KR100665994B1

KR100665994B1 - Nano particle generator

Info

Publication number: KR100665994B1
Application number: KR1020050005476A
Authority: KR
Inventors: 지준호; 노형수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2007-01-10
Also published as: KR20060084691A

Abstract

본 발명은 이온발생기를 구비한 나노입자 생성장치에 관한 것이다. 본 발명은 나노입자를 생성하려는 재료를 국부적으로 가열할 수 있도록 구성된 가열유닛이 본체의 내부에 마련되는 한편, 상기 본체를 관통하는 유로에 인접하여 이온발생기를 설치함으로써 나노입자와 함께 이온이 본체 외부로 배출될 수 있도록 한다. 상기 가열유닛은 가열에 의해 기체 상태로 증발된 재료가 상기 유로로 진입할 수 있도록 유로와 인접한 측이 개방되게 형성된 재료수용공간을 구비하는 단열부와, 상기 재료수용공간에 수용된 재료의 적어도 일면을 가열할 수 있도록 상기 단열부의 내측에 마련되는 히터를 포함한다. 이와 같은 구성에 의해 본 발명은 장치를 소형화하여 가전제품과 같은 소형제품에 적용될 수 있고, 이온에 의해 나노입자를 하전함으로써 나노입자가 공간 상에 빠르게 확산하여 반대극성으로 대전된 상태의 유해물질을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a nanoparticle generating device having an ion generator. According to the present invention, a heating unit configured to locally heat a material for generating nanoparticles is provided inside the main body, while ions are formed outside the main body together with the nanoparticles by installing an ion generator adjacent to a flow path passing through the main body. To be discharged. The heating unit includes a heat insulating portion having a material accommodating space formed so that a side adjacent to the flow path is opened so that the material evaporated in a gaseous state by heating can enter the flow path, and at least one surface of the material accommodated in the material accommodating space. It includes a heater provided inside the heat insulating portion to be heated. By such a configuration, the present invention can be applied to a small product such as a home appliance by miniaturizing the device, and by charging the nanoparticles by ions, the nanoparticles rapidly diffuse into the space, thereby preventing harmful substances in a state of being charged in the opposite polarity. It can be effectively removed.

나노입자 생성장치, 이온발생기, 가열유닛, 소형화, 살균Nano particle generator, ion generator, heating unit, miniaturization, sterilization

Description

나노입자 생성장치{NANO PARTICLE GENERATOR} Nano Particle Generator {NANO PARTICLE GENERATOR}

도 1은 본 발명에 따른 나노입자 생성장치의 전체적인 구조를 나타낸 측단면도.1 is a side cross-sectional view showing the overall structure of the nanoparticle generating device according to the present invention.

도 2는 도 1의 평단면도.2 is a plan sectional view of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 나노입자 생성장치에서 가열유닛을 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a heating unit in the nanoparticle generating device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 나노입자 생성장치의 가열유닛에서 히터의 구조를 나타낸 분해사시도.Figure 4 is an exploded perspective view showing the structure of the heater in the heating unit of the nanoparticle generating device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 나노입자 생성장치의 동작을 나타낸 측단면도.Figure 5 is a side cross-sectional view showing the operation of the nanoparticle generating device according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 본체 11 : 유로 10: body 11: euro

12 : 재료 13 : 나노입자12 material 13 nanoparticles

30 : 이온발생기 31 : 이온30 ion generator 31 ion

100 : 가열유닛 110 : 단열부100: heating unit 110: heat insulation

111 : 재료수용공간 120 : 히터111: material accommodation space 120: heater

121 : 가열체 122 : 전열선121: heating body 122: heating wire

본 발명은 나노입자 생성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이온발생기를 구비하는 한편, 장치의 부피를 줄여 소형화가 가능하도록 마련된 나노입자 생성장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nanoparticle generating device, and more particularly, to a nanoparticle generating device provided with an ion generator, to reduce the volume of the device to be miniaturized.

일반적으로 나노입자는 크기가 1nm에서 100nm 정도의 크기를 가지는 극미세 입자를 말하는데, 이러한 나노입자는 미세한 입자크기에 따라 기하급수적으로 증가하게 되는 표면적을 통해 덩어리 상태와 차별되는 독특한 물리적, 화학적 특성을 갖게 된다.In general, nanoparticles refer to ultrafine particles having a size of about 1 nm to 100 nm. These nanoparticles have unique physical and chemical properties that are differentiated from agglomerate states through the surface area that increases exponentially with the fine particle size. Will have

입자를 구성하고 있는 원자들은 주변의 원자들 간의 상호 작용에 의해 인력과 반발력이 평형을 이루는 에너지의 안정상태에 있게 되는데, 표면에 위치한 원자는 내부 원자에 의한 인력만을 받으므로 표면을 구성하는 원자들은 내부에 위치한 원자들보다 에너지가 높다. 그러므로 현저히 증가된 표면적을 가지는 나노물질들은 덩어리 상태의 물질들보다 단위 원자당 높은 에너지를 갖게 되며, 이러한 표면 효과를 통해 나노입자는 강도나 녹는점이 향상되거나 촉매로 사용될 경우 높은 활성을 보이게 되는 등 독특한 물리적 또는 화학적 특성을 갖게 되는 것이다.Atoms that make up particles are in a stable state of energy where equilibrium attraction and repulsion force are caused by interactions between surrounding atoms.Atoms on the surface receive only attraction force by internal atoms, Higher energy than atoms located inside. Therefore, nanomaterials with markedly increased surface area have higher energy per unit atom than mass-bound materials, and these surface effects make nanoparticles more active, such as enhanced strength, melting point, or higher activity when used as a catalyst. It will have physical or chemical properties.

이러한 나노입자를 생성하는 방법에는 기체 응축법, 화염 발생법, 노 반응기 이용법, 플라즈마 발생법, 분무 열분해법 및 정전분무법 등과 같은 여러가지 방법 이 있으나, 이 중 기체 응축법은 가장 광범위하게 연구되고 가장 많이 사용되고 있는 기술이다.There are various methods for producing such nanoparticles, such as gas condensation, flame generation, furnace reactor, plasma generation, spray pyrolysis and electrostatic spraying, among which gas condensation is the most widely studied and most It is a technique being used.

기체 응축법은 나노입자로 제조하고 싶은 물질을 적절히 제어된 불활성 기체 조건 하에서 증발시킨 후 응축을 통해 작은 분자를 얻는 방법을 말하는데, 이러한 기체 응축법을 통해 나노입자를 생성하는 종래의 나노입자 생성장치를 설명하면 다음과 같다.The gas condensation method refers to a method of obtaining small molecules through condensation after evaporating a material to be prepared into nanoparticles under appropriately controlled inert gas conditions. When described as follows.

종래의 나노입자 생성장치는 고온의 분위기를 형성할 수 있도록 전기가열형로(furnace) 형태로 마련되는 본체와, 본체 내부를 관통하도록 설치되는 세라믹 튜브와, 나노입자를 형성할 재료를 담기 위해 상기 세라믹 튜브 내에 마련되는 용기와, 용기와 대응하는 위치에서 본체의 외벽과 내벽 사이에 설치되는 가열체를 구비한다.Conventional nanoparticle generating apparatus includes a main body provided in the form of an electric heating furnace (furnace) to form a high-temperature atmosphere, a ceramic tube installed to penetrate the inside of the main body, and a material for forming nanoparticles A container provided in the ceramic tube and a heating body provided between the outer wall and the inner wall of the main body at a position corresponding to the container.

따라서 상기 세라믹 튜브를 통해 저압의 불활성기체나 공기와 같은 소정의 유체가 흐르도록 한 상태에서 상기 가열체를 가열하게 되면, 본체 내부공간의 온도가 상승하면서 세라믹 튜브의 내부 온도도 상승하게 된다. 이를 통해 재료에 가해지는 온도가 소정온도 이상이 되면 재료가 기화하게 되고, 기화된 기체는 세라믹 튜브 내부를 흐르는 유체에 의해 가열체 측에서 멀어지면서 응축되어 나노입자를 형성하게 된다.Therefore, when the heating body is heated in a state in which a predetermined fluid such as low pressure inert gas or air flows through the ceramic tube, the internal temperature of the ceramic tube also increases while the temperature of the main body internal space increases. As a result, when the temperature applied to the material exceeds a predetermined temperature, the material vaporizes, and the vaporized gas is condensed away from the heating side by the fluid flowing inside the ceramic tube to form nanoparticles.

한편, 최근에는 은이나 금과 같이 살균 능력을 갖는 물질이나 카본류나 이산화티탄과 같이 유해가스 흡착성을 갖는 물질을 나노입자로 형성하여 사용함으로써 이러한 물질들의 살균 및 유해가스제거 능력이 큰 폭으로 향상되도록 하고 있으며, 이러한 물질들의 나노입자를 가전제품 등에 적용시키기 위한 노력이 계속되고 있는 추세이다. On the other hand, in recent years, by forming and using a substance having a sterilizing ability, such as silver or gold, or a substance having a harmful gas adsorbability, such as carbon or titanium dioxide, as nanoparticles, the sterilization and removal of harmful gases of these substances are greatly improved. Efforts are being made to apply nanoparticles of these materials to home appliances.

따라서 살균이나 유해가스제거 능력을 갖는 물질을 재료로 하는 상기 나노입자생성장치를 진공청소기나 공기청정기 등과 같은 가전제품 내부에 설치함으로써, 가전제품을 통한 실내의 살균 및 유해가스제거능력을 배가시킬 수도 있을 것으로 예상된다. Therefore, by installing the nano-particle generating device made of a material having a sterilization or harmful gas removal capability inside a home appliance such as a vacuum cleaner or an air cleaner, the indoor sterilization and harmful gas removal ability through the home appliance may be doubled. It is expected to be.

그러나 종래의 나노입자 생성장치는 재료가 설치되는 실리콘 튜브의 내부공간은 물론 튜브와 본체 내벽 사이의 공간까지 가열시키는 구조로 되어 있어 장치를 구성하는데 많은 공간이 요구되는 한편, 불필요하게 낭비되는 전력이 많아 가전제품 등과 같은 소형 장치에 적용될 수 없는 문제점이 있다. However, the conventional nanoparticle generator has a structure that heats not only the inner space of the silicon tube in which the material is installed but also the space between the inner wall of the tube and the main body, which requires a lot of space to construct the device, while unnecessary power is wasted. There are many problems that cannot be applied to small devices such as home appliances.

또한 종래의 나노입자 생성장치에 의해 발생된 나노입자는 대부분 중성의 성질을 가지므로 공기 중에서 주로 확산력에 의해서만 이동하게 되어 목표로 하는 공간에 골고루 퍼지거나 미생물에 부착될 때까지의 시간이 많이 소비될 뿐만 아니라 나노입자의 제어가 용이하지 않은 문제점이 있다.In addition, since most of the nanoparticles generated by the conventional nanoparticle generator have a neutral property, they are mainly moved by diffusion force in the air, and thus a lot of time is required until they are evenly spread in the target space or attached to microorganisms. In addition, there is a problem that the control of the nanoparticles is not easy.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 가전제품 등과 같은 소형장치에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 이온발생기를 이용하여 나노입자가 극성을 가지도록 함으로써 생성된 나노입자가 공간상에 쉽게 퍼지고 목표로 하는 물질에 쉽게 부착될 수 있도록 하는 나노입자 생성장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve such a problem, the object of the present invention can be applied to small devices such as home appliances, as well as nanoparticles produced by the nanoparticles having a polarity by using an ion generator in the space The present invention provides a nanoparticle generating device that can be easily spread and easily attached to a target material.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 나노입자 생성장치는 본체와, 상기 본체의 내부에 수용되는 재료를 가열하여 기체 상태로 증발시키기 위해 상기 본체의 내부에 마련되는 가열유닛과, 상기 재료로부터 생성되는 나노입자를 상기 본체의 외부로 배출하기 위해 상기 본체를 관통하도록 마련되는 유로를 구비하는 나노입자 생성장치에 있어서, 상기 가열유닛은 상기 재료를 국부적으로 가열할 수 있도록 마련되고, 상기 나노입자와 함께 이온을 본체의 외부로 배출할 수 있도록 상기 유로와 인접한 부분에 이온발생기가 설치되는 것을 특징으로 한다.Nanoparticle generating apparatus according to the present invention for achieving this object is generated from the main body, a heating unit provided inside the main body to heat the material contained in the main body to evaporate to a gaseous state, and the material In the nanoparticle generating device having a flow path provided to penetrate the main body to discharge the nanoparticles to the outside of the main body, the heating unit is provided so as to locally heat the material, and It is characterized in that the ion generator is installed in the portion adjacent to the flow path to discharge the ions to the outside of the body together.

또한, 상기 가열유닛은 가열에 의해 기체 상태로 증발된 재료가 상기 유로로 진입할 수 있도록 상기 유로와 인접한 측이 개방되게 형성된 재료수용공간을 구비하는 단열부와, 상기 재료수용공간에 수용된 재료의 적어도 일면을 가열할 수 있도록 상기 단열부의 내측에 마련되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the heating unit is a heat insulating portion having a material accommodating space formed to open the side adjacent to the flow path so that the material evaporated in a gaseous state by heating to enter the flow path, and the material contained in the material accommodating space It characterized in that it comprises a heater provided inside the heat insulating portion so as to be able to heat at least one surface.

또한, 상기 히터는 상기 재료수용공간의 적어도 일면을 형성하도록 인접한 가열체와, 재료를 기화하기 위해 필요한 열을 발생시키도록 마련되는 가열요소를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the heater is characterized in that it comprises a heating element adjacent to form at least one surface of the material receiving space, and a heating element provided to generate the heat required to vaporize the material.

또한, 상기 이온발생기는 이온발생과정에서 생성되는 오존이 상기 유로상에서 상기 히터와 인접한 부분을 지나면서 고온의 열에 의해 산소로 환원될 수 있도록 상기 히터의 상류측에 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the ion generator is characterized in that installed in the upstream side of the heater so that the ozone generated in the ion generating process can be reduced to oxygen by the high temperature heat passing through the portion adjacent to the heater on the flow path.

또한, 상기 이온발생기는 단극 이온발생기인 것을 특징으로 한다. In addition, the ion generator is characterized in that the monopolar ion generator.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 나노입자 생성장치의 전체적인 구조를 나타낸 측단면도이고, 도 2는 도 1의 평단면도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. 1 is a side cross-sectional view showing the overall structure of the nanoparticle generating device according to the present invention, Figure 2 is a plan cross-sectional view of FIG.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 나노입자 생성장치는 외관을 형성하는 본체(10)와, 상기 본체의 내부에 수용되는 재료(12)를 가열하여 기체 상태로 증발시키기 위해 상기 본체(10)의 내부에 마련되는 가열유닛(100)과, 상기 재료로부터 생성되는 나노입자(13)를 상기 본체의 외부로 배출하기 위해 상기 본체(10)를 관통하도록 마련되는 유로(11)를 구비한다.As shown in Figures 1 and 2, the nanoparticle generating device according to the present invention is to evaporate to the gas state by heating the body 10 and the material 12 accommodated in the interior of the body to form the appearance The heating unit 100 provided inside the main body 10 and the flow passage 11 provided to penetrate the main body 10 to discharge the nanoparticles 13 generated from the material to the outside of the main body 10. It is provided.

상기 유로(11)의 입구(11a) 외측에는 불활성기체나 공기와 같은 유체를 상기 유로(11)의 내부로 공급하고, 생성된 나노입자(13)를 본체(10)의 외부로 전달할 수 있도록 송풍력을 제공하는 송풍팬(20)이 설치될 수 있지만, 상기 유로(11)를 통한 유체의 흐름은 상기 유로의 입구(11a)와 출구(11b)의 압력차를 조절하여도 가능하므로 이러한 경우 상기 송풍팬(20)은 없어도 무방하다.Outside the inlet 11a of the flow path 11, a fluid such as an inert gas or air is supplied to the inside of the flow path 11, and the generated nanoparticles 13 are transferred to the outside of the main body 10. Blowing fan 20 may be installed to provide wind power, but the flow of fluid through the flow path 11 may be adjusted by adjusting the pressure difference between the inlet 11a and the outlet 11b of the flow path. The blowing fan 20 may be omitted.

상기 가열유닛(100)은 상기 재료(12)에 직접 접한 상태에서 상기 재료(12)를 국부적으로 가열할 수 있도록 마련되는데, 이는 가열유닛(100)이 재료를 직접 가열하도록 하여 가열유닛(100)과 재료(12)와의 사이의 공간을 없애고, 가열유닛(100)이 재료 외의 다른 물질을 불필요하게 가열하는 것을 방지함으로써 나노입자 생성장치가 소형화될 수 있도록 하기 위한 것이다. 상기 가열유닛(100)의 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.The heating unit 100 is provided to locally heat the material 12 in direct contact with the material 12, which causes the heating unit 100 to heat the material directly. The space between the material and the material 12 is eliminated, and the heating unit 100 is prevented from unnecessarily heating other materials than the material so that the nanoparticle generating device can be miniaturized. The structure of the heating unit 100 will be described in detail as follows.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 가열유닛(100)은 재료(12)의 수용을 위한 재료수용공간(111)이 상단부 내측에 형성되어 있는 단열부(110)를 구비하는데 상기 재료수용공간(111)은 가열에 의해 기체 상태로 증발된 재료가 상기 유로(11)로 진입할 수 있도록 상기 유로(11)와 인접한 측이 개방되게 형성된다. 3 and 4, the heating unit 100 is provided with a heat insulating portion 110 is formed inside the upper end material receiving space 111 for receiving the material 12, the material receiving space The side 111 is formed so that the side adjacent to the flow path 11 is opened so that the material evaporated into a gaseous state by heating can enter the flow path 11.

또한 가열유닛(100)은 상기 재료수용공간(111)의 적어도 일면을 형성할 수 있도록 상기 단열부(110) 내측에 마련되는 히터(120)를 더 구비하고, 가열유닛(100)은 이러한 히터(120)를 통해 상기 재료(12)를 직접적으로 국부 가열할 수 있게 된다. 여기서 상기 단열부(110)는 히터(120)에서 발생되는 열이 본체(10)의 내벽 쪽으로 전달되며 손실되는 것을 막아 가열유닛(100)의 가열효율이 저하되는 것을 방지한다.In addition, the heating unit 100 further includes a heater 120 provided inside the heat insulating part 110 to form at least one surface of the material accommodating space 111, and the heating unit 100 includes the heater ( 120 allows direct local heating of the material 12. Here, the heat insulating part 110 prevents the heat generated from the heater 120 from being transferred to the inner wall of the main body 10 and is lost, thereby preventing the heating efficiency of the heating unit 100 from being lowered.

상기 히터(120)는 판상의 세라믹 재질로 마련되는 가열체(121)와, 가열체(121)의 내부에 매설되어 전원공급 시 발열하도록 마련되는 가열요소를 포함한다. 본 실시예에서는 가열요소로서 텅스텐 와이어로 마련되는 전열선(122)을 나타내었다. 여기서 전열선(122)이 가열체(121) 내부에 매설되도록 한 것은 전열선(122)이 유로(11)를 흐르게 되는 유체에 노출되어 부식되는 것을 방지하기 위함이다.The heater 120 includes a heating element 121 formed of a plate-shaped ceramic material, and a heating element embedded in the heating element 121 to generate heat when power is supplied. In the present embodiment, the heating wire 122 is provided with a tungsten wire as the heating element. Here, the heating wire 122 is embedded in the heating body 121 in order to prevent the heating wire 122 from being exposed to the fluid flowing through the flow path 11 and being corroded.

상기 가열체(121)는 세라믹 재질로 마련되는 한 쌍의 가열체판(121a, 121b)이 그 사이에 전열선(122)이 매설된 상태에서 서로 접하여 형성되고, 상기 전열선(122)의 양단은 전원공급을 위해 외부전원선(미도시)과 연결되도록 외부로 연장된다.The heating element 121 is formed by a pair of heating plate (121a, 121b) made of a ceramic material in contact with each other in a state where the heating wire 122 is embedded therebetween, both ends of the heating wire 122 is supplied with power It extends to the outside to be connected to an external power line (not shown) for.

또한 재료수용공간(111)과 대응하는 히터(120)의 상부는 실질적으로 재료수용공간(111)의 일측면을 형성하는 가열부(123)를 형성하게 되는데, 이러한 가열부 (123)를 통한 재료(12)의 가열작용이 보다 효과적으로 이루어지도록 재료수용공간(111)과 인접한 전열선(122)은 지그재그 형상으로 다수 회 굴절되며 집중적으로 배치된다. 이러한 배치구조를 가지는 전열선(122)과 가열체(121)를 통해 상기 히터(120)는 상기 가열부(123)에 접하게 되는 재료(12)의 표면온도를 섭씨 20도에서 2000도까지 가열할 수 있게 된다.In addition, the upper portion of the material accommodating space 111 and the corresponding heater 120 forms a heating part 123 that substantially forms one side of the material accommodating space 111, and the material through the heating part 123. The heating wire 122 adjacent to the material accommodating space 111 is refracted in a zigzag shape and arranged intensively so that the heating action of 12 is performed more effectively. Through the heating wire 122 and the heating element 121 having such an arrangement structure, the heater 120 may heat the surface temperature of the material 12 in contact with the heating part 123 from 20 degrees to 2000 degrees Celsius. Will be.

한편, 재료(12)로부터 형성되는 나노입자(13)는 생성되는 순간 열영동력을 통해 고온에서 저온 측으로 유동하게 되므로 생성된 나노입자(13) 중 일부는 가열유닛(100)에 비해 상대적으로 온도가 낮은 본체(10)의 상부 내벽 측으로 이동하여 본체(10) 외부로 배출되는 나노입자의 수가 줄어들 우려가 있다.On the other hand, since the nanoparticles 13 formed from the material 12 are flowed from the high temperature side to the low temperature side through the thermophoretic force generated, some of the generated nanoparticles 13 have a temperature relatively higher than that of the heating unit 100. There is a fear that the number of nanoparticles that are discharged to the outside of the main body 10 by moving toward the upper inner wall side of the lower main body 10.

따라서 이를 방지하도록 도 1에 도시된 바와 같이 상기 유로(11)의 상부와 본체(10) 사이에는 단열재(15)가 마련된다. 이에 의해 유로(11)의 상부와 가열유닛(100) 측과의 온도차가 줄어들게 되어 생성된 나노입자(13)들은 유로(11)의 출구(11b) 측으로 원활하게 유동하며 큰 손실 없이 본체(10)의 외부로 배출될 수 있게 된다. Therefore, the heat insulating material 15 is provided between the upper portion of the flow path 11 and the main body 10 to prevent this. As a result, the temperature difference between the upper portion of the flow passage 11 and the heating unit 100 is reduced, and thus the nanoparticles 13 are smoothly flowed toward the outlet 11b side of the flow passage 11 and the main body 10 without large loss. It can be discharged to the outside.

또한 나노입자와 함께 이온을 본체의 외부로 배출할 수 있도록 상기 유로(11)와 인접한 부분에 이온발생기(30)가 설치된다. 상기 이온발생기(30)는 일반적으로 코로나 방전을 이용한 핀 대 핀 형이나 핀 대 판 형의 음이온 발생기나 양이온 발생기 또는 다양한 형태의 이온발생기를 구성하여 사용할 수 있다. 특히, 이온발생과정에서 생성되는 오존이 국부적으로 100도 이상의 온도를 가지는 상기 히터(120)와 인접한 부분을 지나면서 고온의 열에 의해 산소로 환원될 수 있도록 상기 이온발생기(30)는 상기 히터(120)의 상류측에 설치되는 것이 바람직하다. In addition, the ion generator 30 is installed in a portion adjacent to the flow path 11 to discharge ions along with the nanoparticles to the outside of the main body. The ion generator 30 may be generally configured by using a pin-to-pin or pin-to-plate negative ion generator or cation generator or various types of ion generators using corona discharge. In particular, the ion generator 30 is the heater 120 so that ozone generated during the ion generation process can be reduced to oxygen by high temperature heat while passing through a portion adjacent to the heater 120 having a temperature of 100 degrees or more locally. It is preferable that it is provided upstream of ().

이와 같이 설치된 음이온 발생기 또는 양이온 발생기에서 발생되는 고농도의 단극 이온의 일부는 재료(12)로부터 생성된 나노입자(13)에 부착되어 나노입자를 대전시키고 많은 부분은 이온 상태로 본체(10)외부로 배출된다. 따라서 같은 극성을 가지는 나노입자와 이온은 공간 상에서 쿨롱힘에 의해 서로 반발하여 공간 상에 쉽게 퍼질 수 있을 뿐만 아니라 반대극성을 가지는 미생물 등에 더욱 용이하게 부착될 수 있게 된다.Some of the high concentration of monopolar ions generated in the anion generator or cation generator installed in this way is attached to the nanoparticles 13 generated from the material 12 to charge the nanoparticles, and a large portion of the monopolar ions to the outside of the main body 10 in an ion state. Discharged. Therefore, nanoparticles and ions having the same polarity can be easily repelled by the coulomb force in the space and spread easily in the space, and more easily attached to microorganisms having the opposite polarity.

다음은 위와 같은 구성의 본 발명에 따른 나노입자 생성장치의 동작을 도 5을 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 나노입자 생성장치의 동작을 나타낸 측단면도이다.Next, the operation of the nanoparticle generating device according to the present invention having the above configuration will be described with reference to FIG. 5. Figure 5 is a side cross-sectional view showing the operation of the nanoparticle generating device according to the present invention.

송풍팬(20)을 작동시켜 유로(11)의 입구(11a) 측에서 출구(11b) 측으로 유체가 흐르도록 함과 동시에 전열선(122)에 전원을 공급하면, 히터(120)의 가열작용을 통해 상기 유로(11)에 노출되어 있는 재료(12)의 상면으로부터 재료가 증발하게 된다. 증발된 재료의 원자는 유로(11)를 따라 이동하는 상대적으로 온도가 낮은 유체분자와 충돌하여 냉각되는데, 이러한 과정에서 증발된 재료원자 사이의 충돌 확률이 높아지면서 재료원자가 뭉쳐져 핵이 형성된다. 이렇게 생성된 핵에 증기분자가 더욱 응축되거나 핵 간의 충돌 또는 응집 등의 여러 메커니즘을 통해 핵이 성장하여 나노입자(13)를 생성하게 되고, 생성된 나노입자(13)는 주위 유동과 함께 유로(11)로부터 배출되어 목적 지점에 공급된다. When the blower fan 20 is operated to allow fluid to flow from the inlet 11a side of the flow path 11 to the outlet 11b side and supply power to the heating wire 122, the heater 120 is heated. The material evaporates from the upper surface of the material 12 exposed to the flow path 11. Atoms of the evaporated material are cooled by colliding with relatively low temperature fluid molecules moving along the flow path 11. In this process, the collision probability between the evaporated material atoms increases and the material atoms aggregate to form a nucleus. The nucleus grows through various mechanisms such as further condensation of vapor molecules in the nucleus, or collision or agglomeration between the nuclei, and the nanoparticles 13 are generated. 11) It is discharged from and supplied to the desired point.

한편, 상기 전열선과 함께 이온발생기(30)에 전원이 공급되면, 상기 이온발생기(30)로부터 고농도의 이온(31)이 발생되어 나노입자(13)와 함께 유로(11)를 통해 본체(10)의 외부로 배출된다. 이 때 극성의 이온이 형성하는 공간 전하의 영향으로 발생된 이온(31)의 일부는 나노입자(13)에 쉽게 부착되어 나노입자를 대전시킨다. 하전된 나노입자(14)는 표면에 형성되어 있는 정전기의 영향으로 같은 극성을 가지는 이온(31)과 반발하여 공간 상으로 보다 빠르게 퍼지고, 다른 극성을 가지는 물질의 표면으로 쉽게 이동하여 부착되는데, 이 때 미생물이 다른 극성으로 대전되어 있는 경우 더욱 용이하게 미생물에 부착되어 살균, 유해가스 제거 등과 같은 효과를 나타내게 된다. On the other hand, when power is supplied to the ion generator 30 together with the heating wire, a high concentration of ions 31 are generated from the ion generator 30 to the main body 10 through the flow path 11 together with the nanoparticles 13. Is discharged to the outside. At this time, a part of the ions 31 generated by the influence of the space charge formed by the polar ions are easily attached to the nanoparticles 13 to charge the nanoparticles. The charged nanoparticles 14 repel with ions 31 having the same polarity and spread more quickly in space under the influence of static electricity formed on the surface, and are easily moved and attached to the surface of materials having different polarities. When microorganisms are charged with different polarity, they are more easily attached to microorganisms and have effects such as sterilization and harmful gas removal.

또한 상기 이온발생기(30)가 히터(120)의 상류 측에 설치되는 경우에는 이온을 발생시키는 과정에서 생성될 수 있는 오존이 고온의 나노입자 생성부, 즉 유로(11) 상에서 재료(12)와 인접한 부분을 지나면서 산소로 환원되기 때문에 이온발생기(30)에서 발생된 오존이 외부로 배출되는 양을 줄일 수 있다. In addition, when the ion generator 30 is installed upstream of the heater 120, ozone, which may be generated in the process of generating ions, may be generated from the material 12 on the high temperature nanoparticle generator, that is, the flow path 11. Since it is reduced to oxygen while passing through the adjacent portion, it is possible to reduce the amount of ozone emitted from the ion generator 30 to the outside.

한편, 전열선(122) 또는 이온발생기(30)에 인가되는 전원을 분리하여 선택적으로 작동시키는 경우에는 원하는 조건에 따라 나노입자와 이온을 독립적으로 발생시킬 수 있다.On the other hand, when the electric power applied to the heating wire 122 or the ion generator 30 is selectively operated to generate nanoparticles and ions independently according to the desired conditions.

위에서는 하나의 바람직한 실시예로서 나노입자 생성장치를 설명하였으나, 재료를 국부적으로 직접 가열하기 위한 가열유닛의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변경이 가능하다.While the nanoparticle generating apparatus has been described as one preferred embodiment, the structure of the heating unit for directly heating the material may be variously substituted and changed without departing from the technical spirit of the present invention.

또한, 위에서는 본체(10)가 직육면체 형상을 가지는 경우에 대하여 예시하였으나, 가열유닛(100)과 유로(11)를 포함하는 본체(10)의 형상은 본 발명에 따른 나노입자 생성장치가 적용되는 제품의 필요에 따라 원통형, 사이클론형 등과 같이 다양한 치환, 변경이 가능하다. In addition, in the above, the case in which the main body 10 has a rectangular parallelepiped shape is exemplified, but the shape of the main body 10 including the heating unit 100 and the flow path 11 is applied to the nanoparticle generating device according to the present invention. Various substitutions and modifications are possible, such as cylindrical and cyclone types, depending on the product's needs.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 가열체가 재료를 국부 가열할 수 있도록 하여 장치를 구성함에 있어 불필요한 공간 및 전력의 낭비를 막아 가전제품 등과 같은 소형제품에 적용될 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention has an effect that can be applied to small products such as home appliances by preventing the waste of unnecessary space and power in configuring the device by allowing the heating element to locally heat the material.

또한 본 발명은 이온발생기를 구비하여 나노입자를 이온과 함께 배출하며 이온과 같은 극성으로 하전시킴으로써, 나노입자를 공간 상에 빠르게 확산시키고 미생물 등과 같은 오염물질에 용이하게 부착될 수 있도록 하는 효과가 있다. 따라서 나노입자가 효과적으로 살균, 유해가스 제거와 같은 기능을 발휘할 수 있으므로 본 발명이 진공청소기나 공기청정기와 같은 가전제품에 적용될 경우 실내공간을 건강하고 쾌적하게 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is equipped with an ion generator to discharge the nanoparticles with the ions and charged with the same polarity, there is an effect that can quickly diffuse the nanoparticles in the space and easily attached to contaminants such as microorganisms. . Therefore, since the nanoparticles can effectively perform functions such as sterilization and harmful gas removal, when the present invention is applied to a household appliance such as a vacuum cleaner or an air cleaner, there is an effect of keeping the indoor space healthy and comfortable.

또한 본 발명은 나노입자와 함께 이온을 발생시키므로 이온에 의한 살균효과를 부수적으로 얻을 수 있어 살균효과가 강화되는 효과가 있다.In addition, since the present invention generates ions together with the nanoparticles, the sterilization effect by the ions can be additionally obtained, thereby enhancing the sterilization effect.

Claims

본체와, 상기 본체의 내부에 수용되는 재료를 가열하여 기체 상태로 증발시키기 위해 상기 본체의 내부에 마련되는 가열유닛과, 상기 재료로부터 생성되는 나노입자를 상기 본체의 외부로 배출하기 위해 상기 본체를 관통하도록 마련되는 유로를 구비하는 나노입자 생성장치에 있어서, 상기 가열유닛은 상기 재료를 국부적으로 가열할 수 있도록 마련되고, 상기 나노입자와 함께 이온을 본체의 외부로 배출할 수 있도록 상기 유로와 인접한 부분에 이온발생기가 설치되는 것을 특징으로 하는 나노입자 생성장치.The main body, a heating unit provided inside the main body to heat the material contained in the main body to evaporate to a gaseous state, and the main body to discharge the nanoparticles generated from the material to the outside of the main body In the nano-particle generating apparatus having a flow path provided to penetrate, the heating unit is provided so as to locally heat the material, and adjacent to the flow path to discharge the ions to the outside of the body with the nanoparticles Nanoparticle generator, characterized in that the ion generator is installed in the portion.

제1항에 있어서, 상기 가열유닛은 가열에 의해 기체 상태로 증발된 재료가 상기 유로로 진입할 수 있도록 상기 유로와 인접한 측이 개방되게 형성된 재료수용공간을 구비하는 단열부와, 상기 재료수용공간에 수용된 재료의 적어도 일면을 가열할 수 있도록 상기 단열부의 내측에 마련되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노입자 생성장치.According to claim 1, wherein the heating unit is a heat insulating portion having a material accommodating space formed to open the side adjacent to the flow path so that the material evaporated in a gaseous state by heating to enter the flow path, and the material accommodation space And a heater provided inside the heat insulating part so as to heat at least one surface of the material accommodated therein.

제2항에 있어서, 상기 히터는 상기 재료수용공간의 적어도 일면을 형성하도록 인접한 가열체와, 발열을 위해 마련되는 가열요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노입자 생성장치.The nanoparticle generating apparatus of claim 2, wherein the heater comprises an adjacent heating element to form at least one surface of the material accommodating space, and a heating element provided to generate heat.

제2항에 있어서, 상기 이온발생기는 이온발생과정에서 생성되는 오존이 상기유로상에서 상기 히터와 인접한 부분을 지나면서 고온의 열에 의해 산소로 환원될 수 있도록 상기 히터의 상류측에 설치되는 것을 특징으로 하는 나노입자 생성장치. The method of claim 2, wherein the ion generator is installed on the upstream side of the heater so that ozone generated in the ion generation process can be reduced to oxygen by the high temperature heat passing through the portion adjacent to the heater on the flow path. Nanoparticle generator.

제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 이온발생기는 단극 이온발생기인 것을 특징으로 하는 나노입자 생성장치.The nanoparticle generator according to claim 2 or 3, wherein the ion generator is a monopolar ion generator.