KR100905722B1 - 이온풍 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 오존을 거의 발생시키지 않고, 충분한 풍량을 얻을 수 있는 이온풍(風) 발생 장치를 제공하고자 하는 것으로서, 방전 전극(1)과 대향 전극(2) 사이에서 코로나 방전을 일으켜 이온풍을 발생시키는 이온풍 발생 장치로서, 상기 대향 전극(2)이 다공질(多孔質) 도전 부재로 구성되며, 상기 방전 전극(1)이 묶여진 다수의 탄소 섬유(6)로 구성되어 있다. 이에 따라, 오존을 거의 발생시키지 않고, 충분히 풍량감을 느끼도록 하는 풍속(風速)의 이온풍을 얻을 수 있다.

오존, 풍량, 이온풍, 방전 전극, 코로나 방전

Description

이온풍 발생 장치 {IONIC WIND GENERATOR}

본 발명은 오존의 발생을 억제하면서, 음이온 등의 이온을 발생시켜 공기 중에 이온풍(風)으로서 방출하는 이온풍 발생 장치에 관한 것이다.

종래부터, 양이온이나 음이온을 발생시켜 이온풍으로서 실내에 방출하는 이온풍 발생 장치가 제안되어 있다. 이와 같은 이온풍 발생 장치는 이온화 전극과 대향 전극을 대치(對置)하여 양 전극 사이에 고전압을 인가(印加)하고, 코로나 방전에 의해 이온풍을 발생시키는 것이다(예를 들면, 특허 문헌인 일본국 특개평 10(1998)-43628호 공보).

종래의 이온풍 발생 장치에서는, 코로나 방전에 의해 주변의 산화나 자극적 악취의 원인으로 되는 오존이 발생하고, 오존이 주변 환경에 악영향을 끼치는 일이 있다. 이와 같은 오존에 의한 악영향을 방지하기 위해, 종래는 인가 전압을 낮게 억제하거나, 활성탄 필터에 의해 발생한 오존을 흡착하거나, 또는 오존 분해 촉매에 의해 오존을 분해하는 등의 방법이 취해지고 있었다.

그런데, 인가 전압을 낮게 억제하는 방법에서는, 풍량감(風量感)을 줄 정도의 풍속이 얻어지지 않는다고 하는 문제가 있었다. 또, 필터에 의한 흡착 방법에서는 압력 손실에 의해 풍속이 저하되고 정기적으로 필터를 교환해야 하므로 유지비가 높아지는 문제가 있다. 한편, 촉매에 의해 오존을 분해하는 방법에서도, 풍속을 떨어뜨리지 않도록 하기 위해 허니콤(honeycomb) 구조의 촉매를 설치해야 하므로 장치 자체가 대형화되고 외관도 좋지 않게 되는 문제가 남는다. 또한, 장기적인 사용에 의해, 허니콤 구조의 촉매가 먼지나 기름 등으로 덮히면, 이온풍과 촉매와의 접촉 기회가 감소하여, 오존을 충분히 분해할 수 없게 되어, 오존 제거의 장기적인 신뢰성이 부족하다고 하는 문제가 있다. 이와 같이, 촉매로 분해시키거나 필터로 흡착하는 등의 방법은 오존 그 자체의 발생을 방지하는 것이 아니라, 발생시킨 오존을 사후적으로 제거하는 것이기 때문에, 발본적(拔本的)인 해결에는 이르지 못하고 있는 것이 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 오존을 거의 발생시키지 않고, 충분한 풍량을 얻을 수 있는 이온풍 발생 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이온풍 발생 장치는 방전 전극과 대향 전극 사이에서 코로나 방전을 일으켜 이온풍을 발생시키는 이온풍 발생 장치에 있어서, 상기 대향 전극이 다공질 도전 부재를 구비하며, 상기 방전 전극이 다수의 탄소 섬유을 구비하여 이루어지는 것을 요지로 한다.

본 발명의 이온풍 발생 장치는 대향 전극을 다공질 도전 부재로 구성하고, 방전 전극을 다수의 탄소 섬유로 구성했기 때문에, 오존을 거의 발생시키지 않고, 충분히 풍량감을 느끼도록 하는 풍속을 가진 이온풍을 얻을 수 있다. 섬유형의 방전 전극과 다공질 도전 부재의 대향 전극 사이에서 코로나 방전을 생기게 함으로써, 미소(微小) 전력에 의한 분산 방전이 되어 오존의 발생이 방지되는 것이라고 생각할 수 있다. 본 발명에 따르면, 필터를 이용한 오존 제거방법과 같은 풍압 손실도 없고, 촉매를 이용한 오존 제거방법과 같은 장기 신뢰성 저하의 염려도 없다. 또 방전 전극과 대향 전극 이외에 오존을 제거하는 부재를 설치할 필요가 없기 때문에, 장치 자체가 콤팩트해진다. 또 종래의 금속제 침형 방전 전극과 같이 금속 자체의 열화(劣化)가 생기지 않아, 장기간에 걸쳐 안정적으로 이온풍을 발생시킬 수 있어, 신뢰성이나 수명의 면에서 종래에 비해 대폭 개선이 이루어질 수 있다. 또한 다공질 도전 부재로 만들어진 대향 전극에 공기 중의 부유 먼지가 흡착 됨에 따른 공기 청정 효과도 발휘할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서, 대향 전극이 다공질 금속으로 형성되어 있는 경우에는, 전극 표면에 기공(氣孔)이 노출되고, 기공 사이의 얇은 벽 부분에서 방전을 일으키게 되기 때문에, 종래에 비해 미소 전력에 의한 분산 방전이 되어 오존의 발생이 방지된다.

본 발명에 있어서, 대향 전극의 재질이 니켈계 금속인 경우에는, 방전에 의한 대향 전극의 열화가 극히 적기 때문에, 장기간에 걸쳐 안정적으로 오존의 발생을 방지하면서 이온풍을 발생시킬 수 있어, 신뢰성이나 수명의 면에서 대폭 개선이 이루어질 수 있다.

다음에, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 설명한다.

도 1은 본 발명의 이온풍 발생 장치를 음이온 발생기에 적용한 하나의 실시예를 나타낸 도면으로, (A)는 사시도, (B)는 측단면도, (C)는 방전 전극의 각 탄소섬유 다발의 구체적인 구조를 나타내는 사시도이다.

이 음이온 발생기는 방전 전극(1)과 대향 전극(2) 사이에서 코로나 방전을 일으켜 이온풍을 발생시키는 것이다. 이 실시예에서는, 대향 전극(2)은 직사각형 판형의 전극판(2a)을 2개 1세트로 사용하고, 2개의 전극판(2a)을 소정 간격을 두고 평행으로 배치하여 구성되어 있다. 그리고, 방전 전극(1)은 대향 전극(2)의 폭 방향으로 연장되는 길고 가느다란 상태로 형성되어 있다. 방전 전극(1)은 대향 전극(2)의 일단 측의, 대향 전극(2)으로부터 조금 떨어진 위치에, 2개의 전극판(2a) 의 대략 중간 높이로 대향 전극(2)을 따라 길게 배치되어 있다.

대향 전극(2)은 다공질 도전 부재로 형성되어 있다. 다공질 도전 부재로서는, 예를 들면, 소결(燒結) 금속이나 금속 폼 등의 다공질 금속을 사용할 수 있다. 또 다공질 도전 부재로서는, 탄소 섬유 크로스, 탄소 섬유 부직포, 금속 섬유 크로스, 금속 섬유 부직포, 합성 섬유의 크로스ㆍ부직포에 금속 도금을 입힌 도전성 크로스ㆍ도전성 부직포 등을 사용할 수도 있다. 이들 중에서도, 대향 전극(2)을 금속 폼으로 형성하는 것이 바람직하다.

금속 폼은, 예를 들면, 발포제를 균일하게 분산시켜 치밀화(緻密化)한 금속 분말 압밀체(壓密體)를 가열함으로써, 발포제 분해 가스의 압력을 이용하여 연화(軟化)한 금속 모재(母材) 중에 기포 조직을 형성시킴으로써 다수의 기포를 분산시킨 셀 구조의 다공질 금속이다. 그리고, 본 발명에 적용될 수 있는 금속 폼은 다수의 기포를 분산시킨 셀 구조의 다공질 금속이면 충분하며, 전술한 제조법으로 얻어지는 것에 한정하는 취지가 아니다.

금속 폼 등 다공질 금속에 있어서의 다공률(전체 용적에서 기공이 차지하는 용적의 비율)은 50∼85 용적% 정도가 바람직하다. 다공률이 85 용적%를 초과하면, 성형하기에 기계적 강도가 부족하고, 방전에 의한 대향 전극(2)의 열화 정도가 심해질 우려가 있기 때문이다. 반대로 다공율이 50 용적% 미만인 경우에는, 코로나 방전시 분산 방전 효과가 충분히 얻어지지 않아, 오존을 발생시킬 우려가 있고, 공기 중 미소 먼지의 흡착 효과가 부족하여 공기 청정 효과도 많이 얻을 수 없고, 촉매의 담지(擔持)도 충분히 할 수 없게 되기 때문이다.

금속 폼 등 다공질 금속에 있어서의 기공 치수는 평균 직경으로 50㎛∼1mm 정도가 바람직하다. 상기 기공 치수가 1mm를 초과하면, 기계적 강도가 부족하게 되고, 방전에 의한 대향 전극(2)의 열화 정도가 심해질 우려가 있기 때문이다. 또, 공기 중 미소 먼지의 흡착 효과가 부족하여, 공기 청정 효과도 많이 얻어지지 않고, 촉매의 담지도 충분히 할 수 없기 때문이다. 반대로 50㎛ 미만에서는, 흡착에 의한 눈막힘이 빨라, 쉽게 열화됨으로써 열화된 이후에는 코로나 방전 시에 분산 방전 효과가 충분히 얻어지지 않고, 오존을 발생시킬 우려가 있기 때문이다.

대향 전극(2)을 구성하는 다공질 금속의 재질로서는, 순(純)니켈이나, 니켈기(基) 합금 등의 니켈계 금속으로 형성하는 것이 바람직하다. 니켈기 합금으로서는, 예를 들면, Ni-Cu계 합금(Ni-Cu-Al 합금, Ni-Cu-Si 합금 등을 포함함), Ni-Al계 합금, Ni-Fe계 합금(Ni-Fe-Mo 합금 등을 포함함), Ni-Cr계 합금(Ni-Cr-Fe 합금, Ni-Cr-Mo 합금 등을 포함함) 등의 니켈기 내열(耐熱) 합금, 니켈기 내식(耐蝕) 합금을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 특히, Ni-Cr-Fe계 합금인 인코넬을 바람직하게 사용할 수 있다.

또, 상기 대향 전극(2)을 구성하는 다공질 금속의 재질로서, 상기 각 니켈계 금속 이외에, 순알루미늄이나, Al-Si계 합금, Al-Mg계 합금, Al-Cu-Mg계 합금, Al-Cu-Mg-Ni계 합금, Al-Cu-Si계 합금, Al-Si-Mg계 합금, Al-Si-Cu계 합금, Al-Si-Mg-Cu계 합금, Al-Si-Mg-Ni계 합금, Al-Mn계 합금, Al-Si-Cu-Mg계 합금, Al-Mg-Si계 합금, Al-Zn-Mg-Si계 합금 등 각종 알루미늄기 합금을 포함하는 알루미늄계 금속을 사용할 수도 있다.

또, 대향 전극(2)을 구성하는 다공질 금속의 재질로서, 각 니켈계 금속이나 알루미늄계 금속 이외에, 공업용 순티탄이나, 각종의 α형 티탄 합금, 각종 Near α형 티탄 합금, 각종의 α+β형 티탄 합금, 각종의 β형 티탄 합금 등 각종 티탄기 합금을 포함하는 티탄계 금속을 사용할 수도 있다.

또, 상기 방전 전극(1)은 소정 길이로 절단된 다수의 탄소 섬유(6)로 형성되고, 각 탄소 섬유(6)의 일단 측을 결속 부재(7)로 묶어, 대향 전극(2)을 따라 폭 치수만큼 연장되는 금속판(11)에 탄소 섬유(6)의 선단이 대향 전극(2) 측을 향하도록 소정의 등간격으로 복수개 배열하여 장착된 것이다.

이 예에서는, 다수의 탄소 섬유(6)가 묶여져, 환형으로 형성한 절연성의 고무 부재(8)가 권취되고, 그 외측을 금속 환(9)으로 코킹하여 결속하는 동시에, 다시 근원부를 금속제의 단자 부재(10)가 권취되어 구성되며, 상기 고무 부재(8), 금속 환(9) 및 단자 부재(10)에 의해 결속 부재(7)가 구성되어 있다. 또, 묶여진 탄소 섬유(6)는 발생시키는 기류에 따른 길이 방향과 직교하는 방향으로 선단이 가지런히 잘려져 있다. 그리고, 묶은 탄소 섬유(6)의 자유단 측의 각 선단으로부터 코로나 방전시켜 이온풍을 발생시키도록 되어 있다.

상기와 같이 구성한 방전 전극(1)에 마이너스 전위를 인가함으로써, 각 탄소 섬유(6)의 선단으로부터 코로나 방전을 발생시켜, 보다 미약한 전력으로 풍력이 강한 이온풍을 생기게 할 수 있다. 또, 미약한 전력으로 코로나 방전을 발생시키기 때문에, 오존의 발생량이 격감된다.

방전 전극(1)에 사용하는 탄소 섬유(6)는 아크릴 섬유를 고온으로 탄화시켜 만든 PAN계 탄소 섬유, 레이온을 가열하여 탄화한 레이온계 탄소 섬유, 펄프의 폐재(廢材)인 리그닌을 원료로 한 리그닌 PVA계 탄소 섬유, 석유ㆍ석탄ㆍ콜타르 등의 부생성물인 피치를 원료로 한 PITCH계 탄소 섬유 등, 각종의 탄소 섬유를 사용할 수 있다.

방전 전극(1)에 사용하는 탄소 섬유(6)의 섬유 외경은 0.6∼30㎛ 정도가 바람직하다. 0.6㎛ 미만에서는, 강도가 부족한 데다, 방전에 의한 섬유 자체의 열화 정도가 심해질 우려가 있고, 반대로, 30㎛를 초과하면, 코로나 방전 시 분산 방전 효과가 충분히 얻어지지 않아, 오존을 발생시킬 우려가 있기 때문이다. 또한, 방전 분산 전압이 섬유의 개수 np와 방전 전극 인가 전압 Vo에 의해, Vo/np의 관계를 유지하므로, 섬유 외경을 가늘게 하여 섬유의 개수 np를 많게 한 쪽이, 섬유 1개당 분산 전압이 적어지기 때문에 같은 크기로 방전전극을 형성할 때에는 탄소 섬유의 섬유 외경을 크게 가령 30㎛를 초과하도록 하는 것은 바람직하지 않다.

상기 방전 전극(1)과 대향 전극(2)은 케이스(3) 중에 도시하지 않은 절연성의 지지 부재에 지지되어 전술한 바와 같은 위치 관계로 배치된다. 상기 케이스(3)에는, 한쪽에 공기 도입구(4)가 형성되고, 다른 쪽에 이온풍 분출구(5)가 형성되어 있고, 공기 도입구(4) 측에 방전 전극(1)을 배치하고, 이온풍 분출구(5) 측에 대향 전극(2)을 배치한다. 바꾸어 말하면, 발생시키는 이온풍의 상류 측에 방전 전극(1)이 배치되고, 하류 측에는 이온풍의 흐름을 따르도록 대향 전극(2)이 배치되어 있다.

이 상태에서, 방전 전극(1)에 마이너스 전위를 인가하고, 대향 전극에 플러 스 전위를 인가하면, 방전 전극(1)의 선단에서 코로나 방전이 일어나, 방전 전극(1)의 선단으로부터 대향 전극(2)의 내면을 향해 전자가 방출된다. 방출된 전자의 흐름은 고전계에 의해 가속되면서 기체 분자와 충돌하여, 기체 분자에 운동 에너지를 부여하고 공기의 전자 유도풍으로 되어 기류를 만들어 낸다. 이 때, 전자의 일부는 기체 분자 결합 기동(起動)의 겉껍데기에 트랩되어 마이너스로 대전(帶電)한 음이온 분자로 된다. 따라서, 전자 유도풍은 음이온 분자를 함유하는 이온풍의 기류로 된다.

이와 같이, 방전 전극(1)과 대향 전극(2)에 직류의 전위를 인가함으로써 생기는 이온풍은 방전 전극(1)으로부터 대향 전극(2) 사이를 빠져 나가 분출되는 기류로 되고, 음이온 분자를 함유하는 이온풍이 이온풍 분출구(5)로부터 실내로 방출되고, 공기 도입구(4)로부터 외기가 받아들여진다.

이상과 같이, 본 실시예의 음이온 발생기에 의하면, 대향 전극(2)을 다공질 도전 부재로 구성하고, 방전 전극(1)을 묶여진 다수의 탄소 섬유(6)로 구성했기 때문에, 오존을 거의 발생시키지 않고, 충분히 풍량감을 느끼는 풍속의 이온풍이 얻어진다. 섬유형의 방전 전극(1)과 다공질 도전 부재의 대향 전극(2) 사이에서 코로나 방전을 생기게 함으로써, 미소 전력에 의한 분산 방전이 되어 오존의 발생을 방지하고 있는 것이라고 생각할 수 있다. 그리고, 필터를 이용하는 오존 제거 방법과 같은 압력 손실도 없고, 촉매를 이용하는 오존 제거 방법과 같이 장기 신뢰성이 저하될 염려도 없다. 또, 방전 전극(1)과 대향 전극(2) 이외에 오존을 제거하는 부재를 설비할 필요가 없기 때문에, 장치 자체가 콤팩트하게 된다. 또, 종래의 금속제 침형 방전 전극과 같은 방전 전극을 이루는 금속 자체의 열화가 생기지 않아, 장기간에 걸쳐서 안정적으로 이온풍을 발생시킬 수 있어, 신뢰성이나 수명의 면에서 대폭 우수한 것이 된다. 또한, 다공질 도전 부재제의 대향 전극(2)에 공기 중의 부유 먼지가 흡착됨에 따른 공기 청정 효과도 발휘할 수 있게 된다.

또, 방전 전극(1)과 대향 전극(2)에 의해 음이온 분자가 생성되기 때문에, 음이온에 의한 정신 안정이나 릴랙스(긴장 이완) 효과가 얻어진다.

또, 상기 대향 전극(2)을 다공질 금속으로 형성했기 때문에, 전극 표면에 기공이 노출되고, 기공 사이의 얇은 벽 부분에서 방전을 일으키게 되기 때문에, 보다 미소 전력에 의한 분산 방전으로 되어 오존의 발생이 방지된다.

또, 상기 대향 전극(2)을 니켈기 합금으로 형성함으로써, 방전에 의한 대향 전극(2)의 열화가 극히 적기 때문에, 장기간에 걸쳐서 안정적으로 이온의 발생을 방지하면서 이온풍을 발생시킬 수 있어, 신뢰성이나 수명의 면에서 대폭 우수한 것이 된다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 사시도 및 측단면도이다.

이 예에서는, 방전 전극(1)은 다수의 탄소 섬유(6)가 묶여져 구성되어 있다. 즉, 장척(長尺)의 탄소 섬유(6)를 대향 전극(2)의 폭 치수에 맞추어 절단하고, 양단부에 단자 부재가 되는 결속 부재(7)를 권취함으로써 묶은 것이다. 그리고, 탄소 섬유(6)의 길이 방향이 대향 전극(2)의 폭 방향을 따르도록 방전 전극(1)을 배치하고 있다. 그 이외는 상기 제1 실시예와 동일하며, 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 그리고, 상기 제1 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸다.

이 예에서는, 대향 전극(2)으로서 평판형의 전극판(2a)을 대면시켜 배치하는 것이 아니고, 원통형으로 형성하여, 상기 원통을 통과하는 중심축의 연장선 상에 방전 전극(1)을 배치한 것이다. 이 방전 전극은 도 1 (C)에 나타낸 것과 동일하며, 묶어서 근원을 결속하고, 선단을 가지런히 자른 것으로, 선단이 대향 전극(2) 측을 향해 배치되어 있다.

이 실시예에 있어서, 통형의 대향 전극(2)은 원통형뿐만 아니라, 사각 통형으로 해도 되고, 이온풍의 하류측을 끝이(원통 폭이) 넓어지게 형성하거나, 반대로 끝이 가늘어지게 (원통 폭이 좁아지게) 형성하거나 할 수도 있다.

상기와 같이 구성한 방전 전극(1)에 마이너스 전위를 인가함으로써, 각 탄소 섬유(6)의 선단으로부터 코로나 방전을 발생시켜, 보다 미약한 전력으로 풍력이 강한 이온풍을 생기게 할 수 있다. 또, 미약한 전력으로 코로나 방전을 발생시키기 때문에, 오존의 발생량이 격감된다. 그 이외는 제1 및 제2 실시예와 동일하며, 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 그리고, 이 실시예에서도 제1 및 제2 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예들을 나타낸다.

도 4 (A)는 도 3에 나타낸 원통형의 대향 전극(2)과 선두가 그 중심을 향하도록 배치된 방전 전극(1)의 유닛을 복수 세트(이 예에서는 5세트) 병렬적으로 배치한 예를 나타낸다. 이와 같이 함으로써, 풍량이 많은 이온풍을 얻을 수 있다.

도 4 (B)는 원통형의 제1 대향 전극(2b)과 제2 대향 전극(2c)을 소정의 간 극(20)을 두고 직렬적으로 배치하고, 제1 대향 전극(2b) 측에 방전 전극(1)을 1개 배치한 것이다. 이와 같이 함으로써, 제1 대향 전극(2b)과 제2 대향 전극(2c) 사이의 간극(20)이 공기 도입구로서 기능하여 공기가 받아들여짐으로써, 보다 풍량이 큰 이온풍을 얻을 수 있다.

도 4 (C)는 도 3에 나타낸 원통형의 대향 전극(2)과 선두가 그 중심을 향하도록 배치된 방전 전극(1)의 유닛을 복수 세트(이 예에서는 2세트) 직렬적으로 배치한 예를 나타낸다. 이와 같이 함으로써, 후방의 유닛과 전방의 유닛에서 각각 이온풍이 발생하는 동시에, 후방의 유닛에서 발생한 이온풍이 전방의 유닛으로 흘러들어가 이온풍을 가속시켜, 보다 풍속이 큰 이온풍을 발생시킬 수 있다.

도 4 (D)는 도 3에 나타낸 원통형의 대향 전극(2)과 선두가 그 중심을 향하도록 배치된 방전 전극(1)의 유닛을 복수 세트(이 예에서는 7세트) 구비하고, 1개의 유닛을 중심으로 하여 6개의 유닛이 그것을 에워싸도록 배치한 예를 나타낸다. 이와 같이 함으로써, 보다 큰 풍량의 이온풍을 얻을 수 있다.

그 이외는 도4의 실시예들도 상기 제1∼제3 실시예와 기본 구성측면에서 동일하며, 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 그리고, 이 실시예에서도 상기 제1∼제3 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 5는 본 발명의 제5 실시예를 나타내는 평면도 및 사시도이다.

이 예는 도 3에 나타낸 원통형의 대향 전극(2)과 선두가 그 중심을 향하도록 배치된 방전 전극(1)의 유닛을 복수 세트(이 예에서는 6세트) 구비하고, 각 방전 전극(1)이 중심부에 집적(集積)되는 동시에 선단이 방사형으로 향하도록 배치한 예 를 나타낸다. 이와 같이 함으로써, 원통이 향하는 모든 방향으로 이온풍을 보낼 수 있고, 예를 들면, 거실 내 전체에 음이온을 구석구석까지 보낼 수 있다. 그 이외는 상기 제1∼제4 실시예와 동일하며, 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 그리고, 이 실시예에서도 상기 제1∼제4 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 6은 본 발명의 제6 실시예를 나타내는 사시도 및 측면도이다.

이 예에서는, 원통형의 금속 폼 부재(13)로 형성된 1개의 대향 전극(2)과, 복수개의 방전 전극(1a, 1b)으로 구성된 방전 전극 유닛(1c)을 구비하고 있다. 상기 방전 전극 유닛(c)은 선단이 대향 전극(2)의 중심을 향하도록 배치된 센터 전극(1a)과, 상기 센터 전극(1a)의 주위를 둘러싸는 가상원(假想圓) 상에 등간격으로 배치된 주변 전극(1b)을 구비하여 구성되어 있다. 그리고, 상기 센터 전극(1a)의 선단 쪽이, 주변 전극(1b)의 선단보다 대향 전극(2) 측으로 돌출하도록 설정되고, 각 주변 전극(1b)의 선단과 대향 전극(2)과의 거리는 동일하게 되도록 설정되어 있다.

이와 같이, 1개의 대향 전극(2)에 대하여 복수개의 방전 전극(1a, 1b)을 배치하여 코로나 방전시킴으로써, 음이온의 발생량도 증대하는 데다, 보다 풍력이 강한 이온풍을 발생시킬 수 있다. 또, 센터 전극(1a)과 주변 전극(1b) 사이에서 대향 전극(2)의 내주면과의 거리에 차가 없어지기 때문에, 복수개의 방전 전극(1a, 1b) 사이에서 방전 상태의 불균일이 적어져 안정된 방전이 행해지고, 음이온의 발생량도 안정되는 데다, 이온풍의 풍량도 안정된다. 그 이외는 상기 제1∼제5 실시 예와 동일하며, 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 그리고, 이 실시예에서도 상기 제1∼제5의 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 7은 본 발명의 제7 실시예를 나타내는 사시도, 측면도 및 배면도이다.

이 예에서는, 대향 전극(2)은 원통형의 내측 전극(15)과, 상기 내측 전극(15)의 외측에 동심형으로 배치된 외측 전극(16)에 의해 구성된 2중 구조로 형성되어 있다. 그리고, 상기 복수개의 방전 전극(1)이 내측 전극(15)과 외측 전극(16) 사이의 간극으로 선단이 향하도록 배치되어 있다. 각 방전 전극(1)은 상기 내측 전극(15) 및 외측 전극(16)과 동심형을 이루는 가상원 상에 등간격으로 배치되어 있다.

이와 같이, 내측 전극(15)과 외측 전극(16) 사이의 도너츠형 간극에 대하여 복수개의 방전 전극(1)을 배치하여 코로나 방전시킴으로써, 음이온의 발생량도 증대하는 데다, 보다 풍력이 강한 이온풍을 발생시킬 수 있다. 또, 각 방전 전극(1) 사이에서 대향 전극(2)의 주위면과의 거리에 차가 없어지기 때문에, 각 방전 전극(1) 사이에서 방전 상태의 불균일이 적어져 안정된 방전이 행해지고, 음이온의 발생량도 안정되는 데다, 이온풍의 풍량도 안정된다. 또한, 내측 전극(15)과 외측 전극(16) 사이에 형성되는 도너츠형 공간에서 이온풍을 발생시키기 때문에, 이온풍의 지향성이 높아져, 곧장 흐르는 이온풍을 발생시킬 수 있다. 그 이외는 상기 제1∼제6 실시예와 동일하며, 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 그리고, 이 실시예에서도 상기 제1∼제6 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 8은 본 발명의 제8 실시예를 나타낸다.

이 예에서는, 금속 폼판을 조합하여 4개의 사각 통형부(17)가 형성된 대향 전극(2)을 형성하고, 각 사각 통형부(17)에 대응시켜 4개의 방전 전극(1)을 배치한 것이다. 그 이외는 상기 제1∼제7 실시예와 동일하며, 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 그리고, 이 실시예에서도 상기 제1∼제7 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 9는 본 발명의 제9 실시예를 나타내는 사시도 및 측면도이다.

이 예는 소정 간격을 두고 대면시킨 2개의 금속 폼판에 각각 복수개의 개구부(22)를 형성하여 대향 전극(2)을 구성하고, 방전 전극(1)을 복수개(이 예에서는 3개) 병렬적으로 배치하고 있다. 이와 같이 함으로써, 상기 개구부(22)가 공기 도입구로서 기능하여 공기가 받아들여짐으로써, 보다 풍량이 큰 이온풍을 얻을 수 있다. 그 이외는 상기 제1∼제8 실시예와 동일하며, 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 그리고, 이 실시예에서도 상기 제1∼제8 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 10은 본 발명의 제10 실시예를 나타내는 사시도 및 측면도이다.

이 예에서는, 소정 간격을 두고 대면시킨 2개의 금속 폼판으로 대향 전극(2)을 구성하고, 상기 대향 전극(2)의 폭 방향을 따르도록 봉형(棒形)의 방전 전극(1)을 배치하고 있다. 상기 방전 전극(1)은 금속봉에 짧은 탄소 섬유를 식모(植毛)한 것이며, 표면에 다수의 탄소 섬유가 방사형으로 식모되어 있다. 상기 방전 전극(1)에서는, 대향 전극(2)에 면한 부분에 존재하는 탄소 섬유 선단으로부터 코로나 방전이 생긴다. 그리고, 어느 정도 사용하여 대향 전극(2) 측의 탄소 섬유가 소모되면, 방전 전극(1)을 3분의 1 회전∼반 회전시켜 탄소 섬유가 소모되어 있지 않은 부분을 대향 전극(2)을 향해 사용을 계속할 수 있다. 그 이외는 상기 제1∼제9 실시예와 동일하며, 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 그리고, 이 실시예에서도 상기 제1∼제9 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 11은 본 발명의 제11의 실시예를 나타내는 사시도이다.

이 예에서는, 일단 측에 조출(繰出) 롤(권출 롤:25), 타단측에 권취 롤(26)을 설치한 한 쌍의 장척형 금속 폼 밴드재(帶材)를 소정 간격을 두고 배치하여 대향 전극(2)을 형성하고 있다. 또, 방전 전극(1)은 장척형 도전성의 불연(不燃) 필름 밴드재에 탄소 섬유를 식모하고, 일단 측에 조출 롤(25), 타단 측에 권취 롤(26)을 설치하여 구성하고 있다. 그리고, 어느 정도 사용하여 방전 전극(1)의 탄소 섬유가 소모되면, 그만큼 감아서 꺼내 새로운 부분을 조출하여 사용을 계속할 수 있다. 또, 어느 정도 사용하여 대향 전극(2)에 먼지 등이 부착되어 더러워지면 그만큼 감아서 꺼내 새로운 부분을 조출하여 사용을 계속할 수 있다. 그 이외는 제1∼제10 실시예와 동일하며, 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 그리고, 이 실시예에서도 제1∼제10 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 구성 개념도이다.

이 실시예에서는 방전 전극(1)과 대향 전극(2) 사이에 코로나 방전을 발생시키기 위한 고전압을 인가하는 직류전원을 인가하는 외에 방전 전극(1)에 열을 가하기 위한 히터의 일종으로 세라믹 히터가 설치된다. 세라믹 히터는 고전압 인가를 위한 직류 전원과 별도의 전원을 가지고 운용될 수 있고 방전 전극(1)에 열전달을 위하여 직접 부착되는 형태로 설치될 수 있다. 히터선(32)을 내장한 세라믹 히터의 세라믹 열판(31)은 열전도성이 좋고 절연성이 뛰어난 알루미나 등을 사용할 수 있다. 세라믹 히터는 복수의 가닥으로 이루어지는 탄소 섬유 등 복수 가닥의 방전 전극을 고르게 가열할 수 있도록 방전 전극의 복수 가닥과 동시에 접하는 형태로 이루어질 수 있으므로 바람직하다.

이런 구성에서는 히터의 열이 방전 전극에서 열 전자가 방출되는 것을 용이하게 하여 비교적 낮은 전압에서도 이온풍이 많이 발생할 수 있도록 할 수 있다.

도13은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 구성 개념도이다.

이 실시예에서는 방전 전극(1)과 대향 전극(2) 사이에 직류의 고전압을 인가할 전원부에 외부 전원에서 들어오는 전류의 양을 감지하는 전류감지기(41), 고압발생용 변압기(43), 직류변환기(45)가 설치된다. 여기서 전류감지기(41)는 이온풍 발생장치에서 코로나 방전을 통해 실제로 흐르게 되는 전류의 양을 계측하게 된다. 방전 과정에서 대전현상 등에 의해 방전 전극(1)이나 대향 전극(2) 표면에 먼지 등의 이물질이 쌓이게 되면 같은 대향 전압에서도 발생하는 이온풍은 약화된다. 따라서, 방전 효율이 떨어지고, 이온풍이 잘 발생되지 않는 문제가 생길 수 있다. 이런 현상을 방지하기 위해 전극 표면에 이물질 부착량이 많아지면 전극을 청소할 필요가 있으나 주변 환경에 따라 언제 전극을 청소할 지 알기 어렵다. 이런 문제점을 타개하기 위해 본 실시예에서는 전류감지기(41)를 전원부에 설치하고, 전류감지기 내에 혹은 전류감지기와 함께 비교기 등을 설치하고 전류의 양이 이온풍 발생을 위한 적절한 설계치에 도달하지 못하면 전극에 이물질이 쌓인 것으로 판단하여 알 람 장치(47)를 가동시키도록 한다. 알람장치로는 사용자에게 인식될 수 있도록 하는 어떤 감각 수단도 이용할 수 있으며, 점멸 발광을 하는 LED 램프나, 경고음을 발하는 벨이나 부저 등을 사용할 수 있다.

본 발명은 상기 각 실시예에 한정되지 않고,하기의 각 변형예를 포함하는 취지이다.

각 실시예에서는, 음이온을 함유하는 이온풍을 발생시킬 뿐인 것을 나타냈지만, 발생하는 이온풍의 상류 측이나 하류 측에, 방향제나 악취 제거제 등 액제를 증산시키는 액제 증산부를 형성하여, 상기 액제의 유효 성분을 이온풍과 함께 실내에 확산시키도록 해도 된다

이 경우, 액제의 유효 성분은 자연 증산시키도록 해도 되고, 초음파 무화(霧化) 장치를 사용하여 강제적으로 무화시켜 유효 성분을 적극적으로 증산시키거나, 가열 장치 등에 의해 액제를 가열함으로써 유효 성분을 적극적으로 증산시키거나 할 수도 있다. 상기 액제로서는, 방향제나 악취 제거제로 한정하는 것이 아니고, 예를 들면, 방충제, 살충제, 기피제(忌避劑), 살균제 등 각종의 것을 적용할 수 있다.

또, 각 실시예에 있어서, 이온풍의 하류 측에, 발생한 이온풍의 풍력으로 움직여 시각적 효과를 연출하는 가동 연출 부재를 설치할 수도 있다. 상기 가동 연출 부재로서는, 예를 들면, 이온풍으로 회전하는 프로펠러나, LED를 근원에 붙인 광섬유형의 것이나, 풍경, 인형 등 이온풍을 받아 움직임으로써 시각적 연출 효과가 얻어지는 것이면 각종의 것을 적용할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 음이온이 발생할 뿐만 아니라, 시각적으로 재미가 있는 연출 효과를 얻을 수도 있다.

또, 각 실시예에서는, 선단이 대향 전극(2) 측을 향해 이온풍을 발생시키는 방전 전극(1)에 의해 음이온 분자를 생성하도록 했지만, 이에 더하여 이온풍의 발생에는 기여하지 않고 음이온 분자만을 생성하는 음이온 생성 전극을 병설하도록 해도 된다.

또, 각 방향 이온풍의 흐름을 따라 복수 세트를 직렬적으로 배치함으로써, 2단의 방전 전극과 대향 전극으로부터 각각 이온풍을 생기게 하고, 1단째 단(段)의 방전 전극과 대향 전극에서 발생한 이온풍을 2단째의 방전 전극으로부터 방출된 전자에 의해 더욱 가속하여, 보다 강력한 이온풍을 발생시키도록 해도 된다.

또한, 방전 전극과 대향 전극을 이온풍의 흐름 방향에 대하여 복수 세트 병렬적으로 배치함으로써, 병렬적으로 배치된 복수 세트의 방전 전극과 대향 전극으로부터 보다 많은 음이온을 발생시키는 동시에 토크가 강한 이온풍을 발생시키도록 하고, 병렬적으로 배치된 복수 세트의 방전 전극과 대향 전극을 이온풍의 방향을 따라 추가로 복수 세트 직렬적으로 배치할 수도 있다.

또, 케이스의 외장도 이상의 것으로 한정하지 않고, 각종의 외관 형상의 것을 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 도면이며, (A)는 방전 전극과 대향 전극을 나타낸 사시도, (B)는 단면도, (C)는 방전 전극의 주요부를 나타낸 확대도이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 도면이며, (A)는 방전 전극과 대향 전극을 나타낸 사시도, (B)는 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 제4 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 사시도이다.

도 5는 본 발명의 제5 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 사시도이다.

도 6은 본 발명의 제6 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 사시도이다.

도 7은 본 발명의 제7 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 사시도이다.

도 8은 본 발명의 제8 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 사시도다.

도 9는 본 발명의 제9 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 사시도이다.

도 10은 본 발명의 제10 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 사시도이다.

도 11은 본 발명의 제11 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 사시도이다.

도 12는 본 발명의 제12 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 구성 개념도이다.

도 13은 본 발명의 제13 실시예의 이온풍 발생 장치를 나타낸 구성 개념도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 방전 전극 1a: 방전 전극(센터 전극)

1b: 방전 전극(주변 전극) 1c: 방전 전극 유닛

2: 대향 전극 2a: 전극판

2b: 제1 대향 전극 2c: 제2 대향 전극

3: 케이스 4: 공기 도입구

5: 이온풍 분출구 6: 탄소 섬유

7: 결속 부재 8: 고무 부재

9: 금속환 10: 단자 부재

11: 금속판 15: 내측 전극

16: 외측 전극 17: 사각 통형부

22: 개구부 25: 조출 롤

26: 권취 롤

Claims (5)

1. 방전 전극과 대향 전극 사이에서 코로나 방전을 일으켜 이온풍(風)을 발생시키는 이온풍 발생 장치에 있어서,

   상기 대향 전극은 다공질(多孔質) 도전 부재를 구비하며, 상기 방전 전극은 다수의 탄소 섬유를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온풍 발생 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 대향 전극은 다공질 금속으로 형성되어 있는 특징으로 하는 이온풍 발생 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 대향 전극의 재질은 니켈계 금속인 특징으로 하는 이온풍 발생 장치
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 방전 전극에는 상기 방전 전극을 접촉 가열할 수 있는 세라믹 히터가 함께 설치되는 것을 특징으로 하는 이온풍 발생 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 방전 전극과 상기 대향 전극 사이에 직류 방전전압을 인가하는 전원부 에는 방전을 통해 흐르는 전류량을 계측하는 전류감지기가 설치되고, 상기 전류감지기에서 감지된 전류량이 일정 수준 이하가 되면 작동하는 알람 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 이온풍 발생 장치.

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