KR101041514B1 - Highly concentrated oxygen water purifier with electrolytic oxygen generator - Google Patents

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Abstract

이 발명은 순수를 전기분해하여 산소가스를 생산하고, 이 산소가스를 미세입자화하여 물에 용존시켜, 음용수 속에 50ppm ~ 200ppm까지의 고농도 산소수를 생성하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for electrolyzing pure water to produce oxygen gas, finely granulating this oxygen gas and dissolving it in water to produce high concentration oxygen water from 50 ppm to 200 ppm in drinking water.

Description

정수용 산소발생기 및 이를 구비한 고농도 산소수 정수장치{Highly concentrated oxygen water purifier with electrolytic oxygen generator}Highly concentrated oxygen water purifier with electrolytic oxygen generator

이 발명은 고농도 산소수를 생성하는 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 산소를 고효율로 제조하는 산소발생기와, 산소발생기에서 제조한 산소를 과포화 농도 상태로 만드는 산소용해기, 및 이들을 구비한 고농도 산소수 정수장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for generating high concentration oxygen water, and more particularly, to an oxygen generator for producing oxygen with high efficiency, an oxygen dissolving agent for making oxygen produced in the oxygen generator into a supersaturated concentration state, and a high concentration oxygen having them. It relates to a water purifier.

이 발명은 이 발명자들이 기 출원한 대한민국 특허출원 제2005-0016642호(다공성 전극 촉매층을 갖는 막전극접합체의 제조방법), 제2005-0016639호(막전극접합체의 제조방법) 및 2005-0016637호(막전극접합체의 제조방법) 등의 발명에 이은 연구결과이다. The present invention relates to Korean Patent Application Nos. 2005-0016642 (Method for Producing Membrane Electrode Assembly Having Porous Electrode Catalyst Layer), 2005-0016639 (Method for Producing Membrane Electrode Assembly) and 2005-0016637 (Method for Producing Membrane Electrode Assembly).

산소를 발생시키는 방법 중의 하나인 압력변동흡착(PSA ; Pressure Swing Adsorption)방식은 공급되는 가스의 압력을 변화시켜 흡착과 탈착을 반복함으로써, 원하는 가스를 분리 정제하는 방법이다. 이 같은 PSA 방식과 관련된 기술로는 대한민국 특허출원 제2003-0048802호(발명의 명칭: 산소수 제조기, 출원인: 박문수)가 있다. 이 기술의 경우에는 공기 중의 산소를 분리할 수는 있지만 산소가 약 30% 순도의 저농도로 생산되기 때문에, 장치의 상대적 크기와 공기의 압력을 올릴 때 컴프레서의 소음으로 인해 실내에서 사용하는 정수기에 적용하는데 많은 문제점이 있다. Pressure swing adsorption (PSA), one of the methods of generating oxygen, is a method of separating and purifying a desired gas by changing the pressure of a supplied gas and repeating adsorption and desorption. As a technology related to such a PSA method, Korean Patent Application No. 2003-0048802 (Invention name: Oxygen water maker, Applicant: Park Moon Soo). This technology can separate oxygen from the air, but because oxygen is produced at a low concentration of about 30% purity, it is applied to water purifiers used indoors due to the relative size of the device and the noise of the compressor when raising the air pressure. There are many problems.

산소를 발생시킬 수 있는 다른 방법으로는 전기화학적 방법을 통해 물을 전기분해하여 산소를 발생시키는 방법이 있다. 전기화학적 산소발생 방법은 산소발생기를 가동할 때에 소음이 없는 장점이 있다. 이와 관련된 기술로는 대한민국 특허출원 제2004-0027381호(발명의 명칭: 산소수 제조기, 출원인: 배금주), 특허출원 제2004-0025213호(발명의 명칭: 산소수 정수기, 출원인: 배금주), 특허출원 제2005-0031092호(발명의 명칭: 산소의 급속 용해가 가능한 산소수 제조기, 출원인: 배금주) 등이 있다. 그런데, 이 기술들은 전해질로 KOH를 사용하기 때문에, 음용수로 사용되는 정수기에 적용하는데 현실적인 어려움이 있다.Another method for generating oxygen is to generate oxygen by electrolyzing water through an electrochemical method. Electrochemical oxygen generation method has the advantage that there is no noise when operating the oxygen generator. Related technologies include Korean Patent Application No. 2004-0027381 (Invention Name: Oxygen Water Maker, Applicant: Bae Joo Joo), Patent Application No. 2004-0025213 (Invention Name: Oxygen Water Purifier, Applicant: Bae Joo Joo), Patent Application No. 2005-0031092 (name of the invention: oxygen water generator capable of rapid dissolution of oxygen, Applicant: Bae Jin-joo). However, since these technologies use KOH as an electrolyte, there are practical difficulties in applying to water purifiers used as drinking water.

그리고, 발생된 산소를 용해하는 구조와 관련된 선행기술들도 여러 건이 있다. 예를 들면, 대한민국 특허출원 제2003-0001950호(발명의 명칭: 산소수 제조기, 출원인: 주식회사 오투플러스), 특허출원 제2005-0063057호(발명의 명칭: 산소수 제조장치 및 그 방법, 출원인: 바이오텔), 특허출원 제2005-0038073호(발명의 명칭: 산소용해장치 및 이를 이용한 과포화 산소수 제조장치, 출원인: (주)옥시라이프), 특허출원 제2005-0038071호(발명의 명칭: 과포화 산소수 제조장치, 출원인: (주)옥시라이프), 특허출원 제2005-0038072호(발명의 명칭: 과포화 산소수 제조장치, 출원인: (주)옥시라이프), 특허출원 제2005-0031092호(발명의 명칭: 산소의 급속 용해가 가능한 산소수 제조기, 출원인: 배금주) 등이 있다. 그런데, 상기 기술들은 산소를 용해하기 위한 많은 구성요소를 갖고 있으며, 또한 부직포와 같은 인체에 유해한 소재를 사용하고 있어 실제 정수기에는 적용이 불가능하다.In addition, there are several prior arts related to the structure for dissolving the generated oxygen. For example, Korean Patent Application No. 2003-0001950 (name of the invention: oxygen water production machine, Applicant: O2plus Co., Ltd.), Patent Application No. 2005-0063057 (name of the invention: Oxygen water production apparatus and method, Applicant: Biotel), Patent Application No. 2005-0038073 (Invention name: Oxygen dissolving device and supersaturated oxygen water production device using the same, Applicant: Oxy Life Co., Ltd., Patent Application No. 2005-0038071 (Invention name: Supersaturation) Oxygen water production device, Applicant: Oxy Life Co., Patent Application No. 2005-0038072 (Invention name: Supersaturated oxygen water production device, Applicant: Oxy Life Co., Ltd.), Patent application No. 2005-0031092 (Invention) Name: Oxygen water generator capable of rapid dissolution of oxygen, Applicant: Bae Joo-joo). However, the above technologies have many components for dissolving oxygen, and also use materials harmful to the human body such as nonwoven fabrics and thus are not applicable to actual water purifiers.

따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 산소를 생산하기 위하여 순수만을 전기분해하고, 전기분해시에는 고전류 밀도 운전(소형화, 경량화)이 가능하며, 낮은 에너지 사용량을 가지는 산소발생기를 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, electrolysis only pure water to produce oxygen, high current density operation (miniaturization, light weight) is possible at the time of electrolysis, and low energy The purpose is to provide an oxygen generator having a usage amount.

또한, 이 발명은 산소발생기에서 제조한 산소를 과포화 농도 상태로 손쉽게 포화시키는 산소용해기를 제공하는 데 다른 목적이 있다. In addition, the present invention has another object to provide an oxygen soluble group that easily saturates the oxygen produced in the oxygen generator in a supersaturated concentration state.

또한, 이 발명은 상기의 산소발생기 및 산소용해기를 구비함으로써 고농도 산소수를 효율적으로 생산하는 고농도 산소수 정수장치를 제공하는데 또다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to provide a high concentration oxygen water purifier to efficiently produce high concentration oxygen water by providing the oxygen generator and the oxygen dissolving group.

이 발명의 정수용 산소발생기는, 전기분해를 위한 물을 공급받아 저장 가능하며 상부에 전기분해시에 생성된 가스를 배출하는 배출라인이 형성된 물 저장수단과, 물 저장수단에 결합되어 공급되는 물을 전기분해하여 산소가스 및 수소가스를 생성하며 생성된 가스를 배출하는 배출라인이 형성된 전기분해수단을 포함하며, 전기분해수단은 물을 전기분해하여 산소가스 및 수소가스를 생성하는 전기분해셀을 구비하며, 전기분해셀은 수소이온 교환막과, 수소이온 교환막의 양측에 각각 형성되어 어느 한쪽의 극성을 각각 가지는 전극기능과 전류공급 기능을 갖는 전극 촉매층을 포함하는 것을 특징으로 한다. The oxygen generator for purified water of the present invention is capable of receiving and storing water for electrolysis and having water discharge means having a discharge line for discharging the gas generated at the time of electrolysis, and water supplied by being coupled to the water storage means. Electrolysis means includes an electrolysis means in which an emission line for generating oxygen gas and hydrogen gas and discharging the generated gas is formed, and the electrolysis means has an electrolysis cell for generating oxygen gas and hydrogen gas by electrolyzing water. The electrolysis cell is characterized in that it comprises a hydrogen ion exchange membrane and an electrode catalyst layer formed on both sides of the hydrogen ion exchange membrane and having an electrode function and a current supply function respectively having either polarity.

또한, 이 발명의 정수용 산소발생기는, 순수를 전기분해하여 산소가스를 생산하고, 산소가스를 정수장치에 공급하여 고농도 산소수를 생성할 수 있도록 정수장치 내에 설치되는 것으로서, 전기분해를 위한 물을 공급받아 저장 가능하며 전기분해시에 생성된 산소가스 또는 수소가스를 배출하는 배출라인이 형성된 물 저장수단과, 물 저장수단에 결합되어 공급되는 물을 전기분해하여 산소가스 및 수소가스를 생성하며 물 저장수단의 배출라인에서 배출되지 않은 산소가스 또는 수소가스를 배출하는 배출라인이 형성된 전기분해수단을 포함하며, 전기분해수단은 물을 전기분해하여 산소가스 및 수소가스를 생성하도록 수소이온 교환막과 수소이온 교환막의 양측에 각각 갖는 전극 촉매층이 일체형으로 형성된 전기분해셀과, 전극분해셀의 일측면에 결합되어 어느 한쪽의 극성을 갖는 전류공급 기능을 하는 제1 전류 공급판, 및 전극분해셀의 타측면에 결합되어 다른 한쪽의 극성을 갖는 전류공급 기능을 하는 제2 전류 공급판을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the oxygen generator for water purification of the present invention is to be installed in the water purification device so as to produce oxygen gas by electrolyzing pure water, supplying oxygen gas to the water purification device to generate high concentration oxygen water, water for electrolysis It is possible to receive and store the water storage means formed with a discharge line for discharging the oxygen gas or hydrogen gas generated during electrolysis, and to combine the water storage means with electrolysis of the supplied water to produce oxygen gas and hydrogen gas And electrolysis means having a discharge line for discharging oxygen gas or hydrogen gas not discharged from the discharge line of the storage means, wherein the electrolysis means includes a hydrogen ion exchange membrane and hydrogen to electrolyze water to generate oxygen gas and hydrogen gas. An electrolysis cell in which electrode catalyst layers each having both sides of the ion exchange membrane are integrally formed, and on one side of the electrode decomposition cell And a second current supply plate coupled to the other side of the electrode decomposition cell and coupled to the other side of the electrode decomposition cell to function as a current supply function having the other polarity. It is done.

또한, 이 발명에 따른 정수용 산소용해기는, 물에 산소가스가 혼합된 산소혼합수를 유입시키는 유입부와, 유입부를 통과한 산소혼합수를 감압시키고 유속을 증가시켜 유동시키는 감압부, 및 감압부를 통과한 산소혼합수를 원래의 압력 및 유속으로 복귀시켜 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the oxygen dissolving device for purified water according to the present invention, the inlet for introducing the oxygen mixed water mixed with oxygen gas into the water, the decompression unit for reducing the oxygen mixed water passed through the inlet to increase the flow rate, and the decompression unit It characterized in that it comprises an outlet for discharging the oxygen mixture water passed through to return to the original pressure and flow rate.

또한, 이 발명에 따른 고농도 산소수 정수장치는, 유입되는 원수를 침전필터, 카본 필터, 멤브레인 필터를 거쳐 정수된 물을 정수 저장 수조에 저장하였다가 음용수로 이용하는 것으로서, 정수 저장 수조에서 유동하여 냉수탱크에 저장된 물을 공급받아 전기분해하여 산소를 생성하는 산소발생기와, 냉수탱크에서 분기된 다른 물에 산소를 혼합하여 산소혼합수를 만드는 혼합기와, 산소혼합수를 유동시키는 순환펌프와, 순환펌프를 거쳐 공급되는 산소혼합수에 포함된 오존을 제거하는 카본필터, 및 산소혼합수를 감압시키고 유속을 증가시켜 유동시킨 후 다시 원래의 압력 및 유속으로 복귀시킴으로써 물에 산소가 과포화된 과포화 산소수를 만들어 냉수탱크로 배출하는 산소용해기를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the high-concentration oxygen water purifier according to the present invention is to store the purified water through the sedimentation filter, carbon filter, and membrane filter in the purified water storage tank and use the drinking water as a drinking water. Oxygen generator for generating oxygen by electrolysis by receiving water stored in the water, Mixer for mixing oxygen with other water branched from cold water tank to make oxygen mixed water, Circulating pump for flowing oxygen mixed water, and Circulating pump The carbon filter removes ozone contained in the oxygen mixed water supplied therethrough, and the oxygen mixed water is depressurized and the flow rate is increased to flow and then returned to the original pressure and flow rate to make supersaturated oxygen water in which oxygen is supersaturated in water. It characterized in that it comprises an oxygen dissolving discharged to the cold water tank.

이 발명의 산소발생기는 금속-막으로 구성한 전기분해셀을 통해 산소를 생산하기 위한 순수만을 전기분해 하되 그 성능 및 내구성이 우수하다.The oxygen generator of the present invention electrolyzes only pure water for producing oxygen through an electrolysis cell composed of a metal-film, but has excellent performance and durability.

이 발명의 산소용해기는 유입부에서 배출부로 이동하는 산소혼합수(물+산소가스)의 경로 압력을 급격히 감압시킨 후 다시 회복시키는 구조를 통해 별도의 동력 없이 산소를 과포화 농도 상태로 손쉽게 포화시킬 수 있다. Oxygen dissolving device of the present invention can easily saturate oxygen to a supersaturated concentration state without a separate power through a structure that rapidly depressurizes and restores the path pressure of oxygen mixed water (water + oxygen gas) moving from the inlet to the outlet. have.

이 발명의 고농도 산소수 정수장치는 상기의 산소발생기 및 산소용해기를 구비함으로써, 지금까지 산소발생 기술과 용해기술의 한계로 산소가 풍부한 정수기의 사용이 어려웠던 문제점을 극복하고, 소형화가 가능할 뿐만 아니라 저비용으로 고농도 산소수의 효율적인 생산이 가능하다.The high-concentration oxygen water purifying device of the present invention includes the oxygen generator and the oxygen dissolving agent, thereby overcoming the difficulties of using an oxygen-rich water purifier due to the limitations of the oxygen generating technology and the dissolving technology, and miniaturization and low cost. Efficient production of high concentration oxygen water is possible.

도 1a는 이 발명의 한 실시예에 따른 고농도 산소수 정수장치의 구성관계를 도시한 블록도이고,
도 1b는 이 발명의 다른 실시예에 따른 고농도 산소수 정수장치의 구성관계를 도시한 블록도이고,
도 2a는 도 1a에 도시된 산소발생기를 구성하는 전기분해셀의 원리도이고,
도 2b는 도 2a에 도시된 전기분해셀의 다른 원리도이고,
도 3은 도 1a에 도시된 산소발생기의 구성관계를 도시한 분해도이고,
도 4는 도 3에 도시된 산소발생기의 결합도이고,
도 5는 도 1a에 도시된 산소용해기의 구성관계를 도시한 개략도이고,
도 6은 도 1a에 도시된 산소용해기의 다른 구성관계를 도시한 개략도이며,
도 7은 이 발명에 따른 발명예 및 비교예를 통해 실험한 실험결과인 미세기포의 크기를 도식화한 도면이다.
Figure 1a is a block diagram showing the configuration of the high concentration oxygen water purifier according to an embodiment of the present invention,
Figure 1b is a block diagram showing the configuration of the high concentration oxygen water purifier according to another embodiment of the present invention,
Figure 2a is a principle diagram of the electrolysis cell constituting the oxygen generator shown in Figure 1a,
Figure 2b is another principle diagram of the electrolysis cell shown in Figure 2a,
3 is an exploded view showing the configuration of the oxygen generator shown in Figure 1a,
4 is a coupling diagram of the oxygen generator shown in FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration relationship of the oxygen dissolver shown in FIG. 1A;
6 is a schematic view showing another configuration of the oxygen dissolver shown in FIG.
7 is a diagram illustrating the size of the micro-bubbles that are the experimental results of the experiments and comparative examples according to the present invention.

아래에서, 이 발명에 따른 정수용 산소발생기 및 산소용해기와 이들을 구비한 고농도 산소수 정수장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the oxygen generator for water purification and the oxygen dissolving device and the high concentration oxygen water purifier having them according to the present invention will be described in detail.

참고로, 도면에서 사용하는 구조도는 이해를 쉽게 하기 위한 것으로, 각 요소의 상대적인 크기나 위치관계가 반드시 정확하지는 않다. For reference, the structural diagram used in the drawings is for easy understanding, and the relative size or positional relationship of each element is not necessarily accurate.

도 1a는 이 발명의 한 실시예에 따른 고농도 산소수 정수장치의 구성관계를 도시한 블록도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 고농도 산소수 정수장치(10)는 원수가 원수유입라인(S1)을 통해 유입되어 침전필터(100), 제1 카본 필터(200), 멤브레인 필터(300) 및 제2 카본 필터(400) 등을 거쳐 정수된 후, 정수투입라인(S2)에 의해 정수 저장수조(500)에 저장된다. 정수 저장수조(500)의 물은 자연적인 흐름(중력)에 따라 냉수유입라인(S3)을 경유하여 냉수탱크(600)로 유입된다. 즉, 이 실시예의 정수장치(10)는 상기와 같은 일반적인 정수기의 구성관계를 포함한다.Figure 1a is a block diagram showing the configuration of the high concentration oxygen water purifier according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1a, the high concentration oxygen water purifier 10 is introduced into the raw water through the raw water inlet line (S1), the precipitation filter 100, the first carbon filter 200, the membrane filter 300 and the first 2 is purified after passing through the carbon filter 400 and the like, and is stored in the purified water storage tank 500 by the purified water injection line (S2). Water from the purified water storage tank 500 is introduced into the cold water tank 600 via the cold water inflow line S3 according to natural flow (gravity). That is, the water purifier 10 of this embodiment includes the configuration relationship of the above general water purifier.

이 실시예의 정수장치(10)는 냉수탱크(600)에서 분기된 냉수라인(S4)을 통해 냉수가 혼합기(M)로 공급되고, 동시에 전기화학적 산소발생기(700)에서 발생한 산소가 배출라인(S5)을 따라 혼합기(M)로 공급되어, 산소와 냉수가 혼합된 산소 혼합수가 되어 산소 혼합수라인(S6)을 따라 순환펌프(P)에 흡입된다. 순환펌프(P)를 거친 물은 물 전기분해시 발생할 수 있는 오존을 제거하는 제3 카본필터(800)를 거친 후 산소용해기(900)에서 물에 산소가 과포화된 과포화 산소수가 되어 과포화 산소수라인(S7)을 따라 냉수탱크(600)로 공급되며 반복 순환된다. 이때, 산소발생을 위해 전기분해에 필요한 물은 냉수탱크(600)에서 분기된 다른 냉수라인(S8)을 통해 산소발생기(700)에 공급된다.In this embodiment, the water purifier 10 is supplied with cold water to the mixer M through the cold water line S4 branched from the cold water tank 600, and at the same time, oxygen generated from the electrochemical oxygen generator 700 discharges the line S5. ) Is supplied to the mixer (M), and becomes oxygen mixed water mixed with oxygen and cold water and is sucked into the circulation pump (P) along the oxygen mixed water line (S6). After passing through the circulating pump P, the water passes through a third carbon filter 800 to remove ozone that may be generated during water electrolysis, and then becomes supersaturated oxygen water in which oxygen is supersaturated in water in an oxygen dissolving unit 900. It is supplied to the cold water tank 600 along the line (S7) and circulated repeatedly. At this time, the water required for electrolysis for oxygen generation is supplied to the oxygen generator 700 through another cold water line (S8) branched from the cold water tank (600).

도 1b는 이 발명의 다른 실시예에 따른 고농도 산소수 정수장치의 구성관계를 도시한 블록도이다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 정수장치(10A)는 도 1a에서 오존을 제거할 목적으로 설치되는 제3 카본 필터(800)를 생략하고, 그 대신에 일반적인 정수라인에 설치되어 있는 제2 카본 필터(400)를 이용하고, 또한 산소용해기(900)를 냉수탱크(600) 내에 삽입하여 구성한 것을 제외하고는 제1 실시예의 정수장치(10)와 동일하게 구성된다. 따라서, 동일 구성요소들에 대해서는 동일 도면부호를 부여하고 그에 대한 설명은 생략한다. Figure 1b is a block diagram showing the configuration of the high concentration oxygen water purifier according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1B, the water purification device 10A of this embodiment omits the third carbon filter 800, which is installed in FIG. 1A for the purpose of removing ozone, and instead is provided in the general water purification line. It is configured similarly to the water purification device 10 of the first embodiment except that the two-carbon filter 400 is used and the oxygen dissolver 900 is inserted into the cold water tank 600. Therefore, like reference numerals refer to like elements and descriptions thereof will be omitted.

도 2a는 도 1a에 도시된 산소발생기를 구성하는 전기분해셀의 원리도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 전기분해셀(721)은 물을 전기화학적으로 분해하여 산소 가스를 생산하는 것으로서, 전해액으로 가성카리(KOH)와 같은 독극물을 사용하지 않으며, 양극 촉매층(721a), 수소이온 교환막(721b) 및 음극 촉매층(721c)을 갖는다. Figure 2a is a principle diagram of the electrolysis cell constituting the oxygen generator shown in Figure 1a. As shown in FIG. 2A, the electrolysis cell 721 of this embodiment produces oxygen gas by electrochemically decomposing water, and does not use a poison such as caustic carry (KOH) as an electrolyte, and an anode catalyst layer ( 721a), a hydrogen ion exchange membrane 721b, and a cathode catalyst layer 721c.

도 2a에서와 같이, 물은 양극 촉매층(721a)에서 산소, 전자, 수소이온(H+)(프로톤)으로 분해되고, 수소이온은 수화되어 수소이온 교환막(721b)을 통해 음극 전극층(721c)으로 이동하며, 전자는 외부회로(721d)를 따라 양극 촉매층(721a)에서 음극 촉매층(721c)으로 이동한다. 수소이온 교환막(721b)을 통해 음극 촉매층(721c)으로 이동한 수소이온(H+)은 외부회로(721d)를 따라 이동한 전자(e-)와 반응하여 수소가스(H2)가 된다. 이때, 전극(양극, 음극) 촉매층(721a, 721c)에서 각각 일어나는 전기화학적 반응을 표현하면 반응식 1, 2와 같다.As shown in FIG. 2A, water is decomposed into oxygen, electrons, hydrogen ions (H + ) (protons) in the anode catalyst layer 721a, and the hydrogen ions are hydrated to the cathode electrode layer 721c through the hydrogen ion exchange membrane 721b. The electrons move from the anode catalyst layer 721a to the cathode catalyst layer 721c along the external circuit 721d. The hydrogen ions (H + ) transferred to the cathode catalyst layer 721c through the hydrogen ion exchange membrane 721b react with electrons (e ) moved along the external circuit 721d to form hydrogen gas (H 2 ). In this case, the electrochemical reactions occurring in the electrode (anode and cathode) catalyst layers 721a and 721c, respectively, are represented by Schemes 1 and 2.

[반응식 1]Scheme 1

Figure 112010027179629-pat00001
Figure 112010027179629-pat00001

[반응식 2]Scheme 2

Figure 112010027179629-pat00002
Figure 112010027179629-pat00002

수소이온 교환막(721b)은 고체 고분자 전해질로서 그 두께가 50 ~ 200㎛이다. 그리고 수소이온 교환막(721b)은 음이온(anions)은 그 내부를 따라 이동이 불가능한 반면에, 양이온(cation), 즉 수소이온은 이동 가능해야 하며, 온도에 대한 내열성과 전기화학적 산화환원 분위기에서 내구성을 가져야 한다. The hydrogen ion exchange membrane 721b is a solid polymer electrolyte and has a thickness of 50 to 200 µm. In addition, the hydrogen ion exchange membrane 721b cannot move along the inside of the anions, whereas cations, ie, hydrogen ions, must be movable, and have heat resistance against temperature and durability in an electrochemical redox atmosphere. Should have

따라서, 수소이온 교환막(721b)은 이와 같은 기능 및 요구사항을 만족시킬 수 있도록, 탄화수소(hydrocarbon)계 재질 또는 탄화불소(fluorocarbon)계 재질의 고분자에 양이온(cation)이 선택적으로 이동가능 하도록 이온 전달그룹인 설폰닉(sulfonic), 카복실릭(carboxylic) 및 포스포릭(phosphoric)계 산성그룹(acidic groups)을 가지는 고분자 구조체로 구성하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 내열성과 내산화성이 우수한 탄화수소(hydrocarbon)계 재질 또는 탄화불소(fluorocarbon)계 재질의 고분자에에 ~SO3 형태의 강산성을 그룹을 가지는 막 구조를 갖는 것이다. 이와 같은 계열의 대표적인 수소이온 교환막(721b)은 듀폰사(E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Del.)의 "상품명 NAFION"이다.Accordingly, the hydrogen ion exchange membrane 721b transfers ions to selectively move cations to a hydrocarbon-based or fluorocarbon-based polymer so as to satisfy such a function and requirement. It is preferable to construct a polymer structure having sulfonic, carboxylic and phosphoric acidic groups. More preferably, the polymer has a film structure having a strong acidity group of ˜SO 3 in a hydrocarbon-based or fluorocarbon-based polymer having excellent heat resistance and oxidation resistance. A typical hydrogen ion exchange membrane 721b of this series is "trade name NAFION" of DuPont (EI du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Del.).

이 실시예에 따른 전기분해셀(721)의 전극 촉매층(721a, 721c)은 촉매를 각각 가지거나, 촉매 이외에 고분자를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 이온교환 수지는 촉매층의 바인더 기능을 가질 수 있다. 이때, 촉매층에 포함되는 이온교환 수지는 수소이온 교환막(721b)을 구성하는 이온교환 수지와 같아도 좋고 달라도 좋다. 또한, 촉매층의 두께를 두껍게 할 경우에는 소정의 막 두께가 될 때까지 코팅을 반복해도 좋다. Electrode catalyst layers 721a and 721c of the electrolysis cell 721 according to this embodiment preferably have a catalyst or a polymer other than the catalyst. Here, the ion exchange resin may have a binder function of the catalyst layer. At this time, the ion exchange resin contained in the catalyst layer may be the same as or different from the ion exchange resin constituting the hydrogen ion exchange membrane 721b. In addition, when thickening a catalyst layer, you may repeat coating until it becomes a predetermined | prescribed film thickness.

이 실시예의 전극 촉매층(721a, 721c)에 각각 포함되는 촉매는 동일하거나 달라도 좋지만, 백금족 또는 백금족 합금으로 이루어지는 금속촉매가 바람직하다. 여기서, 금속촉매로는 백금족의 금속(백금, 루테늄, 로듐, 파라듐, 오스뮴, 이리듐), 금, 은, 크롬, 철, 티타늄, 망간, 코발트, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 규소, 아연 및 주석으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 1종 이상의 금속과의 합금이 바람직하다. The catalysts contained in the electrode catalyst layers 721a and 721c of this embodiment may be the same or different, but a metal catalyst made of a platinum group or a platinum group alloy is preferable. Here, the metal catalyst may be a metal of platinum group (platinum, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium), gold, silver, chromium, iron, titanium, manganese, cobalt, nickel, molybdenum, tungsten, aluminum, silicon, zinc, Alloys with one or more metals selected from the group consisting of tin are preferred.

그리고, 이 실시예의 전극 촉매층(721a, 721c)과 수소이온 교환막(721b)은 그 두께가 각각 한정되는 것은 아니지만, 수소이온 교환막(721b)은 그 두께가 50㎛ 이하로 지나치게 얇으면 단락(short)을 일으킬 우려가 있고, 그 두께가 200㎛ 이상이면 저항이 커져 전압이 급상승하게 되므로, 50㎛ ~ 200㎛인 것이 바람직하다. 전극 촉매층(721a, 721c)은 그 두께가 두꺼워짐에 따라 물과 수소 또는 산소의 확산을 쉽게 하여 전기분해셀(721)의 특성을 향상시킨다. 그런데, 전극 촉매층(721a, 721c)의 두께가 20㎛이상일 경우에는 과다한 촉매사용으로 촉매 손실의 문제점이 있고, 그 두께가 1㎛이하로 얇을 경우에는 단위면적당 존재하는 촉매량이 적어져 반응활성이 낮아질 수 있기 때문에, 촉매층의 두께는 1 ∼ 15㎛인 것이 바람직하다.The thicknesses of the electrode catalyst layers 721a and 721c and the hydrogen ion exchange membrane 721b of this embodiment are not limited, respectively, but the hydrogen ion exchange membrane 721b has a short thickness if its thickness is too thin (50 μm or less). If the thickness is 200 µm or more, the resistance increases and the voltage rises rapidly. Therefore, the thickness is preferably 50 µm to 200 µm. As the electrode catalyst layers 721a and 721c become thicker, the electrode catalyst layers 721a and 721c easily diffuse water, hydrogen or oxygen, thereby improving the characteristics of the electrolysis cell 721. However, when the thickness of the electrode catalyst layers 721a and 721c is 20 µm or more, there is a problem of catalyst loss due to the excessive use of the catalyst. When the thickness is thinner than 1 µm, the amount of catalyst present per unit area decreases and the reaction activity decreases. Since it can be, the thickness of a catalyst layer is preferably 1-15 micrometers.

이 실시예의 전기분해셀(721)은 산소가스 발생에 적합하도록 구성해야 하는 바, 양극 촉매층(721a), 수소이온 교환막(721b) 및 음극 촉매층(721c) 간의 간격을 유지하는 방법에 따라 제로갭형(Zero-gap), 유한거리형(Finite Gap), 또는 전극과 고분자 일체형(Electrode Membrane Composite, 이하 "EMC"로 기술함)으로 제작할 수 있다. The electrolysis cell 721 of this embodiment should be configured to be suitable for generation of oxygen gas, and according to a method of maintaining a gap between the anode catalyst layer 721a, the hydrogen ion exchange membrane 721b, and the cathode catalyst layer 721c, Zero-gap), finite-gap (Finite Gap), or electrode and polymer integrated (Electrode Membrane Composite (hereinafter referred to as "EMC") can be produced.

제로갭형은 수소이온 교환막(721b)과 전극 촉매층(721a, 721c) 사이의 간격이 제로(0mm)로 밀착된 구조이고, 유한거리형은 수소이온 교환막(721b)과 전극 촉매층(721a, 721c) 사이의 간격이 일정한 거리를 갖는 구조이며, EMC형은 수소이온 교환막(721b)과 전극 촉매층(721a, 721c)이 일체화된 구조이다. The zero gap type has a structure in which the gap between the hydrogen ion exchange membrane 721b and the electrode catalyst layers 721a and 721c is in close contact with zero (0 mm), and the finite distance type is between the hydrogen ion exchange membrane 721b and the electrode catalyst layers 721a and 721c. The interval between the two is a structure having a constant distance, and the EMC type is a structure in which the hydrogen ion exchange membrane 721b and the electrode catalyst layers 721a and 721c are integrated.

그런데, 순수한 물은 전도도가 낮기 때문에(저항이 매우 크기 때문에) 많은 에너지를 공급해야만 일정량의 산소를 얻을 수 있다. 이러한 관점에서 에너지 소비량을 줄일 수 있는 제로갭형 또는 EMC형이 바람직하다. By the way, pure water has low conductivity (high resistance), so a large amount of energy must be supplied to obtain a certain amount of oxygen. From this point of view, a zero gap type or an EMC type that can reduce energy consumption is preferable.

EMC형 전기분해셀을 제작하기 위해, 수소이온 교환막에 촉매층을 형성시키는 방법이 특정방법으로 국한되는 것은 아니지만, 구체적으로 예를 들면, 수소이온 교환막 위에 촉매를 직접 석출시키는 방법과, 촉매층을 수소이온 교환막 위에 형성한 2조의 하프셀을 각각 제작한 후 각각의 수소이온 교환막의 면을 대향시켜 압착하는 방법 등이 있다. In order to fabricate an EMC type electrolysis cell, a method of forming a catalyst layer on a hydrogen ion exchange membrane is not limited to a specific method. Specifically, for example, a method of directly depositing a catalyst on a hydrogen ion exchange membrane and a hydrogen ion of the catalyst layer Thereafter, two sets of half cells formed on the exchange membrane are prepared, and the surfaces of the respective hydrogen ion exchange membranes are faced and pressed.

도 2b는 도 2a에 도시된 전기분해셀의 다른 원리도로서, 전기분해셀(721)의 음극 촉매층(721c)으로 물이 공급되는 것을 나타낸 것이다. 도 2b에 나타낸 바와 같이, 음극 촉매층(721c)으로 공급된 물은 확산에 의해 양극 촉매층(721a)으로 이동한다(도 2b에서 H2Oa로 표시). 양극 촉매층(721a)으로 이동한 물은 반응식 1에 의해 산소, 전자, 수소이온으로 분해되고, 수소이온은 수화되어 수소이온 교환막(721b)을 통해 음극 촉매층(721c)으로 이동한다(도 2c에서 H2Oc로 도시). 즉, 양극 촉매층(721a)으로 이동한 물의 일부가 음극 촉매층(721c)으로 다시 이동한다. 이때, 음극 촉매층(721c)에서 양극 촉매층(721a)으로 이동하는 물(H2Oa)의 양은 수소이온 교환막(721b)내에서 물과 관련한 농도구배(Concentration Gradient)에 의해 결정되며, 양극 촉매층(721a)에서 음극 촉매층(721c)으로 이동하는 물(H2Oc) 및 수소이온의 양은 전기분해셀(721)에 공급되는 전류에 의해 결정된다. 이러한 전기분해셀(721)을 이용할 경우에는 배출되는 산소에 수분이 없는 것이 장점이다.FIG. 2B is another principle diagram of the electrolysis cell shown in FIG. 2A, illustrating that water is supplied to the cathode catalyst layer 721c of the electrolysis cell 721. As shown in FIG. 2B, the water supplied to the cathode catalyst layer 721c moves to the anode catalyst layer 721a by diffusion (indicated by H 2 Oa in FIG. 2B). Water transferred to the anode catalyst layer 721a is decomposed into oxygen, electrons, and hydrogen ions by the reaction equation 1, and the hydrogen ions are hydrated to move to the cathode catalyst layer 721c through the hydrogen ion exchange membrane 721b (H in FIG. 2C). Shown as 2 Oc). That is, part of the water moved to the anode catalyst layer 721a moves back to the cathode catalyst layer 721c. At this time, the amount of water (H 2 Oa) moving from the cathode catalyst layer 721c to the anode catalyst layer 721a is determined by the concentration gradient related to water in the hydrogen ion exchange membrane 721b, and the anode catalyst layer 721a. ), The amount of water (H 2 Oc) and hydrogen ions moving from the cathode catalyst layer 721c to the cathode catalyst layer 721c is determined by the current supplied to the electrolysis cell 721. In the case of using the electrolysis cell 721, there is an advantage that there is no moisture in the oxygen discharged.

도 3은 도 1a에 도시된 산소발생기의 구성관계를 도시한 분해도이고, 도 4는 도 3에 도시된 산소발생기의 결합도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 산소발생기(700)는 물을 저장하는 물 저장수단(710)과, 물을 전기분해하는 전기분해수단(720)으로 구성된다. 3 is an exploded view showing the configuration of the oxygen generator shown in Figure 1a, Figure 4 is a coupling diagram of the oxygen generator shown in FIG. As shown in Figures 3 and 4, the oxygen generator 700 of this embodiment is composed of a water storage means 710 for storing water, and an electrolysis means 720 for electrolyzing the water.

물 저장수단(710)은 물을 저장하는 물 저장부(711)와, 물 저장부(711)의 상부를 덮는 커버(712), 및 물 저장부(711)의 하부를 전기분해수단(720)의 상부와 연결하여 일체화하기 위한 연결부(713)로 구성된다. 여기서, 커버(712)에는 도 1a에 도시된 냉수탱크(600)로부터 냉수가 공급되는 냉수라인(S8)과, 산소발생기(700)에서 발생한 산소가스가 이동하는 배출라인(S5)이 각각 형성된다. 이때, 냉수라인(S8)의 끝단에는 물 저장수단(710)의 수위를 조절하기 위한 레벨센서 또는 플로터 등의 수위조절부(714)를 갖는 것이 바람직하다. The water storage unit 710 may include a water storage unit 711 for storing water, a cover 712 covering an upper portion of the water storage unit 711, and a lower portion of the water storage unit 711. Consists of a connecting portion 713 to connect and integrate with the top of. Here, the cover 712 is formed with a cold water line (S8) for supplying cold water from the cold water tank 600 shown in Figure 1a, and a discharge line (S5) for moving the oxygen gas generated in the oxygen generator 700, respectively. . At this time, it is preferable to have a water level control unit 714 such as a level sensor or a plotter for adjusting the water level of the water storage means 710 at the end of the cold water line (S8).

또한, 물 저장수단(710)은 물 저장부(711) 내에 양이온 교환수지가 충진된 양이온교환 수지층(715)을 갖는다. 여기서, 양이온교환 수지층(715)은 냉수라인(S8)을 통해 공급되는 물에 존재하는 하드니스 성분(양이온으로 특히 칼슘과 마그네슘 성분)을 제거하는 역할을 한다. 만약, 하드니스 성분들이 제거되지 않으면, 이 성분들이 전기분해수단(720)내 전기분해셀(721)의 수소이온 교환막(721b)에 축적되어 수명을 단축시킬 수 있다. 그리고, 양이온교환 수지층(715)의 하단에는 양이온교환 수지를 지지해주는 지지층(716)이 형성된다.In addition, the water storage means 710 has a cation exchange resin layer 715 filled with a cation exchange resin in the water storage unit 711. Here, the cation exchange resin layer 715 serves to remove the hardness components (particularly calcium and magnesium components as cations) present in the water supplied through the cold water line S8. If the hardness components are not removed, these components may accumulate in the hydrogen ion exchange membrane 721b of the electrolysis cell 721 in the electrolysis means 720 to shorten the lifespan. In addition, a support layer 716 supporting the cation exchange resin is formed at the bottom of the cation exchange resin layer 715.

전기분해수단(720)은 전기분해셀(721) 및 그 관련 구성요소들과, 상부 모듈(722), 및 하부 모듈(723) 등으로 구성된다. The electrolysis means 720 is composed of an electrolysis cell 721 and its related components, the upper module 722, the lower module 723 and the like.

상부 모듈(722)은 물 저장수단(710)의 연결부(713)와 연결을 위한 연결부(724)와, 하부 모듈(723)과 연결 고정하기 위한 고정 핀(725) 등을 갖는다. 따라서, 상하부 모듈(722, 723)과 전기분해셀(721) 및 그 관련 구성요소들에는 고정 핀(725)이 삽입될 수 있는 홀이 각각 형성된다. 그리고, 하부 모듈(723)에는 전기분해시에 발생하는 가스를 배출하는 배출라인(S9)이 형성된다. The upper module 722 has a connecting portion 724 for connecting with the connecting portion 713 of the water storage means 710, a fixing pin 725 for connecting and fixing the lower module 723, and the like. Accordingly, holes are formed in the upper and lower modules 722 and 723, the electrolysis cell 721, and related components, through which the fixing pin 725 can be inserted. In addition, the lower module 723 is provided with a discharge line (S9) for discharging the gas generated during electrolysis.

그리고, 전기분해수단(720)은 전기분해셀(721) 및 그 관련 구성요소들을 구비하는 데, 전기분해셀(721)의 상하부에 각각 배치되는 제1, 제2 전류 공급판(726, 727)과 한 쌍의 가스켓(728)을 갖는다. 이때, 제1, 제2 전류 공급판(726, 727)에는 연결 단자(729)가 각각 형성되어 있어, 연결 단자(729)를 통해 외부전원(도시안됨)으로부터 전류를 공급 받는다.In addition, the electrolysis means 720 includes an electrolysis cell 721 and related components, and includes first and second current supply plates 726 and 727 disposed above and below the electrolysis cell 721, respectively. And a pair of gaskets 728. In this case, connection terminals 729 are formed on the first and second current supply plates 726 and 727 to receive current from an external power source (not shown) through the connection terminals 729.

이 실시예에 따른 전기분해셀(721)은 도 2a를 통해 상술한 바와 같이 EMC형으로 제작하였으나, 제로갭형(Zero-gap)으로 구성할 수도 있다.The electrolysis cell 721 according to this embodiment is manufactured in the EMC type as described above with reference to FIG. 2A, but may be configured as a zero-gap type.

즉, 도 3과 같이 EMC형으로 전기분해셀을 구성할 경우에는, EMC형 전기분해셀(721)과, 일측의 극성을 가지는 제1 전류 공급판(726), 및 다른 반대측의 극성을 가지는 제2 전류 공급판(727)을 갖는다. 여기서, 제1, 제2 전류 공급판(726, 727)은 각각의 연결 단자(729)로부터 외부전원의 전류를 공급 받는다. That is, when the electrolysis cell is configured in the EMC type as shown in FIG. 3, the EMC type electrolysis cell 721, the first current supply plate 726 having the polarity on one side, and the polarity on the other side are formed. 2 has a current supply plate 727. Here, the first and second current supply plates 726 and 727 receive current from an external power source from the respective connection terminals 729.

이때, 전류(전자 흐름)의 이동경로는 다음과 같다. 외부전원으로부터 일측의 극성을 가지는 제1 전류 공급판(726)의 연결단자(729)로 전류가 인가되면, 제1 전류 공급판(726), EMC형 전기분해셀(721), 반대 극성의 제2 전류 공급판(727), 및 제2 전류 공급판(727)의 연결단자(729)를 거쳐 외부전원으로 이동한다. 여기서, 제1, 제2 전류 공급판(726, 727)의 외측에는 가스켓(728)이 각각 설치되어 물과 생성된 가스의 누설(leak)을 방지한다. 또한, 제1, 제2 전류 공급판(726, 727)은 물과 발생되는 가스의 유입과 유출이 쉽도록 다공성 구조를 갖는 것이 바람직하다.At this time, the movement path of the current (electron flow) is as follows. When a current is applied from the external power source to the connection terminal 729 of the first current supply plate 726 having one side polarity, the first current supply plate 726, the EMC electrolysis cell 721, and the reverse polarity It moves to an external power source via the second current supply plate 727 and the connection terminal 729 of the second current supply plate 727. Here, a gasket 728 is provided outside the first and second current supply plates 726 and 727 to prevent leakage of water and the generated gas. In addition, the first and second current supply plates 726 and 727 preferably have a porous structure to facilitate the inflow and outflow of water and generated gas.

그런데, 제로갭(Zero-gap)형으로 전기분해셀을 구성할 경우에는, 도 2a와 같이 수소이온 교환막(721b)과, 양극의 극성을 가지는 전극과 전류공급 기능을 가지는 양극 촉매층(721a)(제1 전류 공급판), 및 음극의 극성을 가지는 전극과 전류공급 기능을 가지는 음극 촉매층(721c)(제2 전류 공급판)을 갖는다. 이때, 전류(전자 흐름)의 이동경로 및 제1, 제2 전류 공급판의 구조, 재질 및 조립 방법은 앞서 기술한 EMC형 전기분해셀과 동일하다. By the way, when the electrolysis cell is configured in a zero-gap type, as shown in FIG. 2A, the hydrogen ion exchange membrane 721b, the electrode having the polarity of the anode, and the anode catalyst layer 721a having the current supply function ( A first current supply plate), an electrode having a polarity of the cathode, and a cathode catalyst layer 721c (second current supply plate) having a current supply function. At this time, the movement path of the current (electron flow) and the structure, material, and assembly method of the first and second current supply plates are the same as those of the aforementioned EMC type electrolysis cell.

산소발생기(700)를 구성하는 재질은 아크릴수지, 아세탈수지, PVC(polyvinylchloride)수지, CPVC(chlorinated PVC)수지, PVDF(polyvinylidene difluoride)수지, Teflon(또는 PTFE, polytetrafluoroethylene)수지, 불소계(fluoropolymer)수지, 또는 ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene)수지 등의 고분자재질의 성형품이 가능하며, 인체 무독성 및 가격 등을 고려할 때 ABS가 적합하다. Oxygen generator 700 is composed of acrylic resin, acetal resin, PVC (polyvinylchloride) resin, CPVC (chlorinated PVC) resin, PVDF (polyvinylidene difluoride) resin, Teflon (or PTFE, polytetrafluoroethylene) resin, fluoropolymer resin It is possible to molded products made of polymer materials such as acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, and ABS is suitable in consideration of non-toxicity of human body and price.

양이온교환 수지층(715)에 충진되는 양이온 교환수지로는 산성형(strong acid types), 약산성형(weak acid types), 킬레이트형(chelating type)의 폴리스타일렌 디비닐벤젠 가교형 수지가 있다. 바람직한 양이온 교환수지는 산성형(strong acid types) 폴리스타일렌 디비닐벤젠 가교형 교환수지이다. Cation exchange resins filled in the cation exchange resin layer 715 include strong acid types, weak acid types, and chelating types of polystyrene divinylbenzene crosslinked resins. Preferred cation exchange resins are strong acid types polystyrene divinylbenzene crosslinked exchange resins.

전류 공급판(726)에 적합한 재질로는 티타늄(titanium), 탄탈륨(tantalum) 등이며, 전도성을 부여하기 위해 백금(platinum)을 열분해 방법이나 전기도금 등의 방법으로 코팅하는 것이 바람직하다. Suitable materials for the current supply plate 726 are titanium, tantalum, or the like, and in order to impart conductivity, platinum is preferably coated by a method such as pyrolysis or electroplating.

아래에서는 상기와 같이 구성된 산소발생기(700)의 운전과정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation process of the oxygen generator 700 configured as described above is as follows.

도 1a 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 산소발생기(700)의 내부에 냉수탱크(600)의 냉수라인(S8)을 따라 냉수가 공급되면, 산소발생기(700)에 설치된 양이온교환 수지층(715)에서 냉수 중에 존재하는 하드니스를 제거한다. 하드니스가 제거된 탈이온수는 전기분해수단(720)내의 전기분해셀(721)에서 전기화학 반응이 일어난다.1A to 4, when cold water is supplied along the cold water line S8 of the cold water tank 600 to the inside of the oxygen generator 700 of this embodiment, cation exchange water installed in the oxygen generator 700 is provided. The strata 715 removes the hardness present in the cold water. Deionized water from which hardness is removed undergoes an electrochemical reaction in the electrolysis cell 721 in the electrolysis means 720.

산소발생기(700)를 운영하는 방법으로는, 첫째, 제1 전류 공급판(726)에 전류공급원의 (+)극을 연결하고 다른 일측의 제2 전류 공급판(727)에 전류공급원의 (-)극을 연결하는 방법과, 둘째, 제1 전류 공급판(726)에 전류공급원의 (-)극을 연결하고 다른 일측의 제2 전류 공급판(727)에 전류공급원의 (+)극을 연결하는 방법, 2가지가 있다. As a method of operating the oxygen generator 700, first, the (+) pole of the current supply source is connected to the first current supply plate 726 and the (-) of the current supply source is connected to the second current supply plate 727 on the other side. ), And second, connecting the (-) pole of the current source to the first current supply plate 726 and the (+) pole of the current source to the second current supply plate 727 on the other side. There are two ways to do this.

첫째 방법과 같이, 제1 전류 공급판(726)에 전류공급원의 (+)극을 연결하고 다른 일측의 제2 전류 공급판(727)에 전류공급원의 (-)극을 연결할 경우에는, 물 저장수단(710)의 커버(712)에 형성된 배출라인(S5)을 따라 산소가 배출되고, 전기분해수단(720)의 하부 모듈(723)에 형성된 배출라인(S9)을 따라 수소와 물이 배출된다.As in the first method, when the positive pole of the current source is connected to the first current supply plate 726 and the negative pole of the current source is connected to the second current supply plate 727 on the other side, water storage is performed. Oxygen is discharged along the discharge line S5 formed in the cover 712 of the means 710, and hydrogen and water are discharged along the discharge line S9 formed in the lower module 723 of the electrolysis means 720. .

그런데, 둘째 방법과 같이, 제1 전류 공급판(726)에 전류공급원의 (-)극을 연결하고 다른 일측의 제2 전류 공급판(727)에 전류공급원의 (+)극을 연결할 경우에는, 물 저장수단(710)의 커버(712)에 형성된 배출라인(S5)을 따라 수소가 배출되고, 전기분해수단(720)의 하부 모듈(723)에 형성된 배출라인(S9)을 따라 산소가 배출된다.However, as in the second method, when connecting the negative pole of the current source to the first current supply plate 726 and the positive pole of the current source to the second current supply plate 727 on the other side, Hydrogen is discharged along the discharge line S5 formed on the cover 712 of the water storage means 710, and oxygen is discharged along the discharge line S9 formed on the lower module 723 of the electrolysis means 720. .

전기분해셀의 운전 전류밀도는 0.01 ~ 2.0 A/cm2에서 직류전압 2 ~ 5Volt의 운전이 바람직하다. 전류밀도가 0.01A/cm2 이하에서는 단위면적당 공급되는 전류량이 작아서 장치가 커지게 되며, 전류밀도가 2.0A/cm2 이상에서는 5V 이상으로 전압이 상승하게 되어 산소 외에 오존 발생량이 커지게 되어 음용수로의 적합성이 떨어진다. 더 바람직하기로는 전류밀도가 0.1 ~ 1.0 A/cm2이고, 직류전압이 2 ~ 4Volt이다. The operating current density of the electrolysis cell is preferably operated at a DC voltage of 2 to 5 Volt at 0.01 to 2.0 A / cm 2 . Current density is 0.01A / cm 2 Below, the amount of current supplied per unit area is small and the device becomes large, and the current density is 2.0A / cm 2 In the above, the voltage rises to 5 V or more, and the amount of ozone generated in addition to oxygen becomes large, and the suitability of drinking water is inferior. More preferably, the current density is 0.1 to 1.0 A / cm 2 and the DC voltage is 2 to 4 Volt.

도 5는 도 1a에 도시된 산소용해기의 구성관계를 도시한 개략도이다. 도 5에 도시된 산소용해기(900)는 100ppm까지의 산소수 농도 발생이 가능한 구조로서, 유입부(910)와 테이퍼부(920) 및 배출부(930)로 구성된다. 여기서, 테이퍼부(920)는 배출부(930) 쪽을 향해 그 직경이 점점 작아지게 테이퍼진 형태를 갖는다. 따라서, 혼합 산소와 물은 유입부(910)로 유입되어, 테이퍼부(920)를 지나면서 압력이 감소됨과 더불어 산소의 기포가 커지면서 속도가 빨라진 후, 배출부(930)를 지나면서 압력이 원래상태로 커진다. 기포가 포함된 상태의 흐름에서는 음속이 감소하기 때문에, 버블이 혼합된 흐름 유속은 음속보다 빠르게 되어 배출부(930)에서는 충격파가 발생하고 기포는 미세화 된다. FIG. 5 is a schematic view showing a configuration relationship of the oxygen dissolver shown in FIG. 1A. The oxygen dissolver 900 shown in FIG. 5 has a structure capable of generating an oxygen water concentration of up to 100 ppm, and includes an inlet 910, a taper 920, and an outlet 930. Here, the tapered portion 920 has a tapered shape so that the diameter thereof becomes smaller toward the discharge portion 930. Therefore, the mixed oxygen and water is introduced into the inlet 910, the pressure is reduced while passing through the tapered portion 920 and the velocity of oxygen is increased, the speed is increased, and then the pressure is passed through the outlet 930 It grows to a state. Since the velocity of sound decreases in the flow of bubbles, the flow velocity of the bubbles mixed is faster than the velocity of sound, so that a shock wave is generated in the discharge portion 930 and the bubbles are refined.

유입부(910)와 배출부(930)는 그 직경(D)이 0.5mm ~ 16mm인 관이 적합하며, 정수기 등에서 설치공간을 고려할 때 1mm ~ 10mm관이 가장 바람직하다.Inlet 910 and outlet 930 is suitable for the pipe diameter (D) of 0.5mm ~ 16mm, 1mm ~ 10mm tube is most preferable when considering the installation space in the water purifier.

미세 기포(Micro bubble)에 가장 영향을 주는 요소는 유입부(910)와 배출부(930)의 직경(D)과 테이퍼부(920)의 직경(Dt)의 비율(Dt/D)로서, 그 비율이 0.01 ~ 0.8인 것이 바람직하다. 유입부(910)와 배출부(930)의 직경(D)과 테이퍼부(920) 직경(Dt)의 비율(Dt/D)이 0.01이하에서는 펌프의 운전 동력이 급격히 증가되며, 0.8이상에서는 생성된 기포의 크기가 1mm까지 커지게 되어 용해능력이 급격히 감소한다. The most influential factor in the micro bubble is the ratio (Dt / D) of the diameter D of the inlet 910 and the outlet 930 and the diameter Dt of the taper 920. It is preferable that ratio is 0.01-0.8. When the ratio (Dt / D) of the diameter (D) of the inlet part 910 and the outlet part 930 and the diameter Dt of the taper part 920 is 0.01 or less, the driving power of the pump is increased rapidly. The size of the bubble is increased to 1mm, so the melting capacity is drastically reduced.

또한, 기포 미세화는 테이퍼부(920)와 배출부(930) 사이의 거리(L)에 영향을 받는다. 바람직한 거리(L)는 100mm내로, 100mm이상에서는 다시 기포가 합체되는 현상이 발생한다. In addition, bubble refinement is influenced by the distance L between the tapered portion 920 and the discharge portion 930. The preferred distance L is within 100 mm, and bubbles are coalesced again at 100 mm or more.

또한, 산소 용해와 관련이 있는 기포의 크기와 개수는 크게 물의 공급수량과 산소의 유량에 의해 결정된다. 물의 공급수량 단위(ml/min)와 산소의 공급량 단위 ml/min)의 비를 보이드율(void fraction = 산소 공급량(ml/min) / 물 공급량(ml/min) * 100)이라고 하면, 보이드율은 0.01 ~ 10인 것이 바람직하다. 여기서, 보이드율이 0.01이하에서는 기포의 크기가 0.35mm로 큰 기포가 생성되어 용해능력이 급격히 감소하게 되며, 10이상에서는 펌프 용량 증가에 따른 비용 및 동력비가 증가되는 단점이 있다.In addition, the size and number of bubbles associated with oxygen dissolution are largely determined by the amount of water supplied and the flow rate of oxygen. When the ratio of the water supply unit (ml / min) and the oxygen supply unit ml / min is a void rate (void fraction = oxygen supply (ml / min) / water supply (ml / min) * 100), the void rate It is preferable that it is 0.01-10. Here, when the void ratio is 0.01 or less, bubbles having a large bubble size of 0.35 mm are generated, and the dissolution capacity is drastically reduced.

그리고, 산소용해기는 유입부, 밸브부 및 배출부로 구성할 수도 있다. 즉, 테이퍼부 대신에 밸브(vlave)를 이용하여 미세 기포화가 가능하다. 밸브(vlave)를 이용하는 경우, 유입부와 배출부는 그 직경이 0.5mm ~ 16mm인 관이 적합하며, 보이드율은 0.01 ~ 30인 것이 바람직하다. 여기서, 보이드율이 0.01이하에서는 기포의 크기가 0.4mm로 큰 기포가 생성되어 용해능력이 급격히 감소하게 되며, 30이상에서는 펌프 용량 증가에 따른 비용 및 동력비가 증가되는 단점이 있다. 미세 기포의 크기는 밸브의 개폐율을 조절하여 쉽게 조절 가능하다. In addition, the oxygen dissolver may be composed of an inlet, a valve and a discharge. That is, fine bubbles can be formed by using a valve instead of the tapered portion. In the case of using a valve, a pipe having a diameter of 0.5 mm to 16 mm is suitable, and the void ratio is preferably 0.01 to 30. Here, when the void ratio is 0.01 or less, bubbles having a large bubble size of 0.4 mm are generated, so that the dissolution capacity is drastically reduced, and at 30 or more, there is a disadvantage in that the cost and power cost increase due to the increase in the pump capacity. The size of the fine bubbles can be easily adjusted by adjusting the opening and closing rate of the valve.

도 6은 도 1a에 도시된 산소용해기의 다른 구성관계를 도시한 개략도이다. 도 6에 도시된 산소용해기(900a)는 유입부(910a)와 오리피스부(920a) 및 배출부(930a)로 구성된 것으로서, 산소를 미세 기포(Micro bubble)로 만드는 원리는 도 5와 같이 압력의 감압 및 가압의 과정을 통해 기포를 미세화 한다. 유입부(910a)와 배출부(930a)는 그 직경(D)이 0.5mm ~ 16mm인 관이 적합하며, 정수기 등에서 설치공간을 고려할 때 1mm ~ 10mm관이 가장 바람직하다. 6 is a schematic view showing another configuration of the oxygen dissolving unit shown in FIG. The oxygen dissolver 900a shown in FIG. 6 is composed of an inlet 910a, an orifice 920a, and an outlet 930a. The principle of making oxygen into micro bubbles is a pressure as shown in FIG. Through the process of decompression and pressurization of the bubble is refined. The inlet 910a and the outlet 930a are suitable for pipes having a diameter D of 0.5 mm to 16 mm, and most preferably 1 mm to 10 mm when considering an installation space in a water purifier.

유입부(910a)와 배출부(930a)의 직경(D)과 오리피스부(920a)의 직경(Do)의 비율(Do/D)은 0.01 ~ 0.8이 바람직하다. 비율(Do/D)이 0.01이하에서는 펌프의 운전 동력이 급격히 증가하며, 0.8이상에서는 생성된 기포의 크기가 1mm까지 커져 용해능력이 급격히 감소한다. 산소 용해와 관련이 있는 버블의 크기와 개수는 크게 물의 공급수량과 산소의 유량에 의해 결정되며, 보이드율이 0.01 ~ 20인 것이 바람직하다. 여기서, 보이드율이 20이상에서는 펌프 용량 증가에 따른 비용 및 동력비가 증가 되며, 0.01이하에서는 기포의 크기가 1mm로 큰 기포가 생성되어 용해능력이 급격히 감소하게 된다.
The ratio Do / D of the diameter D of the inlet part 910a and the outlet part 930a and the diameter Do of the orifice part 920a is preferably 0.01 to 0.8. When the ratio (Do / D) is less than 0.01, the driving power of the pump is increased rapidly. At 0.8 or more, the size of the generated bubbles is increased to 1 mm, and the dissolution capacity is drastically reduced. The size and number of bubbles related to oxygen dissolution are largely determined by the amount of water supplied and the flow rate of oxygen, and the void ratio is preferably 0.01-20. Here, when the void ratio is 20 or more, the cost and power ratio increase as the capacity of the pump increases, and in 0.01 or less, a bubble having a large bubble size of 1 mm is generated and the melting capacity is drastically reduced.

[[ 발명예Inventive Example 1] One]

발명예 1은 촉매층을 수소이온 교환막 위에 형성한 하프셀 2조를 제작하고, 각각의 수소이온 교환막 측의 면을 대향시켜 압착하는 방법을 통해 EMC형 전기분해셀을 제작하여 평가한 것이다. Inventive Example 1 produced and evaluated the EMC type electrolysis cell by manufacturing the half cell 2 tank in which the catalyst layer was formed on the hydrogen-ion exchange membrane, and crimping by facing the surface of each hydrogen-ion exchange membrane side.

가. 실험 장치의 구성 및 운전end. Configuration and operation of the experimental device

(1) 전기분해셀(1) electrolysis cell

(가) EMC 제작(A) EMC production

음극촉매로 Pt black, 양극촉매로 Pt black, IrO2를 사용하였다. 전극층은 전극촉매, Nafion ionomer(Aldrich, USA), 그리고 PTFE binder(Aldrich, USA)를 iso-propyl-alcohol 용액 속에서 혼합하여 만들었다. 혼합된 슬러리는 ultrasonic 조건에서 30분간 균일하게 혼합시켰고, 그 다음 5 X 5cm의 몰드에 부은 후 forced convective 오븐에서 30℃에서 4시간 동안 건조시켜 양극과 음극의 전극 촉매층을 형성하였다.Pt black was used as the cathode catalyst, and Pt black and IrO 2 were used as the cathode catalyst. The electrode layer was made by mixing an electrode catalyst, Nafion ionomer (Aldrich, USA), and PTFE binder (Aldrich, USA) in an iso-propyl-alcohol solution. The mixed slurry was uniformly mixed for 30 minutes under ultrasonic conditions, and then poured into a mold of 5 X 5 cm and dried in a forced convective oven at 30 ° C. for 4 hours to form an anode and a cathode electrode catalyst layer.

수소이온 교환막으로 Nafion 117(Dupont, USA)을 사용하였다. 수소이온 교환막을 3wt.% H2O2 용액에서 1시간 끓였고, 바로 0.5M H2SO4용액에서 1시간 끓였다. 그런 다음 끓는 순수에 1시간 보관하였으며, 이것을 2번 정도 반복하여 H2SO4을 완전히 제거하였다.Nafion 117 (Dupont, USA) was used as the hydrogen ion exchange membrane. The hydrogen ion exchange membrane was boiled in 3 wt.% H 2 O 2 solution for 1 hour and immediately boiled in 0.5MH 2 SO 4 solution for 1 hour. It was then stored in boiling pure water for 1 hour, and this was repeated twice to completely remove H 2 SO 4 .

EMC를 제조하기 위하여 양극전극 촉매층, 고체고분자 전해질, 그리고 음극전극 촉매층을 함께 7분간 100kgfcm-2의 압력 하에서 120℃로 핫프레스(hot-press) 하였다. 전기화학 측정 전에 MEA는 24시간 D.I. 물에 팽윤시켜 측정하였다. In order to prepare the EMC, the cathode electrode catalyst layer, the solid polymer electrolyte, and the cathode electrode catalyst layer were hot pressed together at 120 ° C. under a pressure of 100 kgfcm −2 for 7 minutes. MEA was measured by swelling in DI water for 24 hours prior to electrochemical measurements.

(나) 제1, 제2 전류 공급판(B) First and second current supply plates

다공성 티타늄에 백금도금을 한 후, 제1 전류 공급판에는 전류공급원의 (+)극을 연결하고, 다른 제2 전류 공급판에는 전류공급원의 (-)극을 연결한다.After platinum plating the porous titanium, the positive pole of the current source is connected to the first current supply plate, and the negative pole of the current source is connected to the second current supply plate.

(2) 전극활성면적: 7cm2 (2) electrode active area: 7cm 2

(3) 인가전류: 3A(전류밀도 0.45A/cm2)(3) Applied current: 3A (current density 0.45A / cm 2 )

나. 성능측정I. Performance measurement

전류량에 따른 조전압(CV, Cell Voltage, 단위는 Voltage)과 산소의 발생 유량을 유량계로 측정한다.Measure the flow voltage (CV, Cell Voltage, unit is Voltage) and the flow rate of oxygen according to the amount of current with a flow meter.

다. 실험결과 All. Experiment result

표 1은 실험시스템을 통해 얻은 실험 결과로서, 전류에 따른 전압과 산소 발생량을 측정한 결과이다. 실험 결과를 발명예 1의 데이터로 표시하였다.
Table 1 shows the experimental results obtained through the experimental system, and the results of measuring the voltage and oxygen generation according to the current. The experimental results are shown by the data of Inventive Example 1.

[[ 발명예Inventive Example 2] 2]

발명예 2는 수소이온 교환막 위에 직접 촉매를 석출시키는 방법을 통해 EMC형 전기분해셀을 제작하여 평가한 것이다. Inventive Example 2 is prepared by evaluating the EMC-type electrolysis cell through the method of depositing the catalyst directly on the hydrogen ion exchange membrane.

가. 실험 장치의 구성 및 운전end. Configuration and operation of the experimental device

(1) 전기분해셀(1) electrolysis cell

(가) EMC 제작(A) EMC production

음극촉매로 Pt, 양극촉매로 Pt-Ir을 사용되었다. 먼저 발명예 1에서와 같이 수소이온 교환막을 전처리 하였다. Pt was used as the cathode catalyst and Pt-Ir was used as the cathode catalyst. First, the hydrogen ion exchange membrane was pretreated as in Inventive Example 1.

전처리한 수소이온 교환막을 5mM의 pt(NH3)4Cl2(tetra-amineplatinum chloride hydrate, 98%)를 함유한 메탄올(Methanol)과 물이 1:3의 부피비로 혼합된 혼합용액 내에 40분간 넣어 백금이온이 막의 내부로 확산 흡착되도록 한다. 그런 다음, 50℃로 예열된 PH13의 용액에 NaBH4를 넣어 1mM 환원 용액을 만든 후, 흡착과정의 백금용액을 제거한 후 60ml의 환원용액을 대신 채운다. 이런 과정을 통해 2시간의 환원과정이 끝나면 수소이온 교환막을 0.5M의 H2SO4에 2시간, 초순수에 1시간 정도 함침한 후 보관한다. 환원과정이 끝나면 Pt 전극촉매층을 가지는 EMC형 전기분해셀(이하, Pt-M-Pt로 서술함)이 제조된다.The pretreated hydrogen ion exchange membrane was placed in a mixed solution of methanol and water containing 5 mM pt (NH 3 ) 4 Cl 2 (tetra-amineplatinum chloride hydrate, 98%) in a volume ratio of 1: 3 for 40 minutes. Allow platinum ions to diffuse and adsorb into the membrane. Then, NaBH 4 was added to a solution of PH 13 preheated to 50 ° C. to form a 1 mM reducing solution. After removing the platinum solution in the adsorption process, 60 ml of reducing solution was filled instead. After 2 hours of reduction through this process, the hydrogen ion exchange membrane is impregnated with 0.5 M H 2 SO 4 for 2 hours and ultrapure water for 1 hour and then stored. After the reduction process, an EMC type electrolysis cell (hereinafter referred to as Pt-M-Pt) having a Pt electrode catalyst layer is manufactured.

다시 Pt-M-Pt는 일측을 Masking한 후 다시 다른 반대측에 Ir 또는 Ru을 코팅한다. 5mM IrCl4(Iridium chloride) 또는 5mM RuCl4(Ruthenium chloride)을 함유한 메탄올(Methanol)과 물이 1:3의 부피비로 혼합된 혼합용액을 만든 후, 이 혼합용액 내에 세정한 막을 40분간 넣어 이리듐이 막의 내부로 확산 흡착되도록 한다. 그런 다음, 50℃로 예열된 PH13의 용액에 NaBH4를 넣어 1mM 환원 용액을 만든 후 흡착과정의 백금용액을 제거한 후 60ml의 환원용액을 대신 채운다. 이런 과정을 통해 2시간의 환원과정이 끝나면 막을 0.5M의 H2SO4에 2시간, 초순수에 1시간 정도 함침한 후 보관한다. Again, Pt-M-Pt masks one side and then coats Ir or Ru on the other side. Methanol containing 5mM IrCl 4 (Iridium chloride) or 5mM RuCl 4 (Ruthenium chloride) and water were mixed in a volume ratio of 1: 3, and then the washed membrane was added to the mixed solution for 40 minutes to iridium. It is allowed to diffuse and adsorb into the membrane. Then, NaBH 4 was added to a solution of PH 13 preheated to 50 ° C. to form a 1 mM reducing solution, followed by removing the platinum solution from the adsorption process, followed by filling with 60 ml of reducing solution. After 2 hours of reduction, the membrane is immersed in 0.5M H 2 SO 4 for 2 hours and ultrapure water for 1 hour and then stored.

(나) 제1, 제2 전류 공급판(B) First and second current supply plates

다공성 티타늄에 백금도금을 한 후, 제1 전류 공급판에는 전류공급원의 (+)극을 연결하고, 다른측 제2 전류 공급판에는 전류공급원의 (-)극을 연결한다. After platinum plating the porous titanium, the positive pole of the current source is connected to the first current supply plate, and the negative pole of the current source is connected to the second current supply plate on the other side.

(3) 전극활성면적: 7cm2 (3) electrode active area: 7cm 2

(4) 인가전류: 3A(전류밀도 0.45A/cm2)(4) Applied current: 3A (current density 0.45A / cm 2 )

나. 성능측정I. Performance measurement

전류량에 따른 조전압(CV, Cell Voltage, 단위는 Voltage)과 산소의 발생 유량을 유량계로 측정한다.Measure the flow voltage (CV, Cell Voltage, unit is Voltage) and the flow rate of oxygen according to the amount of current with a flow meter.

다. 실험결과All. Experiment result

표 1은 실험시스템을 통해 얻은 실험 결과로서, 전류에 따른 전압과 산소 발생량을 측정한 결과이다. 실험 결과를 발명예 2의 데이터로 표시하였다.
Table 1 shows the experimental results obtained through the experimental system, and the results of measuring the voltage and oxygen generation according to the current. The experimental results are shown by the data of invention example 2.

[[ 발명예Inventive Example 3] 3]

발명예 3은 제로갭형 전기분해셀의 실험예이다.Inventive Example 3 is an experimental example of a zero gap type electrolysis cell.

가. 실험 장치의 구성 및 운전end. Configuration and operation of the experimental device

(1) 전기분해셀형: 제로갭형(Zero-gap)(1) Electrolysis cell type: zero-gap

(가) 전극: 티타늄에 백금을 도금한 전극으로, 제1 전류 공급판에는 전류공급원의 (+)극을 연결하고, 다른 제2 전류 공급판에는 전류공급원의 (-)극을 연결한다. (A) Electrode: An electrode plated with platinum on titanium. The positive electrode of the current source is connected to the first current supply plate, and the negative electrode of the current source is connected to the second current supply plate.

(나) 이온교환막: 미 듀폰사 Nafion 117(B) Ion-exchange membrane: US Dupont Nafion 117

(다) 전극간의 간격: 물리적인 제로갭(C) Spacing between electrodes: physical zero gap

(2) 전극활성면적: 7cm2 (2) electrode active area: 7cm 2

(3) 인가전류: 3A(전류밀도 0.45A/cm2)(3) Applied current: 3A (current density 0.45A / cm 2 )

나. 성능측정I. Performance measurement

전류량에 따른 조전압(CV, Cell Voltage, 단위는 Voltage)과 산소의 발생 유량을 유량계로 측정한다.Measure the flow voltage (CV, Cell Voltage, unit is Voltage) and the flow rate of oxygen according to the amount of current with a flow meter.

다. 실험결과All. Experiment result

표 1에 전류에 따른 전압과 산소 발생량을 측정한 결과를 발명예 3의 데이터로 표시하였다.
Table 1 shows the results of measuring the voltage and oxygen generation amount according to the current as the data of the invention example 3.

[[ 발명예Inventive Example 4] 4]

발명예 4는 발명예 2의 구성과 동일하나, 제1 전류 공급판에는 전류공급원의 (-)극을 연결하고, 다른 제2 전류 공급판에는 전류공급원의 (+)극을 연결하여, 전류량에 따른 조전압(CV, Cell Voltage, 단위는 Voltage)과 산소의 발생 유량을 유량계로 측정하였다. 표 1에 전류에 따른 전압과 산소 발생량을 측정한 결과를 발명예 4의 데이터로 표시하였다.
Inventive Example 4 is the same as the configuration of Inventive Example 2, except that the first current supply plate is connected with the negative pole of the current supply source, and the other second current supply plate is connected with the positive pole of the current supply source to provide the current amount. According to the flow rate of the flow voltage (CV, cell voltage, unit is Voltage) and the generation of oxygen was measured. In Table 1, the results of measuring the voltage and oxygen generation amount according to the current are shown as data of Inventive Example 4.

[[ 비교예Comparative example 1] One]

비교예 1은 유한거리형(Finite Gap) 전해셀을 구성하여 비교하였다.In Comparative Example 1, a finite-gap electrolytic cell was constructed and compared.

가. 실험 장치의 구성 및 운전end. Configuration and operation of the experimental device

(1) 전기분해셀형: 유한거리형(1) Electrolysis cell type: finite distance type

(가) 전극: 티타늄에 백금을 도금한 전극으로, 제1 전류 공급판에 전류공급원의 (+)극을 연결하고, 다른 제2 전류 공급판에 전류공급원의 (-)극을 연결한다.(A) Electrode: An electrode plated with platinum on titanium. The positive electrode of the current source is connected to the first current supply plate, and the negative electrode of the current source is connected to the other second current supply plate.

(나) 이온교환막: 미 듀폰사 Nafion 117(B) Ion-exchange membrane: US Dupont Nafion 117

(다) 전극간의 간격: 2mm(C) Spacing between electrodes: 2mm

(2) 전극활성면적: 7cm2 (2) electrode active area: 7cm 2

(3) 인가전류: 3A(전류밀도 0.45A/cm2)(3) Applied current: 3A (current density 0.45A / cm 2 )

나. 성능측정I. Performance measurement

전류량에 따른 조전압(CV, Cell Voltage, 단위는 Voltage)과 산소의 발생 유량을 유량계로 측정한다.Measure the flow voltage (CV, Cell Voltage, unit is Voltage) and the flow rate of oxygen according to the amount of current with a flow meter.

다. 실험결과All. Experiment result

표 1에 전류에 따른 전압과 산소 발생량을 측정한 결과를 비교예 1의 데이터로 표시하였다. Table 1 shows the results of measuring the voltage and oxygen generation amount according to the current as the data of Comparative Example 1.

Figure 112010027179629-pat00003
Figure 112010027179629-pat00003

[[ 발명예Inventive Example 5] 5]

발명예 5는 이 발명의 산소용해기에 관한 것이다. Inventive Example 5 relates to the oxygen dissolving agent of this invention.

가. 실험 장치의 구성 및 운전end. Configuration and operation of the experimental device

실험 장치는 도 5에서와 같이 산소용해기를 구성한다. 산소용해기의 후단에 DO(용존산소) 측정기를 설치한다. 이때, 산소용해기의 주요 사양은 다음과 같다. The experimental apparatus constitutes an oxygen dissolver as shown in FIG. 5. DO (dissolved oxygen) meter is installed after the oxygen dissolver. At this time, the main specifications of the oxygen dissolver are as follows.

(1) 유입부 직경: 6mm(0.25inch)(1) Inlet diameter: 6 mm (0.25 inch)

(2) 테이퍼부 직경: 0.5mm(2) Tapered part diameter: 0.5mm

(3) 배출부 직경: 6mm(0.25 inch)(3) outlet diameter: 6mm (0.25 inch)

(4) 비율(Dt/D): 0.08(4) Ratio (Dt / D): 0.08

(5) 보이드율(void fraction): 0.2(산소공급량: 2ml/min, 물 공급량: 1000ml/min)(5) void fraction: 0.2 (oxygen supply amount: 2ml / min, water supply amount: 1000ml / min)

(6) 테이퍼부와 배출부 사이의 거리(L): 50mm(6) Distance between tapered part and discharge part (L): 50mm

나. 성능측정I. Performance measurement

미세 기포의 크기는 산소용해기의 후단에 카메라를 설치하여 측정을 하며, 산소용해도는 용존 산소농도 측정기를 이용하여 측정하였다.The size of the fine bubbles was measured by installing a camera at the rear end of the oxygen dissolver, and the oxygen solubility was measured using a dissolved oxygen concentration meter.

다. 실험결과All. Experiment result

표 2에 실험시스템을 통해 측정한 미세기포의 크기 및 용존 산소율(%)을 나타내었고, 도 7에 미세기포의 크기를 도식화 하였다. 실험결과는 발명예 5로 표시하였다.
Table 2 shows the size and dissolved oxygen rate (%) of the micro-bubbles measured through the experimental system, and the size of the micro-bubble in FIG. Experimental results are shown in Inventive Example 5.

[[ 발명예Inventive Example 6] 6]

발명예 6은 이 발명의 산소용해기에 관한 것이다.Inventive Example 6 relates to the oxygen-dissolving agent of this invention.

가. 실험 장치의 구성 및 운전end. Configuration and operation of the experimental device

실험장치는 도 5와 유사한 구조로 산소용해기를 구성한다. 산소용해기의 후단에 DO(용존산소) 측정기를 설치한다. 이때, 용해기의 주요 사양은 다음과 같다. The experimental apparatus constitutes an oxygen dissolver in a structure similar to that of FIG. 5. DO (dissolved oxygen) meter is installed after the oxygen dissolver. At this time, the main specifications of the dissolver are as follows.

(1) 유입부 및 배출부 직경: 6mm(0.25inch)(1) Inlet and outlet diameters: 6 mm (0.25 inch)

(2) 밸브부 직경: 6mm(2) Valve part diameter: 6mm

(3) 비율(Dt/D): 0.08(3) Ratio (Dt / D): 0.08

(4) 보이드율(void fraction): 0.2(산소공급량: 2ml/min, 물 공급량: 1000ml/min)(4) void fraction: 0.2 (oxygen supply: 2ml / min, water supply: 1000ml / min)

(5) 밸브부와 배출부 사이의 거리(L): 50mm(5) Distance between valve part and outlet part (L): 50mm

나. 성능측정I. Performance measurement

밸브의 개폐율을 조정하여 미세기포의 크기 및 용존산소를 측정하였다. 미세 기포의 크기는 용해기 후단에 카메라를 설치하여 측정을 하며, 산소용해도는 용존 산소농도 측정기를 이용하여 측정하였다.The size and dissolved oxygen of the microbubbles were measured by adjusting the opening and closing rate of the valve. The size of the fine bubbles was measured by installing a camera at the rear end of the dissolver, and the oxygen solubility was measured using a dissolved oxygen concentration meter.

다. 실험결과All. Experiment result

표 2에 실험시스템을 통해 측정한 미세기포의 크기 및 용존 산소율(%)을 나내었고, 도 7에 미세기포의 크기를 도식화 하였다. 실험결과는 발명예 6으로 표시하였다.
Table 2 shows the size and dissolved oxygen rate (%) of the micro-bubbles measured through the experimental system, and the size of the micro-bubble in FIG. Experimental results are shown in Inventive Example 6.

[[ 발명예Inventive Example 7] 7]

발명예 7은 이 발명의 산소용해기에 관한 것이다.Inventive Example 7 relates to the oxygen dissolving agent of this invention.

가. 실험 장치의 구성 및 운전end. Configuration and operation of the experimental device

실험장치는 도 6에서와 같은 산소용해기를 구성한다. 산소용해기의 후단에 DO(용존산소) 측정기를 설치한다. 이때, 용해기의 주요 사양은 다음과 같다. The experimental apparatus constitutes an oxygen dissolver as shown in FIG. 6. DO (dissolved oxygen) meter is installed after the oxygen dissolver. At this time, the main specifications of the dissolver are as follows.

(1) 유입부 직경: 6mm(0.25inch)(1) Inlet diameter: 6 mm (0.25 inch)

(2) 오리피스(orifice)부 직경: 0.5mm(2) Orifice part diameter: 0.5mm

(3) 배출부 직경: 6mm(0.25inch)(3) Outlet diameter: 6 mm (0.25 inch)

(4) 비율(Do/D): 0.08(4) Ratio (Do / D): 0.08

(5) 보이드율(void fraction): 0.2(산소공급량: 2ml/min, 물 공급량: 1000ml/min)(5) void fraction: 0.2 (oxygen supply amount: 2ml / min, water supply amount: 1000ml / min)

나. 성능측정I. Performance measurement

미세 기포의 크기는 산소용해기의 후단에 카메라를 설치하여 측정을 하며, 산소용해도는 용존 산소농도 측정기를 이용하여 측정하였다. The size of the fine bubbles was measured by installing a camera at the rear end of the oxygen dissolver, and the oxygen solubility was measured using a dissolved oxygen concentration meter.

다. 실험결과 All. Experiment result

표 2에 실험시스템을 통해 측정한 미세기포의 크기 및 용존 산소율(%)을 나내었고, 도 7에 미세기포의 크기를 도식화 하였다. 실험결과는 발명예 7로 표시하였다.
Table 2 shows the size and dissolved oxygen rate (%) of the micro-bubbles measured through the experimental system, and the size of the micro-bubble in FIG. Experimental results are shown as invention example 7.

[ 비교예 2] 스트레이트관(직선관) Comparative Example 2 A straight pipe (straight pipe)

1. 실험방법1. Experimental method

가. 실험 장치의 구성 및 운전end. Configuration and operation of the experimental device

실험장치는 스트레이트관으로 산소용해기를 구성한다. 산소용해기의 후단에 DO(용존산소) 측정기를 설치한다. 이때, 용해기의 주요 사양은 다음과 같다.The experimental apparatus constitutes an oxygen dissolver with straight tubes. DO (dissolved oxygen) meter is installed after the oxygen dissolver. At this time, the main specifications of the dissolver are as follows.

(1) 스트레이트관 직경: 6mm(0.25inch)(1) Straight pipe diameter: 6mm (0.25inch)

(2) 보이드율(void fraction): 0.2 (산소공급량: 2ml/min, 물 공급량: 1000ml/min)(2) void fraction: 0.2 (oxygen supply: 2ml / min, water supply: 1000ml / min)

나. 성능측정I. Performance measurement

미세 기포의 크기는 산소용해기의 후단에 카메라를 설치하여 측정을 하며, 산소용해도는 용존 산소농도 측정기를 이용하여 측정하였다. The size of the fine bubbles was measured by installing a camera at the rear end of the oxygen dissolver, and the oxygen solubility was measured using a dissolved oxygen concentration meter.

다. 실험결과All. Experiment result

표 2에 실험시스템을 통해 측정한 미세기포의 크기 및 용존 산소율(%)을 나타내었고, 도 7에 미세기포의 크기를 도식화 하였다. 실험결과는 비교예 2로 표시하였다.Table 2 shows the size and dissolved oxygen rate (%) of the micro-bubbles measured through the experimental system, and the size of the micro-bubble in FIG. Experimental results are shown in Comparative Example 2.

Figure 112010027179629-pat00004
Figure 112010027179629-pat00004

상기 실험결과로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 이 발명의 산소 발생기는 금속-막으로 구성한 전기분해셀의 성능이 비교예인 일반적인 전기분해셀인 양극, 막, 음극으로 구성하는 것보다 전기분해 성능 및 내구성이 우수함을 알 수 있다. 또한, 이 발명의 산소 용존기는 상류 유입관에서 하부 유입관으로 유체가 이동하는 경로의 압력을 급격히 감압시킨 후 다시 회복시키는 구조를 통해 일반적인 형태의 직선관 또는 미세 홀(hole)을 통과하는 구조에 비해 손쉬우면서 별도의 동력 없이 기포의 미세화가 가능함을 할 수 있다. As can be seen from the above experimental results, the oxygen generator of the present invention has electrolytic performance and durability higher than that of the anode, membrane, and cathode, which are general electrolysis cells, which are comparative examples of the electrolysis cell composed of metal-film. It can be seen that excellent. In addition, the oxygen dissolved in the present invention is a structure that passes through a straight hole or a micro hole of the general form through a structure that rapidly reduces the pressure of the path that the fluid flows from the upstream inlet pipe to the lower inlet pipe and recovers again. Compared to easy, it can be possible to refine the bubble without a separate power.

따라서, 이 발명은 지금까지 산소발생 기술과 용해기술의 한계로 산소가 풍부한 정수기의 사용이 어려웠던 문제점을 극복하고, 소형화가 가능할 뿐만 아니라 저비용으로 고농도 산소수의 효율적인 생산이 가능하다.Therefore, the present invention overcomes the problems that it is difficult to use an oxygen-rich water purifier due to the limitations of oxygen generation technology and dissolution technology, and can be miniaturized and efficiently produce high concentration oxygen water at low cost.

이상에서 이 발명의 정수용 산소발생기 및 산소용해기와 이들을 구비한 고농도 산소수 정수장치에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다. In the above description, the technical details of the oxygen generator for water purification and the oxygen dissolving device of the present invention and the high concentration oxygen water purifying apparatus having the same have been described together with the accompanying drawings, which are illustrative of the best embodiments of the present invention. It is not.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations within the scope of the appended claims without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

10 : 산소수 정수장치 100 : 침전필터
200 : 제1 카본 필터 300 : 멤브레인 필터
400 : 제2 카본 필터 500 : 정수 저장 수조
600 : 냉수탱크 700 : 산소발생기
800 : 제3 카본 필터 900 : 산소용해기
10: oxygen water purification device 100: sedimentation filter
200: first carbon filter 300: membrane filter
400: second carbon filter 500: purified water storage tank
600: cold water tank 700: oxygen generator
800: third carbon filter 900: oxygen dissolver

Claims (10)

삭제delete 순수를 전기분해하여 산소가스를 생산하고, 상기 산소가스를 정수장치에 공급하여 고농도 산소수를 생성할 수 있도록 상기 정수장치 내에 설치되는 정수용 산소발생기로서,
전기분해를 위한 물을 공급받아 저장 가능하며 전기분해시에 생성된 산소가스 또는 수소가스를 배출하는 배출라인이 형성된 물 저장수단과, 상기 물 저장수단에 결합되어 공급되는 물을 전기분해하여 산소가스 및 수소가스를 생성하며 상기 물 저장수단의 배출라인에서 배출되지 않은 산소가스 또는 수소가스를 배출하는 배출라인이 형성된 전기분해수단을 포함하며,
상기 전기분해수단은 물을 전기분해하여 산소가스 및 수소가스를 생성하도록 수소이온 교환막과 상기 수소이온 교환막의 양측에 각각 갖는 전극 촉매층이 일체형으로 형성된 전기분해셀과, 상기 전극분해셀의 일측면에 결합되어 어느 한쪽의 극성을 갖는 전류공급 기능을 하는 제1 전류 공급판, 및 상기 전극분해셀의 타측면에 결합되어 다른 한쪽의 극성을 갖는 전류공급 기능을 하는 제2 전류 공급판을 포함하는 것을 특징으로 하는 정수용 산소발생기.
As an oxygen generator for water purification, which is installed in the water purification device to electrolyze pure water to produce oxygen gas, and to supply the oxygen gas to the water purification device to generate high concentration oxygen water.
It is possible to receive and store water for electrolysis, and water storage means having a discharge line for discharging oxygen gas or hydrogen gas generated during electrolysis, and oxygen gas by electrolyzing water supplied by being coupled to the water storage means. And electrolysis means for generating hydrogen gas and having a discharge line for discharging oxygen gas or hydrogen gas not discharged from the discharge line of the water storage means.
The electrolysis means includes an electrolysis cell in which a hydrogen ion exchange membrane and an electrode catalyst layer respectively formed on both sides of the hydrogen ion exchange membrane are integrally formed to electrolyze water to generate oxygen gas and hydrogen gas, and on one side of the electrode decomposition cell. A first current supply plate coupled to function as a current supply having one polarity, and a second current supply plate coupled to the other side of the electrode decomposition cell to function as a current supply having a polarity of the other; Oxygen generator for water purification, characterized in that.
청구항 2에 있어서,
상기 수소이온 교환막은 50 ~ 200㎛의 두께를 가지며 탄화수소(hydrocarbon)계 재질 또는 탄화불소(fluorocarbon)계 재질의 고분자에 ~SO3 형태의 강산성 그룹을 갖는 것을 특징으로 하는 정수용 산소발생기.
The method according to claim 2,
The hydrogen ion exchange membrane has a thickness of 50 ~ 200㎛ and the oxygen generator for water purification, characterized in that it has a strong acidic group of ~ SO 3 form in the polymer of a hydrocarbon-based material or a fluorocarbon-based material.
청구항 2에 있어서,
상기 전극 촉매층은 1 ∼ 15㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 정수용 산소발생기.
The method according to claim 2,
The electrode catalyst layer has a thickness of 1 to 15㎛ oxygen generator for water purification.
청구항 2에 있어서,
상기 전극 촉매층은 백금족의 금속(백금, 루테늄, 로듐, 파라듐, 오스뮴, 이리듐), 금, 은, 크롬, 철, 티타늄, 망간, 코발트, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 규소, 아연 및 주석으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 1종 이상의 금속과의 합금으로 구성된 것을 특징으로 하는 정수용 산소발생기.
The method according to claim 2,
The electrode catalyst layer is made of platinum group metals (platinum, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium), gold, silver, chromium, iron, titanium, manganese, cobalt, nickel, molybdenum, tungsten, aluminum, silicon, zinc and tin Oxygen generator for water purification, characterized in that consisting of an alloy with one or more metals selected from the group consisting of.
청구항 2에 있어서,
상기 물 저장수단은 공급되는 물에 존재하는 하드니스 성분을 제거하는 양이온교환 수지층을 더 갖는 특징으로 하는 정수용 산소발생기.
The method according to claim 2,
The water storage means is an oxygen generator for water purification, further comprising a cation exchange resin layer for removing the hardness component present in the water to be supplied.
청구항 6에 있어서,
상기 양이온교환 수지층은 산성형(strong acid types), 약산성형(weak acid types) 또는 킬레이트형(chelating type)의 폴리스타일렌 디비닐벤젠 가교형 수지가 충진되어 형성되는 것을 특징으로 하는 정수용 산소발생기.
The method of claim 6,
The cation exchange resin layer is an oxygen generator for water purification, characterized in that the polystyrene divinylbenzene cross-linked resin of the strong acid type (weak acid type) or chelate type (chelating type) is formed.
삭제delete 삭제delete 유입되는 원수를 침전필터, 카본 필터, 멤브레인 필터를 거쳐 정수된 물을 정수 저장 수조에 저장하였다가 음용수로 이용하는 정수장치에 있어서,
상기 정수 저장 수조에서 유동하여 냉수탱크에 저장된 물을 공급받아 전기분해하여 산소를 생성하는 산소발생기와, 상기 냉수탱크에서 분기된 다른 물에 상기 산소를 혼합하여 산소혼합수를 만드는 혼합기와, 상기 산소혼합수를 유동시키는 순환펌프와, 상기 순환펌프를 거쳐 공급되는 상기 산소혼합수에 포함된 오존을 제거하는 카본필터, 및 상기 산소혼합수를 감압시키고 유속을 증가시켜 유동시킨 후 다시 원래의 압력 및 유속으로 복귀시킴으로써 물에 산소가 과포화된 과포화 산소수를 만들어 상기 냉수탱크로 배출하는 산소용해기를 포함하며,
상기 산소발생기는 청구항 2 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 바와 같이 구성되는 것을 특징으로 하는 고농도 산소수 정수장치.
In the water purification device using the raw water flowing through the sedimentation filter, carbon filter, membrane filter to store the purified water in the purified water storage tank, the drinking water,
An oxygen generator that flows from the purified water storage tank to receive water stored in the cold water tank and electrolyzes the oxygen to generate oxygen; a mixer for mixing oxygen with other water branched from the cold water tank to form an oxygen mixed water; and the oxygen A circulating pump for flowing the mixed water, a carbon filter for removing ozone contained in the oxygen mixed water supplied through the circulating pump, and depressurizing and increasing the flow rate of the oxygen mixed water, followed by the original pressure and It includes an oxygen dissolving unit to return to the flow rate to make the supersaturated oxygen water supersaturated in the water and discharged to the cold water tank,
The oxygen generator is a high concentration oxygen water purifier, characterized in that configured as described in any one of claims 2 to 6.
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KR101748788B1 (en) * 2015-03-18 2017-06-19 박승열 Apparatus for manufacturing hydrogen containing water
ES2637033B2 (en) * 2017-06-05 2019-03-25 Pizarro Alejandro Herrero System for obtaining and purifying oxygen from water for autonomous breathing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950031934A (en) * 1994-03-15 1995-12-20 아이언 마크 빙햄 Gas dissolution method
KR20010092669A (en) * 2001-02-12 2001-10-26 백광성 An oxyhydrogen gas generator
JP2002173789A (en) * 2000-12-04 2002-06-21 Japan Storage Battery Co Ltd Electrolyzer
US20020079235A1 (en) * 2000-09-27 2002-06-27 Molter Trent M. Method for electrolysis of water using a polytetrafluoroethylene supported membrane in electrolysis cells

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950031934A (en) * 1994-03-15 1995-12-20 아이언 마크 빙햄 Gas dissolution method
US20020079235A1 (en) * 2000-09-27 2002-06-27 Molter Trent M. Method for electrolysis of water using a polytetrafluoroethylene supported membrane in electrolysis cells
JP2002173789A (en) * 2000-12-04 2002-06-21 Japan Storage Battery Co Ltd Electrolyzer
KR20010092669A (en) * 2001-02-12 2001-10-26 백광성 An oxyhydrogen gas generator

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