KR20150014131A - Structure for cooling ozone generator and cooling method thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a structure for cooling an ozone generator which can precisely perform cooling control of the ozone generator, and a cooling method thereof. According to the present invention, the cooling structure has an oxygen inlet to supply oxygen from the outside to generate ozone, and an outlet to discharge ozone to the outside on an external circumference surface of a housing. The ozone cooling structure to cool the cylindrical ozone generator consists of a heat radiation body where a pair of heat radiation bodies in a square pillar structure having a semi-cylindrical form open hole face each other to stick to the external circumference surface of the housing of the ozone generator; and at least one Peltier module attached on at least one surface of the heat radiation body and cooling heat absorbed from the heat radiation body. Accordingly, the present invention does not need a refrigerant circulation pump of an existing ozone generator in a water cooling system so that installation space is fully secured. Also, by applying a cooling method using the Peltier module, cooling control of the ozone generator is precisely performed so that deviation of the outdoor temperature can be reduced.

Description

오존 발생장치의 냉각 구조 및 이의 냉각 제어 방법{STRUCTURE FOR COOLING OZONE GENERATOR AND COOLING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a cooling structure of an ozone generator,

본 발명은 오존 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오존 생성을 위한 방전 과정에서 발생하는 고온의 열을 방열함에 있어, 펠티어 소자를 이용하여 냉각관의 온도를 정밀하게 제어함으로써 오존의 농도저하를 억제할 수 있는 오존 발생장치의 냉각 구조 및 이의 냉각 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an ozone generating apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for ozone generation, which are capable of precisely controlling the temperature of a cooling pipe by using a Peltier element to dissipate heat at a high temperature generated during a discharge process for generating ozone, And a cooling control method for the ozone generator.

최근에 오존의 이용분야가 날로 증대함에 따라 오존을 생성하는 장치나 방법에 관한 연구가 많이 이루어지고 있으며, 다양한 구조의 오존발생장치들이 개발되어 알려져 있다. 오존을 생성하는 방법을 보면, 무성방전법, 전해법, 광화학반응, 방사선조사법, 고주파 전계법 등이 있다. 이 중에서 무성방전법은 에너지 효율면, 성능의 안정성, 조작 및 제어의 간편성 등에서 가장 우수하기 때문에 많이 활용되고 있다.Recently, as a field of use of ozone has been increasing day by day, many researches have been made on apparatus and method for generating ozone, and ozone generators having various structures have been developed and known. Methods of generating ozone include silent discharge, electrolysis, photochemical reaction, irradiation, and high frequency field method. Among these, the silent discharge method is widely used because it is the most excellent in terms of energy efficiency, stability of performance, simplicity of operation and control.

아울러 산소(O2) 동소체인 오존(O3)은 산소에 비해 1.5배의 밀도와 12.5배의 물에서의 용해도를 가지며, 산소와 극미량의 이산화탄소와 물을 제외하고 어떠한 잉여물질이나 부산물을 남기지 않는다. 또한, 오존은 전극 사이에서 충분한 높은 전압의 전기장을 가해 '코로나'를 발생시켜 마른 공기나 산소를 통과시킴으로써 생산할 수 있으며, 염소보다 5.6배 전후의 강한 산화력을 갖고 있어서 수(水)처리 할 때 철과 망간의 산화 및 응집효과가 개선된다.In addition, ozone (O3), an oxygen (O2) isomer, has a density of 1.5 times that of oxygen and a solubility in water of 12.5 times, and leaves no excess material or by-products except for oxygen and trace amounts of carbon dioxide and water. In addition, ozone can be produced by passing dry air or oxygen through generating a corona by applying an electric field of a sufficiently high voltage between the electrodes, and has strong oxidizing power around 5.6 times that of chlorine, And oxidation and coagulation of manganese are improved.

또한, 오존은 난분해성 물질을 산화시켜 생분해성 물질로 전환시켜 준다. 특히 오존은 순간적인 살균작용이 있어 그 살균력은 불소(F) 다음으로 높아 염소의 7-8배나 된다. 또한, 오존은 탈색ㆍ탈취력도 있으며, 작용 후에는 산소 가스로 되어 공중으로 방출되며 나머지의 물도 산소를 많이 포함하기 때문에 재사용이 가능하다. 때문에 다른 멸균액과 같이 멸균 후 용기에 붙은 액을 세정할 필요도 없는 등의 특성이 있다.In addition, ozone oxidizes refractory materials and converts them into biodegradable materials. In particular, ozone has an instantaneous sterilization action, and its germicidal power is next to fluorine (F), which is 7-8 times higher than chlorine. Ozone also has decolorizing and deodorizing power, and after the action, oxygen gas is released into the air, and the remaining water contains a lot of oxygen, so it can be reused. Therefore, there is no need to clean the liquid adhered to the container after sterilization as in other sterilization liquids.

이와 같은 오존 발생 장치는 공기나 산소에 강한 에너지를 가하여 오존을 생성시키는 장치로서, 에너지를 가하는 방법에 따라 크게 두 가지로 나뉜다. 하나는, 자외선(UV)을 이용하는 방법이고, 다른 하나는 고전계 방전인 코로나(corona)방전을 이용하는 방법이다. 자외선에 의한 여기 방식에 있어서는 자외선을 발생시키는 자외선 램프의 소형화가 힘들고 쉽게 부서져서 내구성이 약하며 수명이 짧은 문제가 있다.Such an ozone generator is a device for generating ozone by applying strong energy to air or oxygen, and there are roughly two types according to the method of applying energy. One is a method using ultraviolet rays (UV), and the other is a method using a corona discharge which is a high-system discharge. In the excitation method using ultraviolet rays, there is a problem that the ultraviolet lamp which generates ultraviolet rays is difficult to miniaturize and is easily broken, resulting in poor durability and short life span.

이에 반하여, 코로나 방전을 이용하는 방법은 에너지 효율면에서 우수하고, 성능의 안정성과 조작 및 제어의 편리성을 얻을 수 있기 때문에 오늘날 대부분의 오존 발생 장치는 코로나 방전을 이용하고 있다. 일반적으로, 코로나 방전을 이용한 오존 발생 장치는 방전에 필요한 고전압을 발생시키는 고전압 펄스파 발생회로와 공기가 유입되어 방전에 의해 오존이 발생하는 방전실로 크게 구분될 수 있다.On the other hand, most ozone generators use corona discharges because the method using corona discharge is superior in terms of energy efficiency, stability of performance, and ease of operation and control. Generally, an ozone generator using a corona discharge can be broadly divided into a high-voltage pulse-wave generating circuit that generates a high voltage necessary for discharging and a discharge chamber in which ozone is generated by the discharge of air.

그러나 대부분의 오존발생장치는 고전압을 이용하여 오존을 발생하도록 하고 있어 이렇게 발생한 열을 방열시키기 위해 전극 측에 별도의 냉각수단 등을 구비시켜 발생한 열을 방열함으로써 별도의 냉각수단에 의해 오존발생장치에 별도의 공간 및 설비가 필요하다는 문제점 있었다. 또한 별도의 냉각수단은 전극 측에 밀착된 상태가 아닌 어느 정도 이격된 상태로 위치하기 때문에 전극을 효율적으로 냉각시키는데 어려움이 있었다.
However, in most ozone generating apparatuses, ozone is generated using a high voltage. In order to dissipate the generated heat, an additional cooling means is provided on the electrode side so that heat generated is dissipated, A separate space and facilities are required. In addition, since the separate cooling means is not in a state of being in close contact with the electrode side but in a somewhat spaced apart state, it is difficult to efficiently cool the electrode.

1. 대한민국 등록특허 10-1212272, 등록일자 2012년 12월 07일, 발명의 명칭 '오존 발생장치'1. Korean Patent Registration No. 10-1212272, filed on Dec. 07, 2012, entitled " Ozone Generator " 2. 대한민국 등록특허 10-0958413, 등록일자 2010년 05월 10일, 발명의 명칭 '오존 발생장치 및 오존발생장치 제조방법'2. Description of the Related Art [0002] The present invention relates to an ozone generating apparatus and an ozone generating apparatus manufacturing method,

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래 수냉식 구조의 오존 발생장치로 인한 냉매 순환펌프를 필요로 하지 않아 설비 공간의 충분한 확보가 가능한 오존 발생장치의 냉각 구조 및 이의 냉각 제어 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a cooling structure of an ozone generating device capable of securing a sufficient facility space without requiring a refrigerant circulation pump due to an ozone generating device of a water- And a cooling control method thereof.

본 발명의 다른 목적은 펠티어 소자를 이용한 냉각방식이 적용됨에 따라 오존 발생장치의 냉각 제어가 정밀하게 수행되어, 외기온도에 편차를 줄일 수 있는 오존 발생장치의 냉각 구조 및 이의 냉각 제어 방법을 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a cooling structure of an ozone generator and a cooling control method of the ozone generator which can precisely perform cooling control of the ozone generator by applying a cooling method using a Peltier element, have.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 오존 발생장치의 냉각 구조는, 오존 발생을 위해 외부로부터 산소를 유입시키기 위한 산소 유입구가 하우징의 외주면 상으로 마련되고, 원통 구조를 갖는 오존 발생장치를 냉각시키기 위한 오존 냉각구조에 있어서, 상기 오존 발생장치의 하우징 외주 면으로 밀착되도록 반원통 형상의 개방 홀을 구비한 사각기둥 구조로 이루어진 한 쌍의 방열 몸체가 상호 대향하도록 체결된 방열체; 및 상기 방열체의 적어도 일면 이상에 부착되어 상기 방열체로부터 흡열되는 열을 냉각시키기 위한 적어도 하나 이상의 펠티어 소자로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a cooling structure for an ozone generator, comprising: an oxygen inlet for introducing oxygen from the outside for generating ozone; The ozone cooling structure for cooling an ozone generator according to claim 1, further comprising: a heat dissipating body having a pair of heat dissipating bodies each having a quadrangular column structure and having a semicylindrical opening hole so as to be in close contact with an outer circumferential surface of the housing of the ozone generating apparatus; And at least one Peltier element attached to at least one surface of the heat discharging body to cool heat absorbed from the heat discharging body.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 방열 몸체는, 방열 효율을 높이기 위해 길이 방향으로 다수 개의 통풍구가 마련되며; 상기 산소 유입구 및 배출구를 수용하기 위한 제1 설치 반구 및 제2 설치 반구를 각각 보유하고; 상기 통풍구는 상기 방열 몸체의 길이 방향으로 형성되나 상기 개방 홀과 차단되는 것을 특징으로 한다.
The heat dissipating body according to the preferred embodiment of the present invention is provided with a plurality of ventilation holes in the longitudinal direction to improve heat dissipation efficiency; A first installation hemisphere and a second installation hemisphere respectively for accommodating the oxygen inlet and the outlet, respectively; Wherein the ventilation hole is formed in a longitudinal direction of the heat dissipating body, but is cut off from the opening hole.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 오존 발생장치의 냉각 제어방법은, 펠티어 소자로 공급되는 전류량 제어 신호가 펄스폭 변조(PWM) 방식에 기반하며; 오존 발생을 위해 요구되는 상기 하우징의 최적 온도(Topt)와 현재 방열체의 표면 온도(T) 간의 온도차(dT)에 비례하여 상기 펄스폭 변조(PWM)의 듀티가 결정되는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a cooling control method for an ozone generator, wherein a current amount control signal supplied to a Peltier element is based on a pulse width modulation (PWM) method; The duty of the pulse width modulation (PWM) is determined in proportion to a temperature difference (dT) between an optimum temperature (Topt) of the housing required for ozone generation and a surface temperature (T) of a current heat radiator.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 듀티 제어는, 상기 온도차(dT)가 설정된 온도 이상일 경우 상기 펄스폭 변조의 듀티를 100%로 설정하고, 상기 온도차(dT)가 0℃일 경우 상기 펄스폭 변조의 듀티를 0%로 설정한 후, 온도차의 변화율에 비례하여 듀티가 가감되는 것을 특징으로 한다.
The duty control according to the preferred embodiment of the present invention sets the duty of the pulse width modulation to 100% when the temperature difference dT is equal to or higher than the set temperature and sets the duty of the pulse width modulation when the temperature difference dT is 0 [ After the duty is set to 0%, the duty is increased or decreased in proportion to the rate of change of the temperature difference.

본 발명에서 제시한 오존 발생장치의 냉각 구조 및 이의 냉각 제어방법은, 종래 수냉식 구조의 오존 발생장치로 인한 냉매 순환펌프를 필요로 하지 않아 설비 공간의 충분한 확보가 가능한 효과가 있다. 또한, 펠티어 소자를 이용한 냉각방식이 적용됨에 따라 오존 발생장치의 냉각 제어가 정밀하게 수행되어, 오존의 농도저하를 억제하고 외기 온도에 편차를 줄일 수 있는 효과를 제공한다.
The cooling structure of the ozone generator according to the present invention and the cooling control method of the ozone generator according to the present invention do not require a refrigerant circulation pump due to the ozone generating device of the water-cooled structure in the prior art. Further, since the cooling method using the Peltier element is applied, the cooling control of the ozone generator is precisely performed, thereby suppressing the concentration of ozone from being lowered and reducing the variation in the outside air temperature.

도 1은 본 발명에 따른 오존 발생장치의 냉각 구조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 방열체를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 1의 펠티어 소자를 제어하기 위한 방법을 설명하는 그래프이다.1 is an exploded perspective view showing a cooling structure of an ozone generator according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view for explaining the heat dissipator of FIG. 1; FIG.
3 is a graph illustrating a method for controlling the Peltier element of FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 오존 발생장치는 본 출원인에 의해 기 등록된 등록특허 10-1212272호에서 인지되는 바와 같이, 오존 발생부를 포함하고 상기 오존 발생부는 하우징의 내부에 무성방전을 발생시켜 오존을 생성하기 위한 오존발생유닛이 설치된다. 여기서, 상기 오존발생유닛은 코로나 방전(CORONA DISCHARGE)이 원활하게 수행될 수 있도록 하기 위한 유전체가 내장되며, 유전체를 중심으로 하여 다수의 전극이 설치됨은 주지된 것과 같다.First, the ozone generator includes an ozone generator as seen in the registered patent 10-1212272 previously registered by the present applicant, and the ozone generator generates ozone by generating silent discharge in the interior of the housing, Unit is installed. Here, the ozone generating unit has a built-in dielectric for smoothly performing corona discharge, and a plurality of electrodes are installed around the dielectric.

또한, 상기 하우징에는 오존의 발생을 위해 산소 또는 공기가 유입되는 산소유입구가 형성되고, 타측에는 무성방전에 의해 생성된 오존이 배출되도록 한 배출구가 형성되어 구성됨은 본 발명의 구성과 동일하다. 이에, 본 발명에서는 하우징의 외피 상으로 밀착 설치되는 냉각 시스템을 제공한다.In addition, the housing is formed with an oxygen inlet for introducing oxygen or air to generate ozone, and an outlet for discharging ozone generated by silent discharge to the other side. Accordingly, the present invention provides a cooling system which is closely installed on an outer surface of a housing.

도 1은 본 발명에 따른 오존 발생장치의 냉각 시스템을 나타낸 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a cooling system of an ozone generator according to the present invention.

도시된 바와 같이, 오존 발생을 위해 외부로부터 산소를 유입시키기 위한 산소 유입구(153) 및 오존을 외부로 배출하기 위한 배출구(155)가 하우징(151)의 외주면 상으로 마련되고, 원통 구조를 갖는 오존 발생장치(150)와, 상기 오존 발생장치(150)의 하우징(151) 외주 면으로 밀착되도록 반원통 형상의 개방 홀(105)을 구비한 사각기둥 구조로 이루어진 한 쌍의 방열 몸체(101)가 상호 대향하도록 체결된 방열체(100)와, 상기 방열체(100)의 적어도 일면 이상에 부착되어 상기 방열체(100)로부터 흡열되는 열을 냉각시키기 위한 적어도 하나 이상의 펠티어 소자(121)로 이루어진다.As shown in the figure, an oxygen inlet 153 for introducing oxygen from the outside for generating ozone and an outlet 155 for discharging ozone to the outside are provided on the outer peripheral surface of the housing 151, A pair of heat radiating bodies 101 each having a rectangular columnar shape and having a semicylindrical opening 105 to be in close contact with the outer circumferential surface of the housing 151 of the ozone generator 150 And at least one Peltier element 121 attached to at least one surface of the heat discharging body 100 to cool the heat absorbed from the heat discharging body 100.

여기서, 상기 방열 몸체(101)는 방열 효율을 높이기 위해 길이 방향으로 다수 개의 통풍구(103)가 마련되며, 상기 산소 유입구(153) 및 배출구(155)를 수용하기 위한 제1 설치 반구(107) 및 제2 설치 반구(109)를 각각 보유한다. 그리고, 상기 통풍구(103)는 방열 몸체(101)의 길이 방향으로 형성되나 상기 개방홀(105)과 연통하지 않도록 한다. 이는 상기 하우징(151)의 발열 점을 분산시켜 방열 효율을 높이기 위한 것이다. 또한, 상기 통풍구(103)는 단면이 타원형 또는 직사각형 구조를 갖고, 상기 개방 홀(105)로부터 방사 형태를 갖도록 배열된다.The heat dissipating body 101 is provided with a plurality of ventilation holes 103 in the longitudinal direction to increase heat dissipation efficiency and includes a first installation hemisphere 107 for accommodating the oxygen inlet 153 and the outlet 155, And the second installation hemispheres 109, respectively. The ventilation hole 103 is formed in the longitudinal direction of the heat dissipating body 101 but does not communicate with the opening hole 105. This is for increasing the heat dissipation efficiency by dispersing the heat generating points of the housing 151. The vent hole 103 has an elliptical or rectangular cross-section and is arranged to have a radial shape from the opening hole 105.

한편, 상기 각 방열 몸체(101)는 재질의 단가를 격감시킬 수 있도록 알루미늄 재질의 프레임에 구리를 도금한 합금형태가 바람직하다. 상기 방열체(100)를 구성하는 각각의 방열 몸체(101)는 다수 개의 나사 결합구(111)를 구비함으로써, 각 방열몸체(101) 간의 나사 결합을 유도한다.It is preferable that each of the heat dissipating bodies 101 is formed of an alloy of copper-plated aluminum frame so that the unit price of the material can be reduced. Each of the heat dissipating bodies 101 constituting the heat dissipating body 100 includes a plurality of threaded fastening holes 111 to induce a screw connection between the heat dissipating bodies 101.

또한, 방열 효율을 높이기 위해 상기 하우징(151)의 외피 상으로 페이스트(Thermally Paste)를 도포한 후, 상기 방열 몸체(101)를 결합함이 바람직할 것이다. 상기 페이스트는 인듐 페이스트가 가장 효율적이며, 하우징(151)의 발열량을 방열 몸체(101)로 균일하게 전달함으로써, 냉각 효율 즉, 방열 효율을 극대화할 수 있다.In order to increase the heat dissipation efficiency, it is preferable that thermally paste is applied onto the outer surface of the housing 151 and then the heat dissipating body 101 is coupled. The paste is most effective in the indium paste, and the heat generated by the housing 151 is uniformly transferred to the heat dissipating body 101, thereby maximizing the cooling efficiency, that is, the heat dissipation efficiency.

이와 같이 구성된 방열체(100)는 한 쌍의 방열 몸체(101)가 조립되기 전에, 상기 오존 발생장치(150)의 하우징(151) 외주면 상으로 페이스트(Paste)가 도포된다. 이는 하우징(151)의 외주면 상으로 발열이 분산되도록 하여 냉각 효율을 높이도록 함에 있다.The heat dissipating body 100 thus configured is coated with paste on the outer circumferential surface of the housing 151 of the ozone generating device 150 before the pair of heat dissipating bodies 101 are assembled. This allows the heat generated on the outer circumferential surface of the housing 151 to be dispersed to improve the cooling efficiency.

상기 페이스트가 도포된 후, 상기 하우징(151)의 일측 외주면으로 상기 어느 하나의 방열 몸체(101)를 부착한다. 이때, 상기 제1 설치 반구(107) 및 제2 설치 반구(109)는 각각으로 산소 유입구(153) 및 배출구(155)의 일측 외주면을 수용하도록 설치된다.After the paste is applied, any one of the heat dissipating bodies 101 is attached to the outer circumferential surface of one side of the housing 151. At this time, the first installation hemispheres 107 and the second installation hemispheres 109 are installed to receive the outer circumferential surface of one side of the oxygen inlet 153 and the outlet 155, respectively.

이후, 다른 하나의 방열 몸체를 기 설치된 어느 하나의 방열 몸체와 대향하도록 설치하며, 상기 나사 결합구(111)를 이용하여 나사 결합한다. 그리고, 이와 같이 조립된 방열체(100)의 각 면상으로 상기 펠티어 소자(121)가 부착되며, 고유의 본딩 소자를 이용하여 펠티어 소자(121)와 방열체(100) 간의 부착을 도모할 수 있다. 필요에 따라, 상기 펠티어 소자(121)와 방열체(100) 간 나사 결합을 통해 체결이 이루어질 수 있다. 그리고, 이하에서 설명될 온도센서는 방열체(100)의 임의 면 상으로 체결된다.Thereafter, the other heat-dissipating body is installed so as to oppose any one of the heat-dissipating bodies provided, and the heat-dissipating body is screwed using the screw-inserting hole 111. The Peltier element 121 is attached to each side of the assembled heat discharging body 100 and adhesion between the Peltier element 121 and the heat discharging body 100 can be achieved by using a unique bonding element . If necessary, the Peltier element 121 and the heat discharging body 100 can be fastened through a screw connection. The temperature sensor, which will be described below, is fastened on any surface of the heat discharging body 100.

도 2는 상기 방열체(100)의 조립 상태를 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view showing an assembled state of the heat discharging body 100. As shown in FIG.

도시한 바와 같이, 상기 방열체(100)는 사각 기둥형태로 구현되며, 중앙에 상기 개방 홀(105)에 의해 형성된 원통 홀을 가지며, 산소유입구(153) 및 배출가(155)가 방열체(100)의 외향으로 돌출된다.As shown in the drawing, the heat discharging body 100 is formed in a rectangular column shape and has a cylindrical hole formed by the opening hole 105 at the center, and the oxygen inlet 153 and the discharge outlet 155 are connected to the heat discharging body 100 As shown in Fig.

또한, 방열체(100)의 일단에는 적어도 하나 이상의 온도센서(201)가 장착되며, 상기 온도센서(201)는 제어장치에 의해 하우징(151)의 온도를 실시간 감시하게 된다. 상기 방열체(100)에 구비된 나사 결합구(111)를 이용하여 나사 결합이 이루어짐에 따라, 하우징(151)의 외주 면 상으로 방열체(100)가 용이하게 밀착 결합하도록 한다.At least one temperature sensor 201 is mounted on one end of the heat discharging body 100 and the temperature sensor 201 monitors the temperature of the housing 151 in real time by the controller. The heat discharging body 100 can be easily and tightly coupled to the outer circumferential surface of the housing 151 as the screw coupling is performed using the screw coupling hole 111 of the heat discharging body 100.

이와 같이 구성된 방열체(100)는 본 출원인에 의해 특허 등록된 오존 발생장치의 운용 시스템으로 적용되는데, 이를 위해 상기 배출구(155)에 접속되는 배출 오존 량을 측정하는 센서와 연동한다. 상기 센서는 오존의 발생량을 정확하게 계측하기 위한 구성이다.The heat discharging body 100 configured as described above is applied as a system for operating the ozone generating apparatus which is registered by the present applicant. For this purpose, it is linked with a sensor for measuring the amount of discharged ozone connected to the discharge opening 155. The sensor is a structure for accurately measuring the amount of generated ozone.

상기 센서는 오존 발생장치(150)의 하우징(151)에 마련된 배출구(155)에 근접하도록 설치되며, 상기 센서로부터 검출된 측정 정보는 제어장치에 의해 디스플레이된다. 디스플레이 수단으로써 메타, 7-세그먼트, 액정패널(LCD) 중 어느 하나의 구성이 가능할 것이다.The sensor is installed close to the outlet 155 provided in the housing 151 of the ozone generator 150, and the measurement information detected from the sensor is displayed by the controller. As the display means, any one of a meta, a 7-segment, and a liquid crystal panel (LCD) may be used.

또한, 상기 제어장치는 인지되는 바와 같이, 기본적으로 오존 발생장치(150)의 구동 여부를 판단하여 오존 발생장치(150)로 공급되는 전원을 단속한다. 즉, 상기 제어장치 센서에 의해 감지된 오존량과 미리 입력되어 설정된 허용 배출량을 대비하게 된다. 이후, 상기 대비된 데이터에 의해 오존 발생장치(150)의 구동 여부를 판단하여 오존 발생장치(153)로 공급되는 전원을 단속하게 된다.Also, as will be appreciated, the control device basically determines whether the ozone generator 150 is driven and controls the power supplied to the ozone generator 150. That is, the amount of ozone sensed by the control device sensor is compared with a preset permissible emission amount. Then, it is determined whether the ozone generator 150 is driven by the contrast data, and the power supplied to the ozone generator 153 is interrupted.

이를 위해 상기 제어장치는 가장 간단한 회로구성으로 마이크로 프로세서에 의한 제어회로로 구성되거나, 정밀한 데이터의 입력 및 정밀한 제어를 위해서 마이크로 컴퓨터(마이콤) 등으로 적용될 수 있다.To this end, the control device may be constituted by a control circuit by a microprocessor in the simplest circuit configuration, or may be applied to a microcomputer (microcomputer) for precise data input and precise control.

그리고, 본 발명으로 적용되는 시스템으로써 오존의 배출량 단속을 오존 발생장치(150)의 전원공급 단속이 아닌 타측으로 유도하여 이를 중화시키거나 별도로 사용할 수 있도록 하기 위한 오존 처리부의 구성을 더 갖추게 된다. 이러한 오존 처리부는 오존 발생장치(150) 하우징(151)의 배출구(155) 또는 상기 배출구(155)에서 연장된 배출통로에서 분지된 분지관과 연통하도록 결합설치된 후, 상기 배출통로에 밸브가 설치되어 구성된다.The system of the present invention is further provided with an ozone processing unit for guiding the interruption of the discharge amount of ozone to the other side of the ozone generator 150, not the power supply interrupting the ozone generator 150, and neutralizing the ozone generator 150 or using it separately. The ozone treatment section is connected to the discharge port 155 of the housing 151 of the ozone generator 150 or the branch passage branched from the discharge passage extended from the discharge port 155 and then a valve is installed in the discharge passage .

이와 같은 오존처리부는 오존 발생장치(150)에서 배출되는 오존의 양이 설정된 양보다 과도하게 생성되어 배출되는 경우, 오존을 외부로 배출시키는 배출구(155) 측에 설치된 밸브를 차단하고, 배출구(155) 측에서 분기된 분지관을 통해 유도하여 과도하게 발생된 오존을 처리하게 된다.When the amount of ozone discharged from the ozone generator 150 is excessively generated and discharged, the ozone treatment unit blocks the valve installed at the discharge port 155 for discharging the ozone to the outside, ), And then the excess ozone is treated.

이때, 상기 오존의 처리는 오존처리부에 산소를 공급하여 오존을 중화시키거나, 일단 오존을 저장한 후 오존 발생장치(150) 재구동시 저장된 오존을 하우징(151) 내부로 재공급하여 오존 발생효율을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 저장된 오존은 오존처리부에서 별도의 배출구성을 형성하여 다른 용도로 사용할 수도 있게 된다.At this time, the ozone treatment is performed by supplying oxygen to the ozone treatment unit to neutralize the ozone, or ozone once stored in the ozone generator 150 is supplied again to the inside of the housing 151, . Also, the stored ozone may be used for other purposes by forming a separate exhaust structure in the ozone processing unit.

한편, 본 발명에서는 펠티어 소자(121)를 이용하여 오존 발생장치(150)의 온도 제어를 수행하는데, 전술된 제어장치의 프로그램에 기초하여 펄스폭 변조 제어를 수행한다. 이는 펠티어 소자(121)로 공급되는 전류량을 온도차에 대응하는 펄스폭 변조가 이루어지도록 함으로써, 적정 온도를 정밀하게 유지토록 하는 것이다.On the other hand, in the present invention, the temperature control of the ozone generator 150 is performed using the Peltier element 121, and the pulse width modulation control is performed based on the program of the control device described above. This allows the amount of current supplied to the Peltier element 121 to be subjected to pulse width modulation corresponding to the temperature difference, thereby maintaining an appropriate temperature precisely.

도 3은 본 발명에 따른 방열체(100)에 대한 온도 제어를 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 3 is a graph for explaining temperature control for the heat discharging body 100 according to the present invention.

도시된 바와 같이, 온도 제어는 상기 펠티어 소자(121)를 펄스폭 변조(PWM) 방식으로 제어하는 것으로, 최적 온도(Topt)와 현재 방열체(100)의 표면 온도(T)의 차이(dT)에 비례하여 펠티어 소자(121)로 공급하는 전류(전압은 고정)를 공급 제어한다. 즉, 온도차(dT)가 줄어들수록 펄스폭 변조의 듀티 또한 줄어들어 펠티어 소자(121)를 이용한 온도 제어가 정밀하게 이루어지는 것이다. 여기서, 제어장치(미도시함)의 출력 포트에 접속되는 드라이버(미도시함)를 통해 상기 펠티어 소자(121)의 전류량 제어를 수행한다.As shown in the figure, the temperature control is performed by controlling the Peltier element 121 by a pulse width modulation (PWM) method. The difference dT between the optimum temperature Topt and the surface temperature T of the current heat discharging body 100, (Voltage is fixed) supplied to the Peltier element 121 in proportion to the current supplied to the Peltier element 121. That is, as the temperature difference dT is reduced, the duty of the pulse width modulation is also reduced, and the temperature control using the Peltier element 121 is precisely performed. Here, the current amount control of the Peltier element 121 is performed through a driver (not shown) connected to an output port of a control device (not shown).

예컨대, 최적 온도(Topt)가 10℃이고, 온도차(dT)가 20℃ 이상일 경우 펄스폭 변조의 듀티를 100%로 설정하였을 경우 그리고, 현재 온도센서(201)로부터 검출된 표면온도(T)가 32℃이면 도면의 (a)과정과 같이 듀티는 100%로 설정된다. 현재의 표면온도(T)는 최적 온도(Topt)로부터 온도차(dT) 22℃ 발생한다. 따라서, 20℃ 이상의 온도차로 인해 펄스폭 변조의 듀티는 100%로 설정된다. 이는 상기 제어장치가 펠티어 소자(121)로 공급하는 전류량을 최대치로 설정하는 것으로, 펠티어 소자(121)에 의해 방열체(100)가 급속하게 냉각된다.For example, when the duty cycle of the pulse width modulation is set to 100% when the optimum temperature Topt is 10 占 폚 and the temperature difference dT is 20 占 폚 or more and when the surface temperature T detected from the current temperature sensor 201 is 32 deg. C, the duty is set to 100% as in the process of (a) in the figure. The current surface temperature T is 22 ° C from the optimum temperature Topt (dT). Therefore, the duty of the pulse width modulation is set to 100% due to the temperature difference of 20 DEG C or more. This is because the amount of current supplied to the Peltier element 121 by the control device is set to a maximum value, so that the heat discharging body 100 is rapidly cooled by the Peltier element 121.

이러한 과정은 오존 발생장치(150)의 초기 구동으로, 오존 발생장치(150)의 하우징(151) 온도는 급속하게 저하된다. 이후, 상기 제어장치는 온도센서(201)로부터 지속적인 온도 측정을 수행하며 예컨대, 현재의 표면온도(T)가 25℃인 경우 즉 온도차(dT)가 최적 온도(Topt)로부터 15℃ 차이가 발생한 것으로, 최대 온도차(dT) 20℃를 기준으로 5℃가 낮아진 것이며, 이는 25%의 온도 변화가 발생한 것이다.In this process, the temperature of the housing 151 of the ozone generator 150 is rapidly lowered due to the initial operation of the ozone generator 150. Thereafter, the controller performs continuous temperature measurement from the temperature sensor 201. For example, when the current surface temperature T is 25 ° C, that is, when the temperature difference dT is 15 ° C from the optimum temperature Topt , And the maximum temperature difference (dT) is 20 deg. C, which is 5 deg. C, which is a temperature change of 25%.

따라서, 상기 펠티어 소자(121)로 공급되는 전류량의 펄스폭 변조는 25%가 줄어 든 75%로 재설정되는 것이다. 이는 도면의 B 구간에서 b 위치를 나타내며 'B' 구간은 선형적 온도 변화에 따른 펄스폭 변조를 도시한 것이다. 미설명된 'W'는 펄스의 주기를 나타내는 것이며, 설명의 편의상 도면에서는 확대 도시하고 있다. 물론, 펄스의 주기(W)는 대략 수 ㎳ 내지 수백 ㎳가 될 것이다.Therefore, the pulse width modulation of the amount of current supplied to the Peltier element 121 is reset to 75%, which is reduced by 25%. This represents the position b in the section B of the drawing, and the section 'B' shows the pulse width modulation according to the linear temperature change. The 'W', which has not been described, represents the period of the pulse, and is enlarged in the drawing for convenience of explanation. Of course, the period W of the pulse will be approximately several milliseconds to several hundreds of milliseconds.

이와 같이 기 설정된 최적 온도(Topt)와 현재의 표면온도(T)의 차이(dT)가 줄어들수록 펠티어 소자(121)를 구동하기 위한 펄스폭 변조의 듀티 또한 줄어드는 것이다. 즉, 기 설정된 최적 온도(Topt)와 현재의 표면온도(T)의 차이(dT)가 '0'일 경우에는 펠티어 소자(121)로 공급되는 전류량은 OFF 상태로서 전원 공급이 차단되는 것이다.As the difference dT between the predetermined optimum temperature Topt and the current surface temperature T is reduced, the duty of the pulse width modulation for driving the Peltier element 121 is also reduced. That is, when the difference dT between the predetermined optimum temperature Topt and the current surface temperature T is '0', the amount of current supplied to the Peltier element 121 is in the OFF state and the power supply is interrupted.

결국, 제어장치는 수 ㎳ 내지 수백 ㎳ 동안의 온도 변화에 대응하여 펠티어 소자(121)를 제어하는 것으로, 주변의 온도 환경에 관계없이 오존 발생장치(150)의 정확한 온도 유지가 가능하게 된다. 이는 오존 발생장치(150)의 온도 유지가 정확하게 이루어지지 않거나, 하우징(151)의 방열이 균일하게 이루어지지 못하여 발생하는 오존의 농도저하를 최소화하는 것이다.
As a result, the control device controls the Peltier element 121 in response to the temperature change for several ms to several hundreds of milliseconds, so that the temperature of the ozone generator 150 can be accurately maintained regardless of the surrounding temperature environment. This is because the temperature of the ozone generator 150 can not be accurately maintained or the concentration of ozone in the housing 151 can be prevented from lowering due to uneven heat dissipation.

100 : 방열체 101 : 방열 몸체
103 : 통풍구 105 : 개방 홀
107 : 제1 설치 반구 109 : 제2 설치 반구
111 : 나사 결합구 121 : 펠티어 소자
150 : 오존 발생장치 151 : 하우징
153 : 산소 유입구 155 : 배출구
201 : 온도센서100: heat dissipating body 101: heat dissipating body
103: Ventilation hole 105: Opening hole
107: first installation hemisphere 109: second installation hemisphere
111: screw fitting 121: Peltier element
150: ozone generator 151: housing
153: oxygen inlet 155: outlet
201: Temperature sensor

Claims (6)

오존 발생을 위해 외부로부터 산소를 유입시키기 위한 산소 유입구 및 오존을 외부로 배출하기 위한 배출구가 하우징의 외주면 상으로 마련되고, 원통 구조를 갖는 오존 발생장치를 냉각시키기 위한 오존 냉각구조에 있어서,
상기 오존 발생장치의 하우징 외주 면으로 밀착되도록 반원통 형상의 개방 홀을 구비한 사각기둥 구조로 이루어진 한 쌍의 방열 몸체가 상호 대향하도록 체결된 방열체; 및
상기 방열체의 적어도 일면 이상에 부착되어 상기 방열체로부터 흡열되는 열을 냉각시키기 위한 적어도 하나 이상의 펠티어 소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 오존 발생장치의 냉각 구조.An ozone cooling structure for cooling an ozone generating apparatus having an oxygen inlet for introducing oxygen from the outside to generate ozone and an outlet for discharging ozone to the outside on the outer circumferential surface of the housing,
A heat dissipating body having a pair of heat dissipating bodies each having a quadratic column structure and having a semicylindrical open hole so as to be in close contact with the outer circumferential surface of the housing of the ozone generating apparatus; And
And at least one Peltier element attached to at least one surface of the heat discharging body to cool heat absorbed from the heat discharging body. 제 1 항에 있어서,
상기 방열 몸체는 방열 효율을 높이기 위해 길이 방향으로 다수 개의 통풍구가 마련되며;
상기 산소 유입구 및 배출구를 수용하기 위한 제1 설치 반구 및 제2 설치 반구를 각각 보유하고;
상기 통풍구는 상기 방열 몸체의 길이 방향으로 형성되나 상기 개방홀과 차단되는 것을 특징으로 하는 오존 발생장치의 냉각 구조.The method according to claim 1,
The heat dissipation body is provided with a plurality of ventilation holes in the longitudinal direction to increase heat dissipation efficiency;
A first installation hemisphere and a second installation hemisphere respectively for accommodating the oxygen inlet and the outlet, respectively;
Wherein the vent hole is formed in a longitudinal direction of the heat dissipating body, but is cut off from the opening hole. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 방열 몸체는 알루미늄 재질의 프레임에 구리를 도금한 합금인 것을 특징으로 하는 오존 발생장치의 냉각 구조.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heat dissipating body is an alloy formed by plating an aluminum frame with copper. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 하우징의 외피 상으로 페이스트(Thermally Paste)가 도포된 후, 상기 한 쌍의 방열 몸체가 체결되는 것을 특징으로 하는 오존 발생장치의 냉각 구조.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a thermally-paste is applied onto the outer surface of the housing, and then the pair of heat-dissipating bodies are fastened together. 제 1 항에 따른 오존 발생장치의 냉각 제어방법에 있어서,
상기 펠티어 소자로 공급되는 전류량 제어 신호가 펄스폭 변조(PWM) 방식에 기반하며;
오존 발생을 위해 요구되는 상기 하우징의 최적 온도(Topt)와 현재 방열체의 표면 온도(T) 간의 온도차(dT)에 비례하여 상기 펄스폭 변조(PWM)의 듀티가 결정되는 것을 특징으로 하는 오존 발생장치의 냉각 제어 방법.A cooling control method for an ozone generator according to claim 1,
The current amount control signal supplied to the Peltier element is based on a pulse width modulation (PWM) scheme;
Wherein a duty of the pulse width modulation (PWM) is determined in proportion to a temperature difference (dT) between an optimum temperature (Topt) of the housing required for ozone generation and a surface temperature (T) A method for controlling cooling of a device. 제 5 항에 있어서,
상기 온도차(dT)가 설정된 온도 이상일 경우 상기 펄스폭 변조의 듀티를 100%로 설정하고, 상기 온도차(dT)가 0℃일 경우 상기 펄스폭 변조의 듀티를 0%로 설정한 후, 온도차의 변화율에 비례하여 듀티가 가감되는 것을 특징으로 하는 오존 발생장치의 냉각 제어 방법.6. The method of claim 5,
The duty of the pulse width modulation is set to 100% when the temperature difference dT is equal to or higher than the set temperature and the duty ratio of the pulse width modulation is set to 0% when the temperature difference dT is 0 캜, And the duty is increased or decreased in proportion to the temperature of the ozone generator.
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