KR200417010Y1 - 오존발생기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오존발생기에 관한 것으로, 표면이 경면사상처리되며, 내부에 밀폐된 수용공간부(150)가 구비된 반사케이스와(100); 산소를 포함한 공기가 통과될 수 있는 연통된 내부경로(220)를 구비하여 상기 반사케이스(100)에 수용되며, 투입단부(210)와 배출단부(230)가 상기 반사케이스(100) 외부로 도출되게 설치된 석영유리관(200)과; 상기 석영유리관(200) 내부에 충전되는 석영유리조각(300)과; 상기 반사케이스(100) 내부에서 상기 석영유리관(200)에 자외선을 조사시키는 자외선램프(400);을 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하여, 오존발생효율이 높으면서도, 질소산화물과 같은 유해물질이 생성되지 않아 안전하게 사용할 수 있는 오존발생기에 관한 것이다.

오존발생기 석영관 석영조각 자외선 산소 반사

Description

오존발생기{OZONE GENERATOR}

도 1 - 종래기술에 따른 오존 발생 장치의 정면도.

도 2 - 종래기술에 따른 무성방전형 오존발생장치의 단면도.

도 3 - 본 고안에 따른 오존발생기의 일실시예를 도시한 단면도.

도 4 - 본 고안에 따른 오존발생기의 다른 실시예를 도시한 단면도.

도 5 - 본 고안에 따른 오존발생기의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>

100 : 반사케이스 110 : 패킹

150 : 수용공간부 200 : 석영유리관

210 : 투입단부 220 : 내부경로

230 : 배출단부 250 : 램프수용공간부

300 : 석영유리조각 400 : 자외선램프

본 고안은 오존발생기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부와 차단된 수용공간부를 구비한 케이스 내부에 석영유리조각이 충전된 석영유리관을 설치하고 산 소 및 공기를 통과시키면서 자외선을 조사하여 오존을 생성, 방출시키는 오존발생기에 관한 것이다.

일반적으로 각종 균, 악취제거, 소독, 살균 등으로 사용되는 오존발생기는 자외선등(UV Lamp)을 공기중에 조사하여서 오존을 생성하거나, 양측전극에 교류 고전압을 가하여 무성방전을 하면서 공기(또는 산소)를 통과시켜 오존을 생성하게 하는 방법을 채용하고 있다.

이러한 종래기술로써 특허등록번호 제363065호의 오존 발생 장치에 대해 간단히 설명하기로 한다. 도 1은 상기 오존 발생 장치의 정면도이다.

상기 종래기술은 자외선 램프를 포함하는 오존 발생 장치에 있어서, 기본몸체에 고순도 석영 유리관으로 이루어진 자외선 램프를 설치하고, 상기 자외선 램프 후방에 전방으로 만곡된 반사판을 착탈 가능하도록 고정하고, 상기 기본몸체에 자외선 램프를 점등하기 위한 전원회로를 설치한 구조를 가진다.

상기 종래기술은 전방으로 만곡된 형상의 반사판을 구비하여 에너지 효율성을 높이고자 하였으나, 상기와 같이 자외선등을 공기중에 조사하는 방법은 그 효율성이 낮고 일정하게 그 성능이 유지되지 않는 문제점이 있었다.

이에, 근래에는 에너지효율면에서 우수한 무성방전에 의한 방법이 많이 적용되고 있는 실정이며, 도 2는 이러한 무성방전 오존발생장치의 일반적인 구조를 도시한 것이다.

상기 오존발생장치는 외부전극(101) 내에 유리 또는 석영, 세라믹 등의 유전체(102)를 소정의 간격을 두고 대향하고, 유전체(102)의 내주면에 도전체로 된 고 압전극인 내부전극(103)을 형성하며, 외부전극(101)의 외주에 냉각수 순환계를 형성하고, 그 상하에 냉각수 유입관(108) 및 냉각수 토출관(109)을 형성하며, 외부전극(101)의 내주의 상하에 원료가스 인입구(106)와 생성가스 토출구(107)를 형성시킨 구조를 가진다.

상기 외부전극(101)과 유전체(102)와의 사이에 고압의 교류전원(104)을 인가하여 방전계를 발생시키고, 상기 인입구(106)를 통해 산소 또는 공기 등의 기체를 통과시키면, 산소분자가 전자와 충돌하여 활성화산소로 해리되고 산소분자와 결합하여 생성된 오존이 상기 토출구(107)로 토출되게 된다.

그러나, 상기와 같은 방법의 종래기술은 고전압방전으로 생성된 활성화산소가 산소분자와 화합하여 오존을 발생시킴과 동시에 충격에 의해 분해된 질소분자와 화합하여 인체에 유해한 질소산화물(NOｘ)을 생성하게 된다는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은, 오존발생효율이 높으면서도, 질소산화물과 같은 유해물질이 생성되지 않아 안전하게 사용할 수 있는 구조의 오존발생장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 고안은, 표면이 경면사상처리되며, 내부에 밀폐된 수용공간부가 구비된 반사케이스와; 산소를 포함한 공기가 통과될 수 있는 연통된 내부경로를 구비하여 상기 반사케이스에 수용되며, 투입단부와 배출단부가 상기 반사케이스 외부로 도출되게 설치된 석영유리관과; 상기 석영유리관 내부에 충전되는 석영유리조각과; 상기 반사케이스 내부에서 상기 석영유리관에 자외선을 조사시키는 자외선램프;을 포함하여 구성되는 오존발생기를 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 반사케이스는, 산화알루미늄 피막이 형성된 알루미늄 재질로 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 상기 석영유리관은, 나선형으로 권취된 형상을 가지거나, 상기 자외선램프가 인입될 수 있는 램프수용공간부가 형성된 직선관 형태를 가지는 실시예를 포함함이 바람직하다.

또한, 상기 석영유리관과 석영유리조각은, 600℃이상 1000℃이하의 온도로 가열 열처리된 실시예도 포함함이 바람직하다.

따라서, 석영유리조각을 충전시킨 석영유리관에 공기(또는 산소)를 통과시키고, 반사케이스에 의해 자외선빛의 반사효율을 높임으로써, 우수한 오존발생효율을 가진다는 이점이 있다.

또한, 자외선을 이용함으로써, 질소산화물과 같은 유해물질이 생성될 우려없이 안전하게 사용할 수 있다는 다른 이점이 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 고안을 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 본 고안에 따른 오존발생기의 일실시예를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 오존발생기의 다른 실시예를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 오존발생기의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

본 고안에 따른 오존발생기는 크게 반사케이스(100), 석영유리관(200), 석영 유리조각(300), 자외선램프(400)로 이루어지며, 상기 반사케이스(100) 내부에 상기 석영유리조각(300)이 충전된 상기 석영유리관(200)을 설치하고 산소 및 공기를 통과시키면서 상기 자외선램프(400)로 자외선을 조사하여 오존을 생성, 방출시킨다.

먼저, 상기 반사케이스(100)에 대해 설명하기로 한다.

상기 반사케이스(100)는 상기 석영유리관(200)과 자외선램프(400)를 수용할 수 있는 수용공간부(150)를 제공하는 구성요소로, 상기 수용공간부(150) 내부에 수용되는 상기 석영유리관(200)과 자외선램프(400)와의 결합부에 형성되는 틈새는 패킹(110)처리하여 내부를 밀폐, 차단시킨다.

상기 반사케이스(100)는 상기 수용공간부(150) 내에서 조사되는 자외선빛의 반사효율을 높이도록 표면을 거울과 같이 경면사상처리하며, 산화알루미늄 피막이 형성된 알루미늄 재질로 형성시키면 산화로 침식되는 것을 방지할 수 있다.

산화알루미늄 피막을 표면에 고르게 형성시키면 내구력(耐久力), 피복력(被覆力), 산화방지력 뿐만 아니라, 광선의 반사성도 우수해져 경면사상처리된 것과 같은 효과를 낼 수 있으며, 내열성이 있기 때문에 자외선으로 인한 온열발생이나 고온의 외부조건에도 연해지지않고 강도를 안전하게 유지할 수 있다.

다음으로, 상기 석영유리관(200)과 석영유리조각(300)에 대해 설명하기로 한다.

상기 석영유리관(200)은 산소를 포함한 공기가 통과될 수 있는 연통된 내부경로(220)를 구비하여 상기 반사케이스의 수용공간부(150)에 수용되며, 산소가 투입되는 투입단부(210)와, 상기 내부경로(220)를 거치면서 생성된 오존이 배출되는 배출단부(230)가 상기 반사케이스(100) 외부로 도출되게 설치된다.

상기 투입단부(210)와 배출단부(230)를 상기 반사케이스(100) 외부로 도출되게 설치시킴은, 외관상 돌출된 형태를 가지도록 결합시키는 내용에 한정되는 것이 아니라, 상기 반사케이스(100) 외측에서 상기 투입단부(210)로 산소를 투입하면 상기 배출단부(230)를 통해 오존이 배출되는 결과를 얻을 수 있는 구성을 포괄적으로 의미한다.

상기 석영유리관(200) 내부에는 상기 석영유리조각(300)이 충전되어, 상기 석영유리관(200)에 투입된 산소는 상기 내부경로(220)를 거치면서 다수의 상기 석영유리조각(300)에 충돌되고 인접한 틈새마다로 분산, 이동되면서 그 에너지와 속도가 떨어져 상기 내부경로(220) 내부에 지체되는 시간이 연장되게 된다.

상기 석영유리관(200)과 석영유리조각(300)의 소재가 되는 석영은 자외선 투과율이 우수한 소재로, 상기 자외선램프(400)로부터 조사되는 자외선은 상기 석영유리관(200)과 석영유리조각(300)을 투과하여 상기 석영유리관(200) 내부로 투입된 산소에 고르게 지속적으로 영향을 끼치게 된다.

이에 따라, 상기 석영유리관(200) 내부로 투입된 산소는 상기 석영유리관(200)의 배출단부(230)측으로 신속하게 이동배출되지 못하고, 상기 석영유리조각(300)에 의해 상기 석영유리관의 내부경로(220)상에서 자외선에 장시간 노출되며 활성화산소로의 분해 및 오존으로의 화합이 보다 명확하게 이루어져 우수한 오존발생효율을 구현할 수 있다.

상기 석영유리관(200)과 석영유리조각(300)은 일반적인 석영유리소재로 이루 어져도 무방하나, 600℃이상 1000℃이하의 온도로 가열 열처리시키면, 열처리시키지 않은 석영소재에 비해 자외선 투과율을 보다 향상시킬 수 있고, 석영소재의 굴절률도 균질하게 형성시켜 산소에 보다 고르게 영향을 끼칠 수 있다.

상기 석영유리관(200)은 상기 반사케이스(100) 내부에 설치되는 상기 자외선램프(400)로부터 보다 효율적으로 자외선을 조사받을 수 있도록, 중앙부에 램프수용공간부(250)를 형성시킨 구조를 가짐이 바람직하다.

도 3, 4, 5는 상기 석영유리관(200)의 형태에 따른 각각의 실시예를 도시한 것으로, 도 3에 도시된 일실시예는 나선형으로 권취된 형상을 가짐에 따라 상기 자외선램프(400)를 수용할 수 있는 램프수용공간부(250)를 내측에 자연히 형성시키게 된다. 도 4에 도시된 다른 실시예는 상기 램프수용공간부(250)가 상기 자외선램프(400)가 인입될 수 있도록 특정형상으로 관통 내지 함몰형성된 직선관 형태를 가진다. 그리고, 도 5에 도시된 또 다른 실시예는 상기 석영유리관(200) 내부로 인입되는 상기 자외선램프(400)의 인입부피만큼을 제외하고 상기 석영유리조각(300)을 충진시킴으로써, 상기 석영유리관(200) 내부에 특정형상으로 고정되지 않은 여유공간부에 해당되는 상기 램프수용공간부(250)를 구비한 형태를 가진다.

상기 실시예들은 본 고안의 범주를 제한하고자 함이 아니라 단지 설명하고자 함으로, 본 고안에서 상기 석영유리관(200)은 상기 실시예들과 같은 형상에 한정되지 않고, 산소의 이동이 이루어질 수 있는 연통된 내부경로(220)를 구비하면서, 상기 자외선램프(400)의 설치구조에 따라 효율적으로 자외선을 조사받을 수 있는 단면형상이나 디자인으로 변형 및 수정된 구조 전반을 포함한다.

본 고안에 따른 오존발생기는 상기와 같이 상기 석영유리조각(300)을 충전시킨 상기 석영유리관(200)에 산소를 포함한 공기를 통과시키고, 상기 반사케이스(100)에 의해 자외선빛의 반사효율을 높임으로써 높은 오존발생효율을 구현할 수 있다.

또한, 상기 자외선램프(400)에 의해 일정한 주파수의 자외선 파장을 조사하여 산소분자를 분해시킴으로써, 산소분자에 비해 안정된 결합력을 가지는 질소분자는 그 분해가 불가능하여 질소산화물과 같은 유해물질이 생성될 우려없이 오존만을 안전하게 생성시킬 수 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 고안은, 석영유리조각을 충전시킨 석영유리관에 산소를 통과시키고, 반사케이스에 의해 자외선빛의 반사효율을 높임으로써, 우수한 오존발생효율을 가진다는 효과가 있다.

또한, 자외선을 이용함으로써, 질소산화물과 같은 유해물질이 생성될 우려없이 안전하게 사용할 수 있다는 다른 효과가 있다.

Claims (5)

1. 표면이 경면사상처리되며, 내부에 밀폐된 수용공간부(150)가 구비된 반사케이스와(100);

   산소를 포함한 공기가 통과될 수 있는 연통된 내부경로(220)를 구비하여 상기 반사케이스(100)에 수용되며, 투입단부(210)와 배출단부(230)가 상기 반사케이스(100) 외부로 도출되게 설치된 석영유리관(200)과;

   상기 석영유리관(200) 내부에 충전되는 석영유리조각(300)과;

   상기 반사케이스(100) 내부에서 상기 석영유리관(200)에 자외선을 조사시키는 자외선램프(400);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 오존발생기.
2. 제1항에 있어서, 상기 반사케이스(100)는,

   산화알루미늄 피막이 형성된 알루미늄 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 오존발생기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 석영유리관(200)은,

   나선형으로 권취된 형상을 가짐을 특징으로 하는 오존발생기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 석영유리관(200)은,

   상기 자외선램프(400)가 인입될 수 있는 램프수용공간부(250)가 형성된 직선 관 형태를 가짐을 특징으로 하는 오존발생기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 석영유리관(200)과 석영유리조각(300)은,

   600℃이상 1000℃이하의 온도로 가열 열처리됨을 특징으로 하는 오존발생기.

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