KR100915338B1 - A structure for composing an apparatus for purifying water through an electrical adsorption-desorption cycle - Google Patents
A structure for composing an apparatus for purifying water through an electrical adsorption-desorption cycleInfo
- Publication number
- KR100915338B1 KR100915338B1 KR1020070102048A KR20070102048A KR100915338B1 KR 100915338 B1 KR100915338 B1 KR 100915338B1 KR 1020070102048 A KR1020070102048 A KR 1020070102048A KR 20070102048 A KR20070102048 A KR 20070102048A KR 100915338 B1 KR100915338 B1 KR 100915338B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- voltage applying
- unit
- exchange membrane
- bipolar electrolytic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
- C02F1/4691—Capacitive deionisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46128—Bipolar electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46152—Electrodes characterised by the shape or form
- C02F2001/46157—Perforated or foraminous electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4616—Power supply
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
본 발명은 지하수, 수도수, 기수(brackish water), 중수 및 산업폐수의 전기 흡탈착식 정화장치용 구조체 및 그 단위셀에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수개의 복극 전해셀이 병렬로 연결되어 있고, 복극 전해셀을 구성하는 각각의 단위셀은 상호 직렬로 연결되어 있으므로, 낮은 전기에너지에 의해서도 물의 정화처리 용량이 증가되는 전기 흡탈착식 정화장치용 구조체 및 그 단위셀에 관한 것이다.The present invention relates to a structure for electric adsorption-and-desorption purification device for groundwater, tap water, brackish water, heavy water and industrial wastewater, and a unit cell thereof. More specifically, a plurality of bipolar electrolytic cells are connected in parallel. Since each unit cell constituting the bipolar electrolytic cell is connected in series with each other, the present invention relates to a structure for an electric adsorption-and-desorption purification device and its unit cell in which water purification treatment capacity is increased by low electric energy.
Description
본 발명은 지하수, 수도수, 기수(brackish water), 중수 및 산업폐수의 전기 흡탈착식 정화장치용 구조체 및 그 단위셀에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수개의 복극 전해셀이 병렬로 연결되어 있고, 복극 전해셀을 구성하는 각각의 단위셀은 상호 직렬로 연결되어 있으므로, 낮은 전기에너지에 의해서도 물의 정화처리 용량이 증가되는 전기 흡탈착식 정화장치용 구조체 및 그 단위셀에 관한 것이다.The present invention relates to a structure for electric adsorption-and-desorption purification device for groundwater, tap water, brackish water, heavy water and industrial wastewater, and a unit cell thereof. More specifically, a plurality of bipolar electrolytic cells are connected in parallel. Since each unit cell constituting the bipolar electrolytic cell is connected in series with each other, the present invention relates to a structure for an electric adsorption-and-desorption purification device and its unit cell in which water purification treatment capacity is increased by low electric energy.
종래에 전극은 탄소 활물질이 집전체인 탄소종이나, 금속 메쉬등에 도포된 구조로, 일반적인 분리막으로 분리되어 왔으나, CDI(Capacitive deionization) 공정에서는 처리대상 용액의 유로 흐름을 원활하게 하기 위해 분리막을 별도로 사용하지 않고 있다.Conventionally, electrodes have a structure in which a carbon active material is applied to a carbon species or a metal mesh, which is a current collector, and has been separated into a general separator. However, in a CDI process, the separator is separately separated to smoothly flow the solution. I do not use it.
CDI 공정은 캐패시터(capacitor) 공정에서 사용되는 전기 이중층 이론을 근거로 하여, 전극표면에 전기를 가용할 때 수질내부에 있는 상대극성 이온이 전극 표면에 흡착되는 성질을 이용한 방법이다. 즉, 양이온, 음이온이 함유된 용액이 두 개의 다공성 탄소전극 층 사이를 통과할 때 정전기력을 인가함으로써 수용액속에 함유된 이온이 제거된다. 정전기력에 의하여 양극으로 Cl- 와 같은 음이온이 이동하고, 음극으로는 Na+와 같은 양이온이 이동하여 대전이 이루어지게 되며, 물은 이온이 제거된 순수 형태로 배출되게 된다.The CDI process is based on the electric double layer theory used in the capacitor process, and utilizes the property that the counterpolar ions in the water quality are adsorbed on the electrode surface when electricity is applied to the electrode surface. That is, ions contained in the aqueous solution are removed by applying an electrostatic force when a solution containing cations and anions passes between two porous carbon electrode layers. Anions such as Cl − are moved to the anode by the electrostatic force, and cations such as Na + are moved to the cathode, whereby charging is performed, and water is discharged in a pure form in which ions are removed.
최근 전 세계적으로 물 부족으로 인한 해수 담수화 및 폐수 및 염수 처리방법에 대한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 이중에서도 이온교환수지를 이용한 방법이 많이 사용되고 있으나, 수지의 재생 시 약제사용 및 경제적인 부담이 큰 단점으로 인하여 이를 대체하기 위하여 CDI 공정이 연구되고 있다.Recently, research on seawater desalination and wastewater and brine treatment due to water shortage has been actively conducted worldwide. Among them, many methods using ion exchange resins have been used, but CDI processes have been studied to replace them due to the drawbacks of drug use and economic burden in regenerating resins.
CDI 공정의 핵심 부분은 전극부분으로써, 이온의 흡착과 탈착이 이루어지는 부분이다. 다공성 탄소재를 이용하는 전극부분은 이온의 침투 및 확산이 빠르게 일어나야하며, 내구성을 가져야만 산업적인 응용이 가능하다. 기존의 CDI 전극 구조에서는 내구성과 원하는 수명을 가지기 위해 결착제를 과량으로 첨가하면, 그에 따른 탄소 함유량이 적어져 반응에 기여하는 활성면적이 줄어드는 단점이 있고, 전극의 저항이 증가되어 이온 제거 에너지 사용에 비효율적인 측면이 있다.The core part of the CDI process is the electrode part, where the adsorption and desorption of ions takes place. Electrode part using porous carbon material should be rapidly penetrated and diffused ions, industrial durability is possible only if the durability. In the conventional CDI electrode structure, if the binder is added in excess in order to have durability and a desired life, the carbon content is reduced accordingly, thereby reducing the active area contributing to the reaction, and the resistance of the electrode is increased to use ion removal energy. There is an inefficient aspect.
본 발명은 폐수나 수도수 중의 이온제거를 위하여 이온교환막으로 전극부분을 밀봉하여 이온들만 전극과 반응하는 동시에 전극활물질인 탄소재의 탈리를 방지하는 전기 흡탈착식 정화장치용 구조체 및 그 단위셀을 제공하고자 한다.The present invention provides an electric adsorption-and-desorption purification device structure and a unit cell for sealing an electrode part with an ion exchange membrane for removing ions in wastewater or tap water to prevent desorption of carbon material, which is an electrode active material, while reacting only ions with the electrode. I would like to.
본 발명은 다수개의 복극 전해셀이 병렬로 연결되어 있고, 복극 전해셀을 구성하는 각각의 단위셀은 상호 직렬로 연결되어 있어, 낮은 전기에너지에 의해서도 물의 정화처리 용량이 증가되는 전기 흡탈착식 정화장치용 구조체 및 그 단위셀을 제공하고자 한다.According to the present invention, a plurality of bipolar electrolytic cells are connected in parallel, and each unit cell constituting the bipolar electrolytic cell is connected in series with each other, so that the capacity for purification of water is increased by low electric energy. It is intended to provide a structure and a unit cell thereof.
본 발명은 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 제2 전극을 상호 연결하는 집전체와, 상기 제1 전극에 부착되는 음이온 교환막과, 상기 제2 전극에 부착되는 양이온 교환막을 갖는 단위셀이 2개 이상 상호 이격되어 설치되되, 상기 음이온 교환막과 상기 양이온 교환막이 교번되도록 설치되는 다수개의 복극 전해셀과, 상기 각각의 복극 전해셀 중 일측단에 위치한 단위셀의 제1 전극에 제1 전압을 인가하기 위한 제1 전압 인가부와, 상기 각각의 복극 전해셀 중 타측단에 위치한 단위셀의 제2 전극에 제2 전압을 인가하기 위한 제2 전압 인가부와, 상기 다수개의 복극 전해셀에 병렬로 전압을 인가하기 위해 상기 각각의 제1 전압 인가부에 연결되는 제1 전극 리드선 및 상기 각각의 제2 전압 인가부에 연결되는 제2 전극 리드선과, 상기 다수개의 제1 전압 인가부, 상기 다수개의 복극 전해셀 및 상기 다수개의 제2 전압 인가부를 일체로 셋팅(setting)시키기 위한 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 흡탈착식 정화장치용 구조체에 관한 것이다.The present invention has a first electrode and a second electrode, a current collector interconnecting the first electrode and the second electrode, an anion exchange membrane attached to the first electrode, and a cation exchange membrane attached to the second electrode Two or more unit cells are spaced apart from each other, and a plurality of bipolar electrolytic cells are installed such that the anion exchange membrane and the cation exchange membrane are alternated, and a first electrode of the unit cell located at one end of each bipolar electrolytic cell. A first voltage applying unit for applying one voltage, a second voltage applying unit for applying a second voltage to a second electrode of a unit cell located at the other end of each of the bipolar electrolytic cells, and the plurality of bipolar electrolysiss A first electrode lead wire connected to each of the first voltage applying units and a second electrode lead wire connected to the respective second voltage applying units to apply a voltage to the cell in parallel, and the plurality of first voltages Right or wrong, to a removable electrical absorbing structure for purifying apparatus comprises a plurality of bipolar electrolytic cells and a fixing means for setting (setting) integrally with the plurality of second voltage application portion.
본 발명에 있어서, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 집전체의 양측면에 각각 부착되고, 상기 음이온 교환막은 상기 제1 전극의 외측면에 부착되고, 상기 양이온 교환막은 상기 제2 전극의 외측면에 부착되기도 한다.In the present invention, the first electrode and the second electrode is attached to both sides of the current collector, respectively, the anion exchange membrane is attached to the outer surface of the first electrode, the cation exchange membrane is the outer surface of the second electrode Sometimes attached to
본 발명에 있어서, 상기 각각의 단위셀에는 상기 음이온 교환막의 외측면부터 상기 양이온 교환막 외측면까지 관통되는 관통공이 형성되기도 한다.In the present invention, each of the unit cells may be formed with a through hole penetrating from the outer surface of the anion exchange membrane to the outer surface of the cation exchange membrane.
본 발명에 있어서, 상기 각각의 복극 전해셀을 구성하는 단위셀과 단위셀은 직포 분리막을 사이에 두고 상호 적층되기도 한다.In the present invention, the unit cells and the unit cells constituting the bipolar electrolytic cells may be laminated to each other with a woven separator therebetween.
본 발명에 있어서, 상기 각각의 제1 전압 인가부는 상기 음이온 교환막의 외측면에 적층되는 판 형상이고, 상기 각각의 제2 전압 인가부는 상기 양이온 교환막의 외측면에 적층되는 판 형상이고, 상기 고정수단은 상기 각각의 복극 전해셀 중 일측단에 위치한 복극 전해셀의 제1 전압 인가부의 외측면에 적층되는 제1 고정판과, 상기 이웃한 복극 전해셀의 제1 전압 인가부와 제2 전압 인가부 사이에 적층되는 중간 고정판과, 상기 각각의 복극 전해셀 중 타측단에 위치한 복극 전해셀의 제2 전압 인가부의 외측면에 적층되는 제2 고정판과, 상기 제1 고정판, 중간 고정판, 제2 고정판을 상호 연결 고정하는 고정봉이기도 하다.In the present invention, each of the first voltage application portion is a plate shape laminated on the outer surface of the anion exchange membrane, each second voltage application portion is a plate shape laminated on the outer surface of the cation exchange membrane, the fixing means Is a first fixed plate stacked on an outer surface of the first voltage applying unit of the bipolar electrolytic cell located at one end of each of the bipolar electrolytic cells, and between the first voltage applying unit and the second voltage applying unit of the neighboring bipolar electrolytic cell. An intermediate fixing plate stacked on the second fixing plate, a second fixing plate laminated on an outer surface of the second voltage applying unit of the bipolar electrolytic cell positioned at the other end of the respective bipolar electrolytic cells, and the first fixing plate, the intermediate fixing plate, and the second fixing plate. It is also a fixed rod for fixing the connection.
본 발명에 있어서, 상기 각각의 제1 전압 인가부의 둘레면에는, 상기 제1 전극 리드선이 상기 각각의 제2 전압 인가부에 접촉됨이 없이 상기 각각의 제1 전압 인가부에 일직선 형태로 접촉 가능하도록 제1 돌출부가 형성되고, 상기 각각의 제2 전압 인가부의 둘레면에는, 상기 제2 전극 리드선이 상기 각각의 제1 전압 인가부에 접촉됨이 없이 상기 각각의 제2 전압 인가부에 일직선 형태로 접촉 가능하도록 제2 돌출부가 형성되기도 한다.In the present invention, a circumferential surface of each of the first voltage applying units can be contacted in a straight line with each of the first voltage applying units without the first electrode lead wire being in contact with each of the second voltage applying units. A first protrusion is formed so as to form a straight line on each circumferential surface of each of the second voltage applying parts, without the second electrode lead wire being in contact with each of the first voltage applying parts. The second protrusion may be formed to be in contact with each other.
본 발명에 있어서, 상기 각각의 제1 전압 인가부는 상기 음이온 교환막의 외측면에 적층되는 판 형상이고, 상기 각각의 제2 전압 인가부는 상기 양이온 교환막의 외측면에 적층되는 판 형상이고, 상기 각각의 제1 전압 인가부의 둘레면에는, 상기 제1 전극 리드선이 상기 각각의 제2 전압 인가부에 접촉됨이 없이 상기 각각의 제1 전압 인가부에 직선 형태로 접촉 가능하도록 제1 돌출부가 형성되고, 상기 각각의 제2 전압 인가부의 둘레면에는, 상기 제2 전극 리드선이 상기 각각의 제1 전압 인가부에 접촉됨이 없이 상기 각각의 제2 전압 인가부에 직선 형태로 접촉 가능하도록 제2 돌출부가 형성되고, 상기 이웃한 복극 전해셀의 제2 전압 인가부와 제1 전압 인가부 사이에는 절연판이 적층되고, 상기 고정수단은 상기 각각의 제1 전압 인가부 및 제2 전압 인가부를 순차적으로 연결 고정하는 고정봉이기도 하다.In the present invention, each of the first voltage application portion is a plate shape laminated on the outer surface of the anion exchange membrane, each second voltage application portion is a plate shape laminated on the outer surface of the cation exchange membrane, On the circumferential surface of the first voltage applying unit, a first protrusion is formed so that the first electrode lead wires can be in linear contact with each of the first voltage applying units without being in contact with each of the second voltage applying units. On the circumferential surface of each of the second voltage applying units, a second protrusion may be formed so as to be able to contact each of the second voltage applying units in a straight line without being in contact with each of the first voltage applying units. An insulating plate is formed between the second voltage applying unit and the first voltage applying unit of the neighboring bipolar electrolytic cell, and the fixing unit is configured to apply the first voltage applying unit and the second voltage, respectively. The airway is secured to a fixed rod sequentially connected.
본 발명에 있어서, 상기 각각의 제1 전압 인가부와, 상기 각각의 복극 전해셀와, 상기 각각의 제2 전압 인가부와, 상기 제1 전극 리드선 및 제2 전극 리드선의 소정부위와, 상기 고정수단을 내포하는 정화통과, 상기 정화통의 일측면에 관통 형성되는 유입관과, 상기 정화통의 타측면에 관통 형성되는 유출관을 포함하기도 한다.In the present invention, each of the first voltage applying unit, each bipolar electrolytic cell, each of the second voltage applying unit, predetermined portions of the first electrode lead wire and the second electrode lead wire, and the fixing means It may include a purifying tank containing a, an inlet tube penetrating through one side of the purifying tank, an outlet tube penetrating through the other side of the purifying tank.
본 발명에 있어서, 상기 집전체는 흑연, 탄소종이 섬유, 티타늄 메쉬 중 어느 하나로 구성되고, 상기 전극은 활성탄소, 카본블랙 및 바인더의 혼합물로 이루어지기도 한다.In the present invention, the current collector is composed of any one of graphite, carbon paper fiber, titanium mesh , the electrode may be made of a mixture of activated carbon, carbon black and a binder.
본 발명에 있어서, 상기 각각의 단위셀에 구비되는 상기 음이온 교환막과 상기 양이온 교환막은, 상기 집전체 및 상기 집전체의 양측면에 각각 부착되는 제1 전극 및 제2 전극을 밀봉하도록 그 둘레면이 상호 접촉 연결되기도 한다.In the present invention, the anion exchange membrane and the cation exchange membrane provided in each of the unit cells, the circumferential surface thereof mutually so as to seal the first electrode and the second electrode attached to both sides of the current collector and the current collector, respectively It may also be in contact.
한편, 본 발명은 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 제2 전극을 상호 연결하는 집전체와, 상기 제1 전극에 부착되는 음이온 교환막과, 상기 제2 전극에 부착되는 양이온 교환막을 갖는 단위셀이 2개 이상 상호 이격되어 설치되되, 상기 음이온 교환막과 상기 양이온 교환막이 교번되도록 2개 이상 상호 이격되어 설치되는 하나의 복극 전해셀과, 상기 복극 전해셀 중 일측단에 위치한 단위셀의 제1 전극에 제1 전압을 인가하기 위한 제1 전압 인가부와, 상기 복극 전해셀 중 타측단에 위치한 단위셀의 제2 전극에 제2 전압을 인가하기 위한 제2 전압 인가부와, 상기 복극 전해셀에 전압을 인가하기 위해 상기 제1 전압 인가부에 연결되는 제1 전극 리드선 및 상기 제2 전압 인가부에 연결되는 제2 전극 리드선과, 상기 제1 전압 인가부, 상기 복극 전해셀 및 상기 제2 전압 인가부를 셋팅(setting)시키기 위한 고정수단을 포함하는 전기 흡탈착식 정화장치용 구조체에 관한 것이다.Meanwhile, the present invention provides a first electrode and a second electrode, a current collector interconnecting the first electrode and the second electrode, an anion exchange membrane attached to the first electrode, and cation exchange attached to the second electrode. At least two unit cells having a membrane are installed to be spaced apart from each other, one bipolar electrolytic cell installed at two or more spaced apart from each other such that the anion exchange membrane and the cation exchange membrane are alternately disposed, and a unit cell located at one end of the bipolar electrolytic cell. A first voltage applying unit for applying a first voltage to a first electrode of the second electrode; a second voltage applying unit for applying a second voltage to a second electrode of a unit cell located at the other end of the bipolar electrolytic cell; A first electrode lead wire connected to the first voltage applying unit and a second electrode lead wire connected to the second voltage applying unit to apply a voltage to the bipolar electrolytic cell, the first voltage applying unit, the bipolar electrolytic cell andThe group relates to an electrical intake detachable purifier structure comprising a fixing means for setting (setting) 2 voltage application portion.
한편, 본 발명은 2개 이상 적층되어 전기 흡탈착식 정화용 구조체의 복극 전해셀을 구성하는 단위체로서, 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 제2 전극을 상호 연결하는 집전체와, 상기 제1 전극에 부착되는 음이온 교환막과, 상기 제2 전극에 부착되는 양이온 교환막을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 흡탈착식 정화용 구조체의 단위셀에 관한 것이다.On the other hand, the present invention is a unit that constitutes a bipolar electrolytic cell of two or more laminated and electrolytic adsorptive purification structure, the first electrode and the second electrode, the current collector interconnecting the first electrode and the second electrode, It relates to a unit cell of the electroadsorptive desorption purification structure, characterized in that it comprises an anion exchange membrane attached to the first electrode and a cation exchange membrane attached to the second electrode.
본 발명에 있어서, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 집전체의 양측면에 각각 부착되고, 상기 음이온 교환막은 상기 제1 전극의 외측면에 부착되고, 상기 양이온 교환막은 상기 제2 전극의 외측면에 부착되기도 한다.In the present invention, the first electrode and the second electrode is attached to both sides of the current collector, respectively, the anion exchange membrane is attached to the outer surface of the first electrode, the cation exchange membrane is the outer surface of the second electrode Sometimes attached to
본 발명은 이온 교환막으로 전극부분을 밀봉함으로써 이온들만 전극과 반응하는 동시에 전극활물질인 탄소재의 탈리를 방지되는 효과가 있다.The present invention has the effect of preventing the detachment of the carbon material, which is an electrode active material, at the same time by reacting only the ions with the electrode by sealing the electrode portion with an ion exchange membrane.
본 발명은 단위셀이 이온 교환막으로 밀봉되어 있어, 단위셀을 다수개 적층하여 복극 전해셀을 구성하기 용이하므로 제조 공정이 간단한 장점이 있다.According to the present invention, since the unit cells are sealed with an ion exchange membrane, and a plurality of unit cells are easily stacked to form a bipolar electrolytic cell, the manufacturing process is simple.
본 발명은 다수개의 복극 전해셀이 병렬로 연결되어 있고, 복극 전해셀을 구성하는 각각의 단위셀은 상호 직렬로 연결되어 있어, 낮은 전기에너지에 의해서도 물의 정화처리 용량이 증가되는 효과가 있다.According to the present invention, a plurality of bipolar electrolytic cells are connected in parallel, and each unit cell constituting the bipolar electrolytic cell is connected in series with each other, thereby increasing water purification capacity even by low electric energy.
도1은 실시예1의 주요부의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of a main part of Embodiment 1;
도2는 도1의 조립 사시도.Figure 2 is an assembled perspective view of Figure 1;
도3은 도1의 복극 전해셀의 분해 사시도.3 is an exploded perspective view of the bipolar electrolytic cell of FIG.
도4는 도3의 단위체의 평면도.4 is a plan view of the unit of FIG.
도5는 도3의 AA'의 단면도.FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3;
도6은 실시예1의 전체의 외관 사시도.6 is an external perspective view of the whole of Example 1;
도7은 실시예1의 주요부의 조립 사시도.7 is an assembled perspective view of the main part of the first embodiment;
도8은 실시예1의 주요부의 분해 사시도.8 is an exploded perspective view of a main part of Embodiment 1;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100:복극 전해셀 110:단위셀100: bipolar electrolytic cell 110: unit cell
111:관통공 113:제1 전극111: through hole 113: first electrode
115:제2전극 117:음이온 교환막115: second electrode 117: anion exchange membrane
119:양이온 교환막 120:직포 분리막119: cation exchange membrane 120: woven membrane
121:관통공121: Through-hole
210:제1 전압 인가부 211:관통공210: first voltage applying unit 211: through hole
213:제1 돌출부 213-1:삽입공213: first protrusion 213-1: insertion hole
220:제2 전압 인가부 221:관통공220: second voltage applying unit 221: through hole
225:제2 돌출부 225-1:삽입공225: second projection 225-1: insertion hole
310:제1 고정판 311:관통공310: first fixing plate 311: through hole
312:고정공 313:삽입공312: fixed hole 313: insertion hole
315:삽입공315: insertion hole
320:제2 고정판 321:관통공320: second fixing plate 321: through hole
322:고정공 323:삽입공322: fixed hole 323: insertion hole
325:삽입공325: insertion hole
330:중간 고정판 331:관통공330: middle fixing plate 331: through hole
332:고정공 333:삽입공332: fixed hole 333: insertion hole
335:삽입공335: insertion hole
400:고정봉400: fixed rod
510:제1 전극 리드선 520:제2 전극 리드선510: first electrode lead wire 520: second electrode lead wire
600:정화통 610:유입관600: Purification container 610: Inlet pipe
620:유출관620: outflow pipe
1100:복극 전해셀 1110:단위셀1100: bipolar electrolytic cell 1110: unit cell
1111:관통공 1120:직포 분리막1111: through hole 1120: fabric separation membrane
1121:관통공1121: through-hole
1210:제1 전압 인가부 1211:관통공1210: first voltage applying unit 1211: through hole
1212:고정공 1213:제1 돌출부1212: Fixed hole 1213: First protrusion
1213-1:삽입공1213-1: Insertion hole
1220:제2 전압 인가부 1221:관통공1220: second voltage applying unit 1221: through hole
1222:고정공 1225:제2 돌출부1222: Fixed hole 1225: Second protrusion
1225-1:삽입공1225-1: Insertion hole
1400:고정봉1400: fixed rod
1510:제1 전극 리드선 1520:제2 전극 리드선1510: first electrode lead wire 1520: second electrode lead wire
1700:절연판 1701:관통공1700: insulation plate 1701: through hole
1702:고정공1702: Fixed ball
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예1Example 1
실시예1은 본 발명에 따른 전기 흡탈착식 정화장치용 구조체에 관한 것이다. 도1은 실시예1의 주요부의 분해 사시도를, 도2는 도1의 조립 사시도를, 도3은 도1의 복극 전해셀의 분해 사시도를, 도4는 도3의 단위체의 평면도를, 도5는 도3의 AA'의 단면도를, 도6은 실시예1의 전체의 외관 사시도를 나타낸다.Example 1 relates to a structure for an electroadsorptive and purifying apparatus according to the present invention. Figure 1 is an exploded perspective view of the main part of the first embodiment, Figure 2 is an assembled perspective view of Figure 1, Figure 3 is an exploded perspective view of the bipolar electrolytic cell of Figure 1, Figure 4 is a plan view of the unit of Figure 3, Figure 5 3 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3, and FIG. 6 is an external perspective view of the entirety of the first embodiment.
도1을 참조하면 실시예1은 복극 전해셀(100), 제1 전압 인가부(210), 제2 전압 인가부(220)를 포함한다.Referring to FIG. 1, Embodiment 1 includes a bipolar electrolytic cell 100, a first voltage applying unit 210, and a second voltage applying unit 220.
도1과 도2를 참조하면 실시예1은 2개 이상의 복극 전해셀(100)을 구비한다.1 and 2, Embodiment 1 includes two or more bipolar electrolytic cells 100.
도1과 도2를 참조하면 각각의 복극 전해셀(100)의 상면에는 제1 전압 인가부(210)가 적층되고, 하면에는 제2 전압 인가부(220)가 적층된다. 제1 전압 인가부(210) 및 제2 전압 인가부(220)는 판 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 전압 인가부(210) 및 제2 전압 인가부(220)는 각각의 복극 전해셀(100)에 전압을 인가하기 위한 전극판이다.1 and 2, a first voltage applying unit 210 is stacked on an upper surface of each bipolar electrolytic cell 100, and a second voltage applying unit 220 is stacked on a lower surface thereof. The first voltage applying unit 210 and the second voltage applying unit 220 may be formed in a plate shape. The first voltage applying unit 210 and the second voltage applying unit 220 are electrode plates for applying a voltage to each bipolar electrolytic cell 100.
도1과 도2를 참조하면 복극 전해셀(100) 중 최상단에 위치한 복극 전해셀(100)의 제1 전압 인가부(210)의 상면에는 제1 고정판(310)이 적층되고, 복극 전해셀(100) 중 최하단에 위치한 복극 전해셀(100)의 제2 전압 인가부(220)의 하면에는 제2 고정판(320)이 적층되며, 상호 이웃한 복극 전해셀(100)의 제2 전압 인가부(220)와 제1 전압 인가부(210) 사이에는 중간 고정판(330)이 적층된다.1 and 2, a first fixing plate 310 is stacked on the upper surface of the first voltage applying unit 210 of the bipolar electrolytic cell 100 positioned at the top of the bipolar electrolytic cell 100, and the bipolar electrolytic cell ( A second fixing plate 320 is stacked on a lower surface of the second voltage applying unit 220 of the bipolar electrolytic cell 100 positioned at the lowermost end of 100, and the second voltage applying unit of the adjacent bipolar electrolytic cell 100 ( An intermediate fixing plate 330 is stacked between the 220 and the first voltage applying unit 210.
도2를 참조하면 제1 고정판(310), 각각의 중간 고정판(330), 제2 고정판(320)에는 고정공(312, 332, 322)이 형성되며, 고정공(312, 332, 322)을 통하여 고정봉(400)이 끼워져 제1 고정판(310), 각각의 중간 고정판(330), 제2 고정판(320)을 상호 연결 고정시킴으로써, 각각의 제1 전압 인가부(210), 복극 전해셀(100) 및 제2 전압 인가부(220)가 일체로 셋팅(setting)된다. 제1 고정판(310), 각각의 중간 고정판(330), 제2 고정판(320) 및 고정봉(400)은 각각 부도체인 것이 바람직하다. 이를테면 제1 고정판(310), 각각의 중간 고정판(330), 제2 고정판(320)은 베이클라트나 폴리카보네이트 판일 수 있다.Referring to FIG. 2, fixing holes 312, 332, and 322 are formed in the first fixing plate 310, each intermediate fixing plate 330, and the second fixing plate 320, and the fixing holes 312, 332, and 322 are formed. The fixing rod 400 is inserted through the first fixing plate 310, each of the intermediate fixing plates 330, and the second fixing plate 320 to interconnect and fix each of the first voltage applying unit 210 and the bipolar electrolytic cell. 100 and the second voltage applying unit 220 are set integrally. The first fixing plate 310, each of the intermediate fixing plate 330, the second fixing plate 320, and the fixing rod 400 are preferably insulators. For example, the first fixing plate 310, each intermediate fixing plate 330, and the second fixing plate 320 may be a baklat or polycarbonate plate.
도3을 참조하면 복극 전해셀(100)은 2개 이상의 단위셀(110)을 갖는데, 단위셀(110)과 단위셀(110) 사이에는 직포 분리막(120)이 위치한다. 즉, 복극 전해셀(100)을 구성하는 단위셀(110)과 단위셀(110)은 직포 분리막(120)을 사이에 두고 상호 적층된다. 직포 분리막(120)은 단위셀(110)과 단위셀(110)을 상호 이격시킴으로써, 단위셀(110)과 단위셀(110) 사이에 물이 흐를수 있는 유로를 형성하기 위한 것이다. 직포 분리막(120)은 물을 흡수할 수 있는 얇고 촘촘히 짜인 망사천일 수 있다.Referring to FIG. 3, the bipolar electrolytic cell 100 includes two or more unit cells 110, and a woven fabric separation membrane 120 is positioned between the unit cell 110 and the unit cell 110. That is, the unit cells 110 and the unit cells 110 constituting the bipolar electrolytic cell 100 are stacked on each other with the woven membrane 120 interposed therebetween. The woven fabric separation membrane 120 is to form a flow path through which water flows between the unit cell 110 and the unit cell 110 by separating the unit cell 110 and the unit cell 110 from each other. The woven separator 120 may be a thin, tightly woven mesh cloth capable of absorbing water.
도4와 도5를 참조하면 복극 전해셀(100)을 구성하는 각각의 단위셀(110)은 상면으로부터 하면을 관통하는 중앙 관통공(111)이 형성된다. 각각의 단위셀(110)은 집전체(112), 제1 전극(113), 제2 전극(115), 음이온 교환막(117) 및 양이온 교환막(119)을 갖는다. 집전체(112)는 전도성이 우수한 재질로 이루어지는데, 흑연, 탄소종이 섬유, 티타늄 메쉬 중 어느 하나로 구성되거나 이들의 혼합물로 구성될 수 있다. 이 집전체는 낮은 전압을 인가하기 때문에 전기가 잘 통하고 부식성이 없어야 한다. 알루미늄 호일보다는 그라화이트(흑연) 호일이 부식성이 적어 더 안정적이었다.4 and 5, each unit cell 110 constituting the bipolar electrolytic cell 100 has a central through hole 111 penetrating from a top surface to a bottom surface. Each unit cell 110 includes a current collector 112, a first electrode 113, a second electrode 115, an anion exchange membrane 117, and a cation exchange membrane 119. The current collector 112 is made of a material having excellent conductivity, and may be composed of any one of graphite, carbon paper fiber, titanium mesh, or a mixture thereof. Since the current collector applies a low voltage, it must be well-electric and noncorrosive. Grawhite (graphite) foil was more stable and less stable than aluminum foil.
도5를 참조하면 제1 전극(113)은 집전체(112)의 상면에 부착되고, 제2 전극(115)은 집전체(112)의 하면에 부착된다. 제1 전극(113) 및 제2 전극(115)은 많은 양의 이온들을 흡착할 수 있도록 활성탄소, 탄소나노튜브, 탄소에어로젤과 같은 다공성 탄소 재를 사용하는데, 그 외에 도전체인 카본블랙 및 결착제인 테프론 또는 SBR과 같은 물질을 첨가한 0.5 mm 이내의 얇은 박막일 수 있다.Referring to FIG. 5, the first electrode 113 is attached to the top surface of the current collector 112, and the second electrode 115 is attached to the bottom surface of the current collector 112. The first electrode 113 and the second electrode 115 use porous carbon materials such as activated carbon, carbon nanotubes, and carbon aerogels to adsorb a large amount of ions. It can be a thin film within 0.5 mm with the addition of a material such as Teflon or SBR.
도5를 참조하면 음이온 교환막(117)은 제1 전극(113)에 부착되고, 양이온 교환막(119)은 제2 전극(115)에 부착된다. 이온교환막(117, 119)은 각각 양이온 및 음이온이 선택적으로 투과될 수 있는 일반 이온교환막이나 테프론과 같은 유기불화탄화수소물질을 사용하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 5, the anion exchange membrane 117 is attached to the first electrode 113, and the cation exchange membrane 119 is attached to the second electrode 115. The ion exchange membranes 117 and 119 preferably use an organic fluorinated hydrocarbon material such as a general ion exchange membrane or Teflon through which cations and anions can selectively permeate.
도5를 참조하면 음이온 교환막(117) 및 양이온 교환막(119)은 집전체(112), 제1 전극(113) 및 제2 전극(115)를 밀봉하도록 그 둘레면이 상호 접촉 연결된다. 이렇게 함으로써, 제1 전극(113) 및 제2 전극(115)에 전압이 인가될 때 물이 전기 분해되거나 전극의 일부가 전해되어 소실되는 것을 방지할 뿐만 아니라 단위셀(110)을 다수 적층하여 복극 전해셀(100)을 구성하기 쉬워지며, 전극활물질인 탄소재의 탈리가 방지된다.Referring to FIG. 5, the circumferential surfaces of the anion exchange membrane 117 and the cation exchange membrane 119 are connected to each other so as to seal the current collector 112, the first electrode 113, and the second electrode 115. In this way, when voltage is applied to the first electrode 113 and the second electrode 115, not only water is electrolyzed or part of the electrode is electrolytically lost, but also a plurality of unit cells 110 are stacked to double electrodes. The electrolytic cell 100 can be easily configured, and the detachment of the carbon material as the electrode active material can be prevented.
도1에는 도시되지 않았지만 복극 전해셀(100)을 이루는 각각의 단위셀(110)은 음이온 교환막(117)이 상부에 위치하고 양이온 교환막(119)이 하부에 위치하도록 적층된다. 즉, 이웃한 단위셀(110)은 양이온 교환막(119)과 음이온 교환막(117)이 직포 분리막(120)을 사이에 두고 상호 교번되도록 동일한 방향으로 적층된다.Although not shown in FIG. 1, each unit cell 110 constituting the bipolar electrolytic cell 100 is stacked such that an anion exchange membrane 117 is disposed at an upper portion thereof and a cation exchange membrane 119 is positioned at a lower portion thereof. That is, the neighboring unit cells 110 are stacked in the same direction so that the cation exchange membrane 119 and the anion exchange membrane 117 are alternate with each other with the woven membrane 120 interposed therebetween.
도1, 도3 및 도5를 참조하면 제1 전압 인가부(210)는 각각의 복극 전해셀(100) 중 최상단에 위치한 단위셀(110)의 음이온 교환막(117) 상부에 적층되고, 제2 전압 인가부(220)는 각각의 복극 전해셀(100) 중 최하단에 위치한 단위셀(110)의 양이온 교환막(117) 하부에 적층된다. 따라서, 각각의 복극 단위셀(100)의 제1 전압 인가부(210)에 제1 전압이 인가되고, 제2 전압 인가부(220)에 제2 전압이 인가되는 경우 각각의 복극 전해셀(100) 중 최상단에 위치한 단위셀(110)의 제1 전극에 제1 전압이 걸리고, 최하단에 위치한 단위셀(110)의 제2 전극에 제2 전압이 걸리게 된다.1, 3, and 5, the first voltage applying unit 210 is stacked on the anion exchange membrane 117 of the unit cell 110 positioned at the top of each of the bipolar electrolytic cells 100, and the second The voltage applying unit 220 is stacked below the cation exchange membrane 117 of the unit cell 110 positioned at the bottom of each of the bipolar electrolytic cells 100. Accordingly, when the first voltage is applied to the first voltage applying unit 210 of each bipolar unit cell 100 and the second voltage is applied to the second voltage applying unit 220, each bipolar electrolytic cell 100 is applied. The first voltage is applied to the first electrode of the unit cell 110 located at the uppermost end, and the second voltage is applied to the second electrode of the unit cell 110 located at the lowest end.
도2를 참조하면 실시예1은 다수개의 복극 전해셀(100)에 병렬로 전압을 인가하기 위해 각 복극 전해셀(100)의 제1 전압 인가부(210)에 연결되는 제1 전극 리드선(510) 및 각 복극 전해셀(100)의 제2 전압 인가부(220)에 연결되는 제2 전극 리드선(520)을 갖는다.Referring to FIG. 2, the first embodiment includes a first electrode lead wire 510 connected to a first voltage applying unit 210 of each bipolar electrolytic cell 100 in order to apply voltages in parallel to a plurality of bipolar electrolytic cells 100. And a second electrode lead wire 520 connected to the second voltage applying unit 220 of each bipolar electrolytic cell 100.
도1과 도3을 참조하면 각 복극 전해셀(100)의 제1 전압 인가부(210)의 둘레면에는 제1 돌출부(213)가 형성되고, 제2 전압 인가부(220)의 둘레면에는 제2 돌출부(225)가 형성된다. 제1 돌출부(213) 및 제2 돌출부(225)에는 각각 삽입공(213-1, 225-1)이 형성된다. 도2를 함께 참조하면 제1 돌출부(213)는 제1 전극 리드선(510)이 제1 돌출부(213)에 끼워져 접촉함으로써 각각의 제2 전압 인가부(220)에 접촉됨이 없이 각각의 제1 전압 인가부(210)에 일직선 형태로 접촉 가능하도록 각각의 제1 전압 인가부(210)의 동일한 위치에 형성된다. 마찬가지로 제2 돌출부(225)는 제2 전극 리드선(520)이 제2 돌출부(225)에 끼워져 접촉함으로써 각각의 제1 전압 인가부(210)에 접촉됨이 없이 각각의 제2 전압 인가부(220)에 일직선 형태로 접촉 가능하도록 제2 전압 인가부(220)의 동일한 위치에 형성된다. 따라서, 제1 전극 리드선(510) 및 제2 전극 리드선(520)을 도체봉으로 형성하는 경우 제1 전극 리드선(510) 및 제2 전극 리드선(520)을 삽입공(213-1, 225-1)에 끼움으로써, 다수개의 복극 전해셀(100)에 병렬로 전압을 인가할 수 있게 된다. 도1 및 도3을 도시하면 제1 돌출부(213)는 제1 전압 인가부(210)의 좌우측에 형성된 것으로 도시되어 있고, 제2 돌출부(225)는 제2 전압 인가부(220)의 전후측에 형성된 것으로 도시되어 있다.1 and 3, a first protrusion 213 is formed on the circumferential surface of the first voltage applying unit 210 of each bipolar electrolytic cell 100, and on the circumferential surface of the second voltage applying unit 220. The second protrusion 225 is formed. Insertion holes 213-1 and 225-1 are formed in the first protrusion 213 and the second protrusion 225, respectively. Referring to FIG. 2, the first protrusion 213 may be formed such that the first electrode lead wire 510 is inserted into and contacted with the first protrusion 213 so that each of the first protrusions 213 does not contact each of the second voltage applying units 220. The first voltage applying unit 210 is formed at the same position so as to be able to contact the voltage applying unit 210 in a straight line shape. Similarly, the second protrusion 225 may be connected to the second electrode lead wire 520 by the second protrusion 225 without being in contact with each of the first voltage applying parts 210. ) Is formed at the same position of the second voltage applying unit 220 so as to be able to contact in a straight line. Therefore, when the first electrode lead wire 510 and the second electrode lead wire 520 are formed of a conductive rod, the first electrode lead wire 510 and the second electrode lead wire 520 may be inserted into the insertion holes 213-1 and 225-1. ), A voltage can be applied to the plurality of bipolar electrolytic cells 100 in parallel. 1 and 3, the first protrusion 213 is formed on the left and right sides of the first voltage applying unit 210, and the second protrusion 225 is the front and rear sides of the second voltage applying unit 220. It is shown as formed in.
도4를 참조하면 제1 고정판(310), 중간 고정판(330) 및 제2 고정판(320)에는 제1 전극 리드선(510)이 끼워지기 위한 삽입공(313, 333, 323) 및 제2 전극 리드선(520)이 끼워지기 위한 삽입공(315, 335, 325)이 제1 돌출부(213)의 삽입공(213-1) 및 제2 돌출부(225)의 삽입공(225-1)에 대응하는 위치에 형성되어 있다.Referring to FIG. 4, insertion holes 313, 333, and 323 and a second electrode lead wire through which the first electrode lead wire 510 is inserted into the first fixing plate 310, the intermediate fixing plate 330, and the second fixing plate 320. Positions where the insertion holes 315, 335, and 325 for the 520 are fitted correspond to the insertion holes 213-1 of the first protrusion 213 and the insertion holes 225-1 of the second protrusion 225. It is formed in.
도1 및 도3을 참조하면 제1 고정판(310), 제1 전압 인가부(210), 직포 분리막(120), 제2 전압 인가부(220), 중간 고정판(330) 및 제2 고정판(320)의 중앙부에는 이들 상하면을 관통하는 관통공(311, 211, 121, 221, 331, 321)이 각각 형성된다. 이들 관통공(311, 211, 121, 221, 331, 321)은 고정봉(400)이 제1 고정판(310), 중간 고정판(330) 및 제2 고정판(320)에 끼워짐으로써 다수개의 복극 전해셀(100)이 셋팅(setting)된 경우 상호 연통되도록 상호 대응하는 위치에 형성된다.1 and 3, the first fixing plate 310, the first voltage applying unit 210, the woven fabric separation membrane 120, the second voltage applying unit 220, the intermediate fixing plate 330, and the second fixing plate 320 are described. ), Through-holes 311, 211, 121, 221, 331, and 321 penetrating these upper and lower surfaces are formed, respectively. These through holes 311, 211, 121, 221, 331, and 321 are provided with a plurality of bipolar electrolysis by the fixing rod 400 being fitted to the first fixing plate 310, the intermediate fixing plate 330, and the second fixing plate 320. When the cells 100 are set, they are formed at corresponding positions to communicate with each other.
도6을 참조하면 실시예1은 정화통(600)을 갖는다. 정화통(600)에는 고정봉(400)에 의하여 셋팅(setting)된 다수개의 복극 전해셀(100), 제1 전압 인가부(210), 제2 전압 인가부(220), 제1 전극 리드선(510) 및 제2 전극 리드선(520)의 소정부위가 안치된다.Referring to FIG. 6, Embodiment 1 has a purifying container 600. The purification vessel 600 includes a plurality of bipolar electrolytic cells 100, a first voltage applying unit 210, a second voltage applying unit 220, and a first electrode lead wire 510 set by the fixed rod 400. ) And a predetermined portion of the second electrode lead wire 520 are placed.
도6을 참조하면 정화통(600)의 하면에는 물이 유입되는 유입관(610)이 형성된다. 또한 정화통(600)의 상면에는 물이 유출되는 유출관(620)이 형성된다. 도6에 도시되지는 않았으나, 유출관(620)의 하측단부는 제1 고정판(310)에 형성된 관통공(311)에 삽착된다. 따라서, 유출관(620)을 통해 유출되는 물은 최종적으로 제1 고정판(310)의 관통공(311)을 통과한 물에 한정된다.Referring to FIG. 6, an inflow pipe 610 through which water is introduced is formed on the lower surface of the purification container 600. In addition, an outlet pipe 620 through which water flows is formed on an upper surface of the purification container 600. Although not shown in FIG. 6, the lower end of the outlet pipe 620 is inserted into the through hole 311 formed in the first fixing plate 310. Therefore, the water flowing out through the outlet pipe 620 is limited to water that finally passed through the through hole 311 of the first fixing plate 310.
도6에 도시되지는 않았으나, 정화통(620)의 횡단면은 복극 전해셀(100)의 횡단면보다 넓은 단면적을 갖는다. 이는 유입관(610)을 통해 정화통(600) 내에 유입된 물이 복극 전해셀(100)의 측면부를 통해 유입되어 직포 분리막(121)을 따라 흘러 직포 분리막(121)의 중앙부에 형성된 관통공(121)에 이를 수 있게 하기 위한 것이다.Although not shown in FIG. 6, the cross section of the purification vessel 620 has a larger cross-sectional area than the cross section of the bipolar electrolytic cell 100. This flows into the purification vessel 600 through the inlet pipe 610 flows through the side portion of the bipolar electrolytic cell 100 flows along the woven fabric separation membrane 121 through holes 121 formed in the central portion of the woven fabric separation membrane 121 To reach).
도6을 참조하면 정화통(620)의 상하면에는 제1 전극 리드선(510) 및 제2 전극 리드선(520)의 단부가 노출된다. 이들 제1 전극 리드선(510) 및 제2 전극 리드선(520)의 단부는 전원 공급부(도면 미도시)에 연결된다.Referring to FIG. 6, end portions of the first electrode lead wire 510 and the second electrode lead wire 520 are exposed on the upper and lower surfaces of the purification container 620. End portions of the first electrode lead wire 510 and the second electrode lead wire 520 are connected to a power supply unit (not shown).
이하, 상기한 실시예1의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the first embodiment described above will be described.
먼저 물의 흐름에 대하여 설명한다.First, the flow of water will be described.
도6 및 도1을 참조하면 정화통(600)의 유입관(610)을 통해 유입된 물은 복극 전해셀(100)의 측면부를 통해 유입되어 직포 분리막(121)을 따라 흘러 직포 분리막(121)에 형성된 관통공(121)에 이르러, 제2 고정판(320)의 관통공(321)을 통해 유입되어 제2 전압 인가부(220), 직포 분리막(120), 제1 전압 인가부(210), 중간 고정판(330), …, 제1 고정판(310)의 중앙부에 형성된 관통공(221, 121, 211, 331, …, 311)을 따라 흐르는 물과 합쳐지게 된다. 최종적으로 제1 고정판(310)의 관통공(311)을 통과한 물은 유출관(620)을 통하여 외부에 유출된다.6 and 1, water introduced through the inlet pipe 610 of the purification vessel 600 flows through the side surface of the bipolar electrolytic cell 100 and flows along the woven fabric separation membrane 121 to the woven fabric separation membrane 121. The through hole 121 reaches the formed through hole 121 and flows through the through hole 321 of the second fixing plate 320 to the second voltage applying unit 220, the woven fabric separation membrane 120, and the first voltage applying unit 210. Fixed plate 330,... In this case, the water is combined with the water flowing along the through-holes 221, 121, 211, 331,..., 311 formed at the center of the first fixing plate 310. Finally, the water passing through the through hole 311 of the first fixing plate 310 is discharged to the outside through the outlet pipe 620.
제1 전극 리드선(510)에 양 전압이 인가되고, 제2 전극 리드선(520)에 음 전압이 인가된 경우에 대하여 설명한다.A case in which a positive voltage is applied to the first electrode lead wire 510 and a negative voltage is applied to the second electrode lead wire 520 will be described.
도1 및 도2를 참조하면 제1 전극 리드선(510)에 양 전압이 인가되고 제2 전극 리드선(520)에 음 전압이 인가되면, 각 복극 전해셀(100)의 제1 전압 인가부(210)에는 양 전압이 인가되고 제2 전압 인가부(220)에는 음 전압이 인가된다.1 and 2, when a positive voltage is applied to the first electrode lead wire 510 and a negative voltage is applied to the second electrode lead wire 520, the first voltage applying unit 210 of each bipolar electrolytic cell 100 is applied. ) Is applied to the positive voltage, and a negative voltage is applied to the second voltage applying unit 220.
도5를 참조하면 제1 전압 인가부(210)에 양 전압이 인가되고 제2 전압 인가부(220)에 음 전압이 인가되면, 각 복극 전해셀(100)을 이루는 각각의 단위셀(110)의 제1 전극(113)에는 양 전압이 인가되고 제2 전극(115)에는 음 전압이 인가된다.Referring to FIG. 5, when a positive voltage is applied to the first voltage applying unit 210 and a negative voltage is applied to the second voltage applying unit 220, each unit cell 110 forming each bipolar electrolytic cell 100 is included. Positive voltage is applied to the first electrode 113, and negative voltage is applied to the second electrode 115.
도5를 참조하면 단위셀(110)의 제1 전극(113)에 양 전압이 인가되면 직포 분리막(120)을 통해 흐르는 물 중에 포함되어 있는 음이온은 음이온 교환막(117)을 통과하여 제1 전극(113)에 흡착되게 된다. 마찬가지로 단위셀(110)의 제2 전극(115)에 음 전압이 인가되면 직포 분리막(120)을 통해 흐르는 물 중에 포함되어 있는 양이온은 양이온 교환막(119)을 통과하여 제2 전극(115)에 흡착되게 된다. 따라서, 유출관(620)을 통과하는 물은 이온들이 남아 있지 않은 순수에 가까운 총 용해고형물(TDS)이 0 에 가까운 물이 되는 것이다.Referring to FIG. 5, when both voltages are applied to the first electrode 113 of the unit cell 110, anions contained in water flowing through the woven membrane 120 pass through the anion exchange membrane 117 to allow the first electrode ( 113). Likewise, when a negative voltage is applied to the second electrode 115 of the unit cell 110, cations contained in the water flowing through the woven membrane 120 are adsorbed to the second electrode 115 through the cation exchange membrane 119. Will be. Therefore, the water passing through the outlet pipe 620 is such that the total dissolved solids (TDS) close to pure water without ions remaining becomes water close to zero.
제1 전극 리드선(510)에 음 전압이 인가되고, 제2 전극 리드선(520)에 양 전압이 인가된 경우에 대하여 설명한다.A case where a negative voltage is applied to the first electrode lead wire 510 and a positive voltage is applied to the second electrode lead wire 520 will be described.
도1 및 도2를 참조하면 제1 전극 리드선(510)에 음 전압이 인가되고 제2 전극 리드선(520)에 양 전압이 인가되면, 각 복극 전해셀(100)의 제1 전압 인가부(210)에는 음 전압이 인가되고 제2 전압 인가부(220)에는 양 전압이 인가된다.1 and 2, when a negative voltage is applied to the first electrode lead wire 510 and a positive voltage is applied to the second electrode lead wire 520, the first voltage applying unit 210 of each bipolar electrolytic cell 100 is applied. ) Is applied to the negative voltage, and a positive voltage is applied to the second voltage applying unit 220.
도5를 참조하면 제1 전압 인가부(210)에 음 전압이 인가되고 제2 전압 인가부(220)에 양 전압이 인가되면, 각 복극 전해셀(100)을 이루는 각각의 단위셀(110)의 제1 전극(113)에는 음 전압이 인가되고 제2 전극(115)에는 양 전압이 인가된다.Referring to FIG. 5, when a negative voltage is applied to the first voltage applying unit 210 and a positive voltage is applied to the second voltage applying unit 220, each unit cell 110 forming each bipolar electrolytic cell 100 is included. A negative voltage is applied to the first electrode 113, and a positive voltage is applied to the second electrode 115.
도5를 참조하면 단위셀(110)의 제1 전극(113)에 음 전압이 인가되면 제1 전극(113)에 흡착된 음이온은 탈착되어 음이온 교환막(117)을 통과하여 직포 분리막(120)을 통해 흐르는 물에 합체되어 관통공(111)을 경유하여 유출관(620)을 통하여 외부에 유출되게 된다. 마찬가지로 단위셀(110)의 제2 전극(115)에 양 전압이 인가되면 제2 전극(115)에 흡착된 양이온은 탈착되어 양이온 교환막(119)을 통과하여 직포 분리막(120)을 통해 흐르는 물에 합체되어 관통공(111)을 경유하여 유출관(620)을 통하여 외부에 유출되게 된다. 즉, 직포 분리막(120)을 사이에 두고 음이온 교환막(117)과 양이온 교환막(119)이 교번하여 적층되어 있어, 제1 전극(113)으로부터 탈착되어 음이온 교환막(117)을 통과한 음이온은 양이온 교환막(119)을 통과하지 못하여 제2 전극(115)에 흡착되지 못하고, 제2 전극(115)으로부터 탈착되어 양이온 교환막(119)을 통과한 양이온은 음이온 교환막(119)을 통과하지 못하여 제1 전극(113)에 흡착되지 못하므로, 제1 전극(113) 및 제2 전극(115)에 흡착되었던 이온들이 탈착되어 관통공(111)을 경유하여 유출관(620)을 통하여 외부에 유출되게 되는 것이다.Referring to FIG. 5, when a negative voltage is applied to the first electrode 113 of the unit cell 110, the negative ions adsorbed to the first electrode 113 are desorbed and pass through the anion exchange membrane 117 to separate the woven fabric separation membrane 120. It is coalesced in the water flowing through the through-hole 111 is to be discharged to the outside through the outlet pipe 620. Similarly, when a positive voltage is applied to the second electrode 115 of the unit cell 110, the cations adsorbed on the second electrode 115 are desorbed and pass through the cation exchange membrane 119 to the water flowing through the woven membrane 120. It is coalesced to flow out through the outlet pipe 620 via the through-hole 111. That is, the anion exchange membrane 117 and the cation exchange membrane 119 are alternately stacked with the woven membrane 120 interposed therebetween, and the negative ions desorbed from the first electrode 113 and passed through the anion exchange membrane 117 are cation exchange membranes. The cations that do not pass through the 119 and are not adsorbed by the second electrode 115, desorbed from the second electrode 115 and passed through the cation exchange membrane 119 do not pass through the anion exchange membrane 119, and thus do not pass through the first electrode ( Since it is not adsorbed to 113, the ions adsorbed to the first electrode 113 and the second electrode 115 are desorbed and are discharged to the outside through the outlet pipe 620 via the through hole 111.
실시예1은 음이온 교환막(117)과 양이온 교환막(119)이 집전체(112)와 전극(113, 115) 부분을 밀봉하고 있으므로, 전극활물질인 탄소재의 탈리가 방지되게 된다.In Example 1, since the anion exchange membrane 117 and the cation exchange membrane 119 seal portions of the current collector 112 and the electrodes 113 and 115, desorption of the carbon material as the electrode active material is prevented.
실시예1은 음이온 교환막(117)과 양이온 교환막(119)이 집전체(112)와 전극(113, 115) 부분을 밀봉하고 있으므로, 제1 전극(113) 및 제2 전극(115)에 전압이 인가될 때 전극(113, 115)에서 전극(113, 115)의 용해 또는 전기분해에 의한 손상을 최소화할 수 있고, 이온 교환막(117, 119)이 전극(113, 115)과 전극(113, 115) 사이에 절연 역할을 하므로 복극 전해셀(100)에서 전류누전에 의한 전류의 손실을 최소화 할 수 있게 된다.In the first embodiment, since the anion exchange membrane 117 and the cation exchange membrane 119 seal the current collector 112 and the electrodes 113 and 115, the voltage is applied to the first electrode 113 and the second electrode 115. When applied, it is possible to minimize damage due to dissolution or electrolysis of the electrodes 113 and 115 in the electrodes 113 and 115, and the ion exchange membranes 117 and 119 are provided with the electrodes 113 and 115 and the electrodes 113 and 115. Since the insulating role between) it is possible to minimize the loss of current due to current leakage in the bipolar electrolytic cell (100).
실시예1은 물의 유로는 정화통(600) 외부로 개방되어 있고 유출관(620)에 연통되는 관통공(311, 211, 111, 121, 221, 331, …, 321)을 비교적 크게 형성함으로써 물의 유동이 원활하며 복극 전해셀(100) 내부에 물이 잔류하여 포화된 탄산칼슘과 같은 물질이 석출되는 오염(fouling)을 최소화한다.In the first embodiment, the flow path of the water is relatively large by forming the through holes 311, 211, 111, 121, 221, 331,..., 321 open to the outside of the purification vessel 600 and communicating with the outlet pipe 620. This smooth and minimizes the contamination (fouling) in which water such as saturated calcium carbonate precipitates due to the water remaining inside the bipolar electrolytic cell 100.
실시예1은 다수개의 복극 전해셀(100)이 병렬로 연결되어 있고, 복극 전해셀(100)을 구성하는 각각의 단위셀(110)은 상호 직렬로 연결되어 있으므로, 물의 정화처리 용량이 증가된다. 따라서, 실시예1은 낮은 전압과 높은 전류의 기존의 것에 비하여 높은 전압 낮은 전류를 사용하기 때문에 일반적인 전원공급장치를 사용할 수 있게 된다. 즉, 실시예1의 전기 흡탈착식 정화장치용 구조체는 역삼투 정수 방법보다 훨씬 낮은 전기에너지를 이용하여 물을 정수할 수 있게 된다. In Example 1, since a plurality of bipolar electrolytic cells 100 are connected in parallel, and each unit cell 110 constituting the bipolar electrolytic cell 100 is connected in series with each other, the water purification treatment capacity is increased. . Therefore, the first embodiment uses a high voltage low current compared to the conventional low voltage and high current, it is possible to use a general power supply. That is, the structure for the electrosorption and desorption purification apparatus of Example 1 can purify water using much lower electric energy than the reverse osmosis purification method.
예를 들면 복극 전해셀(100)을 30개의 단위셀(110)을 적층하여 구성하고, 각각의 단위셀(110)의 양단 간에 1.5~1.8V의 전압을 인가하면, 하나의 복극 전해셀(100)의 양단에 걸리는 전압은 45~50 V가 되고 흐르는 전류는 0.1 A미만이 된다.For example, when the bipolar electrolytic cell 100 is configured by stacking 30 unit cells 110, and a voltage of 1.5 to 1.8 V is applied between both ends of each unit cell 110, one bipolar electrolytic cell 100 is applied. The voltage across both ends is 45 ~ 50V and the current flowing is less than 0.1A.
이러한 복극 전해셀(100)을 30개 적층하여 이루어진 실시예1을 이용하여 수도수를 대상으로 실험한 결과 유입수의 TDS는 약 90 ppm이고, 3분 흡착과 1분 탈착 사이클을 반복하여 정제된 유출수의 TDS는 2~3 ppm이 되었다. 이때 유속은 약 0.5 l/분이고 적층된 복극 전해셀(100) 내부를 흐르는 수도수의 압력은 약 45 psig정도였다.As a result of experimenting with tap water using Example 1, in which 30 bipolar electrolytic cells 100 were stacked, the influent water TDS was about 90 ppm, and the effluent was purified by repeating the 3-minute adsorption and 1-minute desorption cycles. TDS was 2 to 3 ppm. At this time, the flow rate is about 0.5 l / min and the pressure of the tap water flowing through the stacked bipolar electrolytic cell 100 was about 45 psig.
실시예1의 경우 제2 고정판(320)에는 관통공(321)이 형성되는 것으로 하였으나, 다른 실시예의 경우 제2 고정판(320)에는 관통공(321)이 형성되지 않을 수 있다.In the first embodiment, the through hole 321 is formed in the second fixing plate 320, but in the other embodiment, the through hole 321 may not be formed in the second fixing plate 320.
실시예1의 경우 복극 전해셀(100)이 다수개 구비되는 것으로 하였으나, 다른 실시예의 경우 복극 전해셀(100)이 하나 구비될 수 있다. 이 경우 중간 고정판(330)은 필요하지 않게 된다.In Example 1, a plurality of bipolar electrolytic cells 100 are provided, but in another embodiment, one bipolar electrolytic cell 100 may be provided. In this case, the intermediate fixing plate 330 is not necessary.
실시예2Example 2
실시예2는 본 발명에 따른 전기 흡탈착식 정화장치용 구조체에 관한 것이다. 도7은 실시예1의 주요부의 조립 사시도를, 도8은 실시예1의 주요부의 분해 사시도를 나타낸다.Example 2 relates to a structure for an electroadsorptive and purifying device according to the present invention. FIG. 7 is an exploded perspective view of an essential part of Embodiment 1, and FIG. 8 is an exploded perspective view of an essential part of Embodiment 1. FIG.
도1을 참조하면 실시예1은 복극 전해셀(1100), 제1 전압 인가부(1210), 제2 전압 인가부(1220), 절연판(1700)을 포함한다.Referring to FIG. 1, Embodiment 1 includes a bipolar electrolytic cell 1100, a first voltage applying unit 1210, a second voltage applying unit 1220, and an insulating plate 1700.
도7과 도8을 참조하면 실시예2는 2개 이상의 복극 전해셀(1100)을 구비한다.Referring to FIGS. 7 and 8, Embodiment 2 includes two or more bipolar electrolytic cells 1100.
도7과 도8을 참조하면 각각의 복극 전해셀(1100)의 상면에는 제1 전압 인가부(1210)가 적층되고, 하면에는 제2 전압 인가부(1220)가 적층된다. 제1 전압 인가부(1210) 및 제2 전압 인가부(1220)는 판 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 전압 인가부(1210) 및 제2 전압 인가부(1220)는 각각의 복극 전해셀(100)에 전압을 인가하기 위한 전극판이다.7 and 8, a first voltage applying unit 1210 is stacked on an upper surface of each bipolar electrolytic cell 1100, and a second voltage applying unit 1220 is stacked on a lower surface thereof. The first voltage applying unit 1210 and the second voltage applying unit 1220 may be formed in a plate shape. The first voltage applying unit 1210 and the second voltage applying unit 1220 are electrode plates for applying a voltage to each bipolar electrolytic cell 100.
도7과 도8을 참조하면 절연판(1700)은 이웃한 제1 전압 인가부(1210)와 제2 전압 인가부(1220) 사이에 적층된다.Referring to FIGS. 7 and 8, the insulating plate 1700 is stacked between the neighboring first voltage applying unit 1210 and the second voltage applying unit 1220.
도7과 도8을 참조하면 각각의 제1 전압 인가부(1210), 절연판(1700) 및 제2 전압 인가부(1220)에는 고정공(1212, 1702, 1222)이 형성되며, 고정공(1212, 1702, 1222)을 통하여 고정봉(1400)이 끼워져 제1 전압 인가부(1210), 절연판(1700) 및 제2 전압 인가부(1220)를 상호 연결 고정시킴으로써, 각각의 제1 전압 인가부(1210), 복극 전해셀(1100) 및 제2 전압 인가부(1220)가 일체로 셋팅(setting)된다. 고정봉(1400)은 부도체이다. 한편, 고정봉(1400)이 끼워지는 제1 전압 인가부(1210) 및 제2 전압 인가부(1220)의 고정공(1212, 1222)에는 절연체인 테프론계 튜브나 폴리프로필렌 튜브를 먼저 끼우고 그 안에 볼팅함으로써 절연이 잘 되도록 하는 것이 바람직하다.7 and 8, fixing holes 1212, 1702, and 1222 are formed in the first voltage applying unit 1210, the insulating plate 1700, and the second voltage applying unit 1220, respectively. The fixing rods 1400 are inserted through the first and second portions 1702 and 1222 to interconnect and fix the first voltage applying unit 1210, the insulating plate 1700, and the second voltage applying unit 1220. 1210, the bipolar electrolytic cell 1100 and the second voltage applying unit 1220 are integrally set. The fixed rod 1400 is an insulator. Meanwhile, a Teflon-based tube or a polypropylene tube, which is an insulator, is first inserted into the fixing holes 1212 and 1222 of the first voltage applying unit 1210 and the second voltage applying unit 1220 into which the fixing rod 1400 is fitted. It is desirable to insulate it by bolting inside.
도7과 도8을 참조하면 복극 전해셀(1100)은 실시예1에서와 마찬가지로 2개 이상의 단위셀(1110)을 가지며, 단위셀(1110)과 단위셀(1110)은 직포 분리막(1120)을 사이에 두고 상호 적층된다. 직포 분리막(1120)은 단위셀(1110)과 단위셀(1110)을 상호 이격시킴으로써, 단위셀(1110)과 단위셀(1110) 사이에 물이 흐를수 있는 유로를 형성하기 위한 것이다. 직포 분리막(1120)은 물을 흡수할 수 있는 얇고 촘촘히 짜인 망사천일 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, the bipolar electrolytic cell 1100 has two or more unit cells 1110 as in Embodiment 1, and the unit cell 1110 and the unit cell 1110 have a woven fabric separation membrane 1120. They are stacked on top of each other. The woven fabric separation membrane 1120 is to form a flow path through which water flows between the unit cell 1110 and the unit cell 1110 by separating the unit cell 1110 and the unit cell 1110 from each other. The woven separator 1120 may be a thin and tightly woven mesh cloth capable of absorbing water.
도7과 도8을 참조하면 복극 전해셀(1100)을 구성하는 각각의 단위셀(1110)은 상면으로부터 하면을 관통하는 중앙 관통공(1111)이 형성된다. 도면에 도시되지는 않았으나, 각각의 단위셀(1110)은 실시예1에서와 마찬가지로 집전체, 제1 전극, 제2 전극, 음이온 교환막 및 양이온 교환막을 갖는다. 단위셀(1110)의 구조는 실시예1에서 설명한 바에 준한다.Referring to FIGS. 7 and 8, each unit cell 1110 constituting the bipolar electrolytic cell 1100 has a central through hole 1111 penetrating from the upper surface to the lower surface. Although not shown in the drawings, each unit cell 1110 has a current collector, a first electrode, a second electrode, an anion exchange membrane, and a cation exchange membrane as in the first embodiment. The structure of the unit cell 1110 is as described in the first embodiment.
도면에 도시되지는 않았으나 복극 전해셀(1100)을 이루는 각각의 단위셀(1110)은 실시예1에서와 마찬가지로 음이온 교환막이 상부에 위치하고 양이온 교환막이 하부에 위치하도록 적층된다. 즉, 이웃한 단위셀은 양이온 교환막과 음이온 교환막이 직포 분리막(1120)을 사이에 두고 상호 교번되도록 동일한 방향으로 적층된다.Although not shown in the drawings, each unit cell 1110 constituting the bipolar electrolytic cell 1100 is stacked in such a manner that the anion exchange membrane is positioned at the top and the cation exchange membrane is positioned at the bottom, as in the first embodiment. That is, neighboring unit cells are stacked in the same direction so that the cation exchange membrane and the anion exchange membrane are alternate with each other with the woven membrane 1120 therebetween.
도7과 도8을 참조하면 실시예1에서와 마찬가지로 제1 전압 인가부(1210)는 각각의 복극 전해셀(1100) 중 최상단에 위치한 단위셀(1110)의 음이온 교환막 상부에 적층되고, 제2 전압 인가부(2220)는 각각의 복극 전해셀(1100) 중 최하단에 위치한 단위셀(1110)의 양이온 교환막 하부에 적층된다. 따라서, 각각의 복극 단위셀(1100)의 제1 전압 인가부(1210)에 제1 전압이 인가되고, 제2 전압 인가부(1220)에 제2 전압이 인가되는 경우 각각의 복극 전해셀(1100) 중 최상단에 위치한 단위셀(1110)의 제1 전극에 제1 전압이 걸리고, 최하단에 위치한 단위셀(1110)의 제2 전극에 제2 전압이 걸리게 된다.7 and 8, as in the first embodiment, the first voltage applying unit 1210 is stacked on the anion exchange membrane of the unit cell 1110 located at the top of each of the bipolar electrolytic cells 1100, and the second The voltage applying unit 2220 is stacked below the cation exchange membrane of the unit cell 1110 positioned at the bottom of each of the bipolar electrolytic cells 1100. Therefore, when the first voltage is applied to the first voltage applying unit 1210 and the second voltage is applied to the second voltage applying unit 1220 of each bipolar unit cell 1100, each bipolar electrolytic cell 1100. The first voltage is applied to the first electrode of the unit cell 1110 positioned at the uppermost end, and the second voltage is applied to the second electrode of the unit cell 1110 positioned at the lowest end.
도7과 도8을 참조하면 실시예2는 실시예1에서와 마찬가지로 다수개의 복극 전해셀(1100)에 병렬로 전압을 인가하기 위해 각 복극 전해셀(1100)의 제1 전압 인가부(1210)에 연결되는 제1 전극 리드선(1510) 및 각 복극 전해셀(1100)의 제2 전압 인가부(1220)에 연결되는 제2 전극 리드선(1520)을 갖는다.Referring to FIGS. 7 and 8, the second embodiment applies the first voltage applying unit 1210 of each bipolar electrolytic cell 1100 to apply a voltage in parallel to the plurality of bipolar electrolytic cells 1100 as in the first embodiment. The first electrode lead wire 1510 connected to the second electrode lead wire 1520 connected to the second voltage applying unit 1220 of each bipolar electrolytic cell 1100 is provided.
도7과 도8을 참조하면 각 복극 전해셀(1100)의 제1 전압 인가부(1210)의 둘레면에는 제1 돌출부(1213)가 형성되고, 제2 전압 인가부(1220)의 둘레면에는 제2 돌출부(1225)가 형성된다. 제1 돌출부(1213) 및 제2 돌출부(1225)는 실시예1에서 설명한 바에 준하므로 이하 설명을 생략한다.7 and 8, a first protrusion 1213 is formed on the circumferential surface of the first voltage applying unit 1210 of each bipolar electrolytic cell 1100, and on the circumferential surface of the second voltage applying unit 1220. The second protrusion 1225 is formed. Since the first protrusion 1213 and the second protrusion 1225 are the same as those described in Embodiment 1, the description thereof will be omitted.
따라서, 실시예1에서와 마찬가지로 제1 전극 리드선(1510) 및 제2 전극 리드선(1520)을 도체봉으로 형성하는 경우 제1 전극 리드선(1510) 및 제2 전극 리드선(1520)을 삽입공(1213-1, 1225-1)에 끼움으로써, 다수개의 복극 전해셀(1100)에 병렬로 전압을 인가할 수 있게 된다.Therefore, as in the first embodiment, when the first electrode lead wire 1510 and the second electrode lead wire 1520 are formed of a conductive rod, the first electrode lead wire 1510 and the second electrode lead wire 1520 may be inserted into the hole 1213. By inserting them into -1, 1225-1, a voltage can be applied to the plurality of bipolar electrolytic cells 1100 in parallel.
도7과 도8을 참조하면 제1 전압 인가부(1210), 직포 분리막(1120), 제2 전압 인가부(1220), 절연판(1700)의 중앙부에는 이들 상하면을 관통하는 관통공(1211, 1121, 1221)이 각각 형성된다. 이들 관통공(1211, 1121, 1221)은 고정봉(1400)이 제1 전압 인가부(1210), 직포 분리막(1120), 제2 전압 인가부(1220), 절연판(1700)에 끼워짐으로써 다수개의 복극 전해셀(1100)이 셋팅(setting)된 경우 단위셀(1110)에 형성된 관통공(1111)을 통하여 상호 연통되도록 상호 대응하는 위치에 형성된다.7 and 8, through-holes 1211 and 1121 penetrating the upper and lower surfaces of the first voltage applying unit 1210, the woven fabric separation membrane 1120, the second voltage applying unit 1220, and the insulating plate 1700 are provided in the centers thereof. 1221 are formed respectively. These through holes 1211, 1121, and 1221 have a plurality of fixed rods 1400 that are inserted into the first voltage applying unit 1210, the woven fabric separation membrane 1120, the second voltage applying unit 1220, and the insulating plate 1700. When two bipolar electrolytic cells 1100 are set, they are formed at corresponding positions to communicate with each other through the through holes 1111 formed in the unit cell 1110.
도면에 도시되지는 않았으나 실시예2는 실시예1과 마찬가지로 정화통을 갖는다. 정화통은 실시예1에서 설명한 바에 준하므로 이하 설명을 생략한다.Although not shown in the drawings, the second embodiment has a purifying container as in the first embodiment. Since the purifying container is as described in Example 1, a description thereof will be omitted.
실시예1의 작동 및 그 변형 실시예도 실시예1에서 설명한 바에 준하므로 이하 설명을 생략한다.Since the operation of the first embodiment and the modified embodiment thereof are also as described in the first embodiment, the description thereof is omitted.
실시예3Example 3
실시예3은 실시예1 및 실시예2의 복극 전해셀을 구성하는 단위셀에 관한 것이다.Embodiment 3 relates to unit cells constituting the bipolar electrolytic cells of Embodiments 1 and 2.
실시예3은 실시예1 및 실시예2의 복극 전해셀을 구성하는 단위체로서, 집전체와, 상기 집전체의 양측면에 각각 부착되는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극에 부착되는 음이온 교환막과, 상기 제2 전극에 부착되는 양이온 교환막을 포함한다. 이들은 실시예1에서 설명한 바에 준하므로 이하 설명을 생략한다.Example 3 is a unit constituting the bipolar electrolytic cells of Examples 1 and 2, the current collector, the first electrode and the second electrode attached to both sides of the current collector, and the first electrode An anion exchange membrane and a cation exchange membrane attached to the second electrode. These are the same as those described in Example 1, and thus descriptions thereof will be omitted.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070102048A KR100915338B1 (en) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | A structure for composing an apparatus for purifying water through an electrical adsorption-desorption cycle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070102048A KR100915338B1 (en) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | A structure for composing an apparatus for purifying water through an electrical adsorption-desorption cycle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090036791A KR20090036791A (en) | 2009-04-15 |
| KR100915338B1 true KR100915338B1 (en) | 2009-09-03 |
Family
ID=40761655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070102048A KR100915338B1 (en) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | A structure for composing an apparatus for purifying water through an electrical adsorption-desorption cycle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100915338B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101479457B1 (en) | 2012-01-16 | 2015-01-05 | 구라레 케미칼 가부시키가이샤 | Flow through capacitor, device for producing deionized liquid, and method for producing deionized liquid |
| KR20220138593A (en) * | 2021-04-06 | 2022-10-13 | 엘지전자 주식회사 | filter for water treatment apparatus |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101282794B1 (en) * | 2012-01-06 | 2013-07-05 | 한국에너지기술연구원 | Stack-type flow capacitive deionization device |
| KR20140035127A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-21 | 한국전력공사 | Electrosorption water treatment apparatus |
| KR102058553B1 (en) * | 2018-09-27 | 2019-12-24 | 죽암건설 주식회사 | Series structure type capacitive deionization device for preventing electrode reaction and scale generation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10286571A (en) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Permelec Electrode Ltd | Electrolytic cell for acidic water and alkaline water preparation |
| JP2000091169A (en) * | 1998-09-08 | 2000-03-31 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | Liquid-passable capacitor and method of treating liquid using the same |
| KR20040088870A (en) * | 2003-04-14 | 2004-10-20 | 한국전력공사 | Apparatus and method for purifying water through an electrical adsorption-desorption cycle using an activated carbon electrode with both positive and negative |
| KR20050073791A (en) * | 2004-01-12 | 2005-07-18 | 주식회사 동산제닉스 | Electrodialysis stack and sell unite for electrodialysis device of transmitted membrane type |
-
2007
- 2007-10-10 KR KR1020070102048A patent/KR100915338B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10286571A (en) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Permelec Electrode Ltd | Electrolytic cell for acidic water and alkaline water preparation |
| JP2000091169A (en) * | 1998-09-08 | 2000-03-31 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | Liquid-passable capacitor and method of treating liquid using the same |
| KR20040088870A (en) * | 2003-04-14 | 2004-10-20 | 한국전력공사 | Apparatus and method for purifying water through an electrical adsorption-desorption cycle using an activated carbon electrode with both positive and negative |
| KR20050073791A (en) * | 2004-01-12 | 2005-07-18 | 주식회사 동산제닉스 | Electrodialysis stack and sell unite for electrodialysis device of transmitted membrane type |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101479457B1 (en) | 2012-01-16 | 2015-01-05 | 구라레 케미칼 가부시키가이샤 | Flow through capacitor, device for producing deionized liquid, and method for producing deionized liquid |
| KR20220138593A (en) * | 2021-04-06 | 2022-10-13 | 엘지전자 주식회사 | filter for water treatment apparatus |
| WO2022216030A1 (en) * | 2021-04-06 | 2022-10-13 | Lg Electronics Inc. | Filter for water treatment device |
| KR102528672B1 (en) * | 2021-04-06 | 2023-05-04 | 엘지전자 주식회사 | filter for water treatment apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20090036791A (en) | 2009-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100934161B1 (en) | Capacitive deionization electrode module | |
| US10329174B2 (en) | Apparatus and process for separation and selective recomposition of ions | |
| US6462935B1 (en) | Replaceable flow-through capacitors for removing charged species from liquids | |
| EP3045431A1 (en) | Apparatus and method for continuous water desalination and ion separation by flow electrode capacitive deionization | |
| CN102249380B (en) | Efficient liquid flow type membrane capacitance desalter | |
| CA2444390C (en) | Charge barrier flow-through capacitor | |
| EP2383757B1 (en) | Apparatus and method for removal of ions | |
| US20080078672A1 (en) | Hybrid Capacitive Deionization and Electro-Deionization (CDI-EDI) Electrochemical Cell for Fluid Purification | |
| KR100915338B1 (en) | A structure for composing an apparatus for purifying water through an electrical adsorption-desorption cycle | |
| CN110809564B (en) | Desalination apparatus and method of manufacturing the same | |
| US20050036270A1 (en) | Fluid deionization flow through capacitor systems | |
| KR20120030834A (en) | Apparatus for treating water using capacitive deionization | |
| US20160122211A1 (en) | Method and device to remove ions from an electrolytic media, such as water desalination, using suspension of divided materials in a flow capacitor | |
| KR20190073332A (en) | Water treating apparatus for saving energy and water treating method using the same | |
| JPH081165A (en) | Electrolytic cell | |
| KR20180016092A (en) | Water treating apparatus for saving energy and water treating method using the same | |
| KR101394112B1 (en) | Water treatment cell by electrosorption, Electrosorptive water treatment apparatus and method using the same | |
| KR102300797B1 (en) | Capacitive deionization electrode module of roll type, and water treatment apparatus using the same | |
| EP1291323B1 (en) | Replaceable flow-through capacitors for removing charged species from liquids | |
| KR102058553B1 (en) | Series structure type capacitive deionization device for preventing electrode reaction and scale generation | |
| JP2003039070A (en) | Device and method for producing desalted water | |
| JP2003039073A (en) | Desalted water making system and desalted water making method | |
| WO2004019354A2 (en) | Fluid deionization flow through capacitor systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| B701 | Decision to grant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120817 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130826 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140814 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150812 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160817 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180814 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190819 Year of fee payment: 11 |