KR100580431B1 - 팬이 없는 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 4단의 승압부에 의해 음의 고전압을 발생하여 공급하는 고전압 발생 회로부와, 중심부가 개구되고 다수의 뾰족한 침편들이 형성되어 음의 전극을 이루는 제1전극과, 원형 통공들이 형성되고 상기 제1전극의 침편들과의 작용에 의해 고전압 플라즈마가 발생되어 유입되는 공기의 이물질 연소 및 살균 처리하는 제2전극과, 상기 제1전극의 개구부와 대응된 개구부가 형성되어 그 제1전극을 고정 설치하는 제1전극 지지부가 내측에 장착되고, 외부로부터 공기가 유입되는 다수의 통기공들이 전면에 걸쳐 형성되는 제1케이스와, 상기 제2전극의 통공들과 대응된 다수의 통공들이 형성되어 그 제2전극을 고정 설치하는 제2전극 지지부가 내측에 장착되고, 외부로 공기가 배출되는 다수의 통기공들이 전면에 걸쳐 형성되며, 상기 제1전극과 제2전극이 소정의 간극이 유지되도록 제1케이스와 결합되는 제2케이스로 구성되고, 음이온 발생기와 음이온 방사핀이 더 설치되어 팬이 없는 공기청정기를 구성함에 특징이 있다.

공기청정기, 무팬, 음이온 발생기

Description

팬이 없는 공기청정기{Air cleaner without a fan}

도 1은 본 발명에 의한 공기청정기의 구성을 보인 블록도.

도 2는 본 발명에 의한 공기 청정기의 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 공기 청정기의 결합 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 공기청정기의 고전압발생 회로부의 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 고전압 발생회로부 10a : 공기청정기 제어스위치

11 : 직류 변환부 12 : 고전압 발진부

13 - 16 : 고전압 승압부 20 : 제1전극

21 : 제1전극의 개구부 22 : 침편

30 : 제2전극 31 : 제2전극의 통공

40 : 제1전극 지지부 41 : 지지부의 개구부

50 : 제2전극 지지부 51 : 지지부의 통공

60 : 제1케이스 61, 71 : 통기공

70 : 제2케이스 80 : 음이온 방사핀

81 : 분리판 82 : 지지판

82a : 음이온 방사 구멍 90 : 음이온 발생기

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로서, 특히 송풍팬이 없이도 공기순환이 이루어지면서 공기를 살균 처리하고, 살균 효과를 향상시킬 수 있도록 한 팬이 없는 공기청정기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기청정기는 내부에 설치된 팬을 통해서 실내공기를 흡입한 후, 필터등을 통해 이물질 및 냄새등을 제거하기 위해서 필터링/탈취 기능을 갖도록 구성된다. 이러한 종래 공기청정기는 외부 공기를 흡입하여 송풍시키는 팬과, 팬에 의해 흡입된 공기를 필터링 집진시켜 제거하기 위한 다수의 필터와, 필터를 통해 정화된 공기를 배출시키는 배출구등이 형성되어 구성된다. 그러나 필터를 통과하여 공지중의 오염된 공기를 정화함으로서 공기정화의 효과가 미흡한 결점이 있었다.

한편, 상기 필터 대신에 또는 필터와 병합하여 흡입된 공기를 집진전극체 사이를 통과시켜 고전압에 의해 발생되는 플라즈마에 의해 살균처리하는 공기 청정기가 알려져 있다. 이는 음전압(-)이 인가되는 다수의 뾰족한 침편들이 형성된 전극에 고전압을 인가하여 고전압 플라즈마에 의해 공기를 살균처리하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 공기청정기들은, 송풍팬이 구비되어 있어서 공기를 강제 흡입한후 필터링 및 살균 처리하여 배출구로 송풍시키는 구성으로서 팬 이 장착된 구성이다.

따라서, 팬과 필터 등이 포함되는 공기청정기는 그 사이즈가 크고, 제조원가가 비싸져서 소형의 저가격 공기청정기로서 제공하기 어렵고, 팬사용으로 인해 전력소비 및 소음 문제가 있는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 공기청정기의 문제점을 해결하여 팬 없이도 공기가 흡기되어 배출될 수 있도록 하는 공기청정기를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명은 공기청정기의 미세먼지 제거와 살균 효과를 기존의 공기청정기들에 비해 월등히 향상시킨 공기청정기를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 공기청정기 기능이외에 음이온을 발생시키는 수단을 부가적으로 설치하여 음이온이 방출되게 한 공기청정기를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기 청정기는,

공기청정기 제어 스위치에 의해 외부전원을 입력받아 고전압으로 승압시켜 공급하는 고전압 발생 회로부와;

상기 고전압 발생 회로부로부터 고전압을 공급받고, 중심부가 장방형으로 개구되고 그 개구부 양변에 일정한 간격으로 다수의 뾰족한 침편들이 형성되어 음의 전극을 이루는 제1전극과

그 제1전극의 침편들과 대응해서 소정의 원형 통공들이 일정한 간격으로 2라 인이 형성되고 상기 제1전극과 소정 간격 떨어져서 설치되어, 상기 침편들과 원형 통공 사이에서 발생되는 고전압 플라즈마에 의해 유입되는 공기의 이물질 연소 및 살균 처리를 함과 아울러 기압차에 의해 침편 측에서 통공측으로 공기 흐름이 자연발생되도록 설치되는 제2전극과;

상기 제1전극의 개구부와 대응된 개구부가 형성되어 그 제1전극을 고정 설치하는 제1전극 지지부가 내측에 장착되고, 외부로부터 공기가 유입되는 다수의 통기공들이 전면에 걸쳐 형성되는 제1케이스와;

상기 제2전극의 통공들과 대응된 다수의 통공들이 형성되어 그 제2전극을 고정 설치하는 제2전극 지지부가 내측에 장착되고, 외부로 공기가 배출되는 다수의 통기공들이 전면에 걸쳐 형성되며, 상기 제1전극과 제2전극이 소정의 간극이 유지되도록 제1케이스와 결합되는 제2케이스로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 고전압 발생 회로부는,

공기청정기 제어 스위치에 의해 외부 전원을 입력받아 소정레벨의 직류전원으로 변환 시키는 직류 변환부와;

그 직류 변환부의 전원을 공급받아 발진 회로와 트랜스를 이용해 소정의 고전압으로 발진시키는 고전압 발진부와;

그 고전압 발진부의 발진출력을 고전압 다이오드와 고전압 콘덴서에 의해 고전압으로 차례로 승압시켜 상기 제1,제2전극으로 고전압을 공급하는 제1 - 제4 승압부를 포함하여 구성된다.

또한 본 발명은, 상기 제1,제2전극 삽입공간과 별개의 소정의 공간부가 더 형성되고 그 공간부내에 음이온을 방사하기 위한 음이온 방사핀이 설치되며, 상기 고전압 발생회로부의 직류전원을 공급받아 음이온을 발생시켜 상기 음이온 방사핀으로 출력하는 음이온 발생 수단이 더 설치되어 구성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 공기청정기의 구성을 보인 블록도이고, 도 2는 본 발명에 의한 공기 청정기의 분해 사시도이며, 도 3은 결합 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 공기청정기의 고전압발생 회로부의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공기청정기는, 크게 전자회로부(100)와, 공기청정기 본체부(200)로 구성되고, 전자회로부(200)는, 공기청정기 스위치(10a) 및 고전압 발생회로부(10)와, 음이온 발생기(90)로 구성된다.

공기 청정기 본체부(200)는, 상기 고전압 발생 회로부(10)로부터 고전압을 공급받고, 중심부가 장방형으로 개구되고 그 개구부(21) 양변에 일정한 간격으로 다수의 뾰족한 침편(22)들이 형성되어 음의 전극을 이루는 제1전극(20)과, 그 제1전극의 침편(22)들과 대응해서 소정의 원형 통공(31)들이 일정한 간격으로 형성되고 상기 제1전극(20)과 소정 간격 떨어져서 설치되어, 상기 침편(22)들과 원형 통공(31) 사이에서 발생되는 고전압 플라즈마에 의해 유입되는 공기의 이물질 연소 및 살균 처리를 함과 아울러 기압차에 의해 침편(22) 측에서 통공(31)측으로 공기 흐름이 자연발생되도록 설치되는 제2전극(30)과, 상기 제1전극(20)의 개구부(21)와 대응된 개구부(41)가 형성되어 그 제1전극(20)을 고정 설치하는 제1전극 지지부(40)가 내측에 장착되고, 외부로부터 공기가 유입되는 다수의 통기공(61)들이 전면에 걸쳐 형성되는 제1케이스(60)와, 상기 제2전극(30)의 통공(31)들과 대응된 다수의 통공(51)들이 형성되어 그 제2전극(30)을 고정 설치하는 제2전극 지지부(50)가 내측에 장착되고, 외부로 공기가 배출되는 다수의 통기공(71)들이 전면에 걸쳐 형성되며, 상기 제1전극(20)과 제2전극(30)이 소정의 간극이 유지되도록 제1케이스(60)와 결합되는 제2케이스(70)로 구성된다. 여기서 도면의 미설명부호 42 및 52는 제1전극과 제2전극을 안착시켜 설치하기 위한 삽입홈부이다.

상기 고전압 발생 회로부(10)는, 도 3에 도시된 바와같이, 공기청정기 제어 스위치(10a)부 전원을 입력받아 소정레벨의 직류전원으로 변환 시키는 직류 변환부(11)와, 그 직류 변환부(11)의 전원을 공급받아 발진 회로와 트랜스포머(T2)를 이용해 소정의 고전압으로 발진시키는 고전압 발진부(12)와, 그 고전압 발진부(12)의 발진출력을 고전압 다이오드(D1-D16)와 고전압 콘덴서(C1-C16)에 의해 고전압으로 차례로 승압시켜 상기 제1,제2전극(20)(30)으로 고전압을 공급하는 제1 - 제4 승압부(13 - 16)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 고전압 발생회로부(10)의 상세 회로구성과 그 기능은 통상의 공지 기술을 활용하는 것이나, 본원발명에서는 상기 승압부(13 -16)를 4단을 구성한 것이 특징이다. 통상의 음이온발생 공기청정기에 사용하는 승압회로는 3단의 승압회로로 구성되어 있으나, 본원 발명은 4단을 구성하여 12000V의 고전압으로 승압시키도록 구성한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 제1,제2전극 삽입공간과 별개의 소정의 공간부가 더 형성되도록 분리판(81)이 설치되고 그 공간부내에 음이온을 방사하기 위한 음이온 방사핀(80)이 설치되며, 상기 고전압 발생회로부(10)의 직류전원을 공급받아 음이온을 발생시켜 상기 음이온 방사핀(80)으로 출력하는 음이온 발생기(90)가 더 설치되어 구성된다.

이와 같은 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

공기청정기 본체(200)는 제1전극(20)은 도전선 금속판(구리 또는 구리 합금등)으로 이루어져 고전압 발생 회로부(10)로부터 음의 고전압을 인가받도록 설치되며, 중앙부에 직사각형의 개구부(21)가 형성되고, 그 개구부(21)의 양변에 다수의 침편(22)들이 일정한 간격으로 형성되어 있다. 상기 제1전극(20)에 대응해서 제2전극(70)은 각 침편(22)들과 대응되게 통공(71)들이 형성되어 배열되고, 상기 제1전극(20)의 침편(22)의 뾰족한 끝이 제2전극(70) 통공(71)의 중앙부와 일정간격을 가지도록 설치된다.

상기 제1전극(20)과 제2전극(70)은 각각 지지부(40)(50)에 고정설치되며, 제1전극 지지부(40)는, 상기 제1전극(20)의 개구부(21)와 일치되는 개구부(41)가 형성되어 공기가 유입되는 통로 역할을 하며, 제2전극 지지부(50)에도 역시 제2전극(60)의 통공(61)과 일치되는 다수의 통공(51)들이 형성되어 공기가 빠져 나가도록 가이드 하게 된다. 즉, 개구부와 통공으로 공기흐름이 발생될 수 있도록 다른 부분은 밀폐하게 되는 것이다.

그리고, 제1케이스(60)와, 제2케이스(70)는 측벽을 제외한 전면에 다수의 통 기공(61)(71)들이 형성되는데 통기공(61)(71)들은 외부에서 큰 이물질이 들어가지 않는 구멍들로 형성하되, 공기가 자연스럽게 흡입 및 배출될 수 있도록 통기공들이 형성된다. 그리고, 상기 제1전극, 제2전극 지지부(50)(60)들이 설치되는 턱이 형성되어 케이스면의 통기공가위 사이에 일정한 간격이 형성되어 공기가 쉽게 흡입 및 배출되도록 구성된다.

이와 같이 공기청정기가 구성되고, 사용자가 공기청정기 스위치(10a)를 온시키면, 고전압 발생 회로부(10)에 전원이 공급되어 고전압이 발생된다. 먼저, 통상의 트랜스 포머(T1)와 정류용 다이오드(D17 - D20)및 평활용 콘덴서(C17)를 통해 정류 및 평활시킨후, 레귤레이터를 통해서 일정 정전압으로 안정화 시켜 역류 방지용 다이오드(D21)를 통해서 직류 전압을 출력한다.

그 직류 전압은 고전압 발진부(12)에 공급되어 발진 회로와 트랜스 포머(T2)에 의해 직류 전압을 스위칭하여 고전압의 교류 전원으로 발진시키는데, 발진회로는 시정수용 콘덴서(C19, C20),(C21,C22) 및 저항(R1),(R2)에 의해 트랜지스터(Q1),(Q2)를 의 일차 코일을 고속 스위칭하여 2차코일에서 교류의 고전압이 발생하도록 하는 것이다.

상기 고전압 발진부(12)의 출력 전압은, 고전압 다이오드와 고전압 콘덴서(D1-D4, C1-C4),(D5-D8, C5-C8),(D9-D12, C9-C12),(D10-D16, C10-C16)으로 각각 구성되는 제1승압부(13)에서 제4승압부(16)를 거쳐 차례로 승압된다. 본발명에서는 기존의 승압회로들이 3단 구성까지만 구성된 것을 4단으로 구성하였다. 이에 따라 본 발명에서는 12000V의 음의 고전압을 발생시킬 수 있게되며, 그 12000V 의 음의 고전압을 상기 제1전극(20)에 인가하고, 양극으로 제2전극(30)을 연결함으로써, 침편(22)의 침부분과 제2전극(30)의 통공(31) 사이에서 고압 플라즈마가 발생된다.

따라서, 공기가 흡입되어 고압 플라즈마에 의해 이물질 등이 태워지고 살균되며, 고압 플라즈마 발생으로 인해 기압차가 자동으로 발생되어 통공(31)을 통해서 제2케이스(70)의 통기공으로 공기들이 배출되며, 약하기는 하지만 바람이 발생되어 배기되고, 이에 따라서 자연스럽게 제1케이스(60)측에서 공기 흡입이 생기게 되므로, 팬 없이도 바람이 생기고 자연 대류가 발생되어 실내 공기의 정화작용을 하게된다. 여기서, 팬없이 송풍 효과가 발생하는 이유는 상기 고압 플라즈마 현상뿐만 아니라, 케이스와 지지판 사이에 공간부를 두었고, 지지판들을 격벽 형태로 구성하고 개구부와 통공을 통해서만 공기가 흐르도록 구성함으로써 고압 플라즈마가 발생하였을 때 공기의 흐름이 발생되어 자연스럽게 송풍효과가 얻어지는 것이다.

한편 본 발명에서는 추가적으로, 전자회로부(100)내에 음이온 발생기(90)를 설치하는데, 음이온 발생기(90)는 상기 고전압 발생회로부(10)의 직류전원 변환부(11)의 출력인 일정한 직류 전원을 인가받아 음이온 발생신호를 발생해서 도선을 통해서 본체부(200)내에 설치된 음이온 방사핀(80)으로 출력한다. 이에 따라 음이온 방사핀(80)에서는 음이온을 방사하게 된다. 여기서, 상기 음이온 방사핀(80)은 상기 제1,제2전극(20)(30)이 설치된 부분과 격리 되도록 분리판(81)이 설치되며, 음이온 방사핀(81)에서 방사된 음이온이 공기가 배출되는 방향으로 방사될 수 있도록 음이온 방사 구멍(82a)이 형성된 지지판(82)이 설치되어 구성된다. 그러므로 음이온 방사핀(80)에서 방사되는 음이온은 지지판(82)의 방사 구멍(82a)을 통해서 방사되어 제2케이스(70)의 통기공(71)들을 통해서 실내로 방사된다.

이와 같이 본 발명의 가장 큰 특징은, 송풍팬이 설치되지 않은 구성이다. 송풍 팬을 설치하지 않고도 공기청정기 자체의 제1,제2전극(20)(30)에 의해서 고압 플라즈마가 발생되어 유입된 공기속의 이물질을 태워버리게 되며 이때 기압차가 발생되어서 자동으로 미세하게 송풍 효과가 생긴다. 따라서 팬없이도 송풍 효과를 얻을 수 있으며 공기청정기를 소형 및 저가격으로 제작이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 12000V로 고전압을 발생시켜 고압 플라즈마 현상에 의해 공기를 정화시키므로, 기존의 공기청정기들에 비해 월등히 향상된 살균 및 공기 정화 효과가 있으며, 음이온 발생기를 더 채용하게 되면 인체에 유익하다고 알려진 음이온들을 실내에 방출시킬 수 있어서 더욱 효과적이다.

Claims (3)

1. 공기청정기 제어 스위치에 의해 외부전원을 입력받아 고전압으로 승압시켜 공급하는 고전압 발생 회로부(10)와;

   상기 고전압 발생 회로부(10)로부터 고전압을 공급받고, 중심부가 장방형으로 개구되고 그 개구부(21) 양변에 일정한 간격으로 다수의 뾰족한 침편(22)들이 형성되어 음의 전극을 이루는 제1전극(20)과;

   그 제1전극의 침편(22)들과 대응해서 원형 통공(31)들이 일정한 간격으로 형성되고 상기 제1전극(20)과 떨어져서 설치되어, 상기 침편(22)들과 원형 통공(31) 사이에서 발생되는 고전압 플라즈마에 의해 유입되는 공기의 이물질 연소 및 살균 처리를 함과 아울러 기압차에 의해 침편(22) 측에서 통공(31)측으로 공기 흐름이 자연 발생되도록 설치되는 제2전극(30)과;

   상기 제1전극(20)의 개구부(21)와 대응된 개구부(41)가 형성되어 그 제1전극(20)을 고정 설치하는 제1전극 지지부(40)가 내측에 장착되고, 외부로부터 공기가 유입되는 다수의 통기공(61)들이 전면에 걸쳐 형성되는 제1케이스(60)와;

   상기 제2전극(30)의 통공(31)들과 대응된 다수의 통공(51)들이 형성되어 그 제2전극(30)을 고정 설치하는 제2전극 지지부(50)가 내측에 장착되고, 외부로 공기가 배출되는 다수의 통기공(71)들이 전면에 걸쳐 형성되며, 상기 제1전극(20)과 제2전극(30)의 간격이 유지되도록 제1케이스(60)와 결합되는 제2케이스(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 팬이 없는 공기청정기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고전압 발생 회로부는,

   공기청정기 제어 스위치(10a)부 전원을 입력받아 직류전원으로 변환 시키는 직류 변환부(11)와;

   그 직류 변환부(11)의 전원을 공급받아 발진 회로와 트랜스포머(T2)를 이용해 고전압으로 발진시키는 고전압 발진부(12)와;

   그 고전압 발진부(12)의 발진출력을 고전압 다이오드(D1-D16)와 고전압 콘덴서(C1-C16)에 의해 고전압으로 차례로 승압시켜 음의 고전압을 상기 제1,제2전극(20)(30)으로 공급하는 제1 - 제4 승압부(13 - 16)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 팬이 없는 공기청정기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고전압 발생회로부(10)의 직류전원 변환부(11)의 출력인 일정한 직류 전원을 인가받아 음이온 발생신호를 발생하는 음이온발생기(90)가 상기 고전압 발생회로부(10)와 함께 설치되고,

   상기 음이온 발생기(90)와 도선을 통해 연결되는 음이온 방사핀(80)이 상기 제1케이스(60)내에 설치되고, 상기 제1,제2전극(20)(30)이 설치된 부분과 격리 되도록 분리판(81)이 설치되며, 방사된 음이온이 공기가 배출되는 방향으로 방사될 수 있도록 음이온 방사 구멍(82a)이 형성된 지지판(82)이 설치되어 음이온 발생을 겸할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 팬이 없는 공기청정기.

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