KR20110047616A

KR20110047616A - 산소공급 자동 제어장치

Info

Publication number: KR20110047616A
Application number: KR1020090104315A
Authority: KR
Inventors: 허지석
Original assignee: (주)옥시큐
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2011-05-09

Abstract

본 발명은 산소공급 자동 제어장치에 관한 것으로서, 이는 PSA 방식의 산소발생기를 활어차, 활어 운송 선박, 컨테이너 등 이동 수송 수단과 양식장, 양어장, 수조 등 고정 보관 장소에 설치하여 활어와 같은 수산물의 생존 및 신선도 유지에 필수적인 용존산소(Dissolved Oxygen) 농도를 실시간 모니터링 및 제어하기 위한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 복수개의 격실(11)로 이루어진 수조(10) 내 DO 농도를 제어하는 장치로서, 제1 격실(11)에서 물을 개별적으로 인출 또는 인입시키고 각 격실(11)의 DO를 측정하기 위한 DO탐침부(100)와; DO탐침부(100)를 제어하여 격실(11) 내 물의 순환 이송과 DO 농도를 조절하고, DO 측정값을 외부로 전송하며, 그 DO 측정값을 표시하는 데이터처리부(200)와; 데이터처리부(200)의 신호에 따라 격실(11)로 산소를 공급하는 산소공급부(300)와; DO탐침부(100), 데이터처리부(200) 및 산소공급부(300)에 전원을 공급하는 전원공급부(400);로 구성되는 것을 특징으로 하여, 격실 내 용존산소의 실시간 모니터링 및 DO 농도제어를 가능하게 한다.

용존산소, 수조, 모니터링, 순환

Description

산소공급 자동 제어장치{APPARATUS FOR AUTOMATICALLY CONTROLLING SUPPLY OF OXYGEN}

본 발명은 산소공급 자동 제어장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 PSA(Pressure Swing Adsorption) 방식의 산소발생기를 활어차, 활어 운송 선박, 수조 등에 설치하여 활어와 같은 수산물의 생존 및 신선도 유지를 위해 용존산소(DO: Dissolved Oxygen) 농도를 실시간 모니터링 및 제어하기 위한 산소공급 자동 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 활어 수송 차량, 활어 선박 등의 이동체나 양어장, 보세창고(축양장), 고정된 저장고에 활어를 양식 혹은 요식취급하는 곳에서는 다수 종류의(종류 별) 혹은 생육 상황 별 수산물(활어)이 격실로 구성된 수조에서 일정기간 보관되며, 그 수산물 종류별로 수조 내에서 생존 및 활동에 필요로 되는 용존산소량이 상이하다. 이동체로 수산물을 운반하는 전자의 경우, 주로 액체나 기체 산소통을 사용해 수산물 별로 필요한 농도의 산소를 경험에 의해 수조로 예측 주입한 다음으 로 운반을 시작하게 되며, 이동체에 설치된 수조의 경우 대부분 밀폐된 상태를 유지하므로 운전석이나 조종석에서 수산물의 상태를 감지할 수가 없어 수산물을 적치한 순간부터 가장 빠른 방법으로 목적지에 수송을 해야 하는 이유로 과속으로 인한 운행 중 사고가 빈번하고 연료소모도 많을 수밖에 없다. 요식업체에서 수조에 수산물을 보관하는 후자의 경우, 단순히 기포를 발생시켜 수조 내 산소를 공급하는 정도이므로 그 공급량과 용존산소 농도가 불명확하여 장기간 수산물을 보관하기에는 무리가 따르게 된다.

또한 수조 내 적재된 수산물의 개체수에 따라 용존산소 소모량이 달라질 수 있기 때문에, 용존산소가 일정수준 이하로 낮아지면 이의 부족으로 인해 수산물이 죽게 되고, 과잉 공급에 의해서도 쇼크로 인해 손실이 발생할 수 있음에 따라 수산물별로 그 용존산소의 모니터링과 적절한 공급이 이루어지는 것이 바람직한데, 종래의 용존산소 모니터링 방식에 따르면 고가의 용존산소 측정센서를 수조의 격실 개수에 따라 일대일로 설치하게 되므로, 비용 효율적이지 못한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 복수개의 격실로 이루어진 이동식 및 고정식 수조 내 용존산소 각각을 하나의 용존산소 측정센서를 통해 실시간 모니터링 및 제어하여 그 수조 내 수산물이 장기간 살 아있도록 할 수 있는 산소공급 자동 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 복수개의 격실로 이루어진 수조 내 DO(Dissolved Oxygen) 농도를 제어하는 장치로서, 복수개의 상기 격실에서 물을 개별적으로 인출하거나 인입시키기 위한 이송경로에 설치되는 제1 자동개폐밸브와, 상기 제1 자동개폐밸브와 연동되어 이송경로를 따라 물을 이동시키는 모터펌프와, DO 탐침센서를 구비하여 상기 제1 자동개폐밸브 및 모터펌프의 동작에 따라 각각의 상기 격실에서 운반된 물의 DO 농도를 측정하는 탐침실로 이루어진 DO탐침부와; 상기 제1 자동개폐밸브 및 모터펌프를 제어하여 복수개의 상기 격실 내 물이 상기 탐침실로 순환 이송되도록 하고 그 탐침실 내 측정 데이터를 확인하여 설정된 최대 및 최소값 사이의 DO 농도 범위에서 각 격실의 DO 농도를 조절하도록 하는 DO제어부와, 상기 DO제어부의 신호값을 유무선을 통해 외부로 전송하는 데이터전송부와, 상기 데이터전송부의 신호를 시각적으로 표시하고 상기 DO제어부의 DO 기준값을 설정하도록 하는 모니터링부로 이루어진 데이터처리부와; 상기 DO제어부의 신호에 따라 상기 격실로 산소를 공급하기 위한 이송경로에 설치되는 제2 자동개폐밸브가 구비되는 산소공급부와; 상기 DO탐침부, 데이터처리부 및 산소공급부에 전원을 공급하기 위한 전원공급부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 산소공급부에는 산소발생기 또는 산소통이 구비되며, 상기 데이 터처리부는 산소발생기의 고장이나 그 산소발생기로부터 공급되는 산소량이 부족하다는 것을 확인한 경우 산소통의 개폐상태를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 데이터처리부는 상기 격실 내 DO 부족 또는 과잉 상태를 시각 또는 청각적으로 통보하는 알람부와, DO탐침부 및 산소공급부를 수동 또는 자동으로 제어하기 위한 모드변환부를 더 포함하며, 상기 격실 내 DO 부족 또는 과잉 상태를 휴대용 단말기로 통보가능한 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 산소공급 자동 제어장치는 복수개의 격실로 수조로부터 개별적으로 탐침실까지 물을 운반하여 이 물의 용존산소를 측정한 다음 다시 복귀시키는 순환 방식을 통해 하나의 DO 탐침센서로 각 격실 내 DO 농도를 실시간 모니터링 및 제어할 수 있음에 따라 수조 내 수산물의 장기간 생존과 신선도 유지를 가능하게 한다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 산소공급 자동 제어장치를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 산소공급 자동 제어장치의 구성관계를 개략적으로 도 시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 산소공급 자동 제어장치 중 데이터처리부의 구성관계를 도시한 블록도이다.

본 발명에 따른 산소공급 자동 제어장치는 복수개의 격실(11)로 이루어진 수조(10) 내 DO(Dissolved Oxygen) 농도를 제어하는 장치로서, 기본적으로 격실(11) 내 물을 순환시키는 과정에서 각 격실(11)의 DO 농도를 측정하는 DO탐침부(100)와, DO탐침부(100)를 제어하고 각 격실(11) 내 DO 농도를 조절하며 DO탐침부(100)에서 측정된 값을 표시하는 데이터처리부(200)와, 데이터처리부(200)의 신호에 따라 산소를 격실(11)로 공급하는 산소공급부(300)와, DO탐침부(100), 데이터처리부(200) 및 산소공급부(300)에 전원을 공급하는 전원공급부(400)로 구성된다.

상기 DO탐침부(100)는 복수개의 격실(11) 중 순차적 또는 무작위적으로 선택된 어느 하나의 격실(11) 내 물을 개별적으로 인출하거나 인입시키기 위해 개폐되도록 연성의 파이프에 의해 형성된 이송경로에 설치되는 솔레노이드 밸브와 같은 제1 자동개폐밸브(110)와, 제1 자동개폐밸브(110)와 연동되어 이송경로를 따라 이하 기술되는 탐침실(130) 내 물을 격실(11)로 이동시키거나 그 격실(11)로부터 물을 탐침실(130)까지 인출하기 위한 모터펌프(120)와, DO 탐침센서(131)를 구비하여 제1 자동개폐밸브(110) 및 모터펌프(120)의 동작에 따라 각각의 격실(11)에서 운반된 물의 DO 농도를 측정하는 탐침실(130)로 이루어진다.

이와 같은 구조에 따라 복수개의 격실(11)로부터 개별적으로 탐침실(130)에 유입된 물의 DO 농도를 1개의 DO 탐침센서(131)를 통해 측정한 다음으로 다시 그 물이 인출된 격실(11)로 복귀되는 순환과정을 반복할 수 있다.

상기 데이터처리부(200)는 제1 자동개폐밸브(110) 및 모터펌프(120)를 제어하여 복수개의 격실(11) 내 물이 탐침실(130)로 순환 이송되도록 하고 그 DO 탐침센서(131)의 측정값을 확인하여 미리 설정된 최대 및 최소값 사이의 DO 농도 범위에서 각 격실(11)의 DO 농도를 조절하도록 하는 DO제어부(210)와, DO제어부(210)의 신호값을 유무선을 통해 외부로 전송하는 데이터전송부(220)와, 데이터전송부(220)의 신호를 시각적으로 표시하고 DO제어부(210)의 DO 기준값을 설정하도록 하는 모니터링부(230)로 이루어진다.

이 데이터처리부(200), 보다 구체적으로는 DO제어부(210)의 신호를 표시하는 모니터링부(230)는 격실 내 DO 부족 또는 과잉 상태와 이하 기술되는 산소발생기(320) 또는 산소통(330)에서 산소가 공급되지 않는 경우를 시각적 또는 청각적으로 표시하기 위한 알람부(240)를 포함할 수 있고, DO탐침부(100) 및 이하 기술되는 산소공급부(300)를 수동 또는 자동으로 제어하기 위한 모드변환부(250)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 데이터전송부(220)는 모니터링부(230)로 DO 농도 측정값을 전송할 뿐만 아니라 이의 확인이 용이하도록 수조(10)의 관리를 담당하는 운전자, 조종자, 영업자 등이 보유하고 있는 휴대폰과 같은 휴대용 단말기(20)로 DO 부족 또는 과잉 상태를 무선으로 통보할 수도 있다.

상기 산소공급부(300)는 DO제어부(210)의 신호에 따라 격실(11)로 산소를 공급하도록 연성 파이프에 의해 형성된 이송경로에 설치되는 솔레노이드 밸브와 같은 제2 자동개폐밸브(310)를 포함하는 것으로, 산소공급원으로는 종래의 PSA(Pressure Swing Adsorption) 방식 산소발생기(320)나 액체 또는 기체상으로 산소가 저장된 산소통(330)이 사용될 수 있다. 여기서 산소발생기(320) 또는 산소통(330)과 모터펌프(120) 사이에 공압 센서를 설치하여 산소가 공급되지 않는 경우 알람부(240)가 이를 통보하도록 한다.

이에 따라 특정 격실의 물의 DO 농도를 탐침실(130)에서 측정한 다음으로, DO제어부(210)가 그 격실에 산소가 부족하다는 것을 확인하게 되면, 산소발생기(320) 또는 산소통(330)으로부터 해당 격실로 산소가 공급되도록 제2 자동개폐밸브(310)를 개방하게 된다.

여기서 상기 데이터처리부(200), 즉 DO제어부(210)는 산소발생기(320)의 고장(미작동)이나 그 산소발생기(320)로부터 공급되는 산소량이 부족하다는 것을 확인한 경우(특정 격실로 산소가 공급되도록 지시하였으나 일정시간 동안 그 격실의 DO 농도가 변하지 않는 경우), 산소통(330)의 개폐상태를 제어하여 산소발생기(320)의 역할을 대행하도록 한다.

상기 전원공급부(400)는 DO탐침부(100)의 제1 자동개폐밸브(110), 모터펌프(120) 및 DO 탐침센서(131)와, 데이터처리부(200)의 DO제어부(210), 데이터전송부(220) 및 모니터링부(230)와, 산소공급부(300)의 제2 자동개폐밸브(310), 산소발 생기(320) 및 산소통(330) 밸브에 전원을 공급하기 위한 것으로, 본 발명을 고정된 위치, 예로써 건물주변에 적용하는 경우, 종래의 220V와 같은 상용 교류전압을 각 구성요소들의 구동전압으로 변환하여 공급하고, 활어차량과 같은 이동체에 적용하는 경우, 차량 배터리를 사용할 수 있고, LED 또는 LCD와 같은 윈도우를 갖는 모니터링부(230)는 차량 내에 설치되는 것이 바람직한 이유로 시거잭을 통해 전원을 공급받을 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 산소공급 자동 제어장치의 동작에 대해 살펴보면, DO제어부(210)를 통해 수조(10)의 특정 격실(11)을 무작위적 또는 순차적으로 선택하여 그 격실(11) 내 물을 제1 자동개폐밸브(110) 및 모터펌프(120)를 작동시켜 탐침실(130)로 이송되도록 하고 DO 농도를 측정한 다음, DO 농도가 모니터링부(230)에서 설정한 범위 내 있으면 다시 그 탐침실(130) 내 물을 원래의 격실(11)로 복귀시키고, DO 농도가 부족하거나 과잉 상태인 것을 DO제어부(210)가 확인하게 되면 데이터전송부(220)를 거쳐 모니터링부(230) 또는 개인 휴대용 단말기(20)로 통보하게 된다. 이 중에서 DO 농도가 부족한 경우는 산소공급부(300)를 작동시켜 해당 격실(11)로 산소를 공급하게 되고, 여기서 산소공급부(300)의 산소발생기(320)에 이상이 있으면 산소통(330)의 밸브를 제어하여 그 격실(11)의 DO 농도를 설정 범위까지 조절하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 산소공급 자동 제어장치의 구성관계를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 산소공급 자동 제어장치 중 데이터처리부의 구성관계를 도시한 블록도.

Claims

복수개의 격실(11)로 이루어진 수조(10) 내 DO(Dissolved Oxygen) 농도를 제어하는 장치에 있어서,

복수개의 상기 격실(11)에서 물을 개별적으로 인출하거나 인입시키기 위한 이송경로에 설치되는 제1 자동개폐밸브(110)와, 상기 제1 자동개폐밸브(110)와 연동되어 이송경로를 따라 물을 이동시키는 모터펌프(120)와, DO 탐침센서(131)를 구비하여 상기 제1 자동개폐밸브(110) 및 모터펌프(120)의 동작에 따라 각각의 상기 격실(11)에서 운반된 물의 DO 농도를 측정하는 탐침실(130)로 이루어진 DO탐침부(100)와;

상기 제1 자동개폐밸브(110) 및 모터펌프(120)를 제어하여 복수개의 상기 격실(11) 내 물이 상기 탐침실(130)로 순환 이송되도록 하고 그 탐침실(130) 내 측정 데이터를 확인하여 설정된 최대 및 최소값 사이의 DO 농도 범위에서 각 격실(11)의 DO 농도를 조절하도록 하는 DO제어부(210)와, 상기 DO제어부(210)의 신호값을 유무선을 통해 외부로 전송하는 데이터전송부(220)와, 상기 데이터전송부(220)의 신호를 시각적으로 표시하고 상기 DO제어부(210)의 DO 기준값을 설정하도록 하는 모니터링부(230)로 이루어진 데이터처리부(200)와;

상기 DO제어부(210)의 신호에 따라 상기 격실(11)로 산소를 공급하기 위한 이송경로에 설치되는 제2 자동개폐밸브(310)가 구비되는 산소공급부(300)와;

상기 DO탐침부(100), 데이터처리부(200) 및 산소공급부(300)에 전원을 공급 하기 위한 전원공급부(400);로 구성되는 것을 특징으로 하는 산소공급 자동 제어장치.
청구항 1에 있어서,

상기 산소공급부(300)에는 산소발생기(320) 또는 산소통(330)이 구비되는 것을 특징으로 하는 산소공급 자동 제어장치.
청구항 2에 있어서,

상기 데이터처리부(200)는 산소발생기(320)의 고장이나 그 산소발생기(320)로부터 공급되는 산소량이 부족하다는 것을 확인한 경우, 산소통(330)의 개폐상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 산소공급 자동 제어장치.
청구항 1에 있어서,

상기 데이터처리부(200)에는 상기 격실(11) 내 DO 부족 또는 과잉 상태와 산소발생기(320) 또는 산소통(330)에서 산소가 공급되지 않는 경우를 시각 또는 청각적으로 통보하는 알람부(240)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 산소공급 자동 제어장치.
청구항 1에 있어서,

상기 데이터처리부(200)는 상기 격실(11) 내 DO 부족 또는 과잉 상태를 휴대 용 단말기(20)로 통보가능한 것을 특징으로 하는 산소공급 자동 제어장치.
청구항 1에 있어서,

상기 데이터처리부(200)에는 DO탐침부(100) 및 산소공급부(300)를 수동 또는 자동으로 제어하기 위한 모드변환부(250)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 산소공급 자동 제어장치.