KR101684363B1 - 단일 구조의 이온발생기 및 이를 이용한 차량용 공조장치 - Google Patents

단일 구조의 이온발생기 및 이를 이용한 차량용 공조장치 Download PDF

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Abstract

단일 구조의 이온발생기 및 이를 이용한 차량용 공조장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 이온발생기는, 하단 지지부, 상기 하단 지지부로부터 상부 방향으로 연장되어 형성된 둘 이상의 수직 지지부들, 및 상기 수직 지지부의 상단부를 연결하는 상단 지지부를 구비하고, 상기 상단 지지부, 수직 지지부들 및 하단 지지부로 둘러싸인 소정의 이온방출 공간을 포함하는 본체부; 상기 하단 지지부로부터 상부 방향으로 돌출 형성되어 상기 이온방출 공간으로 노출되는 제 1 방전전극; 상기 제 1 방전전극과 소정의 간격을 두고 상단 지지부에 형성되어 상기 이온방출 공간으로 노출되는 제 2 방전전극; 상기 하단 지지부로부터 하부 방향으로 연장되고 적용 장치에 고정될 수 있는 평면상 타원형상의 결합부를 구비한 고정부;를 포함한다.

Description

단일 구조의 이온발생기 및 이를 이용한 차량용 공조장치 {Ionizer with Unitary Structure and Air Conditioning Apparatus for Vehicle Using the Same}
본 발명은 단일 구조의 이온발생기 및 이를 이용한 차량용 공조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 장착 공간을 최소화하고, 장착 편의성을 증대시키고, 방전전극에 의한 상해를 방지할 수 있도록 특정구조의 본체부, 방전전극 및 고정부를 마련한 이온발생기 및 이를 이용한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
자동차의 실내는 좁고 밀폐되어 있어 오염되기 쉬우며, 특히 실내로 유입된 미세먼지와 각종 오염물질 때문에 실내의 공기오염은 더욱 가중된다. 또한, 비가 오거나 습도가 매우 높은 날씨에 에어컨을 가동하게 되면, 증발기 표면에 응축되어 있는 수분으로 인하여 세균과 곰팡이가 서식하게 되고, 이러한 세균, 곰팡이 등이 실내로 유입되어 악취를 발생시키고 각종 질병을 유발시키게 된다.
이에, 최근에는 차량의 실내 공기를 정화시키기 위한 차량용 공기청정장치들이 활발히 연구, 개발되고 있다.
특히, 플라즈마 방전을 이용한 이온발생기들을 포함하는 차량용 공기청정장치들은, 도 1에 도시된 바와 같이, 공기를 실외로부터 도입하는 도입구(4)와 도입된 공기를 실내로 배출하기 위한 배출구(5) 사이에 송풍기(7), 냉각기(8) 등이 형성되는 공기정화통로(6)를 갖추고 있으며, 상기 공기정화통로(6) 내에 다량의 음이온과 양이온을 형성하는 이온발생기(3)를 설치하는 것이 일반적이다.
이때, 상기 이온발생기는 공기정화통로 내에 간격을 두고 연장되는 양이온 방전전극(1)과 음이온 방전전극(2)으로 구성되며, 상기 양이온 방전전극(1)과 음이온 방전전극(2)으로 구성된 이온발생기(3)는 인가되는 전원에 의해 작동되어 각각의 전극에서 음이온 및 양이온을 발생시키게 되고, 상기 발생된 음이온과 양이온을 공기정화통로 상에 방출하여 결과적으로 공기정화통로를 따라 흐르는 공기중의 각종 세균과 곰팡이를 살균 및 탈취하게 된다.
그러나, 상기와 같이 간격을 두고 위치하는 음이온 방전전극과 양이온 방전전극으로 구성되는 이온발생기는 공기정화통로 상에 필연적으로 2개의 홀을 형성하여 설치하여야만 하며, 따라서 이러한 구조상의 특징으로 인하여 상기 공기청정장치는 설치 공간을 많이 차지할 뿐만 아니라 가공비 및 재료비 등에 있어서 비용 소요가 커지게 된다는 문제점이 있었다.
도 2 및 도 3에는 종래의 이온발생기의 사시도 및 분해도가 각각 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 이온발생기(100)는 상부 케이스(11), 하부 케이스(12) 및 케이스(11, 12) 내부에 수납되는 회로기판(20)으로 구성되어 있다. 구체적으로, 회로기판(20)에는 수직으로 돌출 형성된 방전전극들(30)이 탑재되어 있고, 이들 방전전극들(30)은 상부 케이스(11)의 방전전극 케이스(13)의 상부로 돌출되도록 장착된다. 또한, 외부로 날카롭게 돌출된 방전전극들(30)은 다수의 개구부(41)가 형성된 방전전극 커버(40)에 의해 보호된다.
도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 종래의 이온발생기(100)의 방전전극들(30)은 평면상 가로 또는 세로로 배열되어 있어 넓은 장착 공간을 필요로하는 문제점이 있다. 또한, 방전전극들(30)은 이온 발생량을 극대화하기 위해 날카로운 구조로 형성되어 있어, 이온발생기(100) 조립 공정에 있어 안전사고의 위험이 따르는 문제점이 있다.
따라서, 이온발생기의 이온 발생량을 극대화함과 동시에, 이온발생기의 장착공간을 최소화하고, 조립 공정에 있어 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
공개특허공보 제10-2012-0084913호 (2012년 07월 31일 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 단일 홀 1개만으로 차량에 양이온 방전전극과 음이온 방전전극을 모두 설치할 수 있어 설치 공간을 적게 차지할 수 있는 차량용 이온발생기 및 상기 이온발생기를 포함하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 차량 내의 이온발생기 설치를 위한 가공비 및 재료비를 절감할 수 있는 차량용 이온발생기 및 상기 이온발생기를 포함하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 기존의 이온발생기들보다 이온의 발생량을 더욱 증가시킬 수 있는 차량용 이온발생기 및 상기 이온발생기를 포함하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이온발생기는,
하단 지지부, 상기 하단 지지부로부터 상부 방향으로 연장되어 형성된 둘 이상의 수직 지지부들, 및 상기 수직 지지부의 상단부를 연결하는 상단 지지부를 구비하고, 상기 상단 지지부, 수직 지지부들 및 하단 지지부로 둘러싸인 소정의 이온방출 공간을 포함하는 본체부;
상기 하단 지지부로부터 상부 방향으로 돌출 형성되어 상기 이온방출 공간으로 노출되는 제 1 방전전극;
상기 제 1 방전전극과 소정의 간격을 두고 상단 지지부에 형성되어 상기 이온방출 공간으로 노출되는 제 2 방전전극;
상기 하단 지지부로부터 하부 방향으로 연장되고 적용 장치에 고정될 수 있는 평면상 타원형상의 결합부를 구비한 고정부;
를 포함하는 구조일 수 있다.
이 경우, 상기 본체부는 절연성 소재로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 방전전극은, 브러시 타입(brush type), 원추 타입(cone type), 니들 타입(needle type) 또는 핀 타입(pin type)일 수 있다.
반면, 상기 제 2 방전전극은, 브러시 타입(brush type), 원추 타입(cone type), 니들 타입(needle type), 핀 타입(pin type), 또는 플레이트 타입(plate type)일 수 있다.
이 경우, 상기 플레이트 타입은, 메쉬(mesh) 형태의 세라믹(ceramic) 소재로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 방전전극과 제 2 방전전극 사이의 간격은, 10 내지 20 mm일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 수직 지지부는, 적어도 하나의 수직 지지부에 불연속부를 포함하고 있는 구조일 수 있다.
이 경우, 상기 불연속부에는, 충방전 부재가 장착될 수 있다.
이때, 상기 충방전 부재는, 하나 이상의 굴곡을 가지는 와이어 형상, 하나 이상의 스파이크형(spike type) 돌기부를 가지는 와이어 형상, 플레이트 형상, 또는 메쉬(mesh) 형상일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 이온발생기를 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이온발생기는, 특정 구조의 본체부, 제 1 방전전극, 제 2 방전전극 및 고정부를 포함하는 구조로 이온발생기를 구성함으로써, 본 발명의 차량용 이온발생기 및 상기 이온발생기를 포함하는 차량용 공조장치를 이용함에 있어서, 단일 홀 1개만으로 차량에 양이온 방전전극과 음이온 방전전극을 모두 설치할 수 있어 설치 공간을 적게 차지할 수 있을 뿐 아니라 차량 내의 이온발생기 설치를 위한 가공비 및 재료비를 절감할 수 있으며, 조립 공정에 있어 날카로운 방전전극에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 이온발생기를 포함하는 차량용 공조장치는, 특정 구조의 본체부를 포함하는 구조로 이온발생기를 구성함으로써, 종래의 공조장치들보다 이온의 발생량을 더욱 증가시킬 수 있어 더욱 쾌적한 공기 조건을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 이온발생기들을 포함하는 차량용 공기청정장치의 단면 모식도이다.
도 2는 종래의 이온발생기의 사시도이다.
도 3은 종래의 이온발생기의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 다른 이온발생기의 사시도이다.
도 5는 도 4의 정면도이다.
도 6은 도 5의 부분 확대도이다.
도 7은 도 5의 절단면도이다.
도 8 내지 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이온발생기의 정면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이온발생기의 사시도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이온발생기의 사시도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 이온발생기(500A)는, 본체부(200), 제 1 방전전극(411), 제 2 방전전극(421) 및 고정부(300)로 구성될 수 있다.
구체적으로, 본체부(2000는, 하단 지지부(210), 하단 지지부로부터 상부 방향으로 연장되어 형성된 두 개의 수직 지지부들(220), 및 수직 지지부들(220)의 상단부를 연결하는 상단 지지부(230)로 구성될 수 있다.
또한, 제 1 방전전극(211)은 하단 지지부(210)로부터 상부 방향으로 돌출 형성되는 구조일 수 있으며, 제 2 방전전극(421)은 제 1 방전전극(411)과 소정의 간격을 두고 상단 지지부(230)로부터 하부 방향으로 돌출 형성된 구조일 수 있다.
따라서, 이러한 구조를 포함하는 이온발생기(500A)는, 날카로운 구조의 제 1 방전전극(411)과 제 2 방전전극(421)을 본체부(200)의 이온방출 공간(240) 내부로 향하게 할 수 있다.
구체적으로, 상단 지지부(230), 수직 지지부들(220) 및 하단 지지부(210)는 소정의 공간(240)을 형성할 수 있는 바, 이러한 공간은 제 1 방전전극(411)과 제 2 방전전극(421)에 의해 발생하는 이온을 방출하는 공간으로 활용될 수 있다. 또한, 이러한 이온방출 공간(240) 내부로 제 1 방전전극(411)과 제 2 방전전극(421)을 향하게 함으로써, 이온발생기(500A)의 조립공정 또는 이온발생기(500A)를 차량용 공조장치(도시하지 않음)에 장착할 시 날카로운 방전전극들(411, 421)에 의한 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 고정부(300)는, 하단 지지부(210)로부터 하부 방향으로 연장되고 적용 장치(도시하지 않음)의 삽입구(도시하지 않음)에 삽입되어 고정될 수 있는 다각기둥 형상의 결합부(320)를 구비하는 구조일 수 있다. 또한, 결합부(320)의 상부에는, 적용 장치의 삽입구(도시하지 않음)에 이온발생기(500A)를 삽입한 후 회전시켜 고정할 수 있도록, 결합 노브(310)가 형성될 수 있다.
또한, 제 1 방전전극(411)은 제 1 방전전극 케이블(410)과 전기적으로 연결되고, 제 2 방전전극(421)은 제 2 방전전극 케이블(420)과 전기적으로 연결되는 구조일 수 있으며, 제 1 방전전극 케이블(410)과 제 2 방전전극 케이블(420)은 삽입부(320)의 하단부에 집결하는 형태로 형성될 수 있다.
따라서, 이러한 구조의 이온발생기(500A)는 삽입부(320) 하단부에 제 1 방전전극 케이블(410)과 제 2 방전전극 케이블(420)이 집결하는 형태이므로, 일체형으로 조립된 방전전극들(411, 421)을 한번의 조립공정으로 차량용 공조장치(도시하지 않음)에 적용할 수 있다.
한편, 본체부(200)는, 제 1 방전전극 케이블(410)과 제 2 방전전극 케이블(420) 사이의 절연 상태를 유지할 수 있도록, 절연성 소재로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 플라스틱 소재로 구성될 수 있다. 또한, 제 1 방전전극 케이블(410)과 제 2 방전전극 케이블(420)은, 필요에 따라 절연성 수축튜브로 감싸지거나 절연물질로 코팅될 수 있다.
도 5는 도 4의 정면도가 도시되어 있고, 도 6에는 부분 확대도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 제 1 방전전극(411)과 제 2 방전전극(421) 이 상호간의 간섭으로 스파크(spark)가 일어나는 것을 방지하기 위하여, 일정한 이격거리(D)를 유지하는 것이 바람직하며, 바람직하게는 10 내지 20 mm의 상하 이격거리를 가질 수 있다.
도 7에는 도 5의 절단면도가 도시되어 있다.
도 7을 도 4와 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 이온발생기(500A)는, 이온방출 공간(240)이 차량용 공조장치(도시하지 않음)의 바람의 방향(600)에 대향할 수 있도록, 장착될 수 있다. 이 경우, 이온방출 공간(240)에서 발생한 이온들은 차량용 공조장치(도시하지 않음)의 바람에 적극 순응하여 방출될 수 있다.
도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이온발생기의 정면도가 도시되어 있다.
도 8을 도 5와 대조하여 참조하면, 이온발생기(500B)의 수직 지지부(220)에는 불연속부(221)가 존재할 수 있다. 이러한 경우, 이온방출 공간(240)은 불연속부(211)에 의해 외부로 더욱 열려진(open) 구조가 되므로, 이온방출 효율이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 차량용 공조장치(도시하지 않음)의 공기가 이온방출 공간(240)을 통과하면서 일으킬 수 있는 소음을 미연에 방지할 수 있다.
도 9 내지 도 12에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이온발생기의 정면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이온발생기(500C, 500D, 500E, 500F)는 불연속부(221)에 충방전 부재(430, 440, 450, 460)를 추가로 장착할 수 있다.
이러한 충방전 부재(430, 440, 450, 460)는, 도전성 소재로 구성될 수 있으며, 제 1 방전전극(411)과 제 2 방전전극(421) 사이에서 발생하는 이온의 발생량을 더욱 증가시키는 역할을 수행할 수 있다.
우선 도 9를 참조하면, 충방전 부재(430)는, 하나의 굴곡부(432)를 포함하는 도전성 와이어(431) 형태일 수 있다. 구체적으로, 굴곡부(432)는 이온방출 공간(240) 내부로 향하는 구조일 수 있다.
도 10을 참조하면, 충방전 부재(440)는, 하나의 스파이크형 돌기부(442)를 포함하는 도전성 와이어(441) 형태일 수 있다. 구체적으로, 스파이크형 돌기부(442)는 이온방출 공간(240) 내부로 향하는 구조일 수 있다.
도 11을 참조하면, 충방전 부재(440)는, 플레이트(450) 형태일 수 있다.
도 12를 참조하면, 충방전 부재(460)는, 메쉬(mesh, 460) 형태일 수 있다.
도 13에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이온발생기의 정면도가 도시되어 있고, 도 14에는 도 13에 도시된 이온발생기의 사시도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 이온발생기(500G)는, 불연속부(221)를 포함할 수 있고, 플레이트 타입의 제 2 방전전극(422)을 포함하는 구조일 수 있다.
구체적으로, 제 2 방전전극(422)은 메쉬 형태의 세라믹(ceramic) 소재로 구성될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 이온발생기는, 특정 구조의 본체부, 제 1 방전전극, 제 2 방전전극 및 고정부를 포함하는 구조로 이온발생기를 구성함으로써, 본 발명의 차량용 이온발생기 및 상기 이온발생기를 포함하는 차량용 공조장치를 이용함에 있어서, 단일 홀 1개만으로 차량에 양이온 방전전극과 음이온 방전전극을 모두 설치할 수 있어 설치 공간을 적게 차지할 수 있을 뿐 아니라 차량 내의 이온발생기 설치를 위한 가공비 및 재료비를 절감할 수 있으며, 조립 공정에 있어 날카로운 방전전극에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 기술적 이점을 가지게 된다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100: 종래의 이온발생기 200: 본체부
210: 하단 지지부 220: 수직 지지부
221: 불연속부 230: 상단 지지부
240: 이온방출 공간 300: 고정부
310: 결합 노브(knob) 320: 삽입부
410: 제 1 방전전극 케이블 411: 제 1 방전전극
420: 제 2 방전전극 케이블 421: 제 2 방전전극
422: 제 2 방전전극 430: 충방전 부재
431: 충방전 와이어 432: 굴곡부
440: 충방전 부재 441: 충방전 와이어
442: 스파이크형 돌기부 450: 충방전 플레이트
460: 메쉬형 충방전 플레이트
500A-500G: 이온발생기 600: 바람의 방향

Claims (10)

  1. 하단 지지부, 상기 하단 지지부로부터 상부 방향으로 연장되어 형성된 둘 이상의 수직 지지부들, 및 상기 수직 지지부의 상단부를 연결하는 상단 지지부를 구비하고, 상기 상단 지지부, 수직 지지부들 및 하단 지지부로 둘러싸인 소정의 이온방출 공간을 포함하는 본체부;
    상기 하단 지지부로부터 상부 방향으로 돌출 형성되어 상기 이온방출 공간으로 노출되는 제 1 방전전극;
    상기 제 1 방전전극과 소정의 간격을 두고 상단 지지부에 형성되어 상기 이온방출 공간으로 노출되는 제 2 방전전극;
    상기 하단 지지부로부터 하부 방향으로 연장되고 적용 장치에 고정될 수 있는 평면상 타원형상의 결합부를 구비한 고정부;
    를 포함하고,
    상기 수직 지지부는, 적어도 하나의 수직 지지부에 불연속부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 이온발생기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체부는 절연성 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 이온발생기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방전전극과 제 2 방전전극 사이의 간격은, 10 내지 20 mm인 것을 특징으로 하는 이온발생기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방전전극은, 브러시 타입(brush type), 원추 타입(cone type), 니들 타입(needle type) 또는 핀 타입(pin type)인 것을 특징으로 하는 이온발생기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 2 방전전극은, 브러시 타입(brush type), 원추 타입(cone type), 니들 타입(needle type), 핀 타입(pin type), 또는 플레이트 타입(plate type)인 것을 특징으로 하는 이온발생기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    플레이트 타입은, 메쉬(mesh) 형태의 세라믹(ceramic) 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 이온발생기.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 불연속부에는, 충방전 부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 이온발생기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 충방전 부재는,
    하나 이상의 굴곡을 가지는 와이어 형상, 하나 이상의 스파이크형(spike type) 돌기부를 가지는 와이어 형상, 플레이트 형상, 또는 메쉬(mesh) 형상인 것을 특징으로 하는 이온발생기.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항, 제 8 항, 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 이온발생기를 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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