KR100716303B1 - 수처리 방법 및 냉각수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각수를 처리하는 물리적 수처리 방법과 그에 관련된 냉각수 장치에 관한 것으로서, 본 발명은 냉각수가 흐르는 통로에 직접 접촉이 가능하도록 전극을 설치하고, 그 전극에 교류 전압을 인가하여 유동하는 냉각수에 전기장을 발생시킨다. 이때, 교류 전압은 냉각수 내에 교류 전기장을 발생시키며, 교류 전기장은 냉각수 속에 용해되어 있는 광물 이온들의 충돌을 증진시켜 냉각수 내부에서 이온들이 반응하여 결정 입자를 생성케 한다. 이와 같이, 냉각수 속에서의 결정 입자의 형성은 이온들이 열전달 표면에서의 스케일이 형성될 수 있는 가능성을 적게 해주며, 냉각수 속에서 생성된 결정 입자 표면에 이온들이 계속적으로 반응하여 입자의 크기가 점점 커지게 된다. 교류 전기장의 이용은 광물 이온들의 열전달 표면에서의 스케일 형성을 방지하는데 유용할 뿐만 아니라, 냉각수 내에 축적되어 있는 박테리아, 조류 및 기타 여러 종류의 미생물들을 박멸하는 데도 매우 효과적이다.

교류 전기장, 물리적 수처리, 스케일, 냉각탑, 냉각기, 박테리아, 미생물

Description

수처리 방법 및 냉각수 장치{Water Treatment Methods and Cooling Water System}

도 1은 본 발명에 의한 수처리 장치를 나타낸 개략도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 적용한 냉각수 장치를 나타낸 개략도,

도 3은 도 2에 따른 냉각수 장치에 사용되는 수처리 장치를 상부에서 바라본 개략도,

도 4는 도 3에 따른 수처리 장치의 전극의 다른 형태 및 배열을 나타낸 개략평면도,

도 5는 도 3에 따른 수처리 장치의 전극의 다른 형태 및 배열을 나타낸 개략평면도,

도 6은 도 2에 따른 냉각수 장치에 사용되는 전극의 다른 형태 및 배열을 나타낸 개략도,

도 7은 본 발명에 따른 냉각수 장치의 도관 내에서 유동하는 냉각수에 전기장이 가해지지 않은 경우에 냉각수 내에 존재하는 광물 이온의 움직임을 나타낸 개략도,

도 8은 본 발명에 따른 냉각수 장치의 도관 내에서 유동하는 냉각수에 전기장이 가해진 경우에 냉각수 내에 존재하는 광물 이온의 움직임을 나타낸 개략도,

도 9는 도 2에 따른 냉각수 장치의 도관 상에 필터를 설치한 형태를 나타낸 개략도,

도 10은 도 2에 따른 냉각수 장치의 사이드 유동라인 상에 필터를 설치한 형태를 나타낸 개략도,

도 11은 본 발명에 따른 수처리 방법에 대한 과정을 나타낸 계통도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 수처리 기기 21 : 냉각수

22, 24, 26, 28 : 전극 30 : 전원조절장치

32, 34 : 전원 연결접지 40 : 냉각수 장치

41 : 냉각탑 42 : 저장조

43 : 슬러지 배출구 44 : 냉각기(응축기)

45 : 도관 46 : 냉각수 배출구

48 : 펌프 50 : 필터

52 : 사이드 유동라인 54 : 필터용 펌프

본 발명은 수처리 방법 및 냉각수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유동하는 유체와 직접 접촉하는 두 개의 전극 사이에 형성되는 전기장을 통해 냉각수에 포함된 광물 이온들을 결정화시켜 열교환기 등의 관내로 유동하는 광물 이온 농도를 감소시키고, 스케일의 생성 억제 및 제거가 용이하게 구현될 수 있도록 한 수처리 방법 및 냉각수 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액체를 저장하는 용기나 액체를 수송하는데 사용되는 도관에는 종종 그 속에 함유된 광 물질이 축적이 된다. 예를들면, 칼슘이온(이하,

이온이라 칭함)들은 중탄산염이온(이하,

이온이라 칭함)들과 결합하여 탄산칼슘(이하,

이라 칭함) 입자들을 생성한다. 광 물질은 유체내에서 여러가지 형태로 축적된다. 어떤 광물 이온들은 유동하는 유체내에서 결합하여 부드럽고 엉성한 형태의 입자로 결정화되어 고체 표면에 부착되며, 이를 보통 입자 화울링이라 칭한다. 또 다른 경우는 액체속에 함유된 이온들이 열전달 표면에 단단한 결정체로 부착되어 스케일을 형성하며, 이와 같은 현상을 결정화 화울링(Crystallization Fouling) 혹은 침전 화울링(Precipitation Fouling)이라 일컫는다.

이와 같은 결정 형태로 고체 표면에 부착되어 축적된 물질을 일반적으로 스 케일이라 칭하며, 발생된 스케일은 각종 열교환기에서 심각한 문제를 야기시킨다.

와 같은 광물 성분의 용해도는 물의 온도가 증가함에 따라 감소하며, 이를 역용해도라 말한다. 결과적으로 물이 열교환기내에 들어가서 온도가 증가할 때, 광물 이온들은 물속에서 석출되며 온도가 가장 높은 부분에 축적된다.

이온은

이온과 반응하여 열전달 표면에 직접 부착이 된다.

칼슘 이온의 경우에 반응식은 다음과 같다.

가 열전달 표면에서 반응할 때,

입자는 열전달 표면에 부착되어 스케일을 형성한다. 지나친 스케일의 발생은 열교환기를 손상시키고, 열전달률을 감소시킨다. 극한적인 경우에, 스케일은 열전달 장치를 영구적으로 사용하지 못하게도 할 수 있다. 유체의 도관이나 열교환 장치에 축적되는 광 물질은 정기적으로 제거를 해야만 한다. 매우 거친 표면으로 구성된 브러쉬 펀칭(brush punching)은 입자 화울링에 의해서 부착된 비교적 부드러운 광물 축적물을 제거하는데는 적당한 방법이나, 결정화 화울링에 의해서 형성된 스케일을 제거하는 데는 그다지 효과적이지 못하여 추가적인 제거 방법이 요구된다.

예를 들어, 열전달 표면에 단단하게 축적된 스케일을 제거하는데는 브러쉬 펀칭(brush punching)과 함께 산성의 청관제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 기법들은 시간과 노동력을 많이 필요로 하고, 시스템을 주기적으로 정지시켜야 하는 단점을 가지고 있다.

현재 여러 가지 물리적 수처리법(Physical Water Treatment Methods)이 열전달 장치의 스케일을 저감 시키는데 사용되고 있으며, 이러한 방법들은 기존 영구자석, 솔레노이드 코일, 급압력 강하 장치 및 와류 유동 발생 기기 등 다양한 메카니즘을 이용한다. 이러한 방법들이 각각 다른 기술들을 사용할지라도 모두다 열전달 표면으로부터 멀리 떨어진 위치에서, 즉 유체 내에서 광물 이온들의 결정화를 증진시키기 위해서 사용한다. 결과적으로 이것은 열교환기 내로 들어가는 광물 이온들의 용해 농도를 감소시켜 열교환기 내에 스케일 형성의 가능성을 적게 한다. 칼슘이온의 경우, 물리적 수처리법은 칼슘(

) 양이온과 중탄산염(

) 음이온의 분자간의 인력을 증진시켜

입자로 결정화 되게 한다.

물리적 수처리법의 목적은 유동중인 유체내에서 광물 이온들의 반응에 의한 입자가 형성되어 열전달 표면에 부드러운 슬러지 형태로 부착되도록 하여 결정화 화울링에 의한 견고한 축적물의 생성을 방지하는데 있다. 광물 이온들은 열전달 표면으로부터 멀리 떨어진 유체 내부에서 결정화되어 입자 형성에 핵 역할을 하게 된다.

이러한 과정은 열교환기 내에 유입되는 광물 이온 농도를 감소시켜 결과적으로 열전달 표면에 스케일 형성의 가능성을 적게 한다. 초기에 형성된 미립자들이 열교환기내로 유입됨에 따라 이러한 미립자들은 물의 온도가 상승함에 따라 물로부터 석출 되어지는 광물 이온들을 잡아 당겨 제거하기 쉬운 비교적 큰 입자들로 성장된다. 이렇게 성장된 입자들은 침전되어 비교적 부드러운 슬러지를 형성하여 열전달 표면에 입자 화울링을 야기시키며, 이러한 슬러지는 펀치 브러쉬나 빠른 유속에 의해서 쉽게 제거될 수 있다.

많은 기존의 물리적 수처리법 중에

이온과

이온들이 서로 결합할 수 있도록 전기장이 사용된다. 한 가지 혹은 그 이상의 요소들이 유체 내부에 간접적인 전기장이 발생되도록 도관이나 용기의 외부에 설치된다. 유체에 간접적인 방법에 의해서 발생된 전기장은 유체내의 결정 입자가 효과적으로 생성될 수 있도록 충분히 강한 전기장을 제공하지 못하기 때문에 스케일 형성을 감소시키는데 효과가 제한적이다.

예를 들어, 물이 흐르는 도관 위에 솔레노이드 코일을 감고 (+)극과 (-)극이 교번하는 직각 파형의 전류를 흐르게 하면 유체 내에 맥동하는 유도 전기장이 형성된다는 것은 잘 알려진 사실이다. 물속에 발생되는 전기장은 파라데이 법칙에 의해 지배를 받으며, 이 파라데이 법칙에 따라, 전기장 E는 다음과 같이 표현된다.

여기서, E는 유도 전기장 벡터, S는 전기장 내에서의 선 벡터, B는 자기강도 벡터, 그리고 A는 솔레노이드 코일의 단면적을 나타낸다.

이와 같이, 도관 위에 솔레노이드 코일을 감아서 전류를 흐르게 하면 물속에 유도 전기장이 형성되나, 전기장의 강도는 매우 제한적이며 작은 값을 가진다. 만일 솔레노이드 코일에 12V, 5A, 500Hz의 사각파형의 전압을 가하면 물속에 발생되는 전기장의 강도는 5mV/cm에 불과하다. 파라데이 법칙에 따라, 유도 전기장의 강도는 솔레노이드 코일의 직경에 의존한다. 또한, 물속에서 유도되는 전기장의 강도는 도관의 직경이 증가함에 따라 감소한다. 따라서, 큰 도관에 충분한 강도의 전기장을 형성시키기 위해서는 보다 큰 직경의 솔레노이드 코일이 사용되어야만 하며 결과적으로 사용되는 재료의 양과 에너지 비용의 상승 요인이 된다.

또한, 유도전기장의 강도는 신호의 주파수에도 영향을 받는다. 유체 내에서의 이온들의 결정 형성은 일반적으로 3,000Hz 이상의 고주파에서 더욱 효과적이다. 그렇지만, 파라데이 법칙에 의하면 솔레노이드 시스템에서 자기유도 강도는 주파수가 증가함에 따라 감소하기 때문에 주파수를 증가함으로서 발생되는 잇점을 상쇄시킨다. 따라서, 실제적으로 솔레노이드 코일 시스템에서는 500 ~ 3,000Hz의 주파수를 사용한다. 통상적으로 직경이 6인치 이상인 큰 도관에서는 고주파를 사용하는 것이 효과적이지 못하기 때문에, 이 방법을 사용하지 않는 게 바람직하다.

이제까지 기술한 바와 같이, 간접적으로 유도되어 발생되는 전기장을 사용하는 물리적 수처리법은 스케일을 감소시키는데 한계가 있음이 분명하다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유동하는 유체에 직접적으로 강력한 교류 전기장을 형성케하여 보다 효과적으로 열전달 표면의 스케일 형성을 방지하고, 또한 박테리아와 같은 미생물을 박멸할 수 있는 친환경적이면서 혁신적인 새로운 개념의 물리적 수처리 방법 및 냉각수 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 수처리 방법은, 유동하는 유체에 포함된 광물 이온 결정 입자의 제거를 위한 수처리 방법에 있어서,

유동하는 유체에 직접 접촉되는 두 개의 전극을 설치하고, 그 두 개의 전극 사이로 유체가 흐르도록 하는 제 1 단계;

상기 두 전극 사이에 교류 전압을 인가하여 두 전극 사이로 흐르는 유동장에 전기장을 발생시키고, 그 전기장에 의해 유체내에 존재하는 광물 이온들의 충돌을 촉진시켜 유체 내부에서 결정 입자가 형성되도록 유도하는 제 2 단계;

삭제

상기 유체 내부에서 성장된 광물 이온 결정 입자가 포함된 유체를 필터에 통과시켜 유체로부터 광물 이온 결정 입자를 제거하는 제 3 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 수처리 방법은, 유동하는 유체에 포함된 광물 이온 결 정 입자의 제거를 통해 유체에 접촉하는 장비 표면의 손상을 최소화 하는데 사용되는 수처리 방법에 있어서,

두 개의 전극을 흐르는 유체와 직접 접촉하도록 위치를 설정하고, 그 두개의 전극 사이로 유체가 흐르도록 하는 제 1 단계; 및

상기 두 개의 전극 사이에 교류 전압을 인가하여 유체의 유동을 가로지르는 방향으로 교번하는 전기장을 발생시키고, 그 전기장을 통과하는 동안 유체로부터 광물 이온들이 결정화되어 입자를 형성하도록 하는 제 2 단계; 및
상기 제 2 단계 이후로 결정화된 광물 입자들을 유체로부터 제거하기 위하여 필터를 통과시키는 제 3 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 수처리 방법은, 냉각수 유동을 포함하는 폐회로의 냉각수 시스템 상의 열교환기 내면에 스케일 형성을 저감시키는 수처리 방법에 있어서,

폐회로의 냉각수 시스템 상에서 유동하는 냉각수와 직접 접촉되는 두 개의 전극을 열교환기 전방에 설치하고, 그 두 개의 전극 사이로 냉각수가 흐르도록 하는 제 1 단계;

상기 냉각수 내에 존재하는 광물 이온들의 충돌을 촉진시키기 위하여 냉각수의 유동에 횡 방향으로 전기장이 발생되도록 전압을 인가하고, 그 냉각수 내에서 이온들의 충돌에 의한 다수의 결정 미립자가 형성되도록 하는 제 2 단계;

상기 제 2 단계에서 형성된 결정 미립자에 광물 이온들의 반응에 의하여 더욱 더 융착되어 결정 입자의 크기가 커지도록 냉각수를 열교환기로 유동시키는 제 3 단계;

상기 제 3 단계의 열교환기를 통과하면서 융착을 통해 성장된 광물 결정 입자들을 냉각수로부터 제거하는 제 4 단계; 및

상기 제 4 단계에서 광물 결정 입자가 제거된 냉각수를 두 개의 전극 사이로 재순환시키는 제 5 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 냉각수 장치는, 냉각탑의 하부에 설치되는 저장조의 내부에 냉각수와 직접 접촉되도록 설치되고, 그 설치된 사이로 냉각수가 흐르도록 배열된 두 개의 전극;

상기 두 개의 전극 사이로 흐르는 냉각수 유동의 횡 방향으로 교류 전기장을 발생시키기 위하여 상기 두 개의 전극에 교류 전원을 인가하는 전원조절장치;

상기 저장조에 배열된 두 개의 전극 하부에 형성되는 냉각수 배출구와 냉각탑 사이에 설치되어, 냉각수의 유동을 포함하는 도관; 및

상기 도관의 라인상에 설치되되 상기 두 개의 전극으로부터 냉각수 유동의 하류 방향에 위치되고, 내부에 다수의 응축관으로 구성된 냉각기를 구성하여, 두 개의 전극에 의해서 발생된 전기장이 냉각수 내에 존재하는 광물 이온들의 충돌을 촉진시키고, 냉각수 내에서 결정 입자를 형성케하여 냉각기 표면의 스케일의 원인이 되는 광물 이온 농도를 저감시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 방법 및 냉각수 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 수처리 장치의 개념을 설명하기 위해 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 적용한 냉각수 장치를 나타낸 개략도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 냉각수 장치는 전극(22, 24), 전원조절장치(30), 도관(45), 및 냉각기(응축기)(44)로 크게 구성되어 있다.

상기 전극(22, 24)은 냉각탑(41)의 하부에 설치되는 저장조(42)의 내부에 냉각수(21)와 직접 접촉되도록 설치되고, 그 설치된 두 개의 전극(22, 24) 사이로 냉각수(21)가 흐르도록 배열된 구조로 이루어져 있다.

그리고, 상기 전원조절장치(30)는 상기 두 개의 전극(22, 24) 사이로 흐르는 냉각수(21) 유동의 횡 방향으로 교류 전기장을 발생시키기 위하여 상기 두 개의 전극(22, 24)에 교류 전원을 인가하는 역할을 한다. 여기서, 상기 전원조절장치(30)는 상기 두 개의 전극(22, 24)에 인가되는 전압을 10 ~ 20V의 범위내에서 가변적인 변환 조절이 가능하다.

상기 도관(45)은 상기 저장조(42)에 배열된 두 개의 전극(22, 24) 하부에 형성되는 냉각수 배출구(46)와 냉각탑(41) 사이에 설치되어, 냉각수의 유동을 포함하고 있다.

그리고, 상기 냉각기(44)는 상기 도관(45)의 라인상에 설치되되, 상기 두 개의 전극(22, 24)으로부터 냉각수(21) 유동의 하류 방향에 위치되고, 냉각기(44) 내에 다수의 응축관이 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 냉각수 장치를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 유체내에 전기장을 직접 유도시킬 수 있는 수처리 기기(20)는 첫 번째 전극(22)과 두 번째 전극(24)을 포함하며, 첫 번째 전극(22)은 전원조절장치(30) 상에 있는 첫 번째 전원 연결접지(32)에, 두 번째 전극(24)은 전원조절장치(30) 상에 있는 두 번째 전원 연결접지(34)에 전선을 통해 각각 연결된다.

상기 두 개의 전극(22, 24)은 도 1에서 보여지는 바와 같이, 공간적으로 다소 떨어져 설치되며, 전기장을 발생시키기 위하여 전극(22, 24)에 전압이 인가되고, 교번하는 전기장은 "E"로 표시된 양방향 화살표로 나타내어 진다.

상기 두 개의 전극(22, 24)은 냉각수 장치(40)를 통해서 유동하는 냉각수(21) 흐름에 직접 접촉되도록 설치하고, 냉각매체로 물이 사용될 수 있으며, 상기 두 개의 전극(22, 24)은 전기장이 냉각수 흐름에 직교가 되도록 설치된다.

본 발명의 수처리 기기(20)는 액체속에 용해되어 있는 광물 이온들을 유체내에서의 결정화를 촉진시켜 냉각 시스템 부품내의 표면에서 스케일의 형성 가능성을 적게 해주도록 작동한다. 다른 수처리법과는 달리, 본 발명에 의한 수처리 기기(20)에 사용된 전극(22, 24)은 도관(45)이나 용기의 외부에 부착시키는게 아니라, 냉각수(21)와 직접 접촉되어 결과적으로 전기장이 냉각수(21) 유동에 직접 가해지도록 한다.

이에 따라, 전기장의 성질은 도관(45)의 사이즈에 제한이 없으며, 파라데이 법칙에 의한 자기 유도에도 저촉되지 않는다. 결론적으로, 전극(22, 24)은 보다 높 은 강도의 전기장을 발생시키고, 고주파에서 작동되어 냉각수(21) 내의 광물 이온들이 보다 효과적으로 결정화되도록 한다.

본 발명은 여러 형태의 냉각매체나, 냉각매체를 사용하는 부분에 응용이 가능하다. 예를 들어, 냉각기나 에어컨 유닛에서 응축기 튜브로부터 열을 제거하는 냉각수를 처리하는데 사용할 수 있다. 냉각수는 응축기 튜브내의 열전달 표면위에 스케일 형성이 저감되도록 광물 이온들이 유체 내에서 결정화되도록 처리된다. 또한, 본 발명은 열전달 표면상에 발생하는 스케일의 제어가 필요한 어느 곳에서도 적용이 가능하다.

본 발명이 상기한 분야에의 적용 가능성에 대하여 냉각기나 에어컨 유닛에서 재순환되는 냉각수를 처리하는 방법을 구체적으로 설명하고자 한다.

도 2 내지 도 6에서는 본 발명의 수처리 방법과 냉각수 장치에 대해서 좀 더 구체적으로 보여주고 있다.

도 2에서 보여지는 바와 같이, 상기 전극(22, 24)은 통상적으로 냉각기 유닛, 즉 냉각기(44)내의 응축기(미도시)를 통해서 순환되고, 상기 냉각기(44)로부터 배출되는 가열된 냉각수(21)는 함유하고 있는 열을 소산시키는 냉각탑(41)으로 유입된다.

상기 냉각탑(41)에 유입된 냉각수(21)는 열을 발산하면서 상기 저장조(42)에 포집된다. 이때의 전극(22, 24)은 상기 저장조(42) 내의 냉각수(21)에 직접 접촉이 되도록 잠기도록 하며, 상기 냉각수(21)는 중력에 의하여 냉각수 배출구(46)를 통해서 배출된 다음 상기 냉각기(44)로 재순환 된다.

이때, 상기 냉각수(21)가 저장조(42)로부터 배출될 때 냉각수(21)가 두 전극(22, 24) 사이를 통과하도록 두 전극(22, 24)을 냉각수 배출구(46)의 역방향으로 설치한다. 여기서, 상기 전극(22, 24)은 어떠한 재질로도 제작이 가능하나, 특히 흑연이나 기타 비금속 재질이 적절하며, 상기 저장조(42)의 하부와는 절연되도록 구성한다.

도 3은 아치형이나 반원통형 단면 형상을 갖는 전극(22, 24)을 보여주고 있으며, 냉각수 배출구(46)에서 대칭 형태로 놓여진다. 여기서, 상기 전극(22, 24)의 형상은 냉각수(21)가 저장조(42)로부터 배출될 때 유동의 횡 방향으로 전기장을 발생시킬 수 있도록 여러 가지 방법으로 배열될 수 있다.

도 4에서 보여지는 바와 같이, 상기 전극(22, 24)은 평판 형상이 될 수도 있으며, 한 개조 혹은 그 이상의 평판형 전극이 유동층에 전기장을 직접 발생시킬 수 있도록 사용될 수 있다. 특히, 도 4에서는 서로 마주하는 한 개조의 전극(22, 24)이 상기 저장조(42)의 냉각수 배출구(46)에 인접하여 설치된 상태를 보여주고 있다.

도 5에서는 서로 마주하는 두 개조의 전극(22, 28과 24, 26)이 상기 저장조(42)의 냉각수 배출구(46)에 인접하여 놓여 있으며, 사용되는 전극의 수나 배열에 관계없이 전극은 상기 저장조(42) 내에 안정된 상태로 고정하는게 바람직하며, 이때의 전극은 봉이나 브라켓 혹은 다른 적절한 지지대로 안정되게 설치할 수 있다.

도 6에서는 기하학적 동심의 이중 구조를 가지는 원통형의 전극(22, 24)이 도시되어 있으며, 이를 좀더 상세히 설명하면 중심에 흑연(graphite)으로 이루어진 하나의 전극(22)이 설치되고, 그 전극(22)을 포함하는 원통형의 전극(24)이 설치되며, 상기 전극(22, 24) 사이에 형성된 공간으로 유체가 유동하게 된다.

그리고, 상기 중심에 형성된 전극(22)의 외부에 형성되는 전극(24)은 원통형 뿐만 아니라, 일부를 분리시킨 구조로 형성할 수도 있다.

또한, 도 2에서 보여지는 바와 같이, 상기 전극(22, 24)은 전원조절장치(30)에 연결되고, 그 전원조절장치(30)는 냉각수(21)가 저장조(42)를 빠져 나갈 때 냉각수(21) 유동을 가로질러 전기장이 발생되도록 두 전극(22, 24) 사이에 전압을 걸어주는 역할을 한다. 이때의 전압은 교번하는 파형으로 가해지는 교류 전원으로서, 사각파형, 사다리형 파형, 혹은 싸인 파형 등 다양한 형태의 파형으로 선택되어 인가될 수 있다.

상기 냉각수(21) 내에 전기장을 유도하기 위하여 전극(22, 24)의 극을 조절된 주파수로 교번시키며, 500Hz ~ 1,000Hz의 주파수 영역이 적절하다. 예를 들어, 전압이 12V, 5 ~ 10A의 전류에서는 1,000Hz 이상의 주파수를 사용할 수 있다.

본 발명의 가장 큰 장점은 다른 물리적 수처리(PWT)법 보다 냉각수(21)에 보다 강한 전기장을 제공할 수 있다는 점이다. 상기 전극(22, 24)이 도관(45)이나 탱크 외부에 설치되는 것이 아니라 유동하는 유체에 직접 접촉이 되도록 설치되기 때문에 사용하는 주파수나 전류 및 도관의 직경에도 전혀 제약이 없다.

이는, 직경이 6인치인 도관 내에 1V/cm 강도의 전기장을 발생시킬 수 있으며, 이는 솔레노이드 코일(Solenoid Coil) 시스템과 비교할 때 200배 이상의 강한 전기장이다. 또한, 전기장의 발생이 자기 유도에 의한 것이 아니기 때문에 주파수 는 100MHz 혹은 그 이상으로도 증가시킬 수 있으며, 원한다면 전기장을 10V/cm 의 강도 까지 증가시킬 수 있다. 더구나, 사용되는 전압이 12V로 낮기 때문에, 안전성에 대한 문제도 전혀 발생하지 않는다.

그리고, 본 발명은 10Hz ~ 1MHz의 주파수 인가(frequency charge)가 가능하고, 최대 13.6MHz의 주파수를 이용할 수도 있으며, 또한 교류 전압을 10V에서 20V까지 연속적으로 변화시킬 수 있다.

도 7 및 도 8에서 보여지는 도면을 참조하여, 냉각수(21) 내에 존재하는 광물 이온들에 대한 전기장의 효과에 대해서 좀더 자세히 기술하고자 한다. 전기장이 존재하지 않을 때, 냉각수(21) 유동내에 있는 광물 이온들은 3차원적 운동의 자유도(freedom of motion)를 갖는다.

여기서, 도 7은 전기장이 존재하지 않을 때 유체 도관 내에서 광물 이온들의 3차원적 운동을 보여주고 있으며, 양이온과 음이온들은 도관의 반경방향으로, 즉 도 7의 X와 Y 및 도관의 축방향 Z축으로 표현되는 3차원 공간에서 자유롭게 운동하게 되며, 이온들의 이러한 운동의 자유도와 용해된 이온들의 크기가 매우 작기 때문에 이온들 간에 충돌할 수 있는 통계적 확률이 매우 희박하고, 그로 인해 광물 이온들이 유체 내에서 결정화 될 가능성이 매우 적게 된다.

도 8은 유동 방향에 직교 방향으로 전기장이 형성될 경우에 냉각수(21)내에 존재하는 광물 이온들의 운동을 보여주고 있으며, 전기장 E가 냉각수(21)의 유동에 가해질 때, 냉각수(21) 내의 이온들은 전기장에 의해서 유도되어진 전기적 운동력을 가지게 된다. 이때의 전기적 힘은 도 8에서 음영으로 표시된 단면에서 보여주는 바와 같이, 이온들의 운동을 2차원 면으로 제약을 가하게 되고, 전기장은 양이온들을 일정한 한 방향으로, 음이온들은 그 반대 방향으로 유동하게 만든다. 이로 인해 전기장의 이온들은 단일 평면상에서만 움직이도록 제약을 받기 때문에, 전기장 내에서는 이온들이 서로 충돌할 확률이 증가하고, 이온들이 유체 내에서 결정화되어 석출될 가능성이 높아지게 된다.

결과적으로, 전기장은

이나

와 같은 이온들의 충돌을 증진시켜 이온들을 결합하게 하고 유체 내에서 결정화 되도록 한다. 전술한 바와 같이, 유체 내에서의 결정화는 상기 냉각기(44)로 유입되는 냉각수(21) 내의 광물 이온들의 농도를 감소시켜 열전달 면에서 스케일 형성의 가능성을 적게 하며, 상기 냉각기(44) 내에 유입되는 기 형성된 결정화 입자들은 용해되어 있는 이온들을 더욱 더 끌어 당겨 냉각기(44) 내에 스케일 형성을 감소시킨다.

도 2 내지 도 8을 통해 본 발명의 수처리 방법 및 냉각수 장치에 대한 이제 까지의 설명을 토대로, 냉각수 장치(40)에서의 작동 방법에 대해서 설명하고자 한다.

상기 냉각수(21)는 저장조(42)에 수집되어 냉각수 배출구(46)를 통하여 저장조(42)로부터 배출된다. 그리고, 상기 전원조절장치(30)로부터 전극(22, 24)에 전력이 공급되면, 전극 사이에 전위차가 발생한다.

이에 따라, 상기 전극(22, 24)의 극이 교번되어 냉각수(21) 유동에 교번하는 전기장을 형성시킨다. 상기 냉각수(21)의 유동이 전기장을 가로질러 통과할 때, 광 물 이온들이 용액으로부터 석출되어 유체 내에서 결정화 되어 작은 입자를 형성한다. 이 작은 입자들은 상기 냉각수(21)의 유동내에 부유되어 저장조(42)의 냉각수 배출구(46)를 통해 빠져 나가며, 상기 냉각기(응축기)(44) 내를 통과하게 된다.

이러한, 상기 냉각수(21)의 유동은 도 2에서 보여지는 바와 같이, 펌프(48)의 구동에 의하여 발생되고, 상기 냉각수(21)는 냉각기(44)내의 응축부(미도시)에 유입되어, 냉각매체로서 응축 튜브를 통과하게 된다.

이때, 상기 냉각수(21)는 고온의 응축기 튜브를 통과하면서 열을 흡수하게 되고, 냉각수(21)의 온도가 증가함에 따라 광물 이온들은 용액으로부터 더욱 석출되어 지며, 이렇게 형성된 작은 입자들은 유체 내에서 결정화를 이루고, 계속적으로 이온들을 잡아 당겨 더욱 더 큰 입자들로 성장하게 된다.

상기에서의 가열된 냉각수(21)의 유동과 광물 입자들은 냉각기(응축기)(44)로부터 배출되어 상기 냉각탑(41)으로 유입되고, 여기에서 열에너지가 방출된다. 이때, 냉각수(21)내에 부유되어 있는 광물 입자들은 점진적으로 저장조(42)의 바닥에 침강되어 부드러운 슬러지를 형성한다.

이러한, 부드러운 슬러지는 주기적으로 슬러지 배출구(43)를 통해서 혹은 기타 적절한 세정 방법에 의해서 저장조(42)의 바닥으로부터 제거된다. 어떤 경우에는, 광물 입자들이 냉각기(44)내의 열전달 표면을 포함한 냉각수 장치(40)의 다른 부위에도 점착될 수 있다. 그렇지만, 점착된 광물 입자들은 비교적 부드러운 슬러지로 형성되기 때문에 냉각수(21)가 흐를때 발생되는 전단력에 의해서 쉽게 제거될 수 있다.

이제 까지는, 전극(22, 24)이 저장조(42) 바닥에만 설치되는 형태로 기술하였으나, 냉각수(21) 유동을 가로지르는 방향으로 전기장이 가해질 수만 있다면 냉각수(21)의 유동 상의 어떤 곳에서도 설치가 가능하다. 예를 들어, 전극(22, 24)은 냉각기(44)에서 볼 때 도관(45) 내에 설치될 수도 있으며, 또한 도관(45) 상의 여러 지점에 분리하여 설치될 수도 있다.

그리고, 유체 내에서 결정화 된 광물 입자들은 전술한 바와 같이 저장조(42) 내에서 가라앉게 함으로서 제거될 수 있으며, 대체적인 방법으로 냉각수 시스템(40)내에 설치된 필터(50)에 의해서 제거될 수도 있다.

도 9는 상기 필터(50)가 냉각기(44)와 냉각탑(41) 사이의 도관(45) 라인에 설치된 상태를 보여주고 있다. 용액으로부터 석출 되어지는 광물 이온들이 결정화 된 광물 입자에 부착되어 감에 따라, 입자들의 크기는 점점 커져서 5 ~ 10㎛에 이르게 된다.

이러한 입자들의 비중은 물의 비중에 비하여 약 3배 정도 크기 때문에 기계적 필터나 샌드 필터와 같은 적절한 필터로 용이하게 제거될 수 있다. 특히

나 기타, 다른 광물 입자들의 축적에 의해서 쉽게 막히지 않는 사이클론 필터의 사용이 바람직하다.

또 다른 방법으로는 상기 필터(50)를 도 10에서 보여지는 바와 같이, 상기 냉각탑(41)의 저장조(42)에 설치된 사이드 유동라인(52)에 삽입하는 것이며, 상기 사이드 유동라인(52)은 주 유동라인으로 사용되는 도관(45)에 사용되는 직경 4인치 이상의 도관 보다 작은 도관을 사용하는게 바람직하다.

그리고, 상기 냉각탑(41)의 저장조(42)로부터 슬러지와 냉각수(21)를 배출시키기 위하여 필터용 펌프(54)를 상기 사이드 유동라인(52)에 추가로 설치하고, 물 속에 부유되어 있는 광물 입자를 제거하기 위하여 상기 필터용 펌프(54)를 구동시켜 상기 필터(50)를 통해서 물과 슬러지를 통과하게 한다.

여기서, 상기 필터(50)를 통해서 정제된 물은 상기 저장조(42)에 바로 재순환되어 공급되며, 이 물은 냉각수 시스템(40)에서 재사용 된다.

열전달 장치에 유해한 물질의 축적을 저감시키고, 냉각수(21)의 질을 높이기 위하여 상술한 수처리 방법과 냉각수 장치에 다른 수처리 방법을 선택적으로 병행하여 사용할 수도 있으며, 그 예를 들면, 본 발명에 의한 냉각수 장치와 더불어 냉각수(21)에 폴리머 수용액을 첨가하는 방법이 포함될 수 있다.

폴리에틸렌 옥사이드(PEO)나 폴리아크릴라미이드(PAM) 등과 같은 수용성 성분들을 많은 광물 성분을 포함하는 고농도 경수에 첨가할 수 있으며, 이러한 성분들은 경수 내에서 칼슘 이온들의 결합을 촉진시켜, 결과적으로 용액 내에서 칼슘 이온의 농도를 낮추고 열전달 표면에 스케일이 생성될 수 있는 잠재성을 감소시켜 준다.

지금까지는, 본 발명이 냉각수 장치에서 스케일 발생을 감소시키는 데 사용하는 방법 및 시스템에 대해서 언급하였으나, 여기서의 전기장은 냉각수(21) 내에 존재하는 박테리아, 조류 및 기타 미생물의 성장을 억제시키는 데 사용될 수 있다. 참고로, '바이오 화울링'이라 칭해지는 미생물의 성장은 열전달 장비의 성능을 저하시키고, 또한 장비의 손상을 야기시킬 우려가 있다. 이러한 '바이오 화울링'은 냉각수(21) 유동 상에 미생물을 박멸하기에 적절한 주파수와 전류로 전기장을 가함으로서 효과적으로 제거될 수 있다. 많은 경우에, 동일한 주파수와 전류의 조건에서 광물 이온들이 유체 내에서의 결정화에도 적용될 수 있다. 또한, 미생물들은 마이크론 크기 보다 작은 미네랄 입자들의 작용에 의해서 파괴될 수도 있다. 전극(22, 24)은 저장조(42)의 냉각수 배출구(46)나, 혹은 미생물이 성장하기 쉬운 부위에 설치될 수 있다. 또한, 괴사된 미생물은 광물 입자들을 제거하는 데 사용되는 상술한 바와 같은 동일한 방법에 의해 냉각수(21)로부터 제거될 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 수처리 방법에 대한 과정을 나타낸 계통도가 도시되고 있으며, 도 11에서 보여지는 수처리에 관한 흐름도는 단지 가능한 수처리법의 한 방법을 보여주고 있음을 부연한다. 보여주는 과정의 순서는 유일한 것이 아니며, 또 다른 과정들이 본 발명의 의도를 벗어나지 않는 범위내에서 첨가나 삭제될 수 있다.

먼저, 상기 전극(22, 24)이 냉각수(21)의 유동내에 설치된다.

이어서, 교류 전압이 상기 냉각수(21) 유동에 전기장이 발생될 수 있도록 양 전극(22, 24)에 가해지고, 전압의 양극을 고주파수로 교번시켜 교류 전기장을 발생시킨다.

그러면, 상기 냉각수(21)가 전극(22, 24) 사이를 흘러 유동되고, 이때의 냉각수(21)가 상기 전극(22, 24) 사이로 유동할 때, 교번하는 전기장이 냉각수(21)에 용해되어 있는 이온들의 충돌을 자극시킨다.

상기한 방법의 과정에서 전기장의 주파수는 용액속의 광물 이온들이 유체 내에서의 결정화가 촉진되도록 조절되고, 유체 내에서 결정화의 효율은 주파수가 증가함에 따라 증가하며, 이온들은 냉각수(21) 내에 부유되어 있는 핵 입자들에 달라붙어 냉각수(21)의 유동에 의해서 시스템 내에 흐르게 된다.

이어서, 상기 과정에서 생성된 핵 입자들을 포함한 냉각수가 냉각기 유닛 등과 같은 냉각기(44)에 전달된다.

이는, 상기 냉각수(21)가 냉각기(44)의 응축기 튜브 내에 흐르게 되고, 이때의 상기 냉각수(21)는 냉각수 튜브로부터 열을 흡수한다. 이어 냉각수(21)의 온도가 상승함에 따라 용해되어 있는 광물 이온들은 용액으로부터 석출되어 지고, 분자들 간의 상호작용에 의하여 핵 입자들과 결합하게 된다.

그런후, 상기한 방법의 과정에서 냉각기(44)를 통해 가열된 냉각수(21)는 냉각기 유닛으로부터 배출되어 상기 냉각탑(41)에 보내진 후 냉각수(21)에 함유된 열에너지가 소산된다. 여기서, 상기 냉각수(21)의 열이 방출되어 감에 따라, 큰 광물 입자들은 냉각탑(41)의 저장조(42) 바닥에 침강하게 되고 부드러운 슬러지를 형성한다.

상기 과정에서 형성된 광물 입자들과 슬러지는 상기 냉각수(21)로부터 제거되게 되는데, 여기서 슬러지는 배출을 통해서 혹은 저장조(42)의 바닥을 세척함으로써 제거될 수 있다.

또 다른 대체적인 방법으로, 상기 냉각수(21)는 전술한 바와 같이 냉각수(21)로부터 광물 입자들을 제거하기 위해 사이드 유동라인(52)상에 설치된 필터용 펌프(54)를 통해 펌핑되고, 후단에 설치되는 필터(50)에 의해서 정화 처리된 후 정화된 물은 다시 상기 저장조(42)내에 다시 유입된다.

한편, 상기 과정에서의 냉각수(21)는 상기 사이드 유동라인(52)을 거치지 않고 상기 저장조(42)로부터 배출된 후 냉각수 시스템(40)을 통해서 재순환 과정을 거치게 되며, 이러한 재순환이 반복적으로 이루어지게 된다. 여기서 사용된 용어나 표현들은 단지 서술하는데 사용되었을 따름이며 제한을 두지는 않는다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 수처리 방법 및 냉각수 장치에 의하면, 냉각수의 유동에 직접 접촉이 가능하도록 설치된 전극에 고주파 저전압을 인가하여 유동내에 전기장을 발생시키고, 그 전기장을 통과하는 동안 냉각수에 포함된 광물 이온들은 결합하여 결정화를 이루며, 생성된 핵 입자는 주위의 광물 이온들을 계속적으로 잡아 당겨 결정 입자의 크기가 점점 커지게 됨에 따라 냉각수에 함유된 광물 이온 농도가 감소하여 열교환기 등의 관내에 형성되는 스케일의 생성을 억제할 수 있고, 또한 스케일이 생성된다 하더라도 부드러운 슬러지의 형태이기 때문에 그 제거가 매우 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 수처리 방법 및 냉각수 장치는 박테리아 등과 같은 미생물을 괴사 시킴으로서 바이오 화울링의 제어에도 매우 효과가 있다.

Claims (27)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 유동하는 유체에 포함된 광물 이온 결정 입자의 제거를 위한 수처리 방법에 있어서,

   유동하는 유체에 직접 접촉되는 두 개의 전극을 설치하고, 그 두 개의 전극 사이로 유체가 흐르도록 하는 제 1 단계;

   상기 두 전극 사이에 교류 전압을 인가하여 두 전극 사이로 흐르는 유동장에 전기장을 발생시키고, 그 전기장에 의해 유체내에 존재하는 광물 이온들의 충돌을 촉진시켜 유체 내부에서 결정 입자가 형성되도록 유도하는 제 2 단계;

   상기 유체 내부에서 성장된 광물 이온 결정 입자가 포함된 유체를 필터에 통과시켜 유체로부터 광물 이온 결정 입자를 제거하는 제 3 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 수처리 방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 유동하는 유체에 포함된 광물 이온 결정 입자의 제거를 통해 유체에 접촉하는 장비 표면의 손상을 최소화 하는데 사용되는 수처리 방법에 있어서,

    두 개의 전극을 흐르는 유체와 직접 접촉하도록 위치를 설정하고, 그 두개의 전극 사이로 유체가 흐르도록 하는 제 1 단계;

    상기 두 개의 전극 사이에 교류 전압을 인가하여 유체의 유동을 가로지르는 방향으로 교번하는 전기장을 발생시키고, 그 전기장을 통과하는 동안 유체로부터 광물 이온들이 결정화되어 입자를 형성하도록 하는 제 2 단계; 및

    상기 제 2 단계 이후로 결정화된 광물 입자들을 유체로부터 제거하기 위하여 필터를 통과시키는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 수처리 방법.
11. 삭제
12. 제 10항에 있어서,

    상기 제 2 단계에서 두 개의 전극에 인가되는 전압을 10V에서 20V까지 싸인커브, 사각커브, 삼각커브, 사다리커브 형태 중 어느 하나를 사용하여 반복적으로 변화시키며, 이를 통해 유동 내에 최소 1V/cm 이상의 전기장을 발생시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 수처리 방법.
13. 제 10항에 있어서,

    상기 제 2 단계에서 두 개의 전극에 인가되는 전압을 통해 유동 내에 주파수를 10Hz에서 1MHz까지 싸인커브 형태로 반복적으로 변화시켜 전기장을 발생시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 수처리 방법.
14. 냉각수 유동을 포함하는 폐회로의 냉각수 시스템 상의 열교환기 내면에 스케일 형성을 저감시키는 수처리 방법에 있어서,

    폐회로의 냉각수 시스템 상에서 유동하는 냉각수와 직접 접촉되는 두 개의 전극을 열교환기 전방에 설치하고, 그 두 개의 전극 사이로 냉각수가 흐르도록 하는 제 1 단계;

    상기 냉각수 내에 존재하는 광물 이온들의 충돌을 촉진시키기 위하여 냉각수의 유동에 횡 방향으로 전기장이 발생되도록 전압을 인가하고, 그 냉각수 내에서 이온들의 충돌에 의한 다수의 결정 미립자가 형성되도록 하는 제 2 단계;

    상기 제 2 단계에서 형성된 결정 미립자에 광물 이온들의 반응에 의하여 더욱 더 융착되어 결정 입자의 크기가 커지도록 냉각수를 열교환기로 유동시키는 제 3 단계;

    상기 제 3 단계의 열교환기를 통과하면서 융착을 통해 성장된 광물 결정 입자들을 냉각수로부터 제거하는 제 4 단계; 및

    상기 제 4 단계에서 광물 결정 입자가 제거된 냉각수를 두 개의 전극 사이로 재순환시키는 제 5 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 수처리 방법.
15. 삭제
16. 제 14항에 있어서,

    상기 제 2 단계 또는 제 4 단계 이후에 형성된 광물 결정 입자들을 냉각수로부터 제거하기 위하여 광물 결정 입자가 포함된 냉각수를 사이클론 필터로 통과시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 수처리 방법.
17. 삭제
18. 제 14항에 있어서,

    상기 제 2 단계에서 두 개의 전극에 인가되는 전압을 10V에서 20V까지 싸인커브 형태로 반복적으로 변화시키며, 이를 통해 유동 내에 최소 1V/cm 이상의 전기장을 발생시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 수처리 방법.
19. 제 14항에 있어서,

    상기 제 2 단계에서 두 개의 전극에 인가되는 전압을 통해 유동내에 주파수를 10Hz에서 1MHz까지 싸인커브 형태로 반복적으로 변화시켜 전기장을 발생시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 수처리 방법.
20. 냉각탑의 하부에 설치되는 저장조의 내부에 냉각수와 직접 접촉되도록 설치되고, 그 설치된 사이로 냉각수가 흐르도록 배열된 두 개의 전극;

    상기 두 개의 전극 사이로 흐르는 냉각수 유동의 횡 방향으로 교류 전기장을 발생시키기 위하여 상기 두 개의 전극에 교류 전원을 인가하는 전원조절장치;

    상기 저장조에 배열된 두 개의 전극 하부에 형성되는 냉각수 배출구와 냉각탑 사이에 설치되어, 냉각수의 유동을 포함하는 도관; 및

    상기 도관의 라인상에 설치되되 상기 두 개의 전극으로부터 냉각수 유동의 하류 방향에 위치되고, 내부에 다수의 응축관으로 구성된 냉각기를 구성하여, 두 개의 전극에 의해서 발생된 전기장이 냉각수 내에 존재하는 광물 이온들의 충돌을 촉진시키고, 냉각수 내에서 결정 입자를 형성케하여 냉각기 표면의 스케일의 원인이 되는 광물 이온 농도를 저감시키는 것을 특징으로 하는 냉각수 장치.
21. 제 20항에 있어서,

    상기 냉각기와 냉각탑 사이의 도관 상에 유동하는 냉각수를 포집하고, 그 냉각수로부터 광물 결정 입자를 제거할 수 있도록 배열된 필터가 추가로 설치됨을 특징으로 하는 냉각수 장치.
22. 제 21항에 있어서,

    상기 필터는 사이클론 필터인 것을 특징으로 하는 냉각수 장치.
23. 제 20항에 있어서,

    상기 두 개의 전극이 설치된 저장조의 하부면 일측으로 상기 저장조의 냉각수에 포함된 광물 결정 입자로 이루어진 슬러지의 배출을 위한 슬러지 배출구가 추가로 설치됨을 특징으로 하는 냉각수 장치.
24. 제 20항에 있어서,

    상기 두 개의 전극이 설치된 저장조의 하부면 일측으로 상기 저장조의 냉각수를 재순환시키기 위한 사이드 유동라인이 설치되고, 그 사이드 유동라인의 다른 일측이 상기 저장조의 측면 일측에 연결되며, 상기 사이드 유동라인을 흐르는 냉각수로부터 광물 결정 입자를 제거하기 위한 필터가 상기 사이드 유동라인 상에 추가로 배열된 구조로 구성됨을 특징으로 하는 냉각수 장치.
25. 제 20항에 있어서,

    상기 도관 내에는 한 쌍의 반대되는 두 전극이 적어도 하나 이상 설치되고, 그 도관 내에 설치된 두 전극 사이로 냉각수가 흐르도록 배열된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각수 장치.
26. 제 20항 내지 제 25항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 저장조에 설치되는 전극은 아치형, 단면 형상을 갖는 반원통형, 2개의 마주하는 평판형, 4개의 서로 마주하는 평판형, 및 기하하적 동심의 이중 구조를 가지는 원통형의 그룹중에서 어느 하나가 선택되어 사용됨을 특징으로 하는 냉각수 장치.
27. 제 20항 내지 제 25항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 도관의 내부에 설치되는 전극은 아치형, 단면 형상을 가지는 반원통형, 기하하적 동심의 이중 구조를 가지는 원통형의 그룹중에서 어느 하나가 선택되어 사용됨을 특징으로 하는 냉각수 장치.

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