KR200422426Y1 - 오존발생기용 전극 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오존발생기용 전극에 관한 것으로서, 알루미늄관을 이용하여 접지전극과 고압절연전선측의 접지로서 고전압의 전류로 방전하여 오존가스 발생효과를 갖도록 함으로써, 기존의 유리관 또는 세라믹타입의 전극에 비해 전극의 파손률이 현저히 적고, 간단한 조립 구조로서 제작이 간편하여 작업성이 효율적이며, 경제적이면서 고용량의 오존발생이 가능하기 때문에 오존발생기의 적용분야가 광범위하다.

또한, 본 고안에 따른 오존발생전극은 접지극을 고정하는 체결나사의 조임정도로서 실리콘튜브의 체적변화로 하여금 접지극에 가해지는 전류에 변화를 주어 방전 정도를 조정하여 오존발생량이 조절할 수 있는 이점에서 적용분야를 대폭 넓힐 수 있는 효과가 제공된다.

오존, 전극, 접지극, 방전, 알루미늄관, 체결나사

Description

오존발생기용 전극{A electrode for ozone generator}

도 1은 종래 오존발생기를 도시한 종단면도,

도 2는 본 고안에 따른 오존발생기용 전극을 도시한 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 오존 발생기용전극을 절개하여 도시한 종단면도,

도 4는 본 고안에 따른 오존발생 전극과 고정압발생기를 도시한 정면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1: 고전압 발생기 2: 고압절연전선

2-1: 콘넥터 3: 접지전극전선

3-1: 접지극 10: 오존발생 전극

11: 알루미늄관 12: 실리콘튜브

13: 절연필름 14: 접지홀더

15: 체결나사 16: 너트

본 고안은 오존발생기용 전극에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 오존발생기의 전극구조를 개선하여 고전압 상에서의 내구성을 향상시킴은 물론, 고용량의 오존을 발생시키고, 제작에 따른 비용을 절감효과와 함께 오존발생량의 조절을 용이하게 할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 오존은 자연에서 충분한 양이 발생되지 않기 때문에 오존발생기를 통해 오존을 발생시켜 강력한 산화제로서 미생물 제거 및 살균제로 널리 사용될 수 있도록 하고 있는데, 상기 오존발생기는 전기분해 또는 고압전원에 의한 코로나 방전에 의하여 오존을 발생시켰다.

참고로 오존의 발생은 주로 산소에 물리, 화학적인 자극으로 전류 에너지를 가해 오존으로 변화시키는 것으로, 무성방전, 전해, 광화학, 고주파전계, 방사건 조리법 등이 있으며, 현재 산업 쪽에서는 무성방전방식이 널리 사용되고 있다.

이와 같이 오존발생기를 통해 오존을 발생시키기 위한 종래 오존발생기에 삽입되는 전극은 Arffet에서 발표한 미국특허 4,764,349와 Mouw에서 발표한 미국특허 4,963,331에서 나타난 바와 같이 구멍이 형성된 금속관과 같은 실린더 내에 삽입되어 있다.

이러한 종래의 오존발생기에 삽입되는 전극(구멍이 형성된 금속관과 같은 실린더내에 삽입된 전극)에 의한 오존 발생동작을 살펴보면, 유리관(하나 또는 2 이상의 화학변화를 일으키지 않는 불활성 가스가 포함된 유리관)내에서 공급되는 고전압에 의해 분해되지 않는 스테인레스강, 또는 다른 자재로 만들어진 내부가 원통형의 전극 전도물과, 다수의 구멍을 갖는 슬리브관 및 외부가 금속판인 것들 사이에서 공기가 유입되어 전극에 공급된 고전압에 의해 오존발생기에서는 오존을 발생시킨다.

그러나 종래 오존발생기에 삽입되어 오존을 발생시키는 전극에 고전압을 인가하여 오존을 발생시킬 경우, 상기 고전압을 전극에 공급하는 유리관은 열, 고압전류, 진동 및 물리적 충격 등에 의하여 쉽게 파손되어 오존발생기에서 오존을 발생시키지 못하는 문제점이 있었다.

더욱이 상기와 같은 유리관 타입은 공기펌프를 이용하여 유리관 내에 공기또는 산소를 주입하여야 하기 때문에 그 구조가 상대적으로 크기 때문에 적용부분이 한정되는 문제점이 있었다.

이에 따라 국내 특허 공고 1997-2547호(명칭: 고밀도 세라믹 오존 발생 전극)에 개시된 오존발생전극은 다량의 알루미늄 성분을 함유한, 길이가 길고 지름이 작으며, 속이 빈 고밀도 세라믹 오존 발생 전극을 접지전극으로서의 기능을 실행하는 스테인레스관 속에 삽입하여 오존발생기를 완성하므로서, 전극에 고압을 인가하여 오존을 발생시킬 경우 열, 고압전류, 진동 등에 의해 발생하는 전극의 파손을 방지할 수 있도록 한 고밀도 세라믹 오존 발생 전극을 제공하도록 한바 있다.

이에 대한 오존발생 전극을 살피면, 첨부된 도 1에서 도시된 바와 같이, 고압절연체로서의 기능을 수행하고, 다량의 알루미늄 성분을 함유한 고밀도 세라믹 재질로 형성된 외벽(3)과, 길이가 길고 지름이 작은, 속이 빈 관으로 형성된 세라믹 전극(2)과, 상기 세라믹 전극(2)이 삽입되는 관 형태이며, 오존을 발생시키기 위한 접지전극으로서의 기능을 실행하는 스테인레스관으로 된 접지전극(1)으로 이루어진 구조이다.

상기 세라믹 전극(2) 내부에 길이가 길고 양(+)전압을 발생시키는 양(+)전극 (4)을 구비되고, 상기 양(+)전극(4)에 고압 절연전선(8)을 연결하여, 공급된 전원을 고압으로 승압하여 고전압을 출력시키는 고압 전원부(7)로부터 양(+)의 고전압을 인가받게 한 구조로서, 상기 양(+)전극(4)의 한쪽 끝을 고정하면서 상기 속이 빈 세라믹 전극(2)의 일측에 고정되는 제1플러그(5)와, 상기 세라믹 전극(2)의 타측에 고정되는 제2플러그(6)를 구비하여 상기 속이 빈 세라믹 전극(2)속에서 상기 양(+)전극을 밀봉시킨 구성이다.

상기와 같은 세라믹 전극(2)의 사용은 습도에 약하고, 깨지기 쉬우며, 고압인 버터의 소모전류가 높은 문제점이 있었다.

비교적 상기한 예의 오존발생 전극은 구조가 복작하여 제조에 따른 비용상승의 경제적인 문제점이 다르고, 깨지는 문제점이 있어 취급이 용이하지 않은 단점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 오존발생기의 전극구조를 개선하여 고전압 상에서의 내구성을 향상시킴은 물론, 고용량의 오존을 발생시키고, 제작에 따른 비용을 절감효과와 함께 오존발생량의 조절을 용이하게 할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의하면, 고전압 발생기로부터 배선된 고압절연전선측의 콘넥터와 접지전극전선측의 접지극에 연결 설치되어 오존을 발생시키는 오존발생 전극에 있어서,

상기 고압절연전선측의 콘넥터가 삽입되는 중공형의 알루미늄관과, 상기 알 루미늄관을 감싸 과도전류를 방지하는 실리콘튜브와, 상기 실리콘 튜브의 외관상에 테이핑 되는 절연필름과, 상기 절연필름의 외측둘레에 감싸며, 양측에 결합공이 형성된 접지홀더와, 상기 결합공을 통해 접지극이 관통 설치되는 체결나사 및 체결나사의 반대측에서 체결되어 접지극을 고정하는 너트로 구성된 오존발생기용 전극이 제공된다.

이하, 본 고안을 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 고안에 따른 오존발생기용 전극을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 오존 발생기용전극을 절개하여 도시한 종단면도이며, 도 4는 본 고안에 따른 오존발생 전극과 고정압발생기를 도시한 정면도이다.

본 고안은 고전압 발생기(1)로부터 배선된 고압절연전선(2)측의 콘넥터(2-1)와 접지전극전선(3)측의 접지극(3-1)에 연결 설치되어 오존을 발생시키는 오존발생전극(10)에 있어서, 상기 고압절연전선(2)측의 콘넥터(2-1)가 삽입되는 중공형의 알루미늄관(11)과, 상기 알루미늄관(11)을 감싸 과도전류를 방지하는 실리콘튜브(12)와, 상기 실리콘 튜브(12)의 외관상에 테이핑 되는 절연필름(13)과, 상기 절연필름(13)의 외측둘레에 감싸며, 양측에 결합공(14a)이 형성된 접지홀더(14)와, 상기 결합공(14a)을 통해 접지극(3-1)이 관통 설치되는 체결나사(15) 및 체결나사(15)의 반대측에서 체결되어 접지극(3-1)을 고정하는 너트(16)로 구성된다.

상기 접지홀더(14)는 은(IRON)코팅 처리됨이 바람직하다.

상기 체결나사(15)의 조임에 따른 실리콘튜브(12)의 체적변화로 하여금 접지극(3-1)에 가해지는 전류의 변화로 오존발생량이 조절되도록 한 구조이다.

이와 같은 구성된 본 고안인 오존발생기용 전극에 대한 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 오존발생 전극(10)은 준비된 알루미늄관(11)의 외경에 실리콘튜브(12)가 씌워지고, 최종적으로 실리콘튜브(12) 표면상에는 절연필름(13)이 테이핑 처리한다.

이와 같은 상태에서 상기 절연필름(13)이 테이핑 된 그 외측둘레에는 은(IRON)코팅 처리된 접지홀더(14)를 씌워주되, 이에 형성된 결합공(14a)을 통해 체결나사(15)를 관통하되, 고전압 발생기(1)로부터 배선되어 인출된 접지전극전선(3)측의 접지극(3-1)을 위치시켜 관통한 다음 그 후방측에서는 너트(16)로 체결시켜 접지홀더(14)를 고정시켜 준다.

한편, 고전압 발생기(1)로부터 배선된 또 하나의 양전극인 고압절연전선(2)측의 콘넥터(2-1)를 상기 알루미늄관(11) 내부에 삽입시켜 접속 고정함으로써, 오존발생 전극(10)을 완성한다.

이와 같이 된 오전발생모듈은 적용제품에 설치한 상태에서 전원을 인가시켜 주면, 고전압발생기(1)로부터는 약 2,000V에서 20,000V사이의 고전압을 출력하여 오존발생전극(10)의 콘넥터(2-1)를 통한 알루미늄관(11)과 상기 접지홀더(14)측의 접지극(3-1)으로부터는 공기 중에서 코로나 방전을 발생시키고, 이러한 방전작용에 의해 알루미늄관(11)내부측에 유입된 공기 중의 산소분자는 원자로 분해되고, 다시 산소분자와 결합하는 작용을 통해 오존 가스를 발생시켜 준다.

즉, 고전압을 가하면 절연체인 공기 중 이온들이 분리되며, 공기는 도체와 비슷한 성질을 갖게 되며, 이때 공기를 통하여 전류가 흐르면서 방전 현상이 발생된다. 이때 상기 실리콘튜브(12)는 방전이 발생하는 알루미늄관(11) 외부에 절연물로 둘러 쌓여 있어, 과도 전류로 인한 파손이 일어나는 것을 막아주게 되며 둘러쌓은 절연물보다 공기에서 먼저 이온 분리 현상에 의한 방전이 발생하게 되어 고용량의 오존가스를 생성시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 전극을 형성하게 되는 알루미늄관은 기존의 유리관타입이나 세라믹전극의 형식 보다 내구성이 강하며, 오존발생전극으로서 취급이 용이 및 파손이 현저히 적은 유리함이 있고, 제작에 따른 가격을 현저히 낮출 수 있어 경제적인 이점이 있다.

상기 알루미늄관(11)을 이용하여 생성시키는 오존 가스는 흡입공기의 살균 및 탈취를 실행하고, 이렇게 하여 신선한 공기로 환원된 공기는 펌프, 벤츄리 또는 적정한 수단을 통해 외부로 유출되어 유익함을 실내 환경 등에 제공할 수 있다.

한편, 본 고안에 따른 접지홀더(14)로부터 접지극(3-1)을 관통 체결하는 체결나사(15)를 조임 정도에 따라서 오존량을 미세 조절할 수 있게 된다. 이는 실리콘 튜브(12)를 가압하는 접지홀더(14)에 체적변화를 줌으로서 가해지는 전류량을 조정하여 오존 가스 발생정도를 조절할 수 있기 때문에 오존발생기의 적용되는 제품의 오존발생 범위를 용이하게 조정할 수 있도록 함으로써 오존발생기 관련 제품을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

이상에서와 같이 본 고안에 의한 오존발생기용 전극은 알루미늄관을 이용하여 접지전극과 고압절연전선측의 접지로서 고전압의 전류로 방전하여 오존가스 발생효과를 갖도록 함으로써, 기존의 유리관 또는 세라믹타입의 전극에 비해 전극의 파손률이 현저히 적고, 간단한 조립 구조로서 제작이 간편하여 작업성이 효율적이며, 경제적이면서 고용량의 오존발생이 가능하기 때문에 오존발생기의 적용분야가 광범위하다.

또한, 본 고안에 따른 오본발생전극은 접지극을 고정하는 체결나사의 조임정도로서 실리콘튜브의 체적변화로 하여금 접지극에 가해지는 전류에 변화를 주어 방전정도를 조정하여 오존발생량이 조절할 수 있는 이점에서 적용분야를 대폭 넓힐 수 있는 효과가 제공된다.

Claims (3)

1. 고전압 발생기(1)로부터 배선된 고압절연전선(2)측의 콘넥터(2-1)와 접지전극전선(3)측의 접지극(3-1)에 연결 설치되어 오존을 발생시키는 오존발생 전극(10)에 있어서,

   상기 고압절연전선(2)측의 콘넥터(2-1)가 삽입되는 중공형의 알루미늄관(11)과, 상기 알루미늄관(11)을 감싸 과도전류를 방지하는 실리콘튜브(12)와, 상기 실리콘 튜브(12)의 외관상에 테이핑 되는 절연필름(13)과, 상기 절연필름(13)의 외측둘레에 감싸며, 양측에 결합공(14a)이 형성된 접지홀더(14)와, 상기 결합공(14a)을 통해 접지극(3-1)이 관통 설치되는 체결나사(15) 및 체결나사(15)의 반대측에서 체결되어 접지극(3-1)을 고정하는 너트(16)로 구성된 것을 특징으로 하는 오존발생기용 전극.
2. 제1항에 있어서, 상기 접지홀더(14)는 은(IRON)코팅 처리된 것을 특징을 하는 오존발생기용 전극.
3. 제1항에 있어서, 상기 체결나사(15)의 조임에 따른 실리콘튜브(12)의 체적변화로 하여금 접지극(3-1)에 가해지는 전류의 변화로 오존발생량이 조절되도록 한 것을 특징으로 하는 오존발생기용 전극.

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