KR20090107548A - 정전기 가스 펌프용 윤곽을 갖는 전극 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뾰족한 전극과 블런트 전극을 갖고 상기 전극들 사이의 가스 갭에서 코로나 방전이 발생하는 정전기 펌프를 통해 높은 가스 유속을 달성한다. 몇몇 실시형태들에 따르면, 본 발명은 뾰족한 (코로나) 전극과 블런트 전극의 중성화 표면 사이에서 일정하거나 거의 일정한 거리를 유지하도록 윤곽을 갖는 특별하게 성형된 블런트 전극을 포함한다. 윤곽은 코로나 전극에서 최대 전기장 향상을 제공하고, 블런트 전극에서 전기장을 최소화한다. 이는 비-아크발생 작동 전압을 최대화하고, 코로나 방전의 최대 전력 출력을 증가시킨다. 또한, 상기 윤곽은 이웃하는 코로나 전극들을 격리시켜, 전기장이 서로 간섭하는 것을 방지하고, 전극들의 밀도를 증가시킬 수 있으며, 이는 디바이스의 펌핑력을 더욱 증가시킨다.

Description

정전기 가스 펌프용 윤곽을 갖는 전극{CONTOURED ELECTRODES FOR AN ELECTROSTATIC GAS PUMP}

본 출원은 2007년 1월 23일에 제출된 미국 가출원 제 60/886,204호로부터 우선권을 주장하며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.

본 발명은 정전기 가스 펌프들에 관한 것으로, 더 상세하게는 정전기 펌프에서 더 큰 가스 유속을 생성하는 방법들 및 장치들에 관한 것이다.

정전기 가스 펌프는 1 이상의 뾰족한(sharp)(코로나) 전극 및 블런트(blunt)(중성화) 전극으로 구성된다. 2 개의 전극들 사이에 전기장이 인가되어, 뾰족한 전극 부근에 코로나 방전이라 칭해지는 가스의 부분 분해(partial breakdown)를 야기한다. 상기 방전은 중성화 전극에 부착되는 이온들을 생성한다. 그 와중에, 상기 이온들은 중성 가스 분자들과 충돌하여, 기계 팬에 의해 생성된 것과 유사한 압력 수두(pressure head) 및 유동을 생성한다.

본 명세서에서 그 전문이 인용 참조 되는 2006년 1월 23일에 출원된 "Electro-hydrodynamic Gas Flow Cooling System"이라는 제목의 미국 특허 출원 제 11/338,617호는 정전기 가스 펌프들의 기술 수준을 진보시켰다. 그럼에도, 본 발명의 발명자들은 개선의 여지가 남아있다고 생각한다. 예를 들어, 상술된 동시 계 류 출원에 설명된 것들을 포함하는 코로나 전극들을 이용하는 종래 기술에서, 블런트 전극은 일반적으로 평탄하거나 효율적으로 평탄한(effectively flat) 표면이다. 상기 평탄한 표면의 전극은 코로나 전극으로부터 등거리에 있지 않다. 따라서, 이는 코로나 전극에서 추가적인 전기장 향상을 제공하지 않으며, 또한 윤곽을 갖는 전극과 동일한 이온 전류를 얻기 위해서는 더 높은 전압이 사용되어야만 한다. 평탄한 전극은 이온화 영역을 한정하지 않으므로, 더 낮은 전압에서 아크를 발생시키고(arc) 더 낮은 펌핑력(pumping power)을 가질 것이다. 최종적으로, 평탄한 전극은 이웃하는 전극들을 격리시키지 않을 것이다. 이는 전극들 사이에 훨씬 더 큰 간격을 필요로 하며, 또한 총 이온 전류 및 펌핑력을 감소시킬 것이다.

다른 종래 기술 접근법들은 본 발명의 발명자들에 의해 알게 된 문제들을 확인하거나 통찰하지 못했고, 및/또는 이를 해결하려고 시도하지 못했다. 예를 들어, 2005년 5월 3일에 출원된 "Electrostatic fluid accelerator"이라는 제목의 미국 특허 제 6,888,314호에는 평탄한-플레이트 블런트 전극들 사이에 와이어-타입 코로나 전극들을 배치시킴으로써 상기 전극들을 격리시키는 것이 개시되어 있다. 상기 특허는 코로나 전극에서 전기장을 향상시키기 위해 블런트 전극의 윤곽화를 제안하지 않는다. 나아가, 코로나 와이어 및 플레이트는 병렬로 이어져 있다. 상기 플레이트 간격은 전기적 고려사항(electrical consideration)들에 의해 결정된다. 상기 특허는 코로나 와이어가 블런트 전극들에 대해 수직으로 이어져 있는 실시예를 제안하지 않으며 또한 이를 구현할 수도 없다. 이는 본 발명의 여하한의 실시예가 유동, 열 전달 등에 최적화되는 것을 막는다.

이에 따라, 그 중에서도 본 발명의 발명자들에 의해 확인된 문제들을 해결할 수 있는 정전기 가스 펌프에 대한 요구가 해당 기술 분야에 존재한다.

본 발명은 뾰족한 및 블런트 전극들을 갖는 정전기 펌프를 통해 높은 가스 유속을 달성하며, 상기 전극들 사이의 가스 갭 내에 코로나 방전이 발생한다. 몇몇 실시형태에 따르면, 본 발명은 뾰족한 (코로나) 전극과 블런트 전극의 중성화 표면 사이의 일정한 또는 거의 일정한 거리를 유지하도록 윤곽을 갖는 특별한 형상의 블런트 전극을 포함한다. 이러한 윤곽(contour)은 코로나 전극에서 최대 전기장 향상을 제공하고, 블런트 전극에서 전기장을 최소화한다. 이는 비-아크발생(non-arcing) 작동 전압을 최대화하고, 코로나 방전의 최대 전력 출력을 증가시킨다. 또한, 상기 윤곽은 이웃하는 코로나 전극들을 격리시켜, 그들의 전기장이 서로 간섭하는 것을 방지하고, 전극들의 밀도를 증가시킬 수 있으며, 이는 디바이스의 펌핑력을 더욱 증가시킨다.

이후, 본 발명의 이들 및 다른 실시형태들과 특징들은 첨부한 도면들과 연계된 본 발명의 특정 실시예들의 설명을 검토함으로써 당업자가 더 쉽게 이해할 수 있게 한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시형태들에 따른 와이어-타입 뾰족한 전극과 사용하기 위한 윤곽을 갖는 블런트 전극을 도시하는 도면;

도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 것과 같은 윤곽을 갖는 블런트 전극을 사용하 는 정전기 펌프의 가능한 실시예들을 도시하는 도면;

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시형태들에 따른 윤곽을 갖는 블런트 전극과 함께 사용될 수 있는 코로나 전극의 돌출된 타입의 단면의 예시들;

도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 돌출된 포인트-타입 전극들을 갖는 코로나 전극의 구성을 도시하는 도면; 및

도 6은 본 발명의 다른 가능한 실시예들에 따른 복수의 포인트형 코로나 전극들과 각각 쌍을 이루는 복수의 윤곽을 갖는 블런트 전극들을 갖는 정전기 펌프를 도시하는 도면이다.

이제, 본 발명은 당업자가 본 발명을 실행할 수 있도록 본 발명의 예시적인 예시들로서 제공되는 도면들을 참조하여 더 자세히 설명될 것이다. 아래의 도면들 및 예시들은 본 발명의 범위를 단일 실시예로 제한하려는 것이 아니며, 설명되거나 도시된 요소들의 일부 또는 전체를 교체함으로써 다른 실시예들이 가능하다는 것을 유의해야 한다. 더욱이, 본 발명의 몇몇 요소들이 알려진 구성요소들을 이용하여 부분적으로 또는 전체적으로 구현될 수 있다면, 이러한 알려진 구성요소들 중 본 발명의 이해에 필요한 부분들만이 설명될 것이며, 본 발명을 모호하지 않게 하기 위해서 이러한 알려진 구성요소들의 그 이외의 부분들의 상세한 설명은 생략될 것이다. 본 명세서에서, 단일 구성요소를 도시한 일 실시예는 제한하는 것으로 여겨서는 안되며; 그보다는, 본 명세서에서 명확하게 다르게 언급되지 않는다면, 본 발명은 복수의 동일한 구성요소를 포함하는 다른 실시예들을 포괄하는 것으로 의도된 다. 더욱이, 본 출원인들은 본 명세서 또는 청구항들 내의 어떠한 용어가 이렇다하게 명확히 설명되어 있지 않다면 특이하거나 특별한 의미가 있다고 의도하지 않는다. 나아가, 본 발명은 본 명세서에서 예시의 방식으로 언급된 알려진 구성요소들에 대한 현재의 그리고 향후에 알려질 균등물(equivalent)을 포괄한다.

몇몇 일반적인 실시형태들에 따르면, 본 발명은 특별하게 성형된 블런트 전극을 사용하며, 그 선단 표면(leading surface)의 실질적인 부분들은 코로나 전극으로부터 일정하거나 거의 일정한 거리에 위치된다. 통상적으로, 선단 표면은 코로나 전극들에 가장 가까운 표면을 포함하고, 전기장 라인들의 대부분이 (극성에 따라) 시작되거나 종료되는 블런트 전극의 일부분이다.

도 1a 및 도 1b는 블런트 전극(102) 및 코로나 전극(104)을 갖는 정전기 펌프에 있어서 본 발명의 몇몇 실시형태들을 도시한다. 종래 기술에서와 같이 평탄한 형상을 갖지 않는 블런트 전극(102)은 코로나 전극(104)과 마주하는(facing) 윤곽을 갖는 중성화 표면(106)을 갖는다.

더 상세하게는, 도 1a의 단면 라인 1B-1B을 따라 취해진 도 1b에 도시된 바와 같이, 코로나 전극(104)과 마주하는 블런트 전극(102)의 표면(106)은 코로나 전극(104) 상의 주어진 지점 사이의 거리(d)가 상기 지점 바로 밑에 놓인 블런트 전극(102)의 표면(106) 상의 모든 지점들과 실질적으로 동일하도록 윤곽을 갖는다. 이에 따라, 코로나 전극(104)의 주어진 길이에 대해 도 1a에 도시된 바와 같이, 블런트 전극(102)의 중성화 표면(106)의 윤곽은 중공 부분 원통 내부의 일부분과 유사하며, 상기 부분 원통은 상기 주어진 길이에 대응하는 높이를 갖는다.

코로나 전극(104) 상의 주어진 지점으로부터 표면(106) 상의 모든 지점들 사이의 d가 실질적으로 동일하다면, 도 1a의 각도(θ)는 중심인 코로나 전극(104)과 아크의 크기를 정의하는 것으로서 간주될 수 있다. 이론적으로, 각도(θ)는 0°보다 크고 360°사이의 여하한의 값일 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 발명자들은 θ가 증가함에 따라 코로나 전극에서의 전기장 향상이 증가한다는 것을 알았다. 또한, 윤곽을 갖는 블런트 전극에 의해 제공된 이웃하는 코로나 전극들(도시되지 않음) 사이의 격리도 θ가 증가함에 따라 증가한다. 하지만, 본 발명의 발명자들은 θ가 180°이상으로 증가되면, 몇몇 이온들이 상류 방향으로 끌어 당겨져, 가스 유동에 유해한 영향을 준다는 것을 추가로 알아냈다. 그러므로, 증가된 θ, 증가된 이온 전류 그리고 더 양호한 격리와 같은 긍정적 측면들은 특정 어플리케이션에 적합한 지오메트리에 도달하도록 부정적인 측면들에 대해 바람직하게 비교 평가된다.

정전기 가스 펌프에서의 본 발명의 원리들의 예시적인 구현예들에서, 본 발명의 발명자들은 상기 디바이스를 통한 정전기 공기 유동 경로를 고려해야 한다는 것을 알아냈다. 예를 들어, 일반적인 윤곽을 갖는 형상을 유지하면서, 블런트 전극(들)을 통한 통로들이 제공되어야 한다.

도 2는 본 발명의 실시형태들에 따른 정전기 가스 펌프의 예시적인 실시예를 도시한다. 이 예시에서, 펌프(200)는 코로나 전극들(204)에 대해 수직으로 이어진 일련의 평행한 블런트 전극 핀들(202)을 채택한다. 알 수 있는 바와 같이, 각각의 핀(202)은 도 1a 및 도 1b와 연계하여 앞서 설명된 바와 같이 각각의 코로나 전극 들과 마주하는 윤곽을 갖는 중성화 표면을 갖는다. 블런트 전극 핀들(202) 사이의 간격은 채널(206)을 정의하며, 그 전체 구성은 상기 전극들 사이의 다수의 평행한 정전기 방전의 어레이를 제공한다. 나아가, 정전기 펌핑 작용의 결과로서, 상기 채널들(206)은 가스가 큰 화살표들로 도시된 방향으로 상기 디바이스를 통해 효과적으로 이동하게 한다. 또한, 이 실시예는 코로나 전극들(204)을 구현하는 코로나 와이어들의 어레이를 도시한다.

도 3은 본 발명에 따른 정전기 가스 펌프의 또 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 이 예시에서, 펌프(300)는 블런트 전극 핀들(302) 사이의 또한 각각의 윤곽을 갖는 중성화 표면들 사이의 가스 유동에 대해 이격된 채널들(306)을 정의하는 코로나 전극들(304)의 방향에 대해 평행하게 이어진 벽들(308)을 포함한다. 나아가, 상기 벽들(308)은, 특히 윤곽을 갖는 핀들 사이의 영역에서 코로나 전극의 모든 부분들에 대해 높은 전기장 농도를 유지하도록 돕는다. 또한, 상기 벽들(308)은 블런트 전극에서 전기장을 감소시키고, 이웃하는 코로나 전극들(304) 사이의 추가 전기 격리를 제공하도록 돕는다.

바람직한 정전기 가스 펌핑 작용을 얻기 위해 코로나 및/또는 블런트 전극들에 적용된 적합한 재료, 치수 및 전압과 같은 구현 세부사항들은 동시 계류 출원 제 11/338,617호의 내용으로부터 당업자에 의해 도출될 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명된 코로나 전극들은 얇은 와이어로 구성될 수 있으며, 블런트 전극들은 알루미늄과 같은 히트 싱크 핀 재료(heat sink fin material)로 구성될 수 있다. 정전기 가스 펌핑 메커니즘으로서 코로나 윈드(corona wind)를 이용하는 일 예시에서, 코 로나 전극과 블런트 전극 표면 사이의 거리(즉, 전극 갭)는 30 mm이고, 코로나 전극 와이어는 약 0.5 mm의 직경을 가지며, 전극에 인가된 전압은 약 20 kV이고, 블런트 전극 핀들은 약 1 mm의 두께를 갖는다. 마이크로-스케일 코로나 윈드 예시에서, 거리(d)는 약 2 mm이고, 코로나 전극 와이어는 약 2 미크론의 직경을 가지며, 전압은 약 1500 V이고, 블런트 전극 핀은 약 0.2 mm의 두께를 가지며, 거의 반(semi)-원통 윤곽이다(즉, θ는 약 180°이다).

몇몇 실시예들에서, 본 발명의 발명자들은 전극 갭을 가능한 한 작게 만드는 것이 바람직하다는 것을 알아냈다. 예를 들어, 본 발명의 발명자들은 0.5 내지 3 mm의 갭을 갖고 1200 내지 5000 V의 전압을 갖는 정전기 공기 펌프들을 설명하였다. 종국에는, 더 큰 갭들과 유사한 펌핑 출력을 여전히 유지하면서, 수백 볼트의 작동 전압으로 100 ㎛로 갭이 낮아질 수 있다. 코로나 와이어 간격(예를 들어, 평행한 코로나 전극들(204 및 304)의 이격)은 가스 갭의 거의 두 배이다. 상기 갭이 감소하면, 와이어 간격 또한 감소할 수 있다.

본 발명은 상기의 예시들에 설명된 것과 다른 방식들로 또한 다른 구성들로 실행될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3의 블런트 전극 실시예들과 연계하여 둥근 형상의 코로나 와이어들이 사용될 수 있는 한편, 본 발명에 따른 블런트 전극들과 연계하여 다른 타입의 코로나 전극 구성들이 가능하다.

예를 들어, 도 4a, 도 4b 및 도 4c는 도 1에서와 같이 단일적으로 또는 도 2 및 도 3에서와 같이 선형 어레이들로 사용될 수 있는 다양한 각주 형상(prismatic shape)의 코로나 전극들의 단면들을 도시한다. 도 4a 및 도 4b는 코로나 전극을 구현하는데 사용될 수 있는 와이어의 타원형(예를 들어, 원형) 및 직사각형(예를 들어, 정사각형) 형상의 단면도들을 각각 도시한다. 도 4c는 와이어보다는 코로나 전극을 구현하는데 사용되는 돌출된 형상의 나이프 에지 또는 면도날 단면을 도시한다. 명백하게, 육각형과 같은 다른 형상들도 가능하다.

도 5는 복수의 뾰족한 지점들(504)이 돌출된 지지 부재(502)에 의해 코로나 전극이 구현된 포인트-타입 코로나 전극 구성들의 어레이를 도시한다. 도 5의 구성의 경우에서 또는 전극의 일부분만이 코로나를 생성하고 있는 다른 타입의 전극에서, 윤곽을 갖는 블런트 전극은 뾰족한 전극의 코로나 영역으로부터 일정한 또는 거의 일정한 거리에 있어야 하고, 전극의 모든 부분들이 반드시 그럴 필요는 없다는 것을 유의한다.

복수의 개별 포인트-타입 코로나 전극들을 수반하는 또 다른 가능한 실시예가 도 6에 도시된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 정전기 가스 펌프(600)는 각각의 코로나 전극(604)과 마주하는 중공 구(hollow sphere)의 내부 부분과 서로 흡사한 4 개의 핀 세트들로 구성된 윤곽을 갖는 블런트 전극(602)을 포함한다. 도 2 및 도 3의 펌프들과 구성이 상이하지만, 작동 개념은 이전에 설명된 와이어-타입 전극들에서와 동일하다. 블런트 전극의 전체 윤곽이 도 1 내지 도 3에서와 같은 원통 대신에 구인 것을 제외하고는, 블런트 전극들(602)의 윤곽을 갖는 표면들은 포인트-타입 코로나 전극들(604)의 코로나 생성 영역들로부터 일정한 또는 거의 일정한 거리에 있다.

본 발명의 발명자들은 본 명세서에 설명된 윤곽을 갖는 전극이 그 지오메트 리로 인해 코로나 전극에서 최대 전기장 향상을 생성하는 것을 알아냈다. 높은 전기장 향상은 본 발명에 많은 유익한 기여를 제공한다. 첫째, 주어진 가스 갭과 코로나 전극 크기로 낮은 턴-온(turn-on) 전압을 유도한다. 둘째, 전기장이 높은 곳에서만 가스가 분해(break down)되기 때문에, 높은 전기장 향상은 코로나 전극에 가깝게 이온화 영역을 한정한다. 이는 전압이 증가됨에 따라 코로나 방전이 아크(arc)로 변형되기 힘들게 한다. 따라서, 전압 작동 윈도우가 더 크다. 전압이 증가함에 따른 아크발생의 지연은 주어진 코로나 전극으로부터 더 높은 이온 밀도를 유도한다. 펌핑력이 전압과 이온 전류의 곱에 비례하기 때문에, 이는 상기 디바이스의 펌핑력을 증가시킨다.

윤곽을 갖는 전극의 주요한 두 번째 장점은 코로나 전극과 윤곽을 갖는 전극들 사이의 전기장 라인들이 상기 전극들 사이의 영역으로 더 양호하게 한정된다는 점이다. 이웃하는 전극들로부터 전기장 라인들이 간섭하지 않는다. 코로나 전극들은 서로 더 가깝게 위치될 수 있으며, 여전히 고품질의 코로나 방전 및 가스 유동을 생성하는데 필요한 높은 전기장 향상을 갖는다. 전극들의 더 높은 밀도는 주어진 영역에서 더 큰 이온 전류를 유도하며, 더 높은 가스 유속을 유도한다.

윤곽을 갖는 전극의 또 다른 장점은, 복수의 코로나 전극들, 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시된 전극들을 갖는 펌프들로, 블런트 전극 핀들 사이의 간격이 이온 전류 및 펌핑력에 거의 영향을 주지 않는다는 점이다. 이는 설계자에게 상기 간격을 설정할 자유를 제공하여, 유속, 열 전달 등과 같은 다른 파라미터를 최적화한다.

특히, 본 발명은 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 당업자라면 본 발명의 의도 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부내용들의 변형 및 수정이 행해질 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 첨부된 청구항들은 이러한 변형들 및 수정들을 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims (20)

1. 코로나 전극(corona electrode); 및

   가스 갭에 의해 상기 코로나 전극으로부터 이격된 블런트 전극(blunt electrode)을 포함하는 장치로서,

   상기 블런트 전극은 상기 코로나 전극과 마주하는 중성화 표면을 갖고, 상기 코로나 전극 상의 일 지점과 상기 지점 바로 밑에 놓인 상기 중성화 표면의 모든 지점들 사이의 거리들이 각각 실질적으로 일정하도록 윤곽을 갖는 상을 갖는 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중성화 표면은 또한 상기 코로나 전극에서 전기장 향상을 최대화하고, 상기 가스 갭에서 발생하는 코로나 방전의 최대 전력 출력을 증가시키도록 윤곽을 갖는 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 중성화 표면은 그 주어진 길이에 대해 상기 코로나 전극과 마주하고, 상기 윤곽은 상기 주어진 길이에 대응하는 높이 및 실질적으로 일정한 거리에 대응하는 반경을 갖는 중공 부분 원통을 정의하는 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 블런트 전극은 복수의 핀(fin)들을 포함하고, 각각의 핀은 각각의 주어진 길이에 대해 상기 코로나 전극과 마주하는 중성화 표면을 가지며, 각각의 중성화 표면의 윤곽은 상기 각각의 주어진 길이에 대응하는 높이 및 실질적으로 일정한 거리에 대응하는 반경을 갖는 중공 부분 원통을 정의하는 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 코로나 전극은 지지 부재로부터 돌출된 지점으로 구성되고, 상기 블런트 전극은 복수의 핀들을 포함하며, 각각의 핀은 상기 지점과 마주하는 중성화 표면을 가지고, 각각의 중성화 표면의 윤곽은 실질적으로 일정한 거리에 대응하는 반경을 갖는 중공 부분 원통을 정의하며, 상기 복수의 핀들의 윤곽은 집합적으로 상기 반경을 갖는 부분 구(partial sphere)를 정의하는 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 코로나 전극은 지지 부재로부터 돌출된 복수의 지점들로 구성되고, 상기 블런트 전극은 복수의 핀들을 포함하며, 각각의 핀은 상기 지점들의 각 지점과 마주하는 중성화 표면을 갖고, 각각의 중성화 표면의 윤곽은 실질적으로 일정한 거리에 대응하는 반경을 갖는 중공 부분 원통을 정의하는 장치.
7. 정전기 가스 펌프 장치에 있어서,

   복수의 코로나 전극들; 및

   복수의 블런트 전극 핀들을 포함하고,

   각각의 블런트 전극 핀은 상기 코로나 전극들의 일부와 마주하는 중성화 표면을 가지며, 상기 중성화 표면은 상기 코로나 전극 상의 일 지점과 상기 지점 바로 밑에 놓인 상기 중성화 표면의 모든 지점들 사이의 거리들이 각각 실질적으로 일정하도록 윤곽을 갖는 정전기 가스 펌프 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 중성화 표면은 주어진 길이에 대해 상기 코로나 전극과 마주하고, 상기 윤곽은 주어진 길이에 대응하는 높이 및 실질적으로 일정한 거리에 대응하는 반경을 갖는 중공 부분 원통을 정의하는 정전기 가스 펌프 장치.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 핀들의 각각의 중성화 표면 각각은 주어진 길이 각각에 대해 상기 코로나 전극들의 각 전극과 마주하고, 각각의 중성화 표면의 윤곽은 상기 주어진 길이 각각에 대응하는 높이 및 실질적으로 일정한 거리에 대응하는 반경을 갖는 중공 부분 원통을 정의하며, 상기 높이는 상기 핀의 두께에 대응하는 정전기 가스 펌프 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 코로나 전극들은 실질적으로 서로 평행하게 배치되고 또한 코로나 전극 간격에 의해 이격되는 정전기 가스 펌프 장치.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 코로나 전극들은 실질적으로 서로 평행하게 배치되고 또한 코로나 전극 간격에 의해 이격되며, 상기 핀들은 실질적으로 서로 평행하게 배치되고, 상기 코로나 전극에 대해 실질적으로 수직이며, 핀 간격에 의해 이격되는 정전기 가스 펌프 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 핀들 사이의 핀 간격은 상기 전극들 사이의 정전기 방전에 의해 유도된 가스 유동을 위한 대응 채널들을 정의하는 정전기 가스 펌프 장치.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 코로나 전극들에 평행하게 배치되고 상기 블런트 전극 핀들을 연결하는 벽들을 더 포함하고, 각각의 벽은 상기 핀들 각각 내에 대응하는 인접한 쌍의 중성화 표면들을 이격시키는 정전기 가스 펌프 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 인접한 쌍의 중성화 표면들 사이의 벽들과 상기 핀들 사이의 핀 간격은 상기 전극들 사이의 정전기 방전에 의해 유도된 가스 유동을 위한 대응 채널들을 정의하는 정전기 가스 펌프 장치.
15. 제 7 항에 있어서,

    상기 중성화 표면은 이웃하는 코로나 전극들을 격리시키도록 윤곽을 가져, 자기장이 서로 간섭하는 것을 방지함으로써, 정전기 펌프 장치의 펌핑력(pumping power)을 증가시키는 정전기 가스 펌프 장치.
16. 정전기 펌프 장치에 있어서,

    코로나 방전 영역들의 어레이를 포함하고, 각각의 방전 영역은 블런트 전극의 윤곽을 갖는 중성화 표면을 포함하는 정전기 가스 펌프 장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 어레이는 실질적으로 서로 평행하게 배치된 복수의 코로나 전극들, 및 실질적으로 서로 평행하게 배치되고 또한 상기 코로나 전극들에 대해 실질적으로 수직으로 배치된 복수의 블런트 전극 핀들을 포함하고, 상기 코로나 방전 영역들은 상기 코로나 전극들과 블런트 전극 핀들 사이의 교차점들에 각각 위치되는 정전기 펌프 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    각각의 코로나 방전 영역에서 상기 중성화 표면은 상기 코로나 전극과 마주 하고, 상기 코로나 전극 상의 일 지점과 상기 지점 바로 밑에 놓인 상기 중성화 표면의 모든 지점들 사이의 거리들 각각이 실질적으로 일정하도록 윤곽을 갖는 정전기 펌프 장치.
19. 제 17 항에 있어서,

    각각의 코로나 방전 영역에서 상기 중성화 표면은 이웃하는 코로나 방전 영역들로부터 상기 표면을 격리시키도록 윤곽을 가져, 자기장이 서로 간섭하는 것을 방지함으로써, 상기 정전기 펌프 장치의 펌핑력을 증가시키는 정전기 펌프 장치.
20. 제 17 항에 있어서,

    상기 코로나 전극들에 평행하게 배치되고 또한 상기 블런트 전극 핀들을 연결하는 벽들을 더 포함하고, 각각의 벽은 각각의 핀들에서 대응하는 인접한 쌍의 중성화 표면들을 격리시키는 정전기 펌프 장치.

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