KR101677489B1

KR101677489B1 - 전해수 제조 장치

Info

Publication number: KR101677489B1
Application number: KR1020147003445A
Authority: KR
Inventors: 마사야스 시라토; 고키 마쓰야마
Original assignee: 모리나가 뉴교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2016-11-18
Also published as: JPWO2013027477A1; EP3281917A1; CN103748043A; JP5750510B2; EP2749540B1; EP2749540A1; TWI494278B; EP2749540A4; HK1198758A1; CN103748043B; TW201309600A; WO2013027477A1; KR20140034305A; EP3281917B1; US20140190821A1; US9388060B2

Abstract

본 발명의 전해수 제조 장치(A)는, 전해조(2)와, 전해조(2)에 원료수(W1, W3)를 공급하는 원료 펌프(3)와, 원료 펌프(3)의 토출구(3b)와 전해조(2)의 유입구(26)를 접속하는 원료수 배관(32, 26)과, 원료수 배관(32, 26)에 있어서 토출구(3b)와 유입구(26)의 사이에 형성되는 전해액 이류 억지부(40)를 구비한다. 토출구(3b)가 유입구(26)보다 위쪽에 배치되도록 원료 펌프(3)가 설치된다. 전해액 이류 억지부(40) 중 적어도 일부에, 토출구(3b) 측보다 유입구(26) 측을 위쪽에 배치한 구배(勾配) 배관(32c)이 설치되어 있다.

Description

전해수 제조 장치{ELECTROLYZED WATER PRODUCTION DEVICE}

본 발명은, 염소 이온을 함유하는 원료수인 전해질 수용액을 전기 분해하여 전해수를 제조하기 위한 전해수 제조 장치에 관한 것이다.

본원은, 2011년 8월 24일에 일본에 출원된 일본 특허 출원번호 2011-182493호에 따라 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래부터, 식품 제조 분야 등에서는, 전해수 제조 장치에서 각종 전해질 수용액(염소 이온을 함유하는 원료수)을 전기 분해하여 전해 살균수(전해수)를 제조하고, 이 전해 살균수를 살균 소독 등에 사용하고 있다. 예를 들면, 염화 나트륨 수용액, 염산 수용액 등의 염소 이온을 함유하는 전해질 수용액을 전기 분해하면, 전해 산화 작용에 의해 염소 가스가 발생하고, 이 염소 가스가 물에 용해하여 차아염소산이 생성된다. 생성된 차아염소산을 포함하는 전해 살균수는, 차아염소산 소다를 물에 용해하여 조제한 살균수에 비해, 저염소 농도에도 우수한 살균 효과를 발휘하고, 또한, 사용할 때마다 미묘한 농도 조정을 행할 필요가 없는 등의 많은 장점을 가지고 있다.

전해수 제조 장치는, 전해질 수용액을 전기 분해하기 위한 전해조(電解槽)와, 전해질 수용액을 전해조에 공급하는 급수 설비를 구비하고 있다. 또한, 전해조로서, 복수의 전극판을 직렬로 배치한 복극식(직렬식)의 전해조가 많이 사용되고 있다. 이 복극식 전해조는, 복수의 전극판이 케이싱 내에 간격을 두고 병설되고, 축선 방향 일단측의 전극판에 양극의 전극봉을, 타단측의 전극판에 음극의 전극봉을 각각 용접하여 설치하고, 일단측의 전극판(양극)으로부터 중간의 전극판을 경유하여 타단측의 전극판(음극)을 향해 통전하도록 구성되어 있다.

이 전해수 제조 장치에서는, 급수 설비로부터 전해조의 케이싱 내에 전해질 수용액을 공급하고, 순차적으로 유통시키면서 염화물을 포함하는 전해질 수용액에 소정의 전압을 인가함으로써 전류를 흐르게 하고, 양극 측의 산화 반응에 의해 염소 가스를 발생시킨다. 이 염소 가스(또는, 염소 가스가 혼탁한 액체)를 전해조로부터 인출하여, 물과 혼합함으로써, 수중에 차아염소산이 생성되어 전해 살균수가 제조된다.

한편, 전해조의 전극 사이의 전압 인가를 차단하여 전기 분해를 정지시키고, 또한, 전해조에 전해질 수용액을 공급하기 위한 펌프를 정지시켰을 때, 전해조 내에는, 고농도의 염소 가스나 차아염소산, 미전해의 염산 등이 혼재하고 있는 전해액이 잔류된다. 그리고, 본 발명에 있어서는 이러한 전해조의 잔류액을 전해액으로 표기한다. 전해조와 펌프의 가동을 정지시켰을 때, 전해조와 펌프를 접속하는 배관(튜브) 내에, 전해조의 전해액이 역류하는 경우가 있다. 전해액이 역류함으로써, 염소 가스 등에 의해 펌프 등의 구성 부재에 부식이 생기고, 구성 부재가 단수명화할 가능성이 있다.

여기에 대하여, 종래, 전해조와 펌프를 접속하는 배관에 체크 밸브를 설치하는 대책이나, 전해조의 전극 사이의 전압 인가를 정지시켜, 소정 시간 경과한 후 전해질 수용액을 공급하는 펌프의 구동을 정지시키도록 제어하는 대책을 강구하여, 전해조로부터의 전해액의 역류를 방지하고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

일본 특허출원 공개번호 평 7-299458호 공보

그러나, 체크 밸브 등의 역지(逆止) 기구(機構)에 의해 전해조의 전해액의 역류를 방지하는 대책을 강구하고 있음에도 불구하고, 전해수 제조 장치의 운전 정지 후, 즉시, 전해액이 전해조로부터 배관 내에 침입하여, 체크 밸브나 펌프, 배관(튜브), 패킹, O링 등의 구성 부재에 부식이 생기는 경우가 있다.

이 현상은, 전해액의 역류나, 단순한 농도 평형에 수반하는 확산만에 의해 생기는 것이 아닌 것이, 구성 부재의 부식 상태 등으로부터 확인되어 있다. 그러므로, 그 원인을 규명하고, 구성 부재의 부식을 방지하는 대책을 강구하는 것이 강하게 요구되고 있다.

한편, 전해수 제조 장치의 운전에 있어서는, 다음과 같은 과제가 존재한다. 종래, 전해수 제조 장치의 가동 중에 전기 분해의 조작을 일시적으로 정지한 상태로부터 재개(운전)했을 때, 전해조 내에 과전류가 발생하여 장치 전체가 이상(異常) 정지하는 경우가 있다.이와 같은 이상 정지를 예방하는 것은, 전해수 제조 장치를 안정적으로 운전하기 위하여 불가결하다. 이와 같은 이상 정지의 예방도 전해수 제조 장치의 과제가 되고 있다.

본 발명의 제1 태양에 의하면, 전해수 제조 장치는, 염소 이온을 함유하는 원료수를 전기 분해하여 전해수를 제조하는 장치이며, 전해조와, 상기 전해조에 상기 원료수를 공급하는 원료 펌프와, 상기 원료수를 토출하는 상기 원료 펌프의 토출구와 상기 원료수를 유입시키는 상기 전해조의 유입구를 접속하는 원료수 배관과, 상기 원료수 배관에 있어서 상기 토출구와 상기 유입구의 사이에 형성되는 전해액 이류(移流) 억지부(抑止部)를 구비한다. 또한, 상기 토출구가 상기 유입구보다 위쪽에 배치되도록 상기 원료 펌프가 설치된다. 또한, 상기 전해액 이류 억지부 중 적어도 일부에, 상기 토출구 측보다 상기 유입구측을 위쪽에 배치한 구배(勾配) 배관이 설치되어 있다.

본 발명의 제2 태양에 의하면, 상기 제1 태양에 있어서, 전해수 제조 장치는, 상기 원료수가 소정의 전해질 농도로 되도록 상기 원료수를 희석하기 위한 희석수를 공급하는 희석수 펌프와, 상기 희석수를 토출하는 상기 희석수 펌프의 제2 토출구와 상기 희석수를 유입시키는 상기 전해조의 제2 유입구를 접속하는 희석수 배관과, 상기 희석수 배관에 있어서 상기 제2 토출구와 상기 제2 유입구의 사이에 형성되는 제2 전해액 이류 억지부를 추가로 구비한다. 또한, 상기 제2 토출구가 상기 제2 유입구보다 아래쪽에 배치되도록 상기 희석수 펌프가 설치된다. 또한, 상기 제2 전해액 이류 억지부 중 적어도 일부에, 상기 제2 토출구 측보다 상기 제2 유입구측을 아래쪽에 배치한 제2 구배 배관이 설치되어 있다.

본 발명의 제3 태양에 의하면, 상기 제1 태양에 있어서, 전해수 제조 장치는, 상기 전해액 이류 억지부를 형성한 상태에서 상기 원료수 배관을 고정시키는 고정 수단을 추가로 구비한다.

본 발명의 제4 태양에 의하면, 상기 제2 태양에 있어서, 전해수 제조 장치는, 상기 제2 전해액 이류 억지부를 형성한 상태에서 상기 희석수 배관을 고정시키는 제2 고정 수단을 추가로 구비한다.

본 발명의 제5 태양에 의하면, 상기 제1 내지 제4 태양 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 전해액 이류 억지부 및 상기 제2 전해액 이류 억지부 중 적어도 한쪽이, 수평 방향으로 연장되는 중심축 주위에 권취되는 환형으로 형성되어 있다.

본 발명의 제6 태양에 의하면, 상기 제1 내지 제4 태양 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 전해액 이류 억지부 및 상기 제2 전해액 이류 억지부 중 적어도 한쪽이, 수평 방향으로 연장되는 중심축 주위에서 만곡되는 U자형부 및 역U자형부 중 적어도 한쪽을 구비하여 형성되어 있다.

본 발명의 제7 태양에 의하면, 상기 제1 내지 제4 태양 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 전해액 이류 억지부 및 상기 제2 전해액 이류 억지부 중 적어도 한쪽이, 연직 방향으로 연장되는 중심축 주위에 권취되는 환형으로 형성되어 있다.

본 발명의 제8 태양에 의하면, 상기 제1 내지 제4 태양 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 전해액 이류 억지부가, 상기 토출구로부터 상기 유입구를 향할수록 위쪽으로 경사지는 단부(段部)를 구비하여 형성되어 있다.

본 발명의 제9 태양에 의하면, 상기 제2 또는 제4 태양에 있어서, 상기 제2 전해액 이류 억지부가, 상기 제2 토출구로부터 상기 제2 유입구를 향할수록 아래쪽으로 경사진 제2 단부를 구비하여 형성되어 있다.

본원의 발명자는, 후술하는 바와 같이, 역지 기구로 전해조의 전해액의 역류를 방지하고 있음에도 불구하고, 전해수 제조 장치의 운전 정지 후에 전해액이 전해조로부터 배관 내에 침입하는 현상의 원인이, 전해액의 이류에 있는 것을 규명했다. 이에 따라, 본 발명의 제1 태양에서의 전해수 제조 장치에 있어서는, 원료 펌프의 토출구 측에 대하여 전해조의 유입구측을 위쪽에 배치한 구배 배관을 구비하는 전해액 이류 억지부를 형성하여 원료수 배관을 설치한다. 이로써, 원료 펌프의 토출구가 전해조의 유입구보다 위쪽에 배치되도록 원료 펌프를 설치한 경우라도, 운전 정지 후 즉시, 전해조로부터 전해액이 원료 펌프에 접속한 배관 내로 이류하는 것을 억제할 수 있다.

따라서, 구성 부재가 전해액에 의해 부식하는 것을 억제할 수 있어 구성 부재의 장기 수명화를 도모할 수 있게 된다. 또한, 구성 부재의 교환 빈도를 낮게 할 수 있고, 내구성(耐久性), 경제성, 및 신뢰성이 우수한 전해수 제조 장치를 제공할 수 있게 된다.

또한, 전술한 바와 같이, 본원의 발명자는 전해액이 전해조로부터 배관에 침입하는 현상의 원인이 전해액의 이류에 있는 것을 규명했다. 또한, 이와 같이 전해조로부터 배관을 향해 전해액이 이류하는 현상과 함께, 반대로 배관으로부터 전해조를 향해 원료수나 희석수가 이류하는 현상이 발생하고 있는 것을 밝혀냈다. 이와 같은 배관으로부터 전해조로의 원료수나 희석수의 이류가, 전해조 내에서의 염소 이온 농도의 상하 방향에서의 편재를 일으켜, 이 편재의 결과, 정지하고 있는 전기 분해를 재개했을 때 전해조 내에 과전류가 발생하여 이상(異常) 정지하는 원인이 되고 있는 것을 밝혀냈다.

따라서, 전술한 전해액 이류 억지부는, 전해조로부터 원료수 배관을 향해 전해액이 이류하는 현상을 억제하고, 또한 반대로 원료수 배관으로부터 전해조를 향해 원료수가 이류하는 현상을 억제한다. 그러므로, 전해조 내에서 염소 이온 농도가 편재하는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 전해조를 운전을 재개했을 때의 과전류의 발생과 그에 따른 장치의 이상 정지를 예방할 수 있어 보다 안정적으로 운전할 수 있는 전해수 제조 장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 제2 태양에서의 전해수 제조 장치에 있어서는, 본원의 발명자가 규명한 상기 현상의 원인에 기초하여, 희석수 펌프의 제2 토출구 측에 대하여 전해조의 제2 유입구측을 아래쪽에 배치한 제2 구배 배관을 구비하는 제2 전해액 이류 억지부를 형성하여 희석수 배관을 설치한다. 이로써, 희석수 펌프의 토출구가 전해조의 유입구보다 아래쪽에 배치되도록 희석수 펌프를 설치한 경우라도, 운전 정지 후 즉시, 전해조로부터 전해액이 희석수 펌프에 접속한 배관 내로 이류하는 것을 억제할 수 있다.

따라서, 구성 부재가 전해액에 의해 부식하는 것을 억제할 수 있어 구성 부재의 장기 수명화를 더욱 도모할 수 있게 된다. 또한, 구성 부재의 교환 빈도를 낮게 할 수 있고, 또한 내구성, 경제성, 및 신뢰성이 우수한 전해수 제조 장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 제3 태양에서의 전해수 제조 장치에 있어서는, 전해액 이류 억지부를 형성한 상태에서 원료수 배관을 고정시키는 고정 수단을 구비하고 있다. 그러므로, 전해액 이류 억지부를 형성한 상태에서 원료수 배관을 유지할 수 있다. 또한, 본 발명의 제4 태양에서의 전해수 제조 장치에 있어서는, 제2 전해액 이류 억지부를 형성한 상태에서 희석수 배관을 고정시키는 제2 고정 수단을 구비하고 있다. 그러므로, 제2 전해액 이류 억지부를 형성한 상태에서 희석수 배관을 유지할 수 있다. 따라서, 전해조로부터 전해액이 원료 펌프나 희석수 펌프에 접속한 배관 내에 침입하는 것을 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 반대로 원료 펌프, 희석수 펌프에 접속한 배관으로부터 전해조 내로 원료수, 희석수가 침입하는 것도 확실하게 억제할 수 있다.

본 발명의 제5 태양에서의 전해수 제조 장치에 있어서는, 전해액 이류 억지부 및 제2 전해액 이류 억지부 중 적어도 한쪽을, 수평 방향으로 연장되는 중심축 주위에 권취되는 환형으로 형성한다. 이로써, 원료수 배관에 있어서는, 원료 펌프의 토출구 측에 대하여 전해조의 유입구측을 위쪽에 배치한 구배 배관을 구비하는 전해액 이류 억지부를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 희석수 배관에 있어서는, 희석수 펌프의 제2 토출구 측에 대하여 전해조의 제2 유입구측을 아래쪽에 배치한 제2 구배 배관을 구비하는 제2 전해액 이류 억지부를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 제6 태양에서의 전해수 제조 장치에 있어서는, 전해액 이류 억지부 및 제2 전해액 이류 억지부 중 적어도 한쪽을, 수평 방향으로 연장되는 중심축 주위에서 만곡되는 U자형부 및 역U자형부 중 적어도 한쪽을 구비하도록 형성한다. 이로써, 원료수 배관에 있어서는, 원료 펌프의 토출구 측에 대하여 전해조의 유입구측을 위쪽에 배치한 구배 배관을 구비하는 전해액 이류 억지부를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 희석수 배관에 있어서는, 희석수 펌프의 제2 토출구 측에 대하여 전해조의 제2 유입구측을 아래쪽에 배치한 제2 구배 배관을 구비하는 제2 전해액 이류 억지부를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 제7 태양에서의 전해수 제조 장치에 있어서는, 전해액 이류 억지부 및 제2 전해액 이류 억지부 중 적어도 한쪽을, 연직 방향으로 연장되는 중심축 주위에 권취되는 환형으로 형성한다. 이로써, 원료수 배관에 있어서는, 원료 펌프의 토출구 측에 대하여 전해조의 유입구측을 위쪽에 배치한 구배 배관을 구비하는 전해액 이류 억지부를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 희석수 배관에 있어서는, 희석수 펌프의 제2 토출구 측에 대하여 전해조의 제2 유입구측을 아래쪽에 배치한 제2 구배 배관을 구비하는 제2 전해액 이류 억지부를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 제8 태양에서의 전해수 제조 장치에 있어서는, 원료 펌프의 토출구로부터 전해조의 유입구를 향할수록 위쪽으로 경사지는 단부를 구비하여 전해액 이류 억지부를 형성한다. 이로써, 원료수 배관에 있어서는, 원료 펌프의 토출구 측에 대하여 전해조의 유입구측을 위쪽에 배치한 구배 배관을 구비하는 전해액 이류 억지부를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 제9 태양에서의 전해수 제조 장치에 있어서는, 희석수 펌프의 제2 토출구로부터 전해조의 제2 유입구를 향할수록 아래쪽으로 경사진 제2 단부를 구비하여 제2 전해액 이류 억지부를 형성한다. 이로써, 희석수 배관에 있어서는, 희석수 펌프의 제2 토출구 측에 대하여 전해조의 제2 유입구측을 아래쪽에 배치한 제2 구배 배관을 구비하는 제2 전해액 이류 억지부를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1∼제4 실시예에 따른 전해수 제조 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1∼제4 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 전해조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전해수 제조 장치를 나타낸 사시도이다.
도 4a는 제1 전해액 거동(擧動) 확인 시험에 있어서, 전해액의 투하 직후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 4b는 제1 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 20시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 4c는 제1 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 50시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 4d는 제1 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 100시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 5a는 제1 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 전해액의 투하 직후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 5b는 제1 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 20시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 5c는 제1 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 50시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 5d는 제1 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 100시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6a는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 전해액의 투하 직후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6b는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 20시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6c는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 50시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6d는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 70시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6e는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 100시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6f는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 200시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 7a는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 전해액의 투하 직후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 7b는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 20시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 7c는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 50시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 7d는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 70시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 7e는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 100시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 7f는 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 200시간 경과 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 8a는 전해조의 운전을 정지했을 때의 전해액, 원료수, 및 희석수의 상호의 이류의 상태를 설명하는 원리도이다.
도 8b는 전해조의 운전을 정지했을 때의 전해액, 원료수, 및 희석수의 상호의 이류의 상태를 설명하는 원리도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제1∼제4 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 원료수 튜브(원료수 배관)의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 희석수 튜브(희석수 배관)의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1∼제4 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 원료수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 희석수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 16은 전해조로부터 원료수 튜브, 희석수 튜브로 전해액이 이류하고 있는 상태를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전해수 제조 장치를 나타낸 사시도이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 원료수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 희석수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전해수 제조 장치를 나타낸 사시도이다.
도 21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 22는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 23은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 원료수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 24는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 희석수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 25는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 원료수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 26은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 희석수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 27은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 원료수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 28은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 희석수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 29는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전해수 제조 장치를 나타낸 사시도이다.
도 30은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 원료수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.
도 31은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전해수 제조 장치의 변형예를 나타낸 사시도로서, 희석수 튜브의 전해액 이류 억지부를 나타낸 도면이다.

(제1 실시예)

이하에서, 도 1 내지 도 8b를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전해수 제조 장치에 대하여 설명한다. 본 실시예는, 염소 이온을 함유하는 원료수인 전해질 수용액을 전기 분해하여 전해수를 제조하기 위한 전해수 제조 장치에 관한 것이며, 특히, 차아염소산을 포함하는 전해 살균 물을 제조하기 위한 전해수 제조 장치에 관한 것이다.

본 실시예의 전해수 제조 장치 A는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 염산 수용액, 염화 나트륨 수용액 등의 원액 W1(염소 이온을 함유하는 원료수)를 저류(貯留)하는 탱크(1)와, 원액 W1과 물 W2(희석수)를 혼합한 전해질 수용액 W3(염소 이온을 함유하는 원료수)가 공급되고, 이 전해질 수용액 W3를 전기 분해하는 전해조(2)와, 탱크(1)로부터 전해조(2)를 향해 원액 W1을 송액(送液) 하기 위한 원료 펌프(3)를 구비한다. 또한, 전해수 제조 장치 A는, 탱크(1)와 전해조(2)의 사이에 물 W2를 송액하여 원액 W1을 소정 농도로 희석하고, 전해질 수용액 W3를 생성하기 위한 희석수 펌프(4)와, 전해조(2)에 전력을 공급하기 위한 전해 전원(5)과, 전해조(2)에서 전해질 수용액 W3를 전기 분해하여 발생한 염소 가스(또는 염소 가스가 혼합한 전해액 W4)와 처리수 W2를 혼합하여 전해 살균수 W5(전해수)를 생성하는 혼합기(6)를 구비한다.

전해조(2)는, 복수의 전극판을 직렬로 배치한 복극식 전해조이다. 전해조(2)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 내부에 전해질 수용액 W3를 유통시키는 케이싱(10)과, 이 케이싱(10) 내에 축선 O1 방향으로 간격을 두고 병설되는 복수의 전극판(11, 12)과, 전극판(11, 12)을 축선 O1 방향으로 간격을 두고 병설한 상태로 유지하는 복수의 스페이서(13, 14, 15)와, 케이싱(10)의 중앙부를 외측으로부터 내측으로 관설(貫設)한 전극봉 삽입공(16)에 삽입 설치되며, 또한 축선 O1 방향에서의 양단 측에 위치하는 한쌍의 전극판(11, 12)에 각각 접속하여 설치되고, 전해 전원(5)으로부터 전극판(11, 12)에 전력을 공급하는 한쌍의 전극봉(17, 18)을 구비한다.

케이싱(10)은, 염화 비닐 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지 등의 합성 수지를 사용하여 형성되어 있다. 케이싱(10)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 그 중심축이 축선 O1 방향을 향해 배치되는 원통형의 동체(20)와, 동체(20)의 개구부를 밀폐하도록 동체(20)의 축선 O1 방향 양단 측에 일체로 장착되는 한쌍의 측체(側體)(21, 22)를 구비한다.

또한, 한쪽 측체(21)에는, 하단부 측(전극봉 삽입공(16)의 아래쪽)에, 축선 O1 방향을 향하여 외면으로부터 내면에 관통하는 유입구(26)가 형성되어 있다. 다른 쪽 측체(22)에는, 상단부 측(전극봉 삽입공(16)의 위쪽)에, 축선 O1 방향을 향하여 외면으로부터 내면에 관통하는 인출구(27)가 형성되어 있다.

복수의 전극판(11, 12)은, 티탄 합금 등의 금속제의 판체이며, 각각, 사각 판형으로 형성되어 있다. 또한, 이들 전극판(11, 12)은, 소정 간격을 두고 대향하여 배치된 측체(21, 22) 사이에, 각각의 판면을 측체(21, 22)의 대향 방향(축선 O1 방향)을 향해 병설되어 있다. 축선 O1 방향에서의 양단 측에 배치되는 전극판(11, 12)의 중앙부에는, 금속제의 전극봉(17, 18)이 고정되어 접속되어 있다.

복수의 스페이서(13, 14, 15)는 각각, 케이싱(10)의 동체(20)의 내경(內徑)과 거의 동일한 직경의 외경을 가지며, 대략 원판형으로 형성되어 있다. 또한, 각 스페이서(13, 14, 15)에는, 그 중앙에, 한쪽 면으로부터 다른쪽 면에 관통하여 전해실(電解室)(28)이 되는 사각형의 관통공이 형성되어 있다. 또한, 관통공(28)보다 위쪽에, 한쪽 면으로부터 다른쪽 면에 관통하는 인출구(27)가 형성되어 있고, 관통공(28)보다 아래쪽에, 한쪽 면으로부터 다른쪽 면에 관통하는 유입구(26)가 형성되어 있다. 이들 인출구(27)와 유입구(26)는 각각, 한쪽 면에 형성된 홈형의 유통로(30)를 통하여 전해실(28)이 되는 관통공에 연통되어 있다.

본 실시예의 급수 설비의 원료 펌프(3)는, 도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 탱크(1)와 원액(W1)을 흡입하는 흡입구(3a)를 튜브(31)로 접속하고, 원액(W1)을 토출하는 토출구(3b)(토출구)와 전해조(2)의 전해실(28)에 전해질 수용액(W3)을 유입시키는 유입구(26)(유입구)를 원료수 튜브(32)(원료수 배관) 및 튜브(36)(원료수 배관)로 접속하여 설치되어 있다. 희석수 펌프(4)는, 급수원과 물(W2)을 흡입하는 흡입구(4a)를 튜브(33)로 접속하고, 물(W2)을 토출하는 토출구(4b)(제2 토출구)와 전해조(2)의 유입구(26)(제2 유입구)를 희석수 튜브(34)(희석수 배관) 및 튜브(36)(희석수 배관)로 접속하여 설치되어 있다.

또한, 본 실시예의 급수 설비의 원료 펌프(3)와 희석수 펌프(4)에는, 튜브 펌프가 사용되고 있다. 즉, 본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에서는, 운전 정지(停止)함과 동시에 원료 펌프(3)나 희석수 펌프(4)가 튜브를 끼워넣은 상태에서 정지(靜止)함으로써 역지 기능이 발휘된다. 그러므로, 종래와 같이 원료 펌프(3)나 희석수 펌프(4)의 토출구(3b, 4b)와 전해조(2)의 유입구(26)를 접속하는 배관 경로에 체크 밸브는 설치되어 있지 않다. 그리고, 본 발명은, 이와 같이 역지 기구가 설치된 밀폐계의 장치에 적용하는 것이 보다 효과적이며 바람직하다.

또한, 본 실시예에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 원료 펌프(3)의 토출구(3b)와 희석수 펌프(4)의 토출구(4b)에 접속한 각 튜브(32, 34)를 T형 조인트(35)에 접속하고, 이 T형 조인트(35)와 전해조(2)의 유입구(26)(유입구, 제2 유입구)를 튜브(36)(원료수 배관, 희석수 배관)로 접속하고 있다. 이로써, T형 조인트(35)에서 원액(W1)과 희석수(W2)를 혼합하여 전해질 수용액(W3)이 생성되고, 전해조(2)에 공급된다.

그리고, 본 실시예에서는, 원료 펌프(3)의 토출구(3b)와 전해조(2)의 유입구(26)를 접속하는 튜브(32, 36)를 1개의 배관(원료수 배관)으로 간주할 수 있다. 마찬가지로, 희석수 펌프(4)의 토출구(4b)와 전해조(2)의 유입구(26)를 접속하는 튜브(34, 36)를 1개의 배관(희석수 배관)으로 간주할 수 있다. 또한, 유입구(26)는, 원액(W1)을 전해조(2)에 유입시키는 유입구와, 물(W2)을 전해조(2)에 유입시키는 유입구(제2 유입구)로서의 기능을 모두 가지고 있다.

또한, 본 실시예에서는, 원료 펌프(3)의 토출구(3b)가 전해조(2)의 유입구(26)에 대하여 위쪽에 배치되도록 원료 펌프(3)가 설치되어 있다. 환언하면, 유입구(26)가 위치하는 수평면보다, 토출구(3b)는 위쪽에 위치하고 있다. 또한, 희석수 펌프(4)의 토출구(4b)가 전해조(2)의 유입구(26)에 대하여 아래쪽에 배치되도록 희석수 펌프(4)가 설치되어 있다. 환언하면, 유입구(26)가 위치하는 수평면보다, 토출구(4b)는 아래쪽에 위치하고 있다.

또한, 본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에서는, 원료수 튜브(32)가, 원료 펌프(3)의 토출구(3b)에 접속한 일단(一端)(32a)과 전해조(2)의 유입구(26)에 (직접적 또는 튜브(36)를 통하여 간접적으로) 접속한 타단(他端)(32b)의 사이에, 일단(32a) 측에 대하여 타단(32b)측을 위쪽으로 배치하도록 구성되는 전해액 이류 억지부(40)를 형성하여 설치되어 있다. 즉, 원료수 튜브(32)에는, 일단(32a)(또는 토출구(3b))과 타단(32b)(또는 유입구(26))의 사이에 전해액 이류 억지부(40)가 형성되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 이 원료수 튜브(32)가, 일단(32a)으로부터 타단(32b)을 향함에 따라, 일단(32a)으로부터 아래쪽으로 연장되고, 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 중심축(O2) 주위에 만곡되어 위쪽을 향해 연장되고, 또한 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 중심축(O3) 주위에 만곡되어 아래쪽을 향해 연장되고, 타단(32b)이 전해조(2)의 유입구(26)에 접속되어 있다. 그리고, 타단(32b)은, T형 조인트(35) 및 튜브(36)를 통하여 유입구(26)에 접속되어 있지만, 타단(32b)을 유입구(26)에 접속하는 구성으로서는, 직접 접속뿐만 아니라 이와 같은 간접 접속도 포함한다. 이와 같이 원료수 튜브(32)를 설치함으로써, 일단(32a)으로부터 타단(32b)의 사이에 U자형부(41)와 역U자형부(42)가 형성되고, 이들 U자형부(41)와 역U자형부(42)에 의해 일단(32a) 측에 대하여 타단(32b) 측을 위쪽으로 배치하도록 구성되는 전해액 이류 억지부(40)가 형성되어 있다. 즉, 전해액 이류 억지부(40)는, U자형부(41)와 역U자형부(42)를 구비하여 형성되어 있다.

그리고, "일단(32a) 측에 대하여 타단(32b) 측을 위쪽으로 배치하도록 구성되는"이란, 환언하면, 타단(32b) 측으로부터 일단(32a) 측의 방향을 향해 아래로 향한 구배(勾配)를 가지는 관로(管路)가 있는 것을 의미하고 있다. 따라서, 보다 구체적으로 예를 들면, U자형부(41)와 역U자형부(42)에 의해, 타단(32b) 측(또는 유입구(26) 측)으로부터 일단(32a) 측(또는 토출구(3b) 측)을 향함에 따라 하강하는 하향 구배 관로(32c)(구배 배관)가 형성되어 있다. 이 하향 구배 관로(32c)를 주요부로 하여 전해액 이류 억지부(40)가 형성되어 있다. 즉, 전해액 이류 억지부(40) 중 적어도 일부에, 하향 구배 관로(32c)가 설치되어 있다. 또한, 하향 구배 관로(32c)는, U자형부(41)와 역U자형부(42)의 사이에 배치되어 있다.

또한, 본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에서는, 희석수 튜브(34)가, 일단(34a)과 타단(34b)의 사이에, 일단(34a) 측에 대하여 타단(34b) 측을 아래쪽에 배치하도록 구성되는 제2 전해액 이류 억지부(45)를 형성하여 설치되어 있다. 즉, 희석수 튜브(34)에는, 일단(34a)(또는 토출구(4b))과 타단(34b)(또는 유입구(26))의 사이에 제2 전해액 이류 억지부(45)가 형성되어 있다.

본 실시예에서는, 이 희석수 튜브(34)가, 희석수 펌프(4)의 토출구(4b)에 접속한 일단(34a)으로부터 타단(34b)을 향함에 따라, 일단(34a)으로부터 위쪽으로 연장되고, 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 중심축(O4) 주위에 만곡되어 아래쪽을 향해 연장되고, 또한 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 중심축(O5) 주위에 만곡되어 위쪽을 향해 연장되고, 타단(34b)이 전해조(2)의 유입구(26)에 (직접적으로, 또는 T형 조인트(35) 및 튜브(36)를 통하여 간접적으로) 접속되어 있다. 이와 같이 희석수 튜브(34)를 설치함으로써, 일단(34a)으로부터 타단(34b)의 사이에 역U자형부(43)와 U자형부(44)가 형성되고, 이들 역U자형부(43)와 U자형부(44)에 의해 일단(34a) 측에 대하여 타단(34b) 측을 아래쪽에 배치하도록 구성되는 제2 전해액 이류 억지부(45)가 형성되어 있다. 즉, 제2 전해액 이류 억지부(45)는, 역U자형부(43)와 U자형부(44)를 구비하여 형성되어 있다.

그리고, "일단(34a) 측에 대하여 타단(34b) 측을 아래쪽에 배치하도록 구성되는"이란, 환언하면, 타단(34b) 측으로부터 일단(34a) 측의 방향을 향해 상방향의 구배를 가지는 관로가 있는 것을 의미하고 있다. 따라서, 보다 구체적으로 예를 들면, 역U자형부(43)와 U자형부(44)에 의해, 타단(34b) 측(또는 유입구(26) 측)으로부터 일단(34a) 측(또는 토출구(4b) 측)을 향함에 따라 상승하는 상향 구배 관로(34c)(제2 구배 배관)가 형성되어 있다. 이 상향 구배 관로(34c)를 주요부로 하여 제2 전해액 이류 억지부(45)가 형성되어 있다. 즉, 제2 전해액 이류 억지부(45) 중 적어도 일부에, 상향 구배 관로(34c)가 설치되어 있다. 또한, 상향 구배 관로(34c)는, 역U자형부(43)와 U자형부(44)의 사이에 배치되어 있다.

또한, 이와 같이 배치된 원료수 튜브(32)와 희석수 튜브(34)는, 예를 들면, 결속(結束) 밴드 등의 도시하지 않은 고정 수단(고정 수단, 제2 고정 수단)에 의해 전해액 이류 억지부(40, 45)를 형성한 상태에서 위치가 결정되어 고정되어 있다.

다음으로, 전술한 구성을 구비하는 본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에 있어서는, 전해 전원(5)으로부터 전해조(2)의 전극봉(17, 18)에 전력을 공급하고, 또한 원료 펌프(3)의 구동에 의해 탱크(1)로부터 원액(W1)이 송액되고, 희석수 펌프(4)의 구동에 의해 수원(水源)으로부터 물(W2)이 송액된다. 튜브(32, 34)를 유통(流通)한 원액(W1)과 희석수(W2)가 T형 조인트(35)에서 혼합되어, 소정의 전해질 농도로 조정된 전해질 수용액(W3)이 전해조(2)의 유입구(26)로부터 케이싱(10) 내의 전해실(28)에 공급되어 유통한다.

전극봉(17, 18)에 전력이 공급된 상태에서 전해질 수용액(W3)이 복수의 전해실(28)을 유통하면, 전기 분해되어 염소 가스가 발생한다. 이 염소 가스(또는 염소 가스가 혼합된 전해액(W4))가 전해조(2)의 인출구(27)로부터 인출되고, 혼합기(6)에서 처리수(W2)와 혼합되어 전해 살균수(W5)가 생성된다.

종래의 전해수 제조 장치에서는, 운전을 정지하면, 즉시 전해액(W4)이 전해조(2)로부터 튜브(32, 34) 내로 이류할 가능성이 있다. 따라서, 본 실시예와 같이, 펌프(3, 4)에 튜브 펌프를 사용한 경우에는, 튜브의 변색이나 팽윤(澎潤)과 같은 열화 등이 발생하는 경우가 있다. 한편, 체크 밸브를 사용한 경우에는, 패킹이나 밸브체의 단수명화 등이 발생하는 경우가 있다.

이에 대해, 본원의 발명자들은, 이 현상을 규명하기 위하여, 제1 전해액 거동 확인 시험과 제2 전해액 거동 확인 시험을 실시하였다.

처음에, 도 4a∼4d 및 도 5a∼5d를 참조하여 제1 전해액 거동 확인 시험에 대하여 설명한다. 이 제1 전해액 거동 확인 시험에서는, 하기 (1)∼(5)에 나타낸 수순으로 시험을 행하였다.

(1) 10 mL 시험관(46, 47)을 3개씩 준비하고, 물(수도수(水道水))과 3% 염산 용액과 21% 염산 용액을 각각, 시험관(46, 47)에 5 mL씩 주액 했다. 3개의 시험관(46)을 제1 세트, 3개의 시험관(47)을 제2 세트라고 한다.

(2) 3% 염산 용액을 전해질 수용액(W3)으로서 사용하고, 이 전해질 수용액(W3)을 전해수 제조 장치(A)의 전해조(2)에 넣고 3시간 연속 운전하고, 연속 운전 후의 전해액(W4)을 전해조(2)로부터 채취했다. 그리고, 채취한 전해액(W4)은, 그 유효 염소 농도가 265.5 ppm이었다.

(3) 채취한 전해액(W4)을 실온까지 냉각한 후, 요오드화 칼륨을 첨가하여, 전해액(W4) 중의 차아염소산과 반응시켜 염색했다. 염색 후의 전해액(W4)을, 염색 전해액(W4')으로 한다.

(4) 염색 전해액(W4')을 1 mL씩, (1)의 각 시험관(46, 47) 내에 주액했다. 염색 전해액(W4')의 투입 직후의 상태를 도 4a, 5a에 나타내었다. 이 때, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 3개의 시험관(46)(제1 세트))에는, 염색 전해액(W4')을 시험관(46) 내의 위로부터 액면에 첨가(주액)했다. 또한, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 나머지 3개의 시험관(47)(제2 세트)에는, 염색 전해액(W4')을 시험관(47)의 액저(液底)에 첨가했다.

(5) 각 시험관(46, 47)을 정치(靜置)한 상태에서, 염색 전해액(W4')의 투입시로부터 20시간, 50시간, 100시간 후의 착색 상태의 경시(經時) 변화를 관찰하여 기록하였다. 20시간 경과 후의 상태를 도 4b, 5b에, 50시간 경과 후의 상태를 도 4c, 5c에, 100시간 경과 후의 상태를 도 4d, 5d에 나타내었다.

이 제1 전해액 거동 확인 시험에서는, 도 4a∼4d에 나타낸 바와 같이, 물의 액면에 염색 전해액(W4')을 첨가한 경우에는, 전해액(W4')이 시험관(46)의 바닥부를 향해 확산되면서 이류하고, 바닥부에서 침강했다. 첨가 후 즉시 확산되지는 않으며 시간을 경과하여 시험관 전체로 확산되며, 이류한 전해액(W4')의 침강은 100시간 경과 후에도 관찰되었다. 이에 비해, 3% 염산 용액과 21% 염산 용액의 액면에 각각 염색 전해액(W4')을 첨가한 경우에는, 첨가 후, 염색 전해액(W4')은 이류하지 않고, 액면 근처에서 체류했다. 또한, 시간 경과에 따라 서서히 전해액(W4')이 아래쪽으로 확산되는 모습이 관찰되었다.

또한, 도 5a∼5d에 나타낸 바와 같이, 물의 액저에 염색 전해액(W4')을 첨가한 경우에는, 첨가 후, 염색 전해액(W4')이 이류하지 않고 시험관(47)의 바닥부에서 체류했다. 이류가 일어나지 않고 확산만이 생기고, 시간 경과에 따라 서서히 전해액(W4')은 위쪽으로 확산되지만, 100시간 경과한 단계에서도 전체 확산까지는 이르지 않는 모습이 확인되었다. 한편, 3% 염산 용액과 21% 염산 용액의 액저에 각각 염색 전해액(W4')을 첨가한 경우에는, 첨가 후, 염색 전해액(W4')은, 약간 확산되면서 액면을 향해 이류하고, 이 이류에 의해 바로 액면까지 상승하고, 일단 액면에 체류한 후, 시간 경과에 따라 아래쪽으로 확산하는 모습이 관찰되었다.

전술한 시험 결과로부터, 수중에서는 전해액(W4')이 아래쪽에 이류할 뿐만 아니라 액저에 체류하기 쉽고, 염산 용액 중에서는 전해액(W4')이 위쪽으로 이류할 뿐만 아니라, 액면에 체류하기 쉬운 것이 확인되었다. 또한, 시간 경과에 따라 전해액(W4')이 전체로 확산되어 가는 것이 확인되었다.

도 4a∼4d 및 도 5a∼5d에 나타낸 바와 같이, 전해액(W4')의 이류는, 밀도의 차이에 의해 연직 방향에서 일어난다. 표 1에, 시험에서 사용한 물, 염산, 전해액의 비중을 나타내었다. 표 1에 나타낸 염산과 전해액에서는, 염산의 농도에 관계없이 염산의 비중은 전해액보다 크므로, 염산 용액 중의 전해액(W4')은, 첨가 후 바로 액면까지 상승하는 거동(확산이 아니라 이류)을 나타내었다.

[표 1]

물과 전해액(W4')에서는, 접액부에 있어서, H₂O＋Cl₂ → HClO＋HCl의 반응이 일어나, 전해액(W4')에 용해된 염소 가스가 물과 반응하여, 차아염소산 분자가 생성된다. 물과 전해액(W4')과의 반응물(차아염소산수)은 물 단독보다 비중이 커지게 된다.

그러므로, 도 4a∼4d와 같이 전해액(W4')을 물에 액면으로부터 첨가한 경우에는, 전해액(W4')의 염소 분자가, 물 분자와 반응하여 차아염소산 분자가 생성되고, 차아염소산과 요오드화 칼륨의 반응에 따른 발색이, 액저까지 침강하는 거동(확산을 수반한 이류)을 나타낸다.

또한, 도 5a∼5d와 같이 전해액(W4')을 물의 액저로부터 첨가한 경우에는, 전해액의 염소 분자가 물 분자와 반응하여, 차아염소산 분자가 생성되고, 물 단독보다 비중이 커지므로, 액저에 체류하는 거동(이류)을 나타낸다. 정확하게는, 화학 반응식이 평형에 이를 때까지, 염소 가스⇔차아염소산의 반응이 반복된다.

다음으로, 도 6a∼6f 및 도 7a∼7f를 참조하여 제2 전해액 거동 확인 시험에 대하여 설명한다. 이 제2 전해액 거동 확인 시험에서는, 하기 (1)∼(8)에 나타낸 수순으로 시험을 행하였다.

(1) PFA 튜브(불소 수지 튜브)를 버너로 가열하여 높이 150㎜의 U자형으로 성형하고, 물 또는 3% 염산 용액을 충전(주액)했다.

(2) 물 또는 3% 염산 용액을 충전한 PFA 튜브의 일단부를 버너로 용해하여 밀폐했다.

(3) 3% 염산 용액을 전해질 수용액(W3)으로서 사용하고, 이 전해질 수용액(W3)을 전해수 제조 장치(A)의 전해조(2)에 넣고 3시간 연속 운전하고, 연속 운전 후의 전해액(W4)을 전해조(2)로부터 채취했다. 그리고, 채취한 전해액(W4)은, 그 유효 염소 농도가 265.5 ppm이었다.

(4) 채취한 전해액(W4)을 실온까지 냉각한 후, 요오드화 칼륨을 첨가하여, 전해액(W4) 중의 차아염소산과 반응시켜 염색했다. 염색 후의 전해액(W4)을, 염색 전해액(W4')으로 한다.

(5) 일단부를 밀폐한 각각의 PFA 튜브에, 타단부로부터 염색 전해액(W4')을 300μL 주액했다.

(6) 물이 충만된 PFA 튜브는, 전해액(W4')을 주입한 타단부를 파라필름을 사용하여 밀폐했다. 또한, 3% 염산 용액이 충만된 PFA 튜브는, 그 타단부를 버너로 용해하여 밀폐했다. 그리고, 물이 충전된 튜브는, 버너에 의한 가열 용융에서의 밀폐를 행하면 전해액(W4')이 상승하므로, 파라필름을 사용하여 타단부의 밀폐를 행하도록 하고 있다.

(7) 물이 충전된 튜브는, 도 6a∼6f에 나타낸 바와 같이 역U자의 자세로 정치하고, 3% 염산 용액이 충전된 튜브는, 도 7a∼7f에 나타낸 바와 같이 U자의 자세로 정치했다. 이는, 제1 전해액 거동 확인 시험의 결과에 기초하고 있다. 염색 전해액(W4')의 투입 직후의 상태를 도 6a, 7a에 나타내었다.

(8) 염색 전해액(W4')의 투입으로부터 20시간, 50시간, 70시간, 100시간, 200시간에 있어서의 착색 상태의 경시 변화를 관찰하여 기록하였다. 20시간 경과 후의 상태를 도 6b, 7b에, 50시간 경과 후의 상태를 도 6c, 7c에, 70시간 경과 후의 상태를 도 6d, 7d에, 100시간 경과 후의 상태를 도 6e, 7e에, 200시간 경과 후의 상태를 도 6f, 7f에 나타내었다.

이 제2 전해액 거동 확인 시험에 있어서, 물이 충전된 케이스에서는, 도 6a∼6f에 나타낸 바와 같이, 타단부(하단부)에 첨가한 염색 전해액(W4')이 아래쪽에서 체류하고, 이류가 일어나지 않고 확산만이 생겼다. 시간 경과에 따라 서서히 전해액(W4')이 위쪽으로 확산되어 가지만, 200시간을 경과해도, 역U자의 튜브 정상부에는 도달하지 않는 모습이 관찰되었다.

한편, 3% 염산 용액이 충전된 케이스에서는, 도 7a∼7f에 나타낸 바와 같이, 타단부(상단부)에 첨가한 염색 전해액(W4')이 위쪽에서 체류하고, 이류가 일어나지 않고 확산만이 생겼다. 시간 경과에 따라 서서히 전해액(W4')이 아래쪽으로 확산되어 가지만, 200시간을 경과해도, U자의 튜브 바닥부에는 도달하지 않는 모습이 관찰되었다.

즉, 이 제2 전해액 거동 확인 시험의 결과는, 제1 전해액 거동 확인 시험에 있어서의 전해액의 거동과 같았다.

제1 및 제2 전해액 거동 확인 시험의 결과에 의하면, 원료 펌프(3)가 전해조(2)보다 위에 있으면, 운전 정지 후 즉시 전해조(2)로부터 전해액(W4)이 튜브(32) 내의 전해질 수용액(W3)(염산 용액) 중에 이류하는 것으로 추정된다. 전해액(W4)이 튜브(32) 내로 이류함으로써, 튜브(32) 등의 구성 부재가 부식할 가능성이 있다.

또한, 제1 및 제2 전해액 거동 확인 시험의 결과에 의하면, 희석수 펌프(4)가 전해조(2)보다 아래에 있으면, 운전 정지 후 즉시 전해조(2)로부터 전해액(W4)이 튜브(34) 내의 수중으로 이류하는 것으로 추정된다. 전해액(W4)이 튜브(34) 내로 이류함으로써, 튜브(34) 등의 구성 부재가 부식할 가능성이 있다.

제1 및 제2 전해액 거동 확인 시험의 결과로부터, 종래, 그 원인이 불명했던 원료 펌프(3)나 희석수 펌프(4)의 토출구(3b, 4b)와 전해조(2)의 유입구(26)를 접속하는 튜브(32, 34)의 변색이나 팽윤과 같은 열화의 발생, 튜브(32, 34)의 내벽으로부터 박리된 박리물에 의한 튜브(32, 34)의 폐색 등의 발생이, 전해액(W4)의 이류에 기인하고 있는 것으로 판명되었다. 또한, 전해액(W4)의 이류는, 원료 펌프(3)가 전해조(2)보다 위에 있는 것에 의해, 또는 희석수 펌프(4)가 전해조(2)의 아래에 있는 것에 의해 발생하는 것으로 판명되었다.

한편, 전해액(W4)의 이류는, 다른 바람직하지 않은 상황을 일으킬 가능성이 있는 것도 판명되었다. 도 8a는 전해조(2)의 운전을 정지한 직후의 상태를 나타내고, 도 8b는 전해조(2)로부터 배관(32, 34)으로 전해액(W4)의 이류가 진행된 상태를 나타낸다. 도 8a에 나타낸 바와 같이, 전해조(2)의 운전이 정지했을 때, 전술한 바와 같이 전해조(2) 중에 남은 전해액(W4)이 원료수 배관(32)이나 희석수 배관(34)을 향해 이류를 시작한다. 그런데, 전해수 제조 장치(A)의 정지중에는 원료수 배관(32)과 희석수 배관(34)은 도시하지 않은 역지 기구에 의해 역지되고 있고, 배관(32, 34) 내는 밀폐 상태에 있다. 그러므로, 전해액(W4)이 전해조(2)로부터 배관(32, 34)에 이류하고, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 반대로 원료수 배관(32) 측으로부터 전해조(2)로 원료수(W3)(W1)가 이류하고, 또한 희석수 배관(34) 측으로부터 전해조(2)로 희석수(W2)가 이류한다.

전해조(2)로 이류한 원료수(W3)는 전해조(2) 내에서 하부에 체류하고, 또한 희석수(W2)는 전해조(2) 내에서 상부에 체류한다. 원료수(W3)는 염소 이온 농도가 높은 액이므로, 전해조(2)의 내부에 있어서, 하부는 염소 이온 농도가 높고, 상부는 염소 이온 농도가 낮아져, 전해조(2) 내부에 상하 방향으로 염소 이온 농도의 편재가 생긴다. 이 염소 이온의 편재에 의해 전해조(2)의 운전을 재개했을 때 과전류가 발생하여, 전해수 제조 장치가 이상 정지를 일으킬 가능성이 있다.

이상과 같이, 본원의 발명자들은, 제1 및 제2 전해액 거동 확인 시험의 결과로부터, 전해액(W4)의 이류가, 원료 펌프(3)나 희석수 펌프(4)의 부품이나 접속 튜브(32, 34)의 열화, 튜브(32, 34)의 폐색 등의 원인이 되고, 전해액(W4)의 이류에 수반하여 생기는 원료수(W3)나 희석수(W2)의 이류가 정지 상태에 있는 전해수 제조 장치의 운전을 재개했을 때의 이상 정지의 원인이 될 수도 있는 것을 밝혀냈다.

그리고, 이류의 발생에 관계없이, 확산은 일어나고 있다. 즉, 이류와 동시에 확산이 일어나거나, 확산만이 일어나는 차이는 있지만, 이류의 유무와는 관계없이 확산은 일어나고 있다. 단, 확산은 물질의 이동 속도가 늦고, 또한, 전해액(W4)이 원액(W1), 희석수(W2), 또는 전해질 수용액(W3)으로 희석되므로, 이류에 비하면 전해수 제조 장치에 미치는 영향의 정도는 작다.

본 실시예에서는, 일단(32a)로부터 타단(32b)의 사이에 U자형부(41)으로 역U자형부(42)를 형성하고, 이들 U자형부(41)와 역U자형부(42)에 의해, 일단(32a) 측에 대하여 타단(32b) 측을 위쪽에 배치하도록 구성되는 전해액 이류 억지부(40)가 원료수 튜브(32)에 형성되어 있다. 더욱 상세하게는, 전해액 이류 억지부(40)는, 타단(32b) 측으로부터 일단(32a) 측을 향함에 따라 하강하는 하향 구배 관로(32c)를 구비하고 있다.

전해조(2)의 유입구(26)에 접속된 타단(32b)으로부터 전해액(W4)이 원료수 튜브(32)를 향해 이류하면, 전해액(W4)은 원료수 튜브(32) 내를 화살표 X 방향으로 유동하여 역U자형부(42)에 도달한다(도 3 참조). 그러나, 그 앞에는 하향 구배 관로(32c)가 존재하고 있다. 이 하향 구배 관로(32c)는 아래로 향한 방향으로 관로를 형성하고 있으므로, 전해액(W4)은 그 이상은 진행할 수 없다. 따라서, 하향 구배 관로(32c)에 의해, 전해액(W4)이 원료수 튜브(32)의 일단(32a) 측으로 더 유동하는 것이 억제된다.

한편, 일단(34a)로부터 타단(34b)의 사이에 역U자형부(43)으로 U자형부(44)를 형성하고, 이들 역U자형부(43)와 U자형부(44)에 의해, 일단(34a) 측에 대하여 타단(34b) 측을 아래쪽에 배치하도록 구성되는 제2 전해액 이류 억지부(45)가 희석수 튜브(34)에 형성되어 있다. 더욱 상세하게는, 제2 전해액 이류 억지부(45)는, 타단(34b) 측으로부터 일단(34a) 측을 향함에 따라 상승하는 상향 구배 관로(34c)를 구비하고 있다.

전해조(2)의 유입구(26)에 접속된 타단(34b)으로부터 전해액(W4)이 희석수 튜브(34)를 향해 이류하면, 전해액(W4)은 희석수 튜브(34) 내를 화살표 Y 방향으로 유동하여 U자형부(44)에 도달한다(도 3 참조). 그러나, 그 앞에는 상향 구배 관로(34c)가 존재하고 있다. 이 상향 구배 관로(34c)는 상 방향으로 관로를 형성하고 있으므로, 전해액(W4)은 그 이상은 진행할 수 없다. 따라서, 상향 구배 관로(34c)에 의해, 전해액(W4)이 희석수 튜브(34)의 일단(34a) 측으로 더 유동하는 것이 억제된다.

본원의 발명자는, 전술한 바와 같이, 역지 기구로 전해조(2)의 전해액(W4)의 역류를 억제하고 있음에도 불구하고, 전해수 제조 장치(A)의 운전 정지 후에, 전해액(W4)이 전해조(2)로부터 원료수 튜브(32) 내에 침입하는 현상의 원인을 규명했다. 이에 따라 본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에 있어서는, 일단(32a) 측에 대하여 타단(32b) 측을 위쪽에 배치되도록 구성되는 전해액 이류 억지부(40)를 형성하여 원료수 튜브(32)를 설치한다. 이로써, 원료 펌프(3)의 토출구(3b)가 전해조(2)의 유입구(26)보다 위쪽에 배치되도록 원료 펌프(3)를 설치한 경우라도, 운전 정지 후 즉시, 전해조(2)로부터 전해액(W4)이 원료 펌프(3)에 접속된 원료수 튜브(32) 내에 침입하는 것을 억제할 수 있다.

결과적으로, 구성 부재가 전해액(W4)에 의해 부식하는 것을 억제할 수 있어 구성 부재의 장기 수명화를 도모할 수 있게 된다. 또한, 구성 부재의 교환 빈도를 낮게 할 수 있고, 내구성, 경제성, 및 신뢰성이 우수한 전해수 제조 장치(A)를 제공할 수 있게 된다.

또한, 본원의 발명자가 규명한 상기 현상의 원인에 기초하여, 일단(34a) 측에 대하여 타단(34b) 측을 아래쪽에 배치하도록 구성되는 제2 전해액 이류 억지부(45)를 형성하여 희석수 튜브(34)를 설치한다. 이로써, 희석수 펌프(4)의 토출구(4b)가 전해조(2)의 유입구(26)보다 아래쪽에 배치되도록 희석수 펌프(4)를 설치한 경우라도, 운전 정지 후 즉시, 전해조(2)로부터 전해액(W4)이 희석수 펌프(4)에 접속된 희석수 튜브(34) 내에 침입하는 것을 억제할 수 있다.

결과적으로, 구성 부재가 전해액(W4)에 의해 부식하는 것을 억제할 수 있어, 구성 부재의 장기 수명화를 더욱 도모할 수 있게 된다. 또한, 구성 부재의 교환 빈도를 낮게 할 수 있고, 또한 내구성, 경제성, 및 신뢰성이 우수한 전해수 제조 장치(A)를 제공할 수 있게 된다.

또한, 원료수 튜브(32) 및 희석수 튜브(34)를, 전해액 이류 억지부(40, 45)를 형성한 상태에서 고정하는 고정 수단을 구비하고 있다. 그러므로, 전해액 이류 억지부(40, 45)를 형성한 상태에서 원료수 튜브(32) 및 희석수 튜브(34)를 유지할 수 있고, 전해조(2)로부터 전해액(W4)이 원료 펌프(3)나 희석수 펌프(4)에 접속한 튜브(32, 34) 내에 침입하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에 있어서는, 원료수 튜브(32) 및 희석수 튜브(34)의 일단(32a, 34a)으로부터 타단(32b, 34b)을 향함에 따라 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 중심축(O2∼O5) 주위에 만곡되는 U자형부(41, 44) 및 역U자형부(42, 43)를 구비하여 전해액 이류 억지부(40, 45)가 형성되어 있다. 이로써, 원료수 튜브(32)에 있어서는, 일단(32a) 측에 대하여 타단(32b) 측을 위쪽에 배치하도록 구성되는 전해액 이류 억지부(40)를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 희석수 튜브(34)에 있어서는, 일단(34a) 측에 대하여 타단(34b) 측을 아래쪽에 배치하도록 구성되는 제2 전해액 이류 억지부(45)를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 본 실시예의 전해조 제조 장치(A)에 있어서는, 전해조(2)로부터 원료수 튜브(32)나 희석수 튜브(34)를 향한 전해액(W4)의 이류를 억제 가능하므로, 동시에 원료수 튜브(32)나 희석수 튜브(34)로부터 전해조(2)를 향하는 원료수(W3)나 희석수(W2)의 이류도 억제할 수 있다. 그러므로, 전해수 제조 장치(A)의 정지중에 전해조(2) 내에 원료수(W3)나 희석수(W2)가 침입하지 않고, 전해조(2) 내부에서 염소 이온이 상하 방향으로 편재하는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 전해수 제조 장치(A)를 정지 상태로부터 운전을 재개했을 때 과전류의 발생에 의해 장치가 이상 정지하는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, 종래보다 안정된 운전을 할 수 있는 전해수 제조 장치(A)를 제공할 수 있게 된다.

이상으로, 본 발명에 따른 전해수 제조 장치의 제1 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 제1 실시예로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 범위 내에서 적절하게 변경 가능하다.

예를 들면, 본 실시예에서는, 원액(W1)나 희석수(W2)를 공급하는 원료 펌프(3)나 희석수 펌프(4)가 튜브 펌프이지만, 다른 종류의 펌프를 원료 펌프(3)나 희석수 펌프(4)에 사용할 수도 있다. 이들 펌프(3, 4)의 토출구(3b, 4b)와 전해조(2)의 유입구(26)를 접속하는 튜브(32, 34)에 체크 밸브를 설치하여 전해수 제조 장치(A)가 구성되어 있어도 된다. 이 경우에도, 원료 펌프(3)나 희석수 펌프(4)를 전해조(2)에 대하여 본 실시예와 동일한 위치 관계로 설치함으로써, 본 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있게 된다.

이 경우에, 체크 밸브도 또한 전해수 제조 장치(A)의 구성 부품이므로, 체크 밸브가 전해액(W4)에 접촉하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 이 경우에는 전해조(2)와 체크 밸브의 사이에 전해액 이류 억지부(40, 45)를 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 배치하면, 전해액 이류 억지부(40, 45)가 전해조(2)로부터의 전해액(W4)의 이류를 억제하므로, 전해액(W4)이 체크 밸브에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 원료수 튜브(32) 및 희석수 튜브(34)의 일단(32a, 34a)으로부터 타단(32b, 34b)을 향함에 따라 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 중심축(O2∼O5) 주위에 만곡되어 구성되는 U자형부(41, 44) 및 역U자형부(42, 43)를 구비하여 전해액 이류 억지부(40, 45)가 형성되어 있다.

이에 대하여, 도 9에 나타낸 바와 같이, 원료수 튜브(32)에 있어서는, 원료 펌프(3)의 토출구(3b)에 접속된 일단(32a)으로부터 타단(32b)을 향함에 따라 일단(32a)으로부터 위쪽으로 연장되고, 이어서, 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 중심축(O2) 주위에 만곡되어 아래쪽을 향해 연장되어, 타단(32b)을 전해조(2)의 유입구(26)에 접속될 수도 된다. 이와 같이 원료수 튜브(32)를 설치함으로써 형성된 역U자형부(42)에 의해 전해액 이류 억지부(40)를 형성하도록 해도 된다. 이 경우에는, 원료수 튜브(32)에 있어서 일단(32a)으로부터 위쪽으로 연장된 부분이 하향 구배 관로(32c)를 형성한다.

이 경우에도, 전해조(2)의 유입구(26)에 접속된 타단(32b) 측으로부터 원료수 튜브(32) 내를 화살표 X 방향으로 유동하는 전해액(W4)이, 하향 구배 관로(32c)에 도달하면, 관로가 아래로 향하고 있으므로, 전해액(W4)은 그 이상은 진행할 수 없다. 그러므로, 전해액(W4)이 원료수 튜브(32)의 일단(32a) 측으로 더 유동하는 것을 억제할 수 있고, 본 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 희석수 튜브(34)에 있어서도, 도 9에 나타낸 바와 같이, 희석수 펌프(4)의 토출구(4b)에 접속된 일단(34a)으로부터 타단(34b)을 향함에 따라 일단(34a)으로부터 아래쪽으로 연장되고, 이어서, 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 중심축(O4) 주위에 만곡되어 위쪽을 향해 연장되어, 타단(34b)을 전해조(2)의 유입구(26)에 접속해도 된다. 이와 같이 희석수 튜브(34)를 설치함으로써 형성된 U자형부(44)에 의해 제2 전해액 이류 억지부(45)를 형성하도록 해도 된다. 이 경우에는, 희석수 튜브(34)에 있어서 일단(34a)으로부터 아래쪽으로 연장된 부분이 상향 구배 관로(34c)를 형성한다.

이 경우에도, 전해조(2)의 유입구(26)에 접속된 타단(34b) 측으로부터 희석수 튜브(34) 내를 화살표 Y 방향으로 유동하는 전해액(W4)이, 상향 구배 관로(34c)에 도달하면, 관로가 위로 향하고 있으므로, 전해액(W4)은 그 이상은 진행할 수 없다. 그러므로, 전해액(W4)이 희석수 튜브(34)의 일단(34a) 측으로 더 유동하는 것을 억제할 수 있어 본 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 원료수 튜브(32)와 희석수 튜브(34)를 T형 조인트(35)로 접속하고, 원료 펌프(3)에서 공급한 원액(W1)에 희석수 펌프(4)에서 공급한 희석수(W2)를 T형 조인트(35)에서 혼합시켜 소정 농도의 전해질 수용액(W3)을 생성하고, 생성된 전해질 수용액(W3)을 전해조(2)에 유입시키도록 전해수 제조 장치(A)가 구성되어 있다.

이에 대하여, 도 10, 도 11, 도 12에 나타낸 바와 같이, 원료 펌프(3)와 희석수 펌프(4)를 각각 개별적으로 전해조(2)에 접속하고, 원료 펌프(3)으로부터 공급한 원액(W1)과 희석수 펌프(4)로부터 공급한 희석수(W2)를 전해조(2) 내에서 혼합시켜, 소정 농도의 전해질 수용액(W3)을 전해조(2) 내에서 유통시키도록 전해수 제조 장치(A)가 구성되어 있어도 된다.

또한, 도 13(및 도 11)에 나타낸 바와 같이, 사전에 원액(W1)과 희석수(W2)를 혼합하여 소정 농도로 조정한 전해질 수용액(W3)을 원료 펌프(3)와 전해조(2)에 공급하도록 전해수 제조 장치(A)가 구성되어 있어도 된다. 즉, 희석수 펌프(4)를 구비하고 있지 않아도 된다.

그리고, 도 9에 나타낸 구성과는 반대로, U자형부(41)만으로 이루어지는 전해액 이류 억지부(40)를 원료수 튜브(32)에 형성하는 경우에는, 도 14에 나타낸 바와 같이 구성된다. 이 경우에는, 원료수 튜브(32)에 있어서 유입구(26)로부터 아래쪽으로 연장된 부분이 하향 구배 관로(32c)로서 형성된다. 마찬가지로, 도 9에 나타낸 구성과는 반대로, 역U자형부(43)만으로 이루어지는 제2 전해액 이류 억지부(45)를 형성하는 경우에는, 도 15에 나타낸 바와 같이 구성된다. 이 경우에는, 희석수 튜브(34)에 있어서 유입구(26)로부터 위쪽으로 연장된 부분이 상향 구배 관로(34c)로서 형성된다.

전술한 바와 같이 구성한 경우에도, 본 실시예와 마찬가지로 원료수 튜브(32)나 희석수 튜브(34)에 전해액 이류 억지부(40, 45)를 형성함으로써, 본 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 도 11, 도 12, 도 14 및 도 15에서는, 케이싱(10)의 한쪽 측체(21)에 1개의 유입구(26)가 형성되어 있다. 도 11, 14에서는 원료수 튜브(32)가 유입구(26)에 접속되고, 도 12, 15에서는 희석수 튜브(34)가 유입구(26)에 접속되어 있다. 한편, 도 10과 같이 원료 펌프(3)와 희석수 펌프(4)를 각각 개별적으로 전해조(2)에 접속하는 경우에는, 케이싱(10)의 한쪽 측체(21)에 2개의 유입구(26)(유입구, 제2 유입구)를 형성하고, 각각의 유입구(26)에 원료수 튜브(32)와 희석수 튜브(34)를 접속할 수도 있다. 또한, 케이싱(10)의 한 쌍의 측체(21, 22)에, 각각 유입구(26)를 형성할 수도 있다.

본 실시예에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 원료수 튜브(32)와 희석수 튜브(34)를 T형 조인트(35)로 접속하여 전해수 제조 장치(A)를 구성하고 있다. 이 경우, 도 16에 나타낸 바와 같이, 원료(W1)를 공급하는 원료 펌프(3)의 토출구(3b)(도 16에 도시하지 않음)가 전해조(2)의 유입구(26)보다 높은 위치에 있고, 또한 희석수(W2)를 공급하는 희석수 펌프(4)의 토출구(4b)(도 16에 도시하지 않음)가 전해조(2)의 유입구(26)보다 낮은 위치에 있으면, 전해조(2)의 운전이 정지했을 때 전해조(2)에 잔류한 전해액(W4)이 T형 조인트(35)로 이류한다. 전해액(W4)은 원료수 튜브(32) 내를 화살표 X 방향으로 위쪽으로 이류하고, 또한 희석수 튜브(34) 내를 화살표 Y 방향으로 아래쪽으로 이류한다. 반대로 원료수 튜브(32)로부터 원료(W1)가 전해조(2) 내로 이류하고, 또한 희석수 튜브(34)로부터 희석수(W2)가 전해조(2) 내로 이류한다.

즉, 도 3에 나타낸 전해수 제조 장치(A)에 있어서는, 전해액(W4)이, T형 조인트(35)로부터 원료수 튜브(32)의 역U자형부(42)까지, 또한 T형 조인트(35)로부터 희석수 튜브(34)의 U자형부(44)까지 이류한다. 그러나, 전해액 이류 억지부(40, 45)에 의해, 전해액(W)이 원료수 튜브(32)의 일단(32a) 측으로 더 유동하는 것이 억제되고, 또한 희석수 튜브(34)의 일단(34a) 측으로 유동하는 것이 억제된다.

그리고, 도 16의 경우라도 확산의 현상은 생기지만, 확산에 대한 전해수 제조 장치(A)에 대한 영향은 이류에 비해 매우 작다.

(제2 실시예)

다음으로, 도 1, 도 2, 도 17을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전해수 제조 장치에 대하여 설명한다. 본 실시예는, 제1 실시예와 마찬가지로, 염소 이온을 함유하는 원료수인 전해질 수용액을 전기 분해하여 전해수를 제조하기 위한 전해수 제조 장치에 관한 것으로서, 제1 실시예와 비교하여 전해액 이류 억지부의 구성만이 상이하다. 따라서, 제1 실시예와 동일한 구성에 대해서는, 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에서는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 원료수 튜브(32)(원료수 배관)가, 일단(32a)(또는 토출구(3b))과 타단(32b)(또는 유입구(26))의 사이에, 일단(32a) 측에 대하여 타단(32b) 측을 위쪽에 배치하도록 구성되는 전해액 이류 억지부(40)를 형성하여 설치되어 있다.

또한, 희석수 튜브(34)(희석수 배관)가, 일단(34a)(또는 토출구(4b))과 타단(34b)(또는 유입구(26))의 사이에, 일단(34a) 측에 대하여 타단(34b) 측을 아래쪽에 배치하도록 구성되는 제2 전해액 이류 억지부(45)를 형성하여 설치되어 있다.

본 실시예에서는, 원료수 튜브(32)와 희석수 튜브(34)의 전해액 이류 억지부(40, 45)가 각각, 일단(32a, 34a)으로부터 타단(32b, 34b)을 향함에 따라 상하 방향(연직 방향)으로 연장되는 중심축(O6, O7) 주위에 권취된 환형(루프형)으로 형성되어 있다.

구체적으로는, 원료수 튜브(32)는, 타단(32b)으로부터 일단(32a)을 향함에 따라 아래쪽으로 연장되도록, 중심축(O6) 주위에 권취된 환형(루프형)으로 형성되어 있다. 이 환형의 원료수 튜브(32)의 형상이, 타단(32b) 측(또는 유입구(26) 측)으로부터 일단(32a) 측(또는 토출구(3b) 측)을 향함에 따라 하강하는 하향 구배 관로(32c)(구배 배관)를 형성하고 있다. 이 하향 구배 관로(32c)가, 전해액 이류 억지부(40)의 주요부로 되어 있다. 즉, 전해액 이류 억지부(40) 중 적어도 일부에, 하향 구배 관로(32c)가 설치되어 있다.

또한, 희석수 튜브(34)는, 타단(34b)으로부터 일단(34a)을 향함에 따라 위쪽으로 연장되도록, 중심축(O7) 주위에 권취된 환형(루프형)으로 형성되어 있다. 이 환형의 희석수 튜브(34)의 형상이, 타단(34b) 측(또는 유입구(26) 측)으로부터 일단(34a) 측(또는 토출구(4b) 측)을 향함에 따라 상승하는 상향 구배 관로(34c)를 형성하고 있다. 이 상향 구배 관로(34c)가, 제2 전해액 이류 억지부(45)의 주요부로 되어 있다. 즉, 제2 전해액 이류 억지부(45) 중 적어도 일부에, 상향 구배 관로(34c)가 설치되어 있다.

도 17에 나타낸 바와 같이, 전해수 제조 장치(A)의 운전 정지시에 있어서 전해액(W4)은, 전해조(2)의 유입구(26)에 접속된 타단(32b) 측으로부터 화살표 X 방향으로 원료수 튜브(32) 내를 유동하여, 전해액 이류 억지부(40)의 하향 구배 관로(32c)에 도달한다. 하향 구배 관로(32c)가 아래쪽으로 향하기 때문에, 전해액(W4)은 그보다 앞으로 진행할 수 없게 되어, 전해액(W4)이 원료수 튜브(32)의 일단(32a) 측으로 더 유동하는 것이 억제된다.

또한, 전해수 제조 장치(A)의 운전 정지시에 있어서 전해액(W4)은, 전해조(2)의 유입구(26)에 접속된 타단(34b) 측으로부터 화살표 Y 방향으로 희석수 튜브(34) 내를 유동하여, 제2 전해액 이류 억지부(45)의 상향 구배 관로(34c)에 도달한다. 상향 구배 관로(34c)가 위쪽으로 향하기 때문에, 전해액(W4)은 그 이상 진행할 수 없게 되어, 전해액(W4)이 희석수 튜브(34)의 일단(34a) 측으로 더 유동하는 것이 억제된다.

본 실시예에서는, 일단(32a)로부터 타단(32b)을 향함에 따라 상하 방향으로 연장되는 중심축(O6) 주위에 권취되는 환형으로 형성되고, 또한 하향 구배 관로(32c)를 구비하는 전해액 이류 억지부(40)를 설치하여, 원료수 튜브(32)가 설치되어 있다. 또한, 일단(34a)으로부터 타단(34b)을 향함에 따라 상하 방향으로 연장되는 중심축(O7) 주위에 권취되는 환형으로 형성되고, 또한 상향 구배 관로(34c)를 구비하는 제2 전해액 이류 억지부(45)를 설치하여, 희석수 튜브(34)가 설치되어 있다.

따라서, 본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 원료 펌프(3)의 토출구(3b)가 전해조(2)의 유입구(26)보다 위쪽에 배치되도록 원료 펌프(3)를 설치한 경우라도, 운전 정지 후 즉시, 전해조(2)로부터 전해액(W4)이 원료 펌프(3)에 접속된 배관(32) 내로 유동하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 희석수 펌프(4)의 토출구(4b)가 전해조(2)의 유입구(26)보다 아래쪽에 배치되도록 희석수 펌프(4)를 설치한 경우라도, 운전 정지 후 즉시, 전해조(2)로부터 전해액(W4)이 희석수 펌프(4)에 접속된 배관(34) 내로 유동하는 것을 억제할 수 있다.

따라서, 구성 부재가 전해액(W4)에 의해 부식하는 것을 억제할 수 있어 구성 부재의 장기 수명화를 도모할 수 있게 된다. 또한, 구성 부재의 교환 빈도를 낮게 할 수 있고, 내구성, 경제성, 및 신뢰성이 우수한 전해수 제조 장치(A)를 제공할 수 있게 된다.

또한, 전술한 바와 같이 원료수 튜브(32)를 설치함으로써, 일단(32a) 측에 대하여 타단(32b) 측을 위쪽에 배치하도록 구성되는 전해액 이류 억지부(40)를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 희석수 튜브(34)를 설치함으로써, 일단(34a) 측에 대하여 타단(34b) 측을 아래쪽에 배치하도록 구성되는 제2 전해액 이류 억지부(45)를 확실하게 또한 용이하게 형성할 수 있다.

이상으로, 본 발명에 따른 전해수 제조 장치의 제2 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 제2 실시예로 한정되지 않고, 제1 실시예의 변경예를 포함하고, 본 발명의 범위 내에서 적절하게 변경할 수 있다.

예를 들면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 원료 펌프(3)와 희석수 펌프(4)를 각각 개별적으로 전해조(2)에 접속하고, 원료 펌프(3)로부터 공급한 원액(W1)과 희석수 펌프(4)로부터 공급한 희석수(W2)를 전해조(2) 내에서 혼합시켜, 소정 농도의 전해질 수용액(W3)을 전해조(2) 내에서 유통시키는 경우에는, 도 18, 도 19에 나타낸 바와 같이 구성하면 된다. 또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 사전에 원액(W1)과 희석수(W2)를 혼합하여, 소정 농도로 조정한 전해질 수용액(W3)을 원료 펌프(3)와 전해조(2)에 공급하는 경우에는, 도 18에 나타낸 바와 같이 구성하면 된다.

(제3 실시예)

다음으로, 도 1, 도 2, 도 20을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전해수 제조 장치에 대하여 설명한다. 본 실시예는, 제1, 제2 실시예에 비해 전해액 이류 억지부의 구성만이 상이하다. 따라서, 제1, 제2 실시예와 동일한 구성에 대해서는, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 20에 나타내는 본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에서는, 제1, 제2 실시예와 마찬가지로, 원료수 튜브(32)(원료수 배관)가, 일단(32a)과 타단(32b)의 사이에, 일단(32a) 측에 대하여 타단(32b) 측을 위쪽에 배치하도록 구성되는 전해액 이류 억지부(40)를 형성하여 설치되어 있다. 또한, 희석수 튜브(34)(희석수 배관)가, 일단(34a)과 타단(34b)의 사이에, 일단(34a) 측에 대하여 타단(34b) 측을 아래쪽에 배치하도록 구성되는 제2 전해액 이류 억지부(45)를 형성하여 설치되어 있다.

또한, 본 실시예에 있어서, 원료수 튜브(32)와 희석수 튜브(34)의 전해액 이류 억지부(40, 45)는 각각, 일단(32a, 34a)으로부터 타단(32b, 34b)을 향함에 따라 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 중심축(O8, O9)주위에 권취되는 환형(루프형)으로 형성되어 있다.

구체적으로는, 원료수 튜브(32)는, 타단(32b)으로부터 일단(32a)을 향함에 따라 아래쪽으로 진행하기 시작한 후에 중심축(O8) 주위에서 권취되어 환형(루프형)으로 형성되어 있다. 이 환형의 원료수 튜브(32)에서의 아래쪽으로 진행하기 시작하는 부위가, 타단(32b) 측(또는 유입구(26) 측)으로부터 일단(32a) 측(또는 토출구(3b) 측)을 향함에 따라 하강하는 하향 구배 관로(32c)(구배 배관)를 형성하고 있다. 이 하향 구배 관로(32c)가, 전해액 이류 억지부(40)의 주요부로 되어 있다.

또한, 희석수 튜브(34)는, 타단(34b)으로부터 일단(34a)을 향함에 따라 아래쪽으로 진행하기 시작한 후에 중심축(O9) 주위에서 권취되어 환형(루프형)으로 형성되어 있다. 이 환형의 희석수 튜브(34)에서의 아래쪽으로 진행한 후에 위쪽으로 진행하기 시작하는 부위가, 타단(34b) 측(또는 유입구(26) 측)으로부터 일단(34a) 측(또는 토출구(4b) 측)을 향함에 따라 상승하는 상향 구배 관로(34c)(제2 구배 배관)를 형성하고 있다. 이 상향 구배 관로(34c)가, 제2 전해액 이류 억지부(45)의 주요부로 되어 있다.

도 20에 나타낸 바와 같이, 전해수 제조 장치(A)의 운전 정지시에 있어서 전해액(W4)은, 전해조(2)의 유입구(26)에 접속된 타단(32b) 측으로부터 화살표 X 방향으로 원료수 튜브(32) 내를 유동하여, 전해액 이류 억지부(40)의 하향 구배 관로(32c)에 도달한다. 하향 구배 관로(32c)가 아래쪽을 향하기 때문에, 전해액(W4)은 그 이상 진행할 수 없게 되어, 전해액(W4)이 원료수 튜브(32)의 일단(32a) 측으로 더 유동하는 것이 억제된다.

또한, 전해수 제조 장치(A)의 운전 정지시에 있어서 전해액(W4)은, 전해조(2)의 유입구(26)에 접속된 타단(34b) 측으로부터 화살표 Y 방향으로 희석수 튜브(34) 내를 유동하여, 제2 전해액 이류 억지부(45)의 상향 구배 관로(34c)에 도달한다. 상향 구배 관로(34c)가 일단 아래쪽을 향한 후 위쪽을 향하기 때문에, 전해액(W4)은 그 이상 진행할 수 없게 되어, 전해액(W4)이 희석수 튜브(34)의 일단(34a) 측으로 더 유동하는 것이 억제된다.

본 실시예에서는, 일단(32a)으로부터 타단(32b)을 향함에 따라 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 중심축(O8) 주위에 권취되는 환형으로 형성되고, 또한 하향 구배 관로(32c)를 구비하는 전해액 이류 억지부(40)를 설치하여, 원료수 튜브(32)가 설치되어 있다. 또한, 일단(34a)으로부터 타단(34b)을 향함에 따라 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 중심축(O9) 주위에 권취되는 환형으로 형성되고, 또한 상향 구배 관로(34c)를 구비하는 제2 전해액 이류 억지부(45)를 설치하여, 희석수 튜브(34)가 설치되어 있다.

따라서, 본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에 있어서도, 제1, 제2 실시예와 마찬가지로, 원료 펌프(3)의 토출구(3b)가 전해조(2)의 유입구(26)보다 위쪽에 배치되도록 원료 펌프(3)를 설치한 경우라도, 운전 정지 후 즉시, 전해조(2)로부터 전해액(W4)이 원료 펌프(3)에 접속된 배관(32) 내의 전해액 이류 억지부(40)보다 앞으로 유동하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 희석수 펌프(4)의 토출구(4b)가 전해조(2)의 유입구(26)보다 아래쪽에 배치되도록 희석수 펌프(4)를 설치한 경우라도, 운전 정지 후 즉시, 전해조(2)로부터 전해액(W4)이 희석 펌프(4)에 접속된 배관(34) 내의 제2 전해액 이류 억지부(45)보다 앞으로 유동하는 것을 억제할 수 있다.

이상으로, 본 발명에 따른 전해수 제조 장치의 제3 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 제3 실시예로 한정되지 않고, 제1, 제2 실시예의 변경예를 포함하고, 본 발명의 범위 내에서 적절하게 변경할 수 있다.

예를 들면, 도 20에는 전해조(2)의 유입구(26)가 위치하는 수평면으로부터 아래쪽으로 돌출하는 루프형의 전해액 이류 억지부(40, 45)를 도시하였으나, 도 21에 나타낸 바와 같이, 전해조(2)의 유입구(26)가 위치하는 수평면으로부터 위쪽으로 돌출하는 루프형의 전해액 이류 억지부(40, 45)를 형성할 수도 있다. 이 구성에 의해서도, 본 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 도 22에 나타낸 바와 같이, 전해조(2)의 유입구(26)가 위치하는 연직면으로부터 가로 방향으로 돌출하는 루프형의 전해액 이류 억지부(40, 45)를 형성할 수도 있다. 이 구성에 의해서도, 본 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 원료 펌프(3)와 희석수 펌프(4)를 각각 개별적으로 전해조(2)에 접속하고, 원료 펌프(3)로부터 공급한 원액(W1)과 희석수 펌프(4)로부터 공급한 희석수(W2)를 전해조(2) 내에서 혼합시켜, 소정 농도의 전해질 수용액(W3)을 전해조(2) 내에서 유통시키는 경우에는, 도 23 내지 도 28에 나타낸 바와 같이 구성하면 된다. 또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 사전에 원액(W1)과 희석수(W2)를 혼합하여 소정 농도로 조정한 전해질 수용액(W3)을 원료 펌프(3)와 전해조(2)에 공급하는 경우에는, 도 23, 도 25 및 도 27에 나타낸 바와 같이 구성하면 된다.

(제4 실시예)

다음으로, 도 1, 도 2, 도 29를 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전해수 제조 장치에 대하여 설명한다. 본 실시예는, 제1, 제2, 제3 실시예에 비해 전해액 이류 억지부의 구성만이 상이하다. 따라서, 제1, 제2, 제3 실시예와 동일한 구성에 대해서는, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 29에 나타내는 본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에서는, 제1, 제2, 제3 실시예와 마찬가지로, 원료수 튜브(32)(원료수 배관)가, 일단(32a)과 타단(32b)의 사이에, 일단(32a) 측에 대하여 타단(32b) 측을 위쪽에 배치하도록 구성되는 전해액 이류 억지부(40)를 형성하여 설치되어 있다. 또한, 희석수 튜브(34)(희석수 배관)가, 일단(34a)과 타단(34b)의 사이에, 일단(34a) 측에 대하여 타단(34b) 측을 아래쪽에 배치하도록 구성되는 제2 전해액 이류 억지부(45)를 형성하여 설치되어 있다.

본 실시예에 있어서, 원료수 튜브(32)의 전해액 이류 억지부(40)는, 원료수 튜브(32)의 일단(32a)과 타단(32b)의 사이에, 일단(32a)으로부터 타단(32b)을 향함에 따라 위쪽으로 경사지는 단부(段部)(50)를 구비하여 형성되어 있다. 또한, 희석수 튜브(34)의 제2 전해액 이류 억지부(45)는, 희석수 튜브(34)의 일단(34a)과 타단(34b)의 사이에, 일단(34a)으로부터 타단(34b)을 향함에 따라 아래쪽으로 경사진 단부(51)(제2 단부)를 구비하여 형성되어 있다.

이 단부(50)가, 타단(32b) 측(또는 유입구(26) 측)으로부터 일단(32a) 측(또는 토출구(3b) 측)을 향함에 따라 하강하는 하향 구배 관로(32c)를 형성하고, 전해액 이류 억지부(40)의 주요부로 되어 있다.

또한, 단부(51)가, 타단(34b) 측(또는 유입구(26) 측)으로부터 일단(34a) 측(또는 토출구(4b) 측)을 향함에 따라 상승하는 상향 구배 관로(34c)를 형성하고, 제2 전해액 이류 억지부(45)의 주요부로 되어 있다.

전해수 제조 장치(A)의 운전 정지시에 있어서 전해액(W4)은, 전해조(2)의 유입구(26)에 접속된 타단(32b) 측으로부터 화살표 X 방향으로 원료수 튜브(32) 내를 유동하여, 단부(50)(전해액 이류 억지부(40))의 하향 구배 관로(32c)에 도달한다. 하향 구배 관로(32c)가 아래쪽을 향하기 때문에, 전해액(W4)은 그 이상 진행할 수 없게 되어, 전해액(W4)이 원료수 튜브(32)의 일단(32a) 측으로 더 유동하는 것이 억제된다.

또한, 전해수 제조 장치(A)의 운전 정지시에 있어서 전해액(W4)은, 전해조(2)의 유입구(26)에 접속된 타단(34b) 측으로부터 화살표 Y 방향으로 희석수 튜브(34) 내를 유동하여, 단부(51)(제2 전해액 이류 억지부(45))의 상향 구배 관로(34c)에 도달한다. 상향 구배 관로(34c)가 위쪽을 향하기 때문에, 전해액(W4)은 그 이상 진행할 수 없게 되어, 전해액(W4)이 희석수 튜브(34)의 일단(34a) 측으로 더 유동하는 것이 억제된다.

본 실시예에서는, 일단(32a)로부터 타단(32b)을 향함에 따라 위쪽으로 경사지는 단부(50)(전해액 이류 억지부(40))로서 형성된 하향 구배 관로(32c)를 설치하여, 원료수 튜브(32)가 설치되어 있다. 또한, 일단(34a)으로부터 타단(34b)을 향함에 따라 아래쪽으로 경사진 단부(51)(제2 전해액 이류 억지부(45))로서 형성된 상향 구배 관로(34c)를 설치하여, 희석수 튜브(34)가 설치되어 있다.

따라서, 본 실시예의 전해수 제조 장치(A)에 있어서도, 제1, 제2, 제3 실시예와 마찬가지로, 원료 펌프(3)의 토출구(3b)가 전해조(2)의 유입구(26)보다 위쪽에 배치되도록 원료 펌프(3)를 설치한 경우라도, 운전 정지 후 즉시, 전해조(2)로부터 전해액(W4)이 원료 펌프(3)에 접속된 배관(32) 내의 전해액 이류 억지부(40)보다 앞으로 유동하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 희석수 펌프(4)의 토출구(4b)가 전해조(2)의 유입구(26)보다 아래쪽에 배치되도록 희석수 펌프(4)를 설치한 경우라도, 운전 정지 후 즉시, 전해조(2)로부터 전해액(W4)이 희석 펌프(4)에 접속된 배관(34) 내의 제2 전해액 이류 억지부(45)보다 앞으로 유동하는 것을 억제할 수 있다.

따라서, 구성 부재가 전해액(W4)에 의해 부식하는 것을 억제할 수 있어, 구성 부재의 장기 수명화를 도모할 수 있게 된다. 또한, 구성 부재의 교환 빈도를 낮게 할 수 있고, 내구성, 경제성, 및 신뢰성이 우수한 전해수 제조 장치(A)를 제공할 수 있게 된다.

이상으로, 본 발명에 따른 전해수 제조 장치의 제4 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 제4 실시예로 한정되지 않고, 제1, 제2, 제3 실시예의 변경예를 포함하고, 본 발명의 범위 내에서 적절하게 변경할 수 있다.

예를 들면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 원료 펌프(3)와 희석수 펌프(4)를 각각 개별적으로 전해조(2)에 접속하고, 원료 펌프(3)로부터 공급한 원액(W1)과 희석수 펌프(4)로부터 공급한 희석수(W2)를 전해조(2) 내에서 혼합시켜, 소정 농도의 전해질 수용액(W3)을 전해조(2) 내에서 유통시키는 경우에는, 도 30 및 도 31에 나타낸 바와 같이 구성하면 된다. 또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 사전에 원액(W1)과 희석수(W2)를 혼합하여 소정 농도로 조정한 전해질 수용액(W3)을 원료 펌프(3)와 전해조(2)에 공급하는 경우에는, 도 30에 나타낸 바와 같이 구성하면 된다. 전술한 바와 같이 구성한 경우에도, 본 실시예와 마찬가지로 원료수 튜브(32)나 희석수 튜브(34)에 전해액 이류 억지부(40, 45)를 형성함으로써, 본 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

[산업상 이용가능성]

본 발명은, 염소 이온을 함유하는 원료수를 전기 분해하여 전해수를 제조하는 전해수 제조 장치에 널리 이용할 수 있다.

1: 탱크 2: 전해조
3: 원료 펌프 3a: 흡입구
3b: 토출구 4: 희석수 펌프
4a: 흡입구 4b: 토출구(제2 토출구)
5: 전해 전원 6: 혼합기
10: 케이싱 11, 12: 전극판
13, 14, 15: 스페이서 16: 전극봉 삽입공
17, 18: 전극봉 20: 동체
21, 22: 측체 26: 유입구(유입구, 제2 유입구)
27: 인출구 28: 전해실
30: 유통로 31: 튜브
32: 원료수 튜브(원료수 배관) 32a: 일단
32b: 타단 32c: 하향 구배 관로(구배 배관)
33: 튜브 34: 희석수 튜브(희석수 배관)
34a: 일단 34b: 타단
34c: 상향 구배 관로(제2 구배 배관)
35: T형 조인트
36: 튜브(원료수 배관, 희석수 배관)
40: 전해액 이류 억지부 41: U자형부
42: 역U자형부 43: 역U자형부
44: U자형부 45: 제2 전해액 이류 억지부
46: 시험관 47: 시험관
50: 단부 51: 단부(제2 단부)
A: 전해수 제조 장치 W1: 원액(원료수)
W2: 물(희석수) W3: 전해질 수용액(원료수)
W4: 전해액 W5: 전해 살균수(전해수)

Claims

염소 이온을 함유하는 원료수를 전기 분해하여 전해수를 제조하는 전해수 제조 장치로서,
전해조(電解槽);
상기 전해조에 상기 원료수를 공급하는 원료 펌프;
상기 원료수를 토출하는 상기 원료 펌프의 토출구와, 상기 원료수를 유입시키는 상기 전해조의 유입구를 접속하는 원료수 배관; 및
상기 원료수 배관에 있어서, 상기 토출구와 상기 유입구의 사이에 형성되는 전해액 이류(移流) 억지부(抑止部)
를 포함하고,
상기 토출구가 상기 유입구보다 위쪽에 배치되도록 상기 원료 펌프가 설치되고,
상기 원료수 배관은, 상기 전해수 제조 장치가 정지 중은 밀폐 상태이며,
상기 전해액 이류 억지부 중 적어도 일부에, 상기 토출구 측보다 상기 유입구측을 위쪽에 배치하고, 전해액이 상기 전해조로부터 상기 원료수 배관 내로 이류하는 것을 억지하는 구배(勾配) 배관이 설치되어 있는,
전해수 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 원료수가 소정의 전해질 농도로 되도록 상기 원료수를 희석하기 위한 희석수를 공급하는 희석수 펌프;
상기 희석수를 토출하는 상기 희석수 펌프의 제2 토출구와, 상기 희석수를 유입시키는 상기 전해조의 제2 유입구를 접속하는 희석수 배관; 및
상기 희석수 배관에 있어서, 상기 제2 토출구와 상기 제2 유입구의 사이에 형성되는 제2 전해액 이류 억지부
를 더 포함하고,
상기 제2 토출구가 상기 제2 유입구보다 아래쪽에 배치되도록 상기 희석수 펌프가 설치되고,
상기 제2 전해액 이류 억지부 중 적어도 일부에, 상기 제2 토출구 측보다 상기 제2 유입구 측을 아래쪽에 배치한 제2 구배 배관이 설치되어 있는, 전해수 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 전해액 이류 억지부를 형성한 상태에서 상기 원료수 배관을 고정시키는 고정 수단을 더 포함하는 전해수 제조 장치.
제2항에 있어서,
상기 제2 전해액 이류 억지부를 형성한 상태에서 상기 희석수 배관을 고정시키는 제2 고정 수단을 더 포함하는 전해수 제조 장치.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 전해액 이류 억지부 및 상기 제2 전해액 이류 억지부 중 적어도 한쪽이, 수평 방향으로 연장되는 중심축 주위에 권취되는 환형으로 형성되어 있는, 전해수 제조 장치.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 전해액 이류 억지부 및 상기 제2 전해액 이류 억지부 중 적어도 한쪽이, 수평 방향으로 연장되는 중심축 주위에서 만곡되는 U자형부 및 역U자형부 중 적어도 한쪽을 구비하여 형성되어 있는, 전해수 제조 장치.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 전해액 이류 억지부 및 상기 제2 전해액 이류 억지부 중 적어도 한쪽이, 연직 방향으로 연장되는 중심축 주위에 권취되는 환형으로 형성되어 있는, 전해수 제조 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전해액 이류 억지부가, 상기 토출구로부터 상기 유입구를 향할수록 위쪽으로 경사지는 단부(段部)를 구비하여 형성되어 있는, 전해수 제조 장치.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 제2 전해액 이류 억지부가, 상기 제2 토출구로부터 상기 제2 유입구를 향할수록 아래쪽으로 경사진 제2 단부를 구비하여 형성되어 있는, 전해수 제조 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 전해액 이류 억지부가, 수평 방향으로 연장되는 중심축 주위에 권취되는 환형으로 형성되어 있는, 전해수 제조 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 전해액 이류 억지부가, 수평 방향으로 연장되는 중심축 주위에서 만곡되는 U자형부 및 역U자형부 중 적어도 한쪽을 구비하여 형성되어 있는, 전해수 제조 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 전해액 이류 억지부가, 연직 방향으로 연장되는 중심축 주위에 권취되는 환형으로 형성되어 있는, 전해수 제조 장치.