KR20120020026A

KR20120020026A - Air cleaner in cross plasma unit

Info

Publication number: KR20120020026A
Application number: KR1020100083733A
Authority: KR
Inventors: 김정기; 신천식
Original assignee: 김정기; 신천식
Priority date: 2010-08-28
Filing date: 2010-08-28
Publication date: 2012-03-07

Abstract

본 발명은 공기청정기용 정십자형 저온플라즈마 반응 유니트에 관한 것으로서 종래의 평형 전극형 플라즈마 발생 장치들이 고가이며 비대하여 작은 공기 청정기에는 장착하기 어렵고 반응면적이 평형으로 되어 공기가 수직으로만 통과 하게 하여 공기청정기의 특정구조에만 사용할 수 있었던 단점을 해소하여 장치의 크기는 작으면서 반응면적이 넓고 비평형이어서 일반적인 공기 청정기에 장착하여 사용하기 편리한 저온플라즈마 반응 유니트를 제공하기 위한 목적이 있으며 더 자세하게 설명 하면 입력 전원 전압이 6V 또는 12V인 직류 전압을 사용하여 출력전압이 4kV에서 8kV사이이며 전류값이 50mA이하가 되는 플라즈마 발생 전원모듈을 사용하며 모듈내부 유도전압 출력선을 양극과 음극선으로 2개선으로 인출하여 음극선은 8개의 톱니 또는 침상이 일정한 간격으로 배치되어 전도 되게 연결된 전자 출력 전극으로 연결되게 하고 양극선은 스텐레스철망 또는 구리철망 또는 알루미늄 철망중 적어도 하나를 사용하는 망에 연결 되게하며 상기망과 전자 출력 전극의 규격은 가로5cm 세로3cm 이내로 일정하게 하는 단계를 이루고 정 십자가 형태의 비전도체 금속 또는 수지로된 적당한 두께의 판상 지지체를 각 사방의 한변 길이가 가로6cm 세로1cm 가 되게 하여 전극지지대를 구성하는 단계와 상기 전극지지대의 사방 각 4개의 변에 수직으로 각 전극 1쌍을 고정하여 합계 4쌍의 전극이 전원을 인가하면 각 변의 사방 전극간에서 기체방전에 의한 플라즈마가 발생되어 공기가 통과 할 때 공기가 통과하는 사방 전체가 플라즈마 반응영역이 되어 공기가 골고루 개질 되도록 하는 특징을 지니고 있다.The present invention relates to a crisscross-type low temperature plasma reaction unit for an air cleaner, and the conventional balanced electrode plasma generators are expensive and hypertrophy, which is difficult to install in a small air cleaner, and the reaction area is balanced so that the air passes only vertically. Its purpose is to provide a low-temperature plasma reaction unit that is convenient to be installed in a general air purifier because the size of the device is small and the reaction area is wide and non-balanced. Using DC voltage with 6V or 12V power supply voltage, the output voltage is between 4kV and 8kV and the current value is 50mA or less. Cathode has eight cogs or needles Arranged at regular intervals to be connected to the conductively connected electronic output electrode, and the anode wire is connected to the mesh using at least one of stainless steel wire, copper wire wire, or aluminum wire wire. The size of the wire and the electronic output electrode is within 5 cm by 3 cm. Comprising the step of making a constant and a plate-shaped support of a non-conducting metal or resin of the cross shape to form an electrode support by the length of each side of each side 6cm length 1cm and each of the four sides of the electrode support When one pair of electrodes is fixed perpendicularly to two sides and a total of four pairs of electrodes are applied with power, plasma generated by gas discharge is generated between the four electrodes on each side, and the entirety of the air where all the air passes as the air passes through is reacted. It has a characteristic of being an area so that the air is uniformly reformed.

상기 본 발명에 의하면 종래의 플라즈마 발생을 위한 고가의 플라즈마 반응 장치제작 비용과 장치의 비대한 단점을 해소는 것은 물론 장치 구동에 소요되는 전력의 소비를 줄여 에너지 절약 효과와 함께 일반적인 공기청정기에 쉽게 장착하여 사방 어느곳에서 공기가 유입되어 통과 되어도 모든 방향에서 반응영역이 되어 공기의 개질과 악취제거, 유독가스제거, 제균 효과를 얻게 될 수 있다.According to the present invention, as well as eliminating the costly manufacturing cost and the disadvantages of the expensive plasma reaction apparatus for the conventional plasma generation, as well as reducing the power consumption of driving the device, energy-saving effect and easy installation in a general air cleaner Therefore, even if the air flows from anywhere, the reaction zone in all directions can be obtained, the air can be modified, odor removal, toxic gas removal, sterilization effect.

저온 플라즈마. 반응영역. 공기개질, 유독가스, 악취제거. 유니트. Low temperature plasma. Reaction zone. Air reforming, toxic gas and odor removal. Unit.

Description

Crosswise low temperature plasma reaction unit for air cleaner {air cleaner in cross plasma unit}

공기청정기용 절전형 소형 저온플라즈마 유니트Power-saving compact low temperature plasma unit for air cleaner

일반적으로 공기 청정기의 공기 통로는 어떠한 형태 이던지 수지나 금속으로된 재질의 케이스나 관로를 만들어 공기를 개선하는 수단을 그 관로상에 설치하고 있다. 세계적으로 제일 효율성이 좋은 공기청정기의 대부분은 공기를 강제로 순환 시키는 구동장치와 필터를 필수적 채용수단으로 하고 복합적으로는 음이온, 자외선, 광촉매, 플라즈마를 이용하는 것을 공기 개질과 공기 중 부유 세균의 살균목적 장치기술로 채택하고 있다.In general, the air passage of the air purifier is provided with a means for improving the air by making a case or a pipeline made of a resin or metal material in any form on the pipeline. Most of the world's most efficient air cleaners use mandatory driving devices and filters to force air circulation, and in general, the use of negative ions, ultraviolet rays, photocatalysts and plasma is used for air reforming and sterilization of airborne bacteria. It is adopted as a device technology.

그러나 세세히 그 문제점을 나열하면 다음과 같이 중요한 결함요소들이 있다. 음이온 이용방법은 탄소섬유전극 모실다발에 부고압 전원을 인가하던지 금속성 전극에 부고압 전원을 인가하여 전극주위에 음이온을 생성하게 하는데 이때의 음이온은 자연에서와 같이 발생요소와 영역이 넓지가 못하고 전극 표면에 집중되고 일극성 전자기장에 의하여 다른 극성을 가지는 입자 이물질이 전극표면에 모이면서 적체되어 주기적인 청소가 필요하고 음이온에 접촉되어 파괴되는 세균이 없어 직접 적인 항균력 발생의 원인이 되지는 않는 다는 것이다.However, in detail, the problems are as follows. The method of using negative ions generates negative ions around the electrode by applying negative high voltage power to the bundle of carbon fiber electrodes or metallic electrodes. At this time, negative ions do not have a wide range of elements and areas as in nature. Particles with different polarities concentrated on the surface and having different polarity due to the polarity of the electromagnetic field are collected and accumulated on the electrode surface, which requires periodic cleaning, and there is no bacteria that are destroyed by contact with anions, which does not cause direct antibacterial activity. .

자외선은 외부에 노출되면 인체 시각기관에 녹내장을 일으키는 원인을 제공하는 것으로 확인된바 있으며 유해물질의 가스가 봉입된 수정관이 파손 되기 쉬워 독성물질이 확산 될 유려가 있는 것이 지적 되고 있으며 광촉매 방식은 입자의 고착 기술이 완전하지 못하였다. 이와는 다르게 최근 저온플라즈마를 이용한 공기의 개질과 제균기술 개발을 위하여 세계각국에서 활발한 연구와 개발이 진행되고 있으나 아래와 같은 특성적 단점과 해결해야할 과제들을 안고 있다.Ultraviolet light has been found to cause glaucoma in the human visual organs when exposed to the outside, and it is pointed out that the fertilization tube containing the gas of a harmful substance is easily damaged, and the toxic substance may be diffused. The fixation technique was not complete. Unlike the recent researches and developments in various countries around the world for the reform of air and the development of the bactericidal technology using low temperature plasma, there are the following characteristics and problems to be solved.

저온 플라즈마가 산업상으로 중요한 기술로 자리 잡기 시작하고 다양한 분야에 저온플라즈마를 대기압 상에서 이용하기 위한 기술적, 장치적 개발이 시작 되고는 있으나 저온 플라즈마 공정을 위한 플라즈마의 생성과 반응 장치들을 제작하기 위하여서는 고온 플라즈마와 마찬가지로 전원의 비대화와 소스, 지속적인 안정성이 있는 플라즈마를 유지하기 위한 장치적 소모가 고비용을 요구 하므로 장치의 부피와 중량, 비용의 부담, 반응 영역의 한계와 같이 해결해야할 중요한 과제들이 아직 지속되고 있는 실정에 있으며 또한 저온플라즈마를 산업이나 생활에 응용하여 이용하고자 하는 시도가 화학적 공정을 대체 할 수 있으므로 많은 분야에서 검토 되고 있으나 용도별로 적합한 플라즈마 발생 장치원을 개별적으로 설계하고 제작 하여야 하기 때문에 제품의 생산비용이 몇 배나 상승되는 이유로 용도성 제품에 플라즈마를 이용하지 못하던 단점이 있었다.Although low temperature plasma has become an important technology in the industry and technical and instrumental development for using low temperature plasma at atmospheric pressure is being started in various fields, in order to manufacture plasma generation and reaction devices for low temperature plasma process, As with high-temperature plasmas, the power bloat and source, and the equipment consumption to maintain a plasma with sustained stability, requires a high cost, so important issues such as the volume and weight of the device, the burden of cost, and the limitations of the reaction zone are still in place. In addition, since the attempt to use low-temperature plasma for industrial or living applications can replace the chemical process, it is considered in many fields, but it is necessary to design and manufacture a suitable plasma generator device for each purpose. There were drawbacks cost of product novelties not use plasma for use sex products Some reasons a few times increase.

특히 실내 생활 공기청정기의 장치적인 결합 부품으로 사용하기 위하여 플라즈마 반응 부품을 제작하기 위하여서는 고가의 플라즈마 반응 장치 설계비와 제작 비용이 들어가는 단점과, 플라즈마의 특성으로 야기되던 많은 양의 오존을 발생하는 단점과 플라즈마 반응을 위한 구동비용이 많이 들어가는 단점들이 있어왔으면서도 반응영역은 평형으로 작아서 공기가 수직으로만 통과해야하는 단점이 있어왔다.In particular, in order to manufacture a plasma reaction part for use as a mechanically coupled part of an indoor air purifier, an expensive plasma reactor design cost and manufacturing cost are required, and a large amount of ozone generated by the characteristics of the plasma is generated. Even though there have been disadvantages that the driving cost for the plasma reaction is high, the reaction area is small in equilibrium, and air has to be passed only vertically.

상기와 같은 단점들을 해결하기 위하여 본 고안은 종래의 플라즈마 생성과 자치를 구동하기 위하여 쓰이던 전력 소모량을 확연하게 줄이고 고가의 공기청정기용 플라즈마 반응 장치 설계비와 제작비용을 생산적이고 실용적으로 해결하고자 하며, 종래 플라즈마가 생성되며 따르던 많은 양의 오존 발생 문제점의 과제를 해결하면서도 반응영역은 비평형으로 넓게 하는 과제를 해결하고자 하는 것이다.In order to solve the above disadvantages, the present invention is to significantly reduce the power consumption used to drive the conventional plasma generation and autonomy, and to solve the design cost and manufacturing cost of an expensive air purifier plasma reactor, productive and practical. While solving the problem of the large amount of ozone generation problem that the plasma is generated and followed, the problem is to solve the problem of widening the reaction area non-equilibrium.

입력 전원 전압이 6V 또는 12V인 직류 전압을 사용하여 출력전압이 4kV에서 8kV사이이며 전류값이 50mA이하가 되는 플라즈마 발생 전원모듈을 사용하며 모듈내부 유도전압 출력선을 양극과 음극선으로 2개선으로 인출하여 음극선은 8개의 톱니 또는 침상이 일정한 간격으로 배치되어 전도 되게 연결된 전자 출력 전극으로 연결되게 하고 양극선은 스텐레스철망 또는 구리 철망 또는 알루미늄 철망중 적어도 하나를 사용하는 망에 연결 되게하며 상기망과 전자 출력 전극의 규격은 가로5cm 세로3cm 이내로 일정하게 하는 단계를 이루고 정 십자가 형태의 비전도체 금속 또는 수지로된 적당한 두께의 판상 지지체를 각 사방의 한변 길이가 가로6cm 세로1cm 가 되게 하여 전극지지대를 구성하는 단계와 상기 전극지지대의 사방 각 4개의 변에 수직으로 각 전극 1쌍을 고정하여 합계 4쌍의 전극이 전원을 인가하면 각 변의 사방 전극간에서 기체방전에 의한 플라즈마가 발생되어 공기가 통과 할 때 공기가 통과하는 사방 전체가 플라즈마 반응영역이 되어 공기가 골고루 개질 되도록 하는 특징을 지닌 공기청정기용 정십자형 저온플라즈마 반응 유니트를 제공 하는 것이다.It uses a plasma generating power module that output voltage is between 4kV and 8kV and the current value is 50mA or less by using DC voltage with input voltage of 6V or 12V and draws the induced voltage output line inside the module into two lines with positive and negative lines. The cathode wires have eight teeth or needles arranged at regular intervals to be connected to an electrically connected electronic output electrode, and the anode wires are connected to a network using at least one of stainless steel wire, copper wire wire, or aluminum wire wire. The standard of the electrode is to be set within 5cm in length and 3cm in width, and a plate-shaped support made of non-conducting metal or resin in the shape of a cross is made of 6cm in length and 1cm in width on each side to form an electrode support. Step and each pair of electrodes perpendicular to each of the four sides of the electrode support When four pairs of electrodes are fixed and power is applied, plasma is generated by gas discharge between the four electrodes on each side, so that all four sides of the air pass through the plasma reaction area when the air passes, so that the air is uniformly modified. To provide a criss-cross low temperature plasma reaction unit for an air cleaner.

본 발명의 실시를 위하여 구체적인 내용을 첨부된 도면과 함께 설명 하면 다음과 같다.When described in detail with the accompanying drawings for the practice of the present invention.

종래의 평형 전극형 플라즈마 발생 장치들이 고가이며 비대하여 작은 공기청정기에는 장착하기 어렵고 반응면적이 평형으로 되어 공기가 수직으로만 통과 하게 하여 공기청정기의 특정구조에만 사용할 수 있었던 단점이 있어왔다. 이 단점을 해결하기 위하여서는 장치의 크기는 작으면서 반응면적이 넓고 비평형이면서 일반적인 공기 청정기에 장착하여 사용하기 편리한 저가의 저온플라즈마 반응 유니트를 개발하여야 하는데 현재의 상용적인 전원으로는 입력 전원 전압이 6V 또는 12V인 직류 전압을 사용하는 것이 제일 적당하다. 또한 출력 전압은 4kV에서 8kV사이이며 전류값이 50mA이하가 되는 플라즈마 발생 전원모듈을 사용하는 것이 오존발생량을 줄이고 방전특성이 코로나에서 정상글로우방전 비정상글로우방전이 되어 공기를 개질하는 플라즈마 반응 에너지가 크면서도 구동비용은 작게 들어가게 된다. 상기 구동을 위한 플라즈마 유도전압을 위한 전압기 모듈내부 유도전압 출력선은 양극(101)과 음극선(102)으로 2개선으로 나란히 인출하여 음극선(102)은 8개의 톱니 또는 침상이 일정한 간격으로 배치되어 전도 되게 연결된 전자 출력 전극(402)으로 연결되게 하고 양극(101)선은 스텐레스철망 또는 구리철망 또는 알루미늄 철망중 적어도 하나를 사용하는 망전극(401)에 연결 되게하며 상기망과 전자 출력 전극의 규격은 가로5cm 세로3cm 이내로 일정하게 하게 한다. 출력전압과 전류 특성에 제일 적합한 전극간의 간격은 1cm로 나타나고 있으므로 8개의 전자출력 전극의 수와 간격을 고려하면 상기 제시하는 규격이 제일 적당하다 이 크기를 넘어가게 되면 플라즈마 발생이 일정하지 못하고 간격과 크기가 작아지게 되면 불꽃아크가 일어나 오존이 많이 발생하게 된다. 다음단계로 정 십자가 형태의 비전도체 금속 또는 수지로된 적당한 두께의 판상 지지체를 각 사방의 한변 길이가 가로6cm 세로1cm 가 되게 하여 전극지지대(201)를 구성하게 되는데 만약 전도체가 되면 출력전압이 출력 전극에 집중되어 외부로 출력되지 못하고 지지체에 분산되어 버리기 때문에 플라즈마가 형성 되지 못하게 된다. 상기 전극지지대(201)의 사방 각 4개의 변(301),(302),(303),(304)에 수직으로 각 전극 1쌍을 첨부 도면3과 같이 고정하게 되며 플라즈마 전극 지지대(201) 중앙에는 공기청정기에 장착시 고정하는 결속구가 관통 되도록 하고 각 사방 끝에 나사형 결속구를 두어 플라즈마 출력전극(402)과 대응전극(401)을 고정하게 한다. 즉 , 첨부된 도면3.과 같이 십자형을 이루는 각 기둥이 플라즈마 전극이며 비평형적인 반응영역이 되어 사방 어느 곳에서 공기가 유입되어도 공기가 통과하며 개질될 수 있도록 구성 하는 것이다. 상기와 같이 구성 되는 저온플라즈마는 구동비용 장치비용은 줄이면서도 넓고 비평형적인 플라즈마 반응영역을 제공 하므로 일반적인 저가형 소형공기청정기에도 쉽게 장착하여 사용할 수 있게 된다.Conventional balanced electrode plasma generators are expensive and oversize and difficult to mount in small air cleaners, and the reaction area has been balanced so that air can only pass vertically and can be used only for specific structures of air cleaners. In order to solve this drawback, we need to develop a low-cost, low-temperature plasma reaction unit that is small in size, large in response area, non-equilibrium, and convenient to use in general air purifiers. It is best to use a DC voltage of 6V or 12V. In addition, the use of a plasma generating power supply module with an output voltage of 4kV to 8kV and a current value of 50mA or less reduces ozone generation and discharge characteristics are normal glow discharge abnormal glow discharge in the corona. At the same time, the driving cost is small. The induction voltage output line inside the voltmeter module for the plasma induced voltage for driving is drawn out in parallel to the two lines of the anode 101 and the cathode 102 so that the cathode 102 has eight teeth or needles arranged at regular intervals. The conductive wire is connected to the electronic output electrode 402 which is conductively connected, and the anode 101 wire is connected to the mesh electrode 401 using at least one of stainless steel wire, copper wire wire or aluminum wire wire. The width should be constant within 5cm and 3cm. The distance between the electrodes best suited for the output voltage and current characteristics is 1cm, so considering the number and spacing of the eight electron output electrodes, the above-mentioned standard is the most appropriate. When the size decreases, spark arcs occur and a lot of ozone is generated. In the next step, a plate-shaped support of a suitable thickness made of non-conducting metal or resin in a cross shape is formed so that the length of each side of each side becomes 6 cm long and 1 cm long so that the electrode support 201 is formed. The plasma is not formed because it is concentrated on the electrode and is not output to the outside but is dispersed in the support. Each pair of electrodes is fixed to the four sides 301, 302, 303, and 304 of the electrode support 201 at right angles as shown in FIG. 3, and the center of the plasma electrode support 201 is fixed. In the air purifier, the binding holes to be fixed at the time of mounting to the penetrating through the screw-shaped fasteners at each end to fix the plasma output electrode 402 and the corresponding electrode 401. That is, as shown in Figure 3, each pillar forming a cross is a plasma electrode and becomes a non-equilibrium reaction area so that air can be reformed while passing air from anywhere. The low temperature plasma configured as described above can be easily mounted and used in general low cost small air cleaners because it provides a wide and non-equilibrium plasma reaction area while reducing driving cost device cost.

도1은. 본 발명의 주요부분 구조도1 is. Main part structure diagram of the present invention

도2.는 본 발명의 주요부분 구조도Figure 2 is a structural diagram of the main part of the present invention

도3은 본 발명의 입체도Figure 3 is a three-dimensional view of the present invention

Claims

It uses a plasma generating power module that output voltage is between 4kV and 8kV and the current value is 50mA or less by using DC voltage with input voltage of 6V or 12V and draws the induced voltage output line inside the module into two lines with positive and negative lines. The cathode wires have 8 teeth or needles arranged at regular intervals to be connected to the conductively connected electronic output electrode, and the anode wires are connected to the network using at least one of stainless steel wire, copper wire wire, or aluminum wire wire. The standard of the electrode is to be set within 5cm in length and 3cm in width, and a plate-shaped support made of non-conducting metal or resin in the shape of a cross is made of 6cm in length and 1cm in width on each side to form an electrode support. Step and each pair of electrodes perpendicular to each of the four sides of the electrode support When four pairs of electrodes are supplied with power, plasma generated by gas discharge is generated between the four electrodes on each side, so that all four sides of the air pass through the plasma reaction area when the air passes, so that the air is uniformly modified. Cruciform Low Temperature Plasma Reaction Unit for Air Cleaners

In claim 1, the gas discharge is a crisscross-type low temperature plasma reaction unit for an air cleaner, characterized in that at least one of the normal glow discharge abnormal glow discharge in the corona