KR101059228B1 - 이오나이저, 제전(除電) 시스템, 이온밸런스 조절 방법, 및자재 제전 방법 - Google Patents

이오나이저, 제전(除電) 시스템, 이온밸런스 조절 방법, 및자재 제전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이오나이저와, 제전 시스템과, 이온밸런스 조절방법, 및 자재 제전 방법에 관한 것이다. 이오나이저(10,10A-10D)에서 전극(46)에 정전압 또는 부전압으로 인가시에, 상기 부전압의 진폭(Vm)을 상기 정전압의 진폭(Vp)보다 작게 설정하고(Vp＞Vm), 또, 상기 부전압의 인가시간(시간(Tm))을 상기 정전압의 인가시간(시간(Tp))보다 길게 설정한다(Tp＜Tm).
이오나이저, 제전 시스템

Description

이오나이저, 제전(除電) 시스템, 이온밸런스 조절 방법, 및 자재 제전 방법{IONIZER, STATIC CHARGE ELIMINATING SYSTEM, ION BALANCE ADJUSTING METHOD, AND WORKPIECE STATIC CHARGE ELIMINATING METHOD}
본 발명은 정이온(positive ion) 및 부이온(negative ion)을 교대로 발생시키는 이오나이저와, 이러한 이오나이저를 가지는 제전 시스템과, 정이온 및 부이온의 밸런스를 조절하는 이온밸런스 조절방법, 및 상기 이온밸런스 조절방법을 적용한 자재 제전 방법에 관한 것이다.
종래부터, 이오나이저로부터 자재에 정이온 및 부이온을 방출하는 것에 의해 상기 자재에 대전한 정 또는 부의 전하를 중화하여 상기 자재를 제전(除電)하는 것은 널리 알려져 있다. 미국 특허 제4630167호, 미국 특허 제4809127호, 일본국 특개평06-047006호, 및 일본국 특개2007-149419호에는, 이오나이저가 정이온 및 부이온의 발생을 교대로 실시하는 것에 의해, 상기 자재의 제전을 실시하는 공간(제전공간) 내에서의 정이온의 양 및 부이온의 양의 밸런스(이온밸런스)를 조절하는 것이 제안되어 있다.
상술한 이오나이저에서는, 전극에 대한 정전압 또는 부전압의 인가에 기인한 상기 전극의 선단측에서의 코로나 방전에 의해, 제전공간 내에 정이온 또는 부이온이 발생한다. 이와 같은 경우에, 상기 코로나방전에 기인하여 상기 제전공간내에 발생하는 오존의 농도(오존농도)는, 상기 정전압이 상기 전극에 대해 인가된 때보다 상기 부전압이 상기 전극에 대해 인가된 때가 더 높다는 것이 본 출원인에 의해 확인되었다(도 10A 및 도 10B 참조). 이에 따라, 상기 부전압의 인가에 의한 오존의 발생에 의해, 이오나이저에 사용되고 있는 금속(예를 들면, 상기 전극 등)이 산화하여 부식된다. 또는, 상기 이오나이저의 사용자가 상기 오존을 이취(異臭)로 느낄 우려가 있다.
이러한 문제들과 관련하여, 상기 전극에 인가하는 상기 부전압의 절대값을 작게 하면, 오존농도를 감소시킬 수 있다(도 10A 참조). 그러나, 상기 부전압의 절대값 감소에 의해 상기 전극의 선단측 전계강도가 저하하여 상기 부이온의 발생량이 감소하기 때문에, 상기 정이온 및 상기 부이온의 이온밸런스가 깨진다. 그러므로, 자재의 제전에 필요로 되는 시간(이하, 제전시간이라고 한다.)이 현저하게 길어진다(도 11A 참조). 따라서, 단순히 상기 부전압의 절대값을 작게 하는 것 만으로는, 상기의 문제를 해결할 수가 없다.
본 발명의 목적은 한번에 오존 발생량을 감소시킴과 동시에 이온밸런스를 유지하고 자재로부터의 제전의 소요시간을 단축시키는 것을 실현하는 것이다.
상기의 목적을 실현하기 위하여, 본 발명에 따른 이오나이저는, 적어도 하나의 전극을 포함하고,
상기 전극에 인가된 부전압의 절대값을 상기 전극에 인가된 정전압의 절대값보다 작게 하는 반면 상기 전극에 대하여 상기 부전압이 인가되는 시간은 상기 전극에 정전압이 인가되는 시간보다 길고,
상기 전극에 인가된 정전압에 의한 제전공간에서 정이온의 발생과 상기 전극에 부전압의 인가에 의해 상기 제전공간에서 음이온의 발생이 교대로 하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기의 목적을 실현하기 위하여, 본 발명에 따른 이오나이저는, 적어도 2개의 전극을 포함하고,
한 전극에 인가되는 부전압의 절대값은 다른 전극에 인가되는 정전압의 절대값보다 작게 설정되고 상기 한 전극에 인가되는 부전압이 인가되는 시간은 상기 다른 전극에 인가되는 정전압이 인가되는 시간보다 길게 설정되며,
상기 다른 전극에 인가된 정전압에 의한 제전공간에서의 정이온발생과, 상기 한 전극에 인가된 부전압에 의한 제전공간에서의 부이온 발생을 교대로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 상기 전극에 대해 정전압 및 부전압을 인가하는 경우에, 상기 부전압의 절대값이 상기 정전압의 절대값보다 작게 설정되는데 반하여 상기 전극에 부전압이 인가되는 시간(또는 인가시간이라 한다)이 상기 전극에 정전압 이 인가되는 시간(인가시간)보다 길게 설정된다. 환언하면, 상기 정전압의 절대값이 상기 부전압의 절대값보다 크게 설정되고, 또, 상기 정전압이 인가되는 시간이 상기 부전압이 인가되는 시간보다 짧게 설정된다.
즉, 부전압의 절대값이 비교적 작게 설정되기 때문에, 정전압과 부전압을 교대로 상기 전극에 인가시켜 정이온과 부이온을 제전공간 내에 발생시켜도, 상기 부전압의 인가에 의한 오존의 발생을 확실하게 억제시킬 수 있게 된다. 이 결과, 상기 오존의 발생량은 저하되고, 이오나이저에 사용되고 있는 금속의 산화를 확실히 방지할 수가 있어서, 이오나이저의 상품가치를 향상시킨다.
또, 부전압의 절대값의 감소에 상응하여 상기 부전압이 인가되는 시간이 길게 설정되어 있기 때문에, 정전압의 인가시간을 불가피하게 짧게 설정한다. 이러한 견지에서, 상기 정전압의 절대값을 크게 설정하고 있다. 보다 구체적으로 말하자면, 상기 부전압의 절대값의 감소에 의한 부이온의 발생량의 감소를 상기 부전압의 인가시간을 길게 하는 것에 의해 보상하고, 한편, 상기 정전압의 인가시간이 짧아지는 것에 의한 정이온의 발생량의 감소를 상기 정전압의 절대값의 증가에 의해 보상하고 있다. 그 결과, 상기 정이온 및 상기 부이온의 이온밸런스를 용이하게 조절(유지)할 수가 있으며, 자재에 대전한 전하를 신속하게 제전할 수가 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 상기한 설정조건으로 전극에 정전압 또는 부전압을 교대로 인가하여 정이온과 부이온을 교대로 발생시키는 것에 의해, 오존 발생량의 감소, 이온밸런스의 유지 및 자재의 제전시간의 단축화를 동시에 실현할 수가 있다.
여기서, 상기 이오나이저는 상기 제전공간에서 상기 정이온 및 상기 부이온의 이온밸런스를 검출하는 이온밸런스 검출수단과, 상기 정전압 및/또는 상기 부전압을 제어하는 제어수단을 더 포함하고, 상기 제어수단은 상기 이온밸런스 검출수단에서 상기 이온밸런스의 검출결과에 의하여, 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절한다.
이에 따라, 상기 이오나이저를 장기간에 걸쳐 사용하여, 상기 전극에 먼지가 부착되어 상기 전극이 오염되거나, 또는, 상기 전극이 마모하는 것에 의해, 정이온 및/또는 부이온의 발생량이 저하하는 경우에도, 상기 검출결과에 기초하여 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절하는 것에 의해 상기 이온밸런스 및 상기 제전시간의 경시적 변화를 제어할 수가 있다.
즉, 상기 검출결과가 상기 제전공간에 있어서의 상기 정이온의 양이 상기 부이온의 양보다 많이 검출된 경우에, 상기 제어수단은, 상기 정이온의 양과 상기 부이온의 양의 차이에 따라서 상기 부전압의 절대값을 증가시키고, 상기 부이온의 발생량 저하에 의해 상기 이온밸런스가 상기 정이온측으로 기울어져 있어도, 상기 이온밸런스의 불균형을 확실히 검출하여, 신속하게 조절할 수가 있다.
이 경우, 상기 이오나이저는 경고수단을 포함해서, 상기 부전압의 절대값을 증가될 때, 상기 부전압의 절대값이 증가하여 예상치를 초과한다고 판단되면 상기 제어수단은 상기 경고수단에 출력하고, 상기 경고수단은, 그 결과를 외부에 알린다.
이에 의해, 상기 이오나이저의 사용자는, 상기 먼지의 부착에 의해 상기 전 극이 오염되거나, 또는, 상기 전극이 마모되어, 이 결과, 제전시간이 길어질 우려가 있다고 판단할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 상기 전극의 교환 등을 신속하게 실시할 수가 있기 때문에, 상기 이오나이저의 유지보수가 용이해진다.
즉, 상기 부전압의 절대값은 상기 정전압의 절대값보다 작기 때문에, 상기 전극이 오염되면 상기 부이온의 발생량은 상기 정이온의 발생량보다 빨리 감소한다. 또, 상기 정전압의 절대값은 상기 부전압의 절대값보다 크기 때문에, 상기 전극이 오염되어도, 상기 정이온의 발생량은 상기 부이온의 발생량만큼 저하되지 않는다. 따라서, 상기 정이온의 발생량과 비교하여, 상기 부이온의 발생량은 상기 전극의 오염에 대하여 민감하게 변화한다. 그래서, 본 발명에서는, 상술한 바와 같이, 상기 부전압의 절대값이 상기 예상치를 상회하는지의 여부를 판정하는 것에 의해, 상기 전극이 오염되어 있는지의 여부를 판단하므로 상기 전극의 오염을 정확하게 검출할 수가 있다.
또, 상기 검출결과가 상기 제전공간에서의 상기 부이온의 양이 상기 정이온의 양보다 많은 경우에, 상기 제어수단은 상기 부이온의 양과 상기 정이온의 양의 차이에 따라 상기 부전압의 절대값을 감소시킨다. 이에 따라, 상기 이온밸런스가 상기 부이온측으로 기울어져 있어도, 상기 이온밸런스의 불균형을 확실히 검출하여 신속하게 조절할 수가 있다. 즉, 본 발명에서는, 상술한 바와 같이, 상기 부이온의 발생량이 쉽게 변하므로, 상기 부전압의 절대값을 변화시키는 것에 의해 상기 이온밸런스를 확실하게 조절할 수 있도록 하고 있다.
여기서, 상기 이온밸런스 검출수단은 지면에 접지된 전류검출수단이며, 상기 전극은 상기 제어수단에 의해 상기 전류검출수단에 접속된다. 상기 전류검출수단은 상기 전극으로부터 상기 제전공간 및 상기 어스를 통해 상기 전류검출수단의 사이를 흐르는 상기 정이온의 양 및 상기 부이온의 양에 상응하는 전류를 검출하며, 상기 제어수단은, 상기 전류검출수단으로 검출된 상기 전류의 크기 및 방향에 기초하여 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절할 수 있다.
또, 상기 이온밸런스 검출수단은, 상기 제전공간 내에 배치되고 또한 상기 제전공간 내의 상기 정이온의 양 및 상기 부이온의 양에 상응하는 전위를 검출하는 전위검출수단이다. 상기 제어수단은, 상기 전위검출수단으로 검출된 상기 전위의 크기 및 극성에 기초하여 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절할 수 있다.
이에 의해, 상기 전류를 검출한 경우에나 또는, 상기 전위를 검출한 경우에도, 그 검출결과에 기초하여 상기 이온밸런스의 불균형을 용이하게 조절할 수가 있다.
또한, 상기 전극에 대한 상기 정전압의 1회의 인가시간 및 상기 전극에 대한 상기 부전압의 1회 인가시간의 합계를 1주기로 한 경우에, 상기 제어수단은, 적어도 상기 1주기에 걸친 상기 정이온 및 상기 부이온의 이온밸런스의 시간평균을 산출하고, 이 산출결과에 기초하여 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절할 수 있다. 이에 따라, 상기 이온밸런스의 불균형은 정밀도가 좋게 조절된다.
이 경우, 상기 제어수단은, 제어신호를 생성하는 제어기와, 상기 전극에 전속되며 또한 상기 제어신호에 기초하여 상기 정전압 및 상기 부전압을 생성하여 상 기 전극에 인가하는 전압발생기를 가지며, 상기 이온밸런스 검출수단이 상기 이온밸런스를 검출하였을 때에, 상기 제어기는 상기 검출결과에 상응한 상기 제어신호를 생성하고, 상기 전압발생기는 상기 제어신호에 기초하여, 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절한다.
이에 의해, 상기 이온밸런스의 불균형에 상응하여 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절하는 피드백제어를 확실하게 실시할 수가 있게 된다.
또, 상기 전극을 바늘형상의 전극으로 하면, 상기 정전압 또는 상기 부전압의 인가시에 있어서 상기 바늘형상 전극의 선단측 전계강도가 커지므로, 상기 정이온 또는 상기 부이온의 발생량을 용이하게 증가시킬 수가 있게 된다.
이 경우, 상기 정이온 및 상기 부이온은, 상기 바늘형상 전극의 선단측의 상기 제전공간에 발생하고, 상기 바늘형상 전극의 기단측에 상기 바늘형상 전극으로부터 이간하여 평판상의 접지전극을 배치한다. 이에 따라, 상기 바늘형상 전극의 선단측 전계강도는 상기 바늘형상 전극과 상기 접지전극과의 배치관계에 의해 해결되기 때문에, 상기 바늘형상 전극과 자재 사이의 거리에 기인하여 상기 정이온 및 상기 부이온의 발생량이 변동하는 것을 확실하게 억제할 수가 있다.
또한, 상기 이오나이저는, 외부로부터의 신호에 의해 정해지는 타이밍에서 상기 전극에 인가하는 전압의 극성을 전환하는 것이 바람직하다. 그 때, 복수의 상기 이오나이저가 있으면, 상기 각 이오나이저는, 상기 신호에 의해 정해지는 타이밍에서 상기 전극에 인가하는 전압의 극성을 일제히 전환하는 것이 바람직하다.
또, 복수의 상기 이오나이저가 있는 경우에, 상기 각 이오나이저 중, 하나의 이오나이저는, 다른 이오나이저에 동시신호를 출력해서, 상기 동시신호에 의해 정해지는 타이밍에서 상기 전극 모두에 인가하는 전압의 극성을 일제히 전환하는 것이 바람직하다.
이에 의해, 하나의 이오나이저를 운전하여 자재를 제전하는 경우나, 복수의 이오나이저를 동시에 운전하여 자재를 제전하는 경우에, 신호(동시신호)에 동시하여 전압극성이 전환되기 때문에, 상기 자재에 대한 제전을 효율적으로 실시할 수가 있게 된다.
또, 상기 제전공간에서 정이온 및 부이온이 교대로 발생될 때 자재운송수단을 통해 상기 제전공간 내로 자재를 운송시킬 때, 상기 자재로부터 제전되는 것에 의하여 정이온 및 부이온이 상기 자재를 중성화 시키고, 자재에 대전한 전하를 신속하게 제전할 수가 있다.
본 발명의 상기한 목적 및 다른 목적, 특징, 장점은 도시적인 예로써 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 첨부도면과 함께 다음의 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명에 의하면, 전극에 대한 정전압 또는 부전압의 인가시에, 상기 부전압의 절대값이 상기 정전압의 절대값보다 작게 설정되고, 또, 상기 부전압의 인가시간이 상기 정전압의 인가시간보다 길게 설정된다. 환언하면, 상기 정전압의 절대값이 상기 부전압의 절대값보다 크게 설정되고, 또한, 상기 정전압의 인가시간이 상기 부전압의 인가시간보다 짧게 설정된다.
즉, 부전압의 절대값이 비교적 작게 설정되기 때문에, 정전압 또는 부전압을 교대로 전극에 인가하여 정이온 또는 부이온을 제전공간 내에 발생시켜도, 상기 부전압의 인가에 의한 오존의 발생을 확실하게 제어할 수가 있게 된다. 이 결과, 상기 오존의 발생량을 저하시켜서, 이오나이저에 사용되고 있는 금속의 산화를 확실하게 방지할 수가 있는 것과 동시에, 이오나이저의 상품가치를 향상시킬 수가 있다.
또, 부전압의 절대값의 감소에 상응하여 상기 부전압의 인가시간이 길게 설정되어 있기 때문에, 정전압의 인가시간을 짧게 설정하지 않을 수 없다. 그 때문에, 상기 정전압의 절대값을 크게 설정하고 있다. 즉, 상기 부전압의 절대값의 감소에 의한 부이온의 발생량의 감소를 상기 부전압의 인가시간을 길게 하는 것에 의해 보상하고, 한편, 상기 정전압의 인가시간을 짧게 하는 것에 의한 정이온의 발생량의 감소를 상기 정전압의 절대값의 증가에 의해 보상하고 있다. 이에 의해, 상기 정이온 및 상기 부이온의 이온밸런스를 용이하게 조절(유지)할 수가 있고, 자재에 대전한 전하를 신속하게 제전할 수가 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 상기한 설정조건으로 전극에 정전압 또는 부전압을 교대로 인가하여 정이온 또는 부이온을 교대로 발생시키는 것에 의해, 오존의 발생량의 감소, 이온밸런스의 유지 및 제전시간의 단축화를 한꺼번에 실현할 수가 있다.
본 발명에 있어서의 이오나이저에 대하여 적합한 실시형태를 들고, 첨부의 도면을 참조하면서 이하 상세히 설명한다.
본 실시형태에 있어서의 이오나이저(10)가 적용되는 제전시스템(12)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 컨베이어(자재운송수단)(14)상에서 운송되는 자재(16)에 대하여, 이오나이저(10)로부터 정이온(38) 및 부이온(40)을 방출하는 것에 의해, 상기 자재(16)에 대전하고 있는 정(positive) 또는 부(negative)의 전하를 중화하여 자재(16)를 제전하는 것이다. 또한, 자재(16)는, 예를 들면, 유리기판 또는 필름이며, 제전시스템(12)은, 공장 등에서 컨베이어(14) 상에서 운송되는 유리기판 또는 필름에 대한 제전에 적용된다. 또, 도 1 및 도 2 등에서는, 이해의 용이화를 위하여, 동그라미 표시 안에 「＋」의 문자를 붙이는 것에 의해 정이온(38)을 표시하고, 동그라미 표시 안에 「－」의 분자를 붙이는 것에 의해 부이온(40)을 표시하고 나타내고 있다.
이오나이저(10)의 대략 직육면체 형상의 본체(18)는, 자재(16)를 운송하는 컨베이어(14)의 상방에 있어서, 상기 자재(16)의 운송방향과 대략 직교하도록(컨베이어(14)의 폭방향을 따라서) 배치되어 있어 있다. 본체(18)의 정면(자재(16)의 운송방향 하류측의 측면)에는, 표면전위센서(이온밸런스 검출수단, 전위검출수단)(20)이 케이블(24) 및 커넥터(26)에 의해 접속되고, 상기 본체(18)의 측면에는, 유로(28)가 커넥터(30)에 의해 접속되어 있다. 또, 본체(18)의 정면에는, LED램프 등의 표시부(경고수단)(32)와, 주파수 선택스위치(34)가 배치되며, 자재(16)와 대향하는 저면에는, 전극침(바늘형상 전극)(46)을 구비하는 전극 카트리지(36a~36c)가 소정의 간격으로 장착되어 있다.
각 전극 카트리지(36a~36c)의 전극침(46)에 정전압(정극성이 고전압) 또는 부전압(부극성의 고전압)을 각각 인가하였을 때에, 각 전극침(46)의 선단측(즉, 자재(16)측)에서의 코로나방전에 의해 정이온(38) 또는 부이온(40)이 발생하고, 발생한 정이온(38) 또는 부이온(40)은, 전극 카트리지(36a~36c)로부터 자재(16)를 향해서 방출된다. 표면전위센서(20)는, 정이온(38) 및 부이온(40)이 발생 및 방출되어 자재(16)를 제전하는 공간(이하, 제전공간이라고도 한다.)(42a~42c)에 있어서의 정이온(38)의 양 및 부이온(40)의 양의 밸런스(이온밸런스)에 상응한 전위를, 검출면으로서의 검출플레이트(22)에 의해 검출한다. 이 경우, 도 1, 도 2 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 각 전극 카트리지(36a~36c)의 전극침(46)의 말단측으로부터 자재(16)를 향해서, 상술한 제전공간(42a~42c)이 확개하고 있다. 즉, 컨베이어(14) 상에서 운송되는 자재(16)를 확실히 제전하기 위하여, 각 제전공간(42a~42c)은, 컨베이어(14)의 폭방향을 따라서 자재(16)의 상면을 덮도록 형성되어 있다(도 5 참조). 또한, 상기 표면전위센서(20)의 구성은, 일본국 특개2007-149419호 공보에 의해 공지되어 있다. 그러므로, 본 명세서에서는, 상기 표면전위센서(20)의 상세한 설명을 생략한다.
또, 도 1, 도 2, 도 3A 및 도 4A에 나타내는 바와 같이, 전기절연재료(예를 들면, 전기절연성의 수지재료)로 이루어지는 타원의 기둥형상의 전극 카트리지(36a~36c)는, 본체(18)의 저면측 오목부(50)에 장착가능하다. 이 경우, 각 전극 카트리지(36a~36c)에 있어서의 자재(16)측 저면에는 오목부(44)가 형성되고, 본체(18)측 상면에는 상기 오목부(44)에 연통하는 홀(56)이 형성되어 있다. 또, 텅스 텐제 또는 실리콘제의 전극침(46)은, 그 선단이 오목부(44)로부터 자재(16)측을 향해서 돌출하고, 상기 전극침(46)의 기단은 원주(圓柱)형상의 단자(48)로서 형성되어 있다. 한편, 본체(18)의 오목부(50)에는, 수구(受口;receiving openings)(52)와, 본체(18) 내에 형성된 유로(64)에 연통하는 홀(54)이 각각 형성되어 있다. 그 때문에, 제전시스템(12)의 사용자가 이오나이저(10)의 본체(18)에 전극 카트리지(36a~36c)를 장착하였을 때에, 수구(52)와 단자(48)가 결합하는 것과 동시에, 오목부(44)는, 홀(56) 및 홀(54)에 의해 유로(64)에 연통한다(도 4A 및 도 5 참조).
또한, 본체(18) 내에는, 전극침(46)의 단자(48)로부터 이간한 평판상의 접지전극(66)과, 각 단자(48)에 접속된 전압발생기로서의 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)와, 상기 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)를 제어하는 컨트롤러(제어기)(74)가 각각 배치되어 있다. 컨트롤러(74), 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)는, 각 전극 카트리지(36a~36c)의 전극침(46)에 접속되는 제어수단을 구성한다. 또, 압축공기 공급원(공기공급원)(70)이 유로(72), 밸브(68) 및 유로(28)에 의해 본체(18)의 유로(64)에 접속되어 있으며, 밸브(68)가 열려 있으면, 압축공기 공급원(70)으로부터 유로(72), 밸브(68), 유로(28,64) 및 홀(54,56)을 통해 오목부(44)에 압축공기(공기)를 송출할 수가 있다.
또한, 상술한 설명에서는, 각 전극 카트리지(36a~36c)에 하나의 전극침(46)이 각각 부착되어 있는 경우에 대해서 설명하였다. 그러나, 도 3A 및 도 4B에 나타내는 바와 같이, 각 전극 카트리지(36a~36c)에 2개의 전극침(46,58)을 이간하여 설 치하고, 상기 전극침(46,58) 사이에 홀(56)을 형성하고, 전극침(46,58)의 단자(48,60) 및 홀(56)의 위치에 상응하여 본체(18)의 오목부(50)에 수구(52,62) 및 홀(54)이 형성된다. 이 경우, 전극침(46)의 단자(48)는, 수구(52)에 의해 정극성 고전압 발생기(76)에 접속되고, 한편, 전극침(58)의 단자(60)는, 수구(62)에 의해 부극성 고전압 발생기(78)에 접속된다. 또 도4B는 전극침(46)에 인가된 정전압과 정이온(38)이 발생되고 상기 제전공간(42a-42c)으로 방출되어 정이온(38) 및 부이온(40)을 모두 갖는것을 보여준다.
도 6은, 제전시스템(12)의 블록도이다.
이오나이저(10)는, 상술한 전극침(46)(및 전극침(58)), 표시부(32), 주파수 선택스위치(34), 컨트롤러(74), 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)에 가해지며, 전류검출수단(이온밸런스 검출수단)(83)으로서의 저항기(82) 및 전류검출부(84)를 더 갖는다. 이 경우, 전극침(46)은, 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)에 의해 저항기(82)에 접속되며, 상기 저항기(82)는 접지(어스)되어 있다. 또한, 이오나이저(10)에 2개의 전극침(46,58)이 구비되어 있는 경우, 전극침(46)은, 정극성 고전압 발생기(76)에 의해 저항기(82)에 접속되고, 한편, 전극침(58)(도 6 중, 파선으로 나타낸다.)은, 부극성 고전압 발생기(78)에 의해 저항기(82)에 연결된다. 또, 자재(16)를 운송하는 컨베이어(14)는, 접지전극으로서도 기능하며, 또한, 컨베이어제어장치(80)에 의해 제어된다.
또한, 도 6에서는, 도 1~도 5에서 설명한 유로(28,64,72), 각 전극 카트리지(36a~36c), 단자(48,60), 수구(52,62), 홀(54,56), 접지전극(66) 및 압축공기 공 급원(70) 등의 도시를 생략하고 있다.
여기서, 컨베이어 제어장치(80)는, 컨베이어(14)의 동작시(자재(16)의 운송시)에, 컨베이어(14)가 동작중인 것을 나타내는 컨베이어 제어신호(Sc)를 컨트롤(74)에 출력한다.
주파수 선택스위치(34)는, 상기 사용자의 조작에 의해 전극침(46)(및 전극침(58))에 인가하는 전압의 주파수를 설정하고, 설정한 주파수를 나타내는 신호(주파수설정신호)(Sf)를 컨트롤러(74) 출력한다.
컨트롤러(74)는, 정극성 고전압 발생기(76)에 소정의 시간간격(도 8A에 나타내는 주기(T))으로 정전압 제어신호(Sp)를 반복하여 출력하고, 한편, 부극성 고전압 발생기(78)에 소정의 시간간격(주기(T))으로 부전압 제어신호(Sm)를 반복하여 출력한다. 이 경우, 정전압 제어신호(Sp)는, 정극성 고전압 발생기(76)로부터 출력되는 정전압의 진폭(Vp)(절대값), 상기 정전압의 듀티 및 주파수 및 상기 정전압을 출력하는 타이밍을 나타내는 신호이며, 한편, 부전압 제어신호(Sm)는, 부극성 고전압 발생기(78)로부터 출력되는 부전압의 진폭(Vm)(절대값), 상기 전압의 듀티 및 주파수와 상기 부전압을 출력하는 타이밍을 나타내는 신호이다.
그 때문에, 컨트롤러(74)에서는, 상기 주파수에 의해 정해지는 주기(T)의 시간내에 정전압 및 부전압이 교대로 생성되도록, 정극성 고전압 발생기(76)에 정전압 제어신호(Sp)를 출력하는 것과 동시에, 부극성 고전압 발생기(78)에 부전압 제어신호(Sm)를 출력한다. 구체적으로는, 컨트롤러(74)는, 1주기(T)중, 최초의 시간(Tp)을 정극성 고전압 발생기(76)로부터 진폭(Vp)의 정전압(정극성 고전압 펄스) 을 출력하는 시간대로 분할하고(도 8A 참조), 반면에 시간(Tp) 후의 시간(Tm)을 부극성 고전압 발생기(78)로부터 진폭(Vm)의 부전압(부극성의 고전압 펄스)을 출력하는 시간대로 분할한다. 이들 분할에 따른 정전압 제어신호(Sp) 및 부전압 제어신호(Sm)를 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)에 각각 출력한다.
정극성 고전압 발생기(76)는, 입력된 정전압 제어신호(Sp)에 기초하여, 시간(Tp)의 시간대에 정전압을 생성하여 전극침(46)에 인가하고, 한편, 부극성 고전압 발생기(78)는, 입력된 부전압 제어신호(Sm)에 기초하여, 시간(Tm)의 시간대에 부전압을 생성하여 전극침(46) 또는 전극침(58)에 인가한다. 따라서, 바늘형상 전극으로서의 전극침(46,58)에는, 정전압 또는 부전압이 교대로 반복하여 인가되고, 이 결과, 제전공간(42(42a~42c)) 내에 정이온(38) 또는 부이온(40)이 교대로 반복하여 발생한다.
그 때, 정극성 고전압 발생기(76)로부터 전극침(46)의 방향으로 정이온(38)에 기인한 정전류(Ip)가 흐르고, 한편, 전극침(46) 또는 전극침(58)으로부터 부극성 고전압 발생기(78)의 방향으로 부이온(40)에 기인한 부전류(Im)가 흐른다. 또, 저항기(82)로부터 어스, 컨베이어(14), 자재(16) 및 제전공간(42)에 의해 전극침(46)(및 전극침(58))까지의 사이에는 전류(이하, 복귀전류라고 한다.)(Ir)가 흐르고, 저항기(82)에는, 이 복귀전류(Ir)의 전압강하(Vr)가 발생한다. 전류검출부(84)는, 전압강하(Vr)를 측정하고, 측정한 전압강하(Vr)에 기초하여 전류(Ir)의 크기 및 방향을 검출하며, 검출한 전류(Ir)의 크기 및 방향을 나타내는 전류검출신 호(Si)를 컨트롤러(74)에 출력한다.
또한, 복귀전류(Ir)는, 정이온(38)에 기초한 전류(Im) 및 부이온(40)에 기초한 전류(Ip)의 총계에 따른 전류이다. 때문에, 정이온(38)의 양이 부이온(40)의 양보다 많은 경우(｜IP｜＞｜Im｜)에는, 컨베이어(14)로부터 저항기(82)의 방향으로 흐른다. 한편, 부이온(40)의 양이 정이온(38)의 양보다 많은 경우(｜IP｜＜｜Im｜)에는, 저항기(82)로부터 컨베이어(14)의 방향으로 흐른다. 또, 정이온(38) 및 부이온(40)이 대략 동량일 때에는 이온밸런스가 평형하고 있기 때문에, ｜IP｜=｜Im｜가 되고, 이 결과, Ir=0이 된다.
또한, 표면전위센서(20)는, 제전공간(42)내의 검출플레이트(22)의 위치에 있어서의 전위를 검출하고, 검출한 전위의 크기 및 극성을 나타내는 전위신호(Sv)를 컨트롤러(74)에 출력한다.
따라서, 컨트롤러(74)는, 전류검출신호(Si) 및/또는 전위신호(Sv)에 기초하여, 제전공간(42)에 있어서의 이온밸런스를 파악할 수가 있다. 구체적으로는, 컨트롤러(74)는, 적어도 1주기(T)(2주기 이상이어도 좋다.)에 있어서의 복귀전류(Ir) 및/또는 전위의 시간 평균을 산출하고, 그 산출결과로부터 이온밸런스가 평형하고 있는지 아닌지를 판정한다. 즉, 복귀전류(Ir) 및/또는 전위의 시간 평균이 대략 0레벨이면, 컨트롤러(74)는, 이온밸런스의 평형이 맞는다(정이온(38)의 양 및 부이온(40)의 양의 밸런스가 맞는다)고 판단하여, 현재 설정하고 있는 정전압 제어신호(Sp) 및 부전압 제어신호(Sm)를 이어서 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)에 각각 출력한다.
한편, 복귀전류(Ir) 및/또는 전위의 시간평균이 대략 0레벨이 아니고, 정 또는 부의 극성을 갖는 소정 레벨인 경우에, 컨트롤러(74)는, 이온밸런스가 맞지 않는다고 판단하여, 현재 설정하고 있는 정전압 제어신호(Sp) 및 부전압 제어신호(Sm)에 대하여, 상기 이온밸런스의 불균형을 보정할 수 있는 신호로 변경한다.
구체적으로, 컨트롤러(74)는, 복귀전류(Ir) 및/또는 전위의 시간 평균이 정레벨이라고 판정한 경우, 즉, 복귀전류(Ir)가 정방향(컨베이어(14)로부터 저항기(82)로의 방향이며, 정전류(Ip)와 동일한 방향)의 전류이고, 및/또는, 전위가 정전위라고 판정한 경우에, 이온밸런스가 정이온(38)쪽으로 기울어지며, 제전공간(42)내에 있어서의 정이온(38)의 양이 부이온(40)의 양보다 크다(｜IP｜＞｜Im｜)고 판단하고, Ir=0이 되도록, 부전압의 진폭(Vm)을 증가시키기 위해 부전압 제어신호(Sm)를 생성하여, 부극성 고전압 발생기(78)에 출력한다.
또, 컨트롤러(74)는, 복귀전류(Ir) 및/또는 전위의 시간 평균이 부레벨이라고 판정한 경우, 즉, 복귀전류(Ir)가 부방향(저항기(82)로부터 컨베이어(14)의 방향이며, 부정전류(Im)와 동일한 방향)의 전류이고, 및/또는, 전위가 부전위라고 판정한 경우에, 이온밸런스가 부이온(40)쪽으로 기울어지며, 제전공간(42)내에 있어서의 부이온(40)의 양이 정이온(38)의 양보다 크다(｜IP｜＜｜Im｜)고 판단한다. 다음에, Ir=0이 되도록, 부전압의 진폭(Vm)을 감소시키기 위해 부전압 제어신호(Sm)를 생성하여, 부극성 고전압 발생기(78)에 출력하거나, 또는 정전압의 진폭(Vp)을 증가시키기 위한 정전압 제어신호(Sp)를 생성하여 정극성 고전압 발생부(76)에 출력한다.
따라서, 컨트롤러(74)는, 복귀전류(Ir) 및/또는 전위(의 시간평균)를 사용하여 부전압의 진폭(Vm) 또는 정전압의 진폭(Vp)을 증가시키는 것에 의해, 정이온(38) 및 부이온(40)의 이온밸런스를 조절하는 피드백제어를 실시하고 있다.
또한, 후술하는 바와 같이, 전극침(46,58)의 오염에 의해 부이온(40)의 발생량이 민감하게 변화하므로, 컨트롤러(74)는, 기본적으로, 부전압의 진폭(Vm)을 증감시키기 위한 피드백제어를 실시하고, 정전압의 진폭(Vp)에 대해서는, 소정의 레벨로 유지하도록 하고 있다.
따라서, 이하의 설명에서는, 부전압의 진폭(Vm)을 증감시켜서 이온밸런스를 조절하는 경우에 대하여 상세히 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 이오나이저(10)에서는, 상술한 바와 같이, 정전압의 진폭(Vp)을 변화시키는 것도 가능하므로, 부전압의 진폭(Vm) 및/또는 정전압의 진폭(Vp)을 증감시키는 것에 의해, 이온밸런스를 조절할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 컨트롤러(74)는, 부전압의 진폭(Vm)을 증가시킬 때에, 또는, 증가후의 부전압의 진폭(Vm')을 더 증가시킬 때에, 증가후의 진폭(Vm'')이 소정의 역치(Vth)(도 9 참조)를 상회하는 것(Vm''＞Vth)으로 판정한 경우에는, 역치(Vth)를 상회하는 것을 나타내는 경고신호(Se)를 표시부(32)에 출력한다. 표시부(32)는, 입력된 경고신호(Se)에 기초하여, 제전시스템(12)의 사용자에게 경고한다. 또한, 역치(Vth)에는, 예를 들면, 장기간에 걸친 이오나이저(10)의 사용에 의해 전극침(46,58)의 선단측에 먼지가 부착하거나, 또는, 상기 선단측이 마모되어, 이 이상의 전압레벨의 부전압을 전극침(46)에 인가하여도, 부이온(40)의 발생량의 증가를 바랄 수는 없으며, 이 결과, 자재(16)에 대한 제전시간이 길어질 것으로 예상될 때의 전압값을 말한다.
또, 컨트롤러(74)는, 컨베이어 제어장치(80)로부터 컨베이어 제어신호(Sc)가 입력되지 않게 되었을 때에, 컨베이어(14)에 의한 자재(16)의 운송이 정지한 것으로 판단하고, 밸브정지신호(Sa)를 밸브(68)에 출력한다. 밸브(68)는, 입력된 밸브정지신호(Sa)에 기초하여, 열림에서 닫힘으로 전환된다.
본 실시형태에 있어서의 이오나이저(10)가 적용되는 제전시스템(12)은, 이상과 같이 구성되는 것이다. 이어서, 제전시스템(12)에 있어서의 자재(16)에 대한 제전처리(제전방법) 및 제전공간(42(42a~42c))에 있어서의 이온밸런스의 조절처리(이온밸런스 조절방법)에 대하여, 도 7~도 11B를 참조하면서 설명한다.
여기서는, 전극 카트리지(36a~36c)에 하나의 전극침(46)이 배치되어 있는 경우(도 2, 도 3A, 도 4A 및 도 5 참조)에 대하여 설명한다.
우선, 컨베이어 제저장치(80)에 의해 컨베이어(14)가 동작하여 자재(16)의 운송이 개시되었을 때에(도 1, 도 5 및 도 6 참조), 컨트롤러(74)는, 최초에, 밸브(68)에 대한 밸브정지신호(Sa)의 출력을 정지한다. 이와 동시에, 컨트롤러(74)는정전압의 진폭(Vp＞Vm), 또는, 정전압의 듀티(Tp/T)가 부전압의 듀티(Tm/T)보다 작아지는(Tp/T＜Tm/T) 정전압 제어신호(Sp) 및 부전압 제어신호(Sm)를 생성하고(도 7의 스텝 S1 및 도 8A 참조), 생성한 정전압 제어신호(Sp) 및 부전압 제어신호(Sm)를 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)에 각각 출력한다.
이에 의해, 정극성 고전압 발생기(76)는, 정전압 제어신호(Sp)에 기초하여, 주기(T)중 시간(Tp)의 시간대에 진폭(Vp)의 정전압을 생성하여 전극침(46)에 인가하고, 한편, 부극성 고전압 발생기(78)는, 부전압 제어신호(Sm)에 기초하여, 주기(T)중 시간(Tm)의 시간대에 진폭(Vm)의 부전압을 생성하여 전극침(46)에 인가한다(스텝 S2). 이 경우, 주기(T)중, 정전압 또는 부전압이 교대로 전극침(46)에 인가되기 때문에, 상기 전극침(46)의 선단측 코로나방전에 기인하여 제전공간(42)내에 정이온(38) 또는 부이온(40)이 교대로 발생한다.
또, 상술한 바와 같이, 컨트롤러(74)로부터 밸브(68)에 대한 밸브정지신호(Sa)의 출력정지에 의해, 밸브(68)는, 열림에서 닫힘으로 전환되고, 이 결과, 압축공기 공급원(70)(도 5 참조)으로부터 유로(72), 밸브(68), 유로(28,64) 및 홀(54,56)을 통해 압축공기가 송출된다. 이 경우에, 교대로 발생한 정이온(38) 또는 부이온(40)은, 홀(56)로부터 오목부(44)에 의해 자재(16)의 방향으로 분사되는 상기 압축공기의 이동작용하에서 제전공간(42(42a~42c)) 내에서 전극침(46)으로부터 자재(16)의 방향으로 방출된다. 이 결과, 상기 제전공간(42) 내에서 자재(16)에 대한 제전(즉, 정이온(38) 또는 부이온(40)에 의한 자재(16)에 대전한 정 또는 부의 전하의 중화)이 실시된다.
그리고, 컨트롤러(74)에서는, 소정의 시간마다(주기(T)마다), 컨베이어 제어장치(80)로부터의 컨베이어 제어신호(Sc)의 입력이 정지되어 있는지의 여부, 즉, 자재(16)의 운송이 종료되었는지 아닌지(제전작업이 완료되었는지이 여부)의 판정을 실시하고 있다(스텝 S3). 컨베이어 제어신호(Sc)의 입력이 있는 경우에는(스텝 S3의 NO), 이어서, 이온밸런스가 맞지 않는지의 여부를 판정한다(스텝 S4).
스텝 S4에 있어서, 컨트롤러(74)는, 전류검출부(84)로부터의 전류검출신호(Si) 및/또는 표면전위센서(20)로부터의 전위신호(Sv)에 기초하여, 복귀전류(Ir) 및/또는 전위의 시간평균을 산출한다. 다음에 컨트롤러(74)는 복귀전률(Ir) 및/또는 전위의 시간평균이 대략 0레벨인지의 아닌지의 여부를 판단한다. 이 경우에, 상기 시간평균이 실질적으로 0레벨이면, 상기 컨트롤러(74)는 상기 제전공간(42)의 이온밸런스가 평형인지 판단하고, 스텝(S3)의 처리로 돌아간다. 따라서, 이오나이저(10)에 있어서는, 컨트롤러(74)로부터 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)에 정전압 제어신호(Sp) 및 부전압 제어신호(Sm)가 주기(T)의 시간간격으로 반복하여 출력되고, 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)는, 전극침(46)에 대하여 주기(T)의 시간간격으로 정전압 또는 부전압을 교대로 반복하여 인가한다.
그리고, 컨트롤러(74)는, 스텝 S3에 있어서, 컨베이어 제어장치(80)로부터의 컨베이어 제어신호(Sc)의 입력이 없는 경우에, 자재(16)의 운송이 종료하여, 제전작업을 완료시킬 필요가 있다고 판정한다(스텝 S3의 YES). 다음으로, 상기 컨트롤러(42)는 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)에 대한 정전압 제어신호(Sp) 및 부전압 제어신호(Sm)의 출력을 정지하는 것과 동시에, 밸브(68)에 밸브정지신호(Sa)를 출력하여, 상기 밸브(68)를 열림에서 닫힘으로 전환시킨다. 이에 의해, 전극침(46)에 대한 정전압 또는 부전압의 인가가 정지하여, 제전공간(42)에 있어서의 정이온(38) 및 부이온(40)의 발생이 정지하는 것과 동시에, 밸브(68)의 닫힘에 의해 오목부(44)로부터 자재(16)에 대한 압축공기의 분사가 정지하고, 이 결과, 이오나이저(10)의 동작이 정지하기에 이른다(스텝 S5).
또, 컨트롤러(74)는, 스텝 S4에 있어서, 복귀전류(Ir) 및/또는 전위의 시간평균이 대략 0레벨이 아니고, 정 또는 부의 극성을 갖는 소정 레벨이기 때문에, 제전공간(42)의 이온밸런스가 맞지 않는다고 판단하였을 때에(스텝 S4의 YES), 이어서, 이온밸런스가 정이온(38)측(플러스방향)으로 기울어져 있는지 아닌지를 판정한다(스텝 S6).
구체적으로, 스텝 S6에 있어서, 컨트롤러(74)는, 상기 시간평균이 정레벨이라고 판정하였을 때(스텝 S6의 YES), 예를 들면, 복귀전류(Ir)가 정방량의 전류(컨베이어(14)로부터 어스에 의해 저항기(82)의 방향으로 흐르는 전류)라고 판정하였을 때에, 우선, 부전압의 진폭(Vm)을 증가시키면, 증가후의 진폭(Vm)이 소정의 역치(Vth)를 상회하는지 아닌지의 여부를 판정한(스텝 S7).
스텝 S7에 있어서, 역치(Vth)를 상회할 우려가 없다고 판정한 경우에(스텝 S7의 NO), 컨트롤러(74)는, 부전압의 진폭(Vm)을 증가시키는 것을 결정하고, 증가후의 진폭(Vm')에 대한 제어내용을 포함하는 부전압 제어신호(Sm)를 부극성 고전압 발생기(78)에 출력한다. 이에 의해, 부극성 고전압 발생기(78)는, 입력된 부전압 제어신호(Sm)에 기초하여, 진폭(Vm')의 부전압(도 8B 및 도 9 참조)을 인가한다(스텝 S8). 그 후, 컨트롤러(74)는, 스텝 S3의 처리로 돌아간다.
여기서, 부전압의 증가(상승)에 의한 이온밸런스의 조절의 의의에 대하여 설명한다.
이오나이저(10)를 장기간에 걸쳐 사용하면, 전극침(46)의 선단측에 먼지가 부착하여 상기 전극침(46)이 오염되거나, 또는, 전극침(46)이 마모되는 것에 의해, 정이온(38) 과 부이온(40)의 발생량이 저하될 우려가 있다.
또, 전극침(46)에 정전압 또는 부전압을 인가한 경우에, 정전압 또는 부전압의 진폭(Vp, Vm)이 동일할 때의 제전시간에 대해서는, 전압극성의 차이는 보이지 않는다(도 11A 및 도 11B 참조). 그러나, 한편, 정전압 또는 부전압의 진폭(Vp, Vm)이 동일할 때의 제전공간(42(42a~42c))내에 발생하는 오존의 농도(오존농도)에 대해서는, 부전압 쪽이 정전압보다 훨씬 크다(도 10A 및 도 10B 참조).
따라서, 부전압의 진폭(Vm)이 크면, 이오나이저(10) 및 제전시스템(12)에 사용되고 있는 금속(예를 들면, 텅스템제의 전극침(46))이 산화하여 부식된다. 또는, 이오나이저(10)의 사용자가 상기 오존을 이취로 느낄 우려가 있다. 이 경우, 전극침(46)에 인가하는 부전압의 진폭(Vm)을 작게 하면, 오존농도를 감소시킬 수가 있다(도 10A 참조). 그러나, 진폭(Vm)의 감소에 의해 전극침(46)의 선단측의 전계강도가 저하하여 부이온(40)의 발생량이 감소하기 때문에, 정이온(38) 및 부이온(40)의 이온밸런스가 맞지 않고, 자재(16)의 제전시간이 오히려 길어진다(도 11A 참조).
그래서, 본 실시형태에 있어서는, 부전압의 진폭(Vm)을 비교적 작게 설정하는 것에 의해, 부전압의 인가에 의한 오존농도를 저하시키고, 한편, 상기 부전압의 진폭(vm)의 감소에 의한 부이온(40)의 발생량의 감소를 상기 전압의 인가시간(시간(Tm))을 길게 하는 것에 의해 보상하도록 하고 있다. 이 경우, 부전압의 인가시간(시간(Tm))을 길게 한 것에 의해, 정전압에 대해서는, 그 인가시간(시간(Tp))을 짧게 설정하지 않을 수가 없다. 그 때문에, 정전압의 진폭(Vp)을 크게 설정하고 있다. 즉, 정전압의 인가시간이 짧아지는 것에 의한 정이온(38)의 발생량의 감소를 정전압의 진폭(Vp)의 증가에 의해 보상하고 있다. 이에 의해, 정이온(38) 및 부이온(40)의 이온밸런스의 조절(유지)될 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 정이온(38)의 발생량(정전압의 진폭(Vp))을 기준으로 하고, 전극침(46)의 선단측으로의 먼지의 부착이나, 전극침(46)의 마모에 의해 부이온(40)의 발생량이 저하하여, 상기 이온밸런스가 정이온(38)측으로 기울어지는 경우에, 컨트롤러(74)는, 스텝 S6~S8의 처리를 실시하여, 부전압의 진폭을 Vm으로부터 Vm'로 증가시킨다. 부이온(40)의 발생량을 증가시키는 것에 의해, 상기 먼지의 부착이나 전극침(46)의 마모가 있어도, 상기 이온밸런스의 불균형을 신속하게 조절할 수 있도록 하고 있다.
또한, 도 10A, 10B, 11A 및 11B에 있어서, 가로축은, 정전압 또는 부전압의 진폭(Vp,Vm), 또는, 이들 진폭(Vp,Vm)에 기초한 전극침(46)의 선단에 있어서의 전계강도를 채용하고 있다.
이상이, 부전압의 증가(상승)에 의한 이온밸런스의 조절의 의미이다.
도 7의 플로우차트로 다시 돌아가, 스텝 S7에 있어서, 컨트롤러(74)는, 부전압의 진폭(Vm 또는 Vm')을 증가시키면, 증가 후의 진폭(Vm'')이 역치(Vth)를 상회할(Vm''＞Vth) 우려가 있다고 판단한 경우에(스텝 S7의 YES 및 도 9), 역치(Vth)를 상회하는 것을 나타내는 경고신호(Se)를 표시부(32)에 출력한다. 표시부(32)는, 경구신호(Se)에 기초하여 상기 사용자에게 경고한다(스텝 S9). 그 후, 컨트롤러(74) 는, 컨베이어(14)에 의한 자재(16)의 운송중이라도, 스텝 S5의 정지처리를 실시한다.
즉, 부전압의 진폭(Vm)은, 정전압의 진폭(Vp)보다 작기 때문에, 전극침(46)이 오염되면, 부이온(40)의 발생량은, 정이온(38)의 발생량보다 빨리 감소한다. 또, 정전압의 절대값(Vp)은, 부전압의 절대값(Vm)보다 크기 때문에, 전극침(46)이 오염되어도, 정이온(38)의 발생량은, 부이온(40)의 발생량만큼 저하하지 않는다. 따라서, 정이온(38)의 발생량과 비교하여, 부이온(40)의 발생량은, 전극침(46)의 오염에 대하여 민감하게 변화한다. 그래서, 상술한 바와 같이, 부전압의 진폭(Vm'')이 역치(Vth)를 상회하는지 아닌지를 판정하는 것에 의해, 전극침(46)이 오염되어 있는지 아닌지를 판단하면, 상기 전극침(46)의 오염을 정확하게 검출할 수가 있다.
또한, 스텝 S6에 있어서, 컨트롤러(74)는, 상기 시간평균이 부레벨이라고 판정하였을 때(스텝 S6의 NO), 예를 들면, 복귀전류(Ir)가 부방향의 전류(저항기(82)로부터 어스에 의해 컨베이어(14)의 방향으로 흐르는 전류)라고 판정하였을 때에, 부전압의 진폭(Vm)을 감소시키기 위한 부전압 제어신호(Sm)를 생성하여 부극성 고전압 발생기(78)에 출력한다. 이에 의해, 부극성 고전압 발생기(78)는, 입력된 부전압 제어신호(Sm)에 기초하여, 감소후의 진폭(Vm)의 부전압을 전극침(46)에 인가한다(스텝 S10). 그리고, 컨트롤러(74)는, 스텝 S3의 처리로 돌아간다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 이오나이저(10) 및 제전시스템(12)에서는, 전극침(46,58)에 대한 정전압 또는 부전압의 인가시에, 부전압의 진폭(Vm)(절대값)이 정전압의 진폭(Vp)(절대값)보다 작게 설정된다(Vp＞Vm). 또한, 부전압의 인가시간(시간(Tm))이 정전압의 인가시간(시간(Tp))보다 길게 설정된다(Tp＜Tm). 환언하면, 정전압의 진폭(Vp)이 부전압의 진폭(Vm)보다 크게 설정되고, 또한, 정전압의 인가시간이 부전압의 인가시간보다 짧게 설정된다.
즉, 부전압의 진폭(Vm)이 비교적 작게 설정되기 때문에, 정전압 또는 부전압을 교대로 인가하여 정이온(38) 또는 부이온(40)을 제전공간(42(42a~42c)) 내에 발생시켜도, 상기 부전압의 인가에 의한 오존의 발생을 확실하게 제어할 수가 있게 된다. 이 결과, 상기 오존의 발생량을 저하시켜도, 이오나이저(10) 및 제전시스템(12)에 사용되고 있는 금속의 산화를 확실하게 방지할 수 있는 것과 동시에, 이오나이저(10) 및 제전시스템(12)의 상품가치를 향상시킬 수가 있다.
또, 부전압의 진폭(Vm)의 감소에 상응하여 상기 부전압의 인가시간이 길게 설정되어 있기 때문에, 정전압의 인가시간을 짧게 설정하지 않을 수가 없다. 그 때문에, 정전압의 진폭(Vp)을 크게 설정하고 있다. 즉, 상기 부전압의 진폭(Vm)의 감소에 의한 부이온(40)의 발생량의 감소를 상기 부전압의 인가시간을 길게하는 것에 의해 보상하고, 한편, 상기 정전압의 인가시간이 짧아지는 것에 의한 정이온(38)의 발생량의 감소를 상기 정전압의 진폭(Vp)의 증가에 의해 보상하고 있다. 이에 의해, 정이온(38) 및 부이온(40)의 이온밸런스를 용이하게 조절(유지)할 수가 있으며, 자재(16)에 대전한 정 또는 부의 전하를 신속하게 제전할 수가 있다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 상기한 설정조건으로 전극침(46,58)에 정전압 또는 부전압을 교대로 인가하여 정이온(38) 또는 부이온(40)을 교대로 발생시키 는 것에 의해, 오존의 발생량의 감소, 이온밸런스의 유지 및 제전시간의 단축화를 일거에 실현할 수가 있다.
또, 이오나이저(10)를 장기간에 걸쳐 사용하는 것에 의해, 전극침(46,58)에 먼지가 부착하여 상기 전극침(46,58)이 오염되거나, 또는, 전극침(46,58)이 마모되는 것에 의해, 정이온(38) 및/또는 부이온(40)의 발생량이 저하하는 경우에도, 이온밸런스 검출수단으로서의 표면전위센서(20)로부터의 전위신호(Sv) 및/또는 전류검출부(84)로부터의 전류검출신호(Si)(검출결과)에 기초하여, 정전압 및/또는 부전압의 진폭(Vp,Vm)을 조절하는 것에 의해, 상기 이온밸런스 및 상기 제전시간의 경시적 변화를 제어할 수가 있게 된다.
즉, 상기 검출결과가 제전공간(42)에 있어서의 정이온(38)의 양이 부이온(40)의 양보다 많은 검출결과인 경우에, 정이온(38)의 양과 부이온(40)의 양과의 차이에 상응하여 부전압의 진폭(Vm)을 증가시키면, 부이온(40)의 발생량의 저하에 의해 이온밸런스가 정이온(38)측으로 기울어져 있어도, 상기 이온밸런스의 불균형을 확실하게 검출하여, 신속하게 조절할 수가 있다.
또, 컨트롤러(74)에 있어서, 증가후의 부전압의 진폭(Vm(Vm''))이 역치(Vth)를 상회한다고 판정하였을 때에, 표시부(32)가 이 판정결과를 외부에 알리는 것에 의해, 이오나이저(10) 및 제전시스템(12)의 사용자는, 상기 먼지의 부착에 의해 전극침(46,58)이 오염되어 있거나, 또는, 전극침(46,58)이 마모되어, 이 이상의 전압레벨의 부전압을 전극침(46,58)에 인가하여도, 부이온(40)의 발생량의 증가를 바랄 수 없으며, 자재(16)에 대한 제전시간이 길어지는 것으로 판단하여, 전극 카트리 지(36a~36c)의 교환을 신속하게 실시할 수가 있다. 이 결과, 이오나이저(10) 및 제전시스템(12)의 유지보수가 용이해진다.
즉, 부전압의 진폭(Vm)은, 정전압의 진폭(Vp)보다 작기 때문에, 전극침(46,58)이 오염되면, 부이온(40)의 발생량은, 정이온(38)의 발생량보다 빨리 감소한다. 또, 정전압의 진폭(Vp)은, 부전압의 절대값(Vm)보다 크기 때문에, 전극침(46,58)이 오염되어도, 정이온(38)의 발생량은, 부이온(40)의 발생량만큼 저하하지 않는다. 따라서, 정이온(38)의 발생량과 비교하여, 부이온(40)의 발생량은, 전극침(46,58)의 오염에 대하여 민감하게 변화한다. 그래서, 본 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 부전압의 진폭(Vm(Vm'')이 역치(Vth)를 상회하는지 아닌지를 판정하는 것에 의해, 전극침(46,58)이 오염되어 있는지 아닌지를 판단하기 때문에, 상기 전극침(46,58)의 오염을 정확하게 검출할 수가 있다.
또, 상기 검출결과가 제전공간(42)에 있어서의 부이온(40)의 양이 정이온(38)의 양보다 많은 검출결과인 경우에, 부이온(40)의 양과 정이온(38)의 양의 차이에 따라서 부전압의 진폭(Vm)을 감소시키면, 상기 이온밸런스가 부이온(40)측으로 기울어져 있어도, 상기 이온밸런스의 불균형을 확실하게 검출하여, 신속하게 조절할 수가 있다. 즉, 본 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 부이온(40)의 발생량이 변화하기 쉽기 때문에, 부전압의 진폭(Vm)을 변화시키는 것에 의해, 상기 이온밸런스를 확실하게 조절할 수 있도록 하고 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 전류검출부(84)가 저항기(82)를 흐르는 복귀전류(Ir)를 검출하거나, 또는, 표면전위센서(20)가 제전공간(42)내의 전위를 검출하 고, 컨트롤러(74)는, 이들 검출결과에 기초하여 정전압 및/또는 부전압의 진폭(Vp,Vm)을 조절한다. 그러므로, 이온밸런스의 불균형을 용이하게 조절할 수가 있다.
또, 전극침(46)에 대한 정전압의 1회의 인가시간(시간(Tp)) 및 전극침(46)에 대한 부전압의 1회의 인가시간(시간(Tm))의 합계를 1주기(T)로 한 경우에, 컨트롤러(74)는, 적어도 1주기(T)에 걸친 정이온(38) 및 부이온(40)의 이온밸런스의 시간평균(복귀전류(Ir)의 시간평균 또는 전위의 시간평균)을 산출하고, 이 산출결과에 기초하여 정전압 및/또는 부전압의 진폭(Vp,Vm)을 조절하는 것에 의해, 상기 이온밸런스의 불균형을 정밀도 좋게 조절할 수가 있다.
또한, 컨트롤러(74)는, 상술한 검출결과에 기초하여, 정전압 제어신호(Sp)를 정극성 고전압 발생기(76)에 출력하는 것과 동시에, 부전압 제어신호(Sm)를 부극성 고전압 발생기(78)에 출력하기 때문에, 상기 이온밸런스의 불균형에 따른 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 진폭(Vp,Vm)을 조절하는 피드백제어를 확실하게 실시할 수가 있게 된다.
또, 전극침(46,58)을 사용하고 있기 때문에, 정전압 또는 부전압의 인가시에 있어서의 전극침(46,58)의 선단측 전계강도를 크게 하여, 정이온(38) 또는 부이온(40)의 발생량을 용이하게 증가시킬 수가 있게 된다.
또한, 전극침(46,58)의 단자(48,60)측에 상기 전극침(46,58)으로부터 이간하여 접지전극(66)이 배치되는 것에 의해, 전극침(46,58)의 선단측 전계강도는, 상기 전극침(46,58)과 접지전극(66)과의 배치관계에 의해 결정된다. 이 결과, 전극 침(46,58)와 자재(16) 사이의 거리에 기인하여 정이온(38) 및 부이온(40)의 발생량이 변동하는 것을 확실하게 제어할 수가 있다.
또, 전극침(46,58)에 대한 정전압 또는 부전압의 인가시에, 압축공기 공급원(70)은, 유로(72), 밸브(68), 유로(28)를 통해 이오나이저(10)에 압축공기를 공급하고, 이오나이저(10)는, 전극침(46,58)으로부터 자재(16)의 방향에 상기 압축공기를 분사한다. 이에 따라, 분사한 상기 압축공기에 의해 정이온(38) 및 부이온(40)이 확실하게 자재(16)에 도달하여, 상기 자재(16)의 제전을 효율적으로 실시할 수가 있다.
본 실시형태에 있어서의 제전시스템(12)은, 상술한 설명에 한정되는 것은 아니며, 여러가지 구성으로 변경할 수가 있다.
즉, 도 12에 나타내는 바와 같이, 자재(16)의 운송방향을 따라서, 컨베이어(14)의 상방으로 소정의 간격으로 이오나이저(10A~10D)를 배치하고, 자재(16)의 제전시에는, 발신기(동기제어수단)(86)로부터 각 이오나이저(10A~10D)에 대하여 동시신호(Ss)를 출력하여도 좋다.
이 경우, 이오나이저(10A~10D)는, 상술한 이오나이저(10)와 동일한 구성을 가지며, 또한, 동시신호(Ss(도 13 참조))에 의해 정해지는 타이밍에서 전극침(46)에 인가하는 전압의 극성을 일제히 전환한다.
이에 의해, 도 13A 에서 13E에 나타내는 바와 같이, 각 이오나이저(10A~10D)(이오나이저1~4)는, 정 및 부의 펄스로 구성되는 동시신호(Ss)의 입력에 기초하여, 정의 펄스에 동기하여 전극침(46)에 인가하는 전압의 극성을 일제히 부전압으로부터 정전압으로 전환하고, 반면에 부의 펄스에 동기하여 전극침(46)에 인가하는 전압의 극성을 일제히 정전압으로부터 부전압으로 전환할 수가 있다.
또한, 도 12에 있어서, 참조부호 42A~42D는, 각 이오나이저(10A~10D)로부터 방출되는 정이온(38) 및 부이온(40)의 제전공간을 나타내고 있으며, 상술한 제전공간(42a~42c)을 이오나이저(10A~10D)의 측면으로부터 본 것이다. 또, 자재(16)의 운송방향을 따른 상면이 제전공간(42A~42D)에 의해 덮히도록, 제전공간(42A~42D)은, 이오나이저(10A~10D)로부터 자재(16)를 향해서 확개하는 형상으로 되어 있다. 또한, 도 13A 내지 도 13E에 있어서, 각 이오나이저(10A~10D)의 전극침(46)에는, 부전압의 인가시에는, 서로 진폭이 다른 부전압(진폭 Vm1~Vm4의 부전압)이 각각 인가된다.
또, 도 14에 나타내는 바와 같이, 이오나이저(10A~10D) 중, 이오나이저(10A)의 컨트롤러(74)에 상술한 발신기(86)(도 12 참조)와 동일한 기능을 갖게 하고, 상기 이오나이저(10A)로부터 다른 이오나이저(10B~10D)에 동시신호(Ss)를 출력하여도 좋다. 이 경우에도, 각 이오나이저(10A~10D)는, 도 13A에서 13E 의 시간차트에 나타내는 전압극성의 동기전환을 실시할 수가 있다.
이와 같이, 도 12 및 도 14에 나타내는 제전시스템(12)에서는, 복수의 이오나이저(10A~10D)을 동시에 운전하여 자재(16)를 제전하는 경우에, 상기 각 이오나이저(10A~10D)에서의 전압극성의 전환기 동기하기 때문에, 자재(16)에 대한 제전을 효율적으로 실시할 수가 있게 된다. 또, 도 12 및 도 14의 구성에서는, 외부로부터의 동시신호(Ss)의 입력에 기초하여 전압극성의 전환을 실시하기 때문에, 적어도 1 대의 이오나이저가 운전하고 있으면, 자재(16)에 대한 제전을 실시할 수가 있다. 구체적으로, 도 12에 있어서, 이오나이저(10A~10D) 중 1대의 이오나이저만 운전하는 경우나, 도 14에 있어서, 이오나이저(10A)를 발신기로서 기능하게 하고, 이오나이저(10B~10D) 중 1대만 운전하는 경우라도, 자재(16)에 대한 제전을 실시할 수가 있다.
또한, 본 발명은, 상술한 실시형태로 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한, 여러가지 구성을 채용할 수가 있는 것은 물론이다.
도 1은, 본 실시형태에 있어서의 제전시스템의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 이오나이저의 사시도이다.
도 3A 및 도 3B는, 이오나이저의 본체로부터 전극 카트리지를 분리하였을 때의 사시도이다.
도 4A 및 도 4B는, 도 1 및 도 2의 IV-IV선을 따른 단면도이다.
도 5는, 제전시스템의 개략도이다.
도 6은, 제전시스템의 개략도이다.
도 7은, 자재의 제전방법 및 이온밸런스 조절방법의 플로우차트이다.
도 8A는, 인가개시시에 전극침에 인가되는 전압의 시간차트이다.
도 8B는, 부전압의 진폭변경 후에 전극침에 인가되는 전압의 시간차트이다.
도 9는, 인가개시시로부터 경고시까지의 전극침에 인가되는 전압의 시간차트이다.
도 10A는, 부전압의 인가시에 전극침의 말단측에 발생하는 오존농도를 나타내는 그래프이다.
도 10B는, 정전압의 인가시에 전극침의 말단측에 발생하는 오존농도를 나타내는 그래프이다.
도 11A는, 부전압의 인가시에 있어서의 자재의 제전시간을 나타내는 그래프이며, 도 11B는, 정전압의 인가시에 있어서의 자재의 제전시간을 나타내는 그래프이다.
도 12는, 복수의 이오나이저를 갖는 제전시스템의 개략도이다.
도 13A 내지 13E는, 도 12의 각 이오나이저의 전극침에 인가하는 전압의 극성전환을 나타내는 시간차트이다.
도 14는, 복수의 이오나이저를 갖는 제전시스템의 개략도.

Claims (20)

  1. 정전압을 발생하는 정극성 고전압 발생기(76) 및 부전압을 발생하는 부극성 고전압 발생기(78)와, 상기 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)를 제어하는 제어기(74)와, 상기 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 전극(46)을 가지고,
    상기 제어기(74)에 의하여 상기 전극(46)에 정전압과 부전압이 교호적으로 인가되며, 상기 전극(46)에 인가된 부전압의 절대값은 상기 전극(46)에 인가된 정전압의 절대값보다 작고, 상기 전극(46)에 대한 상기 부전압의 인가시간은 상기 전극(46)에 인가된 정전압의 인가시간보다 길며,
    상기 전극(46)에 인가된 정전압에 의한 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서의 정이온(38)발생과 상기 전극(46)에 인가된 부전압에 의한 상기 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서의 부이온(40)발생은 교호적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이오나이저.
  2. 정전압을 발생하는 정극성 고전압 발생기(76) 및 부전압을 발생하는 부극성 고전압 발생기(78)와, 상기 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)를 제어하는 제어기(74)와, 상기 정극성 고전압 발생기(76) 및 부극성 고전압 발생기(78)에 전기적으로 연결되는 적어도 2개의 전극(46,58)을 가지고,
    상기 제어기(74)에 의하여 일측의 전극(46)에 인가되는 정전압과 타측의 전극(58)에 인가되는 부전압은 교호적으로 인가되며, 타측의 전극(58)에 인가되는 부전압의 절대값은, 일측의 전극(46)에 인가되는 정전압의 절대값보다 작고, 타측의 전극(58)에 인가되는 부전압의 인가시간은 일측의 전극(46)에 인가되는 정전압의 인가시간보다 길며,
    일측의 전극(46)에 인가된 정전압에 의한 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서의 정이온(38)발생과 타측의 전극(58)에 인가된 부전압에 의한 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서의 부이온(40)발생은 교호적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이오나이저.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서 상기 정이온(38) 및 상기 부이온(40)의 이온밸런스를 검출하는 이온밸런스 검출수단(20,83)과,
    상기 정전압 및/또는 상기 부전압을 제어하는 제어수단(79)을 더 포함하고,
    상기 제어수단(79)은 상기 이온밸런스 검출수단(20,83)에서의 상기 이온밸런스의 검출결과에 기초하여 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절하는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10,10A-10D).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 검출결과가 상기 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서 상기 정이온(38)의 양이 상기 부이온(40)의 양보다 많은 경우에, 상기 제어수단(79)은 상기 정이온(38)의 양과 상기 부이온(40)의 양의 차이에 따라서 상기 부전압의 절대값을 증가시키는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10,10A-10D).
  5. 제4항에 있어서,
    경고수단(32)을 더 포함하고,
    상기 부전압의 절대값이 증가하여 증가된 후의 상기 부전압의 절대값이 예상치를 초과한다고 판단되면 상기 제어수단(79)은 상기 경고수단(32)에 판단결과를 출력하고,
    상기 경고수단(32)은 그 결과를 외부에 알리는 것을 특징으로 하는 이오나이 저(10,10A-10D).
  6. 제3항에 있어서,
    상기 검출결과가 상기 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서 상기 부이온(40)의 양이 상기 정이온(38)의 양보다 많은 경우에, 상기 제어수단(79)은 상기 부이온(40)의 양과 상기 정이온(38)의 양의 차이에 따라서 상기 부전압의 절대값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10,10A-10D).
  7. 제3항에 있어서,
    상기 이온밸런스 검출수단(83)은 지면에 연결된 전류검출수단을 포함하고,
    상기 전극(46)은 상기 제어수단(79)에 의해 상기 전류검출수단(83)에 연결되며,
    상기 전류검출수단(83)은, 상기 전극(46)으로부터 상기 제전공간(42,42a-42c,42A-42D) 및 접지를 통해 상기 전극(46)과 상기 전류검출수단(83)의 사이를 흐르는 상기 정이온(38)의 양 및 상기 부이온(40)의 양에 상응하는 전류를 검출하고,
    상기 제어수단(79)은 상기 전류검출수단(83)에서 검출된 상기 전류의 크기 및 방향에 기초하여 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절하는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10,10A-10D).
  8. 제3항에 있어서,
    상기 이온밸런스 검출수단(20)은 상기 제전공간(42,42a-42c,42A-42D) 내에 배치되고 상기 제전공간(42,42a-42c,42A-42D) 내의 상기 정이온(38)의 양 및 상기 부이온(40)의 양에 상응하는 전위를 검출하는 전위검출수단을 포함하고,
    상기 제어수단(79)은, 상기 전위검출수단(20)에서 검출된 상기 전위의 크기 및 극성에 기초하여 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절하는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10,10A-10D).
  9. 제3항에 있어서,
    상기 전극(46)에 대한 상기 정전압의 1회의 인가시간 및 상기 전극(46)에 대한 상기 부전압의 1회의 인가시간의 합계를 1주기로 하면,
    상기 제어수단(79)은, 적어도 상기 1주기에 걸친 상기 정이온(38) 및 상기 부이온(40)의 이온밸런스의 시간평균을 산출하고, 이 산출결과에 기초하여 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절하는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10,10A-10D).
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제어수단(79)은, 제어신호를 생성하는 컨트롤러(74)와, 상기 전극(46)에 연결되고 상기 제어신호에 기초하여 상기 정전압 및 상기 부전압을 생성하여 상기 전극(46)에 인가하는 전압발생기(76,78)를 포함하며,
    상기 이온밸런스 검출수단(20,83)이 상기 이온밸런스를 검출하였을 경우, 상 기 컨트롤러(74)는 상기 검출결과에 따른 상기 제어신호를 생성하고, 상기 전압발생기(76,78)는 상기 제어신호에 기초하여 상기 정전압 및/또는 상기 부전압의 절대값을 조절하는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10,10A-10D).
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전극(46)은, 바늘형상의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10,10A-10D).
  12. 제11항에 있어서,
    상기 정이온(38) 및 상기 부이온(40)은 상기 제전공간(42,42a-42c,42A-42D) 내의 상기 바늘형상 전극(46)의 말단측에서 발생되고,
    상기 바늘형상 전극(46)의 기단측에는 상기 바늘형상 전극(46)으로부터 떨어져서 평판형상의 접지전극(66)이 배치되는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10,10A-10D).
  13. 제1항에 있어서,
    상기 이오나이저(10A-10D)는 외부 신호에 의해 정해진 타이밍에서 상기 전극(46)에 인가하는 전압의 극성을 전환하는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10A-10D).
  14. 제13항에 있어서,
    복수의 상기 이오나이저(10A-10D)가 설치된 경우에, 상기 신호에 의해 정해진 타이밍에서 상기 각 이오나이저(10A-10D)의 전극(46)에 인가하는 전압의 극성을 일제히 전환하는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10A-10D).
  15. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 이오나이저(10A-10D)가 있는 경우에, 상기 각 이오나이저(10A-10D) 중, 하나의 이오나이저(10A)는 다른 이오나이저(10B-10D)에 동시신호를 출력하고,
    상기 동시신호에 의해 정해진 타이밍에서 상기 각 이오나이저(10A-10D)의 전극(46)에 인가하는 전압의 극성을 일제히 전환하는 것을 특징으로 하는 이오나이저(10A-10D).
  16. 제1항에 따른 이오나이저(10,10A-10D)를 포함하는 제전시스템에 있어서,
    자재운송수단(14)을 통해 상기 제전공간(42,42a-42c,42A-42D) 내로 자재(16)를 운송시킬 때, 상기 자재(16)로부터 제전되는 것에 의하여 정이온(38) 및 부이온(40)이 상기 자재(16)를 중성화시키는 것을 특징으로 하는 제전시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    유로(28,72)를 통해 상기 이오나이저(10,10A-10D)에 연결되는 공기공급 원(70)을 더 포함하고,
    상기 전극(46)에 상기 정전압 또는 상기 부전압이 인가되면, 상기 공기공급원(70)은 상기 유로(28,72)를 통해 상기 이오나이저(10,10A-10D)에 공기를 공급하고,
    상기 이오나이저(10,10A-10D)는 상기 전극(46)방향으로 부터 상기 자재(16)를 향하여 공기를 뿜어내는 것을 특징으로 하는 제전시스템.
  18. 정전압을 발생하는 정극성 고전압 발생기(76) 및 부전압을 발생하는 부극성 고전압 발생기(78)를 제어하는 제어기(74)에 전기적으로 연결되는, 적어도 1개의 전극(46)에 인가된 부전압의 절대값은 상기 전극(46)에 인가된 정전압의 절대값보다 작고, 상기 전극(46)에 인가된 부전압의 인가시간은, 상기 전극(46)에 인가되는 정전압의 인가시간보다 길게 설정하는 단계; 및
    상기 전극(46)에 인가된 정전압에 의한 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서의 정이온(38)발생과, 상기 전극(46)에 인가된 부전압에 의한 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서의 부이온(40)발생을 교대로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온밸런스 조절 방법.
  19. 정전압을 발생하는 정극성 고전압 발생기(76) 및 부전압을 발생하는 부극성 고전압 발생기(78)를 제어하는 제어기(74)에 전기적으로 연결돼서 적어도 2개의 전극(46,58)을 가지는 경우에 상기 제어기(74)에 의하여 일측의 전극(46)에 인가되는 정전압과 타측의 전극(58)에 인가되는 부전압은 교호적으로 인가되며, , 타측의 전극(58)에 인가되는 부전압의 절대값은 일측의 전극(46)에 인가되는 정전압의 절대값보다 작고, 타측의 전극(58)에 인가되는 부전압의 인가시간은 일측의 전극(46)에 인가되는 정전압의 인가시간보다 길게 설정하는 단계; 및
    일측의 전극(46)에 인가된 정전압에 의한 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서의 정이온(38)발생과, 타측의 전극(58)에 인가된 부전압에 의한 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서의 부이온(40)발생을 교대로 하는 것을 특징으로 하는 이온밸런스 조절 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제전공간(42,42a-42c,42A-42D)에서 정이온(38) 및 부이온(40)이 교대로 발생될 때,
    자재운송수단(14)을 의해 상기 제전공간(42,42a-42c,42A-42D) 내로 자재(16)를 운송하는 단계; 및
    정이온(38) 및 부이온(40)에 의해 상기 자재(16)에 대전된 전하를 중성화시켜서 상기 자재(16)를 제전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자재 제전 방법.
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