KR20240009347A - 용수 유체이송수단의 전극 가설장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용수 유체이송수단의 전극 가설장치로서, 이를 보다 상세히 설명하면 배관설비에 대전용 전극을 설치작업이 용이하고 보다 안전한 구조로 개선코자 한 것으로서, 상기 본 발명은 구체적인 수단으로 유체가 이송되도록 구성되는 유체이송수단, 유체이송수단의 내부 유체와 접하도록 설치 구성되는 음극단자와, 유체이송수단의 외주면에 설치 구성되는 양극단자가 포함된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명에 의해 종래와 같은 양극단자의 커버링용 절연튜브 손상 또는 전극봉 파손으로 인한 합선, 누전, 감전, 전극봉에 의한 유체 이송의 관로 장애의 위험성이 없는 등 다수의 효과를 기대할 수 있는 발명이다.

Description

용수 유체이송수단의 전극 가설장치{Electrode addition device for water pipe line}

본 발명은 용수처리 배관설비에 적용하여 용수의 전자수화에 의한 살균, 스케일방지 등의 다양한 기능을 위한 전극 가설(加設)장치에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 각종 공업용수나 목욕탕 설비 등 배관설비에 대전(帶電)용 전극(電極)을 설치작업이 용이하고 보다 안전한 구조로 개선한 것이다.

일반적으로 다양한 용도의 공업용수나 각종 건축물, 수영장, 목욕탕 등에 사용하는 냉, 온수 등을 공급하는 배관 설비에는 배관 내의 용수에 함유된 유기질과 무기질에 의한 스케일, 부식, 미생물 번식 등의 문제가 발생 할 수 있었다.

배관 설비에서 스케일과 부식을 방지할 목적으로 유체에 전기장(電氣場)을 걸어주기 위한 대전설비(帶電設備)인 전극봉을 설치하게 되고, 이러한 대전 전기장 설비는 다양한 배관설치에 널리 적용해 오고 있다.

전자식 수처리장치 중에는 대한민국 공개특허 1999년 제0046773호(2000년 12월 15일자 공개)에 게재된 바와 같이 측벽을 따라 상하부에 용수의 입출구가 형성되고 상단에는 오링홈을 가지는 플랜지가 형성되며 상기 측벽은 외부전극판을 감싸는 내부 및 외부절연층에 의해 형성되는 원통형상의 몸체와, 상기 오링홈에 장착될 오링과, 상기 몸체의 내부에 장착되어 내부전극이 될 도체를 절연체로 감싸고 이 절연체와 같은 재질로 상기 몸통의 내경을 따라 안내되어 안착시키기 위한 하단플랜지와 상기 오링위에 배치될 상단플랜지를 형성한 내부전극봉과, 상기 몸체 내부에 내부전극봉을 장착한 후 고정시키기 위한 고정덮개와, 상기 몸체와 내부전극봉에 수처리용 고압의 분극전압를 공급하기 위한 제어반을 포함하는 것을 특징하는 기술이 공개되어 있다.

또 다른 전자식 수처리장치로는 대한민국 등록특허 제0839556호(2008년 06월 12일자 공고)에 게재된 바와 같이 전자식 활성수기의 전극봉 케이스와 이에 내장되는 전극봉을 결합함에 있어서, 상기 전극봉 케이스의 상단에는 플랜지부를 형성하고, 상기 플랜지부의 상단 내주면측에는 전극봉 케이스의 내부와 연통되는 오링홈을 형성하여 이에 인입되는 오링의 변형시 상기 전극봉에 밀착되게 하며, 상기 전극봉은 그 표면에 탄성을 갖는 절연체를 피복하고, 상기 전극봉 케이스의 플랜지부 상에 결합되는 한편, 상기 오링을 압박하도록 하측방향으로 돌출되는 압박돌부가 구비되는 덮개 플레이트로 구성되어 상기 덮개 플레이트와 상기 전극봉 케이스의 플랜지부가 결합될때, 상기 압박돌부의 압박력에 의해 오링이 변형되면서 상기 전극봉의 절연체에 밀착되므로써 오링과 절연체의 상호변형에 의해 수밀 및 전극봉 케이스에 대한 전극봉의 고정력을 얻을 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 기술이 공고되어 있다.

추가로 다른 전자식 수처리장치로는 대한민국 등록특허 제0910626호(2009년 07월 28일자 공고)에 게재된 바와 같이 몸체의 상부 일측과 하부 일측에 유입구와 유출구가 형성되고, 내부에 원통형의 전극봉이 설치되며, 그리고 몸체의 상단에 상부 플랜지, 절연시트, 하부 플랜지를 일체로 고정시킨 플랜지를 구성하고, 하단에는 드레인 밸브가 구비되어 전원컨트롤박스의 조작에 의해 용수를 중화시키는 전자장 수처리장치에 있어서, 상기 유입구와 유출구는 티타늄 봉으로 상기 수처리장치의 몸체에 아크 용접으로 일체화시켜 110~130°의 곡률로 형성되는 확개관으로 이루어지고, 상기 전극봉은 지름이 2.5~4.0cm인 원통형 전극봉 3~6개를 일체로 형성되며, 상기 전극봉의 양 끝단에 형성되는 나사산은 수처리장치의 몸체 상면과 하면의 끝단에 고정되는 축심에 형성되는 나사홈에 결합하여 이루어지되, 상기 절연시트와 축심은 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 테프론, 우레탄, 에폭시, 유리섬유 중에서 1종을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 기술이 공고되어 있다.

그 외 다른 전자식 수처리장치로는 대한민국 등록특허 제1216584호(2012년 12월 21일자 공고)에 게재된 바와 같이 원통 형상으로 형성되고 마이너스(-) 전극이 연결되는 하우징과, 상기 하우징에 삽입되고 플러스(+) 전극이 연결되는 전극봉을 구비하는 전자장 수처리장치에 있어서, 상기 하우징의 내부 하방에 구비되고 중앙부에 홀이 형성된 제 1격벽; 상기 하우징의 내부 상방에 구비되고 중앙부에 홀이 형성된 제 2격벽; 상기 제 1격벽의 홀에 삽입되어 일체로 결합되는 제 1금속필터; 및 상기 제 2격벽의 홀에 삽입되어 일체로 결합되는 제 2금속필터;를 포함하여, 상기 하우징의 내부는 하부구역, 중앙구역 및 상부구역으로 구분되는 것을 특징으로 하는 기술이 공고되어 있다.

상기 종래의 전극봉은 도 6에 도시된 바와 같이 구성된다.

그런데 고압의 직류전원과 연결되는 양극(+)과 음극(-) 전극이 배관내의 유체에 노출되어 절연튜브에 둘러싸인 상태로 설치되고 있어 유체의 불규칙한 흐름이나 장기 사용으로 인해 피로 누적으로 피복된 절연튜브가 손상되거나 또는 전극봉이 부러지는 등의 파손이 발생하면 양극 전극이 음극(-) 전하(電荷)의 기능을 하는 유체에 그대로 노출되어 음양 전극의 합선 효과로 인하여 대전기능을 상실하게 되고, 이를 사후에 발견하더라도 교체설비에 장시간이 걸리며, 대전, 살균, 정화 등 기대되는 수질 개선 관리를 안정적으로 유지하기가 어렵게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 전극봉 설비구조가 갖는 문제점을 근본적으로 개선하려는데 목적을 둔 것으로 본 발명의 기술적 과제는 배관선로에 적용하는 전극봉 어셈블리 구성 중 음극(-)단자는 배관설비의 관체 내의 유체에 노출되도록 설치하되, 양극(+)단자는 유체와는 격리되도록 관체의 외부에 설치하여, 종래와 같은 절연튜브의 훼손 등으로 인한 기능저하현상이 근본적으로 해소되도록 한 것이다.

이와 함께 별도로 기술하지는 않았으나 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 청구범위를 감안하여 유추할 수 있는 범위 내의 또 다른 목적들도 본 발명의 전체 과제에 포함되는 것이다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 용수 유체이송수단의 전극 가설장치를 구성함에 있어서, 유체가 이송되도록 구성되는 유체이송수단과, 유체이송수단의 내부에서 유체와 접하도록 설치 구성되는 음극단자와, 유체이송수단의 외주면에 설치 구성되는 양극단자가 포함된 것을 특징으로 한다.

추가로 유체이송수단의 외부에 설치되는 양극단자는 고체 또는 액체 전도체를 선택적으로 채용함을 특징으로 할 수 있다.

더불어 양극단자의 외주면을 밀폐되도록 커버하도록 구성되는 절연커버가 더 포함된 것을 특징으로 할 수 있다.

그 외에 유체이송수단은 도체로 구성되며, 유체이송수단과 양극단자 사이에 개재되게 구성되는 논슬립절연체가 더 포함된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 상기 해결수단에 의해 음양전극설비의 어셈블리 구조가 배관관체 내의 유체와 완전히 격리된 상태로 이송유체에 대해 양극전하를 전도하는 시스템으로 구성되어 유체에 대한 대전효과가 항상 양호하게 되고, 종래와 같은 양극단자의 커버링용 절연튜브 손상 또는 전극봉 파손으로 인한 합선, 누전, 감전의 위험성이 없고 항상 안정적인 음, 양극단자의 대전효과를 양호하게 유지할 수 있는 효과를 가지며, 장비를 점검할 때 설치 상태를 쉽게 육안으로 확인할 수 있다.

또한 전극봉의 설치 및 교환 시에 설치 위치에 공간 제약 없이 용이하게 설치 시공함에 따라 공간 효율이 증대되고, 펌프가 없는 대용량의 수조에 설치하여 수처리를 할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

추가로 OH라디칼을 생성하는 저온 플라즈마 살균 효과도 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명 장치의 실시예(유체이송수단이 부도체)를 보인 단면도
도 2는 본 발명 장치의 미끄럼방지구를 보인 단면도
도 3은 본 발명 장치의 다른 실시예(유체이송수단이 부체)를 보인 단면도
도 4는 본 발명 장치의 또 다른 실시예를 보인 단면도
도 5는 본 발명을 저수탱크에 설비한 다른 실시예
도 6은 종래의 전극봉 구성의 실시예를 보인 단면도

본 발명은 용수 유체이송수단의 전극 가설장치를 제공코자 하는 것으로서, 이를 하기에서 도면들과 함께 보다 구체적으로 설명토록 하며, 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 사용되는 용어들 역시 실시 예를 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐 해당 용어에 국한되어 해석해서는 아니 되는 것이다.

본 발명은 기술적 과제를 해결하기 위해 전극봉 설비 중 유체이송수단(100)에 삽입 결합되는 음극단자(21)는 유체이송수단(100)의 내부에서 유체에 노출되도록 하여 유체에 음극전하를 전파하도록 하고, 양극 전도체의 역할을 하는 양극단자(40)는 배관설비 관체(10)나 저수탱크(10a)와 같은 유체이송수단(100)의 외부주면에 접설(接設)하는 새로운 기술수단을 제공토록 한 것이다.

일반용수 등 각종 용도에 사용하는 유체이송수단(100)의 관체(10) 또는 저수탱크(10a) 내부 적당 위치에 설치하는 전극 어셈블리(20)의 구성을 보다 자세히 살펴보면 하기와 같다.

도 1에 도시한 바와 같이 부도체(절연체) 재질로 이루어지는 유체이송수단(100)의 관체(10)의 소정 위치에 설치하는 전극 어셈블리(20)의 구성에 있어서, 유체이송수단(100)의 내부 측에는 음극(-)단자(21)를 설치하여, 음극단자(21)가 유체(30)와 직접 접하도록 한다.

상기 음극단자(21)에 인접하는 위치의 유체이송수단(100)의 관체(10) 외부 측으로는 양극(陽極)단자(40)를 설치한다.

상기 양극단자(40)가 신체나 기타 전도체와 접촉할 우려가 있는 경우에는 양극단자(40)의 외부 측을 절연커버(41)로 안전하게 둘러싸이게 더 구성할 수 있다.

관체(10) 외부에 구비되는 상기 양극단자(40)는 균일한 두께가 유지되도록 고체(판 또는 코일 형상) 또는 액체 전도체를 절연커버(41) 내에 양호한 밀봉상태로 내입하여 구성할 수 있다.

바람직하기로는 고체 타입으로 양극단자(40)를 구성하는 것이 파손에 의한 누수 우려가 없는 점에서 안정성이 있고 유리하다.

이와 같이 설치된 양극단자(40)와 음극단자(21)는 직류전압을 제공되는 컨트롤박스(50)와 전기적으로 연결되여 유체이송수단(100) 내를 통과하는 유체(30)에 고전압의 (+)(-)전압을 공급하여 유체(30)의 정화 및 스케일 방지 효과를 부여하게 한다.

상기 음극단자(21) 또는 컨트롤박스(50) 중 하나는 접지(接地)가 되도록 구성된다.

상기 구성의 작용에 대해 조금 더 자세히 설명하면, 음극단자(21)에 의해서 음극단자(21)와 접하고 있는 유체이송수단(100) 내부의 유체(30)는 음극을 띄게 된다.

유체이송수단(100)은 부도체(절연체)이므로 음극을 띈 유체(30)는 유체이송수단(100)의 외측에 구성된 양극단자(40)와 반응을 하게 된다.

유체(30)에 존재하는 양전하는 접지를 통하여 땅 속으로 소멸하게 되며, 땅에 있는 음전하는 양극단자(40)가 끌어당겨서 유체(30)의 내부에 음전하가 더욱 많아지게 된다.

이와 같은 양극전압에 의한 유체(30)의 정화와 스케일 방지기능을 발휘하게 되는 기본원리는 종래의 일반화된 우수대전 원리 및 작용효과에서 공지된 기술이므로 이의 상세한 설명은 생략한다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 도 1의 구성에 추가로 절연커버(41)의 단부가 더 연장되어 유체이송수단(100)에 밀착되는 미끄럼방지구(41b)를 더 구비할 수 있다.

절연커버(41)는 고무 또는 실리콘과 같은 마찰력이 높은 재질로 제작되는 경우에 미끄럼방지구(41b)가 유체이송수단(100)의 외측에서 미끄러지는 것을 방지하며, 따라서 절연커버(41)가 커버하는 양극단자(40)가 유체이송수단(100)에 견고하게 고정되도록 할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이 유체이송수단(100)의 관체(10)가 도체 재질로 이루어지는 경우도 고려할 수 있다.

유체이송수단(100)이 도체인 경우에 도 1의 실시예와 같이 구성하면 음극단자(21)와 유체(30)와 유체이송수단(100)과 양극단자(40)가 서로 직접 통전되는 문제가 발생하므로, 이를 방지하기 위해 유체이송수단(100)과 양극단자(40)의 사이에 논슬립절연체(41a)를 더 구비할 수 있다.

따라서 도체인 유체이송수단(100)과 양극단자(40)가 서로 통전되지 않아, 유체(30)는 유체이송수단(100)의 외측에 구성된 양극단자(40)와 반응을 하게 된다.

또한 논슬립절연체(41a)가 고무 또는 실리콘과 같은 마찰력이 높은 재질로 제작되는 경우에 논슬립절연체(41a)는 유체이송수단(100)에서 미끄러지지 않으며, 동시에 논슬립절연체(41a)에서 양극단자(40)가 미끄러지지 않게 됨에 따라 양극단자(40)가 유체이송수단(100)에 견고하게 고정되도록 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 구성을 유체이송관체(10)의 절곡된 코너 부위에 전극 가설장치를 설치한 다른 실시 예이다.

이와 같이 관체의 절곡된 코너 부위에 양극단자(40)를 배치하고 절연커버(41)로 둘러씌워 씰링하게 되면 유체(30)에 양극전압을 넓은 면적에 걸쳐 집중적으로 방사하게 되어 유체(30)의 전기장 기능을 향상시키게 되는 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 전극 가설장치를 유체(30) 저장용량이 비교적 큰 저수탱크(10a)에 설치한 또 다른 실시예이며, 이 경우에도 음극(-)단자(21)는 저수탱크의 내부측에 설치하고, 양극(+)단자(40)는 저수탱크(60)의 외주면에 둘러 설치하여 절연커버(41)로 씰링하여 고정화시킨다.

이 경우에도 양극단자(40)는 고체나 액체 전도체를 사용하여 양극모듈을 셋팅할 수 있다.

또한 절연커버(41)는 도 5에 도시된 바와 같이 양극단자(41) 외주면을 감싸는 형태 뿐만 아니라, 보울(bowl)형태와 같이 유체이송수단(100)의 일측(도면상 하부)도 함께 폐쇄하도록 구성할 수도 있다.

도 6은 종래의 유체관 전극봉 가설장치를 예시한 것이다.

종래의 구성은 전극 어셈블리(20) 안에 설치된 양극단자(40) 외부에 관체형 절연튜브(42)가 감싸도록 하여 양극(+) 전압이 유체(30)에 대전되도록 하였으나 절연튜브(42) 자체가 장기 사용 시 절연튜브(42)가 훼손되거나 전극봉이 파손되면 음극(-)의 유체(30)과 양극단자(40)의 합선 때문에 유체정화 및 스케일 방지효율이 사라지고, 도리어 전기분해 현상으로 금속배관의 이온화로 천공이 발생하여 설비의 가동을 중지하거나 사후의 교체설비에도 시간과 공비가 많이 소요되는 단점이 있었다.

상기한 본 발명의 새로운 양극단자 분리설치 기능에 의해 본 발명은 다음과 같은 유리한 효과가 따른다.

첫째, 종래의 전극봉은 절연튜브(42)에 감싸진 양극단자(40)를 유체이송수단(100)의 내부에 삽입하였기 때문에 소정의 길이를 갖는 직선형으로 설치 시공되어야 했고, 이러한 종래 전극봉의 길이로 인한 설치위치나 공간적인 제약이 많았으나, 본 발명을 적용하면 유체이송수단(100)의 곡선, 직선 형태에 무관하게 외부에 설치 시공할 수 있으므로, 설치 공간 확보가 용이하고 시공성이 우수하다.

둘째, 양극단자(40)는 유체이송수단(100)의 외부에, 음극단자(21)는 유체이송수단(100)의 내부에 설치하므로 장기 사용 시에도 양극설치위치에 따른 간섭(방해)현상이 없게 되고,

셋째, 적용범위는 라인타입(Line type) 배관설비 및 통형(桶形)설비에 절단 및 용접 작업이 불필요하고, 다양한 설비에 두루 적용할 수 있으며,

넷째, 도 5에 도시된 바와 같이 유체 수용공간의 단면이 넓은 순환정지상태의 저수탱크(10a)에서 기존의 전극봉을 적용할 경우에는 유체를 순환시킬 수 있는 펌프가 별도로 더 구비되어야 하지만, 본 발명을 적용하면 펌프와 같은 별도의 순환장치 없이도 대용량의 수조 전체 둘레에 걸쳐 양극단자가 둘러 설치됨에 따라 지속적으로 수처리 효과가 증대하며.

다섯째, 장비 점검 시에도 종래와 같이 양전극 모듈을 분해할 필요가 없이 설치상태에서 육안으로 확인 점검할 수 있는 등 설비 관리면에서도 매우 능률적이고 효과적인 여러가지 장점을 지닌 매우 유용한 발명이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

100: 유체이송수단
10: 관체 10a: 저수탱크
20: 전극 어셈블리 21: 음극단자
40: 양극단자 41: 절연커버 41a: 논슬립절연체 41b: 미끄럼방지구
42: 절연튜브
30: 유체 50: 컨트롤박스

Claims (4)

1. 유체(30)가 이송되도록 구성되는 유체이송수단(100);
   유체이송수단(100)의 내부에서 유체(30)와 접하도록 설치 구성되는 음극단자(21);
   유체이송수단(100)의 외주면에 설치 구성되는 양극단자(40);
   가 포함된 것을 특징으로 하는 용수 유체이송수단의 전극 가설장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   유체이송수단(100)의 외부에 설치되는 양극단자(40)는 고체 또는 액체 전도체를 선택적으로 채용함을 특징으로 하는 용수 유체이송수단의 전극 가설장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   양극단자(40)의 외주면을 밀폐되도록 커버하도록 구성되는 절연커버(41)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 용수 유체이송수단의 전극 가설장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   유체이송수단(100)은 도체로 구성되며,
   유체이송수단(100)과 양극단자(40)를 서로 절연되도록, 유체이송수단(100)과 양극단자(40) 사이에 개재되게 구성되는 논슬립절연체(41a)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 용수 유체이송수단의 전극 가설장치.

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