WO2010087624A2 - 이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치 - Google Patents

이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2010087624A2
WO2010087624A2 PCT/KR2010/000512 KR2010000512W WO2010087624A2 WO 2010087624 A2 WO2010087624 A2 WO 2010087624A2 KR 2010000512 W KR2010000512 W KR 2010000512W WO 2010087624 A2 WO2010087624 A2 WO 2010087624A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
discharge
ion generating
generating device
electrode
dielectric
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/000512
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2010087624A3 (ko
Inventor
이동훈
김상효
정용철
김재열
김한주
박재우
Original Assignee
(주)선재하이테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020090119248A external-priority patent/KR101175989B1/ko
Application filed by (주)선재하이테크 filed Critical (주)선재하이테크
Priority to JP2011547792A priority Critical patent/JP2012516535A/ja
Publication of WO2010087624A2 publication Critical patent/WO2010087624A2/ko
Publication of WO2010087624A3 publication Critical patent/WO2010087624A3/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Definitions

  • the present invention relates to an ion generating device, and more particularly, the discharge portion for generating ions to form a plane shape to prevent contamination caused by external foreign matters to increase the ion generating efficiency and to facilitate maintenance
  • An electrode module for an ion generating device, an ion generating device having the same, and an electrostatic removing device are provided.
  • a needle-shaped tip electrode is typically used to generate + and ⁇ ions with an ion generating device.
  • the reason is that when a high voltage is applied to a needle like a needle, a corona discharge occurs at the tip of the needle and ionizes the air.
  • the discharge needle and the counter electrode which is the conventional discharge electrode, the dust needle was well adsorbed to the discharge needle exposed to the outside, and thus the discharge needle had to be frequently cleaned due to the short duration of performance.
  • the performance of the ion generating device and the static electricity removing device manufactured using such a discharge electrode was inevitably deteriorated. Therefore, in the related art, in order to solve the above problems, the needles were periodically cleaned or replaced, or the maintenance process was performed. In addition, since the electrode part is a high voltage applied part, there is a risk of a safety accident due to the residual voltage.
  • FIG. 1 shows a configuration of an electrode for an ion generating device according to the prior art (Korean Patent Publication No. 10-2008-0051125).
  • This prior art uses a fine electrode and performs surface discharge by inserting a dielectric between the insulator face and the electrode.
  • the advantage of using a conventional microelectrode is that since there is little dust adsorption and uses a relatively low voltage, there is a problem that the amount of generated ions is small.
  • the amount of ion generation is very small as described above, and there is a problem that the balance of generation of + ions and-ions is unstable.
  • an object of the present invention is to arrange along the end surface of the discharge surface formed in the dielectric without protruding the peak of the discharge electrode capable of generating ions to the outside of the dielectric
  • the present invention provides an ion generating device electrode module, an ion generating device, and an electrostatic removing device having the same, which can prevent contamination caused by external foreign matters, thereby improving ion generation efficiency and facilitating maintenance.
  • Another object of the present invention is the electrode module for the ion generating device that can prevent the dielectric breakdown at the surface in which the electric field is formed by the discharge by performing a surface discharge to the discharge site for generating ions and the ion having the same
  • the present invention provides a generator and an electrostatic removing device.
  • the present invention provides an electrode module for an ion generating device capable of operating by applying a high voltage of 3 to 8 kV, an ion generating device having the same, and an electrostatic removing device.
  • the present invention provides an electrode module for an ion generating device.
  • the electrode module for an ion generating device includes a dielectric having a discharge surface formed on one surface and an opposite surface formed on the other surface, and having a predetermined length and a predetermined thickness; A pattern part formed on the discharge surface along a length direction of the dielectric to have a predetermined width and receive a high voltage from the outside; And an electric field forming portion formed on the discharging surface and the opposing surface and generating an ion along the electric field by forming an electric field along the opposing surface from one end of the discharging surface.
  • the discharge surface and the opposite surface is preferably formed to face each other at the boundary of the dielectric.
  • the electric field forming unit may include a plurality of discharge electrodes having a second end connected to the pattern part and one end protruding toward one end of the discharge surface, and formed on the opposite surface along a length direction of the dielectric material. It is preferable to provide a strip
  • one end of the counter electrode and one end of the discharge electrodes are disposed to form a predetermined gap, the discharge electrodes are preferably formed so that the width gradually decreases along one end surface of the discharge surface on one side of the pattern portion. .
  • the opposite electrode is preferably located behind the discharge electrode based on one end surface of the discharge surface.
  • the gap is preferably determined in proportion to the thickness of the dielectric.
  • each of the discharge electrodes it is preferable that a peak formed sharply at one end of each of the discharge electrodes is provided.
  • each of the discharge electrodes is preferably arranged at a predetermined interval along one end surface of the discharge surface.
  • each of the discharge electrodes is preferably formed in a triangular shape.
  • the discharge electrode preferably has a conductivity of 5.0 ⁇ 10 5 [mhos / m] or more.
  • the discharge electrode is preferably any one of tungsten, titanium, stainless steel, nickel, chromium, copper.
  • the high voltage provided to the discharge electrode through the pattern portion is a DC voltage (DC). 3 to 8 kHz, peak to peak voltage of pulsed AC 6 to 20 kV, or peak to peak voltage of AC It is desirable to achieve the range of 6-20 kV.
  • the present invention provides an ion generating device.
  • the ion generating device includes the above-mentioned electrode module and a protective part which insulates one surface and the other surface of the dielectric from each other.
  • the said protection part is provided with the upper insulator arrange
  • each of the dielectric and the protective part may include an insulating layer including CEM-1 (Cmmposit epoxcy materials), phenol (Phenol), epoxy, polytetra fluoro ethylene (PTFE), and ceramics (ceramics). It is preferably made of any one of dielectrics.
  • the present invention provides an electrostatic removal device.
  • the static electricity removing device includes a moving path unit providing a path through which a charged object is moved;
  • the ion generating apparatuses are paired, and are disposed at positions facing each other with respect to the movement path of the charged object, and generate ions along electric fields that are opposite to each other with respect to both sides of the charged object, thereby charging the charged object.
  • a static electricity removing unit for removing static electricity on both sides of the object.
  • the present invention prevents contamination caused by foreign substances by increasing the ion generation efficiency by disposing the peak of the discharge electrode capable of generating ions along one end surface of the discharge surface formed in the dielectric without protruding the outside of the dielectric, It has an effect that can facilitate maintenance.
  • the present invention achieves a surface discharge at the discharge site for generating ions, it is possible to prevent dielectric breakdown at the surface where the electric field due to the discharge is formed, which has the effect of thickening the thickness of the insulating layer
  • the present invention is a direct current to the discharge electrode for generating ions 3 to 8 kV, peak to peak voltage of pulsed AC 6 to 20 kV, or peak to peak voltage of AC It can operate by applying high voltage of 6 ⁇ 20kV.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a surface discharge type microelectrode according to the prior art.
  • FIG. 2 is a plan view showing a discharge electrode and a pattern portion in the electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view of a portion of a discharge electrode and a pattern portion in the electrode module for the ion generating device of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a front view showing an electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • FIG. 6 is a bottom perspective view showing an electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • FIG. 7 is a side view showing an electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • FIG. 8 is another perspective view showing an electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • FIG. 9 is a side view showing electric field formation and ion generation in the electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a coupling relationship between an electrode module and a protection unit in the ion generating device of the present invention.
  • FIG. 11 is a graph showing the performance of the ion generating device according to the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view showing the static elimination device of the present invention.
  • the electrode module for the ion generating device the ion generating device, the static electricity removing device of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a discharge electrode and a pattern portion in the electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • 3 is an enlarged plan view of a portion of a discharge electrode and a pattern portion in the electrode module for the ion generating device of FIG. 2.
  • 4 is a front view showing an electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • 5 is a perspective view showing an electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • 6 is a bottom perspective view showing an electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • 7 is a side view showing an electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • 8 is another perspective view showing an electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • 9 is a side view showing electric field formation and ion generation in the electrode module for an ion generating device of the present invention.
  • 10 is a perspective view illustrating a coupling relationship between an electrode module and a protection unit in the ion generating device of the present invention.
  • 11 is a graph showing the performance of the ion generating device according to the present invention.
  • 12 is a perspective view showing the static elimination device of the present invention.
  • the electrode module 100 of the present invention has a dielectric 20 having a predetermined thickness, a predetermined length, and formed of a dielectric.
  • the dielectric 20 may be of various kinds, and a printed circuit board (PCB) may be used.
  • the dielectric constant of the dielectric may be 2.5.
  • the dielectric 20 may be any one of dielectrics such as CEM-1 (Cmmposit epoxcy materials), phenol (Phenol), epoxy, PTE (Poly Tetra Fluoro Ethylene), ceramics (ceramics), and the like. It can be done as one.
  • a pattern portion 11 is formed on an upper surface of the dielectric 20.
  • the pattern portion 11 has a predetermined length, forms a predetermined width, and serves to receive a high voltage from the outside.
  • the position at which the pattern portion 11 is formed may be formed between one end and the other end of the dielectric 20.
  • a discharge surface 21 is formed on an upper surface of the dielectric 20, and an opposing surface 22 is formed on a lower surface of the dielectric 20.
  • an electric field is formed on the discharge surface 21 and the opposing surface 22 and forms an electric field along the opposing surface 22 from one end of the discharge surface 21 to generate ions along the electric field.
  • the addition is formed.
  • the field forming unit includes a plurality of discharge electrodes 10 and a counter electrode 30.
  • the discharge electrodes 10 are formed on the discharge surface 21 of the upper surface of the dielectric 10, and are electrically connected to the pattern portion 11.
  • one end of the discharge electrodes 10 is positioned along one end surface A of the top surface of the dielectric 20, and the other end of the discharge electrodes 10 is formed in the pattern portion ( 11) is formed to be connected.
  • the discharge electrodes 10 are formed to protrude from the pattern portion 11 to one end surface of the dielectric 20.
  • a peak 10a is formed at one end of the discharge electrodes 10. That is, the discharge electrodes 10 are sharply formed from the pattern portion 11 toward the outside of the dielectric 20.
  • the discharge electrodes 10 may be formed to gradually decrease in width along one end surface of the discharge surface 21 at one side of the pattern portion 11. Preferably formed in a triangular shape. Of course, the discharge electrodes 10 may have other shapes that may form a sharp shape by forming the peak portion 10a at one end of the discharge electrode 10 in addition to the triangle shape.
  • the discharge electrode 10 may achieve a conductivity of 5.0 ⁇ 10 5 [mhos / m] or more.
  • the discharge electrode 10 may be formed of any one of tungsten, titanium, stainless steel, nickel, chromium, and copper.
  • the opposite surface 22 of the dielectric 20 is formed to face the discharge surface 21 formed on the upper surface of the dielectric 20.
  • the opposite electrode 30 is disposed on the opposite surface 22 and is formed to have a predetermined length along a length direction of the dielectric 20 and have a predetermined width O.
  • the counter electrode 30 is a linear electrode having a potential of 0 [Volt] opposite to the discharge electrodes 10, and the counter electrode 30 is grounded because it can maintain a potential of 0 [Volt]. It can act as a ground to maintain the potential.
  • the arrangement position of the counter electrode 30 may be determined according to the thickness of the dielectric 20.
  • one end of the discharge electrode 10 and one end of the counter electrode 30 may form a predetermined gap b with each other.
  • the gap b may be determined according to the thickness a of the dielectric 20.
  • the counter electrode 30 may be located behind the discharge electrode 10 based on one end surface of the discharge surface 21.
  • Table 1 shows the input voltage and the ion current for each thickness a of the dielectric 20. Further, the distance or gap b from the peak 10a of the discharge electrode 10 of the present invention (one end of the discharge electrodes 10) to one end of the counter electrode 30 is shown in FIG. 7 and Table 1 (a). ) + (b), i.e., 1 to 10 mm.
  • (a) is the thickness of the dielectric 20
  • (b) is the distance from the front surface (A surface) of the dielectric to the front surface of the counter electrode 30, that is, the peak (10a) of the discharge electrode 10 ) Is a gap from one end of the counter electrode 30 to (c) the voltage applied to the discharge electrode 10
  • the X axis of Figure 8 is the length of the A surface
  • the Y axis is the length of the opposing surface 22
  • Z-axis represents the thickness (a) of the dielectric (10).
  • the horizontal (X) and vertical (Y) length is applicable from at least 10mm, respectively, and may not be limited to the length.
  • the gap b from the peak 10a of the discharge electrode 10 to one end of the counter electrode 30 may be inversely proportional to the thickness a of the dielectric 20. That is, as the thickness a of the dielectric 20 becomes thick, the gap b may be formed relatively short.
  • the adjustment of the gap (b) may have an effect of adjusting the thickness of the insulator.
  • the B surface is the side or cut surface of the dielectric 20.
  • a predetermined high voltage may be applied to the pattern unit 11 from a voltage applying unit (not shown).
  • the high voltage is a DC voltage (DC) It can be in the range of 3 ⁇ 8kV.
  • the peak to peak voltage of the pulsed AC 6 to 20 kV, or peak to peak voltage of AC It can range from 6 to 20 kV.
  • the high voltage may be applied to the discharge electrodes 10.
  • the thickness of the discharge electrode 10 according to the present invention is in the range of 25 to 50 [ ⁇ m], and the voltage used for the discharge electrodes 10 is the applied voltage or frequency, the dielectric 20. It may be set differently according to the material of the.
  • the peak portion 10a of the discharge electrodes 10 is disposed at regular intervals between the discharge electrodes 10 and is positioned on one surface of the dielectric 20 or one end surface (A surface) of the discharge surface 21, the peak The electric field formed due to the discharge from the head 10a may be formed to connect the counter electrode 30 disposed on the opposing surface 22 along the A surface.
  • the position of the peak portion 10a of the discharge electrodes 10 according to the present invention may be changeable in manufacturing.
  • the electric field in the present invention connects the opposing electrode 30 of the opposing surface 22 from the peak 10a of the discharging electrodes 10 at the discharging surface 21. It can be formed along the A plane.
  • a long band-shaped counter electrode 30 (corresponding to ⁇ electrode) is formed in each of the triangular discharge electrodes 10 (corresponding to a positive electrode) of FIG. 5.
  • An electric field is formed in the shape of an arrow. In this case, the electric field is formed along the arrow direction displayed inside the dielectric 20, but is formed along the arrow direction displayed outside the dielectric 20. Therefore, the air is ionized by the electric field appearing outside the dielectric 20, and positive and negative ions are generated in the process.
  • the peak portion 10a an air discharge in which + and ⁇ ions are generated occurs, and a surface discharge occurs between the peak portion 10a and the counter electrode 30. In the embodiment of the present invention, the air discharge and the surface discharge Can happen together.
  • the peak portion 10a of the discharge electrodes 10 is positioned side by side on the upper surface of the dielectric 20, that is, one end surface of the discharge surface 21 to protrude out of the dielectric 20. So as not to be located on the discharge surface 21 of the dielectric 20. Therefore, the present invention forms a creeping electric field, thereby preventing the discharge electrodes 10 from being deposited and contaminated by foreign matters, thereby forming an electric field using the discharge electrodes 10. In addition, it is possible to prevent the reduction of the ion generation efficiency and to prolong the life of the discharge electrodes 10.
  • the ion generating device 200 of the present invention includes the electrode module 100 mentioned above and a protective part for insulating and contacting one surface and the other surface of the dielectric 20.
  • the protection part 40 may include an upper insulator 41 disposed on the discharge surface 21 and a lower insulator 42 disposed on the opposite surface 22.
  • Each of the dielectric 20 and the protection part may include CEM-1 (Cmmposit epoxcy materials), phenol (Phenol), epoxy, PPT (Polytetra Fluoro Ethylene), and ceramics (ceramics). It may be made of any one of an insulating dielectric.
  • the electrode module 100 adopted in the ion generating device 200 is substantially the same as the configuration of the electrode module 100 mentioned above, a description thereof will be omitted.
  • FIG. 10 shows a process of implementing an electrode module for an ion generating device according to the present invention.
  • Each of the discharge surface 21 and the opposing surface 22 in the present invention is provided with a protective portion 40 which is an insulator.
  • An upper insulator 41 is attached to the discharge surface 21, and a lower insulator 22 is attached to the opposing surface 22.
  • the upper insulator 21 and the lower insulator 22 are formed in a plate shape and are in close contact with the discharge electrodes 10 and the counter electrode 30.
  • the method of attaching the upper and lower insulators 41 and 42 may use an attachment method that can be used according to the material of the dielectric 20 and the insulator such as an adhesive or a bolt.
  • an attachment method that can be used according to the material of the dielectric 20 and the insulator such as an adhesive or a bolt.
  • the remaining region of the discharge electrodes 10 except for the peak portion 10a is hermetically sealed to the outside by the upper insulator 41, and the counter electrode 30 is hermetically sealed to the outside by the lower insulator 42. Can be.
  • Table 2 and Figure 11 below shows the performance of the electrode module for an ion generating device according to the present invention.
  • the A and C types are provided with 80 discharge electrodes 10 installed at 300 mm dielectric 20 at intervals of 3.7 mm and a counter electrode 30 having a width of 5 mm. 20) After installing 2.3mm away from the front surface (A), it was measured without attaching the protection part 40.
  • 40 discharge electrodes 10 were 7.5mm in a 300mm dielectric 20.
  • the counter electrodes 30 having a width of 5 mm and spaced apart are installed at a distance of 2.3 mm from the front surface A of the dielectric 20 as shown in b of FIG. .
  • the E type 13 needle discharge electrodes (10) were used in a 600 mm rod type ion generator.
  • Type A, C shows that the performance is improved by more than a certain degree compared to the type B, D with the protection unit 40 attached.
  • each of the triangular discharge electrodes 10 (corresponding to the positive electrode) in FIG.
  • An electric field is formed.
  • the electric field may also appear in the form of an arrow displayed on the inside of the dielectric 20, but may also appear in the form of an arrow on the outside of the dielectric 20, and the air may be ionized by the electric field displayed on the outside of the dielectric 20.
  • + and-ions are produced.
  • this principle can be applied to the static elimination device.
  • the electrostatic eliminating device includes a moving path part providing a path m through which the charged object 53 moves, and an ion generating device 201 and 202 paired with each other. It is disposed at positions facing each other with a boundary of the movement path (m), generates ions along the electric field in the opposite direction with respect to both sides of the charged object 53 to generate static electricity on both sides of the charged object 53 It consists of a static elimination unit to remove.
  • the pair of ion generating devices 201 and 202 are substantially the same as the configuration of the ion generating device described above, description thereof will be omitted below.
  • a movement path m is formed in the movement path part.
  • the movement path m is a path along which the charging object 53 is moved.
  • foreign substances such as dust may be attached to the surfaces of the charged object 53, preferably the upper and lower surfaces, and the outer circumferential surface by static electricity.
  • the pair of ion generating devices 201 and 202 includes a first ion generating device 201 positioned at an upper portion of the moving path m and a second ion generating device 202 positioned at a lower portion thereof. do.
  • the first ion generating device 201 and the second ion generating device 202 may be located on the same line up and down each other.
  • the electric field forming direction of the first ion generating device 201 and the electric field forming direction of the second ion generating device 202 may be formed to be opposite to each other.
  • the discharge surface 21 (see FIG. 5) of the first ion generating device 201 and the discharge surface 21 (see FIG. 5) of the second ion generating device 202 are arranged to be alternated with each other.
  • foreign substances such as static electricity and dust formed on the upper surface of the charged object 53 may be removed by ions along an electric field formed along one direction from the first ion generating device 201, and the charged object Foreign substances such as static electricity and dust formed on the lower surface of the 53 may be removed by ions along the electric field formed along the other direction from the second ion generating device 202.
  • the present invention can be used in the field of static electricity removing device using ion generation.

Landscapes

  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Abstract

본 발명은 이온 발생 장치용 전극 모듈을 제공한다. 상기 이온 발생 장치용 전극 모듈은 일면에 방전면이 형성되고 타면에 대향면이 형성되며, 일정 길이 및 일정 두께를 갖는 유전체와; 일정 폭을 이루어 상기 유전체의 길이 방향을 따라 상기 방전면에 형성되며 외부로부터 고전압을 인가 받는 패턴부; 및 상기 방전면과 상기 대향면에 형성되며, 상기 방전면의 일단면으로부터 상기 대향면을 따라 전계를 이루어 상기 전계를 따라 이온을 발생하는 전계 형성부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 이온을 발생시키는 방전 부분을 면 형상을 이루도록 하여 외부의 이물질로 인한 오염 발생을 방지하여 이온 발생 효율을 증가시키고 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.

Description

이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치
본 발명은 이온 발생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온을 발생시키는 방전 부분을 면 형상을 이루도록 하여 외부의 이물질로 인한 오염 발생을 방지하여 이온 발생 효율을 증가시키고 유지 보수를 용이하게 할 수 있는 이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치에 관한 것이다.
종래에는 이온 발생 장치로 +, - 이온을 생성하기 위해 전형적으로 바늘 형상의 팁 전극(tip electrode)을 사용하였다. 그 이유는 바늘같이 뾰족한 방전침에 고전압을 가하면 뾰족한 침의 끝부분에서 코로나 방전이 발생하여 공기가 이온화되기 때문이었다. 그러나 이러한 기존의 방전 전극인 방전침과 대향전극의 구성에서는 외부로 노출된 방전침에 먼지가 잘 흡착하여 성능유지기간이 짧아서 방전침을 자주 청소해 주어야 했고 전체 유지 보수시 많은 불편이 있었다.
또한, 방전 전극간 일정 거리를 유지하여야 했기 때문에 공간상의 제약도 있었으며 이것은 곧 방전장치의 소형화에 장애요인이 되었다.
그리고 종래의 바늘형 방전전극을 사용 시에는 스퍼터링(sputtering)에 의한 방전침의 마모도 심각하여 효율적인 방전이 이루어지지 못하여 이온 발생 장치를 정전기 제거 장치로 사용하는 공정에서는 정전기로 인한 불량이 빈번하게 발생하였다.
따라서 이러한 방전전극을 이용하여 제조되는 이온발생장치 및 정전기 제거장치의 성능이 저하될 수밖에 없었다. 따라서, 종래에는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 주기적으로 침을 청소해주거나 교환해주거나 정비 공정을 진행하였지만, 이는 추가로 공수가 요구되는 불편함이 있었다. 이에 더하여 전극 부분은 고전압이 인가된 부분이기 때문에 잔류 전압으로 인하여 인체에 대한 안전 사고의 위험성이 존재하였다.
이를 해소하기 위하여 근래에는 연면방전을 사용하는 이온 발생 장치의 연구가 진행되고 있다.
도 1은 종래 기술(한국공개특허 제10-2008-0051125호)에 따른 이온 발생 장치용 전극의 구성을 보여준다. 이러한 종래 기술은 미세 전극을 사용하고, 절연체 면과 전극 사이에 유전체를 삽입함으로써 연면방전을 실시한다. 그러나, 종래의 미세 전극을 사용할 경우의 장점은 먼지 흡착이 적고 비교적 낮은 전압을 사용하기 때문에, 이온 발생량이 적은 문제점이 있다. 또한, 종래에는 상기와 같이 이온 생성량이 매우 적으며, + 이온과 - 이온의 발생 균형이 불안정한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이온을 발생시킬 수 있는 방전 전극의 첨두부를 유전체의 외부로 돌출 시키지 않고 유전체에 형성되는 방전면의 일단면을 따라 배치함으로써 외부의 이물질로 인한 오염 발생을 방지하여 이온 발생 효율을 높이고, 유지 보수를 용이하게 할 수 있는 이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이온을 발생시키는 방전 부위를 면(surface) 방전을 이룸으로써, 상기 방전으로 인한 전계가 형성되는 면에서의 절연 파괴를 방지할 수 있는 이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이온을 발생시키는 방전 전극에 펄스파 교류전압(Pulsed AC)의 피크투피크(peak to peak)전압이
Figure PCTKR2010000512-appb-I000001
6 ~20kV, 또는 교류전압(AC)의 피크투피크(peak to peak)전압이
Figure PCTKR2010000512-appb-I000002
6 ~20kV, 직류
Figure PCTKR2010000512-appb-I000003
3 내지 8kV의 고전압을 가하여 운용할 수 있는 이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치를 제공함에 있다.
일 양태에 있어서, 본 발명은 이온 발생 장치용 전극 모듈을 제공한다.
상기 이온 발생 장치용 전극 모듈은 일면에 방전면이 형성되고 타면에 대향면이 형성되며, 일정 길이 및 일정 두께를 갖는 유전체와; 일정 폭을 이루어 상기 유전체의 길이 방향을 따라 상기 방전면에 형성되며 외부로부터 고전압을 인가 받는 패턴부; 및 상기 방전면과 상기 대향면에 형성되며, 상기 방전면의 일단면으로부터 상기 대향면을 따라 전계를 이루어 상기 전계를 따라 이온을 발생하는 전계 형성부를 포함한다.
여기서, 상기 방전면과 상기 대향면은 상기 유전체를 경계로 서로 마주보도록 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 전계 형성부는, 타단이 상기 패턴부와 연결되고 일단이 상기 방전면의 일단을 향하여 돌출되는 다수개의 방전 전극들과, 상기 유전체의 길이 방향을 따르고 상기 대향면에 형성되며 상기 방전 전극들과 다른 형성 위치를 갖는 띠 형상의 대향 전극을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 대향 전극의 일단과 상기 방전 전극들의 일단은 일정 갭을 이루어 배치되며, 상기 방전 전극들은 상기 패턴부의 일측면에서 상기 방전면의 일단면을 따라 폭이 점진적으로 줄어들도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방전면의 일단면을 기준으로, 상기 대향 전극은 상기 방전 전극의 후방에 위치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 갭은, 상기 유전체의 두께에 따라 비례되어 결정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방전 전극들 각각의 일단에는 뾰족하게 형성되는 첨두부가 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방전 전극들 각각 첨두부는 상기 방전면의 일단면을 따라 일정 간격을 이루어 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방전 전극들 각각은 삼각형 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방전 전극은 5.0x105 [mhos/m] 이상의 도전율을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방전 전극은 텅스텐, 티타늄, 스테인리스 스틸, 니켈, 크롬, 구리 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 패턴부를 통하여 상기 방전 전극으로 제공되는 고전압은 직류전압(DC)
Figure PCTKR2010000512-appb-I000004
3~8㎸, 펄스파 교류전압(Pulsed AC)의 피크투피크(peak to peak)전압이
Figure PCTKR2010000512-appb-I000005
6 ~20kV, 또는 교류전압(AC)의 피크투피크(peak to peak)전압이
Figure PCTKR2010000512-appb-I000006
6 ~20kV의 범위를 이루는 것이 바람직하다.
다른 양태에 있어서, 본 발명은 이온 발생 장치를 제공한다.
상기 이온 발생 장치는 상기에 언급되는 전극 모듈과, 상기 유전체의 일면 및 타면을 절연 밀착하는 보호부를 포함한다.
여기서, 상기 보호부는, 상기 방전면에 배치되는 상부 절연체와, 상기 대향면에 배치되는 하부 절연체를 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 유전체와 보호부 각각은 씨이엠원(CEM-1: Cmmposit epoxcy materials), 페놀(Phenol), 에폭시(Epoxy), 피티에프이(PTFE: Poly Tetra Fluoro Ethylene), 세라믹(ceramics)을 포함하는 절연성 유전체 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 정전기 제거 장치를 제공한다.
상기 정전기 제거 장치는 대전 물체가 이동되는 경로를 제공하는 이동 경로부와; 상기의 이온 발생 장치가 한 쌍을 이루고, 상기 대전 물체의 이동 경로를 경계로 서로 마주 보는 위치에 배치되어, 상기 대전 물체의 양면에 대하여 각각 서로 반대 방향을 이루는 전계를 따라 이온을 발생하여 상기 대전 물체의 양면에서의 정전기를 제거하는 정전기 제거부를 포함한다.
본 발명은 이온을 발생시킬 수 있는 방전 전극의 첨두부를 유전체의 외부로 돌출 시키지 않고 유전체에 형성되는 방전면의 일단면을 따라 배치함으로써 외부의 이물질로 인한 오염 발생을 방지하여 이온 발생 효율을 높이고, 유지 보수를 용이하게 할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 이온을 발생시키는 방전 부위를 면(surface) 방전을 이룸으로써, 상기 방전으로 인한 전계가 형성되는 면에서의 절연 파괴를 방지할 수 있고, 이는 절연층의 두께를 두텁게 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 이온을 발생시키는 방전 전극에 직류
Figure PCTKR2010000512-appb-I000007
3 내지 8kV,펄스파 교류전압(Pulsed AC)의 피크투피크(peak to peak)전압이
Figure PCTKR2010000512-appb-I000008
6 ~20kV, 또는 교류전압(AC)의 피크투피크(peak to peak)전압이
Figure PCTKR2010000512-appb-I000009
6 ~20kV의 고전압을 가하여 운용할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 종래 기술에 따른 연면방전 방식의 미세전극을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈에서의 방전 전극 및 패턴부를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 이온 발생 장치용 전극 모듈에서의 방전 전극 및 패턴부의 일부분을 확대 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈을 보여주는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈을 보여주는 저면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈을 보여주는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈을 보여주는 다른 사시도이다.
도 9는 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈에서의 전계 형성 및 이온 생성을 보여주는 측면도이다.
도 10은 본 발명의 이온 발생 장치에서 전극 모듈과 보호부의 결합 관계를 보여주는 사시도들이다.
도 11은 본 발명에 따르는 따른 이온 발생 장치의 성능을 보여주는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 정전기 제거 장치를 보여주는 사시도이다.
이하, 첨부되는 도면들을 참조로 하여, 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치를 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈에서의 방전 전극 및 패턴부를 보여주는 평면도이다. 도 3은 도 2의 이온 발생 장치용 전극 모듈에서의 방전 전극 및 패턴부의 일부분을 확대 도시한 평면도이다. 도 4는 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈을 보여주는 정면도이다. 도 5는 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈을 보여주는 사시도이다. 도 6은 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈을 보여주는 저면 사시도이다. 도 7은 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈을 보여주는 측면도이다. 도 8은 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈을 보여주는 다른 사시도이다. 도 9는 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈에서의 전계 형성 및 이온 생성을 보여주는 측면도이다. 도 10은 본 발명의 이온 발생 장치에서 전극 모듈과 보호부의 결합 관계를 보여주는 사시도들이다. 도 11은 본 발명에 따르는 따른 이온 발생 장치의 성능을 보여주는 그래프이다. 도 12는 본 발명의 정전기 제거 장치를 보여주는 사시도이다.
먼저, 도 2 내지 도 8을 참조 하여, 본 발명의 이온 발생 장치용 전극 모듈을 설명하도록 한다.
도 2a 내지 도 3을 참조 하면, 본 발명의 전극 모듈(100)은 일정 두께를 갖고 일정 길이를 이루며 유전체로 형성되는 유전체(20)를 갖는다. 유전체(20)는 다양한 종류일 수 있으며, 인쇄회로기판(PCB)이 이용될 수도 있다. 여기서, 상기 유전체의 유전율의 2.5를 이루는 것이 좋다. 또한, 상기 유전체(20)는 씨이엠원(CEM-1:Cmmposit epoxcy materials), 페놀(Phenol), 에폭시(Epoxy), 피티에프이(PTFE: Poly Tetra Fluoro Ethylene), 세라믹(ceramics) 등의 유전체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 유전체(20)의 상면에는 패턴부(11)가 형성된다. 여기서, 상기 패턴부(11)는 일정 길이를 갖고 일정 폭을 이루며, 외부로부터 고전압을 인가 받는 역할을 한다. 그리고, 상기 패턴부(11)의 형성 위치는 상기 유전체(20)의 일단과 타단의 사이에 형성되는 것이 좋다.
특히, 도 5 및 도 6에 도시되는 바와 같이, 상기 유전체(20)의 상면에는 방전면(21)이 형성되고, 상기 유전체(20)의 하면에는 대향면(22)이 형성된다.
그리고, 상기 방전면(21)과 상기 대향면(22)에 형성되며, 상기 방전면(21)의 일단면으로부터 상기 대향면(22)을 따라 전계를 이루어 상기 전계를 따라 이온을 발생하는 전계 형성부가 형성된다.
상기 전계 형성부는 다수개의 방전 전극들(10)과, 대향 전극(30)을 구비한다.
상기 방전 전극들(10)은 상기 유전체(10)의 상면의 방전면(21)에 형성되고, 상기 패턴부(11)와 전기적으로 연결된다. 여기서, 도 5를 참조 하면, 상기 방전 전극들(10)의 일단은 상기 유전체(20)의 상면 일단면(A면)을 따라 위치되고, 상기 방전 전극들(10)의 타단은 상기 패턴부(11)와 연결되도록 형성된다.
또한, 상기 방전 전극들(10)은 상기 패턴부(11)로부터 상기 유전체(20)의 일단면으로 돌출되도록 형성된다. 여기서, 상기 방전 전극들(10)의 일단에는 첨두부(10a)가 형성된다. 즉, 상기 방전 전극들(10)은 상기 패턴부(11)로부터 유전체(20)의 외부를 향하여 뾰족하게 형성된다.
여기서, 상기 방전 전극들(10)은 상기 패턴부(11)의 일측면에서 상기 방전면(21)의 일단면을 따라 폭이 점진적으로 줄어들도록 형성되는 것이 좋다. 바람직하게는 삼각형 형상으로 형성되는 것이 좋다. 물론, 상기 방전 전극들(10)은 상기의 삼각형 형상 이외에 방전 전극(10)의 일단에 상기 첨두부(10a)가 형성되어 뾰족한 형상을 이룰 수 있는 다른 형상도 가능할 수 있다.
또한, 상기 방전 전극(10)은 5.0x105 [mhos/m] 이상의 도전율을 이룰 수 있다.
그리고, 상기 방전 전극(10)은 텅스텐, 티타늄, 스테인리스 스틸, 니켈, 크롬, 구리 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 유전체(20)의 대향면(22)은 상기 유전체(20)의 상면에 형성되는 방전면(21)과 마주 보도록 형성된다.
상기 대향 전극(30)은 상기 대향면(22)에 배치되고, 상기 유전체(20)의 길이 방향을 따라 일정 길이를 이루고 일정 폭(O)을 갖도록 형성된다.
또한, 상기 대향 전극(30)은 방전 전극들(10)에 대향하는 0[Volt]의 전위를 가지는 직선형의 전극이고, 상기 대향 전극(30)은 0[Volt]의 전위를 유지할 수 있기 때문에 접지 전위를 유지시켜주는 대지 역할을 할 수 있다.
여기서, 상기 대향 전극(30)의 배치 위치는 상기 유전체(20)의 두께에 따라 결정될 수 있다.
따라서, 도 7에 도시되는 바와 같이, 상기 방전 전극(10)의 일단과 상기 대향 전극(30)의 일단은 서로 일정의 갭(b)을 이룰 수 있다.
즉, 상기 갭(b)은 상기 유전체(20)의 두께(a)에 따라 결정될 수 있다.
특히, 상기 대향 전극(30)은 상기 방전면(21)의 일단면을 기준으로, 상기 방전 전극(10)의 후방에 위치되는 것이 좋다.
[표 1]은 유전체(20)의 두께(a)별 입력 전압 및 이온 전류를 보여준다. 또한 본 발명의 방전 전극(10)의 첨두부(10a, 방전 전극들(10)의 일단)에서 대향 전극(30)의 일단까지의 거리 또는 갭(b)은 즉 도 7과 표 1에서 (a)+(b) 즉 1 내지 10mm를 유지하도록 배치하는 것이 좋다.
표 1
Figure PCTKR2010000512-appb-T000001
표 1과 도 7에서 (a)는 유전체(20)의 두께를, (b)는 유전체 전면(A면)에서 대향 전극(30) 전면까지의 거리 즉, 방전 전극(10)의 첨두부(10a)에서 대향 전극(30)의 일단 까지의 갭을, (c)는 방전 전극(10)에 인가되는 전압을, 도 8의 X축은 A면의 길이를, Y축은 대향면(22)의 길이를, Z축은 유전체(10)의 두께(a)를 나타낸다. 여기서, 가로(X), 세로(Y) 길이는 각각 최소 10mm에서부터 적용 가능하며 그 길이에 제한을 받지 않을 수 있다.
특히, 본 발명에서의 방전 전극(10)의 첨두부(10a)에서 대향 전극(30)의 일단 까지의 갭(b)은 상기 유전체(20)의 두께(a)에 따라 반비례되어 결정될 수 있다. 즉, 유전체(20)의 두께(a)가 두터워짐에 따라, 상기 갭(b)은 상대적으로 짧게 형성되는 것이 좋다.
이는, 방전 전극들(10)과 대향 전극(30)의 사이에 A 면을 따라 전계가 형성되는 경우에 상기 A 면의 절연 파괴를 방지하는 효과를 갖는다. 즉, 상기 갭(b)의 조절은 절연체의 두께를 조절하는 효과를 가질 수 있다. 여기서, B 면은 유전체(20)의 측면 또는 절단면이다.
다음은, 상기와 같이 구성되는 이온 발생 장치용 전극 모듈의 작용을 설명하도록 한다.
도 3 내지 도 5에 도시되는, 패턴부(11)에는 도시되지 않은 전압 인가부로부터 일정의 고전압이 인가될 수 있다. 여기서, 상기 고전압은 직류전압(DC)
Figure PCTKR2010000512-appb-I000010
3~8㎸ 의 범위를 이룰 수 있다. 또한, 펄스파 교류전압(Pulsed AC)의 피크투피크(peak to peak)전압이
Figure PCTKR2010000512-appb-I000011
6 ~20kV, 또는 교류전압(AC)의 피크투피크(peak to peak)전압이
Figure PCTKR2010000512-appb-I000012
6 ~20kV 의 범위를 이룰 수 있다. 그리고, 상기 고전압은 방전 전극들(10)로 인가될 수 있다.
물론, 본 발명에 따르는 방전 전극(10)의 두께가 25 내지 50[㎛]의 범위를 이루는 것이 바람직하고, 상기 방전 전극들(10)의 사용 전압은 상기 인가되는 전압 또는 주파수, 유전체(20)의 재질에 따라 다르게 설정될 수도 있다.
이어, 상기와 같이 고전압을 인가 받으면, 상기 방전 전극들(10)의 첨두부(10a)에는 방전이 발생된다. 그리고, 상기 첨두부(10a)는 방전 전극들(10) 사이에서 일정 간격을 이루어 배치되고, 유전체(20)의 일면 또는 방전면(21)의 일단면(A 면)에 위치되기 때문에, 상기 첨두부(10a)로부터의 방전으로 인하여 형성되는 전계는 A 면을 따라 대향면(22)에 배치되는 대향 전극(30)을 잇도록 형성될 있다.
물론, 여기서, 본 발명에 따르는 방전 전극들(10)의 첨두부(10a)의 위치는 제작시 변경 가능할 수 있다.
이에 따라, 도 8에 도시되는 바와 같이 본 발명에서의 전계는 방전면(21)에서의 방전 전극들(10)의 첨두부(10a)로부터 대향면(22)의 대향 전극(30)을 잇도록 A 면을 따라 형성될 수 있다.
좀 더 상세하게는, 도 9를 참조 하면, 도 5의 삼각형 모양의 방전 전극(10)(+ 전극에 해당)의 각각에서 긴 띠 형태의 대향 전극(30)(- 전극에 해당)으로 도 9의 화살표 모양으로 전계(electric field)가 형성된다. 이때, 상기 전계는 유전체(20)의 내부에 표시된 화살표 방향을 따라 형성되기도 하지만, 유전체(20)의 외부에 표시되는 화살표 방향을 따라 형성된다. 따라서, 상기 유전체(20)의 외부로 나타나는 전계에 의하여 공기는 전리되고, 이 과정에서 + 이온 및 - 이온이 생성된다. 첨두부(10a)에서 + 이온 및 - 이온이 발생되는 기중방전이 일어나고, 첨두부(10a)와 대향전극(30) 사이에서 연면방전이 일어나게 되어, 본 발명의 실시예에서는 기중방전과 연면방전이 함께 일어날 수 있다.
특히, 본 발명에서는 상기 방전 전극들(10)의 첨두부(10a)가 상기 유전체(20)의 상면 즉, 방전면(21)의 일단면에 나란하게 위치되어 상기 유전체(20)의 외부로 돌출되지 않도록 유전체(20)의 방전면(21)에 위치된다. 따라서, 본 발명은 연 면 전계를 이룸으로써, 상기 방전 전극들(10)이 외부에서의 이물질이 침착되어 오염되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라, 상기 방전 전극들(10)을 사용한 전계 형성함과 아울러, 이온 발생 효율의 저감을 방지하고, 방전 전극들(10)의 수명을 연장 시킬 수 있다.
다음은, 도 10을 참조 하여, 본 발명의 이온 발생 장치(200)를 설명하도록 한다.
본 발명의 이온 발생 장치(200)는 상기에 언급되는 전극 모듈(100)과, 상기 유전체(20)의 일면 및 타면을 절연 밀착하는 보호부를 구비한다.
여기서, 상기 보호부(40)는 상기 방전면(21)에 배치되는 상부 절연체(41)와, 상기 대향면(22)에 배치되는 하부 절연체(42)를 구비할 수 있다.
상기 유전체(20)과 보호부 각각은 씨이엠원(CEM-1: Cmmposit epoxcy materials), 페놀(Phenol), 에폭시(Epoxy), 피티에프이(PTFE: Poly Tetra Fluoro Ethylene), 세라믹(ceramics)을 포함하는 절연성 유전체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 이온 발생 장치(200)에 채택되는 전극 모듈(100)은, 상기에 언급한 전극 모듈(100)의 구성과 실질적으로 동일하기 때문에, 이하에서의 설명은 생략하기로 한다.
좀 더 상세하게는, 도 10은 이 발명에 따른 이온 발생 장치용 전극 모듈을 구현하는 과정을 보여준다. 본 발명에서의 방전면(21)과 대향면(22) 각각에는 절연체인 보호부(40)가 부착된다.
상기 방전면(21)에는 상부 절연체(41)가 부착되고, 상기 대향면(22)에는 하부 절연체(22)가 부착된다. 상기 상부 절연체(21)와 상기 하부 절연체(22)는 판상으로 형성되어, 방전 전극들(10) 및 대향 전극(30)에 밀착되도록 형성된다.
상기 상부 및 하부 절연체(41,42)를 부착하는 방법은 접착제 또는 볼트 등 유전체(20)과 절연체의 재질에 따라 사용 가능한 부착 방법을 사용할 수 있다. 이때, 상기 방전 전극들(10) 중 첨두부(10a)를 제외한 나머지 영역은 상부 절연체(41)에 의하여 외부와 기밀되고, 상기 대향 전극(30)은 상기 하부 절연체(42)에 의하여 외부와 기밀될 수 있다.
따라서, 방전 전극(10)의 끝 부분 즉 방전점인 첨두부(10a)에서 이온이 생성되는 방전 과정에서 이온이 발생하더라도 상기 이온으로 인한 방전 전극들(10)의 부식을 최소화할 수 있고, 외부와의 접촉으로 인한 전극의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 이온 생성시 일부 - 이온이 0 전위인 대향 전극(30)으로 흡수되는 것을 방지할 수 있으며 전계의 균일한 형성으로 인해 안정된 이온 생성을 할 수 있다.
하기의 [표 2]와 도 11은 이 발명에 따른 이온 발생 장치용 전극 모듈의 성능을 보여준다. 성능 시험을 위하여 A, C형은 300mm의 유전체(20)에 80개의 방전 전극(10)을 3.7mm 간격으로 설치하고 5mm의 폭을 가지는 대향 전극(30)을, 도 7의 b와 같이 유전체(20) 전면(A)과 2.3mm 거리를 두고 설치한 뒤 보호부(40)를 부착하지 않고 측정한 것이며, B, D형은 300mm의 유전체(20)에 40개의 방전 전극(10)을 7.5mm 간격으로 설치하고 5mm의 폭을 가지는 대향 전극(30)을, 도 7의 b와 같이 유전체(20) 전면(A)과 2.3mm 거리를 두고 설치한 뒤 보호부(40)를 부착하여 측정한 것이다.
그리고 E형은 상기 A~D형까지의 전극 모듈(100)의 성능과 기존의 코로나 방전방식의 이온 발생기와의 성능을 비교하기 위해 600mm의 막대형 이온발생기에 13개의 바늘형상의 방전 전극(10)이 40mm 간격으로 설치되어 있는 모델(SIB-600R)을 측정한 것이다.
위 5가지 형의 전극 모듈(100)을 100mm와 200mm 만큼 떨어진 거리의 중간지점에서 제전시간(Decay Time), 주파수(Frequency), 이온전류(Ion Current)를 측정한 결과 A, B, C, D 모두 비교 대상 모델인 E형 보다 높은 성능이 발휘되는 것을 보여준다.
그리고, 상기 보호부(40)의 유무에 따른 A, C형과 B, D 형을 비교해 보면 100mm 거리에서는 제전 시간과 이온 전류에 크게 차이가 없으나 200mm의 거리에서는 보호부(40)를 부착하지 않은 A, C형이 보호부(40)를 부착한 B, D형에 비해 일정 이상으로 성능이 향상된 것을 보여준다.
표 2
Figure PCTKR2010000512-appb-T000002
한편, 도 9를 참조 하면, 즉 도 7에서 삼각형 모양의 방전 전극(10)(+ 전극에 해당)의 각각에서 긴 띠형태의 대향전극(30)(- 전극에 해당)으로 도면의 화살표 모양으로 전계(electric field)가 형성된다. 그리고 이때 전계는 유전체(20)의 내부에 표시된 화살표 모양으로도 나타나지만, 유전체(20)의 외부에 표시되는 화살표 모양으로도 나타나며, 유전체(20)의 외부에 표시되는 전계에 의해 공기는 전리되고 이 과정에서 +, - 이온이 생성된다. 본 발명에서는 이러한 원리를 정전기 제거 장치에 적용할 수 있다.
다음은, 본 발명의 정전기 제거 장치를 설명하도록 한다.
도 12를 참조 하면, 상기 정전기 제거 장치는 대전 물체(53)가 이동되는 경로(m)를 제공하는 이동 경로부와, 이온 발생 장치(201,202)가 한 쌍을 이루고, 상기 대전 물체(53)의 이동 경로(m)를 경계로 서로 마주 보는 위치에 배치되어, 상기 대전 물체(53)의 양면에 대하여 각각 서로 반대 방향을 이루는 전계를 따라 이온을 발생하여 상기 대전 물체(53)의 양면에서의 정전기를 제거하는 정전기 제거부로 구성된다.
여기서, 상기 한 쌍의 이온 발생 장치(201,202)는 상기에 기술되는 이온 발생 장치의 구성과 실질적으로 동일하기 때문에 이하에서는 설명을 생략하기로 한다.
도 11을 참조 하면, 이동 경로부에는 이동 경로(m)가 형성된다. 상기 이동 경로(m)는 대전 물체(53)가 이동 되는 경로이다. 여기서, 상기 대전 물체(53)의 표면 바람직하게는 상면 및 하면, 외주면에는 먼지와 같은 이물질들이 정전기에 의하여 부착될 수 있다.
그리고, 상기 한 쌍의 이온 발생 장치(201,202)는 상기 이동 경로(m)를 경계로 상부에 위치되는 제 1이온 발생 장치(201)와, 하부에 위치되는 제 2이온 발생 장치(202)로 구성된다. 여기서, 상기 제 1이온 발생 장치(201)와 상기 제 2이온 발생 장치(202)는 서로 상하로 동일 선상에 위치되는 것이 좋다.
특히, 상기 제 1이온 발생 장치(201)의 전계 형성 방향과 상기 제 2이온 발생 장치(202)의 전계 형성 방향은 서로 반대 방향을 이루도록 형성되는 것이 좋다.
즉, 상기 제 1이온 발생 장치(201)의 방전면(21, 도 5참조)과, 상기 제 2이온 발생 장치(202)의 방전면(21, 도 5참조)은 서로 엇갈리도록 배치된다.
이와 같은 상태에서, 대전 물체(53)가 이동 경로(m)를 따라 이동되면, 상기 대전 물체(53)의 상면은 제 1이온 발생 장치(201)에 노출되고, 상기 대전 물체(53)의 하면은 상기 제 2이온 발생 장치(202)에 노출된다.
이에 따라, 상기 대전 물체(53)의 상면에 형성되는 정전기 및 먼지와 같은 이물질은 상기 제 1이온 발생 장치(201)로부터 일방향을 따라 형성되는 전계를 따르는 이온에 의하여 제거될 수 있고, 상기 대전 물체(53)의 하면에 형성되는 정전기 및 먼지와 같은 이물질은 상기 제 2이온 발생 장치(202)로부터 타방향을 따라 형성되는 전계를 따르는 이온에 의하여 제거될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다.
따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐만 아니라, 이 특허 청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명은 이온 발생을 이용한 정전기 제거 장치 분야에 이용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 일면에 방전면이 형성되고 타면에 대향면이 형성되며, 일정 길이 및 일정 두께를 갖는 유전체;
    일정 폭을 이루어 상기 유전체의 길이 방향을 따라 상기 방전면에 형성되며 외부로부터 고전압을 인가 받는 패턴부; 및
    상기 방전면과 상기 대향면에 형성되며, 상기 방전면의 일단면으로부터 상기 대향면을 따라 전계를 이루어 상기 전계를 따라 이온을 발생하는 전계 형성부를 포함하여, 기중방전과 연면방전이 함께 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방전면과 상기 대향면은 상기 유전체를 경계로 서로 마주보도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전계 형성부는, 상기 방전면에 형성되며,
    타단이 상기 패턴부와 연결되고 일단이 상기 방전면의 일단을 향하여 돌출되는 다수개의 방전 전극들과, 상기 유전체의 길이 방향을 따르고 상기 대향면에 형성되며 상기 방전 전극들과 다른 형성 위치를 갖는 띠 형상의 대향 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 대향 전극의 일단과 상기 방전 전극들의 일단은 일정 갭을 이루어 배치되며,
    상기 방전 전극들은 상기 패턴부의 일측면에서 상기 방전면의 일단면을 따라 폭이 점진적으로 줄어들도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 방전면의 일단면을 기준으로, 상기 대향 전극은 상기 방전 전극의 후방에 위치되는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 갭은,
    상기 유전체의 두께에 따라 비례되어 결정되는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 방전 전극들 각각의 일단에는 뾰족하게 형성되는 첨두부가 마련되는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 방전 전극들 각각 첨두부는 상기 방전면의 일단면을 따라 일정 간격을 이루어 배치되는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 방전 전극들 각각은 삼각형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  10. 제 3항에 있어서,
    상기 방전 전극은 5.0x105 [mhos/m] 이상의 도전율을 갖는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 방전 전극은 텅스텐, 티타늄, 스테인리스 스틸, 니켈, 크롬, 구리 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴부를 통하여 상기 방전 전극으로 제공되는 고전압은 DC(직류전압)
    Figure PCTKR2010000512-appb-I000013
    3~8㎸, 또는 펄스파 교류전압(Pulsed AC)의 피크투피크(peak to peak)전압이
    Figure PCTKR2010000512-appb-I000014
    6 ~20kV, 또는 교류전압(AC)의 피크투피크(peak to peak)전압이
    Figure PCTKR2010000512-appb-I000015
    6 ~20kV,의 범위를 이루는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치용 전극 모듈.
  13. 상기 제 1항 내지 12항 중 어느 하나의 전극 모듈; 및
    상기 유전체의 일면 및 타면을 절연 밀착하는 보호부를 포함하는 이온 발생 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 보호부는,
    상기 방전면에 배치되는 상부 절연체와, 상기 대향면에 배치되는 하부 절연체를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 유전체와 보호부 각각은 씨이엠원(CEM-1: Cmmposit epoxcy materials), 페놀(Phenol), 에폭시(Epoxy), 피티에프이(PTFE: Poly Tetra Fluoro Ethylene), 세라믹(ceramics)을 포함하는 절연성 유전체 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
  16. 대전 물체가 이동되는 경로를 제공하는 이동 경로부;
    상기 제 13 내지 15항 중 어느 한 항의 이온 발생 장치가 한 쌍을 이루고, 상기 대전 물체의 이동 경로를 경계로 서로 마주 보는 위치에 배치되어, 상기 대전 물체의 양면에 대하여 각각 서로 반대 방향을 이루는 전계를 따라 이온을 발생하여 상기 대전 물체의 양면에서의 정전기를 제거하는 정전기 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 제거 장치.
PCT/KR2010/000512 2009-01-29 2010-01-28 이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치 WO2010087624A2 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011547792A JP2012516535A (ja) 2009-01-29 2010-01-28 イオン発生装置用電極モジュール及びそれを有するイオン発生装置、静電気除去装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090007186 2009-01-29
KR10-2009-0007186 2009-01-29
KR10-2009-0119248 2009-12-03
KR1020090119248A KR101175989B1 (ko) 2009-01-29 2009-12-03 이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010087624A2 true WO2010087624A2 (ko) 2010-08-05
WO2010087624A3 WO2010087624A3 (ko) 2010-11-25

Family

ID=42396184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2010/000512 WO2010087624A2 (ko) 2009-01-29 2010-01-28 이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2010087624A2 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002237368A (ja) * 2001-02-09 2002-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd イオン発生装置とその製造方法
JP2003249327A (ja) * 2002-02-26 2003-09-05 Okabe Mica Co Ltd イオン発生装置
JP2005353335A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Sharp Corp イオン発生装置
JP2006228641A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 National Institute Of Advanced Industrial & Technology イオン発生素子、イオン発生器及び除電器
KR20080051125A (ko) * 2005-09-14 2008-06-10 피사 코포레이션 미세 전극체 및 이를 사용한 이온발생기 및 제전기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002237368A (ja) * 2001-02-09 2002-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd イオン発生装置とその製造方法
JP2003249327A (ja) * 2002-02-26 2003-09-05 Okabe Mica Co Ltd イオン発生装置
JP2005353335A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Sharp Corp イオン発生装置
JP2006228641A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 National Institute Of Advanced Industrial & Technology イオン発生素子、イオン発生器及び除電器
KR20080051125A (ko) * 2005-09-14 2008-06-10 피사 코포레이션 미세 전극체 및 이를 사용한 이온발생기 및 제전기

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010087624A3 (ko) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101040298B1 (ko) 제전장치 및 방전모듈
WO2020158967A1 (ko) 유전체 장벽 방전을 이용한 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 공기정화 장치
US5066316A (en) Exhaust gas purifying apparatus
WO2017086636A1 (ko) 전기집진장치 및 이의 제조방법
WO2011090295A2 (en) Portable ion generator
WO2017135778A1 (ko) 엑스선관의 교체가 용이한 엑스선 이오나이저
WO2016137219A1 (en) Electrostatic precipitation type air cleaner
WO2016117865A1 (ko) 공기조화기용 전기집진장치
WO2021177489A1 (ko) 마찰 발전 장치
WO2020166960A1 (ko) Dbd 플라즈마 공기청정기 및 매연 저감 장치
WO2014084442A1 (ko) 전기변위장을 이용한 전기집진 장치
WO2021182882A1 (ko) 제균장치
WO2010087624A2 (ko) 이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치
WO2021172686A1 (ko) 저전압 플라즈마 이오나이저
KR101175989B1 (ko) 이온 발생 장치용 전극 모듈 및 이를 갖는 이온 발생 장치, 정전기 제거 장치
WO2021091160A1 (ko) 대전부 및 집진부를 포함하는 전기집진장치
JP2541857B2 (ja) イオン発生装置およびこれを利用した清浄空間内の帯電物品の除電設備
JPS62296174A (ja) 帯電装置
KR101967104B1 (ko) 노즐형 제전장치
WO2019050151A1 (ko) 공기정화기용 전기집진유닛과 이를 이용한 공기정화기
KR20040041266A (ko) 이온화장치와 그 제어방법
KR0184228B1 (ko) 전기 집진 탈취장치
Rigit et al. Degradation of a dielectric barrier discharge plasma actuator
KR200260568Y1 (ko) 전기집진기의 절연애자
WO2022114549A1 (ko) 오존 환원 필터를 구비한 에너지절감형 흡입식 미세먼지포집장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10736015

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011547792

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10736015

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2