KR102412420B1 - Electrode terminal for electrolysis - Google Patents
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Abstract
전기분해용 전극단자대는 일영역으로부터 두께방향으로 함몰 형성된 함몰영역을 갖고 제1금속재질로 이루어진 판상의 전극플레이트, 함몰영역에 대응하는 단면형상을 갖고 연장 형성되며, 길이방향을 따라 결합중공이 형성되고, 제1금속재질로 이루어진 봉형상의 전극봉홀더 및 적어도 일부가 결합중공에 삽입되며 제1금속재질보다 전기전도도가 높은 제2금속재질로 이루어진 전극봉을 포함한다.The electrode terminal block for electrolysis has a depression formed in the thickness direction from one area, and is formed to extend with a cross-sectional shape corresponding to the plate-shaped electrode plate and the depression area made of a first metal material, and a bonding hollow is formed along the length direction. and a rod-shaped electrode holder made of a first metal material, and at least a portion of which is inserted into the coupling hollow, and an electrode rod made of a second metal material having higher electrical conductivity than the first metal material.
Description
본 발명은 전기분해용 전극단자대에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고압전류 통전 시 발열을 저감시킬 수 있는 전기분해용 전극단자대에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode terminal block for electrolysis, and more particularly, to an electrode terminal block for electrolysis capable of reducing heat generation when a high-voltage current is applied.
전기분해용 전극, 특히 차염발생기용 전기분해 전극 및 전극단자대는 내부식성이 강한 티타늄 재질을 사용한다. 비용절감을 위하여 티타늄봉과 티타늄 플레이트를 가공하여 티타늄 알곤 용접하여 티타늄 단자재를 만드는 방법을 사용했다. Electrolysis electrodes, especially electrolysis electrodes and electrode terminal blocks for flame-retardant generators, are made of titanium material with strong corrosion resistance. In order to reduce the cost, a method was used to make a titanium terminal material by processing a titanium rod and a titanium plate and welding titanium argon.
그러나 티타늄은 전기전도도가 구리(Copper)에 비해 4% 정도로 매우 낮아서, 전기분해를 위해 고전류를 흘리면 동일한 단면적의 구리에 비해 허용전류가 매우 낮아서 발열의 원인이 된다. 허용전류를 만족하는 단면적을 얻으려면 구리의 25배의 단면적이 필요하므로 사이즈가 커지고 비용도 비싸질 뿐만 아니라 제품이 허용하는 공간을 넘어서는 경우가 많다. However, titanium has a very low electrical conductivity of about 4% compared to copper, so when a high current is passed for electrolysis, the allowable current is very low compared to copper of the same cross-sectional area, which causes heat generation. In order to obtain a cross-sectional area that satisfies the allowable current, a cross-sectional area 25 times that of copper is required, which increases the size and increases the cost, and often exceeds the space allowed by the product.
따라서 본 발명의 목적은 차염발생을 위한 고압전류를 통전하여도 발열을 저감시킬 수 있는 전기분해용 전극단자대를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electrode terminal block for electrolysis that can reduce heat generation even when a high-voltage current for flame-blocking is applied.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기분해용 전극단자대는, 일영역으로부터 두께방향으로 함몰 형성된 함몰영역을 갖고 제1금속재질로 이루어진 판상의 전극플레이트; 상기 함몰영역에 대응하는 단면형상을 갖고 연장 형성되며, 길이방향을 따라 결합중공이 형성된 상기 제1금속재질로 이루어진 봉형상의 전극봉홀더; 및 적어도 일부가 상기 결합중공에 삽입되며 상기 제1금속재질보다 전기전도도가 높은 제2금속재질로 이루어진 전극봉을 포함한다. 내부식성이 요구되는 전해액과의 접촉부는 티타늄으로 하고, 외부에서 전류가 인가되는 전극봉은 전기전도성이 좋은 구리를 사용하여 이종 금속으로 하면 구리의 허용전류가 높기 때문에 발열을 피할 수 있다.The electrode terminal block for electrolysis according to the present invention for achieving the above object includes: a plate-shaped electrode plate formed of a first metal material having a depressed region formed by being depressed in a thickness direction from one region; a rod-shaped electrode holder made of the first metal material having a cross-sectional shape corresponding to the recessed region and extending in the longitudinal direction; And at least a portion is inserted into the coupling hollow and includes an electrode made of a second metal material having higher electrical conductivity than the first metal material. If the contact part with the electrolyte requiring corrosion resistance is made of titanium, and the electrode to which current is applied from the outside is made of a different metal using copper with good electrical conductivity, heat generation can be avoided because copper has a high allowable current.
여기서, 상기 제1금속재질은 티타늄을 포함하는 재질이고, 상기 제2금속재질은 구리를 포함하는 재질이며 전기분해용 전극단자대를 작은 단면적으로도 발열문제로부터 자유로울 수 있어 바람직하다.Here, the first metal material is a material containing titanium, and the second metal material is a material containing copper.
그리고 상기 전극봉홀더와 상기 전극플레이트는 티타늄을 이용한 알곤용접에 의해 용접결합되면 티타늄 전극플레이트와 티타늄 전극봉홀더는 내부식성과 조립강도를 요하기 때문에 티타늄으로 제작하고 알곤 용접할 수 있어 바람직하다.And, when the electrode holder and the electrode plate are welded together by argon welding using titanium, the titanium electrode plate and the titanium electrode holder require corrosion resistance and assembly strength, so it is preferable to be made of titanium and welded with argon.
여기서, 상기 전극봉과 상기 전극봉홀더는 은을 이용하여 브레이징결합되고, 상기 전극봉은 상기 결합중공에 삽입되어 말단영역이 상기 제1금속플레이트에 대하여 은을 이용하여 브레이징결합되면 전류가 흐르는 전극봉의 중심부는 구리로 제작하고, 티타늄 부품과 은을 이용하여 브레이징 접합을 할 수 있어 바람직하다.Here, the electrode and the electrode holder are brazed using silver, and the electrode is inserted into the bonding hollow so that the end region is brazed to the first metal plate using silver. The central portion of the electrode through which current flows is It is preferable because it is made of copper and can be brazed using titanium parts and silver.
그리고 상기 전극플레이트는, 전해액이 흐르면서 냉각이 이루어지도록 하는 유로로 이루어진 접액부를 포함하면 전해액이 흐르면서 냉각이 이루어지도록 티타늄 전극플레이트에 유로를 형성할 수 있어 바람직하다.In addition, if the electrode plate includes a wetted portion composed of a flow path for cooling while the electrolyte flows, a flow path can be formed on the titanium electrode plate to cool the electrolyte while flowing, which is preferable.
본 발명에 따르면 내부식성이 요구되는 전해액과의 접촉부는 티타늄으로 하고, 외부에서 전류가 인가되는 전극봉은 전기전도성이 좋은 구리를 사용하여 이종 금속으로 하면 구리의 허용전류가 높기 때문에 발열을 피할 수 있으므로 전기분해효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, if the contact part with the electrolyte requiring corrosion resistance is made of titanium, and the electrode to which current is applied from the outside is made of a dissimilar metal using copper with good electrical conductivity, heat generation can be avoided because the allowable current of copper is high. There is an effect that the electrolysis efficiency can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 전기분해용 전극단자대의 사시도.
도 2는 전기분해용 전극단자대의 분해사시도.
도 3은 전기분해용 전극단자대의 조립동작도.1 is a perspective view of an electrode terminal block for electrolysis according to the present invention;
2 is an exploded perspective view of an electrode terminal block for electrolysis;
3 is an assembling operation diagram of an electrode terminal block for electrolysis.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기분해용 전극단자대(1)를 상세히 설명한다.Hereinafter, the electrode terminal block 1 for electrolysis according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 전기분해용 전극단자대(1)의 사시도이고, 도 2는 전기분해용 전극단자대(1)의 분해사시도이며, 도 3은 전기분해용 전극단자대(1)의 조립동작도이다.1 is a perspective view of an electrode terminal block 1 for electrolysis according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the electrode terminal block 1 for electrolysis, and FIG. 3 is an assembly operation diagram of the electrode terminal block 1 for electrolysis to be.
전기분해용 전극단자대(1)는 전극플레이트(10), 전극봉홀더(20), 전극봉(30), 알곤용접부(40) 및 브레이징결합부(50)를 포함한다.The electrode terminal block 1 for electrolysis includes an
전극플레이트(10)는 판상의 형상을 갖고 제1금속재질로 이루어진다. 전극플레이트(10)는 플레이트본체(11), 함몰결합부(12) 및 접액부(13)를 포함한다.The
플레이트본체(11)는 소정의 두께를 갖고 판상으로 연장되어 마련된다. The
함몰결합부(12)는 플레이트본체(11)의 판면영역 중 일영역으로부터 두께방향으로 함몰 형성되어 후술할 전극봉홀더(20)와 전극봉(30)이 결합된다. The recessed
접액부(13)는 전해액이 흐르면서 냉각이 이루어지도록 하는 유로로 이루어진다. 접액부(13)는 플레이트본체(11)의 상면에 두께방향으로 복수로 함몰 형성되어 형성된다. 접액부(13)는 함몰형성될 수도 있고 플레이트본체(11)의 상면으로부터 돌출형성되어 전해액의 열을 흡수할 수도 있다. 접액부(13)는 전해액이 보다 많이 접촉될 수 있도록 하는 형상으로 마련될 수 있다.The wetted
전극봉홀더(20)는 함몰영역 함몰결합부(12)에 대응하는 단면형상을 갖고 연장 형성되며, 길이방향을 따라 결합중공(22)이 형성되고, 제1금속재질로 이루어진다. 전극봉홀더(20)는 봉형상으로 형성될 수 있다. 전극봉홀더(20)는 홀더본체(21)와 결합중공(22)을 포함한다. The
홀더본체(21)는 기둥형으로 형성되며, 축방향을 따라 후술할 전극봉(30)이 결합될 결합중공(22)이 형성된다.The
전극봉(30)은 적어도 일부가 상기 결합중공(22)에 삽입되며 제1금속재질보다 전기전도도가 높은 제2금속재질로 이루어진다. 전극봉(30)은 결합중공(22)의 형상에 대응하도록 하는 단면형상을 갖는다. At least a portion of the
여기서, 제1금속재질은 티타늄을 포함하는 재질이고, 제2금속재질은 구리를 포함하는 재질로 형성된다.Here, the first metal material is a material containing titanium, and the second metal material is formed of a material containing copper.
알곤용접부(40)는 전극봉홀더(20)와 전극플레이트(10)는 티타늄재질의 동종금속을 용접결합시켜 형성된 용접영역이다. The
브레이징결합부(50)는 전극봉(30)과 전극봉홀더(20)는 은을 이용하여 브레이징결합되는 용접영역이다. The
여기서, 전극봉(30)은 결합중공(22)에 삽입되어 말단영역이 전극플레이트(10)에 대하여 은을 이용하여 브레이징결합될 수 있다.Here, the
도 3은 전기분해용 전극단자대(1)의 조립동작도이다.3 is an assembly operation diagram of the electrode terminal block 1 for electrolysis.
도 3 (a) 전극플레이트(10) 상면에 전극봉홀더(20)가 분리된 상태에서 위치해 있다.3 (a) is located on the upper surface of the
도 3 (b) 전극플레이트(10) 상면에 형성된 함몰결합부(12)를 향해 전극봉홀더(20)가 전극봉홀더(20)의 축선을 따라 이동되어 일부가 함몰결합부(12)에 수용된다. 여기서, 전극봉홀더(20)의 일부가 함몰결합부(12)에 끼임결합될 수도 있다.3 (b) The
도 3 (c) 끼임결합된 전극봉홀더(20)와 전극플레이트(10)의 접촉부분을 알곤용접을 하여 용접결합시킨다. 이에 알곤결합부(40)가 전극봉홀더(20)와 전극플레이트(10)의 접촉부분에 형성되며 고정 결합된다.Figure 3 (c) is welded by argon welding to the contact portion of the clamped
도 3 (d) 전극봉홀더(20)의 결합중공(22)의 내측과 함몰결합부(12)의 바닥에 은을 포함하는 브레이징합금용가재를 배치시킨다. 이 후 전극봉(30)을 전극봉홀더(20)의 결합중공(22)에 삽입하여 전극봉(30)의 말단이 함몰결합부(12)의 바닥에 접하도록 한다. 이 후 브레이징합금용가재를 녹이고 전극플레이트(10), 전극봉홀더(20) 및 전극봉(30)은 녹이지 않으면서 브레이징합금용가재를 녹일 수 있도록 용접열을 가하여 브레이징결합시킨다. Fig. 3 (d) arranges a brazing alloy filler metal containing silver on the inner side of the coupling hollow 22 of the
상기의 실시 예 이 외의 변형 가능한 실시 예를 설명한다.Modifiable embodiments other than the above embodiments will be described.
상기 전극봉(30)의 결합중공(22)에 삽입되는 외표면에 결합중공(22)으로의 삽입방향에 대한 가로방향으로 요철이 형성될 수 있다. 이에 의해 전극봉(30)과 결합중공(22)의 브레이징결합력이 향상될 수 있다.Concavities and convexities may be formed on the outer surface of the
함몰결합부(12)의 바닥에는 전극플레이트(10)의 두께방향으로 함몰되다가 함몰방향의 가로방향으로 함몰연장되는 걸림함몰부를 적어도 하나가 형성되어 브레이징결합 시 전극봉(30)이 결합중공(22)에서 삽입해제되는 방향으로의 이동이 방지된다.At least one engaging depression that is depressed in the thickness direction of the
전극봉(30)의 말단에 돌출걸림부가 형성되며, 함몰결합부(12)의 바닥에는 전극플레이트(10)의 두께방향으로 함몰되다가 함몰방향의 가로방향으로 함몰연장되는 걸림함몰부가 형성될 수 있다. 전극봉(30)의 돌출걸림부가 함몰결합부(12)의 걸림함몰부에 함몰된 이후 회전되어서 결합되며 이로 인하여 전극봉(30)이 결합중공(22)에서 삽입해제되는 방향으로의 이동이 방지되도록 할 수도 있다.A protruding locking part is formed at the end of the
상기의 전기분해용 전극단자대(1)로 인하여, 내부식성이 요구되는 전해액과의 접촉부는 티타늄으로 하고, 외부에서 전류가 인가되는 전극봉은 전기전도성이 좋은 구리를 사용하여 이종 금속으로 하면 구리의 허용전류가 높기 때문에 발열을 피할 수 있다.Due to the above electrode terminal block for electrolysis (1), the contact part with the electrolyte requiring corrosion resistance is made of titanium, and the electrode to which current is applied from the outside is made of copper with good electrical conductivity and made of a dissimilar metal. Because the current is high, heat generation can be avoided.
Claims (6)
일영역으로부터 두께방향으로 함몰 형성된 함몰영역을 갖고 제1금속재질로 이루어진 판상의 전극플레이트;
상기 함몰영역에 대응하는 단면형상을 갖고 연장 형성되며, 길이방향을 따라 결합중공이 형성되고, 상기 제1금속재질로 이루어진 봉형상의 전극봉홀더; 및
적어도 일부가 상기 결합중공에 삽입되며 상기 제1금속재질보다 전기전도도가 높은 제2금속재질로 이루어진 전극봉을 포함하며,
상기 제1금속재질은 티타늄을 포함하는 재질이고, 상기 제2금속재질은 구리를 포함하는 재질인,
전기분해용 전극단자대.
In the electrode terminal block for electrolysis,
a plate-shaped electrode plate formed of a first metal material having a depressed region formed by being depressed from one region in a thickness direction;
a rod-shaped electrode holder having a cross-sectional shape corresponding to the recessed region and extending, having a coupling hollow formed along the longitudinal direction, and made of the first metal material; and
At least a portion is inserted into the coupling hollow and includes an electrode rod made of a second metal material having higher electrical conductivity than the first metal material,
The first metal material is a material containing titanium, and the second metal material is a material containing copper,
Electrode terminal block for electrolysis.
상기 전극봉홀더와 상기 전극플레이트는 티타늄재질의 동종금속을 결합시키는 알곤용접에 의해 용접결합되는,
전기분해용 전극단자대.
According to claim 1,
The electrode holder and the electrode plate are welded by argon welding for bonding the same type of metal made of titanium,
Electrode terminal block for electrolysis.
상기 전극봉과 상기 전극봉홀더는 은을 포함하는 브레이징합금을 이용하여 브레이징결합되는,
전기분해용 전극단자대.
According to claim 1,
The electrode and the electrode holder are brazed using a brazing alloy containing silver,
Electrode terminal block for electrolysis.
상기 전극봉은 상기 결합중공에 삽입되어 말단영역이 상기 전극플레이트에 대하여 은을 이용하여 브레이징결합되는,
전기분해용 전극단자대.
According to claim 1,
The electrode rod is inserted into the coupling hollow so that the end region is brazed to the electrode plate using silver,
Electrode terminal block for electrolysis.
상기 전극플레이트는,
전해액이 흐르면서 냉각이 이루어지도록 하는 유로로 이루어진 접액부를 포함하는,
전기분해용 전극단자대.According to claim 1,
The electrode plate is
Containing a wetted portion consisting of a flow path for cooling while the electrolyte flows,
Electrode terminal block for electrolysis.
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