KR20060010230A - 이온발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양전극 및/또는 음전극을 포함하며 고전압을 인가받아 이온을 발생하는 이온발생부와 와 상기 이온발생부에 고전압을 인가하기 위한 고전압발생장치, 및 상기 이온발생부에 인가하는 고전압을 변화하는 제어부를 포함한다. 본 발명은 이온발생부에 의 전극에 인가하는 고전압을 변화함으로써 이온발생부에서 발생하는 양이온, 음이온의 발생량을 쉽게 바꿀 수 있어서 이온발생장치를 설치하는 환경에 구애됨이 없이 편리하게 사용할 수 있다.

Description

이온발생장치{ion generation apparatus}
도 1은 본 발명에 따른 이온발생장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 이온발생장치의 단면도이다.
도 3은 세라믹 플레이트에서 발생하는 수소이온을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 이온발생장치의 블록도이다.
도 5a는 정현파 신호의 주파수 변화를 도시한 도면이다.
도 5b는 정현파 신호의 주파수 및 듀티 변화를 도시한 도면이다.
도 5c는 정현파 신호의 듀티 변화를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 이온발생장치의 블록도이다.
도 7a는 구형파 신호의 주파수 변화를 도시한 도면이다.
도 7b는 구형파 신호의 듀티 변화를 도시한 도면이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
11 : 양이온발생부
12 : 음이온발생부
13 : 방전전극
14 : 유도전극
공기정화장치 등의 전기기기에 음이온 발생장치를 구비하여 음이온 발생장치에서 발생된 음이온을 실내공간에 공급하고 있다. 그러나, 음이온 발생장치에서 생성된 음이온만으로는 세균을 살균하는데 한계가 있어 살균기능을 강화하기 위해 양이온과 음이온을 모두 발생시켜 살균하는 이온발생장치가 개발되었다. 이러한 이온발생장치는 한 쌍의 양전극/음전극을 구비한 이온발생부에 고전압을 인가하여 양이온(예를 들면, 수소 이온)과 음이온(예를 들면 02 -) 등을 발생한다.
그러나 기존의 이온발생장치는 제품 설계 시 일정한 고전압을 전극에 인가하도록 설정한 이후에는 전극에 인가하는 고전압을 변화시키지 못하기 때문에 이온발생장치에서 발생하는 이온의 종류나 발생량을 바꿀 수 없었다. 이에 따라 이온발생장치의 설치 환경이 달라져서 이온의 발생량을 새로 설정할 필요가 있어도 이에 적절하게 대응하지 못함에 따라 이온발생장치의 활용성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전극에 인가하는 고전압을 변화함으로써 이온발생장치의 활용성을 향상할 수 있도록 한 이온발생장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 양이온 발생전극 및/또는 음이온 발 생전극을 포함하며 고전압을 인가받아 이온을 발생하는 이온발생부; 상기 이온발생부에 고전압을 인가하기 위한 고전압발생장치; 및 상기 이온발생부에 인가하는 고전압을 변화하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고전압발생장치는 정현파를 발생하는 정현파발생부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 정현파의 주파수를 설정하기 위한 주파수설정부와, 상기 정현파의 온 시간 듀티를 설정하기 위한 듀티설정부 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 고전압의 정현파에 대한 주파수 또는 온 시간 듀티를 사용자가 설정하기 위한 입력부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 입력부를 통한 설정에 의해 고전압의 정현파를 변화한다.
상기 고전압발생장치는 구형파를 발생하는 구형파발생부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 구형파의 주파수를 설정하기 위한 주파수설정부와, 상기 구형파의 온 시간 듀티를 설정하기 위한 듀티설정부 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 고전압의 구형파에 대한 주파수 또는 온 시간 듀티를 사용자가 설정하기 위한 입력부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 입력부를 통한 설정에 의해 고전압의 구형파를 변화한다.
상기 고전압의 정현파 또는 고전압 구형파와 상기 이온 발생량사이의 정보를 저장하는 저장부를 더 포함한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 이온발생장치는 받침대 (100)의 상면에 이온을 발생하는 이온발생부(10)를 설치한다. 이온발생부(10)는 양이온을 발생시키는 양이온발생부(11)와, 양이온발생부(11)로부터 소정거리 이격되어 음이온을 발생시키는 음이온 발생부(12)를 포함한다.
받침대(100)의 상면에는 양이온발생부(11)를 설치하기 위해 함몰된 공간이 마련되며, 이 공간에 양이온발생부(11)를 설치한다. 양이온발생부(11)는 양이온을 발생시키기 위한 부분으로, 양이온발생부(11)의 내부 상부에는 방전전극(13)이 마련되고, 내부 중앙에는 유도전극(14)이 마련된다. 또한, 방전전극(13)과 유도전극(14)을 제외한 부분은 세라믹으로 보호층을 형성한다.
음이온발생부(12)에 마이너스 성분의 고전압이 인가되면 음이온발생부(12)에서 전자가 방출되고, 이 전자들이 공기 중의 산소분자(O2)와 결합하여 슈퍼옥사이드 아니온(O2 -)을 생성한다.
방전전극(13)과 유도전극(14)에 플러스 성분의 고전압이 인가되면 도 3에 도시한 바와 같이 플라즈마 방전에 의해 공기 중에 있는 수분이 전리되어 양이온발생부(11)의 주위에는 수소이온 등이 발생된다.
양이온발생부(11)에 플러스 성분의 고전압(정현파 또는 구형파)을 인가함과 동시에 음이온발생부(12)에 마이너스 성분의 고전압을 인가하는 경우, 양이온발생부(11)에서는 수소이온 등이 발생하고 음이온발생부(12)에서는 전자와 슈퍼옥사이드 아니온이 발생된다. 양이온발생소자에서 발생된 수소이온은 음이온발생소자에서 방출된 전자와 반응하여 수소원자가 된다.
수소원자와 슈퍼옥사이드 아니온이 생성되면서 하이드로페록시 라디칼(O-O-H)을 형성하고, 슈퍼옥사이드 아니온의 전자는 세균의 정전기와 상쇄된다. 또한 하이드로페록시 라디칼은 세균의 세포막 구성 성분인 단백질에서 수소원자를 빼앗아 물을 만든다. 수소원자를 빼앗긴 세포막의 단백질 분자는 파괴되어 세균의 세포막도 파괴되어 살균이 이루어진다.
한편, 양이온발생부(11)의 방전전극(13)과 유도전극(14)에 인가하는 플러스 성분의 고전압의 주파수 또는 온시간 듀티(on time duty)를 가변함에 따라 이온의 발생량을 조절한다.
양이온발생부(11)의 전극에 인가하는 플러스 성분의 고전압으로 정현파를 사용하는 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 소정 직류전원(직류 12V)을 공급하는 직류전원공급부(21)와 이온발생부(10) 사이에는 고전압발생장치(20)를 연결한다. 고전압발생장치(20)는 정현파발생부(22), 및 증폭부(23)를 포함한다.
정현파발생부(22)는 직류전원을 소정 주파수의 정현파 전압으로 바꾸어 출력한다. 이때 증폭부(23)는 1차측에 인가된 정현파 전압을 동일한 극성으로 승압하여 고전압(수 kV)의 정현파를 양이온발생부(11)에 인가한다.
또한 증폭부(23)는 플러스 직류전원을 반대 극성인 마이너스 성분의 고전압(수 kV)으로 증폭하여 이온발생부(10)의 음이온발생부(12)에 인가한다.
정현파발생부(22)에 정현파의 주파수 또는 온시간 듀티를 설정하기 위해 제어부(24)를 연결한다.
제어부(24)는 정현파의 주파수를 설정하는 주파수 설정부(25)와 정현파의 온 시간 듀티(on time duty)를 설정하는 듀티설정부(26)를 포함한다.
제어부(24)는 입력부(27)를 통해 설정하는 사용자의 입력 명령에 따라 고전압발생장치(20)에 정현파 주파수 설정신호 및/또는 온 시간 듀티 설정신호를 출력한다. 이 때 제어부(24)는 사용자의 입력 명령에 대응하는 정현파의 주파수 또는 온시간 듀티에 대한 설정 정보를 저장하고 있는 저장부(28)를 검색하고, 저장부(28)로부터 정현파 주파수 설정을 위한 정보 또는 온시간 듀티 설정 정보를 제공받아 정현파의 주파수 설정과 온시간 듀티 설정한다. 저장부(28)에는 수소이온의 발생량과 정현파의 주파수 또는 온시간 듀티 대한 정보 등을 저장한다.
사용자에 의해 입력부(27)를 통해 이온 발생량을 설정한 경우 이에 응답하여 제어부(24)는 설정한 이온 발생량에 대한 주파수 설정 정보 또는 온시간 듀티 정보를 저장부(28)로부터 제공받아 주파수 설정부(25) 및 듀티 설정부(26) 중 적어도 어느 하나를 통하여 정현파 발생부(22)의 정현파 전압을 변화한다. 예를 들어, 도 5a와 같이, 정현파 전압의 주파수를 변화하는 경우, 도 5b와 같이 정현파 전압의 주파수 및 온 시간 듀티를 변화하는 경우, 도 5c와 같이 정현파 전압의 온시간 듀티를 변화한다.
한편, 양이온발생부(11)의 전극에 인가하는 플러스 성분의 고전압으로 구형파를 사용하는 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 소정 직류전원(직류 12V)을 공급하는 직류전원공급부(31)와 이온발생부(10) 사이에는 고전압발생장치(30)를 연결한다. 고전압발생장치(30)는 구형파발생부(32), 및 증폭부(33)를 포함한다.
구형파발생부(32)는 직류전원을 소정 주파수의 구형파 전압으로 바꾸어 출력 한다. 이때 증폭부(33)는 1차측에 인가된 구형파 전압을 동일한 극성으로 승압하여 고전압(수 kV)의 구형파를 양이온발생부(11)에 인가한다.
또한 증폭부(33)는 플러스 직류전원을 반대구성인 마이너스 성분의 고전압(수 kV)으로 증폭하여 음이온 발생부(12)에 인가한다.
구형파발생부(32)에 구형파의 주파수 또는 온시간 듀티를 설정하기 위해 제어부(34)를 연결한다.
제어부(34)는 구형파의 주파수를 설정하는 주파수 설정부(35)와 구형파의 온시간 듀티(on time duty)를 설정하는 듀티설정부(36)를 포함한다.
제어부(34)는 입력부(37)를 통해 설정하는 사용자의 입력 명령에 따라 고전압발생장치(30)에 구형파 주파수 설정신호 및/또는 온 시간 듀티 설정신호를 출력한다. 이 때 제어부(34)는 사용자의 입력 명령에 대응하는 구형파의 주파수 또는 온시간 듀티에 대한 설정 정보를 저장하고 있는 저장부(38)를 검색하고, 저장부(38)로부터 구형파 주파수 설정을 위한 정보 또는 온시간 듀티 설정 정보를 제공받아 구형파의 주파수 설정과 온시간 듀티 설정한다. 저장부(38)에는 수소이온의 발생량과 구형파의 주파수 또는 온시간 듀티 대한 정보 등을 저장한다.
사용자에 의해 입력부(37)를 통해 이온 발생량을 설정한 경우 이에 응답하여 제어부(34)는 설정한 이온 발생량에 대한 주파수 설정 정보 또는 온시간 듀티 정보를 저장부(38)로부터 제공받아 주파수 설정부(35) 및 듀티 설정부(36) 중 적어도 어느 하나를 통하여 구형파발생부(32)의 구형파 전압을 변화한다. 예를 들어, 도 7a와 같이, 구형파 전압의 주파수를 변화하는 경우, 도 7b와 같이 구형파 전압 의 온시간 듀티를 변화한다.
본 실시 예에서는 양이온발생부에 인가하는 정현파 또는 구형파 고전압의 주파수 또는 온시간 듀티를 변화하여 이온의 발생량을 조절할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따르면 세라믹 플레이트의 전극에 인가하는 고전압을 변화함으로써 양이온 발생부에서 발생하는 이온의 발생량을 쉽게 바꿀 수 있어서 이온발생장치를 설치하는 환경에 구애됨이 없이 편리하게 사용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 양이온 발생전극 및/또는 음이온 발생전극을 포함하며 고전압을 인가받아 이온을 발생하는 이온발생부;
    상기 이온발생부에 고전압을 인가하기 위한 고전압발생장치; 및
    상기 이온발생부에 인가하는 고전압을 변화하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고전압발생장치는 정현파를 발생하는 정현파발생부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 정현파의 주파수를 설정하기 위한 주파수설정부와, 상기 정현파의 온 시간 듀티를 설정하기 위한 듀티설정부 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 발생장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고전압의 정현파에 대한 주파수 또는 온 시간 듀티를 사용자가 설정하기 위한 입력부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 입력부를 통한 설정에 의해 고전압의 정현파를 변화하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고전압발생장치는 구형파를 발생하는 구형파발생부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 구형파의 주파수를 설정하기 위한 주파수설정부와, 상기 구형파의 온 시간 듀티를 설정하기 위한 듀티설정부 중 적어도 하나를 포함하 는 것을 특징으로 하는 이온 발생장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 고전압의 구형파에 대한 주파수 또는 온 시간 듀티를 사용자가 설정하기 위한 입력부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 입력부를 통한 설정에 의해 고전압의 구형파를 변화하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  6. 제2항 또는 4항에 있어서, 상기 고전압의 정현파 또는 고전압 구형파와 상기 이온 발생량사이의 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
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