KR20120058847A - 이온발생용 세라믹 방전 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온발생장치에 관한 것으로, 특히 오존의 발생을 최대한 줄이고 음이온의 발생을 최대화 할 수 있도록 된 이온발생용 세라믹 방전 구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이온발생용 세라믹 방전 구조물은 세라믹 플레이트상에 도전물질로 구성되는 방전전극을 형성하여 구성되고, 상기 방전전극은 막대형상의 다수의 전극부가 일정 거리 이격 배치되어 구성되며, 상기 전극부는 양측에 상호 다른 방향을 향하도록 삼각형상의 제1 및 제2 돌기가 형성되어 구성되고, 상기 전극부의 돌기는 주변에 배치되는 전극부의 돌기와 상호 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에 의하면 한정된 공간에서 방전공간을 최대화함으로써 이온 발생량을 증가시킬 수 있도록 된 이온발생용 세라믹 방전 구조물을 제공할 수 있게 된다.

Description

이온발생용 세라믹 방전 구조물{Ceramic discharge structure for generating ion}

본 발명은 이온발생장치에 관한 것으로, 특히 오존의 발생을 최대한 줄이고 음이온의 발생을 최대화 할 수 있도록 된 이온발생용 세라믹 방전 구조물에 관한 것이다.

이온발생장치는 공기청정기, 에어컨, 가습기 등에 적용되고 있으며, 고전압 교류전압을 공기중에 방전시켜 수산기(OH) 또는 과산화수소(H₂O₂)를 생성하고 이 생성 물질들이 세균에 부착하여 세균을 제거하는 기능을 수행한다.

상기한 이온발생장치로서는 예컨대 일본 특허공개 제2003-36954호의 이온발생소자 및 이온발생장치와, 한국 특허출원 제10-2004-58859호의 이온발생용 세라믹 전극 구조물 및 그를 이용한 이온발생장치가 있다.

여기서, 상기 일본 특허공개 제2003-36954호는 격자 형상의 방전전극을 설치함으로써, 이온 발생량을 증가시키도록 구성되어 있다. 그러나, 상기한 방전전극은 격자형 방전전극의 이온 발생 면적이 넓어 다량의 이온을 생성할 수 있는 있지만 끝점이 없기 때문에 방전개시전압이 높아 인체에 유해한 오존발생량이 많게 되는 단점이 있다.

또한, 상기 한국 특허출원 제10-2004-58859호는 방전전극의 면적보다 유도전극의 면적이 크도록 마련하고 방전전극 이외에 세라믹 절연체 밖에 별도의 방전침을 두어 이온 발생량을 증가시키도록 구성되어 있다. 그러나, 상기한 방전전극은 방전전극의 침 끝에서 방전이 우선적으로 이루어지기 때문에 방전 전압이 낮다는 장점은 있으나, 장시간 사용시 침 끝의 전하 쏠림 현상에 의해 전극의 부식 및 절연체의 파괴가 빨리 발생한다는 단점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로 다수의 금속패턴에 돌출부를 형성하되, 연속 배치된 금속패턴의 돌출부와 상호 마주 볼 수 있도록 설계하여 고전압 펄스파의 공기중에서의 방전 경로를 길게 설정하도록 설계함으로써, 음이온의 발생을 최대화할 수 있도록 해 주는 이온발생용 세라믹 방전 구조물을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이온발생용 세라믹 방전 구조물은 세라믹 플레이트상에 도전물질로 구성되는 방전전극을 형성하여 구성되고, 상기 방전전극은 막대형상의 다수의 전극부가 일정 거리 이격 배치되어 구성되며, 상기 전극부는 양측에 상호 다른 방향을 향하도록 삼각형상의 제1 및 제2 돌기가 형성되어 구성되고, 상기 전극부의 돌기는 주변에 배치되는 전극부의 돌기와 상호 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 이웃하여 배치되는 전극부에 형성되는 돌기는 상호 일정 거리 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세라믹 플레이트의 양단에 배치되는 전극부는 고전압 펄스전원을 공급받도록 구성됨과 더불어, 세라믹 플레이트의 내측을 향하도록 하나의 돌기가 형성되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 이온발생용 방전 구조물의 패턴을 형성함에 있어서 막대형상의 다수 전극부를 일정 거리 이격배치함과 더불어, 막대형상의 전극부에 삼각형상의 돌기를 형성하여 이 돌기를 통해 전극부간의 방전경로를 최대한 길게 설정함으로써, 한정된 공간상에서 이온 발생량을 극대화할 수 있게 된다.

도1은 본 발명이 적용되는 이온발생장치의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.
도2는 도1에 도시된 세라믹 전극구조물(300)의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.
도3은 도2에 도시된 방전전극(330)의 패턴 구성을 설명하기 위한 도면.
도4는 도3에 도시된 방전전극(330)의 방전경로를 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 단, 이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구현예를 예시적으로 나타낸 것으로서, 이러한 실시예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

도1은 본 발명에 적용되는 이온발생장치의 구성의 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도이다.

도1에 도시된 바와 같이 이온발생장치는 외부로부터 인가되는 전원을 직류전원으로 변환하는 직류전원발생부(100)와, 직류전원발생부(100)로부터 인가되는 직류전원을 구형펄스신호로 변환하고 구형펄스를 승압하여 승압한 구형 펄스의 고전압을 발생하는 고전압 펄스발생부(200) 및, 상기 고전압 펄스발생부(200)로부터 전기 리드선을 통해 인가되는 고전압을 근거로 이온을 발생하는 세라믹 전극구조물(300)을 포함하여 구성된다.

도2는 도1에 도시된 세라믹 전극구조물(300)의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도2에 도시된 바와 같이 세라믹 전극구조물(300)은 세라믹 플레이트(310)의 일면에는 유도전극(320)이 형성되고, 세라믹 플레이트(310)의 타면에는 방전전극(330)이 형성되도록 구성된다.

여기서, 상기 세라믹 플레이트(310)는 폴리이미드나 에폭시 등의 수지 재료 또는 알루미나, 결정화 유리, 스테라이트 등의 세라믹스 재료로 구성될 수 있다.

또한, 상기 유도전극(320)은 면상으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 방전전극(330)은 이온 발생량을 결정하는 것으로 다양한 패턴으로 구성될 수 있다.

본 발명에 있어서는 도3에 도시된 바와 같은 형태의 패턴으로 방전전극(330)을 형성하여 일정 면적을 갖는 세라믹 플레이트(310)상에서 방전경로를 최대한 길게 설정함으로써, 이온 발생량을 증가시킬 수 있도록 구성된다.

즉, 상기 방전전극(330)은 도전물질로 구성되고, 다수의 전극부(331)가 일정 거리 이격되도록 순차적으로 배치되어 구성된다.

상기 전극부(331)는 막대 형상으로 구성되면서 양측에 각각 삼각형상의 제1 및 제2 돌기(332,333)를 구비하여 구성된다.

상기 제1 및 제2 돌기(332,333)는 막대 형상의 몸체에 대해 상호 반대측에 형성된다. 예컨대, 상기 제1 돌기(332)는 막대 형상의 몸체 하측에 제1 방향을 향하도록 배치되고, 제2 돌기(333)는 막대 형상의 몸체 상측에 제2 방향을 향하도록 배치된다.

또한, 상기 방전전극(330)은 상기 다수의 전극부(331)를 배치함에 있어서 임의 전극부(331)의 제1 또는 제2 돌기(332,333)가 주변에 배치된 타 전극부(331)의 제1 또는 제2 돌기(332,333)와 마주볼 수 있도록 배치되어 제1 및 제2 돌기(332,333)에 의해 이격 배치된 다수의 전극부(331)가 방전경로를 형성하도록 구성된다.

또한, 방전전극(330)은 이웃하여 배치되는 전극부(331)에 형성되는 제1 또는 제2 돌기(332,333)가 상호 일정 거리 이격되도록 배치된다.

또한, 상기 방전전극(330)은 세라믹 플레이트(310)의 양단에 배치되는 전극부(335)는 고전압 펄스발생부(200)로부터 고전압 펄스신호가 인가되도록 구성됨과 더불어, 막대형상의 몸체에 제1 또는 제2 돌기(332,333) 중 하나의 돌기만 형성되도록 구성될 수 있다. 이때, 세라믹 플레이트(310)의 양단에 배치되는 전극부(335)에 형성되는 돌기는 세라믹 플레이트(310)의 내측을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.

즉, 도4에 도시된 바와 같이 방전전극(330)은 고전압 펄스전원이 인가되는 경우 전극부(331)에 형성된 돌기(332,333)를 통해 방전이 유도되게 됨으로써, 공기중에서의 방전 경로를 길게 설정할 수 있게 된다.

이어, 상기한 구성으로 된 이온발생용 세라믹 방전 구조물의 동작을 설명한다.

먼저, 이온발생장치로 외부전원이 인가되면 직류전원발생부(100)는 외부전원을 직류신호로 변환하여 고전압 펄스발생부(200)로 제공하고, 고전압 펄스발생부(200)는 펄스신호를 승압시켜 고전압 펄스신호를 세라믹 전극구조물(300)로 공급한다.

이때, 세라믹 전극구조물(300)로 고전압 펄스전원은 도3에 도시된 방전전극(330)의 양단 전극부(335)로 공급된다.

양단 전극부(335)로 공급되는 고전압 펄스신호에 따라 도4에 도시된 바와 같이 전극부(331)의 제1 및 제2 돌기(332,333)를 통해 방전경로가 형성되고, 이에 따라 방전 전극(330)을 통해 고전압 교류전압을 방전시켜 수산기(OH) 또는 과산화수소(H₂O₂)를 생성하게 된다.

즉, 상기 실시예에 의하면 이온발생용 방전 구조물의 패턴을 형성함에 있어서 막대형상의 다수 전극부를 일정 거리 이격배치함과 더불어, 막대형상의 전극부에 삼각형상의 돌기를 형성하여 이 돌기를 통해 전극부간의 방전경로를 최대한 길게 설정함으로써, 한정된 공간상에서 이온 발생량을 극대화할 수 있게 된다.

100 : 직류전원발생부, 200 : 고전압 펄스발생부,
300 : 세라믹전극구조물, 310 : 세라믹 플레이트,
320 : 유도전극, 330 : 방전전극,
331,335 : 전극부, 332,333 : 돌기.

Claims (3)

1. 세라믹 플레이트상에 도전물질로 구성되는 방전전극을 형성하여 구성되고,
   상기 방전전극은 막대형상의 다수의 전극부가 일정 거리 이격 배치되어 구성되며,
   상기 전극부는 양측에 상호 다른 방향을 향하도록 삼각형상의 제1 및 제2 돌기가 형성되어 구성되고,
   상기 전극부의 돌기는 주변에 배치되는 전극부의 돌기와 상호 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이온발생용 세라믹 방전구조물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이웃하여 배치되는 전극부에 형성되는 돌기는 상호 일정 거리 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이온발생용 세라믹 방전구조물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 세라믹 플레이트의 양단에 배치되는 전극부는 고전압 펄스전원을 공급받도록 구성됨과 더불어, 세라믹 플레이트의 내측을 향하도록 하나의 돌기가 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 이온발생용 세라믹 방전구조물.

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