KR100637693B1 - 오존발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전 전극의 산화를 차단하여 제품 수명을 향상시킴과 동시에 전기적 안전성을 높이고, 방전에서 발생되는 열을 냉각유로를 통하여 효과적으로 냉각시켜 오존 발생 효율을 향상시킬 수 있도록 한 오존발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 구체적인 수단은, 제1전극을 이루는 전극판과 제2전극을 이루는 히트싱크 사이에서 발생된 고압 방전으로 오존을 생성시키는 오존발생장치에 있어서, 상기 전극판은 세라믹재로서 동축상에 배치된 인너튜브와 미들튜브의 사이에 개재되어 양단에 접착제로 밀봉 구성되고, 상기 전극판의 내부에는 고압 방전에서 발생되는 열을 냉각시키기 위해 일단에 냉기가 공급되고 타단에 냉기의 역류를 위한 리턴홀을 갖고 전기적으로 도통되는 금속재 전극파이프가 인입되어 있으며, 상기 히트싱크에 관통된 중앙 내경을 따라 세라믹재의 아웃터튜브가 설치됨과 동시에 상기 아웃터튜브는 상기 전극판의 미들튜브의 외경과 일정 간격이 유지되도록 동심축에 배치한 것을 특징으로 한다.

오존, 오존발생장치, 전극, 전극판, 히트싱크, 전극파이프, 절연애자

Description

오존발생장치{Ozone generator}

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 종래 오존 발생장치의 개념도.

도 2는 본 발명의 온존발생장치에 적용되는 전극판 조립체의 단면도.

도 3은 본 발명의 오존발생장치에 적용되는 방전부의 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 오존발생장치의 구성도로서 조립단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20: 전극판

22: 인너튜브

24: 미들튜브

26: 접착제

30: 히트싱크

32; 아웃터튜브

40: 전극파이프

42: 리턴홀

60: 전극판 스크류

70: 커버

본 발명은 오존발생장치에 관한 것으로, 특히 오존발생을 위한 전기적 방전과정에서 발생되는 열을 냉각유로를 통하여 효과적으로 냉각시켜 오존 발생 효율을 향상시키고, 방전 전극의 산화를 차단하여 제품 수명을 향상시킴과 동시에 전기적 안전성을 높이기 위한 오존발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 오존발생장치는, 가정용으로는 실내공기 정화 및 냄새 탈취에 적용되고, 식품용으로는 과일 및 채소의 농약제거 및 소독, 그리고 식품 저장고 등에 적용되며, 수산용으로는 어류 저장고, 냉동고 및 수족관, 양식장 병원균 살균 및 소독에 적용된다. 또한 공업용으로는 염색 및 표백에 적용되고, 산업용으로는 공장폐수처리, 하수도 정화 및 상수도 정화 등에 적용된다.

세라믹 방전 방식을 이용한 종래의 오존발생장치는 도 1과 같다. 도 1은 세라믹 판막과 소결 금속을 이용한 오존발생장치 구성도로서, 주요 부분은, 전원을 공급하는 전원부(10)와, 상기 전원부(10)로부터 공급된 전원으로 발진하는 발진부(11)와, 상기 전원부(10)로부터 공급된 전압을 고압으로 승압하여 고압을 발생하는 고압발생부(12)와, 세라믹 판막(13) 양쪽에 소결 금속으로된 전극(14)이 도포되며, 상기 고압발생부(12)로부터 발생된 고압으로 오존을 발생하는 오존발생부(15)로 구성되었다.

이와 같은 소결 금속을 이용한 세라믹 방전 방식의 오존발생장치는, 전원부(10)에서 고압발생에 필요한 전압을 공급하게 되고, 상기 전원부(10)로부터 공급되는 전원으로 발진부(11)가 발진하여 발진 주파수를 발생하게 되며, 아울러 상기 전원부(10)로부터 공급된 전압으로 고압발생부(12)는 약 3kv이상의 고압을 발생하여 상기 오존발생부(15)에 인가한다. 이에 따라 오존발생부(15)는 세라믹 판막(13)의 양쪽에 형성된 소결 금속 전극(14)으로 방전을 하여 오존을 발생시키게 된다.

그러나 이러한 종래의 전극의 경우, 방전 분위기에 그대로 노출되어 지속적으로 산화가 이루어지게 된다. 이러한 산화 작용은 전극을 부식시켜 방전 성능을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 제품 수명을 단축 시키게 된다. 또한 방전부에서 절연 문제가 남아있어 전기적인 안전성이 부족하다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 방전 전극의 산화를 근본적으로 차단하여 제품 수명을 향상시킴과 동시에 전기적 안전성을 높이고, 방전에서 발생되는 열을 냉각유로를 통하여 효과적으로 냉각시켜 오존 발생 효율을 향상시킬 수 있도록 한 오존발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

제1전극을 이루는 전극판과 제2전극을 이루는 히트싱크 사이에서 발생된 고압 방전으로 오존을 생성시키는 오존발생장치에 있어서,

상기 전극판은 세라믹재로서 동축상에 배치된 인너튜브와 미들튜브의 사이에 개재되어 양단에 접착제로 밀봉 구성되고, 상기 전극판의 내부에는 고압 방전에서 발생되는 열을 냉각시키기 위해 일단에 냉기가 공급되고 타단에 냉기의 역류를 위한 리턴홀을 갖고 전기적으로 도통되는 금속재 전극파이프가 인입되어 있으며, 상기 히트싱크에 관통된 중앙 내경을 따라 세라믹재의 아웃터튜브가 설치됨과 동시에 상기 아웃터튜브는 상기 전극판의 미들튜브의 외경과 일정 간격이 유지되도록 동심축에 배치한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 온존발생장치에 적용되는 전극판 조립체의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 오존발생장치에 적용되는 방전부의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 오존발생장치의 구성도로서 조립단면도이다.

본 발명은 도 3 및 도 4에서와 같이 제1전극을 이루는 전극판(20)과 제2전극을 이루는 히트싱크(30)의 사이에서 발생된 고압 방전으로 오존을 생성시키는 오존발생장치에 적용되는 것으로, 상기 전극판(20)은 도 2와 같이 서로 동축상에 배치된 인너튜브(22)와 미들튜브(24)의 사이에 개재됨과 동시에 인너튜브(22)의 양단에 접착제(26)로 밀봉 구성되어 있다. 이때 인너튜브(22)와 미들튜브(24)는 유리 또는 세라믹재로서 구성되고, 인너튜브(22)는 미들튜브(24)의 길이보다 작게 구성된다.

상기 접착제(26)는 일 예로 내열성이 우수한 실리콘 접착제가 될 수 있다.

이와 같이 전극판(20)은 인너튜브(22)와 미들튜브(24)의 사이에 밀봉 처리되어 위치됨으로써 방전시 공기 중에도 산화가 일어나지 않게 된다. 따라서 전극판(20)은 방전에 보호되는 시스템을 갖추게 된다.

상기 히트싱크(30)는 중앙으로 관통된 내경에 아웃터튜브(32)가 설치됨과 동시에 상기 아웃터 튜브(32)는 상기 미들튜브(24)의 외경과 일정 간격이 유지되게 동심축에 배치되며, 히트싱크(30)는 일반적인 것과 마찬가지로 외주면에 일체로 방사상으로 다수의 방열핀을 갖는다.

또한 히트싱크(30)의 양단에는 도 4와 같이 하우징(31A,31B)이 스크류(33)로 체결되어 있고, 상기 일측 하우징(31A)에는 중공형으로 금속재의 전극파이프(40)가 지지 되어 있으며, 상기 전극파이프(40)는 산소 또는 공기가 유입되는 통로를 제공함과 동시에 상기 전극판(20)에 방전에 필요한 전류를 흘려보내는 기능을 수행한다.

상기 전극파이프(40)의 외경은 공기(또는 산소) 유로를 형성하기 위해 상기 인너튜브(22)의 내경보다 작게 구성되어 있다.

상기 전극파이프(40)의 일단은 절연애자(50)를 통해 상기 히트싱크(30)의 일측에 장착된 하우징(31A)에 지지되어 있고, 상기 절연애자(50)와 하우징(31A)의 접속부는 고무재의 안전튜브(46)에 의해 보호되어 있다.

상기 전극파이프(40)의 말단부에는 공기의 흐름을 역류시키기 위한 복수 개의 리턴홀(42)이 형성되어 있고, 또한 전극파이프(40)의 말단에는 상기 전극판(20)의 전극단자(20a)와 전기적으로 도통 되는 전극판 스크류(60)가 나사 체결되어 있다.

또한, 상기 전극파이프(40)의 말단부 후방에 고무재의 커버(70)가 위치되고, 상기 커버(70)는 미들튜브(24)의 내주면에 삽입되어 상기 전극파이프(40)의 리턴홀(42)로부터 방출되는 냉기의 유로를 차단한다.

그리고 상기 하우징(31B)에는 발생된 오존의 배출구를 제공하는 니플(80)이 나사 체결되어 있다.

또한, 미들튜브(24)는 상기 히트싱크(30)와 하우징(31A,31B)과의 사이에 개재된 로케이터(90A,90B)에 의해 히트싱크(30)의 내에 위치 고정되어 있다. 미설명부호 '92'는 '스톱퍼'이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 작용을 설명한다.

먼저, 전극 파이프(40)와 히트싱크(30)는 고압발생장치 및 발진부와 전기적으로 연결되고, 상기 전극파이프(40)로는 도 4와 같이 공기(또는 산소)가 공급된다.

고압이 발생 될 때마다 고압 전원은 전극파이프(40), 전극판 체결스크류(60)를 통해 제1전극의 전극판(20)에 흐르고, 전극판(20)과 히트 싱크(30)와의 사이에서는 고압 전류가 흘러 전기 방전이 일어난다.

이때 오존 발생 공간은 미들튜브(24)와 아웃터튜브(32) 사이에 존재하는 공 극이 되며, 이 공극을 경유하여 니플(80)로부터 오존(

)이 배출된다.

이같이 본 발명에 따르면, 방전 중에 전극판(20)은 인너튜브(22)와 미들튜브(24)의 사이에 실리콘 접착제(26)로 밀봉 처리되어 있어 공기(또는 산소)와의 접촉이 근본적으로 차단되어 산화 부식이 발생하지 않게 된다.

또한, 전극파이프(40)로 고전압이 흐를 경우 전극파이프(40)의 접속부가 절연애자(50)에 의해 절연됨으로써 전기 감전의 위험도 없다.

한편, 본 발명의 오존 발생장치는 다음과 같은 공기 유로에 의해 냉각되어 오존발생을 극대화함과 동시에 컴펙트화 할 수 있다.

상기 전극파이프(40)의 입구측으로 공기(냉기)를 흘려보내면 도 4에서 우측으로 이동하던 공기는 리턴홀(42)을 빠져나오고 커버(70)에 차단되어 다시 역방향으로 하여 전극파이프(40)와 인너튜브(22) 사이의 공극을 통해 좌측으로 흘러가게 되고, 다시 좌측 하우징(31A)에 차단되어 미들튜브(24)와 아웃터튜브(32)의 사이 공극을 통하여 우측으로 흘러서 니플(80)의 배출구(80a)를 통해 배출된다.

이같이 전극파이프(40)로 공급된 냉기는 "S"자 방향으로 흐르면서 전극판(20)의 내측과 외측을 모두 감싸면서 제1전극을 이루는 전극판(20) 및 제2전극을 이루는 히트싱크(30)를 냉각시킨다.

따라서 본 발명에 따르면, 오존발생장치를 크게 하지 않아도 냉기의 흐름을 길게 가져와 그 만큼 냉각성능을 향상시킬 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 오존발생장치에 따르면, 전극판이 밀봉 보호되므로 수명향상이 이루어지고, 절연 애자가 설치되어 전기적으로 안전하게 사용할 수 있으며, 방전성능을 향상시켜 오존발생장치를 컴펙트 하게 구성할 수 있다.

Claims (3)

1. 제1전극을 이루는 전극판(20)과 제2전극을 이루는 히트싱크(30)의 사이에서 발생된 고압 방전으로 오존을 생성시키는 오존발생장치에 있어서,

   상기 전극판(20)은 세라믹재로서 동축상에 배치된 인너튜브(22)와 미들튜브(24)의 사이에 게재되어 양단에 접착제(26)로 밀봉 구성되고, 상기 전극판(20)의 내부에는 고압 방전에서 발생되는 열을 냉각시키기 위해 일단에 냉기가 공급되고 타단에 냉기의 역류를 위한 리턴홀(42)을 갖고 전기적으로 도통되는 금속재 전극파이프(40)가 인입되어 있으며, 상기 히트싱크(30)에 관통된 중앙 내경을 따라 세라믹재의 아웃터튜브(32)가 설치됨과 동시에 상기 아웃터튜브(32)는 상기 전극판(20)의 미들튜브(24)의 외경과 일정 간격이 유지되도록 동심축에 배치한 것을 특징으로 하는 오존발생장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극파이프(40)의 일단은 절연애자(50)를 통해 상기 히트싱크(30)의 일측에 장착된 하우징(31A)에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 오존발생장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극파이프(40)의 리턴홀(42)로부터 방출되는 냉기의 유로를 차단하기 위하여 미들튜브(24)의 내주면 말단부에 커버(70)를 삽입한 것을 특징으로 하는 오 존발생장치.

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