KR20080035228A - 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저 - Google Patents

Abstract

이 발명에 따른 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저의 구성은, 바(bar)(200), 방전전극, 접지전극, 고전압발생부(피에조 타입) 및 제어기를 구비하고 코로나 방전식 정전기 제거 기술을 이용하며, 상기 바(200)의 내부에는, 상기 바(200)에 병렬로 배치되어 바(200)의 아래쪽에 위치한 소정의 대전 물체를 향해 소정의 압력 및 분사각도를 가지는 공기를 분사하여 방전전극에서 생성된 상기 이온에 의해 제전이 이루어지도록 하는 다수의 노즐부(100); 상기 다수의 노즐부(100) 마다 부착되어 상기 노즐부(100)의 전기적 제어를 담당하는 다수의 PCB(300); 상기 바(200)의 외부에는, 상기 바(200)의 외부에 설치되어 상기 각 PCB(300)에 병렬로 전력을 공급하는 전원공급부; 및 상기 바(200)의 외부에 설치되어 상기 각 노즐부(100)에 공기관(400)을 통해 공기를 병렬로 공급하기 위한 공기공급수단이 구비되며, 상기 노즐부(100)는 피에조형 고전압부를 구비한 이온 노즐이며 상기 노즐부에는 소정의 노즐팁을 취부하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

이 발명의 효과로는 상대적인 저전압인 ±1.5~3KV로도 코로나 방전을 유도하는 것이 가능하고, 기존의 고전압인 ±5~7KV 방식에 대비하여 백화현상을 현저히 줄일 수 있고, 기존 고전압 사용으로 야기되던 제품의 고압불량, 내부 절연파괴 등의 문제를 최소화 할 수 있고, 고전압으로 인한 방전침 마모를 최소화 할 수 있고, 이온 균형이 안정화되고, 방전침의 침사용 갯수가 줄어들어 경제적이며, 환경에 따라 노즐 팁(Tip) 부분 교체가 가능하므로 분사각도 및 공기압력을 임의로 조절할 수 있고, 이로 인하여 적은 수의 방전침으로도 넓은 구역의 제전 및 제전성능의 제어가 가능해지며, 그 결과 소비전력 및 자재비용 면에서 경제적이다.

피에조형 이온 노즐, 바형 이오나이저, 노즐팁.

Description

피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저{A bar type ionizer using Piezo and nozzle}

도 1은 이 발명에 따른 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저의 구성 예시도.

도 2는 종래 기술에 따른 피에조형 이온 노즐을 이용한 이오나이저의 구성예시도.

도 3은 이 발명에 따른 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저에 사용되는 방사형 노즐 팁의 일 실시예.

도 4는 이 발명에 따른 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저에 사용되는 일자형 노즐 팁의 일 실시예.

도 5는 이 발명에 따른 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저에 사용되는 방사형 노즐 팁의 다른 일 실시예.

도 6은 이 발명에 따른 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저에 사용되는 일자형 노즐 팁의 다른 일 실시예.

< 도면의 주요 구성부분에 대한 도면부호의 설명 >

100: 노즐부 200: 바(bar)

300: PCB 400: 공기관

500: 전력선

이 분야의 종래기술로는 이 발명의 출원인에 의해 출원된 10-2005-32534 "막대형 이오나이저"가 있다.

그리고 이 발명에서 사용되는 피에조형 노즐을 사용하는 이오나이저에 대한 선행기술로는 미국특허 3,997,817 “Device for neutralizing the charge on statically-charged surfaces"가 있다. 도 2에 이 형태의 이오나이저가 도시되어 있다.

이 발명은 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저에 대한 것으로 특히 기존의 피에조를 이용한 노즐형 이오나이저를 바형(bar type)으로 배치하여, 기존의 바형 이오나이저와 동일한 효과를 가지면서도 기존 바형 이오나이저가 갖지 않는 특성을 갖는 이오나이저에 관한 것이다.

종래의 바형 이오나이저는 나름대로의 이점을 가지고 있기는 하였으나 피에 조형 이오나이저가 갖는 특성을 가지고 있지 못하다는 단점이 있었다. 또한 종래의 피에조형 이오나이저도 나름대로의 이점을 가지고 있기는 하였으나 바형 이오나이저가 갖는 특성을 가지고 있지 못하다는 단점이 있었다.

하지만 지금까지 피에조형 이오나이저와 바형 이오나이저의 양자의 특성을 결합하여 서로의 장점을 갖춘 새로운 형태의 이오나이저를 창안해낼 수 있다는 것에 대해 아무도 생각을 하지 않고 있었다. 그 이유 가운데 하나는 이 두 가지 형태의 이오나이저는 원리와 적용 분야가 서로 완전히 달라서 서로 결합되어 사용될 수 없다고 생각하고 있었기 때문이었다. 다른 이유는 피에조형 이오나이저의 제조자와 바형 이오나이저의 제조자가 확연히 구분되어 있어서 양쪽의 기술을 다 숙지하고 있지 못하여 이 둘의 이점을 가진 새로운 형태의 이오나이저를 제조하는 것이 기술적으로 쉽지않다는 현실적인 문제점이 있었기 때문이다. 그리고 또 다른 이유로는 지금까지 아무도 이 두 가지 서로 다른 특성을 갖는 이오나이저를 결합시켜서 새로운 이오나이저를 제공하겠다는 생각을 하지 못했다는 점을 들 수 있다.

이 발명은 상기한 종래 기술들의 문제점을 해결하기 위해 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적과 장점은 하기된 발명의 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면을 참조하면 보다 명백해질 것이다.

이 발명에 따른 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저는,

바(bar)(200), 방전전극, 접지전극, 고전압발생부(피에조 타입) 및 제어기를 구비하고 코로나 방전식 정전기 제거 기술을 이용하는 바형 이오나이저에 있어서,

상기 바(200)의 내부에는,

상기 바(200)에 병렬로 배치되어 바(200)의 아래쪽에 위치한 소정의 대전 물체를 향해 소정의 압력 및 분사각도를 가지는 공기를 분사하여 방전전극에서 생성된 상기 이온에 의해 제전이 이루어지도록 하는 다수의 노즐부(100); 및

상기 다수의 노즐부(100)마다 부착되어 노즐부(100)의 전기적 제어를 담당하는 다수의 PCB(300);

상기 바(200)의 외부에는,

상기 바(200)의 외부에 설치되어 상기 각 PCB(300)에 병렬로 전력을 공급하는 전원공급부; 및

상기 바(200)의 외부에 설치되어 상기 각 노즐부(100)에 공기관을 통해 공기를 병렬로 공급하기 위한 공기공급수단이 구비되며,

상기 노즐부(100)는 피에조형 고전압부를 구비한 이온 노즐이며 상기 노즐부(100)에는 소정의 노즐팁을 취부하여 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 발명에 있어서, 상기 다수의 노즐부(100)의 제전범위가 서로 중첩되도록 바(200) 내에서 일정간격으로 배치되어 바형 이오나이저의 노즐부(100) 아래 부분에 위치한 소정의 제전 대상물체에 대해 완전한 제전을 할 수 있는 것이 바람직하 다.

이 발명에 있어서, 필요시 상기 노즐팁을 교체하여 분사각도 및 공기압력를 조절하여 제전 대상의 면적에 따라 효과적인 제전이 될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이 발명에 있어서, 상기 피에조형 고전압부의 바람직한 사양은, 전력 용량이 5~6W, 공진 주파수가 68~73kHz, 인입 전압이 DC 20~25V인 것이 바람직하다.

이 발명에 있어서, 상기 노즐부(100)에 취부되는 노즐팁에는 다수의 공기분사용 구멍(Hole)이 배열되며 이때 상기 다수의 공기분사용 구멍의 배열 형상은 방사형 또는 일자형을 이루는 것이 바람직하다.

이 발명에 있어서, 상기 노즐부(100)에 노즐팁을 취부할 때 노즐팁 몸체에 나사부를 형성하여 이를 이용해서 취부하는 것이 바람직하다.

이 발명에 있어서, 상기 노즐팁의 재질은 아세탈, ABS, PC, PBT, 스테인레스스틸, 알루미늄 합금 및 플라스틱 가운데 하나 또는 2가지 이상을 혼합하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이제 첨부된 도면을 참고하여 이 발명의 구성 및 동작원리에 대하여 자세히 설명한다. 도 1은 이 발명에 따른 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저의 구성 예시도이다. 이 예에서는 바(200) 안에 5개의 노즐부(100)를 탑재한 바형 이오나이저가 도시되어 있다. 하나의 피에조형 이온 노즐부(100)의 제전범위는 X°이다. 따라서 다수의 노즐부(100)가 제전범위가 서로 중첩되도록 일정간격으로 배치 되면 바형 이오나이저 밑의 제전 대상물체에 대해 완전한 제전을 할 수 있다.

각각의 노즐부(100)에는 PCB(300)가 부착되어 있고, 이들 PCB(300)에는 전원이 전력선(500)을 통해 병렬로 공급되며, 공기 인입구로부터 공급되는 공기는 각 노즐부(100)에 공기관(400)을 통해 병렬로 공급된다. 본 발명에서 사용되는 피에조형 이온 노즐부(100)의 구성은 이미 공지의 것이며 그것은 이 발명의 권리범위에 속하지 아니하므로 그에 대해서는 상세히 기술하지 아니한다. 다만 이 발명에서는 기존의 피에조형 이온 노즐부(100)를 다수개 병렬로 대치하여 바형 이오나이저에 채택함으로써 기존의 바형 이오나이저가 갖지 못했던 이점을 갖는 새로운 형태의 이오나이저를 구현했다는 점에서 그 의의가 있다. 따라서 이것을 단순히 피에조형 이온 노즐과 바형 이오나이저의 단순한 결합 내지 주합이라고 단정하여서는 아니된다. 그리고 이 발명에서 사용되는 노즐부에 취부되어 사용되는 노즐팁의 예가 도 4 내지 도 7에 도시되어 있다. 도 4와 도 6은 방사형 노즐팁의 예를 나타내고, 도 5와 도 7은 일자형 노즐팁의 예를 나타낸다.

도 4는 팁에 공기 분사구멍이 방사형으로 형성된 방사형 노즐 팁(nozzle tip)의 일 실시예를 나타내며, 도 4a는 팁의 사시도이고, 도 4b는 평면도이며, 이때의 제전각도는 X°이다. 그리고 도 4c는 팁의 정면도이고, 도 4d는 팁의 배면도이다.

도 5는 도 4와는 달리 팁에 공기 분사구멍이 일자형으로 세개가 형성된 일자형 노즐 팁(nozzle tip)의 일 실시예를 나타내며, 도 5a는 팁의 사시도이고, 도 5b는 평면도이며, 이때의 제전각도는 X°이다. 그리고 도 5c는 팁의 정면도이고, 도 5d는 팁의 배면도이다.

도 6은 팁에 공기 분사구멍이 방사형으로 형성된 방사형 노즐 팁(nozzle tip)의 다른 일 실시예를 나타내며, 도 6a는 팁의 사시도이고, 도 64b는 평면도이며, 이때의 제전각도는 X°이다. 그리고 도 6c는 팁의 정면도이고, 도 6d는 팁의 배면도이다.

도 7은 도 6과는 달리 팁에 공기 분사구멍이 일자형으로 세개가 형성된 일자형 노즐 팁(nozzle tip)의 다른 일 실시예를 나타내며, 도 7a는 팁의 사시도이고, 도 7b는 평면도이며, 이때의 제전각도는 X°이다. 그리고 7 5c는 팁의 정면도이고, 도 7d는 팁의 배면도이다.

그리고 이러한 구성에 의해 이 발명으로부터 기대되는 효과는 다음과 같다.

첫째, 상대적인 저전압인 ±1.5~3KV로도 코로나 방전을 유도하는 것에 따른 이점이 있다. 즉 방전침에 부착되는 입자(particle)의 양은 전압의 세기에 비례하며, 상대적 저전압을 이용하기 때문에 기존의 고전압인 ±5~7KV 방식에 대비하여 백화현상을 현저히 줄일 수 있다. 백화현상이란 방전침에 입자가 부착되어 쌓이는 현상으로서 오염 및 제전성능 저하를 유발할 수 있다. 기존 고전압 사용으로 야기되던 제품 고압불량, 내부 절연파괴 등의 문제를 최소화 할 수 있다. 고전압으로 인한 방전침 마모를 최소화 할 수 있다.

둘째, 고주파 타입을 이용한 것에 따른 이점이 있다. 이 발명에서는 이온 균형이 안정된다. 기존에는 ±50V 이하였으나 이 발명에서는 ±20V 이하로 개선된다. 기존 바의 경우, ± 이온 교번 주파수를 최대 30Hz로 설정하는데 반하여, 이 발명 의 경우 주파수가 68,000~73,000Hz로 매우 높다. 이로 인하여 이온 밴드폭이 작아지고 이온 균형이 안정된다.

셋째, 방전침 침사용 개수가 줄어든다. 기존 바는 공기 분사각도 및 폭을 임의로 조절할 수 없으므로, 넓은 범위의 대전체의 제전을 위하여서는 많은 수의 방전침이 필요했다. 그러나 이 발명에 따른 피에조형 노즐바에서는 환경에 따라 팁(Tip) 부분 교체가 가능하므로 분사각도 및 공기압력을 임의로 조절할 수 있고, 이로 인하여 적은 수의 방전침으로도 넓은 구역의 제전 및 제전 대상의 면적에 따라 효과적인 제전이 가능해진다. 그 결과 소비전력 및 자재비용 면에서 경제적이다. 예로서, 1m 길이의 기존 바형 제품의 제작을 위해서는 20개 정도의 방전침이 필요하나, 이 발명에 따른 노즐형 바를 이용하면, 3개의 침으로 같은 효과를 가질 수 있다. 즉 기존에 비해 85%의 비용을 절감할 수 있다.

이처럼 본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상기 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이 발명의 장점은 다음과 같다.

첫째, 상대적인 저전압인 ±1.5~3KV로도 코로나 방전을 유도하는 것이 가능하다.

둘째, 기존의 고전압인 ±5~7KV 방식에 대비하여 백화현상을 현저히 줄일 수 있다.

셋째, 기존 고전압 사용으로 야기되던 제품의 고압불량, 내부 절연파괴 등의 문제를 최소화 할 수 있다.

넷째, 고전압으로 인한 방전침 마모를 최소화 할 수 있다.

다섯째, 이 발명에서는 이온 균형이 안정화 된다.

여섯째, 방전침의 침사용 갯수가 줄어들어 경제적이다.

일곱째, 이 발명에 따른 피에조형 노즐바에서는 환경에 따라 팁(Tip) 부분 교체가 가능하므로 분사각도를 임의로 조절할 수 있고, 이로 인하여 적은 수의 방전침으로도 넓은 구역의 제전이 가능해지며, 그 결과 소비전력 및 자재비용 면에서 경제적이다.

Claims (7)

1. 바(bar), 방전전극, 접지전극, 고전압발생부(피에조 타입) 및 제어기를 구비하고 코로나 방전식 정전기 제거 기술을 이용하는 바형 이오나이저에 있어서,

   상기 바의 내부에는,

   상기 바에 병렬로 배치되어 바의 아래쪽에 위치한 소정의 대전 물체를 향해 소정의 압력 및 분사각도를 가지는 공기를 분사하여 방전전극에서 생성된 상기 이온에 의해 제전이 이루어지도록 하는 다수의 노즐부; 및

   상기 다수의 노즐부마다 부착되어 노즐부의 전기적 제어를 담당하는 다수의 PCB;

   상기 바의 외부에는,

   상기 바의 외부에 설치되어 상기 각 PCB에 병렬로 전력을 공급하는 전원공급부; 및

   상기 바의 외부에 설치되어 상기 각 노즐부에 공기관을 통해 공기를 병렬로 공급하기 위한 공기공급수단이 구비되며,

   상기 노즐부는 피에조형 고전압부를 구비한 이온 노즐이며 상기 노즐부에는 소정의 노즐팁을 취부하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 피에조형 이온 노즐을 이용한 바형 이오나이저.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 노즐부의 제전범위가 서로 중첩되도록 바 내에서 일정간격으로 배치되어 바형 이오나이저의 노즐 아래 부분에 위치한 소정의 제전 대상물체에 대해 완전한 제전을 할 수 있는 것을 특징으로 하는, 피에조형 이온 노즐을 이용한 바형 이오나이저.
3. 제 1 항에 있어서, 필요시 상기 노즐팁을 교체하여 분사각도 및 공기압력를 조절하여 제전 대상의 면적에 따라 효과적인 제전이 될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 피에조형 고전압부의 바람직한 사양은, 전력 용량이 5~6W, 공진 주파수가 68~73kHz, 인입 전압이 DC 20~25V인 것을 특징으로 하는, 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐부에 취부되는 노즐팁에는 다수의 공기분사용 구멍(Hole)이 배열되며 이때 상기 다수의 공기분사용 구멍의 배열 형상은 방사형 또는 일자형을 이루는 것이 특징인, 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐부에 노즐팁을 취부할 때 노즐팁 몸체에 나사부를 형성하여 이 나사부를 이용해서 취부하는 것을 특징으로 하는, 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐팁의 재질은 아세탈, ABS, PC, PBT, 스테인레스스틸, 알루미늄 합금 및 플라스틱 가운데 하나 또는 2가지 이상을 혼합하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는, 피에조 및 노즐을 이용한 바형 이오나이저.

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