KR100413130B1 - 배수용 전극유지구 및 지지구 - Google Patents

Abstract

금속전극이 소모에 의해 수조 안으로 파손 낙하하는 것을 방지할 수 있는 배수용 전극유지구를 제공한다.

철 및/또는 알루미늄을 포함하는 한 쌍의 금속전극을 유지 및 고정하고, 이 금속 전극을 배수 안에 침지시키는 배수용 전극유지구로, 상기 배수 안에 침지되는 금속전극의 전해면 중 상단면에 금속전극의 전기분해를 저지하기 위한 전극저지수단을 일체 또는 별체(別體)로 구비하고 있다.

Description

배수용 전극유지구 및 지지구{ELECTRODE RETAINER FOR DRAINAGE AND SUPPORTER}

본 발명은 배수용 전극유지구 및 지지구에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 시뇨(屎尿) 배수와 생활 배수 등의 오수에 포함되는 인산이온을 금속전극의 전기분해에 의해 용출한 금속이온과 반응시켜서 제거하기 위한 배수처리장치에 설비할 수 있는 배수용 전극유지구 및 지지구에 관한 것이다.

통상, 강이나 호수의 부영양화의 원인 중 하나로 인 화합물이 존재하는 것은 주지의 사실이다. 또, 이 인 화합물은 일반 가정의 생활 배수 속에 많이 존재하지만, 정화처리가 곤란한 것이어서, 유효한 대책을 세울 수 없는 것이 현 실정이다.

인 화합물의 처리장치는 여러 가지가 제안되어 있으나, 가정 배수에 대해서는 철 전해 용출법이 알려져 있다(특개평 3-89998호 공보, C02F　3/12). 이 기술은, 배수 속의 인산이온을 철이온과 반응시켜서 수불용성염, 예를 들면 FePO₄나 Fe(OH)_x(PO₄)_y로 해서 응집 침전시켜서 제거하려는 기술로, 전해조 안에 설치된 철제의 금속전극에 전류를 통해서 배수 속에 철이온을 용출시키는 것이다. 그리고, 이러한 전해용출법을 사용한 오수처리장치로서, 예를 들면, 혐기조, 호기조, 처리수조 및 독소조로 이루어지고, 이 처리수조의 오수를, 인산반응하는 철이온을 용출하는 전해조를 통해서, 방류시키도록 구성된 것이 있다.

일본에서는 가정용 소형 합병 처리 정화조에 대하여 연 3회의 유지관리 보수점검과 연 1회의 침전물을 제거하는 작업이 법제화되어 있다. 또, 상기 금속전극이 전해에 의해 시간의 경과와 함께 소모가 진행되어, 결국에는 없어져 버리므로 금속전극의 정기적인 교환작업도 필요해 진다. 이 때문에, 종래에는, 소모하는 금속전극의 교환은 보수점검과 동시에 이루어지도록 금속전극의 수명을 설계했다.

그러나, 이러한 구성을 가지는 종래의 금속전극은 전해시간의 경과와 함께 소모가 진행되어, 형상적으로도 외형이 가늘어지고 두께 방향의 소모도 진행된다. 예를 들면, 도 13∼14에 나타낸 바와 같이, 교환시의 금속전극(50)은 초기 중량의 약 70%에서 90%가 소모되고, 전극의 남은 부분(51)이 10%에서 30%가 되도록 설계되어 있다. 이 때문에, 금속전극의 교환작업이 늦어진 경우나 금속전극을 배치한 전해조 안의 선회 수류에 의해서, 도 14에 나타낸 바와 같이 금속전극(50)의 전극의 남는 부분(51)이 최소부위(52)로부터 파괴되어서, 파편(53)이 전해조 안으로 낙하한다. 이것을 방치하고, 전극 교환을 장기적으로 되풀이해 가면, 낙하한 금속전극의 파편(53)이 전해조 안 바닥부에 대량으로 축적된다. 또한, 전해조 안으로 낙하한 파편에는 강고한 산화막이 형성되므로 파편이 녹아서 없어지는 일은 없다. 따라서, 파편이 축적되어, 전해조가 막히거나, 전해조와 처리수조를 연결하는 수송관과 수로를 막는 문제가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관여하는 배수용 전극유지구를 이용하는 배수처리장치를 나타내는 단면도이다.

도 2는 도 1에 있어서 배수처리장치의 평면도이다.

도 3은 도 1에 있어서 전극유지구와 금속전극을 나타내는 정면도이다.

도 4는 도 3에 있어서 전극유지구와 금속전극의 측면도이다.

도 5는 도 3에 있어서 금속전극의 소모시의 상태를 나타내는 모식도이다.

도 6은 전해저지수단의 다른 실시예를 나타내는 설명도이다.

도 7은 전해저지수단의 다른 실시예를 나타내는 설명도이다.

도 8은 전해저지수단의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도이다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 관여하는 지지구를 나타내는 요부 정면도이다.

도 10은 도 9에 있어서 지지구의 측면도이다.

도 11은 도 9에 있어서 전극유지구와 지지구와의 부착을 설명하는 도면이다.

도 12는 도 3에 있어서 전극유지구를 개방했을 때의 내부를 나타내는 상태도이다.

도 13은 종래의 금속전극의 일례를 나타내는 도이다.

도 14는 종래 금속전극의 소모시 형상과 파손낙하의 상태를 나타내는 도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

1: 전극유지구 2: 금속전극

3: 전원제어장치 4: 판상부

H: 지지구

따라서, 본 발명은 금속전극의 소모에 의한 조 안으로 파손 낙하하는 것을 방지할 수 있는 배수용 전극유지구 및 지지구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배수용 전극유지구는, 철 및/또는 알루미늄을 포함하는 한 쌍의 금속전극을 유지 및 고정하고, 이 금속 전극을 배수 안에 침지시키는 배수용 전극유지구로, 상기 배수 안에 침지되는 금속전극의 전해면 중 상단면에 금속전극의 전기분해를 저지하기 위한 전해저지수단을 일체 또는 별체로 구비해서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 지지구는, 철 및/또는 알루미늄을 포함하는 한 쌍의 금속전극을 유지 및 고정하고, 이 금속전극을 배수 속에 침지시키는 배수용 전극유지구를 지탱하는 지지구로, 상기 배수 속에 침지되는 금속전극 중 상단면에 금속전극의 전기분해를 저지하기 위한 전해저지수단을 일체 또는 별체로 구비해서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 배수용 전극유지구 및 지지구를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관여하는 배수용 전극유지구를 이용하는 배수처리장치를 나타내는 단면도, 도 2는 도 1에 있어서 배수처리장치의 평면도, 도 3은 도 1에 있어서 전극유지구와 금속전극을 나타내는 정면도, 도 4는 도 3에 있어서 전극유지구와 금속전극의 측면도, 도 5는 도 3에 있어서 금속전극의 소모시의 상태를 나타내는 모식도, 도 6은 전해 저지수단의 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 7은 전해 저지수단의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 8은 전해 저지수단의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 관여하는 지지구를 나타내는 요부정면도, 도 10은 도 9에 있어서 지지구의 측면도, 도 11은 도 9에 있어서 금속지지구와 지지구와의 부착을 설명하는 도면, 도 12는 도 3에 있어서 전극유지구를 개방했을 대의 내부를 나타내는 상태도이다.

본 발명은, 예를 들면 합병 정화조 등의 배수처리장치에 이용된다. 이러한 배수처리장치는 도 1∼2에 나타낸 바와 같이, 제 1혐기여상조(濾床槽)(A)와, 제 2혐기여상조(濾床槽)조(B)와, 담체(擔體:carrier)유동생물 여과조(C)와, 처리수조 또는 침전조(D)와, 소독조(E)로 이루어지고, 상기 제 1혐기여상조(濾床槽)(A)에 유입된 배수를 각 조에서 처리한 후, 소독조(E)로부터 방류하고 있다. 또 상기 담체유동생물 여과조(C)에는, 양수관(F)와 송풍기(G)가 설치되어 있고, 이 담체유동생물 여과조(C)에서 상기 제 1혐기여상조(濾床槽)(A)로 배수를 순환시키도록 하고 있다. 그리고 본 실시예에서는, 상기 담체 유동 생물 여과조(C)에 설치되는 지지구(H)에 배수용 전극유지구(1)가 착탈이 자유롭게 부착되어 있다. 이 전극유지구(1)에 의해, 유지 및 고정되는 한 쌍의 금속전극(2)이 대향해서 배수 속에 적어도 일부가 침지하도록 배치되어 있다. 또, 이 금속전극(2)에는 전류를 통하게 하기 위한 전원 제어장치(3)가 접속되어 있다. 이 전원제어장치(3)에는, 상기 금속 전극(2)의 극성을 소정 시간, 예를 들면 6시간마다 전환하기 위한 극성 반전회로를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 전극유지구(1)에는, 도 3∼4에 나타낸 바와 같이 배수 속에 침지되는 금속전극(2)의 전해면(2a)중의 상단면(전극의 밑 부분)에 금속전극(2)의 전기분해를 저지하기 위한 전해저지수단이 일체로 형성되어 있다. 상기 금속전극(2)이 전기분해에 의해 소모되어도, 전해저지수단으로 덮여진 금속전극(2) 부분은 전기분해되지 않고, 초기형태를 유지한다. 이 때문에, 이 전해저지수단의 형태로서는, 금속전극(2)이 소모되었을 때 파손낙하를 방지할 수 있는 형태라면, 본 발명에 있어서는 특별히 한정되는 것은 아니지만 본 실시예에서는 전해저지수단은 전극유지구(1)의 하단 양측에서 연장되는 한 쌍의 판상부(4,4)이고, 그 측면 형상은 역 사다리꼴 형상으로 되어 있다. 이 역 사다리꼴 형상의 판상부(4,4)의 치수(윗변D×높이L×두께T)에 대해서는, 판상부(4)의 사다리꼴부의 면적이 전극의 유효치수(폭X×길이Y)의 전극면적의 10∼30%가 되도록 적당하게 설정할 수 있다.

상기 금속전극(2)은 철, 철합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 철-알루미늄 합금 등의 철이온 및/또는 알루미늄이온 발생원으로 제작할 수 있다.

본 실시예에서는 전해저지수단인 판상부(4)가 일체로 형성되어 있기 때문에 금속전극(2)이 소모된 상태라도 도 5에 나타낸 바와 같이 소모전극의 상단부에 판상부의 역 사다리꼴 형상과 거의 동일한 형상을 가지는 전극의 남은 부분(5)이 유지된다. 따라서, 상기 판상부의 역 사다리꼴과 거의 동일한 형상부분이 남아 있기 때문에 자체의 중량을 충분히 유지하고 있고, 전극 소모 시에도 전극 남은 부분(5)이 파손되어, 파편이 조 안으로 낙하하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 전극저지수단이 전극유지구에 일체로 형성되어 있으나, 본 발명에 있어서는 이것에 한정되는 것이 아니라 전해저지수단을 전극유지구에 별체로 장치하도록 할 수 있다. 또, 전해 저지 수단으로서도, 역 사다리꼴 형상의 판상부에 한정되는 것이 아니라, 적당하게 설정할 수 있고, 예를 들면 도 6에 나타낸 바와 같이 사각 형상의 통 모양(6)으로 할 수가 있다. 또는 도 7에 나타낸 바와 같이 각주 모양(7)으로 할 수가 있다. 또는 도 8에 나타낸 바와 같이 단면이　コ자형의 상자 모양(8)으로 할 수도 있다.

또한, 상기 전해저지수단의 재질은, 전극유지구와 일체로 형성할 때에는, 전극유지구와 동일 재질로 형성하는 것이 제작상 바람직하고, 전극유지구와 별체로 형성할 때에는, 전기절연재라면, 특히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 발포재, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 ABS수지 등의 합성수지재료, 또는 세라믹 등으로 제작하는 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명의 실시예에 관한 지지구를 설명한다. 본 실시예에서는, 도 9∼10에 나타낸 바와 같이 전극유지구(1)를 장치하는 상기 지지구(H)의 부착구멍(11)의 근방에 전해저지수단을 구비하고 있다. 이 전해저지수단으로서는, 상기 실시예에 있어서 역 사다리꼴 형상의 높이보다 높게 올라온 형상을 나타내는 판상부(12, 12)로 할 수가 있다. 그리고, 이 판상부(12, 12)는 지지구 본체(Ha)에 일체로 형성되어 있으나, 별체로 형성할 수도 있다. 또 모양도, 상기 실시예와 마찬가지로 사각 형상의 통 모양, 각주 모양 또는 コ자형의 상자 모양으로 할 수가 있다.

본 실시예에 있어서 전극유지구(1)와 지지구(H)와의 부착은, 예를 들면 도 11에 나타낸 바와 같이 미리 지지구(H)에는, 한 쌍의 금속전극(2)의 간격만큼 떨어진 위치에 형성되는 상기 부착 구멍(11)에 상기 금속전극(2)을 삽입해서, 도 10과 같이 금속전극(2)의 전해면을 판상부(12)로 덮도록 해서 행할 수 있다.

본 실시예에 있어서도, 상기 실시예와 마찬가지로 지지구에 전해저지수단인 판상부가 형성되어 있기 때문에, 금속전극이 소모된 상태에서도, 소모전극의 상단부에 판상부의 형상과 거의 동일한 형상을 가지는 전극 남은 부분이 유지된다. 따라서, 상기 판상부의 형상과 거의 동일한 형상 부분이 남아 있으므로, 자체의 무게를 충분히 유지하고 있고, 전극 소모시에도 전극 남은 부분이 파손되어, 파편이 조 안으로 낙하하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 전극유지구(1)로서는, 예를 들면 도 3∼4 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 손잡이를 가지는 유지구 본체(13)와 밀봉덮개(14)의 두 개의 부품으로 구성해서, 방수용 패킹(15)을 사이에 두고 양자를 복수의 나사(16)로 고정할 수 있다. 이 유지구 본체(13)와 밀봉덮개(14)는 모두 합성 수지재료, 예를 들면 염화비닐수지 등의 전기절연성 재료로 제작하는 것이 바람직하다.

상기 전극유지구(1)의 유지구 본체(13)와 밀봉덮개(14)의 내부에는, 복수의 고정나사(17)로 고정된 스테인리스 등의 내식성이 뛰어난 평판상의 금속판(18)이 방수용 패킹(19)을 사이에 두고 배치되어 있다. 또 이 금속판(18)에는 전원공급용 케이블(20)의 한쪽 끝의 단자(21)가 고정나사(17)의 하나로 동시에 고정됨과 더불어, 다른 끝의 커넥터(connector)(22)가 전원제어장치(3)에 접속되어, 이 전원제어장치(3)로부터 전원을 공급할 수 있도록 되어 있다. 상기 전극유지구(1)의 외벽에, 상기 금속전극(2)의 구멍을 통과해서 고정볼트(23)에 의해 이 금속전극(2)을 위치를 정해서 고정하고 있다.

또한, 본 실시예에서는, 전극유지구는 상기 담체유동생물 여과조 내에 설치되어 있으나, 본 발명에 있어서는, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 전해조에 설치할 수도 있다.

또 본 발명에 관여하는 배수처리장치는 상술한 바와 같이 일반 가정 배수에 특히 유리하게 이용할 수 있다. 따라서, 단독으로 사용해도 좋으나, 다른 정화시스템, 예를 들면 활성침전물법, 막(膜)분리법, 혐기·호기순환법 등과 조합해서 가정용, 집합 주택용의 종합 배수 정화시스템으로 할 수 있다. 또, 대규모처리시스템(시뇨처리장)에도 이용할 수 있다.

이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 전해저지수단으로 금속전극의 전해면을 덮음으로써, 금속전극이 소모한 상태에서도, 소모전극의 상단부에 전해저지수단 형상과 거의 동일한 모양을 띠는 전극 남은 부분이 유지된다. 그 결과, 전극 남은 부분의 파편이 조 안으로 낙하하는 것을 방지 할 수 있고, 조의 바닥부에 전극의 파편이 축적하지 않게 되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 철 및/또는 알루미늄을 포함하는 한 쌍의 금속전극을 유지 및 고정해서, 이 금속 전극을 배수 속에 침지시키는 배수용 전극유지구에 있어서, 상기 배수 속에 침지되는 금속전극의 전해면 중 상단면에 금속전극의 전기분해를 저지하기 위한 전기 절연성재료를 일체 또는 별체로 구비해서 이루어지는 배수용 전극유지구.
2. 철 및/또는 알루미늄을 포함하는 한 쌍의 금속전극을 유지 및 고정해서, 이 금속전극을 배수 속에 침지시키는 배수용 전극유지구를 지지하는 지지구에 있어서, 상기 배수중에 침지되는 금속전극의 전해면 중 상단면에 금속전극의 전기분해를 저지하기 위한 전기절연성재료를 일체 또는 별체로 구비해서 이루어지는 배수용 전극유지구를 지지하는 지지구.