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KR102186432B1 - 플라즈마 전극장치 - Google Patents

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KR102186432B1
KR102186432B1 KR1020140034441A KR20140034441A KR102186432B1 KR 102186432 B1 KR102186432 B1 KR 102186432B1 KR 1020140034441 A KR1020140034441 A KR 1020140034441A KR 20140034441 A KR20140034441 A KR 20140034441A KR 102186432 B1 KR102186432 B1 KR 102186432B1
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electrode
discharge electrode
discharge
flow holes
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장재수
성봉조
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 실시예에 따른 플라즈마 전극장치에는, 공기가 유동하는 하나 이상의 제 1 유동공을 구비하는 제 1 기판 본체 및 상기 제 1 기판 본체의 일면에 배치되는 제 1 방전전극이 구비되는 제 1 기판; 및 상기 제 1 기판의 일측에 배치되며, 공기가 유동하는 하나 이상의 제 2 유동공 및 상기 제 1 기판과 작용하는 제 2 방전전극이 구비되는 제 2 기판이 포함되며, 상기 제 1 기판 본체에는, 상기 제 1 방전전극 또는 제 2 방전전극과 작용하여 플라즈마 방전을 수행하는 접지전극; 및 상기 접지전극을 둘러싸는 제 1 절연체가 포함된다.

Description

플라즈마 전극장치 {A plasma electrode device}
본 발명은 플라즈마 전극장치에 관한 것이다.
최근 건물들은 에너지 절감을 위하여 외부 기체의 도입을 최소화하고, 기밀화됨에 따라, 실내공기 오염이 점점 심각해지는 추세이다. 이에 따라, 실내 오염 물질에 대한 각종 법적 규제가 점차 강화되고 있다.
한편, 가정 또는 회사등에 설치되는 가전제품이 작동되는 과정에서, 실내 오염물질이 가전제품 내에서 발생되어 침착되거나, 가전제품으로부터 배출될 수 있다. 이러한 실내 오염물질은 불쾌한 냄새를 유발할 수 있으며, 사용자의 위생에 악영향을 미칠 수 있다.
예를 들어, 공기 조화기, 제습기, 공기 청정기, 냉장고 또는 세탁기와 같이 수분을 포함하는 공기 또는 물을 사용하는 가전제품의 경우, 가전제품의 내부 또는 외부에 먼지나 미생물등에 의한 오염이 발생될 수 있다.
상세히, 상기 실내 오염물질에는, (1) 미세 먼지, 석면 등과 같은 입자상 오염 물질, (2) 이산화탄소, 포름알데히드, 휘발성 유기화합물(VOC, volatile organic comopounds) 등과 같은 기체상 오염 물질, 및 (3) 바이러스, 곰팡이, 박테리아 등의 생물학적 오염 물질로 구분될 수 있다.
이러한 실내 오염물질을 제거하기 위하여 연면 방전의 플라즈마 화학처리 방식이 이용될 수 있다. 일반적으로, 상기 연면 방전의 플라즈마 화학처리 방식은, 세라믹을 이용한 고주파 방전형으로 소자표면에 강력한 플라즈마 영역을 형성하여 다량의 OH 라디칼과 오존을 생성하고 이를 이용하여 오염물질을 제거하는 방식으로서 이해된다.
본 출원인은 이러한 기술과 관련하여 종래에 아래와 같은 출원(이하, 종기술)을 실시한 바 있다.
1. 등록번호 : 10-0657476, 발명의 명칭 : 연면 방전형 공기정화장치, 등록일자 : 2006년 12월 7일
위 종래기술에 따른 공기정화장치에는, 2매로 부착된 절연성 유전체의 상면에 형성되는 방전 전극과, 2매의 절연성 유전체의 사이에 형성되는 접지 전극 및 상기 방전 전극이 대기 중에 직접 노출되지 않도록 밀폐시키는 코팅층이 포함되는 플라즈마 전극장치가 포함된다.
여기서, 상기 절연성 유전체는, 절연성 물질이 코팅되어 구성될 수 있다. 일례로, 상기 절연성 물질에는, 세라믹이 포함된다.
한편, 상기 절연성 물질을 코팅하거나 상기 코팅층을 구성할 때, 균일한 방전을 일으키기 위하여, 코팅이 전극의 표면에 균일하게 이루어질 필요가 있다.
그러나, 종래기술에 따른 플라즈마 전극장치의 경우, 상기 코팅이 균일한 두께로 형성되는 것이 매우 어렵고, 코팅 과정에서 그 표면에 허용범위 이상의 요철이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 플라즈마 전극장치를 이용할 경우, 발생되는 이온의 양이 충분치 않아서 오염물질이 효과적으로 제거되지 못하는 문제점이 있었다.
그리고, 플라즈마 방전과정에서 인체에 유해한 오존 발생량이 많다는 문제점이 있었다.
본 실시예는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 오염물질을 제거할 수 있는 플라즈마 전극장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 따른 플라즈마 전극장치는, 다수의 제 1 유동공이 배열되는 제 1 기판; 및 상기 제 1 기판으로부터 소정 간격 이격되고, 다수의 제 2 유동공이 배열되는 제 2 기판을 포함하고, 상기 제 1 기판은, 접지 전극과, 상기 접지 전극을 둘러싸는 에폭시 재질의 제 1 절연체를 포함하는 제 1 기판 본체; 상기 제 1 절연체의 상면에 형성되는 제 1 방전 전극; 및 상기 제 1 방전 전극과 상기 제 1 절연체 사이에 코팅되는 광촉매부를 포함하고, 상기 제 2 기판은, 제 2 방전 전극; 상기 제 2 방전 전극을 둘러싸는 에폭시 재질의 제 2 절연체를 포함하며, 상기 다수의 제 1 유동공은, 상기 제 1 기판의 길이 방향 및 폭 방향으로 간격을 두어 배열되고, 상기 제 2 유동공은, 상기 제 1 유동공과 동일한 수로 구비되고, 상기 제 1 유동공과 마주보고 정렬되어 각각 연통하며, 상기 제 1 방전 전극은, 상기 제 1 기판의 길이 방향 및 폭 방향으로 배열되는 다수의 유동공들 중 일부의 가장자리를 둘러싸는 형태로 형성되며, 상기 제 1 기판의 길이 방향 및 폭 방향으로, 상기 제 1 방전 전극이 형성된 유동공과 상기 제 1 방전 전극이 형성되지 않은 유동공이 교번하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
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삭제
삭제
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또한, 상기 광촉매부에는, 인산은(Ag3PO4), 이산화티타늄(TiO2) 및 무기 바인더가 포함된다.
또한, 상기 제 1 유동공은 다수 개로 구비되며, 상기 제 2 유동공은 다수의 제 1 유동공과 동일한 수로 구비되어, 상기 다수의 제 1 유동공과 각각 연통하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 방전전극에는, 전원이 인가되는 방전 전극부; 상기 제 1 유동공을 둘러싸도록 배치되는 패턴 프레임; 및 상기 패턴 프레임에 구비되는 하나 이상의 방전침이 포함된다.
삭제
제안되는 실시 예에 따르면, 플라즈마 전극장치에 제 1 방전전극 및 접지전극이 구비되는 제 1 기판과, 제 2 방전전극이 구비되는 제 2 기판이 포함되어, 제 1 방전전극과 접지전극간의 작용에 의하여 다량의 이온이 발생되고 제 2 방전전극과 접지전극간의 작용에 의하여 다량의 라디칼을 발생시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기 다량의 이온발생에 의하여 오염물질을 제거하거나 소정의 위치에 부착된 냄새를 용이하게 제거할 수 있으며, 상기 다량의 라디칼에 의하여 공기 중에 부유하는 냄새를 용이하게 제거할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 금속판으로 구성되는 전극의 외측에 에폭시 수지로 구성된 절연체가 둘러싸도록 배치됨으로써, 플라즈마 방전이 용이하게 발생될 수 있다는 효과가 있다.
또한, 플라즈마 전극장치에 가시광에 반응하는 광촉매부가 구비되어, 다양한 유해물질을 용이하게 분해하고 항균 및 살균기능을 수행할 수 있으며, 오존량을 저감할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극장치의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 "A" 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 기판의 구성을 보여주는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 기판의 구성을 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 1의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극장치의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 "A" 부분을 확대한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극장치의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극장치(100)에는, 서로 대향하도록 배치되는 제 1 기판(200) 및 제 2 기판(300)이 포함된다. 일례로, 상기 제 2 기판(300)은 상기 제 1 기판(200)의 하측에 배치되며, 상기 제 1,2 기판(200,300)은 서로 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(200)을 "상판", 상기 제 2 기판(300)을 "하판"이라 이름할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 기판(200)과 제 2 기판(300)의 사이에는, 상기 제 1 기판(200)과 제 2 기판(300)을 설정 간격(d)만큼 이격시키는 간격 형성부(400)가 형성된다. 일례로, 상기 설정 간격(d)은 수 마이크로 미터(μm) 단위의 값을 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(200)에는, 대략 사각 판 형상을 가지는 제 1 기판본체(201) 및 상기 제 1 기판본체(201)를 관통하여 공기의 유동을 가이드 하는 하나 이상의 제 1 유동공(250)이 포함된다. 일례로, 상기 제 1 유동공(250)은 복수 개로 형성되며, 도 4에 도시되는 바와 같이, 15개로 구성될 수 있다.
상기 제 1 기판(200)에는, 상기 다수의 제 1 유동공(250) 중 적어도 일부의 제 1 유동공(250)을 둘러싸도록 배치되는 패턴 프레임(243, 도 4 참조)이 포함되는 제 1 방전전극(240)이 포함된다. 일례로, 상기 패턴 프레임(243)은 15개의 제 1 유동공(250) 중 6개의 제 1 유동공(250)을 둘러싸도록 구성될 수 있다.
상기 제 2 기판(300)에는, 대략 사각 판 형상을 가지는 제 2 기판본체(301) 및 상기 제 2 기판본체(301)를 관통하여 공기의 유동을 가이드 하는 하나 이상의 제 2 유동공(350)이 포함된다. 일례로, 상기 제 2 유동공(350)은 복수 개로 형성되며, 도 5에 도시되는 바와 같이, 상기 제 1 유동공(250)의 개수와 동일한 15개로 구성될 수 있다.
상기 다수의 제 2 유동공(350)은 상기 다수의 제 1 유동공(250)에 각각 연통하도록, 상기 다수의 제 1 유동공(250)의 하측에 위치될 수 있다.
상기 플라즈마 전극장치(100)가 작동하여 플라즈마 방전이 이루어지는 과정에서, 상기 다수의 제 1 유동공(250) 및 다수의 제 2 유동공(350)을 통과하는 공기는 산화 또는 분해될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 기판의 구성을 보여주는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 기판의 구성을 보여주는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 기판(200)에는, 다수의 제 1 유동공(250)을 형성하는 제 1 기판 본체(201) 및 상기 제 1 기판 본체(201)의 일면에 제공되는 제 1 방전전극(240)이 포함된다.
상기 제 1 기판 본체(201)에는, 접지 전극(210)과, 상기 접지 전극(210)을 둘러싸는 제 1 절연체(220) 및 상기 제 1 절연체(220)의 적어도 일면에 제공되는 광촉매부(230)가 포함된다. 상기 제 1 기판 본체(201)의 구성과 관련된 설명은 후술한다.
상기 제 1 방전전극(240)에는, 전원이 인가되는 방전 전극부(241)와, 상기 다수의 제 1 유동공(250) 중 적어도 일부의 제 1 유동공(250)을 둘러싸도록 배치되는 패턴 프레임(243) 및 상기 패턴 프레임(243)에 구비되는 하나 이상의 방전침(245)이 포함된다.
상기 패턴 프레임(243)은 다수 개가 제공될 수 있다. 상기 패턴 프레임(243)은 상기 제 1 유동공(250)을 둘러싸도록 폐쇄된 도형이 포함된다. 상기 도형은 원형, 타원형, 다각형 등을 의미할 수 있다.
그리고, 상기 방전침(245)은 상기 도형의 외주면에 돌출하도록 구성된다.
상기 제 1 방전전극(240)에는, 상기 방전 전극부(241)로부터 상기 다수의 패턴 프레임(243)으로 연장되는 연결 라인(242)이 포함된다. 상기 연결 라인(242)은 상기 다수의 패턴 프레임(243)으로부터 분지되도록 구성될 수 있다.
상기 제 1 방전전극(240)은 금속 옥사이드 페이스트가 인쇄되어 생성될 수 있다. 상기 금속 옥사이드 페이스트에서 금속 물질은 텅스텐, 철, 구리, 백금 및 은으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 일례로, 상기 금속 물질은 은(Ag)일 수 있다.
상기 제 1 방전전극(240)을 산화은 페이스트로 인쇄할 수 있으며, 상기 산화은 페이스트는 저항값이 10~20Ω이므로 낮은 저항값으로 인해 방전이 용이하며, 이에 따라 전극 전체에서 방전이 균일하게 발생할 수 있다. 그리고, 상기 산화은 페이스트는 방전에 의하여, 오존의 양을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제 2 기판(300)에는, 다수의 제 2 유동공(350)을 형성하는 제 2 기판 본체(301)가 포함된다.
상기 제 2 기판 본체(301)에는, 제 2 방전 전극(310) 및 상기 제 2 방전 전극(310)을 둘러싸는 제 2 절연체(320)가 포함된다. 상기 제 2 기판 본체(301)의 구성과 관련된 설명은 아래에서 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 도 1의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 기판(200)의 제 1 기판 본체(201)에는, 상기 제 1 방전전극(240) 또는 제 2 방전전극(310)과 작용하여 플라즈마 방전을 수행하는 접지 전극(210) 및 상기 접지 전극(210)이 외부에 노출되지 않도록 상기 접지 전극(210)을 둘러싸는 제 1 절연체(220)가 포함된다.
상기 접지 전극(210)은 금속판, 일례로 구리(Cu)로 구성될 수 있으며, 상기 제 1 절연체(220)는 에폭시(epoxy) 수지로 구성될 수 있다.
상기 제 1 절연체(220)에는, 상기 접지 전극(210)이 안착되는 하면부(221)와, 상기 하면부(221)의 양측부로부터 상방으로 연장되는 측면부(222) 및 상기 측면부(222)의 상측에 결합되는 상면부(223)가 포함된다.
상기 제 1 절연체(220)의 하면부(221), 측면부(222) 및 상면부(223)에 의하여, 상기 접지 전극(210)의 외측은 완전히 둘러싸여진다.
상기 접지 전극(210)과 제 1 절연체(220)의 제조방법에 대하여 간단하게 설명한다.
상기 제 1 절연체(220)의 하면부(221) 상측에 상기 접지 전극(210)을 인쇄(마스킹, masking)한다. 여기서, 상기 하면부(221)는 에폭시 수지로 구성되어, 상기 접지 전극(210)을 설치하는 "베이스"로서 이해될 수 있다.
상기 접지 전극(210)이 인쇄되면, 상기 접지 전극(210)의 하면은 상기 제 1 절연체(220)에 의하여 차폐되고, 상기 접지 전극(210)의 측면 및 상면은 외부에 노출된다.
상기 외부에 노출된 접지 전극(210)의 측면 및 상면에, 상기 제 1 절연체(220)의 측면부(222) 및 상면부(223)를 코팅한다. 이 때, 코팅되는 측면부(222) 및 상면부(223)는 상기 하면부(221)와 동일한 에폭시 수지로 구성될 수 있다.
상기 제 1 절연체(220)의 상측에는, 가시광에 반응 또는 활성화 하는 광촉매부(230)가 제공된다. 다시 말하면, 상기 광촉매부(230)는 상기 제 1 절연체(220)와 제 1 방전전극(240)의 사이에 배치된다. 상기 광촉매부(230)는, 다양한 유해물질을 용이하게 분해하고 항균 및 살균기능을 수행할 수 있으며, 오존량을 저감하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 가시광은 상기 플라즈마 전극장치(100)의 외부에 존재하는 외부 광원으로서 이해된다. 일례로, 상기 가시광은 소정의 공간에 존재하는 자연광 또는 조명원이 포함될 수 있다.
상기 광촉매부(230)에는, 다수의 조성물이 포함된다. 상세히, 상기 다수의 조성물에는, 인산은(Ag3PO4), 이산화티타늄(TiO2) 및 무기 바인더가 포함될 수 있다. 일례로, 상기 인산은(Ag3PO4)은 20 내지 50 중량부, 상기 이산화티타늄(TiO2)는 5 내지 40 중량부, 상기 무기 바인더는 10 내지 40 중량부를 가지고 조성될 수 있다.
상기 이산화티타늄(TiO2)은 자외선 조사하에서 높은 활성을 보이고, 산, 염기, 유기용매에 침식되지 않는 화학적인 안정성을 가질 수 있다.
상기 인산은(Ag3PO4)은 385nmm 이상, 평균 500nm의 가시광선 파장대의 광 에너지에 의하여 촉매 활성 반응을 보일 수 있다. 상기 이산화티타늄에 상기 인산은이 혼합됨으로써, 상기 광촉매부는 가시광에도 효과적으로 활성화 될 수 있다.
상기 인산은은 그 자체의 항균(박테리아, 곰팡이 등) 성능과, 인산은에 의한 저 에너지(가시광 파장 영역)에서 이산화티타늄과의 동시 활성으로 유기물(미생물, 악취 성분) 분해 효율의 시너지 효과를 가질 수 있다.
상기 무기 바인더는 폴리실리케이트 화합물을 포함한다. 상기 폴리실리케이트 화합물은 콜로이달실리카(SiO2) 및 금속알콕사이드로 구성될 수 있다.
한편, 무기 바인더에는 추가적으로 기타 성분이 포함될 수 있다. 상기 기타 성분은 최종 생성되는 코팅용 조성물의 특성을 고려하여 당업자가 선택할 수 있다. 예를 들어, 안정화제, 산촉매, 경화제, 금속 첨가제 등을 포함할 수 있다.
안정화제는 아세틸아세톤, 에틸아세토아세테이트, 철아세틸아세톤, 알카논아민 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것이 사용할 수 있다. 안정화제는 무기 바인더 내에서 바람직하게 0.1 내지 0.5 중량부 범위로 사용될 수 있다.
산촉매는 인산금속촉매, 염산금속촉매, 질산금속촉매, 인산-염산복합금속촉매 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것이사용될 수 있다. 산촉매는 무기 바인더 내에서 바람직하게 0.01 내지 0.5 중량부 범위로 사용될 수 있다.
경화제는 지방족폴리아민계, 아크릴로니트릴변성아민, 폴리아마이드, 아미도아민, 디시안디아미드, 아미드수지, 이소시아네이트, 멜리민및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것이 사용될 수 있다. 경화제는 무기 바인더 내에서 바람직하게 0.05 내지 1 중량부 범위로 사용될 수 있다.
금속첨가제는 알루미늄 화합물이 사용될 수 있다. 상기 알루미늄 화합물은 알루미늄 이소프로폭사이드와 염화알루미늄을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 금속첨가제는 무기 바인더 내에서 바람직하게 0.05 내지 0.5 중량부 범위로 사용될 수 있다.
상기 광촉매부(230)는 상기 다수의 조성물이 소정의 용매와 혼합된 용액의 형태로 구비되어, 상기 제 1 절연체(220)의 상면부(223)에 결합될 수 있다.
일례로, 상기 광촉매부(230)는 코팅에 의하여 상기 상면부(223)에 결합될 수 있다. 일례로, 상기 코팅에는, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 스크린 인쇄 등의 방법이 사용될 수 있다. 상기 딥 코팅의 경우, 건조 온도는 코팅 기재의 특성에 따라 달라지며, 예를 들어 148 내지 152℃의 범위에서 9 내지 11분 동안 실시될 수 있다.
이와 같이, 상기 광촉매부(190)는 용액의 형태로 제조되어 상기 케이스(110)에 코팅될 수 있으며, 이에 따라 상기 케이스(110)의 표면에 용이하게 결합될 수 있다(결합력 확보).
이와 같은 구성을 가지는 광촉매부(230)가 상기 상면부(230)에 구비되면, 상기 광촉매부(230)의 촉매 작용에 의하여 물(H2O) 또는 산소(O2)등은 활성산소종(ROS, Reactive Oxygen Species)으로 전환될 수 있다. 상기 활성 산소종에는, 히드록시 라디칼(OH-), 과산화수소(H2O2)등이 포함된다.
상기 활성 산소종은 강력한 살균(산화) 및 탈취작용을 수행할 수 있다. 상세히, 상기 활성 산소종은 유기물로 이루어진 박테리아 또는 곰팡이등의 생물학적 오염물질 뿐만 아니라, 톨루엔, 암모니아등의 가스 오염물질을 인체에 무해한 물과 이산화탄소로 분해시킬 수 있다.
따라서, 상기 광촉매부(230)에 의하여, 공기 또는 수분에 의하여 발생될 수 있는 오염물질의 생성, 즉 먼지의 축적 또는 미생물의 번식등을 방지할 수 있게 된다.
상기 제 1 기판(200)에는, 상기 광촉매부(230)의 상측에 배치되는 제 1 방전전극(240)이 더 포함된다. 상기한 바와 같이, 상기 제 1 방전전극(240)은 금속 옥사이드 페이스트가 인쇄되어 생성될 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 제 1 기판(200)의 작용에 대하여 간단하게 설명한다.
상기 접지전극(210)과, 상기 패턴 프레임(243)을 구비하는 제 1 방전전극(240)에 개시전압 이상의 고전압이 인가되면, 상기 접지전극(210)과 제 1 방전전극(240)의 주변에서는 높은 전기장에 의한 방전 현상이 발생된다.
그리고, 상기 접지전극(210)과 제 1 방전전극(240)의 주변을 지나는 자유전자는 상기 전기장에 의하여 가속되어 공기 중 중성분자(산소, 질소 등)와 충돌하여 분자를 이온화시키게 되며, 이에 따라 다량의 이온이 발생하게 된다. 이 때, 상기 공기는 상기 제 1 유동공(250)을 유동하는 공기일 수 있다. 상기 제 1 방전전극(240)은 이온을 발생시키기 위한 "이온발생용 전극"으로서 이해된다.
상기 제 2 기판(300)은 상기 제 1 기판(200)의 하측으로 이격되어 배치된다. 상세히, 상기 제 2 기판(300)의 제 2 기판 본체(301)에는, 상기 접지 전극(210)과 작용하여 플라즈마 방전을 수행하는 제 2 방전전극(310) 및 상기 제 2 방전전극(310)이 외부에 노출되지 않도록 상기 제 2 방전전극(310)을 둘러싸는 제 2 절연체(320)가 포함된다.
상기 제 2 방전전극(310)은 금속판, 일례로 구리(Cu)로 구성될 수 있으며, 상기 제 2 절연체(320)는 에폭시(epoxy) 수지로 구성될 수 있다.
별도의 도면부호를 부여하지는 않았으나, 상기 제 2 절연체(320)에는, 상기 제 2 방전전극(310)이 안착되는 하면부와, 상기 하면부의 양측부로부터 상방으로 연장되는 측면부 및 상기 측면부의 상측에 결합되는 상면부가 포함된다. 상기 제 2 절연체(320)의 구성은 제 1 절연체(220)의 구성과 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.
상기 제 2 절연체(320)의 하면부, 측면부 및 상면부에 의하여, 상기 제 2 방전전극(310)의 외측은 완전히 둘러싸여진다.
상기 제 2 방전전극(310)과 제 2 절연체(320)의 제조방법에 관한 설명은, 상기 접지전극(210)과 제 1 절연체(220)의 제조방법에 관한 설명을 원용한다.
이와 같은 구성을 가지는 제 2 기판(300)과 상기 접지전극(210)의 작용에 대하여 간단하게 설명한다.
상기 접지전극(210)과, 상기 제 2 방전전극(310)에 개시전압 이상의 고전압이 인가되면, 상기 접지전극(210)과 제 2 방전전극(310)의 사이에 절연 파괴가 발생되고, 높은 전기장에 의한 방전 현상이 발생되어 강력한 플라즈마 영역이 형성된다.
그리고, 상기 플라즈마 영역을 지나는 자유전자가 상기 전기장에 의하여 가속되어 공기와 반응하며, 그 결과 다량의 OH 라디칼이 발생하게 된다. 이 때, 상기 공기는 상기 제 2 유동공(350)을 유동하는 공기일 수 있다. 상기 제 2 방전전극(310)은 상기 간격 형성부(400)에 의하여 상기 접지전극(210)으로부터 이격되어, 라디칼 이온을 발생시키기 위한 "연면 방전용 전극"으로서 이해된다.
정리하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극장치는, 접지전극과 제 1 방전전극의 플라즈마 방전에 의하여 다량의 이온을 발생하며, 그 결과 오염물질을 제거하거나 소정의 장소에 부착되어 있는 냄새를 용이하게 제거할 수 있다.
또한, 상기 접지전극과 제 2 방전전극의 플라즈마 방전(연면 방전)에 의하여 다량의 라디칼을 발생하며, 그 결과 공기중에 부유하는 냄새를 용이하게 제거할 수 있다.
그리고, 상기 전극장치에 광촉매부가 구비됨으로써, 유해물질을 용이하게 분해하고 항균 및 살균기능을 수행할 수 있으며, 오존량을 저감할 수 있게 된다.
100 : 플라즈마 전극장치 200 : 제 1 기판
201 : 제 1 기판 본체 210 : 접지전극
220 : 제 1 절연체 230 : 광촉매부
240 : 제 1 방전전극 241 : 방전 전극부
242 : 연결라인 243 : 패턴 프레임
245 : 방전침 250 : 제 1 유동공
300 : 제 2 기판 301 : 제 2 기판 본체
310 : 제 2 방전전극 320 : 제 2 절연체
350 : 제 2 유동공

Claims (11)

  1. 다수의 제 1 유동공이 배열되는 제 1 기판; 및
    상기 제 1 기판으로부터 소정 간격 이격되고, 다수의 제 2 유동공이 배열되는 제 2 기판을 포함하고,
    상기 제 1 기판은,
    접지 전극과, 상기 접지 전극을 둘러싸는 에폭시 재질의 제 1 절연체를 포함하는 제 1 기판 본체;
    상기 제 1 절연체의 상면에 형성되는 제 1 방전 전극; 및
    상기 제 1 방전 전극과 상기 제 1 절연체 사이에 코팅되는 광촉매부를 포함하고,
    상기 제 2 기판은,
    제 2 방전 전극;
    상기 제 2 방전 전극을 둘러싸는 에폭시 재질의 제 2 절연체를 포함하며,
    상기 다수의 제 1 유동공은, 상기 제 1 기판의 길이 방향 및 폭 방향으로 간격을 두어 배열되고,
    상기 제 2 유동공은, 상기 제 1 유동공과 동일한 수로 구비되고, 상기 제 1 유동공과 마주보고 정렬되어 각각 연통하며,
    상기 제 1 방전 전극은,
    상기 제 1 기판의 길이 방향 및 폭 방향으로 배열되는 다수의 유동공들 중 일부의 가장자리를 둘러싸는 형태로 형성되며,
    상기 제 1 기판의 길이 방향 및 폭 방향으로, 상기 제 1 방전 전극이 형성된 유동공과 상기 제 1 방전 전극이 형성되지 않은 유동공이 교번하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 전극장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광촉매부에는,
    인산은(Ag3PO4), 이산화티타늄(TiO2) 및 무기 바인더가 포함되는 플라즈마 전극장치.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방전전극에는,
    전원이 인가되는 방전 전극부;
    상기 제 1 유동공을 둘러싸도록 배치되는 패턴 프레임; 및
    상기 패턴 프레임에 구비되는 하나 이상의 방전침이 포함되는 플라즈마 전극장치.
  11. 삭제
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