KR101967104B1

KR101967104B1 - Air Assist Ionization System

Info

Publication number: KR101967104B1
Application number: KR1020180086387A
Authority: KR
Inventors: 유용훈
Original assignee: 코어인사이트 (주)
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2019-05-03

Abstract

The present invention relates to an anti-electrostatic device. More particularly, the present invention relates to an anti-electrostatic device having stable anti-electrostatic characteristics with a small variation in positions and a small variation in time. In addition, the present invention relates to an anti-electrostatic device having at least one nozzle for spraying an ion toward an anti-electrostatic target object. Each nozzle includes a gas spraying port for spraying gas and N (N is greater than or equal to four) discharge needles arranged around the circumference in the center of the gas spraying port.

Description

[0001] The present invention relates to an air assisted ionization system,

본 발명은 제전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 위치별로 전위 편차가 작으며, 시간에 따른 변화가 작은 안정적인 제전 특성을 갖는 제전장치에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a static eliminator having a stable discharge characteristic with a small electric potential variation and a small variation with time.

액정 표시 장치 등의 표시 패널을 위한 투명 절연 기판상의 각종 막 형성 공정, 패터닝 공정, 반송 공정에서는, 정전기에 의해 투명 절연 기판이 대전될 수 있다. 이러한 대전은 글래스 기판에 형성된 박막 트랜지스터 등의 디바이스의 손상을 초래하여, 제품의 신뢰성 저하나 수율 저하의 원인이 될 수 있다. 이 같은 현상은, 현재 초미세화하는 반도체 웨이퍼 공정에서도 불량 및 수율 저하의 원인으로 확인되고 있다.In a film forming process, a patterning process, and a carrying process on a transparent insulating substrate for a display panel such as a liquid crystal display device, a transparent insulating substrate can be charged by static electricity. This charging causes damage to devices such as thin film transistors formed on a glass substrate, which may cause reliability reduction and yield reduction. Such a phenomenon has been confirmed as a cause of defects and yield deterioration in a semiconductor wafer process which is currently becoming ultra-fine.

그 대책으로서, 방전침에 직류 고전압 또는 교류 고전압을 인가하여, 코로나 방전을 발생시키는 제전장치가 사용된다. 코로나 방전이 발생하면, 공기 중의 산소 및 질소가 이온화되어 이온이 발생한다. 코로나 방전에 의해서 발생한 플러스 또는 마이너스의 이온을 대전된 투명 절연 기판, 반도체 웨이퍼와 같은 제전대상물에 분사하면, 제전대상물의 극성과 동일한 극성의 이온은 밀려나게 되고, 다른 극성의 이온은 제전대상물을 중화시킨다.As a countermeasure therefor, a static eliminator which generates a corona discharge by applying a DC high voltage or an AC high voltage to the discharge needle is used. When a corona discharge occurs, oxygen and nitrogen in the air are ionized to generate ions. When positive or negative ions generated by the corona discharge are jetted onto a static eliminating object such as a charged transparent insulating substrate or a semiconductor wafer, ions of the same polarity as the static object are pushed out, and ions of other polarity neutralize static objects .

도 1은 대전판 측정기(Charge plate monitor, CPM)를 이용하여 교류 고전압 인가 방식의 제전장치의 성능을 평가한 그래프이다. 도 1에서 알 수 있듯이, 제전장치의 교류 전압 출력 주파수를 12Hz(위 그래프)에서 30Hz(아래 그래프)로 높일 경우, 스위칭 되는 전압의 진폭이 작아지는 것으로 측정되었다. 따라서 도 1의 측정 결과가 정확하다면, 교류 고전압 인가 방식의 제전장치의 방전침에 인가되는 교류 고전압의 주파수가 충분히 높다면 제전대상물의 디바이스의 정전기 방전에 의한 손상 없이 제전대상물을 안전하게 제전할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.FIG. 1 is a graph illustrating performance of a static eliminator using an AC high voltage using a charge plate monitor (CPM). As can be seen from FIG. 1, when the AC voltage output frequency of the static eliminator is increased from 12 Hz (upper graph) to 30 Hz (lower graph), the amplitude of the voltage to be switched is measured to decrease. Accordingly, if the measurement result of FIG. 1 is accurate, if the frequency of the AC high voltage applied to the discharge needle of the discharge device of the AC high voltage application method is sufficiently high, the discharge object can be safely discharged without being damaged by the electrostatic discharge of the device of the discharge object Can be expected.

도 2는 대전판 측정기(Charge plate monitor, CPM)의 플레이트를 교류 고전압 인가 방식의 제전장치 아래에 배치한 후 오실로스코프에 연결하여 플레이트에 유도되는 전압의 변화를 측정한 그래프이다. 도 2는 도 1의 결과가 정확한 것인지 검증하기 위한 실험결과이다. 즉, 스위칭 되는 전압의 진폭이 작아지는 것이 대전판 측정기의 반응속도가 느리기 때문에 발생하는 현상이 아닌지 검증하기 위한 것이다.FIG. 2 is a graph showing a change in voltage induced on a plate by placing a plate of a charge plate monitor (CPM) under an AC high voltage applying static eliminator and connecting it to an oscilloscope. FIG. 2 is an experimental result for verifying whether the result of FIG. 1 is correct. That is, it is intended to verify whether the phenomenon occurs because the amplitude of the voltage to be switched is reduced due to the slow reaction speed of the charging plate measuring instrument.

도 2의 왼쪽 그래프는 12Hz의 교류 고전압이 인가되었을 때이며, 오른쪽 그래프는 30Hz의 교류 고전압이 인가되었을 때의 그래프이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제전장치에 12Hz의 교류 고전압이 인가되었을 때, 오실로스코프에서 측정되는 전압의 주파수는 12.01Hz로 측정되었다. 그리고 제전장치에 30Hz의 교류 고전압이 인가되었을 때, 오실로스코프에서 측정되는 전압의 주파수는 29.97Hz로 측정되었다.The graph on the left side of FIG. 2 shows the case when an AC high voltage of 12 Hz is applied, and the graph on the right side shows a graph when an AC high voltage of 30 Hz is applied. As shown in Fig. 2, when a 12 Hz AC high voltage was applied to the static eliminator, the frequency of the voltage measured in the oscilloscope was measured at 12.01 Hz. When the alternating current high voltage of 30 Hz was applied to the static eliminator, the frequency of the voltage measured in the oscilloscope was measured to be 29.97 Hz.

도 2의 결과부터, 실제로는 도 1의 대전판 측정기의 측정 결과를 통해 기대하는 현상, 즉 주파수를 증가시킬 경우 대전판 측정기의 플레이트에 유도되는 스위칭 전압의 진폭이 작아지는 현상이 발생하지 않는다는 것을 확인할 수 있었다. 제전장치에 입력된 주파수의 변화시킬 경우, 플레이트에 유도되는 스위칭 전압의 진폭은 같은 수준으로 유지된다. 그리고 스위칭 전압의 주파수는 제전장치에 입력된 주파수와 동일하게 변화한다.From the results of FIG. 2, it can be seen from the results of the measurement of the charging plate measuring instrument of FIG. 1 that the phenomenon expected, that is, the amplitude of the switching voltage induced in the plate of the charging plate measuring device, I could confirm. When the frequency inputted to the static eliminator is changed, the amplitude of the switching voltage induced in the plate is maintained at the same level. And the frequency of the switching voltage changes in the same manner as the frequency inputted to the static eliminator.

따라서 교류 고전압을 인가하는 방식의 제전장치를 사용할 경우, 방전침에 인가되는 전압의 극성이 변화할 때마다 진폭이 큰 스위칭 전압에 의해서 제전대상물에 유도 대전 현상이 일어나게 된다. 이때, 제전대상물 위에 형성된 디바이스의 단자 사이에 스위칭 전압이 걸리게 되면, 정전기 방전(Electrostatic Discharge: ESD)에 의해 디바이스가 파손될 수 있다는 문제가 있다.Therefore, when using the static eliminator of the AC high voltage application method, an induced electrification phenomenon occurs in the static object by the switching voltage having a large amplitude every time the polarity of the voltage applied to the discharge needle changes. At this time, if a switching voltage is applied between the terminals of the device formed on the static elimination object, there is a problem that the device may be damaged by electrostatic discharge (ESD).

직류 고전압을 인가하는 방식의 제전장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제전장치(1)의 양끝 단을 지나는 제전대상물(w)이 플러스 또는 마이너스로 대전될 수 있다는 문제가 있다. 직류 타입의 제전장치(1)는 고압의 플러스 또는 마이너스 직류 전압이 인가되는 방전침이 설치된 노즐(2)을 교대로 배치한 것으로서, 중심부의 아래를 지나는 제전대상물(w)은 인접하는 서로 다른 극성의 방전침에 의해서 발생한 서로 다른 극성의 이온에 의해서 중화되지만, 양끝 단은 한쪽 극성의 이온이 주로 발생하므로, 양끝 단을 지나는 제전대상물(w)은 극성을 띠게 된다. 이와 같이, 대전된 제전대상물(w)에는 반대 극성의 파티클이 흡착될 수 있으며, 대전된 제전대상물(w)이 제전대상물(w)의 반송 또는 처리를 위한 컨베이어 롤러, 공정용 테이블 등과 같은 다른 물질과 접촉하게 되면 방전이 일어나면서 제전대상물(w)에 형성된 디바이스가 파손될 수 있다는 문제가 있다.As shown in Fig. 3, there is a problem that the static elimination object w passing between the both ends of the static eliminator 1 can be charged positively or negatively, in the static eliminator applying the direct current high voltage. A direct current type static eliminator 1 is an alternate arrangement of nozzles 2 provided with discharge needles to which a high voltage positive or negative direct current voltage is applied. The static eliminator w passing under the center portion has adjacent polarities The ions of one polarity are mainly generated at both ends, and therefore, the eraser object w passing through both ends of the eraser is polarized. As described above, the particles of the opposite polarity can be adsorbed on the charged electrification object w, and the charged electrification object w can be adsorbed to the electrified object w by using other materials such as a conveyor roller, a process table, There is a problem that a device formed in the static elimination object w may be damaged as a discharge occurs.

등록특허 10-0955456Patent No. 10-0955456 등록특허 10-0834466Patent No. 10-0834466

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 위치별로 편차가 작으며, 시간에 따른 변화가 작은 안정적인 제전 성능이 있는 제전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a static eliminator having a stable static eliminating performance with a small variation with time and a small variation with time.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 제전대상물을 향해서 이온을 분사하는 적어도 하나의 노즐을 구비하는 제전장치로서, 각각의 노즐은, 가스가 분사되는 가스 분사구와, 상기 가스 분사구의 중심의 둘레에 배치되는 N(N은 4 이상임) 개의 방전침들을 포함하는 제전장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an erasing apparatus including at least one nozzle for ejecting ions toward an object to be erased, wherein each of the nozzles includes a gas ejection opening through which gas is ejected, (N is four or more) discharge needles arranged in the discharge space.

상기 제전장치는 상기 방전침들에는 상기 가스 분사구의 중심을 지나는 대각선상에 배치되는 한 쌍의 방전침들은 서로 같은 극성을 가지며, 인접하는 전극들은 서로 다른 극성을 가지도록 직류 전압이 인가되며, 상기 방전침들은 상기 가스 분사구의 중심을 회전중심으로 하여 720/N° 회전에 대해서 불변체이며, 360/N° 회전에 대해서 가변체인 것을 특징으로 한다.Wherein the pair of discharge needles arranged on a diagonal line passing through the center of the gas injection port have the same polarity and the DC voltage is applied so that the adjacent electrodes have different polarities, The discharge needles are invariant to the 720 / N rotation with the center of the gas injection orifice as the center of rotation and are variable for 360 / N rotation.

이러한 특징적인 구성에 의해서, 본 발명은 위치별로 편차가 작으며, 시간에 따른 변화가 작은 안정적인 제전 특성을 갖는다.According to this characteristic configuration, the present invention has stable electrification characteristics with small deviation according to position and little change with time.

또한, 상기 노즐은 상기 가스 분사구와 상기 방전침들이 설치되는 방전침 설치구들이 형성된 노즐 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 제전장치를 제공한다.In addition, the nozzle includes a nozzle housing having the gas injection hole and the discharge needle mounts on which the discharge needles are installed.

또한, 상기 노즐 하우징에는 상기 가스 분사구와 상기 방전침 설치구들을 둘러싸는 오목홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 제전장치를 제공한다.In addition, the nozzle housing may have a concave groove portion surrounding the gas injection hole and the discharge needle mounting portions.

또한, 상기 오목홈부는 상기 방전침 설치구들에서 상기 가스 분사구로 향상수록 깊어지도록 경사진 것을 특징으로 하는 제전장치를 제공한다.In addition, the concave groove portion is tilted so as to be deeper in the discharge needle mounting holes as the gas injection hole is enhanced.

또한, 상기 노즐 하우징에 부착되며, 가스가 제전대상물을 향해서 직접 분사되지 않고, 상기 오목홈부를 따라서 상기 방전침들 방향으로 흐르도록 상기 가스 분사구에서 분사되는 가스를 가로막도록 구성된 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제전장치를 제공한다.And a cover attached to the nozzle housing and configured to block gas injected from the gas injection port so that the gas flows in the direction of the discharge needles along the concave groove portion without being directly sprayed toward the static elimination object The present invention provides a static elimination device.

이러한 특징적인 구성을 구비한 제전장치는 가스에 이온들을 충분히 도입할 수 있다는 장점이 있다.An antistatic device having such a characteristic configuration has an advantage that ions can be sufficiently introduced into a gas.

또한, 상기 가스 분사구와 연통된 분기 가스관을 포함하며. 상기 분기 가스관은 도체로 이루어지며, 상기 분기 가스관의 전압 변화를 측정하는 전압 감지 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제전장치를 제공한다.And a branch gas pipe communicated with the gas injection port. Wherein the branch gas pipe is made of a conductor and further includes a voltage sensing circuit for measuring a voltage change of the branch gas pipe.

이러한 특징적인 구성을 구비한 제전장치는 방전침들의 손상 여부를 용이하게 확인할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 분기 가스관이 기준 전극 역할을 하므로, 별도의 기준 전극을 설치할 필요가 없다는 장점도 있다. The static eliminator having such a characteristic structure has an advantage that it can easily confirm whether the discharge needles are damaged or not. In addition, since the branch gas pipe serves as a reference electrode, there is also an advantage that it is not necessary to provide a separate reference electrode.

또한, 가스 공급장치와 연결된 주 가스관과, 상기 주 가스관으로부터 분기되며, 상기 가스 분사구와 연통된 분기 가스관을 포함하며, 상기 주 가스관은 부도체로 이루어지며, 상기 분기 가스관은 도체로 이루어지며, 상기 분기 가스관의 전압 변화를 측정하는 전압 감지 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제전장치를 제공한다.A main gas pipe connected to the gas supply device; and a branch gas pipe branched from the main gas pipe and communicating with the gas injection port, wherein the main gas pipe is made of nonconductor, the branch gas pipe is made of a conductor, And a voltage sensing circuit for measuring a voltage change of the gas pipe.

이러한 특징적인 구성을 구비한 제전장치는 방전침들의 손상 여부를 노즐별로 용이하게 확인할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 분기 가스관이 기준 전극 역할을 하므로, 별도의 기준 전극을 설치할 필요가 없다는 장점도 있다. The static eliminator having such a characteristic configuration is advantageous in that the damage of the discharge needles can be easily confirmed for each nozzle. In addition, since the branch gas pipe serves as a reference electrode, there is also an advantage that it is not necessary to provide a separate reference electrode.

또한, 가스 공급장치와 연결된 주 가스관과, 상기 주 가스관으로부터 분기되며, 가스 분사구와 연통된 분기 가스관을 포함하며, 상기 주 가스관과 분기 가스관은 도체로 이루어지며, 상기 주 가스관 또는 분기 가스관의 전압 변화를 측정하는 전압 감지 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제전장치를 제공한다.And a branch gas pipe branched from the main gas pipe and communicated with the gas injection port, wherein the main gas pipe and the branch gas pipe are made of conductors, and the voltage change of the main gas pipe or the branch gas pipe And a voltage detection circuit for measuring the voltage of the discharge cell.

이러한 특징적인 구성을 구비한 제전장치는 방전침들의 손상 여부를 용이하게 확인할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 주 가스관과 분기 가스관이 기준 전극 역할을 하므로, 별도의 기준 전극을 설치할 필요가 없다는 장점도 있다. The static eliminator having such a characteristic structure has an advantage that it can easily confirm whether the discharge needles are damaged or not. In addition, since the main gas pipe and the branch gas pipe serve as reference electrodes, there is also an advantage that there is no need to provide a separate reference electrode.

또한, 상기 노즐 하우징의 둘레 또는 내부에 설치된 기준 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제전장치를 제공한다.Further, there is provided a static eliminator, further comprising a reference electrode provided around or inside the nozzle housing.

본 발명에 따른 제전장치는 위치별로 편차가 작으며, 시간에 따른 변화가 작은 안정적인 제전 특성을 갖는다. 따라서 제전대상물에 형성된 디바이스가 파손될 우려가 없다는 장점이 있다.The static eliminator according to the present invention has a stable static elimination characteristic with small variation with time and small variation with time. Therefore, there is an advantage that the device formed on the static elimination object is not damaged.

도 1은 대전판 측정기(Charge plate monitor, CPM)를 이용하여 교류 고전압 인가 방식의 제전장치의 성능을 평가한 그래프이다.
도 2는 대전판 측정기(Charge plate monitor, CPM)의 플레이트를 교류 고전압 인가 방식의 제전장치 아래에 배치한 후 오실로스코프에 연결하여 플레이트에 유도되는 전압의 변화를 측정한 그래프이다.
도 3은 직류 고전압 인가 방식의 제전장치의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 제전장치의 일실시예의 개략도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제전장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 5에서의 A-A 선 단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 노즐의 저면도이다.
도 8은 방전침들의 다른 배치방법들을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 제전장치의 다른 실시예의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 노즐의 저면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 제전장치의 또 다른 실시예의 일부를 나타낸 단면도이다.FIG. 1 is a graph illustrating performance of a static eliminator using an AC high voltage using a charge plate monitor (CPM).
FIG. 2 is a graph showing a change in voltage induced on a plate by placing a plate of a charge plate monitor (CPM) under an AC high voltage applying static eliminator and connecting it to an oscilloscope.
3 is a view for explaining a problem of a static electricity eliminating apparatus of a DC high voltage applying method.
4 is a schematic view of one embodiment of a static eliminating apparatus according to the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a part of the static eliminator shown in Fig.
6 is a sectional view taken along line AA in Fig.
7 is a bottom view of the nozzle shown in Fig.
FIG. 8 is a view showing another arrangement of discharge needles. FIG.
9 is a cross-sectional view showing a part of another embodiment of the static electricity device according to the present invention.
10 is a bottom view of the nozzle shown in Fig.
11 is a cross-sectional view showing a part of still another embodiment of the static electricity device according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 첨부하여 본 발명에 따른 제전장치의 일실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태들로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.Hereinafter, embodiments of a static eliminator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description, and elements denoted by the same reference numerals in the drawings denote the same elements.

도 4는 본 발명에 따른 제전장치의 일실시예의 개략도이며, 도 5는 도 4에 도시된 제전장치의 일부를 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 5에서의 A-A 선 단면도이며, 도 7은 도 4에 도시된 노즐의 저면도이다.4 is a cross-sectional view showing a part of the static eliminator shown in Fig. 4, Fig. 6 is a sectional view taken along line AA in Fig. 5, Fig. 7 is a cross- Fig. 5 is a bottom view of the nozzle shown in Fig.

제전장치는 반도체 웨이퍼나 투명 절연 기판 등의 제전대상물(w)의 처리 공정에서, 대전된 제전대상물(w)의 제전에 사용된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제전장치는 코로나 방전을 통해서 양이온과 음이온을 발생시킨 후 이온들을 공기 등의 가스에 실어서 제전대상물(w)을 향해서 이동시킨다. 제전대상물(w)이 양으로 대전된 경우에는 음이온에 의해서 중화되고, 양이온은 밀려난다. 반대로 음으로 대전된 경우에는 양이온에 의해서 중화되고, 음이온은 밀려난다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 하나의 노즐(20)에서 양이온과 음이온이 함께 고르게 분사되기 때문에 제전대상물(w)의 좌측과 우측 끝 부분에 한쪽 극성의 이온이 쌓이지 않는다. The static eliminator is used for static elimination of the charged static target object w in the process of processing the static target w such as a semiconductor wafer or a transparent insulating substrate. As shown in FIG. 4, the static eliminator generates positive ions and negative ions through a corona discharge, and then transfers the ions to a gas such as air to move toward the static eliminator w. When the static elimination object (w) is positively charged, it is neutralized by the negative ions, and the positive ions are suppressed. Conversely, when charged negatively, it is neutralized by positive ions and negatively charged. As shown in FIG. 4, in the present invention, ions of one polarity are not accumulated on the left and right ends of the static elimination target w because the positive ions and the negative ions are uniformly ejected from one nozzle 20.

도 4에 도시된 바와 같이, 제전장치는 가늘고 긴 바 형태의 하우징(10)과 하우징(10)의 하단에 결합된 복수의 노즐(20)들을 포함한다. 하우징(10)의 세로 방향의 단면은 대체로 사각형 형태이다. 노즐(20)들은 하우징(10)의 길이 방향을 따라서 등 간격으로 배치된다. 또한, 하우징(10)의 좌측면에는 가스 유입구(11)가 설치되어 있으며, 가스 유입구(11)는 압축가스를 공급하는 가스 공급장치(3)에 연결된다.4, the static eliminator includes a housing 10 in the form of an elongated bar and a plurality of nozzles 20 coupled to the lower end of the housing 10. The longitudinal cross section of the housing 10 is generally rectangular. The nozzles 20 are arranged at regular intervals along the longitudinal direction of the housing 10. A gas inlet 11 is provided on the left side of the housing 10 and a gas inlet 11 is connected to a gas supply device 3 for supplying a compressed gas.

도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 내부에는 가스 유입구(11)와 연결된 주 가스관(30)이 하우징(10)의 길이방향을 따라서 길게 설치된다. 그리고 주 가스관(30)에는 각각의 노즐(20)에 가스를 공급하기 위한 분기 가스관(35)이 연결된다. 분기 가스관(35)의 타단은 하우징(10)의 하면을 통하여 연장된다. 주 가스관(30)과 분기 가스관(35)은 ABS와 같은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.5, a main gas pipe 30 connected to the gas inlet 11 is installed inside the housing 10 along the longitudinal direction of the housing 10. A branch gas pipe (35) for supplying gas to each nozzle (20) is connected to the main gas pipe (30). The other end of the branch gas pipe (35) extends through the lower surface of the housing (10). The main gas pipe 30 and the branch gas pipe 35 may be made of a plastic material such as ABS.

도 5와 6에 도시된 바와 같이, 노즐(20)은 노즐 하우징(21)과 방전침(25)들 및 기준 전극(26)을 포함한다.As shown in FIGS. 5 and 6, the nozzle 20 includes a nozzle housing 21, discharge needles 25, and a reference electrode 26.

노즐 하우징(21)의 하면 중심부에는 분기 가스관(35)에서 통해서 공급된 가스가 배출되는 가스 분사구(22)가 형성된다. 가스 분사구(22)는 아래로 진행할수록 점점 폭이 좁아지도록 경사져 있다. 하면의 모서리 부분에는 방전침(25)들이 설치되는 방전침 설치구(23)들이 형성된다. 방전침 설치구(23)들의 끝 부분은 코로나 방전에 의해서 발생한 이온이 배출되는 이온 배출구의 역할도 한다. 방전침 설치구(23)에 설치된 방전침(25)의 첨단부는 노즐 하우징(21)의 외부로 노출되지 않는다.At the center of the lower surface of the nozzle housing 21, a gas injection port 22 through which the gas supplied through the branch gas pipe 35 is discharged is formed. The gas injection port 22 is inclined so that the width becomes narrower as it goes down. And discharge needle mounting holes 23 are formed at corner portions of the bottom surface to which the discharge needles 25 are attached. The ends of the discharge needle mounting apertures 23 also serve as an ion outlet for discharging the ions generated by the corona discharge. The tips of the discharge needles 25 provided on the discharge needle mounting aperture 23 are not exposed to the outside of the nozzle housing 21. [

또한, 도 5와 7에 도시된 바와 같이, 노즐 하우징(21)의 하면에는 오목홈부(24)가 형성되어 있다. 가스 분사구(22)와 방전침 설치구(23)들은 오목홈부(24)에 형성되어 있다. 따라서 오목홈부(24)의 외곽선은 가스 분사구(22)와 방전침 설치구(23)들을 감싸는 형태가 된다. 오목홈부(24)는 방전침 설치구(23)들에서 가스 분사구(22)로 향할수록 깊어지도록 경사져 있다.5 and 7, a concave groove portion 24 is formed on the lower surface of the nozzle housing 21. As shown in Fig. The gas jet opening 22 and the discharge needle mounting opening 23 are formed in the concave groove 24. Therefore, the outline of the concave groove 24 is shaped to surround the gas injection port 22 and the discharge needle mounting holes 23. The concave groove portion 24 is inclined so as to become deeper toward the gas injection port 22 from the discharge needle mounting holes 23.

도 6과 7에 도시된 바와 같이, 노즐 하우징(21)의 가로 방향 단면은 대체로 사각형으로서, 노즐 하우징(21)의 네 개의 모서리 각각에는 방전침(25)이 하나씩 설치된다. 방전침(25)들은 코로나 방전에 의해서 양이온을 생성하는 두 개의 양의 방전침(25)들과 음이온을 생성하는 두 개의 음의 방전침(25)들을 포함한다. 방전침(25)들은 날카로운 첨단부가 아래를 향하도록 방전침 설치구(23)들에 설치된다. 방전침(25)들은 가스 분사구(22)의 중심을 지나는 대각선상의 한 쌍의 방전침(25)들은 서로 같은 극성을 가지며, 최단 거리로 인접하는 방전침(25)들은 서로 다른 극성을 가지도록 배치된다. 본 실시예에서는 네 개의 방전침(25)들이 정사각형의 네 개의 모서리에 배치되며, 서로 대각선 방향에 있는 두 개의 방전침(25)들은 극성이 동일하며, 하나의 방전침(25)에 인접하는 두 개의 방전침(25)들은 그 방전침(25)과 극성이 다르다.As shown in FIGS. 6 and 7, the cross-section of the nozzle housing 21 in the transverse direction is generally rectangular, and one discharge needle 25 is installed at each of the four corners of the nozzle housing 21. The discharge needles 25 include two positive discharge needles 25 that generate positive ions by corona discharge and two negative discharge needles 25 that generate negative ions. The discharge needles 25 are installed in the discharge needle mounting holes 23 so that the sharp tip ends face downward. The discharge needles 25 are disposed such that the pair of discharge needles 25 on the diagonal line passing through the center of the gas injection port 22 have the same polarity and the discharge needles 25 having the shortest distance have different polarities do. In this embodiment, four discharge needles 25 are arranged at four corners of a square, and two discharge needles 25 in a diagonal direction are the same in polarity, and two discharge needles 25 adjacent to one discharge needle 25 The number of the discharge needles 25 is different from that of the discharge needles 25 in polarity.

방전침(25)들은 가스 분사구(22)의 중심을 회전중심으로 하여 720/N° 회전에 대해서 불변체이다. 그리고 가스 분사구(22)의 중심을 회전중심으로 하여 360/N° 회전에 대해서 가변체이다. 여기서 N은 방전침(25)들의 갯수다. 즉, 본 실시예에서 방전침(25)들은 180°회전에 대해서 불변체이며, 90°회전에 대해서는 가변체이다. 방전침(25)들이 180°회전에 대해서 불변체라는 것은 가스 분사구(22)를 중심으로 방전침(25)들을 180°회전할 경우에 방전침(25)들의 배치형태와 극성이 바뀌지 않는다는 것을 의미한다. 방전침(25)들이 90°회전에 대해서는 가변체라는 것은 가스 분사구(22)를 중심으로 방전침(25)들을 90°회전할 경우에 방전침(25)들의 극성이 바뀐다는 것이다. 본 실시예에서 방전침(25)들을 가스 분사구(22)의 중심을 회전중심으로 하여 90°회전할 경우에 방전침(25)들의 배치형태는 변하지 않지만 극성이 바뀐다.The discharge needles 25 are invariant with respect to the rotation of 720 / N ° around the center of the gas injection port 22 as the center of rotation. And is a variable member for 360 / N rotation about the center of the gas injection port 22 as the center of rotation. Where N is the number of discharge needles 25. That is, in this embodiment, the discharge needles 25 are invariant with respect to rotation of 180 degrees, and are variable with respect to rotation of 90 degrees. The fact that the discharge needles 25 are invariant with respect to the rotation of 180 degrees means that the arrangements of the discharge needles 25 and the polarity do not change when the discharge needles 25 are rotated 180 degrees about the gas injection port 22 do. When the discharge needles 25 are variable for 90 ° rotation, the polarity of the discharge needles 25 is changed when the discharge needles 25 are rotated 90 ° around the gas injection port 22. In the present embodiment, when the discharge needles 25 are rotated by 90 DEG around the center of the gas injection port 22 as a center of rotation, the arrangement of the discharge needles 25 does not change but the polarity is changed.

본 발명은 이와 같은 방식으로 작은 노즐(20)에 네 개 이상의 방전침(25)들을 대칭으로 배치함으로써, 하나의 노즐(20)에서 배출되는 이온들의 위치별 분포가 매우 균일하다.By arranging four or more discharge needles 25 symmetrically in the small nozzle 20 in this manner, the distribution of the ions discharged from one nozzle 20 is very uniform.

도 8은 방전침들의 다른 배치방법들을 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 방전침들은 정팔각형, 정십이각형의 모서리에 각각 배치될 수도 있다.FIG. 8 is a view showing another arrangement of discharge needles. FIG. As shown in Fig. 8, the discharge needles may be disposed at the corners of the regular octagonal shape and the square pentagonal shape, respectively.

기준 전극(26)은 코로나 방전시에 방전침(25)들의 반대 전극 역할을 한다. 도 5와 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 기준 전극(26)이 노즐 하우징(21)의 둘레에 네 개가 설치된다. 그러나 기준 전극(26)은 노즐 하우징(21)의 전체를 감싸는 형태로 설치될 수도 있으며, 노즐 하우징(21)의 내부에 설치될 수도 있다.The reference electrode 26 serves as an opposite electrode of the discharge needles 25 during corona discharge. 5 and 7, four reference electrodes 26 are provided around the nozzle housing 21 in this embodiment. However, the reference electrode 26 may be provided to surround the entire nozzle housing 21 or may be installed inside the nozzle housing 21. [

도 5에 도시된 바와 같이, 또한, 하우징(10)에는 직류 고전압 발생장치(40)와 회로기판(50)이 설치된다. 회로기판(50)에는 방전침(25)들이 끼워질 수 있는 단자(미도시)들이 설치되어 있다. 회로기판(50)은 진류 고전압 발생장치와 연결되어 있어서, 방전침(25)들에는 단자들을 통해 직류 고전압이 인가된다. 직류 고전압 발생장치(40)는 코로나 방전을 위한 직류 형태의 고전압을 발생시킨다. As shown in Fig. 5, a DC high voltage generator 40 and a circuit board 50 are also installed in the housing 10. The circuit board 50 is provided with terminals (not shown) on which the discharge needles 25 can be fitted. The circuit board 50 is connected to the arc high voltage generator so that the direct current high voltage is applied to the discharge needles 25 through the terminals. The direct current high voltage generator 40 generates a direct current high voltage for corona discharge.

도 9는 본 발명에 따른 제전장치의 다른 실시예의 일부를 나타낸 단면도이며, 도 10은 도 9에 도시된 노즐의 저면도이다.FIG. 9 is a cross-sectional view showing a part of another embodiment of the static eliminator according to the present invention, and FIG. 10 is a bottom view of the nozzle shown in FIG.

도 9에 도시된 실시예는 도 5에 도시된 실시예와 달리, 노즐 하우징(121)에 커버(129)가 설치된다. 또한, 분기 가스관(135)이 전기 전도성이 있는 금속 재질로 이루어지며, 분기 가스관(135)이 회로 기판(150)과 도선(153)을 통해서 연결된다.The embodiment shown in FIG. 9 differs from the embodiment shown in FIG. 5 in that a cover 129 is provided in the nozzle housing 121. The branch gas pipe 135 is made of an electrically conductive metal and the branch gas pipe 135 is connected to the circuit board 150 through the lead 153.

커버(129)는 가스 분사구(22)에서 분사되는 가스를 막아서 가스가 제전대상물(w)을 향해서 직접 분사되지 않고, 하우징(10)의 표면에 형성된 오목홈부(124)를 따라서 방전침(125)들 방향으로 어느 정도 흐르다가 제전대상물(w)을 향하도록 하는 역할을 한다. 가스에 이온들을 충분히 도입하기 위함이다.The cover 129 blocks the gas injected from the gas injection port 22 so that the gas is not directly injected toward the static elimination object w but is discharged through the discharge needle 125 along the concave groove portion 124 formed on the surface of the housing 10. [ And flows toward the static elimination target w in a certain direction. This is to sufficiently introduce ions into the gas.

본 실시예에서 분기 가스관(135)은 코로나 방전시에 기준 전극으로서의 역할을 한다. 따라서 노즐 하우징(121)에 별도의 기준 전극이 설치되지 않는다.In this embodiment, the branch gas pipe 135 serves as a reference electrode at the time of corona discharge. Therefore, a separate reference electrode is not provided in the nozzle housing 121.

또한, 분기 가스관(135)은 감지부로서의 역할을 한다. 분기 가스관(135)은 방전침들에 인접하여 배치되므로, 노즐(20)에서 발생하는 이온에 의해서 대전된다. 따라서 분기 가스관(135)의 전압의 변화를 모니터링하면, 방전침(135)들의 이상 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 분기 가스관(135)의 전압이 일정하게 유지되는 경우에는 방전침(135)들이 이상 없이 작동하는 것으로 판단할 수 있으며, 갑자기 전압이 양이나 음의 값으로 시프트되는 경우에는 반대 극성의 방전침(135)들에 이상이 생긴 것으로 판단할 수 있다. 각각의 분기 가스관(135)을 회로 기판(150)의 전압 감지 회로(미도시)와 도선(153)을 통해서 연결하여 전압을 측정할 수 있다.Further, the branch gas pipe 135 serves as a sensing unit. Since the branch gas pipe 135 is disposed adjacent to the discharge needles, the branch gas pipe 135 is charged by the ions generated in the nozzle 20. Therefore, by monitoring the change in the voltage of the branch gas pipe 135, it is possible to detect whether the discharge needles 135 are abnormal. For example, when the voltage of the branch gas pipe 135 is kept constant, it can be determined that the discharge needles 135 operate without any abnormality, and when the voltage is suddenly shifted to a positive or negative value, It can be determined that an abnormality has occurred in the discharge needles 135. The voltage can be measured by connecting each branch gas pipe 135 to the voltage sensing circuit (not shown) of the circuit board 150 through the lead 153.

도 11은 본 발명에 따른 제전장치의 또 다른 실시예의 일부를 나타낸 단면도이다. 본 실시예는 도 5에 도시된 실시예와 달리, 주 가스관(230)과 분기 가스관(235)으로 금속 재질의 관을 사용하고, 도선(253)으로 주 가스관(230)과 회로 기판(250)의 전압 감지 회로(미도시)와 연결하여, 전압을 측정한다. 본 실시예는 어느 위치의 노즐(220)에 설치된 방전침(225)들에 이상이 생겼는지 바로 알 수 없다는 단점이 있으나, 제전장치의 길이가 길지 않아서 노즐(220)의 개수가 적을 경우에는 이러한 방법이 채택할 수 있다.11 is a cross-sectional view showing a part of still another embodiment of the static electricity device according to the present invention. 5, a metal pipe is used as the main gas pipe 230 and the branch gas pipe 235, and the main gas pipe 230 and the circuit board 250 are connected to each other using the lead wire 253. In this embodiment, And a voltage sensing circuit (not shown) of the battery. However, if the length of the static eliminator is not long and the number of the nozzles 220 is small, the method of this method Can be adopted.

또한, 본 실시예에서는 주 가스관(230)과 분기 가스관(235)이 코로나 방전시에 기준 전극으로서의 역할을 할 수 있으므로, 노즐 하우징(221)에 별도의 기준 전극이 설치되지 않는다.In this embodiment, a separate reference electrode is not provided in the nozzle housing 221 since the main gas pipe 230 and the branch gas pipe 235 can serve as reference electrodes at the time of corona discharge.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

w: 제전대상물
10: 하우징
20, 120, 220: 노즐
21, 121, 221: 노즐 하우징
22, 122, 222: 가스 분사구
23, 123, 223: 방전침 설치구
24, 124, 224: 오목홈부
25, 125, 225: 방전침
129: 커버
30, 130, 230: 주 가스관
35, 135, 235: 분기 가스관
40: 직류 고전압 발생장치
50, 150, 250: 회로기판
153. 253: 도선w: Static object
10: Housing
20, 120, 220: Nozzles
21, 121, 221: nozzle housing
22, 122, 222: gas nozzle
23, 123, and 223:
24, 124, 224: concave groove
25, 125, 225: Discharge needle
129: cover
30, 130, 230: main gas pipe
35, 135, 235: branch gas pipe
40: DC high voltage generator
50, 150, 250: circuit board
153. 253:

Claims

An electric discharge device comprising: at least one nozzle for spraying ions toward a discharge object,
Each nozzle,
A gas injection port through which gas is injected,
And N (N is four or more) discharge needles disposed around the center of the gas ejection opening,
A pair of discharge needles arranged on a diagonal line passing through the center of the gas ejection opening have the same polarity and the DC voltage is applied to the adjacent electrodes to have different polarities,
Wherein the discharge needles are invariant to the 720 / N rotation with the center of the gas injection orifice as the center of rotation and variable for 360 / N rotation.

The method according to claim 1,
Wherein the nozzle includes a nozzle housing having the gas injection hole and the discharge needle mounts on which the discharge needles are installed.

3. The method of claim 2,
Wherein the nozzle housing is formed with a concave groove for surrounding the gas injection hole and the discharge needle mounting holes.

The method of claim 3,
Wherein the concave groove portion is inclined so as to be deeper as the gas ejection port is advanced in the discharge needle mounting portions.

The method of claim 3,
And a cover attached to the nozzle housing and configured to block the gas injected from the gas injection port so that the gas flows in the direction of the discharge needles along the concave groove portion without being directly sprayed toward the static elimination target. / RTI >

The method according to claim 1,
And a branch gas pipe communicated with the gas nozzle.
The branch gas pipe is made of a conductor,
Further comprising a voltage sensing circuit for measuring a voltage change of the branch gas pipe.

The method according to claim 1,
A main gas pipe connected to the gas supply device,
A branch gas pipe branched from the main gas pipe and communicated with the gas injection port,
Wherein the main gas pipe is made of a nonconductor,
The branch gas pipe is made of a conductor,
Further comprising a voltage sensing circuit for measuring a voltage change of the branch gas pipe or the main gas pipe.

The method according to claim 1,
A main gas pipe connected to the gas supply device,
A branch gas pipe branched from the main gas pipe and communicated with the gas injection port,
The main gas pipe and the branch gas pipe are made of a conductor,
Further comprising a voltage sensing circuit for measuring a voltage change of the main gas pipe.

3. The method of claim 2,
Further comprising a reference electrode disposed around or inside the nozzle housing.