KR101091284B1 - 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기 - Google Patents

선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기는, 입력받은 제어신호에 따라 복수의 전해조로 공급하는 직류 전원의 출력을 조절하는 전원조절부와; 상기 전해조의 부하를 검출하거나 단락 발생된 전해조를 검출하여서 검출 신호를 출력하고, 입력받은 제어신호에 따라 상기 전해조로의 전류 전원 공급 경로를 절환하여서 단락 발생한 전해조로의 직류 전원 공급을 차단하는 검출/절환부와; 상기 검출 신호에 따라 직류 전원의 출력을 조절하기 위한 제어신호를 상기 전원조절부에 출력하고, 전해조로의 직류 전원 공급을 절환하기 위한 제어신호를 상기 검출/절환부에 출력하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의하면, 선박 평형수를 전기 분해하는 전해조에 전원을 공급하는 경우에 단일의 전원공급기에 의해 복수의 전해조에 전원을 공급함과 아울러 각 전해조의 다양한 부하에 대응하게 전원 공급을 조절하고, 전해조에서 발생하는 불평등 과부하 및 단락으로부터 전해조를 보호함으로써 선박 평형수를 전기 분해하는 전해조를 고장 없이 효율적으로 가동할 수 있다.
선박, 평형수, 전원공급기

Description

선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기{Power Supply for Ballast Water Electrolysis}
본 발명은 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기에 관한 것으로, 특히 선박 평형수를 전기 분해하는 전해조에 전원을 공급하는 경우에 단일의 전원공급기에 의해 복수의 전해조에 전원을 공급함과 아울러 각 전해조의 다양한 부하에 대응하게 전원 공급을 조절하고, 전해조에서 발생하는 불평등 과부하 및 단락으로부터 전해조를 보호함으로써 선박 평형수를 전기 분해하는 전해조를 고장 없이 효율적으로 가동하도록 하는 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기에 관한 것이다.
일반적으로 해상에서 운행하는 선박에서는 선체의 평형을 유지하기 위해서 평형수를 사용하며, 선박에 선적되는 화물의 상태에 따라 선박 내의 평형수 탱크에 바닷물을 채우거나 해당 채워진 바닷물을 배출함으로써 선박의 평형을 유지한다.
이와 같이 선박의 평형수로서 바닷물을 사용하는데, 해당 평형수에는 동물성 플랑크톤, 식물성 플랑크톤 및 박테리아 등의 다양한 해양 생물이 포함되어 있으며, 선박의 이동에 따라 여러 나라로 수송되어 지게 된다.
이처럼 선박 해양수는 다른 나라의 해역으로 이송되는 특성을 가지므로 다른 국가에 유입되어 해당 국가의 해양 생태계를 파괴할 우려가 있다. 이에, IMO(International Maritime Organization)의 관련 협약 채택에 따른 선박 평형수 처리의 의무화가 예상됨에 따라 평형수 처리를 위한 여러 가지 노력이 이루어지고 있다.
이와 같은 노력의 일환으로 전기 분해 기법을 이용하여 평형수를 처리하는 방식이 제안되어 있다. 전기 분해 기법을 이용한 평형수 처리 방식에서는, 바닷물을 전기 분해하여 얻어지는 염소를 평형수에 첨가함으로써 평형수 내에 존재하는 동물성 플랑크톤, 식물성 플랑크톤 및 박테리아 등을 사멸시킨다.
종래에 전기 분해 기법을 이용하여 선박 평형수를 처리하는 경우에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전원공급기(10)에 의해 생성한 직류 전원을 전해조(20)에 인가하여 전해조(20)의 바닷물을 전기 분해함으로써 얻어지는 염소를 평형수에 첨가하는 방식으로 평형수를 처리한다.
전원공급기(10)는 공급받은 교류 전원을 변압기에 의해 원하는 전압으로 승압 또는 감압함으로써 변압하고, 해당 변압된 교류 전원을 정류하여서 직류 전류로 변환하고 해당 직류 전류를 평활화하여 전해조(20)에 공급한다.
전해조(20)는 전원공급기(10)로부터 공급되는 직류 전류에 의해 바닷물을 전기 분해하여 염소를 획득케 한다. 전해조(20)에서 획득되는 염소를 선박 평형수에 첨가함으로써 평형수 내에 존재하는 동물성 플랑크톤, 식물성 플랑크톤 및 박테리아 등을 사멸시킨다.
이상과 같은 종래의 평형수 처리에서는 단일의 전해조(20)에 단일의 전원공 급기(10)를 접속하여 평형수를 처리할 수 있지만, 단일의 전원공급기로 복수의 전해조에 전원을 공급하는 경우에는 전해조의 부하에 대응하여 균등한 전원을 공급할 수 없음에 기인하여 전해조에 치명적인 손상을 유발할 수 있고, 특히 전해조의 손상은 선박에서 전체 평형수 처리 시스템의 가동을 중지시키는 요인이 되어서 선박 운항에 차질을 초래하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은, 선박 평형수를 전기 분해하는 전해조에 전원을 공급하는 경우에 단일의 전원공급기에 의해 복수의 전해조에 전원을 공급함과 아울러 각 전해조의 다양한 부하에 대응하게 전원 공급을 조절함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 단일의 전원공급기에 의해 복수의 전해조에 전원을 공급하는 경우에 전해조에서 발생하는 불평등 과부하 및 단락으로부터 전해조를 보호함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기는, 입력받은 제어신호에 따라 복수의 전해조로 공급하는 직류 전원의 출력을 조절하는 전원조절부와; 상기 전해조의 부하를 검출하거나 단락 발생된 전해조를 검출하여서 검출 신호를 출력하고, 입력받은 제어신호에 따라 상기 전해조로의 전류 전원 공급 경로를 절환하여서 단락 발생한 전해조로의 직류 전원 공급을 차단하는 검출/절환부와; 상기 검출 신호에 따라 직류 전원의 출력을 조절하기 위한 제어신호를 상기 전원조절부에 출력하고, 전해조로의 직류 전원 공급 경로를 절환하기 위한 제어신호를 상기 검출/절환부에 출력하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기에 의하면, 상기 전 원조절부는, 입력되는 교류 전원의 전압을 변압하는 변압기와; 상기 변압기를 통해 공급되는 교류 전원을 정류하여 직류 전원으로 변환하는 정류부와; 상기 정류부로부터 복수의 전해조에 출력되는 직류 전원을 조절하되, 상기 제어부로부터 입력되는 직류 전원의 출력을 조절하기 위한 제어신호에 따라 직류 전원의 출력을 조절하는 출력조절부를 포함하여 이루어진다.
그리고, 본 발명에 따른 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기에 의하면, 상기 제어부는 상위 제어기로부터 동작 지령을 수신하고, 제어 동작 수행 관련 정보를 상기 상위 제어기에 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기에 의하면, 상기 제어부는, 상기 검출/절환부로부터의 검출 신호를 증폭하는 신호 증폭부와; 상기 신호 증폭부로부터 입력되는 검출 신호를 디지털 타입의 신호로 변환하는 신호 변환부와; 상기 신호 변환부로부터 검출 신호를 입력받아 전해조의 부하와 단락 발생한 전해조를 파악하여, 전해조의 부하에 따라 직류 전원의 출력을 조절하기 위한 제어신호를 상기 전원조절부에 출력하고, 단락 발생한 전해조로의 직류 전원 공급 경로를 차단하기 위한 제어신호를 상기 검출/절환부에 출력하는 마이크로프로세서를 포함하여 이루어진다.
그리고, 본 발명에 따른 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기에 의하면, 상기 제어부는, 상기 상위 제어기와 통신하는 통신부를 더 포함하여 이루어진다.
한편, 본 발명에 따른 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기에 의하면, 상기 검출/절환부는, 병렬로 배치되어 상기 전류조절부로부터의 직류 전원을 공급 받는 복수의 전해조에 개별로 직렬 접속되어, 자신에 접속된 전해조에 흐르는 직류 전원의 전류량에 따른 전압을 상기 검출 신호로서 출력하는 복수의 제1 션트와; 상기 복수의 제1 션트에 개별로 직렬 접속되어 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 직류 전원 공급 경로를 절환하는 복수의 절환기와; 상기 복수의 절환기에 직렬 접속되어 상기 복수의 전해조로 흐르는 직류 전원의 전체 전류량에 따른 전압을 상기 검출 신호로서 출력하는 제2 션트를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기에 의하면, 상기 검출/절환부는, 직렬로 배치되어 상기 전류조절부로부터의 직류 전원을 공급받는 복수의 전해조에 개별로 병렬 접속되어, 자신에 접속된 전해조에 흐르는 직류 전원의 전류량에 따른 전압을 상기 검출 신호로서 출력하는 복수의 전압계와; 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 상기 각 전해조로의 직류 전원 공급 경로를 절환하되 자신이 절환 담당하는 전해조로의 직류 전원 공급 경로를 차단하는 때에 해당 차단 경로를 대신하여 다른 전해조에 직류 전원을 흘려주도록 직류 전원 공급 경로를 바이패스시켜 연결하는 복수의 절환기와; 상기 복수의 절환기를 통해 복수의 전해조에 흐르는 직류 전원의 전체 전류량에 따른 전압을 상기 검출 신호로서 출력하는 션트를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의하면, 선박 평형수를 전기 분해하는 전해조에 전원을 공급하는 경우에 단일의 전원공급기에 의해 복수의 전해조에 전원을 공급함과 아울러 각 전해조의 다양한 부하에 대응하게 전원 공급을 조절하고, 전해조에서 발생하는 불평 등 과부하 및 단락으로부터 전해조를 보호함으로써 선박 평형수를 전기 분해하는 전해조를 고장 없이 효율적으로 가동하게 된다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 선박 평형수 전기분해 처리에 사용하기 위한 전원공급기(30)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전원조절부(40), 제어부(50) 및 검출/절환부(60)를 포함하여 이루어진다.
전원조절부(40)는 교류 전원을 직류로 변환하여 복수의 전해조(A1~An)에 공급하되 제어부(50)로부터의 제어신호(110)에 따라 전해조(A1~An)로 공급하는 직류 전원의 출력을 조절한다.
제어부(50)는 검출/절환부(60)로부터의 검출 신호(112)에 따라 직류 전원의 출력을 조절하기 위한 제어신호(110)를 전원조절부(40)에 출력하고, 전해조(A1~An)로의 직류 전원 공급을 절환하기 위한 제어신호(113)를 검출/절환부(60)에 출력한다.
제어부(50)는 검출/절환부(60)로부터 입력되는 검출 신호(112)에 의거하여 전해조(A1~An)의 부하를 파악함과 아울러 단락 발생한 전해조(A1~An)를 파악하고, 해당 파악된 전해조(A1~An)의 부하에 따라 직류 전원의 출력을 조절하기 위한 제어신호(110)를 전원조절부(40)에 출력하고, 해당 파악된 단락 발생한 전해조(A1~An)로의 직류 전원 공급을 차단하기 위한 제어신호(113)를 검출/절환부(60)에 출력한다.
검출/절환부(60)는 전해조(A1~An)의 부하를 검출하거나 단락 발생된 전해조(A1~An)를 검출하여서 해당 검출 신호(112)를 제어부(50)에 출력하고, 제어부(50)로부터 입력되는 제어신호(113)에 따라 전해조(A1~An)로의 전류 전원 공급 경로를 절환하여서 단락 발생한 전해조(A1~An)로의 직류 전원 공급을 차단한다.
그리고, 전원공급기(30)의 제어부(50)는 통신라인(111)을 통해 상위 제어기(70)에 연결되어 상위 제어기(70)와 통신하되, 상위 제어기(70)로부터 동작 지령을 수신하여 제어 동작을 수행하며, 제어 동작 수행 관련 정보를 상위 제어기(70)에 전송하여서 상위 제어기(70)로 하여금 전원공급기(30)의 구동 상황을 파악케 한다.
또한, 전해조(A1~An)는 전원조절부(40)로부터의 직류 전원을 공급받아서 바닷물을 전기 분해하는데, 전원조절부(40)로부터 인출된 양극 전원 라인(101)과 음극 전원 라인(102) 사이에 접속되어서 직류 전원을 공급받는다.
그리고, 전원공급기(30)의 전원조절부(40)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 변압기(41), 정류부(42) 및 출력조절부(43)를 포함하여 이루어진다. 변압기(41)는 입력되는 교류 전원을 승압 또는 감압함으로써 교류 전원의 전압을 변압하여 정류부(42)에 출력한다. 정류부(42)는 변압기(41)를 통해 공급되는 교류 전원을 정류하여 직류 전원으로 변환한 후, 출력조절부(43)에 출력한다. 출력조절부(43)는 정류부(42)로부터 복수의 전해조(A1~An)에 출력되는 직류 전원을 조절하되, 제어부(50)로부터 입력되는 제어신호(110)에 따라 직류 전원의 전압을 조절하여 출력함으로써 전해조(A1~An)의 부하에 상응하는 직류 전류를 전해조(A1~An)에 공급한 다.
한편, 전원공급기(30)의 제어부(50)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 신호 증폭부(51), 신호 변환부(52), 마이크로프로세서(53) 및 통신부(54)를 포함하여 이루어진다.
신호 증폭부(51)는 검출/절환부(60)로부터 전송되는 검출 신호(112)를 증폭하여 신호 변환부(52)에 출력한다. 그리고, 신호 변환부(52)는 신호 증폭부(51)로부터 입력되는 아날로그 타입의 검출 신호를 디지털 타입의 검출 신호로 변환하여 마이크로프로세서(53)에 출력한다.
마이크로프로세서(53)는 신호 변환부(52)로부터 입력되는 검출 신호에 의거하여 전해조(A1~An)의 부하를 파악함과 아울러 단락 발생한 전해조(A1~An)를 파악하고, 해당 파악된 전해조(A1~An)의 부하에 따라 직류 전원의 출력을 조절하기 위한 제어신호(110)를 전원조절부(40)에 출력하고, 해당 단락 발생한 전해조(A1~An)로의 직류 전원 공급을 차단하기 위한 제어 신호(113)를 검출/절환부(60)에 출력함으로써 검출/절환부(60)에 의해 해당 단락 발생한 전해조(A1~An)로의 직류 전원 공급을 차단하여 해당 단락 발생 전해조(A1~An)의 손상을 방지한다.
또한, 통신부(54)는 통신라인(111)을 통한 상위 제어기(70)와의 통신을 담당하는데, 상위 제어기(70)로부터의 동작 지령을 수신하여 마이크로프로세서(53)에 전달하고, 마이크로프로세서(53)로부터의 제어 동작 수행 관련 정보를 상위 제어기(70)에 전송한다.
한편, 검출/절환부(60)는 도5에 예시된 바와 같이 구현할 수 있다. 도 5 에는, 설명의 편의를 위하여, 4개의 전해조(A1~A4)를 구비한 경우를 예로 들어서 도시하였다. 검출/절환부(60)는 복수의 션트(411~414), 복수의 절환기(401~404) 및 션트(400)를 구비하여 이루어진다. 복수의 션트(411~414)는 병렬로 배치되어 전류조절부(40)로부터의 직류 전원을 공급받는 복수의 전해조(A1~A4)에 개별로 직렬 접속되어, 자신에 접속된 전해조에 흐르는 직류 전원의 전류량에 따른 전압을 검출 신호(112)로서 제어부(50)에 출력한다. 복수의 절환기(401~404)는 복수의 션트(411~414)에 개별로 직렬 접속되어 제어부(50)로부터의 제어신호(113)에 따라 직류 전원 공급 경로를 절환한다. 그리고, 션트(400)는 복수의 절환기(401~404)에 직렬 접속되어 복수의 전해조(A1~A4)로 흐르는 직류 전원의 전체 전류량에 따른 전압을 검출 신호(112)로서 제어부(50)에 출력한다.
션트(411~414)는 전해조(A1~A4)로 흐르는 전류에 따라 양단에 걸리는 전압을 검출 신호(112)로서 제어부(50)에 전송한다. 또한, 절환기(401~404)는 제어부(50)로부터 전송되는 제어 신호(113)에 따라 절환 동작을 수행하여 전해조(A1~A4)로의 직류 전원 공급 경로를 절환하는데, 마그네틱 접촉기(magnetic contactor) 또는 차단기 등과 같은 전류 공급 경로를 절환하는 다양한 소자로 구현할 수 있다.
이와 같이 각 전해조(A1~A4)는 전원조절부(40)로부터 인출된 양극 전원 라인(101)과 음극 전원 라인(102) 사이에 병렬 접속되어서 전원조절부(40)로부터의 직류 전원을 공급받는다. 전해조(A1~A4)에 직류 전원이 공급되는 경우에 각 션트(400),(411~414)의 양단에는 흐르는 전류의 양에 비례하여 전압이 걸리는데 해당 전압을 아날로그 검출 신호(112)로서 제어부(50)에 출력한다. 이처럼 각 션트(400),(411~414)로부터 출력된 아날로그 검출 신호(112)는 제어부(50)의 신호 증폭부(51)에 의해 증폭되고, 해당 증폭된 신호는 신호 변환부(52)에 의해 디지털 타입의 검출 신호로 변환되어 마이크로프로세서(53)에 입력됨으로써, 마이크로프로세서(53)가 해당 검출 신호에 의거하여 전해조(A1~A4)의 부하를 파악하여 해당 부하에 따라 직류 전원을 출력하도록 제어하기 위한 제어신호(110)를 전원조절부(40)에 출력하여 전원조절부(40)로 하여금 직류 전원의 출력을 조절케 한다.
마이크로프로세서(53)는 션트(400))에 의해 검출된 전압이 이전의 전압과 동일하게 유지되도록 전원조절부(40)의 직류 전원 출력을 제어하되, 전원조절부(40)에 의해 전체 전해조(A1~A4)에 출력되는 직류 전원의 전압을 조절함으로써 각 전해조(A1~A4)에 동일한 설정 전류를 공급한다.
이와 같이, 전류조절부(40)에 의해 전체 전해조(A1~A4)의 부하에 따라 직류 전류의 출력을 조절하여 전해조(A1~A4)에 직류 전류를 공급하는 상태에서, 예를 들어 전해조(A1)에 단락이 발생하는 경우에 해당 전해조(A1)에 접속된 션트(411)에 흐르는 전류가 급속히 상승하고, 이에 션트(411)의 양단에 걸리는 전압도 상승하게 되는데, 이때 해당 상승 전압은 상술한 바와 마찬가지로 검출 신호(112)로서 제어부(50)의 마이크로프로세서(53)에 전송된다. 이때, 마이크로프로세서(53)는 해당 검출 신호에 의거하여 션트(411)에 접속된 전해조(A1)에 단락이 발생하였음을 파악하고, 해당 전해조(A1)로의 직류 전원 공급을 차단하기 위한 제어 신호(113)를 출력하여 절환기(401)에 의해 전해조(A1)로의 직류 전원 공급 경로를 차단함으로써 단락 발생한 전해조(A1)의 손상을 방지한다.
한편, 다른 예로서 검출/절환부(60)는 도6에 예시된 바와 같이 구현할 수도 있다. 도 6에는, 설명의 편의를 위하여, 4개의 전해조(A1~A4)를 구비한 경우를 예로 들어서 도시하되, 각 전해조(A1~A4)는 전원조절부(40)로부터 인출된 양극 전원 라인(101)과 음극 전원 라인(102) 사이에 직렬로 연결되어 전원을 공급받는다. 해당 검출/절환부(60)는 복수의 전압계(voltmeter; 511~514), 복수의 절환기(501~504) 및 션트(500)를 포함하여 이루어진다. 복수의 전압계(511~514)는 전류조절부(40)로부터의 직류 전원을 공급받는 복수의 전해조(A1~A4)에 개별로 병렬 접속되어, 자신에 접속된 전해조에 흐르는 직류 전원의 전류량에 따른 전압을 검출하여 검출 신호(112)로서 제어부(50)에 출력한다. 복수의 절환기(501~504)는 제어부(50)로부터의 제어신호(113)에 따라 각 전해조(A1~A4)로의 직류 전원 공급 경로를 절환하되 자신이 절환 담당하는 전해조로의 직류 전원 공급 경로를 차단하는 때에 해당 차단 경로를 대신하여 다른 전해조에 직류 전원을 흘려주도록 직류 전원 공급 경로를 바이패스시켜 연결한다. 그리고, 션트(500)는 복수의 전해조(A~A4)에 흐르는 직류 전원의 전체 전류량에 따른 전압을 검출 신호(112)로서 제어부(50)에 출력한다.
그리고, 각 절환기(501~504)는 마그네틱 접촉기(magnetic contactor) 또는 차단기 등과 같은 전류 공급 경로를 절환하는 다양한 소자로 구현할 수 있다. 절환기(501~504)는 2개의 접점을 구비하는데, 인접하는 전해조(A1~A4)로의 전원 바이패스 경로를 절환하는 a접점과, 자신이 절환 담당하는 전해조(A1~A4)로의 전원 공급 경로를 절환하는 b접점을 구비하고, 제어부(50)의 마이크로프로세서(53)로부터 입 력되는 제어 신호(113)에 의해 절환 동작을 수행하여 해당 a 접점과 b접점을 절환한다. 각 절환기(501~504)는 자신이 절환 담당하는 전해조(A1~A4)에 직류 전원을 정상적으로 공급하는 경우에는 b접점을 연결함과 아울러 a접점을 차단하고, 자신이 절환 담당하는 전해조(A1~A4)에 공급하는 직류 전원을 차단하는 경우에는 b접점을 차단함과 아울러 a접점을 연결하여 인접 전해조로 직류 전류가 흐를 수 있도록 바이패스 시킨다. 또한, 션트(500)는 전체 전해조(A1~A4)에 공급되는 전류를 검출하되, 흐르는 전류의 양에 비례하여 양단에 걸리는 전압을 검출 신호(112)로서 제어부(50)의 마이크로프로세서(53)에 출력한다.
이와 같이 각 전해조(A1~A4)는 전원조절부(40)로부터 인출된 양극 전원 라인(101)과 음극 전원 라인(102) 사이에 직렬 접속되어서 전원조절부(40)로부터의 직류 전원을 공급받는다. 전해조(A1~A4)에 직류 전원이 공급되는 경우에 션트(500)의 양단에는 흐르는 전류의 양에 비례하여 전압이 걸리고, 전압계(511~514)의 양단에는 흐르는 전류의 양에 반비례하여 전압이 걸리는데, 해당 전압을 아날로그 검출 신호(112)로서 제어부(50)에 출력한다. 이처럼 션트(500) 및 전압계(511~514)로부터 출력된 아날로그 검출 신호(112)는 제어부(50)의 신호 증폭부(51)에 의해 증폭되고, 해당 증폭된 신호는 신호 변환부(52)에 의해 디지털 타입의 검출 신호로 변환되어 마이크로프로세서(53)에 입력됨으로써, 마이크로프로세서(53)가 해당 검출 신호에 의거하여 전해조(A1~A4)의 부하를 파악하여서 해당 부하에 따라 직류 전원을 출력하도록 제어하기 위한 제어신호(110)를 전원조절부(40)에 출력하여 전원조절부(40)로 하여금 직류 전원의 출력을 조절케 한다.
마이크로프로세서(53)는 션트(500)에 의해 검출된 전압이 이전의 전압과 동일하게 유지되도록 전원조절부(40)의 직류 전원 출력을 제어하되, 전원조절부(40)에 의해 전체 전해조(A1~A4)에 출력되는 직류 전원의 전압을 조절함으로써 각 전해조(A1~A4)에 동일한 설정 전류를 공급한다.
이와 같이, 전원조절부(40)에 의해 전해조(A1~A4)의 부하에 따라 직류 전류의 출력을 조절하여 전해조(A1~A4)에 직류 전류를 공급하는 상태에서, 예를 들어 전해조(A1)에 단락이 발생하는 경우에 해당 전해조(A1)에 병렬 접속된 전압계(511)에 흐르는 전류가 급속히 하강하고, 이에 전압계(511)의 양단에 걸리는 전압도 하강하게 되는데, 이때 해당 하강 전압은 상술한 바와 마찬가지로 검출 신호(112)로서 제어부(50)의 마이크로프로세서(53)에 전송된다. 이때, 마이크로프로세서(53)는 해당 검출 신호에 의거하여 전압계(511)에 접속된 전해조(A1)에 단락이 발생하였음을 파악하고, 해당 전해조(A1)로의 직류 전원 공급을 차단하기 위한 제어 신호(113)를 출력하여 절환기(501)에 의해 전해조(A1)로의 직류 전원 공급 경로를 차단한다. 절환기(501)가 제어 신호(113)에 따라 절환 동작을 수행하여서 전해조(A1)에 연결된 b접점을 차단함과 아울러 인접한 전해조(A2)에 연결된 a접점을 연결함으로써, 전해조(A1)로의 전원 공급 경로를 차단함과 함께 인접한 전해조(A2)로의 전원 공급 경로를 연결하여 직류 전원을 전해조(A1)를 거치지 않고 인접 전해조(A2)로 직접 바이패스 시켜서 단락 발생한 전해조(A1)의 손상을 방지한다.
본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것은 아니고, 발명이 속하는 기술분야에 서 통상의 지식을 가진 자라면, 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변경 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당된다고 할 것이다.
본 발명은 선박 평형수를 처리하는 시스템에 유용하게 적용할 수 있을 것이다. 본 발명에 의하면, 선박 평형수를 전기 분해하는 전해조에 전원을 공급하는 경우에 단일의 전원공급기에 의해 복수의 전해조에 전원을 공급함과 아울러 각 전해조의 다양한 부하에 대응하게 전원 공급을 조절하고, 전해조에서 발생하는 불평등 과부하 및 단락으로부터 전해조를 보호함으로써 선박 평형수를 전기 분해하는 전해조를 고장 없이 효율적으로 가동할 수 있다.
도 1은 종래의 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기를 도시한 도.
도 2는 본 발명에 따른 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기를 도시한 도.
도 3은 도 2에 도시된 전원조절부의 구성을 도시한 도.
도 4는 도 2에 도시된 제어부의 구성을 도시한 도.
도 5는 도 2에 도시된 검출/절환부의 일 실시예를 도시한 도.
도 6은 도 2에 도시된 검출/절환부의 다른 실시예를 도시한 도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
30; 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기
40; 전원조절부
50; 제어부
60; 검출/절환부
70; 상위 제어기
A1~A4: 전해조
400, 411~414, 500: 션트
401~404, 501~504; 절환기
511~514; 전압계

Claims (7)

  1. 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기로서,
    입력받은 제어신호에 따라 복수의 전해조로 공급하는 직류 전원의 출력을 조절하는 전원조절부와;
    상기 전해조의 부하를 검출하거나 단락 발생된 전해조를 검출하여서 검출 신호를 출력하고, 입력받은 제어신호에 따라 상기 전해조로의 전류 전원 공급 경로를 절환하여서 단락 발생한 전해조로의 직류 전원 공급을 차단하는 검출/절환부와;
    상기 검출 신호에 따라 직류 전원의 출력을 조절하기 위한 제어신호를 상기 전원조절부에 출력하고, 전해조로의 직류 전원 공급 경로를 절환하기 위한 제어신호를 상기 검출/절환부에 출력하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원조절부는,
    입력되는 교류 전원의 전압을 변압하는 변압기와;
    상기 변압기를 통해 공급되는 교류 전원을 정류하여 직류 전원으로 변환하는 정류부와;
    상기 정류부로부터 복수의 전해조에 출력되는 직류 전원을 조절하되, 상기 제어부로부터 입력되는 직류 전원의 출력을 조절하기 위한 제어신호에 따라 직류 전원의 출력을 조절하는 출력조절부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상위 제어기로부터 동작 지령을 수신하고, 제어 동작 수행 관련 정보를 상기 상위 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출/절환부로부터의 검출 신호를 증폭하는 신호 증폭부와;
    상기 신호 증폭부로부터 입력되는 검출 신호를 디지털 타입의 신호로 변환하는 신호 변환부와;
    상기 신호 변환부로부터 검출 신호를 입력받아 전해조의 부하와 단락 발생한 전해조를 파악하여, 전해조의 부하에 따라 직류 전원의 출력을 조절하기 위한 제어신호를 상기 전원조절부에 출력하고, 단락 발생한 전해조로의 직류 전원 공급 경로를 차단하기 위한 제어신호를 상기 검출/절환부에 출력하는 마이크로프로세서를 포 함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기.
  5. 제1항, 제3항 또는 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 상위 제어기와 통신하는 통신부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 검출/절환부는,
    병렬로 배치되어 상기 전류조절부로부터의 직류 전원을 공급받는 복수의 전해조에 개별로 직렬 접속되어, 자신에 접속된 전해조에 흐르는 직류 전원의 전류량에 따른 전압을 상기 검출 신호로서 출력하는 복수의 제1 션트와;
    상기 복수의 제1 션트에 개별로 직렬 접속되어 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 직류 전원 공급 경로를 절환하는 복수의 절환기와;
    상기 복수의 절환기에 직렬 접속되어 상기 복수의 전해조로 흐르는 직류 전원의 전체 전류량에 따른 전압을 상기 검출 신호로서 출력하는 제2 션트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 검출/절환부는,
    직렬로 배치되어 상기 전류조절부로부터의 직류 전원을 공급받는 복수의 전해조에 개별로 병렬 접속되어, 자신에 접속된 전해조에 흐르는 직류 전원의 전류량에 따른 전압을 상기 검출 신호로서 출력하는 복수의 전압계와;
    상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 상기 각 전해조로의 직류 전원 공급 경로를 절환하되 자신이 절환 담당하는 전해조로의 직류 전원 공급 경로를 차단하는 때에 해당 차단 경로를 대신하여 다른 전해조에 직류 전원을 흘려주도록 직류 전원 공급 경로를 바이패스시켜 연결하는 복수의 절환기와;
    상기 복수의 절환기를 통해 복수의 전해조에 흐르는 직류 전원의 전체 전류량에 따른 전압을 상기 검출 신호로서 출력하는 션트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 전기분해 처리용 전원공급기.
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