KR100455738B1

KR100455738B1 - Electric power-saving discharge-electrode

Info

Publication number: KR100455738B1
Application number: KR10-2002-0053572A
Authority: KR
Inventors: 안강호
Original assignee: 안강호
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2004-11-06
Also published as: KR20040021917A

Abstract

본 발명은 저전력 방전 전극을 개시한다. 본 발명에서는 방전 전극의 표면에 하나이상의 미세 입자가 부착된 것을 특징으로 하는 저전력 방전 전극을 제공한다.The present invention discloses a low power discharge electrode. The present invention provides a low power discharge electrode characterized in that at least one fine particle is attached to the surface of the discharge electrode.

이러한 본 발명에 따르면, 방전 전극의 표면에 미세 입자를 부착함으로써 방전 전극의 구동 전력을 최소화할 수 있는 효과가 있으며, 그로 인해 방전 발생 장치의 운전 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by attaching the fine particles on the surface of the discharge electrode has the effect of minimizing the driving power of the discharge electrode, thereby reducing the operating cost of the discharge generator.

Description

Low power discharge electrode {ELECTRIC POWER-SAVING DISCHARGE-ELECTRODE}

본 발명은 방전 전극에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방전 전극의 소비 전력을 최소화시킬 수 있는 저전력 방전 전극에 관한 것이다.The present invention relates to a discharge electrode, and more particularly to a low power discharge electrode that can minimize the power consumption of the discharge electrode.

주지하는 바와 같이, 방전 전극은 그 특성에 따라 종류가 다양하다. 이하에서는 설명의 편의상 하나의 예로 코로나 방전 전극에 대하여 설명한다. 코로나 방전이라 함은 기체 방전의 한 형태로서 2개의 전극사이에 높은 전압을 가하면 불꽃을 발하기 이전에 전기장의 강한 부분만이 발광하여 전도성을 갖는 현상을 의미한다.As is known, there are various kinds of discharge electrodes according to their characteristics. Hereinafter, the corona discharge electrode will be described as an example for convenience of description. Corona discharge is a form of gas discharge, which means that when a high voltage is applied between two electrodes, only a strong portion of the electric field emits light before conducting a spark, thereby having conductivity.

이러한 코로나 방전을 발생시키도록 고안된 코로나 방전 장치는 부유 입자의 하전 및 오존 발생 등을 위해 주로 사용되며, 통상적으로 2개의 안내 전극에 높은 전압을 가하고 이 중 하나의 전극에서 높은 에너지의 일차 이온이나 전자가 발생하여 이로부터 많은 양의 이차 이온이나 전자 또는 오존을 발생시키는 장치이다.Corona discharge devices designed to generate such corona discharges are mainly used for charge and ozone generation of suspended particles, and typically apply high voltages to two guide electrodes and high energy primary ions or electrons at one of them. Is a device that generates a large amount of secondary ions, electrons or ozone from it.

통상적으로, 코로나 방전 장치는 전자를 방출시키기 위하여 전극에 높은 전압(약 5㎸)을 인가해야하므로 고전압 발생장치가 필요하게 되며, 이를 구동하기 위한 운전비용(전력비용)이 과다하게 소요된다. 따라서, 코로나 방전 장치의 특성을 결정하는 가장 중요한 요소 중 하나가 동일한 출력 특성 내에서 구동 전압을 최소화하는 것이다.In general, a corona discharge device needs to apply a high voltage (about 5 kW) to an electrode in order to emit electrons, and thus a high voltage generator is required, and an operation cost (power cost) for driving it is excessive. Therefore, one of the most important factors in determining the characteristics of the corona discharge device is to minimize the driving voltage within the same output characteristic.

따라서, 본 발명은 상기한 점에 착안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 코로나 방전 장치의 구동 전력을 최소화함으로써 운전 비용을 절감할 수 있도록 하는 저전력 방전 전극을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above, an object of the present invention to provide a low-power discharge electrode that can reduce the operating cost by minimizing the driving power of the corona discharge device.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 저전력 방전 전극은 방전 전극의 표면에 하나 이상의 미세 입자가 부착되어 있다.In order to achieve the above object, the low power discharge electrode according to the present invention has one or more fine particles attached to the surface of the discharge electrode.

도 1은 본 발명에 따른 저전력 방전 전극에 대한 전류/전압 특성을 측정할 수 있는 코로나 발생 시험장치를 도시한 도면.1 is a view showing a corona generation test apparatus capable of measuring the current / voltage characteristics for a low power discharge electrode according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 저전력 방전 전극에 대한 전류/전압 특성을 도시한 그래프.2 is a graph showing the current / voltage characteristics for a low power discharge electrode according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1, 2 : 안내 전극 3 : 방전 전극1, 2: guide electrode 3: discharge electrode

4 : 전압 발생기 5 : 전류 측정기4: voltage generator 5: current meter

이하, 본 발명에 따른 저전력 방전 전극의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고로 하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a low power discharge electrode according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 특징은 코로나 방전 전극의 표면에 미세 입자를 부착하거나 코팅함으로써 저전압으로도 종래의 코로나 방전 장치와 동일한 출력(전류) 특성을 나타낼 수 있는 것이다. 여기서, 방전 전극에 미세 입자를 코팅하는 것은 코팅의 일반적인 기술과 마찬가지로 미세 입자들이 포함된 액체에 방전 전극을 담그거나 방전 전극에 미세 입자들이 포함된 액체를 분사한 후 이를 건조시키면 된다.A feature of the present invention is that by attaching or coating fine particles on the surface of the corona discharge electrode, it is possible to exhibit the same output (current) characteristics as a conventional corona discharge device even at low voltage. Here, the coating of the fine particles on the discharge electrode may be performed by immersing the discharge electrode in the liquid containing the fine particles or spraying the liquid containing the fine particles on the discharge electrode, and drying the same as the general technique of coating.

도 1에는 본 발명에 따라 미세 입자로서, 예를 들면, 나노 입자가 코팅된 코로나 방전 전극에 대한 출력 특성을 측정하기 위한 코로나 발생 시험 장치가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 안내 전극(1, 2) 사이에 방전 전극(3)을 배치하며, 이 방전 전극(3)은 전압 발생기(4)로부터 인가되는 전압에 의해 구동된다. 따라서, 방전 전극(3)에 높은 전압을 인가하면 안내 전극(1, 2)에는 전류가 흐르게 되며, 이때 안내 전극(1, 2)에 흐르는 전류를 전류 측정기(5)를 통해 측정함으로써 본 발명에 따라 나노 입자가 코팅된 코로나 방전 전극(3)에 대한 전압/전류 특성을 측정할 수 있다.1 shows a corona generating test apparatus for measuring the output characteristics of a corona discharge electrode coated with nanoparticles, for example as nanoparticles, according to the present invention. Referring to FIG. 1, a discharge electrode 3 is disposed between the guide electrodes 1 and 2, which are driven by a voltage applied from the voltage generator 4. Therefore, when a high voltage is applied to the discharge electrode 3, a current flows through the guide electrodes 1 and 2, and at this time, the current flowing through the guide electrodes 1 and 2 is measured through the current measuring device 5, thereby providing Accordingly, voltage / current characteristics of the corona discharge electrode 3 coated with the nanoparticles may be measured.

그리고, 본 실시예에서는 텅스텐 와이어를 사용하여 방전 전극(3)을 구성하였으며, 이 방전 전극(3)의 표면에 코팅되는 나노 입자로서 은(Ag) 입자를 사용하였다. 본 실시예에서 사용된 은(Ag) 나노 입자의 크기는 약 5㎚이었다. 본 발명에 따른 미세 입자의 크기는 100㎚ 이하가 바람직하며, 효과는 크지 않지만 500㎚도 가능하다.In the present embodiment, the discharge electrode 3 was configured using tungsten wire, and silver (Ag) particles were used as nanoparticles coated on the surface of the discharge electrode 3. The size of the silver (Ag) nanoparticles used in this example was about 5 nm. The size of the fine particles according to the present invention is preferably 100 nm or less, and the effect is not large, but 500 nm is also possible.

도 2는 도 1의 코로나 발생 시험 장치를 이용하여 본 발명에 따른 저전력 방전 전극(3)에 대한 전압/전류 특성을 측정하여 도시한 그래프로서, 도 1에 도시된 전압 발생기(4)를 통해 방전 전극(3)에 인가되는 전압을 변화시키고 이에 대응하여안내 전극(1, 2)으로부터 출력되는 전류의 변화를 측정한 것이다.FIG. 2 is a graph illustrating measurement of voltage / current characteristics of the low power discharge electrode 3 according to the present invention using the corona generation test apparatus of FIG. 1, and is discharged through the voltage generator 4 shown in FIG. 1. The voltage applied to the electrode 3 is changed and correspondingly, the change in the current output from the guide electrodes 1 and 2 is measured.

도 2에서 특성 곡선(L1)은 나노 입자가 코팅되지 않은 종래의 일반적인 방전 전극에서의 전압 변화에 따른 전류 변화를 나타낸 곡선이며, 특성 곡선(L2)은 본 발명에 따라 은(Ag) 나노 입자가 코팅된 방전 전극(3)의 전압 변화에 따른 전류 변화를 나타낸 곡선이다.In Figure 2, the characteristic curve (L1) is a curve showing the current change according to the voltage change in a conventional general discharge electrode not coated with nanoparticles, the characteristic curve (L2) is a silver (Ag) nanoparticles according to the present invention It is a curve showing the current change according to the voltage change of the coated discharge electrode 3.

도 2에 도시된 바와 같이 나노 입자가 코팅되지 않은 종래의 일반적인 방전 전극의 경우(L1)에는 일정 전압 범위까지는 전류가 흐르지 않다가 전압이 소정치 이상으로 높아짐에 따라 점차 출력 전류가 증가함을 알 수 있다. 이와 같은 결과는 관련학회에 발표된 결과와 일치하는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 2, in the case of a conventional general discharge electrode (L1) having no nanoparticles coated therein, the current does not flow up to a predetermined voltage range, but the output current gradually increases as the voltage increases above a predetermined value. Can be. These results can be seen to be consistent with the results published in the relevant society.

그러나, 본 발명에 따라 은(Ag) 나노 입자가 코팅된 방전 전극(3)의 경우인 L2는 나노 입자가 코팅되지 않은 L1에 비해 상대적으로 매우 낮은 전압에서부터 전류가 흐르는 것을 알 수 있다. 또한, 동일한 크기의 전압을 인가했을 때 발생되는 전류의 양 또한 상대적으로 매우 큰 것을 알 수 있다.However, according to the present invention, it can be seen that L2, which is a case of the discharge electrode 3 coated with silver (Ag) nanoparticles, flows from a relatively very low voltage compared to L1 without nanoparticles coated. In addition, it can be seen that the amount of current generated when the same voltage is applied is also very large.

통상적으로 가정용 또는 산업용으로 주로 사용되는 코로나 방전 장치에서 텅스텐 와이어에 인가되는 전압이 5㎸이상인 점을 감안하여 전압 발생기(4)로부터 입력되는 전압이 5㎸인 시점을 비교하여 보면, 나노 입자가 코팅되지 않은 방전 전극의 경우(L1)는 출력 전류가 약 1.2㎃인 반면, 본 발명에 따라 은(Ag) 나노 입자가 코팅된 방전 전극(3)의 경우(L2)는 출력 전류가 약 3.8㎃가 된다.In view of the fact that the voltage applied to the tungsten wire is 5 kΩ or more in a corona discharge device, which is usually used for home or industrial purposes, when the voltage input from the voltage generator 4 is 5 kΩ, the nanoparticles are coated. In the case of the non-discharge electrode (L1), the output current is about 1.2 mA, whereas in the case of the discharge electrode 3 coated with the silver (Ag) nanoparticles according to the present invention (L2), the output current is about 3.8 mA. do.

따라서, 본 발명에 따른 방전 전극(3)이 종래의 일반적인 코로나 방전 전극에서와 같은 양의 이온을 발생시키기 위해 필요로 하는 입력 전압은 약 1.5㎸가 되어 종래의 방전 전극에 비해 약 1/3로 감소하게 되며, 결국 코로나 방전 장치의 소비 전력을 그 만큼 절감할 수 있게 된다.Therefore, the input voltage required for the discharge electrode 3 according to the present invention to generate the same amount of ions as in the conventional general corona discharge electrode is about 1.5 kV, which is about one third of the conventional discharge electrode. This can reduce the power consumption of the corona discharge device.

한편, 상술한 실시예에서는 도 1에 도시한 바와 같이 다수의 나노 입자를 방전 전극(3)의 표면에 코팅한 것을 예로 하여 설명하였으나, 이와는 달리 방전 전극의 특성에 따라 단 하나의 나노 입자만을 부착하더라도 방전 전극의 전압/전류 특성을 향상시킬 수 있다. 이때, 방전 전극의 표면에 단 하나의 나노 입자만을 부착하기 위한 방법으로는, 나노 입자의 주위에 물이나 알코올을 응축하고 나노 입자가 포함된 응축된 물 또는 알코올을 방전 전극(3)의 표면에 부착한 다음, 열을 가하여 응축된 물이나 알코올을 증발시킴으로써 방전 전극(3)의 표면에 나노 입자가 부착되도록 할 수 있다.Meanwhile, in the above-described embodiment, as illustrated in FIG. 1, a plurality of nanoparticles are coated on the surface of the discharge electrode 3 as an example. However, only one nanoparticle is attached depending on the characteristics of the discharge electrode. Even if the voltage / current characteristics of the discharge electrode can be improved. At this time, as a method for attaching only one nanoparticle to the surface of the discharge electrode, condensation of water or alcohol around the nanoparticles and condensed water or alcohol containing the nanoparticles to the surface of the discharge electrode 3 After attaching, the nanoparticles may be attached to the surface of the discharge electrode 3 by applying heat to evaporate condensed water or alcohol.

상술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 예를 들면, 본 발명은 위에서 하나의 실시예로 설명한 코로나 방전 전극 뿐만 아니라 모든 방전 전극에 적용할 수 있다.In the detailed description of the present invention as described above, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof. For example, the present invention can be applied to all discharge electrodes as well as the corona discharge electrode described in one embodiment above.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 방전 전극의 표면에 미세 입자를 부착하거나 코팅함으로써 방전 장치의 구동 전력을 최소화할 수 있는 효과가 있으며, 그로 인해 방전 발생 장치의 운전 비용을 절감할 수 있는 현저한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by attaching or coating fine particles on the surface of the discharge electrode, there is an effect that can minimize the driving power of the discharge device, thereby remarkable effect that can reduce the operating cost of the discharge generating device There is.

Claims

Low-power discharge electrode, characterized in that one or more fine particles are attached to the surface of the discharge electrode.

The low power discharge electrode of claim 1, wherein the fine particles are nanoparticles.