KR20050076661A - 정전기 제거기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양극 및 음극 고전압을 방전 헤드의 방전 전극에 인가하여 이온을 생성하는 정전기 제거기에 관한 것이다. 정전기 제거기는 고전압 전원 회로를 구비한 고전압 전원 유닛과 고전압 전원 유닛에서 생성된 고전압을 방전 헤드에 공급하기 위한 고전압 케이블을 구비한다. 방전 헤드는 방전 전극을 둘러싸도록 배치된 관형 절연체와 절연체의 외주연측 상에 위치된 관형 접지 전극을 구비한다. 추가로, 방전 헤드는 방전 전극이 관형 절연체의 깊은 부분에서 관통한 상태로 방전 전극을 지지하기 위한 전극 보유 부품을 구비한다.

Description

정전기 제거기{STATIC ELIMINATOR}
본 출원은 그 내용이 전체적으로 본원에서 참조로 사용되는 2004년 1월 19일에 출원된 일본 특허 출원 제JP2004-010129호에 기초한 외국 우선권을 청구한다.
본 발명은 코로나 방전에 의해 이온을 생성하고 물체의 정전기를 제거하기 위한 정전기 제거기에 관한 것이다.
다양한 형태의 정전기 제거기에 중에서, 스폿식으로인 물체의 정전기를 제거하기 위한 형태의 정전기 제거기가 공지되었다(이후에 특허 서류1 및 2로서 참조되는 일본특허공개 제2001-85188호 및 일본특허공개 제2002-233839호 참조).
특허 서류1 및 2는 고전압 전원 회로를 구비한 방전 헤드를 갖는 정전기 제거기를 각각 개시한다. 정전기 제거기는 방전 헤드에 부착가능하고 이로부터 분리가능한 공기 튜브로부터 방전 헤드로 공기를 공급하여 공기가 방전 전극의 주변을 통과하는 것을 허용하고, 이 때문에 방전 헤드에서 이온화된 정전기 제거 공기를 배출한다.
관련 기술의 스폿 정전기 제거기에 있어서, 방전 헤드는 상대적으로 크고 방전 헤드를 소형화하기 위한 요구가 충분히 충족될 수 없고, 이것이 문제점이다.
이에 따라, 발명의 목적은 방전 헤드를 소형화하는 것을 가능하게 하는 정전기 제거기를 제공하는 것이다.
발명의 다른 목적은 방전 헤드의 직경을 상대적으로 소형으로 제작하고 장착을 고려한 라우팅(routing)을 개선하는 것을 가능하게 하는 정전기 제거기를 제공하는 것이다.
발명의 다른 목적은 공기의 공급을 수용하고 정전기 제거 공기를 배출하는 형태의 정전기 제거기의 방전 헤드를 소형화하는 것을 가능하게 하는 정전기 제거기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 발명에 따르면, 고전압을 생성하기 위한 고전압 전원 회로를 구비한 고전압 전원 유닛과, 고전압 공급 회로에 생성된 고전압의 공급을 수용하고 이온을 생성하기 위한 코로나 방전을 수행하기 위한 방전 전극을 구비한 방전 헤드와, 고전압 전원 유닛에서 생성된 고전압을 방전 헤드의 방전 전극에 공급하기 위한 고전압 케이블을 포함하고, 방전 헤드는 방전 전극을 둘러싸도록 배치된 관형 절연체와, 절연체의 외주연측 상에 위치된 관형 접지 전극과, 방전 전극이 관형 절연체의 깊은 부분에서 관통한 상태로 방전 전극을 지지하기 위한, 관형 절연체의 깊은 부분에 형성된, 전극 보유 부품을 포함하는 정전기 제거기가 제공된다.
즉, 발명에 의하면, 고전압 전원 회로를 구비한 고전압 전원 유닛이 개별적으로 제공되고, 방전 헤드에 있어서, 방전 전극은 관련 절연체의 깊은 부분에 지지되고, 관형 접지 전극은 절연체의 외주연부 상에 위치된다. 이에 따라, 방전 헤드는 소형화될 수 있고, 또한 방전 헤드의 직경이 작게 제조된다면, 방전 전극과 접지 전극 사이의 절연 및 연면 거리가 보장될 수 있다.
발명에 있어서, 고전압 전원 유닛을 제어하기 위한 제어기는 개별적으로 제공되는 것이 바람직하고, 제어기와 고전압 전원 유닛은 배선에 의해 접속된다. 배선은 저전압 배선일 수도 있으므로, 길이는 원하는 대로이며, 따라서 제어기의 장착 위치의 선택 유연성이 향상될 수 있다.
고전압 전원 유닛의 출력 전압 등을 저장하는 메모리는 고전압 전원 유닛에 합체된다. 고전압 전원 유닛과 제어기가 접속될 때, 제어기는 메모리에서 자료를 판독하여 고전압 전원 유닛의 최적 제어를 수행할 수 있어서, 다양한 형태의 정전기 제어기가 단일 제어기를 공유할 수 있다.
발명은 방전 전극의 주변에 공기를 공급하기 위한 형태의 정전기 제거기에 적용될 수 있고 방전 전극의 주변에 공기를 공급하지 않고 방전 전극의 주변에서 대기 공기를 이온화시키기 위한 무공기 정전기 제거기에 또한 적용될 수 있다.
방전 전극의 주변에 공기를 공급하기 위한 형태의 정전기 제거기에 있어서, 고전압 케이블은 고전압을 방전 전극에 공급하기 위한 차폐 고전압 코어, 접지 전극에 접속된 접지 케이블, 및 차폐 고전압 코어 와이어와 접지 케이블을 수납하기 위한 스킨 튜브로 구성되고, 공기는 스킨 튜브의 간격을 사용하여 방전 전극의 주변에 공급된다.
전술된 공기 공급 시스템을 채용한 정전기 제거기 뿐만아니라 무공기 정전기 제거기에 대해, 전도성 망은 고전압 케이블의 최외층에 제공되어 프레임 접지 전도체를 형성하고, 이 프레임 접지 전도체는 제어 배선으로 사용되고, 이로써 이온 균형과 방전 강도가 측정될 수 있다. 특히, 공기 공급 시스템을 채용한 정전기 제거기에 있어서, 전도성 망은 고전압 케이블이 압력 호스로 기능하게 할 수 있고 압력 공기를 고전압 케이블의 내부를 통해 방전 전극의 주변에 공급함으로써 유발된 고전압 케이블의 직경 방향 외향으로의 팽창을 방지할 수 있다.
도1 내지 도3에 의하면, 실시예의 정전기 제거기(100, 200)는 공유 제어기(1)와 조합식으로 사용되고 스폿형 정전기 제거에 적용된다. 바람직하게는, 공유 제어기(1)는 모니터(2)를 구비하고, 물체의 방전 상태와 이온 수준이 모니터(2) 상에 디스플레이될 수 있다.
도1에 도시된 제1 정전기 제거기(100)는 고전압 전원 유닛(103)이 방전 헤드(101)와 대체로 동일한 직경을 갖는 소정의 길이의 고전압 케이블(102)을 경유하여 접속된 5mm 직경을 갖는 원통형 방전 헤드(101)를 가진다. 고전압 전원 유닛(103)은 DC 동력의 공급을 수용하여 AC 고전압을 생성하고, 고전압 케이블(102)을 통해 대기 공기를 양극 및 음극으로 교호로 이온화하기 위한 방전 헤드(101)의 이온 생성부(104, 도3)에 고전압을 인가한다.
도2에 도시된 제2 정전기 제거기(200)는 고전압 전원 유닛(203)이 방전 헤드(201)와 대체로 동일한 직경을 갖는 소정의 길이의 고전압 케이블(202)을 경유하여 연결된 10mm 직경을 갖는 원통형 방전 헤드(201)를 가진다. 고전압 전원 유닛(203)은 DC 동력의 공급을 수용하여 AC 고전압을 생성하고, 고전압 케이블(202)을 통해 양이온과 음이온을 교호로 생성하기 위한 방전 헤드(201)의 이온 생성부(204, 도3)에 고전압을 인가한다. 공기 튜브(205)는 고전압 전원 유닛(203)에 부착되고 이로부터 분리될 수 있다. 필터를 통해 제거된 물 내용물과 먼지를 갖는 압축 공기는 공기 튜브(205)를 통해 고전압 전원 유닛(203)에 공급된 후에, 고전압 전원 유닛(203)의 내부 통로와 고전압 케이블(202)의 내부를 통해 이온화된 정전기 제거 공기가 배출되는 방전 헤드(201)에 공급된다.
제1 정전기 제거기(100)의 고전압 전원 유닛(103)과 제2 정전기 제거기(200)의 고전압 전원 유닛(203)은 제1 정전기 제거기(100)와 제2 정전기 제거기(200)의 이온 생성부(104, 204) 사이의 모드차에 상당하는 보정치와 방출 전극의 형태, 고전압 전원 유닛(103, 203) 사이의 출력 전압차 등을 저장하기 위한 메모리(106, 206)를 각각 구비한다.
제1 정전기 제거기(100)에서 연장한 임의의 소정의 길이의 저전압 배선 케이블(107)과 제2 정전기 제거기(200)에서 연장한 임의의 소정의 길이의 저전압 배선 케이블(207)은 공유 제어기(1)에 접속된다. 이에 따라, 저전압 배선 케이블(107, 207)을 통해, 공유 제어기(1)는 메모리(106, 206)에서 보정치를 판독하여, 공유 제어기(1)에 연결된 제1 정전기 제거기(100) 또는 제2 정전기 제거기(200)에 적합한 최적치를 설정하고, 공유 제어기(1)에 연결된 제1 정전기 제거기(100) 또는 제2 정전기 제거기(200)에 적합한 최적 제어를 수행한다.
도4는 제2 정전기 제거기(200)의 고전압 전원 유닛(203)의 분해 사시도이다. 도4에 의하면, 고전압 전원 유닛(203)은 일측부가 개방되고 측벽 보드(211)가 유닛 케이스 본체(210)의 개구를 덮는 대략 사각 평행육면체와 같은 형상의 유닛 케이스 본체(210)를 갖는다. 측벽 보드(211)는 각 단부 부품에서는 2개의 나사(212)로, 중심에서는 하나의 나사(212, 총 5개)로 유닛 케이스 본체(210)에 고정된다.
유닛 케이스 본체(210)에는 유닛 케이스 본체(210)의 길이 방향으로 양 단부에 제공된 제1 및 제2 구획벽(213, 214)에 의해 3개의 룸(215 내지 217)이 형성된다. 저전압 배선 케이블(107)의 걸쇠(108)는 유닛 케이스 본체(210)의 일단부에서 제1 룸(215)에 수납된다. 양극 및 음극 고전압을 생성하기 위한 2개의 고전압 전원 보드(219), 전압 증가 작동을 제어하기 위한 고전압 주요 보드(220) 등이 중심에서 제2 룸(216)에 수납된 후에, 열 전도성 수지가 이에 충진된다. 이후에 상세히 기술될 공기 케이스(222)는 유닛 케이스 본체(210)의 대향된 단부에서 제3 룸(217)에 수납된다.
예컨대, 알루미늄과 같이 열전도성이 우수한 라디에이터판(223)은 유닛 케이스 본체(210)의 3개의 측부 각각에, 보다 구체적으로는 보드(219, 220)를 수납하기 위한 중심에서 제2 룸(216)의 측부 각각에 놓인다. 유닛 케이스 본체(210)의 주변은 도4에 도시되지 않은 PET 파일(file) 상에 적층된 구리박을 갖는 차폐 시일(224)로 덮이고(도8), 이 때문에 측벽 보드(211)와 유닛 케이스 본체(210)의 균일한 온도를 형성하여 유닛 케이스 본체(210)와 측벽 보드(211)에 노이즈 내성과 정전기 차폐를 제공한다.
도5 및 도6은 공기 케이스(222)의 분해 사시도이고, 도7은 유닛 케이스 본체(210)에 수납된 공기 케이스(222)를 도시한다. 공기 케이스(222)는 측벽(231)에 대향된 개구(232, 도5)와 유닛 케이스 본체(210)의 대향된 단부벽에 대면한 측벽(231, 도8)을 갖는 공기 케이스 본체(230)를 가지고, 공기 케이스 본체(230)의 개구(232)는 측벽 보드(233)에 의해 폐쇄된다. 공기 케이스(222)의 내부는 수직 단면에서 타원형으로 형상화되고 기밀 공간이 이후에 상세히 기술되는 바와 같이 시일 재료로 형성된다.
공기 케이스 본체(230)에는 상하 방향으로, 즉 수직 단면에서 타원형으로 형상화된 내부 공간에 대해 장축 방향으로 상호 이격 배치된 2개의 구멍(235, 236)이 형성된다. 고전압 케이블(202)은 하나의 구멍(235) 내에 삽입된다. 다른 구멍(236)은 나사형 구멍으로 형성되고, 공기 튜브(205)의 일단부를 착탈식으로 수용하기 위한 신속 결합 유닛(237)은 나사형 구멍(236) 내로 나사 결합된다.
도9는 제2 정전기 제거기(200)에 구비된 고전압 케이블(202)을 도시한다. 고전압 케이블(202)은 첨단(tip)에서 방전 헤드(201), 즉 이온 생성부(204)와 일체로 제공된다. 이온 생성부(204)는 세라믹, 즉 절연 특성을 갖는 세라믹으로 제조된 원통형 성형체(240)를 구비하고, 원통형 성형체(240)는 길이 방향으로 중간부에서 구획벽(241)을 가진다. 구획벽(241)에는 중심에 방전 전극(242)의 기부 단부 부품을 수납하기 위한 샤프트형 전기 보유 부품(243)과 복수의 관통 구멍, 즉 전극 보유 부품(243)을 둘러싸도록 형성된 공기 통로 구멍(244)이 형성된다.
고전압 케이블(202)의 첨단의 최외측 주연면은 스테인레스강 파이프(245)에 의해 형성되고, 첨단의 스테인레스강 파이프(245)는 세라믹 성형체(240)보다 길고 접지 전극, 즉 고전압 접지 전극을 형성하도록 세라믹 성형체(240)의 외주연부 내에 끼워진다. 상세한 설명은 이 관점에서 제시된다. 첨단의 스테인레스강 파이프(245)의 기부 단부는 원통형 고정 수지 성형체(247)에 접합되고, 벨트형 스테인레스 부속품(248)은 고정 수지 성형체(247)의 첨단 주위에 권취된다. 스테인레스 부속품(248)은 첨단에서 스테인레스강 파이프(245)에 연결된 외주연부와 고전압 케이블(202) 내부를 통과하는 접지 케이블(249)에 연결된 내주연부를 가진다. 고전압 케이블(202)의 내부를 통과하는 접지 케이블(249)은 FEP 수지로 덮인 스테인레스강 코어 와이어를 가진다.
한편, 접지 케이블(249)에 추가하여, 고전압 케이블 본체(250)는 고전압 케이블(202)의 내부 공간에 수납된다. 고전압 케이블 본체(250)는 FEP로 덮인 고전압 코어 와이어를 가진다. 접착 부재(251)는 고전압 케이블 본체(250)의 단부에 연결되고 전극 보유 부품(243)에 수납된 스테인레스강 스프링(253)과 접촉부(252)를 경유하여 방전 전극(242)에 연결된다.
고정 수지 성형체(247)는 PPS 수지로 제조되고 기부 단부 부품에서 구획벽(255)이 형성된다. 구획벽(255)은 고전압 케이블 본체(250)가 중심에서 삽입되는 중심 구멍(256)과 중심 구멍(256)을 둘러싸도록 형성된 복수의 구멍(257)을 가진다. 접지 케이블(249)은 구멍(257)중 하나에 삽입되고 다른 구멍(257)은 환기 구멍을 형성한다.
고정 수지 성형체(247)의 기부 단부의 구획벽(255)은, 예컨대 구획벽(255)의 외주연부에 끼워진, 실리콘 고무로 제조된 가스켓(259)에 의해 폴리올레핀 수지로 제조된 스킨 튜브(20)에 기밀식으로 접합되고 스킨 튜브(260)는 고전압 케이블 본체(250)의 기부 단부로 연장한다.
스킨 튜브(260)의 주변은 스테인레스강 망(261)으로 덮이고 스테인레스강 망(261)의 첨단부는 가스켓(259)을 가로질러 고정 수지 성형체(247)의 첨단 근처로 연장하는 스테인레스강 파이프(262)로 덮인다. 스테인레스강 파이프(262)에는 내주연면 상에 가스켓(259)이 스킨 튜브(260)의 단부 부품과 긴밀 접촉하는 상태를 보장하기 위한 스테인레스강 지지부(263)와 가스켓(259)으로부터의 공기 누설을 방지하기 위한 고정 수지 성형체(247)가 제공된다.
상기 제시된 설명에서 이해되는 바와 같이, 고전압 케이블(202)은 스킨 튜브(260)의 접지 케이블(249)과 방전 전극(242)에 고전압을 인가하기 위한 고전압 케이블 본체(250)를 가지고 스킨 튜브(260)의 내부 공간은 깨끗한 공기를 방출 전극(242)의 주변에 공급하기 위한 공기 통로(270)로 사용된다.
고전압 케이블(202)은 폴리올레핀 튜브(260)를 둘러싸도록 제공된 전도성 경질 재료(스테인레스강)로 제조된 망(261)을 가진다. (스테인레스강과 같은 금속으로 제조된) 전도성 망(261)은 프레임 접지를 형성하여 깨끗한 공기가 수지(폴리올레핀) 튜브(260)의 내부를 통과하는 것이 허용됨에 따라 제공된 내압에 의해 유발된 폴리올레핀 튜브(260)의 직경 방향 외향으로의 팽창을 또한 방지한다. 즉, 비교적 가요성인 수지로 제조된 폴리올레핀 튜브(260)는 스테인레스강 망(261)에 의해 둘러싸여, 이 때문에 압력 호스로 기능한다.
고전압 케이블(202)로, 관형 세라믹 성형체(240)가 텅스텐으로 제조된 방전 전극(242)과, 예컨대 접지 전극을 형성하는 스테인레스강 파이프(245) 사이에 개재하게 되고 방전 전극(242)이 관형 세라믹 성형체(240)의 깊이부에 보유되어, 전극(242)과 파이프(245) 사이의 절연 및 연면 거리는 고전압 케이블(202)이 10mm의 극도로 작은 직경을 가져도 보장된다.
절연과 연면 거리를 보장하기 위해서, 정전기 제거 공기를 배출하기 위한 고전압 케이블(202)의 첨단, 즉 이온 생성부(204)의 상세한 설명은 다음과 같다. 방전 전극(242)의 첨단은 세라믹 성형체(240)의 첨단면보다 거리(L1)만큼 세라믹 성형체(240)의 깊은 부분에 위치되고, 접지 전극을 형성하는 스테인레스강 파이프(245)의 첨단은 세라믹 성형체(240)의 첨단과 거의 동일한 위치에 위치된다. 스테인레스강 파이프(245)의 첨단은 필요하다면 세라믹 성형체(240)의 첨단의 약간 후향에 위치될 수 있다{세라믹 성형체(240)의 첨단이 스테인레스강 파이프(245)의 첨단에서 약간 전방으로 연장할 수도 있음}.
도10은 제1 정전기 제거기(100)에 구비된 고전압 케이블(102)을 도시한다. 고전압 케이블(102)은 제2 정전기 제거기(200)의 고전압 케이블(202)이 공기 공급 통로를 형성하더라도 공기가 없다.
고전압 케이블(102)의 특정 형상이 도10을 참조하여 기술될 것이다. 고전압 케이블(102)에는 첨단에 방전 헤드(101), 즉 이온 생성부(104)가 일체로 제공된다. 이온 생성부(104)는 절연체, 구체적으로 세라믹으로 제조된 성형체(300)를 구비한다. 절연 성형체(300)는 첨단부에 원통형부(301)와 원통형부(301)의 기부 단부의 중심부로부터 후향 연장하는 샤프트형 전극 보유 부품(302)을 가진다. 텅스텐으로 제조된 방전 전극(303)의 기부 단부 부품은 전극 보유 부품(302)에 수납된다.
고전압 케이블(102)의 첨단{방전 헤드(101)}의 최외측 주연면은 스테인레스강으로 제조된 제1 파이프(305)에 의해 형성되고, 첨단에서의 제1 스테인레스강 파이프(305)는 세라믹 성형체(300)와 거의 동일한 길이를 가진다. 제1 스테인레스강 파이프(305)의 첨단부의 원통형부(305a)는 접지 전극, 즉 고전압 접지 전극을 형성하도록 절연 세라믹 성형체(300)의 첨단에서 원통형부(301)의 외주연부에 끼워진다.
스테인레스강으로 제조된 전도성 파이프(306)의 첨단부는, 예컨대 세라믹 성형체(300)의 샤프트 부품(302) 내에 끼워진다. FEP로 덮인 고전압 코어 와이어(307)는 전도성 파이프(306)에 수납되어 접촉 부재(308)와 스프링(309)을 경유하여 방전 전극(303)에 접속된다.
고전압 접지 전극을 형성하는 제1 전도성(구체적으로, 스테인레스강) 파이프(305)는 작은 직경으로 형성된 기부 단부 부품(305b)을 가지고, 작은 직경의 기부 단부 부품(305b)은 제1 전도성 재료, 즉 벨트형 금속편(310)을 경유하여 전도성 파이프(306)에 연결된다. 전도성 파이프(306)의 기부 단부는 제2 전도성 재료, 즉 벨트형 금속편(311)을 경유하여 FEP 및 ETFE 커버(307a)로 덮인 고전압 코어 와이어(307) 사이에 배치된 알루미늄 폴리에스테르 클로쓰(cloth, 312)에 연결된다.
고전압 접지의 전도체를 구성하는 전도성 파이프(306)와 제1 및 제2 벨트형 금속편(310, 311)의 주변은 절연막(313)을 경유하여 제2 스테인레스강 파이프(314)로 덮인다.
제2 스테인레스강 파이프(314)와 제1 스테인레스강 파이프(305)는, 예컨대 과불화 탄화수소 수지로 제조된 열수축식 배관으로 절연되고, 제2 스테인레스강 파이프(314)의 기부 단부 부품은 스테인레스강 지지부(316)를 경유하여 최외층의 스테인레스강 망(317)에 연결되고, 이로써 고전압 케이블(102)의 최외층을 형성하는 스테인레스강 망(317)과 제2 스테인레스강 파이프(314)는 프레임 접지 전도체를 구성한다.
요컨대, 제1 정전기 제거기(100)에 구비된 고전압 케이블(102)로, 고전압은 고전압 코어 와이어(307), 접촉 부재(308), 및 스프링(309)을 통해 방전 전극(303)에 인가되고, 고전압 접지 전도체는 제1 스테인레스강 파이프(305), 제1 및 제2 벨트형 금속편(310, 311), 전도성 파이프(306) 및 알루미늄 폴리에스테르 클로쓰(312)로 구성되고, 프레임 접지 전도체는 제2 스테인레스강 파이프(314), 스테인레스강 지지부(316), 및 스테인레스강 망(317)으로 구성된다.
제1 정전기 제거기(100)에 구비된 고전압 케이블(102)에서, 관형 세라믹 성형체(300)는 접지 전극을 형성하는 스테인레스강 파이프(305)와 방전 전극(303) 사이에 또한 개재되어, 전극(303)과 파이프(305) 사이의 절연 및 연면 거리는 고전압 케이블(102)이 5mm의 매우 작은 직경을 가지더라도 보장된다.
이점에 대한 도9에서 개시된 공기를 갖는 고전압 케이블(202)의 첨단부와의 비교에 의해 이해되는 바와 같이, 깊은 부분(거리 L1)에 방전 전극(303)의 첨단을 수납한 세라믹 성형체(300)의 첨단은 고전압 케이블(202)과 함께 외주연면 상에 위치된 스테인레스강 파이프(305, 접지 전극)의 첨단에서 전방으로 거리(L2)만큼 돌출하여 위치되고, 이로써 방전 전극(303)과 접지 전극(305) 사이의 연면 거리(creepage distance) 및 절연 거리는 신뢰성있게 보장된다.
즉, 무공기 고전압 케이블(102)에서, 첨단의 이온 생성부(104)는 전방으로 개방된 관형 세라믹 성형체(300), 세라믹 성형체(300)의 축을 따라 위치되고 세라믹 성형체(300)의 개방 단부로부터 다소 깊은 위치에 첨단을 가진 방전 전극(303), 및 세라믹 성형체(300)의 외주연면을 따라 배치된 원통형 접지 전극(305)을 가지고, 세라믹 성형체(300)의 첨단은 접지 전극(305)의 첨단에서 전방으로 거리(L2)만큼 돌출하고, 이 때문에 기부 단부로부터의 첨단과 대체로 동일한{이온 생성부(104)} 상대적 작은 직경의 무공기 고전압 케이블(102)에서 이온 생성부(104)의 절연 및 연면 거리를 보장한다.
바람직하게는, 방전 전극(303)의 첨단과 접지 전극을 형성하는 스테인레스강 파이프(305)의 첨단은 축을 가로지르는 거의 공통인 평면 상에 위치된다(L1=L2). 스테인레스강 파이프(305)의 첨단은 방전 전극(303)의 첨단의 다소 후방에 위치될 수도 있거나 요구되는 바와 같이 방전 전극(303)의 첨단의 다소 전방에 위치될 수도 있다.
공기 케이스(222)의 기밀성을 보장하기 위한 시일 재료는 도5 내지 도7을 참조하여 기술될 것이다. 먼저, 타원 형상의 O링(350)은 공기 케이스 본체(230)와 측벽 보드(233) 사이에 개재되고, 측벽 보드(233)는 나사(351)로 공기 케이스 본체(230)에 고정되고, 이 때문에 공기 케이스 본체(230)와 측벽 보드(233) 사이의 간격으로부터의 공기 누설을 방지한다.
신속 결합 유닛(237)의 나사 부품(237a)은 다소 경질인 탄성 부재(예컨대, 비교적 경질인 고무)로 덮이고, 이로써 신속 결합 유닛(237)은 신속 결합 유닛(237)의 나사 부품(237a)으로부터의 공기 누설을 방지하기 위한 공기 케이스 본체(230)의 나사형 구멍(236) 내로 긴밀하게 나사 결합된다.
고전압 케이블(202)을 밀봉하기 위해서, 고전압 케이블(202)의 기부 단부에 부착된 스테인레스강 스토퍼(401)와 스테인레스강 링(400) 사이에 끼워진 O링(402)은 공기 케이스 본체(230)의 측부 상에서 삽입 구멍(235)으로부터의 공기 누설을 방지한다. 고전압 케이블(202)의 기부 단부에 부착된 전도성(스테인레스강) 링(400)은 전도성 나사(403)로 고정되고 (도시되지 않은) 접지선은 전도성 나사(403)에 의해 함께 체결된 (도시되지 않은) 단자에 접속된다.
공기 케이스(222)의 내부를 관통하는 고전압 케이블 본체(250)는 고전압 케이블 본체(250)가 고전압 전원 보드(219)에 연결되는 고전압 릴레이 보드(221)에 연결된 측벽 보드(233)의 관통 구멍(233a)을 통과한다.
고전압 전원 유닛(203)에 위치된 보드의 배치의 예가 도4 내지 도7을 참조하여 기술될 것이다. 바람직하게는, 양극 및 음극 고전압을 생성하기 위한 2개의 고전압 전원 보드(219, 219)는 상호 대면하도록 제조되고 {라디에이터판(223)이 위치되는} 유닛 케이스 본체(210)의 측벽을 따라 이에 인접하게 위치되고, 고전압 본체(220)와 릴레이 보드(221)는 유닛 케이스 본체(210)의 길이 방향으로 중간부에 배치되고, 고전압 본체(220)에는 관통 구멍(220a)이 제공되고, 고전압 케이블(202)의 고전압 케이블 본체(250)는 관통 구멍(220a, 도4)을 통해 릴레이 보드(221)에 연결되고 (도시되지 않은) 가요성 케이블을 경유하여 릴레이 보드(221)에서 고전압 전원 보드(219)에 연결된다. 이렇게 함으로써, 비교적 만곡시키기 어려운 고전압 케이블 본체(250)의 라우팅이 용이하고, 이로써 고전압 전원 유닛(203)이 소형화될 수 있다.
고전압 케이블 본체(250)가 삽입되는 제1 시일 부재의 O링(404)은 관통 구멍을 밀봉하기 위한 측벽 보드(233)의 제1 관통 구멍(233a)에 배치되고, 제1 O링(404)은 판과 측벽 보드(233) 사이에 양면 테이프로 측벽 보드(233)의 후방에 놓인 압력판(405)에 의해 조여진다.
고전압 케이블 본체(250)와 함께 공기 케이스(222)의 내부를 관통하는 (도5에 도시되지 않은) 접지 케이블(249)은 측벽 보드(233)의 작은 직경의 제2 관통 구멍(233b)을 관통하여 고전압 본체(220)에 연결된다.
제2 밀봉 부재의 O링(406)은 관통 구멍을 밀봉하기 위한 작은 직경의 제2 관통 구멍(233b)에 배치되고, 제2 O링(406)은 전술된 제1 O링(404)과 같은 측벽 보드(233)와 판 사이에서 가압판(405)에 의해 또한 조여진다.
기술된 시일 구조를 갖는 공기 케이스(222)는 유닛 케이스 본체(210)의 단부 부품에 위치된 제3 룸(217)에 수납되고, 이로써 고전압 전원 유닛(203)에서, 여과된 공기는 고전압 전원 유닛(203)의 단부면에 연결된 공기 튜브(205)를 통해 공기 케이스(222)에 공급되고, 공기 케이스(222)로 진입한 여과된 공기는 공기 케이스(222)의 유동 방향으로 반전되어 고전압 케이블(202)의 내부 통로로 진입하고 고전압 케이블(202)을 통해 이온 생성부(204)에 공급된다.
실시예에 의하면, 다양한 형태의 정전기 제거기(100, 200)에 대해, 정전기 제거기의 고전압 전원 유닛(103, 203)에는 그 내부에 보정치를 미리 저장하기 위한 메모리(106)와 메모리(206)가 제공되고, 공유 제어기(1)와 조합식으로 사용되는 정전기 제거기(100, 200)의 고전압 전원 유닛(103, 203)은 공유 제어기(1)에 연결되고, 공유 제어기(1)는 메모리(106, 206)에서 보정치를 판독하여, 연결된 정전기 제거기(100, 200)의 최적 제어가 수행될 수 있다.
고전압 전원 유닛(203)에서, 긴 케이스 본체(210)가 제공됨에 따라, 고전압 전원 보드(219)는 2개의 부품으로 분할되고, 전압은 2개의 보드(219)의 2 단계로 전압을 증가시키기 위한 각 모드(219)에 대해 증가되어, 각 고전압 전원 보드(219)는 케이스 본체(210)의 측벽을 따라 위치되고, 라디에이터판(223)은 측벽 상에 위치되고, 이로써 열 조사가 향상될 수 있다. 추가로, 케이스 본체(210)는 구리박을 내장한 차폐 시일(224)로 덮여서, 고전압 전원 유닛(203)의 온도 분배가 균일하게 되고 노이즈 내성 등이 보장될 수 있다.
고전압 전원 유닛(203)의 일단부면으로부터, 고전압이 고전압 케이블(202)을 사용하여 취출되고 공기가 일단부면에 연결된 공기 튜브(205)로부터 고전압 케이블(202)의 내부 공간을 사용하여 정전기 제거 공기를 생성하기 위한 고전압 전원 유닛(203)의 일단부 부품으로 공급된다. 따라서, 방전 헤드(201)의 직경은 관련 기술에서와 같이 공기 튜브를 방전 헤드에 접합시키는 것에 비해 작게 제조될 수 있어서, 고전압 케이블(202)의 직경이, 예컨대 기부 단부로부터 첨단으로 대체로 동일하게 제조될 수 있다.
고전압 케이블(202)의 최외층 상에 위치되어 프레임 접지를 형성하는 전도성 망(261)은 고전압 케이블(202)을 사용하여 이온 생성부(204)로 공기를 공급함으로써 유발되는 고전압 케이블(202)의 직경 방향 외향으로의 팽창을 방지할 수 있다.
개별 요소의 기밀 공기 케이스(222)가 고전압 전원 유닛(203)의 일단부 부품에 수납되기 때문에, 고전압 케이블(202)은 이전에 공기 케이스(222)에 장착된 고전압 케이블(202)을 갖는 케이스 본체(210)에 설치될 수 있어서, 고전압 전원 유닛(203)의 조립 특성이 향상될 수 있다. 신속 결합 유닛(237)의 나사 부품(237a)이 비교적 경질인 탄성 시일 재료로 덮이기 때문에, 밀봉 특성은 나사 부품(237a)을 공기 케이스(222)의 나사형 구멍(236) 내로 나사 결합함으로써 간단히 보장될 수 있다.
제1 및 제2 정전기 제거기(100, 200)에 대한 공통적인 장점으로는, 고전압 전원 유닛(103, 203)과 공유 제어기(1)가 개별적으로 제조되고, 따라서 저전압 배선 케이블(107, 207)의 길이가 고전압 전원 유닛(103, 203)과 공유 제어기(1) 사이에서 원하는 대로 설정될 수 있어서, 공유 제어기(1)가 배치되는 장소의 선택 유연성이 향상될 수 있고 사용의 용이성이 향상될 수 있다.
제1 및 제2 정전기 제거기(100 또는 200)에 제한되는 것은 아니지만, 양이온 및 음이온이 코로나 방전에 의해 생성되는 경우에, 전자는 방전 전극의 인접부에 존재하고 이온에 비해 매우 경량이고, 따라서 전자는 방전 전극과 접지 전극 사이의 전기장에 의해 이동하여 접지 전극으로 유동하고, 이로써 전류는 접지에서 접지 전극으로 항상 유동한다. 이에 따라, 전류는 방전 강도를 측정하기 위해 검출될 수 있다. 도12는 방전 강도를 측정하기 위한 회로를 도시한다.
제2 정전기 제거기(200)를 예로 채택하면, 도12에 도시된 이온 전류 검출 회로(203')는 고전압 전원 유닛(203)에 장착되고 이온 전류 검출 회로(203')의 출력은 저전압 배선 케이블(207)을 통해 공유 제어기(1)에 공급된다.
이온 전류 검출 회로(203')는 접지 전극(245)으로 연결된 작동 증폭기를 구비한 방전 강도 측정 회로(500)를 가지며 전압 증폭기(500)에 의해 방전 강도에 상응하는 접지 전극(245)으로 유동하는 전류에 관한 전압치를 증폭하여 증폭 결과를 공유 제어기(1)로 공급한다. 방전 강도가 소정치보다 작아지는 경우에, 전류 검출 회로(203')는 모니터(2) 상에 알람을 디스플레이하여 필수 처리 과정을 수행하기 위한 (도시되지 않은) 시퀀서로 출력한다. 사용자는 모니터(2)의 디스플레이를 보고 방전 전극(242) 등을 교체할 수 있다.
이온 전류 검출 회로(203')는 작동 증폭기를 구비한 이온 균형 측정 회로(501)를 가진다. 제2 정전기 제거기(200)를 예로 채택하면, 양극 및 음극 고전압은 양이온과 음이온을 교호로 생성하기 위한 제2 정전기 제거기(200)의 방전 전극(242)에 교호로 인가되고, 이에 따라 본질상 전류(I2)가 제로가 된다. 이온 균형 측정 회로(501)는 전류(I2)를 증폭하여 이온 균형을 측정하고 이를 공유 제어기(1)에 출력하고, 그런 후 제어를 수행하여 전류(I2)가 제로가 된다.
발명의 실시예가 기술되었다. 제1 및 제2 정전기 제거기(100, 200)에 관해, 이온 균형이 측정되지 않는다면, 제어 배선을 형성하는 프레임 접지 전도체와 관련된 요소는 고전압 케이블(102, 202)에서 생략될 수도 있다.
정전기 제거 공기를 배출하기 위한 형태의 제2 정전기 제거기(200)에 관해, 여과된 공기를 고전압 케이블(202)에 공급하기 위해서, 공기 튜브(205)는 고전압 케이블(202)이 연장하는 고전압 전원 유닛(203)의 일단부면에 대해 대향된 단부면에 연결될 수도 있고, 고전압 전원 유닛(203)에는 도13에서 도시된 바와 같이 고전압 전원 유닛(203)의 대향된 단부에서 일단부로 연장한 내부 공기 통로가 제공될 수도 있다. 다른 변경예로, 공기 튜브(205)는 고전압 케이블(202)이 도14에 도시된 바와 같이 연장하는 고전압 전원 유닛(203)의 일단부 부품의 측부에 연결될 수도 있다.
본 발명의 정전기 제거기에 의하면, 방전 헤드를 소형화할 수 있으며 방전 헤드의 직경을 상대적으로 소형으로 제작하고 장착을 고려한 라우팅을 개선하는 것이 가능하다.
도1은 실시예의 무공기식 스폿 정전기 제거기의 일반적인 개략 선도.
도2는 실시예의 정전기 제거 공기 배출식 스폿 정전기 제거기의 일반적인 개략 선도.
도3은 무공기식 스폿 정전기 제거기와 정전기 제거 공기 배출식 스폿 정전기 제거기에 의해 공통 제어기를 공유하는 것을 기술하는 도면.
도4는 정전기 제거 공기 배출식 스폿 정전기 제거기에 구비된 고전압 전원 유닛의 분해 사시도.
도5는 고전압 전원 유닛에 내장된 공기 유닛의 분해 사시도.
도6은 공기 유닛을 다른 방향에서 바라본 경우에 고전압 전원 유닛에 내장된 공기 유닛의 분해 사시도.
도7은 도4의 고전압 전원 유닛이 조립된 후에 고전압 전원 유닛의 사시도의 부분 절결도.
도8은 고전압 전원 유닛을 다른 방향에서 바라본 경우에 부분 파단된 주요 부품의 확대 사시도.
도9는 정전기 제거 공기 배출식 스폿 정전기 제거기에 구비된 고전압 케이블의 단면도.
도10은 무공기식 스폿 정전기 제거기에 구비된 고전압 케이블의 단면도.
도11은 정전기 제거 공기 배출식 스폿 정전기 제거기에 구비된 고전압 전원 유닛의 단면도.
도12는 실시예의 정전기 제거기에 장착될 수 있는 이온 균형 측정 회로와 방전 강도 측정 회로를 도시하는 도면.
도13은 정전기 제거 공기 배출식 스폿 정전기 제거기의 변경예의 개략적인 대표도.
도14는 정전기 제거 공기 배출 스폿식 정전기 제거기의 다른 변경예의 개략적인 대표도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200: 정전기 제거기
101, 201: 방전 헤드
102, 202: 고전압 케이블
103, 203: 고전압 전원 유닛
106, 206: 메모리
222: 공기 케이스

Claims (11)

  1. 고전압을 생성하기 위한 고전압 전원 회로를 구비한 고전압 전원 유닛과,
    상기 고전압 전원 회로에 생성된 고전압의 공급을 수용하고 이온을 생성하기 위한 코로나 방전을 수행하기 위한 방전 전극을 구비한 방전 헤드와,
    상기 고전압 전원 유닛에서 생성된 고전압을 상기 방전 헤드의 방전 전극에 공급하기 위한 고전압 케이블을 포함하는 정전기 제거기이며,
    상기 방전 헤드는 상기 방전 전극을 둘러싸도록 배치된 관형 절연체와,
    상기 절연체의 외주연측 상에 위치된 관형 접지 전극과,
    상기 방전 전극이 상기 관형 절연체의 깊은 부분에서 관통한 상태로 상기 방전 전극을 지지하기 위한, 상기 관형 절연체의 깊은 부분에 형성된, 전극 보유 부품을 포함하는 정전기 제거기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정전기 제거기는 스폿식으로 물체의 정전기를 제거하기 위한 형태의 정전기 제거기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 절연체는 세라믹으로 제조된 정전기 제거기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고전압 전원 유닛을 제어하기 위한 제어기를 추가로 포함하고, 상기 제어기와 고전압 전원 유닛은 배선에 의해 연결된 정전기 제거기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 고전압 전원 유닛은 상기 고전압 전원 유닛과 관련된 방전 전극의 형태와 출력 전압을 저장하기 위한 메모리를 구비하고,
    상기 고전압 전원 유닛이 상기 제어기에 연결되는 경우에, 상기 제어기는 상기 메모리에 저장된 정보를 수용하여 상기 고전압 전원 유닛의 최적 제어를 수행하는 정전기 제거기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제어기는 모니터인 정전기 제거기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 고전압 전원 유닛에 연결된 공기 튜브를 추가로 포함하고,
    상기 고전압 케이블은 상기 접지 전극에 연결된 접지 케이블과 방전 헤드의 방전 전극에 고전압을 공급하기 위한 차폐 고전압 코어 와이어를 수납하는 스킨 튜브를 포함하고,
    상기 공기 튜브를 통해 상기 고전압 전원 유닛에 공급된 압축 공기는 상기 차폐 고전압 코어 와이어와 접지 케이블을 수납한 고전압 케이블의 간격과 고전압 전원 유닛의 내부 통로를 통해 방전 헤드에 공급되고, 상기 방전 헤드에서 이온화된 정전기 제거 공기는 상기 방전 헤드에서 배출되는 정전기 제거기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 고전압 전원 유닛에 합체될 기밀 공기 케이스를 추가로 포함하고,
    상기 공기 튜브는 상기 공기 케이스에 착탈식으로 연결되는 정전기 제거기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공기 케이스는 상기 고전압 전원 유닛의 일단부 부품에 수납되고, 상기 공기 튜브는 상기 고전압 전원 유닛의 일단부면을 통해 공기 케이스에 연결되고, 상기 고전압 케이블은 고전압 전원 유닛의 일단부면으로부터 연장하고, 상기 고전압 케이블의 차폐 고전압 코어 와이어는 상기 공기 케이스를 관통하고 상기 고전압 공급 회로에 연결되는 정전기 제거기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 공기 케이스는 상기 고전압 전원 유닛의 단부벽에 대면한 측벽과 상기 측면에 대향된 개구를 기밀 폐쇄하기 위한 측벽 보드를 갖는 공기 케이스 본체에 의해 형성된 수직 단면에서 타원 형상의 기밀 내부 공간을 가지고,
    상기 공기 케이스 본체는 수직 단면에서 타원 형상의 내부 공간에 대해 주축을 따라 상호 이격되게 배치된 2개의 구멍이 측벽 상에 형성되고, 고전압 전원 케이블은 시일 부재를 통해 하나의 구멍으로 삽입되고, 상기 공기 튜브를 착탈식으로 수용하기 위한 결합 유닛은 다른 구멍에 기밀식으로 위치되는 정전기 제거기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 고전압 케이블의 최외층은 상기 고전압 케이블의 첨단에 관형 접지 전극과, 절연체를 통해 상기 접지 전극의 단부면에 대항하여 맞닿는 전도성 파이프와, 상기 전도성 파이프에 전기 접속된 전도성 망을 포함하고, 상기 전도성 파이프와 상기 전도성 망은 프레임 접지 전도체를 구성하는 정전기 제거기.
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