JP2018008045A - プラズマ浄化モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】プラズマ浄化モジュールを提供する。
【解決手段】電源の第１極に接続されるように配置される第１電極板と、第１電極板の表面の上に設けられ、且つ電源の第２極に接続されるように配置され、通路を有する第２電極板と、放電領域を形成するように配置され、第１電極板の表面に設けられ、且つ通路を貫通し、先端を有する少なくとも１つのロングタイプ電極と、先端に隣接し且つ水気又は水を放電領域に提供するように配置される集水素子と、を含むプラズマ浄化モジュール。
【選択図】図１
【解決手段】電源の第１極に接続されるように配置される第１電極板と、第１電極板の表面の上に設けられ、且つ電源の第２極に接続されるように配置され、通路を有する第２電極板と、放電領域を形成するように配置され、第１電極板の表面に設けられ、且つ通路を貫通し、先端を有する少なくとも１つのロングタイプ電極と、先端に隣接し且つ水気又は水を放電領域に提供するように配置される集水素子と、を含むプラズマ浄化モジュール。
【選択図】図１
Description
本発明は、浄化モジュールに関し、特に、プラズマ浄化モジュールに関する。
室内の空気品質の健康に対する影響は既に国際的な関心の問題になり、毎人は毎日に約８０％〜９０％の時間で自宅、オフィス又は他の建築物を含む室内環境に生活し、室内の空気品質の良否は、生活品質及び仕事効率に直接に影響を及ぼす。室内環境に存在する汚染物は、懸濁粒子、臭い、揮発度及び半揮発度有機物質、ホルムアルデヒド、微生物等を含む。
市販の負イオン発生器は、イオンを生成し、放電領域での化学反応によって、空気における汚染物を無害の水及び酸化物に分解して、空気の浄化効果を達成させることができる。しかし、このような技術による放電領域の体積範囲が限定されるので、反応領域の体積も限定される。また、イオンの寿命が短いので、放電領域における正イオンと負イオンの大部分が互いに中和し、浄化効果に有利ではない。
このため、本発明の一目的は、集水素子から提供した水気又は水によって大気プラズマと共にマイオン群を生成するプラズマ浄化モジュールを提供することである。水が高電界の場合にナノスケール水霧を形成できるので、これらのナノスケール水霧は、イオンを被覆し、このようにプラズマによるイオンの寿命を延長し、正イオンと負イオンとの中和反応を減少し、更に、イオンと汚染物質との反応範囲を延長し、更に、浄化効果を効果的に向上させることができる。
本発明の上記目的によれば、電源の第１極に接続されるように配置される第１電極板と、第１電極板の表面の上に設けられ、且つ電源の第２極に接続されるように配置され、通路を有する第２電極板と、放電領域を形成するように配置され、第１電極板の表面に設けられ、且つ通路を貫通し、先端を有する少なくとも１つのロングタイプ電極と、先端に隣接し且つ水気又は水を放電領域に提供するように配置され、第２電極板の上に設けられ、且つ少なくとも１つの開口を有し、前記ロングタイプ電極が順に前記少なくとも１つの通路と少なくとも１つの開口を貫通する集水素子と、を含むプラズマ浄化モジュールを提出する。
本発明の一実施例によれば、前記少なくとも１つのロングタイプ電極は、少なくとも１つの針状電極又はカーボンブラシを含む。
本発明の一実施例によれば、前記集水素子は、吸水材料、潮解性塩、冷却片又は冷却装置を含む。
本発明の一実施例によれば、前記集水素子は、電源の第２極に接続される。
本発明の一実施例によれば、前記第２電極板及び第２極は接地する。
本発明の一実施例によれば、前記プラズマ浄化モジュールは、高電圧回路板を更に含み、第１電極板及び第２電極板は、前記高電圧回路板によって電源の第１極及び第２極と電気的に接続される。
本発明の一実施例によれば、前記第１電極板と第２電極板との電圧差は、３ｋＶ〜９ｋＶである。
本発明の上記目的によれば、電源の第１極に接続されるように配置される第１電極板と、放電領域を形成するように配置され、第１電極板の表面に設けられ、且つ先端を有する少なくとも１つのロングタイプ電極と、第１電極板の表面とロングタイプ電極の先端の上に設けられ、且つ電源の第２極に接続されると共に水気又は水を放電領域に提供するように配置される第２電極集水板と、第１電極板及び第２電極集水板が高電圧回路板を介して電源の第１極及び第２極に電気的に接続される高電圧回路板と、を含むプラズマ浄化モジュールを更に提出する。
本発明の上記及びその他の目的、特徴及びメリットをより分かりやすくするために、添付図面に合わせて以下の通りに詳しく説明する。
図１を参照されたい。図１は、本発明の一実施形態によるプラズマ浄化モジュールを示す装置模式図である。プラズマ浄化モジュール１００は、冷気等のエアコン設備又は空気清浄設備に取り付けられることができ、且つ好ましくは、気体を設備から吹き出す前に先にプラズマによって気体を浄化処理するように、気流流出設備の経路に設置される。プラズマ浄化モジュール１００は、主に適用の観点から大気プラズマ浄化モジュールである。本実施形態において、プラズマ浄化モジュール１００は、主に、第１電極板１０２と、第２電極板１０４と、少なくとも１つのロングタイプ電極１０６と、集水素子１０８と、を含んでよい。
図１に示すように、第１電極板１０２は、電源１１０の第１極１１０ａと接続してよい。電源１１０は、第１極１１０ａと第２極１１０ｂを有し、第１極１１０ａが第２極１１０ｂと異なる電位を有する。第２電極板１０４は、第１電極板１０２の表面１１２の上に設けられ、且つ電源１１０の第２極１１０ｂと接続されることができる。幾つかの例において、電源１１０の第１極１１０ａの電位は相対的に高く、第２極１１０ｂの電位は第１極１１０ａよりも低い。例として、第２極１１０ｂが接地して接地電位を有する。幾つかの例示において、第１電極板１０２と第２電極板１０４との電圧差は、約３ｋＶ〜約９ｋＶであってよく、好ましくは約４ｋＶ〜約６ｋＶであってよい。
図１を再び参照されたい。第２電極板１０４は、少なくとも１つの通路１１６を有する。幾つかの例示において、第２電極板１０４の通路１１６の数は、ロングタイプ電極１０６の数に対応してよい。第２電極板１０４が１つの通路１１６のみを有する場合、通路１１６は穴状となってよく、第２電極板１０４は環状となってよい。
図１を再び参照されたい。プラズマ浄化モジュール１００は、選択的に高電圧回路板１１４を含んでよい。高電圧回路板１１４は、それぞれワイヤー１１８ａと１１８ｂを介して電源１１０の第１極１１０ａ及び第２極１１０ｂと接続される。第１電極板１０２及び第２電極板１０４は、高電圧回路板１１４に接続されてよく、これにより、第１電極板１０２及び第２電極板１０４は、高電圧回路板１１４によってそれぞれ電源１１０の第１極１１０ａ及び第２極１１０ｂと電気的に接続されることができるので、電源１１０は、高電圧回路板１１４に給電することで電力を第１電極板１０２及び第２電極板１０４に加えることができる。電源１１０は、一般的な交流電力（１１０Ｖ又は２２０Ｖ）、又は直流電力であってよい。高電圧回路板１１４は、第１電極１０２と第２電極１０４との電圧差を必要な範囲、例えば、約３ｋＶ〜約９ｋＶに制御するように、１１０Ｖの交流電力（又は２２０Ｖの交流電力）、又は低電圧直流電圧を高電圧直流電圧に変換することができる。幾つかの例示において、電源１１０の第２極１１０ｂが接地電位を有するので、第２極１１０ｂと電気的に接続される第２電極板１０４は接地する。
図１を続いて参照されたい。ロングタイプ電極１０６は、第１電極板１０２の表面１１２に設けられ、且つ第２電極板１０４の通路１１６を貫通する。ロングタイプ電極１０６は、通路１１６を通過し且つ第２電極板１０４の上に位置する先端１２０を有する。第１電極板１０２と第２電極板１０４に通電した後、ロングタイプ電極１０６は、放電して放電領域１２２を形成することができ、ロングタイプ電極１０６の放電が主に先端１２０に集中される。幾つかの例示において、ロングタイプ電極１０６は、少なくとも１つの針状電極、又は複数のはけを有するカーボンブラシを含んでよい。
ロングタイプ電極１０６の付近に放電領域１２２が発生することができるので、有機汚染物、プランクトンウイルス、及び細菌付きの空気１２４がこの放電領域１２２を通過する時、放電領域１２２に行ったイオン化及び酸化反応により、空気１２４における有機汚染物を分解することができる。これにより、細菌及びウイルスのデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）及びコートタンパク質を退化させ、これにより、細菌及びウイルスをワイプアウトし、空気品質を改善する効果を果たすことができる。プラズマ浄化モジュール１００の第２電極板１０４が接地する時、反対電荷相互吸引の原理によって、クーロン力の作用で、空気１２４における微粒子を荷電した後で接地する第２電極板１０４へ移動させて第２電極板１０４に付着させることで、微粒子を空気１２４から取り除くことができる。その他の幾つかの例において、プラズマ浄化モジュール１００が任意のエアコン設備に取り付けられる時、エアコン設備の出風口には、接地板を付加的に取り付けることで、放電領域１２２を既に通過した空気１２４での荷電粒子をキャッチすることができる。このような例において、第２電極板１０４は、接地板ではなくてもよい。
集水素子１０８は、ロングタイプ電極１０６の先端１２０に隣接して設置される。本実施形態において、図１に示すように、集水素子１０８は、第２電極板１０４の上に設けられ、且つ少なくとも１つの開口１２６を有し、ロングタイプ電極１０６は順に第２電極板１０４の通路１１６及び集水素子１０８の開口１２６を貫通する。このため、ロングタイプ電極１０６の先端１２０は集水素子１０８の上にあり、即ち集水素子１０８が先端１２０と第２電極板１０４との間にある。幾つかの例において、集水素子１０８は、ロングタイプ電極１０６の先端１２０の上に設置されてもよいので、集水素子１０８は任意の開口を有しなくてもよい。集水素子１０８の開口１２６の数はロングタイプ電極１０６の数に対応してよい。なお、集水素子１０８は任意の電源供給装置と接続されない。集水素子１０８は水気又は水を放電領域１２２に提供することができる。幾つかの例示において、集水素子１０８は、吸水材料を含み、且つプラズマ浄化モジュール１００で設置されたエアコンシステムにより水を吸水材料に供給し、又はその他の供水システムで水を吸水材料に供給してよい。例として、吸水材料は、スポンジであってよい。その他の幾つかの例示において、集水素子１０８は、潮解性塩、冷却片又は他の冷却装置を含んでもよい。冷却片又は冷却装置は、局所の低温環境を提供することができる。集水素子１０８の表面温度が空気１２４の露点温度より低い時、空気１２４における水分を凝縮し始め、ロングタイプ電極１０６の付近の湿度を向上させる。
集水素子１０８の設置により、ロングタイプ電極１０６の付近の湿度を向上させることができるので、ロングタイプ電極１０６は、放電領域１２２におけるプラズマ放電により水及び空気を分解させて、例えば、水素イオン、酸素イオン、及び水酸素イオン等のイオンを生成することができ、且つ高電界の場合に水がナノスケール水霧を形成することができる。ナノスケール水霧がイオンを被覆するので、これらの水霧で被覆されたイオンの寿命が遊離イオンよりも長くなり、これらのイオンが、空気１２４の気流に沿って浮動する時に外界のより多い空気における細菌及びプランクトンウイルスに接触して細菌のタンパク質構造を破壊することができる。このため、殺菌及び空気品質改良の効果的な領域範囲を大幅に増加することができる。なお、集水素子１０８が放電のロングタイプ電極１０６から独立するので、ロングタイプ電極１０６が激しく浸食されることを避けて、ロングタイプ電極１０６の使用寿命を効果的に延長することができる。
図２を参照されたい。図２は、本発明の他の一実施形態によるプラズマ浄化モジュールを示す装置模式図である。本実施形態のプラズマ浄化モジュール１００ａのアーキテクチャは、ほぼ上記実施形態のプラズマ浄化モジュール１００と同じであるが、プラズマ浄化モジュール１００は非水電極システムであり、プラズマ浄化モジュール１００ａは水電極システムであり、即ちプラズマ浄化モジュール１００ａの集水素子１０８と給電システムに電気的に接続されることに、異なっている。幾つかの例において、プラズマ浄化モジュール１００ａの集水素子１０８は、電源１１０の第２極１１０ｂに接続される。このため、集水素子１０８、第２電極板１０４及び電源１１０の第２極１１０ｂは、同じ電位を有する。例として、集水素子１０８、第２電極板１０４及び電源１１０の第２極１１０ｂは、何れも接地する。この実施形態において、集水素子１０８の材質は、導電することができる。
図３を参照されたい。図３は、本発明の別の一実施形態によるプラズマ浄化モジュールを示す装置模式図である。本実施形態のプラズマ浄化モジュール１００ｂのアーキテクチャは、ほぼ上記実施形態のプラズマ浄化モジュール１００ａと同じであるが、プラズマ浄化モジュール１００ｂは第２電極集水板１０４ａでプラズマ浄化モジュール１００ａの第２電極板１０４と集水素子１０８を代替し、且つ第２電極集水板１０４ａはロングタイプ電極１０６の先端１２０の上に位置することに、異なっている。第２電極集水板１０４ａは、ロングタイプ電極１０６の先端１２０の上に位置するので、如何なる通路と開口を有しなくてもよい。なお、第２電極集水板１０４ａは、電源１１０の第２極１１０ｂに電気的に接続される。
図４を参照されたい。図４は、本発明の別の一実施形態によるプラズマ浄化モジュールを示す装置模式図である。本実施形態のプラズマ浄化モジュール１００ｃのアーキテクチャは、ほぼ上記実施形態のプラズマ浄化モジュール１００と同じであるが、プラズマ浄化モジュール１００ｃは高電圧回路板１１４を含まず、プラズマ浄化モジュール１００ｃは外部に高電圧回路板１１４が接続されるように高電圧回路板１１４と連結することに、異なっている。これにより、プラズマ浄化モジュール１００ｃは、もとに高電圧回路板１１４が設けられる設備に適用されることができる。
図５を参照されたい。図５は、本発明の別の一実施形態によるプラズマ浄化モジュールを示す装置模式図である。本実施形態のプラズマ浄化モジュール１００ｄのアーキテクチャは、ほぼ上記実施形態のプラズマ浄化モジュール１００ａと同じであるが、プラズマ浄化モジュール１００ｄは高電圧回路板１１４を含まず、プラズマ浄化モジュール１００ｄは外部に高電圧回路板１１４が接続されるように高電圧回路板１１４と連結することに、異なっている。これにより、プラズマ浄化モジュール１００ｄは、もとに高電圧回路板１１４が設けられる設備に適用されることができる。
前記実施形態から分かるように、本発明の１つの利点は、本発明のプラズマ浄化モジュールが集水素子から提供した水気又は水によって大気プラズマと共にイオン群を生成することである。水が高電界の場合にナノスケール水霧を形成できるので、これらのナノスケール水霧は、イオンを被覆し、このようにプラズマによるイオンの寿命を延長し、正イオンと負イオンとの中和反応を減少し、更に、イオンと汚染物質との反応範囲を延長し、更に、浄化効果を効果的に向上させることができる。
本発明を複数の実施例によって以上のように開示したが、これは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、各種の変更及び修飾することができる。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって限定される。
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ プラズマ浄化モジュール
１０２ 第１電極板
１０４ 第２電極板
１０４ａ 第２電極集水板
１０６ ロングタイプ電極
１０８ 集水素子
１１０ 電源
１１０ａ 第１極
１１０ｂ 第２極
１１２ 表面
１１４ 高電圧回路板
１１６ 通路
１１８ａ、１１８ｂ ワイヤー
１２０ 先端
１２２ 放電領域
１２４ 空気
１２６ 開口
１０２ 第１電極板
１０４ 第２電極板
１０４ａ 第２電極集水板
１０６ ロングタイプ電極
１０８ 集水素子
１１０ 電源
１１０ａ 第１極
１１０ｂ 第２極
１１２ 表面
１１４ 高電圧回路板
１１６ 通路
１１８ａ、１１８ｂ ワイヤー
１２０ 先端
１２２ 放電領域
１２４ 空気
１２６ 開口
Claims (8)
- 電源の第１極に接続されるように配置される第１電極板と、
前記第１電極板の表面の上に設けられ、且つ前記電源の第２極に接続されるように配置され、少なくとも１つの通路を有する第２電極板と、
放電領域を形成するように配置され、前記第１電極板の前記表面に設けられ、且つ前記少なくとも１つの通路を貫通し、先端を有する少なくとも１つのロングタイプ電極と、
前記先端に隣接し且つ水気又は水を前記放電領域に提供するように配置され、前記第２電極板の上に設けられ、且つ少なくとも１つの開口を有し、前記ロングタイプ電極が順に前記少なくとも１つの通路と前記少なくとも１つの開口を貫通する集水素子と、
を含むプラズマ浄化モジュール。 - 前記少なくとも１つのロングタイプ電極は、少なくとも１つの針状電極又はカーボンブラシを含む請求項１に記載のプラズマ浄化モジュール。
- 前記集水素子は、スポンジ、冷却片又は冷却装置を含む請求項１または請求項２に記載のプラズマ浄化モジュール。
- 前記集水素子は、前記電源の前記第２極に接続される請求項１〜３の何れか一項に記載のプラズマ浄化モジュール。
- 前記第２電極板及び前記第２極は接地する請求項１〜４の何れか一項に記載のプラズマ浄化モジュール。
- 高電圧回路板を更に含み、前記第１電極板及び前記第２電極板は、前記高電圧回路板を介して前記電源の前記第１極及び前記第２極と電気的に接続される請求項１〜５の何れか一項に記載のプラズマ浄化モジュール。
- 前記第１電極板と前記第２電極板との電圧差は、３ｋＶ〜９ｋＶである請求項１〜６の何れか一項に記載のプラズマ浄化モジュール。
- 電源の第１極に接続されるように配置される第１電極板と、
放電領域を形成するように配置され、前記第１電極板の表面に設けられ、且つ先端を有する少なくとも１つのロングタイプ電極と、
前記第１電極板の前記表面と前記少なくとも１つのロングタイプ電極の前記先端の上に設けられ、且つ前記電源の第２極に接続されると共に水気又は水を前記放電領域に提供するように配置される第２電極集水板と、
前記第１電極板及び前記第２電極集水板が高電圧回路板を介して前記電源の前記第１極及び前記第２極に電気的に接続される高電圧回路板と、
を含むプラズマ浄化モジュール。
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