KR102107094B1 - Discharge tube manufactured using laser and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR102107094B1
KR102107094B1 KR1020180156408A KR20180156408A KR102107094B1 KR 102107094 B1 KR102107094 B1 KR 102107094B1 KR 1020180156408 A KR1020180156408 A KR 1020180156408A KR 20180156408 A KR20180156408 A KR 20180156408A KR 102107094 B1 KR102107094 B1 KR 102107094B1
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discharge tube
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최준
박주영
이인식
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한국생산기술연구원
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    • H05H2001/2418

Abstract

The present invention relates to a discharge tube manufactured using a laser and a manufacturing method thereof. The method includes: a step of forming a first electrode groove on any one of an inner surface and an outer surface of the dielectric through laser processing; and a step of coating a conductive paint on the first electrode groove. According to the present invention, an adhesion between the dielectric and the electrode can be improved by generating an electrode using a laser, and an electrode pattern can be freely formed and the electrode pattern can be formed uniformly. In addition, since a gap between an inner electrode and an outer electrode can be reduced, power consumed during discharge can be reduced.

Description

레이저를 이용하여 제조되는 방전관과 그 제조 방법 {DISCHARGE TUBE MANUFACTURED USING LASER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Discharge tube manufactured using laser and its manufacturing method {DISCHARGE TUBE MANUFACTURED USING LASER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 레이저를 이용하여 제조되는 방전관과 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 가공을 이용하여 만들어진 전극이 구비된 방전관과 이러한 방전관을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a discharge tube manufactured using a laser and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a discharge tube provided with an electrode made using laser processing and a method for manufacturing the discharge tube.

플라즈마를 이용한 공기 정화 장치는 그 내부에 방전관을 포함하는데, 이 방전관은 통상 내부 전극과 외부 전극 및 이 둘 사이에 위치하는 유전체로 이루어진다. 내부 전극과 외부 전극 사이에 교류 전압이 인가되면 유전체와 외부 전극 사이에서 유전체 장벽 방전 현상, 즉 저온 플라즈마 방전이 일어난다. 이러한 플라즈마 방전에 의하여 이온과 전자, 음이온 등이 공기 중에 생성되면 방전관이 위치하는 공간의 공기 속에 포함되는 미세먼지, 휘발성 유기화합물, 박테리아 등을 제거하여 공기가 정화된다. 공기 정화 장치는 공기의 흡입과 배출 과정을 반복하면서 방전관이 위치하는 곳의 공기를 순환시킴으로써 공기 정화 장치가 위치하는 공간 전체의 공기를 정화할 수 있다.The air purifying apparatus using plasma includes a discharge tube therein, which is usually made of an inner electrode and an outer electrode, and a dielectric positioned between the two. When an AC voltage is applied between the inner electrode and the outer electrode, a dielectric barrier discharge phenomenon, that is, low temperature plasma discharge occurs between the dielectric and the outer electrode. When ions, electrons, and anions are generated in the air by the plasma discharge, air is purified by removing fine dust, volatile organic compounds, and bacteria contained in the air in the space where the discharge tube is located. The air purifying device may purify the air in the entire space where the air purifying device is located by circulating the air where the discharge tube is located while repeating the process of inhaling and discharging the air.

대한민국 공개특허 제2014-0072087호는 유전체 장벽 방전을 이용한 공기 정화 장치에 관한 발명으로, 내부 전극의 표면 전체에 합성수지재 필름을 밀착 코팅하여 유전체를 형성함으로써 방전관을 제작하는 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 종래의 공기 정화 장치의 방전관은 내부 전극의 표면 전체에 합성수지재 필름을 코팅하여 제조하므로 내부 전극과 유전체를 밀착시키기 어려운 문제가 있다.Republic of Korea Patent Publication No. 2014-0072087 is an invention related to an air purifying apparatus using a dielectric barrier discharge, and is characterized by producing a discharge tube by forming a dielectric by closely coating a synthetic resin film on the entire surface of the inner electrode. The discharge tube of such a conventional air purification apparatus is manufactured by coating a synthetic resin film on the entire surface of the inner electrode, which makes it difficult to closely adhere the inner electrode and the dielectric.

한편 방전관 내부를 화학적 에칭으로 패터닝하여 전극을 생성함으로써 방전관을 제작할 수도 있지만 이 경우 방전관이 원통형 구조를 가지므로 그 내부에 패턴을 균일하게 형성하기 어려운 문제가 있다.On the other hand, the discharge tube may be manufactured by patterning the inside of the discharge tube by chemical etching to produce an electrode, but in this case, since the discharge tube has a cylindrical structure, it is difficult to uniformly form a pattern therein.

한국특허 제 10-2014-0072087호Korean Patent No. 10-2014-0072087

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유전체와 전극 사이의 밀착도를 향상시킬 수 있는 방전관 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a discharge tube capable of improving the adhesion between the dielectric and the electrode and a manufacturing method thereof.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전극 패턴을 자유롭게 형성할 수 있으며, 또한 전극 패턴을 균일하게 형성할 수 있는 방전관 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a discharge tube capable of freely forming an electrode pattern, and uniformly forming an electrode pattern, and a method of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 방전 시 소모되는 전력을 감소시킬 수 있는 방전관 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a discharge tube capable of reducing power consumed during discharge and a method for manufacturing the same.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 방전관 제조 방법은, 유전체 내부 표면 및 외부 표면 중 어느 하나에 레이저 가공을 통하여 제1 전극 홈을 형성하는 단계, 그리고 상기 제1 전극 홈에 도전성 도료를 도포하는 단계를 포함한다.Discharge tube manufacturing method according to an embodiment of the present invention for solving this problem, forming a first electrode groove through a laser processing on any one of the inner surface and the outer surface of the dielectric, and the first electrode groove conductive And applying the paint.

상기 제1 전극 홈이 형성되는 표면의 반대쪽 표면에 대향 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include forming a counter electrode on a surface opposite to the surface on which the first electrode groove is formed.

상기 대향 전극 형성 단계는, 상기 반대쪽 표면에 상기 레이저 가공을 통하여 제2 전극 홈을 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 전극 홈에 상기 도전성 도료를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the counter electrode may include forming a second electrode groove on the opposite surface through the laser processing, and applying the conductive paint to the second electrode groove.

상기 제1 전극 홈에 의하여 생성되는 전극과 상기 대향 전극의 간격이 상기 유전체의 두께보다 작을 수 있다.The distance between the electrode generated by the first electrode groove and the counter electrode may be smaller than the thickness of the dielectric.

상기 유전체는 레이저 광선이 투과하여 소정의 위치에 초점이 형성되어 상기 제1 전극 홈을 형성할 수 있는 석영관으로 이루어질 수 있다.The dielectric may be formed of a quartz tube through which laser light is transmitted and a focus is formed at a predetermined position to form the first electrode groove.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방전관은, 유전체, 상기 유전체 내부 표면 및 외부 표면 중 어느 하나에 레이저 가공을 통하여 제1 전극 홈을 형성하고, 상기 제1 전극 홈에 도전성 도료를 도포하여 생성되는 제1 전극, 그리고 상기 유전체를 사이에 두고 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극을 포함한다.The discharge tube according to another embodiment of the present invention is formed by forming a first electrode groove through a laser process on any one of a dielectric, the dielectric inner surface and an outer surface, and applying a conductive paint to the first electrode groove It includes a first electrode, and a second electrode facing the first electrode with the dielectric interposed therebetween.

상기 제2 전극은 상기 레이저 가공을 통하여 제2 전극 홈을 형성하고, 상기 제2 전극 홈에 상기 도전성 도료를 도포하여 생성될 수 있다.The second electrode may be formed by forming a second electrode groove through the laser processing and applying the conductive paint to the second electrode groove.

상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 간격은 상기 유전체 두께보다 작을 수 있다.A gap between the first electrode and the second electrode may be smaller than the dielectric thickness.

상기 유전체는 레이저 광선이 투과하여 소정의 위치에 초점이 형성되어 상기 제1 전극 홈을 형성할 수 있는 석영관으로 이루어질 수 있다.The dielectric may be formed of a quartz tube through which laser light is transmitted and a focus is formed at a predetermined position to form the first electrode groove.

본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 정화 장치는, 유전체, 상기 유전체 내부 표면 및 외부 표면 중 적어도 어느 하나에 레이저 가공을 통하여 제1 전극 홈을 형성하고, 상기 제1 전극 홈에 도전성 도료를 도포하여 생성되는 제1 전극, 그리고 상기 유전체를 사이에 두고 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극을 포함하는 방전관, 그리고 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.The air purification apparatus according to another embodiment of the present invention forms a first electrode groove through a laser process on at least one of a dielectric material, the dielectric inner surface and an outer surface, and applies a conductive paint to the first electrode groove And a discharge tube including a first electrode to be generated, and a second electrode facing the first electrode with the dielectric interposed therebetween, and a power supply for supplying power to the first electrode and the second electrode.

본 발명의 실시예에 의하면 레이저를 이용하여 전극을 생성함으로써 유전체와 전극 사이의 밀착도를 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the adhesion between the dielectric and the electrode can be improved by generating the electrode using a laser.

본 발명의 실시예에 의하면 레이저를 이용하여 전극을 생성함으로써 전극 패턴을 자유롭게 형성할 수 있으며, 또한 전극 패턴을 균일하게 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an electrode pattern can be freely formed by generating an electrode using a laser, and an electrode pattern can be uniformly formed.

본 발명의 실시예에 의하면 레이저를 이용하여 전극을 생성함으로써 유전체의 강도를 유지하면서 내부 전극과 외부 전극 사이의 간격을 줄일 수 있으므로 방전 시 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, since the distance between the inner electrode and the outer electrode can be reduced while maintaining the strength of the dielectric by generating an electrode using a laser, power consumed during discharge can be reduced.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방전관을 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 전극 홈을 생성하기 위하여 레이저를 조사하는 것을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 전극 홈을 생성하기 위하여 레이저를 조사하는 것을 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 전극 홈에 도전성 도료를 도포하는 것을 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방전관의 전극 간격에 의한 전력 감소 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 실제 제조된 방전관을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 방전관을 적용한 공기 정화 장치를 도시한 개략도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전관을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전관을 도시한 도면이다.
1 is a flow chart showing a method of manufacturing a discharge tube according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating irradiation of a laser to create an electrode groove according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating irradiation of a laser to generate an electrode groove according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing application of a conductive paint to an electrode groove according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the power reduction effect by the electrode spacing of the discharge tube according to an embodiment of the present invention.
6 to 10 are views showing a discharge tube actually manufactured according to an embodiment of the present invention.
11 is a schematic diagram showing an air purification apparatus to which a discharge tube according to an embodiment of the present invention is applied.
12 is a view showing a discharge tube according to another embodiment of the present invention.
13 is a view showing a discharge tube according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 ??모듈?? 및 ??부??는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments disclosed herein will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar elements will be given the same reference numbers regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. Suffix for the components used in the description below ?? Module ?? And ?? part ?? are given or mixed only considering the ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other. In addition, in the description of the embodiments disclosed herein, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed herein, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the specification is not limited by the accompanying drawings, and all modifications included in the spirit and technical scope of the present invention , It should be understood to include equivalents or substitutes.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방전관을 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a flow chart showing a method of manufacturing a discharge tube according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방전관을 제조하는 방법은 우선 유전체를 준비한다(S110). 유전체는 중공 원통형의 석영관이나 유리관 등으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않으며 폴리염화비닐(PVC)을 포함하는 공지된 다양한 플라스틱 소재나 세라믹 등으로 이루어질 수도 있다. 다만 유전체는 레이저 광선을 투과시킬 수 있어서 원하는 임의의 위치에 레이저 광선의 초점을 맞출 수 있도록 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 석영관을 유전체로 하여 설명한다.Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a discharge tube according to an embodiment of the present invention first prepares a dielectric (S110). The dielectric material may be made of a hollow cylindrical quartz tube or a glass tube, but is not limited thereto, and may be made of various known plastic materials or ceramics including polyvinyl chloride (PVC). However, the dielectric can transmit the laser beam so that the laser beam can be focused at any desired position. Hereinafter, for convenience of description, the quartz tube will be described as a dielectric material.

원통형 석영관의 측방향의 일단은, 도 10에 도시한 것처럼, 외측으로 반구 형태로 돌출되고, 타단은 개방된 형태로 이루어진다.One end of the cylindrical quartz tube in the lateral direction protrudes outward in a hemisphere shape, as shown in FIG. 10, and the other end is formed in an open shape.

석영관이 준비되면 석영관 내부 표면에 레이저를 조사하여 전극 홈을 생성한다(S120). 도 2 및 도 3을 참고하면, 레이저 장치(도시하지 않음)에서 조사된 레이저 광선(315)은 화살표 방향으로 진행하여 렌즈(310)를 통과한 후 초점을 형성한다. 도 2 및 도 3에서 원통형 석영관(320)은 길이 방향으로 절단되어 단면 형태를 나타낸 것이다.When the quartz tube is prepared, an electrode groove is generated by irradiating a laser on the inner surface of the quartz tube (S120). 2 and 3, the laser beam 315 irradiated from the laser device (not shown) proceeds in the direction of the arrow and passes through the lens 310 to form a focus. 2 and 3, the cylindrical quartz tube 320 is cut in the longitudinal direction to show a cross-sectional shape.

레이저 광선(315)의 초점이 형성되는 위치를 도 2와 같이 석영관(320) 상단 내부 표면으로 하면 레이저 광선(315)은 석영관(320) 상단 내부 표면에 전극 홈이 형성된다. 또한 레이저 광선(315)의 초점 위치를 도 3과 같이 석영관(320) 하단 내부 표면으로 하면 레이저 광선(315)은 석영관(320) 상단을 투과한 후 석영관(320) 하단 내부 표면에 전극 홈이 형성된다. 레이저 광선(315)의 초점 위치를 이동시키며 전극 홈을 생성함으로써 내부 전극을 요철, 패턴 등의 다양한 모양으로 형성시킬 수 있다.When the position where the focal point of the laser beam 315 is formed is the upper inner surface of the quartz tube 320 as shown in FIG. 2, an electrode groove is formed in the upper inner surface of the quartz tube 320. In addition, when the focal position of the laser beam 315 is the lower inner surface of the quartz tube 320 as shown in FIG. 3, the laser beam 315 passes through the upper end of the quartz tube 320 and then the electrode on the lower inner surface of the quartz tube 320. Grooves are formed. By moving the focal position of the laser beam 315 and creating an electrode groove, the internal electrode can be formed into various shapes such as irregularities and patterns.

이와 같이 레이저 광선(315)이 석영관(320)을 투과하여 초점을 맞출 수 있는 특성을 이용하면 폭이 좁아 내부 가공이 어려울 수 있는 원통형 석영관(320)이라도 내부 전극을 쉽게 제작할 수 있다.In this way, if the laser beam 315 transmits the quartz tube 320 and focuses on it, the inner electrode can be easily fabricated even in the cylindrical quartz tube 320 having a narrow width and difficult to process inside.

또한 레이저 광선(315)을 이용하면 석영관(320)의 임의의 위치에 전극 홈(330)을 정밀하게 가공할 수 있으므로 원하는 패턴의 전극을 자유자재로 제작할 수 있으며, 이에 따라 발생되는 플라즈마의 균일도도 향상시킬 수 있으며 공기 개질, 공기 중의 박테리아 제거에도 효과적일 수 있다.In addition, by using the laser beam 315, the electrode groove 330 can be precisely processed at any position of the quartz tube 320, so that an electrode having a desired pattern can be freely manufactured, and thus the uniformity of plasma generated. It can also be improved and can be effective in air modification and removal of bacteria in the air.

레이저로 가공된 전극 홈이 있는 석영관(320) 부위의 두께는 가공 홈이 없는 석영관(320) 부위의 두께보다 얇다. 레이저 가공에 의한 전극 홈의 깊이는 석영관(320)의 강도가 줄어들지 않도록 적절하게 유지할 수 있는 정도가 좋다.The thickness of the region of the quartz tube 320 with the electrode groove processed by the laser is thinner than the thickness of the region of the quartz tube 320 without the machining groove. The depth of the electrode groove by laser processing is good enough to maintain appropriately so that the strength of the quartz tube 320 is not reduced.

석영관(320)의 내부 표면에 전극 홈(330)이 생성되면, 도 4에 도시한 것처럼, 석영관(320) 내부 표면에 은, 구리, 니켈 등의 도전성 도료(conductive paste)를 도포하여 전극 홈(330)에 도전성 도료(340)를 삽입시킨다(S130). 이와 같이 전극 홈(330)에 삽입된 도전성 도료(340)가 방전관의 내부 전극이 된다.When the electrode groove 330 is formed on the inner surface of the quartz tube 320, as shown in FIG. 4, the electrode is coated with a conductive paste such as silver, copper, nickel, etc. on the inner surface of the quartz tube 320. The conductive paint 340 is inserted into the groove 330 (S130). The conductive paint 340 inserted in the electrode groove 330 becomes an internal electrode of the discharge tube.

레이저 가공으로 만들어진 전극 홈(330)에 도전성 도료(340)를 채워 내부 전극을 형성하므로 종래와 같이 메쉬 형태의 전극을 사용하거나 메쉬와 합성수지재 필름을 코팅하여 제작하는 방법에 비하여 본 발명의 실시예에 따라 제조된 석영관(320) 내부 표면과 내부 전극의 밀착도가 향상된다. 이와 더불어 석영관(320) 내부 표면에 도전성 도료(340)를 도포할 때 스핀 코팅(spin coating)과 같이 원심력을 이용한 방식을 사용할 수 있으며, 따라서 전극 홈(330)과 도전성 도료(340)의 밀착도를 더욱 향상시킬 수 있다.Since the electrode groove 330 made by laser processing is filled with a conductive paint 340 to form an internal electrode, an embodiment of the present invention is compared to a method using a mesh-type electrode or coating a mesh and a synthetic resin film as in the prior art. The adhesiveness of the inner surface of the quartz tube 320 manufactured according to the inner electrode is improved. In addition, when applying the conductive paint 340 to the inner surface of the quartz tube 320, a method using a centrifugal force such as spin coating may be used, and thus the degree of adhesion between the electrode groove 330 and the conductive paint 340 Can be further improved.

다시 도 1을 참고하면, 도전성 도료를 도포하여 내부 전극이 형성되면 석영관(320) 바깥쪽에 메쉬 등으로 이루어진 외부 전극을 생성하여(S140) 방전관을 제조한다.Referring back to FIG. 1, when an internal electrode is formed by applying a conductive paint, an external electrode made of a mesh or the like is generated outside the quartz tube 320 (S140) to manufacture a discharge tube.

도 5를 참고하면, 레이저 가공 전의 석영관(320)의 두께는 d1로 표시하고, 레이저 가공 후의 전극 홈(330)이 위치하는 석영관(320)의 두께는 d2로 표시한다. 방전관은 석영관(320)을 사이에 두고 내부 전극 및 외부 전극으로 이루어지므로 두께(d1)는 레이저 가공 전의 내부 및 외부 전극의 간격이 되고, 두께(d2)는 레이저 가공 후의 내부 및 외부 전극의 간격이 된다. 이와 같이 석영관(320)의 강도가 줄어들지 않도록 유지하면서 적절하게 레이저 가공을 통해 전극 홈(330)을 생성하여 내부 전극을 생성함으로써 내부 전극과 외부 전극의 간격을 줄일 수 있고, 종래에 비하여 낮은 전압으로 방전을 일으킬 수 있으므로 필요한 전압을 낮출 수 있다.Referring to FIG. 5, the thickness of the quartz tube 320 before laser processing is indicated by d1, and the thickness of the quartz tube 320 where the electrode groove 330 is located after laser processing is indicated by d2. Since the discharge tube is made of an inner electrode and an outer electrode with the quartz tube 320 interposed therebetween, the thickness d1 is the interval between the inner and outer electrodes before laser processing, and the thickness d2 is the interval between the inner and outer electrodes after laser processing. It becomes. As described above, while maintaining the strength of the quartz tube 320 not to be reduced, the gap between the inner electrode and the outer electrode can be reduced by appropriately generating the electrode groove 330 through laser processing to generate an inner electrode. As it can cause discharge, it is possible to lower the required voltage.

예를 들어, 전극 홈(330)의 두께가 석영관(320) 두께(d1)의 반이 된다면, 즉 d2=d1/2 라면, 다음 [수학식]과 같이 전극 홈(330)의 위치에서 전기장은 2배가 되고, 이때 소모되는 전력은 1/4로 낮출 수 있다.For example, if the thickness of the electrode groove 330 is half the thickness (d1) of the quartz tube 320, that is, d2 = d1 / 2, the electric field at the position of the electrode groove 330 as shown in the following [Equation] Is doubled, and the power consumed can be reduced to 1/4.

[수학식][Mathematics]

Figure 112018122538385-pat00001
Figure 112018122538385-pat00001

그러면 도 6 내지 도 10을 참고하여 본 발명의 실시예에 따라 실제 제조된 방전관에 대하여 설명한다.Then, a discharge tube actually manufactured according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 10.

도 6(a)은 노란색 화살표로 표시되어 있는 것처럼 석영관 내부 표면에 전극 홈이 형성되어 있는 것을 나타낸다. 도 6(b) 내지 도 6(d)은 레이저로 가공된 전극 홈을 확대한 것으로 각각 (x6.3 x10 x20)으로 확대하여 나타낸 것이다.6 (a) shows that an electrode groove is formed on the inner surface of the quartz tube as indicated by the yellow arrow. 6 (b) to 6 (d) are enlarged electrode grooves (x6.3 x10 x20) respectively.

도 7은 전극 홈이 형성되어 있는 석영관을 석영관 외부에서 촬영한 사진이다.7 is a photograph of a quartz tube having an electrode groove formed outside the quartz tube.

도 8(a) 및 도 8(b)은 은으로 이루어진 도전성 도료를 석영관 내부의 전극 홈에 도포한 후 전원과 연결하기 위하여 도전성 도료에 전선을 연결한 것을 나타내고 있다.8 (a) and 8 (b) show that an electrically conductive paint made of silver is applied to an electrode groove inside the quartz tube, and then an electric wire is connected to the conductive paint to connect with a power source.

도 9(a)는 석영관 바깥쪽에 메쉬로 이루어진 외부 전극을 덮은 것을 나타내고 있으며, 도 9(b)는 내부 전극 및 외부 전극에 실제로 전원을 연결하여 전극 홈 부위에서 플라즈마가 발생된 것을 나타내고 있다.9 (a) shows that the outer electrode made of a mesh is covered on the outside of the quartz tube, and FIG. 9 (b) shows that plasma is generated in the electrode groove by actually connecting power to the inner electrode and the outer electrode.

도 10(a)은 레이저 가공 전 메쉬로 이루어진 외부 전극(350)만으로 석영관(320)을 덮고 있는 것을 나타내고 있으며, 도 10(b)은 본 발명의 실시예에 따른 방전관이 완성되어 있는 것을 나타내고 있는데, 레이저 가공 후 석영관(320) 외부에 메쉬로 이루어진 외부 전극(350)이 둘러싸고 있으며, 석영관(320) 내부에 내부 전극(340)이 형성되어 있고 내부 전극(340)에 외부 전원과 연결할 수 있는 전선(345)이 연결되어 있는 것을 나타내고 있다.FIG. 10 (a) shows that the quartz tube 320 is covered only by the external electrode 350 made of mesh before laser processing, and FIG. 10 (b) shows that the discharge tube according to the embodiment of the present invention is completed. There is, after laser processing, an external electrode 350 made of a mesh is enclosed outside the quartz tube 320, an internal electrode 340 is formed inside the quartz tube 320, and an internal power source is connected to the internal electrode 340. It shows that the wire 345 which can be connected is connected.

그러면 본 발명의 실시예에 따른 방전관이 포함되는 공기 정화 장치에 대하여 도 11을 참고하여 설명한다.Then, the air purifying apparatus including the discharge tube according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11.

본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 정화 장치는 석영관(320), 내부 전극(340) 및 외부 전극(350)으로 이루어진 방전관과 전원 공급부(360)를 포함한다.The air purifying apparatus according to another embodiment of the present invention includes a discharge tube consisting of a quartz tube 320, an internal electrode 340, and an external electrode 350 and a power supply unit 360.

방전관은 앞선 실시예에 따른 제조 방법에 의해서 제조된 방전관과 실질적으로 동일하므로 앞선 실시예에서 설명한 내용을 그대로 차용하기로 하며 차이 나는 부분을 제외하고 상세한 설명은 생략한다.Since the discharge tube is substantially the same as the discharge tube manufactured by the manufacturing method according to the previous embodiment, the contents described in the previous embodiment will be borrowed as it is, and detailed descriptions thereof will be omitted except for differences.

내부 전극(340)은 석영관(320) 내부 전체에 걸쳐 형성되어 있으나 이에 한정되지 않으며 필요에 따라 부분적으로 또는 일부분에만 형성될 수 있다.The internal electrode 340 is formed over the entire interior of the quartz tube 320, but is not limited thereto and may be formed only partially or partially as necessary.

외부 전극(350)은 석영관(320)의 외면을 둘러싸고 있으며, 내부 전극(340)과 반응하여 플라즈마를 생성한다. 외부 전극(350)은 스테인리스강 또는 황동으로 형성된 메쉬 형태의 망으로 이루어져 석영관(320)의 외측면을 따라 밀착된다. 외부 전극(350)은 석영관(320)의 전체 면적에 전극의 균일한 밀도를 유지하도록 하는 메쉬 형태로 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다수의 홀이 규칙적으로 형성된 형태의 플레이트로 이루어지는 등 석영관(320)의 외면을 둘러싸고, 내부 전극(340)과 반응을 하여 플라즈마를 발생시킬 수 있는 형태는 어느 것이라도 상관없다.The outer electrode 350 surrounds the outer surface of the quartz tube 320 and reacts with the inner electrode 340 to generate plasma. The external electrode 350 is made of a mesh-shaped mesh formed of stainless steel or brass, and is in close contact along the outer surface of the quartz tube 320. The external electrode 350 is formed in a mesh shape to maintain a uniform density of the electrode in the entire area of the quartz tube 320, but is not limited thereto, and quartz, such as made of a plate having a plurality of holes regularly formed Any shape that surrounds the outer surface of the tube 320 and reacts with the inner electrode 340 to generate plasma may be used.

전원 공급부(360)는 전원 케이블 또는 별도의 전원 접속을 통하여 내부 전극(340) 및 외부 전극(350)에 전원을 공급한다. 전원은 교류나 직류를 가리지 않는다.The power supply unit 360 supplies power to the internal electrode 340 and the external electrode 350 through a power cable or a separate power connection. The power source is not alternating current or direct current.

공기 정화 장치는 전원 공급을 원활하게 하거나 방전관을 고정시키기 위한 방전관 고정 기구를 더 포함할 수 있다.The air purifying device may further include a discharge tube fixing mechanism for smoothly supplying power or fixing the discharge tube.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 공기 정화 장치에 의하면 내부 전극(340) 및 외부 전극(350)에 전압을 인가하여 저온 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 석영관(320) 주변 공기를 정화시킬 수 있다. 공기 정화 장치는 석영관(320) 주변 공기를 흡입과 배출을 반복적으로 하면서 실내 공기를 순환시켜 실내 공기 전체를 정화시킬 수 있다.As described above, according to the air purifying apparatus according to the embodiment of the present invention, a low temperature plasma may be generated by applying voltages to the inner electrode 340 and the outer electrode 350, and the surrounding air of the quartz tube 320 may be purified. . The air purification device may purify the entire indoor air by circulating the indoor air while repeatedly inhaling and discharging the air around the quartz tube 320.

도 12 및 도 13을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전관에 대하여 설명한다. 도 12에 도시한 석영관(420)은 레이저 가공을 통하여 석영관(420) 외부 표면에 전극 홈을 형성하고 도전성 도료(450)를 도포한 것으로 앞선 실시예에서 석영관 내부 표면에 전극 홈을 형성하여 도전성 도료를 도포하는 것을 제외하면 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 따라서 이러한 방전관은 외부 전극(450)이 석영관(420)에 밀착되어 형성되며 내부 전극은 메쉬 형태로 이루어져 석영관(420) 내부에 밀착될 수 있다.A discharge tube according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13. The quartz tube 420 shown in FIG. 12 is formed by forming an electrode groove on the outer surface of the quartz tube 420 through laser processing and applying a conductive paint 450 to form an electrode groove on the inner surface of the quartz tube in the previous embodiment. Therefore, a detailed description is omitted since it is substantially the same except for applying the conductive paint. Therefore, in the discharge tube, the external electrode 450 is formed in close contact with the quartz tube 420, and the internal electrode is formed in a mesh shape to be in close contact with the quartz tube 420.

또한 도 13에 도시한 석영관(520)은 레이저 가공을 통하여 석영관(520) 내부 표면 및 외부 표면에 각각 전극 홈을 형성하고 도전성 도료(540, 550)를 도포하여 내부 전극 및 외부 전극을 형성할 수 있다. 이때 방전관은 메쉬 형태로 이루어진 별도의 전극은 필요하지 않게 된다.In addition, the quartz tube 520 illustrated in FIG. 13 forms electrode grooves on the inner surface and the outer surface of the quartz tube 520 through laser processing, and applies conductive paints 540 and 550 to form inner and outer electrodes. can do. At this time, the discharge tube does not need a separate electrode made of a mesh.

도 12 및 도 13에 따른 방전관은 제조 공정 상의 필요에 따라 또는 사용되는 형태에 따라 어느 하나의 형태로 제작되어 사용될 수 있다.The discharge tube according to FIGS. 12 and 13 may be manufactured and used in any one form according to a need in a manufacturing process or a form used.

이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

320, 420, 520 : 석영관(유전체)
330 : 전극 홈
340, 440, 540 : 내부 전극(도전성 도료)
350, 450, 550 : 외부 전극(도전성 도료)
360 : 전원 공급부
320, 420, 520: quartz tube (dielectric)
330: electrode groove
340, 440, 540: internal electrode (conductive paint)
350, 450, 550: external electrode (conductive paint)
360: power supply

Claims (13)

공기 정화 장치의 플라즈마 방전관으로 사용되어 레이저 장치가 들어갈 수 없는 직경을 가진 중공 원통형 유전체의 외부에 레이저 장치를 위치시켜 레이저 장치가 상기 중공 원통형 유전체 상단의 내부 표면에 레이저 광선의 초점이 형성되도록 레이저 광선을 조사하여 상단 내부 표면에 상기 중공 원통형 유전체의 길이 방향으로 띠 형상의 전극 홈을 90도 간격으로 형성하되 전극 홈의 깊이를 상기 중공 원통형 유전체의 두께의 1/2로 형성하는 상단 내부 표면 형성 단계,
상기 레이저 장치가 상기 중공 원통형 유전체 하단의 내부 표면에 레이저 광선의 초점이 형성되도록 상기 중공 원통형 유전체 상단을 투과해 레이저 광선을 조사하여 하단 내부 표면에 상기 중공 원통형 유전체의 길이 방향으로 띠 형상의 전극 홈을 90도 간격으로 형성하되 전극 홈의 깊이를 상기 중공 원통형 유전체의 두께의 1/2로 형성하는 하단 내부 표면 형성 단계,
상기 상단 내부 표면 형성 단계 및 상기 하단 내부 표면 형성 단계를 반복 수행하여 상기 중공 원통형 유전체의 내부 표면에 90도 간격으로 형성된 4개의 전극 홈으로 구성된 전극 홈 패턴을 적어도 2개 이상 형성하는 단계, 그리고
상기 상단 및 하단 내부 표면에 형성된 전극 홈에 도전성 도료를 도포하는 단계
를 포함하는 방전관 제조 방법.
Used as a plasma discharge tube of an air purification device, the laser device is positioned outside the hollow cylindrical dielectric having a diameter that the laser device cannot enter, so that the laser device focuses the laser beam on the inner surface of the top of the hollow cylindrical dielectric. Forming a top inner surface to form a strip-shaped electrode groove at 90 degree intervals in the longitudinal direction of the hollow cylindrical dielectric on the upper inner surface by forming a depth of the electrode groove to 1/2 of the thickness of the hollow cylindrical dielectric ,
The laser device passes through the top of the hollow cylindrical dielectric to irradiate the laser beam so that a focal point of the laser beam is formed on the inner surface of the bottom of the hollow cylindrical dielectric, and the band-shaped electrode grooves in the longitudinal direction of the hollow cylindrical dielectric on the bottom inner surface Forming an inner surface at a 90-degree interval, but forming the depth of the electrode groove to be 1/2 of the thickness of the hollow cylindrical dielectric.
Repeatedly forming the upper inner surface forming step and the lower inner surface forming step to form at least two electrode groove patterns consisting of four electrode grooves formed at 90 degree intervals on the inner surface of the hollow cylindrical dielectric, and
Applying a conductive paint to the electrode grooves formed on the upper and lower inner surfaces
Discharge tube manufacturing method comprising a.
제1항에서,
상기 전극 홈이 형성된 상단 및 하단 내부 표면의 반대쪽 표면에 대향 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 방전관 제조 방법.
In claim 1,
And forming opposite electrodes on opposite surfaces of the upper and lower inner surfaces where the electrode grooves are formed.
제2항에서,
상기 대향 전극 형성 단계는,
상기 반대쪽 표면에 상기 레이저 장치에 의한 레이저 가공을 통하여 대향 전극 홈을 형성하는 단계, 그리고
상기 대향 전극 홈에 상기 도전성 도료를 도포하는 단계
를 포함하는 방전관 제조 방법.
In claim 2,
The counter electrode forming step,
Forming a counter electrode groove through the laser processing by the laser device on the opposite surface, and
Applying the conductive paint to the counter electrode groove
Discharge tube manufacturing method comprising a.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050090518A (en) * 2004-03-08 2005-09-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Method for forming external electrode of excimer fluorescent lamp
KR20080073412A (en) * 2007-02-06 2008-08-11 한국기계연구원 Wide range remote non-thermal plasma peactor
JP2009102195A (en) * 2007-10-23 2009-05-14 Tosoh Quartz Corp Surface reforming apparatus for tubular glass article and manufacturing method of tubular silica glass jig
KR20140072087A (en) 2011-09-06 2014-06-12 퀄컴 인코포레이티드 Dual interpretation of a length field of a signal unit
KR20150143094A (en) * 2014-06-13 2015-12-23 (주)신영에어텍 Air cleaning device using dielectric barrier discharge

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050090518A (en) * 2004-03-08 2005-09-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Method for forming external electrode of excimer fluorescent lamp
KR20080073412A (en) * 2007-02-06 2008-08-11 한국기계연구원 Wide range remote non-thermal plasma peactor
JP2009102195A (en) * 2007-10-23 2009-05-14 Tosoh Quartz Corp Surface reforming apparatus for tubular glass article and manufacturing method of tubular silica glass jig
KR20140072087A (en) 2011-09-06 2014-06-12 퀄컴 인코포레이티드 Dual interpretation of a length field of a signal unit
KR20150143094A (en) * 2014-06-13 2015-12-23 (주)신영에어텍 Air cleaning device using dielectric barrier discharge

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