KR100570714B1 - Apparatus for generating negative ion in air cleaner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이온화 방식(순이온 방식)으로 음이온을 발생함으로써 오존 및 이산화질소(NO2)의 발생을 제거하고, 습도와는 무관하게 음이온이 멀리 전파되도록 한 공기정화기의 순이온 발생장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 명령 선택부, 타이머, 동작표시부, 메모리, 음이온 제어부, 컨트롤러로 이루어진 통상의 공기정화기의 음이온 발생장치에 있어서, 상기 음이온 제어부와 접속되고, 상기 음이온 제어부에서 발생된 고주파 신호에 따라 공기중의 양이온(플러스 이온)은 쇼트시켜 소멸시키고, 순수한 음이온만을 방출하는 순이온 발생부를 구성하며, 상기 순이온 발생부는, 전계를 발생하는 계발생체와; 상기 전계발생체와 수직선상에 위치하고, 주변에 기존 코로나방전 방식에 의해 형성되는 플라즈마 영역에 비해 상당히 작은 플라즈마 영역을 형성하여 양이온은 쇼트시켜 소멸시키고 순수한 음이온만을 방출하는 음이온 방출침으로 구현함으로써, 플라즈마 현상에 의해 분리된 산소/질소 원자가 공기와 재결합하는 것을 미연에 방지할 수 있으므로, 오존 및 질소산화물을 발생하지 않으면서도 인체에 유익한 음이온만을 발생할 수 있게된다.The present invention relates to a net ion generating device of an air purifier that removes ozone and nitrogen dioxide (NO 2) by generating anion in an ionization method (pure ion method), and allows anion to propagate away regardless of humidity. The present invention is an anion generator of a conventional air purifier comprising a command selection unit, a timer, an operation display unit, a memory, an anion control unit, and a controller, which is connected to the anion control unit, and is connected to the anion control unit in air according to the high frequency signal generated by the anion control unit. Cations (plus ions) are shorted and extinguished, and constitute a pure ion generating unit which emits only pure anions, the pure ion generating unit comprising: a field generating unit generating an electric field; Plasma is located on the vertical line with the field generator, and formed around the plasma region formed by a corona discharge method, a relatively small plasma region to shorten and eliminate the cations and to emit only pure anions, thereby implementing a plasma Since the oxygen / nitrogen atoms separated by the phenomenon can be prevented from recombining with air in advance, only anions that are beneficial to the human body can be generated without generating ozone and nitrogen oxides.
Description
도 1은 종래 공기정화기에 적용된 코로나 방전방식에 의한 음이온 발생기의 개념도이고,1 is a conceptual diagram of a negative ion generator by a corona discharge method applied to a conventional air purifier,
도 2는 본 발명에 의한 공기정화기의 순이온 발생장치의 구성을 보인 블록도이고,Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a pure ion generating device of the air purifier according to the present invention,
도 3은 본 발명에서 순이온 발생부의 일 실시예 구성도이다.Figure 3 is a configuration diagram of an embodiment of the pure ion generating unit in the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
180 ..... 순이온 발생부180 ..... Pure ion generator
181 ..... 전계발생체181 ..... Electric field generator
182 ..... 음이온 방출침182 ..... negative ion release needle
본 발명은 공기정화기의 순이온 발생장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게 는 이온화 방식(순이온 방식)으로 음이온을 발생함으로써 오존 및 이산화질소(NO2)의 발생을 제거하고, 습도와는 무관하게 음이온이 멀리 전파되도록 한 공기정화기의 순이온 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pure ion generating device of an air purifier, and more particularly, to generate anion in an ionization method (pure ion method) to eliminate the generation of ozone and nitrogen dioxide (NO 2), and to remove anion regardless of humidity. It relates to a net ion generating device of an air purifier that is capable of propagating far away.
현대인들은 대부분 실내에서 생활하는 시간이 길어졌고, 그 만큼 실내공기를 청정하게 유지토록 하는 것이 관건이 되었으며, 실내공기를 건강에 좋은 호흡공기로 변화하도록 각 사무실, 거실, 안방 등 실내 어느 장소에나 공기정화기를 구비하게 되었다.Most of the modern people have been living indoors for a long time, and keeping the indoor air clean has been the key.In order to change the indoor air into healthy breathing air, it is possible to use the air in any office, living room, or room. A purifier was provided.
건강에 좋은 호흡 공기는 유해가스성분 또는 여러 가지 악취물질이 없는 공기를 말하는 것으로 VOCs(휘발성 유기물질), 박테리아, 바이러스 및 신종 전자파 등을 가급적 적게 함유해야 한다. 다시 말해서 공기중에 유해물질이 많아지면 음이온이 줄어들고 양이온이 증가하는데, 양이온을 많이 함유하는 공기는 인간의 편안함, 컨디션유지 및 집중력을 현저히 저하시키고 각종 질병의 원인으로서 삶의 질을 떨어뜨린다는 것은 각종 연구 결과로 밝혀진 공지된 사실이다.Healthy breathing air refers to air free of harmful gas components or various odorous substances. It should contain as few VOCs (volatile organic substances), bacteria, viruses and new electromagnetic waves as possible. In other words, the more harmful substances in the air, the less the anions and the more positive ions. Air containing high amounts of cations significantly reduces human comfort, condition and concentration, and deteriorates the quality of life as a cause of various diseases. It is a known fact that has been found as a result of the research.
따라서 실내공기를 정화하기 위한 기술이 개발되어 알려지는데, 현재까지 알려진 공기정화기술은 실내의 먼지 및 분진, 악취를 제거하고 실내의 공기를 깨끗하게 정화시키기 위하여 필터를 이용하거나 전기 집진기를 이용한 방식이 주류를 이루고 있다.Therefore, a technology for purifying indoor air has been developed and known. The air purifying technology known to date is mainly used by using a filter or an electric dust collector to remove indoor dust, dust and odors and clean the indoor air cleanly. To achieve.
통상 필터만으로는 공기를 효과적으로 깨끗하게 유지시키지 못하는 단점이 있어서 근래에는 전기 집진식 음이온을 이용한 공기정화기가 많이 개발되고 있는 추세이다.In general, there is a disadvantage in that the air is not effectively kept clean by the filter alone. Recently, many air purifiers using an electrostatic precipitating anion have been developed.
음이온은 심신이 휴식을 취할 수 있도록 부교감신경에 영향을 주어 기분을 안정시키고 몸을 진정시키는 효과가 있으며, 질병으로부터 신체를 보호하며 면역력을 증가시키고 공기 중의 각종 오염물질을 효과적으로 제거한다고 알려져 있다.Negative ions have an effect on the parasympathetic nerve to relax the mind and body to stabilize and calm the body, protect the body from disease, increase immunity and effectively remove various contaminants in the air.
도1에 종래 공기정화기에 적용된 음이온 발생장치의 개념이 도시되었다.1, the concept of the negative ion generating device applied to the conventional air purifier is shown.
여기서 참조부호 10은 방전침을 나타내고, 20은 극판을 나타낸다.
방전침(10)에는 고압의 전류가 흐르고, 극판(20)은 접지시켜 음이온을 발생시키게 된다. 일반적으로 절연물에 어느 이상의 전압이 가해지면 도체로서 작용하게 되는데, 이 현상을 절연파괴(electric breakdown)라 하며, 절연파괴에 수반하여 전류가 흐르는 것을 방전(electric discharge)이라 한다.The high pressure current flows through the
방전침(10)과 극판(20)간에 직류전압을 가해 그 값을 점차 상승시키면 방전침(10)의 첨단부분의 공기가 절연파괴를 일으키고 미약한 빛을 발산한다. 이때 전극간에는 마이크로 암페어 정도의 전류가 흐르는데 이 방전을 코로나 방전(corona discharge)이라한다.When a DC voltage is applied between the
코로나 방전에 의해 공기중의 질소(N2)/산소(O2) 분자를 분리(해리)시키게 된다. 이때 방전침(10)으로부터 떨어진 극판(20)의 주변의 플라즈마 영역에서 발생한 플러스 이온은 방전침(10)에 흡착되지 않고 장치의 바깥으로 방출되어 재결합하여 오존 및 질소산화물을 생성하게 된다. 즉, 분리된 산소 원자가 다시 결합하여 산소분자와 오존(O3)이 되어 결론적으로 공기중에 오존이 생성된다. 또한, 분리된 질소원자 역시 공기중의 산소분자와 재결합하여 질소산화물(예를 들어, 이산화질소(NO2))가 생성된다. The corona discharge separates (dissociates) nitrogen (N 2) / oxygen (O 2) molecules in the air. At this time, the positive ions generated in the plasma region around the
이렇게 생성된 오존 및 질소산화물은 냄새를 유발하며, 불순물로 작용하여 인체에 유익하지가 않다.The ozone and nitrogen oxides thus produced cause odors and act as impurities and are not beneficial to the human body.
또한, 종래의 코로나 방전 방식을 이용한 음이온 발생장치는 생성한 음이온을 전극간의 수분을 이용하여 공기중에 전파하게 된다. 따라서 공기중의 습도에 의해 그 전자 거리가 제한되는 단점을 유발하였다.In addition, the negative ion generating device using a conventional corona discharge method propagates the generated negative ions in the air using moisture between the electrodes. Therefore, the electronic distance is limited by the humidity in the air caused a disadvantage.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 공기정화기에 적용된 코로나방전 방식에 의한 음이온 발생장치에서 발생되는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention has been proposed to solve various problems generated in the negative ion generating device by the corona discharge method applied to the conventional air purifier,
본 발명의 목적은, 이온화 방식(순이온 방식)으로 음이온을 발생함으로써 오존 및 이산화질소(NO2)의 발생을 제거하고, 습도와는 무관하게 음이온이 멀리 전파되도록 한 공기정화기의 순이온 발생장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pure ion generating device of an air purifier that eliminates the generation of ozone and nitrogen dioxide (NO 2) by generating anions in an ionization method (pure ion method), and allows the anions to propagate away regardless of humidity. There is.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 공기정화기의 순이온 발생장치는,Pure ion generating device of the air purifier according to the present invention for achieving the above object,
명령 선택부, 타이머, 동작표시부, 메모리, 음이온 제어부, 컨트롤러로 이루어진 통상의 공기정화기의 음이온 발생장치에 있어서,In the negative ion generating device of a conventional air purifier comprising a command selection unit, a timer, an operation display unit, a memory, an anion control unit, and a controller,
상기 음이온 제어부와 접속되고, 상기 음이온 제어부에서 발생된 고주파 신호에 따라 공기중의 양이온(플러스 이온)은 쇼트시켜 소멸시키고, 순수한 음이온만을 방출하는 순이온 발생부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.It is connected to the anion control unit, according to the high frequency signal generated by the anion control unit is characterized in that it comprises a pure ion generating unit for shorting and extinguish the cations (plus ions) in the air, and releases only pure anions.
상기에서, 순이온 발생부는,In the above, the pure ion generating unit,
전계를 발생하는 전계발생체와;An electric field generator generating an electric field;
상기 전계발생체와 수직선상에 위치하고, 주변에 기존 코로나방전 방식에 의해 형성되는 플라즈마 영역에 비해 상당히 작은 플라즈마 영역을 형성하여 양이온은 쇼트시켜 소멸시키고 순수한 음이온만을 방출하는 음이온 방출침으로 구성된 것을 특징으로 한다.Located on the vertical line with the field generator, and formed around the plasma region formed by a relatively small corona discharge method by forming a relatively small plasma region, the cations are shorted and extinguished, characterized in that composed of an anion emitting needle that emits only pure anions do.
상기에서, 음이온 방출침은 텅스텐 재질로 제작되며, 상기 전계발생체와 수직선상에 일정 간격으로 3개 형성되는 것을 특징으로 한다.In the above, the anion release needle is made of tungsten material, characterized in that formed three at regular intervals on the vertical line with the field generator.
이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention according to the technical spirit as described above.
도 2는 본 발명에 의한 공기정화기의 순이온 발생장치의 구성을 보인 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a pure ion generating device of the air purifier according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 명령 선택부(110)와, 타이머(120)와, 전원 공급부(130)와, 메모리(140)와, 동작표시부(150)와, 컨트롤러(160)와, 음이온 제어부(170)와, 순이온 발생부(180)로 구성된다.As shown therein, the
여기서 명령 선택부(110)는 전원 및 음이온 관련 각종 명령을 선택 입력하는 복수의 선택스위치가 구비되며, 타이머(120)는 경과 시간 체크를 위한 시간 값을 발생하여 컨트롤러(160)에 제공해주며, 전원 공급부(130)는 외부로부터 입력된 교 류전원을 제공받아 12V 및 5V와 같은 적절한 직류전압으로 변환한 후 각 구성요소로 구동전원을 공급해주게 된다. Here, the
그리고, 동작표시부(150)는 상기 컨트롤러(160)의 제어신호에 따라 명령 선택부(110)의 선택 및 공기정화기의 동작 상태를 표시해주게 되며, 컨트롤러(160)는 명령 선택부(110)의 선택 명령에 따라 제반 장치의 동작을 제어하게 되고, 음이온 제어부(170)는 컨트롤러(160)로부터 PWM신호를 제공받아 고주파 신호를 발생하게 된다.In addition, the
한편, 순이온 발생부(180)는 본 발명에 의해서 새롭게 구성된 부분으로서, 상기 음이온 제어부(170)로부터 고주파 신호를 수신하면 자체 공진을 이용하여 고압으로 증폭하고, 이를 전계발생체(181)와 텅스텐 재질로 제작된 3개의 음이온 방출침(182)을 이용하여 양이온은 쇼트시켜 소멸시키고, 음이온만을 방출시키게 된다.On the other hand, the pure
즉, 도3을 참조하여 순이온 발생부(180)의 동작을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.That is, the operation of the pure
음(-)극에 고전압이 인가되면 선단이 뾰쪽한 음이온 방출침(182)의 끝단은 고온으로 되며, 이 고온부분에 공기 분자가 접촉하면 에너지를 받은 공기분자는 해리된 플라즈마 현상이 발생하여 플러스 이온(양이온)과 마이너스 이온(음이온)이 된다. 플라즈마 영역에서 전기적으로 양이온은 음극의 고전압이 인가된 음이온 방출침(182)에 흡착되면서 쇼트가 일어나 소멸한다. 전기적으로 마이너스로 남아있는 전자(음이온)는 같은 극인 음이온 방출침(182)에 반발하고, 플라즈마 영역으로부터 탈출하며, 플라즈마 영역 이외의 공기분자나 공기중의 수분중에 포함된 마이너스 이온과 같은 극에 서로 반발해서 대기중에 정전 확산한다.When a high voltage is applied to the negative electrode, the tip of the anion-emitting needle 182, which has a sharp tip, becomes high temperature. When air molecules come into contact with the high temperature part, the energized air molecules generate a dissociated plasma phenomenon. It becomes an ion (cationic) and a negative ion (anion). In the plasma region, the cations are absorbed by the negative ion discharge needle 182 to which the high voltage of the cathode is applied, and a short occurs and disappears. Electrons (negative ions) that remain electrically negatively repel the same anion-emitting needle 182, escape from the plasma region, and each other at the poles such as negative ions contained in air molecules other than the plasma region or moisture in the air. Repulsion spreads in the air.
코로나 방전 방식을 이용한 종래의 경우, 대향전극(극판)(20)과 방전침(10)의 공간이 플라즈마 영역이 되고, 이때 방전침(10)으로부터 떨어진 극판(20) 주변의 플라즈마 영역에서 발생한 플러스 이온은 방전침(10)에 흡착되지 않고 방출되어 산소분자 등과 결합하여 오존 및 질소산화물을 생성하게 된다. 아울러 마이너스 이온이 플러스의 극판(20)으로 소멸하고 확산의 과정에서도 마이너스 이온을 중화시키는 단점을 유발하였다.In the conventional case using the corona discharge method, the space between the counter electrode (pole plate) 20 and the
이에 반하여 본 발명은, 종래의 대향전극 대신에 전계발생체(181)를 구비시켰다. 이것 때문에 음이온 방출침(182)의 주변에 아주 작은 영역에서만 플라즈마 현상이 발생하며, 이로 인해 플러스 이온은 쇼트시켜 소멸시킬 수 있으므로 재결합에 의한 오존 및 질소산화물을 발생하지 않게 되는 것이다.In contrast, the present invention includes the
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 플라즈마 현상에 의해 발생된 플러스 이온을 쇼트시켜 소멸시킬 수 있으므로, 재결합을 사전에 예방할 수 있어 오존 및 질소산화물을 발생하지 않고 인체에 유익한 음이온만을 발생할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, since the positive ions generated by the plasma phenomenon can be shortened and extinguished, the recombination can be prevented in advance, so that only anions that are beneficial to the human body can be generated without generating ozone and nitrogen oxides. have.
또한, 본 발명에 의한 음이온 발생장치는 습도와 무관하게 순수한 음이온만을 공기중에 확산시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, the anion generator according to the present invention has the effect that can be diffused in the air only pure anions regardless of humidity.
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KR20150134135A (en) * | 2014-05-21 | 2015-12-01 | 장병학 | Plasma anion air purification |
CN115230761A (en) * | 2022-08-06 | 2022-10-25 | 湖南佳德工业设备有限公司 | Air purification device for cab of rail transit vehicle |
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2005
- 2005-02-18 KR KR1020050013347A patent/KR100570714B1/en not_active IP Right Cessation
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