WO2023027386A1 - 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치 - Google Patents

모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치 Download PDF

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WO2023027386A1
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panel
module
electrolyte
panels
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신창훈
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주식회사 네오에코
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    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells

Definitions

  • the present invention relates to a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure, and more particularly, an electrolyzer device for electrolyzing an electrolyte solution composed of module panels to which electrode panels are fastened and a closing support portion, which can be assembled and expanded.
  • an electrolyzer device for electrolyzing an electrolyte solution composed of module panels to which electrode panels are fastened and a closing support portion, which can be assembled and expanded.
  • an electrolytic cell accommodates an electrolyte to be treated and causes an electrochemical reaction such as electrolysis, electrolytic oxidation, and electroplating. there is.
  • the electrolyte is a material that allows current to pass through the movement of ions, and refers to a material that allows the electrolyte to have electrical conductivity.
  • an electrolyte is accommodated therein and electrode plates are installed so that the electrolyte is electrolyzed by applying power to the electrode plates.
  • the electrolyte required for the electrochemical reaction has a problem of secondary contamination of the non-conductive solution and an increase in cost, and it is difficult to use the electrochemical reaction when it is difficult to input the electrolyte.
  • Korean Registered Patent No. 10-1893902 (registration date August 27, 2018) "Electrolyteless electrode for electrochemical reaction that does not require an electrolyte" and Korean Patent Registration No. 10-2128089 (registration date June 23, 2020) There is an “electrolyteless electrode for electrochemical reactions that does not require an electrolyte”.
  • the present invention has been made to solve the above conventional problems, and an object of the present invention is to configure an electrolytic cell device for electrolyzing an electrolyte solution with module panels to which electrode panels are fastened and a closing support part, which can be assembled and expanded.
  • an electrolytic cell device for electrolyzing an electrolyte solution with module panels to which electrode panels are fastened and a closing support part, which can be assembled and expanded.
  • the structure is simple and easy to assemble, reducing manufacturing costs and facilitating maintenance, and it is possible to increase or decrease the number of module panels and electrode panels, making it easy to change the structure and increase production volume.
  • Its purpose is to provide a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure that can control and improve efficiency and productivity by supplying and discharging the electrolyte by pumping.
  • a finishing support part composed of a finishing panel and a discharge panel having a discharge port formed to discharge an electrolyte
  • an electrode module part composed of module panels disposed between the finishing panel and the discharge panel
  • the finishing support part and the electrode It may have a modular electrode fastening structure composed of a fastening fixing part that connects and fixes the module part and electrode panels fastened to the electrode module part.
  • the module panel may have a hollow through-hole formed therein so that the introduced electrolyte may move, and a slit groove may be formed on one surface of the module panel so that the electrode panel is inserted therein.
  • internal electrodes may be further fastened to the through-holes of the module panel.
  • the electrode panel inserted into the module panel and the internal electrode may be in close contact with each other.
  • a gap between adjacent electrode panels disposed with the internal electrode interposed therebetween may be formed relatively smaller than the thickness of the internal electrode.
  • the gap between the adjacent electrode panels may be 0.05 mm to 40 mm.
  • the internal electrode may include an electrolyteless electrode, a bipolar electrode, and a sponge electrode.
  • an inlet may be further formed in one of the module panels of the electrode module unit to allow the electrolyte to flow into the inside.
  • an electrolyte pumping supply means is further provided in the electrode module unit, and the electrolyte pumping supply means has a supply pipe having one end connected to an inlet formed in the module panel and an electrolyte supply connected to the other end of the supply pipe to supply electrolyte. It is made of a pump, and a discharge pipe is connected to the discharge port of the finishing panel connected to the electrode module unit, so that the supplied electrolyte solution can be discharged.
  • finishing support part and the electrode module part are disposed inside the positioning casing, and the finishing panel, the electrode module part, and the discharge panel are sequentially disposed in the positioning casing from the bottom to the top, and the electricity is generated during the electrolysis process. Air bubbles may move upward and be discharged to the outside through the outlet of the discharge panel.
  • the fastening fixing part is a connecting bolt having one end inserted through a binding hole formed in the closing panel, the discharge panel, and the module panel, and a fixing nut fastened to an end of the connecting bolt passing through the binding hole. It can be done.
  • an elastic fixing means is further provided on the module panel, and the elastic fixing means includes an elastic shaft having a locking protrusion formed on the front portion of the module panel and a rear portion of the module panel, the locking protrusion and the elastic fixing member. It is made of an inlet passage having a locking groove so that the shaft is fitted, and the length of the inlet passage may be formed longer than the length of the elastic shaft.
  • the module panel may further include a spacer and a gasket for maintaining a distance between adjacent module panels.
  • the module panel may be formed in a structure with an open top, and an electrode panel may be detachably fitted through the open top.
  • closing panel and the discharge panel may each form an accommodation space communicating with the through hole of the module panel to allow the electrolyte to move.
  • a packing member may be further disposed between the module panels to maintain airtightness between the module panels.
  • a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure consists of an electrolytic cell device that electrolyzes an electrolyte solution with module panels to which electrode panels are fastened and a closing support, and is sealed by the module panels that can be assembled and expanded.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • Figure 2 is a front view showing a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • Figure 3 is an exploded view of the electrode panel in the pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • Figure 4a is a front view showing another embodiment of the pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • Figure 4b is a diagram showing a comparison of the gap ratio and efficiency between the electrode panels compared to the thickness of the internal electrodes constituting the pumping transfer type electrolytic cell device according to the present invention.
  • Figure 4c is a diagram schematically showing the gap distance and potential variation between the electrode panels constituting the pumping transfer type electrolytic cell device according to the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a module panel of a pumping-type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • Figure 6 is a perspective view showing a state of use of the pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a module panel and an electrode panel of a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing another embodiment of an electrode panel of a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing another embodiment of an electrode panel of a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing another embodiment of a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • FIGS. 11 to 15 are diagrams showing another embodiment of a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • Electrolyzer device 20 Closing support
  • electrode panel 60 internal electrode
  • a finishing support part composed of a finishing panel and a discharge panel having a discharge port formed to discharge an electrolyte
  • an electrode module part composed of module panels disposed between the finishing panel and the discharge panel
  • the finishing support part and the electrode It is applied to a pumping-transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure consisting of a fastening fixing part for interconnecting and fixing the module part and electrode panels fastened to the electrode module part,
  • the module panel has a hollow through-hole formed so that the introduced electrolyte solution moves,
  • the gap between adjacent electrode panels among the electrode panels fastened to the electrode module unit is 0.05 mm to 40 mm,
  • the material of the module panel is formed of a synthetic resin material having elasticity, and when fastened by the fastening fixing part, the module panels, the closing panel, and the discharge panel are pressed while being in close contact with each other to maintain airtightness.
  • the electrolyte is used as a general term for the material to be treated, and in the case of using an internal electrode having a microgap in the embodiment of the present invention, the electrolyte is It may refer to a material that does not contain an electrolyte and contains a material to be treated by an electrochemical reaction.
  • the pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention is not limited to the above and can be applied even when internal electrodes are not used.
  • the electrolyte It may indicate that the substance to be treated is contained.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • Figure 2 is a front view showing a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • Figure 3 is an exploded view of the electrode panel in the pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • Figure 4a is a front view showing another embodiment of the pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • Figure 4b is a diagram showing a comparison of the gap ratio and efficiency between the electrode panels compared to the thickness of the internal electrodes constituting the pumping transfer type electrolytic cell device according to the present invention.
  • Figure 4c is a diagram schematically showing the gap distance and potential variation between the electrode panels constituting the pumping transfer type electrolytic cell device according to the present invention.
  • 5 is a perspective view showing a module panel of a pumping-type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • Figure 6 is a perspective view showing a state of use of the pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • 7 is a view showing a module panel and an electrode panel of a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • 8 is a view showing another embodiment of an electrode panel of a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing another embodiment of an electrode panel of a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • 10 is a view showing another embodiment of a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • the present invention pumping transfer type electrolytic cell device 10 having a modular electrode fastening structure applies power to the electrodes and converts the supplied electrolyte into electricity.
  • a pumping transfer type electrolytic cell device As an electrolytic cell device 10 to be disassembled, such an electrolytic cell device consists of a closing support portion 20, an electrode module portion 30, a fastening fixing portion 40, and an electrode panel 50.
  • the closing support part 20 is composed of a closing panel 21 and a discharge panel 22 having a discharge port 221 to discharge the electrolyte.
  • the closing panel 21 and the discharge panel 22 of the closing support part 20 are made of a polygonal or circular panel structure including a triangular, square or rectangular shape, and the material is made of synthetic resin material or metal material, and is formed of wood. It is also possible to do
  • a discharge port 221 is formed in the discharge panel 22 to discharge the electrolyzed electrolyte solution to the outside, and the discharge port 221 may be formed in a hollow shape at the center of the discharge panel 22. .
  • the position where the discharge hole 221 is formed is not limited to the center of the discharge panel 22 and may be formed at various positions depending on circumstances.
  • the closing panel 21 and the discharging panel 22 are disposed facing each other while maintaining a predetermined distance, and the electrode module unit 30 is disposed between the closing panel 21 and the discharging panel 22. .
  • 'c'-shaped inlet grooves are further formed on the inner side surfaces of the finishing panel 21 and the discharge panel 22 so that the electrolyte is introduced, so that the inner accommodation space in which the electrolyte is accommodated is expanded and electrolysis is performed. It is desirable to be able to increase efficiency and improve productivity.
  • the electrode module unit 30 is composed of module panels 31 disposed between the closing panel 21 and the discharge panel 22 .
  • the module panel 31 is made of a panel structure including a square or rectangle, and the material may be made of a synthetic resin material having elasticity.
  • the shape of the module panel 31 may have a polygonal or circular shape without being limited to a square or rectangular shape, and the material may also be made of various materials without being limited to a synthetic resin material.
  • the material of the module panel 31 is formed of a synthetic resin material having elasticity in the embodiment of the present invention, the module panels 31 and the module panel 31 when fastened by the fastening fixing part 40 ), and the closing panel 21 and the discharge panel 22 are pressed so as to be in close contact with each other to maintain airtightness, and a separate sealing member is not required, thereby reducing manufacturing costs.
  • the module panel 31 has a hollow through-hole 312 to allow the introduced electrolyte to move, and a slit groove 313 is formed on one side of the module panel 31 so that the electrode panel 50 is inserted therein.
  • the through hole 312 is formed in the center of the module panel 31 and may be formed in a square hole structure.
  • the through hole 312 is limited to a square hole shape. It can be formed in various shapes, including polygons, without
  • the slit groove 313 is formed on one surface of the module panel 31, and as shown in the drawing, a part of the slit groove 313 surrounds the through hole 312 and is formed to communicate with it.
  • an inlet 311 is further formed in one of the module panels 31 of the electrode module unit 30 to allow the electrolyte to flow into the inside.
  • the inlet 311 is in close contact with the finishing panel 21 and is formed on the module panel 31 farthest from the discharge panel 22 so that the electrolyte introduced through the inlet 311 is installed in another module. After penetrating through the panels 31, it is discharged to the outside through the outlet 221 of the discharge panel 22.
  • the inner surface of the through-hole 312 is tapered so that the inner diameter gradually decreases in the direction in which the electrolyte passes through and moves, and the electrolyte penetrates through the through-hole 312 while being accelerated to increase electrolysis efficiency and improve productivity. It is desirable to improve.
  • the fastening fixing part 40 connects and fixes the finishing support part 20 and the electrode module part 30 to each other.
  • the fastening fixing part 40 includes a connecting bolt 41 having one end penetrated into the fastening hole H formed in the closing panel 21, the discharge panel 22, and the module panel 31, It consists of a fixing nut 42 fastened to the end of the connection bolt 41 penetrating the coupling hole H.
  • the electrode panel 50 is fastened to the electrode module unit 30 .
  • the electrode panel 50 may be made of a metal material in the embodiment of the present invention, and according to the present invention, the electrode panel 50 is not limited to a metal material, and any material that conducts electricity including a carbon material is used. It is free to be
  • the electrode panel 50 has a panel structure of a thin plate. The lower end is inserted into the slit groove 313 and is disposed inside the module panel 31, and the upper end is disposed outside the module panel 31 to provide power. will authorize
  • An upper portion of the electrode panel 50 is formed with a seating groove in which an electrode rod is seated.
  • Circular or polygonal water passages are formed in the electrode panel 50, and the electrolyte moves through the passage holes, and the lower part of the electrode panel 50 closes the through hole 312, and one end of the module It is fitted to the panel 31.
  • an internal electrode 60 may be further fastened to the through hole 312 of the module panel 31 .
  • the internal electrodes 60 are preferably disposed between a plurality of module panels 31 on which the electrode panels 50 are disposed, and the capacity of the electrolyte to be treated is controlled by adjusting the quantity of the internal electrodes 60 can
  • the internal electrode 60 is made of a panel structure in the shape of a three-dimensional electrode having a volume of various shapes, including an electrolyteless electrode, a bipolar electrode, and a sponge electrode, and is inserted into the through hole 312 to move the electrolyte. come into contact with
  • An electrolyte solution without an electrolyte component can be electrolyzed by the micro gaps or pores formed in the electrolyteless electrode, the bipolar electrode, and the sponge electrode corresponding to the internal electrode 60 .
  • the internal electrodes 60 and the electrode panel 50 may be formed in close contact with each other.
  • the gap between the electrode panels is formed relatively smaller than the thickness of the internal electrodes by 0 to 50%.
  • the processing efficiency may drop rapidly and the internal electrode or the electrode panel may be damaged.
  • the distance between the electrode panels 50 is 0.05 mm to 40 mm.
  • scale may not occur. It is easy and if the gap is increased, power efficiency may be lowered.
  • An electrolyte pumping supply means 70 is further provided in the electrode module unit 30, and the electrolyte pumping supply means 70 has a supply pipe 71 having one end connected to an inlet 311 formed in the module panel 31. ) and an electrolyte supply pump 73 connected to the other end of the supply pipe 71 to supply electrolyte, and the outlet 221 of the finishing panel 21 connected to the electrode module unit 30 has a discharge pipe ( 72) is connected to allow the supplied electrolyte to be discharged.
  • the pumping transfer type electrolytic cell device 10 including the closing support part 20 and the electrode module part 30 is located inside the casing 80
  • the closing panel 21, the electrode module unit 30, and the discharge panel 22 are sequentially disposed in the position casing 80 from bottom to top, so that bubbles generated in the electrolysis process are removed. By moving upward, air bubbles are discharged to the outside through the outlet 221 of the discharge panel 22 .
  • an elastic fixing means 90 is further provided on the module panel 31, and the elastic fixing means 90 is integrally formed on the front surface of the module panel 31.
  • An elastic shaft 91 having a group 911, formed on the rear surface of the module panel 31, and having a locking groove 921 so that the locking protrusion 911 and the elastic shaft 91 are forcibly fitted into the pull-in It is made of a passage 92, and the length of the inlet passage 92 is formed longer than the length of the elastic shaft 91, so that when the locking protrusion 911 is fitted into the locking groove 921, the elastic shaft ( 91) is maintained, the coupling force is improved by the elasticity of the elastic shaft 91, and it is prevented from being pulled out by an external force.
  • the present invention can increase the bonding force between the module panels 31 by the elastic fixing means 90 and increase the confidentiality efficiency.
  • the width of the protrusion 911 is formed larger than the width of the elastic shaft 91.
  • an inlet inclined surface is further formed at the end of the inlet passage 92 to be tapered in a conical shape, so that the locking protrusion 911 is guided and guided to the inlet inclined surface in the process of being retracted, so that the It is desirable to avoid
  • module panel 31 may further include a spacer and a gasket for maintaining a distance between adjacent module panels.
  • FIGS. 11 to 15 are diagrams showing another embodiment of a pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure according to the present invention.
  • the module panel 31 is formed in a structure with an open top, and the electrode panel 50 is detachably inserted through the open top, and the closing panel 21 And at the upper corner of the discharge panel 22, a space portion 23 is further formed to communicate with the through hole 312 of the module panel 31 to form an accommodation space for the electrolyte to flow in or discharge, and the electrolyte It is also possible to make it move as shown in FIG. 15 .
  • a packing member may be further disposed between the module panels 31 to maintain confidentiality between the module panels 31 .
  • the module panel 31 applied to another embodiment of the present invention may be formed of a synthetic resin material having relatively high hardness compared to the module panel applied to the temporary example, for example, PP, etc.
  • the packing member A flexible material such as silicone or rubber similar to the module panel in one embodiment can be used, and a packing groove corresponding to the packing member is formed in a specific part of the module panel and a part of the packing member is inserted into the packing groove to be adjacent. It is possible to form a watertight structure between the module panels to be arranged.
  • the module panel 31, the closing panel 21, and the discharge panel 22 may be fixed by screwing or bonding to each other, and although not shown in the drawing, the finish panel 22 may be fixed.
  • a dummy panel relatively larger than the size of the module panel 31 may be disposed outside the panel 21 and the discharge panel 22 and fixed using a fastening fixing part 40 using bolts and nuts.
  • the present invention pumping transfer type electrolytic cell device having a modular electrode fastening structure consists of an electrolytic cell device that electrolyzes an electrolyte solution with module panels to which electrode panels are fastened and a closing support portion, and module panels that can be assembled and expanded.
  • an electrolytic cell device that electrolyzes an electrolyte solution with module panels to which electrode panels are fastened and a closing support portion, and module panels that can be assembled and expanded.
  • the present invention can be used in various manufacturing facilities and test facilities that cause electrochemical reactions.

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Abstract

본 발명은 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마감패널과, 전해액을 배출시키도록 배출구가 형성된 배출패널로 구성된 마감지지부와, 상기 마감패널과 상기 배출패널 사이에 배치되는 모듈패널들로 이루어진 전극모듈부와, 상기 마감지지부와 상기 전극모듈부를 상호 연결하여 고정시키는 체결고정부와, 상기 전극모듈부에 체결되는 전극패널들로 이루어져, 전해액을 전기분해시키는 전해조장치를 전극패널이 체결되는 모듈패널들과 마감지지부로 구성시키고, 조립 및 확장이 가능한 모듈패널들에 의해 밀폐가 유지되도록 함으로써, 구조가 단순하고 조립이 용이하여 제조비용이 절감되고 유지보수가 용이하게 되며, 모듈패널 및 전극패널의 개수를 늘리거나 줄일 수 있어 구조변경이 용이하고 생산량을 조절할 수 있게 되며, 펌핑에 의해 전해액을 공급 및 배출시키도록 함으로써, 효율과 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치
본 발명은 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 전해액을 전기분해시키는 전해조장치를 전극패널이 체결되는 모듈패널들과 마감지지부로 구성시키고, 조립 및 확장이 가능한 모듈패널들에 의해 밀폐가 유지되도록 함으로써, 구조가 단순하고 조립이 용이하여 제조비용이 절감되고 유지보수가 용이하게 되며, 모듈패널 및 전극패널의 개수를 늘리거나 줄일 수 있어 구조변경이 용이하고 생산량을 조절할 수 있게 되며, 펌핑에 의해 전해액을 공급 및 배출시키도록 함으로써, 효율과 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치에 관한 것이다.
일반적으로 전해조는 내부에 처리대상 전해액이 수용되어 전기분해, 전해산화, 및 전기도금 등과 같은 전기화학반응을 일으키게 되며, 다양한 제조설비와 시험설비 등에 사용되고 있어서 기술적, 산업적 파급효과가 큰 장비라고 할 수 있다.
최근 환경분야에 화학적산소요구량(COD) 대신 총유기탄소(TOC) 규제가 시작되고 난분해성 오염물질의 처리가 환경의 주요 이슈로 자리잡게 되면서 손쉽게 에너지와 처리효율을 조절가능한 전기화학적 방법이 부각되기 시작하였다.
이와 같이 전기를 이용한 전기화학반응은 전해질을 필요로 하는데, 여기서 전해질은 이온들의 이동으로 전류를 통하게 하는 물질로써 전해액이 전기 전도성을 갖도록 하는 물질을 가리키고 있다.
이러한 전해조는 내부에 전해액이 수용되고 전극판들이 설치되어, 전극판에 전원을 인가함으로써, 전해액을 전기분해시키게 된다.
그러나, 전기화학반응에 필요한 전해질은 비전도성용액의 2차 오염문제와 비용증가문제와 함께 전해질 투입이 어려운 경우에 전기화학반응을 이용하는 것 자체가 어려운 문제점이 있었다.
이를 해소하기 위해 특허받은 대한민국 등록특허 제10-1893902호(등록일자 2018년8월27일) "전해질이 필요없는 전기화학반응용 무전해질 전극"과, 대한민국 등록특허 제10-2128089호(등록일자 2020년06월23일) "전해질이 필요없는 전기화학반응용 무전해질 전극"이 있다.
그러나, 이와 같이 전해질이 필요없는 무전해질 전극이라 하더라도 전해액을 정화하기 위하여 종래의 전해조를 사용하는 경우에 내부에 설치되는 전극판들이 고정된 구조로 이루어져 있어, 유지보수가 어려운 문제점이 있으며 유지보수비용이 과도하게 발생되는 문제점이 있다.
또한, 종래기술에 따른 전해조를 그대로 사용하는 경우에 설치되는 전극판의 갯수를 늘리거나 줄일 수 없으므로 전기분해용량이 정해져 있어, 용량을 늘리거나 줄일 경우 새로운 전해조를 구매해야하는 번거로운 문제점이 상존하게 된다.
따라서, 종래기술에 따른 전해조의 문제점을 해결하기 위한 현실적이고 적용이 가능한 전해조에 관한 기술이 절실한 실정이다.
전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 전해액을 전기분해시키는 전해조장치를 전극패널이 체결되는 모듈패널들과 마감지지부로 구성시키고, 조립 및 확장이 가능한 모듈패널들에 의해 밀폐가 유지되도록 함으로써, 구조가 단순하고 조립이 용이하여 제조비용이 절감되고 유지보수가 용이하게 되며, 모듈패널 및 전극패널의 개수를 늘리거나 줄일 수 있어 구조변경이 용이하고 생산량을 조절할 수 있게 되며, 펌핑에 의해 전해액을 공급 및 배출시키도록 함으로써, 효율과 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 마감패널과, 전해액을 배출시키도록 배출구가 형성된 배출패널로 구성된 마감지지부와, 상기 마감패널과 상기 배출패널 사이에 배치되는 모듈패널들로 이루어진 전극모듈부와, 상기 마감지지부와 상기 전극모듈부를 상호 연결하여 고정시키는 체결고정부, 및 상기 전극모듈부에 체결되는 전극패널들로 이루어진 모듈형 전극체결 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 모듈패널은 중공의 관통구가 형성되어 유입된 전해액이 이동되도록 하고, 상기 전극패널이 끼움되도록 일면에 슬릿홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 모듈패널의 관통구에는 내부전극이 더 체결될 수 있다.
또한, 상기 모듈패널에 끼워지는 전극패널과 상기 내부전극은 상호간에 서로 밀착될 수 있다.
또한, 상기 내부전극을 사이에 두고 배치되는 인접한 전극패널간의 간극은 내부전극의 두께에 비해 상대적으로 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 인접한 전극패널간의 간극은 0.05 mm ~ 40 mm 일 수 있다.
또한, 상기 내부전극은, 무전해질전극, 복극전극, 스폰지전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전극모듈부의 모듈패널들 중 어느 하나에는 내부로 상기 전해액이 유입되도록 유입구가 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 전극모듈부에는 전해액펌핑공급수단이 더 마련되고, 상기 전해액펌핑공급수단은 상기 모듈패널에 형성되는 유입구에 일단이 연결되는 공급관과, 상기 공급관의 타단에 연결되어 전해액을 공급하는 전해액공급펌프로 이루어지며, 상기 전극모듈부에 연결되는 마감패널의 배출구에는 배출관이 연결되어, 공급된 전해액이 배출되도록 할 수 있다.
또한, 상기 마감지지부와 상기 전극모듈부는 위치케이싱의 내부에 배치되고, 상기 위치케이싱에는 하부에서 상부방향으로 순차적으로 상기 마감패널, 상기 전극모듈부 및 상기 배출패널이 배치되어, 전기분해과정에서 발생되는 기포가 상향으로 이동하여 상기 배출패널의 배출구를 통해 외부로 배출 될 수 있다.
또한, 상기 체결고정부는 상기 마감패널과 상기 배출패널 및 상기 모듈패널에 형성되는 결착공에 일단이 관통되게 끼움되는 연결볼트와, 상기 결착공을 관통한 상기 연결볼트의 단부에 체결되는 고정너트로 이루어 질 수 있다.
또한, 상기 모듈패널에는 탄성고정수단이 더 마련되고, 상기 탄성고정수단은 상기 모듈패널의 전면부에 형성되는 걸림돌기를 갖는 탄성축과, 상기 모듈패널의 배면부에 형성되며, 상기 걸림돌기 및 상기 탄성축이 끼움되도록 걸림홈을 갖는 인입통로로 이루어지며, 상기 인입통로의 길이는 상기 탄성축의 길이보다 길게 형성 될 수 있다.
또한, 상기 모듈패널은, 인접한 모듈패널의 간격을 유지하기 위한 스페이서 및 가스켓을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 모듈패널은, 상부가 개방된 구조로 형성하고, 개방된 상부를 통해 전극패널이 탈착가능하게 끼움될 수 있다.
또한, 상기 마감패널과 상기 배출패널은, 상기 모듈패널의 관통구와 연통되는 수용공간을 각각 형성하여 전해액이 이동되게 할 수 있다.
게다가, 상기 모듈패널들 사이에는 패킹부재를 더 배치하여 상기 모듈패널들 사이에 기밀이 유지되도록 할 수 있다.
본 발명인 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치는 전해액을 전기분해시키는 전해조장치를 전극패널이 체결되는 모듈패널들과 마감지지부로 구성시키고, 조립 및 확장이 가능한 모듈패널들에 의해 밀폐가 유지되도록 함으로써, 구조가 단순하고 조립이 용이하여 제조비용이 절감되고 유지보수가 용이하게 되며, 모듈패널 및 전극패널의 개수를 늘리거나 줄일 수 있어 구조변경이 용이하고 생산량을 조절할 수 있게 되며, 펌핑에 의해 전해액을 공급 및 배출시키도록 함으로써, 효율과 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치에 있어, 전극패널의 분해도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 다른 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 펌핑이송식 전해조장치를 구성하는 내부전극의 두께 대비 전극패널사이의 간극 비율과 효율성을 비교하여 나타낸 도면이다.
도 4c는 본 발명에 따른 펌핑이송식 전해조장치를 구성하는 전극패널사이의 간극 거리와 전위 변이를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 모듈패널을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 사용상태를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 모듈패널과 전극패널을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 전극패널의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 전극패널의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 15는 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
[부호의 설명]
10 : 전해조장치 20 : 마감지지부
21 : 마감패널 22 : 배출패널
221 : 배출구 23 : 공간부
30 : 전극모듈부 31 : 모듈패널
311 : 유입구 312 : 관통구
313 : 슬릿홈 40 : 체결고정부
41 : 연결볼트 42 : 고정너트
50 : 전극패널 60 : 내부전극
70 : 전해액펌핑공급수단 71 : 공급관
72 : 배출관 73 : 전해액공급펌프
80 : 위치케이싱 90 : 탄성고정수단
91 : 탄성축 911 : 걸림돌기
92 : 인입통로 921 : 걸림홈
H : 결착공 A : 에어배출관
본 발명은 마감패널과, 전해액을 배출시키도록 배출구가 형성된 배출패널로 구성된 마감지지부와, 상기 마감패널과 상기 배출패널 사이에 배치되는 모듈패널들로 이루어진 전극모듈부와, 상기 마감지지부와 상기 전극모듈부를 상호 연결하여 고정시키는 체결고정부와, 상기 전극모듈부에 체결되는 전극패널들로 이루어진 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치에 적용되며,
상기 모듈패널은 중공의 관통구가 형성되어 유입된 전해액이 이동되도록 하고,
상기 전극모듈부에 체결되는 전극패널들 중 인접한 전극패널간의 간극은 0.05 mm ~ 40 mm 이며,
상기 모듈패널의 재질은 탄성을 갖는 합성수지재로 형성되어, 상기 체결고정부에 의해 체결시 상기 모듈패널들과 마감패널 및 배출패널이 가압되면서 밀착되어 기밀을 유지시키게 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치에 있어서, 전해액은 처리대상물질을 통칭하여 가리키는 것으로 사용되었으며, 본 발명의 실시예에서는 미세간극을 갖는 내부전극을 이용하는 경우에는 전해액이 전해질을 포함하지 않고 전기화학반응으로 처리대상이 되는 물질을 함유한 것을 가리킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치는 상술한 내용에 한정하지 않고 내부전극을 사용하지 않는 경우에도 적용할 수 있으며, 이와 같이 내부전극을 사용하지 않는 경우에는 전해질이 포함된 처리대상 물질이 함유된 것을 가리킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치를 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치를 나타낸 정면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치에 있어, 전극패널의 분해도이다. 도 4a는 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 다른 실시예를 나타낸 정면도이다. 도 4b는 본 발명에 따른 펌핑이송식 전해조장치를 구성하는 내부전극의 두께 대비 전극패널사이의 간극 비율과 효율성을 비교하여 나타낸 도면이다. 도 4c는 본 발명에 따른 펌핑이송식 전해조장치를 구성하는 전극패널사이의 간극 거리와 전위 변이를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 모듈패널을 나타낸 사시도이다. 도 6은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 사용상태를 나타낸 사시도이다. 도 7은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 모듈패널과 전극패널을 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 전극패널의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 전극패널의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 도 10은 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치(10)(이하에서는 설명의 편의상 펌핑이송식 전해조장치라 명명함)는 전극에 전원을 인가하여 공급되는 전해액을 전기분해하도록 된 전해조장치(10)로서, 이와 같은 전해조장치는 마감지지부(20)와 전극모듈부(30)와 체결고정부(40)와 전극패널(50)로 이루어진다.
상기 마감지지부(20)는 마감패널(21)과, 전해액을 배출시키도록 배출구(221)가 형성된 배출패널(22)로 구성된다.
상기 마감지지부(20)의 마감패널(21)과 배출패널(22)은 삼각, 사각 또는 직사각형을 포함한 다각형 또는 원형의 패널구조로 이루어지며, 재질은 합성수지재 또는 금속재로 형성시키게 되며, 목재로 형성시키는 것도 가능하다.
상기 배출패널(22)에는 유입되어 전기분해된 전해액을 외부로 배출시키도록 배출구(221)가 형성되며, 상기 배출구(221)는 상기 배출패널(22)의 중심부에 중공된 형태로 형성될 수 있다. 이때, 상기 배출구(221)가 형성되는 위치는 상기 배출패널(22)의 중심부에 한정하지 않고 상황에 따라 다양한 위치에 형성될 수 있다.
상기 마감패널(21)과 상기 배출패널(22)은 일정간격을 유지하며 서로 마주보게 배치되고, 상기 마감패널(21)과 상기 배출패널(22) 사이에는 상기 전극모듈부(30)가 배치된다.
여기서, 상기 마감패널(21)과 상기 배출패널(22)의 내면 측면에는 'ㄷ'자형의 인입홈을 더 형성하여, 전해액이 인입되도록 함으로써, 상기 전해액이 수용되는 내측 수용공간이 확장되어 전기분해 효율을 높일 수 있게 되고 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 전극모듈부(30)는 상기 마감패널(21)과 상기 배출패널(22) 사이에 배치되는 모듈패널(31)들로 이루어진다.
상기 모듈패널(31)은 사각 또는 직사각형을 포함하는 패널구조로 이루어지며, 재질은 탄성을 갖는 합성수지재로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 모듈패널(31)의 형상은 사각 또는 직사각형으로 한정하지 않고 다각형 또는 원형의 형상을 가질 수 있으며, 재질 또한 합성수지재에 한정하지 않고 다양한 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 모듈패널(31)의 재질이 본 발명의 실시예에서 탄성을 갖는 합성수지재로 형성됨으로써, 상기 체결고정부(40)에 의해 체결시 상기 모듈패널(31)들 및 상기 모듈패널(31)들과 마감패널(21) 및 배출패널(22)이 가압되면서 밀착되어 기밀을 유지시킬 수 있게 되고, 별도의 실링부재가 불필요하게 되므로 제조비용을 절감할 수 있게 된다.
상기 모듈패널(31)은 중공의 관통구(312)가 형성되어 유입된 전해액이 이동되도록 하고, 상기 전극패널(50)이 끼움되도록 일면에 슬릿홈(313)이 형성된다.
이때, 상기 관통구(312)는 상기 모듈패널(31)의 중앙에 형성되고, 사각의 홀구조로 형성될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 상기 관통구(312)는 사각의 홀 형상에 한정하지 않고 다각형을 비롯한 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 슬릿홈(313)은 상기 모듈패널(31)의 일면에 형성되고 도면에서와 같이 상기 슬릿홈(313)의 일부가 상기 관통구(312)를 감싸면서 연통되게 형성된다.
이때, 상기 전극모듈부(30)의 모듈패널(31)들중 어느 하나에는 내부로 상기 전해액이 유입되도록 유입구(311)가 더 형성된다.
상기 유입구(311)는 상기 마감패널(21)과 밀착되고, 상기 배출패널(22)과 가장 멀리떨어진 모듈패널(31)에 형성시켜, 상기 유입구(311)를 통해 유입되는 전해액이 설치되는 다른 모듈패널(31)들을 관통한 후 상기 배출패널(22)의 배출구(221)를 통해 외부로 배출된다.
여기서, 상기 관통구(312)는 상기 전해액이 관통되어 이동되는 방향으로 점차 내경이 작아지도록 내면이 테이퍼지게 형성되어, 상기 전해액이 가속되면서 상기 관통구(312)를 관통하여 전기분해효율을 높이고 생산성을 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 모듈패널(31)들 사이에는 기밀유지를 위해 별도의 스페이서 및 가스켓을 더 배치하여 밀폐력을 향상시키도록 하는 것도 가능하다.
또한, 상기 모듈패널(31)에는 전기분해과정에서 발생되는 에어를 배출하도록 에어배출관(A)의 일단을 연통되게 더 형성시키는 것도 가능하다.
상기 체결고정부(40)는 상기 마감지지부(20)와 상기 전극모듈부(30)를 상호 연결하여 고정시키게 된다.
상기 체결고정부(40)는 상기 마감패널(21)과 상기 배출패널(22) 및 상기 모듈패널(31)에 형성되는 결착공(H)에 일단이 관통되게 끼움되는 연결볼트(41)와, 상기 결착공(H)을 관통한 상기 연결볼트(41)의 단부에 체결되는 고정너트(42)로 이루어진다.
상기 전극패널(50)은 상기 전극모듈부(30)에 체결된다.
또한, 상기 전극패널(50)은 본 발명의 실시예에서 금속재로 이루어질 수 있으며, 본 발명에 따르면 상기 전극패널(50)은 금속재에 한정하지 않고, 탄소재질을 포함해 통전되는 재질이면 어느 것이 사용되어도 무방하다.
상기 전극패널(50)은 박판의 패널구조로 이루어지며 하단부가 상기 슬릿홈(313)에 인입되어 상기 모듈패널(31)의 내부에 배치되고 상단부가 상기 모듈패널(31)의 외부에 배치되어 전원을 인가하게 된다.
상기 전극패널(50)의 상부에는 전극봉이 안착되도록 안착홈이 형성된다.
상기 전극패널(50)에는 원형 또는 다각형의 통수공들이 형성되어, 전해액이 상기 통수공을 통해 이동하게 되며, 상기 전극패널(50)의 하부는 상기 관통구(312)를 폐쇄하며 일단이 상기 모듈패널(31)에 끼움된다.
또한, 상기 모듈패널(31)의 관통구(312)에는 내부전극(60)이 더 체결될 수 있다.
여기서, 상기 내부전극(60)은 상기 전극패널(50)이 배치되는 복수개의 모듈패널(31) 사이에 배치되는 것이 바람직하며, 내부전극(60)의 수량을 조절하여 처리대상 전해액의 용량을 조절할 수 있다.
한편, 상기 내부전극(60)은 무전해질전극, 복극전극, 스폰지전극을 포함하여 다양한 형태의 체적을 갖는 3차원 전극형상의 패널구조로 이루어지며, 상기 관통구(312)에 끼움되어 이동되는 전해액과 접촉하게 된다.
상기 내부전극(60)에 해당하는 무전해질전극, 복극전극, 및 스폰지전극에 형성된 미세간극이나 미세기공에 의해 전해질성분이 없는 전해액을 전기분해시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 내부전극을 사용할 경우 내부전극(60)과 전극패널(50)은 서로 밀착되는 형태로 이루어질 수 있다.
이때, 도 4b에 도시된 바와 같이, 전극패널끼리의 간극은 내부전극의 두께에 비해 상대적으로 0~50% 작게 형성한다. 여기서, 도면에 도시된 바와 같이, 상술한 범위를 벗어나면 처리효율이 급격히 떨어지고 내부전극이나 전극패널이 손상을 입을 수도 있다.
본 발명의 실시예에서는, 도 4c에 도시된 바와 같이, 전원 변위를 고려하였을 때 상기 전극패널(50)사이의 간격은 0.05mm~40mm 인 것이 바람직하며, 여기서, 간극을 더 줄이게 되면 스케일이 생기기 쉽고 간극을 더 키우게 되면 전력효율이 낮아지는 현상이 발생할 수 있다.
상기 전극모듈부(30)에는 전해액펌핑공급수단(70)이 더 마련되고, 상기 전해액펌핑공급수단(70)은 상기 모듈패널(31)에 형성되는 유입구(311)에 일단이 연결되는 공급관(71)과, 상기 공급관(71)의 타단에 연결되어 전해액을 공급하는 전해액공급펌프(73)로 이루어지며, 상기 전극모듈부(30)에 연결되는 마감패널(21)의 배출구(221)에는 배출관(72)이 연결되어, 공급된 전해액이 배출되도록 한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 마감지지부(20)와 상기 전극모듈부(30)를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 펌핑이송식 전해조장치(10)는, 위치케이싱(80)의 내부에 배치되고, 상기 위치케이싱(80)에는 하부에서 상부방향으로 순차적으로 상기 마감패널(21), 상기 전극모듈부(30) 및 상기 배출패널(22)이 배치되어, 전기분해과정에서 발생되는 기포가 상향으로 이동하여 상기 배출패널(22)의 배출구(221)를 통해 외부로 기포가 배출되도록 한다.
한편, 본 발명의 실시예에서, 상기 모듈패널(31)에는 탄성고정수단(90)이 더 마련되고, 상기 탄성고정수단(90)은 상기 모듈패널(31)의 전면부에 일체로 형성되는 걸림돌기(911)를 갖는 탄성축(91)과, 상기 모듈패널(31)의 배면부에 형성되며, 상기 걸림돌기(911) 및 상기 탄성축(91)이 억지 끼움되도록 걸림홈(921)을 갖는 인입통로(92)로 이루어지며, 상기 인입통로(92)의 길이는 상기 탄성축(91)의 길이보다 길게 형성되어, 상기 걸림돌기(911)가 상기 걸림홈(921)에 끼움되면 상기 탄성축(91)의 인장된 상태가 유지되어 상기 탄성축(91)의 탄성에 의해 결합력을 향상시키게 되고 외력에 의해 빠지는 것을 방지하게 된다.
이와 같이, 본 발명은, 상기 탄성고정수단(90)에 의해 상기 모듈패널(31)들 사이에 결합력을 높이고 기밀유지효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 도면에 도시된 바와 같이 상기 걸림돌기(911)의 넓이는 상기 탄성축(91)의 넓이보다 크게 형성시키게 된다.
여기서, 상기 인입통로(92)에는 끝단에 원뿔형태로 테이퍼지게 인입경사면이 더 형성되어, 상기 걸림돌기(911)가 인입되는 과정에서 상기 인입경사면에 안내되면서 인입되도록 함으로써, 인입되는 과정에서 걸림되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 모듈패널(31)은, 인접한 모듈패널의 간격을 유지하기 위한 스페이서 및 가스켓을 더 구비할 수 있다.
도 11 내지 도 15는 본 발명에 따른 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 15를 참조하면, 상기 모듈패널(31)을 상부가 개방된 구조로 형성하고, 개방된 상부를 통해 상기 전극패널(50)이 탈착가능하게 끼움되도록 하며, 상기 마감패널(21)과 상기 배출패널(22)의 상측 코너 부분에는 상기 모듈패널(31)의 관통구(312)와 연통되게 공간부(23)를 더 형성하여 전해액이 유입되거나 배출되기 위한 수용공간을 형성하며 전해액이 도 15에서와 같이 이동되도록 하는 것도 가능하다.
이때, 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 모듈패널(31)들 사이에는 패킹부재를 더 배치하여 상기 모듈패널(31)들 사이에 기밀이 유지되도록 할 수 있다.
여기서, 본 발명의 또 다른 실시예에 적용된 모듈패널(31)은 일시예에 적용된 모듈패널에 비해 상대적으로 경도가 큰 합성수지 재질, 예를 들어 PP등으로 형성될 수 있으며, 반면에, 패킹부재는 일실시예에서의 모듈패널과 유사한 실리콘이나 고무와 같은 플렉시블한 재질을 사용할 수 있고, 모듈패널의 특정부위에 패킹부재에 대응되는 패킹홈부를 형성하고 상기 패킹홈부에 패킹부재의 일부를 삽입함으로써 인접하여 배치되는 모듈패널간 수밀구조를 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 모듈패널(31)과 상기 마감패널 (21)및 상기 배출패널(22)은 상호 나사체결하거나 접착하여 고정시킬 수 도 있고, 도면에는 도시되지 않으나 마감패널(21)과 배출패널(22)의 외측으로 모듈패널(31)의 크기보다 상대적으로 큰 더미패널을 배치하여 볼트와 너트를 이용한 체결고정부(40)를 이용하여 고정시킬 수 있다.
상기와 같이, 본 발명인 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치는 전해액을 전기분해시키는 전해조장치를 전극패널이 체결되는 모듈패널들과 마감지지부로 구성시키고, 조립 및 확장이 가능한 모듈패널들에 의해 밀폐가 유지되도록 함으로써, 구조가 단순하고 조립이 용이하여 제조비용이 절감되고 유지보수가 용이하게 되며, 모듈패널 및 전극패널의 개수를 늘리거나 줄일 수 있어 구조변경이 용이하고 생산량을 조절할 수 있게 되며, 펌핑에 의해 전해액을 공급 및 배출시키도록 함으로써, 효율과 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
본 발명은 전기화학반응을 일으키는 다양한 제조설비와 시험설비 등에 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 마감패널과, 전해액을 배출시키도록 배출구가 형성된 배출패널로 구성된 마감지지부와, 상기 마감패널과 상기 배출패널 사이에 배치되는 모듈패널들로 이루어진 전극모듈부와, 상기 마감지지부와 상기 전극모듈부를 상호 연결하여 고정시키는 체결고정부와, 상기 전극모듈부에 체결되는 전극패널들로 이루어진 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치에 있어서,
    상기 모듈패널은 중공의 관통구가 형성되어 유입된 전해액이 이동되도록 하고,
    상기 전극모듈부에 체결되는 전극패널들 중 인접한 전극패널간의 간극은 0.05 mm ~ 40 mm 이며,
    상기 모듈패널의 재질은 탄성을 갖는 합성수지재로 형성되어, 상기 체결고정부에 의해 체결시 상기 모듈패널들과 마감패널 및 배출패널이 가압되면서 밀착되어 기밀을 유지시키게 되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈패널은 상기 전극패널이 끼움되도록 일면에 슬릿홈이 형성되고,
    상기 모듈패널의 관통구는 상기 전해액이 관통되어 이동되는 방향으로 내면이 테이퍼지게 형성되어, 상기 전해액이 가속되면서 상기 관통구를 관통되도록 하는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 모듈패널의 관통구에는 내부전극이 더 체결되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 모듈패널에 끼워지는 전극패널과 상기 내부전극은 상호간에 서로 밀착되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 내부전극을 사이에 두고 배치되는 인접한 전극패널간의 간극은 내부전극의 두께에 비해 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 내부전극은, 무전해질전극, 복극전극, 및 스폰지전극 중 어느 하나 이상을 포함하고,
    상기 무전해질전극은,
    미세간극이나 미세기공에 의해 전해질성분이 없는 전해액을 전기분해시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극모듈부의 모듈패널들중 어느하나에는 내부로 상기 전해액이 유입되도록 유입구가 더 형성된 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전극모듈부에는 전해액펌핑공급수단이 더 마련되고,
    상기 전해액펌핑공급수단은 상기 모듈패널에 형성되는 유입구에 일단이 연결되는 공급관과,
    상기 공급관의 타단에 연결되어 전해액을 공급하는 전해액공급펌프로 이루어지며,
    상기 전극모듈부에 연결되는 마감패널의 배출구에는 배출관의 연결되어, 공급된 전해액이 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 마감지지부와 상기 전극모듈부는 위치케이싱의 내부에 배치되고,
    상기 위치케이싱에는 하부에서 상부방향으로 순차적으로 상기 마감패널, 상기 전극모듈부 및 상기 배출패널이 배치되어,
    전기분해과정에서 발생되는 기포가 상향으로 이동하여 상기 배출패널의 배출구를 통해 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결고정부는 상기 마감패널과 상기 배출패널 및 상기 모듈패널에 형성되는 결착공에 일단이 관통되게 끼움되는 연결볼트와, 상기 결착공을 관통한 상기 연결볼트의 단부에 체결되는 고정너트로 이루어진 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈패널에는 탄성고정수단이 더 마련되고,
    상기 탄성고정수단은 상기 모듈패널의 전면부에 형성되는 걸림돌기를 갖는 탄성축과,
    상기 모듈패널의 배면부에 형성되며, 상기 걸림돌기 및 상기 탄성축이 끼움되도록 걸림홈을 갖는 인입통로로 이루어지며,
    상기 인입통로의 길이는 상기 탄성축의 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 모듈패널은,
    인접한 모듈패널의 간격을 유지하기 위한 스페이서 및 가스켓을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 모듈패널은,
    상부가 개방된 구조로 형성하고, 개방된 상부를 통해 전극패널이 탈착가능하게 끼움되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 마감패널과 상기 배출패널은,
    상기 모듈패널의 관통구와 연통되는 수용공간을 각각 형성하여 전해액이 이동되게 하는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 모듈패널들 사이에는 패킹부재를 더 배치하여 상기 모듈패널들 사이에 기밀이 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 모듈형 전극체결 구조를 갖는 펌핑이송식 전해조장치.
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