스케일 제거 장치 Electro Life

절전

절수

화학 약품 불필요

대규모 세정 작업 불필요

스케일 제거의 필요성

순환수를 이용하여 빌딩 공조 방식의 냉매 냉각 및, 성능 향상 등의 각종 발열 기기의 냉각을 행함.

스케일이 들러 붙게 되면..

냉각 효과를 저하 시켜서 소비 전력의 증대와, 배수로의 파손 등, 중대한 문제를 발생 시킬 가능성이 높다!

대책

다수의 user는 스케일 분해제 등의 화학 약품을 사용 한다.

→ISO14001/환경에의 영향 등으로 인해 사용하기 어렵게 됨.

화학 약품 이외의 처리 방법으로서, 자석, 이온 교환 수지, 약전 분해 장치 등의 기기를 이용한 방법

→유해한 화학 약품을 사용하는 방법과, 전압이 낮아서 그 효과가 낮은 경우가 많았음.

극세 배관의 직경이 16mm로, 두께 0.1mm의 스케일이 들러 붙게 되면, 에너지 효율이 15% 저하 된다.

設置時（2／14） （3／13） （4／23） （5／15） （6／19）

設置時（9／5） （9／19） （10／14） （10／22） （11／1）

Electro Life의 스케일 제거 효과(X선 측정)

자동차 제조 회사 콤푸레셔 냉각용 Cooling tower （약품 사용을 정지함）

특수강 제조 회사 유기 용제 냉각 용 Cooling tower （약품 사용을 정지함）

X선 측정 장치에 의해 처리 경과를 관측 한다.

스케일 제거의 효과

配管閉塞測定

0

10

20

30

40

50

60

０ヶ月 １ヵ月 ２ヵ月 ３ヶ月

経過月数

閉塞率

配管閉塞測定

0

10

20

30

40

50

60

70

０ヶ月 １ヵ月 ２ヵ月 ３ヶ月

経過月数

閉塞率

2개월 후 충진재를 빼내서 확인한 곳. 충진재의 윗면에 스케일이 연화(軟化)하여 발생한 것으로 추정되는 다량의 진흙성분의 물질을 확인 하였음.（콘크리트 성상의 스케일이 붙어 있어서 진흙성분으로 변화한 상태）

스케일 제거의 효과

일종의 “연계”되지 않은 상태의 물

H＋

OH－

통상적인 물의 분자에 비해 전기 분해 한 분자의 주변에는 공간이 생긴다. 공간이 생김으로 인해, 다른 물질이 녹기 쉽게 되어, 물의 침투성 및 용해 능력이 향상 된다.

일종의 “고무줄”로 연결되어 있는 상태

전기 분해 되지 않은 물

전기 분해 처리

물에 어떠한 에너지를 부여 하면, 분해되는 분자의 수가 늘어난다. 예를 들면, 보통 물보다 끓는 물 쪽이 커피가 녹기 쉬운 것처럼, 물에 열 에너지를 가하여 온도를 높이면, 물 안의 분해된 분자가 늘어나서 다른 성질의 물질이 그 끓는 물로 인해 녹기 쉽게 된다. 전기 에너지를 추가 해서 전기 분해 처리를 하면, 분해된 분자를 약 40배 늘릴 수 있다.

Electro Life 는, 이 이론을 응용하여, 전기 분해한 물을 순환 수 계열로 흘려 보내서, 배관 및 열 교환 장치에 눌러 붙은 스케일을 제거 하여, 스케일의 재 점착 등을 방지 한다.

코어 이론 IP (ionic product)

H2O

물에 전기를 흘리면, 성질이 변한다. 물에 전류를 흘리면 (전기 분해) 물의 성질이 크게 변하여, 여러 가지 재미있는 현상이 나타난다. 지금까지는 물 고유의 성질이 변함을 논리적으로 설명할 이론이 없었다. 당사가 현재 매진하고 있는 프로젝트는, 모두 이 IP 이론을 바탕으로 하고 있다.

코어 이론 （davis 도 )

0 0.5 1 1.5 2 2.5 313.7

13.75

13.8

13.85

13.9

13.95

14

14.05

14.1

14.15

14.2

pK

w

Min Solubility

Precipitation

Solubility

The densitity of saturated NaCl solutionselectrolyzed water

0A 1A 2A10.0

10.5

11.0

11.5

12.0

12.5

Current / A

So

lub

ilit

y

電解処理と炭酸カルシウムの飽和導電率

175

180

185

190

195

200

205

210

1

導電率（μｓ／ｃｍ）

電解処理なし

電解処理１Ａ

電解処理２Ａ

電解処理３Ａ

Davis 도면

Lixivant Comparison: Metal Recovery (%)Fly Ash +200 mesh

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Ca Hg Mg Y Li Mn Cu

Metals

Reco

vere

d

HCl (2.0 pH)

FEW + HCl

텍사스 대학에서의 실험

Lixivant Comparison: Metal Recovery (%)Fly Ash +200 mesh

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Zn Al Sr Co Ag Fe V

Metals

Reco

vere

d

HCl (2.0 pH)

FEW + HCl

여러 물질을 포함한 암석을 200매쉬로 분쇄하여 수돗물을 염산 상태에서 pH2 상태로 조정한 용액과 전기 분해 처리를 똑같이 행하여 염산 상태에서 pH2 상태로 조정한 용액을 이용하여 물질이 얼마 만큼 용액으로 추출 되는지 측정한 결과 전기 처리를 행한 용액을 사용하면 용액의 용해도가 향상되어, 추출 율이 높아 진다. 용해되기 어려운 물질에서도 용해력이 향상됨을 확인할 수 있다.

코어 이론 (전기 분해에 의한 (물 속의 다른 물질의) 용해도의 향상)

《주어진 전류의 크기》 마그네틱 방식 약1ｍＡ이하 전자석 방식 교류 전기 분해 약１００ｍＡ정도 방식 Electro life １ 10Ａ＝１００００ｍＡ 보다 큰 효과를 발휘

★마그네틱 방식, 전자석 방식 등 대비 100배 이상의 효과 ★교류 방식의 약전 분해 장치 대비 1０배 이상의 효과

※설비의 크기 등에 따라 그 효과의 정도가 변화할 수 있습니다.

플레밍의 오른손 법칙

Electro life 는 높은 전류를 사용 하므로 타사의 방법과 비교하여 커다란 효과를 발휘 함.

스케일 제거 효과는 순환 수에 전류가 흐름에 의해 순환수의 용해도가 향상 됨으로써 그 효과가 나타난다.

큰 용량의 전류를 흘림으로써 용해도가 큰 폭으로 향상 된다.

Electro life 사의 높은 스케일 제거 효과

기타 장치와의 비교

일반적인 스케일 에 대한 대책 및 문제점 • Blow 관리（순환수의 교환）

– 많은 물을 사용 함으로써, 상수도 및 하수도 모두 많은 비용이 발생 한다.

• 스케일 분해제 (화학 약품)

– 배수용 화학 약품의 leak와, 운전 중에 공기 중으로 흩어짐 등에 의해, 환경에 악영향을 끼칠 우려가 있다.

• 분해 및 청소

– Blow 관리, 스케일 분해제의 사용, 등, 어느 쪽도 스케일의 점착을 지연 시키는 효과만 있을 뿐, 근본적인 제거가 어려우므로, 정기적인 분해 및 청소 작업이 필요 하다.

– 배관의 세정, 열 교환부의 세정 및 설비의 정지 등의 조치가 수반된 뒤에, 스케일을 분산 시키기 위하여 사용하는 산성 약품은 배관의 부식 등이 발생할 우려가 있다. 또한 위험물 취급 자격자가 작업을 해야 되므로 많은 비용이 발생하게 된다.

그 외의 스케일에 대한 대책

스케일 (Ca, Mg) 제거

방청 살균 실리카 겔 제거

・ 자기, 전자기 방식의 전기 분해 장치

△ × × △

・ 이온 교환 수지 （순수 장치、침수 장치）

◎ × × ×

・ 교류 방식의 전기 분해 장치 ○ △ △ △

★ Electro Life ◎ ◎ △ ◎

※ Electro Life의 효과는 다른 방법에 비해 현저하게 나타난다.

기타 장치와의 비교

전류를 흘리면 흘릴 수록, 전극 판에 스케일 성분이 점착 한다（패러데이의 전기 분해의 법칙） 일반적인 스케일 성분인 칼슘은, 음극에 점착 된다. 그러나, 일정량 이상 점착이 진행 되면, 전극이 스케일에 덮여 버린다. Electro life 는, 일정 간격으로 전극에서 떨어져 나온 스케일을 세정 하여, 전계 바깥으로 배출 시킴으로써, 기능을 계속 보전 한다.

수 시간 경과 후

Pump

(＋) (－)

폐

작동

M

스케일의 배출 (부착 상태로부터)

Pump

(＋) (－)

폐

작동

M

数時間後

Pump

(－) (＋)

폐

작동

M

스케일의 배출 (부착 상태로부터)

Pump

(－) (＋)

폐

작동

M

Pump

(－) (＋)

폐

정지

M

스케일의 분리

극성 반전

약 20분 후

Pump

(－) (＋)

개

작동

M

배출한 스케일

베수

전기 분해 조

electro life 의 특징

당사 제품의 특허 등

특허

상표 등록 일본, 중국 등지에서의 상표 등록 완료

일본：Electro Life 중국：管爽, Electro Life

특허 제 4214139호 냉각수 순환 장치

특허 제 4644677호 냉각수 순환 장치 및 냉각수 순환 장치의 스케일 제거 방법

ZL2004800438824 냉각수 순환 장치 및 냉각수 순환 장치의 스케일 제거 방법（중국）

US(PCT/JP2004/12954) 냉각수 순환 장치 및 냉각수 순환 장치의 스케일 제거 방법（미국 특허 취득）

특허 제 4790778호 냉각수의 스케일 제거 장치 및 스케일 제거 장치를 이용한 스케일 제거 방법

특허 제 4999022호 스케일 제거 장치의 전극 구조

특허 제 4999030호 스케일 제거 장치의 전극 구조

특허 제 4888869호 급탕 용기 스케일 성분 제거 장치

PCT/JP2011/002543、101114186（대만） 냉각수 순환 장치（특허 출원 중）

특허 출원2013-56169 슬러쉬를 포함한 물 용해액의 전기 분해 처리 시스템 출원 중

Electro Life의 기본 사양(EL10A)

1170

730 350

690

치수 법 전원、수로 부（본체） D: 350mm W: 700mm H: 900mm 지지대 부 D: 350mm W: 700mm H: 300mm

중량 본체부 36Kg、지지대 부 4Kg

사용 수압 0.04Mpa（0.4Kgf／cm２）～0.2Mpa（2.0Kgf/cm２）이하

순환 수의 온도 상한 60℃（60℃를 넘는 경우, 부품 교환이 필요하게 됨）

입력 전원 단상 AC100V～240V 50Hz／60Hz

최대 소비 전력 800W （본체：최대 600W／펌프：최대200W）

처리 방법 전기 분해 방식 （최대 10A、임의 전류 preset 방식）

최적 대상 설비 냉각 탑 환산 150RT～250RT

최대 통수(通水)량 25ℓ／分

전극의 수명 1.5년（최대 전류 10A로 24시간 365일 운영을 계속 한 경우）※도입 사례로는 2～2.5년

급수、배수、배수관지름 급수→1/2B호스 니플 배수→3/4B호스 니플

<외관> <앞면 치환 시>

2009년도의 경제 산업성의 조성 금을 활용하여

대형 electro life를 개발 하였습니다.

현행 중형 기기（EL-10A）에 비해 전류 값

환산으로 12.5배의 능력을 갖고, 1대로 3000RT

～ 4000RT class 의 설비에 대응 가능한

장비입니다. 여러 대의 설비에 의해 10,000RT

이상의 설비에의 대응도 가능 하고, 대규모

plant의 냉각 설비에의 도입을 상정하고

있습니다.

※수주 생산 방식（납기: 4개월）

항 목 내 용

치수 D=1450mm, W=2550mm, H=2150mm

중량 1200 kg

공급 수의 최대 압력 Max. 0.2Mpa

순환 수의 온도 상한 60℃（60℃를 넘는 경우 부품 교환이 필요 함）

입력 전원 3상 AC200V , 50Hz – 60Hz

최대 소비 전력／상용 소비 전력

최대 소비：10KW 〔상용 소비 전력：3KW 정도〕

설비 내 세정 방법 전해조 자동 세정 방식, 입수 스트레이너 자동 세정 방식

최적 대상 설비 냉각탑 환산 3000RT～4000RT

전해 방법 정 전류 제어 방식

전극 수명 1.5년（100A 통전으로 24시간×365일 사용 시）

입수구, 배수구 등의 사양 모두 50A의 암나사 형태

Electro Life 기본 사양(EL125A)

◎ElectroLife 설치 전후의 공장의 공조 계통 소비 전력 추이 업종 ：플라스틱 몰딩 (싱가폴) 냉각 탑의 type： 개방형 냉각 탑 냉각 능력 ：320Ｒｔ 기온 ：２８℃ （연간 거의 일정한 온도）

～ 절감 효과 ～

절감 효과 : 42.4%

전력 절감 량 :

73,000KWh/월

876,000KWh/년

CO2 절감량 : 340t

EL-10A를 설치

스케일 점착

소비 전력의 급감

소비 전력의 계통적 감소 점착된 스케일 량의 감소

전력 절감 효과

전력 절감 효과

열 교환기의 연 전달 효율을 개선 열 교환기의 부하를 저감

→전력 비용의 절감

배관 내의 압력 손실을 절감 펌프의 부하를 저감→전력 비용의 절감

냉각 탑의 냉각 효율을 개선 FAN의 운전 시간을 저감→전력 비용의 절감

스케일 분산제 등이 필요 없음 약제 비용의 절감 、환경 부하의 절감

각종 약제 등이 필요 없음 화학 물질 사용 안함→기업 이미지의 개선UP

정기적으로 발생 하는 냉각 탑의 산성화로 인한

세정 횟수 절감 작업 비용의 절감

스케일 성분만을 자동적으로 계통 외로 배출 배수 량의 절감→수도 비용의 절감

절감 요소 3가지 １．비용 ２．CO2

３．냉각 부족

배수 관리를 행해도, 스케일 분산 제를 사용 해도, 스케일의 점착 현상은 완전히 막을 수 없음

산성 약제에 의한 세정으로, 일시적으로 스케일을 제거할 수는 있으나, 또 다시 스케일의 점착 현상이 재발함.

산의 세정은 많은 비용이 소요되는 데다가, 배관의 수명이 줄어드는 리스크 가 있음.

시간

에너지 손실

폐쇄율 증가

에너지 손실

Electro Life

세정 세정

설치 방법은 매우 간단함

Point 1 냉각 타워의 아래 쪽에 있는 순환수 계통의 저장 수와 저수조의 물을 펌프로 끌어들여서, 전기 분해 처리 후에 돌려 보낸다.

Point 2 기존의 배관에 대한 공사는 불필요함. 기존 설비의 정지 없이 설치가 가능하다.

Point 3 기존 설비를 가동 하면서 스케일이 제거 되므로, 순환 계통이 있는 설비의 세정 기간, 수명 등이 연장 되어, 유지 보수 성능이 향상 된다.

냉동기、공조기 콤푸레샤 등

옥외 공쟁 내

정기 배수

냉각수 (들어옴)

냉각 타워

순환 수를 내보내는 펌프

냉각수（나감）

P P

입수 냉각 타워로부터의 머무는 물의 주입

배수

냉각 타워로 전기 분해된 물을 보냄

側溝

Electro Life

설치

＜ 점착된 스케일이 제거 되는 구조 ＞

스케일을 녹인 물이 다시 electro life 사 설비를 통과할 때 전극에서 스케일이 분리 되어 나온다.

＜EL-10A＞의 설치 예

용해도가 높은 물이 배관을 통과 함에 따라, 배관에 점착된 스케일이 유출 됨

導入実績＜業種別＞

188

43

34

31

21

10555

68自動車・自動車部品・造船

金属加工・製罐・製鉄

食品・飲料

機械

電機・電子部品

樹脂加工

印刷

物流・倉庫

ビル管理

その他

410

도입 실적 <업종별>

자동차, 자동차 부품, 선박 금속 가공, 제관, 제철 식품, 음료 기계 전기, 전자 제품 수지 가공 인쇄 물류, 창고 빌딩 관리 기타