KR102231413B1 - Sodium Hypochlorite generation device of undivided type including the cooling pipe of titanium material equipped in electrolyzer - Google Patents

Sodium Hypochlorite generation device of undivided type including the cooling pipe of titanium material equipped in electrolyzer Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기분해조 내에 구비된 티타늄 재질의 냉각관을 포함하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치에 관한 것으로, 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징 내에 고정설치된 티타늄 재질의 냉각관은 전기분해하는 과정에서 발생하는 열을 제거하기 위해 냉각수 공급관을 통해 공급되는 냉각수와 열교환시키고, 부도체인 제1 이격판이 전극부와 상기 냉각관 사이에 개재되어 전극부에 흐르는 전류가 전기분해에 관여하지 않고 티타늄 재질의 냉각관으로 우회(bypass)하는 것을 최소화하기 위해 제1 이격판의 폭이 전극판과 냉각관의 폭보다 일정이상 넓게 하여 전극부와 냉각관이 상호 이격되도록 하며, 음극의 전원공급 단자에 인접한 냉각관의 일부는 양극의 극성을 갖게 되어 전극부와 냉각관 사이에 전기분해가 일어나므로 양극의 극성을 갖는 냉각관에 루테륨(Ru) 또는 이리듐(Ir) 또는 백금을 도금함으로써, 전기분해 효율의 저하를 방지하고, 티타늄 재질의 냉각관에 전류가 인가됨에 따라 전극부와 냉각관 사이에 전기분해가 일어나 냉각관이 양극이 되었을 경우 냉각관의 천공을 방지하는 효과가 있다.The present invention relates to a non-diaphragm type sodium hypochlorite generating device including a titanium cooling tube provided in an electrolysis tank, and a process of electrolyzing a titanium cooling tube fixedly installed in a rectangular housing that is an electrolysis tank frame. In order to remove the heat generated from the heat exchange with the cooling water supplied through the cooling water supply pipe, the first spacer plate, which is a non-conductor, is interposed between the electrode part and the cooling pipe, so that the current flowing in the electrode part does not participate in electrolysis and is made of titanium. In order to minimize bypass to the cooling tube, the width of the first separation plate is made wider than the width of the electrode plate and the cooling tube so that the electrode part and the cooling tube are separated from each other, and cooling adjacent to the power supply terminal of the negative electrode Part of the tube has the polarity of the anode, so electrolysis occurs between the electrode part and the cooling tube, so by plating ruthelium (Ru), iridium (Ir) or platinum on the cooling tube having the polarity of the anode, the electrolysis efficiency can be improved. There is an effect of preventing deterioration and preventing perforation of the cooling tube when the cooling tube becomes an anode due to electrolysis between the electrode part and the cooling tube as a current is applied to the cooling tube made of titanium.

Description

전기분해조 내에 구비된 티타늄 재질의 냉각관을 포함하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치 {Sodium Hypochlorite generation device of undivided type including the cooling pipe of titanium material equipped in electrolyzer}{Sodium Hypochlorite generation device of undivided type including the cooling pipe of titanium material equipped in electrolyzer}

본 발명은 전기분해조 내에 구비된 티타늄 재질의 냉각관을 포함하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 티타늄 재질의 냉각관과 전극부 사이로 전류가 우회(bypass)하는 것을 최소화하여 전기분해 효율의 저하를 방지하고, 티타늄 재질의 냉각관에 전류가 인가됨에 따라 전극부와 냉각관 사이에 전기분해가 일어나 냉각관이 양극이 되었을 경우 냉각관의 천공을 방지하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-diaphragm type sodium hypochlorite generating device including a titanium cooling tube provided in an electrolysis tank, and more particularly, to bypass the current between the titanium cooling tube and the electrode unit. It is a non-diaphragm type that prevents the decrease in electrolysis efficiency by minimizing it, and prevents perforation of the cooling tube when the cooling tube becomes an anode due to electrolysis between the electrode part and the cooling tube as current is applied to the cooling tube made of titanium. It relates to an apparatus for generating sodium hypochlorite.

[이 발명을 지원한 연구개발사업]
[과제고유번호] D202042
[부처명] 경기도
[연구관리전문기관] (재)경기도경제과학진흥원
[연구사업명] 기업주도 일반
[연구과제명] 클로레이트 생성억제 및 유효염소 농도 향상 친환경 고효율 차염발생장치 개발
[기여율] 1/1
[주관연구기관] ㈜하이클로
[연구기간] 2020.03.01. ~ 2021.02.28.
일반적으로 현장제조염소생성장치는 염소소독이 필요한 현장에 전기분해조를 설치하고 물에 녹인 소금을 전기분해하여 안전한 차아염소산나트륨을 생산하는 장치로 차아염소산나트륨 생성장치라고도 부른다. 이는 염소가 효과적인 소독제임에도 불구하고 치명적인 독성염소가스의 운반, 저장, 사용은 공공보건과 안전에 심각한 문제가 되고, 특히 복잡한 도로에서의 운반, 환경보호지역과 인구밀집 거주지역에서의 사용은 더욱 큰 사회적 문제가 되고 있어 정수장에서의 염소가스 사용이 점점 더 어려워지고 있으므로, 현장에서 염소를 제조하여 사용하기 위함이다.
[R&D project that supported this invention]
[Task identification number] D202042
[Ministry Name] Gyeonggi-do
[Research Management Agency] Gyeonggi-do Economics and Science Promotion Agency
[Research project name] Corporate-led general
[Research Title] Development of eco-friendly, high-efficiency anti-salt generator to inhibit chlorate formation and improve effective chlorine concentration
[Contribution rate] 1/1
[Host Research Institution] Hiclo
[Research Period] 2020.03.01. ~ 2021.02.28.
In general, field-manufactured chlorine generation equipment is a device that produces safe sodium hypochlorite by installing an electrolysis tank at the site where chlorine disinfection is required and electrolyzing salt dissolved in water, and is also called a sodium hypochlorite generating device. Although chlorine is an effective disinfectant, the transport, storage, and use of lethal toxic chlorine gas are a serious problem for public health and safety. As it is becoming a social problem, the use of chlorine gas in water purification plants is becoming more and more difficult, so it is intended to manufacture and use chlorine in the field.

또한, 차아염소산나트륨 생성장치는 무격막식과 격막식이 있는데, 무격막방식은 전기분해조에 양극판과 음극판이 설치되며 두 판의 사이를 구분하는 격막이 없고 공급된 소금물은 전기분해되어 양극에서는 염소가 발생하고 음극에서는 수소가스와 수산이온이 생성되며, 격막방식은 전기분해조의 양극와 음극 간에 이온교환막을 설치하여 양극 측에 소금물, 음극 측에 물을 공급하면 양극에서는 염소가 발생하고 나트륨이온이 교환막을 투과하여 음극으로 이동하며 음극에서는 수소가 발생하며 수산이온이 생성되고 양극으로 이동해 온 나트륨이온과 수산이온으로 수산화나트륨이 생성되는 방식이다.In addition, there are two types of sodium hypochlorite generators: a diaphragm type and a diaphragm type. In the non-diaphragm type, a positive electrode plate and a negative electrode plate are installed in the electrolysis tank, and there is no diaphragm separating the two plates, and the supplied salt water is electrolyzed to generate chlorine at the positive electrode. Hydrogen gas and hydroxide ions are generated at the cathode, and in the diaphragm method, an ion exchange membrane is installed between the anode and the cathode of the electrolysis tank, and when salt water is supplied to the anode side and water is supplied to the cathode side, chlorine is generated at the anode and sodium ions penetrate the exchange membrane. It moves to the cathode, and hydrogen is generated at the cathode, and hydroxide ions are generated, and sodium hydroxide is generated from sodium ions and hydroxide ions that have moved to the anode.

더불어, 소금을 소금저장조에 저장하여 물에 용해하면 시간이 지나 더 이상 녹지 않는 포화염수가 만들어지는데, 무격막식인 경우는 그 포화염수를 물로 희석하여 2.8~3.0% 희석염수로 만들어 전기분해조에 공급하여 차아염소산나트륨을 생성시키며, 격막식인 경우는 포화염수를 그대로 양극부에 공급하여 염소가스를 발생시키고, 음극부에 생성된 수산화나트륨과 다시 혼합시켜 차아염소산나트륨을 생성시킨다. 이러한 차아염소산나트륨은 독성가스의 위험성을 없애 안전하게 사용할 수 있는 염소소독제인 것이다.In addition, when salt is stored in a salt storage tank and dissolved in water, saturated saline that does not dissolve any more over time is produced.In the case of a non-diaphragm type, the saturated saline solution is diluted with water to make 2.8~3.0% diluted saline and supplied to the electrolysis tank. Thus, sodium hypochlorite is produced. In the case of a diaphragm type, saturated brine is supplied to the anode as it is to generate chlorine gas, and sodium hypochlorite is produced by mixing again with sodium hydroxide generated in the cathode. This sodium hypochlorite is a chlorine disinfectant that can be safely used by eliminating the risk of toxic gas.

이러한 차아염소산나트륨 생성장치에 무격막 방식을 적용하는 경우를 더 자세히 살펴보면, 전해질인 소금(NaCl)이 공급된 전기분해조에 전류인가시 NaCl은 Na+와 Cl-로 전기분해되고, 양극에서는 산화반응이 일어나고 음극에서는 환원반응이 일어나는데 음극 측에서는 수소(H2)가 발생하고 나트륨이온(Na+)과 수산이온(OH-)으로 수산화나트륨(NaOH)이 생성되며, 양극에서 생성된 염소(Cl2)와 음극에서 생성된 수산화나트륨이 반응하여 차아염소산나트륨(NaOCl)이 제조된다. 이러한 차아염소산나트륨(NaOCl)은 정수장, 하수처리장의 살균장치, 일반화학 공장의 냉각용수 보일러, 담수화 공정 처리수, 발전소의 냉각수 처리, 음용수 처리, 식물 및 채소, 육류가공, 수영장 및 가정용 표백제 등으로 사용되는 염소계 소독제이다.Looking more closely at the case of applying the non-diaphragm method to such a sodium hypochlorite generating device, NaCl is electrolyzed into Na + and Cl - when an electric current is applied to the electrolysis tank supplied with salt (NaCl) as an electrolyte, and oxidation reaction at the anode. this taking place in the cathode ileonaneunde the reduction cathode side, hydrogen (H 2) is generated and sodium ion (Na +) and hydroxyl ions (OH -) a, and a sodium hydroxide (NaOH) is produced, generated at the anode chlorine (Cl 2) Sodium hypochlorite (NaOCl) is produced by reacting with sodium hydroxide produced at the cathode. This sodium hypochlorite (NaOCl) is used as a water purification plant, a sterilizer of a sewage treatment plant, a cooling water boiler of a general chemical plant, a desalination process water, a cooling water treatment of a power plant, a drinking water treatment, plants and vegetables, meat processing, swimming pool and household bleach, etc. It is a chlorine-based disinfectant used.

주요 화학식은 다음과 같다.The main chemical formula is as follows.

(양극)(anode)

2Cl-→ Cl2 + 2e2Cl - → Cl 2 + 2e

(음극)(cathode)

2H2O + 2e → H2 + 2OH- 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH -

2Na+ + 2OH- → 2NaOH2Na + + 2OH - → 2NaOH

(차아염소산나트륨 생성반응)(Sodium hypochlorite production reaction)

Cl2 + 2NaOH → NaOCl + NaCl + H2OCl 2 + 2NaOH → NaOCl + NaCl + H 2 O

즉, 염수 저장조에서의 염수가 인입수 공급탱크에서의 인입수에 의하여 염수가 일정 부분 희석되고, 이 희석염수는 전기분해조로 이동되는데, 이때, 전기분해조로 공급되는 희석염수의 염수성분이 2.8~3.0%로 유지되는 것이 좋고, 염수성분이 2.8~3.0%인 희석염수가 전기분해조로 공급되면 전기분해조의 전극부를 통과하는 과정에서 유효염소농도 7,000-8,000ppm의 차아염소산나트륨으로 변환되어 차아염소산나트륨 저장조 또는 사용처로 배출된다.That is, the brine in the brine storage tank is partially diluted by the incoming water from the incoming water supply tank, and the diluted brine is transferred to the electrolysis tank, where the brine component of the diluted brine supplied to the electrolysis tank is 2.8~ It is better to keep it at 3.0%, and when diluted brine containing 2.8-3.0% brine is supplied to the electrolysis tank, it is converted to sodium hypochlorite with an effective chlorine concentration of 7,000-8,000 ppm in the process of passing through the electrode part of the electrolysis tank, and sodium hypochlorite It is discharged to storage tanks or places of use.

한편, 전기분해조 내의 전기분해 과정에서 열을 발생시키기 때문에 생성되는 차아염소산나트륨의 온도가 높아지게 되어 산소가 발생하고 소독부산물인 클로레이트(ClO3 -)와 브로메이트(BrO3 -)가 발생하여 차아염소산나트륨의 유효염소농도의 하락을 초래한다. 이러한 클로레이트(ClO3 -)와 브로메이트(BrO3 -)는 인간의 호르몬을 교란시키고 갑상선암을 일으킬 수 있는 발암물질로 분류되고 있어 큰 문제가 되고 있다. 더불어, 브로메이트는 주로 원재료로 사용하는 소금속에 브롬이온이 존재하는 경우 발생하는데, 소금은 지구상에서 바닷물에 가장 많이 분포하며, 가능한한 브롬이온이 제거된 소금을 차아염소산나트륨 생성장치에 사용할 것을 추천하고 있으나, 브롬이온이 제거된 소금이라도 일부 브롬이온이 남아있고 소금의 종류 및 제조시기에 따라 브롬이온 농도의 편차가 심하다.On the other hand, the higher the temperature of the sodium hypochlorite that is generated due to generating heat in the electrolytic process in the electrolyzer of oxygen occurs, and the disinfection by-product chlorate to occur (ClO 3 - -) and bromate (BrO 3) It causes a decrease in the effective chlorine concentration of sodium hypochlorite. The chlorate (ClO 3 -) and bromate (BrO 3 -), and it is classified as a carcinogen in the disturbance of the human hormones, and can lead to thyroid cancer is a major problem. In addition, bromate is mainly generated when bromine ions are present in small metals used as raw materials. Salt is most distributed in seawater on Earth, and it is recommended to use salt from which bromine ions have been removed in the sodium hypochlorite generator as much as possible. However, even in the salt from which bromine ions have been removed, some bromine ions remain, and the bromine ion concentration varies greatly depending on the type of salt and the time of manufacture.

또한, 자연에서 구해지는 물에는 그 농도의 차이는 있지만 칼슘(Ca2 +) 및 마그네슘이온(Mg2+) 등 양이온이 존재하고, 전기분해 과정에서 음극 전극판 표면에 점착되는 현상이 발생하여 전기적으로 단락이 발생하거나 전기분해를 방해하게 되고, 음극판 표면에 점착할 뿐만 아니라 전기적으로 분리 결합하여 전기분해조 내에서 점착하며 그 결과 다량의 칼슘 및 마그네슘이 관로를 폐쇄시키기도 한다.In addition, although there is a difference in concentration in water obtained from nature, cations such as calcium (Ca 2 + ) and magnesium ions (Mg 2+ ) exist, and the phenomenon of adhesion to the surface of the negative electrode plate occurs during the electrolysis process. As a result, a short circuit occurs or the electrolysis is hindered, and not only adheres to the surface of the negative electrode plate, but also electrically separates and bonds to adhere in the electrolysis tank.

한편, 종래 기술로는 미국특허공보 제05273635호(1993년12월28일 공고)에 개시되어 있는 바와 같이, 전기분해조 내에 열교환기를 설치하면서 열교환기가 전극부를 감싸는 형태의 구조가 있으나, 이러한 구조는 열교환기가 전도체일 경우 전도체 재질의 열교환기와 전극부 간에 바이패스 전류가 흘러 전극부를 통한 전기분해효율이 떨어지고, 전도체 재질의 열교환기에 전류가 인가됨에 따라 전극부와 열교환기 사이에 전기분해가 일어나 열교환기가 양극이 되었을 경우 열교환기가 천공되는 문제점이 있다.On the other hand, as a prior art, as disclosed in U.S. Patent Publication No. 05273635 (announced on December 28, 1993), there is a structure in which the heat exchanger surrounds the electrode part while installing the heat exchanger in the electrolysis tank. When the heat exchanger is a conductor, a bypass current flows between the heat exchanger made of a conductive material and the electrode part, so that the electrolysis efficiency through the electrode part decreases, and as current is applied to the heat exchanger made of the conductive material, electrolysis occurs between the electrode part and the heat exchanger. When it becomes an anode, there is a problem that the heat exchanger is punctured.

미국특허공보 제05273635호(1993년12월28일 공고, 발명의 명칭:Electrolytic Heater)U.S. Patent Publication No. 05273635 (announced on December 28, 1993, title of invention: Electrolytic Heater)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전기분해조 내에서 전극부와 이격된 냉각관을 구비하여 전기분해 과정에서 발생하는 열을 제거하여 차아염소산나트륨 온도를 최적으로 유지하면서 고농도의 차아염소산나트륨을 생성함과 동시에 산소 발생을 억제하여 클로레이트와 브로메이트의 생성을 최대한 억제할 수 있을 뿐만 아니라 음극판 표면에 칼슘과 마그네슘 이온 등의 양이온 물질이 점착되는 현상을 방지하기 위한 것이고,The present invention was conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is to remove heat generated in the electrolysis process by providing a cooling tube spaced apart from the electrode part in the electrolysis tank to increase the sodium hypochlorite temperature. While maintaining optimally, high concentration of sodium hypochlorite is produced, and the generation of oxygen is suppressed, so that the formation of chlorate and bromate can be suppressed as much as possible, and cationic substances such as calcium and magnesium ions are adhered to the surface of the negative plate. To prevent,

또한, 티타늄 재질의 냉각관과 전극부 사이로 전류가 우회(bypass)하는 것을 최소화하여 전기분해 효율의 저하를 방지하고, 티타늄 재질의 냉각관에 전류가 인가됨에 따라 전극부와 냉각관 사이에 전기분해가 일어나 냉각관이 양극이 되었을 경우 냉각관의 천공을 방지하기 위한, 전기분해조 내에 구비된 티타늄 재질의 냉각관을 포함하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치를 제공하는 데 있다.In addition, the reduction of electrolysis efficiency is prevented by minimizing the current bypass between the titanium material cooling tube and the electrode part, and the electrolysis between the electrode part and the cooling tube as current is applied to the titanium material cooling tube. It is to provide a non-diaphragm type sodium hypochlorite generating device including a cooling tube made of titanium provided in an electrolysis tank to prevent perforation of the cooling tube when the cooling tube becomes an anode.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징 내에 고정설치된 티타늄 재질의 냉각관은 전기분해하는 과정에서 발생하는 열을 제거하기 위해 냉각수 공급관을 통해 공급되는 냉각수와 열교환시키고, 음극의 전원공급 단자에 인접한 냉각관의 일부는 양극의 극성을 갖게 되어 전극부와 냉각관 사이에 전기분해가 일어나므로 양극의 극성을 갖는 냉각관에 루테륨 또는 이리듐 또는 백금을 도금하여 냉각관이 부식하여 천공되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the present invention, the cooling tube made of titanium fixedly installed in the rectangular housing, which is the frame of the electrolysis tank, exchanges heat with the cooling water supplied through the cooling water supply pipe to remove heat generated during the electrolysis process. Part of the cooling pipe adjacent to the power supply terminal of the negative electrode has the polarity of the positive electrode and electrolysis occurs between the electrode part and the cooling pipe, so that the cooling pipe having the polarity of the positive electrode is plated with luteium, iridium, or platinum to cool it. It is characterized in that the pipe is prevented from being perforated due to corrosion.

또한, 본 발명에서 부도체인 제1 이격판이 전극부와 상기 냉각관 사이에 개재되어 전극부에 흐르는 전류가 전기분해에 관여하지 않고 티타늄 재질의 냉각관으로 우회(bypass)하는 것을 최소화하기 위해 제1 이격판의 폭이 전극판과 냉각관의 폭보다 일정이상 넓게 하여 전극부와 냉각관이 상호 이격되도록 한다.In addition, in the present invention, the first spacer plate, which is a non-conductor, is interposed between the electrode part and the cooling tube, so that the current flowing in the electrode part does not participate in electrolysis and bypasses the cooling tube made of titanium. The width of the spacer plate is made wider than the width of the electrode plate and the cooling tube so that the electrode part and the cooling tube are separated from each other.

또한, 본 발명에서 상기 냉각관은 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징을 관통하여 외부의 냉각기와 냉각수 공급관 및 냉각수 배출관으로 연결되고, 냉각관의 입구가 냉각수 유입을 위한 냉각수 공급관과 연통하고 S자 굴곡부가 좌우로 대칭되면서 길이방향으로 이어지되 상기 냉각수 공급관과 동일측에 위치한 냉각수 배출관에 냉각관의 출구가 연통하기 위해 S자 굴곡부가 좌우로 대칭되면서 길이방향으로 되돌아오는 형태로 이어져 S자 굴곡부는 좌우 대칭뿐 아니라 상하로 대칭되는 형상을 가지며 상기 형상의 냉각관이 냉각수 공급관과 냉각수 배출관의 길이방향으로 복수개 구성되어 있다.In addition, in the present invention, the cooling pipe is connected to an external cooler, a cooling water supply pipe, and a cooling water discharge pipe through a rectangular housing which is an electrolysis tank frame, and the inlet of the cooling pipe communicates with a cooling water supply pipe for inflow of cooling water, and an S-shaped bent part The S-shaped bend is symmetrical to the left and right so that the outlet of the cooling pipe communicates with the cooling water discharge pipe located on the same side as the cooling water supply pipe while continuing in the longitudinal direction. It has a shape that is symmetrical as well as vertically and includes a plurality of cooling pipes having the above shape in the longitudinal direction of the cooling water supply pipe and the cooling water discharge pipe.

또한, 본 발명에서 냉각관과 냉각수 공급관 및 냉각수 배출관은 그 내면과 외면에 주름을 형성하여 열교환 면적을 극대화한다.In addition, in the present invention, the cooling pipe, the cooling water supply pipe, and the cooling water discharge pipe form corrugations on the inner and outer surfaces thereof to maximize the heat exchange area.

또한, 본 발명에서 상기 냉각관이 사각형상 하우징의 길이방향으로 복수개 설치되면서 각 냉각관과 냉각관 사이에 제2 이격판이 개재되어 전류흐름에 대한 저항을 높여 전류가 전극부로 흐르도록 유도하고, 상기 전극부와 복수의 냉각관은 제1,2 이격판에 의해 상호 분리되어 있는 구조이며, 상기 제2 이격판은, 전기분해조 내에 설치시 제1 이격판과 전극부가 관통하면서 고정될 수 있도록 제1 이격판과 전극부의 단면 형상과 동일한 천공부가 형성되어 있다.In addition, in the present invention, while a plurality of the cooling tubes are installed in the longitudinal direction of the rectangular housing, a second spacer is interposed between each cooling tube and the cooling tube to increase resistance to current flow to induce current to flow to the electrode part. The electrode part and the plurality of cooling pipes are separated from each other by first and second spacers, and the second spacer plate is made so that the first spacer plate and the electrode part can pass through and be fixed when installed in the electrolysis tank. 1 A perforation portion identical to the cross-sectional shape of the spacer plate and the electrode portion is formed.

또한, 본 발명에서 냉각관 표면에 인입수에 포함된 칼슘 및 마그네슘이온이 점착되도록 유도하여 칼슘 및 마그네슘이온이 음극판에 점착되는 현상을 줄이고, 세척관이 외부의 펌프(P)와 연결되어 펌프로부터 공급되는 공기 또는 물을 천공홀을 통해 냉각관의 하부에서 냉각관을 향해 분사함으로써 상기 냉각관 표면에 점착된 칼슘 및 마그네슘을 전기분해 중단시에 세척할 수 있도록 냉각관의 하측으로 이격되어 전기분해조 내부에 설치되어 있다.In addition, in the present invention, calcium and magnesium ions contained in the incoming water are induced to adhere to the surface of the cooling pipe to reduce the phenomenon that calcium and magnesium ions are adhered to the negative plate, and the washing pipe is connected to the external pump (P) to By spraying supplied air or water from the bottom of the cooling pipe toward the cooling pipe through the perforated hole, the calcium and magnesium adhered to the surface of the cooling pipe are separated from the lower side of the cooling pipe so that they can be cleaned when electrolysis is stopped. It is installed inside the tank.

이상에서 살펴본, 본 발명인 전기분해조 내에 구비된 티타늄 재질의 냉각관을 포함하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치는 전기분해조 내에서 전극부와 이격된 냉각관을 구비하여 전기분해 과정에서 발생하는 열을 제거하여 차아염소산나트륨 온도를 최적으로 유지하면서 고농도의 차아염소산나트륨을 생성함과 동시에 산소 발생을 억제하여 클로레이트와 브로메이트의 생성을 최대한 억제할 수 있을 뿐만 아니라 음극판 표면에 칼슘과 마그네슘 이온 등의 양이온 물질이 점착되는 현상을 방지하는 효과가 있다.As described above, the diaphragm-type sodium hypochlorite generation apparatus including a cooling tube made of titanium material provided in the electrolysis tank of the present invention is provided with a cooling tube spaced apart from the electrode part in the electrolysis tank, which is generated during the electrolysis process. By removing heat, the sodium hypochlorite temperature is maintained optimally, and a high concentration of sodium hypochlorite is produced, and the generation of oxygen is suppressed to suppress the formation of chlorate and bromate as much as possible, as well as calcium and magnesium ions on the surface of the negative plate. There is an effect of preventing the phenomenon of sticking of cationic substances such as the like.

더불어, 본 발명은 티타늄 재질의 냉각관과 전극부 사이로 전류가 우회(bypass)하는 것을 최소화하여 전기분해 효율의 저하를 방지하고, 티타늄 재질의 냉각관에 전류가 인가됨에 따라 전극부와 냉각관 사이에 전기분해가 일어나 냉각관이 양극이 되었을 경우 냉각관의 천공을 방지하는 효과가 있다.In addition, the present invention minimizes the current bypass between the titanium material cooling tube and the electrode unit to prevent degradation of the electrolysis efficiency, and as the current is applied to the titanium material cooling tube, the electrode unit and the cooling tube When the cooling tube becomes an anode due to electrolysis in the cooling tube, it has the effect of preventing perforation of the cooling tube.

도 1 은 본 발명에 따른 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치의 개략적인 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치에서 전기분해조의 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치에서 복수의 전기분해조가 다단으로 이루어진 것을 나타낸 도면.
도 4 는 본 발명에 따른 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치에서 전기분해조의 분해사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치의 전기분해조에서 전극부의 확대사시도.
도 6 은 본 발명에 따른 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치의 전기분해조에서 전극판 만의 배열을 나타낸 도면.
도 7 은 본 발명에서 티타늄 재질의 냉각관과 관련된 구조의 확대사시도.
도 8 은 본 발명에 따른 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치의 전기분해조에서 전극부 단부의 확대사시도.
1 is a schematic configuration diagram of a diaphragm-type sodium hypochlorite generating apparatus according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view of an electrolysis tank in the diaphragm-type sodium hypochlorite generating device according to the present invention.
3 is a view showing that a plurality of electrolysis tanks are formed in multiple stages in the non-diaphragm type sodium hypochlorite generating apparatus according to the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view of the electrolysis tank in the diaphragm-type sodium hypochlorite generating device according to the present invention.
5 is an enlarged perspective view of an electrode part in an electrolysis tank of the non-diaphragm type sodium hypochlorite generating device according to the present invention.
6 is a view showing the arrangement of only the electrode plate in the electrolysis tank of the diaphragm-type sodium hypochlorite generating device according to the present invention.
7 is an enlarged perspective view of a structure related to a cooling tube made of titanium in the present invention.
8 is an enlarged perspective view of an end of an electrode part in an electrolysis tank of the non-diaphragm type sodium hypochlorite generating device according to the present invention.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도면들 및 이를 참조한 설명은 본 발명에 관하여 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시된 것이며, 본 발명의 사상 및 범위를 한정하려는 의도로 제시된 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.A preferred embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the accompanying drawings and the description with reference thereto are exemplified so that those of ordinary skill in the art can easily understand the present invention, and are not intended to limit the spirit and scope of the present invention. You will have to do it.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기분해조 내에 구비된 티타늄 재질의 냉각관을 포함하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치는, 염수가 저장된 염수저장조(1)와, 염수저장조(1)로부터 포화염수를 공급하는 염수공급관(2)과, 염수공급관(2)의 일측에 연결되어 인입수를 공급하는 인입수공급관(3)과, 인입수공급관(3) 내에서 포화염수와 희석된 희석염수를 공급하는 희석염수공급관(12)과, 희석염수공급관(12)과 연결되어 희석염수공급관(12)을 통해 공급되는 희석염수를 전기분해하는 전기분해조(10)를 구비하고 있다.As shown in Figure 1, the diaphragm-type sodium hypochlorite generating apparatus including a cooling tube made of titanium provided in the electrolysis tank according to the present invention, a brine storage tank 1 in which brine is stored, and a brine storage tank 1 ), a salt water supply pipe (2) that supplies saturated salt water from the salt water supply pipe (2), an incoming water supply pipe (3) connected to one side of the salt water supply pipe (2) to supply incoming water, and the saturated salt water diluted in the incoming water supply pipe (3). A dilute saline water supply pipe 12 for supplying the diluted saline water, and an electrolysis tank 10 connected to the dilute saline water supply pipe 12 to electrolyze the diluted saline water supplied through the dilute saline water supply pipe 12 are provided.

상기 염수공급관(2)에는 포화염수의 유량을 조절하기 위해 밸브와 유량계가 설치될 수 있고, 마찬가지로 상기 인입수공급관(3)에는 인입수의 유량을 조절하기 위해 밸브와 유량계가 설치될 수 있다. 그리고, 상기 전기분해조(10)의 일측에는 전기분해에 의해 생성되는 차아염소산나트륨을 배출하는 차아염소산나트륨 배출관(13)이 연결설치된다. 이러한 희석염수공급관(12) 및 차아염소산나트륨 배출관(13)이 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징(11)을 관통할때 밀폐를 위한 개스킷, O-링 등과 결합한다.A valve and a flow meter may be installed in the brine supply pipe 2 to control the flow rate of saturated salt water, and similarly, a valve and a flow meter may be installed in the incoming water supply pipe 3 to adjust the flow rate of the incoming water. In addition, a sodium hypochlorite discharge pipe 13 for discharging sodium hypochlorite generated by electrolysis is connected to one side of the electrolysis tank 10. When the dilute saline water supply pipe 12 and the sodium hypochlorite discharge pipe 13 pass through the rectangular housing 11 which is an electrolysis tank frame, they are coupled to a gasket for sealing, an O-ring, and the like.

또한, 상기 전기분해조(10) 내의 상단 일측에는 전기분해시 발생하는 열에 따른 희석염수의 온도를 감지하는 온도감지부(도시하지 않음)가 설치될 수 있고, 온도감지부로 감지한 온도를 입력된 설정값과 비교하여 그 결과에 따라 냉각수를 적절하게 공급하면서 전기분해조(10) 내부의 온도를 항시 상기 설정값으로 유지하도록 냉각수를 제어하는 제어부(도시하지 않음)를 더 구비할 수 있다.In addition, a temperature sensing unit (not shown) for sensing the temperature of the diluted saline water according to heat generated during electrolysis may be installed at one side of the upper end of the electrolysis tank 10, and the temperature sensed by the temperature sensing unit may be input. A control unit (not shown) for controlling the cooling water to always maintain the temperature inside the electrolysis tank 10 at the set value while appropriately supplying the cooling water according to the result compared to the set value may be further provided.

상기 염수저장조(1)는 전해에 사용하는 소금을 용해시켜 포화염수를 만들고, 상기 희석염수는 포화염수를 약 2.8~3.0%로 희석한 것이며, 포화염수를 희석하기 위한 물을 저장하는 별도의 수조를 구비할 수도 있다.The brine storage tank (1) dissolves salt used for electrolysis to create saturated saline, and the diluted saline is obtained by diluting the saturated saline to about 2.8 to 3.0%, and a separate tank that stores water for diluting the saturated saline. It may be provided with.

또한, 전기분해조(10)는 희석된 희석염수를 희석염수공급관(12)을 통해 공급받아 이를 전해시켜 차아염소산나트륨을 생성한다. 상기 전기분해조(10)에는 전해용의 직류전류를 공급하는 직류전원 공급장치(도시하지 않음)가 부착된다.In addition, the electrolysis tank 10 receives the diluted saline solution through the dilute saline solution supply pipe 12 and electrolyzes it to generate sodium hypochlorite. A DC power supply device (not shown) for supplying a DC current for electrolysis is attached to the electrolysis tank 10.

도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명은 희석염수를 전기분해하는 과정에서 발생하는 열을 제거하기 위해 전기분해조(10) 내부의 희석염수와 전극부(20)의 열을 전기분해조(10) 외부에 설치된 냉각기(33)의 냉각수 공급관(31)을 통해 공급되는 냉각수와 열교환시키는 복수의 냉각관(30)을 구비하고 있다.As shown in Figs. 2 to 8, the present invention electrolyzes the dilute saline water inside the electrolysis tank 10 and the heat of the electrode unit 20 in order to remove heat generated in the process of electrolyzing the diluted saline solution. The tank 10 is provided with a plurality of cooling pipes 30 for exchanging heat with the cooling water supplied through the cooling water supply pipe 31 of the cooler 33 installed outside the tank 10.

다시 말해, 전기분해조(10) 내의 전기분해하는 과정에서 열을 발생시키기 때문에 생성되는 차아염소산나트륨의 온도가 전기분해의 최적의 염수온도보다 높아지게 되어 유효염소농도의 하락을 초래하게 된다. 통상 전기분해의 최적의 염수온도는 15~20℃에서 가장 좋은 농도를 얻을 수 있는데, 전기분해 과정에서 발생하는 열로 인하여, 생성되는 차아염소산나트륨의 온도는 염수온도에 통상 25~35℃ 더해져 40~50℃ 정도로 되고, 이러한 온도 상승에 따라 유효염소농도가 하락하여 고농도의 차아염소산나트륨을 생성할 수 없게 된다.In other words, since heat is generated during the electrolysis process in the electrolysis tank 10, the temperature of the sodium hypochlorite generated becomes higher than the optimum brine temperature for electrolysis, resulting in a decrease in the effective chlorine concentration. In general, the optimum brine temperature for electrolysis can be obtained at 15 to 20°C. Due to the heat generated in the electrolysis process, the temperature of the sodium hypochlorite generated is usually added to the brine temperature by 25 to 35°C. It is about 50° C., and the effective chlorine concentration decreases as the temperature rises, so that it is impossible to produce a high concentration of sodium hypochlorite.

따라서, 이러한 전기분해 과정에서 차아염소산나트륨의 온도상승을 일으키는 전극부(20)의 열은 본 발명에서 복수의 냉각관(30)에 의해 제거하여 생성되는 차아염소산나트륨의 온도를 27~30℃ 정도로 유지시키면 고농도의 유효염소농도를 가질 수 있다. 냉각수를 냉각관(30)을 통해 유입시켜 지속적으로 순환시키기 위해 냉각관(30)은 전기분해조 프레임인 폐쇄형 사각형상 하우징(11)을 관통하여 외부의 냉각기(33)와 냉각수 공급관(31) 및 냉각수 배출관(32)으로 연결되며, 냉각수량을 조절하기 위해 냉각수량 조절밸브(도시하지 않음), 순환펌프(도시하지 않음) 및 냉각기(33)로 원수를 공급하기 위한 원수저장탱크가 설치될 수 있다. 이에 냉각수는 전기분해조(10) 내의 복수의 냉각관(30)을 따라 흐르면서 열교환되는 것이다. 더불어, 차아염소산나트륨의 온도를 적절히 유지하기 위해서는 냉각관(30) 내에 공급되는 냉각수량을 공급되는 희석염수량에 비해 월등히 많게하는 것이 바람직하다.Therefore, the heat of the electrode part 20 causing an increase in the temperature of sodium hypochlorite in the electrolysis process increases the temperature of sodium hypochlorite generated by removing by the plurality of cooling tubes 30 in the present invention to about 27 to 30°C. If maintained, it can have a high concentration of effective chlorine. In order to continuously circulate the cooling water through the cooling pipe 30, the cooling pipe 30 passes through the closed rectangular housing 11, which is an electrolysis tank frame, and passes through the external cooler 33 and the cooling water supply pipe 31. And it is connected to the cooling water discharge pipe 32, a cooling water amount control valve (not shown), a circulation pump (not shown), and a raw water storage tank for supplying raw water to the cooler 33 to control the amount of cooling water. I can. Accordingly, the cooling water is heat-exchanged while flowing along the plurality of cooling pipes 30 in the electrolysis tank 10. In addition, in order to properly maintain the temperature of sodium hypochlorite, it is desirable to increase the amount of cooling water supplied into the cooling pipe 30 considerably higher than the amount of diluted saline water supplied.

한편, 전기분해조(10) 내부에 있는 판(Plate)형의 전극부(20)의 복수의 양극판(21a)과 음극판(21b)은 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징(11) 내에 고정설치되고, 상기 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징(11)은 부도체이어야 하는데, 예를 들어, 아크릴 수지 등이고, 상기 전기분해조(10) 내부는 대기압이 작용하도록 오픈셀이며, 사각형상 하우징(11) 후단부에 설치된 월류판(53)에서 차아염소산나트륨 용액을 월류시켜 차아염소산나트륨 저장조(도시하지 않음)로 차아염소산나트륨 배출관(13)을 통해 배출한다. 여기서 오픈셀이 아니어서 전기분해조(10) 내에 진공압이 작용하면 하우징의 상측으로 차아염소산나트륨과 수소가 동시에 흡입되어 위험을 가지고 있기 때문이다.On the other hand, a plurality of positive plates 21a and negative plates 21b of the plate-shaped electrode part 20 in the electrolysis bath 10 are fixedly installed in the rectangular housing 11 which is the frame of the electrolysis bath. , The rectangular housing 11, which is the frame of the electrolysis tank, should be a non-conductor, for example, acrylic resin, and the inside of the electrolysis tank 10 is an open cell so that atmospheric pressure acts, and after the rectangular housing 11 The sodium hypochlorite solution is overflowed from the overflow plate 53 installed at the end and discharged through the sodium hypochlorite discharge pipe 13 to a sodium hypochlorite storage tank (not shown). This is because sodium hypochlorite and hydrogen are simultaneously sucked into the upper side of the housing when vacuum pressure acts in the electrolysis tank 10 because it is not an open cell.

상기 복수의 양극판(21a)과 복수의 음극판(21b)은 각각 양극판 결합부(22)와 음극판 결합부(23)에 일체로 결합되어 있는 구성으로 이루어져 있고, 복수의 양극판(21a)과 복수의 음극판(21b) 각각은 일정 간격 이격되면서 서로 교차하는 방식으로 끼워지는 상태로 적층되어 있다. 전기분해조(10)의 길이가 전극판(21)의 길이에 비해 긴 경우에는 길이 방향으로 복수의 전극판(21)을 지지고정하기 위한 지지대(24)가 구비되는데 이격되어 있는 각각의 전극판(21)은 서로 통전되지 않도록 상기 지지대(24)의 재질은 부도체이며, 상기 복수의 지지대(24)는 도 5에 도시된 바와 같이 양측으로 전극판(21)이 끼워지는 홈이 형성되어 있고, 길이 방향의 수직 방향인 단면 방향의 지지대(24)와 지지대(24) 사이는 전극판(21)이 지지대(24)와 밀착되어 관통할 수 있을 정도로 이격되어 있고, 양극판(21a)과 음극판(21b) 각각은 일정 간격 이격되면서 서로 교차하는 방식으로 번갈아 끼워지므로 지지대(24)와 지지대(24) 사이를 밀착관통하는 전극판(21)과 그 지지대(24)의 홈에 끼워지는 전극판(21)의 극성은 상이하다.The plurality of positive electrode plates 21a and the plurality of negative electrode plates 21b are configured to be integrally coupled to the positive electrode plate coupling portion 22 and the negative electrode plate coupling portion 23, respectively, and a plurality of positive electrode plates 21a and a plurality of negative electrode plates (21b) Each is stacked in a state of being fitted in a manner that crosses each other while being spaced apart at a predetermined interval. When the length of the electrolysis tank 10 is longer than the length of the electrode plate 21, a support 24 is provided for supporting and fixing the plurality of electrode plates 21 in the longitudinal direction, and each electrode plate is spaced apart from each other. (21) The material of the support 24 is a non-conductor so as not to be energized to each other, and the plurality of support 24 has grooves in which the electrode plates 21 are fitted on both sides as shown in FIG. 5, Between the support 24 and the support 24 in the cross-sectional direction, which is a vertical direction in the longitudinal direction, the electrode plate 21 is in close contact with the support 24 and is spaced apart so as to penetrate, and the positive electrode plate 21a and the negative electrode plate 21b ) Since each is alternately fitted in a manner that crosses each other while being spaced apart from each other at a certain interval, the electrode plate 21 that closely penetrates the support 24 and the support 24 and the electrode plate 21 fitted into the groove of the support 24 The polarity of is different.

여기서, 상기 음극판(21b)은 티타늄 판 자체를 사용하고 양극판(21a)은 티타늄 판에 루테륨(Ru) 또는 이리듐(Ir) 또는 백금 등이 도금된 것을 사용한다.Here, the negative electrode plate 21b uses a titanium plate itself, and the positive electrode plate 21a uses a titanium plate plated with ruthelium (Ru), iridium (Ir), or platinum.

또한, 상기 결합부(22,23)의 외측에는 전원공급 단자(40)가 구비되어 양극판 결합부(22)와 음극판 결합부(23)에 각각 일체로 결합되어 상기 결합부(22,23)에 연결된 최외측 전극판(21)은 전원공급 단자(40)와 결합부(22,23)를 통해 직류전원 공급장치(도시하지 않음)로부터 각각 양극과 음극을 연결하여 전류를 공급받게 된다. 여기서 상기 전원공급 단자(40)는 티타늄 코팅된 동관을 사용함이 바람직하다. 이러한 전원공급 단자(40)도 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징(11)을 관통할때 밀폐를 위한 개스킷, O-링 등과 결합하면서 고정된다.In addition, a power supply terminal 40 is provided on the outside of the coupling portions 22 and 23 to be integrally coupled to the positive plate coupling portion 22 and the negative plate coupling portion 23, respectively, to the coupling portions 22 and 23. The connected outermost electrode plate 21 receives current by connecting the positive and negative electrodes from a DC power supply device (not shown) through the power supply terminal 40 and the coupling portions 22 and 23, respectively. Here, the power supply terminal 40 is preferably a titanium-coated copper tube. The power supply terminal 40 is also fixed while being combined with a gasket for sealing, an O-ring, etc. when passing through the rectangular housing 11, which is an electrolysis tank frame.

상술한 바와 같이 이격되어 있는 각각의 전극판(21)이 서로 통전되지 않도록 상기 지지대의 재질은 부도체이지만, 전기분해조(10) 내에 흐르는 전해질을 포함한 물이 전극판(21) 사이를 통과하면 복수개의 전극판(21) 중 길이 방향으로 최외측에 위치하여 직류전원 공급장치(도시하지 않음)에 의해 그 극성이 결정된 양극판 또는 음극판에 길이 방향 및 길이 방향의 수직 방향인 단면 방향으로 인접하는 전극판(21)은 반대의 극성을 갖게 되고 반복적으로 그 반대의 극성을 갖게 된 전극판(21)에 인접하는 또 다른 전극판(21)은 그 반대의 극성을 갖게 된 전극판(21)과는 다시 반대의 극성을 갖게 된다(도 6). 이러한 특성을 고려하여 상술한 것처럼 음극판(21b)은 티타늄 판 자체를 사용하고 양극판(21a)은 티타늄 판에 루테륨(Ru) 또는 이리듐(Ir) 또는 백금 등이 도금된 것을 사용하여야 한다.As described above, the material of the support is a non-conductor so that the electrode plates 21 spaced apart from each other are not energized. However, if water including an electrolyte flowing in the electrolysis tank 10 passes between the electrode plates 21, a plurality of An electrode plate located at the outermost side in the longitudinal direction among the two electrode plates 21 and adjacent to the positive plate or negative plate whose polarity is determined by a DC power supply (not shown) in the longitudinal direction and in the cross-sectional direction perpendicular to the longitudinal direction Another electrode plate 21 adjacent to the electrode plate 21 having the opposite polarity and repeatedly having the opposite polarity is again different from the electrode plate 21 having the opposite polarity. It has the opposite polarity (Fig. 6). As described above in consideration of these characteristics, the cathode plate 21b should be used as the titanium plate itself, and the anode plate 21a should be made of a titanium plate plated with ruthelium (Ru), iridium (Ir), or platinum.

또한, 상기 복수의 전극판(21)이 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징(11) 내에 설치될때는 길이 방향으로 세워진 수직 상태로 설치되는데, 전극부(20)의 길이 방향 양측면 단부에는 이격판(50,51)을 부착하게 되고, 특히, 이격판(50,51) 중 냉각관(30)과 인접하는 전극부(20) 일측면 단부의 제1 이격판(51)의 폭은 전극판(21)의 폭보다 일정이상 넓은 것을 부착하여 전극부(20)의 양극판(21a)과 음극판(21b)에 흐르는 전류가 전기분해에 관여하지 않고 티타늄 재질의 냉각관(30)으로 우회(bypass)하는 것을 최소화하는 역할을 하도록 하는 것이다. 다시 말해, 제1 이격판(51)은 전극판(21)의 폭방향 양측으로 일정이상 더 넓고 그 재질은 아크릴 등의 부도체이며, 전극부(20)와 냉각관(30) 사이에 개재되어 있어 상기 제1 이격판(51)에 의해 전류가 냉각관(30)으로 우회하게 되는 것을 최소화하여 전기분해 효율의 저하를 방지한다. 여기서, 제1 이격판(51)이 아닌 다른 이격판(50)은 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징(11)에 밀착고정됨이 바람직하다.In addition, when the plurality of electrode plates 21 are installed in the rectangular housing 11, which is an electrolysis tank frame, they are installed in a vertical state erected in the longitudinal direction, and spacers ( 50 and 51 are attached, and in particular, the width of the first separation plate 51 at the end of one side of the electrode part 20 adjacent to the cooling pipe 30 among the separation plates 50 and 51 is the electrode plate 21 ) By attaching something wider than the width of the electrode unit 20 to bypass the current flowing through the anode plate 21a and the cathode plate 21b of the electrode unit 20 to the cooling tube 30 made of titanium without being involved in electrolysis. It is to play a role of minimizing. In other words, the first spacer plate 51 is wider than a certain amount on both sides of the electrode plate 21 in the width direction, and its material is a non-conductor such as acrylic, and is interposed between the electrode part 20 and the cooling tube 30. The reduction of electrolysis efficiency is prevented by minimizing that current is diverted to the cooling pipe 30 by the first spacer plate 51. Here, it is preferable that the spacer plate 50 other than the first spacer plate 51 is tightly fixed to the rectangular housing 11 which is an electrolysis tank frame.

즉, 전류는 저항이 적은 쪽으로 흐르게 되는데 전극부(20)에 비해 냉각관(30) 쪽이 저항이 적으면 전기분해에 필요한 전류가 냉각관(30) 쪽으로 흐르게 되므로 전극부(20)와 냉각관(30)을 상호 직접적으로 대향시키지 않고 가능한한 이격시키되, 냉각관(30)에 의한 냉각효율(전기분해하는 과정에서 발생하는 열의 제거)도 고려해야 하므로 본 발명에서의 상기와 같은 구조의 필요성이 있는 것이다.That is, the current flows to the side with less resistance. If the cooling tube 30 side has less resistance than the electrode unit 20, the current required for electrolysis flows toward the cooling tube 30, so the electrode unit 20 and the cooling tube (30) are not directly opposed to each other and are separated as much as possible, but the cooling efficiency (removal of heat generated in the electrolysis process) by the cooling tube 30 must also be considered, so there is a need for the above structure in the present invention. will be.

한편, 상술한 바와 같이 전기분해 과정에서 차아염소산나트륨의 온도상승을 일으키는 전극부(20)의 열을 제거하여 생성되는 차아염소산나트륨의 온도를 27~30℃ 정도로 유지시켜 고농도의 유효염소농도를 가질 수 있도록 하기 위한 상기 냉각관(30)은 도 7에 도시된 바와 같이 그 입구가 냉각수 유입을 위한 냉각수 공급관(31)과 연통하고 S자 굴곡부가 좌우로 대칭되면서 길이방향으로 이어지되 상기 냉각수 공급관(31)과 동일측에 위치한 냉각수 배출관(32)에 그 출구가 연통하기 위해 S자 굴곡부가 좌우로 대칭되면서 길이방향으로 되돌아오는 형태로 이어져 S자 굴곡부는 좌우 대칭뿐 아니라 상하로 대칭되는 형상을 가지며 이러한 형상의 냉각관(30)이 냉각수 공급관(31)과 냉각수 배출관(32)의 길이방향으로 복수개 구성되어 있다. 여기서, 상기 냉각관(30)과 냉각수 공급관(31) 및 냉각수 배출관(32)은 그 내면과 외면에 주름을 형성하여 열교환 면적을 극대화하고, 냉각수 공급관(31)과 냉각수 배출관(32)도 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징(11)을 관통할때 밀폐를 위한 개스킷, O-링 등과 결합한다.Meanwhile, as described above, the temperature of the sodium hypochlorite generated by removing the heat of the electrode part 20 that causes the temperature increase of sodium hypochlorite during the electrolysis process is maintained at about 27 to 30°C to have a high effective chlorine concentration. As shown in FIG. 7, the cooling pipe 30 is connected in the longitudinal direction while its inlet communicates with the cooling water supply pipe 31 for inflow of cooling water, and the S-shaped bent portion is symmetrical to the left and right, but the cooling water supply pipe ( In order to communicate the outlet to the cooling water discharge pipe 32 located on the same side as 31), the S-shaped bent portion is symmetrical to the left and right and returned in the longitudinal direction, so that the S-shaped bent portion has a shape that is symmetrical vertically as well as left-right symmetrical. A plurality of cooling pipes 30 of this shape are formed in the longitudinal direction of the cooling water supply pipe 31 and the cooling water discharge pipe 32. Here, the cooling pipe 30, the cooling water supply pipe 31, and the cooling water discharge pipe 32 form corrugations on the inner and outer surfaces thereof to maximize the heat exchange area, and the cooling water supply pipe 31 and the cooling water discharge pipe 32 are also electrolyzed. When passing through the rectangular housing 11, which is a jaw frame, it is combined with a gasket for sealing, an O-ring, and the like.

상기 냉각관(30)의 전체 폭도 상기 제1 이격판(51)의 폭보다 일정이상 좁은 것을 이용하여 전극부(20)의 양극판(21a)과 음극판(21b)에 흐르는 전류가 전기분해에 관여하지 않고 냉각관(30)으로 우회(bypass)하는 것을 최소화하도록 한다. 이러한 냉각관(30)은 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징(11)의 길이방향으로 복수개 설치하되 각 냉각관(30)과 냉각관(30) 사이에도 제2 이격판(52)을 개재하여 전류흐름에 대한 저항을 높여 전류가 대부분 전극부(20)로 흐르도록 유도한다. 즉, 상기 전극부(20)와 복수의 냉각관(30)은 제1,2 이격판(51,52)에 의해 상호 분리되어 있는 구조인 것이다.The overall width of the cooling tube 30 is also narrower than the width of the first spacer 51 by a certain amount, so that the current flowing through the positive electrode plate 21a and the negative electrode plate 21b of the electrode unit 20 does not participate in the electrolysis. It is to minimize bypass (bypass) to the cooling pipe (30). A plurality of such cooling pipes 30 are installed in the longitudinal direction of the square-shaped housing 11, which is an electrolysis tank frame, but current through the second spacer plate 52 is also between the cooling pipes 30 and the cooling pipes 30. By increasing the resistance to flow, most of the current is induced to flow to the electrode unit 20. That is, the electrode unit 20 and the plurality of cooling pipes 30 have a structure in which the first and second spacers 51 and 52 are separated from each other.

이러한 구조를 이용하면 전극부(20)를 통해 흐르는 전류의 0.3~1.0%만 냉각관(30)을 통해 우회하는 것을 실험을 통해 알 수 있었고, 이러한 일부의 전류는 냉각관(30)으로 흐르게 되고 상기 냉각관(30)의 재질은 티타늄을 사용하는데, 본 발명에서 복수의 냉각관(30) 중 음극의 전원공급 단자(40)와 가까운 최외측 냉각관(30)의 일부(약 50%)는 양극의 극성을 갖게 되고 나머지 일부는 음극의 극성을 갖게 되며, 제2 이격판(52)을 사이에 두고 이격되어 있는 인접한 다른 냉각관(30)은 반복적으로 최외측 냉각관(30)과 가까운 다른 냉각관(30)의 일부(약 50%)는 양극의 극성을 갖게 되고 나머지 일부는 다시 음극의 극성을 갖게 됨을 알 수 있었다. 즉, 전극부(20)와 냉각관(30) 사이에 전기분해가 일어날 수 있으므로 이러한 특성을 고려하여 양극의 극성을 갖는 냉각관(30)에 루테륨(Ru) 또는 이리듐(Ir) 또는 백금 등을 도금하여 냉각관(30)이 부식하여 천공되는 것을 방지한다(도 7).Using this structure, it was found through experiment that only 0.3 to 1.0% of the current flowing through the electrode unit 20 is bypassed through the cooling tube 30, and some of these currents flow to the cooling tube 30. The material of the cooling tube 30 is made of titanium. In the present invention, a part (about 50%) of the outermost cooling tube 30 close to the power supply terminal 40 of the negative electrode among the plurality of cooling tubes 30 is It has the polarity of the positive electrode and some of the other has the polarity of the negative electrode, and the other adjacent cooling pipes 30 spaced apart from each other with the second spacer 52 interposed therebetween are repeatedly different from the outermost cooling pipe 30 It can be seen that a part (about 50%) of the cooling pipe 30 has the polarity of the positive electrode and the remaining part has the polarity of the negative electrode again. That is, since electrolysis may occur between the electrode unit 20 and the cooling tube 30, in consideration of these characteristics, the cooling tube 30 having the polarity of the positive electrode may be placed in ruthelium (Ru), iridium (Ir), or platinum. By plating to prevent the cooling pipe 30 from being corroded and perforated (FIG. 7).

즉, 이러한 코팅에 의해 이산화티타늄(TiO2)이 양극의 극성을 갖는 냉각관(30)에 누적되지 않도록 하는데, 티타늄 재질의 냉각관(30)과 산소가 반응하여 형성되는 이산화티타늄은 냉각관(30)의 상기 천공의 주요인이기 때문이다.That is, titanium dioxide (TiO 2 ) is prevented from accumulating in the cooling tube 30 having the polarity of the anode by such coating, and the titanium dioxide formed by reacting the cooling tube 30 made of titanium and oxygen is a cooling tube ( 30) because it is the main cause of the perforation.

상기 복수의 제2 이격판(52)은, 전기분해조(10) 내에 설치시 제1 이격판(51)과 전극부(20)가 관통하면서 고정될 수 있도록 제1 이격판(51)과 전극부(20)의 단면 형상과 동일한 천공부가 형성되어 있고, 상기 제2 이격판(52)은 하우징(11) 바닥면과 전극부(20)에 인접한 하우징(11) 일측면에 밀착되는 반면 냉각관(30)에 인접한 하우징(11) 일측면과 하우징(11) 천정면과는 이격되어 있어 염수는 제2 이격판(52)과 냉각관(30)에 인접한 하우징(11) 일측면 사이의 이격공간으로 우회하게 된다. 또한 제2 이격판(52)의 높이를, 3면이 천정면을 제외한 하우징(11)에 밀착되어 고정되어 있는 상기 월류판(53)보다 일정정도 높게 하여 차아염소산나트륨 용액이 월류되지 않고 역류하는 것을 방지하면서 차아염소산나트륨 배출관(13)을 통해 배출되도록 한다.The plurality of second spacers 52 are provided with a first spacer plate 51 and an electrode so that the first spacer plate 51 and the electrode part 20 can be fixed while passing through when installed in the electrolysis tank 10. A perforation portion identical to the cross-sectional shape of the portion 20 is formed, and the second spacer plate 52 is in close contact with the bottom surface of the housing 11 and one side of the housing 11 adjacent to the electrode portion 20, whereas the cooling tube Since one side of the housing 11 adjacent to 30 and the ceiling surface of the housing 11 are separated, salt water is spaced between the second separation plate 52 and one side of the housing 11 adjacent to the cooling pipe 30 Will be bypassed. In addition, the height of the second spacer plate 52 is made higher than the overflow plate 53, which is fixed on the housing 11 on three sides, excluding the ceiling surface, so that the sodium hypochlorite solution does not overflow and flows backward. While preventing it to be discharged through the sodium hypochlorite discharge pipe (13).

상술한 바와 같이, 상기 냉각관(30)에 의해 전기분해시 발생하는 열은 제거되고 냉각관(30) 표면은 냉각되어 온도가 낮으며, 인입수에 포함된 칼슘(Ca2 +) 및 마그네슘이온(Mg2+)은 낮은 온도에서 쉽게 결정화되므로 냉각관(30) 표면에 칼슘 및 마그네슘이온이 점착되도록 유도된다. 이에 인입수에 포함된 칼슘(Ca2 +) 및 마그네슘이온(Mg2+) 등 양이온이 전기분해 과정에서 음극판(21b) 표면에 점착되는 현상은 줄어들어 전기분해는 더 효율적으로 진행되게 된다. 그러나 상기 냉각관(30) 표면에 칼슘 및 마그네슘이온 점착이 누적되면 열교환 효율이 떨어지게 되므로, 이를 방지하고자 전극부(20)와 냉각관(30)의 하측으로 이격되어 전기분해조(10) 내부에 복수의 세척관(60)이 설치된다.As described above, heat generated during electrolysis by the cooling tube 30 is removed, the surface of the cooling tube 30 is cooled to lower the temperature, and calcium (Ca 2 + ) and magnesium ions contained in the incoming water Since (Mg 2+ ) is easily crystallized at a low temperature, calcium and magnesium ions are induced to adhere to the surface of the cooling tube 30. Accordingly, a phenomenon in which cations such as calcium (Ca 2 + ) and magnesium ions (Mg 2+ ) contained in the incoming water adhere to the surface of the negative electrode plate 21b during the electrolysis process is reduced, so that the electrolysis proceeds more efficiently. However, if the adhesion of calcium and magnesium ions accumulates on the surface of the cooling tube 30, the heat exchange efficiency decreases. To prevent this, the electrode unit 20 and the cooling tube 30 are separated from each other to the inside of the electrolysis tank 10. A plurality of washing pipes 60 are installed.

상기 세척관(60)은 냉각관(30)에 점착된 칼슘과 마그네슘을 세척할 수 있을 뿐만 아니라 음극판(21b)에 점착된 칼슘과 마그네슘도 세척할 수 있도록, 냉각관(30)을 세척하는 세척관(60)과 전극판(21)을 세척하는 세척관(60)을 별도로 구비하는 것이 바람직하다.The washing pipe 60 is a washing for washing the cooling pipe 30 so that not only calcium and magnesium adhered to the cooling pipe 30 can be washed, but also calcium and magnesium adhered to the negative plate 21b can be washed. It is preferable to separately provide a washing tube 60 for washing the tube 60 and the electrode plate 21.

상기 세척관(60)은 외부의 펌프(P)와 연결되어 펌프로부터 공급되는 공기 또는 물을 세척관(60)의 천공홀을 통해 냉각관(30) 또는 전극판(21)의 하부에서 냉각관(30) 또는 전극판(21)을 향해 분사하고 그 양을 조절하기 위해 조절밸브(도시하지 않음)를 설치할 수 있다. 전기분해 중에 세척관(60)의 작동은 산소의 공급으로 산화물이 발생하므로 전기분해 중단시에 세척함이 바람직하다.The washing pipe 60 is connected to an external pump P to feed air or water supplied from the pump through a hole in the washing pipe 60 through a cooling pipe 30 or a cooling pipe under the electrode plate 21. (30) Alternatively, a control valve (not shown) may be installed to inject toward the electrode plate 21 and to control the amount thereof. During electrolysis, the washing pipe 60 is preferably cleaned when the electrolysis is stopped because oxides are generated by the supply of oxygen.

추가적으로, 본 발명에 따른 전기분해조 내에 구비된 티타늄 재질의 냉각관을 포함하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치는 무격막식의 오픈셀 방식으로 차아염소산나트륨 온도를 제어하여 고농도의 차아염소산나트륨을 생성한다. 구체적으로 전기분해조 내부의 유동로(70)와 연통되는 흡입구(71)와 배출구(72)가 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징(11)의 길이방향 양단의 상단에 구비되고, 상기 하우징(11)의 내부 상측에 염수로 채워지지 않은 부분에 상기 유동로(70)는 형성 확보된다.In addition, the non-diaphragm type sodium hypochlorite generating device including a titanium cooling tube provided in the electrolysis tank according to the present invention controls the sodium hypochlorite temperature in a non-diaphragm type open cell method to produce a high concentration of sodium hypochlorite. Generate. Specifically, the inlet 71 and the outlet 72 communicating with the flow path 70 inside the electrolysis tank are provided at upper ends in the longitudinal direction of the rectangular housing 11 which is an electrolysis tank frame, and the housing 11 The flow path 70 is formed and secured in a portion not filled with salt water on the inner upper side of ).

상기 유동로(70) 상의 온도를 저감시키는 냉각수단(도시하지 않음)이 상기 흡입구(71)에 연결되어 냉각수단의 공기를 공급하여 상기 하우징(11) 내의 온도를 고농도의 차아염소산나트륨 생성에 적합한 온도인 27~30℃ 정도로 유지시킨다. 상기 냉각수단은 송풍기, 냉각기 등이 될 수 있다. 또한, 상기 유동로(70)에 유입된 공기는 전극부(20)에서 발생하는 수소를 배출구(72)로 유도함으로써 수소 가스가 별도로 분리되어 처리되므로 안정성이 높다.A cooling means (not shown) for reducing the temperature on the flow path 70 is connected to the inlet 71 to supply air from the cooling means, thereby reducing the temperature in the housing 11 to produce high concentration sodium hypochlorite. Keep the temperature around 27~30℃. The cooling means may be a blower or a cooler. In addition, since the air introduced into the flow path 70 guides hydrogen generated from the electrode unit 20 to the outlet 72, the hydrogen gas is separated and treated, so that the stability is high.

즉, 본 발명에 따른 전기분해조 내에 구비된 티타늄 재질의 냉각관을 포함하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치는 공냉식(오픈셀)과 수냉식(냉각관)을 병용한 장치이다. 그리고 이러한 본 발명에서의 전기분해조(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 동일한 구조의 전기분해조(10)를 복수개 쌓아올리고 월류판(53)을 넘어 배출되는 차아염소산나트륨을 차아염소산나트륨 배출관(13) 없이 하부의 다른 전기분해조(10)와 연통하는 배출공를 통해 하부의 다른 전기분해조(10)로 주입되도록 할 수 있다. 여기서, 다른 전기분해조(10)는 희석염수공급관(12) 없이 차아염소산나트륨을 포함한 용액이 배출공을 통해 주입되며 다시 전극부(20)를 통과하면서 상부의 전기분해조(10)처럼 전기분해가 다시 이루어진다.That is, the non-diaphragm type sodium hypochlorite generating device including a titanium cooling tube provided in the electrolysis tank according to the present invention is a device in which an air-cooled type (open cell) and a water-cooled type (cooling tube) are used in combination. And the electrolysis tank 10 in the present invention stacks a plurality of electrolysis tanks 10 having the same structure as shown in FIG. 3 and transfers sodium hypochlorite discharged beyond the overflow plate 53 to the sodium hypochlorite discharge pipe. (13) It can be injected into the other electrolysis tank 10 below through the discharge hole communicating with the other electrolysis tank 10 below. Here, in the other electrolysis tank 10, a solution containing sodium hypochlorite is injected through the discharge hole without the dilute saline water supply pipe 12, and electrolysis like the upper electrolysis tank 10 while passing through the electrode unit 20 again. Takes place again.

이하에서 본 발명에 따른 전기분해조 내에 구비된 티타늄 재질의 냉각관을 포함하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치의 차아염소산나트륨 생성과정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the process of generating sodium hypochlorite by the non-diaphragm type sodium hypochlorite generating device including a cooling tube made of titanium provided in the electrolysis tank according to the present invention will be described in detail.

먼저, 포화염수를 염수공급관(2)을 통하여 공급하고 상기 염수공급관(2)과 연결된 인입수공급관(3)을 통하여 인입수를 공급한다.First, saturated brine is supplied through the brine supply pipe 2 and the incoming water is supplied through the incoming water supply pipe 3 connected to the brine supply pipe 2.

상술한 바와 같이 인입수공급관(3)을 통하여 공급되는 인입수에 의해 포화염수가 희석된 희석염수는 전기분해조(10)의 전단부에 연결된 희석염수공급관(12)을 통하여 전기분해조(10) 내로 유입되는데, 이때 희석염수의 농도는 약 2.8∼3.0%로 공급된다.As described above, the diluted saline solution diluted with saturated saline by the lead-in water supplied through the lead-in water supply pipe (3) is the electrolysis tank (10) through the diluted saline water supply pipe (12) connected to the front end of the electrolysis tank (10). ), the concentration of diluted saline is supplied at about 2.8-3.0%.

이와 같이 염수성분이 2.8∼3.0%인 희석염수가 전기분해조(10) 내부로 공급되면, 양극판(21a)과 음극판(21b)으로 구성된 전극부(20)를 통과하는 과정에서 전극부(20) 양측에 인가된 직류 전류에 의해 희석염수가 전기분해되면서 차아염소산나트륨를 발생하게 된다. 이때, 제1 이격판(51)이 전극부(20)와 냉각관(30) 사이에 개재되어 있어 상기 제1 이격판(51)에 의해 전류가 냉각관(30)으로 우회하게 되는 것을 최소화하고, 각 냉각관(30)과 냉각관 사이에도 제2 이격판(52)을 개재하여 전류흐름에 대한 저항을 높여 전류가 대부분 전극부(20)로 흐르도록 유도하며, 한편 염수는 제2 이격판(52)과 냉각관(30)에 인접한 하우징(11) 일측면 사이의 이격공간으로 우회하게 된다.As such, when the diluted saline solution containing 2.8 to 3.0% of the brine component is supplied into the electrolysis tank 10, the electrode unit 20 is passed through the electrode unit 20 composed of the positive electrode plate 21a and the negative electrode plate 21b. The diluted saline solution is electrolyzed by the direct current applied to both sides to generate sodium hypochlorite. At this time, since the first spacer plate 51 is interposed between the electrode part 20 and the cooling tube 30, it is minimized that the current is diverted to the cooling tube 30 by the first spacer plate 51. , Also between each cooling pipe 30 and the cooling pipe, the second spacer plate 52 is interposed to increase the resistance to current flow to induce most of the current to flow to the electrode part 20, while salt water is used as the second spacer plate. It is bypassed to the spaced space between the 52 and one side of the housing 11 adjacent to the cooling pipe 30.

그런데, 이러한 전기분해 반응은 발열반응이므로 상술한 바와 같이 차아염소산나트륨의 온도상승에 따라 유효염소농도는 하락하게 된다.However, since this electrolysis reaction is an exothermic reaction, the effective chlorine concentration decreases as the temperature of sodium hypochlorite increases as described above.

그러나, 이와 같이 전기분해 과정에서 차아염소산나트륨의 온도상승을 일으키는 전극부(20)의 열은 냉각수 공급관(31)을 통해 공급되는 냉각수가 흐르는 냉각관(30)과의 직접적인 열교환에 의해 제거된다. 여기서, 열교환이 이루어진 후의 냉각수는 냉각수 배출관(32)을 통해 냉각기(33)로 전달되고 다시 냉각수 공급관(31)으로 순환되는 과정을 거친다.However, in the electrolysis process, the heat of the electrode unit 20 that causes the temperature of sodium hypochlorite to rise is removed by direct heat exchange with the cooling pipe 30 through which the cooling water supplied through the cooling water supply pipe 31 flows. Here, the cooling water after heat exchange is performed is transferred to the cooler 33 through the cooling water discharge pipe 32 and is circulated to the cooling water supply pipe 31 again.

이러한 열교환 과정에 의해, 전기분해조(10) 내부의 온도는 최적온도를 유지할 수 있게 되고, 그에 따라 전기분해시 발생하는 열에 따른 온도상승으로 인해 산소(O2)가 발생하는 것을 사전에 방지하여 유해물질인 클로레이트(ClO3 -)와 브로메이트(BrO3 -)의 생성을 최대한 억제할 수 있을 뿐만 아니라 음극판(21b) 표면에 칼슘과 마그네슘 이온 등의 양이온 물질이 점착되는 현상도 방지할 수 있다. 그 결과, 전기분해의 효율성이 대폭 향상되므로 고농도의 차아염소산나트륨을 생성할 수 있다.By this heat exchange process, the temperature inside the electrolysis tank 10 can be maintained at an optimum temperature, and accordingly, the generation of oxygen (O 2 ) due to the temperature increase due to heat generated during electrolysis is prevented in advance. hazardous materials of chlorate (ClO 3 -) and bromate (BrO 3 -) for generating a can only be significantly suppressed as anti FIG phenomenon of cationic substances, such as calcium and magnesium ions is applied to the surface of the negative electrode plate (21b) have. As a result, since the efficiency of electrolysis is greatly improved, high concentration of sodium hypochlorite can be produced.

이러한 생성된 차아염소산나트륨 용액은 월류판(53)에서 월류시켜 차아염소산나트륨 배출관(13)을 통해 배출한다.The generated sodium hypochlorite solution is discharged through the sodium hypochlorite discharge pipe 13 by overflowing the overflow plate 53.

따라서, 본 발명은 전기분해조 내에서 전극부와 이격된 냉각관을 구비하여 전기분해 과정에서 발생하는 열을 제거하여 차아염소산나트륨 온도를 최적으로 유지하면서 고농도의 차아염소산나트륨을 생성하고, 티타늄 재질의 냉각관과 전극부 사이로 전류가 우회(bypass)하는 것을 최소화하여 전기분해 효율의 저하를 방지하고, 티타늄 재질의 냉각관에 전류가 인가됨에 따라 전극부와 냉각관 사이에 전기분해가 일어나 냉각관이 양극이 되었을 경우 냉각관의 천공을 방지할 수 있다.Accordingly, the present invention provides a cooling tube spaced apart from the electrode part in the electrolysis tank to remove heat generated during the electrolysis process to optimally maintain the sodium hypochlorite temperature while producing a high concentration of sodium hypochlorite, and a titanium material. The reduction of electrolysis efficiency is prevented by minimizing the current bypass between the cooling tube and the electrode of the cooling tube. As the current is applied to the cooling tube made of titanium, electrolysis occurs between the electrode and the cooling tube. If this anode is used, it is possible to prevent the cooling pipe from being punctured.

1: 염수저장조 2: 염수공급관
3: 인입수공급관 10: 전기분해조
11: 하우징 12: 희석염수공급관
13: 차아염소산나트륨 배출관 20: 전극부
21: 전극판 21a: 양극판
21b: 음극판 22: 양극판 결합부
23: 음극판 결합부 24: 지지대
30: 냉각관 31: 냉각수 공급관
32: 냉각수 배출관 33: 냉각기
40: 전원공급 단자 51: 제1 이격판
52: 제2 이격판 53: 월류판
60: 세척관 70: 유동로
71: 흡입구 72: 배출구
1: brine storage tank 2: brine supply pipe
3: incoming water supply pipe 10: electrolysis tank
11: housing 12: dilute saline water supply pipe
13: sodium hypochlorite discharge pipe 20: electrode part
21: electrode plate 21a: positive plate
21b: negative plate 22: positive plate coupling portion
23: negative plate coupling portion 24: support
30: cooling pipe 31: cooling water supply pipe
32: cooling water discharge pipe 33: cooler
40: power supply terminal 51: first separation plate
52: second separation plate 53: overflow plate
60: washing pipe 70: flow path
71: inlet 72: outlet

Claims (6)

전기분해조 프레임인 사각형상 하우징(11) 내에 고정설치된 티타늄 재질의 냉각관(30)은 전기분해하는 과정에서 발생하는 열을 제거하기 위해 냉각수 공급관(31)을 통해 공급되는 냉각수와 열교환시키고,
음극의 전원공급 단자(40)에 인접한 냉각관(30)의 일부는 양극의 극성을 갖게 되어 전극부(20)와 냉각관(30) 사이에 전기분해가 일어나므로 양극의 극성을 갖는 냉각관(30)에 루테륨(Ru) 또는 이리듐(Ir) 또는 백금을 도금하여 냉각관(30)이 부식하여 천공되는 것을 방지하며,
부도체인 제1 이격판(51)이 전극부(20)와 상기 냉각관(30) 사이에 개재되어 전극부(20)에 흐르는 전류가 전기분해에 관여하지 않고 티타늄 재질의 냉각관(30)으로 우회(bypass)하는 것을 최소화하기 위해 제1 이격판의 폭이 전극판(21)과 냉각관(30)의 폭보다 일정이상 넓게 하여 전극부(20)와 냉각관(30)이 상호 이격되도록 하고,
상기 냉각관(30)은 전기분해조 프레임인 사각형상 하우징(11)을 관통하여 외부의 냉각기(33)와 냉각수 공급관(31) 및 냉각수 배출관(32)으로 연결되며,
상기 냉각관(30)의 입구가 냉각수 유입을 위한 냉각수 공급관(31)과 연통하고 S자 굴곡부가 좌우로 대칭되면서 길이방향으로 이어지되 상기 냉각수 공급관(31)과 동일측에 위치한 냉각수 배출관(32)에 냉각관(30)의 출구가 연통하기 위해 S자 굴곡부가 좌우로 대칭되면서 길이방향으로 되돌아오는 형태로 이어져 S자 굴곡부는 좌우 대칭뿐 아니라 상하로 대칭되는 형상을 가지며 상기 형상의 냉각관(30)이 냉각수 공급관(31)과 냉각수 배출관(32)의 길이방향으로 복수개 구성되고,
상기 냉각관(30)이 사각형상 하우징(11)의 길이방향으로 복수개 설치되면서 각 냉각관(30)과 냉각관(30) 사이에 제2 이격판(52)이 개재되어 전류흐름에 대한 저항을 높여 전류가 전극부(20)로 흐르도록 유도하고, 상기 전극부(20)와 복수의 냉각관(30)은 제1,2 이격판(51,52)에 의해 상호 분리되어 있는 구조이며,
상기 제2 이격판(52)은, 전기분해조(10) 내에 설치시 제1 이격판(51)과 전극부(20)가 관통하면서 고정될 수 있도록 제1 이격판(51)과 전극부(20)의 단면 형상과 동일한 천공부가 형성되어 있고,
상기 냉각관(30) 표면에 인입수에 포함된 칼슘 및 마그네슘이온이 점착되도록 유도하여 칼슘 및 마그네슘이온이 음극판(21b)에 점착되는 현상을 줄이며,
세척관(60)이 외부의 펌프(P)와 연결되어 펌프로부터 공급되는 공기 또는 물을 천공홀을 통해 냉각관(30)의 하부에서 냉각관(30)을 향해 분사함으로써 상기 냉각관(30) 표면에 점착된 칼슘 및 마그네슘을 전기분해 중단시에 세척할 수 있도록 냉각관(30)의 하측으로 이격되어 전기분해조(10) 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는, 전기분해조 내에 구비된 티타늄 재질의 냉각관을 포함하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치.
The cooling pipe 30 made of titanium fixedly installed in the rectangular housing 11, which is the frame of the electrolysis tank, exchanges heat with the cooling water supplied through the cooling water supply pipe 31 in order to remove heat generated during the electrolysis process,
A portion of the cooling tube 30 adjacent to the negative power supply terminal 40 has a positive polarity, so that electrolysis occurs between the electrode part 20 and the cooling tube 30, the cooling tube having the positive polarity ( 30) is plated with luteium (Ru) or iridium (Ir) or platinum to prevent the cooling pipe 30 from being corroded and perforated,
The first spacer plate 51, which is a non-conductor, is interposed between the electrode part 20 and the cooling tube 30, so that the current flowing through the electrode part 20 does not participate in the electrolysis, and goes to the cooling tube 30 made of titanium. In order to minimize the bypass, the width of the first spacer plate is made wider than the width of the electrode plate 21 and the cooling tube 30 by a certain amount, so that the electrode part 20 and the cooling tube 30 are separated from each other. ,
The cooling pipe 30 is connected to an external cooler 33, a cooling water supply pipe 31, and a cooling water discharge pipe 32 through a rectangular housing 11 that is an electrolysis tank frame,
The inlet of the cooling pipe 30 communicates with the cooling water supply pipe 31 for inflow of the cooling water, and the S-shaped bent portion is symmetrical to the left and right and extends in the longitudinal direction, but the cooling water discharge pipe 32 located on the same side as the cooling water supply pipe 31 In order to communicate with the outlet of the cooling pipe 30, the S-shaped bent portion is symmetrical left and right and returned in the longitudinal direction, so that the S-shaped bent portion has a shape that is symmetrical vertically as well as left-right symmetrical, and the cooling pipe 30 ) Is composed of a plurality of cooling water supply pipe 31 and the cooling water discharge pipe 32 in the longitudinal direction,
While a plurality of the cooling tubes 30 are installed in the longitudinal direction of the rectangular housing 11, a second spacer 52 is interposed between each cooling tube 30 and the cooling tube 30 to reduce resistance to current flow. It is elevated to induce current to flow to the electrode unit 20, and the electrode unit 20 and the plurality of cooling tubes 30 are separated from each other by the first and second spacers 51 and 52,
When the second spacer plate 52 is installed in the electrolysis tank 10, the first spacer plate 51 and the electrode part ( 20) has the same perforation in the cross-sectional shape,
Induces adhesion of calcium and magnesium ions contained in the incoming water to the surface of the cooling tube 30 to reduce the adhesion of calcium and magnesium ions to the negative electrode plate 21b,
The cooling pipe 30 by spraying air or water supplied from the pump toward the cooling pipe 30 from the bottom of the cooling pipe 30 through a hole in which the washing pipe 60 is connected to an external pump P. Titanium material provided in the electrolysis tank, characterized in that it is installed inside the electrolysis tank 10 by being spaced apart from the lower side of the cooling tube 30 so that the calcium and magnesium adhered to the surface can be cleaned when the electrolysis is stopped. Non-diaphragm type sodium hypochlorite generating device including a cooling tube of.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 냉각관(30)과 냉각수 공급관(31) 및 냉각수 배출관(32)은 그 내면과 외면에 주름을 형성하여 열교환 면적을 극대화하는 것을 특징으로 하는, 전기분해조 내에 구비된 티타늄 재질의 냉각관을 포함하는 무격막식 차아염소산나트륨 생성장치.
The method of claim 1,
The cooling pipe 30, the cooling water supply pipe 31, and the cooling water discharge pipe 32 form a corrugation on the inner and outer surfaces thereof to maximize the heat exchange area. Non-diaphragm type sodium hypochlorite generating device containing.
삭제delete 삭제delete
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