KR101843939B1 - 차량용 이온발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 이온발생기에 관한 것으로서, 이온발생기가 장착될 소켓홀에 삽입되는 베이스부;와, 상기 베이스부의 상면 일측부로부터 연장된 수직 지지부 및 상기 수직 지지부에 대향하여 상기 베이스부의 상면 타측부에 형성된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 수직 지지부에 비해 짧은 길이를 갖는 본체부;와, 상기 수직 지지부의 측면 중 상기 돌출부를 향하는 면으로 그 첨단부가 노출되도록 상기 수직 지지부 안에 매립된 제1 방전전극;과, 상기 돌출부의 측면으로부터 상기 제1 방전전극이 노출된 면을 향하여 그 첨단부가 노출되도록 상기 돌출부 안에 매립된 제2 방전전극;과, 상기 베이스부 및 수직 지지부 안에 매립, 고정되면서 상기 제1 방전전극에 전기적으로 연결되는 제1 배선; 및 상기 베이스부 및 돌출부 안에 매립, 고정되면서 상기 제2 방전전극에 전기적으로 연결되는 제2 배선;을 포함한다.

Description

차량용 이온발생기{Ionizer for vehicle}

본 발명은 차량용 이온발생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장착 공간을 최소화하고, 장착 편의성을 증대시키며, 배선 피복의 벗겨짐 문제와 소음 문제를 해결한 수직배치형 차량용 이온발생기에 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 공기 청정장치들이 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 수평방향을 따라 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 있었으며, 음이온 방전전극과 양이온 방전전극이 동일 높이로 배치되기 때문에 습기에 의한 쇼트 현상이 발생될 가능성이 다분히 높다는 문제점도 있었다.

도 2 및 도 3에는 종래의 수평배치형 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 필요로 하는 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 있었으며, 이에 따라 본 출원인은 이러한 요구를 만족시킬 수 있는 새로운 구조의 이온발생기를 한국특허출원 제2013-0055412호로 출원한 바 있다.

상기 본 출원인의 선행 특허출원의 대략적인 구조는 도 4에 도시되어 있는데, 도 4를 참조하면 이온발생기(500A)는 본체부(200), 제1 방전전극(411), 제2 방전전극(421) 및 고정부(300)로 구성되어 있는데, 하단 지지부(210)와 하단 지지부로부터 상부 방향으로 연장되어 형성된 두 개의 수직 지지부들(220) 및 수직 지지부들(220)의 상단부를 연결하는 상단 지지부(230)로 구성된 본체부(200)에 있어 제1 방전전극(411)은 하단 지지부(210)로부터 상부 방향으로 돌출 형성되고 제2 방전전극(421)은 제1 방전전극(411)과 소정의 간격을 두고 상단 지지부(230)로부터 하부 방향으로 돌출 형성된 수직형 배치구조를 이룸으로써 도 4의 이온발생기(500A)는 날카로운 구조의 제1 방전전극(411)과 제2 방전전극(421)을 본체부(200)의 이온방출 공간(240) 내부로 향하게 할 수 있다.

위와 같은 본 출원인의 선행 특허출원의 이온발생기의 구조에 의하면, 날카로운 구조의 제1 방전전극(411)과 제2 방전전극(421)이 본체부(200)의 이온방출 공간(240) 내부를 향하는 수직형 배치구조를 이루기 때문에 이온발생기의 크기를 줄일 수 있으며, 또한 한 쌍의 방전전극(411,421)이 본체부(200) 바깥으로 돌출되지 않아 안전사고의 위험도 현저히 줄어들 뿐만 아니라 방전전극 커버와 같은 추가 구성품이 필요하지 않고 발생된 이온의 전달효율도 현저히 향상되는 효과를 얻을 수 있었다.

한국공개특허공보 제10-2012-0084913호

위와 같이 본 출원인의 선행 특허출원은 종래기술에 비해 현저히 향상된 많은 장점을 가지고 있는데, 다만 수직방향으로 배치된 한 쌍의 방전전극이 두 개의 수직 지지부와 상·하단 지지부로 밀폐된 이온 방출 공간 안에 배치되는 구조를 가지기 때문에 그 공간을 흘러지나 가는 공기로 인해 휘슬 노이즈가 발생하기 쉽고, 상단 지지부에 위치한 방전전극에 전원을 공급하도록 길게 연장된 배선이 외부로 노출됨에 따라 그 피복이 벗겨질 위험성이 높다는 단점을 발견하게 되었다.

따라서, 본 발명은 본 출원인의 선행 특허출원이 가진 위와 같은 단점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 수직배치형 차량용 이온발생기를 제공하는 것에 그 목적이 있는 것이다.

본 발명에 따른 차량용 이온발생기는, 이온발생기가 장착될 소켓홀에 삽입되는 베이스부;와, 상기 베이스부의 상면 일측부로부터 연장된 수직 지지부 및 상기 수직 지지부에 대향하여 상기 베이스부의 상면 타측부에 형성된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 수직 지지부에 비해 짧은 길이를 갖는 본체부;와, 상기 수직 지지부의 측면 중 상기 돌출부를 향하는 면으로 그 첨단부가 노출되도록 상기 수직 지지부 안에 매립된 제1 방전전극;과, 상기 돌출부의 측면으로부터 상기 제1 방전전극이 노출된 면을 향하여 그 첨단부가 노출되도록 상기 돌출부 안에 매립된 제2 방전전극;과, 상기 베이스부 및 수직 지지부 안에 매립, 고정되면서 상기 제1 방전전극에 전기적으로 연결되는 제1 배선; 및 상기 베이스부 및 돌출부 안에 매립, 고정되면서 상기 제2 방전전극에 전기적으로 연결되는 제2 배선;을 포함한다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 수직 지지부의 측면으로 노출된 상기 제1 방전전극의 첨단부 주위에 보호용 돌기부가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 방전전극, 또는 제1 방전전극 및 제2 방전전극은 각 방전전극의 몸체로부터 절곡된 첨단부를 구비하고, 이에 따라 각 방전전극의 몸체는 상기 수직 지지부 및 돌출부가 연장된 방향을 따라 매립되면서 그 첨단부는 상기 수직 지지부 및 돌출부의 측면에 대해 수직한 방향으로 노출되도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 수직 지지부 및 돌출부의 외면에는 상기 소켓홀 안에 형성된 구조물과 상호 결합되는 결속수단이 각각 형성될 수도 있다.

아울러 상기 베이스부의 하면에는 손잡이부가 돌출 형성되고, 상기 제1 배선 및 제2 배선은 상기 손잡이부를 기준으로 서로 다른 면으로부터 연장되는 구조로 이루어질 수도 있다.

또한, 바람직하게는 상기 제1 방전전극 및 제2 방전전극의 양 첨단부 사이의 직선거리가 4∼12㎜ 범위에 있을 수 있다.

위와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 이온발생기에 의하면, 한 쌍의 방전전극이 배치되는 이온 방출 공간이 개방되어 있기 때문에 그 공간을 지나가는 공기의 흐름에 의한 휘슬 노이즈의 발생이 방지된다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면 한 쌍의 방전전극에 각각 전기적으로 접속되는 2개의 배선 모두가 이온발생기 안에 매립된 상태로 연결되기 때문에 배선의 피복이 손상될 염려가 원천적으로 방지된다는 이점을 가진다.

아울러 본 발명의 이온발생기에 구비된 각 방전전극은 그 첨단부가 절곡되어 있기 때문에 이온발생기 안에 매립되는 배선의 길이를 짧게 하는 것이 가능해지고, 이에 따라 이온발생기 전체의 사이즈를 줄일 수 있어 차량용 이온발생기로 적용하는 것이 매우 유리해진다는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 이온발생기들을 포함하는 차량용 공기청정장치의 단면 모식도이다.
도 2는 종래의 이온발생기의 사시도이다.
도 3은 종래의 이온발생기의 분해사시도이다.
도 4는 본 출원인의 선행 특허출원에 따른 단일 구조의 이온발생기의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이온발생기를 도시한 도면.
도 6은 도 5의 차량용 이온발생기의 평면도로서 그 안에 매립된 방전전극의 배치를 함께 도시한 도면.
도 7은 도 6에 도시된 방전전극의 사시도.
도 8은 도 7의 방전전극에 배선이 연결된 상태를 도시한 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명할 것인데, 다만 본 발명의 범주가 예시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이온발생기를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 차량용 이온발생기의 평면도로서 그 안에 매립된 방전전극의 배치를 함께 도시한 도면이며, 도 7 및 도 8은 도 6의 방전전극의 구조를 도시한 사시도이다.

도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 차량용 이온발생기(1)는 그 구조를 크게 나누어볼 때 베이스부(10), 본체부(20), 제1/제2 방전전극(30,35), 제1/제2 배선(40,45)을 포함한다.

베이스부(10)는 이온발생기(1)가 장착될 어플리케이션 장치의 장착구, 예를 들면 차량의 공기정화통로 상에 형성된 소켓홀(미도시)에 삽입되는 부분이다. 도면상으로는 베이스부(10)가 대략 원통형으로 구성되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 어플리케이션 장치의 장착구 형상에 따라 다양한 형상으로 만들어질 수 있는 부분이다.

본체부(20)는 이온발생기(1)의 주요 부품인 방전전극이 장착되는 부분으로서, 베이스부(10)의 상면 일측부로부터 연장된 수직 지지부(22)와, 상기 수직 지지부(22)에 대향하여 베이스부(10)의 상면 타측부에 형성된 돌출부(24)를 포함한다.

여기서 수직 지지부(22) 및 돌출부(24)에는 각각 하나씩의 방전전극이 매립 배치되며, 특히 돌출부(24)는 수직 지지부(22)에 비해 짧은 길이를 갖도록 구성됨으로써 서로 마주보는 방전전극 사이에 형성되는 이온 방출 공간(S)의 일부가 외부에 대해 완전히 개방됨에 따라 수직 지지부(22)와 돌출부(24) 사이의 공간(이온 방출 공간)을 흐르는 공기에 의한 휘슬 노이즈의 발생이 방지되도록 구성되어 있는 것에 특징이 있다.

그리고, 제1 방전전극(30)은 수직 지지부(22)의 측면 중 돌출부(24)를 향하는 면에서 그 첨단부(38)가 노출되도록 수직 지지부(22) 안에 매립되며, 제2 방전전극(35)은 돌출부(24)의 측면으로부터 상기 제1 방전전극(30)이 노출된 면을 향하여 그 첨단부(38)가 노출되도록 돌출부(24) 안에 매립된다.

따라서, 돌출부(24)가 수직 지지부(22)에 비해 짧은 길이를 갖도록 구성됨에 따라 수직 지지부(22)에 위치한 제1 방전전극(30)과 돌출부(24)에 위치한 제2 방전전극(35)의 각 첨단부(38)는 본체부(20)의 길이방향을 따라서 상하, 즉 수직방향으로 일정 거리 이격되게 배치되는 것이다.

그리고, 도 6에 상세히 도시된 바와 같이, 제1 방전전극(30)에 전기적으로 연결되는 제1 배선(40)은 베이스부(10) 및 수직 지지부(22) 안에 매립·고정되고, 제2 방전전극(35)에 전기적으로 연결되는 제2 배선(45)은 베이스부(10) 및 돌출부(24) 안에 매립·고정된다.

제1/제2 방전전극(30,35)과 제1/제2 배선(40,45)은, 도 7 및 도 8에 나타난 것과 같이, 납땜 및/또는 압착과 같은 통상적인 배선-단자의 결속구조로 연결되며, 배선과 연결된 방전전극은 금형 안의 정해진 위치에 고정된 후 인서트 사출에 의해 베이스부(10) 및 본체부(20) 안에 매립된 상태로서 일체로 성형되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 수직 지지부(22)의 측면으로 노출된 제1 방전전극(30)의 첨단부(38) 주위에 보호용 돌기부(23)를 형성함으로써 제1 방전전극(30)의 첨단부(38)가 휘어지거나 꺾이는 등의 손상을 방지하는 것도 바람직하다.

또한, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 방전전극(30) 및 제2 방전전극(35)이 각 방전전극(30,35)의 몸체(36)로부터 절곡된 첨단부(38)를 구비하도록 구성하는 것도 가능하다.

이와 같이 각 방전전극(30,35)의 첨단부(38)를 절곡시키면, 각 방전전극(30,35)의 몸체(36)는 수직 지지부(22) 및 돌출부(24)가 연장된 방향을 따라 매립되면서 그 첨단부(38)는 상기 수직 지지부(22) 및 돌출부(24)의 측면에 대해 수직한 방향으로 노출되도록 구성될 수 있다.

이러한 절곡된 첨단부(38)를 구비한 방전전극의 장점은 특히 수직 지지부(22)에 배치되는 제1 방전전극(30)(수직형 배치구조에서의 상측 방전전극)이 절곡되지 않은 일자형 전극일 경우에서 발생하는 제1 배선(40)과 제1 방전전극(30)과의 전기적 결속 지점이 첨단부(38) 반대편인 이상 제1 배선(40)이 길게 위로 올라간 후 한번 꺾이게 된다는 단점을 해결할 수 있다는 것에 있다. 즉, 제1 배선(40)이 꺾이는 구조는 배선의 길이를 길게 하고, 꺾인 부분이 강도상 취약해질 뿐만 아니라 꺾여서 접힌 부분의 두께만큼 수직 지지부(22), 더 나아가 이온발생기(1)의 사이즈를 불필요하게 키우게 된다는 단점이 있는 것인데, 첨단부(38)가 절곡되면 이러한 문제가 해결될 수 있다.

여기서, 배선의 꺾임 문제는 수직 지지부(22)에 배치되는 제1 방전전극(30)에서만 나타나는 것이기 때문에 제2 방전전극(35)은 반드시 절곡된 첨단부(38)를 구비할 필요는 없지만, 부품의 통일을 위해 제2 방전전극(35)도 동일한 형상의 절곡된 첨단부(38)를 구비하는 것이 더욱 유리할 것이다.

여기서, 한가지 주의할 점은 한 쌍의 방전전극의 첨단부(38)가 동일선상에서 서로 마주보도록 배치될 필요가 없다는 것을 이해하는 것이다. 전하(電荷)는 첨단(尖端)에 집중되기 때문에 방전현상에 관계된 전극 사이의 거리의 변수는 "첨단" 사이의 거리이고, 따라서 방전전극은 도 4의 선행 특허출원처럼 서로 일직선상에서 마주 볼 필요가 없으며, 본 발명의 일 실시예처럼 각 첨단부(38)가 평행하게 마주보더라도 이온 발생에는 아무런 지장이 없다.

본 발명의 실시예에서는 차량용 이온발생기(1)에 공급되는 승압된 전압이 통상 3∼3.5㎸ 범위에 있음을 고려하여, 제1 방전전극(30)과 제2 방전전극(35)의 양 첨단부(38) 사이의 직선거리가 4∼12㎜ 범위에 있도록 설정하였다.

한편, 수직 지지부(22) 및 돌출부(24)의 외면에는 본 발명의 이온발생기(1)가 장착될 소켓홀 안에 형성된 구조물과 상호 결합되는 결속수단(26)이 각각 형성될 수 있다.

아울러 베이스부(10)의 하면에는 손잡이부(15)가 돌출 형성되어 이온발생기(1)의 탈착 조작이 쉽게 이루어지도록 보조할 수 있으며, 이때 손잡이부(15)가 베이스부(10)의 하면 중앙을 가로질러 형성되면 제1 배선(40) 및 제2 배선(45)은 손잡이부(15)를 기준으로 서로 다른 면으로부터 연장되는 구조로 이루어짐으로써 배선이 불필요하게 길어지거나 꺾이는 일이 없도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 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.

1: 이온발생기 10: 베이스부
15: 손잡이부 20: 본체부
22: 수직 지지부 23: 보호용 돌기부
24: 돌출부 26: 결속수단
30: 제1 방전전극 35: 제2 방전전극
36: 몸체 38: 첨단부
40: 제1 배선 45: 제2 배선
S: 이온 방출 공간

Claims (6)

1. 이온발생기가 장착될 소켓홀에 삽입되는 베이스부;
   상기 베이스부의 상면 일측부로부터 연장된 수직 지지부 및 상기 수직 지지부에 대향하여 상기 베이스부의 상면 타측부에 형성된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 수직 지지부에 비해 짧은 길이를 갖는 본체부;
   상기 수직 지지부의 측면 중 상기 돌출부를 향하는 면으로 그 첨단부가 노출되도록 상기 수직 지지부 안에 매립된 제1 방전전극;
   상기 돌출부의 측면으로부터 상기 제1 방전전극이 노출된 면을 향하여 그 첨단부가 노출되도록 상기 돌출부 안에 매립된 제2 방전전극;
   상기 베이스부 및 수직 지지부 안에 매립, 고정되면서 상기 제1 방전전극에 전기적으로 연결되는 제1 배선; 및
   상기 베이스부 및 돌출부 안에 매립, 고정되면서 상기 제2 방전전극에 전기적으로 연결되는 제2 배선;을 포함하고,
   상기 제1 방전전극, 또는 제1 방전전극 및 제2 방전전극은 각 방전전극의 몸체로부터 절곡된 첨단부를 구비하고, 이에 따라 각 방전전극의 몸체는 상기 수직 지지부 및 돌출부가 연장된 방향을 따라 매립되면서 그 첨단부는 상기 수직 지지부 및 돌출부의 측면에 대해 수직한 방향으로 노출되는 것을 특징으로 하는 차량용 이온발생기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수직 지지부의 측면으로 노출된 상기 제1 방전전극의 첨단부 주위에 보호용 돌기부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 이온발생기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 방전전극 및 제2 방전전극의 각 첨단부는 상기 베이스부에 대해 수직한 가상의 연장선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 이온발생기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 수직 지지부 및 돌출부의 외면에는 상기 소켓홀 안에 형성된 구조물과 상호 결합되는 결속수단이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 이온발생기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 베이스부의 하면에는 손잡이부가 돌출 형성되고, 상기 제1 배선 및 제2 배선은 상기 손잡이부를 기준으로 서로 다른 면으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 차량용 이온발생기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 방전전극 및 제2 방전전극의 양 첨단부 사이의 직선거리가 4∼12㎜ 범위에 있는 것을 특징으로 하는 차량용 이온발생기.

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