KR100600077B1 - 차아염소산나트륨 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기분해셀(111)이 내장되어 있으며, 염수공급관(160)을 통해 공급되는 염수를 전기분해하여 차아염소산나트륨 및 수소가스를 발생시켜 배출하는 차염발생탱크(110)를 포함하는 차아염소산나트륨 발생장치(100)에 관한 것으로서; 상기 차염발생탱크(110) 내에 설치되어 상기 염수공급관(160)으로부터 공급되는 염수를 상기 차염발생탱크(110) 내에 골고루 분산시키는 멤브레인 디퓨져(membrane diffuser)(120)와; 상기 차염발생탱크(110)의 일 영역에 설치되어 상기 차염발생탱크(110) 내의 온도를 감지하는 온도조절센서(131)와; 상기 차염발생탱크(110) 내에 설치되어 상기 온도조절센서(131)에서 감지된 온도에 따라 미리 설정된 상기 차염발생탱크(110) 내의 온도를 유지시키는 히터(132)와; 상기 차염발생탱크(110) 내에 설치되어 상기 전기분해셀(111)에 부착되는 전해 이물질을 초음파 매질로 제거하는 초음파세척기(140)와; 상기 차염발생탱크(110)의 배출 영역에 마련되어 상기 수소가스를 희석 배출하는 수소가스 배출수단(150)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

차아염소산나트륨, 전기분해셀, 멤브레인 디퓨져, 초음파세척기, 온도조절센서, 히터, 에어펌프

Description

차아염소산나트륨 발생장치{SODIUM HYPOCHLORIDE GENERATOR}

도 1은 종래기술에 따른 차아염소산나트륨 발생장치를 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 차아염소산나트륨 발생장치를 나타낸 구성도.

도 3은 도 2의 A-A' 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 차아염소산나트륨 발생장치 110: 차염발생수단

111: 전기분해셀 120: 멤브레인 디퓨져

131: 온도조절센서 132: 히터

140: 초음파세척기 150: 수소가스 배출수단

151: 수소가스 충전실 152: 에어펌프

153: 플로우 센서 154: 가스충전관

155: 차염토출관 156: 희석가스 배출관

160: 염수공급관

본 발명은 염수나 해수를 전기분해하여 차아염소산나트륨(NaOCl)을 발생시키 는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고순도의 차아염소산나트륨을 발생시킬 수 있고 별도의 세정장치 없이 전기분해셀에 부착되는 이물질을 용이하게 제거할 수 있으며 차아염소산나트륨과 함께 발생되는 수소가스를 희석 또는 제거한 후 방출되게 하여 위험요소를 사전에 예방할 수 있도록 한 차아염소산나트륨 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 차아염소산나트륨 발생장치는 염수(鹽水)나 해수(海水)를 전기분해하여 차아염소산나트륨(Sodium Hypochloride; NaOCl)를 발생시키는 장치로서, 이때 발생된 차아염소산나트륨은 정수장이나 하수처리장 또는 수영장의 살균처리에 사용된다.

또한 차아염소산나트륨은 고급 표백제, 산화제, 살균 소독제, 탈색제, 탈취제, 섬유표백, 셀룰로이드의 안정제, 폭약 안정제, 유기 합성, 석유 및 유지공업의 분리정제 등 다양한 용도로 사용되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 차아염소산나트륨 발생장치를 나타낸 구성도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 종래기술에 따른 차아염소산나트륨 발생장치(1)는 양극 및 음극의 전극으로 된 전기분해셀(11)을 내장한 전기분해조(10)와, 전기분해시 전해과정에서 전기분해셀(11)에 부착된 전해 이물질을 약품으로 세정하기 위한 약품세정기(20)로 구성된다.

이때, 상기 전기분해조(10)의 일측에는 염수나 해수를 공급받기 위한 염수공급관(30)이 연결되고, 타측에는 염수나 해수의 전기분해에 의해 발생된 차아염소산나트륨을 토출하는 차염토출관(40)이 연결된다.

이러한 구성에 의한 종래의 차아염소산나트륨 발생장치(1)는 염수공급관(30)을 통해 염수나 해수를 전기분해조(10) 내에 유입되게 하며 유입된 염수나 해수를 전기분해하여 차아염소산나트륨을 발생, 차염토출관(40)을 통해 배출한다.

그리고, 전기분해과정에서 전기분해셀(11)에 부착되는 전해 이물질은 약품세정기(20)를 통해 정기적으로 세정약품을 주입하여 세정이 이루어지도록 한다.

그런데, 이러한 구성으로 이루어진 종래기술에 따른 차아염소산나트륨 발생장치는 염수공급관을 통해 유입되는 염수나 해수가 전기분해조 내의 일측으로 단순 유입되는 구조이므로 전기분해조 내의 전반에 걸쳐 골고루 투입되지 못하는 단점 및 투입된 염수나 해수의 전기분해가 고루 진행되지 않아 고순도의 차아염소산나트륨을 발생시키지 못하는 문제점이 있었으며, 전기분해조 내의 온도를 일정하게 유지시킬 수단이 없어 특히 겨울철 온도 저하시 고순도의 차아염소산나트륨을 발생시키기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 별도의 약품세정장치를 통해 전기분해조 내에 세정약품을 정기적으로 주입하여 전해 이물질 제거작업을 하여야 하므로 약품 사용에 따른 불편함 및 전기분해의 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

나아가, 종래에는 전기분해과정에서 차아염소산나트륨과 함께 발생되는 수소가스를 그대로 대기 방출하는 방식으로, 폭발 위험성이 있는 수소가스의 배출에 따른 안전성이 미비한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 염수나 해수를 전기분해장치 내에 공급시 골고루 분산되게 하여 전기분해시 고루 분해되도록 하고, 전기분해장치 내의 온도를 항상 일정하게 유지되게 함으로써 빠르면서도 고순도의 차아염소산나트륨을 발생시킬 수 있도록 한 차아염소산나트륨 발생장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전기분해과정에서 전기분해셀에 부착되는 전해 이물질을 별도의 세정장치 없이 즉, 세정약품의 주입없이 용이하게 제거할 수 있도록 한 차아염소산나트륨 발생장치를 제공하는데 있다.

나아가, 본 발명의 다른 목적은 차아염소산나트륨 발생과정에서 동시 발생되는 수소가스를 희석시킨 후 대기 방출되게 하여 위험요소를 사전 예방할 수 있도록 한 차아염소산나트륨 발생장치를 제공하는데 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 전기분해셀(111)이 내장되어 있으며, 염수공급관(160)을 통해 공급되는 염수를 전기분해하여 차아염소산나트륨 및 수소가스를 발생시켜 배출하는 차염발생탱크(110)를 포함하는 차아염소산나트륨 발생장치(100)에 있어서; 상기 차염발생탱크(110) 내에 설치되어 상기 염수공급관(160)으로부터 공급되는 염수를 상기 차염발생탱크(110) 내에 골고루 분산시키는 멤브레인 디퓨져(membrane diffuser)(120)와; 상기 차염발생탱크(110)의 일 영역에 설치되어 상기 차염발생탱크(110) 내의 온도를 감지하는 온도조절센서(131)와; 상기 차염발생탱크(110) 내에 설치되어 상기 온도조절센서(131)에서 감지된 온도에 따라 미리 설정된 상기 차염발생탱크(110) 내의 온도를 유지시키는 히터(132)와; 상기 차염발생탱크(110) 내에 설치되어 상기 전기분해셀(111)에 부착되는 전해 이물질을 초음파 매질로 제거하는 초음파세척기(140)와; 상기 차염발생탱크(110)의 배출 영역에 마련되어 상기 수소가스를 희석 배출하는 수소가스 배출수단(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차아염소산나트륨 발생장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 수소가스 배출수단(150)은 가스충전관(154)을 통해 상기 차염발생탱크(110)의 배출측에 연결되며, 하측에 차아염소산나트륨을 배출하는 차염토출관(155)이 마련되어 있고, 상측에 희석된 수소가스를 배출하는 희석가스 배출관(156)이 마련되어 있는 수소가스 충전실(151)과; 상기 수소가스 충전실(151) 내부로 수소가스 희석용 공기를 공급하여, 상기 수소가스 충전실(151) 내에 충전된 수소가스를 희석하고 강제 배출하는 에어펌프(152)와; 상기 희석가스 배출관(156)에 마련되어 배출되는 희석 수소가스의 배출흐름을 감지하는 플로우(flow) 센서(153)로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 차아염소산나트륨 발생장치를 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 2의 A-A' 단면도이다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 차아염소산나트륨 발생장치(100)는 전기분해셀(111)이 내장되며, 염수공급관(160)을 통해 공급되는 염수를 전기분해하여 차아염소산나트륨 및 수소가스를 발생시키는 차염발생탱크(110)와; 상기 염수공급관(160)으로부터 공급되는 염수를 차염발생탱크(110) 내에 골고루 분산시키는 멤브레인 디퓨져(membrane diffuser)(120)와; 상기 차염발생탱크(110) 내의 온도를 감지하고 그에 따라 온도를 조절하여 차염발생탱크(110) 내에 일정한 온도를 유지되게 하는 온도조절센서(131) 및 히터(132)와; 상기 차염발생탱크(110) 내에서의 전해과정에서 전기분해셀(111)에 부착되는 전해 이물질을 초음파 매질로 제거하는 초음파세척기(140)와; 상기 차염발생탱크(110)에서 발생되는 수소가스를 희석하여 안전하게 배출하기 위한 수소가스 배출수단(150)으로 이루어진다.

상기 수소가스 배출수단(150)은 가스충전관(154)을 통해 차염발생탱크(110)와 연결되며, 하측에 차아염소산나트륨을 배출하는 차염토출관(155) 및 상측에 희석된 수소가스를 배출하는 희석가스 배출관(156)이 연결된 수소가스 충전실(151)과; 상기 수소가스 충전실(151)로 수소가스 희석용 공기를 공급하며, 이를 통해 충전된 수소가스를 희석하고 강제 배출되게 하는 에어펌프(152)와; 상기 희석가스 배출관(156)을 통해 배출되는 희석수소가스의 배출흐름을 감지하는 플로우(flow) 센서(153)로 구성된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 차아염소산나트륨 발생장치(100)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

염수 또는 해수가 염수공급관(160)을 통해 차염발생탱크(110) 내로 유입되면 염수공급관(160)과 연결된 멤브레인 디퓨져(120)는 염수 또는 해수를 차염발생탱크(110) 내의 전반에 골고루 분산시킨다. 여기서, 멤브레인 디퓨져(120)에 의해 차염발생탱크(110) 내에 염수의 유입이 빠르고 고르게 이루어지기 때문에 염수나 해수의 전기분해에 따른 분해율이 종래에 비해 향상되어 고순도의 차아염소산나트륨을 발생되게 한다.

차염발생탱크(110) 내에 골고루 분산된 염수 또는 해수는 전기분해셀(111)에 의해 전기분해되어 차아염소산나트륨(NaOCl)과 수소가스(H₂)를 발생시킨다. 이때, 염수 또는 해수의 전기분해과정에서 전기분해셀(111)에 전해 이물질이 부착되는데, 초음파세척기(140)는 제어반(도시되지 않음)의 제어에 의한 연동으로 초음파 매질을 발산하여 전기분해셀(111)에 부착된 전해 이물질을 종래에 행하던 세정약품의 주입없이 용이하게 제거하여준다. 여기서, 초음파세척기(140)는 장치의 작동시점부터 정지시까지 연속적으로 동작되게 할 수 있고, 제어반의 제어에 연동하여 필요시점에 맞게 동작되게 할 수도 있다.

차염발생탱크(110) 내에 발생된 차아염소산나트륨과 수소가스는 가스충전관(154)을 통해 수소가스 충전실(151)로 유입되어 하부에 액상의 차아염소산나트륨이 충전되고 상부에 수소가스가 충전된다. 이때, 하부에 충전된 차아염소산나트륨은 차염토출관(155)을 통해 배출되어 하수처리장의 살균처리 등에 사용된다.

에어펌프(152)에 의해 수소가스 충전실(151)로 수소가스 희석용 공기가 공급되고, 이 공기에 의해 수소가스는 희석되며 차아염소산나트륨에 부착되어 있는 수소가스를 분리/제거한다. 그리고 희석된 수소가스는 에어펌프(152)의 공기압에 의해 수소가스 충전실(151)에서 강제 배출되어 희석가스 배출관(156)을 통해 대기 방출된다. 여기서, 희석가스 배출관(156) 상에 연결된 플로우 센서(153)는 희석수소가스의 배출흐름을 감지하게 되며, 희석수소가스의 배출흐름이 감지되지 않을 경우 제어반과의 연동을 통해 장치의 즉각적인 중단이 이루어지도록 제어되게 한다.

한편, 온도조절센서(131)는 히터(132)와 접점형태로 연결되는 구성으로, 차염발생탱크(110) 내의 온도를 감지하여 일정 온도(예를 들면, 15~20°)가 유지되지 않을 경우, 특히 일정 온도 이하(겨울철)일 경우 접점 연결을 통한 히터(132)의 동작을 제어하여 차염발생탱크(110) 내의 온도를 일정하게 유지할 수 있게 한다. 이는 전기분해시 그 분해율을 향상되게 함과 더불어 고순도의 차아염소산나트륨을 발생되게 한다. 나아가, 온도조절센서(131)의 온도 감지에 따라 감지신호를 제어반으로 보내고 제어반의 제어신호에 의해 히터(132)의 동작이 이루어지도록 하는 동작체계로 구성되게 할 수도 있다.
본 발명에 따른 차아염소산나트륨 발생장치는 상술한 바와 같은 구체적인 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당해 분야의 당업자에 의하여 다른 형태로의 설계변경 내지 다양한 실시는 본 발명의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.

삭제

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 차아염소산나트륨 발생장치에 의하면, 멤브레인 디퓨져를 구비함으로써 차염발생탱크 내에 염수나 해수를 빠르고 고르게 분산시킬 수 있어 전기분해력의 향상과 더불어 고른 분해를 가능하게 하며, 온도조절센서와 히터의 장착으로 차염발생탱크 내의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있어 고순도의 차아염소산나트륨을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 초음파세척기를 구비함으로써 전기분해과정에서 전기분해셀에 부착되는 전해 이물질을 세정약품의 주입없이 용이하게 제거할 수 있으며, 별도의 세정장 치가 필요치 않는 이점이 있다.

나아가, 에어펌프를 포함하는 수소가스 배출수단을 구비함으로써 차아염소산나트륨 발생과정에서 동시 발생되는 수소가스를 희석시키므로 사전에 위험요소를 예방할 수 있으며 안전성을 추구할 수 있다.

Claims (2)

1. 전기분해셀(111)이 내장되어 있으며, 염수공급관(160)을 통해 공급되는 염수를 전기분해하여 차아염소산나트륨 및 수소가스를 발생시켜 배출하는 차염발생탱크(110)를 포함하는 차아염소산나트륨 발생장치(100)에 있어서;

   상기 차염발생탱크(110) 내에 설치되어 상기 염수공급관(160)으로부터 공급되는 염수를 상기 차염발생탱크(110) 내에 골고루 분산시키는 멤브레인 디퓨져(membrane diffuser)(120)와;

   상기 차염발생탱크(110)의 일 영역에 설치되어 상기 차염발생탱크(110) 내의 온도를 감지하는 온도조절센서(131)와;

   상기 차염발생탱크(110) 내에 설치되어 상기 온도조절센서(131)에서 감지된 온도에 따라 미리 설정된 상기 차염발생탱크(110) 내의 온도를 유지시키는 히터(132)와;

   상기 차염발생탱크(110) 내에 설치되어 상기 전기분해셀(111)에 부착되는 전해 이물질을 초음파 매질로 제거하는 초음파세척기(140)와;

   상기 차염발생탱크(110)의 배출 영역에 마련되어 상기 수소가스를 희석 배출하는 수소가스 배출수단(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차아염소산나트륨 발생장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수소가스 배출수단(150)은

   가스충전관(154)을 통해 상기 차염발생탱크(110)의 배출측에 연결되며, 하측에 차아염소산나트륨을 배출하는 차염토출관(155)이 마련되어 있고, 상측에 희석된 수소가스를 배출하는 희석가스 배출관(156)이 마련되어 있는 수소가스 충전실(151)과;

   상기 수소가스 충전실(151) 내부로 수소가스 희석용 공기를 공급하여, 상기 수소가스 충전실(151) 내에 충전된 수소가스를 희석하고 강제 배출하는 에어펌프(152)와;

   상기 희석가스 배출관(156)에 마련되어 배출되는 희석 수소가스의 배출흐름을 감지하는 플로우(flow) 센서(153)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차아염소산나트륨 발생장치.

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