KR102412522B1 - 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템 - Google Patents
복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템에 관한 것으로서, 수족관(A)의 외측에 배치되어 순환펌프(P)를 통해 순환되는 물을 살균하는 복합살균부(100); 복합살균부를 통해 살균된 물이 수족관에 유입될 때에 공기가 함께 유입되도록 유도하며, 유입되 공기에 의해서 마이크로버블을 생성하는 마이크로버블이젝터(200); 순환펌프와 복합살균부 사이에 배치되어 순환되는 물에 포함되어 있는 불순물을 제거하여 탁질을 개선하는 스컴분리기(300); 및 사용자 단말기(M)와 무선통신방식으로 통신하는 통신모듈을 구비하며, 복합살균부, 마이크로버블이젝터 및 스컴분리기 중 적어도 하나 이상의 작동상태 및 이상여부를 확인하는 중앙제어부(400);를 포함한다.
Description
본 발명은 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템에 관한 것으로서, 자력선 살균, UV-C 자외선 살균, 광촉매 살균, 플라즈마 살균의 복합적 살균 방법과 마이크로 버블을 이용한 불순물을 제거하는 여과 기능과 더불어서 IoT 기반을 통해 수족관의 모든 시스템을 통합적으로 관리할 수 있는 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템에 관한 것이다.
수족관에는 다양한 어종 및 패류등을 입식하여 관리하는 곳으로서 무엇보다도 신선도가 최우선인 음식의 재료로서 항상 위생적으로 청결하여야 하고 물고기를 신선하게 보관하고 관리해야 하는 목적이 있다.
그러나, 제일 중요한 수족관의 물이 물고기의 배설물 및 점액질, 그리고 물고기에 기생하는 충, 유해균, 녹조의 주원인인 해조류 등으로 인하여 청결하게 유지하지 못하고 오염되어 유해균으로 득실대는 수족관으로 운영되고 있다.
수산물 및 요식업계에서는 오랜 시간 동안 이를 해결하기 위하여 수족관 관련 업체에서 제시하는 다양한 방법과 기능들을 적용하여 시도하였지만 수족관과 물고기의 다양성으로 인한 조건들을 만족하지 못하고 있는 실정이다.
이러한 문제를 근본적으로 해결하지 못하는 가장 큰 문제점은 단일한 기능(UV, 오존, 자력등)을 가진 살균기로는 충사멸, 유해균 사멸, 비린내를 제거하거나 녹조발생을 차단하거나 지연시키지 못하였다.
이러한 문제 중 가장 어려운 문제는 녹조 발생이다. 녹조는 발생되면 급속하게 번지는데 겨울에도 발생하지만 하절기에는 더 급속하게 발생하고 번지는 속도도 매우 빠르다. 햇빛에 노출된 수족관은 물갈이 이후 2~3일 만에도 발생한다.
녹조의 발생시기는 여건에 따라 다르지만, 일반적으로는 락스 청소를 하지 않은 경우에는 물갈이 이후 2~3일 경과(락스로 청소 시 4~5일 이후부터 발생) 후부터 물때가 형성되고 그 이후에 녹조가 지속적으로 발생하여 수족관을 정상적으로 관리할 수 없다.
또한 녹조는 물의 오염된 상태를 나타내는 지표와도 같아서 소비자들이 육안으로 물고기의 종류와 상태를 확인하기 때문에 조금만 발생하여도 불결하다는 인식을 소비자에게 줄 수밖에 없다.
수족관을 관리자의 입장에서는 물의 청결 상태를 유지하기 위하여 주기적으로 청소를 하는데 이러한 작업들은 강한 육체적 고단함과 상당한 시간을 필요로 할 뿐만 아니라 가장 기피하고 싶어 하는 일이기 때문이다.
따라서, 수족관을 청결하게 유지하고 관리하기 위해서는 여러 가지 문제점을 선행적으로 해결해야 하며, 1)물고기 기생충 살균, 2)유해균 살균, 3)해조류 살균, 4)분비물 및 점액질 여과, 5)스컴 제거, 6)적절한 산소 공급, 7)비린내 및 잡냄새 제거, 8)pH 변화, 9)물갈이 지연, 10)수족관 청소 지연 등을 해결할 수 있는 수족관 살균 시스템의 필요성이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 자력선 살균, UV-C 자외선 살균, 광촉매 살균, 플라즈마 살균의 복합적 살균 방법과 마이크로 버블을 이용한 불순물을 제거하는 여과 기능과 더불어서 IoT 기반을 통해 수족관의 모든 시스템을 통합적으로 관리할 수 있는 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템은 수족관(A)의 외측에 배치되어 순환펌프(P)를 통해 순환되는 물을 살균하는 복합살균부(100); 복합살균부를 통해 살균된 물이 수족관에 유입될 때에 공기가 함께 유입되도록 유도하며, 유입되 공기에 의해서 마이크로버블을 생성하는 마이크로버블이젝터(200); 순환펌프와 복합살균부 사이에 배치되어 순환되는 물에 포함되어 있는 불순물을 제거하여 탁질을 개선하는 스컴분리기(300); 및 사용자 단말기(M)와 무선통신방식으로 통신하는 통신모듈을 구비하며, 복합살균부, 마이크로버블이젝터 및 스컴분리기 중 적어도 하나 이상의 작동상태 및 이상여부를 확인하는 중앙제어부(400);를 포함한다.
여기서, 복합살균부(100)는 일단에 수족관에서 물이 유입되는 유입구(111)가 형성되고, 내부에 수용공간이 수용되는 몸체(110); 유입구에 결합되어 유입구를 통해 유입되는 물을 자기장을 통해 살균하는 자석부(120); 자석부의 일단에 결합되어 자외선을 발광하는 자외선 램프(130); 내주면이 자외선 램프의 외주면과 소정의 공간을 형성하면서 소정의 공간을 형성하여, 자외선 램프를 통해 조사되는 자외선을 통해 슈퍼옥사이드 음이온(O2-)을 만들어 수질의 유기물을 산화 분해하는 이산화 티타늄(140); 및 유입구가 형성된 몸체의 타측에 결합되며, 차아염소산(HCIO)을 발생시키는 플라즈마살균부(150);를 포함할 수 있다.
여기서, 플라즈마 살균부(150)는 전극의 재질이 타타늄이며, 백금 계열의 이리듐으로 복수로 코팅되고, 전극은 사용 시간 적산이 가능 스마트 태그 칩이 내장된 일체형 전극으로 형성될 수 있다.
여기서, 자외선 램프(130)는 티타늄 표면에 광촉매 반응을 하는 405nm를 갖는UV-A와 자외선 살균을 통해 박테리아를 살균하는 250 ~ 280nm를 갖는 UV-C가 결합되어 2가지가 동시에 작동 가능하도록 형성되며, 사용 시간 적산이 가능 스마트 태그 칩이 내장된 일체형 램프로 형성될 수 있다.
여기서, 마이크로버블이젝터(200)는 수족관의 내부에 배치되어 수족관의 내부에 수용된 물에 추가적으로 마이크로버블을 생성 및 확산시키는 2차버블이젝터(210)를 더 구비할 수 있다.
여기서, 수족관 내부에는 수조의 온도를 센싱하는 온도센서, 수질의 PH를 센싱하는 PH 센서, 용존산소 를 센싱하는 DO 센서와 상기 복합살균부, 마이크로버블 이젝터, 및 스컴분리기의 작동상태를 모니터링하는 모니터링 센서가 구비되고, 중앙제어부(400)는 복수의 센서와 모니터링 센서를 통해 사용자의 기설정된 범위 이내에서 작동하는지 여부를 지속적으로 확인하고, 사용자단말기와 연동되어 이상 동작시 알람을 형성할 수 있다.
여기서, 복수의 센서 및 상기 모니터링 센서는 IoT 기반으로 작동할 수 있다.
본 발명에 의한 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템은 자력선 살균, UV-C 자외선 살균, 광촉매 살균, 플라즈마 살균의 복합적 살균 방법을 통해 물고기 기생충 살균, 유해균 살균, 해조류 살균할 수 있다.
또한, 마이크로 버블을 통하여 분비물 및 점액질 여과, 스컴 제거, 적절한 산소 공급, 비린내 및 잡냄새 제거와 적절한 pH가 유지되도록 함으로써 물갈이 및 수족관 청소의 지연효과를 얻을 수 있다.
또한, 사물 인터넷(IoT)를 통해 무선통신과 수족관의 각종 센서와 결합하여 인터넷을 통한 관리를 통해 수족관의 상태를 실시간으로 확인할 수 있어 편리한 유지관리로 수족관의 살균효과를 증대시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 제어기의 작동상태 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 제어기의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 복합 살균부의 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 복합 살균부의 작동상태 도면이다.
도 6은 복합살균부의 자외선 램프와 플라즈마살균부의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 제어기의 작동상태 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 제어기의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 복합 살균부의 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 복합 살균부의 작동상태 도면이다.
도 6은 복합살균부의 자외선 램프와 플라즈마살균부의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시 되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 제어기의 작동상태 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 제어기의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 복합 살균부의 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템의 복합 살균부의 작동상태 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템(10)은 자력선 살균, UV-C 자외선 살균, 광촉매 살균, 플라즈마 살균의 복합적 살균 방법과 마이크로 버블을 이용한 불순물을 제거하는 여과 기능과 더불어서 IoT 기반을 통해 수족관의 모든 시스템을 통합적으로 관리할 수 있는 것으로서, 복합살균부(100), 마이크로버블이젝터(200), 스컴분리기(300) 및 중앙제어부(400)를 포함하여 구성된다.
복합살균부(100)는 수족관(A)의 외측에 배치되어 순환펌프(P)를 통해 순환되는 물을 살균할 수 있는 것으로서, 몸체(110), 자석부(120), 자외선 램프(130), 이산화 티타늄(140) 및 플라즈마살균부(150)를 구비할 수 있다. 수족관(A)은 직육면체로 형성될 수 있으나, 그 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 이때, 순환펌프(P)는 냉각기(C)와 연결될 수 있으며, 수족관(A)의 수온이 기설정된 온도 이상으로 상승하는 경우, 냉각기(C)를 통하여 수족관(A) 내부의 온도가 일정하게 되도록 유지시킴으로써 쾌적한 수족관(A)의 상태가 되도록 유지시킬 수 있다. 수족관(A)의 하측에는 여과사(F)가 구비될 수 있으며, 순환펌프(P)로 전달되기 전에 물의 1차적으로 필터함으로써 복합살균부(100)의 부하를 줄임으로써 복합살균부(100)의 성능과 사용성을 증대시킬 수 있다.
몸체(110)는 일단에 수족관(A)에서 물이 유입되는 유입구(111)가 형성되고, 내부에 수용공간이 수용된다. 본 발명에서 몸체(110)는 바람직하게는 원통으로 형성되는 것이 바람직하지만, 그 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
자석부(120)는 유입구(111)에 결합되어 유입구(111)를 통해 유입되는 물을 자석부(120)를 통해 형성되는 자기장을 통해 살균한다. 자석부(120)는 네오디움 자석으로 형성될 수 있다. 이러한 자기장을 통과한 물은 입자가 작아지면서 H+ 양이온과 OH- 음이온으로 분해되면서 OH- 라디칼이 생성되어 살균된다. OH 라디칼이 생성되면 유해충의 발생을 억제하고 OH- 라디칼에 의해서 물의 성질이 변하여 뽀드득한 느낌이 들도록 만들 수 있다. 특히, 물고기 배설물 및 오염원에 의하여 한번 생성되기 시작하는 물때는 지속적으로 증가하게 되며, 물때는 점성을 가지고 있어서 시간이 지남에 따라 점성 또한 증가하고 미끈거림이 생기게 된다. 그런데, 자기장을 통한 지속적인 자력수의 순환으로 미끈거림이 사라지고 수족관의 표면이 쾌적해지도록 유지시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 물이 자석부(120)를 통과하면 자기장에 의하여 이온이 분해되어 양이온인 H+ 와 음이온인 OH- 라디칼이 떨어졌다 붙었다를 반복적으로 이루어지게 된다. 그리고, 양이온인 수소이온 H+에 의해서 산성으로 변하면서 pH가 낮아지는 현상이 발생한다. pH가 지속적으로 낮아지는 경우 물고기가 죽는 경우가 발생할 수 있으므로 자석부(120)의 가우스를 4500~5000로 형성되도록 제작하여 pH의 변화를 적절하게 유지시킬 수 있게 된다.
자외선 램프(130)는 자석부(210)의 일단에 결합되어 자외선을 발광한다. 이러한 자외선 램프(130)는 티타늄 표면에 광촉매 반응을 제공하는 400 ~ 405nm의 파장대를 갖는 UV-A와 자외선 살균을 통해 박테리아를 살균하는 250 ~ 280nm의 파장대를 갖는 UV-C가 결합되어 2가지가 동시에 작동 가능하도록 형성될 수 있다.
이때, 자외선 램프(130)는 사용 시간 적산이 가능 스마트 태그 칩(132)이 내장된 일체형 램프로 형성될 수 있다. 이를 바탕으로, 자외선 램프(130)의 사용시간을 자동으로 적산할 수 있다. 자외선 램프 제어기(131)는 스마트 태그 칩(132)을 통하여 적산된 자외선 램프(130)의 사용시간을 바탕으로 적절한 교환주기를 확인하여 알람을 확인함으로써, 장시간 사용에 따른 자외선 램프(130)의 감소효과를 방지함으로써, 전체적인 수조의 살균효과가 일정하도록 유지할 수 있다.
이산화 티타늄(140)은 내주면이 자외선 램프(130)의 외주면과 소정의 공간을 형성하도록 자외선 램프(130)의 외주 직경보다 상대적으로 크게 형성된다. 이산화 티타늄(140)은 자외선 램프(130)를 통해 조사되는 자외선을 슈퍼옥사이드 음이온(O2-)으로 만들어 수질의 유기물을 산화 분해할 수 있다.
이러한 이산화 티타늄(140)은 광촉매가 n형 반도체로서 자외선(UV-A)을 받으면 전자(Electron), 전공대(Electron Hole)가 형성되어 강한 산화력을 가진 하이드록시 라티칼(-OH)과 슈퍼 옥사이드를 생성할 수 있다. 이 하이드록시 라디칼과 슈퍼 옥사이드는 염소나 오존보다 산화력이 높으므로 뛰어난 살균력으로 수족관(A)의 내부를 효과적으로 살균할 수 있다. 또한, 라디칼 생성으로 악취 유기물 산화분해 촉진을 제공할 수 있다. 기본적인 반응 원리는 이산화 티타늄에 자외선을 쪼이게 되면 표면에 전자(-)와 정공(+) 전하를 가진 전자와 같은 거동을 하는 입자가 생기게 되고, 전자는 광촉매 표면에 있는 산소와 반응해서 슈퍼옥사이드 음이온(O2-)을 만들어 수질의 유기물의 산화 분해와 살균 효과도 매우 우수하고 비린내를 효과적으로 저감시킬 수 있다.
이때, 자석부(120)에서 발생되는 자기장이 이산화 티타늄(140)에 미세한 전압으로 전도체인 물로 인하여 전도된다. 이때, 전자가 재결합하는 것을 막아 수산화라디칼을 지속적으로 생성하여 광촉매 작용을 활성화시켜 살균력을 증가시킬 수가 있다.
플라즈마살균부(150)는 유입구(111)가 형성된 몸체(110)의 타측에 결합되며, 차아염소산(HCIO)을 발생시킨다. 플라즈마 살균부(150)는 전극의 재질이 타타늄이며, 백금 계열의 이리듐으로 복수로 코팅될 수 있다.
수족관에 보관된 바닷물을 DC전압(V)과 전류(A)를 이용하여 전극의 +, -를 일정한 간격으로 배열하여 전압을 가할 경우, 바닷물에 존재한 소금을 전기분해하여 차아염소산(HCIO)을 발생시켜 강력한 살균이 가능하다. 이를 통하여, 기생충, 유해균, 냄새, 녹조 발생을 확실하게 저감할 수 있다.
전극의 기능은 0.5A 동일 전류로 작동하고 전해질의 농도에 따라 5V 이하 전압으로 균일하게 작동할 수 있도록 구성된다. 또한, 설정된 시간만큼 전극을 사용한 후 +, -극을 수시로 전환하여 사용함으로서 전극 표면에 스케일이 생성되지 않고 부식이 발생하지 않아 전극의 수명을 획기적으로 연장할 수 있다. 이를 통하여 잔류염소값(ppm)을 설정값 이하로 균일하게 유지가 가능하며, 바닷물뿐만 아니라 민물에서도 사용이 가능하다.
플라즈마살균부(150)는 형성된 차아염소산(HCLO)으로 비린내의 냄새의 주원인인 트리메틸아민 제거와 암모니아를 제거할 수 있다. 이산화티탄의 광촉매에 의한 냄새 및 탈취제거와 플라즈마 전기 이온에 의해서 발생되는 차아염소산에 의해서 암모니아와 트리메틸아민이 제거되어 냄새를 더욱 효과적으로 저감시킬 수 있다,
이때, 플라즈마살균부(150)는 사용 시간 적산이 가능 스마트 태그 칩(152)이 내장된 일체형 전극으로 형성될 수 있다. 이를 바탕으로, 플라즈마살균부(150)의 사용시간을 자동으로 적산할 수 있다. 플라즈마살균부 제어기(151)는 스마트 태그 칩(152)을 통하여 플라즈마살균(150)의 사용시간을 바탕으로 적절한 교환주기를 확인하여 알람을 확인함으로써, 장시간 사용에 따른 플라즈마살균부(150)의 감소효과를 방지함으로써, 전체적인 수조의 살균효과가 일정하도록 유지할 수 있다.
마이크로버블이젝터(200)는 복합살균부(110)를 통해 살균된 물이 수족관(A)에 유입될 때에 공기가 함께 유입되도록 유도하며, 유입되는 공기에 의해서 마이크로버블을 생성할 수 있다. 마이크로버블이젝터(200)는 복합살균부(110)에 결합되는 연결관을 통해 결합될 수 있다.
이러한, 마이크로버블이젝터(200)는 진공압력을 발생시키기 위해 설치하여 공기가 유입할 수 있도록 구성하고 공기 유입량을 조절하기 위한 조절밸브(220)를 부착한다. 조절밸브(220)는 진공도를 조절하여 유입된 공기에 의해서 마이크로 버블이 생성될 수 있도록 공기 유입량을 조절한다. 발생된 마이크로버블은 이온변화를 더 증가시켜 버블속에 존재한 산소(O2)에 의하여 OH- 라디칼을 더 많이 생성시켜 살균을 더욱 촉진 시킬 수 있다.
마이크로버블이젝터(200)는 2차버블이젝터(210)를 더 구비할 수 있다. 2차버블이젝터(210)는 수족관(A)의 내부에 배치되어 수족관 내부에 수용된 물에 추가적으로 마이크로버블을 생성 및 확산시킬 수 있다.
따라서, 마이크로버블이젝터(200)는 미세한 버블을 동시에 다량으로 생성함으로써 미세 버블에 의한 산소가 오랫동안 더 많이 공급되고 지속되도록 함으로써 이 수족관 내부의 상태를 더욱 쾌적한 상태가 되도록 유지할 수 있다.
스컴분리기(300)는 순환펌프(C)와 복합살균부(110) 사이에 배치되어 순환되는 물에 포함되어 있는 불순물을 제거하여 탁질을 개선할 수 있다.
즉, 스컴분리기(300)는 복합살균부(110)로 물이 이동하기 전에 물에 포함된 불순물을 먼저 제거함으로써 복합살균부(110)의 살균효과와 유지관리성을 더욱 증대시킬 수 있다. 스컴분리기(300)는 부유한 찌거기를 제거할 수 있는 장치가 적용될 수 있는 것으로서, 이하에서 스컴분리기(300)의 상세한 설명은 생략한다.
중앙제어부(400)는 사용자 단말기(M)와 무선통신방식으로 통신하는 통신모듈을 구비할 수 있으며, 복합살균부(110), 마이크로버블이젝터(200) 및 스컴분리기(300) 중 적어도 하나 이상의 작동상태 및 이상 여부를 확인할 수 있다.
이때, 수족관(A) 내부에는 수조의 온도를 센싱하는 온도센서, 수질의 PH를 센싱하는 PH 센서, 용존산소를 센싱하는 DO 센서와 복합살균부(100), 마이크로버블 이젝터(200) 및 스컴분리기(300)의 작동상태를 제어할 수 있다. 특히, 복합살균부(100)는 자외선 램프(130)와 플라즈마살균부(150)의 작동상태를 제어할 수 있는 UV 램프 제어부와 전극 제어부를 구비할 수 있다.
중앙제어부(400)는 복수의 센서와 작동제어부를 통해 수족관 내의 여러 장치들이 사용자의 기설정된 범위 이내에서 작동하는지를 지속적으로 확인할 수 있다. 이때, 중앙제어부(400)는 복수의 센서를 통해 획득되는 데이터를 무선통신 방식으로 중앙서버(S)에 전송할 수 있다. 그리고, 사용자단말기(M)와 연동되어 이상 동작시 알람을 형성할 수 있다. 또한, 사용자는 사용자단말기(M)를 통하여 중앙서버(S)에 접속함으로써, 현재 수족관(A)의 상태를 확인할 수 있다. 이에 더하여, 복수의 센서 및 상기 모니터링 센서는 IoT 기반으로 작동할 수 있어, 각 상태정보를 독립적으로 무선통신으로 중앙서버에 제공할 수 있다.
이러한 복수의 센서와 중앙제어부(400)의 작동 특징에 대해서 도 2를 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.
먼저, 중앙제어부(400)는 순환펌프(P) 및 냉각기(C)의 가동상태를 제어하게 되며, 온도센서를 통해 센싱되는 수조의 수온에 따라 냉각기(C)를 가동할 수 있다. 또한, 수조(A)에는 LCD 등으로 형성되는 디스플레이부가 구비되어, 수조(A)의 상태정보를 표시할 수 있다. 이때, 디스플레이부는 터치가 가능하게 구성되거나, 물리적 버튼이 구비되어 중앙제어부(400)의 작동상태를 설정할 수 있다.
중앙제어부(400)는 앞서 설명한, 자외선 램프(130)와 플라즈마살균부(150)의 작동상태를 제어함으로써 복합살균부(100)가 적절하게 작동되도록 유도할 수 있다.
이때, 수족관(A)의 내부를 촬영할 수 있는 카메라를 더 구비할 수 있으며, 수족관(A)가 이상이 있는 것으로서 판단되면, 수족관(A)의 내부를 촬영하고, 촬영된 영상을 중앙서버(S)에 전송할 수 있다. 중앙서버(S)는 촬영된 영상을 바탕으로 복합살균부(110), 마이크로버블이젝터(200) 및 스컴분리기(300)의 작동상태를 재설정하여 중앙제어부(400)에 전송하고, 중앙제어부(400)는 작동명령을 통해 복합살균부(110), 마이크로버블이젝터(200) 및 스컴분리기(300)의 동작을 제어하여 수족관(A)이 적절한 상태가 되도록 유지시킬 수 있다.
기설정된 시간이 경과한 후에, 카메라는 수족관(A)의 내부를 재촬영하여 내부의 상태를 이전에 촬영한 영상과 비교하여 적절하게 처리되어 있는지를 판단한다. 이때, 수족관(A)이 처리된 것으로 판단되면, 중앙제어부(400)의 작동상태를 초기상태로 재설정할 수 있다. 만약, 기설정된 시간이 경과한 후에도 수족관(A)이 이전과 동일한 상태인 것으로 확인되면, 사용자 단말기에 방문을 통한 확인을 요청하는 경고알람을 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템은 자력선 살균, UV-C 자외선 살균, 광촉매 살균, 플라즈마 살균의 복합적 살균 방법을 통해 물고기 기생충 살균, 유해균 살균, 해조류 살균할 수 있다.
또한, 마이크로 버블을 통하여 분비물 및 점액질 여과, 스컴 제거, 적절한 산소 공급, 비린내 및 잡냄새 제거와 적절한 pH가 유지되도록 함으로써 물갈이 및 수족관 청소의 지연효과를 얻을 수 있다. 이에 더하여, 사물 인터넷(IoT)를 통해 무선통신과 수족관의 각종 센서와 결합하여 인터넷을 통한 관리를 통해 수족관의 상태를 실시간으로 확인할 수 있어 편리한 유지관리로 수족관의 살균효과를 증대시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 복합살균부 110 : 몸체
111 : 유입구 112 : 유출구
120 : 자석부 130 : 자외선 램프
140 : 이산화 티타늄 150 : 플라즈마살균부
200 : 마이크로버블이젝터 300 : 스컴분리기
400 : 중앙제어부
111 : 유입구 112 : 유출구
120 : 자석부 130 : 자외선 램프
140 : 이산화 티타늄 150 : 플라즈마살균부
200 : 마이크로버블이젝터 300 : 스컴분리기
400 : 중앙제어부
Claims (5)
- 수족관에 수용된 물을 살균 및 여과하는 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템에 있어서,
상기 수족관(A)의 외측에 배치되어 순환펌프(P)를 통해 순환되는 물을 살균하는 복합살균부(100);
상기 복합살균부를 통해 살균된 물이 상기 수족관에 유입될 때에 공기가 함께 유입되도록 유도하며, 상기 유입되는 공기에 의해서 마이크로버블을 생성하는 마이크로버블이젝터(200);
상기 순환펌프와 상기 복합살균부 사이에 배치되어 상기 순환되는 물에 포함되어 있는 불순물을 제거하여 탁질을 개선하는 스컴분리기(300); 및
사용자 단말기(M)와 무선통신방식으로 통신하는 통신모듈을 구비하며, 상기 복합살균부, 상기 마이크로버블이젝터 및 상기 스컴분리기 중 적어도 하나 이상의 작동상태 및 이상여부를 확인하는 중앙제어부(400);를 포함하고,
상기 복합살균부(100)는,
일단에 수족관에서 물이 유입되는 유입구(111)가 형성되고, 내부에 수용공간이 수용되는 몸체(110);
상기 유입구에 결합되어 상기 유입구를 통해 유입되는 물을 자기장을 통해 살균하는 자석부(120);
상기 자석부의 일단에 결합되어 자외선을 발광하는 자외선 램프(130);
내주면이 상기 자외선 램프의 외주면과 소정의 공간을 형성하면서 소정의 공간을 형성하여, 상기 자외선 램프를 통해 조사되는 자외선을 통해 슈퍼옥사이드 음이온(O2-)을 만들어 수질의 유기물을 산화 분해하는 이산화 티타늄(140); 및
상기 유입구가 형성된 상기 몸체의 타측에 결합되며, 차아염소산(HCIO)을 발생시키는 플라즈마살균부(150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 살균부(150)는,
전극의 재질이 티타늄이며, 백금 계열의 이리듐으로 복수로 코팅되고,
상기 전극은,
사용 시간 적산이 가능한 스마트 태그 칩이 내장된 일체형 전극인 것을 특징으로 하는 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 자외선 램프(130)는,
상기 티타늄 표면에 광촉매 반응을 하는 405nm를 갖는UV-A와 자외선 살균을 통해 박테리아를 살균하는 250 ~ 280nm를 갖는 UV-C가 결합되어 2가지가 동시에 작동 가능하도록 형성되며, 사용 시간 적산이 가능 스마트 태그 칩이 내장된 일체형 램프로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 수족관 내부에는,
수조의 온도를 센싱하는 온도센서, 수질의 PH를 센싱하는 PH 센서, 용존산소 를 센싱하는 DO 센서와 상기 복합살균부, 마이크로버블 이젝터, 및 스컴분리기의 작동상태를 모니터링하는 모니터링 센서가 구비되고,
상기 중앙제어부(400)는,
상기 복수의 센서와 상기 모니터링 센서를 통해 사용자의 기설정된 범위 이내에서 작동하는지 여부를 지속적으로 확인하고, 상기 사용자단말기와 연동되어 이상 동작시 알람을 형성하며,
상기 복수의 센서 및 상기 모니터링 센서는 IoT 기반으로 작동되는 것을 특징으로 하는 복합적 살균과 여과를 결합한 스마트 수족관 살균 시스템.
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