KR102065874B1

KR102065874B1 - 산소원자 발생기

Info

Publication number: KR102065874B1
Application number: KR1020190020355A
Authority: KR
Inventors: 남궁장; 김태익
Original assignee: 남궁장
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-01-13

Abstract

본 발명은 산소원자 발생기에 관한 것으로, 산소원자를 안정적이면서 다량으로 생성할 수 있도록 하여 수산기(OH-)의 발생량을 증대할 수 있고, 산소원자를 통해 음이온, 수소, 산소 및 이산화탄소를 생성하며, 작동의 안정성, 내구성, 분해 조립의 용이성 및 유지 보수성이 크게 향상되는 산소원자 발생기를 얻을 수 있도록 한 것이다.
즉, 절연체인 본체와 상기 본체에 고정되는 망으로 구성되는 제1소켓과; 상기 제1소켓의 본체를 관통하여 전면 단부가 망 내부에 위치되는 방전핀과; 상기 제1소켓의 후면 방향으로 접속 결합되는 연결소켓과; 상기 연결소켓의 후면 방향으로 결합되는 제2소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 산소원자 발생기와 산소원자 발생기용 방전핀은, 전면 단부 중앙에 형성되는 블레이드와; 상기 블레이드 양측으로 형성되는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 산소원자 발생기를 제공할 수 있도록 한 것이다.

Description

산소원자 발생기{oxygen atom generators}

본 발명은 수산기(OH Radical)의 발생량을 최대화할 수 있음은 물론 취급도 용이하고, 나아가 내구성도 확보되는 무동력 풍향기능을 갖고, 방전효율이 우수한 방전핀을 적용한 산소원자 발생기에 관한 것이다.

본 발명에서 제시하는 산소원자 발생기는 비닐하우스 내에 단독 혹은 산소원자 발생장치에 채용되어 비닐하우스 내부의 공기를 살균하고 이산화탄소를 증가시켜 작물의 성장을 촉진하고, 실내정화 등을 이루기 위해 사용된다. 또한, 비닐하우스 내의 부족한 산소를 증가시켜 인구의 고령화 및 여성노동자의 노동환경을 개선하여 하우스 병을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 음이온을 발생시켜 혈액의 정화작용, 세포의 부활작용 및 자율 신경을 조정하는 데도 도움을 준다.

현재에도 본 발명과 같은 산소원자 발생기와 유사한 원리를 이용한 산소원자 발생장치가 특허등록 제1331524호로 제안되어 있다. 그러나 위 등록특허에 채용된 산소원자 발생기(이하 종래 발생기)는 산소원자를 이용해 오존을 만들어내는 장치이어서 오존 발생량이 과도하고 잔류시간이 길어 비닐하우스 작업자는 물론 작물에 오히려 유해를 주어 공기를 정화하여 작물의 재배 촉진 등을 도모하는 산소원자 발생장치의 기능을 저하시키는 결과를 초래하고 있다.

또한, 종래 발생기는 망 및 방전핀과 같은 전극에 고전압이 인가될 때 망 및 방전핀을 지지하는 지지대의 표면에 먼지, 습도, 기타 이물질이 흡착되며 방전핀과 망 사이에 존재하는 이물질을 통하여 전류가 흘러 절연이 파괴되어 방전이 멈추게 되는 문제가 발생 되었다. 이를 연면 코로나 현상이라 하고, 이 연면 코로나는 방전의 손실을 야기한다. 상기 연면 코로나가 지속적으로 발생하면 절연체인 본체에 전로(전류의 흐름 통로)가 형성되어 방전의 비지속성 및 과열 누전 등의 쇼트 현상이 발생하고, 결국 화학 열 작용에 의해 본체가 손상되는 사고가 발생한다.

그리고 종래 발생기는 산소원자를 통해 오존을 만들어 내기 위한 목적으로서, 배출이 지연되면 산소원자의 농도는 높으면서도 표면적은 좁아지고, 산소원자와 수분의 결합도가 떨어지게 되어 오존의 농도가 높게 될 수밖에 없다.

다음으로, 종래 발생기에 채용된 산소원자 발생기의 방전핀(이하 종래 방전핀)은 방전 초기에는 방전핀의 뾰족한 끝 부분으로 인하여 방전이 쉽게 이루어지지만(임계전압이 낮아지지만), 그 방전이 망과 망 내부의 방전핀 사이에서 강제적으로 일어나기 때문에 방전 핀 끝 부분에서 마모가 집중되어 급속하게 산화되고, 이 마모는 초기 방전시의 산소원자 발생량을 유지할 수 없게 하는 문제를 야기 시킨다. 상기한 마모 문제는 코로나 방전의 원리(전극의 굵기가 커지면 코로나의 임계전압이 높아지고 굵기가 가늘면서 날카롭고 극 간의 거리가 가까워질수록 임계전압은 낮아져 방전이 잘 일어나며, 방전 수단의 마모 정도도 임계전압과 비례한다는 원리)를 이용한 모든 제품이 가지고 있는 근본적인 문제이다.

상기한 설명에서 산소원자 발생량을 유지할 수 없는 이유는, 핀의 끝 부분에 방전이 집중되어 낮은 전압에서도 방전이 쉽게 이루어지는 장점은 있으나 부분방전으로 인하여 방전량이 적은 것이 단점이다. 방전 값을 늘려주기 위해 전압을 높이면 핀의 끝 부분이 급속히 마모되어 임계전압이 높아지고 방전은 멈추게 된다. 결론적으로 종래 방전핀은 끝 부분이 쉽게 마모되어 임계전압이 점차적으로 상승하게 방전이 멈추게 되어 사용할 수 없게 된다.

대한민국 등록특허공보 제1331524호

본 발명은 종래 발생기 및 방전핀에 나타나는 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 OH-( 수산기, 하이드록실라디칼)의 발생량을 높여 살균력을 높일 수 있으면서도 인체에 유해한 오존의 발생량은 상대적으로 줄어들고, 빨리 소멸되도록 함으로써 대기 중에서 오존의 잔류시간을 줄여주고 비닐하우스 내부의 부족한 산소를 증가시키며, 이산화탄소를 생성시켜 식물의 활성화에 도움을 주는 산소원자 발생기를 제공함에 있다. 나아가 망과 방전핀은 방전과정을 통해 소손이 되어 교체 하여야 되는데, 산소원자발생기를 동작시키기 위해 전기를 공급하는 고압발생장치와의 연결과정을 일체형이 아닌 분리형으로 하여 사용의 편의성을 제공하며, 원가를 획기적으로 절감하고, 분해조립의 용이성과 유지 보수성도 향상 되는 산소원자 발생기를 제공함에도 있다.

또한, 본 발명은 방전의 지속성 및 산소원자 발생량을 유지할 수 있는 방전핀을 제공하고, 고압발생장치와 산소발생기를 전기적으로 연결하는 소켓에서 연면코로나가 발생하지 않도록 하여 내구성을 보완하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 산소원자 발생기는, 절연체인 본체 및 상기 본체에 고정되고, 측면보다 배출부가 날카롭고 거칠게 가공된 망으로 구성되는 제1소켓과; 상기 제1소켓의 본체를 관통하여 전면 단부가 망 내부에 위치되고, 전면 단부 중앙에 형성되는 블레이드 및 상기 블레이드 양측으로 형성되는 경사면으로 구성되는 방전핀과; 상기 제1소켓의 연결소켓결합홈에 접속 결합되는 연결소켓결합몸체, 상기 연결소켓몸체의 상부에서 수평방향으로 관통 형성되는 양전극결합관, 상기 연결소켓몸체의 하부에서 수평방향으로 관통 형성되는 음전극결합관, 상기 음전극결합관의 외측 둘레에 형성되는 연결소켓음전극차단벽, 후면 방향 일부가 상기 양전극결합관의 전면 방향에서 후면 방향으로 접속되고, 전면 방향 단부는 상기 방전핀의 후면 단부와 접촉되며, 후면 방향 단부는 상기 양전극결합관으로 접속되는 단자봉의 전면 단부와 접촉되는 양전극단자 및 후면 방향 일부가 상기 음전극결합관의 전면 방향에서 후면 방향으로 접속되고, 전면 방향 단부는 상기 망의 후면 단부와 접촉되며, 후면 방향 단부는 음전극결합관으로 접속되는 단자봉의 전면 단부와 접촉되는 음전극단자를 포함하는 연결소켓과; 일정한 두께의 판체로서 수직방향으로 형성되고, 소정 위치에 단자봉접속홈이 수평 방향으로 관통 형성되며, 후면 방향에 단자봉보호관이 2개 형성되는 제2소켓몸체, 제2소켓몸체의 전면방향에 수평방향으로 한 개 이상 형성된 제2소켓양전극차단벽 및 제2소켓몸체의 전면방향에 수평방향으로 한 개 이상 형성된 제2소켓음전극차단벽으로 구성되고, 상기 연결소켓의 후면 방향으로 결합되는 제2소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

삭제

본 발명의 산소원자 발생기는 제1소켓, 방전핀, 연결소켓 및 제2소켓으로 구성됨으로써 산소원자를 안정적으로 대량 생성할 수 있고, 또 발생된 산소원자와 대기 중의 수분 결합을 빠르게 할 수 있으므로 수산기의 발생량을 증대할 수 있는 효과가 있고, 이 효과는 인체에는 무해하면서도 살균력이 극대화되는 효과를 낳는다. 한편, 본 발명의 산소원자 발생기는 분해, 조립 및 부품 교환이 매우 용이하고, 전선과 각 부품 간의 전기적 결합 및 분해 또한 안정적으로 이루어지는 효과가 있으므로 작동의 안정성, 내구성, 분해 조립의 용이성 및 유지 보수성이 크게 향상된다.

또한, 본 발명의 방전핀은 안정적인 방전 값을 유지하고, 탄화물의 응집 및 부착을 억제하여 트랜스 용량 증가를 최소화하므로 방전핀의 방전 신뢰성 및 내구성이 향상되어 일정시간이 지나더라도 초기 때의 산소원자 발생량을 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 분해 사시도
도 3은 본 발명의 분해 단면 사시도
도 4는 본 발명의 단면 예시도
도 5는 본 발명의 방전핀 예시도
도 6은 본 발명에 적용되는 방전핀의 또 다른 예시도
도 7은 본 발명의 사용상태 예시도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 그리고 공지된 구성 및 그와 관련된 작용은 생략 또는 간단히 설명하였고, 도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 아래 설명에서 전,후,좌,우측 방향은 도 1에 표시된 방향을 의미한다.

본 발명을 설명하기 전에 산소원자, 수산기, 오존, 산소, 이산화탄소 및 수소에 대하여 설명하면, 대기(공기) 중에는 78%의 질소(N₂)와 21%의 산소(O₂₎와 기타 물질로 구성되어 있다. 대기 중에서 고압방전을 강제적으로 일으키면 대기 중의 산소분자(O₂)가 분리되어 2개의 산소원자(O)로 된다. 분리된 2개의 산소원자(O)는 매우 불안정하여 다른 물질과 쉽게 결합하게 된다. 산소원자가 공기 중의 수분(H₂O)과 결합하면 수산기(OH-)가 되고, 분리된 산소원자(O)가 대기 중의 산소(O₂)와 결합하면 오존(O₃)이 된다. 그리고 물과(H20) 반응하면 산소(O₂)와 수소(H₂)를 생성하고, 대기 중의 기타물질(이물질)이 존재하는데, 이 기타물질이 탄소성분과 결합하면 이산화탄소(CO₂)가 만들어지게 된다.

대기 중에서 고압 방전하면, O + E- → O^- + O^-

산소원자가 수분과 결합하면, O + H₂O → 2OH- 또는 O + H₂O → H₂ + O₂

산소원자가 산소와 결합하면, O + O₂ → O₃

산소원자가 탄소와 결합하면, O + O + C → CO₂

본 발명에 의한 산소원자 발생기는 제1소켓(100), 방전핀(200), 연결소켓(300) 및 제2소켓(400)을 포함하여 이루어진다. 제1소켓(100)은 절연체인 본체(120)와, 상기 본체(120)의 망접속홈(121)에 후면 단부가 접속된 후 실리콘 함침으로 고정되는 망(110)을 포함한다. 방전핀(200)은 본체(120)를 관통하여 배치되고 전면 단부가 망(110)에 내부에 위치한다. 연결소켓(300)은 절연체인 연결소켓몸체(310)와, 전도체인 양전극단자(340) 및 음전극단자(350)를 포함한다. 제2소켓(400)은 절연체인 제2소켓몸체(410)와 전도체인 2개의 단자봉(470)을 포함한다. 상기 방전핀(200)은 아래에서 설명될 도 5 및 도 6과 같은 다양한 형태의 방전핀일 수 있으며, 상기 방전핀(200)은 망(110) 내부의 중심에 위치하거나 일 측으로 치우치게 위치할 수 있다.

제1소켓(100)의 망(110)은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다. 제1소켓(100)의 본체(120)는 차단벽에 수평 방향으로 형성된 2개 이상의 본체결합홈(122)과, 본체(120) 후면에 형성되어 연결소켓(300)이 접속 결합되는 연결소켓결합홈(123)을 포함한다.

상기 연결소켓(300)은 연결소켓몸체(310)와, 양전극결합관(320) 및 음전극결합관(330)과, 양전극단자(340) 및 음전극단자(350)와, 연결소켓음전극차단벽(360)을 포함한다.

상기 연결소켓몸체(310)는 일정한 두께의 판체로서 수직 방향으로 형성되고 연결소켓결합홈(123)에 접속 결합된다. 상기 연결소켓몸체(310)의 외측 둘레 형상은 연결소켓결합홈(123)의 내측 둘레 형상과 대응된다. 연결소켓몸체(310)에는 수평 방향으로 연결소켓결합공(311)이 관통 형성된다. 상기 연결소켓결합공(311)의 형상 및 위치는 본체(120)에 형성된 본체결합홈(122)과 대응된다.

상기 양전극결합관(320)은 연결소켓몸체(310)의 상부에서 수평방향으로 관통 형성되고, 음전극결합관(330)은 연결소켓몸체(310)의 하부에서 수평방향으로 관통 형성된다.

상기 연결소켓음전극차단벽(360)은 음전극결합관(330)의 외측 둘레에 형성되고, 연결소켓음전극차단벽(360)의 내측 둘레는 음전극결합관(330)의 외측 둘레보다 크게 형성된다.

상기 양전극단자(340)는 후면 방향 일부가 양전극결합관(320)의 전면 방향에서 후면 방향으로 접속되고, 전면 방향 단부는 방전핀(200)의 후면 단부와 접촉되며, 후면 방향 단부는 양전극결합관(320)으로 접속되는 단자봉(470)의 전면 단부와 접촉된다.

상기 음전극단자(350)는 후면 방향 일부가 음전극결합관(330)의 전면 방향에서 후면 방향으로 접속되고, 전면 방향 단부는 망(110)의 후면 단부와 접촉되며, 후면 방향 단부는 음전극결합관(330)으로 접속되는 단자봉(470)의 전면 단부와 접촉된다.

상기 연결소켓(300)은 망(110)과 방전핀(200)의 전기적 연결 및 분리가 안정적으로 이루어지도록 하고, 산소원자 발생기의 분해, 조립을 매우 편리하게 한다. 그리고 양전극결합관(320), 음전극결합관(330) 및 연결소켓음전극차단벽(360)은 수분 및 외부 충격으로부터 단자봉 및 양전극단자(340), 음전극단자(350)를 보호한다.

상기 제2소켓(400)은 제2소켓몸체(410)와, 제2소켓양전극차단벽(440) 및 제2소켓음전극차단벽(450)과, 배수관(451)과, 단자봉보호관(460)과 단자봉(470)을 포함한다.

상기 제2소켓몸체(410)은 일정한 두께의 판체로서 수직방향으로 형성되고, 소정 위치에 단자봉접속홈(411)이 수평 방향으로 관통 형성된다. 상기 단자봉접속홈(411)의 위치는 연결소켓(300)의 양전극결합관(320) 및 음전극결합관(330)의 중심과 대응되는 위치이다.

상기 제2소켓양전극차단벽(440)은 제2소켓몸체(410)의 전면방향에 수평방향으로 한 개 이상 형성된다. 상기한 제2소켓양전극차단벽(440)이 한 개 이상 형성될 때에는 먼저 형성된 양전극차단벽의 외측 둘레에 나중에 형성된 제2소켓양전극차단벽(440)이 형성된다. 제2소켓양전극차단벽(440)의 중심 위치는 연결소켓(300)의 양전극결합관(320) 중심 위치와 대응된다.

상기 제2소켓음전극차단벽(450)은 제2소켓몸체(410)의 전면방향에 수평방향으로 한 개 이상 형성된다. 상기한 제2소켓음전극차단벽(450)이 한 개 이상 형성될 때에는 먼저 형성된 음전극차단벽의 외측 둘레에 나중에 형성된 제2소켓음전극차단벽(450)이 형성된다. 제2소켓양전극차단벽(440)의 중심 위치는 연결소켓(300)의 음전극결합관(330) 중심 위치와 대응된다.

상기 제2소켓양전극차단벽(440)의 직경은 양전극결합관(320)의 직경보다 크게 형성되고, 상기 제2소켓음전극차단벽(450)의 직경은 음전극결합관(330)의 직경보다 크게 형성된다. 연결소켓(300)과 제2소켓(400)이 결합되면 제2소켓양전극차단벽(440)은 양전극결합관(320)의 외부를 둘러싸는 형태로 조립되고, 제2소켓음전극차단벽(450)은 음전극결합관(330)의 외부를 둘러싸는 형태로 조립된다. 상기 제2소켓음전극차단벽(450)이 2개 이상 형성될 때, 일부 제2소켓음전극차단벽(450)의 외측 둘레는 연결소켓음전극차단벽(360)의 내측 둘레보다 작게 형성될 수 있다.

상기 제2소켓음전극차단벽(450)의 하부에는 배수관(451)이 형성된다. 상기 배수관(451)은 제2소켓음전극차단벽(450)의 내부에서 하측 방향으로 연통된다.

상기 단자봉보호관(460)은 제2소켓몸체(410)의 후면 방향에 수평으로 2개 형성된다. 상기 2개의 단자봉보호관(460) 중 상부에 형성된 단자봉보호관(460)은 양전극단자(340), 양전극결합관(320), 제2소켓양전극차단벽(440), 제2소켓양전극차단벽(440)과 연통된 단자봉접속홈(411)과 연통 형성된다. 상기 2개의 단자봉보호관(460) 중 하부에 형성된 단자봉보호관(460)은 음전극단자(350), 음전극결합관, 제2소켓음전극차단벽(450), 제2소켓음전극차단벽(450)과 연통된 단자봉접속홈(411)과 연통 형성된다.

상기 단자봉(470)은 봉 형상의 전도체로서 후면 단부에 양전극전선(510) 및 음전극전선(520)이 연결되는 공지된 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 제2소켓(400)의 외측 둘레에는 제2소켓결합판(420)이 2개 형성되고, 상기 제2소켓결합판(420)에는 수평 방향으로 제2소켓결합공(430)이 2개 형성된다. 상기 제2소켓결합공(430)의 형상 및 위치는 연결소켓(300)의 연결소켓결합공(311)과 대응되는 위치이다. 제2소켓결합판(420)은 본 발명에 따른 산소원자 발생기가 다수 결합되는 설치대(미도시)와의 결합을 위한 구성을 겸한다.

상기 제2소켓결합공(430)에는 볼트 또는 피스 등과 같은 체결구가 관통되어 산소원자 발생장치에 고정시킬 때 사용된다.

본 발명에 따른 제1소켓(100), 제2소켓(400) 및 연결소켓(300)은 산소원자 발생기에서 자주 나타나는 연면 코로나 현상과 방전핀에서 직접적으로 발생하는 아아크(절연파괴)현상을 방지하기 위해 양극과 음극 사이를 한 겹 이상으로 차단하고, 제1소켓(100)의 후면에 연결소켓(300)을 접속 결합하고, 연결소켓(300)의 후면으로 제2소켓(400)을 결합하여 분해, 조립을 편리하게 한다.

즉, 본 발명은 양전극단자(340)와 음전극단자(350)를 양전극결합관(320) 및 음전극결합관(330)에 접속하여 각 전극단자를 분리하고, 양전극결합관(320) 및 음전극결합관(330)의 둘레로 한 개 이상의 차단벽을 형성하여 제1소켓(100), 연결소켓(300), 제2소켓(400)이 결합되었을 때 연면코로나 현상과 방전핀의 아아크 현상을 방지하는 것이다. 양전극 결합관(320)과 음전적극 결합관(330)은 핀의 안정적인 보호 역활을 하지만, 양전극과 음전극 사이에 발생되는 연면코로나 현상을 차단하는 1차 차단벽의 기능을 갖는다.

또한, 단자봉보호관(460)을 형성하여 단자봉(470)이 외부로 노출되는 것을 방지하고, 고정하기 위해 실리콘을 함침한다. 연결소켓(300)과 제2소켓(400)을 결합 시 내부에서 응결수가 발생하는데, 발생된 응결수와 외부에서 침투된 수분은 배수관(451)을 통해 외부로 배출되어 산소원자 발생기의 부식 방지 및 쇼트방지와 같은 내구성을 향상시킨다.

이와 같이 된 본 발명의 원자발생기는 망(110)과 방전핀(200)에 고압을 인가하면 가깝고 날카로운 부분에서 먼저 방전이 이루어진다. 즉, 본 발명은 망(110)의 끝 부분과 방전핀(210)의 끝 부분 사이에서 고압방전이 지속적으로 이루어지도록 하고, 고압발생과정에서 생성된 산소원자를 망의 끝 부분의 공간(112)을 통해 빠른 속도로 배출되도록 하는데있다. 고압방전이 망(110)의 끝과 방전핀(200)의 끝 부분에서 집중적으로 이루어지기 위해서는 망의 중간부위는 무디게 설계하여 방전을 방지하고, 망의 끝 부분은 매우 거칠고 날카롭게 하여야 한다. 망의 끝과 방전핀의 끝 부분이 가까우면 낮은 전압에서도 방전은 이루어지지만 산소원자발생량은 적고, 멀어지면 높은 전압이 필요한 반면, 산소원자 발생량은 많으나, 망의 끝 부분에서 방전이 이루어지는 것이 아니라 망의 중싱부에서 이루어져 산소원자가 측면으로 배출되고, 망의 끝 부분인 공간(112)으로는 배출되지 않게 된다. 산소원자를 빠른 속도로 배출하기 위해서는 방전핀(200)의 끝 지점과 방전부위의 각도를 최대한 일치시키는 것이 중요하다.

위 방전핀(200)과 망(110) 사이에 전압을 인가하면 코로나에 의해 대기 중의 음이온은 침 전극으로 모이고 양이온은 반대쪽 전극으로 가게 된다. 이때 양이온은 이동 중에 대기 중의 중성분자와 충돌을 일으키게 된다. 위 양이온의 힘을 받은 중성분자들은 전극을 통과하여 이동하게 되는데, 이것이 바로 풍향이다.

위 풍량이 발생되면 산소원자가 이동하게 되고, 위 산소원자는 풍향이 강할수록, 망의 중심부에 집중될수록 빠르게 이동하고 멀리까지 배출되며, 빠르게 이동한 산소원자는 망에서 배출되면서 공기와의 충돌로 인하여 물리적으로 쪼개어지게 된다. 본 발명은 위 조건을 만족하는 모든 구성을 취하고 있다.

이렇게 물리적으로 쪼개어진 산소원자(O)는 표면적이 넓어지게 되어 대기 중의 수분(H₂O)과 쉽게 결합하여 많은 수산기(OH-)을 만들게 된다. 산소원자의 표면적이 넓어진다는 의미는 동일한 양의 물이 물방울화 되는 것보다는 수증기화되는 것이 표면적이 넓어저 빠르게 증발되는 것과 같은 의미를 갖는다.

위와 같이 표면적이 넓어진 산소원자가 대기 중의 수분과 빠르게 결합하여 두 개의 수산기가 만들어지며, 대기 중의 산소와 결합하면 오존이 만들어지게 된다. 이때 산소원자의 표면적이 넓기 때문에 대기 중의 수분과 결합이 쉽고 빠르게 이루어지므로 수산기의 생성량이 많아지는 반면 오존은 상대적으로 그 양이 적을 수밖에 없는 것이다. 그러므로 본 발명은 인체에는 무해하면서도 살균력은 우수한 수산기를 더 많이 발생시킬 수 있는 작용이 있다. 더불어 비닐하우스 내부가 밀폐된 공간이어서 여러 기타물질(이물질, 오염물질 등)이 발생되는데, 기타물질 중 탄소성분이 산소원자가 결합하면 이산화탄소(CO2)가 생성된다.

만일, 본 발명과 같은 구성을 취하지 않는다면 망(110)의 끝 부분보다는 측면이나 방사형으로 배출되어 풍향(공기)의 흐름이 집중되지 못하여 분산되고 속도가 느려 멀리까지 배출되지 못하고, 산소원자의 물리적인 쪼개어짐이 없게 되며, 이러한 작용은 산소원자의 정체를 유발하여 자체가 불안정한 산소원자의 밀도를 높이는 결과를 초래한다. 따라서 정체된 산소원자가 대기 중의 산소와 빠르게 결합하여 오존의 농도를 높이게 된다.

본 발명에서 망(110)과 방전핀(200) 사이에 인가되는 전압은 최소 4.0KV 이상이 되어야만 별도의 배출장치 없이도 망 끝부분을 향하여 산소원자가 무동력으로 의미있는 배출이 가능하였다(무동력 풍향기능을 갖는 산소원자 발생기).

그리고 본 발명과 같은 산소원자 발생기는 낮은 전압에서도 방전이 잘되도록 방전부위를 날카롭게 제작하여야 하고, 방전핀(200)을 고정하는 지지대와 망(110)을 고정하는 케이스 간에는 고압 및 수분을 차단할 수 있는 재료를 사용하여야 함이 당연하다. 그리고 방전핀(200)은 내구성을 확보하면서도 수산기 등의 발생량을 일정하게 유지하기 위해서는 방전에도 잘 견디는 강한 재료를 사용하여야 하고, 방전 부위는 부분적인 것보다는 넓은 부분에서 동시에 방전이 이루어지도록 하여 마모를 지연시켜야 한다.

한편, 본 발명의 산소원자발생기에 고전압(-)을 인가하면 방전핀(날카로운 침)과 망(평판형태의 전극) 사이의 전체가 아닌 방전핀 주위에서만 전기력선의 집중이 일어나 플라즈마 상태로 되는 코로나방전을 일으키게 되고, 코로나방전이 일어나면 자유전자는 매우 빠른 속도로 가속된다. 이때 빠른 속도로 가속된 전자는 대기 중의 산소분자, 질소분자 및 수분 등과 결합하므로 음이온도 만들어지고, 이 음이온은 폭포수나 소나무 숲에서 느낄 수 있는 상쾌한 느낌을 주는 부 전하를 띤 공기의 원자요소이다.

본 발명에 따른 방전핀(200)은, 접촉부(230)와, 방전핀몸체(220)와, 블레이드(210)를 포함한다. 상기 블레이드(210)는 방전핀(200)의 전면 단부에 수직 방향으로 형성된다. 상기 블레이드(210)의 후면 방향에는 봉 형상의 방전핀몸체(220)가 형성되고, 상기 방전핀몸체(220)의 후면 단부에는 수직 방향으로 굴절 형성된 접촉부(230)가 형성된다. 상기 블레이드(210)의 좌,우 방향 양측으로는 경사면(211)이 형성된다. 상기 접촉부(230)는 양전극단자(340)의 전면 단부와 접촉한다.

상기 블레이드(210)는 수평 방향으로 형성될 수 있다. 상기 블레이드(210)가 수평 방향으로 형성될 때 경사면(211)은 상,하 방향 양측으로 형성된다. 상기 블레이드(210)는 방전핀(200)의 전면 단부 양쪽으로 날카로운 부분을 형성하여 산소원자 발생 효율을 극대화한다. 즉, 방전핀(200)의 전면 단부에 처음부터 칼날처럼 매우 날카로운 블레이드(210)를 형성하면 방전 개시와 동시에 원하는 방전 값을 얻을 수 있으며, 방전 개시 시점을 앞당길 수 있다. 상기 블레이드(210)를 만들기 위해서는 방전핀(200)의 직경을 1mm 이상하여야 한다. 이렇게 일정한 직경으로 되는 방전핀은 중공형 방전핀과 비교할 때 탄화물의 생성이 지연되어 소정의 산소원자를 일정하게 발생시키는 것이 유리하고, 실제 실험결과 방전핀의 테두리부분과 중심부위에서 방전이 동시 및 균일하게 이루어짐을 확인하였다.

또한, 종래 방전핀의 바늘처럼 형성된 날카로운 부분과 달리, 칼날과 유사한 선으로 형성된 블레이드(210)에 의해 탄화물이 한 곳에 응집되지 않고 분산되는 작용이 있어 급격한 탄화물의 생성을 방지할 수 있었다. 다시 말해 응집된 탄화물에 의해 트랜스 용량을 증가시켜야 하는 필요성이 없게 되었다.

본 발명의 방전핀에 대한 또 다른 실시 예는 도 6에서 예시한 바와 같이, 방전핀(200)은 관 형상의 주방전핀(250)과 상기 주방전핀(250) 내부에 배치되는 보조방전핀(260)을 포함하여 구성된다.

상기 주방전핀(250)은 중공 형상으로서 전면 단부 둘레 전체에 걸쳐 날카로운 방전부가 형성되기 때문에, 방전에 의해 주방전핀(250) 전면 단부가 마모되더라도 주방전핀(250)의 지름은 그대로 유지되면서 날카로운 방전부가 소멸되지 않는 작용이 있고, 상기 작용은 주방전핀(250)의 길이가 마모에 의해 짧아져도 방전 값이 처음과 동일하게 유지될 수 있게 되어 처음의 산소원자 발생량을 유지할 수 있게 된다.

한편, 망(110)과 주방전핀(250)의 사이에서 방전이 진행되면 방전 과정에서서 다이아몬드형 망눈이 형성된 망(110)과 중공형인 주방전핀(250)의 상호작용으로 인해 주방전핀(250)의 전면 단부에 새롭게 날카로운 부분인 굴곡이 형성되므로 주방전핀(250)이 마모되어도 방전값을 처음과 동일하게 유지할 수 있다. 그리고 보조방전핀(200)이 주방전핀(250)으로부터 보호받은 후 주방전핀의 표면이 산화되어 마모되면 급격하게 방전량이 저하되는데 2차적으로 숨겨져 있는 보조핀이 작동하므로 방전핀의 내구성이 향상된다.

또한, 상기 주방전핀(250)은 임계전압은 낮추면서도 방전은 지속적으로 발생되도록 하기 위해 그 두께를 0.4mm 이내로 하고, 전면 단부는 뾰족하고 가늘게 한다. 즉, 주방전핀(250)의 두께를 위 수치보다 작게 하면 원하는 방전 값보다 많은 방전 값이 생성되지만 마모율이 높아지고, 반대로 두께를 위 수치보다 크게 하면 마모율은 낮출 수 있으나 방전 값이 현저하게 낮아지기 때문이다.

보조방전핀(260)은 한 개 이상이 주방전핀(250)의 내부에 배치되고, 보조방전핀(260)의 수평 방향 길이는 주방전핀(250)의 수평 방향 길이보다 짧게 형성된다. 즉, 보조방전핀(260)의 전면 단부는 주방전핀(250)의 전면 단부 내부에 위치한다.

상기 보조방전핀(260)이 주방전핀(250) 내부에 한 개 이상 배치될 경우에는 각 보조방전핀(260)의 전면 단부 날카로움을 다르게 하여 각 보조방전핀(260)에 다른 임계전압이 걸리도록 한다.

상기 보조방전핀(260)의 전면 단부에는 수직 방향으로 블레이드(261)가 형성되고, 상기 블레이드(261)의 후면 방향에는 좌,우 방향 양측으로 경사면(262)이 형성된다. 상기 보조방전핀(260)의 블레이드(261) 및 경사면(262)은 앞서 설명한 방전핀(200)의 블레이드(210) 및 경사면(211)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

위 주방전핀(250)은 둘레 전체로 방전이 발생하여 탄화물이 부착되며, 방전에 필요한 트랜스 용량이 증가할 필요성이 있으나 방전량이 떨어지더라도 보조방전핀(260)에 의해 방전을 새롭게 지속 할 수 있어 안정적인 산소원자 발생량을 유지할 수 있다. 또, 보조방전핀이 없더라도 주방전핀에 의해서 상당기간 사용가능 하므로 주방전핀만을 사용 시 회피 설계라 할 것이다.

이상, 본 발명을 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형이 이루어질 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허 청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

100: 제1소켓 110: 망
111 : 배출부 112 : 공간
120: 본체 121: 망접속홈
122: 본체결합홈 123: 연결소켓결합홈
200: 방전핀 210: 블레이드
211: 경사면 220: 방전핀몸체
230: 접촉부 250: 주방전핀
260: 보조방전핀 261: 블레이드
262: 경사면 300: 연결소켓
310: 연결소켓몸체 311: 연결소켓결합공
320: 양전극결합관 330: 음전극결합관
340: 양전극단자 350: 음전극단자
360: 연결소켓음전극차단벽 400: 제2소켓
410: 제2소켓몸체 411: 단자봉접속홈
420: 제2소켓결합판 430: 제2소켓결합공
440: 제2소켓양전극차단벽 450: 제2소켓음전극차단벽
451: 배수관 460: 단자봉보호관
470: 단자봉 510: 양전극전선
520: 음전극전선

Claims

절연체인 본체(120) 및 상기 본체(120)에 고정되고, 측면보다 배출부(111)가 날카롭고 거칠게 가공된 망(110)으로 구성되는 제1소켓(100)과;
상기 제1소켓(100)의 본체(120)를 관통하여 전면 단부가 망(110) 내부에 위치되고, 전면 단부 중앙에 형성되는 블레이드(210) 및 상기 블레이드 양측으로 형성되는 경사면(211)으로 구성되는 방전핀(200)과;
상기 제1소켓(100)의 연결소켓결합홈(123)에 접속 결합되는 연결소켓결합몸체(310), 상기 연결소켓몸체(310)의 상부에서 수평방향으로 관통 형성되는 양전극결합관(320), 상기 연결소켓몸체(310)의 하부에서 수평방향으로 관통 형성되는 음전극결합관(330), 상기 음전극결합관(330)의 외측 둘레에 형성되는 연결소켓음전극차단벽(360), 후면 방향 일부가 상기 양전극결합관(320)의 전면 방향에서 후면 방향으로 접속되고, 전면 방향 단부는 상기 방전핀(200)의 후면 단부와 접촉되며, 후면 방향 단부는 상기 양전극결합관(320)으로 접속되는 단자봉(470)의 전면 단부와 접촉되는 양전극단자(340) 및 후면 방향 일부가 상기 음전극결합관(330)의 전면 방향에서 후면 방향으로 접속되고, 전면 방향 단부는 상기 망(110)의 후면 단부와 접촉되며, 후면 방향 단부는 음전극결합관(330)으로 접속되는 단자봉(470)의 전면 단부와 접촉되는 음전극단자(350)를 포함하는 연결소켓(300)과;
일정한 두께의 판체로서 수직방향으로 형성되고, 소정 위치에 단자봉접속홈(411)이 수평 방향으로 관통 형성되며, 후면 방향에 단자봉보호관(460)이 2개 형성되는 제2소켓몸체(410), 제2소켓몸체(410)의 전면방향에 수평방향으로 한 개 이상 형성된 제2소켓양전극차단벽(440) 및 제2소켓몸체(410)의 전면방향에 수평방향으로 한 개 이상 형성된 제2소켓음전극차단벽(450)으로 구성되고, 상기 연결소켓(300)의 후면 방향으로 결합되는 제2소켓(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 산소원자 발생기.
삭제
삭제
삭제