KR20160117113A - Apparatus for controlling electrical conductivity of hydroxyl radical generator and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물속에 존재하고 있는 세균 및 녹조류 등을 제거하여 양식어장 용수 살균, 새싹채소농업용수 살균, 하천의 악취 원인 미생물 살균 등 물속에서의 세균 번식을 방지하는 수산기 발생장치에 있어서, 수산기 발생부를 통과하는 물의 유량이나 유속을 변화시켜 전기전도도를 조절할 수 있도록 하는 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for controlling electrical conductivity of a hydroxyl-generating apparatus, and more particularly, to an apparatus and method for controlling electrical conductivity of a hydroxyl-generating apparatus by removing microorganisms and green algae present in water and sterilizing aquaculture water, sterilizing water for sprouting vegetables, And more particularly, to an apparatus and method for controlling electrical conductivity of a hydroxyl group generating apparatus capable of controlling electrical conductivity by changing a flow rate or a flow rate of water passing through a hydroxyl group generating unit in a hydroxyl group generating apparatus for preventing the propagation of germs in water.
본 실시예에 따른 수산기 발생장치는 물속에 존재하고 있는 세균 및 녹조류 등을 제거하여 양식어장 용수 살균, 새싹채소농업용수 살균, 하천의 악취 원인 미생물 살균 등 물속에서의 세균 번식을 방지하는 수산기를 발생시키는 장치로서, 비교적 안정된 저전압 DC 전원을 입력받아 음전극과 양전극 사이에서 방전을 유도하여 전기적 에너지를 띤 저온 플라즈마를 발생시킨다.The hydroxyl-generating apparatus according to this embodiment removes bacteria and green algae present in water to generate a hydroxyl group that prevents bacterial propagation in the water, such as sterilization of aquaculture water, sterilization of a sprout vegetable agricultural water, sterilization of a microorganism causing a bad odor in a river Voltage DC power source, and induces a discharge between the negative electrode and the positive electrode to generate a low-temperature plasma with electrical energy.
즉, 수산기는 고체, 액체, 기체에 이어 제4의 물질이라고 일컬어지는 플라즈마 상태에서 만들어지는 일종의 산소 음이온계 물질로써, 현존하는 물질 중에서 살균, 소독, 분해 능력이 오존과 염소보다 2배 이상 강력하고, 인체에는 전혀 해가 없는 천연물질로 알려져 있다.That is, the hydroxyl group is a kind of oxygen anion material which is formed in a plasma state called a fourth substance after a solid, a liquid, and a gas, and is capable of sterilizing, disinfecting and decomposing existing substances more than twice as strong as ozone and chlorine , And is known to be a natural substance that is harmless to the human body.
이처럼 발생된 저온 플라즈마는 물속에 수산기(OH-)를 생성하여 물속에 존재하는 세균 및 녹조류 등을 제거하며 물속에서의 세균 번식을 방지하고, 살균하여 물의 오염으로 인한 2차 오염을 방지한다.The generated low-temperature plasma generates hydroxyl groups (OH-) in water to remove bacteria and green algae present in the water, prevent the propagation of germs in water, and sterilize to prevent secondary contamination due to water contamination.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2013-0074429호(2013.07.04.공개, 대용량 전력제어 기능을 갖는 수산기 발생장치)에 개시되어 있다. 상기 배경기술은 물의 전해질 함유량에 따른 부하변동에도 PWM 제어를 통해 정전력으로 수산기 발생량을 유지할 수 있도록 하는 수산기 발생장치에 대한 발명으로 분해전압이하로 방전전극에 전압을 인가하게 되면 수산기발생량이 현저히 감소되는 문제가 발생한다.
BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0074429 (published on Apr. 03, 2014, a hydroxyl group generating device having a large-capacity power control function). The above background art discloses a hydroxyl group generating apparatus capable of maintaining the amount of generated hydroxyl groups by constant power through PWM control even when the load fluctuation is varied according to the content of electrolyte of water. When a voltage is applied to the discharging electrode below the decomposition voltage, Problems arise.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 물속에 존재하고 있는 세균 및 녹조류 등을 제거하여 양식어장 용수 살균, 새싹채소농업용수 살균, 하천의 악취 원인 미생물 살균 등 물속에서의 세균 번식을 방지하는 수산기 발생장치에 있어서, 수산기 발생부를 통과하는 물의 유량이나 유속을 변화시켜 전기전도도를 조절할 수 있도록 하는 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in an effort to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for removing germs and green algae present in water and sterilization of aquaculture water, microbial sterilization for sprouting vegetables, An object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling electrical conductivity of a hydroxyl group generating apparatus which can control electric conductivity by changing the flow rate or flow rate of water passing through a hydroxyl group generating unit.
본 발명의 일 측면에 따른 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치는, 상부 케이스, 판 형상의 양전극, 절연부재, 판 형상의 음전극, 및 하부 케이스가 순차로 결합되어 수산기를 발생하는 수산기 발생부; 상기 수산기 발생부를 통과하는 수류를 발생시키는 펌프; 및 상기 수산기 발생부의 소비전력, 양전극과 음전극에 인가되는 전압, 양전극과 음전극에서 소비되는 전류, 또는 PWM DUTY 중 적어도 어느 하나를 검출하고, 상기 검출된 어느 하나의 값을 기초로 상기 펌프의 모터 회전속도의 조절을 통해 상기 수산기 발생부 주변의 전기전도도를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for controlling an electrical conductivity of a hydroxyl-generating apparatus according to an aspect of the present invention includes an upper case, a plate-shaped positive electrode, an insulating member, a plate-shaped negative electrode, and a lower case sequentially coupled to generate a hydroxyl group; A pump for generating a water flow through the hydroxyl-generating unit; And at least one of a power consumption of the hydroxyl group generating unit, a voltage applied to the positive electrode and the negative electrode, a current consumed in the positive electrode and the negative electrode, or a PWM duty, and based on any one of the detected values, And controlling the electric conductivity of the periphery of the hydroxyl group generating unit by controlling the speed of the electric field.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 소비전력이 설정값 보다 큰 경우, 상기 펌프의 모터 회전속도를 기 설정된 값으로 증가시켜 전기전도도를 낮게 조절하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the controller may increase the motor rotational speed of the pump to a predetermined value to lower the electric conductivity when the power consumption is greater than a set value.
본 발명에 있어서, 상기 제어부가 상기 펌프의 모터 회전속도의 조절을 통해 상기 수산기 발생부를 통과하는 물의 유속이나 유량을 증가시킬 경우, 상기 전기전도도가 감소되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the flow rate or the flow rate of water passing through the hydroxyl-generating unit is increased through the control of the motor rotational speed of the pump, the electric conductivity is reduced.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 소비전력이 설정값 이하인 경우, 상기 수산기 발생부에 인가되는 인가전압을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the control unit increases the applied voltage applied to the hydroxyl generating unit when the power consumption is equal to or lower than a set value.
본 발명의 다른 측면에 따른 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 방법은, 제어부가 수산기 발생부의 소비전력, 양전극과 음전극에 인가되는 전압, 양전극과 음전극에서 소비되는 전류, 또는 PWM DUTY 중 적어도 어느 하나를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 적어도 어느 하나의 값에 기초하여, 상기 제어부가 상기 수산기 발생부를 통과하는 수류를 발생시키는 펌프의 모터 회전속도를 조절하여 상기 수산기 발생부 주변의 전기전도도를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an electric conductivity of a hydroxyl group generating apparatus, comprising the steps of: detecting a power consumption of a hydroxyl generator, a voltage applied to positive and negative electrodes, a current consumed in positive and negative electrodes, ; And adjusting the electric conductivity of the periphery of the hydroxyl generating unit by adjusting the rotational speed of the pump of the pump that generates the water flow passing through the hydroxyl generating unit based on at least any one of the detected values .
본 발명에 있어서, 상기 제어부가 상기 펌프의 모터 회전속도를 조절하여 상기 수산기 발생부를 통과하는 물의 유속이나 유량을 증가시킬 경우, 상기 전기전도도가 감소되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the control unit adjusts the rotational speed of the motor of the pump to increase the flow rate or flow rate of water passing through the hydroxyl-generating unit, the electrical conductivity is reduced.
본 발명에 있어서, 상기 소비전력이 설정값 이하인 경우, 상기 제어부가 상기 수산기 발생부에 인가되는 인가전압을 증가시키고, 상기 소비전력이 설정값 보다 큰 경우, 상기 제어부가 상기 펌프의 모터 회전속도를 기 설정된 값으로 증가시켜 전기전도도를 낮게 조절하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, when the power consumption is less than a set value, the control unit increases the applied voltage applied to the hydroxyl generating unit, and when the power consumption is larger than the set value, And the electric conductivity is adjusted to a predetermined value so as to lower the electric conductivity.
본 발명은 물속에 존재하고 있는 세균 및 녹조류 등을 제거하여 양식어장 용수 살균, 새싹채소농업용수 살균, 하천의 악취 원인 미생물 살균 등 물속에서의 세균 번식을 방지하는 수산기 발생장치에 있어서, 수산기 발생부를 통과하는 물의 유량이나 유속을 변화시켜 전기전도도를 조절할 수 있도록 한다.
The present invention relates to a device for generating a hydroxyl group, which prevents bacterial growth in water, such as sterilization of aquaculture water, sterilization of water for sprouting vegetables, sterilization of microorganisms caused by odors in a river by removing bacteria and green algae present in water, So that the electric conductivity can be adjusted by changing the flow rate or flow rate of the water passing through.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생장치의 수산기 발생부를 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생장치의 H브리지 회로의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생장치가 분해 전압 부근에서 변화되는 전기 분해 성능을 설명하기 위한 특성 그래프를 보인 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary diagram showing a schematic configuration of an apparatus for controlling electric conductivity of a hydroxyl-generating apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is an exploded perspective view showing a hydroxyl group generating portion of a hydroxyl group generating device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary diagram showing a schematic configuration of an H bridge circuit of a hydroxyl group generating apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
4 is a graph showing a characteristic graph for explaining electrolytic performance in which a hydroxyl group generating apparatus according to an embodiment of the present invention changes in the vicinity of a decomposition voltage;
5 is a flowchart illustrating a method for controlling electrical conductivity of a hydroxyl-generating device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of an apparatus and method for controlling electrical conductivity of a hydroxyl-generating apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.FIG. 1 is an exemplary diagram showing a schematic configuration of an apparatus for controlling electric conductivity of a hydroxyl-generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치는, 수산기 발생부(120), 전원변환부(150), H브리지 회로(180), 스위칭부(185), 제어부(210), 입력전압 조정부(220), 전압 검출부(230), 전류 검출부(240), 모터 구동부(310), 및 모터(320)를 포함한다.1, the apparatus for controlling electrical conductivity of a hydroxyl group generating apparatus according to the present embodiment includes a
상기 수산기 발생부(120)는 H브리지 회로(180)를 통해 전원을 공급받는 양전극부(122), 상기 양전극부(122)에 인접하게 구비되고 상기 H브리지 회로(180)를 통해 전원을 공급받는 음전극부(124), 및 상기 양전극부(122), 및 음전극부(124)를 결합하여 일체화시키고, 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)를 결합하고 저장조(미도시)에 고정되게 하는 상부 케이스(127) 및 하부 케이스(128)를 포함한다(도 2 참조).The hydroxyl
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생장치의 수산기 발생부를 보인 분해사시도로서, 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)는 전도체의 금속재질로 이루어지는데, 예컨대 티타늄 소재를 포함할 수 있다.FIG. 2 is an exploded perspective view showing a hydroxyl group generating portion of a hydroxyl-generating device according to an embodiment of the present invention. The
보다 구체적으로, 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)는, 각기 다수의 "S"자가 길이 방향으로 직렬 연결되어 일정한 길이를 갖도록 형성된 각 철선의 좌우측으로 각기 다른 철선의 불룩한 부위가 서로 맞닿게 부착하여 판 형상으로 형성된다. 이때 상기 판 형상의 각 전극부(122, 124)는 양 끝이 뾰족한 타원 형상의 구멍이 균일한 간격으로 형성된다. 이에 따라 상기 구멍을 통해 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)가 물과 접촉하는 면적을 넓히면서 아울러 일정 크기 이상의 불순물의 통과를 억제시키는 효과를 얻을 수 있다. More specifically, the
상기 판 형상의 양전극부(122)와 음전극부(124)는 상기 상부 케이스(127) 및 하부 케이스(128)에 결합할 때 직교가 되도록 결합한다(예 : 양전극부는 가로 방향으로 음전극부는 세로 방향으로 결합한다). The plate-like
이에 따라 상기 각 전극부(122, 124)에 형성된 상기 타원 형상의 구멍이 서로 직교함으로써 부드러운 느낌의 심미적 효과(S자 형상의 철선에 의한 효과)를 발생시키고, 또한 같은 방향으로 결합할 경우에 커질 수 있는 구멍의 크기를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.As a result, the elliptical holes formed in the
그리고 상기 고정부(128)의 내측 테두리면의 중심부에 걸림 돌기(미도시)를 형성하여 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)를 이격시키고, 상기 걸림 돌기의 두께를 이용해 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)의 이격 간격을 조절할 수 있다. 상기와 같이 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)의 사이에 별도의 이격부재를 구비하지 않도록 함으로써 제조 단가를 절감할 수 있다. A locking protrusion (not shown) is formed at the center of the inner rim surface of the
그러나 실제 수산기 발생부(120)의 제조시에는 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)의 사이에 PC, ABS, PP 등의 절연물로 이루어진 이격부재를 더 포함하여 구현할 수도 있다.However, the manufacturing process of the actual hydroxyl
한편 상기 상부 케이스(127) 및 하부 케이스(128)는 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)의 둘레면을 감싸며, 그 상하부가 사각형 형태로 개구된 개구면을 갖는 사각형 형상으로 이루어진 케이스로서, 상기 상부 케이스(127)와 하부 케이스(128) 사이에 상기 판 형상의 양전극부(122)와 음전극부(124)를 두고 순차적으로 결합된다.Meanwhile, the
또한 상기 상부 케이스(127)와 하부 케이스(128)의 개구면에는 방사형 지지대가 설치된다. 상기 방사형 지지대가 교차되는 지점은 그 중심부가 개구된 원형의 테두리가 형성된다. 이에 따라 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)가 물과 접촉하는 면적을 최대한 넓힐 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 그리고 상기 방사형 지지대를 통해 내연부에 결합된 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)를 보호하고 지지하는 효과가 있다.Radial supports are provided on the opening faces of the
상기 전원변환부(150)는 외부전원인 교류를 직류로 변환시켜 출력한다. The
상기 H브리지 회로(180)는 제1 내지 제4 FET 소자로 이루어진 다수개의 스위칭 소자(또는 스위칭 부품)를 스위칭 함으로써 상기 전원변환부(150)로부터 인가되는 전원의 극성을 전환시켜 상기 수산기 발생부(120)로 공급한다(도 3 참조).The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생장치의 H브리지 회로의 개략적인 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 제1 및 제4 FET 소자(Q1,Q4)를 턴온시키면 'A' 방향으로 전류가 흐르고, 제2 및 제3 FET 소자(Q2,Q3)를 턴온시키면 'B' 방향으로 전류가 흐르게 됨으로써 상기 수산기 발생부(120)의 극성이 전환된다.FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of an H-bridge circuit of a hydroxyl-generating device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, when the first and fourth FET devices Q1 and Q4 are turned on, Current flows in the 'B' direction when the second and third FET devices Q2 and Q3 are turned on, so that the polarity of the
상기 스위칭부(185)는 상기 H브리지 회로(180)와 절연된 상태에서 제1 내지 제4 FET(Q1~Q4) 소자를 스위칭한다. The
상기 스위칭부(185)는 스위칭 소자(또는 스위칭 부품)로서, FET, SCR, TRIAC 등을 포함할 수 있으며, 상기 절연을 위해서 포토커플러 등을 통해 스위칭 신호가 전달되도록 구현될 수 있다.The
상기 제어부(210)는 상기 스위칭부(185)를 제어하여 일정시간 간격으로 상기 H브리지 회로(180)의 다수개의 스위칭 소자(Q1~Q4)를 온/오프시키고 극성전환이 일어나도록 할 뿐만 아니라, PWM 제어방식으로 상기 스위칭부(185)를 제어하여 소프트스타트 방식으로 동작하게 함으로써 돌입전류를 최소화하여 전자 부품의 수명을 연장한다.The
그런데 상기 수산기 발생부(120)의 양전극부(122)와 음전극부(124) 간의 이격 거리는 약 0.1mm ~ 0.5mm 정도로 매우 얇기 때문에 사실상 상기 양전극부(122)와 음전극부(124)의 간격이 너무 가깝다. 따라서 상기 양/음 전극부(122, 124)가 서로 붙거나 외부에서 유입된 금속이나 불순물(예 : 이물질, 석회질 등) 등으로 인하여 단락의 위험성이 높고, 만약 상기 양/음 전극부(122, 124)가 단락이 될 경우, 상기 스위칭부(185)에 사용되는 스위칭 소자(또는 스위칭 부품)가 손상되거나 파손될 수 있는 문제점이 있다.However, since the distance between the
상기 전압 검출부(230)는 상기 수산기 발생부(120)에 인가되는 전압을 검출한다. 상기 수산기 발생부(120)에는 상기 H브리지 회로(180)를 통해 일정 시간 간격으로 극성이 반전된 전압이 인가된다. The
상기 수산기 발생부(120)에 인가되는 전압을 검출하는 이유는, 전기 전도도의 차이나 회로 단락 등으로 인하여, 상기 제어부(210)에서 출력된 전압 지시값과 전압 실제값에 차이가 발생할 수 있기 때문이다. The reason for detecting the voltage applied to the hydroxyl
상기 전압 검출부(230)는 상기 전압 실제값에 대응하는 신호로 변환하여 상기 제어부(210)에 출력한다. 예컨대 상기 전압 실제값에 대응하는 신호는 DC 5V 이하의 아날로그 신호이거나 디지털 신호일 수 있다. 또는 단순히 상기 전압 실제값을 미리 설정된 기준전압과 비교하여 하이 신호(High Signal)나 로우 신호(Low Signal)를 출력할 수도 있다. The
가령, 상기 양/음 전극부(122, 124)가 단락될 경우 상기 전압 검출부(230)에서 검출되는 전압은 0V가 되며, 상기 제어부(210)는 상기 수산기 발생부(120)에 단락이 발생된 것으로 판단하여 상기 입력전압 조정부(220)를 제어하여 상기 H브리지 회로(180)에 인가되는 전압을 0V로 변환함으로써 수산기 발생장치 본체의 회로 및 소자(스위칭 소자)들을 보호한다.For example, when the positive /
상기 제어부(210)는 상기 스위칭부(185)를 PWM 방식으로 제어함으로써 물속에 포함되어 있는 이온의 농도 등에 의한 전기전도도에 따라 상기 수산기 발생부(120)에서의 부하전류의 변동에 대응하여 부하량(전압 * 전류)(편의상 본 실시예에서는 소비전력이라고 할 수 있음)을 일정하게 유지할 수 있도록 출력전압(즉, PWM DUTY로 조절되는 전압)을 제어한다. The
가령, 물속(예 : 양식어장, 새싹채소농업용수, 하천, 어항 등의 물속)에 포함되어 있는 이온의 농도가 높을 경우 음전극부(124)와 양전극부(122)에서의 전기전도도가 높기 때문에 전류의 흐름이 많아져 소비전류가 증가하게 된다. 따라서 제어부(210)는 전류 검출부(240)를 통해 상기 음전극부(124)와 양전극부(122)에서의 소비전류를 모니터링하고, 상기 스위칭부(185)를 통해 PWM DUTY를 작게 조절하여 상기 H브리지 회로(180)의 스위칭 소자(Q1~Q4)를 온/오프 시킴으로써, 상기 음전극부(124)와 양전극부(122)에 인가되는 인가전압을 낮춰 줌으로써 소비전류를 제어하거나 입력전압조정부(220)를 조절하여 인가전압을 낮춰주게 된다. For example, when the concentration of ions contained in water (for example, water in aquaculture farm, sprout vegetable agricultural water, rivers, aquaria, etc.) is high, electric conductivity in the
그러나 이때 문제는 상기와 같이 증가된 소비전류를 감소시키기 위해서 상기 음전극부(124)와 양전극부(122)에 인가되는 인가전압을 낮춰 줄 때, 상기 인가전압이 임계전압(예 : 분해전압) 보다 낮아질 경우(도 4 참조), 낮아진 인가전압으로 인해서 상기 수산기 발생부(120)에서 발생되는 마이크로버블과 수산기 발생량이 현저히 줄어들게 됨으로써, 일정한 제품(즉, 수산기 발생장치)의 성능(수산기 발생성능)을 유지하기 어려운 문제점이 있었다.However, in this case, when the voltage applied to the
여기서 상기 분해전압은 전기 분해를 통해 전해 생성물(즉, 수산기)을 계속해서 발생시키기 위한 최소 전압으로서, 도 4를 참조하면, 상기 분해전압 이하/이상에서 전압과 전류의 비례 관계가 크게 달라짐을 알 수 있다. 즉, 상기 분해전압 이하에서는 전류가 현저히 작아지기 때문에 이온의 농도(즉, 수산기 발생량)가 떨어져 결국 전기전도도가 감소하게 됨으로써 제품(즉, 수산기 발생장치)의 성능을 일정하게 유지하기 어려운 문제점이 있었다.The decomposition voltage is a minimum voltage for continuously generating an electrolytic product (i.e., a hydroxyl group) through electrolysis. Referring to FIG. 4, it can be seen that the proportional relationship between voltage and current . That is, below the decomposition voltage, there is a problem that since the current is remarkably decreased, the concentration of ions (that is, the amount of generated hydroxyl groups) is lowered and consequently the electric conductivity is decreased, so that the performance of the product (that is, the hydroxyl group generating device) .
그런데 본 실시예에 따른 제품(즉, 수산기 발생장치)는 다양한 상태(즉, 수온, 이온의 농도에 따른 상태)의 물속에 투입될 수 있는데, 만약 전기전도도가 높은 물속에 제품이 투입되었을 경우, 전류가 많이 흘러 소비전류가 증가하게 된다. 이에 따라 상기 제어부(210)는 부하량을 일정하게 유지하기 위해서 상기 음전극부(124)와 양전극부(122)에 인가되는 인가전압을 낮추게 되는데, 이미 상술한 바와 같이 만약 상기 인가전압을 임계전압(예 : 분해전압, 즉, 전기 분해 성능을 유지할 수 있는 최소 전압)까지 낮추게 될 경우에는 오히려 수산기 발생량이 급격하게 감소하게 되는 문제점이 발생한다.However, the product according to the present embodiment (i.e., the hydroxyl-generating device) can be put into water under various conditions (i.e., a state depending on the water temperature and the concentration of ions). If the product is put into water having high electrical conductivity, A large amount of current flows to increase the consumption current. Accordingly, the
따라서 본 실시예에서는 제품(즉, 수산기 발생장치)이 전기전도도가 높은 물속에 투입되었을 경우, 상기 제어부(210)가 상기 모터 구동부(310)를 통해 상기 모터(320)(즉, 펌프가 연결된 모터)를 구동하여 팬(FAN)(즉, 펌프 내부에서 수류를 발생시키는 팬)을 회전시킴으로써 상기 수산기 발생부(120)를 향해 물이 흐르게 하여(즉, 수류를 발생시켜) 전기전도도를 낮춰주어 전류의 흐름을 제한하고, 상기와 같이 전류의 흐름이 제한됨으로써 상기 인가전압을 낮추지 않고도 부하량(즉, 소비전력)을 일정하게 유지할 수 있도록 한다.Therefore, in the present embodiment, when the product (i.e., the hydroxyl-generating device) is put into water having high electrical conductivity, the
예컨대 다양한 조건에서의 실험에 의하면, 상기 수산기 발생부(120)를 통과하는 물의 유속이 빠를수록(또는 물의 유량이 많을수록) 전기전도도가 낮아짐을 알 수 있었으며, 따라서 전기전도도가 높은 물속에서 상기 제어부(210)는 상기 수산기 발생부(120)를 통과하는 물의 유속을 증가(또는 물의 유량을 증가)시킴으로써, 상기 수산기 발생부(120)의 음전극부(124)와 양전극부(122)에 인가되는 인가전압을 낮게 조절하지 않더라도 부하량(즉, 소비전력)을 일정하게 유지할 수 있도록 한다.For example, according to the experiment under various conditions, it was found that the higher the flow rate of water passing through the hydroxyl-generating unit 120 (or the greater the flow rate of water), the lower the electrical conductivity. 210 may increase the flow rate of water passing through the hydroxyl
상기 제어부(210)는 상기 모터(320)의 회전 속도를 제어하여 물의 유속(또는 유량)을 조절할 수 있다. The
또한 상기 모터(320)의 회전을 통해 상기 수산기 발생부(120)에 붙은 불순물을 제거하여 전극의 오염을 방지하고 전극 수명을 연장시키는 부가적인 효과를 얻을 수 있다.Further, impurities adhering to the hydroxyl
상기와 같이 수산기 발생부(120)를 통과해 물이 흐르게 함으로써, 상기 수산기 발생부(120)의 주변에서 전기전도도를 변화시키고, 상기 전기전도도의 변화에 따라 상기 수산기 발생부(120)의 부하량(전압 * 전류)(편의상 본 실시예에서는 소비전력이라고 할 수 있음)을 일정하게 유지함으로써 수산기 발생량을 일정하게 유지할 수 있도록 한다.As described above, by flowing the water through the hydroxyl
예컨대 전기전도도가 높은 물속에서는 전류의 흐름이 많아져 소비전류(즉, 부하전류)가 증가하게 되고, 그에 따라 소비전력(즉, 부하량)도 증가하게 되는데, 상기와 같이 소비전력이 증가하면 결국 수산기 발생부(120)에서의 수산기 발생량이 증가하여 너무 많은 마이크로버블이 생성되고 제품의 안정성이 떨어지는 문제점이 발생한다.For example, in the case of water having a high electrical conductivity, the flow of current increases and the consumption current (that is, the load current) increases. As a result, the power consumption (i.e., the load) There arises a problem that the amount of hydroxyl groups generated in the generating
이에 따라 본 실시예에서는 전기전도도가 높은 물속인 경우, 상기 제어부(210)가 기 설정된 일정한 소비전력(예 : 40W)을 유지하기 위해서, 상기와 같이 소비전력의 증가(즉, 전류 흐름의 증가)를 유발시키는 물속의 전기전도도를 낮추기 위하여 상기 모터(320)(즉, 펌프가 연결된 모터)를 통해 상기 수산기 발생부(120)를 통과하는 물의 유속을 증가(또는 물의 유량을 증가)시킴으로써 결과적으로 전기전도도를 감소시키고, 그 결과 전류의 흐름을 감소시켜 소비전력을 감소시키고, 소비전력이 감소되기 때문에 인가전압을 낮게 조절하지 않아도 되게 한다(즉, 인가전압을 높게 조절할 수 있도록 한다). Accordingly, in the present embodiment, in order to maintain the predetermined constant power consumption (for example, 40 W), the
상기와 같이 본 실시예는 전기전도도가 높은 물속에서는 수산기 발생부(120)를 통과하는 물의 유량이나 유속을 증가시켜 전기전도도를 낮게 조절함으로써 전류의 흐름이 작아지게 조절한다. 이에 따라 인가전압을 낮게 조절하지 않아도(즉, PWM DUTY를 낮게 조절하지 않아도) 되게 함으로써 일정한 부하량(즉, 소비전력)을 유지시킨다. 상기와 같이 전기전도도가 높은 물속에서 인가전압을 낮게 조절하지 않고도(즉, PWM DUTY를 낮게 조절하지 않고도) 부하량을 일정하게 유지함으로써 무효소비전력을 기존의 제품보다 더 감소시킬 수 있도록 하고, 수산기 발생 성능은 기존과 동일하게 유지시킬 수 있도록 한다.As described above, the present embodiment adjusts the current flow to be small by adjusting the flow rate and the flow rate of water passing through the hydroxyl-generating
이하 상기 제어부(210)의 동작을 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Hereinafter, the operation of the
도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(210)는 수산기 발생부(120)에 인가되는 실제 전류와 전압을 검출하여 AD 신호로 변환한 후 연산하여 상기 수산기 발생부(120)의 부하량(소비전력)을 산출한다(S101).5, the
상기 부하량(소비전력)은 제품(즉, 수산기 발생장치)이 투입된 물속의 전기전도도에 따라 전류의 흐름이 다르기 때문에 부하량(소비전력)도 달라진다.The load (power consumption) varies depending on the electrical conductivity of the water into which the product (i.e., the hydroxyl-generating device) is charged.
상기 제어부(210)는 상기 산출된 부하량(소비전력)이 기 설정된 설정값(또는 기준값)(예 : 40W) 이하인지 판단한다(S102).The
상기 판단(S102) 결과, 상기 산출된 부하량(소비전력)이 기 설정된 설정값 보다 크면(S102의 아니오), 전기전도도가 높아 전류의 흐름이 정격전류(예 : 10A) 보다 많다는 것을 의미한다. As a result of the determination (S102), if the calculated load amount (power consumption) is larger than a predetermined set value (NO in S102), it means that the electric current is higher than the rated current (for example, 10A) because of high electric conductivity.
따라서 상기 제어부(210)는 모터(320)(즉, 펌프가 연결된 모터)의 회전수(또는 회전속도)를 증가시켜(S103) 상기 수산기 발생부(120)를 통과하는 물의 유속을 증가(또는 물의 유량을 증가)시킴으로써 결과적으로 전기전도도를 감소시킨다.The
상기와 같이 전기전도도가 감소되면 전류의 흐름이 적어진다.When the electric conductivity is reduced as described above, the current flow is reduced.
상기와 같이 전류의 흐름이 적어지면 인가전압을 낮게 조절하지 않고도(즉, PWM DUTY를 낮게 조절하지 않고도) 부하량(소비전력)이 감소된다.As described above, when the current flow is reduced, the load (power consumption) is reduced without adjusting the applied voltage to a low level (i.e., without lowering the PWM duty).
한편 상기 판단(S102) 결과, 상기 산출된 부하량(소비전력)이 기 설정된 설정값 보다 작으면(S102의 예), 전기전도도가 낮아 전류의 흐름이 정격전류(예 : 10A) 보다 적다는 것을 의미한다. On the other hand, if it is determined in step S102 that the calculated load amount (power consumption) is smaller than the predetermined set value (YES in step S102), it means that the electric current is lower than the rated current (for example, 10A) do.
따라서 상기 제어부(210)는 인가전압을 증가(즉, PWM DUTY를 증가)시킨다(S104).Accordingly, the
상기와 같이 본 실시예는 인가전압을 낮게 조절하지 않도록 물속의 전기전도도를 조절하여 소비전력을 일정하게 유지함으로써 수산기 발생량을 일정하게 유지시킨다.As described above, in this embodiment, the electrical conductivity of water is adjusted so that the applied voltage is not controlled to be low, and the power consumption is kept constant to maintain the generated amount of hydroxyl groups constant.
또한, 도면으로 도시하지는 않았지만, 다른 실시예로서, 수산기 발생부의 소비전력 이외에도 상기 전극(예 : 양전극, 음전극)에 인가되는 전압, 상기 전극에 흐르는 전류, 또는 PWM DUTY 중 적어도 하나를 검출하고, 상기 검출된 값에 기초하여 상기 펌프의 모터 회전속도를 조절하고, 상기 모터의 회전속도에 따라 물의 유속이나 유량을 조절함으로써 전기전도도를 조절할 수도 있다.As another embodiment, at least one of the voltage applied to the electrodes (for example, positive and negative electrodes), the current flowing through the electrodes, or the PWM duty is detected in addition to the power consumption of the hydroxyl group generating unit, The motor rotational speed may be adjusted based on the detected value, and the electric conductivity may be adjusted by adjusting the flow rate or flow rate of water according to the rotational speed of the motor.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, I will understand the point. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.
120 : 수산기 발생부 122 : 양전극부
124 : 음전극부 127 : 상부 케이스
128 : 하부 케이스 150 : 전원변환부
180 : H브리지 회로 185 : 스위칭부
210 : 제어부 220 : 입력전압 조정부
230 : 전압 검출부 240 : 전류 검출부
310 : 모터 구동부 320 : 모터120: hydroxyl group generating portion 122: positive electrode portion
124: negative electrode part 127: upper case
128: lower case 150: power conversion unit
180: H bridge circuit 185:
210: control unit 220: input voltage adjustment unit
230: Voltage detector 240: Current detector
310: motor driving unit 320: motor
Claims (7)
상기 수산기 발생부를 통과하는 수류를 발생시키는 펌프; 및
상기 수산기 발생부의 소비전력, 양전극과 음전극에 인가되는 전압, 양전극과 음전극에서 소비되는 전류, 또는 PWM DUTY 중 적어도 어느 하나를 검출하고, 상기 검출된 어느 하나의 값을 기초로 상기 펌프의 모터 회전속도의 조절을 통해 상기 수산기 발생부 주변의 전기전도도를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치.
A hydroxyl group generating unit that sequentially combines the upper case, the plate-like positive electrode, the insulating member, the plate-like negative electrode, and the lower case to generate a hydroxyl group;
A pump for generating a water flow through the hydroxyl-generating unit; And
Detecting at least any one of a power consumption of the hydroxyl group generating unit, a voltage applied to the positive electrode and the negative electrode, a current consumed in the positive electrode and the negative electrode, or a PWM duty, and based on any one of the detected values, And controlling the electric conductivity of the periphery of the hydroxyl group generating unit by controlling the electric conductivity of the hydroxyl group generating unit.
상기 소비전력이 설정값 보다 큰 경우, 상기 펌프의 모터 회전속도를 기 설정된 값으로 증가시켜 전기전도도를 낮게 조절하는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치.
The apparatus of claim 1,
Wherein the control unit increases the motor rotational speed of the pump to a predetermined value when the power consumption is greater than the preset value, thereby adjusting the electric conductivity of the pump to a lower value.
상기 제어부가 상기 펌프의 모터 회전속도의 조절을 통해 상기 수산기 발생부를 통과하는 물의 유속이나 유량을 증가시킬 경우, 상기 전기전도도가 감소되는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the controller decreases the electric conductivity when increasing a flow rate or a flow rate of water passing through the hydroxyl generator through the adjustment of the motor rotational speed of the pump.
상기 소비전력이 설정값 이하인 경우, 상기 수산기 발생부에 인가되는 인가전압을 증가시키는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 장치.
The apparatus of claim 1,
And increases the applied voltage applied to the hydroxyl generating unit when the power consumption is lower than a set value.
상기 검출된 적어도 어느 하나의 값에 기초하여, 상기 제어부가 상기 수산기 발생부를 통과하는 수류를 발생시키는 펌프의 모터 회전속도를 조절하여 상기 수산기 발생부 주변의 전기전도도를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 방법.
Detecting at least any one of a power consumption of the hydroxyl generating unit, a voltage applied to the positive electrode and the negative electrode, a current consumed in the positive electrode and the negative electrode, or a PWM duty; And
And adjusting the electric conductivity of the periphery of the hydroxyl generating unit by adjusting the rotational speed of the pump of the pump that generates the water flow through the hydroxyl generating unit based on at least one of the detected values Wherein the electric conductivity of the hydroxyl group-generating device is controlled.
상기 제어부가 상기 펌프의 모터 회전속도를 조절하여 상기 수산기 발생부를 통과하는 물의 유속이나 유량을 증가시킬 경우, 상기 전기전도도가 감소되는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the electric conductivity is decreased when the controller controls the rotational speed of the motor of the pump to increase the flow rate or flow rate of water passing through the hydroxyl generator.
상기 소비전력이 설정값 이하인 경우, 상기 제어부가 상기 수산기 발생부에 인가되는 인가전압을 증가시키고, 상기 소비전력이 설정값 보다 큰 경우, 상기 제어부가 상기 펌프의 모터 회전속도를 기 설정된 값으로 증가시켜 전기전도도를 낮게 조절하는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치의 전기전도도 제어 방법.6. The method of claim 5,
The control unit increases the voltage applied to the hydroxyl generating unit when the power consumption is lower than the set value and increases the motor rotational speed of the pump to a predetermined value when the power consumption is greater than the set value Thereby adjusting the electrical conductivity of the hydroxyl group generating device to a low level.
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KR1020150087718A KR20160117113A (en) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | Apparatus for controlling electrical conductivity of hydroxyl radical generator and method thereof |
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CN115413611A (en) * | 2022-07-13 | 2022-12-02 | 三亚热带水产研究院 | Intelligent test device and method for penaeus vannamei boone |
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