KR20120129011A - 전기분해장치의 전해조 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기분해장치의 전해조 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유체의 유속이 저하되지 않도록 복수의 유송배관을 직렬로 적층하여 연결하고, 전기분해과정에서 발생한 수소와 전극과의 접촉을 최소화하여 전극에 대한 성능 저하 및 에너지 소모가 증대되지 않도록 한 전기분해장치의 전해조 구조에 관한 것이다.
이를 위해, 일측의 하부와 상부에는 각각 유입구 및 배출구가 형성되며, 일방향으로의 지그재그 유로가 형성되도록 적층된 직렬의 유송배관;상기 유송배관의 내부에 설치되며, 유송배관 내로 유송되는 발라스트수에 전기 반응시키는 전극:을 포함하여 구성된 전기분해장지의 전해조 구조에 있어서,적층된 유송배관의 일단부와 타단부는 상,하로 번갈아가며 폐쇄되되, 폐쇄된 부위에는 상부에 이웃하는 유송배관과 통하는 오리피스 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 전기분해장치의 전해조 구조를 제공한다.

Description

전기분해장치의 전해조 구조{Electrolyzer structure of electrolysis apparatus}

본 발명은 전기분해장치의 전해조 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스케일 및 수소 접촉으로 인해 전극에 대한 성능이 저하되지 않도록 한 전기분해장치의 전해조 구조에 관한 것이다.

전세계 화물 이동량의 80% 이상을 차지하는 해양 화물선은 선적 화물이 충분하지 않을 경우 물속에서 추진기 및 방향타의 효율적인 작동과 균형 유지 및 안정성을 높이기 위해 발라스트 탱크(Ballast Tank)에 해수를 담은 상태로 운항되는데, 상기 발라스트 탱크 내에 적재되는 물은, 통상 발라스트 수(Ballast Water, 평형

수)라 일컫는다.

이러한 발라스트 수는 선박의 흘수와 트림(Trim:배의 앞뒤 경사)을 조정하기 위하여 적재하는 중량물로써 선박의 균형 유지와 안정성을 높이는 기능을 하며, 화물을 충분히 적재하지 않은 경우에 추진기와 방향타가 물속에서 효과적으로 작동되게 하는 보조기능을 수행하게 된다.

상기 발라스트 수는 선박이 철재로 건조되기 시작한 1870년대 후반부터 사용되었으며, 선박에 따라 발라스트 수를 적재하지 않고, 광석이나 모래 등을 발라스트로 사용하는 경우도 있으나, 오늘날에는 해수나 담수를 발라스트 수로 사용하는 것이 일반화되었다.

한편, 항만이나 수로 및 대양에서 해수 또는 담수를 취수하여 발라스트 탱크에 적재되는 발라스트 수에는 여러 가지 해양생물이 발라스트 수와 함께 취수되어 선박의 발라스트 탱크로 옮겨진다.

발라스트 수의 취수와 배출은 선박이 기항하는 국가의 산업발전 정도, 자원 등의 부존 여부 등에 따라 차이가 있을 수 있는데, 선박의 특성상 발라스트 수를 대량으로 적재해야 하는 유조선이나 산적 화물선(Bulk Carrier)의 경우, 산유국이나 철광석 등의 원료 수출국이 수입국에 비하여 발라스트 수에 기생하는 각종 병원균이나 외래 해양 생물종의 위험에 노출될 가능성이 많다.

이러한 발라스트 수의 가장 큰 문제점은 기본적으로 발라스트 수가 외래 해양 생물종을 전파하는 매체로 이용된다는 점인데, 즉 발라스트 수 내에 포함된 특정 해역의 생물 또는 병원균 등이 발라스트 수를 담고 있는 선박에 의해 전혀 다른 타 해역으로 이송되어 그 해역의 환경과 생태계를 교란시키는 부작용을 유발하게 되는 것이다.

따라서, 최근에는 발라스트 수에 대한 처리방법 및 장치가 다양하게 개발되고 있으며, 이와 같은 다양한 처리방법 및 장치들 중에 전기분해를 통한 발라스트 수의 처리장치의 개발이 활발하게 진행되고 있는 실정이다.

전기분해를 통한 발라스트 처리장치는, 선박 내에서 전기분해 반응을 통해 생성된 염소 기체 또는 차아염소산(HClO)을 이용하여 발라스트 수에 포함된 생물을 사멸하는 장치이다.

도 1은 발라스트 수 처리장치를 나타낸 것으로서, 유입구(10)로 유입된 해수를 전기분해장치(30) 및 발라스트 수 탱크(60)로 공급하는 발라스트 수 펌프(20)와, 유입된 해수를 전기분해하여 전해수로 만든후 상기 전해수를 가스분리기로 공급하는 전기분해장치(30)와, 전기분해장치(30)에 전류를 공급하는 전원 공급장치(30a)와, 전기분해장치(30)에서 생산된 전해수로부터 수소가스 및 차아염소산을 분리하는 가스 분리기(40)와, 가스분리기(40)에서 분리된 차아염소산 농축액을 발라스트 수 탱크(60)로 주입하는 전해액 주입펌프(50)와, 각 구성품의 구동을 제어하는 제어부(70)로 구성된다.

이때, 도 2를 참조하여 전기분해장치(30)의 전해조에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 종래의 전기분해장치(30)의 전해조는, 전기를 흘려보내기 위한 양극과 음극으로 조합된 각 전극실(31)을 나누어 놓은 전극 격리판(32)과, 전극(33)과 전극 격리판(32)이 들어가 있는 케이스(34)로 구성된다.

이때 상기 전해조의 일측 하부에는 유입구(34a)가 형성되고 전해조의 타측 상부에는 전기분해에 의해 발생된 차아염소산을 배출하는 배출구(34b)가 형성된다.

도 2에 나타난 바와 같이 종래의 전기분해장치(30)의 전해조는, 해수가 전해조의 유입구(34a)를 통해 유입되고 전극 격리판(32) 아래쪽에 관통되어 있는 구멍을 통해 각 전극실(31)로 들어가 아래쪽에서 위쪽으로 흐르면서 전기분해되어 차아염소산이 생성되며, 상기 차아염소산은 전기분해 과정에 발생된 수소가스와 함께 전극 격리판(32) 위쪽에 관통되어 있는 구멍을 통해서 배출관(34b)을 통해 배출되어 가스분리기(미도시)에 저장된다.

이러한 구성으로 이루어진 종래의 전기분해장치(30)의 전해조 내의 전극실 격리판(32)은 상,하부에 각각 통공이 형성되고, 그 통공을 통해 각 전극실(31)이 연결되어 있으므로, 전해조 내에 생성돼있는 하부 쪽 통공을 통해 해수가 각 전극실(31)로 흘러들어가 상부의 전극(33)을 통과하면서 전기분해가 된다.

이 과정에서 발생된 차아염소산과 수소가스는 전극 격리판(32)의 상부에 형성된 통공을 통과한 후 각 전극실(31)을 통해 배출관(34b)으로 배출된다.

하지만, 상기와 같은 종래의 전지분해장치의 전해조 구조는 다음과 같은 문제가 발생하였다.

전해조내의 해수가 각 전극실(31)로 나누어 분배되는 구조로 전해조 내의 유속이 전극실(31)의 숫자만큼 감소되어 흐르므로, 전극에서 생성되는 스케일의 유속에 의한 박리효과가 감소되어, 스케일의 생성에 의한 전류 효율이 감소되는 문제가 있었다.

또한, 해수와 차아염소산, 수소가스 등이 흐르는 유로가 전극 격리판(32)의 상,하부 통공을 통해서 이루어지므로 각 전극실(31) 간의 격리가 불충분하여, 각 전극실(31) 간에 바이패스 전류가 많이 발생되어 전류의 손실이 생기며, 그 손실 전류로 인하여 단위전력당 차아염소산 발생량이 줄어들고 전기에너지의 소모가 많아지는 문제가 있었다.

또한, 수소가스에 대한 배출이 원활하게 이루어지지 않아 전극(33)에 수소가 막을 형성하여 저항을 높임으로써, 상기 전극(33)에 전압 상승을 초래함과 동시에 전류 효율을 떨어뜨려 전기 에너지에 대한 불필요한 소모가 야기되는 문제가 있었다.

물론, 이러한 문제를 해결하기 위하여 전해조 내에 각 전극실(31)마다 별도의 수소분리장치를 설치할 수도 있으나, 유량 분배에 따른 유속 감소로 인한 스케일 생성속도의 증가 경향은 막지 못한다.

또한, 각 전극실을 직렬 구조로 설치할 경우 유속 증가에 따른 스케일 부착속도의 영향은 상쇄할 수 있으나, 전해조의 길이가 길어지는 것은 불가피하다.

이에 따라, 전해조를 설치하기 위한 선박 내 설치 공간의 제약 요인이 발생하게 된다

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 유체의 유속이 감소되지 않도록 복수의 유송배관을 직렬로 적층하여 배열하고, 전기 분해과정에서 발생한 수소가 다음 전극을 거치지 않고 상부로 바로 배출되도록 한 오리피스 홀을 유로의 일측과 타측에 서로 엇갈리게 형성하여 수소와의 접촉으로 인해 전극에 대한 성능이 저하되지 않도록 하면서, 설치 공간의 제약 조건을 해결한 전기분해장치의 전해조 구조를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 일측의 하부와 상부에는 각각 유입구 및 배출구가 형성되며, 일방향으로의 지그재그 유로가 형성되도록 적층된 직렬의 유송배관;상기 유송배관의 내부에 설치되며, 유송배관 내로 유송되는 발라스트수에 전기 반응시키는 전극:을 포함하여 구성된 전기분해장지의 전해조 구조에 있어서,적층된 유송배관의 일단부와 타단부는 상,하로 번갈아가며 폐쇄되되, 폐쇄된 부위에는 상부에 이웃하는 유송배관과 통하는 오리피스 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 전기분해장치의 전해조 구조를 제공한다.

이때, 상기 유송배관은, 일측과 타측에 각각 대향된 상태로 적층된 분기관과, 상기 분기관 사이를 연결하는 주관(主管)을 포함하되, 상부와 이웃하는 분기관 사이에는 오리피스홀이 형성된 차단판이 개재되되, 상기 차단판은 일측과 타측의 분기관에 엇갈리게 개재된 것이 바람직하다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 예로, 일측의 하부와 상부에는 각각 유입구 및 배출구가 형성되며, 일방향으로의 유로를 형성하되 상,하 적층 및 전,후로 배열된 직렬의 유송배관;상기 유송배관의 내부에 설치되며, 유송배관 내로 유송되는 발라스트수에 전기 반응시키는 전극:을 포함하여 구성된 전기분해장지의 전해조 구조에 있어서,상기 유송배관은,일측과 타측에 각각 3방향 유로를 형성하는 분기관과, 서로 대향된 분기관을 연결하는 주관을 포함하되,상기 적층된 분기관 사이에는, 유입구로부터 배출구까지 일방향으로의 유로가 형성될 수 있도록 차단판이 설치되고, 상기 차단판에는 오리피스 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 전기분해장치의 전해조 구조를 제공한다.

본 발명에 따른 전기분해장치의 전해조 구조에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 유로를 복수로 적층하고 직렬로 연결함으로써, 유체의 유속은 감소되지 않게 된다.

이에 따라, 유속의 저하로 인한 스케일 발생이 야기되지 않아, 유로 내에 설치된 전극의 에너지 효율 및 전해조의 성능이 저하되는 일이 발생하지 않는 효과가 있다.

둘째, 일측과 타측에 각각 적층된 분기관에, 지그재그 유로 형성을 위한 차단판을 일측과 타측의 분기관에 서로 엇갈리게 설치하되, 상기 차단판에는 상,하 관통된 오리피스 홀을 형성하여 상부에 이웃하는 분기관에 통하도록 함으로써, 전기분해 과정에서 발생한 수소는 상기 오리피스 홀을 통해 상부로 배출될 수 있다.

즉, 유체는 지그재그 유로를 따라 유송되면서 전극을 거치지만, 수소는 상기 전극을 거치지 않고 상부로 바로 배출됨으로써 전극과 수소 간에 접촉으로 인한 전극의 성능이 떨어지는 문제가 발생하지 않는 효과가 있는 것이다.

도 1은 일반적인 발라스트 수 처리장치에 대한 개략적인 구성도
도 2는 종래의 전기분해장치의 전해조 내부에 유입된 해수의 흐름을 나타낸 개략도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기분해장치의 전해조 구성을 나타낸 사시도
도 4는 도 3의 "A"부위를 나타낸 분해 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기분해장치의 전해조 내로 유입된 해수 및 수소의 흐름을 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기분해장치의 전해조 구성을 나타낸 사시도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기분해장치의 전해조 구조에 대하여 설명하도록 한다.

전기분해장치는 해수를 전기분해하여 차아염소산을 생성하는 역할을 한다.

전기분해장치 중, 해수가 유입되는 전해조는 도 3에 도시된 바와 같이, 적층된 복수의 유송배관(100)으로 이루어진다.

이때, 전해조는 복수의 유송배관(100)이 직렬로 연결되며, 하부 일측에는 해수가 유입되는 유입구(100a)가 형성되고 상부 일측에는 전기분해된 해수가 배출되는 배출구(100b)가 형성된다.

이와 같은 유송배관(100)의 유로는 지그재그 유로를 갖도록 형성되며, 상세한 설명은 후술하기로 한다.

한편, 유송배관(100)은 분기관(110)과 주관(120)으로 구성된다.

분기관(110)은 유체의 유송 방향을 전환하기 위한 역할을 하며, 일측과 타측에 각각 복수로 적층되어 제공된다.

분기관(110)은 "T"형태로 이루어지며, 일측과 타측의 분기관(110)은 서로 대향된다.

주관(120)은 유체의 유로를 직선으로 제공하며, 서로 대향된 분기관(110)을 서로 연결시킨다.

이때, 주관(120)의 내부에는 길이 방향으로 해수를 전기분해하기 위한 전극(미도시)이 설치된다.

한편, 적층된 분기관(110) 중, 상부의 분기관(110)과 이웃하는 하부의 분기관(110) 사이에는 차단판(130)이 개재되되, 상기 차단판(130)은 분기관(110) 하부로부터 상부로 갈수록 번갈아가며 개재된다.

상기 차단판(130)은 전해조 내의 유로를 지그재그로 형성하기 위한 것으로서, 상,하부로 이웃하는 분기관(110) 간에 형성된 유로를 인위적으로 차단함으로서, 유로가 지그재그로 형성되는 것이다.

상기 차단판(130)은 도 3에 도시된 바와 같이 "A"부위에 설치된다.

즉, 일측(도면상 좌측)에 적층된 분기관(110)들은 차단판의 설치로 인해, 하부로부터 상부로 갈수록 폐쇄-개방-폐쇄의 유로를 형성하며, 타측에 적층된 분기관(110)들은 하부로부터 상부로 갈수록 개방-폐쇄-개방의 유로를 형성하게 되는 것이다.

한편, 차단판(130)에는 도 4에 도시된 바와 같이 오리피스 홀(131)이 형성된다.

오리피스 홀(131)은, 전기분해 과정에서 해수로부터 발생한 수소가 주관(120)의 전극을 거치지 않고 상부에 이웃하는 분기관(110)으로 바로 배출될 수 있도록 한 통로이다.

즉, 오리피스 홀(131)이 형성됨으로써, 수소는 전극이 설치된 주관(120)으로 유송되지 않기 때문에, 수소의 접촉으로 인해 야기될 수 있는 전극에 대한 성능 저하가 발생하지 않게 되는 것이다.

한편, 분기관(110) 중, 맨 상부에 배치된 분기관(110)에는 배출관(140)이 설치되며, 상기 배출관(140)을 통해 수소가 최종적으로 배출된다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 전해조 내에서의 유체 흐름에 대하여 첨부된 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.

일측(도면상 좌측)의 유입구(100a)를 통해 유입된 해수는 주관(120)으로 유송되며, 상기 해수는 주관(120)에 설치된 전극을 거치면서 전기분해가 이루어진다.

이때, 전기분해된 해수로부터 차아염소산이 생성되며, 또한, 전기분해 과정에서 수소가 발생하게 된다

이후, 전기분해된 전해수는 타측(도면상 좌측)의 분기관(110a)을 통해 상부에 이웃하는 분기관(110b)으로 유송되되, 이 분기관(110b) 상방으로의 유로는 차단판(130)에 의해 폐쇄되어 있으므로, 상기 전해수는 일측 방향의 분기관(110c)을 향해 변환되어 유송된다.

이때, 유체의 흐름이 타측에서 일측으로 변환되는 과정에서, 기체인 수소는 기액분리되면서 차단판(130)에 형성된 오리피스 홀(131)을 통해 상부에 이웃하고 있는 분기관(110e)으로 바로 배출된다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 수소는 전해수와 함께 주관(120)으로 유송되는 것이 아니라, 상부의 분기관(110e)으로 바로 배출되는 것이다.

한편, 타측에서 일측으로 유송된 전해수는 주관(120)을 통해 유송되면서 전극에 의해 전기분해가 재차 이루어진다.

이때, 수소가 또 발생이 되며, 수소와 함께 전해수는 상부에 이웃하는 분기관(110d)으로 유송되되, 이 분기관(110d) 상방으로의 유로 역시 차단판(130)에 의해 폐쇄되어 있으므로, 전해수는 주관(120)을 통해 타측의 분기관(110e)으로 유송된다.

이때, 상기 수소 역시, 전해수를 따라 주관(120)으로 유송되는 것이 아니라, 차단판(130)에 형성된 오리피스 홀(131)을 통해 상부에 이웃하고 있는 분기관(110g)으로 바로 배출된 후, 분기관(110g)에 설치된 배출관(140)을 통해 가스분리기(미도시)로 배출된다.

한편, 주관(120)을 통해 일측의 분기관(110d)에서 타측의 분기관(110e)으로 유송된 전해수는 하부에 이웃하는 분기관(110b)으로부터 배출된 수소와 함께 상부의 분기관(110f)으로 유송된 후, 일측의 분기관(110g)을 향해 주관(120)을 통해 유송된 후 배출구(100b)를 통해 배출된다.

이때, 분기관(110f)에 유송된 수소는 주관을 따라 일측의 분기관(110g)로 유송되지 않고, 분기관(110f)에 설치된 배출관(140)을 통해 외부로 배출된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 직렬로 적층된 유송배관(100)으로 이루어진 전해조는, 유체가 하부로부터 상부로 지그재그로 유송되어 배출되도록 한 구성임을 알 수 있다.

이에 따라, 유속이 저하되지 않고 일정한 유속을 유지하면서 배출되기 때문에, 배관 및 전극 등에 스케일이 발생하지 않는 기술적 특징이 있다.

또한, 유체의 흐름을 지그재그로 변환시키기 위한 일측과 타측의 분기관(110)에는 각각 상부로 번갈아가며 분기관(110)의 밀착된 부위에 차단판(130)이 설치되되, 상기 차단판(130)은 일측과 타측에 배치된 분기관(110)에 서로 엇갈리게 설치되며, 각각의 차단판(130)에는 오리피스 홀(131)이 형성된 것을 기술적 특징으로 한다.

즉, 이와 같은 구성에 의해 전기분해 과정에서 발생된 수소는 유체와 함께 주관(120)을 따라 지그재그로 유송되는 것이 아니라, 상기 주관(120)을 거치지 않고 오리피스 홀(131)을 통해 상부로 바로 배출될 수 있다.

따라서, 주관(120)에 설치된 전극은 수소와의 접촉이 최소화됨으로써, 전극에 수소가 막을 형성하는 일이 최소화 되어 전극에 대한 성능이 떨어지거나 전압 상승으로 인한 에너지 소모가 증가되는 일이 발생하지 않는 기술적 특징이 있다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시예를 통해, 유송배관이 일렬로 적층된 상태를 예로 하여 설명하였으나, 유송배관의 배열이 상,하는 물론이고 전,후 방향으로도 배열될 수 있다.

이를 본 발명의 다른 실시예로 제시하며, 첨부된 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.

설명하기에 앞서 본 발명의 바람직한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 부호를 병기하며 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 유송배관(100)은 상,하 적층 및 전,후로 배열된다.

이때, 유송배관(100)은 분기관(150)과 주관(120)으로 구성된다.

분기관(150)은 유체의 방향 전환을 위한 유로를 형성하며, 유송배관(100)의 일측과 타측에 각각 설치된다.

이때, 분기관(150)은 바람직한 실시예와는 다르게, 3방향의 유로를 형성한다.

즉, 유송배관(100)의 일측과 타측 및 상,하 방향의 2방향 유로를 형성하였던 바람직한 실시예와는 달리, 전,후 방향 유로를 더 갖는 3방향 유로를 형성하는 것이다.

이에 따라, 유송배관(100)의 배열은, 일측과 타측, 상,하 방향 그리고 전,후 방향으로 배열될 수 있게 된다.

그리고, 주관(120)은 일측과 타측의 분기관(150)을 연결하며, 주관(120)의 내부에는 전극이 설치된다.

이와 같이 구성된 전해조 역시, 일방향의 유로가 형성되는 직렬의 구성이다.

즉, 일측의 하부와 상부에 각각 유입구(100a) 및 배출구(100b)가 형성되며, 유입구(100a)로부터 배출구(100b)에 이르기까지 일방향의 유로가 형성될 수 있도록 분기관(150) 사이에는 차단판(130)이 설치된다.

이때, 유체의 흐름 방향은, 유입구(100a)가 하부에 형성되어 있으므로, 전해조의 하부에서 상부로 이루어진다.

이에 따라, 유체가 하부에 배치된 분기관(150) 및 주관(120)을 흐르는 동안에는 유체가 상부로 유송되지 못하도록 차단판(130)이 설치되는데, 설명의 이해를 돕기 위한 도 6에서는 "B"부위에만 차단판(130)이 설치된다.

이때, 차단판(130)에는 오리피스 홀(131)이 형성되며, 오리피스 홀(131)은 상부에 이웃하는 분기관(150)과 통하게 형성된다.

그리고, 맨 상부에 배치된 분기관(150)에는 최종적인 수소 배출을 위한 배출관(140)이 형성된다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 다른 실시예에 따른 전해조의 유체 흐름에 대하여 설명하도록 한다.

일측의 유입구(100a)를 통해 유입된 해수는 주관(120)으로 유송되며, 상기 해수는 주관(120)에 설치된 전극을 거치면서 전기분해가 이루어진 후 타측의 분기관(150a)에 유송된다.

이때, 전기분해된 해수로부터 차아염소산이 생성되며, 또한, 전기분해 과정에서 수소가 발생하게 된다

이후, 전기분해된 전해수는, 차단판(130)에 의해 상방으로의 유로가 폐쇄되어 있기 때문에, 후방의 분기관(150b)으로 유송된다.

이때, 유체의 흐름이 전방에서 후방으로 변환되는 과정에서, 기체인 수소는 기액분리되면서 차단판(130)에 형성된 오리피스 홀(131)을 통해 상부에 이웃하고 있는 분기관(150f)으로 바로 배출된다.

이후, 상기 수소는 배출관(140)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 후방의 분기관(150b)으로 유송된 전해수는 주관(120)을 따라 일측의 분기관(150c)으로 유송이 되며, 이때, 전기분해가 재차 이루어지면서 수소를 발생하게 된다.

이후, 전해수와 수소는 상부의 분기관(150d)으로 유송되며, 수소는 배출관(140)을 통해 배출되며, 전해수는 다시 주관(120)을 따라 타측의 분기관(150e)으로 유송된다.

그리고, 타측으로 유송된 전해수는 전방의 분기관(150f)으로 유송된 후, 방향전환을 하여 일측의 분기관(150g) 및 배출구(100b)를 통해 외부로 배출된다.

즉, 이와 같은 구성에 의해 본 발명의 다른 실시예 역시, 전기분해 과정에서 발생된 수소는 유체와 함께 주관(120)을 따라 유송되는 것이 아니라, 주관(120)을 거치지 않고 오리피스 홀(131)을 통해 상부로 바로 배출될 수 있다.

따라서, 주관(120)에 설치된 전극은 수소와의 접촉이 최소화됨으로써, 전극에 수소가 막을 형성하는 일이 최소화 되어 전극에 대한 성능이 떨어지거나 전압 상승으로 인한 에너지 소모가 증가되는 일이 발생하지 않는 기술적 특징이 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 유송배관 100a : 유입구
100b : 배출구 110(110a~110g) : 분기관
120 : 주관 130 : 차단판
131 : 오리피스 홀 140 : 배출관
150(150a~150g) : 분기관

Claims (3)

1. 일측의 하부와 상부에는 각각 유입구 및 배출구가 형성되며, 일방향으로의 지그재그 유로가 형성되도록 적층된 직렬의 유송배관;
   상기 유송배관의 내부에 설치되며, 유송배관 내로 유송되는 발라스트수에 전기 반응시키는 전극:을 포함하여 구성된 전기분해장지의 전해조 구조에 있어서,
   적층된 유송배관의 일단부와 타단부는 상,하로 번갈아가며 폐쇄되되, 폐쇄된 부위에는 상부에 이웃하는 유송배관과 통하는 오리피스 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 전기분해장치의 전해조 구조.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유송배관은,
   일측과 타측에 각각 대향된 상태로 적층된 분기관과, 상기 분기관 사이를 연결하는 주관(主管)을 포함하되,
   상부와 이웃하는 분기관 사이에는 오리피스홀이 형성된 차단판이 개재되되,
   상기 차단판은 일측과 타측의 분기관에 엇갈리게 개재된 것을 특징으로 하는 전기분해장치의 전해조 구조.
3. 일측의 하부와 상부에는 각각 유입구 및 배출구가 형성되며, 일방향으로의 유로를 형성하되 상,하 적층 및 전,후로 배열된 직렬의 유송배관;
   상기 유송배관의 내부에 설치되며, 유송배관 내로 유송되는 발라스트수에 전기 반응시키는 전극:을 포함하여 구성된 전기분해장지의 전해조 구조에 있어서,
   상기 유송배관은,
   일측과 타측에 각각 3방향 유로를 형성하는 분기관과, 서로 대향된 분기관을 연결하는 주관을 포함하되,
   상기 적층된 분기관 사이에는, 유입구로부터 배출구까지 일방향으로의 유로가 형성될 수 있도록 차단판이 설치되고, 상기 차단판에는 오리피스 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 전기분해장치의 전해조 구조.
   
   

Images