KR200335726Y1 - 오존무 분사장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 오존무 분사장치는, 그 몸체의 소정 부위에 전압을 인가하여 무성방전을 일으키기 위한 전극이 마련되고, 그 전극의 인접 부위에는 원료 가스의 주입, 오존 발생, 발생된 오존 가스의 배출을 위한 내부 공간이 마련되어 있는 오존발생기; 오존발생기의 전극에 무성방전을 위한 전원을 제공하기 위한 고압변압기; 오존발생기의 방전 공간에 오존 발생을 위한 원료 가스를 주입시키는 압축기;압축기와 오존발생기 사이에 마련되며, 압축기에 의해 오존발생기로 공급되는 원료 가스에 포함되어 있는 먼지 및 습기를 제거하기 위한 제습장치; 오존발생기에 의해 발생된 오존을 공급받아 압축 공기의 힘으로 미세 노즐을 통해 분사함에 있어서, 기상 오존 농도에 따라 2류체 분사노즐과 3류체 분사노즐을 교체 착탈가능한 구조로 된 분사장치부; 및 상기 오존발생기에 공급되는 전압의 크기를 조절함으로써 기상 오존농도를 가변시키는 고주파 전원장치를 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 고안에 의하면, 기상 오존의 농도에 따라 물과 오존가스의 혼합체를 분사하는 이류체 분사노즐과 물, 오존가스, 향기의 혼합체를 분사하는 삼류체 분사노즐을 자유롭게 교체하여 사용할 수 있으므로 기상 오존농도가 고농도일 경우의 많은 배오존에 따른 자극성 냄새에도 원활하게 대처할 수 있는 장점이 있다.

Description

오존무 분사장치{Apparatus for spraying ozone fog}

본 고안은 의료 및 대기정화장치 등에 채용되는 오존무 분사장치에 관한 것으로서, 특히 오존을 물에 용존되도록 하여 안개형태로 분사시킬 수 있는 사이폰식 이류체 노즐 및 삼류체 노즐을 용도에 따라 교체하여 사용할 수 있고, 전압장치에서의 탭조절로 기상 오존농도를 가변할 수 있으며, 딜레이 타이머를 이용하여 고주파 전원장치가 오존발생기에 공기가 흡입된 후 동작되도록 함으로써 방전관의 수명을 극대화시킬 수 있는 오존무 분사장치에 관한 것이다.

지금까지 알려진 대기정화 기술은 실내의 먼지 및 분진, 악취를 제거하고, 실내의 공기를 깨끗하게 정화시키기 위하여 활성탄 필터를 이용하거나, 전기집진식 또는 음이온을 이용한 방식이 주류를 이루고 있다. 그러나, 단순한 활성탄 필터만으로는 공기를 효과적으로 깨끗하게 유지시키지 못하는 단점이 있으며, 전기집진식 또는 음이온을 이용한 방식은 질소산화물이 발생될 뿐만 아니라 대기정화 효율이 기대치에 못 미치는 것으로 나타나고 있다. 또한, 자외선 램프에 의한 자외선 살균방식을 이용하여 대기정화 효과를 얻으려 하고 있으나, 자외선 살균 등으로는 효율적인 공기정화 효과를 얻을 수 없는 단점이 있다. 또한 오존수를 필터를 통해 산소로 분해하고 이것을 습도 조절 챔버를 통해 분무 발생기로 전달해 세정수를 배출시키는 장치도 있으나, 전체적으로 구성(필터 3개, 교반수단, 습도조절챔버, 온/습도 감지센서 등)이 매우 복잡하고, 제조 원가도 비싸다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

이상과 같은 종래 대기정화 기술에서의 문제점을 획기적으로 개선하기 위하여 본 출원과 동일 출원인에 의해 "오존무 분사장치"(특허출원번호:10-2002-0034082)가 선출원된 바 있다. 그런데, 이 선출원에 의하면, 강력한 살균, 소독 및 높은 대기정화 효율을 기대할 수는 있으나, 기상 오존이 고농도일 경우 배오존 발생량이 많아 오존무 분사시 자극성의 냄새가 발생되는 단점이 있다.

본 고안은 이상과 같은 사항을 감안하여 안출된 것으로서, 기상 오존의 농도에 따른 배오존량의 다소에 따라 2류체 노즐과 3류체 노즐을 적절히 교체 사용함으로써 자극성의 냄새가 없는 오존무를 분사할 수 있고, 딜레이 타이머를 이용하여 오존발생기에 전원을 공급하는 고주파 전원장치가 오존발생기에 공기가 흡입된 후 동작되도록 함으로써 방전관의 수명을 극대화시킬 수 있는 오존무 분사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 오존무 분사장치의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 도면.

도 2는 본 고안에 따른 오존무 분사장치에 있어서, 이류체 분사노즐에 의한 분사방식을 보여주는 도면.

도 3은 본 고안에 따른 오존무 분사장치에 있어서, 삼류체 분사노즐에 의한 분사방식을 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101...오존발생기 102...고압변압기

103...압축기 104...제습장치

105...분사장치부 106...삼류체 분사노즐

106'...이류체 분사노즐 107...살수통

108...회전기 109...향기통

110...소형펌프 111...고주파 전원장치

112...딜레이 타이머 113...타이머

114...전원 온/오프 스위치 115...하우징

116...캐스터 117...손잡이

118...단자대

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 오존무 분사장치는,

그 몸체의 소정 부위에 전압을 인가하여 무성방전을 일으키기 위한 전극이 마련되고, 그 전극의 인접 부위에는 원료 가스의 주입, 오존 발생, 발생된 오존 가스의 배출을 위한 내부 공간이 마련되어 있는 오존발생기;

상기 오존발생기와 전기적으로 연결되며, 오존발생기의 전극에 무성방전을 위한 전원을 제공하기 위한 고압변압기;

상기 오존발생기와 기계적으로 연결되며, 오존발생기의 방전 공간에 오존 발생을 위한 원료 가스를 주입시키는 압축기;

상기 압축기와 오존발생기 사이에 마련되며, 압축기에 의해 오존발생기로 공급되는 원료 가스에 포함되어 있는 먼지 및 습기를 제거하기 위한 제습장치;

상기 오존발생기와 기계적으로 연결되며, 오존발생기에 의해 발생된 오존을 공급받아 압축 공기의 힘으로 미세 노즐을 통해 분사함에 있어서, 기상 오존 농도가 저농도일 때는 2류체 분사노즐에 의해 오존가스와 물이 혼합된 오존무를 분사하고, 기상 오존 농도가 고농도일 때는 3류체 분사노즐에 의해 오존가스, 물 및 향기가 혼합된 오존무를 분사할 수 있도록 2류체 분사노즐과 3류체 분사노즐이 교체 착탈가능한 구조로 된 분사장치부; 및

상기 고압변압기 및 압축기와 전기적으로 연결되며, 상기 오존발생기에 공급되는 전압의 크기를 조절함으로써 기상 오존농도를 가변시키는 고주파 전원장치를 포함하여 구성된 점에 그 특징이 있다.

여기서, 바람직하게는 상기 고주파 전원장치의 일측에는 상기 오존발생기에 공기가 흡입된 후에 상기 고주파 전원장치가 동작되도록 하기 위한 딜레이 타이머가 더 설치된다.

또한, 바람직하게는 상기 분사장치부와 고주파 전원장치 사이에는 사용자가 원하는 특정 시간대에 오존무를 자동으로 분사하기 위하여 시간 설정을 위한 타이머가 더 마련된다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 오존무 분사장치의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 오존무 분사장치는 오존발생기(101), 고압변압기(102), 압축기(103), 제습장치(104), 분사장치부(105), 고주파 전원장치 (111)를 포함하여 구성된다.

상기 오존발생기(101)는 그 몸체의 소정 부위에 전압을 인가하여 무성방전을 일으키기 위한 전극이 마련되고, 그 전극의 인접 부위에는 원료 가스의 주입, 오존 발생, 발생된 오존 가스의 배출을 위한 내부 공간이 마련되어 있다. 이와 같은 오존발생기(101)의 내부에는 오존방전관이 설치되어 있는데, 이 오존방전관의 구조에 대해서는 동일 출원인에 의해 기출원된 "오존무 분사장치"(특허출원번호:10-2002-0034082)에 상세하게 설명되어 있으므로, 그것을 참조하는 것으로서 설명을 대신하기로 하고, 본 실시예에서는 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 고압변압기(102)는 오존발생기(101)와 전기적으로 연결되며, 오존발생기(101)의 전극에 무성방전을 위한 전원을 제공한다. 이 전원용 변압기(102)(103)는 1차 전압(입력전압)으로 일반적인 상용 전압(예를 들면, AC 220V)를 인입받아 2차 전압(출력전압)으로 펄스 16kV를 출력한다.

상기 압축기(103)는 오존발생기(101)와 기계적으로 연결되며, 오존발생기 (101)의 방전 공간에 오존 발생을 위한 원료 가스(공기)를 주입시킨다.

상기 제습장치(104)는 압축기(103)와 오존발생기(101) 사이에 마련되며, 압축기(103)에 의해 오존발생기(101)로 공급되는 원료 가스에 포함되어 있는 먼지 및 습기를 제거한다.

상기 분사장치부(105)는 상기 오존발생기(101)와 기계적으로 연결되며, 오존발생기(101)에 의해 발생된 오존을 공급받아 압축 공기의 힘으로 미세 노즐을 통해 분사함에 있어서, 기상 오존 농도가 저농도일 때는 도 2에 도시된 바와 같이, 2류체 분사노즐(106')에 의해 오존가스와 물이 혼합된 오존무를 분사하고, 기상 오존 농도가 고농도일 때는 도 3에 도시된 바와 같이, 3류체 분사노즐(106)에 의해 오존가스, 물 및 향기가 혼합된 오존무를 분사할 수 있도록 2류체 분사노즐(106')과 3류체 분사노즐(106)이 교체 착탈가능한 구조로 구성된다.

여기서, 이상과 같은 분사장치부(105)는 오존가스와 물이 혼합된 2류체, 혹은 오존가스, 물 및 향기가 혼합된 3류체 오존무를 분사하는 분사노즐(106)과, 그 분사노즐(106)과 결합되는 물을 담은 용기인 살수통(107)을 기본 구성으로 가지면서, 바람직하게는 상기 살수통(107)의 하부에 설치되어 상기 분사노즐(106)의 360°회전을 가능하게 하는 회전기(108)를 더 구비한다. 또한, 기상 오존 농도가 고농도일 때 배오존량이 많아 자극성 냄새가 발생될 때, 이를 제거하기 위해 상기 분사노즐(106)에 기계적으로 연결되어 분사노즐로부터 분사되는 오존무에 향기를 부가하여 주기 위한 향기통(109)과, 그 향기통(109)에 설치되어 향기통(109)으로부터 향기가 활발하게 발생될 수 있도록 하는 소형펌프(110)를 더 구비한다.

상기 살수통(107)의 상부에는 이류체 미세분사형 노즐(106') 또는 삼류체 미세분사형 노즐(106)과 연결할 수 있도록 탭이 형성된다. 이류체 미세분사형 노즐 (106')은 기체(오존가스)와 액체(물)를 각각 내부에서 혼합하여, 압축공기의 힘으로 액체를 분무하여 다양한 분사형태를 만들 수 있다. 삼류체 미세분사형 노즐 (106)은 고농도 오존 필요시 이류체 미세분사형 노즐에서 분사될 때 생기는 배오존을 제거하기 위해 제3의 기체(향기)를 이용해 배오존에 따른 냄새가 없이 오존무가 분사되도록 제작되었고, 매우 느린 속도의 분무 및 극히 미세한 분무도 가능하며, 종래의 직접 가압방식에 의한 노즐과는 달리 매우 낮은 압력하에서도 초미세 분무를 계속 유지할 수 있다. 또한, 혼합실 내에 공급되는 기체압력과 액체압력의 상호 증감에 따라 유량을 다양하게 변화시킬 수 있다. 이류체 미세분사형 노즐은 기체분사구에서 기체가 분사되면서 노즐 중심의 액체분사구에서 분사되는 액체를 분쇄시켜 분무를 형성하며, 삼류체 미세분사형 노즐은 이류체 미세분사형 노즐의 역할이 끝난 시점에 제3의 기체(향기)가 동시에 투입되어 오존무의 역할은 유지되면서 필요없는 기상오존을 분해시켜 대기를 정화시키게 된다. 이상과 같은 이류체 미세분사형 노즐 및 삼류체 미세분사형 노즐의 재질은 스테인레스 스틸이고, 오존무의 입자경은 3∼40㎛ 이하이다.

상기 고주파 전원장치(111)는 상기 고압변압기(102) 및 압축기(103)와 전기적으로 연결되며, 상기 오존발생기(101)에 공급되는 전압의 크기를 조절함으로써 기상 오존농도를 가변시킨다. 이와 같은 고주파 전원장치(111)에는 공급 전압의 크기를 조절하기 위한 전원조정탭(111t)이 마련된다.

여기서, 바람직하게는 상기 고주파 전원장치(111)의 일측에는 상기 오존발생기(101)에 공기가 흡입된 후에 상기 고주파 전원장치(111)가 동작되도록 하기 위한 딜레이 타이머(112)가 더 설치된다. 이와 같이, 오존발생기(101)에 공기가 흡입된 후에 상기 고주파 전원장치(111)가 동작되도록 하는 것은 공기가 흡입되지 않은 상태에서 고주파 전원장치(111)가 동작하여 오존발생기(101)에 전원이 공급될 경우, 오존발생기(101) 내부의 방전관이 타버릴 위험이 있기 때문이며, 궁극적으로 방전관의 보호 및 수명을 늘리기 위한 것이다.

또한, 바람직하게는 상기 분사장치부와 고주파 전원장치(111) 사이에는 사용자가 원하는 특정 시간대에 오존무를 자동으로 분사하기 위하여 시간 설정을 위한 타이머(113)가 더 마련된다. 도 1에서 참조 번호 114는 전원 온/오프 스위치, 115는 하우징, 116은 장치의 이동을 자유롭게 하기 위한 캐스터(caster), 117은 손잡이, 118은 단자대를 각각 나타낸다.

그러면, 이상과 같은 구성의 본 고안에 따른 오존무 분사장치의 동작에 대해 간략히 설명해 보기로 한다.

오존발생기(101) 내부에 설치되어 있는 오존방전관의 내부전극과 외부전극 사이의 방전갭에 원료가스인 공기를 유입하고, 전원(6∼18kV의 펄스 및 교류 전압)을 인가하면 내부 및 외부 전극 사이에서 무성방전(無聲放電)이 일어난다. 이때, 무성방전에 의해 발생된 전자(electron)에 의해 산소 분자(O₂)는 산소 원자(O+O)로 분해되고, 분해된 산소 원자(O)와 산소 분자(O₂)가 다시 결합하여 오존(O₃)이 생성된다. 이상에 의해 생성된 오존은 밸브를 통해 분사장치부의 이류체 분사노즐 (106') 혹은 삼류체 분사노즐(106)로 공급되고, 살수통(107)에 담겨진 물과 내부에서 혼합되어 압축 공기의 힘에 의해 안개 형태로 분사된다. 여기서, 기상오존이 저농도로 인해 배오존이 적을 때는 이류체 분사노즐(106')이 사용되고, 기상오존이 고농도로 인해 배오존이 많아 냄새가 날 때는 삼류체 분사노즐(106)이 사용된다. 또한, 이때 고주파 전원장치(111)의 전원조정탭(111t)을 이용하여 오존발생기(101)에 공급되는 고주파 전압의 크기를 조정해 줌으로써 오존발생기(101)에서 발생되는 기상오존의 농도를 조절해 주게 된다.

이상과 같은 오존무 분사는 종래의 직접 가압 방식과는 달리 매우 낮은 압력하에서도 초미세 분무를 계속 유지하여 매우 느린 속도의 분무도 가능하다. 또한, 혼합실내에 공급되는 기체(오존)의 압력과 액체(물)의 압력의 상호 증감에 따라 분무량을 다양하게 변화시킬 수 있다. 분사각도는 100°로서 사람이 운전할 때 통상적으로 이용할 수 있는 각도이며, 무인 운전으로서 회전기(108)를 이용해 조절함에 따라 360°회전하면서 분무도 가능하다. 무인 운전은 타이머(113)를 이용하여 시간을 미리 설정하여 악취농도 및 공간 면적에 따라 자유롭게 운전할 수 있다. 분사 거리는 목표물로부터 3m이나 중력과 대기의 흐름을 이용하면 넓은 면적에도 이용이가능하다.

이상의 설명에서와 같이, 본 고안에 따른 오존무 분사장치는 전기적 무성방전에 의해 오존을 발생시키므로, 상용주파, 중주파, 고주파 전원장치와의 호환성이 있고, 기상 오존의 농도에 따라 물과 오존가스의 혼합체를 분사하는 이류체 분사노즐과 물, 오존가스, 향기의 혼합체를 분사하는 삼류체 분사노즐을 자유롭게 교체하여 사용할 수 있으므로 기상 오존농도가 고농도일 경우의 많은 배오존에 따른 자극성 냄새에도 원활하게 대처할 수 있는 장점이 있다. 또한, 타이머에 의한 시간 설정이 가능하여 무인 운전이 가능하고, 회전기를 이용하여 360°회전 분무도 가능하다.

Claims (4)

1. 그 몸체의 소정 부위에 전압을 인가하여 무성방전을 일으키기 위한 전극이 마련되고, 그 전극의 인접 부위에는 원료 가스의 주입, 오존 발생, 발생된 오존 가스의 배출을 위한 내부 공간이 마련되어 있는 오존발생기;

   상기 오존발생기와 전기적으로 연결되며, 오존발생기의 전극에 무성방전을 위한 전원을 제공하기 위한 고압변압기;

   상기 오존발생기와 기계적으로 연결되며, 오존발생기의 방전 공간에 오존 발생을 위한 원료 가스를 주입시키는 압축기;

   상기 압축기와 오존발생기 사이에 마련되며, 압축기에 의해 오존발생기로 공급되는 원료 가스에 포함되어 있는 먼지 및 습기를 제거하기 위한 제습장치;

   상기 오존발생기와 기계적으로 연결되며, 오존발생기에 의해 발생된 오존을 공급받아 압축 공기의 힘으로 미세 노즐을 통해 분사함에 있어서, 기상 오존 농도가 저농도일 때는 2류체 분사노즐에 의해 오존가스와 물이 혼합된 오존무를 분사하고, 기상 오존 농도가 고농도일 때는 3류체 분사노즐에 의해 오존가스, 물 및 향기가 혼합된 오존무를 분사할 수 있도록 2류체 분사노즐과 3류체 분사노즐이 교체 착탈가능한 구조로 된 분사장치부; 및

   상기 고압변압기 및 압축기와 전기적으로 연결되며, 상기 오존발생기에 공급되는 전압의 크기를 조절함으로써 기상 오존농도를 가변시키는 고주파 전원장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 오존무 분사장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 분사장치부는 오존가스와 물이 혼합된 2류체, 혹은 오존가스, 물 및 향기가 혼합된 3류체 오존무를 분사하는 분사노즐과, 그 분사노즐과 결합되는 물을 담은 용기인 살수통과, 상기 살수통의 하부에 설치되어 상기 분사노즐의 360°회전을 가능하게 하는 회전기로 구성된 것을 특징으로 하는 오존무 분사장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 분사장치부는 상기 분사노즐에 기계적으로 연결되어 분사노즐로부터 분사되는 물과 오존가스의 혼합체 오존무에 향기를 부가하여 주기 위한 향기통과, 그 향기통에 설치되어 향기통으로부터 향기가 활발하게 발생될 수 있도록 하는 소형펌프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 오존무 분사장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 고주파 전원장치의 일측에는 상기 오존발생기에 공기가 흡입된 후에 상기 고주파 전원장치가 동작되도록 하기 위한 딜레이 타이머가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 오존무 분사장치.