KR101782732B1 - 전기분해장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기분해장치에 관한 것으로, 한 쌍의 제1전극판과, 한 쌍의 제1전극판을 연결하는 연결판 및 한 쌍의 제1전극판의 사이에 위치하여 상기 제2전극판의 상하부에 각각 전기분해되는 유체가 통과하는 유로를 형성하는 제2전극판을 포함하여, 한 쌍의 제1전극판에 하나의 접점을 통해 전압이 인가하여 균일한 전압 인가가 가능하고, 제2전극판을 기준으로 상하부에 형성하는 각각의 유로가 실질적으로 대응되는 이격거리가 확보되어 전기분해 효율이 안정적으로 담보할 수 있는 전기분해장치인 것을 특징으로 한다.

Description

전기분해장치{ELECTROLYSIS DEVICE}

본 발명은 전기분해할 유체를 일 측으로부터 타 측으로 통과시키면서 전기분해하는 전기분해장치에 관한 것으로서, 연결판으로 연결된 한 쌍의 제1전극판과 한 쌍의 제1전극판의 사이에 제2전극판이 위치함으로써, 제2전극판을 기준으로 상하부에 각각 전기분해되는 유체가 통과하는 유로가 형성되는 전기분해장치에 관한 것이다.

일반적으로 미산성 차아염소산수는 희석염산(2~6%)을 전기분해장치(즉, 무격막 전해조)로 전기분해하여 염소가스를 생성한 후, 이를 물과 희석하여 제조된다.

이러한 미산성 차아염소산수의 제조를 위하여 사용되는 일반적으로 잘 알려진 전해조는 2개의 전극과 사각형의 전해공간을 형성하는 사각 프레임으로 구성된다. 관련된 국내 선행기술로는 예를 들어 국내특허 제0592331호(2006. 6. 15 등록), 국내특허 제0634889호(2006. 10. 10 등록) 등이 개시되어 있다.

이러한 전해조의 상기 사각프레임 하부에는 염산이 투입되는 투입구가 형성되고, 상부에는 염산이 전기분해되어 생성되는 염소가스를 포함하는 전해물질이 배출되는 배출구가 형성된다.

그리고, 상기 전해조에서 배출되는 전해물질(즉, 염소가스, 수소가스, 염산기체 등)은 후처리과정에서 공급되는 물에 희석되고, 이때 염소가스가 물에 용해되어 미산성 차아염소산수가 제조된다.

한편, 전술한 바와 같이, 미산성 차아염소산의 제조시에 2~6% 정도의 희석 염산을 사용하며, 염산을 전기분해 하기 위해서는 전극에 적절한 전압 또는 전류를 인가 시킨다.

이 경우 전해질 농도에 따라서 전극에 높은 저항이 발생되면, 전극의 과부하에 의해 과열되어 전극의 수명이 단축되거나 일반적으로 케이스를 구성하는 플라스틱 소재에 대해 열화나 열화에 의한 산화가 가속되어 균열이나 변형을 야기 시킨다.

뿐만 아니라 연속 사용시 지속적 열에 노출 되어 전기분해 산물인 산성물질이 전해조를 지속적으로 파손시켜 내구성이나 안전성과 관련된 문제를 일으킨다.

이는 생산성 측면에서 내화학성을 가지나 열적으로 불완전한 소재, 예를 들어 PP(폴리프로필렌)이나 탄소 하이브리드 소재를 사용하기 때문이다.

일반적 전해조는 다수의 전극판에 개별적으로 전원을 인가 하도록 구성되어 있어 다수의 외부로 연결되는 단자를 가질 수 밖에 없어 열화나 산화에 취약한 측면을 가지고 있다.

또한, 전극판의 사이로 통과하는 전기분해된 유체가 플라스틱 접합부 틈을 통해 외부로 누설되어 안전이나 작동 관련해서 문제가 발생되었다.

본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대략 "ㄷ"자 형상으로 형성되는 제1전극판과 제1전극판의 사이공간으로 배치되는 제2전극판을 포함하여, 제2전극판을 기준으로 상부와 하부의 제1전극판까지의 거리가 실질적으로 동일하여 균일한 전기분해가 가능한 전기분해장치를 제공함에 있다.

또한, 마주보도록 배치되는 한 쌍의 제1전극판에 하나의 리드단자를 통해 전압을 인가함으로써 2개의 제1전극판에 균일한 전압을 인가할 수 있는 전기분해장치를 제공함에 있다.

또한, 전극모듈 내부를 통과하면서 전기분해되는 유체가 전극모듈의 외측에 위치하는 케이스와 실질적으로 맞닿지 않음으로써 케이스가 상기 유체에 의해 침식 및 부식되지 않아 내구성이 향상될 수 있는 전기분해장치를 제공함에 있다.

상기 과제는, 본 발명에 따라, 내부공간이 형성되며, 전기분해되는 유체가 유입되는 유입부와, 상기 유체가 통과하여 배출되는 배출부가 형성되는 케이스; 상기 케이스의 내부공간에 위치하며, 판면을 마주보면서 상호 이격배치되는 한 쌍의 제1전극판; 상기 한 쌍의 제1전극판의 일 측 가장자리를 연결하는 연결판; 상기 한 쌍의 제1전극판의 사이에 위치하여 각 제1전극판과 이격되는 제2전극판; 및, 상기 제2전극판을 기준으로 상기 한 쌍의 제1전극판과의 사이에 상기 유체가 통과하는 유로인 이격공간을 확보하는 가이드;를 포함하는 전기분해장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 가이드는 상기 이격공간의 가장자리를 막도록 결합될 수 있다.

또한, 상기 가이드는 상기 이격공간의 일 측 가장자리를 막도록 마련되는 제1가이드와, 상기 이격공간의 타 측 가장자리를 막도록 마련되는 제2가이드를 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드는, 상기 가이드의 외측면과 상기 내부공간의 측면 사이로 유체 유입이 방지되도록 상기 내부공간의 측면과 맞닿도록 결합될 수 있다.

또한, 상기 제1가이드는 한 쌍의 제1전극판의 사이로 삽입되어 상기 연결판의 내측면과 맞닿도록 고정되며, 상기 연결판은 상기 제1가이드의 일부가 외측으로 노출되어 상기 내부공간의 측면과 맞닿아 결합되도록 길이방향 중앙부가 절개되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2전극판은 상기 제2가이드 측 단부에 외측으로 연장되어 절곡되는 절곡부가 형성되며, 상기 절곡부는 상기 제2가이드의 외측으로 노출되도록 결합될 수 있다.

또한, 상기 제2전극판의 절곡부의 외측면과 상기 연결판의 외측면에는 외측으로 돌출형성되는 리드단자가 각각 형성되고, 상기 케이스의 외측에서 외부 전원과 연결되며, 상기 케이스의 외부로부터 삽입되어 상기 리드단자와 상기 케이스 내부에서 결합되는 리드부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 케이스에는 리드부용 홀이 형성되고, 상기 리드부는, 일 측은 상기 케이스의 외측에 위치하여 외부전원과 연결되며, 타 측은 상기 리드부용 홀에 삽입되는 리드부 몸체와, 상기 리드부 몸체의 단부에 형성되어 상기 전극모듈의 리드단자와 결합되는 결합부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 리드부 몸체의 직경은 상기 리드부용 홀의 내경과 대응되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2가이드에는 상기 제2전극판의 절곡부의 내측면과 맞닿아 지지하는 절곡지지부가 더 형성되고, 상기 케이스에는 상기 절곡지지부 및 상기 절곡부가 삽입고정되는 삽입홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2전극판과 각각의 제1전극판과의 사이의 이격거리는 서로 대응되도록 설치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 대략 "ㄷ"자 형상으로 형성되는 제1전극판과 제1전극판의 사이공간으로 배치되는 제2전극판을 포함하여, 제2전극판을 기준으로 상부와 하부의 제1전극판까지의 거리가 실질적으로 동일하여 균일한 전기분해가 가능한 전기분해장치가 제공된다.

또한, 마주보도록 배치되는 한 쌍의 제1전극판에 하나의 리드단자를 통해 전압을 인가함으로써 2개의 제1전극판에 균일한 전압을 인가할 수 있는 전기분해장치가 제공된다.

또한, 전극모듈 내부를 통과하면서 전기분해되는 유체가 전극모듈의 외측에 위치하는 케이스와 실질적으로 맞닿지 않음으로써 케이스가 상기 유체에 의해 침식 및 부식되지 않아 내구성이 향상될 수 있는 전기분해장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기분해장치의 사시도,
도 2는 도 1이 분해사시도,
도 3은 도 2의 케이스 덮개의 저면사시도,
도 4는 도 2의 케이스 본체의 확대도,
도 5는 도 2의 제1패드의 결합상태도,
도 6은 도 2의 제2패드의 결합상태도,
도 7 및 도 8은 도 2의 전극모듈의 분해사시도,
도 9는 케이스 본체와 전극모듈의 결합상태도,
도 10은 도 9의 Ｉ-Ｉ'을 따라 절단한 상태의 분해도,
도 11은 도 9의 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 절단한 상태의 분해도,
도 12는 도 9의 A부분의 상세도,
도 13은 도 1에서 리드단자가 형성된 부분을 절단한 단면도이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 전기분해장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기분해장치의 사시도이고, 도 2는 도 1이 분해사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 전기분해장치는 케이스(1), 전극모듈(3), 패드(4) 및 리드부(5)를 포함하여 구성된다.

상기 케이스(1)는 케이스 덮개(10)와 케이스 본체(20)를 포함하여 구성된다. 도 3은 도 2의 케이스 덮개의 저면사시도이다. 상기 케이스 덮개(10)는 일정 폭을 가지고 길이방향으로 길게 형성되어, 상기 케이스 본체(20)에 형성되는 내부공간을 덮어 밀폐하면서 마감하도록 마련된다. 또한, 케이스 덮개(10)의 저면에는 케이스 본체(20)와의 사이에 개재되는 개스킷(12)이 결합고정되는 개스킷용 홈(13)이 형성된다.

도 4는 도 2의 케이스 본체의 확대도이다. 도 4를 참조하면, 상기 케이스 본체(20)는 일정 폭을 가지고 길이방향으로 길게 형성되며, 바닥면과 측면을 포함하여 내부공간을 형성하도록 마련된다.

케이스 본체(20)에는 유체가 외부로부터 유입되어 전극모듈(3)로 공급하는 유입부(21)와, 전기모듈을 통과한 유체가 이동하여 외부로 배출되는 배출부(22)가 형성된다.

먼저, 상기 유입부(21)는 유입구(211)와 공급유로 가이드(212)를 포함하여 구성된다. 상기 유입구(211)는 케이스 본체(20)의 측면 중 폭방향 측면에 외부와 연통되도록 형성된다.

상기 공급유로 가이드(212)는 유입구(211)로부터 전극모듈(3)의 유입단부(도 2의 3a)로 향하는 공급유로(21a)를 형성한다. 공급유로 가이드(212)는 유입구(211)로부터 전극모듈(3)의 폭방향을 따라 멀어질수록 전극모듈(3)의 유입단부(3a)와 가까워지도록 형성된다. 즉, 유입구(211)와 인접한 공급유로(21a)보다 상대적으로 유입구(211)로부터 먼 공급유로(21a)의 유속이 더 빠르게 형성된다. 이를 통해, 유입구(211)로부터 상대적으로 멀게 위치하는 유체와 유입구(211)와 인접하여 위치하는 유체가 전기모듈의 유입단부(3a)로 유입시 실질적으로 속도가 동일해질 수 있다. 결과적으로, 유입단부(3a)에서의 유체에 포함된 각 성분의 밀도 또는 농도가 유입단부(3a) 전체에 걸쳐 실질적으로 균일해질 수 있다.

한편, 유체의 안정적인 가이드를 위해 공급유로 가이드(212)는 공급유로(21a)와 맞닿는 면이 곡면으로 형성될 수 있다.

그리고, 유입구(211)와 인접한 케이스 본체(20)의 바닥면에는 유체를 전극모듈(3)의 폭방향으로 충분히 가이드하도록 폭방향으로 형성되는 홈 형상의 공급가이드(213)가 형성된다.

다음, 상기 배출부(22)는 배출구(221)와 배출유로 가이드(222)를 포함하여 구성된다. 상기 배출구(221)는 케이스 본체(20)의 측면 중 길이방향 단부에 외부와 연통되도록 형성된다.

상기 배출유로 가이드(222)는 전극모듈(3)의 배출단부(도 2의 3b)를 통해 배출되는 배출유로(22a)를 형성하도록 설치되며, 특히, 전극모듈(3)의 배출단부(3b)로부터 배출구(221)를 향해 배출유로(22a)가 좁아지도록 형성된다. 즉, 전극모듈(3)을 통과한 유체는 점차적으로 좁아지는 배출유로(22a)를 따라 이동하여 안정적로 배출구(221)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

그리고, 배출구(221)와 인접한 케이스 본체(20)의 바닥면에는 유체를 배출구(221)로 충분히 가이드하도록 길이방향으로 형성되는 홈 형상의 배출가이드(223)가 형성된다.

상기 케이스 본체(20)의 바닥면 즉, 전극모듈(3)의 판면과 마주보는 면에는 폭방향으로 배치되며 후술하는 제1패드(41)의 길이방향 양측 단부와 각각 맞닿도록 돌출형성된 한 쌍의 지지가이드(23)가 형성된다.

각 지지가이드(23)는 전극모듈(3) 측으로 상향으로 경사진 경사면을 가지도록 형성되며, 그 두께는 후술할 제1패드(41)의 두께와 대응되도록 형성되어 유체를 전극모듈(3)의 유입단부(3a)로 안정적으로 가이드할 수 있다.

한편, 케이스 본체(20)의 길이방향 양측 내측면에는 후술할 제2패드(42) 안착시, 전극모듈(3)과 케이스 본체(20)의 측면의 틈을 메우면서 제2패드(42) 저면을 지지하는 지지부(24)가 형성된다.

상기 지지부(24)가 형성됨으로써, 제2패드(42)의 폭방향 전체 면이 그 하부에 위치하는 전극모듈(3)의 상부면 및 각 지지부(24)의 상면을 포함하는 전체 면과 맞닿게 되어, 완전하게 전극모듈(3)과의 틈이 발생하지 않게 된다.

아울러, 상기 지지부(24)의 두께는 공급유로 가이드(212) 및 배출유로 가이드(222)와 대응되는 두께로 형성된다. 이를 통해, 그 상부면에 안착되는 제2패드(42)가 전극모듈(3)과 면대면으로 완전하게 맞닿도록 설치될 수 있다.

즉, 전극모듈(3)의 상부에 위치하는 제2패드(42)와 전극모듈(3)의 하부에 위치하는 제1패드(41)에 의해 전극모듈(3)은 완전히 밀폐되는 상태가 가능하여, 외부로 유체가 유출되는 일을 방지할 수 있다.

한편, 케이스 본체(20)의 길이방향 내측벽에는 후술할 전극모듈(3)의 각 고정하우징에 형성된 돌출부(33)가 삽입고정되도록 함몰형성되는 고정홈(26)이 다수 개가 형성된다. 본 실시예에서는 길이방향 양측에 각각 4개의 고정홈(26)이 각각 형성된 것이 도시되어 있다.

또한, 케이스 본체(20)의 바닥면 중 전극모듈(3)의 제2전극판(36)의 절곡부(361)가 삽입되는 삽입홈(27)이 형성된다. 상기 삽입홈(27)에 후술할 전극모듈(3)이 삽입되어 고정됨으로써, 전극모듈(3)은 지지가이드와 함께 전극모듈(3)의 길이방향 이동이 제한되어 완전히 고정될 수 있다.

그리고, 케이스 본체(20) 중 배출부(22)와 인접한 양측면에는 후술할 리드부(5)가 삽입되는 리드부용 홀(25)이 각각 관통형성된다. 상기 리드부용 홀(25)의 직경은 전극모듈(3)에 형성되는 각 리드단자의 외경과 실질적으로 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 케이스 덮개(10)와 케이스 본체(20)의 외측면은 평면으로 형성되어, 다수 개의 전기분해장치가 적층가능하며, 이를 위해 케이스에는 체결홀(1a)이 다수 개가 형성된다.

도 5는 도 2의 제1패드의 결합상태도이고, 도 6은 도 2의 제2패드의 결합상태도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 패드(4)는 제1패드(41)와 제2패드(42)의 한 쌍으로 구성되고, 필름 또는 패널 형상으로 마련되어 후술할 전극모듈(3)을 기준으로 상부면과 하부면에 각각 위치하면서 케이스의 내측면과의 사이에 개재된다.

이때, 제1패드(41)와 제2패드(42)는 단열재질 또는 내화학성 재질 중 적어도 어느 하나를 가지도록 마련될 수 있다. 여기서, 내화학성 재질은 통과하는 유체에 따라 결정될 수 있다. 가령, 전기분해되는 유체가 차아염소산인 경우 단열 재질 및 내화학성 재질 중 내산성 재질을 동시에 가지도록 마련된다.

전극모듈(3)의 하측에 위치하는 제1패드(41)는, 전극판을 덮을 수 있는 크기로 마련되며, 특히 길이는 케이스 본체(20)의 바닥면에 형성된 한 쌍의 지지가이드(23)의 이격길이와 대응되는 길이로 형성된다. 즉, 제1패드(41)는 한 쌍의 지지가이드(23)의 내측에 위치함으로써 길이방향 및 폭방향으로 이동이 방지되면서 위치가 고정된다.

전극모듈(3)의 상측에 위치하는 제2패드(42)는, 전극판을 덮을 수 있는 크기로 마련되며, 특히 공급유로(21a)와 배출유로(22a)를 덮을 수 있는 크기로 마련된다.

상기 제2패드(42)는 케이스 본체(20)의 길이방향 내측 벽면에 형성된 지지부(24)와 공급유로 가이드(212) 및 배출유로 가이드(222)의 상부에 안착된 상태로 가스켓의 개재하에 케이스 덮개(10)와 결합된다. 이와 같이 결합되면 제1패드(41) 및 제2패드(42)에 의해 전극모듈(3)과 케이스는 서로 차단되며, 특히 전극모듈(3)로부터 발생되는 반응열이 케이스로 전달되는 것을 실질적으로 완전히 차단할 수 있다. 이를 통해, 전극모듈(3)로부터 발생하는 가스나 반응열에 의한 케이스의 변형을 방지할 수 있다.

한편, 상술한 제1패드(41) 및 제2패드(42)는 별도로 구성되어 케이스와 전극모듈(3)의 사이에 개재되는 것에 대해 설명하였으나, 제1패드(41)와 제2패드(42)를 각각 내화학성 및 단열성을 갖도록 표면처리하여 각각 케이스 본체(20)와 케이스 덮개(10)에 일체로 형성할 수도 있다.

도 7 및 도 8은 도 2의 전극모듈의 분해사시도이고, 도 9는 케이스 본체와 전극모듈의 결합상태도, 도 10은 도 9의 Ｉ-Ｉ'을 따라 절단한 상태의 분해도, 도 11은 도 9의 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 절단한 상태의 분해도이다.

도 7 내지 도 11을 참조하면, 전극모듈(3)은 제1전극판(34), 연결판(35), 제2전극판(36), 가이드(30)를 포함하여 구성된다.

상기 제1전극판(34)과 상기 제2전극판(36)에는 각각 서로 반대 극성의 전원이 인가된다. 가령, 제1전극판(34)은 음극이 인가되고, 제2전극판(36)은 양극이 인가될 수도 있고, 제1전극판(34)이 양극이 인가되고, 제2전극판(36)은 음극이 인가되도록 할 수도 있다. 상기와 같이 전원을 인가함으로써 제1전극판(34)과 제2전극판(36)의 사이로 통과하는 유체는 전기분해될 수 있다.

상기 제1전극판(34)은 한 쌍으로 마련되어 판면이 서로 마주보면서 상호 이격배치되고, 상기 연결판(35)은 한 쌍의 제1전극판(34)의 동일한 단부를 상호 연결한다. 즉, 한 쌍의 제1전극판(34)과 연결판(35)은 대략 "ㄷ"자 형상으로 형성된다.

상기 연결판(35)의 길이방향 중앙부는 절개되어 절개부(35a)가 형성되어, 상기 제1가이드(31)의 일부가 외부로 노출된다.

또한, 연결판(35) 중 절개부(35a)가 형성되지않은 부분의 외측면에는 외측으로 돌출형성되는 제1리드단자(37)가 형성된다. 본 실시예에서는 후술할 리드부(5)와의 체결을 위해 제1리드단자(37)의 내부에는 나사산이 형성된다.

이때, 상기 한 쌍의 제1전극판(34)은 상호 연결되는 연결판(35)을 통해서 전원이 인가되므로 상하부에 위치하는 2개의 제1전극판(34)의 전압이 동일하게 인가될 수 있다. 즉, 한 쌍의 제1전극판(34)에 개별적으로 전원을 인가하는 경우와 비교하여 전기적으로 접촉되는 접점의 수가 상대적으로 작아져 전압의 균일성을 담보할 수 있다.

상기 제2전극판(36)은 한 쌍의 제1전극판(34)의 사이에 위치하여 각 제1전극판(34)과 이격되도록 설치된다. 이때, 상기 제2전극판(36)의 양측 단부는 상기 가이드(30)에 결합된다.

즉, 제2전극판(36)을 기준으로 상부 및 하부에 배치되는 제1전극판(34)까지의 이격거리가 실질적으로 동일하게 형성될 수 있어, 상부의 이격공간 및 하부의 이격공간을 통해 통과하는 유체의 전기분해가 실질적으로 동일해지므로 균일하게 유체를 전기분해할 수 있다.

또한, 제2전극판(36)의 일부는 외측으로 연장되어 절곡된 절곡부(361)가 형성되며, 절곡부(361)의 외측면에는 제1전극판(34)에서와 같이 제2리드단자(38)가 형성된다. 제1전극판(34)에 형성되는 제1리드단자(37)와 제2전극판(36)에 형성되는 제2리드단자(38)는 모두 단부가 케이스 내측에 위치하도록 형성된다.

상기 가이드(30)는 제1가이드(31)와 제2가이드(32)를 포함하여 마련된다. 상기 제1가이드(31)와 상기 제2가이드(32)는 제2전극판(36)을 기준으로 한 쌍의 제1전극판(34)과 사이의 2개의 이격공간의 양측 가장자리를 막도록 각각 결합되어 유체가 통과하는 유로를 형성한다.

본 실시예에서는 한 쌍의 가이드가 각각 마련되어 양측 가장자리에 결합되도록 구성되어 있으나, 한 쌍의 가이드를 연결하는 소정의 연결부재를 통해 일체로 형성될 수도 있다.

이때, 상기 제1가이드(31)는 한 쌍의 제1전극판(34)의 사이로 삽입되어 연결판(35)의 내측면과 맞닿도록 고정되며, 연결판(35)의 중앙부에 형성된 절개부(35a)를 통해 일부가 외측으로 노출되어 내부공간의 측면에 결합된다.

또한, 제1가이드(31)의 내측면에는 제2전극판(36)이 삽입되는 제1슬롯(311)이 형성된다.

상기 제2가이드(32)은 연결판(35)과 마주보는 방향 단부에 위치하여 한 쌍의 제1전극판(34)의 사이로 삽입되어 제1가이드(31)와 함께 제1전극판(34)을 지지하도록 설치된다. 아울러, 제2가이드(32)의 내측면에는 제2전극판(36)이 삽입되는 제2슬롯(321)이 형성된다.

이때, 제2슬롯(321) 중 일부는 상술한 제2전극판(36)의 절곡부(361)가 외측으로 노출되도록 외측으로 관통형성되며, 절곡부(361)의 내측면과 맞닿아 절곡부(361)를 지지하는 절곡지지부(32a)가 형성된다.

상기 절곡지지부(32a) 및 상기 절곡부(361)는 케이스 본체(20)에 형성된 삽입홈(27)에 삽입되어 전극모듈(3) 전체를 고정하도록 다른 부분에 비해 상대적으로 하측으로 더 길게 형성된다.

한편, 제1가이드(31) 및 제2가이드(32)의 각각의 외측에는 마주보는 방향에 위치하는 내부공간의 측면과 맞물리면서 결합되도록 형성된다. 본 실시예에서는 각 고정하우징에 후크형상의 돌출부(33)가 형성되고, 내부공간의 측면에 돌출부(33)가 맞물리도록 고정홈(26)이 형성되어 있다.

여기서, 제2가이드(32)은 길이방향 양단부와 길이방향 중앙부를 포함하는 4개의 돌출부(33)가 형성되며, 제1가이드(31)는 길이방향 양단부와 절개부(35a)를 통해 외측으로 노출된 2개의 돌출부(33)를 포함한 4개의 돌출부(33)가 형성된다.

이를 통해, 내부공간의 측면과 각 고정하우징 사이의 틈을 없앰으로써 케이스 본체(20) 내부로 유입되는 유체가 각 고정하우징과 내부공간의 측면의 사이로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

상기 전극모듈(3)이 내부공간의 폭과 실질적으로 대응되면서 설치되고, 그 상부와 그 하부에는 제1패드(41)와 제2패드(42)에 의해 판면의 상면과 하면이 완전히 커버된 상태로 설치됨으로써, 전극모듈(3)의 유입단부(3a)와 전극모듈(3)의 배출단부(3b)를 제외한 나머지 부분은 케이스에 의해 감싸진 형태로 설치된다.

통상적으로 전기분해에 따른 반응열은 대부분 각 전극판의 판면에서 발생하는데, 본 발명에서와 같이 감싸진 형태로 설치되면, 전극모듈(3)에서 발생하는 화학적 반응에 따른 반응열은 케이스로 직접 전달되는 것이 실질적으로 완전히 방지되어 반응열에 의한 케이스의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 각 패드 및 고정하우징에 의해 상하좌우 측면에서 내부공간의 측면과의 틈을 없앰으로써 상기 틈으로 유체가 유입되어 미반응되는 유체가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 결과적으로 전기분해 효율을 향상시킬 수 있다.

도 12는 도 9의 A부분의 상세도이고, 도 13은 도 1에서 리드단자가 형성된 부분을 절단한 단면도이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 리드부(5)는 리드부 몸체(51)와 결합부(52)를 포함하여 각각 제1리드단자(37)와 제2리드단자(38)에 결합된다. 각 리드부(5)는 구성이 동일하므로 제1리드단자(37)와 결합되는 리드부(5)를 예를 들어 설명한다.

상기 리드부(5)는 볼트 형상으로 마련되는 리드부 몸체(51)와, 리드부 몸체(51)의 단부에 형성되어 전극모듈(3)의 리드단자와 결합되는 결합부(52)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 리드부 몸체(51)는 외측은 외부전원(L)과 연결되도록 형성되며, 내측은 리드부용 홀(25)에 삽입되어 결합부(52)를 통해 제1리드단자(37)와 결합된다.

이때, 리드부 몸체(51)의 직경은 리드부용 홀(25)의 내경과 대응되도록 형성되며, 결합부(52)의 외측면에는 제1리드단자(37)와 나사결합할 수 있도록 나사산이 형성된다.

또한, 상기 리드부(5)는 오링(53) 및 와셔(54)의 개재하에 케이스의 리드부용 홀(25)에 삽입되어 결합부(52)가 제1리드단자(37)와 결합됨으로써 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 리드부 몸체(51)와 결합시킬 때 리드부 몸체(51)에 인가되는 힘은, 제1리드단자(37) 측에서는 제1가이드(31)에 의해 지지되고, 제2리드단자(38) 측에서는 절곡지지부(32a)에 의해 지된다. 이를 통해, 안정적인 체결이 가능하여 특히 나사결합을 통해 상호 결합됨으로써 전기적 연결의 안정성을 도모할 수 있다.

또한, 리드부용 홀(25) 내부에서 각 리드단자가 리드부(5)를 통해 전원과 연결됨으로써 종래 각 전극과 연결되는 리드선이 외부로 노출되는 것과 비교하여 유체 및 유해가스의 외부 누설이 방지될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 전기분해장치를 이용하면, 전극모듈(3)의 기밀성 확보 및 전극모듈(3)의 외부와 연통되는 부분을 최소화하여 유체 및 유해가스의 외부 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
1 : 케이스 1a : 체결홀
10 : 케이스 덮개 11 : 개스킷용 홈
12 : 개스킷
20 : 케이스 본체
21 : 유입부 21a : 공급유로
211 : 유입구 212 : 공급유로 가이드
213 : 공급가이드 22 : 배출부
22a : 배출유로 221 : 배출구
222 : 배출유로 가이드 223 : 배출가이드
23 : 지지가이드 24 : 지지부
25 : 리드부용 홀 26 : 고정홈
27 : 삽입홈
3 : 전극모듈
3a : 유입단부 3b: 배출단부
30 : 가이드
31 : 제1가이드 311 : 제1슬롯
32 : 제2가이드 32a : 절곡지지부
321 : 제2슬롯 33 : 돌출부
34 : 제1전극판 35 : 연결판
35a : 절개부 36 : 제2전극판
361 : 절곡부 37 : 제1리드단자
38 : 제2리드단자
4 : 패드 41 : 제1패드
42 : 제2패드
5 : 리드부 51 : 리드부 몸체
52 : 결합부 53 : 오링
54 : 와셔

Claims (11)

1. 내부공간이 형성되며, 전기분해되는 유체가 유입되는 유입부와, 상기 유체가 통과하여 배출되는 배출부가 형성되는 케이스;
   상기 케이스의 내부공간에 위치하며, 판면을 마주보면서 상호 이격배치되는 한 쌍의 제1전극판;
   상기 한 쌍의 제1전극판의 일 측 가장자리를 연결하는 연결판;
   상기 한 쌍의 제1전극판의 사이에 위치하여 각 제1전극판과 이격되는 제2전극판; 및,
   상기 제2전극판을 기준으로 상기 한 쌍의 제1전극판과의 사이에 상기 유체가 통과하는 유로인 이격공간을 확보하도록, 상기 이격공간의 길이방향 양측 가장자리를 막도록 설치되는 제1가이드와 제2가이드를 포함하는 가이드;를 포함하며,
   상기 제1가이드는 한 쌍의 제1전극판의 사이로 삽입되어 상기 연결판의 내측면과 맞닿도록 고정되는 전기분해장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 가이드는, 상기 가이드의 외측면과 상기 내부공간의 측면 사이로 유체 유입이 방지되도록 상기 내부공간의 측면과 맞닿도록 결합되는 전기분해장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2전극판은 상기 제2가이드 측 단부에 외측으로 연장되어 절곡되는 절곡부가 형성되며, 상기 절곡부는 상기 제2가이드의 외측으로 노출되도록 결합되는 전기분해장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2전극판의 절곡부의 외측면과 상기 연결판의 외측면에는 외측으로 돌출형성되는 리드단자가 각각 형성되고,
   상기 케이스의 외측에서 외부 전원과 연결되며, 상기 케이스의 외부로부터 삽입되어 상기 리드단자와 상기 케이스 내부에서 결합되는 리드부를 더 포함하는 전기분해장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 케이스에는 리드부용 홀이 형성되고,
   상기 리드부는, 일 측은 상기 케이스의 외측에 위치하여 외부전원과 연결되며, 타 측은 상기 리드부용 홀에 삽입되는 리드부 몸체와, 상기 리드부 몸체의 단부에 형성되어 상기 리드단자와 결합되는 결합부를 포함하는 전기분해장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 리드부 몸체의 직경은 상기 리드부용 홀의 내경과 대응되도록 형성되는 전기분해장치.
10. 제6항에 있어서,
    상기 제2가이드에는 상기 제2전극판의 절곡부의 내측면과 맞닿아 지지하는 절곡지지부가 더 형성되고, 상기 케이스에는 상기 절곡지지부 및 상기 절곡부가 삽입고정되는 삽입홈이 형성되는 전기분해장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극판과 각각의 제1전극판과의 사이의 이격거리는 서로 대응되도록 설치되는 전기분해장치.

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