KR101758878B1 - 감전 방지형 수산기 발생장치 - Google Patents

감전 방지형 수산기 발생장치 Download PDF

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Abstract

감전 방지형 수산기 발생장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 감전 방지형 수산기 발생장치는: 판 형상의 양전극부와 음전극부의 사이에서 수산기가 발생되는 수산기 발생부와, 입력축을 통한 외부동력의 공급으로 직류전원을 발생시켜 양전극부와 음전극부에 전원을 공급하는 직류발전기와, 외부전원의 공급으로 회전되는 출력축을 포함하며 출력축이 입력축에 고정되어 직류발전기를 동작시키는 모터부와, 모터부의 정역회전을 제어하여 직류발전기에서 출력되는 전압의 극성을 조절하며 모터부의 속도를 제어하여 직류발전기에서 출력되는 전압을 조절하는 인버터 및 수산기 발생부와 직류발전기와 모터부와 인버터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

감전 방지형 수산기 발생장치{ELECTRIC SHOCK PREVENTION TYPE HYDROXYL RADICAL GENERATOR APPARATUS}
본 발명은 감전 방지형 수산기 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 누설전류에 의한 감전의 위험을 방지할 수 있는 감전 방지형 수산기 발생장치에 관한 것이다.
일반적으로, 감전 방지형 수산기 발생장치는 가습기, 공기청정기 등의 물속에 설치하여 수산기를 발생시키는 장치로서, 비교적 안정된 저전압 DC 전원을 입력받아 음전극부과 양전극부 사이에서 방전을 유도하여 전기적 에너지를 띤 저온 플라즈마를 발생시킨다.
즉, 수산기는 고체, 액체, 기체에 이온 제4의 물질이라고 일컬어지는 플라즈마 상태에서 만들어지는 일종의 산소 음이온계 물질로써, 현존하는 물질 중에서 살균, 소독, 분해 능력이 오존과 염소보다 2배 이상 강력하고, 인체에는 전혀 해가 없는 천연물질로 알려져 있다.
이처럼 발생된 저온 플라즈마는 물속에 수산기(OH-)를 생성하여 물속에 존재하는 세균 및 녹조류 등을 제거하며 물속에서의 세균 번식을 방지하고, 살균하여 물의 오염으로 인한 2차 오염을 방지한다.
종래에는 수산기 발생부로 외부 누설전류가 전달되어 감전으로 인한 안전사고의 위험성이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2010-0084735호(2010.07.28 공개, 발명의 명칭: 이동형 감전 방지형 수산기 발생장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 누설전류에 의한 감전의 위험을 방지할 수 있는 감전 방지형 수산기 발생장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치는: 판 형상의 양전극부와 음전극부의 사이에서 수산기가 발생되는 수산기 발생부와, 입력축을 통한 외부동력의 공급으로 직류전원을 발생시켜 양전극부와 음전극부에 전원을 공급하는 직류발전기와, 외부전원의 공급으로 회전되는 출력축을 포함하며 출력축이 입력축에 고정되어 직류발전기를 동작시키는 모터부와, 모터부의 정역회전을 제어하여 직류발전기에서 출력되는 전압의 극성을 조절하며 모터부의 속도를 제어하여 직류발전기에서 출력되는 전압을 조절하는 인버터 및 수산기 발생부와 직류발전기와 모터부와 인버터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 모터부는 삼상교류모터인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 직류발전기와 수산기 발생부의 사이에 설치되며 직류발전기에서 발생된 전원의 공급을 제어하는 전원공급스위치부 및 전원공급스위치부와 수산기 발생부의 사이에 설치되며 전원공급스위치부를 통해 전달받은 직류전원을 교류전원으로 전환하여 수산기 발생부로 전달하는 직류교류인버터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 전원공급스위치부는, 직류발전기에서 발생된 전원을 수산기 발생부 또는 직류교류인버터로 공급됨을 제어하며, 직류전원이 공급된 수산기 발생부는 살균작용을 하며, 교류전원이 공급된 수산기 발생부는 수소수를 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한 제어부는, 인버터로부터 모터부의 회전속도와 소비전류와 소비전력을 포함한 정보를 전달받아 인버터의 동작을 제어하는 것이 바람직하다.
또한 수산기 발생부는, 양전극부와 음전극부의 전원입력단자가 서로 엇갈리게 지그재그 형상으로 배치되며, 양전극부와 음전극부에 전원을 인가하는 한 쌍의 전극봉과, 전극봉의 외측에 고정되며 전극봉으로 전달된 전원을 양전극부와 음전극부로 각각 전달하는 연결부재 및 연결부재의 외측에 위치하며 양전극부와 음전극부를 상호 이격시키는 절연부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 수산기 발생부는, 양전극부와 음전극부의 외측을 감싸며 다수개의 통공을 구비하는 하우징부와, 하우징부가 내측에 고정되며 하우징부를 통과하는 물의 흐름을 안내하는 관 형상의 케이스부와, 케이스부의 일측에 결합되어 하우징부를 케이스부의 타측으로 가압하는 가압캡 및 케이스부의 타측에 결합되며 하우징부의 외측에 구비된 커넥터에 연결되어 전극봉으로 전원을 공급하는 전원캡을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 다수개의 스위칭 소자를 스위칭시켜 양전극부와 음전극부의 극성이 전환되는 전원을 공급하는 H브리지 회로와, 수산기 발생부에서 전압을 검출하는 전압 검출부 및 수산기 발생부에서 전류를 검출하는 전류 검출부를 더 포함하며, 제어부는, 전압 검출부에서 검출된 전압과 전류 검출부에서 검출된 전류를 에이디 변환 후 연산하여 소비전력을 산출하고, 수산기 발생부가 기 설정된 소비전력을 유지할 수 있도록 H브리지 회로의 출력 전압을 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 제어하는 것이 바람직하다.
또한 수산기 발생부에 단락이 발생될 경우, 감전 방지형 수산기 발생장치의 내부 회로 및 소자들을 보호하기 위하여, H브리지 회로에 인가되는 전압을 0V로 제어하는 입력전압 조정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치는, 수산기 발생부로 전원을 공급하는 직류발전기가 모터부와 물리적으로 연결되어 회전하면서 전원을 발생시키므로 외부의 누설전류가 수산기 발생부로 전달됨을 차단하여 누설전류에 의한 감전의 위험을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 개략적인 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 요부구성을 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 수산기 발생부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 수산기 발생부를 분해 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 수산기모듈을 분해 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 양전극부와 음전극부의 적층상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 H브리지 회로의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치에서 단락을 검출하는 회로를 보인 예시도.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치에서 전압을 검출하는 회로를 보인 예시도.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 전력 컨트롤 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 수산기 발생부의 부하량을 일정하게 유지하기 위하여 제어부가 출력전압을 조절할 경우의 부하량 변화를 테이블로 보인 예시도.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 수산기 발생부를 분해 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 수산기 발생부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 수산기 발생부를 분해 도시한 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제3실시예에 따른 수산기 발생부의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 수산기 발생부의 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제4실시예에 따른 수산기 발생부의 분해 사시도이다.
도 18은 본 발명의 제4실시예에 따른 수산기 발생부의 단면도이다.
도 19와 도 20은 본 발명의 제4실시예에 따른 수산기 발생부에서 양전극부와 음전극부의 적층상태를 도시한 사시도이다.
도 21과 도 22는 본 발명의 제4실시예에 따른 수산기 발생부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 23은 본 발명의 제1실시예에 따른 직류발전기와 모터부가 연결된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 24 내지 도 28은 본 발명의 제1실시예에 따른 수산기 발생부의 사용예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 29는 본 발명의 제5실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치에서 단락을 검출하는 회로를 보인 예시도.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 개략적인 구성을 도시한 블럭도이며, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 요부구성을 도시한 블럭도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 수산기 발생부를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 수산기 발생부를 분해 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 수산기모듈을 분해 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 양전극부와 음전극부의 적층상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 H브리지 회로의 개략적인 구성을 보인 예시도이며, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치에서 단락을 검출하는 회로를 보인 예시도이며, 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치에서 전압을 검출하는 회로를 보인 예시도이며, 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 전력 컨트롤 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 수산기 발생부의 부하량을 일정하게 유지하기 위하여 제어부가 출력전압을 조절할 경우의 부하량 변화를 테이블로 보인 예시도이며, 도 23은 본 발명의 제1실시예에 따른 직류발전기와 모터부가 연결된 상태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 24 내지 도 28은 본 발명의 제1실시예에 따른 수산기 발생부의 사용예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치(1)는, 수산기 발생부(10), 모터부(130), 충전기(132), 단락 스위치부(134), 전원저장부(136), H브리지 회로(180), 스위칭부(185), 제어부(210), 입력전압 조정부(220), 전압 검출부(230), 전류 검출부(240), 인버터(500), 전원공급스위치부(510), 직류교류인버터(520)를 포함한다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 수산기 발생부(10)는 판 형상의 양전극부(11)와 음전극부(14)의 사이에서 수산기가 발생되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 양전극부(11)와 음전극부(14)는 복수로 구비되며, 양전극부(11)와 음전극부(14)가 교대로 적층되어 수산기를 발생시키는 공간을 확장시킨다. 수산기 발생부(10)는 양전극부(11), 음전극부(14), 전극봉(16), 연결부재(17), 절연부재(18), 스페이서(19), 하우징부(20), 커넥터(23), 케이스부(24), 가압캡(25) 및 전원캡(27)을 포함한다.
양전극부(11)와 음전극부(14)의 전원입력단자(12,15)가 서로 엇갈리게 지그재그 형상으로 배치된다. 양전극부(11)와 음전극부(14)는 판 형상으로 형성되며, 양전극부(11)와 음전극부(14)에는 전원을 공급받는 전원입력단자(12,15)가 홈 형상으로 형성된다. 전극봉(16)은 한 쌍의 봉 형상으로 형성되며, 양전극부(11)와 음전극부(14)에 전원을 인가한다. 도체 재질로 성형된 연결부재(17)는 링 형상으로 형성되며, 전극봉(16)의 외측에 고정되므로 전극봉(16)으로 전달된 전원은 연결부재(17)를 통해 양전극부(11)와 음전극부(14)로 각각 전달된다.
절연부재(18)는 절연체로 성형되며 연결부재(17)의 외측에 위치하므로 양전극부(11)와 음전극부(14)를 상호 이격시킨다. 절연부재(18)는 연결부재(17)의 양측에 위치하며, 연결부재(17)와 함께 양전극부(11)의 전원입력단자(12)와 음전극부(14)의 전원입력단자(15)에 각각 삽입된다. 연결부재(17)의 두께는 절연부재(18)의 두께보다 얇으며, 절연부재(18)의 가운데에 양전극부(11) 또는 음전극부(14)가 삽입되는 홈부가 형성된다.
양전극부(11)와 음전극부(14)가 서로 교대로 적층된 모듈을 평행하게 설치되는 한 쌍의 전극봉(16)이 관통하여 설치되며, 일측의 전극봉(16)과 연결된 연결부재(17)를 통해 양전극부(11)가 전기를 공급받으면, 타측의 전극봉(16)과 연결된 연결부재(17)가 양전극부(11) 다음에 적층된 음전극부(14)에 전기를 공급한다.
연결부재(17)와 마주하는 전극봉(16)에는 양전극부(11)와 음전극부(14)의 간격을 유지시키는 스페이서(19)가 설치된다. 스페이서(19)는 링 형상으로 형성되며 절연부재(18)로 성형된다. 스페이서(19)는 양전극부(11)와 음전극부(14)의 사이에 설치되어 양전극부(11)와 음전극부(14)가 일정한 간격으로 이격되도록 한다.
하우징부(20)는 복수로 적층된 양전극부(11)와 음전극부(14)의 외측을 감싸며 다수개의 통공을 구비한다. 하우징부(20)는 하우징몸체(21)와 하우징커버(22)를 포함한다. 하우징몸체(21)는 양측이 개구된 원통 형상으로 형성되며, 하우징몸체(21)의 내측에는 양전극부(11)와 음전극부(14)가 위치한다. 하우징몸체(21)의 양측에는 판 형상의 하우징커버(22)가 위치하며, 하우징커버(22)의 외측에는 전극봉(16)에 연결되는 도체 재질의 커넥터(23)가 구비된다.
하우징몸체(21)와 하우징커버(22) 중 적어도 어느 한 곳 이상에는 물이 이동되기 위한 구멍이 구비된다. 커넥터(23)는 하우징커버(22)의 외측에서 전극봉(16)의 양단에 나사 체결되므로 커넥터(23)와 하우징부(20)와 양전극부(11)와 음전극부(14)는 하나의 모듈을 형성하므로 유지보수 작업이 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 수산기 발생부(10)의 오랜 사용으로 양전극부(11)와 음전극부(14)를 교체할 필요가 있을 경우, 모듈로 조립된 하우징부(20)를 교체하는 작업만으로 음전극부(14)와 양전극부(11)를 교체할 수 있다.
케이스부(24)는 하우징부(20)가 내측에 고정되며 하우징부(20)를 통과하는 물의 흐름을 안내하는 관 형상으로 형성된다. 케이스부(24)의 양측은 개구된 형상으로 형성된다. 가압캡(25)은 케이스부(24)의 일측에 결합되어 하우징부(20)를 케이스부(24)의 타측으로 가압한다. 가압캡(25)의 내측에는 가압봉(26)이 구비된다. 가압봉(26)은 가압캡(25)에서 돌출되어 케이스부(24)의 내측으로 삽입되어 하우징부(20)의 측면을 가압한다. 따라서 전원캡(27)의 전원봉(28)과 커넥터(23)의 연결이 안정적으로 이루어진다. 가압봉(26)은 고정된 상태로 설치될 수 있으며, 탄성부재에 의해 지지되어 설정된 힘으로 하우징부(20)를 지지할 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
전원캡(27)은 케이스부(24)의 타측에 나사 결합되며, 하우징부(20)의 외측에 구비된 커넥터(23)에 연결되어 전극봉(16)으로 전원을 공급한다. 전원캡(27)의 내측에는 한 쌍의 전극봉(16)과 대응하는 한 쌍의 전원봉(28)이 돌출된 상태로 설치된다. 전선(29)을 통하여 공급된 전원은 전극봉(16)을 통해 커넥터(23)와 전극봉(16)으로 전달된다.
케이스부(24)의 내측에는 하우징부(20)가 삽입되는 길이방향으로 돌기가 돌출되며, 케이스부(24)의 내측으로 삽입되는 하우징부(20)와 케이스부(24)의 측면에 결합되는 전원캡(27)의 측면에는 돌기와 대응하는 위치에 홈부가 구비된다. 따라서 하우징부(20)의 외측으로 돌출된 커넥터(23)와 전원캡(27)의 전원봉(28)은 방향성을 가지며 조립된 후, 별도의 추가 작업 없이도 서로 접하도록 설치된다. 한편 케이스부(24)의 양측에는 물이 들어가고 나가는 통로가 형성된다.
H브리지 회로(180)는 제1 내지 제4 FET 소자로 이루어진 다수개의 스위칭 소자(또는 스위칭 부품)를 스위칭 함으로써 직류발전기(150)나 전원저장부(136)로부터 인가되는 전원의 극성을 전환시켜 수산기 발생부(10)로 공급한다(도 7 참조).
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 H브리지 회로의 개략적인 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 제1 및 제4 FET 소자(Q1,Q4)를 턴온시키면 'A' 방향으로 전류가 흐르고, 제2 및 제3 FET 소자(Q2,Q3)를 턴온시키면 'B' 방향으로 전류가 흐르게 됨으로써 수산기 발생부(10)의 극성이 전환된다.
스위칭부(185)는 H브리지 회로(180)와 절연된 상태에서 제1 내지 제4 FET(Q1~Q4) 소자를 스위칭한다. 스위칭부(185)는 스위칭 소자(또는 스위칭 부품)로서, FET, SCR, TRIAC 등을 포함할 수 있으며, 절연을 위해서 포토커플러 등을 통해 스위칭 신호가 전달되도록 구현될 수 있다.
제어부(210)는 스위칭부(185)를 제어하여 일정시간 간격으로 H브리지 회로(180)의 다수개의 스위칭 소자(Q1~Q4)를 온/오프시키고 극성전환이 일어나도록 할 뿐만 아니라, PWM 제어방식으로 스위칭부(185)를 제어하여 소프트스타트 방식으로 동작하게 함으로써 돌입전류를 최소화하여 전자 부품의 수명을 연장한다.
양전극부(11)와 음전극부(14)가 서로 붙거나 외부에서 유입된 금속이나 불순물(예 : 이물질, 석회질 등) 등으로 인하여 단락의 위험성이 있으며, 만약 양전극부(11)와 음전극부(14)가 단락이 될 경우, 스위칭부(185)에 사용되는 스위칭 소자(또는 스위칭 부품)가 손상되거나 파손될 수 있는 문제점이 있다.
한편 감전 방지형 수산기 발생장치(1)의 전압을 이중제어하기 위해 제어부(210)는 전기 전도도에 따라 수산기 발생부(120)의 부하전류가 변동되는 것에 대응하여, 스위칭부(185)를 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티가 임계값 이상인 상태에서는 PWM 듀티를 조절하여 H브리지 회로(180)로부터 수산기 발생부(120)에 출력되는 출력전압을 제어한다. 또한 제어부(210)는 스위칭부(185)를 제어하는 PWM 듀티를 임계값 이하로 조절해야 되는 상태에서는 PWM 듀티를 적어도 임계값 이상으로 유지하되, 입력전압 조정부(220)를 제어하여 H브리지 회로(180)에 인가되는 입력전압을 감소시킨다.
감전 방지형 수산기 발생장치(1)의 전압을 이중제어 하는 방법을 설명한다. 제어부(210)는 수산기 발생부(120)에 인가되는 실제 전류와 전압을 검출하여 AD 신호로 변환한 후 연산하여 상기 수산기 발생부(120)의 부하량(소비전력)을 산출한다. 그리고 제어부(210)는 산출된 부하량(소비전력)이 기 설정된 설정값(또는 기준값)(예 : 40W) 이하인지 판단한다. 판단 결과에 따라 산출된 부하량(소비전력)이 기 설정된 설정값 이하이면, 제어부(210)는 스위칭부(185)의 PWM DUTY를 증가시킨다. PWM DUTY를 증가시킴으로써 출력전압이 증가하게 되어 수산기 발생부(120)의 부하량(소비전력)이 증가한다.
그러나 산출된 부하량 판단 결과, 산출된 부하량(소비전력)이 기 설정된 설정값 보다 크면, 제어부(210)는 스위칭부(185)의 PWM DUTY를 감소시킨다. PWM DUTY를 감소시킴으로써 출력전압이 감소하게 되어 수산기 발생부(120)의 부하량(소비전력)이 감소하게 된다.
그리고 제어부(210)는 수산기 발생부(120)의 양전극부(11)와 음전극부(14)의 전극이 단락되는지 판단한다. 만약 수산기 발생부(120)의 양전극부(11)와 음전극부(14)의 전극이 단락되면, 제어부(210)는 감전 방지형 수산기 발생장치(1)의 내부 회로 및 소자들을 보호하기 위하여, 입력전압 조정부(220)를 제어하여 H브리지 회로(150)에 인가되는 전압을 0V로 제어한다. 이로써 감전 방지형 수산기 발생장치(1)의 전압을 이중제어 할 수 있다.
한편 전압 검출부(230)는 수산기 발생부(10)에 인가되는 전압을 검출한다. 수산기 발생부(10)에는 H브리지 회로(180)를 통해 일정 시간 간격으로 극성이 반전된 전압이 인가된다.
수산기 발생부(10)에 인가되는 전압을 검출하는 이유는, 전도도의 차이나 회로 단락 등으로 인하여, 제어부(210)에서 출력된 전압 지시값과 전압 실제값에 차이가 발생할 수 있기 때문이다.
전압 검출부(230)는 전압 실제값에 대응하는 신호로 변환하여 제어부(210)에 출력한다. 예컨대 전압 실제값에 대응하는 신호는 DC 5V 이하의 아날로그 신호이거나 디지털 신호일 수 있다. 또는 단순히 전압 실제값을 미리 설정된 기준전압과 비교하여 하이 신호(High Signal)나 로우 신호(Low Signal)를 출력할 수도 있다.
가령, 전압 검출부(230)를 이용하여 단락만을 검출할 경우, 회로는 도 4에 도시된 바와 같은 전압팔로워 회로로 구현할 수 있다.
즉, 양전극부(11)에서 출력되는 전압을 제1비교기(OP1)의 (+) 단자에 입력받고, 제1비교기(OP1)에서 출력되는 전압을 다시 제1비교기의 (-) 단자에 입력받도록 구현한다. 그리고 음전극부(14)에서 출력되는 전압을 제2비교기(OP2)의 (+) 단자에 입력받고, 제2비교기(OP2)에서 출력되는 전압을 다시 제2비교기(OP2)의 (-) 단자에 입력받도록 구현한다. 그리고 오어게이트(OR1)의 일 측 단자에 제1비교기(OP1)에서 출력되는 전압을 입력받고, 오어게이트(OR1)의 다른 일 측 단자에 제2비교기(OP2)에서 출력되는 전압을 입력받아 두 전압이 같으면 단락(Short) 신호를 출력한다.
좀 더 구체적으로, 수산기 발생부(10)의 양전극부(11)와 음전극부(14)는 일정시간 간격으로 전극이 교번하므로 양전극부(11)와 음전극부(14)에서 출력되는 전압은 아래의 표 1과 같이 검출된다.
Figure 112016049950222-pat00001
그리고 아래의 표 2와 같이, 양전극부(11)와 음전극부(14)의 검출 전압값을 논리회로(OR 비교기)에 입력받아 비교함으로써 전극의 단락을 하드웨어적으로 빠르게 검출할 수 있게 된다. 즉, 전극의 단락 검출 속도가 매우 빨라서 전극 단락을 보호할 수 있게 된다.
Figure 112016049950222-pat00002
그런데 이때 단락신호의 검출은 양전극부(11)와 음전극부(14)의 전극이 교번되는 순간 및 수산기의 동작 초기(정상적인 PWM 신호가 출력되기 전)에는 단락이 아닌데도 마치 단락이 발생한 것으로 오인식될 수 있다.
*따라서 단락신호보정부(211)를 통해 특정 구간(예 : 음/양전극부의 전극이 교번되는 순간, 수산기의 동작 초기)에서는 제어부(210)의 제어를 통해 단락의 오인식을 방지할 수 있다.
단락신호보정부(211)는 단락신호검출 신호가 출력되는 오어게이트(OR1)의 출력을 제어부(210)의 제어에 따라 온/오프 스위칭되는 스위치(SW1), 스위치(SW1)의 출력을 일측 단자에 입력받고 다른 일측 단자에 전원(VCC) 전압을 인가받는 제1 앤드게이트(AND1), 제1 앤드게이트(AND1)의 출력을 일측 단자에 입력받고 다른 일측 단자에 PWM 신호를 입력받는 제2 앤드게이트(AND2)로 구현된다.
이때 제1 앤드게이트(AND1)에서 스위치(SW1)의 출력을 입력받는 일측 단자는 풀업 저항(R6)이 접속되고, 제2 앤드게이트(AND2)는 제1 앤드게이트(AND1)의 출력과 상기 PWM 신호를 앤드 조합하여 출력한다.
단락신호보정부(211)는 제어부(210)의 제어에 따라 동작 전에는 스위치(SW1)를 오프시킴으로써, 풀업 저항(R6)을 통해 "1(하이)"이 제1 앤드게이트(AND1)의 일측 단자에 입력되게 하여 "1(하이)"을 출력되게 하고, 결과적으로 제2 앤드게이트(AND2)를 통해 PWM 신호가 출력되게 하여 H브리지 회로(180)에서 수산기 발생부(10)의 양전극부과 음전극부에 전원을 인가하여 동작하게 한다.
이에 따라 초기 구동 후 일정 전류가 검출되면 제어부(210)는 단락신호보정부(211)의 스위치(SW1)를 온시킨다. 이때 만약 양전극부과 음전극부이 단락되면 단락신호가 "0"이 되어 제1 앤드게이트(AND1)의 일측 단자에 "0(로우)"이 입력되게 함으로써 결과적으로 제2 앤드게이트(AND2)를 통해 PWM 신호가 출력되지 않도록 한다.
마찬가지로, 특정 구간(예 : 음/양전극부의 전극이 교번되는 순간, 수산기의 동작 초기)에서 제어부(210)는 단락신호보정부(211)의 스위치(SW1)를 오프시킴으로써 단락이 오인식되지 않도록 한다.
OR 비교회로는 일실시예로서 기재한 것이며, 다른 비교회로인 AND, OR, NOT, NAND, XOR, NOR, 및 BUFFER 등을 단독 혹은 조합해서 사용할 수도 있다.
한편, 전압 검출부(230)를 이용하여 전압을 검출할 경우, 회로는 도 8에 도시된 바와 같은 전압 팔로워 회로로 구현할 수 있다.
즉, 양전극부(11)와 음전극부(14)에서 출력되는 전압을 다이오드 브리지회로(BRIDGE)에 입력받고, 다이오드 브리지회로(BRIDGE)에서 정류되어 출력되는 전압을 제3비교기(OP3)의 (+) 단자에 입력받고, 제3비교기(OP3)에서 출력되는 전압을 다시 (-) 단자에 입력받도록 구현한다. 그리고 제3비교기(OP3)의 출력 단자를 통해 (+)/(-) 단자에 입력된 전압을 비교하여 전압을 출력한다. 즉, 제3비교기(OP3)의 출력 전압이 수산기 발생부(10)에 인가되는 전압 실제값이 된다.
가령, 양전극부(11)와 음전극부(14)가 단락될 경우 전압 검출부(230)에서 검출되는 전압은 0V가 되며, 제어부(210)는 수산기 발생부(10)에 단락이 발생된 것으로 판단하여 입력전압 조정부(220)를 제어하여 H브리지 회로(180)에 인가되는 전압을 0V로 변환함으로써 감전 방지형 수산기 발생장치 본체의 회로 및 소자(스위칭 소자)들을 보호한다.
제어부(210)는 스위칭부(185)를 PWM 방식으로 제어함으로써 물속에 포함되어 있는 이온, 및 불순물의 농도 등에 의한 전도도에 따라 수산기 발생부(10)에서의 부하전류의 변동에 대응하여 부하량(전압 * 전류)(편의상 본 실시예에서는 소비전력이라고 할 수 있음)을 일정하게 유지할 수 있도록 출력전압(즉, PWM DUTY로 조절되는 전압)을 제어한다.
가령, 기존에는 물속에 포함되어 있는 불순물(예 : 이온, 염분 등)의 농도가 높아 양전극부(11)와 음전극부(14)에서의 전기 전도도가 증가하여 소비전류가 증가하게 되면, 제어부(210)는 양전극부(11)와 음전극부(14)에서의 소비전류를 모니터링하고, 스위칭부(185)를 통해 PWM DUTY를 작게 조절하여 H브리지 회로(180)의 스위칭 소자(Q1~Q4)를 온/오프 시킴으로써, 양전극부(11)와 음전극부(14)에 인가되는 전압을 낮추어 소비전류를 제어하게 된다.
그러나 이때 문제는 전압을 낮추고 전류를 일정하게 하면 소비전력이 아래의 표 3과 같이 다르게 되므로 수산기 발생부(10)에서 발생되는 마이크로버블과 수산기 발생량이 현저히 줄어들어 일정한 제품 성능을 유지하기 어려운 문제가 있다.
Figure 112016049950222-pat00003
따라서, 본 실시예에서 부하량을 일정하게 유지하기 위해서, 제어부(210)는 전류 검출부(240)를 통해 수산기 발생부(10)에서 수산기를 발생할 때 소비되는 전류를 검출한다.
전류 검출부(240)는 검출된 전류값을 그에 대응하는 신호로 변환하여 제어부(210)에 출력한다. 예컨대 전류값에 대응하는 신호는 DC 5V 이하의 아날로그 신호나 디지털 신호일 수 있다.
또한, 전압 검출부(230)를 통해 수산기 발생부(10)에서 수산기를 발생할 때 전극에 인가되는 전압을 검출한다.
전압 검출부(230)는 검출된 전압값을 그에 대응하는 신호로 변환하여 제어부(210)에 출력한다. 예컨대 전압값에 대응하는 신호는 DC 5V 이하의 아날로그 신호나 디지털 신호일 수 있다.
검출된 전압값과 전류값을 연산하여 소비전력을 산출하고, 기 설정된 소비전력과 같도록 PWM DUTY를 증/감하게 된다. 이때 PWM DUTY는 0%부터 점차 증가시켜 기 설정된 소비전력에 도달할 때 까지 증가시키게 된다.
이하 제어부(210)의 동작을 도 10 및 도 11을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
*도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치의 전력 컨트롤 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 11은 도 10에 있어서 수산기 발생부의 부하량을 일정하게 유지하기 위하여 제어부가 출력전압을 조절할 경우의 부하량 변화를 테이블로 보인 예시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제어부(210)는 수산기 발생부(10)에 인가되는 실제 전류와 전압을 검출하여 AD 신호로 변환한 후 연산하여 수산기 발생부(10)의 부하량(소비전력)을 산출한다(S101).
그리고 제어부(210)는 산출된 부하량(소비전력)이 기 설정된 설정값(또는 기준값)(예 : 40W) 이하인지 판단한다(S102).
판단(S102) 결과에 따라, 산출된 부하량(소비전력)이 기 설정된 설정값 이하이면(S102의 예), 제어부(210)는 상기 스위칭부(185)의 PWM DUTY를 증가시킨다(S106). PWM DUTY를 증가시킴으로써 출력전압이 증가하게 되어 수산기 발생부(10)의 부하량(소비전력)이 증가한다.
그러나 판단(S102) 결과, 산출된 부하량(소비전력)이 기 설정된 설정값 보다 크면(S102의 아니오), 제어부(210)는 스위칭부(185)의 PWM DUTY를 감소시킨다(S103). PWM DUTY를 감소시킴으로써 출력전압이 감소하게 되어 수산기 발생부(10)의 부하량(소비전력)이 감소하게 된다.
그리고 제어부(210)는 수산기 발생부(10)의 양/음 전극이 단락되는지 판단한다(S104). 만약 수산기 발생부(10)의 양/음 전극이 단락되면(S104의 예), 제어부(210)는 감전 방지형 수산기 발생장치의 내부 회로 및 소자들을 보호하기 위하여, 입력전압 조정부(220)를 제어하여 H브리지 회로(180)에 인가되는 전압을 0V로 제어한다(S105).
도 11은 도 10에 있어서 수산기 발생부의 부하량을 일정하게 유지하기 위하여 제어부가 출력전압을 조절할 경우의 부하량 변화를 테이블로 보인 예시도로서, 상기 제어부(210)는 상기 양전극부(11)와 음전극부(14)에서의 소비전류를 지속적으로 모니터링 한다. 상기 모니터링을 통해 물속에서의 전기 전도도의 변화에 따른 소비전류(즉, 부하전류)의 변화를 검출한다.
가령 도 11에 도시된 바와 같이, 물속에 포함되어 있는 불순물(예 : 이온, 염분, 수온 등)의 농도가 증가하여 양전극부(11)와 음전극부(14)에서의 전기 전도도가 높아지면 소비전류(즉, 부하전류)가 증가하게 되고, 그에 따라 소비전력(즉, 부하량)도 증가하게 된다. 소비전력이 증가하면 결국 수산기 발생부에서의 수산기 발생량이 증가하여 너무 많은 마이크로버블이 생성되고 제품의 안정성이 떨어진다.
이에 따라 제어부(210)는 소비전력이 기 설정된 정전력(예 : 40W)보다 크면 스위칭부(185)의 PWM 듀티를 감소시킴으로써(예 : 40% → 20%) H브리지 회로(180)에서 출력되는 전압을 감소시키고, 결과적으로 수산기 발생부(10)의 소비전력을 감소시켜 정전력을 유지할 수 있게 한다. 이에 따라 비로소 수산기 발생부에서 발생되는 마이크로버블이 원하는 일정량을 발생시키므로 제품의 성능을 일정하게 유지할 수 있다.
반대로 물속에 포함되어 있는 불순물(예 : 이온, 염분 등)의 농도가 감소하여 양전극부(11)와 음전극부(14)에서의 전기 전도도가 낮아지는 경우에는 소비전류(즉, 부하전류)도 감소하게 되고, 그에 따라 소비전력(즉, 부하량)도 감소하게 되며, 이 경우에는 수산기 발생부에서의 수산기 발생량이 감소하여 마이크로버블이 생성되지 않음으로써 제품의 성능이 떨어진다.
이에 따라 제어부(210)는 소비전력이 기 설정된 정전력(예 : 40W)이하가 되면 스위칭부(185)의 PWM 듀티를 증가시킴으로써(예 : 20% → 40%) H브리지 회로(180)에서 출력되는 전압을 증가시키고, 결과적으로 수산기 발생부(10)의 소비전력을 증가시켜 정전력을 유지할 수 있게 한다. 이에 따라 비로소 수산기 발생부에서 발생되는 마이크로버블이 원하는 일정량을 발생시키므로 제품의 성능을 일정하게 유지할 수 있다.
또한 도면에 도시되어 있지 않지만, 제어부(210)는 수산기 발생부(10)에 단락이 발생된 것으로 판단되면, 입력전압 조정부(220)를 제어하여 H브리지 회로(180)에 인가되는 전압을 0V로 제어함으로써 감전 방지형 수산기 발생장치 본체의 회로 및 소자(스위칭 소자)들을 보호한다.
한편 도 1과 도 23에 도시된 바와 같이, 상용전원(200)을 통하여 외부전원이 모터부(130)로 전달된다. 모터부(130)는 외부전원의 공급으로 회전되는 출력축(131)을 포함한다.
직류발전기(150)의 입력축(152)에는 모터부(130)의 출력축(131)이 고정되므로, 모터부(130)의 출력축(131)이 회전되면 직류발전기(150)의 입력축(152)이 회전되면서 전기를 발전시킨다. 직류발전기(150)는 입력축(152)을 통한 외부동력의 공급으로 직류전원을 발생시켜 양전극부(11)와 음전극부(14)에 전원을 공급한다. 입력축(152)과 출력축(131)은 물리적으로 연결되므로 모터부(130)에서 직류발전기(150)로 누설전류가 이동됨을 차단한다.
따라서 수산기 발생부(10)로 인가되는 전원을 완전 절연하여 상용전원(200)으로부터 유도되는 전류를 차단하여 감전으로 인한 안전사고를 방지한다. 즉 상용전원(200)에 전기적으로 연결된 모터부(130)가 회전하게 되면, 모터부(130)의 출력축(131)과 기계적으로 연결된 직류발전기(150)의 입력축이 회전하면서, 수산기 발생부(10)에 필요한 직류 전기에너지를 발전한다. 이와 같이 수산기 발생부(10)에 인가되는 전원을 상용전원(200)과 전기적으로 완전 분리함으로써 감전의 위험을 해소한다.
한편 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(210)는 수산기 발생부(10)와 직류발전기(150)와 모터부(130)와 인버터(500)의 동작을 제어한다.
제어부(210)의 제어로 동작되는 인버터(500)는, 모터부(130)의 정역회전을 제어하여 직류발전기(150)에서 출력되는 전압의 극성을 조절하며, 모터부(130)의 속도를 제어하여 직류발전기(150)에서 출력되는 전압을 조절한다. 일반적으로 공급되는 단상의 교류전원은 인버터(500)를 통과하며 삼상의 교류전원으로 변환되는 등 모터부(130)의 정역회전을 제어하거나 모터부(130)의 회전속도를 제어하는 기능을 수행한다.
즉, 제어부(210)는 모터부(130)를 구동하는 인버터(500)를 모니터링하면서, 수산기 발생부(10)에 공급되는 전원을 제어한다. 제어부(210)는 수산기 발생부(10)에 공급되는 전원의 극성을 변환시키는 제어 및 수산기 발생부(10)로 공급되는 전압을 변환시키는 제어를 실시한다.
감전 방지형 수산기 발생장치(1)는 H브리지 회로(180)를 사용하지 않고 제어부(210)에서 모터부(130)를 구동하는 인버터(500)를 모니터링하면서 수산기 발생부(10)에 공급되는 전원을 제어할 수 있으며, H브리지 회로(180)를 동시에 사용하거나 선택적으로 사용하여 수산기 발생부(10)에 공급되는 전원을 제어할 수 있다.
모터부(130)는 삼상교류모터를 사용하며, 정회전과 역회전의 제어가 가능하며, 속도의 제어도 가능하게 된다.
전원공급스위치부(510)는 직류발전기(150)와 수산기 발생부(10)의 사이에 설치되며, 직류발전기(150)에서 발생된 전원의 공급을 제어한다. 즉 전원공급스위치부(510)는 직류발전기(150)에서 발생된 전원을 수산기 발생부(10) 또는 직류교류인버터(520)로 공급됨을 제어하므로 수산기 발생부(10)는 살균작용 또는 수소수 제조작용을 한다.
직류전원이 공급된 수산기 발생부(10)는 전기분해가 수차례 반응하므로 다양한물질을 생성하여 살균작용을 한다. 또한 직류교류인버터(520)를 통해 교류전원이 공급된 수산기 발생부(10)는 전기분해가 1,2차만 반응하므로 수소수를 제조한다. 이를 위해 직류교류인버터(520)에서는 수산기 발생부(10)의 전기분해가 1,2차만 반응하도록 교류전원의 주파수를 조절한다.
직류교류인버터(520)는 전원공급스위치부(510)와 수산기 발생부(10)의 사이에 설치되며, 전원공급스위치부(510)를 통해 전달받은 직류전원을 교류전원으로 전환하여 수산기 발생부(10)로 전달한다.
제어부(210)는, 인버터(500)로부터 상기 모터부(130)의 회전속도와 소비전류와 소비전력을 포함한 정보를 전달받아 인버터(500)의 동작을 제어한다.
제어부(210)의 제어신호로 인버터(500)가 동작되어 모터부(130)의 정역회전을 제어한다. 모터부(130)의 정역회전에 따라 직류발전기(150)에서 발전되는 직류전원의 극성이 변환되어 수산기 발생부(10)의 표면에 붙은 이물질의 제거가 자동으로 이루어진다. 즉 수산기 발생부(10)의 양전극부(11)와 음전극부(14)에서 발생되는 물질은 교대로 전환되는 직류전원의 극성에 의해 양전극부(11)와 음전극부(14)에서 교대로 발생이 이루어진다. 따라서 양전극부(11)와 음전극부(14)의 표면에 붙은 이물질의 제거가 자동으로 이루어진다.
제어부(210)의 제어신호로 인버터(500)가 동작되어 모터부(130)의 회전속도도 조절이 가능하다. 모터부(130)의 회전속도가 조절되면, 모터부(130)와 기계적으로 연결된 직류발전기(150)의 발전량도 변환되므로, 수산기 발생부(10)의 살균작용 또는 수소수 발생작용의 양을 조절할 수 있다.
직류발전기(150)에서 발전된 직류전원은 전원공급스위치부(510)로 전달된 후 직류교류인버터(520)나 수산기 발생부(10)로 이동되어 수소수를 생산한다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 수산기 발생부(10)에서 전기분해 방법으로 수소수를 생성하는 경우, H2O → H+ + OH-, 2H+ + 2e- → H2로 수소이온과 수소가스가 생성된다.
양전극부(11)와 음전극부(14)는 물이 투과될 수 있게 형성하게 되는데, 이로 인하여 물이 이들 양전극부(11)와 음전극부(14)를 통과하면서 해리된다.
양전극부(11)과 음전극부(14) 사이에는 이온교환수지(도시생략)가 추가로 더 설치될 수 있다. 이온교환수지는 음이온을 교환하기 위한 음이온교환수지와 양이온을 교환하기 위한 양이온교환수지 그리고 음이온과 양이온을 교환할 수 있는 양이온과 음이온 혼합형 수지를 이용할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 이온교환수지가 질소이온과 이온교환을 할 수 있는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이온교환수지는, 예시적으로, 이온교환수지 필터·세라믹필터 활성탄 필터 및 멤브레인 필터와 같이 통상의 기술로 제작된 것 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 이용한다.
또한, 이온교환수지는 질소뿐만 아니라 기타 다른 불필요한 미세입자의 음이온과 양이온을 제거하여 전해기능수의 pH의 변화가 없도록 음이온과 양이온 혼합형 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 이때, 음이온교환수지와 양이온교환수지로 이루어진 혼합형을 사용한다. 이는 이들의 비율을 1:1의 동일 비율을 갖도록 제작함으로써 질소뿐만 아니라 기타 수소수에 함유된 불필요한 이온을 제거하고 수소수의 pH의 밸런스를 유지할 수 있게 하기 위함이다. 이온교환수지는 양전극부(11)과 음전극부(14) 사이에 각각 충진되어 사용될 수 있으며, 일정 구간의 양전극부(11)과 음전극부(14) 사이에만 설치될 수도 있다.
전원공급스위치부(510)에서 직류전원이 직접 수산기 발생부(10)로 전달된 경우, 수산기 발생부(10)에서는 수중에서 전극간 방전을 유도하여 OH라디칼과 마이크로버블을 생성하여 살균작용을 한다.
OH라디칼의 살균원리는, OH-기를 생성하며, OH-가 세균의 H+와 결합된 후, 세균의 세포막을 파괴 후 OH-는 다시 물로 환원된다.
또한 마이크로버블은 50미크론 이하의 미세기포가 발생하며, 이러한 미세기포에 의해 오염물질의 응집을 유도하는 동시에 오염물질의 수면부상을 안내한다. 마이크로 버블은 그 자체가 마이너스 전하를 띄고 있으며, 수중에 떠다니는 플러스 전하를 띤 미세한 이물질에 부착되어 물속에서 서서히 상승하여 수면으로 이동한다.
그리고 물의 압력에 의해 소멸하는 현상인 자기압괴(自己壓壞) 현상이 발생하여 오염물질의 산화 및 살균이 이루어진다.
수산기 발생부(10)는 다양한 곳에 사용될 수 있다. 도 24에 도시된 바와 같이, 수산기 발생부(10)의 양측에 연결된 관로는 수조(42)로 연장되며, 일측 관로에는 수중펌프(40)가 설치되어 수조(42)의 물 소독 및 이끼 발생 방지에 사용될 수 있다.
도 25에 도시된 바와 같이 수산기 발생부(10)의 양측에 연결된 관로는 욕조(52)에 각각 연결되므로 욕조(52)로 공급되는 물을 소독할 수 있다. 관로의 일측에는 욕조펌프(50)가 설치되어 물의 흐름을 강제할 수 있다. 또는 도 26에 도시된 바와 같이 싱크대(60)로 공급되는 수도관에 수산기 발생부(10)부가 설치되어 소독된 물을 싱크대(60)로 공급한다. 또는 도 27에 도시된 바와 같이 동력분무기(70)를 통해 식물에 물이나 약품을 공급하는 경우, 동력분무기(70)에서 나오는 관로에 수산기 발생부(10)를 연결하여 소독된 물을 식물에 공급할 수 있다. 또는 도 28에 도시된 바와 같이 고압펌프(80)와 연결된 관로에 수산기 발생부(10)를 설치하고, 고압펌프(80)를 통과한 소독된 물은 공구함(82) 내측으로 분사되어 공구(84)를 소독하는 소독기에 사용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치를 설명하기로 한다.
설명의 편의를 위해 본 발명의 제1실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 수산기 발생부를 분해 도시한 사시도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 수산기 발생부(120)를 구성하는 양전극부(122)와 음전극부(124)는 전도체의 금속재질 또는 티타늄 소재를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 양전극부(122)와 음전극부(124)는, 각기 다수의 "S"자가 길이 방향으로 직렬 연결되어 일정한 길이를 갖도록 형성된 각 철선의 좌우측으로 각기 다른 철선의 불룩한 부위가 서로 맞닿게 부착하여 판 형상으로 형성된다. 이때 판 형상의 양전극부(122)와 음전극부(124)는 양 끝이 뾰족한 타원 형상의 구멍이 균일한 간격으로 형성된다. 따라서 양전극부(122)와 음전극부(124)가 물과 접촉되는 면적이 커지면서도 일정 크기 이상의 불순물의 통과를 억제시키는 효과를 얻을 수 있다.
판 형상의 양전극부(122)와 음전극부(124)는 상부 케이스(127) 및 하부 케이스(128)에 결합할 때 직교가 되도록 결합한다 즉 양전극부(122)는 가로 방향으로 음전극부(124)는 세로 방향으로 결합한다. 이에 따라 양전극부(122)와 음전극부(124)에 형성된 타원 형상의 구멍이 서로 직교함으로써 부드러운 느낌의 심미적 효과(S자 형상의 철선에 의한 효과)를 발생시키고, 또한 같은 방향으로 결합할 경우에 커질 수 있는 구멍의 크기를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
그리고 상부 케이스(127)와 하부 케이스(128)로 구성된 고정부의 내측 테두리면의 중심부에 걸림 돌기(미도시)를 형성하여 양전극부(122)와 음전극부(124)를 이격시키고, 걸림 돌기의 두께를 이용해 양전극부(122)와 음전극부(124)의 이격 간격을 조절할 수 있다. 또한 양전극부(122)와 음전극부(124)의 사이에 별도의 이격부재를 구비하지 않도록 함으로써 제조 단가를 절감할 수 있다. 한편 수산기 발생부(120)의 제조시, 양전극부(122)와 음전극부(124)의 사이에 PC, ABS, PP, PE 등의 절연물로 이루어진 이격부재를 더 포함하여 구현할 수도 있다.
상부 케이스(127)와 하부 케이스(128)는 양전극부(122)와 음전극부(124)의 둘레면을 감싸며, 그 상하부가 사각형 형태로 개구된 개구면을 갖는 사각형 형상으로 이루어진다. 상부 케이스(127)와 하부 케이스(128) 사이에 상기 판 형상의 양전극부(122)와 음전극부(124)를 두고 순차적으로 결합된다.
또한 상부 케이스(127)와 하부 케이스(128)의 개구면에는 방사형 지지대가 설치된다. 방사형 지지대가 교차되는 지점은 그 중심부가 개구된 원형의 테두리가 형성된다. 이에 따라 양전극부(122)와 음전극부(124)가 물과 접촉하는 면적을 최대한 넓힐 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 그리고 방사형 지지대를 통해 내연부에 결합된 양전극부(122)와 음전극부(124)를 보호하고 지지하는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치를 설명하기로 한다.
설명의 편의를 위해 본 발명의 제1실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 수산기 발생부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 수산기 발생부를 분해 도시한 사시도이며, 도 15는 본 발명의 제3실시예에 따른 수산기 발생부의 단면도이다.
도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 수산기 발생부(300)는 내부에 물을 저장할 수 있도록 저장조(312)를 구비하는 본체(310)의 내측에 설치된다. 저장조(312)의 바닥면에는 저장조(312)에 수용된 물이 외부로 배출되도록 별도의 배출구(314)가 형성된다. 전원저장부(136)는 본체(310)의 내측에 구비되고, 수산기 발생부(300)와 전기적으로 연결되어 수산기 발생부(300)에 전원을 공급한다.
*수산기 발생부(300)는 전원저장부(136)에 연결되어 전원을 공급받는 양전극부(322)와, 양전극부(322)에 인접하게 구비되고 전원저장부(136)에 연결되어 전원을 공급받는 음전극부(324)와, 양전극부(322)와 음전극부(324) 사이에 개재되어 상호 간격을 유지시키는 이격부재(326) 및 양전극부(322), 음전극부(324), 이격부재(326)를 결합하여 일체화시키고, 저장조(312)에 고정되게 하는 고정부(328)를 포함한다.
양전극부(322)와 음전극부(324)는 전도체의 금속재질로 이루어지는데, 티타늄 판재로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 이격부재(326)는 PC, ABS, PP 등의 절연물로 이루어지며, 타공된다. 또한, 양전극부(322)와 음전극부(324) 및 이격부재(326)는 용량에 따라 복수개로 이루어질 수 있다.
고정부(328)는 다단으로 적층되는 양전극부(322), 음전극부(324) 및 이격부재(326)의 둘레면을 감싸도록 상하부가 개구되고, 'ㄷ'자 단면형상으로 이루어진다. 그리고, 양단은 하부로 절곡되어 저장조(312)의 내면에 지지된다.
고정부(328)와 저장조(312)는 상호 대응되는 접속부(330)가 구비되고, 접속부(330)의 결합에 의해 전원저장부(136)의 전원이 양전극부(322)와 음전극부(324)에 공급된다. 고정부(328)에는 양전극부(322), 음전극부(324)와 전기적으로 연결되는 숫접속단자(332)가 구비되고, 저장조(312)의 내면에는 전원저장부(136)와 전기적으로 연결되는 암접속단자(334)가 구비되어, 상호 접속에 의해 전기적으로 연결되는 것이다. 그리고, 접속부(330)의 내부는 씰링부재에 의해 방수처리된다. 전원저장부(136)는 리듐이온, 리듐폴리머, 리켈카드뮴, 리켈수소, 연축전지 중 어느 하나로 이루어진다.
충전기(132)는 전원저장부(136)와 연결되어 전원저장부(136)에 전원을 충전시킨다. 충전기(132)는 외부전원인 교류를 직류로 변환시켜 전원저장부(136)를 충전시킨다. 그리고, 충전기(132)와 전원저장부(136) 사이에는 전원저장부(136)와 충전기(132)의 연결을 제어하는 제어스위치부(134)가 구비된다. 제어스위치부(134)는 수산기 발생부(300)의 작동 시 충전기(132)와 전원저장부(136)의 전기적 연결을 차단하는 것으로서, 제어부(210)에 의해 작동될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제4실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치를 설명하기로 한다.
설명의 편의를 위해 본 발명의 제1실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 수산기 발생부의 사시도이며, 도 17은 본 발명의 제4실시예에 따른 수산기 발생부의 분해 사시도이며, 도 18은 본 발명의 제4실시예에 따른 수산기 발생부의 단면도이며, 도 19와 도 20은 본 발명의 제4실시예에 따른 수산기 발생부에서 양전극부와 음전극부의 적층상태를 도시한 사시도이며, 도 21과 도 22는 본 발명의 제4실시예에 따른 수산기 발생부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 16 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 수산기 발생부(400)는, 설치관(410), 수산기발생모듈(420) 및 고정부(460)를 포함한다. 설치관(410)은 배관(390)과 배관(390) 사이에 구비된다. 설치관(410)은 배관(390)보다 넓은 직경을 갖는 메인관(412) 및 메인관(412)의 양단에 구비되어 배관(390)과 메인관(412)을 연결하는 연결관(415)을 포함한다.
연결관(415)은 배관(390)의 내경에 삽입되는 삽입부(416)와 설치관(410)이 삽입될 수 있는 장착부(417)로 이루어진다. 삽입부(416)는 배관(390)에 삽입되도록 배관(390)의 내경과 같은 외경을 지니며, 장착부(417)는 설치관(410)의 외경보다 큰 내경을 지닌다. 그리고, 배관(390)과 연결관(415), 연결관(415)과 메인관(412)의 이음부에는 씰링부재(418)가 구비되며, 각 관의 연결은 억지끼움된다.
설치관(410) 내부에는 배관(390)을 따라 설치관(410)을 통과하는 물을 전기분해하여 수산기를 발생시키는 수산기발생모듈(420)이 구비된다. 수산기발생모듈(420)은 외부전원과 연결되는 복수개의 양전극부(430)와, 복수개의 양전극부(430)와 교대로 적층되고 외부전원과 연결되는 복수개의 음전극부(440) 및 복수개의 양전극부(430)와 복수개의 음전극부(440) 각 사이에 구비되어 상호 이격시키고, 복수개의 양전극부(430)끼리 전기적으로 연결되고, 복수개의 음전극끼리 전기적으로 연결되도록 하는 전극가이드부(450)를 포함한다.
양전극부(430)와 음전극부(440)는 전도체의 금속재질로 이루어지는데, SUS304판재, 티타늄에 백금족 계열의 금속을 진공증착, 도금 및 탄소전극 중 적어도 어느 한가지 이상을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 전극가이드부(450)는 복수개의 양전극부(430)와 복수개의 음전극부(440) 각 사이에 구비되어 상호 이격시키는 절연부재(452) 및 절연부재(452)에 의해 이격되어 배치된 각각의 복수개의 양전극부(430)와 복수개의 음전극부(440)에 외부전원을 인가하는 한 쌍의 전극봉(454)을 포함한다.
여기서, 양전극부(430)와 음전극부(440)의 적층을 살펴보면, 도 18과 도 19에서 도시된 바와 같이 복수개의 양전극부(430)는 일측방향으로 돌출되고, 복수개의 음전극부(440)는 타측방향으로 돌출되도록 각각의 전극부가 지그재그로 적층된다. 그리고, 양전극부(430)와 음전극부(440) 사이사이에 구비되는 절연부재(452)도 교대로 일측방향과 타측방향으로 돌출되도록 적층된다. 이때, 한 쌍의 전극봉(450)은 복수개의 양전극부(430)의 돌출부위와 복수개의 음전극부(440)의 돌출부위에 각각 관통된다.
즉, 양전극부(430)와 음전극부(440)의 돌출부위에는 전극봉(454)이 관통되기 위한 관통홀이 형성되고, 동일전극부의 관통홀은 동일선상에 위치되는 것이다. 그리고, 절연부재(452)에는 전극봉(454)이 관통되는 개구홀(453)이 형성되고, 개구홀(453)에는 복수개의 양전극부(430)끼리 전기적으로 연결되고, 복수개의 음전극부(440)끼리 전기적으로 연결되도록 연결부재(456)가 구비된다. 연결부재(456)는 링형상으로 이루이지며, 전극봉(454)에 끼워진다. 그리고, 절연부재(452)의 개구홀(453)은 연결부재(456)를 수용하도록 연결부재(456)의 직경과 동일한 직경으로 이루어진다.
상기한 상태로 복수로 적층된 양전극부(430)와 음전극부(440)를 압력을 가하여 밀착시키면, 양전극부(430)와 음전극부(440)는 각각의 절연부재(452) 두께만큼 이격되고, 동일 전극부는 연결부재(456)에 면접촉되어 통전된다.
이처럼, 동일 전극부끼리만 통전되게 하고 양전극부(430)와 음전극부(440)가 전극봉(454)에 의해 교대로 적층되는 구조에 의해 수산기발생모듈(420)를 카트리지 형식으로 형성할 수 있다. 이때, 연결부재(456)는 동일 전극부가 통전되게 하는 것으로, 티타늄에 백금족 계열의 금속을 도금 또는 진공증착하여 형성된다. 그리고, 절연부재(452)는 통전을 막는 것으로 PVC, ABS, PC 등 절연이 가능한 재질로 이루어진다.
그리고, 설치관(410) 내부를 흐르는 물의 흐름을 방해하지 않도록 복수개의 양전극부(430)와, 복수개의 음전극부(440)는 메쉬타입으로 이루어지고, 복수개의 절연부재(452)는 타공형성된다. 수산기발생모듈(420)은 고정부(460)에 의해 설치관(410) 내부에 고정된다. 고정부(460)는 중공 형성되며, 내부에 수산기발생모듈(420)이 수용되도록 공간부가 형성되는 하우징(462)과, 하우징(462)에 수용된 수산기발생모듈(420)의 이탈을 방지하도록 하우징(462)에 결합되는 캡(464)을 포함한다. 캡(464) 또한 물의 흐름을 방해하지 않도록 중앙이 개구되는 것은 당연하다.
그리고, 양전극부(430)와 음전극부(440)에 각각 외부전원을 공급하는 한 쌍의 전극봉(454)은 캡(464)의 외측으로 연장되어 절곡되고, 설치관(410)의 외측으로 돌출되어 외부전원과 연결된다.
도 21을 참조하면, 배관(390)의 사이에 복수개의 수산기 발생부(400)가 구비되어 배관(390)을 흐르는 물의 전기분해하여 더 많은 수산기를 발생시켜 살균력을 향상시키는 구조를 지닐 수 있다. 도 21을 참조하면, 일반수와 살균수를 겸용으로 사용할 수 있는 구조로서, 본 발명에 따른 수산기 발생부(400)가 바이패스관(387)에 연결되고, 사용자의 선택에 따라 일반수 또는 살균수를 사용할 수 있다.
즉, 주배관(385)과 바이패스관(387)이 구비되고, 주배관(385)과 바이패스관(387)에는 각각 전자밸브(380)가 구비되며, 바이패스관(387) 사이에는 수산기 발생부(400)가 구비된다. 그리고, 전자밸브(380)는 제어부(210)의 제어에 의해 선택적으로 개폐되어 일반수 또는 살균수를 선택적으로 사용할 수 있는 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제5실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치를 설명하기로 한다.
설명의 편의를 위해 본 발명의 제1실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 29는 본 발명의 제5실시예에 따른 감전 방지형 수산기 발생장치에서 단락을 검출하는 회로를 보인 예시도.
제1실시예에서는 도 8에 도시된 바와 같이 전압을 이용해 단락을 검출하였으나, 본 발명의 제5실시예에서는 전류 검출부(240)를 통해 검출된 부하측 전류를 이용하여 단락 및 과부하를 검출할 수 있다. 부하측 전류를 이용해 단락 및 과부하를 검출하는 회로는 도 29에 도시된 바와 같이 구현할 수 있다.
즉, 도 29에 도시된 바와 같은 회로는, 전류 검출 소자(CT1)를 이용해 부하측 전류를 검출하고, 상기 전류 검출 소자(CT1)는 상기 검출된 부하측 전류를 그에 해당하는 전압(아날로그 형태)으로 바꿔 출력한다. 그리고 전압 증폭 소자(OP11)는 전류 검출 소자(CT1)로부터 출력된 전압(즉, 부하측 전류에 해당하는 전압)을 전압 증폭 소자(OP11)의 (+)단자에 입력받아 미리 설정된 이득(Gain)으로 증폭하여 출력한다.
이때 전압 증폭 소자(OP11)에서 출력된 전압(즉, 부하측 전류에 해당하는 전압)을 별도의 측정기(또는 디스플레이 장치)를 통해 모니터링(VIEW OUT CURRENT)할 수도 있으며, 또한 상기 전압 증폭 소자(OP11)에서 출력된 전압(즉, 부하측 전류에 해당하는 전압)이 제너 전압(제너 다이오드에 걸리는 역전압)보다 큰 경우(즉, 단락이나 과부하에 의해 부하측 전류가 기준이상 증가한 경우), 제너 다이오드(ZD1)를 통과하여 제5 스위칭 소자(Q5)를 턴 온 시킨다. 물론 제3 비교기(OP11)에서 출력된 전압(즉, 부하측 전류에 해당하는 전압)이 제너 전압보다 작은 경우(즉, 단락이나 과부하가 아닌 경우) 제5 스위칭 소자(Q5)는 턴 오프 된다.
제5 스위칭 소자(Q5)의 온/오프 상태는 제어부(210)(또는 외부의 마이컴)에서 검출할 수 있다(즉, CUR PROTC 포트를 통해 제어부에서 제5 스위칭 소자의 온/오프 상태를 검출할 수 있다). 제5 스위칭 소자(Q5)의 온/오프에 따라 이후의 제3, 4 앤드게이트(AND11, AND12)로 구성된 논리 회로의 동작을 제어한다.
이때 제3 앤드게이트(AND11)의 일측 단자는 제5 스위칭 소자(Q5)의 컬렉터 및 풀업 저항(R21)이 접속되고 다른 일측 단자는 제어부(210)로부터 모듈 온 신호(즉, 제3,4 앤드게이트로 구성된 논리 회로의 온/오프를 제어하는 신호)를 입력받는다. 그리고 제4 앤드게이트(AND12)는 제3 앤드게이트(AND11)의 출력과 PWM 신호를 앤드 조합하여 출력한다. 이에 따라 제3, 4 앤드게이트(AND11, AND12)로 구성된 논리 회로는 상기 제5 스위칭 소자(Q5)의 턴 오프 상태에서 상기 풀업 저항(R21)을 통해 “1(하이)”가 제3 앤드게이트(AND11)의 일측 단자에 입력되게 하여 “1(하이)”을 출력되게 하고, 결과적으로 제4 앤드게이트(AND12)를 통해 PWM 신호가 출력되게 하여 H브리지 회로(180)에서 수산기 발생부(120)의 양전극부(122)와 음전극부(124)에 전원을 인가하여 동작시키게 한다.
제4 앤드게이트(AND12)를 통해 출력된 PWM 신호를 H브리지 회로(180)에 인가되게 하는 회로, 즉, 스위칭부(185)의 회로는 제5, 6 앤드게이트(AND13, AND14)를 이용한 논리 회로로 구성할 수 있다.
제5, 6 앤드게이트(AND13, AND14)의 일측 단자는 제4 앤드게이트(AND12)를 통해 출력된 PWM 신호를 공통으로 입력받는다. 그리고 제5, 6 앤드게이트(AND13, AND14)의 다른 일측 단자는 제어부(210)에서 출력하는 방향전환 신호(DIR)를 입력받되, 제5 앤드게이트(AND13)는 방향전환 신호(DIR)를 직접 입력받고, 제6 앤드게이트(AND14)는 방향전환 신호(DIR)를 스위칭 소자(Q6)를 이용해 반전시켜 입력받는다. 따라서 상기 방향전환 신호(DIR)에 따라 기 제5, 6 앤드게이트(AND13, AND14) 중 어느 하나만 턴 온 되어 PWM 신호를 출력한다.
예컨대 제5 앤드게이트(AND13)의 출력단은 H브리지 회로(180)의 제1,4 스위칭소자(Q1, Q4)에 PWM 신호를 출력하고, 제6 앤드게이트(AND14)의 출력단은 H브리지 회로(180)의 제2,3 스위칭소자(Q2, Q3)에 PWM 신호를 출력한다.
제5실시예에서 논리 소자의 주변에 구성되는 수동 소자(예 : 저항, 커패시터 등)에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 그리고 회로에 구성된 논리 소자들은 제1실시예로서 기재한 것이므로, 실시예에 따라서는 다른 논리 소자들(예 : AND, OR, NOT, NAND, XOR, NOR, 및 BUFFER 등)을 단독 혹은 조합해서 사용할 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 감전 방지형 수산기 발생장치 10: 수산기 발생부 11: 양전극부 12: 전원입력단자 14: 음전극부 15: 전원입력단자 16: 전극봉 17: 연결부재 18: 절연부재 19: 스페이서 20: 하우징부 21: 하우징몸체 22: 하우징커버 23: 커넥터 24: 케이스부 25: 가압캡 26: 가압봉 27: 전원캡 28: 전원봉 29: 전선
120: 수산기 발생부 122: 양전극부 124: 음전극부 127: 상부 케이스 128: 하부 케이스 130: 모터부 131: 출력축 132: 충전기 134: 단락 스위치부 136: 전원저장부 150: 직류발전기 152: 입력축 180: H브리지 회로 185: 스위칭부 200: 상용전원 210: 제어부 211: 단락신호보정부 220: 입력전압 조정부 230: 전압 검출부 240: 전류 검출부
300: 수산기 발생부 310: 본체 312: 저장조 314: 배출구 322: 양전극부 324: 음전극부 326: 이격부재 328: 고정부 330: 접속부 332: 숫접속단자 334: 암접속단자
400: 수산기 발생부 410: 설치관 412: 메인관 415: 연결관 416: 삽입부 417: 장착부 418: 씰링부재 420: 수산기발생모듈 430: 양전극부 440: 음전극부 450: 전극가이드부 452: 절연부재 453: 개구홀 454: 전극봉 456: 연결부재 460: 고정부 462: 하우징 464: 캡
500: 인버터 510: 전원공급스위치부 520: 직류교류인버터

Claims (9)

  1. 판 형상의 양전극부와 음전극부의 사이에서 수산기가 발생되는 수산기 발생부;
    입력축을 통한 외부동력의 공급으로 직류전원을 발생시켜 상기 양전극부와 상기 음전극부에 전원을 공급하는 직류발전기;
    외부전원의 공급으로 회전되는 출력축을 포함하며, 상기 출력축이 상기 입력축에 고정되어 상기 직류발전기를 동작시키는 모터부;
    상기 모터부의 정역회전을 제어하여 상기 직류발전기에서 출력되는 전압의 극성을 조절하며, 상기 모터부의 속도를 제어하여 상기 직류발전기에서 출력되는 전압을 조절하는 인버터; 및
    상기 수산기 발생부와 상기 직류발전기와 상기 모터부와 상기 인버터의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 직류발전기와 상기 수산기 발생부의 사이에 설치되며, 상기 직류발전기에서 발생된 전원의 공급을 제어하는 전원공급스위치부; 및
    상기 전원공급스위치부와 상기 수산기 발생부의 사이에 설치되며, 상기 전원공급스위치부를 통해 전달받은 직류전원을 교류전원으로 전환하여 상기 수산기 발생부로 전달하는 직류교류인버터;를 더 포함하며,
    상기 모터부는 삼상교류모터인 것을 특징으로 하는 감전 방지형 수산기 발생장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원공급스위치부는, 상기 직류발전기에서 발생된 전원을 상기 수산기 발생부 또는 상기 직류교류인버터로 공급됨을 제어하며,
    직류전원이 공급된 상기 수산기 발생부는 살균작용을 하며, 교류전원이 공급된 상기 수산기 발생부는 수소수를 제조하는 것을 특징으로 하는 감전 방지형 수산기 발생장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 인버터로부터 상기 모터부의 회전속도와 소비전류와 소비전력을 포함한 정보를 전달받아 상기 인버터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 감전 방지형 수산기 발생장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수산기 발생부는, 상기 양전극부와 상기 음전극부의 전원입력단자가 서로 엇갈리게 지그재그 형상으로 배치되며,
    상기 양전극부와 상기 음전극부에 전원을 인가하는 한 쌍의 전극봉;
    상기 전극봉의 외측에 고정되며, 상기 전극봉으로 전달된 전원을 상기 양전극부와 상기 음전극부로 각각 전달하는 연결부재; 및
    상기 연결부재의 외측에 위치하며, 상기 양전극부와 상기 음전극부를 상호 이격시키는 절연부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감전 방지형 수산기 발생장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수산기 발생부는, 상기 양전극부와 상기 음전극부의 외측을 감싸며 다수개의 통공을 구비하는 하우징부;
    상기 하우징부가 내측에 고정되며, 상기 하우징부를 통과하는 물의 흐름을 안내하는 관 형상의 케이스부;
    상기 케이스부의 일측에 결합되어 상기 하우징부를 상기 케이스부의 타측으로 가압하는 가압캡; 및
    상기 케이스부의 타측에 결합되며, 상기 하우징부의 외측에 구비된 커넥터에 연결되어 상기 전극봉으로 전원을 공급하는 전원캡;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감전 방지형 수산기 발생장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    다수개의 스위칭 소자를 스위칭시켜 상기 양전극부와 상기 음전극부의 극성이 전환되는 전원을 공급하는 H브리지 회로;
    상기 수산기 발생부에서 전압을 검출하는 전압 검출부; 및
    상기 수산기 발생부에서 전류를 검출하는 전류 검출부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 전압 검출부에서 검출된 전압과 상기 전류 검출부에서 검출된 전류를 에이디 변환 후 연산하여 소비전력을 산출하고, 상기 수산기 발생부가 기 설정된 소비전력을 유지할 수 있도록 상기 H브리지 회로의 출력 전압을 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 제어하는 것을 특징으로 하는 감전 방지형 수산기 발생장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수산기 발생부에 단락이 발생될 경우, 상기 감전 방지형 수산기 발생장치의 내부 회로 및 소자들을 보호하기 위하여, 상기 H브리지 회로에 인가되는 전압을 0V로 제어하는 입력전압 조정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감전 방지형 수산기 발생장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004269945A (ja) 2003-03-06 2004-09-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 風力発電を利用した水素製造設備
KR101571441B1 (ko) 2015-08-11 2015-11-24 주식회사 다음에너지 물의 전기분해를 위한 전원 제어장치 및 그 제어방법
WO2015182849A1 (ko) * 2014-05-25 2015-12-03 주식회사 플러스 수산기 발생장치

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