KR100812540B1 - 이온 클러스터의 발생장치 및 발생방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온 클러스터의 발생장치 및 발생방법에 관한 것으로, 공기 청정기 또는 에어컨 등의 내부에 설치 및 장착되어 음 이온과 양 이온을 동시에 생성시켜주도록 이루어짐으로써 생성된 양 이온이 음 이온의 클러스트화를 극대화시켜 음 이온 클러스터의 발생량을 증가시키고, 음 이온의 도달 거리를 향상킬 뿐만 아니라 음 이온의 대기 중 잔존 시간을 연장시키며, 유해 물질에 부착 및 흡착되어 유해 물질을 분해시키도록 이루어짐으로써 탈취, 항균 등의 역할을 수행하고, 음 이온과 양 이온의 발생량을 조절할 수 있게 함으로써 상황 및 환경에 따라 항상 최적량의 음 이온을 발생시킬 수 있는 이온 클러스터의 발생장치 및 발생방법을 제공하기 위한 것으로, 그 기술적 구성은 이온 발생장치에 있어서, 특정 주파수의 전류를 인가하여 일정한 파형의 주파수를 제공하도록 이루어지는 발진회로; 상기 발진회로에서 인가되는 주파수를 제공받아 전압으로 변환하여 고전압을 발생시키도록 이루어지는 한 쌍의 트랜스; 상기 한 쌍의 트랜스에서 제공되는 고전압을 이용하여 양 이온 및 음 이온의 발생을 결정하여 주는 배압부; 및 상기 배압부에 연결되어 전기적 토출방식에 의하여 이온을 발생시키도록 이루어지는 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이온, 클러스터, 음 이온, 양 이온, 발진회로, 트랜스, 정류 배압부, 발생부, 수산화기, 불순물

Description

이온 클러스터의 발생장치 및 발생방법{Generator of ion cluster and method for thereof}

도 1은 본 발명에 따른 이온 클러스터의 발생장치의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 이온 클러스터의 발생장치를 개략적으로 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 이온 클러스터의 발생장치의 다른 실시예를 나타내는 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 이온 클러스터의 발생과정을 나타내는 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 음 이온이 공기 중에 생존하는 기간을 나타내는 도면,

도 6은 본 발명에 따른 음 이온의 도달 거리 및 종래기술에 따른 음 이온의 도달 거리에 따른 측정값을 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 이온 클러스터의 발생장치, 10 : 발진회로,

30a, 30b : 트랜스, 50 : 배압부,

51a : - 정류 배압부, 51b : + 정류 배압부,

53 : 전위 조절부, 70 : 발생부,

71a : 음 이온 발생핀, 71b : 양 이온 발생핀,

73 : 블러쉬.

본 발명은 이온 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 청정기 또는 에어컨 등의 내부에 설치 및 장착되어 음 이온과 양 이온을 동시에 생성시켜주도록 이루어짐으로써 생성된 양 이온이 음 이온의 클러스트화를 극대화시켜 음 이온 클러스터의 발생량을 증가시키고, 음 이온의 도달 거리를 향상킬 뿐만 아니라 음 이온의 대기 중 잔존 시간을 연장시키며, 유해 물질에 부착 및 흡착되어 유해 물질을 분해시키도록 이루어짐으로써 탈취, 항균 등의 역할을 수행하고, 음 이온과 양 이온의 발생량을 조절할 수 있게 함으로써 상황 및 환경에 따라 항상 최적량의 음 이온을 발생시킬 수 있는 이온 클러스터의 발생장치 및 발생방법에 관한 것이다.

최근 들어 사회가 발전함에 따라 현대인들의 대부분이 실내에서 생활하는 시간이 길어졌으며, 이로 인해 실내에서 대부분의 시간을 생활하는 사람들을 위하여 실내의 공기를 신선하게 유지하는 것이 현재 중요한 문제로 대두되고 있다.

이에 대부분의 가정 및 사무실에서는 실내의 공기를 건강에 유익한 공기로 변환시키기 위하여 공기를 정화할 수 있는 별도의 공기 정화장치를 구비하고 있는 실정이다.

이러한 공기 정화장치는 공기 중에 함유되어 있는 VOCs(휘발성 유기 물질), 박테리아, 바이러스 및 신종 전자파 등의 각 종 유해 물질 및 악취 물질들을 제거함으로써 공기를 정화하여 실내에서 생활 및 근무하는 사람들에게 보다 신선한 공기를 제공한다.

이와 같이, 실내의 먼지, 분진, 악취 등을 제거하고, 실내의 공기를 깨끗하게 정화시키기 위하여 그 내부에 필터가 구비되어 있는 공기 정화장치가 제안되었으나, 필터만으로 상술한 바와 같은 역할을 담당하기에는 어려운 문제점이 있었다.

한편, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 코로나 방전 방식, 전자 방사 방식, 수파쇄 방식 및 플라즈마 방식 등 전기 집진 방식을 이용하는 공기 정화장치가 제안되었다.

상술한 코로나 방전 방식의 경우 방전 전극과 접지 전극 사이에 매우 높은 전압을 인가하여 양 전극 사이에 코로나 방전을 발생시켜 두 전극 사이에 있는 산소와 같은 공기 분자를 음 이온화시켜 공기를 정화하는 방식이다.

그리고, 전자 방사 방식은 양(+) 전극을 설치하지 않고, 침상의 도체를 음(-) 전극화한 후 이 음(-) 전극에 고전압을 가하여 공기 중에 직접 전자를 방출하는 방식으로서 방출된 전자가 산소 또는 수분과 결합하여 음 이온을 생성하여 공기를 정화하는 방식이다.

또한, 수파쇄 방식은 소위 레너드 효과(Lenard Effect), 즉 물이 높은 곳에 서 아래쪽으로 떨어지면서 수면 또는 바위 등에 부딪힐 때 그 주위의 공기에 미약한 음(-) 전기를 띄는 음 이온을 발생시키고, 물 방울이 스스로 양(+) 전기를 띄는 현상을 이용하여 음 이온을 생성시켜 공기를 정화하는 방식이다.

더불어, 플라즈마 방식은 공기가 플라즈마 상태로 변할 때 공기 분자로부터 전자가 유리되는 현상을 이용하여 음 이온을 생성시킴으로써 공기를 정화하는 방식이다.

여기서 음 이온이란 (-)전기를 띤 것을 음이온(마이너스 이온)이라 하며, 공기 중에 탄산가스, 산소, 질소, 수소 등과 같은 여러가지 혼합물과 같이 존재하며, 인체의 신진대사를 활발하게 하고, 피로회복을 촉진시키며, 생체작용에 뛰어난 효과가 있다.

이러한 음 이온의 효능 및 효과를 좀 더 구체적으로 밝히면 다음과 같은 효과를 가진다.

1) 음 이온은 혈액 중 미네랄 성분인 칼슘, 나트륨, 칼륨 등의 이온화율을 상승시켜 알카리화의 진행을 통하여 혈액을 정화시켜주고, 엔돌핀, 엔커피린이라는 물질을 발생시켜 혈청 속에 칼슘과 나트륨의 이온화율을 상승시킴으로써 혈액정화, 피로회복뿐만 아니라 강한 통증이 있던 부분의 세포를 건강하게 활성화시켜 통증의 완화 및 경감시키는 효과가 있다.

2) 혈청 중에 포함된 면역 성분인 글로부린의 양을 증가시켜 감염증세에 대한 저항력을 높이므로 상처에 대한 자체 치유를 향상시키는 효과가 있다.

3) 신체의 혈관, 내장 등의 자율신경계를 조절하여 인체의 모든 기관, 신경 계통 및 혈액, 세포, 임파액 등에 생기를 주어 신체의 약화된 부위의 기능을 강화시켜 활력을 주는 효과가 있다.

4) 공기 중에 존재하는 여러 가지 오염물질 즉, 담배 연기, 아황산가스, 질소산화물, 일산화탄소, 오존 및 각종 유기물질 등의 양이온을 경화 및 침전시켜 제거하므로 공기를 깨끗하고 신선하게 유지하는 효과가 있다.

5) 세균, 먼지, 곰팡이 등의 오염된 입자들을 중화 및 제거하는 효과가 있다.

6) TV, PC, 이동전화를 비롯한 각종 전기, 전자 제품으로부터 방출되는 유해 전파 등을 흡수 및 제거하고, 세포의 활성화를 촉진시켜 인체의 신진대사를 촉진시키는 효과가 있다.

7) 신체의 각종 통증이 완화되는 의료적인 효과가 있다.

8) 혈액순환이 촉진되어 팔, 다리의 저림현상이 완화되고, 신체의 혈액순환을 활성화시키는 효과가 있다.

상술한 바와 같은 효과 및 효능을 갖는 음 이온은 클러스터화될 경우 보다 향상된 효과를 갖는다.

즉, 공기 중에 방사된 이온들이 공기 중의 물 분자들에 둘러 쌓여서 분자 집단화되는 것을 클러스터라고 하며, 자연계에 존재하는 이온과 가장 유사한 이온으로 공기 중에서 오랜 시간 생성되어 존재하며, 그 이동 거리 및 확산 방향 또한 향상된 이온 집단을 말한다.

이러한 이온의 클러스터는 개별 이온 보다 이동 거리가 탈월함과 동시에 장 애물에 대한 저감율이 현저히 낮아 이온의 확산 범위 및 거리가 매우 넓다는 등의 효과를 갖는다.

한편, 상술한 바와 같은 종래의 공기 정화장치는 단순히 음 이온을 발생 및 방출시킴으로써 공기를 정화하는 기능을 갖도록 되어 있기 때문에 실질적으로 실내의 공기를 정화시키기에는 어려운 문제점이 있었다.

즉, 단순히 음 이온을 발생 및 방출시키도록 이루어지는 종래의 공기 정화장치는 발생되는 음 이온이 매우 짧은 시간 사이에 공기 중의 양 이온과 결합하여 중화되기 때문에 생성된 음 이온의 대기 중 잔존 시간이 매우 짧으며, 이로 인해 생성된 음 이온이 먼 거리까지 이동하지 못하고 소멸됨으로써 공기 정화장치 본연의 역할에 충실하지 못하다는 문제점이 있었다.

한편, 이러한 문제점으로 인해 음 이온의 잔존 시간 및 이동 거리를 향상시킬 수 있는 음 이온의 클러스터화, 즉 음 이온이 다수의 물 분자와 결합하거나, 다수의 음 이온끼리 상호 결합됨으로써 일반적인 음 이온에 비하여 그 생성 기간 및 이동 거리를 향상시킬 수 있는 공기 정화장치가 제안되었으나, 발생 및 방출되는 음 이온이 단순히 인접한 공기와의 접촉을 통하여 클러스터화됨으로써 음 이온의 클러스터의 생성 갯수가 미미하며, 이로 인해 기존의 공기 정화장치에서 발생 및 방출되는 음 이온과 마찬가지로 쉽게 소멸하고, 이동 거리가 짧아 사용자에게 사용의 편의성을 제공하지 못하여 그 효용 가치가 낮은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 공기 청정기 또는 에어컨 등의 내부에 설치 및 장착되어 음 이온과 양 이온을 동시에 생성시켜주도록 이루어짐으로써 생성된 양 이온이 음 이온의 클러스트화를 극대화시켜 음 이온 클러스터의 발생량을 증가시키고, 음 이온의 도달 거리를 향상킬 뿐만 아니라 음 이온의 대기 중 잔존 시간을 연장시키며, 유해 물질에 부착 및 흡착되어 유해 물질을 분해시키도록 이루어짐으로써 탈취, 항균 등의 역할을 수행하고, 음 이온과 양 이온의 발생량을 조절할 수 있게 함으로써 상황 및 환경에 따라 항상 최적량의 음 이온을 발생시킬 수 있는 이온 클러스터의 발생장치 및 발생방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 이온 발생장치에 있어서, 특정 주파수의 전류를 인가하여 일정한 파형의 주파수를 제공하도록 이루어지는 발진회로(10); 상기 발진회로(10)에서 인가되는 주파수를 제공받아 전압으로 변환하여 고전압을 발생시키도록 이루어지는 한 쌍의 트랜스(30); 상기 한 쌍의 트랜스(30)에서 제공되는 고전압을 이용하여 양 이온 및 음 이온의 발생을 결정하여 주는 정류 배압부(50); 상기 정류 배압부(50)에 연결되어 전기적 토출방식에 의하여 이온을 발생시키는 음 이온 발생핀(71a)와 양 이온 발생핀(72b)로 이루어지는 발생부(70); 상기 발생부(70)의 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)은 발생되는 음 이온과 양 이온이 소정거리 도달된 후 상호 결합되기 위하여 그 사이에 소정형상 및 소정길이를 갖는 격벽;을 포함하되, 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)은 발생되는 음 이온과 양 이온의 분사범위가 소정부분 겹쳐지도록 상호 소정간격으로 이격되어 상호 소정각도 및 소정방향으로 비스듬히 배치된다.

바람직하게는, 상기 배압부가 정류 다이오드로 각각 이루어져 다이오드의 역방향에 따라 제공되는 고전압을 음 이온으로 변환시키는 - 정류 배압부와, 다이오드의 순방향에 따라 제공되는 고전압을 양 이온으로 변환시키는 + 정류 배압부로 이루어진다.

여기서, 상기 각 이온 발생핀이 상기 - 정류 배압부와 + 정류 배압부의 일측과 각각 연결되게 이루어진다.

그리고, 상기 발생부의 음 이온 발생핀과 양 이온 발생핀의 일측면에 핀 형상으로 형성되는 다수개의 블러쉬가 각각 구비되고, 상기 각 블러쉬가 탄소섬유재질로 이루어진다.

한편, 상기 각 정류 배압부에 의하여 상기 음 이온 발생핀 및 양 이온 발생핀에서 분사되는 음 이온 및 양 이온의 발생 비율이 조절되도록 이루어진다.

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그리고, 상기 각 정류 배압부의 일측 적소에 상기 음 이온 발생핀 및 양 이온 발생핀을 통하여 분사되는 음 이온 및 양 이온의 발생 비율을 조절하도록 이루어지는 전위 조절부가 구비된다.

여기서, 발진회로에 특정한 주파수의 전류가 인가되는 단계; 상기 발진회로 에서 인가되는 주파수가 각 트랜스를 통하여 고전압으로 변환되는 단계; 상기 각 트랜스에서 제공되는 고전압을 이용하여 배압부의 - 정류 배압부와 + 정류 배압부에서 음 이온과 양 이온이 발생되는 단계; 및 상기 배압부에서 발생되는 음 이온과 양 이온이 발생부의 음 이온 발생핀과 양 이온 발생핀의 각 블러쉬를 통하여 전기적인 토출방식에 의하여 분사되는 단계;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 배압부에 의하여 음 이온 발생핀과 양 이온 발생핀에서 분사되는 음 이온의 발생량과 양 이온의 발생량의 발생 비율이 조절되는 단계를 더 포함하도록 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 이온 클러스터의 발생장치의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이온 클러스터의 발생장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 이온 클러스터의 발생장치의 다른 실시 예를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이온 클러스터의 발생과정을 나타내는 구성도이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 이온 클러스터의 발생장치(1)는 발진회로(10)와 트랜스(30)와 정류 배압부(50)와 발생부(70)로 구성된다.

상기 발진회로(10)는 외부에서 전류를 인가받아 특정 주파수의 일정한 파형의 전압을 제공하도록 이루어진다.

상기 트랜스(Trans, 30)는 한 쌍으로 이루어져 상기 발진회로(10)의 일측에 전기적으로 연결구비되고, 상기 발진회로(10)를 통하여 제공되는 주파수를 고전압으로 변환시켜주는 역할을 담당한다. 즉, 상기 트랜스(30)는 상기 발진회로(10)에서 제공되는 주파수의 파형을 전압으로 변환하여 고전압을 발생시키도록 이루어진다.

본 발명의 일 실시 예에서는 상기 발진회로(10)에서 제공되는 주파수를 변환하여 고전압을 발생시키기 위하여 상기 트랜스(30)가 한 쌍으로 이루어져 있으나, 발생되는 고전압의 발생량을 높여 후술하는 정류 배압부(50)를 통하여 보다 많은 양의 음 이온과 양 이온을 발생시키 위하여 상기 트랜스(30)가 2개 이상의 다수개로 이루어지는 것도 가능하다.

한편, 이를 위하여 상기 한 쌍의 트랜스(30)에 각각 연결되도록 이루어지는 후술하는 정류 배압부(50)와 발생부(70)의 갯수 또한 상기 트랜스(30)의 갯수와 대응되게 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 정류 배압부(50)는 상기 각 트랜스(30)의 적소에 연결구비되고, 상기 각 트랜스(30)에서 발생된 후 제공되는 고전압을 이용하여 이온을 발생시키도록 이루어진다.

즉, 상기 정류 배압부(50)는 상기 각 트랜스(30)에서 제공되는 고전압을 변환하여 음 이온과 양 이온을 발생시키도록 이루어지며, 이를 위하여 상기 정류 배압부(50)는 트랜스(30)에서 제공되는 고전압에서 음 이온을 발생시키도록 이루어지는 - 정류 배압부(51a)와 상기 트랜스(30)에서 제공되는 고전압에서 양 이온을 발생시키도록 이루어지는 + 정류 배압부(51b)로 나뉘어 음 이온과 양 이온을 각각 독 립적으로 발생시킨다.

이렇게 상기 정류 배압부(50)가 음 이온을 발생시키기 위한 - 정류 배압부(51a)와 양 이온을 발생시키기 위한 + 정류 배압부(51b)로 이루어짐으로써 상기 각 트랜스(30)를 통하여 제공되는 고전압이 음 이온과 양 이온으로 각각 개별적으로 변환된다.

이를 위하여 상기 각 정류 배압부(51a, 51b)는 정류 다이오드로 각각 이루어지며, 정류 다이오드가 순방향일 경우 제공되는 고전압을 양 이온으로 변환시키고, 정류 다이오드가 역방향일 경우 제공되는 고전압을 음 이온으로 변환시키도록 이루어진다.

상기 발생부(70)는 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)으로 이루어지며, 상기 음 이온 발생핀(71a)은 상기 정류 배압부(50)의 - 정류 배압부(51a)와 연결되고, 상기 양 이온 발생핀(71b)은 상기 정류 배압부(50)의 + 정류 배압부(51b)와 연결되게 이루어진다.

상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)은 상기 각 정류 배압부(51a, 51b)에 의하여 발생되어 제공되는 음 이온과 양 이온을 전기적인 토출방식에 의하여 각각 토출 및 분사시키도록 이루어진다.

상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)의 일측면 단부에는 핀 형상으로 형성되어 탄소섬유재질로 이루어지는 다수개의 블러쉬(73)가 규칙 또는 불규칙적으로 각각 구비된다.

본 발명의 일 실시 예에서는 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)의 일측면 단부에 다수개 구비되는 핀 형상의 블러쉬(73)가 탄소섬유재질로 이루어져 있으나, 음 이온과 양 이온을 분사시키기만이 용이하다면 백금, 스테인레스, 구리, 아연, 니켈, 망간, 텅스텐 등의 재질로 이루어지는 것도 가능하다.

또한, 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)의 일측면에 구비되어 핀형상으로 형성되는 다수개의 블러쉬(73)가 은 나노재질로 이루어져 음 이온과 양 이온을 분사시키도록 이루어지는 것도 가능하다.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 이온 클러스터의 발생장치(1)의 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)에 핀 형상으로 형성되어 각각 구비되는 다수개의 블러쉬(73)는 음 이온과 양 이온을 분사시키기 용이한 정도의 굵기로 이루어지며, 상기 블러쉬(73)에 이물질이 부착되어 음 이온과 양 이온의 발생 및 분사를 저해하는 것을 방지하기 위하여 상기 블러쉬(73)가 소정 갯수 이상의 다수개로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 발생부(70)를 통하여 발생되는 음 이온의 클러스터화를 활성화시키기 위하여 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)은 상호 소정간격 이격되게 배치 및 위치된다.

즉, 상기 양 이온 발생핀(71b)을 통하여 분사되어 토출되는 양 이온이 상기 음 이온 발생핀(71a)을 통하여 분사되어 토출되는 음 이온과 결합되어 음 이온의 클러스터화를 활성화시키기 위하여 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)을 통하여 분사되는 각 이온이 소정범위 겹쳐지도록 한다.

다시 말하면, 상기 음 이온 발생핀(71a)을 통하여 토출되는 양 이온의 분사범위와 양 이온 발생핀(71b)을 통하여 토출되는 음 이온의 분사범위가 소정부분 겹쳐져 음 이온의 클러스터화를 최대로 향상시킬 수 있도록 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)은 클러스터화를 최대로 향상시킬 수 있는 범위 내에서 소정간격 이격되어 각각 배치된다.

본 발명의 일 실시 예에서는 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)이 음 이온의 클러스터화를 최대로 향상시킬 수 있는 범위 내에서 소정간격 이격되어 각각 배치 및 위치되어 있으나, 상기 음 이온 발생핀(71a)에서 분사되는 음 이온과 양 이온 발생핀(71b)에서 분사되는 양 이온이 결합되어 음 이온의 클러스터화를 최적화시키는 범위 내에서 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)이 상호 소정각도 및 소정방향으로 비스듬히 배치되게 이루어지는 것도 바람직하다.

즉, 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)에서 분사되는 음 이온과 양 이온의 분사범위가 소정부분 겹쳐져 음 이온의 클러스터화를 최적화시키기 위하여 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)이 벌어지는 형상으로 상호 소정각도 비스듬히 배치되게 이루어진다.

한편, 이를 위하여 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)이 상호 벌어지는 형상으로 소정각도 비스듬히 배치되어 있으나, 상호 좁아지는 형상으로 소정각도 비스듬히 배치시켜 상기 음 이온 발생핀 (71a)에서 토출되어 분사되는 음 이온의 분사범위와 상기 양 이온 발생핀(71b)에서 토출되어 분사되는 양 이온의 분사범위가 소정부분 겹쳐지도록 하여 음 이온의 클러스터화를 활성화시키도록 이루어지는 것도 가능하다.

이때에도, 상기 음 이온 발생핀(71a)과 상기 양 이온 발생핀(71b)은 음 이온 클러스터를 활성화시킬 수 있는 범위 내에서 소정각도 및 소정방향으로 비스듬히 배치 및 위치되게 이루어지는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 음 이온의 클러스터를 활성화시키기 위하여 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)에서 분사되는 음 이온과 양 이온의 분사범위가 소정부분 겹쳐지도록 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)이 상호 소정간격 이격되어 배치되거나, 상호 소정각도 및 소정방향 비스듬히 배치되게 이루어짐으로써 음 이온의 클러스터화를 향상시킬 뿐만 아니라, 음 이온과 양 이온이 공기 중에 존재하는 불순물에 부착 및 흡착을 유리하게 하여 불순물을 분해 및 제거하도록 이루어짐으로써 공기를 정화하는 역할까지 향상시키도록 이루어진다.

여기서, 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)의 사이에 소정형상 및 소정길이를 갖는 격벽이 구비되어 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)에서 분사되는 음 이온과 양 이온이 소정거리에 도달된 후 상호 결합되도록 이루어지는 것도 가능하다.

즉, 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)에서 분사되는 음 이온과 양 이온이 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b) 사이에 개재되는 격벽에 의하여 소정거리까지 각각 단독으로 진행하다가 적정거리에서 상호 결합되게 이루 어짐으로써 음 이온의 클러스터화를 활성 및 향상시키도록 이루어진다.

이때에는, 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b) 사이의 거리, 간격 또는 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)의 방향, 각도에 상관없이 음 이온의 클러스터화를 활성화시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 이온 클러스터의 발생장치(1)는 그 내부에 구비되는 각 정류 배압부(51a, 51b)에 의하여 장소 및 상황에 따라 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)에서 발생되는 음 이온의 발생량과 양 이온의 발생량에 따른 발생비율이 조절된다.

즉, 상기 이온 클러스터의 발생장치(1) 내부에 구비되는 정류 배압부(50)에 의하여 실내 공기의 오염도에 따른 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)의 음 이온 및 양 이온 발생량이 조절되도록 이루어짐으로써 특정 상황 및 기타 여러 가지 주변 여건에 따라 음 이온의 발생량과 양 이온의 발생량을 조절하도록 이루어진다.

상기한 바와 같은 구조 및 구성에 의하여 상기 이온 클러스터의 발생장치(1)는 설치된 장소 및 상황에 따라 음 이온 발생핀(71a)에서 발생되는 음 이온의 발생량과 양 이온 발생핀(71b)에서 발생되는 양 이온의 발생량이 정류 배압부(50)에 의하여 각각 조절되거나, 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)에서 발생되는 음 이온의 발생량과 양 이온의 발생량 모두가 동시에 조절되어 실내의 공기를 정화하도록 이루어진다.

본 발명의 일 실시 예에서는 상기 정류 배압부(50)에 의하여 상기 음 이온 발생핀(71a) 및 양 이온 발생핀(71b)에서 토출되어 분사되도록 이루어지는 음 이온의 발생량 및 상기 양 이온의 발생량이 조절되도록 이루어져 있으나, 한 쌍으로 이루어지는 각 트랜스(30)에 의해 고전압의 양을 조절함으로써 음 이온의 발생량과 양 이온의 발생량이 조절되도록 이루어지는 것도 가능하다.

또한, 상기 정류 배압부(50)의 일측 적소에 소정의 전위 조절부(53)가 연결구비되고, 상기 전위 조절부(53)에 의하여 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)에서 발생 및 토출되는 음 이온의 발생량과 양 이온의 발생량에 따른 발생 비율이 조절되게 이루어지는 것도 바람직하다.

여기서, 상기 이온 클러스터의 발생장치(1) 정류 배압부(50)의 일측 적소에 연결구비되는 전위 조절부(53)가 실내 공기의 오염도 및 기타 주변 상황을 감지한 후 상황에 알맞은 음 이온과 양 이온의 발생 비율을 조절하여 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)을 통해 적정 비율의 음 이온과 양 이온을 발생하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에서는 상기 전위 조절부(53)에 의하여 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)을 통해 토출되어 분사되는 음 이온의 발생량과 양 이온의 발생량이 조절되도록 이루어져 있으나, 상기 전위 조절부(53)가 상기 트랜스(30)와 연결되어 트랜스(30)에서 발생되는 고전압의 양을 조절하는 것도 가능하고, 상기 전위 조절부(53)가 상기 정류 배압부(50)의 - 정류 배압부(51a)와 + 정 류 배압부(51b)에 연결되어 각 정류 배압부(51a, 51b)에서 생성 및 발생되는 음 이온의 발생량과 양 이온의 발생량을 조절함으로써 상술한 바와 같이 상황에 따른 이온 발생 비율을 조절하도록 이루어지는 것도 가능하다.

한편, 상기 이온 클러스터의 발생장치(1)의 소정위치에 상기 전위 조절부(53)와 연결되게 이루어지는 별도의 조절부에 의하여 실내의 공기 오염도 및 실내의 공기 정보가 감지된 후 조절부가 그와 연결되게 이루어지는 전위 조절부(53)에 소정 정보를 전송하고, 전송된 정보에 따라 발생되는 음 이온의 발생량과 양 이온의 발생량을 조절하도록 이루어지는 것도 가능하다.

상기한 바와 같이 이온 클러스터의 발생장치(1)를 통하여 음 이온과 양 이온이 각각 독립적으로 발생되도록 이루어짐으로써 음 이온의 클러스터화를 향상시켜 음 이온의 생성 기간 및 확산 범위를 향상시키게 된다.

즉, 음 이온과 양 이온이 동시에 토출 및 분사되도록 이루어져 양 이온이 음 이온의 클러스터화를 도와줌으로써 음 이온의 생성 기간 및 확산 범위를 향상시킬 뿐만 아니라, 음 이온과 양 이온이 공기 중의 불순물에 부착 및 흡착되어 분해함으로써 보다 효과적으로 공기를 정화하게 된다.

이하, 본 발명에 의한 이온 클러스터의 발생장치(1)의 작동과정을 설명한다.

먼저, 외부 또는 자체적에서 발생되는 특정한 주파수의 전류를 발진회로(10)에 인가시킨다(S1).

그리고, 상기 발진회로(10)를 통하여 제공되는 소정 파형을 갖는 주파수가 한 쌍의 트랜스(30)를 통하여 고전압으로 변환된다(S2).

상기 트랜스(30)에서 제공되는 고전압을 이용하여 정류 배압부(50)의 - 정류 배압부(51a)와 + 정류 배압부(51b)에서 음 이온과 양 이온을 발생시킨다(S3).

상기 정류 배압부(50)에서 발생되는 음 이온과 양 이온이 발생부(70)의 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)의 블러쉬(73)를 통하여 전기적 토출방식으로 분사된다(S4).

상술한 바와 같이 상기 발생부(70)의 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)을 통하여 동시에 분사되는 음 이온과 양 이온은 공기 중에 존재하는 물 분자와 결합되고, 양 이온은 음 이온의 클러스터화를 돕도록 이루어진다.

즉, 상기 이온 클러스터의 발생장치(1)의 발생부(70)를 통하여 분사 및 토출되어 발생되는 음 이온과 양 이온은 먼저, 공기 중에 존재하는 물 분자와 결합되면서 이동하게 되고, 이동 중에 공기에 존재하는 유해 물질 및 냄새 등의 불순물에 부착 및 흡착된다.

이렇게 공기 중에 존재하는 유해 물질 및 냄새 등의 불순물에 부착 및 흡착되는 음 이온과 양 이온 클러스터는 불순물과 반응하여 수산화기를 생산하여 불순물을 분해시키도록 이루어진다.

뿐만 아니라, 상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)이 소정간격 이격되게 구비되거나, 소정각도 및 소정방향으로 비스듬히 배치되게 이루어져 분사되는 음 이온과 양 이온의 소정부분이 겹쳐지도록 이루어짐으로써 음 이온과 양 이온이 불순물에 부착 및 흡착되어 탈취 및 항균기능을 보다 원할하게 한다.

한편, 상기 정류 배압부(50)에 의하여 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)을 통하여 분사되는 음 이온의 발생량과 양 이온의 발생량에 따른 발생 비율이 조절되도록 이루어진다(S3-1).

본 발명의 이온 클러스터의 발생장치 및 발생방법에 의하면, 종래 음 이온 발생장치 및 발생방법에 비하여 발생된 음 이온이 공기 중에 장시간 존재하며 또한 음 이온의 도달거리를 향상시킬 수 있다.

<실험예 1>

음 이온이 공기 중에 생존하는 기간.

Ion-Cluster를 12시간 정도 작동시켰을 경우 5시간 경과 후부터 Ion이 증가됨을 알 수 있다. 이때, 음 이온 발생장치의 작동을 정지시키면 증가된 양 만큼 대기 중에 잔존하다가 서서히 소멸됨을 알 수 있다.(도 5를 참조)

<실험예 2>

음 이온의 도달거리.

3m/s로 공기를 대류시켰을 경우를 예로 들어 종래 방법에 의한 음 이온 발생장치 및 발생방법에 의한 도달거리와 본 발명의 장치 및 방법에 의한 도달거리를 측정하여 본 결과 종래의 음 이온 발생장치 및 방법에 의한 것보다 음 이온의 도달거리가 2배 이상 향상된 것을 알 수 있다.(도 6을 참조)

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 공기 청정기 또는 에어컨 등의 내부에 설치 및 장착되어 음 이온과 양 이온을 동시에 생성시켜주도록 이루어짐으로써 생성된 양 이온이 음 이온의 클러스트화를 극대화시켜 음 이온 클러스터의 발생량을 증가시키고, 음 이온의 도달 거리를 향상킬 뿐만 아니라 음 이온의 대기 중 잔존 시간을 연장시키며, 유해 물질에 부착 및 흡착되어 유해 물질을 분해시키도록 이루어짐으로써 탈취, 항균 등의 역할을 수행하고, 음 이온과 양 이온의 발생량을 조절할 수 있게 함으로써 상황 및 환경에 따라 항상 최적량의 음 이온을 발생시킬 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.

Claims (11)

1. 이온 발생장치에 있어서,

   특정 주파수의 전류를 인가하여 일정한 파형의 주파수를 제공하도록 이루어지는 발진회로(10);

   상기 발진회로(10)에서 인가되는 주파수를 제공받아 전압으로 변환하여 고전압을 발생시키도록 이루어지는 한 쌍의 트랜스(30);

   상기 한 쌍의 트랜스(30)에서 제공되는 고전압을 이용하여 양 이온 및 음 이온의 발생을 결정하여 주는 정류 배압부(50);

   상기 정류 배압부(50)에 연결되어 전기적 토출방식에 의하여 이온을 발생시키는 음 이온 발생핀(71a)와 양 이온 발생핀(72b)로 이루어지는 발생부(70);

   상기 발생부(70)의 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)은 발생되는 음 이온과 양 이온이 소정거리 도달된 후 상호 결합되기 위하여 그 사이에 소정형상 및 소정길이를 갖는 격벽;을 포함하되,

   상기 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)은 발생되는 음 이온과 양 이온의 분사범위가 소정부분 겹쳐지도록 상호 소정간격으로 이격되어 상호 소정각도 및 소정방향으로 비스듬히 배치되는 것을 특징으로 하는 이온 클러스터의 발생장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 정류 배압부(50)가 정류 다이오드로 각각 이루어져 다이오드의 역방향에 따라 제공되는 고전압을 음 이온으로 변환시키는 - 정류 배압부(51a)와, 다이오드의 순방향에 따라 제공되는 고전압을 양 이온으로 변환시키는 + 정류 배압부(51b)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온 클러스터의 발생장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 발생부(70)의 각 이온 발생핀(71a, 71b)이 상기 - 정류 배압부(51a)와 + 정류 배압부(51b)의 일측과 각각 연결되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온 클러스터의 발생장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 발생부(70)의 음 이온 발생핀(71a)과 양 이온 발생핀(71b)의 일측면에 핀 형상으로 형성되는 다수개의 블러쉬(73)가 각각 구비되고, 상기 각 블러쉬(73)가 탄소섬유재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온 클러스터의 발생장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제2항에 있어서,

   상기 정류 배압부(51a, 51b)에 의하여 상기 음 이온 발생핀(71a) 및 양 이온 발생핀(71b)에서 분사되는 음 이온 및 양 이온의 발생 비율이 조절되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온 클러스터의 발생장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 각 정류 배압부(51a, 51b)의 일측 적소에 상기 음 이온 발생핀(71a) 및 양 이온 발생핀(71b)을 통하여 분사되는 음 이온 및 양 이온의 발생 비율을 조절하도록 이루어지는 전위 조절부(53)가 구비되는 것을 특징으로 하는 이온 클러스터의 발생장치.
10. 삭제
11. 삭제

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