KR20180120737A - 오존 제조 방법 및 오존 생성 장치 - Google Patents

오존 제조 방법 및 오존 생성 장치 Download PDF

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KR20180120737A
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마이클 웨일구니
마커스 퍼프
파볼 쿠데라
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에프코스 아게
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Abstract

본 발명은 오존을 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 오존 생성을 위해 압전 변압기(1)가 사용된다. 오존을 생성하기 위해, 입력 전압이 상기 압전 변압기(1)의 입력부(2)에 공급되기 때문에, 상기 압전 변압기(1)의 출력부(3)에서 고전압이 생성된다. 또한, 상기 압전 변압기(1)는 산소를 함유한 공정 가스에 의해 에워싸이며, 상기 출력부(3)에서 생성된 고전압에 의해 공정 가스로부터 오존이 형성된다. 본 발명의 또 다른 측면은, 상기 압전 변압기(1)를 구비한 오존 생성 장치(11)에 관한 것이다.

Description

오존 제조 방법 및 오존 생성 장치
본 발명은 오존(ozone)을 제조하기 위한 방법 및 오존을 생성하기 위한 장치에 관한 것이다.
오존은 세 개의 산소 원자로 구성된 분자, 즉 O3이다. 표준 조건하에서 오존은 가스 형태이다. 오존은 강력한 산화제(oxidizing agent)이다.
공지된 오존 생성기(ozone generator)는 고전압에 의한 오존 생성의 원리에 기반을 두고 있으며, 고전압은 예를 들어 전자기(electromagnetic) 고전압 변압기(high voltage transformer)를 통해 생성될 수 있고, 이러한 고전압이 전극으로 가이드 되며, 코로나 방전(corona discharge)을 통해 상기 전극에서 오존이 생성된다.
작은 치수로 제공된 오존 생성기의 방전을 억제하기 위해, 전술한 고전압 변압기를 절연 층(insulation layer)에 삽입하는 것이 필요하며, 이로 인해, 오존 생성기를 구비한 장치의 소형화(miniaturization)는 한계에 부딪히게 된다. 또한, 상기 오존 생성기의 효율성은 전자기 고전압 변압기의 효율성에 의해 제한된다.
본 발명의 목적은 오존을 제조하기 위한 개선된 방법 및 오존 생성을 위한 개선된 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은 청구항 1항에 따른 방법 및 두 번째 독립항에 따른 오존 생성 장치를 통해 해결된다.
본 발명에 따라, 오존을 제조하기 위한 방법이 제안되며, 오존을 생성하기 위해 압전 변압기(piezoelectric transformer)가 사용된다. 이때, 오존은 아래의 단계를 통해 생성되며, 이러한 단계는:
- 압전 변압기의 입력부에 입력 전압이 공급되는 단계를 포함하며, 이로 인해 상기 압전 변압기의 출력부에서 고전압이 생성되고,
- 상기 압전 변압기를 산소를 함유한 공정 가스(process gas)로 에워싸는 단계를 포함하며, 이때 상기 출력부에서 생성된 고전압에 의해 공정 가스로부터 오존이 형성된다.
오존 생성을 위해 상기 압전 변압기를 사용하는 것은 많은 장점을 제공한다. 특히, 상기 압전 변압기는 높은 효율성을 갖기 때문에, 높은 효율성을 갖는 오존이 생성될 수 있다. 이때, 효율성은 상기 압전 변압기에 공급된 입력 전력(input power)의 와트시(watt hour)당 생성된 오존의 양을 통해 결정될 수 있다. 이로 인해, 압전 변압기를 사용할 경우 비교적 적은 입력 전압으로도 원하는 오존 생성률을 충분히 획득할 수 있다.
또한, 상기 압전 변압기는 바람직하게는 오존 생성을 위한 장치의 소형화를 가능하게 한다. 상기 압전 변압기는 매우 적은 치수, 예컨대 몇 밀리미터(mm)의 에지 길이로 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 압전 변압기는 100mm 미만의 길이, 예컨대 70mm 또는 45mm의 길이를 구비할 수 있다.
전술한 "압전 변압기를 산소를 함유한 공정 가스로 에워싸는" 방법 단계에서, 공정 가스는 환기 장치(ventilator) 또는 또 다른 장치를 통해 압전 변압기에 공급될 수 있기 때문에, 상기 공정 가스가 출력부를 순환하게 된다. 선택적으로, 상기 압전 변압기는 주변 대기가 공정 가스를 포함하는 그러한 주변 환경에 배열될 수 있다. 산소를 함유한 공정 가스로서 예를 들어, 공기 또는 순-산소(pure oxygen)가 제공될 수 있다.
또한, 상기 방법은 아래의 단계, 즉:
- 생성된 오존의 양을 센서로 측정하는 단계를 포함하고,
- 오존을 원하는 오존 생성률에 맞게 조절하기 위해, 생성된 오존의 측정량에 따라 상기 압전 변압기에 공급된 입력 전압을 조절하는 단계를 포함한다. 이러한 방식으로, 상기 압전 변압기에 공급된 입력 전압은 언제나 조절 가능하기 때문에, 상기 압전 변압기에 의해 생성된 오존의 양은 원하는 오존 생성률에 대응한다. 이로 인해, 생성된 오존이 자동으로 계량(dosage)될 수 있다.
상기 압전 변압기는 펄스(pulse) 방식으로 작동될 수 있다. 이러한 압전 변압기가 펄스 방식으로 작동될 때, 입력 전압이 압전 변압기에 공급된 상(phase)과 입력 전압이 압전 변압기에 공급되지 않은 상이 규칙적인 간격으로 변이된다. 전술한 것에 대응하여, 상기 압전 변압기는 교대로 정해진 시간 동안 작동되고, 정해진 시간 동안 차단될 수 있다. 상기 압전 변압기가 작동된 상대에 해당하는 상의 지속 시간 변경 및/또는 압전 변압기가 차단된 상태에 해당하는 상의 지속 시간 변경으로 인해, 원하는 대로 중간 오존 생성률이 조절될 수 있다.
생성된 오존은 주변 공기 중에 있는 냄새를 제거하기 위해 사용될 수 있다. 오존의 산화 작용으로 인해, 대기 중에 있는 취기 물질(odorous substance)은 냄새 없는 물질로 변화될 수 있다. 마찬가지로, 병원균 및 냄새를 유발하는 박테리아, 그밖에 접근할 수 없는 장소의 전술한 것들도 사멸될 수 있다. 이러한 이유에서, 오존은 예컨대 원치 않는 냄새를 제거하기 위해 적합하다.
본 발명의 또 다른 측면은 오존을 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 이때 오존 생성을 위해 압전 변압기가 사용되고, 오존은 아래의 단계를 통해 생성되며, 이러한 단계는:
- 압전 변압기의 입력부에 입력 전압이 공급되는 단계를 포함하며, 이로 인해 상기 압전 변압기의 출력부에서 고전압이 생성되고, 이때 상기 압전 변압기는 펄스 방식으로 작동되며,
- 상기 압전 변압기를 산소를 함유한 공정 가스로 에워싸는 단계를 포함하며, 이때 상기 출력부에서 생성된 고전압에 의해 공정 가스로부터 오존이 형성된다.
본 발명의 또 다른 측면은 오존 생성 장치에 관한 것이며, 상기 장치는 입력부 및 출력부가 제공된 압전 변압기를 구비하며, 상기 입력부는 공급된 교류 전압을 기계적 진동으로 전환하도록 형성되어 있고, 상기 출력부는 기계적 진동을 전압으로 전환하도록 형성되어 있기 때문에, 생성된 전압으로 인해 출력부에서 오존이 생성될 수 있다.
전술한 것처럼, 오존 생성 장치에 상기 압전 변압기를 사용하는 것은 높은 효율성 및 매우 우수한 소형화를 위한 장점을 제공한다.
상기 오존 생성 장치는 이동하면서 사용하기 적합한 휴대용 장비(hand set)로서 제공될 수 있다. 전술한 것에 대응하여, 상기 장치는 휴대할 수 있으며, 사용자가 원하는 사용 장소로 항상 이동시킬 수 있다. 상기 압전 변압기의 가장 긴 에지의 길이는 100mm 이하일 수 있고, 또한 상기 압전 변압기는 배터리로 작동할 수 있을 정도로 적은 에너지가 필요하기 때문에, 휴대용 장비로 사용하기 위해 매우 적합하다.
또한, 상기 장치는 하우징(housing)을 구비할 수 있으며, 상기 하우징은 적어도 하나의 오존 배출구를 구비하며, 상기 압전 변압기는 이러한 하우징에 배열되어 있다. 바람직하게는, 상기 오존 배출구는 상기 압전 변압기의 출력부 측 전면에 바로 인접하여 배열되어 있으며, 상기 출력부 측 전면에서 오존이 생성된다. 오존은 수명이 긴 분자이기 때문에, 상기 압전 변압기의 출력부 측 전면과 일정 간격을 두고 오존 배출구를 배열하는 것도 고려해 볼 수 있으며, 그 이유는 오존이 생성 이후에 곧바로 붕괴 되는 것은 염려할 필요가 없기 때문이다.
상기 오존 배출구의 배열 및 형태로 인해, 생성된 오존은 원하는 사용 영역에 공급될 수 있다. 이때, 오존이 구름 형태로 퍼져서 장치로부터 배출되도록 상기 배출구를 형성하는 것이 고려될 수 있다. 선택적으로, 상기 오존 배출구는 집중된 오존 가스가 상기 장치로부터 배출되도록 형성될 수도 있다.
상기 하우징에는 센서(sensor) 및 트리거 회로(triger circuit)가 배열될 수 있다.
또한, 상기 장치는 센서를 구비할 수 있으며, 이러한 센서는 생성된 오존의 양을 측정하도록 형성되어 있다. 상기 센서에 의해 측정된 데이터는 상기 압전 변압기의 트리거 회로에 전달될 수 있다. 상기 센서는 생성된 오존의 양을 주기율로 측정하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 장치는 입력 전압을 압전 변압기에 공급하도록 형성된 트리거 회로 및 스위치를 구비할 수 있으며, 이때 상기 스위치가 눌린 위치를 유지할 경우, 단지 입력 전압만 공급되도록 상기 트리거 회로와 스위치는 서로 연결되어 있다.
상기 스위치는 특히 장치의 사용자가 누를 수 있는 버튼식 스위치가 제공될 수 있다. 상기 스위치는 누름 위치와 누르지 않은 위치를 구비할 수 있다.
전술한 것처럼, 상기 스위치가 눌린 위치를 유지할 때, 단지 입력 전압만 공급될 경우, 이러한 방식으로 오존 생성 장치의 안정성이 증가할 수 있다. 건강에 유해한 잠재적 물질이 오존에 존재할 수 있기 때문에, 상기 장치는 실제로 필요한 경우에만 오존이 생성되도록 형성될 수 있다. 오존이 생성되도록 하기 위해 스위치는 계속해서 눌린 상태를 유지함으로써 상기 장치가 실수로 작동되는 것이 방지된다.
선택적인 실시 형태에 따라, 상기 스위치를 한 번 누르면 입력 전압 공급이 개시되고, 상기 스위치를 또 한 번 누르면 상기 압전 변압기에 입력 전압 공급이 차단되도록 상기 트리거 회로는 스위치와 연결될 수 있다.
상기 장치는 내장된 전원 공급 장치를 구비할 수 있다. 이때, 축전지 또는 교체할 수 있는 배터리가 제공될 수 있다. 또한, 상기 장치는 외부 전원 공급 장치를 위한 연결부를 구비할 수 있다. 특히, 휴대용 장비로서 상기 장치를 사용할 때, 내장된 상기 전원 공급 장치가 바람직하며, 그 이유는 상기 외부 전원 공급장치의 연결부를 위한 케이블이 포기될 수 있기 때문이다.
상기 장치는 내장된 전원 공급 장치가 유도 충전 과정(inductive charging process)을 통해 충전될 수 있도록 형성될 수 있다. 전술한 것에 대응하여, 충전 장치가 연결되어야 하는 연결부가 포기될 수 있다. 전술한 유도 충전 과정을 이용함으로써 밀폐형 하우징(sealed housing)을 사용하는 것이 가능하며, 상기 밀폐형 하우징은 외부 영향, 예를 들어 오염 또는 습도로 인한 손상으로부터 상기 장치 - 및 이와 함께 압전 변압기 - 가 잘 보호될 수 있도록 한다.
본 발명의 바람직한 측면은 다음과 같이 설명된다. 이러한 측면은 더욱 용이한 인용 관계를 위해 번호가 기재된다.
1. 오존을 제조하기 위한 방법에서,
오존을 생성하기 위해 압전 변압기가 사용되고, 오존은 아래의 단계를 통해 생성되며, 이러한 단계는:
- 압전 변압기의 입력부에 입력 전압이 공급되는 단계를 포함하며, 이로 인해 상기 압전 변압기의 출력부에서 고전압이 생성되고,
- 상기 압전 변압기를 산소를 함유한 공정 가스로 에워싸는 단계를 포함하며, 이때 상기 출력부에서 생성된 고전압에 의해 공정 가스로부터 오존이 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1 측면에 따라,
또한, 상기 방법은 아래의 단계, 즉:
- 생성된 오존의 양을 센서로 측정하는 단계를 포함하고,
- 오존을 원하는 오존 생성률에 맞게 조절하기 위해, 생성된 오존의 측정량에 따라 상기 압전 변압기에 공급된 입력 전압을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1 측면 내지 제2 측면 중 어느 한 측면에 따라,
상기 압전 변압기는 펄스 방식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1 측면 내지 제3 측면 중 어느 한 측면에 따라,
생성된 오존은 주변 공기 중에 있는 냄새를 제거하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 오존 생성 장치에서,
상기 장치는 입력부 및 출력부가 제공된 압전 변압기를 구비하며, 상기 입력부는 공급된 교류 전압을 기계적 진동으로 전환하도록 형성되어 있고, 상기 출력부는 기계적 진동을 전압으로 전환하도록 형성되어 있으므로, 생성된 전압으로 인해 출력부에서 오존이 생성될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제5 측면에 따라,
또한, 상기 장치는 적어도 하나의 오존 배출구를 포함하는 하우징을 구비하며, 상기 압전 변압기는 이러한 하우징에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제5 측면 또는 제6 측면 중 어느 한 측면에 따라,
또한, 상기 장치는 센서를 구비하며, 상기 센서는 생성된 오존의 양을 측정하기 위해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제5 측면 내지 제7 측면 중 어느 한 측면에 따라,
또한, 상기 장치는 트리거 회로 및 스위치를 구비하며, 상기 트리거 회로는 입력 전압을 상기 압전 변압기에 공급하도록 형성되어 있으며, 상기 스위치가 눌린 위치를 유지할 경우, 단지 입력 전압만 공급되도록 상기 트리거 회로와 스위치는 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제5 측면 내지 제7 측면 중 어느 한 측면에 따라,
또한, 상기 장치는 트리거 회로 및 스위치를 구비하며, 상기 트리거 회로는 입력 전압을 상기 압전 변압기에 공급하도록 형성되어 있으며, 상기 스위치를 한 번 누르면 입력 전압 공급이 개시되고, 상기 스위치를 또 한 번 누르면 상기 압전 변압기에 입력 전압 공급이 차단되도록 상기 트리거 회로와 스위치는 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제5 측면 내지 제9 측면 중 어느 한 측면에 따라,
상기 장치는 내장된 전원 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제10 측면에 따라,
상기 장치는 내장된 전원 공급 장치가 유도 충전 과정을 통해 충전될 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
본 발명은 아래의 도면을 통해 보다 상세하게 설명된다.
도 1은 압전 변압기를 사시도로 도시하고 있고,
도 2는 첫 번째 실시 예에 따른 오존 생성 장치를 도시하고 있고,
도 3은 두 번째 실시 예에 따른 오존 생성 장치를 도시하고 있고,
도 4는 오존 생성 장치의 절단면을 도시하고 있다.
도 1은 압전 변압기(1)를 사시도로 도시하고 있다. 특히, 상기 압전 변압기(1)는 오존을 생성하기 위한 장치에서 사용될 수 있다.
상기 압전 변압기(1)는 공진 변압기(resonance transformer)의 유형이며, 상기 공진 변압기는 피에조 전기(piezoelectricity)에 기반을 두고 있고, 종래의 자성 변압기(magnetic transformer)와 달리 전기 기계식 시스템(electromechanical system)을 구비한다. 상기 압전 변압기(1)는 예컨대 로젠-타입(rosen type)의 변압기이다.
상기 압전 변압기(1)는 입력부(2)와 출력부(3)를 구비하며, 상기 출력부(3)는 종 방향(z)으로 상기 입력부(2)와 연결되어 있다. 상기 압전 변압기(1)의 입력부(2)에는 교류 전압이 공급될 수 있는 전극(4)이 제공되어 있다. 상기 전극(4)은 상기 압전 변압기(1)의 종 방향(z)으로 뻗어 있다. 상기 전극(4)은 종 방향(z)에 대해 수직 방향에 해당하는 스택 방향(x)으로 압전 재료(5)와 차례대로 겹쳐진 상태로 제공된다. 상기 압전 변압기(1)는 스택 방향(x)으로 분극화되어 있다.
상기 전극(4)은 상기 압전 변압기(1)의 내부에 배열되어 있고, 또한 내부 전극(inner electrode)으로도 표현될 수 있다. 상기 압전 변압기(1)는 제1 측면(6) 및 상기 제1 측면(6)에 대해 반대쪽에 놓여 있는 제2 측면(7)을 구비한다. 상기 제1 측면(6)에는 제1 외부 전극(8)이 배열되어 있다. 상기 제2 측면(7)에는 제2 외부 전극(도시되어 있지 않음)이 배열되어 있다. 전술한 압전 변압기의 내부에 제공된 전극(4)은 상기 제1 외부 전극(8) 또는 제2 외부 전극과 스택 방향(x)으로 교대로 전기 접촉할 수 있도록 제공된다.
또한, 상기 압전 변압기(1)는 제3 측면(20) 및 제4 측면(21)을 구비할 수 있으며, 상기 두 측면은 서로 반대쪽에 놓여 있고, 전술한 제1 측면(6)과 제2 측면(7)에 대해 수직 방향으로 배열되어 있다. 상기 제3 측면과 제4 측면(20, 21)의 표면 법선은 각각 스택 방향(x)을 가리킨다.
상기 입력부(2)는 상기 전극(4) 사이에 공급되는 낮은 교류 전압으로 제어될 수 있다. 압전 효과로 인해, 상기 입력부 측에 공급된 교류 전압은 우선 기계적 진동으로 전환된다. 이러한 기계적 진동의 주파수는 일반적으로 상기 압전 변압기(1)의 형태 및 역학적 구조에 따라 좌우된다.
상기 출력부(3)는 압전 재료(9)를 구비할 수 있고, 내부에 전극이 제공되지 않는다. 상기 출력부에 제공된 압전 재료(9)는 종 방향(z)으로 분극화되어 있다. 상기 출력부(3)의 이러한 압전 재료(9)는 상기 입력부(2)에 제공된 압전 재료(5)와 동일한 재료로 구성되며, 이러한 압전 재료(5, 9)는 분극 방향(polarization direction)에서 구별될 수 있다. 상기 출력부(3)의 압전 재료(9)는 단 하나의 단일 층으로 형성되어 있으며, 이러한 단일 층은 종 방향(z)으로 완전히 분극화되어 있다. 이때, 상기 출력부(3)의 압전 재료(9)는 단지 단 하나의 분극 방향만 구비할 수 있다.
상기 입력부(2)의 전극(4)에 교류 전압이 공급될 경우, 상기 압전 재료(5, 9)의 내부에서 역학적 파동((mechanical wave)이 형성되며, 이러한 역학적 파동은 압전 효과로 인해 출력부(3)에서 출력 전압을 생성한다. 상기 출력부(3)는 출력부 측 전면(10)을 구비한다. 이로써, 상기 출력부(3)의 전압은 전술한 전면(10)과 입력부(2)의 전극(4) 단부 사이에서 생성된다. 이때, 출력부 측 전면(10)에서 고전압이 생성된다. 또한, 출력부 측 전면과 압전 변압기의 주변 사이에서 높은 전위차가 발생하며, 이러한 전위차는 오존이 형성되도록 하는 산소를 함유한 공정 가스를 이온화하기 위해 충분한 강력한 전기장(electric field)을 생성한다. 이때, 산소를 함유한 공정 가스의 원자 또는 분자가 이온화되고, 오존을 형성한다.
산소를 함유한 공정 가스로서 특히 공기 또는 순-산소가 제공될 수 있다.
도 2는 오존 생성 장치(11)의 첫 번째 실시 예를 도시하고 있다. 상기 장치(11)는 압전 변압기(1)를 구비한다. 또한, 상기 장치는 하우징(12)을 구비하며, 상기 압전 변압기(1)는 이러한 하우징(12)에 배열되어 있다. 상기 하우징(12)은 오존 배출구(13)를 구비하며, 상기 압전 변압기(1)에 의해 생성된 오존은 상기 장치(11)의 전술한 배출구에서 배출될 수 있다. 상기 오존 배출구(13)는 슬롯 형태로 제공된다. 상기 오존 배출구(13)는 상기 압전 변압기(1)의 출력부(3)에 인접하여 배열되어 있다.
상기 압전 변압기(1)와 함께, 또 다른 구성 요소, 특히 전술한 트리거 회로가 구현될 수 있는 전도체 회로판(15) 및 외부 전원 공급 장치(17)를 위한 연결부(14)가 상기 하우징(12)에 배열되어 있다. 또한, 상기 전원 공급 장치(17)는 상기 하우징에 내장될 수도 있다. 이러한 또 다른 구성 요소를 감싸기 위해 별도의 자체 하우징이 제공되지 않는다.
또한, 오존 생성 장치는 외부 전원 공급 장치를 위한 연결부(14)를 구비한다. 이러한 연결부(14)에는 예컨대 파워 서플라이(power supply)가 연결될 수 있다.
또한, 상기 장치(11)는 트리거 회로가 구현될 수 있는 전도체 회로판(15)을 구비한다. 상기 트리거 회로는 상기 압전 변압기(1)의 입력부(2)에 입력 전압을 공급하기 위해 형성되어 있다. 입력 전압으로서 교류 전압이 제공될 수 있다. 이때, 상기 압전 변압기(1)는 펄스 방식으로 작동될 수 있다. 펄스 방식으로 작동할 때, 미리 정해진 첫 번째 시간대에 입력 전압이 공급되고, 이어지는 미리 정해진 두 번째 시간대에는 입력 전압이 공급되지 않는다. 이러한 두 시간대는 주기적으로 반복된다. 상기 장치(11)의 오존 생성률은 원하는 값으로 조절될 수 있으며, 이것은 상기 압전 변압기(1)에 공급된 입력 전압의 변화 및/또는 펄스 방식으로 작동될 때 두 시간대가 변함으로써 실시된다.
또한, 오존 생성 장치(11)는 스위치(16)를 구비하며, 상기 스위치는 전술한 전도체 회로판(15)과 연결되어 있다. 첫 번째 실시 예에 따라, 상기 스위치(16)가 눌린 위치를 유지할 경우에만 입력 전압이 상기 압전 변압기(1)에 공급된다. 사용자가 스위치(16)를 누르지 않을 경우, 상기 스위치(16)는 항상 누름 위치로부터 누르지 않은 위치로 이동한다. 전술한 것에 대응하여, 사용자가 스위치(16)를 누를 경우에만 상기 장치(11)에 의해 오존이 생성된다.
선택적인 실시 예에 따라, 상기 스위치(16)를 한 번 눌렀을 때 상기 압전 변압기(1)에 입력 전압 공급이 개시되도록 상기 스위치(16)는 상기 전도체 회로판(15)과 연결될 수 있다. 상기 트리거 회로는 상기 압전 변압기(1)가 차단되어야 할 경우, 사용자가 스위치(16)를 또 한 번 누름으로써 신호가 발생할 때까지 입력 전압이 상기 압전 변압기(1)에 공급되도록 한다. 전술한 것에 대응하여, 상기 스위치(16)를 두 번째 누를 때, 상기 압전 변압기(1)에 공급되는 입력 전압의 전압 공급이 차단된다.
도 3은 오존 생성 장치(11)의 두 번째 실시 예를 도시하고 있다. 또한, 두 번째 실시 예에 따라, 오존 생성 장치(11)는 내장된 전원 공급 장치(17)를 구비한다. 내장된 전원 공급 장치(17)의 경우, 축전지 또는 교체할 수 있는 배터리가 제공될 수 있다. 도 3에 도시된 실시 예에 따라, 내장된 전원 공급 장치(17)에는 외부 전원 공급 장치를 위한 연결부(14)가 추가로 제공되어 있다. 선택적으로, 전술한 내장된 전원 공급 장치(17)는 오존 생성 장치(11)의 유일한 전원(voltage source)으로서 제공될 수도 있다. 이때, 상기 장치(11)에는 외부 전원 공급 장치를 위한 연결부(14)가 제공되지 않는다.
도 4는 또 다른 실시 예에 따른 오존 생성 장치(11)를 확대된 절단면으로 도시하고 있다. 상기 장치는 도 2 및 도 3에 도시된 장치(11)에 대해 추가로 센서(18)를 구비하며, 상기 센서는 상기 압전 변압기(1)에 의해 적시에 생성된 오존량을 측정하기 위해 형성되어 있다. 생성된 오존량을 측정함으로써, 오존 생성을 원하는 오존 생성률로 조절하는 것이 가능하다. 이때, 상기 센서(18)는 제어 회로판(control circuit board)으로 피드백 될 수 있다. 전술한 것에 대응하여, 상기 트리거 회로는 상기 압전 변압기(1)에 공급된 입력 전압 및/또는 펄스 방식으로 작동할 때 펄스의 지속 시간을 조절할 수 있으며, 이것은 원하는 오존 생성률을 조절하기 위한 것이다.
1 압전 변압기
2 입력부
3 출력부
4 전극
5 압전 재료
6 제1 측면
7 제2 측면
8 제1 외부 전극
9 압전 재료
10 출력부 측 전면
11 오존 생성 장치
12 하우징
13 오존 배출구
14 외부 전원 공급 장치를 위한 연결부
15 전도체 회로판
16 스위치
17 내장된 전원 공급 장치
18 센서
20 제3 측면
21 제4 측면
x 스택 방향
z 종 방향

Claims (12)

  1. 오존을 제조하기 위한 방법에서,
    오존 생성을 위해 압전 변압기(1)가 사용되고, 오존은 아래의 단계를 통해 생성되며, 이러한 단계는:
    - 압전 변압기(1)의 입력부(2)에 입력 전압이 공급되는 단계를 포함하며, 이로 인해 상기 압전 변압기(1)의 출력부(3)에서 고전압이 생성되고,
    - 상기 압전 변압기(1)를 산소를 함유한 공정 가스로 에워싸는 단계를 포함하며, 이때 상기 출력부(3)에서 생성된 고전압에 의해 공정 가스로부터 오존이 형성되며,
    - 생성된 오존의 양을 센서(18)로 측정하는 단계를 포함하고,
    - 오존을 원하는 오존 생성률에 맞게 조절하기 위해, 생성된 오존의 측정량에 따라 상기 압전 변압기(1)에 공급된 입력 전압을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 따라,
    상기 압전 변압기(1)는 펄스 방식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 따라,
    생성된 오존은 주변 공기 중에 있는 냄새를 제거하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 오존을 제조하기 위한 방법에서,
    오존 생성을 위해 압전 변압기(1)가 사용되고, 오존은 아래의 단계를 통해 생성되며, 이러한 단계는:
    - 압전 변압기(1)의 입력부(2)에 입력 전압이 공급되는 단계를 포함하며, 이로 인해 상기 압전 변압기(1)의 출력부(3)에서 고전압이 생성되고, 이때 상기 압전 변압기(1)는 펄스 방식으로 작동되며,
    - 상기 압전 변압기(1)를 산소를 함유한 공정 가스로 에워싸는 단계를 포함하며, 이때 상기 출력부(3)에서 생성된 고전압에 의해 공정 가스로부터 오존이 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 오존 생성 장치에서,
    상기 장치는 입력부(2) 및 출력부(3)가 제공된 압전 변압기(1)를 구비하며, 상기 입력부(2)는 공급된 교류 전압을 기계적 진동으로 전환하도록 형성되어 있고, 상기 출력부(3)는 기계적 진동을 전압으로 전환하도록 형성되어 있으므로, 생성된 전압으로 인해 출력부(3)에서 오존이 생성될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 따라,
    또한, 상기 장치는 적어도 하나의 오존 배출구를 포함하는 하우징(12)을 구비하며, 상기 압전 변압기(1)는 상기 하우징(12)에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 장치(11).
  7. 제6항에 따라,
    상기 하우징에는 센서(18) 및 트리거 회로가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 장치(11).
  8. 제7항에 따라,
    상기 센서(18)는 생성된 오존량을 측정하기 위해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치(11).
  9. 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 따라,
    상기 트리거 회로는 상기 압전 변압기(1)에 입력 전압을 공급하기 위해 형성되어 있고, 상기 장치(11)는 스위치(16)를 구비하며, 상기 스위치(16)가 눌린 위치를 유지할 경우, 단지 입력 전압만 공급되도록 상기 트리거 회로와 스위치는 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치(11).
  10. 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 따라,
    상기 트리거 회로는 상기 압전 변압기(1)에 입력 전압을 공급하기 위해 형성되어 있고, 상기 장치(11)는 스위치(16)를 구비하며, 상기 스위치(16)를 한 번 누르면 입력 전압 공급이 개시되고, 상기 스위치(16)를 또 한 번 누르면 상기 압전 변압기(1)에 입력 전압 공급이 차단되도록 상기 트리거 회로와 스위치(16)는 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치(11).
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따라,
    상기 장치(11)는 상기 하우징에 내장된 전원 공급 장치(17)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치(11).
  12. 제11항에 따라,
    상기 장치(11)는 내장된 전원 공급 장치(17)가 유도 충전 과정을 통해 충전될 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치(11).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016104490B3 (de) * 2016-03-11 2017-05-24 Epcos Ag Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines nichtthermischen Atmosphärendruck-Plasmas
DE102019122930A1 (de) * 2019-08-27 2021-03-04 Relyon Plasma Gmbh Vorrichtung zur Erzeugung einer Gasentladung
DE102019135497B4 (de) * 2019-12-20 2021-11-11 Nova Plasma Ltd Piezoelektrischer Plasmagenerator und Verfahren zum Betrieb eines piezoelektrischen Plasmagenerators

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63190702A (ja) * 1987-02-04 1988-08-08 Koji Takamura オゾン発生方法及び装置
DE4217621C1 (de) 1992-05-27 1994-04-07 Aeg Elotherm Gmbh Vorrichtung zur Ozonerzeugung
JP3418880B2 (ja) 1993-12-13 2003-06-23 株式会社大真空 オゾン発生装置
JP3859762B2 (ja) 1996-04-18 2006-12-20 泰資 薩谷 気体における発生イオン密度の制御方法
US5644070A (en) * 1996-04-22 1997-07-01 Dynamic Manufacturing Inc. Ozone concentration sensor
DE19651402A1 (de) 1996-12-11 1998-06-18 T E M Tech Entwicklung Und Man Apparat zur physikalischen Aufbereitung von Luft, insbesondere von Atemluft
DE19846320C1 (de) 1998-10-08 2000-06-29 Dickels Karl Vorrichtung zur Abscheidung von Stickoxiden und Partikeln aus einem Gasstrom
JP2003257589A (ja) 2002-03-06 2003-09-12 Toto Ltd イオン発生器
US20040174098A1 (en) * 2003-03-04 2004-09-09 Yu-Hsiang Hsu Optimized piezoelectric transformer apparatus with maximum energy conversion efficiency
CN2638482Y (zh) 2003-08-04 2004-09-08 吴湘瓯 具有臭氧发生装置的鞋
TW200531322A (en) * 2004-03-04 2005-09-16 Chih-Kung Lee Optimized piezoelectric transformer apparatus with maximum energy conversion efficiency
JP2005349247A (ja) 2004-06-08 2005-12-22 Denso Corp 空気浄化装置
JP2006265009A (ja) 2005-03-22 2006-10-05 Haruo Ito オゾン発生装置
JP3114425U (ja) 2005-07-05 2005-10-27 有限会社 金子電気 オゾン発生装置
CN101066535B (zh) * 2006-05-06 2011-02-02 徐先 可以控制臭氧的静电式空气净化器
JP2009035468A (ja) 2007-08-02 2009-02-19 Eco Planner:Kk オゾン発生装置
DE202008008732U1 (de) * 2008-07-02 2009-11-19 Melitta Haushaltsprodukte Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Reinigung von Raumluft
PL2748113T3 (pl) * 2011-08-25 2019-01-31 Electrolytic Ozone Inc. Aparat do wytwarzania i dostarczania wody ozonowanej
DE102013100617B4 (de) * 2013-01-22 2016-08-25 Epcos Ag Vorrichtung zur Erzeugung eines Plasmas und Handgerät mit der Vorrichtung
DE102013113941B4 (de) 2013-12-12 2015-07-23 Reinhausen Plasma Gmbh Anordnung zur Behandlung von Wunden
DE102014110405A1 (de) * 2014-07-23 2016-01-28 Epcos Ag Piezoelektrischer Transformator

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