KR20230065429A - 회전하는 플라즈마 전극을 포함하는 공기 정화 장치 - Google Patents

회전하는 플라즈마 전극을 포함하는 공기 정화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기 정화 장치에 관한 것으로, 전기의 인가에 의해 회전하는 회전축이 구비되는 모터; 상기 회전축의 방사상으로 위치하는 회전날개를 구비하는 팬; 상기 회전날개에 설치되며 인가되는 전기를 방전시켜 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 전극; 상기 모터에 전기를 인가하는 전원 공급부; 및 상기 회전축에 설치되며, 상기 회전축의 회전에 의해 발생되는 전기를 플라즈마 전극에 인가되도록 하는 발전기;를 포함하는 공기 정화 장치를 제공한다.

Description

회전하는 플라즈마 전극을 포함하는 공기 정화 장치{Air purifier comprising rotating plasma electrode}
본 발명은 플라즈마 전극과 팬을 일체로 구성하여 유입 공기와 플라즈마의 접촉을 증대시킬 수 있는 공기 정화 장치에 관한 것이다.
근래에 사스, 메르스, 현재의 코로나 바이러스 등의 전염병 사태를 겪으면서, 실내 공기질에 대한 관심이 높아지고 방역과 감염병에 대한 의식이 개선되면서 이에 맞춰 다양한 방식의 공기 정화 장치가 등장하고 있다.
주로, 필터, UV 방식, 광촉매 필터 방식 또는 플라즈마 방식을 이용하는 공기 정화 장치들이 많이 등장하고 있으며, 이에 따라 다양한 형태의 플라즈마 방식을 이용하는 공기 정화 장치도 시중에 많이 출시되었다.
그러나, 기존의 플라즈마 방식을 이용한 공기 정화 장치는 이의 특성에 적합하게 플라즈마를 효과적으로 발생시키지 못하고 있다.
플라즈마 방식의 정화 장치는 전극을 통한 대기 중으로의 방전에 의해 발생하는 물리화학적 반응을 통해 OH 활성종을 만들어 공기를 정화시키는데, 이때 OH 활성종의 수명이 짧아 장치로부터 멀리 있는 공기까지 정화시키지 못한다.
그리고, 플라즈마 방식의 정화 장치는 상기한 물리화학적 반응에 의해 오존을 생성시키는데, 공기 중의 오존 농도가 높아지면 눈이나 코의 점막을 자극하고, 심한 경우 폐에 손상을 줄 수도 있다.
기존의 플라즈마 방식의 공기 정화 장치들은 대개 플레이트와 원통형 형태의 플라즈마 전극으로 구성되어 있다.
이와 같은 장치로 넓은 면적의 공기를 처리하기 위해서는 위에서 언급한 플라즈마 특성상 많은 플라즈마 전극을 설치하여 면적을 넓히는 방법 말고는 제시되지 못하고 있으며 이는 많은 전력과 비용을 소비한다는 문제가 있다.
특허문헌 1에는 플라즈마를 발생시키는 전극 및 , 플라즈마 전극이 위치하는 케이싱 내부로 외부 공기를 흡입하여 유입시키는 별도의 팬을 구비하는 플라즈마 공기 청정 장치가 개시된다.
이러한 장치는 상기한 플레이트나 원통형 형태의 플라즈마 전극 만을 이용하여 공기를 정화하는 장치에 비하여는, 장치와 멀리 떨어진 공기를 강제로 유입하여 정화할 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 플라즈마 전극과 별도로 구동 팬이 구비됨에 따라 설치 공간에 제약이 있으며, 플라즈마 전극과 구동 팬에서 각각 소모된 전력도 상당하며, 상기한 오존 발생량의 저감에 대하여는 고려하고 있지 않다.
KR 10-2317846 B1
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점에 착안하여 이를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공기 정화 장치를 통과하는 유입 공기의 유해 물질을 효과적으로 제거하여 실내에 신선한 공기를 공급하고, 오존 발생량을 줄이며, 소비전력과 비용 등의 절감이 가능한 플라즈마 공기 정화 장치를 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기의 인가에 의해 회전하는 회전축이 구비되는 모터; 상기 회전축의 방사상으로 위치하는 회전날개를 구비하는 팬; 상기 회전날개에 설치되며 인가되는 전기를 방전시켜 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 전극; 상기 모터에 전기를 인가하는 전원 공급부; 및 상기 회전축에 설치되며, 상기 회전축의 회전에 의해 발생되는 전기를 플라즈마 전극에 인가되도록 하는 발전기;를 포함하는 공기 정화 장치를 제공한다.
상기 발전기에서 발생되는 전기의 전압을 승압하여 상기 플라즈마 전극에 인가하는 인버터;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 회전축의 외주면에 위치하며 상기 플라즈마 전극과 연결되는 도체; 상기 도체의 외부를 둘러싸도록 위치하는 브러쉬 홀더; 및 상기 팬의 중앙부를 통하여 플라즈마 전극과 연결되는 핀 커넥터;를 포함하며, 상기 발전기에서 상기 인버터에 인가된 전기는 상기 브러쉬 홀더와 연결되는 도체 및 상기 핀 커넥터를 통하여 상기 플라즈마 전극에 인가되는 것이 바람직하다.
상기 핀 커넥터는, 상기 인버터와 연결되는 연결핀, 상기 플라즈마 전극과 연결되는 접촉핀 및 상기 연결핀과 상기 접촉핀 사이에 위치하는 스프링을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 브러쉬 홀더는, 상기 도체의 외주연을 둘러싸도록 위치하는 홀더 본체, 상기 인버터와 연결되는 연결부, 상기 도체에 접하여 위치하는 접촉부 및 상기 연결부와 상기 접촉부 사이에 위치하는 스프링을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 플라즈마 전극은 FPCB(Flexsible PCB)인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 공기 정화 장치에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
1) 팬에 플라즈마 전극을 부착하여 팬의 회전과 함께 회전하도록 함으로써, 공기의 순환과 공기의 살균 및 정화를 동시에 행하며, 플라즈마 생성 범위에 박테리아 등 유해물질을 포함하는 주변의 공기를 직접 유입시켜 유속 증가 및 난류를 발생시켜 높은 살균력을 나타내면서도 유해한 오존 발생량을 감소시킬 수 있다.
2) 팬의 회전축으로부터 전기를 발생시켜 플라즈마 전극에 인가함으로써, 플라즈마 전극에 별도의 전원 공급장치 등을 구비할 필요 없이 발전기에서 생산한 전력만으로 플라즈마를 발생시켜 운전 비용을 절감할 수 있다.
3) 브러쉬 홀더 및 핀 커넥터가 구비되어, 회전하는 플라즈마 전극에 전기를 용이하게 공급하고, 장치 동작시 진동이나 유동이 발생하여도 전기 공급을 유지할 수 있다.
4) 플렉시블한 플라즈마 전극을 사용하여 팬의 회전 날개 구조에 구애받지 않고 설치가 용이하다.
5) 또한, 본 발명의 공기 정화 장치는 실내에 공급하는 공조 시스템, 공장에서 발생하는 유해 물질을 밖으로 배출시키는 산업용 환풍기, 산업체에서 복합 가스들을 처리하는 스크러버 등 다양한 산업 기기에 적용하여 사용할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 일부 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 일부 정면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 측면개략도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 일 구성인 브러쉬 홀더의 정면도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 일 구성인 브러쉬 홀더의 측면 내부를 나타낸다.
도 7은, 플라즈마 전극만을 포함하는 기존의 공기 정화 장치와, 본 발명의 실시예에 따른 공기 정화 장치를 설치하여 공기 중의 박테리아 살균력 및 오존 발생량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은, 플라즈마 전극 및 별도의 팬을 포함하는 기존의 공기 정화 장치(case 1)와, 본 발명의 실시예에 따른 공기 정화 장치(case 2)를 설치하여 공기 중의 박테리아 살균력 및 오존 발생량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 팬의 회전 속도 변화에 의한 공기 유속의 변화에 따른 오존 발생량을 나타낸다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
또한, 기술되는 실시예는 발명의 설명을 위해 예시적으로 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 구성을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치는, 모터(100), 팬(200), 플라즈마 전극(300), 전원 공급부(10), 발전기(400), 인버터(500), 브러쉬 홀더(600) 및 핀 커넥터(700)를 포함한다.
모터(100)는 전기가 인가됨에 따라 구동하는 구성이다. 모터(100)에는 회전축(110)이 구비되며, 모터(100)에 전기가 인가됨에 따라 회전축(110)이 회전하면서 동작한다.
모터(100)의 구성 자체는 공지된 바, 상세한 설명은 생략한다.
팬(200)은 모터(100)의 회전축(110)에 설치되어, 모터(100)의 구동에 의한 회전축(110)의 회전운동에 연동하여 회전동작한다.
팬(200)은 회전축(110)에 체결되는 중앙부(210) 및 중앙부(210)의 방사상으로 위치하는 회전날개(220)를 구비한다.
모터(100)의 구동에 의해 회전축(110)이 회전함에 따라 중앙부(210) 및 중앙부(210)와 연결된 회전날개(220)가 연동하여 회전하게 된다.
하우징(20)은 내부에 소정 공간이 마련되며, 마련된 공간에 상기 팬(200)이 설치된다.
플라즈마 전극(300)은 회전날개(220)에 설치된다. 플라즈마 전극(300)은 인가되는 전기를 방전시켜 공기분자를 분해하고 플라즈마화 시켜 이온을 발생시키고, 이 때 발생하는 산소 이온들에 의해 공기 중의 오염물질의 살균 및 정화가 이루어진다.
플라즈마 전극(300)은 회전날개(220)에 설치됨으로써, 팬(200)의 회전동작시 회전날개(220)와 함께 회전하면서 플라즈마를 발생시키게 된다.
플라즈마 전극(300)은 200㎛이하의 두께를 갖는 FPCB(Flexsible PCB)로써, 팬(200)의 굴곡진 회전날개(220)의 형상에 맞추어 패치형태로 부착하여 설치가 가능하며, 낮은 전압으로 구동이 가능하고 이에 따라 소비전력도 낮아진다.
이와 같이, 플라즈마 전극(300)을 팬(200)과 함께 회전하도록 함으로써, 플라즈마 발생과 공기 이송의 두가지 기능을 일체화 할 수 있다.
이로써, 플라즈마에 접촉되는 공기의 양이 많아지며, 팬(200)의 회전에 의해 공기의 유속이 지속적으로 증가하면서 오존생성에 필요한 산소분자의 체류시간이 감소되어 오존 발생량이 줄어들며, 상세히는 후술한다.
전원 공급부(10)는 모터(100)와 연결되어, 모터(100)에 전기를 인가하여 모터(100)가 구동되도록 한다.
발전기(400)는 회전축(110)에 설치되어, 회전축(110)의 회전력을 전기에너지로 전환하여 전기를 발생시킨다.
발전기(400)의 고정자 내부에 위치하는 회전자가 모터(100)의 회전축(110)에 접하여 모터(100)의 회전축(110)이 회전함에 따라 연동하여 회전함으로써 전기를 발생시킨다. 발전기(400) 자체의 구성은 공지된 것으로서 상세한 설명은 생략한다.
인버터(500)는 발전기(400)에서 발생되는 전기의 전압을 승압하여 플라즈마 전극(300)에 인가되도록 한다. 방전에 의해 플라즈마를 발생시키기 위하여는 소정의 높은 전압이 필요하다.
인버터(500)는 발전기(400)에서 발생되는 저전압의 전기를 승압하여 인가함으로써 플라즈마 전극(300)에서의 방전에 필요한 전압의 전기가 플라즈마 전극(300)에 인가되도록 한다.
상기와 같이, 발전기(400)를 이용하여 회전축(110)의 회전력을 전기에너지로 변환하여 플라즈마 전극(300)에 공급함으로써 별도의 전원 공급장치나 추가적인 전력소비 없이 발전기(400)의 생산 전력만으로 플라즈마를 발생시켜 공기를 정화한다.
플라즈마 전극(300)은 회전하는 팬(200)에 설치되므로, 플라즈마 전극(300)에 전기가 인가되록 하는 브러쉬 홀더(600)와 핀 커넥터(700)가 구비된다.
첨부된 도 5 및 도 6을 참조하여 브러쉬 홀더(600) 및 핀 커넥터(700)의 구성을 설명한다.
회전축(110)의 외주면에는 도체(120)가 위치하며 도체(120)는 팬(200)의 내부를 통하여 플라즈마 전극(300)과 연결된다. 회전축(110)이 회전함에 따라 도체(120)도 함께 회전하게 된다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 브러쉬 홀더(600)는 상기 도체(120)의 외주연에 위치한다. 브러쉬 홀더(600)는 홀더 본체(610), 연결부(620), 접촉부(630) 및 스프링(640)을 포함한다.
홀더 본체(610)는 회전축(110)에 설치되는 도체(120)의 외주연을 둘러싸도록 위치한다. 홀더 본체(610) 내부와 도체(120) 사이는 소정 간격 이격된다.
연결부(620)는 홀더 본체(610)의 둘레 측에 위치하며, 인버터(500)와 연결된다. 인버터(500)에서 인가되는 전기가 연결부(620)로 흐르게 된다.
접촉부(630)는 도체(120)에 양측에 접하도록 위치하며, 이로써, 회전축(110)이 회전하는 상태에서도, 인버터(500)에서 연결부(620)로 인가된 전기가 접촉부(630)를 통하여 도체(120)로 흐르게 된다.
스프링(640)은 연결부(620)와 접촉부(630) 사이에 위치하여, 접촉부(630)를 도체(120) 측으로 가압한다. 스프링(640)이 구비됨으로써 도체(120)가 접촉부(630)에 접한 상태에서 회전축(110)의 유동이 발생하더라도 스프링(640)의 가압력에 의해 접촉부(630)와 도체(120)의 접촉 상태가 유지될 수 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 핀 커넥터(700)는 팬(200)의 중앙부(210)를 통하여 플라즈마 전극(300)과 연결된다. 구체적으로, 핀 커넥터(700)는 하우징(20)으로부터 팬(200)의 중심쪽으로 연장되는 지지대(21)에 의해 팬(200)의 중앙부(210)에 위치한다.
핀 커넥터(700)는 모터(100)의 반대측에서 팬(200)의 중심에 접하여 설치된다. 즉, 핀 커넥터(700)와 회전축(110)은 동축상에 위치하게 된다.
핀 커넥터(700)를 통하여 인버터(500)에서 발생하는 전기가 플라즈마 전극(300)으로 인가된다.
핀 커넥터(700)는 케이스(710), 연결핀(720), 접촉핀(730) 및 스프링(740)을 포함한다.
케이스(710)는 핀 커넥터(700)의 외부를 이루며, 내부에 소정 공간이 마련된다.
연결핀(720)은 케이스(710) 일측에 위치하며, 인버터(500)와 연결되어, 인버터(500)에서 인가되는 전기가 연결핀(720)으로 흐르게 된다.
접촉핀(730)은 케이스(710) 타측에서 팬(200)의 중앙부(210)의 중심을 통하여 플라즈마 전극(300)과 접하도록 위치하며, 이로써, 팬(200)이 회전하는 상태에서도 인버터(500)에서 연결핀(720)으로 인가된 전기가 접촉핀(730)을 통하여 플라즈마 전극(300)으로 흐르게 된다.
스프링(740)은 케이스(710) 내부에서, 연결핀(720)과 접촉핀(730) 사이에 위치하여, 접촉부(630)를 도체(120) 측으로 가압한다. 스프링(740)이 구비됨으로써 팬(200)이 접촉핀(730)과 접한 상태에서 팬(200)에 진동 등이 발생하더라도 스프링(640)의 가압력에 의해 접촉핀(730)과 팬(200)의 접촉 상태가 유지될 수 있다.
다음, 첨부된 도 1 내지 도 6을 다시 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 동작을 설명한다.
전원 공급부(10)로부터 모터(100)로 전기가 인가된다. 인가된 전기에 의해 모터(100)의 구동이 이루어지며, 회전축(110)이 회전하여 팬(200)의 회전동작이 이루어진다.
회전축(110)의 회전함으로써, 회전축(110)에 설치된 발전기(400)의 동작이 이루어지고, 이로써, 발전기(400)에서 전기가 발생한다.
발전기(400)에서 발생된 전기는 인버터(500)에 의해 승압되어 브러쉬 홀더(600)와 핀 커넥터(700) 측으로 각각 인가된다.
브러쉬 홀더(600) 측으로 인가되는 전기는 연결부(620)와 접촉부(630)를 지나 도체(120)를 통하여 플라즈마 전극(300)으로 인가된다.
핀 커넥터(700) 측으로 인가되는 전기는 연결핀(720)과 접촉핀(730)을 지나 플라즈마 전극(300)으로 인가된다.
이 때, 브러쉬 홀더(600)와 핀 커넥터(700)의 자체 저항값은 거의 없어서 전력 손실 없이 플라즈마 전극(300)에 전기를 공급할 수 있다.
플라즈마 전극(300)은 인가되는 전기를 방전시켜 공기분자를 분해하고 플라즈마화 시켜 이온을 발생시키고, 이 때 발생하는 산소 이온들에 의해 공기 중의 오염물질의 살균 및 정화가 이루어지게 된다.
다음, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 효과를 설명한다.
도 7에는 1m3 의 챔버 내부에 본 발명의 실시예에 따른 공기 정화 장치와, 플라즈마 전극만을 포함하는 기존의 공기 정화 장치를 설치하여 공기 중의 박테리아 살균력 및 오존 발생량을 측정한 결과를 나타내었다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 정화 전의 챔버 내 박테리아 생존율(Survival rate, %)은 67%였다.
플라즈마 전극만을 포함하는 기존의 공기 정화 장치의 경우 48%의 박테리아 생존율을 나타냈으며, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 경우 38%의 박테리아 생존율을 나타냈다.
즉, 본 발명에 따른 공기 정화 장치는 플라즈마 전극만을 포함하는 기존의 장치에 비하여 약 10% 높은 박테리아 제거율을 나타낸다.
이는, 플라즈마 전극이 부착된 팬이 회전함으로써, 주변에 있는 박테리아를 포함한 공기를 플라즈마 생성 범위로 직접 빨아들여 접촉을 늘리기 때문에 높은 살균력을 나타내는 것이다.
또한, 도 7을 다시 참조하면, 오존 발생율(Ozone genetation, ppm)은, 플라즈마 전극만을 포함하는 기존의 공기 정화 장치의 경우 동작 5분 경과후 0.38ppm, 10분 경과 후 0.94ppm이 발생된 반면, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 경우 동작 5분 경과후 0.21ppm, 10분 경과 후 0.31ppm이 발생하였다.
즉, 본 발명에 따른 공기 정화 장치는 플라즈마 전극만을 포함하는 기존의 장치에 비하여 오존 발생량이 약 68% 적게 나타났다.
다음, 도 8에는 1m3 의 챔버 내부에, 플라즈마 전극 및 별도의 팬을 포함하는 기존의 공기 정화 장치(case 1)와, 본 발명의 실시예에 따른 공기 정화 장치(case 2)를 설치하여 공기 중의 박테리아 살균력 및 오존 발생량을 측정한 결과를 나타내었다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 정화 전의 챔버 내 박테리아 생존율(Survival rate, %)은 60%였다.
플라즈마 전극과 별도의 팬을 포함하는 기존의 공기 정화 장치의 경우 14%의 박테리아 생존율을 나타냈으며, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 경우 8%의 박테리아 생존율을 나타냈다.
즉, 본 발명에 따른 공기 정화 장치는 플라즈마 전극과 별도의 팬을 포함하는 기존의 장치에 비하여 약 6% 높은 박테리아 제거율을 나타낸다.
또한, 도 8을 다시 참조하면, 오존 발생율(Ozone genetation, ppm)은, 플라즈마 전극과 별도의 팬을 포함하는 기존의 공기 정화 장치의 경우 동작 5분 경과후 0.272ppm, 10분 경과 후 0.6ppm이 발생된 반면, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 경우 동작 5분 경과후 0.258ppm, 10분 경과 후 0.5ppm이 발생하였다.
즉, 본 발명에 따른 공기 정화 장치는 플라즈마 전극만을 포함하는 기존의 장치에 비하여 오존 발생량이 약 20% 적게 나타났다.
다음, 도 9는 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 팬의 회전 속도 변화에 의한 공기 유속의 변화에 따른 오존 발생량을 나타낸다.
유속이 1m/s인 경우 0.548ppm, 2m/s인 경우 0.31ppm, 3m/s인 경우 0.185ppm, 4m/s인 경우 0.062ppm으로 유속이 증가할수록 오존 발생량이 감소하는 것을 알 수 있고, 최소 유속1m/s과 비교하여 최대 유속 4m/s인 경우 오존 발생량이 약 8.8배 감소함을 알 수 있다.
본 발명에 따른 공기 정화 장치의 경우, 기존의 장치에 비하여 오존 발생량이 적을 뿐만 아니라, 장시간에 걸친 동작에도 오존 발생량의 급격한 증가를 보이지 않는 점에서 효과적이다.
이는, 플라즈마 전극이 부착된 팬이 회전함으로써, 주변에 있는 박테리아를 포함한 공기를 플라즈마 생성 범위로 직접 빨아들여 접촉을 늘리기 때문에 높은 살균력을 나타내는 것이다.
또한, 플라즈마 전극이 부착된 팬이 회전함으로써, 플라즈마 생성 범위의 공기 유속이 증가하여 산소분자와 전자의 접촉이 줄어들게 되어 오존이 발생하는 반응이 적게 일어나기 때문이다.
즉, 플라즈마가 생성되는 범위에 산소분자가 오래 머물수록 더 많은 분자 분리와 이온화가 일어나나, 이와는 반대로 플라즈마가 설치된 팬은 회전과 동시에 공기의 직선운동을 일으켜 유속이 증가하면서 플라즈마 전극과 접촉하는 공기의 양은 많아지나, 속도가 증가하므로 산소분자의 체류시간이 적어지며, 또한, 유속증가와 동시에 공기의 유동으로 난류가 발생해 산소분자 사이의 거리를 멀게 하므로 전기력이 감소되어 산소분자의 결합을 방해하여 오존의 발생이 억제된다.
본 발명에 따른 공기 정화 장치에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
1) 팬에 플라즈마 전극을 부착하여 팬의 회전과 함께 회전하도록 함으로써, 공기의 순환과 공기의 살균 및 정화를 동시에 행하며, 플라즈마 생성 범위에 박테리아 등 유해물질을 포함하는 주변의 공기를 직접 유입시켜 유속 증가 및 난류를 발생시켜 높은 살균력을 나타내면서도 유해한 오존 발생량을 감소시킬 수 있다.
2) 팬의 회전축으로부터 전기를 발생시켜 플라즈마 전극에 인가함으로써, 플라즈마 전극에 별도의 전원 공급장치 등을 구비할 필요 없이 발전기에서 생산한 전력만으로 플라즈마를 발생시켜 운전 비용을 절감할 수 있다.
3) 브러쉬 홀더 및 핀 커넥터가 구비되어, 회전하는 플라즈마 전극에 전기를 용이하게 공급하고, 장치 동작시 진동이나 유동이 발생하여도 전기 공급을 유지할 수 있다.
4) 플렉시블한 플라즈마 전극을 사용하여 팬의 회전 날개 구조에 구애받지 않고 설치가 용이하다.
5) 또한, 본 발명의 공기 정화 장치는 실내에 공급하는 공조 시스템, 공장에서 발생하는 유해 물질을 밖으로 배출시키는 산업용 환풍기, 산업체에서 복합 가스들을 처리하는 스크러버 등 다양한 산업 기기에 적용하여 사용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10: 전원 공급부
20: 하우징
100: 모터
200: 팬
300: 플라즈마 전극
400: 발전기
500: 인버터
600: 브러쉬 홀더
700: 핀 커넥터

Claims (6)

  1. 전기의 인가에 의해 회전하는 회전축(110)이 구비되는 모터(100);
    상기 회전축(110)의 방사상으로 위치하는 회전날개(220)를 구비하는 팬(200);
    상기 회전날개(220)에 설치되며 인가되는 전기를 방전시켜 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 전극(300);
    상기 모터(100)에 전기를 인가하는 전원 공급부(10); 및
    상기 회전축(110)에 설치되며, 상기 회전축(110)의 회전에 의해 발생되는 전기를 플라즈마 전극(300)에 인가되도록 하는 발전기(400);를 포함하는,
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전기(400)에서 발생되는 전기의 전압을 승압하여 상기 플라즈마 전극(300)에 인가하는 인버터(500);를 더 포함하는,
    장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전축(110)의 외주면에 위치하며 상기 플라즈마 전극(300)과 연결되는 도체(120);
    상기 도체(120)의 외부를 둘러싸도록 위치하는 브러쉬 홀더(600); 및
    상기 팬(200)의 중앙부(210)를 통하여 플라즈마 전극(300)과 연결되는 핀 커넥터(700);를 포함하며,
    상기 발전기(400)에서 상기 인버터(500)에 인가된 전기는 상기 브러쉬 홀더(600)와 연결되는 도체(120) 및 상기 핀 커넥터(700)를 통하여 상기 플라즈마 전극(300)에 인가되는,
    장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 핀 커넥터(700)는,
    상기 인버터(500)와 연결되는 연결핀(720), 상기 플라즈마 전극(300)과 연결되는 접촉핀(730) 및 상기 연결핀(720)과 상기 접촉핀(730) 사이에 위치하는 스프링(740)을 포함하는,
    장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 브러쉬 홀더(600)는,
    상기 도체(120)의 외주연을 둘러싸도록 위치하는 홀더 본체(610), 상기 인버터(500)와 연결되는 연결부(620), 상기 도체(120)에 접하여 위치하는 접촉부(630) 및 상기 연결부(620)와 상기 접촉부(630) 사이에 위치하는 스프링(640)을 포함하는,
    장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 전극(300)은 FPCB(Flexsible PCB)인,
    장치.







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KR20170068232A (ko) * 2015-12-09 2017-06-19 엘지전자 주식회사 플라즈마 전극장치, 그 제조방법 및 공기조화기
KR102317846B1 (ko) 2019-10-28 2021-10-26 주식회사 정록 플라즈마 공기 청정 장치

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