KR200353854Y1 - 액세서리 겸용 음이온 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휴대용 단말기의 액세서리를 겸할 수 있는 음이온 발생장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안의 장치는 액세서리를 걸기 위한 결합고리가 있고, 커넥터를 통해 전원을 공급할 수 있도록 된 휴대용 단말기에 있어서, 상기 단말기의 결합고리에 연결할 수 있는 연결수단; 상기 연결수단에 연결되어 있고, 음이온 발생기를 체결하기 위한 체결구; 및 사용하지 않을 경우에는 상기 체결구와 일체로 결합되어 액세서리로서 기능하고, 사용시에는 상기 체결구로부터 분리된 후 상기 단말기의 커넥터에 연결되어 음이온을 발생하도록 된 음이온 발생기를 포함하고, 상기 음이온 발생기는 상기 단말기와 결합되는 접속 커넥터; 상기 접속 커넥터를 통해 입력된 전원을 안정화시키고 고압을 발생하기 위해 발진하는 전원안정화 및 발진부; 상기 전원안정화 및 발진부에 의해 일차측 저전압을 이차측 고전압으로 변환하기 위한 트랜스; 상기 트랜스의 이차측 고전압을 정류한 후 배전압으로 승압시키는 다단의 배전압회로; 및 상기 배전압회로에 의해 인가되는 고전압으로 코로나 방전을 일으켜 음이온을 생성하는 전극부를 구비한다.

Description

액세서리 겸용 음이온 발생장치{Air Purifier for Handset}

본 고안은 음이온 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대용 단말기의 액세서리를 겸할 수 있는 음이온 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공기중에는 눈에 보이지 않는 산소, 탄소가스, 질소, 수소 등의 미립자나 분자들이 떠돌아 다니는데, 이들 각각은 전자를 잃어 플러스 전기를 띤 양이온이나 전자를 얻어 마이너스 전기를 띤 음이온으로 존재할 수 있다. 통상 음이온은 각종 악취를 제거하고, 유기물질을 침전시켜 공기를 정화시키며, 인체에 유해한 전자파를 제거하는 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 즉, 숲속이나 폭포, 온천 등에서 인체에 느껴지는 상쾌함은 음(-)전하를 띤 공기중의 음이온 때문이며, 음이온을 마시면 세포의 신진대사를 촉진하고 활력을 증진시키며, 피를 맑게 하고 신경 안정과 피로 회복, 식욕증진의 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

따라서 각종 환경오염이 사회문제로 등장하면서 이와 같은 음이온을 발생하는 가정용 음이온 발생장치나 차량용 음이온 발생장치 등이 널리 사용되고 있는데, 종래의 음이온 발생장치는 전원으로서 110/220V 상용 교류전원나 자동차 배터리 전원(DC 12V)을 사용하므로 전원안정화회로가 필요함과 아울러 트랜스의 부피를 줄일 수 없어 휴대하기 불편한 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 최근에 개발된 휴대용 음이온 발생장치는 건전지를 사용하여 음이온을 발생시키는 방식이나 이러한 휴대용 음이온 발생장치는 건전지의 전원이 소모되면 교체하거나 재충전해야 하는 불편함이 있고, 건전지를 사용함으로 인하여 크기가 커지며 무게도 많이 나가는 등, 휴대하기 불편한 문제점이 있다. 더욱이, 종래의 휴대용 음이온 발생장치는 단지 음이온을 발생하는 단일 용도로만 사용되므로 사용하지 않을 경우에는 쓸모가 없는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 휴대용 단말기에 결합되어 단말기의 저전압을 이용하여 음이온을 발생시킬 수 있으며, 음이온 발생기로 사용하지 않을 경우에는 액세서리로서 기능할 수 있는 액세서리 겸용 음이온 발생장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 휴대용 단말기의 스트랩으로 사용될 수 있는 스트랩 겸용 음이온 발생장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또다른 목적은 휴대가 간편하도록 각종 부품을 소형화한 액세서리겸용 음이온 발생장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 스트랩 겸용 음이온 발생기를 장착한 핸드폰의 개략도,

도 2는 본 고안에 따른 음이온 발생기를 휴대폰에 결합한 상태의 정면도,

도 3은 본 고안에 따른 스트랩 겸용 음이온 발생기의 다양한 형태를 도시한 예시도,

도 4는 본 고안에 따른 음이온 발생기를 휴대폰에 장착하는 것을 설명하기 위한 도면,

도 5a,5b는 본 고안에 따른 음이온 발생기의 부품 배치도의 제1 실시예,

도 6a,6b는 본 고안에 따른 음이온 발생기의 부품 배치도의 제2 실시예,

도 7은 본 고안에 따른 음이온 발생기의 전기회로를 도시한 회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 휴대폰 12 : 휴대폰 배터리

14 : 휴대폰 결합고리 16 : 휴대폰 커넥터

20 : 스트랩 21 : 결합 와이어

22,24 : 연결링 23 : 스틱

25 : 체결공 27 : 체결구

30 : 음이온 발생기 31 : 접속 커넥터

32 : LED 33 : 전원 안정화 및 발진부

34 : 트랜스 35 : 배전압부

36 : 전극부 36N : 음전극

36P : 양전극 37 : 탐침

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 고안의 장치는, 액세서리를 걸기 위한 결합고리가 있고, 커넥터를 통해 전원을 공급할 수 있도록 된 휴대용 단말기에 있어서, 상기 단말기의 결합고리에 연결할 수 있는 연결수단; 상기 연결수단에 연결되어 있고, 음이온 발생기를 체결하기 위한 체결구; 및 사용하지 않을 경우에는 상기 체결구와 일체로 결합되어 액세서리로서 기능하고, 사용시에는 상기 체결구로부터 분리된 후 상기 단말기의 커넥터에 연결되어 음이온을 발생하도록 된 음이온 발생기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연결수단은 체결 와이어이고, 상기 음이온 발생장치는 상기 결합 와이어와 상기 체결구 사이에 링으로 연결되는 스틱을 더 구비할 수 있다.

그리고 상기 음이온 발생기는 상기 단말기와 결합되는 접속 커넥터; 상기 접속 커넥터를 통해 입력된 전원을 안정화시키고 고압을 발생하기 위해 발진하는 전원안정화 및 발진부; 상기 전원안정화 및 발진부에 의해 일차측 저전압을 이차측 고전압으로 변환하기 위한 트랜스; 상기 트랜스의 이차측 고전압을 정류한 후 배전압으로 승압시키는 다단의 배전압회로; 전원공급 상태를 표시하는 디스플레이부; 및 상기 배전압회로에 의해 인가되는 고전압으로 코로나 방전을 일으켜 음이온을 생성하는 전극부를 구비한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다. 본 고안의 음이온 발생장치는 다양한 액세서리로서 사용될 수 있으나 본 고안의 실시예에서는 휴대폰의 스트랩으로 사용되는 경우를 예로 들어 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 스트랩 겸용 음이온 발생장치를 장착한 핸드폰을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 고안에 따른 음이온 발생장치를 휴대폰에 결합한 상태를 도시한 도면이다.

본 고안에 따른 스트랩 겸용 음이온 발생장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 음이온 발생기(30)를 사용하지 않을 경우에는 휴대폰이나 PDA 등 각종 단말기(10)의 액세서리로 사용되는 스트랩(20)에 체결되어 스트랩으로 사용할 수 있고, 음이온 발생기(30)를 사용할 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이, 스트랩(20)으로부터 분리하여 휴대폰이나 PDA의 커넥터(16)에 연결할 수 있도록 되어 있다. 이러한 본 고안의 음이온 발생기(30)는 사이즈를 초소형화하여 무게를 가볍게 하고, 디자인을 미려하게 하여 액세서리 기능을 겸할 수 있으며, 휴대가 간편하고 고압에 의해 음이온 발생량을 크게 할 수 있는 것이다. 또한 휴대폰의 배터리(12)를 전원으로 사용하므로 배터리의 소모량이 최소화가 되도록 초저전력화로 설계하여 소비전류가 최대 15mA 이하가 되도록함으로써 휴대폰 배터리(12)의 소모량에 거의 영향을 주지 않도록 한다. 그리고 사용자의 필요에 의하여 선택적으로 사용할 수 있으며, 사용하지 않는 동안에는 스트랩(20)에 결합하여 액세서리로 기능할 수 있고, 음이온 발생기로 사용시에는 LED(32)를 통하여 발광되도록 하여 사용 중임을 표시하도록 되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 휴대폰(10)은 후면에 배터리(12)가 장착되어 있고, 상단에는 스트랩(20)을 연결하기 위한 결합고리(14)가 형성되어 있으며, 하단에는 데이터 통신을 위한 커넥터(16)가 구비되어 있다. 이때 커넥터(16)의 핀 배치 및 수는 제조회사나 모델에 따라 다를 수 있으며, 예컨대 정통부 표준 24핀과 삼성 18핀 등 여러 가지 다양한 커넥터가 있다.

스트랩(20)은 휴대폰의 연결고리(14)에 끼울 수 있는 결합 와이어(21)와, 연결링(22)을 통해 결합 와이어(21)와 연결된 스틱(23), 연결링(24)에 의해 스틱(23)에 연결된 체결구(27)로 이루어지는데, 체결구(27)에는 음이온 발생기(30)가 체결될 수 있도록 체결공(25)이 형성되어 음이온 결합기(30)가 체결된 상태에서도 전체로서 액세서리 기능을 갖는 스트랩으로 사용될 수 있도록 되어 있다.

음이온 발생기(30)는 사용하지 않을 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 체결구(25)의 체결공(25)에 접속 커넥터(도3의 31)를 삽입하여 스트랩(20)과 함께 액세서리 기능을 하고, 음이온 발생기로 사용할 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 체결구(27)로부터 분리한 후 휴대폰의 커넥터(16)에 끼워 휴대폰의 배터리(12)에 의해 동작하면서 음이온을 발생하도록 되어 있다. 음이온 발생기(30)를 휴대폰(10)에 결합한 경우, 음이온 발생기(30)에 배터리 전원이 공급되면 음이온 발생기(30)의 LED(32)가 점등되어 동작중임을 표시하도록 되어 있다. 이러한 음이온 발생기(30)는 배터리 전원에 의해 동작하면서 음이온을 발생하는데, 통상 음이온은 악취를 제거하고, 공기를 정화시키며, 전자파를 제거하는 효능이 있는 것으로 알려져 있다.

도 3은 본 고안에 따른 음이온 발생기를 이용한 스트랩의 다양한 형태를 도시한 도면으로서, 도 3의 (가)는 체결구(27)와 결합된 음이온 발생기(30)의 전체 형상이 계란형인 예이고, (나)는 사각통형인 경우의 예이며, (다)는 모서리가 라운드된 사각통형의 예로서 체결구(27)와 음이온 발생기(30)가 분리된 모양이고, (라)는 (다)와 동일한 형태에서 체결구(27)와 음이온 발생기(30)가 결합된 모양이다.

이와 같이 본 고안에 따른 스트랩 겸용 음이온 발생장치의 외적 구성은 결합 와이어(21), 연결링(22), 스틱(23), 체결공(25)이 형성된 체결구(27), 체결공(25)에 삽입되어 체결구(27)에 체결되는 음이온발생기(30)로 이루어지는데, 구체적인 형상이나 구성은 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

그리고 본 고안에 따른 음이온 발생기(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 접 속 커넥터(31)를 휴대폰의 커넥터(16)에 삽입하여 결합하도록 되어 있고, 결합에 의해 배터리 전원이 공급되면 LED(32)가 점등된다. 도 4의 (가)는 휴대폰(10)과 음이온 발생기(30)가 결합된 상태를 도시한 도면이고, 도 4의 (나)는 휴대폰(10)과 음이온 발생기(30)가 분리된 상태를 도시한 도면이다.

도 5a 및 5b는 본 고안에 따른 음이온 발생기의 부품 배치도의 제1 실시예이고, 도 6a 및 6b는 본 고안에 따른 음이온 발생기의 부품 배치도의 제2 실시예이다.

본 고안에 따른 음이온 발생기(30)는 휴대폰(10)과 결합되는 접속 커넥터(31)와, 접속 커넥터(31)를 통해 공급된 전원을 안정화시키고 고압을 발생하기 위해 발진하는 전원안정화 및 발진부(33), 저전압을 고전압으로 변환하기 위한 트랜스(34), 트랜스(34)의 이차측 전압을 정류한 후 배전압으로 승압시키는 다단의 배전압부(35), 배전압부(35)에 의해 제공되는 수천볼트의 고전압으로 코로나 방전을 일으켜 음이온을 생성하는 전극부(36)로 구성된다. 이러한 각 부의 부품들은 도 5a에 도시된 바와 같이, 상측으로 접속 커넥터(31)가 돌출되고 중앙에 전원안정화 및 발진부(33)와 트랜스(34), 배전압부(35)가 위치하고, 하단에 전극부(36)가 위치하는 형태로 배치될 수 있다. 이때 전극부(36)는 원호형으로서, 도 5b에 도시된 바와 같이 높은 음(-)전압이 연결되는 음극판(36N)과, 탐침(37)이 형성되어 있고 높은 양(+)전압이 인가되는 양극(36P)으로 이루어지며, 두 전극(36N,36P) 사이는 소정의 간격에 의해 절연되어 있고 탐침(37)의 선단부근에서 코로나 방전이 일어나 음이온을 발생시킨다.

또한 음이온 발생기(30)의 각 부품들은 도 6a에 도시된 바와 같이 상측으로 접속 커넥터(31)가 돌출되고 중앙에 전원안정화 및 발진부(33)와 트랜스(34)가 위치하며, 하측에 배전압부(35)와 전극부(36)가 위치하는 형태로 배치될 수 있다. 이때 전극부(36)는 사각형으로서, 도 6b에 도시된 바와 같이 음(-) 전압이 연결되는 음극판(36N)과, 탐침(37)이 형성되어 있고 양(+) 전압이 인가되는 양극(36P)으로 이루어지며 두 전극(36N,36P) 사이는 소정의 간격에 의해 절연되어 있고, 탐침(37)의 선단부근에서 코로나 방전이 일어나 음이온을 발생시킨다.

도 7은 본 고안에 따른 음이온발생기의 전기회로를 도시한 회로도이다.

본 고안에 따른 음이온발생기(30)의 전기적인 회로는 도 7에 도시된 바와 같이, 전원입력부(71)와, 디스플레이부(72), 전원안정회로(73), 발진부(74), 트랜스(75), 배전압회로(76), 고전압 출력부(77)로 구성되어 외부로부터 직류전원(DC_INPUT)을 입력받아 수천 볼트의 고전압을 생성한 후 전극(36N,36P)에 인가하여 음이온을 발생시킨다.

전원입력부(71)는 다이오드(D5)와 커패시터(C6)를 포함하고, 디스플레이부(72)는 발광다이오드(LED: D6)와 저항들(R2,R3)로 이루어져 전원이 온되면 LED(D6)가 점등된다. 전원안정회로(73)는 제너다이오드(D8)와 다이오드(D7)로 이루어져 전원전압을 일정하게 안정화시키고, 발진부(74)는 2개의 트랜지스터(Q1,Q2)와 저항(R4)으로 이루어져 트랜스(75)의 일차측을 스위칭하기 위한 고주파를 발진한다.

배전압회로(76)는 커패시터(C1~C4)와 다이오드(D1~D4)로 이루어져 트랜스(75)의 2차측 전압을 승압시켜 수천볼트의 고전압으로 만들고, 고전압 출력부(77)는 저항(R1)으로 이루어져 고전압을 전극부(36)에 인가한다.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 음이온 발생장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안에서 음이온을 발생시키는 원리는 3,000 ~ 15,000 V의 고압을 발생하여 전극부(36)의 각 극판에 (+) 전원 및 (-) 전원을 가해 코로나 방전을 일으키고, 코로나 방전에 의해 음이온이 발생되도록 하는 것이다. 이러한 코로나 방전 방식은 낮은 공급전원을 이용하여 고압을 발생시키는 회로가 핵심적으로 들어가는데, 이러한 방식은 사이즈를 줄이고 음이온 발생량을 극대화할 수 있는 장점이 있으며, 또한 유해한 성분으로 알려진 오존의 발생을 최소화할 수 있다.

본 고안에 따른 스트랩 겸용 음이온 발생장치는 도 1에 도시된 바와 같이 사용하지 않는 상태에서 스트랩(20)의 결합 와이어(21)를 휴대폰(10)의 케이스 일측에 장착된 결합고리(14)에 매듭을 지어 묶어서 휴대폰(10)과 함께 휴대하고 다닌다. 이때 스트랩(20)의 체결구(27)에는 음이온 발생기(30)가 체결되어 있다.

이와 같이 스트랩(20)으로서 휴대하고 있다가 통화를 하거나 필요에 따라 음이온 발생기(30)를 동작시키고자 하면, 도 2에 도시된 바와 같이 음이온 발생기(30)의 접속 커넥터(31)를 휴대폰(10)의 커넥터(16)에 연결하여 동작에 필요한 전원(예컨대, 직류 3.7V)을 공급받는다. 이와 같이 전원이 공급되면 전원입력부(71)를 통해 배터리 전원이 입력되고, 디스플레이부(72)의 LED(D6)가 점등되어 전원 공급상태 및 동작상태를 표시하며, 입력된 전원은 전원안정화회로(73)에서 일정한 크기의 전압으로 안정화된다. 즉, 본 고안의 음이온발생기(30)는 휴대폰 및 휴대용 무선 통신기기의 배터리 전원을 공급받아 사용하므로 휴대폰(10)의 커넥터(16)를 통해 3.7 V의 전원을 공급받으며, 전원안정화회로(73)에서 3V의 레귤레이터(D8)를 거쳐 휴대폰 배터리(12)의 3.7V 전원을 3V로 안정화시킨다.

그리고 안정된 전압에 따라 발진부(74)가 발진을 하게 되고, 이에 따라 트랜스(75)의 일차측 전압이 교류화되어 2차측으로 유기된다. 즉, 음이온 발생기(30)의 동작시 휴대폰의 메인 회로에 영향을 주지 않으면서 트랜스(75)가 동작하도록 발진부(74)가 트랜스(75)의 일차측에 고주파신호를 제공한다.

또한 종래의 음이온 발생장치의 경우에는 사이즈 및 전압에 대한 제약이 비교적 적어 12V 입력을 이용하는 일반적인 트랜스를 그대로 사용한 후 출력단에서 배전압 회로를 여러 단으로 구성하여 사이즈가 크고 높은 전류 소모가 필연적으로 발생하였다. 그런데 본 고안에서는 트랜스(75)의 코일의 굵기를 최소화하여 같은 사이즈에서 최대한의 승압이 가능하도록 하였고, 이에 따라 트랜스(75) 뒷단의 배전압회로(76)의 단수를 최소화한 것이다.

배전압회로(76)는 트랜스(75)를 거쳐 승압된 약 800~1,000V의 전압을 최소 3,000V 이상이 되도록 다시 승압한다. 이때 종래에는 배전압회로의 한단을 정류 다이오드를 4개로 구성하여 4~5단을 구성하였으나 본 고안의 배전압회로(76)는 정류 다이오드 1개를 한단으로 하여 3~4단으로 구성한 것이다.

이와 같은 배전압회로(76)를 거쳐 발생된 고압을 전극부(36)의 음전극판(36N)과 탐침(37)을 갖는 양극(36P)에 인가하여 두 전극 사이에 코로나 방전에 의해 음이온을 발생시키게 된다. 그리고 음이온 발생기(30)에서 생성된 음이온은 사용자 주변의 공기를 정화시킴과 아울러 휴대폰에서 발생되는 전자파를 제거한다.

이상의 실시예에서는 본 고안의 음이온 발생장치를 휴대폰에 연결하는 것으로 설명하였으나 본 고안의 음이온 발생장치는 텔레비젼이나 컴퓨터 등에도 연결되어 사용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 음이온 발생기는 외부전원을 사용하므로 소형화 및 경량화가 가능하여 휴대하기 용이하며, 사용하지 않을 때는 휴대용 단말기를 장식하기 위한 액세서리로서 기능할 수 있고, 사용중에는 휴대용 단말기와 결합되어 음이온을 발생함으로써 휴대 단말기에서 발생되는 전자파를 제거할 수 있음과 아울러 냄새 및 세균 등을 제거하여 공기를 정화시킬 수 있다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

1. 액세서리를 걸기 위한 결합고리가 있고, 커넥터를 통해 전원을 공급할 수 있도록 된 휴대용 단말기에 있어서,

   상기 단말기의 결합고리에 연결할 수 있는 연결수단;

   상기 연결수단에 연결되어 있고, 음이온 발생기를 체결하기 위한 체결구; 및

   사용하지 않을 경우에는 상기 체결구와 일체로 결합되어 액세서리로서 기능하고, 사용시에는 상기 체결구로부터 분리된 후 상기 단말기의 커넥터에 연결되어 음이온을 발생하도록 된 음이온 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세서리 겸용 음이온 발생장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결수단은

   체결 와이어인 것을 특징으로 하는 액세서리 겸용 음이온 발생장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 음이온 발생장치는

   상기 결합 와이어와 상기 체결구 사이에 링으로 연결되는 스틱을 더 구비한 것을 특징으로 하는 액세서리 겸용 음이온 발생장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 음이온 발생기는

   상기 단말기와 결합되는 접속 커넥터;

   상기 접속 커넥터를 통해 입력된 전원을 안정화시키고 고압을 발생하기 위해 발진하는 전원안정화 및 발진부;

   상기 전원안정화 및 발진부에 의해 일차측 저전압을 이차측 고전압으로 변환하기 위한 트랜스;

   상기 트랜스의 이차측 고전압을 정류한 후 배전압으로 승압시키는 다단의 배전압회로; 및

   상기 배전압회로에 의해 인가되는 고전압으로 코로나 방전을 일으켜 음이온을 생성하는 전극부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액세서리 겸용 음이온 발생장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 음이온 발생기는

   전원공급 상태를 표시하는 디스플레이부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 액세서리 겸용 음이온 발생장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 배전압회로는

   하나의 다이오드와 하나의 콘덴서로 이루어져 3 내지 4단으로 된 것을 특징으로 하는 액세서리 겸용 음이온 발생장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 전극부는

   일정간격을 갖는 전극판과 탐침으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액세서리 겸용 음이온 발생장치.
8. 제4항에 있어서, 상기 전원안정화 및 발진부는

   역전압을 방지하기 위한 다이오드(D5)를 포함하여 휴대폰의 회로를 보호할 수 있는 것을 특징으로 하는 액세서리 겸용 음이온 발생장치.