KR20230167907A - 전극교체 가능한 플라즈마 발생장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 플라즈마를 발생시키는 제1전극모듈 및 제2극모듈을 포함하는 전극카트리지 및 플라즈마 발생에 필요한 전압을 생성하는 PCB가 내장된 고전압발생장치를 포함하고, 전극카트리지와 고전압발생장치의 물리적 결합을 위해 전극카트리지는 제1커넥터를, 고전압발생장치는 제2커넥터를 포함하고, 전극카트리지와 고전압발생장치의 전기적 연결을 위해 제1전극모듈은, 전기적으로 서로 연결된 제1침상방전적극과 제1접촉단자를, 제2전극모듈은, 전기적으로 서로 연결된 제2침상방전전극과 제2접촉단자를 각각 포함하고, 고전압발생장치는, 제1접촉단자와 제2접촉단자 각각에 전기적 접점을 형성하는 제1출력단자 및 제2출력단자를 포함하는 플라즈마 발생장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 적은 비용으로 방전전극만이 교체될 수 있어서, 방전전극에 생기는 이물질로 인한 방전효과저하 문제가 해결될 수 있다.
Description
본 발명은 플라즈마 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극 교체가 가능한 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.
플라즈마 발생장치는 양의 전극과 음의 전극에 수kV에서 수천kV의 고전압을 인가하여 부분적인 방전이 일어나게 하는 장치이다. 플라즈마 발생장치는 일반적으로 공기청정기 또는 에어컨과 같은 전자기기에 장착되어 사용된다. 예를 들어, 공기청정기는 내부에 설치된 플라즈마 발생장치로부터 발생된 양(+)이온 및 음(-)이온을 공기와 함께 송풍하여 실내 공간을 청정하고, 플라즈마 발생장치가 설치된 에어컨은 실내 공간에 냉기를 송풍할 때 양이온 및 음이온을 함께 송풍하여 냉각과 동시에 실내 공간을 청정한다.
플라즈마 발생장치는 전압을 증폭하여 고전압을 발생시키므로 컨덕션 노이즈(conduction noise)가 발생하는 것을 피할 수 없다. 컨덕션 노이즈를 제거하기 위해 플라즈마 발생장치의 전원단에 노이즈제거회로를 추가할 수 있으나, 이 경우 전원단의 부피가 커지고 회로가 복잡해지는 문제가 있고, 소형 제품에는 노이즈제거회로를 적용하는 것이 불가능하다.
본 발명과 관련된 기술로서, 대한민국 등록특허공보에 개시된, 이온발생모듈은 유도전극 없이 방전전극만을 이용하여 양이온과 음이온을 발생시킬 수 있는 구성을 갖는다. 이 기술은 침상전극과 PCB를 모두 포함하고 있어서 침상전극만의 교체가 불가능한데, 본 발명은 침상전극이 PCB와 분리되는 구성이라는 점에서 양 발명의 구성 및 효과는 서로 구별된다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 전압발생장치와 독립하여 침상방전전극의 교체가 가능한 플라즈마 발생장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 노이즈 제거 회로 등과 같은 추가적인 회로 없이도 컨덕션 노이즈를 효과적으로 저감할 수 있는 플라즈마 발생장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는, 플라즈마를 발생시키는 제1전극모듈 및 제2극모듈을 포함하는 전극카트리지 및 플라즈마 발생에 필요한 전압을 생성하는 PCB가 내장된 고전압발생장치를 포함하고, 전극카트리지와 고전압발생장치의 물리적 결합을 위해 전극카트리지는 제1커넥터를, 고전압발생장치는 제2커넥터를 포함하고, 전극카트리지와 고전압발생장치의 전기적 연결을 위해 제1전극모듈은, 전기적으로 서로 연결된 제1침상방전적극과 제1접촉단자를, 제2전극모듈은, 전기적으로 서로 연결된 제2침상방전전극과 제2접촉단자를 각각 포함하고, 고전압발생장치는, 제1접촉단자와 제2접촉단자 각각에 전기적 접점을 형성하는 제1출력단자 및 제2출력단자를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 제1출력단자 및 제2출력단자는, 역U자 형태의 탄성부 및 V자 형태로 절곡되고, 복수로 절개된 접촉부를 각각 포함하고, 제1출력단자의 접촉부는 제1접촉단자의 상부면과, 제2출력단자의 접촉부는 제2접촉단자의 상부면과 절개된 수만큼의 선 접촉을 형성하도록 구성될 수 있다.
또한, 제1출력단자는 역U자 형태의 탄성부의 탄성력을 이용하여 제1접촉단자에 접촉하고, 제2출력단자는 역U자 형태의 탄성부의 탄성력을 이용하여 제2접촉단자에 접촉하도록 구성될 수 있다.
또한, 제1커넥터는, 제1접촉단자가 안착된 제1접촉단자결합부, 제2접촉단자가 안착된 제2접촉단자결합부 및 제1커넥터와 제2커넥터를 서로 결속시키는 제1고정부를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 제2커넥터는, 제1출력단자가 안착된 제1출력단자결합부, 제2출력단자가 안착된 제2출력단자결합부 및 제1커넥터와 제2커넥터를 서로 결속시키는 제2고정부를 포함하고, 제1접촉 단자에 탄성 접촉하는 제1출력단자와 제2접촉단자에 탄성 접촉하는 제2출력단자의 고정을 위해, 제1출력단자결합부는 제1접촉단자결합부와 결합하고, 제2출력단자결합부는 제1접촉단자결합부와 결합하고, 제2고정부는 제1고정부에 결속되도록 구성될 수 있다.
또한, 전극카트리지는 제1커넥터가 일측에 형성된 카트리지케이스를 더 포함하고, 카트리지케이스는, 플라즈마가 배출되는 개구가 형성된 카트리지상부케이스 및 제1전극모듈과 제2전극모듈이 안착되는 카트리지하부케이스의 결합에 의해 형성될 수 있다.
또한, 고전압발생장치는 제2커넥터가 일측에 형성된 고전압케이스를 더 포함하고, 고전압케이스는, 제2고정부의 양 측에 각각 형성된 한 쌍의 포스트가 구비된 고전압상부케이스와 PCB가 안착되는 고전압하부케이스의 결합에 의해 형성될 수 있다.
또한, 플라즈마 발생장치는, 포스트의 하단과 고전압하부케이스를 결속시키는 결합수단을 더 포함하고, 포스트는 고전압상부케이스의 천정면과 고전압하부케이스의 바닥면을 서로 연결하여 지지함으로써 제1고정부와 제2고정부 간의 끼움 결합이 결속되게 구성될 수 있다.
또한, 플라즈마 발생장치는, PCB에 실장된 전자부품에서 발생하는 고주파노이즈를 차폐시키기 위해 고전압케이스의 외측 둘레에 슬라이딩 결합되는 전자파차폐케이스를 더 포함하고, PCB는, 슬라이딩 결합과 연동하여 전자파차폐케이스의 상부 내측면에 전기적으로 연결되도록 구성된 접지단자를 더 포함하고, 결합수단은 전자파차폐케이스를 고전압케이스에 고정시키도록 구성될 수 있다.
또한, 카트리지상부케이스의 탑면은 수평의 카트리지제1면, 카트리지제1면에서 이어지는 하향의 경사면 및 일측이 경사면에 이어지고, 타측이 고전압케이스의 탑면에 이어지는 수평의 카트리지제2면으로 구성되고, 경사면에 복수 개의 통풍구가 형성되어서, 고전압케이스의 탑면 및 카트리지제2면에서 형성된 공기 흐름이 경사면을 따라 통풍구를 통해 전극카트리지 내부로 들어가도록 구성될 수 있다.
기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
본 발명에 따르면, 적은 비용으로 방전전극만이 교체될 수 있어서, 방전전극에 생기는 이물질로 인한 방전효과저하 문제가 해결될 수 있다.
또한, 플라즈마 발생장치의 케이스의 외주면 일부를 둘러 감싸는 전자파차폐케이스를 통해 노이즈제거회로 등과 같은 추가적인 회로 없이도 컨덕션 노이즈를 효과적으로 저감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 사시도이다.
도 2는 전극카트리지와 고전압발생장치가 분리된 상태의 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극카트리지에 포함된 제1커넥터의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압발생장치에 포함된 제2커넥터의 예시도이다.
도 6은 전극카트리지와 고전압발생장치가 서로 결합한 상태의 플라즈마 발생장치의 단면도이다.
도 7은 공기의 흐름이 표시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생장치의 예시도이다.
도 8은 전극카트리지와 고전압발생장치의 전기적 연결을 설명하기 위한 PCB의 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치에 전자파차폐케이스를 적용하지 않은 경우의 컨덕션 노이즈 테스트 결과를 보여준다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치에 전자파차폐 케이스를 적용한 경우의 컨덕션 노이즈 테스트 결과를 보여준다.
도 2는 전극카트리지와 고전압발생장치가 분리된 상태의 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극카트리지에 포함된 제1커넥터의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압발생장치에 포함된 제2커넥터의 예시도이다.
도 6은 전극카트리지와 고전압발생장치가 서로 결합한 상태의 플라즈마 발생장치의 단면도이다.
도 7은 공기의 흐름이 표시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생장치의 예시도이다.
도 8은 전극카트리지와 고전압발생장치의 전기적 연결을 설명하기 위한 PCB의 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치에 전자파차폐케이스를 적용하지 않은 경우의 컨덕션 노이즈 테스트 결과를 보여준다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치에 전자파차폐 케이스를 적용한 경우의 컨덕션 노이즈 테스트 결과를 보여준다.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
플라즈마 발생장치(100)의 길이 방향을 y축 방향으로, 폭 방향을 x축 방향으로 그리고 높이 방향을 z축 방향으로 각각 정하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치(100)는 전극카트리지(electrode cartridge)(110) 및 고전압발생장치(130)를 포함하되, 전극카트리지(110)와 고전압발생장치(130)가 커넥터를 통해 서로 결합 및 분리가 가능한 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
도 2는 전극카트리지와 고전압발생장치가 분리된 상태의 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 플라즈마 발생장치(100)는 전극카트리지(110) 및 고전압발생장치(130)는 서로 결합 및 분리가 가능하도록 커넥터를 포함하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 오염된 전극이 포함된 전극카트리지(110)는 소모품에 해당하므로, 고전압발생장치(130)에서 분리되어 새로운 전극카트리지(110)로 교체될 수 있다.
플라즈마 발생장치(100)에 구비된 커넥터는 전극카트리지(110) 측에 형성된 제1커넥터(113) 및 고전압발생장치 측에 형성된 제2커넥터(133)를 포함하도록 구성될 수 있다. 제1커넥터(113)가 수커넥터인 경우 제2커넥터(133)는 암커넥터이고, 또는 반대의 조합일 수 있다. 도 2에는 일 실시예로서 수커넥터인 제1커넥터(113)와 암커넥터인 제2커넥터(133)가 묘사되어 있다. 제1커넥터(113) 및 제2커넥터(133)는 전기적 결합 및 물리적 결합을 위한 구성요소를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 분해사시도이다.
도 3을 참조하면, 전극카트리지(110)는 제1커넥터(113)가 일측에 형성된 카트리지케이스(111, 112)를 포함할 수 있다. 카트리지케이스(111, 112)는, 플라즈마가 배출되는 개구가 형성된 카트리지상부케이스(111) 및 제1전극모듈(126)과 제2전극모듈(127)이 안착되는 카트리지하부케이스(112)의 결합에 의해 형성될 수 있다.
고전압발생장치(130)는 제2커넥터(133)가 일측에 형성된 고전압케이스(131, 132)를 포함할 수 있다. 고전압케이스(131, 132)는, 한 쌍의 포스트(137)가 구비된 고전압상부케이스(131)와 PCB(136)가 안착되는 고전압하부케이스(1320의 결합에 의해 형성될 수 있다.
제1전극모듈(126) 및 제2전극모듈(127)은 고전압발생장치(130)와 전기적 접촉을 유지하고, 고전압을 이용하여 방전 작용을 한다. 전압 방전을 통해 플라즈마, 즉 이온화된 공기분자가 생성될 수 있다.
PCB(136)는 플라즈마 발생에 필요한 전압을 생성하는 고전압 발생회로를 포함할 수 있다.
전극카트리지(110)와 고전압발생장치(130)는 서로의 물리적 결합을 위해 전극카트리지(110)는 제1커넥터(113)를, 고전압발생장치(130)는 제2커넥터(133)를 포함한다.
전극카트리지(110)와 고전압발생장치(130)의 전기적 접촉을 위해 제1전극모듈(126)은 제1접촉단자(123)를, 제2전극모듈(127)은 제2접촉단자(124)를 각각 포함하고, PCB(136)는 제1접촉단자(123)와 제2접촉단자(124) 각각에 전기적으로 연결되는 제1출력단자(141) 및 제2출력단자(142)를 포함하도록 구성될 수 있다.
PCB(136)에 실장된 전자부품에서 발생하는 고주파노이즈를 차폐시키기 위해 플라즈마 발생장치(100)는, 고전압케이스(131, 132)의 외측 둘레에 슬라이딩 결합되는 전자파차폐케이스(134)를 포함할 수 있다. PCB(136)는, 슬라이딩 결합과 연동하여 전자파차폐케이스(134)의 상부 내측면에 전기적으로 연결되도록 구성된 접지단자를 포함할 수 있다.
플라즈마 발생장치(100)는, 결합수단(135)이 전자파차폐케이스(134)를 고전압케이스(131, 132)에 고정시키도록 구성될 수 있다.
컨덕션 노이즈는 주로 고전압발생회로의 압전변압기, 커패시터, 및 다이오드로부터 유발될 수 있다. 압전변압기는 일반적으로 양측이 각각 고정단과 자유단인 압전외팔보를 포함하는데, 컨덕션 노이즈는 주로 압전외팔보의 자유단 측으로부터 유발될 수 있다.
전자파차폐케이스(134)는 압전변압기의 자유단 측, 커패시터, 다이오드와 수직 및 수평 방향으로 오버랩되게 고전압상부케이스(131)와 고전압하부케이스(132)의 외주면 일부를 둘러 감싸도록 슬라이딩 결합될 수 있다. 이러한 전자파 차폐 수단은 압전변압기, 커패시터 및 다이오드로부터 유발되는 컨덕션 노이즈를 저감시킬 수 있다.
전극카트리지(110)와 고전압발생장치(130)는, 서로 일체로 형성되었던 종래 기술과 비교하여, 결합 및 분리가 가능한 것이 특징이다. 그런데 전기적 접점을 형성하는 단자 간의 결합력이 약한 경우, 단자가 서로 순간적으로 떨어졌다가 다시 붙는 경우 등 단자들이 서로 움직일 수 있어서 부차적인 노이즈가 발생될 염려가 있다. 이러한 접점불량의 문제점을 해결하기 위해 제1커넥터(113)와 제2커넥터(133)의 결속력을 강화할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제1커넥터(113)는 수커넥터이고, 제2커넥터(133)는 암커넥터인 경우를 가정한다. 반대 조합의 경우도 가능하다. 도 2를 참조하면 제1커넥터(113)는 전극카트리지(110)의 케이스의 일측에 형성되고, 제2커넥터(133)는 제1커넥터(113)와 대응되게 고전압발생장치(130)의 케이스의 타측에 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극카트리지에 포함된 제1커넥터의 예시도이다.
도 4를 참조하면, 제1커넥터(113)는 제1접촉단자(123)가 안착된 제1접촉단자결합부(113a), 제2접촉단자(124)가 안착된 제2접촉단자결합부(113a) 및 제1커넥터(113)와 제2커넥터(133)를 서로 결속시키는 제1고정부(113c)를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압발생장치에 포함된 제2커넥터의 예시도이다.
도 5를 참조하면, 제2커넥터(133)는, 제1출력단자(141)가 안착된 제1출력단자결합부(133a), 제2출력단자(142)가 안착된 제2출력단자결합부(113a) 및 제1커넥터와 상기 제2커넥터를 서로 결속시키는 제2고정부(113c)를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 4 및 도 5를 다시 참조하면, 제1접촉단자(123)에 탄성 접촉하는 제1출력단자(141)와 상기 제2접촉단자(124)에 탄성 접촉하는 제2출력단자(142)의 고정을 위해, 제1출력단자결합부(133a)는 제1접촉단자결합부(113a)와 결합할 수 있다. 그리고 제2출력단자결합부(133a)는 제1접촉단자결합부(113a)와 결합하고, 제2고정부(133c)는 상기 제1고정부(113c)에 결속될 수 있다.
전극카트리지(110)와 고전압발생장치(130)의 전기적 접점의 결속력을 더욱 강화하기 위해, 암커넥터가 형성된 고전압발생장치(130)의 고전압상부케이스(131)의 천정면과 고전압하부케이스(132)의 바닥면이 고정될 필요가 있다. 고전압케이스의 천정면과 바닥면을 서로 고정시키기 위해 포스트(137)가 이용될 수 있다. 포스트(137)는 다다익선이겠으나, 협소한 커넥터의 구조상 제1고정부(113c)가 결합되는 제2고정부(133c)에 가장 근접하게, 제2고정부(133c)의 양측에 형성되는 것이 바람직하다.
X축 방향에서 플라즈마 발생장치(100)의 좌우의 구분은 전극카트리지(110)를 기준으로 정하고, 이에 결합되는 고전압발생장치(130)의 좌우도 전극카트리지(110)에 따라 정하기로 한다.
도 5를 참조하면, 좌측포스트(137L) 및 우측포스트(137R)가 묘사되어 있다. 좌측포스트(137L) 및 우측포스트(137R)는 몰딩을 통해 고전압상부케이스(131)에 포함되도록 형성될 수 있다. 그리고 좌측포스트(137L) 및 우측포스트(137R)의 하단은 고전압하부케이스(132)의 바닥면과 결합수단(135L, 135R), 예를 들어 볼트를 통해 고정될 수 있다. 포스트(137)를 통해 고전압상부케이스(131)와 고전압하부케이스(132)의 결합이 결속력 높게 형성될 수 있다.
추가적으로 카트리지케이스(111, 112) 중에서 적어도 하나의 케이스가 포스트(137)에 결속될 수 있다. 도 5를 참조하면, 양 포스트(137L, 138R)의 상단에 끼움홀(fitting groove)(138L, 138R)이 형성될 수 있다. 끼움홀(138L, 138R)에 돌기(117L, 117R)가 압박끼워지면서 전극카트리지(110)와 고전압발생장치의 결속력이 강화될 수 있다.
도 6은 전극카트리지와 고전압발생장치가 서로 결합한 상태의 플라즈마 발생장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 전극카트리지(110)와 고전압발생장치(130)의 결합상태가 묘사된 측단면도가 묘사되어 있다. 제1고정부(113c)에 배치되는 전극카트리지 측의 후크(118L, 118R)가, 고전압발생장치(130) 측의 제2고정부(133c)에 배치되는 도 3에 묘사된 체결부(131a, 132a)에 체결될 수 있다. 제1고정부(113c)와 제2고정부(133c)의 체결을 더욱 견고하게 하기 위해 제1고정부(113c)와 제2고정부(133c)의 양측에 형성된 포스트(137L, 137R)는 결합수단(135L, 135R)을 통해 골격이 되는 고전압발생장치(130)의 천정면과 바닥면을 견고하게 결속시킬 수 있다.
도 7은 공기의 흐름이 표시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생장치의 예시도이다.
도 7을 참조하면, 카트리지상부케이스(111)의 탑면에 수평의 카트리지제1면(111a), 카트리지제1면(111a)에서 이어지는 하향의 경사면(111b) 및 경사면에서 이어지고, 고전압케이스의 탑면에 이어지는 수평의 카트리지제2면(111c)이 형성될 수 있다. 도 1 및 도 7을 참조하면, 경사면(111b)에 복수 개의 통풍구가 형성될 수 있다.
도 7을 다시 참조하면, 전극카트리지(110)의 탑면은, 고전압상부케이스(131)의 탑면(131a) 및 카트리지제2면(111c)에서 형성된 공기 흐름(w)이 경사면(111b)을 따라 통풍구(114)를 통해 전극카트리지(110) 내부로 인입되고, 밖으로 배출되도록 형성될 수 있다.
도 8은 전극카트리지와 고전압발생장치의 전기적 연결을 설명하기 위한 PCB의 예시도이다.
도 8을 참조하면, 고전압발생장치(130) 내에 구비된 PCB(136)에 제1출력단자(141), 제2출력단자(142) 및 접지단자(143)가 결합되고, 제1출력단자(141)는 전극카트리지(110)에 구비된 제1접촉단자(123)와, 제2출력단자(142)는 전극카트리지(110)에 구비된 제2접촉단자(124)와 각각 전기적으로 접촉한다.
제1출력단자, 제2출력단자 및 접지단자(이하 출력단자)는 동일한 형상일 수 있다. 제1출력단자 또는 제2출력단자는, 배치 방향 전환만으로 접지단자(143)로 이용될 수 있게 설계될 수 있다.
출력단자는, 역U자 형태의 탄성부 및 V자 형태로 절곡되고, 복수로 절개된 접촉부를 포함하도록 구성될 수 있다. 즉 제1출력단자(141)는 제1접촉부(141a) 및 제1탄성부(141b)를, 제2출력단자(142)는 제2접촉부(142a) 및 제2탄성부(142b)를, 접지단자(143)는 접촉부(143a) 및 탄성부(143b)를 포함하도록 구성될 수 있다.
각 단자의 접촉부(141a, 142a, 143a)는 V자 또는 U자 형태로 절곡되고, 복수로 절개될 수 있다. 접촉부의 절곡은, 접촉면의 평탄도를 높이고, 면적을 늘려 저항을 낮추고 안정적인 접점을 보장할 수 있다. 접촉부의 복수의 절개는 가능한 많은 수의 접점을 형성시켜 접촉 불량을 예방할 수 있다.
제1출력단자(141)의 접촉부(141a)는 제1접촉단자(123)의 상부면과, 제2출력단자(142)의 접촉부(142a)는 제2접촉단자(124)의 상부면과 절개된 수만큼의 선 접촉을 형성하도록 구성될 수 있다.
각 단자의 탄성부(141b, 142b, 143b)는 출력단자가 탄력적으로 접촉단자(123, 124) 또는 전자파차폐케이스(134)에 접촉할 수 있게 한다. 예를 들어 제1출력단자(141)는 역U자 형태의 탄성부(141b)의 탄성력을 이용하여 제1접촉단자(123)에 접촉하도록 구성될 수 있다. 제2출력단자(142)는 역U자 형태의 탄성부(142b)의 탄성력을 이용하여 제2접촉단자(124)에 접촉하도록 구성될 수 있다. 탄성부의 탄성력을 통해 각 단자가 형성하는 접점에서 단자가 분리되는 접점불량이 예방될 수 있다.
접지단자(143)는 전자파차폐케이스(134)와 접점을 형성할 수 있다. 도 3을 참조하면, 접점 형성을 위해 고전압상부케이스(131)의 탑면에 접점홀(131b)이 형성될 수 있다. 고전압케이스(131, 132)와 전자파차폐케이스(134)의 슬라이딩 결합 과정에서, 접지단자(143)의 접촉부(143a)는 접점홀(131b)을 통해 전자파차폐케이스(134)의 천정면과 접촉을 형성할 수 있다.
도 8을 참조하면, 쌍을 이루는 제1침상방전전극(121) 및 제2침상방전전극(122)은 서로 일정 거리 이격되어 배치될 수 있다.
침상방전전극은 2개의 전극이 1조를 이루는 모듈이 복수 개로 구성됨으로써 제1침상방전전극(121) 및 제2침상방전전극(122)은 2쌍, 4쌍, 6쌍으로 배치될 수 있다. 제1전극모듈(126)은 제1침상방전전극(121)과 제1접촉단자(123)를 포함하도록 구성될 수 있다. 제2전극모듈(127)은 침상방전전극(122)과 제2접촉단자(124)를 포함하도록 구성될 수 있다. 침상방전전극과 접촉전극은 결합수단을 통해 카트리지하부케이스(112)의 바닥면에 결합될 수 있다.
침상방전전극의 첨두부는 상향으로 배치될 수 있고, 제1침상방전전극(121)에는 DC양전압이 제2침상방전전극(122)에는 DC음전압이 형성될 수 있다.
제1침상방전전극(121) 및 제2침상방전전극(122)에서 발생하는 H+ 이온, 활성수소 H, O2 - 이온 등은 카트리지상부케이스(111) 상에 형성된 배출구(115)를 통해 외부로 방출될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치에 전자파차폐케이스를 적용하지 않은 경우의 컨덕션 노이즈 테스트 결과를 보여준다.
도 9를 참조하면, 일부 주파수 대에서 컨덕션 노이즈가 기준치를 초과하는 현상이 나타남을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치에 전자파차폐 케이스를 적용한 경우의 컨덕션 노이즈 테스트 결과를 보여준다.
도 10을 참조하면, 모든 주파수 대에서 컨덕션 노이즈가 기준치를 훨씬 밑돌 뿐만 아니라 대부분의 주파수 대에서 컨덕션 노이즈가 권고치 이하로 나타남을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적은 비용으로 방전전극만이 교체될 수 있어서, 방전전극에 생기는 이물질로 인한 방전효과저하 문제가 해결될 수 있다.
또한, 플라즈마 발생장치의 케이스의 외주면 일부를 둘러 감싸는 전자파차폐케이스를 통해 노이즈제거회로 등과 같은 추가적인 회로 없이도 컨덕션 노이즈를 효과적으로 저감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 고전압 발생 회로에서 유발되는 컨덕션 노이즈가 저감될 수 있다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.
100: 플라즈마 발생장치,
110: 전극카트리지
111: 카트리지상부케이스, 111a: 카트리지제1면
111b: 카트리지경사면, 111c: 카트리지제2면
112: 카트리지하부케이스, 113: 제1커넥터
114: 통풍구, 115: 배출공
121: 제1침상방전전극, 122 제2침상방전전극
123: 제1접촉단자, 124: 제2접촉단자
125: 결합수단, 126: 제1전극모듈
127: 제2전극모듈, 130: 고전압발생장치
131: 고전압상부케이스, 132: 고전압하부케이스
133: 제2커넥터, 134: 전자파차폐케이스
135: 결합수단, 136: PCB
137: 제1포스트, 138: 제2포스트
141: 제1출력단자, 141a: 탄성부
141b: 접촉부, 142: 제2출력단자
142a: 탄성부, 142b: 접촉부
143: 접지단자, 143a: 탄성부
143b: 접촉부, 145: 결합수단
111: 카트리지상부케이스, 111a: 카트리지제1면
111b: 카트리지경사면, 111c: 카트리지제2면
112: 카트리지하부케이스, 113: 제1커넥터
114: 통풍구, 115: 배출공
121: 제1침상방전전극, 122 제2침상방전전극
123: 제1접촉단자, 124: 제2접촉단자
125: 결합수단, 126: 제1전극모듈
127: 제2전극모듈, 130: 고전압발생장치
131: 고전압상부케이스, 132: 고전압하부케이스
133: 제2커넥터, 134: 전자파차폐케이스
135: 결합수단, 136: PCB
137: 제1포스트, 138: 제2포스트
141: 제1출력단자, 141a: 탄성부
141b: 접촉부, 142: 제2출력단자
142a: 탄성부, 142b: 접촉부
143: 접지단자, 143a: 탄성부
143b: 접촉부, 145: 결합수단
Claims (10)
- 플라즈마를 발생시키는 제1전극모듈 및 제2전극모듈을 포함하는 전극카트리지; 및
플라즈마 발생에 필요한 전압을 생성하는 PCB가 내장된 고전압발생장치를 포함하고,
상기 전극카트리지와 상기 고전압발생장치의 물리적 결합을 위해 상기 전극카트리지는 제1커넥터를, 상기 고전압발생장치는 제2커넥터를 포함하고,
상기 전극카트리지와 상기 고전압발생장치의 전기적 연결을 위해 상기 제1전극모듈은, 전기적으로 서로 연결된 제1침상방전적극과 제1접촉단자를, 상기 제2전극모듈은, 전기적으로 서로 연결된 제2침상방전전극과 제2접촉단자를 각각 포함하고,
상기 고전압발생장치는, 상기 제1접촉단자와 상기 제2접촉단자 각각에 전기적 접점을 형성하는 제1출력단자 및 제2출력단자를 포함하도록 구성되는,
플라즈마 발생장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1출력단자 및 상기 제2출력단자는,
역U자 형태의 탄성부 및 V자 형태로 절곡되고, 복수로 절개된 접촉부를 각각 포함하고,
상기 제1출력단자의 접촉부는 상기 제1접촉단자의 상부면과, 상기 제2출력단자의 접촉부는 상기 제2접촉단자의 상부면과 절개된 수만큼의 선 접촉을 형성하도록 구성되는,
플라즈마 발생장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1출력단자는 역U자 형태의 탄성부의 탄성력을 이용하여 상기 제1접촉단자에 접촉하고,
상기 제2출력단자는 역U자 형태의 탄성부의 탄성력을 이용하여 상기 제2접촉단자에 접촉하도록 구성되는,
플라즈마 발생장치. - 청구항 1에 있어서, 상기 제1커넥터는,
상기 제1접촉단자가 안착된 제1접촉단자결합부;
상기 제2접촉단자가 안착된 제2접촉단자결합부; 및
상기 제1커넥터와 상기 제2커넥터를 서로 결속시키는 제1고정부를 포함하도록 구성되는,
플라즈마 발생장치. - 청구항 4에 있어서, 상기 제2커넥터는,
상기 제1출력단자가 안착된 제1출력단자결합부;
상기 제2출력단자가 안착된 제2출력단자결합부; 및
상기 제1커넥터와 상기 제2커넥터를 서로 결속시키는 제2고정부를 포함하고,
상기 제1접촉 단자에 탄성 접촉하는 제1출력단자와 상기 제2접촉단자에 탄성 접촉하는 제2출력단자의 고정을 위해,
상기 제1출력단자결합부는 상기 제1접촉단자결합부와 결합하고,
상기 제2출력단자결합부는 상기 제1접촉단자결합부와 결합하고,
상기 제2고정부는 상기 제1고정부에 결속되도록 구성되는,
플라즈마 발생장치. - 청구항 5에 있어서,
상기 전극카트리지는 상기 제1커넥터가 일측에 형성된 카트리지케이스를 더 포함하고,
상기 카트리지케이스는, 상기 플라즈마가 배출되는 개구가 형성된 카트리지상부케이스 및 상기 제1전극모듈과 상기 제2전극모듈이 안착되는 카트리지하부케이스의 결합에 의해 형성되는,
플라즈마 발생장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 고전압발생장치는 상기 제2커넥터가 일측에 형성된 고전압케이스를 더 포함하고,
상기 고전압케이스는, 상기 제2고정부의 양 측에 각각 형성된 한 쌍의 포스트가 구비된 고전압상부케이스와 상기 PCB가 안착되는 고전압하부케이스의 결합에 의해 형성되는,
플라즈마 발생장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 포스트의 하단과 상기 고전압하부케이스를 결속시키는 결합수단을 더 포함하고,
상기 포스트는 상기 고전압상부케이스의 천정면과 상기 고전압하부케이스의 바닥면을 서로 연결하여 지지함으로써 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 간의 끼움 결합이 결속되게 구성되는,
플라즈마 발생장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 PCB에 실장된 전자부품에서 발생하는 고주파노이즈를 차폐시키기 위해 상기 고전압케이스의 외측 둘레에 슬라이딩 결합되는 전자파차폐케이스를 더 포함하고,
상기 PCB는, 상기 슬라이딩 결합과 연동하여 상기 전자파차폐케이스의 상부 내측면에 전기적으로 연결되도록 구성된 접지단자를 더 포함하고,
상기 결합수단은 상기 전자파차폐케이스를 상기 고전압케이스에 고정시키도록 구성되는,
플라즈마 발생장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 카트리지상부케이스의 탑면은 수평의 카트리지제1면, 상기 카트리지제1면에서 이어지는 하향의 경사면 및 일측이 상기 경사면에 이어지고, 타측이 상기 고전압케이스의 탑면에 이어지는 수평의 카트리지제2면으로 구성되고, 상기 경사면에 복수 개의 통풍구가 형성되어서,
상기 고전압케이스의 탑면 및 상기 카트리지제2면에서 형성된 공기 흐름이 상기 경사면을 따라 상기 통풍구를 통해 상기 전극카트리지 내부로 들어가도록 구성되는,
플라즈마 발생장치.
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|---|---|---|---|---|
| KR101168965B1 (ko) | 2010-11-24 | 2012-07-27 | 주식회사 아이엠헬스케어 | 이온발생모듈 |
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2022
- 2022-06-03 KR KR1020220068137A patent/KR20230167907A/ko unknown
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|---|---|---|---|---|
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