KR960013326B1 - 전해수 생성용 전해 유니트 - Google Patents

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내용 없음.

Description

전해수 생성용 전해 유니트

제1도는 본 발명의 일실시예를 나타내는 전해 유니트의 종단면도.

제2도는 격막 지지부재의 확대 평면도.

제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.

제4도는 본 발명에 의한 전해 유니트의 조립설명도.

제5a도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 전해 유니트의 일부 단면도를 포함한 정면도.

제5b도는 제5a도의 종단면도임.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2a, 2b : 전극 3 : 전해용 격막

6a, 6b : 급수구 7a, 7b : 결합부재

8a, 8b : 전해수배출구 10a, 10b : 격막지지부재

17 : 역전 전환 스위치 18a, 18b : 두갈래 급수회로

19 : 약액 공급장치 21a, 21b : 체결부

22 : 체결베이스부재.

본 발명은 전해 이온수 생성장치에 사용되는 신규의 전해 유니트에 관한 것이며, 상세하게는 전해조의 급수부에 내부의 양극실과 음극실에 각각 연통하는 2개의 독립급수구를 마련하고, 또, 쌍방의 전극에 양극과 음극 양용의 사용에 견딜 수 있는 전극 재료를 사용하여, 양 전극에의 전압의 극성을 바꾸어 연속적으로 전해할 수 잇는 신규의 전해 유니트에 관한 것이다.

전해조내에 대향배치된 양전극과 음전극의 사이를 전해용 격막에 의해서 양극실과 음극실로 분할하고, 이 전해조의 한쪽에 급수부를, 다른쪽에 한쌍의 전해생성수 배출부를 마련한 연속급수식 전해이온수 생성장치의 전해 유니트는 일반적으로 급수부에 내부의 양극실과 음극실에 통하는 유일공통한 원수공급구를 가지고 있다.

그런데, 전해이온수 생성장치에 의해서 알칼리이온수 또는 산성이온수를 제조할때에는 필요에 의해서 양극실쪽 또는 음극실쪽의 원수에 약액을 투입하는 경우가 있다.

이경우, 양극실과 음극실의 물에 첨가하는 약액은 각각 다르므로 미리 약액을 혼합한 원수를 공통의 급수구로부터 도입하면 약액이 양쪽 전극실에 흘러가게 되어 바람직하지 않다.

그래서 종래는 전해조의 한쪽에 내부의 양극실과 음극실에 각각 독립으로 연통하는 한쌍의 약액공급로를 상기 급수로와 별도로 마련하여 필요에 따라서 이 공급로로부터 미네랄제등의 약액을 첨가하고 있다.

그렇지만, 전해조 단부의 좁은 장소에 약액의 통로를 형성하는 일은 어렵고, 또, 통로가 좁기 때문에 약액을 원활하게 보낼수 없다는 문제가 있었다.

특히, 복수의 전해 유니트를 장치하고, 공통의 펌프로 약액을 공급하는 다조식의 전해장치에서는 각 전해 유니트의 좁은 공급로로부터 일정압력의 약액을 보내는 것은 대단히 어렵고, 공급이 고르지 못하게 되는 원인으로 되었었다.

또, 일반적으로 전해수 생성장치의 전해조는 사용하고 있는 동안에 음극실쪽에 탄산칼슘등이 부착하기 때문에 정기적으로 세척하지 않으면 안되고, 또 그 때문에 세척수회로가 필요했었다.

더욱더, 종래의 전해 유니트는 전극이나 격막을 결합하는 상하의 결합부재의 내부구조가 상이하기 때문에 별개의 부재를 사용하지 않으면 안되고, 거기다가 외측전극, 내측전극 및 전해 격막조립체의 3부재의 각단부에 상하결합부재을 서로 맞닿도록해서 액체가 새지 않도록 결합하고 있으나, 상하의 결합부재를 이러한 3부재의 각각의 일단에 서로 맞닿도록하고 동시에 밀폐하기 위해서는 부재의 칫수 또는 조립에 높은 정밀도가 필요하고, 특히, 외측전극을 액밀(液密)하게 짜넣는 일이 어려웠다.

이상의 문제를 감안하여 본 발명의 제1목적은 약액공급로를 불필요하게 하고, 원수와 같이 각 전극실에 각각 별도로 약액을 도입할 수 있도록 된 전해 유니트를 제공하는데 있다.

본 발명의 제2목적은 전극의 극성을 바꾸어 전해조작을 할 수 있고, 그것으로 인해서 세척이 불필요한 전해 유니트를 제공하는데 있다.

본 발명의 제3목적은 전해 유니트의 구성부재를 간소화해서 부품 가지수를 적게하는데 있다.

본 발명의 제4목적은 외측전극을 액밀하게 짜넣을 수 있는 전해 유니트를 제공하는데 있다.

상기 제1의 목적을 위해서는 본 발명은 한쌍의 전극을 대향 배설하고, 양 전극간을 전해용 격막으로 한쌍의 전극실로 분할하여 전해조를 형성하고, 이 전해조의 한쪽에 원수공급부를, 다른쪽에 한쌍의 전해 생성수 배수부를 마련한 전해 유니트에 있어서 원수 공급부에 전해조내의 각 전해실에 각각 별도로 연통하는 2개의 독립급수구를 설치하고 있다.

상기 제2의 목적을 위해서는, 본 발명은 상대하는 한쌍의 전극의 쌍방에 음극-양극 양용의 전극재료를 사용하여 양 전극에의 인가(印加) 전압의 극성을 변환할 수 있도록 하고 있다.

상기 제3의 목적을 위해서는, 본 발명은 전해용 격막의 상하지지부재를 같은 형상으로 규격화하고 있다.

상기 제4의 목적을 위해서는, 본 발명은 내측전극과 격막지지부재의 한쪽을 상하 어느쪽의 결합부재내부의 중공내주벽에 자유로히 접동할 수 있도록 끼워 넣어서 상하 결합부재가 외측전극만에 대향 압접(壓接)할 수 있도록 하고 있다.

이하, 본 발명을 도면에 의거해서 설명한다.

도시된 실시예의 전해 유니트(1)는 원통상의 외측전극(2a)과 원통 또는 원주상의 내측전극(2b)을 대향배치하여, 양전극간을 전해요 격막(3)으로 한쌍의 전극실(4a, 4b)로 분할한 전해조(5)를 가지고 있다.

이 전해조(5)의 한쪽에는 한쌍의 독립된 원수공급구(6a, 6b)를 마련한 하부결합부재(7a)가 또, 다른쪽에는 한쌍의 전해수배출구(8a, 8b)를 마련한 상부 결합부재(7b)가 각각 끼워맞춤되고, 볼트(9)에 의해서 일체로 결합되어 있다.

전해용 격막(3)은, 내측에 내측전극(2b)을 수용한 상태로 상하의 중공지지부재(10a, 10b)에 결합되어 있다.

이 지지부재(10a, 10b)는 제2도, 제3도에 확대해서 나타내고 있는 바와 같이 축방향으로 통로(11)를 형성하고 있음과 동시에, 한쪽의 개구단부에 내측전극(2b)을 끼워맞춤하기 위한 간헐가장자리(12)를 가지고 있다.

이 가장자리(12)는 내측전극(2b)의 단부를 서로 맞닿게하는 단부(13)를 가져 개구단부에 간헐적으로 형성되어 있다.

따라서, 통로(11)는 간헐부(14)를 거쳐 내측의 전극실(4b)에 연통되고 있다.

상하의 지지부재(10a, 10b)는 상기 구조를 가지고 있으므로 도시된 바와 같은 형상의 부재로 간소화 할 수 있다.

하부결합부재(7a)는 2개의 원수공급구(6a, 6b)를 마련해 있고, 전해격막(3)의 하부지지부재(10a)는 그 통로(11)가 한쪽의 원수공급구(6b)와 연통하도록해서 하부결합부재(7a)에 끼워넣어져 있다.

한편, 전해격막(3)의 상부지지부재(11b)와 내측전극(2b)의 선단은 패킹등의 시일(SEAL)부재(15)를 거쳐 상부결합부재(7b)내의 원통상 주벽에 접접되어 있다.

따라서, 상부결합부재(7b)는 외측전극(2a)의 상단에만 서로 맞닿도록 걸어맞춤되어 외측전극(2a)과 상하 결합부재(7a, 7b)의 액밀성이 확보되도록 되어 있다.

또, 격막 조립체에 가해지는 하방으로부터의 수압에 대항할 수 있도록 하기 위해서, 내측전극의 상부 통전로드(31)에 끼워진 절연슬리이브(29)에 2 내지 3개소의 갈고기를 마련, 이 갈고리에 걸림멈춤쇠(30)를 끼워붙여 격막조립체의 상한 스톱퍼로 해도 좋다.

한쌍의 전극(2a, 2b)에는 어느족에도 전해전압의 극성을 바꾸어 연속해서 물을 알칼리이온수와 산성이온수에 전해할 수 있는 음극-양극 양용재료가 사용되고 있다.

여기서 말하는 음극-양극 양용 재료라는 것은 물전해용의 음전극 및 양전극의 양쪽에 사용될 수 있고, 또한 음료용으로도 해가 없는 재질을 의미하고, 예를 들면 (1) 페라이트; (2) 마그네타이트; (3) 도자기등의 도기류에 광택약등으로 금 또는 백금의 표면처리를 한 것, 기타 도전재료를 혼합한 도자기등 양전극으로 사용가능한 도자기; (4) 티탄; (5) 티탄합금; (6) 티탄에 귀금속 도금한 것; (7) 또는 합금등 양전극으로서의 소모에 대해서 합금의 이온동지(同志)가 가지는 전가(電價)의 작용으로 전극표면의 양극붕괴를 방지하도록 한 합금재료등을 들 수 있다.

이 전극(2a, 2b)에는 각각의 단자(2a', 2b')로부터 직류고압을 인기하는 전기회로(16)가 접속된다.

이 전기회로(16)에는 전극(2a, 2b)에의 인가전압의 극성을 변환하기 위한 역전 전환 스위치(17)을 삽입시켜도 좋다.

하여간, 양 전극에 상기 음극-양극 양용재료를 사용함으로서, 일정시간마다(예를 들면 24시간마다) 외측 전극과 내측전극의 극성을 바꾸어 본래의 전해 조작을 할 수 있도록 되어 있다.

본 발명에 있어서 원수공급부에 2개의 독립급수구(6a, 6b)를 마련한 이유는 전극실에 들어가기전의 원수에 미리 약액을 혼입하여 원수와 같이 약액을 조내에 소망의 전극실에 투입할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이와 같은 구조의 원수공급부를 마련한 것으로 인해서, 급수파이프(18)의 두갈래 공급회로(18a, 18b)에 전해유니트의 한쌍의 급수구(6a, 6b)를 접속하고, 약액공급장치(19)의 공급파이프를 두갈래 회로(18a, 18b) 또는 그 후류의 급수구(6a, 6b)에 합류시킬 수 있다.

즉, 각 전극실에 보내어지는 원수에 미리 소망하는 약액을 혼입하여 원수와 같이 보내줄 수 있다.

제4도와 같이 두갈래 급수회로(18a, 18b)를 내장한 블록(20)에 그 두갈래 급수회로(18a, 18b)에 연통하는 복수쌍의 체결부(21a, 21b)를 설치함과 더불어, 약액공급장치(19)의 공급파이프(19a, 19b)를 두갈래 급수회로(18a, 18b)에 관통시켜 체결베이스부재(22)를 형성하고, 이 베이스부재(22)의 체결부(21a, 21b)에 전해유니트(1)의 급수구(6a, 6b)를 제1도와 같이 끼워맞춤하는 것도 좋다.

또, 도면에서, (23)은 약액도입파이프, (24)는 약액의 유료전환 밸브, (25)는 크랭크, (26)은 모우터등의 밸브구동장치, (27a, 27b)는 밸브위치를 검출하고, 검출신호로 구동장치(26)를 제어하는 리밋스위치등의 검출장치이며, 약액공급장치(19)의 구동장치(26)는 전기회로(28) 또는 타이머등으로 상이 전해 유니트의 전기공급 전기회로(16)의 역전환스위치(17)와 연동시켜도 좋다.

상기의 실시예에서는 원통형의 전해 유니트를 사용하는 경우에 대해서 설명하였으나, 본 발명의 평판전극을 대향 배설한 평형전해 유니트에 대해서도 적용될 수 있는 것은 물론이다.

제1도 실시예는 한쌍의 독립된 원수공급구(6a, 6b)와 전해수 배출구(8a, 8b)가 종방향으로 배설되어 있으나, 제5도와 같이 공급구(6a, 6b) 및 배출구(8a, 8b)를 각각의 결합부재(7a, 7b)의 횡방향으로 개구시켜도 좋다.

또, 제5도와 같이, 내측전극(2b)과 전해격막지지부재(10a, 10b)의 상하위치를 제1도 실시예와는 반대로, 내측전극(2b)의 통전로드(31)를 하부결합부재(7a)에 걸려서 멈추어지도록 하여도 좋다.

내측전극(2b)은 선단(도면의 하부)에 통전로드(31)를 연결하여 그 연결기부에 침수방지용의 패킹(32)를 끼워넣음과 동시에, 축방향에 따라서 통수로를 형성한 절연슬리이브(33)를 상기 통전로드(31)에 나사붙임하여, 그 선단으로 패킹(32)을 밀어누르도록 되어 있다.

한편, 전해격막(3)의 한쪽의 지지부재(10a)를 슬리이브(33)의 외측에 꼭 끼워지게 함과 동시에, 내측전극(2b)의 후단에 전해격막(3)의 다른쪽 지지부재(10b)를 서로 맞닿도록 한 상태로 전해격막(3)의 양단이 상하지지부재(10a, 10b)의 외주에 액밀하게 결합되어 있다.

이렇게해서, 본 발명의 전해 유니트는 전해격막(3)과 내측전극(2b)이 미리 일체의 조립체로 구성되어 있고, 전해 유니트 조립시에는 하나의 블록의 부재로서 맞붙일 수 있도록 되어 있다.

또, 전해격막(3)과 내측전극(2b)의 일체조립쌍은, 한쪽의 격막지지부재(10b)의 후단을 한쪽의 결합부재(7b)의 리브(34)에 서로 맞닿도록 하고, 내측전극(2b)의 통전로드(31) 선단을 다른쪽 결합부재(7a)의 눌림판(35)으로 눌름으로써 양쪽으로부터 협지되어 있다. 이리하여 맞붙임할때 전해격막이 비틀어지지 않도록 하고 있다.

이하에 본 발명의 특징으로 얻어지는 작용 및 효과를 설명한다.

본 발명의 전해 유니트는 원수공급부에 한쌍의 전극실에 각각 따로 연통하는 한쌍의 독립급수구를 마련하고 있으므로 전해시에 첨가하는 약액을 이 급수구를 통과하는 원수에 미리 혼합하여 둠으로서 약액은 원수와 같이 소망되는 전극실에 보내어진다.

따라서, 종래와 같이 약액공급의 통로를 특별히 마련할 필요가 없고, 또, 약액은 원수공급로로부터 같이 보내어지므로 복수의 전해 유니트의 약액농도를 균일하게 할 수 있다.

또, 상대하는 전극의 쌍방에 양극전해 내성재료를 사용한 경우에는 인가전압의 극성을 바꾸어 본래의 전해조작이 가능하다.

즉, 음극측에 부착한 탄산칼슘은 극성변환에 의해서 수중(水中)에 용해함으로 세척이 불필요하게 된다.

따라서 세척수회로가 불필요하게 될뿐만 아니라, 종래, 세척에 요한 시간에도 통상의 전해를 속행할 수 있으므로 전해수 생성의 가동율이 현저하게 향상된다.

특히 본 발명의 전해 유니트는 알칼리성 또는 산성온천수의 생성에 이용될 수 있는 것인데, 이 경우, 다량의 전해수가 필요하게 되므로 가동율의 향상은 극히 중요한 것이다.

더욱더, 전해용 격막을 떠받치는 상하지지부재(10a, 10b)에 같은 형상의 부재를 사용할 수 있으므로 부품 가지수가 적게되고, 맞붙이는 것이 용이하게 된다.

또, 격막의 상부지지부재(10b)와 내측전극(2b)의 상부는 상부결합부재(7b)의 내측주벽에 접접(摺接)하여, 그 결과, 상부결합부재(7b)는 전해조의 외부통을 구성하는 외측전극(2a)에만 서로 맞닿아 있으므로 액밀성이 보증된다.

또, 격막(3)과 내측전극(2b)이 미리 일체의 조립체로 되어 있으므로 전해 유니트의 맞붙임이 용이하다.

본 발명의 전해 유니트는 각 유니트에 외부급배수관에 직접 접속되는 독립된 급수구와 배출구를 마련하고 있으므로, 복수 유니트를 연결해서 복합전해장치를 구성하는 경우의 내압성이 좋게 된다.

Claims (4)

1. 극성이 다른 전극을 대향 배설하고, 양 전극간을 전해용 격막으로 한쌍의 전극실로 분할하여 전해조로하고, 이 전해조의 한쪽에 원수공급부를 다른쪽에 한쌍의 전해생성수 배출부를 갖는 물의 전해장치에 있어서, 원수공급부에 전해조내의 한쌍의 전극실에 각각 따라 연통하는 한쌍의 급수구를 독립되게 마련한 것을 특징으로 하는 저너해수 생성용 전해 유니트.
2. 제1항에 있어서, 음전극과 양전극에, 전해전압의 극성을 바꾸어 연속해서 물을 알칼리이온수와 산성수에 전해할 수 있는 음극-양극 양용의 전극재료를 사용한 것을 또한 특징으로 하는 전해수 생성용 전해 유니트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전해용 격막의 상하 지지부재가 같은 형상의 부재로부터 되는 것을 특징으로 하는 전해수 생성용 전해 유니트.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 원통형의 외측전극과, 원통 또는 원주상의 내측전극과, 상·하 지지부재에 담지(擔持)된 전해용 격막조립체의 상하양단을 상·하 한쌍의 결합부재로 지지시켜서 구성되고, 상부결합부재는 외측전극의 상단에만 대향압접(對向壓接)되어 격막지지부재 및 내측전극의 한쪽의 상부결합부재의 내주벽에 액밀하게 접접(摺接)되어 있는 것을 특징으로 하는 전해수 생성용 전해 유니트.

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