KR20080039277A - 이온발생장치 및 이를 이용한 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이온발생장치 및 이를 이용한 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 인체에 유해한 양이온의 실내 유입을 최대한으로 줄이는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공조케이스와, 공조케이스의 내부통로로 송풍된 공기를 냉각시키는 증발기와, 증발기에 음이온과 양이온을 방출하도록 증발기의 상류측에 간격을 두고 연장되는 음이온 방전전극과 양이온 방전전극을 갖는 이온발생장치를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 양이온 방전전극을 통해 발생되는 양이온의 수량이 음이온 방전전극을 통해 발생되는 음이온의 수량보다 상대적으로 적게 되도록, 양이온 방전전극의 이온발생부의 개수를 음이온 방전전극의 이온발생부의 개수보다 적게 형성한다.

Description

이온발생장치 및 이를 이용한 차량용 공조장치{IONIZER AND AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES USING THE SAME}
본 발명은 이온발생장치 및 이를 이용한 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 인체에 유해한 양이온의 발생을 최대한으로 줄일 수 있는 이온발생장치 및 이를 이용한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
자동차에는 실내의 공기 온도를 조절하기 위한 공조장치가 설치된다. 공조장치는 겨울철에는 온기를 발생시켜 실내를 따뜻하게 유지시키고, 여름철에는 냉기를 발생시켜 실내를 시원하게 유지시킨다.
공조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공조케이스(10)를 구비하며, 공조케이스(10)에는 송풍기(20)가 설치된다. 송풍기(20)는, 송풍팬(22)과, 송풍팬(22)을 구동시키는 송풍모터(24)를 구비하며, 외기 또는 내기를 흡입한 다음, 흡입된 내, 외기를 공조케이스(10)의 내부통로(12)로 송풍한다.
그리고 공조장치는, 공조케이스(10)의 내부통로(12)에 설치되는 증발기(30)를 구비한다. 증발기(30)는 냉매가 흐를 수 있는 다수의 튜브(도시하지 않음)를 구비하며, 상기 내부통로(12)를 통과하는 공기를 냉각시키고, 냉각된 공기를 차량의 실내로 도입시켜 실내의 온도를 쾌적하게 유지시킨다.
그리고 공조장치는, 증발기(30)로 도입되는 공기에 음/양이온(Ion)을 방출하는 이온발생장치(40)를 구비한다.
이온발생장치(40)는, 다량의 음이온과 양이온을 형성하는 장치로서, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(42)를 구비한다.
본체(42)는, 사각의 박스체로서, 외면 둘레에는 체결공(44a)을 갖는 체결부(44, 도면에서는 2개만 도시되어 있음)들이 형성되어 있다.
체결부(44)의 체결공(44a)에는 체결스크류(도시하지 않음)가 끼워지며, 이렇게 끼워진 체결스크류는 공조케이스(10)에 나사체결된다. 따라서, 본체(42)를 공조케이스(10)에 고정시킨다.
그리고 본체(42)에는 내부의 제 1격실(42a)과 제 2격실(42b)이 형성되어 있으며, 제 1격실(42a)에는 정전압발생부(45)가 설치되어 있고, 제 2격실(42b)에는 고전압발생부(46)가 설치되어 있다.
정전압발생부(45)는, 트랜지스터(Transister), 다이오드(Diode), 콘덴서(Condenser), 저항류 등이 설치되는 메인 회로기판(Main PCB)으로서, 전원입력부(47)를 통해 인가되는 전압을 일정하게 유지시킴과 아울러 본체(42)의 내외부에 가해지는 전기적, 물리적 충격으로부터 내부회로를 보호한다. 여기서, 전원입력부(47)는, 음(-)극선(47a)과 양(+)극선(47b)으로 구성되며, 자동차의 전원을 상기 정전압발생부(45)에 인가한다.
고전압발생부(46)는, 트랜스(Trans), 고압 다이오드(Diode), 콘덴 서(Condenser) 등이 설치되는 서브 회로기판(Sub PCB)으로서, 정전압발생부(45)와 전기적으로 연결되며, 정전압발생부(45)로부터 인가된 정전압을 증폭 및 배압하여 고전압의 펄스를 발생시킨다.
그리고 이온발생장치(40)는, 본체(42)에 설치되는 음이온 방전전극(48)과 양이온 방전전극(49)을 구비한다.
음이온 및 양이온 방전전극(48, 49)은, 서로에 대해 간격을 두고 나란하게 배열되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 공조케이스(10)를 통과하여 내부통로(12)를 향해 연장되어 있다. 특히, 내부통로(12)의 내측을 향해 상,하 나란하게 연장되어 있으며, 고전압 펄스를 내부통로(12)의 공기 중에 직접 방사하여 동일한 양의 음이온과 양이온을 각각 발생시킨다.
여기서, 음이온 및 양이온 방전전극(48, 49)은, 각각 방전의 표면적을 넓게하기 위하여 브러쉬(Brush)형상으로 이루어져 있다. 그리고 음이온 및 양이온 방전전극(48, 49)의 간격(d)은 대략 20∼50㎜ 정도이다.
이와 같은 구성의 이온발생장치(40)에 의하면, 고전압 펄스를 공기 중에 방사하여 음/양이온을 발생시킴으로써, 발생된 음/양이온 입자가 내부통로(12)를 따라 흐르면서 증발기(30)로 유입될 수 있게 한다.
그리고 증발기(30)로 유입된 음/양이온 입자는 증발기(30)의 표면에 서식하는 각종 세균과 곰팡이를 살균 처리한다. 따라서, 차량의 실내로 공급되는 공기의 청정도를 높여 실내 환경을 쾌적하게 조성한다.
그런데, 이러한 종래의 공조장치는, 이온발생장치(40)에서 발생된 많은 량의 양이온이 차량의 실내까지 유입되어 차량의 실내 환경을 유해하게 조성한다는 문제점이 지적되고 있다.
즉, 최근의 연구결과에 의하면, 이온발생장치(40)에서 발생된 양이온은 각종 세균과 곰팡이를 살균 처리하는 데에는 효과적이나, 인체의 체질을 산성화시키고 자율신경계의 이상을 유발하며 면역력을 약화시키는 등, 인체에 유해하다고 보고되어 있다. 따라서, 최근에는 양이온에 대한 인체의 노출을 최소화시키는 것이 일반화되고 있다.
그러나, 종래의 공조장치는, 이온발생장치(40)에서 많은 량의 양이온이 발생되므로, 상당 량의 양이온이 증발기(30)의 표면을 살균처리 한 후에도 소멸되지 않고, 차량의 실내까지 유입된다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 차량의 실내 환경이 유해하게 조성된다는 문제점이 있다.
한편, 이온발생장치(40)의 음이온 및 양이온 방전전극(48, 49)에 인가되는 전압의 크기나 시간을 조절하여 양이온의 발생량을 줄일 수도 있으나, 이같은 경우, 음이온 발생량까지 줄어들어 증발기(30)의 살균효과가 급격히 저하되는 문제점이 있다. 그리고 전압의 크기나 시간을 제어해야 하므로, 장치의 구성과 제어방법이 복잡해진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 증발기의 살균능력을 감소시키지 않는 한도 내에서 양이온의 발생량을 저감 시킴으로써 인체에 유해한 양이온의 실내 유입을 최대한으로 줄일 수 있는 이온발생장치 및 이를 이용한 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 음이온의 발생량을 저감시키지 않고도 양이온의 방생량을 저감시킴으로써, 증발기의 살균효율을 감소시키지 않고도 인체에 유해한 양이온의 실내 유입을 방지할 수 있는 이온발생장치 및 이를 이용한 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 이온발생장치는, 고전압의 펄스를 발생시키는 고전압발생부와, 상기 고전압발생부에서 인가된 고전압 펄스를 공기 중에 방사하여 각각 음이온과 양이온을 발생시키는 음이온 방전전극과 양이온 방전전극을 구비하는 이온발생장치에 있어서, 상기 양이온 방전전극을 통해 발생되는 양이온의 수량이 상기 음이온 방전전극을 통해 발생되는 음이온의 수량보다 상대적으로 적게 되도록, 상기 양이온 방전전극의 이온발생부의 개수를 상기 음이온 방전전극의 이온발생부의 개수보다 적게 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고 이온발생장치를 이용한 차량용 공조장치는, 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부통로로 송풍된 공기를 냉각시키는 증발기와, 상기 증발기에 음이온과 양이온을 방출하도록 상기 증발기의 상류측에 간격을 두고 연장되는 음이온 방전전극과 양이온 방전전극을 갖는 이온발생장치를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 양이온 방전전극을 통해 발생되는 양이온의 수량이 상기 음이온 방전전극을 통해 발생되는 음이온의 수량보다 상대적으로 적게 되도록, 상기 양이온 방전전극 의 이온발생부의 개수를 상기 음이온 방전전극의 이온발생부의 개수보다 적게 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이온발생장치 및 이를 이용한 차량용 공조장치에 의하면, 증발기의 살균능력을 감소시키지 않는 한도내에서 양이온의 발생량을 저감시키므로, 증발기를 살균효율을 감소시키지 않고도 인체에 유해한 양이온의 실내 유입을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 에어컨의 작동여부에 따라 음/양이온의 양을 자동으로 조절하는 구조이므로, 증발기의 살균효율을 최대한 증진시키면서도 실내로 유입되는 양이온 수는 현저하게 저감시켜준다. 따라서, 차량의 실내 환경을 쾌적하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 이온발생장치 및 이를 이용한 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
도 3은 본 발명에 따른 이온발생장치 및 이를 이용한 차량용 공조장치를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 이온발생장치를 나타내는 사시도이다.
먼저, 본 발명의 이온발생장치는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본체(50)를 구비한다.
본체(50)는, 사각의 박스체로서, 외면 둘레에는 체결공(52a)을 갖는 체결부(52)들이 형성되어 있다.
체결부(52)의 체결공(52a)에는 체결스크류(도시하지 않음)가 끼워지며, 이렇게 끼워진 체결스크류는 공조케이스(10)에 나사체결된다. 따라서, 본체(50)를 공조케이스(10)에 고정시킨다.
그리고 본체(50)에는 내부의 제 1격실(50a)과 제 2격실(50b)이 형성되어 있다. 제 1격실(50a)에는 정전압발생부(54)가 설치되어 있고, 제 2격실(50b)에는 고전압발생부(55)가 설치되어 있다.
정전압발생부(54)는, 트랜지스터(Transister), 다이오드(Diode), 콘덴서(Condenser), 저항류 등이 설치되는 메인 회로기판(Main PCB)으로서, 전원입력부(56)를 통해 인가되는 전압을 일정하게 유지시킴과 아울러 본체(50)의 내외부에 가해지는 전기적, 물리적 충격으로부터 내부회로를 보호한다. 여기서, 전원입력부(56)는, 음(-)극선(56a)과 양(+)극선(56b)으로 구성되며, 자동차의 전원을 상기 정전압발생부(54)에 인가하는 역할을 한다.
고전압발생부(55)는, 트랜스(Trans), 고압 다이오드(Diode), 콘덴서(Condenser) 등이 설치되는 서브 회로기판(Sub PCB)으로서, 정전압발생부(54)와 전기적으로 연결되며, 상기 정전압발생부(54)로부터 인가된 정전압을 증폭 및 배압하여 고전압의 펄스를 발생시킨다.
그리고 본 발명의 이온발생장치는, 본체(50)의 외면에 간격을 두고 설치되는 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)을 구비하며, 이들 음이온 및 양이온 방전전극(56, 58)은, 공조케이스(10)를 관통하여 내부통로(12)를 향해 연장되어 있다. 특히, 내부통로(12)의 내부를 향해 연장되어 있되, 공기 흐름의 폭방향을 따라 나란하게 배열된다.
음이온 방전전극(56)은, 끝부분의 이온발생부(56a)를 가지며, 끝부분의 이온발생부(56a)는 고전압발생부(55)에서 인가된 고전압 펄스를 내부통로(12)의 공기 중에 직접 방사하여 음이온을 발생시킨다.
양이온 방전전극(58)은, 끝부분의 이온발생부(58a)를 가지며, 끝부분의 이온발생부(58a)는 고전압발생부(55)에서 인가된 고전압 펄스를 내부통로(12)의 공기 중에 직접 방사하여 양이온을 발생시킨다.
이러한 음이온 및 양이온 방전전극(56, 58)은, 고전압발생부(55)에서 인가된 고전압 펄스를 내부통로(12)의 공기 중에 직접 방사하여 음이온과 양이온을 각각 발생시킨다. 따라서, 발생된 음/양이온 입자가 내부통로(12)를 따라 흐르면서 증발기(30)로 유입될 수 있게 하며, 증발기(30)로 유입된 음/양이온 입자로 하여금 상기 증발기(30)의 표면에 서식하는 각종 세균과 곰팡이를 살균 처리할 수 있게 한다.
한편, 음이온 방전전극(56)의 이온발생부(56a)와 양이온 방전전극(58)의 이온발생부(58a)는, 끝이 뾰족한 첨단부(尖端部)이며, 이들 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)의 첨단부는 서로 다른 개수를 갖는다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 음이온 방전전극(56)의 이온발생부(56a)는 다수의 첨단부를 갖도록 브러시(Brush)로 구성되며, 양이온 방전전극(58)은 오직하 나의 첨단부를 갖도록 니들(Needle)로 구성된다.
브러시로 구성된 음이온 방전전극(56)의 이온발생부(56a)는, 카본소재로 구성되며, 각각의 브러시 모(毛)들로부터 고전압 펄스가 방출된다. 따라서, 많은 량의 고전압 펄스가 방출되며, 많은 량의 고전압 펄스가 방출되므로, 많은 량의 음이온이 발생된다.
니들로 구성된 양이온 방전전극(58)의 이온발생부(58a)는, 금속재질의 금속봉으로서, 오직 하나의 첨단부에서만 고전압 펄스가 방출된다. 따라서, 적은 량의 고전압 펄스가 방출되며, 적은 량의 고전압 펄스가 방출되므로, 적은 량의 양이온이 발생된다. 특히, 브러시 타입의 음이온 방전전극(56)에서 발생되는 음이온보다 현저하게 적은 량이 발생된다.
여기서, 니들 타입의 양이온 방전전극(58)은, 하단부의 직경이 4㎜정도로 구성되는 것이 좋다. 이는 뿌리부의 직경이 4㎜정도이어야만 양이온이 안정적으로 발생될 수 있기 때문이다.
이렇게, 서로 다른 개수의 이온발생부를 갖는 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)은, 서로 다른 비율의 음이온과 양이온을 발생시킨다. 특히, 음이온보다 양이온의 발생비율을 매우 적게 한다.
따라서, 음이온의 양을 줄이지 않고서도 차량의 실내로 유입되는 양이온의 양을 대폭적으로 줄일 수 있다. 이에 따라, 양이온의 유입으로 인한 차량의 실내 환경의 오염을 현저하게 저감시킬 수 있다.
한편, 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)은, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 내부통로(12)를 향해 연장되어 있되, 서로에 대한 간격(d)이 대략 5㎜ 이상 20㎜ 이하를 이루도록 배열되는 것이 바람직하다.
이는, 도 6에 도시된 바와 같이, 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)의 간격(d)이 5㎜ 미만일 경우에는, 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)사이에서 스파크가 발생되어 인체에 유해한 오존(O3)이 과도하게 발생될 우려가 있기 때문이며, 따라서, 과도하게 발생된 오존이 차량의 실내로 유입되면서 상기 실내를 오염시키기 때문이다.
그리고 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)의 간격(d)이 20㎜ 이상일 경우에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)사이에서 발생된 오존(O3)량이 저하되어 공기의 탈취 및 살균효율이 급격하게 저하되기 때문이다.
이밖에도, 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)의 간격(d)이 20㎜ 이상일 경우에는, 발생된 음/양이온이 넓은 범위로 분산되어 살균 능력이 저하될 수 있기 때문이다.
바람직하기로는, 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)의 간격(d)이 15㎜를 유지하는 것이 가장 좋다. 왜냐하면, 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)의 간격(d)이 15㎜인 경우, 오존의 발생량이 가장 적으면서 최적량의 음이온과 양이온이 발생되기 때문이다.
한편, 음이온 및 양이온 방전전극(56, 58)의 간격(d)이 5∼20㎜ 정도이므로, 종래의 음이온 및 양이온 방전전극(48, 49)의 간격(20∼50㎜)에 비해 그 간격이 대폭적으로 줄어든다. 따라서, 본체(50)의 크기를 소형화할 수 있으며, 본체(50)의 크기를 소형화할 수 있음에 따라 공간의 활용도가 매우 높다.
다시, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 이온발생장치는, 본체(50)를 제어하는 콘트롤러(60)를 구비한다.
콘트롤러(60)는 마이콤과 구동회로를 갖추고 있는 것으로, 차량의 시동이 온(ON)됨에 따라 이온발생장치의 본체(50)를 작동시킨다. 특히, 본체(50)의 고전압발생부(55)를 온(ON)시킴으로써, 본체(50)의 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(56) 각각에서 음이온과 양이온이 발생할 수 있게 한다.
이러한 콘트롤러(60)는, 차량의 시동이 온(ON)됨에 따라 이온발생장치를 작동시키므로, 공조장치의 작동여부에 관계없이 음이온과 양이온을 발생시킬 수 있다. 따라서, 공조장치가 작동하지 않을 경우라도, 증발기(30)의 표면에 서식하는 세균과 곰팡이를 살균처리할 수 있게 한다.
한편, 콘트롤러(60)는 차량의 시동이 온(ON)됨에 따라 이온발생장치를 작동시키는데 국한되지 아니하고, 예를 들면, 공조장치의 풍량 조절 스위치가 온(ON)됨에 따라 상기 이온발생장치의 본체(50)를 작동시키도록 구성될 수도 있다.
다시, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 콘트롤러(60)는 음/양이온의 발생량을 증가시키기 위한 클린모드(Clean Mode)(62)와, 음/양이온의 발생량을 저감시키기 위한 이온모드(Ion Mode)(64) 및, 증발기(30)의 작동여부에 따라 본체(50)의 고전압발생부(55)를 클린모드(62) 또는 이온모드(64)로 제어하는 제어부(66)를 구비 한다.
클린모드(62)는, 음/양이온의 발생량을 증가시켜 증발기(30)의 살균효과를 증대시키기 위한 모드로서, 이에 대응하는 클린모드데이터를 내장하고 있다.
이온모드(64)는, 음/양이온의 발생량을 감소시켜 차량 실내로 유입되는 양이온의 양을 줄이기 위한 모드로서, 이에 대응하는 이온모드데이터를 내장하고 있다.
제어부(66)는, 에어컨이 온(ON)되어 증발기(30)가 작동되면, 클린모드데이터에 의거하여 본체(50)의 고전압발생부(55)를 클린모드(62)로 제어한다. 특히, 고전압발생부(55)를 클린모드(62)로 제어함으로써, 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58) 각각에 인가되는 전압을 증가시킨다. 따라서, 음이온 및 양이온 방전전극(58) 각각에서 많은 량의 음/양이온이 발생될 수 있게 하며, 이에 따라, 많은 량의 음/양이온이 증발기(30)를 효율좋게 살균처리할 수 있게 한다.
또한, 제어부(66)는, 에어컨이 오프(OFF)되어 증발기(30)가 정지되면, 이온모드데이터에 의거하여 본체(50)의 고전압발생부(55)를 이온모드(64)로 제어한다. 특히, 고전압발생부(55)를 이온모드(64)로 제어함으로써, 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58) 각각에 인가되는 전압을 감소시킨다. 따라서, 음이온 및 양이온 방전전극(58) 각각에서 소량의 음/양이온이 발생될 수 있게 하며, 이에 따라, 차량 실내로 유입되는 양이온의 양이 최대한으로 줄어들게 한다.
여기서, 클린모드(62)시에는 차량의 실내로 유입되는 양이온의 수가 대략 10만개 이하를 유지하도록 설정되고, 이온모드(64)시에는 차량의 실내로 유입되는 양이온의 수가 대략 3만개 이하를 유지하도록 설정되는 것이 바람직하다.
이러한 구성의 콘트롤러(60)에 의하면, 에어컨의 작동여부에 따라 음/양이온의 양을 자동으로 조절함으로써, 증발기(30)의 살균효율을 최대한 증진시키면서 실내로 유입되는 양이온 수는 현저하게 저감시켜준다.
특히, 증발기(30)의 세균이 급속히 증식하는 에어컨 작동시에는, 음/양이온의 양을 자동으로 증가시켜 증발기(30)의 살균효율을 최대한 증대시키고, 세균 증식이 저하되는 에어컨 비작동시에는, 음/양이온의 양을 자동으로 줄여줌으로써, 차량의 실내로 유입되는 양이온을 자동으로 저감시켜준다.
한편, 도 7에는 콘트롤러(60)의 변형예를 나타내는 도면이 도시되어 있다. 변형예의 콘트롤러(60)는, 이온모드(64)를 대신하여 클린/이온 교번모드(68)를 구비한다.
클린/이온 교번모드(68)는, 이온모드(64)와 클린모드(62)가 미리 설정된 시간 간격으로 번갈아가며 교번적으로 작동되는 모드로서, 음/양이온의 발생량을 미리 설정된 시간 간격으로 증감(增減)시키기 위한 모드이다. 이때, 클린/이온 교번모드(68)는 교번모드데이터를 내장하고 있음은 물론이다.
그리고 변형예의 콘트롤러(60)는, 제어부(66)를 갖되, 상기 제어부(66)는 에어컨이 오프(OFF)되어 증발기(30)가 정지되면, 교번모드데이터에 의거하여 본체(50)의 고전압발생부(55)를 이온모드(64)와 클린모드(62)로 미리 설정된 시간 간격으로 번갈아가며 교번적으로 제어한다.
특히, 고전압발생부(55)를 이온모드(64)와 클린모드(62)로 번갈아가며 제어함으로써, 음이온 및 양이온 방전전극(58) 각각이 많은 량의 음/양이온과 적은 량 의 음/양이온을 번갈아가며 발생한다.
이렇게, 대량의 음/양이온과 소량의 음/양이온을 번갈아가며 발생시키는 변형예의 제어부(66)는, 증발기(30)의 살균효율을 저하시키지 않으면서 차량의 실내로 유입되는 양이온의 수를 최소화시킨다.
한편, 제어부(66)는, 상기 고전압발생부(55)를 미리 설정된 시간 간격으로 이온모드(64)와 클린모드(62)로 번갈아가며 작동시키기 위해 시간을 계수하는 타이머(도시하지 않음)구비하고 있다. 여기서, 설정시간은 대략 15분 정도인 것이 바람직하다.
다음으로, 도 8 내지 10에는 이온발생장치를 구성하는 음/양이온 방전전극(56, 58)의 변형예를 나타내는 도면이 도시되어 있다.
도 8의 음/양이온 방전전극(56, 58)은, 음이온 방전전극(56)의 이온발생부(56a)가 요철봉(Rod)이며, 양이온 방전전극(58)의 이온발생부(58a)가 니들(Needle)이다.
요철봉으로 구성된 음이온 방전전극(56)의 이온발생부(56a)는, 끝부분에 다수의 요철이 형성된 금속봉으로서, 상기 요철부(56a)의 각 첨단부에서 고전압 펄스가 방출된다. 따라서, 많은 량의 고전압 펄스가 방출되며, 많은 량의 고전압 펄스가 방출되므로, 많은 량의 음이온이 발생된다.
니들로 구성된 양이온 방전전극(58)의 이온발생부(58a)는, 금속재질로서, 오직 하나의 첨단부에서만 고전압 펄스가 방출된다. 따라서, 적은 량의 고전압 펄스가 방출되며, 적은 량의 고전압 펄스가 방출되므로, 적은 량의 양이온이 발생된다. 특히, 요철봉 타입의 음이온 방전전극(56)에서 발생되는 음이온보다 현저하게 적은 량이 발생된다.
도 9의 음/양이온 방전전극(56, 58)은, 음이온 방전전극(56)의 이온발생부(56a)가 브러시(Brush)이며, 양이온 방전전극(58)의 이온발생부(58a)가 원추대(圓錐臺)이다.
브러시로 구성된 음이온 방전전극(56)의 이온발생부(56a)는, 각각의 브러시 모(毛)들로부터 고전압 펄스가 방출된다. 따라서, 많은 량의 고전압 펄스가 방출되며, 많은 량의 고전압 펄스가 방출되므로, 많은 량의 음이온이 발생된다.
원추대로 구성된 양이온 방전전극(58)의 이온발생부(58a)는, 원추대의 끝부분 둘레의 에지(Edge)부에서만 고전압 펄스가 방출된다. 따라서, 적은 량의 고전압 펄스가 방출되며, 적은 량의 고전압 펄스가 방출되므로, 적은 량의 양이온이 발생된다. 특히, 브러시 타입의 음이온 방전전극(56)에서 발생되는 음이온보다 현저하게 적은 량이 발생된다.
도 10의 음/양이온 방전전극(56, 58)은, 양자의 이온발생부(56a, 58a)가 모두 다 브러시(Brush)이며, 음이온 방전전극(56)의 이온발생부(56a)는 브러시 모(毛)의 숱이 많고, 양이온 방전전극(58)의 이온발생부(58a)는 브러시 모(毛)의 숱이 적다.
음이온 방전전극(56)의 이온발생부(56a)는, 브러시 모의 숱이 많으므로, 많은 수의 브러시 모들로부터 고전압 펄스가 다량 방출된다. 따라서, 많은 량의 고전압 펄스가 방출되며, 많은 량의 고전압 펄스가 방출되므로, 많은 량의 음이온이 발 생된다.
양이온 방전전극(58)의 이온발생부(58a)는, 브러시 모의 숱이 적으므로, 적은 수의 브러시 모들로부터 고전압 펄스가 소량 방출된다. 특히, 음이온 방전전극(56)에 비해 브러시 모의 숱이 적으므로, 음이온 방전전극(56)에 비해 적은 량의 고전압 펄스가 방출되어 적은 량의 양이온이 발생된다. 따라서, 양이온 방전전극(58)에서 발생되는 양이온은 음이온 방전전극(56)에서 발생된 음이온보다 현저하게 적은 량을 갖는다.
이러한 구성을 갖는 변형예의 음/양이온 방전전극(56, 58)은, 음이온보다 양이온의 발생량을 저감시키는 구조이므로, 음이온의 양을 줄이지 않고서도 차량의 실내로 유입되는 양이온의 양을 대폭적으로 줄일 수 있다. 따라서, 양이온의 유입으로 인한 차량의 실내 환경의 오염을 현저하게 저감시킬 수 있다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 이온발생장치를 이용한 이온발생장치 제어방법을 도 3과 도 11을 참고하여 설명한다.
먼저, 이온발생장치가 온(ON)되어 있는 상태에서(S101), 콘트롤러(60)는 에어컨이 작동되는가를 판단한다(S103).
판단 결과, 에어컨이 작동되면, 이온발생장치의 고전압발생부(55)를 클린모드(62)로 작동시킨다(S105). 그러면, 음이온 및 양이온 방전전극(58) 각각은 대량의 음/양이온을 발생하면서 증발기(30)를 효율좋게 살균처리한다.
한편, 에어컨이 작동되지 않으면, 이온발생장치의 고전압발생부(55)를 이온모드(64)로 작동시킨다(S107). 그러면, 음이온 및 양이온 방전전극(58) 각각은 소 량의 음/양이온을 발생하면서 증발기(30)를 살균처리하고, 증발기(30)를 살균처리한 음/양이온은 증발기(30)와 부딪혀 소멸되면서 비교적 적은 량만이 차량의 실내로 유입된다. 따라서, 양이온 유입으로 인한 실내의 오염이 최소화된다.
다음으로, 도 12에는 이온발생장치 제어방법의 변형예를 나타내는 플로우챠트가 도시되어 있다.
변형예의 제어방법은, 에어컨이 작동되지 않으면, 이온발생장치의 고전압발생부(55)를 설정된 시간 간격으로 이온모드(64)와 클린모드(62)로 교번적으로 작동시킨다(S109). 그러면, 음이온 및 양이온 방전전극(58) 각각은 대량의 음/양이온과 소량의 음/양이온을 번갈아가며 발생하면서 증발기(30)를 살균처리한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
도 1은 종래의 공조장치 및 이온발생장치를 나타내는 단면도,
도 2는 종래의 이온발생장치를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 이온발생장치 및 이를 이용한 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 이온발생장치를 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명의 이온발생장치를 구성하는 음/양이온 방전전극의 거리별 오존양을 나타내는 그래프,
도 7은 본 발명의 이온발생장치를 구성하는 콘트롤러의 변형예를 나타내는 도면,
도 8 내지 도 10은 본 발명의 이온발생장치를 구성하는 음/양이온 방전전극의 변형예를 나타내는 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 이온발생장치 제어방법을 나타내는 플로우차트,
도 12는 본 발명에 따른 이온발생장치 제어방법의 변형예를 나타내는 플로우챠트이다.
♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 공조케이스(Case) 12: 내부통로
20: 송풍기 30: 증발기
50: 본체 54: 정전압발생부
55: 고전압발생부 56: 음이온 방전전극
56a: 이온발생부 58: 양이온 방전전극
58a: 이온발생부 60: 콘트롤러(Controller)
62: 클린모드(Clean Mode) 64: 이온모드(Ion Mode)
66: 제어부 68: 클린/이온 교번모드

Claims (16)

  1. 고전압의 펄스를 발생시키는 고전압발생부(55)와, 상기 고전압발생부(55)에서 인가된 고전압 펄스를 공기 중에 방사하여 각각 음이온과 양이온을 발생시키는 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)을 구비하는 이온발생장치에 있어서,
    상기 양이온 방전전극(58)을 통해 발생되는 양이온의 수량이 상기 음이온 방전전극(56)을 통해 발생되는 음이온의 수량보다 상대적으로 적게 되도록, 상기 양이온 방전전극(58)의 이온발생부(58a)의 개수를 상기 음이온 방전전극(56)의 이온발생부(56a)의 개수보다 적게 형성하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)의 각 이온발생부(56a, 58a)는, 끝이 뾰족한 첨단부인 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)은 다수의 이온발생부(56a)를 갖는 브러시(Brush) 이고, 상기 양이온 방전전극(58)은 하나의 이온발생부(58a)를 갖는 니들(Needle)인 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)은 다수의 이온발생부(56a)를 갖는 브러시(Brush) 이고, 상기 양이온 방전전극(58)은 상기 음이온 방전전극(56)에 비해 적은 수의 이온발생부(58a)를 갖는 원추대인 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)과 상기 양이온 방전전극(58) 모두 다 브러시이며, 상기 양이온 방전전극(58)은, 상기 음이온 방전전극(56)에 비해 적은 수의 이온발생부(56a)를 갖도록 상기 음이온 방전전극(56)의 브러시 모(毛)보다 적은 숱의 브러시 모(毛)를 갖는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)은 다수의 이온발생부(56a)를 갖는 요철봉이고, 상기 양이온 방전전극(58)은 하나의 이온발생부(58a)를 갖는 니들(Needle)인 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)과 상기 양이온 방전전극(58)은 서로에 대한 간격(d)이 5㎜ 이상 20㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  8. 공조케이스(10)와, 상기 공조케이스(10)의 내부통로(12)로 송풍된 공기를 냉 각시키는 증발기(30)와, 상기 증발기(30)에 음이온과 양이온을 방출하도록 상기 증발기(30)의 상류측에 간격을 두고 연장되는 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)을 갖는 이온발생장치를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 양이온 방전전극(58)을 통해 발생되는 양이온의 수량이 상기 음이온 방전전극(56)을 통해 발생되는 음이온의 수량보다 상대적으로 적게 되도록, 상기 양이온 방전전극(58)의 이온발생부(58a)의 개수를 상기 음이온 방전전극(56)의 이온발생부(56a)의 개수보다 적게 형성하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치를 이용한 차량용 공조장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58)의 각 이온발생부(56a, 58a)는, 끝이 뾰족한 첨단부인 것을 특징으로 하는 이온발생장치를 이용한 차량용 공조장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)은 다수의 이온발생부(56a)를 갖는 브러시(Brush) 이고, 상기 양이온 방전전극(58)은 하나의 이온발생부(58a)를 갖는 니들(Needle)인 것을 특징으로 하는 이온발생장치를 이용한 차량용 공조장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)은 다수의 이온발생부(56a)를 갖는 브러시(Brush) 이고, 상기 양이온 방전전극(58)은 상기 음이온 방전전극(56)에 비해 적은 수의 이온발생부(58a)를 갖는 원추대인 것을 특징으로 하는 이온발생장치를 이용한 차량용 공조장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)과 상기 양이온 방전전극(58) 모두 다 브러시이며, 상기 양이온 방전전극(58)은, 상기 음이온 방전전극(56)에 비해 적은 수의 이온발생부(56a)를 갖도록 상기 음이온 방전전극(56)의 브러시 모(毛)보다 적은 숱의 브러시 모(毛)를 갖는 것을 특징으로 하는 이온발생장치를 이용한 차량용 공조장치.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)은 다수의 이온발생부(56a)를 갖는 요철봉이고, 상기 양이온 방전전극(58)은 하나의 이온발생부(58a)를 갖는 니들(Needle)인 것을 특징으로 하는 이온발생장치를 이용한 차량용 공조장치.
  14. 제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음이온 방전전극(56)과 상기 양이온 방전전극(58)은 서로에 대한 간격(d)이 5∼20㎜ 범위인 것을 특징으로 하는 이온발생장치를 이용한 차량용 공조장치.
  15. 제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    콘트롤러(60)를 더 포함하며, 상기 콘트롤러(60)는,
    상기 증발기(30)의 작동시, 상기 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58) 각각에 인가되는 전압을 증가시켜 음/양이온의 방출량을 증가시키는 클린모드(62)와;
    상기 증발기(30)의 비작동시, 상기 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58) 각각에 인가되는 전압을 감소시켜 음/양이온의 방출량을 감소시키는 이온모드(64)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치를 이용한 차량용 공조장치.
  16. 제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    콘트롤러(60)를 더 포함하며, 상기 콘트롤러(60)는,
    상기 증발기(30)의 작동시, 상기 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58) 각각에 인가되는 전압을 증가시켜 음/양이온의 방출량을 증가시키는 클린모드(62)와;
    상기 증발기(30)의 비작동시, 상기 음이온 방전전극(56)과 양이온 방전전극(58) 각각에 인가되는 전압을 미리 설정된 시간 간격으로 증감(增減)시켜 음/양이온의 방출량을 미리 설정된 시간 간격으로 증감시키는 클린/이온 교번모드(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치를 이용한 차량용 공조장치.
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