KR102525958B1 - 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템 및 기체 제어 방법 - Google Patents

팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템 및 기체 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템 및 기체 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템은 다수의 기밀 팰릿 내부의 산소와 이산화탄소의 농도를 측정하는 통합 센서; 고농도 질소를 공급하는 질소 발생기; 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급기; 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 외부로 배출시키는 진공 펌프; 및 상기 질소 발생기와 상기 이산화탄소 공급기를 제어하여 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절을 실행하는 컨트롤러;를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템 및 기체 제어 방법{PALLET UNIT GAS CONTROL STORAGE SYSTEM AND GAS CONTROL METHOD}
본 발명의 실시예는 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템 및 기체 제어 방법에 관한 것이다.
신선한 과일, 채소 및 화훼 같은 농산물은 모두 호흡을 하며, 이러한 호흡을 통해 공기 중의 산소와 농산물 내부 당과 전분이 열, 이산화탄소 및 물로 전환된다. 또한, 수확 이후에도 신선한 농산물은 호흡을 계속하여 숙성과정을 이어간다. 따라서, 농산물의 품질을 유지하면서도 장기간 저장하기 위해서는 농산물의 호흡을 최소화시켜야 하는데, 저장고의 내부 온도와 산소의 농도를 낮추면 저장고 내의 농산물의 호흡이 줄어든다.
이에 따라, 저장실의 내부공기는 농산물의 호흡작용을 최소화시킬 수 있도록 산소의 농도와 온도를 낮추고, 농산물의 호흡에 의해 증가하는 이산화탄소 농도를 낮추는 등의 제어기술이 필요하다. 이러한 필요에 의해 대두된 기술이 바로 CA저장(Controlled atmosphere storage) 기술이다.
이러한 CA저장 기술은 산소 21%, 이산화탄소 0.03% 와 같은 대기의 가스조성을 인공적으로 조절한 저장환경에서 청과물을 저장하여 품질 보전 효과를 향상시키는 저장법을 말한다. CA저장 기술에서 조절하는 가스로는 이산화탄소, 일산화탄소, 산소 및 질소가스 등이 있으나, 통상적으로 대기가스에 비해 이산화탄소를 증가시키고, 산소의 감소 및 질소를 증대시킴으로써, 청과물의 호흡 작용을 억제하여 청과물의 신선도를 연장한다.
하지만, 이러한 CA저장 기술은 제어하고자 하는 CA저장고마다 CA저장고로 질소를 공급하는 질소발생기를 각각 연결해야만 다수의 CA저장고를 제어할 수 있어, 결과적으로 제어하고자 하는 CA저장고의 개수만큼 질소발생기를 구비해야 하므로, 설비 비용이 증가한다는 문제점이 발생했다.
또한, CA저장 시스템은 저장고 규모 대비 출하량이 적을 경우 잦은 기체조절로 인해 기체제어 저장 효과가 줄어들고 기계운전 효율이 낮아지는 문제점도 있었다.
따라서, 장기저장이 요구되고 팰릿 단위로 출하량을 조절할 수 있으며, 기존의 저온저장고를 활용할 수 있으면서도, 단위단가가 비싼 농산물에 활용도가 큰 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템이 필요한 실정이다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에 따르면 팰릿 단위 독립된 기체제어 및 기체순환 유로 제어 위한 통합유로시스템을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 기체환경측정장치를 이용해 다수의 팰릿 내부 기체 조절시 기체농도 정밀 측정 및 저장환경을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 기체농도를 분석하고 기체제어장치 및 유로시스템을 관리하는 기체제어 알고리즘이 포함된 제어 장치를 제공하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템은 다수의 기밀 팰릿 내부의 산소와 이산화탄소의 농도를 측정하는 통합 센서; 고농도 질소를 공급하는 질소 발생기; 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급기; 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 외부로 배출시키는 진공 펌프; 및 상기 질소 발생기와 상기 이산화탄소 공급기를 제어하여 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절을 실행하는 컨트롤러;를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 질소 발생기는 대기를 압축하여 흡착 또는 기체분리막을 이용해 산소와 이산화탄소를 제거하고 고농도 질소를 공급할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 통합 센서는 상기 진공 펌프와 상기 다수의 기밀 팰릿의 사이에 설치되며, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 환경을 측정하는 측정용 센서; 및 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 환경 제어 중 변화하는 기체 환경을 측정하는 제어용 센서;를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 진공 펌프는 유로를 통해, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 상기 통합 센서로 제공하거나, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 외부로 배출시킬 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 진공 펌프는 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 산소와 이산화탄소의 농도를 측정 시에, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 순환시켜 상기 측정용 센서로 제공하는 측정용 진공 펌프; 및 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절 시에, 질소가 공급되면 압력 조절을 위해 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제어용 진공 펌프;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는 상기 다수의 기밀 팰릿의 단위 별로 독립적인 내부의 기체 조절을 실행할 수 있다.
삭제
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절 조건에 해당하는지 판단하며, 상기 판단한 결과에 따라 상기 질소 발생기와 상기 이산화탄소 공급기를 제어하여 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절을 실행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 방법은 통합 센서가 다수의 기밀 팰릿 내부의 산소와 이산화탄소의 농도를 측정하는 기체농도 측정 단계; 및 컨트롤러가 질소 발생기와 이산화탄소 공급기를 제어하여 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절을 실행하는 기체 조절 단계;를 포함한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 기체 조절 단계는, 상기 통합 센서 중에서 제어용 센서를 동작시키고, 유로의 공급 밸브와 흡입 밸브를 개방하는 단계; 상기 컨트롤러가 기체 조절 조건의 판단 결과에 따라 상기 질소 발생기를 제어하는 질소 발생 단계; 및 상기 컨트롤러가 기체 조절 조건의 판단 결과에 따라 이산화탄소 공급기를 제어하는 이산화탄소 공급 단계;를 포함한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 기체 조절 단계는, 상기 컨트롤러가 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절 조건에 해당하는지 판단하고, 상기 판단한 결과에 따라 질소 발생기와 이산화탄소 공급기를 제어하여 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절을 실행할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 질소 발생 단계는, 상기 컨트롤러가 상기 질소 발생기를 동작시키고, 질소 공급 밸브와 질소 배출 밸브를 개방하는 단계; 및 상기 질소 발생기로부터의 질소 공급에 따라, 상기 진공 펌프 중에서 제어용 진공 펌프를 동작시키는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 이산화탄소 공급 단계는, 상기 진공 펌프 중에서 제어용 진공 펌프를 동작시키는 단계; 이산화탄소 밸브와 기체 순환 밸브를 개방하는 단계; 설정된 이산화탄소 주입 시간에 따라 이산화탄소를 주입하는 단계; 및 이산화탄소 밸브와 기체 순환 밸브를 폐쇄하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기밀유지를 위한 새로운 저장고를 건설하지 않고 기존의 저온저장고를 활용해 팰릿 단위로 기체제어 저장이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 기밀이 유지되는 팰릿의 크기를 조절하여 농산물의 특성에 맞춰 다양한 기체제어 저장이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 다수의 팰릿을 측정용 센서 및 제어용 센서의 2개의 센서만을 이용하여 기체 환경을 측정하므로 보다 경제적이고 효율적인 팰릿 단위 기체제어 저장 시스템으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 방법의 기밀 팰릿 내부의 기체 농도를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기체 조절 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 질소 발생기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이산화탄소 공급기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 센서의 측정값 오차를 줄이기 위한 안정화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 외관을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 통합 센서를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 진공 펌프를 도시한 도면이다.
도 12 내지 도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 기체 제어 모니터링 및 제어 화면을 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 기체 농도를 도시한 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템을 도시한 도면이다.
이후부터는 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템을 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템은 통합 센서(111, 112), 질소 발생기(120), 이산화탄소 공급기(125), 진공 펌프(131, 132) 및 컨트롤러(140)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 통합 센서(111, 112))는 측정용 센서(111)와 제어용 센서(112)로 구성되고, 상기 진공 펌프(131, 132)는 측정용 진공 펌프(131)와 제어용 진공 펌프(132)로 구성될 수 있다.
질소 발생기(120)는 대기를 압축하여 흡착 또는 기체분리막을 이용해 산소와 이산화탄소를 제거하고 고농도 질소를 공급하며, 이산화탄소 공급기(125)는 이산화탄소를 공급한다.
보다 구체적으로, 질소 발생기(120)는 대기(산소 21%, 질소 78%)를 공기압축기로 압축하여 흡착 또는 기체분리막을 이용해 산소 및 이산화탄소를 제거하고 고농도 질소를 공급하며, 상기 이산화탄소 공급기(125)는 이산화탄소 기체가 고농도로 요구될 경우 이산화탄소를 공급한다. 이를 위하여, 상기 질소 발생기(120)와 상기 이산화탄소 공급기(125)는 제어용 진공펌프(132)와 기밀 팰릿(101, 102, 103)의 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 질소발생기(120)는 컨트롤러(140)의 제어 알고리즘에 시스템 작동 온/오프(On/Off) 신호를 받으며, 질소 공급농도는 4-20mA를 0-25%의 산소농도로 환산한 값을 이용해 공급농도 조절할 수 있다.
한편, 이산화탄소는 이산화탄소 공급기(125)로부터 이산화탄소가스가 공급된 후 기체농도가 국부적으로 농축되어있을 가능성이 있으므로 가스확산에 의한 안정화기간이 필요하다. 따라서, 이산화탄소의 공급시에는 간헐적 공급과 함께 안정화 시간을 유지하도록 한다.
통합 센서(111, 112)는 다수의 기밀 팰릿(101, 102, 103) 내부의 산소와 이산화탄소의 농도를 측정한다.
상기 통합 센서(111, 112)는 상기 진공 펌프와 상기 다수의 기밀 팰릿의 사이에 설치되고, 측정용 센서(111)와 제어용 센서(112)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 측정용 센서(111)는 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 산소와 이산화탄소의 농도를 측정하며, 상기 제어용 센서(112)는 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 제어하는 동안 기체의 농도를 측정한다.
즉, 기체순환을 위한 진공펌프(131, 132)와 기밀 팰릿(101, 102, 103)의 사이에 측정용 센서(111) 및 제어용 센서(112)의 2개의 센서가 1세트를 구성하며, 서로 독립적으로 운전 가능하도록 구성된다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 통합 센서(111, 112)는 하기의 표 1에 기재된 바와 같은 특성의 센서로 구성될 수 있다.
[표 1]
Figure 112020062530912-pat00001
이와 같이, 기밀 팰릿(101, 102, 103)의 기체환경 측정시에 측정용 센서(111) 및 제어용 센서(112)를 이용하여 기체환경을 측정하며, 기밀 팰릿(101, 102, 103)의 내부의 기체 조절을 진행 시에는 제어용 센서(112)가 독립적으로 기체조절 기밀 팰릿(101, 102, 103)의 기체환경을 분석하고, 측정용 센서(111)는 그 외의 기밀 팰릿(101, 102, 103)의 환경을 순차적으로 측정하도록 구성될 수 있다.
진공펌프(131, 132)는 유로를 통해, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부(101, 102, 103)의 기체를 상기 통합 센서(111, 112)로 제공하거나, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부(101, 102, 103)의 기체를 외부로 배출시킨다.
상기 진공펌프(131, 132)는 측정용 진공 펌프(131)와 제어용 진공 펌프(132)를 포함하여 구성되어, 측정용 센서(111) 및 제어용 센서(112)에 각각 1개씩 직렬로 연결되고 다수의 기밀 팰릿(101, 102, 103)의 입출구에 연결될 수 있다.
상기 측정용 진공 펌프(131)는 상기 다수의 기밀 팰릿(101, 102, 103) 내부의 산소와 이산화탄소의 농도를 측정 시에, 상기 다수의 기밀 팰릿(101, 102, 103) 내부의 기체를 순환시켜 상기 측정용 센서로 제공하고, 상기 제어용 진공 펌프(132)는 상기 다수의 기밀 팰릿(101, 102, 103) 내부의 기체 조절 시에, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부(101, 102, 103)의 기체 조절 시에, 질소가 공급되면 압력 조절을 위해 상기 다수의 기밀 팰릿 내부(101, 102, 103)의 기체를 외부로 배출시킬 수 있다.
컨트롤러(140)는 상기 다수의 기밀 팰릿(101, 102, 103)의 단위 별로 독립적인 내부의 기체 조절을 실행한다.
보다 구체적으로, 상기 컨트롤러(140)는 상기 다수의 기밀 팰릿(101, 102, 103) 내부의 기체 조절 조건에 해당하는지 판단하며, 상기 판단한 결과에 따라 상기 질소 발생기(120)와 상기 이산화탄소 공급기(125)를 제어하여 상기 다수의 기밀 팰릿(101, 102, 103) 내부의 기체 조절을 실행하도록 할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러(140)는 상기 다수의 기밀 팰릿(101, 102, 103) 내부의 기체 조절 시에, 기밀 팰릿 내부의 기체 조절 시에 통합 센서(111, 112) 및 배관에 잔류하는 기체로 인한 측정오차를 줄이기 위해 잔류기체 퍼지를 통한 센서 측정 안정화 제어를 실행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이후부터는 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 방법을 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 방법은 먼저 기밀 팰릿 내부의 기체농도를 측정한다(S201).
보다 구체적으로, 통합 센서가 다수의 기밀 팰릿 내부의 산소와 이산화탄소의 농도를 측정한다.
이와 같은 기체농도의 측정 이후에는, 컨트롤러가 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절 조건에 해당하는지 판단한다(S220).
이후에는, 이와 같은 판단 결과 기체 조절 조건에 해당하면 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절을 실행한다(S230).
이때, 상기 컨트롤러가 상기 판단한 결과에 따라 질소 발생기와 이산화탄소 공급기를 제어하여 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절을 실행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 방법의 기밀 팰릿 내부의 기체 농도를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 기체 농도의 측정을 위한 기체 제어를 진행할 것인지 판단한다(S202).
이후, 기체 측정을 위하여 제1 팰릿을 선택하여(S203), 측정용 펌프, 공급 밸브 및 흡입 밸브를 온(on)하고(S204), 통합 센서가 안정화되면 기체 농도를 측정하고(S205), 측정용 펌프, 공급 밸브 및 흡입 밸브를 오프(off) 한다(S206).
또한, 기체 농도의 측정을 위한 기체 제어를 진행하지 않는 경우에는, 기체 측정을 위하여 제1 팰릿과 제6 팰릿을 선택하여(S211), 측정용 펌프, 제어용 펌프, 제어용 배출밸브, 공급 밸브 및 흡입 밸브를 온(on)하고(S212), 통합 센서가 안정화되면 기체 농도를 측정하고(S213), 측정용 펌프, 제어용 펌프, 제어용 배출밸브, 공급 밸브 및 흡입 밸브를 오프(off) 한다.
이후, 컨트롤러의 정지 신호가 없는 경우에는(S215), 다음 팰릿의 기체를 측정을 반복하여 다수의 기밀 팰릿의 단위 별로 독립적인 내부의 기체 농도를 측정할 수 있다(S216).
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기체 조절 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 상기 통합 센서 중에서 제어용 센서를 동작시키고, 유로의 공급 밸브와 흡입 밸브를 개방한다(S231).
이후, 상기 통합 센서의 측정값의 오차를 줄이기 위한 센서 안정화 단계를 진행하여(S232), 상기 컨트롤러가 기체 조절 조건의 판단 결과에 따라(S233), 상기 질소 발생기를 제어한다(S234).
또한, 상기 컨트롤러가 기체 조절 조건의 판단 결과에 따라(S240), 이산화탄소 공급기를 제어하며(S241), 공급 밸브, 흡입 밸브, 진공 펌프, 질소 밸브, 배출 밸브, 질소 발생기, 이산화탄소 공급기 밸브 및 순환 밸브를 오프(off) 한다(S250).
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 산소와 이산화탄소의 제어는 다중질소농도 연속공급장치를 이용하며 또한 고농도 이산화탄소를 유지해야 하거나 인위적으로 이산화탄소 농도를 높여야 할 경우, 이산화탄소가스를 인위적으로 주입하여 설정된 기체농도로 정밀하게 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 질소 발생기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이산화탄소 공급기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 질소 발생기의 제어 시에는 질소 발생기의 작동 출력을 온(on)하고, 질소 공급농도는 4-20mA로 조절하고, 질소 공급 밸브와 질소 배출 밸브를 온(on)한다(S235).
이후, 질소 공급 입력을 확인하여(S236), 제어용 진공 펌프를 온(on)(S237) 또는 오프(off)하여 질소 발생기의 제어를 종료한다.
이와 같이, 기체제어를 위한 질소발생기의 동작 시에는 기체제어시스템에서 다중질소농도 연속공급장치로 출력신호와 공급질소농도 신호가 전달되도록 하여, 다중질소농도 연속공급장치가 입력 받은 질소농도를 제어한 후 기밀 팰릿 내부로 공급한다. 이때, 기체유로 및 다수의 전자밸브에서 발생하는 관마찰로 인해 기밀 팰릿 내부의 기체가 센서로 전달되지 않거나 지연될 수 있으므로 제어용 펌프를 이용해 측정속도를 높이도록 할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면 이산화탄소의 공급 시에는 제어용 진공 펌프를 온(on)하고(S242), 통합 센서의 측정값의 오차를 줄이기 위한 센서 안정화를 판단하여 진행한다(S243).
이후에는, 이산화탄소 밸브와 순환 밸브를 온(on)하고(s244), 이산화탄소 주입 시간이 설정 주입시간에 이르면(S245), 이산화탄소 밸브와 순환 밸브를 오프(off)하여 이산화탄소 공급기의 제어를 종료한다.
이때, 이산화탄소 제어 시에는 높은 순도(99.999%)를 가진 이산화탄소 가스를 이용하며, 공급된 이산화탄소는 기밀 팰릿 내부에서 확산 및 측정이 지연될 수 있으므로, 주입시간, 확산시간을 고려하여 제어하여 센서안정화를 통해 정밀한 값을 측정해야 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 센서의 측정값 오차를 줄이기 위한 안정화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 통합 센서의 안정화 판단을 위하여, 측정 시간이 설정 시간을 초과한 경우(S261), 측정 시간이 센서 안정 판단의 최대 시간 보다 작으며(S262), 이전 측정값에 대한 현재 측정값의 차가 센서 안정 판단 편차를 판단하며(S263), 이전 측정값에 대한 현재 측정값의 차가 센서 안정 판단 편차 보다 큰 경우에는 안정 판단 카운트를 초기화한다(S264).
또한, 이전 측정값에 대한 현재 측정값의 차가 센서 안정 판단 편차 보다 작거나 같은 경우에는(S263), 안정 판단 카운트가 센서 안정 판단 시간 보다 크면(S265) 통합 센서의 안정이 이루어진 것으로 판단한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 외관을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 컨트롤러를 도시한 도면이다.
또한, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 통합 센서를 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 진공 펌프를 도시한 도면이다.
본 발명은 이와 같은 구성을 통해, 기체환경측정장치를 이용해 다수의 팰릿 내부 기체조절시 기체농도 정밀 측정 및 저장환경을 제공할 수 있으며, 기체농도를 분석하고 기체제어장치 및 유로시스템을 관리하는 기체제어 알고리즘이 포함된 제어 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기밀이 유지되는 팰릿의 크기를 조절하여 농산물의 특성에 맞춰 다양한 기체제어 저장이 가능하며, 새로운 저장고를 건설하지 않고 기존의 저온저장고를 활용해 팰릿 단위로 기체제어 저장이 가능하도록 할 수 있다.
도 12 내지 도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 기체 제어 모니터링 및 제어화면을 도시한 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 기체제어 알고리즘이 적용된 제어프로그램의 메인 화면은 질소발생기의 상태, 연결된 기밀 팰릿의 기체환경상태, 그리고 저장고 내부의 온도와 습도 상태를 제공할 수 있으며, 도 13에 도시된 바와 같이, 기밀 팰릿 유닛을 선택하여 저장환경을 설정할 수 있다.
또한, 도 14에서와 같이 다수의 기밀 팰릿 기체제어를 위해 3개의 PCL를 병렬로 연결하여 전자밸브 및 입출력 신호를 제어할 수 있으며, 작동상태를 실시간으로 확인 하도록 할 수 있으며, 도 15에서와 같이 작동 중 시스템 이상을 감지하여 경보를 발생시키며 그 상태를 확인하여, 점검 및 경보이력을 제어하도록 할 수 있다.
또한, 도 16에서와 같이 기체제어시스템을 작동시키기 위한 각종 파라미터, 경보, 입출력 및 센서동작상태 등을 설정 할 수 있으며, 도 17에서와 같이 질소발생기의 작동상태를 기체제어시스템에서 원격으로 확인하고 설정값을 변경할 수 있다.
또한, 도 18에서와 같이 기체제어 저장시스템으로 제어된 기밀 팰릿 각각의 기체환경은 모두 실시간으로 저장되며, 도 19에서와 같이 제어이력을 그래프로 제공할 수 있다.
또한, 도 20에서와 같이 기체제어 저장시스템은 서버구축 및 원격제어를 위한 통신설정을 제공할 수 있다.
도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템의 기체 농도를 도시한 그래프이다.
도 21을 참조하면, 기밀 팰릿 내부의 기체농도를 산소 2-3%, 이산화탄소 5%로 제어한 결과 1차 질소발생기를 이용한 산소농도 제어 이후 2차 이산화탄소 제어로 적정 기체농도를 유지하는 것을 확인할 수 있다.
이산화탄소의 경우 고농도 이산화탄소 주입에 따라 고농도의 이산화탄소가 측정이 되지만 기밀 팰릿 내부에서 기체확산에 의한 안정화 이후 일정하게 유지되는 것을 확인 할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
101, 102, 103: 기밀 팰릿
111, 112: 통합 센서
120: 질소 발생기
125: 이산화탄소 공급기
131, 132: 진공 펌프
140: 컨트롤러

Claims (13)

  1. 다수의 기밀 팰릿 내부의 산소와 이산화탄소의 농도를 측정하는 통합 센서;
    고농도 질소를 공급하는 질소 발생기;
    이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급기;
    상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 외부로 배출시키는 진공 펌프; 및
    상기 질소 발생기와 상기 이산화탄소 공급기를 제어하여 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절을 실행하는 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 통합 센서는, 상기 진공 펌프와 상기 다수의 기밀 팰릿의 사이에 설치되며, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 환경을 측정하는 위한 측정용 센서 및 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 환경 제어 중 변화하는 기체 환경을 측정하는 제어용 센서를 포함하되 독립적으로 운전 가능하도록 구성되고,
    상기 기밀 팰릿의 기체환경 측정시에는, 상기 측정용 센서 및 상기 제어용 센서가 기체환경을 측정하고,
    상기 기밀 팰릿의 내부의 기체 조절을 진행 시에는, 상기 제어용 센서가 독립적으로 소정의 기밀 팰릿의 기체환경을 분석하고, 분석하는 동안에 상기 측정용 센서가 그 외의 기밀 팰릿의 환경을 순차적으로 측정하며,
    상기 컨트롤러는, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절 조건에 해당하는지 판단하며, 상기 판단한 결과에 따라 상기 질소 발생기와 상기 이산화탄소 공급기를 제어하여 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절을 실행하되, 상기 다수의 기밀 팰릿의 단위 별로 독립적인 내부의 기체 조절을 실행하는 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 질소 발생기는,
    대기를 압축하여 흡착 또는 기체분리막을 이용해 산소와 이산화탄소를 제거하고 고농도 질소를 공급하는 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템.
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  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공 펌프는,
    유로를 통해, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 상기 통합 센서로 제공하거나, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 외부로 배출시키는 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 진공 펌프는,
    상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 산소와 이산화탄소의 농도를 측정 시에, 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 순환시켜 상기 측정용 센서로 제공하는 측정용 진공 펌프; 및
    상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체 조절 시에, 질소가 공급되면 압력 조절을 위해 상기 다수의 기밀 팰릿 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제어용 진공 펌프를 포함하는 팰릿 단위 기체 제어 저장 시스템.
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