KR20150047105A - 이오나이저 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

극성 제어부는 제 1 그룹의 방전침에 양극성, 제 2 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가하는 제 1 극성 패턴과, 제 1 그룹의 방전침에 음극성, 제 2 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가하는 제 2 극성 패턴의 각각에 할당된 플래그 중 어느 하나를 기억하는 플래그 기억부와, 전원 스위치의 오프로부터 온, 또는 온으로부터 오프로의 스위칭 시에 플래그 기억부에 기억되어 있던 한쪽의 플래그를 다른 쪽의 플래그에 갱신하는 플래그 갱신부와, 플래그 기억부에 기억된 플래그에 대응하는 극성 패턴을 극성 출력부로부터 출력시키는 지령부를 갖는다.

Description

이오나이저 및 그 제어 방법{IONIZER AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 방전침에 고전압을 인가해서 발생시킨 양 및 음의 이온을 이용하여 대전한 워크 등을 전기적으로 중화하기 위한 이오나이저 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
종래부터 정전 파괴나 정전 흡착 등의 정전기에 의한 장해를 방지하기 위해서 방전침에 고전압을 인가하여 코로나 방전에 의해 양 및 음의 이온을 발생시키는 제전 장치, 즉 이오나이저가 사용되고 있다. 이와 같은 이오나이저는 주로 방전침에 직류 전압을 인가하는 방식(이하, DC 방식이라고 기재한다)과, 방전침에 교류 전압을 인가하는 방식(이하, AC 방식이라고 기재한다)으로 분류된다.
이 중, 상기 DC 방식은 양이온을 방출하는 방전침과 음이온을 방출하는 방전침을 갖고 있고, 각각의 방전침에 양, 음의 직류 전압을 인가함으로써 이들 양, 음의 각 방전침으로부터 양, 음의 이온을 동시에 방출하는 방식이다. 그 때문에 방전침에 교류 전압을 인가하는 상기 AC 방식과 비교하면 양 및 음의 이온의 재결합을 억제할 수 있고, 그 결과 보다 많은 양, 음의 각 이온을 멀리까지 날리는 것이 가능해져 제전 속도를 보다 빠르게 할 수 있다는 이점이 있다.
그런데, 이러한 코로나 방전식의 이오나이저에 있어서는 사용 시간의 장기화에 따라 방전침이 부식이나 마모 등에 의해 열화되지만, 그때 특히 양극의 방전침 쪽이 음극의 방전침보다 열화되기 쉬운 것이 알려져 있다. 그 때문에 양, 음의 각 방전침으로부터 방출되는 이온 밸런스가 경시적으로 붕괴되어 제전 성능이 저하되어버린다는 문제가 있었다.
그래서, 이와 같은 이온 밸런스의 경시적인 치우침을 방지하기 위해서 특허문헌 1이나 특허문헌 2에서는 제 1 그룹의 방전침으로부터 한쪽의 극성의 이온을 방출함과 동시에 제 2 그룹의 방전침으로부터 다른 쪽의 극성의 이온을 방출하며, 또한 일정 기간마다 상기 각 그룹으로부터 방출하는 이온의 극성을 반전시키도록 구성된 제전 장치가 제안되어 있다.
그러나, 이 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 개시된 제전 장치는 상기 각 그룹의 방전침의 극성을 0.05s 이하로 하는 짧은 주기(일정 기간)로 반전시키는 것이기 때문에 상술한 바와 같은 DC 방식의 장점을 충분히 살리면서 이온 밸런스의 경시적인 치우침을 방지할 필요가 있을 경우에는 반드시 최적의 해결책을 제공할 수 있는 것이라고는 말할 수 없다.
일본 특허 공개 2008-153132호 공보 일본 특허 공개 2008-288072호 공보
본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 DC 방식의 이오나이저의 장점을 충분히 살리면서 사용 시간의 장기화에 따르는 방전침의 부식이나 마모 등에 의한 열화의 정도를 각 방전침 사이에서 균일화함으로써 이온 밸런스의 경시적인 치우침을 방지할 수 있음과 동시에 방전침 전체적으로 수명도 개선하는 것이 가능한 이오나이저 및 그 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 의한 이오나이저는 인가되는 직류 전압의 극성에 따라서 양 또는 음의 이온을 방출하는 2n개(n은 자연수)의 방전침을 갖고, 이들 방전침을 n개씩 제 1 그룹과 제 2 그룹으로 그룹을 나누어서 이루어지는 방전부와, 상기 제 1 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가함과 동시에 상기 제 2 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가하는 제 1 극성 패턴 및 상기 제 1 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가함과 동시에 상기 제 2 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가하는 제 2 극성 패턴 중 어느 하나를 선택적으로 상기 방전부에 대하여 출력 가능한 극성 출력부와, 상기 극성 출력부로부터 출력되는 극성 패턴을 제어하는 극성 제어부와, 상기 극성 출력부에 접속되어 상기 극성 출력부에 대한 급전을 온/오프할 수 있는 전원을 구비한 이오나이저로서, 상기 극성 제어부는 상기 제 1 극성 패턴 및 상기 제 2 극성 패턴의 각각에 할당된 플래그 중 어느 하나를 기억하는 플래그 기억부와, 상기 전원의 오프로부터 온, 또는 온으로부터 오프로의 스위칭 시에 상기 플래그 기억부에 기억되어 있었던 한쪽의 플래그를 다른 쪽의 플래그에 갱신하는 플래그 갱신부를 갖고 있고, 상기 플래그 기억부에 기억된 플래그에 대응하는 극성 패턴을 상기 극성 출력부로부터 출력시키는 지령 신호를 상기 극성 출력부에 대하여 출력하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 이오나이저에 있어서 상기 극성 출력부는 상기 제 1 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가하는 제 1 양극 회로와, 상기 제 1 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가하는 제 1 음극 회로와, 상기 제 2 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가하는 제 2 양극 회로와, 상기 제 2 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가하는 제 2 음극 회로와, 상기 전원과 상기 제 1 양극 회로 사이의 전기적 접속을 온/오프하는 제 1 스위치와, 상기 전원과 상기 제 1 음극 회로 사이의 전기적 접속을 온/오프하는 제 2 스위치와, 상기 전원과 상기 제 2 양극 회로 사이의 전기적 접속을 온/오프하는 제 3 스위치와, 상기 전원과 상기 제 2 음극 회로 사이의 전기적 접속을 온/오프하는 제 4 스위치를 갖고, 상기 극성 제어부로부터의 지령 신호에 의해 상기 제 1 스위치와 상기 제 4 스위치를 온으로 함과 아울러 상기 제 2 스위치와 상기 제 3 스위치를 오프로 함으로써 상기 제 1 극성 패턴을 출력하고, 상기 제 1 스위치와 상기 제 4 스위치를 오프로 함과 아울러 상기 제 2 스위치와 상기 제 3 스위치를 온으로 함으로써 상기 제 2 극성 패턴을 출력하도록 구성되어 있어도 좋다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 의한 이오나이저의 제어 방법은 인가되는 직류 전압의 극성에 따라서 양 또는 음의 이온을 방출하는 2n개(n은 자연수)의 방전침을 갖고, 이들 방전침을 n개씩 제 1 그룹과 제 2 그룹으로 그룹을 나누어서 이루어지는 방전부와, 상기 제 1 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가함과 동시에 상기 제 2 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가하는 제 1 극성 패턴 및 상기 제 1 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가함과 동시에 상기 제 2 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가하는 제 2 극성 패턴 중 어느 하나를 선택적으로 상기 방전부에 대하여 출력 가능한 극성 출력부와, 상기 극성 출력부에 접속되어 상기 극성 출력부에 대한 급전을 온/오프 하는 것이 가능한 전원을 구비한 이오나이저의 제어 방법으로서, 상기 전원이 온되고나서 오프될 때 까지의 가동 기간 중에 상기 극성 출력부로부터 상기 방전부에 대하여 상기 제 1 극성 패턴 및 상기 제 2 극성 패턴 중 어느 한쪽의 극성 패턴을 연속적으로 출력시켜 상기 전원이 오프로부터 온으로 스위칭되었을 때에 전회의 가동 기간 중에 출력되어 있었던 한쪽의 극성 패턴과는 상이한 다른 쪽의 극성 패턴을 출력시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 제 1 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가함과 동시에 제 2 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가하는 제 1 극성 패턴 및 상기 제 1 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가함과 동시에 상기 제 2 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가하는 제 2 극성 패턴 중 어느 하나를 선택적으로 방전부에 대하여 출력 가능한 극성 출력부를 형성하고, 전원을 오프로부터 온으로 스위칭했을 때에 상기 제 1 및 제 2 극성 패턴 중, 전회의 가동 기간 중(즉, 직전에 전원이 온되어 있었던 기간 중)에 출력되어 있었던 한쪽의 극성 패턴과는 상이한 다른 쪽의 극성 패턴을 상기 극성 출력부로부터 방전부에 대하여 출력하도록 구성되어 있기 때문에 전원을 오프로부터 온으로 해서 이오나이저를 가동시키면 상기 방전부의 각 방전침에 대하여 전회의 가동 기간 중과는 역극성의 직류 전압을 각각 인가할 수 있다. 따라서, DC 방식의 이오나이저의 장점을 충분히 살리면서 사용 시간의 장기화에 따른 방전침의 부식이나 마모 등에 의한 열화의 정도가 각 방전침 사이에서 균일화됨으로써 이온 밸런스의 경시적인 치우침을 방지할 수 있음과 동시에 양쪽 그룹에 속하는 방전침 전체로서의 수명도 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 이오나이저의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 플로우 차트이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 타이밍 차트이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 타이밍 차트이다.
이하에 본 발명에 의한 이오나이저의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이 이오나이저(1)는 고주파 전압을 출력하는 전원(2)과, 도시하지 않는 제전 대상물에 대하여 양 및 음의 이온을 방출하는 방전부(10)와, 상기 방전부(10)에 대하여 양 및 음의 직류 고전압을 인가하는 직류 전압 출력부(극성 출력부)(20)와, 상기 직류 전압 출력부(20)로부터 상기 방전부(10)에 인가하는 직류 고전압의 극성을 제어하는 극성 제어부(30)로 구성되어 있다.
상기 전원(2)은 상기 직류 전압 출력부(20)에 접속되어 있고, 상기 직류 전압 출력부(20)에 대한 급전을 온/오프해서 이오나이저(1)를 가동/정지시키는 것이 가능한 전원 스위치(2a)를 갖고 있다. 또한, 상기 전원(2)은 상기 전원 스위치(2a)의 오프로부터 온 또는 온으로부터 오프로의 스위칭을 검출하고, 상기 극성 제어부(30)에 대하여 신호를 출력하는 전원 검출부(2b)를 갖고 있다.
상기 방전부(10)는 인가되는 직류 고전압의 극성에 따라서 코로나 방전에 의해 양 또는 음의 이온을 발생시키는 2n(n : 자연수)개의 방전침(11, 12)으로 구성되어 있다. 그리고, 이들 2n개의 방전침(11, 12)은 제 1 그룹의 n개의 방전침(11)과, 제 2 그룹의 n개(즉, 제 1 그룹과 동수)의 방전침(12)으로 그룹이 나누어져 있다. 이들 제 1 그룹 및 제 2 그룹의 방전침(11, 12)에는 서로 역극성의 직류 고전압이 인가되고, 양극성의 직류 고전압이 인가된 그룹의 방전침으로부터는 양이온이 방출되고, 음극성의 직류 고전압이 인가된 그룹의 방전침으로부터는 음이온이 방출되도록 되어 있다.
상기 직류 전압 출력부(20)는 상기 제 1 그룹의 방전침(11)과 상기 제 2 그룹의 방전침(12)에 대하여 서로 역극성의 직류 고전압을 출력하는 것이며, 상기 제 1 그룹의 방전침(11)에 양극성의 직류 고전압을 인가하는 제 1 직류 전압 출력 회로(21)와, 상기 제 1 그룹의 방전침(11)에 음극성의 직류 고전압을 인가하는 제 2 직류 전압 출력 회로(22)와, 상기 제 2 그룹의 방전침(12)에 양극성의 직류 고전압을 인가하는 제 3 직류 전압 출력 회로(23)와, 상기 제 2 그룹의 방전침(12)에 음극성의 직류 고전압을 인가하는 제 4 직류 전압 출력 회로(24)에 의해 구성되어 있다.
상기 제 1 및 제 3 직류 전압 출력 회로(21, 23)는 각각 상기 전원(2)으로부터 출력된 고주파 전압을 승압하는 제 1 및 제 3 승압 트랜스(21a, 23a)와, 이들 승압 트랜스(21a, 23a)로 승압된 고주파 전압을 양극성의 직류 고전압으로 변환해서 상기 제 1 및 제 2 그룹의 방전침(11, 12)에 각각 출력하는 제 1 및 제 2 양극 회로(21b, 23b)와, 상기 전원(2)과 이들 양극 회로(21b, 23b) 사이의 전기적 접속을 각각 개별로 온/오프할 수 있는 제 1 및 제 3 스위치(21c, 23c)를 구비하고 있다.
또한, 상기 제 2 및 제 4 직류 전압 출력 회로(22, 24)도 마찬가지로 상기 전원(2)으로부터 출력된 고주파 전압을 승압하는 제 2 및 제 4 승압 트랜스(22a, 24a)와, 이들 승압 트랜스(22a, 24a)로 승압된 고주파 전압을 음극성의 직류 고전압으로 변환해서 상기 제 1 및 제 2 그룹의 방전침(11, 12)에 각각 출력하는 제 1 및 제 2 음극 회로(22b, 24b)와, 상기 전원(2)과 이들 음극 회로(22b, 24b) 사이의 전기적 접속을 각각 개별로 온/오프할 수 있는 제 2 및 제 4 스위치(22c, 24c)를 구비하고 있다.
이 이오나이저(1)에 있어서는 상기 극성 제어부(30)로부터의 지령 신호에 의해 상기 제 1∼제 4 스위치(21c∼24c)의 온/오프의 조합이 스위칭되도록 구성되어 있다. 그렇게 함으로써 상기 직류 전압 출력부(20)가 상기 제 1 그룹에 속하는 n개의 방전침(11) 전체에 양극성의 직류 고전압을 인가하고, 상기 제 2 그룹에 속하는 n개의 방전침(12) 전체에 음극성의 직류 고전압을 인가하는 제 1 극성 패턴과, 상기 제 1 그룹에 속하는 n개의 방전침(11) 전체에 음극성의 직류 고전압을 인가하고, 상기 제 2 그룹에 속하는 n개의 방전침(12) 전부에 양극성의 직류 고전압을 인가하는 제 2 극성 패턴 중 어느 하나를 선택적으로 상기 방전부(10)에 대하여 출력할 수 있도록 되어 있다. 즉, 상기 제 1 극성 패턴을 상기 방전부(10)에 대하여 출력할 때는 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)가 온, 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)가 오프가 되고, 그 반면에 상기 제 2 극성 패턴을 상기 방전부(10)에 대하여 출력할 때는 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)가 온, 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)가 오프가 되도록 각 스위치(21c∼24c)가 상기 지령 신호에 의해 제어되도록 되어 있다.
상기 극성 제어부(30)는 상기 직류 전압 출력부(20)에 출력시키는 극성 패턴에 대응하는 신호를 출력하는 지령 회로(31)와, 이 지령 회로(31)로부터의 출력 신호를 반전시키고, 그 반전시킨 신호를 지령 신호로서 상기 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)에 대하여 출력하는 논리 반전 회로(32)를 포함하고 있다. 또한, 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)에 대해서는 상기 지령 회로(31)로부터의 출력 신호가 반전되는 일 없이 그대로 지령 신호로서 출력되도록 되어 있다.
상기 지령 회로(31)는 상기 제 1 극성 패턴 및 상기 제 2 극성 패턴의 각각에 할당된 플래그(i) 중 어느 하나를 상시 기억하고 있는 플래그 기억부(31a)와, 상기 전원 스위치(2a)가 오프로부터 온 또는 온으로부터 오프로 스위칭되었을 때에 전원 검출부(2b)로부터의 신호에 의해 상기 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있었던 한쪽의 극성 패턴에 대응하는 플래그(i)를 다른 쪽의 극성 패턴에 대응하는 플래그(i)에 갱신하는 플래그 갱신부(31b)와, 상기 플래그 기억부(31a)에 기억된 플래그(i)(즉, 극성 패턴)에 대응하는 신호를 출력하는 지령부(31c)를 갖고 있다.
그렇게 함으로써, 예를 들면 제 1 극성 패턴에 대응하는 플래그(i)를 「온(i=1)」, 제 2 극성 패턴에 대응하는 플래그(i)를 「오프(i=0)」로 했을 때, 상기 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있는 플래그(i)가 「온(i=1)」일 경우에는 제 1 극성 패턴에 대응하는 신호가 상기 지령부(31c)로부터 출력되고, 이 신호에 의거하여 상기 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)를 온으로 하고, 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)를 오프로 하는 지령 신호가 상기 극성 제어부(30)로부터 상기 직류 전압 출력부(20)에 대하여 출력된다. 반대로 상기 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있는 플래그(i)가 「오프(1=0)」일 경우에는 제 2 극성 패턴에 대응하는 신호가 상기 지령부(31c)로부터 출력되고, 이 신호에 의거하여 상기 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)를 온으로 하고, 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)를 오프로 하는 지령 신호가 상기 극성 제어부(30)로부터 상기 직류 전압 출력부(20)에 대하여 출력된다.
그리고, 상기 전원 스위치(2a)를 오프로부터 온으로 스위칭해서 이오나이저(1)를 정지 상태로부터 기동시킬 때, 또는 전원 스위치(2a)를 온으로부터 오프로 스위칭해서 이오나이저(1)를 가동 상태로부터 정지시킬 때에 상기 플래그 기억부(31a)의 플래그(i)가 플래그 갱신부(31b)에 의해 갱신된다. 그 결과, 이오나이저(1)를 기동시킬 때마다 방전부(10)의 각 방전침(11, 12)에 대하여 전회의 가동 기간 중에는 역극성의 직류 고전압이 인가된다. 그 때문에 양 및 음의 이온의 재결합을 억제하고, 보다 많은 양, 음의 각 이온을 멀리까지 날릴 수 있다는 DC 방식(직류 방식)의 장점을 충분히 살리면서 사용 시간의 장기화에 따른 방전침의 부식이나 마모 등에 의한 열화의 정도를 제 1 그룹의 방전침(11)과 제 2 그룹의 방전침(12) 사이에서 균일화함으로써 이온 밸런스의 경시적인 치우침을 방지할 수 있음과 동시에 양쪽 그룹에 속하는 이들 방전침(11, 12) 전체로서의 수명, 즉 방전부(10)의 수명도 개선하는 것이 가능해진다.
이어서, 도 2의 플로우 차트에 의거하여 상기 이오나이저(1)의 제어 방법의 제 1 실시형태를 구체적으로 설명한다. 이 제어 방법은 상기 이오나이저(1)에 있어서 상기 전원 스위치(2a)가 오프로부터 온으로 스위칭 되었을 때에 상기 플래그 갱신부(31b)가 상기 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있었던 한쪽의 극성 패턴에 대응하는 플래그(i)를 다른 쪽의 극성 패턴에 대응하는 플래그(i)에 갱신하는 형태인 것이다.
우선, 전원 스위치(2a)를 오프로부터 온으로 스위칭하면(S1), 상기 플래그 갱신부(31b)가 상기 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)가 상기 제 1 극성 패턴에 대응하는 「온(i=1)」인지, 상기 제 2 극성 패턴에 대응하는 「오프(i=0)」인지를 판정한다(S2). 이때, 플래그(i)가 「온(i=1)」이었을 경우에는 전회의 이오나이저(1)의 가동 기간 중(즉, 전회의 전원 스위치(2a)가 온되어 있었던 기간 중)에 방전부(10)에 대하여 제 1 극성 패턴의 직류 고전압이 인가되어 있었던 것을 의미하고, 플래그(i)가 「오프(i=0)」이었을 경우에는 방전부(10)에 대하여 제 2 극성 패턴의 직류 고전압이 인가되어 있었던 것을 의미하고 있다.
그리고, 상기 스텝 S2에 있어서 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)가 「오프(1=O)」이었을 경우(즉, 판정의 결과가 「no」이었을 경우)에는 그 플래그(i)가 상기 플래그 갱신부(31b)에 의해 「온(1=1)」으로 갱신되고(S3), 이 플래그 기억부(31a)에 새롭게 기억된 플래그(i)에 의거하여 지령부(31c)로부터 플래그(i)=1, 즉 제 1 극성 패턴에 대응하는 「온」 신호가 출력된다(S4). 그렇게 하면, 이 「온」 신호에 의거하여 극성 제어부(30)로부터 출력되는 지령 신호에 의해 직류 전압 출력부(20)에 있어서, 상기 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)가 온으로 됨과 동시에 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)가 오프가 되고(S5), 그 결과 제 1 양극 회로(21b)로부터 제 1 그룹의 각 방전침(11)에 대하여 양극성의 직류 고전압이 인가됨과 동시에 제 2 음극 회로(24b)로부터 제 2 그룹의 각 방전침(12)에 대하여 음극성의 직류 고전압이 인가된다(S6). 즉, 이오나이저(1)의 가동 기간 중의 전체 기간을 통해서 상기 직류 전압 출력부(20)로부터 방전부(10)에 대하여 상기 제 1 극성 패턴의 직류 고전압이 연속적으로 출력되고, 제 1 그룹의 방전침(11)으로부터 양의 이온이 방출됨과 동시에 제 2 그룹의 방전침(12)으로부터 음의 이온이 방출된다.
한편, 상기 스텝 S2에 있어서, 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)가 「1」이었을 경우(즉, 판정의 결과가 「yes」이었을 경우)에는 그 플래그(i)가 상기 플래그 갱신부(31b)에 의해 「0」으로 갱신되고(S7), 이 플래그 기억부(31a)에 새롭게 기억된 플래그(i)에 의거하여 지령부(31c)로부터 플래그(i)=0, 즉 제 2 극성 패턴에 대응하는 「오프」 신호가 출력된다(S8). 그렇게 하면 극성 제어부(30)로부터 출력되는 지령 신호에 의해 직류 전압 출력부(20)에 있어서 상기 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)가 온으로 됨과 동시에 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)가 오프되고(S9), 그 결과 제 1 음극 회로(22b)로부터 방전침(11)에 대하여 음극성의 직류 고전압이 인가됨과 동시에 제 2 양극 회로(23b)로부터 방전침(12)에 대하여 양극성의 직류 고전압이 인가된다(S10). 즉, 이오나이저(1)의 가동 기간 중의 전체 기간을 통해서 상기 직류 전압 출력부(20)로부터 방전부(10)에 대하여 상기 제 2 극성 패턴의 직류 고전압이 연속적으로 출력되고, 제 1 그룹의 방전침(11)으로부터 음의 이온이 방출됨과 동시에 제 2 그룹의 방전침(12)으로부터 양의 이온이 방출된다.
계속해서, 전원 스위치(2a)가 온으로부터 오프로 스위칭되면(S11), 상기 전원(2)으로부터 직류 전압 출력부(20)에 대한 급전이 차단되기 때문에 상기 제 1, 제 2 그룹의 방전침(11, 12)으로부터의 이온의 방출이 종료된다. 또한, 이때 상기 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)는 그대로 유지된다.
도 3은 이오나이저(1)를 도 2에 나타내는 제 1 실시형태에서 제어했을 때의 타이밍 차트를 나타내고 있다.
우선, 시각(t1)에 있어서 상기 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있는 플래그(i)가 「오프(i=0)」의 상태에서 전원 스위치(2a)를 온으로 하면, 상기 플래그 갱신부(31b)에 의해 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있는 플래그(i)가 상기 제 2 극성 패턴에 할당된 「오프(i=0)」로부터 상기 제 1 극성 패턴에 할당된 「온(i=1)」으로 갱신된다. 그리고, 이 플래그 기억부(31a)에 기억된 플래그(i)(=1)에 의거하여 극성 제어부(30)로부터 출력되는 지령 신호에 의해 상기 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)가 온이 되고, 상기 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)가 오프가 된다. 그 결과, 방전부(10)에 제 1 극성 패턴의 직류 고전압이 인가되고, 상기 제 1 그룹의 방전침(11)으로부터 양의 이온, 상기 제 2 그룹의 방전침(12)으로부터 음의 이온이 동시에 방출된다.
이어서, 시각(t2)에 있어서 전원 스위치(2a)를 오프로 하면 상기 제 1 그룹의 방전침(11) 및 상기 제 2 그룹의 방전침(12)으로의 직류 고전압의 인가가 오프가 되기 때문에 이들 방전침(11, 12)으로부터의 이온의 방출이 정지된다. 이때, 상기 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)는 「온(i=1)」인채로 유지되지만 상기 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)는 온으로부터 오프가 된다.
계속해서, 시각(t3)에 있어서 상기 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있는 플래그(i)가 「온(i=1)」의 상태에서 다시 전원 스위치(2a)를 온으로 하면 상기 플래그 갱신부(31b)에 의해 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있는 플래그(i)가 「온(i=1)」으로부터 「오프(i=0)」로 갱신된다. 그리고, 이 플래그 기억부(31a)에 기억된 플래그(i)(=0)에 의거하여 극성 제어부(30)로부터 출력되는 지령 신호에 의해 상기 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)가 오프가 되고, 상기 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)가 온이 된다. 그 결과, 방전부(10)에 이번에는 제 2 극성 패턴의 직류 고전압이 인가되고, 상기 제 1 그룹의 방전침(11)으로부터 음의 이온, 상기 제 2 그룹의 방전침(12)으로부터 양의 이온이 동시에 방출된다.
또한, 시각(t4)에 있어서 다시 전원 스위치(2a)를 오프로 하면 상기 제 1 그룹의 방전침(11) 및 상기 제 2 그룹의 방전침(12)으로부터의 이온의 방출이 정지된다. 이때, 상기 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)는 「오프(i=0)」인채로 유지되지만, 상기 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)는 온으로부터 오프가 된다. 이후, 전원 스위치(2a)를 온/오프할 때마다 마찬가지의 동작이 반복된다.
이어서, 도 4의 플로우 차트에 의거하여 상기 이오나이저(1)의 제어 방법의 제 2 실시형태를 구체적으로 설명한다. 이 제어 방법은 상기 이오나이저(1)에 있어서 상기 전원 스위치(2a)가 온으로부터 오프로 스위칭되었을 때에 상기 플래그 갱신부(31b)가 상기 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있었던 한쪽의 극성 패턴에 대응하는 플래그(i)를 다른 쪽의 극성 패턴에 대응하는 플래그(i)에 갱신하는 형태의 것이다.
우선, 전원 스위치(2a)를 오프로부터 온으로 바꾸면(S21), 상기 플래그 갱신부(31b)가 상기 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)가 상기 제 1 극성 패턴에 대응하는 「온(i=1)」인지, 상기 제 2 극성 패턴에 대응하는 「오프(i=0)」인지를 판정한다(S22). 이때, 플러그(i)가 「온(i=1)」이었을 경우에는 전회의 이오나이저(1)의 가동 기간 중(즉, 전회의 전원 스위치(2a)가 온되어 있었던 기간 중)에 방전부(10)에 대하여 제 2 극성 패턴의 직류 고전압이 인가되어 있었던 것을 의미하고, 플래그(i)가 「오프(i=0)」이었을 경우에는 방전부(10)에 대하여 제 1 극성 패턴의 직류 고전압이 인가되어 있었던 것을 의미하고 있다.
그리고, 상기 스텝(S22)에 있어서 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)가 「온(i=1)」이었을 경우(즉, 판정의 결과가 「yes」이었을 경우)에는 이 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있었던 플래그(i)에 의거하여 지령부(31c)로부터 플래그(i)=1, 즉 제 1 극성 패턴에 대응하는 「온」 신호가 출력된다(S23). 그렇게 하면 상기 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 극성 제어부(30)로부터 출력되는 지령 신호에 의해 직류 전압 출력부(20)에 있어서 상기 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)가 온으로 됨과 동시에 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)가 오프로 되고(S24), 그 결과 제 1 양극 회로(21b)로부터 제 1 그룹의 각 방전침(11)에 대하여 양극성의 직류 고전압이 인가됨과 동시에 제 2 음극 회로(24b)로부터 제 2 그룹의 각 방전침(12)에 대하여 음극성의 직류 고전압이 인가된다(S25).
한편, 상기 스텝(S22)에 있어서 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)가 「O」이었을 경우(즉, 판정의 결과가 「no」이었던 경우)에는 이 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있었던 플래그(i)에 의거하여 지령부(31c)으로부터 플래그(i)=0, 즉 제 2 극성 패턴에 대응하는 「오프」 신호가 출력된다(S26). 그렇게 하면 극성 제어부(30)로부터 출력되는 지령 신호에 의해 직류 전압 출력부(20)에 있어서 상기 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)가 온으로 됨과 동시에 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)가 오프로 되고(S27), 그 결과 제 1 음극 회로(22b)로부터 방전침(11)에 대하여 음극성의 직류 고전압이 인가됨과 동시에 제 2 양극 회로(23b)로부터 방전침(12)에 대하여 양극성의 직류 고전압이 인가된다(S28).
계속해서, 전원 스위치(2a)가 온으로부터 오프로 스위칭 되면(S29), 상기 플래그 갱신부(31b)가 상기 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)가 「온(i=1)」인지, 「오프(i=0)」인지를 다시 판정한다(S30). 그 결과, 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)가 「온(i=1)」이었을 경우(즉, 판정의 결과가 「yes」이었을 경우)에는 그 플래그(i)가 상기 플래그 갱신부(31b)에 의해 「오프(i=0)」로 갱신되고(S31), 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)가 「오프(1=O)」이었을 경우(즉, 판정의 결과가 「no」이었을 경우)에는 그 플래그(i)가 상기 플래그 갱신부(31b)에 의해 「온(i=1)」으로 갱신된다(S32). 그리고, 상기 전원(2)으로부터 직류 전압 출력부(20)에 대한 급전이 차단되기 때문에 상기 제 1, 제 2 그룹의 방전침(11, 12)으로부터의 이온의 방출이 종료된다. 또한, 이때 상기 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)는 그대로 유지된다.
도 5는 이오나이저(1)를 도 4에 나타내는 제 2 실시형태에서 제어했을 때의 타이밍 차트를 나타내고 있다.
우선, 시각(t1)에 있어서 상기 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있는 플래그(i)가 「온(i=1)」의 상태에서 전원 스위치(2a)를 온으로 하면 이 플래그 기억부(31a)에 기억된 플래그(i)(=1)(즉, 상기 제 1 극성 패턴에 할당된 플래그(i))에 의거해서 극성 제어부(30)로부터 출력되는 지령 신호에 의해 상기 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)가 온이 되고, 상기 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)가 오프가 된다. 그 결과, 상기 제 1 그룹의 방전침(11)으로부터 양의 이온, 상기 제 2 그룹의 방전침(12)으로부터 음의 이온이 동시에 방출된다.
이어서, 시각(t2)에 있어서 전원 스위치(2a)를 오프로 하면 상기 플래그 갱신부(31b)에 의해 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있는 플래그(i)가 「온(i=1)」으로부터 상기 제 2 극성 패턴에 할당된 「오프 (i=0)」로 갱신된다. 그리고, 상기 제 1 그룹의 방전침(11) 및 상기 제 2 그룹의 방전침(12)으로의 직류 고전압의 인가가 오프가 되기 때문에 이들 방전침(11, 12)으로부터의 이온의 방출이 정지된다. 이때, 상기 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그(i)는 「오프(i=0)」인채로 유지되지만 상기 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)는 온으로부터 오프가 된다.
계속해서, 시각(t3)에 있어서 상기 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있는 플래그(i)가 「오프(i=0)」의 상태로 다시 전원 스위치(2a)를 온으로 하면 이 플래그 기억부(31a) 에 기억된 플래그(i)(=0)에 의거해서 극성 제어부(30)로부터 출력되는 지령 신호에 의해 상기 제 1 및 제 4 스위치(21c, 24c)가 오프가 되고, 상기 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)가 온이 된다. 그 결과, 상기 제 1 그룹의 방전침(11)으로부터 음의 이온, 상기 제 2 그룹의 방전침(12)으로부터 양의 이온이 동시에 방출된다.
또한, 시각(t4)에 있어서 다시 전원 스위치(2a)를 오프로 하면 상기 플래그 갱신부(31b)에 의해 플래그 기억부(31a)에 기억되어 있는 플래그(i)가 「오프(i=0)」로부터 「온(i=1)」으로 갱신된다. 그리고, 상기 제 1 그룹의 방전침(11) 및 상기 제 2 그룹의 방전침(l2)으로부터의 이온의 방출이 정지된다. 이때, 상기 플래그 기억부(31a)에서 기억되어 있는 플래그는 「온(i=1)」인채로 유지되지만 상기 제 2 및 제 3 스위치(22c, 23c)는 오프가 된다. 이후, 전원 스위치(2a)를 온/오프할 때마다 마찬가지의 동작이 반복된다.
이상에 있어서 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명해 왔지만 본 발명은 그들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지로부터 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 설계 변경이 가능한 것은 말할 것도 없다.

Claims (3)

  1. 인가되는 직류 전압의 극성에 따라서 양 또는 음의 이온을 방출하는 2n개(n은 자연수)의 방전침을 갖고, 이들 방전침을 n개씩 제 1 그룹과 제 2 그룹으로 그룹을 나누어서 이루어지는 방전부와,
    상기 제 1 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가함과 동시에 상기 제 2 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가하는 제 1 극성 패턴 및 상기 제 1 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가함과 동시에 상기 제 2 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가하는 제 2 극성 패턴 중 어느 하나를 선택적으로 상기 방전부에 대하여 출력 가능한 극성 출력부와,
    상기 극성 출력부로부터 출력시키는 극성 패턴을 제어하는 극성 제어부와,
    상기 극성 출력부에 접속되고, 그 극성 출력부에 대한 급전을 온/오프하는 것이 가능한 전원을 구비한 이오나이저로서,
    상기 극성 제어부는,
    상기 제 1 극성 패턴 및 상기 제 2 극성 패턴의 각각에 할당된 플래그 중 어느 하나를 기억하는 플래그 기억부와,
    상기 전원의 오프로부터 온, 또는 온으로부터 오프로의 스위칭 시에 상기 플래그 기억부에 기억되어 있었던 한쪽의 플래그를 다른 쪽의 플래그에 갱신하는 플래그 갱신부를 갖고 있고,
    상기 플래그 기억부에 기억된 플래그에 대응하는 극성 패턴을 상기 극성 출력부로부터 출력시키는 지령 신호를 그 극성 출력부에 대하여 출력하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이오나이저.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 극성 출력부는,
    상기 제 1 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가하는 제 1 양극 회로와,
    상기 제 1 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가하는 제 1 음극 회로와,
    상기 제 2 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가하는 제 2 양극 회로와,
    상기 제 2 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가하는 제 2 음극 회로와,
    상기 전원과 상기 제 1 양극 회로 사이의 전기적 접속을 온/오프하는 제 1 스위치와,
    상기 전원과 상기 제 1 음극 회로 사이의 전기적 접속을 온/오프하는 제 2 스위치와,
    상기 전원과 상기 제 2 양극 회로 사이의 전기적 접속을 온/오프하는 제 3스위치와,
    상기 전원과 상기 제 2 음극 회로 사이의 전기적 접속을 온/오프하는 제 4 스위치를 갖고,
    상기 극성 제어부로부터의 지령 신호에 의해 상기 제 1 스위치와 상기 제 4 스위치를 온으로 함과 아울러 상기 제 2 스위치와 상기 제 3 스위치를 오프로 함으로써 상기 제 1 극성 패턴을 출력하고, 상기 제 1 스위치와 상기 제 4 스위치를 오프로 함과 아울러 상기 제 2 스위치와 상기 제 3 스위치를 온으로 함으로써 상기 제 2 극성 패턴을 출력하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이오나이저.
  3. 인가되는 직류 전압의 극성에 따라서 양 또는 음의 이온을 방출하는 2n개(n은 자연수)의 방전침을 갖고, 이들 방전침을 n개씩 제 1 그룹과 제 2 그룹으로 그룹을 나누어서 이루어지는 방전부와,
    상기 제 1 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가함과 동시에 상기 제 2 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가하는 제 1 극성 패턴 및 상기 제 1 그룹의 방전침에 음극성의 직류 전압을 인가함과 동시에 상기 제 2 그룹의 방전침에 양극성의 직류 전압을 인가하는 제 2 극성 패턴 중 어느 하나를 선택적으로 상기 방전부에 대하여 출력 가능한 극성 출력부와,
    상기 극성 출력부에 접속되고, 그 극성 출력부에 대하는 급전을 온/오프하는 것이 가능한 전원을 구비한 이오나이저의 제어 방법으로서,
    상기 전원이 온되고부터 오프될 때까지의 가동 기간 중에 상기 극성 출력부로부터 상기 방전부에 대하여 상기 제 1 극성 패턴 및 상기 제 2 극성 패턴 중 어느 한쪽의 극성 패턴을 연속적으로 출력시켜 상기 전원이 오프로부터 온으로 스위칭 되었을 때에 전회의 가동 기간 중에 출력되어 있던 한쪽의 극성 패턴과는 상이한 다른 쪽의 극성 패턴을 출력시키는 것을 특징으로 하는 이오나이저의 제어 방법.
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