KR20020050318A - 정전 발전형 고전압 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마찰에 의해 특정 대전 성질을 갖는 재질에 의해 형성되는 것으로 그 외주면이 도체에 의해 접지되고 양측에 커버가 결합되는 원통대전체(10)와, 상기 원통대전체의 양측 커버에 양단이 회전 가능하게 지지되는 회전축(21)의 외주면에 일체로 회전되도록 결합되어 상기 원통대전체의 내주면에 마찰접촉되도록 되며 상기 원통대전체의 대전 특성과 반대인 재질에 의해 형성되는 마찰대전체(20)와, 상기 원통대전체의 내부를 관통하여 부하(30)에 통전 가능하게 연결되는 도체막대(40)와, 상기 도체막대의 타단부와 간격 조절이 가능한 방전공극(L)을 두고 위치되며 상기 부하에 통전 가능하도록 접지되는 방전단자(50)로 이루어져, 음이온 발생장치(또는 공기청정기, 정전기제거장치 등)의 구동장치에 의해 회전축(21)이 회전 구동되어 직류 고전압이 발생되도록 하므로, 전기 절연상의 문제가 용이하게 되며, 직류 또는 펄스전압을 직접 발생시킬 수 있도록 하는 정전 발전형 고전압 발생장치이다.

Description

정전 발전형 고전압 발생장치{High Voltage Generation Equipment by Electrostatic Generator Type}

본 발명은 전기집진장치나 음이온 발생장치 또는 공기청정기 등, 비열플라즈마를 사용하는 장치에 장치되어 직류 또는 펄스 고전압을 발생하는 것으로, 원통 내부에 마찰수단이 회전축에 의해 회전 가능하게 장착되고, 상기 마찰수단의 회전에 의해 발생되는 마찰전기가 도체막대를 통해 출력되도록 되는 정전발전형 고전압 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 음이온 발생장치, 공기청정기 또는 정전기 제거장치 등은 내부에 공기를 강제로 순화시키기 위한 구동장치가 장치되고, 전기 전자회로적으로 제어되는 고전압 발생장치가 장치되어, 상기 고전압 발생장치에서 발생되는 고전압을 부하에 출력하여 정전기를 제거하거나 음이온을 발생하는 등에 사용하였다.

따라서 종래 전기 집진장치나 음이온 발생장치, 공기청정기 또는 정전기 제거장치 등에 장치되는 고전압 발생장치는 전자회로적인 제어장치가 부가되어, 비교적 회로구성 및 제어장치가 복잡하고, 그 안정성이 낮았으며, 이로 인해 원가가 상승되게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해, 공기청정기나 정전기제거장치 등 회전 구동장치가 내장되는 제품의 본체 내부에 대전이 잘 일어나는 재질의 원통이 장착되고, 상기 원통 내부에 상기 원통의 대전성질과 전기적으로 반대성질을 띄는 마찰수단이 상기 구동장치에 기구적으로 연결되는 회전축에 의해 회전 가능하게 장착되어, 상기 마찰수단의 회전에 의해 발생되는 마찰전기가 도체막대를 통해 부하로 출력되도록 하므로, 고전압 발생을 위한 별도의 회로가 필요치 않도록 하고, 이로 인해 그 구조가 간단하도록 하며, 직류 또는 펄스전압을 직접 발생할 수 있도록 하는 정전 발전형 고전압 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 고전압 발생장치를 나타내는 사시도

도 2는 본 발명의 고전압 발생장치를 나타내는 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 원통대전체 11 : 커버

12 : 금속 20 : 마찰대전체

21 : 회전축 30 : 부하

40 : 도체막대 50 : 방전단자

본 발명은 공기청정기나 정전기 발생장치, 음이온 발생장치 등 공기를 강제로 순환시키는 구동장치의 내부에 장치되는 것으로, 패러데이의 실험에 의한 대전서열이 서로 멀리 있는 두 종류의 재질을 출력에서 요구되는 전압의 극성에 따라 선택하여 원통과 상기 원통 내부에서 회전 마찰을 일으키는 마찰수단을 구성하며, 상기 원통 내부에 도체막대가 장착되어 원통 내부에서 발생되는 마찰전기가 상기 도체막대 일단부를 통해 부하측으로 출력되고 도체막대 타단부에 방전단자가 방전공극을 두고 간극 조절이 가능하게 위치되며, 상기 마찰수단이 결합되는 회전축이 상기 구동장치에 회전 구동이 가능하게 연결되는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1과 도 2에 도시되는 바와 같이, 음전기 또는 양전기를 띠는 일정 대전서열의 재질에 의해 형성되며 외주면에 도체인 금속(12)이 결합되고 양측에 커버(11)가 결합되는 원통대전체(10)와, 원통대전체(10)의 양측 커버(11)에 양단이 회전 가능하게 지지되는 회전축(21)의 외주면에 일체로 회전되도록 결합되어 원통대전체(10)의 내주면에 마찰접촉되도록 되며 원통대전체(10)의 대전서열과 가장 멀리 위치되는 재질에 의해 형성되는 마찰대전체(20)와, 회전축(21)과 평행하게 위치되는 상태로 원통대전체(10) 내부를 관통하여 그 일단부가 본발명이 장치되는 음이온 발생장치(또는 공기청정기, 정전기제거장치 등)의 부하(30)에 통전 가능하게 연결되는 도체막대(40)와, 도체막대(40)의 타단부와 간격조절이 가능한 방전공극(L)을 두고 위치되며 부하(30)에 통전 가능하도록 접지되는 방전단자(50)로 이루어진다.

여기에서, 원통대전체(10)와 마찰대전체(20)는 패러데이의 마찰 대전서열이 서로 멀리 위치되는 재질로 형성하여, 그 대전 특성이 서로 반대가 되도록 하며, 부하(30)쪽 출력에서 요구되는 전압의 극성에 따라 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 마찰대전체(20)는 회전축(21)의 일정 회전속도에서 펼쳐진 상태를 유지하고 그 끝단부가 원통대전체(10)의 내주면에 접촉되도록 소정 탄력과 강성을 갖도록 설계하며, 회전축(21)의 외주면에 일정 각도의 간격을 두고 복수개의 브러쉬나 복수개의 박판이 각기 착탈 가능하게 결합되도록 함이 바람직하다.

한편, 회전축(21)은 저항율이[Ωcm] 이상되는 절연체로 형성하는 것이 바람직하며, 본 발명이 장치되는 제품(공기청정기나 정전기제거장치, 음이온 발생장치)의 구동장치에 회전축(21)의 일단부가 회전구동 가능하게 연결된다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 본 발명이 장치되는 제품의 구동장치가 작동되면, 회전축(21)이 회전 구동되게 되고, 회전축(21)과 함께 마찰대전체(20)가 원통대전체(10) 내부에서 일체로 회전되게 되어, 원통대전체(10)의 내주면과 마찰대전체(20)의 끝단부 사이에 마찰이 일어나고, 그 마찰에 의해 패러데이의 마찰실험에서 공지된 바와 같은 대전서열에 따른 마찰전기가 발생되게 되며, 상기 마찰전기가 도체막대(40)를 통해 부하(30)로 출력되어 방전되게 된다. 이때 도체막대(40)를 통해 출력되는 마찰전기는 원통대전체(10)와 마찰대전체(20)가 대전서열이 서로 멀리 위치되는 재질로 형성되어 그 대전 특성인 극성이 상이함으로 인해 고압을 띄게 되며, 회전축(21)이 연속적으로 강제구동되므로 연속적으로 출력되어, 본 발명이장치되는 음이온 발생장치(또는 공기청정기, 정전기제거장치 등)의 부하(30)에서 방전되게 된다.

또한, 도체막대(40)에 일정 이상의 전압이 발생되면 그 일단부와 방전단자(50) 사이의 방전공극에서 방전이 일어나게 되며, 방전단자(50)를 통해 상기 방전공극을 조절하면 부하(30)로 출력되는 전압의 최대값을 조정할 수 있게 되고, 펄스의 폭을 조정할 수 있게 된다.

또한, 이러한 본 발명은 마찰대전체(20)가 회전축(21)의 외주면에 착탈 가능하게 결합되므로, 다른 특성을 갖는 재질의 마찰대전체(20)를 교채하면 출력 전압을 적절하게 조절할 수 있게 된다.

한편, 방전단자(50)는 도체인 기판에 접지되고, 원통대전체(10)는 외주면에 결합되는 금속(12)에 의해 상기 기판에 접지되어, 원통대전체(10)에 대전된 마찰전기가 금속(12)을 통해 기판에 흐르게 되며, 방전공극 사이에 일정 이상의 전압이 흐르면, 도체막대(40)와 방전단자(50) 사이에서 전기적인 방전이 일어나게 된다. 즉, 방전공극의 간격을 좁히거나 넓혀주어 부하(30)로 출력되는 전압의 최대값과 펄스의 폭을 제어할 수 있게 된다.

이러한 본 발명은 마찰에 의한 정전기 발생장치를 음이온 발생장치(또는 공기청정기, 정전기제거장치 등)의 구동장치에 의해 회전 구동시켜 직류 고전압이 발생되도록 하므로, 제품의 입력 전원을 이용하여 전기 및 전자회로 기법에 의해 고전압을 발생시키던 종래 장치에 비해 그 구조가 간단하고 원가가 저렴하도록 하며,직류 또는 펄스전압을 직접 발생할 수 있도록 하는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 마찰에 의해 특정 대전 성질을 갖는 재질에 의해 형성되는 것으로 그 외주면이 도체에 의해 접지되고 양측에 커버가 결합되는 원통대전체(10)와, 상기 원통대전체의 양측 커버에 양단이 회전 가능하게 지지되는 회전축(21)의 외주면에 일체로 회전되도록 결합되어 상기 원통대전체의 내주면에 마찰접촉되도록 되며 상기 원통대전체의 대전 특성과 반대인 재질에 의해 형성되는 마찰대전체(20)와, 상기 원통대전체의 내부를 관통하여 부하(30)에 통전 가능하게 연결되는 도체막대(40)와, 상기 도체막대의 타단부와 간격 조절이 가능한 방전공극(L)을 두고 위치되며 상기 부하에 통전 가능하도록 접지되는 방전단자(50)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전 발전형 고전압 발생장치.
2. 제 1항에 있어서, 회전축(21)은 저항율이[Ωcm] 이상되는 절연체로 형성되며, 원통대전체(10)가 장착되는 제품의 구동장치에 회전구동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 정전 발전형 고전압 발생장치.
3. 제 1항에 있어서, 마찰대전체(20)는 회전축(21) 외주면에 착탈 가능하게 되어, 다른 특성을 갖는 대전체 재질을 바꾸어 주므로 적정전압을 조절할 수 있도록 되는 것을 특징으로 하는 정전 발전형 고전압 발생장치.