KR102559981B1 - 얇은 분리판에 적용 가능한 유로구조를 가지는 전기 탈이온 모듈 - Google Patents

얇은 분리판에 적용 가능한 유로구조를 가지는 전기 탈이온 모듈 Download PDF

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Abstract

얇은 분리판에 적용 가능한 유로구조를 가지는 전기 탈이온 모듈이 개시된다. 이러한 본 발명은, 이온의 이동을 위한 유로가 마련되며, 상기 유로에 설치되어 이온수지 및 유체가 누출(leak)되거나, 또는 교차되어 흐르는 것을 방지하는 가스켓 및 오링이 구비된 분리판; 상기 분리판의 오링을 수용하는 오링 홈이 구비되며, 상기 분리판과 결합되어 상기 유로의 변형을 방지하는 유로 커버; 상기 분리판에서의 이온을 선택적으로 배출하기 위한 이온 교환막이 구비되며, 배출된 이온이 포함된 응축수를 배출하는 스페이서; 및 상기 분리판과 결합되되, 방사상으로 균일한 힘으로 상기 분리판을 누르는 형태로 체결되어 상기 분리판이 휘는 것을 방지하는 엔드 분리판; 을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

얇은 분리판에 적용 가능한 유로구조를 가지는 전기 탈이온 모듈{Electric deionization module with flow path structure applicable to thin separator}
본 발명은 얇은 분리판에 적용 가능한 유로구조를 가지는 전기 탈이온 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 연료전지 응축수를 처리하여 초순수를 생산시키는 전기 탈이온 모듈을 제공함에 있어, 분리판에 오링 및 가스켓을 적용하여 화학적 오염을 최소화하고, 내구성 및 고압 안전정을 가지며, 유로설계 및 스페이서 설계를 통해 유로의 압력을 낮출 수 있도록 한 얇은 분리판에 적용 가능한 유로구조를 가지는 전기 탈이온 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 탈이온법은 기존의 이온교환수지의 대체하는 공정으로 초순수의 제조나 이온성 물질의 제거를 위한 공정을 의미한다.
이러한 전기 탈이온법은, 반도체 제조 시설, 액정 제조 시설, 의약 제조 산업, 식품 가공 산업, 발전 산업, 전용 장치 및 연구 시설 등을 비롯한 다양한 분야에 사용 되고 있다.
전기 탈이온법은 전기 투석 법에 이온교환수지를 충진하여 사용하는 방법으로 전기투석 방법의 낮은 전류효율을 보안할 뿐만 아니라. 고순도의 초순수를 얻을 수 있다.
전기 탈이온 모듈은 이온의 이동이 고분자전해질 막을 통해서 양극과 음극으로 이온이 이동하며, 이온교환수지를 이온이 이동하는 수단으로 사용한다.
전기 탈이온 모듈은 크게 희석수(Dilute)와 농축수(Concentrate) 및 전극수(Electrode)로 나누며, 양끝 단에 양극, 음극이 있으며 전극사이에는 양이온 교환막과 음이온 교환막이 존재한다.
처리수는 희석조로 유입되게 되고, 양단에 전기가 인가되면 양이온은 양이온 교환막을 통해서 Cathode(-)극 쪽으로 이동하며 음이온은 음이온 교환막을 통해서 Anode(+)극 쪽으로 이동하게 된다.
이때, 이온교환수지는 용액 중의 이온을 용액으로부터 흡착시켜 이동시키는 역할을 하게 된다.
현재, 전기 탈이온 공정은 미국, 일본, 유럽 등의 선진국에서 이온교환수지 공정의 대체공정으로 적용되어 사용되어 효과성이 입증되어 있으나, 국내의 경우 전기 탈이온 장치의 도입이 거의 이루어져 있지 않고 기초적인 연구만이 수행되고 있는 상태다.
KR 등록특허공보 제10-2054944호(2019.12.05) KR 등록특허공보 제10-1495328호((2015.02.13)
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 이온의 이동을 쉽게 하여 수질 및 효율을 높은 특징을 갖는 얇은 두께에 적용이 가능한 유로구조가 설계된 분리판에 고무 가스켓 및 오링을 사용하여 전기 탈 이온 모듈의 오염도가 낮고 내구성 및 고압 안정성을 가지며, 스페이서를 조절하여 낮은 유로 압력과 높은 전류 효율을 가지는 전기 탈이온 모듈을 제공하기 위한 것이다.
또한, 양극과 음극으로 이온을 분리 배출하는 이온교환막과 이온수지를 포함하는 분리판, 농축된 이온들이 이동하는 스페이서를 포함하는 전기 탈이온 모듈을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 얇은 분리판에 적용 가능한 유로구조를 가지는 전기 탈이온 모듈은, 이온의 이동을 위한 유로가 마련되며, 상기 유로에 설치되어 이온수지 및 유체가 누출(leak)되거나, 또는 교차되어 흐르는 것을 방지하는 가스켓 및 오링이 구비된 분리판; 상기 분리판의 오링을 수용하는 오링 홈이 구비되며, 상기 분리판과 결합되어 상기 유로의 변형을 방지하는 유로 커버; 상기 분리판에서의 이온을 선택적으로 배출하기 위한 이온 교환막이 구비되며, 배출된 이온이 포함된 응축수를 배출하는 스페이서; 및 상기 분리판과 결합되되, 방사상으로 균일한 힘으로 상기 분리판을 누르는 형태로 체결되어 상기 분리판이 휘는 것을 방지하는 엔드 분리판; 을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 분리판의 유로는 오링 홈의 후방측에 형성되고, 오링을 수용하는 오링 홈을 형성되며, 상기 분리판과 결합되는 유로 덮개에 의해 보호될 수 있다.
상기 스페이서는 가스켓과 오링을 지지하되, 체결 되었을 때 두께 변형이 적고 생성수의 오염이 발생하지 않는 비전도성 고분자(PE, PET, 폴리카보네이트)로 이루어지며, 상기 스페이서를 구성하는 스페이서 메쉬(Mesh)의 패턴은 상용 EDI에서 사용되는 90°에서 직조된 교차(Mesh)로 이루어질 수 있다.
상기 분리판에는, 고정용 체결봉홀이 구비되며, 분리판에 결합되는 스페이서, 이온교환막이 적층되어도 고정되도록 하는 고정봉 홀이 분리판의 적어도 4군데에 구비되고, 이온수지 및 처리수가 전기 탈이온 모듈 밖으로 유출되지 않도록 하는 가스켓 홀이 구비되며, 상기 가스켓 홀은 반응성이 적은 EPDM, Viton 재질로 이루어지고, 이온교환 수지가 유로를 타고 유실되거나 유실로 인한 오염을 방지하기 위해 격막을 구비하되, 상기 격막은 이온수지를 통과시키지 못하면서 물이 통하는 스펀지, 또는 부직포, 또는 메쉬 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 엔드 분리판(End Plate)은 Sus 엔드 분리판과 베크라이트 엔드 분리판을 서로 결합하여 제작되며, Sus 엔드 분리판과 베크라이트 엔드 분리판의 결합된 두께는 25mm일 수 있다.
상기 엔드 분리판(End Plate)은, 양(Anode)전극 및 음(Cathode) 전극이 고정되되, 전극의 고정은 열경화성 PE를 이용하여 결합하거나, 또는 폴리머 계열의 융착제를 사용하여 고정하며, 상기 전극(309)은 스테인리스스틸(stainless steel), 또는 Ti 전극에 귀금속산화물 도금을 하거나, 또는 Sus판에 흑연(graphite) 코팅을 한 전극 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 전기 탈이온 모듈의 처리수 유로와, 농축수 유로의 흐름 방향은 동일 방향으로 흐르도록 마련되며, 상기 전극수 유로(Electrode)는 양쪽 전극 쪽을 통과해 배출되며, 전극 쪽에서는 물의 분해 반응이 발생하여, 양극에서 H+이온과 산소가스가 발생하고, 음극에서는 OH- 이온과 수소가스가 발생하며, 양극 (Anode) 측에서 pH는 산성화되어 음극 (Cathode) 측으로 흐르면서 음극(Cathode)에서 pH가 중성화될 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 얇은 분리판에 적용 가능한 유로구조를 가지는 전기 탈이온 모듈에 의하면, 얇은 분리판에 사용되던 종래의 접착제를 사용한 분리판 제작 방식에 비하여 본 발명에 의한 방식은 고무 오링 및 가스켓을 사용하여 외부로의 유체 유실 방지 및 Cross 현상을 제거되고, 접착제에 의한 화학적 오염을 최소화할 수 있다.
아울러, 본 발명에 의하면, 내구성 및 고압 안정성을 가지는 탈이온 모듈을 가지는 특성이 있다.
또한 얇은 분리판을 사용할 수 있어서, 이로 인해 이온의 이동을 쉽게 하여 수질 및 효율을 높이는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈의 단위 셀을 구성하는 분리판의 유로 구조를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈의 스페이서 구조를 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈의 단위 분리판을 도시한 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈의 엔드 분리판(End Plate)을 도시한 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈과 유로의 흐름 방향을 도시한 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하기 위한 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 공정단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다.
명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다.
그리고, "및/또는"은 언급된 아이템의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다.
따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정형태로 제한되는 것이 아니라 제조공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
그리고, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 얇은 분리판에 적용 가능한 유로구조를 가지는 전기 탈이온 모듈은, 이온의 이동을 위한 유로(106)가 마련되며, 유로(106)에 설치되어 이온수지 및 유체가 누출(leak)되거나, 또는 교차되어 흐르는 것을 방지하는 가스켓 및 오링이 구비된 분리판(101); 분리판(101)의 오링을 수용하는 오링 홈이 구비되며, 분리판(101)과 결합되어 유로(106)의 변형을 방지하는 유로 커버(107); 분리판(101)에서의 이온을 선택적으로 배출하기 위한 이온교환막이 구비되며, 배출된 이온이 포함된 응축수를 배출하는 스페이서(201, 202); 및 분리판(101)과 결합되되, 방사상으로 균일한 힘으로 분리판(101)을 누르는 형태로 체결되어 분리판(101)이 휘는 것을 방지하는 엔드 분리판(301, 303); 을 포함하여 구성될 수 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈의 단위 셀을 구성하는 분리판의 유로 구조를 도시한 구성도이다.
본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈에 의한 분리판(101)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 생성수(102)(공급수 Feed, Dilute), 농축수(103)(Concentrate), 전극수(104)(Electrode) 공급 구조를 모두 구성하고 있다.
이에 의해, 공급수(102)(Feed)를 공급하는 홀로 응축수가 공급되고, 반대쪽의 같은 홀(생성수)로 초순수(Ultrapure Water)가 생성되어 나오게 되며, 농축수(103)(Concentrate)가 배출되는 쪽으로 이온들이 이동하여 배출되게 된다.
전극수(104)(Electrode)는 양쪽 전극쪽을 통과해 배출되며, 전극 쪽에서는 물의 분해 반응이 발생하여, 양극에서 H+이온과 산소가스가 음극에서는 OH- 이온과 수소가스가 발생하게 된다.
상기 분리판(101)의 구조는 오링 및 가스켓을 적용하여 오염도가 낮고 내구성 및 고압 안정성을 가지는 구조이며, 공급수의 분산을 위해서 분리판 유로(106)의 구조를 적용할 수 있다.
이러한 분리판(101)은, 오링 적용이 가능한 홈을 보유한 유로 커버(107)를 가지며, 유로 덮개의 변형을 방지하고, 모듈 체결 시 압축되는 힘에 의해 유로가 변형 되는 것을 방지하기 위한 유로 홈(105)이 마련된다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈의 스페이서 구조를 도시한 구성도이다.
본 발명에 따른 스페이서(201, 202)에도, 도 3에 도시된 바와 같이, 생성수(201) (공급수 Feed, Dilute), 농축수(203,206) (Concentrate), 전극수(204)(Electrode) 공급 구조를 모두 구성하고 있다.
본 발명의 스페이서(201, 202)에 의하면, 분리판 쪽과 전극쪽의 구조를 달리하여 농축수(203)(Concentrate), 전극수(204)(Electrode)의 흐름을 변경 할 수 있다.
상기 스페이서(201, 202)는 가스켓과 오링을 받쳐주어야 하고, 체결 되었을 때 두께 변형이 적은 제질, 그리고 생성수의 오염이 발생하지 않는 비전도성 고분자(PE, PET, 폴리카보네이트 등)로 제작되도록 한다.
이러한 스페이서(201, 202)를 구성하는, 스페이서 메쉬(9)(Mesh)의 패턴은 상용 EDI에서 사용되는 90°에서 직조된 교차 mesh(207)를 적용하여, 난류를 형성하고, 압력강하를 최소화 하는 방식을 적용함이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈의 분리판을 도시한 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전기 탈이온 모듈의 분리판(101)은 생성수(102)(공급수 Feed, Dilute) (103)(Concentrate), 전극수(104)(Electrode) 공급 구조를 모두 가지고 있다.
이에 의해, 공급수(102)(Feed) 쪽으로 공급수가 공급되면 이온교환수지가 채워져 있는 공간(111)을 지나게 되며, 이온교환막(401)에 의해 선택적으로 이온이 이동하게 된다.
또한, 공급수에서 이온이 이온교환매체인 이온수지(111)를 이동하며, 도시하지는 않았으나, 음극 쪽에는 양이온 교환막이 있고, 양극 쪽에는 음이온교환막이 있어 스페이서(201,202)가 있는 쪽으로 이온들이 이동하여 배출되게 된다.
상기 분리판(101)은 비전도성 고분자 재료로 재작되며, 분리판 용도에 따라 적절한 재료를 선정해야 한다.
분리판(101)의 두께에 따라 전기 탈이온 모듈의 성능이 달라지는데, 성능과 효율을 고려하여 적절한 분리판 두께를 선정하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 얇은 분리판(101) 두께를 선정하여 이온의 이동을 쉽게 하여 수질 및 효율을 높이는 설계를 가진 전기 탈이온 모듈을 설계 하였다.
상기 분리판(101)을 고정시키기 위한 체결봉홀(109)이 구비되며, 분리판(101)에 결합되는 스페이서(201,202), 이온교환막(401)이 적층되어도 고정되도록 하는 고정봉 홀(109)(Tie rod)이 분리판(101)의 적어도 4군데에 존재한다.
아울러, 이온수지(111) 및 처리수가 전기 탈이온 모듈 밖으로 유출되지 않도록 하는 가스켓 홀(110)이 있으며. 가스켓 홀(110)은 반응성이 적은 EPDM, Viton 재질로 선정된다. 이온교환수지(111))는 전기 탈이온 모듈의 필수 요소이며 상황에 따라 단일수지 또는 혼합 수지를 이용한다.
혼합 수지의 주요 장점은 음이온과 양이온이 동시에 제거되고, 용액의 내부 체류 시간 최소화 할 수 있는 장점. 그리고 유로의 길이가 짧고 구조적으로 간결하게 제작 가능하다는 특징이 있다.
단일 수지 배드 형태는 전기탈이온 모듈은 양단에서 생성되는 수소와 수산화 이온이 이온 교환수지를 효과적으로 재생해 효율이 좋은 특성을 가지지만 유로의 길이가 길어지며, 구조적으로 복작한 유로를 가져가야 하는 단점이 있어 필요 상황에 따라 적절한 수지의 이용이 필요하다.
이온교환 수지(111)가 유로를 타고 유실되거나 유실로 인한 오염을 방지하기 위해 격막(19)이 있으며, 이 격막은 이온수지를 통과시키지 못해야 하며, 처리수 및 생성수를 쉽게 통과 시킬 수 있어야 한다.
이 격막(112)은 이온수지를 통과시키지 못하면서 물이 통하는 막을 사용하며, 그 종류에는 스펀지, 부직포, 메쉬 등이 있다. 상황에 따라 적절한 격막(112)을 선정하는 것이 중요하다.
도 5는 본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈의 엔드 분리판(End Plate)을 도시한 구성도이다.
본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈의 엔드 분리판(End Plate)에는 처리수(305)(Feed), 농축수(306)(Concentrate), 전극수(307)(electrode)가 각각 분리되어 들어가도록 설계 되며, 생성수(309)(Dilute), 농축수(310)(Concentrate), 전극수(electrode)로 배출되어 나오도록 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 엔드 분리판(End Plate)(301, 303)은 체결 시 분리판(101)을 동일한 힘으로 누르고, 휘는 것을 방지하기 위해서 Sus 엔드 분리판(301)(End plate)과 베크라이트 엔드 분리판(303)(End plate)을 서로 결합하여 제작되며, 두 분리판이 서로 고정 되도록 홈(302,304)을 파서 결합되도록 설계 할 수 있다.
Sus 엔드 분리판(301)(End plate)과 베크라이트 엔드 분리판(303)(End plate)의 합한 두께는 25mm로 설계되었다.
두 분리판이 서로 고정 되도록 홈(302,304)의 부분은 전기 탈이온 장치와의 분해 결합이 쉽도록 원터치 피팅을 적용할 수 있다.
이러한, 엔드 분리판(End Plate)은, 양(Anode)전극 및 음(Cathode) 전극이 고정되어 있으며, 전극(309)의 고정은 열경화성 PE를 이용하여 결합할 수 있고, 다른 폴리머 계열의 융착제를 사용 할 수 있다.
여기서, 전극(309)은 스테인리스스틸(stainless steel) 로 선정할 수 있으며, 스테인리스스틸은 가격이 저렴하면서도 전기 전도성이 좋으며 부식에 강한 특성이 있다.
상기 스테인리스스틸의 경우 전류의 흐름에 따라 산화되거나 , 산성분위기에서 산화되어 녹이 발생될 수 있는 단점이 있으므로, 전극 단자를 귀금속인 백금(Pt)으로 선정하는 것이 적절하다.
다만, 가격이 높아 Ti 전극에 귀금속산화물 도금을 하거나 Sus판에 흑연(graphite) 코팅을 한 전극을 사용할 수 있다.
한편, 도 5를 참고하여 살펴보면, 본 발명의 전기 탈이온 모듈(501)은 양극 및 음극 끝판(24), 스페이서(201,202), 분리판(101) 및 이온교환막(111)이 적층되어 하나의 모듈을 만드는 특징이 있으며, 가스켓 및 오링을 적용하여 체결하는 방식으로 셀의 조립 및 분리 작업의 편리성을 향상시킨 특징이 있다.
도 6은 본 발명에 따른 전기 탈이온 모듈과 유로의 흐름 방향을 도시한 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 처리수 유로(502)(Feed), 농축수 유로(504)(Concentrate), 전극수 유로(503)(electrode)가 마련되며, 화살표 방향을 따라 처리수, 농축수, 전극수가 흐르게 된다.
예를 들어, 생성수(Dilute)로 초순수(Ultrapure Water)가 생성되어 나오게 되며, 농축수 유로(504)(Concentrate) 쪽으로 이온들이 이동하여 배출되게 된다.
처리수 유로(502)(Feed), 농축수 유로(504)(Concentrate)의 흐름 방향을 같은 방향으로 흐르도록 설계하였으며, 같은 방향으로 흐른 설계의 이점은 압력이 역방향으로 흐를 때보다 낮은 압력이 발생하는 장점이 있다.
상기 전극수 유로(503)(Electrode)는 양쪽 전극 쪽을 통과해 배출되며, 전극 쪽에서는 물의 분해 반응이 발생하여, 양극에서 H+이온과 산소가스가 음극에서는 OH- 이온과 수소가스가 발생한다.
양극 (Anode) 측에서 pH는 산성화, 음극 (Cathode) 측으로 흐르면서 음극(Cathode)에서는 pH가 중성화 되며, 배출되는 전극수가 중성화 되어서 배출되므로 외부 부식문제가 발생하지 않는 설계 특징을 가진다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상을 이해하는 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 특허청구범위내에 기재된 범주내에 속하는 것으로 해석하여야 할 것이다.
101 : 분리판, 102 : 분리판측 생성수,
103 : 분리판측 농축수, 104 : 분리판측 전극수,
105 : 유로홈, 110 : 가스켓 홀,
111 : 이온교환 수지, 112 : 격막,
201, 202 : 스페이서, 203 : 스페이서측 농축수,
204 : 스페이서측 전극수, 207 : 교차 mesh,
301 : sus 엔드 분리판, 303 : 베크라이트 엔드 분리판,
302, 304 : 고정홈, 305 : 엔드 분리판측 처리수,
306 : 엔드 분리판측 농축수, 307 : 엔드 분리판측 전극수,
309 : 생성수, 310 : 농축수,
401 : 이온교환막, 502 : 처리수 유로,
503 : 전극수 유로, 504 : 농축수 유로.

Claims (7)

  1. 한 쌍의 엔드 분리판 -상기 한 쌍의 엔드 분리판 중 하나의 일 측에는 처리구 주입구, 농축수 주입구 및 전극수 주입구가 마련되고, 상기 한 쌍의 엔드 분리판 중 하나의 타 측에는 처리수 배출구 및 농축수 배출구가 마련되고, 상기 한 쌍의 엔드 분리판 중 다른 하나의 상기 전극수 주입구에 대응되는 위치에는 전극수 배출구가 마련된다-;
    상기 한 쌍의 엔드 분리판 각각의 내면에 고정된 양(Anode)전극과 음(cathode)전극;
    상기 양전극과 음전극 사이에 형성되는 복수의 분리판 -상기 분리판의 중앙에는 이온교환수지가 구비되고, 상기 엔드 분리판의 처리수 주입구 및 농축수 주입구에 대응되는 위치에는 처리수 공급 홀 및 농축수 공급 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 처리수 배출구 및 농축수 배출구에 대응되는 위치에는 처리수 배출 홀 및 농축수 배출 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 전극수 주입구와 대향하는 위치에는 전극수 관통 홀이 마련되고, 상기 이온교환수지로 상기 처리수를 공급하기 위한 제1 유로가 마련되고, 상기 이온교환수지로부터 상기 처리수의 배출을 위한 제2 유로가 마련된다-;
    상기 분리판과 결합하여, 상기 분리판에 마련된 처리수 공급 홀 및 상기 제1 유로를 보호하는 제1 유로 커버;
    상기 분리판과 결합하여, 상기 분리판에 마련된 처리수 배출 홀 및 상기 제2 유로를 보호하는 제2 유로 커버;
    상기 양전극과 상기 분리판 사이에 형성되고, 전극수가 통과하는 양전극측 스페이서 -상기 엔드 분리판의 처리구 주입구, 농축수 주입구 및 전극수 주입구에 대응되는 위치에는 처리수 공급 홀, 농축수 공급 홀 및 전극수 공급 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 처리수 배출구 및 농축수 배출구에 대응되는 위치에는 처리수 배출 홀 및 농축수 배출 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 전극수 주입구에 대향하는 위치에는 전극수 관통 홀이 마련된다-;
    상기 복수의 분리판 사이에 각각 형성되고, 농축수가 통과하는 하나 이상의 분리판측 스페이서 -상기 엔드 분리판의 처리수 주입구 및 농축수 주입구에 대응되는 위치에는 처리수 공급 홀 및 농축수 공급 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 처리수 배출구 및 농축수 배출구에 대응되는 위치에는 처리수 배출 홀 및 농축수 배출 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 전극수 주입구와 대향하는 위치에는 전극수 관통 홀이 마련된다-; 및
    상기 음전극과 분리판 사이에 형성되고, 상기 전극수가 통과하는 음전극측 스페이서 -상기 엔드 분리판의 전극수 주입구와 대향하는 위치에는 전극수 관통 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 전극수 배출구에 대응되는 위치에는 전극수 배출 홀이 마련된다-;
    를 포함하고,
    상기 복수의 분리판의 양 면 중 양전극에 인접한 면에는 음이온 교환막이 구비되어, 상기 처리수로부터 상기 분리판측 스페이서 또는 상기 양전극측 스페이서로 음이온을 공급하고,
    상기 복수의 분리판의 양 면 중 음전극에 인접한 면에는 양이온 교환막이 구비되어, 상기 처리수로부터 상기 분리판측 스페이서 또는 상기 음전극측 스페이서로 양이온을 공급하고,
    상기 복수의 분리판의 외곽에는 상기 처리수 공급 홀과 배출 홀, 상기 농축수 공급 홀과 배출 홀, 상기 전극수 관통 홀 및 상기 이온교환수지를 모두 둘러싸는 가스켓 홈이 구비되어 가스켓을 수용하고,
    상기 제1 및 제2 유로 커버에는 오링 홈이 구비되어, 상기 처리수 공급 홀 또는 상기 처리수 배출 홀을 둘러싸는 오링을 수용하는,
    전기 탈이온 모듈.
  2. 한 쌍의 엔드 분리판 -상기 한 쌍의 엔드 분리판 중 하나의 일 측에는 처리구 주입구, 농축수 주입구 및 전극수 주입구가 마련되고, 상기 한 쌍의 엔드 분리판 중 하나의 타 측에는 처리수 배출구 및 농축수 배출구가 마련되고, 상기 한 쌍의 엔드 분리판 중 다른 하나의 상기 전극수 주입구에 대응되는 위치에는 전극수 배출구가 마련된다-;
    상기 한 쌍의 엔드 분리판 각각의 내면에 고정된 음(cathode)전극과 양(Anode)전극;
    상기 음전극과 양전극 사이에 형성되는 복수의 분리판 -상기 분리판의 중앙에는 이온교환수지가 구비되고, 상기 엔드 분리판의 처리수 주입구 및 농축수 주입구에 대응되는 위치에는 처리수 공급 홀 및 농축수 공급 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 처리수 배출구 및 농축수 배출구에 대응되는 위치에는 처리수 배출 홀 및 농축수 배출 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 전극수 주입구와 대향하는 위치에는 전극수 관통 홀이 마련되고, 상기 이온교환수지로 상기 처리수를 공급하기 위한 제1 유로가 마련되고, 상기 이온교환수지로부터 상기 처리수의 배출을 위한 제2 유로가 마련된다-;
    상기 분리판과 결합하여, 상기 분리판에 마련된 처리수 공급 홀 및 상기 제1 유로를 보호하는 제1 유로 커버;
    상기 분리판과 결합하여, 상기 분리판에 마련된 처리수 배출 홀 및 상기 제2 유로를 보호하는 제2 유로 커버;
    상기 음전극과 상기 분리판 사이에 형성되고, 전극수가 통과하는 음전극측 스페이서 -상기 엔드 분리판의 처리구 주입구, 농축수 주입구 및 전극수 주입구에 대응되는 위치에는 처리수 공급 홀, 농축수 공급 홀 및 전극수 공급 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 처리수 배출구 및 농축수 배출구에 대응되는 위치에는 처리수 배출 홀 및 농축수 배출 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 전극수 주입구에 대향하는 위치에는 전극수 관통 홀이 마련된다-;
    상기 복수의 분리판 사이에 각각 형성되고, 농축수가 통과하는 하나 이상의 분리판측 스페이서 -상기 엔드 분리판의 처리수 주입구 및 농축수 주입구에 대응되는 위치에는 처리수 공급 홀 및 농축수 공급 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 처리수 배출구 및 농축수 배출구에 대응되는 위치에는 처리수 배출 홀 및 농축수 배출 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 전극수 주입구와 대향하는 위치에는 전극수 관통 홀이 마련된다-; 및
    상기 양전극과 분리판 사이에 형성되고, 상기 전극수가 통과하는 양전극측 스페이서 -상기 엔드 분리판의 전극수 주입구와 대향하는 위치에는 전극수 관통 홀이 마련되고, 상기 엔드 분리판의 전극수 배출구에 대응되는 위치에는 전극수 배출 홀이 마련된다-;
    를 포함하고,
    상기 복수의 분리판의 양 면 중 음전극에 인접한 면에는 양이온 교환막이 구비되어, 상기 처리수로부터 상기 분리판측 스페이서 또는 상기 음전극측 스페이서로 양이온을 공급하고,
    상기 복수의 분리판의 양 면 중 양전극에 인접한 면에는 음이온 교환막이 구비되어, 상기 처리수로부터 상기 분리판측 스페이서 또는 상기 양전극측 스페이서로 음이온을 공급하고,
    상기 복수의 분리판의 외곽에는 상기 처리수 공급 홀과 배출 홀, 상기 농축수 공급 홀과 배출 홀, 상기 전극수 관통 홀, 및 상기 이온교환수지를 모두 둘러싸는 가스켓 홈이 구비되어 가스켓을 수용하고,
    상기 제1 및 제2 유로 커버에는 오링 홈이 구비되어, 상기 처리수 공급 홀 또는 상기 처리수 배출 홀을 둘러싸는 오링을 수용하는,
    전기 탈이온 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 양전극측 스페이서, 분리판측 스페이서 및 음전극측 스페이서는 비전도성 고분자로 이루어지고, 날실과 씨실이 90°로 교차된 직조 패턴을 갖는, 전기 탈이온 모듈.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이온교환수지가 상기 제1 유로 또는 제2 유로를 타고 유실되는 것을 방지하고, 상기 이온교환수지의 유실로 인한 오염을 방지하기 위한 격막을 더 포함하며,
    상기 격막은 상기 이온교환수지는 통과시키지 않고, 상기 처리수는 통과시키는 재질의 스펀지, 부직포 또는 메시 중 어느 하나인, 전기 탈이온 모듈.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 엔드 분리판은 Sus 엔드 분리판과 베크라이트 엔드 분리판을 서로 결합하여 제작되며,
    상기 Sus 엔드 분리판과 베크라이트 엔드 분리판의 결합된 두께는 25mm인, 전기 탈이온 모듈.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 양전극과 음전극은 열경화성 PE 또는 폴리머 계열의 융착제에 의해 상기 엔드 분리판의 내면에 고정되고,
    상기 양전극 및 음전극의 재질은, 스테인리스 스틸(stainless steel), 귀금속 산화물로 도금된 티타늄(Ti), 흑연 코팅된 스테인리스 스틸 중 어느 하나인, 전기 탈이온 모듈.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 처리수는 상기 분리판의 일 측으로부터 타 측으로 흐르며,
    상기 농축수는 상기 분리판측 스페이서의 일 측으로부터 타 측으로 흐르며,
    상기 전극수는 상기 양전극측 스페이서와 음전극측 스페이서를 모두 통과하고,
    상기 양전극측 스페이서에서는 H+ 이온과 산소가스가 발생하고, 상기 음전극측 스페이서에서는 OH- 이온과 수소가스가 발생하며,
    상기 양전극측 스페이서와 음전극측 스페이서를 모두 통과한 전극수는 중성화된 pH를 나타내는, 전기 탈이온 모듈.
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