KR100188644B1

KR100188644B1 - 오존발생기

Info

Publication number: KR100188644B1
Application number: KR1019920019282A
Authority: KR
Inventors: 김전수; 배성태
Original assignee: 이용한; 원익텔콤주식회사
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1999-06-01
Also published as: KR940009060A

Abstract

전극 소성을 종래의 오존 발생기에 비해 낮은 온도에서 수행할 수 있고, 또한 저전압에서도 방전 개시가 가능하며, 방전 전극의 끝부에서 발생하는 전류 밀도의 집중 현상에 의한 전극 열화 방지를 기대할 수 있고, 동시에 안정적 조건에서 방전이 수행되어 일정한 수준의 오존을 얻을 수 있도록 고밀도의 알루미나 유전체 기판(10)에 RuO₂계 또는 백금을 사용하여 방전 전극(20) 및 유도 전극(40)을 형성하고, 방전 전극(20)의 위에 고유전율의 결정화 글래스의 전극 보호막(53)을 적충하고, 유도 전극(40)은 전체적으로 방전 전극(20)보다 넓은 거의 직사각형의 구조로 한 것.

Description

오존 발생기

제1도는 종래의 오존 발생기의 한 예를 보이는 단면도.

제2도는 또다른 종래의 오존 발생기를 보이는 일부 절개 평면도 및 정단면도.

제3도∼제5도는 이 발명의 오존 발생기의 여러 실시예를 보이는 일부 절개 평면도, 저면도, 정단면도.

제6도는 이 발명의 오존 발생기를 구동시키기 위한 구동부의 한 예의 회로도이다.

이 발명은 오존 발생기에 관한 것으로, 상용 전원과 전지 전원 모두를 사용할 수 있고 내구성이 긴 오존 발생기에 긴 오존 발생기에 관한 것이다.

공개 특허 공보 90-16723호 등에 기재된 것을 비롯하여 여러가지 오존 발생기 및 2를 이용한 가전 제품 등이 이미 시판되고 있다.

먼저 종래의 각종 오존 발생기를 도면을 참조하여 기술한다.

제1도는 상기 공개 특허 공보 90-16723호에서 기재된 오존 발생기의 구성을 보인 단면도이다.

상기 오존 발생기는 사각형 또는 원형의 박판상 세라믹 유전체(10)의 한쪽 면에 방전 전극(20)를 설치하고, 다른 쪽 면에 고유전율의 유전층(30)을 형성한 뒤, 그 위에 유도 전극(40)을 설치하고, 상기 두 전극(20, 40) 위에 다시 고유전율의 보호막(50)을 형성한 구조이다.

이하이 도면에서 같은 기능을 하는 요소에는 동일한 참조부호를 부여하였다.

위의 종래의오존 발생기는 유전체로서 세라믹이나 글래스를 사용하였으므로 방전을 위한 전력의 사용이 효율적이지 못하였다. 곧, 방전을 위하여 고전압 고주파를 인가함으로써 에너지 손실이 크고, 또한 내전압에 의한 내구성의 저하 및 파괴 등의 문제점이 있다. 또 전극 재료로서 텅스텐이나 몰리부덴을 사용함으로써 전극 형성을 위한 소성 온도가 1500℃ 정도로 높아 이 역시 내구성의 열화 요인이 되었다.

제2도 (a)는 전지 전원을 사용하는 또다른 형태의 종래의 오존 발생기의 일부 절개 평면도이고, (b)는 (a)도의 중앙부 정단면도이다.

이 오존 발생기는 유전체(10)인 세라믹 기판 위에 유도 전극(40), 유전체층(51), 방전 전극(20), 보호층(52)이 차례로 아래로부터 적충된 구조이다.

이 오존 발생기는 유전체층(51)을 45∼60㎛로 얇게 ;형성하여 저전압에서 오존 발생을 용이하게 하였으나, 방전이 개시되는 1.8㎸ 정도의 저전압에서도 절연 파괴가 일어나기 쉽고, 또한 고농도의 오존을 발생할 수 없었다.

이 발명은 위와 같은 종래의 오존 발생기들의 문제점에 비추어, 상용 전원과 전지 전원 모두를 전원으로 사용할 수 있고, 동시에 내구성이 긴 오존 발생기를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 이루기 위해, 이 발명은 유전체 기판의 윗쪽 면에 방전 전극을 형성하고, 아랫쪽 면에 유도 전극을 형성한 뒤, 이 두 전극을 고유전율의 보호막을 입힌 오존 발생기에 있어서, 상기 방전 전극의 보호막을 방전 전극과 같은 형상과 면적으로 하고, 상기 두 전극을 RuO₂계 또는 백금으로 형성한 구조의 오존 발생기를 제공한다.

또한 상기 방전 전극의 연장된 끝을 유전체를 사이에 두고 보아 상기 유도 전극의 같은 방향의 끝보다 길게 돌출형성한 구조의 오존 발생기를 제공한다.

그리고 상기 유도 전극이 형성된 쪽의 유전체 기판 상에 상기 유도 전극을 거의 포위하듯이 두 전극과 같은 재질로 히터를 형성하고, 유도 전극과 히터에 함께 보호막을 입힌 오존 발생기를 제공한다.

위와 같은 이 발명의 오존 발생기는 전극 소성을 종래의 오존 발생기에 비해 낮은 온도에서 수행할 수 있고, 또한 저전압에서도 방전 개시가 가능하며, 방전 전극의 끝부에서 발생하는 전류 밀도의 집중 현상에 의한 전극 열화 방지를 기대할 수 있고, 동시에 안정적 조건에서 방전이 수행되어 일정한 수준의 오존을 얻을 수 있다.

이러한 이 발명의 목적과 기능은 이하 도면을 참조하여 기재한 실시예에 의해 잘 이해될 것이다.

제3도에서 제5도는 각각 이 발명의 복수의 실시예를 함께 설명하는 일부 절개 평면도, 저면도 및 중앙부 정단면도이다.

이 발명의 실시예 1의 오존 발생기는 유전체 기판(10)의 윗쪽 면에는 제2도의 종래의 오존 발생기와 동일한 형상의 방전 전극(20)을 형성하고, 그 방전 전극(20) 위에 보호막(53)을 적충하고, 유전체(10)의 아랫면에는 유도 전극(40)을 형성하고, 유도 전극(40)을 덮는 보호막(54)을 씌운 구조이다.

그 구조를 제조 방법으로써 상세히 설명한다. 먼저 0.38∼0.41mm두께로 고밀도의 알루미나 유전체 기판(10)을 준비하고, RuO₂계 또는 백금을 사용하여 방전 전극(20) 및 유도 전극(40)을 형성한다. 도면에서 유전체 기판(10)은 직사각형으로 표현되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이 때 방전 전극920)은 종래의 오존 발생기와 동일한 형태로 전원과 연결되는 상대적으로 넓은 면적의 방전 전극 단자(21)의 한 쪽이 상대적으로 단자(21)의 폭보다 좁게 기판(10)의 길이 방향을 따라 길게 연장된 구조이다. 이러한 방전 전극(20)의 위에 통상적인 사진 식각술등을 이용하여 고유전율의 결정화 글래스의 전극 보호막(53) 10∼20㎛두께로 적층한다. 이 때 방전 전극(20)의 연장된 부분의 폭은 0.7∼1.0mm로 하였다. 한편, 유도 전극(40)은 전체적으로 방전 전극(20)보다 넓은 거의 직사각형의 구조를 가진다.

이 발명의 실시예2는 상기 고유전율의 결정화 글래스의 방전 전극 보호막(53)을 방전 전극(20)의 형상 및 면적과 동일하게 형성한 것 외에는 실시예 1와 모든 조건을 실질적으로 동일하게 형성하였다.

이 발명의 제3실시에의 오존 발생기는 유전체(10)의 아랫면에 유도 전극(40)과 유도 전극(40)을 거의 포위하는 형상의 히터(60)를 전극 (20, 40)과 동일한 재질로 유도 전극(40)과 동일 면상에 배치하고 이들 모두를 덮는 보호막(54)을 씌운 외에는 실시예 1와 실질적으로 동일한 구조이다.

이 발명의 또다른 실시예에의 오존 발생기는 실시예 2의 오존 발생기와 모두 같은 구조, 같은 재질로 형성하였으나, 단지 상기 방전 전극(20)의 연장된 끝을 유전체 기판(10)을 사이에 두고 보아 같은 방향의 유도 전극(40)의 끝보다 0.1∼1.0mm 길게 형성하였다.

이 발명의 제5실시에의 오존 발생기는 유전체 기판(10)의 윗쪽면에는 제2도의 종래의 오존 발생기와 동일한 형상의 방전 전극(20)을 형성하고, 그 방전 전극(20) 위에 방전 전극과 동일한 형상의 보호막(53)을 적층하고, 유전체(10)의 아랫면에는 유도 전극(40)과 유도 전극(40)의 둘레를 거의 포위하듯이 하여 전극(20, 40)과 같은 재질로 히터(60)를 동일 면 위에 형성한 뒤, 유도 전극(40)과 히터(60) 모두를 상기 보호막(53)과 같은 재질로 보호막(54)을 입혔다. 기타의 제조 조건은 다른 실시예들과 동일하다.

이상과 같은 이 발명의 실시에서 오존 발생기(1)는 종래와 같이 전극을 텅스텐이나 몰리부덴을 사용함으로써 1500℃ 정도의 높은 소성 온도가 필요하였음에 비하여, 훨씬 낮은 온도인 800∼900℃에서 전극 소성을 행할 수 있으므로 소성 과정에 일어날 수 있는 열화 현상을 막을 수 있고, 또한 오존 발생 중 일어나는 산화 현상을 방지하여 내구성을 높일 수 있다. 또한 실시예 2 이하의 실시예의 오존 발생기의 경우에는 방전 전극(20의 보호막(53)을 방전 전극(20)과 일치시킴으로써 그 면적을 최소화하고, 또한 방전 전극(20)의 연장된 부분의 폭을 0.7∼1.0mm로 한정함으로써 상대적인 방전 전력 밀도를 높혀 방전 개시 전압을 1.2㎸정도로까지 낮추어 저전압에서도 고농도의 오존을 발생할 수 있게 하고, 방전력도 높혀 전지 전원의 사용도 가능하게 되었다.

또 유전체 기판(10)의 두께를 0.38∼0.41mm로 하여 1∼2㎸의 비교적 낮은 전압에서도 방전이 가능하므로 전지 전원의 사용이 가능하게 됨은 물론, 종래 유전체층이 두꺼우므로 해서 7㎸ 이상의 고전압을 인가하여 방전시킬 때의 파괴위험도 줄일 수 있다.

한편, 실시예3의 오존 발생기와 같이 방전 전극(20)의 연장된 끝이 같은 방향의 유도 전극(40)의 끝보다 길게 형성되어, 결과적으로 면적이 넓어지므로 전계 분산효과를 갖는다. 따라서, 통상 방전시 전극 끝부에 전류 밀도가 집중되어 일어나게 되는 국부적 방전에 의한 열화를 막아 내구성을 향상시켰다.

또한 오존의 발생량은 온도와 습도 등의 조건에 따라 커다란 편차를 보이므로, 히터를 장치함으로써 오존 발생 조건을 일정하게 하여 일정한 수준의 오존을 발생시킬 수 있다.

제6도는 이 발명의 오존 발생기(1)를 전지 전원 및 상용 전원 모두에서 구동시키기 위한 구동부의 구성을 보이는 회로도이다. 이 구동부는 상용전원 인가부(2)와, 주파수 발진부(4)가 부가된 전지 전원 인가부(3)가 함께 또는, 선택적으로 연결되고, 상용 전원 인가부(2)나 주파수 발진부(4)로부터 인가된 전류를 증폭, 변압시키는 증폭부(5)와 트랜스(6)로 구성되었다.

이와 같은 간단한 구조만으로 이 발명의 오존 발생기는 상용 전원과 전지 전원 모두를 전원으로 사용할 수 있다.

위에서 보듯이 이 발명에 의하여 상용 전원이나 전지 전원 모두를 전원으로 사용할 수 있고, 동시에 내구성이 향상되고, 일정한 수준의 오존을 발생하는 오존 발생기를 얻을 수 있다.

이상의 명세서의 기재에 의해 이 발명의 기술 사상에 의한 오존 발생기는 당업자라면 쉽게 변형할 수 있을 것으로, 이 발명의 기술 사상은 상기한 명세서의 기재에 한정되지 않음은 물론이다.

Claims

유전체 기판의 윗쪽 면에 방전 전극을 형성하고, 아랫쪽면에 유도 전극을 형성한 뒤, 이 방전 전극과 유도 전극에 고유전유의 보호막을 입힌 오존 발생기에 있어서, 상기 방전 전극의 보호막을 방전 전극과 같은 형상과 면적 및 10∼20㎛의 두께로 형성하고, 상기 방전 전극과 유도 전극을 RuO₂계 또는 백금으로 형성하며, 상기 방전 전극은 0.7∼1.0mm의 폭으로 형성하고, 상기 유전체 기판은 0.38∼0.41mm의 두께로 형성한 것을 특징으로 하는 오존 발생기.
제1항에 있어서 상기 방전 전극의연장된 끝을 같은 방향의 상기 유도 전극의 끝보다 0.1∼1.0mm길게 형성한 것을 특징으로 하는 오존 발생기.
제1항 또는 제2항에 있어서 상기 유도 전극이 형성된 쪽의 유전체 기판 상에 상기 유도 전극을 거의 포위하듯이 히터를 형성하고, 상기 유도 전극과 히터 위에 보호막을 입힌 것을 특징으로 하는 오존 발생기.
제3항에 있어서, 상기 히터는 상기 방전 전극 및 유도 전극의 재질과 동일한 재질을 사용하여 형성한 것을 특징으로 하는 오존 발생기.