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KR100899519B1 - 스케일 제거 시스템 - Google Patents

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KR100899519B1
KR100899519B1 KR1020070086800A KR20070086800A KR100899519B1 KR 100899519 B1 KR100899519 B1 KR 100899519B1 KR 1020070086800 A KR1020070086800 A KR 1020070086800A KR 20070086800 A KR20070086800 A KR 20070086800A KR 100899519 B1 KR100899519 B1 KR 100899519B1
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도모히또 고이즈미
쯔요시 라꾸마
히로유끼 우메자와
히로시 야마모또
히로유끼 고바야시
노리오 후꾸시마
히로아끼 우스이
도오루 아라까와
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산요덴키가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 전극 및 부하에 스케일이 부착되는 문제를 효과적으로 회피할 수 있는 스케일 제거 시스템을 제공하는 것이다.
피처리수 중에 침지되고 상기 피처리수를 전기 화학적으로 처리하는 적어도 한 쌍의 전극(12, 13)과, 이 전극(12, 13)의 하류측에 마련된 스케일 회수 수단(5)[필터(6)]을 구비하고, 필터(6)를 경유한 피처리수를 분류하여, 한쪽을 부하에 공급한 후, 전극(12, 13)으로부터의 피처리수와 합류시켜 스케일 회수 수단(5)의 입구측으로 복귀시키는 동시에, 다른 쪽을 전극(12, 13)의 입구측으로 복귀시킨다.
공기 제균 장치, 쿨링 타워, 필터, 물 수용 접시, 순환 펌프

Description

스케일 제거 시스템 {SCALE REMOVING SYSTEM}
본 발명은 피처리수 중의 스케일을 제거하는 시스템에 관한 것이다.
종래부터, 미생물 바이러스나 세균 등의 제거를 목적으로 하여, 피처리수를 전기 화학적으로 처리하고 전해수를 생성하여 부하에 공급하고, 제균하는 장치가 제안되어 있다. 예를 들어, 공기 제균 장치에서는 한 쌍의 전극으로 이루어지는 전해 처리 수단에 의해, 피처리수를 전기 화학적으로 처리하여 전해수를 생성하고, 이 전해수를 부하로서의 소자(기액 접촉 부재)에 공급하고, 상기 소자에 순환되는 피제균 공간 내의 공기와 접촉시켜 피제균 공간 내의 공기를 제균하는 것이었다.
그런데, 이와 같이 피처리수를 전기 화학적으로 처리함으로써, 피처리수에 포함되는 실리카, 마그네슘, 칼슘 등의 스케일 성분이 스케일로서 석출되는 문제가 생기고 있었다. 석출된 스케일의 대부분은 전극에 부착되지만, 일부 스케일은 전해 처리 수단으로부터 유출되어 배관이나 부하 등에 부착될 우려가 있었다. 이 경우, 상기 장치를 공기 제균 장치로서 사용한 경우에는 스케일에 의해 소자의 습윤성이 저하되고, 소자의 수명이 현저하게 짧아지는 등의 문제가 생기고 있었다. 또한, 상기 장치를 쿨링 타워 등에 사용한 경우에는 콘덴서(냉각부) 표면에 스케일이 석출되어 냉각 능력이 현저하게 악화되는 등의 문제가 생기고 있었다.
이와 같은 문제를 회피하는 것으로서, 전해 처리 수단과 부하 사이에 침전조나 필터 등의 스케일 회수 수단을 마련하여, 전해 처리 수단으로부터 유출된 스케일 및 극성 반전하여 전극으로부터 박리된 스케일을 회수하는 것도 개발되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-259690호 공보
그러나, 상기한 종래의 구성에서는 전해 처리 수단과 스케일 회수 수단을 접속하는 배관에 박리된 스케일이 부착되어 배관이 막힐 우려가 있었다. 또한, 스케일 회수 수단에 스케일이 축적되어 상기 스케일 회수 수단이 가득 찬 경우에는 전해수의 순환이 저해된다는 문제도 생기고 있었다. 또한, 전극에 부착된 스케일을 박리시키기 위해서는, 상기와 같이 극성의 반전을 행할 필요가 있지만, 이 극성의 반전에 의한 스케일 성분의 박리 작업은 전극의 열화의 요인이 되므로, 가능한 한 극성 반전을 행하지 않고 운전하는 것이 요구되고 있었다.
또한, 상기 소자나 콘덴서 등의 부하에서 전해수는 더 농축되므로, 상기 부하에 있어서의 전해수의 농축에 의해서도 스케일이 발생하는 문제가 생기고 있었다. 그리고, 부하에서 발생한 스케일은 전해 처리 수단으로 송입되고, 전극에 부착되어 전극의 수명을 현저하게 저하시키는 등의 문제를 초래하고 있었다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이고, 전극 및 부하에 스케일이 부착되는 문제를 효과적으로 회피할 수 있는 스케일 제거 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 스케일 제거 시스템은 부하에 순환 공급되는 피처리수 중의 스케일을 제거하는 것이며, 피처리수 중에 침지되어 상기 피처리수를 전기 화학적으로 처리하는 적어도 한 쌍의 전극과, 이 전극의 하류측에 마련된 스케일 회수 수단을 구비하고, 스케일 회수 수단을 경유한 피처리수를 분류하여, 한쪽을 부하에 공급한 후, 전극으로부터의 피처리수와 합류시켜 스케일 회수 수단의 입구측으로 복귀시키는 동시에, 다른 쪽을 전극의 입구측으로 복귀시키는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 발명의 스케일 제거 시스템은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서 피처리수가 스케일 회수 수단을 바이패스하여 흐르는 유로를 구비한 것을 특징으로 한다.
청구항 3의 발명의 스케일 제거 시스템은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어서 피처리수 중의 차아염소산을 분해하는 차아염소산 분해 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
청구항 4의 발명의 스케일 제거 시스템은, 청구항 3에 기재된 발명에 있어서 전극에 의한 전기 화학적 처리를 소정의 조건 하에서 행하는 동시에, 상기 전기 화학적 처리가 행해지고 있지 않은 상태에서 차아염소산 분해 수단을 기능시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 부하에 순환 공급되는 피처리수 중의 스케일을 제거하는 스케일 제거 시스템이며, 피처리수 중에 침지되어 상기 피처리수를 전기 화학적으로 처리하는 적어도 한 쌍의 전극과, 이 전극의 하류측에 마련된 스케일 회수 수단을 구비하고, 스케일 회수 수단을 경유한 피처리수를 분류하여, 한쪽을 부하에 공급한 후, 전극으로부터의 피처리수와 합류시켜 스케일 회수 수단의 입구측으로 복귀시키는 동시에, 다른 쪽을 전극의 입구측으로 복귀시키므로, 전극에 순환되는 피처리수와 부하에 순환되는 피처리수를 합류시켜 스케일 회수 수단으로 흐르게 함으로써, 전극에서 생성된 스케일을 부하로 순환시키기 전에 스케일 회수 수단으로 회수할 수 있다. 또한, 부하에서 피처리수가 농축됨으로써 발생한 스케일도 전극으로 흐르게 하지 않고, 스케일 회수 수단으로 회수할 수 있다.
이에 의해, 부하에 스케일이 부착되는 문제를 회피하고, 또한 전극에 스케일이 발생하기 어려워져 전극 및 부하 양쪽에서의 스케일이 부착되는 문제를 효과적으로 회피할 수 있게 된다.
청구항 2의 발명에서는, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서 피처리수가 스케일 회수 수단을 바이패스하여 흐르는 유로를 구비하였으므로, 스케일 회수 수단이 가득 찬 경우에 있어서도, 피처리수의 순환을 확보할 수 있다.
청구항 3의 발명에서는, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어서 피처리수 중의 차아염소산을 분해하는 차아염소산 분해 수단을 구비하였으므로, 상기 차아염소산 분해 수단에 의해 전극에 의한 전기 화학적 처리에서 생성된 차아염소산의 농도가 지나치게 높아지는 문제를 방지할 수 있다.
특히, 청구항 4와 같이 전극에 의한 전기 화학적 처리를 소정의 조건 하에서 행하는 동시에, 상기 전기 화학적 처리가 행해지고 있지 않은 상태에서 차아염소산 분해 수단을 기능시키는 것으로 하면, 전기 화학적 처리의 정지 시에 차아염소산 농도를 초기화할 수 있다.
본 발명은 종래 전극이나 부하에 부착되어 양쪽의 수명을 저하시키고 있던 스케일을 효과적으로 제거하기 위해 이루어진 것이다. 전극 및 부하에 스케일이 부착되는 문제를 효과적으로 회피한다는 목적을, 피처리수 중에 침지되어 상기 피처리수를 전기 화학적으로 처리하는 적어도 한 쌍의 전극과, 이 전극의 하류측에 마련된 스케일 회수 수단을 구비하고, 스케일 회수 수단을 경유한 피처리수를 분류하여, 한쪽을 부하에 공급한 후, 전극으로부터의 피처리수와 합류시켜 스케일 회수 수단의 입구측으로 복귀시키는 동시에, 다른 쪽을 전극의 입구측으로 복귀시킴으로써 실현하였다. 이하, 도면을 기초로 본 발명 실시 형태를 상세하게 서술한다.
(제1 실시예)
도1은 본 발명의 일 실시예의 스케일 회수 시스템의 개략 구성도, 도2는 도1의 스케일 회수 시스템의 계통도를 각각 도시하고 있다. 본 실시예는 본 발명의 스케일 회수 시스템을 공기 제균 장치(VW)에 적용한 것이다. 따라서, 본 발명의 부하는 공기 제균 장치(VW)의 소자에 상당한다.
본 실시예의 공기 제균 장치(VW)는 저수부로서의 물 수용 접시(2)와, 이 물 수용 접시(2)의 상면에 설치된 소자(3)(본 발명의 부하에 상당)와, 전해조(11)와, 한 쌍의 전극(12, 13)(도1에서는 전극은 도시되지 않음) 등에 의해 구성되는 전해 처리 수단(4)과, 전해 처리 수단(4)의 하류측(출구측)에 마련된 스케일 회수 수단(5)과, 물(피처리수)을 순환하는 펌프(P)를 구비한다.
소자(3)는 전해 처리 수단(4)에 의해 처리된 전해수(피처리수)와 피제균 공간 내의 공기를 접촉시키기 위한 기액 접촉부이고, 허니캠 구조를 가진 필터 부재이며, 기액 접촉 면적이 넓게 확보되어 보수(保水) 가능하고, 막히기 어려운 구조로 되어 있다. 즉, 이 소자(3)는, 예를 들어 파형으로 굴곡된 소재와, 평판형의 소재를 접합하여 전체적으로 허니캠형으로 형성되어 있다. 이들 소재에는 전해수에 반응성이 적은 소재, 즉 전해수에 의한 열화가 적은 소재, 예를 들어 폴리올레핀 수지계, PET 수지계, 염화비닐 수지계, 불소 수지계, 또는 세라믹 수지계 등의 소재가 사용되고 있다.
또한, 소자(3)의 일면측에는 도시하지 않은 팬이 설치되고, 상기 소자(3)에 피제균 공간 내의 공기가 통풍 가능하게 구성되어 있다. 이 소자(3)의 하부에는 물 수용 접시(2)가 설치되고, 상기 수용 접시(2)가 소자(3)를 경유한 피처리수를 수수(授受) 가능하게 배치되어 있다.
상기 물 수용 접시(2) 내에는 스케일 회수 수단(5)이 마련되어 있다. 본 실시예의 스케일 회수 수단(5)은 물(피처리수)을 유통 가능한 통수성이 되고, 또한 수중(피처리수 중)에 포함되는 스케일만을 포집 가능한 필터(6)로 구성되어 있고, 이 스케일 회수 수단(5)의 필터(6)에 의해 물 수용 접시(2) 내가 이 소자(3)의 바로 아래에 위치하는 공간(2A)과, 물 수용 접시(2) 내의 피처리수를 퍼 올리기 위한 순환 펌프(P)에 접속된 배관(7)의 일단부가 개방되는 공간(2B)으로 구획되어 있다. 통상, 상기 물 수용 접시(2) 내에 저류되는 피처리수의 수면은 필터(6)의 높이 치수보다 하측에 위치하도록 설정되어 있다. 즉, 통상의 운전 시에는, 소자(3)로부터 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내로 적하된 피처리수는 모두 이 필터(6)[스케일 회수 수단(5)]를 경유하여 공간(2B)으로 들어가고, 이 공간(2B) 내에서 개방되는 배관(7)으로부터 퍼 올릴 수 있게 된다.
또한, 필터(6)의 높이 치수는 물 수용 접시(2)의 벽면의 높이 치수보다 작게 설정되어 있다. 따라서, 필터(6)가 가득 찬 경우, 즉, 필터(6)에서 포집된 스케일에 의해, 상기 필터(6)를 통한 피처리수의 유통이 불가능해진 경우에는 필터(6)의 상방으로부터 공간(2A) 내의 피처리수가 공간(2B)으로 바이패스하여 흐르는 유로[도2에 나타내는 파선의 유로(17)]가 구성되게 된다. 즉, 물 수용 접시(2)에 저류되는 피처리수의 수면은, 통상, 상술한 바와 같이 소자(3)의 상단부보다 하부에 위치하므로, 소자(3)로부터 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내로 적하된 피처리수는 모두 이 필터(6)를 경유하여 공간(2B)으로 들어가게 되지만, 필터(6)가 가득 차면, 상기 필터(6)에 의해 물 수용 접시(2) 내의 피처리수의 유통이 저해되어 공간(2A) 내의 피처리수는 물 수용 접시(2)의 공간(2B)으로 흐르지 않고, 공간(2A) 내에 저류되어 간다. 그리고, 공간(2A) 내에 저류된 피처리수가 필터(6)의 높이 치수를 초과하면, 공간(2A) 내의 피처리수가 상기 필터(6)의 상부를 경유하여 공간(2B) 내로 유입되게 된다.
그리고, 물 수용 접시(2)에는 수도물 등으로부터의 물(보급수)을 공급하기 위한 급수 배관(15)이 접속되고, 상기 필터(6)[스케일 회수 수단(5)]의 하류측이 되는 물 수용 접시(2)의 공간(2B) 내에 급수 가능하게 구성되어 있다. 또한, 물 수용 접시(2)에는 후술하는 전해 처리 수단(4)으로부터의 배관(10)이 접속되고, 전해 처리 수단(4)으로 전해 처리된 피처리수가 필터(6)의 상류측(입구측)이 되는 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 공급 가능하게 구성되어 있다. 즉, 상기 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에서 전해 처리 수단(4)으로 전해 처리된 피처리수와, 소자(3)에 공급된 후의 피처리수가 합류하도록 구성되어 있다.
한편, 물 수용 접시(2)의 공간(2B)의 수중에 일단부가 개방되는 배관(7)은 순환 펌프(P)에 접속되고, 상기 순환 펌프(P)를 나온 배관(7)은 두 갈래로 분기되어 있고, 한쪽 배관(8)은 전술한 소자(3)의 상단부에서 개방되어, 상기 소자에 물을 공급 가능하게 구성되어 있다. 또한, 분기된 다른 쪽 배관(9)은 전해 처리 수단(4)의 전해조(11)에 접속되어 상기 배관(9)의 일단부가 전해조(11) 내의 피처리수 내에서 개방된다.
이 전해 처리 수단(4)은 전해조(11)와, 한 쌍의 전극(12, 13)(전해 유닛)으로 이루어지고, 이 전극(12, 13)이 전해조(11) 내에 배치되고, 상기 전해조(11) 내에 저류된 피처리수 내에서 침지되어 상기 피처리수에 통전 가능하게 배치되어 있다. 구체적으로, 본 실시예에서는 전극(12, 13)에 통전함으로써, 전해조(11) 내의 피처리수를 전기 분해(전기 화학적 처리)하여 차아염소산 등의 활성 산소종을 생성시킨다. 여기서, 활성 산소종이라 함은, 통상의 산소보다도 높은 산화 활성을 갖는 산소 분자와, 그 관련 물질의 것이고, 슈퍼옥시드 음이온, 일중항산소, 히드록 실라디칼, 혹은 과산화수소 등의, 소위 좁은 의미의 활성 산소에, 오존, 차아할로겐산 등의, 소위 넓은 의미의 활성 산소를 포함하는 것으로 한다.
전극(12, 13)은, 예를 들어 베이스가 Ti(티탄)이고 피막층이 Ir(이리듐), Pt(백금)로 구성된 전극판이다. 상기 전극(12, 13)에 의해 피처리수에 통전하면, 캐소드 전극에서는,
4H＋ ＋ 4e－ ＋ (4OH－) → 2H2 ＋ (4OH－)
의 반응이 일어나고, 애노드 전극에서는,
2H2O → 4H＋ ＋ O2 ＋ 4e－
의 반응이 일어나는 동시에, 물에 포함되는 염화물 이온(피처리수에 미리 첨가되어 있는 것)이,
2Cl－ → Cl2 ＋ 2e－
와 같이 반응하고, 또한 이 Cl2는 물과 반응하고,
Cl2 ＋ H2O → HClO ＋ HCl
이 된다.
이 구성에서는 전극(12, 13)에 통전함으로써 살균력이 큰 HClO(차아염소산)가 발생하고, 이 차아염소산이 필터(6)를 통해 소자(3)에 공급되고, 이 소자(3)에서의 잡균의 번식을 방지할 수 있고, 상기 소자(3)에 전술한 팬에 의한 통풍에 의 해, 소자(3)를 통과하는 공기 중에 부유하는 바이러스를 불활화할 수 있다. 또한, 악취도 소자(3)를 통과할 때에 피처리수 중의 차아염소산과 반응하고, 이온화하여 용해됨으로써 공기 중으로부터 제거되어 탈취된다. 본 실시예에서는 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)에 있어서의 전기 분해는 소정의 조건 하에서 실행되는 것으로 한다. 상기 소정의 조건 하라 함은, 예를 들어 전해조(11) 내, 혹은 소자(3)에 공급되는 피처리수(전해수)의 차아염소산 농도가 소정치(예를 들어, 2 PPM 내지 10 PPM)를 유지하도록 소정의 시간 간격, 예를 들어 30분마다 10분간 실행되는 것으로 한다.
그리고, 상기 전해조(11) 내에는 전술한 배관(10)이 접속되고, 상기 배관(10)의 일단부가 전해조(11) 내의 피처리수 내에서 개방되어 있고, 상기 전해조(11) 내에서 전기 분해된 피처리수가 전술한 순환 펌프(P)의 운전에 의해 상기 배관(10)으로부터 취출 가능하게 구성되어 있다.
이상의 구성으로 다음에 본 실시예의 스케일 제거 시스템을 구비한 공기 제균 장치(VW)의 동작에 대해 설명한다. 우선, 공기 제균 장치(VW)의 전원이 투입되면, 순환 펌프(P)가 구동되고, 동시에 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)으로의 통전이 개시된다. 이에 의해, 전해조(11) 내의 피처리수가 전기 분해되어 차아염소산을 포함하는 전해수(피처리수)가 생성된다(전기 화학적 처리).
그리고, 전해조(11)에서 생성된 피처리수(상기 전해수)는 순환 펌프(P)의 운전에 의해 상기 전해조(11)의 피처리수 내에서 개방되는 일단부로부터 배관(10)으로 들어가고, 필터(6)의 상류측(입구측)인 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 이른 다. 공간(2A) 내의 피처리수는 필터(6)를 경유하여 공간(2B) 내로 유입되고, 이 공간(2B) 내에서 개방되는 일단부로부터 배관(7)으로 들어가고, 순환 펌프(P)를 경유한 후, 2개의 흐름으로 분류되어, 한쪽이 배관(8)을 통해 소자(3)에 공급된다.
한편, 상기 전극(12, 13)으로의 통전 개시와 동시에 소자(3)의 일면측에 설치된 도시하지 않은 팬이 시동되고, 이에 의해 소자(3)에는 팬으로 가속되어 흡입된 피제균 공간 내의 공기가 소자(3)에 공급된다. 그리고, 피제균 공간 내의 공기는 소자(3)에 적하되는 피처리수 중의 차아염소산에 접촉한 후, 피제균 공간 내에 토출된다. 이 차아염소산은 피제균 공간 내의 공기 중에, 예를 들어 인플루엔자 바이러스가 침입한 경우, 그 감염에 필수인 상기 바이러스의 표면 단백(스파이크)을 파괴, 소실(제거)하는 기능을 갖고, 이를 파괴하면, 인플루엔자 바이러스와, 상기 바이러스가 감염하는데 필요한 피감염 생물의 수용체(리셉터)가 결합하지 않게 되고, 이것에 의해 감염이 저지된다. 이와 같이, 소자(3)에 피제균 공간 내의 공기를 공급하고, 상기 소자(3)에 공급되는 피처리수와 접촉시킴으로써, 피처리수 중에 포함되는 차아염소산에 의해 공기를 제균할 수 있다.
한편, 소자(3)에서 피처리수는 농축되어 필터(6)의 상류측(입구측)의 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내로 복귀된다. 이에 의해, 상기 전해 처리 수단(4)으로 전기 분해되고, 배관(10)을 통해 공간(2A) 내로 유입된 피처리수와 합류한다. 이때, 소자(3)로부터의 피처리수는 상기 소자(3)에 있어서의 농축에 의해 스케일이 발생하기 쉬운 상태가 되어 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 이른다. 마찬가지로, 전해 처리 수단(4)에 의한 전기 분해에서 피처리수로부터 발생한 스케일은 전 극(12, 13)에 부착되지만, 일부 스케일은 전극(12, 13)에 부착되지 않고 전해조(11)로부터 유출되어 상기 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 이른다.
따라서, 이 공간(2A) 내에서 합류한 상기 피처리수는 모두 스케일이 발생하기 쉬운 상태, 혹은 스케일이 발생한 상태이다. 그리고, 상기 피처리수를 필터(6)에 흐르게 함으로써 필터(6)에서 피처리수 중의 스케일이 회수된다.
그리고, 필터(6)에서 스케일이 제거된 상기 피처리수는, 그 후, 공간(2B)으로부터 물 수용 접시(2)를 나와 2개의 흐름으로 분류되어, 전술한 바와 같이 한쪽이 소자(3)에 공급된 후, 상술한 바와 같이 필터(6)의 상류측(입구측)의 물 수용 접시(2)의 공간(2A)으로 복귀되는 사이클을 반복한다. 또한, 분류된 다른 쪽 피처리수는 전해 처리 수단(4)의 입구측으로 복귀된다.
이와 같이, 전해 처리 수단(4)에 공급되는 피처리수와 소자(3)에 공급되는 피처리수를 합류시켜 필터(6)에 흐르게 함으로써, 전해 처리 수단(4)으로 생성된 스케일을 소자(3)에 공급하기 전에 필터(6)에서 회수할 수 있다. 이에 의해, 소자(3)에 스케일이 부착되어 소자(3)의 습윤성이 저하되고, 수명이 현저하게 짧아지는 문제를 최대한 해소할 수 있게 된다.
특히, 본 발명에서는 스케일 회수 수단(5)을 전해 처리 수단(4)으로부터의 피처리수와 소자(3)로부터의 피처리수가 합류한 후에 배치하고 있으므로, 소자(3)에서 피처리수가 농축되어 발생한 스케일도 전해 처리 수단(4)에 그대로 송입되지 않고, 직접 스케일 회수 수단(5)에 흐르기 때문에, 상기 스케일 회수 수단(5)의 필터(6)에서 회수할 수 있다. 이에 의해, 전극(12, 13)에서의 스케일의 생성도 지연 되어 종래부터 전극에 있어서 스케일이 발생하기 어려워진다. 이에 의해, 전극(12, 13)의 열화의 요인이 되는 극성의 반전을 최대한 저감시킬 수 있으므로, 전극(12, 13)의 내구성이 향상되어 장기 수명화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)에 있어서의 전기 분해는 상술한 소정의 조건 하[예를 들어, 전해조(11) 내, 혹은 소자(3)에 공급되는 피처리수의 차아염소산의 농도가 2 PPM 내지 10 PPM을 유지하도록 30분마다 10분간]에서 행해진다. 또한, 이러한 전기 분해에 의해 캐소드측의 전극[전극(12), 혹은 전극(13) 중 어느 한쪽]에서는 피처리수 스케일이 부착되므로, 일정 주기로 극성 반전이 행해진다. 즉, 미리 결정된 소정 횟수(예를 들어, 10회) 전기 분해가 행해지면, 전극(12, 13)의 극성이 반전된다. 이에 의해, 캐소드측의 전극에 부착된 스케일이 박리된다. 전극으로부터 박리된 스케일은 피처리수와 함께 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내로 유입되고, 필터(6)를 통과하는 과정에서 회수된다. 이와 같이, 극성 반전에 의해 전극으로부터 박리된 스케일도 상기 필터(6)에서 회수할 수 있다.
한편, 필터(6)에 다량의 스케일이 부착되고, 상기 필터(6)를 통한 물의 유통이 불가능해지면, 전해 처리 수단(4) 및 소자(3)로부터 공간(2A) 내로 유입된 피처리수는 물 수용 접시(2)의 공간(2B)으로 흐르지 않고, 공간(2A) 내에 저류되어 간다. 그리고, 공간(2A) 내에 저류된 피처리수가 필터(6)의 높이 치수를 초과하면, 공간(2A) 내의 피처리수가 상기 필터(6)의 상부를 경유하여, 즉 오버플로우하여 공간(2B) 내로 유입된다. 이와 같이, 상기 필터(6)를 통한 피처리수의 유통이 불가능하게 된 경우에는 필터(6)의 상방으로부터 공간(2A) 내의 피처리수가 공간(2B)으 로 바이패스하여 흐르는 유로(17)가 구성되므로, 필터(6)가 가득 찬 경우라도 이러한 필터(6)에 가득 찬 스케일을 제거할 때까지의 동안의 피처리수의 순환을 확보할 수 있다.
이상 상세하게 서술한 바와 같이 본 발명에 의해 소자(3)에 스케일이 부착되는 문제를 회피하고, 또한 전해 처리 수단(4)의 전극에 스케일이 발생하기 어려워져, 전극 및 소자(3) 양쪽에서의 스케일이 부착되는 문제를 효과적으로 회피할 수 있다. 또한, 필터(6)에 스케일이 가득 찬 경우라도 필터(6)를 오버플로우하여 피처리수가 흐르기 때문에, 피처리수의 순환을 확보할 수 있다.
(제2 실시예)
다음에, 도3을 이용하여 다른 실시예(제2 실시예)의 스케일 회수 시스템에 대해 설명한다. 본 실시예에서는 스케일 회수 시스템을 상기 제1 실시예와 마찬가지로 공기 제균 장치(VW)에 적용한 것이고, 도3은 본 실시예의 스케일 회수 시스템의 계통도이다. 또한, 도3에 있어서, 상기 도1 및 도2와 동일한 부호가 붙은 것은, 동일하거나, 혹은 유사한 효과, 혹은 작용을 발휘하는 것이므로 여기서는 설명을 생략한다.
도3에 있어서, 부호 20은 차아염소산 분해 수단으로서의 분해 촉매이다. 본 실시예의 분해 촉매(20)는 피처리수 중의 차아염소산을 분해하는 촉매로 이루어지는 것으로 배관(22) 상에 배치되어 있다. 배관(22)은 배관(9A)으로부터 분기되는 한쪽의 배관이며, 배관(9A)으로부터 분기되는 일단부로부터 분해 촉매(20)를 통하고, 타단부는 배관(9B)의 도중부이며, 전해 처리 수단(4)의 상류측(입구측)에 접속 되어 있다. 또한, 배관(22)의 분해 촉매(20)의 상류측(입구측)에는 밸브 장치(24)(예를 들어, 전자 밸브 등)가 설치되어 밸브 장치(24)의 하류측(출구측)의 분해 촉매(20)로의 피처리수의 유입이 제어되어 있다.
본 실시예에서는, 밸브 장치(24)는 통상, 완전 폐쇄되어 밸브 장치(24)의 하류측(출구측)에 마련된 분해 촉매(20)로의 피처리수의 유입을 저지하는 동시에, 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)으로의 통전을 개시하기 직전의 소정 시간만큼 밸브 장치(24)를 개방하여 분해 촉매(20)에 피처리수가 유입되도록 제어되어 있다.
이상의 구성에서 다음에 도4에 도시하는 타이밍 차트를 이용하여 본 실시예의 스케일 제거 시스템을 구비한 공기 제균 장치(VW)의 동작에 대해 설명한다. 우선, 공기 제균 장치(VW)의 전원이 투입되면, 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)으로의 통전이 개시되고(도4에 도시하는 전해 온), 동시에 순환 펌프(P)가 시동된다(도4에 도시하는 펌프 온의 상태). 이때, 밸브 장치(24)는 폐색되어 있고, 분해 촉매(20)로의 피처리수의 유입이 저지되어 있다(도4에 도시하는 밸브 클로즈의 상태). 이에 의해, 순환 펌프(P)로부터 나와 분류되어, 배관(9A) 내로 유입된 피처리수는 분해 촉매(20)에 흐르지 않고, 배관(9B)을 경유하여 전해조(11) 내로 유입된다.
그리고, 전해조(11) 내에서 피처리수가 전기 분해되어 차아염소산을 포함하는 전해수(피처리수)가 생성된다(전기 화학적 처리). 전해조(11)에서 생성된 피처리수(상기 전해수)는 순환 펌프(P)의 운전에 의해 상기 전해조(11)의 피처리수 내에서 개방되는 일단부로부터 배관(10)으로 들어가고, 필터(6)의 상류측(입구측)인 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 이른다. 공간(2A) 내의 피처리수는 필터(6)를 경유하여 공간(2B) 내로 유입되고, 이 공간(2B) 내에서 개방되는 일단부로부터 배관(7)으로 들어가고, 순환 펌프(P)를 경유한 후, 2개의 흐름으로 분류되어, 한쪽이 배관(8)을 통해 소자(3)에 공급된다.
한편, 상기 전극(12, 13)으로의 통전 개시와 동시에 소자(3)의 일면측에 설치된 도시하지 않은 팬이 시동되고, 이에 의해 소자(3)에는 팬으로 가속되어 흡입된 피제균 공간 내의 공기가 소자(3)에 공급된다. 그리고, 피제균 공간 내의 공기가 상기 실시예에서 상세하게 서술한 바와 같이 제균된다.
한편, 소자(3)에서 피처리수는 농축되어 필터(6)의 상류측(입구측)의 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내로 복귀된다. 이에 의해, 상기 전해 처리 수단(4)으로 처리되고, 배관(10)을 통해 공간(2A) 내로 유입된 피처리수와 합류한다. 이때, 소자(3)로부터의 피처리수는 상기 소자(3)에 있어서의 농축에 의해 스케일이 발생하기 쉬운 상태가 되고, 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 이른다. 마찬가지로, 전해 처리 수단(4)에 의한 전기 분해에서 피처리수로부터 발생한 스케일은 전극에 부착되지만, 일부 스케일은 전극에 부착되지 않고 전해조(11)로부터 유출되어 상기 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 이른다.
따라서, 이 공간(2A) 내에서 합류한 상기 피처리수는 모두 스케일이 발생하기 쉬운 상태, 혹은 스케일이 발생한 상태이다. 그리고, 상기 피처리수를 필터(6)에 흐르게 함으로써, 필터(6)에서 피처리수 중의 스케일을 회수할 수 있다.
그리고, 필터(6)에서 스케일이 제거된 상기 피처리수는, 그 후, 공간(2B)으 로부터 물 수용 접시(2)를 나와 2개의 흐름으로 분류되어, 전술한 바와 같이 한쪽이 소자(3)에 공급된 후, 상술한 바와 같이 필터(6)의 상류측(입구측)의 물 수용 접시(2)의 공간(2A)으로 복귀되는 사이클을 반복한다. 또한, 분류된 다른 쪽 피처리수는, 전술한 바와 같이 배관(9A), 배관(9B)을 경유하여 전해 처리 수단(4)의 입구측으로 복귀된다.
한편, 상기 전극(12, 13)으로의 통전을 개시하여 소정 시간 경과하면, 통전이 정지된다(도4에 도시하는 전해 오프). 이때, 순환 펌프(P)는 계속해서 운전되는 상태이고(도4에 도시하는 펌프 온), 밸브 장치(24)도 폐색된 상태이다(도4에 도시하는 밸브 클로즈의 상태).
그리고, 전극(12, 13)에 있어서의 전기 분해를 소정의 조건 하, 예를 들어 전해조(11) 내, 혹은 소자(3)에 공급되는 피처리수(전해수)의 차아염소산 농도가 소정치(예를 들어, 2 PPM 내지 10 PPM)를 유지하도록 소정의 시간 간격, 예를 들어 30분마다 10분간 실행하는 것으로 한 경우, 전극(12, 13)으로의 통전이 개시되기 직전의 소정 시간, 예를 들어 통전을 정지한 후 25분 경과하면, 전극(12, 13)으로의 통전이 개시될 때까지의 5분간, 밸브 장치(24)가 개방된다(도4에 도시하는 밸브 오픈의 상태). 이에 의해, 순환 펌프(P)로부터 나와 분류되어, 배관(9A) 내로 유입된 피처리수의 일부는 배관(22)을 경유하여 분해 촉매(20)로 유입된다. 이때, 피처리수 중의 차아염소산이 상기 분해 촉매(20)를 통과하는 과정에서 분해된다.
이와 같이, 밸브 장치(24)를 개방하여 배관(9A) 내로 유입된 피처리수의 일부를 분해 촉매(20)에 흐르게 하는 동작을 반복함으로써, 차회의 전해 처리 수 단(4)의 전극(12, 13)으로의 통전이 개시되기 이전에, 전회의 전기 분해에서 생성된 차아염소산을 모두 분해하여 차아염소산 농도를 초기화할 수 있다. 이와 같은 피처리 중의 차아염소산을 분해할 수 있는 차아염소산 분해 처리 수단이 없는 경우, 전해 처리 수단(4)으로 생성되어 소자(3)에 공급되고, 상기 소자(3)에서 미생물 바이러스나 세균 등과 반응하지 않고 잔류된 차아염소산이 서서히 축적되어 가므로, 피처리수 중의 차아염소산 농도가 상승하여, 공기 제균 장치(VW)의 내구성의 관점으로부터 바람직한 것은 아니었다.
그러나, 본 발명과 같이 차아염소산 분해 수단[실시예에서는, 분해 촉매(20)]을 마련하고, 이를 기능시킴으로써 피처리 중의 차아염소산을 분해하여 상기와 같은 문제를 미연에 회피할 수 있다. 특히, 본 실시예와 같이 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)으로의 통전이 정지되고, 전기 분해가 행해지고 있지 않은 상태에서 분해 촉매(20)를 기능시킴으로써 공기의 제균에 영향을 미치지 않고, 차아염소산을 분해하여 피처리수 중의 차아염소산 농도가 지나치게 상승하는 문제를 해소할 수 있다.
또한, 도3에서는 분해 촉매(20)의 상류측(입구측)의 배관(22) 상에 밸브 장치(24)를 설치하고, 상기 밸브 장치(24)의 개폐를 제어함으로써 분해 촉매(20)로의 피처리수의 유입을 제어하는 것으로 하였지만, 도5에 도시한 바와 같이 9A의 분기점에 삼방향 밸브(25)를 설치하고, 배관(22) 내로의 피처리수의 유입을 상기 삼방향 밸브에 의해 제어해도 상관없다.
이 경우, 삼방향 밸브(25)를 통상, 배관(9A)과 배관(9B)을 연통하여, 배 관(22) 내로의 유입을 저지하는 동시에, 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)으로의 통전을 개시하기 직전의 소정 시간만큼 배관(9A)과 배관(22)을 연통하여, 배관(22) 내에 피처리수가 유입되도록 제어한다.
구체적인 동작을 상기 도4의 타이밍 차트를 이용하여 설명한다. 또한, 삼방향 밸브(25)의 동작 이외에는 상술한 밸브 장치(24)를 이용한 경우와 동일하므로, 여기서는 삼방향 밸브(25)의 동작만을 간단하게 설명한다. 우선, 공기 제균 장치(VW)의 전원이 투입되면, 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)으로의 통전이 개시되고(도4에 도시하는 전해 온), 동시에 순환 펌프(P)가 시동된다(도4에 도시하는 펌프 온의 상태). 이때, 삼방향 밸브(25)는 배관(9A)과 배관(9B)이 연통된 상태이고, 배관(22) 내로의 피처리수의 유입이 저지되어 있다(도4에 도시하는 밸브 클로즈의 상태). 이에 의해, 순환 펌프(P)로부터 나와 분류되어, 배관(9A) 내로 유입된 피처리수는 분해 촉매(20)로 흐르지 않고, 배관(9B)을 경유하여 전해조(11) 내로 유입된다.
그리고, 전극(12, 13)으로의 통전을 개시하여 소정 시간 경과하면, 통전이 정지된다(도4에 도시하는 전해 오프). 이때, 순환 펌프(P)는 계속해서 운전되는 상태이고(도4에 도시하는 펌프 온), 삼방향 밸브(25)도 마찬가지로 배관(9A)과 배관(9B)을 연통한 상태이다(도4에 도시하는 밸브 클로즈의 상태).
그리고, 전극(12, 13)에 있어서의 전기 분해를 소정의 조건 하, 예를 들어 전해조(11) 내, 혹은 소자(3)에 공급되는 피처리수(전해수)의 차아염소산 농도가 소정치(예를 들어, 2 PPM 내지 10 PPM)를 유지하도록 소정의 시간 간격, 예를 들어 30분마다 10분간 실행하는 것으로 한 경우, 전극(12, 13)으로의 통전이 개시되기 직전의 소정 시간, 예를 들어 통전을 정지한 후 25분 경과하면, 전극(12, 13)으로의 통전이 개시될 때까지의 5분간, 삼방향 밸브(25)가 배관(9A)과 배관(22)을 연통하도록 제어된다(도4에 도시하는 밸브 오픈의 상태). 이에 의해, 순환 펌프(P)로부터 나와 분류되어, 배관(9A) 내로 유입된 피처리수는 배관(22)으로 들어가서 분해 촉매(20)를 통과한다. 이때, 피처리수 중의 차아염소산이 상기 분해 촉매(20)를 통과하는 과정에서 분해된다.
이에 의해, 차회의 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)으로의 통전이 개시되기 이전에 전회의 전기 분해에서 생성된 차아염소산을 모두 분해하여 차아염소산 농도를 초기화할 수 있다.
(제3 실시예)
또한, 분해 촉매(20)로서, 예를 들어 산화니켈 등의 열촉매를 사용하는 경우, 즉 상온에서는 피처리수 중의 차아염소산을 분해하지 않고, 소정의 온도로 가열함으로써 촉매 작용을 발휘하여, 피처리수 중의 차아염소산을 분해하는 촉매를 사용하는 경우에는 상기 제2 실시예와 같이 배관(22) 및 삼방향 밸브(25)를 형성하지 않고, 도6에 도시한 바와 같이 배관(9) 상에 분해 촉매(20)를 개재 설치할 수 있다. 이 경우, 분해 촉매(20)에는 상기 분해 촉매(20)를 소정 온도로 가열 가능한 가열 수단[예를 들어, 히터(27)]을 마련한다. 또한, 분해 촉매(20)로서 산화니켈을 이용하는 경우, 40 ℃ 내지 70 ℃로 가열함으로써 분해 작용을 발휘하므로, 산화니켈이 40 ℃ 내지 70 ℃의 온도로 가열되도록 히터(27)의 통전을 제어할 필요 가 있다.
이러한 히터(27)로의 통전은 전극(12, 13)으로의 통전 정지 중(전기 분해가 이루어져 있지 않을 때)이며 전극(12, 13)으로의 통전이 개시되기 이전의 소정 시간 실행된다.
여기서, 도7에 도시하는 타이밍 차트를 이용하여 동작을 설명한다. 우선, 공기 제균 장치(VW)의 전원이 투입되면, 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)으로의 통전이 개시되고(도7에 도시하는 전해 온), 동시에 순환 펌프(P)가 시동된다(도7에 도시하는 펌프 온의 상태). 이때, 히터(27)는 정지된 상태이므로(도7에 도시하는 히터 오프), 순환 펌프(P)로부터 나와 배관(9) 내로 들어가고, 분해 촉매(20)를 통과하는 피처리수 중의 차아염소산은 상기 분해 촉매(20)에서 분해되지 않고, 전해조(11) 내로 유입된다.
그리고, 전해조(11) 내에서 피처리수가 전기 분해되어 차아염소산을 포함하는 전해수(피처리수)가 생성된다(전기 화학적 처리). 전해조(11)에서 생성된 피처리수는 순환 펌프(P)의 운전에 의해 상기 전해조(11)의 피처리수 내에서 개방되는 일단부로부터 배관(10)으로 들어가고, 필터(6)의 상류측(입구측)인 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 이른다. 공간(2A) 내의 피처리수는 필터(6)를 경유하여 공간(2B) 내로 유입되고, 이 공간(2B) 내에서 개방되는 일단부로부터 배관(7)으로 들어가고, 순환 펌프(P)를 경유한 후, 2개의 흐름으로 분류되어, 한쪽이 배관(8)을 통해 소자(3)에 공급된다.
한편, 상기 전극(12, 13)으로의 통전 개시와 동시에 소자(3)의 일면측에 설 치된 도시하지 않은 팬이 시동되고, 이에 의해 소자(3)에는 팬으로 가속되어 흡입된 피제균 공간 내의 공기가 소자(3)에 공급된다. 그리고, 피제균 공간 내의 공기가 상기 실시예에서 상세하게 서술한 바와 같이 제균된다.
한편, 소자(3)에서 피처리수는 농축되어 필터(6)의 상류측(입구측)의 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내로 복귀된다. 이에 의해, 상기 전해 처리 수단(4)으로 처리되고, 배관(10)을 통해 공간(2A) 내로 유입된 피처리수와 합류한다. 이때, 소자(3)로부터의 피처리수는 상기 소자(3)에 있어서의 농축에 의해 스케일이 발생하기 쉬운 상태가 되어 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 이른다. 마찬가지로, 전해 처리 수단(4)에 의한 전기 분해에서 피처리수로부터 발생한 스케일은 전극에 부착되지만, 일부 스케일은 전극에 부착되지 않고 전해조(11)로부터 유출되어 상기 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 이른다.
따라서, 이 공간(2A) 내에서 합류한 상기 피처리수는 모두 스케일이 발생하기 쉬운 상태, 혹은 스케일이 발생한 상태이다. 그리고, 상기 피처리수를 필터(6)에 흐르게 함으로써 필터(6)에서 피처리수 중의 스케일을 회수할 수 있다.
그리고, 필터(6)에서 스케일이 제거된 상기 피처리수는, 그 후, 공간(2B)으로부터 물 수용 접시(2)를 나와 2개의 흐름으로 분류되어, 전술한 바와 같이 한쪽이 소자(3)에 공급된 후, 상술한 바와 같이 필터(6)의 상류측(입구측)의 물 수용 접시(2)의 공간(2A)으로 복귀되는 사이클을 반복한다. 또한, 분류된 다른 쪽 피처리수는, 전술한 바와 같이 배관(9), 분해 촉매(20)를 경유하여 전해 처리 수단(4)의 입구측으로 복귀된다.
한편, 상기 전극(12, 13)으로의 통전을 개시하여 소정 시간 경과하면, 통전이 정지된다(도7에 도시하는 전해 오프). 이때, 순환 펌프(P)는 계속해서 운전되는 상태이고(펌프 온), 히터(27)는 정지된 상태이다(도7에 도시하는 히터 오프의 상태).
그리고, 전극(12, 13)에 있어서의 전기 분해를 소정의 조건 하, 예를 들어 전해조(11) 내, 혹은 소자(3)에 공급되는 피처리수(전해수)의 차아염소산 농도가 소정치(예를 들어, 2 PPM 내지 10 PPM)를 유지하도록 소정의 시간 간격, 예를 들어 30분마다 10분간 실행하는 것으로 한 경우, 전극(12, 13)으로의 통전이 개시되기 직전의 소정 시간, 예를 들어 통전을 정지한 후 25분 경과하면, 전극(12, 13)으로의 통전이 개시될 때까지의 5분간, 히터(27)가 통전되고(도7에 도시하는 히터 온의 상태), 분해 촉매(20)가 소정의 온도로 가열된다. 이에 의해, 순환 펌프(P)로부터 나와 분류되어, 배관(9) 내로 유입되어 분해 촉매(20)를 통과하는 피처리수는 상기 분해 촉매(20)에 의해 차아염소산이 분해된다.
이에 의해, 상기 제2 실시예와 마찬가지로 전기 분해가 행해지고 있지 않은 상태에서 분해 촉매(20)를 기능시켜 피처리수 중의 차아염소산 농도를 초기화할 수 있으므로, 공기의 제균에 영향을 미치지 않고, 차아염소산을 분해하여 피처리수 중의 차아염소산 농도가 지나치게 상승하는 문제를 해소할 수 있다.
(제4 실시예)
또한, 상기 각 실시예에서는 본 발명의 스케일 제거 시스템을 공기 제균 장치(VW)에 적용하고, 상기 공기 제균 장치(VW)의 소자를 본 발명의 부하로 하였지 만, 본 발명의 스케일 제거 시스템은 공기 제균 장치(VW)로 한정되지 않고, 다른 것에 이용해도 유효하다. 예를 들어, 피냉각 대상을 냉각수로 냉각하는 쿨링 타워(냉각탑)나, 가습기에 적용하는 것이 가능하다. 스케일 제거 시스템을 쿨링 타워에 적용한 경우, 부하는 쿨링 타워의 콘덴서에 상당하고, 가습기에 적용한 경우에는, 부하는 가습 소자에 상당한다.
다음에, 도8을 이용하여 본 발명의 스케일 제거 시스템을 쿨링 타워(C)에 적용한 경우의 일 예에 대해 설명한다. 쿨링 타워(C)에서는 미사용 시에 있어서 쿨링 타워 내에 순환되는 저류수(피처리수)로부터 스케일이 발생하기 쉽고, 또한 사용 시에 있어서는 회로 내를 순환하는 물(피처리수)이 응집되어 가고, 특히 콘덴서(30)(본 발명의 부하에 상당)에서 물이 농축되어 상기 물로부터 스케일이 발생하기 쉬운 상황이 된다. 발생한 스케일은 배관이나 콘덴서(30)의 표면(전열면)에 부착되기 쉬우므로, 이러한 스케일의 발생에 의한 악영향을 제거하기 위해 본 발명의 스케일 제거 시스템을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 도8에 있어서 상기 도1 내지 도7과 동일한 부호가 붙은 것은 동일하거나, 혹은 유사한 효과, 혹은 작용을 발휘하는 것이므로 설명을 생략한다.
도8에 있어서, 부호 35는 냉각수(피처리수)가 흐르는 회로를 도시하고 있다. 이 회로(35)는 전해 처리 수단(4)과, 부하 수단(36)과, 쿨링 타워(C)와, 물 수용 접시(2)와, 물 수용 접시(2) 내에 마련된 스케일 회수 수단(5)과, 순환 펌프(P) 등을 배관 등으로 접속함으로써 구성되어 있다. 즉, 수도 등의 급수원에는 급수 배관(15)의 일단부가 접속되고, 급수 배관(15)의 타단부가 물 수용 접시(2)의 공 간(2A) 내에서 개방되고, 이곳으로부터 회로(35) 내로 물(보급수)이 보급된다.
물 수용 접시(2) 내에는 상기 각 실시예와 마찬가지로 물을 유통 가능한 통수성이고, 또한 수중에 포함되는 스케일만을 포집 가능한 필터(6)로 구성된 스케일 회수 수단(5)이 마련되고, 상기 물 수용 접시(2) 내를 공간(2A)측과, 공간(2B)측으로 각각 구획하고 있다. 또한, 상기 각 실시예와 마찬가지로 통상, 상기 물 수용 접시(2) 내에 저류되는 물의 수면은 필터(6)의 높이 치수보다 하측에 위치하도록 설정되어 있다.
상기 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에는 전술한 급수 배관(15)의 타단부의 개구가 위치하고, 상기 급수 배관(15)으로부터의 보급수가 공급 가능하게 설치되는 동시에, 일단부가 전해 처리 수단(4)의 전해조(11)에 접속된 배관(10)의 타단부의 개구가 위치하고, 전해 처리 수단(4)으로 전해 처리된 피처리수가 상기 배관(10)을 통해 공급 가능하게 배치되어 있다. 또한, 공간(2B)에는 배관(7)이 접속되고, 이 공간(2B) 내의 바닥부에서 배관(7)의 일단부가 개방되어 있다. 배관(7)은 공간(2B) 내의 바닥부에 위치하는 일단부로부터 순환 펌프(P)를 경유하고, 타단부가 두 갈래로 분기되어 있다. 그리고, 분기된 한쪽 배관(8)은 부하 수단(36)을 통해 쿨링 타워(C)에 이르고, 상기 쿨링 타워(C)의 콘덴서(30)의 상방에서 개방되어, 상기 콘덴서(30)의 표면에 물(피처리수)이 공급 가능하게 구성되어 있다. 또한, 분기된 다른 쪽 배관(9)은 전해 처리 수단(4)의 전해조(11)에 접속되어, 상기 전해조(11) 내에 물이 공급 가능하게 구성되어 있다. 또한, 전해 처리 수단(4)의 구성은 상기 각 실시예와 마찬가지이므로 여기서는 설명을 생략한다.
상기 부하 수단(36)은 피처리수에 부하를 부여하여 감압하고, 하류측에 설치된 쿨링 타워(C) 내의 콘덴서(30) 표면에서 피처리수를 증발시키기 위한 것이다. 또한, 상기 쿨링 타워(C) 내의 콘덴서(30)는 도시하지 않은 압축기, 팽창 수단, 증발기와 함께 배관 접속되고, 예를 들어 공기 조화기의 냉매 사이클을 구성하고 있다.
이상의 구성에서 다음에 본 실시예의 스케일 제거 시스템의 동작을 설명한다. 순환 펌프(P)가 구동되고, 동시에 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)으로의 통전이 개시된다. 이에 의해, 전해조(11) 내의 피처리수가 전기 분해되어 차아염소산을 포함하는 전해수(피처리수)가 생성된다(전기 화학적 처리).
그리고, 전해조(11)에서 생성된 피처리수(전해수)는 순환 펌프(P)의 운전에 의해 상기 전해조(11)의 피처리수 내에서 개방되는 일단부로부터 배관(10)으로 들어가고, 필터(6)의 상류측(입구측)인 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 이른다. 공간(2A) 내의 피처리수는 필터(6)를 경유하여 공간(2B) 내로 유입되고, 이 공간(2B) 내에서 개방되는 일단부로부터 배관(7)으로 들어가고, 순환 펌프(P)를 경유한 후, 2개의 흐름으로 분류되어 한쪽이 배관(8)으로 유입되고, 상기 배관(8) 상에 마련된 부하 수단(36)에서 감압되고, 그 후, 쿨링 타워(C) 내로 토출된다. 쿨링 타워(C) 내로 토출된 물의 일부는 상기 쿨링 타워(C)에 배치된 콘덴서(30)로부터 흡열하여 증발한다. 한편, 콘덴서(30) 내를 흐르는 냉매는 피처리수와 열교환함으로써 냉각된다. 그리고, 쿨링 타워(C) 내에서 증발한 물(수증기)의 일부는, 그 후, 액체로 복귀되고, 상기 쿨링 타워(C) 내에서 증발하지 않았던 물과 함께 물 수 용 접시(2)의 공간(2A) 내로 적하된다. 이에 의해, 상기 전해 처리 수단(4)으로 처리되어 배관(10)을 통해 공간(2A) 내로 유입된 피처리수와 합류한다.
이때, 쿨링 타워(C)로부터의 피처리수는 상기 쿨링 타워(C)에 있어서의 증발에 의해 농축되어 스케일이 발생하기 쉬운 상태가 되어, 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내로 복귀된다. 마찬가지로, 전해 처리 수단(4)에 의한 전기 분해에서 피처리수로부터 발생한 스케일은 캐소드측의 전극(13)에 부착되지만, 일부 스케일은 전극(13)에 부착되지 않고 전해조(11)로부터 유출되어 상기 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내에 이른다.
따라서, 이 공간(2A) 내에서 합류한 상기 피처리수는 모두 스케일이 발생하기 쉬운 상태, 혹은 스케일이 발생한 상태이다. 그리고, 상기 피처리수를 필터(6)에 흐르게 함으로써 필터(6)에서 피처리수 중의 스케일을 회수할 수 있다.
그리고, 필터(6)에서 스케일이 제거된 상기 피처리수는, 그 후, 공간(2B)으로부터 물 수용 접시(2)를 나와 2개의 흐름으로 분류되어, 전술한 바와 같이 한쪽이 쿨링 타워(C)에 공급된 후, 상술한 바와 같이 필터(6)의 상류측(입구측)의 물 수용 접시(2)의 공간(2A)으로 복귀되는 사이클을 반복한다. 또한, 분류된 다른 쪽 피처리수는 전해 처리 수단(4)의 입구측으로 복귀된다.
이와 같이, 전해 처리 수단(4)에 순환되는 피처리수와 쿨링 타워(C)에 순환되는 피처리수를 합류시켜 필터(6)에 흐르게 함으로써, 전해 처리 수단(4)으로 생성된 스케일을 쿨링 타워(C)에 순환시키기 전에 필터(6)에서 회수할 수 있다. 이에 의해, 쿨링 타워(C)의 콘덴서(30) 표면인 전열면에 스케일이 부착되어 냉각 능 력이 현저하게 악화되는 문제를 최대한 해소할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면 쿨링 타워(C)에서 피처리수가 증발하고, 농축됨으로써 발생한 스케일도 전해 처리 수단(4)에 직접 흐르게 하지 않고 필터(6)에서 회수할 수 있으므로, 전극(13)에 스케일이 발생하기 어려워진다. 이에 의해, 전극(12, 13)의 열화의 요인이 되는 극성의 반전을 최대한 저감시킬 수 있으므로, 전극(12, 13)의 내구성이 향상되어 장기 수명화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 전극(12, 13)으로의 통전을 개시하여 소정 시간 경과하면, 통전이 정지된다. 그리고, 전해 처리 수단(4)의 전극(12, 13)에 있어서의 전기 분해는 소정의 조건 하, 예를 들어 전술한 바와 마찬가지로 전해조(11) 내, 혹은 콘덴서(30) 표면에 공급되는 피처리수의 차아염소산의 농도가 2 PPM 내지 10 PPM을 유지하도록 30분마다 10분간 행해진다. 또한, 이러한 전기 화학적 처리에 의해 캐소드측의 전극(13)에서는 피처리수 스케일이 부착되므로, 일정 주기로 극성 반전이 행해진다. 즉, 미리 결정된 소정 횟수(예를 들어, 10회) 전기 분해가 행해지면, 전극(12, 13)의 극성이 반전된다. 이에 의해, 캐소드측의 전극(13)에 부착된 스케일이 박리된다. 전극(13)으로부터 박리된 스케일은 피처리수와 함께 물 수용 접시(2)의 공간(2A) 내로 유입되고, 필터(6)를 통과하는 과정에서 회수된다. 이와 같이, 극성 반전에 의해 전극(13)으로부터 박리된 스케일도 상기 필터(6)에서 회수할 수 있다.
또한, 필터(6)에 다량의 스케일이 부착되고, 상기 필터(6)를 통한 물의 유통이 불가능해지면, 전해 처리 수단(4) 및 콘덴서(30) 표면으로부터 공간(2A) 내로 유입된 피처리수는 물 수용 접시(2)의 공간(2B)에 흐르지 않고, 공간(2A) 내에 저류되어 간다. 그리고, 공간(2A) 내에 저류된 피처리수가 필터(6)의 높이 치수를 초과하면, 상기 각 실시예와 마찬가지로 공간(2A) 내의 물이 상기 필터(6)의 상부를 경유하여, 즉 오버플로우하여 공간(2B) 내로 유입된다. 이와 같이, 상기 필터(6)를 통한 물의 유통이 불가능해진 경우에는 필터(6)의 상방으로부터 공간(2A) 내의 물이 공간(2B)으로 바이패스하여 흐르는 유로(본 실시예에서는 도시하지 않음)가 구성되므로, 필터(6)가 가득 찬 경우에도 이러한 필터(6)에 가득 찬 스케일을 제거할 때까지의 동안의 피처리수의 순환을 확보할 수 있다.
이상 상세하게 서술한 바와 같이, 본 발명의 스케일 제거 시스템을 쿨링 타워(C)에 적용한 경우에도 쿨링 타워(C)의 콘덴서(30) 표면에 스케일이 부착되는 문제를 회피하고, 또한 전극(13)에 스케일이 발생하기 어려워져 전극(13) 및 콘덴서(30)의 양쪽에서의 스케일이 부착되는 문제를 효과적으로 회피할 수 있다. 또한, 필터(6)에 스케일이 가득 찬 경우에도 필터(6)를 오버플로우하여 피처리수가 흐르기 때문에, 피처리수의 순환을 확보할 수 있다.
(제5 실시예)
또한, 상기 제4 실시예에서는 스케일 회수 수단(5)으로서의 필터(6)를 물 수용 접시(2) 내에 배치하고, 상기 물 수용 접시(2)를 공간(2A)측과 공간(2B)측으로 구획하는 것으로 하였지만, 본 발명은 이 구성으로 한정되는 것은 아니고, 부하[제4 실시예에서는 쿨링 타워(C)의 콘덴서(30)]에 공급한 후의 피처리수가 전해 처리 수단(5)으로부터의 피처리수와 합류시키고, 스케일 회수 수단(5)의 입구측으로 복 귀시키는 것이 가능한 구성이면 좋고, 예를 들어 도9에 도시한 바와 같이 물 수용 접시(2) 내에 바닥면이 스케일 회수 수단(5)의 필터(6)로 이루어지는 용기(40)를 배치하여 쿨링 타워(C)를 통과한 후의 피처리수 및 전해 처리 수단(4)으로부터의 피처리수를 상기 용기(40) 내에서 합류시키도록 구성해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이 경우, 통상[즉, 필터(6)가 스케일에 의해 가득 찬 상태가 아닌 경우], 용기(40) 내에서 합류한 피처리수[쿨링 타워(C)로부터의 피처리수와 전해 처리 수단(4)으로부터의 피처리수]를 모두 스케일 회수 수단(5)의 필터(6)를 통과하여 물 수용 접시(2)에 적하된다. 그리고, 물 수용 접시(2) 내의 피처리수는 상기 물 수용 접시(2)의 바닥부에 접속된 배관(7)으로부터 취출되어 분류되어, 한쪽이 부하 수단(36)을 통해 쿨링 타워(C)에 공급된다. 또한, 분류된 다른 쪽 피처리수는 전해 처리 수단(4)에 공급된다.
또한, 상기 용기(40)는 쿨링 타워(C)로부터의 피처리수를 모두 받을 수 있는 충분한 직경을 갖고, 또한 물 수용 접시(2)보다 소경의 것을 사용하는 것으로 한다. 이에 의해, 용기(40) 바닥부를 구성하는 필터(6)가 스케일에 의해 가득 차고, 필터(6)를 통한 피처리수의 유통이 불가능해져 용기(40)로부터 피처리수가 넘쳐 나온 경우에는, 용기(40)로부터 넘쳐 나온 피처리수가 필터(6)를 바이패스하여 물 수용 접시(2)에 흐르는 유로가 구성되게 된다. 이에 의해, 상기 각 실시예와 마찬가지로 필터(6)가 가득 찬 경우라도, 이러한 필터(6)에 가득 찬 스케일을 제거할 때까지의 동안의 피처리수의 순환을 확보할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예의 스케일 회수 시스템의 개략 구성도.
도2는 도1의 스케일 회수 시스템의 계통도.
도3은 본 발명의 다른 실시예(제2 실시예)의 스케일 회수 시스템의 계통도.
도4는 도3의 스케일 회수 시스템의 동작의 타이밍 차트.
도5는 본 발명의 제2 실시예의 스케일 회수 시스템의 다른 계통도.
도6은 본 발명의 또 다른 실시예(제3 실시예)의 스케일 회수 시스템의 계통도.
도7은 도5의 스케일 회수 시스템의 동작의 타이밍 차트.
도8은 본 발명의 제4 실시예의 스케일 회수 시스템을 개략적으로 도시한 계통도.
도9는 본 발명의 제5 실시예의 스케일 회수 시스템을 개략적으로 도시한 계통도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
VW : 공기 제균 장치
C : 쿨링 타워
P : 순환 펌프
2 : 물 수용 접시
2A, 2B : 공간
3 : 소자
4 : 전해 처리 수단
5 : 스케일 회수 수단
6 : 필터
7, 8, 9, 10 : 배관
11 : 전해조
12, 13 : 전극
15 : 급수 배관
17 : 유로
20 : 분해 촉매(차아염소산 분해 수단)
22 : 배관
24 : 밸브 장치
25 : 삼방향 밸브
27 : 히터(가열 수단)
30 : 콘덴서
35 : 회로
40 : 용기

Claims (4)

  1. 부하에 순환 공급되는 피처리수 중의 스케일을 제거하는 시스템이며,
    상기 부하는 상기 피처리수를 농축하고,
    상기 피처리수 중에 침지되어 상기 피처리수를 전기 화학적으로 처리하는 적어도 한 쌍의 전극과, 상기 전극의 하류측에 마련된 스케일 회수 수단과, 상기 스케일 회수 수단의 하류측에 보급수를 공급하기 위한 보급수 공급 수단을 구비하고, 상기 스케일 회수 수단을 경유하고 상기 보급수 공급 수단으로부터 보급수가 공급된 상기 피처리수를 분류하여, 한쪽을 상기 부하에 공급한 후, 상기 전극으로부터의 상기 피처리수와 합류시켜 상기 스케일 회수 수단의 입구측으로 복귀시키는 동시에, 다른 쪽을 상기 전극의 입구측으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 스케일 제거 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피처리수가 상기 스케일 회수 수단을 바이패스하여 흐르는 유로를 구비한 것을 특징으로 하는 스케일 제거 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피처리수 중의 차아염소산을 분해하는 차아염소산 분해 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 스케일 제거 시스템.
  4. 삭제
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