KR20130032483A - 파티클 발생을 줄이고 세정효과를 향상시킨 대기압 플라즈마 전극 구조 - Google Patents

파티클 발생을 줄이고 세정효과를 향상시킨 대기압 플라즈마 전극 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 BDD(Dielectric-Barrier-Discharge)를 이용하여 plasma를 발생시켜 처리물의 표면을 세정 또는 활성화 시키는 장치에 관한 것이다. 이 장치로 plasma 발생시 파티클 발생 및 세정효과를 향상시키는 위한 구조를 특징으로 한다.

Description

파티클 발생을 줄이고 세정효과를 향상시킨 대기압 플라즈마 전극 구조{atmospheric pressure plasma electrode structure to reduce particle generation and improved cleaning effect}
본 발명은 대기압에서 DBD 방식의 plasma형성시 발생되는 파티클을 최소화하고 세정 효과를 향상시키기 위한 장치에 관한 것이다.
대기압에서 DBD 또는 Arc 방전을 형성시켜 여러 산업 분야에서 세정 및 접착력 향상, 도장 전 처리 등에서 널리 사용하고 있다. 특히 대기압에서 안정한 plasma를 형성시키는 방법은 기구적, 전기적으로 상당히 제한적이며, 전극 구조 특성상 세라믹과 metal이 직접 노출된 상태에서 plasma가 형성되기 때문에 plasma 형성시 부수적으로 발생하는 파티클에 영향을 받을 수밖에 없는 구조이다. 따라서 대기압 plasma 장치는 파티클에 민감한 공정이나 산업 분야에 적용할 수 없는 실정이다.
본 발명은 DBD 방식을 이용해 대기압에서 plasma 형성시 필수 발생하는 파티클을 최소화함과 동시에 세정효과를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 구조상 간단한 구성으로 조립의 편리성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 불필요한 기생방전이 발생하는 부분과 처리물질을 처리하기 위한 plasma가 발생하는 부분을 분리하는 구조를 가진다. 분리되는 공간을 완전히 밀폐하기 위해 내화학 특성을 가진 오링 또는 패트를 삽입한다.
유전체의 좌우 흔들림을 방지하기 위해 상부 cover에 일정한 홈을 형성하여 방지하는 구조를 가진다. 조립의 편리성을 위해 일반적으로 조립되는 방법과 달리 모든 체결 볼트가 상부에서 이루어질 수 있는 구조이다.
공정가스가 측면에서 바로 들어가 분리된 공간에 의해 상부로 퍼지지 않고 하부로만 이동되어 처리물질에 도달하는 시간 및 유속이 증가하는 구조이다.
본 발명에 의하면, 대기압 plasma 장비의 파티클 발생 문제를 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면 공정가스의 유속이 증가하여 세정에 영향을 미치는 활성입자들이 처리물질에 도달하는 시간을 줄이면서 표면에 활성입자의 양들이 많아져 세정효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 조립의 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 단면도
도 2는 파티클 발생을 최소화하기 위한 구조를 도시한 도면
도 3은 조립의 편리성을 향상시키기 위한 구조를 도시한 도면
본 발명의 구조를 첨부된 도면 도 1, 2, 3을 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석 되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다.
도 1은 본 발명의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 장치는 고전압이 인가되는 공간과, 즉, 불필요한 기생방전에 의한 파티클이 발생하는 부분(200)과 공정가스가 유입되어 처리물질을 처리하기 위한 plasma가 발생하는 부분(300)으로 분리된다. 불필요한 기생방전에 의한 파티클이 발생하는 부분(200)은 고전압이 인가되는 금속 전극(210)과 유전체 내부(220)로 구성되며, 공정가스가 유입되어 처리물질을 처리하기 위한 plasma가 발생하는 부분(300)은 전자, 이온, 활성입자들을 걸려주기 위한 접지판(310)과 plasma가 형성되는 공간(320)으로 구성된다.
공정가스가 유입되어 처리물질을 처리하기 위한 plasma가 발생하는 부분(300)의 크기는 작으면 작을수록 세정효과에 유리하다.
도 2는 파티클 발생을 최소화하기 위한 구조를 도시한 도면이다. 금속 전극(210)과 유전체 내부(220)에서 발생한 기생 방전에 의한 파티클이 처리물질로 유입되는 것을 방지하기 위해 오링 또는 패트(400)를 삽입해야 한다. 이 때 사용되는 오링 또는 패드(400)의 재질은 내화학 및 내열 특성을 가진 재질이어야 한다. 금속 전극(210)과 유전체 내부(220)에서의 기생방전을 방지하기 위해 polymer계열로 molding 처리하여 사용할 수도 있다.
도 3는 조립의 편리성을 향상시키기 위한 구조를 도시한 도면이다. 대기압 플라즈마의 일반적인 장치는 기구적 및 전기적 구조상 조립이 불편하여 작업자에 따른 제품 특성에 차이를 보이기도 한다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하고자 조립의 편의성을 높이기 위해 전자, 이온, 활성입자들을 걸려주기 위한 접지판(310)의 구조를 변경하였다. 접지판(310)은 상부에서 조립이 가능한 구조이며, 접지판(310)과 유전체면과의 거리를 일정하게 유지시키기 위한 구조물(320)이 있다. 이 구조물(320)은 접지판(310)에 일체형으로 가공할 수 있고, 접지판(310) 또는 유전체면에 홈을 파서 고정 시킬 수 있다. 구조물의 재질은 금속 또는 peek 재질을 사용한다.
접지판(310)은 전자, 이온, 활성입자들을 효과적으로 걸러 주기 위해 후처리를 Al chromate, 산 처리, 탈지 처리 등과 같이 전도성이 있는 형태로 한다.
유전체(220)의 좌우 흔들림 방지를 위해 도면과 같이 상부커버(500)에 가이드(510)를 형성시켜 유전체가 좌우로 흔들리는 것을 방지함과 동시에 공정가스가 불필요한 기생방전에 의한 파티클이 발생하는 부분(200)으로 유입되는 것을 1차로 방지할 수 있다.
상부커버(500)에는 금속전극(210)이 유전체 내부(220) 표면을 밀착시키기 위한 구조물로 stopper(520)를 조립할 수 있는 구조를 가진다.
100 : Plasma 발생 장치
200 : 불필요한 기생 방전에 의한 파티클이 발생하는 부분
210 : 금속전극 220 : 유전체 내부
300 : 공정가스가 유입되어 처리물질을 처리하기위한 plasma가 발생하는부분
310 : 접지판 320 : Plasma가 형성되는 공간
400 : 오링 또는 패드
500 : 상부커버 510 : 가이드
520 : Stopper

Claims (6)

  1. 대기압에서 plasma를 발생시키기 위한 장치에 있어
    불필요한 기생방전이 발생하는 부분과 처리물질을 처리하기 위한 plasma가 발생하는 부분을 분리하는 구조를 가지며, 상부 커버에 형성된 구조물에 조립의 편리성을 향상시킨 전극 구조
  2. 제 1항에 있어서,
    고전압이 인가되는 공간과, 즉, 불필요한 기생 방전에 의한 파티클이 발생하는 부분과 공정가스가 유입되어 처리물질을 처리하기 위한 plasma가 발생하는 부분을 내화학 및 내열 특성을 가진 오링 또는 가스킷 형태의 패드를 삽입하여 분리한다.
  3. 제 1항에 있어서,
    금속 전극과 유전체 내부에서의 기생 방전을 방지하기 위해 polymer계열로 molding 처리한다.
  4. 제 1항에 있어서,
    접지판은 상부에서 조립이 가능한 구조이며, 접지판과 유전체면과의 거리를 일정하게 유지시키기 위한 구조물이 있다. 이 구조물은 접지판에 일체형으로 가공할 수 있고, 접지판(310) 또는 유전체면에 홈을 파서 고정 시킬 수 있다. 구조물의 재질은 금속 또는 peek 재질을 사용한다.
  5. 제 1항에 있어서,
    접지판은 전자, 이온, 활성입자들을 효과적으로 걸러 주기 위해 후처리를 Al chromate, 산 처리, 탈지 처리 등과 같이 전도성이 있는 형태로 한다.
  6. 제 1항에 있어서,
    유전체의 좌우 흔들림 방지를 위해 도면과 같이 상부커버에 가이드를 형성시켜 유전체가 좌우로 흔들리는 것을 방지함과 동시에 공정가스가 불필요한 기생 방전에 의한 파티클이 발생하는 부분으로 유입되는 것을 방지한다. 상부커버에는 금속전극이 유전체내부 표면을 밀착시키기 위한 구조물로 stopper를 조립할 수 있는 구조를 가진다.

KR1020110096094A 2011-09-23 2011-09-23 파티클 발생을 줄이고 세정효과를 향상시킨 대기압 플라즈마 전극 구조 KR20130032483A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210026874A (ko) * 2019-09-02 2021-03-10 플람 주식회사 대기압 플라즈마 반응장치

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