KR20000041599A - 냉장고용 오존 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 내 공기 중의 코로나 방전에 의해 발생된 오존을 이용하여 각종 세균을 살균하며 냄새를 탈취하도록 한 냉장고용 오존 발생장치에 관한 것이다.

개시된 본 발명의 바람직한 실시 예는, 입력 전원을 승압·배압하여 고전압을 발생하는 고전압 회로부와, 고전압의 음(-)전압을 인가받는 침형상의 방전 전극과, 이 방전 전극에서 소정 거리로 이격되며 고전압의 양(+)전압을 인가받는 격자형상의 접지 전극을 포함하며, 고전압 회로부는 직류 전압을 입력받아 일정 주파수로 발진하는 CR 발진회로와, 이 CR 발진회로의 출력 전압을 승압하는 트랜스포머와, 이 트랜스포머의 출력 전압을 배전압 정류하여 고전압을 출력하는 4 배압회로로 구성된다.

이에 따라, 종래 기술과 비교할 때에 장치가 차지하는 용적이 최소화되며 소음의 발생이 방지되고, 촉매를 일정한 주기로 교체하여야 하였던 번거로움이 제거되는 이점이 있다.

Description

냉장고용 오존 발생장치

본 발명은 냉장고용 오존 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장고 내 공기 중의 코로나 방전(corona discharge)에 의해 발생된 오존(O₃)을 이용하여 각종 세균을 살균하며 냄새를 탈취하도록 한 것이다.

주지와 같이, 냉장고는 냉매의 순환에 의해 온도 및 습도 조건이 조절되어 각종 식품을 저온의 상태로 보관하면서 숙성이 서서히 진행되도록 한다.

이러한 냉장고는 에너지 효율이 고려되어 밀폐되며, 이러한 특성으로 인하여 보관된 각종 식품에서 발생된 냄새가 항상 고(庫) 내에 잔존하여 사용자에게 악취로서 제공된다.

그러므로, 종래에는 일 실시예로서 악취를 제거하기 위해 도 1에 도시된 바와 같은 탈취제를 냉장고 내의 소정 개소에 설치하였다.

상기 탈취제는, 활성탄에 이산화망간(MnO₂) 촉매와 산화구리(CuO) 촉매 및 인공효소 촉매가 일정 비율로 담지(擔持)되며, 작용면적을 넓히기 위해 벌집형상을 갖는다.

그러면, 음식물에 포함된 각종 냄새성분 즉, 트리메칠아민(CH₄S) 및 메탄에치올(CH₆N) 등과 활성탄에 담지된 이산화망간(MnO₂)/산화구리(CuO)/인공효소 촉매간에 화학 촉매 반응이 발생된다.

이에 따라, 이산화망간 촉매는 질소(N)계 냄새성분을 제거하고, 산화구리 촉매는 황(S)계 냄새성분을 제거하며, 인공효소 촉매는 산화분해 및 항균효과를 발휘한다.

즉, 활성탄의 표면에 각종 냄새성분과 산소(O₂)가 흡착 확산되면 촉매에 의하여 냄새성분이 원자상태로 해리되며, 해리된 냄새성분이 촉매 표면의 산소원자와 반응하여 물(H₂O)과 이산화탄소(CO₂)로 전이된다.

그러므로, 촉매 반응에 의한 최종 생성물인 물과 이산화탄소가 생성되며, 냄새를 유발하는 성분이 소멸되어 고 내의 유해냄새가 탈취된다.

그러나, 상기와 같은 탈취제는 탈취 효율이 저하되면 사용자가 이를 교체하여야 하는 번거로움이 있었으며, 특히 촉매 반응의 최종 생성물인 물과 이산화탄소가 탈취제의 표면으로부터 이탈 확산되지 않고 탈취제의 표면에 흡착 포화되는 경우가 빈번하여 매우 짧은 교체 주기를 갖는다.

또한, 냉장고는 저온 고습조건이 유지되므로 오히려 저온에 강한 유해 미생물에게는 기생공간을 제공하는 부작용이 초래되며, 특히 도어의 개폐에 따라 온도가 수시로 변하게 되므로 습도조건은 오히려 박테리아나 곰팡이균 등에게 유리한 생성조건을 제공하게 된다.

그런데, 상기와 같은 탈취제는 유해냄새의 탈취 기능은 어느 정도 기대할 수 있으나 세균을 살균하는 기능은 전혀 기대할 수 없으므로 근본적인 해결책이 되지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 근래에는 상기한 문제점들을 해결하기 위하여, 오존(O₃)을 이용해 각종 세균을 살균하며 냄새를 탈취하는 냉장고용 오존 발생장치가 개발되었다.

도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 냉장고용 오존 발생장치의 구성도이다.

동 도면에 도시된 오존 발생장치는, 냄새성분 및 각종 세균이 포함된 고 내의 공기를 팬 모터(1)를 이용해 강제적으로 흡입하여 판형상의 전극을 갖는 오존발생기(2)로 유도하며, 고압 트랜스(3)에서 유기된 고전압이 오존발생기(2)의 두 전극 간에 인가되면 전극 사이의 절연물 표면을 따라서 방전이 일어나 오존이 발생된다.

그러면, 흡입된 냄새성분이 오존의 강력한 산화력으로 분해·제거되면서 각종 세균이 살균되고, 촉매(4)를 거치면서 강한 농도의 오존이 회석되어 낮은 농도의 오존으로 치환·배출된다.

전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 오존 발생장치는, 오존 발생기의 연면 방전(surface discharge)에 의해 오존이 발생되며, 촉매가 오존의 농도를 낮추는 역할을 수행함을 알 수 있다.

그러므로, 고 내의 공기가 흡입되도록 기류를 형성시켜야 하므로 팬 모터와 같은 강제 송풍기를 사용함에 따라 장치가 차지하는 용적이 매우 클 뿐만 아니라 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

그리고, 자체적인 오존 농도 조절 기능이 없어 촉매와 같은 농도희석제를 사용함에 따라 일정 시간이 경과되면 냄새성분과 오존성분이 촉매의 표면에 흡착 포화되므로 일정한 주기로 촉매를 교체하여야 하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 제안한 것으로서, 침(針)형상의 방전 전극에 고전압의 음(-)전압을 가하고 격자형상의 접지 전극에 양(+)전압을 가하여 음의 코로나 방전이 유발되게 하며 방전 전극과 접지 전극의 사이에서 고 내의 공기가 이온화되어 오존이 발생되도록 한 냉장고용 오존 발생장치를 제공함으로써,

첫째: 방전 전극의 전자가 접지 전극으로 이동하면서 자연스럽게 기류를 형성하도록 하여, 팬 모터와 같은 강제 송풍기를 사용하지 않음으로서 장치가 차지하는 용적을 최대한 감소시키며 소음의 발생을 방지하고,

둘째: 방전 및 접지 전극에 고전압을 인가/차폐하는 주기를 조정하여 오존의 발생량을 조절하도록 하여, 촉매와 같은 농도희석제를 사용하지 않음으로서 촉매를 일정한 주기로 교체하여야 하였던 번거로움을 제거하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 일 실시예에 따른 냉장고용 탈취제의 외형도이고,

도 2는 종래 다른 실시예에 따른 냉장고용 오존 발생장치의 구성도이고,

도 3a는 본 발명에 따른 냉장고용 오존 발생장치의 외형도이고,

도 3b는 도 3a에 도시된 오존 발생장치의 설치 상태도이고,

도 4는 도 3a에 도시된 오존 발생장치의 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 오존 발생장치 110 : 고전압 회로부

111 : CR 발진회로 112 : 트랜스포머

113 : 4 배압회로 120 : 방전 전극

130 : 접지 전극

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 오존을 이용하여 냉장고 내의 각종 세균을 살균하며 냄새를 탈취하는 냉장고용 오존 발생장치에 있어서:

(1) 입력 전원을 승압·배압하여 고전압을 발생하는 고전압 회로부;

(2) 상기 고전압의 음(-)전압을 인가받는 침형상의 방전 전극;

(3) 상기 방전 전극에서 소정 거리로 이격되며 상기 고전압의 양(+)전압을 인가받는 격자형상의 접지 전극을 포함하며;

상기 방전 전극에서 음의 코로나 방전이 유발되고, 상기 방전 전극과 접지 전극 사이에서 발생된 오존이 상기 접지 전극으로 향하면서 기류를 형성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 고전압 회로부는,

(1) 직류 전압을 입력받아 일정 주파수로 발진하는 발진부;

(2) 상기 발진부의 출력 전압을 승압하는 승압부;

(3) 상기 승압부의 출력 전압을 배전압 정류하여 상기 고전압을 출력하는 배전압부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이하면, 방전 전극과 접지 전극 사이에서 발생된 오존이 접지 전극으로 이동하면서 자연스럽게 기류가 형성되며, 방전 및 접지 전극에 고전압이 인가/차폐되는 주기를 조정하면 오존의 발생량이 조절됨을 알 수 있다.

그 결과, 팬 모터와 같은 강제 송풍기나 촉매와 같은 농도희석제를 사용하지 않으면서도 종래 기술과 비교할 때에 동등 이상의 효과가 창출되어, 코로나 방전에 의해 발생된 오존에 의하여 냉장고 내의 각종 세균이 살균되며 유해냄새가 탈취된다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 따른 냉장고용 오존 발생장치를 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

도 3a는 본 발명에 따른 냉장고용 오존 발생장치의 외형도이고, 도 3b는 설치 상태도이며, 도 4는 회로도이다.

도면에 나타낸 바와 같이 본 발명의 오존 발생장치(100)는, 입력 전원을 승압·배압하여 고전압을 발생하는 고전압 회로부(110)와, 상기 고전압의 음(-)전압을 인가받는 침형상의 방전 전극(120)과, 이 방전 전극(120)에서 소정 거리로 이격되며 상기 고전압의 양(+)전압을 인가받는 격자형상의 접지 전극(130)으로 구성되며, 냉동실(A)과 냉장실(B)로 분리된 냉장고에서 냉장실(B)의 상부 일측에 설치된다.

그리고, 고전압 회로부(110)는 직류 전압을 입력받아 일정 주파수로 발진하는 CR 발진회로(111)와, 이 CR 발진회로(111)의 출력 전압을 승압하는 트랜스포머(112)와, 이 트랜스포머(112)의 출력 전압을 배전압 정류하여 고전압을 출력하는 4 배압회로(113)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉장고용 오존 발생장치는, 먼저 고전압 회로부(110)에 직류 전압이 인가되면 CR 발진회로(111)와 같은 발진부를 통해 C와 R값에 의해 결정되는 일정 주파수로 저주파 발진되어 교류 전압이 트랜스포머(112)와 같은 승압부로 입력된다.

그리고, 트랜스포머(112)에서 1차측과 2차측의 권수비에 따라 일정 전압으로 승압되어 4 배압회로(113)와 같은 배전압부로 입력되며, 4 배압회로(113)에서 배전압 정류되어 고전압으로 출력된다.

여기서, 4 배압회로(113)에서 출력되는 고전압의 음(-)전압은 침형상의 방전 전극(120)에 인가되며, 양(+)전압은 접지 전극(130)에 인가된다.

그러면, 두 전극(120,130) 사이의 코로나 개시전압 이후에 방전 전극(120)에서 음의 코로나 방전이 유발되어 방전 전극(120)에 있던 전자들이 접지 전극(130)으로 끌려가게 되며, 도중에 산소와 같은 중성기체와 충돌하게 되고, 이 과정에서 산소는 전자를 잃고 양이온이 되어 방전 전극(120)으로 향한다.

그리고, 전자는 계속 접지 전극(130)을 향하여 끌려가다가 코로나 방전영역을 벗어나서 산소와 결합되어 음이온, 즉 오존이 발생된다.

여기서, 오존은 접지 전극(130)으로 급속히 이동하면서 기류, 즉 전자폭풍을 일으켜 일정한 풍속을 가진 바람을 발생시킨다.

따라서, 오존은 기류를 타고 냉장고 내의 전영역으로 방출되며, 오존에 의해 공간상의 세균은 물론이고 보관된 음식물의 표면에 존재하는 각종 세균이 살균되고, 강력한 산화력으로 각종 냄새성분이 분해·제거된다.

한편, 오존의 발생량은 방전 전극(120)과 접지 전극(130)에 인가되는 전압의 크기 및 두 전극(120,130)의 형상에 따라 변화되며, 냉장고 내에서 오존의 평균농도는 냉장고 내의 면적에 따라 달라진다.

따라서, 방전 전극(120)과 접지 전극(130)에 코로나 개시전압을 인가/차폐하는 주기를 조정하여 오존의 발생량을 조절하게 된다.

상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 방전 전극과 접지 전극 사이에서 발생된 오존이 접지 전극으로 이동하면서 자연스럽게 기류가 형성되며, 방전 및 접지 전극에 코로나 개시전압이 인가/차폐되는 주기를 조정하면 오존의 발생량이 조절된다.

그러므로, 종래 기술과의 비교 예로서, 팬 모터와 같은 강제 송풍기나 촉매와 같은 농도희석제를 사용하지 않으면서도, 음의 코로나 방전에 의해 발생된 오존에 의하여 냉장고 내의 각종 세균이 살균되며 유해냄새가 탈취되는 것이다.

따라서, 팬 모터와 같은 강제 송풍기를 사용하지 않음으로서 장치가 차지하는 용적이 최소화되며 소음의 발생이 방지되고, 촉매를 일정한 주기로 교체하여야 하였던 번거로움이 제거되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 오존을 이용하여 냉장고 내의 각종 세균을 살균하며 냄새를 탈취하는 냉장고용 오존 발생장치에 있어서:

   (1) 입력 전원을 승압·배압하여 고전압을 발생하는 고전압 회로부;

   (2) 상기 고전압의 음(-)전압을 인가받는 침형상의 방전 전극;

   (3) 상기 방전 전극에서 소정 거리로 이격되며 상기 고전압의 양(+)전압을 인가받는 격자형상의 접지 전극을 포함하며;

   상기 방전 전극에서 음의 코로나 방전이 유발되고, 상기 방전 전극과 접지 전극 사이에서 발생된 오존이 상기 접지 전극으로 향하면서 기류를 형성하는 것을 특징으로 한 냉장고용 오존 발생장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고전압 회로부는,

   (1) 직류 전압을 입력받아 일정 주파수로 발진하는 발진부;

   (2) 상기 발진부의 출력 전압을 승압하는 승압부;

   (3) 상기 승압부의 출력 전압을 배전압 정류하여 상기 고전압을 출력하는 배전압부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한 냉장고용 오존 발생장치.