KR101389937B1 - A pipe type electric cell - Google Patents

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(주) 테크윈
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Abstract

외부 파이프 전극과, 외부 파이프 전극의 내부에 설치되는 내부 파이프 전극과, 내부 파이프 전극의 회전력을 이용하여 외부 파이프 전극 및 내부 파이프 전극 각각의 음극면에 형성되는 스케일을 제거하기 위한 스케일 제거장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프형 전해셀이 개시된다.An outer pipe electrode, an inner pipe electrode installed inside the outer pipe electrode, and a scale removing device for removing scales formed on the cathode surfaces of each of the outer pipe electrode and the inner pipe electrode by using the rotational force of the inner pipe electrode. A pipe type electrolytic cell is disclosed.

Description

파이프형 전해셀{A PIPE TYPE ELECTRIC CELL}Pipe type electrolytic cell {A PIPE TYPE ELECTRIC CELL}

본 발명은 파이프형 전해셀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프형 유로 내벽에 형성되는 스케일을 기구적인 방법에 의해 제거할 수 있는 스케일 제거장치를 구비한 파이프형 전해셀에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe-type electrolytic cell, and more particularly, to a pipe-type electrolytic cell having a scale removing device capable of removing the scale formed on the inner wall of the pipe-like flow path by a mechanical method.

일반적으로 해수, 담수 등을 전기분해하기 위한 전기분해조의 일예로서, 파이프형 전해셀이 있다.Generally, there is a pipe type electrolytic cell as an example of an electrolytic cell for electrolyzing seawater, fresh water and the like.

이러한 전해셀은 파이프형의 전극을 갖게 되며, 통상적으로 외부 및 내부파이프로 구성된다. 내부 파이프의 경우에는 한쪽은 양극, 다른 한쪽은 음극인 일체형 바이폴라 튜브 전극으로, 그리고 외부 파이프의 경우에는, 셀 중앙의 절연 스페이서를 기준으로 하여 내부전극의 반대 극성의 양극 및 음극인 개별 파이프 전극으로 구성될 수 있다. 또한, 내부 및 외부파이프가 각각 단일 전극으로 구성된 모노폴라형 전극으로 구성될 수 있다. 또 다른 형태로 동심원상에 파이프가 다단으로 구성되어 최외각 내지는 최내각 파이프의 전극이 서로 다른 하나의 극성(양극 또는 음극)을 갖는 전극으로 구성되고, 중간에 위치한 파이프의 외부에는 마주한 외각 파이프 내부의 극성과 반대의 극성의 전극을 갖고, 이러한 중간에 위치한 파이프의 내부에는 마주한 내각 파이프의 외부와 반대 극성을 갖는 전극으로 구성될 수 있다.(예를 들어, 최외각 파이프의 내부가 양극일 경우 마주한 안쪽의 내부 파이프의 외부는 음극으로 구성되고, 동일한 내부 파이프의 내부는 양극으로 구성되고, 그 안에 최내각 파이프의 외부는 음극으로 구성되어진다.)Such an electrolytic cell has a pipe-shaped electrode, and is usually composed of an outer pipe and an inner pipe. In the case of an inner pipe, an integral bipolar tube electrode, one of which is a positive electrode and the other is a negative electrode, and in the case of an outer pipe, is an anode electrode and an anode electrode of an opposite polarity to the inner electrode Lt; / RTI > Further, the inner and outer pipes may each be composed of a mono-polar type electrode composed of a single electrode. In another form, the pipe is composed of multiple stages on a concentric circle, and the electrode of the outermost or innermost pipe is composed of electrodes having one polarity (positive or negative) different from each other. It has an electrode of a polarity opposite to the polarity of, and may be composed of an electrode having a polarity opposite to the outside of the facing cabinet pipe inside the intermediate pipe (for example, when the inside of the outermost pipe is the anode). The outside of the inner pipe facing each other consists of a cathode, the inside of the same inner pipe consists of an anode, and the inside of the innermost pipe consists of a cathode.)

이와 같이 구성되어지는 파이프형 전해조에 있어서 상기 외부 및 내부 파이프 상으로 해수가 통과하면서 양극과 음극의 각 단자에 직류전원을 공급하여 전기분해를 수행하면 목적하는 차아염소산나트륨을 생성할 수 있게 된다.In the pipe-type electrolytic cell configured as described above, when seawater passes through the outer and inner pipes, DC power is supplied to each terminal of the positive electrode and the negative electrode to perform electrolysis, thereby producing the desired sodium hypochlorite.

이러한 해수 전기분해에 의한 차아염소산나트륨 발생에 대한 주요 화학반응식을 표현하면 다음과 같다.
The main chemical reaction formula for the generation of sodium hypochlorite by the seawater electrolysis is as follows.

양극반응) 2Cl- → Cl2 + 2e- Anode reaction) 2Cl - → Cl 2 + 2e -

음극반응) 2H2O + 2e- → 2OH- + H2↑Cathode reaction) 2H 2 O + 2e - → 2OH - + H 2 ↑

벌크반응) Cl2 + 2NaOH → NaOCl + NaCl + H2O
Bulk reaction) Cl 2 + 2 NaOH → NaOCl + NaCl + H 2 O

이와 같이 양극에서는 염소이온(Cl-)의 산화반응을 통해 염소(Cl2)가 생성되고 음극에서는 물분해반응을 통해 수소가스(H2)와 수산화이온(OH-)이 생성된다. 음극에서 생성된 수산화이온(OH-)은 벌크상 나트륨이온(Na+)과 만나면서 가성소다(NaOH)를 생성하고 이러한 가성소다와 양극에서 생성된 염소(Cl2)가 벌크상에서 반응하여 차아염소산나트륨(NaOCl)을 생성하게 된다. 이렇게 생성된 차아염소산나트륨은 발전소 냉각수계통이나 해수담수화나 선박평형수처리에 있어서 해양미생물 또는 생물의 활성을 낮추거나, 사멸 및 소독을 수행하게 된다.In this way, chlorine (Cl 2 ) is produced by the oxidation reaction of chlorine ion (Cl - ) and hydrogen gas (H 2 ) and hydroxide ion (OH - ) are produced by water decomposition reaction at the cathode. The hydroxide ions generated at the cathode (OH -) are bulk sodium ion (Na +) and produced caustic soda (NaOH) by meeting and produced in such a caustic soda the anode chlorine (Cl 2) reacts on the bulk sodium hypochlorite Will produce (NaOCl). The sodium hypochlorite produced in this way lowers the activity of marine microorganisms or organisms in the cooling water system of the power plant, seawater desalination or ship equilibrium water treatment, or performs the destruction and disinfection.

그러나 이때 해수내에 포함된 경도물질(Ca, Mg)이 전해반응 중 아래의 화학반응에 의해 음극에 스케일을 형성하여 축척됨으로 전해효율을 낮추고, 셀전압의 상승을 가져오며, 유체의 흐름을 방해할 뿐만 아니라 심할 경우 극간 단락에 의한 물리적 손상을 초래하게 된다.
However, when the hard substances (Ca, Mg) contained in the seawater form a scale on the cathode due to the following chemical reaction during the electrolysis reaction, the electrolysis efficiency is lowered, the cell voltage is increased, In addition, in severe cases, it causes physical damage due to a short circuit.

스케일 생성반응) HCO3 - + NaOH → CO3 2- + H2O + Na+ Scale formation reaction) HCO 3 - + NaOH → CO 3 2- + H 2 O + Na +

Ca2 + or Mg2 + + CO3 2 - → CaCO3 or MgCO3 Ca 2 + or Mg 2 + + CO 3 2 - → CaCO 3 or MgCO 3

Ca2 + or Mg2 + + 2OH- → Ca(OH)2 or Mg(OH)2 Ca 2 + or Mg 2 + + 2OH - → Ca (OH) 2 or Mg (OH) 2

이와 같은 스케일의 축척을 방지하기 위한 종래기술로서, 공개특허 10-2006-0098445(전자장 수처리 시스템 및 그 제어방법)에도 개시된 바와 같이, 유체가 흐르는 배관 내부에 양극으로서 어노드바를 설치하고, 어노드바를 둘러싼 하우징을 음극으로 하고, 어노드바에 전류를 인가함으로써 유로에 전자장을 형성시켜서 스케일의 생성을 방지하는 기술이 제안된 바 있다. 즉, 유체가 전자장이 형성된 유로를 따라 흐를 때, 유체 내의 무기물은 전자장에 의해 충분히 자유전자가 함유됨으로써 안정적인 구조로 변화되어 스케일 생성을 방지할 수 있게 된다.As a conventional technique for preventing such a scale scale, an anode bar is provided as an anode inside a pipe through which a fluid flows, as disclosed in Patent Document 10-2006-0098445 (electromagnetic field water treatment system and control method thereof) A technique has been proposed in which a housing surrounding a bar is used as a cathode and an electric field is formed in the flow path by applying a current to the anode bar to prevent generation of a scale. That is, when the fluid flows along the flow path in which the electromagnetic field is formed, the inorganic matter in the fluid changes into a stable structure by sufficiently containing free electrons due to the electromagnetic field, and scale formation can be prevented.

그런데 상기와 같은 종래의 기술에 의하면, 전자장을 형성시켜 스케일 발생을 억제하기 위해서는 전자장의 밀도가 균일하게 형성되도록 하여야 하는데, 유로를 따라 흐르는 유체의 유량이 일정하지 않고 변동될 경우, 전자장의 밀도를 균일하게 유지하는 것이 어렵게 되어 스케일의 발생을 효과적으로 억제하지 못하는 문제점이 있다. 즉, 종래와 같이 전기적인 방법에 의해 스케일의 발생을 방지하는 방법은 유량에 따라서 인가되는 전류의 세기를 정밀하게 제어해야 하는 고도의 기술이 요구되므로, 실질적으로 스케일 발생을 근본적으로 방지하는 것이 쉽지 않으며, 따라서 생성되는 스케일을 기구적인 방법에 의해 강제로 제거해 줄 필요성이 있다.However, according to the prior art as described above, in order to form an electromagnetic field to suppress scale generation, the density of the electromagnetic field should be uniformly formed. When the flow rate of the fluid flowing along the flow path is not constant, the density of the electromagnetic field is uniform. There is a problem in that it is difficult to keep the scale so that it does not effectively suppress the generation of scale. That is, the method of preventing the generation of scale by the electric method as in the prior art requires a high level of technology that must precisely control the strength of the applied current according to the flow rate, it is easy to fundamentally prevent the generation of scale substantially Therefore, there is a need to forcibly remove the generated scale by a mechanical method.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 파이프형 전해셀 내부에 형성되는 스케일을 기구적으로 제거할 수 있도록 개선된 스케일 제거장치를 구비한 파이프형 전해셀을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above point, and an object thereof is to provide a pipe-type electrolysis cell having an improved scale removing device for mechanically removing a scale formed inside the pipe-type electrolysis cell. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파이프형 전해셀은, 외부 파이프 전극과; 상기 외부 파이프 전극의 내부에 설치되는 내부 파이프 전극과; 상기 외부 파이프 전극과 내부 파이프 전극의 사이로 전해액이 유통되고; 상기 내부 파이프 전극의 회전력을 이용하여, 상기 외부 파이프 전극 및 내부 파이프 전극 각각의 음극면에 형성되는 스케일을 제거하기 위해 상기 외부 파이프 전극과 내부 파이프 전극의 양극면에 설치되는 스케일 제거장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Pipe type electrolytic cell of the present invention for achieving the above object, the external pipe electrode; An inner pipe electrode installed inside the outer pipe electrode; Electrolyte is circulated between the outer pipe electrode and the inner pipe electrode; A scale removing device installed on an anode surface of the outer pipe electrode and the inner pipe electrode to remove the scale formed on the cathode surfaces of each of the outer pipe electrode and the inner pipe electrode by using the rotational force of the inner pipe electrode. Characterized in that.

여기서, 상기 스케일 제거장치는, 상기 내부 및 외부파이프 전극 사이의 양극면에 설치되는 스크래퍼와; 상기 내부 파이프 전극에 연결되는 회전축과; 상기 회전축을 고정판에 대해 회전 가능하게 지지하는 베어링과; 상기 회전축에 설치되는 기어; 및 상기 기어로 회전동력을 제공하는 회전력 공급부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외부 파이프 전극에는 전기분해할 유체가 출입되는 출입공이 형성되는 것이 좋다.
또한, 상기 스케일 제거장치는, 상기 내부 및 외부 파이프 전극 사이의 양극면에 설치되는 스크래퍼와; 상기 내부 파이프 전극에 연결되는 지지로드와; 상기 외부 파이프 전극의 단부가 고정되고, 상기 지지로드가 회전 가능하게 지지되는 고정부시와; 상기 지지로드를 상기 고정부시에 대해 회전 가능하게 지지하는 베어링과; 상기 고정부시에 형성되어 상기 외부 파이프 전극과 내부 파이프 전극 사이로 유체가 통과하도록 유도하는 유체 유입 유로;를 포함하여, 상기 유체 유입 유로를 통해 유입되는 유체에 의해 상기 스크래퍼가 회전되면서 상기 음극면에 형성되는 스케일을 제거하는 것이 좋다.
또한, 상기 유체 유입 유로는 하나 이상 형성되며, 나선형으로 형성되어 유입되는 유체의 유동방향이 나선형으로 이루어지도록 가이드 하는 것이 좋다.
또한, 상기 외부 파이프 전극은, 중앙의 절연 스페이서와; 상기 절연 스페이서의 양측 각각에 설치되는 양극 파이프 및 음극파이프;를 포함하며, 상기 내부 파이프 전극은 상기 양극파이프에 대응되는 부분은 음극을, 상기 음극 파이프에 대응되는 부분은 양극인 바이폴라 튜브 전극을 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 스크래퍼는, 나선형상으로 형성되며, 절연재질로 형성된 것이 좋다.
또한, 상기 스케일 제거장치는, 상기 내부 파이프 전극과 상기 외부 파이프 전극 사이의 단부에 설치되는 고정부시를 포함하며, 상기 고정부시에는 상기 외부 파이프 전극과 내부 파이프 전극 사이로 유체가 통과하도록 유도하는 유체 유입 유로가 나선형으로 형성된 것이 좋다.Here, the descaling device, the scraper is provided on the anode surface between the inner and outer pipe electrode; A rotating shaft connected to the inner pipe electrode; A bearing for rotatably supporting the rotating shaft with respect to the fixed plate; A gear installed on the rotating shaft; And a rotational force supply unit that provides rotational power to the gear.
In addition, the external pipe electrode may be formed with an entrance hole through which the fluid to be electrolyzed in and out.
In addition, the descaling device, the scraper is provided on the anode surface between the inner and outer pipe electrodes; A support rod connected to the inner pipe electrode; A fixing bush to which an end of the outer pipe electrode is fixed and the support rod is rotatably supported; A bearing for rotatably supporting the support rod with respect to the fixing bush; A fluid inlet flow path formed in the fixing bush to guide a fluid to pass between the outer pipe electrode and the inner pipe electrode; and formed on the cathode surface while the scraper is rotated by the fluid flowing through the fluid inflow flow path. It is better to remove the scale.
In addition, at least one fluid inflow channel is formed, and it is preferable to form a spiral to guide the flow direction of the incoming fluid in a spiral shape.
In addition, the external pipe electrode may include a central insulating spacer; A positive electrode pipe and a negative electrode pipe provided at each of both sides of the insulating spacer, wherein the internal pipe electrode includes a bipolar tube electrode having a cathode corresponding to a portion corresponding to the anode pipe and a portion corresponding to the cathode pipe. Good to do.
The scraper may be formed in a spiral shape and formed of an insulating material.
The descaling device may further include a fixing bush installed at an end portion between the inner pipe electrode and the outer pipe electrode, and the fixing bush may introduce a fluid to guide the fluid between the outer pipe electrode and the inner pipe electrode. It is preferable that the flow path is formed spirally.

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본 발명의 파이프형 전해셀에 따르면, 스크래퍼에 의해 음극역할을 수행하는 파이프의 내부와 외부 파이프 전극 사이공간의 음극면에 형성된 스케일을 강제로 즉, 기구적으로 제거할 수 있게 된다. 따라서 오랜 시간 전해셀을 사용하더라도 스케일이 누적되어 적층되는 것을 방지할 수 있게 됨으로써, 유체의 이동이 원활하도록 함은 물론, 전기분해 작용이 정상적으로 이루어지도록 함으로써, 전기분해 효율의 저하를 방지하여 오랜 시간 전해셀을 사용할 수 있게 된다.According to the pipe-type electrolytic cell of the present invention, the scale formed on the cathode surface of the space between the inner and outer pipe electrodes of the pipe which performs the cathode role by the scraper can be forcibly removed mechanically. Therefore, even when the electrolytic cell is used for a long time, it is possible to prevent the accumulation of scales by stacking, to smooth the movement of the fluid, and to ensure that the electrolysis is performed normally, thereby preventing the degradation of the electrolysis efficiency for a long time. The electrolytic cell can be used.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파이프형 전해셀을 나타내 보인 단면도이다.
도 2는 도 1의 요부를 발췌하여 보인 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 파이프형 전해셀의 개략적인 측면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파이프형 전해셀을 나타내 보인 단면도이다.
도 5는 도 4의 요부를 발췌하여 보인 도면이다.1 is a cross-sectional view showing a pipe-type electrolytic cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an extract of the main portion of FIG.
3 is a schematic side view of the pipe type electrolytic cell shown in FIG. 1.
Figure 4 is a cross-sectional view showing a pipe-type electrolytic cell according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing an extract of the main portion of FIG.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스케일 제거장치가 내재된 파이프형 전해셀을 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a pipe-type electrolytic cell in which a scale removing device according to an embodiment of the present invention is described will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전해셀(100)은, 외부 파이프 전극(110)과, 내부 파이프 전극(120), 스케일 제거장치(130)를 구비한다.1, 2, and 3, an electrolytic cell 100 according to an embodiment of the present invention includes an external pipe electrode 110, an internal pipe electrode 120, and a scale removing device 130. .

상기 외부 파이프 전극(110)은 중앙의 절연 스페이서(111)를 기준으로 하여 한 쪽에 음극을 띠는 음극 파이프(112)와, 다른 한 쪽에 양극을 띠는 양극파이프(113)가 연결된 구성을 가진다. 그리고 외부 파이프 전극(110)의 일측에는 해수가 출입하는 출입구(115)가 하나 이상 형성된다.The external pipe electrode 110 has a configuration in which a cathode pipe 112 having a cathode on one side and an anode pipe 113 having a cathode on the other side are connected to the center insulating spacer 111. And one side of the outer pipe electrode 110 is formed with at least one entrance 115 through which the seawater enters.

상기 내부 파이프 전극(120)은 외부 파이프 전극(110)의 내부에 비접촉식으로 설치되는 것으로서, 한쪽은 양극(121), 다른 쪽은 음극(122)인 일체형 바이폴라 튜브 전극인 것이 바람직하다. 즉, 내부 파이프 전극(120)은 양쪽 각각이 서로 반대 전극을 띠며, 외부 파이프 전극(110)의 음극파이프(112)에 대응되는 위치에서는 양극(121)을, 양극파이프(113)에 대응되는 위치에서는 음극(122)을 갖게 된다.The inner pipe electrode 120 is installed in a non-contact manner inside the outer pipe electrode 110, it is preferable that the one side is an integral bipolar tube electrode of the anode 121, the other side (122). That is, each of the inner pipe electrodes 120 has opposite electrodes, and at the position corresponding to the cathode pipe 112 of the outer pipe electrode 110, the anode 121 is positioned at the position corresponding to the anode pipe 113. Has a cathode 122.

이와 같이 외부 파이프 전극(110)과 내부 파이프 전극(120)을 포함하여 구성된 하나의 단위셀이 복수 병렬로 배치되어 하나의 외부 절연 파이프(10) 내부에 배치됨으로써, 복수의 단위셀로 이루어진 전체적인 전기분해조를 구성하게 된다. 외부 절연 파이프(10)에는 해수의 출입구(11)가 형성되며, 외부 절연 파이프(10)의 양단 각각에는 고정판(20)이 결합된다.As described above, one unit cell including the external pipe electrode 110 and the internal pipe electrode 120 is disposed in parallel and disposed in one external insulating pipe 10, thereby making it possible to provide an overall electrical structure consisting of a plurality of unit cells. The digester will be constructed. The outer insulation pipe 10 is formed with an entrance 11 of seawater, and a fixed plate 20 is coupled to each end of the outer insulation pipe 10.

이때 외부 절연 파이프(10)를 별도로 구성하지 않고 외부 파이프 전극(110)의 외부를 절연코팅하여 외부 절연 파이프(10)의 역할을 동시에 수행할 수도 있다.In this case, the outer insulation pipe 10 may be formed by insulating coating the outside of the outer pipe electrode 110 without separately configuring the outer insulation pipe 10.

상기 스케일 제거장치(130)는 음극부분(112, 122)에 형성되는 스케일을 제거하기 위한 것으로서, 내부 및 외부 파이프 사이의 양극부분(113, 121)에 배치되는 스크래퍼(131,132)와, 내부 파이프 전극(120)을 회전시키기 위한 회전구동부(133)를 구비한다.The descaling device 130 is for removing scales formed on the cathode portions 112 and 122, and includes scrapers 131 and 132 disposed on the anode portions 113 and 121 between inner and outer pipes, and an inner pipe electrode. A rotation driving unit 133 for rotating the 120 is provided.

상기 스크래퍼(131,132)는 내부 및 외부파이프 전극 사이의 양극부분(113, 121)에 설치되며, 내부 파이프 전극(120)의 회전 시 음극부분(112, 122)에 형성된 스케일을 강제로 제거하게 된다. 상세하게는 전해반응 중 스케일은 음극부분(112, 122)에 생성되므로, 외부 파이프 전극(110)이 음극파이프(112)로 구성될 경우 바이폴라 전극으로 구성된 내부 파이프 전극(120)의 양극부분(121)인 외주에 스크래퍼가 설치되고, 외부 파이프 전극(110)이 양극파이프(113)로 구성된 부분에서는 바이폴라 전극으로 구성된 내부 파이프 전극(120)의 음극부분(122)에 스케일이 생성되므로, 외부 파이프 전극(110)의 양극파이프(113)의 내주에 스크래퍼(131,132)가 설치되도록 구성된다. The scrapers 131 and 132 are installed on the anode portions 113 and 121 between the inner and outer pipe electrodes, and forcibly remove the scales formed on the cathode portions 112 and 122 when the inner pipe electrode 120 is rotated. In detail, since the scale is generated in the cathode portions 112 and 122 during the electrolytic reaction, when the external pipe electrode 110 is formed of the cathode pipe 112, the anode portion 121 of the inner pipe electrode 120 composed of the bipolar electrode is formed. The scraper is installed on the outer circumference, and the scale is generated at the cathode portion 122 of the inner pipe electrode 120 composed of the bipolar electrode at the portion where the outer pipe electrode 110 is formed of the anode pipe 113. The scrapers 131 and 132 are installed on the inner circumference of the anode pipe 113 of 110.

따라서 외부와 내부 파이프 전극(110, 120)이 각각 양극(113, 121)의 역할을 수행하는 부분의 외부와 내부 파이프(110, 120) 사이공간에 스크래퍼(131,132)를 나선형상으로 고정하여 외부와 내부 파이프 전극(110, 120)이 각각 음극(112, 122) 역할을 수행하여 스케일이 축척되는 부분을 내부 파이프 전극(120)의 회전을 통해 스케일을 강제로 제거하게 된다. 이러한 스크래퍼(131,132)는 절연재질(플라스틱 재질 등)로 구성하여 양극와 음극사이의 단락을 방지한다.
Accordingly, the scrapers 131 and 132 are spirally fixed in the space between the outer and inner pipes 110 and 120 where the outer and inner pipe electrodes 110 and 120 serve as the anodes 113 and 121, respectively. The inner pipe electrodes 110 and 120 serve as the cathodes 112 and 122, respectively, to forcibly remove the scales by rotating the inner pipe electrode 120. The scrapers 131 and 132 are made of an insulating material (plastic material, etc.) to prevent a short circuit between the positive electrode and the negative electrode.

상기 회전구동부(133)는 상기 내부 파이프 전극(120)에 연결되어 고정판(20)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(133a)과, 회전축(133a)을 고정판(20)에 대해 회전 가능하게 지지하는 베어링(133b)과, 상기 회전축(133a)에 설치되는 기어(133c)와, 상기 기어(133c)로 동력을 제공하는 동력공급부(133d)를 구비한다. 회전축(133a)은 고정판(20)에 대해서 베어링(133b)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 일단은 내부 파이프 전극(120)의 단부에 결합되어 고정되고, 타단은 고정판(20) 외측으로 돌출되어 기어(133c)와 결합된다. 고정판(20)의 내측에서 베어링(133b)에 인접하여 립씰(133e)이 설치되어 베어링(133b)과 회전축(133a)을 통해 외부로 해수가 누출되는 것을 차단한다. 동력공급부(133d)는 회전축(133a)을 강제로 회전시키기 위한 동력을 제공하기 위한 것으로서, 미 도시된 모터와, 동력전달유닛을 포함할 수 있다.The rotation driving unit 133 is connected to the internal pipe electrode 120 to support the rotation shaft 133a rotatably supported by the fixed plate 20, and the bearing supporting the rotation shaft 133a with respect to the fixed plate 20. 133b, a gear 133c provided on the rotation shaft 133a, and a power supply unit 133d for providing power to the gear 133c. The rotating shaft 133a is rotatably supported by the bearing 133b with respect to the fixing plate 20, one end of which is fixed to the end of the inner pipe electrode 120, and the other end of the rotating plate 133 protrudes out of the fixing plate 20. 133c. A lip seal 133e is installed adjacent to the bearing 133b inside the fixing plate 20 to block leakage of seawater to the outside through the bearing 133b and the rotating shaft 133a. The power supply unit 133d is for providing power for forcibly rotating the rotation shaft 133a, and may include a motor not shown and a power transmission unit.

여기서 외부 절연 파이프(10) 내부에 다수의 단위 전해셀이 병렬로 설치될 경우, 다수의 단위 전해셀들 각각의 기어(133c)는 서로 기어 연결됨으로써 하나의 동력공급부(133d)를 통해 제공되는 동력에 의해 상호 연동되어 동시에 구동됨으로써, 각 단위 전해셀에서의 스케일 제거동작이 이루어지도록 할 수 있다.Here, when a plurality of unit electrolytic cells are installed in parallel in the outer insulation pipe 10, the gears 133c of each of the plurality of unit electrolytic cells are geared to each other to provide power provided through one power supply unit 133d. By interlocking and driving simultaneously with each other, it is possible to perform a scale removing operation in each unit electrolysis cell.

상기 구성에 의하면, 동력공급부(133d)로부터 기어(133c)로 동력을 제공하면, 기어(133c)의 회전에 의해 회전축(133a)과 내부 파이프 전극(120)이 회전된다. 그러면, 내부 및 외부파이프 사이의 양극부분(113, 121)에 설치된 스크래퍼(131,132)가 회전되면서 음극부분(112, 122)에 형성되는 스케일을 강제로 긁어내어 제거할 수 있게 된다. 따라서 오랜 시간 전해셀을 사용하더라도 상기와 같은 스케일 제거장치(130)를 주기적으로 작동시켜서 스케일을 제거할 수 있기 때문에, 전해셀의 전기분해 효율이 저하되는 것을 방지하고, 그 수명을 오랜 시간 유지할 수 있는 이점이 있다.
According to the above configuration, when power is supplied from the power supply unit 133d to the gear 133c, the rotation shaft 133a and the internal pipe electrode 120 are rotated by the rotation of the gear 133c. Then, as the scrapers 131 and 132 installed on the anode portions 113 and 121 between the inner and outer pipes are rotated, the scales formed on the cathode portions 112 and 122 can be forcibly scraped off. Therefore, even when the electrolytic cell is used for a long time, since the scale can be removed by periodically operating the descaling device 130 as described above, the electrolysis efficiency of the electrolytic cell can be prevented from being lowered and its life can be maintained for a long time. There is an advantage to that.

또한, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프형 전해셀(200)은 외부 파이프 전극(210)과, 내부 파이프 전극(220)과, 외부 및 내부 파이프 전극(210,220)을 지지하는 고정부시(230) 및 스케일 제거장치(240)를 구비한다.4 and 5, the pipe type electrolytic cell 200 according to another embodiment of the present invention may include an external pipe electrode 210, an internal pipe electrode 220, and external and internal pipe electrodes ( And a fixing bush 230 and a scale removing device 240 supporting the 210 and 220.

여기서 외부 파이프 전극(210)은 앞서 도 1 내지 도 3에서 설명한 외부 파이프 전극(210)과 동일한 구성 즉, 중앙의 절연 스페이서(211)와, 한 쪽에 음극을 띠는 음극파이프(212)와, 다른 한 쪽에 양극을 띠는 양극파이프(213)가 연결된 구성을 가진다.Here, the external pipe electrode 210 has the same configuration as the external pipe electrode 210 described above with reference to FIGS. 1 to 3, that is, the insulating spacer 211 in the center, and the negative electrode pipe 212 having a negative electrode on one side thereof, and the other. A positive electrode pipe 213 having a positive electrode on one side has a configuration connected.

내부 파이프 전극(220)도 외부 파이프 전극(210)의 내부에 설치되는 바이폴라 튜브 전극(221)과, 지지로드(222)를 구비한다. 바이폴라 튜브 전극(221)은 외부 파이프 전극(210)의 음극파이프(212)에 대응되는 부분은 양극(223)을, 양극파이프(213)에 대응되는 부분은 음극(224)을 갖는다.The inner pipe electrode 220 also includes a bipolar tube electrode 221 installed inside the outer pipe electrode 210 and a support rod 222. The portion of the bipolar tube electrode 221 corresponding to the cathode pipe 212 of the external pipe electrode 210 has an anode 223 and the portion corresponding to the anode pipe 213 has a cathode 224.

상기 고정부시(230)는 외부 파이프 전극(210)과 내부 파이프 전극(220)이 각각 지지된다.The fixing bush 230 is supported by the outer pipe electrode 210 and the inner pipe electrode 220, respectively.

상기 스케일 제거장치(240)는 외부와 내부 파이프 전극(210, 220)에서 양극(223, 213)부분에 설치된 스크래퍼(241,242)와, 내부 파이프 전극(220)을 고정부시(230)에 대해 회전 가능하게 지지하는 베어링(243)과 , 유속에 의해 스크래퍼(241)가 회전될 수 있도록 외부 파이프 전극(210)의 단부로 유체가 출입되도록 하는 유체 출입유로(244)를 구비한다.The descaling device 240 may rotate the scrapers 241 and 242 installed on the anodes 223 and 213 in the outer and inner pipe electrodes 210 and 220 and the inner pipe electrode 220 with respect to the fixing bush 230. And a fluid inlet passage 244 to allow fluid to enter and exit the outer pipe electrode 210 so that the scraper 241 can be rotated by the flow rate.

상기 스크래퍼(241)는 외부와 내부 파이프 전극(210, 220)에서 양극역할을 수행하는 외부와 내부 파이프 전극 사이의 양극면(223, 213)에서 나선형상으로 돌출되게 형성되어 음극면(212, 224)에 인접되게 설치된다. 따라서 스크래퍼(241,242)는 내부 파이프 전극(220)과 함께 회전 시, 음극면(212, 224)에 형성된 스케일을 강제고 긁어서 제거할 수 있다. 이를 위해서 내부 파이프 전극(220)의 단부에 결합되는 지지로드(222)는 베어링(242)에 의해 고정부시(230)에 대해 회전 가능하게 설치된다.The scraper 241 is formed to protrude in a spiral shape on the anode surfaces 223 and 213 between the outer and inner pipe electrodes which perform an anode role in the outer and inner pipe electrodes 210 and 220, and thus the cathode surfaces 212 and 224. It is installed adjacent to). Accordingly, when the scrapers 241 and 242 rotate together with the internal pipe electrode 220, the scrapers 241 and 242 may be removed by forcibly scraping the scales formed on the cathode surfaces 212 and 224. To this end, the support rod 222 coupled to the end of the inner pipe electrode 220 is rotatably installed with respect to the fixed bush 230 by the bearing 242.

그리고 유체 유입유로(244)가 고정부시(230)에 형성됨으로써, 유체 즉, 전기분해 될 해수가 내부 파이프 전극(220)과 외부 파이프 전극(210) 사이로 통과하도록 함으로써, 유체가 흐르는 힘에 의해 스크래퍼(241)가 압력을 받아 자동으로 회전되도록 하는 회전력을 발생시키게 됨으로써, 유체가 흐르는 동안에는 스크래퍼(241)가 회전되면서 음극면(212)에 형성된 스케일을 자동으로 제거하고, 내부 파이프 전극(220)이 회전되면서 외부 파이프 전극(210)의 양극면(213)에 설치되는 스크래퍼(242)에 의해 내부 파이프 전극(220)의 음극면(224)에 형성되는 스케일을 자동으로 제거할 수 있게 된다. 따라서, 이 경우에는 별도의 동력원을 필요로 하지 않고도, 자동으로 스크래퍼(241,242)에 의해 스케일을 제거할 수 있는 이점이 있다.In addition, the fluid inflow passage 244 is formed in the fixed bush 230, so that the fluid, that is, the seawater to be electrolyzed, passes between the inner pipe electrode 220 and the outer pipe electrode 210, whereby the scraper is caused by the force of the fluid flowing. By generating a rotation force to automatically rotate under pressure 241, the scraper 241 is rotated while the fluid flows to automatically remove the scale formed on the cathode surface 212, the internal pipe electrode 220 is The scale formed on the cathode surface 224 of the inner pipe electrode 220 may be automatically removed by the scraper 242 installed on the anode surface 213 of the outer pipe electrode 210 while being rotated. Therefore, in this case, there is an advantage that the scale can be automatically removed by the scrapers 241 and 242 without requiring a separate power source.

또한, 더욱 바람직하게는 유체의 유속에 의한 스크래퍼(241)의 회전력 즉, 내부 파이프 전극(220)의 회전력을 강화시킬 수 있도록 상기 유체 유입 유로(244)는 내부 파이프 전극(220)의 회전 중심에서 일정 거리 이격된 지점에서 회전방향으로 일정 간격으로 복수가 형성되며, 각각의 유체 유입 유로(244)는 나선형으로 형성됨으로써, 외부 파이프 전극(210) 내부로 유입되는 유체가 나선형으로 유입되도록 가이드 함으로써, 유체 속도를 증가시킴은 물론, 스크래퍼(241)의 회전을 가속시켜서 스크래퍼(241)가 보다 효과적으로 회전될 수 있도록 할 수 있다. 이와 같이 유체의 유속은 물론, 유동 방향을 제어함으로써, 내부 파이프 전극(220)이 보다 빠르고 강하게 회전되어 스크래퍼(241,242)에 의한 스케일의 제거효과를 높일 수 있게 된다.
In addition, the fluid inflow passage 244 may be formed at the center of rotation of the inner pipe electrode 220 so as to enhance the rotational force of the scraper 241, that is, the rotational force of the inner pipe electrode 220. A plurality is formed at a predetermined interval in the rotational direction at a predetermined distance spaced apart, each fluid inlet flow path 244 is formed in a spiral, thereby guiding the fluid flowing into the outer pipe electrode 210 in a spiral, In addition to increasing the fluid velocity, the rotation of the scraper 241 may be accelerated to allow the scraper 241 to rotate more effectively. As such, by controlling the flow velocity of the fluid as well as the flow direction, the inner pipe electrode 220 is rotated faster and stronger, thereby increasing the effect of removing the scale by the scrapers 241 and 242.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면 외부와 내부 파이프 전극 사이의 양극면에서 스크래퍼를 설치하고, 그 스크래퍼가 설치된 내부 파이프 전극을 동력을 이용하여 회전구동시키거나, 또는 유체의 유속에 의해 자동으로 회전되도록 함으로써, 스크래퍼에 의해 음극면에 형성된 스케일을 강제로 즉, 기구적으로 제거할 수 있게 된다. 따라서 오랜 시간 전해셀을 사용하더라도 스케일이 누적되어 적층되는 것을 방지할 수 있게 됨으로써, 유체의 이동이 원활하도록 함은 물론, 전기분해 작용이 정상적으로 이루어지도록 함으로써, 전기분해 효율의 저하를 방지하여 오랜 시간 전해셀을 사용할 수 있게 된다.As described above, according to the embodiments of the present invention, the scraper is installed on the anode surface between the outer and inner pipe electrodes, and the inner pipe electrode on which the scraper is installed is driven to rotate with power, or the fluid flow rate By being rotated automatically by, the scale formed on the cathode surface by the scraper can be forcibly removed, i.e., mechanically removed. Therefore, even when the electrolytic cell is used for a long time, it is possible to prevent the accumulation of scales by stacking, to smooth the movement of the fluid, and to ensure that the electrolysis is performed normally, thereby preventing the degradation of the electrolysis efficiency for a long time. The electrolytic cell can be used.

또한, 유체 유입 유료(243)을 나선형으로 복수개로 형성한 전해조에 있어서는 상기 스케일 제거장치(240)에서 스크래퍼(241)와 베어링(242)을 별도로 구성하지 않고 내부와 외부 파이프 전극에 유체 유입 유로(243)만을 통해 유입되는 유체의 유속과 유동 방향의 제어를 통해 스케일을 제거하도록 구성될 수도 있다. 즉, 고정부시(230)만을 설치하여 유입되는 유체의 흐름과 유속을 빠르게 하여 스케일을 제거하도록 할 수도 있다.
In addition, in the electrolytic cell in which a plurality of fluid inflow charges 243 are formed in a helical shape, the fluid removal flow paths are formed in the internal and external pipe electrodes without separately configuring the scraper 241 and the bearing 242 in the descaling device 240. It may be configured to remove the scale through control of the flow rate and flow direction of the fluid flowing through only 243. That is, only the fixing bush 230 may be installed to remove the scale by speeding up the flow and flow of the fluid.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Rather, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.

10..절연 파이프 20..고정판
100,200..파이프형 전해셀 110,210..외부 파이프 전극
120,220..내부 파이프 전극 130,240..스케일 제거장치
131,232,241,242..스크래퍼10. Insulated pipe 20. Fixed plate
100,200..pipe type electrolytic cell 110,210..external pipe electrode
120,220..Internal pipe electrode 130,240..Scale removing device
131,232,241,242 ... scraper

Claims (8)

외부 파이프 전극과;
상기 외부 파이프 전극의 내부에 설치되는 내부 파이프 전극과;
상기 외부 파이프 전극과 내부 파이프 전극의 사이로 전해액이 유통되고;
상기 내부 파이프 전극의 회전력을 이용하여, 상기 외부 파이프 전극 및 내부 파이프 전극 각각의 음극면에 형성되는 스케일을 제거하기 위해 상기 외부 파이프 전극과 내부 파이프 전극의 양극면에 설치되는 스케일 제거장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프형 전해셀.An external pipe electrode;
An inner pipe electrode installed inside the outer pipe electrode;
Electrolyte is circulated between the outer pipe electrode and the inner pipe electrode;
A scale removing device installed on an anode surface of the outer pipe electrode and the inner pipe electrode to remove the scale formed on the cathode surfaces of each of the outer pipe electrode and the inner pipe electrode by using the rotational force of the inner pipe electrode. Pipe-type electrolytic cell, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 스케일 제거장치는,
상기 내부 및 외부파이프 전극 사이의 양극면에 설치되는 스크래퍼와;
상기 내부 파이프 전극에 연결되는 회전축과;
상기 회전축을 고정판에 대해 회전 가능하게 지지하는 베어링과;
상기 회전축에 설치되는 기어; 및
상기 기어로 회전동력을 제공하는 회전력 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프형 전해셀.The apparatus of claim 1, wherein the descaling device comprises:
A scraper installed on an anode surface between the inner and outer pipe electrodes;
A rotating shaft connected to the inner pipe electrode;
A bearing for rotatably supporting the rotating shaft with respect to the fixed plate;
A gear installed on the rotating shaft; And
Pipe type electrolysis cell comprising a; a rotational force supply for providing a rotational power to the gear. 제2항에 있어서, 상기 외부 파이프 전극에는 전기분해할 유체가 출입되는 출입공이 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프형 전해셀.The pipe-type electrolytic cell of claim 2, wherein the external pipe electrode has an entrance hole through which a fluid to be electrolyzed enters and exits. 제1항에 있어서, 상기 스케일 제거장치는,
상기 내부 및 외부 파이프 전극 사이의 양극면에 설치되는 스크래퍼와;
상기 내부 파이프 전극에 연결되는 지지로드와;
상기 외부 파이프 전극의 단부가 고정되고, 상기 지지로드가 회전 가능하게 지지되는 고정부시와;
상기 지지로드를 상기 고정부시에 대해 회전 가능하게 지지하는 베어링과;
상기 고정부시에 형성되어 상기 외부 파이프 전극과 내부 파이프 전극 사이로 유체가 통과하도록 유도하는 유체 유입 유로;를 포함하여, 상기 유체 유입 유로를 통해 유입되는 유체에 의해 상기 스크래퍼가 회전되면서 상기 음극면에 형성되는 스케일을 제거하는 것을 특징으로 하는 파이프형 전해셀.The apparatus of claim 1, wherein the descaling device comprises:
A scraper installed on an anode surface between the inner and outer pipe electrodes;
A support rod connected to the inner pipe electrode;
A fixing bush to which an end of the outer pipe electrode is fixed and the support rod is rotatably supported;
A bearing for rotatably supporting the support rod with respect to the fixing bush;
A fluid inlet flow path formed in the fixing bush to guide a fluid to pass between the outer pipe electrode and the inner pipe electrode; and formed on the cathode surface while the scraper is rotated by the fluid flowing through the fluid inflow flow path. Pipe-type electrolytic cell, characterized in that to remove the scale. 제4항에 있어서,
상기 유체 유입 유로는 하나 이상 형성되며, 나선형으로 형성되어 유입되는 유체의 유동방향이 나선형으로 이루어지도록 가이드 하는 것을 특징으로 하는 파이프형 전해셀.5. The method of claim 4,
One or more fluid inflow passages are formed, and are formed in a helical pipe-type electrolytic cell, characterized in that the flow direction of the incoming fluid is made in a spiral. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 파이프 전극은,
중앙의 절연 스페이서와;
상기 절연 스페이서의 양측 각각에 설치되는 양극 파이프 및 음극파이프;를 포함하며,
상기 내부 파이프 전극은 상기 양극파이프에 대응되는 부분은 음극을, 상기 음극 파이프에 대응되는 부분은 양극인 바이폴라 튜브 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프형 전해셀.The method according to any one of claims 1 to 5,
The outer pipe electrode,
A center insulating spacer;
It includes; anode pipe and cathode pipe installed on each side of the insulating spacer,
And wherein the inner pipe electrode includes a bipolar tube electrode having a cathode corresponding to a portion corresponding to the anode pipe and a cathode corresponding to the cathode pipe. 제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 스크래퍼는,
나선형상으로 형성되며, 절연재질로 형성된 것을 특징으로 하는 파이프형 전해셀.The scraper according to claim 2 or 4, wherein the scraper is
It is formed in a spiral shape, the pipe-type electrolytic cell, characterized in that formed of an insulating material. 제1항에 있어서, 상기 스케일 제거장치는,
상기 내부 파이프 전극과 상기 외부 파이프 전극 사이의 단부에 설치되는 고정부시를 포함하며,
상기 고정부시에는 상기 외부 파이프 전극과 내부 파이프 전극 사이로 유체가 통과하도록 유도하는 유체 유입 유로가 나선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 파이프형 전해셀.The apparatus of claim 1, wherein the descaling device comprises:
And a fixing bush installed at an end portion between the inner pipe electrode and the outer pipe electrode.
The fixed bushing pipe-type electrolysis cell, characterized in that the fluid inlet flow passage for guiding the fluid between the outer pipe electrode and the inner pipe electrode is formed in a spiral.
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