KR101914197B1 - Apparatus for treating drain water of marine fish farm - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 육상 양식장의 사육수를 전기적 장치로 살균 소독할 수 있는 장치에 관한 것이다. 상세하게는 콘덴서에 전기에너지를 충전하는 충전기능과 콘덴서에 충전된 전기 에너지를 급속 방전하는 방전 기능을 갖는 육상 양식장 사육수 살균소독 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device capable of sterilizing and disinfecting water raised in a land farm with an electric device. And more particularly, to a disinfection apparatus for sterilization of aquaculture farm, which has a charging function for charging electrical energy into a condenser and a discharging function for rapidly discharging electrical energy charged in a condenser.
우리나라 수산물 생산량은 양식 생산량이 50%를 상회하고 있다. 이와 같은 양식 수산물의 생산 시설인 양식장은 대부분 해안선에 인접한 연안에 위치하고 있다. 양식수산물을 생산하는 양식장이 연안에 위치한 이유는 해수를 쓰기에 용이하여 시설비가 낮은 장점을 갖고 있으나, 해수의 영양성분이 풍부하여 세균 등 양식생물에 영향을 줄 수 있는 생물도 많은 단점도 갖고 있다. The production of aquatic products in Korea is more than 50%. Most of these aquaculture production facilities are located on the coast near the coastline. The reason that the aquaculture production farm is located on the coast is because it is easy to use seawater and it has the advantage of low facility cost. However, there are many disadvantages that can affect the aquatic organisms such as bacteria due to abundant nutrients of seawater .
대용량의 양식 시설을 위해 외해 양식장이 논의되고 있으며 일부 양식시설의 경우 해안에서 1마일이상 이격된 외해에 설치되어 운영되는 곳도 있다. 수조식 육상양식 어업시설은 유수식 양식방법으로 해수를 끌어들여 해수에 서식하는 어류를 기르는 양식시설을 지칭한다. For large-scale aquaculture facilities, aquaculture farms are being discussed, and some aquaculture facilities may be installed and operated in offshore distances more than one mile from the coast. Aquatic aquaculture fishery facilities refer to aquaculture facilities that attract seawater by water-based aquaculture methods to raise fish inhabited by seawater.
통상적인 육상 양식장은 대부분 육상수조식에 의해 이루어지기 때문에 넓은 토지가 필요하며 육상수조는 건물 내에 설치됨으로 비교적 많은 자본이 소요되는 자본집약적 양식방법이기 때문에, 고비용 및 관리의 어려움으로 대부분의 양식시설은 연안 주변에 시설하게 되고, 이런 연안 양식 시설은 육상에서 유입되는 하수에 함유된 유해생물이 그대로 양식장에 유입되는 문제의 원인이 된다.Since most of the conventional aquaculture farms are based on land-based aquaculture, large land is required and land-based aquaculture is installed in a building, which is a capital intensive farming method that requires relatively high capital. And these coastal aquaculture facilities cause the problem that the harmful organisms contained in the sewage introduced from the land are directly introduced into the farm.
또한, 육상양식장의 양식생물 성장에 영향을 미치는 다양한 감염증 유발요인이 증가함에 따라 양식생물의 질병폐사 저감기술의 요구가 증대되고 있어, 최근 양식어업인을 중심으로 사육수 살균소독장비를 구비하여 폐사 방지노력을 경주하고 있다. 그러나, 소독기술 및 시스템에 대한 효과 검증 등 신규 기술 확대 및 지속적 관리방안에 대한 정보를 요구하고 있는 실정이다. In addition, as the number of various infectious agents that affect the growth of the aquaculture in the aquaculture farms increases, the demand for the technology to reduce the disease deadening of the aquaculture is increasing. Recently, aquaculture disinfection equipment We are racing hard work. However, there is a need for information on the expansion of new technologies such as disinfection technology and verification of effects on systems and ongoing management measures.
현재 널리 쓰이는 소독공정은 염소소독으로 잔류성이 좋고 소독효과가 우수하여 널리 사용되고 있으나, 부산물인 THM(트리할로메탄)의 위해성, 수생생물에 대한 영향 등으로 최근에는 기피되고 있어 새로운 소독기술의 개발이 대두되어지고 있다. Currently widely used disinfection process is widely used because of chlorine disinfection and good residual effect and disinfection effect but it is recently avoided due to the risk of THM (trihalomethane) as a byproduct and the effect on aquatic organisms, and development of new disinfection technology Is emerging.
이에 따라 무공해, 친환경적 전기장(electric field)을 이용한 소독장치를 개발하여 안정적으로 하수방류수를 소독할 수 있는 전기를 활용한 소독기술이 있다. 전기장에 의한 미생물의 사멸효과는 전기장의 세기, 적용파장횟수 또는 공간체류시간에 달라지고, 파장의 모양, 진폭주기, 제거하고자 하는 미생물의 특성에 따라 사멸효과가 상이하게 나타난다. 통상적인 전기장의 세기는 10~100kV/cm, 진동시간 1~100㎲범위에서 이루어진다.Accordingly, there is a disinfection technique that utilizes electricity to sterilize sewage effluent by developing a sterilizing device using pollution-free, environment-friendly electric field (electric field). The kinetics of the microbial kinetics by the electric field vary depending on the intensity of the electric field, the number of applied wavelengths, or the residence time, and the kinetics depend on the shape of the wavelength, the amplitude period, and the characteristics of the microorganism to be removed. A typical electric field intensity is in the range of 10 to 100 kV / cm and the oscillation time is in the range of 1 to 100 mu s.
전기장의 세기는 시스템을 구성하는 고전압장치와 전기장이 발생하는 공간이 영향을 미친다. 전기장반응장치(소독장치)는 크게 고전압발생장치, DC전류, 처리공간으로 구성된다. The strength of the electric field is influenced by the high voltage devices that make up the system and the space in which the electric field is generated. The electric field reaction device (disinfection device) consists largely of a high voltage generating device, a DC current, and a processing space.
고전압장치에서 발생하는 파장의 형태는 여러 가지 형태로 가능하다. 지수형, 스퀘어형, ICR형이 있다. 이중에서 스퀘어형 파장에너지가 비교적 우수하고 미생물 사멸에 보다 효과적이다. 케퍼시터-인덕터회로도 구성으로 장치가 복작하다. 스퀘어형 파장에는 모노형과 바이형이 있는데 바이형이 더 센 에너지를 방출하기 때문에 미생물 사멸에 효과적이다. 바이형의 장점은 에너지 소모량이 낮고 전극표면에 이물질부착이 낮다. ICR형은 최초로 개발된 것으로 미생물사멸에 가장 효과적인 파장으로 알려져 있으며 에너지 소모가 가장 낮다.The shape of the wavelength generated by the high voltage device can be in various forms. Exponential, square, and ICR types. Among them, the square wave energy is relatively good and is more effective for microbial death. Kepperser - The inductor circuit configuration makes the device more complex. The square wave type has mono and bi type, which is effective for microbial killing because biotype emits a higher energy. The advantage of bi-type is low energy consumption and low adhesion of foreign matter on the electrode surface. The ICR type was first developed and is known as the most effective wavelength for microbial killing and has the lowest energy consumption.
전기를 활용한 소독기술로는 직류전기를 활용한 전기분해 방식이 있다. 이는 임계 전압 이상의 고압으로 아주 짧은 시간 펄스를 줌으로써 미생물에 의해 막파괴를 생기계 하여 살균 효과를 얻을 수 있는 방법이다. 이와 같은 방법은 임계전압 이상의 고압을 설정하여 극단시간의 pulse처리를 행한다. 전계처리시의 내부의 전기 변성 및 화학변화를 방지하면서 처리를 행하는 것이 바람직하다.The disinfection technology using electricity is an electrolysis method using DC electricity. This is a method that can obtain a sterilization effect by biomarking membrane breakdown by microorganisms by giving a very short time pulse at a high voltage exceeding a threshold voltage. In this method, pulse processing at an extreme time is performed by setting a high voltage equal to or higher than a threshold voltage. It is preferable to perform the treatment while preventing the internal electrical denaturation and the chemical change during the electric field treatment.
이와 같은 소독장치는 전기분해시 발생되는 화학적 성분에 의한 높은 살조효과를 갖고 있으나, 화학적 성분의 중화에 필요한 설비가 매우 높은 단점을 갖고 있는 실정이다. 따라서, 설비비를 낮출 수 있는 신규 기술개발이 필요한 시점이다. Such a disinfecting device has a high killing effect due to the chemical components generated during electrolysis, but has a disadvantage in that the facilities required for neutralizing the chemical components are very high. Therefore, it is time to develop new technology that can lower the equipment cost.
본 발명은 육상양식장에 세균 등의 오염이 발생하였을 때에 짧은 시간 내에 막대한 피해가 발생하는 문제를 극복하고, 이전 전기분해 방법의 화학적 살균에 따른 시설비용 문제점을 해결하기 위하여 전기자극에 의한 살균소독방법을 육상양식장에 적합하게 실현시킬 수 있는 충 방전식 전기자극을 활용한 육상양식장용 살균소독장치를 제공하는 데에 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] In order to overcome the problem that a large amount of damage occurs in a short time when contamination of bacteria or the like occurs on a land farm, and to solve a problem of facility cost due to chemical sterilization of a previous electrolysis method, Which is capable of realizing land cultivation and sterilization using the electric stimulation that can be realized on a land farm.
본 발명은 충, 방전 또는 대기 등의 작동을 조절하는 충방전 스위치(S100); 연속 가변되는 출력전압을 설정하는 슬라이닥스(SD1), 상기 슬라이닥스로부터 설정된 출력전압에 따라 연속 가변되어 출력된 전압이 입력되고 60㎐ 정형파형을 120㎐ 맥류 파형으로 변환되어 출력하는 정류다이오드(D1); 상기 정류다이오드의 맥류파형이 완전 직류로 변환되어 충전 지연 저항을 통해 저장되는 콘덴서(C1~C8); 충전 용량의 설정에 따라 방전시간을 조절하는 온/오프(on/off) 스위치(SW1~8); 상기 온/오프 스위치의 설정에 따라 충전용량이 정해져 전하가 저장되는 콘덴서; 상기 스위치의 조절에 따라 전압이 인가되는 마그네트 스위치 구동코일은 하나 이상 설치되어 충전용 마그네트와 방전(출력)용 마그네트에 각각 연결되며; 방전 상태를 출력하는 방전(출력)전류 모니터용 션트로 이루어지는 육상양식장용 살균소독장치를 제공한다.The present invention relates to a charge / discharge switch (S100) for controlling operations of charging, discharging or atmospheric air; (S1) for setting a continuous variable output voltage, a rectifier diode (D1) for continuously inputting a voltage that is varied in accordance with the output voltage set by the slider duck, converting the 60Hz square waveform into a 120 &); Capacitors (C1 to C8) for converting the pulsating current waveform of the rectifying diode into a full DC current and storing the same through a charging delay resistor; On / off switches (SW1 to SW8) for controlling the discharging time according to the setting of the charging capacity; A capacitor whose charge capacity is determined according to the setting of the on / off switch and charges are stored; And at least one magnet switch drive coil to which a voltage is applied according to the adjustment of the switch is connected to the charging magnet and the discharge (output) magnet, respectively; Disclosed is an apparatus for disinfecting and sterilizing a land cultivator, which comprises a shunt for discharging (output) current monitor for outputting a discharge state.
본원발명의 또 다른 실시예로는 슬라이닥스(SD1)로 충전 전압을 설정 후 정류다이오드(D1)로 정류한다. 전류는 맥류 파형의 전기 에너지는 충전 지연저항(R1)을 통해 콘덴서(C1~C8)에 충전되고 이 후 해수를 통해 방전한다. 방전 상태는 방전(출력)전류 모니터용 션트(S1)를 통해 확인할 수 있다. 본 장치의 동작은 콘덴서 전기에너지를 충전하는 충전기능과 콘덴서에 충전된 전기 에너지를 급속 방전하는 방전 기능으로 나눈다. In another embodiment of the present invention, the charge voltage is set by the slider dock SD1 and then rectified by the rectifier diode D1. The electric current of the pulsating waveform is charged to the capacitors C1 to C8 through the charge delay resistor R1 and then discharged through the seawater. The discharging state can be confirmed by a discharge (output) current monitor shunt (S1). The operation of this device is divided into a charging function for charging the capacitor electrical energy and a discharging function for discharging the electric energy charged in the capacitor rapidly.
본 발명에 따른 육상양식장에 세균 등의 오염이 발생하였을 때에 짧은 시간 내에 살균 소독함으로써, 적은 비용으로 설치가 용이하고, 자원의 소모나 환경문제 등 2차적 문제를 일으키지 않으면서 뛰어난 살균소독의 효과를 얻을 수 있어 산업적 피해를 방지할 수 있다.Disinfection in a short time when contamination of bacteria and the like occurs on the land farm in accordance with the present invention enables easy installation at a low cost and excellent disinfection effect without causing secondary problems such as resource consumption and environmental problems It is possible to prevent industrial damage.
도 1은 본 발명의 충 방전식 전기자극을 활용한 육상양식장 살균소독 장치의 전체 구조도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 충 방전식 전기자극을 활용한 육상양식장 살균소독 장치 시작품의 전면 사진을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 충 방전식 전기자극을 활용한 육상양식장 살균소독 장치 시작품의 평면 사진을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 슬라이닥스(SD1)의 연속 가변되는 출력 전압을 표시한 것을 나타낸다.
도 5은 슬라이닥스에서 연속 가변되어 출력된 출력 전압의 파형을 나타낸다.
도 6의 case 1은 본 발명의 충 방전식 전기자극을 활용한 육상 양식장 살균소독 장치의 충전 구성 원리를 나타낸다.
도 7는 본 발명의 실시 예에 따라 해수에 침지된 전극의 깊이와 간격을 나타낸다. Fig. 1 shows an overall structure of a disinfection apparatus for a land farm using a charge-discharge electric stimulation of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a prototype device for disinfection and disinfection of a land-based aquaculture system utilizing charge / discharge electric stimulation of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a prototype device for disinfection and disinfection of the aquaculture farm using the electric charge / discharge type electric stimulation of the present invention.
4 shows a continuously variable output voltage of the sliducks SD1 of the present invention.
5 shows the waveform of the output voltage continuously varied in the sliced duck.
Figure 7 shows the depth and spacing of electrodes immersed in seawater according to embodiments of the present invention.
이하, 본 발명의 충 방전식 전기자극을 활용한 육상양식장 살균소독 장치와 관련한 구체적인 구성과 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to specific configurations and accompanying drawings relating to a disinfection and disinfection apparatus for an on-land aquaculture using the electric charge and discharge type electric stimulation of the present invention.
본 발명에 따른 육상 양식장의 살균소독장치는 충전 지연저항을 통해 콘덴서에 충전되고 이 후 해수를 통해 방전하는 충 방전식으로 이루어진다. Disclosure of the Invention The present invention relates to a disinfection apparatus for disinfecting a land farm,
본원발명은 기본적으로 충, 방전식이므로 고압의 전압을 단번에 방출하는 형식이어서 높은 제거효율을 기대할 수 있다. 기존의 전기자극 방식은 해상 양식장에서 해수에 대하여 직접 사용하는 방식이므로 안전상의 문제로 인하여 충, 방전식의 방법은 사용되지 않는다. 아울러 육상양식장의 사육수는 유입된 해수를 저수조에 두어 펌프를 통해 인양하여 쓰는 형식이고, 세균은 적조생물 보다 크기가 작고 제거하는데 비교적 높은 효율을 나타내어야 함에 따라, 본 발명의 육상 양식장의 살균소독장치는 충 방전식 장치로 사용하게 된 것이다.Since the present invention is basically a charge and discharge type, a high voltage is released at a time, and a high removal efficiency can be expected. Since the existing electrical stimulation method is used directly for seawater in marine farms, the method of charge and discharge is not used due to the safety problem. In addition, since the breeding water of the athletic farm is a type in which the inflowed seawater is put in the water tank and salvaged through the pump, the bacteria must be smaller in size than the red tide creature and exhibit a comparatively high efficiency to remove, The device was used as a charge-discharge device.
본원발명의 장치는 충전 과정과 방전 과정에서 전류의 변화가 발생한다. 충전과정에서 스위치를 닫으면 닫는 순간은 콘덴서에는 전하가 없음으로 극판 사이에는 퍼텐셜 차가 0이다. In the device of the present invention, a change in current occurs during charging and discharging. When the switch is closed during the charging process, there is no charge in the capacitor at the moment of closing, so the potential difference between the plates is zero.
저항사이의 퍼텐셜 차는 기전력 와 같고 저항에 흐르는 전류 I는 /R이다. 콘덴서 극판에 전하가 쌓여서 그 사이의 q/C의 퍼텐셜 차가 생긴다. 이에 따라 전하가 쌓이는 과정에서 저항과 콘덴서의 퍼텐셜 합은 충전 기전력과 같아야 하므로 저항의 퍼텐셜 차는 감소하여 회로에 흐르는 전류도 줄어든다. 저항에서의 전류의 변화는 콘덴서가 완전히 충전될 때까지 계속되면서 작동이 이루어진다.The potential difference between the resistors is equal to the electromotive force and the current I flowing through the resistors is / R. Charges accumulate on the capacitor plate, resulting in a q / C potential difference between them. Therefore, in the process of accumulating the electric charge, the potential sum of the resistance and the capacitor must be equal to the charging electromotive force, so that the potential difference of the resistance is reduced and the current flowing in the circuit is also reduced. The change in current in the resistor continues until the capacitor is fully charged.
도 1은 본 발명의 충 방전식 전기자극을 활용한 육상양식장 살균소독 장치의 전체 구조도를 나타낸다. 본 발명의 충 방전식 전기자극을 활용한 육상 양식장 살균소독 장치는 충, 방전 또는 대기 등의 작동을 조절하는 충방전 스위치(S100); 연속 가변되는 출력전압을 설정하는 슬라이닥스(SD1), 상기 슬라이닥스로부터 설정된 출력전압에 따라 연속 가변되어 출력된 전압이 입력되고 60㎐ 정형파형을 120㎐ 맥류 파형으로 변화하여 출력하는 정류다이오드(D1); 상기 정류다이오드의 맥류파형이 완전 직류로 변환되어 충전 지연 저항을 통해 저장되는 콘덴서(C1~C8); 충전 용량의 설정에 따라 방전시간을 조절하여 상기 콘덴스의 전하량의 설정이 가능한 온/오프(on/off) 스위치(SW1~8); 상기 스위치의 조절에 따라 전압이 인가되는 마그네트 스위치 구동코일은 하나 이상 설치되어 충전용 마그네트와 방전(출력)용 마그네트에 각각 연결되며; 방전 상태를 출력하는 방전(출력)전류 모니터용 션트로 이루어진다.Fig. 1 shows an overall structure of a disinfection apparatus for a land farm using a charge-discharge electric stimulation of the present invention. Disclosure of the Invention A disinfection apparatus for a land farm using the electric charge / discharge type electric stimulation of the present invention includes a charge / discharge switch (S100) for controlling operation of charge, discharge or atmosphere; (S1) for setting a continuous variable output voltage, a rectifier diode (D1) for inputting a continuously variable output voltage in accordance with an output voltage set from the slider duck and changing a 60 Hz square waveform to a 120 &); Capacitors (C1 to C8) for converting the pulsating current waveform of the rectifying diode into a full DC current and storing the same through a charging delay resistor; On / off switches (SW1 to SW8) capable of adjusting the discharge time according to the setting of the charging capacity to set the amount of charge of the condensing; And at least one magnet switch drive coil to which a voltage is applied according to the adjustment of the switch is connected to the charging magnet and the discharge (output) magnet, respectively; And a discharge (output) current monitor shunt for outputting a discharge state.
본 발명의 충방전 스위치(S100)는 충전, 방전, 대기 중 어느 한 상태로 작동시킬 수 있도록 조절가능하다. 본 장치의 동작은 콘덴서 전기에너지를 충전하는 충전기능과 콘덴서에 충전된 전기 에너지를 급속 방전하는 방전 기능으로 이루어지고 이는 충방전 스위치의 조절에 따라 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 충방전 스위치는 대기 시 중립위치에 설정한다. 이는 충전 혹은 방전(출력)중 어느 동작도 하지 않는 것을 말한다.The charge / discharge switch S100 of the present invention is adjustable so as to be operated in any state of charging, discharging, and standby. The operation of the apparatus includes a charging function for charging capacitor electrical energy and a discharging function for rapidly discharging electrical energy charged in the capacitor, which can be performed according to the control of the charge / discharge switch. The charge / discharge switch according to the present invention is set at a neutral position during standby. This means that either charging or discharging (output) is not performed.
본 발명에 따른 입력전원부는 일반 전원인 단상교류전압 220V를 사용한다. 본 발명에 따른 전압변환부는 통상적인 전압조정기로 실시예로서 슬라이 닥스(SD1)(SLIDE-AC; Variable AC autotransformer)로 슬라이닥스 입력 220VAC, 출력 0VAC ~ 240VAC이다. The input power unit according to the present invention uses a single-phase AC voltage of 220 V which is a general power source. The voltage converter according to the present invention is a conventional voltage regulator, and is a slidax input (220VAC) and an output 0VAC to 240VAC (Slide-AC).
슬라이닥스(SD1)로 충전 전압 설정 후 정류다이오드(D1)로 정류한다. 전류는 맥류 파형의 전기 에너지는 충전 지연저항(R1)을 통해 콘덴서(C1~C8)에 충전되고 이 후 해수를 통해 방전된다. 방전 상태는 방전(출력)전류 모니터용 션트(S1)를 통해 확인할 수 있다. After setting the charging voltage with the slider dancer SD1, the rectifying diode D1 is rectified. The electric current of the pulsating waveform is charged to the capacitors C1 to C8 through the charge delay resistor R1 and then discharged through the seawater. The discharging state can be confirmed by a discharge (output) current monitor shunt (S1).
도 2는 본 발명의 충 방전식 전기자극을 활용한 육상양식장 살균소독 장치 시작품의 전면 사진을 나타낸다. 도 3은 본 발명의 충 방전식 전기자극을 활용한 육상양식장 살균소독 장치 시작품의 평면 사진을 나타낸다. FIG. 2 is a front view of a prototype device for disinfection and disinfection of a land-based aquaculture system utilizing charge / discharge electric stimulation of the present invention. FIG. 3 is a plan view of a prototype device for disinfection and disinfection of the aquaculture farm using the electric charge / discharge type electric stimulation of the present invention.
도 4는 본 발명의 슬라이닥스(SD1)의 연속 가변되는 출력 전압을 표시한 것을 나타낸다. 입력단자를 통해 입력된 220VAC 전압은 슬라이닥스(SD1)에 입력된다. 슬라이닥스(SD1)는 권선된 코일의 일측면의 절연을 개방하고 그 개방면에 카본 브러쉬를 통과시켜 폐회로를 구성하게 한다. 4 shows a continuously variable output voltage of the sliducks SD1 of the present invention. The 220VAC voltage input through the input terminal is input to the slicer SD1. The slideways SD1 open the insulation on one side of the wound coil and pass the carbon brush on the open side to constitute a closed circuit.
이와 같은 구성은 권선 비율에 따라 입력대비 출력전압이 변하는 트랜스퍼머의 역할을 연속적으로 하게 한다. 220VAC가 입력되는 입력 측 권선수가 500회 일 때 출력 위치별 A, B, C 점의 전압은 다음과 같다.Such a configuration allows the transformer to function as a transformer whose output-to-input voltage varies according to the winding ratio. When the number of input side windings to which 220VAC is input is 500, the voltages at points A, B and C are as follows.
A = (220VAC/500) * 150 = 66VACA = (220 VAC / 500) * 150 = 66 VAC
B = (220VAC/500) * 340 = 149.6VAC B = (220 VAC / 500) * 340 = 149.6 VAC
C = (220VAC/500) * 520 = 228.8VAC C = (220 VAC / 500) * 520 = 228.8 VAC
이처럼 연속적으로 출력을 가변 할 수 있어 방전(출력)목적에 적절한 출력전압이 쉽게 선정가능하다. 슬라이닥스(SD1)에서 연속가변 되어 출력된 전압은 정류다이오드(D1)으로 입력된다. 본 발명의 실시예에 따른 정류다이오드는 50A 400VAC로 설정하였다.As the output can be varied continuously, the output voltage suitable for the purpose of discharge (output) can be easily selected. The continuously varying voltage output from the slider SD1 is input to the rectifier diode D1. The rectifier diode according to the embodiment of the present invention is set to 50A 400VAC.
도 5는 슬라이닥스에서 연속 가변되어 출력된 출력 전압의 파형을 나타낸다. 도 5에 도시된 type 1은 슬라이닥스(SD1)에서 연속 가변되어 출력된 출력전압의 파형으로 60㎐ 정형파이다. 이와 같은 60㎐ 정형파가 정류다이오드(D1)에 입력되면 양파 정류되어 type 2의 도식과 같은 120㎐ 맥류 파형으로 변환되어 출력된다. 본원발명은 상기 120㎐ 맥류 파형이 콘덴서에 충전되는 것이다. 상기 도 4에 도시된 슬라이닥스 A, B, C점에서 출력된 전압이 정류다이오드(D1)을 거쳐 콘덴서에 충전되면 완전 직류로 변환된다. 이때 변환된 직류전압은 다음과 같다.5 shows the waveform of the output voltage continuously varied in the slicing machine. The
A VDC = 66VAC * 1.414 = 93.324VDC A VDC = 66VAC * 1.414 = 93.324VDC
B VDC = 149.6VAC * 1.414 = 211.5VDC B VDC = 149.6 VAC * 1.414 = 211.5 VDC
C VDC = 228.8VAC * 1.414 = 323.5VDC이다.C VDC = 228.8 VAC * 1.414 = 323.5 VDC.
상기 전압은 방전(출력)용 마그네트(MS2)와 방전(출력)전류 모니터용 션트(S1)을 통해 부하(해수)로 통전된다. The voltage is applied to the load (seawater) through the discharge (output) magnet MS2 and the discharge (output) current monitor shunt S1.
도 6의 case 1은 본 발명의 충 방전식 전기자극을 활용한 육상 양식장 살균소독 장치의 충전 구성 원리를 나타낸다. 충전은 슬라이닥스(SD1), 정류다이오드(D1), 충전 지연저항(R1), 마그네트스위치(MS1), 온/오프(on/off)스위치 (SW1~ SW8), 콘덴서(C1~C8)로 구성된다.
충전 동작은 먼저 슬라이닥스(SD1)을 이용하여 충전전압을 설정한다. 본 발명에서는 충전전압을 0VAC부터 최고 240VAC 까지 기능하도록 하였다. 충전 전압은 방전(출력)시 해수에 인가되는 에너지의 크기를 결정하는 요소로 해수의 상태, 정화 목표 등에 따라 조절이 가능하다.In the charging operation, first, the charging voltage is set using the slidax SD1. In the present invention, the charging voltage is made to function from 0 VAC up to 240 VAC. The charging voltage is a factor that determines the amount of energy applied to the seawater during discharging (output) and can be adjusted according to the state of the seawater, the purge target, and so on.
충전 전압 설정 후에는 충전 용량을 선정한다. 충전 용량은 방전(출력) 시간을 결정하는 요소이며 충전용량은 온/오프(on/off) 스위치(SW1-SW8)까지 on 숫자로 결정한다. 본 발명에 따른 충전용 콘덴서는 용량이 1000㎌으로 1개 on 시 1000㎌용량으로 충전되며 8개 모두 on시 용량은 총용량= 1000㎌ * 8= 8000㎌이다.After setting the charging voltage, select the charging capacity. Charging capacity is a factor that determines discharge (output) time and charge capacity is determined by on-number up to on / off switch (SW1-SW8). The charging capacitor according to the present invention has a capacity of 1,000 kV and is charged at 1000 kV when one of the capacitors is turned on.
도 6의 case 2는 본 발명의 충 방전식 전기자극을 활용한 육상 양식장 살균소독 장치의 방전 구성원리를 나타낸다. 방전(출력)은 온/오프(on/off)스위치(SW1~SW8), 콘덴서(C1~C8), 마그네트 스위치(MS1,) 방전(출력)전류 모니터용 션트(S1)로 구성된다.
방전(출력)은 해수를 부하로 하며 대략 3Ω 정도를 기준 전압으로 한다. 방전 시간은 콘덴서 양단의 전압이 3V로 낮아지는 시간까지 유효하다. 방전(출력) 상태는 방전(출력)전류 모니터용 션트(S1)를 통해 모니터 가능하다. Discharge (output) is the load of sea water and approximately 3Ω is the reference voltage. The discharge time is valid until the voltage across the capacitor drops to 3V. The discharge (output) state can be monitored through a discharge (output) current monitor shunt S1.
방전(출력)전류 모니터용 션트(S1)는 온도 특성이 매우 우수한 저항으로 200A의 전류가 통전되면 그 양단에 50㎷의 전압이 인가된다. 이는 방전(충전)전류 1A당 인가전압 = 50㎷/200A = 250㎶이다. 즉 1A당 250㎶의 전압이 인가되는 것을 의미하는 것으로 방전(출력)전류 모니터용 션트(S1)의 전압을 측정하면 부하(해수)에 통전된 방전(출력)전류를 알 수 있다. The discharge (output) current monitor shunt S1 has a very good temperature characteristic. When a current of 200 A is supplied, a voltage of 50 volts is applied to both ends of the shunt S1. This is an applied voltage per 1 A discharge (charging) current = 50 psi / 200 A = 250 psi. (Output) current applied to the load (seawater) can be known by measuring the voltage of the shunt S1 for discharging (output) current monitoring.
유효방전시간은 콘덴서 양단의 전압이 3V로 낮아지는 시간으로 이때 전류는 3V/3Ω = 1A이다. 즉 방전(출력)전류 모니터용 션트(S1)에 250㎶가 인가되면 방전(출력)전류가 1A이고 그때까지 방전(출력) 유지 시간이 방전(출력)시간이며 이는 콘덴서(C1~C8)의 용량으로 결정된다.The effective discharge time is the time at which the voltage across the capacitor drops to 3V, where the current is 3V / 3Ω = 1A. That is, when 250 ㎶ is applied to the shunt S1 for discharging (output) current monitoring, the discharge (output) current is 1 A and the discharge (output) holding time until that time is the discharging (output) time, which is the capacity of the capacitors C1 to C8 .
충방전 스위치를 충전에 위치시키면 마그네트 스위치 구동코일(MSC1)에 전압이 인가되어 충전용 마그네트(MS1)이 on(온)이 된다. 이때 방전(출력)용 마그네트(MS2)는 off(오프)된 상태를 유지한다. 본 발명의 실시예에 따른 마그네트 스위치 구동 코일은 220VAC이다.When the charging / discharging switch is placed in the charging state, a voltage is applied to the magnet switch driving coil MSC1 to turn on the charging magnet MS1. At this time, the discharge (output) magnet MS2 remains off (off). The magnet switch drive coil according to the embodiment of the present invention is 220 VAC.
충방전 스위치를 방전 위치시키면 마그네트 스위치 구동코일(MSC2)에 전압이 인가되어 방전(출력)용 마그네트(MS2)가 on(온)이 된다. 이때 충전용 마그네트(MS1)는 off(오프)된 상태를 유지한다.When discharging the charge / discharge switch, a voltage is applied to the magnet switch drive coil MSC2, and the discharge (output) magnet MS2 is turned on. At this time, the charging magnet MS1 remains off (off).
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 해수에 침지된 전극의 깊이와 간격을 나타낸다. 부하(해수)에 방전(출력)전압을 통전 시 통전전류를 결정하는 출력 가변 요소는 전극의 깊이와 간격이다. 통상적인 옴의 법칙(ohm law)에 따르면 통전전류 = 방전(출력)전압/전극 저항을 나타낸다.Figure 7 shows the depth and spacing of electrodes immersed in seawater according to embodiments of the present invention. The output variable element that determines the energizing current when the discharge (output) voltage is energized in the load (seawater) is the depth and spacing of the electrode. According to the usual ohm law, it represents the energizing current = discharge (output) voltage / electrode resistance.
전극저항은 전극 길이에 비례하고 전극 깊이에 반비례한다. 즉 전극 간격이 10㎝ 인 경우 전극 간격이 20㎝ 인 경우보다 2배의 전류가 통전되며 통전시간은 1/2로 줄어든다. The electrode resistance is proportional to the electrode length and inversely proportional to the electrode depth. That is, when the electrode interval is 10 cm, the current is twice as much as that of the case where the electrode interval is 20 cm, and the energization time is reduced to 1/2.
또한, 전극의 깊이를 10㎝ 한 경우 전극의 깊이를 20㎝ 한 경우에 비해 통전 전류는 1/2배로 줄어들고 통전시간은 2배로 늘어난다. In addition, when the depth of the electrode is 10 cm, the energizing current is reduced by a factor of two and the energizing time is doubled as compared with the case where the depth of the electrode is 20 cm.
본 발명의 실시예로서 도 7에 도시된 a 타입(전극간격이 20㎝ 이고 전극의 깊이가 10㎝) 인 경우 와 b 타입(전극간격이 10㎝ 이며 전극 깊이가 20㎝)의 경우 a타입은 b타입 대비 통전전류는 1/4이며 통전 시간은 4배이다. As the embodiment of the present invention, in the case of the a type (the electrode interval is 20 cm and the electrode depth is 10 cm) shown in FIG. 7 and the b type (the electrode interval is 10 cm and the electrode depth is 20 cm) The energizing current to b type is 1/4 and the energizing time is 4 times.
이와 같이 본원발명은 육상 양식장에서 사육수로 사용하기 이전단계의 저수조에서 저수조의 부피에 따라 전극의 길이에 따른 전압/전극 저항을 조절하여 저수조에 직접 고압의 전기를 단번에 방출하여 살균을 하고, 살균된 해수를 사육수로 이송하여 사용할 수 있다.As described above, the present invention relates to a method for sterilization by sterilizing and discharging high-voltage electricity directly to a water tank by controlling the voltage / electrode resistance according to the length of the electrode according to the volume of the water tank in the water tank in the pre- Sea water can be transferred to the breeding water.
양식장 사육수 정화에 있어 충전용 마그네트와 방전(출력)용 마그네트에 각각 연결되며; 방전 상태를 출력하는 방전(출력)전류 모니터용 션트로 이루어지는 충방전식 살균소독 장치를 제공함으로써 육상양식장에 세균 등의 오염이 발생하였을 때에 짧은 시간 내에 살균 소독하여 적은 비용으로 설치가 용이하고, 자원의 소모나 환경문제 등 2차적 문제를 일으키지 않으면서 뛰어난 살균소독의 효과를 얻을 수 있어 산업상 이용가능성이 있다.Connected to a rechargeable magnet and a discharge (output) magnet for water purification in aquaculture; Disinfecting device for disinfecting and disinfecting a disinfection-type disinfection device comprising a shunt for discharge (output) current monitor outputting a disinfection state, It is possible to obtain an effect of excellent disinfection without causing a secondary problem such as exhaustion or environmental problems, which is industrially applicable.
MS1 : 충전용 마그네트 스위치 MS2 : 방전(출력)용 마그네트 스위치
MSC1, MSC2 : 마그네크 스위치 구동코일
SD1 : 슬라이닥스 D1 : 정류다이오드
R1 : 충전 지연 저항 S1 : 방전(출력)전류 모니터용 션트
C1 ~ C8 : 콘덴서 S100: 충방전 스위치
SW1 ~ SW8 : 온/오프(on/off)스위치MS1: Magnet switch for charging MS2: Magnet switch for discharging (output)
MSC1, MSC2: Magnet switch drive coil
SD1: Slicard D1: Rectifier diode
R1: Charge delay resistor S1: Shunt for discharge (output) current monitor
C1 to C8: Capacitor S100: charge / discharge switch
SW1 ~ SW8: On / off switch
Claims (4)
충, 방전 또는 대기의 작동을 조절하는 충방전 스위치(S100); 연속 가변되는 출력전압을 설정하는 슬라이닥스(SD1)는 입력 220 VAC, 출력 0 VAC ~ 240 VAC의 설정 범위를 갖고, 권선된 코일의 일측면의 절연을 개방하고 그 개방면에 카본 브러쉬를 통과시켜 폐회로를 구성하며,
상기 슬라이닥스로부터 설정된 출력전압에 따라 연속 가변되어 출력된 전압이 입력되고 60㎐ 정형파형을 120㎐ 맥류 파형으로 변환되어 출력하는 정류다이오드(D1); 상기 정류다이오드의 120Hz 맥류파형이 충전 지연 저항(R1)을 통해 콘덴서(C1~C8)에 충전되어 완전 직류로 변환된 전압이 해수를 통해 방전하며,
충전 용량의 설정에 따라 방전시간을 조절하는 온/오프(on/off) 스위치(SW1~8); 상기 온/오프 스위치의 설정에 따라 충전용량이 정해져 전하가 저장되는 콘덴서;
상기 스위치의 조절에 따라 전압이 인가되는 마그네트 스위치 구동코일은 하나 이상 설치되어 충전용 마그네트와 방전(출력)용 마그네트에 각각 연결되며, 방전 상태를 출력하는 방전(출력)전류 모니터용 션트로 이루어지는 육상 양식장 살균소독 장치 As a disinfection device for aquaculture using electric charge and discharge electric stimulation,
A charge / discharge switch S100 for controlling the operation of charge, discharge, or atmosphere; Slidax (SD1), which sets the continuously variable output voltage, has a setting range of 220 VAC at the input and 0 VAC to 240 VAC at the output, opens the insulation on one side of the wound coil and passes the carbon brush through the opening Constitute a closed circuit,
A rectifying diode (D1) for receiving a continuously variable output voltage according to an output voltage set by the slicer, converting the 60Hz square waveform into a 120Hz pulsed waveform and outputting the converted waveform; The 120 Hz pulse current waveform of the rectifier diode is charged in the capacitors C1 to C8 through the charge delay resistor R1 and the voltage converted into the full DC is discharged through the seawater,
On / off switches (SW1 to SW8) for controlling the discharging time according to the setting of the charging capacity; A capacitor whose charge capacity is determined according to the setting of the on / off switch and charges are stored;
Wherein the at least one magnet switch drive coil to which a voltage is applied according to the adjustment of the switch is provided with at least one magnet switch drive coil connected to the charging magnet and the discharge magnet for output, Disinfection device
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| KR1020180055257A KR101914197B1 (en) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | Apparatus for treating drain water of marine fish farm |
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101070222B1 (en) | 2011-07-19 | 2011-10-06 | 주식회사 성일엔텍 | Apparatus for eliminating microbe of sludge using high voltage underwater shockwave |
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2018
- 2018-05-15 KR KR1020180055257A patent/KR101914197B1/en active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101070222B1 (en) | 2011-07-19 | 2011-10-06 | 주식회사 성일엔텍 | Apparatus for eliminating microbe of sludge using high voltage underwater shockwave |
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