KR101460994B1 - 전극 유닛 및 이오나이저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극 유닛 및 이오나이저에 관한 것으로서, 구성의 간소화 및 비용 저감에 의해 비용 대비 효과를 향상시키고, 또한 분사 속도를 증대시킴으로써 재결합을 방지하여 제전 능력도 향상시킬 수 있는 전극 유닛, 및 이와 같은 전극 유닛을 포함하는 이오나이저를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명에 의하면, 실질적으로 원추형의 뾰족한 부분(210)을 포함하는 침형 전극(21)과, 침형 전극(21)의 주위를 덮는 수용 공간(248), 및 침형 전극(21)의 뾰족한 부분(210)이 돌출하는 분사구(251)를 포함하는 유닛 본체(24)를 포함하고, 이 수용 공간(248)은, 침형 전극(21)의 뾰족한 부분(210)보다 높이가 높고, 이 뾰족한 부분(210)의 꼭지각 이상의 꼭지각을 가지는 원추형의 분사 공간(249)을 포함하는 전극 유닛(20)을 형성한다. 또한, 이와 같은 전극 유닛(20)을 복수개 장착한 이오나이저(1)를 형성한다.

Description

전극 유닛 및 이오나이저{ELECTRODE UNIT AND IONIZER}

본 발명은 코로나 방전용 전극 유닛과 이와 같은 전극 유닛을 포함하는 이오나이저에 관한 것이다.

종래 기술의 바형 이오나이저로서는, 침형의 방전 전극(방전침)에 고전압을 인가하여 공기로부터 양이온과 음이온(이하, 양이온과 음이온을 총칭할 때는 간단히 "이온"이라고 함)를 발생시키고, 대전되어 있는 제전 대상에 이온와 함께 세정 에어를 분사하여 제전(除電)하는 코로나 방전식 이오나이저가 있다. 이 제전 대상의 일례로서, 예를 들면 판형의 유리 기판 등을 들 수 있다. 이 유리 기판은, 예를 들면, TFT(박막 트랜지스터) 액정 패널, PDP(플라즈마 디스플레이 패널), 또는 LCD(액정 디스플레이) 등으로 사용되는 기판이다.

그런데, 이와 같은 코로나 방전식 이오나이저는, 전극에 인가하는 고압 전원으로 직류 전원을 사용하는 직류 방식 이오나이저와, 교류 전원을 사용하는 교류 방식 이오나이저로 크게 구별된다. 각각의 이오나이저는 각각의 특징이 있으므로, 사용하는 목적에 따라 선택할 필요가 있다.

직류 방식 이오나이저는, 플러스 전극과 마이너스 전극을 각각 같은 개수를 교대로 설치한 것이며, 플러스 전극이 양이온을, 마이너스 전극이 음이온을 각각 생성한다. 전극은 분사 노즐 내에 배치되어 있고, 발생된 이온을 세정 에어와 함께 분사하여 이동 속도를 빠르게 함으로써, 제전 효과를 높이고 있다.

교류 방식 이오나이저는 주로 상용 주파수의 교류 전원을 승압 트랜스포머로 승압한 전원 전압을 사용하고 있고, 양이온과 음이온이 하나의 전극으로부터 교대로 발생한다. 전극은 분사 노즐 내에 배치되어 있고, 발생된 이온을 세정 에어와 함께 분사하여 이동 속도를 빠르게 함으로써, 제전 효과를 높이고 있다.

그런데, 이와 같은 이오나이저에서는, 조립을 용이하게 하기 위하여, 전극이나 그 주변의 구성을 일체로 구성한 전극 유닛을 이오나이저 본체에 장착하도록 하고 있다. 이와 같은 전극 유닛을 사용하는 이오나이저의 선행 기술로서, 예를 들면, 특허 문헌 1(일본 특허출원 공개번호 2006-40860호 공보, 발명의 명칭: 이온화 장치)이나 특허 문헌 2(일본 특허출원 공개번호 2007-134141호 공보, 발명의 명칭: 이온화 장치의 전극 침 유닛 및 이온화 장치)가 개시되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허출원 공개번호 2006-40860호 공보(단락 번호 0032∼0039, 도 6)

[특허 문헌 2] 일본 특허출원 공개번호 2007-134141호 공보(단락 번호 0034∼0039, 도 6)

특허 문헌 1의 도 6의 전극 조립체(40)와 특허 문헌 2의 도 6의 전극 침 유닛(12)은, 구조가 복잡하며, 누적 공차(公差)가 증대하고, 기계적인 정밀도에 대한 우려가 있다. 특히, 특허 문헌 1의 도 6의 위쪽의 실링 부재(44)나, 특허 문헌 2의 도 6의 고무(43)와 같이 특수 부재를 채용할 필요가 있고, 그 구성이 복잡하다. 따라서, 이러한 구조를 보다 간단하게 하고자 하는 요구가 있다. 또한, 구조를 간단하게 하기 위한 비용 저감도 실현하고자 하는 요구가 있다.

또한, 이오나이저의 성능으로서 이온을 세게 분사하고자 하는, 즉 분사 속도를 증대시키고 싶은 요구가 있다. 분사 속도를 증대시키면 양이온과 음이온이 다시 결합하는 현상(이하, 재결합이라고 함)이 방지되고, 제전 능력을 높일 수 있다. 특허 문헌 2의 도 6의 전극 침 유닛(12)은, 개구부(415)가 크게 구성되어 있어서, 분사 능력은 높지 않다. 또한, 특허 문헌 1의 도 6의 전극 조립체(40)는, 토출구(48a)를 좁혀서 분사 속도를 빠르게 하고 있지만, 세정 가스는, 좁은 통로로부터 넓은 통로로 흐르므로, 넓은 통로에서는 압축된 세정 가스가 팽창되어 분사 속도를 빠르게 하기 곤란한 문제가 있다. 따라서, 분사 속도의 확실한 증대를 도모하고자 하는 요구가 있다.

그래서, 본 발명은, 전술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은, 구성의 간소화 및 비용 저감에 의해 비용 대비 효과(cost performance)를 향상시키고, 또한 분사 속도를 증대시킴으로써 재결합을 방지하여 제전 능력도 향상 시키는 전극 유닛을 제공하는 것에 있다.

또한, 이와 같은 전극 유닛을 포함하여, 비용 대비 효과 및 제전 능력을 높인 이오나이저를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 청구항 1에 따른 전극 유닛은,

이오나이저 본체에 장착되는 전극 유닛으로서, 실질적으로 원추형의 뾰족한 부분을 포함하는 침형 전극과,

침형 전극을 고정하는 고정부; 세정 에어를 도입하는 도입구; 및 고정부로부터 돌출하는 침형 전극의 주위를 덮고 또한 도입구와 연통되는 수용 공간 및 수용 공간과 연통하고 또한 침형 전극의 뾰족한 부분이 돌출하는 분사구를 포함하는 유닛 본체

를 포함하고,

유닛 본체의 수용 공간은, 침형 전극의 뾰족한 부분보다 높이가 높고, 침형 전극의 뾰족한 부분의 꼭지각 이상의 꼭지각을 가지는 원추형의 분사 공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 따른 전극 유닛은, 청구항 1에 기재된 전극 유닛에 있어서,

유닛 본체는, 위로부터 작은 직경부, 중간 직경부 및 큰 직경부에 의한 적어도 3단의 실질적인 회전체로서 구성되며, 중간 직경부에 도입구를 형성하고, 또한 중간 직경부보다 외경이 작은 링체이며 작은 직경부에 탄력적으로 끼워넣어지는 본 체측 실링부와, 큰 직경부보다 외경이 작은 링체이며 중간 직경부에 끼워넣어지는 분사측 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 따른 전극 유닛은, 청구항 2에 기재된 전극 유닛에 있어서,

유닛 본체의 큰 직경부는, 침형 전극의 뾰족한 부분이 돌출하는 분사구와 연통되는 방전 공간을 내부에 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 4에 따른 전극 유닛은, 청구항 3에 기재된 전극 유닛에 있어서,

유닛 본체의 큰 직경부는, 이온화하는 공기를 방전 공간 내의 침형 전극의 뾰족한 부분 주위에 유입시키는 개구부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 5에 따른 전극 유닛은,

청구항 1∼청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 전극 유닛에 있어서,

유닛 본체를 이오나이저 본체와 결합하는 베이어넷(bayonet) 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 6에 따른 이오나이저는,

길게 연장된 형체로 형성되는 이오나이저 본체와,

이오나이저 본체 내부에 설치되는 전기계 회로와,

이오나이저 본체 내부에 설치되는 유체계 회로와,

길이 방향으로 소정의 전극 간격으로 복수개 배열되고 이오나이저 본체 외부로 돌출하도록 설치되고, 유체계 회로로부터 이온 반송용 세정 에어가 도입구를 통 하여 공급되어 분사하고, 또한 전기계 회로로부터 공급되는 전압이 침형 전극에 인가되어 코로나 방전에 의해 이온을 생성하는, 청구항 1∼청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 복수개의 전극 유닛

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상의 같이 본 발명에 의하면, 구성의 간소화 및 비용 저감에 의해 비용 대비 효과를 향상시키고, 또한 분사 속도를 증대시킴으로써 재결합을 방지하여 제전 능력도 향상시키는 전극 유닛을 제공할 수 있다.

또한, 이와 같은 전극 유닛을 포함하여, 비용 대비 효과 및 제전 능력을 높인 이오나이저를 제공할 수 있다.

이어서, 본 발명의 실시예에 따른 전극 유닛 및 이오나이저에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 본 실시예에서는 펄스 AC 방식의 이오나이저를 상정(想定)하여 설명한다.

도 1은 본 실시예의 전극 유닛이 장착된 이오나이저의 외관도이다. 도 2는 본 실시예의 전극 유닛을 포함하는 이오나이저의 내부 블록도이다. 여기서 이오나이저(1)를 설명하면, 도 1 및 도 2의 이오나이저(1)의 좌우 방향을 이오나이저(1)의 길이 방향으로 하고, 상하 방향을 그대로 상하 방향으로 하고, 도 6의 (a)의 이오나이저(1)의 좌우 방향을 이오나이저(1)의 깊이 방향으로서 설명한다. 이와 같은 이오나이저(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 이오나이저 본체(10) 및 전극 유 닛(20)을 포함하고 있다. 그리고, 사용 시에는 전원 공급선(30) 및 에어 공급선(40)이 접속되어 전원 공급 및 에어 공급이 행해진다.

이어서, 이오나이저 본체(10)의 각 구성에 대하여 설명한다.

이오나이저 본체(10)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 케이스체(11), 전원 전압 입력 단자(12), 전원선(13), 전원 회로부(14), 고압 전원 공급부(15), 접속부(16), 기체 통과구(17) 및 기체 공급로(18)를 포함하고 있다.

그리고, 전극 유닛(20)은, 침형 전극(21), 본체측 실링부(22) 및 분사측 실링부(23)를 포함한다. 이 전극 유닛(20)은, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 이오나이저 본체(10)의 바닥부에 길이 방향으로 배열되며, 예를 들면 4개 배치된다. 그리고, 이 개수는 설계 시에 적절히 선택 가능하다. 인접하는 2개의 침형 전극(21)의 간격은 소정의 간격이 되도록 구성된다.

케이스체(11)는, 도 1에서도 명백한 바와 같이 정면으로부터 보아서, 전극 배열 방향인 길이 방향으로 길면서, 또한 상하 방향으로 짧게 하여 바형으로 형성되어 있다. 케이스체(11)는, 도 6의 (a)에서도 명백한 바와 같이 측면으로부터 보아서, 측면 형상이 상하 방향으로 길면서, 또한 깊이 방향으로 짧아지도록 거의 직사각형으로 형성된다. 바형의 이오나이저(1)는, 전기계 회로와 에어계 회로를 상하 영역으로 나누어 배치되므로, 측면으로부터 보면, 일반적으로 상하 방향으로 긴 타원 또는 직사각형의 구조를 가진다. 이 경우, 예를 들면, 기체 공급로(18)의 일부를 이루는 격벽(101)[도 6의 (b) 참조]에 의해, 전기계 회로와 에어계 회로를 상하로 나누어져 배치되고 있다.

그리고, 케이스체(11)는 측면 형상이 실질적인 직사각형으로 한정되지 않고, 측면이 실질적인 타원 형상으로 형성되는 등 각종 형태로 형성될 수 있다. 바형 이오나이저(1)는, 클린룸에서 팬 필터 유닛으로부터의 다운 플로우를 방해하지 않고 효율적으로 제전 대상이 있는 아래쪽에 이온을 운반할 필요가 있고, 이와 같은 이유에 의해서도 다운 플로우가 잘 되도록 하는 상하 방향으로 긴 타원이나 직사각형의 형상이 된다. 이와 같은 케이스체(11)에서는 본체 내에 내부 구성을 내장한 후 측면 커버가 케이스체(11)의 양쪽 측단부에 끼워넣어져서 고정된다.

전원 전압 입력 단자(12)는, 예를 들면, 전원용 커넥터이며, 외부로부터의 전원 전압을 입력한다. 본 실시예에서는 좌우의 측면부에 전원 전압 입력 단자(12)가 배치되는 구성을 채용하였으나, 어느 한쪽에 배치되어 있으면 된다. 또한, 전원 전압 입력 단자(12)는 측면이 아니라 케이스체(11)의 전후면에 배치되는 구성을 채용해도 된다. 전원 케이블인 전원 공급선(30)의 커넥터와 연결되어, 전원 전압이 공급된다.

전원선(13)은 전원 전압 입력 단자(12)에 공급된 전원 전압을 전원 회로부(14)에 전달한다.

전원 회로부(14)는, 외부로부터의 전원 전압이 공급되면, AC 펄스 고압 전원을 생성하고 고압 전원 공급부(15)에 공급한다.

고압 전원 공급부(15)는, 복수(도 2에서는 4개)가 전원 회로부(14)에 접속되며, 각각의 고압 전원 공급부(15)에 접속부(16)가 전기적으로 접속되어 있다.

접속부(16)는, 전극 유닛(20)의 침형 전극(21)과 접촉하여 전기적으로 접속 된다. 전극 유닛(20)이 장착되었을 때, 침형 전극(21)의 두정부(頭頂部)가 기체 공급로(18)로부터 돌출하도록 되어 있고, 접속부(16)는 이 돌출하는 침형 전극(21)과 맞닿아서 통전을 확보한다.

기체 통과구(17)는, 기체 공급로(18)와 연통되어 있고, 외부로부터 공급되는 세정 에어를 받아들이거나, 외부로 내보내기 위한 커넥터이다. 또한, 튜브 등 에어 공급선(40)의 커넥터와 연결되어 세정 에어가 유입된다.

기체 공급로(18)는, 좌우의 측단부 양쪽에서 기체 통과구(17)와 연통하고, 또한 전극 유닛(20)과도 유로가 연통되어 있다. 그리고, 전극 유닛(20)에서는, 적절하게 설치된 본체측 실링부(22) 및 분사측 실링부(23)에 의해 기체 공급로(18) 외부로의 리크(leak)가 없는 상태를 확보한다(후술함). 또한, 기체 통과구(17)에 공급된 세정 에어가 기체 공급로(18)에 공급되고, 전극 유닛(20)에도 공급된다.

여기서, 전원 전압 입력 단자(12), 전원선(13), 전원 회로부(14), 고압 전원 공급부(15) 및 접속부(16)는 전기계 회로에 포함되고. 전기계 회로는, 이오나이저 본체(10)의 내부에 설치되며, 전원계 등의 각종 회로를 포함하는 회로를 가리키고 있다. 그리고, 도시하지 않지만 전기 회로계에서는 신호 처리계를 포함하도록 해도 된다. 신호 처리계는 각종 신호 처리를 행한다. 예를 들면, 무선 방식 리모콘 송신을 이용한 설정부(도시하지 않음)로부터 제어 커맨드를 입력하고, 침형 전극(21)에 인가하는 고압 전원을 가감할 수 있는 기능을 가지고 있다. 이 경우, 외부로부터의 통신 신호를 받아들이는 외부 입출력부나 동작 상태를 표시하는 동작 표시 패널(도시하지 않음)을 포함해도 된다. 또한, 이들 신호 처리계에 공급하는 저압 전원을 전원 회로부(14)가 생성해도 된다. 또한, AC 펄스 고압 전원은, 예를 들면 도시하지 않은 센서에 기초하여 생성하는 파형, 파형의 높이 및 주파수를 제어하는 구성을 채용해도 된다. 이와 같이 전기계 회로는 여러 구성을 고려할 수 있다.

또한, 기체 통과구(17), 기체 공급로(18), 본체측 실링부(22) 및 분사측 실링부(23)는 유체계 회로에 포함된다. 전술한 바와 같이, 공급 세정 에어가 기체 통과구(17)로부터 도입되면, 기체 공급로(18)를 통하여 전극 유닛(20)으로부터 세정 에어가 출력된다. 이 유체계 회로도 전술한 바 외의 각종 구성을 고려할 수 있다.

이상, 이오나이저 본체(10)는 이와 같은 구성을 가진다.

이어서, 전극 유닛(20)에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 3은 본 실시예의 전극 유닛의 구조도이며, 도 3의 (a)는 평면도, 도 3의 (b)는 정면도, 도 3의 (c)은 측면도, 도 3의 (d)는 베이어넷 결합부의 설명도이다. 도 4는 본 실시예의 전극 유닛의 단면 구조도이며, 도 4의 (a)는 A-A선을 따라 절단한 단면도, 도 4의 (b)는 B-B선을 따라 절단한 단면도이다. 도 5는 선단 노즐부 주위의 설명도이다. 도 6은 이오나이저 본체에 전극 유닛을 장착했을 때의 단면 구조도이며, 도 6의 (a)는 C-C선을 따라 절단한 단면도, 도 6의 (b)는 D-D선을 따라 절단한 단면도이다.

여기에 전극 유닛(20)을 설명하면, 도 3의 (b), 도 3의 (c), 도 4의 (a), 도 4의 (b), 도 5 및 도 6의 상하 방향을 전극 유닛(20)의 축 방향, 위쪽을 본체측, 아래쪽을 분사측으로서 설명한다. 또한, 도 3의 (a)의 전극 유닛(20)의 좌우 방향을 반경 방향으로서 설명한다.

전극 유닛(20)은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 침형 전극(21), 본체 측 실링부(22), 분사측 실링부(23) 및 유닛 본체(24)를 포함한다. 그리고, 도 3에서는 유닛 본체(24)를 명료하게 나타내기 위하여, 본체측 실링부(22) 및 분사측 실링부(23)의 도시를 생략하고 있다.

침형 전극(21)은, 도 4의 (a), 도 4의 (b) 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 특히 선단이 실질적인 원추형의 뾰족한 부분(210)으로서 형성되어 있다.

본체측 실링부(22)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 중간 직경부(241)(후술함)보다 외경이 작은 링체로서, 유닛 본체(24)의 작은 직경부(240)(후술함)에 끼워넣어지고, 또한 중간 직경부(241)의 위쪽으로 지지되는, 예를 들면 O(오)링이다.

분사측 실링부(23)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 큰 직경부(242)(후술함)보다 외경이 작은 링체로서, 유닛 본체(24)의 중간 직경부(241)에 끼워넣어지고, 또한 큰 직경부(242)의 위쪽으로 지지되는, 예를 들면 O링이다.

특히 본체측 실링부(22) 및 분사측 실링부(23)로서 염가의 O링을 채용하였으므로, 비용 저감에 기여한다.

유닛 본체(24)는, 작은 직경부(240), 중간 직경부(241) 및 큰 직경부(242)로 이루어지는 3단의 다단 회전체이다.

작은 직경부(240)의 중심축에는, 도 4의 (a) 및 (b)에서 나타낸 바와 같이, 침형 전극(21)을 지지하는 구멍인 고정부(243)가 형성되어 있다. 예를 들면, 침형 전극(21)을 고정부(243) 내로 밀어넣어서 고정된다.

중간 직경부(241)에는, 도 3 및 도 4에서 나타낸 바와 같이, 도입구(244)가 형성되어 있다. 이 도입구(244)는, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 장착 시에 이오나이저 본체(10)의 기체 공급로(18)와 연통되어 세정 에어를 도입한다. 또한, 중간 직경부(241)에는 한쌍의 돌기부(245)가 형성되어 있다. 도 3의 (a)와 같이 평면으로부터 보았을 때, 하나의 직경 상에 있고, 서로 180° 반대측에 형성된다.

큰 직경부(242)에는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 개구부(246)가 형성되어 있고, 외부 환경으로부터 에어를 큰 직경부(242) 내의 방전 공간(247)에 도입한다.

이 유닛 본체(24)의 내부에는 침형 전극(21)이 배치되는 수용 공간(248), 이 수용 공간(248)의 일부를 이루고, 침형 전극(21)의 뾰족한 부분(210)이 위치하는 분사 공간(249), 이 분사 공간(249)을 포함하는 선단 노즐부(250), 선단 노즐부(250)의 최선단(最先端)에 형성되어 침형 전극(21)의 뾰족한 부분(210)이 돌출하는 분사구(251)를 포함한다. 분사구(251)는 뾰족한 부분(210)이 있으므로 환형의 개구가 된다.

선단 노즐부(250) 부근은, 도 5에서 상세하게 나타낸 바와 같이, 선단 노즐부(250)와 침형 전극(21)의 뾰족한 부분(210)에 의해 통로부(252)가 형성된다. 선단 노즐부(250)의 원추형의 분사 공간(249)에서, 침형 전극(21)의 뾰족한 부분(210)을 이루는 원추의 높이 a보다 분사 공간(249)의 원추의 높이 b는 크게, 또한, 침형 전극(21)의 뾰족한 부분(210)의 꼭지각 α보다 원추형의 분사 공간(249) 의 꼭지각 β는 같거나 큰 각도로 되어 있다(도 5에서는 α≒β). 그리고, α에 비해 β를 너무 크게 하면, 분사 방향이 좌우 방향으로 넓어지므로 바람직하지 않다. 따라서, α=β이며, 둘 다 예각(예를 들면, 5°∼30°)으로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 이온의 재결합의 방지에 기여한다.

이어서, 전극 유닛(20)의 기능에 대하여 설명한다. 먼저, 도 6의 (a), 도 6의 (b)에서 나타낸 바와 같이, 전극 유닛(20)을 이오나이저 본체(10)의 본체측 결합부(103) 및 분사측 끼워맞춤부(104)에 고정한다. 이오나이저 본체(10)의 분사측 끼워맞춤부(104)의 측면에는 도 4의 (d)에서 나타낸 바와 같은 베이어넷 결합부의 홈(102)이 180°마다 2개 형성되어 있고, 이 홈(102)에 중간 직경부(241)의 2개의 돌기부(245)를 아래쪽으로부터 끼워넣고, 이들을 유도시키면서 상승시키고, 이어서, 회전시켜서 끼워넣음으로써 장착시켜 고정한다. 이와 같은 베이어넷 결합부는 당업자에게 잘 알려진 기계적 구조이며, 견고한 고정을 실현한다.

이와 같은 전극 유닛(20)을 이오나이저 본체(10)에 장착하면 도 6의 (a), 도 6의 (b)에서 나타낸 바와 같이, 본체 측 실링부(22)는 중간 직경부(241)의 상면 및 본체측 끼워맞춤부(103)의 하면에 의해 상하 방향으로 가압되어 타원형이 되고, 이에 따라, 작은 직경부(240)의 측면 및 본체측 끼워맞춤부(103)의 측면에서 접촉하여 4개소에서 확실하게 밀착되어 밀봉되고. 이 경우, 중간 직경부(241)의 상면 높이 및 본체측 끼워맞춤부(103)의 하면 높이가 다소 어긋나더라도, 본체측 실링부(22)가 위치 어긋남을 보완하여 확실하게 밀봉이 행해진다. 이에 따라, 기계적 정밀도를 과대하게 높일 필요가 없고, 또한 위쪽의 공간[접속부(16)가 배치되는 공 간]과 아래쪽의 기체 공급로(18)는 통로가 확실하게 차폐되고, 기체 공급로(18)의 세정 에어가 위쪽의 공간으로 빠져나올 우려는 없어진다.

마찬가지로 분사측 실링부(23)도, 큰 직경부(242)의 상면 및 분사측 끼워맞춤부(104)의 하면에 의해 상하 방향으로 가압되어 타원형이 되고, 이에 따라, 중간 직경부(241)의 측면 및 분사측 끼워맞춤부(104)의 측면에서 접촉하여 4개소에서 확실하게 밀착되어 밀봉된다. 이 경우, 큰 직경부(242)의 상면 높이 및 분사측 끼워맞춤부(104)의 하면 높이가 다소 어긋나더라도, 분사측 실링부(23)가 위치 어긋남을 보완하여 확실하게 밀봉이 행해진다. 이에 따라, 기계적 정밀도를 과대하게 높일 필요가 없고, 또한 아래쪽의 외부와 위쪽의 기체 공급로(18)는 통로가 확실하게 차폐되고, 기체 공급로(18)의 세정 에어가 아래쪽의 외부로 빠져나올 우려는 없어진다.

이와 같이 본체측 실링부(22)와 분사측 실링부(23)에 의해 기체 공급로(18)는 기밀(氣密)이 확보되고, 선단 노즐부(250)의 분사구(251)로부터만 분사된다. 또한, 기체 공급로(18)의 내부를 고압으로 유지할 수 있으므로, 분사 속도를 상승시키므로, 분사 능력을 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 전극 유닛(20)은, 돌기부(245)를 상하 방향의 홈(102) 내를 따르게 하면서 전극 유닛(20)을 상승시켜 나가고, 이어서 좌우 방향의 홈(102) 내를 따르게 하면서 전극 유닛(20)을 90° 회전시키면, 중간 직경부(241)의 도입구(244)가 기체 공급로(18)와 연통되는 장착 구조를 가지고 있지만, 전술한 바와 같이 본체측 실링부(22)와 분사측 실링부(23) 사이에 있는 중간 직경부(241)의 도입구(244)를 기체 공급로(18)와 연통시키므로, 전극 유닛(20)의 내부를 확실하게 고압으로 유지할 수 있다.

그리고, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 수용 공간(249)으로부터 통로 부(252)로 갈수록 통로가 좁아지고, 이 통로부(252)에서 특히 고압이 되므로, 분사구(251)로부터의 분사 속도를 높이고 있다.

그리고, 침형 전극(21)의 뾰족한 부분(210)의 선단 부근에서 코로나 방전에 의해 이온이 생성되지만, 큰 직경부(242)의 개구부(246)로부터 에어가 유입되므로, 충분한 양의 이온이 생성된다.

또한, 도 6의 (a) 및 (b)에서 나타낸 바와 같이, 접속부(16)는, 예를 들면, 판스프링(161)과 같이 탄성 부재도 포함하므로, 침형 전극(21)의 두정부가 접속부(16)의 판스프링(161)과 접촉하면 확실하게 밀착되어 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 전극 유닛(20)을 장착 및 분리할 수 있도록 구성한다. 그리고, 본체 측 실링부(22)의 존재에 의해 전기적 접속 개소는 기체 공급로(18) 내의 분위기로부터 격리되어 절연이 확보된다.

이어서, 이오나이저(1)의 기능 및 동작에 대하여 설명한다. 사용 개시에 의해, 유체계 회로에 세정 에어가 공급된다고 가정한다. 그리고, 압축된 세정 에어는 에어 공급선(40), 기체 통과구(17), 기체 공급로(18), 도입구(244), 수용 공간(248), 분사 공간(249) 및 통로부(252)를 통과하여 분사구(251)로부터 분사되는 상태가 된다.

또한, 침형 전극(21)에 AC 펄스 고압 전원을 인가한다. 일반적인 이오나이 저와 마찬가지로 침형 전극(21)의 선단부에 대략 ±E(E는 7000∼1000V)인 AC 펄스 고전압을 인가하여 코로나 방전시키고, 큰 직경부(242) 내의 침형 전극(21) 주위에 양이온 및 음이온을 교대로 생성시킨다. 그러면, 큰 직경부(242) 내의 양이온 또는 음이온은 세정 에어에 실려 큰 직경부(242) 내의 방전 공간(247)으로부터 아래쪽 방향으로 분사된다. 이와 같이 침형 전극(21)의 주위로부터 세정 에어를 분출시킴으로써 전술한 바와 같이 침형 전극(21)의 선단 근방에서 생성된 이온이 제전 대상에 도달한다. 특히 분사 속도를 증가시키고 있어서, 재결합을 방지하여, 제전 대상에서의 제전이 확실하게 행해진다. 또한, 침형 전극(21)에 대한 먼지의 부착을 저감시키는 기능도 가진다.

이상, 이오나이저(1)에 대하여 설명하였다. 그리고, 이 이오나이저(1)는 다양하게 변형될 수 있다. 전술한 실시예에서는, 전기계 회로로부터 공급되는 전압을 AC 펄스 전압으로서 전극에 인가하는 AC 펄스 방식의 이오나이저(1)의 예를 설명하였다.

그러나, AC 펄스 방식 대신, 전기계 회로로부터 공급되는 전압을 통상적인 사인파형의 AC 전압으로서 침형 전극(21)에 인가하는 교류 방식의 이오나이저(1)일 수도 있다.

또한, 교류 방식 대신 직류 방식일 수도 있다. 전술한 전극 유닛(20)을 플러스 전극과 마이너스 전극으로서 설정한다. 그리고, 이들 플러스 전극과 마이너스 전극을 교대로 배열하면, 가동 시에는 플러스 전극에 플러스 전압이 인가되어 양이온을 생성하고, 또한, 마이너스 전극에 마이너스 전압이 인가되어 음이온을 생 성한다. 이와 같은 이오나이저(1)는 이온 재결합이 적은 방식이 채용되고, 생성된 양이온과 음이온을 혼재시켜서 세정 에어로 제전 대상 방향으로 분사하여 제전한다. 그러나, 직류 방식이라 하더라도, 특수 용도이기는 하지만, 전기계 회로로부터 공급되는 전압을 플러스의 직류 전압만으로 하여 양이온만을 생성하도록 하거나, 또는 전기계 회로로부터 공급되는 전압을 마이너스의 직류 전압만으로 하여 음이온만을 생성하도록 해도 된다. 이와 같은 경우라도 제전 대상에 도달하는 속도가 빨라지므로 재결합할 우려를 저감시키고 있고, 본 발명의 효과를 얻을 수 있게 된다.

또한, 전극의 개수도 4개로 하여 설명하였다. 그러나, 전극의 개수는 설계시에 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들면, 5개의 전극 유닛을 가지는 이오나이저, 6개의 전극 유닛을 가지는 이오나이저 등, 전극 유닛을 적절하게 증가시킨 이오나이저를 채용할 수 있다.

이상, 본 발명에 의하면, 구성의 간소화 및 비용 저감을 도모하면서, 뾰족한 부분의 전극에 근사시킨 경사를 선단 노즐부의 수용 공간의 내벽에 가지게 함으로써 고압화하여, 분사 속도를 높여서 재결합을 방지하여 제전 능력을 높이고, 비용 대비 효과의 향상과 제전 능력의 향상의 상반되는 효과를 함께 얻을 수 있는 우수한 전극 유닛을 제공할 수 있다.

또한, 이와 같은 전극 유닛을 포함하여, 비용 대비 효과 및 제전 능력을 높인 이오나이자를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전극 유닛이 장착된 이오나이저의 외관도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전극 유닛을 포함하는 이오나이저의 내부 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전극 유닛의 구조도이며, 도 3의 (a)는 평면도, 도 3의 (b)는 정면도, 도 3의 (c)는 측면도, 도 3의 (d)는 베이어넷 결합부에 대한 설명도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전극 유닛의 단면 구조도이며, 도 4의 (a)는 A-A선을 따라 절단한 단면도, 도 4의 (b)는 B-B선을 따라 절단한 단면도이다.

도 5는 선단 노즐부 주위의 설명도이다.

도 6은 이오나이저 본체에 전극 유닛을 장착했을 때의 단면 구조도이며, 도 6의 (a)는 C-C선을 따라 절단한 단면도, 도 6의 (b)는 D-D선을 따라 절단한 단면도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 이오나이저 10: 이오나이저 본체

11: 케이스체 101: 격벽

102: 홈 103: 본체측 끼워맞춤부

104: 분사측 끼워맞춤부 12: 전원 전압 입력 단자

13: 전원선 14: 전원 회로부

15: 고압 전원 공급부 16: 접속부

161: 판스프링 17: 기체 통과구

18: 기체 공급로 20: 전극 유닛

21: 침형 전극 210: 뾰족한 부분

22: 본체측 실링부 23: 분사측 실링부

24: 유닛 본체 240: 작은 직경부

241: 중간 직경부 242: 큰 직경부

243: 고정부 244: 도입구

245: 돌기부 246: 개구부

247: 방전 공간 248: 수용 공간

249: 분사 공간 250: 선단 노즐부

251: 개구부 252: 통로부

30: 전원 공급선

4O: 에어 공급선

Claims (6)

1. 이오나이저 본체에 장착되는 전극 유닛으로서,

   실질적인 원추형의 뾰족한 부분을 구비하는 침형 전극과,

   상기 침형 전극을 고정시키는 고정부, 세정 에어를 도입하는 도입구, 상기 고정부로부터 돌출하는 상기 침형 전극의 주위를 덮고 상기 도입구와 연통되는 수용 공간, 및 상기 수용 공간과 연통되고 상기 침형 전극의 상기 뾰족한 부분이 돌출하는 분사구를 포함하고, 상기 수용 공간은, 상기 침형 전극의 상기 뾰족한 부분보다 높이가 높고, 상기 침형 전극의 상기 뾰족한 부분의 꼭지각 이상의 꼭지각을 가지는 원추형의 분사 공간을 포함하도록 이루어진 유닛 본체

   를 포함하고,

   상기 유닛 본체는, 위로부터 작은 직경부, 중간 직경부 및 큰 직경부에 의한 적어도 3단의 회전체로서 구성되며, 상기 중간 직경부에 상기 도입구를 형성하고, 또한 상기 중간 직경부보다 외경이 작은 링체이며 상기 작은 직경부에 탄력적으로 끼워지는 본체측 실링부와, 상기 큰 직경부보다 외경이 작은 링체이며 상기 중간 직경부에 끼워넣어지는 분사측 실링부를 더 포함하는,

   전극 유닛.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유닛 본체의 상기 큰 직경부는, 상기 침형 전극의 상기 뾰족한 부분이 돌출하는 상기 분사구와 연통되는 방전 공간을 내부에 포함하는, 전극 유닛.
3. 제2항에 있어서,

   상기 유닛 본체의 상기 큰 직경부는, 이온화되는 공기를 상기 방전 공간 내의 상기 침형 전극의 상기 뾰족한 부분 주위에 유입시키는 개구부를 포함하는, 전극 유닛.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 유닛 본체를 상기 이오나이저 본체와 결합시키는 베이어넷(bayonet) 결합부를 포함하는 전극 유닛.
5. 길게 연장된 형체로 형성되는 이오나이저 본체,

   상기 이오나이저 본체의 내부에 설치되는 전기계 회로,

   상기 이오나이저 본체의 내부에 설치되는 유체계 회로, 및

   길이 방향으로 소정의 전극 간격으로 복수개 배열되고, 상기 이오나이저 본체 외부로 돌출하도록 설치되고, 상기 유체계 회로로부터 이온 반송용 세정 에어가 도입구를 통해서 공급되어 분사하고, 또한 상기 전기계 회로로부터 공급되는 전압이 침형 전극에 인가되어 코로나 방전에 의해 이온을 생성하는, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 복수개 전극 유닛

   을 포함하는 이오나이저.
6. 삭제

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