KR20030033160A

KR20030033160A - 이온 에어 분사용 건

Info

Publication number: KR20030033160A
Application number: KR1020010064414A
Authority: KR
Inventors: 김영호
Original assignee: 김영호
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2003-05-01

Abstract

본 발명은 동작이 이루어지는 중에 고압을 발생시킬 수 있는 수단을 몸체에 구비하여 외부로부터 고압의 공급이 필요없도록 함으로써 화재의 위험 및 감전의 우려가 없는 이온 에어 분사용 건에 관한 것으로서,

전면부에서 후면부까지 관통된 고압제공 경로와 공기 유로가 형성된 노즐바디(nozzle body)와, 상기 노즐바디의 고압제공 경로의 선단에 첨두부분을 갖도록 설치된 이온핀과, 상기 노즐바디의 고압제공 경로의 내부에서 일단은 이온핀과 접촉되고 타단은 고압케이블과 결합되어 고전압을 인가시키는 전극봉과, 고압의 공기를 제공하는 에어건(airgun)을 공기 유로에 연결시키는 에어건 연결부를 포함하고, 상기 공기 유로 상에 배치되어 고압의 공기가 제공되는 동안에 그 힘에 의하여 고전압을 발생시키는 고압 발생수단의 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

이온 에어 분사용 건 {Gun for ejection of ion and air}

본 발명은 이온 에어 분사용 건에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 몸체에 고압을 발생시킬 수 있는 수단을 구비하여 외부로부터 고압의 공급이 필요없도록 구성한 이온 에어 분사용 건에 관한 것이다.

일반적으로, 특정 제품의 제조과정에서는 주위의 이물질이 달라붙어서 발생되는 에러로 인해 수율(yield)이 저하되는 문제점이 발생하고 있다. 특히, 사출공정에 의해 생산되는 제품의 경우에는 그 자체에서 정전기가 발생하여 주위의 이물질을 끌어당기게 됨으로써 먼지 등과 같은 이물질로 인한 피해가 더욱 심하게 발생되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제조과정에서 이물질을 제거하기 위한 이온 에어 분사용 건이 제시되고 있다. 이때, 상기 이온 에어 분사용 건의 선단에 장착되어 이온에어를 분사하는 것이 분사노즐이다.

도 1은 종래 기술에 의한 이온 에어 분사용 노즐의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 내측에 소정 두께의 절연체층(10)을 갖는 케이스(11)의 중앙 선단에 첨두부분을 갖는 이온핀(Ionpin)(12)이 설치되고, 상기 이온핀(12)의 후측으로는 고전압이 인가되는 쿠퍼 정션(Copper Junction)(13)이 설치되며, 상기 쿠퍼 정션(13)의 일측면에 5,000V 내지 6,000V의 고압이 흐르는 고압 케이블(14)이 연결되어 있다.

또한, 상기 케이스(11)의 절연체층(10) 후면에는 소정 두께로 알루미늄 헤드커버(15)가 각각 결합된다.

상기 헤드커버(15)의 중앙에는 공기 유입홀(16)이 형성되어지고, 상기 공기 유입홀(16)로 유입된 고압의 공기가 안내되는 공기유로(17)가 절연체층(10)을 관통하여 상기 케이스(11)의 전면에 형성된 분사구(18) 까지 연장 형성된다.

상기 케이스(11)의 후측에는 절연체층(10)과 헤드커버(15)를 결합할 수 있도록 볼트공(19)이 각각 설치되고, 상기 볼트공(19) 각각에 볼트(미도시)가 결합된다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래 기술의 이온 에어 분사용 노즐의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 5,000V 내지 6,000V의 고전압이 고압 케이블(14)과 쿠퍼 정션(13)을 통해 이온핀(12)으로 인가된다. 상기 이온핀(12)에 인가된 고전압에 의해 이온핀(12)은 방전을 일으켜 (+), (-) 이온을 방출한다.

이때, 상기 케이스(11)의 공기 유입홀(16)로 고압의 공기가 유입되고, 이 유입된 고압의 공기는 공기유로(17)를 통해 케이스(11)의 전면에 형성된 분사구(18)까지 빠르게 흘러가서 상기 방출되는 이온과 함께 분사된다.

결국, 제품에 부착되어 있는 이물질의 흡착력(정전기)이 떨어져 제품으로부터 분리되어 제거된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술의 이온 에어 분사용 건은 고전압이 상기 고압 케이블(14)을 통해 외부로부터 인가되기 때문에 공기유로(17)와 함께 존재하여 작업시 걸리적 거리게 되어 사용상의 불편함이 야기되고, 상기 고압 케이블(14)의 피복이 벗겨지는 경우에는 화재의 위험 및 감전의 우려가 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 동작이 이루어지는 중에 고압을 발생시킬 수 있는 수단을 몸체에 구비하여 외부로부터 고압의 공급이 필요없도록 함으로써 화재의 위험 및 감전의 우려가 없는 이온 에어 분사용 건을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 이온 에어 분사용 노즐의 구성을 나타내는 단면도

도 2는 본 발명에 적용하기 위한 이온 에어 분사용 노즐의 분해사시도

도 3은 본 발명에 적용하기 위한 이온 에어 분사용 노즐의 단면도

도 4는 본 발명에 의한 이온 에어 분사용 건의 구성을 나타내는 단면도

도 5는 본 발명에 의한 이온 에어 분사용 건에 적용되는 고압발생수단의 구성을 나타내는 블록도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 노즐바디(nozzle body) 21 : 고압제공경로

22 : 공기유로 23 : 이온핀

24 : 전극봉 25 : 고압 케이블

26 : 에어건 연결부 27 : 에어건(air gun)

28 : 볼트 29 : 접지경로

31 : 부도체층 32 : 도체층

40 : 전면커버 41 : 토출구

42 : 전면 부도체부 43 : 측면 도체부

44 : 접지편 50 : 고압 발생수단

51 : 전압발생부 52 : 펄스폭변조 발생부

53 : 고압 발생부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 전면부에서 후면부까지 관통된 고압제공 경로와 공기 유로가 형성된 노즐바디(nozzle body)와, 상기 노즐바디의 고압제공 경로의 선단에 첨두부분을 갖도록 설치된 이온핀과, 상기 노즐바디의 고압제공 경로의 내부에서 일단은 이온핀과 접촉되고 타단은 고압케이블과 결합되어 고전압을 인가시키는 전극봉과, 고압의 공기를 제공하는에어건(airgun)을 공기 유로에 연결시키는 에어건 연결부를 포함하는 이온 에어 분사용 건에 있어서;

상기 공기 유로 상에 배치되어 고압의 공기가 제공되는 동안에 그 힘에 의하여 고전압을 발생시키는 고압 발생수단의 구비되는 이온 에어 분사용 건을 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 고압 발생수단은 공기 유로 상에 고압의 공기가 흐르는 동안에 공기에 의한 회전운동을 하여 교류의 전기에너지를 발생시키는 전압 발생부와, 상기 전압 발생부에서 발생된 교류전압을 고효율의 에너지 변환회로에 의하여 직류전압으로 변환하는 펄스폭변조(PWM) 발생부와, 상기 펄스폭변조(PWM) 발생부에서 발생한 전압을 직류 또는 교류전압으로 변환하여 이온을 발생하도록 하는 고압 발생부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 기술하고자 한다.

도 2와 도 3은 본 발명에 적용하기 위한 이온 에어 분사용 노즐의 분해사시도 및 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 이온 에어 분사용 건의 구성을 나타내는단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 이온 에어 분사용 건에 적용되는 고압발생수단의 구성을 나타내는 블록도이다.

상기 첨부도면 도 2, 도3 및 도 4을 참조하면, 참조번호 20은 전면부에서 후면부까지 관통된 고압제공경로(21)와 공기유로(22)가 형성된 노즐바디(nozzle body)를 나타내고, 23은 상기 노즐바디(20)의 고압제공경로(21)의 선단에 첨두 부분을 갖도록 설치된이온핀을 나타내고, 24는 상기 노즐바디(20)의 고압제공경로(21)의 내부에서 일단은 이온핀(23)과 접촉되고 타단은 고압케이블(25)과 결합되어 고전압을 인가시키는 전극봉을 나타내고, 26은 고압의 공기를 제공하는 에어건(air gun)(27)을 공기 유로(22)에 연결시키는 에어건 연결부를 나타낸다.

이때, 상기 고압제공경로(21)의 내면 및 이온핀(23)의 외면에는 각각 나사산이 형성되어 나사 결합되고, 상기 에어건 연결부(26)는 노즐바디(20)에 볼트(28)에 의해 결합된다.

또한, 참조번호 31은 상기 전극봉(24)과 고압 케이블(25)의 일부를 덮는 부도체층을 나타내고, 32는 상기 부도체층(31)의외면 중 전극봉(24)에 대응되는 부분을 덮는 도체층을 나타낸다. 이때, 상기 전극봉(24)과 이온핀(23)의 사이에 서로 접촉되도록 순차적으로 배치되는 부도체층(31) 및 도체층(32)에 의해 전압감쇄부가 형성되며, 상기 부도체층(31)의 두께에 따라 이온핀(23)으로 제공되는 전압이 결정된다. 특히, 상기 부도체층(31)이 전극봉(24)과 고압 케이블(25)을 함께 덮기 때문에 방전을 방지하여 정확한 전압의 출력이 이루어지도록 한다.

또한, 참조번호 40은 상기 노즐바디(20)의 전방에 결합되고 토출구(41)가 개방되며 이온핀(23)에 의한 방전공간을 형성시키는 동시에 이온핀(23)에 의해 발생된 이온과 고압의 공기를 혼합하는 혼합공간을 형성시키는 전면커버를 나타낸다. 이때, 상기 전면커버(40)는 토출구(41)를 포함하는 전면 부도체부(42)와, 상기 전면 부도체부(42)를 노즐바디(20)에 연결하는 측면 도체부(43)로 이루어지는데, 상기 측면 도체부(43)는 노즐바디(20)의 전면부에서 후면부까지 관통하도록 형성된 접지 경로(29)에 삽입되는 접지편(44)을 통해 접지된다. 이때, 상기 접지편(44)은 스프링을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 전면커버(40)의 내면 일부 및 노즐바디(20)의 외면 일부에는 각각 나사산이 형성되어 나사 결합된다.

또한, 참조번호 50은 상기 공기 유로(22) 상에 배치되어 고압의 공기가 제공되는 동안에 그 힘에 의하여 고전압을 발생시키는 고압 발생수단을 나타내는데, 그 구성은 도 5에 도시된 바와 같이 공기 유로(22) 상에 고압의 공기가 흐르는 동안에 공기에 의한 회전운동을 하여 교류의 전기에너지를 발생시키는 전압 발생부(51)와, 상기 전압 발생부(51)에서 발생된 교류전압을 고효율의 에너지 변환회로에 의하여 직류전압으로 변환하는 펄스폭변조(PWM) 발생부(52)와, 상기 펄스폭변조(PWM) 발생부(52)에서 발생한 전압을 직류 또는 교류전압으로 변환하여 이온을 발생하도록 하는 고압 발생부(53)를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 에어건 연결부(26)에 연결된 에어건(27)에 의해 상기 노즐바디(20)의 공기유로(22)로 고압의 공기가 유입되고, 이 유입된 고압의 공기는공기 유로(22)를 통해 전면커버(40)에 의해 형성된 방전공간(A) 까지 빠르게 흘러가게 된다.

이때, 상기의 동작이 이루어지는 동안에 상기 전압 발생부(51)에서 회전운동에 의하여 교류의 전기에너지를 발생되고, 그 발생된 교류전압은 상기 펄스폭변조(PWM) 발생부(52)에서 고효율의 에너지 변환회로에 의하여 직류전압으로 변환하게 된다.

결국, 상기 전압 발생부(51)에서는 별도의 전원이 필요없이 전력을 발생시키게 되며, 아주 미세한 교류 전력이 발생되게 된다. 그 미세한 전력을 상기 펄스폭변조(PWM) 발생부(52)에서 펄스폭변조에 의하여 고전압의 직류전압으로 변환하게 된다. 이때, 펄스폭변조의 정도를 조정하여 출력에 전달하는 전압을 조절할 수 있다.

그후, 상기 펄스폭변조(PWM) 발생부(52)에서 발생한 전압을 고압 발생부(53)에서 직류 또는 교류전압으로 변환하면, 7,000V 정도의 고전압이 고압 케이블(25)을 통해 전극봉(24)으로 인가되고, 상기 부도체층(31) 및 도체층(32)으로 이루어지는 전압 감쇄부에 의해 3500V 정도의 전압으로 변경되어 상기 이온핀(23)으로 인가된다. 이때, 상기 부도체층(31)이 저항의 역할을 함으로써 전압을 감쇄시키게 된다.

상기 이온핀(12)은 그에 인가된 고전압에 의해 플라즈마 방전을 일으켜 (+), (-) 이온을 방출한다. 이때, 상기 전면커버(40)의 측면 도체부(43)는 접지편(44)에 의해 접지되기 때문에 이온핀(23)에서의 플라즈마 방전이 더욱 잘 일어나게 된다.

그후, 공기 유로(22)를 통해 공급된 고압의 공기와 함께 상기 이온핀(23)에서 방출되는 이온이 분사된다. 이때, 상기 방전공간(A)에 의해 고압공기의 분사과정에서 소음이 발생되지 않게 된다.

결국, 사출물과 같은 제품으로 상기 이온과 고압의 공기가 혼합되어 분사되면, 제품에 부착되어 있는 이물질의 흡착력(정전기)이 떨어져 제품으로부터 분리되어 제거된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 이온 에어 분사용 건은 외부로부터 연결된 고압 케이블이 없기 때문에 작업시 걸리적 거림이 해소되어 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 화재의 위험 및 감전의 우려가 없게 되는 효과가 있다.

Claims

전면부에서 후면부까지 관통된 고압제공 경로와 공기 유로가 형성된 노즐바디(nozzle body)와, 상기 노즐바디의 고압제공 경로의 선단에 첨두부분을 갖도록 설치된 이온핀과, 상기 노즐바디의 고압제공 경로의 내부에서 일단은 이온핀과 접촉되고 타단은 고압케이블과 결합되어 고전압을 인가시키는 전극봉과, 고압의 공기를 제공하는 에어건(airgun)을 공기 유로에 연결시키는 에어건 연결부를 포함하는 이온 에어 분사용 건에 있어서;

상기 공기 유로 상에 배치되어 고압의 공기가 제공되는 동안에 그 힘에 의하여 고전압을 발생시키는 고압 발생수단의 구비되는 것을 특징으로 하는 이온 에어 분사용 건.
제 1 항에 있어서,

상기 고압 발생수단은 공기 유로 상에 고압의 공기가 흐르는 동안에 공기에 의한 회전운동을 하여 교류의 전기에너지를 발생시키는 전압 발생부와, 상기 전압 발생부에서 발생된 교류전압을 고효율의 에너지 변환회로에 의하여 직류전압으로 변환하는 펄스폭변조(PWM) 발생부와, 상기 펄스폭변조(PWM) 발생부에서 발생한 전압을 직류 또는 교류전압으로 변환하여 이온을 발생하도록 하는 고압 발생부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이온 에어 분사용 건.