KR101069982B1 - A Sterilization Water Production Apparatus with the Uniformed Sterilization Performance - Google Patents
A Sterilization Water Production Apparatus with the Uniformed Sterilization Performance Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 살균수를 만들기 위하여 물속에 설치되는 방전 셀에서 공급되는 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정 수준의 방전성능이 유지되어 살균이 균일하게 이루어지도록 방전 셀에 공급되는 전류를 일정하게 제어할 수 있는 살균수 생성장치를 제공하는데 그 목적과 효과가 있다.The present invention can control the current supplied to the discharge cell to maintain a certain level of discharge performance regardless of the temperature and the component of the water supplied from the discharge cell installed in the water to make the sterilization water to uniformly sterilize Providing a sterilizing water generator that has the purpose and effect.
본 발명은 살균수를 만들기 위하여 물속에 2개 이상의 방전 셀을 설치하고, 설치된 방전 셀에 플라즈마 방전을 일으켜 일반물을 살균수로 변환하여 물에 존재하는 다양한 종류의 균을 살균할 수 있도록 구성하되, 부하인 방전 셀이 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정 수준의 방전성능이 유지할 수 있도록 상기 방전 셀에 전원을 공급하는 신호선 일측에 전류감지 부를 설치하여 전류를 측정하고, 설정된 기준 값과 측정된 값을 비교하여 측정된 전류가 작을 경우에 DC-DC 컨버터, 스위칭모드 파워서플라이 또는 AC-DC 컨버터를 이용하여 방전 셀사이의 방전전압을 높이며, 낮은 경우에 DC-DC 컨버터, 스위칭모드 파워서플라이 또는 AC-DC 컨버터를 이용하여 방전 셀사이의 방전전압을 낮추어서 설정된 방전전류를 유지하도록 구성하여 부하인 방전 셀에 방전전류가 일정하게 공급되도록 구성되어 있다. The present invention is configured to install two or more discharge cells in the water in order to make the sterilization water, to generate a plasma discharge in the discharge cell installed to sterilize various kinds of bacteria present in the water by converting the general water into sterilization water. In order to maintain a certain level of discharge performance regardless of water composition and temperature, the discharge cell serving as a load is provided with a current sensing unit on one side of a signal line for supplying power to the discharge cell to measure current, and the set reference value and measured value. When the measured current is small, increase the discharge voltage between discharge cells by using DC-DC converter, switching mode power supply or AC-DC converter, and in case of low current, DC-DC converter, switching mode power supply or AC It is configured to maintain the set discharge current by lowering the discharge voltage between discharge cells by using DC converter. That is configured to be constantly fed.
방전 셀, 살균수, 방전전류감지 부, 플로팅, 방전전류 Discharge Cell, Sterilization Water, Discharge Current Detector, Floating, Discharge Current
Description
본 발명은 살균수를 만들기 위하여 물속에 2개 이상의 방전 셀을 설치하고, 설치된 방전 셀에 플라즈마 방전을 일으켜 일반물을 살균수로 변환하여 물에 존재하는 다양한 종류의 균을 살균할 수 있도록 구성하되, 부하인 방전 셀이 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정 수준의 방전성능이 유지할 수 있도록 2개 이상의 방전 셀에 전원을 공급하는 신호선 일측에 전류감지 부를 설치하여 전류를 측정하고, 측정된 값과 메모리 또는 회로에 설정된 전류 값과 비교하여 측정된 전류가 작을 경우에 DC-DC 컨버터, 스위칭모드 파워서플라이 또는 AC-DC 컨버터를 이용하여 방전 셀사이의 방전전압을 높이고 낮은 경우에 DC-DC 컨버터, 스위칭모드 파워서플라이 또는 AC-DC 컨버터를 이용하여 방전 셀사이의 방전전압을 낮추어서 설정된 방전전류를 유지하도록 구성하여 부하인 방전 셀에 일정한 방전전류가 공급되도록 설계 제작된 살균수 생성장치에 관한 것이다. The present invention is configured to install two or more discharge cells in the water in order to make the sterilization water, to generate a plasma discharge in the discharge cell installed to sterilize various kinds of bacteria present in the water by converting the general water into sterilization water. In order to maintain a certain level of discharge performance regardless of water composition and temperature, a current sensing unit is installed on one side of the signal line for supplying power to two or more discharge cells so as to measure current and measure the measured value and memory. Alternatively, if the measured current is small compared to the current value set in the circuit, use a DC-DC converter, a switching mode power supply, or an AC-DC converter to increase the discharge voltage between the discharge cells and, in the case of low DC-DC converter, switching It is configured to maintain the set discharge current by lowering the discharge voltage between discharge cells by using mode power supply or AC-DC converter. It is sterilized designed such that a constant discharge current supplied to the discharge cells servant relates to a generating device.
종래에는 부하인 물속에 위치하는 방전 셀에 일반적으로 정전압을 공급하여 구동함에 따라 물의 성분 및 온도에 따라 달라지는 방전조건에 대응할 수 없으며, 보다 구체적으로 살균 대상물의 염도가 높거나 온도가 높을 때에는 과도한 방전 전류가 흘러 전원 장치가 과열되거나 과열을 방지하기 위하여 보다 큰 용량을 사용하여야 하며, 염도가 아주 낮거나 온도가 낮을 경우 방전이 원활히 일어나지 않아서 살균을 균일하게 이룰 수 없는 문제점이 있다.Conventionally, by supplying a constant voltage to a discharge cell located in the water, which is a load, it is generally unable to cope with the discharge conditions that depend on the composition and temperature of the water. In order to prevent the overheating or overheating of the power supply due to the current flow, a larger capacity must be used, and when the salinity is very low or the temperature is low, discharging does not occur smoothly, so that sterilization cannot be performed uniformly.
일반적인 수도물의 염도와 온도에서 정전압 방식에서 사용할 경우에 염도나 온도가 가장 높을 때의 방전 셀사이에 흐르는 방전전류를 Imax(도1 참조)라 하고, 염도나 온도가 가장 낮을 때의 방전전류를 Imin(도1 참조)라 할 때, Imax 일 때는 과도한 방전 전류가 흘러 전원장치에 이상이 발생할 수 있고, Imin일 때는 방전이 원활히 일어나지 않아서 살균을 원활하게 이룰 수 없어서 살균수 생성장치의 신뢰성 및 내구성이 크게 떨어지는 문제점이 있다. When used in the constant voltage method at the salinity and temperature of general tap water, the discharge current flowing between discharge cells at the highest salinity or temperature is called Imax (see FIG. 1), and the discharge current at the lowest salinity or temperature is Imin. (See Fig. 1), when Imax, excessive discharge current may flow, causing an abnormality in the power supply device. In Imin, discharging does not occur smoothly, so that sterilization cannot be performed smoothly. There is a problem that greatly falls.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 살균수를 얻기 위하여 물속에 설치되는 방전 셀에서 공급되는 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정 수준의 방전성능이 유지되어 살균이 원활하게 이루어지도록 방전 셀에 공급되는 방전전류를 일정하게 제어할 수 있는 살균수 생성장치를 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is the discharge current supplied to the discharge cell to maintain a certain level of discharge performance regardless of the temperature and the component of the water supplied from the discharge cell installed in the water to obtain the sterilization water smoothly sterilization It is to provide a sterilizing water generator that can control the constant.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 물의 상태에 따라 물속에 담겨 있는 방전 셀사이에 형성되는 방전전류가 현저하게 차이가 나서 살균성능에서 차이가 있으므로 물의 염도나 온도가 가장 높을 경우에 방전전압을 Vmin(도2 참조)을 줄여서 방전전류를 감소시키고, 염도나 온도가 가장 낮을 경우에 방전전압을 Vmax(도2 참조)로 공급하여 물의 성능에 무관하게 방전전류를 일정하게 유지하여 균일한 살균이 이루어지도록 하는데 있다. 즉, 부하인 방전 셀이 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정한 방전전류를 공급하여 일정한 살균성능을 유지할 수 있도록 2개 이상의 방전 셀에 전원을 공급하는 신호선 일측에 전류감지 부를 설치하여 전류를 측정하고, 측정된 값과 메모리 또는 회로에 설정된 전류 값과 비교하여 측정된 전류가 작을 경우에 부하에 공급되는 전압을 높이고, 측정된 전류가 설정된 전류 값보다 클 경우에 부하에 공급되는 전압을 낮추어서 방전 셀에 공급되는 방전전류가 일정하게 유지되도록 구성하여 물의 상태와 무관하게 살균성능이 일정하게 유지되도록 하는데 있다.Another problem to be solved by the present invention is that the discharge current formed between the discharge cells contained in the water according to the state of the water is significantly different and there is a difference in sterilization performance, so the discharge voltage at the highest salinity or temperature of water The discharge current is reduced by reducing Vmin (see Fig. 2), and when the salinity or temperature is the lowest, the discharge voltage is supplied to Vmax (see Fig. 2) to maintain the discharge current constant regardless of the water's performance, resulting in uniform sterilization. To make it happen. That is, a current sensing unit is installed on one side of a signal line supplying power to two or more discharge cells so that a discharge cell serving as a load supplies a constant discharge current regardless of water composition and temperature to maintain a constant sterilization performance. Compared with the measured value and the current value set in the memory or circuit, the voltage supplied to the load is increased when the measured current is small and the voltage supplied to the load is lowered when the measured current is larger than the set current value. The discharging current supplied is maintained to be constant so that the sterilization performance is kept constant regardless of the water state.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 물속에 설치된 방전 셀에 공급되 는 방전을 위한 방전전류를 일정하게 유지하기 위하여 방전 셀(부하)에 공급되는 신호선 일측에 설치된 전류감지부에서 측정한 전류를 전원제어부로 피드백시켜 전원제어부의 메모리 또는 회로에 설정된 기준 값과 비교하여 승압시키거나 강압시키는 회로를 구성하되, 비교적 높은 전류를 유지하는데 효율이 우수한 강압형 또는 승압형 DC-DC 컨버터를 사용하여 에너지를 절감하고, 부피를 줄이며, 신뢰성을 높이는데 있다. Another problem to be solved by the present invention is to measure the current measured by the current sensing unit provided on one side of the signal line supplied to the discharge cell (load) in order to maintain a constant discharge current for the discharge supplied to the discharge cell installed in water The circuit is configured to boost or step down by feeding back to the power control unit in comparison with the reference value set in the memory or circuit of the power control unit, but using a step-down or step-up DC-DC converter with high efficiency to maintain a relatively high current. To reduce costs, reduce volume, and increase reliability.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기 DC-DC 컨버터의 스위치소자(FET)를 동작시키는 드라이브 회로를 프로팅시켜 FET 스위칭 소자의 게이트(Gare)와 소스(Source)에 연결하여 회로를 구성하므로 동작의 안정성을 확보하여 장치의 신뢰성을 높이는데 있다.Another problem to be solved by the present invention is to configure the circuit by connecting to the gate (Gare) and the source (Source) of the FET switching element by printing a drive circuit for operating the switch element (FET) of the DC-DC converter It is to increase the reliability of the device by securing the stability of the operation.
본 발명의 과제 해결 수단은 살균수를 만들기 위하여 물속에 2개 이상의 방전 셀을 설치하고, 설치된 방전 셀에 플라즈마 방전을 일으켜 일반물을 살균수로 변환하여 물에 존재하는 다양한 종류의 균을 살균할 수 있도록 구성하되, 부하인 방전 셀이 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정 수준의 방전성능이 유지될 수 있도록 2개 이상의 방전 셀에 전원을 공급하는 신호선 일측에 전류감지 부를 설치하여 방전전류를 측정하고, 측정된 값과 메모리 또는 회로에 설정된 전류 값과 비교하여 측정된 방전전류가 작을 경우에 부하에 공급되는 전압을 높여서 방전전류를 증가시키고, 측정된 전류가 설정된 전류보다 클 경우에 부하에 공급되는 전압을 낮추어서 방전전류를 낮추어서 방전 셀에 공급되는 방전전류가 일정하게 유지되도록 하여 살 균성능이 균일한 살균수 생성장치를 구현하는데 있다.The problem solving means of the present invention is to install two or more discharge cells in the water to make the sterilizing water, and to generate a plasma discharge in the discharge cells installed to convert the general water into sterilized water to sterilize various kinds of bacteria present in the water. It is configured to measure the discharge current by installing a current sensing unit on one side of the signal line for supplying power to two or more discharge cells so that the discharge cell serving as a load can maintain a certain level of discharge performance regardless of water composition and temperature. When the measured discharge current is small compared with the measured value and the current value set in memory or circuit, the discharge current is increased by increasing the voltage supplied to the load, and when the measured current is greater than the set current, it is supplied to the load. By lowering the voltage to lower the discharge current, the discharge current supplied to the discharge cell is kept constant so that the sterilization performance is uniform. To implement a sterilizing water generating device.
본 발명의 또 다른 과제 해결 수단은 물속에 설치된 방전 셀에 공급되는 방전을 위한 방전전류를 일정하게 유지하기 위하여 방전 셀(부하)에 공급되는 신호선 일측에 설치된 전류감지부에서 측정한 전류를 전원제어부로 피드백시켜 전원제어부의 메모리 또는 회로에 설정된 기준 값과 비교하여 승압시키거나 강압시키는 회로를 구성하되, DC-DC 컨버터, 스위칭모드 파워서플라이 및 AC-DC 컨버터 중에서 하나를 선택 채용하여 구성할 수 있으며, 비교적 높은 전류를 유지하는데 효율이 우수한 강압형 또는 승압형 DC-DC 컨버터를 사용하여 에너지를 절감하고, 부피를 줄이며, 신뢰성이 높은 살균수 생성장치를 구현하는데 있다.Another problem solving means of the present invention is a power control unit for measuring the current measured in the current sensing unit provided on one side of the signal line supplied to the discharge cell (load) in order to maintain a constant discharge current for the discharge supplied to the discharge cell installed in the water The circuit is configured to boost or step down by comparing with the reference value set in the memory or circuit of the power control unit by feeding it back, and selecting one of DC-DC converter, switching mode power supply, and AC-DC converter. In order to realize energy saving, volume reduction and reliable sterilizing water generating device, step-down or step-up DC-DC converters are used to maintain relatively high current.
본 발명의 또 다른 과제 해결 수단은 방전 셀에 전원을 공급하는 신호선 일측에 설치된 전류감지부에서 측정한 전류를 전원제어부로 피드백시켜 전원제어부의 메모리 또는 회로에 설정된 기준 값과 비교하여 방전 셀에 공급되는 방전전류가 일정하게 유지되도록 전원제어부에서 전압을 높이거나 낮추기 위하여 승압 및 강압형 DC-DC 컨버터, 승압형 DC-DC 컨버터 및 강압형 DC-DC 컨버터 중에서 하나를 선택하여 구성하되, 상기 DC-DC 컨버터의 스위치소자(FET)를 동작시키는 드라이브 회로를 프로팅시켜 FET 스위칭 소자의 게이트(Gate)와 소스(Source)에 연결하여 회로를 구성하므로 동작의 안정성을 확보하여 장치의 신뢰성을 높이는데 있다.Another problem solving means of the present invention is to feed back the current measured by the current sensing unit provided on one side of the signal line for supplying power to the discharge cell to the power supply control unit to compare the reference value set in the memory or circuit of the power supply control unit to the discharge cell In order to increase or decrease the voltage in the power control unit to maintain a constant discharge current, one of a step-up and step-down type DC-DC converter, a step-up type DC-DC converter, and a step-down type DC-DC converter is selected and configured. It is to increase the reliability of the device by securing the stability of operation because the circuit is composed by connecting the gate and source of the FET switching element by printing the drive circuit for operating the switch element (FET) of the DC converter. .
본 발명은 살균수를 얻기 위하여 물속에 설치되는 방전 셀에서 공급되는 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정 수준의 방전성능이 유지되어 살균이 균일하게 이 루어지도록 방전 셀에 공급되는 전류를 일정하게 제어할 수 있는 살균수 생성장치를 제공하는 작용효과가 있다.The present invention maintains a constant level of discharge performance irrespective of the temperature and the components of water supplied from the discharge cell installed in the water to obtain sterilized water to control the current supplied to the discharge cell to be uniformly sterilized. There is an effect of providing a sterilizing water generator that can be.
본 발명의 또 다른 효과는 물의 상태에 따라 물속에 담겨 있는 방전 셀사이에 형성되는 방전전류가 현저하게 차이가 나서 살균성능에서 차이가 있으므로 물의 염도나 온도가 가장 높을 경우에 방전전압을 Vmin(도2 참조)을 줄여서 방전전류를 감소시키고, 염도나 온도가 가장 낮을 경우에 방전전압을 Vmax(도2 참조)로 공급하여 물의 성능에 무관하게 방전전류를 일정하게 유지하여 균일한 살균이 이루어지도록 하는데 있다. 즉, 부하인 방전 셀이 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정한 방전전류를 공급하여 일정한 살균성능을 유지할 수 있도록 2개 이상의 방전 셀에 전원을 공급하는 신호선 일측에 전류감지 부를 설치하여 전류를 측정하고, 측정된 값과 메모리 또는 회로에 설정된 전류 값과 비교하여 측정된 전류가 작을 경우에 부하에 공급되는 전압을 높이고, 측정된 전류가 설정된 전류 값보다 클 경우에 부하에 공급되는 전압을 낮추어서 방전 셀에 공급되는 방전전류가 일정하게 유지되도록 구성하여 물의 상태와 무관하게 살균성능이 일정하게 유지되도록 하는데 있다.Another effect of the present invention is that the discharge current formed between the discharge cells contained in the water according to the state of the water is significantly different and there is a difference in sterilization performance, so the discharge voltage at the highest salinity or temperature of water Vmin (Fig. 2) to reduce the discharge current, and when the salinity or temperature is the lowest, the discharge voltage is supplied to Vmax (see Fig. 2) to maintain the discharge current constant regardless of the water's performance to achieve uniform sterilization. have. That is, a current sensing unit is installed on one side of a signal line supplying power to two or more discharge cells so that a discharge cell serving as a load supplies a constant discharge current regardless of water composition and temperature to maintain a constant sterilization performance. Compared with the measured value and the current value set in the memory or circuit, the voltage supplied to the load is increased when the measured current is small and the voltage supplied to the load is lowered when the measured current is larger than the set current value. The discharging current supplied is maintained to be constant so that the sterilization performance is kept constant regardless of the water state.
본 발명의 또 다른 효과는 물속에 설치된 방전 셀에 공급되는 방전을 위한 방전전류를 일정하게 유지하기 위하여 방전 셀(부하)에 공급되는 신호선 일측에 설치된 전류감지부에서 측정한 전류를 전원제어부로 피드백시켜 전원제어부의 메모리 또는 회로에 설정된 기준 값과 비교하여 승압시키거나 강압시키는 회로를 구성하되, 비교적 높은 전류를 유지하는데 효율이 우수한 강압형 또는 승압형 DC-DC 컨버터를 사용하여 에너지를 절감하고, 부피를 줄이며, 신뢰성을 높이는데 있다. Another effect of the present invention is to feed back the current measured by the current sensing unit installed on one side of the signal line supplied to the discharge cell (load) to maintain the discharge current for the discharge supplied to the discharge cell installed in the water to the power control unit. By constructing a circuit for boosting or stepping down by comparing with the reference value set in the memory or circuit of the power control unit, the energy saving by using a step-down or step-up DC-DC converter with high efficiency to maintain a relatively high current, It is to reduce the volume and increase the reliability.
본 발명의 또 다른 효과는 상기 DC-DC 컨버터의 스위치소자(FET)를 동작시키는 드라이브 회로를 프로팅시켜 FET 스위칭 소자의 게이트(Gare)와 소스(Source)에 연결하여 회로를 구성하므로 동작의 안정성을 확보하여 장치의 신뢰성을 높이는데 있다.Another effect of the present invention is the stability of the operation because the circuit is configured by connecting the gate (Gare) and the source (Source) of the FET switching element by driving the drive circuit for operating the switch element (FET) of the DC-DC converter To increase the reliability of the device.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에 대하여 살펴본다. 본 발명은 살균수를 얻기 위하여 물속에 2개 이상의 방전 셀을 설치하고, 설치된 방전 셀에 플라즈마 방전을 일으켜 일반물을 살균수로 변환하여 물에 존재하는 다양한 종류의 균을 살균할 수 있도록 구성하되, 부하인 방전 셀이 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정 수준의 방전성능이 유지될 수 있도록 2개 이상의 방전 셀에 전원을 공급하는 신호선 일측에 전류감지 부를 설치하여 전류를 측정하고, 측정된 값과 메모리 또는 회로에 설정된 전류 값과 비교하여 측정된 전류가 작을 경우에 부하에 공급되는 전압을 높여서 부하에 공급되는 방전전류를 증가시키고, 측정된 전류가 설정된 전류보다 클 경우에 부하에 공급되는 전압을 낮추어서 부하에 공급되는 방전전류를 낮추어서 방전 셀에 공급되는 방전전류가 일정하게 유지시켜 살균성능이 균일한 살균수 생성장치를 제공하는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The present invention is configured to install two or more discharge cells in the water in order to obtain the sterilization water, and to generate a plasma discharge in the discharge cells installed to convert the general water into sterilization water to sterilize various kinds of bacteria present in the water. In order to maintain a certain level of discharge performance regardless of water composition and temperature, a current sensing unit is installed on one side of a signal line that supplies power to two or more discharge cells, and the current is measured. If the measured current is small compared with the current value set in memory or circuit, increase the voltage supplied to the load to increase the discharge current supplied to the load, and if the measured current is greater than the set current, set the voltage supplied to the load. Lowers the discharge current supplied to the load to keep the discharge current supplied to the discharge cells constant so that the sterilization performance is uniform. Be to provide a production apparatus.
또한, 본 발명은 부하 단의 신호선 일측에 설치된 전류감지부에서 측정한 전류를 전원제어부로 피드백시켜 전원제어부의 메모리 또는 회로에 설정된 기준 값과 비교하여 방전 셀에 공급되는 방전전류가 일정하게 유지되도록 전원제어부에서 전압을 높이거나 낮추기 위하여 승압 및 강압형 DC-DC 컨버터, 승압형 DC-DC 컨버터 및 강압형 DC-DC 컨버터 중에서 하나를 선택하여 구성하되, 상기 DC-DC 컨버터의 스위치소자(FET)를 동작시키는 드라이브 회로를 플로팅시켜 FET 스위칭 소자의 게이트(Gate)와 소스(Source)에 연결하여 회로를 구성하므로 동작의 안정성을 확보하여 장치의 신뢰성을 높일 수 있도록 구성되어 있다.In addition, the present invention is fed back to the power control unit the current measured in the current sensing unit installed on one side of the signal line of the load terminal to compare the reference value set in the memory or circuit of the power control unit so that the discharge current supplied to the discharge cell is kept constant In order to increase or decrease the voltage in the power control unit, one of a step-up and step-down DC-DC converter, a step-up DC-DC converter, and a step-down DC-DC converter is selected and configured, and the switch element (FET) of the DC-DC converter Floating the drive circuit to operate the circuit is connected to the gate (Gate) and the source (Source) of the FET switching device to configure the circuit is configured to ensure the stability of the operation to increase the reliability of the device.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나 이상의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the present invention shown and described in the drawings will be described by at least one embodiment, whereby the present invention described above The technical idea and its core composition and operation are not limited.
본 발명의 이해를 용이하게 하는 도면을 살펴본다. 도1은 종래의 방전 셀에 채용된 전원부의 전류-전압 특성을 도시한 도면이고, 도2는 본 발명에 채용된 전원부의 전류-전압 특성을 도시한 도면을 나타낸 것이다. 도3은 본 발명에 따른 전류감지 부와 전원제어부의 구성도를 나타낸 것이며, 도4는 본 발명에 따른 또 다른 전류감지 부와 전원제어부의 구성도를 나타낸 것이다. 도5는 본 발명에 따른 강압형 DC-DC 컨버터를 이용한 전원제어부의 구성도이며, 도6은 도5에서 강압형 DC-DC 컨버터의 구체적인 회로도를 도시한 것이다. 도7은 본 발명에 따른 승압형 DC-DC 컨버터를 이용한 전원제어부의 구성도이며, 도8은 도5에서 승압형 DC-DC 컨버터의 구체적인 회로도를 나타낸 것이다. 도9는 본 발명에 따른 승압 및 강압형 DC-DC 컨버터를 이용한 전원제어부의 구성도이며, 도10은 본 발명에 따른 AC-DC 컨버터를 이용한 전원제어부의 구성도를 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.Look at the drawings to facilitate understanding of the present invention. 1 is a diagram showing current-voltage characteristics of a power supply unit employed in a conventional discharge cell, and FIG. 2 is a diagram showing current-voltage characteristics of a power supply unit employed in the present invention. Figure 3 shows the configuration of the current sensing unit and the power control unit according to the present invention, Figure 4 shows another configuration of the current sensing unit and the power control unit according to the present invention. 5 is a configuration diagram of a power control unit using a step-down DC-DC converter according to the present invention, and FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the step-down DC-DC converter in FIG. 5. 7 is a configuration diagram of a power control unit using a boost type DC-DC converter according to the present invention, and FIG. 8 shows a detailed circuit diagram of the boost type DC-DC converter in FIG. 9 is a block diagram of a power control unit using a boost and step-down DC-DC converter according to the present invention, Figure 10 is a block diagram of a power control unit using an AC-DC converter according to the present invention. A specific embodiment according to the present invention will be described.
[실시 예] EXAMPLES
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 도1은 종래의 방전 셀에 채용된 전원부의 전류-전압 특성을 도시한 것으로 부하인 방전 셀에 일방적으로 정전압을 공급할 때 발생하는 방전전류를 도시한 것이다. 보다 구체적으로, 도1에서, 정전압 방식에서 사용할 경우에 일반적인 수도물의 염도 및/또는 온도가 가장 높을 때의 방전 셀사이에 흐르는 방전전류를 Imax(도1)라 하고, 염도 및/또는 온도가 가장 낮을 때의 방전전류를 Imin(도1)라 할 때, Imax 일 때는 과도한 방전 전류가 발생하여 전원장치가 과열되어 이상이 발생할 수 있고, Imin일 때는 방전이 원활히 일어나지 않아서 살균이 원활하게 이루어지 않으므로 살균수 생성장치의 신뢰성 및 내구성이 크게 떨어지는 문제점이 있다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows current-voltage characteristics of a power supply unit employed in a conventional discharge cell, and shows discharge current generated when unilaterally supplying a constant voltage to a discharge cell as a load. More specifically, in Fig. 1, the salinity and / or the discharge current flowing between the discharge cells when the salinity and / or the temperature of the general tap water is the highest when used in the constant voltage method is called Imax (Fig. 1), and the salinity and / or the temperature is the most. When the discharge current at low is referred to as Imin (Fig. 1), at Imax, excessive discharge current may be generated and abnormalities may occur due to overheating of the power supply, and at Imin, since discharge does not occur smoothly, sterilization is not performed smoothly. There is a problem that the reliability and durability of the sterilizing water generator is greatly reduced.
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 방전 셀에 흐르는 방전전류가 물의 상태와 무관하게 일정하게 유지되도록 설계 제작한 것이다. 도2는 본 발명에 채용된 전원부의 전류-전압 특성을 도시한 도면을 나타낸 것으로, 물속의 방전 셀사이에 발생하는 방전전류가 물의 상태와 무관하게 일정하게 유지될 수 있도록 설계하기 위한 전류-전압 특성을 나타낸 것이다. 물속에 담겨 있는 방전 셀사이에 형성되는 방전전류는 물의 상태에 따라 현저하게 차이가 있으며, 즉, 물의 염도나 온도가 가장 높을 경우에 방전전류가 가장 크므로 방전전압을 Vmin(도2)을 줄여서 방전전류를 감소시키고, 염도나 온도가 가장 낮을 경우에 방전전류가 가장 작으므로 방전전압을 Vmax(도2)로 공급하여 물의 상태와 무관하게 방전전류를 일정하게 유지되도록 하여 균일한 살균이 이루어지도록 하여 전원제어부의 과열을 방지 하여 장치의 신뢰성과 내구성을 높일 수 있다. The present invention is to solve the problems of the prior art is designed and manufactured so that the discharge current flowing in the discharge cell is kept constant regardless of the state of the water. FIG. 2 is a diagram showing the current-voltage characteristics of the power supply unit employed in the present invention, wherein the current-voltage for designing the discharge current generated between the discharge cells in the water can be kept constant regardless of the state of the water. It is characteristic. The discharge currents formed between the discharge cells contained in the water are remarkably different depending on the state of the water. That is, since the discharge current is the largest when the salinity or the temperature of the water is the highest, the discharge voltage is reduced by Vmin (Fig. 2). The discharge current is reduced and the discharge current is the smallest at the lowest salinity or temperature, so that the discharge voltage is supplied to Vmax (Fig. 2) so that the discharge current is kept constant irrespective of the state of water so that uniform sterilization is achieved. By preventing overheating of the power control unit, the reliability and durability of the device can be improved.
도3은 본 발명에 따라 살균수를 얻기 위하여 물속에 방전 셀(11)을 2개 이상 설치하고, 물속에 설치된 방전 셀(11)사이에 플라즈마 방전을 일으켜 일반물을 살균수로 변환하여 물에 존재하는 다양한 종류의 균을 살균할 수 있도록 구성된 하나의 실시 예이며, 부하인 방전 셀(11)이 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정 수준의 방전성능이 유지될 수 있도록 구성하기 위하여 2개 이상의 방전 셀(11)에 공급되는 신호선 일측에 방전전류감지 부(12)를 설치하여 방전 셀(11)에 공급되는 전류를 측정하기 위하여 방전전류 감지저항(18) 양단에 걸리는 전압을 측정하여 피드백회로(17)를 통해서 전원제어부(13)로 입력시키고, 입력된 전압을 방전전류 감지저항(18) 값으로 나누어 방전전류를 연산하며, 연산된 방전전류 값과 메모리 회로에 설정된 기준전류 값과 측정된 방전전류를 비교하여 측정된 전류 값이 작을 경우에 차의 값의 크기에 비례하여 전원제어부에 내장된 DC-DC 컨버터에서 부하에 공급되는 전압을 높여서 부하에 공급되는 전류를 메모리에 설정된 기준 값을 유지할 수 있도록 증가시키고, 측정된 전류가 설정된 기준전류보다 클 경우에 차의 값의 크기에 비례하여 전원제어부에 내장된 DC-DC 컨버터에서 부하에 공급되는 전압을 낮추어서 부하에 공급되는 설정 기준 값으로 방전전류를 낮추어서 방전 셀에 공급되는 방전전류가 일정하게 유지되도록 설계 제작하여 물의 상태와 무관하게 균일한 살균성능을 구비한 살균수 생성장치를 공급할 수 있다.Figure 3 is installed two or more discharge cells in the water in order to obtain the sterilizing water in accordance with the present invention, by generating a plasma discharge between the
도4는 본 발명에 따른 살균 수를 공급하기 위하여 물속에 설치되는 방전 셀(11)을 2개 이상 설치하고, 물속에 설치된 방전 셀(11)에 플라즈마 방전을 일으 켜 일반물을 살균수로 변환하여 물에 존재하는 다양한 종류의 균을 살균할 수 있도록 구성된 또 다른 실시 예이며, 도3에서와 마찬가지로 부하인 방전 셀(11)이 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정 수준의 방전성능이 유지될 수 있도록 2개 이상의 방전 셀(11)에 전원을 공급하는 신호선 일측에 방전전류감지 부(12)를 설치하여 방전 셀(11)에 공급되는 방전전류를 측정하기 위하여 방전전류 감지저항(18) 양단에 걸리는 전압을 측정하여 오피 앰프(Operational Amplifier, 25)의 일측 입력단자로 입력되도록 구성한다. 4 is provided with two or
도4에서 오피 앰프의 다른 일측 단자는 기준 전압을 입력시키고 상기 방전전류 감지부(12)에서 측정된 전압이 기준전압보다 작을 경우에 방전 셀(11)에 공급되는 전압을 차의 신호크기에 비례하여 DC-DC 컨버터에서 전압을 높여서 부하에 공급하고, 공급되는 높은 전압에 의하여 부하에 공급되는 전류를 증가시키고, 측정된 전압이 기준전압보다 클 경우에 부하에 공급되는 전압을 차의 신호크기에 비례하여 DC-DC 컨버터에서 전압을 낮추어서 부하에 공급하고, 공급되는 낮은 전압에 의하여 방전전류를 낮추어서 방전 셀에 공급되는 방전전류가 일정하게 유지되도록 설계 제작되어 있다. In FIG. 4, the other terminal of the operational amplifier inputs a reference voltage, and when the voltage measured by the discharge
상기 방전전류 감지부(12)에서 측정되는 측정값은 방전전류 감지저항 양단에 걸리는 전압이나, 방전전류 감지부(12)라 부른 이유는 본 발명에서 중요한 요소인 방전전류를 직접 측정할 수 없으므로 방전전류 감지저항의 양단간의 전압을 측정하고, 이를 방전전류 감지저항으로 나누어 궁극적으로 방전전류를 측정하고 이를 이용한 발명이기 때문이다. 또 다른 방전전류를 측정하는 방법은 CT 전류 감지센서를 이용하여 측정하는 것으로, 방전 셀에 공급되는 방전전류의 크기에 의하여 유기되는 자기력의 크기를 측정하는 것이므로 정확도에서 상기 방전전류 감지저항을 이용하여 전류를 측정하는 것보다 떨어질 수 있다. The measured value measured by the discharge
도4에서, 상기 오피 앰프로 입력되는 기준전압 입력단자와 출력단자사이에는 신호의 위상을 보정하여 회로를 안정화시키기 위한 회로 안정용 저항(23)과 회로 안정용 커패시터(24)가 설치되어 있고, 기준전압 입력 단자에는 기준전압 제어 및 회로보호용 저항(22)이 설치되어 신뢰성과 내구성이 우수한 물의 상태와 무관하게 균일한 살균성능을 구비함 살균수 생성장치를 이룰 수 있다.In Fig. 4, a
상기 방전전류감지 부(12)에서 측정한 측정값과 설정 값을 비교하는 회로 또는 프로그램이 탑재된 메모리를 방전전류의 비교부라 하고, 본 발명에 따른 방전전류 비교부는 오피앰프, 저항, 커패시터 등을 이용하여 회로로 구성하거나 방전전류감지 부(12)에서 입력된 전압을 방전전류 감지저항(18) 값으로 나누어 방전전류를 계산하고, 계산된 방전전류 값과 메모리에 저장된 설정된 전류 값을 프로그램으로 계산하여 차의 값에 비례하여 방전 셀에 공급되는 전압을 높이거나 낮출 수 있도록 설계 제작된 제어프로그램을 메모리에 탑재시켜 마이크로프로세서로 처리할 수 있도록 구성할 수 있다. A memory equipped with a circuit or program for comparing the measured value measured by the discharge
상기 방전전류감지 부(12)는 방전 셀(11)에 공급되는 신호선 일측에 방전전류 감지저항(18)을 설치하고 방전전류 감지저항(18) 양단의 전압을 측정하며, 측정된 전압을 방전전류 감지저항(18) 값으로 나누어서 방전전류를 측정하거나, 방전 셀(11)에 공급되는 신호선에 CT전류 감지센서를 삽입 설치하여 신호선에 흐르는 방 전전류에 의하여 유기되는 자기력을 측정하여 방전전류를 측정할 수 있다.The discharge
도5는 본 발명에 따른 강압형 DC-DC 컨버터를 이용한 전원제어부의 구성을 블록도로 도시한 것이며, 도6은 도5에서 강압형 DC-DC 컨버터의 구체적인 회로도를 도시한 것이다. 보다 구체적으로, 도5는 물속에 위치한 방전 셀에서 일정한 방전전류가 공급되도록 방전 셀과 연결된 전원선의 일측에 방전전류 감지부를 설치하고, 방전전류 감지부에서 측정한 전압을 전원제어부(13)으로 피드백시켜 입력된 전압으로 기준전압과 비교하여 기준전압보다 측정된 전압이 크면 부하에 공급되는 방전전류(측정된 전압/방전전류감지 저항 값)가 크므로 부하에 공급되는 전류를 일정하게 공급하기 위하여 강압형 DC-DC Converter 회로에서 설정된 방전전류를 유지할 수 있는 전압으로 낮추어서 공급하고, 기준전압보다 측정된 전압이 작으면 부하에 공급되는 방전전류(측정된 전압/방전전류감지 저항 값)가 작으므로 방전 셀에 공급되는 방전전류를 일정하게 공급하기 위하여 강압형 DC-DC Converter 회로에서 설정된 방전전류를 유지할 수 있는 전압으로 높여서 공급한다. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a power control unit using a step-down DC-DC converter according to the present invention, and FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the step-down DC-DC converter in FIG. More specifically, FIG. 5 is provided with a discharge current detection unit on one side of a power line connected to the discharge cell so that a constant discharge current is supplied from the discharge cell located in the water, and feedback the voltage measured by the discharge current detection unit to the
도5는 교류상용전원을 AC-DC Converter로 방전 전압의 최대값보다 큰 직류전압으로 변환하며, 변환된 직류전압을 스위칭(Switching) 또는 리니어(Linear) 강압형 DC-DC 컨버터로 방전 셀의 구동전원으로 변환시켜 공급하며, 이때 방전 셀로 흐르는 방전전류를 감지하여 DC-DC 컨버터 또는 전원제어부로 피드 백(Feed-back)시켜 설정 기준 값과 비교하여 방전 셀에 공급되는 전압을 변환시켜서 방전 셀에 공급되는 방전전류가 일정하게 유지되도록 구성하여 물의 상태와 무관하게 균일한 살균수를 얻을 수 있도록 하는데 있다. Fig. 5 converts an AC commercial power into a DC voltage larger than the maximum value of the discharge voltage with the AC-DC converter, and drives the discharge cell with the switching or linear step-down DC-DC converter. Supply it by converting it into a power source. At this time, it detects the discharge current flowing to the discharge cell and feeds it back to the DC-DC converter or the power controller to convert the voltage supplied to the discharge cell by comparing with a set reference value. The discharging current supplied is kept constant so that a uniform sterilization water can be obtained regardless of the state of water.
도6은 FET 등의 스위칭소자를 사용하여 설계 제작된 스위칭 타입의 강압형 DC-DC 컨버터(Converter)의 개념도이다. 도6의 RL은 코일 소자(L)에 포함된 내부 등가저항이고, 도6의 RC는 커패시터(C)의 내부 등가저항이다. 도6의 R은 방전 셀에 해당하는 부하저항에 해당한다. 방전 셀에 공급되는 방전전류를 감지하여 방전 셀에 일정한 방전전류를 공급하기 위하여 방전 셀과 연결된 전원선의 일측에 방전전류 감지부를 설치하고, 방전전류 감지부에서 감지한 방전전류(측정된 전압/방전전류 감지저항)에 기초하여 측정된 방전전류가 설정된 기준전류 값보다 크면 DC-DC 컨버터의 드라이빙 회로(Driving Circuit)에서 PWM 신호의 듀티 비(Duty Ratio, On/Off 비)를 제어하여 스위칭소자인 FET(Q1)의 게이트(gate) 단자에 공급하여 방전 셀에 공급되는 전압을 낮추어서 방전전류를 낮추고, 측정된 전류가 설정된 기준전류 값보다 작으면 DC-DC 컨버터의 드라이빙 회로(Driving Circuit)에서 PWM 신호의 듀티 비(Duty Ratio, On/Off 비)를 제어하여 스위칭소자인 FET(Q1)의 게이트(gate) 단자에 공급하여 방전 셀에 공급되는 전압을 높여서 방전전류를 높여서 공급하여 방전 셀에 공급되는 방전전류를 일정하게 유지하여 물의 상태와 무관하게 균일한 살균을 이루는데 있다. 6 is a conceptual diagram of a switching type step-down DC-DC converter designed and manufactured using a switching element such as a FET. RL in FIG. 6 is an internal equivalent resistance included in the coil element L, and RC in FIG. 6 is an internal equivalent resistance of the capacitor C. In FIG. R in FIG. 6 corresponds to a load resistance corresponding to the discharge cell. In order to detect the discharge current supplied to the discharge cell and to supply a constant discharge current to the discharge cell, a discharge current detector is installed on one side of the power line connected to the discharge cell, and the discharge current detected by the discharge current detector (measured voltage / discharge). When the discharge current measured based on the current sensing resistance is larger than the set reference current value, the driving circuit of the DC-DC converter controls the duty ratio (Duty Ratio, On / Off ratio) of the PWM signal, The discharge current is lowered by lowering the voltage supplied to the discharge cell by supplying to the gate terminal of the FET Q1, and when the measured current is smaller than the set reference current value, the PWM in the driving circuit of the DC-DC converter The duty ratio of the signal (Duty Ratio, On / Off ratio) is controlled and supplied to the gate terminal of the switching element FET (Q1) to increase the voltage supplied to the discharge cell to increase the discharge current. Maintain a constant discharge current to be supplied to the discharge cell to be independent of I achieve a uniform sterilization and water conditions.
강압형 DC-DC 컨버터의 드라이빙 회로(driving circuit)에서는 방전전류 감지부에서 측정한 전류와 설정된 기준전류 값의 차의 값에 비례하여 PWM 신호의 듀티비(Dr)를 제어하여 방전 셀에 전압을 공급하되, 드라이빙 회로(driving circuit)에서 나오는 신호 단자를 게이트(gate) 단자와 소스(source) 단자에 연결하여 구성하고, 스위칭 소자(Q1)가 n-MOSFET인 경우에는 게이트단자에 공급되는 신호가 1(High) 이면 온(on)상태가 되고 게이트단자에 공급되는 신호가 0(Low) 이면 오프(off)상태가 되도록 제어되며, 스위칭소자를 p-MOSFET로 구현하는 경우에는 게이트를 온/오프시키는 신호(0, 1)를 반대로 공급하여 구동하고, 상기 드라이빙 회로는 스위칭 소자의 회로와 분리하여 플로팅(Floating)시켜 회로를 구성하여 회로가 안정적으로 동작할 수 있도록 구성되어 살균수 생성장치의 내구성과 신뢰성을 높일 수 있다. In the driving circuit of the step-down DC-DC converter, a duty ratio (Dr) of the PWM signal is controlled in proportion to the difference between the current measured by the discharge current detector and the set reference current value, thereby providing a voltage to the discharge cell. Supply a signal terminal from a driving circuit to a gate terminal and a source terminal, and when the switching element Q1 is an n-MOSFET, a signal supplied to the gate terminal If it is 1 (High), it is turned on and if the signal supplied to the gate terminal is 0 (Low), it is controlled to be off.In the case of implementing a switching device as a p-MOSFET, the gate is turned on or off. The driving circuit is supplied by driving the signal (0, 1) in reverse, and the driving circuit is separated from the circuit of the switching element and floated to form a circuit so that the circuit can be stably operated. Configuration and reliability can be improved.
상기 강압형 DC-DC 컨버터의 출력전압은 수식(1)과 같다.The output voltage of the step-down DC-DC converter is shown in Equation (1).
Vo = Vi * Dr (1)Vo = Vi * Dr (1)
수식 (1)에서 듀티 비는 0내지 1사이의 값을 가지므로, 출력 전압(Vo)은 입력전압 (Vi)보다 항상 낮게 구성되어 있다. 따라서 강압형 DC-DC 컨버터 방식에서의 입력전압(Vi)은 출력하고자 하는 출력전압(Vo) 범위보다 반드시 커야만 한다.In Equation (1), since the duty ratio has a value between 0 and 1, the output voltage Vo is always configured to be lower than the input voltage Vi. Therefore, the input voltage Vi in the step-down DC-DC converter method must be larger than the output voltage Vo range to be output.
도7은 본 발명에 따른 승압형 DC-DC 컨버터를 이용한 전원제어부의 구성을 블록도로 도시한 것이며, 도8은 본 발명에 따른 도7에서 승압형 DC-DC 컨버터의 구체적인 회로도를 도시한 것이다. 도7은 교류상용전원을 AC-DC 컨버터로 방전 전압의 최소값보다 작은 직류전압으로 변환하며, 변환된 직류를 승압형 DC-DC 컨버터로 방전 셀의 구동전원으로 변환시켜 공급하며, 이때 방전셀로 흐르는 방전전류를 감지하여 DC-DC 컨버터 또는 전원제어부로 피드백(Feed-back)시켜 전원제어부에 설정된 기준 값과 비교하여 방전 셀에 공급되는 전압을 제어하여 방전전류가 일정하게 유지되도록 구성한다.FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a power control unit using a boost type DC-DC converter according to the present invention, and FIG. 8 shows a specific circuit diagram of the boost type DC-DC converter according to the present invention. Figure 7 converts the AC commercial power into a DC voltage smaller than the minimum value of the discharge voltage by the AC-DC converter, and converts the converted DC into the driving power of the discharge cell by the boosted DC-DC converter, and supplies it to the discharge cell. The discharge current is sensed and fed back to the DC-DC converter or the power controller to control the voltage supplied to the discharge cell in comparison with the reference value set in the power controller so that the discharge current is kept constant.
도8은 FET 등의 스위칭소자를 사용하여 설계 제작된 스위칭 타입의 승압형 DC-DC 컨버터(converter)의 개념도이다. 도8의 RL은 코일 소자(L)에 포함된 내부 등가저항이고, 도8의 RC는 커패시터(C)의 내부 등가저항이다. 도8의 R은 방전 셀에 해당하는 부하저항에 해당한다. 방전 셀에 공급되는 방전전류를 감지하여 방전 셀에 일정한 방전전류를 공급하기 위하여 방전 셀과 연결된 전원선의 일측에 방전전류 감지부를 설치하고, 방전전류 감지부에서 감지한 전류(측정된 전압/방전전류 감지저항)에 기초하여 측정된 방전전류가 설정된 전류 값보다 크면 DC-DC 컨버터의 드라이빙 회로(driving circuit)에서 PWM 신호의 듀티 비(Dr, Duty Ratio, On/Off 비)를 제어하여 스위칭소자인 FET(Q1)의 게이트(gate) 단자에 공급하여 방전 셀에 공급되는 전압을 낮추어서 방전전류를 낮추고, 측정된 방전전류가 설정된 전류 값보다 작으면 DC-DC 컨버터의 드라이빙 회로(Driving Circuit)에서 PWM 신호의 듀티 비(Dr)를 제어하여 스위칭소자인 FET(Q1)의 게이트(gate) 단자에 공급하여 방전 셀에 공급되는 전압을 높여서 방전전류를 높여서 공급하여 방전 셀에 공급되는 방전전류를 일정하게 공급하여 물의 상태와 무관하게 균일한 살균수를 얻을 수 있도록 하는데 있다. 8 is a conceptual diagram of a switching type boost type DC-DC converter designed and manufactured using a switching element such as a FET. RL in FIG. 8 is an internal equivalent resistor included in the coil element L, and RC in FIG. 8 is an internal equivalent resistance of the capacitor C. In FIG. R in FIG. 8 corresponds to a load resistance corresponding to the discharge cell. In order to detect the discharge current supplied to the discharge cell and supply a constant discharge current to the discharge cell, a discharge current detector is installed on one side of the power line connected to the discharge cell, and the current detected by the discharge current detector (measured voltage / discharge current) If the measured discharge current is larger than the set current value, the duty cycle of the PWM signal (Dr, Duty Ratio, On / Off ratio) is controlled in the driving circuit of the DC-DC converter. The discharge current is lowered by lowering the voltage supplied to the discharge cell by supplying it to the gate terminal of the FET Q1, and when the measured discharge current is smaller than the set current value, the PWM is driven by the driving circuit of the DC-DC converter. The duty ratio of the signal is controlled to be supplied to the gate terminal of the switching element FET Q1 to increase the voltage supplied to the discharge cell, to increase the discharge current, and to be supplied to the discharge cell. It is to supply uniform discharge current so that uniform sterilization water can be obtained regardless of the state of water.
승압형 DC-DC 컨버터의 드라이빙 회로(driving circuit)에서는 방전전류 감지부에서 측정한 방전전류와 설정된 전류의 차의 값에 비례하여 PWM 신호의 듀티비(Dr)를 제어하여 전압을 공급하되, 드라이빙 회로(driving circuit)에서 나오는 신호 단자를 게이트(gate) 단자와 소스(source) 단자에 연결하여 구성하고, 스위칭 소자(Q1)가 n-MOSFET인 경우에는 게이트단자에 공급되는 신호가 1(high) 이면 온(on)상태가 되고 게이트단자에 공급되는 신호가 0(Low) 이면 오프(off)상태가 되 도록 구성되며, 상기 드라이빙 회로는 스위칭 소자의 회로와 분리하여 플로팅(floating)시켜 회로를 구성하여 회로가 안정적으로 동작할 수 있도록 구성되어 살균수 생성장치의 내구성과 신뢰성을 높일 수 있다. In the driving circuit of the boost type DC-DC converter, the voltage is supplied by controlling the duty ratio Dr of the PWM signal in proportion to the difference between the discharge current measured by the discharge current detector and the set current. A signal terminal from a driving circuit is connected to a gate terminal and a source terminal. When the switching element Q1 is an n-MOSFET, the signal supplied to the gate terminal is 1 (high). It is configured to be on when it is on and to be turned off when the signal supplied to the gate terminal is 0 (Low). The driving circuit is separated from the circuit of the switching element and floated to form a circuit. The circuit can be configured to operate stably to increase the durability and reliability of the sterilizing water generator.
상기 승압형 DC-DC 컨버터의 출력전압은 수식(2)과 같다. The output voltage of the boost type DC-DC converter is shown in Equation (2).
Vo = Vi / (1-Dr) (2)Vo = Vi / (1-Dr) (2)
수식 (2)에서 듀티 비는 0내지 1사이의 값을 가지므로, 출력전압(Vo)은 입력전압(Vi) 보다 항상 높게 유지되도록 구성되어 있다. 따라서 승압형 DC-DC 컨버터 방식에서의 입력전압(Vi)은 출력하고자 하는 출력전압(Vo) 범위보다 반드시 작아야만 한다.In Equation (2), since the duty ratio has a value between 0 and 1, the output voltage Vo is configured to be always kept higher than the input voltage Vi. Therefore, the input voltage Vi in the boost type DC-DC converter method must be smaller than the range of the output voltage Vo to be output.
도9는 상기 강압형 및 승압형 DC-DC 컨버터 회로를 동시에 이용하여 구현한 전원제어부의 블록도이며, 도9는 방전 셀로 흐르는 방전전류를 방전전류 감지부에서 측정하고, 방전전류 감지부에서 측정한 방전전류를 전원제어부로 피드백시키고, 피드백회로를 통해서 전원제어부로 입력된 방전전류(측정전압/방전전류 감지저항)와 전원제어부에 설정된 방전전류의 차의 값에 기초하여 방전 셀에 공급되는 방전전류를 강압형 및 승압형 DC-DC 컨버터로 제어하여 방전 셀에 공급되는 전류가 일정하게 유지되도록 구성할 수 있다.9 is a block diagram of a power control unit implemented by using the step-down and step-up DC-DC converter circuits at the same time. FIG. 9 is a discharge current sensing unit for measuring a discharge current flowing through a discharge cell, and a discharge current sensing unit. The discharge current is fed back to the power supply control unit, and the discharge is supplied to the discharge cell based on the difference between the discharge current (measurement voltage / discharge current sense resistor) input to the power supply control unit through the feedback circuit and the discharge current set in the power supply control unit. The current is controlled by the step-down and step-up DC-DC converters so that the current supplied to the discharge cells is kept constant.
도10은 상기 AC-DC 컨버터(SMPS, Switched Mode Power) 회로를 동시에 이용하여 구현한 전원제어부의 블록도이며, 도10은 방전 셀로 흐르는 방전전류를 방전전류 감지부에서 측정하고, 방전전류 감지부에서 측정한 방전전류를 전원제어부로 피드백시키고, 피드백 회로를 통해서 입력된 방전전류와 설정된 방전전류의 차의 값에 기초하여 방전 셀에 공급되는 방전전류를 AC-DC 컨버터로 제어하여 방전 셀에 공급되는 방전전류가 일정하게 유지되도록 구성할 수 있다.FIG. 10 is a block diagram of a power control unit implemented using the AC-DC converter (SMPS) circuit simultaneously. FIG. 10 is a discharge current sensing unit for measuring a discharge current flowing to a discharge cell. Feedback the discharge current measured by the power supply to the power supply control unit, and control the discharge current supplied to the discharge cell based on the difference between the discharge current and the set discharge current input through the feedback circuit to the discharge cell by controlling the AC-DC converter The discharge current can be configured to be kept constant.
본 발명에 따른 살균수 생성장치의 방전 셀의 구조는 다양한 형상으로 설계 제작하여 채용할 수 있다. The structure of the discharge cell of the sterilizing water generating device according to the present invention can be designed and adopted in various shapes.
본 발명은 살균수를 얻기 위하여 물속에 설치되는 방전 셀을 2개 이상 설치하고, 설치된 방전 셀에 플라즈마 방전을 일으켜 일반물을 살균수로 변환하여 물에 존재하는 다양한 종류의 균을 살균할 수 있도록 구성하되, 부하인 방전 셀이 물의 성분 및 온도와 무관하게 일정 수준의 방전성능이 유지될 수 있도록 2개 이상의 방전 셀에 전원을 공급하는 신호선 일측에 전류감지 부를 설치하여 방전전류를 측정하고, 측정된 값과 메모리 또는 회로에 설정된 전류 값과 비교하여 측정된 방전전류가 작을 경우에 부하에 공급되는 전압을 높여서 부하에 공급되는 방전전류를 증가시키고, 측정된 전류가 설정된 전류보다 클 경우에 부하에 공급되는 전압을 낮추어서 부하에 공급되는 방전전류를 낮추어서 방전 셀에 공급되는 방전전류가 일정하게 유지되도록 설계 제작된 살균성능이 균일한 살균수 생성장치를 구현할 수 있으므로 산업상 이용가능성 매우 높다.The present invention is to provide two or more discharge cells installed in the water to obtain sterilized water, and to generate a plasma discharge in the discharge cells installed to convert the general water into sterilized water to sterilize various kinds of bacteria present in the water Measure the discharge current by installing a current sensing unit on one side of the signal line for supplying power to two or more discharge cells so that the discharge cell serving as a load can maintain a certain level of discharge performance regardless of water composition and temperature. If the measured discharge current is small compared to the set value and the current value set in memory or circuit, increase the discharge current supplied to the load by increasing the voltage supplied to the load, and if the measured current is greater than the set current, Lower the supply voltage to lower the discharge current supplied to the load so that the discharge current supplied to the discharge cell is kept constant. It may implement a number of the produced sterilization performance uniform sterilization apparatus for generating very high INDUSTRIAL APPLICABILITY.
도1: 종래의 방전 셀에 채용된 전원부의 전류-전압 특성을 도시한 도면 1 is a diagram showing current-voltage characteristics of a power supply unit employed in a conventional discharge cell.
도2: 본 발명에 채용된 전원부의 전류-전압 특성을 도시한 도면 2 is a diagram showing current-voltage characteristics of a power supply unit employed in the present invention.
도3: 본 발명에 따른 전류감지 부와 전원제어부의 구성도3 is a block diagram of a current sensing unit and a power control unit according to the present invention
도4: 본 발명에 따른 또 다른 전류감지 부와 전원제어부의 구성도4 is a configuration diagram of another current sensing unit and a power control unit according to the present invention;
도5: 본 발명에 따른 강압형 DC-DC 컨버터를 이용한 전원제어부의 구성도5 is a block diagram of a power control unit using a step-down DC-DC converter according to the present invention
도6; 도5에서 강압형 DC-DC 컨버터의 구체적인 회로도6; 5 is a detailed circuit diagram of a step-down DC-DC converter
도7: 본 발명에 따른 승압형 DC-DC 컨버터를 이용한 전원제어부의 구성도7 is a block diagram of a power control unit using a boost type DC-DC converter according to the present invention
도8: 도5에서 승압형 DC-DC 컨버터의 구체적인 회로도8 is a detailed circuit diagram of a boosted DC-DC converter in FIG.
도9: 본 발명에 따른 승압 및 강압형 DC-DC 컨버터를 이용한 전원제어부의 구성도9 is a block diagram of a power control unit using a step-up and step-down DC-DC converter according to the present invention
도10: 본 발명에 따른 AC-DC 컨버터를 이용한 전원제어부의 구성도10 is a block diagram of a power control unit using an AC-DC converter according to the present invention
<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>
11; 방전셀 12; 방전전류 감지부11;
13; 전원제어부 14; DC-DC 컨버터13; A
15; 마이크로프로세서 16; 메모리15;
17; 피드백회로 18; 방전전류 감지저항17;
21; 기준전압 21; Reference voltage
22; 기준전압 제어 또는 회로보호용 저항22; Reference voltage control or circuit protection resistor
23; 회로안정용 저항 24; 회로안정용 커패시터23;
25; 오피 앰프25; Opi amp
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