KR102091668B1 - 이온 발생 장치 - Google Patents

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KR102091668B1
KR102091668B1 KR1020180110254A KR20180110254A KR102091668B1 KR 102091668 B1 KR102091668 B1 KR 102091668B1 KR 1020180110254 A KR1020180110254 A KR 1020180110254A KR 20180110254 A KR20180110254 A KR 20180110254A KR 102091668 B1 KR102091668 B1 KR 102091668B1
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성낙문
박기석
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주식회사 유니솔렉
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Abstract

본 발명은 이온 발생 장치에 관한 것으로서, 소정 크기의 기판과, 상기 기판의 상면과 하면에 각각 서로 대응되는 위치에 소정의 금속 패턴으로 형성되는 방전전극 및 접지전극과, 상기 접지전극의 외면에 소정의 에폭시 수지를 도포하여 형성되는 에폭시 보호층과, 상기 방전전극이 형성된 도선 영역 사이에 소정의 광촉매 물질을 코팅하여 형성되는 광촉매 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 전극 형성을 위한 별도의 설비를 구비할 필요가 없어 제조비용이 절감되고, 방전 현상에 의한 이온 생성 시 발생하는 오존 일부가 제거되어 결과적으로 오존 발생량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

이온 발생 장치{ION GENERATING APPARATUS}
본 발명은 공기청정기 내부에 구비되어 이온을 발생시키는 방전전극과 접지전극을 갖는 이온 발생 장치에 관한 것이다.
환경 오염이 심각해짐에 따라 오염된 공기에 의해 각종 호흡기 질환이나 알레르기 반응을 나타내는 사람들이 증가하고 있다. 이에 따라 공기의 질을 높이기 위한 수단으로 이온을 발생시켜 오염된 공기를 정화하고자 하는 시도가 다양하게 실시되고 있으며, 가정에서도 사용할 수 있는 다양한 가전 제품들이 양산 중이다.
한편, 이온은 음이온과 양이온이 존재하며, 그 중 음이온은 공기 중의 산소나 질소 등의 분자가 음의 전하를 갖는 상태를 의미한다. 상기 음이온은 인체에 매우 유익할 뿐만 아니라 먼지 및 냄새 제거에도 효과가 있음이 보고된 바 있다. 근래에는 공기 청정기뿐만 아니라, 헤어 드라이어, 정수기 등과 같이 다양한 가전제품에 음이온 발생 장치를 부착한다.
현재까지 알려진 이온발생장치(일명, 이오나이저(Ionizer)라고도 함)는 주로 코로나 방전 방식, 전자 방사 방식, 레너드식, 및 α선 방식 μ을 이용하는데, 그 중에서 레너드식, 및 α선 방식은 장비가 고가이며 주로 산업용이므로, 가전 제품 등에는 적용되지 않는다.
코로나 방전 방식은 불평등 전계(침-평판, 선-평판 등)에 의한 방전 현상으로 방전시의 이온의 활동과 연관되어 절연체의 열화를 일으키고 이온이 금속에 충돌하기 때문에, 이에 따른 화학적 변화를 일으키는 원인이 된다. 또한 코로나 방전에 의한 부산물로 유해한 오존과 NOx, SOx 등의 유해물질을 발생시키기도 한다.
전자 방사 방식 이온발생장치는, 말단 부분이 첨예한 침(또는 팁(tip))에 펄스성의 고전압을 가하여 공기 중에서 직접 전자를 방출한다. 상기 방출된 전자는 주위의 공기 분자와 결합하여 음이온을 발생시킨다. 상기 전자 방사 방식은 코로나 방전 방식에 비해 음이온 생성량이 아주 많은 것이 장점이며, 방전 면적을 작게 하는 것으로 오존의 발생량을 억제할 수 있기 때문에 최근 많이 사용된다.
그러나, 종래의 음이온 발생 장치는 이온 발생의 부산물로서 오존을 필연적으로 발생시키게 된다. 이러한 오존 발생을 줄이기 위해선 낮은 전압을 사용하여야 하나, 이 경우 오히려 음이온 발생량이 불충분하게 되므로, 원래 의도하는 공기 정화의 효과를 충분히 달성할 수 없다는 문제점이 있었다.
KR 10-1077289 B1 KR 10-2013-0143232 A
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방전전극과 접지전극이 형성된 기판의 표면에 발생하는 방전 현상에 의한 이온 생성 시 적은 양의 오존을 발생하는 이온 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 이온 발생 장치는, 소정 크기의 기판과, 상기 기판의 상면과 하면에 각각 서로 대응되는 위치에 소정의 금속 패턴으로 형성되는 방전전극 및 접지전극과, 상기 접지전극의 외면에 소정의 에폭시 수지를 도포하여 형성되는 에폭시 보호층과, 상기 방전전극이 형성된 도선 영역 사이에 소정의 광촉매 물질을 코팅하여 형성되는 광촉매 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 방전전극은 상기 기판의 상면에 소정 금속을 기설정된 형상의 패턴으로 코팅하여 형성되고, 상기 접지 전극은 상기 기판의 하면에서 상기 광촉매 코팅층에 의한 절연 영역에 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접지전극은 상기 기판의 하면에 소정 금속을 상기 방전전극의 가장자리로 둘러싸인 영역에 대응하는 형태의 패턴으로 코팅하여 형성되되, 상기 방전전극의 가장자리에 수직 하방으로 대응되는 위치를 기준으로 동일 수직선상에 위치하되 수평 방향을 기준으로 서로 겹치지 않게 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 방전전극은 상기 기판의 상면에 소정 금속을 기설정된 형상의 패턴으로 코팅하여 형성되고, 상기 접지전극은 상기 기판의 하면에 소정 금속을 상기 방전전극의 최외곽 가장자리에 의해 둘러싸인 영역에 대응하는 형태의 패턴으로 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 방전전극은, 상호 평행하게 수직 방향으로 일정 간격마다 이격 배치되는 제1 전극과, 상기 제1 전극으로부터 수직으로 상향 또는 하향 분기되는 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 일단을 수직 방향으로 상호 연결하는 제3 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 일반적인 PCB 기판의 제조공정 시 이용하는 패턴 인쇄 방식과 동일한 방식으로 방전전극 및 접지전극을 형성할 수 있기 때문에 전극 형성을 위한 별도의 설비를 구비할 필요가 없어 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 유전체의 표면을 따라 발생하는 방전 현상에 의한 이온 생성 시 공기 중의 산소와 물 분자가 깨지면서 발생하는 오존 일부가 광촉매 코팅층에 의해 제거되어 결과적으로 오존 발생량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 발생 장치의 제조방법을 나타낸 순서도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치의 평면 및 저면을 나타낸 사진이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이온 발생 장치의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이고,
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이온 발생 장치의 평면 및 저면을 나타낸 사진이고,
도 8 및 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이온 발생 장치의 평면 및 저면을 나타낸 사진이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 발생 장치의 제조방법을 나타낸 순서도로서, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 발생 장치의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 소정 크기의 기판을 준비한다(S100).
여기서, 기판(10)은 전기장 안에서 극성을 지니게 되는 절연성 유전체로서의 역할을 하기 위한 것으로서, 소정 크기 및 두께를 가진 사각 평판 구조로 형성된 것일 수 있다.
예컨대, 기판(10)은 유기물에서 내산화성이 좋은 수지재로 이루어진 합성수지판과, 무기물 중에서 세라믹 등의 재질로 이루어진 세라믹 기판과, 합성수지판과, 유리섬유와 수지(resin)로 이루어진 단열체의 일종인 FR-4(Flame Retardant-4)를 재질로 하는 PCB 기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
비록, 전술한 바에 의하면, 본 발명에 따른 기판(10)의 모양이 사각 평판 형상이고 재질이 유기물(수지재), 무기물(세라믹) 또는 FR-4인 것으로 설명하고 있긴 하나, 이에 한정되는 것은 아니며 설계 조건에 따라 다양한 재질과 모양으로 형성하는 것이 가능하다.
또한, 기판(10)의 일측에는 양극 단자(+), 음극 단자(-) 및 접지 단자(GND) 중 적어도 하나가 비아홀(Via Hole) 형태로 형성되되, 기판(10) 내부에서 동일 단자끼리 배선 연결되어 전기적으로 연결된 상태일 수 있다.
다음으로, 방전전극(20) 및 접지전극(30)을 기판(10)의 상면과 하면에 각각 서로 대응되는 위치에 소정의 금속 패턴으로 형성한다(S200).
여기서, 방전전극(20)은 기판(10)의 상면에 금속 재질의 소정의 전도성 물질을 특정 패턴 형태로 인쇄하여 코팅하는 방식으로 형성될 수 있다.
여기서, 접지전극(30)은 전술한 방전전극(20)과 동일한 전도성 물질을 기판(10)의 하면에 방전전극(20) 패턴에 대응하는 형상으로 인쇄하여 코팅하는 방식으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 전도성 물질은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나로 선택될 수 있으며, 이 중에서도 특히 금을 선택하는 것이 가장 바람직하다.
이 경우, 일반적인 PCB 기판의 제조공정 시 이용하는 패턴 인쇄 방식과 동일한 방식으로 방전전극(20) 및 접지전극(30)을 형성할 수 있기 때문에 전극 형성을 위한 별도의 설비를 구비할 필요가 없어 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
다음으로, 접지전극(30)의 외면에 소정의 에폭시 수지를 도포하여 에폭시 보호층을 형성한다(S300).
여기서, 상기 에폭시 수지(Epoxy resin)는 저점도이며 양호한 용제 용해성을 실현하는 전자 재료용 에폭시 수지 조성물과, 우수한 내열성, 저열팽창성 및 고열전도성을 발현하는 전자 재료용 에폭시 수지 경화물을 포함하며, 에폭시 보호층(40)은 전술한 에폭시 수지를 성분으로 한 도료를 접지전극(30)의 외면을 붓으로 칠하듯이 얇게 도포하는 공정에 의해 형성될 수 있다.
다음으로, 방전전극(20)의 외면에 소정의 광촉매 물질을 코팅하여 광촉매 코팅층을 형성한다(S400).
여기서, 상기 광촉매 물질은 빛을 받아들여 화학반응을 촉진하는 광촉매(photocatalyst)를 포함하여 유해물질을 산화 분해할 수 있는 물질로서, 예컨대, 산화타이타늄(TiO2)를 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 일반적으로 이온 발생 장치에 가해진 전기 에너지로 인해 방전 전극이 형성된 기판의 표면에 소정의 방전 현상이 발생하면, 방전 전극에서 방출된 전자에 의해 일부 대기 중의 수분(H2O)은 수소(H+)와 수산기(OH-)로 분해됨과 동시에 오존 음이온(O3 -)이 발생하게 된다.
이때, 오존 음이온(O3 -)은 수산기(OH-)와 반응하여 완전한 수산기 음이온(HO2 -)과 강산화성 음이온(O2 -)을 발생시키고, 강산화성 음이온(O2 -)은 수분과 만나 클러스터(cluster) 이온을 형성하게 되는데, 이 중 수산기(OH-)와 반응하지 않는 오존 음이온(O3 -)의 일부는 공기 중에 부유하게 되므로, 음이온으로 인한 공기 정화 작용과 더불어 인체에 유해한 오존의 영향을 동시에 받게 된다.
그러나, 전술한 본 발명에 따른 이온 발생 장치의 경우, 유전체인 기판(10)의 표면을 따라 발생하는 유전체 장벽 방전(DBD; Dielectric Barrier Discharge) 또는 연면방전(Surface Discharge)에 의한 이온 생성 시 공기 중의 산소(O2)와 물(H2O) 분자가 깨지면서 발생하는 오존(O3) 일부가 광촉매 코팅층에 의해 제거되어 결과적으로 오존 발생량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
한편, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 발생 장치의 제조방법을 통해 생성된 이온 발생 장치의 경우, 소정의 전원장치를 기판(10)에 형성된 양극 단자(+) 및 음극 단자(-)에 각각 연결한 후 소정의 직류 펄스 고전압을 인가하여 이온을 생성할 수 있다.
이때, 양극 단자(+)에는 펄스 형태의 음 전압(negative voltage)을 인가하고, 음극 단자(-)에는 펄스 형태의 양 전압(positive voltage)을 인가할 수 있다.
이 경우, 기판(10) 상면의 제1 도선 영역, 즉, 양극 단자(+)와 인접하여 양극 단자(+)와 전기적으로 내부 연결된 위치에 대응하여 방전전극(20)이 형성된 영역에서는 양이온이 발생하고, 기판(10) 상면의 제2 도선 영역, 즉, 음극 단자(-)와 인접하여 음극 단자(-)와 전기적으로 내부 연결된 위치에 대응하여 방전전극(20)이 형성된 영역에서는 음이온이 발생하게 된다.
이때, 상기 전원장치에 의해 인가되는 직류 펄스 고전압은 기설정된 개시 전압 이상일 수 있으며, 예컨대, 10 내지 50kHz의 주파수 범위를 가지는 고전압일 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 발생 장치에 의하면, 상기 전원장치에 의해 소정의 직류 펄스 고전압이 인가되면, 방전전극(20)과 접지전극(30) 사이에 절연 파괴가 일어나게 되고 이로 인해 유전체인 기판(10)의 표면을 따라 발생하는 유전체 장벽 방전(DBD; Dielectric Barrier Discharge) 또는 연면방전(Surface Discharge) 중 어느 하나에 의한 방전 현상이 발생하여 방전전극(20)과 접지전극(30) 사이에 소정의 플라즈마 영역이 형성되어 최종적으로 이온을 생성할 수 있게 된다.
여기서, 상기 플라즈마 영역은 접지전극(30)의 가장자리와 수직 상방으로 대응되는 방전전극(20)의 양단부 영역에 형성되는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치의 평면 및 저면을 나타낸 사진이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이온 발생 장치의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이온 발생 장치의 평면 및 저면을 나타낸 사진이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이온 발생 장치의 평면 및 저면을 나타낸 사진이다.
이하, 전술한 도면들을 참조하여 본 발명의 제1 실시예, 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 이온 발생 장치에 대해 설명하도록 한다.
I. 제1 실시예
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치는 소정 크기의 기판(10)과, 기판(10)의 상면에 소정 금속을 기설정된 형상의 패턴으로 코팅하여 형성되는 방전전극(20)과, 기판(10)의 하면에 소정 금속을 방전전극(20)의 가장자리로 둘러싸인 영역에 대응하는 형태의 패턴으로 코팅하여 형성되는 접지전극(30)과, 접지전극(30)의 외면에 소정의 에폭시 수지를 도포하여 형성되는 에폭시 보호층(40)과, 방전전극(20)의 외면에 소정의 광촉매 물질을 도포하여 형성되는 광촉매 코팅층(50)을 포함하여 구성된다.
여기서, 광촉매 코팅층(50)은 기판(10)의 상면에서 방전전극(20)이 형성된 도선 영역 사이에 형성될 수 있으며, 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 사각 메쉬 패턴 형태로 방전전극(20)이 형성되는 경우엔 메쉬 패턴 내부의 사각형에 대응되는 영역에 광촉매 코팅층(50)에 형성되게 된다.
여기서, 접지전극(30)은 기판(10)의 하면상에서 광촉매 코팅층(50)에 대응되는 위치에 배치되되, 기판(10)의 하면에 소정 금속을 방전금속(20)의 가장자리로 둘러싸인 영역에 대응하는 형태의 패턴으로 코팅하여 형성될 수 있다.
이때, 접지전극(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 방전전극(20)의 가장자리에 수직 하방으로 대응되는 위치를 기준으로 동일 수직선상에 위치하되 수평 방향을 기준으로 서로 겹치지 않게 형성될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 기판(10)의 하면에는 복수 개의 접지전극(30)을 접지 단자(GND)에 전기적으로 연결하는 연결부(33)가 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치를 이용하는 경우, 소정의 전원장치를 기판(10)에 형성된 양극 단자(+) 및 음극 단자(-)에 각각 연결한 후, 양극 단자(+)에는 펄스 형태의 음 전압(negative voltage)을 인가하고, 음극 단자(-)에는 펄스 형태의 양 전압(positive voltage)을 인가하게 되면, 방전전극(20)과 접지전극(30) 사이에 절연 파괴가 일어나 유전체인 기판(10)의 표면을 따라 발생한 방전 현상으로 인해 접지전극(30)의 가장자리와 수직 상방으로 대응되는 방전전극(20)의 양단부 영역에 소정의 플라즈마 영역이 형성됨에 따라, 최종적으로, 양극 단자(+)가 연결된 기판(10) 상면의 제1 도선 영역(A1)에서는 양이온이 발생하고, 음극 단자(-)가 연결된 기판(10) 상면의 제2 도선 영역(A2)에서는 음이온이 발생하게 된다.
II. 제2 실시예
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이온 발생 장치는 소정 크기의 기판(10)과, 기판(10)의 상면에 소정 금속을 기설정된 형상의 패턴으로 코팅하여 형성되는 방전전극(20)과, 기판(10)의 하면에 소정 금속을 방전전극(20)의 최외곽 가장자리에 의해 둘러싸인 영역에 대응하는 형태의 패턴으로 코팅하여 형성되는 접지전극(30)과, 접지전극(30)의 외면에 소정의 에폭시 수지를 도포하여 형성되는 에폭시 보호층(40)과, 방전전극(20)의 외면에 소정의 광촉매 물질을 도포하여 형성되는 광촉매 코팅층(50)을 포함하여 구성된다.
여기서, 광촉매 코팅층(50)은 기판(10)의 상면에서 방전전극(20)이 형성된 도선 영역 사이에 형성될 수 있으며, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 사각 메쉬 패턴 형태로 방전전극(20)이 형성되는 경우엔 메쉬 패턴 내부의 사각형에 대응되는 영역에 광촉매 코팅층(50)에 형성되게 된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 기판(10)의 하면에는 복수 개의 접지전극(30)을 접지 단자(GND)에 전기적으로 연결하는 연결부(33)가 형성될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이온 발생 장치를 이용하는 경우, 소정의 전원장치를 기판(10)에 형성된 양극 단자(+) 및 음극 단자(-)에 각각 연결한 후, 양극 단자(+)에는 펄스 형태의 음 전압(negative voltage)을 인가하고, 음극 단자(-)에는 펄스 형태의 양 전압(positive voltage)을 인가하게 되면, 방전전극(20)과 접지전극(30) 사이에 절연 파괴가 일어나 유전체인 기판(10)의 표면을 따라 발생한 방전 현상으로 인해 접지전극(30)의 가장자리와 수직 상방으로 대응되는 방전전극(20)의 양단부 영역에 소정의 플라즈마 영역이 형성됨에 따라, 최종적으로, 양극 단자(+)가 연결된 기판(10) 상면의 제1 도선 영역(B1)에서는 양이온이 발생하고, 음극 단자(-)가 연결된 기판(10) 상면의 제2 도선 영역(B2)에서는 음이온이 발생하게 된다.
III. 제3 실시예
본 발명의 제3 실시예에 따른 이온 발생 장치는 소정 크기의 기판(10)과, 기판(10)의 상면에 소정 금속을 기설정된 형상의 패턴으로 코팅하여 형성되는 방전전극(20)과, 기판(10)의 하면에 소정 금속을 방전전극(20)에 대응하는 형태로 코팅하여 형성되는 접지전극(30)과, 접지전극(30)의 외면에 소정의 에폭시 수지를 도포하여 형성되는 에폭시 보호층(40)과, 방전전극(20)의 외면에 소정의 광촉매 물질을 도포하여 형성되는 광촉매 코팅층(50)을 포함하여 구성된다.
여기서, 방전전극(20)은, 기판910)의 상면에 소정 금속을 코팅하여 형성되되, 상호 평행하게 수직 방향으로 일정 간격마다 이격 배치되는 제1 전극(21)과 , 제1 전극(21)으로부터 수직으로 상향 또는 하향 분기되는 제2 전극(22)과, 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)의 일단을 수직 방향으로 상호 연결하는 제3 전극(23)을 포함할 수 있다.
여기서, 광촉매 코팅층(50)은 기판(10)의 상면에서 방전전극(20)이 형성된 도선 영역 사이에 형성될 수 있으며, 예컨대, 도 8에 도시된 패턴 형태로 방전전극(20)이 형성되는 경우엔 제1 전극(21), 제2 전극(22) 및 제3 전극(23)에 의해 적어도 일부가 둘러싸인 영역에 광촉매 코팅층(50)에 형성되게 된다.
여기서, 접지전극(30)은 기판(10)의 하면상에서 광촉매 코팅층(50)에 대응되는 위치에 배치되되, 상향 분기되는 제2 전극(22)과 하향 분기되는 제2 전극(23)의 사이를 지나가는 직선 형태의 패턴으로 코팅하여 형성될 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 기판(10)의 하면에는 복수 개의 접지전극(30)을 접지 단자(GND)에 전기적으로 연결하는 연결부(33)가 형성될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 이온 발생 장치를 이용하는 경우, 소정의 전원장치를 기판(10)에 형성된 양극 단자(+) 및 음극 단자(-)에 각각 연결한 후, 양극 단자(+)에는 펄스 형태의 음 전압(negative voltage)을 인가하고, 음극 단자(-)에는 펄스 형태의 양 전압(positive voltage)을 인가하게 되면, 방전전극(20)과 접지전극(30) 사이에 절연 파괴가 일어나 유전체인 기판(10)의 표면을 따라 발생한 방전 현상으로 인해 접지전극(30)의 가장자리와 수직 상방으로 대응되는 방전전극(20)의 양단부 영역에 소정의 플라즈마 영역이 형성됨에 따라, 최종적으로, 양극 단자(+)가 연결된 기판(10) 상면의 제1 도선 영역(C1)에서는 양이온이 발생하고, 음극 단자(-)가 연결된 기판(10) 상면의 제2 도선 영역(C2)에서는 음이온이 발생하게 된다.
이에 따라, 전술한 본 발명에 의하면, 기판을 제조하는 일반적인 공정을 사용하여 제한된 기판 면적에 있어서 방전전극(20)을 기설정된 형상으로 형성하여 방전 현상이 이루어지는 영역을 극대화할 수 있다.
특히, 방전전극(20)에 있어서 모서리, 꼭지점, 교차점, 단부를 이루는 지점의 개수를 최대한 확보하면서도, 기판의 레이어층을 인쇄 공정 등을 통해 형성할 수 있는 이점이 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
특히, 전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 강점을 다소 폭넓게 상술하였으므로, 상술한 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 형상의 설계나 수정의 기본으로써 즉시 사용될 수 있음이 해당 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 상기에서 기술된 실시예는 본 발명에 따른 하나의 실시예일 뿐이며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위에 속하는 것으로 전술한 본 발명의 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
2: 전원장치
10: 기판
20: 방전전극
21: 제1 전극
22: 제2 전극
23: 제3 전극
30: 접지전극
33: 연결부
40: 에폭시 보호층
50: 광촉매 코팅층

Claims (5)

  1. 양극 단자 및 음극 단자가 형성된 소정 크기의 기판;
    상기 기판의 상면에 소정의 금속을 기설정된 형상의 패턴으로 코팅하여 형성되는 방전전극;
    상기 방전전극이 형성된 도선 영역 사이에 소정의 광촉매 물질을 코팅하여 형성되는 광촉매 코팅층;
    상기 기판의 하면에서 상기 광촉매 코팅층에 의한 절연 영역에 대응되는 위치에 형성되며, 상기 방전전극 가장자리의 적어도 일측 부분에 수직 하방으로 대응되는 위치를 기준으로 동일 수직선상에 위치하되 수평방향으로 서로 겹치지 않게 형성되는 접지전극;
    상기 접지전극의 외면에 소정의 에폭시 수지를 도포하여 형성되는 에폭시 보호층; 및
    상기 접지전극을 접지 단자에 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 양극 단자에 펄스 형태의 음 전압을 인가하고 상기 음극 단자에 펄스 형태의 양 전압을 인가하면 상기 방전전극과 상기 접지전극 사이에 절연 파괴가 일어나 상기 기판의 표면을 따라 발생한 방전 현상으로 인해 상기 접지전극의 가장자리와 수직 상방으로 대응되는 상기 방전전극의 양단부 영역에 소정의 플라즈마 영역이 형성됨에 따라 이온을 발생하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접지전극은 상기 기판의 하면에 소정 금속을 상기 광촉매 코팅층의 최외곽 가장자리에 의해 둘러싸인 영역에 대응하는 형태의 패턴으로 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방전전극은,
    상호 평행하게 수직 방향으로 일정 간격마다 이격 배치되는 제1 전극과, 상기 제1 전극으로부터 수직으로 상향 또는 하향 분기되는 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 일단을 수직 방향으로 상호 연결하는 제3 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
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