KR20120079757A - 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순간방전에 의한 플라즈마를 방출시켜 주변의 공기를 정화하기 위한 공기정화장치에 관한 것으로, 프레임(10)과; 상기 프레임 상에 고정되고, 평판에 다수의 구멍(hole)을 형성하여 양극(+) 전원을 공급받는 전면패널(20)과; 상기 프레임 상의 일측에 고정되어, 상부에 상기 전면패널을 고정하는 제1지지대(30)와;
상기 프레임 상의 타측에 고정되고, 상기 제1지지대와 대향하는 위치에 설치되는 제2지지대(32)와; 상기 제1지지대와 제2지지대 간을 연결하여 설치되고, 음극(-) 전원을 공급받는 복수개로 되는 전극봉 부(50)와; 상기 제1지지대 또는 제2지지대 중 어느 한쪽에 설치되는 복수개의 전극봉을 병렬로 접속하여 공급되는 전원을 상기 전극봉 부 전체에 공급하기 위한 전극봉 연결부(40)와; 상기 전면패널(20)과 상기 전극봉 부(50)에 전원을 공급하여 플라즈마를 방출시켜 주변의 공기를 정화시키기 위한 플라즈마발생기(70);를 일체로 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치{Industrial Instantaneous Discharge Plasma Air Cleaning Device}

본 발명은 플라즈마를 이용한 공기정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 순간방전에 의해 플라즈마를 방출시켜 공기를 정화하고 주변의 악취를 효과적으로 제거하기 위한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치에 관한 것이다.

최근 플라즈마 현상을 이용한 공기정화장치가 개발되고 있다. 일반적으로 이용되는 플라즈마 공기정화장치는 고압을 유도하기 위하여 석영관에 양극(+) 및 음극(-)을 인가하여 방출함으로써 주변의 공기를 정화하는 구조이다.

그러나, 이러한 구조의 플라즈마 공기정화장치는 석영관을 이용하기 때문에 대형의 크기에 고가이고, 고장발생시에는 전체를 교환하여야 되므로 작동 및 공기정화시간이 허비되는 문제점이 존재하였다.

또, 종래의 플라즈마 공기정화장치는 석영관에서 방출되는 고압이 외부로 제한없이 방출되는 경우가 빈발하여 제품의 안전상의 문제가 크게 대두되었을 뿐만 아니라, 외부방전으로 인하여 타 어셈블리에 대한 간섭이 다량 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 플라즈마 공기정화장치는 암모니아와 황화수소 가스 같은 유해물질을 효과적으로 정화시키지 못하여, 유해가스가 다량 방출되는 산업현장에서는 사용이 꺼려지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 저전력을 이용하여 플라즈마를 발생함으로써 공기를 정화하고 주변의 악취를 제거하기 위한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 순간 고전압이 발생할 때 해당 어셈블리 이외에는 플라즈마 방출이 되지 않는 구조를 형성함으로써 플라즈마의 방출을 집중시켜 공기정화효과를 증대시킬 수 있고 소형 구조로 되는 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치를 제공함에 있다.

본 발명에 의한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치는, 프레임(10)과; 상기 프레임 상에 고정되고, 평판에 다수의 구멍(hole)을 형성하여 양극(+) 전원을 공급받는 전면패널(20)과; 상기 프레임 상의 일측에 고정되어, 상부에 상기 전면패널을 고정하는 제1지지대(30)와; 상기 프레임 상의 타측에 고정되고, 상기 제1지지대와 대향하는 위치에 설치되는 제2지지대(32)와; 상기 제1지지대와 제2지지대 간을 연결하여 설치되고, 음극(-) 전원을 공급받는 복수개로 되는 전극봉 부(50)와; 상기 제1지지대 또는 제2지지대 중 어느 한쪽에 설치되는 복수개의 전극봉을 병렬로 접속하여 공급되는 전원을 상기 전극봉 부 전체에 공급하기 위한 전극봉 연결부(40)와; 상기 전면패널(20)과 상기 전극봉 부(50)에 전원을 공급하여 플라즈마를 방출시켜 주변의 공기를 정화시키기 위한 플라즈마발생기(70);를 일체로 구비함으로써 달성할 수 있다.

이때, 상기 전면패널(20)과 전극봉 부(50)의 재질은 전기가 통하는 통전효율이 높고 환경요건에 따라 변색되지 않는 스테인레스스틸 재질인 것이 바람직하다.

또, 상기 전극봉 연결부(40)는, 상기 전면패널(20)과 상기 전극봉 부(50)를 전기적으로 분리할 수 있도록 절연체 재질로 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전극봉 부(50)는, 그 일면이 뾰족한 돌출형태의 원뿔형 돌출구(50a)를 복수개 구비하여 상기 전면패널(20)과 대향함으로써 플라즈마를 방출할 수 있는 구조인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치에 의하면, 저전력을 이용하여 플라즈마 방출이 가능하고, 해당 어셈블리 이외에 방출을 허용하지 않는 구조를 제공함으로써 공기정화효율이 높을 뿐만 아니라 안전성이 증대되는 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치를 제공하는 효과를 얻을 수 있다.

또 본 발명의 구성에 의하면, 플라즈마를 집중적으로 방출할 수 있고, 불량이 발생하는 경우에는 해당 전극봉을 착탈식으로 용이하게 교체할 수 있게 되어 작동시간의 손실을 방지할 수 있고, 소형제작이 가능하게 되므로 제작원가 및 사용비용을 획기적으로 절감할 수 있는 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치를 제공하는 효과를 구현한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치의 개략적인 정면구조를 도시하는 개략 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치의 정면 구조를 도시하는 정면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치의 사시 구조를 도시하는 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서 프레임에 절연결합된 전극봉 부의 세부 구조를 확대하여 설명하기 위해 도시한 부분 확대도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하면서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

(실시 예)

본 발명에 의한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치(100)는, 절연재질로된 프레임(10)과; 상기 프레임 상에 고정되고, 평판에 다수의 구멍(hole)(20a)을 형성하여 양극(+) 전원을 공급받는 전면패널(20)과; 상기 프레임 상의 일측에 고정되어, 상부에 상기 전면패널을 고정하는 제1지지대(30)와; 상기 프레임 상의 타측에 고정되고, 상기 제1지지대와 대향하는 위치에 설치되는 제2지지대(32)와; 상기 제1지지대와 제2지지대 간을 연결하여 설치되고, 음극(-) 전원을 공급받는 복수개로 되는 전극봉 부(50)와; 상기 제1지지대 또는 제2지지대 중 어느 한쪽에 설치되는 복수개의 전극봉(51, 52, 53, ... 59)을 병렬로 접속하여 공급되는 전원을 상기 전극봉 부 전체에 공급하기 위한 전극봉 연결부(40)와; 상기 전면패널(20)과 상기 전극봉 부(50)에 전원을 공급하여 플라즈마를 방출시켜 주변의 공기를 정화시키기 위한 플라즈마발생기(70);를 일체로 구비 구비하여 이루어진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치의 개략적인 정면구조를 도시하는 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치의 정면 구조를 도시하는 정면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치의 사시 구조를 도시하는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서 프레임에 절연결합된 전극봉 부의 세부 구조를 확대하여 설명하기 위해 도시한 부분 확대도이다.

먼저, 도면에 부여된 주요 부호를 설명하면 아래와 같다.

부호 10은 그 내측에 플라즈마가 방출되어 살균되는 공간을 형성하는 프레임을 도시하고, 부호 20은 상기 프레임(10)의 내측 공간에 고정되어 설치되고 평판상에 복수개의 구멍(hole)(20a)을 형성하고 있는 전면패널(front panel)을 도시한다. 이때 상기 프레임(10)의 재질은 절연성의 재질이고, 상기 전면패널(20)의 재질은 전기가 잘 흐르는 통전성을 갖는 스테인레스스틸 재질로 이루어진다. 이와 같이, 전면패널(20)을 스테인레스스틸 재질로 형성하면 야외나 오염이 심한 실내공간 등에 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치(100)를 설치하는 경우에도 부식이 되지 않고 장수명 사용할 수 있는 잇점이 있다. 또, 상기 전면패널(20)에는 양극(+)의 플라즈마 전원을 공급을 하는 양극전원 공급선(72)이 연결된다.

또 부호 30과 32는 상기 프레임(10) 상에 고정되는 제1지지대 및 제2지지대를 각각 도시한다. 이 제1지지대(30) 및 제2지지대(32)는 각각 제1지지대 고정볼트(30a, 30b) 및 제2지지대 고정볼트(32a, 32b)를 통해 상기 프레임(10)과 결합되고, 절연되는 구성이다.

다음으로 부호 40은 상기 제1지지대(30) 상에 겹치도록 설치되는 전극봉 연결부를 도시한다. 상기 전극봉 연결부(40)에는 가로방향으로 도전성 재질로 되는 전극봉(51, 52, 53, ... 59)이 각각 설치되어 상기 제2지지봉(32)상에 결합된다. 이 들 전극봉(51, 52, 53, ... 59)들로 전극봉 부(50)를 형성하고, 상기 전극봉 연결부(40)와 상기 제2지지봉(32) 상에서 각각의 고정용 볼트(41a, 42a,...48a)와 고정용 볼트(41b, 42b, ...48b)를 통해 고정된다. 그리고 상기 제2지지봉(32)은 음극전원 공급선(74)이 체결되고, 이러한 구성으로 함으로써 상기 전극봉 부(50)를 형성하는 전체의 전극봉(51, 52, 53, ... 59)에 음극(-)의 플라즈마 전원이 공급된다.

또, 부호 60은 교류전압(AC 220V)이 공급되는 입력전원부를 도시하고, 부호 70은 상기 입력전원부(60)로부터 전원을 공급받아 플라즈마 방출하기 위한 플라즈마 발생기를 각각 도시한다.

본 발명에 의한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치(100)는 이러한 구서으로 이루어진다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 의한 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치(100)의 구체적인 작동예를 설명하기로 한다.

먼저, 상기 전극봉(51, 52, 53, ... 59)이 상기 전면패널(20)과 대향하는 구조로 설치되고, 상기 전면패널(20)에는 양극(+)의 전원이 공급되고, 상기 전극봉 부(50)에는 음극(-)의 전원이 공급되어, 서로 접촉되지 않는 구조로 설치되어 고효율의 플라즈마를 방출하게 된다.

또, 상기 전면패널(20)에는 9줄로 형성된 패널구멍(panel hole)(20a)이 설치되고 있고, 상기 전극봉 부(50)에는 이에 대향하는 갯수의 전극봉(51, 52, 53, ... 59)이 형성되어 있다.

여기에서 도 4를 참조하면 상기 전극봉 부(50)의 뒷면 구조를 명확하게 알 수 있다. 즉, 개별의 전극봉(51, 52, 53, ... 59)의 뒷면에는 원뿔 형태의 첨단을 갖는 원뿔형 돌출구(50a)를 패널구멍(20a)에 대향하도록 설치하였다.

이후, 사용자가 플라즈마 발생기(70)를 가동시켜 고압의 플라즈마를 방출하면, 전면패널(20)과 전극봉(51, 52, 53, ... 59) 사이에서 플라즈마가 방출되어 끝부분이 돌출된 원뿔형 돌출구(50a)를 통해 고압이 방출되면서 주위의 오염공기를 정화하는 작동을 행하게 된다.

이때, 본 발명의 실시 예에서는 입력전원으로 AC220[V]±5[%], 100[㎃]의 입력전원을 투입하였고, 출력되는 플라즈마 방출전압은 12[KV]±1, 0.8[㎃], 10[W]의 전력을 방출하도록 제조하였다. 이때 방출되는 플라즈마 전압은 15[KV]±1 이상으로 증강시킬 수 있다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 석영을 이용한 플라즈마 발생장치에 비해 상대적으로 낮은 출력을 방출함으로써 고효율의 플라즈마를 방출하는 효과를 구현하였다.

또한, 전면패널(20)을 전극봉 부(50)를 구성하는 복수개의 전극봉(51, 52, 53, ... 59)을 부착하여 끼움으로써 소형화를 달성하였으며, 경량화하여 산업현장에 신속하고 안전하게 배치하여 사용할 수 있는 효과를 달성하였다.

이때, 사용자는 전극봉 연결부(40)를 일측에 설치함으로써, 플라즈마 전원을 전체의 전극봉 부(50)에 일시에 공급하는 구성을 달성하였다. 이로써 제작비용을 절감하고, 소형화 구조로되는 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치(100)를 제공할 수 있게 되었다.

물론, 전극봉 부(50)에 설치되는 전극봉의 설치 갯수를 조절할 수 있게 됨으로써 설치장소의 오염정도 및 오염범위에 따라 변경적용할 수 있게 되었다. 이에 따라 공급 및 방출되는 플라즈마를 경제적으로 이용할 수 있게 된다.

본원의 발명자는 상기와 같이 구성되는 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치(100)를 이용하여 암모니아 등의 유해가스를 제거하는 실험을 행하여 유효한 결과를 얻었다.

실험결과는 이후 별도로 첨부하도록 한다.

10: 프레임
20: 전면패널(front panel)
20a: 패널구멍(panel hole)
30, 32: 제1지지대, 제2지지대
30a, 30b: 제1지지대 고정볼트
32a, 32b: 제2지지대 고정볼트
40: 전극봉 연결부
50: 전극봉 부
50a: 원뿔형 돌출구
60: AC전원 입력부
70: 플라즈마 발생기
100: 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치.

Claims (4)

1. 순간방전에 의한 플라즈마를 방출시켜 주변의 공기를 정화하기 위한 공기정화장치에 있어서,
   프레임(10)과;
   상기 프레임 상에 고정되고, 평판에 다수의 구멍(hole)을 형성하여 양극(+) 전원을 공급받는 전면패널(20)과;
   상기 프레임 상의 일측에 고정되어, 상부에 상기 전면패널을 고정하는 제1지지대(30)와;
   상기 프레임 상의 타측에 고정되고, 상기 제1지지대와 대향하는 위치에 설치되는 제2지지대(32)와;
   상기 제1지지대와 제2지지대 간을 연결하여 설치되고, 음극(-) 전원을 공급받는 복수개로 되는 전극봉 부(50)와;
   상기 제1지지대 또는 제2지지대 중 어느 한쪽에 설치되는 복수개의 전극봉을 병렬로 접속하여 공급되는 전원을 상기 전극봉 부 전체에 공급하기 위한 전극봉 연결부(40)와;
   상기 전면패널(20)과 상기 전극봉 부(50)에 전원을 공급하여 플라즈마를 방출시켜 주변의 공기를 정화시키기 위한 플라즈마발생기(70);를 일체로 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치(100).
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 전면패널(20)과 전극봉 부(50)의 재질은 전기가 통하는 통전효율이 높고 환경요건에 따라 변색되지 않는 스테인레스스틸 재질인 것을 특징으로 하는 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치(100).
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 전극봉 연결부(40)는, 상기 전면패널(20)과 상기 전극봉 부(50)를 전기적으로 분리할 수 있도록 절연체 재질로 구비되는 것을 특징으로 하는 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치(100).
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 전극봉 부(50)는, 그 일면이 뾰족한 돌출형태의 원뿔형 돌출구(50a)를 복수개 구비하여 상기 전면패널(20)과 대향함으로써 플라즈마를 방출할 수 있는 구조인 것을 특징으로 하는 산업용 순간방전 플라즈마 공기정화장치(100).
   

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