KR20190025435A - Electrolytic cell - Google Patents

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KR20190025435A
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Abstract

The present invention relates to an electrolytic bath capable of forming uniform flow of an internal electrolyte. In addition, the electrolytic bath of the present invention comprises: an electrode assembly in which an electrode plate and a separator are stacked; and a supply unit formed at a lower end of the electrode assembly and supplying the electrolyte to the electrode assembly. The supply unit comprises: an input passage into which the electrolyte is injected into an open end portion and having the other end closed; primary dispensing holes formed by punching a plurality of holes outside the input passage and discharging the electrolyte; and a chamber unit into which the input passage is inserted so that the primary dispensing holes are located inside and supplying the electrolyte into the electrode assembly, wherein the electrolyte introduced into the first dispensing holes is supplied through a plurality of secondary dispensing holes punched on an upper portion.

Description

전해조{ELECTROLYTIC CELL}ELECTROLYTIC CELL

본 발명은 전해조에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 내부 전해액의 균일한 유동 형성을 할 수 있는 전해조에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic cell, and more particularly, to an electrolytic cell capable of forming a uniform flow of an internal electrolytic solution.

일반적으로 음극, 분리막, 양극이 접합된 전극조립체의 전기화학반응을 통해 가성소다와 염소가스를 생산하는 전해조는 100개 이상의 단위 전지로 이루어진다.Generally, an electrolytic cell that produces caustic soda and chlorine gas through an electrochemical reaction of an electrode assembly having a cathode, a separator and an anode bonded together is composed of more than 100 unit cells.

전해조의 전기 분해와 관련한 주요 에너지 손실 요인으로는 양극과 음극 사이의 넓은 간격, 전극의 낮은 활성 표면적, 전극간 이온 흐름에 대한 저항 및 비효율적인 전해조 구조 등을 들 수 있다.Major energy losses associated with electrolysis of electrolyzers include wide spacing between the anode and cathode, low active surface area of the electrode, resistance to ionic flow between the electrodes, and inefficient electrolytic cell structures.

분리막으로 격리되어 있는 양극과 음극 사이의 간격은 이온 전도에 필요한 전기 에너지에 비례한다. 양극과 음극 사이를 간격을 줄이고, 내부 저항을 최소화해야 에너지 손실을 줄일 수 있으며, 또한 전극의 단위 부피당 표면적이 높아야 가스 발생 효율을 증가시킬 수 있고, 아울러 전해조를 소형화할 수 있다.The distance between the anode and the cathode, which is isolated by the membrane, is proportional to the electrical energy required for ion conduction. The energy loss can be reduced by reducing the interval between the anode and the cathode and by minimizing the internal resistance. Also, since the surface area per unit volume of the electrode is high, the gas generating efficiency can be increased and the electrolytic cell can be downsized.

전기 분해 과정에서의 전류는 전해액 및 분리막을 통과하여 하나의 극성을 갖는 전극으로부터 인접한 반대 극성을 갖는 전극으로 흐르며, 따라서 전극간 전기적 전하를 갖는 이온 흐름이 쉽게 일어날수록 에너지 손실이 작아진다. The electric current in the electrolysis process flows from the electrode having one polarity to the electrode having the opposite polarity through the electrolyte and the separation membrane, and thus the energy loss becomes smaller as the ion flow with the electric charge between the electrodes becomes easier.

이러한 전극간의 전류의 흐름은 전해액이 수소 가스와 산소 가스로 분해되기 때문에 일어난다.The flow of current between these electrodes occurs because the electrolyte is decomposed into hydrogen gas and oxygen gas.

일반적으로 전해액은 전해액 투입로에 형성된 복수 개의 유로(약 20개)를 통해 전극조립체로 공급되는데 전해액 투입로에서 전해액이 유입되는 방향의 가장 가까운 위치의 유로에서 전해액이 유입되는 방향의 가장 먼 위치의 유입로로 갈수록 유압이 약해져서 유로를 통해 전극조립체로 공급되는 전해액은 불균일한 유량으로 분배가 이루어지는 문제점이 있었다.Generally, the electrolyte solution is supplied to the electrode assembly through a plurality of flow paths (about 20) formed in the electrolyte injection path. The electrolyte solution is supplied to the electrode assembly at the position farthest from the flow path nearest to the flow direction of the electrolyte solution, The oil pressure becomes weaker toward the inlet path and the electrolyte solution supplied to the electrode assembly through the flow path is distributed at a nonuniform flow rate.

이러한 불균일한 유량에 의한 전해액 분배는 전극조립체 내부에서의 불안정한 전기화학반응의 원인이 되어 전력원 상승에 의한 비용 증가의 문제점이 되었다. 또한, 제품 수명을 단축시킴에 따른 유지보수비용 상승의 문제점이 있었다. This uneven distribution of the electrolyte causes an unstable electrochemical reaction inside the electrode assembly, which causes a problem of an increase in cost due to an increase in the power source. In addition, there has been a problem in that the maintenance cost is increased due to shortening the life of the product.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 전극조립체로 공급되는 전해액의 유량을 균일화할 수 있는 전해조를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an electrolytic cell capable of uniformizing a flow rate of an electrolytic solution supplied to an electrode assembly.

본 발명의 일 실시예에 따른 전해조는 전극판과 분리막이 적층된 전극조립체, 상기 전극조립체의 하단에 형성되고 상기 전극조립체에 전해액을 공급하는 공급부를 포함하고, 상기 공급부는 개구된 일단부로 상기 전해액이 투입되고 타단부는 막힌 투입로, 상기 투입로의 외부에 복수 개로 천공되어 전해액을 분출하는 1차 분배홀 및 상기 1차 분배홀을 내부에 위치하도록 상기 투입로를 내부로 삽입하고 상부에 복수 개의 2차 분배홀이 천공되어 상기 1차 분배홀을 통해 내부로 유입된 상기 전해액을 상기 전극조립체에 공급하는 챔버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An electrolytic cell according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly in which an electrode plate and a separator are stacked, a supply unit formed at a lower end of the electrode assembly and supplying the electrolyte solution to the electrode assembly, And the other end of which is plugged, a first distribution hole for piercing a plurality of outlets into the outside of the introduction path to discharge the electrolyte solution, and a second distribution hole for inserting the introduction path into the first distribution hole, And a chamber part for supplying the electrolyte solution, which is introduced into the first distribution hole through the second distribution hole, through the first distribution hole to the electrode assembly.

상기 2차 분배홀은 상기 1차 분배홀과 대응하는 위치에 형성될 수 있다.The secondary distribution hole may be formed at a position corresponding to the primary distribution hole.

상기 2차 분배홀은 상기 1차 분배홀의 반대 방향에 형성될 수 있다.The secondary distribution hole may be formed in a direction opposite to the primary distribution hole.

상기 투입로의 개구된 일단부는 상기 챔버부를 관통하여 외부로 연장될 수 있다.The open end of the charging passage may extend outwardly through the chamber portion.

상기 투입로에 의해 관통된 상기 챔버부의 관통홀은 실링될 수 있다.The through-hole of the chamber portion penetrated by the introduction passage can be sealed.

상기 챔버부의 내부는 상기 1차 분배홀을 통해 분출된 상기 전해액에 의해 채워질 수 있다.The inside of the chamber portion may be filled with the electrolyte ejected through the primary distribution hole.

상기 챔버부의 내부에 상기 1차 분배홀을 통해 분출된 상기 전해액이 채워진 후 상기 2차 분배홀을 통해 상기 전극조립체로 상기 전해액이 공급될 수 있다.The electrolyte solution may be supplied to the electrode assembly through the secondary distribution hole after the electrolyte solution injected through the primary distribution hole is filled in the chamber part.

상기 1차 분배홀과 상기 2차 분배홀의 개수는 상기 전극조립체에 상기 전해액이 균등하게 공급되도록 상기 전극조립체에 절곡되게 형성된 복수 개의 절곡부의 개수에 대응하게 형성될 수 있다.The number of the primary distribution holes and the secondary distribution holes may correspond to the number of the plurality of bending portions formed in the electrode assembly to be bent so that the electrolyte solution is uniformly supplied to the electrode assembly.

상기 1차 분배홀은 상기 투입로의 하부에 수직 방향으로 형성될 수 있다.The primary distribution hole may be formed in a vertical direction at a lower portion of the charging path.

상기 2차 분배홀은 상기 챔버부의 상부에 수직 방향으로 형성될 수 있다.The secondary distribution hole may be formed in a vertical direction on the upper portion of the chamber portion.

상기 전극조립체의 상단에 형성되고 상기 전극조립체에서 발생되는 가스를 배출하는 배출부를 더 포함할 수 있다.And a discharge unit formed at an upper end of the electrode assembly and discharging gas generated from the electrode assembly.

본 발명에 따르면, 전극조립체에 전해액의 유량을 균일하게 공급하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that the flow rate of the electrolytic solution is uniformly supplied to the electrode assembly.

본 발명에 따르면, 전해조 내부 전해액의 유동을 안정화하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of stabilizing the flow of electrolytic solution in the electrolytic bath.

본 발명에 따르면, 전력원을 절감하여 비용을 줄이는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing the power source and reducing the cost.

본 발명에 따르면, 제품 수명을 연장하여 유지보수비용을 절감하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of extending the service life of the product and reducing the maintenance cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에서 전해조의 하부를 확대하여 주요부를 도시한 일부 사시도이다.
도 3은 종래의 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이다.FIG. 1 is a front view of an electrolytic cell according to an embodiment of the present invention. FIG.
Fig. 2 is a partial perspective view showing a main part of the electrolyzer in enlarged view in Fig. 1; Fig.
Fig. 3 is a schematic view showing a conventional electrolytic cell in a front view so that an inner main part can be seen.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an electrolytic cell according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It should be understood that there may be equivalents.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each element or a specific part constituting the element is exaggerated, omitted or schematically shown for convenience and clarity of description. Therefore, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the following description, it is to be understood that the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1에서 전해조의 하부를 확대하여 주요부를 도시한 일부 사시도이다.FIG. 1 is a front view of an electrolytic cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial perspective view of a main part of the electrolytic cell shown in FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조는 전극판과 분리막이 적층된 전극조립체(10), 상기 전극조립체(10)의 하단에 형성되고 상기 전극조립체(10)에 전해액을 공급하는 공급부(100)를 포함한다.1 and 2, an electrolyzer according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 10 in which an electrode plate and a separator are stacked, a lower electrode assembly 10 formed at the lower end of the electrode assembly 10, (Not shown).

그리고 상기 공급부(100)는 개구된 일단부로 상기 전해액이 투입되고 타단부는 막힌 투입로(110), 상기 투입로(110)의 외부에 복수 개로 천공되어 전해액을 분출하는 1차 분배홀(111) 및 상기 1차 분배홀(111)을 내부에 위치하도록 상기 투입로(110)를 내부로 삽입하고 상부에 복수 개의 2차 분배홀(121)이 천공되어 상기 1차 분배홀(111)을 통해 내부로 유입된 상기 전해액을 상기 전극조립체(10)에 공급하는 챔버부(120)를 포함한다.The supply unit 100 includes a first supply hole 110 through which the electrolyte is injected into the open end and a second end closed with a first distribution hole 111 through which a plurality of openings are formed outside the charge path 110 to discharge the electrolyte, And a plurality of secondary distribution holes 121 are formed in an upper portion of the insertion path 110 so as to be positioned inside the primary distribution hole 111. The secondary distribution holes 121 are formed in the upper portion of the main distribution hole 111, And a chamber part 120 for supplying the electrolyte solution introduced into the electrode assembly 10 to the electrode assembly 10.

전극조립체(10)의 전극판은 양극판 및 음극판으로 이루어질 수 있고, 분리막이 양극판 및 음극판의 사이에 접합되도록 양극판, 음극판 및 분리막이 교대로 접합될 수 있다.The electrode plate of the electrode assembly 10 may be composed of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and the positive electrode plate, the negative electrode plate and the separator may be alternately bonded such that the separating membrane is bonded between the positive electrode plate and the negative electrode plate.

공급부(100)의 투입로(110)는 외부로부터 전해액을 공급받기 위한 것으로 일단부는 개구되고, 챔버부(120)를 관통하여 외부로 연장 형성될 수 있다. The supply path 110 of the supply part 100 is for receiving an electrolytic solution from the outside. One end of the supply path 110 may be opened, and may extend through the chamber part 120 and extend outward.

그리고 챔버부(120)의 내부에 삽입된 투입로(110)의 타단부는 막아서 타단부로 전해액이 배출되지 못하도록 할 수 있다.The other end of the charging path 110 inserted into the chamber 120 may be blocked to prevent the electrolyte from being discharged to the other end.

또한, 투입로(110)는 챔버부(120)의 내부에 삽입된 둘레측 외부에 복수 개의 1차 분배홀(111)을 천공할 수 있다.In addition, the charging path 110 can bore a plurality of primary distribution holes 111 on the outer circumferential side inserted into the chamber part 120.

1차 분배홀(111)은 투입로(110)의 하부에 수직 방향으로 천공되어 1차 분배홀(111)을 통해 챔버부(120)로 투입된 전해액으로 챔버부(120) 내부를 채우도록 유도할 수 있다.The primary distribution hole 111 is vertically pierced in the lower portion of the charging path 110 to guide the chamber portion 120 to be filled with the electrolyte injected into the chamber portion 120 through the primary distribution hole 111 .

챔버부(120)는 투입로(110)에 의해 관통된 관통홀(123)을 실링(sealing)하여 투입로(110)를 통해 챔버부(120) 내부에 채워진 전해액이 외부로 누출되지 않도록 할 수 있다.The chamber part 120 may seal the through hole 123 penetrated by the charging path 110 to prevent the electrolyte solution filled in the chamber part 120 through the charging path 110 from leaking to the outside have.

챔버부(120)는 내부에 전해액을 채울 수 있는 공간이 형성되고, 내부 공간에 전해액이 채워지면 전극조립체(10)로 전해액을 분출하기 위해 상부에 복수 개의 2차 분배홀(121)이 천공될 수 있다.When the electrolyte is filled in the inner space, a plurality of secondary distribution holes 121 are formed in the upper part of the chamber part 120 in order to discharge the electrolyte solution into the electrode assembly 10 .

2차 분배홀(121)은 전극조립체(10)가 위치한 챔버부(120)의 상부에 천공되고 1차 분배홀(111)은 챔버부(120)의 하측을 향해 전해액을 분출하기 때문에 1차 분배홀(111)을 통해 챔버부(120) 내부로 공급된 전해액에 의해 챔버부(120)의 내부를 완전히 채운 후에 1차 분배홀(111)을 통해 계속해서 공급되는 전해액의 압력으로 2차 분배홀(121)로 전해액이 분출되어 전극조립체(10)에 공급될 수 있다.Since the secondary distribution hole 121 is drilled in the upper part of the chamber part 120 where the electrode assembly 10 is located and the primary distribution hole 111 ejects the electrolyte toward the lower side of the chamber part 120, After the inside of the chamber part 120 is completely filled with the electrolyte supplied into the chamber part 120 through the hole 111, the pressure of the electrolytic solution continuously supplied through the first distribution hole 111 causes the secondary distribution hole The electrolytic solution may be sprayed to the electrode assembly 10 and then supplied to the electrode assembly 10.

따라서 복수 개의 2차 분배홀(121)을 통해 전극조립체(10)로 공급되는 전해액의 유량은 각각의 2차 분배홀(121)에 균일할 수 있다.Accordingly, the flow rate of the electrolytic solution supplied to the electrode assembly 10 through the plurality of secondary distribution holes 121 can be uniform in each secondary distribution hole 121.

1차 분배홀(111)은 투입로(110)의 하부에 수직 방향으로 천공되고, 2차 분배홀(121)은 1차 분배홀(111)의 반대 방향인 챔버부(120)의 상부에 수직 방향으로 천공됨에 따라 1차 분배홀(111)로부터 공급되는 전해액이 2차 분배홀(121)로 직접 누출되는 것을 방지할 수 있다.The primary distribution hole 111 is vertically pierced in the lower portion of the charging path 110 and the secondary distribution hole 121 is vertically formed in the upper part of the chamber part 120 opposite to the primary distribution hole 111 It is possible to prevent the electrolytic solution supplied from the primary distribution hole 111 from leaking directly to the secondary distribution hole 121. [

2차 분배홀(121)은 1차 분배홀(111)과 대응하는 위치에 1차 분배홀(111)과 대응하는 숫자로 형성되어 1차 분배홀(111)로부터 공급되는 전해액이 챔버부(120) 내부에 채워진 후에 2차 분배홀(121)을 통해 전극조립체(10)로 공급되면서 병목현상 없이 원활하게 공급되도록 유도할 수 있다.The secondary distribution hole 121 is formed at a position corresponding to the primary distribution hole 111 and corresponding to the primary distribution hole 111 so that the electrolyte supplied from the primary distribution hole 111 flows into the chamber 120 And then supplied to the electrode assembly 10 through the secondary distribution hole 121 to be smoothly supplied without being bottlenecked.

1차 분배홀(111)과 2차 분배홀(121)의 개수는 전극조립체(10)의 전극판에 형성된 복수 개의 절곡부(11) 중에서 2차 분배홀(121)에 인접하는 절곡부(11)의 개수에 대응하게 형성되어 2차 분배홀(121)로부터 절곡부(11)로 전해액이 공급되게 할 수 있다.The number of the first distribution holes 111 and the number of the secondary distribution holes 121 is greater than the number of the bending portions 11 adjacent to the secondary distribution holes 121 among the plurality of bending portions 11 formed in the electrode plate of the electrode assembly 10. [ So that the electrolytic solution can be supplied from the secondary distribution hole 121 to the bent portion 11.

전극조립체(10)의 상단에 배출부(20)가 형성되어 전극조립체(10) 내부에서 전기화학반응에 의해 발생하는 가스를 전극조립체(10)의 외부로 배출하게 할 수 있다.A discharge unit 20 is formed at an upper end of the electrode assembly 10 so that the gas generated by the electrochemical reaction inside the electrode assembly 10 can be discharged to the outside of the electrode assembly 10. [

투입로의 타단부를 개구하고 1차 분배홀 제거(비교예)Opening the other end of the injection path and removing the primary distribution hole (Comparative Example) 투입로의 타단부를 막고 1차 분배홀 형성(실시예)The other end of the charging path is closed and the primary distribution hole is formed (Example) 평균 유랑(kg/s)Average wander (kg / s) 0.01200.0120 0.01220.0122 유량 편차(kg/s)Flow rate deviation (kg / s) 0.00590.0059 0.00030.0003 유량 편차/평균 유량Flow Rate Deviation / Average Flow Rate 0.49170.4917 0.02460.0246

도 3은 종래의 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이다.Fig. 3 is a schematic view showing a conventional electrolytic cell in a front view so that an inner main part can be seen.

표 1과 같이, 도 3에 도시된 비교예의 투입로(110a)의 타단부를 개구하여 개구된 타단부를 통해 챔버부(120a)의 내부로 전해액을 공급하고 챔버부(120a)에 형성된 20개의 2차 분배홀(121a)에서 전극조립체(10a)로 전해액을 분출할 경우 전극조립체(10a)로 공급되는 전해액의 평균 유량은 0.0120kg/s이고 전해액의 유량 편차는 0.0059kg/s일 수 있다.As shown in Table 1, the other end of the charging path 110a of the comparative example shown in FIG. 3 was opened to supply the electrolytic solution into the chamber part 120a through the other opened end, and 20 When the electrolyte is ejected from the secondary distribution hole 121a to the electrode assembly 10a, the average flow rate of the electrolyte supplied to the electrode assembly 10a may be 0.0120 kg / s and the flow rate variation of the electrolyte may be 0.0059 kg / s.

이러한 비교예의 유량 편차를 평균 유량으로 나눈 평균 유량 대비 유량 편차가 0.4917 임을 알 수 있다.It can be seen that the deviation of the flow rate of this comparative example from the average flow rate divided by the average flow rate is 0.4917.

그리고 도 1에 도시된 일실시예와 같이 투입로(110)의 타단부를 막고 투입로(110)에 형성된 20개의 1차 분배홀(111)을 통해 챔버부(120)의 내부로 전해액을 공급하고 챔버부(120)에 형성된 20개의 2차 분배홀(121)에서 전극조립체(10)로 전해액을 분출할 경우 전극조립체(10)로 공급되는 전해액의 평균 유량은 0.0122kg/s이고 전해액의 유량 편차는 0.0003kg/s일 수 있다.1, the other end of the charging path 110 is closed and the electrolyte is supplied into the chamber part 120 through the 20 primary distribution holes 111 formed in the charging path 110. In addition, The average flow rate of the electrolytic solution supplied to the electrode assembly 10 is 0.0122 kg / s and the flow rate of the electrolytic solution when the electrolytic solution is sprayed from the 20 secondary distribution holes 121 formed in the chamber part 120 to the electrode assembly 10 The deviation may be 0.0003 kg / s.

이러한 일실시예의 유량 편차를 평균 유량으로 나눈 평균 유량 대비 유량 편차가 0.0246 임을 알 수 있고 비교예의 평균 유량 대비 유량 편차의 0.4917에 비해 실시예의 평균 유량 대비 유량 편차는 1/20 수준으로 감소됨을 알 수 있다.It can be seen that the flow rate variation with respect to the average flow rate divided by the average flow rate in this embodiment is 0.0246 and that the flow rate variation with respect to the average flow rate in the embodiment is reduced to 1/20 level as compared with 0.4917 of the flow rate variation with respect to the average flow rate in the comparative example have.

표 1의 실험과 같이 본 발명의 일실시예는 비교예에 비해 유량이 균일해졌음을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the embodiment of the present invention has a uniform flow rate as compared with the comparative example.

투입로의 타단부를 개구하고 1차 분배홀 제거(비교예)Opening the other end of the injection path and removing the primary distribution hole (Comparative Example) 투입로의 타단부를 막고 1차 분배홀 형성(실시예)The other end of the charging path is closed and the primary distribution hole is formed (Example) 높이 aHeight a avgavg 0.01340.0134 0.01050.0105 stdstd 0.01850.0185 0.00960.0096 std/avgstd / avg 1.38061.3806 0.91430.9143 높이 bHeight b avgavg 0.00440.0044 0.00400.0040 stdstd 0.00410.0041 0.00270.0027 std/avgstd / avg 0.93180.9318 0.67500.6750 높이 cHeight c avgavg 0.00440.0044 0.00400.0040 stdstd 0.00410.0041 0.00270.0027 std/avgstd / avg 0.93180.9318 0.67500.6750 높이 dHeight d avgavg 0.00430.0043 0.00400.0040 stdstd 0.00440.0044 0.00270.0027 std/avgstd / avg 1.02331.0233 0.67500.6750

표 2과 같이, 도 3에 도시된 비교예의 투입로(110a)의 타단부를 개구하여 개구된 타단부를 통해 챔버부(120a)의 내부로 전해액을 공급하고 챔버부(120a)에 형성된 20개의 2차 분배홀(121a)에서 전극조립체(10a)로 전해액을 분출할 경우 전극조립체(10a)의 a 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0134이고 유속 편차(std)는 0.0185일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 1.3806일 수 있다. As shown in Table 2, the other end of the charging path 110a of the comparative example shown in FIG. 3 was opened and the electrolytic solution was supplied into the chamber part 120a through the other open end, When the electrolyte is ejected from the secondary distribution hole 121a to the electrode assembly 10a, the average flow velocity avg of the electrolyte generated at the height a of the electrode assembly 10a may be 0.0134 and the flow velocity deviation std may be 0.0185 The deviation in average flow rate (std / avg) may be 1.3806.

그리고 전극조립체(10a)의 b 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0044이고 유속 편차(std)는 0.0041일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.9318일 수 있다. The average flow velocity avg of the electrolyte generated at the b height of the electrode assembly 10a may be 0.0044, the flow velocity deviation std may be 0.0041, and the average flow velocity difference std / avg may be 0.9318.

그리고 전극조립체(10a)의 c 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0044이고 유속 편차(std)는 0.0041일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.9318일 수 있다.The average flow velocity avg of the electrolyte generated at the height c of the electrode assembly 10a may be 0.0044, the flow velocity deviation std may be 0.0041, and the average flow velocity difference std / avg may be 0.9318.

그리고 전극조립체(10a)의 d 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0043이고 유속 편차(std)는 0.0044일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 1.0233일 수 있다.The average flow velocity avg of the electrolyte generated at the d-height of the electrode assembly 10a may be 0.0043, the flow velocity difference std may be 0.0044, and the average flow velocity difference std / avg may be 1.0233.

도 1에 도시된 일실시예의 투입로(110)의 타단부를 막고 투입로(110)에 형성된 20개의 1차 분배홀(111)을 통해 챔버부(120)의 내부로 전해액을 공급하고 챔버부(120)에 형성된 20개의 2차 분배홀(121)에서 전극조립체(10)로 전해액을 분출할 경우 전극조립체(10)의 a 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0105이고 유속 편차(std)는 0.0096일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.9135일 수 있다. The other end of the charging path 110 of the embodiment shown in FIG. 1 is closed and the electrolytic solution is supplied into the chamber part 120 through the 20 primary distribution holes 111 formed in the charging path 110, The average flow velocity avg of the electrolyte generated at the height a of the electrode assembly 10 is 0.0105 when the electrolyte is ejected from the 20 secondary distribution holes 121 formed in the electrode assembly 10 to the electrode assembly 10, std) may be 0.0096 and the average flow rate deviation (std / avg) may be 0.9135.

그리고 전극조립체(10)의 b 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0040이고 유속 편차(std)는 0.0027일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.6735일 수 있다. The average flow velocity avg of the electrolyte generated at the b height of the electrode assembly 10 may be 0.0040, the flow velocity deviation std may be 0.0027, and the average flow velocity difference std / avg may be 0.6735.

그리고 전극조립체(10)의 c 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0040이고 유속 편차(std)는 0.0027일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.6833일 수 있다.The average flow rate avg of the electrolytic solution generated at the height c of the electrode assembly 10 may be 0.0040, the flow velocity deviation std may be 0.0027, and the average flow velocity difference std / avg may be 0.6833.

그리고 전극조립체(10a)의 d 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0040이고 유속 편차(std)는 0.0027일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.6716일 수 있다.The average flow velocity avg of the electrolyte generated at the d-height of the electrode assembly 10a may be 0.0040, the flow velocity difference std may be 0.0027, and the average flow velocity difference std / avg may be 0.6716.

표 2의 실험과 같이 본 발명의 일실시예는 비교예에 비해 전극조립체(10)의 각 높이(a, b, c, d)에서 평균 유속 대비 편차(std/avg)가 감소되어 전해액의 균일한 유동이 형성됨을 알 수 있다.As shown in Table 2, according to an embodiment of the present invention, the deviation (std / avg) of the average flow rate (a, b, c, and d) of the electrode assembly 10 is reduced compared to the comparative example, A flow is formed.

즉, 본 발명의 일실시예는 비교예에 비해 전극조립체에 공급되는 전해액의 유량이 균일하고 전극조립체 내부 전해액의 균일한 유동이 형성됨에 따라 전극조립체 내부에서 지속적인 전기화학반응이 일어나 전력원 절감 효과가 있을 수 있다.That is, according to one embodiment of the present invention, as compared with the comparative example, since the flow rate of the electrolyte solution supplied to the electrode assembly is uniform and the uniform flow of the electrolyte solution in the electrode assembly is formed, continuous electrochemical reaction occurs in the electrode assembly, .

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전극조립체에 전해액의 유량을 균일하게 공급하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, there is an effect that the flow rate of the electrolytic solution is uniformly supplied to the electrode assembly.

본 발명에 따르면, 전해조 내부 전해액의 유동을 안정화하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of stabilizing the flow of electrolytic solution in the electrolytic bath.

본 발명에 따르면, 전력원을 절감하여 비용을 줄이는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing the power source and reducing the cost.

본 발명에 따르면, 제품 수명을 연장하여 유지보수비용을 절감하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of extending the service life of the product and reducing the maintenance cost.

이상과 같이 본 발명에 따른 전해조를 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 실시가 가능하다.As described above, the electrolytic cell according to the present invention has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, Various embodiments are possible.

10: 전극조립체
11: 절곡부
20: 배출부
100: 공급부
110: 투입로
111: 1차 분배홀
120: 챔버부
121: 2차 분배홀
123: 관통홀10: electrode assembly
11:
20:
100:
110: input path
111: Primary distribution hall
120: chamber part
121: Secondary distribution hole
123: Through hole

Claims (11)

전극판과 분리막이 적층된 전극조립체(10);
상기 전극조립체(10)의 하단에 형성되고 상기 전극조립체(10)에 전해액을 공급하는 공급부(100); 를 포함하고,
상기 공급부(100)는,
개구된 일단부로 상기 전해액이 투입되고 타단부는 막힌 투입로(110);
상기 투입로(110)의 외부에 복수 개로 천공되어 전해액을 분출하는 1차 분배홀(111); 및
상기 1차 분배홀(111)을 내부에 위치하도록 상기 투입로(110)를 내부로 삽입하고 상부에 복수 개의 2차 분배홀(121)이 천공되어 상기 1차 분배홀(111)을 통해 내부로 유입된 상기 전해액을 상기 전극조립체(10)에 공급하는 챔버부(120); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해조.An electrode assembly (10) in which an electrode plate and a separator are laminated;
A supply unit 100 formed at a lower end of the electrode assembly 10 and supplying an electrolyte solution to the electrode assembly 10; Lt; / RTI >
The supply unit 100 includes:
An inlet line 110 into which the electrolyte solution is injected into the opened one end portion and the other end portion is closed;
A primary distribution hole (111) formed in the outer side of the charging path (110) to discharge the electrolyte solution; And
The injection path 110 is inserted into the first distribution hole 111 and a plurality of secondary distribution holes 121 are formed in the upper part of the introduction path 110 so as to pass through the primary distribution hole 111, A chamber part 120 for supplying the introduced electrolyte solution to the electrode assembly 10; ≪ / RTI > 청구항 1에 있어서,
상기 2차 분배홀(121)은 상기 1차 분배홀(111)과 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.The method according to claim 1,
Wherein the secondary distribution hole (121) is formed at a position corresponding to the primary distribution hole (111). 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 2차 분배홀(121)은 상기 1차 분배홀(111)의 반대 방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the secondary distribution hole (121) is formed in a direction opposite to the primary distribution hole (111). 청구항 1에 있어서,
상기 투입로(110)의 개구된 일단부는 상기 챔버부(120)를 관통하여 외부로 연장되는 것을 특징으로 하는 전해조.The method according to claim 1,
And an open end of the charging passage (110) extends outwardly through the chamber part (120). 청구항 4에 있어서,
상기 투입로(110)에 의해 관통된 상기 챔버부(120)의 관통홀(123)은 실링(sealing)되는 것을 특징으로 하는 전해조.The method of claim 4,
Wherein the through hole (123) of the chamber part (120) penetrated by the charging path (110) is sealed. 청구항 1에 있어서,
상기 챔버(120)부의 내부는 상기 1차 분배홀(111)을 통해 분출된 상기 전해액에 의해 채워지는 것을 특징으로 하는 전해조.The method according to claim 1,
Wherein an interior of the chamber (120) is filled with the electrolytic solution ejected through the primary distribution hole (111). 청구항 6에 있어서,
상기 챔버부(120)의 내부에 상기 1차 분배홀(111)을 통해 분출된 상기 전해액이 채워진 후 상기 2차 분배홀(121)을 통해 상기 전극조립체(10)로 상기 전해액이 공급되는 것을 특징으로 하는 전해조.The method of claim 6,
The electrolytic solution injected through the first distribution hole 111 is filled in the chamber part 120 and then the electrolytic solution is supplied to the electrode assembly 10 through the secondary distribution hole 121 . 청구항 1에 있어서,
상기 1차 분배홀(111)과 상기 2차 분배홀(121)의 개수는 상기 전극조립체(10)에 상기 전해액이 균등하게 공급되도록 상기 전극조립체에 절곡되게 형성된 복수 개의 절곡부의 개수에 대응하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조. The method according to claim 1,
The number of the first distribution holes 111 and the number of the secondary distribution holes 121 are formed to correspond to the number of the plurality of bending portions formed to be bent in the electrode assembly so that the electrolyte solution is uniformly supplied to the electrode assembly 10 . 청구항 1에 있어서,
상기 1차 분배홀(111)은 상기 투입로(110)의 하부에 수직 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.The method according to claim 1,
Wherein the primary distribution hole (111) is formed in a vertical direction in a lower portion of the charging passage (110). 청구항 1에 있어서,
상기 2차 분배홀(121)은 상기 챔버부(120)의 상부에 수직 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.The method according to claim 1,
Wherein the secondary distribution hole (121) is formed in a vertical direction on the upper part of the chamber part (120). 청구항 1에 있어서,
상기 전극조립체(10)의 상단에 형성되고 상기 전극조립체(10)에서 발생되는 가스를 배출하는 배출부(20); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전해조.The method according to claim 1,
A discharge unit 20 formed at an upper end of the electrode assembly 10 and discharging gas generated from the electrode assembly 10; Further comprising an electrolytic bath.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114606524A (en) * 2022-03-23 2022-06-10 扬州乐道能源科技有限公司 Hydrogen production electrolytic tank capable of optimizing electrolyte distribution and distribution method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990088136A (en) * 1998-05-11 1999-12-27 미나미 다케시 Ion exchange membrane electrolyzer
KR100822693B1 (en) * 2007-05-16 2008-04-17 주식회사 에너지마스타 A ratio controling apparatus of generating oxygen/hydrogen mixed gas
JP2013538680A (en) * 2010-08-19 2013-10-17 エルジー・ケム・リミテッド Fluid supply apparatus, thin plate cleaning system using the same, and method thereof
KR20150134570A (en) * 2014-05-22 2015-12-02 이명재 Oxyhydrogen gas generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990088136A (en) * 1998-05-11 1999-12-27 미나미 다케시 Ion exchange membrane electrolyzer
KR100822693B1 (en) * 2007-05-16 2008-04-17 주식회사 에너지마스타 A ratio controling apparatus of generating oxygen/hydrogen mixed gas
JP2013538680A (en) * 2010-08-19 2013-10-17 エルジー・ケム・リミテッド Fluid supply apparatus, thin plate cleaning system using the same, and method thereof
KR20150134570A (en) * 2014-05-22 2015-12-02 이명재 Oxyhydrogen gas generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114606524A (en) * 2022-03-23 2022-06-10 扬州乐道能源科技有限公司 Hydrogen production electrolytic tank capable of optimizing electrolyte distribution and distribution method

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