KR101697374B1 - 이온 생성장치 - Google Patents

Abstract

이온 생성장치의 유지작업을 용이하게 수행할 수 있다. 장치 본체는 내부 케이스와 외부 케이스를 가지며, 지지 블록과 공기 공급 파이프를 갖는 내부 케이스가 외부 케이스 속으로 삽입된다. 대향 전극은 장치 본체의 앞쪽으로부터 지지 블록에 탈착 가능하게 설치되며, 방전 침 유니트는 이에 대하여 반대방향으로부터 탈착 가능하게 설치된다. 방전 침 유니트는 방전 전극이 제공되는 홀더를 가지며, 대향 전극과 홀더 슬리브 사이에 이온 생성 공간을 형성하는 슬리브는 홀더에 탈착 가능하게 설치된다. 외부로부터 공급되는 공기는 공기 공급 파이프 속의 흐름 통로를 통하여 이온 생성 공간으로 공급된다.

Description

이온 생성장치{Ion Generator}

본 발명은, 코로나 방전으로 인한 이온화로 생성된 이온화 공기를, 제거될 정전기가 방전되는 챔버(이후, "하전 부재"라고 한다) 속으로 분무하는 이온 생성장치에 관한 것이다.

정전기가 하전된 하전체(charged body)를 하전 부재(charged member)로서 간주하고 이온화 공기를 하전 부재에 분무하여 하전 부재로부터 정전기를 제거하기 위해, 이오나이저(ionizer) 또는 정전기 제거장치(static electricity-removing device)로 불리우는 이온 생성장치가 이용되어 왔다. 예를 들어, 전자부품의 생산 또는 조립을 위한 생산 라인에서 이용되는 이온 생성장치는, 전자부품 또는 제조 조립 지그(maufacture assembly jig) 등을 하전 부재로 하여, 하전 부재의 정전기를 제거하기 위해서 사용되어 왔다. 이온화 공기를 하전 부재에 분무함으로써, 정전기로 인해서 외부 물질이 전자부품 등에 흡착되거나, 전자부품이 정전기로 인해서 파괴되거나 지그에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같은 용도로 사용되는 이온 생성장치는 침상 방전 전극(needle-like discharge electrode)과 원통형 대향 전극(cylindrical opposite electrode)을 구비한다. 대향 전극은 공기를 안내하고 이온화 공기를 하전 부재에 분무하기 위한 노즐을 구성하는 관통 구멍(through hole)을 포함하고, 방전 전극은 노즐로서 기능하는 대향 전극의 기저 단부의 중앙에 위치한다. 공기가 방전 전극에 공급되는 상태하에서 방전 전극과 대향 전극 사이에 AC 고전압이 인가되면, 방전 전극 주위에서 코로나 방전이 발생하여, 공급된 공기가 이온화된다. 이온화 공기는 대향 전극으로서 기능하는 노즐로부터 하전 부재로 분무된다.

방전 전극은 코로나 방전으로 플라즈마화 된 공기로 인해 마모될 뿐만 아니라 먼지의 흡착을 피할 수 없으며, 일단 먼지가 방전 전극에 들러붙으면, 이온 발생 효율은 저하된다. 이러한 이유 때문에, 방전 전극은 이온 생성장치의 본체에 착탈 가능하게 설치되고, 방전 전극을 주기적으로 관리하여 방전 전극의 교체 작업 또는 세정 작업을 수행한다.

방전 전극을 이온 생성장치의 본체에 설치하는 하나의 방식으로는, 특허문헌 1(일본 특허 제4170844호)에 개시되어 있는 바와 같이, 홀더에 부착된 방전 전극이 본체 케이스의 헤드부에 대하여 이의 뒤쪽으로부터 탈착되는 유형이 있다. 헤드부는 노즐, 즉 부착 브래킷(attachment bracket)에 고정된 대향 전극에 부착된다. 특허문헌 2(일본 공개특허공보 제2008-198533호)에는, 방전 전극과 고전압 발생기가 설치된 전극 침 카트리지가 본체 블록에 착탈 가능하게 설치되고 노즐이 본체 블록에 고정된 이오나이저가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3(일본 공개특허공보 제2004-362951호)에는, 공기를 공급하는 공기 파이프가 방전 전극이 제공된 방전 유니트에 연결되고 대향 전극 유니트가, 방전 유니트가 탈착 가능하게 설치된 이오나이저 본체로 조립된 이오나이저가 개시되어 있다. 이상의 특허문헌들에서 언급된 이오나이저들에서는, 방전 전극이 노즐로서 기능하는 대향 전극에 대하여 뒤쪽으로부터 탈착된다.

이와는 대조적으로, 특허문헌 4(일본 공개특허공보 제2006-100248호)에는, 방전 전극이 가압 삽입되는 홀더가 중공 축체부(axial-body portion) 내에 설치되고 원통형 대향 전극이 홀더 외측에 나사결합되는 유형의 이오나이저가 개시되어 있다. 방전 전극과 대향 전극은 앞쪽으로부터 탈착된다.

1. 일본 특허 제4170844호 2. 일본 공개특허공보 제2008-198533호 3. 일본 공개특허공보 제2004-362951호 4. 일본 공개특허공보 제2006-100248호

방전 전극은 노즐로서 기능하는 대향 전극의 기저 단부의 중앙에 위치하는데, 방전 전극이 대향 전극의 정반대 위치에 배치되면, 코로나 방전으로 플라즈마화 된 공기가 전도성 재료로 제조된 대향 전극의 내부 원주면(inner circumferential surface)에 직접 닿기 때문에, 대향 전극의 내부 원주면이 쉽게 마모된다. 이러한 이유 때문에, 내플라즈마(plasma-proof) 특성을 갖는 절연 재료(예: 세라믹)로 제조된 절연 슬리브가 대향 전극의 내부 원주면에 설치된다. 슬리브의 내부 원주면에도 먼지가 들러붙기 때문에, 슬리브에 들러붙는 먼지를 주기적으로 제거해야만 한다.

그러나, 종래부터, 슬리브를 노즐에 고정시키는 형태의 이온 생성장치에서는, 방전 전극과 슬리브에 들러붙은 먼지를 제거하기 위해서 방전 전극과 대향 전극이 장치의 본체로부터 서로 탈착되어야 하고, 이로 인하여 이온 생성장치의 유지작업을 용이하게 수행할 수 없다는 문제가 있었다. 예를 들면, 특허문헌 2에 개시된 전기 절연성 슬리브는 노즐에 고정되기 때문에, 슬리브를 세정하기 위해서 본체 블록으로부터 방전 침 카트리지를 제거해야만 한다. 더욱이, 유지시, 하전 부재의 종류에 따라 상이한 형태의 노즐이 종종 동일한 이온 생성장치에 설치되지만, 슬리브가 대향 전극으로서 기능하는 노즐 안쪽에 설치되는 경우, 다양한 종류의 노즐 각각에 대해서 슬리브를 공급해야 하므로, 노즐만을 교체할 수 없다.

본 발명의 하나의 목적은, 방전 전극과 대향 전극 사이에 배치되고 절연 재료로 제조된 슬리브를 간단하게 탈착시킬 수 있고 이온 생성장치의 유지작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 하나의 목적은 슬리브를 제거하지 않고 대향 전극을 용이하게 교체할 수 있고 다양한 형태를 갖는 대향 전극을 선택적으로 사용할 수 있게 하는 것이다.

본 발명에 따르는 이온 생성장치는, 공기를 방전 전극과 대향 전극 사이에 흐르게 하는 상하ㅎ에서, AC 고전압을 방전 전극과 대향 전극 사이에 인가하여 코로나 방전을 발생시켜 공기를 이온화하는 이온 생성장치로, 당해 이온 생성장치는 대향 전극이 전방으로 돌출되도록 설치되는 장치 본체; 및 홀더와 슬리브를 포함하고, 장치 본체의 뒤쪽으로부터 장치 본체 속으로 탈착 가능하게 설치되며(방전 전극은 홀더의 한쪽 말단부로부터 돌출하도록 홀더에 설치되고, 슬리브는 홀더의 한쪽 말단부 속으로 탈착 가능하게 설치된다), 대향 전극에 맞물려서 방전 전극과 슬리브 사이에 이온 생성 공간을 형성하는 방전 침 유니트를 포함하며, 여기서 방전 전극과 슬리브는 장치 본체로부터 방전 침 유니트를 분리한 상태하에서 홀더로부터 탈착 가능하다.

본 발명에 따르는 이온 생성장치는, 대향 전극이 장치 본체의 앞쪽으로부터 탈착 가능하도록 설치된 것이다. 본 발명에 따르는 이온 생성장치는 장치 본체에 탈착 가능하게 장착되고 대향 전극의 외부 원주면(outer circumferential surface)에 형성된 맞물림 홈(engaging groove)과 맞물리는 클립 핀(clip pin)을 추가로 포함하는 것이다. 본 발명에 따르는 이온 생성장치는, 맞물림 돌출부(engagement protrusion)가 홀더의 외부 원주면에 형성되고, 맞물림 돌출부가 삽입되는 삽입 홉(inserting groove)과 당해 삽입 홈과 연결되어 맞물림 돌출부가 홀더의 회전에 의해서 진입하는 맞물림 홈(engaging groove)이 장치 본체에 형성되는 것이다.

본 발명에 따르는 이온 생성장치는, 맞물림 돌출부가 슬리브의 외부 원주면에 형성되고, 맞물림 돌출부가 삽입되는 삽입 홈과 당해 삽입 홈과 연결되어 맞물림 돌출부가 슬리브의 회전에 의해 진입하는 맞물림 홈이 홀더에 형성된 것이다. 본 발명에 따르는 이온 생성장치는, 외부와 통하는 연결 구멍(communication hole)이 장치 본체에 형성되고, 이온 생성 공간에 분무된 공기에 의해서 외부 공기를 흡인하는 흡인부가 연결 구멍과 서로 통하도록 홀더에 형성된 것이다. 본 발명에 따르는 이온 생성장치는, 장치 본체가 방전 침 유니트를 지지하는 지지 블록과 공기를 외부로부터 이온 생성 공간에 공급하는 공기 공급 파이프가 설치된 내부 케이스와, 공기 공급 파이프가 설치된 장치 본체 부분과 장치 본체 부분으로부터 돌출하도록 제공되고 지지 블록이 설치된 유니트 수용부가 설치된 외부 케이스를 포함하는 것이다.

본 발명에 따르면, 방전 전극, 슬리브 및 홀더가 설치된 방전 침 유니트는 장치 본체 속으로 탈착 가능하게 설치되고, 슬리브와 방전 전극은 각각 홀더 속으로 탈착 가능하게 설치되며, 슬리브와 방전 전극은 방전 침 유니트를 장치 본체로부터 분리하는 상태하에서 홀더로부터 용이하게 분리될 수 있다. 따라서, 방전 전극과 슬리브의 세정 및 교체와 같은 유지작업을 용이하게 수행할 수 있다.

대향 전극은 슬리브로부터 분리할 수 있기 때문에, 대향 전극만의 세정 및 교체와 같은 유지작업을 용이하게 수행할 수 있고, 각각의 종류마다 슬리브가 제공되지는 않는 모든 다양한 종류의 대향 전극들을 지지 블록에 선택적으로 장착할 수 있다.

장치 본체는 방전 침 유니트를 지지하는 지지 블록 및 이온 생성 공간에 공기를 공급하는 공기 공급 파이프가 설치된 내부 케이스와, 공기 공급 파이프가 설치된 장치 본체 부분과 지지 블록이 설치된 유니트 수용부가 설치된 외부 케이스를 포함한다. 따라서, 내부 케이스를 외부 케이스에 삽입함으로써 장치 본체는 쉽게 조립될 수 있다.

본 발명에 따르면, 방전 전극, 슬리브 및 홀더가 설치된 방전 침 유니트는 장치 본체 속으로 탈착 가능하게 장착되고, 슬리브와 방전 전극은 각각 홀더 속으로 탈착 가능하게 설치되며, 슬리브와 방전 전극은 방전 침 유니트를 장치 본체로부터 분리하는 상태하에서 홀더로부터 용이하게 분리될 수 있다. 따라서, 방전 전극과 슬리브의 세정 및 교체와 같은 유지작업을 용이하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시양태에 따르는 이온 생성장치의 정면을 나타내는 투시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 대향 전극으로서의 노즐이 제거된 상태의 이온 생성장치의 정면을 나타내는 투시도이다.
도 4는 방전 침 유니트가 제거된 상태의 이온 생성장치의 뒤쪽을 나타내는 투시도이다.
도 5는 이온 생성장치를 후면에서 바라본 분해 투시도이다.
도 6은 방전 전극이 설치되어 있는 홀더로부터 슬리브가 제거된 상태의 방전 침 유니트의 투시도이다.
도 7은 홀더, 방전 전극 및 슬리브가 서로 분리되어 있는 상태의 방전 침 유니트의 분해 투시도이다.
도 8은 도 1의 선 8 - 8을 따라 취한 단면도이다.
도 9는 도 1의 배면도이다.
도 10은 도 9의 선 10 - 10을 따라 취한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따르는 이온 생성장치를 나타내는 측면도이다.
도 12는 도 11의 선 12 - 12를 따라 취한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 추가의 또 다른 실시양태에 따르는 이온 생성장치에서 도 10의 부분과 유사한 부분을 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따르는 이온 생성장치를 나타내는 측면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따르는 이온 생성장치를 나타내는 측면도이다.

이후, 첨부된 도면을 기준으로 하여 본 발명의 실시양태를 상세하게 설명한다. 이온 생성장치는 수지로 제조된 장치 본체(10)를 가지며, 장치 본체(10)는 외부 케이스(10a)와 여기에 삽입되는 내부 케이스(10b)를 포함하는 케이스 조립체로 구성된다. 외부 케이스(10a)는 실질적인 직사각형의 평행 육면체형 본체 부분(11)과 이와 일체를 이루는 유니트 수용 부분(12)을 가지며, 유니트 수용 부분(12)은 본체 부분(11)의 전방 말단 부분 쪽에 대하여 위쪽으로 돌출되도록 제공된다. 본체 부분(11)은, 도 5, 도 8 및 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 좌측 벽(11a), 우측 벽(11b), 상부 벽(11d), 뒷벽(11d) 및 바닥 벽(11e)을 갖는다. 장치 수용 챔버(13)는 본체 부분(11) 안쪽에 형성되고, 본체 부분(11)의 전방 말단 부분은 개방되어 있다. 유니트 수용 부분(12)은 본체 부분(11)의 좌측 벽(11a) 및 우측 벽(11b)과 연결되는 측벽(12a) 및 측벽(12b)와 상부 벽(12c)를 갖는다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 유니트 수용 챔버(14)는 유니트 수용 부분(12) 안쪽에 형성되며, 이의 전방 말단 부분과 후방 말단 부분은 개방되어 있다.

도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 수지로 제조된 내부 케이스(10b)는 외부 케이스(10a) 속으로 통합된다. 내부 케이스(10b)는 외부 케이스(10a) 이내에서 본체 부분(11)의 전방 말단 부분 속으로 삽입된 전방 벽, 유니트 수용 부분(12) 이내에서 유니트 수용 챔버(14) 속으로 조립된 지지 블록(16), 및 본체 부분(11) 속으로 조립된 공기 공급 파이프(17)를 가지며, 이들 부재는 일체화된다. 내부 케이스(10b)가 앞쪽으로부터 외부 케이스(10a) 속으로 삽입되는 경우, 도 5 및 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 지지 블록(16)에 제공된 맞물림 클로(engaging claw: 18b)가 유니트 수용 부분(12)의 상부 벽(12c)에 형성된 맞물림 구멍(18a)과 맞물린다. 커플링 부분(19)은 공기 공급 파이프(17) 주위에 설치되며, 커플링 부분(19)의 말단 부분은 외부 케이스(10a)의 본체 부분(11)로부터 뒤쪽으로 돌출한다. 공기 공급원에 연결된 공기 공급 튜브(도시하지 않음)는 커플링 부분(19)에 탈착 가능하게 설치되어 있으며, 공기는 외부로부터 공기 공급 파이프(17) 안으로 흐름 통로(flow path: 17a)로 공급된다.

장치 본체 내에서 내부 케이스(10b)의 지지 블록(16)에는 도전성 재료로 제조된 중공의 대향 전극(21)이 설치되어 있다. 대향 전극(21)이 꼭 들어맞는 핏팅 구멍(22)은 지지 블록(16)에 형성되며, 대향 전극(21)은 장치 본체(10)의 앞쪽으로부터 핏팅 구멍(22)의 전방 말단 부분에서 탈착 가능하게, 즉 제거 가능하게 설치된다. 관통 구멍(23)은 대향 전극(21) 내부에 형성되고, 대향 전극(21)은 이온화된 공기를 이의 선단으로부터 외부로 분무하는 노즐로서 작용한다. 본 명세서에 기재된 장치 본체(10)에 있어서, 대향 전극이 설치되는 부분이 전방 부분, 즉 전방 말단 부분이고, 이의 대향 부분은 후방 면 부분, 즉 후방 말단 부분이다.

도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 환상 맞물림 홈(24)은 대향 전극(21)의 후방 말단 부분의 외부 원주면에 형성된다. 한편, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 핀 삽입 개구 부분(25)는 장치 본체(10)의 유니트 수용 부분(12)에 형성되며, 클립 핀(26)은 핀 삽입 개구 부분(25)로부터 삽입된다.

도 3 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 클립 핀(26)은 커플링 부분(26a)와 이의 양쪽 말단 부분으로부터 커플링 부분(26a)에 대하여 수직으로 뻗은 2개의 핀 본체 부분(26b)을 가지며, 역C형으로 형성된다. 클립 핀(26)의 2개의 핀 본체 부분(26b)이 삽입되는 핀 구멍(27)은, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 지지 블록(16)에 형성된다. 클립 핀(26)이 핀 삽입 개구 부분(25)로부터 핀 구멍(27)로 삽입되는 경우, 개개의 핀 본체 부분(26b)는 대향 전극(21)의 맞물림 홈(24)과 맞물리는 핀 구멍(27) 속으로 삽입된다. 따라서, 대향 전극(21)은 지지 블록(16)에 고정된다. 한편, 클립 핀(26)이 제거되어 잡아 당겨지는 경우, 대향 전극(21)은 전방 말단 방향으로 지지 블록(16)으로부터 용이하게 탈착될 수 있다. 따라서, 대향 전극(21)의 기저 말단 부분의 한쪽이 통상적으로 형성되는 경우, 모든 다수의 종류의 대향 전극(21)은 동일한 장치 본체(10)로 선택적으로 설치될 수 있다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 클립 핀(26)이 지지 블록(16)에 부착된 상태하에서 커플링 부분(26c)가 내부 케이스(10b)로 들어가서 외부로 돌출되지 않는다. 부수적으로, 클립 핀(26)은 2개의 핀 본체 부분(26b)를 갖는 역C형으로 형성되지만, 대향 전극(21)은 2개의 직선형 핀 각각을 핀 구멍(27) 속으로 삽입함으로써 지지 블록(16)에 고정될 수 있다. 또한, 숫 스크류(male screw)는 대향 전극(21)의 기저 말단 부분에 형성되고, 암 스크류(female screw)는 핏팅 구멍(22)에 형성됨으로써, 대향 전극(21)은 지지 블록(16) 속으로 스크류 고정될 수 있다.

도 8 및 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 방전 침 유니트(discharge needle unit: 31)는 장치 본체(10)의 내부 케이스(10b)에 탈착 가능하게 설치되고, 방전 침 유니트(31)는 핏팅 구멍(22)의 후방 말단 부분에 고정되어 대향 전극(21)과 대향하고 대향 전극(21)과 동축을 이룬다. 도 6 내지 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 방전 침 유니트(31)은 실질적인 원통형 홀더(32)를 가지며, 원통형 홀더(32)는 절연재료로 형성된다. 홀더(32)의 중심 부분에는 도전성 재료로 제조된 침상 방전 전극(33)이 탈착 가능하게 설치된다. 홀더(32) 속으로 설치된 방전 전극(33)의 선단 부분은 한쪽 말단 면에서, 즉 홀더(32)의 선단 면 앞으로 더 돌출한다.

도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 환상 홈(34)는 홀더(32)에 형성되고, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 환상 홈(34)는 공기 공급 파이프(17)의 흐름 통로(17a)와 연결된다. 환상 홈(34)와 흐름 통로(17a)가 서로 통하게 하는 연결 구멍(35)는 내부 케이스(10b)의 지지 블록(16)에 형성되며, 연결 구멍(35)와 환상 홈(34)를 통하여 흐름 통로(17b)와 연결되는 분무 구멍, 즉 공기 공급 포트(36)은 홀더에 형성되어 홀더(32)의 전방에서 개방된다. 이러한 배열로, 커플링 부분(19)에 연결된 호스 파이프(도시하지 않음)를 통하여 외부로부터 공급된 압축 공기는 방전 전극(33)을 따라 앞쪽 방향으로 공기 공급 포트(36)로부터 방출된다. 방전 전극(33)은 공기 공급 포트(36)의 중심부를 관통하지만, 다수의 공기 공급 포트(36)은 방전 전극(33)보다는 방사상의 바깥쪽 위치에 제공될 수 있다.

홀더(32)의 후방 말단 부분에는 조작 노브(37)이 제공되고, 유니트 수용 부분(12)에서 지지 블록(16)에 대하여 방전 침 유니트(31)의 어태칭 작업을 수행함에 있어서, 작업자는 조작 노브(37)을 그의 손에 파지하여 방전 침 유니트(31)에 대한 삽입 작업과 회전 작업을 수행한다. 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 홀더(32)의 후방 말단 부위의 외부 원주면에는 외주 방향으로 소정의 간격으로 서로 떨어져 3개의 맞물림 돌출부(38)가 제공된다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 3개의 삽입 홈(39)는 다른 말단 부분, 즉 지지 블록(16)의 후방 말단 부분에 형성되어 각각의 맞물림 돌출부(38)에 상응한다. 도 4에 도시한 바와 같이 방전 침 유니트(31)이 장치 본체(10)의 뒷쪽으로부터 지지 블록(16) 속으로 삽입되는 경우, 각각의 맞물림 돌출부(38)은 삽입 홈(39) 속으로 삽입된다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 맞물림 홈(40)이 지지 블록(16)에 형성되어 각각의 삽입 홈(39)와 연결되고, 맞물림 돌출부(38)이 맞물림 홈(39)에 삽입된 상태하에서 조작 노브(37)이 손에서 파지되어 방전 침 유니트(31)을 시계방향으로 회전시키는 경우, 맞물림 돌출부(38)은 맞물림 홈(40) 속으로 들어가고, 방전 침 유니트(31)은 지지 블록(16)에 결합된다. 한편, 방전 침 유니트(31)이 시계 반대방향으로 회전한 후에 뒤쪽으로 잡아 당겨지는 경우, 방전 침 유니트(31)은 지지 블록(16)으로부터 용이하게 탈착될 수 있다.

조작 노브(37)은 홀더(32)의 후방 말단면으로부터 뒤쪽으로 돌출하도록 제공되지만, 조작 노브가, 작업자가 방전 침 유니트(31)을 수동으로 회전시킬 수 있는 구조를 갖는 한, 조작 노브는 도면들에 도시한 구조로 한정되지 않으며, 도구와 맞물리는 맞물림 홈은 홀더(32)의 후방 말단면에 형성될 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 원통형 슬리브(41)은 홀더(32)의 전방 말단 부분에 탈착 가능하게 설치되어 있고, 슬리브(41)은 절연재료(예: 세라믹)로 형성된다. 슬리브(41)이 미끄럼 가능하게 핏팅되는 핏팅 구멍(42)는 홀더(32)의 전방 말단 부분에 형성되며, 슬리브(41)은 홀더(32)에 설치되어 홀더의 전방 말단 부분으로부터 돌출된다. 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 슬리브(41)의 후방 말단 부분의 외부 원주면에는 다수의 맞물림 돌출부(43)이 원주방향으로 소정의 간격으로 서로 떨어져 제공되며, 각각의 맞물림 돌출부(43)이 삽입된 삽입 홈(44)는 홀더(32)에 형성된다. 홀더(32)에는 각각의 삽입 홈(44)와 연결되고 맞물림 돌출부(43)이 들어가는 맞물림 홈(45)가 형성되어 있다. 따라서, 슬리브(41)이 홀더(32)의 핏팅 구멍(42) 속으로 밀려 들어가서 맞물림 돌출부(43)이 삽입 홈(44) 속으로 삽입된 후, 슬리브(41)이 시계방향으로 회전하여 맞물림 돌출부(43)이 맞물림 홈(45) 속으로 들어가는 경우, 슬리브(41)이 홀더(32)에 설치된다. 한편, 슬리브(41)이 시계 반대방향으로 회전하여 잡아 당겨지는 경우, 슬리브(41)은 홀더(32)로부터 용이하게 탈착될 수 있다.

홀더(32), 홀더에 설치된 방전 전극(33) 및 슬리브(41)로 구성된 방전 침 유니트(31)은 지지 블록의 뒤쪽으로부터 삽입됨으로써 장치 본체(10)의 지지 블록(16)에 설치된다. 이와는 달리, 대향 전극(21)은 지지 블록의 앞쪽으로부터 삽입됨으로써 지지 블록(16)에 설치된다. 대향 전극(21)과 방전 침 유니트(31)이 장치 본체(10)의 지지 블록(16)에 설치되는 경우, 슬리브(41)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 대향 전극(21) 내부에 핏팅된다. 따라서, 방전 전극(33)은 후방 말단 부분, 즉 대향 전극(21)의 기저 말단 부분 내부로 들어가는 상태로 되며, 이온 생성 공간(46)이 방전 전극(33)과 슬리브(41) 사이에 형성된다.

홀더(32)에 형성된 공기 공급 포트(36)으로부터의 압축 공기는 이온 생성 공간(46)으로 직접 분무된다. 그러나, 말단 벽이 슬리브(41)의 후방 말단에 제공될 수 있고, 공기 공급 포트(36)과 연결된 구멍이 말단 벽에 형성됨으로써, 구멍이 공기 공급 포트로서 사용될 수 있다. 또한, 공기 공급 파이프(17)의 흐름 통로(17a)는 말단 벽에 형성된 구멍과 연결되도록 할 수 있다.

방전 침 유니트(31)은 지지 블록(16)으로부터 이의 뒤쪽으로 제거된다. 방전 침 유니트(31)이 지지 블록(16)으로부터 탈착되는 상태하에서 슬리브(41)이 홀더(32)로부터 탈착되는 경우, 슬리브(41)과 홀더(32)는 서로 분리되며, 방전 전극(33)의 선단 부분은 홀더(32)의 전방 말단 부분으로부터 외부로 노출된다. 따라서, 방전 전극(33)에 들러붙는 외래 물질(예: 먼지)이 제거되는 경우, 방전 침 유니트(31)이 제거되기 때문에, 대향 전극(21)을 제거하지 않고도 방전 전극(33)과 슬리브(41)을 용이하게 유지할 수 있다.

홀더(32)에 있어서, 전력 공급 전극(48)은 방사상으로 확장되도록 형성된 어탯치 구멍(47) 속으로 삽입된다. 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 방전 전극(33)의 후방 말단 부분이 핏팅되는 핏팅 구멍(49)는 전력 공급 전극(48)의 한쪽 말단 부분에 형성되며, 전력 공급 전극(48)이 어탯치 구멍(47) 속으로 삽입된 상태하에서 방전 전극(33)이 홀더(32)에 설치되는 경우, 방전 전극(33)은 어탯치 구멍(47) 속으로 들어가며, 방전 전극(33)은 전력 공급 전극(48)에 전기적으로 연결된다.

방전 침 유니트(31)가 설치된 지지 블록(16)과 공기 공급 파이프(17)은 전방 벽(15)을 통하여 일체화되고 수지로 제조되어 내부 케이스(10b)를 형성한다. 내부 케이스(10b)는 수지로 제조된 외부 케이스(10a) 내부에 조립된다. 따라서, 방전 침 유니트(31)과 대향 전극(21)은 동축으로 되고, 지지 블록(16)에 탈착 가능하게 설치된다. 이렇게 함으로써 이온 생성장치는 용이하게 조립될 수 있다.

장치 본체(10)의 외부 케이스(10a)의 본체 부분(11)에는, 도시되지 않은 고전압 발생기가 설치된다. 고전압 발생기의 출력 단자들 중의 하나는 전력 공급 전극(48)에 연결된다. 한편, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 지판(earth board, 51)은 지지 블록(16)의 측면에 설치되고, 지판(51)이 설치된 상태하에서 지지 블록(16)은 외부 케이스(10a) 속으로 삽입된다. 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 지판(51)은 대향 전극(21)과 접촉하고, 고전압 발생기의 다른 출력 단자들은 지판(51)에 연결된다.

따라서, 외부로부터 공기 공급 파이프(17)로 공급된 압축 공기가 공기 공급 포트(36)로부터 이온 생성 공간(46)으로 분무되는 상태하에서 AC 고전압이 고전압 발생기로부터 방전 전극(33) 및 대향 전극(21)에 인가되는 경우, 이온 생성 공간(46)에서 방전 전극(33) 주변에 코로나 방전이 발생한다. 그러므로, 공기 공급 포트(36)로부터 분무된 공기는 이온화되고, 노즐로서 기능하는 대향 전극(21)의 관통 구멍(23)으로부터 외부로 분무된다. 소직경부(28)는 대향 전극(21)의 선단 부분에 형성되고, 도시되지 않은 호스 파이프는 소직경부(28)의 주변에 설치되거나 부착된다. 그러므로, 대향 전극(21)의 관통 구멍(23)으로부터 분무된 이온화 공기는 호스 파이프에 의해 하전 부재로 안내된다.

부수적으로, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 환상 홈(34)에 흐르는 공기가 홀더(32)와 지지 블록(16) 사이에서 외부로 새는 것을 방지하기 위하여, 환상 홈(34)의 양측에 위치하는 실링 부재(52)가 홀더(32)의 외부 원주면 주위에 설치된다. 공기가 대향 전극(21)과 지지 블록(16) 사이에서 외부로 새는 것을 방지하기 위한 실링 부재(53)가 대향 전극(21)의 후방 말단 부분의 외부 원주면 주위에 설치된다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 커넥터가 삽입된 개구부(54)가 본체 부분(11)의 뒷벽(11d)에 형성되고, 커넥터를 고전압 발생기에 연결된 전력 공급 플러그에 연결함으로써 전력이 외부로부터 고전압 발생기에 공급된다.

이온 생성장치를 장시간 사용함에 따라, 방전 전극(33)은 코로나 방전에 의해 플라즈마화된 공기로 인해 마모되고 외부로부터 공급된 공기 속의 먼지가 방전 전극(33)에 들러붙는다. 한편, 공기 속의 먼지는 절연 재료(예: 세라믹)로 제조된 슬리브(41)의 내부 원주면에도 들러붙는다. 이러한 이유 때문에, 방전 전극(33)과 슬리브(41)를 세정하거나, 또는 방전 전극(33)을 교체하기 위해, 이온 생성장치는 정기적으로 보수, 유지되어야 한다. 이때, 방전 침 유니트(31)는 장치 본체(10)로부터 이의 뒤쪽 방향으로부터 분리된다. 이러한 상태하에서, 슬리브(41)가 홀더(32)로부터 분리되고, 방전 침 유니트(31)가 슬리브(41)과 홀더(32)로부터 분리되는 경우, 방전 전극(33)의 선단 부분이 외부에 노출되기 때문에, 방전 전극(33)에 들러붙은 외부 물질(예: 먼지)이 쉽게 제거될 수 있고, 슬리브(41)의 내부 원주면에 들러붙은 외부 물질이 쉽게 제거될 수 있다. 또한, 방전 전극(33)을 교체함에 있어서, 방전 전극(33)은 홀더(32)로부터 이의 앞쪽 방향으로 빠져서 당겨짐으로써 홀더(32)로부터 쉽게 제거될 수 있다. 그러므로 방전 전극(33)과 슬리브(41)의 유지, 보수는 대향 전극(21)의 제거 없이 용이하게 수행할 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따르는 이온 생성장치를 나타내는 측면도이고, 도 12는 도 11의 선 12-12를 따라 취한 단면도이다. 이들 도면에서 동일 부호는 이온 생성장치를 구성하는 부재들의 공통된 부재를 나타낸다. 도 11 및 도 12에 도시된 이온 생성장치에서 대향 전극(21a)와 방전 침 유니트(31a)는 위에서 설명한 이온 생성장치의 대향 전극 및 방전 침 유니트와 상이하지만, 도 11 및 도 12에 도시한 이온 생성장치의 다른 구성 요소들은 위에서 설명한 이온 생성장치의 다른 구성요소들과 동일하다.

도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 흡인 포트(55)는 홀더(32)의 선단 부분에 형성되고, 흡인 포트(55)는 이온 생성 공간(46)과 연결된다. 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 핀 삽입 개구 부분(25)와 일체화된 공기 도입 포트(56)가 장치 본체(10)의 외부 케이스(10a)에 형성되고, 공기 도입 포트(56)와 흡인 포트(55)가 서로 통하게 하는 연결 구멍(57)이 내부 케이스(10b)의 지지 블록(16)에 형성된다. 이러한 배열로 인하여, 공기 공급 포트(36)로부터 이온 생성 공간(46)으로 공급된 공기 중에서 흡인됨으로써, 외부 공기가 외부로부터 공기 도입 구멍(56)과 연결 구멍(57)을 통하여 이온 생성 공간(46)으로 공급된다.

그러므로, 공기가 외부로부터 흡인되어 이온 생성 공간(46)으로 공급되는 경우, 공기식 압력 공급원(pneumatic pressure supply source)으로부터 공기 공급 포트(36)로 공급된 압축 공기의 양을 증가시키지 않고 이온 생성 공간(46)으로 공급된 외부 공기의 양을 증가시킬 수 있기 때문에, 공기 공급 포트(36)에 공급된 공기의 양이 적다 하더라도, 다량의 이온화 공기를 하전 부재에 분무할 수 있다. 필터 챔버(58)는 공기 도입 구멍(56)과 연락 구멍(57)을 가로지르도록 유니트 수용 부분(12)와 지지 블록(16) 사이에 형성되고, 필터를 필터 챔버에 조립함으로써, 외부로부터 이온 생성 공간(46)으로 흡인된 공기 중의 먼지가 제거된다.

공기 도입 구멍(56)은 도 2에 도시한 이온 생성장치 속의 외부 케이스(10a)에도 형성되고, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 연결 구멍(57)과 필터 챔버(58)는 지지 블록(16)에도 형성된다. 따라서, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 흡인 포트(55) 없이 방전 침 유니트(31)가 장치 본체(10)에 설치되는 경우, 공기는 도 2에 도시된 공기 도입 구멍(56)으로부터 방전 침 유니트 내부로 흡인, 공급되지 않는다. 따라서, 장치 본체(10)의 구조 변경 없이, 이온 생성장치의 형태는 도 8에 도시된 방전 침 유니트(31)가 설치된 구성 요소 및 도 12에 도시된 방전 침 유니트(31a)가 설치된 구성 요소 모두로 구성될 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시한 대향 전극(21a)의 선단 부분의 형태는 위의 실시양태에서 설명한 대향 전극(21)의 선단 부분과 상이하고, 소직경부분(28)이 제공되지 않는다. 따라서, 대향 전극(21a)로부터 분무된 이온화 공기는 대향 전극(21a)로부터 하전 부재에 직접 분무된다. 따라서, 도 8에 도시한 형태를 갖는 대향 전극(21)과 도 12에 도시한 형태를 갖는 대향 전극(21a)의 각각의 후방 말단 부분이 수치상 동일한 크기를 갖도록 구성되는 경우, 이들은 지지 블록(16)에 선택적으로 설치될 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따르는 이온 생성장치의 단면도이다. 도 13에는, 위에서 설명한 실시양태의 도 10에 도시한 것과 유사한 단면이 나타나 있고, 동일 부호는 도 10에 도시한 것과 공통된 도 13에 도시한 부재중 동일한 부재를 나타낸다.

본 실시양태의 장치 본체(10) 내의 내부 케이스(10b)에 형성된 핏팅 구멍(22)는 전체적으로 직경이 동일하다. 따라서, 본 실시양태의 이온 생성장치에 있어서, 대향 전극(21)은 앞쪽과 뒤쪽 어떤 방향으로도 부착과 탈착이 가능하다. 슬리브(41)는 홀더(32)의 핏팅 구멍(42)에 핏팅되고, 대향 전극(21)은 슬리브(41)의 외부에 핏팅됨으로써, 핏팅 구멍(42)에 대한 슬리브(41)의 핏팅력(fitting strength)이 슬리브(41)에 대한 대향 전극(21)의 핏팅력보다 커지게 된다.

도 13에 도시한 이온 생성장치에 있어서, 대향 전극(21)을 클립 핀(26)에 의해 지지 블록(16)에 부착시킨 상태하에서 방전 침 유니트(31)가 장치 본체(10)의 뒤쪽 방향으로부터 빠져서 당겨지는 경우, 슬리브(41)은 홀더(32)와 함께 장치 본체(10)로부터 제거되고, 방전 침 유니트(31)은 대향 전극(21)으로부터 분리된다. 한편, 클립 핀(26)을 제거한 상태하에서 방전 침 유니트(31)이 장치 본체(10)의 뒤쪽 방향으로부터 빠져서 당겨지는 경우, 대향 전극(21)과 결합된 상태하의 방전 침 유니트(31)는 장치 본체(10)로부터 제거된다. 대향 전극(21)이 제거된 방전 침 유니트(31)로부터 제거되는 경우, 대향 전극(21)은 방전 침 유니트(31)로부터 분리된다.

도 14 및 도 15는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따르는 이온 생성장치의 측면도이다. 각각의 이온 생성장치 중의 대향 전극의 구조는 위에서 설명한 대향 전극들(21, 21a)과 상이하지만, 다른 구조는 위의 실시양태의 구조와 동일하다.

도 14에 도시한 대향 전극(21b)의 선단 부분에는 이온 공급 파이프(61)가 부착되어 있다. 복수의 이온 분무 포트(62)는 소정의 간격으로 이격되어 이온 공급 파이프(61)에 형성되고, 이온 공급 파이프의 선단 부분은 캡(63)에 의해 밀폐된다. 위에서 설명한 각각의 이온 분무 포트(62)와 상응하기 위하여, 유사한 이온 분무 포트(62)가 원주 방향으로 180° 위상 이동한 반대편에 이온 공급 파이프(61)에 형성되며, 이온 분무 포트(62)는 이온 공급 파이프(61)에 2개의 라인으로 공급된다. 이러한 유형의 대향 전극(21b)을 사용함으로써, 이온화 공기는 콘테이너 또는 파이프 내부에 분무될 수 있다. 부수적으로, 이온 분무 포트(62)는 90°마다 원주 방향으로 4개의 라인으로 형성될 수 있다.

도 15에 도시한 대향 전극(21c)의 선단 부분에는 가요성 이온 가이드 파이프(flexible ion guide pipe: 64)가 부착된다. 이온 가이드 파이프(64)는 도 15에서 화살표로 나타낸 바와 같은 수직 방향뿐만 아니라 수평방향과 같은 임의 방향으로 휘어질 수 있고, 이온 가이드 파이프의 선단 부분에 제공된 분무 포트(65)로부터 분무된 이온화 공기는 장치 본체(10)의 위치를 변경시키지 않고 다양한 방향에 위치하는 하전 부재를 향해 분무될 수 있다.

위에서 설명한 각각의 이온 생성장치에 있어서, 슬리브(41)는 노즐로서 기능하는 대향 전극에 고정되지 않고, 슬리브(41)는 방전 전극(33)이 조립되는 방전 침 유니트(31)에 설치된다. 그러므로, 방전 침 유니트(31)를 제거함으로써, 방전 전극(33)과 슬리브(41)의 유지, 보수를 수행할 수 있다. 한편, 대향 전극(21)이 방전 침 유니트(31)로부터 제거되어, 장치 본체(10)에 대해서 탈착 가능하게 되기 때문에, 위에서 설명한 다양한 형태의 모든 대향 전극은 장치 본체(10)에 선택적으로 설치될 수 있다. 이러한 이유 때문에, 동일한 이온 생성장치를 사용하여 다양한 종류의 사용 가능한 패턴이 수득될 수 있다.

본 발명은 위에서 설명한 실시양태들로 제한되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들면, 이온 생성장치가, 방전 전극(33)과 슬리브(41)가 홀더(32)에 탈착 가능하게 설치된 방전 침 유니트(31)가 장치 본체에 대하여 탈착 가능하게 설치된 형태를 갖는 경우, 유니트 수용 부분(12)와 본체 부분(11)은, 공기 공급 파이프(17)이 조립되는 본체 부분(11)과 당해 본체 부분(11)로부터 돌출하는 유니트 수용 부분(12)와 일체로 장치 본체를 형성하지 않고 서로 분리될 수 있다. 게다가, 방전 전극은 이러한 구조에 제한되지 않고, 방전 전극의 후방 말단 부분이 지지 블록(16)에 설치될 수 있는 크기를 갖는 한, 어떤 크기로도 사용될 수 있다.

10: 장치 본체 10a: 외부 케이스 10b: 내부 케이스
11: 직사각형의 평행 육면체형 본체 부분
11a: 좌측 벽 11b: 우측 벽 11c: 상부 벽 11d: 뒷벽
11e: 바닥 벽
12: 유니트 수용부 12a: 측벽 12b: 측벽
14: 유니트 수용 챔버 16: 지지 블록 17: 공기 공급 파이프
21: 대향 전극 22: 핏팅 구멍 23: 관통 구멍
24: 환상 맞물림 홈 25: 핀 삽입 개구 부분 26: 클립 핀
31: 방전 침 유니트 32: 홀더 33: 방전 전극
35: 연결 구멍 36: 공기 공급 포트 37: 조작 노브
38: 맞물림 돌출부 39: 삽입 홈
41: 슬리브 43: 맞물림 돌출부 44: 삽입 홈
45: 맞물림 홈 48: 전력 공급 전극
51: 지판 52: 실링 부재
61: 공급 파이프 62: 이온 분무 포트 63: 캡
64: 이온 가이드 파이프

Claims (7)

1. 방전 전극과 대향 전극 사이에서 공기가 흐르도록 하는 상태하에서 AC 고전압을 방전 전극과 대향 전극에 적용하고, 코로나 방전을 발생시켜 공기를 이온화하는 이온 생성장치에 있어서,
   전방으로 돌출되도록 대향 전극이 설치되어 있는 장치 본체, 및
   홀더(holder)와 슬리브(sleeve)를 포함하고 장치 본체의 뒤쪽으로부터 장치 본체 속으로 탈착 가능하게 설치되고 대향 전극에 끼워 맞춰지며 방전 전극과 슬리브 사이에서 이온 생성 공간을 형성하는 방전 침 유니트(여기서, 방전 전극은 홀더의 한쪽 말단 부분으로부터 돌출되도록 홀더에 설치되고, 슬리브는 홀더의 한쪽 말단 부분으로 탈착 가능하게 설치된다)를 포함하고,
   방전 전극과 슬리브는 장치 본체로부터 방전 침 유니트를 제거하는 상태하에서 홀더로부터 탈착 가능한 이온 생성장치.
2. 청구항 1항에 있어서, 대향 전극이 장치 본체의 앞쪽으로부터 탈착 가능하게 설치되어 있는 이온 생성장치.
3. 청구항 1항 또는 청구항 2항에 있어서, 장치 본체에 탈착 가능하게 설치되고 대향 전극의 외부 원주면에 형성된 맞물림 홈과 함께 맞물리는 클립 핀을 추가로 포함하는 이온 생성장치.
4. 청구항 1항 또는 청구항 2항에 있어서, 맞물림 돌출부가 홀더의 외부 원주면에 제공되어 있고, 맞물림 돌출부가 삽입되는 삽입 홈과 당해 삽입 홈과 연결되고 맞물림 돌출부가 홀더의 회전에 의해 들어가는 맞물림 홈이 본체에 제공되어 있는 이온 생성장치.
5. 청구항 1항 또는 청구항 2항에 있어서, 맞물림 돌출부가 슬리브의 외부 원주면에 제공되어 있고, 홀더가 삽입되는 삽입 홈과 당해 삽입 홈과 연결되고 맞물림 돌출부가 홀더의 회전에 의해 들어가는 맞물림 홈이 본체에 제공되어 있는 이온 생성장치.
6. 청구항 1항 또는 청구항 2항에 있어서, 외부와 연결하는 연결 구멍이 장치 본체에 형성되어 있고, 이온 생성 공간으로 분무되는 공기에 의해 외부 공기를 흡인하는 흡인 포트가 홀더에 형성되어 연결 구멍과 연결되는 이온 생성장치.
7. 청구항 1항 또는 청구항 2항에 있어서,
   장치 본체가
   방전 침 유니트를 지지하는 지지 블록과 공기를 외부로부터 이온 생성 공간으로 공급하는 공기 공급 파이프가 구비된 내부 케이스, 및
   공기 공급 파이프가 합체되는 본체 부분과 당해 본체 부분으로부터 돌출되도록 제공되고 지지 블록이 합체되는 유니트 수납 부분이 구비된 외부 케이스를 포함하는 이온 생성장치.

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