KR100556784B1 - A dielectric substance for discharge tube - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나 이상의 방전관을 점등시키는 고전압 분배기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 유전체가 수납된 케이스에 에폭시 수지를 함입하여 몰딩처리하고, 상기 유전체의 양단에 부착된 전극 간 표면거리를 연장함으로써 코로나방전을 방지하고 파열극한전압을 높여 네온사인의 점멸(flicker)현상 없이 조도를 일정하게 유지시키는 방전관용 유전체에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage distributor for lighting one or more discharge tubes, and more particularly, by molding an epoxy resin in a case containing a plurality of dielectrics and extending the surface distance between electrodes attached to both ends of the dielectric. The present invention relates to a dielectric for a discharge tube that prevents corona discharge and increases the bursting extreme voltage to maintain a constant illuminance without flickering of neon signs.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방전관용 유전체는, 복수의 유전체를 케이스 내에 배열시키고, 케이스 내에 에폭시 수지를 함입시켜 몰딩처리 함으로써, 상기 유전체에 고전압이 인가되었을 때에 유전체에서 발생하는 코로나 방전을 방지하는 것을 특징으로 한다.The discharge tube dielectric according to the present invention for achieving the above object is a corona discharge generated in the dielectric when a high voltage is applied to the dielectric by arranging a plurality of dielectrics in the case, by embedding the epoxy resin in the case and molding Characterized in that to prevent.
네온관, 네온사인, 분배기, 유전체, 방전관, 코로나방전, 파열극한전압, 표면코로나 Neon tube, neon sign, distributor, dielectric, discharge tube, corona discharge, burst extreme voltage, surface corona
Description
도 1은 본 발명에 따른 방전관용 유전체를 개략적으로 나타내기 위한 도면.1 is a view for schematically showing a dielectric for a discharge tube according to the present invention.
도 2는 종래 및 본 발명의 유전체의 비교를 위한 사시도.Figure 2 is a perspective view for comparison of the dielectric of the prior art and the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 방전관용 유전체의 정면도.Figure 3 is a front view of the dielectric for discharge tube according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 복수의 유전체가 케이스 내에 배열된 평면도.4 is a plan view of a plurality of dielectrics arranged in a case according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 방전관용 유전체의 케이스의 사시도.5 is a perspective view of a case of a dielectric for discharge tube according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 방전관용 유전체의 단면도.6 is a sectional view of a dielectric for a discharge tube according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 방전관용 유전체의 전극의 위치 및 표면적을 나타내는 도면.7 is a view showing the position and the surface area of the electrode of the dielectric for discharge vessel according to the present invention.
♡ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♡Explanation of symbols on main parts of drawing
1000: 방전관용 분배기1000: distributor for discharge tube
10: 케이스 12: 에폭시 수지10: case 12: epoxy resin
14: 지지턱 16: 고정턱14: support jaw 16: fixed jaw
50: 고압트랜스50: high voltage transformer
100: 유전체 102: 제1단턱100: dielectric 102: first step
104: 제2단턱 110: 제1전극104: second step 110: first electrode
112: 제2전극 112: second electrode
120: 제1여백 130: 제2여백 120: first margin 130: second margin
200: 공통전극인출선 300: 개별전극인출선200: common electrode leader line 300: individual electrode leader line
400: 방전관400: discharge tube
본 발명은 하나 이상의 방전관을 점등시키는 고전압 분배기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 유전체가 수납된 케이스에 에폭시 수지를 함입하여 몰딩처리하고, 상기 유전체의 양단에 부착된 전극 간 표면거리를 연장함으로써 코로나방전을 방지하고 파열극한전압을 높여 네온사인의 점멸(flicker)현상 없이 조도를 일정하게 유지시키는 방전관용 유전체에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage distributor for lighting one or more discharge tubes, and more particularly, by molding an epoxy resin in a case containing a plurality of dielectrics and extending the surface distance between electrodes attached to both ends of the dielectric. The present invention relates to a dielectric for a discharge tube that prevents corona discharge and increases the bursting extreme voltage to maintain a constant illuminance without flickering of neon signs.
일반적으로 종래 조명 및 광고용으로 사용되는 네온등 또는 네온사인은 주로 저압의 아르곤(Ar)이나 네온(Ne)가스가 봉입된 직경 1cm정도의 유리관 내부 양단에 냉음극(cold cathode)형 전극을 설치하고, 상기 양 전극에 네온트랜스(Neon transformer)라 불리는 구동장치를 이용하여, 20 ~ 50㎲주기, 최고전압 3 ~ 30kV의 사인파 교류 고전압을 인가함으로써, 유리관 내에서 방전을 일으키고, 양 전극에서 방출되는 이차전자들에 의하여 방전을 유지하며, 이때 유리관 내에 형성되는 플라스마로부터 가시광선을 직접 얻거나(적색 네온등), 혹은 유리관 내에 봉입한 소량의 수은 증기로부터 발생하는 자외선이 관 내면에 코팅한 형광체를 여기시키도록 하여 가시광선을 얻는(기타 색깔의 네온등)것 이었다. In general, a neon lamp or neon sign used for lighting and advertisement is installed with a cold cathode electrode at both ends of a glass tube having a diameter of about 1 cm in which argon (Ar) or neon (Ne) gas of low pressure is enclosed. By using a driving device called a neon transformer to the both electrodes, a sinusoidal alternating current high voltage of 20 to 50 kW cycles and a maximum voltage of 3 to 30 kV is applied to generate a discharge in the glass tube, and is discharged from the both electrodes. Discharge is maintained by the secondary electrons, in which visible light is directly obtained from the plasma formed in the glass tube (red neon lamp), or ultraviolet rays generated from a small amount of mercury vapor encapsulated in the glass tube are coated on the inner surface of the tube. To get visible light (other colored neon lights).
상기한 종래의 네온트랜스는 AC220V의 전류를 정류부에 입력하여 DC전류로 정류하고, 이 전류를 스위칭부에서 수십 kHz의 주파수 파형으로 스위칭 하거나, LC공진부에서 LC공진 시키고, 이를 승압용 트랜스를 이용하여 3 ~ 30kV의 고전압으로 승압시켜 출력하는 회로로 구성되어 있었다. In the conventional neon transformer, the AC 220V current is input to the rectifier to rectify the DC current, and the current is switched to a frequency waveform of several tens of kHz at the switching unit, or LC resonance is performed at the LC resonance unit, and the boost transformer is used. It was composed of a circuit for boosting the output to a high voltage of 3 ~ 30kV.
네온트랜스의 정격 출력전압은 관의 총 길이 또는 사용한 관의 개수에 따라 달라진다. 종래에는 다수의 네온관을 동시에 구동할 때에는 관들을 직렬로 연결하고 관의 수에 비례하여 높은 전압을 출력하는 네온트랜스를 사용하였다. 그런데 상기와 같은 직렬 네온관의 구동방식에는 크게 두 가지의 문제점이 지적되었다. The rated output voltage of the neon transformer depends on the total length of the tubes or the number of tubes used. Conventionally, when driving a plurality of neon tubes at the same time, a neon transformer is used that connects the tubes in series and outputs a high voltage in proportion to the number of tubes. However, two problems have been pointed out in the driving method of the series neon tube as described above.
ⅰ) 전극의 스퍼터링으로 인한 단수명의 문제이다. 즉, 관 내부 양단에 금속재질의 전극이 설치되므로 방전 시 고에너지 이온의 충돌 및 이차전자의 방출에 의하여 금속이 점차 스퍼터링(Sputtering ; 이온이나 플라즈마를 어떠한 물질에 강하게 충돌시켰을 때, 그 물질의 원자가 튀어나오는 현상)되어 뜯겨져 나간 금속 원자들이 관내부의 산화 물질과 결합하고 전극주위의 관 벽에 부착되는 흑화 현상이 발생된다.Iii) Short life due to sputtering of electrodes. That is, since metal electrodes are installed at both ends of the tube, when the metal is sputtered by the collision of high energy ions and the discharge of secondary electrons during discharge, the valence of the material is strongly imparted to the material. Protruding phenomenon) Blackening occurs when the metal atoms that have been torn apart are combined with the oxidizing material in the tube and adhere to the tube wall around the electrode.
또한 전극 자체가 관내부에 잔류된 산화성 가스 및 물질과 결합하여 점차로 산화되고 이로 인하여 방전개시 전압을 점차 상승시킨다. 이 두 가지 원인으로 인하여 관의 수명이 감소하는데 방전관의 흑화 문제는 네온관 뿐 만 아니라 대부분의 내부 전극형 방전관의 공통된 문제점이다. In addition, the electrode itself is gradually oxidized in combination with the oxidizing gas and the material remaining in the tube, thereby gradually increasing the discharge start voltage. Due to these two causes, the life of the tube is reduced. The blackening problem of the discharge tube is a common problem of most internal electrode type discharge tubes as well as neon tubes.
ⅱ) 직렬 구동에 따른 고전압의 위험성 문제이다. 네온관은 방전 전에는 용 량성 부하이나 방전 시에는 직접적인 전류가 흐를 수 있는 플라스마가 관 내부에 형성되어 저항성 부하로 변한다. 따라서 용량성부하가 저항성부하로 변화됨에 따라 구동 회로에 큰 전압강하가 발생하고, 네온트랜스는 동작 중에 출력단자의 전압이 무부하 시에 비해 30 ∼ 40% 정도 낮아지게 된다. Ii) The danger of high voltage due to series operation. Neon tubes are converted into resistive loads by forming a capacitive load before discharge or by forming a plasma inside the tube where direct current can flow during discharge. Therefore, as the capacitive load is changed into the resistive load, a large voltage drop occurs in the driving circuit, and the neon transformer is 30 to 40% lower than the voltage of the output terminal during no operation.
더 나아가 다수의 네온관을 구동하고자 할 때에는 관들을 직렬로 연결하고 각 관의 전압 강하 분 만큼 더 높은 출력전압을 네온트랜스에서 출력해야만 하기 때문에 네온관의 길이에 한계가 있는 문제점이 있었다. Furthermore, when driving multiple neon tubes, there is a problem in that the length of the neon tubes is limited because the tubes must be connected in series and the output voltage higher than the voltage drop of each tube must be output from the neon transformer.
상기와 같은 이유로 네온사인 장치에는 고전압으로 인한 여러 가지 위험이 따른다. 구체적으로 작동 시 높은 전압이 최종 단자에 인가되므로 고 에너지의 전자파가 주변으로 방사되어 위해를 발생시키며, 단자 단락 및 누전 등으로 인한 안전사고의 위험성이 따르고, 설치 시 관 길이의 조절에 따라 네온트랜스의 전력효율이 달라지므로 시공에 어려움이 따르는 문제점이 있었다.For the same reason as above, the neon sign device carries various risks due to high voltage. Specifically, since high voltage is applied to the final terminal during operation, high-energy electromagnetic waves are radiated to the surroundings, causing harm, and there is a risk of safety accidents due to terminal short-circuit and short circuit, etc. Since the power efficiency is different, there was a problem in the construction difficult.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 종래기술은 대한민국 등록실용신안공보 20-0196774호의 "전자식 네온관 점등회로"에 잘 나타나 있었다. The prior art for solving the above problems is well represented in the "electronic neon tube lighting circuit" of Republic of Korea Utility Model Publication No. 20-0196774.
상기 대한민국 등록실용신안공보 20-0196774호에 나타난 기술은 직류전압을 승압 트랜스포머에 의해 고주파 신호로 변환시켜 저전압으로 점등케 하여 전력소모를 최소화하고, 수개의 네온관을 병렬 접속하여 점등하게 함으로써 네온관 중 어느 하나가 점등되지 않더라도 나머지 네온관은 점등되므로 간판의 광고기능을 안정성 있게 수행하도록 한 것이나 다음과 같은 문제점이 있었다.The technique shown in the Republic of Korea Utility Model Publication No. 20-0196774 is a high-frequency signal by converting a DC voltage to a high-frequency signal to turn on a low voltage to minimize power consumption, by connecting several neon tubes in parallel to turn on any of the neon tubes Even if one is not lit, the other neon tube is lit, so that the advertisement function of the sign is stably performed, but there were the following problems.
상기와 같은 종래기술은 상기 네온관등을 병렬로 운전시키게 되면 각각의 병렬로 구성된 각각의 네온관의 내부저항이 미묘하게 차이가 있기 때문에 내부저항이 작은 네온관으로 전류가 집중적으로 흐르게 되어 네온관의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.In the prior art as described above, when the neon tubes are operated in parallel, the internal resistance of each neon tube configured in parallel is slightly different, so that the current flows intensively into the neon tube with a small internal resistance, thereby shortening the life of the neon tube. There was a problem letting.
또한 네온관의 병렬운전에 필요한 분배기를 대기 중에서 사용 시 코로나 방전에 의하여 절연의 부분파괴현상이 일어나서 분배기의 출력을 약화시키고 네온방전관의 조도를 어둡게 하고나 부분적으로 깜빡거림 현상이 나타나는 문제점이 있었다.In addition, when the distributor required for parallel operation of neon tubes is used in the air, there is a problem that partial breakdown of insulation occurs due to corona discharge, weakening the output of the distributor, darkening the illuminance of the neon discharge tube, and partially flickering.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로써, 복수의 유전체가 수납된 케이스에 에폭시 수지로 함입하여 몰딩처리 함으로써 유전체의 양단에 부착된 전극과 공기를 차단하여 코로나방전이 개시되는 전위경도 및 전압을 높이는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, the potential hardness of the corona discharge is initiated by blocking the electrode and the air attached to both ends of the dielectric by molding by incorporating a molding process with an epoxy resin in a case containing a plurality of dielectrics And to increase the voltage.
또한 복수의 유전체가 수납된 케이스에 에폭시 수지로 함입하여 몰딩처리 함으로써, 상기 케이스 내부를 밀봉 처리함에 따라 유전체의 전극의 날씨계수 및 도체의 표면 상태를 최적의 값으로 유지하여 파열극한전압을 높게 유지함으로써 코로 나 방전에 의한 전류누설을 방지하는 것을 목적으로 한다.In addition, by molding a case in which a plurality of dielectrics are housed with an epoxy resin and molding, the inside of the case is sealed to maintain the weather coefficient of the electrode of the dielectric and the surface state of the conductor at an optimum value, thereby maintaining a high rupture limit voltage. This is to prevent current leakage by corona discharge.
또한 고압전압의 인가에 따라 유전체의 인출선을 중심으로 전계가 형성되어, 상기 전계 내에 공기의 입자 및 분자가 전리되면서 유전체의 전극과 전극사이의 표면을 타고 발생하는 현상인 표면코로나를 방지하기 위해 각 유전체에서 전극과 전극사이의 표면거리를 연장시키는 것을 목적으로 한다.In addition, an electric field is formed around the lead line of the dielectric material upon application of a high voltage, in order to prevent surface corona, which is a phenomenon occurring on the surface between the electrode and the electrode of the dielectric as the particles and molecules of air are ionized in the electric field. It is an object to extend the surface distance between electrodes in each dielectric.
또한 상기 에폭시 몰딩 케이스에 의해 유전체의 인출선을 케이스와 고정시키는 것을 목적으로 한다.It is also an object to fix the lead wire of the dielectric and the case by the epoxy molding case.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방전관용 유전체는, 복수의 유전체를 케이스 내에 배열시키고, 케이스 내에 에폭시 수지를 함입시켜 몰딩처리 함으로써, 상기 유전체에 고전압이 인가되었을 때에 유전체에서 발생하는 코로나 방전을 방지하는 것을 특징으로 한다.The discharge tube dielectric according to the present invention for achieving the above object is a corona discharge generated in the dielectric when a high voltage is applied to the dielectric by arranging a plurality of dielectrics in the case, by embedding the epoxy resin in the case and molding Characterized in that to prevent.
본 명세서에서 지속적으로 사용되는 용어에 관해 기술하면, 상기 유전체의 양단에 각각 부착된 두 전극에 전압이 인가되면 전계가 형성되고, 이러한 원리에 의해 쿨롱의 법칙에 따라 유전체에 유전분극 현상이 일어나게 된다. 상기 유전분극에 의해 일측전극에는 -전하가 과잉되고, 다른 전극에는 +전하가 과잉되며, 이들의 전계가 서로 바뀌게 되면 분극현상이 반대로 일어나 변위전류가 발생하게 된다. Referring to the term used continuously in this specification, when a voltage is applied to each of the two electrodes attached to both ends of the dielectric, an electric field is formed, and by this principle, dielectric polarization occurs in the dielectric according to Coulomb's law. . Due to the dielectric polarization, -charge is excessive on one electrode, + charge is excessive on the other electrode, and when their electric fields are changed with each other, the polarization phenomenon is reversed to generate a displacement current.
따라서 "유전체"는 유전율이 매우 높은 절연체로서 유전체를 통해 전류가 흐르는 것은 아니고 유전분극현상에 의해 전기력선에 의한 변위전류가 발생하여 교류전류가 전류[轉流]되게 된다. Therefore, the "dielectric" is an insulator having a very high dielectric constant, and no current flows through the dielectric, but a displacement current caused by electric force lines is generated by the dielectric polarization phenomenon so that the alternating current becomes a current.
한편 "코로나 방전"은 2개의 전극 사이에 높은 전압을 가하면 전기장이 강한 부분만이 발광하여 전도성을 띄는 현상을 말한다. 상기 코로나 방전에 의해 코로나 손실이 생기게 된다.On the other hand, "corona discharge" refers to a phenomenon in which only a strong electric field emits light when a high voltage is applied between two electrodes. Corona loss is caused by the corona discharge.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[도 1]과 같이, 본 발명에 따른 방전관용 분배기(1000)는 고압트랜스(50), 케이스(10), 양단에 제1,2전극(110, 112)이 각각 부착된 복수의 유전체(100), 공통전극인출선(200), 개체전극인출선(300) 및 방전관(400)을 포함하여 구비한다.As shown in FIG. 1, the
[도 1] 내지 [도 4]와 같이, 상기 케이스(10)는 복수의 유전체(100)를 수납하는 것으로, 정6면체의 수지로 구성된다.As shown in Fig. 1 to Fig. 4, the
상기 케이스(10) 내의 유전체(100)는 사용목적 상 슬림한 컴팩트 형으로 이루어져 있기 때문에 고전압의 인가 시 각 유전체(100) 소자의 단자 간에 스트리머(streamer) 코로나현상이 발생한다. Since the dielectric 100 in the
이에 따라 스트리머(streamer) 코로나가 스파크로 발전하여 전기적인 에너지의 손실이 커지게 되고, 이 과정에서 방출되는 이온의 온도는 대기의 온도와 비슷하거나 전자의 온도가 높기 때문에 저온 플라즈마 현상(Non-Thermal Plasma)로 인해 유전체의 표면의 온도가 상승하여 출력의 저하를 가속화 시키게 된다.As a result, the streamer corona develops into sparks, resulting in a large loss of electrical energy. In this process, the temperature of ions emitted is similar to that of the atmosphere or the temperature of electrons is high, so the low temperature plasma phenomenon (Non- Thermal Plasma) causes the temperature of the surface of the dielectric to rise, accelerating the degradation of the output.
따라서 이를 방지하고 방전관(400)의 점등효율을 극대화시키기 위해서 미세공간에 대한 난연성, 우수 기계적 물성, 우수 전기적 특성, 우수 내약성을 지닌 수지를 주입 경화시켜 1mm 두께 당 3000V 이상의 절연내력을 갖는 절연물(에폭시)을 케이스(10)의 내벽에 구비한 것이다.Therefore, in order to prevent this and maximize the lighting efficiency of the
또한 상기 케이스(10)는 [도 5]와 같이, 상기 유전체(100)의 제1,2전극(110, 112)과 연결되는 공통전극인출선(200) 및 개별전극인출선(300)을 각각 1mm 내외의 거리를 유지하여 납땜하여 케이스(10)에 고정하는 역할까지 하게 된다.In addition, as shown in FIG. 5, the
그리고 상기와 같이 납땜하여 고정한 후 에폭시 수지(12)를 케이스(10)의 내부로 함입하여 몰딩처리 하고 4시간 정도로 45℃의 복사열에서 경화시키게 된다.After soldering and fixing as described above, the
상기 에폭시 수지(12)는 저점도의 액상이어서 미세공간의 충진이 양호하고 내화학성이 좋으며, 기계적이 물성이 양호한 특성을 지닌 것으로, 상기 방전관용 분배기(1000)를 소형 및 경량화 할 수 있고 경제적이며 전기적으로 안정화 할 수 있는 특징이 있다. The
또한 상기 몰딩한 후에도 전극과 전극 사이 등에서 미세하게 남아있는 수분이나 공기를 제거하기 위해서 진공 챔버를 이용하여 펌핑함으로써 케이스 내를 진공상태로 유지시키게 된다.In addition, after the molding, the inside of the case is maintained in a vacuum state by pumping using a vacuum chamber to remove moisture or air remaining between the electrode and the electrode.
따라서 경화된 고체의 에폭시 수지(12)는 고절연체로서 유전체(100)간의 전기 절연도를 높여 표면코로나, 이극간의 스트리머 코로나 및 스파크를 방지하게 된다. Therefore, the cured solid
[도 2] 내지 [도 3]과 같이, 상기 유전체(100)는 소정의 체적을 갖고, 상기 케이스(10) 내에 병렬로 나열된 것으로서, 본 발명은 정6면체의 유전체(100)를 이용하여 구현하나, 직6면체, 원통형 등 어떠한 형태가 되어도 무방할 것이다.2 to 3, the dielectric 100 has a predetermined volume and is arranged in parallel in the
상기 유전체(100)는 고압변압기(50)와 방전관(400)이 매칭 되도록 하고, 설 치가 간편하고, 소형화시켜야 한다는 조건을 만족시키기 위해 비유전율의 조건을 만족시켜야 한다.The
그러므로 상기 유전체(100)는 절연저항이 수 1000MΩ에서 무한대에 가까운 절연체로서 비유전율이 높은 유전체여야 하며, 이러한 유전체는 MgO + SiO2 와 세라믹을 혼합한 혼합물. TiO2와 세라믹을 혼합한 혼합물, TiO2 + MgO 와 세라믹을 혼합한 혼합물, TiO2와 BaO와 세라믹을 혼합한 혼합물, BaTiO3이 단독 또는 적어도 하나 이상이 혼합된 혼합물을 사용한다. Therefore, the
상기와 같이 제조된 유전체(100)는 [도 2] 내지 [도 3]과 같이, 상기 유전체(100)는 육면체로 이루어져, 일측면은 제1전극(110)이 부착되고 타측면은 제2전극(112)이 부착되되, 일측면은 하부와 접하는 모서리에 제1전극과 제2전극과의 하부 표면거리를 연장하기 위한 제1단턱(102)이 형성된다.As described above, the dielectric 100 manufactured as described above is made of a hexahedron, as shown in FIGS. 112 is attached, one side is formed with a
그리고 상기 타측면은 제1단턱(102)과 대항하는 각으로 제2단턱(104)이 형성되되, 상기 제2단턱(104)은 제1전극(110)과 제2전극(112)과의 상부 표면거리를 연장하기 위해 상부와 타측면이 접하는 모서리에 형성된다.The other side surface is formed with a
그리고 상기 일측면에는 일측면의 좌측에 치우치게 제1전극(110)이 부착된다.In addition, the
그리고 상기 타측면에는 제1전극(110)과 대항하는 면으로 엇갈리게 제2전극(112)이 부착되되, 상기 제2전극(112)은 타측면의 좌측에 제2여백(130)을 가지도록 치우치게 부착되어 있다.The
상기 제1전극(110)은 일측면의 전체면적의 1/2 이상의 표면적을 가지나 바람직하게는 일측면의 전체면적의 3/4의 표면적을 갖게 되고, 상기 제1 및 2여백(120, 130)은 상기 일측면 및 타측면의 넓이의 1/4 내외로 형성되어 있다.The
즉, 제1전극(110)이 일측면의 일측에 치우치게 부착되어 있어서, 상기 제1여백에 의해 제1전극(110)과 제2전극(112) 사이의 거리가 연장되어 표면코로나 현상을 억제하게 된다.That is, the
또한 제2전극(112)도 타측면의 일측에 치우치게 부착되어 있어서, 상기 제2여백(130)에 의해 제1전극(110)과 제2전극(112) 사이의 거리가 연장되어 표면코로나 현상을 억제하게 된다.In addition, since the
또한 상기 제1 및 제2단턱(102, 104)에 의해 형성되는 공간의 체적은 유전체 전체의 체적의 각각 1/16내외로 형성된다.In addition, the volume of the space formed by the first and
상기 제1 및 2여백에 의한 제1,2전극(110, 112) 간의 거리 연장은 후술하는 일실시예에서 보다 상세히 설명하도록 한다.The distance extension between the first and
한편 상기 공통전극인출선(200)은 유전체(100)의 제1전극(110)들 간을 전기적으로 연결하여 외부로부터 전원을 공급받게 되며, 상기 유전체(300)의 제2전극(112)에서 각각 개체전극인출선(300)이 인출되어 방전관(400)과 전기적으로 연결되게 된다.Meanwhile, the common
상기 유전체(100)가 공통전극인출선(200)을 이용하여 외부로부터 전원을 받는 구성은 AC 220V의 교류 입력부와, 310V의 직류를 제공하는 정류부와, 교류와 직류가 인가되고 하프브릿지스위칭부에 1/4 LC공진주기의 2 게이트 신호를 제공하는 펄스발생부와, 영전압 스위칭과 무효전력을 회수하기위하여 설치하는 하프브릿지스위칭부와, 전압 승압용 고압트랜스(50)를 구비한 것이다.The
따라서 상기 공통전극인출선(200)은 전압 고압트랜스(50)로부터 전원을 인가 받고 이를 각각의 유전체(100)의 제1전극(110)과 연결되어 전원을 공급하게 된다.Therefore, the
그리고 상기 유전체(100)의 제2전극(112)에서 각각 인출된 개별전극인출선(300)은 후술하는 방전관(400)과 연결되어 방전관(400)을 동작시키게 된다.In addition, the individual
그리고 상기 유전체(100)는 [도 6]과 같이, 상기 케이스(10) 내에서 하나 이상의 지지부에 의해 지지 및 고정되는 데, 상기 지지부는 케이스 내부의 바닥면에 형성되어 있다.And the dielectric 100 is supported and fixed by at least one support in the
상기 지지부는 지지턱(14)과 고정턱(16)으로 이루어지는 데, 케이스(10) 바닥면에 레일과 같이 연속되게 케이스 일체형으로 형성 된다The support part is composed of a
상기 지지턱(14)은 유전체(100)의 좌측하단부를 지지하는 것으로, 삼각뿔 형태로 이루어져 표면을 타고 흐르는 표면코로나의 영향을 적게 받을 수 있도록 끝부분이 날카롭게 형성되어 있다.The
상기 고정턱(16)은 유전체(100)의 우측하단 모서리를 지지하는 것으로, 유전체(100)의 모서리를 지지하여 우측으로 이탈하지 않게 하기 위한 단턱이 형성되어 있다. 따라서 상기 지지부에 의해 유전체(100)들 간의 간격유지가 가능하고 케이스(10)에 고정이 되게 된다.The fixing
상기 방전관(400)은 유리관 내에서 방전을 일으키고, 양 전극에서 방출되는 이차전자들에 의하여 방전을 유지하는 것으로, 이때 유리관 내에 형성되는 플라스마로부터 가시광선을 직접 얻거나(적색 네온등), 혹은 유리관 내에 봉입한 소량의 수은 증기로부터 발생하는 자외선이 관 내면에 코팅한 형광체를 여기시키도록 하여 가시광선을 얻는(기타 색깔의 네온등)것 등이 있다. The
이하, 본 발명에 따른 유전체(100)의 전기적인 특성을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the electrical characteristics of the dielectric 100 according to the present invention will be described.
상기 유전체(100)는 케이스(10) 내에서 크기가 작고 근접한 구조여서 고압이 인가되면 각 인출선을 중심으로 전계가 형성되고, 상기 전계 내의 공기 입자, 분자 들이 전리되면서 유전체(100)의 표면을 타고 표면코로나가 발생하며 누설전류가 발생하게 된다.The
우선 ⅰ) 코로나가 개시되는 전위 경도는 Ec는 First, the dislocation hardness at which the corona is initiated is Ec
Ec : 코로나가 개시되는 전위경도Ec: dislocation hardness at which corona is initiated
δ : 상대공기밀도(relative air density)δ: relative air density
r : 도체의 반경r: radius of conductor
여기서 Ec의 값을 좌우하는 것은 δ 다. It is δ that determines the value of Ec.
따라서 유전체(100)가 수납된 케이스(10)를 에폭시 수지(12)로 몰딩 하여 밀봉처리 함으로써 δ이 최소치가 되게 되고, 코로나가 개시되는 전위경도를 높여서 누설전류를 방지하게 된다.Therefore, by molding the
그리고 ⅱ) 코로나가 개시되는 전압 VcAnd ii) the voltage Vc at which the corona is initiated.
Ec : 코로나가 개시되는 전위경도Ec: dislocation hardness at which corona is initiated
r : 도체의 반경r: radius of conductor
d : 도체간 거리d: distance between conductors
여기서도, r 및 d는 한계가 있으므로 Ec값이 Vc를 좌우하므로 상기 ⅰ)의 코로나가 개시되는 전위 경도인 Ec의 값을 늘려 Vc값을 늘림으로써 누설전류를 방지할 수 있다.In this case, since r and d have a limit, the Ec value influences Vc, so that the leakage current can be prevented by increasing the value of Ec, which is the potential hardness at which the corona of vi) starts.
ⅲ) 파열극한전압(破裂極限電壓; disruptive critical voltage): VoDisrupt) disruptive critical voltage: Vo
: 날씨에 관한 계수, 맑은 날은 1, 안개 시는 0.8 : Coefficient for weather, 1 for sunny days, 0.8 for fog
: 도체의 표면 상태 1 ∼ 0.8 : Surface state of
여기서도 상기 케이스(10)의 내부를 에폭시 수지(12)로 몰딩 함에 따라 , 을 1로 유지하여 파열극한전압을 높게 유지시킴으로써 코로나방전에 따른 누설전류를 방지하고, 스트리머 코로나로 발전하는 것을 원천적으로 방지하게 된다.Here too, as the inside of the
따라서 수천볼트의 교류전원을 인가하더라도 동일체적 세라믹 콘덴서 대비 2배에서 2.5배 이상의 내전압이 확보 된다.Therefore, even with the application of thousands of volts of alternating current, withstand voltages of 2 to 2.5 times higher than that of homogeneous ceramic capacitors.
이상은 유전체(100)가 구비된 케이스(10)가 몰딩 됨에 따른 전기적인 특성을 살펴보았고, 이하에서는 유전체(100)의 제1,2전극(110, 112)간의 표면거리를 연장하여 표면코로나를 억제하는 일실시예를 설명하도록 한다.In the above, the electrical characteristics of the
[도 2]와 같이, 종래의 유전체(1)의 형상을 살펴보면 정6면체의 구조로 이루어져 제1전극과 제2전극간의 거리가 l1이며 l2와 동일함을 알 수 있다.Referring to the shape of the
그러나 본 발명에 따른 유전체(100)는 제1,2단턱(102, 104)이 형성되어 있 다.However, in the dielectric 100 according to the present invention, first and
여기서 제1단턱(102)의 높이와 너비가 같다고 가정하고, 높이를 b라고 하고 너비를 c라고 하며, 정면의 너비를 a라고 하면Here, assuming that the height and width of the
l1 = l2 l 1 = l 2
L1 = a + b + cL 1 = a + b + c
L2 = a1 + b1 L 2 = a 1 + b 1
본 발명의 유전체(100)의 전극간의 표면거리인 L1 = L2 가 된다.The surface distance between the electrodes of the
여기서 l1 + b(단턱의 높이) = L1 이고,Where l 1 + b (the height of the step) = L 1 ,
l2 + b1(타측면의 여백 길이) = L2 이므로,l 2 + b 1 (length of the other side) = L 2, so
및 으로 정하면, And If set to,
1.25l1 = L1 1.25l 1 = L 1
1.25l2 = L2 이 성립하게 된다.1.25l 2 = L 2 is established.
즉 동일크기에서 전극간의 거리가 상하부에서는 "b" 길이 만큼 길어지고, 측면에서는 "b1" 길이 만큼 길어지게 된다.That is, the distance between the electrodes in the same size is longer by the length "b" in the upper and lower parts, and by the length "b 1 " in the side.
따라서 [도 7]과 같이, "b" 및 "b1"의 길이가 너무 커지면 유전체(100)의 단면적이 작아지고 너무 커지면 전극간의 거리에서 효율성이 떨어지므로 "b" 및 "b1" 의 값은 이 최적의 값임을 알 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 7, if the lengths of "b" and "b 1 " are too large, the cross-sectional area of the
결과적으로 상기와 같이 유전체(100)의 전극간의 거리를 연장함으로써 표면코로나 현상을 방지하고 파열극한전압을 높여 초소형의 체적을 가지면서 고주파, 고전압, 고내전압으로 사용이 가능하게 된다.As a result, by extending the distance between the electrodes of the
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 방전관용 분배기(1000)의 동작 상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operating state of the
본 발명에 따른 방전관용 분배기(1000)는 [도 1]과 같이, 상기 공통전극인출선(200)을 이용하여 고압트랜스(50)로부터 공통전원을 인가 받고, 상기 공통전극인출선(200)은 유전체(100)의 제1전극(110)과 각각 연결되게 된다.As shown in FIG. 1, the
다음으로 유전체(100)에 의해 방전관(400)으로 공급 될 일정전압이 분배된 후 유전체(100)의 제2전극(112)에서 각각 인출된 개체전극인출선(300)을 이용하여 방전관(400)과 연결되게 된다.Next, after the predetermined voltage to be supplied to the
따라서 상기 몰딩 된 케이스(10)에 수납 된 유전체(100)와, 상기 유전체(100)의 제1 및 2전극(110, 112) 간에 제1 및 2여백(120, 130)과 제1 및 2단턱(102, 104)에 의한 상하부 및 측면의 표면거리 연장에 의해 코로나가 개시되는 전위경도, 전압 및 파열극한전압을 높게 유지하게 되는 것이다Accordingly, the first and
따라서 유전체에서 발생하는 표면코로나, 스트리머 코로나, 스파크에 의한 누설전류를 방지하고 방전관(400)으로 보다 안정적으로 전원을 공급함으로써 방전 관(400)의 조도를 일정하게 유지하여 깜빡거림 현상 및 소등현상을 방지 할 수 있는 것이다.Therefore, by preventing the leakage current caused by the surface corona, the streamer corona, and the spark generated from the dielectric and supplying the power to the
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위 까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims. Until the technical spirit of the present invention will be said.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 따르면, 복수의 유전체가 수납된 케이스에 에폭시 수지로 함입하여 몰딩처리 함으로써 유전체의 양단에 부착된 전극과 공기를 차단하여 코로나방전이 개시되는 전위경도 및 전압을 높이는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, by inserting an epoxy resin into a case containing a plurality of dielectrics by molding and blocking the electrodes and air attached to both ends of the dielectric to increase the potential hardness and voltage to start the corona discharge It works.
또한 복수의 유전체가 수납된 케이스에 에폭시 수지로 함입하여 몰딩처리 함으로써, 상기 케이스 내부를 밀봉 처리함에 따라 유전체의 전극의 날씨계수 및 도체의 표면 상태를 최적의 값으로 유지하여 파열극한전압을 높게 유지함으로써 코로나 방전에 의한 전류누설을 방지하는 효과가 있다.In addition, by molding a case in which a plurality of dielectrics are housed with an epoxy resin and molding, the inside of the case is sealed to maintain the weather coefficient of the electrode of the dielectric and the surface state of the conductor at an optimum value, thereby maintaining a high rupture limit voltage. By doing so, there is an effect of preventing current leakage due to corona discharge.
또한 각 유전체에서 전극과 전극사이의 표면거리를 연장시켜 유전체의 전극과 전극사이의 표면을 타고 발생하는 현상인 표면코로나를 방지하는 효과가 있다.In addition, by extending the surface distance between the electrode and the electrode in each dielectric, there is an effect of preventing the surface corona, which is a phenomenon occurring on the surface between the electrode and the electrode of the dielectric.
또한 상기 에폭시 몰딩 케이스에 의해 유전체의 인출선을 케이스와 고정시키는 효과가 있다.In addition, there is an effect of fixing the lead wire of the dielectric and the case by the epoxy molding case.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050088617A KR100556784B1 (en) | 2005-09-23 | 2005-09-23 | A dielectric substance for discharge tube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050088617A KR100556784B1 (en) | 2005-09-23 | 2005-09-23 | A dielectric substance for discharge tube |
Publications (1)
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ID=37179316
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KR1020050088617A KR100556784B1 (en) | 2005-09-23 | 2005-09-23 | A dielectric substance for discharge tube |
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KR (1) | KR100556784B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101269522B1 (en) * | 2011-04-19 | 2013-05-31 | 윤기호 | Apparatus for destructing ozone and method for destructing ozone using thereof |
-
2005
- 2005-09-23 KR KR1020050088617A patent/KR100556784B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101269522B1 (en) * | 2011-04-19 | 2013-05-31 | 윤기호 | Apparatus for destructing ozone and method for destructing ozone using thereof |
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