WO2012124914A2 - 오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치 - Google Patents

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강석용
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Kim Kyoung Soo
Pyo Soo Kil
Kang Seg Young
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for producing sodium hypochlorite, and more specifically, to maintain high temperature at all times to reduce the cation hardness deposited on the cathode, thereby greatly improving the efficiency of electrolysis, thereby producing a high concentration of sodium hypochlorite. It relates to an open cell sodium hypochlorite production apparatus.
  • sterilization methods such as water purification plants, sewage treatment plants, swimming pools, large barns, and group feeding facilities include methods of cleaning cleansing objects with chemicals and disinfecting with ozone. It is often impossible to use due to various conditions. For example, chemical methods are expensive and cause chemical residue and hazard problems after use, and when ozone is used, hazard problems due to residual ozone have emerged. This often leads to group food poisoning accidents, although thorough disinfection and hygiene management must be done in places such as restaurants and large catering establishments.
  • sodium hypochlorite NaOCl, Sodium Hypochlorite
  • sodium hypochlorite is preferred as a chlorine disinfectant in colorless and transparent liquid form with strong chlorine odor, and electrolysis while supplying brine to an electrolysis tank having a series of electrodes inside a brine reservoir.
  • the way of mass production is universal.
  • the sodium hypochlorite generator of this structure generates heat during the electrolysis of the dilute brine in the electrolysis tank, so it depends on the operating time, but the temperature of the sodium hypochlorite produced is 30 minutes after the generator starts operation. There is a problem that the higher the optimal dilute brine temperature, which eventually leads to a decrease in the effective chlorine concentration to be obtained according to the operating time.
  • An object of the present invention for improving the conventional problems as described above it is possible to produce a high concentration of sodium hypochlorite by significantly improving the efficiency of electrolysis by maintaining the temperature at all times and reducing the cation hardness deposited on the cathode It is to provide an open cell type sodium hypochlorite manufacturing apparatus.
  • the present invention is a device for producing sodium hypochlorite by electrolysis method using soft water and salt:
  • a flame generator which accommodates a plurality of electrode plates through a support therein, forms a flow path for air flow to the upper side of the electrode plate and the support, and has an inlet and an outlet communicating with the flow path;
  • Cooling means connected to a suction port of the flame retarder and reducing a temperature on a flow path;
  • a control means for detecting the temperature of the flame generator to control the operation of the cooling means, wherein the flame generator comprises a guide for guiding air flow on the intake pipe connected to the flow path.
  • a flame collection tank having a heat exchanger is installed downstream of the flame discharge pipe of the flame generator, and the temperature of the soft water is controlled by a heat exchanger.
  • the cooling means is characterized by using a blower.
  • the cooling means is characterized in that using an air cooler interlocked with the pneumatic.
  • the cooling means is characterized by using a cooler interlocked with the outdoor unit.
  • the cooling means is characterized by using an ice cold fan.
  • the reverse flow prevention means for blocking air flow on the intake pipe connected to the flow path of the flame generator
  • the reverse flow prevention means is characterized in that it is provided with a blocking plate, sheet, electric damper selectively.
  • control means is characterized in that the control panel inputs the temperature change on the flame generator to control the inlet temperature of the soft water and at the same time maintain the temperature on the flow path in the set range.
  • the cation deposited at the negative electrode inside the electrolysis tank is always maintained optimally while preventing the rise of heat generated during electrolysis in advance and suppressing the generation of oxygen.
  • sodium hypochlorite produced at low temperatures maintains high concentrations without re-pyrolysis.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall arrangement of a manufacturing apparatus according to the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram showing a cooling means according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a cooling means according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing cooling means according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a cooling means according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a block diagram showing a backflow prevention means according to the present invention.
  • the present invention relates to a device for producing sodium hypochlorite by electrolysis using soft water and salt.
  • the temperature of sodium hypochlorite generated by the heat generated during the electrolysis process is usually 25 to 35 ° C. to the dilute brine temperature, and is about 40 to 50 ° C. As the temperature rises, the effective chlorine concentration decreases, resulting in high concentration of sodium hypochlorite. It cannot be created. Accordingly, the present invention is to implement a technique for continuously generating a high concentration of sodium hypochlorite by controlling the temperature in the non-diaphragm type open cell method and performing electrolysis.
  • the flame generator 20 having the suction port 23 and the discharge port 24 communicating with the flow path 21a accommodates a plurality of electrode plates 25 to form the flow path 21a therein.
  • the flame generator 20 is an electrolysis tank in which a series of electrode plates 25 without a diaphragm (ion exchange membrane) are fixed to the support stand 35 in the housing 21, and the terminals are respectively connected via a flange 31 at both ends thereof. It is connected to the flame discharge pipe 42 while supporting the 26, the salt water supply pipe 15 is connected to one side of the lower end of the housing (21).
  • the flow path 21a without the electrode plate 25 and the support stand 35 is secured upward from the inside of the housing 21, and the inlet port 23 and the outlet port 24 are spaced apart from the flow path 21a. Connect.
  • the flame generator 20 is preferably provided with a guide 37 for guiding the air flow on the intake pipe 33 connected to the flow path (21a).
  • the guide 37 is formed in an “L” shape using the same material as the housing 21 (for example, acrylic resin), and is installed in the housing 21 adjacent to the suction port 23 to be vertically downward. It turns the air flowing in horizontally. If the guide 37 is omitted, inflow air through the intake pipe 33 collides with the electrode plate 25 to prevent electrolysis.
  • the present invention is to install a flame collection tank 40 having a heat exchanger 45 downstream of the flame discharge pipe 42 of the flame generator 20, and to control the temperature of the soft water with the heat exchanger (45). desirable.
  • the sodium hypochlorite and hydrogen were simultaneously suctioned to the upper side of the housing 21 by installing a vacuum pressure to install a hydrogen gas discharge device in an upper storage tank.
  • the present invention does not apply power to the housing at all times.
  • Sodium hypochlorite is discharged from the side of (21) to the downward collection tank (40).
  • the soft water of the soft water storage tank 10 is sent to the salt storage tank 14 through the first soft water supply pipe 11 and at the same time through the heat exchanger 45 of the salt water collection tank 40 through the second soft water supply pipe 12. It is sent to the supply pipe 15. Heat generated in the salt water collection tank 40 is heat-exchanged with the soft water of the second soft water supply pipe 12 to maintain soft water in an appropriate temperature range.
  • the optimal concentration of dilute saline for electrolysis is 15-20 ° C., preferably 15 ° C ..
  • the cooling means 50 for reducing the temperature on the flow path 21a is connected to the suction port 23 of the flame generator 20.
  • the experience of generating high concentrations (9000 to 10000 ppm) in a specific season (approximately 5 to 10 minutes) during certain seasons is maintained while maintaining the sodium hypochlorite concentration of generally 7000 to 8000 ppm. It became. That is, the concentration of sodium hypochlorite produced at a high temperature is significantly reduced, and the sodium hypochlorite produced at a high temperature is re-pyrolyzed by a high temperature in a storage tank, and the concentration is drastically lowered.
  • sodium hypochlorite made at 50-60 ° C. in the flame retardant generator 20 has a high temperature recombination activity in the flame retardant storage tank 17 to reduce the concentration of chlorine to 14-16%. This is especially true in the summer when natural cooling is difficult.
  • the present invention connects the intake pipe 33 to the inlet 23 of the flame generator 20 and supplies the air of the cooling means 50 to the flow path 21a to increase the internal temperature of the housing 21. Keep in the range of 27 ⁇ 30 °C.
  • the cooling means 50 uses a blower (52).
  • the blower 52 may be placed in the room adjacent to the flame generator 20 for piping, but may be spaced apart from the outside if it is disadvantageous to maintain the temperature of the flame generator 20.
  • the cooling means 50 uses an air cooler 54 interlocked with the pneumatic pressure 56.
  • the air cooler 54 causes the ultra-high speed rotation by the compressed air of the pneumatic compressor 56 to provide cooled air.
  • the cooling means 50 uses a cooler 62 interlocked with the outdoor unit 64.
  • the cooler 62 and the outdoor unit 64 constitute a refrigerant circulation cycle like a known air conditioner.
  • a separate air conditioner is installed in the room where the flame generator 20 is located, it may be used in combination or in addition to the blower 52 described above.
  • the cooling means 50 uses an ice cold fan 66.
  • the ice cold fan 66 uses a structure in which the above blower 52 is used together with ice or a coolant pack.
  • the blower capacity may be kept somewhat smaller than the blower 52 described above. Application in an environment where ice or a coolant pack is easy to obtain is advantageous in reducing the power consumption of the cooling means 50.
  • a backflow prevention means 70 for blocking air flow on the intake pipe 33 connected to the flow path (21a) of the flame generator 20, the backflow prevention means 70 is blocked
  • the plate 71, the sheet 75, and the electric damper are selectively provided.
  • the non-return means 70 may cause the water of the hydrogen gas or sodium hypochlorite generated in the flame generator 20 to flow back to the intake pipe 33 to cause damage to the blower 52 or the motor of the cooling means 50. prevent.
  • the blocking plate 71 may be driven manually, semi-automatically using the spring 73, or automatically using a solenoid (not shown) as a plate member for opening and closing the flow path on the intake pipe 33.
  • the sheet 75 is formed in a tubular shape using a film material having high flexibility along with chemical resistance and chemical resistance. The sheet 75 swells while the cooling means 50 is in operation and opens and closes the flow path. .
  • control means 80 for detecting the temperature of the flame generator 20 to control the operation of the cooling means (50).
  • the control means 80 controls the soft water storage tank 10, the salt storage tank 14, the flame generator 20, the flame collection tank 40, and the flame storage tank 17 through the control panel 82.
  • Reference numeral 86 is a rectifier and is connected to the terminal 26 of the flame retardant generator 20.
  • the control means 80 inputs the temperature change on the flame generator 20 in the control panel 82 to control the inlet temperature of the soft water and at the same time maintain the temperature on the flow path (21a).
  • the housing 21 of the flame retardant generator 20 is provided with a temperature sensor 28 for detecting the temperature of the flow path (21a).
  • the control panel 82 controls the inlet temperature of the soft water by adjusting the opening degree of the second soft water supply pipe 12, and in addition, the operation of the cooling means 50 is turned on and off to flow the flow path 21a of the flame generator 20. To control the temperature.
  • vent pipe 48 is branched on the flame discharge pipe 42 connecting the flame collection tank 40 and the flame storage tank 17. This is to remove the trace amount of hydrogen gas contained in the sodium hypochlorite to be transferred to the flame retardant tank (17).
  • the control panel 82 periodically inputs a signal from the temperature sensor 28 of the flame generator 20, in addition to the first soft water supply pipe 11, the second soft water supply pipe 12, the flame discharge pipe 42, and the like. Also input the temperature and pressure signals on the main pipe.
  • the control panel 82 bypasses the soft water to some of the second soft water supply pipe 12 when the ambient temperature is too low in winter in the normal mode, and warms it in the heat exchanger 45 of the salt water collection tank 40. Even if the temperature is too high, a part of the soft water is bypassed to lower the temperature. If the temperature of the flame generator 20 exceeds the set range (27 ⁇ 30 °C) to operate the cooling means 50 so that the cooling air flows into the flow path (21a) of the flame generator (20).
  • the air introduced into the flow path 21a guides the hydrogen gas generated in the electrode plate 25 to the exhaust pipe 34 and discharges only sodium hypochlorite to the secondary salt collection tank 40. Since the hydrogen gas is separately separated and processed through the exhaust pipe 34, the safety is greatly improved.
  • the temperature of the flame generator 20 reaches a normal range, the operation of the cooling means 50 is stopped.
  • the operation of the aforementioned non-return means 70 is automatically linked using a manual or electric damper.

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Abstract

본 발명은 연수와 소금을 이용한 전기분해 방식으로 차아염소산나트륨을 제조하는 장치에 있어서: 내부에 유동로(21a)를 형성하도록 다수의 전극판(25)을 수용하고, 유동로(21a)와 연통되는 흡입구(23)와 배출구(24)를 지니는 차염발생기(20); 상기 차염발생기(20)의 흡입구(23)에 연결되고, 유동로(21a) 상의 온도를 저감하는 냉각수단(50); 및 상기 차염발생기(20)의 온도를 검출하여 냉각수단(50)의 가동을 단속하는 제어수단(80);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 온도를 항시 최적으로 유지하여 유해물질의 생성을 최대한 억제하고 음극에 침착되는 양이온 경도를 감소함에 따라 전기분해의 효율성을 대폭 향상시켜 고농도의 차아염소산나트륨을 생성할 수 있다.

Description

오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치
본 발명은 차아염소산나트륨 제조장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 온도를 항시 최적으로 유지하여 음극에 침착되는 양이온 경도를 감소함에 따라 전기분해의 효율성을 대폭 향상시켜 고농도의 차아염소산나트륨을 생성할 수 있는 오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 정수장, 하수처리장, 수영장, 대형 축사, 집단급식소 등의 살균소독방법으로는 화학약품에 의해 피세정물을 세정하는 방법, 오존에 의해 살균소독을 하는 방법 등이 있는데, 이러한 방법들은 사용상의 여러 조건으로 인하여 사용이 불가능한 경우가 많다. 예를 들어, 화학약품에 의한 방법은 비용이 많이 들고 사용 후 약품 잔류문제 및 유해성 문제점을 야기하며, 오존의 사용시에는 잔여 오존으로 인한 유해성 문제가 대두되고 있다. 이 때문에 식당이나 대형 급식소 같은 곳에서 철저한 살균소독 및 위생관리가 이루어져야 함 에도 불구하고 종종 단체 식중독 사고 등을 야기한다.
반면, 강한 염소취를 갖는 무색투명 액체형태의 염소계 소독제로서 차아염소산나트륨(NaOCl, Sodium Hypochlorite)이 여러 분야에서 선호되는 바, 염수저장조 내부에 일련의 전극을 갖는 전기분해조에 염수를 공급하면서 전기분해로 양산하는 방식이 보편적이다.
이와 관련되는 선행특허로는 한국 등록특허공보 제0592331호의 "차아염소산나트륨 발생용 전기분해조", 한국 등록특허공보 제0634889호의 "차아염소산나트륨 발생장치" 등이 알려져 있다.
그러나, 이러한 구조의 차아염소산나트륨 발생장치는 전기분해조 내에서 희석염수를 전기분해하는 과정에서 열을 발생시키기 때문에 가동시간에 따라 다르지만 생성되는 차아염소산나트륨의 온도가 발생기 가동 30분이 지나면 전기분해의 최적의 희석염수 온도보다 높아지게 되어 결국 가동시간에 따라 얻고자 하는 유효염소농도의 하락을 초래하는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 온도를 항시 최적으로 유지하고 음극에 침착되는 양이온 경도를 감소함에 따라 전기분해의 효율성을 대폭 향상시켜 고농도의 차아염소산나트륨을 생성할 수 있는 오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연수와 소금을 이용한 전기분해 방식으로 차아염소산나트륨을 제조하는 장치에 있어서:
내부에 지지대를 개재하여 다수의 전극판을 수용하고, 전극판과 지지대의 상측으로 공기유동을 위한 유동로를 형성하며, 유동로와 연통되는 흡입구와 배출구를 지니는 차염발생기; 내부에 유동로를 형성하도록 다수의 전극판을 수용하고, 유동로와 연통되는 흡입구와 배출구를 지니는 차염발생기; 상기 차염발생기의 흡입구에 연결되고, 유동로 상의 온도를 저감하는 냉각수단; 및 상기 차염발생기의 온도를 검출하여 냉각수단의 가동을 단속하는 제어수단;을 포함하여 이루어지고, 상기 차염발생기는 유동로에 연결된 흡기관 상에 공기유동을 안내하는 가이드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따르면 상기 차염발생기의 차염배출관의 하류에 열교환기를 지닌 차염수집조를 설치하고, 열교환기로 연수의 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1실시예로서, 상기 냉각수단은 송풍기를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2실시예로서, 상기 냉각수단은 공압기와 연동되는 공기냉각기를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3실시예로서, 상기 냉각수단은 실외기와 연동되는 냉각기를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4실시예로서, 상기 냉각수단은 얼음냉풍기를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따르면 상기 차염발생기의 유동로에 연결된 흡기관 상에 공기유동을 차단하는 역류방지수단을 구비하고, 역류방지수단은 차단판, 시트, 전동댐퍼를 선택적으로 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따르면 상기 제어수단은 제어반에서 차염발생기 상의 온도변화를 입력하여 연수의 유입온도를 제어하는 동시에 유동로 상의 온도를 설정된 범위로 유지하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 전기분해하는 도중에 발생하는 열의 상승을 사전에 방지하여 산소의 생성을 억제시키면서 전기분해조 내부의 온도를 항시 최적으로 유지하고 아울러 전기분해조 내부의 음극에 침착되는 양이온 경도를 감소시키는 등에 의해 전기분해의 효율성을 대폭 향상시켜 고농도의 차아염소산나트륨을 생성할 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여, 저온에서 생산된 차아염소산나트륨이 재 열분해 없이 고농도를 유지하도록 하는 효과도 기대된다.
도 1은 본 발명에 따른 제조장치의 전체 배치를 나타내는 모식도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각수단을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 냉각수단을 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 냉각수단을 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 냉각수단을 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 역류방지수단을 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 연수와 소금을 이용한 전기분해 방식으로 차아염소산나트륨을 제조하는 장치에 관련된다. 전기분해 과정에서 발생하는 열로 인하여 생성되는 차아염소산나트륨의 온도는 희석염수 온도에 통상 25~35℃ 더해져 40~50℃ 정도로 되고, 이러한 온도 상승에 따라 유효염소농도가 하락하여 고농도의 차아염소산나트륨을 생성할 수 없다. 이에 따라, 본 발명은 비격막식의 오픈셀 방식으로 온도를 제어하며 전기분해를 수행하여 고농도의 차아염소산나트륨을 연속적으로 생성하는 기술을 구현함을 요지로 한다.
본 발명에 따르면 유동로(21a)와 연통되는 흡입구(23)와 배출구(24)를 지니는 차염발생기(20)가 내부에 유동로(21a)를 형성하도록 다수의 전극판(25)을 수용하는 구조이다. 차염발생기(20)는 하우징(21) 내부에 격막(이온교환막)이 없는 일련의 전극판(25)을 지지대(35)로 고정한 전기분해조로서, 양단에서 플랜지(31)를 개재하여 각각 단자(26)를 지지하면서 차염배출관(42)과 연결되고, 하우징(21)의 하단 일측에 염수공급관(15)이 연결된다. 하우징(21)의 내부에서 상측으로 전극판(25)과 지지대(35)가 없는 유동로(21a)를 확보하고, 유동로(21a)의 상측으로 흡입구(23)와 배출구(24)를 이격시켜 연결한다.
이때, 상기 차염발생기(20)는 유동로(21a)에 연결된 흡기관(33) 상에 공기유동을 안내하는 가이드(37)를 구비하는 것이 좋다. 가이드(37)는 하우징(21)과 동일한 소재(예를 들어, 아크릴 수지)를 이용하여 "L"자 형태로 형성되고, 하우징(21)의 내부에서 흡입구(23)에 인접하여 설치되어 수직하향으로 유입되는 공기를 수평으로 방향을 전환한다. 가이드(37)를 생략하면 흡기관(33)을 통한 유입공기가 전극판(25)에 충돌하여 전기분해를 방해한다.
한편, 본 발명은 상기 차염발생기(20)의 차염배출관(42)의 하류에 열교환기(45)를 지닌 차염수집조(40)를 설치하고, 열교환기(45)로 연수의 온도를 조절하는 것이 바람직하다. 종래의 경우 진공압을 작용하여 하우징(21)의 상측으로 차아염소산나트륨과 수소를 동시에 흡입하여 상층 저장조에서 수소가스 배출 장치를 설치하여 항시 위험을 가지고 있었으나, 본 발명은 별다른 동력을 부여하지 않고 하우징(21)의 측면에서 하방향의 차염수집조(40)로 차아염소산나트륨을 배출한다. 연수저장조(10)의 연수는 제1연수공급관(11)을 통해 소금저장조(14)에 보내지는 동시에 제2연수공급관(12)을 통해 차염수집조(40)의 열교환기(45)를 거쳐 염수공급관(15)에 보내진다. 차염수집조(40)에서 생성되는 열은 제2연수공급관(12)의 연수와 열교환하여 연수를 적절한 온도 범위로 유지한다. 전기분해의 최적의 희석염수의 온도는 15~20℃, 바람직하게는 15℃일 때 가장 좋은 농도를 얻을 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 유동로(21a) 상의 온도를 저감하는 냉각수단(50)이 상기 차염발생기(20)의 흡입구(23)에 연결된다. 차염발생기(20)를 시험하고 가동하는 과정에서 일반적으로 7000~8000ppm의 차아염소산나트륨 농도를 유지하는 가운데 특정 계절에 일시적(약 5~10분간)으로 고농도(9000~10000ppm)를 발생하는 경험을 접하게 되었다. 즉, 고온에서 생산된 차아염소산나트륨은 농도가 현저하게 감소되며, 고온에서 생산된 차아염소산나트륨은 보관 탱크 내에서 고온에 의한 재 열분해를 하여 농도가 급격히 저하된다.
이를 근거로 다양한 시험을 수행한 결과, 차염발생기(20)의 내부 온도가 27~30℃를 유지하는 것이 최대 효율을 얻을 수 있음을 알게 되었다. <표 1>을 참조하면, 차염발생기(20)에서 50~60℃로 만들어진 차아염소산나트륨은 차염저장조(17)에서 고열에 의한 재분해 활동이 일어나 염소의 농도가 14~16%로 감소된다. 특히 자연 냉각이 어려운 하절기에 두드러진 현상이다.
표 1
온도(℃) 20 24 26 27 28 29 30 32
농도(ppm) 8000 8650 8900 9000 9200 9100 9000 8800
온도(℃) 36 38 40 46 50 54 58 60
농도(ppm) 8200 8000 7900 7800 7500 7300 7200 7000
이에 따라, 본 발명은 차염발생기(20)의 흡입구(23)에 흡기관(33)을 연결하고 유동로(21a) 상으로 냉각수단(50)의 공기를 공급하여 하우징(21)의 내부 온도를 27~30℃ 범위로 유지한다.
도 2을 참조하면, 본 발명의 제1실시예로서, 상기 냉각수단(50)은 송풍기(52)를 사용한다. 송풍기(52)는 배관작업상 차염발생기(20)와 인접한 실내에 두는 것이 좋으나 차염발생기(20)의 온도 유지에 불리하다면 외부에 이격하여 설치할 수도 있다. 물론 실내와 실외에 모두 송풍기(52)를 설치하고 온도 변화에 대응하여 절환하는 구성도 가능하다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예로서, 상기 냉각수단(50)은 공압기(56)와 연동되는 공기냉각기(54)를 사용한다. 공기냉각기(54)는 공압기(56)의 압축공기에 의하여 초고속회전을 유발하여 냉각된 공기를 제공한다. 이 경우 전술한 도 2의 흡입구(23)와 가이드(37)를 생략하고 플랜지(31)에 공기냉각기(54)를 직접 연결하는 구성도 가능하다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제3실시예로서, 상기 냉각수단(50)은 실외기(64)와 연동되는 냉각기(62)를 사용한다. 이 경우 냉각기(62)와 실외기(64)는 공지의 에어컨과 같이 냉매순환 사이클을 구성한다. 물론 차염발생기(20)가 위치하는 실내에 별도의 에어컨이 설치되어 있다면 이를 병용하거나 이외에 전술한 송풍기(52)를 병용하는 것도 가능하다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제4실시예로서, 상기 냉각수단(50)은 얼음냉풍기(66)를 사용한다. 얼음냉풍기(66)는 전술한 송풍기(52)와 얼음 또는 냉매팩을 병용하는 구조를 사용한다. 다만 전술한 송풍기(52)보다 송풍 용량을 다소 작게 유지하여도 무방하다. 얼음 또는 냉매팩을 획득하기 쉬운 환경에서 적용하면 냉각수단(50)의 동력소모를 줄이는데 유리하다.
또, 본 발명에 따르면 상기 차염발생기(20)의 유동로(21a)에 연결된 흡기관(33) 상에 공기유동을 차단하는 역류방지수단(70)을 구비하고, 역류방지수단(70)은 차단판(71), 시트(75), 전동댐퍼를 선택적으로 구비한다. 역류방지수단(70)은 차염발생기(20)에서 발생하는 수소 가스 또는 차아염소산나트륨의 수분이 흡기관(33)으로 역류하여 냉각수단(50)의 송풍기(52)나 모터 등에 손상을 초래하는 것을 방지한다. 차단판(71)은 흡기관(33) 상의 유로를 개폐하는 판재로서 수동식, 스프링(73)을 이용한 반자동식, 또는 솔레노이드(도시 생략)를 이용한 자동식으로 구동할 수 있다. 시트(75)는 내화학성, 내약품성과 함께 고도의 유연성을 지닌 필름소재를 사용하여 관형태로 형성한 것으로서 냉각수단(50)이 가동되는 동안 부풀어 유로를 개방하고 정지하면 수축되어 유로를 폐쇄한다.
또, 본 발명에 따르면 상기 차염발생기(20)의 온도를 검출하여 냉각수단(50)의 가동을 단속하는 제어수단(80)을 포함한다. 제어수단(80)은 제어반(82)을 통하여 연수저장조(10), 소금저장조(14), 차염발생기(20), 차염수집조(40), 차염저장조(17)를 제어한다. 다수의 차염발생기(20)를 가동하는 경우 각각의 제어반(82)을 중앙감시반(84)에 연결하여 원격으로 동시 제어가 가능하다. 미설명 부호 86은 정류기로서 차염발생기(20)의 단자(26)에 연결된다.
이때, 상기 제어수단(80)은 제어반(82)에서 차염발생기(20) 상의 온도변화를 입력하여 연수의 유입온도를 제어하는 동시에 유동로(21a) 상의 온도를 설정된 범위로 유지한다. 차염발생기(20)의 하우징(21)에는 유동로(21a)의 온도를 검출하기 위한 온도센서(28)가 설치된다. 제어반(82)은 제2연수공급관(12)의 밸브 개도를 조절하여 연수의 유입온도를 제어하고, 이와 더불어 냉각수단(50)을 작동을 온오프하여 차염발생기(20)의 유동로(21a)의 온도를 제어한다.
한편, 차염수집조(40)와 차염저장조(17)을 연결하는 차염배출관(42) 상에서 벤트관(48)을 분기하도록 한다. 이는 차염저장조(17)로 이송되는 차아염소산나트륨 중에 함유된 미량의 수소 가스도 제거하기 위함이다.
작동에 있어서, 제어반(82)은 차염발생기(20)의 온도센서(28)에서 주기적으로 신호를 입력하는 외에 제1연수공급관(11), 제2연수공급관(12), 차염배출관(42) 등 주요 배관상의 온도와 압력 신호도 입력한다. 제어반(82)은 평상모드에서 동절기에 주위 온도가 너무 낮으면 연수를 일부 제2연수공급관(12)으로 바이패스하여 차염수집조(40)의 열교환기(45)에서 가온하고, 반대로 하절기에 주의 온도가 너무 높아도 연수의 일부를 바이패스하여 온도를 낮춘다. 만일 차염발생기(20)의 온도가 설정된 범위(27~30℃)를 초과하는 경우에는 냉각수단(50)을 가동하여 차염발생기(20)의 유동로(21a)에 냉각 공기가 유입되도록 한다. 유동로(21a)에 유입된 공기는 전극판(25)에서 발생하는 수소 가스를 배기관(34)으로 유도하고 차아염소산나트륨만 차염수집조(40)로 배출한다. 수소 가스가 별도로 분리되어 배기관(34)을 거쳐 처리되므로 안전성이 매우 향상된다. 차염발생기(20)의 온도가 정상 범위로 되면 냉각수단(50)의 가동을 정지한다. 물론 이 과정에서 전술한 역류방지수단(70)의 작동을 수동 또는 전동 댐퍼를 이용하여 자동으로 연계한다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 연수와 소금을 이용한 전기분해 방식으로 차아염소산나트륨을 제조하는 장치에 있어서:
    내부에 지지대(35)를 개재하여 다수의 전극판(25)을 수용하고, 전극판(25)과 지지대(35)의 상측으로 공기유동을 위한 유동로(21a)를 형성하며, 유동로(21a)와 연통되는 흡입구(23)와 배출구(24)를 지니는 차염발생기(20);
    상기 차염발생기(20)의 흡입구(23)에 연결되고, 유동로(21a) 상의 온도를 저감하는 냉각수단(50); 및
    상기 차염발생기(20)의 온도를 검출하여 냉각수단(50)의 가동을 단속하는 제어수단(80);을 포함하여 이루어지고,
    상기 차염발생기(20)는 유동로(21a)에 연결된 흡기관(33) 상에 공기유동을 안내하는 가이드(37)를 구비하는 것을 특징으로 하는 오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차염발생기(20)의 차염배출관(42)의 하류에 열교환기(45)를 지닌 차염수집조(40)를 설치하고, 열교환기(45)로 연수의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수단(50)은 송풍기(52)를 사용하는 것을 특징으로 하는 오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수단(50)은 공압기(56)와 연동되는 공기냉각기(54)를 사용하는 것을 특징으로 하는 오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수단(50)은 실외기(64)와 연동되는 냉각기(62)를 사용하는 것을 특징으로 하는 오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수단(50)은 얼음냉풍기(66)를 사용하는 것을 특징으로 하는 오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차염발생기(20)의 유동로(21a)에 연결된 흡기관(33) 상에 공기유동을 차단하는 역류방지수단(70)을 구비하고, 역류방지수단(70)은 차단판(71), 시트(75), 전동댐퍼를 선택적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단(80)은 제어반(82)에서 차염발생기(20) 상의 온도변화를 입력하여 연수의 유입온도를 제어하는 동시에 유동로(21a) 상의 온도를 설정된 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 오픈셀 방식의 차아염소산나트륨 제조장치.
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