KR102495503B1 - 차염발생장치 - Google Patents
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Abstract
차아염소산나트륨 발생장치는 소금물이 인입 및 인출되기 위한 인입부와 인출부, 인입부로 인입된 소금물을 전기분해하기 위한 분해공간을 형성하는 전기분해본체와 전기분해본체 각각의 분해공간에 배치되어 소금물을 전기분해하여 차아염소산나트륨을 제조하는 분해전극을 포함하는 복수의 전기분해조 및 복수의 전기분해조로부터 이송되는 전해액의 기액분리 및 냉각을 동시에 수행하는 기액분리공간 및 열교환공간이 형성된 본체, 본체와 복수의 전기분해조가 연결되도록 하며 전해액의 기액분리를 수행하는 연결배관 및 외부와 본체가 연결되도록 하며 외부의 냉각수가 이동되는 이동경로를 제공하는 냉각수배관을 갖는 기액분리열교환기를 포함하며, 연결배관은 해당 전기분해조의 상측영역과 후단의 전기분해조의 하측영역을 연결하여 전해액을 이동시키는 이동경로를 제공하는 전해액연결배관과 본체의 일지점으로부터 연결되며 후단의 전기분해조의 상측영역을 연결하여 분리기체를 이동시키는 이동경로를 제공하는 기체연결배관을 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 차염발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 효율적으로 순도 높은 차염을 생산할 수 있는 차염발생장치에 관한 것이다.
염수를 전기분해하여 만드는 차염발생장치는 염수의 전기분해과정에서 차아염소산나트륨(이하 차염이라고 함)과 함께 수소가스가 생성된다. 이 수소가스는 전해조내에서 발생되며 차염과 함께 전해조의 차염 토출구로 함께 배출되어 차염 저장탱크로 이송되면서 배관내에서 분리되어 대기중으로 희석 방출된다.
무격막식 차염발생기 및 격막식 차염발생기의 경우 발생용량이 증가할수록 전극수가 많아지고 전해조가 길어지기 때문에 길이가 짧은 전해조를 여러 단계로 쌓아서 배치하고, 배관을 연결하여 발생기의 폭을 줄이는 것이 일반적인 구조이다.
이 경우 발생되는 수소가스의 버블로 인하여 전해액이 안정상태를 유지하지 못하고 요동치면서, 버블로 인한 심한 유동이 발생되며, 차염 생산을 위한 전기분해 과정에서 열이 발생하는데 이로 인하여 제조되는 차염의 농도가 저하되는 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 차염을 안정적으로 생산하면서 발생되는 수소기체를 안정적으로 분리 배출할 수 있으므로 하여 효율적으로 순도 높은 차염을 생산할 수 있는 차염발생장치를 제공하는 것이다.
또한, 전기분해 과정에서 생기는 열을 냉각하여 전극의 전기분해 효율이 최고가 되는 적정 온도를 유지할 수 있도록 전해조와 전해조 사이에 냉각기능을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차아염소산나트륨 발생장치는, 소금물이 인입 및 인출되기 위한 인입부와 인출부, 상기 인입부로 인입된 소금물을 전기분해하기 위한 분해공간을 형성하는 전기분해본체와 상기 전기분해본체 각각의 분해공간에 배치되어 소금물을 전기분해하여 차아염소산나트륨을 제조하는 분해전극을 포함하는 복수의 전기분해조; 및 상기 복수의 전기분해조로부터 이송되는 전해액의 기액분리 및 냉각을 동시에 수행하는 기액분리공간 및 열교환공간이 형성된 본체, 상기 본체와 상기 복수의 전기분해조가 연결되도록 하며 상기 전해액의 기액분리를 수행하는 연결배관 및 외부와 상기 본체가 연결되도록 하며 외부의 냉각수가 이동되는 이동경로를 제공하는 냉각수배관을 갖는 기액분리열교환기를 포함하며, 상기 연결배관은 상기 해당 전기분해조의 상측영역과 후단의 전기분해조의 하측영역을 연결하여 상기 전해액을 이동시키는 이동경로를 제공하는 전해액연결배관과 상기 본체의 일지점으로부터 연결되며 상기 후단의 전기분해조의 상측영역을 연결하여 분리기체를 이동시키는 이동경로를 제공하는 기체연결배관을 포함하여 이루어진다. 기액분리공간 및 열교환공간이 형성된 본체에서 후단의 전해조 상측으로 발생된 분리기체를 이동시키고, 기체가 제거된 전해액은 후단의 전해조 하측으로 유입되도록 하여 차염의 농도가 저하되지 않으면서 순도 높은 차염을 안정적으로 생산하면서 발생되는 수소기체를 안정적으로 분리 배출할 수 있으므로 하여 효율적으로 순도 높은 차염을 생산할 수 있다.
여기서, 상기 본체는 상기 전해액연결배관으로부터 인입되는 상기 전해액이 지그재그경로를 포함하는 복수의 열교환경로를 형성하여 이동되게 하기 위한 적어도 하나의 격막을 포함하면 본체 내 기액분리공간에서 분리기체를 상측으로 전해액은 하측으로 분리할 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 적어도 하나의 격막은 복수로 마련되며, 상기 본체의 천정영역 및 측면영역에 수밀하게 지지되며, 상기 본체의 바닥영역에 대하여 소정 간격 이격배치되고, 상기 분리기체가 상기 기체연결배관으로 연통시키기 위한 복수의 기체연통공이 형성된 복수의 상측격막; 및 상기 본체의 바닥영역 및 측면영역에 수밀하게 지지되며, 상기 본체의 천정영역에 대하여 소정 간격 이격 배치되고, 상기 복수의 상측격막중 인접한 2개의 상측격막 사이에 배치되면 해당 전기분해조에서 본체로 유입된 전해액이 지그재그의 이동경로를 지나면서 분리기체와 전해액이 자연스럽게 분리될 수 있어 바람직하다.
여기서, 상기 냉각수배관은 상기 적어도 하나의 격막에 의해 형성된 상기 복수의 열교환경로 상에 배치되며, 상기 냉각수의 이동방향은 상기 전해액의 이동방향에 대하여 역방향이면 상호 열전달이 효율적으로 이루어질 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 연결배관은 상기 본체, 상기 전해액연결배관의 일지점, 상기 복수의 전기분해조 중 적어도 하나로부터 분기되어 상기 전해액을 배출할 수 있는 드레인배관을 더 포함하면 유지보수를 하는 경우 편리할 수 있어 바람직하다.
여기서, 상기 냉각수배관으로 냉각수를 공급하는 냉각수공급부; 상기 본체, 상기 전해액연결배관의 일지점, 상기 복수의 전기분해조 중 적어도 하나의 상기 전해액 온도를 감지하는 센서부; 및 상기 전해액의 정상전해온도범위를 저장하며, 상기 센서부로부터 감지되는 상기 전해액의 온도가 상기 정상전해온도범위를 초과하는 것으로 판단되면 상기 본체, 상기 전해액연결배관의 일지점, 상기 복수의 전기분해조 중 적어도 하나의 상기 전해액 온도가 냉각되도록 상기 냉각수배관으로의 냉각수공급량이 증가되도록 제어하는 제어부를 더 포함하면 차염을 생산하기 위한 최적의 온도에 전기분해가 이루어질 수 있어 바람직하다.
본 발명에 따르면 기액분리공간 및 열교환공간이 형성된 본체에서 후단의 전해조 상측으로 발생된 분리기체를 이동시키고, 기체가 제거된 전해액은 후단의 전해조 하측으로 유입되도록 함으로써 전해액이 전극표면과의 접촉을 원활하게 하여 전기분해 효율을 향상시켜서 순도 높은 차염을 안정적으로 생산하면서 발생되는 수소기체를 안정적으로 분리 배출할 수 있으므로 하여 효율적으로 순도 높은 차염을 생산할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전기분해 과정에서 생기는 열을 냉각하여 전극의 전기분해 효율이 최고가 되는 적정 온도를 유지할 수 있도록 전해조와 전해조 사이에 냉각기능을 제공하여 효율적으로 순도 높은 차염을 생산할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차염발생장치의 사시도이다.
도 2는 차염발생장치의 내부 상세도이다.
도 3은 전해액과 냉각수의 흐름 상세도이다.
도 4는 본체, 전해액연결배관, 기체연결배관 및 냉각수배관의 상세도이다.
도 5는 냉각수배관의 냉각수 흐름의 예시도이다.
도 6은 차염의 흐름과 냉각수의 흐름에 대한 예시도이다.
도 7은 제어블록도이다.
도 2는 차염발생장치의 내부 상세도이다.
도 3은 전해액과 냉각수의 흐름 상세도이다.
도 4는 본체, 전해액연결배관, 기체연결배관 및 냉각수배관의 상세도이다.
도 5는 냉각수배관의 냉각수 흐름의 예시도이다.
도 6은 차염의 흐름과 냉각수의 흐름에 대한 예시도이다.
도 7은 제어블록도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차염발생장치(1)를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차염발생장치(1)의 사시도이고, 도 2는 차염발생장치(1)의 내부 상세도이며, 도 7은 제어블록도이다.
도 1, 도 2 및 도 7을 참조하여 설명하면, 차염발생장치(1)는 연수기(10), 소금탱크(20), 전기분해조(30), 기액분리열교환기(40), 냉각수공급부(50), 전해액이동공급부(52), 센서부(60) 및 제어부(70)를 포함한다.
연수기(10)는 원수를 공급받아 원수에서 양이온을 제거하여 연수를 만든다. 연수기(10)는 이온교환방법을 이용하여 연수를 제조할 수도 있고, 그 제조방법에 한정되지 않는다.
소금탱크(20)는 소금이 저장되어 있고, 연수기(10)에서 배출되는 연수의 일부가 분기되어 공급되면서 소금물을 만들 수 있다. 여기서, 소금탱크(20)의 염수를 이동시키는 염수유입펌프가 마련될 수 있다.
전기분해조(30)는 연수기(10)로부터 공급받는 연수와 소금탱크(20)로부터 공급받는 소금물을 혼합하여 설정 농도 범위 및 설정 온도 범위의 혼합수를 전기분해하여 차아염소산나트륨을 제조할 수도 있다. 전기분해조(30)는 복수로 마련되며, 제1전기분해조(31)와 제2전기분해조(32)로 이루어질 수 있고, 제1전기분해조(31)와 제2전기분해조(32)는 동일한 구성으로 이루질 수 있다.
제1전기분해조(31)는 전기분해본체(311), 인입부(미도시), 인출부(313), 전극결합부(미도시) 및 분해전극(315)을 포함한다.
전기분해본체(311)는 소금물을 전기분해하기 위한 분해공간을 형성할 수 있다. 전기분해본체(311)는 길이방향으로 기둥형으로 연장되면서 형성되며 외부로 소금물이 누수되지 않도록 수밀하게 분해공간을 형성할 수 있다.
인입부(미도시)는 외부로부터 소금물이 인입될 수 있는 개구이다. 인입부(미도시)는 후단의 전기분해조(32)로 전해액이 인입되는 이동경로를 제공하는 액체인입부(미도시)와 후단의 전기분해조(32)로 분리기체가 인입되는 이동경로를 제공하는 기체인입부(미도시)를 포함할 수 있다.
인출부(313)는 소금물이 전기분해되어 전해액과 수소가스로 분리된 상태에서 전해액과 소량의 수소가스가 인출될 수 있는 개구이다.
전극결합부(미도시)는 분해전극(315)이 결합될 수 있는 결합공으로 마련될 수 있다. 나사결합되도록 마련될 수도 있고, 끼임결합과 걸림결합이 연속하여 이루어지도록 할 수도 있다.
분해전극(315)은 복수의 전해조(31, 32) 각각의 분해공간에 배치되며 소금물을 전기분해하여 차아염소산나트륨을 제조할 수 있다. 분해전극(315)은 전기분해본체(311)의 분해공간에 배치될 수 있도록 막대형상으로 마련될 수 있다. 분해전극(315)은 전극본체(315-1)와 전극연결부(315-2)를 포함한다.
전극본체(315-1)는 복수의 전해조(31, 32) 각각의 분해공간에 길이방향을 따라 배치된다.
전극연결부(315-2)는 복수의 전해조(31, 32) 외부로 노출된 분해전극(315)의 일단을 연결하여 전기적으로 연통되도록 할 수 있다.
기액분리열교환기(40)는 복수의 전기분해조(31, 32) 사이를 연결하며 기액분리 및 냉각을 동시에 수행한다. 기액분리열교환기(40)는 본체(41), 연결배관(42) 및 냉각수배관(43)을 포함할 수 있다.
본체(41)는 복수의 전기분해조(31, 32)로부터 이송되는 전해액의 기액분리 및 냉각을 동시에 수행하는 기액분리공간 및 열교환공간이 형성된다. 본체(41)는 연결배관(42)으로부터 인입되는 전해액이 지그재그경로를 포함하는 복수의 열교환경로를 형성하여 이동되게 하기 위한 적어도 하나의 격막(411)을 포함할 수 있다. 격막(411)은 복수로 마련될 수 있으며, 상측격막(411-1)과 하측격막(411-2)을 포함할 수 있다.
상측격막(411-1)은 본체(41)의 천정영역 및 측면영역에 수밀하게 결합 지지되며, 본체(41)의 바닥영역에 대하여 소정 간격 이격 배치된다. 상측격막(411-1)은 분리기체가 후술할 기체연결배관(422)으로 연통시키기 위한 복수의 기체연통공(411-11)이 형성될 수 있다. 복수의 기체연통공(411-11)은 본체(41)의 천정영역에 가까운 상측격막(411-1)의 상측영역에 형성될 수 있다.
하측격막(411-2)은 본체(41)의 바닥영역 및 측면영역에 수밀하게 결합 지지되며, 본체(41)의 천정영역에 대하여 소정 간격 이격 배치되고, 복수의 상측격막(411-1)중 인접한 2개의 상측격막 사이에 배치될 수 있다.
상측격막(411-1)과 하측격막(411-2)이 지그재그 경로를 형성되도록 하여 전해액이 지그재그로 이동될 수 있다.
연결배관(42)은 인접한 전기분해조(31, 32)를 연결하여 전해액 및 분리기체를 이동될 수 있도록 할 수 있다. 연결배관(42)은 전해액연결배관(421), 기체연결배관(422), 드레인배관(423) 및 수소배출배관(424)를 포함할 수 있다.
전해액연결배관(421)은 해당 전기분해조(31)의 상측영역과 후단의 전기분해조(32)의 하측영역을 연결하여 전해액을 이동시키는 이동경로를 제공한다. 전해액연결배관(421)은 인출전해액연결배관(421-1)과 인입전해액연결배관(421-2)을 포함할 수 있다.
인출전해액연결배관(421-1)은 후단의 전기분해조(32)와 본체(41)를 연결한다.
인입전해액연결배관(421-2)은 본체(41)와 해당 전기분해조(31)를 연결한다.
기체연결배관(422)은 본체(41)의 일지점으로부터 연결되며 후단의 전기분해조(32)의 상측영역을 연결하여 분리기체를 이동시키는 이동경로를 제공한다. 기체연결배관(422)은 각각의 전해조 마다 기액분리열교환기(40)에서 전해액으로부터 분리된 기체를 다음 전해조로 보내지 않고, 별도의 연통을 통하여 차염발생장치(1) 외부로 배출할 수도 있다.
드레인배관(423)은 본체(41), 전해액연결배관(421)의 일지점, 복수의 전기분해조(31, 32) 중 적어도 하나로부터 분기되어 전해액을 배출할 수 있다. 드레인배관(423)은 전해액이 드레인될 수 있도록 전해액을 단속할 수 있는 드레인밸브(423-1)를 포함할 수 있다.
수소배출배관(424)은 본체(41), 전해액연결배관(421)의 일지점, 복수의 전기분해조(31, 32) 중 적어도 하나에서 수소기체를 배출할 수 있도록 연결될 수 있다. 수소배출배관(424)은 분리기체인 수소의 배출을 단속할 수 있는 수소배출밸브(424-1)를 포함할 수 있다.
냉각수배관(43)은 외부와 본체(41)가 연결되도록 하며 외부의 냉각수가 이동되는 이동경로를 제공한다. 냉각수배관(43)은 적어도 하나의 격막(411)에 의해 형성된 복수의 열교환경로 상에 배치된다. 냉각수배관(43)은 냉각수의 이동방향이 전해액의 이동방향에 대하여 역방향으로 이동될 수 있도록 배치될 수 있다. 냉각수배관(43)은 냉각수밸브(431)와 본체차폐부(432)를 포함할 수 있다.
냉각수밸브(431)는 냉각수배관(43) 상에 배치되어 냉각수의 이동을 단속할 수 있다.
본체차폐부(432)는 본체(41)의 상부영역에 결합되어 본체(41)의 상부영역을 차폐할 수 있다.
냉각수공급부(50)는 냉각탱크, 냉각수공급펌프 및 냉각시스템을 포함할 수 있다. 냉각수공급부(50)는 냉각수배관(43)으로 냉각수를 공급한다.
전해액이동공급부(52)는 펌프로 마련되어 전기분해조 간의 전해액을 이동시킬 수 있다.
전원공급부(54)는 내부구성으로 전원을 공급할 수 있다.
센서부(60)는 본체(41), 전해액연결배관(421)의 일지점, 복수의 전기분해조(31, 32) 중 적어도 하나의 전해액 온도를 감지할 수 있다.
제어부(70)는 전해액의 정상전해온도범위를 저장하며, 센서부(60)로부터 감지되는 전해액의 온도가 정상전해온도범위를 초과하는 것으로 판단되면 본체(41), 전해액연결배관(421)의 일지점, 복수의 전기분해조(31, 32) 중 적어도 하나의 전해액 온도가 냉각되도록 냉각수배관(43)으로의 냉각수공급량이 증가되도록 제어할 수 있다.
도 3은 전해액과 냉각수의 흐름 상세도이다.
기액분리열교환기(40)는 기액 혼합액이 기체와 액체로 분리되는 기액분리기능과 냉각을 위한 냉각코일이 액체의 유로를 따라 형성될 수 있다.
냉각수의 유입구는 전해액 액체의 유출 측에서 냉각을 시작하여 액체의 유입구 측에서 냉각수의 유출이 이루어지도록 하는 역류설계 (countercurrent design)를 통하여 열전달 효율과 온도 제어성을 높힐 수 있다.
냉각수와 차염의 접촉면적을 넓히기 위하여 격막(411)으로 분리된 다중 열교환 경로를 형성하고 전해액 액체가 냉각용 냉각수배관(43)을 순차적으로 접촉하도록 하여 냉각 성능이 향상되도록 할 수 있다.
유지보수를 위해서는 전해조(31, 32) 내의 전해액을 배출하여야 하므로 전해액연결배관(421)의 하측에 연결된 드레인배관(423)을 통해 하부로 흘러내리도록 할 수 있다.
기액분리열교환기(40) 내의 격막(411) 모서리 부분에 드레인용 소구경 홀을 가공하여 기액분리 열교환기(40) 내의 전해액을 하부 전해조(1st Stage)를 통하여 드레인할 수 있도록 구성할 수도 있다.
기액분리 열교환기(40)의 전해액연결배관(421)에 온도센서 즉, 센서부(60)를 구비하여 전해액의 온도를 측정하고 냉각수의 온도와 유량을 조절하여 일정한 온도로 전해액을 냉각할 수 있도록 할 수 있다.
도 4는 본체(41), 전해액연결배관(421), 기체연결배관(422) 및 냉각수배관(43)의 상세도이다.
도 4 (a) 냉각수배관(43)의 도면이다.
도 4 (b) 본체(41), 전해액연결배관(421), 기체연결배관(422) 및 드레인배관(423)을 나타내는 도면이다.
냉각수배관(43)의 본체차폐부(432)를 본체(41)의 상부에서 냉각수배관(43)이 본체(41)내에 배치되도록 한 후 본체차폐부(432)를 본체(41)에 결합시킨다. 또는 측면에서 냉각수배관(43)을 본체(41)의 격막(411) 사이에 배치되도록 이동시키면서 본체차폐부(432)를 본체(41)에 결합시킨다. 이에 의해 전해액, 분리기체가 이동할 수 있는 경로가 형성된 상태에서 냉각수배관(43)이 격막(411) 사이 사이에 이격간격을 두고 배치될 수 있다.
도 5는 냉각수배관(43)의 냉각수 흐름의 예시도이다.
도 5 (a) 내지 도 5 (g)는 냉각수가 이동하는 방향을 나타내기 위한 도면이다.
도 5 (a)의 냉각수배관(43)은 좌측의 배관에 냉각수가 유입되는 것을 나타내며, 도 5 (g)의 냉각수배관(43)으로 갈수록 냉각수가 좌측에서 우측으로 이동되는 것을 나타낸다. 그러므로 좌측의 냉각수배관(43)은 온도가 우측의 냉각수배관(43)보다 낮게 형성된다.
도 6은 차염의 흐름과 냉각수의 흐름에 대한 예시도이다.
도 6 (a) 전기분해조(30)에서 전기분해된 차염이 농축된 전해액은 본체(41) 내의 이동경로를 따라 우측에서 좌측으로 이동되며 냉각수는 본체(41)의 좌측에서 우측으로 이동되고 있다.
도 6 (b) 예를 들어, 전기분해조(30)에서 전기분해된 차염이 농축된 전해액이 본체(41)에 유입된 초기의 온도는 50도이며, 전해액이 본체(41)에 유입된 영역에 배치된 냉각수배관(43)의 온도가 20도라면 상호 열교환에 의해 전해액이 40도 냉각수배관(43)의 온도가 30도가 될 수 있다.
이 후 본체(41)로 유입된 냉각수배관(43)의 온도는 5도이며, 전해액이 본체(41)에서 인출되기 전의 온도는 15도라면 전해액이 인출되면서 10도가 될 것이며 냉각수의 온도도 10도 정도가 될 수 있다.
그러나 냉각수와 전해액의 이동방향이 동일하다면 전기분해조(30)에서 전기분해된 차염이 농축된 전해액이 본체(41)에 유입된 초기의 온도는 50도이며, 전해액이 본체(41)에 유입된 영역에 배치된 냉각수배관(43)의 온도가 5도라면 상호 열교환에 의해 전해액이 30도 냉각수배관(43)의 온도가 15도가 될 수 있다.
이 후 본체(41)에서 인출되기 전의 냉각수배관(43)의 온도는 20도이며, 전해액이 본체(41)에서 인출되기 전의 온도는 25도라면 전해액이 인출되면서 22도가 될 것이며 냉각수의 온도도 22도 정도가 될 수 있다.
상기와 같이 전해액과 냉각수의 이동방향이 동일하다면 전해액이 본체(41)로부터 인출되는 지점에서의 온도가 사용자가 원하는 온도에 다다르지 못하는 경우도 발생할 수 있으며, 상기와 같이 냉각수의 전해액에 대한 열효율이 높지 않을 수 있으므로 냉각수와 전해액의 이동방향이 역방향이 되도록 하여 후단의 전기분해조(32)로 이동되는 전해액이 효율적으로 원하는 온도로 냉각될 수 있도록 할 수 있다.
상기의 실시 예 이 외의 변형 가능한 실시 예를 설명한다.
상기에는 격막(411)이 격막과 격막 사이에 배치되는 격막이 없으나 지그재그 형태를 갖는 냉각수배관(43)의 형상에 대응하여 냉각수배관(43)과 냉각수배관(43) 사이에 배치되도록 하여 열효율이 향상되도록 할 수 있다.
또한, 냉각수배관(43)의 다면형태를 원형 단면뿐만 아니라 복잡한 단면형상을 갖도록 하여 열효율이 향상되도록 할 수도 있다.
상기의 차아염소산나트륨 발생장치(1)으로 인하여, 기액분리공간 및 열교환공간이 형성된 본체에서 후단의 전해조(32) 상측으로 발생된 분리기체를 이동시키고, 농축된 전해액은 후단의 전해조(32) 하측으로 유입되도록 하여 차염의 농도가 저하되지 않으면서 순도 높은 차염을 안정적으로 생산하면서 발생되는 수소기체를 안정적으로 분리 배출할 수 있으므로 하여 효율적으로 순도 높은 차염을 생산할 수 있다.
1: 차염발생장치
10: 연수기 20: 소금탱크
30: 전기분해조 31: 제1전기분해조
311: 전기분해본체 313: 인출부
315: 전기분해전극 315-1: 전극본체
315-2: 전극연결부 32: 제2전기분해조
40: 기액분리열교환기 41: 본체
411: 격막 411-1: 상측격막
411-2: 하측격막 411-11: 기체연통공
42: 연결배관 421: 전해액연결배관
421-1: 인출 전해액연결배관 421-2: 인입전해액연결배관
422: 기체연결배관 423: 드레인배관
423-1: 드레인밸브 424: 수소배출밸브
424-1: 수소배출밸브 43: 냉각수배관
431: 냉각수밸브 432: 본체차폐부
50: 냉각수공급부 52: 전해액이동구동부
60: 센서부 70: 제어부
10: 연수기 20: 소금탱크
30: 전기분해조 31: 제1전기분해조
311: 전기분해본체 313: 인출부
315: 전기분해전극 315-1: 전극본체
315-2: 전극연결부 32: 제2전기분해조
40: 기액분리열교환기 41: 본체
411: 격막 411-1: 상측격막
411-2: 하측격막 411-11: 기체연통공
42: 연결배관 421: 전해액연결배관
421-1: 인출 전해액연결배관 421-2: 인입전해액연결배관
422: 기체연결배관 423: 드레인배관
423-1: 드레인밸브 424: 수소배출밸브
424-1: 수소배출밸브 43: 냉각수배관
431: 냉각수밸브 432: 본체차폐부
50: 냉각수공급부 52: 전해액이동구동부
60: 센서부 70: 제어부
Claims (6)
- 차아염소산나트륨 발생장치에 있어서,
소금물이 인입 및 인출되기 위한 인입부와 인출부, 상기 인입부로 인입된 소금물을 전기분해하기 위한 분해공간을 형성하는 전기분해본체와 상기 전기분해본체 각각의 분해공간에 배치되어 소금물을 전기분해하여 차아염소산나트륨을 제조하는 분해전극을 포함하는 복수의 전기분해조; 및
상기 복수의 전기분해조로부터 이송되는 전해액의 기액분리 및 냉각을 동시에 수행하는 기액분리공간 및 열교환공간이 형성된 본체, 상기 본체와 상기 복수의 전기분해조가 연결되도록 하며 상기 전해액의 기액분리를 수행하는 연결배관 및 외부와 상기 본체가 연결되도록 하며 외부의 냉각수가 이동되는 이동경로를 제공하는 냉각수배관을 갖는 기액분리열교환기를 포함하며,
상기 연결배관은 해당 전기분해조의 상측영역과 후단의 전기분해조의 하측영역을 연결하여 상기 전해액을 이동시키는 이동경로를 제공하는 전해액연결배관과 상기 본체의 일지점으로부터 연결되며 상기 후단의 전기분해조의 상측영역을 연결하여 분리기체를 이동시키는 이동경로를 제공하는 기체연결배관을 포함하여 이루어지며,
상기 본체는 상기 전해액연결배관으로부터 인입되는 상기 전해액이 지그재그경로를 포함하는 복수의 열교환경로를 형성하여 이동되게 하기 위한 적어도 하나의 격막을 포함하고,
상기 적어도 하나의 격막은 상기 복수의 열교환경로의 형상에 대응하여 열교환경로와 열교환경로 사이에 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 차아염소산나트륨 발생장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 격막은 복수로 마련되며,
상기 본체의 천정영역 및 측면영역에 수밀하게 지지되며, 상기 본체의 바닥영역에 대하여 소정 간격 이격배치되고, 상기 분리기체가 상기 기체연결배관으로 연통시키기 위한 복수의 기체연통공이 형성된 복수의 상측격막; 및
상기 본체의 바닥영역 및 측면영역에 수밀하게 지지되며, 상기 본체의 천정영역에 대하여 소정 간격 이격 배치되고, 상기 복수의 상측격막중 인접한 2개의 상측격막 사이에 배치되는 하측격막을 포함하는 것을 특징으로 하는 차아염소산나트륨 발생장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 냉각수배관은 상기 적어도 하나의 격막에 의해 형성된 상기 복수의 열교환경로 상에 배치되며,
상기 냉각수의 이동방향은 상기 전해액의 이동방향에 대하여 역방향인 것을 특징으로 하는 차아염소산나트륨 발생장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 연결배관은 상기 본체, 상기 전해액연결배관의 일지점, 상기 복수의 전기분해조 중 적어도 하나로부터 분기되어 상기 전해액을 배출할 수 있는 드레인배관을 더 포함하는 차아염소산나트륨 발생장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 냉각수배관으로 냉각수를 공급하는 냉각수공급부;
상기 본체, 상기 전해액연결배관의 일지점, 상기 복수의 전기분해조 중 적어도 하나의 전해액 온도를 감지하는 센서부; 및
상기 전해액의 정상전해온도범위를 저장하며, 상기 센서부로부터 감지되는 상기 전해액의 온도가 상기 정상전해온도범위를 초과하는 것으로 판단되면 상기 본체, 상기 전해액연결배관의 일지점, 상기 복수의 전기분해조 중 적어도 하나의 상기 전해액 온도가 냉각되도록 상기 냉각수배관으로의 냉각수공급량이 증가되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차아염소산나트륨 발생장치. - 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020220012240A KR102495503B1 (ko) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | 차염발생장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| KR102495503B1 true KR102495503B1 (ko) | 2023-02-07 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220012240A KR102495503B1 (ko) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | 차염발생장치 |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR101296213B1 (ko) * | 2012-08-28 | 2013-08-13 | (주) 테크윈 | 수소 제거 수단을 구비한 전기분해 장치 |
| KR20160142134A (ko) * | 2015-06-02 | 2016-12-12 | 주식회사 제이텍 | 현장발생형 수소가스 재활용 고효율 차아염소산나트륨 발생 시스템 |
| KR101714587B1 (ko) * | 2016-10-31 | 2017-03-09 | 주식회사 제이텍 | 고효율 차아염소산나트륨 발생장치 |
| KR101741120B1 (ko) * | 2017-03-27 | 2017-05-29 | (주) 아큐스 | 차아염소산나트륨 생산장치 및 생산방법 |
-
2022
- 2022-01-27 KR KR1020220012240A patent/KR102495503B1/ko active IP Right Grant
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