KR200268589Y1

KR200268589Y1 - 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기의 방전관 구조

Info

Publication number: KR200268589Y1
Application number: KR2020010028007U
Authority: KR
Inventors: 오경희
Original assignee: 주식회사 캔텍코리아
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2002-03-16

Abstract

본 고안의 목적은 복수개의 봉형상 전극을 갖는 네온램프의 외부표면에, 금속망간에 일정 간격을 둔 이중 금속망 형상의 외부전극을 감싸도록 설치하고, 상기 네온램프의 복수개의 전극에 양의 전원을, 상기 외부전극에 음의 전원을 각각 연결하여 네온램프의 복수개의 전극과 외부전극간의 방전에 의해 오존이 발생되도록 함으로써, 방전효과를 높여 저전압에서도 오존을 효율적으로 발생시키고, 이중 금속망에 의해 인체에 적합한 부드러운 오존을 발생시키며, 네온램프를 사용하여 제작비용을 절감시킨 가정용 오존 발생기의 방전관 구조를 제공하는데 있다.

본 고안은 양극 전원에 연결된 복수개의 전극(32)을 갖는 네온램프(33); 상기 네온램프의 외부표면에 접촉하여 전체를 감싸도록 설치되고 음극 전원에 연결되어 상기 전극(32)과 코로나 방전에 의해 1차 오존을 발생시키는 제1금속망(34); 상기 제1금속망(34)과 일정 간격을 두고 제1금속망 전체를 감싸도록 설치되고 상기 음극 전원에 연결되어 상기 전극(32)과 플라즈마 방전에 의해 상기 1차 오존의 농도를 희석시켜 인체에 자극을 주지 않는 2차 오존을 발생시키는 제2금속망(35)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

네온램프를 이용한 가정용 오존발생기의 방전관 구조{The discharge tube structure of a domestic ozonizer using neon lamps}

본 고안은 가정용 오존 발생기의 방전관 구조에 관한 것으로서, 특히, 복수개의 봉형상 전극을 갖는 네온램프의 외부표면에, 금속망간에 일정 간격을 둔 이중 금속망 형상의 외부전극을 감싸도록 설치하고, 상기 네온램프의 복수개의 전극에 양의 전원을, 상기 외부전극에 음의 전원을 각각 연결하여 네온램프의 복수개의 전극과 외부전극간의 방전에 의해 오존이 발생되도록 함으로써, 방전효과를 높여 저전압에서도 오존을 효율적으로 발생시키고, 이중 금속망에 의해 인체에 적합한 부드러운 오존을 발생시키며, 네온램프를 사용하여 제작비용을 절감시킨 가정용 오존 발생기의 방전관 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 오존(O₃)은 살균, 탈취, 공기정화 등의 효능이 있어 세균 및 바이러스의 제거, 상수도의 살균, 폐수처리 등에 사용되고 있다.

이러한, 오존을 발생시키기 위한 방법으로는 무성방전을 이용하여 공기중의 산소를 이온화시키는 방법이 있고, 황산용액에 백금 또는 과산화납의 전극을 사용하여 전기분해하여 오존을 발생시키는 전기분해에 의한 방법이 있다. 이중에서 무성방전을 이용하여 오존을 발생시키는 방법이 보편적으로 사용되고 있으며, 그 발생원리는 고전압의 전극(+극)과 접지전극(-극) 사이에 절연체를 끼워 연속적으로 고압을 걸어주면 절연체와 접지전극 사이에 코로나방전이 일어나고, 이 간극에 산소가 공급되면 다음의 반응식 1과 같이 오존이 발생된다.

3O ₂ + electric E = 2O ₃ + heat

도 1은 종래의 오존발생기의 일예를 나타내는 도면으로서, 판형 전극을 갖는 오존발생장치의 단면도를 나타낸다.

도면과 같이, 판형 전극을 갖는 오존발생장치의 구조는 세라믹판(13)과, 상기 세라믹판(13)의 상면 및 하면의 양쪽에 백금, 금, 은, 동, 니켈 등의 금속을 미세하게 코팅(인쇄)하고, 그 위에 실리콘 등으로 코팅처리하여 형성된 전극(11, 12)으로 구성되어 있다. 또, 상기 전극(11)에는 +전원이 연결되고 상기 전극(12)에는 -전원이 연결되어 상기 전극(11, 12)간에 고압의 전원을 인가하면, 전극(11, 12)간에 코로나 방전이 발생되며, 이때 공기중의 산소(O₂)가 산소원자로 분리되고, 이 분리된 산소원자가 분리되지 않은 산소분자와 결합하여 오존(O₃)을 형성시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 오존발생장치는 전극(11, 12)을 세라믹판(13)에 인쇄하여 형성시키므로, 공기중의 습도에 의해 전극이 부식되어 오존을 원활하게 발생시키지 못하며 전극의 수명이 짧다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 다른 오존발생장치가 도 2에 도시되어 있다.

도 2는 종래의 오존발생기의 다른 일예를 나타내는 도면으로서, 코일형 전극을 갖는 오존발생장치를 나타낸다.

도면과 같이, 오존발생장치는 유리관 등의 유전체(21)와, 상기 유전체(21) 내부에 봉형상으로 삽입된 내부전극(22)과, 상기 유전체(21)외부에 코일스프링 형상으로 감아 설치된 외부전극(23)으로 구성되어 있다.

또, 상기 내부전극(22)에는 +전원이 연결되고, 상기 외부전극(23)에는 -전원이 연결되어, 상기 내부전극(22)과 외부전극(23)간에 고압의 전원을 인가하면, 상기 전극들(22, 23)간에 코로나 방전이 발생되어 공기중의 산소를 오존으로 변화시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 오존발생장치는 외부전극이 코일형상이므로 방전이 고르게 발생하지 못하여 유전체 전체에 골고루 전하가 발생되지 못하므로 오존 발생율이 저하되며, 코일형상의 외부전극 주위에 자장이 발생되어 주변기기에 악영향을 미치는 문제점이 있고, 코일 주위에 오염물질이 부착될 경우 이를 제거하는 것이 불가능한 문제점이 있다. 또한, 외부전극이 하나의 코일로 이루어져 있으므로 코일이 단락되는 경우 오존 발생이 불가능한 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 복수개의 봉형상 전극을 갖는 네온램프의 외부표면에, 금속망간에 일정 간격을 둔 이중 금속망 형상의 외부전극을 감싸도록 설치하고, 상기 네온램프의 복수개의 전극에 양의 전원을, 상기외부전극에 음의 전원을 각각 연결하여 네온램프의 복수개의 전극과 외부전극간의 방전에 의해 오존이 발생되도록 함으로써, 방전효과를 높여 저전압에서도 오존을 효율적으로 발생시키고, 이중 금속망에 의해 인체에 적합한 부드러운 오존을 발생시키며, 네온램프를 사용하여 제작비용을 절감시킨 가정용 오존 발생기의 방전관 구조를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 오존발생기의 일예를 나타내는 도면,

도 2는 종래의 오존발생기의 다른 일예를 나타내는 도면,

도 3a는 본 고안의 제1실시예에 의한 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기의 단면도,

도 3b는 도 3a의 A-A'에 따른 절단면도,

도 4a는 본 고안의 제2실시예에 의한 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기를 나타내는 도면,

도 4b는 도 4a의 B-B'에 따른 절단면도,

도 5a는 본 고안의 제3실시예에 의한 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기를 나타내는 도면,

도 5b는 도 5a의 C-C'에 따른 절단면도,

도 6은 본 고안의 제4실시예에 의한 오존발생기의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11, 12 : 전극 13 : 세라믹판

21 : 유전체 22, 32 : 내부전극

23, 36, 43, 54 : 외부전극 33 : 네온램프

34, 41, 52 : 제1금속망 35, 42, 53 : 제2금속망

51 : 진공유리관

상기 목적을 이루기 위해, 본 고안은 무성방전에 의해 공기중의 산소로부터 오존을 발생시키는 가정용 오존발생기에 있어서, 양극 전원에 연결된 복수개의 전극을 갖는 네온램프; 상기 네온램프의 외부표면에 접촉하여 전체를 감싸도록 설치되고 음극 전원에 연결되어 상기 전극과 코로나 방전에 의해 1차 오존을 발생시키는 제1금속망; 상기 제1금속망과 일정 간격을 두고 제1금속망 전체를 감싸도록 설치되고 상기 음극 전원에 연결되어 상기 전극과 플라즈마 방전에 의해 상기 1차 오존의 농도를 희석시켜 인체에 자극을 주지 않는 2차 오존을 발생시키는 제2금속망을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 양극 전원에 연결된 복수개의 전극을 각각 가지며, 일렬 또는 원형중 어느 한 형태로 배열된 복수개의 네온램프; 상기 네온램프의 표면에 접촉하여 복수개의 네온램프를 일체로 중앙부분을 감싸도록 설치되고 음극 전원에 연결되어 상기 전극과 코로나 방전에 의해 1차 오존을 발생시키는 제1금속망; 상기 제1금속망과 일정 간격을 두고 제1금속망 전체를 감싸도록 설치되고 상기 음극 전원에 연결되어 상기 전극과 플라즈마 방전에 의해 상기 1차 오존의 농도를 희석시켜 인체에 자극을 주지 않는 2차 오존을 발생시키는 제2금속망을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 본 고안은 양극 전원에 연결된 복수개의 전극을 각각 가지며, 복수개가 원형 배열되어 일체로 진공유리관내에 봉입된 네온램프; 상기 진공유리관의 외부표면에 접촉하여 전체를 감싸도록 설치되고 음극 전원에 연결되어 상기 전극과 코로나 방전에 의해 1차 오존을 발생시키는 제1금속망; 상기 제1금속망과 일정 간격을 두고 제1금속망 전체를 감싸도록 설치되고 상기 음극 전원에 연결되어 상기 전극과 플라즈마 방전에 의해 상기 1차 오존의 농도를 희석시켜 인체에 자극을 주지 않는 2차 오존을 발생시키는 제2금속망을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 좀 더 상세히 설명한다.

도 3a는 본 고안의 제1실시예에 의한 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기의 단면도이다.

도면과 같이, 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기는 복수개의 전극(32)을 갖고 유리관(31) 내부에 네온가스가 봉입된 네온램프(33)의 표면에 접촉하여 전체를 감싸도록 제1금속망(34)이 설치되고, 상기 제1금속망(34)과 일정 간격을 두고 상기 제1금속망(34) 전체를 감싸도록 제2금속망(35)이 설치되어, 이중 금속망 형태의 외부전극(36)이 형성된다. 또, 상기 제1금속망(34)과 제2금속망(35)은 전원입력단 부분이 접촉되어 있다.

상기에서, 제1 및 제2금속망(34, 35)의 재질은 도전성이 양호한 백금, 금, 은, 동, 니켈, 스텐레스 등이 될 수 있고, 금속망을 이루는 메쉬는 1인치당 8 ×8개 ∼ 14 ×14개가 바람직하고, 메쉬를 이루는 와이어의 선경은 0.4 ∼ 0.8㎜가 바람직하다.

또한, 망을 구성하고 있는 선과 선사이의 거리인 개목은 다음의 수학식 1에 의해 계산될 수 있고, 망의 공간 면적의 비율인 공간율은 다음의 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.

개목(㎜) = 1인치(2.54㎝) ÷메쉬 - 선경(㎜)

공간율(%) = (개목)²÷(개목 + 선경)²×100

상기와 같은 구조에 의해, 상기 네온램프(33)의 복수개의 전극(32)에 +전원을 연결하고 상기 외부전극(36)에 -전원을 연결하여, 상기 내부전극(32)과 외부전극(36)간에 고압의 전원을 인가하면, 상기 네온램프(33)의 전극(32)과 외부전극(36)의 제1금속망(34)간에 코로나 방전이 발생되고, 이때 공기중의 산소(O₂)가 산소원자로 분리되고, 이 분리된 산소원자가 분리되지 않은 산소분자와 결합하여 강렬한 오존(O₃)을 형성시키게 된다. 또, 상기 네온램프(33)의 전극(32)과 외부전극(36)의 제2금속망(35)간에 플라즈마 방전이 발생하여, 플라즈마 방전에 의해 발생된 오존(O₃)이 상기 코로나 방전에 의해 발생된 강렬한 오존(O₃)에 혼합되도록 하여 인체에 가장 적합한 0.01ppm ∼ 0.03ppm의 농도를 갖는 부드러운 오존(O₃)을 발생시키게 된다.

참고로, 생체에 대한 오존의 독성실험 결과를 다음의 표 1에 나타낸다.

오존농도(ppm)	작 용
0.01∼0.03	냄새를 느낌.(인체에 가장 적합한 오존농도, 바닷가나 계곡에서의 오존농도)
0.1	강한 취기, 코나 목에 자극을 줌.
0.2∼0.3	3∼6시간 폭로로 시각을 저하시킴.
0.5	확실하게 상부기도에 자극을 느낌.
1∼2	2시간 폭로로 두통, 흉부통, 상부기도의 갈증과 가래를 일으키고, 폭로가 반복 계속되면 만성 중독이 됨.
5∼10	맥박 증가, 폐수종을 초래함.
15∼20	작은 동물은 2시간 이내에 죽음.
30	사람도 1시간 이내에 생명이 위험한 상태로 됨.

상기의 표 1에서 알 수 있는 것과 같이 인체에 가장 적합한 오존의 농도는 0.01ppm ∼ 0.03ppm로서 본 고안에 따른 오존발생기에 의하면 인체에 자극을 주지 않는 가장 적합한 오존농도를 얻을 수 있다.

도 3b는 도 3a의 A-A'에 따른 절단면도로서, 복수개의 전극(32)을 갖는 네온램프(33)의 표면에 제1금속망(34)이 접촉하여 둘러싸고 있고, 상기 제1금속망(34)과 일정 간격을 두고 제2금속망(35)이 제1금속망(34) 전체를 둘러싸고 있다.

따라서, 상기 네온램프(33)의 복수개의 전극(32)은 +전원에 연결되는 내부전극의 역할을 하며, 상기 제1 및 제2금속망(34, 35)으로 형성된 이중 금속망은 -전원이 연결되는 외부전극의 역할을 하게 된다.

도 4a는 본 고안의 제2실시예에 의한 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기를 나타내는 도면이다.

도면과 같이, 오존발생기는 복수개의 네온램프(33)를 일렬로 배열하고, 상기 복수개의 네온램프(33)를 일체로 하여 중앙 표면 부분을 금속망간에 일정 간격을 둔 이중 금속망 형상의 외부전극(43)으로 둘러싼 구조이다.

상기 오존발생기에 대한 동작 설명은 도 3의 설명과 동일하므로 생략한다.

도 4b는 도 4a의 B-B'에 따른 절단면도로서, 복수개의 전극(32)을 갖는 복수개의 네온램프(33)가 일렬로 배열되고, 상기 일렬로 배열된 복수개의 네온램프(33) 중앙 표면에 제1금속망(41)이 접촉하여 둘러싸고 있고, 상기 제1금속망(41)과 일정 간격을 두고 제2금속망(42)이 제1금속망(41) 전체를 둘러싸고 있다.

따라서, 상기 복수개의 네온램프(33)의 복수개의 전극(32) 각각은 +전원에 연결되는 내부전극의 역할을 하며, 상기 제1 및 제2금속망(41, 42)으로 형성된 이중 금속망은 -전원이 연결되는 외부전극의 역할을 하게 된다.

도 5a는 본 고안의 제3실시예에 의한 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기를 나타내는 도면이다.

도면과 같이, 오존발생기는 복수개의 네온램프(33)를 원형으로 배열하고, 상기 복수개의 네온램프(33)를 일체로 하여 중앙 표면 부분을 금속망간에 일정 간격을 둔 이중 금속망 형상의 외부전극(43)으로 둘러싼 구조이다.

도 5b는 도 5a의 C-C'에 따른 절단면도로서, 복수개의 전극(32)을 갖는 복수개의 네온램프(33)가 원형으로 배열되고, 상기 원형으로 배열된 복수개의 네온램프(33)를 일체로 하여 중앙 표면에 제1금속망(41)이 접촉하여 둘러싸고 있고, 상기 제1금속망(41)과 일정 간격을 두고 제2금속망(42)이 제1금속망(41) 전체를 둘러싸고 있다.

도 6은 본 고안의 제4실시예에 의한 오존발생기의 단면도이다.

도면과 같이, 오존발생기는 원형으로 배열된 복수개의 네온램프(33)를 일체로 하여 진공유리관(51)내에 봉입하고, 상기 진공유리관(51) 외부표면을 도 3과 동일한 형태로 금속망간에 일정 간격을 둔 이중 금속망 형상의 외부전극(54)으로 둘러싼 구조로서, 상기 진공유리관(51)의 외부표면에 제1금속망(52)이 접촉하여 전체를 둘러싸고 있고, 상기 제1금속망(52)과 일정 간격을 두고 제2금속망(53)이 제1금속망(52) 전체를 둘러싸고 있다.

따라서, 상기 복수개의 네온램프(33)의 복수개의 전극(32) 각각은 +전원에 연결되는 내부전극의 역할을 하며, 상기 제1 및 제2금속망(52, 53)으로 형성된 이중 금속망은 -전원이 연결되는 외부전극의 역할을 하게 된다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 의하면 복수개의 봉형상 전극을 갖는 네온램프의 외부표면에, 금속망간에 일정 간격을 둔 이중 금속망 형상의 외부전극을 감싸도록 설치하고, 상기 네온램프의 복수개의 전극에 양의 전원을, 상기 외부전극에 음의 전원을 각각 연결하여 네온램프의 복수개의 전극과 외부전극간의 방전에 의해 오존이 발생되도록 함으로써, 방전효과를 높여 저전압에서도 오존을 효율적으로 발생시키고, 이중 금속망에 의해 인체에 적합한 부드러운 오존을 발생시키며, 네온램프를 사용하여 제작비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

무성방전에 의해 공기중의 산소로부터 오존을 발생시키는 가정용 오존발생기에 있어서, 양극 전원에 연결된 복수개의 전극(32)을 갖는 네온램프(33); 상기 네온램프의 외부표면에 접촉하여 전체를 감싸도록 설치되고 음극 전원에 연결되어 상기 전극(32)과 코로나 방전에 의해 1차 오존을 발생시키는 제1금속망(34); 상기 제1금속망(34)과 일정 간격을 두고 제1금속망 전체를 감싸도록 설치되고 상기 음극 전원에 연결되어 상기 전극(32)과 플라즈마 방전에 의해 상기 1차 오존의 농도를 희석시켜 인체에 자극을 주지 않는 2차 오존을 발생시키는 제2금속망(35)을 포함한 것을 특징으로 하는 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기의 방전관 구조.
무성방전에 의해 공기중의 산소로부터 오존을 발생시키는 가정용 오존발생기에 있어서, 양극 전원에 연결된 복수개의 전극(32)을 각각 가지며, 일렬 또는 원형중 어느 한 형태로 배열된 복수개의 네온램프(33); 상기 네온램프의 표면에 접촉하여 복수개의 네온램프를 일체로 중앙부분을 감싸도록 설치되고 음극 전원에 연결되어 상기 전극(32)과 코로나 방전에 의해 1차 오존을 발생시키는 제1금속망(41); 상기 제1금속망(41)과 일정 간격을 두고 제1금속망 전체를 감싸도록 설치되고 상기 음극 전원에 연결되어 상기 전극(32)과 플라즈마 방전에 의해 상기 1차 오존의 농도를 희석시켜 인체에 자극을 주지 않는 2차 오존을 발생시키는 제2금속망(42)을 포함한 것을 특징으로 하는 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기의 방전관 구조.
무성방전에 의해 공기중의 산소로부터 오존을 발생시키는 가정용 오존발생기에 있어서, 양극 전원에 연결된 복수개의 전극(32)을 각각 가지며, 복수개가 원형 배열되어 일체로 진공유리관(51)내에 봉입된 네온램프(33); 상기 진공유리관(51)의 외부표면에 접촉하여 전체를 감싸도록 설치되고 음극 전원에 연결되어 상기 전극(32)과 코로나 방전에 의해 1차 오존을 발생시키는 제1금속망(52); 상기 제1금속망(52)과 일정 간격을 두고 제1금속망 전체를 감싸도록 설치되고 상기 음극 전원에 연결되어 상기 전극(32)과 플라즈마 방전에 의해 상기 1차 오존의 농도를 희석시켜 인체에 자극을 주지 않는 2차 오존을 발생시키는 제2금속망(53)을 포함한 것을 특징으로 하는 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기의 방전관 구조.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2금속망을 이루는 메쉬는 1인치당 8 ×8개 내지 14 ×14개인 것을 특징으로 하는 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기의 방전관 구조.
제 4 항에 있어서, 상기 메쉬를 이루는 와이어의 선경은 0.4 ∼ 0.8㎜인 것을 특징으로 하는 네온램프를 이용한 가정용 오존발생기의 방전관 구조.