KR100744765B1 - 이온 발생기 - Google Patents

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Abstract

이온 발생기를 개시한다. 본 발명은 양 이온과 음 이온을 각각 독립된 이온 발생 장치를 통해 발생시켜 조기 결합에 의한 이온의 소멸을 막아 보다 많은 수의 이온을 발생시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 이온 발생기는 정류 장치와 제 1 및 제 2 이온 발생부를 포함한다. 제 1 이온 발생부는 +극성의 반파 교류 전원과 -극성의 반파 교류 전원을 생성하는 정류 장치와, +극성의 반파 교류 전원에 응답하여 양 이온을 발생시킨다. 제 2 이온 발생부는 -극성의 반파 교류 전원에 응답하여 음 이온을 발생시킨다.

Description

이온 발생기{ION GENERATOR}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이온 발생기의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 나타낸 양 이온 발생부 및 음 이온 발생부의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 나타낸 양 이온 발생부 및 음 이온 발생부의 또 다른 구성을 나타낸 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
102 : 전원 공급 장치
104 : 정류 장치
106, 110 : 증폭 장치
108 : 양 이온 발생부
112 : 음 이온 발생부
114 : 제어부
본 발명은 이온 발생 장치에 관한 것으로, 특히 이온을 발생시켜 세균을 살 균하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공기 정화 장치는 하우징의 내부에 설치되어 각종 불순물을 걸러주는 필터와, 실내공기를 흡입하여 필터를 거치게 한 후 정화된 공기를 외부로 토출시키는 송풍 팬과, 음 이온을 발생시키는 음 이온 발생장치를 구비한다.
이러한 공기 정화 장치에서 송풍 팬이 구동되면 실내 공기는 필터를 거치면서 정화되고, 음 이온 발생 장치에서 생성된 음 이온과 함께 실내로 토출된다. 그러나 음 이온 발생 장치를 구비한 종래의 공기 정화 장치에서 필터와 음 이온만을 이용하여 세균을 살균하는 것에 한계가 있어 양 이온과 음 이온을 모두 발생시켜 살균할 수 있는 이온 발생 장치가 개발되었다. 양 이온과 음 이온을 모두 발생시킬 수 있는 이온 발생 장치에 대해서는 일본 공개 특허공보 2003-123940호에 개시되어 있다.
종래의 이온 발생 장치는 2개의 전극에 교류 전압을 인가하여 교대로 발생된 양 이온과 음 이온을 실내로 공급하였다. 이 때 발생된 양 이온은 수소이온(H+)이고 음 이온은 슈퍼옥사이드 아니온(O2 -)이다. 수소 이온과 슈퍼 옥사이드 아니온이 실내에 공급되면 수산기(OH) 또는 과산화수소(H2O2)가 만들어 지고, 이 물질들이 세균에 부착되어 산화반응을 일으킴으로써 세균을 제거하였다.
그러나 이와 같은 종래의 이온 발생 장치는 인체에 유해한 수소이온 및 슈퍼옥사이드 아니온을 그대로 실내에 방출시켜 사용자가 흡입할 경우 건강을 해칠 수 있다.
또한, 한 개의 이온 발생 장치에서 양 이온과 음 이온을 “교대로” 발생시키므로 상당량의 양 이온과 음 이온이 살균작용을 하기 전에 서로 결합되어 소멸된다. 특히, 한 개의 이온 발생 장치에서 양 이온과 음 이온을 교대로 발생시키므로 짧은 시간에 살균을 위해 필요한 이온을 충분히 생성시키지 못하는 문제점이 있었다. 즉 이온 발생 능력이 작다.
본 발명은 양 이온과 음 이온을 각각 독립된 이온 발생 장치를 통해 발생시켜 조기 결합에 의한 이온의 소멸을 막아 보다 많은 수의 이온을 발생시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 이온 발생기는 정류 장치와 제 1 및 제 2 이온 발생부를 포함한다. 정류 장치는 +극성의 반파 교류 전원과 -극성의 반파 교류 전원을 생성한다. 제 1 이온 발생부는 +극성의 반파 교류 전원에 응답하여 양 이온을 발생시킨다. 제 2 이온 발생부는 -극성의 반파 교류 전원에 응답하여 음 이온을 발생시킨다. 제 1 이온 발생부와 제 2 이온 발생부는 서로 독립적으로 소정 거리 이격되어 별도로 설치된다.
또한, 상술한 제 1 이온 발생부는 제 1 세라믹 플레이트와 제 1 방전 전극, 제 1 유도 전극으로 이루어져서, 제 1 세라믹 플레이트 내부에 제 1 방전 전극과 제 1 유도 전극이 서로 이격되어 매립되고 제 1 방전 전극과 제 1 유도 전극에 +극성의 반파 교류 전원이 공급되며; 제 2 이온 발생부는 제 2 세라믹 플레이트와 제 2 방전 전극, 제 2 유도 전극으로 이루어져서, 제 2 세라믹 플레이트 내부에 제 2 방전 전극과 제 2 유도 전극이 서로 이격되어 매립되고 제 2 방전 전극과 제 2 유도 전극에 -극성의 반파 교류 전원이 공급된다.
또한, 상술한 제 1 이온 발생부는 제 1 세라믹 플레이트와 제 1 방전 전극, 제 1 유도 전극으로 이루어져서, 제 1 세라믹 플레이트 내부에 제 1 방전 전극과 제 1 유도 전극이 서로 이격되어 매립되고 제 1 방전 전극과 제 1 유도 전극에 +극성의 반파 교류 전원이 공급되며; 제 2 이온 발생부는 침상 전극을 포함하고, 침상 전극에 -극성의 반파 교류 전원이 공급된다.
또한, 상술한 이온 발생기는 +극성의 반파 교류 전원을 증폭하여 제 1 이온 발생부에 공급하는 제 1 증폭 장치와; -극성의 반파 교류 전원을 증폭하여 제 2 이온 발생부에 공급하는 제 2 증폭 장치와; 제 1 및 제 2 증폭 장치에서의 증폭 정도를 제어하여 제 1 및 제 2 이온 발생부의 이온 발생량을 조절하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명에 따른 또 다른 이온 발생기는 정류 장치와 제 1 및 제 2 증폭 장치, 제 1 및 제 2 이온 발생부, 제어부를 포함한다. 정류 장치는 +극성의 반파 교류 전원과 -극성의 반파 교류 전원을 생성한다. 제 1 증폭 장치는 +극성의 반파 교류 전원을 증폭한다. 제 1 이온 발생부는 증폭된 +극성의 반파 교류 전원을 입력받아 양 이온을 발생시킨다. 제 2 증폭 장치는 -극성의 반파 교류 전원을 증폭한다. 제 2 이온 발생부는 증폭된 -극성의 반파 교류 전원을 입력받아 음 이온을 발생시킨다. 제어부는 제 1 및 제 2 증폭 장치의 증폭률을 제어하여 제 1 및 제 2 이온 발생부의 이온 발생량을 조절한다. 이와 같은 제 1 이온 발생부와 제 2 이온 발생부는 서로 독립적으로 소정 거리 이격되어 별도로 설치된다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이온 발생기의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이온 발생기는 정류 장치(104)를 통해 정류된 반파 교류 전원에 의해 구동되어 각각 양 이온과 음 이온을 발생시키는 두 개의 이온 발생부(108)를 포함한다.
정류 장치(104)는 전원 공급 장치(102)를 통해 공급되는 교류 전원을 반파 정류하여 +극성의 반파 교류 전원과 -극성의 반파 교류 전원을 생성한다. 제 1 증폭 장치(106)는 정류 장치(104)에서 발생하는 +극성의 반파 교류 전원을 증폭하여 양 이온 발생부(108)에 공급한다. 양 이온 발생부(108)는 증폭된 +극성의 반파 교류 전원에 의해 구동되어 양 이온을 발생시킨다. 제 2 증폭 장치(110)는 -극성의 반파 교류 전원을 증폭하여 음 이온 발생부(112)에 공급한다. 음 이온 발생부(112)는 증폭된 -극성의 반파 교류 전원에 의해 구동되어 음 이온을 발생시킨다. 양 이온 발생부(108)와 음 이온 발생부(112)는 소정 거리를 두고 서로 이격되어 설치되는데, 이 때문에 양 이온 발생부(108)에서 발생한 양 이온과 음 이온 발생부(112)에서 발생한 음 이온이 발생 즉시 서로 결합하여 소멸하는 경우가 대폭 감소한다. 즉 발생하는 이온의 수를 크게 증가시킬 수 있다. 또한, 제어부(114)는 제 1 및 제 2 증폭 장치(106, 110)의 증폭률을 제어하여 양 이온 발생부(108) 및 음 이온 발생부(112)의 이온 발생 능력을 조절한다.
도 2는 도 1에 나타낸 양 이온 발생부 및 음 이온 발생부의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 양 이온 발생부(108a)는 제 1 세라믹 플레이트(202) 내부에 제 1 방전 전극(204)과 제 1 유도 전극(206)이 서로 이격되어 매립된다. 제 1 방전 전극(204)과 제 1 유도 전극(206)에는 제 1 증폭 장치(106)에 의해 증폭된 +극성의 반파 교류 전원이 공급된다. 이처럼 제 1 방전 전극(204)과 제 1 유도 전극(206)에 + 극성의 고전압이 인가되면 제 1 세라믹 플레이트(202)에서는 플라즈마 방전에 의해 +극성의 이온이 발생한다.
음 이온 발생부(112a)는 제 2 세라믹 플레이트(208) 내부에 제 2 방전 전극(210)과 제 2 유도 전극(212)이 서로 이격되어 매립된다. 제 2 방전 전극(210)과 제 2 유도 전극(212)에는 제 2 증폭 장치(110)에서 증폭된 -극성의 반파 교류 전원이 공급된다. 이처럼 제 2 방전 전극(210)과 제 2 유도 전극(212)에 - 극성의 고전압이 인가되면 제 2 세라믹 플레이트(208)에서는 플라즈마 방전에 의해 -극성의 이온이 발생한다.
도 3은 도 1에 나타낸 양 이온 발생부 및 음 이온 발생부의 또 다른 구성을 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 양 이온 발생부(108b)는 제 1 세라믹 플레이트(302) 내부에 제 1 방전 전극(304)과 제 1 유도 전극(306)이 서로 이격되어 매립된다. 제 1 방전 전극(304)과 제 1 유도 전극(306)에는 제 1 증폭 장치(106)에 의해 증폭된 +극성의 반파 교류 전원이 공급된다. 이처럼 제 1 방전 전극 (304)과 제 1 유도 전극(306)에 + 극성의 고전압이 인가되면 제 1 세라믹 플레이트(302)에서는 플라즈마 방전에 의해 공기중의 수분(H20)이 전리되어 수소 이온(H+)이 발생한다.
음 이온 발생부(112b)는 침상 전극(308)을 포함하며, 이 침상 전극(308)에는 제 2 증폭 장치(110)에서 증폭된 -극성의 반파 교류 전원이 공급된다.
침상 전극(308)과 접지 사이에 -극성의 고전압이 인가되면 플라즈마 방전에 의해 침상 전극(308)의 주위에 양 이온이 집적되고, 침상 전극(308)의 표면에 다량의 전자가 발생되며, 공기 중에 방출된 다량의 전자는 공기 중의 산소 분자(O2)에 포착되어 슈퍼옥사이드 아니온(O2 -)을 형성한다. 따라서 침상 전극(308)에 -극성의 고전압이 인가되면 전자 및 슈퍼옥사이드 아니온이 발생한다.
침상 전극(308)에서 전자들이 방출되면 이 전자들은 세라믹 플레이트(302)에서 발생되어 침상 전극(308) 주위를 지나는 수소 이온(H+)과 결합하여 수소 원자(또는 활성수소 H)를 만들게 된다. 이처럼 세라믹 플레이트(302)에서 발생된 수소 이온(H+)이 침상 전극(308)에서 방출된 전자와 결합하여 수소 원자(H)가 됨으로써 이온 발생기에서 최종적으로 배출되는 물질은 수소 원자(H)와 슈퍼옥사이드 아니온(O2 -)이 된다.
본 발명은 양 이온 발생부와 음 이온 발생부를 별도로 마련하여 양 이온과 음 이온을 각각 독립된 이온 발생 장치를 통해 발생시킴으로써, 이온 발생 직후 음 이온과 양 이온의 결합에 의한 이온의 소멸을 억제하여 짧은 시간 동안 보다 많은 수의 이온을 발생시킬 수 있도록 한다.

Claims (6)

  1. 교류전원을 공급하는 전원공급부와;
    상기 전원공급부로부터 공급되는 교류전원을 +극성의 반파 교류 전원과 -극성의 반파 교류 전원으로 정류하는 정류 장치와;
    상기 정류장치에 의해 정류된 상기 +극성의 반파 교류 전원에 응답하여 양 이온을 발생시키는 제 1 이온 발생부와;
    상기 정류장치에 의해 정류된 상기 -극성의 반파 교류 전원에 응답하여 음 이온을 발생시키는 제 2 이온 발생부를 포함하고;
    상기 제 1 이온 발생부와 상기 제 2 이온 발생부가 서로 독립적으로 소정 거리 이격되어 별도로 설치되는 이온 발생기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 이온 발생부는 제 1 세라믹 플레이트와 제 1 방전 전극, 제 1 유도 전극으로 이루어져서, 상기 제 1 세라믹 플레이트 내부에 상기 제 1 방전 전극과 상기 제 1 유도 전극이 서로 이격되어 매립되고 상기 제 1 방전 전극과 상기 제 1 유도 전극에 상기 +극성의 반파 교류 전원이 공급되며;
    상기 제 2 이온 발생부는 제 2 세라믹 플레이트와 제 2 방전 전극, 제 2 유도 전극으로 이루어져서, 상기 제 2 세라믹 플레이트 내부에 상기 제 2 방전 전극과 상기 제 2 유도 전극이 서로 이격되어 매립되고 상기 제 2 방전 전극과 상기 제 2 유도 전극에 상기 -극성의 반파 교류 전원이 공급되는 이온 발생기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 이온 발생부는 제 1 세라믹 플레이트와 제 1 방전 전극, 제 1 유도 전극으로 이루어져서, 상기 제 1 세라믹 플레이트 내부에 상기 제 1 방전 전극과 상기 제 1 유도 전극이 서로 이격되어 매립되고 상기 제 1 방전 전극과 상기 제 1 유도 전극에 상기 +극성의 반파 교류 전원이 공급되며;
    상기 제 2 이온 발생부는 침상 전극을 포함하고, 상기 침상 전극에 상기 -극성의 반파 교류 전원이 공급되는 이온 발생기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 +극성의 반파 교류 전원을 증폭하여 상기 제 1 이온 발생부에 공급하는 제 1 증폭 장치와;
    상기 -극성의 반파 교류 전원을 증폭하여 상기 제 2 이온 발생부에 공급하는 제 2 증폭 장치와;
    상기 제 1 및 제 2 증폭 장치에서의 증폭 정도를 제어하여 상기 제 1 및 제 2 이온 발생부의 이온 발생량을 조절하는 제어부를 더 포함하는 이온 발생기.
  6. 교류전원을 공급하는 전원공급부와;
    상기 전원공급부로부터 공급되는 교류전원을 +극성의 반파 교류 전원과 -극성의 반파 교류 전원으로 정류하는 정류 장치와;
    상기 정류장치에 의해 정류된 상기 +극성의 반파 교류 전원을 증폭하는 제 1 증폭 장치와;
    상기 정류장치에 의해 정류된 상기 증폭된 +극성의 반파 교류 전원을 입력받아 양 이온을 발생시키는 제 1 이온 발생부와;
    상기 -극성의 반파 교류 전원을 증폭하는 제 2 증폭 장치와;
    상기 증폭된 -극성의 반파 교류 전원을 입력받아 음 이온을 발생시키는 제 2 이온 발생부와;
    상기 제 1 및 제 2 증폭 장치의 증폭률을 제어하여 상기 제 1 및 제 2 이온 발생부의 이온 발생량을 조절하는 제어부를 포함하고;
    상기 제 1 이온 발생부와 상기 제 2 이온 발생부가 서로 독립적으로 소정 거리 이격되어 별도로 설치되는 이온 발생기.
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