KR200464122Y1 - Electrolytic Sterilization System for Sea Water of Ship - Google Patents
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Abstract
본 고안은 선박용 전해 수처리 시스템으로, 정류기를 용량에 따라 분할하여 전해챔버와 밀착시키고, 정류기와 전해챔버 내의 각 전극을 버스바를 이용하여 연결하고, 선박의 자체 냉각수 또는 해수를 이용하여 상기 정류기를 효과적으로 냉각시키도록 하는데 그 목적이 있다.
본 고안의 목적은 다수의 전극모듈이 장착된 전해챔버와, 상기 각 전극모듈에 각각 구비된 양(+),음(-)전극에 직류전원을 공급하는 정류기로 구성된 선박용 전해장치에 있어서, 상기 각 전극모듈 별로 설정된 전류량에 따라 분할 구성된 정류기; 및 상기 각 정류기의 전원공급단자와 상기 각 전극모듈의 전극단자를 연결하는 버스바를 포함하여 구성하되, 상기 각 정류기는 인쇄회로기판 및 소자가 밀폐된 회로부와, 상기 회로부 내의 발열소자를 수냉식으로 냉각시키는 방열부로 분리 구성되며, 상기 각 정류기는 전해챔버에 밀착되도록 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention is an electrolytic water treatment system for ships, which divides the rectifier according to its capacity to closely contact the electrolytic chamber, connects the rectifier and each electrode in the electrolytic chamber using a bus bar, and effectively uses the vessel's own cooling water or sea water to effectively rectify the rectifier. The purpose is to allow cooling.
An object of the present invention is a marine electrolytic apparatus comprising a electrolytic chamber equipped with a plurality of electrode modules, and a rectifier for supplying a DC power to the positive (+), negative (-) electrodes provided in each electrode module, A rectifier divided into parts according to the amount of current set for each electrode module; And a bus bar connecting the power supply terminal of each rectifier and the electrode terminal of each electrode module, wherein each rectifier is a circuit part in which a printed circuit board and an element are sealed, and a heating element in the circuit part is cooled by water cooling. It is configured to be separated into a heat dissipation unit, each rectifier is characterized in that configured to be in close contact with the electrolytic chamber.
Description
본 고안은 선박용 전해 수처리 시스템에 관한 것으로, 선박에서 수처리에 활용되는 전기분해 장치에 전기, 화학적 기작이 이루어지도록 직류전원을 공급하는데 있어서, 정류기와 전극모듈의 단자간 연결시 발열을 최소화하고, 에너지 낭비를 최소화 하는 선박용 전해 수처리 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an electrolytic water treatment system for ships, in supplying a DC power supply to the electrolysis device used for water treatment in ships to achieve electrical and chemical mechanisms, to minimize heat generation when connecting between the rectifier and the terminal of the electrode module, The present invention relates to an electrolytic water treatment system for ships that minimizes waste.
일반적으로, 선박에서 전해장치는 물의 살균 소독 공정 및 폐수처리 공정 등에 활용되고 있다. 선박에서의 소독공정은 선박평형수 처리, 해수 담수화 전처리공정, 시-체스트(sea chest) 내 MGPS(Marine Growth Preventing System) 등에 활용되고 있으며, 선박에서의 폐수처리 공정은 선박 밑에 고인 기름섞은 오염된 물(Bilge Water)의 처리장치에 활용되고 있다.In general, the electrolytic device is used in ship sterilization disinfection process and waste water treatment process. Disinfection processes in ships are used for ballast water treatment, seawater desalination pretreatment, marine growth preventing system (MGPS) in sea chests, and wastewater treatment processes in ships are contaminated It is used for the treatment device of the water (Bilge Water).
이러한 전해장치를 선박에 적용하기 위해서는 선박의 독특한 환경조건을 만족시켜야 함을 물론 선주 및 조선소의 요구조건을 만족시킬 필요성이 있다.In order to apply such an electrolytic apparatus to a vessel, it is necessary to satisfy the unique environmental conditions of the vessel, as well as to satisfy the requirements of the owner and shipyard.
대체로 이러한 장치들은 선박 내의 엔진룸 또는 펌프룸에 설치되며 따라서 엔진룸 및 펌프룸의 열악한 환경조건에 영향을 받지 말아야 한다.As a rule, these devices are installed in the engine room or pump room in ships and should therefore not be affected by the poor environmental conditions of the engine room and pump room.
이러한 엔진룸 및 펌프룸의 환경조건은 고온, 고습, 선체의롤링, 제너레이터 및 펌프 등의 가동으로 인한 고진동, 유증기, 선체 접지로 외부 입력 요인이 많은 전자파 및 노이즈, 부식 등 육상에 비교하여 매우 열악한 환경조건을 가지고 있을 뿐만 아니라, 전력 예비율 부족, 협소한 설치공간, 장비의 자체 무게의 제한 등이 요구되고 있다.The environmental conditions of the engine room and pump room are very poor compared to the land, such as electromagnetic waves, noise and corrosion, which have high external input factors due to high vibration, oil vapor and hull ground due to high temperature, high humidity, rolling of the hull, generator and pump, etc. Not only do they have environmental conditions, they also lack power reserves, narrow installation space, and limitations on their own weight.
또한, 탱커(Tanker), Product Carrier, LNG선 등은 선박 대부분의 공간이 방폭 지역이므로 비방폭형인 종래의 전해장치로는 이러한 선종에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.In addition, tankers (Tanker), Product Carrier, LNG carriers, etc., since most of the space of the vessel is explosion-proof area, there was a problem that it is difficult to apply to these types of vessels by the conventional non-explosion type electrolytic apparatus.
특히, 선박에서 선박평형수의 수량은 선박의 재화중량(DWT: Dead Weight Tons)의 약 1/3에 해당하며, 선박평형수의 유입은 화물의 하역작업과 동시에 진행되고, 가능한 단시간에 하역이 완료되기 원하므로 선박평형수의 단위 유입량이 많아 일반적으로 선박평형수의 유입시에 이를 처리해야하는 처리장치도 대용량이될 수 밖에 없다. In particular, the amount of ballast water in a ship corresponds to about one third of the dead weight tonnage (DWT) of the ship, and the inflow of ballast water proceeds simultaneously with the cargo unloading operation, Since the unit inflow of ballast water is high because it wants to be completed, in general, the processing apparatus which has to deal with this when inflow of ballast water has a large capacity.
선박평형수 처리를 위한 단위 소요전력은 해수의 염분농도에 따라 600~1,200A/100㎥/hr이므로, 만일 선박평형수량이 5,000 ㎥/hr이라면 소요전력은 최대 58,000A의 대전력이 필요하게 되는 것이다.The unit power required for ballast water treatment is 600 ~ 1,200A / 100㎥ / hr depending on the salinity of seawater. Therefore, if the vessel ballast water is 5,000 ㎥ / hr, the maximum power required is 58,000A. will be.
정류장치에서 공급하는 대전력을 전해부에 전달하기 위해서는 일반적으로 동선을 사용하는데 선박에서 사용되는 전선의 굵기는 일반적으로 SQ150 이내이며 SQ150의 전선이 허용하는 안정적인 전류가 약 300A이므로 만일 정류장치와 전해부를 동선으로 연결하면 다수의 두꺼운 동선을 필요로 하게 된다.Copper wire is generally used to transfer the large power supplied from the stop to the electrolytic part. The wire used in ships is generally within SQ150 and the stable current allowed by the wire of SQ150 is about 300A. Connecting wealth by copper requires a lot of thick copper.
즉, 다음 표 1에서 선박평형수의 용량별 소요전력 및 동선수량을 제시한 바와 같이, 많은 동선의 수량이 필요하게 되고, 그 결과 정류장치와 전해부를 연결하기 위한 넓은 공간이 필요하게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 동선 자체에서 발생되는 열을 최소화하기 위해서는 동선간에도 일정한 간격을 유지해야 하므로 설치 공간상의 매우 비효율적인 문제점이 있었다.In other words, as Table 1 shows the required power and dynamics of each ballast water, the number of copper wires is required, and as a result, a large space is needed to connect the stop and the electrolytic unit. In addition, in order to minimize the heat generated from the copper wire itself, it is necessary to maintain a constant interval between the copper wires, there was a very inefficient problem in the installation space.
또한, 전해부에 선박평형수를 통수시키면 음(-)전극판에 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)등 금속 이온들이 스케일(Scale) 형태로 부착되는데, 이러한 스케일은 단기적으로는 큰 영향이 없으나, 장기적으로는 전해효율을 감소시키고 통수량을 방해해 배관의 압력손실을 증가시키는 원인이 되는 문제점이 있었다. 이러한 스케일을 제거하기 위해서는 염산세척 또는 전극의 극성을 교체하여 이를 해결하기도 한다.In addition, when the ballast water is passed through the electrolytic unit, metal ions such as calcium (Ca) and magnesium (Mg) are attached to the negative electrode plate in the form of a scale. In the long run, there was a problem that the pressure loss of the pipe was increased by reducing the electrolytic efficiency and disturbing the water flow rate. To remove this scale, this can be solved by washing with hydrochloric acid or by changing the polarity of the electrode.
도 1은 종래기술에 따른 정류기와 각 전해부의 연결구성도로서, 정류기(24)는 저전압/고전류의 직류전원을 공급해야 하므로 정류기(24)의 크기가 커지게 되어 상기 전해부(11)와 일정거리 이격된 별도의 장소가 필요할 뿐만 아니라, 각 전해부(11a~11d)까지 전원을 공급하기 위하여 전류량이 큰 전원을 전송해야 하므로, 부분 확대 단면도에 도시된 바와 같이 그 내부에 다수의 두꺼운 구리선(Cu)으로 이루어진 전원라인(27)을 각 전해부(11a~11d)까지 배설해야 한다.1 is a diagram illustrating a connection between a rectifier and an electrolytic unit according to the related art. Since the
이와 같이 종래기술에 따른 선박평형수 전해처리장치, 빌지워터 처리장치, 해수담수화의 전처리장치, MGPS 등은 정류기에서 전해부까지의 저전압 고전류를 공급하도록, 전류전도율이 높은 직경이 큰 동선의 전원라인을 배선해야 하므로, 배선이 복잡하고, 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라, 정류기를 이동하거나, 전원라인을 교환 또는 배선을 변경해야 할 경우, 매우 복잡하고, 작업 효율이 감소되는 문제점이 있었다.As described above, the ballast water electrolytic treatment device, bilge water treatment device, pretreatment device for seawater desalination, and MGPS according to the prior art supply a low-voltage high current from a rectifier to an electrolytic part. Since wiring is complicated, wiring is complicated and expensive, and when moving a rectifier, changing a power line, or changing wiring, it is very complicated and there is a problem that work efficiency is reduced.
또한, 방폭 영역에 정류기를 배치할 경우 배선이 매우 어려워, 방폭형 선박에는 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
In addition, when the rectifier is disposed in the explosion-proof area, the wiring is very difficult, and there is a problem that it is difficult to apply to the explosion-proof vessel.
따라서, 본 고안은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여, 정류기를 단위 전극모듈 용량에 따라 분할하여 전해챔버와 밀착시키고, 정류기와 전해챔버 내의 각 전극모듈을 버스바(Busbar)를 이용하여 연결하고, 선박의 자체 냉각수 또는 해수를 이용하여 상기 정류기를 효과적으로 냉각시키도록 하는 한편, 버스바의 연결을 대칭구조로 하여, 전극의 극성절체를 용이하게 구현하는 선박용 전해 수처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
Therefore, in order to improve the problems of the prior art, the present invention divides the rectifier according to the unit electrode module capacity to closely contact the electrolytic chamber, and connects the rectifier and each electrode module in the electrolytic chamber using a busbar, It is an object of the present invention to provide an electrolytic water treatment system for a ship that easily cools the rectifier by using a vessel's own cooling water or seawater, and has a symmetrical structure in which bus bars are connected to easily implement polarity switching of electrodes.
본 고안의 목적을 달성하기 위한 선박용 전해장치는 다수의 전극모듈이 장착된 전해챔버와, 상기 각 전극모듈에 각각 구비된 양(+),음(-)전극에 직류전원을 공급하는 정류기로 구성된 선박용 전해장치에 있어서, 상기 각 전극모듈 별로 설정된 전류량에 따라 분할 구성된 정류기; 및 상기 각 정류기의 전원공급단자와 상기 각 전극모듈의 전극을 연결하는 버스바(Busbar)를 포함하여 구성하되, 상기 각 정류기는 인쇄회로기판 및 소자가 밀폐된 회로부와, 상기 회로부 내의 발열소자를 수냉식으로 냉각시키는 방열부로 분리 구성되며, 상기 각 정류기는 전해챔버에 밀착되도록 구성한 것을 특징으로 한다.The ship electrolytic apparatus for achieving the object of the present invention consists of an electrolytic chamber equipped with a plurality of electrode modules, and a rectifier for supplying a DC power to the positive (+), negative (-) electrode provided in each of the electrode modules An electrolytic apparatus for marine use, comprising: a rectifier divided into portions according to the amount of current set for each electrode module; And a bus bar connecting the power supply terminal of each rectifier to the electrodes of each electrode module, wherein each rectifier includes a circuit part in which a printed circuit board and an element are sealed, and a heating element in the circuit part. It is separated into a heat dissipation unit for cooling by water cooling, and each of the rectifiers is characterized in that configured to be in close contact with the electrolytic chamber.
여기서, 상기 각 정류기의 회로부는 발열소자가 내측 하단부에 밀착 구성되고, 상기 방열부는 상기 회로부의 외부 하단에는 부착된 방열핀과, 방열핀에 냉각수가 공급되도록 냉각수 입,출구가 구비된 수냉식 방열구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.Here, the circuit portion of each rectifier is a heat generating element is configured to be in close contact with the inner lower end, the heat dissipation portion is composed of a heat dissipation fin attached to the outer lower end of the circuit portion, and a water-cooled heat dissipation structure having a cooling water inlet, outlet so that cooling water is supplied to the heat dissipation fin It is characterized by.
또한, 상기 분할 정류기는 각 전극모듈별로 하나 이상을 직렬연결한 직렬그룹 또는 다수개의 분할 정류기를 병렬로 연결한 병렬그룹으로 구성된다.In addition, the split rectifier includes a series group in which at least one series is connected in series for each electrode module or a parallel group in which a plurality of split rectifiers are connected in parallel.
또한, 상기 버스바는 상기 음극과 양극의 버스바가 대칭구조로 이루어지며, 일정 운전시간 간격으로 음극과 양극의 버스바를 상호 교체하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
In addition, the bus bar is a bus bar of the cathode and the anode is made of a symmetrical structure, characterized in that configured to replace the bus bar of the cathode and anode at regular intervals of operation time.
본 고안에 따른 선박용 전해 수처리 시스템은 비방폭형인 일반 타입의 선박뿐만 아니라, 폭발위험이 있는 선박에도 적용이 가능하여 발화원을 막아 폭발의 위험을 제거할 수 있는 방폭형 선박용 전해 수처리 시스템이 가능하다.The electrolytic water treatment system for ships according to the present invention can be applied not only to non-explosion type general vessels, but also to vessels with an explosion risk, so that an electrolytic water treatment system for explosion-proof vessels can block the ignition source and eliminate the risk of explosion.
또한, 상기 정류기의 냉각수로 선박 자체 냉각수 또는 해수를 사용할 수 있도록 구성함으로써, 기존의 정류기 냉각을 위한 별도의 냉각장치가 필요없어 구성이 간단하고 원가절감의 효과가 있다.In addition, by configuring the ship's own cooling water or seawater as the cooling water of the rectifier, there is no need for a separate cooling device for cooling the existing rectifier, there is a simple configuration and cost reduction effect.
또한, 본 고안에 따른 선박용 전해 수처리 시스템은 정류기와 전해챔버가 밀착 결합되고, 정류기의 전원공급단자와 전극모듈의 각 전극이 버스바로 결합되므로, 동선에서의 전력 손실을 최소화 할 수 있으며, 정류기에서 전극모듈의 각 전극까지 직경이 큰 동선으로 된 다수개의 전원라인을 배설할 필요없으므로 설치비용이 절감되고, 전체적인 구성품이 단순해져 설치면적이 대폭 절감되며, 정류기가 전극모듈 별로 구성되어 있어 개별 제어가 가능하므로, 일부 정류기나 전극모듈에 문제가 있더라도 결함이 발생하지 않은 정류기 및 전극모듈을 구동하여 전해가 가능한 효과가 있으며, 결함이 발생된 정류기의 경우 현장에서 수리하지 않고, 새로운 정류기로 교체하는 등의 결함 발생시 능동적인 대처가 가능한 유지보수가 매우 용이한 효과가 있으며, 개별화된 정류기의 갯수를 추가하는 방식으로 전해챔버의 용량증대가 용이해지는 효과가 있다. In addition, in the electrolytic water treatment system for ships according to the present invention, the rectifier and the electrolytic chamber are closely coupled, and the power supply terminal of the rectifier and each electrode of the electrode module are coupled to the bus bar, thereby minimizing power loss in the copper line. Since there is no need to install a large number of power lines with large diameter copper wires to each electrode of the electrode module, the installation cost is reduced, the overall components are simplified, the installation area is greatly reduced, and the rectifier is configured for each electrode module, so individual control Therefore, even if there is a problem with some rectifiers or electrode modules, it is possible to deliver by driving rectifiers and electrode modules that do not have defects.In the case of faulted rectifiers, they are not repaired in the field and replaced with new rectifiers. It is very easy to maintain and maintain the effective response in case of defects. The capacity of the electrolytic chamber can be easily increased by adding the number of individualized rectifiers.
또한, 본 고안은 정류기가 밀폐형으로 구성되고, 밀폐된 회로부와 방열부를 이중적으로 구성하여 방폭형으로 인증이 가능하고, 선박의 열악한 환경조건인 고온(최대 55℃), 고습도(최대 95%), 선박의 롤링, 발전기 및 펌프 등의 고유진동에 의한 진동, 선체접지에 따른 전자파 및 노이즈, 부식 등으로부터의 영향을 최소화하여 안정적으로 선박용 전해 수처리 시스템이 구동할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is a commutator is composed of a sealed type, double-circuit and a heat radiating part can be certified as explosion-proof, high temperature (up to 55 ℃), high humidity (up to 95%), ship's harsh environmental conditions By minimizing the effects of vibrations, natural waves such as rolling, generators and pumps, electromagnetic waves, noise due to hull grounding, corrosion, etc., the electrolytic water treatment system for ships can be operated stably.
또한, 정류기를 각각 분할 구성하므로 크기를 최소화할 수 있어, 설치공간이 좁은 영역에서 매우 효율적으로 설치할 수 있다. In addition, since the rectifier is divided into parts, the size can be minimized, so that the installation space can be installed very efficiently in a narrow area.
또한, 본 고안에 따른 선박용 전해 수처리 시스템은 정류기와 전극모듈의 (+)전극과 (-)전극의 연결 버스바를 일정 가동시간 간격으로 서로 교체해 줌으로, (-)전극에 생성된 스케일을 자동으로 제거할 수 있는 효과가 있다. In addition, the electrolytic water treatment system for ships according to the present invention replaces the bus bars of the rectifier and the electrode module with the (+) and (-) electrodes at regular intervals of operation, thereby automatically changing the scale generated at the (-) electrode. It can be removed.
또한, 본 고안은 고전압이 요구될 경우 분할된 정류기를 직렬로 연결하여 고전압을 공급할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect of supplying a high voltage by connecting a divided rectifier in series when a high voltage is required.
도 1은 종래 기술에 따른 정류기와 전해장치의 전원라인 연결구성도이고,
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 선박용 전해 수처리 시스템의 구성도이고,
도 3는 본 고안의 실시예에 따른 정류기의 내부 구성도이고,
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 정류기의 내부 구성도이고,
도 5 내지 도 7은는 본 고안의 실시예에 따른 정류기를 다양한 형태로 구성한 선박용 전해 수처리 시스템의 구성도이고,
도 8은 본 고안의 실시예 따른 전극의 스케일 제거를 위한 버스바 교체를 설명하기 위한 도이다.1 is a power line connection configuration of the rectifier and the electrolytic apparatus according to the prior art,
2 is a block diagram of a marine electrolytic water treatment system according to an embodiment of the present invention,
3 is an internal configuration diagram of a rectifier according to an embodiment of the present invention,
4 is an internal configuration diagram of a rectifier according to another embodiment of the present invention,
5 to 7 is a configuration diagram of the electrolytic water treatment system for ships comprising a rectifier in various forms according to an embodiment of the present invention,
8 is a view for explaining the replacement of the bus bar for descaling the electrode according to an embodiment of the present invention.
본 고안의 실시예에 따른 선박용 전해 수처리 시스템의 구체적인 구성 및 작용에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
The detailed configuration and operation of the ship electrolytic water treatment system according to an embodiment of the present invention will be described in detail as follows.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 선박용 전해 수처리 시스템의 전체 구성도로서, 전해 수처리 시스템을 제어하는 제어부(22)와, 상기 제어부(22)로부터 수신된 제어신호에 따라 교류전원(440V, 3P) 공급을 위한 배전반(23)과, 상기 배전반(23)으로부터 공급된 교류전원을 저전압, 고전류의 직류전원으로 변환 공급하는 다수의 분할된 정류기(210~240)와, 상기 각 정류기(210~240)로부터 공급된 전원에 의해 선박에서 전해처리하는 다수의 전극모듈(110~140)과, 상기 전극모듈(110~140)이 장착되어 공급된 해수를 내부로 통과시키면서 전기분해하는 전해챔버(100)로 구성하고, 상기 정류기(210~240)와 전해챔버(100)는 표면에 밀착결합하고, 상기 정류기(210~240)의 전원공급단자와 각 전극모듈(110~140)의 전극(111)(112)과의 연결은 버스바(201)(202)로 연결된다. 2 is an overall configuration diagram of an electrolytic water treatment system for ships according to an embodiment of the present invention, the
이와 같이 상기 배전반(23)으로부터 공급된 교류전원을 직류전원으로 변환하여 각 전극모듈(110~140)로 공급하는 정류기(210~240)를 전극모듈 별로 각각 분할하여 구성함으로 상기 정류기(210~240)에서 상기 각 전극모듈(110~140)로 공급하는 전류량의 조절이 용이하며, 문제가 발생시 개별 전극모듈별 관리가 용이하다.As described above, the
즉, 하나의 정류기에서 다수의 전극모듈(110~140)로 직류전원을 공급하는 것이 아니라, 각 전극모듈(110~140)에 해당하는 각각의 정류기(210~240)를 구비하여 전원을 공급하므로, 해당 정류기(210~240)의 공급전류를 제어하면, 각각 전극모듈(110~140)의 구동전류 조절이 용이하다.That is, instead of supplying DC power to the plurality of
예를 들어, 4개의 전극모듈(110~140)를 구동하기 위해서 15V, 4000A 대용량의 구동전원을 공급하는 정류기가 필요한다고 할 때, 이를 4개의 전극모듈(110~140) 별로 각 정류기(210~240)로 구성할 경우에는 각 정류기(210~240) 용량을 15V, 1000A 용량의 전원을 공급하도록 분할하므로, 전극모듈별 전류량 조절이 가능하게 된다.For example, when a rectifier for supplying a driving power of 15V and 4000A large capacity is required to drive four
상기 각 정류기(210~240)는 상기 전극모듈(110~140)를 내장하고 있는 전해챔버(100)와 밀착 결합하고, 상기 각 정류기(210~240)의 전원공급단자(211)(212)와 각 전극모듈(110~140)의 전극(111)(112)을 버스바(201)(202)로 각각 연결구성하고, 각 버스바(201)(202)를 통해 상기 정류기(210)에서 상기 전극모듈(110)로 직류전원을 공급하게 되어 상기 전극모듈(110)이 공급받은 전류에 의해 전기분해 동작을 시작하게 된다. The
즉, 상기 각 정류기(210~240)와 전해챔버(100)가 밀착 결합됨으로 인해, 각 정류기(210~240)의 전원공급단자(211)(212)와 각 전극모듈(110~140)의 전극(111)(112)을 연결함에 있어, 규격화된 대칭구조 형상의 버스바(201)(202)를 이용하여 음극과 양극의 대칭적 구조로 연결이 가능하게 된다.
That is, since the
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 정류기의 개략적인 단면 구성도로서, 상기 각 정류기는 인쇄회로기판(PCB)(214) 및 발열소자(216)가 밀폐된 회로부(213)와, 상기 회로부(213) 내의 발열소자(216)를 수냉식으로 냉각시키는 방열부(215)로 분리 구성되며, 상기 회로부(213)는 발열소자(216)가 내측 하단부에 방열부와 접하여 밀착 구성되고, 상기 방열부(215)는 상기 회로부(213)의 외부 하단에 부착된 다수의 방열핀(217)과, 상기 방열핀(217)에 냉각수가 공급되도록 냉각수 입,출구(215a,215b)가 구비된 수냉식 방열구조로 이루어져 있다.3 is a schematic cross-sectional configuration diagram of a rectifier according to an embodiment of the present invention, wherein each rectifier includes a
상기 회로부(213)는 알미늄 다이 캐스팅 등의 밀폐구조로 형성하여 방수/방폭에 적합하도록 한다.The
상기 발열소자(216)는 트랜스, SCR(Sillicon Controlled Rectifier), 다이오드, FET, IGBT 등의 소자들로, 이와 같은 발열소자(216)들은 상기 방열핀(217) 측 바닥면에 밀착구조로 형성하므로, 발열소자(216)에서 발생된 열이 방열핀(217)으로 효과적으로 전달되도록 한다.The
상기 방열부(215)는 냉각수 입구(215a)에서 공급된 냉각수가 흘러 상기 방열핀을 통과하며, 열교환된 냉각수가 냉각수 출구(215b)를 통해 토출 되도록 한다.The
더불어, 방열부(215)가 전해챔버(100)에 밀착되어 있으므로, 상기 방열부(215)가 전해챔버(100) 내에 흐르는 저온의 선박평형수에 의해서도 냉각효율이 높아지게 된다.
In addition, since the
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 정류기의 구조로, 각 정류기(210~240)는 하부 전해챔버(100)과 밀착되는 부분에 발열소자(216)와, 상부에 정류회로 PCB(214)와, 상기 방열소자(216)와 PCB(214) 사이에 방열소자(216)의 냉각을 위한 방열부(215)로 구성한다.4 is a structure of a rectifier according to another embodiment of the present invention, each rectifier (210 ~ 240) is a
즉, 본 고안에 따른 각 정류기(210~240)는 저전압 고전류로 인해 발열소자(216)에서 열이 발생하게 되는데, 상기 발열소자(216)의 냉각을 위한 방열부(215)에 선박의 자체 공급 또는 해수를 공급하여 냉각시켜 주게 된다.
That is, each of the
도 5 내지 도 7은 본 고안의 실시예에 따른 다양한 형태의 정류기의 구성도로서, 각 정류기는 각 전극모듈(110~140) 별로 구비되는데, 동일 용량의 정류기를 적어도 하나 이상으로 직렬 또는 병렬로 다양한 형태로 결합구성할 수 있다.5 to 7 is a configuration diagram of various types of rectifiers according to an embodiment of the present invention, each rectifier is provided for each electrode module (110 ~ 140), at least one rectifier of the same capacity in series or in parallel It can be combined in various forms.
즉, 하나의 정류기(210)만을 해당 전극모듈(110)에 버스바(201)(202)를 이용하여 연결하는 구성이 가능할 뿐만 아니라, 상기 동일 용량의 정류기(210)를 상,하로 겹쳐 2개 이상으로 병렬 연결이 가능하다.
That is, only one
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 정류기의 병렬그룹화된 실시예를 보인 도로서, 2개로 병렬 연결된 병렬그룹 정류기는 버스바(201)(202)를 이용하여 해당 전극모듈(120)의 전극(111)(112)에 연결하므로, 2배의 전류 용량을 공급할 수 있게 된다. 상기 병렬그룹은 정류기를 2개뿐만 아니라, 그 이상의 갯수로 병렬 연결된 병렬그룹으로 구성하여 전류량을 증가시킬 수 있다.
5 is a diagram illustrating a parallel grouped embodiment of a rectifier according to another embodiment of the present invention, wherein two parallel-group rectifiers connected in parallel are connected to electrodes of the
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 병렬그룹 정류기가 세워진 상태의 실시예를 보인 도로서, 3개의 정류기가 병렬 연결된 정류기의 병렬그룹을 상기 전해챔버(100)의 표면에 세워진 상태로 사용이 가능하며, 세워진 상태의 병렬그룹의 정류기 전원공급단자(2111)(212)는 상기 버스바(201)(202)를 이용하여 각 전극모듈(120)(130)의 각 전극(111)(112)에 연결하게 된다.
6 is a view showing an embodiment in which the parallel group rectifier is set up in accordance with an embodiment of the present invention, it is possible to use a parallel group of rectifiers connected three rectifiers in parallel on the surface of the
도 7은 본 고안의 실시예에 따른 정류기의 직렬연결된 직렬그룹의 실시예를 보인 도로서, 상기 정류기(120)를 상하로 겹치되 각 전원공급단자(211)(212)를 직렬로 연결하므로 공급전압을 2배로 승압하여 전원공급이 가능하게 된다.7 is a view showing an embodiment of a series-connected series group of the rectifier according to an embodiment of the present invention, the
상기 직렬그룹은 상기 정류기(120)를 2개 이상으로의 직렬그룹이 가능하며, 그에 따라 전류는 동일하고 전압은 상승 공급하게 되어, 고전압이 필요한 경우 전기분해가 가능하도록 구성할 수 있다.
The series group may be a series group of two or
도 8은 본 고안의 실시예에 따른 버스바의 교체상태를 설명하기 위한 도로서, 상기 전극모듈(110~140)를 오래 사용하게 되면 (-)전극에서 전기분해로 인해 스케일이 발생되어, 전기분해 효율이 저하되고, 유체의 흐름을 방해하여 배관의 압력손실을 증가시키게 된다. 이를 위해 스케일을 제거해 주어야 하는데, 이를 위해 일정 가동시간 간격으로 상기 (-)전극에 연결된 버스바와 (+)전극에 대칭구조로 연결된 버스바를 서로 바꾸어줌으로 전극의 극성이 바뀌게 되어 이전 (-)전극에 누적된 스케일을 자동으로 제거하게 된다.
8 is a view for explaining a replacement state of the bus bar according to an embodiment of the present invention, when the
이상에서 설명한 본 고안에 따른 선박용 전해 수처리 시스템은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 전해챔버의 전해 용량에 따라 정류기 및 전극모듈의 갯 수 또는 용량을 다양하게 변형이 가능하며, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
Marine electrolytic water treatment system according to the present invention described above is not limited to the above embodiment, it is possible to vary the number or capacity of the rectifier and the electrode module in accordance with the electrolytic capacity of the electrolytic chamber, and the following utility model registration Without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, there is a technical spirit to the extent that anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs can be variously modified.
100 : 전해챔버 110~140 : 전극모듈
111,112 : 전극 201,202 : 버스바
210~240 : 정류기 211,212 : 전원공급단자
213 : 회로부 214 : PCB
215 : 방열부 215a,215b : 냉각수 입,출구
216 : 발열소자 217 : 방열핀100:
111,112: electrode 201,202: busbar
210 ~ 240: Rectifier 211,212: Power supply terminal
213: circuit part 214: PCB
215:
216: heating element 217: heat dissipation fin
Claims (8)
상기 각 전극모듈 별로 설정된 전류량에 따라 분할 구성된 다수의 정류기; 및
상기 각 정류기의 전원공급단자와 상기 각 전극모듈의 전극단자를 연결하는 버스바(Busbar)를 포함하여 구성하되,
상기 각 정류기는 인쇄회로기판 및 소자가 밀폐된 회로부와, 상기 회로부 내의 발열소자를 수냉식으로 냉각시키는 방열부로 분리 구성되며,
상기 각 정류기는 전해챔버에 밀착되도록 구성한 것을 특징으로 하는 선박용 전해 수처리 시스템.
In the marine electrolysis apparatus consisting of an electrolytic chamber equipped with a plurality of electrode modules, and a rectifier for supplying a DC power to the positive (+), negative (-) electrodes provided in each electrode module,
A plurality of rectifiers divided according to the amount of current set for each electrode module; And
It comprises a bus bar (Busbar) for connecting the power supply terminal of each rectifier and the electrode terminal of each electrode module,
Each rectifier is divided into a printed circuit board and a circuit portion in which the element is sealed, and a heat dissipation portion for cooling the heating element in the circuit portion by water cooling.
Each rectifier is an electrolytic water treatment system for ships, characterized in that configured to be in close contact with the electrolytic chamber.
상기 각 정류기의 회로부는 발열소자가 내측 하단부에 밀착 구성되고,
상기 방열부는 상기 회로부의 외부 하단에 부착된 방열핀, 그리고
상기 방열핀에 냉각수가 공급되도록 냉각수 입,출구를 더 포함하여 수냉식 방열구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 전해 수처리 시스템. The method of claim 1,
The circuit portion of each rectifier is configured to be in close contact with the heating element inside the lower end,
The heat dissipation unit is a heat dissipation fin attached to the outer lower end of the circuit portion, and
Electrolytic water treatment system for ships, characterized in that made of a water-cooled heat radiation structure further comprises a cooling water inlet, outlet so that the cooling water is supplied to the radiating fins.
상기 각 정류기는 전해챔버의 표면에 각각 밀착하여 결합하고, 상기 각 분할 정류기 내부는 인쇄회로기판과 발열소자의 방열부 사이에 냉각수를 통과시키는 냉각관으로 구성된 것을 특징으로 선박용 전해 수처리 시스템.
The method of claim 1,
Each of the rectifiers are in close contact with the surface of the electrolytic chamber, respectively, and each of the divided rectifiers, the electrolytic water treatment system for ships, characterized in that consisting of a cooling tube for passing the cooling water between the heat sink of the printed circuit board and the heating element.
상기 방열부에 공급되는 냉각수는 선박자체 냉각수 또는 해수인 것을 특징으로 하는 선박용 전해 수처리 시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The cooling water supplied to the heat dissipation unit is an electrolytic water treatment system for ships, characterized in that the ship itself cooling water or sea water.
상기 각 정류기는 각 전극모듈 별로 하나의 정류기로 분할 구성된 것을 특징으로 하는 선박용 전해 수처리 시스템.
The method of claim 1,
Each rectifier is divided into one rectifier for each electrode module, the electrolytic water treatment system for ships.
상기 분할 정류기는 각 전극모듈별로 하나 이상을 직렬연결한 직렬그룹 또는 다수개의 분할 정류기를 병렬로 연결한 병렬그룹으로 구성된 것을 특징으로 하는 선박용 전해 수처리 시스템.
The method of claim 1,
The split rectifier is an electrolytic water treatment system for a ship, characterized in that composed of a series group connected to one or more in series for each electrode module or a parallel group connected to a plurality of split rectifiers in parallel.
상기 분할 정류기의 병렬그룹은 누이거나 세워진 상태로 상기 전해챔버의 표면에 각각 밀착하여 결합하는 것을 특징으로 하는 선박용 전해 수처리 시스템.
The method according to claim 6,
The parallel group of the divided rectifiers are in contact with each other in close contact with the surface of the electrolytic chamber in the state of standing or standing, electrolytic water treatment system for ships.
상기 버스바는 상기 음극과 양극의 버스바가 대칭구조로 이루어지며, 일정 기간 간격으로 음극과 양극의 버스바를 상호 교체하도록 구성한 것을 특징으로 하는 선박용 전해 수처리 시스템.The method of claim 1,
The bus bar is made of a symmetrical structure of the bus bar of the cathode and the anode, the electrolytic water treatment system for ships, characterized in that configured to replace the bus bar of the cathode and anode at regular intervals.
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