KR20120074526A

KR20120074526A - 전해조

Info

Publication number: KR20120074526A
Application number: KR1020100136391A
Authority: KR
Inventors: 최혁
Original assignee: 위니아만도 주식회사
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-06

Abstract

본 발명은 음극실에만 물을 공급하도록 하여, 물에 대한 제품수(알칼리수)의 출수량을 증대시킬 뿐만 아니라, 산성수의 퇴수가 없으므로, 물의 사용효율을 현저하게 증가시킬 수 있는 전해조에 관한 것이다.

Description

전해조{Electrolytic Cell}

본 발명은 음극실에만 물을 공급하도록 하여, 물에 대한 제품수(알칼리수)의 출수량을 증대시킬 뿐만 아니라, 산성수의 퇴수가 없으므로, 공급되는 물의 사용효율을 현저하게 증가시킬 수 있는 전해조에 관한 것이다.

종래의 전해조는 전해조 내부를 PE재질의 격막으로 구분하고 양극실과 음극실을 형성시킨다.(도 1참조)

이와 같이 형성된 양쪽의 극실에 정제수 또는 물을 통과시킨다.

상기 PE재질의 격막을 통해 양쪽의 극실의 반응물이 혼합되지 않도록 하며, 전극에 직류전원을 공급한다.

이때 물이 전기분해되어, 양극실(+)에서는 H+ 이온이 발생되어 산성수가 생성되며, 음극실(-)에서는 OH-이온이 발생되어 알칼리수가 생성된다.

이와 같은 종래의 전해조를 사용하는 입장에서는 알칼리수만을 쓰고자 하는 경우에도 물이 양쪽의 극실을 통과하며 전기분해되는 과정에서 일정량의 산성수가 발생될 수 밖에 없다.

이와 같이 부수적으로 발생하는 산성수는 불필요하므로, 퇴수처리해야 하며, 퇴수과정에서 물낭비가 발생된다는 문제점이 있었다.

또한, 물이 통과하는 전해조 내부도 상기 PE재질의 격막에 의해 양극실과 음극실로 구분되므로, 이온수 생성량이 적어 사용자가 원하는 양의 물을 받을 때까지 장시간이 소요된다는 문제점이 있었다.

즉, 정수된 물 1이 전해조 내부로 들어가서 약 0.6은 알칼리수로, 약 0.4는 산성수로 만들어지므로, 사용자가 원하는 알칼리수의 출수량이 적어서 불편하였다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 음극실에만 물을 공급하도록 하여, 물에 대한 제품수(알칼리수)의 출수량을 증대시킬 뿐만 아니라, 산성수의 퇴수가 없으므로 물의 사용효율을 현저하게 증가시킬 수 있는 전해조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전해조는,

유입구와 유출구가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부로 유입되는 물과 접하는 음극과, 상기 음극의 반대쪽에 위치하여 대기 중에 노출되는 양극을 포함하여 이루어지되, 상기 음극과 양극은 고체고분자전해질 격막에 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전해조는,

유입구와 유출구가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부로 유입되는 물과 접하는 음극과, 상기 음극의 반대쪽에 위치하여 대기 중에 노출되는 양극과, 상기 음극과 양극 사이에 설치되는 격막;을 포함하되,

상기 음극과 상기 양극에 전원을 인가하면, 상기 격막을 통하여 전자가 흐르고, 상기 음극과 접하는 물이 전기분해되어 상기 하우징 내부에 알칼리수가 생성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전해조는 상기 음극이 다공성 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전해조는 상기 음극 및 양극은 격막과 서로 이격되지 않도록 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전해조에 의하면 다음과 같은 장점이 있다.

음극실에만 물을 공급하도록 하여, 물에 대한 제품수(알칼리수)의 출수량을 증대시킬 뿐만 아니라, 산성수의 퇴수가 없어 물의 사용효율을 현저하게 증가시킬 수 있는

(1) 물에 대한 제품수(알칼리수)의 출수량을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 물의 사용효율을 현저하게 증가시킬 수 있다.

(2) 산성수의 퇴수 과정이 불필요하고, 그에 따른 물낭비도 방지할 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 물의 전기분해 원리 개념도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전해조의 개념도.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 전해조의 개념도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 음극의 확대도.
도 5는 본 발명의 전해조를 실험한 시험결과 그래프.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 전해조(10)는 유입구(30)와 유출구(35)가 형성된 하우징(20)과, 상기 하우징 내부(25)로 유입되는 물과 접하는 음극(45)과, 상기 음극(45)의 반대쪽에 위치하여 대기 중에 노출되는 양극(40)을 포함하여 이루어지되, 상기 음극(45)과 양극(40)은 고체고분자전해질 격막(50)에 형성된다.

먼저 상기 하우징(20)에는 물이 유입되며, 고체고분자전해질 격막(50)이 상기 하우징(20)을 덮는다.

상기 고체고분자전해질 격막(50)에 의해 하우징(20)에는 공간이 형성되며,이를 하우징 내부(25)라 하며, 반대로 개방된 곳을 하우징 외부라 한다.

상기 하우징의 일측에는 하우징 내부(25)로 물이 유입되는 유입구(30)가 형성되며, 상기 하우징의 타측에는 하우징 내부(25)에서 생성된 알칼리수가 유출되는 유출구(35)가 형성된다.

상기 하우징(20)에 형성된 유입구(30)로 물이 들어오며, 물은 상기 고체고분자 전해질 격막의 제1면(55)에 형성된 음극(45)과 접촉한다.

상기 음극(45)의 반대쪽에는 양극(40)이 위치하며, 상기 양극(40)은 고체고분자 전해질 격막의 제2면(60)에 형성된다.

상기 고체고분자 전해질 격막의 제1면(55)에 형성된 음극(45)과 제2면(60)에 형성된 양극(40)에 각각 직류전원이 공급된다.

직류전원이 공급된 음극(45)은 상기 하우징의 유입구(30)를 통해 상기 하우징 내부(25)로 유입된 물과 접촉하게 된다.

상기 음극(45)과 접촉한 물은 전기분해 화학반응이 이루어지며, 상기 하우징 내부(25)를 통과한 물은 전기분해 화학반응에 의해 알칼리수로 변환된다.

생성된 알칼리수는 상기 하우징의 타측에 형성된 유출구(35)를 통해 외부로 배출된다.

상기 고체고분자 전해질 격막의 제2면(60)에 형성된 양극(40)은 상기 하우징의 유입구(30)로 유입되는 물과 접촉하지 않는다.

다만, 상기 양극(40)은 상기 고체고분자 전해질 격막의 제2면(60)에 형성되어 있으므로, 대기와 노출되며, 따라서, 대기중 수분이 상기 양극(40)과의 접촉을 통해, 전기분해 화학반응이 발생, 극소량의 산성수가 생성될 수 있다.

본 발명에 의한 전해조(10)는 유입구(30)와 유출구(35)가 형성된 하우징(20)과, 상기 하우징 내부(25)로 유입되는 물과 접하는 음극(45)과, 상기 음극(45)의 반대편에 형성되어 대기 중에 노출되는 양극(40)을 포함하여 이루어지며, 상기 음극(45)과 양극(40)이 형성된 격막(100);을 포함한다.

상기 음극(45)과 상기 양극(40)에 직류전원이 인가되면, 상기 격막(100)을 통하여 전자가 흐르고, 상기 음극(45)와 접하는 물은 전기분해되어 알칼리수로 변한다.

이하에서는 전술한 하우징(20)에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

상기 격막의 제1면(105)에는 음극(45)이, 상기 격막의 제2면(110)에는 양극(40)이 형성된다.

상기 격막(100)은 전자의 이동이 가능하며, 상기 하우징 내부(25)에 유입되는 물은 상기 격막(100)을 통해 이동이 불가능하다.

상기 음극(45)과 상기 양극(40)에는 각각 직류전원이 연결된다.

상기 음극(45)은 상기 하우징 내부(25)로 유입구(30)를 통해 유입되는 물과 접촉하게 된다.

상기 음극(45)과 상기 양극(40)에 직류전원이 인가되면, 전술한 바와 같이 격막(100)을 통한 전자의 이동이 가능하게 되므로, 상기 음극(45)과 접촉하는 물은 전기분해된다.

상기 하우징 내부(25)에서는 물의 전기분해 화학반응으로 수산화이온이 발생한다.

발생된 수산화이온에 의해 상기 하우징 내부(25)에서는 알칼리수가 생성되며, 알칼리수는 상기 하우징의 타측에 형성된 유출구(35)를 통해 외부로 배출된다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면, 상기 음극(45)은 다공성 재질로 이루어진다.

즉, 상기 음극(45)에는 다수의 매쉬(mesh) 또는 구멍이 형성된 다공부(48)가 형성된다.

이와 같이 음극의 다공부(48)에 형성된 다수의 매쉬 또는 구멍에 의해, 상기 하우징 내부(25)에 유입되는 물과 상기 음극(45)과의 접촉면적이 증대된다.

따라서, 보다 신속한 알칼리수의 생성이 가능하다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면, 상기 음극(45) 및 양극(40)은 격막(50,100)과 서로 이격되지 않도록 형성한다.

즉, 상기 음극(45)은 고체고분자전해질 격막의 제1면(55)과, 상기 양극(40)은 고체고분자전해질 격막의 제2면(60)에 접하며 형성된다.

또한, 상기 음극(45)은 격막의 제1면(105)과, 상기 양극(40)은 격막의 제2면(110)에 접하며 형성된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 전해조 20 : 하우징
25 : 하우징 내부 30 : 유입구
35 : 유출구 40 : 양극
45 : 음극 48 : 음극 다공부
50 : 고체고분자전해질 격막
55 : 고체고분자전해질 격막의 제1면
60 : 고체고분자전해질 격막의 제2면
100 : 격막 105 : 격막의 제1면
110 : 격막의 제2면

Claims

유입구와 유출구가 형성된 하우징;
상기 하우징 내부로 유입되는 물과 접하는 음극과, 상기 음극의 반대쪽에 위치하여 대기 중에 노출되는 양극을 포함하여 이루어지되,
상기 음극과 양극은 고체고분자전해질 격막에 형성된 것을 특징으로 하는 전해조
유입구와 유출구가 형성된 하우징;
상기 하우징 내부로 유입되는 물과 접하는 음극과, 상기 음극의 반대쪽에 위치하여 대기 중에 노출되는 양극과, 상기 음극과 양극 사이에 설치되는 격막;을 포함하되, 상기 음극과 상기 양극에 전원을 인가하면, 상기 격막을 통하여 전자가 흐르고, 상기 음극과 접하는 물이 전기분해되어 상기 하우징 내부에 알칼리수가 생성되는 것을 특징으로 하는 전해조
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 음극은 다공성 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전해조
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 음극 및 양극은 격막과 서로 이격되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 전해조