KR101564921B1 - Electrodialysis device for desalination containing metal fibers - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 금속섬유를 포함하여 전극이 설치되고 전극 사이에 공간이 형성되어 있는 농축실, 희석실, 음이온교환막 및 양이온교환막이 적층 된 해수에 포함된 이온을 제거하기 위한 금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 종래 플레이트 전극을 사용할 때보다 40% 감소 된 면적으로 제작하여 초기설비비의 감소가 가능하고, 금속섬유를 직소하여 전극제작 시 면적의 제어를 함으로써 낮은 전력소모와 높은 전류 효율을 나타냄으로써 성능 및 경제성이 향상된다.The present invention relates to an electrodialysis apparatus for desalting comprising metal fibers, and more particularly, to an electrodialysis apparatus for desalting, which comprises metal fibers, a concentrating chamber, a diluting chamber, an anion exchanging membrane, and a cation exchange membrane, To an electrodialysis apparatus for desalting containing metal fibers for removing ions contained in stacked seawater. According to the present invention, it is possible to reduce the initial equipment cost by making the area reduced by 40% compared with the conventional plate electrode, and by controlling the area when fabricating the electrode by fabricating the metal fiber, low power consumption and high current efficiency are exhibited Performance and economical efficiency are improved.

Description

금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석 장치{Electrodialysis device for desalination containing metal fibers}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electrodialysis device for desalination containing metal fibers,

본 발명은 금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 금속섬유가 포함된 전극이 지지체 내측 양단에 설치되고 양단의 전극 사이에 농축실, 희석실, 음이온교환막 및 양이온교환막이 적층 된 금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an electrodialysis apparatus for desalting comprising metal fibers, and more particularly, to an electrodialysis apparatus for desalting comprising metal fibers, And an electrodialyser for desalting comprising the laminated metal fibers.

일반적으로 해수의 담수화는 증발법(다단 플래시증발법, 다중효용증발법, 증기압축법), 역삼투막법, 냉동법, 전기투석법 등이 있으며 해수의 담수화에는 역삼투막법과 전기투석법이 주로 사용되고 있다. In general, desalination of seawater includes evaporation method (multi-stage flash evaporation method, multi-utility evaporation method, vapor compression method), reverse osmosis membrane method, freezing method, electrodialysis method, and reverse osmosis membrane method and electrodialysis method are mainly used for seawater desalination.

역삼투막에 의한 해수의 담수화는 해수(TDS 35,000ppm)를 담수화하기 위해 삼투암 25기압(atm)의 2배 이상의 압력으로 운전해야하기 때문에 높은 동력비와 높은 막 교환비용이 소모되는 문제점이 있으며, 증발법이나 냉동법의 경우도 높은 에너지 비용이 소모되는 문제점이 있다.Desalination of seawater by the reverse osmosis membrane requires high power ratio and high membrane exchange cost because it is necessary to operate at a pressure of more than 2 times of the osmotic pressure of 25 atm in order to desalinate seawater (TDS 35,000ppm) And a high energy cost is also consumed in the case of the freezing method.

전기투석장치는 음이온교환막과 양이온교환막을 일정공간을 두고 교대로 배열하고, 상기 교대로 배열된 음이온교환막과 양이온교환막들 사이의 공간들을 원수용액이 교호로 분리되어 통과하는 희석실 수로와 농축실 수로로 형성한 투석함체를 형성하며, 상기 투석함체의 양단에 직류를 공급하는 직류공급장치를 구비한다.The electrodialysis apparatus has an anion exchange membrane and a cation exchange membrane arranged alternately with a certain space, and the spaces between the alternately arranged anion exchange membrane and the cation exchange membranes are divided into a dilution chamber channel and a concentration chamber channel, And a direct current supplying device for supplying direct current to both ends of the dialysis enclosure.

상기 전기투석장치의 선행기술들로는, 한국등록특허 10-0561189호에는 투석회로 형식에 따라 선택적으로 수 개의 내, 외측 통수공들이 구비되는 수 개의 음, 양이온교환막과 스페이서를 갖고 중앙부 한 점 압착식 수지탑으로 조립되는 수 개의 셀 유니트의 조합으로 구성되는 소형 전기투석조와; 상기 전기투석조의 상하부 전극판에 직류전압을 공급하는 직류공급장치와; 상기 전기투석조의 희석액, 농축액 및 세척액 토출구를 각각 희석액 배출라인과 농축액 배출라인과 세척액 배출라인들에 대하여 토출수로 전환장치에 의하여 미리 입력된 제어값에 의하여 정상투석모드와 세척투석모드와 역전투석반복모드로 반복 순차제어하는 정상모드제어부와 세척모드제어부와 역전모드제어부를 구비하는 작동제어장치를 구비함을 특징으로 하는 투과막형 전기투석조를 이용한 해수담수화장치를 제공하고 있다.As a prior art of the electrodialyser, Korean Patent Registration No. 10-0561189 discloses an electrodialysis apparatus having a plurality of negative, cation exchange membranes and spacers, each of which has several inner and outer water supply holes selectively in accordance with a dialysis circuit type, A small electrodialyzer comprising a combination of several cell units assembled into a tower; A direct current supplying device for supplying a direct current voltage to upper and lower electrode plates of the electrodialyser; The dialyzate, concentrated liquid, and washing liquid discharge port of the electrodialyzer are discharged to the diluting liquid discharge line, the concentrated liquid discharge line, and the washing liquid discharge lines, respectively, by the control value preliminarily inputted by the switching device, And an operation control device including a normal mode control unit, a washing mode control unit, and a reverse mode control unit for repeatedly and sequentially controlling the operation mode and the repetitive mode of the seawater desalination apparatus.

또한, 한국등록특허 10-0899290호에는 해수나 해양 심층수를 염추출실 내부에 설치된 탈염실로 공급하면서 탈염실 외부에 설치된 양극과 음극에 정류기로부터 직류전기를 인가하여 탈염실에 전기장을 형성하면 전기영동에 의하여 양이온은 음극 쪽의 양이온교환 격막을 투과하여 염추출실로 이동하게 되며, 음이온은 양극 쪽의 음이온교환 격막을 투과하여 염추출실로 이동하게 되면서 탈염실의 염분은 탈염처리되는 해수에 함유되어 있는 염분을 전기적인 인력에 의해서 염분을 추출하여 탈염하는 장치를 제공하고 있다.In addition, Korean Patent No. 10-0899290 discloses a method in which when a seawater or a deep seawater is supplied into a desalting chamber provided in a salt extraction chamber while a direct current is applied from a rectifier to an anode and a cathode provided outside the desalination chamber to form an electric field in the desalting chamber, , The cation moves to the salt extraction chamber through the cation exchange membrane on the cathode side and the anion passes through the anion exchange membrane on the anode side to the salt extraction chamber and the salt in the desalination chamber is contained in the desalted seawater There is provided an apparatus for desalting salt by extracting salinity by an electrical attraction.

종래의 전기투석법의 경우 해수로부터 염분 제거율은 우수하지만 일반적으로 플레이트 전극을 사용하기 때문에 유로의 위쪽으로 갈수록 이온의 농도가 감소하여 불필요한 전력소모가 많은 문제점이 있다.In the case of the conventional electrodialysis method, the salt removal rate from seawater is excellent, but since the plate electrode is generally used, the concentration of ions decreases toward the upper side of the flow path, which causes a problem of unnecessary power consumption.

한국등록특허 10-0561189호Korean Patent No. 10-0561189 한국등록특허 10-0899290호Korean Patent No. 10-0899290

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 직조 된 금속섬유를 전기투석공정의 전극으로 사용하고 농축실 및 희석실의 공간에 형성된 유로를 사용함으로써 기존 플레이트 전극을 사용하는 것보다 전력소모의 감소 및 이온의 제거 효율이 향상된 것을 특징으로 하는 금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an electrodeposition method in which woven metal fibers are used as electrodes in an electrodialysis process, Which is characterized in that the consumption of water and the removal efficiency of ions are improved, and an object thereof is to provide an electrodialysis apparatus for desalting containing a metal fiber.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일면에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides, in one aspect,

금속 섬유로 이루어진 전기투석 장치에 있어서,An electrodialysis device comprising metal fibers,

유로의 흐름에 따라 지지체(1), 양극판(2), 농축실(3), 음이온교환막(4), 희석실(5), 양이온교환막(6), 농축실(3), 음극판(7) 및 지지체(1)가 순차적으로 적층 된 적층체로 이루어지되,The anode 1 and the cathode 2 are connected to the cathode 3 and the anion exchange membrane 4 and the dilution chamber 5, the cation exchange membrane 6, the concentration chamber 3, the cathode plate 7, And a support (1) are sequentially laminated,

상기 음이온교환막(4), 희석실(5), 양이온교환막(6) 및 농축실(3)은 반복 구조로서 복수 조가 더 설치될 수 있고,The anion exchange membrane 4, the dilution chamber 5, the cation exchange membrane 6, and the concentration chamber 3 may have a plurality of repeating structures,

상기 농축실(3) 및 희석실(5)은 내부에 공간이 형성되어 유로를 제공하고,The concentrating chamber (3) and the dilution chamber (5) are provided with a space therein to provide a flow path,

상기 적층체는 원수, 농축수 및 희석수의 통로를 형성하는 별도의 홀들이 상부 또는 하부에 형성된 것을 특징으로 하는 금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석 장치를 제공한다.Wherein the laminates are formed on the upper or lower part of the plate to form a passage for the raw water, the concentrated water and the diluted water.

본 발명에 따르면 종래 플레이트 전극을 사용할 때보다 금속섬유가 포함된 전극 사용 시 40% 감소 된 면적으로 제작하여 초기설비비의 감소가 가능하고, 금속섬유가 포함된 전극 사용 시 전기투석장치의 면적 제어가 가능하여 전력소모가 적고 전류 효율이 개선된다.According to the present invention, it is possible to reduce the initial facility cost by using an electrode having a metal fiber in a reduced area of 40% when using an electrode including a metal fiber, and to control the area of the electrodialysis device Thereby reducing power consumption and improving current efficiency.

도 1은 장치의 구조와 원수, 농축수 및 희석수의 유동흐름도를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 담수화용 전기투석장치의 결합 측면도.
도 3은 담수화용 전기투석장치의 전극부 평면도.
도 4는 본 발명의 'U'자 형태의 홀 확대 평면도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded perspective view showing a structure of a device and a flow chart of raw water, concentrated water, and dilution water; FIG.
2 is an assembled side view of an electrodialysis apparatus for desalination.
3 is a plan view of an electrode part of an electrodialysis unit for desalination.
4 is a plan view of a hole enlarged in a 'U' shape according to the present invention.

본 발명은, 일면에 있어서,The present invention, in one aspect,

금속 섬유로 이루어진 전기투석 장치에 있어서,An electrodialysis device comprising metal fibers,

유로의 흐름에 따라 지지체, 양극판, 농축실, 음이온교환막, 희석실, 양이온교환막, 농축실, 음극판 및 지지체가 순차적으로 적층 된 적층체로 이루어지되,A cathode plate, a concentrating chamber, an anion exchange membrane, a dilution chamber, a cation exchange membrane, a concentrating chamber, an anode plate, and a support are sequentially stacked in accordance with the flow of the flow path,

상기 음이온교환막, 희석실, 양이온교환막 및 농축실은 반복 구조로서 복수 조가 더 설치될 수 있고,The anion exchange membrane, the dilution chamber, the cation exchange membrane, and the concentration chamber may have a plurality of repeating structures,

상기 농축실 및 희석실은 내부에 공간이 형성되어 유로를 제공하고,Wherein the concentrating chamber and the diluting chamber are provided with a space therein to provide a flow path,

상기 적층체는 원수, 농축수 및 희석수의 통로를 형성하는 별도의 홀들이 상부 또는 하부에 형성된 것을 특징으로 하는 금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석 장치를 제공한다.Wherein the laminates are formed on the upper or lower part of the plate to form a passage for the raw water, the concentrated water and the diluted water.

이하, 본 발명에 따른 금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석장치에 대하여 첨부된 도면을 참고하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an electrodialysis apparatus for desalting containing metal fibers according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 전기투석장치는 도 1 및 도 2에 예시한 바와 같이 유로의 흐름에 따라 지지체(1), 양극판(2), 농축실(3), 음이온교환막(4), 희석실(5), 양이온교환막(6), 농축실(3), 음극판(7) 및 지지체(1)가 순차적으로 적층된 적층체로 이루어진다.1 and 2, the electrodialysis apparatus according to the present invention includes a support 1, a positive electrode plate 2, a concentration chamber 3, an anion exchange membrane 4, a dilution chamber 5, A cation exchange membrane 6, a concentration chamber 3, a cathode plate 7, and a support 1 are sequentially laminated.

상기 음이온교환막(4), 희석실(5), 양이온교환막(6) 및 농축실(3)은 반복 구조로서 복수 조가 더 설치될 수 있다.The anion exchange membrane (4), the dilution chamber (5), the cation exchange membrane (6), and the concentration chamber (3)

상기 적층체의 결합방법은 지지체(1)에 구멍을 내어서 볼트와 너트로 조이는 방식으로 액밀하게 고정결합시키는 것이 바람직하다. 그러나 적층체를 고정하는 다른 다양한 방법을 채택할 수 있다.It is preferable that the method of bonding the laminate is such that the support body 1 is pierced and tightly bonded by a bolt and a nut in a liquid-tight manner. However, various other methods of fixing the laminate can be adopted.

상기 지지체는 원수 및 농축수가 유입되는 지지체와 농축수 및 희석수가 배출되는 지지체로 구성되어 있다.The support comprises a support into which raw water and concentrated water are introduced, and a support to which concentrated water and dilute water are discharged.

원수 및 농축수가 유입되는 지지체는 하단에 홀이 형성되고 농축수 및 희석수가 배출되는 지지체는 상단에 홀이 형성되어 유로를 제공한다. The supporter through which the raw water and the concentrated water are introduced has a hole at the lower end thereof, and the support body through which the concentrated water and the dilution water are discharged is provided with a hole at the upper end thereof to provide a flow path.

원수 및 농축수는 펌프(미도시)에 의해 유입되고, 적층체를 통과하여 반응을 거친 농축수나 희석수는 지지체(1)의 배출구(홀)를 통하여 배출되되 처리된 희석수가 배출되는 지지체의 배출구(홀)에 설치된 전기전도도 또는 TDS 측정센서를 통해 이온제거효율이 측정될 수 있다.The raw water and the concentrated water are introduced by a pump (not shown), and the concentrated water or diluted water passing through the laminate is discharged through the discharge hole (hole) of the support body 1, The ion removal efficiency can be measured through an electrical conductivity or TDS measurement sensor installed in the hole (hole).

양극판(2) 및 음극판(7)은 도 3에 나타낸 바와 같이 전극부(10)로 이루어져 있다.The positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 7 are composed of the electrode portion 10 as shown in Fig.

상기 전극부(10)는 상부의 음극(-) 또는 양극(+)의 전극(11), 상기 전극의 하층에 접하고 금속 섬유로 직조 된 금속 섬유망(12) 및 금속 섬유망 하부에 형성된 홀(13)들로 구성되어 이루어진다.The electrode unit 10 includes an electrode 11 on the negative (-) or positive (+) electrode on the upper side, a metal fiber net 12 that is in contact with a lower layer of the electrode and is woven with metal fibers, 13).

상기 전극부(10)는 홀(13) 내에 O링(14)이 설치되는 것을 더 포함할 수 있다.The electrode unit 10 may further include an O-ring 14 installed in the hole 13.

상기 O링(14)은 원수, 농축수 및 희석수의 혼입을 방지하고 금속 섬유망에 원수, 농축수 및 희석수가 직접적으로 접촉되지 않게 하여 전류의 누전을 방지할 수 있다.The O-ring 14 prevents mixing of raw water, concentrated water, and dilution water, and prevents raw water, concentrated water, and dilution water from directly coming into contact with the metal fiber net, thereby preventing current leakage.

상기 양극판(2) 및 음극판(7)의 금속 섬유망은 Ti, Al, Ni, Cu 및 STS 중 선택된 단일의 금속성분을 직조하여 사용하는 것이 바람직하고, 특히 STS를 사용하는 것이 가장 바람직하다.The metal fiber net of the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 7 is preferably used by weaving a single metal component selected from Ti, Al, Ni, Cu and STS, and it is most preferable to use STS.

상기 전극부는 상부의 음극상기 농축실(3)에 형성된 공간은 농축수에 유로를 제공하고 희석실에 형성된 공간은 희석수에 유로를 제공한다.The upper portion of the electrode portion is provided with a space formed in the concentrating chamber (3), and a space formed in the dilution chamber provides a flow path to the dilution water.

상기 농축실(3) 및 희석실(5)의 공간의 크기는 장치의 크기에 따라 변할 수 있으며, 0.6~9.36cm3의 크기로 제작하는 것이 바람직하다.The size of the space of the concentration chamber 3 and the dilution chamber 5 may vary according to the size of the apparatus, and it is preferable that the size of the space is 0.6 to 9.36 cm 3 .

상기 적층체는 원수, 농축수 및 희석수의 통로를 형성하는 별도의 홀들이 상부 또는 하부에 형성된다.The laminate is formed at the upper portion or the lower portion with separate holes for forming the passages of the raw water, the concentrated water and the diluted water.

상기 농축실(3) 및 희석실(5)의 홀(13)의 직경은 장치의 크기에 따라 변할 수 있으며, 0.6~1.5cm의 크기로 제작하는 것이 바람직하다.The diameter of the holes 13 of the concentrating chamber 3 and the dilution chamber 5 may vary according to the size of the apparatus and is preferably formed to a size of 0.6 to 1.5 cm.

상기 농축실(3) 및 희석실(5)의 홀들 중 일부는 도 4에 구체적으로 예시한 바와 같이 "U" 자 형태의 홀(15)로 이루어져 내부에 형성된 공간과 연통되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that some of the holes of the concentrating chamber 3 and the dilution chamber 5 are formed of the holes 15 of the "U" -shaped shape as illustrated in Fig. 4 and communicate with the space formed therein Do.

상기 음이온교환막(4) 및 양이온교환막(6)은 장치의 크기에 따라 막의 크기가 변할 수 있다.The size of the anion exchange membrane 4 and the cation exchange membrane 6 may vary depending on the size of the apparatus.

이하, 금속섬유를 포함한 담수화용 전기투석장치에서 탈염의 과정 및 원리에 대해 설명한다.Hereinafter, the process and principle of desalination in an electrodialysis apparatus for desalting containing metal fibers will be described.

원수 및 농축수는 펌프(미도시)에 의해 유입되고, 적층체를 통과하여 반응을 거친 농축수나 희석수는 지지체(1)의 배출구(홀)를 통하여 배출된다. The raw water and the concentrated water are introduced by a pump (not shown), and the concentrated water or diluted water passing through the laminate is discharged through the discharge hole (hole) of the support body 1.

원수 및 농축수가 펌프로 농축실(3) 및 희석실(5)에 공급되고, 정류기로부터 직류전기를 양극과 음극에 인가하면 전기장이 형성되어 전기영동에 의해 희석실에서 원수의 (+)이온은 음이온교환막을 투과하고 원수의 (-)이온은 양이온교환막을 투과하여 희석수가 생성되고 농축실의 농축수에 이온이 축적된다.The raw water and the concentrated water are supplied to the concentration chamber (3) and the dilution chamber (5) by the pump. When the direct current is applied from the rectifier to the anode and cathode, an electric field is formed. Exchange membrane and the (-) ions of the raw water permeate through the cation-exchange membrane to produce diluted water, and ions are accumulated in the concentrated water of the concentrating chamber.

양극판 및 음이온교환막의 적층으로 공간이 형성된 농축실은 (+)이온이 농축되고 음극판 및 양이온교환막의 적층으로 공간이 형성된 농축실은 (-)이온이 농축되며 음이온교환막과 양이온교환막 사이에 존재하는 농축실은 (+)이온과 (-)이온이 농축될 수 있다. (+) Ion is concentrated in the concentrated chamber where the space is formed by the lamination of the positive electrode plate and the anion exchange membrane, and the negative electrode plate and the positive ion exchange membrane are concentrated in the concentrated chamber where the space is formed by the lamination of the negative electrode plate and the cation exchange membrane, +) Ion and (-) ion can be concentrated.

전극에 의해 적층체가 정기장을 형성하면 전기영동에 의해서 희석실(5)을 투과하는 원수에 함유된 양이온(Na+, K+, Ca2 +, Mg2 +, Fe2 2 +등)은 음극쪽의 양이온교환막(6)을 투과하여 농축실(3)로 이동하고, 음이온(Cl-, Br-, NO3 -, SO4 2 -, HCO3 -등)은 양극쪽의 음이온교환막(4)을 투과하여 농축실(3)로 이동하는 과정을 통해 해수에 포함된 이온이 제거된다.(Na + , K + , Ca 2 + , Mg 2 + , Fe 2 2 + and the like) contained in the raw water permeating the dilution chamber 5 by electrophoresis, when the laminate forms a regular field by the electrode, (Cl - , Br - , NO 3 - , SO 4 2 - , HCO 3 -, and the like) permeate through the cation exchange membrane (6) of the anode side to the concentration chamber (3) And the ions contained in the seawater are removed through the process of moving to the concentrating chamber (3).

처리된 희석수가 배출되는 지지체의 배출구(홀)에 전기전도도 또는 TDS 측정센서를 설치하여 이온제거효율을 측정하고, 필요에 따라 세척을 수행하는 것이 바람직할 수 있다.It may be desirable to provide an electrical conductivity or TDS measurement sensor at the outlet (hole) of the support through which the treated diluted water is discharged to measure the ion removal efficiency and perform cleaning if necessary.

특히, 장시간 담수화가 진행되면 이온의 제거효율이 감소하므로 상기 농축실(3)의 이온제거효율은 전기전도도 또는 TDS측정센서를 통하여 지속적으로 측정하고 그 측정 결과를 판단하여 세척을 자동으로 진행하는 것이 더욱 바람직할 수 있다.Particularly, when the desalination is prolonged for a long period of time, the ion removal efficiency is decreased. Therefore, the ion removal efficiency of the concentration chamber 3 is continuously measured through the electrical conductivity or TDS measurement sensor, May be more preferable.

측정 결과에 따라 양극판(2)에는 음(-)극의 전압이, 상기 음극판(7)에는 양극(+)의 전압이 인가되면 세척이 진행된다.According to the measurement result, the positive (+) pole voltage is applied to the positive electrode plate 2, and the positive (+) voltage is applied to the negative electrode plate 7.

이하, 원수, 농축수 및 희석수의 흐름에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the flow of the raw water, the concentrated water and the diluting water will be described in detail.

원수는 적층체 하부에 형성된 한 방향의 홀들과 희석실을 통과한다.The raw water passes through the holes in one direction formed in the lower part of the laminate and the dilution chamber.

더욱 구체적으로, 원수는 상기 지지체(1), 양극판(2), 농축실(3), 음이온교환막(4), 희석실(5), 양이온교환막(6) 및 농축실(3)의 하부에 형성된 홀을 통하여 이동한다.More specifically, the raw water is formed in the lower part of the support 1, the cathode plate 2, the concentration chamber 3, the anion exchange membrane 4, the dilution chamber 5, the cation exchange membrane 6 and the concentration chamber 3 Through the hole.

농축수는 해수를 포함하고 적층체 하부에 형성된 별도의 한 방향의 홀들에서 유입되고 농축실(3)에서 분기 되어 하부 및 상부에 형성된 별도의 한 방향의 홀들을 통과하여 이동하며 전압이 인가될 때 전류의 효율을 높일 수 있다.The concentrated water includes seawater, flows in separate one-direction holes formed in the lower portion of the laminate, branches in the concentration chamber 3, passes through the holes in the other one direction formed at the lower portion and the upper portion, The efficiency of the current can be increased.

구체적으로, 농축수는 지지체(1), 양극판(2) 및 농축실(3)을 경유하여 농축실(3), 음이온교환막(4), 희석실(5), 양이온교환막(6) 및 농축실(3)의 하부에 형성된 별도의 홀을 통하여 이동하거나 또는 농축실(3) 내부에 형성된 공간을 통하여 하부의 홀과 대각하는 상부에 형성된 홀로 유입되어 농축실(3), 음이온교환막(4), 희석실(5), 양이온교환막(6), 농축실(3), 음극판(7) 및 지지체(1)의 상부에 형성된 홀을 통하여 이동한다.Concretely, the concentrated water flows through the concentrate chamber 3, the anion exchange membrane 4, the dilution chamber 5, the cation exchange membrane 6 and the concentrating chamber 3 via the support 1, the positive electrode plate 2, (3), the anion exchange membrane (4), the anion exchange membrane (4), the anion exchange membrane (4), and the anion exchange membrane Through the holes formed in the upper part of the dilution chamber 5, the cation exchange membrane 6, the concentration chamber 3, the cathode plate 7 and the support body 1.

한편, 희석수는 희석실 내부에 형성된 공간을 통과한 원수로부터 생성되며, 원수에 대각하는 상부에 형성된 한 방향의 홀들 및 희석실(5)을 통과한다.On the other hand, the dilution water is generated from the raw water that has passed through the space formed in the dilution chamber, and passes through the one directional holes formed in the upper portion diagonal to the raw water and the dilution chamber (5).

구체적으로, 희석실(5), 양이온교환막(6), 농축실(3), 음이온교환막(4), 희석실(5), 양이온교환막(6), 농축실(3), 음극판(7) 및 지지체(1)의 상부에 형성된 별도의 홀을 통하여 이동하되, 원수와 희석수의 홀은 대각하는 위치에 있다.Specifically, the dilution chamber 5, the cation exchange membrane 6, the concentration chamber 3, the anion exchange membrane 4, the dilution chamber 5, the cation exchange membrane 6, the concentration chamber 3, the cathode plate 7, Is moved through a separate hole formed in the upper part of the supporting body (1), and the holes of the raw water and the diluting water are in diagonal positions.

또한, 농축수와 원수 및 희석수의 유입되는 통로와 배출되는 통로가 서로 분리되어 있고 농축실(3)과 희석실(5) 사이에도 교차 흐름이 없어서 농축수와 원수 및 희석수의 혼합이 방지된다.In addition, there is no cross flow between the concentrating chamber (3) and the dilution chamber (5) because the passage through which the concentrated water, the raw water and the dilution water are introduced and the discharge passage are separated from each other, do.

이상, 본 발명은 구체적인 실시형태를 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명에 해당 기술 분야에서 통상을 지식을 가진 자에 의해 아래에 기재될 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경이 가능하다.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 embodiments, but, on the contrary, Various modifications and changes may be made in the present invention by adding, changing, deleting, or adding components.

1 : 지지체 2 : 양극판
3 : 농축실 4 : 음이온교환막
5 : 희석실 6 : 양이온교환막
7 : 음극판 10 : 전극부
11 : 전극 12 : 금속망
13 : 홀 14 : O링
15 : 'U'자 형태의 홀1: Support body 2: Positive electrode plate
3: concentration chamber 4: anion exchange membrane
5: Dilution chamber 6: Cation exchange membrane
7: cathode plate 10: electrode part
11: electrode 12: metal mesh
13: Hall 14: O-ring
15: 'U' shaped hole

Claims (6)

금속 섬유로 이루어진 전기투석 장치에 있어서,
유로의 흐름에 따라 지지체, 양극판, 농축실, 음이온교환막, 희석실, 양이온교환막, 농축실, 음극판 및 지지체가 순차적으로 적층된 적층체로 이루어지되,
상기 음이온교환막, 희석실, 양이온교환막 및 농축실은 반복 구조로서 복수 조가 더 설치될 수 있고,
상기 양극판 및 음극판은 금속 섬유를 포함하는 전극부로 이루어지며,
상기 전극부는 상부의 음극(-) 또는 양극(+)의 전극, 상기 전극의 하층에 접하고 금속 섬유를 직조 된 금속 섬유망, 및 금속 섬유망 하부에 형성된 O링 형상의 홀들이 포함되고,
상기 O링은 원수, 농축수 및 희석수의 혼입을 방지하고 금속 섬유망에 원수, 농축수 및 희석수가 직접적으로 접촉되지 않게 하여 전류의 누전을 방지하며,
농축실 내에 누적된 이온은 전기전도도 또는 TDS측정센서를 통하여 지속적으로 측정하고 그 측정 결과를 판단하여 자동으로 상기 양극판에는 음(-)극을, 상기 음극판에는 양(+)극을 공급하여 세척되고,
상기 농축실 및 희석실은 내부에 공간이 형성되어 유로를 제공하며,
상기 적층체는 원수, 농축수 및 희석수의 통로를 형성하는 별도의 홀들이 상부 또는 하부에 형성되고 원수는 적층체 하부에 형성된 한 방향의 홀들 및 희석실을 통과하고, 희석수는 희석실 내부에 형성된 공간을 통과한 원수로부터 생성되며, 원수에 대각하는 상부에 형성된 한 방향의 홀들 및 희석실을 통과하고, 농축수는 적층체 하부에 형성된 별도의 한 방향의 홀들에서 유입되고 농축실에서 분기 되어 하부 및 상부에 형성된 별도의 한 방향의 홀들에서 유입되고 농축실에서 분기되어 하부 및 상부에 형성된 별도의 한 방향의 홀들을 통과하는 것을 특징으로 하는 금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석 장치.An electrodialysis device comprising metal fibers,
A cathode plate, a concentrating chamber, an anion exchange membrane, a dilution chamber, a cation exchange membrane, a concentrating chamber, an anode plate, and a support in this order,
The anion exchange membrane, the dilution chamber, the cation exchange membrane, and the concentration chamber may have a plurality of repeating structures,
Wherein the positive electrode plate and the negative electrode plate are made of an electrode portion including metal fibers,
The electrode portion includes an upper negative electrode (-) or a positive electrode (+), a metal fiber net that is in contact with a lower layer of the electrode, and a metal fiber net, and O-
The O-ring prevents mixing of raw water, concentrated water, and dilution water, prevents direct contact of raw water, concentrated water, and dilution water to the metal fiber net,
Ions accumulated in the concentrating chamber are continuously measured through an electric conductivity or TDS measurement sensor, and a negative (-) electrode is automatically supplied to the positive electrode plate and a positive (+) electrode is supplied to the positive electrode plate ,
Wherein the concentrating chamber and the diluting chamber are provided with a space therein to provide a flow path,
The laminated body has separate holes formed on its upper portion or lower portion to form passages of raw water, concentrated water and diluted water, and the raw water passes through holes in one direction and a dilution chamber formed in the lower portion of the laminate, And passes through the one-directional holes formed in the upper portion diagonal to the raw water and the dilution chamber, and the concentrated water flows into the holes in the other one direction formed in the lower portion of the laminate, And flows through separate one-direction holes formed in the lower part and the upper part, and is branched in the concentration chamber and passes through separate one-direction holes formed in the lower part and the upper part. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 농축실 및 희석실의 홀들 중 일부는 "U" 자 형태의 홀로 이루어져 내부에 형성된 공간과 연통 되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석 장치.The method according to claim 1,
Wherein some of the holes of the concentrating chamber and the dilution chamber are formed of a "U" -shaped hole, and have a structure communicating with a space formed therein. 삭제delete 삭제delete
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