KR20120035949A - 전자기 차폐부를 갖는 방전 장치 - Google Patents

전자기 차폐부를 갖는 방전 장치 Download PDF

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Abstract

방전 장치(1): 방전 전극(2); 방전 전극(2)을 수용하는 무화실을 포함하는 전기적 절연부(15); 상기 방전 전극(2)의 표면에 물을 공급하는 물 공급부(4); 공급된 물을 대전된 미립자수로서 상기 방전 전극(2)의 첨단부로부터 무화하기 위하여 상기 방전 전극(2)에 고전압을 인가하는 고전압 공급부(5); 및 적어도 상기 무화실 주변에 제공되며, 대전된 미립자수를 방출하기 위한 개구부를 갖는 전자기 차폐부(7)를 포함한다.

Description

전자기 차폐부를 갖는 방전 장치{DISCHARGE DEVICE WITH ELECTROMAGNETIC SHIELD}
본 발명은 방전 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 방전 전극에 고전압을 인가함에 의해 방전을 생성하고, 방전이 주변 전자 장치에 악영향을 미치는 것을 방지하는 방전 장치에 관한 것이다.
근래에, 물을 무화(霧化)하여 대전된 미립자수(微粒子水)를 생성하기 위한 방전 장치가 관심을 끌고 있다. 대전된 미립자수는 종종 미세 물방울 또는 나노-사이즈 미스트(mist)로 칭하고, 그 일반적인 크기는 수 나노에서 수십 나노미터이다. 특허문헌 1은 이러한 방전 장치를 종래 기술로서 개시한다.
전술한 방전 장치는 방전 부분인 바늘 형태의 전극의 첨단부로부터 액체(즉, 물)를 무화하기 위한 전자 회로를 갖는다. 이 회로는 고전압 발생기, 제어 회로 등을 포함한다.
일본 특허 공개 제2006-122759호 공보
현재까지, 응결수를 공급하는 단계를 감소하기 위하여 공기를 냉각함에 의해 응결수를 생성하고, 응결수의 무화를 위해 응결수에 고전압을 인가하는 기술이 존재한다. 그러나, 무화에 있어서의 방전은 외부로 노이즈를 방출하고, 이 노이즈는 주변 장치의 오동작을 초래할 수 있다. 이는 문제가 될 수 있다.
본 발명은 상술한 상황을 고려하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 고전압으로 인가될 방전 전극이 주변 장치에 악영향을 미칠 노이즈의 방출원이 되는 것을 방지하고, 보다 바람직하게는, 외부로부터의 정전기, 전자기파 등과 같은 주변 노이즈로 인한 오동작을 방지할 수 있는 방전 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 방전 장치는: 방전 전극; 상기 방전 전극을 수용하는 무화실(atomization room)을 포함하는 전기적 절연부; 상기 방전 전극의 표면에 물을 공급하는 물 공급부; 공급된 물을 대전된 미립자수로서 상기 방전 전극의 첨단부(tip portion)로부터 무화하기 위하여 상기 방전 전극에 고전압을 인가하는 고전압 공급부; 및 적어도 상기 무화실 주변에 제공되며, 상기 대전된 미립자수를 방전하기 위한 개구를 갖는 전자기 차폐부를 포함한다.
상기 전자기 차폐부는 상기 무화실, 상기 물 공급부 및 상기 고전압 공급부를 수용하는 전기적 도전성 케이스일 수 있다.
상기 전기적 절연부는 상기 물 공급부 및 상기 고전압 공급부를 더 수용하는 전기적 절연성 케이스일 수 있다. 이 경우, 상기 전자기 차폐부는 상기 전기적 절연부의 외부 표면을 덮는 도전층으로서 형성될 수 있다.
상술한 구조를 갖는 방전 장치에 따르면, 전자기 차폐부는 상기 방전 전극이 외부로의 노이즈의 방출원이 되는 것을 방지할 수 있다. 방전 장치는 또한, 방전 장치가 외부로부터의 노이즈에 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방전 장치의 구조를 도시하는 개략도이다.
도 2는 상기 방전 장치의 방전 전극 주위의 횡단면도이다.
본 발명에 따른 실시예가 이하에서 도면을 참조로 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방전 장치(1)를 도시한다. 방전 장치(1)는 대전된 미립자수(M)를 생성하도록 구성된다. 전술한 것처럼, 대전된 미립자수(M)는 종종 미세 물방울 또는 나노-사이즈 미스트로 칭하고, 대전된 미립자수(M)의 일반적인 크기는 수 나노에서 수십 나노미터이다.
도 2에 도시된 것처럼, 방전 장치(1)는: 방전 유닛(11) 및 상기 방전 유닛(11) 주변에 제공된 전자기 차폐부(7)를 갖는다. 방전 유닛(11)은: 방전 전극(2); 냉각부(4b) 및 열방출부(4c)를 포함하는 물 응결 장치(4); 및 고전압 공급부(5)를 포함한다. 냉각부(4b)는 방전 전극(2)을 냉각하여 공기 중의 습기를 방전 전극(2)의 표면에 응결시킨다. 열방출부(4c)는 방전 전극(2)을 냉각하는 동안 생성되는 열을 방출한다. 고전압 공급부(5)는 방전 전극(2)에 고전압을 공급하여 방전 전극(2)의 첨단부(2a) 상에서 응결수를 무화한다. 본 실시예에서, 고전압 공급부(5)는 방전 전극(2)에 네가티브 고전압을 인가한다.
방전 전극(2)의 첨단부(2a)는 바늘 등의 형상이 된다. 다시 말하면, 첨단부(2a)는 테이퍼드 와이어(tapered wire)의 형상으로서, 방전이 발생하기 쉬운 방전 부분의 역할을 한다.
도 2에 도시된 실시예에서, 물 응결 장치(4)는 펠티어 장치(Peltier device; 4a)를 갖는다. 펠티어 장치(4a)의 차가운 측과 방전 전극(2) 사이를 열적으로 연결시키기 위하여 냉각부(4b)가 제공된다. 펠티어 장치(4a)의 뜨거운 측과 방열핀(radiation fin: 9) 사이를 열적으로 연결시키기 위하여 열방출부(4c)가 제공된다.
방전 장치(1)는 방열핀(9)을 냉각하기 위하여 바람을 생성하는 모터 팬(도시 없음)을 갖는다. 모터 팬으로부터의 바람은 전자기 차폐부(7)의 개구단부인 배출구(6)로부터 방출된다. 도 2에서, 참조 번호 20은 개구를 갖는 프레임을 나타내고, 방전 전극(2)을 둘러싼다. 프레임(20)은 절연 재료로 제조된다. 참조 번호 21은 방전 전극(2)에 대향하도록 배치된 링 형상 전극을 나타낸다. 링 형상 전극(21)은 접지된다. 한편, 프레임(20) 및 링 형상 전극(21)은 생략 가능하다.
방전 유닛(11)은: 상기 물 응결 장치(4)에게 냉각 등에 대한 명령을 전송하는 냉각 제어기; 및 고전압 공급부(5)를 제어하는 제어기(제어 회로: 10)(도 1 참조)를 더 포함한다. 본 실시예에서, 방전 유닛(11)의 냉각 제어기는 펠티어 장치(4a)에 냉각 명령으로서 파워를 공급하고, 이에 따라 냉각부(4b)를 냉각시킨다. 결과적으로, 방전 전극(2)은 냉각되고, 공기의 습기가 응결수로서 그 위에 응결된다. 그러므로, 냉각부(4b)는 방전 전극(2)에 물을 공급하기 위한 수단의 역할을 한다. 방전 유닛(11)의 제어기(10)는 방전 전극(2)에 고전압을 인가하기 위한 고전압 공급부(5)를 제어하고, 응결수가 방전 전극(2)에 부착하는 동안 방전 전극(2)과 대응하는 전극(21) 사이에 고전계(high electric field)를 생성한다. 고전압을 인가하는 동안, 첨단부(2a)에 부착된 응결수가 무화된다. 특히, 응결수는 방전 전극(2)의 첨단부(2a)에 집결되고, 방전 전극(2)과 대응하는 전극(21) 사이에서의 방전은 응결수의 레일리 분열(Rayleigh fission)을 반복하여, 응결수는 대전된 미립자수(M)가 된다. 그 이후로, 대전된 미립자수(M)는 모터 팬에 의해 날려가서 배출구(6)로부터 방출된다. 제어기(10)는 냉각부(4b)에 의한 냉각의 정도에 의존하여 생성되는 응결수의 양을 제어한다. 특히, 제어기(10)는 주변의 온도 및 습도에 영향을 받지 않고 대전된 미립자수(M)를 안전하게 생성하기 위한 적정량의 응결수를 유지한다.
상술한 것과 같은 대전된 미립자수(M)는 수퍼옥사이드 라디칼(superoxide radical), 히드록시 라디칼과 같은 라디칼을 포함한다. 그러므로, 탈취 효과, 바이러스, 박테리아 및 곰팡이에 대한 성장 억제 효과, 알레르기 원인물질(allergen) 불활성화 효과 등을 갖는다. 따라서, 대전된 미립자수(M)가 실내에 분산되는 경우, 이들이 실내 내부의 공기, 벽, 시트 등을 탈취할 수 있다. 또한, 이들은 패브릭(예를 들면, 시트, 카펫, 쿠션 등)에 달라붙는 진드기 사체, 외부로부터 실내로 유입되는 꽃가루 등과 같은 알레르기 원인물질을 억제 또는 불활성화할 수 있다.
도 1에 도시된 것처럼, 실시예에 따른 전자기 차폐부(7)는 그 말단에 개구부를 갖는 튜브 케이스 형상을 갖는다. 개구부 상에, 배출구(6)가 실장된다. 대전된 미립자수(M)는 배출구(6)로부터 방출된다. 방전 전극(2)을 수용하는 무화실(3)이 배출구(6)에 인접한 측의 전자기 차폐부(7)내에 제공되고, 물 응결 장치(4) 및 제어기(10)는 전자기 차폐부(7)내의 무화실(3) 뒤에 제공된다. 무화실(3)은 후술하는 전기적 절연부의 전체 또는 일부로서 형성된다.
전자기 차폐부(7)는 방전 전극(2)이 노이즈의 방출원이 되는 것을 방지한다. 본 실시예에서, 전자기 차폐부(7)는 전기적 도전성 케이스로서, 예를 들면 금속으로 제조된다. 전자기 차폐부(7)는 접지 와이어(8)를 통해 접지된다. 전기적 절연부(15)는 수지 등과 같은 절연 재료로 제조된다. 전기적 절연부(15)는 전자기 차폐부(7)의 내부 표면의 적어도 일부를 덮고, 이 부분은 방전 전극(2)을 둘러싼다. 특히, 전기적 절연부(15)는 적어도 방전 전극(2)을 둘러싸는 무화실(3)로서 기능한다. 한편, 전기적 절연부(15)는 전자기 차폐부(7)의 내부 표면 상의 전체에 형성될 수 있다.
이전 구성 대신에, 전자기 차폐부는 전기적 절연부(15)의 외부 표면을 덮는 도전층(도전막)으로서 형성될 수 있다. 이 경우, 전기적 절연부(15)는 무화실(3)의 역할을 하고 방전 유닛(11)을 수용하는 케이스 형태로 형성되며, 도전층은 전기적 절연부(15)의 일부인 무화실(3)의 적어도 둘레를 둘러싸도록(커버하도록) 절연부(15)의 외부 표면 상에 금속을 도금하여 형성된다. 도전층은 접지 배선(8)을 통해 접지된다. 한편, 도전층은 전기적 절연부(15)의 외부 표면 상의 전체에 형성될 수 있다.
무화실(3)의 개구측과 소통하는 배출구(6)는 튜브형상을 갖는 수지 몰드(16)로 구성된다. 수지 몰드(16)는 대전된 미립자수(M)가 배출구(6)의 내부 표면상에 달라붙는 것을 방지한다. 본 실시예에서, 수지 몰드(16)는 전자기 차폐부(7) 및 전기적 절연부(15)와는 별개로 제조되고, 이들 위에 실장된다. 수지 몰드(16)는 전자기 차폐부 및 전기적 절연부(15)와 일체로 형성될 수 있다. 전자기 차폐부(7)가 금속 케이스로 형성되는 경우, 전기적 절연이 전자기 차폐부(7)의 내부 표면으로부터 수지 몰드(16)의 배출구(6)의 내부 표면까지 연속적으로 처리된다.
전자기 차폐부(7)는 접지 배선(8)에 의해 접지되고, 따라서 방전 전극(2)이 노이즈의 방출원이 되는 것을 방지할 수 있다. 방전 전극(2)에 고전압이 인가되고 노이즈가 그로부터 방출되는 경우라도, 노이즈는 접지 배선(8)을 통해 전송되고 접지된다. 그러므로, 주변 장치, 컴퓨터 등이 노이즈로 인해 오동작하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 무화실(3)의 기능을 하는 전기적 절연부(15)가 전자기 차폐부(7)의 내부 표면상에 형성된다. 그러므로, 방전 전극(2)과 전자기 차폐부(7) 사이에 방전이 발생하지 않고, 따라서 대전된 미립자수(M)의 생성 효율을 증대시키는 것이 가능하다.
또한, 주변 정전기 및 전자기파로 인한 외부로부터의 주변 노이즈는 전자기 차폐부(7)에 의해 차폐된다. 그러므로, 전자기 차폐부(7)내에 수용된 방전 유닛(11)이 주변 노이즈로 인하여 오동작하는 것을 방지할 수 있다.
전자기 차폐부(7)가 방전 유닛(11)을 수용하는 케이스로서 구성되거나 또는 케이스 상의 도전층으로서 형성되므로, 방출 노이즈를 감소시키는 기능을 갖는 방전 장치(1)의 구조가 단순해진다.
본 실시예에서, 대전된 미립자수(M)가 방출되는 배출구(6)가 수지 몰드된다. 그러므로, 배출구(6)의 내부 표면은 전기적 절연부로서의 역할을 하고, 따라서 대전된 미립자수(M)가 거기에 달라붙는 것을 방지할 수 있으며, 대전된 미립자수(M)의 방전 효율을 증가시킬 수 있다.
본 실시예에서, 물 응결 장치(4)가 방전 전극(2)에 물을 공급하기 위한 수단으로서 도시된다. 그러나, 이 수단은 그 첨단부에 물을 공급하고 또한 전술한 방전 전극으로서 기능하는 바-형상의 이송부로 구성될 수 있다. 이 경우, 바-형상 이송부는 물 탱크로부터 물을 빨아들이고 물을 바-형상의 이송부의 첨단부에 공급하는 커필러리(capillary), 홈 등을 가질 수 있다.

Claims (3)

  1. 방전 장치로서,
    방전 전극;
    상기 방전 전극을 수용하는 무화실(atomization room)을 포함하는 전기적 절연부;
    상기 방전 전극의 표면에 물을 공급하는 물 공급부;
    공급된 물을 대전된 미립자수로서 상기 방전 전극의 첨단부로부터 무화하기 위하여 상기 방전 전극에 고전압을 인가하는 고전압 공급부: 및
    상기 대전된 미립자수를 방전하기 위한 개구부를 가지며, 상기 전기적 절연부, 상기 물 공급부 및 상기 고전압 공급부를 둘러싸는 전자기 차폐부
    를 포함하되, 상기 전자기 절연부는 상기 전자기 차폐부의 내부 표면 상에 제공되는, 방전 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전자기 차폐부는 전기적 도전성 케이스인, 방전 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 전기적 절연부는 상기 물 공급부 및 상기 고전압 공급부를 더 수용하는 전기적 절연성 케이스이며, 상기 전자기 차폐부는 상기 전기적 절연부의 외부 표면을 덮는 도전층으로서 형성되는, 방전 장치.
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