KR20190102538A

KR20190102538A - 플라즈마 살균 모듈 및 이를 구비하는 공기청정기

Info

Publication number: KR20190102538A
Application number: KR1020180023027A
Authority: KR
Inventors: 장재수; 성봉조
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2019-09-04
Also published as: KR102134609B1

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 살균 모듈 및 이를 구비하는 공기청정기는, 전압이 인가되는 방전 전극 및 방전 전극에 이격되어 배치되는 접지 전극을 포함하고, 플라즈마 방전을 발생시키는 방전부, 방전 전극과 접지 전극을 지지하고, 방전 전극과 접지 전극 사이로 공기가 흐르도록 유입구가 형성되는 하우징, 및, 방전 전극을 회전시키는 회전부를 포함함으로써, 방전 전극의 개수를 증가시키지 않으면서도 방전 영역 및 효율을 향상할 수 있다.

Description

플라즈마 살균 모듈 및 이를 구비하는 공기청정기{Plasma sterilizing module and air purifier including for the same}

본 발명은 플라즈마 살균 모듈 및 이를 구비하는 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 방전을 이용하여 오염된 공기를 살균하는 플라즈마 살균 모듈 및 이를 구비하는 공기청정기에 관한 것이다.

공기청정기는 오염된 공기를 정화하여 신선한 공기로 바꾸는 장치를 일컫는 것으로, 오염된 공기를 팬으로 흡입하여 필터에 의해 미세한 먼지나 세균류를 집진(集塵)하고 체취나 담배 냄새 등의 악취를 탈취한다.

이러한 공기청정기는 공기 내 오염물질을 효과적으로 제거하는 것이 요구된다. 또한, 실내에 배치시 공간을 적게 차지하면서도 공기 청정 용량을 키우는 것이 요구된다.

이를 위해, 플라즈마 방전을 이용하여 살균 처리를 수행하는 방안들이 제안되고 있다.

예를 들어, 종래기술 1(한국 공개특허공보 제10-2007-0094026호, 공개일자 2007년 09월 19일)은, 공기 통로에 방전유닛(30)과 열교환기(20)를 배치한 공기조화장치에 관한 것으로, 방전유닛(30)은, 플라즈마 방전의 일종인 스트리머 방전으로 피처리 성분의 분해 효율을 향상하고 있다.

또한, 종래기술 2(한국 공개특허공보 제10-2006-0085647호, 공개일자 2006년 07월 27일)도, 스트리머 방전을 이용하는 공기정화장치를 제안하고 있다.

한편, 종래기술 1과 종래기술 2는, 방전이 일어나는 영역이 한정되어 있다. 따라서, 방전 영역 증가를 위해서는 방전 전극의 개수를 증가시켜야 한다.

하지만, 방전 전극의 개수가 증가할수록 스트리머 방전 영역이 증가하여 처리 효율이 향상되지만, 인가되는 전압도 높아지고, 이에 따라 발생하는 오존량도 증가하는 문제점이 있었다.

한편, 방전 전극 사이 간격을 좁혀 효율을 향상하려는 경우에, 방전 전극 사이에 간섭이 발생하여 불안정한 방전이 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.

따라서, 방전 전극의 개수를 증가시키지 않으면서도 방전 영역을 증대시키고 방전 효율을 향상할 수 있는 방안이 요구된다.

본 발명의 목적은, 방전 전극의 개수를 증가시키지 않으면서도 방전 영역 및 효율을 향상할 수 있는 플라즈마 살균 모듈 및 이를 구비하는 공기청정기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은, 살균 처리 성능이 향상된 플라즈마 살균 모듈 및 이를 구비하는 공기청정기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은, 균일하고 안정적인 플라즈마 방전이 가능한 플라즈마 살균 모듈 및 이를 구비하는 공기청정기를 제공함에 있다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 살균 모듈 및 이를 구비하는 공기청정기는, 전압이 인가되는 방전 전극 및 방전 전극에 이격되어 배치되는 접지 전극을 포함하고, 플라즈마 방전을 발생시키는 방전부, 방전 전극과 접지 전극을 지지하고, 방전 전극과 접지 전극 사이로 공기가 흐르도록 유입구가 형성되는 하우징, 및, 방전 전극을 회전시키는 회전부를 포함함으로써, 방전 영역을 증대시키고 방전 효율을 향상할 수 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 방전 전극의 개수를 증가시키지 않으면서도 방전 영역 및 효율을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 살균 처리 성능을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 균일하고 안정적인 플라즈마 방전이 가능한 플라즈마 살균 모듈 및 이를 구비하는 공기청정기를 제공할 수 있다.

한편, 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기의 전면을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기의 측면을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈의 외관을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈의 분해 사시도이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈의 회전부에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈의 전압 인가부에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈의 동작에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다.

한편, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기의 전면을 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기의 측면을 도시한 개념도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(10)는, 플라즈마 살균 모듈(100)을 구비할 수 있다.

실시예에 따라서, 공기가 흡입되는 흡입구(12)가, 상기 플라즈마 살균 모듈(100)의 하측에 구비되고, 공기가 외부로 토출되는 토출구(13)가, 상기 플라즈마 살균 모듈(100)의 상측에 구비될 수 있다.

또한, 상기 플라즈마 살균 모듈(100)의 상측으로 공기를 유동하는 송풍팬(11)이 배치될 수 있다. 이 경우에, 상기 토출구(13)는 상기 송풍팬(11)의 상측에 형성될 수 있다. 즉, 송풍팬(11)은, 상기 플라즈마 살균 모듈(100)과 상기 토출구(13) 사이에 배치될 수 있다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(10)는, 일부가 원통 형상인 본체와, 본체의 하부에 구비되어 공기가 흡입되는 흡입구(12), 본체의 상부에 구비되어 흡입구(12)로 흡입된 공기가 토출되는 토출구(13), 본체 내부에 구비되어 흡입구(12) 측에서 토출구(13) 측으로 공기를 유동하는 송풍팬(11), 및, 흡입된 공기를 플라즈마 방전을 이용하여 살균 처리하는 플라즈마 살균 모듈(100)을 포함할 수 있다.

흡입구(12)는 본체의 하부에 구비될 수 있다. 흡입구(12)는 그 둘레가 이루는 면이 본체의 원통 부분의 중심축과 경사지도록 형성될 수 있다. 흡입구(12)의 둘레는 타원형으로 형성되어 흡입면적을 최대화하여 최대한 많은 공기가 타원형의 흡입구(132)를 통하여 유입되도록 한다. 원통형의 본체에 대한 중심축과 경사진 단면은 타원형이며 이러한 타원형의 단면에 대응되도록 흡입구(12)를 형성하여 흡입구(12)의 흡입 공기량을 최대화할 수 있다.

토출구(13)는 본체의 상부에 구비될 수 있다. 토출구(13)는 공기가 본체의 원통 부분의 중심축과 경사진 방향으로 토출되도록 형성될 수 있다. 토출구(13)는 전방 상측으로 공기가 토출되도록 형성된다. 토출구(13)는 전방 상측으로 공기가 토출되도록 형성되어 토출구(13)의 하측에 구비되는 흡입구(11)를 통하여 토출된 공기가 재유입되지 않도록 할 수 있다.

토출구(13)의 둘레는 타원형으로 형성되어 토출면적을 최대화하여 최대한 많은 공기가 타원형의 토출구(13)를 통하여 토출되도록 한다. 원통형의 본체에 대한 중심축과 경사진 단면은 타원형이며 이러한 타원형의 단면에 대응되도록 토출구(13)를 형성하여 토출구(13)의 토출 공기량을 최대화한다.

토출구(13)의 토출면적은 흡입구(12)의 흡입면적보다 작게 형성되어 공기의 유동이 원활하게 이루어지는 것이 바람직하다.

도 1과 도 2에서 도시된 공기청정기(10)의 형상은 예시적인 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

한편, 공기청정기(10)의 본체 내부에는 송풍팬(11)을 구동시키는 모터(미도시), 각종 회로 부품, 필터 등이 수용될 수 있다. 송풍팬(11)은, 외부의 오염된 공기를 흡입하여, 정화된 공기를 외부로 다시 배출시키는 기능을 수행할 수 있다.

송풍팬(11)은, 상기 플라즈마 살균 모듈(100)의 하측에서 상기 플라즈마 살균 모듈(100)의 상측으로 공기가 유동하도록, 상기 플라즈마 살균 모듈(100)의 상측에 구비될 수 있다. 이에 따라, 공기는 흡입구(12), 플라즈마 살균 모듈(100), 토출구(13) 순서로 흐를 수 있다.

실시예에 따라서는, 공기는 송풍팬(11)을 통과할 수 있다. 또한, 흡입구(12)와 송풍팬(11) 사이에는 각종 필터(filter)가 배치될 수도 있다.

플라즈마 살균 모듈(100)은 본체의 내부에 배치되어 흡입구(12)로 흡입된 공기를 살균 처리하여 정화할 수 있다. 플라즈마 살균 모듈(100)은 둘레가 원형으로 형성될 수 있다.

이하에서는 도면들을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈(100)을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈의 외관을 예시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈의 분해 사시도이다.

도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈의 회전부에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈의 전압 인가부에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

먼저, 도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈(100)은, 플라즈마 방전을 발생시키는 방전부(135), 및, 상기 방전부(135)를 수용하고, 유입구(111)가 형성되는 하우징(housing, 110)을 포함할 수 있다.

상기 방전부(135)는 전압이 인가되는 방전 전극(120)과 상기 방전 전극(120)에 이격되어 배치되는 접지 전극(130)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방전부(135)는, 상기 방전 전극(120)에 전압을 인가하는 전압 인가부(도 6의 150 참조)를 포함할 수 있다.

상기 접지 전극(130)은 접지되어 있고, 상기 전압 인가부(150)에서 상기 방전 전극(120)으로 방전 전압이 인가되면, 서로 이격되어 배치된 방전 전극(120)과 접지 전극(130) 사이에 플라즈마 방전이 발생할 수 있다.

상기 하우징(110)은, 상기 방전 전극(120)과 상기 접지 전극(130)을 지지하고, 유입구(111)는 상기 방전 전극(120)과 상기 접지 전극(130) 사이로 공기가 흐르도록 형성될 수 있다. 상기 유입구(111)는, 상기 하우징(110)의 측면에 복수개 형성될 수 있다.

한편, 하우징(110)은, 접지 전극(130)이 안착되는 상단부(113)와 방전 전극(120) 및 샤프트(145), 베어링(141, 142) 등을 수용하는 하단부(115)를 포함할 수 있다.

하단부(115)의 하측에는 샤프트(145)가 관통하는 개구부가 형성될 수 있고, 하단부(115)를 관통하여 하우징(110) 외부에 노출된 샤프트(145)의 일단에는 축류팬(149)이 연결될 수 있다.

플라즈마 살균 모듈(100) 외부의 공기는, 상기 유입구(111)를 통하여 내부로 유입되고, 플라즈마 방전이 발생한 상기 방전 전극(120)과 상기 접지 전극(130) 사이를 통과하면서 살균 처리될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈(100)은, 상기 방전 전극(120)을 회전시키는 회전부(140)를 포함할 수 있다. 상기 방전 전극(120)을 회전시킴으로써, 상기 방전 전극(120)과 상기 접지 전극(130) 사이에 발생하는 플라즈마 방전 영역을 상기 방전 전극(120)의 회전 경로를 따라 확장할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈(100)은, 상기 회전부(140)가 방전 전극(120)을 회전시켜, 플라즈마 방전 영역을 이동 및 확장시킴으로써, 적은 에너지로 미생물을 살균할 수 있다.

한편, 상기 접지 전극(130)은 둘레가 원형으로 형성될 수 있다. 상기 접지 전극(130)은, 살균된 공기가 외부로 토출되도록 중앙이 개구될 수 있다. 상기 접지 전극(130)은 전극 역할을 수행하는 부분의 가운데 부분이 뚫린 링 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 접지 전극(130)의 중앙에 형성된 개구부(131)는 공기의 토출구로써 기능할 수 있다. 또한, 방전에 불필요한 영역을 제거함으로써, 모듈의 제조비와 무게를 감소시킬 수 있다.

상기 방전 전극(120)도 둘레가 원형으로 형성될 수 있다. 상기 방전 전극(120)은, 전극부(123), 상기 전극부(123)로부터 상기 접지 전극(130)을 향하는 방향으로 돌출되어 형성되는 복수의 방전침(121), 상기 회전부(140)와 연결되는 베이스(125), 및, 상기 베이스(125)와 상기 전극부(123)를 연결하는 연결부(122)를 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 방전침(121)과 상기 접지 전극(130) 사이에 플라즈마 방전이 발생할 수 있다.

상기 전극부(123)와 상기 접지 전극(130)은, 서로 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 전극부(123)와 상기 접지 전극(130)은 원형으로 제작될 수 있다.

상기 전압 인가부(150)는, 상기 방전 전극(120)에 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 고전압을 인가할 수 있다. 예를 들어, 상기 전압 인가부(150)에서 인가된 고전압은 베이스(125), 연결부(122), 전극부(123), 방전침(121)으로 인가되고, 상기 방전침(121)과 상기 접지 전극(130) 사이에 플라즈마 방전이 발생할 수 있다.

공기 유로 상 살균을 위하여 플라즈마를 발생시킬 경우에, 유로 전체에 플라즈마를 발생시켜야 유로 상의 모든 영역에 대한 살균이 가능하다.

유로 전체의 플라즈마 발생을 위해서는, 전극 개수를 늘려 플라즈마 발생 전극을 촘촘하게 설치하고, 플라즈마 발생을 위해 인가되는 전력을 증가시켜야 한다. 또한, 균일한 플라즈마 방전을 위해서는 방전 전극과 접지 전극의 간격이 동일해야 한다.

하지만, 제품 양산성을 위해서 전극 개수 증가, 인가 전력 증가, 방전 전극과 접지 전극의 간격 동일 조건은 동시에 만족하기 힘들다.

따라서, 본 발명은 플라즈마 발생을 위한 전극의 개수를 최소화하면서 모든 방전 영역을 커버할 수 있는 플라즈마 배리어(Barrier)을 형성하는 플라즈마 살균 모듈(100)을 제안한다.

플라즈마 방전을 이용하여 살균할 경우, 실제 살균이 일어나는 플라즈마 방전 영역 부분을 최대화하는 것이 중요하다. 방전 영역을 최대화하기 위해서는 플라즈마가 넓은 공간에 일어날 수 있도록, 적은 양의 에너지로 방전 영역을 극대화할 필요가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 플라즈마 살균 모듈(100)은, 회전 구조, 예를 들어, 축류형 블레이드(blade)를 이용하여 방전 전극을 회전시켜 플라즈마 방전 영역으로 이루어지는 플라즈마 배리어를 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 회전부(140)는 모터 등 전원 공급이 필요한 부품없이 공기의 유동을 이용하여, 상기 방전 전극(120)을 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 회전부(140)는, 축류팬(149)을 포함할 수 있다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 회전부(140)는, 상기 방전 전극(120)과 연결되는 샤프트(shaft, 145), 상기 샤프트(145)의 단부에 연결되는 축류팬(149)을 포함하고, 상기 축류팬(149)의 회전에 따라 상기 방전 전극(120)이 회전할 수 있다.

축류팬(149)은 공기청정기(10) 내의 송풍팬(11) 구동에 따른 공기 유동에 의하여 회전할 수 있고, 상기 축류팬(149)의 회전에 따라 상기 방전 전극(120)이 회전할 수 있다.

본 발명에 따르면, 방전 전극(120)의 회전을 위한 별도의 전원 공급 장치, 모터 등을 구비하지 않고도 플라즈마 방전 영역을 확장할 수 있어, 저전력, 저비용으로 오염 공기의 미생물을 살균할 수 있다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 회전부(140)는, 상기 샤프트(145)의 외주연에 배치되어 상기 샤프트(145)를 지지하는 한쌍의 베어링(141, 142)을 더 포함할 수 있다.

상부 베어링(141)과 하부 베어링(142)은 각각 샤프트(145)를 중심으로 등거리에 배치되는 베어링 볼(146)들을 포함할 수 있다.

상부 베어링(141)과 하부 베어링(142)은 샤프트(145)의 좌우 흔들림을 잡아주고, 샤프트(145)가 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 전압 인가부(150)는, 상기 샤프트(145)에 연결되어, 상기 샤프트(145)의 연결된 상기 방전 전극(120)에 전압을 인가할 수 있다.

예를 들어, 도 4 내지 도 8을 참조하면, 전압 인가부(150)는, 상기 샤프트(145)의 외주연에 연결되고, 상기 방전 전극(120)은, 상기 샤프트(145)의 단부에 연결될 수 있다.

방전 전극(120)에 고전압을 인가하기 위한 전압 인가부(150)와 샤프트(145)는 공지된 모터의 브러쉬(Brush)-정류자(commutator)와 유사한 방식으로 접촉할 수 있다. 모터의 브러쉬는 정류자와 외부회로를 연결하는 것으로, 소정 부재에 전극을 연결하고 회전체에 접촉시켜 전기를 공급하는 방식 등이 공지되어 있다.

고전압이 인가되는 방전 전극(120)과 동일한 동심축에 샤프트(145)를 연결하고, 샤프트(145)의 방전 전극(120) 연결부분 반대 측에 축류형 블레이드(149)를 설치하여, 공기유로에 의해 동작이 되도록 회전 구조를 구현할 수 있다.

본 발명에 따르면, 공기청정기(10) 등 장치에 구비되는 송풍팬(11)에 의해 발생되는 유동을 이용하여, 플라즈마 살균 모듈(100) 하부 축류팬(149)이 회전하게 된다.

방전 전극(120)은 샤프트(145)에 의해서 축류팬(149)과 연결되어 있다. 따라서 축류팬(149) 회전시 방전 전극(120)도 회전하게 된다. 이에 따라, 방전 전극(120) 회전에 필요한 에너지를 별도로 공급할 필요가 없다.

또한, 다수의 방전 전극을 촘촘하게 구비하고, 모든 방전 전극에 동시에 방전 현상이 발생하지 않아도, 회전구조 방식이기 때문에 유로 상 전체 면적을 커버할 수 있다.

본 발명에 따르면, 방전 전극(120)이 회전함에 따라 방전 영역을 확장할 수 있고, 공기 흡입 유로 상의 모든 영역의 오염물질을 제거할 수 있다. 또한, 방전 영역 확장을 위한 방전 전극 개수를 최소화할 수 있다.

또한, 유동의 세기에 따라 방전 영역 커버 범위가 달라질 수 있다. 즉, 송풍팬(11)이 빠르게 돌면, 방전 전극(120)의 회전 속도도 빨라지고, 방전 영역도 넓어진다.

이에 따라, 살균 처리량도 증가하여, 송풍팬(11)의 속도에 살균 성능이 비례하게 된다. 흡입되는 공기양이 많아지면, 살균 성능이 높아지게 되므로, 흡입된 공기 전부에 대해서 살균 처리하는데 문제가 없다.

또한, 송풍팬(11)이 느리게 돌면, 방전 전극(120)의 회전 속도도 느려지고, 방전 영역도 줄어든다. 이 경우에, 흡입되는 공기양이 적으므로, 송풍팬(11)의 속도에 비례하는 살균 성능으로 충분히 처리할 수 있다.

본 발명에 따르면, 유로에 설치하여 회전력을 발생하기 위한 장치 및 에너지를 사용하지 않고, 기존 유로의 유동을 사용하기 때문에 구조를 단순화할 수 있는 장점도 있다.

또한, 금속 재질의 전극 사용 및 구조의 단순화로 전극들(120, 130) 등 부품을 분리하여 세척하기 용이하므로, 성능 관리 측면에서도 장점이 있다.

또한, 방전 전극(120)과 접지 전극(130) 간의 이상방전 현상을 줄일 수 있고, 방전 에너지를 적게 사용하기 때문에, 부산물로 발생하는 유해한 오존을 저감할 수 있다.

한편, 상기 회전부(140)는, 상기 샤프트(145)의 외주연에 배치되어 상기 샤프트(145)를 지지하는 한쌍의 베어링(141, 142)을 더 포함하고, 상기 전압 인가부(150)는, 상기 한쌍의 베어링(141, 142) 사이에 배치될 수 있다.

또한, 상부 베어링(141)과 하부 베어링(142) 사이로 상기 전압 인가부(150)가 상기 샤프트(145)에 연결됨으로써, 전압을 안정적으로 공급하고, 샤프트(145)의 좌우 흔들림과 기울어짐을 더 강하게 방지할 수 있다.

또는, 상기 회전부(140)는, 3개 이상의 베어링을 포함할 수도 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 방전 전극(120)과 접지 전극(130)의 안정적인 방전을 위하여 최소 2개의 베어링을 구비할 수 있다.

도 9 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈의 동작에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 9 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈(100)은, 전압이 인가되는 방전 전극(120)과 상기 방전 전극(120)에 이격되어 배치되는 접지 전극(130) 사이에 플라즈마 방전을 발생할 수 있다.

플라즈마 방전이 발생한 플라즈마 방전 영역(1000)에 있거나 통과하는 공기는 살균 처리될 수 있다.

한편, 하우징(110)에는 복수개의 유입구(111)가 형성되고, 접지 전극(130)의 중앙 부분이 개구되어 토출구(131)가 형성될 수 있다.

유입구(111)로 유입된 공기는 플라즈마 방전 영역(1000)에서 살균 처리되어 토출구(131)를 통하여 토출될 수 있다.

상기 방전 전극(120)은 복수의 방전침(121a, 121b, 121c)를 포함할 수 있고, 플라즈마 방전은, 방전침(121a, 121b, 121c)과 접지 전극(130) 사이에 발생할 수 있다.

만약 상기 방전 전극(120)이 정지된 상태라면, 도 10과 같이, 방전침(121a, 121b, 121c)의 개수만큼, 각 방전침(121a, 121b, 121c)을 중심으로 플라즈마 방전 영역(1000a, 1000b, 1000c)이 형성될 수 있다.

도 11을 참조하면, 하우징(110)의 측면에 복수개의 유입구(111)가 형성되고, 유입구(111)를 통하여 공기가 유입된다.

따라서, 도 12와 같이, 원형의 목표 살균 공간(1210)을 커버(cover)할 수 있도록 플라즈마 방전 영역(1000)이 발생하는 것이 바람직하다.

하지만, 도 10과 같이, 방전침(121a, 121b, 121c)을 중심으로 3개의 플라즈마 방전 영역(1000a, 1000b, 1000c)이 발생했다면, 도 12와 같이 실제 살균 공간(1220)은 목표 살균 공간(1210)을 커버할 수 없다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 살균 모듈(100)은, 방전 전극(120)은 샤프트(145)에 의해서 축류팬(149)과 연결되어 있다.

따라서 축류팬(149) 회전시 방전 전극(120)도 회전하게 된다. 이에 따라, 방전 전극(120) 회전에 필요한 에너지를 별도로 공급할 필요가 없다.

상기 방전 전극(120)을 회전시킴으로써, 상기 방전 전극(120)과 상기 접지 전극(130) 사이에 발생하는 플라즈마 방전 영역을 상기 방전 전극(120)의 회전 경로를 따라 확장할 수 있다.

도 13을 참조하면, θ의 각속도로 상기 축류팬(149)과 방전 전극(120)이 회전할 수 있다. 플라즈마 방전이 발생하여, 제1 플라즈마 방전 영역(1310a, 1310b, 1310c)이 형성되고, 상기 축류팬(149)과 방전 전극(120)이 회전하면서 제2 플라즈마 방전 영역(1320a, 1320b, 1320c)이 형성될 수 있다.

이와 같은 방식으로, 상기 축류팬(149)과 방전 전극(120)이 회전하면서, 목표 살균 공간(1210) 내의 다른 영역에 플라즈마 방전 영역을 생성함으로써, 전체 목표 살균 공간(1210)을 커버하는 플라즈마 배리어를 형성할 수 있다.

상기 축류팬(149)의 회전 속도는 공기 유동 속도에 비례하고, 공기 유동 속도는 송풍팬(11)의 회전 속도에 영향을 받으므로, 송풍팬(11)의 회전 속도에 따라, 살균 처리 성능이 가변될 수 있다.

송풍팬(11)이 빠르게 돌면, 방전 전극(120)의 회전 속도도 빨라지고, 방전 영역도 넓어진다. 유속이 빠른 경우 축류팬(149) 회전이 빠르기 때문에 θ의 각속도도 증가하고, 목표 살균 공간(1210)을 커버할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다수의 방전 전극을 촘촘하게 구비하고, 모든 방전 전극에 동시에 방전 현상이 발생하지 않아도, 회전구조 방식이기 때문에 유로 상 전체 면적을 커버할 수 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 살균 모듈 및 이를 구비하는 공기청정기는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

공기청정기: 10
송풍팬: 11
흡입구: 12
토출구:13
플라즈마 살균 모듈: 100
하우징: 110
방전 전극: 120
접지 전극: 130
회전부: 140

Claims

전압이 인가되는 방전 전극 및 상기 방전 전극에 이격되어 배치되는 접지 전극을 포함하고, 플라즈마 방전을 발생시키는 방전부;
상기 방전 전극과 상기 접지 전극을 지지하고, 상기 방전 전극과 상기 접지 전극 사이로 공기가 흐르도록 유입구가 형성되는 하우징(housing); 및,
상기 방전 전극을 회전시키는 회전부;를 포함하는 플라즈마 살균 모듈.
제1항에 있어서,
상기 방전 전극은,
원형의 전극부, 상기 전극부로부터 상기 접지 전극을 향하는 방향으로 돌출되어 형성되는 복수의 방전침, 상기 회전부와 연결되는 베이스, 및, 상기 베이스와 상기 전극부를 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균 모듈.
제2항에 있어서,
상기 방전침과 상기 접지 전극 사이에 상기 플라즈마 방전이 발생하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균 모듈.
제1항에 있어서,
상기 접지 전극은, 살균된 공기가 외부로 토출되도록 중앙이 개구되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균 모듈.
제1항에 있어서,
상기 회전부는,
상기 방전 전극과 연결되는 샤프트(shaft), 상기 샤프트의 단부에 연결되는 축류팬을 포함하고,
상기 축류팬의 회전에 따라 상기 방전 전극이 회전하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균 모듈.
제5항에 있어서,
상기 샤프트에는 연결되어, 상기 샤프트에 연결된 상기 방전 전극에 전압을 인가하는 전압 인가부;를 더 포함하는 플라즈마 살균 모듈.
제6항에 있어서,
상기 회전부는, 상기 샤프트의 외주연에 배치되어 상기 샤프트를 지지하는 한쌍의 베어링을 더 포함하고,
상기 전압 인가부는, 상기 한쌍의 베어링 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균 모듈.
제5항에 있어서,
상기 회전부는,
상기 샤프트의 외주연에 배치되어 상기 샤프트를 지지하는 한쌍의 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균 모듈.
제1항에 있어서,
상기 유입구는, 상기 하우징의 측면에 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균 모듈.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 플라즈마 살균 모듈을 구비하는 공기청정기.
제10항에 있어서,
상기 플라즈마 살균 모듈의 하측에 구비되어 공기가 흡입되는 흡입구;
상기 플라즈마 살균 모듈의 하측에서 상기 플라즈마 살균 모듈의 상측으로 공기가 유동되도록, 상기 플라즈마 살균 모듈의 상측 구비되는 송풍팬; 및,
상기 송풍팬의 상측에 배치되어, 공기가 외부로 토출되는 토출구;를 더 포함하는 공기청정기.