KR200257908Y1 - 음이온 및 오존 발생을 위한 고전압발생장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음이온과 오존을 발생시키기 위한 고전압발생장치에 관한 것으로,시스템 동작전원을 발생시키기 위한 전원공급부와; 상기 시스템 동작전원을 정전압형태로 공급하기 위한 정전압 공급부와; 상기 정전압을 동작전원으로 사용하며 상기 시스템 동작전원의 공급경로를 절환제어하여 음이온 및 오존 발생을 제어하기 위한 제어부와; 상기 제어부에 의해 스위칭절환되는 스위칭부와; 상기 스위칭부를 통해 상기 시스템 동작전원을 입력받아 승압된 맥류성분의 고전압을 발생하여 음이온 및 오존을 발생시키기 위해 유리관 내부 및 외부에 위치하는 두 전극에 인가함을 특징으로 한다.

Description

음이온 및 오존 발생을 위한 고전압발생장치{HIGH VOLTAGE GENERATION APPARATUS FOR GENERATING AN ANION AND AN OZON}

본 고안은 고전압발생장치에 관한 것으로, 특히 음이온과 오존을 발생시키기 위한 고전압발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 정수기는 물에 포함된 각종 이물질을 걸러냄으로서 음용이 가능한 식수를 만드는 기계로서, 최근의 환경오염에 대한 경각심이 높아짐에 따라 가정, 직장에서 널리 사용되고 있다.

정수기 생산업체에서는 소비자에게 양질의 음용수를 제공하기 위해 오존을 발생시켜 물의 살균력을 높이고 있다. 오존은 수돗물 소독에 주료 이용되는 염소 보다 7배나 높은 산화력이 있어 살균력이 강하며, 대장균은 물론, 이끼, 곰팡이 및 염소로 살균이 불가능한 바이러스까지 사멸시키는 특성을 가지고 있으며, 수중의 냄새 분자와 결합하여 탈취하며 탁도를 낮추는 특성을 가지고 있다. 따라서 유럽대부분의 선진국에서는 물론 국내에서도 수돗물의 고도 정수처리에 오존을 일반으로 이용하고 있다. 이러한 오존은 오존발생 유리관 어셈블리에 내장되어 있는 내부전극과 그 어셈블리의 외면을 둘러싸고 있는 외부전극에 고전압의 방전전압을 인가하여 줌으로서 발생된다.

한편 식수에 대한 소비자들의 경각심이 점차 고조되고 있는 실정이기 때문에 오존 발생용 정수기만으로는 소비자의 욕구를 충족시켜 줄 수 없다. 따라서 생체조직을 알칼리성으로 변화시켜 생리작용을 활발하게 하고, 신체의 신진대사를 활성화시키는 음이온을 오존과 함께 발생시켜 식수에 용존시킬 수 있다면 그 어떠한 정수기 보다 최상의 식수를 소비자에게 제공할 수 있을 것이다.

이에 본 고안의 목적은 식수의 살균력 효과를 증대시키기 위한 오존과 신체의 신진대사를 활성화시킬 수 있는 음이온을 발생시키기 위한 고전압발생장치를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 오존발생 유리관 어셈블리의 내부와 외부면에 위치하는 내부전극과 외부전극에 고전압 인가만으로 오존과 음이온을 각각 발생시킬 수 있는 고전압발생장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 고전압발생장치의 블록구성도.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 고전압발생장치의 상세 회로도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일실시예에 따른 고전압발생장치는;

시스템 동작전원을 발생시키기 위한 전원공급부와;

상기 시스템 동작전원을 정전압형태로 공급하기 위한 정전압 공급부와;

상기 정전압을 동작전원으로 사용하며 상기 시스템 동작전원의 공급경로를 절환제어하여 음이온 및 오존 발생을 제어하기 위한 제어부와;

상기 제어부에 의해 스위칭절환되는 스위칭부와;

상기 스위칭부를 통해 상기 시스템 동작전원을 입력받아 승압된 맥류성분의 고전압을 발생하여 음이온 및 오존을 발생시키기 위해 오존발생 유리관 어셈블리의 내부에 구비된 내부전극과 상기 유리관 외면에 부착되어 있는 외부전극에 인가하는 고전압발생부;를 포함함을 특징으로 한다.

또한 본 고안의 부가적인 특징에 따르면 음이온 및 오존발생 주기를 설정하기 위해 다수의 딥 스위치로 구성되는 모드 설정부를 더 포함함을 특징으로 한다.

또한 본 고안의 부가적인 특징에 따르면 상기 고전압발생부는;

시스템 동작전원 입력시 규정된 대역의 펄스 발진을 위한 2개의 1차측 권선이 위치하고, 2차측 권선에는 상기 1차측 권선으로부터 유기된 교류전압을 승압하여 맥류전압으로 출력하기 위한 2단 배전압 회로가 접속되어 있는 트랜스포머와;

하나의 1차측 권선 일 끝단과 접지단에 각각 콜렉터와 에미터가 접지되어 있는 트랜지스터와;

상기 스위칭부의 출력단과 상기 트랜지스터의 베이스에 접속되어 있는 스타트용 저항과;

상기 베이스 공급전압을 안정화시키기 위해 나머지 하나의 1차측 권선과 상기 베이스단에 병렬접속되어 있는 제너다이오드 및 커패시터를 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 고전압발생장치의 블록구성도를 도시한 것이며, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 고전압발생장치의 상세 회로도를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 고전압발생장치는 크게 전원공급부(10), 정전압공급부(20), 제어부(30), 스위칭부(40) 및 고전압 발생부(50)로 구성된다.

전원공급부(10)는 교류전원을 입력하여 시스템 동작에 필요한 12V의 시스템 동작전원을 발생시킨다. 이러한 전원공급부(10)는 일반적인 정수기에 구비되는 것으로 도 2의 상세회로도에서는 생략도시되어 있다. 다만 전원공급부(10)에서 공급되는 12V의 시스템 동작전원은 도 2에 도시한 입력단자(CON1 INPUT)의 3번 포트를 통해 입력되고 있음을 나타내고 있다. 이러한 시스템 동작전원은 후술할 정전압 공급부(20)와 모드 설정부(60) 및 스위칭부(40)로 입력된다.

한편 정전압 공급부(20)는 제어부(30)인 마이컴(12C50B)에 안정된 전원을 공급하기 위한 것으로, 상기 12V의 시스템 동작전원을 Vcc 레벨의 정전압으로 다운시켜 공급한다. 이러한 정전압 공급부(20)는 도 2에 도시한 바와 같이 이미 공지된 U1 78L05 레귤레이터로 구현할 수 있다. 상기 Vcc 레벨의 정전압은 제어부(30)의 8번 포트를 통해 공급된다.

제어부(30)는 상기 Vcc레벨의 정전압을 동작전원으로 사용하며 스위칭부(40)로 공급되는 12V의 시스템 동작전원의 공급경로를 절환제어하여 음이온 및 오존 발생을 제어한다. 즉, 제어부(30)는 후술할 모드 설정부(60)에 의해 설정된 모드에 따라 상기 스위칭부(40)를 구성하는 릴레이(K1)를 제어하기 위한 스위칭절환신호를 출력함으로서 고전압 발생부(50)의 동작에 따른 음이온 및 오존의 발생을 제어한다. 만약 설정된 모드가 제1모드라면 음이온 및 오존을 10분 동안 발생시키고 50분간은 발생을 억제하는 방식으로 주기적으로 음이온 및 오존의 발생을 제어한다. 그리고 설정된 모드가 제2모드라면 음이온 및 오존을 20분 동안 발생시키고 40분 동안은 발생을 억제하는 방식으로 고전압 발생부(50)를 제어할 수 있다. 예시한 시간이 가변될 수 있음은 자명한 사실이라 할 것이다.

한편 스위칭부(40)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 에미터 단자가 접지되어 있으며 베이스 단자가 제어부(30)에 접속되어 있는 트랜지스터(U5 2222A)와, 그 트랜지스터의 콜렉터 단자에 코일의 일측이 접속되어 있는 릴레이(K1)로 구성되어 상기 제어부의 제어에 따라 12V의 시스템 동작전원을 고전압 발생부(50)로 인가하거나 인가중인 전원을 차단시키는 역할을 수행한다.

고전압 발생부(50)는 상기 스위칭부(40)를 통해 12V의 시스템 동작전원을 입력받아 승압된 맥류성분의 고전압을 발생하고 이를 오존발생 유리관 어셈블리의 내부와 외부면에 위치하는 내부전극과 외부전극에 인가함으로서 유입공을 통해 유리관 내부로 유입된 공기를 방전시켜 음이온 및 오존을 발생시킨다.

이러한 고전압 발생부(50)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 시스템 동작전원 입력시 규정된 대역의 펄스 발진을 위한 2개의 1차측 권선이 위치하고, 2차측 권선에는 상기 1차측 권선으로부터 유기된 교류전압을 승압하여 맥류전압으로 출력하기 위한 2단 배전압 회로(C7, D5, C6)가 접속되어 있는 트랜스포머(T1), 하나의 1차측 권선(1,2) 일 끝단과 접지단에 각각 콜렉터와 에미터가 접지되어 있는 트랜지스터(U4 205B)와, 상기 스위칭부의 출력단과 상기 트랜지스터의 베이스에 접속되어 있는 스타트용 저항(R5)과, 상기 베이스 공급전압을 안정화시키기 위해 나머지 하나의 1차측 권선(3,4)과 상기 베이스단에 병렬접속되어 있는 제너다이오드(ZD) 및 커패시터(C5)를 포함한다. 상기 고전압 발생부(50)에서 상기 스타용 저항(R5)에 역방향 및 순방향 접속되어 있는 다이오드(D2,D3) 및 저항 R6는 과전류로부터 트랜스포머(T1)의 1차측을 보호하기 위한 소자들이다.

마지막으로 모드 설정부(60)는 본 고안의 실시예에서 2개의 모드를 설정하기 위해 도 2에 도시한 바와 같은 딥 스위치(JP1,JP2)로 구성된다. 이러한 딥 스위치의 조작에 따라 제어부(30)는 음이온 및 오존 발생을 위한 모드설정을 인지하고 그에 따라 스위칭부(40) 제어 시간을 조절한다.

이하 상술한 구성을 가지는 고전압 발생장치의 동작을 설명하면,

우선 전원공급부(10)로부터 공급되는 시스템 동작전원은 정전압 공급부(20)인 레귤레이터(U1 78L05)에 입력됨으로서 제어부(30)는 Vcc 레벨의 정전압을 인가받아 동작하게 된다. 이러한 경우 제어부(30)는 모드설정부(60)를 통해 관리자 혹은 사용자가 선택한 동작모드를 감지하게 되는데 5번 포트를 통해 "하이", "로우"레벨의 입력유무로서 제1 혹은 제2동작모드의 설정을 감지하게 된다. 이와 같이 동작모드의 설정이 감지되면 제어부(30)는 감지된 동작모드에 의해 음이온 및 오존을 발생시키기 위한 시간 동안 "하이"레벨의 신호를 7번 포트로 출력함으로서, 스위칭부(40)의 트랜지스터(U5 2222A)는 턴온되고 릴레이(K1) 구동코일에 전류가 흘러 12V의 시스템 동작전원이 고전압 발생부(50)로 인가된다.

그리고 고전압 발생부(50)로 인가된 시스템 동작전원은 스타트용 저항(R5)을 통해 트랜지스터(U4 205B)의 베이스단에 인가됨으로서 1차측 권선에는 전류가 흐르게 됨으로서 1차측 제2권선과 2차측 권선에는 권선비에 따르는 전압이 유기된다. 1차측의 제2권선에 유기된 전류는 다시 다이오드 D2를 통해 트랜지스터(U4 205B)의 베이스에 재인가됨에 따라 트랜스포머(T1)의 1차측에서는 소정 주파수를 가지는 펄스가 지속적으로 발진하는 것과 같은 효과를 발생하게 된다. 이러한 발진 펄스에 따라 트랜스포머(T1)의 2차측에서는 권선비에 따른 교류 전압(약 3KV)이 유기되고, 유기된 교류전압은 고압 커패시터(C7)와 고압 다이오드(D5)로 이루어진 2단 배전압 회로에 의해 각각 배압되어 오존발생 유리관 어셈블리의 내부와 외부면에 위치하는 내부전극과 외부전극에 인가된다. 상기 오존발생 유리관 어셈블리에 장착된 내부전극과 외부전극을 도 2에 도시된 U4 78HT2로 가정하면, 상기 고전압 발생부(50)에서 인가되는 교류전압성분에 의해 상기 오존발생 유리관 어셈블리에서는 오존이 발생되어 유출공을 통해 배출되고, 직류전압성분에 의해 음이온이 발생되어 배출된다.

즉, 본 고안의 고전압 발생부(50)에서는 교류성분과 직류성분이 포함된 맥류전압을 발생하여 내부전극과 외부전극에 인가함으로서, 오존발생 유리관 어셈블리에서는 오존 및 음이온이 발생되어 배출되게 되는 것이다.

이와 같이 음이온 및 오존 발생시간이 규정시간에 도달하면 제어부(30)는 스위칭부(40)에 구비된 트랜지스터(U5 2222A)를 턴오프시킴으로서 음이온 및 오존의 발생을 정지시킨다.

따라서 본 고안의 실시예에 따른 고전압 발생장치에 의하면 규정시간 동안 오존을 발생하여 이를 식수에 용존시킴으로서 식수의 살균력을 증진시킴은 물론, 신체의 신진대사를 활성화시키는 음이온까지도 식수에 용존시킬 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 식수의 살균력 효과를 증대시키기 위한 오존과 신체의 신진대사를 활성화시킬 수 있는 음이온을 함께 발생시킬 수 있기 때문에 최적의 식수를 소비자에게 제공할 수 있는 장점이 있으며, 오존발생 유리관 어셈블리의 내부와 외부면에 위치하는 내부전극과 외부전극에 맥류전압을 인가하여 오존과 음이온을 함께 발생시키기 때문에 음이온 및 오존 발생을 위한 회로 구성을 단순화시킬 수 있는 이점이 있다.

한편 본 고안은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 실용신안등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 두 전극에 직류성분의 고전압과 교류성분의 고전압을 인가하여 음이온 및 오존을 발생시키기 위한 고전압발생장치에 있어서,

   시스템 동작전원을 발생시키기 위한 전원공급부와;

   상기 시스템 동작전원을 정전압형태로 공급하기 위한 정전압 공급부와;

   상기 정전압을 동작전원으로 사용하며 상기 시스템 동작전원의 공급경로를 절환제어하여 음이온 및 오존 발생을 제어하기 위한 제어부와;

   상기 제어부에 의해 스위칭절환되는 스위칭부와;

   상기 스위칭부를 통해 상기 시스템 동작전원을 입력받아 승압된 맥류성분의 고전압을 발생하여 상기 두 전극으로 인가하기 위한 고전압발생부;를 포함함을 특징으로 하는 고전압 발생장치.
2. 청구항 1에 있어서, 음이온 및 오존발생 주기를 설정하기 위한 모드 설정부를 더 포함함을 특징으로 하는 고전압 발생장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 모드 설정부는 상기 전원공급부와 제어부 사이에 접속되는 다수의 딥 스위치들로 구성됨을 특징으로 하는 고전압 발생장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 제어부는 상기 딥 스위치의 설정상태에 따라 음이온 및 오존발생 주기를 가변시킴을 특징으로 하는 고전압 발생장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 고전압발생부는;

   상기 시스템 동작전원 입력시 규정된 대역의 펄스 발진을 위한 2개의 1차측 권선이 위치하고, 2차측 권선에는 상기 1차측 권선으로부터 유기된 교류전압을 승압하여 맥류전압으로 출력하기 위한 2단 배전압 회로가 접속되어 있는 트랜스포머와;

   하나의 1차측 권선 일 끝단과 접지단에 각각 콜렉터와 에미터가 접지되어 있는 트랜지스터와;

   상기 스위칭부의 출력단과 상기 트랜지스터의 베이스에 접속되어 있는 스타트용 저항과;

   상기 베이스 공급전압을 안정화시키기 위해 나머지 하나의 1차측 권선과 상기 베이스단에 병렬접속되어 있는 제너다이오드 및 커패시터를 포함함을 특징으로 하는 고전압 발생장치.