KR100775035B1 - 플라즈마를 이용한 공기정화기 - Google Patents

플라즈마를 이용한 공기정화기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마를 이용한 공기정화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염된 실내공기 및 인체에 해로운 미생물을 제거하여 쾌적한 실내환경을 제공하기 위하여 음이온을 발생하는 산화티타늄(TiO2) 광촉매를 코팅한 촉매부와, 반응기판 1개 또는 2개를 이용한 구조와, 브라켓과 팬의 구조를 개선한 플라즈마를 이용한 공기정화기에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 음이온, 양이온을 발생하는 반응기판 1개 또는 2개를 이용한 구조와, 브라켓과 팬의 구조를 개선하고 촉매부를 더 구비하여 음이온, 양이온이 효율적으로 방출과 확산되는 효과가 있다.
공기정화기, 플라즈마, 음이온, 양이온, 반응기, 공기, 오염

Description

플라즈마를 이용한 공기정화기 {Air cleaner using plasma}
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 공기정화기 분해사시도
도 2는 본 발명의 상기 도 1의 일실시예에 따른 플라즈마를 이용한 공기정화기의 덮개부 사시도
도 3a 또는 도 3b는 본 발명의 상기 도 1의 일실시예에 따른 플라즈마를 이용한 공기정화기의 반응기 몸체부 사시도
도 4는 본 발명의 상기 도 3a 또는 도 3b에 따른 반응기 몸체부의 반응기판 구성도
도 5는 본 발명의 상기 도 1의 일실시예에 따른 플라즈마를 이용한 공기정화기의 케이스부 사시도
도 6a 또는 도 6b는 본 발명에 다른 일실시예에 따른 다른 플라즈마를 이용한 공기정화기의 반응기 몸체부 사시도
* 주요 도면부호에 대한 설명 *
10 : 공기정화기 100 : 덮개부
110 : 버튼부 111 : 미세홀
200, 400 : 반응기 몸체부 210, 410 : 고전압 발생부
211 : 거치대 212, 411 : 고압전선
220, 420 : 플라즈마 반응부 221 : 세라믹
222 : 미앤더 라인형 도체패턴 222-1 : 프렉텔
223 : 촉매부 224 : 음이온, 양이온
230, 430 : 브라켓 240, 440 : 광원 공급부
241, 441-1, 441-2 : LED
242, 442-1, 442-2 : LED 제어 PCB
250, 450 : 팬 260, 460 : 공기통로
300 : 케이스부 310 : 공기 유입구
320 : 단자 500 : 전원공급 PCB
본 발명은 플라즈마를 이용한 공기정화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염된 실내공기 및 인체에 해로운 미생물을 제거하여 쾌적한 실내환경을 제공하기 위하여 음이온, 양이온을 발생하는 반응기판 1개 또는 2개를 이용한 구조와, 브라켓과 팬의 구조를 개선한 플라즈마를 이용한 공기정화기에 관한 것이다.
종래에 사용되는 공기정화기 중에서 차량의 경우에는 탄화수소와 이산화탄소 의 차량 내 존재량은 외부의 도로에서 측정된 값보다 적게는 2배 많게는 10배에 달하는 수준이고 특히. 운행되는 차량이 많은 출퇴근 시간에 차량내부의 오염은 더욱 심각한 상태이다.
상기 차량내부의 오염은 크게 외부적인 요인과 내부적인 요인으로 구분되고 상기 외부적인 요인은 대표적으로 주변 차량에서 발생되는 유해배기가스에 의한 오염을 들수 있다. 자동차에서 발생되는 유해가스에는 NOx, 미세먼지(PM), CO, SOx, HC 등이 있으며, 이 물질들은 일반 필터로는 여과가 되지 않아 차량 실내로 유입되어 운전자의 건강에 문제를 발생시킬 수 있으며, 집중력을 감소시켜 사고의 원인이 된다. 또한, 상기 내부적인 요인은 에어컨이나 섬유에서 서식하는 미생물성 물질, 담배연기, 방향제, 운전자나 동승자의 호흡에 의한 이산화물질 발생 등이 있고, 대부분의 운전자들이 주변차량에서 발생되는 배기가스가 차창으로 유입되는 것을 막기 위하여 창을 닫고 환기시스템을 내부순환모드로 설정하여 운전을 하고 있기 때문에 내부적인 요인에 의한 오염은 더욱 심해지고 이로 인한 차량 내부 운전자의 집중력을 감소시켜 사고의 원인이 된다.
이와 같은 문제점을 해결하여 개발된 공기정화기는 공기정화기의 내부구조에 의해서 음이온 및 양이온방출이 효율적으로 방출되지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 음이온, 양이온을 발생하는 반응기판 1개 또는 2개를 이용한 구조와, 브라켓과 팬의 구조를 개선한 플라즈마를 이용한 공기정화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마를 이용한 공기정화기는 음이온, 양이온을 발생모드에 따라 전원을 공급하는 버튼부가 구비되고, 상기 음이온, 양이온이 외부로 방출되는 미세홀이 형성된 덮개부와, 상기 전원으로부터 인가되는 전압을 상기 음이온, 양이온을 생성하기 위한 고전압으로 승압시키는 트랜스포머와 음이온, 양이온 배출이 상기 발생모드에 적합하게 전압을 변환하는 전압제어부를 내부에 구비하고 외부에 거치대가 일체형으로 형성된 고전압 발생부와, 상기 거치대와 탈부착되고 상기 고전압 발생부로부터 고전압을 공급받아 음이온, 양이온을 생성하는 1개의 반응기판을 구비한 플라즈마 반응부와, 상기 플라즈마 반응부의 반응기판측에 공기통로가 형성되도록 조립 결합된 브라켓과, 상기 브라켓에 조립되고 플라즈마 반응부에 광원을 제공하는 LED 및 상기 LED를 제어하는 PCB로 이루어진 광원 공급부와, 상기 브라켓 하단에 외부 공기를 흡입하여 공기통로를 따라 음이온, 양이온을 배출하는 팬으로 이루어진 상기 반응기 몸체부와, 상기 반응기 몸체부를 보호하고 상기 팬과 마주하는 부분에 공기가 유입되는 필터가 구비된 전면 케이스와, 외부 전원을 공급받는 단자가 구비된 후면 케이스로 이루어진 케이스부와, 상기 단자로부터 외부전원을 공급받아 전원공급 PCB로 전원을 공급하는 전원공급 PCB로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 팬은 브라켓 하단에 일체형으로 형성되어 고전압 발생부와 조립 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 반응기판은 세라믹 상부 면에 음이온 및 양이온이 생성되도록 반응하는 미앤더 라인형 도체패턴과, 음이온이 생성되도록 반응하는 세라믹 측면 둘레에 산화티타늄(TiO2) 광촉매를 코팅한 촉매부로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 미앤더 라인형 도체패턴은 다수개의 프렉텔이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 케이스의 플라즈마 반응부는 반응기판에 조립 결합된 케이스 사이에 몰딩액이 충만되어 경화된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 필터는 메쉬구조 형태의 유입구가 형성되고 상기 유입구와 접하여 구비된 광촉매 필터부에 산화티타늄 광촉매가 코팅된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 산화티타늄 광촉매를 코팅한 촉매부는 LED 광원에 의해서 음이온이 공기통로에 발생되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 음이온, 양이온을 발생모드에 따라 전원을 공급하는 버튼부가 구비되고, 상기 음이온, 양이온이 외부로 방출되는 미세홀이 형성된 덮개부와, 상기 전원으로부터 인가되는 전압을 상기 음이온, 양이온을 생성하기 위한 고전압으로 승압시키는 트랜스포머와 음이온, 양이온 배출이 모드에 적합하게 전압을 변환하는 전압제어부를 내부에 구비하고 외부에 거치대가 일체형으로 형성된 고전압 발생부와, 상기 거치대와 탈부착되고 상기 고전압 발생부로부터 고 전압을 공급받아 음이온, 양이온을 생성하는 2개의 반응기판을 구비한 플라즈마 반응부와, 상기 플라즈마 반응부의 반응기판 양측에 공기통로가 형성되도록 조립 결합된 브라켓과, 상기 브라켓에 조립되고 플라즈마 반응부에 광원을 제공하는 LED 및 상기 LED를 제어하는 PCB으로 이루어진 광원 공급부와, 상기 브라켓 하단에 외부 공기를 흡입하여 상기 공기통로로 공기를 배출하는 팬으로 이루어진 반응기 몸체부와, 상기 반응기 몸체부를 보호하고 상기 팬과 마주하는 부분에 공기가 유입되는 필터가 구비된 전면 케이스와, 외부 전원을 공급받는 단자가 구비된 후면 케이스로 이루어진 케이스부 및 상기 단자로부터 외부전원을 공급받아 전원공급 PCB로 전원을 공급하는 전원공급 PCB로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 팬은 브라켓 하단에 일체형으로 형성되어 고전압 발생부와 조립 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 반응기판은 세라믹 상부 면에 음이온 및 양이온이 생성되도록 반응하는 미앤더 라인형 도체패턴과 음이온이 생성되도록 반응하는 세라믹 측면 둘레에 산화티타늄 광촉매를 코팅한 촉매부로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 미앤더 라인형 도체패턴은 다수개의 프렉텔이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 플라즈마 반응부는 반응기판에 조립 결합된 케이스 사이에 몰딩액이 충만되어 경화된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 케이스의 필터는 메쉬구조 형태의 유입구가 형성되고 상기 유입구와 접하여 구비된 광촉매 필터부에 산화티타늄 광촉매가 코팅된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 산화티타늄 광촉매를 코팅한 촉매부는 LED 광원에 의해서 음이온이 발생되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 공기정화기 분해사시도로서, 상기 공기정화기(10)는 덮개부(100)와, 반응기 몸체부(200)와, 케이스부(300) 및 전원공급 PCB(500)로 구성된다.
보다 상세하게 상기 덮개부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 버튼부(110)가 구비되고 상기 버튼부(110)는 공기정화기(10)의 모드를 변환하는 것으로서, 여러 종류가 있을 수 있으나 본 발명에서는 가장 바람직한 택트 스위치를 이용한 바, 상기 택트 스위치는 누르는 순서에 의해서 스위치 기능이 순차적으로 변경되는 것으로 상기 택트 스위치를 길게 누르면 전원이 인가되고 재차 길게 누르면 전원이 차단되며 짧게 누르면 모드가 변경되는 스위치이다.
또한, 상기 모드는 음이온만 분출되는 모드와, 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출되는 모드와, 상기 음이온만 분출 또는 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출이 일정주기로 반복되는 모드로 나누어지며 사용자에 의해서 상 기 모드 중 어느 한 모드를 상기 버튼부(110)를 눌러 선택한다.
더욱이, 구비된 버튼부(110) 이외의 부분에 미세홀(111)이 형성되고 상기 미세홀(111)은 덮개부(120) 상부의 외관의 형태에 따라 미선형 미세홀, 곡선형 미세홀, 등 여러 가지 형태로 제작 가능하다.
상기 반응기 몸체부(200)는 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 고전압 발생부(210)와, 플라즈마 반응부(220)와, 브라켓(230)과, 광원 공급부(240) 및 팬(250)으로 구성되어 1개의 반응기판에서 음이온, 양이온이 생성되어 방출, 확산된다.
보다 상세하게 상기 고전압 발생부(210)는 플라즈마 반응부(220)에서 음이온 및 양이온이 분출되기 위해서 수천 볼트의 전압이 필요하다. 따라서, 고전압 발생부(210) 내부에 입력되는 전압을 승압시키는 트랜스포머와, 상기 버튼부(110)에 의해서 선택된 공기정화기(10)의 모드에 해당하는 전압으로 변환하는 전압제어부가 구비되어 있다.
따라서, 상기 트랜스포머에 의하여 승압된 전압이 플라즈마 반응부(220)에 공급되어 음이온 및 양이온이 발생되고, 사용자에 의하여 임의의 모드를 선택하면 전압제어부에 의하여 변환된 전압이 플라즈마 반응기(220)로 공급되어 모드에 적합한 음이온, 양이온이 방출, 확산된다.
이와 같이 모드에 적합한 음이온, 양이온이 방출, 확산되기 위해서는 상기 전압제어부에 의하여 변환되는 전압이 고전압의 교류전압 또는 AC 펄스전압이기 때문에 상기 고전압의 교류전압 또는 AC 펄스전압을 플라즈마 반응기(220)에 인가하면 양의 전위 구간에서는 양이온이 주로 생성되고 음의 전위 구간에는 음이온이 주로 생성되는 바, 상기 교류전압 또는 AC 펄스전압을 플러스(+) 전압으로 바이어스 시키면 양이온이 생성이 증가하고, 마이너스(-) 전압으로 바이어스 시키면 음이온 생성이 증가한다.
상기한 원리를 이용하여 본 발명 모드인 음이온만 분출되는 모드인 경우는 트랜스포머에 의하여 승압된 고전압 즉 교류전압 또는 AC 펄스전압을 마이너스(-) 전압으로 변환시켜서 음이온만 생성되도록 한다.
다음, 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출되도록 하는 모드는 트랜스포머에 의해서 승압된 고전압 즉, 교류전압 또는 AC 펄스전압을 마이너스(-)와 플러스(+) 전압의 비율이 대략 1:1이 되도록 변환하여 음이온과 양이온이 거의 동일한 수 만큼 분출되도록 한다.
다음, 음이온 분출 또는 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출이 일정주기 반복되는 모드는 공지된 스위칭 회로에 관한 기술을 적용한 것으로서, 상기 스위칭 회로의 스위치가 ON이 되면 반응기판에 마이너스(-) 전압으로 변환되어 음이온만 분출되는 모드가 되고 상기 스위칭 회로의 스위치가 OFF 되면 플라즈마 반응부(220)에는 마이너스(-) 전압과 플러스(+) 전압의 비율이 1:1로 변환하여 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출되도록 하는 모드가 됨에 따라 상기 스위칭 회로의 스위치를 일정시간 단위로 자동으로 ON, OFF를 반복시킴으로써 음이온만 분출 또는 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출이 일정주기로 반복되는 모드가 동작된다.
또한, 상기 고전압 발생부(210)는 거치대(211)를 구비함으로써, 플라즈마 반응기(220)가 조립되어 결합 고정되고 상기 거치대(211)에 고전압을 공급하기 위한 전원공급 전선(212)이 구비되어 있다. 특히, 상기 거치대(211)는 고전압 발생 부(210)과 일체형으로 하는 것이 바람직하다.
한편, 플라즈마 반응부(220)는 고전압 발생부(210)에 구비된 거치대(211)와 탈부착되는 것이 바람직하다.
상기한 플라즈마 반응부(220)는 도 4에 도시된 바와 같이 세라믹(221) 위에 음이온 및 양이온(224)이 생성되도록 반응하는 미앤더 라인형 도체패턴(222)과, 상기 세라믹(221) 측면 둘레에 산화티타늄(TiO2) 광촉매를 코팅한 촉매부(223)로 형성된 반응기판과, 상기 반응기판을 보호하기 위한 케이스로 구성되고 상기 반응기판과 케이스 사이의 내부 공간에 고압이 외부에 누출되지 않도록 레이진과 같은 몰딩액이 충만되어 경화된다.
특히, 상기 미앤더 라인형 도체패턴(222)은 다수개의 프렉텔(fractal, 222-1)를 형성하고, 상기 다수개의 프렉텔(222-1)에 의해서 음이온, 양이온이 보다 많이 생성된다.
한편, 산화티타늄는 산화티타늄의 band-gab energy에 해당하는 빛 에너지(380nm 이하의 자외선)를 흡수했을때, 분자내에서 산화, 환원반응 및 친수성 반응이 동시에 가능한 고기능성의 광촉매로서 VOCs 분해, 항균, 살균, 탈취, 자정작용(self- cleaning) 등의 기능을 나타낸다. 또한, 산화티타늄의 반응 메카니즘은 광촉매 산화티타늄 재료의 고유한 band-gab energy(Eg)보다 큰 에너지를 받게 되면 가전자대의 전자(-e)가 나와 전도대로 전이되고 가전자대에는 정공(h+)이 생성되어 표면으로 이동 후 OH 및 O2 -가 생성된다.
또한, 상기 반응기판은 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 1개의 반응기판에서 고전압 발생부(210)로부터 공급되는 수천볼트의 전압을 공급받아 음이온, 양이온이 분출된다.
상기 브라켓(230)은 플라즈마 반응부(220)와 조립 결합되어 공기통로(260)가 형성되고 상기 공기통로(260)는 팬(250)으로부터 인입되는 공기와, 플라즈마 반응부(220)에서 생성된 음이온 및 양이온이 상기 인입되는 공기와 혼합되어 분출, 확산된다.
또한, 상기 브라켓(230)은 상기 플라즈마 반응부(220)와 마주하는 측에 광원 공급부(240)가 조립 설치되도록 절삭된 구멍이 형성된다.
상기 광원 공급부(240)는 광원이 발생되는 LED(241)와, 상기 LED를 제어하는 PCB(242)로 구성된다. 따라서, 상기 브라켓(230)에 형성된 구멍에 LED(241)가 삽입되고, 삽입된 LED(241)는 LED(241)의 광원에 의해서 도 4에 도시된 세라믹(221) 측면 둘레에 코팅된 산화티타늄 광촉매와 반응하여 음이온 발생을 촉진한다.
상기 팬(250)은 외부의 공기를 흡입하여 플라즈마 반응부(220)에서 발생된 음이온 및 양이온을 브라켓(230)에 의해서 형성된 공기통로(260)를 따라 외부로 방출한다. 이와 같이 방출되기 위해서 팬(250)이 상기 브라켓(230)에 의해서 형성된 공기통로(260) 하단에 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 팬(250)은 브라켓(230) 하단에 일체형으로 형성되어 고전압 공급부(210)와 조립 결합됨으로써, 팬(250)이 브라켓(230)에 의하여 형성된 공기통로(260)로 원활하게 공기가 방출되도록 하고 특히, 공기 방출에 있어서 공기통 로(260)에 밀집된 음이온과 양이온이 중화되지 않도록 원활히 방출한다.
상기 케이스부(300)는 도 5에 도시된 바와 같이 전면 케이스와, 후면 케이스가 결합되어 반응기 몸체부(200)를 보호하며, 상기 덮개부(100)와 조립결합되어 공기정화기(10)가 제작된다. 특히, 전면 케이스에 공기가 유입될 수 있도록 팬(250)과 마주하는 부분에 메쉬구조 형태의 공기 유입구(310)가 형성되고, 상기 유입구(310)와 접하여 구비된 광촉매 필터부에 산화티타늄 광촉매가 코팅되어 있으며, 상기 산화티타늄는 외부 광원(빛)에 의해서 음이온을 발생한다.
또한, 후면 케이스는 외부전원으로부터 공기정화기(10)에 전원을 공급받을 수 있는 단자(320)가 구비되며 상기 단자(320)는 전원공급 PCB(500)와 연결되어 반응기 몸체부(200)에 전원을 공급한다.
상기 전원공급 PCB(500)는 외부전원으로부터 전원을 공급받아 플라즈마 반응부(220)에서 사용자에 의하여 선택된 모드에 따라 전원을 공급한다.
도 6a 또는 도 6b는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 반응기 몸체부 사시도로서, 상기 반응기 몸체부(400)는 고전압 발생부(410)와, 플라즈마 반응부(420)와, 브라켓(430)과, 광원 공급부(440) 및 팬(450)으로 구성되어 2개의 반응기판에서 음이온, 양이온이 생성되어 방출, 확산된다.
보다 상세하게 상기 고전압 발생부(410)와 팬(450)은 상기 도 3a 또는 도 3b에 기술한 고전압 발생부(210) 및 팬(250)과 동일하고, 상기 플라즈마 반응부(420)와, 브라켓(430)과, 광원 공급부(440)는 2곳에서 음이온 및 양이온이 방출됨에 따라 상기 도 3a 또는 도 3b에서 기술한 구조와 비교시 음이온 및 양이온의 방출이 배가되고 그 구조에 대하여 다음과 같이 보다 상세히 설명한다.
상기 플라즈마 반응부(420)는 도 4에 도시된 반응기판 2개가 나란히 배열되도록 틀에 고정되고, 상기 틀은 고압이 외부로 누출되지 않도록 나란히 배열하고, 2개의 반응기판 사이를 레이진과 같은 몰딩액으로 충만한 후 경화시킨다. 또난 반응기판 상부를 밀봉하기 이전에 상기 나란히 배열된 2개의 반응기판이 전원을 공급받아 음이온 및 양이온이 방출되도록 고압전선(411)이 반응기판 사이에 삽입된다.
이와 같이 형성됨에 따라, 본 발명은 3개의 모드 즉, 음이온만 분출되는 모드와, 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출되는 모드와, 상기 음이온만 분출 또는 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출이 일정주기로 반복되는 모드에 의해서 음이온, 양이온이 분출된다.
상기 음이온만 분출되는 모드는 2개의 반응기판 각각에 트랜스포머에 의하여 승압된 고전압 즉 교류전압 또는 AC 펄스전압을 마이너스(-) 전압으로 변환시켜서 음이온만 생성되도록 한다.
상기 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출되는 모드는 2개의 반응기판 각각에 트랜스포머에 의해서 승압된 고전압 즉, 교류전압 또는 AC 펄스전압을 마이너스(-)와 플러스(+) 전압의 비율이 1:1이 되도록 변환하여 음이온과 양이온이 거의 동일한 수 만큼 분출되도록 한다.
상기 음이온만 분출 또는 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출이 일정주기로 반복되는 모드는 공지된 스위칭 회로에 관한 기술을 적용한 것으로서, 상기 스위칭 회로의 스위치가 ON이 되면 2개의 반응기판 각각에는 마이너스(-) 전압으로 변환되어 음이온만 분출되는 모드가 되고, 상기 스위칭 회로의 스위치가 OFF가 되면 2개의 반응기판 각각에는 마이너스(-) 전압과 플러스(+) 전압의 비율이 1:1로 변환하여 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출되도록 하는 모드가 됨에 따라 상기 스위칭 회로의 스위치 ON, OFF를 일정시간 단위로 자동으로 반복시킴으로써 음이온만 분출 또는 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출이 일정주기로 반복되는 모드가 동작된다.
아울러, 플라즈마 반응부(240)는 2개의 반응기판 중에서 어느 한쪽의 반응기판에는 마이너스(-)로 인가하여 음이온을 발생시키고 다른 한쪽의 반응기판에 마이너스(-) 또는 플러스(+)로 스위칭하여 음이온만 분출되는 모드, 음이온과 양이온이 거의 동일 수만큼 분출되도록 하는 모드, 음이온 분출 또는 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출이 일정주기 반복되는 모드를 수행한다.
상기 음이온만 분출되는 모드는 2개의 반응기판 중에서 한쪽 반응기판은 항상 마이너스(-) 상태임으로 음이온이 발생되고 다른 한쪽 반응기판에 마이너스(-)가 인가되면 음이온이 발생됨으로 음이온의 배출은 배가된다.
다음, 상기 음이온과 양이온이 거의 동일 수만큼 분출되도록 하는 모드는 한쪽 기반에서 항상 마이너스(-) 상태를 유지하기 때문에 음이온이 발생되고 다른 한쪽 기판은 양이온을 발생하는 플러스(+)로 스위칭하면 양이온이 발생하기 때문에 결과적으로 음이온과 양이온이 거의 동일 수 만큼 분출된다.
다음, 음이온 분출 또는 음이온과 양이온이 거의 동일 수만큼 분출이 일정 주기 반복되는 모드는 한쪽 반응기판에 항상 음이온만 발생되고 다른 반응기판에 음이온 또는 양이온이 발생되기 때문에 상기 다른 반응기판에 마이너스(-), 플러스(+)의 인가를 일정시간 반복시킴으로써 음이온만 분출 또는 음이온과 양이온이 거의 동일한 수만큼 분출이 일정주기로 반복되는 모드가 동작된다.
상기 브라켓(430)은 하단에 배치된 팬(450)에서 유입된 공기가 통과할 수 있도록 상하부가 개방된 형태로 형성된다. 따라서, 하부는 팬(450)과 결합되어 공기가 유입되고 상부는 플라즈마 반응부(420)가 팬(150)을 향하여 수직으로 끼워져 조립 결합됨으로써, 상기 플라즈마 반응부(420)가 브라켓(440)에 끼워져 생성된 공간에서 유입된 공기와 플라즈마 반응부(420)에서 생성된 음이온 및 양이온이 혼합되어 외부로 방출된다.
또한, 상기 브라켓(430)은 플라즈마 반응부(420)의 반응기판과 마주하는 2곳에 광원 공급부(440)가 조립 설치되도록 절삭된 구멍이 형성된다.
상기 광원 공급부(440)는 광원이 발생되는 양측의 LED(441-1, 441-2)와, 상기 LED(441-1, 441-2)를 제어하는 PCB(442-1, 442-2)으로 구성된다. 따라서, 상기 브라켓(430)에 형성된 구멍에 LED(441-1, 441-2)가 삽입된다. 이와 같이 삽입된 LED(441-1, 441-2)는 LED(441-1, 441-2)의 광원에 의해서 도 4에 도시된 세라믹(221) 측면 둘레에 코팅된 산화티타늄 광촉매와 반응하여 음이온 발생을 촉진한다.
상기한 공기정화기는 가정용, 산업용, 차량용 등에서도 적용 가능하다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐, 한정적인 것이 아님을 분명히 하며, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 오염된 실내공기 및 인체에 해로운 미생물을 제거하여 쾌적한 실내환경을 제공하기 위하여 음이온, 양이온을 발생하는 반응기판 1개 또는 2개를 이용한 구조와, 브라켓과 팬의 구조를 개선하고 촉매부를 더 구비하여 음이온, 양이온이 효율적으로 방출과 확산되는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 음이온, 양이온을 발생모드에 따라 전원을 공급하는 버튼부가 구비되고, 상기 음이온, 양이온이 외부로 방출되는 미세홀이 형성된 덮개부와;
    상기 전원으로부터 인가되는 전압을 상기 음이온, 양이온을 생성하기 위한 고전압으로 승압시키는 트랜스포머와 음이온, 양이온 배출이 상기 발생모드에 적합하게 전압을 변환하는 전압제어부를 내부에 구비하고 외부에 거치대가 일체형으로 형성된 고전압 발생부와, 상기 거치대와 탈부착되고 상기 고전압 발생부로부터 고전압을 공급받아 음이온, 양이온을 생성하는 1개의 반응기판을 구비한 플라즈마 반응부와, 상기 플라즈마 반응부의 반응기판측에 공기통로가 형성되도록 조립 결합된 브라켓과, 상기 브라켓에 조립되고 플라즈마 반응부에 광원을 제공하는 LED 및 상기 LED를 제어하는 PCB로 이루어진 광원 공급부와, 상기 브라켓 하단에 외부 공기를 흡입하여 공기통로를 따라 음이온, 양이온을 배출하는 팬으로 이루어진 상기 반응기 몸체부와;
    상기 반응기 몸체부를 보호하고 상기 팬과 마주하는 부분에 공기가 유입되는 필터가 구비된 전면 케이스와, 외부 전원을 공급받는 단자가 구비된 후면 케이스로 이루어진 케이스부; 및
    상기 단자로부터 외부전원을 공급받아 전원공급 PCB로 전원을 공급하는 전원공급 PCB로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 팬은 브라켓 하단에 일체형으로 형성되어 고전압 발생부와 조립 결합되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 반응기판은 세라믹 상부 면에 음이온 및 양이온이 생성되도록 반응하는 미앤더 라인형 도체패턴과, 음이온이 생성되도록 반응하는 세라믹 측면 둘레에 산화티타늄 광촉매를 코팅한 촉매부로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 미앤더 라인형 도체패턴은 다수개의 프렉텔이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4에 있어서, 상기 케이스의 플라즈마 반응부는 반응기판에 조립 결합된 케이스 사이에 몰딩액이 충만되어 경화된 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 필터는 메쉬구조 형태의 유입구가 형성되고 상기 유입구와 접하여 구비된 광촉매 필터부에 산화티타늄 광촉매가 코팅된 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 산화티타늄 광촉매를 코팅한 촉매부는 LED 광원에 의해서 음이온이 공기통로에 발생되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  8. 음이온, 양이온을 발생모드에 따라 전원을 공급하는 버튼부가 구비되고, 상기 음이온, 양이온이 외부로 방출되는 미세홀이 형성된 덮개부와;
    상기 전원으로부터 인가되는 전압을 상기 음이온, 양이온을 생성하기 위한 고전압으로 승압시키는 트랜스포머와 음이온, 양이온 배출이 모드에 적합하게 전압을 변환하는 전압제어부를 내부에 구비하고 외부에 거치대가 일체형으로 형성된 고전압 발생부와, 상기 거치대와 탈부착되고 상기 고전압 발생부로부터 고전압을 공급받아 음이온, 양이온을 생성하는 2개의 반응기판을 구비한 플라즈마 반응부와, 상기 플라즈마 반응부의 반응기판 양측에 공기통로가 형성되도록 조립 결합된 브라켓과, 상기 브라켓에 조립되고 플라즈마 반응부에 광원을 제공하는 LED 및 상기 LED를 제어하는 PCB으로 이루어진 광원 공급부와, 상기 브라켓 하단에 외부 공기를 흡입하여 상기 공기통로로 공기를 배출하는 팬으로 이루어진 반응기 몸체부와;
    상기 반응기 몸체부를 보호하고 상기 팬과 마주하는 부분에 공기가 유입되는 필터가 구비된 전면 케이스와, 외부 전원을 공급받는 단자가 구비된 후면 케이스로 이루어진 케이스부; 및
    상기 단자로부터 외부전원을 공급받아 전원공급 PCB로 전원을 공급하는 전원공급 PCB로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 팬은 브라켓 하단에 일체형으로 형성되어 고전압 발생부와 조립 결합되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 반응기판은 세라믹 상부 면에 음이온 및 양이온이 생성되도록 반응하는 미앤더 라인형 도체패턴과 음이온이 생성되도록 반응하는 세라믹 측면 둘레에 산화티타늄 광촉매를 코팅한 촉매부로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 미앤더 라인형 도체패턴은 다수개의 프렉텔이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  12. 청구항 8 내지 청구항 11에 있어서, 상기 플라즈마 반응부는 반응기판에 조립 결합된 케이스 사이에 몰딩액이 충만되어 경화된 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 케이스의 필터는 메쉬구조 형태의 유입구가 형성되고 상기 유입구와 접하여 구비된 광촉매 필터부에 산화티타늄 광촉매가 코팅된 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 산화티타늄 광촉매를 코팅한 촉매부는 LED 광원에 의해서 음이온이 발생되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 공기정화기.
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