KR20210103514A - monopolar electrolytic device - Google Patents
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Abstract
모노폴라형 전해 장치는, 서로 평행한 한 쌍의 제1 면 및 제1 면과 직교하는 한 쌍의 제2 면으로 직사각형상의 내주면이 형성되는 외통과, 복수의 제1 전극판이 접속된 제1 금속 프레임과, 복수의 제2 전극판이 접속된 제2 금속 프레임과, 제1 전극판과 제2 전극판의 사이에 배치된 절연성의 스페이서를 갖고, 복수의 제1 전극판과 복수의 제2 전극판은 제1 면에 평행 또한 각각 번갈아 배치되며, 상기 단면에 있어서, 제1 면에 가장 가까운 전극판으로서 제1 전극판이 배치되고, 제1 전극판의 양단은 한 쌍의 제2 면에 각각 접하여 배치되며, 또한, 제2 전극판의 양단은 한 쌍의 제2 면으로부터 각각 이간하여 배치된다.A monopolar electrolytic device includes an outer cylinder having a rectangular inner peripheral surface formed by a pair of first surfaces parallel to each other and a pair of second surfaces orthogonal to the first surfaces, and a first metal to which a plurality of first electrode plates are connected. A frame, a second metal frame to which the plurality of second electrode plates are connected, and an insulating spacer disposed between the first electrode plate and the second electrode plate, the plurality of first electrode plates and the plurality of second electrode plates are arranged parallel to the first surface and alternately respectively, in the cross section, the first electrode plate is disposed as the electrode plate closest to the first surface, and both ends of the first electrode plate are disposed in contact with the pair of second surfaces, respectively Also, both ends of the second electrode plate are disposed to be spaced apart from each other from the pair of second surfaces.
Description
본 발명은, 모노폴라형 전해 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a monopolar electrolytic device.
본원은, 2019년 1월 23일에 일본에 출원된 특허출원2019-009392호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority with respect to patent application 2019-009392 for which it applied to Japan on January 23, 2019, and uses the content here.
종래, 전기 분해의 대상이 되는 액체가 전해 장치의 내부를 흐르는 형식, 즉 유수식의 모노폴라형 전해 장치가 개발되어 있다.BACKGROUND ART Conventionally, a monopolar type electrolytic device of a type in which a liquid to be subjected to electrolysis flows through the inside of an electrolysis device, that is, a flow-through type, has been developed.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 전해조와, 전해조의 하부에 마련되어 해수의 유입구가 형성된 하부조와, 전해조의 상부에 마련되어 해수의 유출구를 형성하는 상부조를 구비하는 급전체식 해수 전해 장치가 기재되어 있다.For example, in
또, 특허문헌 2에는, 통상을 이루는 통수관과, 일방이 정극이고 타방이 음극이 되는 제1 전극 및 제2 전극을 구비한 전해 유닛이 기재되어 있다. 복수의 제1 전극은, 원환상의 지지판을 개재하여 통수관에 고정되어 있다. 또, 복수의 제2 전극은, 제1 전극과는 다른 지지판을 개재하여, 제1 전극과는 반대 측으로부터 통수관에 고정되어 있다.In addition,
그런데, 이와 같은 모노폴라형 전해 장치에서는, 전극에 스케일(부착성의 미세 고형물)이 부착된다. 일반적으로, 스케일은, 전기 분해의 대상이 되는 액체의 종류에 따라, 양극 또는 음극 중 어느 일방의 전극에 부착되어, 시간의 경과와 함께 퇴적되기 쉽다. 전극면 중, 스케일이 퇴적된 부분은 전해 성능이 저하될 가능성이 있다.By the way, in such a monopolar electrolytic apparatus, scale (adhesive fine solid matter) adheres to an electrode. Generally, scale adheres to either electrode of an anode or a cathode, depending on the kind of the liquid used as the object of electrolysis, and it is easy to accumulate with the passage of time. There is a possibility that the electrolytic performance deteriorates in the portion of the electrode surface where scale is deposited.
또, 스케일의 퇴적을 방치하면, 이웃하는 전극 사이, 즉 양극과 음극의 사이가, 결국 스케일에 의하여 메워져 버릴 가능성이 있다. 양극과 음극의 사이가 스케일에 의하여 메워져 버리면, 스케일이 퇴적된 전극면에 전해 대상의 액체는 흘러 들어갈 수 없다. 그 때문에, 전해 성능이 더 저하될 우려가 있다. 또, 스케일에 의하여 양극과 음극이 단락할 우려가 있다.In addition, if the accumulation of scale is left unattended, there is a possibility that the space between adjacent electrodes, that is, between the anode and the cathode, will eventually be filled up by the scale. When the space between the anode and the cathode is filled by scale, the liquid to be electrolyzed cannot flow into the electrode surface on which the scale is deposited. Therefore, there exists a possibility that electrolysis performance may fall further. Moreover, there exists a possibility that an anode and a cathode may short-circuit by scale.
이 때문에, 모노폴라형 전해 장치의 운전을 정지하여, 스케일을 제거하는 청소나 전극 교환 등의 메인터넌스 작업을 행할 필요가 있다. 그러나, 당해 작업의 빈도가 높으면, 모노폴라형 전해 장치의 가동률이 내려가는 한편, 이들 작업에 필요로 하는 비용이 높아진다.For this reason, it is necessary to stop the operation of the monopolar electrolytic apparatus and perform maintenance work such as cleaning to remove scale and replacing electrodes. However, when the frequency of the operation is high, the operating rate of the monopolar electrolytic device decreases, while the cost required for these operations increases.
그래서, 본 발명은, 모노폴라형 전해 장치의 운전 시에 있어서의 스케일의 퇴적을 억제함으로써, 모노폴라형 전해 장치의 운전을 장기간 정지하지 않고 전해 성능을 양호하게 유지하며, 또 이들 작업의 빈도를 저감시켜 경비를 삭감하는 것이 가능한 모노폴라형 전해 장치를 제공한다.Therefore, according to the present invention, by suppressing the accumulation of scale during operation of the monopolar electrolytic device, the electrolytic performance is maintained well without stopping the operation of the monopolar electrolytic device for a long period of time, and the frequency of these operations is reduced. To provide a monopolar electrolytic device capable of reducing costs by reducing the cost.
본 발명의 모노폴라형 전해 장치는, 중심축에 수직인 단면에 있어서 서로 평행한 한 쌍의 제1 면 및 상기 제1 면과 직교하는 한 쌍의 제2 면으로 직사각형상의 내주면이 형성되는 절연성의 외통과, 직사각형 판상의 복수의 제1 전극판이 서로 평행 또한 소정 간격으로 접속되며, 상기 외통의 일방의 단부에 고정된 제1 금속 프레임과, 직사각형 판상의 복수의 제2 전극판이 서로 평행 또한 상기 소정 간격으로 접속되며, 상기 외통의 타방의 단부에 고정된 제2 금속 프레임과, 상기 제1 전극판과 상기 제2 전극판의 사이에 배치된 절연성의 스페이서를 갖고, 복수의 상기 제1 전극판과 복수의 상기 제2 전극판은 상기 제1 면에 평행 또한 각각 번갈아 상기 내주면의 내측에 배치되며, 상기 단면에 있어서, 상기 한 쌍의 제1 면의 각각에 가장 가까운 전극판으로서 상기 제1 전극판이 배치되고, 상기 제1 전극판의 양단(兩端)은 상기 한 쌍의 제2 면에 각각 접하여 배치되며, 또한 상기 제2 전극판의 양단은 상기 한 쌍의 제2 면으로부터 각각 이간하여 배치되고, 상기 일방의 단부로부터 상기 내주면으로 유입되며 또한 상기 타방의 단부로부터 유출되는 액체를 전기 분해하는 것을 특징으로 한다.The monopolar electrolytic device of the present invention has an insulating property in which a rectangular inner peripheral surface is formed by a pair of first surfaces parallel to each other in a cross section perpendicular to a central axis and a pair of second surfaces orthogonal to the first surface. The outer cylinder and a plurality of first electrode plates in the shape of a rectangular plate are connected to each other in parallel and at a predetermined interval, and a first metal frame fixed to one end of the outer cylinder and a plurality of second electrode plates in the shape of a rectangular plate are parallel to each other and are connected to each other at a predetermined interval. a second metal frame connected at intervals and fixed to the other end of the outer cylinder, and an insulating spacer disposed between the first electrode plate and the second electrode plate; A plurality of the second electrode plates are disposed on the inner side of the inner circumferential surface in parallel to and alternately with the first surface, and in the cross section, the first electrode plate is the closest electrode plate to each of the pair of first surfaces. both ends of the first electrode plate are disposed in contact with the pair of second surfaces, respectively, and both ends of the second electrode plate are respectively spaced apart from the pair of second surfaces, , It characterized in that the electrolysis of the liquid flowing into the inner peripheral surface from the one end and flowing out from the other end.
이 구성에 의하면, 외통의 한 쌍의 제1 면의 각각으로부터 가장 가까운 전극판에는, 스케일이 퇴적되기 쉬운 제2 전극판이 아니라 스케일이 퇴적되기 어려운 제1 전극판이 배치된다. 또, 제1 전극판과 제2 전극판은 크기가 다르다. 중심축에 수직인 단면에 있어서, 제1 전극판은, 그 양단이 외통의 내주면에 접하여 배치된다. 한편, 제2 전극판은, 그 양단이 외통의 내주면으로부터 이간하여 배치된다.According to this configuration, on the electrode plate closest to each of the pair of first surfaces of the outer cylinder, not the second electrode plate on which scale is easily deposited, but the first electrode plate on which scale is hardly deposited is disposed. Also, the first electrode plate and the second electrode plate have different sizes. In a cross section perpendicular to the central axis, both ends of the first electrode plate are disposed in contact with the inner circumferential surface of the outer cylinder. On the other hand, the 2nd electrode plate is arrange|positioned with the both ends spaced apart from the inner peripheral surface of an outer cylinder.
따라서, 스케일이 퇴적되기 어려운 이웃하는 2개의 제1 전극판과 외통으로 구획된 공간에 전기 분해의 대상이 되는 액체를 흐르게 할 수 있다. 그 결과, 액체의 유속이 저하되기 쉬운 당해 내주면 근방에 있어서, 스케일의 부착 및 성장이 저해된다.Accordingly, the liquid to be subjected to electrolysis can be allowed to flow in the space partitioned by the two adjacent first electrode plates and the outer cylinder in which scale is difficult to be deposited. As a result, in the vicinity of the inner peripheral surface where the flow velocity of the liquid tends to decrease, adhesion and growth of scale are inhibited.
또, 당해 이간한 개소에 있어서, 스케일이 퇴적되기 쉬운 제2 전극판의 일방의 전극면으로부터 타방의 전극면, 바꾸어 말하면 전극판의 표측으로부터 이측, 또는 이측으로부터 표측으로 액체가 흘러 들어갈 수 있다. 이 때문에, 액체의 흐름에 흐트러짐이 발생하여, 액체가 교반된다. 이 액체의 교반은, 스페이서에 의하여 더 증강된다. 그리고, 액체의 교반에 의하여, 제2 전극판에 부착된 스케일이 박리되어, 스케일의 성장이 저해된다.Further, in the spaced-apart location, the liquid may flow from one electrode surface of the second electrode plate where scale is easily deposited to the other electrode surface, in other words, from the front side to the back side of the electrode plate, or from the back side to the front side. For this reason, disturbance occurs in the flow of the liquid, and the liquid is stirred. The agitation of this liquid is further enhanced by the spacer. Then, the scale adhered to the second electrode plate is peeled off by stirring the liquid, and the growth of the scale is inhibited.
본 발명의 모노폴라형 전해 장치에 의하면, 스케일의 부착 및 성장이 저해된다. 그 때문에, 운전 시에 있어서의 스케일의 퇴적을 억제하여, 모노폴라형 전해 장치의 운전을 장기간 정지하지 않고 전해 성능을 양호하게 유지할 수 있다. 또, 메인터넌스 작업의 빈도를 저감시켜 경비를 삭감할 수 있다.According to the monopolar electrolytic device of the present invention, adhesion and growth of scale are inhibited. Therefore, it is possible to suppress the accumulation of scale during operation and to maintain good electrolysis performance without stopping the operation of the monopolar electrolytic device for a long period of time. Moreover, the frequency of a maintenance operation|work can be reduced, and an expense can be reduced.
도 1은 본 발명의 실시형태의 모노폴라형 전해 장치의 중심축에 평행한 단면도이다.
도 2는 도 1의 모노폴라형 전해 장치에 있어서의 II-II 단면도이다.
도 3은 도 2의 모노폴라형 전해 장치에 있어서의 III-III 단면도이고, 도 1과는 직교하는 방향으로부터 본 단면도이다.
도 4는 도 1의 제2 금속 프레임에 고정된 복수의 제2 전극판 및 제2 전극판에 고정된 스페이서를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 스페이서의 둘레의 유체의 흐름을 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 있어서의 모노폴라형 전해 장치에 있어서, 제2 전극판에 스케일이 퇴적되는 모습을 설명하는 모식도이다.
도 7은 도 6과 비교하기 위한 참고도이고, 제1 전극판과 제2 전극판의 양단이 모두 외통에 접하여 배치된 경우에 스케일이 퇴적되는 모습을 설명하는 모식도이다.
도 8은 도 1의 모노폴라형 전해 장치를 복수 조합한 시스템의 단면도이다.
도 9는 스페이서의 변형예를 설명하는 도이고, 도 2에 대응하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view parallel to a central axis of a monopolar electrolytic device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along II-II in the monopolar electrolytic device of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view III-III in the monopolar electrolytic device of FIG. 2 , and is a cross-sectional view viewed from a direction orthogonal to FIG. 1 .
4 is a perspective view illustrating a plurality of second electrode plates fixed to the second metal frame of FIG. 1 and spacers fixed to the second electrode plate;
FIG. 5 is a schematic diagram showing the flow of a fluid around the spacer of FIG. 4 .
6 is a schematic diagram for explaining a mode in which scale is deposited on the second electrode plate in the monopolar electrolytic device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a reference view for comparison with FIG. 6 , and is a schematic diagram illustrating a state in which scale is deposited when both ends of the first electrode plate and the second electrode plate are disposed in contact with the outer cylinder.
8 is a cross-sectional view of a system in which a plurality of monopolar electrolytic devices of FIG. 1 are combined.
9 is a view for explaining a modified example of the spacer, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 .
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to FIGS. 1-9.
본 실시형태의 모노폴라형 전해 장치(1)는, 해수 등을 전기 분해하는 해양 생물 부착 방지 장치 등의 무기 전해 합성 장치 또는 ADCA(아조다이카본아마이드) 등을 합성하기 위하여 요소 함유수 등의 소정의 액체를 전기 분해하는 유기 전해 합성 장치로서 사용할 수 있다. 즉, 전기 분해하는 대상의 액체가 어떠한 액체여도, 모노폴라형 전해 장치(1)를 사용하는 것이 가능하다.The
여기에서는, 무기 전해 합성 장치의 일종인 해양 생물 부착 방지 장치로서 사용하는 예를 나타낸다. 해양 생물 부착 방지 장치에 사용되는 경우, 모노폴라형 전해 장치(1)에는, 전기 분해되는 대상의 액체(W)로서, 해수 또는 염수가 공급된다. 이 경우, 후술하는 제1 전극판(61)은 양극판이므로 정전위(+전위)가 인가된다. 또, 제2 전극판(62)은 음극판이므로 부전위(-전위)가 인가된다. 또한, 모노폴라형 전해 장치(1)를, 요소 함유수 등의 소정의 액체를 전기 분해하는 유기 전해 합성 장치로서 사용하는 경우는, 후술하는 제1 전극판(61)은 음극판이므로 부전위(-전위)가 인가된다. 또, 제2 전극판(62)은 양극판이므로 정전위(+전위)가 인가된다. 즉, 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)에는, 서로 반대가 되는 극성의 전위가 전원에 의하여 인가된다. 어느 경우도, 스케일은 제1 전극판(61)에 부착되기 어렵고, 제2 전극판(62)에 부착되기 쉽다. 따라서, 스케일은, 제2 전극판(62)에 퇴적되기 쉽다.Here, an example of use as an apparatus for preventing adhesion of marine organisms, which is a type of inorganic electrolytic synthesis apparatus, is shown. When used for a device for preventing adhesion of marine organisms, seawater or salt water is supplied to the monopolar
또, 모노폴라형 전해 장치(1)는, 전해조 본체(4)를 연직 방향으로 세로로 설치하여 액체(W)를 전해조 본체(4)의 내부에 있어서 상하 방향으로 흐르게 하는 세로형 전해 장치, 전해조 본체(4)를 수평 방향으로 가로로 설치하여 액체(W)를 전해조 본체(4)의 내부에 있어서 수평 방향으로 흐르게 하는 가로형 전해 장치, 또는 전해조 본체(4)를 수평 방향과 연직 방향의 사이의 각도로 기울여 설치하여, 액체(W)를 전해조 본체(4)의 내부에 있어서 경사 방향으로 흐르게 하는 전해 장치로서 사용할 수 있다. 그러나, 여기에서는, 설명을 간편하게 하기 위하여, 모노폴라형 전해 장치(1)의 전해조 본체(4)를 연직 방향 Dv으로 설치, 즉 외통(41)의 중심축(O)을 연직 방향 Dv에 일치시킨 세로형의 전해 장치로서 설명한다.Further, in the
물론, 모노폴라형 전해 장치(1)는, 용도 등에 따라, 중심축(O)을 연직 방향 Dv로부터 기울여 설치해도 된다.Of course, the monopolar
도 1은, 중심축(O)에 평행 또한 전극판(제1 전극판(61), 제2 전극판(62))의 전극면에 수직인 모노폴라형 전해 장치(1)의 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 모노폴라형 전해 장치(1)는, 제1 금속 프레임(51)과, 제2 금속 프레임(52)과, 전해조 본체(4)와, 제1 노즐(2)과, 제2 노즐(3)과, 복수의 버스 바(53)와, 스페이서(70)와, 전원(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 제1 금속 프레임(51)은, 복수의 제1 전극판(61)을 고정한다. 제2 금속 프레임(52)은, 복수의 제2 전극판(62)을 고정한다. 전해조 본체(4)는, 복수의 제1 전극판(61)과 복수의 제2 전극판(62)을 수납하고 있다. 제1 노즐(2)은, 제1 금속 프레임(51)을 전해조 본체(4)의 일단과의 사이에 기밀하게 끼운 상태에서, 고정된다. 제2 노즐(3)은, 제2 금속 프레임(52)을 전해조 본체(4)의 타단과의 사이에 기밀하게 끼운 상태에서, 고정된다. 복수의 버스 바(53)는, 제1 금속 프레임(51)과 제2 금속 프레임(52)에 각각 고정되어 있다. 스페이서(70)는, 전해조 본체(4)의 내부에서 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)이 서로 접촉하여 단락하지 않도록, 이웃하는 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)의 사이에 개재하여 설치되어 있다. 전원은, 버스 바(53)에 전기적으로 접속되며, 제1 금속 프레임(51)과 제2 금속 프레임(52)에 서로 반대 극성의 전위를 부여한다.1 is a cross-sectional view of a monopolar
또한, 버스 바(53)는, 도 8을 이용하여 후술하는 바와 같이, 복수의 모노폴라형 전해 장치(1)를 전기적으로 접속하여 사용할 때, 굴곡되지 않기 때문에 작업성을 향상시킬 수 있지만, 본 발명의 필수 구성은 아니다. 버스 바(53) 대신에, 굴곡 가능한 전선을 사용해도 된다.In addition, since the
도 1에 있어서, 제1 노즐(2)은, 전해조 본체(4)에 액체(W)를 유입하기 위한 유입구가 된다. 제1 노즐(2)은, 전해조 본체(4)에 대하여, 연직 방향 Dv의 하방에 배치되어 있다. 연직 방향 Dv에 있어서의 제1 노즐(2)의 하방의 단부는, 액체(W)가 공급되는 단면이 원형상인 배관(도시생략)에 접속되어 있다. 제1 노즐(2)은, 연직 방향 Dv에서 보았을 때의 내주면의 단면 형상이, 연직 방향 Dv의 하방으로부터 상방을 향함에 따라 원형상으로부터 당해 원형상보다 면적이 큰 직사각형상이 되도록 변화하고 있다. 즉, 연직 방향 Dv에 있어서의 제1 노즐(2)의 하방의 단부의 내주면은, 연직 방향 Dv에서 보았을 때의 단면 형상이, 원형상을 이루고 있다. 한편, 연직 방향 Dv에 있어서의 제1 노즐(2)의 상방의 단부의 내주면은, 연직 방향 Dv에서 보았을 때의 단면 형상이, 직사각형상을 이루고 있다.In FIG. 1 , the
도 1에 있어서, 제2 노즐(3)은, 전해조 본체(4)로부터 액체(W)가 배출되는 유출구가 된다. 제2 노즐(3)은, 전해조 본체(4)에 대하여, 연직 방향 Dv의 상방에 배치되어 있다. 연직 방향 Dv에 있어서의 제2 노즐(3)의 상방의 단부는, 액체(W)가 배출되는 단면이 원형상인 배관(도시생략)에 연결되어 있다. 제2 노즐(3)은, 연직 방향 Dv에서 보았을 때의 내주면의 단면 형상이, 연직 방향 Dv의 상방으로부터 하방을 향함에 따라 원형상으로부터 당해 원형상보다 면적이 큰 직사각형상이 되도록 변화하고 있다. 즉, 연직 방향 Dv에 있어서의 제2 노즐(3)의 상방의 단부의 내주면은, 연직 방향 Dv에서 보았을 때의 단면 형상이, 원형상을 이루고 있다. 한편, 연직 방향 Dv에 있어서의 제2 노즐(3)의 하방의 단부의 내주면은, 연직 방향 Dv에서 보았을 때의 단면 형상이, 직사각형상을 이루고 있다.In FIG. 1 , the
제2 노즐(3)은, 제1 노즐(2)과 동일 형상 또한 동일 치수로 해도 된다.The
제1 노즐(2) 및 제2 노즐(3)은, 통상의 배관(원통 형상의 배관)으로부터 공급되는 액체(W)를, 직사각형 통상의 내주면을 갖는 전해조 본체(4)로 원활하게 흘려 넣고, 또, 전해조 본체(4)로부터 통상의 배관으로 원활하게 배출하는 내주면을 구비하고 있다.The
도 2는, 도 1의 II-II 단면도(II-II에 있어서의 연직 방향 Dv에 수직인 면의 도)이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 전해조 본체(4)의 외통(41)은, 직사각형상(사각형상 또는 각형상)의 내주면을 구비하고 있다. 그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 외통(41)은, 그 일방의 단부 및 타방의 단부의 개구를 연직 방향 Dv를 향하게 하여 배치되어 있다. 또한, 외통(41)의 외형은, 여기에서는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 직사각형 통상으로 하고 있지만, 내주면이 상기 직사각형상의 형상이면, 그 외형은 원통상, 각통상 등, 어떠한 형상이어도 된다.Fig. 2 is a cross-sectional view taken along II-II of Fig. 1 (a view of a plane perpendicular to the vertical direction Dv in II-II). As shown in FIG. 2, the
제1 노즐(2) 및 제2 노즐(3)은, 제1 금속 프레임(51) 또는 제2 금속 프레임(52)을 개재하여, 볼트 등의 고정 부재를 이용하여 외통(41)에 착탈 가능 또한 기밀하게 고정된다. 액체(W)는, 연직 방향 Dv에 있어서의 전해조 본체(4)의 하방, 즉 제1 노즐(2)로부터 전해조 본체(4)의 내부, 즉 외통(41)의 내주면으로 유입된다. 그 후, 액체(W)는 전해조 본체(4)의 내부를 연직 방향 Dv의 상방을 향하여 흐르고, 제2 노즐(3)로부터 외부로 유출된다. 외통(41)의 내주면을 액체(W)가 통과하는 동안에, 당해 내주면의 내측에 배치된 제1 전극판(61) 및 제2 전극판(62)에 의하여 액체(W)가 전기 분해된다.The
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 외통(41)의 내주면은, 서로 평행한 한 쌍의 제1 면(411) 및 서로 평행한 한 쌍의 제2 면(412)으로 형성되어 있다. 도 2에 있어서, 제1 면(411)의 면을 따르는 방향(제1 면(411)의 면에 평행한 방향)을 제1 방향 D1로 한다. 또, 제2 면(412)의 면을 따르는 방향(제2 면(412)의 면에 평행한 방향)을 제2 방향 D2로 한다.1 and 2 , the inner peripheral surface of the
외통(41)은, 제1 면을 구비한 부재와 제2 면을 구비한 부재, 즉 별개의 부재를 조합하여 구성해도 되고, 형프레임 등으로 일체 성형해도 된다. 외통(41)은, 플라스틱 수지 등의 절연성이 높은 재료로 형성된다.The
또한, 여기에서 설명에 이용되는 "평행"이나 "동일"이라는 표현은, 엄밀한 평행이나 동일한 것만을 의미하는 것은 아니고, 실질적인 평행이나 동일을 포함하는 개념이며, 설계상의 공차나 제조상의 오차는 허용된다.In addition, the expression "parallel" or "same" used in the description herein does not mean only exact parallelism or the same, but is a concept including substantial parallelism or the same, and tolerances in design and manufacturing errors are allowed .
제1 금속 프레임(51)은, 연직 방향 Dv에 있어서의 외통(41)의 일방의 단부에 고정된다. 도 1에 있어서는, 제1 금속 프레임(51)은, 연직 방향 Dv에 있어서의 외통(41)의 하단에서, 외통(41)과 제1 노즐(2)의 사이에 배치된다.The
제2 금속 프레임(52)은, 연직 방향 Dv에 있어서의 외통(41)의 타방의 단부에 고정된다. 도 1에 있어서는, 제2 금속 프레임(52)은, 연직 방향 Dv에 있어서의 외통(41)의 상단에서, 외통(41)과 제2 노즐(3)의 사이에 배치된다.The
제1 금속 프레임(51) 및 제2 금속 프레임(52)의 형상은, 각각에 대응하여 배치되는 전극판을 용접 등으로 고정할 수 있으며, 액체(W)의 흐름을 실질적으로 방해하지 않는 형상이면, 개구가 있는 환상, U자형 등, 어떠한 형상이어도 된다. 여기에서는, 외통(41)의 외형을 직사각형 통상으로 하고 있다. 그 때문에, 제1 금속 프레임(51) 및 제2 금속 프레임(52)의 형상은 직사각형 환상으로 하여 설명한다. 액체(W)의 흐름을 방해하지 않도록, 직사각형 환상의 제1 금속 프레임(51) 및 제2 금속 프레임(52)의 개구는, 모두, 상술한 외통(41)의 내주면의 직사각형상의 단면적과 동일 또는 그 이상의 면적인 것이 바람직하다.The shape of the
제1 전극판(61)은, 1매의 전극판에 양극 또는 음극 중 어느 일방만이 형성된 모노폴라형의 전극판이다. 또, 제2 전극판(62)은, 제1 전극판(61)과 반대 극성이 되는 모노폴라형의 전극판이다. 액체(W)가 해수(또는 염수)인 경우, 제1 전극판(61)은 양극판이고, 제2 전극판(62)은 음극판이다.The
제1 전극판(61)은, 제1 전극 본체(611)와 제1 탭부(612)를 구비하고 있다. 제1 전극판(61)은, 제1 탭부(612)를 제1 금속 프레임(51)에 용접 등으로 고정한다. 제2 전극판(62)은, 제2 전극 본체(621)와 제2 탭부(622)를 구비하고 있다. 제2 전극판(62)은, 제2 탭부(622)를 제2 금속 프레임(52)에 용접 등으로 고정한다. 제1 전극 본체(611)와 제2 전극 본체(621)의 형상은, 모두 직사각형 판상이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 전극면이 제1 면(411)에 대하여 평행하게 배치된다.The
또한, 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)의 형상은, 대응하는 탭부(제1 탭부(612), 제2 탭부(622))를 구비하고 있다. 그 때문에, 엄밀하게는 직사각형은 아니지만, 전체를 보면 실질적으로 직사각형이기 때문에, "직사각형 판상"이라고 표현한다.In addition, the shape of the
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 전극 본체(611)는, 연직 방향 Dv를 길이 방향으로 하고, 제1 방향 D1을 폭 방향으로 하는 직사각형 판상을 이루고 있다. 제1 방향 D1에 있어서의 제1 전극 본체(611)의 길이는, 제1 전극 본체(611)가 만곡하지 않고, 그 양단이 외통(41)의 제2 면(412)과 접촉하는 길이이다.1 and 2 , the
또, 전해 성능을 양호하게 하는 관점에서, 제1 전극 본체(611)의 전극면과 제2 전극 본체(621)의 전극면은, 제2 방향 D2에 있어서 가능한 한 겹치는 것이 바람직하다. 도 3에, 도 2의 III-III 단면도(III-III에 있어서의 연직 방향 Dv에 평행한 면의 도)를 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 연직 방향 Dv에 있어서의 제1 전극 본체(611)의 길이는, 예를 들면 제1 금속 프레임(51)의 상단 근방부터 제2 금속 프레임(52)의 하단 근방까지의 길이로 해도 된다.Moreover, it is preferable that the electrode surface of the 1st electrode
제2 전극 본체(621)는, 연직 방향 Dv를 길이 방향으로 하고, 제1 방향 D1을 폭 방향으로 하는 직사각형 판상을 이루고 있다. 제1 방향 D1에 있어서의 제2 전극 본체(621)의 길이는, 그 양단이 외통(41)의 제2 면(412)과 접촉하지 않는 길이, 즉 제2 면(412)으로부터 소정 거리만큼 이간한 길이이다.The
연직 방향 Dv에 있어서의 제2 전극 본체(621)의 길이는, 제1 전극 본체(611)와 동일하게, 전해 성능을 양호하게 하는 관점에서, 예를 들면, 제1 금속 프레임(51)의 상단 근방부터 제2 금속 프레임(52)의 하단 근방까지의 길이로 해도 된다.The length of the
제1 금속 프레임(51)에 고정된 복수의 제1 전극판(61)과 제2 금속 프레임(52)에 고정된 복수의 제2 전극판(62)을 외통(41)의 내주면의 내측에 수용할 때, 제2 전극판(62)에 이웃하는 2개의 전극판은 반드시 제1 전극판(61)이 된다. 그 때문에, 제2 방향 D2의 일방향을 향하여 순서대로, 제1 전극판(61), 제2 전극판(62), 제1 전극판(61), ??으로 하나씩 번갈아 배치된다. 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)의 제2 방향 D2의 간격은, 5mm~20mm 정도여도 된다.The plurality of
또, 한 쌍의 제1 면(411)의 각각에 가장 근접하여 배치되는 전극판으로서, 스케일이 퇴적되기 쉬운 제2 전극판(62)이 아니라, 스케일이 퇴적되기 어려운 제1 전극판(61)이 배치된다. 즉, 외통(41)의 내주면의 내측에 배치되는 전극판 중, 제2 방향 D2의 양단에 배치되는 전극판은, 제1 전극판(61)이 된다.In addition, as an electrode plate disposed closest to each of the pair of
당해 양단에 배치되는 제1 전극판(61)은, 각각, 도 2에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 제1 면(411)에 각각 접하여 배치되어도 된다. 또한, 제1 금속 프레임(51)에 고정된 제1 전극판(61)을 외통(41)의 내주면의 내측에 삽입할 때, 제1 전극판(61)을 손상시키지 않고 원활하게 삽입하기 위하여, 플라스틱 수지 등의 절연성의 재료로 형성된 절연판을 외통(41)의 내주면(제1 면(411) 또는 제2 면(412))과 제1 전극판(61)의 사이에 배치해도 된다. 이 경우, 제1 전극판(61)과 함께 외통(41)의 내주면에 삽입되는 절연판은, 내주면에 접한 상태에서 그대로 외통(41) 내에 수납된다. 그래서, 여기에서는, 제1 전극판(61)이 외통(41)의 내주면(제1 면(411) 또는 제2 면(412))에 "접하여 배치"된다는 것은, 외통(41)의 내주면에 간접적으로 접하여 배치되는 경우를 포함하는 것으로 한다. 즉, 내주면과 제1 전극판(61)의 사이에 절연판이 개재하는 경우도, 제1 전극판(61)이 제1 면(411) 또는 제2 면(412)에 "접하여 배치"되어 있다고 이해하는 것으로 한다. 청구항을 해석하는 경우, 본 정의에 따라 이해해야 한다.The
이상의 구성에 의하면, 외통(41)의 한 쌍의 제1 면(411)의 각각에 가장 가깝게 배치되는 전극판으로서, 스케일이 퇴적되기 쉬운 제2 전극판(62)이 아니라 스케일이 퇴적되기 어려운 제1 전극판(61)이 배치되어 있다. 또한 제1 전극판(61)의 제1 방향 D1의 양단은 외통(41)의 한 쌍의 제2 면(412)에 각각 접하여 배치된다. 따라서, 유입구로부터 흘러 들어간 액체(W)는, 이웃하는 2개의 제1 전극판(61)과 외통으로 구획된 복수의 공간의 각각에 흘러 들어간다. 이 때문에, 제1 전극판(61)의 제1 방향 D1의 양단이 외통(41)의 한 쌍의 제2 면(412)에 접하여 배치되지 않는 경우(즉, 당해 공간이 형성되지 않는 경우)에 비하여, 액체(W)의 유속을 모든 당해 공간에 있어서 균일화할 수 있다. 그 결과, 당해 공간마다의 전해 성능을 균일화함과 함께, 후술하는 액체(W)에 의한 스케일을 박리하는 효과를 균일화할 수 있다. 또, 액체(W)의 유속이 저하되기 쉬운 외통(41)의 내주면과 제1 전극판(61)이 접촉하는 개소의 근방에 있어서, 스케일의 부착이 억제된다.According to the above configuration, as the electrode plate disposed closest to each of the pair of
또, 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)은 크기가 다르다. 중심축에 수직인 단면에 있어서, 제1 전극판(61)은, 그 양단이 외통(41)의 내주면에 접하여 배치된다. 한편, 제2 전극판(62)은, 그 양단이 외통(41)의 내주면으로부터 이간(예를 들면, 2mm~10mm 정도)하여 배치된다. 그 때문에, 당해 이간한 개소를 전기 분해의 대상이 되는 액체(W)는 흐를 수 있다. 즉, 제2 전극판(62)의 일방의 전극면으로부터 타방의 전극면, 바꾸어 말하면 전극판의 표측으로부터 이측, 또는 이측으로부터 표측으로 액체(W)가 흘러 들어갈 수 있다. 이 때문에, 액체(W)는 정류는 되지 않고, 난류가 되어, 액체(W)가 교반된다. 그리고, 액체(W)의 교반에 의하여, 제2 전극판(62)에 부착된 스케일이 박리되어, 스케일의 성장이 저해된다.Also, the
스페이서(70)는, 절연성이 높은 재료(예를 들면 고무재나 플라스틱 수지)로 형성되어 있다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 스페이서(70)는, 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)이 서로 접촉하여 전기적으로 단락하지 않도록, 제2 방향 D2에 있어서의 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)의 사이에 설치된다. 또, 스페이서(70)는, 제2 전극판(62)의 상기 이간한 개소를 제외한 전극면에 설치된다. 또한, 당해 이간한 개소에 설치하는 스페이서(70A)는, 변형예로서 후술한다.The
또, 스페이서(70)는, 상술한 전극판의 구성 및 그 배치에 의한 액체(W)의 교반을 증강하는 형상으로 형성되어 있다. 스페이서(70)의 형상은, 액체(W)의 교반을 증강하는 형상이면 어떠한 형상이어도 된다. 스페이서(70)의 형상은, 예를 들면, 제2 방향 D2에서 보았을 때에, 원형, 삼각형(3개의 꼭짓점 중, 1개의 꼭짓점은 다른 2개의 꼭짓점보다 연직 방향 Dv의 하방에 배치), 사각형(4개의 꼭짓점 중, 1개의 꼭짓점은 다른 3개의 꼭짓점보다 연직 방향 Dv의 하방에 배치)이어도 된다. 또한, 제1 방향 D1에서 보았을 때에, 전극판을 손상시키지 않도록 둥그스름하게 한 형상, 예를 들면 반원형인 것이 바람직하다.In addition, the
도 4에, 제2 금속 프레임(52)에 고정된 복수의 제2 전극판(62) 및 제2 전극판(62)에 고정된 스페이서(70)를 나타내는 사시도를 나타낸다. 여기에서는, 스페이서의 형상을, 제2 전극판(62)을 사이에 끼운 구상의 형상으로 하고 있다. 구체적으로는, 제2 전극판(62)의 전극면을 관통하는 스페이서 장착 구멍(63)이 뚫린다. 이 구멍을 통하여 반구상의 2개의 스페이서(70)가 끼워 맞춰지고, 제2 전극판(62)에 고정된다.4 is a perspective view showing a plurality of
도 5에, 도 4의 스페이서의 둘레의 액체의 흐름을 나타낸다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 연직 방향 Dv의 하방으로부터 상방을 향하여 흐르는 액체(W)는, 스페이서(70)에 닿아 제1 방향 D1의 좌우를 향하는 흐름이 발생한다. 이로써, 상술한 전극판의 구성 및 그 배치에 의한 액체(W)의 교반이 더 증강된다. 그 결과, 보다 효과적으로 제2 전극판(62)에 부착된 스케일이 박리되어, 스케일의 성장이 저해된다.In Fig. 5, the flow of the liquid around the spacer of Fig. 4 is shown. As shown in FIG. 5 , the liquid W flowing from the lower side in the vertical direction Dv to the upper side touches the
또한, 스페이서(70)는, 도 1 내지 도 4에 있어서는 과장하여 크게 기재되어 있지만, 연직 방향 Dv 및 제1 방향 D1의 크기는, 5mm~20mm 정도여도 된다. 직사각형 판상의 전극판의 전극판 본체(제1 전극 본체(611), 제2 전극 본체(621))의 치수는, 일반적으로, 제1 방향 D1의 길이가 100mm~300mm 정도, 연직 방향 Dv의 길이가 300mm~1500mm 정도이므로, 스페이서(70)의 치수와 비교하여 전극판 본체의 면적이 매우 크다. 따라서, 모노폴라형 전해 장치(1)의 전해 성능에 영향을 주지 않을 정도로 복수의 스페이서(70)가 배치된다. 여기에서는, 스페이서(70)는, 제2 전극판(62)의 제1 방향 D1의 중앙부 또한 연직 방향 Dv의 상방 및 하방에 2개 배치되어 있지만, 전극판의 크기에 따라, 적절히, 수를 증감시켜도 된다.In addition, although the
도 6에, 제2 전극판(62)에 스케일(S)이 퇴적되는 모습을 나타낸다. 모노폴라형 전해 장치(1)에서는, 전계의 영향으로, 제1 전극판(61)에 비하여, 제1 전극판(61)과 반대 극성의 제2 전극판(62)에 스케일(S)이 부착되기 쉽다. 그리고, 당해 부착된 스케일(S)은, 시간의 경과와 함께, 제2 전극판(62)의 제2 전극 본체(621)의 둘레에 퇴적되는 경향이 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 제1 면(411)에 가장 가까운 전극은 제1 전극판(61)이며, 제1 전극판(61)의 양단은 외통(41)의 제2 면(412)에 접하고 있다. 한편, 제2 전극판(62)의 양단은 제2 면(412)에 접촉하고 있지 않으며, 제2 면(412)으로부터 소정 거리만큼 이간하고 있다. 이 때문에, 도 6에 있어서, 제2 전극판(62)에 이웃하는 2개의 제1 전극판(61)과 외통(41)으로 둘러싸인 작은 공간이 형성된다. 이 작은 공간을 액체(W)가 연직 방향 Dv의 하방으로부터 상방으로 흐를 때에, 액체(W)가 교반된다. 그 결과, 스케일이 부착되기 쉬운 제2 전극판(62)의 표면으로부터, 스케일(S)을 박리할 수 있다. 따라서, 제2 전극판(62)으로의 스케일(S)의 부착이나 성장을 저해할 수 있다. 그 때문에, 제2 전극판(62)에 스케일(S)이 퇴적되어, 이 퇴적된 스케일(S)이 제1 전극판(61)에 접촉하는 것을 억제할 수 있다.6 shows a state in which the scale S is deposited on the
여기에서, 비교를 위하여, 도 7에, 제1 전극판뿐만 아니라, 제2 전극판의 양단도 제2 면에 접하여 배치된 경우의 스케일(S)이 퇴적되는 모습을 나타낸다. 전해에 있어서는 전류 밀도에 따라 전해 효율이 정해져 있다. 그 때문에, 제2 전극판의 면적을 확대하여 제1 전극판과 동일하게 한 쪽이 전해 효율이 높아진다고 생각된다. 그러나, 스케일(S)은, 전계의 영향으로 제2 전극판(62)에 부착되고, 액체(W)의 유속이 비교적 낮은 제2 전극판과 외통이 접촉한 개소(구석 또는 모서리의 부분)에 퇴적되기 쉽다. 이 때문에, 스페이서에 의하여 액체가 교반되어도, 당해 개소에 부착된 스케일(S)은 박리가 곤란하다. 그 때문에, 부착된 스케일(S)은 성장하고, 퇴적을 계속하여, 결국 제1 전극판에 접촉할 우려가 있다.Here, for comparison, FIG. 7 shows a state in which the scale S is deposited when both ends of the second electrode plate as well as the first electrode plate are disposed in contact with the second surface. In electrolysis, the electrolysis efficiency is determined by the current density. Therefore, it is thought that the electrolysis efficiency increases when the area of the second electrode plate is enlarged to be the same as that of the first electrode plate. However, the scale S is attached to the
이것으로부터도, 본 실시형태에 있어서, 제1 방향 D1을 향하는 제2 전극 본체(621)의 단면을, 제2 면(412)으로부터 떨어뜨려 배치하는 것의 중요성을 이해할 수 있다.Also from this, in this embodiment, the importance of arranging the cross section of the 2nd electrode
본 실시형태의 모노폴라형 전해 장치(1)에 있어서는, 이상의 구성에 의하여, 청소 등의 메인터넌스 작업의 빈도가 억제되어, 안정적인 장기 사용이 가능해진다.In the monopolar
또한, 제2 방향 D2에 있어서, 가장 외통(41)의 내주면 근처에 배치되는 제1 전극 본체(611)의 제1 면(411)을 향하는 전극면은, 전기 분해에 기여하지 않는다. 따라서, 당해 전극면에 대해서는, 제조 비용을 저감하기 위하여, 전기 분해를 행하게 하기 위한 촉매를 도포하지 않아도 된다. 이 경우, 복수의 제1 전극판(61) 중, 가장 외통(41)의 내주면 근처에 배치되는 제1 전극판(61)은, 전극면의 편면에만 당해 촉매가 도포된 편면 도포의 전극판이 된다.Further, in the second direction D2, the electrode surface facing the
도 8에, 도 1의 모노폴라형 전해 장치(1)를 복수 조합한 시스템을 나타낸다. 설명을 간편하게 하기 위하여, 도 8에서는 3개의 모노폴라형 전해 장치(1)를 조합한 시스템을 나타내지만, 2개, 또는 3개 이상의 모노폴라형 전해 장치(1)를 조합한 시스템으로 해도 된다.Fig. 8 shows a system in which a plurality of monopolar
도 8의 3개의 모노폴라형 전해 장치(1) 중, 양단의 2개의 모노폴라형 전해 장치(1)는, 도 1과 동일한 배치이다. 한편, 중앙의 모노폴라형 전해 장치(1)는, 도 1의 배치를 상하 좌우 역전한 배치이다.Of the three monopolar
따라서, 중앙의 모노폴라형 전해 장치(1)의 제1 금속 프레임(51)은, 이웃하는 일방의 모노폴라형 전해 장치(1)의 제2 금속 프레임(52)에 버스 바(53)로 결선된다. 또, 중앙의 모노폴라형 전해 장치(1)의 제2 금속 프레임(52)은, 이웃하는 타방의 모노폴라형 전해 장치(1)의 제1 금속 프레임(51)에 버스 바(53)로 결선된다.Accordingly, the
이와 같이 결선함으로써, 하나의 전원만으로, 결선된 모든 모노폴라형 전해 장치(1)의 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)에 역극성의 전위를 부여할 수 있다. 따라서, 저가로 복수의 모노폴라형 전해 장치(1)를 이용한 시스템을 구성할 수 있다.By connecting in this way, it is possible to apply a potential of reverse polarity to the
또한, 상기 중앙의 모노폴라형 전해 장치(1)는, 도 1의 배치를 상하 좌우 역전한 배치이다. 그 때문에, 이웃하는 타방의 모노폴라형 전해 장치(1)와 달리, 제2 노즐(3)이 액체(W)의 유입구가 되고, 제1 노즐(2)이 액체(W)의 유출구가 된다.In addition, the central monopolar
본 시스템에 있어서도, 운전 시에 있어서의 스케일의 퇴적이 억제되므로, 시스템의 운전을 장기간 정지하지 않아도 전해 성능을 양호하게 유지할 수 있다. 또, 메인터넌스 작업의 빈도를 저감할 수 있으므로 경비를 삭감하는 것이 가능해진다.Also in this system, since the accumulation of scale during operation is suppressed, good electrolysis performance can be maintained even if the operation of the system is not stopped for a long period of time. Moreover, since the frequency of a maintenance operation can be reduced, it becomes possible to reduce an expense.
(변형예)(variant example)
도 9에, 스페이서의 변형예인 스페이서(70A)를 나타낸다. 도 9는, 도 2에 대응하는 단면도이다. 또, 도 1에 점선으로, 스페이서(70A)의 연직 방향 Dv에 있어서의 위치를 나타낸다. 본 변형예는, 스페이서(70A)가, 상술한 모노폴라형 전해 장치(1)의 스페이서(70)와 다를 뿐이고, 그 외의 구성은, 모노폴라형 전해 장치(1)와 동일하다. 따라서, 동일한 구성 및 동일한 작용 효과에 대한 설명을 생략한다. 스페이서(70A)는, 스페이서(70)와 동일하게, 절연성이 높은 재료(예를 들면 고무재나 플라스틱 수지)로 형성되어 있다. 스페이서(70A)는, 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)이 서로 접촉하여 전기적으로 단락하지 않도록, 제2 방향 D2에 있어서의 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)의 사이에 설치된다.9 shows a
도 1 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 스페이서(70A)는, 제1 방향 D1에 있어서의 제2 전극 본체(621)의 양단에 배치되어 있다. 스페이서(70A)는, 제2 전극 본체(621)의 단부를 사이에 두고 지지할 수 있도록, 연직 방향 Dv에서 보았을 때에, 내측에 홈이 형성된 것 같은 단면 C자상을 이루고 있다. 스페이서(70A)는, 도 1 및 도 7에 있어서는 과장하여 크게 기재되어 있지만, 연직 방향 Dv 및 제1 방향 D1의 크기는, 5~20mm 정도여도 된다.1 and 9 , the
스페이서(70A)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 연직 방향 Dv에 있어서, 제2 전극 본체(621)의 양단에 배치된다. 즉, 스페이서(70A)는, 제2 전극 본체(621)의 네 구석 근방에 각각 배치되어 있다.The
이와 같이 스페이서(70A)를 배치함으로써, 연직 방향 Dv에서 보았을 때에 제1 방향 D1의 중앙에, 연직 방향 Dv에 연통하는 공간이 형성된다. 그 때문에, 청소 작업을 행하는 경우에는, 제2 방향 D2에 있어서의 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)의 간격에 대응하는 폭의 스크레이퍼(9)를, 제1 전극판(61)과 제2 전극판(62)의 사이의 공간에 연직 방향 Dv로부터 밀어 넣을 수 있다. 그 결과, 물리적으로 스케일(S)을 간단하게 제거할 수 있다. 이로써, 약세(藥洗)(산세)하여 청소하는 것보다도 용이하게 또한 저가로 스케일(S)을 제거할 수 있다.By disposing the
또한, 스페이서(70A)가 배치된 제2 전극 본체(621)의 네 구석 근방에 있어서는, 상술한 제2 전극판(62)의 양단과 외통(41)의 내주면이 이간한 개소에 스페이서(70A)가 고정되게 된다. 그러나, 제2 전극 본체(621)의 크기에 비하여, 스페이서(70A)는 매우 작다. 그 때문에, 연직 방향 Dv에서 제2 전극 본체(621)를 보았을 때, 당해 이간한 개소가 대부분을 차지하고, 스페이서(70A)가 당해 이간한 개소를 메우는 부분은 무시할 수 있을 정도라고 할 수 있다. 따라서, 제2 전극판(62)의 양단이 외통(41)과 당해 이간하여 배치됨으로써 발생하는 상술한 효과는 그대로 누릴 수 있다. 또, 스페이서(70A)는, 당해 이간한 개소를 흐르는 액체(W)의 흐름을 바꾸기 때문에, 스페이서(70)와 동일하게, 액체(W)의 교반을 증강할 수 있다.Further, in the vicinity of the four corners of the
모노폴라형 전해 장치(1)는, 사양에 따라, 스페이서(70)와 스페이서(70A)의 양방을 구비해도 된다.The monopolar
이상, 본 발명의 실시형태 및 변형예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 이들은 어디까지나 일례이며, 본 발명의 취지에서 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 외의 변경이 가능하다. 또, 본 발명은 실시형태에 의하여 한정되지 않으며, 특허청구범위에 의해서만 한정된다.As mentioned above, although embodiment and modification of this invention were demonstrated in detail with reference to drawings, these are only examples, and addition, abbreviation, substitution, and other change of a structure within the range which does not deviate from the meaning of this invention. This is possible. In addition, this invention is not limited by embodiment, It is limited only by a claim.
산업상 이용가능성Industrial Applicability
본 발명의 모노폴라형 전해 장치에 의하면, 스케일의 부착 및 성장이 저해되므로, 운전 시에 있어서의 스케일의 퇴적을 억제하여, 모노폴라형 전해 장치의 운전을 장기간 정지하지 않고 전해 성능을 양호하게 유지하며, 또, 메인터넌스 작업의 빈도를 저감하여 경비를 삭감할 수 있다.According to the monopolar electrolytic device of the present invention, since the adhesion and growth of scale is inhibited, the accumulation of scale during operation is suppressed, and the electrolytic performance is maintained well without stopping the operation of the monopolar electrolytic device for a long period of time. In addition, by reducing the frequency of maintenance work, it is possible to reduce the cost.
1 모노폴라형 전해 장치
W 액체
2 제1 노즐
3 제2 노즐
4 전해조 본체
41 외통
411 제1 면
412 제2 면
O 중심축
D1 제1 방향
D2 제2 방향
51 제1 금속 프레임
52 제2 금속 프레임
53 버스 바
61 제1 전극판
611 제1 전극 본체
612 제1 탭부
62 제2 전극판
621 제2 전극 본체
622 제2 탭부
63 스페이서 포함 구멍
70, 70A 스페이서
S 스케일
9 스크레이퍼
Dv 연직 방향1 Monopolar electrolytic device
W liquid
2 first nozzle
3 second nozzle
4 Electrolyzer body
41 outer barrel
411 first page
412
O central axis
D1 first direction
D2 second direction
51 first metal frame
52 second metal frame
53 bus bar
61 first electrode plate
611 first electrode body
612 first tab part
62 second electrode plate
621 second electrode body
622 second tab part
63 hole with spacer
70, 70A spacer
S scale
9 scraper
Dv vertical direction
Claims (6)
직사각형 판상의 복수의 제1 전극판이 서로 평행 또한 소정 간격으로 접속되며, 상기 외통의 일방의 단부에 고정된 제1 금속 프레임과,
직사각형 판상의 복수의 제2 전극판이 서로 평행 또한 상기 소정 간격으로 접속되며, 상기 외통의 타방의 단부에 고정된 제2 금속 프레임과,
상기 제1 전극판과 상기 제2 전극판의 사이에 배치된 절연성의 스페이서를 갖고,
복수의 상기 제1 전극판과 복수의 상기 제2 전극판은 상기 제1 면에 평행 또한 각각 번갈아 상기 내주면의 내측에 배치되며,
상기 단면에 있어서, 상기 한 쌍의 제1 면의 각각에 가장 가까운 전극판으로서 상기 제1 전극판이 배치되고, 상기 제1 전극판의 양단은 상기 한 쌍의 제2 면에 각각 접하여 배치되며, 또한 상기 제2 전극판의 양단은 상기 한 쌍의 제2 면으로부터 각각 이간하여 배치되고,
상기 일방의 단부로부터 상기 내주면으로 유입되며 또한 상기 타방의 단부로부터 유출되는 액체를 전기 분해하는 것을 특징으로 하는 모노폴라형 전해 장치.An insulating outer passage in which a rectangular inner peripheral surface is formed by a pair of first surfaces parallel to each other in a cross section perpendicular to the central axis and a pair of second surfaces orthogonal to the first surface;
A plurality of rectangular plate-shaped first electrode plates are connected to each other in parallel and at predetermined intervals, and a first metal frame fixed to one end of the outer cylinder;
a plurality of rectangular plate-shaped second electrode plates parallel to each other and connected at the predetermined intervals, and a second metal frame fixed to the other end of the outer cylinder;
an insulating spacer disposed between the first electrode plate and the second electrode plate;
A plurality of the first electrode plate and a plurality of the second electrode plate are disposed on the inner side of the inner peripheral surface parallel to and alternately with the first surface,
In the cross section, the first electrode plate is disposed as an electrode plate closest to each of the pair of first surfaces, and both ends of the first electrode plate are disposed in contact with the pair of second surfaces, respectively, and Both ends of the second electrode plate are respectively spaced apart from the pair of second surfaces,
A monopolar electrolytic device, characterized in that electrolysis of the liquid flowing into the inner peripheral surface from the one end and flowing out from the other end.
상기 스페이서는, 상기 중심축에 수직인 단면에 있어서, 상기 제2 전극판의 중앙부, 단부 또는 양단부에 고정되고, 또한, 상기 중심축에 평행한 단면에 있어서, 상기 제2 전극판의 전극면의 일부에만 설치된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 전해 장치.The method according to claim 1,
The spacer is fixed to a central portion, an end or both ends of the second electrode plate in a cross section perpendicular to the central axis, and in a cross section parallel to the central axis, the electrode surface of the second electrode plate A monopolar electrolytic device, characterized in that it is installed only in part.
상기 스페이서는, 반구상, 원형상, 삼각형상, 또는 사각형상 중 어느 하나의 형상을 이루고, 상기 내주면으로 유입되는 상기 액체를 교반하여, 상기 제2 전극판으로의 스케일의 퇴적을 억제하는 것을 특징으로 하는 모노폴라형 전해 장치.3. The method according to claim 2,
The spacer has any one of a hemispherical shape, a circular shape, a triangular shape, and a rectangular shape, and agitates the liquid flowing into the inner circumferential surface to suppress the accumulation of scale on the second electrode plate A monopolar electrolytic device with
상기 중심축에 수직인 단면에 있어서, 일방의 단부의 내주면이 직사각형상이고, 타방의 단부의 내주면이 원형상인 제1 노즐 및 제2 노즐을 더 가지며,
상기 제1 노즐의 상기 일방의 단부는, 상기 제1 금속 프레임을 개재하여 상기 외통에 접속되고,
상기 제2 노즐의 상기 일방의 단부는, 상기 제2 금속 프레임을 개재하여 상기 외통에 접속되며,
상기 중심축에 수직인 단면에 있어서, 상기 내주면은, 상기 중심축의 외측으로부터 상기 외통에 가까워짐에 따라 상기 원형상으로부터 상기 직사각형상으로 점차 변화하도록 형성된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 전해 장치.4. The method according to claim 3,
In the cross section perpendicular to the central axis, the inner peripheral surface of one end is rectangular, and the inner peripheral surface of the other end further has a first nozzle and a second nozzle having a circular shape,
The one end of the first nozzle is connected to the outer cylinder via the first metal frame,
The one end of the second nozzle is connected to the outer cylinder via the second metal frame,
In a cross section perpendicular to the central axis, the inner peripheral surface is formed to gradually change from the circular shape to the rectangular shape as it approaches the outer cylinder from the outside of the central axis.
상기 액체는, 해수 또는 염수이고,
상기 제1 전극판은, 양극판이며,
상기 제2 전극판은, 음극판인 것을 특징으로 하는 모노폴라형 전해 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The liquid is seawater or salt water,
The first electrode plate is a positive electrode plate,
The second electrode plate is a monopolar electrolytic device, characterized in that the negative electrode plate.
상기 액체는, 요소 함유수이고,
상기 제1 전극판은, 음극판이며,
상기 제2 전극판은, 양극판인 것을 특징으로 하는 모노폴라형 전해 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The liquid is urea-containing water,
The first electrode plate is a negative electrode plate,
The second electrode plate is a monopolar electrolytic device, characterized in that the positive electrode plate.
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