KR20200094341A - 축전식 탈이온 모듈 및 이를 포함하는 축전식 탈이온 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통형의 하우징; 상기 하우징의 중심축을 따라 설치되는 처리수 관; 상기 처리수 관으로부터 상기 하우징의 내벽 측으로 연장된 복수의 판형 전극들; 및 상기 하우징의 상면 및 하면에 설치되고, 상기 처리수 관이 관통되는 상부 커버 및 하부 커버를 포함하고, 상기 전극들은 서로 교번적으로 배치된 양전극과 음전극을 포함하고, 상기 음전극은 상기 처리수 관과 인접한 단부가 음극 단자와 연결되도록 상기 처리수 관과 연결되고, 상기 양전극은 상기 하우징의 내부에 설치된 양전극 판과 연결되는 것을 특징으로 하여, 소형화 가능하며, 이온 교환막을 사용하지 않고 재생 성능을 유지할 수 있어 제작 비용을 절감하고 스케일을 효과적으로 방지할 수 있는 축전식 탈이온 모듈 및 이를 포함하는 축전식 탈이온 장치에 관한 것이다.

Description

축전식 탈이온 모듈 및 이를 포함하는 축전식 탈이온 장치{Capacitive deionization module and capacitive deionization apparatus comprising the same}

본 발명은 수처리 분야에 사용되는 축전식 탈이온 모듈 및 이를 포함하는 축전식 탈이온 장치에 관한 것이다.

축전식 탈이온 모듈은 통상적으로 CDI(capacitive deionization) 장치라고 불리우며, 캐패시터 이중층 원리를 바탕으로 다공성 카본 전극에 전기를 인가하면 표면에 이온이 흡착되는 성질을 이용한 장치이다.

양이온 및 음이온이 함유된 물이 2개의 다공성 탄소 전극층 사이를 통과할 때 전기를 인가하면 물속에 함유된 음이온은 양극으로 그리고 양이온은 음극으로 이동하여 전극 표면에 흡착됨으로써 물속의 이온을 제거할 수 있다.

축전식 탈이온 모듈은 대부분 평판의 카본 전극을 복수 개 적층하여 구성한 플레이트 앤 프레임(plate and frame) 형태를 갖는다. 프레임의 형태에는 사각형과 원통형이 있으며, 사각형 프레임의 경우 사각 판형의 카본 전극을 복수 개 적층하여 구성되고, 원통형 프레임의 경우 원판형의 카본 전극을 복수 개 적층하여 구성된다. 대표적인 축전식 탈이온 모듈에는 네덜란드의 볼티아(Voltea) 사의 제품이 있다.

전극을 원통형으로 말아서 모듈을 형성한 국내 기술로는, 등록실용신안 제20-186205(카트리지형 전기탈염장치 모듈), 등록특허 제10-0934161호(CDI 전극 모듈), 등록특허 제10-1349753호(원통형 셀), 등록특허 제10-1482656호(고농도 폐수처리용 축전식 탈이온 장치 및 이를 이용한 회분식 단속운전 방법) 등이 있다. 이러한 국내 기술들은, 2장의 카본 전극 사이에 유체가 통과할 수 있는 스페이서를 두고 중심축을 기준으로 말아서 모듈을 형성하는 방법, 또는 2장의 카본 전극 사이에 각각의 전극과 접촉하는 이온 교환막을 배치하고 이온 교환막 사이에 유체가 통과할 수 있는 스페이서를 배치하며 중심축을 기준으로 말아서 모듈을 형성한 방법을 적용하고 있다.

이러한 방법들은 처리 유량이 적은 직경이 작은 모듈을 만들 수는 있으나, 처리 용량이 큰 모듈을 만드는 경우에는 유체가 통과하는 유로가 너무 길이서 운전시 차압이 많이 걸리고, 재생 시에는 농축수가 통과하는 유로가 길어서 스케일이 발생되는 문제를 갖고 있다.

또한, 축전식 탈이온 모듈을 일정시간 운전한 후 부착된 이온들이 포화된 전극에서 이온들을 제거하기 위한 재생 방법은, 단순하게 역전압을 걸어 카본 전극에 부착된 이온들을 전극으로부터 분리한 후 분리된 이온들을 물로 세척하여 외부로 배출하는 방식을 사용하고 있다. 그러나, 이러한 방법으로 분리된 이온들은 카본 전극 사이의 스페이서를 통과하여 배출되면서 역전압으로 인가된 상태 카본 전극에 흡착되어 카본 전극에 스케일을 형성하거나, 모듈의 성능을 저하시키는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해서는, 역전으로 탈리된 이온들이 다시 상대 카본 전극에 흡착되지 않도록 카본 전극과 유체가 통과하는 스페이서 사이에 이온 교환막을 설치해야 한다. 그러나, 이온 교환막의 사용으로 인해 모듈의 제작비용이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유로의 길이를 최소화하여 소형화 가능한 축전식 탈이온 모듈 및 이를 포함하는 축전식 탈이온 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이온 교환막을 사용하지 않고 재생 성능을 유지할 수 있어 제작 비용을 절감하고 스케일을 효과적으로 방지할 수 있는 축전식 탈이온 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 원통형의 하우징; 상기 하우징의 중심축을 따라 설치되는 처리수 관; 상기 처리수 관으로부터 상기 하우징의 내벽 측으로 연장된 복수의 판형 전극들; 및 상기 하우징의 상면 및 하면에 설치되고, 상기 처리수 관이 관통되는 상부 커버 및 하부 커버를 포함하고, 상기 전극들은 서로 교번적으로 배치된 양전극과 음전극을 포함하고, 상기 음전극은 상기 처리수 관과 인접한 단부가 음극 단자와 연결되도록 상기 처리수 관과 연결되고, 상기 양전극은 상기 하우징의 내부에 설치된 양전극 판과 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 전극들은 나선형으로 말려서 상기 하우징 내부에 배치되고, 상기 전극들 중 음전극은 상기 양전극 및 상기 양전극 판과 전기적으로 접촉하지 않도록 절연 망사로 둘러싸여 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 음전극은 상기 처리수 관의 상부에 설치된 음전극 링을 통해 상기 처리수 관과 전기적으로 연결되고, 상기 양전극은 상기 하우징의 내벽에 설치된 양전극 판과 전기적으로 접촉하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상부 커버 또는 하부 커버는 상기 양전극에 전원이 인가되도록 상기 양전극 판과 연결된 양극 단자 및 상기 음전극에 전원이 인가되도록 상기 음전극 링과 연결된 음극 단자를 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 처리수 관은 복수의 관통공을 구비하고, 운전 모드 시, 상기 하우징 내부로 유입된 유체는 상기 관통공을 통해 상기 처리수 관으로 유입되어 상기 처리수 관을 따라 상기 하우징 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 축전식 탈이온 장치는, 전술한 축전식 탈이온 모듈; 및 상기 축전식 탈이온 모듈이 내장되는 원통형의 베셀을 포함하고, 상기 베셀은 일측에 유입수 입구를 구비하고, 상기 하우징은 외주에 유입공을 구비하고, 상기 상부 커버와 인접한 상기 하우징의 외주에는 오링 홈이 형성되고, 상기 오링 홈에는 상기 하우징과 상기 베셀 사이를 밀폐하는 오링이 설치되어, 상기 유입수 입구로 유입된 유입수는 상기 하부 커버 측의 상기 하우징과 상기 베셀 사이의 틈을 거쳐 상기 유입공으로 유입되어 상기 하우징 내부로 유입되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 베셀 내부에는 2개의 상기 축전식 탈이온 모듈이 길이방향으로 배치되고, 2개의 상기 축전식 탈이온 모듈 사이에는 2개의 처리수 관을 연결하는 커넥터가 설치되며, 상기 유입수 입구는 상기 커넥터와 인접한 상기 베셀의 중심 측에 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 재생 모드 시, 재생시간 동안 공급되는 전원은 운전 모드에서의 전원의 극성과 반대로 전환된 후 일정시간 동안 반대 극성으로 공급된 후, 재생 모드 중에 분당 50회 이상 극성이 전환되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 나선형으로 말려 있는 전극들의 배치로 인해 모듈의 크기를 최소화하여 유로의 길이를 감소시키으로써, 운전시 차압을 줄이고 재생시 스케일의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 별도의 이온 교환막을 이용하지 않고, 재생 모드 중에 탈리된 이온들이 전극에 재흡착되는 것을 방지할 수 있어, 제조 비용을 절감하면서도 운전 모드에서의 처리 성능 저하를 방지하고 전극에 스케일이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 축전식 탈이온 모듈을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 축전식 탈이온 모듈에 설치된 처리수 관 및 전극들을 개략적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 축전식 탈이온 모듈을 개략적으로 도시한 횡단면도,
도 4는 본 발명에 따른 축전식 탈이온 모듈을 포함하는 축전식 탈이온 장치를 개략적으로 도시한 종단면도,
도 5는 본 발명에 따른 축전식 탈이온 모듈을 포함하는 축전식 탈이온 장치의 또 하나의 예를 개략적으로 도시한 종단면도,
도 6a 내지 6c는 본 발명에 따른 축전식 탈이온 장치의 운전 모드에서의 이온들의 이동 상태를 나타낸 도면들,
도 7a 내지 7c는 본 발명에 따른 축전식 탈이온 장치의 재생 모드에서의 이온들의 이동 상태를 나타낸 도면들.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 축전식 탈이온 모듈 및 이를 포함하는 축전식 탈이온 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 축전식 탈이온 모듈은 캐패시터 이중층 원리를 이용하여 전원이 인가된 다공성 카본 전극에 이온을 흡착시켜 수처리 공정, 예를 들면 탈염 공정을 수행하는 CDI(capacitive deionization) 장치로서, 하우징(100), 처리수 관(200), 전극들(310, 320) 및 커버들(410, 420)을 포함한다.

하우징(100)은 상면 및 하면이 개방된 원통형상의 부재로서, 내부에는 처리수 관(200)과 전극들(310, 320)이 수용된다. 이 하우징(100)은 처리 대상수가 내부로 유입되도록 하는 유입공들(110)을 구비할 수 있다.

처리수 관(200)은 하우징(100) 내로 유입되어 전극들(310, 320)에 의해 이온들이 분리된 처리수가 하우징(100)의 외부로 배출되도록 하는 배출관으로서, 하우징(100)의 중심축을 따라 하우징(100)을 관통하도록 하우징 내부에 설치된다.

전극들(310, 320)은 다공성 카본 물질로 이루어지고, 복수의 양전극(310)과 복수의 음전극(320)을 포함한다. 이 전극들(310, 320)은 소정 면적을 갖는 판형의 카본 전극으로서, 처리수 관(200)으로부터 하우징(100)의 내벽 측으로 연장되어 하우징(100)의 내부에 설치된다.

커버들(410, 420)은 하우징(100)의 상부, 즉 상면을 폐쇄하는 상부 커버(410) 및 하우징의 하부, 즉 하면을 폐쇄하는 하부 커버(420)를 포함한다. 그리고, 상부 커버(410)와 하부 커버(420)의 중심에는 처리수 관(200)이 관통된다.

여기서, 전극들(310, 320)은 처리수 관(200)을 중심으로 원주방향으로 서로 이격되어 배치된다. 또한, 전극들(310, 320)은 처리수 관(200)을 중심으로 원주방향으로 양전극(310)과 음전극(320)이 서로 교번적으로 배치된다. 여기서, 처리수 관(200)과 인접한 음전극(320)의 단부는 처리수 관(200)과 접촉하여 음극 단자(510)와 전기적으로 연결된다. 또한, 처리수 관(200)과 인접한 양전극(310)의 단부는 처리수 관(200)과 전기적으로 연결되지 않는 반면, 하우징(100)의 내벽과 인접한 양전극(310)의 단부는 하우징(100)의 내부에 설치된 양전극 판(520)과 접촉하여 양전극 판(520)과 전기적으로 연결된다.

바람직하게는, 전극들(310, 320)은 나선형으로 말려서 하우징(100)의 내부에 배치된다. 그리고, 전극들 중 음전극들(320)은 인접한 양전극들(310)과 접촉하지 않도록 그리고 하우징(100) 내부의 양전극 판(520)과 접촉하지 않도록 절연 망사(330)로 둘러싸여 있다.

이러한 구성에 의해, 전극들(310, 320)은 음전극과 양전극이 서로 나선형으로 말려서 하우징(100) 내부에 인접하게 배치되더라도 서로 전기적으로 연결되지 않으며, 하우징(100) 내부에서 나선 형상으로 말려있는 복수의 전극들의 배치로 인해 모듈의 길이 및 폭을 최소화하면서 충분한 수처리 성능을 유지할 수 있다. 여기서, 모듈에 포함된 전극의 길이, 즉 반경방향 길이는 대략 100 ~ 600mm일 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 축전식 탈이온 모듈은 모듈의 크기를 최소화하여 유로의 길이를 감소시켜, 운전시 차압을 줄이고 재생시 스케일의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 2개의 양전극(310)과 2개의 음전극(320)을 포함하는 축전식 탈이온 모듈을 개시하고 있지만, 전극들의 수는 처리 용량에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

한편, 음전극들(320)은 처리수 관(200)의 상부에 설치되어 전극들을 감싸는 음전극 링(미도시)을 통해 처리수 관(200)과 전기적으로 연결되고, 양전극들(310)은 하우징(100)의 내벽에 설치된 양전극 판(520)과 전기적으로 연결되어 전원이 인가된다.

또한, 상부 커버(410) 또는 하부 커버(420)에는 양전극(310)에 전원이 인가되도록 양전극 판(520)과 연결된 양극 단자(530) 및 음전극(320)에 전원이 인가되도록 음전극 링과 연결된 음극 단자(510)가 구비된다.

한편, 처리수 관(200)은 복수의 관통공(210)을 구비한다. 이 관통공(210)은 하우징(100) 내부로 유입되어 전극들(310, 320)을 통해 이온들이 분리된 물이 처리수 관(200) 내부로 유입되도록 하는 역할을 한다. 따라서, 운전 모드시, 전극들(310, 320)에 전원이 인가되면, 양전극(310)에는 하우징(100) 내부로 유입된 처리 대상수의 음이온들이 흡착되고, 음전극(320)에는 처리 대상수의 양이온들이 흡착된다. 이렇게 수처리된 처리수는 관통공들(210)을 통해 처리수 관(200)으로 유입되어 처리수 관(200)을 따라 하우징(100)의 외부로 배출된다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 축전식 탈이온 장치는 전술한 축전식 탈이온 모듈(10) 및 원통형의 베셀(600; vessel)을 포함한다. 축전식 탈이온 모듈(10)은 전술한 바와 같이, 하우징(100), 처리수 관(200), 전극들(310, 320) 및 커버들(410, 420)을 포함하여 이루어진다. 베셀(600)은 축전식 탈이온 모듈(10`)이 내장되는 케이스로서 역할을 한다.

구체적으로, 베셀(600)은 일측에 처리 대상수, 즉 유입수가 유입되는 유입수 입구(610)를 구비한다. 이 유입수 입구(610)는 베셀(600)의 단부 측에 구비되는 것이 바람직하다. 도 4의 실시예에서, 유입수 입구(610)는 베셀(600)의 하단부 측에 형성되고, 이 유입수 입구(610)를 통해 베셀(600) 내부로 유입된 유입수는 하우징(100)의 외주에 형성된 유입공들(110)을 통해 하우징(100) 내부로 유입되고, 전극들(310, 320)에 의해 이온들이 분리된 후 관통공(210)을 통해 처리수 관(200)으로 유입되어 하우징(100) 외부로 배출된다.

한편, 상부 커버(410)와 인접한 하우징(100)의 외주에는 오링 홈(411; 도 1 참조)이 형성된다. 이 오링 홈(411)에는 하우징(100)과 베셀(600) 사이를 밀폐하는 오링(620)이 설치된다. 그러나, 하부 커버(420)와 인접한 하우징(100)의 외주에는 오링 홈 및 오링이 구비되지 않는다. 따라서, 베셀(600)의 유입수 입구(610)로 유입된 유입수는 하부 커버(420) 측에 형성된 하우징(100)과 베셀(600) 사이의 틈을 거쳐 하우징(100)의 유입공으로 유입되어 하우징(100)의 내부로 유입될 수 있다.

도 5를 참조하면, 베셀(700) 내부에는 서로 대칭으로 배치된 2개의 축전식 탈이온 모듈(10)이 길이방향을 따라 배치될 수 있다. 이 2개의 축전식 탈이온 모듈(10) 사이에는 서로 일렬로 배치된 2개의 처리수 관(200)을 연결하는 커넥터(730)가 설치되고, 베셀(700)의 중심 측에는 커넥터(730)와 인접하게 유입수 입구(710)가 형성된다.

이에 따라, 베셀(700)의 유입수 입구(710)로 유입된 유입수는 각각의 하우징(100) 내부로 유입되어 수처리된 후 각각의 수처리 관(200)을 통해 베셀(700)의 좌우 양측으로 배출된다.

도 6a 내지 6d를 참조하여, 본 발명에 따른 축전식 탈이온 장치의 운전 모드를 설명한다. 도 6a는 설명의 편의를 위해 전극들(310, 320)을 이격시켜 도시한 개념도이고, 도 6b는 1개의 축전식 탈이온 모듈을 구비한 축전식 탈이온 장치를 도시한 단면도이며, 도 6c는 2개의 축전식 탈이온 모듈을 구비한 축전식 탈이온 장치를 도시한 단면도이다.

운전 모드에서, 양전극 판(520) 및 음전극 링을 통해 전극들(310, 320)에 전원이 인가되면, 양전극(310)에는 양전하가 그리고 음전극(320)에는 음전하가 인가된다. 그러면, 베셀(600, 700)의 유입수 입구(610, 710)를 통해 하우징(100) 내부로 유입된 유입수의 포함된 음이온이 양전극(310)에 흡착되고 양이온은 음전극(320)에 흡착된다. 이렇게 이온들이 제거되어 탈염된 처리수는 처리수 관(200)을 거쳐 베셀의 외부로 배출된다.

여기서, 유입수는 나선형으로 말려서 서로 중첩되어 있는 전극들(310, 320) 사이를 흐르면서 전극 표면과 충분한 접촉 면적을 갖게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 축전식 탈이온 모듈(10)은 길이방향으로 그리고 반경방향으로의 치수를 최소화하면서 충분한 수처리 성능을 유지할 수 있다.

한편, 전극들(310, 320)에 이온들이 충분히 흡착되어 더 이상 전극들(310, 320)에 이온 흡착이 이루어지지 않으면, 처리수의 전도도가 상승하게 된다. 이 처리수의 전도도가 설정값을 초과하면 본 발명에 따른 축전식 탈이온 장치의 운전 모드가 종료되고, 재생 공정이 진행된다.

도 7a 내지 7c를 참조하여, 본 발명에 따른 축전식 탈이온 장치의 재생 모드를 설명한다. 도 7a는 설명의 편의를 위해 전극들을 이격시켜 도시한 개념도이고, 도 7b는 1개의 축전식 탈이온 모듈을 구비한 축전식 탈이온 장치를 도시한 단면도이며, 도 7c는 2개의 축전식 탈이온 모듈을 구비한 축전식 탈이온 장치를 도시한 단면도이다.

재생 모드에서, 전원은 운전 모드에서의 전원과 극성이 전환되어 전극들(310, 320)에 인가된다. 즉, 양전극(310)에는 음전하가 그리고 음전극(320)에는 양전하가 인가된다. 또한, 유체의 유동 경로 역시 운전 모드와는 반대로 전환되어, 처리수 관(200)을 통해 유입된 처리수가 전극 표면을 통하여 하우징(100)의 다수의 유입공(110)으로 배출되고, 베셀(600, 700)의 유입수 입구(610, 710)를 통해 베셀 외부로 배출된다.

재생 모드에서, 전극들에 반대 극성의 전원이 일정시간 동안 인가되면, 전극에 남아있던 전하를 중화시키고 전극에 흡착된 이온들은 처리수 관을 통해 유입된 처리수와 함께 전극 표면으로부터 밀려나간다. 그러면 절연 망사(330) 측에는 양전극(310)에서 흡착되어 있다가 음전하로 역전되어 밀려나온 음이온과 음전극(320)에서 흡착되어 있다가 양전하로 역전되어 밀려나온 양이온이 모이게 되고, 이 이온들은 처리수 관(200)을 통해 유입된 처리수와 함께 하우징(100)의 다수의 유입공(110)으로 배출되고, 베셀(600, 700)의 유입수 입구(610, 710)를 통해 베셀 외부로 배출된다.

이때, 전극 표면으로부터 밀려난 이온들은 극성이 전환된 다른 전극 표면에 흡착되려는 성질을 갖고 있어, 재생 모드 중에 일부의 이온들이 전극 표면에 흡착된 상태가 될 수 있다. 그러면, 운전 모드로의 전환 시에 전극의 흡착 성능이 저하될 수 있다.

이를 방지하기 위해, 종래에는 양이온만 통과 가능한 양이온 교환막을 양전극 표면에 설치하고, 음이온만 통과 가능한 음이온 교환막을 음이온 표면에 설치하고, 이온 교환막들 사이에 유로가 형성되도록 스페이서를 설치하여야 했다.

그러나, 이러한 이온 교환막들 및 스페이서는 장치의 크기 및 제작 비용을 증가시키는 원인이 된다.

본 발명에 따른 축전식 탈이온 장치는, 재생 모드에서 세척된 이온들이 다시 전극 표면에 흡착되는 것을 방지하기 위해 별도의 이온 교환막을 이용하지 않고, 전원의 극성을 주기적으로 전환시켜 재생 모드를 수행한다.

구체적으로, 재생 모드 시, 양극 단자(530) 및 음극 단자(510)를 통해 양전극(310) 및 음전극(320)에 공급되는 전원은 재생 모드의 재생시간 동안 최소 50회 이상 극성이 전환되도록 제어된다. 이때, 운전 모드에서 재생 모드로의 전환 시, 전원은 운전 모드에서의 전원의 극성과 반대로 전환된 후 재생에 충분한 시간만큼 반대 극성으로 공급된 후, 재생 모드 중에 분당 최소 50회 이상 극성이 전환되도록 제어된다.

이에 따라, 전극으로부터 탈리된 이온들은 반대 극성의 전극 측에 다시 흡착되기 전에 전극의 극성이 전환되어 전극으로의 이온 흡착이 이루어지지 않는다. 따라서, 별도의 이온 교환막을 이용하지 않고, 재생 모드 중에 탈리된 이온들이 전극에 재흡착되는 것을 방지할 수 있어, 운전 모드에서의 처리 성능 저하를 방지하고 전극에 스케일이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 원통형의 하우징;
   상기 하우징의 중심축을 따라 설치되는 처리수 관;
   상기 처리수 관으로부터 상기 하우징의 내벽 측으로 연장된 복수의 판형 전극들; 및
   상기 하우징의 상면 및 하면에 설치되고, 상기 처리수 관이 관통되는 상부 커버 및 하부 커버를 포함하고,
   상기 전극들은 서로 교번적으로 배치된 양전극과 음전극을 포함하고, 상기 음전극은 상기 처리수 관과 인접한 단부가 음극 단자와 연결되도록 상기 처리수 관과 연결되고, 상기 양전극은 상기 하우징의 내부에 설치된 양전극 판과 연결되는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 전극들은 나선형으로 말려서 상기 하우징 내부에 배치되고, 상기 전극들 중 음전극은 상기 양전극 및 상기 양전극 판과 전기적으로 접촉하지 않도록 절연 망사로 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 모듈.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 음전극은 상기 처리수 관의 상부에 설치된 음전극 링을 통해 상기 처리수 관과 전기적으로 연결되고, 상기 양전극은 상기 하우징의 내벽에 설치된 양전극 판과 전기적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 모듈.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 상부 커버 또는 하부 커버는 상기 양전극에 전원이 인가되도록 상기 양전극 판과 연결된 양극 단자 및 상기 음전극에 전원이 인가되도록 상기 음전극 링과 연결된 음극 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 모듈.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 처리수 관은 복수의 관통공을 구비하고,
   운전 모드 시, 상기 하우징 내부로 유입된 유체는 상기 관통공을 통해 상기 처리수 관으로 유입되어 상기 처리수 관을 따라 상기 하우징 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 모듈.
   
6. 제1항에 따른 축전식 탈이온 모듈; 및
   상기 축전식 탈이온 모듈이 내장되는 원통형의 베셀을 포함하고,
   상기 베셀은 일측에 유입수 입구를 구비하고, 상기 하우징은 외주에 유입공을 구비하고,
   상기 상부 커버와 인접한 상기 하우징의 외주에는 오링 홈이 형성되고, 상기 오링 홈에는 상기 하우징과 상기 베셀 사이를 밀폐하는 오링이 설치되어, 상기 유입수 입구로 유입된 유입수는 상기 하부 커버 측의 상기 하우징과 상기 베셀 사이의 틈을 거쳐 상기 유입공으로 유입되어 상기 하우징 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 베셀 내부에는 2개의 상기 축전식 탈이온 모듈이 길이방향으로 배치되고, 2개의 상기 축전식 탈이온 모듈 사이에는 2개의 처리수 관을 연결하는 커넥터가 설치되며, 상기 유입수 입구는 상기 커넥터와 인접한 상기 베셀의 중심 측에 구비되는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 장치.
   
8. 제6항에 있어서
   재생 모드 시, 재생시간 동안 공급되는 전원은 운전 모드에서의 전원의 극성과 반대로 전환된 후 일정시간 동안 반대 극성으로 공급된 후, 재생 모드 중에 분당 50회 이상 극성이 전환되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 장치.

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