KR101481327B1 - Bipolar type electrolysis reactor - Google Patents

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KR101481327B1
KR101481327B1 KR1020130125960A KR20130125960A KR101481327B1 KR 101481327 B1 KR101481327 B1 KR 101481327B1 KR 1020130125960 A KR1020130125960 A KR 1020130125960A KR 20130125960 A KR20130125960 A KR 20130125960A KR 101481327 B1 KR101481327 B1 KR 101481327B1
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housing
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bipolar
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KR1020130125960A
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한기훈
이현우
정길주
장원택
이태진
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현대중공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a bipolar type electrolysis reactor, which comprises a housing (10) placed at a predetermined cut part of a pipe (5), where seawater flows, to connect the pipe (5) without leaking water; an electrode module unit (20) installed within the housing (10) and performing electrolysis of seawater; and a power supply unit (30) for supplying the electric power to the electrode module unit (20). Accordingly, the bipolar type electrolysis reactor has a structure that adjusts the intervals between bipolar type electrodes in the electrode module, supports both ends and the central part of the bipolar type electrodes with a support frame and a secondary support frame, respectively, and surrounds with a protective cover, and a structure that additionally surrounds the exterior with a separate housing, thereby minimizing the leak of bypass current. Furthermore, the bipolar type electrolysis reactor has a buffer unit in the housing so as to uniformly distribute flux, and has a gas discharge unit on the end of the housing so as to smoothly perform electrolysis.

Description

복극식 전기분해 반응기{Bipolar type electrolysis reactor}[0001] The present invention relates to a bipolar type electrolysis reactor,

본 발명은 복극식 전기분해 반응기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극모듈부의 복극식전극에 대한 간격 조절을 행하고 이 복극식전극의 양단부 및 중앙부는 각각 지지프레임과 보조지지프레임으로 지지하여 보호커버로 감싸는 구조로 하는 동시에 그 외부에 다시 별도의 하우징으로 재차 감싸는 구조가 되도록 함으로써, 기본적으로 우회전류 누설을 최소화할 수 있게 되고, 또한, 하우징에 완충부를 마련하여 유량을 균일하게 배분할 수 있게 되며, 또한, 하우징 단부에 가스배출부를 마련하여 전기분해가 원활하게 이루어지도록 하는 복극식 전기분해 반응기에 관한 것이다.
The present invention relates to a bipolar electrolytic reactor, and more particularly, to a bipolar electrolytic reactor in which a space is adjusted for a bipolar electrode in an electrode module unit, both ends and a central portion of the bipolar electrode are supported by a support frame and an auxiliary support frame, And the housing is covered with the housing again. Thus, the leakage of the bypass current can be minimized and the buffer can be provided in the housing to uniformly distribute the flow rate. Further, And a gas discharging unit provided at the end of the housing to facilitate the electrolysis.

일반적으로 선박에는 밸러스트수 처리 장치가 요구되는 실정이며, 이러한 밸러스트수 처리장치들은 IMO regulation D-2 수준의 처리 성능이 요구된다.In general, ships are required to have ballast water treatment devices, and such ballast water treatment devices are required to have IMO regulation D-2 level performance.

이러한 밸러스트수 처리 과정에서 50마이크로미터 이상의 해양생물들은 주로 필터를 이용해서 처리하며, 그 이하의 미생물들은 자외선, 염소, 차아염소산, 오존 등의 활성물질을 이용해서 처리하는 방법을 주로 사용하고 있다.In the processing of such ballast water, marine organisms over 50 micrometers are mainly treated by using filters, and microorganisms below that are mainly treated with active materials such as ultraviolet rays, chlorine, hypochlorous acid and ozone.

그리고, 이렇게 수처리용 염소를 생성하기 위한 장치로서 해수를 이용하는 전기분해 반응기가 있다. There is an electrolytic reactor using seawater as an apparatus for producing chlorine for water treatment.

이러한 수처리를 위한 전기분해 반응기는 전해조의 내부에 복수의 전극판을 간격을 두어 설치하는 구조로 되어 있는데, 이 전극판은 단일 전극을 가지는 단극식과, 일측면은 음극이고 그 타측면은 양극이 되는 복극식의 전극판으로 구분된다.The electrolytic reactor for water treatment has a structure in which a plurality of electrode plates are installed at intervals in an electrolytic cell. The electrode plate has a single-electrode type having a single electrode, a cathode at one side, and an anode at the other side And is divided into a bipolar electrode plate.

이중에서, 복극식 전기분해 반응기는 예를 들어 해수의 유입 및 유출을 위한 유입구와 유출구가 형성되어 있으며, 각각의 전극판 간의 전류누설을 최소화하기 위해서 외형을 이루는 전해조는 절연 처리되어 있다.In the bipolar electrolytic reactor, for example, an inlet and an outlet are formed for the inflow and outflow of seawater. In order to minimize the leakage of current between the electrode plates, the electrolytic bath is outwardly insulated.

그러나, 종래 기술의 복극식 전기분해 반응기는 유입구와 유출구 주변에서 발생하는 우회 전류 누설을 방지하지 못하여 전류누설로 인한 전기분해 반응기의 효율이 현저하게 감소되는 등의 문제점을 갖고 있었다. However, the conventional bipolar electrolytic reactor has a problem that the efficiency of the electrolytic reactor due to leakage of current is remarkably reduced due to the inability to prevent the leakage of the bypass current generated in the vicinity of the inlet and the outlet.

이밖에 유량 완충부가 마련되어 있지 않아 각 전극 간으로의 유량 배분이 균일하게 이루어지지 않게 되면서 전기분해 효율이 현저히 떨어지게 되는 문제점을 갖고 있었다.In addition, since the flow rate buffering portion is not provided, the flow rate distribution between the electrodes is not uniform, and the electrolysis efficiency is significantly reduced.

그리고, 전기분해 과정에서 발생되는 수소가스를 원활히 배출하지 못하게 되면서 이 역시 전기분해 효율 하락으로 이어지는 등의 문제점을 갖고 있었다.
In addition, since the hydrogen gas generated in the electrolysis process can not be discharged smoothly, this also leads to a decrease in the electrolysis efficiency.

대한민국 공개특허 제2012-0069213호Korean Patent Publication No. 2012-0069213

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 전극모듈부의 복극식전극에 대한 간격 조절을 행하고 이 복극식전극의 양단부 및 중앙부는 각각 지지프레임과 보조지지프레임으로 지지하여 보호커버로 감싸는 구조로 하는 동시에 그 외부에 다시 별도의 하우징으로 재차 감싸는 구조가 되도록 함으로써, 기본적으로 우회전류 누설을 최소화할 수 있게 되고, 또한, 하우징에 완충부를 마련하여 유량을 균일하게 배분할 수 있게 되며, 또한, 하우징 단부에 가스배출부를 마련하여 전기분해가 원활하게 이루어지도록 하는 복극식 전기분해 반응기를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a structure in which the gap of the electrode module of the electrode module is adjusted and both end portions and the center portion of the electrode are supported by the support frame and the auxiliary support frame, The bypass current leakage can be basically minimized and the buffer can be provided in the housing to uniformly distribute the flow rate. In addition, the housing end And a gas discharging unit is provided in the electrolytic cell, so that electrolysis is smoothly performed.

이와 같은 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복극식 전기분해 반응기는 해수가 흐르는 배관의 소정부위가 단락되고 이 단락된 부위에 방수 배치되어 상기 배관을 연결하는 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되어 해수에 대한 전기분해를 수행하는 전극모듈부; 및 상기 전극모듈부로 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하여 구성되는 복극식 전기분해 반응기에 있어서, 상기 전극모듈부는, 음극판과 양극판 및 절연판 순으로 반복되어 길이방향을 따라 길게 연장 복극식되는 복수의 제1복극식전극과, 상기 복수의 제1복극식전극들 사이에 일정간격 이격된 상태로 배치되되 상기 제1복극식전극과 인접되는 극성이 다르게 하여 음극판과 양극판 및 절연판이 반복하여 복극식 연결되는 제2복극식전극으로 이루어진 복극식전극부; 상기 복수의 복극식전극들 사이로 해수가 흐를 수 있도록 서로 일정간격 이격된 상태를 유지시키기 위해 상기 복극식전극부의 양단부를 감싸 지지하는 동시에 상기 전원공급부의 전원이 연결되는 한 쌍의 지지프레임; 및 상기 지지프레임과 동일 평면상을 이루며 상기 복극식전극부의 외부를 덮어씌우는 복수의 보호커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a bipolar electrolytic reactor comprising: a housing for short-circuiting a predetermined portion of a pipe through which seawater flows and being watertightly disposed at the shorted portion to connect the pipe; An electrode module unit installed in the housing to perform electrolysis on seawater; And a power supply unit for supplying power to the electrode module unit, wherein the electrode module unit includes a plurality of electrode plates repeatedly arranged in the order of the negative electrode plate, the positive electrode plate, and the insulator plate, 1 positive polarity electrode and a plurality of first biocompatible electrodes spaced apart from each other by a predetermined distance and having a polarity different from that of the first biocompatible electrode so that the negative electrode plate, the positive electrode plate and the insulating plate are repeatedly bi- A biased electrode unit comprising a second bipolar electrode; A pair of support frames enclosing both ends of the biased electrode unit to maintain a state of being spaced apart from each other by a predetermined distance so that seawater can flow between the plurality of biased electrodes, and the power of the power supply unit being connected; And a plurality of protective covers that are flush with the support frame and cover the outside of the biased electrode unit.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기에 있어서, 상기 복극식전극부의 중앙부를 감싸 지지하는 동시에 전극간의 전위차 발생을 억제하기 위한 보조지지프레임이 더 구비된 것일 수 있다.Also, in the bipolar electrolytic reactor according to an embodiment of the present invention, an auxiliary support frame may be further provided to surround the central portion of the bipolar electrode unit and to suppress a potential difference between the electrodes.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기에 있어서, 상기 지지프레임 및 보조지지프레임은 전극을 감싸 맞닿는 내측부는 전기전도도가 높은 금속으로 되고 그 외측부는 내화학성이 높은 금속으로 된 클래드 구조인 것일 수 있다.In addition, in the bipolar electrolytic reactor according to an embodiment of the present invention, the inner side portion of the support frame and the auxiliary support frame, which surround the electrodes, are made of a metal having a high electrical conductivity and the outer side thereof is made of a clad Structure.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기에 있어서, 상기 지지프레임 및 보조지지프레임은 상기 복극식전극부의 각각의 전극 단부를 일정길이 덮어씌워 맞물린 상태로 결합될 수 있도록 상기 지지프레임 및 보조지지프레임의 해당 내측부에 상기 전극의 단부가 삽입되는 오목홈부가 마련된 구조로 된 것일 수 있다.In addition, in the bipolar electrolytic reactor according to an embodiment of the present invention, the support frame and the auxiliary support frame may be formed by overlapping the electrode ends of the bipolar electrode unit with a predetermined length, And a recessed groove portion into which the end portion of the electrode is inserted is provided on a corresponding inner side of the auxiliary support frame.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기에 있어서, 상기 각 복극식전극부의 인접셀 간의 간격인 절연판의 길이는 일정간격 이격된 제1, 2복극식전극의 각 전극 간의 간격의 5 ~ 10배 이상의 길이를 갖는 것일 수 있다.Also, in the bipolar electrolytic reactor according to an embodiment of the present invention, the length of the insulating plate, which is the interval between adjacent cells of each bipolar electrode unit, is set such that the distance between the electrodes of the first and second bipolar electrodes And may have a length of 5 to 10 times or more.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기에 있어서, 상기 하우징의 양단부에는 상기 전극모듈부의 양단부에서 양측으로 더 길게 연장되어 전극모듈부에 대한 유량을 균일하게 배분하기 위한 완충부가 마련된 것일 수 있다.In the bipolar electrolytic reactor according to an embodiment of the present invention, at both ends of the housing, a buffer for extending the both ends of the electrode module part to both sides and distributing the flow rate to the electrode module part is provided Lt; / RTI >

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기에 있어서, 상기 완충부의 길이는 상기 전극모듈부의 직경보다 1 ~ 2배 이상의 길이를 갖는 것일 수 있다.In addition, in the bipolar electrolysis reactor according to an embodiment of the present invention, the length of the buffer part may be one to two times longer than the diameter of the electrode module part.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기에 있어서, 상기 하우징의 배출단부에 전기분해 과정에서 발생된 수소가스를 하우징 외부로 배출시키기 위한 가스배출부가 더 구비된 것일 수 있다.
In addition, in the bipolar electrolytic reactor according to an embodiment of the present invention, a gas discharge unit for discharging the hydrogen gas generated in the electrolysis process to the outside of the housing may be further provided at the discharge end of the housing.

이상에서와 같이, 본 발명의 복극식 전기분해 반응기는 전극모듈부의 복극식전극에 대한 간격 조절을 행하고 이 복극식전극의 양단부 및 중앙부는 각각 지지프레임과 보조지지프레임으로 지지하여 보호커버로 감싸는 구조로 하는 동시에 그 외부에 다시 별도의 하우징으로 재차 감싸는 구조가 되도록 함으로써, 기본적으로 우회전류 누설을 최소화할 수 있게 되고, 또한, 하우징에 완충부를 마련하여 유량을 균일하게 배분할 수 있게 되며, 또한, 하우징 단부에 가스배출부를 마련하여 전기분해가 원활하게 이루어지게 되는 등의 효과를 얻는다.
As described above, the bipolar electrolytic reactor of the present invention adjusts the spacing of the bipolar electrode of the electrode module unit, and both end portions and the central portion of the bipolar electrode are supported by the support frame and the auxiliary support frame, It is possible to minimize the leakage current of the bypass current and to provide a buffer part in the housing to uniformly distribute the flow rate, The gas discharge portion is provided at the end portion, and the electrolysis is smoothly performed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기를 나타낸 개략 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기의 지지프레임과 전극간의 결합 구조를 나타낸 요부 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기의 전기분해 과정을 나타낸 개략도이다.1 is a perspective view illustrating a bipolar electrolytic reactor according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing a bipolar electrolysis reactor according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic side cross-sectional view of a bipolar electrolysis reactor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a transverse cross-sectional view illustrating a coupling structure between a support frame and electrodes of a bipolar electrolysis reactor according to an embodiment of the present invention. FIG.
5 is a schematic view illustrating an electrolysis process of a bipolar electrolytic reactor according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5에서 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기는 해수가 흐르는 배관(5)의 소정부위가 단락되고 이 단락된 부위에 방수 배치되어 상기 배관(5)을 연결하는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 설치되어 해수에 대한 전기분해를 수행하는 전극모듈부(20) 및 상기 전극모듈부(20)로 전원을 공급하는 전원공급부(30)를 포함하는 구성으로 되어 있다.1 to 5, a bipolar electrolytic reactor according to an embodiment of the present invention is constructed such that a predetermined portion of a pipe 5 through which seawater flows is short-circuited and waterproof and disposed on the short- An electrode module unit 20 installed in the housing 10 for performing electrolysis against seawater and a power supply unit 30 for supplying power to the electrode module unit 20, As shown in Fig.

그리고, 상기 전극모듈부(20)는, 음극판(21a1)과 양극판(21a2) 및 절연판(21a3) 순으로 반복되어 길이방향을 따라 길게 연장 접합되는 길다란 띠 형상의 복수의 제1복극식전극(21a)과, 상기 복수의 제1복극식전극(21a)들 사이에 일정간격 이격된 상태로 배치되되 상기 제1복극식전극(21a)과 인접되는 극성이 다르게 하여 음극판(21b1)과 양극판(21b2) 및 절연판(21b3)이 반복하여 접합 연결되는 제2복극식전극(21b)으로 이루어진 복극식전극부(21)와, 상기 복수의 복극식전극(21a,21b)들 사이로 해수가 흐를 수 있도록 서로 일정간격 이격된 상태를 유지시키기 위해 상기 복극식전극부(21)의 양단부를 감싸 지지하는 동시에 상기 전원공급부(30)의 전선(31)이 연결되는 한 쌍의 지지프레임(22) 및 상기 지지프레임(22)과 동일 평면상을 이루며 상기 복극식전극부(21)의 외부를 덮어씌우는 길다란 판재 형상의 복수의 보호커버(23)를 포함하여 구성된다.The electrode module unit 20 includes a plurality of elongate band-shaped first bipolar electrodes 21a1, 21a2, and 21a3, which are repeatedly extended in the longitudinal direction in the order of the negative electrode plate 21a1, the positive electrode plate 21a2, And a plurality of first bipolar electrodes 21a spaced apart from each other by a predetermined distance and having a polarity different from that of the first bipolar electrode 21a to form a negative electrode plate 21b1 and a positive electrode plate 21b2, And a second biplane electrode 21b to which a plurality of biplane electrodes 21a and 21b are repeatedly joined and connected to each other so that seawater can flow between the plurality of biplane electrodes 21a and 21b A pair of support frames 22 that surround both ends of the biased electrode unit 21 and keep the wires 31 of the power supply unit 30 connected to maintain the spaced apart states, 22) and is covered with the outside of the bipolar electrode unit (21) The cowl includes a plurality of protective covers 23 in the form of a long plate.

여기서, 복극식전극은 불용성 전극코팅이 적용된 티타늄 양극부와 불용성 전극코팅 또는 니켈과 같이 수소과전압이 낮은 금속으로 도금된 티타늄 음극부로 구성된다.Here, the bipolar electrode is composed of a titanium anode portion coated with an insoluble electrode coating and a titanium cathode portion plated with a metal having a low hydrogen overvoltage, such as an insoluble electrode coating or nickel.

그리고, 상기 전선(31)과 지지프레임(22) 간의 연결 구조는 일례로 전극모듈부(20)가 상기 하우징(10) 내부에 배치되어 별도의 도체인 체결구(15)로 체결 고정된 상태에서 상기 체결구(15)를 통해 외부의 전선(31)이 내부의 전극(21a,21b)으로 통전 가능하게 연결될 수 있을 것이다. The connection structure between the electric wire 31 and the support frame 22 may be such that the electrode module unit 20 is disposed inside the housing 10 and fastened and fixed by a separate fastener 15 An external electric wire 31 may be connected to the internal electrodes 21a and 21b through the fastener 15 so as to be energized.

그리고, 상기 복극식전극부(21)의 중앙부를 감싸 지지하는 동시에 전극간의 전위차 발생을 억제하기 위한 보조지지프레임(24)이 마련되어 있다.An auxiliary support frame 24 is provided to surround the central portion of the bipolar electrode unit 21 and to suppress the potential difference between the electrodes.

여기서, 상기 지지프레임(22) 및 보조지지프레임(24)은 전극을 감싸 맞닿는 내측부는 전기전도도가 높은 금속인 구리로 되고 그 외측부는 내화학성이 높은 금속인 티타늄으로 된 클래드 구조로 할 수 있다.Here, the inner side of the support frame 22 and the auxiliary support frame 24, which surrounds the electrodes, may be made of copper, which is a metal having high electrical conductivity, and the outer side thereof may be made of titanium, which is a metal having high chemical resistance.

그리고, 상기 지지프레임(22) 및 보조지지프레임(24)은 상기 복극식전극부(21)의 각각의 전극 단부를 일정길이 덮어씌워 맞물린 상태로 결합될 수 있도록 상기 지지프레임(22) 및 보조지지프레임(24)의 해당 내측부에 상기 전극의 단부가 삽입되는 오목홈부(22a)가 마련된 사각틀 구조로 되어 있다.The support frame 22 and the auxiliary support frame 24 are connected to the support frame 22 and the auxiliary support frame 24 so that the electrode ends of the bipolar electrode unit 21 are overlapped with each other at a predetermined length, And has a rectangular frame structure provided with a concave groove portion 22a into which the end portion of the electrode is inserted in the corresponding inner side of the frame 24. [

그리고, 상기 각 복극식전극부(21)의 인접셀 간의 간격인 절연판(21a3,21b3)의 길이는 일정간격 이격된 제1, 2복극식전극(21a,21b)의 전극 간의 간격의 5 ~ 10배 이상의 길이를 갖는 것이 바람직하다.The lengths of the insulating plates 21a3 and 21b3 that are the intervals between adjacent cells of the bipolar electrode units 21 are 5 to 10 times the interval between the electrodes of the first and second bipolar electrodes 21a and 21b, It is preferable to have a length of more than twice.

한편, 염수와 같이 해수에 비해 전도도가 높은 경우에는 셀 저항에서 용액 저항이 차지하는 비율을 고려하여 인접셀 간의 간격을 적절히 조정할 수 있을 것이다. On the other hand, when the conductivity is higher than that of sea water as in salt water, the spacing between adjacent cells can be appropriately adjusted considering the ratio of the solution resistance to the cell resistance.

그리고, 상기 하우징(10)의 양단부에는 상기 전극모듈부(20)의 양단부에서 양측으로 더 길게 연장되어 전극모듈부(20)에 대한 해수의 유량을 균일하게 배분하기 위한 완충부(11)가 마련되어 있다.Both ends of the housing 10 are provided with buffering portions 11 for extending the both ends of the electrode module portion 20 to both sides to distribute the flow rate of the seawater to the electrode module portion 20 uniformly have.

여기서, 상기 완충부(11)의 길이는 상기 전극모듈부(20)의 직경보다 1 ~ 2배 이상의 길이를 갖는 것이 바람직하다.The length of the buffer part 11 is preferably 1 to 2 times longer than the diameter of the electrode module part 20.

그리고, 상기 하우징(10)의 배출단부에는 전기분해 과정에서 발생된 수소가스를 하우징(10) 외부로 배출시키기 위한 가스배출부(12)가 마련되어 있다.A gas discharge unit 12 for discharging the hydrogen gas generated in the electrolysis process to the outside of the housing 10 is provided at the discharge end of the housing 10.

상기 가스배출부(12)는 상기 하우징(10)의 단부 상단 외부에서 하우징(10)의 내부로 연통된 상태에서 하우징(10) 내부의 수소가스를 외부로 배출시킬 수 있도록 하는 노즐 등을 설치할 수 있을 것이다. The gas discharge portion 12 may be provided with a nozzle or the like for discharging the hydrogen gas in the housing 10 to the outside in a state of being communicated from the upper end of the end of the housing 10 to the inside of the housing 10 There will be.

이러한 구성에 따른 본 발명의 일 실시예인 복극식 전기분해 반응기는 음극판(21a1,21b1)과 양극판(21a2,21b2) 및 절연판(21a3,21b3) 순서로 반복하여 연속되는 길다란 띠 형상의 제1복극식전극(21a)과 제2복극식전극(21b)을 제작하고 이들 제1, 2복극식전극(21a,21b)을 서로 폭 방향으로 일정간격 이격되도록 하여 교대로 직립 배열하되 마주보는 서로 간의 극성이 서로 다르게 하여 배열한 복극식전극부(21)를 마련한 후 그 양단부에는 지지프레임(22)을 장착하고 그 중앙부에는 보조지지프레임(24)을 장착하며 나머지 노출된 부위에는 각각 보호커버(23)를 부착하여 전극모듈부(20)의 제작을 완성한다.The bipolar electrolytic reactor according to one embodiment of the present invention according to the present invention includes an anode plate 21a1, a cathode plate 21a2, a cathode plate 21b2, and an insulating plate 21a3, Electrode 21a and second bipolar electrode 21b are fabricated and these first and second bipolar electrodes 21a and 21b are alternately arranged in an upright manner so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the width direction, The support frame 22 is mounted on both ends of the electrode unit 21 and the auxiliary support frame 24 is attached to the center of the electrode unit 21. A protective cover 23 Thereby completing the fabrication of the electrode module unit 20. [

그리고, 상기 전극모듈부(20)를 하우징(10) 내부에 배치하고 별도의 도체 재질의 체결구(미도시)로 체결 고정시킨 다음 상기 체결구로 전원공급부(30)의 전선을 연결하여 외부 전원이 상기 전극모듈부(20)로 공급되도록 한다.The electrode module unit 20 is disposed inside the housing 10 and is fastened and fixed by a separate fastener (not shown). Then, the wires of the power supply unit 30 are connected to the fastener unit, To be supplied to the electrode module part (20).

이렇게 하우징(10)까지 조립된 상태에서 해당 배관(5)의 단락부에 설치하여 염소 생성 준비를 완료한다.In the assembled state up to the housing 10, it is installed in the short circuit portion of the pipe 5 to complete chlorine production preparation.

이러한 상태에서 상기 배관(5)을 통해 유입되는 해수가 전극모듈부(20)의 각 제1, 2복극식전극(21a,21b) 사이의 공간으로 흐르는 동안 해수에 전기분해가 이루어져 염소가 생성된다.In this state, while the seawater flowing through the pipe 5 flows into the space between the first and second bipolar electrodes 21a and 21b of the electrode module unit 20, electrolysis is performed on the seawater to generate chlorine .

즉, 전원공급부(30)로부터의 전원은 각 전극(21a1,21a2,21b1,21b2)의 양극에서 음극으로 흐르고 절연판(21a3,21b3)에서 전류 흐름이 차단되어 인접 이격되어 있는 전극으로 흐르는 과정을 거쳐 전반적으로 지그재그 흐름을 형성하게 되며, 이들 전극 사이로는 해수가 흐르는 동안 전기분해가 이루어져 해수 중의 소금은 소듐이온과 염소이온으로 전리되고 물은 수소이온과 수산이온으로 전리되며 이렇게 전리된 염소이온은 양극에서 산화되어 살균제의 주성분인 염소가 생성된다. That is, the power source from the power supply unit 30 flows from the anode of each of the electrodes 21a1, 21a2, 21b1, and 21b2 to the cathode, flows through the insulating plates 21a3 and 21b3 to the electrodes spaced apart from each other In general, the zig-zag flow is formed between the electrodes. During the flow of seawater, electrolysis is carried out. The salt in the seawater is converted into sodium ion and chlorine ion, and water is ionized into hydrogen ion and hydroxide ion. And chlorine, which is the main component of the bactericide, is produced.

이렇게 전극모듈부(20)로 전원을 공급하고 해수가 흐르는 동안 염소를 얻을 수 있게 되고 전기분해 과정 중 발생한 수소가스는 하우징(10)의 상부측으로 차오르다가 단부의 가스배출부(12)를 통해 외부로 배출시켜 원활한 전기분해가 가능하게 되도록 한다.In this way, chlorine can be obtained while supplying power to the electrode module unit 20 while the seawater is flowing, and the hydrogen gas generated during the electrolysis process goes up to the upper side of the housing 10 and flows through the gas discharge unit 12 at the end So that the electrolysis can be performed smoothly.

이러한 과정을 지속적으로 반복하면서 원하는 염소를 얻을 수 있게 되는 것이다. By repeating this process continuously, you can get the desired chlorine.

한편, 본 발명의 복극식 전기분해 반응기는 발라스트의 미생물을 사멸시키기 위한 용도 이외에 염소 생성이 필요한 다양한 분야에 적용시킬 수 있을 것이다. In addition, the bipolar electrolytic reactor of the present invention can be applied to various fields requiring chlorine production besides the purpose of killing microorganisms of ballast.

위와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 복극식 전기분해 반응기는 전극모듈부의 복극식전극에 대한 간격 조절을 행하고 이 복극식전극의 양단부 및 중앙부는 각각 지지프레임과 보조지지프레임으로 지지하여 보호커버로 감싸는 구조로 하는 동시에 그 외부에 다시 별도의 하우징으로 재차 감싸는 구조가 되도록 함으로써, 기본적으로 우회전류 누설을 최소화할 수 있게 되고, 또한, 하우징에 완충부를 마련하여 유량을 균일하게 배분할 수 있게 되며, 또한, 하우징 단부에 가스배출부를 마련하여 전기분해가 원활하게 이루어지게 되는 것이다. As described above, the bipolar electrolytic reactor according to an embodiment of the present invention adjusts the distance to the bipolar electrode of the electrode module unit, and both ends and the center of the bipolar electrode are supported by the support frame and the auxiliary support frame, So that the leakage of the bypass current can be minimized and the buffer can be provided in the housing to uniformly distribute the flow rate. In addition, In addition, a gas discharging portion is provided at the end portion of the housing to facilitate the electrolysis.

이상에서와 같이, 본 발명은 상기의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 이러한 실시예를 종래의 공지 기술과 단순히 조합 적용한 변형예는 물론 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 용이하게 변경하여 이용할 수 있는 모든 기술들은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, It should be understood that all of the techniques that can be easily changed and used by those skilled in the art are included in the technical scope of the present invention.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
5 : 배관 10 : 하우징
11 : 완충부 12 : 가스배출부
20 : 전극모듈부 21 : 복극식전극부
21a : 제1복극식전극 21a1 : 음극판
21a2: 양극판 21a3 : 절연판
21b : 제2복극식전극 21b1 : 음극판
21b2 : 양극판 21b3 : 절연판
22 : 지지프레임 23 : 보호커버
24 : 보조지지프레임 30 : 전원공급부
31 : 전선DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
5: piping 10: housing
11: buffer part 12: gas discharge part
20: electrode module part 21: polarized electrode part
21a: first bipolar electrode 21a1: negative electrode plate
21a2: Positive electrode plate 21a3: Insulating plate
21b: second bipolar electrode 21b1: negative electrode plate
21b2: Positive electrode plate 21b3: Insulating plate
22: support frame 23: protective cover
24: auxiliary support frame 30: power supply part
31: Wires

Claims (8)

해수가 흐르는 배관의 소정부위가 단락되고 이 단락된 부위에 방수 배치되어 상기 배관을 연결하는 하우징;
상기 하우징 내부에 설치되어 해수에 대한 전기분해를 수행하는 전극모듈부; 및
상기 전극모듈부로 전원을 공급하는 전원공급부;
를 포함하여 구성되는 복극식 전기분해 반응기에 있어서,
상기 전극모듈부는,
음극판과 양극판 및 절연판 순으로 반복되어 길이방향을 따라 길게 연장 복극식되는 복수의 제1복극식전극과, 상기 복수의 제1복극식전극들 사이에 일정간격 이격된 상태로 배치되되 상기 제1복극식전극과 인접되는 극성이 다르게 하여 음극판과 양극판 및 절연판이 반복하여 복극식 연결되는 제2복극식전극으로 이루어진 복극식전극부;
상기 복수의 복극식전극들 사이로 해수가 흐를 수 있도록 서로 일정간격 이격된 상태를 유지시키기 위해 상기 복극식전극부의 양단부를 감싸 지지하는 동시에 상기 전원공급부의 전원이 연결되는 한 쌍의 지지프레임; 및
상기 지지프레임과 동일 평면상을 이루며 상기 복극식전극부의 외부를 덮어씌우는 복수의 보호커버;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 복극식 전기분해 반응기. A housing in which a predetermined portion of a pipe through which seawater flows is short-circuited and waterproofed and disposed at the shorted portion to connect the pipe;
An electrode module unit installed in the housing to perform electrolysis on seawater; And
A power supply unit for supplying power to the electrode module unit;
Wherein the electrolytic cell is a bipolar electrode,
The electrode module unit includes:
A plurality of first bipolar electrodes repeatedly arranged in a longitudinal direction along the longitudinal direction, the first bipolar electrodes being repeatedly arranged in the order of the negative plate, the positive plate, and the insulator plate; A positive electrode unit comprising a negative electrode plate, a positive electrode plate, and a second positive electrode plate in which the positive electrode plate and the insulating plate are repeatedly bi-polarly connected to each other with a polarity adjacent to the electrode plate;
A pair of support frames enclosing both ends of the biased electrode unit to maintain a state of being spaced apart from each other by a predetermined distance so that seawater can flow between the plurality of biased electrodes, and the power of the power supply unit being connected; And
A plurality of protective covers that are flush with the support frame and cover the outside of the biased electrode unit;
Wherein the electrolytic cell is a cathode. 제1항에 있어서,
상기 복극식전극부의 중앙부를 감싸 지지하는 동시에 전극간의 전위차 발생을 억제하기 위한 보조지지프레임이 더 구비된 것을 특징으로 하는 복극식 전기분해 반응기.The method according to claim 1,
Further comprising an auxiliary support frame for supporting a central portion of the bipolar electrode unit and suppressing a potential difference between the electrodes. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지지프레임 및 보조지지프레임은 전극을 감싸 맞닿는 내측부는 전기전도도가 높은 금속으로 되고 그 외측부는 내화학성이 높은 금속으로 된 클래드 구조인 것을 특징으로 하는 복극식 전기분해 반응기.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the supporting frame and the auxiliary supporting frame have a cladding structure of a metal having a high electrical conductivity and a metal having a high chemical resistance. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지지프레임 및 보조지지프레임은 상기 복극식전극부의 각각의 전극 단부를 일정길이 덮어씌워 맞물린 상태로 결합될 수 있도록 상기 지지프레임 및 보조지지프레임의 해당 내측부에 상기 전극의 단부가 삽입되는 오목홈부가 마련된 구조로 된 것을 특징으로 하는 복극식 전기분해 반응기.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the support frame and the auxiliary support frame are formed such that the electrode ends of the biased electrode unit are overlapped with each other by a predetermined length so as to be engaged with each other, Wherein the electrolytic solution has a structure in which the electrolytic solution is prepared. 제1항에 있어서,
상기 각 복극식전극부의 인접셀 간의 간격인 절연판의 길이는 일정간격 이격된 제1, 2복극식전극의 각 전극 간의 간격의 5 ~ 10배 이상의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 복극식 전기분해 반응기.The method according to claim 1,
Wherein a length of the insulating plate, which is an interval between adjacent cells of each of the bipolar electrode units, is 5 to 10 times longer than the interval between the electrodes of the first and second bipolar electrodes spaced apart by a predetermined distance. 제1항에 있어서,
상기 하우징의 양단부에는 상기 전극모듈부의 양단부에서 양측으로 더 길게 연장되어 전극모듈부에 대한 유량을 균일하게 배분하기 위한 완충부가 마련된 것을 특징으로 하는 복극식 전기분해 반응기.The method according to claim 1,
Wherein both ends of the housing are provided with buffer portions for extending the both ends of both ends of the electrode module part to both sides to distribute the flow rate uniformly to the electrode module part. 제6항에 있어서,
상기 완충부의 길이는 상기 전극모듈부의 직경보다 1 ~ 2배 이상의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 복극식 전기분해 반응기.The method according to claim 6,
Wherein the length of the buffer part is 1 to 2 times longer than the diameter of the electrode module part. 제1항에 있어서,
상기 하우징의 배출단부에 전기분해 과정에서 발생된 수소가스를 하우징 외부로 배출시키기 위한 가스배출부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 복극식 전기분해 반응기.




The method according to claim 1,
Further comprising a gas discharge unit for discharging the hydrogen gas generated in the electrolysis process to the outside of the housing at the discharge end of the housing.




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