KR100764793B1 - Steamplasma generating module - Google Patents

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KR100764793B1
KR100764793B1 KR1020060036922A KR20060036922A KR100764793B1 KR 100764793 B1 KR100764793 B1 KR 100764793B1 KR 1020060036922 A KR1020060036922 A KR 1020060036922A KR 20060036922 A KR20060036922 A KR 20060036922A KR 100764793 B1 KR100764793 B1 KR 100764793B1
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KR1020060036922A
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이성환
이성화
현옥천
박형호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

A steam plasma generating module is provided to resolve volatile organic compounds into carbon dioxide or water, and to remove dusts in the air. A steam plasma generating module(100) includes a water storing unit(110), a heater, an electrode, and a dispersing unit. The heater is installed in a housing fixed to the water storing unit(110). The electrode is formed in a cover unit(130) mounted to the housing, and generates discharge in steam generated by the heater. The dispersing unit widens the heat absorption area of the heater. The heater is a plate type heater. One end of the dispersing unit is exposed outside the housing.

Description

스팀플라즈마 발생모듈{STEAMPLASMA GENERATING MODULE}Steam plasma generating module {STEAMPLASMA GENERATING MODULE}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스팀플라즈마 발생모듈의 외부를 도시한 사시도1 is a perspective view showing the outside of the steam plasma generating module according to an embodiment of the present invention

도 2는 도 1의 절단선 II-II에 따른 절개 사시도2 is a perspective view of the cut along the cutting line II-II of FIG.

도 3은 도 1의 절단선 III-III에 따른 절개 사시도3 is a perspective view of the cut along the cutting line III-III of FIG.

도 4는 도 1의 절단선 IV-IV에 따른 절개 사시도4 is a perspective view of the cut along the cutting line IV-IV of FIG.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀플라즈마 발생모듈의 외부를 도시한 사시도Figure 5 is a perspective view showing the outside of the steam plasma generating module according to another embodiment of the present invention

도 6은 도 5의 절단선 VI-VI에 따른 절개 사시도6 is a perspective view of the cut along the cutting line VI-VI of FIG.

도 7은 도 5의 절단선 VII-VII에 따른 절개 사시도7 is a perspective view of the cut along the cutting line VII-VII of FIG.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀플라즈마 발생모듈과 스팀발생부의 연결관계를 도시한 사시도8 is a perspective view illustrating a connection relationship between a steam plasma generating module and a steam generating unit according to another embodiment of the present invention;

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

100,200: 스팀플라즈마 발생모듈 110: 저장부100,200: steam plasma generating module 110: storage unit

120,240: 스팀발생부 121,220: 하우징120,240: steam generator 121,220: housing

122: 히터 124,210: 전극122: heater 124,210: electrode

126: 분산체 130,230: 커버부126: dispersion 130,230: cover portion

본 발명은 스팀플라즈마(steamplasma) 발생모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기청정기나 의류건조기에 적용될 수 있는 스팀플라즈마 발생모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a steam plasma generating module, and more particularly, to a steam plasma generating module that can be applied to an air cleaner or a clothes dryer.

일반적으로 플라즈마는 이온화되어 있고 전체적으로는 전기적 중성을 띠는 기체를 의미하거나 또는 고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체상태로서 전하분리도가 상당히 높으면서도 전체적으로 음과 양의 전하수가 같아서 중성을 띠는 기체를 의미한다. In general, plasma refers to a gas that is ionized and electrically neutral in general, or is a gas state that is separated into electrons with negative charges and ions with positive charges at high temperatures, and has a high charge separation rate and overall negative and positive charges. It means neutral gas.

플라즈마에는 전자, 이온, 분자의 온도가 모두 높은 고온 열플라즈마와 전자의 온도만 높은 저온 플라즈마로 구분된다. The plasma is classified into a high temperature thermal plasma having a high temperature of electrons, ions, and molecules, and a low temperature plasma having only a high temperature of electrons.

저온 플라즈마를 형성하는 방전에는 펄스스트리머방전, 무성방전, 부분방전 및 코로나방전 등이 있다. 2개의 전극 사이에 높은 전압을 가하면, 불꽃을 발하기 이전에 전기장의 강한 부분만이 발광하여 전도성을 갖는 현상으로, 2개의 전극이 모두 평판 또는 지름이 큰 구와 같은 경우의 전기장은 거의 균일하지만, 한쪽 극 또는 양극이 봉상(棒狀) 또는 침상(針狀)으로 되어 있으면, 그 극 부근의 전기장이 특히 강해져 부분적인 방전이 일어나 빛이나 소리를 내는 현상을 코로나방전(corona discharge)라고 한다. 코로나 방전은 직류전압이나 교류전압에서도 일어나는데, 뾰족한 전극이 양쪽이냐 음쪽이냐에 따라 발광하는 모양이 달라지며, 교류일 경우에는 1/2 Hz마다 양,음의 코로나가 교대로 나타난다. 또 공기 속에서는 코로나가 잘 나타나는데 기압을 낮추면 점점 불안정해진다.Discharges forming low temperature plasma include pulse streamer discharge, silent discharge, partial discharge and corona discharge. When a high voltage is applied between two electrodes, only a strong part of the electric field emits light before conducting a spark, so that the electric field is almost uniform. When one pole or anode is rod-shaped or needle-shaped, the electric field near the pole becomes particularly strong and a partial discharge occurs to produce light or sound, which is called corona discharge. Corona discharge also occurs in direct current or alternating voltage, and the shape of the light varies depending on whether the pointed electrode is on both sides or negative. In the case of alternating current, positive and negative corona appears alternately every 1/2 Hz. Corona also appears well in the air.

저온 플라즈마는 반응성이 풍부한 라디칼(radical), 여기상태의 전자와 분자와 이온화된 가스와 자유전자들을 생성하여 모든 유기체 오염물질을 파괴할 수 있다. 라디칼은 산소와 반응하여 과산화수소 이온을 생산할 수 있다. 과산화수소(H2O2)의 작용은 유기화합물을 더욱 더 강하게 산화하도록 자극하고 연쇄 반응을 촉진시킨다. 수소가 증기에 가해질 때 추가로 매우 높은 산화 물질인 수산기 라디칼(-OH_)이 만들어진다. 이 라디칼 이온은 쉽게 분해되지 않으면서 한 개의 전자를 가지며 매우 강력한 산화력이 있다. 이것은 유기물로부터 수소 원자를 빼앗아 나머지 탄소 이온을 붕괴시키기 때문에 유기체 오염물질의 파괴에 매우 효과적이다. Low temperature plasma can generate radicals, excited electrons and molecules, ionized gases and free electrons that can destroy all organic contaminants. The radicals can react with oxygen to produce hydrogen peroxide ions. The action of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) stimulates the oxidation of organic compounds even more strongly and promotes the chain reaction. When hydrogen is applied to the steam, a very high oxidizing substance, the hydroxyl radical (-OH _ ), is produced. These radical ions have a single electron and are very oxidizing without being easily decomposed. It is very effective in destroying organic contaminants because it deprives hydrogen atoms from organics and decomposes the remaining carbon ions.

그러나, 플라즈마 소스(source)로 대기 중의 공기를 이용하는 저온 플라즈마는 반응 과정 중에 인체에 유해한 오존(ozone)이 함께 방출되어 천식 등 호흡기 질환이 발생하는 문제점이 있었고, 나쁜 냄새나 먼지를 효율적으로 제거할 수 없는 문제점이 있었다.However, low-temperature plasma using air in the atmosphere as a plasma source has a problem in that ozone harmful to the human body is released during the reaction process, causing respiratory diseases such as asthma and removing bad odors and dust efficiently. There was a problem that could not be.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 스팀플라즈마 소스로 순수한 물을 증기화하여 사용함으로써 오존이 생성되지 않고 먼지나 냄새를 효율적으로 제거할 수 있는 공기청정기용 또는 의류건조기용 스팀플라즈마 발생모듈을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by using a steam plasma source to vaporize pure water by using the air cleaner or clothes dryer that can remove dust and odor efficiently without generating ozone To provide a steam plasma generating module for that purpose.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예로서, 물 저장부와; 상기 저장부의 물을 가열하기 위한 히터와; 상기 히터에 의해 생성된 스팀에 방전을 하기 위한 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생모듈을 제공한다.The present invention, in order to achieve the object described above, as an embodiment of the present invention, the water storage unit; A heater for heating water in the reservoir; It provides a steam plasma generating module comprising a; electrode for discharging the steam generated by the heater.

이를 공기청정기에 적용할 경우, 스팀플라즈마의 정전기력에 의해 미세 먼지입자들이 응집되어 먼지 덩어리로 되기 때문에 미세 먼지입자들을 효과적으로 제거할 수 있다.When applied to the air cleaner, fine dust particles are agglomerated by the electrostatic force of the steam plasma to form a dust mass can effectively remove the fine dust particles.

또한, 상기 히터는 방열 성능이 우수한 판형 히터로서, 수직으로 세워지거나 바닥면에 대하여 소정의 경사도를 갖도록 세워지게 설치된다. 그리고, 상기 히터에 대한 흡열 면적을 넓혀 주는 분산체를 더 포함하여 구성된다. In addition, the heater is a plate-type heater with excellent heat dissipation performance, it is installed to stand vertically or to have a predetermined inclination with respect to the bottom surface. And it is comprised further including the dispersion which expands the heat absorption area with respect to the said heater.

여기서, 상기 분산체는 상기 물 저장부 내의 물을 흡수하고 상기 히터에 의해 흡수된 물을 증발시킬 수 있는 위치에 설치된다. 즉, 상기 분산체는 상기 물 저장부 내의 물과 접촉하며 상기 히터의 일면에 배열되거나 상기 히터의 둘레에 배열된다. 또는, 상기 분산체의 일면에 상기 히터가 배열되거나 상기 히터가 상기 분산체를 관통하도록 배열된다.Here, the dispersion is installed at a position capable of absorbing the water in the water reservoir and evaporating the water absorbed by the heater. That is, the dispersion is in contact with water in the water reservoir and arranged on one surface of the heater or arranged around the heater. Alternatively, the heater is arranged on one surface of the dispersion or the heater is arranged to penetrate the dispersion.

상기 분산체는 다공질성 부재로 형성되며 이와 더불어 내열성이 큰 세라믹으로 형성된다. 또한, 모세관으로도 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡수된 물은 물분자의 응집력 또는 표면장력에 따른 모세관 현상에 의하여 분산체 내지 모세관 전체로 확산되고, 이로 인해 상기 히터에 대한 흡열면적이 커지게 되어 보다 짧은 시간에 보다 많은 스팀을 발생시킬 수 있게 된다. The dispersion is formed of a porous member and together with a ceramic having high heat resistance. It may also be formed as a capillary tube. As a result, the absorbed water diffuses through the dispersion or the capillary tube due to the capillary phenomenon according to the cohesion or surface tension of the water molecules, thereby increasing the endothermic area of the heater and generating more steam in a shorter time. You can do it.

그리고, 분산체 내지 모세관 내부에 확산된 물로부터 증발된 스팀의 주변에 전극이 배치되고, 상기 전극에 높은 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시킴으로써, 증발된 스팀은 스팀 플라즈마로 변환된다. An electrode is disposed around steam evaporated from the water diffused in the dispersion or the capillary tube, and a high voltage is applied to the electrode to generate a plasma, thereby converting the vaporized steam into a steam plasma.

여기서, 히터는 텅스텐으로 형성되어 보다 높은 발열 효과를 얻을 수 있으며, 상기 분산체 내지 모세관은 내열성이 우수한 세라믹 재질로 형성되어 장수명을 구현할 수 있고, 다공질성 부재를 사용함으로써 물의 확산효과가 상승하게 된다. Here, the heater is formed of tungsten to obtain a higher heat generating effect, the dispersion or the capillary tube is formed of a ceramic material having excellent heat resistance can realize a long life, the water diffusion effect is increased by using a porous member. .

한편, 상기 히터는 상기 물 저장부 내의 물을 공급받을 수 있도록 상기 물 저장부와 나란하게 설치된 하우징 내부에 형성됨으로써 하우징과 물 저장부를 일직선상에 설치하는 경우 등에 비하여 하우징과 물 저장부의 설치 공간을 줄일 수 있어 스팀플라즈마 발생모듈을 소형화할 수 있다.On the other hand, the heater is formed inside the housing installed in parallel with the water storage unit to receive the water in the water storage unit, so as to install the housing and the water storage unit in a straight line, such as the installation space of the housing and the water storage unit It can reduce the size of the steam plasma generating module.

또한, 발명의 다른 실시예로서, 하우징과; 상기 하우징에 스팀을 공급하는 스팀발생부와; 상기 스팀발생부에서 생성된 스팀에 방전을 일으키는 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생모듈을 제공한다.In addition, another embodiment of the invention, the housing; A steam generator for supplying steam to the housing; It provides a steam plasma generating module comprising a; electrode for causing a discharge in the steam generated by the steam generating unit.

이를 의류건조기에 적용할 경우, 스팀플라즈마의 전기적인 특성에 의해 같은 극성을 가진 물방울을 흡수하고, 흡수된 물방울 사이에 쿨롱의 반발력이 생겨서 의류의 주름이나 손상 등이 생기지 않게 된다.When applied to the clothes dryer, the electrical properties of the steam plasma absorbs water droplets having the same polarity, and the coulomb repulsion force is generated between the absorbed water droplets so that wrinkles or damage to the clothes do not occur.

또한, 상기 하우징에 장착되는 커버부를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 이와 같이, 커버부를 별도로 형성함으로써 전극을 하우징 내부에 간편하게 장착할 수 있게 된다. 상기 커버부에는 전극 삽입구가 형성된다. 상기 전극 삽입구에 봉상 또 는 침상의 전극을 2개 삽입하여 코로나방전(corona discharge)을 일으킴으로써 저온 플라즈마를 생성할 수 있다.In addition, it may be configured to further include a cover portion mounted to the housing. As such, by separately forming the cover part, the electrode can be easily mounted in the housing. An electrode insertion hole is formed in the cover part. Low-temperature plasma may be generated by inserting two rod-like or needle-shaped electrodes into the electrode insertion hole to generate corona discharge.

한편, 상기 전극을 봉상 또는 침상의 전극으로 하지 않고, 판상으로 할 수도 있다. 판상 전극을 상기 하우징의 바닥면에 부착함으로써 플라즈마 면 방전부(surface discharge plasma generator)를 형성하게 되고 이를 통해 스팀플라즈마를 쉽게 생성할 수도 있다.On the other hand, the electrode may be formed in a plate shape without being a rod-like or needle-shaped electrode. By attaching the plate-shaped electrode to the bottom surface of the housing to form a surface discharge plasma (surface discharge plasma generator) it can be easily generated steam plasma.

여기서, 상기 전극은 수지물에 고정된다. 즉, 수지물로 형성된 커버부의 전극 삽입구에 삽입되거나 수지물로 형성된 하우징 바닥면에 부착하게 된다. 수지물(樹脂物, resin)은 용융가능하고 가연성이 있기 때문에 전극 부착면을 가진 하우징 또는 전극 삽입구를 가진 커버부의 형상을 쉽게 형성할 수 있다.Here, the electrode is fixed to the resin. That is, it is inserted into the electrode insertion hole of the cover part formed of the resin material or attached to the housing bottom surface formed of the resin material. Since the resin is meltable and flammable, the shape of the housing having the electrode attachment surface or the cover portion having the electrode insertion hole can be easily formed.

한편, 상기 하우징은 상부에 커버부가 장착되는 개구부가 형성되고 일측에 스팀흡입구가 형성되며 타측에는 스팀플라즈마 배출구가 형성된다.On the other hand, the housing is formed with an opening in which the cover portion is mounted on the upper portion, the steam inlet is formed on one side, the steam plasma outlet is formed on the other side.

이러한 발명의 목적과 특징은 다음의 상세한 설명에 의하여 더욱 명백해질 것이다.The objects and features of this invention will become more apparent from the following detailed description.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the configuration and operation according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스팀플라즈마 발생모듈의 외부를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 절단선 II-II에 따른 절개 사시도, 도 3은 도 1의 절단선 III-III에 따른 절개 사시도, 도 4는 도 1의 절단선 IV-IV에 따른 절개 사시도이다.1 is a perspective view showing the outside of the steam plasma generating module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cutaway perspective view taken along a cutting line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is a cutting line III-III of FIG. 4 is a cutaway perspective view taken along the line IV-IV of FIG. 1.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스팀플라즈마 발생모듈(100)은, 스팀을 발생시키는 물을 수용하는 물저장부(110)와, 물저장부에 수용된 물로부터 스팀을 발생시키는 히터(122)와, 히터(122)에 의해 생성된 스팀에 방전을 인가하도록 형성된 전극(124)으로 구성된다. As shown in Figure 1 to 4, the steam plasma generating module 100 according to an embodiment of the present invention, the water storage unit 110 for receiving the water for generating steam, and the water contained in the water storage unit A heater 122 for generating steam from the electrode, and an electrode 124 formed to apply a discharge to the steam generated by the heater 122.

상기 물저장부(110)의 상부에는 물을 공급하기 위한 주입구(111)가 형성되고, 하부에는 상기 히터(122)가 수용되는 하우징(121)을 고정 장착하기 위한 장착부(112)와 저장된 물을 하우징(150)으로 공급하기 위한 유출구(113)가 형성되어 있다. An injection hole 111 for supplying water is formed in an upper portion of the water storage unit 110, and a mounting portion 112 and fixed water for fixing a housing 121 in which the heater 122 is accommodated are disposed in the lower portion of the water storage unit 110. An outlet 113 for supplying the housing 150 is formed.

여기서, 물저장부(110)는 물을 공급하도록 상측에 관통 형성된 주입구(111)와, 스팀 발생부(120)와 연통되도록 스팀 발생부(120)를 감싸는 하우징(121)을 안착시키는 장착부(112)와, 물저장부(110) 내부의 물을 스팀 발생부(120)로 공급하는 유출구(113)와, 주입구(111)를 개폐하는 마개(114)를 구비한다. 상기 물저장부(110)는 스팀 발생부(120)의 하우징(121)과 나란하게 형성됨으로써 스팀플라즈마 발생모듈(100)의 소형화가 가능해진다.Here, the water storage unit 110 is a mounting portion 112 for mounting the inlet 111 formed through the upper side to supply water and the housing 121 surrounding the steam generating unit 120 to communicate with the steam generating unit 120. ), An outlet 113 for supplying water in the water storage unit 110 to the steam generator 120, and a stopper 114 for opening and closing the injection port 111. The water storage unit 110 is formed in parallel with the housing 121 of the steam generating unit 120 it is possible to miniaturize the steam plasma generating module 100.

상기 스팀 발생부(120)는, 내부 공간을 가지면서 물저장부(110)의 장착부(112)에 형합되어 고정되는 하우징(121)과, 상측에 수직으로 세워지게 설치되고 텅스텐 재질의 판형 히터로 형성된 히터(122)와, 상기 히터에 의해 생성되는 스팀에 방전을 하기 위한 전극(124)과, 물저장부(110) 내의 물과 접촉하도록 판형 히터(122)의 양측에 판면 방향을 따라 다공성 세라믹 재질로 연장 형성된 다수의 분산체(126)로 구성된다. The steam generator 120 has a housing 121 fixed to the mounting portion 112 of the water storage unit 110 while having an inner space, and is installed vertically on the upper side and is a tungsten plate heater. The heater 122 is formed, the electrode 124 for discharging the steam generated by the heater, and the porous ceramic along the plate surface on both sides of the plate heater 122 to be in contact with the water in the water storage unit 110 It consists of a plurality of dispersions 126 formed of a material.

이 때, 하우징(121)은 육면체 형상으로 상단부는 개구된 형상으로 형성되며, 상부 양측면에는 히터(122)에 전원을 공급하는 히터전극(123)을 장착하기 위한 히터전극 장착부(127)가 형성되고, 하단부에는 히터(122)와 분산체(126)를 고정하는 고정부(125)가 형성된다. 또한, 물저장부(110)의 장착부(112)의 내면은 하우징(121)의 고정부(125)의 절곡연장 형성된 부분의 외면과 형합되어 스팀이 누설되지 않도록 형성된다. At this time, the housing 121 has a hexahedron shape, the upper end is formed in an open shape, and the heater electrode mounting part 127 for mounting the heater electrode 123 for supplying power to the heater 122 is formed on both upper sides. At the lower end, a fixing part 125 fixing the heater 122 and the dispersion 126 is formed. In addition, the inner surface of the mounting portion 112 of the water storage unit 110 is combined with the outer surface of the bent extending portion of the fixing portion 125 of the housing 121 is formed so that steam does not leak.

그리고, 상기 히터전극 장착부(127)는 봉상의 히터전극(123)이 끼워지도록 구멍(미도시)으로 형성되고, 고정부(125)에는 히터(122)와 분산체(126)가 고정되어 하우징(121)으로부터 이탈되지 않도록 끝단이 일정길이만큼 외부로 절곡연장 형성되어 있다. 히터(122)와 분산체(126)는 하우징(121) 내에 충전된 스팀 또는 스팀플라즈마가 누설되지 않도록 하우징(121)의 고정부(125)에 장착된다. 이 때, 분산체(126)는 물저장부(110)의 유출구(113)로부터 공급되는 물을 흡수하기 위해서 고정부(125) 밖으로 일정부분 노출되도록 고정된다.In addition, the heater electrode mounting part 127 is formed as a hole (not shown) so that the rod-shaped heater electrode 123 is fitted, and the heater 122 and the dispersion 126 are fixed to the fixing part 125 so that the housing ( The end is bent outwardly by a certain length so as not to be separated from the 121). The heater 122 and the dispersion 126 are mounted to the fixing part 125 of the housing 121 so that steam or steam plasma charged in the housing 121 does not leak. At this time, the dispersion 126 is fixed to be exposed to a certain portion out of the fixing portion 125 to absorb the water supplied from the outlet 113 of the water storage unit 110.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 분산체(126)는 물저장부(110) 내의 물과 직접 접촉하도록 길게 연장되지만, 판형 히터(122)는 물과 직접 접촉하지 않도록 설치된다. 또한, 물저장부(110)의 수위가 높더라도, 분산체(126) 자체의 물 확산 수용 한계에 의하여 한꺼번에 많은 물이 분산체(126) 내부로 유입 확산되는 것을 방지할 수 있으며, 물저장부(110)의 수위가 낮더라도, 모세관 현상 등에 의하여 분산체(126)에 어느 정도의 물이 꾸준히 빨려 올려진다. In addition, as shown in FIG. 3, the dispersion 126 is elongated to directly contact water in the water storage unit 110, but the plate heater 122 is installed to not directly contact water. In addition, even if the water level of the water storage unit 110 is high, due to the water diffusion acceptance limit of the dispersion 126 itself, it is possible to prevent a large amount of water from flowing into the dispersion 126 at once, water storage unit Even if the water level of the 110 is low, some water is constantly sucked up into the dispersion 126 by a capillary phenomenon or the like.

한편, 텅스텐은 모든 금속 중에서 가장 높은 용융점(섭씨3387도)을 갖고 있 을 뿐만 아니라, 다른 발열체용 소재들과 비교하여 텅스텐의 저항은 상대적으로 낮지만 온도가 증가함에 따라 저항도 증가하므로, 분산체(126) 내의 물을 가열하여 증발시키는 판형 히터(122)는 그 재질이 텅스텐으로 형성된다. 아울러, 분산체(126)가 상기 히터(121)의 양측면에 설치되어 증발 효율을 높일 수 있으며, 분산체(126)를 다공성 부재로 형성하여 물의 확산효과를 높임과 동시에, 장수명을 확보하기 위하여 내열 세라믹 재질로 형성된다. On the other hand, tungsten not only has the highest melting point (3387 degrees Celsius) among all metals, but the resistance of tungsten is relatively low compared to other heating elements, but the resistance also increases with increasing temperature. The plate heater 122 which heats and evaporates water in 126 is made of tungsten. In addition, the dispersion 126 may be installed on both sides of the heater 121 to increase the evaporation efficiency, and the dispersion 126 is formed of a porous member to increase the diffusion effect of water and heat resistance to ensure long life. It is made of ceramic material.

그리고, 하우징(121)의 상단 개구부에는 커버부(130)가 장착된다. 커버부(130)는, 그 상부에 스팀플라즈마를 방출하는 방출구(131)가 복수개 형성되고, 그 양측면에 전극(124)이 장착되며, 내면에 플라즈마 면 방전부(surface discharge plasma generator)(미도시)가 형성된다. 상기 플라즈마 면 방전부는 플라즈마를 효과적으로 생성할 수 있는 역할을 한다.The cover 130 is mounted in the upper opening of the housing 121. The cover unit 130 has a plurality of discharge holes 131 for discharging steam plasma on the upper portion thereof, the electrodes 124 are mounted on both sides thereof, and a surface discharge plasma generator (not shown) on the inner surface thereof. O) is formed. The plasma surface discharge part serves to effectively generate plasma.

이하, 본 발명의 일실시예의 작용을 상술한다.Hereinafter, the operation of one embodiment of the present invention will be described in detail.

스팀플라즈마 발생모듈(100) 저장부(110)의 물은 유출구(113)를 통해서 저장부(110)의 장착부(112)에 설치된 하우징(121)으로 공급된다. 하우징(121)의 고정부(125) 밖으로 일정부분 노출된 분산체(126)가 응집력이나 표면장력 또는 모세관현상을 통해 물을 흡수 확산하고, 분산체(126) 사이에 설치된 히터(122)가 흡수된 물을 가열하여 스팀을 생성한다. 한편, 상기 분산체(126) 없이 물저장부(110)에서 흘러나온 물을 히터(122)가 직접 가열하여 스팀을 생성하도록 구성할 수도 있다.The water of the steam plasma generating module 100 storage unit 110 is supplied to the housing 121 installed in the mounting unit 112 of the storage unit 110 through the outlet port 113. The dispersion 126 partially exposed outside the fixing part 125 of the housing 121 absorbs and diffuses water through cohesion, surface tension, or capillary action, and the heater 122 installed between the dispersions 126 is absorbed. The heated water to produce steam. Meanwhile, the heater 122 may directly heat the water flowing out of the water storage unit 110 without the dispersion 126 to generate steam.

스팀이 하우징(121)내에 충전된 상태에서, 하우징(121)의 상단 개구부에 장착된 커버부(130)의 양측면에 장착된 전극(124)에 고압을 인가하면 전극(132) 사이 에서 코로나방전이 일어나 스팀플라즈마가 생성되고, 이러한 스팀플라즈마는 커버부(130)의 방출구(131)를 통해 방출된다. When steam is charged in the housing 121, when high pressure is applied to the electrodes 124 mounted on both sides of the cover 130 mounted at the upper opening of the housing 121, corona discharge is generated between the electrodes 132. The steam plasma is generated, and the steam plasma is discharged through the outlet 131 of the cover 130.

상기와 같은 스팀플라즈마 발생모듈이 공기청정기에 적용될 경우, 스팀플라즈마의 쌍극자이온(bipolar ion)의 전기적 특성에 의해 공기 중의 미세 먼지입자들이 응착되어 먼지 덩어리를 이루게 되므로 미세 먼지입자들을 효과적으로 제거할 수 있다.When the above-described steam plasma generating module is applied to an air purifier, fine dust particles in the air are adhered to form an agglomerate dust due to the electrical characteristics of the bipolar ion of the steam plasma, thereby effectively removing the fine dust particles. .

본 발명의 다른 실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.With reference to the accompanying drawings, the configuration and operation according to another embodiment of the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀플라즈마 발생모듈의 외부를 도시한 사시도, 도 6은 도 5의 절단선 VI-VI에 따른 절개 사시도, 도 7은 도 5의 절단선 VII-VII에 따른 절개 사시도, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀플라즈마 발생모듈과 스팀발생부의 연결관계를 도시한 사시도이다.5 is a perspective view illustrating the outside of the steam plasma generating module according to another embodiment of the present invention, FIG. 6 is a cutaway perspective view taken along a cutting line VI-VI of FIG. 5, and FIG. 7 is a cutting line VII-VII of FIG. 5. 8 is a perspective view illustrating a connection relationship between the steam plasma generating module and the steam generator according to another embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀플라즈마 발생모듈(200)은, 내부에 소정 공간이 형성된 하우징(220)과, 스팀을 발생시키는 물을 공급받기 위한 물공급관(250)과 생성된 스팀을 공급하기 위한 스팀공급관(260)이 연견되어 있는 스팀발생부(240)와, 하우징(220) 내부로 공급된 스팀에 방전을 인가하도록 형성된 전극(210)을 포함하여 구성된다.5 to 7, the steam plasma generating module 200 according to another embodiment of the present invention includes a housing 220 having a predetermined space formed therein and water for supplying water for generating steam. Steam supply unit 240 is connected to the supply pipe 250 and the steam supply pipe 260 for supplying the generated steam, and the electrode 210 formed to apply a discharge to the steam supplied into the housing 220 It is configured by.

여기서, 상기 하우징(220)은 육면체 형상으로 상단부에는 개구부(220c)가 형성되고 상기 개구부(220c)에는 커버부(230)가 장착된다. 또한, 하우징(220)의 일측면에는 스팀공급관(260)과 연결되는 스팀흡입구(220a)가 형성되며 타측면에는 스팀 플라즈마 배출구(220b)가 형성된다. 상기 커버부(230)는 스팀 내지 스팀플라즈마의 누설을 방지하기 위하여 하우징(220)의 개구부(220c)에 밀착되어 결합된다.Here, the housing 220 has a hexahedron shape, and an opening portion 220c is formed at an upper end thereof, and a cover portion 230 is mounted at the opening portion 220c. In addition, the steam inlet 220a is connected to the steam supply pipe 260 on one side of the housing 220 and the steam plasma outlet 220b is formed on the other side. The cover part 230 is tightly coupled to the opening 220c of the housing 220 to prevent leakage of steam or steam plasma.

그리고, 상기 커버부(230)에는 전극 삽입구(230a)가 형성된다. 스팀이 충전된 하우징(220) 내에서 코로나 방전을 일으키기 위해 상기 전극 삽입구(230a)에는 봉상 또는 침상의 전극이 삽입된다. 코로나 방전은 2개의 전극 사이에서 일어나는 방전이기 때문에 상기 전극 삽입구(230a)는 2개로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, an electrode insertion hole 230a is formed in the cover part 230. A rod-like or needle-shaped electrode is inserted into the electrode insertion hole 230a to cause corona discharge in the steam-filled housing 220. Since the corona discharge is a discharge occurring between the two electrodes, the electrode insertion holes 230a are preferably formed in two.

한편, 봉상 또는 침상의 전극을 삽입하지 않고 상기 하우징(220) 바닥면(220d)에 판상 전극(미도시)을 부착할 수도 있다. 이 경우, 판상 전극이 부착된 하우징(220) 바닥면이 플라즈마 면 방전부의 역할을 하여 스팀플라즈마를 효과적으로 생성할 수 있다.Meanwhile, a plate-shaped electrode (not shown) may be attached to the bottom surface 220d of the housing 220 without inserting a rod-shaped or needle-shaped electrode. In this case, the bottom surface of the housing 220 to which the plate-shaped electrode is attached may serve as a plasma surface discharge part to effectively generate steam plasma.

상기 하우징(220) 또는 커버부(230)는 수지물로 형성함으로써 상기 전극(210)을 수지물에 고정하게 된다. 수지물(樹脂物, resin)은 용융가능하고 가연성이 있기 때문에, 내부에 전극 부착면이나 플라즈마 면 방전부가 형성된 하우징(220)이나 전극 삽입구(230a)가 형성된 커버부(230)를 쉽게 성형할 수 있다.The housing 220 or the cover portion 230 is formed of a resin material to fix the electrode 210 to the resin material. Since the resin is meltable and flammable, the housing 220 having the electrode attachment surface or the plasma surface discharge portion therein or the cover portion 230 having the electrode insertion opening 230a can be easily formed. have.

도 8에 도시된 바와 같이, 스팀발생부(240)는 물공급관(250)으로부터 공급받은 물을 저장하는 저장공간(미도시)과 저장된 물을 가열하기 위한 히터(미도시)를 가지며 발생된 스팀을 상기 하우징(220)으로 공급하는 스팀공급관(260)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 8, the steam generator 240 has a storage space (not shown) for storing the water supplied from the water supply pipe 250 and a heater (not shown) for heating the stored water. Steam supply pipe 260 for supplying the to the housing 220 is formed.

도면중 미설명 부호인 "270"은 스팀플라즈마 공급배관이고, 부호 "280"은 노즐이다.In the figure, reference numeral 270 denotes a steam plasma supply pipe, and reference numeral 280 denotes a nozzle.

이하, 본 발명의 다른 실시예의 작용을 상술한다.Hereinafter, the operation of another embodiment of the present invention will be described in detail.

물공급관(250)에 의해 외부로부터 스팀발생부(240)의 저장공간에 물이 공급되면 히터가 공급된 물을 가열하여 스팀을 발생시키고, 이 스팀은 스팀공급관(260)을 통해 스팀플라즈마 발생모듈의 하우징(220)으로 공급된다. 이 때, 하우징(220) 바닥면(220d)에 부착된 판상 전극 또는 커버부(230)의 전극 삽입구(230a)에 삽입된 전극(210)에 고전압이 인가되어 코로나 방전이 일어나서 스팀플라즈마가 생성된다.When water is supplied from the outside to the storage space of the steam generator 240 by the water supply pipe 250, the heater generates water by heating the supplied water, and the steam is generated through the steam supply pipe 260. Is supplied to the housing 220. At this time, a high voltage is applied to the plate-shaped electrode attached to the bottom surface 220d of the housing 220 or the electrode 210 inserted into the electrode insertion hole 230a of the cover portion 230 to generate a corona discharge, thereby generating a steam plasma. .

상기와 같은 스팀플라즈마 발생모듈이 의류건조기에 적용될 경우, 전하를 가진 미세 물방울이 흡수됨으로써 의류가 건조되는데, 이 때 흡수된 물방울 사이의 동일한 극성에 의해 쿨롱 반발력(Coulomb Repulsive Force)이 생겨 의류에 주름이 생기지 않게 된다.When the above-described steam plasma generating module is applied to the clothes dryer, the clothes are dried by absorbing fine water droplets with electric charges. This will not occur.

본 발명에 따른 스팀플라즈마 발생모듈(100,200)에 의해 발생되는 스팀플라즈마는 플라즈마 소스(source)로 순수한 물을 증기화하여 사용하는 저온 플라즈마의 일종으로써, 반응성이 풍부한 화학적 활성종인 라디칼, 여기분자(들뜬분자), 이온 등은 양 또는 음으로 하전되어 전기적으로 중성상태를 유지한다.Steam plasma generated by the steam plasma generation module (100,200) according to the present invention is a kind of low-temperature plasma used by vaporizing pure water as a plasma source, a reactive chemical active species radical, excitation molecules (excited) Molecules), ions, etc., are positively or negatively charged to remain electrically neutral.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절히 변경 가능한 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above by way of example, the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 스팀플라즈마 생성 과정에서 오존이 발생하지 않고 미세 유기체 오염물질 또는 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 스팀플라 즈마 발생모듈을 제공한다. 또한, 휘발성 유기화합물(VOC:Volatile Organic Compounds)을 이산화탄소 또는 물로 분해하고 공기 중의 먼지를 제거하는 스팀플라즈마 발생모듈을 제공한다. 본 발명에 따른 스팀플라즈마는 생성반응이 빠르고 반응 과정 중에 압력이 떨어지지 않으며 자연 음이온과 유사한 이온을 생성하여 레너드 효과(Lenard Effect, 일명 폭포수 효과)를 발휘할 수 있다.As described above, the present invention provides a steam plasma generating module that can effectively remove microorganism contaminants or odors without generating ozone in the process of generating steam plasma. In addition, the present invention provides a steam plasma generating module that decomposes volatile organic compounds (VOC) into carbon dioxide or water and removes dust from the air. Steam plasma according to the present invention can produce a fast reaction reaction does not drop the pressure during the reaction process and generates ions similar to natural anions (Lenard Effect, also known as waterfall effect).

한편, 본 발명의 스팀플라즈마 발생모듈을 공기청정기에 적용할 경우, 오존을 생성하지 않는 공기청정기를 만들 수 있고 수산기 라디칼(-OH_)에 의해 악취를 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 수산기 라디칼이나 과산화수소(H2O2)에 의해 멸균효율을 높이고 가습작용을 할 수 있으며 스팀 플라즈마에 의해 형성된 하전된 분무의 전기력에 의해 미세 먼지입자들을 효과적으로 집진할 수 있다.On the other hand, when the steam plasma generating module of the present invention is applied to an air cleaner, it is possible to make an air cleaner that does not generate ozone, and can effectively remove the odor by hydroxyl radical (-OH _ ). In addition, the sterilization efficiency can be increased and humidified by hydroxyl radicals or hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), and fine dust particles can be effectively collected by the electric force of the charged spray formed by steam plasma.

또한, 본 발명의 스팀플라즈마 발생모듈을 의류건조기에 적용할 경우, 같은 극성을 가진 물방울이 흡수되고 이들 사이에 쿨롱의 반발력(Coulomb repulsive force)이 생겨 의류에 주름이 생기지 않으며, 스팀플라즈마에 의해 생성된 쌍극자 이온에 의해 전기적 중성을 이룰 수 있다. 또한, 수산기 라디칼에 의한 악취제거효과가 있으며 수산기 라디칼이나 과산화수소에 의해 멸균효과가 향상되며 소비전력이 1W 보다 낮아 경제성이 우수하다.In addition, when the steam plasma generating module of the present invention is applied to a clothes dryer, water droplets having the same polarity are absorbed and a coulomb repulsive force is generated between them, so that wrinkles are not generated on the clothes, and generated by steam plasma. Electric neutrality can be achieved by the dipole ion. In addition, there is an odor removal effect by hydroxyl radicals, sterilization effect is improved by hydroxyl radicals or hydrogen peroxide, and the power consumption is lower than 1W, it is economical excellent.

Claims (11)

물 저장부;Water storage unit; 상기 물 저장부에 장착 고정되는 하우징에 설치된 히터;A heater installed in the housing fixed to the water storage unit; 상기 하우징에 장착되는 커버부에 형성되어, 상기 히터에 의해 생성되는 스팀에 방전을 일으키는 전극; 및An electrode formed in a cover part mounted to the housing and causing discharge to steam generated by the heater; And 상기 히터의 흡열 면적을 넓혀 주는 분산체;를 포함하는 스팀플라즈마 발생 모듈.Steam plasma generating module comprising a; dispersion to widen the endothermic area of the heater. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 히터는 판형 히터인 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생모듈.The heater is a steam plasma generating module, characterized in that the plate-shaped heater. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분산체의 일단은 상기 하우징의 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생모듈.Steam plasma generating module, characterized in that one end of the dispersion is exposed to the outside of the housing. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분산체는 상기 물 저장부 내의 물을 흡수하고 상기 히터에 의해 흡수된 물을 증발시킬 수 있는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생모듈.The dispersion is a steam plasma generating module, characterized in that installed in a position to absorb the water in the water storage unit and evaporate the water absorbed by the heater. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 분산체는 다공질성 부재인 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생모듈.Steam dispersion module, characterized in that the dispersion is a porous member. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 히터는 상기 물 저장부 내의 물을 공급받을 수 있도록 상기 물 저장부와 나란하게 설치된 하우징 내부에 형성된 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생모듈.The heater is a steam plasma generating module, characterized in that formed in the housing installed in parallel with the water reservoir so as to receive the water in the water reservoir. 스팀발생부;Steam generator; 상기 스팀발생부와 연결되어 스팀을 공급받는 하우징; 및A housing connected to the steam generator to receive steam; And 상기 하우징에 설치되어 스팀에 방전을 일으키는 전극;을 포함하며,An electrode installed in the housing to cause discharge to steam; 상기 하우징의 바닥면에는 플라즈마 면 방전부가 형성된 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생모듈.The plasma plasma generating module, characterized in that the plasma surface discharge portion is formed on the bottom surface of the housing. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 하우징에 장착되는 커버부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생모듈.Steam plasma generating module characterized in that it further comprises a cover portion mounted to the housing. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 커버부에는 전극 삽입구가 형성된 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생 모듈. The plasma plasma generating module, characterized in that the electrode is formed in the cover portion. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 전극은 판상 전극인 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생모듈.Steam electrode generating module, characterized in that the electrode is a plate-shaped electrode. 제 7항 또는 제 10항에 있어서,The method according to claim 7 or 10, 상기 전극은 수지물에 고정된 것을 특징으로 하는 스팀플라즈마 발생모듈.Steam electrode generating module characterized in that the electrode is fixed to the resin.
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