KR20160134229A

KR20160134229A - 오존발생장치의 제어 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20160134229A
Application number: KR1020150067943A
Authority: KR
Inventors: 공성욱; 민정환; 정동식; 배양원; 김소라; 이성호
Original assignee: (주)인우코퍼레이션
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2016-11-23
Also published as: KR101738963B1

Abstract

본 발명은 제어부, 고전압 변환부, 방전부 및 측정부를 포함하는 오존발생장치 제어 시스템에 있어서,
상기 제어부는 상기 방전부에 인가되는 방전신호의 주파수 및 듀티비 설정값을 자동 변경하여 초기 설정값 및 변경 설정값에 따른 상기 고전압 변환부 및 상기 방전부의 출력값을 상기 측정부로부터 수집하여, 특성평가 데이터를 생성하는 특성평가모듈, 상기 특성평가 데이터를 통해 상기 오존발생장치의 최적 성능을 포함한 가용 성능을 결정하고, 주파수 및 듀티비를 파라미터로 하여 상기 가용 성능으로 동작 제어가 가능한 제어 데이터를 생성하는 제어결정모듈 및 사용자에 의해 기대 성능이 입력되는 경우 상기 제어 데이터를 통해 기대 성능으로 동작하도록 자동으로 주파수 및 듀티비를 조절하는 자동제어모듈을 포함함으로써,
방전부를 포함하는 오존발생장치의 특성, 동작 상태, 사용자의 요구에 따라 자동제어가 가능한 오존발생장치의 제어 시스템을 제공할 수 있다.

Description

오존발생장치의 제어 시스템 및 그 방법{Control system and method of the ozone generator}

본 발명은 오존발생장치의 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방전부 특성, 상태, 기대 성능에 따라 자동제어가 가능한 오존발생장치의 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

오존은 강한 산화력, 탈취력 및 살균력을 가지고 있기 때문에, 다양한 산업 분야에서 널리 활용되고 있다. 오존 발생 방법에는 자외선을 이용한 방법, 물의 전기 분해방법 등 다양한 방법이 있으나, 고농도의 오존을 발생시키기 위해서 사용되는 통상적인 방법은 고전압을 이용한 무성방전 방법이다. 무성방전 방법은 절연체로 절연된 금속 전극에 교류 전압 또는 펄스를 인가하면, 금속 전극 사이의 공간에서 방전이 일어나고, 산소를 함유한 기체가 그 방전 공간을 통과하면서 그 기체에 포함된 산소가 오존으로 변환되는 방식이다.

기존의 오존 발생 장치는 대규모 공기 청정 시스템 또는 수질 개선 시스템과 같은 대형 시스템의 일부로서 동작되는 경우가 대부분이므로 오존 발생 장치 자체의 제어보다는 전체 시스템에 대한 제어 하에서 오존 발생 장치를 제어하는 방식으로 응용되고 있다. 그러나, 이러한 시스템 제어는 전체 시스템의 일부로서 오존 발생 장치를 제어한다는 점에서 효과적이기는 하지만 이러한 전체 시스템 제어를 구성함에 있어서 비용이 많이 드는 단점이 있으며, 기타 다른 분야에서의 응용성이 두드러지는 오존 발생 장치와 같은 단일 제품을 전체 시스템 측면에서 제어한다는 것은 제품의 활용도를 저하시킬 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 오존 발생 장치는 고전압 방전으로 인한 방전부의 부식 문제뿐만 아니라, 주변 환경 인자의 영향으로 인해 방전 조건이 불안정해지고 이로 인해 고전압 변압부가 열화되기 때문에 방전이 제대로 일어나지 않거나, 적정 방전 전압에서 방전이 수행되지 아니하므로 오존 발생 효율이 급격히 저하하게 된다는 문제점이 있다.

또한 방전부를 이루는 방전관의 재질, 형상 등의 특성에 따라 방전부의 성능이 다르며, 방전부를 포함하는 오존발생장치의 동작 상태에 따라 오존 발생 성능이 증감할 수 있으며, 사용자별로 요구되는 오존 발생 성능이 다르고, 오랜 사용으로 방전부의 내구성이 떨어져 새로운 방전관으로 교체하는 등 다양한 조건에서 다양한 성능으로 오존발생장치가 가동되고 있음에도 불구하고 이와 같이 서로 다른 방전부에 대하여 획일적인 기준으로 자동제어가 이루어지는 문제점이 있다..

따라서, 오존 발생 장치에 입력되는 파라미터를 오존발생장치의 특성, 상태, 사용자의 요구에 따라 적응적으로 변화시켜서 제어할 수 있는 제어 시스템의 개발이 필요한 상황이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 방전부 특성, 상태, 기대 성능에 따라 자동제어가 가능한 오존발생장치의 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 제어부, 고전압 변환부, 방전부 및 측정부를 포함하는 오존발생장치 제어 시스템에 있어서, 상기 제어부는 방전부에 인가되는 방전신호의 주파수 및 듀티비 설정값을 자동 변경하여 초기 설정값 및 변경 설정값에 따른 상기 고전압 변환부 및 상기 방전부의 출력값을 상기 측정부로부터 수집하여, 특성평가 데이터를 생성하는 특성평가모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공한다.

또한 본 발명에 따른 상기 제어부는 상기 특성평가 데이터를 통해 상기 오존발생장치의 최적 성능을 포함한 가용 성능을 결정하고, 방전부에 인가되는 방전신호의 주파수 및 듀티비를 파라미터로 하여 상기 가용 성능으로 동작 제어가 가능한 제어 데이터를 생성하는 제어결정모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공한다.

또한 본 발명에 따른 상기 제어부는 사용자에 의해 기대 성능이 입력되는 경우 상기 제어 데이터를 통해 기대 성능으로 동작하도록 자동으로 방전부에 인가되는 방전신호의 주파수 및 듀티비를 조절하는 자동제어모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공한다.

또한 본 발명에 따른 상기 특성평가모듈은 상기 방전부의 방전관에 인가되는 방전신호의 주파수 및 듀티비 설정값을 자동 변경하는 경우, 상기 주파수 설정값을 고정하고 상기 듀티비 설정값을 일정 범위로 변경하거나, 상기 듀티비 설정값을 고정하고 상기 주파수 설정값을 일정 범위로 변경하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공한다.

또한 본 발명에 따른 상기 고전압 변환부의 출력값은 전압, 전류, 주파수 등의 데이터를 포함하며, 상기 방전부의 출력값은 오존 농도, 오존 생성량 등의 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공한다.

또한 본 발명에 따른 상기 특성평가 데이터는 상기 주파수 및 듀티비 설정값에 따른 상기 방전부의 출력값 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공한다.

또한 본 발명에 따른 상기 제어결정모듈은 상기 방전부 출력값으로부터 오존 농도(A) 및 오존 생성량(B) 각각의 최대값(Amax, Bmax) 및 최소값(Amin, Bmin)을 도출하여 가용 성능을 결정하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공한다.

또한 본 발명에 따른 상기 제어결정모듈은 상기 방전부 출력값으로부터 하기 식 1 값을 만족하는 최적 성능을 결정하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공한다.

[식 1]

또한 본 발명에 따른 상기 제어결정모듈은 상기 주파수 변경 또는 상기 듀티비 변경에 따른 방전부의 출력값 증감을 도출하여, 상기 방전부의 출력값 조절을 위한 주파수 변경 또는 듀티비 제어 정보를 포함하는 제어 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공한다.

또한 본 발명에 따른 상기 자동제어모듈은 상기 제어 데이터의 제어 정보에 의해 사용자에 의해 입력된 기대 성능을 나타내도록 방전부의 출력값을 자동으로 제어하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공한다.

본 발명의 오존발생장치 제어 시스템에 의하면, 방전부를 이루는 방전관의 재질, 형상 등의 특성에 따른 자동제어가 가능하며, 고전압 변환부 및 방전부를 포함한 오존발생장치의 동작 상태에 따른 자동제어가 가능하며, 가용 성능을 결정하여 가용 성능 범위 내의 사용자의 기대 성능에 따른 자동제어가 가능한 제어 시스템을 제공할 수 있다.

즉, 방전부의 성능이 다르며, 오랜 사용으로 방전부의 내구성이 떨어져 교체가 필요한 경우가 있을 수 있는데, 본 발명은 이와 같이 서로 다른 방전부에 대하여 획일적인 기준으로 자동제어가 이루어지는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방전부에 따른 특성평가 후 해당 방전부에 따른 고유의 제어방법을 결정하고 결정된 제어방법에 따라 원하는 성능으로 동작하도록 자동으로 제어하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공할 수 있다.

도 1에 본 발명의 일실시예에 따른 오존발생장치 제어 시스템의 블록 구성도를 나타내었다.
도 2에 본 발명의 일실시예에 따른 오존발생장치 제어 시스템 제어부에 포함되는 모듈들의 동작 알고리즘과 그 연관관계를 나타내었다.
도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 특성평가모듈의 상세 동작 알고리즘을 나타내었다.
도 4에 본 발명의 일실시예에 따른 특성평가 데이터를 나타내었다.
도 5에 본 발명의 일실시예에 따른 제어결정모듈의 상세 동작 알고리즘을 나타내었다.
도 6에 본 발명의 일실시예에 따른 제어결정모듈의 최적 성능 결정 예시를 나타내었다.
도 7 및 도 8에 본 발명의 일실시예에 따른 제어 데이터를 나타내었다.
도 9에 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어모듈의 상세 동작 알고리즘을 나타내었다.
도 10 내지 도 12에 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어 설정 및 자동 제어 내역, 제어 그래프를 나타내었다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 오존발생장치 제어 시스템은 제어부(10), 고전압 변환부(20), 방전부(30) 및 측정부(40)를 포함하며, 상기 제어부(10)는 특성평가모듈(101), 제어결정모듈(102), 자동제어모듈(103)을 포함하여 한다. 도 1에 본 발명의 일실시예에 따른 오존발생장치 제어 시스템의 블록 구성도를 나타내었다.

방전부를 이루는 방전관의 재질, 형상 등의 특성에 따라 방전부의 성능이 다르며, 방전부를 포함하는 오존발생장치의 동작 상태에 따라 오존 발생 성능이 증감할 수 있으며, 사용자별로 요구되는 오존 발생 성능이 다르고, 오랜 사용으로 방전부의 내구성이 떨어져 새로운 방전관으로 교체하는 등 다양한 조건에서 다양한 성능으로 오존발생장치가 가동되기 때문에, 본 발명은 이와 같이 서로 다른 방전부에 대하여 획일적인 기준으로 자동제어가 이루어지는 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방전부에 따른 특성평가 후 해당 방전부에 따른 고유의 제어방법을 결정하고 결정된 제어방법에 따라 원하는 성능으로 동작하도록 자동으로 제어하는 오존발생장치 제어 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 오존발생장치 제어 시스템은 제어부(10)를 통해 방전부를 구성하는 방전관의 특성, 동작 상태, 사용자의 기대 성능에 따른 오존 발생을 위한 자동제어가 가능하다. 더욱 구체적으로는 제어부(10)의 특성평가모듈(101)을 통해 입력 파라미터에 따른 출력 파라미터 정보를 수집하여 해당 방전부의 특성평가 데이터를 생성하고, 제어결정모듈(102)을 통해 상기 특성평가 데이터로부터 해당 방전부의 가용 성능 및 최적 성능을 결정하고 상기 가용 성능으로 동작하도록 제어가 가능한 제어 데이터를 생성하고, 자동제어모듈(103)을 통해 사용자가 입력한 기대 성능으로 동작하도록 상기 제어 데이터로부터 입력 파라미터를 조절하여 오존발생장치의 특성에 따른 자동제어가 가능하다.

도 2에 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(10)의 각 모듈의 동작 알고리즘을 나타내었다.

먼저, 제어부(10)의 특성평가모듈(101)을 통하여, 사용자에 의해 입력 파라미터인 주파수 및 듀티비의 가변 범위 및 초기 설정값이 입력되면 이에 따라 고전압 변환부(20) 및 방전부(30)를 포함하는 오존발생장치가 동작하여 출력 파라미터인 오존 발생량 등이 측정부(40)를 통해 측정되고, 상기 입력된 가변 범위 내에서 주파수 또는 듀티비를 변경하고 오존발생장치의 동작 및 출력 파라미터 측정을 반복하여 모든 범위의 주파수 및 듀티비 설정값에 대한 출력값 정보를 포함하는 특성평가 데이터를 생성한다.

그리고, 제어부(10)의 제어결정모듈(102)을 통하여, 상기 생성된 특성평가 데이터를 통해 해당 방전부를 포함하는 오존발생장치의 가용 성능을 도출하고, 최적 성능을 도출한 후, 특정 성능(예를 들면, 특정 오존 농도, 특정 오존 생성량)으로 동작하기 위한 입력 파라미터의 제어 정보를 포함하는 제어 데이터를 생성한다.

그리고, 제어부(10)의 자동제어모듈(103)을 통하여, 사용자에 의해 기대 성능(예를 들면, 기대 오존 농도, 기대 오존 생성량)이 입력되면, 상기 생성된 제어 데이터를 통해 가장 근접한 기대 성능으로 동작한 출력값을 갖는 주파수 및 듀티비를 설정하여 동작, 측정 후 정지 신호가 입력되지 않는 한 기대 성능 도달 여부의 반복 쿼리를 통해 자동제어가 이루어진다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 오존발생장치 제어 시스템의 각 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 제어부(10)는 작업공정을 감시하고 제어하는 컴퓨터 시스템의 일종으로 HMI(Human-Machine Interface) 장치일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 기계 제어에 사용되는 데이터를 시각이나 청각 등 사용자가 인지 가능한 형태로 변환하여 보여주는 장치로, 해당 시스템을 감시하고 제어할 수 있는 모든 장치를 포함한다.

또한 제어부(10)는 특성평가모듈(101), 제어결정모듈(102), 자동제어모듈(103)을 포함하는데, 본 발명과 관련되는 구성요소의 설명에 사용되는 접미사 "모듈"은 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 발명의 일실시예에 따른 특성평가모듈(101)은 도 3에 나타낸 것과 같이 주파수 및 듀티비 설정값을 자동 변경하여 초기 설정값 및 변경 설정값에 따른 상기 고전압 변환부(20) 및 상기 방전부(30)의 출력값을 상기 측정부(40)로부터 수집하여, 특성평가 데이터를 생성한다. 상기 주파수 및 듀티비 설정값을 자동으로 변경하는 경우, 상기 주파수 설정값을 고정하고 상기 듀티비 설정값을 일정 범위로 변경하거나, 상기 듀티비 설정값을 고정하고 상기 주파수 설정값을 일정 범위로 변경함으로써 가용 범위 내의 모든 주파수 및 듀티비에 따른 출력값을 얻을 수 있다.

도 4에 주파수 설정값을 7kHz, 8kHz, 9kHz로 고정하고 듀티비 설정값을 10 내지 60% 변경하여 가용 범위 내의 모든 주파수 및 듀티비에 따른 고전압 변환부의 출력값 및 방전부의 출력값을 얻은 특성평가 데이터의 일예를 나타내었다.

상기 고전압 변환부의 출력값은 전압, 전류 데이터를 포함하며, 상기 방전부의 출력값은 오존 농도, 오존 생성량 데이터를 포함하고, 상기 특성평가 데이터는 상기 주파수 및 듀티비 설정값에 따른 상기 고전압 변환부의 출력값 및 상기 방전부의 출력값 데이터를 포함한다. 방전부의 특성이나 오존 발생장치가 사용되는 목적에 따라 상기 측정되는 출력값이 변경될 수 있다. 전압, 전류, 오존 농도, 오존 생성량 뿐만 아니라, 예를 들면, 오존 온도, 오존 압력, 트랜스온도, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 위상각 평균값 등 다양한 출력 파라미터가 측정될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 제어결정모듈(102)은 도 5에 나타낸 것과 같이 상기 특성평가 데이터를 통해 상기 오존발생장치의 최적 성능을 포함한 가용 성능을 결정하고, 주파수 및 듀티비 등을 입력 파라미터로 하여 상기 가용 성능으로 동작 제어가 가능한 제어 데이터를 생성한다.

상기 제어결정모듈(102)은 상기 방전부 출력값으로부터 오존 농도(A) 및 오존 생성량(B) 각각의 최대값(Amax, Bmax) 및 최소값(Amin, Bmin)을 도출하여 가용 성능을 결정하고, 예를 들어, 하기 식 1과 같은 최적 성능 파라미터를 나타내는 값을 만족하는 최적 성능을 결정한다.

[식 1]

도 6에 본 발명의 일실시예에 따른 제어결정모듈(102)의 최적 성능 결정 예시를 나타내었다. 도 6에 나타낸 것과 같이 오존 농도(A) 및 오존 생성량(B) 각각의 최대값(Amax, Bmax) 및 최소값(Amin, Bmin)은 각각 165.9g/nm3, 99.54g/hr, 8g/nm3, 4.8g/hr이며, 이로부터 계산된 식 1의 값을 통해 최적 성능을 나타내는 주파수 및 듀티비 설정값(주파수 7kHZ, 듀티비 40~50% 과 주파수 8kHz, 듀티비 50%)을 도출할 수 있다.

그러나 상기 식 1은 최적 성능을 결정할 수 있는 파라미터의 일실시예일뿐, 이외의 출력값을 변수로 포함하는 다양한 파라미터를 이용하여 최적 성능 등을 도출할 수 있을 것이다.

또한 상기 제어결정모듈(102)은 상기 주파수 변경 또는 상기 듀티비 변경에 따른 방전부의 출력값 증감 추이를 도출하여, 상기 방전부의 출력값 조절을 위한 주파수 변경 또는 듀티비 제어 정보를 포함하는 제어 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 7, 도 8에 나타낸 것과 같이 일정 주파수에서 듀티비가 증가함에 따라 오존 생성량이 증가/감소하는 구간, 증가폭/감소폭이 크거나 작은 구간 등의 출력값 추이, 주파수 기준 성능 대비 등의 제어 데이터를 도출할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 자동제어모듈(103)은 도 9에 나타낸 것과 같이 사용자에 의해 기대 성능이 입력되는 경우 상기 제어 데이터를 통해 기대 성능으로 동작하도록 자동으로 주파수 및 듀티비를 조절한다.

상기 특성평가모듈(101) 및 제어결정모듈(102)에 의해 방전부의 특성이 평가되고, 방전부의 특성에 따른 제어 데이터가 생성되고, 사용자에 의해 가용 성능 범위 내의 기대 성능이 입력되면 자동제어모듈(103)의 동작 알고리즘에 따라 자동제어가 가능하다. 방전부의 특성평가는 주기적으로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 자동제어모듈은 저장된 제어 데이터를 주기적으로 업데이트할 수 있다. 또한 방전부를 교체하는 경우에도 특성평가를 통해 변경된 제어 데이터를 로드할 수 있다. 별도의 변경사항이 없는 경우에는 자동제어모듈만으로 오존발생장치의 자동제어가 가능하다.

더욱 구체적으로, 자동제어모듈(103)은 사용자에 의해 기대 성능이 입력되면, 저장된 제어 데이터를 로드하고, 제어 데이터로부터 기대 성능에 도달하기 위한 주파수 및 듀티비를 추출, 설정하여 설정된 주파수 및 듀티비에 의해 오존발생장치가 동작하도록 한다. 동작 후 측정부로부터 출력값을 전송받아 기대 성능에 도달했는지 여부를 일정 간격으로 체크한다. 기대 성능에 도달한 경우 주파수 및 듀티비 설정값을 유지하여 동작하도록 하고, 기대 성능에 도달하지 못한 경우, 즉 기대 성능에 미달하거나 기대 성능을 초과하는 경우에는 상기 제어 데이터의 제어 정보로부터 기대 성능에 도달하기 위하여 주파수 및 듀티비를 변경 설정한다. 기대 성능에 도달할 때까지 이와 같은 변경 설정을 반복한다.

또한 상기 자동제어모듈(103)은 오존발생장치의 동작 상태에 따른 자동제어가 가능하다. 측정부를 통해 측정되는 방전관의 온도나 고전압 변환부의 전압 등에 이상이 있는 경우(과열, 과전압/저전압), HMI를 사용한 제어부(10)의 화면 또는 스피커를 통해 이상을 알리고, 기설정된 위험 수치를 넘어서는 경우 오존발생장치를 정지시킨다.

또한 상기 자동제어모듈(103)은 자동제어 데이터를 생성 및 저장한다. 자동제어 데이터는 측정 결과값에 따라 제어한 내역에 대한 히스토리 목록을 포함하며, 제어한 내역(주파수 변경, 듀티비 변경 등) 또는 제어 종류(성능 제어, 이상 제어 등)에 따른 구분이 가능하다. 도 10에 나타낸 것과 같이 입력된 기대 성능에 초과 또는 미달하거나 과열, 과전압, 저전압 등 동작 이상이 있는 경우 자동 제어가 이루어지도록 설정할 수 있으며, 도 11에 나타낸 것과 같이 HMI를 사용한 제어부(10)의 화면에 측정 결과값 및 이상 신호에 따른 자동 제어 내역에 대한 히스토리를 표시할 수 있다. 도 12에 자동제어모듈(103)의 듀티비 제어를 통하여 오존 생성량을 제어한 일실시예 그래프를 나타내었다.

본 발명의 일실시예에 따른 고전압 변환부(20)는 교류신호 입력부를 통해 입력된 교류신호가 정류부를 통해 직류신호로서 고전압 변환부에 입력되면 상기 제어부(10)에 의한 전력신호에 따른 적정 방전 전압으로 승압시켜 방전부에 제공함으로써 방전관에서의 오존 생성이 가능하도록 한다. 예를 들면, 변압기일 수 있으며, 인버터를 포함한 것일 수 있다. 또한 AD 변환 장치를 통해 측정부의 출력값을 HMI를 이용한 제어부(10)의 화면에 표시하도록 할 수 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 측정부(30)는 방전부 출구 흐름에 위치하여 발생되는 오존 흐름의 농도, 온도, 압력을 측정하는 장치, 예를 들면, 오존 농도기일 수 있다. 또한 방전부 입구 흐름에 위치하여 유입 가스(산소 가스)의 유량을 측정함과 동시에 제어가 가능한 유량 제어 장치, 예를 들면 유량계일 수 있으며, 고전압 변환부 출구 흐름에 위치하여 전압, 전류, 파형을 측정하는 장치, 예를 들면, 오실로스코프일 수 있다.

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

제어부, 고전압 변환부, 방전부 및 측정부를 포함하는 오존발생장치 제어 시스템에 있어서,
상기 제어부는 상기 방전부에 인가되는 방전신호의 주파수 및 듀티비 설정값을 자동 변경하여 초기 설정값 및 변경 설정값에 따른 상기 고전압 변환부 및 상기 방전부의 출력값을 상기 측정부로부터 수집하여, 특성평가 데이터를 생성하는 특성평가모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 특성평가 데이터를 통해 상기 오존발생장치의 최적 성능을 포함한 가용 성능을 결정하고, 상기 방전부에 인가되는 방전신호의 주파수 및 듀티비를 파라미터로 하여 상기 가용 성능으로 동작 제어가 가능한 제어 데이터를 생성하는 제어결정모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 사용자에 의해 기대 성능이 입력되는 경우 상기 제어 데이터를 통해 기대 성능으로 동작하도록 자동으로 주파수 및 듀티비를 조절하는 자동제어모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 특성평가모듈은 상기 주파수 및 듀티비 설정값을 자동 변경하는 경우,
상기 주파수 설정값을 고정하고 상기 듀티비 설정값을 일정 범위로 변경하거나, 상기 듀티비 설정값을 고정하고 상기 주파수 설정값을 일정 범위로 변경하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 고전압 변환부의 출력값은 전압, 전류, 주파수 데이터를 포함하며,
상기 방전부의 출력값은 오존 농도, 오존 생성량 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 특성평가 데이터는 상기 주파수 및 듀티비 설정값에 따른 상기 방전부의 출력값 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제어결정모듈은 상기 방전부 출력값으로부터 오존 농도(A) 및 오존 생성량(B) 각각의 최대값(Amax, Bmax) 및 최소값(Amin, Bmin)을 도출하여 가용 성능을 결정하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제어결정모듈은 상기 방전부 출력값으로부터 하기 식 1 값을 만족하는 최적 성능을 결정하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.
[식 1]
제5항에 있어서,
상기 제어결정모듈은 상기 주파수 변경 또는 상기 듀티비 변경에 따른 방전부의 출력값 증감을 도출하여, 상기 방전부의 출력값 조절을 위한 주파수 변경 또는 듀티비 제어 정보를 포함하는 제어 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.
제9항에 있어서,
상기 자동제어모듈은 상기 제어 데이터의 제어 정보에 의해 사용자에 의해 입력된 기대 성능을 나타내도록 방전부의 출력값을 자동으로 제어하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.
제9항에 있어서,
상기 자동제어모듈은 상기 측정부에 의해 측정되는 출력값을 통해 오존발생장치의 동작 상태에 이상이 있다고 판단되는 경우 상기 제어부를 통해 사용자에게 알리고, 기설정된 위험 출력값 수치 범위를 초과하는 경우 상기 오존발생장치를 정지시키는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.
제11항에 있어서,
상기 자동제어모듈은 제어 내역 및 제어 종류를 포함하는 자동제어 데이터를 생성 및 저장하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치 제어 시스템.