KR20150109193A - 이온발생기용 방전전극 및 이를 구비한 이온발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온발생기에 구비되는 제1 방전전극과 제2 방전전극에 관한 것으로서, 상기 제1 방전전극과 제2 방전전극은 "ㄱ"자로 절곡된 형상을 가지고, 상기 절곡된 방전전극의 양단 중 어느 일단에는 한 쌍의 첨단이 상기 일단의 양측으로 각각 대향 형성되고, 상기 제1 방전전극과 제2 방전전극은 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

이온발생기용 방전전극 및 이를 구비한 이온발생기{Discharge electrodes for ionizer and ionizer having the same}

본 발명은 이온발생기용 방전전극 및 이를 구비한 이온발생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장착 공간을 최소화하고, 장착 편의성을 증대시키며, 방전전극에 의한 상해를 방지할 수 있는 수직배치형 이온발생기에 적용할 수 있도록 특별히 안출된 이온발생기용 방전전극 및 이를 구비한 이온발생기에 관한 것이다.

자동차의 실내는 좁고 밀폐되어 있어 오염되기 쉬우며, 특히 실내로 유입된 미세먼지와 각종 오염물질 때문에 실내의 공기오염은 더욱 가중된다. 또한, 비가 오거나 습도가 매우 높은 날씨에 에어컨을 가동하게 되면, 증발기 표면에 응축되어 있는 수분으로 인하여 세균과 곰팡이가 서식하게 되고, 이러한 세균, 곰팡이 등이 실내로 유입되어 악취를 발생시키고 각종 질병을 유발시키게 된다.

이에, 최근에는 차량의 실내 공기를 정화시키기 위한 차량용 공기청정장치들이 활발히 연구, 개발되고 있다.

특히, 플라즈마 방전을 이용한 이온발생기들을 포함하는 차량용 공기청정장치들은, 도 1에 도시된 바와 같이, 공기를 실외로부터 도입하는 도입구(4)와 도입된 공기를 실내로 배출하기 위한 배출구(5) 사이에 송풍기(7), 냉각기(8) 등이 형성되는 공기정화통로(6)를 갖추고 있으며, 상기 공기정화통로(6) 내에 다량의 음이온과 양이온을 형성하는 이온발생기(3)를 설치하는 것이 일반적이다.

이때, 상기 이온발생기는 공기정화통로 내에 간격을 두고 연장되는 양이온 방전전극(1)과 음이온 방전전극(2)으로 구성되며, 상기 양이온 방전전극(1)과 음이온 방전전극(2)으로 구성된 이온발생기(3)는 인가되는 전원에 의해 작동되어 각각의 전극에서 음이온 및 양이온을 발생시키게 되고, 상기 발생된 음이온과 양이온을 공기정화통로 상에 방출하여 결과적으로 공기정화통로를 따라 흐르는 공기중의 각종 세균과 곰팡이를 살균 및 탈취하게 된다.

그러나, 상기와 같이 간격을 두고 위치하는 음이온 방전전극과 양이온 방전전극으로 구성되는 이온발생기는 공기정화통로 상에 필연적으로 2개의 홀을 형성하여 설치하여야만 하며, 따라서 이러한 구조상의 특징으로 인하여 상기 공기청정장치는 설치 공간을 많이 차지할 뿐만 아니라 가공비 및 재료비 등에 있어서 비용 소요가 커지게 된다는 문제점이 있었다.

도 2 및 도 3에는 종래의 이온발생기의 사시도 및 분해도가 각각 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 이온발생기(100)는 상부 케이스(11), 하부 케이스(12) 및 케이스(11, 12) 내부에 수납되는 회로기판(20)으로 구성되어 있다. 구체적으로, 회로기판(20)에는 수직으로 돌출 형성된 방전전극들(30)이 탑재되어 있고, 이들 방전전극들(30)은 상부 케이스(11)의 방전전극 케이스(13)의 상부로 돌출되도록 장착된다. 또한, 외부로 날카롭게 돌출된 방전전극들(30)은 다수의 개구부(41)가 형성된 방전전극 커버(40)에 의해 보호된다.

도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 종래의 이온발생기(100)의 방전전극들(30)은 평면상 가로 또는 세로로 배열되어 있어 넓은 장착 공간을 필요로 하는 문제점이 있다. 또한, 방전전극들(30)은 이온 발생량을 극대화하기 위해 날카로운 구조로 형성되어 있어, 이온발생기(100) 조립 공정에 있어 안전사고의 위험이 따르는 문제점이 있다.

따라서, 이온발생기의 이온 발생량을 극대화함과 동시에, 이온발생기의 장착공간을 최소화하고, 조립 공정에 있어 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 기술에 대한 필요성이 있었으며, 이에 따라 본 출원인은 이러한 요구를 만족시킬 수 있는 새로운 구조의 이온발생기를 한국특허출원 제2013-0055412호로 출원한 바 있다.

상기 본 출원인의 선행 특허출원의 대략적인 구조는 도 4 및 도 5에 도시되어 있는데, 도 4를 참조하면 이온발생기(500A)는 본체부(200), 제1 방전전극(411), 제2 방전전극(421) 및 고정부(300)로 구성되어 있는데, 하단 지지부(210)와 하단 지지부로부터 상부 방향으로 연장되어 형성된 두 개의 수직 지지부들(220) 및 수직 지지부들(220)의 상단부를 연결하는 상단 지지부(230)로 구성된 본체부(200)에 있어 제1 방전전극(211)은 하단 지지부(210)로부터 상부 방향으로 돌출 형성되고 제2 방전전극(421)은 제1 방전전극(411)과 소정의 간격을 두고 상단 지지부(230)로부터 하부 방향으로 돌출 형성된 수직형 배치구조를 이룸으로써 도 4의 이온발생기(500A)는 날카로운 구조의 제1 방전전극(411)과 제2 방전전극(421)을 본체부(200)의 이온방출 공간(240) 내부로 향하게 할 수 있다.

위와 같은 본 출원인의 선행 특허출원의 이온발생기의 구조에 의하면, 날카로운 구조의 제1 방전전극(411)과 제2 방전전극(421)이 본체부(200)의 이온방출 공간(240) 내부를 향하는 수직형 배치구조를 이루기 때문에 이온발생기의 크기를 줄일 수 있으며, 또한 한 쌍의 방전전극(411,421)이 본체부(200) 바깥으로 돌출되지 않아 안전사고의 위험도 현저히 줄어들 뿐만 아니라 방전전극 커버와 같은 추가 구성품이 필요하지 않고 발생된 이온의 전달효율도 현저히 향상되는 효과를 얻을 수 있었다.

한국공개특허공보 제10-2012-0084913호

위와 같이 본 출원인의 선행 특허출원은 종래기술에 비해 현저히 향상된 많은 장점을 가지고 있는데, 이러한 장점을 그대로 보유하면서 이온발생기의 크기를 더욱 줄이면서도 생산원가는 적어도 기존 수준 이하를 유지시킴으로써 시장의 요구에 더욱 유연하게 대응할 수 있도록 이를 더욱 개량 발전시킬 필요가 있다.

따라서, 본 발명은 이온발생기의 크기를 결정하는 주요 요소인 방전전극의 형상을 개선하여 위와 같은 개량 발전의 요구에 대응할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명은 이온발생기에 구비되는 제1 방전전극과 제2 방전전극에 관한 것으로서, 상기 제1 방전전극과 제2 방전전극은 "ㄱ"자로 절곡된 형상을 가지고, 상기 절곡된 방전전극의 양단 중 어느 일단에는 한 쌍의 첨단이 상기 일단의 양측으로 각각 대향 형성되고, 상기 제1 방전전극과 제2 방전전극은 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 이온발생기용 방전전극이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절곡된 방전전극의 일단에 형성된 한 쌍의 첨단은 상기 방전전극의 일단을 가로지르는 방향을 따라 동일선상에 배치된다.

여기서, 상기 한 쌍의 첨단은 상기 방전전극 일단의 단부에 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 절곡된 방전전극의 일단에 형성된 한 쌍의 첨단은 상기 일단을 가로지르는 방향을 따라 서로 간격을 갖도록 배치된다.

여기서, 상기 한 쌍의 첨단 중 어느 하나는 상기 방전전극 일단의 단부에 형성되는 것이 바람직하며, 특히 상기 방전전극 일단의 단부에 형성된 첨단은 상기 절곡된 방전전극 일단의 내측변에 위치하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 방전전극은 그 절곡부에 가이드 홀이 형성될 수도 있다.

한편, 본 발명은 상기와 같은 구성을 가진 이온발생기용 방전전극을 구비한 이온발생기을 제공한다.

여기서, 상기 이온발생기에 구비된 제1 방전전극과 제2 방전전극에 각각 구비된 한 쌍의 첨단 중 어느 일측의 첨단은 상기 이온발생기의 몸체 안에 매립되고, 상기 몸체 밖으로 노출된 타측의 첨단은 상기 몸체의 길이 방향을 따라 서로 마주보도록 상기 제1 방전전극과 제2 방전전극이 수직 배치된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 이온발생기의 몸체 밖으로 노출되어 서로 마주보는 첨단은 상기 제1 방전전극 일단의 내측변에 위치한 첨단과 상기 제2 방전전극 일단의 외측변에 위치한 첨단인 것을 특징으로 한다.

위와 같은 본 발명의 실시예에 따른 이온발생기용 방전전극에 의하면 동일한 형상을 가진 하나의 방전전극을 제1/제2 방전전극으로서 수직형 배치구조의 이온발생기에 작용하는 것이 가능하므로, 제조가 용이한 것은 물론 생산원가를 절감하고 부품 관리가 간단해진다는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 위와 같은 장점을 그대로 보유하면서도 수직배치형 이온발생기의 폭을 줄이는 것이 가능하여 차량용 공기청정장치에 보다 효과적으로 활용하는 것이 가능해진다는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 이온발생기들을 포함하는 차량용 공기청정장치의 단면 모식도이다.
도 2는 종래의 이온발생기의 사시도이다.
도 3은 종래의 이온발생기의 분해사시도이다.
도 4는 본 출원인의 선행 특허출원에 따른 단일 구조의 이온발생기의 정면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 이온발생기의 절단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온발생기용 방전전극의 형상을 도시한 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 방전전극이 이온발생기에 결합된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이온발생기용 방전전극의 형상을 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8의 방전전극이 이온발생기에 결합된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명할 것인데, 다만 본 발명의 범주가 예시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온발생기용 방전전극의 형상을 도시한 평면도이며, 도 7a 및 도 7b는 도 6의 방전전극이 이온발생기에 결합된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이온발생기(10)에 구비되는 제1 방전전극(100-1)과 제2 방전전극(100-2)의 구성을 설명하면, 제1 방전전극(100-1)과 제2 방전전극(100-2)은 "ㄱ"자로 절곡된 형상을 가지고 있으며, 이와 같이 "ㄱ"자로 절곡된 방전전극(100)의 양단 중 어느 일단에는 한 쌍의 첨단(140)이 상기 일단의 양측으로 각각 대향 형성되는데, 특히 본 발명은 한 쌍을 이루는 제1 방전전극(100-1)과 제2 방전전극(100-2)이 동일한 형상을 가지기 때문에 공용이 가능하다는 것에 특징이 있다. 여기서, 설명되지 않은 한 쌍의 첨단(140)이 형성된 일단의 반대편 타단은 외부 전원과의 전기적 연결을 위한 단자로 사용된다.

도 6에 도시된 실시예는 절곡된 방전전극(100)의 일단에 형성된 한 쌍의 첨단(140)이 방전전극(100)의 일단을 가로지르는 방향을 따라 동일선상에 배치되는 구조를 가지고 있다.

그리고, 방전전극(100)의 폭 방향 길이를 최소화시킨다는 점에서 상기 한 쌍의 첨단(140)은 방전전극(100) 일단의 단부, 즉 폭 방향의 맨 끝부분에 형성되는 것이 바람직하다.

도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시된 방전전극(100) 2개가 이온발생기(10)에 장착되어 제1 방전전극(100-1)과 제2 방전전극(100-2)을 구성하는 구조의 일례를 도시한 도면이다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 방전전극(100) 1개는 이온발생기 몸체(20)의 상부에 배치되어 제1 방전전극(100-1)을 구성하고, 다른 1개의 방전전극(100)은 이온발생기 몸체(20)의 하부에 배치되어 제2 방전전극(100-2)을 구성하는데, 이에 따라 본 발명에서 제공하는 이온발생기(10)는 제1/제2 방전전극(100-1,100-2)이 몸체(20)의 길이방향을 따라 위아래로 서로 마주보는 이른바 수직형 배치구조를 이루게 된다.

여기서 본 발명의 방전전극(100)은 "ㄱ"자로 절곡된 방전전극(100)의 일단에 한 쌍의 첨단(140)이 양측으로 각각 대향 형성된 구조를 가지고 있는데, 이 한 쌍의 첨단(140) 중 어느 일측의 첨단(140)은 이온발생기 몸체(20) 안에 매립되고, 다른 타측의 첨단(140)은 몸체(20) 밖으로 노출되며, 따라서 수직 배치된 제1/제2 방전전극(100-1,100-2)이 서로 마주보고 있어 이 노출된 한 쌍의 첨단(140)에서 이온발생을 위한 방전이 일어날 수 있다(참고로, 매립된 첨단은 이온발생에 관여하지 않는다).

특히, 도 7a 및 도 7b로부터 명확히 파악되는 바와 같이, 제1 방전전극(100-1)을 기준으로 할 때 제2 방전전극(100-2)은 제1 방전전극(100-1)을 좌 또는 우로 180° 뒤집은 동일한 형상(도 7a)이거나 또는 제1 방전전극(100-1)과 동일한 방향으로 배치되는 동일한 형상(도 7b)임을 쉽게 알 수 있다. 이는 본 발명이 수직형 배치구조의 이온발생기(10)에 구비되는 제1/제2 방전전극(100-1,100-2)을 하나의 방전전극(100)으로 공용화시킬 수 있음을 의미하는 것이며, 이와 같이 방전전극(100)의 공용화가 가능한 것은 본 발명의 방전전극(100)이 "ㄱ"자로 절곡된 일단 양측으로 각각 첨단(140)이 대향 형성된 구조를 가지고 있기 때문이다.

이를 좀더 상세히 살펴보면, 이온발생기(10)의 몸체(20) 밖으로 노출되어 서로 마주보는 첨단(140)이 제1 방전전극(100-1)에 있어서는 내측변(120)("ㄱ"자로 절곡된 방전전극의 2개 장변 중 내측에 있는 좀 더 짧은 변을 의미함)에 위치한 첨단(140)이며, 제2 방전전극(100-2)에 있어서는 외측변(130)(내측변보다 더 긴 외측의 장변을 의미함)에 위치한 첨단(140)임을 알 수 있다. 즉, 본 발명은 하나의 방전전극(100)을 기준으로 할 때 이온발생과 무관한 더미(dummy) 첨단(140)을 하나 더 형성함으로써 제1/제2 방전전극(100-1,100-2)이 하나의 동일한 형상을 가질 수 있도록 한 것이다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 방전전극(100)은 그 절곡부(110)에 가이드 홀(150)이 형성될 수도 있는데, 이는 인서트 사출을 통해 이온발생기 몸체(20) 안에 제1/제2 방전전극(100-1,100-2)이 일체로 매립 제조될 때 작은 크기의 방전전극(100)을 금형 안의 정해진 위치에 고정시키기 위한 구멍(가이드 핀에 삽입되는 홀)으로 마련된 것이다. 이는 방전전극(100)을 금형안에 고정시킬 때 방전전극(100)을 직접 압박하여 잡게 되면 방전전극(100)이 변형될 우려가 높기 때문에 이를 방지하기 위하여 마련된 것이다.

한편, 도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이온발생기용 방전전극의 형상 및 이 실시예의 방전전극(100)이 이온발생기(10)에 적용된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 8 및 도 9의 실시예는 전술한 도 6 및 도 7a의 실시예와 거의 동일, 예컨대 "ㄱ"자로 절곡된 방전전극(100), 절곡된 방전전극(100)의 어느 일단 양측으로 각각 대향 형성된 한 쌍의 첨단(140), 절곡부(110)에 형성된 가이드 홀(150) 등의 구성은 모두 동일하며, 이는 전술한 내용과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

그러나, 도 8 및 도 9의 또 다른 실시예는 절곡된 방전전극(100)의 일단에 형성된 한 쌍의 첨단(140)이 상기 일단을 가로지르는 방향을 따라 서로 간격(d: 오프셋 간격)을 갖도록 배치되어 있다는 점에 차이가 있다.

이러한 한 쌍의 첨단(140) 사이에 형성된 오프셋 간격(d)는 이온발생기(10)의 폭을 좀 더 줄이기 위한 것인데, 이는 도 7a 및 도 9를 상호 대비하면 도 7a의 이온발생기 몸체(20)의 폭(W₁)보다 도 9의 이온발생기 몸체(20)의 폭(W₂)이 오프셋 간격(d) 정도만큼 줄일 수 있음을 알 수 있다.

즉, 이온발생기 몸체(20) 안에 배립되는 하나의 첨단(140)은 더미(dummy)로서 이온발생과는 무관하기 때문에 몸체(20) 밖으로 노출되는 첨단(140)이 중요한데, 이온발생기(10) 상부에 위치한 제1 방전전극(100-1)에 있어서는 내측변(120)에 위치한 첨단(140)이 노출되는 반면 제2 방전전극(100-2)에 있어서는 외측변(130)에 위치한 다른 첨단(140)이 노출되는 구조를 이용하여, 방전전극(100) 일단의 단부에 형성되는 첨단(140)은 내측변(120)에 배치하고 이 첨단(140)과 오프셋 간격(d)을 두고 외측변(130)에 다른 첨단(140)을 형성하면 이 오프셋 간격(d)만큼 이온발생기 몸체(20)의 폭을 줄일 수 있는 것이다.

따라서, 도 8에 도시된 또 다른 실시예의 방전전극(100)을 수직형 배치의 이온발생기(10)에 적용하면, 제1/제2 방전전극(100-1,100-2)의 공용화는 물론 이온발생기(10)의 크기를 효과적으로 줄일 수 있는 것이다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100: 방전전극 100-1: 제1 방전전극
100-2: 제2 방전전극 110: 절곡부
120: 내측변 130: 외측변
140: 첨단 150: 가이드 홀
10: 이온발생기 20: 이온발생기 몸체
d: 오프셋 간격 W₁, W₂: 이온발생기 몸체의 폭

Claims (10)

1. 이온발생기에 구비되는 제1 방전전극과 제2 방전전극으로서,
   상기 제1 방전전극과 제2 방전전극은 "ㄱ"자로 절곡된 형상을 가지고,
   상기 절곡된 방전전극의 양단 중 어느 일단에는 한 쌍의 첨단이 상기 일단의 양측으로 각각 대향 형성되고,
   상기 제1 방전전극과 제2 방전전극은 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 이온발생기용 방전전극.
2. 제1항에 있어서,
   상기 절곡된 방전전극의 일단에 형성된 한 쌍의 첨단은 상기 방전전극의 일단을 가로지르는 방향을 따라 동일선상에 배치된 것을 특징으로 하는 이온발생기용 방전전극.
3. 제2항에 있어서,
   상기 한 쌍의 첨단은 상기 방전전극 일단의 단부에 형성된 것을 특징으로 하는 이온발생기용 방전전극.
4. 제1항에 있어서,
   상기 절곡된 방전전극의 일단에 형성된 한 쌍의 첨단은 상기 일단을 가로지르는 방향을 따라 서로 간격을 갖도록 배치된 것을 특징으로 하는 이온발생기용 방전전극.
5. 제4항에 있어서,
   상기 한 쌍의 첨단 중 어느 하나는 상기 방전전극 일단의 단부에 형성된 것을 특징으로 하는 이온발생기용 방전전극.
6. 제5항에 있어서,
   상기 방전전극 일단의 단부에 형성된 첨단은 상기 절곡된 방전전극 일단의 내측변에 위치하는 것을 특징으로 하는 이온발생기용 방전전극.
7. 제1항에 있어서,
   상기 방전전극의 절곡부에는 가이드 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 이온발생기용 방전전극.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 이온발생기용 방전전극을 구비한 이온발생기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 이온발생기에 구비된 제1 방전전극과 제2 방전전극에 각각 구비된 한 쌍의 첨단 중 어느 일측의 첨단은 상기 이온발생기의 몸체 안에 매립되고, 상기 몸체 밖으로 노출된 타측의 첨단은 상기 몸체의 길이 방향을 따라 서로 마주보도록 상기 제1 방전전극과 제2 방전전극이 수직 배치된 것을 특징으로 하는 이온발생기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 몸체 밖으로 노출되어 서로 마주보는 첨단은 상기 제1 방전전극 일단의 내측변에 위치한 첨단과 상기 제2 방전전극 일단의 외측변에 위치한 첨단인 것을 특징으로 하는 이온발생기.

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