KR20220161726A - Electrolyte circulation-based high-efficiency sodium hypochlorite generator requiring no electrode cleaning - Google Patents

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KR20220161726A
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최윤이
장세봉
김광유
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Abstract

The present invention relates to an electrolyzed water circulation type high-efficiency sodium hypochlorite generator, and more specifically, to an electrolyzed water circulation type high-efficiency sodium hypochlorite generator of an electrode-free cleaning method capable of withdrawing a certain amount of salt electrolyzed water in an electrolytic tank to the outside for temperature control through heat exchange, and mixing the salt electrolyzed water and inflow dilute salt water by recovering and reusing electrolytic reaction heat and circulating and mixing the salt electrolyzed water in order to effectively prevent electrode adsorption of a scale component as a cleaning action of preprocessing and neutralizing scale-cause components such as particles and cations in the inflow dilute salt water for surface activation. Since the present invention mixes the dilute salt water and produced sodium hypochlorite by applying a method of circulating electrolyzed water in an electrolysis tank, the present invention efficiently induces electrolysis and removes a scale without a separate cleaning process.

Description

전극 무세정 방식의 전해수 순환식 고효율 차아염소산나트륨 발생장치 {Electrolyte circulation-based high-efficiency sodium hypochlorite generator requiring no electrode cleaning}Electrolyte circulation-based high-efficiency sodium hypochlorite generator requiring no electrode cleaning}

본 발명은 전해수 순환식 고효율 차아염소산나트륨 발생장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 전해조 내 일정량의 차염 전해수를 외부 인출 후 열교환을 통해 온도 조절 및 전해반응열의 회수 재이용과 동시에 차염 전해수를 회류 순환시켜 유입 희석염수와 혼합함으로써, 유입 희석염수 내 미립자와 양이온 등의 스케일 원인 성분을 전처리로 중화시켜 표면활성하는 세정 작용으로, 스케일 성분의 전극 흡착을 효과적으로 방지할 수 있는 전극 무세정 전해수 순환식 고효율 차아염소산나트륨 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic water circulation type high-efficiency sodium hypochlorite generator, and more specifically, a certain amount of salted electrolyzed water is taken out from the electrolytic cell, and then the temperature is controlled through heat exchange, the heat of electrolysis reaction is recovered and reused, and the salted electrolyzed water is circulated and introduced at the same time. By mixing with diluted brine, it is a cleaning action that neutralizes scale-causing components such as particulates and cations in the inflow diluted brine by pretreatment and activates the surface. Electrolyte-free electrolyzed water circulation type high-efficiency hypochlorous acid that can effectively prevent electrode adsorption of scale components It is about a sodium generator.

일반적으로 차아염소산나트륨 발생 장치는 희석 염수(적정 농도의 소금물, NaCl)를 격막(이온교환막)이 없는 일련의 전극을 통과시키는 과정에서 전극 양단에 부가된 직류전류를 이용해서 소금과 물을 전기분해하여 소량의 수소가스와 차아염소산나트륨(NaOCl, 차염)을 만들어 내는 장치로서 생산된 차아염소산나트륨은 염소의 안전한 형태로서 소독이 필요한 현장의 염소소독을 위하여 사용된다.In general, the sodium hypochlorite generator electrolyzes salt and water by using direct current applied to both ends of the electrodes in the process of passing diluted brine (salt water, NaCl at an appropriate concentration) through a series of electrodes without a diaphragm (ion exchange membrane). This is a device that produces a small amount of hydrogen gas and sodium hypochlorite (NaOCl, sodium hypochlorite), and sodium hypochlorite produced is a safe form of chlorine and is used for chlorine disinfection at sites requiring disinfection.

차아염소산나트륨의 생성 원리는 하기 [반응식1]과 같다.The principle of generation of sodium hypochlorite is shown in [Scheme 1] below.

[반응식1] NaCl + H20 + 2e- → NaOCl + H2 [Scheme 1] NaCl + H 2 0 + 2e- → NaOCl + H 2

현재 대부분의 정수장 소독시스템을 점유하고 있는 액화염소 주입식 소독설비는 유독성 문제 때문에 현장제조형 차아염소산나트륨 발생시스템으로 대체되고 있다. 차아염소산나트륨 발생 장치의 주요 핵심부는 전기분해장치인 전해조이며, 전해조의 상태는 생산되는 차아염소산나트륨의 농도, 전력소비량 등 제반 장비의 수명 등에 직접적인 영향을 미치게 된다. Liquid chlorine injection disinfection equipment, which currently occupies most of the disinfection systems at water purification plants, is being replaced with a field-manufactured sodium hypochlorite generation system due to toxicity problems. The main core of the sodium hypochlorite generator is the electrolytic cell, which is an electrolysis device.

차아염소산나트륨 발생장치는 소독이 필요한 현장, 예컨대 국내 약 200 여개의 정수장 등에 설치되어 운영되고 있다. 우리나라는 사계절이 있어서 차아염소산나트륨 발생장치의 운전효율이 떨어지고, 전극이 손상되거나 부산물이 다량 생성되는 문제점이 있다. Sodium hypochlorite generators are installed and operated at sites requiring disinfection, such as about 200 water purification plants in Korea. Korea has four seasons, so there is a problem that the operation efficiency of the sodium hypochlorite generator is low, the electrode is damaged, or a large amount of by-products are produced.

즉, 현장 발생형 차아염소산나트륨 발생장치는 전기분해조 내부의 온도가 취수원 수온에 절대적으로 영향을 받는데, 동절기에는 지역에 따라 취수원 수온이 4℃ 이하의 저수온으로 전해조에 유입되어 전기분해시 전극손상이 초래되고, 하절기에는 지역에 따라 취수원 수온이 30℃ 수준의 고온으로 전해조에 유입되어, 전기분해시 전해조 내에서 고온 급증하는 소독부산물, 예컨대 클로레이트의 발생이 많아진다. 전해조의 특성상 유입 희석염수 내에 함유된 스케일 원인 물질은 전극에 흡착되고, 시간경과에 따라 전극 스케일의 형태로 나타난다. 이러한 전극 스케일 누적은 전극 저항 상승 → 전극 전압 상승 → 전해조 발열 증가 → 차염 분해 발생 → 차염 농도 저하 및 클로레이트 형성 증가 → 차염 발생 농도 유지를 위한 전체 소비전력 증가 → 전극 산세정 실시 →　전극 수명 단축의 악순환으로 이어져, 차염 품질의 안정적인 운영에 문제가 된다.That is, in the field-generated sodium hypochlorite generator, the temperature inside the electrolysis tank is absolutely affected by the water temperature of the water intake source. This is caused, and in the summer season, the water temperature of the water intake source is introduced into the electrolyzer at a high temperature of 30 ° C. depending on the region, and during electrolysis, the generation of disinfection by-products, such as chlorate, which rapidly rises to a high temperature in the electrolyzer, increases. Due to the nature of the electrolytic cell, the scale-causing substances contained in the inflow diluted brine are adsorbed on the electrodes and appear as electrode scales over time. This accumulation of electrode scale increases electrode resistance → increases electrode voltage → increases heat generation in the electrolytic cell → occurrence of decomposition of sodium chloride → decrease in concentration of salt and increase in chlorate formation → increase in total power consumption to maintain concentration of salt generation → acid cleaning of the electrode → shortening of electrode life This leads to a vicious cycle, and it becomes a problem for the stable operation of the quality of desalting.

종래에는 전극에 흡착된 스케일을 제거하기 위하여, 일정 주기마다 전해조 가동을 중지하고, 염산을 이용하여 전해조 전극을 세정하는 것이 일반적이었다. 그러나 염산을 이용한 클리닝은, 폐액으로 인한 환경적 안전성의 측면에서 문제가 있음은 물론이고, 세정시마다 전극에 손상을 일으키고, 가동을 중지해야 하는 등으로 경제성, 운용성 측면에서도 상당히 불리한 단점이 있다.Conventionally, in order to remove the scale adsorbed on the electrode, it is common to stop the operation of the electrolytic cell at regular intervals and clean the electrode of the electrolytic cell using hydrochloric acid. However, cleaning using hydrochloric acid not only has problems in terms of environmental safety due to waste liquid, but also has significant disadvantages in terms of economy and operability, such as causing damage to electrodes and having to stop operation every time cleaning is performed.

이에 염산을 사용하지 않고 디스케일링을 하기 위해, 전해조 내로 정방향 및 역방향으로 희석수를 투입하기 위한 방법이 안출된바 있다. 이를 도 1을 참조하여 설명하면, 디스케일링 가능한 전해장치는 다수의 전해조군(10G)을 포함하고 있으며, 이러한 전해조군(10G)을 경유하는 해수의 흐름은 하나의 펌프(P12)를 통하여 두 가지로 생성된다. 즉, 전해 반응을 일으키기 위한 흐름과, 일정 시간 운전 후 스케일의 생성이 시작될 수 있는 상태에서 수행되는 디스케일링을 위한 흐름이라고 할 수 있다. 실선과 같은 전해 반응 흐름과 점선과 같은 디스케일링 흐름에 있어, 전해 반응을 위한 해수의 흐름을 살펴보면, 펌프(P12)에서 발생하는 동력에 의하여 제1라인(L1)을 통하여 해수가 유입되어, 펌프(P12)를 통과한 후에는 제2라인(L2)을 거쳐서 전해조군(10G)으로 투입된다. 전해조군(10G) 내부에서는 전해 반응이 일어나고, 이러한 반응을 마친 해수는 제3라인(L3)을 통하여 배출된다. 이와 같은 제1라인(L1) 내지 제3라인(L3)을 통하여 해수가 흐르게 되면, 실질적으로 전해조군(10G) 내부에서는 전해 반응이 일어나게 되며, 일정 시간 이상 지속되면 전해조의 내부에 스케일이 생성될 수 있는데, 정해진 시간 운전한 후에는, 해수를 역으로 흘리는 백플러싱(Back flushing)을 통하여 디스케일링 운전을 수행한다. Therefore, in order to perform descaling without using hydrochloric acid, a method for injecting dilution water into the electrolytic cell in the forward and reverse directions has been devised. Referring to FIG. 1, the descalable electrolytic device includes a plurality of electrolytic cell groups 10G, and the flow of seawater passing through the electrolytic cell group 10G is twofold through one pump P12. is created with That is, it can be referred to as a flow for generating an electrolytic reaction and a flow for descaling performed in a state in which scale generation can start after a certain period of time. Looking at the flow of seawater for the electrolytic reaction in the electrolytic reaction flow as a solid line and the descaling flow as a dotted line, seawater is introduced through the first line (L1) by the power generated by the pump (P12), After passing through (P12), it is introduced into the electrolytic cell group (10G) through the second line (L2). An electrolytic reaction occurs inside the electrolytic cell group 10G, and the seawater after this reaction is discharged through the third line L3. When seawater flows through the first line (L1) to the third line (L3), an electrolytic reaction actually occurs inside the electrolytic cell group 10G, and if it continues for a certain time or more, scale is generated inside the electrolytic cell. After driving for a set period of time, the descaling operation is performed through back flushing in which seawater is flowed in reverse.

펌프(P12)를 이용하여 전해조군(10G)에서 해수를 역방향으로 흘림으로서, 백플러싱을 통하여 디스케일링을 수행할 수 있도록 하는데, 펌프(P12)에는 역방향으로 해수를 전해조군(10G)에 공급하기 위하여, 제1백라인(L10) 및 제2백라인(L12)이 순차적으로 설치되어 있으며, 펌프(P12)가 구동하면, 제1백라인(L10)을 통하여 입구에서 해수가 유입되고 이렇게 유입된 해수는 제3라인의 상류측에서 전해조군(10G)으로 유입되어, 전해조 내부에서 실질적으로 백플러싱을 수행하게 된다. 일정 시간 전해조군(10G)이 운전되면, 전해조군(10G) 내부에서는 역방향의 해수의 흐름에 의하여 디스케일링이 수행된다.By flowing seawater in the reverse direction from the electrolytic cell group 10G using the pump P12, descaling can be performed through back flushing, and the pump P12 supplies seawater in the reverse direction to the electrolytic cell group 10G In order to do this, the first backline L10 and the second backline L12 are sequentially installed, and when the pump P12 is driven, seawater flows in from the inlet through the first backline L10, Seawater flows into the electrolyzer group 10G from the upstream side of the third line, and substantially performs back flushing inside the electrolytic cell. When the electrolytic cell group 10G is operated for a certain period of time, descaling is performed inside the electrolytic cell group 10G by the flow of seawater in a reverse direction.

그런데 이러한 장치는 양방향 흐름을 위한 복잡한 구조를 필요로 하고, 또한 전해조에 양방향 유입되는 희석염수의 온도에 대한 고려가 없고, 수소가 차염 전해수와 같이 이동하는 가압식 전해조의 진동 및 안전성에 대한 고려가 없기 때문에, 전술한 문제가 여전히 남아 있게 된다.However, this device requires a complicated structure for bidirectional flow, and there is no consideration for the temperature of diluted brine flowing into the electrolytic cell in both directions, and there is no consideration for vibration and safety of the pressurized electrolytic cell in which hydrogen moves like salted electrolyzed water. Therefore, the above-mentioned problem still remains.

희석염수의 인입 수온이 15℃ 이하일 때 전기분해를 위해 전기분해조에 유입되는 희석염수는 반드시 15℃ 이상으로 유지되어야 전극을 보호할 수 있으며, 발생한 차아염소산나트륨은 일정 온도(예컨대, 40℃)를 초과하면 재분해되어 급격한 농도 저하와 함께 클로레이트, 퍼클로레이트의 유해 부산물 형성을 초래하게 되므로, 차아염소산나트륨은 전기분해조 발생 및 저장, 주입의 전공정에서 일정 온도를 초과하는 환경을 원천적으로 배제시켜야 한다.When the inlet water temperature of the diluted brine is 15℃ or less, the diluted brine flowing into the electrolysis tank for electrolysis must be maintained at 15℃ or higher to protect the electrode, and the generated sodium hypochlorite is kept at a certain temperature (eg, 40℃). If it is exceeded, it will be re-decomposed and lead to the formation of harmful by-products such as chlorate and perchlorate along with a rapid decrease in concentration. Therefore, sodium hypochlorite must be fundamentally excluded from the environment exceeding a certain temperature in the entire process of generation, storage and injection of the electrolysis tank. do.

현장제조 차아염소산나트륨 전기분해 공정은 70% 이상의 전력이 발열을 수반하게 되며, 이로 인한 전해조 내 온도 상승은 클로레이트 등의 부산물 형성을 가속시키게 된다. 따라서 전해조에서 생산되는 차아염소산나트륨의 온도 상승을 억제하는 열교환 냉각 수행시, 항상 전극 간에 대량의 전류가 흐르는 전해조의 특성상, 누설전류 손실이 없이 열교환을 수행하며, 전해 효율을 유지하는 것이 중요하다. 이는 일반 금속성 열교환부를 내장한 전해조는 초기 가동 이후, 전극 스케일 누적에 의한 전극 저항 상승 → 전극 전압 상승 → 금속성 열교환부 누설전류 증가 → 전해조 발열 증가 → 냉각 전력 상승 → 차염 생산 전체 소비전력 증가 → 전극 산세정 실시의 악순환으로 이어져 안정적인 차염 생산이 이루어지기 어렵다. 또한 전해조 내 금속성 열교환부는 누설전류에 따른 부식 발생으로 천공 누액 문제가 발생한다. 이러한 이유로 유입수의 스케일 성분을 효과적으로 제거하여, 설비 사용 주기동안 전극 스케일 발생이 없고, 전극 전압의 상승이 없이 전해조 발열량에 대한 열교환 냉각이 효과적으로 수행되며, 고가의 귀금속 소재를 금속성 열교환부 부식방지 처리에 사용하는 낭비가 없이, 전해조의 온도 상승을 적절히 열교환 제어하며, 전극 세정이 필요없는 차아염소산나트륨 발생장치 개발의 필요성이 요구되고 있다.In the field-manufactured sodium hypochlorite electrolysis process, more than 70% of power is accompanied by heat, and the resulting increase in temperature in the electrolytic cell accelerates the formation of by-products such as chlorate. Therefore, when heat exchange cooling is performed to suppress the temperature rise of sodium hypochlorite produced in the electrolytic cell, it is important to perform heat exchange without leakage current loss and maintain electrolysis efficiency due to the nature of the electrolytic cell in which a large amount of current flows between the electrodes. This is because after the initial operation of an electrolytic cell with a built-in general metallic heat exchanger, electrode resistance increases due to electrode scale accumulation → electrode voltage increases → leakage current increases in the metallic heat exchanger → heat generation of the electrolytic cell increases → cooling power increases → total power consumption for shielding production increases → electrode acid It leads to a vicious cycle of washing, making it difficult to achieve stable salt production. In addition, the metallic heat exchange part in the electrolytic cell causes corrosion due to leakage current, resulting in a hole leakage problem. For this reason, by effectively removing the scale component of the influent, there is no electrode scale during the facility use cycle, and heat exchange cooling for the calorific value of the electrolytic cell is effectively performed without an increase in electrode voltage, and expensive precious metal materials are used for anti-corrosion treatment of metallic heat exchangers. There is a need to develop a sodium hypochlorite generator that appropriately controls the heat exchange of the temperature rise of the electrolytic cell without wasting use and does not require electrode cleaning.

또한, 현재 개발된 차아염소산나트륨 발생 장치는, 전기분해시 생산되는 수소가스로 인해 수소폭발의 위험성이 있다.In addition, the currently developed sodium hypochlorite generator has a risk of hydrogen explosion due to hydrogen gas produced during electrolysis.

공개특허 제10-2017-0010162호 (2017년 1월 26일 공개)Patent Publication No. 10-2017-0010162 (published on January 26, 2017)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전해조의 차염 전해수를 외부 인출하고 열교환하며 회류 순환시키는 과정에서, 동절기에는 저온 유입 희석염수의 온도를 전해수의 전해반응열 회수를 통해 가열시키고, 하절기에는 순환 전해수 온도를 정수와 열교환으로 냉각하여 생산 차아염소산나트륨의 온도 역시 원하는 온도로 내릴 수 있도록 하고, 또한 유입 희석염수와 회류순환 차염 전해수가 직접 혼합되도록 설계함으로써, 유입 희석염수 내 미립자와 양이온 등의 스케일 원인 성분을 전처리로 중화시켜 표면활성하는 세정 작용으로, 스케일 성분의 전극 흡착을 효과적으로 방지할 수 있는, 별도의 전극 산세정이 없는, 전극 무세정 전해수 순환식 고효율 차아염소산나트륨 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, in the process of drawing out the salted electrolyzed water from the electrolytic cell, exchanging heat, and circulating it, the temperature of the low-temperature inflow diluted brine is heated in the winter by recovering the electrolysis reaction heat of the electrolyzed water, and in the summer, the circulating electrolyzed water The temperature is cooled by heat exchange with purified water so that the temperature of sodium hypochlorite produced can also be lowered to the desired temperature, and it is designed so that the inflow diluted brine and circulating circulating salt electrolyzed water are directly mixed, which is the cause of scale such as particulates and cations in the inflow diluted brine To provide a high-efficiency sodium hypochlorite generator that can effectively prevent adsorption of scale components to electrodes by neutralizing components through pretreatment and activating the surface, without separate electrode acid cleaning, and electrode-free electrolyzed water circulation type high-efficiency sodium hypochlorite generator do.

또한 본 발명은, 수소를 대기 중으로 방출시킬 수 있도록 하는 차아염소산나트륨 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a sodium hypochlorite generator that can release hydrogen into the atmosphere.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention may be understood from the following description, and will be more clearly understood by an embodiment of the present invention. Furthermore, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations thereof set forth in the claims.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구성은, 전해질원료를 수용하는 전해질원료 수조(10); 취수원으로부터 공급된 물의 온도를 조절하여 공급하는 급수온도 조절조(20); 상기 전해질원료 수조(10)로부터 공급된 전해질원료와, 상기 급수온도조절조(20)로부터 공급된 물이 혼합되는 희석원료공급장치(30); 상기 희석원료공급장치(30)로부터 희석수를 공급받아 전기분해하여 차아염소산나트륨을 발생시키는 전해조(100); 및 상기 전해조(100)에서 발생된 차아염소산나트륨을 보관하는 차염저장조(50);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전극 무세정 전해수 순환식 고효율 차아염소산나트륨 발생장치를 제공한다.The configuration of the present invention for solving the above problems, the electrolyte raw material tank 10 for accommodating the electrolyte raw material; A water supply temperature control tank 20 for controlling and supplying the temperature of water supplied from a water intake source; A diluted raw material supply device 30 in which the electrolyte raw material supplied from the electrolyte raw material tank 10 and the water supplied from the water supply temperature control tank 20 are mixed; An electrolytic cell 100 generating sodium hypochlorite by electrolyzing the dilution water supplied from the dilution raw material supply device 30; And a salt storage tank 50 for storing the sodium hypochlorite generated in the electrolytic bath 100; Provides an electrode-free electrolyzed water circulation type high-efficiency sodium hypochlorite generator, characterized in that it comprises a.

상기 전해조(100)에는: 내부에서 발생된 수소가스를 배출관을 통해 배출하기 위한 수소배출구가 형성되고, 연결 배관계통의 수소가스 누설과 전기 동력 원인의 스파크 발생을 방지하기 위해 상기 수소배출구가 연장된 말단에서 음압 발생 흡입 방식의 벤츄리 구조로 배출팬이 연결되며 배치되어 수소가스의 공기 희석 후 배출 농도가 폭발농도 미만이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the electrolytic cell 100: a hydrogen outlet for discharging hydrogen gas generated inside is formed through a discharge pipe, and the hydrogen outlet is extended to prevent hydrogen gas leakage in the connecting piping system and spark generation of an electric power source At the end, a discharge fan is connected to a venturi structure of a negative pressure generating suction method and is arranged so that the discharge concentration after diluting the hydrogen gas with air is less than the explosive concentration.

상기 전해조(100)에는 순환수 유출구(110)가 형성되고, 상기 순환수 유출구(110)는 순환펌프(114)를 통해 전해조(100)의 희석수 인입측으로 연결되어, 상기 전해조(100) 내의 전기분해된 전해수 중 일부가 상기 순환수 유출구(110)로 배출되고, 순환하여 다시 전해조(100)로 유입될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.A circulating water outlet 110 is formed in the electrolytic cell 100, and the circulating water outlet 110 is connected to the dilution water inlet side of the electrolytic cell 100 through a circulation pump 114, so that electricity in the electrolytic cell 100 It is characterized in that some of the decomposed electrolyzed water is discharged to the circulating water outlet 110, circulated, and introduced into the electrolyzer 100 again.

순환수온도교환부(44)를 더 구비하고, 상기 순환수 유출구로부터 배출된 순환수는 상기 순환수온도교환부(44)를 거치도록 하고, 상기 순환수온도교환부(44)와 밀접한 위치에 대면하여 급수온도교환부(42)를 더 구비하고, 상기 급수온도 조절조(20)로부터 제공된 급수가 상기 급수온도교환부(42)를 거치도록 하여, 상기 순환수와 상기 급수 사이에 열교환이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.A circulation water temperature exchange unit 44 is further provided, and the circulation water discharged from the circulation water outlet passes through the circulation water temperature exchange unit 44, and the circulation water temperature exchange unit 44 is located close to the circulation water temperature exchange unit 44. A face-to-face water supply temperature exchange unit 42 is further provided, and the supply water supplied from the supply water temperature control tank 20 passes through the supply water temperature exchange unit 42, so that heat is exchanged between the circulating water and the supply water It is characterized by doing.

상기 순환수 유출구에는 상기 전해조 내에 배치되는 가변배출부재(200)가 연결되고, 상기 가변배출부재(200)는: 길이 방향으로 연장되는 연장부(210); 및 상기 연장부(210) 상에 형성되는 유입구(220)를 구비하는 것을 특징으로 한다.A variable discharge member 200 disposed in the electrolytic cell is connected to the circulating water outlet, and the variable discharge member 200 includes: an extension portion 210 extending in a longitudinal direction; and an inlet 220 formed on the extension 210.

상기 연장부(210)는 길이가 조절되거나, 형상이 변경되어, 전해조 구조에 의한 내부 온도 및 농도 농축 상황에 따른 외부인출 순환지점의 가변을 위해, 상기 유입구(220)가 위치가 상대적으로 변경될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The length of the extension part 210 is adjusted or the shape is changed so that the position of the inlet port 220 is relatively changed to change the external withdrawal circulation point according to the internal temperature and concentration concentration situation due to the electrolytic cell structure. It is characterized in that it allows.

상기 연장부(210)에는 다수의 유입구(230)가 형성되고, 다수의 유입구(230) 중 선택되는 하나 또는 둘 이상을 개방하거나 폐쇄할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.A plurality of inlets 230 are formed in the extension part 210, and one or more selected from among the plurality of inlets 230 can be opened or closed.

상기 전해조(100)에는 다수의 가변배출구(320)가 형성되고, 상기 가변배출구(320)는 순환수 유출구(110)와 가변배출부(300)를 통해 연결되며, 다수의 가변배출구(320) 중 선택되는 하나 또는 둘 이상을 개방하거나 폐쇄할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.A plurality of variable outlets 320 are formed in the electrolytic cell 100, and the variable outlets 320 are connected to the circulating water outlet 110 through the variable outlet 300, and among the plurality of variable outlets 320 It is characterized in that one or more selected ones can be opened or closed.

본 발명에 따르면, 설비의 복잡성, 넓은 설치공간의 필요성, 많은 에너지 소비로 인한 생산 원가와 운영 비용이 상승하는 문제점을 주요 핵심 기술을 효율적으로 일체화한 화학공정 개선으로 해결되는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of solving the problems of increasing production and operating costs due to the complexity of facilities, the need for a large installation space, and high energy consumption by improving the chemical process by efficiently integrating major core technologies.

또한, 전기분해조의 차염 전해수를 전류 누설이 없는 비전도성 배관으로 외부 인출하고 열교환하며 회류 순환시키는 방식을 채택하여, 전해조 내 열교환기 내장시의 누설전류 문제를 해결하는 효과가 있다.In addition, it is effective to solve the leakage current problem when the heat exchanger is built in the electrolysis tank by adopting a method of drawing the deionized electrolyzed water of the electrolysis tank to the outside through a non-conductive pipe without current leakage, exchanging heat, and circulating it.

또한, 비전도성 배관 외부 인출식 열교환 원리에 의해, 효율이 떨어지는 코일형 열교환이 아닌 고효율의 판형 열교환기를 적용할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that a high-efficiency plate heat exchanger can be applied instead of a coil type heat exchanger with low efficiency due to the non-conductive pipe external draw-out type heat exchange principle.

또한, 유입 희석염수와 회류순환 차염 전해수가 직접 혼합되도록 함으로써, 유입 희석염수 내 미립자와 양이온 등의 스케일 원인 성분을 전처리로 중화시켜 표면활성하는 세정 작용으로, 스케일 성분의 전극 흡착을 효과적으로 방지할 수 있는, 별도의 전극 산세정이 없는 안정적 품질성능의 차염발생장치를 구현하는 효과가 있다.In addition, by allowing the inflow diluted brine and circulating circulating salted electrolytic water to be directly mixed, scale-causing components such as particulates and cations in the inflow diluted brine are neutralized by pretreatment and the surface is activated, thereby effectively preventing scale components from being adsorbed to the electrode. There is an effect of implementing a salt generator with stable quality performance without separate electrode acid cleaning.

또한, 고정된 위치에서의 전해수 순환은 물론, 가변 가능한 위치에서의 전해수 순환이 가능하도록 하여, 간단한 구조만으로 적절한 온도 구간의 전해수를 선택하여 상온 전해에 따른 최적의 전해효율을 유지하는 효과가 있다.In addition, electrolyzed water circulation at a fixed position as well as electrolyzed water circulation at a variable position is possible, and there is an effect of maintaining optimal electrolytic efficiency according to room temperature electrolysis by selecting electrolyzed water in an appropriate temperature range with only a simple structure.

또한, 스케일 제거를 위한 별도의 물질을 사용하지 않는 장치를 개발하고 사용함으로 인해 염소계 부산물이 환경에 미치는 부작용을 감소시킬 수 있고, 폐수 처리 공정시의 부하를 줄이고, 자연 생태계를 보호할 수 있는 효과가 있다.In addition, by developing and using a device that does not use a separate material for scale removal, the side effects of chlorine-based by-products on the environment can be reduced, the load in the wastewater treatment process can be reduced, and the natural ecosystem can be protected. there is

또한, 순환 차아염소산나트륨 용액의 순환 유량을 조절하여 회류순환 전해수와 정수와의 열교환 및 희석염수와 생산 차아염소산나트륨의 접촉유량을 조절할 수 있는 효과가 있다.In addition, by adjusting the circulation flow rate of the circulating sodium hypochlorite solution, there is an effect of adjusting the heat exchange between the circulating electrolyzed water and purified water and the contact flow rate of the diluted brine and the produced sodium hypochlorite.

또한, 수소를 차아염소산나트륨 용액과 분리 배출함으로써 수소 가스가 전해수와 같이 이동함으로 인하여 발생하는 진동을 제거하고, 전기분해시 발생하는 반응열을 즉시 배출할 수 있으므로, 전기분해조 및 열교환기의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.In addition, by separating and discharging hydrogen from the sodium hypochlorite solution, vibration caused by the movement of hydrogen gas with electrolyzed water is eliminated, and reaction heat generated during electrolysis can be immediately discharged, thereby extending the life of the electrolysis tank and heat exchanger. It has an effect that can be extended.

또한, 발생된 모든 수소를 안전하게 음압식으로 즉시 배출시키는 전해조를 구성하여, 공정 중 발생한 수소 가스와 전해수 순환구간의 연관된 상호 작용을 배제시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, by constructing an electrolytic cell that immediately discharges all generated hydrogen in a safe negative pressure manner, there is an effect of eliminating the interaction between the hydrogen gas generated during the process and the electrolyzed water circulation section.

도 1은 종래의 전해장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 차아염소산나트륨 발생장치의 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 전해조의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 가변배출부재의 실시예들을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 다른 가변배출 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 온도에 따른 전기분해 효율을 그래프로 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 회류 순환 유속에 따른 전해조 내의 온도분포 그래프를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a conventional electrolysis device.
2 is a view showing the connection structure of the sodium hypochlorite generator according to the present invention.
3 is a view showing the structure of an electrolytic cell according to the present invention.
4 is a view showing embodiments of a variable discharge member according to the present invention.
5 is a view showing another variable discharge embodiment according to the present invention.
6 is a graph showing electrolysis efficiency according to temperature.
7 and 8 are views showing temperature distribution graphs in the electrolytic cell according to the circulating flow rate.

이하 첨부된 도면에 도시된 본 발명 구성의 실시예를 참조하여, 본 발명의 구성 및 기능을 상세히 살펴보도록 한다.Hereinafter, the configuration and functions of the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the configuration of the present invention shown in the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 차아염소산나트륨 발생장치의 연결 구조를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 취수펌프(2)를 통해 취수원(1)으로부터 물을 공급받아, 전해질원료 수조(10) 및 급수온도 조절조(20)로 유입시킨다. 2 is a view showing the connection structure of the sodium hypochlorite generator according to the present invention. Referring to FIG. 2 , water is supplied from the water intake source 1 through the water intake pump 2 and introduced into the electrolyte raw material water tank 10 and the water supply temperature control tank 20 .

각 원료밸브(12) 및 급수밸브(22)의 조절에 따라 희석원료공급장치(30)에서 희석염수가 생성되고, 희석수공급펌프(32)를 통해 전해조(100)로 공급되어, 전기분해가 진행된다. Diluted brine is generated in the diluted raw material supply device 30 according to the control of each raw material valve 12 and the water supply valve 22, and is supplied to the electrolyzer 100 through the diluted water supply pump 32, and electrolysis is performed. It goes on.

전해조(100)에는 입력측 및 출력측 사이에 수소배출구(130)를 구비하고, 또 다른 측에는 고정순환수 유출구(110), 가변순환수 유출구(120)를 형성한다. 희석염수는 전해조(100) 내를 흐르게 되고, 이 때 생성되는 차아염소산나트륨 중 일부는 고정순환수 유출구(110) 및/또는 가변순환수 유출구(120)를 통해 외부로 배출되며, 이 때 배출 여부 및 배출양은 각 고정순환수 밸브(112), 가변순환수밸브(122)의 동작에 의하며, 이는 각 위치별 온도를 감지한 제어부(미도시)의 제어에 의해 조절된다.The electrolytic cell 100 has a hydrogen outlet 130 between an input side and an output side, and a fixed circulation water outlet 110 and a variable circulation water outlet 120 are formed on the other side. The diluted brine flows in the electrolytic cell 100, and some of the sodium hypochlorite produced at this time is discharged to the outside through the fixed circulation water outlet 110 and/or the variable circulation water outlet 120. and the amount of discharge depends on the operation of each fixed circulation water valve 112 and variable circulation water valve 122, which is controlled by a control unit (not shown) that senses the temperature of each position.

전해조(100)에서 배출된 순환수는 순환펌프(114)에 의해 순환수온도교환부(44)를 거쳐 다시 전해조의 입력측으로 재유입된다. 순환수온도교환부(44)와 대면하며 급수온도교환부(42)가 배치되며, 상호 온도를 교환하는 열교환기(40)를 구성하게 된다. The circulating water discharged from the electrolyzer 100 is re-introduced to the input side of the electrolyzer via the circulating water temperature exchange unit 44 by the circulation pump 114 . The supply water temperature exchange unit 42 is disposed facing the circulating water temperature exchange unit 44 and constitutes a heat exchanger 40 exchanging temperatures with each other.

열교환기(40)는 기존에 전해조 내에 금속성 열전도, 전기전도 재질을 도입하여 설치되었던 것과 달리, 비열전도 내알칼리성 전기 절연형 배관(PVC, CPVC, 아크릴, 테프론, PTFE 등)을 통해 전해조의 외부로 인출되어 열교환기에 연결됨에 따라, 전류누설의 우려가 없게 된다. 기존에는 금속성 열교환부가 전극이 있는 전해조 내에 설치됨에 따라 전류누설이 필연적으로 발생하며, 이에 따른 금속재 부식, 천공 문제가 발생되어, 별도의 백금, 이리듐 도금 구성을 필요로 했다. 그러나 본 발명은 비열전도 내알칼리성 전기 절연형 배관을 거치도록 하고, 열교환기(40)를 전해조 외측에 배치시킴으로써 전해조 내 전류누설문제를 원천적으로 해결하고 있다. 이에 본 발명의 열교환기(40)는 티타늄과 같은 금속 재질 사용만으로 전류누설에 따른 부식, 천공 문제가 해결되는 효과가 있다.The heat exchanger 40 is installed outside of the electrolytic cell through a non-heat conductive, alkali-resistant, electrically insulated pipe (PVC, CPVC, acrylic, Teflon, PTFE, etc.) As it is drawn out and connected to the heat exchanger, there is no concern about current leakage. Conventionally, current leakage inevitably occurs as the metallic heat exchange unit is installed in an electrolytic cell with electrodes, and consequently metal material corrosion and perforation problems occur, requiring separate platinum and iridium plating configurations. However, the present invention fundamentally solves the current leakage problem in the electrolytic cell by passing through a non-heat conductive, alkali-resistant, electrically insulated pipe and disposing the heat exchanger 40 outside the electrolytic cell. Accordingly, the heat exchanger 40 of the present invention has an effect of solving problems of corrosion and perforation due to current leakage only by using a metal material such as titanium.

급수온도교환부(42)로는 급수온도 조절조(20)로부터 급수펌프(24)의 동작에 따라 일정 온도의 물이 공급되어, 열교환을 할 수 있도록 한다. 순환수온도교환부(44)를 거친 순환수는 희석원료공급장치(30)로부터 유입되는 희석염수와 다시 합류하여 전해조(100)로 인입되는데, 여기서 다시 직접 합류, 혼합시키도록 하는 아이디어가 매우 중요하다. 이를 통해, 강제 차염 전해수 회류 순환에 의한 전해조 내부 pH의 알칼리성 균질화로 인한 전극 세정 효과가 증대된다. 또한, 강제 차염 전해수 회류 순환 열교환 냉각에 의한 전해조 내부 온도 균질화로 전해효율이 상승(1℃ 감소시 100ppm 수준의 차염농도 증가)된다.Water of a certain temperature is supplied to the feed water temperature exchange unit 42 according to the operation of the feed water pump 24 from the feed water temperature control tank 20 so that heat exchange can be performed. The circulating water that has passed through the circulating water temperature exchange unit 44 is rejoined with the diluted brine flowing from the diluted raw material supply device 30 and introduced into the electrolyzer 100, where the idea of directly joining and mixing again is very important. do. Through this, the electrode cleaning effect is increased due to alkaline homogenization of the internal pH of the electrolytic cell by circulating forcedly desalinated electrolyzed water. In addition, the electrolysis efficiency is increased by homogenization of the internal temperature of the electrolytic cell by circulating heat exchange cooling of forced desalination electrolyzed water (when 1 ° C decreases, the concentration of desalination increases to the level of 100 ppm).

순환펌프에 의한 고속 회류 전해수 순환라인과, 희석염수 인입라인이 합류되며, 직접 혼합, 교반이 이루어진다. 이를 통한 전해질 희석유입수 내 미세 입자 및 이온을 중화시키기 위해 회류 전해수와 희석유입수의 직접교반혼합으로 전처리 세정을 구현함으로 전해조 내 전극의 스케일 부착방지/전극 세정 기능을 얻을 수 있게 된다.The high-speed circulating electrolyzed water circulation line by the circulation pump and the diluted brine inlet line are joined, and mixing and stirring are performed directly. Through this, in order to neutralize fine particles and ions in the electrolyte dilution influent, pretreatment cleaning is implemented by direct stirring and mixing of the circulating electrolytic water and the dilution influent, so that the scale adhesion prevention / electrode cleaning function of the electrode in the electrolytic cell can be obtained.

이는 차염 자체는 OH-, OCl- 이온을 가진 표백제로서 작용하기에 희석유입수에 함유된 입자 및 양이온들과 혼합시 음이온 등을 제공하여 이를 중화시켜, 표면활성, 클러스터 형성, 세정 등의 스케일제거 기능을 하게 된다.This is because the salt itself acts as a bleaching agent with OH- and OCl- ions, so when mixed with the particles and cations contained in the dilution influent, it neutralizes them by providing anions, thereby removing scale such as surface activity, cluster formation, and cleaning will do

차아염소산나트륨의 세정 작용은 OCl-의 산화력과 OH-가 미립자를 용해시키는 능력의 상승 작용에 기반하며, OH-은 대부분의 친수성 고체 표면과 전해질 모두에 흡착되어 표면을 더 음전하로 만들어, 그 결과, OH-는 수용액에서 고체 표면과 미립자의 계면 특성에 영향을 미치며, 그 작용은 주로 "표면 활성"(세정)에 기여한다. 차염의 특성에서 pH가 낮은 산성일 때의 주요 FAC(유효염소)인 HOCl은 소독, pH가 높은 알칼리성일 때의 주요 FAC인 OCl-는 세정이 그 주요한 역할이며, 이러한 OH-, OCl- 세정 작용은 우리가 일상에서 사용하는 표백, 세정제가 차염(락스)이라는 사실에서 이해될 수 있다. 차염 전해수와 유입원수와의 혼합에 의한 pH 상향 조절(알칼리화는 OH-, OCl- 증가를 의미)은, 200~2,200 mg-Cl2/L 수준의 차염 전해수 혼합에서도, OH-, OCl- 이 입자 표면을 보다 더 음전하로 변화시키는 세정역할에 의한 계면활성 작용을 일으켜, 모든 양이온성 미립자의 흡착을 느슨하게 하는 세정효과가 고체 표면에서 발생한다. 이러한 원리를 기반으로 전류누설이 없는 외부 인출 전해수의 회류 순환에 의한 유입원수와의 직접 혼합이 가능한 염수 전해조 공정을 구현한 것이다.The cleaning action of sodium hypochlorite is based on the synergistic action of the oxidizing power of OCl- and the ability of OH- to dissolve particulates, and OH- is adsorbed on both the surface of most hydrophilic solids and the electrolyte, making the surface more negatively charged, resulting in , OH affects the interfacial properties of solid surfaces and particulates in aqueous solutions, and its action mainly contributes to “surface activity” (cleaning). HOCl, the main FAC (effective chlorine) when the pH is acidic in low salt, disinfects, and OCl-, the main FAC when the pH is alkaline, plays a major role in cleaning, and these OH- and OCl- cleaning actions This can be understood from the fact that the bleaching and cleaning agents we use in our daily life are bleaching agents (lacquer). The pH upward adjustment (alkalization means an increase in OH- and OCl-) by mixing saline electrolyzed water and influent source water, even when mixed with saline electrolyzed water at a level of 200 to 2,200 mg-Cl2/L, OH- and OCl- on the particle surface A cleaning effect that loosens the adsorption of all cationic fine particles occurs on the solid surface by causing a surfactant action by a cleaning role that changes the negative charge to a more negative charge. Based on this principle, a salt water electrolyzer process capable of direct mixing with influent source water by circulating externally drawn electrolyzed water without current leakage is implemented.

최종적으로, 전해조(100)에서 생성된 차아염소산나트륨은 차염저장조(50)에 보관되어 있다가, 차염밸브(52)의 개방 및 차염펌프(54)의 동작에 의해 정수지(5)로 공급된다.Finally, the sodium hypochlorite generated in the electrolytic cell 100 is stored in the salt storage tank 50, and is supplied to the water purification pond 5 by opening the salt protection valve 52 and operating the salt removal pump 54.

도 3은 본 발명에 따른 전해조의 구조를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 전해조(100)에는 희석염수가 좌측에서 인입되어 우측으로 흐르게 되고, 인입측과 배출측 사이에 수소배출구(130)가 형성된다. 수소배출구(130)를 통해, 전해조(100) 내에서 발생되는 수소 가스를 배출하게 된다. 수소배출구(130)를 통해, 연결 배관계통의 수소가스 누설과 전기 동력 원인의 스파크 발생을 방지하기 위해 수소배출구(130)로부터 연장된 말단에서 음압 발생 흡입 방식의 벤츄리 구조로 수소배출팬(132)이 연결되며 배치되어 수소가스의 공기 희석 후 배출 농도가 폭발농도 미만이 되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.3 is a view showing the structure of an electrolytic cell according to the present invention. Referring to FIG. 3 , in the electrolytic cell 100, diluted brine is introduced from the left side and flows to the right side, and a hydrogen outlet 130 is formed between the inlet side and the outlet side. Through the hydrogen outlet 130, hydrogen gas generated in the electrolyzer 100 is discharged. Through the hydrogen outlet 130, a hydrogen discharge fan 132 with a negative pressure generating suction type venturi structure at the end extending from the hydrogen outlet 130 to prevent hydrogen gas leakage in the connecting piping system and spark generation of the electric power source It is characterized in that it is connected and arranged so that the emission concentration after air dilution of hydrogen gas is less than the explosive concentration.

본 발명은 수소 가스를 대기중으로 공기와 희석시키며 강제 배출시킴으로써 전해조에서의 폭발 가능성을 감소시키고, 수소를 차아염소산나트륨 용액과 분리 배출함으로써 수소 가스가 전해수와 같이 이동함으로 인하여 발생하는 진동(fluctuation)을 제거하고, 전기분해시 발생하는 반응열을 즉시 배출할 수 있으므로, 전기분해조 및 열교환기의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다. The present invention reduces the possibility of explosion in an electrolytic cell by diluting hydrogen gas with air into the atmosphere and forcibly discharging it, and by discharging hydrogen separately from sodium hypochlorite solution, the vibration caused by the movement of hydrogen gas with electrolyzed water is reduced. removal, and since the reaction heat generated during electrolysis can be immediately discharged, there is an effect of extending the life of the electrolysis tank and the heat exchanger.

이 때 배출을 위한 강제흡입용 흡기식 수소배출팬(132)을 전해조(100)의 외벽 외측 인접 위치에 배치하고, 이를 배출관(134)에 벤츄리(venturi) 구조(136)로 연결시켜, 음압이 발생되어 전해조(100) 내의 수소를 흡입하도록 한다. 수소배출팬(132)이 전해조(100)의 내부에 배치되거나 일체로 부설되는 경우, 모터 가동시 전기스파크 발생으로 인한 폭발 위험이 있을 수 있으므로, 수소배출팬(132)을 외부 이격 위치에 배치하여 음압으로 뽑아냄으로써, 이러한 문제점을 해결하도록 한다.At this time, a forced intake hydrogen discharge fan 132 for discharge is disposed adjacent to the outer wall of the electrolytic cell 100 and connected to the discharge pipe 134 by a venturi structure 136, so that the negative pressure is is generated to suck hydrogen in the electrolyzer 100. If the hydrogen discharge fan 132 is disposed inside the electrolytic cell 100 or is integrally installed, there may be a risk of explosion due to electric spark generation when the motor is operated. By pulling out with negative pressure, it is possible to solve this problem.

이에, 전해조 내에서 발생된 수소가 곧바로 전해조(100)에 연결된 상측 수소 배출구(130)를 통해 배기되는 대기압식 전해조를 형성하므로, 종래와 같이 전해조(100)에 연결된 저장조에서 수소와 전해수가 공존함에 따른, 별도의 기액분리기 부가 설치 및 기액 분리 동작을 필요로 하지 않게 된다.Therefore, since the hydrogen generated in the electrolytic cell forms an atmospheric pressure type electrolytic cell in which the hydrogen generated in the electrolytic cell is directly exhausted through the upper hydrogen outlet 130 connected to the electrolytic cell 100, hydrogen and electrolytic water coexist in the storage tank connected to the electrolytic cell 100 as in the prior art. Accordingly, a separate gas-liquid separator is not required to be installed and a gas-liquid separation operation is required.

전해조(100) 내에는 인입측에서 배출측 방향으로 지나며 전해순환구간(C) 및 농축구간(E)을 거치게 된다. 전해순환구간(C)은 희석염수와 순환된 전해수가 합쳐져 유입되며 전기분해되는 구간으로서, 15~25℃ 범위에서 상승하게 된다. 이 구간을 지나 농축구간(E)에 이르게 되면 전해수의 온도는 25~35℃의 범위에서 선형적으로 순차 상승하게 된다. In the electrolyzer 100, it passes from the inlet side to the discharge side, passing through the electrolytic circulation section (C) and the enrichment section (E). The electrolytic circulation section (C) is a section in which diluted brine and circulated electrolytic water are combined and introduced and electrolyzed, and the temperature rises in the range of 15 to 25 ° C. After passing this section and reaching the enrichment section (E), the temperature of the electrolyzed water rises linearly and sequentially in the range of 25 to 35 ° C.

이러한 발열 과정에 따른, 전해조 내 온도 상승은 클로레이트 등의 부산물 형성을 가속시키게 된다. 도 6을 참조하면, 온도에 따른 전기분해 효율 실험 결과 그래프가 개시되어 있는데, 전해 온도가 10~25℃ 구간에서 전기분해 효율이 높은 편이고, 그보다 온도가 상승함에 따라 전기분해 효율은 저하된다. Due to this exothermic process, the temperature rise in the electrolytic cell accelerates the formation of by-products such as chlorate. Referring to FIG. 6, a graph of electrolysis efficiency test results according to temperature is disclosed, and the electrolysis efficiency is high in the range of 10 to 25 ° C. of the electrolysis temperature, and the electrolysis efficiency decreases as the temperature increases.

따라서 온도가 일정 범위 이상 상승되지 않도록 제어함으로써, 전해효율이 증가되고, 부산물인 클로레이트 형성이 원천적으로 억제되도록 함으로써, 스케일 발생에 영향을 미칠 요소를 최소화할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to minimize factors that affect scale generation by controlling the temperature so that it does not rise above a certain range, thereby increasing the electrolysis efficiency and fundamentally suppressing the formation of chlorate, which is a by-product.

이를 위한 가장 바람직한 상태는, 전해조(100)의 유입구 측은 15~20℃ 정도로 유입수의 온도를 높이고, 전해조(100)의 전반적인 내부 온도는 15~25℃ 범위를 유지하도록 하는 것이다. 이를 위해 유입수 온도를 정수와의 열교환, 또는 급수 온도조절을 통해 15~20℃로 정온 제어하고, 특히, 25℃를 넘는 온도 상승이 일어나는 지점(가령, 전해조의 2/3지점 전후, 전해순환구간(C)과 농축구간(E)의 경계)부터 더 이상의 온도 상승이 제한되도록 하여야 한다. The most preferable condition for this is to increase the temperature of the inlet water to about 15 to 20 ° C at the inlet side of the electrolytic cell 100, and to maintain the overall internal temperature of the electrolytic cell 100 in the range of 15 to 25 ° C. To this end, the inlet water temperature is controlled at a constant temperature of 15 to 20 ° C through heat exchange with purified water or temperature control of water supply, and in particular, the point where the temperature rises above 25 ° C occurs (e.g., around the 2/3 point of the electrolytic cell, the electrolytic circulation section From the boundary between (C) and the enrichment section (E)), further temperature rise must be limited.

본 발명은 위 상태를 유지하기 위해, 고온이 되어 가는 전해수를 인출하여 유입측으로 수배속으로 회류 순환 및 외부 열교환기에 반응시켜 하절기 전해수 냉각 또는 동절기 전해열 회수 재사용 공정을 구성하며, 전해조의 주요 순환구간 온도를 상온 15~25℃로 유지하여, 패러데이 전해효율 최적온도 구간을 유지하도록 하고, 이를 다시 유입 희석염수와 교반시켜 직접 냉각하여, 스케일 원인 물질의 표면활성에 의한 세정 효과를 얻어, 스케일 발생을 원천적으로 방지하도록 한다.In order to maintain the above state, the present invention withdraws the electrolyzed water, which is becoming high temperature, and circulates it several times to the inlet side and reacts with the external heat exchanger to configure the process of cooling the electrolyzed water in the summer or recovering and reusing the electrolytic heat in the winter, and the main circulation section of the electrolytic cell The temperature is maintained at room temperature 15 ~ 25 ℃ to maintain the optimum temperature range of Faraday electrolytic efficiency, and directly cooled by stirring with inflow diluted brine to obtain a cleaning effect by surface activity of scale-causing substances, thereby preventing scale generation to be prevented from the source.

전해수순환구간(C)은 유속이 농축구간(E)의 3-4배속으로 빠르게 회류되며 열교환된다. 즉, 전해수순환구간(C)은 온도가 평준화되고 낮아지므로, 농축구간(E) 시작점의 온도는 순환온도와 비슷하다. 전해조가 고온이라는 표현은 순환이 없을 때에 해당 위치의 온도가 높다는 의미인데, 회류 순환을 하게 되면 고유속으로 열교환 냉각이 되니, 신속히 온도가 낮아지게 된다.In the electrolyzed water circulation section (C), the flow rate is rapidly circulated at 3-4 times the speed of the enrichment section (E) and heat exchange is performed. That is, since the temperature of the electrolyzed water circulation section (C) is leveled and lowered, the temperature at the starting point of the enrichment section (E) is similar to the circulation temperature. The expression that the electrolytic cell has a high temperature means that the temperature at the corresponding location is high when there is no circulation. When the circulation is performed, the heat exchange is cooled at a high rate, so the temperature is quickly lowered.

도 7 및 도 8은 회류 순환 유속에 따른 전해조 내의 온도분포 그래프를 나타내는 것인데, x축은 전해조 내의 유입위치부터의 거리로서 x축이 증가할 수록 전해조 유입위치로부터 멀어지는 구간을 의미하고, y축은 그에 따른 온도 분포를 의미한다. 전해수에 대한 회류순환을 하지 않는 경우, 점선과 같이 계속적으로 전해수의 온도가 증가하여, 후단에서는 상온 범위를 넘어 35~40℃ 까지 증가하게 된다. 7 and 8 show graphs of the temperature distribution in the electrolytic cell according to the circulating flow rate, the x-axis is the distance from the inlet position in the electrolytic cell, and the x-axis means a section away from the inlet position of the electrolytic cell as the x-axis increases, and the y-axis is accordingly means the temperature distribution. In the case of not circulating the electrolyzed water, the temperature of the electrolyzed water continuously increases as shown in the dotted line, and increases to 35 to 40 ° C beyond the room temperature range at the rear end.

이에 대비하여 전해수를 인출하여 유입측으로 수배속으로 회류 순환 및 외부 열교환기에 반응시키는 경우, 온도 상승이 제한되어 같이 녹색 부분과 같이 전해조 상온 유지 구간이 확대됨을 알 수 있다. 또한, 도 7의 회류 순환 속도인 1배속 결과 대비 도 8의 3~4배속 결과와 같이, 순환유속이 높아질 수록 상온 유지 구간이 더욱 확대됨을 알 수 있다. In contrast, when the electrolyzed water is withdrawn and reacted to the external heat exchanger and the circulating circulation at several times the speed to the inlet side, it can be seen that the temperature rise is limited and the room temperature maintenance section of the electrolytic cell is expanded as shown in the green part. In addition, as shown in the results of 3 to 4 times speed in FIG. 8 compared to the result of 1 speed, which is the circulating circulation speed of FIG.

열교환을 위한 일정량의 전해수 순환 유속이 전해조 유출 유속의 3~4 배속 이상이 되도록 하는 것이 바람직하며, 이에 양적으로 66~75% 이상의 전해수가 농축구간에 이르기 전에 회류 순환 열교환 및 유입수와 직접 혼합 교반된다. 이에 회류순환 전해수는 적합한 온도 구간을 유지하도록 함은 물론, 상당히 높은 수준의 알칼리도를 갖게 되어, 유입 희석염수 내 양이온과 미립자를 중화 세정하는 기능을 하게 된다.It is preferable that the circulation flow rate of a certain amount of electrolyzed water for heat exchange is 3 to 4 times higher than the flow rate of the outlet of the electrolyzer. Therefore, electrolyzed water of 66 to 75% or more in quantity is directly mixed and stirred with the influent and circulating heat exchange before reaching the concentration section. . Accordingly, the circulating electrolyzed water not only maintains an appropriate temperature range, but also has a fairly high level of alkalinity, and functions to neutralize and clean cations and particulates in the inflow diluted brine.

전해조(100) 내에서는, 전기분해가 진행되며 온도가 지속 상승하게 되는데, 상승된 전해수는 일정 온도 지점에서 전기분해되는 전해수를 외부로 빼내어 다시 순환시킴으로써 고온 전해수의 비율을 낮추도록 한다. In the electrolyzer 100, electrolysis proceeds and the temperature continues to rise, and the increased electrolyzed water takes the electrolyzed water out at a certain temperature point and circulates it again to lower the rate of high-temperature electrolyzed water.

이러한 전해조 회류순환 배출 지점은 사계절에 따른 희석염수 유입 수온, 순환 유량, 장비 상황 등에 따라 전해 온도 및 체류 시간 등에서 최종 유출 차염 농도에 변화를 일으키기에, 열역학 및 화학 공정 등을 현장상황에 맞도록 용이하게 안정화하기위해 배출 위치를 가변시킬 수 있도록 한다.This electrolytic cell circulating discharge point changes the final outlet salt concentration at the electrolytic temperature and residence time depending on the dilution brine inlet water temperature, circulation flow rate, and equipment conditions according to the four seasons, so it is easy to adapt the thermodynamic and chemical processes to the site conditions. It allows the discharge position to be varied to stabilize it.

예컨대, 전해수를 외부로 빼내는 지점을 전해순환구간(C) 내의 일정 온도를 이루는 지점인 C1 이나 C2 영역으로 할 수도 있고, 또는 농축구간(E) 중의 일정 지점인 E1, E2, E3 중 어느 영역으로 할 수도 있다. 어느 지점을 택하느냐에 따라 특정 유속, 유량에서의 적정한 온도 유지 효율이 달라질 수 있게 되는데, C1, C2 지점에서는 상대적으로 일찍 전해수를 빼내게 되나 상대적으로 낮은 온도의 전해수가 순환되는 것이며, E1, E2, E3으로 갈 수록 상대적으로 늦게 전해수를 빼내게 되어 고온이 이미 되어 버린 상태의 전해수를 배출하여 순환시키는 것이 된다. 어느 온도 영역에서 전해수를 빼내는 것이 가장 타당한 것인지는, 유량이나 유속, 전기분해 특성, 온도범위에 따라 달라질 수 있게 되는데, 고정순환수 유출구(110)는 이에 대한 적합화 과정 없이 고정된 배출을 유도하는 것이고, 가변순환수 유출구(120) 및 가변배출부재(200)는 필요에 따라 전해수를 빼내는 영역을 변동시키기 위한 것이다.For example, the point where the electrolyzed water is taken out may be the C1 or C2 region, which is a point that achieves a certain temperature in the electrolytic circulation section (C), or the point of E1, E2, or E3, which is a certain point in the enrichment section (E). You may. Depending on which point is selected, the proper temperature maintenance efficiency at a specific flow rate and flow rate can vary. At C1 and C2 points, electrolyzed water is removed relatively early, but relatively low temperature electrolyzed water is circulated, and E1, E2, Electrolyzed water is taken out relatively late as it goes to E3, and the electrolyzed water in a state where the high temperature has already become is discharged and circulated. In which temperature range it is most appropriate to drain the electrolyzed water, it may vary depending on the flow rate, flow rate, electrolysis characteristics, and temperature range. , The variable circulation water outlet 120 and the variable discharge member 200 are for changing the area from which electrolyzed water is drained as needed.

전해수를 외부로 빼내어 순환시키기 위해서 전해조(100)의 일측에는 유출구를 형성하여야 하는데, 필요한 고정 위치에 고정순환수 유출구(110)를 형성할 수 있다. 고정순환수 유출구(110)는 C1, C2, E1, E2, E3 등의 여러 영역 중 전기분해 중의 온도에 따른 필요 위치를 사전 지정하여 형성될 수 있을 것이다.An outlet must be formed on one side of the electrolytic cell 100 in order to circulate the electrolyzed water out, but the fixed circulation water outlet 110 can be formed at a necessary fixed position. The fixed circulating water outlet 110 may be formed by pre-designating a required location according to the temperature during electrolysis among various regions such as C1, C2, E1, E2, and E3.

또는 필요에 따라 적절한 온도의 순환수를 얻기 위해, 즉 필요에 따라 좀 더 낮은 온도의 순환수나 좀 더 높은 온도의 순환수를 유출시키고자 하는 경우에는, 별도의 가변순환구 유출구(120)와 이에 연결된 가변배출부재(200)를 사용할 수 있다.Alternatively, in order to obtain circulating water at an appropriate temperature as needed, that is, when circulating water with a lower temperature or higher temperature is to be discharged as needed, a separate variable circulation outlet outlet 120 and A connected variable discharge member 200 may be used.

가변배출부재(200)는 전해조(100) 내에서 길이 방향을 따라 연장되는 연장부(210)를 구비하고, 그 단부에는 유입구(220)를 형성함으로써, 연장부(210)의 길이나, 유입구(220)의 위치 조절에 따라 C1, C2, E1, E2, E3 중 유입 위치를 선택하여 변경시킬 수 있게 되고, 그에 따라 유입구(220)를 통해 유입되는 순환수의 온도가 해당 위치에 따라 적정 영역으로 선택될 수 있게 된다.The variable discharge member 200 has an extension 210 extending along the longitudinal direction within the electrolytic cell 100, and by forming an inlet 220 at an end thereof, the length of the extension 210 or the inlet ( 220), it is possible to select and change the inflow position among C1, C2, E1, E2, and E3, and accordingly, the temperature of the circulating water flowing in through the inlet 220 is adjusted to an appropriate range according to the position. can be selected.

이에 본 발명은, 전해조(100)에 수소 배출구(130)를 가진 장치(대기압식 전해조)에서, 전해조(100) 공정 내의 온도 상승구간의 일정 지점(또는 가변식)에 회류순환을 통해 온도를 보정하며 회류순환 냉각시키는 기능에 따른다. 직접적으로 전기분해 공정 중 발생된 수소 가스와의 전해수 순환수 간의 연관성 및 상호 영향을 제거하고, 오히려 온도 제어 목적의 전해 공정 중 전해조 말단이 아닌 위치에서의 인출을 통해 온도조절 기능을 수행하게 하고, 부수적으로 희석염수와 순환 전해수의 직접 교반시 발생하는 다량의 음이온 및 OH 라디칼 발생으로, 유입수 내 함유된 스케일의 원인이 되는 양이온 미립자를 중성화 함으로써 전극 흡착을 일으키는 스케일의 원인 성분을 제거하게 되는 효과가 있다.Therefore, in the present invention, in a device (atmospheric pressure type electrolytic cell) having a hydrogen outlet 130 in the electrolytic cell 100, the temperature is corrected through circulating circulation at a certain point (or variable type) of the temperature rise section in the electrolytic cell 100 process. and according to the function of circulating cooling. Directly eliminate the correlation and mutual influence between the hydrogen gas generated during the electrolysis process and the electrolyzed water circulation water, and rather perform the temperature control function by withdrawing from a position other than the end of the electrolytic cell during the electrolysis process for the purpose of temperature control, Incidentally, a large amount of negative ions and OH radicals generated when directly stirring diluted brine and circulating electrolytic water neutralize cation particles that cause scale in the influent, thereby removing the components that cause scale that cause electrode adsorption. have.

도 4는 본 발명에 따른 가변배출부재의 실시예들을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 다른 가변배출 실시예를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 내부 온도 및 농도 농축 상황에 따른 외부인출 순환지점의 가변을 위한 다양한 형상의 실시예가 개시되어 있다.4 is a view showing embodiments of a variable discharge member according to the present invention, and FIG. 5 is a view showing another variable discharge embodiment according to the present invention. Referring to FIG. 4 , embodiments of various shapes for varying external take-out circulation points according to internal temperature and concentration/concentration conditions are disclosed.

(a)와 같이 가변배출부(200)의 연장부(210) 길이를 짧게(210-1)하거나, 또는 길게(210-2) 설정하여, 유입구(220)의 위치를 필요에 따라 변경시킬 수 있도록 한다.As shown in (a), the length of the extension 210 of the variable discharge unit 200 may be shortened (210-1) or set long (210-2) to change the position of the inlet 220 as needed. let it be

또는 (b)와 같이 C1 위치에 있던 유입구(220)를, 탄성 재질의 연장부(210-3)를 굽힘에 따라 C2로 변경하거나, 또는 늘렸다 줄였다 가능한 주름형 연장부(210-4)를 채택하여 유입구(220)의 전후 위치를 조절할 수도 있을 것이다.Alternatively, as in (b), the inlet 220 at the position of C1 is changed to C2 by bending the extension 210-3 made of elastic material, or a corrugated extension 210-4 that can be extended and reduced is adopted. Thus, the front and rear positions of the inlet 220 may be adjusted.

또는 (c)와 같이 유입구(220) 외에 연장부(210) 상에 다수 위치의 가변유입구(230)를 형성하고, 이 중 일부를 열고 나머지를 막는 식으로 유입되는 지점 및 경로를 조절할 수도 있을 것이다.Alternatively, as in (c), in addition to the inlet 220, variable inlets 230 may be formed at multiple locations on the extension 210, and the inflow point and path may be adjusted by opening some of them and blocking the rest. .

도 5를 참조하면, 별도로 가변배출부재(200)를 구비하지 않고, 전해조(100)의 일측에 가변배출부(300)를 형성할 수도 있다. 가변배출부(300)는 전해조(100)의 측벽이나 하벽을 따라 일체로 형성되고, 전해조(100)와 연통되는 다수의 가변배출구(320)를 구비하고, 이 가변배출구(320)는 배출연장부(310)를 통해 가변순환수 유출구(120)로 연결되도록 한다. 마찬가지로 다수 위치에 형성된 다수의 가변배출구(320)는 어느 일부는 개방되고, 나머지는 차단되도록 하여 유입되는 위치를 지정하고, 선택할 수 있도록 한다. 어느 위치에서 전해수가 추출되어 배출되느냐에 따라 온도 유지 범위, 열교환 효율, 이후의 반응 적절성이 결정될 수 있다.Referring to FIG. 5 , a variable discharge unit 300 may be formed on one side of the electrolytic cell 100 without having a separate variable discharge member 200 . The variable discharge unit 300 is integrally formed along the side wall or the lower wall of the electrolytic cell 100 and has a plurality of variable discharge ports 320 communicating with the electrolytic cell 100, and the variable discharge ports 320 are discharge extensions. It is connected to the variable circulation water outlet 120 through 310. Similarly, a plurality of variable outlets 320 formed at multiple positions allow some of them to be opened and others to be blocked so that the inlet position can be designated and selected. Depending on where the electrolytic water is extracted and discharged, the temperature maintenance range, heat exchange efficiency, and subsequent reaction appropriateness may be determined.

본 발명의 실시예에 따르면, 열교환기(40)를 통과시켜 희석염수를 예열하므로 히터(미도시)의 가동시간을 최소화하는 동시에 생산된 차아염소산나트륨의 온도를 높이지 않고 일정하게 유지할 수 있고, 인입수의 온도를 측정하며, 여러 밸브를 조절 제어하여 인입수의 온도가 바뀔 때마다 제어를 통해 온도를 유지할 수 있게 된다. According to an embodiment of the present invention, since the diluted brine is preheated by passing through the heat exchanger 40, the operating time of the heater (not shown) can be minimized and the temperature of the produced sodium hypochlorite can be kept constant without increasing, The temperature of the inlet water is measured, and by adjusting and controlling several valves, the temperature can be maintained through control whenever the temperature of the inlet water changes.

본 발명은, 전해조 순환식 공정 온도 관리에 의한 전해효율 증가로 인한 부산물 클로레이트 형성을 원천단계에서 억제하고, 전해수 순환에 의한 전극 세정(차염전해수와 유입 희석염수의 혼합시 HOCl ↔ OCl-, OH- 라디컬에 의한 중화 표면활성 세정)이 가능하게 된다. 전해조 내부에서 발생하는 수소가스는 흡입 배기식 희석장치(이때, 전해조 내 공기압은 대기압과 같게 됨)를 통해, 공기와 희석하여 대기로 폭발농도 미만으로 즉시 방출시킨다.The present invention suppresses the formation of by-product chlorate at the source stage due to the increase in electrolysis efficiency by the temperature control of the electrolytic cell circulation type process, and electrode cleaning by circulation of electrolyzed water (HOCl ↔ OCl- when mixing hypotonic electrolytic water and inflow diluted brine, neutralization surface active cleaning by OH- radicals) becomes possible. The hydrogen gas generated inside the electrolyzer is immediately released into the atmosphere below the explosive concentration after being diluted with air through a suction exhaust type dilution device (at this time, the air pressure in the electrolyzer becomes equal to atmospheric pressure).

본 발명은, 전해수 회류 순환시 열교환을 통한 전해반응열 회수 재이용 및 냉각, 유입수와의 혼합을 통해 스케일 원인 물질을 전처리 세정하고, 필요에 따라 전해수 인출 구간을 자유자재로 조절하고 선택 및 전환하며, 순환 유속 조절을 통한 열교환량 가변으로 인한 전해수 온도 제어를 하도록 한다. 또한 배출된 전해수가 열교환 제어되고 반복 순환되는 유속에 의해 전해수 농도가 조절되는데, 고속 회류 전해수와 유입 희석염수가 직접 교반시 다량 음이온 및 OH 라디칼 발생으로 인해, 유입수 내 함유된 양이온 미립자를 중성화함으로 전극 흡착을 일으키는 스케일의 원인 성분을 전처리 중화 세정하여, 전극 스케일 흡착 방지 및 전극 세정 효과를 얻게 된다.In the present invention, when the electrolytic water is circulated, the electrolytic reaction heat recovery and reuse through heat exchange and cooling, pretreatment and cleaning of scale-causing substances through mixing with influent water, freely adjusting, selecting and switching the electrolytic water withdrawal section as necessary, and circulation Control the temperature of the electrolyzed water by varying the amount of heat exchange through the control of the flow rate. In addition, heat exchange of the discharged electrolyzed water is controlled and the concentration of the electrolyzed water is controlled by the repeated flow rate. When the high-speed circulating electrolyzed water and the inflow diluted brine are directly stirred, large amounts of anions and OH radicals are generated, thereby neutralizing the cation fine particles contained in the influent, leading to electrode By pre-processing and neutralizing the components that cause scale that cause adsorption, the electrode scale adsorption prevention and electrode cleaning effect are obtained.

이로써, 전해수 회류순환 열교환 및 유입수 혼합은, 스케일 원인 물질을 전처리 세정하여 스케일 제거를 위한 직접적인 기능을 하게 되고, 반복 순환에 의한 농도 농축 공정이 진행 가능하고, 전해조 내부가 아닌 별도 외부 인출된 순환 경로에서의 열교환으로 인해 전류 누설을 방지하고 및 전류 누설에 의한 열교환기 자체의 부식을 원천적으로 방지하게 된다. As a result, electrolyzed water circulation circulation heat exchange and influent mixing perform a direct function for scale removal by pretreatment and cleaning of scale-causing substances, and a concentration concentration process can be performed by repeated circulation, and a circulation path drawn outside rather than inside the electrolytic cell Due to the heat exchange in , current leakage is prevented and corrosion of the heat exchanger itself due to current leakage is fundamentally prevented.

또한 전해수 순환과 유입 희석염수 혼합루프에서 회류 순환 전해수와 유입 희석염수 혼합 반응시 HOCl ↔ OCl-, OH- 라디컬의 발생 지속에 따라, 유입원수 내 양이온 중성화의 표면활성, 클러스터 형성, 세정 등의 양이온의 전극 부착 방지 효과 및 전극 세정 효과를 이루게 된다. In addition, as the HOCl ↔ OCl-, OH- radicals continue to occur during the mixing reaction of circulating electrolytic water and inflow diluted brine in the electrolytic water circulation and inflow diluted brine mixing loop, the surface activity of cation neutralization in the inflow source water, cluster formation, cleaning, etc. It achieves the effect of preventing the adhesion of positive ions to the electrode and the effect of cleaning the electrode.

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서의 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.While this specification contains many features, such features should not be construed as limiting the scope of the invention or the claims. Also, features described in separate embodiments of this specification may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are described in a single embodiment herein may be implemented in various embodiments individually or in combination as appropriate.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention belongs, and thus the above-described embodiments and It is not limited by drawings.

1: 취수원 2: 취수펌프
3: 대기 5: 정수지
10: 전해질원료 수조 12: 원료밸브
20: 급수온도 조절조 22: 급수밸브
24: 금수펌프 30: 희석원료공급장치
32: 희석수공급펌프 40: 열교환기
42: 급수온도교환부 44: 순환수온도교환부
50: 차염저장조 52: 차염밸브
54: 차염펌프 100: 전해조
110: 고정순환수 유출구 112: 고정순환수 밸브
114: 순환펌프 120: 가변순환수 유출구
122: 가변순환수 밸브 130: 수소배출구
132: 수소배출팬 134: 배출관
200: 가변배출부재 210: 연장부
220: 유입구 230: 가변유입구
300: 가변배출부 310: 배출연장부
320: 가변배출구1: intake source 2: intake pump
3: stand-by 5: still water
10: electrolyte raw material tank 12: raw material valve
20: water supply temperature control tank 22: water supply valve
24: gold water pump 30: diluted raw material supply device
32: dilution water supply pump 40: heat exchanger
42: supply water temperature exchange unit 44: circulating water temperature exchange unit
50: desalination storage tank 52: desalination valve
54: salt pump 100: electrolyzer
110: fixed circulation water outlet 112: fixed circulation water valve
114: circulation pump 120: variable circulation water outlet
122: variable circulation water valve 130: hydrogen outlet
132: hydrogen discharge fan 134: discharge pipe
200: variable discharge member 210: extension
220: inlet 230: variable inlet
300: variable discharge unit 310: discharge extension unit
320: variable outlet

Claims (5)

전해질원료를 수용하는 전해질원료 수조;
취수원으로부터 공급된 물의 온도를 조절하여 공급하는 급수온도 조절조;
상기 전해질원료 수조로부터 공급된 전해질원료와, 상기 급수온도조절조로부터 공급된 물이 혼합되는 희석원료공급장치;
상기 희석원료공급장치로부터 희석수를 공급받아 전기분해하여 차아염소산나트륨을 발생시키는 전해조; 및
상기 전해조에서 발생된 차아염소산나트륨을 보관하는 차염저장조를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전극 무세정 방식의 전해수 순환식 고효율 차아염소산나트륨 발생장치.
an electrolyte raw material tank for accommodating the electrolyte raw material;
A water supply temperature control tank for controlling and supplying the temperature of water supplied from a water intake source;
a diluted raw material supply device in which the electrolyte raw material supplied from the electrolyte raw material tank and the water supplied from the water supply temperature control tank are mixed;
an electrolytic cell receiving dilution water from the dilution raw material supply device and generating sodium hypochlorite by electrolysis; and
An electrode-free electrolytic water circulation type high-efficiency sodium hypochlorite generator, characterized in that it comprises a hypochlorite storage tank for storing sodium hypochlorite generated in the electrolytic bath.
 제1항에 있어서,
상기 전해조에는:
내부에서 발생된 수소가스를 배출관을 통해 배출하기 위한 수소배출구가 형성되고,
연결 배관계통의 수소가스 누설과 전기 동력 원인의 스파크 발생을 방지하기 위해 상기 수소배출구가 연장된 말단에서 음압 발생 흡입 방식의 벤츄리 구조로 배출팬이 연결되며 배치되어 수소가스의 공기 희석 후 배출 농도가 폭발농도 미만이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 전극 무세정 방식의 전해수 순환식 고효율 차아염소산나트륨 발생장치.
According to claim 1,
In the electrolyzer:
A hydrogen outlet is formed to discharge the hydrogen gas generated inside through the discharge pipe,
In order to prevent hydrogen gas leakage in the connection piping system and spark generation due to electric power, a discharge fan is connected to a venturi structure of a negative pressure generation suction method at the end where the hydrogen outlet is extended, and is arranged so that the discharge concentration after dilution of hydrogen gas is reduced. Electrolyzed water circulating high-efficiency sodium hypochlorite generator of an electrode-free cleaning method, characterized in that it is less than the explosive concentration.
 제1항에 있어서,
상기 전해조에는 순환수 유출구가 형성되고,
상기 순환수 유출구는 순환펌프를 통해 전해조의 희석수 인입측으로 연결되어,
상기 전해조 내의 전기분해된 전해수 중 일부가 상기 순환수 유출구로 배출되고, 순환하여 다시 전해조로 유입될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전극 무세정 방식의 전해수 순환식 고효율 차아염소산나트륨 발생장치.
According to claim 1,
A circulating water outlet is formed in the electrolytic cell,
The circulating water outlet is connected to the dilution water inlet side of the electrolytic cell through a circulating pump,
An electrode-free electrolyzed water circulation type high-efficiency sodium hypochlorite generator, characterized in that some of the electrolyzed electrolyzed water in the electrolytic cell is discharged to the circulating water outlet, circulated, and introduced back into the electrolytic cell.
 제3항에 있어서,
순환수온도교환부를 더 구비하고, 상기 순환수 유출구로부터 배출된 순환수는 상기 순환수온도교환부를 거치도록 하고,
상기 순환수온도교환부와 밀접한 위치에 대면하여 급수온도교환부를 더 구비하고, 상기 급수온도 조절조로부터 제공된 급수가 상기 급수온도교환부를 거치도록 하여,
상기 순환수와 상기 급수 사이에 열교환이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 전극 무세정 방식의 전해수 순환식 고효율 차아염소산나트륨 발생장치.
According to claim 3,
A circulating water temperature exchange unit is further provided, and the circulating water discharged from the circulating water outlet passes through the circulating water temperature exchange unit;
A water supply temperature exchange unit is further provided to face the circulating water temperature exchange unit in a close position, and the supply water provided from the supply water temperature control tank passes through the supply water temperature exchange unit,
An electrode-free electrolytic water circulation type high-efficiency sodium hypochlorite generator, characterized in that for heat exchange between the circulating water and the feed water.
 제3항에 있어서,
상기 순환수 유출구에는 상기 전해조 내에 배치되는 가변배출부재가 연결되고,
상기 가변배출부재는:
길이 방향으로 연장되는 연장부; 및
상기 연장부 상에 형성되는 유입구를 구비하는 것을 특징으로 하는 전극 무세정 방식의 전해수 순환식 고효율 차아염소산나트륨 발생장치.
According to claim 3,
A variable discharge member disposed in the electrolytic cell is connected to the circulating water outlet,
The variable discharge member is:
an extension extending in the longitudinal direction; and
An electrode-free electrolytic water circulating high-efficiency sodium hypochlorite generator, characterized in that it has an inlet formed on the extension.
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