KR100286217B1

KR100286217B1 - Self-contained ozone generator using self-oscillation

Info

Publication number: KR100286217B1
Application number: KR1019980025209A
Authority: KR
Inventors: 김영민
Original assignee: 손동준; 주식회사동일기연
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2001-04-16
Also published as: KR20000003906A

Abstract

자려발진을 이용한 자려식 오존발생장치에 관한 것으로서, 저소비전력화 및 소형화를 도모하기 위해서, 수백볼트 내지 수만볼트의 고압교류전압을 발생시키는 압전세라믹 트랜스부와, 상기 압전세라믹 트랜스로부터의 교류전압에 의해 반사이클마다 코로나방전을 생성하는 방전부와, 상기 압전세라믹 트랜스부의 출력을 받아서 그 일부를 압전세라믹 트랜스부의 입력측으로 궤환시켜 전압 변화가 증폭, 궤환을 반복하여 진동을 계속시키는 자려발진회로를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.A self-contained ozone generating apparatus using self-oscillation, and in order to achieve low power consumption and miniaturization, a piezoelectric ceramic transformer for generating high voltage alternating voltages of several hundred volts to tens of thousands of volts, and an AC voltage from the piezoelectric ceramic transformer And a self-oscillating circuit for receiving corona discharge every half cycle and receiving the output of the piezoceramic transformer part and feeding a part thereof to the input side of the piezoceramic transformer part so that the voltage change is amplified and the feedback is repeated and the vibration is continued. Characterized in that made.

이와 같이 하는 것에 의해서, 장치의 경량화, 소형화, 박형화, 고효율화가 가능하고 고주파대의 트랜스가 가능하며 또는 불필요한 고주파 노이즈 발생 및 고열에 의한 화재발생을 방지할 수 있다는 등의 효과가 얻어진다.By doing so, the device can be made lighter, smaller, thinner, more efficient, and can transmit high frequency bands or prevent unnecessary high frequency noise generation and fire generation due to high heat.

Description

Self-contained ozone generator using self-oscillation

본 발명은 자려발진을 이용한 자려식 오존발생장치에 관한 것으로서, 특히 압전세라믹트랙스(piezoelectric ceramic transfomer, 이하, PCT라 한다)를 이용한 자려식 오존발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a self-contained ozone generator using self-oscillation, and more particularly, to a self-contained ozone generator using a piezoelectric ceramic track (hereinafter referred to as PCT).

종래의 오존발생회로는 고압용 자기트랜스를 이용하여 방전판이나 방전관에 코로나방전을 유도하여 오존을 발생시키므로, 전력소모가 크고 또한 자체부피가 너무 크게 형성된다. 이를 해소하기 위해서 오존발생램프를 사용하는 방법에 있어서는 대량의 오존을 발생시킬 수 없다는 문제점이 있었다.In the conventional ozone generating circuit, ozone is generated by inducing a corona discharge to a discharge plate or a discharge tube by using a magnetic transformer for high pressure, so that power consumption is large and its volume is too large. In order to solve this problem, there is a problem in that a large amount of ozone cannot be generated in the method of using an ozone generating lamp.

본 발명의 목적은 상술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 소비전력이 적고 소형화가 가능한 자려발진을 이용한 자려식 오존발생장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a self-contained ozone generating device using self-oscillation which is made to solve the problems of the prior art described above, the power consumption is small and can be miniaturized.

본 발명의 다른 목적은 변환과정의 효율이 매우 높은 PCT를 사용하여 음이온을 발생시키는 음이온 발생장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an anion generator that generates anion using PCT having a very high conversion process efficiency.

제1도는 본 발명에 따른 타려식 오존발생회로의 블럭도.1 is a block diagram of a percussion ozone generating circuit according to the present invention.

제2도는 본 발명에 따른 자려식 오존발생회로의 블럭도.2 is a block diagram of a self-contained ozone generating circuit according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 타려식 음이온발생회로의 블럭도.3 is a block diagram of a percussion negative ion generating circuit according to the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 자려식 음이온발생회로의 블럭도.4 is a block diagram of a self-contained negative ion generating circuit according to the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 구동회로 2 : 압전세라믹트랜스1: drive circuit 2: piezoelectric ceramic transformer

3 : 코로나 방전판 또는 방전관 4 : 검출증폭회로3: corona discharge plate or discharge tube 4: detection amplifier circuit

5 : 가변주파수발진기 또는 가변펄스발진기 21 : 자려발진회로5: variable frequency oscillator or variable pulse oscillator 21: self-oscillating circuit

33 : 고압정류회로 34 : 방전기33: high voltage rectifier circuit 34: discharger

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 자려발진을 이용한 자려식 오존발생장치는 수백볼트 내지 수만볼트의 고압교류전압을 발생시키는 압전세라믹 트랜스부와 압전세라믹 트랜스로부터의 교류전압에 의해 반사이클마다 코로나방전을 생성하는 방전부와 압전세라믹 트랜스부의 출력을 받아서 그 일부를 압전세라믹 트랜스부의 입력측으로 궤환시켜 전압 변화가 증폭, 궤환을 반복하여 진동을 계속시키는 자려발진회로를 구비하고 있다.In order to achieve the above object, the self-contained ozone generating apparatus using self-oscillation according to the present invention is a half cycle by the AC voltage from the piezoceramic transformer and the piezoceramic transformer to generate a high-voltage AC voltage of several hundred volts to tens of thousands of volts A self-oscillating circuit is provided which receives the output of the discharge portion and the piezoelectric ceramic transformer which generate corona discharge, and returns a part thereof to the input side of the piezoelectric ceramic transformer so that the voltage change is amplified and feedback and the vibration is continued.

또, 상술한 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 음이온 발생장치는 수백볼트 내지 수만볼트의 고압교류전압을 발생시키는 압전세라믹 트랜스부, 압전세라믹 트랜스부로부터의 교류전압을 정류하여 음극의 직류전압을 생성하는 정류부 및 정류부에서 정류된 전압에 따른 음이온을 발생하는 방전부를 구비하고 있다.In addition, in order to achieve the above-mentioned other object, the anion generator according to the present invention rectifies the AC voltage from the piezoceramic transformer section, the piezoceramic transformer section to generate a high-voltage AC voltage of several hundred volts to tens of thousands of volts to the direct current of the negative electrode And a discharge unit for generating an anion according to the voltage rectified by the rectifier.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

또한, 실시예를 설명하기 위한 모든 도면에 있어서 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 반복적인 설명은 생략한다.In addition, in all the drawings for demonstrating an Example, the part which has the same function is attached | subjected with the same code | symbol, and the repeated description is abbreviate | omitted.

도 1은 본 발명에 따른 타려식 오존발생회로의 블럭도이다.1 is a block diagram of a type ozone generating circuit according to the present invention.

도 1에 있어서, (1)은 오존발생회로를 구동하는 구동회로, (2)는 구동회로(1)의 출력에 따라 수백볼트 내지 수만볼트의 고압의 교류전압을 발생하는 압전세라믹트랜스, (3)은 압전세라믹트랜스(2)로부터의 교류전압에 의해 반사이클마다 코로나방전을 생성하는 코로나방전관, (4)는 코로나방전관(3)의 방전을 검출하여 출력하는 검출증폭회로, (5)는 검출증폭회로(4)로부터의 증폭신호에 따라 발진주파수를 연속적 또는 단계적으로 변화시키는 가변주파수 발진기(VFO)이다.In Fig. 1, reference numeral 1 denotes a driving circuit for driving an ozone generating circuit, and 2 denotes a piezoelectric ceramic transformer that generates an AC voltage having a high voltage of several hundred volts to several tens of volts according to the output of the driving circuit 1, ) Is a corona discharge tube that generates a corona discharge every half cycle by the AC voltage from the piezoelectric ceramic transformer 2, (4) a detection amplifier circuit for detecting and outputting a discharge of the corona discharge tube 3, (5) is detected A variable frequency oscillator (VFO) that changes the oscillation frequency continuously or stepwise in accordance with the amplified signal from the amplifying circuit 4.

다음에, 도 1에 도시된 타려식 오존발생회로의 작용에 대해서 설명한다.Next, the operation of the type ozone generating circuit shown in FIG. 1 will be described.

도 1에 도시한 타려식 오존발생회로에 있어서는 압전세라믹 트랜스PCT(2)가 갖는 자체 공진주파수로 PCT(2)를 구동하면, PCT(2)의 출력A에서 수백볼트 내지 수만볼트에 이르는 고압의 교류전압이 발생하게 된다. 이 고압의 교류전압으로 방전판이나 방전관(3)을 코로나방전시키면 방전부위에서 양질의 오존을 얻게 된다. 또한, 자기트랜스를 사용한 종래의 방법은 0.05kHz~1kHz의 저주파에서 오존을 발생시키기 때문에, 오존발생량에도 관계가 있고 또 큰 소비전력을 필요로 한다는 단점이 있었다. 이에 비해, 본 발명에서 사용하는 PCT는 고주파특성이 매우 좋으므로, 수십kHz 내지 수십MHz의 범위에 이르는 매우 넓은 고주파대역을 활용할 수 있으므로, 열발생이 적고 소비전력이 낮은 상태에서 대량의 오존을 발생시킬 수가 있다. 이것에 의해, 방전판 또는 방전관(3)에서 발생되는 열을 제거하기 위한 냉각 설비나 습도를 제거하기 위한 제습설비가 불필요하게 되고 PCT의 소형화에 따른 전체시스템의 소형화가 가능하여 보다 더 경제적으로 오존발생장치를 제작할 수가 있다. 또한, 고주파에 따른 방전효율의 향상에 의해 시간당 수 그램에 달하는 다량의 오존을 발생시킬 수가 있다.In the percussion ozone generating circuit shown in FIG. 1, when the PCT 2 is driven at its own resonant frequency of the piezoelectric ceramic trans PCT 2, a high voltage of several hundred volts to tens of thousands of volts is generated at the output A of the PCT 2. AC voltage is generated. When the discharge plate or the discharge tube 3 is corona discharged by this high voltage AC voltage, high-quality ozone is obtained at the discharge portion. In addition, the conventional method using a magnetic transformer generates ozone at a low frequency of 0.05 kHz to 1 kHz, and thus has a disadvantage in that it is related to the amount of ozone generated and requires a large power consumption. On the other hand, the PCT used in the present invention has very high frequency characteristics, and thus can utilize a very wide high frequency band ranging from several tens of kHz to several tens of MHz, thereby generating a large amount of ozone in a state of low heat generation and low power consumption. I can do it. This eliminates the need for a cooling system for removing heat generated from the discharge plate or the discharge tube 3 or a dehumidification system for removing humidity, and makes it possible to miniaturize the entire system due to the miniaturization of the PCT, thereby making ozone more economical. The generator can be manufactured. In addition, by the improvement of the discharge efficiency according to the high frequency, it is possible to generate a large amount of ozone amounting to several grams per hour.

PCT(2)의 재료로서는 BaTiO₃계,Pb(Zr· Ti)O₃계 또는 PbTiO₃계 등을 사용하고 있다.As the material of the PCT 2, a BaTiO ₃ system, a Pb (Zr · Ti) O ₃ system, a PbTiO ₃ system, or the like is used.

도 1에 있어서는 구동회로(1)로부터의 구동전압에 따라 PCT(2)가 교류전압을 발생시키는 타려식 오존발생회로에 대해 기술했지만, 외부로부터의 교류전원이 인가되지 않아도 스스로 진동을 지속시키는 자려발진(self-oscillation)을 이용하여 오존발생장치를 구성할 수도 있다.In Fig. 1, a description has been given of a type ozone generating circuit in which the PCT 2 generates an alternating voltage according to the driving voltage from the driving circuit 1, but it is self-sustaining even if an AC power supply from the outside is not applied. The ozone generator may be configured by using self-oscillation.

도 2는 자려발진을 이용한 자려식 오존발생장치의 회로블럭도이다.2 is a circuit block diagram of a self-contained ozone generator using self-oscillation.

도 2에 있어서, (21)은 PCT(2)의 출력의 일부를 입력측으로 귀환시켜 전압변화가 증폭, 귀환을 반복하여 진동을 지속시키는 자려발진회로이다.In Fig. 2, reference numeral 21 denotes a self-oscillating circuit in which a part of the output of the PCT 2 is returned to the input side, and the voltage change is amplified and repeated to sustain the vibration.

즉, 도 2의 회로구성에 있어서는 도 1에 도시된 구동회로(1), 검출증폭회로(4), VFO(5) 대신에 자려발진회로(21)을 사용하므로, 오존발생장치를 더욱 소형화 할 수가 있다.In other words, in the circuit configuration of FIG. 2, the self-oscillating circuit 21 is used instead of the driving circuit 1, the detection amplifier circuit 4, and the VFO 5 shown in FIG. There is a number.

도 2의 오존발생장치도 도 1에 도시된 오존발생장치와 동일한 효과를 갖는 것은 물론이다.Of course, the ozone generator of Figure 2 also has the same effect as the ozone generator shown in FIG.

다음에, 본 발명에 따른 음이온 발생장치에 대해 설명한다.Next, the negative ion generating device which concerns on this invention is demonstrated.

도 3은 본 발명에 따른 타려식 음이온 발생회로의 블럭도이다.3 is a block diagram of a percussion negative ion generating circuit according to the present invention.

도 3의 구성에 있어서, 도 1의 구성과 다른 점은 음이온을 발생시키기 위해 도 1의 방전관(3) 대신에 고압정류회로(33) 및 방전기(34)를 마련한 것이며, 그 이외의 구성은 도 1의 것과 동일하다.In the configuration of FIG. 3, the difference from the configuration of FIG. 1 is that a high-voltage rectifier circuit 33 and a discharger 34 are provided in place of the discharge tube 3 of FIG. 1 to generate negative ions. Same as that of 1.

도 3의 타려식 음이온 발생회로에 있어서는 PCT(2)에서 발생하는 고압의 교류전압을 고압정류회로(33)에 의해 정류하여 음극의 높은 직류전압을 얻는다. 이 음의 직류전압을 방전기(34)를 통해 방전시키는 것에 의해 공기정화 및 먼지흡수효과가 있는 음이온을 발생시키는 것이다.In the target negative ion generating circuit of Fig. 3, the high voltage AC voltage generated in the PCT 2 is rectified by the high voltage rectifier circuit 33 to obtain a high DC voltage of the negative electrode. The negative DC voltage is discharged through the discharger 34 to generate negative ions having air purification and dust absorption effects.

도 3의 음이온 발생회로에 있어서는 구동회로(1)로부터의 구동전압에 따라 PCT(2)가 교류전압을 발생시키는 타려식 음이온 발생회로에 대해서 기술했지만, 외부로부터의 교류전원이 인가되지 않아도 스스로 진동을 지속시키는 자려발진을 이용하여 음이온 발생장치를 구성할 수도 있다.In the negative ion generating circuit of FIG. 3, a description has been given of a negative ion generating circuit in which the PCT 2 generates an AC voltage according to the driving voltage from the driving circuit 1, but it vibrates by itself even when no AC power from the outside is applied. The self-oscillation to sustain the negative ion generator may be configured.

도 4는 자려발진을 이용한 자려식 음이온 발생회로의 블럭도이다.4 is a block diagram of a self-excited negative ion generating circuit using self-oscillation.

도 4에 있어서는 도 3의 구동회로(1), 검출증폭회로(4), VFO(5) 대신에 자려 발진회로(21)을 사용하고 있다.In FIG. 4, the oscillation circuit 21 is used instead of the driving circuit 1, the detection amplifier circuit 4, and the VFO 5 of FIG. 3.

도 4의 구성에 있어서도 도 3의 효과와 마찬가지 효과가 얻어지는 것은 물론이다.Also in the structure of FIG. 4, the effect similar to the effect of FIG. 3 is naturally obtained.

이상 기술한 바와 같이, 본 발명의 압전세라믹트랜스(PCT)를 이용한 오존 발생회로 및 음이온 발생회로에 의해 얻어지는 효과는 다음과 같다.As described above, the effects obtained by the ozone generating circuit and the anion generating circuit using the piezoelectric ceramic transformer (PCT) of the present invention are as follows.

[1] 장치의 경량화 및 소형화가 가능하다.[1] The weight and size of the device can be reduced.

[2] 장치의 박형화가 가능하다. 즉, PCT의 두께가 1mm정도인 박판형태로 제작할 수 있으므로 전체 발생회로의 박형화가 가능하게 된다.[2] The device can be made thinner. That is, since the thickness of the PCT can be produced in the form of a thin plate of about 1mm, it is possible to thin the entire generating circuit.

[3] 고효율화가 가능하므로, 전력소모가 매우 적다.[3] High efficiency is possible, so power consumption is very low.

[4] 재래식에 비해서 더욱 높은 승압비를 얻을 수 있어 방전판 또는 방전관을 소형화시킬 수가 있다.[4] Compared to the conventional method, a higher boost ratio can be obtained, and the discharge plate or the discharge tube can be miniaturized.

[5] 고주파대의 트랜스가 가능하다. 즉, 수십kHz 내지 수십MHz의 고주파 트랜스가 가능하므로, 오존발생량을 극대화할 수 있다.[5] High frequency transformers are possible. That is, since a high frequency transformer of several tens of kHz to several tens of MHz is possible, the amount of ozone can be maximized.

[6] PCT의 출력은 이상적인 정현파이기 때문에, 불필요한 고주파 노이즈가 발생하지 않는다.[6] The output of the PCT is an ideal sine pie, so unnecessary high frequency noise is not generated.

[7] 세라믹(sermics)에 의한 고체소자이므로, 고열(高熱)에 의한 화재발생의염려가 없고 전기절연성이 매우 높다.[7] Since it is a solid element made of ceramics, there is no fear of fire caused by high heat and electrical insulation is very high.

이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라서 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지로 변경가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.

Claims

Piezoceramic transformer part generating high voltage alternating voltage of several hundred volts to tens of thousands of volts Self-contained ozone generator using self-oscillation, characterized in that the self-generated circuit is fed back to the input side of the ceramic transformer, the voltage change is amplified, the feedback is repeated to continue the vibration.