KR101555217B1 - Power supply of electrolysis water treatment system for a ship - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치에 관한 것으로, AC-DC 컨버터만으로 고압 교류 전원을 저압 대전류 특성을 나타내는 정해진 저압 직류 전원으로 변환한 후 저압 대전류 직류 배전선로를 통해 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극으로 공급하는 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치와 비교해 볼 때, 상대적으로 저용량이고 소형 경량의 AC-DC 컨버터를 사용하여 상기 고압 교류 전원을 고압 직류 전원으로 변환한 다음 이 고압 직류 전원을 상기 저압 대전류 직류 배전선로에 비해 상대적으로 가늘고 저렴한 비용으로 원거리까지 배전손실을 최소화하면서 고압 직류 전원을 배전할 수 있는 고압 직류 배전선로를 통해 소형 경량의 모듈형으로 제작된 DC-DC 컨버터로 공급하고, 상기 DC-DC 컨버터가 최종적으로 상기 고압 직류 전원을 저압 대전류 특성을 나타내는 정해진 저압 직류 전원으로 변환한 후 저압 대전류 직류 배전선로를 통해 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극으로 공급한다.
본 발명은 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치와 비교해 볼 때, 공간이 한정된 선박 내에서 상대적으로 현저하게 설치 및 이동과 취급이 용이하고, 소형 경량으로 배전 손실과 그 설치비용을 절감하도록 제작할 수 있다.The present invention relates to a power supply apparatus for an electrolytic ship water treatment system, and more particularly, to a power supply apparatus for an electrolytic ship water treatment system, which converts a high-voltage alternating-current power supply into a predetermined low-voltage direct- A high-voltage AC power source is converted into a high-voltage DC power source by using an AC-DC converter of a relatively low capacity and a small size and light weight in comparison with a conventional power supply system of a water treatment system for an electrolysis type ship supplied with a positive electrode and a negative electrode The high-voltage DC power supply is relatively small and relatively inexpensive compared to the low-voltage high-current DC power distribution line. The DC-DC power supply can distribute the high-voltage DC power while minimizing the power loss to a long distance. DC converter, and the DC-DC converter is finally To supply the high voltage DC power to the positive electrode and the negative electrode for the electrolysis of the electrolytic cell through the low-pressure high-current DC distribution line after conversion to the low-pressure direct-current power supply defined that represents the low-pressure high-current characteristic.
The present invention is relatively easy to install, move, and handle in a space limited space, compared with a power supply of a conventional water treatment system for an electrolysis type marine vessel, and reduces power loss and installation cost .

Description

전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치{Power supply of electrolysis water treatment system for a ship}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolysis water treatment system for a ship,

본 발명은 전원공급장치에 관한 것이며, 더욱 상세히는 공간이 한정된 선박 내에서 설치 및 이동과 취급이 용이하고 소형 경량으로 제작할 수 있는 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply apparatus, and more particularly, to a power supply apparatus for a water treatment system for an electrolysis type marine vessel which is easy to install, move and handle in a limited space, and can be manufactured in a small size and light weight.

일반적으로, 선박 내에 설치되는 선박용 수처리 시스템으로는 선박평형수를 살균 및 정화 처리하는 선박평형수 수처리 시스템, 해수를 살균 및 소독 처리하여 음용 가능한 담수로 만드는 해수 담수화 수처리 시스템, 선박용수를 살균 및 폐수 혹은 정수 처리하는 선박용수 수처리 시스템 등이 알려져 있다.Generally, water treatment systems for ships installed in ships include ballast water treatment systems for sterilizing and purifying ship ballast water, seawater desalination and water treatment systems for sterilizing and disinfecting seawater, and desalination and wastewater Or a water treatment system for marine waters that treats the waters are known.

상기와 같이 선박 내에 설치되는 선박용 수처리 시스템 중 특히 전기분해방식 선박용 수처리 시스템은 통상 전원공급장치와 전해조, 및 수처리 탱크를 포함하여 구성된다.Among the water treatment systems for marine vessels installed in the marine vessel as described above, the water treatment system for marine electrolysis type marine vessels generally comprises a power supply device, an electrolyzer, and a water treatment tank.

상기한 전기분해방식 선박용 수처리 시스템은 상기 전원공급장치가 처리수가 유입되고 유출되는 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극에 전원을 인가하면 상기 전해조 내의 처리수가 전기분해에 의해 살균 및 정화 처리된 다음 상기 수처리 탱크로 이송되어 저장되거나 외부로 배출된다.In the water treatment system for an electrolysis type marine vessel, if power is applied to a positive electrode and a negative electrode for electrolysis of the electrolyzer in which the treated water flows in and out of the power supply apparatus, the treated water in the electrolyzer is sterilized and purified by electrolysis, Stored in a tank or discharged to the outside.

상기한 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치는 교류 전원에 비해 배전 전력 손실이 상대적으로 작은 직류 전원을 전해조로 공급하여 소모한다.The power supply device of the water treatment system for an electrolysis type marine vessel supplies and consumes a DC power source having a relatively small power loss relative to the AC power source to the electrolytic cell.

도 1은 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100)를 나타낸 실시예이다.1 is an embodiment showing a power supply apparatus 100 of a conventional water treatment system for an electrolysis type marine vessel.

도 1을 참조하면, 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100)는 선박 내의 전력실에 출력되는 고압 교류 전원을 고압 교류 배전선로(110)를 통해 입력받고 이 고압 교류 전원을 저압 대전류 특성을 나타내는 정해진 저압 직류 전원으로 변환한 다음 저압 대전류 직류 배전선로(120)를 통해 처리수가 유입되고 유출되는 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)으로 공급하는 AC-DC 컨버터(130), 및 상기 AC-DC 컨버터(130)의 전원 변환 작동을 제어하는 제어부(140)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a power supply 100 of a water treatment system for a conventional electrolysis type marine vessel receives a high-voltage alternating-current power output from a power room in a ship through a high-voltage alternating-current distribution line 110, Current AC power supplied to the positive electrode 210 and the negative electrode 220 of the electrolytic bath 200 through which the process water flows into and flows out through the low-voltage high-current DC distribution line 120, DC converter 130, and a control unit 140 for controlling the power conversion operation of the AC-DC converter 130.

상기 AC-DC 컨버터(130)는 도 2에 예시한 바와 같이, 상기 제어부(140)의 위상제어방식의 제어신호에 의해 스위치 온/오프 작동이 제어되는 풀 브리지 스위칭 회로를 포함하는 AC-DC 컨버터, 혹은 도 3에 예시한 바와 같이 상기 제어부(140)의 PWM제어방식의 제어신호에 의해 스위치 온/오프 작동이 제어되는 풀 브리지 스위칭 회로를 포함하는 AC-DC 컨버터가 적용될 수 있다. 상기한 위상제어방식의 AC-DC 컨버터 혹은 PWM제어방식의 AC-DC 컨버터의 구성과 작동은 구체적으로 설명하지 않더라도 이 기술분야에서 통상의 기술자 수준으로 극히 용이하게 이해되는 것이다.As shown in FIG. 2, the AC-DC converter 130 includes an AC-DC converter 130 including a full bridge switching circuit in which a switch on / off operation is controlled by a control signal of a phase control scheme of the controller 140 Or an AC-DC converter including a full bridge switching circuit in which the switch on / off operation is controlled by a control signal of the PWM control scheme of the controller 140 as shown in FIG. 3 can be applied. The construction and operation of the AC-DC converter of the phase control type or the AC-DC converter of the PWM control type are extremely easily understood by those skilled in the art without specific description.

상기와 같이 구성되는 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100)가 교류 전원을 정해진 직류 전원을 변환하여 상기 전해조(200)로 공급하면 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)으로 공급된 직류 전원이 소모되면서 상기 전해조(200) 내의 처리수를 전기분해한다.When the power supply 100 of the conventional water treatment system for an electrolytic marine vessel configured as described above converts the AC power to a predetermined DC power and supplies the DC power to the electrolytic bath 200, the electrolytic positive electrode 210 of the electrolytic bath 200 And the cathode electrode 220 are consumed, the electrolytic water in the electrolytic bath 200 is electrolyzed.

상기와 같이 작동하는 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100)를 선박에 설치하는 경우, 근본적으로 고압 교류 전원을 출력하는 전력실과 전해조(200) 간의 거리(도 1의 L1)에 비례하여 상기 전원공급장치(100)의 배전 전력 손실과 그 설치비용이 증가한다.When the power supply device 100 of the conventional water treatment system for an electrolytic ship operating as described above is installed on a ship, the distance (L1 in FIG. 1) between the power room for outputting the high-voltage AC power and the electrolytic bath 200 The distribution power loss of the power supply apparatus 100 and the installation cost thereof increase proportionally.

따라서, 상기 전원공급장치(100)의 배전 손실과 그 설치비용을 절감하기 위해서 선박 내의 고압 교류 전원을 출력하는 전력실과 전해조(200) 간의 거리(도 1의 L1) 중, 상기 전력실과 상기 AC-DC 컨버터(130) 사이는 가늘고 저렴한 비용으로 원거리까지 배전손실을 최소화하면서 고압 교류 전원을 배전할 수 있는 상기 고압 교류 배전선로(110)를 가능한 길게 연결하고, 상기 AC-DC 컨버터(130)와 상기 전해조(200) 사이는 상기 고압 교류 배전선로(110)에 비해 상대적으로 굵고 비싸지만 저압 대전류 특성을 나타내는 저압 직류 전원을 배전할 수 있는 상기 저압 대전류 직류 배전선로(120)를 가능한 짧게 연결한다.Therefore, in order to reduce the power loss and the installation cost of the power supply apparatus 100, the distance between the power room for outputting the high-voltage AC power in the ship and the electrolytic bath 200 (L1 in FIG. 1) DC converter 130 is connected to the AC-DC converter 130 and the AC-DC converter 130 as long as possible, and the high-voltage AC power distribution line 110 capable of distributing the high-voltage AC power can be connected as long as possible, Voltage high-current direct current distribution line 120 capable of distributing low-voltage direct-current power, which is relatively thick and expensive compared to the high-voltage alternating-current distribution line 110, but exhibits low-voltage high current characteristics, is connected as short as possible.

하지만, 상기한 저압 대전류 직류 배전선로(120)를 사용하여 상기 AC-DC 컨버터(130)와 상기 전해조(200) 사이를 가능한 짧게 연결하기는 어렵고 한계가 있다.However, it is difficult and limited to connect the AC-DC converter 130 and the electrolytic bath 200 as short as possible by using the low-voltage large current DC distribution line 120 described above.

도 4는 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100')를 나타낸 다른 실시예이다.FIG. 4 shows another embodiment of a power supply device 100 'of a water treatment system for a conventional electrolysis type marine vessel.

도 4에 나타낸 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100')는 선박 내의 전력실에 출력되는 고압 교류 전원을 고압 교류 배전선로(110')를 통해 입력받고 이 고압 교류 전원을 저압 대전류 특성을 나타내는 정해진 저압 직류 전원으로 변환한 다음 버스바(busbar)(120')를 통해 처리수가 유입되고 유출되는 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)으로 공급하는 AC-DC 컨버터(130'), 및 상기 AC-DC 컨버터(130')의 전원 변환 작동을 제어하는 제어부(140')를 포함하여 구성된다.The power supply 100 'of the conventional water treatment system for an electrolytic ship shown in FIG. 4 receives a high-voltage alternating-current power outputted from a power room in a ship through a high-voltage alternating-current distribution line 110' Voltage DC power supply that exhibits a large current characteristic and then supplies the positive electrode 210 for electrolysis of the electrolytic bath 200 to which electrolytic water is introduced and discharged through the bus bar 120 ' -DC converter 130 ', and a controller 140' for controlling the power conversion operation of the AC-DC converter 130 '.

도 4에 도시한 상기 AC-DC 컨버터(130')는 도 1에 도시한 상기 AC-DC 컨버터(130)와 동일한 것이다.The AC-DC converter 130 'shown in FIG. 4 is the same as the AC-DC converter 130 shown in FIG.

도 4에 나타낸 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100')는, 도 1에 나타낸 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100)가 상기 AC-DC 컨버터(130)와 상기 전해조(200) 사이를 상기한 저압 대전류 직류 배전선로(120)로 가능한 짧게 연결하기 어려운 단점을 해결하기 위해, 상기 AC-DC 컨버터(130')를 모듈형으로 제작하여 상기 전해조(200)의 어느 한 면이나 양면에 부착하고, 상기 AC-DC 컨버터(130')와 상기 전해조(200) 사이를 굵은 동선이나 굵은 동판으로 된 버스바(busbar)(120')로 연결하였다.The power supply 100 'of the conventional electrolysis type marine water treatment system shown in FIG. 4 is constructed such that the power supply 100 of the conventional electrolysis type marine water treatment system shown in FIG. 1 is connected to the AC-DC converter 130, The AC-DC converter 130 'is manufactured in a modular manner and the electrolytic bath 200 is installed in the electrolytic bath 200 in order to solve the disadvantage that it is difficult to connect the electrolytic bath 200 to the low-voltage large current DC distribution line 120 as short as possible. And the AC-DC converter 130 'and the electrolytic bath 200 are connected to each other by a bus bar 120' made of thick copper or thick copper plate.

한편, 도 1 또는 도 4에 예시한 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치들(100,100')은 상기 AC-DC 컨버터(130,130')만으로 고압 교류 전원(예컨대, AC 440V)을 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)으로 공급되는 저압 직류 전원(예컨대, DC 24V)으로 변환해야 하므로 전원 변환 효율이 큰 대용량의 AC-DC 컨버터(130,130')를 사용해야 하고, 상기 AC-DC 컨버터(130,130')가 대용량화하면 그에 비례하여 중량과 부피가 증대함에 따라 공간이 한정된 선박 내에서 상기 AC-DC 컨버터(130,130')의 설치 장소와 설치 구조가 제한되는 단점이 있고 설치 및 이동과 취급이 불편하다.The power supply apparatuses 100 and 100 'of the conventional water treatment system for an electrolytic ship illustrated in FIG. 1 or 4 can supply a high-voltage AC power source (for example, AC 440 V) to the electrolytic bath 100 using only the AC-DC converters 130 and 130' (For example, DC 24 V) supplied to the anode 210 for electrolysis of the battery 200 and the cathode electrode 220 (for example, DC 24 V), it is necessary to use a large capacity AC-DC converter 130 or 130 ' , The size and weight of the AC-DC converters 130 and 130 'are increased, so that the space and the installation structure of the AC-DC converters 130 and 130' are limited in the space limited space Installation, movement and handling are inconvenient.

또한, 도 1 또는 도 4에 예시한 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치들(100,100')은 상기 전해조(200) 내의 처리수가 전기분해에 의해 살균 및 정화 처리되는 동안에 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)에 누적된 부착물을 제거하기 위해, 상기 저압 대전류 직류 배전선로(120)와 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)을 연결하는 연결단자나 상기 버스바(120')와 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)을 연결하는 연결단자를 수동으로 교체하여 전류의 흐름을 바꾸어 주는 작업을 주기적으로 해야 하는 불편함이 있다.The power supply apparatuses 100 and 100 'of the conventional water treatment system for an electrolytic marine vessel illustrated in FIG. 1 or 4 may be configured such that the electrolytic bath 200 Voltage high current direct current distribution line 120 and the electrolytic positive electrode 210 and the negative electrode 220 of the electrolytic bath 200 in order to remove deposits accumulated in the electrolytic positive electrode 210 and the negative electrode 220 of the electrolytic bath 200, A connection terminal for connecting the bus bar 120 'and a connection terminal for connecting the positive electrode 210 and the negative electrode 220 of the electrolytic bath 200 to each other by manually exchanging the current flow There is an inconvenience that it should be done periodically.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 AC-DC 컨버터만으로 고압 교류 전원을 저압 대전류 특성을 나타내는 정해진 저압 직류 전원으로 변환한 후 저압 대전류 직류 배전선로를 통해 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극으로 공급하는 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치와 비교해 볼 때, 상대적으로 저용량이고 소형 경량의 AC-DC 컨버터를 사용하여 상기 고압 교류 전원을 고압 직류 전원으로 변환한 다음 이 고압 직류 전원을 상기 저압 대전류 직류 배전선로에 비해 상대적으로 가늘고 저렴한 비용으로 원거리까지 배전손실을 최소화하면서 고압 직류 전원을 배전할 수 있는 고압 직류 배전선로를 통해 소형 경량의 모듈형으로 제작된 DC-DC 양방향 컨버터로 공급하고, 상기 DC-DC 양방향 컨버터가 최종적으로 상기 고압 직류 전원을 저압 대전류 특성을 나타내는 정해진 저압 직류 전원으로 변환한 후 저압 대전류 직류 배전선로를 통해 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극으로 공급하는 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a high-voltage DC power supply, which converts a high-voltage AC power source into a predetermined low- A high-voltage AC power source is connected to a high-voltage DC power source by using an AC-DC converter of a relatively small capacity and a small size and light weight in comparison with a power supply device of a conventional water treatment system for an electrolysis type ship, And then the high-voltage DC power supply is relatively small and relatively low in cost compared to the low-voltage high-current DC power distribution line, and is a small-sized lightweight modular type that can distribute the high voltage DC power while minimizing the distribution loss to a long distance DC converter and the DC-DC bidirectional converter, Directional converter finally converts the high-voltage direct-current power source into a predetermined low-voltage direct-current power source exhibiting low-voltage high-current characteristics and then supplies the positive-electrode direct current power source to the electrolytic positive electrode and negative electrode of the electrolytic cell through a low- Device.

본 발명의 다른 목적은 상기 DC-DC 양방향 컨버터가 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극으로 공급하는 전류의 흐름을 자동으로 바꾸어 주는 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a power supply device for an electrolytic water treatment system for a ship in which the DC-DC bidirectional converter automatically changes the current supplied to the electrolytic positive and negative electrodes of the electrolyzer.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치는, 선박 내의 전력실에 출력되는 고압 교류 전원을 고압 교류 배전선로를 통해 입력받고 이 고압 교류 전원을 정해진 고압 직류 전원으로 변환한 다음 고압 직류 배전선로를 통해 출력하는 AC-DC 컨버터와; 상기 AC-DC 컨버터에서 출력되는 고압 직류 전원을 상기 고압 직류 배전선로를 통해 입력받고 이 고압 직류 전원을 저압 대전류 특성을 나타내는 정해진 저압 직류 전원으로 변환한 다음 저압 대전류 직류 배전선로를 통해 처리수가 유입되고 유출되는 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극으로 공급하는 DC-DC 양방향 컨버터; 상기 DC-DC 양방향 컨버터의 적어도 어느 한 면에 부착되어 상기 DC-DC 컨버터가 작동 중에 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열기; 및 상기 AC-DC 컨버터가 고압 교류 전원을 정해진 고압 직류 전원으로 변환하는 전원 변환 작동과 상기 DC-DC 양방향 컨버터가 고압 직류 전원을 정해진 저압 직류 전원으로 변환하는 전원 변환 작동을 제어하는 제어부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, a power supply apparatus for an electrolysis type ship water treatment system according to the present invention receives a high-voltage alternating-current power outputted to a power room in a ship through a high-voltage alternating- An AC-DC converter for converting power to a predetermined high-voltage direct-current power and outputting the power through a high-voltage direct current distribution line; The high-voltage DC power source output from the AC-DC converter is input to the high-voltage DC power line, and the high-voltage DC power source is converted into a predetermined low-voltage DC power source exhibiting low-voltage large current characteristics. A DC-DC bi-directional converter for supplying the electrolytic positive electrode and the negative electrode of the electrolytic cell flowing out; A radiator attached to at least one surface of the DC-DC bidirectional converter to discharge heat generated during operation of the DC-DC converter to the outside; And a controller for controlling a power conversion operation in which the AC-DC converter converts the high-voltage AC power into a predetermined high-voltage DC power and a power conversion operation in which the DC-DC bidirectional converter converts the high-voltage DC power into a predetermined low- .

본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치에 있어서, 상기 DC-DC 양방향 컨버터는 상기 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극으로 공급하는 전류의 흐름을 자동으로 바꾸어 주는 것을 특징으로 한다.The DC-DC bidirectional converter automatically changes the flow of electric current supplied to the electrolytic positive and negative electrodes of the electrolytic vessel water treatment system according to the present invention.

본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 DC-DC 양방향 컨버터의 전원 변환 작동을 제어할 때 상기 DC-DC 양방향 컨버터가 출력하는 저압 직류 전원의 양극 출력 전원과 음극 출력 전원을 각각 상기 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극으로 공급하도록 자동 제어하거나, 상기 DC-DC 양방향 컨버터가 출력하는 저압 직류 전원의 양극 출력 전원과 음극 출력 전원을 각각 상기 전해조의 전기분해용 음전극과 양전극으로 교체하여 공급하도록 자동 제어하는 것을 특징으로 한다.In the power supply apparatus for a water treatment system for an electrolysis type marine vessel according to the present invention, when the control unit controls the power conversion operation of the DC-DC bidirectional converter, And a negative output power source and a negative output power source of the low voltage direct current power outputted from the DC-DC bidirectional converter are respectively supplied to the electrolytic electrolysis cathodes and the negative electrodes for electrolysis of the electrolyzer, And the negative electrode and the positive electrode are alternately supplied and supplied.

본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치에 있어서, 상기 AC-DC 컨버터와 상기 DC-DC 양방향 컨버터, 및 상기 방열기는 하나의 전원공급세트를 구성하여 상기 전해조의 전기분해용 음전극과 양전극이 구성하는 하나의 전극세트에 대응하고, 적어도 2개 이상의 전원공급세트는 병렬로 상기 적어도 2개 이상의 전극세트에 일대일 대응하여 전기적으로 연결되며, 상기 전원공급세트에 포함된 상기 AC-DC 컨버터와 상기 DC-DC 양방향 컨버터는 상기 제어부에 의해 전원 변환 작동이 제어되는 것을 특징으로 한다.The AC-DC converter, the DC-DC bidirectional converter, and the radiator form a single power supply set, and the electrolytic negative electrode of the electrolyzer, Wherein at least two power supply sets correspond in a one-to-one correspondence to the at least two electrode sets in parallel, and the AC-DC converter included in the power supply set corresponds to one electrode set constituted by the positive electrode, And the power conversion operation of the DC-DC bidirectional converter is controlled by the controller.

본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치에 있어서, 상기 제어부는 적어도 2개 이상의 전원공급세트의 전원 변환 작동을 동시에 혹은 선별적으로 혹은 정해진 순서에 따라 순차적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.In the power supply apparatus of the water treatment system for an electrolysis type marine vessel according to the present invention, the control unit sequentially controls power conversion operations of at least two power supply sets simultaneously or selectively or in a predetermined order .

본 발명은 종래의 대용량 AC-DC 컨버터에 비해 상대적으로 저용량이고 소형 경량의 AC-DC 컨버터를 사용하고 이 저용량이고 소형 경량의 AC-DC 컨버터의 출력 고압 직류 전원을 가늘고 저렴한 비용으로 원거리까지 배전손실을 최소화할 수 있는 고압 직류 배전선로를 통해 소형 경량의 모듈형으로 제작된 DC-DC 컨버터로 공급하므로, 선박 내의 전력실과 전해조 간의 거리 중, 전력실과 종래의 대용량 AC-DC 컨버터 사이를 고압 교류 배전선로만으로 연결하는 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치와 비교해 볼 때, 공간이 한정된 선박 내에서 상대적으로 현저하게 설치 및 이동과 취급이 용이하고, 소형 경량으로 배전 손실과 그 설치비용을 절감하도록 제작할 수 있다.The present invention uses an AC-DC converter of a relatively small capacity and a relatively small capacity compared to a conventional large-capacity AC-DC converter, and an output high-voltage DC power source of the small-capacity and lightweight AC-DC converter is thinned, DC converter, which is a compact, lightweight and modularly designed high-voltage DC distribution line that minimizes the power consumption of the high-voltage AC distribution line, Compared with the conventional power supply system for the electrolytic water treatment system for ships, it is easy to install, move and handle relatively in a space limited space, Can be made to save.

본 발명은 상기 DC-DC 양방향 컨버터가 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극으로 공급하는 전류의 흐름을 자동으로 바꾸어 주므로, 종래의 기술에서 언급한 바와 같이 상기 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극을 연결하는 연결단자를 수동으로 교체하는 작업을 하지 않고서도 상기 전해조 내의 처리수가 전기분해에 의해 살균 및 정화 처리되는 동안에 상기 전해조의 전기분해용 양전극과 음전극에 누적된 부착물을 용이하게 제거할 수 있다.The DC-DC bidirectional converter automatically changes the flow of the current supplied to the positive and negative electrodes for electrolysis in the electrolyzer, and thus, as described in the related art, It is possible to easily remove accumulated deposits on the electrolytic positive electrode and the negative electrode of the electrolytic cell while the treatment water in the electrolytic bath is sterilized and purified by electrolysis without manually changing the connection terminal.

도 1은 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치를 나타낸 실시예.
도 2는 도 1의 AC-DC 컨버터의 구성을 나타낸 회로도.
도 3은 도 1의 AC-DC 컨버터의 구성을 나타낸 다른 회로도.
도 4는 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치를 나타낸 다른 실시예.
도 5는 본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치를 나타낸 실시예.
도 6은 도 5의 DC-DC 양방향 컨버터의 구성을 나타낸 회로도.
도 7은 본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치를 나타낸 다른 실시예.
도 8은 본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치를 나타낸 또 다른 실시예.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a power supply apparatus of a water treatment system for a conventional electrolysis type marine vessel.
Fig. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the AC-DC converter of Fig. 1; Fig.
3 is another circuit diagram showing a configuration of the AC-DC converter of FIG.
4 is a view showing another embodiment of a power supply apparatus of a water treatment system for a conventional electrolysis type marine vessel.
5 is a view showing an embodiment of a power supply device of a water treatment system for an electrolysis type marine vessel according to the present invention.
Fig. 6 is a circuit diagram showing a configuration of the DC-DC bidirectional converter of Fig. 5; Fig.
7 is a view showing another embodiment of a power supply apparatus for an electrolytic ship water treatment system according to the present invention.
8 is a view showing another embodiment of a power supply apparatus for an electrolytic ship water treatment system according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100")는 AC-DC 컨버터(130")와 DC-DC 양방향 컨버터(150), 방열기(160), 및 제어부(170)를 포함하여 구성된다.5, a power supply 100 "of an electrolytic ship water treatment system according to the present invention includes an AC-DC converter 130", a DC-DC bidirectional converter 150, a radiator 160, (170).

상기 AC-DC 컨버터(130")는 선박 내의 전력실에 출력되는 고압 교류 전원(예컨대, AC 440V)을 고압 교류 배전선로(110")를 통해 입력받고 이 고압 교류 전원을 정해진 고압 직류 전원(예컨대, DC 250V)으로 변환한 다음 고압 직류 배전선로(120")를 통해 출력한다.The AC-DC converter 130 "receives a high-voltage alternating-current power (for example, AC 440V) outputted to the power room in the ship through a high-voltage alternating-current distribution line 110" and supplies the high- , DC 250V) and then output through the high voltage DC distribution line 120 ".

상기 고압 교류 배전선로(110")는 가늘고 저렴한 비용으로 원거리까지 배전손실을 최소화하면서 고압 교류 전원을 배전할 수 있는 배전선로이다.The high-voltage alternating-current distribution line 110 "is a distribution line capable of distributing the high-voltage alternating-current power while minimizing distribution loss to a long distance at a low cost.

상기 고압 직류 배전선로(120")는 가늘고 저렴한 비용으로 원거리까지 배전손실을 최소화하면서 고압 직류 전원을 배전할 수 있는 배전선로이다.The high-voltage DC distribution line 120 '' is a distribution line capable of distributing a high-voltage DC power source while minimizing distribution loss to a long distance at a low cost.

상기 AC-DC 컨버터(130")는 도 1 내지 도 4를 참고한 실시예에서 언급한 바와 같이, 종래의 위상제어방식 혹은 PWM제어방식의 대용량 AC-DC 컨버터에 비해 상대적으로 저용량이고 소형 경량의 AC-DC 컨버터가 적용된다.1 to 4, the AC-DC converter 130 " has a relatively low capacity and a small size and light weight as compared with the conventional phase control type or PWM control type large capacity AC-DC converter. AC-DC converter is applied.

상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)는 상기 AC-DC 컨버터(130")에서 출력되는 고압 직류 전원(예컨대, DC 250V)을 상기 고압 직류 배전선로(120")를 통해 입력받고 이 고압 직류 전원을 저압 대전류 특성을 나타내는 정해진 저압 직류 전원(예컨대, DC 24V)으로 변환한 다음 저압 대전류 직류 배전선로(140")를 통해 처리수가 유입되고 유출되는 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)으로 공급한다.The DC-DC bidirectional converter 150 receives a high voltage DC power (e.g., DC 250V) output from the AC-DC converter 130 " through the high voltage DC power distribution line 120 " Voltage DC current source (for example, DC 24V) that exhibits low-voltage high current characteristics and then flows in and out through the low-voltage high-current DC distribution line 140 " (220).

상기 저압 대전류 직류 배전선로(140")는 상기 고압 교류 배전선로(110")와 상기 고압 직류 배전선로(120")에 비해 상대적으로 굵고 비싸지만 저압 대전류 특성을 나타내는 저압 직류 전원을 배전할 수 있는 배전선로이다.The low-voltage high-current direct-current distribution line 140 "is capable of distributing a low-voltage direct-current power source which is relatively thick and expensive compared to the high-voltage alternating-current distribution line 110" and the high-voltage direct-current distribution line 120 " It is a distribution line.

상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)는 전원 변환 작동을 하여 DC 전원을 다른 DC 전원으로 변환하는 것이며, 도 6에 나타낸 바와 같이 전원 변환용 트랜스 없이 입력 측과 전원 측이 비절연되어 있고 인덕터(L)와 콘덴서(C)를 포함하는 입출력 필터와 상기 제어부(170)의 제어신호에 의해 스위치 온/오프 작동이 제어되는 풀 브리지 스위칭 회로를 포함하여 구성되는 비절연형 DC-DC 양방향 컨버터, 혹은 전원 변환용 트랜스에 의해 전원 입력 측과 전원 출력 측이 절연되어 있는 절연형 DC-DC 양방향 컨버터(도시하지 않음)가 적용될 수 있다. 상기한 비절연형 DC-DC 양방향 컨버터 혹은 절연형 DC-DC 양방향 컨버터(도시하지 않음)의 구성과 작동은 구체적으로 설명하지 않더라도 이 기술분야에서 통상의 기술자 수준으로 극히 용이하게 이해되는 것이다.6, the DC-DC bidirectional converter 150 performs a power conversion operation to convert the DC power supply to another DC power supply, and the input side and the power supply side are not insulated without a power conversion transformer, and the inductor L And a full bridge switching circuit in which a switch on / off operation is controlled by a control signal of the controller 170, or an unconnected DC-DC bidirectional converter including a capacitor C, An insulated DC-DC bi-directional converter (not shown) in which the power input side and the power output side are insulated from each other by a transformer can be applied. The construction and operation of the above-described non-isolated DC-DC bidirectional converter or isolated DC-DC bidirectional converter (not shown) is extremely easy to understand at the level of ordinary skill in the art.

상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)는 소형 경량의 모듈형으로 제작되는 것이 바람직하다.The DC-DC bidirectional converter 150 is preferably manufactured in a compact and lightweight modular structure.

상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)는 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)으로 공급하는 전류의 흐름을 자동으로 바꾸어 준다.The DC-DC bidirectional converter 150 automatically changes the current supplied to the electrolytic positive electrode 210 and the negative electrode 220 of the electrolytic bath 200.

상기 방열기(160)는 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)의 적어도 어느 한 면에 부착되어 상기 DC-DC 컨버터(150)가 작동 중에 발생하는 열을 외부로 방출한다.The radiator 160 is attached to at least one surface of the DC-DC bidirectional converter 150 to discharge heat generated during operation of the DC-DC converter 150 to the outside.

상기 방열기(160)는 방열판을 냉각수가 관통하는 수냉식 방열기 또는 방열판을 포함하는 공냉식 방열기가 적용될 수 있다.The radiator 160 may be an air-cooled radiator including a water-cooled radiator or a radiator plate through which cooling water passes.

상기 제어부(170)는 상기 AC-DC 컨버터(130")가 고압 교류 전원을 정해진 고압 직류 전원으로 변환하는 전원 변환 작동과 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 고압 직류 전원을 정해진 저압 직류 전원으로 변환하는 전원 변환 작동을 제어한다.The controller 170 controls the AC-DC converter 130 " to convert the high-voltage AC power into a predetermined high-voltage DC power and the DC-DC bidirectional converter 150 to convert the high-voltage DC power to a predetermined low- And controls the power conversion operation to convert.

상기 제어부(170)는 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)의 전원 변환 작동을 제어할 때, 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 정방향 출력 동작을 하게 하기 위하여, 도 6에 나타낸 바와 같이, 예컨대 풀 브리지 스위칭 회로의 스위칭 소자 S1, S4를 PWM제어하고 나머지 스위칭 소자 S2, S3를 오프 상태로 유지시킴으로써 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 출력하는 저압 직류 전원의 양극 출력 전원(DC +)과 음극 출력 전원(DC -)을 각각 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)(DC +)과 음전극(220)(DC -)으로 공급하도록 자동 제어한다.6, when the DC-DC bidirectional converter 150 controls the power conversion operation of the DC-DC bidirectional converter 150, the controller 170 controls the DC- By controlling the switching elements S1 and S4 of the full-bridge switching circuit by PWM and keeping the remaining switching elements S2 and S3 off, the positive output power (DC +) of the low-voltage DC power outputted from the DC-DC bidirectional converter 150 And the cathode output power source DC- is supplied to the electrolytic positive electrode 210 (DC +) and the negative electrode 220 (DC -) of the electrolytic bath 200, respectively.

상기 제어부(170)는 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)의 전원 변환 작동을 제어할 때, 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 역방향 출력 동작을 하게 하기 위하여, 도 6에 나타낸 바와 같이, 예컨대 풀 브리지 스위칭 회로의 스위칭 소자 S2, S3을 PWM제어하고 나머지 스위칭 소자 S1, S4를 오프 상태로 유지시킴으로써 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 출력하는 저압 직류 전원의 양극 출력 전원(DC +)과 음극 출력 전원(DC -)을 각각 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)(DC +)과 음전극(220)(DC -)으로 공급하도록 자동 제어한다.6, when the DC-DC bidirectional converter 150 controls the power conversion operation of the DC-DC bidirectional converter 150, the controller 170 controls the DC- By controlling the switching elements S2 and S3 of the full-bridge switching circuit by PWM control and keeping the remaining switching elements S1 and S4 off, the positive output voltage DC + of the low-voltage DC power outputted from the DC-DC bidirectional converter 150 And the cathode output power source DC- is supplied to the electrolytic positive electrode 210 (DC +) and the negative electrode 220 (DC -) of the electrolytic bath 200, respectively.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100")는 다음과 같이 작동한다.The power supply device 100 "of the water treatment system for an electrolytic ship according to the present invention constructed as above operates as follows.

본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100")는 배전 손실과 그 설치비용을 절감하기 위해서 선박 내의 고압 교류 전원을 출력하는 전력실과 전해조(200) 간의 거리(도 5의 L1) 중, 상기 전력실과 상기 AC-DC 컨버터(130") 사이는 가늘고 저렴한 비용으로 원거리까지 배전손실을 최소화하면서 고압 교류 전원을 배전할 수 있는 상기 고압 교류 배전선로(110")를 가능한 길게 연결한다.In order to reduce power distribution loss and its installation cost, the power supply apparatus 100 "of the water treatment system for an electrolysis type marine vessel according to the present invention is designed to reduce the distance between the power room for outputting high-voltage AC power in the vessel and the electrolytic bath 200 , The high-voltage AC distribution line 110 "capable of distributing the high-voltage alternating-current power source is connected as long as possible, while minimizing the distribution loss to a long distance at a low cost and at a low cost between the power room and the AC-DC converter 130" .

또한, 상기 AC-DC 컨버터(130")와 상기 DC-DC 컨버터(150) 사이는 가늘고 저렴한 비용으로 원거리까지 배전손실을 최소화하면서 상기 AC-DC 컨버터(130")로부터 출력되는 고압 직류 전원을 배전할 수 있는 상기 고압 직류 배전선로(120")를 가능한 길게 연결한다.Also, the high-voltage DC power output from the AC-DC converter 130 " is distributed between the AC-DC converter 130 " and the DC-DC converter 150 while minimizing the distribution loss to a long distance at a low cost, The high voltage direct current distribution line 120 "

또한, 상기 DC-DC 컨버터(150)와 상기 전해조(200) 사이는 상기 고압 교류 배전선로(110")와 상기 고압 직류 배전선로(120")에 비해 상대적으로 굵고 비싸지만 저압 대전류 특성을 나타내는 저압 직류 전원을 배전할 수 있는 상기 저압 대전류 직류 배전선로(140")를 가능한 짧게 연결한다.Also, the space between the DC-DC converter 150 and the electrolytic bath 200 is relatively thick and expensive compared with the high-voltage AC distribution line 110 "and the high-voltage DC distribution line 120" Voltage high-current direct-current distribution line 140 "capable of distributing the DC power is connected as short as possible.

이처럼, 선박 내의 고압 교류 전원을 출력하는 전력실과 전해조(200) 사이에 상기 고압 교류 배전선로(110")와 상기 AC-DC 컨버터(130"), 상기 고압 직류 배전선로(120"), 상기 DC-DC 컨버터(150), 및 상기 고압 직류 배전선로(120")가 순차적으로 연결된 상태에서, 선박 내의 전력실로부터 출력되는 고압 교류 전원(예컨대, AC 440V)이 상기 고압 교류 배전선로(110")를 통해 상기 AC-DC 컨버터(130")로 입력되면 상기 AC-DC 컨버터(130")는 이 고압 교류 전원을 정해진 고압 직류 전원(예컨대, DC 250V)으로 변환한 다음 상기 고압 직류 배전선로(120")를 통해 출력한다.Thus, the high-voltage alternating-current distribution line 110 ", the AC-DC converter 130", the high-voltage DC distribution line 120 ", and the DC Voltage AC power source (for example, AC 440 V) output from the power room in the ship is connected to the high-voltage AC power distribution line 110 "in a state in which the high-voltage DC distribution line 120" The AC-DC converter 130 "converts the high-voltage AC power to a predetermined high-voltage DC power (for example, DC 250 V) and then supplies the high-voltage DC power to the high-voltage DC power distribution line 120 Quot;).

이어서, 상기 AC-DC 컨버터(130")에서 출력되는 고압 직류 전원(예컨대, DC 250V)이 상기 고압 직류 배전선로(120")를 통해 상기 DC-DC 컨버터(150)로 입력되면 상기 DC-DC 컨버터(150)는 이 고압 직류 전원을 저압 대전류 특성을 나타내는 정해진 저압 직류 전원(예컨대, DC 24V)으로 변환한 다음 상기 저압 대전류 직류 배전선로(140")를 통해 처리수가 유입되고 유출되는 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)으로 공급한다.Subsequently, when a high-voltage DC power (for example, DC 250V) output from the AC-DC converter 130 "is input to the DC-DC converter 150 through the high-voltage DC power distribution line 120" The converter 150 converts the high-voltage direct-current power supply into a predetermined low-voltage direct-current power source (for example, DC 24 V) showing low-voltage high current characteristics and then supplies the electrolytic bath 200 To the positive electrode 210 for electrolysis and the negative electrode 220 for electrolysis.

이때, 상기 제어부(170)는 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 정방향 출력 동작을 하게 하기 위하여, 도 6에 나타낸 바와 같이, 예컨대 풀 브리지 스위칭 회로의 스위칭 소자 S1, S4를 PWM제어하고 나머지 스위칭 소자 S2, S3를 오프 상태로 유지시킴으로써 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 출력하는 저압 직류 전원의 양극 출력 전원(DC +)과 음극 출력 전원(DC -)을 각각 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)(DC +)과 음전극(220)(DC -)으로 공급하도록 자동 제어한다.6, the controller 170 performs PWM control of the switching elements S1 and S4 of, for example, a full-bridge switching circuit to perform the forward output operation of the DC-DC bidirectional converter 150, The positive output power supply DC + and the negative output power supply DC- of the low-voltage DC power supply, which are output from the DC-DC bidirectional converter 150, to the electrolytic cell 200 by keeping the elements S2 and S3 off, And is automatically controlled to be supplied to the decomposing positive electrode 210 (DC +) and the negative electrode 220 (DC -).

이에 따라서, 최종적으로 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)으로 공급된 직류 전원이 소모되면서 상기 전해조(200) 내의 처리수를 전기분해한다.As a result, the DC power supplied to the electrolytic positive electrode 210 and the negative electrode 220 of the electrolytic bath 200 is consumed, and the treated water in the electrolytic bath 200 is electrolyzed.

상기와 같이 전해조(200) 내의 처리수가 전기분해에 의해 살균 및 정화 처리되는 동안에 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)에 누적된 부착물을 제거할 필요가 있는 경우, 상기 제어부(170)는 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 역방향 출력 동작을 하게 하기 위하여, 도 6에 나타낸 바와 같이, 예컨대 풀 브리지 스위칭 회로의 스위칭 소자 S2, S3을 PWM제어하고 나머지 스위칭 소자 S1, S4를 오프 상태로 유지시킴으로써 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 출력하는 저압 직류 전원의 양극 출력 전원(DC +)과 음극 출력 전원(DC -)을 각각 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)(DC +)과 음전극(220)(DC -)으로 공급하도록 자동 제어한다.When it is necessary to remove deposits accumulated in the electrolytic positive electrode 210 and the negative electrode 220 of the electrolytic bath 200 while the treatment water in the electrolytic bath 200 is sterilized and purified by electrolysis, 6, the controller 170 controls the switching elements S2 and S3 of the full-bridge switching circuit to perform PWM control and the remaining switching elements S1 and S2, for example, to perform the reverse output operation of the DC-DC bidirectional converter 150. [ The positive output power supply DC + and the negative output power supply DC- of the low-voltage DC power supply, which are output from the DC-DC bidirectional converter 150, To be supplied to the positive electrode 210 (DC +) and the negative electrode 220 (DC -).

상기한 바와 같이 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 역방향 출력 동작을 하면 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)에 누적된 부착물이 제거된다.As described above, when the DC-DC bidirectional converter 150 performs a reverse output operation, accumulated deposits on the electrolytic positive electrode 210 and the negative electrode 220 of the electrolytic bath 200 are removed.

한편, 상기와 같이 작동하는 본 발명에 있어서, 선박 내의 고압 교류 전원을 출력하는 전력실과 전해조(200) 간의 거리, 즉 도 5의 L1이 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100,100')에 있어서 선박 내의 고압 교류 전원을 출력하는 전력실과 전해조(200) 간의 거리, 즉 도 1의 L1 또는 도 4의 L1과 동일한 거리임을 가정할 때, 본 발명은 전력실과 종래의 대용량 AC-DC 컨버터(130,130') 사이를 고압 교류 배전선로(110,110')만으로 연결하는 종래의 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100,100')와 비교해 볼 때, 공간이 한정된 선박 내에서 상대적으로 현저하게 설치 및 이동과 취급이 용이하고, 소형 경량으로 배전 손실과 그 설치비용을 절감하도록 제작할 수 있다.In the present invention, the distance between the power room for outputting high-voltage AC power in the ship and the electrolytic bath 200, that is, the distance L1 in FIG. 5 corresponds to the distance between the power supply units 100 and 100 'of the water treatment system for a conventional electrolytic ship, The present invention can be applied to a power room and a conventional large-capacity AC-DC converter 100, assuming that the distance between the power room for outputting high-voltage AC power in the ship and the electrolytic bath 200, Compared with the power supply devices 100 and 100 'of the conventional water treatment system for an electrolysis type marine vessel in which only the high voltage AC power distribution lines 110 and 110' are connected between the power supply devices 130 and 130 ' It is easy to move and handle, and it can be manufactured in a small size and lightweight so as to reduce the distribution loss and its installation cost.

예컨대, 도 1 혹은 도 4의 경우, 상기 거리 L1 중 상기 대용량 AC-DC 컨버터(130)의 입력 측에 상기 고압 교류 배전선로(110,110')를 가능한 길게 연결함으로써 상기 고압 교류 배전선로(110)를 통해 배전되는 고압 교류의 배전 전력 손실을 줄일 수는 있겠으나, 도 5의 경우는 도 1 혹은 도 4의 고압 교류 배전선로(110,110')의 전체 길이 중 일부를 역율이 '1'로 나타나는 고압 직류를 배전하는 상기 고압 직류 배전선로(120")로 대체함으로써 상기 고압 직류 배전선로(120")의 길이에 비례하는 수준으로 배전 전력 손실을 더 줄이는 효과가 있다.For example, in the case of FIG. 1 or FIG. 4, the high-voltage AC power distribution line 110 is connected to the input side of the large capacity AC-DC converter 130 as long as possible, In the case of FIG. 5, a part of the total length of the high-voltage alternating current distribution lines 110 and 110 'of FIG. 1 or 4 is divided into a high-voltage direct current (DC) voltage having a power factor of' 1 ' Voltage direct current distribution line 120 " for distributing the high-voltage direct current distribution line 120 ", thereby further reducing the distribution power loss to a level proportional to the length of the high-voltage direct current distribution line 120 ".

실제로, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 고압 직류 배전선로(120")를 사용하여 상기 AC-DC 컨버터(130")를 고압 교류 전원과 가능한 짧게 연결하고, 상기 DC-DC 컨버터(150)와 상기 전해조(200) 사이를 상기 저압 대전류 직류 배전선로(140")로 가능한 짧게 연결하거나 버스바(120')로 연결하면서 도 1 혹은 도 4의 고압 교류 배전선로(110,110')의 전체 길이 중 거의 대부분을 상기 고압 직류 배전선로(120")로 대체하면 상기 고압 직류 배전선로(120")의 길이에 비례하는 수준으로 배전 전력 손실을 더 줄이는 효과가 있다.7, the AC-DC converter 130 "is connected to the high-voltage AC power source as short as possible by using the high-voltage DC distribution line 120 ", and the DC- The electrolytic bath 200 is connected to the low-voltage high-current DC distribution line 140 "as short as possible or connected to the bus bar 120 ', and almost all of the entire lengths of the high-voltage AC distribution lines 110, 110' Is replaced with the high-voltage DC distribution line 120 ", there is an effect of further reducing the distribution power loss to a level proportional to the length of the high-voltage DC distribution line 120".

이처럼, 도 1 또는 도 4의 고압 교류 배전선로(110,110')의 전체 길이 중 일부를 역율이 '1'로 나타나는 고압 직류를 배전하는 상기 고압 직류 배전선로(120")로 대체하는 배전선로 구조를 채택함에 따라서 본 발명에서는 종래의 대용량 AC-DC 컨버터(130,130')에 비해 상대적으로 저용량이고 소형 경량의 AC-DC 컨버터(130")와 소형 경량의 모듈형으로 제작된 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)를 적용할 수 있게 되며, 그 결과로 공간이 한정된 선박 내에서 상대적으로 현저하게 설치 및 이동과 취급이 용이하고, 소형 경량으로 배전 손실과 그 설치비용을 절감하도록 본 발명에 따른 전원공급장치(100")를 제작할 수 있다.In this way, a part of the entire length of the high-voltage alternating-current distribution line 110 or 110 'of FIG. 1 or 4 is replaced with the high-voltage DC distribution line 120 "that distributes the high-voltage DC represented by the power factor of" 1 " DC-DC converter 130 "and the DC-DC bidirectional converter 130 " manufactured in a small-sized and lightweight modular structure, as compared with the conventional large-capacity AC-DC converters 130 and 130 ' 150) can be applied. As a result, it is possible to easily install, move and handle relatively in a ship having a limited space, and to reduce power loss and its installation cost in a small size and light weight, (100 ").

다른 한편, 본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치(100")에 있어서, 상기 AC-DC 컨버터(130")와 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150), 및 상기 방열기(160)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 하나의 전원공급세트(100a)를 구성하여 상기 전해조(200)의 전기분해용 음전극(220)과 양전극(210)이 구성하는 하나의 전극세트(200a)에 대응할 수 있다.The DC-DC bidirectional converter 150 and the radiator 160 of the water treatment system 100 "of the water treatment system for an electrolysis type ship according to the present invention, As shown in FIG. 8, one power supply set 100a may be configured so as to correspond to one electrode set 200a constituted by the electrolysis cathodes 220 and the positive electrodes 210 of the electrolytic bath 200 have.

이 경우, 상기 전해조(200)는 적어도 2개 이상의 전극세트(200a)를 포함하고, 적어도 2개 이상의 상기 전원공급세트(100a)가 병렬로 상기 적어도 2개 이상의 전극세트(200a)에 일대일 대응하여 전기적으로 연결되며, 상기 전원공급세트(100a)에 포함된 상기 AC-DC 컨버터(130")와 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)는 상기 제어부(170)에 의해 전원 변환 작동이 제어된다.In this case, the electrolytic bath 200 includes at least two electrode sets 200a, and at least two of the power supply sets 100a correspond to the at least two electrode sets 200a in a one-to- And the power conversion operation is controlled by the controller 170 of the AC-DC converter 130 "and the DC-DC bidirectional converter 150 included in the power supply set 100a.

또한, 이 경우, 상기 제어부(170)는 적어도 2개 이상의 전원공급세트(100a)의 전원 변환 작동을 동시에 혹은 선별적으로 혹은 정해진 순서에 따라 순차적으로 제어함으로써 적어도 2개 이상의 전극세트(200a)를 포함하는 전해조(200) 내의 처리수를 전기분해에 의해 살균 및 정화 처리한다.In this case, the controller 170 controls the power conversion operation of at least two power supply sets 100a at the same time, selectively, or in a predetermined order so that at least two electrode sets 200a And sterilizing and purifying the treated water in the electrolytic bath 200 by electrolysis.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.The power supply apparatus of the water treatment system for an electrolysis type marine vessel according to the present invention is not limited to the above embodiments, To the extent that any person with the knowledge of the present invention can make various changes.

100,100',100": 전원공급장치 110,110',110": 고압 교류 배전선로
100a: 전원공급세트 120,140": 저압 대전류 직류 배전선로
120': 버스바 120": 고압 직류 배전선로
130,130',130": AC-DC 컨버터 140,140',170: 제어기
150: DC-DC 양방향 컨버터 160: 방열기
200: 전해조 200a: 전극세트
210: 양전극 220: 음전극100, 100 ', 100 ": Power supply unit 110, 110', 110": High voltage alternating current distribution line
100a: Power supply set 120,140 ": Low voltage high current direct current distribution line
120 ': Bus bar 120'': High voltage direct current distribution line
130, 130 ', 130 ": AC-DC converter 140, 140', 170:
150: DC-DC bidirectional converter 160: Radiator
200: electrolytic bath 200a: electrode set
210: positive electrode 220: negative electrode

Claims (5)

선박 내의 전력실에 출력되는 고압 교류 전원을 고압 교류 배전선로(110")를 통해 입력받고 이 고압 교류 전원을 정해진 고압 직류 전원으로 변환한 다음 고압 직류 배전선로(120")를 통해 출력하는 AC-DC 컨버터(130")와;
상기 AC-DC 컨버터(130")에서 출력되는 고압 직류 전원을 상기 고압 직류 배전선로(120")를 통해 입력받고 이 고압 직류 전원을 저압 대전류 특성을 나타내는 정해진 저압 직류 전원으로 변환한 다음 저압 대전류 직류 배전선로(140")를 통해 처리수가 유입되고 유출되는 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)으로 공급하는 DC-DC 양방향 컨버터(150);
상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)의 적어도 어느 한 면에 부착되어 상기 DC-DC 컨버터(150)가 작동 중에 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열기(160); 및
상기 AC-DC 컨버터(130")가 고압 교류 전원을 정해진 고압 직류 전원으로 변환하는 전원 변환 작동과 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 고압 직류 전원을 정해진 저압 직류 전원으로 변환하는 전원 변환 작동을 제어하는 제어부(170);
로 구성되고,
상기 AC-DC 컨버터(130")와 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150), 및 상기 방열기(160)는 하나의 전원공급세트(100a)를 구성하여 상기 전해조(200)의 전기분해용 음전극(220)과 양전극(210)이 구성하는 하나의 전극세트(200a)에 대응하고, 적어도 2개 이상의 상기 전원공급세트(100a)는 병렬로 상기 적어도 2개 이상의 전극세트(200a)에 일대일 대응하여 전기적으로 연결되며, 상기 전원공급세트(100a)에 포함된 상기 AC-DC 컨버터(130")와 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)는 상기 제어부(170)에 의해 전원 변환 작동이 제어되는 것을 특징으로 하는 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치.Pressure AC power is output to the power room in the ship through the high-voltage alternating-current distribution line 110 ", the high-voltage alternating-current power is converted into the predetermined high-voltage DC power, and the AC- DC converter 130 "
Voltage DC power supply output from the AC-DC converter 130 "through the high-voltage DC power distribution line 120 ", converts the high-voltage DC power supply into a predetermined low-voltage DC power supply exhibiting low-voltage high current characteristics, A DC-DC bidirectional converter 150 for supplying the positive electrode 210 for electrolysis and the negative electrode 220 of the electrolytic bath 200 into which the process water flows and flows through the distribution line 140 ";
A radiator 160 attached to at least one side of the DC-DC bidirectional converter 150 to discharge heat generated during operation of the DC-DC converter 150 to the outside; And
The AC-DC converter 130 "controls the power conversion operation to convert the high-voltage AC power into the predetermined high-voltage DC power and the DC-DC bidirectional converter 150 converts the high-voltage DC power into the predetermined low- A control unit 170 for controlling the control unit 170;
≪ / RTI >
The AC-DC converter 130 '', the DC-DC bidirectional converter 150 and the radiator 160 constitute one power supply set 100a, and the electrolytic negative electrode 220 ' And at least two of the power supply sets 100a correspond to the at least two electrode sets 200a in a one-to-one correspondence to the at least two electrode sets 200a in parallel And the power conversion operation of the AC-DC converter 130 "included in the power supply set 100a and the DC-DC bidirectional converter 150 is controlled by the controller 170 Power supply for water treatment system for electrolysis type ship. 제 1 항에 있어서, 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)는 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)으로 공급하는 전류의 흐름을 자동으로 바꾸어 주는 것을 특징으로 하는 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치.The DC-DC bidirectional converter according to claim 1, wherein the DC-DC bidirectional converter (150) automatically changes the current supplied to the positive electrode (210) and the negative electrode (220) Disassembly method Power supply of water treatment system for ship. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(170)는 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)의 전원 변환 작동을 제어할 때 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 출력하는 저압 직류 전원의 양극 출력 전원과 음극 출력 전원을 각각 상기 전해조(200)의 전기분해용 양전극(210)과 음전극(220)으로 공급하도록 자동 제어하거나, 상기 DC-DC 양방향 컨버터(150)가 출력하는 저압 직류 전원의 양극 출력 전원과 음극 출력 전원을 각각 상기 전해조(200)의 전기분해용 음전극(220)과 양전극(210)으로 교체하여 공급하도록 자동 제어하는 것을 특징으로 하는 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치.The DC-DC converter (150) according to claim 1, wherein the controller (170) controls the DC-DC bidirectional converter (150) The DC-DC bidirectional converter 150 is controlled to automatically supply the output power to the positive electrode 210 and the negative electrode 220 for electrolysis of the electrolytic bath 200, And the output power is automatically supplied to the electrolysis cathodes (220) and the anode electrodes (210) of the electrolytic bath (200), respectively, to supply power to the water treatment system. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(170)는 적어도 2개 이상의 전원공급세트(100a)의 전원 변환 작동을 동시에 혹은 선별적으로 혹은 정해진 순서에 따라 순차적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 전기분해방식 선박용 수처리 시스템의 전원공급장치.2. The electrolytic water treatment system according to claim 1, wherein the controller (170) sequentially controls the power conversion operation of at least two power supply sets (100a) in a predetermined, System power supply. 삭제delete
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