KR101569747B1 - 휴대용 음이온 발생장치 및 이의 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 음이온 발생장치 및 이의 제어회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대할 수 있도록 부피를 최소화하면서 낮은 전압을 인가하여도 충분한 음이온을 발생시켜 쾌적한 대기환경을 유지시켜 주는 휴대용 음이온 발생장치 및 이의 제어회로에 관한 것으로 더욱 상세하게는 음이온 발생기에 전압을 인가하기 위한 음이온 전원입력부와 상기 음이온 전원입력부에 의해 인가된 전압을 고전압으로 승압시키며, 음이온 발생량을 제어하는 마이컴과 상기 마이컴에서 음이온 전원입력부로 역류되는 역전압을 차단하는 역전압방지부와 상기 음이온 전원입력부에서 인가된 전압이 상기 마이컴에서 고전압으로 승압될 수 있도록 직류전원을 일정 주파수로 발진시키는 발진부와 상기 마이컴에서 승압된 고전압을 음이온 출력탐침으로 배전하는 배전부와 배전된 고전압에 의해 음이온을 출력하는 출력탐침을 포함하는 휴대용 음이온 발생장치 및 이의 제어회로이다.

Description

휴대용 음이온 발생장치 및 이의 제어회로 {A portable negative ion generator and a control circuit thereof}

본 발명은 휴대용 음이온 발생장치 및 이의 제어회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대할 수 있도록 부피를 최소화하면서 낮은 전압을 인가하여도 충분한 음이온을 발생시켜 쾌적한 대기환경을 유지시켜 주는 휴대용 음이온 발생장치 및 이의 제어회로에 관한 것이다.

음이온이란 전기를 띤 눈에 보이지 않는 미립자 중 마이너스 전기를 띤 것을 의미하는데, 최근에 음이온이 갖는 여러 가지 유용한 효과로 인해 이를 응용한 다양한 제품들이 소개되고 있다.

대표적으로는, 음이온 공기 청정기 등을 들 수 있는 데 이는 실내 공기 중의 각종 오염물질을 제거하는 한편, 음이온을 발생시켜 정화된 공기와 함께 배출함으로써 실내를 더욱 쾌적한 환경이 유지되도록 한다.

일반적으로 음이온은 담배연기, 자동차 매연 등 각종 유해물질에 형성된 양이온을 중화시켜 공기를 정화하고, 호흡이나 피부를 통해 인체에 흡수될 경우에는 세포의 신진대사를 촉진하고 활력을 증진시키며, 혈액을 정화하고 면역체계를 활성화시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있다.

공기 중에서 생성되는 음이온은 대부분 산소 음이온이므로 가정이나 사무실의 실내, 또는 차량 내부와 같이 공기순환이 원활히 이루어지지 않는 실내에 음이온 발생장치를 구비할 경우 저렴한 비용으로 숲 속과 같이 청정한 환경을 조성할 수 있다.

그런데, 실내환경에서는 전술한 바와 같이 공기의 순환이 원활히 이루어지지 않을 뿐만 아니라 이산화탄소나 담배연기 등의 유해물질이 쉽게 인체에 흡수될 수 있으므로 다량의 음이온이 요구되고 있으나, 충분한 양의 음이온을 발생시키기 위하여 음이온 발생 전압을 높임에 따라 발생하는 다양한 부작용으로 인해 자유롭게 고전압 발생모듈의 출력전압을 승압할 수 없는 한계가 있었다.

예를 들면, 음이온 발생기의 출력전압을 충분히 승압시킬 경우에는 승압용 트랜스와 발진용 트랜지스터가 과열되어 소실되는 현상이 발생하게 되고, 고조파 성분을 갖는 고전압이 고전압 발생모듈의 입력단으로 역류하여 감전이나 전원 불안정을 초래하게 되는 문제가 있다.

한편, 음이온 발생장치는 고압방전을 이용하는 점과 가공성, 경제성 등을 감안할 때 플라스틱 사출성형에 의해 제작된 본체 케이스를 구비하는 것이 가장 바람직하나, 실제 고전압 발생모듈을 플라스틱 사출성형물로 케이싱하여 제품을 제작해보면 담배연기 등 유해물질에 대한 분해성능이 급격히 저하되는 현상을 보이는 것이 일반적이다.

이러한 이유로 인해 종래의 음이온 발생장치는 실제 음이온 발생효율이 매우 낮을 수밖에 없는 취약점이 있었으며, 플라스틱 사출성형물을 이용한 케이싱이 용이하지 않으므로 제품화가 곤란한 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 10-100977호 또는 대한민국 등록특허 10-0798902호에서는 고압방전을 안정적으로 수행할 수 있는 음이온 발생장치를 제공하고 있으나, 음이온 발생을 위한 전압이 출력단에서 6000~8000V로 높고 입력전압 또한 12V에 해당하여 휴대하기에는 적당하지 않았다.

특히, 고전압 발생모듈에 인덕터와 같은 수동소자를 많이 사용하여 부피가 크며, 인덕터에서 발생되는 고전압에 의해 공기 중에서 스파크 현상이 발생하여 안전상에 문제가 있었다.

1. 대한민국 등록특허 10-100977호 2. 대한민국 등록특허 10-0798902호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 세라믹 블럭을 이용하여 낮은 전압을 인가하여도 충분한 정도의 음이온을 발생시키며 휴대할 수 있는 휴대용 음이온 발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 세라믹 블럭을 이용하여 휴대할 수 있는 휴대용 음이온 발생장치에 전원을 인가하여 음이온을 발생량을 조절할 수 있도록 하는 마이컴을 포함하는 휴대용 음이온 발생 제어회로를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치는 회전날개부와 조명등과 음이온 발생기를 포함하며, 각각 독립적으로 설치되어 상기 회전날개부를 동작시키기 위한 팬 스위치와 상기 음이온 발생기의 온 오프를 제어하기 위한 음이온 스위치와 상기 조명등을 제어하기 위한 조명등 스위치와, 각각 독립적으로 설치되어 상기 회전날개부를 동작시키기 위한 팬 전원입력부와 상기 음이온 발생기에 전원을 인가하는 음이온 전원입력부와 상기 조명등의 전원입력을 위한 조명등 전원입력부와 상기 팬 전원입력부와 상기 음이온 전원입력부와 상기 조명등 전원입력부와 공통으로 연결되어 회전날개의 스피드 제어와 음이온의 발생량 및 조명등의 온오프를 제어하는 마이컴과, 상기 마이컴을 포함하면서 상기 마이컴에 의해 제어되는 음이온 발생 제어회로를 포함하며, 상기 마이컴과 상기 팬 전원입력부와 상기 음이온 전원입력부와 상기 조명등 전원입력부와의 각각의 사이에는 외부에서 인가되는 과전압을 방지하기 위한 접지회로부와 외부의 서지전압을 차단하기 위한 제너다이오드 또는 써지 옵서버 또는 써지 프로텍터가 장착되며, 상기 마이컴에서 상기팬 전원입력부와 상기 음이온 전원입력부와 상기 조명등 전원입력부와의 각각의 사이에는 상기 마이컴으로부터 유입되는 역전압을 방지하기 위한 역전압방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 음이온 제어회로는 상기 음이온 전원입력부에서 인가된 전압이 고전압으로 승압될 수 있도록 직류전원을 일정 주파수로 발진시키는 발진부와 상기 음이온 전원입력부에 의해 인가된 전압을 고전압으로 승압시키며, 음이온 발생량을 제어하는 마이컴과 상기 마이컴에서 승압된 고전압을 배전하는 배전부와 상기 배전된 고전압에 의해 음이온을 출력하는 음이온 출력탐침을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 음이온 발생 제어회로는 상기 음이온 전원입력부에 입력되는 과전압을 방지하기 위한 접지회로을 더 포함하며, 상기 마이컴은 상기 음이온 전원입력부로부터 전압분배부에 의해 각 단자마다 다른 전압을 인가받는 것을 특징으로 한다.

상기 마이컴은 능동소자에 의해 둘 이상의 인덕터의 기능을 수행하도록 구성되며 상기 둘 이상의 인덕터가 트랜스듀서의 기능을 수행하여 입력된 직류전압를 승압하는 것을 특징으로 하며, 상기 마이컴에 의해 승압된 전압은 커패시터와 다이오드 및 저항소자를 포함하여 구성된 배전부를 통해 상기 음이온 출력탐침으로 출력되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이컴은 상기 음이온 전원입력부로부터 전압분배부에 의해 각 단자마다 다른 전압을 인가받으며, 상기 전압분배부는 상기 음이온 전원입력부와 연결된 Node A 및 접지와 연결된 제1 컨덴서와 Node A 및 마이컴의 특정 단자와 연결된 제2 컨덴서와 Node A와 병렬 연결된 제1저항과 제3 컨덴서와 상기 제1저항과 상기 제3 컨덴터와 직렬 연결된 제2저항을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 음이온 출력탐침은 세라믹 블럭을 이용한 음이온 변환기의 제1극판에 연결되며, 상기 음이온 변환기는 수지 또는 실리콘이 몰딩된 제1 내부공간과 음이온이 방전되는 제2내부공간으로 구성되며, 상기 제2내부공간에는 세라믹 블럭이 포함되어 음이온이 세라믹 블럭을 통해 반응성이 향상되어 제1극판과 대응되게 제2 내부공간에 설치된 제2극판을 통해 도선을 거쳐 음이온 방출부로 방출되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 휴대용 음이온 발생 제어회로는 음이온 발생기에 전압을 인가하기 위한 음이온 전원입력부와 상기 음이온 전원입력부에 의해 인가된 전압을 고전압으로 승압시키며, 음이온 발생량을 제어하는 마이컴과 상기 마이컴에서 음이온 전원입력부로 역류되는 역전압을 차단하는 역전압방지부와 상기 음이온 전원입력부에서 인가된 전압이 상기 마이컴에서 고전압으로 승압될 수 있도록 직류전원을 일정 주파수로 발진시키는 발진부와 상기 마이컴에서 승압된 고전압을 음이온 출력탐침으로 배전하는 배전부와 배전된 고전압에 의해 음이온을 출력하는 출력탐침을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 휴대용 음이온 발생장치는 낮은 전압을 인가하여도 충분한 정도의 음이온을 발생시키며 휴대할 수 있으므로 고전압의 위험과 오존 발생을 최대한 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치는 음이온 발생, 회전날개 및 조명등이 각각 독립적으로 제어될 수 있기 때문에 음이온 발생기이나 선풍기 또는 조명등을 하나의 기기에서 개별적으로 사용될 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치는 인덕터를 사용하지 않고 마이컴으로 인가전압을 고전압으로 승압시키기 때문에 부품의 크기가 작고 제작비용이 저렴하며, 인덕터에 의해 발생되는 고열을 방지함으로써 부품의 내구성이 좋아지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 휴대용 음이온 발생장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치의 전원을 제어하기 위한 제어회로도.
도 3은 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치의 음이온 발생 제어회로.
도 4는 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치에 포함된 세라믹 블럭을 이용한 음이온 변환기.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위하여 기재된 용어이므로 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 휴대용 음이온 발생장치의 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 휴대용 음이온 발생장치는 선풍기와 동일한 모양을 이루고 있으므로 손쉽게 휴대하거나 움직이도록 할 수 있다. 또한, 휴대용 음이온 발생장치의 모양과 크기를 적절히 조절하면 업무용 탁자 위나 차량 내부에서도 사용이 가능하다.

도 1의 휴대용 음이온 발생장치는 회전날개부(1), 높이조절부(2), 지지부(4)로 크게 나눌 수 있으며, 상기 높이조절부(2)의 일측 단면에는 조명을 위한 조명등(3)이 부착되어 있다.

따라서 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치는 선풍기처럼 회전날개부(1)에서 신선한 공기를 공급할 수 있으며, 조명등(3) 실내 조명을 어둡거나 밝게 변화시킬 수 있으며, 음이온 발생기에 의해 공기정화가 가능하다.

이러한 조명등(3)은 하나 또는 복수로 설치되어 조명이 많이 필요한 경우에는 조명등을 복수 개 전등하며, 조명이 별로 필요없는 경우에는 조명등을 하나만 켤 수도 있을 것이다.

특히, 아이가 있는 방에서는 한밤 중에도 약한 조명을 하여야 할 경우가 있는데, 이런 경우에는 붉은 색의 조명 등을 사용하며 때로는 분위기 창출을 ㅇnlg한 무드 등(mood light)로도 이용될 수 있을 것이다.

본 발명의 휴대용 음이온 발생장치는 선풍기의 회전날개를 동작시키기 위한 팬(fan) 스위치(5)와 음이온 발생기의 온/오프를 제어하기 위한 음이온 스위치(6)와 조명등(21)을 제어하기 위한 조명등 스위치(7)를 각각 독립적으로 설치하여 선풍기와 조명등과 음이온 발생이 독립적으로 제어되도록 설치한다.

또한, 필요에 따라서는 타이머(미도시)를 부착하여 일정 시간동안에만 선풍기, 조명등 또는 음이온 발생기가 동작하도록 구성할 수도 있을 것이다.

음이온 발생기의 출입구(미도시)는 상기 휴대용 음이온 발생장치의 높이조절부(2)의 일측 단면에 설치될 수도 있을 것이며, 회전날개의 아래 부분에 설치하여 외관상 표시가 나지 않도록 구성할 수도 있을 것이다.

특히, 회전날개의 아래 부분에 설치된 경우에 선풍기의 회전날개가 동작하면 음이온 발생기에서 발생된 음이온이 멀리까지 이동할 수 있기 때문에, 이렇게 구성하는 것이 실내환경의 정화 또는 쾌적한 환경조성을 위해 바람직할 것이다.

도 2는 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치의 전원을 제어하기 위한 제어회로도이다.

본 발명의 휴대용 음이온 발생장치의 전원입력단자부는 조명등의 전원입력을 위한 조명등 전원입력부(10)와 음이온 발생을 위한 음이온 전원입력부(20)와 선풍기의 회전날개를 동작시키기 위한 팬 전원입력부(30)로 구성된다.

조명등 전원입력부(10), 음이온 전원입력부(20) 및 팬 전원 입력부(30)는 동작을 원하는 소자에 전원을 인가하기 위한 것이며, 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치는 12V~5V의 직류전압을 인가하도록 제작되어 일반적인 전압변환기 또는 충전기를 내장하여 휴대할 수도 있도록 구성함이 바람직하다.

각 전원입력부는 동일전압을 이용하는 것이 회로구성에 있어서 간단하나, 필요에 따라서는 직류전압변환기(DC-DC Coverter)를 내장하여 각기 다른 전압이 인가될 수 있도록 구성할 수도 있을 것이다.

또한, 각 전원입력부는 외부에서 갑자기 인가되는 과전압을 방지하기 위하여 접지회로부를 구성할 수도 있을 것이다.

도 2의 제어회로도에서는 예시로서 조명등 전원입력부(10)에는 접지회로부를 저항소자(R1)으로 구성하는 것을 도시하였으며, 음이온 전원입력부(20) 및 팬 전원입력부(30)에는 미도시하였으나, 필요한 경우에는 이를 설치할 수도 있을 것이다.

특히, 외부의 상용전원(200V, AC)를 통해 각 전원입력부에 직류전압을 인가받는 경우에는 과도한 고압에 의해 저항소자만으로 과압을 접지시키지 못하면 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치의 제어회로도에 손상이 발생할 수도 있기 때문에 외부의 사용전원과 각 전원입력부 사이에는 서지전압을 제어하기 위한 제너 다이오드 또는 써지 옵서버(TNR,SNR) 또는 써지 프로텍터(SPD) 등을 장착하여 과압에 대비하는 것이 바람직하다.

또한 조명등 전원입력부(10), 음이온 전원입력부(20) 및 팬 전원입력부(30)는 마이컴(60)에 공통적으로 연결되어 있으며, 마이컴(60)에서 회전날개(1)의 스피드 제어, 음이온의 발생량 및 조명등의 온/오프를 제어하게 된다.

또한, 마이컴(60)을 통해 전원입력부(10, 20, 30)로 역전압이 흐를 수도 있기 때문에 이러한 역전압을 방지하거나 차단하기 위하여 역전압방지부(40)를 부착함이 바람직하다.

도 2의 제어회로도에서는 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치의 제어회로의 개념을 쉽게 설명하기 위하여 음이온 전원입력부(20) 및 팬 전원입력부(30)에는 이를 도시하지 않았다.

역전압방지부(40)는 전원입력부의 (+) 단자에 대하여 순방향으로 연결되는 다이오드(D1)으로 구성되어 마이컴 또는 조명기구(50)에서 전원입력부쪽으로 역류하는 고전압을 차단한다. 여기서 다이오드가 실장되는 부분의 회로기판에는 절연용 공극부를 형성하여 절연 및 방열효과를 제공하는 것이 바람직하다.

또한, 각 전원입력부(10, 20, 30)는 각 소자의 동작을 원하는 경우에만 전원을 인가할 수 있도록 스위치(SW1, SW2, SW3)을 구성함이 바람직하다.

본 발명의 마이컴과 접지단자 사이에는 컨덴서(C1)를 부착하여, 외부에서 전원이 인가되지 않는 경우에는 컨덴서(C1)에 충전된 충전전압을 이용하여 마이컴이 동작할 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치의 음이온 발생 제어회로의 일 실시예이다.

음이온 발생 제어회로는 음이온 발생기에 전압을 인가하기 위한 음이온 전원입력부(20)와 마이컴(230)에서 음이온 전원입력부(20)로 역류되는 역전압을 차단하는 역전압방지부(210)와 음이온 전원입력부(20)에서 인가된 전압이 마이컴에서 고전압으로 승압될 수 있도록 직류전원을 일정 주파수로 발진시키는 발진부(220)와 음이온 전원입력부(20)에 의해 인가된 전압을 고전압으로 승압시키며, 음이온 발생량을 제어하는 마이컴(230)과 마이컴(230)에서 승압된 고전압을 음이온 출력탐침(J23)으로 배전하는 배전부(204)와 배전된 고전압에 의해 음이온을 출력하는 출력탐침(J23)으로 구성된다.

또한, 음이온 발생 제어회로는 음이온 전원입력부(20)에 입력되는 과전압을 방지하기 위한 접지회로(J21)을 더 포함할 수 있다.

마이컴(230)은 음이온 전원입력부(20)로부터 전압분배부(250)에 의해 각 단자마다 다른 전압을 인가받는다. 예를 들면, 3번 단자(B1)는 Node A의 전압을 인가받으며, 1번 단자(B2)는 Node A와 컨덴서 23과의 병렬전압을 인가받으며, 2번 단자(A2)는 Node A와 컨덴서 23과 22에 의한 전압과의 병렬전압을 인가받는다.

즉 본 발명에 따르는 휴대용 음이온 발생장치의 전압분배부는 음이온 전원입력부와 연결된 Node A 및 접지와 연결된 제1 컨덴서(C21)과 Node A 및 마이컴의 1번 단자와 연결된 제2 컨덴서(C23)과 Node A와 병렬 연결된 제1저항(R22)와 제3 컨덴서(C22)와 제1저항(R22)와 제3 컨덴터(C22)와 직렬 연결된 제2저항(R23)을 포함한다.

또한, 4번 단자(A1)는 발진부(220)의 트랜지스터(Q21)에 의해 증폭된 전압을 인가받으며, 이때 트랜지스터(Q21)에 기생하는 기생저항(미도시)과 커패시터(C26)에 의해 일정 시정수(Time constant)를 가지며 전원을 입력받는다.

마이컴(230)은 음이온 전원입력부(20)로부터 인가된 전압을 고전압으로 승압하며, 또한 음이온 발생량을 제어한다. 음이온 발생량의 제어는 마이컴의 각 입력단자마다 입력전압이 상이하기 때문에 이를 이용하여 제어한다.

마이컴은 능동소자에 의해 둘 이상의 인덕터의 기능을 수행하도록 구성되어 있으며, 구성된 인덕터가 트랜스듀서(Transducer)의 기능을 수행하여 입력된 직류전압(5~12V)를 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치에 필요한 전압인 1500~4000V로 승압한다. 마이컴은 음이온 전원입력부로부터 5 ~ 9V의 직류전압을 제공받아 1500 ~ 2000V로 승압하도록 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 본원 발명의 음이온 발생부의 전압은 후술하는 세라믹 블럭을 이용한 음이온 변환기에 의해 통상적인 음이온에 필요한 전압인 6000~8000V보다 훨씬 낮은 전압에서 동작하여 음이온이 발생되므로 휴대하여도 안전하다.

즉, 음이온 변환기에 포함된 세라믹 블럭에 의해 보다 많은 수의 클러스터 음이온이 생성되므로 종래와 같이 고전압으로 인해 발생된 자기장이 회로에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.

마이컴은 능동소자를 이용하여 인덕터의 기능을 수행하며 능동소자를 이용하여 인덕터를 구성하는 회로 및 트랜스듀서를 이용하여 승압하는 구성에 대하여는 널리 공지되어 있으므로 자세한 설명을 생략한다.

마이컴에 의해 승압된 전압은 배전부(240)을 통해 음이온 출력탐침(J23)으로 출력된다. 배전부는 커패시터(C24, C25)와 다이오드(D22, D23) 및 저항소자(R4)를 포함하여 구성되며 출력단자마다 다른 출력전압이 인가되므로 같은 커패시터라도 다른 소자값을 갖도록 구성될 수 있다.

특히, 음이온 출력탐침(J23)으로 고전압이 발생되므로 다이오드와 커패시터의 연결시점에서 방전에 의해 스파크가 발생될 수 있으므로 각 소자마다 상호 공간적으로 이격시켜 두는 것이 바람직하다.

이를 위해 음이온 발생 제어회로를 실장하는 회로기판은 몸체의 가장자리 일부로부터 안쪽으로 길게 소정 패턴으로 요입되어 절연용 공극부를 설치하며, 절연용 공극부 사이를 두고 공간적으로 분리되는 영역을 포함하도록 회로기판을 설계한다.

또한, 회로기판은 내열성 수지가 첨가된 에폭시 수지나 내열성 우레탄 수지를 포함하는 몰딩재에 의해 몰딩 처리됨으로써 고전압에 의한 스파크 방지 성능이 더욱 향상될 수 있다.

도 4는 본 발명의 휴대용 음이온 발생장치에 포함된 세라믹 블럭을 이용한 음이온 변환기이다.

음이온 변환기의 본체(380) 내부에는 격벽(320)이 위치하며, 격벽(320)을 기준으로 하여 본체(380)의 내부는 제1 및 제2 내부 공간으로 구획된다.

격벽(320)의 왼쪽에 위치하는 제1 내부 공간에는 음이온 출력탐침 또는 음이온 발생 제어회로가 위치한다.

상기 음이온 출력탐침 또는 음이온 발생 제어회로는 외부의 전원을 인가받아서 변환하여 고압의 직류 전압을 제1극판(330)에 인가하는 장치이다.

음이온 발생 제어회로 또는 회로기판은 외부 충격 등으로부터 회로를 보호하기 위해 수지 또는 실리콘(310)으로 몰딩되어 있다.

한편, 상기 격벽(320)의 오른쪽에 위치하는 제2 내부 공간의 양 단부에는 두 개의 극판(330, 350)이 장착되어 있다.

상기 극판 중에서 상기 제1내부 공간에 인접하여 위치하는 제1극판(330)은 상기 음이온 발생 제어회로의 음이온 출력탐침과 연결되어 있다.

따라서, 음이온 발생 제어회로에 의해 발생된 전자는 상기 제1극판(330)을 통해서 상기 제2 내부 공간으로 방전된다.

방전된 전자는 세라믹 블럭(340)의 내부로 유입되게 되며 세라믹 블럭(340)은 상기 제2 내부 공간의 형태와 동일한 직사각형의 형태를 가지며, 내부에 다수의 기공을 가지고 있다.

따라서, 전자가 세라믹 블럭(340)의 내부에 있는 기공을 통과하면서 반응성이 향상되게 되고, 이렇게 향상된 반응성을 갖는 전자는 반대쪽에 위치하는 제2극판(350)을 통해서 도선(360)을 거쳐 음이온 방출부(370)에서 직접 또는 회전날개에 의해 외부로 방출된다.

이렇게 방출된 전자는 공기 중의 산분자 및 물분자와 결합하여 클러스터 음이온을 형성하게 된다.

바람직하게는, 상기 세라믹 블럭의 두께는 상기 극판의 높이의 절반 이상인 것이 좋다. 보다 바람직하게는, 상기 세라믹 블럭의 두께는 상기 극판의 높이보다 큰 것이 좋다.

이를 통해, 극판을 통해 방전된 전자가 세라믹 블럭을 거치지 않고 외부로 방출되는 것을 최소화할 수 있다.

여기서, 상기 세라믹 블럭은 중량비로 SiO2 : 90 ~ 95%, Al2O3 : 1 ~ 3%, Fe2O3 : 0.5 ~ 1.5%, CAO : 0.1 ~ 0.5%, MGO : 0.03 ~ 0.1%, 및 불순물을 포함하는 잔부로 이루어지는 것이 좋다.

또한, 세라믹 블럭에 포함된 금속성분은 금속성분을 알칼리 금속화하는 과정을 거쳐 자체적인 자기장을 방출할 뿐만 아니라, 혼합물을 구성하는 각 입자의 표면에 예열성 코팅층이 생성되어, 추후에 있을 소성 과정에서도 각각의 고유한 특성, 예를 들어 자기장과 같은 특성이 그대로 유지될 수 있도록 한다.

이와 같이 휴대용 음이온 발생장치의 제어회로는 세라믹 블럭을 이용하여 낮은 전압으로 음이온을 방출할 수 있으며, 인덕터를 사용하지 않고 마이컴을 사용하고 있기 때문에 회로에서 발생되는 고열이 없으며 부피도 작아져서 소형화된 음이온 발생기의 이용이 가능하다.

이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.

1 : 회전날개부 2 : 높이조절부 3 : 조명등
4 : 지지부 5 : 팬 스위치 6 : 음이온 스위치
7 : 조명등 스위치
10 : 조명등 전원입력부 20 : 음이온 전원입력부
30 : 팬 전원입력부 40 : 역전압방지부
50 : 조명부
210 : 역전압방지부 220 : 발진부
230 : 마이컴 240 : 배전부
J23 : 음이온 출력탐침
310 : 실리콘 320 : 격벽 330 : 제1극판
340 : 세라믹 블럭 350 : 제2극판
360 : 도선 370 : 음이온 방출부

Claims (10)

1. 회전날개부와 조명등과 음이온 발생기를 포함하는 휴대용 음이온 발생장치에 있어서,
   각각 독립적으로 설치되어 상기 회전날개부를 동작시키기 위한 팬 스위치와 상기 음이온 발생기의 온 오프를 제어하기 위한 음이온 스위치와 상기 조명등을 제어하기 위한 조명등 스위치와,
   각각 독립적으로 설치되어 상기 회전날개부를 동작시키기 위한 팬 전원입력부와 상기 음이온 발생기에 전원을 인가하는 음이온 전원입력부와 상기 조명등의 전원입력을 위한 조명등 전원입력부와,
   상기 팬 전원입력부와 상기 음이온 전원입력부와 상기 조명등 전원입력부와 공통으로 연결되어 회전날개의 스피드 제어와 음이온의 발생량 및 조명등의 온오프를 제어하는 마이컴과,
   상기 마이컴을 포함하면서 상기 마이컴에 의해 제어되는 음이온 발생 제어회로를 포함하며,
   상기 마이컴과 상기 팬 전원입력부와 상기 음이온 전원입력부와 상기 조명등 전원입력부와의 각각의 사이에는
   외부에서 인가되는 과전압을 방지하기 위한 접지회로부와,
   외부의 서지전압을 차단하기 위한 제너다이오드 또는 써지 옵서버 또는 써지 프로텍터가 장착되며,
   상기 마이컴에서 상기 팬 전원입력부와 상기 음이온 전원입력부와 상기 조명등 전원입력부와의 각각의 사이에는 상기 마이컴으로부터 유입되는 역전압을 방지하기 위한 역전압방지부를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 음이온 발생 제어회로는,
   상기 음이온 전원입력부에서 인가된 전압이 고전압으로 승압될 수 있도록 직류전원을 일정 주파수로 발진시키는 발진부와,
   상기 음이온 전원입력부에 의해 인가된 전압을 고전압으로 승압시키며, 음이온 발생량을 제어하는 상기 마이컴과,
   상기 마이컴에서 승압된 고전압을 배전하는 배전부와,
   상기 배전된 고전압에 의해 음이온을 출력하는 음이온 출력탐침을 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 음이온 발생 제어회로는 상기 음이온 전원입력부에 입력되는 과전압을 방지하기 위한 접지회로를 더 포함하며,
   상기 마이컴은 상기 음이온 전원입력부로부터 전압분배부에 의해 각 단자마다 다른 전압을 인가받는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 마이컴은 상기 음이온 전원입력부로부터 5 ~ 9V의 직류전압을 제공받아 1500 ~ 2000V로 승압하고, 전압분배부에 의해 분배된 서로 다른 전압을 각 단자로 인가받으며, 각 단자의 서로 다른 전압을 이용하여 음이온 발생량을 제어하며,
   상기 마이컴과 접지단자 사이에는 컨덴서가 부착되며, 상기 마이컴은 외부에서 전원이 인가되지 않을 경우 상기 컨덴서의 충전전압을 이용하여 동작하는 것을 특징으로 하고,
   상기 휴대용 음이온 발생장치는 충전기를 내장하여 5 ~ 9V의 직류전압을 인가함으로써 휴대할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 음이온 출력탐침은 세라믹 블럭을 이용한 음이온 변환기의 제1 극판에 연결되며,
   상기 음이온 변환기의 본체는 직사각형 육면체 케이스 형태로 구성되고,
   상기 본체는 내부의 격벽을 기준으로 제1 내부공간 및 제2 내부공간 - 상기 제1 내부공간 보다 큰 면적을 가짐. - 으로 구획되고,
   상기 제1 내부공간에는 상기 음이온 발생 제어회로 및 상기 음이온 출력탐침이 배치되며, 상기 제1 내부공간의 외곽은 회로를 보호하기 위한 실리콘으로 몰딩되는 것을 특징으로 하고,
   상기 제2 내부공간의 일단 - 상기 격벽에 접촉되는 면임. - 에는 상기 제1 극판이 배치되고,
   상기 제2 내부공간의 타단 - 상기 격벽과 마주보는 면임. - 에는 상기 제2 극판이 배치되고,
   상기 제2 내부공간의 형태와 동일한 직사각형 형태를 갖는 세라믹 블럭이 상기 제2 내부공간에 배치되되 상기 세라믹 블럭의 두께(높이)는 상기 제1 및 제2 극판의 높이보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하며,
   상기 세라믹 블럭은 중량비로 SiO₂ 90 ~ 95%, Al₂O₃ 1 ~ 3%, FE₂O₃ 0.5 ~ 1.5%, CaO 0.1 ~ 0.5%, MgO 0.03 ~ 0.1%, 불순물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
   상기 세라믹 블럭은 내부에 다수의 기공이 형성되어 있어, 상기 음이온 출력탐침에서 발생된 전자가 상기 제1 극판을 통해 다수의 기공을 통과하면서 반응성이 향상된 상태로 상기 제2 극판을 통해 도선을 거쳐 음이온 방출부로 방출되는 것을 특징으로 하는
   휴대용 음이온 발생장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 마이컴은 능동소자에 의해 둘 이상의 인덕터의 기능을 수행하도록 구성되며 상기 둘 이상의 인덕터가 트랜스듀서의 기능을 수행하여 입력된 직류전압를 승압하는 것을 특징으로 하는
   휴대용 음이온 발생장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 마이컴에 의해 승압된 전압은 커패시터와 다이오드 및 저항소자를 포함하여 구성된 배전부를 통해 상기 음이온 출력탐침으로 출력되는 것을 특징으로 하는
   휴대용 음이온 발생장치.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 음이온 발생기에 전압을 인가하기 위한 음이온 전원입력부와
   상기 음이온 전원입력부에 의해 인가된 전압을 고전압으로 승압시키며, 음이온 발생량을 제어하는 마이컴과
   상기 마이컴에서 음이온 전원입력부로 역류되는 역전압을 차단하는 역전압방지부와
   상기 음이온 전원입력부에서 인가된 전압이 상기 마이컴에서 고전압으로 승압될 수 있도록 직류전원을 일정 주파수로 발진시키는 발진부와
   상기 마이컴에서 승압된 고전압을 음이온 출력탐침으로 배전하는 배전부와 배전된 고전압에 의해 음이온을 출력하는 출력탐침을 포함하며,
   
   상기 마이컴은 상기 음이온 전원입력부로부터 5 ~ 9V의 직류전압을 제공받아 1500 ~ 2000V로 승압하고, 전압분배부에 의해 분배된 서로 다른 전압을 각 단자로 인가받으며, 각 단자의 서로 다른 전압을 이용하여 음이온 발생량을 제어하며,
   상기 마이컴과 접지단자 사이에는 컨덴서가 부착되며, 상기 마이컴은 외부에서 전원이 인가되지 않을 경우 상기 컨덴서의 충전전압을 이용하여 동작하는 것을 특징으로 하고,
   충전기를 내장하여 5 ~ 9V의 직류전압을 인가함으로써 휴대할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 음이온 출력탐침은 세라믹 블럭을 이용한 음이온 변환기의 제1 극판에 연결되며,
   상기 음이온 변환기의 본체는 직사각형 육면체 케이스 형태로 구성되고,
   상기 본체는 내부의 격벽을 기준으로 제1 내부공간 및 제2 내부공간 - 상기 제1 내부공간 보다 큰 면적을 가짐. - 으로 구획되고,
   상기 제1 내부공간에는 음이온 발생 제어회로 및 상기 음이온 출력탐침이 배치되며, 상기 제1 내부공간의 외곽은 회로를 보호하기 위한 실리콘으로 몰딩되는 것을 특징으로 하고,
   상기 제2 내부공간의 일단 - 상기 격벽에 접촉되는 면임. - 에는 상기 제1 극판이 배치되고,
   상기 제2 내부공간의 타단 - 상기 격벽과 마주보는 면임. - 에는 상기 제2 극판이 배치되고,
   상기 제2 내부공간의 형태와 동일한 직사각형 형태를 갖는 세라믹 블럭이 상기 제2 내부공간에 배치되되 상기 세라믹 블럭의 두께(높이)는 상기 제1 및 제2 극판의 높이보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하며,
   상기 세라믹 블럭은 중량비로 SiO₂ 90 ~ 95%, Al₂O₃ 1 ~ 3%, FE₂O₃ 0.5 ~ 1.5%, CaO 0.1 ~ 0.5%, MgO 0.03 ~ 0.1%, 불순물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
   상기 세라믹 블럭은 내부에 다수의 기공이 형성되어 있어, 상기 음이온 출력탐침에서 발생된 전자가 상기 제1 극판을 통해 다수의 기공을 통과하면서 반응성이 향상된 상태로 상기 제2 극판을 통해 도선을 거쳐 음이온 방출부로 방출되는 것을 특징으로 하는
   휴대용 음이온 발생 제어회로.
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