KR101632234B1

KR101632234B1 - 전극 블록과 이 블록을 사용한 유체 개질 처리 장치

Info

Publication number: KR101632234B1
Application number: KR1020117020821A
Authority: KR
Inventors: 마사타케 치바; 이쿠오 치바; 히사노리 타카하시
Original assignee: 산코 코교 카부시키카이샤; 마사타케 치바; 이쿠오 치바; 히사노리 타카하시
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2016-06-21
Also published as: EP2394965A1; US20110290640A1; US8778161B2; EP2394965B1; EP2394965A4; WO2010089800A1; KR20110134405A

Abstract

본 발명은 설치 장소도 적게 차지하고, 배관 막힘도 없고, 현장 조정도 획일적으로 행할 수 있고, 더구나 약품 사용을 제로로 하거나 또는 사용한다고 해도 이를 최소한으로 하고, 잡균 처리도 가능하며, 물을 비롯한 모든 유체의 정화·개질을 행할 수 있는 획기적인 유체 개질 처리 장치를 제공하는 것을 그 기술 과제로 한다.
(a) 정화 전의 유체를 도입하는 도입구(14) 및 정화 후의 유체를 유출시키는 유출구(15)를 구비한 유체 정화용 용기(10)와,
(b) 상기 용기(10) 내에 수납된 1 내지 복수 쌍의 교류 인가 전극(3a, 3b)과,
(c) 상기 교류 인가 전극(3a, 3b)의 외주를 둘러싸도록 배치된 통상의 접지 전극(3d)과,
(d) 교류 인가 전극(3a, 3b)에 접속되어, 전극(3a, 3b)의 극성을 전환하는 극성 전환 스위칭 회로(2)와,
(e) 유체 처리중의 교류 인가 전극(3a, 3b) 사이에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(SR)를 갖고, 상기 전류 검출부(SR)에서 검출된 전류값을 일정하게 유지하는 정전류 전원(1)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

전극 블록과 이 블록을 사용한 유체 개질 처리 장치{ELECTRODE BLOCK AND FLUID REFORMER USING THE ELECTRODE BLOCK}

본 발명은 상수돗물은 물론, 불순물인 전해질 물질이나 유기물을 포함하는 오염이 진행된 물(예를 들어, 선박의 밸러스트로서 사용되는 수생 생물을 포함한 바닷물, 패류 등의 해산물을 세정한 세균 함유 세정수, 목장의 송아지에게 준 우유 등의 지방분이나 유기물을 포함한 세정 배수)을 비롯한 각종 유체(예를 들어, 중·하수 외)의 개질 처리 장치에 관한 것이고, 더 자세하게는, 공장 내를 순환하는 공조용 냉각수(온수도 포함한다)나 보일러에 공급되는 물, 공장에 공급되는 공업용수, 수돗물, 실내의 가습용 물 등의 상수돗물, 중수돗물(수세 화장실 물, 산업 폐수 재생 물, 빗물 등), 공업용 배수나 하천수의 하수돗물은 물론, 온천이나 24시간 목욕탕의 목욕 온수 또는 우물물, 경수에서 연수, 또는 양식용으로서 순환하여 사용하는 오물을 포함한 바닷물이나 반복 사용하는 기름류 등도 개질할 수 있는 유체의 유체 개질 처리 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 종래예의 하나인 공장 내의 공조용 냉각수는 순환하여 사용되지만, 그 동안에 쓰레기나 먼지, 다른 것이 혼입된다. 불용성인 것은 순환 중에 여과기 등으로 여과·제거되지만, 그 중 수용성 물질이 순환수 내로 용해되고, 특히 Ca나 Mg와 같은 것은 시간 경과와 함께 산화되어 배관 내에 스케일로서 석출·퇴적하여 배관이나 펌프류 등의 기기류를 막는다는 문제가 있었다. 또한, 여러가지 잡균(예를 들어, 대장균이나 레지오넬라균, 폐렴이나 기관지염을 발생시키는 호흡기계의 세균)도 순환수 내에서 번식하고, 이들이 공조구로부터 실내로 방출되고, 이들이 원인이 되는 병(설사나 복통, 폐렴)도 발생했다. 그 이외에 밸러스트 물에 의한 해양 오염[밸러스트 물은 선박의 밸러스트로서 사용되는 바닷물로, 무적재로 출항할 때, 그 출항지에서 항구의 바닷물을 밸러스트 탱크에 싣고, 기항에서 짐을 적재하는 대신에 동일한 양(等量)을 선외(船外)로 배출한다. 이 배출 바닷물 속에 출항지의 수생 생물이 포함되고, 외래종으로서 기항에 뿌려지고, 기항의 생태계에 영향을 준다는 문제], 해산물의 세정수에 의한 오염, 지방분이나 유기물을 포함하는 세정수에 의한 오염 등을 들 수 있다.

마찬가지로, 24시간 목욕탕이나 도시형 온천도 수돗물이나 온천을 순환하여 사용하는 것이며, 본래, 물(특히 온천수)에 포함되어 있는 미네랄 분이나 입욕자의 땀에 포함되어 있는 전해질 물질(Na와 같은 금속 이온), 또는 유기물, 또한 낙하 세균이나 입욕자에게서 배출되는 잡균이 번식하여, 수질이 급속히 저하한다는 문제가 있었다. 또한, 양식용으로서 순환하여 사용하는 바닷물도 마찬가지로, 수조 중에 자라는 물고기의 배설물이나 번식하는 잡균, 혼입하는 불순물에 의해 점차 수질이 악화되고, 양식 물고기의 생존율이 저하한다는 문제도 있었다.

따라서, 공장 배수나 대욕탕의 목욕 온수 등의 개질 등에서는, 약품(차아염소산이나 과망간산 칼륨과 같은 강력한 살균제[산화제]) 등을 가하거나 대규모의 폭기(曝氣) 장치 등을 사용하여 행하고 있지만, 이 방식은 고가, 큰 공간이 필요하다는 문제점이 있어 쉽게 사용할 수 없었다. 특히, 도시형 온천과 같은 대형 욕조를 순환하는 온수, 또는 가정용 24시간 목욕탕과 같은 시설·설비에는 강력한 살균제[산화제] 등을 가하는 것은 불가능하고, 대형 처리 설비를 도입하는 것도 곤란했다.

대형 처리 설비를 대신하여 이러한 용도에 사용되는 장치로서, 일본 특허 제2623204호, 제2611080호, 제2615308호에 기재되는 것과 같은 장치가 제공되고, 이들 시설·설비에도 쉽게 적용할 수 있게 되었다. 이 처리에 의해 수중의 유기 화합물이 있는 것은 가스화하여 빠지고, 다른 것은 침전하고, 상청액(supernatant fluid) 유체는 살균된 청정수가 되어 재이용할 수 있다는 사실이 실증되었다.

그러나, 이 방식은 수중에 설치된 교류 인가 전극에 정전압을 인가하여 전기 분해하는 것이었기 때문에, 피처리수의 성질에 의해 통전(通電)하는 전류량이 변화되고, 그 때문에, 피처리수의 성질에 맞춘 전류 설정 또는 처리 진행에 맞춰서 그 전류 설정을 변경할 필요가 있었다. 예를 들어, 오탁(汚濁)이 진행된 피처리수는 전해질을 다량으로 포함하기 때문에 전기가 흐르기 쉽지만, 개질이 진행되면 전해질이 감소하여 점차 전기가 흐르기 어려워지고, 처리에 맞춰서 인가 전압을 서서히 상승시키고, 소정 전류량이 흐르도록 하지 않으면 안 된다. 또한, 피처리수가 경수인 경우, 연수에 비하여 전해질을 다량으로 포함하기 때문에 통전하기 쉬우므로, 수질에 맞춰서 전류량을 조정하지 않으면 안 된다. 이와 같이, 선행 문헌에 기재된 발명에서는 정전압 방식이었기 때문에, 피처리수에 맞추어 전류 조정이 필요하다. 이것은 시공 현장이 얼마 안 되는 것과 상관없이, 시공 현장이 전국 각지에 흩어진 경우에는, 설치 상황에 맞춰서 개별로 전류 조정을 하지 않으면 안 되고, 종래 설비에서는 시공에 상당히 시간이 걸리고, 대량 생산·광역 시공에 적합하지 않다는 문제가 있었다.

또한, 상기한 바와 같이 수질 개질을 위한 전기 분해를 하면, 발생한 산화물이 서서히 전극 표면에 부착되어 점차 통전 상태를 나쁘게 하므로, 전극 표면 상태를 깨끗하게 유지하기 위한 제어를 했기 때문에, 퇴적·부착물 발생의 주원인인 Ca나 Mg가 수중에 용해되고, 이것이 순환 배관 내에 산화물(스케일)로서 서서히 퇴적하고, 상술한 바와 같이 배관이나 기기류를 막히게 한다는 문제가 있었다.

특허문헌 1: 일본 특허 제2623204호 특허문헌 2: 일본 특허 제2611080호 특허문헌 3: 일본 특허 제2615308호

그래서, 이와 같은 잡균 문제, 설치 장소의 문제 외에, 특히 배관이나 기기 막힘의 해소 및 대량 생산·광역 설치에 있어서의 설치 조건의 조정 등의 제반 문제를 일거에 해결하기 위해 이루어진 것이 본 발명이며, 본 발명은 설치 장소도 적게 차지하고, 배관 막힘도 없고, 현장 조정도 획일적으로 행할 수 있고, 더구나 약품 사용을 제로로 하거나 또는 사용한다고 해도 이를 최소한으로 하고, 잡균 처리도 가능하며, 물을 비롯한 모든 유체의 정화·개질(산화 환원 전위의 저하)을 행할 수 있는 획기적인 유체 개질 처리 장치를 제공하는 것을 그 기술 과제로 한다.

「청구범위 제 1 항」은 피개질 처리용 유체에 침지되어 사용되는 본 발명에 따른 유체 개질 처리용 전극 블록(30)의 실시예 1(도 1a, 도 1b 참조)로서,

(a) 3개를 1조로 하여, 각각 V자 형상으로 절곡된 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)을 동일 원주 위에 점대칭으로 배치한, 피개질 처리용 유체 중에 설치된 1 내지 복수 쌍의 교류 인가 전극(3a, 3b)과,

(b) 상기 교류 인가 전극(3a, 3b)의 외주를 둘러싸도록, 또는 교류 인가 전극(3a, 3b) 사이에 배치된 접지 전극(3d)과,

(c) 병렬로 접속된 3개의 전환 회로부를 포함하는 극성 전환 스위칭 회로로서, 3개의 전환 회로부 각각은 접속점에서 직렬로 접속된 한 쌍의 개폐 소자를 구비하고, 교류 인가 전극들 각각은 각 쌍의 개폐 소자의 접속점에 연결되는, 극성 전환 스위칭 회로(2)와,

(d) 3개의 구동 게이트 회로 중 하나가 개폐를 위한 각 쌍의 개폐 소자의 하나에 접속되는 3개의 구동 게이트 회로와,
(e) 상기 교류 인가 전극들의 제1 교류 인가 전극이 플러스 전극이 되고 상기 교류 인가 전극들의 제2 교류 인가 전극이 마이너스 전극이 되며 상기 교류 인가 전극들의 제3 교류 인가 전극이 접지 전극이 되도록, 전극 사양에 따라 상기 쌍의 개폐 소자를 전환하고 3개의 교류 인가 전극의 극성을 설정하기 위해 3개의 구동 게이트 회로 각각에 접속되는 동작 설정 회로와,
(f) 유체 개질 중의 교류 인가 전극(3a, 3b) 사이에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(SR)을 갖는 정전류 전원(1)으로서, 상기 정전류 전원은 상기 상기 전류 검출부(SR)에서 검출된 전류값이 일정하게 유지되도록 상기 극성 전환 스위칭 회로에 전류를 공급하는 정전류 전원(1)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

「청구범위 제 2 항」은 본 발명에 관한 실시예 1, 2의 전극 블록(30)을 유체 정화용 용기(10)에 수납하여 사용할 경우이며(도 2 내지 도 11 참조), (a) 정화 전의 유체를 도입하는 도입구(14) 및 정화 후의 유체를 유출시키는 유출구(15)를 구비한 유체 정화용 용기(10) 내에 청구범위 제 1 항 또는 제 2 항의 전극 블록(30)을 수납한 것을 특징으로 한다

「청구범위 제 1 항 및 제 2 항」은 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c) 내에 인접하는 2개를 순차적으로 선택하여 통전함으로써, 전극 표면이 깨끗하게 유지되고, 전해 성능을 장기간 동안 유지할 수 있다.

「청구범위 제 3 항 및 제 4 항」은 전극(3a, 3b, 3c, 3d)의 구조에 관한 것이고, 「전극(3a, 3b, 3c, 3d)이 다공질체로 형성되어 있는」것으로, 용기(10) 내의 유체의 유통이 원활하게 행해지고, 또한 전극(3a, 3b, 3c, 3d)과의 접촉도 매끄럽게 행해저서 높은 전해 성능을 유지할 수 있다.

청구범위 제 1 항에 기재된 본 발명의 전극 블록(30)에 따르면, 통류 상태의 피처리 유체[청구범위 제 2 항에 있어서는 용기(10) 내를 흐르는 피처리 유체], 또는 배치식(batch)으로 용기(10) 내에 고인 피처리 유체(도 6 참조)를 비접지 전극인 교류 인가 전극(3a, 3b), (3b, 3c) 또는 (3c, 3a)에 접촉하여 전기 분해되고, 유체 중에 용존하는 불순물 전해질(주로 Ca, 그 외에 Mg, Si)에서, 이들이 후술하는 바와 같이 유체 중에서 산화되고, 그 산화물이 접지 전극(3d)의 표면에 석출·부착 퇴적된다. 이에 의해, 특히 공조용 냉각수와 같은 순환 유체가 순환하는 동안에 용해한 전해질 불순물 물질이 배관 내에서 석출하는 양을 현저하게 감소시키게 되고, 이에 따른 배관 막힘을 해소 또는 현저하게 늦출 수 있게 되고, 배치식으로 용기(10)의 경우도 동체부(11; 胴體部)의 내벽 그 이외에 석출하는 것을 억제한다. 접지 전극(3d)은 표면의 오염 상태에 의해 적당히 전환된다.

또한, 상기 전해에 의해 상기 피처리 유체의 산화 환원 전위가 저하하지만, 상기 전기 분해에 의해 발생한 활성 산소와 활성 수소의 일부가 피처리 유체 중에 용존 산소나 용존 수소가 되어 피처리 유체 중에 용해하고, 피처리 유체 중에 용해한 상기 용존 산소는 피처리 유체 중의 불순물 전해질이나 유기물(잡균을 포함한다)을 산화 반응시켜서 이들을 무해화한다.

한편, 피처리 유체 중의 활성 수소는 용기(10)의 동체부(11)의 표면이나 구석(특히, 피처리 유체가 순환하지 않는 저부의 모퉁이)에 부착 형성되어 있는 끈적거리고, 미끈미끈한 유기 부착물(단백 지질)을 분해하고, 용기(10)의 내부를 청정하게 한다. 그리고, 상기 끈적거리는 유기 부착물이 분해·제거되면, 상기 유기 부착물 내나 유기 부착물의 이면 측에 잠재해 있던 잡균(특히, 레지오넬라균)은 상기 활성 용존 산소에 의해 분해되어 사멸한다.

본 발명에서는, 유체 처리 중의 교류 인가 전극 사이에 흐르는 전류가 일정하게 유지되기 때문에, 처리되는 유체의 종류는 한정되지 않는다. 즉, 오탁이 진행된 유체, 즉, 오탁물이나 경수는 불순물이나 미네랄분이 많기 때문에 전기가 통하기 쉽고 전기 분해가 진행되기 쉽지만, 처리가 진행하고, 피처리 유체의 순도가 높아지면 점차 전기가 통하기 어려워져, 전기 분해가 진행되지 않지만, 정전류로 하면 피처리 유체의 종류에 관계없이, 항상 일정한 전기 분해에 의한 정화가 행해진다. 따라서, 종래예와 같은 설치 장소에 맞춘 전류 조정이 불필요하기 때문에, 대량 생산·광역 설치에 유리하다. 이에 더하여, 유체 중의 불순물(주로 Ca)을 접지 전극에 석출·퇴적하여 제거하기 때문에, 상기 불순물이 배관이나 펌프와 같은 기기류 내 또는 용기 내에 퇴적하는 일이 없다. 또한, 전기 분해에 의한 개질 때문에, 각종 오염수, 오탁 물, 밸러스트 물 등의 잡균을 비롯한 유해 유기물을 제거할 수도 있다.

도 1은 본 장치를 양식지(養殖池) 등에 적용한 경우의 모식도.
도 2는 본 장치를 공장 배수 처리 등에 적용한 경우의 모식도.
도 3은 본 장치를 공조용 냉각수 배관계 등에 적용한 경우의 모식도.
도 4는 본 장치를 24시간 목욕탕 등에 적용한 경우의 모식도.
도 5는 본 장치의 제1 실시예의 연속식 처리용 용기 부분의 단면도.
도 6은 본 장치의 제1 실시예의 배치식 용기의 단면도.
도 7은 본 장치의 평행 평판형 전극 사용예의 단면도.
도 8은 도 7의 단면도.
도 9는 본 장치의 배관 접속형 용기의 단면도.
도 10은 본 장치의 실시예 2의 일부 요부 절결 사시도.
도 11은 도 10의 횡단면도.
도 12는 본 장치의 실시예 1의 블록도.
도 13은 본 장치의 실시예 2의 블록도.
도 14는 본 장치의 실시예 2의 변형예의 블록도.
도 15는 본 장치의 정전류 전원의 블록도.

이하, 본 발명을 도시 실시예에 따라서 상술한다. 도 1은 본 발명에 관한 전극 블록(30)을 피처리 유체 중에 직접 설치하여, 처리하는 경우이며, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 관한 전극 블록(30)을 내장한 유체 개질 처리 장치의 설치예이다. 도 1의 경우는, 양식지나 쿨링 타워의 하부 수조 또는 수수조(受水槽) 등의 수조류, 선박의 밸러스트 수조, 우유의 지방 분리조와 같이 오목한 곳(70)에 피처리 유체가 모이고, 상기 피처리 유체를 정화·개질하기 위해서 본 발명의 전극 블록(30)만을 침지한다. 도 2의 경우는, 피처리수의 수원(70; 水源)인 공장 폐수, 수돗물 또는 우물물, 중수조 등의 개질예로, 개질 정수는 그대로 공급 또는 배출된다. 유출 개질 처리 장치(A)는 배관(51)(52) 사이에 설치되고, 교류 발생 장치(90)로 유체 정화용 용기(10) 내부의 전극에 고주파 교류 전압이 인가되고, 일정한 전류가 피처리 유체 내를 흐르도록 되어 있다. 도 3은 대표적으로 공조용 순환 배관 계통이며, 에어컨 기기(70)와 옥외에 설치된 쿨링 타워(60) [또는 틸러(tiller)]의 사이를 물이 순환하고, 그 도중 배관(52)에 본 발명에 관한 유체 개질 처리 장치(A)가 설치된다. 그 이외에, 욕조(70)와 열원(60)인 보일러의 조합도 있다. 도 4는 24시간 목욕탕이나 도시형 온천에서 욕조(70)의 온수와 보일러(60)로 가열된 열수가 열교환기(80)를 통해서 열교환되고, 욕조(70)의 배관(52)에 본 발명에 관한 유체 개질 처리 장치(A)가 설치되어 있는 예이다. 도면부호 53은 보일러 배관이다. 또한, 도 2, 도 3과 같은 경우에서, 도 1에 도시하는 전극 블록(30)만을 투입하여 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 대표예인 도 3에 도시하는 예(공장 내의 공조용 냉각수 순환 계통)를 중심으로 본 발명을 설명한다. 도 7은 본 발명 장치(A)의 용기(10) 부분의 단면도로, 용기(10) 내부에 본 명세서에 나타난 각종 본 발명의 전극 블록(30)이 수납되도록 되어 있다. 용기(10)는 원통 형상의 동체부(11), 동체부(11)에 이어 반구 형상의 저부(13) 및 상부 덮개(12)로 구성된다. 동체부(11)의 상면 개구 외주에는 플랜지(11a)가 형성되고, 상기 플랜지(11a)에 상부 덮개(12)의 외주 부분이 볼트 고정에 의해 고착된다. 그리고, 동체부(11)의 상부 측면에는 내부로 연통하는 배관 구조의 도입구(14)가 그 반대측의 하부 측면에는 내부로 연통하는 배관 구조의 유출구(15)가 각각 형성된다. 유체 정화용 용기(10)는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 수지, 도자기, 금속(스테인리스를 포함) 등 용도에 최적인 것이 사용된다. 여기에서는 일단 스테인리스를 사용한 것을 그 대표예로서 설명한다.

동체부(11)에 이어 저부(13)의 중앙 최하부에는 드레인 배관(17)이 설치되고, 상기 드레인 배관(17)에는 드레인 밸브(17a)가 설치되고, 저부(13)에 모인 퇴적물(주로 Ca, Mg 또는 Si의 산화물 또는 그 이외의 고형물)을 적당한 때에 배출하도록 되어 있다. 용기(10) 내의 중단에는 동체부(11) 내를 가로질러 교차하도록 전극 지지틀(19)이 배치되고, 그 단부가 용기(10)의 내주면에 용접에 의해 고정된다. 또한 용기(10)의 저부(13)는 지지 다리(16) 상에 고정된다.

본 발명의 가장 단순한 전극 관계는 도 5, 도 12에 도시한 바와 같고, 본 발명에 관한 유체 개질 처리 장치의 전극 블록(30)은 용기(10)보다 1 회전 작은 직경의 상하 한 쌍의, 4 불화에틸렌과 같은 화학적 비반응성 안정 수지로 형성된 수지링(35, 36)과, 상기 수지링(35, 36)이 상하로 장착되어 있는 원통 형상 접지 전극(3d)과, 원통 형상 접지 전극(3d) 내에 서로 평행하게 대향하여 배치된 1쌍의 평판 형상의 교류 인가 전극(3a, 3b)과 [교류 인가 전극(3a, 3b)···을 복수 쌍 형성하여도 좋다], 상부 수지링(35)에 탈착 가능하게 끼운 덮개(35a)로 구성되고, 교류 인가 전극(3a, 3b) 및 원통 형상 접지 전극(3d)에는 도선(31a, 31b, 31d)이 각각 접속되고, 도선(31a, 31b)은 상기 덮개(35a)를 관통하도록 형성된다[도 6의 경우는, 덮개(12) 내에 형성된다]. 도 5에서는 또한 위·하부 수지링(35, 36)에는 교류 인가 전극(3a, 3b)을 고정하는 고정 부재(37, 38)가 형성되어, 교류 인가 전극(3a, 3b)이 고정된다.

상기 전극(3a, 3b, 3d)[후술하는 전극(3a, 3b, 3c, 3d)도 같음]은 모두 다공질체, 예를 들어 철망이나 펀칭 메탈(perforated metal) 또는 라스망(metal lath) 형상인 것이 사용되고, 또는 평판 형상체인 것이 사용되고, 특히 교류 인가 전극(3a, 3b)[후술하는 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)도 같음]은 플라티나 도금이 행해진다. 또한, 교류 인가 전극(3a, 3b)[후술하는 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)도 같음]의 어느 한쪽의 대향면에는 4 불화에틸렌과 같은 화학적 비반응성 안정 수지의 고정 부재(41)을 통해 직사각형 두께 판 형상의 Mg 블록(40)이 고정된다. Mg 블록(40)의 고정 방법의 일 예를 나타내면, 도 5의 원내의 확대도(가)에 도시하는 바와 같이, 고정 부재(41)에 형성한 홈(41a)에 그 단부를 끼워 넣고, 절연 파이프(41c)로 Mg 블록(40)과 전극(3a)[또는 (3b, 3c)]을 절연한 상태로 비스(41d)에 의한 고정이 행해진다. 다른 고정 방법은 병기한 확대도(나)와 같이 양측에서 4 불화에틸렌과 같은 화학적 비반응성 안정 수지의 고정 부재(41가)(41나)로 협지하고, 상술한 바와 마찬가지로 절연 파이프(41c)로 Mg 블록(40)과 전극(3a)[또는 (3b, 3c)]을 절연한 상태로 비스(41d)에 의한 고정이 행해진다. 또한, Mg 블록(40)은 피처리 유체의 전해질 용존량이 적을 경우에 녹기 시작해서 초기의 전기 분해를 촉진시키는 것이다. 또한, 접지 전극(3d)은 전식(電蝕)을 피하기 위해서 재질로서 티타늄 또는 스테인리스(예를 들어, 판재, 패치칭메탈 또는 다공질판)가 사용된다. 이와 같이 구성된 전극 블록(30)이 용기(10)의 전극 지지틀(19) 위에 재배치되도록 되어 있다.

교류 인가 전극(3a, 3b)[후술하는 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)도 같음]은 도 12에 도시하는 바와 같이 극성 전환 스위칭 회로(2)에 접속되지만, 접지 전극(3d)은 접지된다(GND).

도 12는 도 5에 도시하는 실시예 1의 교류 발생 장치(90)의 구체적 제어 회로의 일 예이며, 도 15는 상기 회로의 정전류 전원(1)의 일 예이다. 우선, 도 12의 제어 회로에 대해서 설명한다. 도 12의 본 발명 제어 회로는 발진 회로(6), 분주기(5), 동작 설정 회로(4), 게이트 구동 회로(7a, 7b), 극성 전환 스위칭 회로(2) 및 정전류 전원(1)으로 구성되고, 발진 회로(6) 및 동작 설정 회로(4)는 분주기(5)에 접속된다. 분주기(5)는 한 쌍의 게이트 구동 회로(7a, 7b)를 통해 극성전환 스위칭 회로(2)의 개폐 소자(W1) 내지 개폐 소자(W4)의 게이트에 각각 접속된다. 여기에서는 개폐 소자(W1) 내지 개폐 소자(W4)로서 FET가 사용된다. 이것은 게이트 전위가 소스 전위보다 높으면 드레인-소스 사이가 통전하는 FET이다.

상기 개폐 소자(W1) 내지 개폐 소자(W4)의 안, (W1, W2), (W3, W4)와 같이 2개씩 직렬 접속되어 한 쌍의 전환 회로부(2a, 2b)를 형성하고, 또한 상기 2쌍의 전환 회로부(2a, 2b)가 병렬 접속되어 극성 전환 스위칭 회로(2)[(=FET 브리지 회로)]를 구성한다. 즉, 개폐 소자(W1, W3)의 소스가 개폐 소자(W2, W4)의 드레인에 접속되어 전환 회로부(2a, 2b)가 형성되고, 상기 전환 회로부(2a, 2b)의 개폐 소자(W1, W3)의 드레인이 접속되어, 개폐 소자(W2, W4)의 소스가 접속된다. 그리고, 각 개폐 소자(W1) 내지 개폐 소자(W4)의 게이트가 게이트 구동 회로(7a, 7b)에 접속된다.

그리고, 개폐 소자(W1, W2) 및 개폐 소자(W3, W4)의 접속점(P1, P2)으로부터 도출된 도선(31a, 31b)은 교류 인가 전극(3a, 3b)에 각각 접속된다. 또한, 직류 정전류 전원(1)의 (+)극은 개폐 소자(W1, W3)의 드레인에, (-)극은 개폐 소자(W2, W4)의 소스 및 접지 전극(3d)에 접속되고, 또한 도선(31d)에 접지(GND)된다.

본 실시예에서는 발진 회로(6)는 1.308㎒(물론, 이 이외의 주파수라도 좋은 것은 말할 것도 없다.)의 수정 진동자를 사용하고 있고, 이 펄스를 원발진으로 하여 이 발진 회로(6)에 접속하고 있는 분주기(5)에서 분주하여 게이트 구동 회로용 신호를 합성한다. 분주 조건은 다음의 동작 설정 회로(4)의 설정에 따른다.

동작 설정 회로(4)는 전극 사양에 맞춰 회로 구동을 설정하기 위한 것으로, 전극이 2극 2상 구동 방식(도 12), 3극 3상 구동 방식(도 13, 도 14)에 대응하는 모드를 조작 스위치로 지정하고, 분주기(5)의 동작을 설정한다. 즉, 전극(3a, 3b) 또는 (3a, 3b, 3c)에 인가하는 교류 파형의 플러스측과 마이너스측의 파고값, 파도 수, 듀티비(대칭 또는 비대칭)를 지정한다. 본 실시예에서는 교류 파형의 플러스측과 마이너스측의 파고값, 파도 수, 듀티비(대칭 또는 비대칭)는 대칭으로 하고 있는데, 물론, 이것에 한정되는 것은 아니다.

분주기(5)는 발진 회로(6)로부터의 펄스를 기준 신호로 하고, 동작 설정 회로(4)로부터의 신호에 의해 이것을 분주하여 게이트 구동 회로용 펄스 신호를 생성한다. 즉, 우선 상기 발진 회로(6)로부터의 기준 신호를 동작 설정 회로(4)의 동작 모드 지령에 기초하여 분주하고, 필요한 타이밍 펄스를 생성한다. 분주비를 변경함으로써 전극(3a, 3b)[또는 후술하는 3극 구동의 경우에는 전극(3a, 3b, 3c)]의 극성 변환 주기(상기 전극의 +·- 전환 주기)나 펄스폭(전류의 통전 시간)을 변경할 수 있다. 도 5의 실시예의 경우에는, 교류 전극(3a, 3b)이 2극 2상 구동이므로, 게이트 구동 회로(7a, 7b)로는 서로 반전한 펄스를 출력한다.[후술하는 3극 구동인 교류 전극(3a, 3b, 3c)의 경우에는 120°위상이 어긋난 펄스(물론, 이 이외의 위상이라도 좋은 것은 말할 것도 없고, 위상 어긋남에 의하여도 동일한 효과를 나타낸다. 이 점은 명세서 전체를 통하여 공통된다.)를 게이트 구동 회로(7a, 7b, 7c)에 출력한다.]

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게이트 구동 회로(7a, 7b)는 분주기(5)로부터의 신호를 전환 회로부(2a)(2b)의 개폐 소자(W1, W2), (W3, W4)의 게이트 신호로 변환한다. 상술한 바와 같이 2극 2상 구동 방식의 경우에는, 180°반전한 2개의 펄스를 생성하고, 전환 회로부(2a, 2b)를 구성하는 개폐 소자(W1, W2), (W3, W4)의 게이트에 소정의 타이밍으로 출력한다.(반전 펄스는 상기 180°일 필요는 없고, 이 이외의 위상이라도 좋은 것은 말할 것도 없고, 위상 어긋남에 의하여도 동일한 효과를 나타낸다. 이 점은 상술한 것과 마찬가지로 명세서 전체를 통하여 공통된다.)

정전류 전원(1)은 도 15에 도시한 바와 같다. 즉, 상용 전원(S)에 접속되어 있는 다이오드 브릿지 구성의 정류 회로(1a), 정류 회로(1a)의 출력 단자에 그 1차측의 한 쪽의 단자가 접속되어 있는 트랜스(T1), 상기 트랜스(T1)의 다른 쪽 단자에 그 콜렉터가 접속되고, 그 에미터가 상기 정류 회로(1a)의 입력 단자에 접속되어 있는 초핑 소자(Tr1; chopping device), 정류 회로(1a)의 입·출력 단자 사이에 형성된 콘덴서(C1), 초핑 소자(Tr1)의 베이스에 접속된 상기 초핑 소자(Tr1) 구동용 드라이버 회로(DV), 드라이버 회로(DV)를 초핑 제어하는 펄스폭 제어 회로(PWC), 트랜스(T1)의 2차측 (+) 라인측에 형성된 다이오드(Do1)와 동 2차측(+, -) 라인 사이에 형성된 평활 콘덴서(C2)로 구성된 평활 회로(H1), 상기 2차측(+, -) 라인 사이에 형성된 분압 저항(R1, R2), 상기 분압 저항(R1, R2)의 접속점(P3)은 전압 제어용 비교기(OP2)의 입력 단자에 접속되고, 전압 제어용 비교기(OP2)의 다른 입력 단자인 기준 전위 입력 단자에는 인가 전압 기준 전위 출력부(V2)가 접속되어 있다. 그리고, 전압 제어용 비교기(OP2)의 출력 단자는 펄스폭 제어 회로(PWC)에 접속되어 있다. 상기 인가 전압 기준 전위 출력부(V2)는 가변 저항기가 사용되고 있고, 필요에 따라 전극(3a, 3b)[또는 후술하는 전극(3a, 3b, 3c)]에 인가되는 최고 전압을 조정할 수 있도록 되어 있다.

또한, 전류 검출부(SR)의 출력 전압은 증폭기(Z1)를 통하여 전류 제어용 비교기(OP1)의 입력 단자에 접속되어 있고, 다른 입력 단자인 기준 전위 입력 단자에는 전류 제어용 기준 전위 출력부(V1)가 접속되어 있다. 그리고, 전류 제어용 비교기(OP1)의 출력 단자도 펄스폭 제어 회로(PWC)에 접속되어 있다. 전류 제어용 기준 전위 출력부(V1)도 상기와 마찬가지로 가변 저항기가 사용되고, 필요에 따라 기준 전압(즉, 전극간 전류)이 조정될 수 있도록 되어 있다. 이들 기준 전위 출력부(V1, V2)는 동작 설정 회로(4)에 형성되어 있고, 필요에 따라서 작업자가 조작할 수 있도록 되어 있다. 정전류 전원(1)의 입·출력 단자(-, +)는 극성 변환 스위칭 회로(2)에 접속되고, 상시, 소정의 정전류를 전극(3a, 3b)[또는 후술하는 전극(3a, 3b, 3c)]에 공급하도록 되어 있다. 도 12의 실시예에서는 전극(3a, 3b)이다(도 1의 3극식에서는 전극(3a, 3b, 3c)이다.)

다음에, 도 5의 실시예(2극식)의 작용을 도 3의 공조 냉각수 배관 계통을 예로 들어 설명한다. 또한, 도 8의 실시예(3극식)도 사용되는데 이 점은 후술한다. 용기(10)는 공조 기계(70)와 쿨링 타워(60)를 잇는 배관(52)에 장착되어 있고, 용기 본체인 동체부(11) 안을 물이 통류하고 있다. 본 장치를 온으로 하면 동작 설정 회로(4)에서 설정된 주기로 분주기(5)로부터 게이트 구동 회로(7a, 7b)에 180°위상이 어긋난 게이트 구동 신호가 출력된다. 즉, 한 쪽의 게이트 구동 회로(7a)에 게이트 구동 신호가 입력되면, 상기 게이트 구동 회로(7a)로부터 개폐 소자(W1)의 게이트에 신호가 출력되고, 개폐 소자(W1)가 온이 된다. 쌍으로 되어 있는 다른 쪽 개폐 소자(W2)에는 신호가 출력되지 않고 오프가 된다. 그 결과, 전류는 개폐 소자(W1)로부터 접속점(P1)을 통하여 전극(3a)에 흐른다.

다른 쪽의 게이트 구동 회로(7b)에는 180°위상이 어긋난 게이트 구동 신호가 출력되고, 개폐 소자(W4)의 게이트에 신호가 출력되어 개폐 소자(W4)가 온이 된다. 그리고, 이것과 쌍이 되는 개폐 소자(W3)에는 신호가 출력되지 않고 오프가 되고, 그 결과, 전극(3a)으로부터 전극(3b)으로 전류가 흐르고, 접속점(P2)으로부터 개폐 소자(W4)를 통하여 정전류 전원(1)의 마이너스극으로 돌아온다.

전극(3a, 3b)를 둘러싸도록 배치되어 있는 접지 전극(3d)는 상시 접지되어 있고 또한 상기 전극의 마이너스극(3b)도 접지되어 있으므로 양자가 동일 전위이고, 플러스 전극(3a)으로부터 접지 전극(3d)으로도 전류가 흐른다. 이 상태가 동작 설정 회로(40의 타이머(T)에 설정된 시간만큼 계속되어, 설정 시간이 지나면 게이트 구동 회로(7a, 7b)로부터의 개폐 소자(W1) 내지 (W4)로의 신호가 역전하고, 전류의 방향을 역전시킨다. 즉, 게이트 구동 회로(7b)의 신호가 개폐 소자(W3)에 입력하고, 개폐 소자(W4)로 입력하지 않는다. 그렇게 되면, 정전류 전원(1)으로부터의 전류는 개폐 소자(W3)로부터 접속점(P2)을 통하여 조금 전까지 마이너스극이고, 극성이 전환된 전극(3b→3a)으로 흐른다. 한편, 게이트 구동 회로(7a)의 신호는 개폐 소자(W2)로 입력하고, 개폐 소자(W1)로 입력하지 않는다. 그 결과, 조금 전까지 플러스 전극(3a)이었던 전극은 마이너스극으로 전환되고, 전류는 전극(3b→3a)으로부터 전극(3a→3b)으로 흐르고, 접속점(P1)로부터 개폐 소자(W2)를 통하여 정전류 전원(1)으로 돌아온다. 또한, 상술한 바와 같이 전극(3b→3a)으로부터의 전류의 일부는 접지 전극(3d)에도 흐른다. 이와 같은 조작을 동작 설정 회로(4)의 극성 전환 주기에 맞춰 전극(3a, 3b)의 전환이 이루어지고, 유체의 전기 분해가 이루어진다.

상기 전기 분해에 의해 유체 중의 전해질은 전기 분해에 맞춰 (-)측의 전극 및 접지 전극(3d)으로 석출되는데, 전극(3a, 3b)은 고속으로 전환되기 때문에, 전극 표면에 석출한 석출물은 전극이 (+)측이 될 때에 이탈하고, 결과적으로 접지 전극(3d)에만 퇴적하여 전극(3a, 3b)에는 퇴적하지 않는다. 그 때문에, 퇴적물에 의해 접지 전극(3d) 측에 전류가 흐르지 않게 될 때까지 전기 분해를 장기간에 걸쳐 연속하여 계속할 수 있다. 퇴적물이 소정량 만큼 접지 전극(3d)에 퇴적하면 본 장치를 정지시키고, 접지 전극(3d)을 교환한다.

상술한 바와 같이 전해질을 포함하는 유체를 전기 분해하는데, 유체에 따라서는 함유 전해질량이 상이하거나, 전기 분해의 진행에 따라 함유 전해질량이 감소하여 유체 안을 흐르는 전류량이 변화한다. 이러한 전류량의 변화는 이미 서술한 바와 같이 본 장치의 대량 생산·광역 설치에 큰 문제가 된다. 그래서, 정전류 전원(1)에서는 전류 검출부(SR)에 의하여 전극(3a, 3b) 사이를 흐르는 전류량을 검출하여, 항상 일정한 전류가 흐르도록 하고 있다.

즉, 전극(3a, 3b) 사이를 흐르는 전류 검출은 전류 검출부(SR)에서 이루어진다. 저항으로 형성되어 있는 전류 검출부(SR)에 전극(3a, 3b) 사이를 흐르는 전류가 흐르면 전압(이하, 센스 전압이라고 한다.)이 생성되고, 이것이 증폭기(Z1)[센스 전압이 충분히 크면 필요 없다.]에서 증폭된 후, 전류 제어용 비교기(OP1)의 입력 단자로 입력하고, 전류 제어용 기준 전압 출력부(V1)의 전위와 비교된다. 양자가 동일 전위인 경우에는, 동작 설정 회로(4)에서 설정된 전류량이 전극(3a, 3b) 사이에 흐르게 된다.

그런데, 전류 검출부(SR)로부터의 전류 제어용 비교기(OP1)의 입력 단자에 입력한 전위가 전류 제어용 기준 전압 출력부(V1)의 전위보다 낮을 경우, 전극(3a, 3b) 사이를 흐르는 전류량이 동작 설정 회로(4)에서 설정된 전류량보다 낮다고 판단되어, 전류 제어용 비교기(OP1)의 출력으로부터 전류량 증가 신호가 펄스폭 제어 회로(PWC)에 입력된다.

펄스폭 제어 회로(PWC)는 이 신호를 받아서, 드라이버 회로(DV)에 대하여 초핑 소자(Tr1)가 온일 때를 길게 하기 위하여 그 펄스폭을 길게 하도록 지령한다. 이에 따라 초핑 소자(Tr1)의 온 시간이 길어지고, 트랜스(T)의 1차측에 흐르는 전류가 증가한다. 트랜스(T1)의 1차측에 흐르는 전류가 증가하면, 트랜스(T)의 2차측에 흐르는 전류도 이에 비례하여 증가하고, 상술한 바와 같이 전류 제어용 기준 전압 출력부(V1)의 기준 전위에 동일하게 될 때까지 전류 증가 조작이 행해진다.

유체가 용기(10) 안을 일정 속도로 흐르고 있는 경우에는, 전해질량은 크게 변동하지 않지만, 배치식으로 용기(10) 안의 유체가 흐르지 않는 경우에는, 전해의 진행에 따라 전해질량이 감소하여 전류가 점차로 흐르기 어려워지고, 트랜스(T1)의 2차측 전위가 이에 따라 점차로 높아진다. 트랜스(T1)의 2차측 전위를 (Vcc)로 하면, 전압 제어용 비교기(OP2)의 전압 제어용 입력 단자에 가해지는 분압 전위(Vs)는 [Vcc×R2/(R1+R2)]가 되고, 인가 전압 기준 전위 출력부(V2)의 기준 전압과 비교되어, 전압 제어용 입력 단자에 가해지는 전위(Vs)가 인가 전압 기준 전위 출력부(V2)의 기준 전압과 같아질 때까지 전압 상승 신호가 펄스폭 제어 회로(PWC)로 보내지고, 전류를 보다 많이 흘리려고 한다. 단, 전압 제어용 입력 단자에 가해지는 전위(Vs)는 인가 전압 기준 전위 출력부(V2)의 기준 전압을 넘을 수는 없다.

반대로, 유체 안의 전해질량이 과잉일 경우, 전극(3a, 3b) 사이를 흐르는 전류가 과잉하게 되고, 전류 검출부(SR)로부터의 전류 제어용 비교기(OP1)의 입력 단자에 입력한 전위가 전류 제어용 기준 전압 출력부(V1)의 전위보다 높아지고, 펄스폭 제어 회로(PWC)에 입력하는 전류 제어용 비교기(OP1)의 출력이 전류량 감소 신호가 된다.

펄스폭 제어 회로(PWC)는 이 신호를 받아서, 드라이버 회로(DV)에 대하여 초핑 소자(Tr1)의 온 시간이 짧아지도록 그 펄스폭을 짧게 하는 지령을 내린다. 이에 따라 초핑 소자(Tr1)의 온 시간이 짧아지고, 트랜스(T1)의 1차측에 흐르는 전류가 감소한다. 트랜스(T1)의 1차측에 흐르는 전류가 감소하면, 트랜스(T1)의 2차측에 흐르는 전류도 비례하여 감소하고, 상기와 마찬가지로, 전류 제어용 기준 전압 출력부(V1)의 기준 전위와 같아질 때까지 전류 감소 조작이 이루어진다. 동시에 트랜스(T1)의 2차측 전위가 이에 따라 점차로 낮아지고, 전압 저감 신호가 펄스폭 제어 회로(PWC)에 보내지고, 전류를 흐르기 어렵게 한다.

이상과 같이 하여 유체의 전기 분해에 의한 개질, 즉 유체 내에 함유되어 있는 전해질 불순물을 접지 전극(3d)에 석출시켜서 유체가 순환하고 있는 배관 내에 석출하는 것을 억제한다. 그리고, 상기 전해를 정전류 제어로 행하고 있으므로, 유체 내의 전해질 함유량의 많고 적음 또는 그것이 변화하여도 전극(3a, 3b) 사이를 흐르는 전류는 일정하므로, 어떠한 유체(물은 물론, 바닷물이나 기름)라도 1개의 전류 설정으로 대응할 수 있고, 한 종류의 장치로 전국의 처리 현장에서 대응할 수가 있게 된다. 게다가, 전기 분해에 의한 개질과 병행하여 유체 내의 불순물도 접지 전극에 석출·퇴적시켜서 제거할 수 있고, 배관 계통의 막힘도 없애거나 또는 대폭으로 감소시킬 수 있고, 유지 보수성을 대폭으로 향상시킬 수 있다.

도 1은 상술한 바와 같이 물고기의 양식지(70) 또는 쿨링 타워의 하부 수조(70)와 같은 것에 전극 블록(30)만을 양식지(70) 내의 유체 중에 침지시킬 경우에, 전극 블록(30) 내에는 교류 인가 전극(3a, 3b)[또는, 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)] 및 접지 전극(3d)이 설치되어 있다. 전자의 경우에는, 교류 인가 전극(3a, 3b) 사이에 접지 전극(3d)이 설치되고, 이 접지 전극(3d)에 불순물이 석출·퇴적하도록 되어 있고, 이 접지 전극(3d)을 교환하도록 하면 좋다. 후자의 다극(3a, 3b, 3c)의 경우에는, 그 주위를 둘러싼 다공질 통체(물론, 다공질 통체가 아니라 중실체 또는 플레이트라도 좋다) 또는 그 중심에 형성된 다공질 통체(물론, 다공질 통체가 아니라 중실체 또는 플레이트라도 좋다)가 접지 전극(3d)이다. 도 1의 원 내의 우측 도면은 다공질 통체를 사용한 예이다. 또한, 다극(3a, 3b, 3c)인 경우의 구동의 설명은 후술한다. 2극 구동의 경우에는 상술한 대로이고, 그 경우, 도 1의 원 내의 (c)는 전극(3a, 3b, 3c)를 둘러싼 부재(K)이다. 물론, 후술하는 다극(3a, 3b, 3c)의 경우, 상기 전극(3a, 3b, 3c)을 둘러싼 부재는 접지 전극(3d)이 된다. 따라서, 후자의 경우에는 도면 중의 부호는 (K)가 아니라 (3d)이다.

도 2는 예를 들어, 공장 폐수나 밸러스트 바닷물, 해산물 세정 오수, 지방분 함유 오수 등의 정화에 사용되는 경우로, 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이 용도에 따라서 전극 블록(30)을 설치하는 경우이다. 사용되는 전극 블록(30)의 종류는 도 1에서 도시한 바와 같다. 또한, 도 4는 도시형 온천 또는 24시간 목욕탕과 같은 것으로, 욕조(70)와 보일러(60)가 열교환기(80)로 접속되어 있는 예이다.

도 6은 피처리 유체를 배치식으로 처리하는 경우로, 예를 들어, 가정용 정수기로서 사용된다. 구조적으로는 도 5의 경우와 동일하고, 덮개(12) 내에 교류 인가 전극(3a, 3b)[도시하고 있지 않지만 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)]이 지지되어 있다. 또한, 덮개(12)의 중앙에는 지지봉(12a)이 아래로 늘어져 있고, 그 하단에 접지바(39a)가 가설되어 원통형 접지 전극(3d)에 접속되어 있다. 또한 이 접지바(39a)는 하측의 수지 링(36)에 박힌 하면 접지 전극(3d1)과 함께 지지봉(12a)의 하단에 비스 고정되어 있다.

다음에, 도 8 내지 도 11의 다극인 경우에 대하여 설명한다. 실시예 1과 동일한 부분은 도면에 동일한 부호를 기재하고, 실시예 1의 설명을 원용하여 그 설명을 생략한다. 또한, 도 10, 도 11은 원통 형상의 접지 전극(3d) 내에 〈 형상의 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)을 1조 배치한 예이고, 도 8은 그 밖의 실시예[평행 평판의 전극(3a, 3b, 3c)를 사용한 예]이다. 또한, 도 8은 중앙의 전극을 접지 전극(3d)으로 하면, 원통형 접지 전극(3d)과 중앙의 평판 접지 전극(3d)을 병용한 2극 2상 구동 방식이 된다.

이하, 도 8, 도 10, 도 11 및 도 13에 대하여 설명한다. 도 8의 경우에는 상술한 바와 같이 평행 평판의 전극(3a, 3b, 3c)을 사용한 예이고, 도 10, 도 11은 〈 형상의 전극(3a, 3b, 3c)을 사용한 예이다. 실시예 2의 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)은 3매 1조로, 어느 하나가 플러스극, 다른 하나가 마이너스극, 나머지 하나가 접지극이 되도록 전환되게 되어 있고, 이들 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)은 실시예 1과 마찬가지로, 원통 형상의 접지 전극(3d) 내에 수납되어 있다. 이 경우, 상기 인가 전극(3a, 3b, 3c)에 대응하여 분주기(5)로부터 3개의 게이트 구동 회로(7a, 7b, 7c)가 도출되고, 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)의 극성을 전환하는 극성 전환 스위칭 회로(2)의 개폐 소자(W1 내지 W6)의 게이트에 접속되어 있다. 그리고, 120°의 위상으로 게이트 구동 신호가 분주기(5)로부터 3개의 게이트 구동 회로(7a, 7b, 7c)로 출력되고, 실시예 1에 기재한 바와 같이 타이머(T)에 의하여 설정된 타이밍으로 3개의 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c) 중 2개가 쌍으로 되어 교류 인가되고, 나머지 하나가 접지된다. 이와 같이 소정의 타이밍으로 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)의 세트를 전환하기 때문에, 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)은 항상 클린하게 유지되고, 상시 접지되어 있는 접지 전극(3d)에 불순물이 석출·퇴적하고, 상술한 바와 같이, 배관 내의 불순물 석출·퇴적에 의한 막힘을 방지할 수 있다.

도 10, 도 11의 경우, 상기 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)은 실시예 1과 마찬가지로, 펀칭 메탈이나 익스팬디드 메탈과 같은 다공질 판상체를 횡단면 〈 형상으로 굽어져 형성되고, 인접하는 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)의 판상 부분(3a1, 3b1, 3c1)이 각각 대향하도록 배치되고, 그 주위 전체를 접지 전극(3d)이 둘러싸고 있다. 그리고, 절연 부재(42)를 통하여 판상 부분(3a1, 3b1, 3c1)이 비스 고정되어 있다. 그리고, 상기 판상 부분(3a1, 3b1, 3c1) 사이의 거리, 및 판상 부분(3a1, 3b1, 3c1)과 접지 전극(3d) 사이의 거리(Ha 내지 Hf)는 등거리로 설치된다. 또한, 도 10의 파선으로 나타낸 바와 같이, 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)의 외주를 둘러싸도록 덮는 접지 전극(3d)을 대신하여, 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c)의 중앙에 접지 전극(3d)의 통체(물론, 중실 다공질체라도 좋다)를 설치하여도 좋다. 도 11의 원통형 접지 전극(3d)[원통형으로 한정되지 않고 접지 전극(3d)는 전부 그러하다.]의 표면에는 불순 석출물(g)의 퇴적이 보인다.

또한, 본 발명에서는 정전류 전원(1)을 사용하고 있으므로, 교류 인가 전극(3a, 3b, 3c) 끼리의 거리 및 이들과 접지 전극(3d) 사이의 거리(Ha) 내지 (Hf)가 동일하지 않아도 전극간에서는 설정된 정전류가 흐르게 됨으로써, 전극을 3극으로 하여도 간단하게 설정할 수 있다. 환원하면, 전극을 3극 이상으로 하는 것도 가능하고, 또한, 3극 이상의 전극을 1조로 하고, 이것을 복수 세트 조합하여 1개의 접지 전극(3d) 내에 배치하는 것도 가능하다. 이렇게 함으로써 대형 장치로 할 수 있다. 또한, 도면에 관하여, 도 5, 도 7 내지 도 10의 통수 방향은 도면 방향에 한정되지 않고, 역방향으로 흐르는 경우도 있다.

(1) 정전류 전원
(2) 전환 스위칭 회로
(3a, 3b, 3c) 교류 인가 전극
(3d) 접지 전극
(10) 용기
(14) 도입구
(15) 유출구
(51) 왕로 순환 배관
(52) 귀로 순환 배관
(60) 보일러
(70) 욕조
(80) 열교환기
(SR) 전류 검출부

Claims

(a) 3개를 1조로 하여, 각각 V자 형상으로 절곡된 교류 인가 전극을 동일 원주상에 점대칭으로 배치시키고, 피개질 처리용 유체 중에 설치된 교류 인가 전극과,
(b) 상기 교류 인가 전극의 외주를 둘러싸거나 또는 상기 교류 인가 전극의 내부에 배치된 접지 전극과,
(c) 병렬로 접속된 3개의 전환 회로부를 포함하는 극성 전환 스위칭 회로로서, 3개의 전환 회로부 각각은 접속점에서 직렬로 접속된 한 쌍의 개폐 소자를 구비하고, 교류 인가 전극들 각각은 각 쌍의 개폐 소자의 접속점에 연결되는, 극성 전환 스위칭 회로와,
(d) 3개의 구동 게이트 회로 중 하나가 개폐를 위한 각 쌍의 개폐 소자의 하나에 접속되는 3개의 구동 게이트 회로와,
(e) 상기 교류 인가 전극들의 제1 교류 인가 전극이 플러스 전극이 되고 상기 교류 인가 전극들의 제2 교류 인가 전극이 마이너스 전극이 되며 상기 교류 인가 전극들의 제3 교류 인가 전극이 접지 전극이 되도록, 전극 사양에 따라 상기 쌍의 개폐 소자를 전환하고 3개의 교류 인가 전극의 극성을 설정하기 위해 3개의 구동 게이트 회로 각각에 접속되는 동작 설정 회로와,
(f) 유체 개질 중의 상기 교류 인가 전극들 사이에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부를 갖는 정전류 전원으로서, 상기 정전류 전원은 상기 전류 검출부에서 검출된 전류값이 일정하게 유지되도록 상기 극성 전환 스위칭 회로에 전류를 공급하는, 정전류 전원을 포함하는 전극 블록.
정화 전의 유체를 도입하는 도입구 및 정화 후의 유체를 유출시키는 유출구를 구비한 유체 개질용 용기; 및
상기 유체 개질용 용기 내에 수납된 제 1 항에 따른 전극 블록을 포함하는 유체 개질 처리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 전극들은 다공질체로 형성되어 있는 전극 블록.
제 2 항에 있어서, 상기 전극들은 다공질체로 형성되어 있는 유체 개질 처리 장치.
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