KR20210060188A - 전해 세척기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전해 세척기에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 피세척물의 다양한 형상, 크기에 관계 없이 피세척물을 효율적으로 세정할 수 있는 전해 세척기에 관한 것이다.

Description

전해 세척기{Electrolysis cleaner}
본 발명은 전해 세척기에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 피세척물의 다양한 형상, 크기, 개수에 관계없이 피세척물을 효율적으로 세정할 수 있는 전해 세척기에 관한 것이다.
전해 세척기는 피세척물의 표면에 붙어 있는 이물질을 제거하기 위한 장치로서, 양극 전극과 음극 전극에 각각 인가된 전압에 의해서 양극에서 산소가 발생하고, 음극에서는 수소가스가 발생하면서, 발생된 수소가스를 통해서 피세척물에 붙어있는 이물질을 제거하는 방식의 세척장치이다.
이때, 피세척물은 세척 시 음극 전극에 전기적으로 연결되고 음극전극에 인가된 전압이 피세척물에도 인가되게 됨에 따라서 피세척물 표면에서 전해액의 전해가 발생되며, 이때 생성된 수소가스를 통해 피세척물에 붙어있는 이물질이 제거되기 때문에 피세척물과 음극과의 전기적 연결이 세척효율을 결정하는데 매우 중요하다. 또한, 세척효율은 양극 및 음극 대향 정도, 이로 인해 음극 또는 음극에 연결된 피세척물 표면에 얼마만큼의 음전하를 축적시킬 수 있는지, 그리고 피세척물의 표면의 전체적으로 음전하를 축적시킬 수 있는지에 따라서 현격히 달라질 수 있다.
따라서 세척효율을 향상시키기 위해서는 양극과 음극에 각각 인가되는 플러스 전압과 마이너스 전압을 최대로 활용해서 피세척물의 표면 전체적으로 음전하를 집중적으로 축적시킬 수 있도록 양극과 음극의 형상을 적절히 설계하고, 피세척물에 전계력이 집중되도록 양극과 음극을 배치하며, 피세척물과 음극과의 전기적 연결성을 향상시키는 것이 매우 중요하다.
그러나 종래의 전해 세척기의 양극 전극은 디스크 형태의 원형판 2개가 하나의 봉에 결합되어 있는 형상을 가지며, 이러한 양극 전극이 3 ~ 5개 구비되어 마이너스 전압이 인가되는 피세척물과 전계력을 형성시키도록 구성되었는데, 피세척물의 다양한 크기, 형상, 모양으로 인해서 피세척물과의 균일하고 광범위한 전계력을 형성하기가 용이하지 않은 문제가 있다. 더불어 종래의 양극 전극은 원형판 2개가 하나의 봉에 결합되어 있는 구조를 가지며, 이러한 구조의 전극 여러 개가 독립된 형태로 구비되기 때문에 양극전극을 설치, 교체 또는 피세척물의 크기에 따라서 양극전극의 높이를 조정할 때 각각의 전극을 개별적으로 설치, 교체 또는 높이조절해야 하는 어려움이 있어서 세척작업 시간이 과도하게 연장되고 공정효율이 좋지 않은 문제가 있다.
더불어 피세척물은 형상, 모양, 크기가 매우 다양하고, 특히 구형, 원뿔, 원기둥 형태의 피세척물의 경우 음극전극과 접촉면적이 적거나, 선접촉 또는 점접촉을 함에 따라서 음극전극에 인가된 전압이 피세척물에 온전히 인가되기 어렵고, 이로 인해 이물질을 제거할 수 있는 전계력이 현저히 감소하여 세척효율이 좋지 않은 문제가 있다.
공개특허공보 특1992-0012521호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 세척작업 시간이 단축되고, 피세척물의 크기, 개수, 형상에 관계없이 세척작업이 용이하며, 현저히 우수한 세척효율을 달성할 수 있는 전해 세척기를 제공하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 전해액이 채워진 세정조, 상부면에 피세척물이 위치하도록 소정의 면적을 갖는 판상형 전극을 포함하며 상기 세정조 하부 배치되는 음극전극, 및 제1전극판 일면에 다수 개의 제1돌출전극이 형성된 제1전극부와, 제2전극판 일면에 다수 개의 제2돌출전극이 형성된 제2전극부를 포함하며, 제1돌출전극과 제2돌출전극이 세정조 하부면을 향하도록 상기 제1전극부와 제2전극부는 소정의 간격을 두고 나란하게 이격 배치된 양극전극을 포함하는 전해 세척기를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1돌출전극과 제2돌출전극은 각각 독립적으로 소정의 두께를 갖는 원반형 전극일 수 있다.
또한, 상기 원반형 전극의 직경은 15 ~ 40㎜일 수 있다.
또한, 상기 제1전극부와 제2전극부는 각각 독립적으로 돌출전극이 형성된 전극판 일면의 반대면 중앙부에서 수직방향으로 일정 길이만큼 연장된 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1전극부 및 제2전극부는 각각 독립적으로 8 ~ 12개의 돌출전극을 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1전극부와 제2전극부 간의 이격거리는 8 ~ 15㎜일 수 있다.
또한, 상기 제1돌출전극 및 제2돌출전극은 원반형이며, 상기 제1전극부와 제2전극부 각각은 상기 음극전극과 형성하는 전계력의 집중을 위하여 원반형 돌출전극의 외주연과, 전극판의 외부면에 형성된 코팅층을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 코팅층은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 1: 0.5 ~ 0.7 부피비로 혼합되어 구현된 것일 수 있다.
또한, 상기 음극전극은 곡면을 갖는 피세척물의 상기 곡면과 적어도 2개의 접점 또는 접선을 형성하기 위하여 판상형 전극 상부에 배치된 파지 전극을 더 구비할 수 있다.
본 발명에 의한 전해 세척기는 전극의 교체시간이 짧고, 세척효율이 우수해세척작업 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 피세척물의 크기, 개수, 형상에 관계없이 세척작업이 용이하며, 음극 전압이 인가된 피세척물과 양극 전극 간에 향상된 전계력을 발현시킬 수 있음에 따라 뛰어난 세척효율을 달성할 수 있어서, 금형 등 각종 피세척물의 세척작업에 널리 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 구비되는 양극전극의 정면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 구비되는 양극 전극 중 제1전극판의 평면 모식도도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의해 구비되는 양극 전극의 평면 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의해 구비되는 음극 전극에 구형의 피세척물이 위치된 상태를 나타낸 단면모식도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 의해 구비되는 음극 전극에 구형의 피세척물이 위치된 상태를 나타낸 단면모식도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명에 따른 전해 세척기는 전해액이 채워진 세정조, 음극 전극, 양극전극 및 상기 세정조에 채워진 전해액을 포함한다.
상기 세정조는 피세척물을 내부에 위치시켜 세정작업이 이루어지도록 하는 통상의 세척장치에 구비되는 세정조일 수 있다. 상기 세정조의 수용용량, 크기, 구체적인 구조는 목적에 따라서 적절히 변경될 수 있으므로 본 발명은 이에 대해서 특별히 한정하지 않는다. 일예로 상기 세정조는 내부 수용공간의 가로길이가 32㎝, 세로길이가 53㎝, 높이가 25㎝일 수 있다.
또한, 상기 세정조에는 전해액이 구비되며, 상기 전해액은 양극전극과 음극전극에 각각 인가되는 플러스 전압, 마이너스 전압에 의해서 형성되는 전계력에 의해서 양극전극 쪽에는 산소가스를 발생시키며, 음극전극 쪽에 수소가스를 발생시킬 수 있는 전해액의 경우 제한 없이 사용될 수 있으며, 일 예로 수산화칼륨 수용액, 수산화나트륨 수용액일 수 있고, pH가 12 ~ 14일 수 있다.
또한, 상기 음극전극은 인가된 마이너스 전압에 의해서 수소가스를 발생시키는 전극이다. 상기 음극 전극은 표면상에 피세척물이 위치될 수 있도록 판상형의 전극을 포함한다. 또한, 세정조 상부방향에서 세정조 내부 바닥쪽을 향해 배치되는 양극 전극과 음극 전극 사이에 피세척물이 위치할 수 있도록 상기 음극 전극은 세정조 하부에 배치될 수 있다. 상기 음극전극은 도전성의 재질이면서 알칼리성의 전해액에 의해 침해받지 않는 재질의 경우 제한 없이 사용될 수 있으며, 일예로 스테인리스 강(SUS)일 수 있다.
한편, 피세척물은 세정조에 침지 및 인양을 용이하기 하기 위해서 바스켓에 수용되어 세정조 내부에 배치될 수 있는데, 별도의 음극전극을 구비하지 않고, 바스켓 자체가 음극전극 역할을 하도록 바스켓이 음극전극으로 가능한 재질, 일예로 스테인리스 강으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 바스켓의 형상은 상부가 개방되고, 측면부와 하부는 전해액이 바스켓 내부로 용이하게 이동할 수 있도록 일부가 개방된 형상일 수 있다.
한편, 피세척물이 바스켓에 배치될 경우 바스켓 하부면이 음극전극의 역할을 수행할 수 있는데, 바스켓 전체에 마이너스 전압이 인가될 경우 음전하가 피세척물에 온전히 축적되기 어려우므로 피세척물과 접하게 되는 하부면 전부 또는 일부를 제외하고 나머지 부분에는 코팅층을 구비할 수 있다. 이때 코팅층은 절연기능을 수행하고, 내알칼리성이 있는 재질의 경우 제한 없이 사용될 수 있는데, 일예로 폴리올레핀계 코팅층을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 1: 0.5 ~ 0.7 부피비로 혼합되어 구현된 코팅층을 사용할 수 있다. 만일 저밀도 폴리에틸렌 단독, 고밀도 폴리에틸렌 단독 또는 폴리프로필렌이나, 폴리이소부틸렌과 같은 코팅층을 사용하는 경우 알칼리 용액 내 코팅층의 내구성이 문제될 수 있다. 상기 내구성은 알칼리용액 내 코팅층의 침해일 수 있고, 다른 한편으로는 코팅층과 코팅층이 형성된 바스켓 표면 사이의 계면분리일 수 있다. 계면분리에 대해 구체적으로 설명하면, 코팅층이 형성된 바스켓 표면과의 계면에서 틈이 발생 시 상기 틈으로 전해액이 침투할 수 있다. 이 경우 틈에서 수소가스가 생성되고, 생성된 수소가스로 인해서 상기 틈이 더욱 크고 넓게 형성될 수 있으며, 이로 인해 코팅층의 부분 또는 전부 박리가 발생할 우려가 있다. 이 경우 인가되는 마이너스 전압을 최대한 활용해 피세척물에 음전하를 축적시키지 못하고, 코팅층이 박리된 바스켓 다른 부분으로 전계력이 흩어짐에 따라서 세척효율의 현저한 저하를 유발시킬 수 있는 우려가 있다. 특히, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부타디엔, 폴리이소부틸렌 등은 수소가스에 대한 투과율이 낮은데, 생성된 수소가스가 코팅층을 통과하지 못함에 따라서 계면분리는 더욱 가속화될 수 있다. 그러나 본 발명이 바람직한 일 실시예와 같이 코팅층이 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 1: 0.5 ~ 0.7 부피비로 혼합되어 형성될 경우 강알칼리성에 대한 우수한 내화학성, 전기적 절연성을 가지면서도, 스테인리스 강과 같은 전극 표면과 부착력이 우수해서 계면에서의 틈 발생이 최소화 또는 방지되며, 전극 표면과 코팅층 간에 틈이 발생하는 경우에도 발생한 수소가스가 코팅층을 용이하게 투과할 수 있어서 추가적인 계면분리를 최소화할 수 있는 이점이 있다. 만일 고밀도 폴리에틸렌이 저밀도 폴리에틸렌 부피에 대해 0.5 배 미만으로 포함될 경우 전기적 절연 특성과 알칼리에 대한 내화학성이 감소될 수 있고, 이로 인해 코팅층의 내구성 저하, 및 세척효율의 저하를 유발할 수 있다. 또한, 고밀도 폴리에틸렌이 저밀도 폴리에틸렌 부피에 대해 0.7 부피비를 초과하여 포함될 경우 전극표면과 코팅층 간에 틈 발생 우려가 있고, 틈에 침투한 전해액에 의해 발생한 수소가스가 코팅층을 용이하게 투과하지 못함에 따라서 상기 틈을 더욱 크고 넓게 형성시켜 코팅층의 박리를 가속화시킬 우려가 있으며, 이로 인해서도 세척효율의 현저한 저하를 유발할 수 있다.
한편, 상술한 저밀도 폴리에틸렌은 밀도가 0.915 ~ 0.925g/㎝3인 것일 수 있으며, 바람직하게는 결정화도가 40 ~ 65%, 보다 바람직하게는 40 ~ 50%인 것을 사용할 수 있다. 또한, 상술한 고밀도 폴리에틸렌은 밀도가 0.940 ~ 0.965g/㎝3인 것을 사용할 수 있고, 바람직하게는 결정화도가 60 ~ 80%, 보다 바람직하게는 60 ~ 70%인 것을 사용하는 것이 좋다.
또한, 상기 코팅층의 두께는 0.8 ~ 2㎜일 수 있는데, 만일 두께가 0.8㎜ 미만일 경우 피세척물로 전계력이 집중되기 어려울 수 있고, 이로 인해 세척효율이 저하될 우려가 있다. 또한, 만일 두께가 2㎜를 초과할 경우 코팅층과 전극표면 사이에 발생한 수소가스가 용이하게 투과하기 어려워서 코팅층의 계면분리가 가속화될 우려가 있다.
다음으로 양극전극에 대해 설명한다. 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명하면, 양극전극(10)은 제1전극판(11)일면에 다수 개의 제1돌출전극(12)이 형성된 제1전극부(10A)와 제2전극판 일면에 다수 개의 제2돌출전극이 형성된 제2전극부(10B)를 구비하며, 제1돌출전극(12)과 제2돌출전극이 세정조 하부면을 향하도록 상기 제1전극부(10A)와 제2전극부(10B)는 소정의 간격을 두고 나란하게 이격 배치될 수 있다.
상기 제1전극부(10A)와 제2전극부(10B)에 각각 구비된 제1돌출전극(12)과 제2돌출전극은 동일하게 구성된 돌출전극이거나, 목적에 따라서 제1전극부(10A)와 제2전극부(10B)에 구비된 제1돌출전극(12)과 제2돌출전극의 형상, 개수, 높이 중 어느 하나 이상은 서로 동일하지 않을 수도 있다. 이하 제1전극부(10A)와 제2전극부(10B)가 동일한 경우를 상정하여 설명한다.
제1전극부(10A)는 제1전극판(11) 일면 상에 구비된 다수 개의 제1돌출전극(12)을 구비한다. 상기 제1전극판(11)의 일면은 일예로 한 변의 길이가 180㎜인 정사각형일 수 있다. 상기 제1돌출전극(12)은 제1전극판(11)의 일면에 다수 개로 구비되며, 바람직하게는 8 ~ 12개를 구비할 수 있고, 이를 통해 보다 피세척물에 보다 향상된 전계력을 집중시킬 수 있어서 세척효율을 보다 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 상기 제1돌출전극(12)은 일예로 10개가 구비되며 돌출전극 간에 소정의 간격만큼 이격해서 제1전극판(11)의 일면에 배치될 수 있다. 다수 개의 제1돌출전극(12)의 배치는 목적에 따라서 달라질 수 있으나, 일예로 도 2와 같은 배치형태를 가질 수 있다. 구체적으로 가운데 정렬된 4개의 돌출전극을 중심으로 양 쪽에 3개씩 총 6개의 돌출전극이 소정의 간격만큼 이격해 배치될 수 있으며, 양쪽에 각각 배치되는 3개의 돌출전극은 가운데 정렬된 4개의 돌출전극 간 사이 부분에 대응하도록 서로 대향되게 배치될 수 있다. 도 2와 같은 배치형태를 갖는 전극부(10A)를 구비할 경우 내부 수용공간의 가로길이가 32㎝, 세로길이가 53㎝, 높이가 25㎝인 세정조에 최적화되어 현저한 세척효과를 달성할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 제1돌출전극(12)은 그 형상이 목적에 따라서 달라질 수 있으나, 일예로 원반형일 수 있고 이를 통해 다른 형상에 대비해 피세척물에 집중된 전계력을 발현하기에 유리할 수 있다. 또한, 높이는 1 ~ 15㎜일 수 있고, 직경은 15 ~ 40㎜일 수 있다.
상술한 제1전극부(10A)와 제2전극부(10B)는 한 쌍을 이루어 양극전극을 구성하며, 이때 제1전극부(10A)와 제2전극부(10B)는 소정의 거리만큼 수평방향으로 이격 되는데, 이격거리는 5 ~ 15㎜일 수 있고, 일예로 10㎜ 만큼 이격될 수 있고, 이를 통해 현저한 세척효과를 달성하기에 유리할 수 있다.
또한, 상기 제1전극부(10A)와 제2전극부(10B)는 각각 1개의 지지부(14)를 구비할 수 있다. 상기 지지부(14)는 제1전극판(11)과 제2전극판 각각에서 제1돌출전극(12)이 형성된 면의 반대면 중앙부에서 수직방향으로 일정 길이만큼 연장된 것일 수 있다.
또한, 상기 제1전극부(10A) 및 제2전극부(10B)는 상술한 음극전극의 재질과 동일하게 도전성이면서 알칼리용액에 대한 침해가 없는 재질이 바람직하며, 일예로 스테인리스 강(SUS)일 수 있다. 또한, 피세척물에 전계력의 집중을 위해서 상기 제1전극부(10A) 및 제2전극부(10B) 각각은 원반형 돌출전극의 외주연과, 전극판의 외부면에 형성된 코팅층을 더 구비할 수 있다. 도 2를 참고하여 설명하면, 제1전극부(10A)는 제1전극판(11) 외부면과 제1돌출 전극(12)의 측면에 해당하는 외주연에 형성된 코팅층(13)을 포함할 수 있으며, 제1돌출전극(12)과 음극전극 간에 형성되는 전계력을 집중하기 위해서 상기 제1돌출전극(12)의 밑면에는 코팅층(13)이 형성되지 않을 수 있다. 한편, 상기 제1돌출전극(12)의 외주연, 제1전극판(11)의 표면에 형성된 코팅층은 절연성을 가지면서 강알칼리에 대한 내화학성을 갖는 재질의 코팅층인 경우 제한 없이 사용될 수 있으며, 일예로 폴리올레핀계 코팅층이 사용될 수 있다. 다만, 상술한 음극전극에 구비되는 코팅층과 마찬가지로 바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 1: 0.5 ~ 0.7 부피비로 혼합되어 구현된 코팅층일 수 있으며, 이를 통해 강알칼리성에 대한 우수한 내화학성, 전기적 절연성을 가지면서도, 스테인리스 강과 같은 전극 표면과 부착력이 우수해서 계면에서의 틈 발생이 최소화 또는 방지되며, 전극 표면과 코팅층 간에 틈이 발생하는 경우에도 발생한 산소가스가 코팅층을 용이하게 투과할 수 있어서 추가적인 계면분리를 최소화할 수 있는 이점이 있다. 양극전극에 형성되는 코팅층에 대한 설명은 상술한 음극전극에 대한 것과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 상기 양극전극에 구비되는 코팅층은 두께가 0.8 ~ 2㎜일 수 있는데, 만일 두께가 0.8㎜ 미만일 경우 피세척물로 전계력이 집중되기 어려울 수 있고, 이로 인해 세척효율이 저하될 우려가 있다. 또한, 만일 두께가 2㎜를 초과할 경우 코팅층과 양극 전극표면 사이에 발생한 산소가스가 용이하게 투과하기 어려워서 코팅층의 계면분리가 가속화될 우려가 있다.
한편, 피세척물이 곡면을 갖는 경우에 평평한 음극전극 상에 위치한 피세척물은 음극전극과 1개의 접점 또는 1개의 점선을 형성하게 되는데 이 경우 음극전극에 인가되는 전압을 효율적으로 피세척물에 전달시키지 못하는 우려가 있다.
이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 것과 같이 상기 음극전극(30)은 판상형 전극(31) 상에 배치되어 곡면을 갖는 피세척물(200)과 2개 이상의 접점이나 접선을 형성할 수 있는 파지전극(32)을 더 구비할 수 있다. 상기 파지전극(32)은 피세척물(200)과 복수 의 접점이나 접선을 형성하도록 다수 개가 구비될 수 있으며, 피세척물(200)의 형상에 따라서 달라질 수 있으므로 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
또한, 파지전극(32)의 형상은 도 4에 도시된 것과 같이 단면이 삼각형 모양일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 피세척물의 형상에 따라서 적절히 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 것과 같이 피세척물(200)과 접점이나 접선을 증가시켜 보다 향상된 세척성능을 발현하기 위해서 피세척물(200)의 상부쪽 면의 어느 지점과 접하도록 배치되는 상부 전극(33)을 더 포함하여 음극 전극(30')이 구현될 수도 있다. 이 경우 상부 전극(33)을 통해 피세척물의 상부에 음전하의 축적이 용이함에 따라서 피세척물 전체 표면에 음전하가 보다 많은 양으로 빠르게 축적될 수 있어서 향상된 세척효율을 달성할 수 있는 이점이 있다.
결과적으로 도 4 및 도 5와 같이 구현되는 음극전극(30,30')은 곡면을 갖는 피세척물, 일예로 구형, 원기둥, 원뿔 등 형상을 갖는 피세척물에 마이너스 전압이 더 많이 인가될 수 있도록 함으로써 세척속도 및 세척력에 있어서 보다 상승된 효과를 발현할 수 있는 이점이 있다.
<실시예1>
도 2 및 도 3과 동일한 양극전극을 준비했다. 이때 양극전극의 재질은 SUS를 사용했고, 원반형의 돌출전극 밑면을 제외한 나머지 양극전극의 면을 하기의 준비예에서 준비된 코팅조성물로 인서트 몰딩시켜 두께가 0.8㎜인 코팅층을 형성시켰다.
또한, 도 4와 같은 형상의 음극전극을 준비했다. 이때, 음극전극의 재질은 SUS를 사용했고, 피세척물과 접하는 판상전극 밑면과 파지전극의 일측면을 제외한 나머지 모든 면을 하기의 준비예에서 준비된 코팅조성물로 인서트 몰딩시켜 두께가 0.8㎜인 코팅층을 형성시켰다.
또한, 세정조는 내부 수용공간의 가로길이가 32㎝, 세로길이가 53㎝, 높이가 25㎝인 것을 준비했고, 음극전극을 세정조 하부면에 배치시켰다. 이후 세정조 내부에 pH 14인 수산화나트륨 수용액을 채운 뒤, 준비된 양극전극에서 돌출전극의 밑면이 상기 음극전극에 대향하도록 전해액에 침지시켜 하기 표 1과 같은 전해 세척기를 제조하였다.
*준비예 - 코팅조성물
결정화도가 42%, 밀도가 0.916g/㎝3인 저밀도 폴리에틸렌을 준비했다. 또한, 결정화도가 60%, 밀도가 0.945㎝3인 고밀도 폴리에틸렌을 준비했다. 이후 저밀도 폴리에틸렌과 고밀도 폴리에틸렌을 1: 0.5 부피비가 되도록 혼합하여 코팅조성물을 제조하였다.
<실시예2 ~ 9>
실시예1과 동일하게 실시하되, 준비예의 코팅조성물을 변경하여 하기 표 1과 같은 전해 세척기를 제조하였다.
이때, 실시예8의 PP는 밀도가 0.905g/㎝3, 용융지수 6g/10분인 sk화학 제품을 사용하였다. 또한, 실시예5 및 실시예9의 LLDPE는 밀도가 0.918g/㎝3, 용융지수 10g/10분인 메탈로센 선형 저밀도 폴리에틸렌(대림산업社)을 사용하였다.
<실시예 10>
실시예1과 동일하게 실시하되, 양극전극과 음극전극 모두에 코팅층을 형성시키지 않고, 하기 표 1과 같은 전해 세척기를 제조하였다.
<실험예1>
실시예에 따른 전해 세척기의 세척효율을 평가하기 위해서 직경이 120㎜, 높이가 200㎜인 원통형 금형을 준비한 뒤, 금형을 폴리비닐아세테이트 용액에 침지시킨 뒤 꺼내어 건조시켜 의도적으로 금형의 전면에 오염물을 형성시켰다. 이후 준비된 원통형 금형을 음극전극의 파지전극 사이에 위치시켜 음극전극과 총 3개의 접선이 형성되도록 하였다. 이후, 전해액의 온도를 50℃로 유지시키고, 양극과 음극에 각각 플러스 전압과 마이너스 전압을 인가해 피세척물에 5 ASD 전류밀도를 형성하도록 한 뒤 100초 동안 세척을 수행했다.
이후, 원통형 금형을 길이방향으로 세웠을 때를 기준으로 밑면, 윗면, 그리고 옆면 중 음극 전극판 밑면과 접한 접선에 대향하는 접선을 포함하는 옆면 중앙부, 총 3지점에 대해 현미경을 통해 관찰해 오염물의 표면잔류율을 측정한 뒤, 3지점의 평균값을 계산해 나타내었다.
표면잔류율이 적을수록 세척효율이 좋다고 평가할 수 있다.
<실험예2>
실시예 따른 전해 세척기의 양극전극 및 음극전극에 구비된 코팅층의 내구성을 평가하기 위해서 피세척물 없이 전해 세척기를 전해액 온도를 70℃온도 설정한 뒤, 5 ASD 전류밀도를 형성하도록 양극과 음극에 1시간 전압을 인가했다. 이후 전해액을 교체한 뒤, 다시 전해액 오노를 70℃로 설정한 뒤, 동일한 전압을 1시간 인가하는 과정을 총 100 회 실시한 뒤, 실험예1과 동일한 방법으로 전면이 오염된 원통형 금형을 음극전극에 장착하고, 세정을 수행한 뒤 세척효율을 평가했고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 실시예
7		 실시예
8		 실시예
9		 실시예
10
코
팅
층		 A LDPE LDPE LDPE LDPE LDPE LDPE - - LLDPE 불포함
B HDPE HDPE HDPE HDPE LLDPE - HDPE 폴리프로필렌 HDPE
A:B
부피비		 1:0.5 1:0.7 1:0.3 1:0.9 1:0.5 - - - 1:0.5
표면잔류율(%) 0.5 0.6 0.6 1.2 0.6 0.5 1.5 0.6 0.5 33.9
내구성 평가 후
표면잔류율(%)		 1.8 2.6 7.1 12.3 15.9 19.4 25.0 23.4 14.5 미실시
표 1을 통해 확인할 수 있듯이,
코팅층을 포함하는 실시예1 ~ 9가 코팅층을 불포함한 실시예10에 대비해 세척효율이 더 우수한 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1 ~ 9 의 경우 세척 초기에는 세척효율이 유사하나. 세척 빈도가 높을수록 내구성에서 차이가 있고, 이러한 내구성에 의해 세척효율에 차이가 발생할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 양극전극
11: 제1전극판
12: 제1돌출전극
13: 코팅층
30,30': 음극전극
31: 판상형 전극
32: 파지전극
33: 상부전극

Claims (9)

  1. 전해액이 채워진 세정조;
    상부면에 피세척물이 위치하도록 소정의 면적을 갖는 판상형 전극을 포함하며 상기 세정조 하부 배치되는 음극전극; 및
    제1전극판 일면에 다수 개의 제1돌출전극이 형성된 제1전극부와, 제2전극판 일면에 다수 개의 제2돌출전극이 형성된 제2전극부를 포함하며, 제1돌출전극과 제2돌출전극이 세정조 하부면을 향하도록 상기 제1전극부와 제2전극부는 소정의 간격을 두고 나란하게 이격 배치된 양극전극;을 포함하는 전해 세척기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1돌출전극과 제2돌출전극은 각각 독립적으로 소정의 두께를 갖는 원반형 전극인 것을 특징으로 하는 전해 세척기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 원반형 전극의 직경은 15 ~ 40㎜인 것을 특징으로 하는 전해 세척기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극부와 제2전극부는 각각 독립적으로 돌출전극이 형성된 전극판 일면의 반대면 중앙부에서 수직방향으로 일정 길이만큼 연장된 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해 세척기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극부 및 제2전극부는 각각 독립적으로 8 ~ 12개의 돌출전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 전해 세척기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극부와 제2전극부 간의 이격거리는 8 ~ 15㎜인 것을 특징으로 하는 전해 세척기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1돌출전극 및 제2돌출전극은 원반형이며, 상기 제1전극부와 제2전극부 각각은 상기 음극전극과 형성하는 전계력의 집중을 위하여 원반형 돌출전극의 외주연과, 전극판의 외부면에 형성된 코팅층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전해 세척기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 음극전극은 곡면을 갖는 피세척물의 상기 곡면과 적어도 2개의 접점 또는 접선을 형성하기 위하여 판상형 전극 상부에 배치된 파지 전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전해 세척기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 코팅층은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 1: 0.5 ~ 0.7 부피비로 혼합되어 구현된 코팅층인 것을 특징으로 하는 전해세척기.
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