KR101211895B1 - Ionic Wind Generator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이온풍 발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본 발명은 코로나(corona) 방전에 의해 전하를 발생시키는 에미터(emitter) 전극, 및 상기 에미터 전극을 사이에 두고 2열로 형성되며, 상기 에미터 전극에서 발생한 전하의 이동방향과 평행하게 배열되는 다수의 와이어로 이루어진 콜렉터(collector) 전극을 포함하는 이온풍 발생장치에 대한 것이다. The present invention relates to an ion wind generator, and more particularly, the present invention is formed of an emitter electrode for generating a charge by corona discharge, and is formed in two rows with the emitter electrode interposed therebetween, The present invention relates to an ion wind generator including a collector electrode composed of a plurality of wires arranged in parallel with a moving direction of charge generated in the emitter electrode.
Description
본 발명은 이온풍 발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코로나(corona) 방전에 의해 전하를 발생시키는 에미터(emitter) 전극, 및 상기 에미터 전극을 사이에 두고 2열로 형성되며, 상기 에미터 전극에서 발생한 전하의 이동방향과 평행하게 배열되는 다수의 와이어로 이루어진 콜렉터(collector) 전극을 포함하는 이온풍 발생장치에 대한 것이다.
BACKGROUND OF THE
전자소자들의 고집적화는 필연적으로 전자소자의 높은 단위 면적당 발열을 야기하게 되고, 따라서 고집적 전자소자의 효과적인 냉각은 매우 중요하다. 현재 주로 적용되고 있는 전기 송풍 팬은 기계적인 회전에 의한 마모와 소음이 발생하며 초소형화가 어려워 실제 적용이 어렵다는 문제가 있었다.High integration of electronic devices inevitably results in high heat generation per unit area of the electronic device, and therefore, effective cooling of the highly integrated electronic device is very important. Currently, the electric blower fan which is mainly applied has a problem that wear and noise are caused by mechanical rotation and the miniaturization is difficult and practical application is difficult.
이에 반해, 코로나 방전을 이용한 이온풍은 풍속의 발생과 제어가 용이하고, 기계적인 가동 부분이 없으므로 마모와 소음이 발생하지 않으며 소형화가 가능하다는 장점이 있다. On the other hand, the ion wind using the corona discharge has the advantage that it is easy to generate and control the wind speed, and there is no mechanical moving part, so that wear and noise do not occur and can be miniaturized.
이온풍은 Hauksbee가 1719년에 최초로 대전된 튜브에서 약한 바람이 생성되는 것을 발견한 이후로 Chattock이 이온풍의 현상을 정량적으로 분석하였으며, 이어 Robinson에 의해 역학적으로 규명이 되었다. 특히 Robinson은 이온풍의 속도가 전류의 함수로 표현된다는 것과, 공기 중에서 코로나 방전시 공급되는 전기에너지의 1~2% 만이 기체입자의 운동에너지로 변환된다는 것을 증명하였다. 한편 Christenson 등은 이온풍이 항공기의 추진에 이용될 수 있다는 제안을 하였다. Ionic winds were quantitatively analyzed by Chattock's phenomena after Hauksbee discovered that the first charged tube in 1719 produced a slight wind, which was then dynamically identified by Robinson. In particular, Robinson demonstrated that the velocity of the ion wind is expressed as a function of current, and that only 1-2% of the electrical energy supplied during corona discharge in air is converted into kinetic energy of gas particles. Christenson et al. Proposed that ion wind could be used to propel aircraft.
코로나 방전을 이용한 송풍장치의 원리를 도 1, 도 2를 참조하여 살펴보면, 코로나 방전 전극에서 발생된 이온들이 전극간의 전계, 즉 쿨롱 힘에 의하여 방전전극(에미터 전극)에서 접지전극(콜렉터 전극)으로 이동하게 된다. 이렇게 이동하는 이온들이 공기분자의 충돌을 통하여 공기 분자들을 같은 방향으로 이동시키게 되고, 이러한 공기분자들의 운동이 모여 최종적으로 송풍력으로 이용되는 것이다. Referring to the principle of the blower using the corona discharge with reference to Figs. 1 and 2, the ions generated from the corona discharge electrode is the ground electrode (collector electrode) at the discharge electrode (emitter electrode) by the electric field between the electrodes, that is, the coulomb force Will be moved to. These moving ions move air molecules in the same direction through the collision of air molecules, and the movement of these air molecules gathers and is finally used as a blowing force.
따라서, 이온풍을 효과적으로 발생시키기 위해서는 코로나 방전에 의한 많은 이온들의 발생과, 이들 이온들을 강하게 가속시키기 위한 높은 인가전압(전계)의 생성이 필수적이다.Therefore, in order to generate ion wind effectively, generation of many ions by corona discharge and generation of high applied voltage (electric field) to strongly accelerate these ions are essential.
도 3, 도 4는 이온풍의 일반적인 특성을 보여주는 도면으로서, 도 3은 이온풍에서의 전압과 전류의 일반적인 관계를 보여주고 있으며, 도 4는 전류, 전압과 이온풍 속도와의 관계를 보여주고 있다. 3 and 4 are views showing general characteristics of ion wind, and FIG. 3 shows a general relationship between voltage and current in ion wind, and FIG. 4 shows a relationship between current, voltage, and ion wind speed. .
상기 그래프들은 하기와 같은 식으로도 표현할 수 있다. (U: 이온풍 속도, I: 전류, V: 인가 전압, Vo: 방전개시전압, K1,K2,C: 상수, a: 상수(1.5~2))The graphs can also be expressed as follows. (U: ion wind speed, I: current, V: applied voltage, V o : discharge start voltage, K 1 , K 2 , C: constant, a: constant (1.5 ~ 2))
<전압과 전류 관계> <전류, 전압과 속도 특성> <Voltage vs. Current> <Current, Voltage and Velocity Characteristics>
I=C(V-Vo)a U=K1√I , U=K2(V-Vo)I = C (VV o ) a U = K 1 √I, U = K 2 (VV o )
도 5, 도 6은 이온풍의 속도를 증가시키기 위해 단위 이온풍 발생기를 직렬로 여러 개 연결시킨 적층(stacking) 특성을 보여주는 도면으로서, 도 5는 적층에 따른 이온풍 속도와 효율의 관계를 보여주고 있으며, 도 6은 일반적인 적층 특성을 보여주고 있다. 상기 그래프들은 하기와 같은 식으로도 표현할 수 있다.(n: 적층수, U,U1,Un: 이온풍 속도, Ud: 이온 속도(μE), Δp1,Δpn: 정압, η,η1,ηn: 효율)5 and 6 illustrate stacking characteristics in which a plurality of unit ion wind generators are connected in series to increase the speed of the ion wind, and FIG. 5 shows the relationship between the ion wind velocity and the efficiency according to the lamination. 6 shows general lamination characteristics. The graphs may also be expressed as follows: (n: lamination number, U, U 1 , U n : ion wind velocity, U d : ion velocity (μE), Δp 1 , Δp n : static pressure, η, η 1 , η n : efficiency)
<속도와 효율 관계> <Speed vs. Efficiency>
<적층 특성> <Lamination characteristic>
한편, 이온풍의 속도 및 전기에너지로부터 운동에너지로의 변환 효율을 증가시키기 위해서는 전기장에 의한 힘의 방향과 유동 방향을 일치시키고, 전극의 유체항력을 최소로 하며, 스파크 발생전압을 높이는 구조이어야 한다. 그리고 기존 이온풍 발생기는 전극 및 유로(덕트)에 의한 압력 강하가 상대적으로 큰 것이 약점으로 지적되어 왔다. On the other hand, in order to increase the speed of ion wind and conversion efficiency from electric energy to kinetic energy, the direction of the force and flow direction by the electric field must be matched, the fluid drag of the electrode is minimized, and the spark generation voltage must be increased. In addition, the conventional ion wind generator has been pointed out that the pressure drop by the electrode and the flow path (duct) is relatively large.
현재 주로 이용되고 있는 도 7의 Pin-to-Mesh 타입의 이온풍 발생기와 도 8의 Pin-to-Ring 타입의 이온풍 발생기의 일반적인 특성을 하기 표 1에 표시하였다. General characteristics of the pin-to-mesh type ion wind generator of FIG. 7 and the pin-to-ring type ion wind generator of FIG. 8 which are mainly used are shown in Table 1 below.
Velocity
(Applied voltage)
(current)Electric power
(Applied voltage)
(current)
상기 도면과 표에서 볼 수 있듯이, Pin-to-Mesh 타입은 바람의 방향과 이온의 진행방향이 일치되나, Mesh에 의한 압력강하가 크고, 덕트의 압력강하 또한 존재한다는 문제점이 있다. As can be seen in the figures and tables, the Pin-to-Mesh type has a problem in that the direction of the wind and the direction of the ion coincide, but the pressure drop by the mesh is large and the pressure drop of the duct is also present.
또한, Pin-to-Ring 타입은 Mesh에 의한 압력 강하는 없지만 바람의 방향과 유동의 방향이 서로 어긋나며, 덕트의 압력강하가 존재하고, 링의 모서리에서 전계강도가 강하여 스파크 발생전압이 낮다는 문제점이 있다.
In addition, the pin-to-ring type has no pressure drop due to the mesh, but the wind direction and the flow direction are different from each other, there is a pressure drop in the duct, and the spark generation voltage is low due to the strong electric field strength at the edge of the ring. There is this.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 힘의 방향과 유동방향을 일치시키고, 유체항력을 최소화함으로써 이온풍의 속도와 효율을 획기적으로 증가시킬 수 있는 이온풍 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an ion wind generator that can substantially increase the speed and efficiency of ion wind by matching the direction of force and flow direction and minimizing fluid drag. .
상술한 바와 같은 목적 달성을 위하여, 본 발명은 ⅰ) 코로나(corona) 방전에 의해 전하를 발생시키는 에미터(emitter) 전극, 및 ⅱ) 상기 에미터 전극을 사이에 두고 2열로 형성되며, 상기 에미터 전극에서 발생한 전하의 이동방향과 평행하게 배열되는 다수의 와이어로 이루어진 콜렉터(collector) 전극을 포함하는 이온풍 발생장치를 제공한다. In order to achieve the object as described above, the present invention is ii) an emitter electrode for generating a charge by corona discharge, and ii) formed in two rows with the emitter electrode interposed therebetween, Provided is an ion wind generator including a collector electrode composed of a plurality of wires arranged in parallel with a moving direction of charge generated in a rotor electrode.
이때, 상기 2열로 형성된 콜렉터 전극은 상기 전하의 이동 라인을 기준으로 대칭을 이루며, 상기 2열로 형성된 콜렉터 전극을 이루는 상기 다수의 와이어 중 대칭되는 한쌍의 와이어는 각각에 동일한 전압이 인가되도록 함이 바람직하다.In this case, the collector electrodes formed in two rows are symmetrical with respect to the movement line of the charge, and a pair of symmetrical wires among the plurality of wires constituting the collector electrodes formed in the two rows are preferably applied with the same voltage to each other. Do.
또한, (-) 방전시 상기 콜렉터 전극에 인가되는 전압이 전하의 이동 방향을 따라 증가하고, (+) 방전시 상기 콜렉터 전극에 인가되는 전압이 전하의 이동 방향을 따라 감소하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the voltage applied to the collector electrode during (-) discharge increases along the direction of charge movement, and the voltage applied to the collector electrode during (+) discharge decreases along the direction of charge movement.
그리고, 이온풍의 속도를 증가시키기 위해 (+),(-)방전 구조를 직렬 교번으로 구성하고, 이온풍의 풍량을 증가시키기 위해 (+),(-)방전 구조를 병렬 교번으로 구성하는 것이 바람직하다. In order to increase the speed of the ion wind, it is preferable to configure the (+), (-) discharge structure in series alternation, and in order to increase the amount of air flow of the ion wind, it is preferable to configure the (+), (-) discharge structure in parallel alternation. .
또한, 상기 콜렉터 전극을 이루는 와이어들이 서로 절연되고, 상기 에미터 전극이 와이어 형태를 가질 수가 있으며, 본 발명의 이온풍 발생장치는 전기장에 의한 힘의 방향과 전하의 이동방향이 일치되고, 전극으로 인한 유체 항력이 최소화되는 것을 특징으로 한다. In addition, the wires constituting the collector electrode may be insulated from each other, the emitter electrode may have a wire shape, the ion wind generator of the present invention is the direction of the force and the direction of charge movement by the electric field is matched to the electrode It is characterized in that the resulting fluid drag is minimized.
그리고, 상기 콜렉터 전극을 이루는 와이어들의 배열 간격 또는 전압 변화를 조절하여 이온풍의 유동을 조절할 수 있다. In addition, the flow of the ion wind may be controlled by adjusting an arrangement interval or a voltage change of the wires constituting the collector electrode.
한편, 상술한 바와 같은 목적이 구현되도록, 본 발명은 상기의 이온풍 발생장치를 이용한 방열기, 집진기, 항공용 추진기 등에 적용될 수 있다.
On the other hand, in order to achieve the above object, the present invention can be applied to a radiator, a dust collector, an aviation propeller using the ion wind generator.
본 발명의 이온풍 발생장치는 콜렉터 전극을 다수의 와이어로 구성하고, 각 와이어별로 단계적으로 인가전압을 변화시킴으로써, 힘의 방향과 이온풍의 유동방향을 일치시키고 유체항력을 최소화하여 기존의 이온풍 발생장치들에 비하여 이온풍의 속도와 효율을 획기적으로 증가시킬 수 있다.
The ion wind generator of the present invention comprises a collector electrode consisting of a plurality of wires, and by varying the applied voltage step by step for each wire, to match the direction of the force and the flow direction of the ion wind and to minimize the fluid drag to generate conventional ion wind Compared to the devices, the speed and efficiency of the ion wind can be significantly increased.
도 1, 2는 이온풍의 발생 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 이온풍에서의 전압과 전류 관계를 보여주는 그래프이다.
도 4는 이온풍에서의 전류, 전압과 속도 특성을 보여주는 그래프이다.
도 5는 이온풍의 적층 구조에서 이온풍 속도와 효율 관계를 보여주는 그래프이다.
도 6은 이온풍의 일반적인 적층 특성을 보여주는 그래프이다.
도 7은 Pin-to-Mesh 타입의 이온풍 발생기의 단면도이다.
도 8은 Pin-to-Ring 타입의 이온풍 발생기의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 이온풍 발생기의 단면도이다.
도 10, 11은 본 발명의 이온풍 발생기의 직렬 또는 병렬 전극 배치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 12는 본 발명의 이온풍 발생기 직렬 2단의 와이어 배열에 따른 전압 분포를 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 이온풍 발생기의 직렬 2단의 공간 내 전위 분포를 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 이온풍 발생기의 직렬 2단의 공간 내 전류밀도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 이온풍 발생기의 직렬 2단의 공간 내 X 방향 Body Force 분포를 나타내는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 이온풍 발생기의 직렬 2단의 공간 내 이온풍 속도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 17은 본 발명의 이온풍 발생기의 출구에서의 속도 분포를 나타내는 그래프이다. 1 and 2 are conceptual diagrams for explaining the principle of generating the ion wind.
3 is a graph showing the relationship between the voltage and current in the ion wind.
4 is a graph showing the current, voltage and speed characteristics in the ion wind.
5 is a graph showing a relationship between ion wind velocity and efficiency in a laminated structure of ion wind.
6 is a graph showing general lamination characteristics of ion wind.
7 is a cross-sectional view of a pin-to-mesh type ion wind generator.
8 is a cross-sectional view of a pin-to-ring type ion wind generator.
9 is a cross-sectional view of the ion wind generator of the present invention.
10 and 11 are conceptual views for explaining a series or parallel electrode arrangement of the ion wind generator of the present invention.
12 is a graph showing the voltage distribution according to the wire arrangement of the two stages of the ion wind generator series of the present invention.
Fig. 13 is a graph showing the potential distribution in space at two stages in series of the ion wind generator of the present invention.
14 is a graph showing a current density distribution in space at two stages in series of the ion wind generator of the present invention.
FIG. 15 is a graph showing an X direction body force distribution in a space of two stages in series of the ion wind generator of the present invention. FIG.
Fig. 16 is a graph showing the ion wind velocity distribution in the space of two stages in series of the ion wind generator of the present invention.
17 is a graph showing the velocity distribution at the outlet of the ion wind generator of the present invention.
본 발명에 따른 이온풍 발생기는, 도 9에 도시된 바와 같이, ⅰ) 코로나(corona) 방전에 의해 전하를 발생시키는 에미터(emitter) 전극(하첨자 e로 표시), 및 ⅱ) 상기 에미터 전극을 사이에 두고 2열로 형성되며, 상기 에미터 전극에서 발생한 전하의 이동방향과 평행하게 배열되는 다수의 와이어로 이루어진 콜렉터(collector) 전극(하첨자 c로 표시)으로 이루어진다. The ion wind generator according to the present invention, as shown in Fig. 9, i) an emitter electrode (denoted by subscript e) that generates charge by corona discharge, and ii) the emitter It is formed in two rows with electrodes interposed therebetween, and consists of a collector electrode (indicated by a subscript c) composed of a plurality of wires arranged in parallel with the direction of movement of charge generated in the emitter electrode.
이때, 상기 2열로 형성된 콜렉터 전극은 상기 전하의 이동 라인을 기준으로 대칭을 이루며, 상기 2열로 형성된 콜렉터 전극을 이루는 상기 다수의 와이어 중 대칭되는 한쌍의 와이어는 각각에 동일한 전압이 인가되도록 함이 바람직하다.
In this case, the collector electrodes formed in two rows are symmetrical with respect to the movement line of the charge, and a pair of symmetrical wires among the plurality of wires constituting the collector electrodes formed in the two rows are preferably applied with the same voltage to each other. Do.
상기와 같은 구성을 통하여, 등전위선이 와이어 배열 라인과 수직으로 형성되고 전계강도는 수평하게 형성하게 되면서, 에미터 전극에서 발생한 전하가 와이어 배열 라인과 수평하게 이동하게 된다. Through the above configuration, while the equipotential lines are formed perpendicular to the wire array line and the electric field strength is formed horizontally, the charge generated at the emitter electrode moves horizontally with the wire array line.
따라서, 이온풍이 와이어 배열선과 수평하게 흐르게 되므로, Pin-to-Mesh 타입처럼 바람이 콜렉터 전극과 수직으로 배열되는 종래의 이온풍 발생기와 달리 유체저항이 작아지는 효과를 얻을 수 있다. Therefore, since the ion wind flows horizontally with the wire array line, unlike the conventional ion wind generator in which the wind is arranged perpendicularly to the collector electrode as in the pin-to-mesh type, the fluid resistance can be reduced.
이때, 와이어 사이의 간격이 커질수록, 와이어 직경이 작아질수록 유체저항이 작아지게 되며, 상기 콜렉터 전극을 이루는 와이어들의 배열 간격 또는 전압 변화 등을 조절하여 이온풍의 유동을 조절할 수 있다. In this case, the larger the gap between the wires, the smaller the wire diameter, the smaller the fluid resistance, and the flow of the ion wind can be controlled by adjusting the arrangement interval or voltage change of the wires constituting the collector electrode.
상기 와이어에 인가되는 전압의 변화는 방전 전하에 따라 달라질 수 있는데, (-) 방전시에는 상기 콜렉터 전극에 인가되는 전압이 전하의 이동 방향을 따라 증가하고, (+) 방전시에는 상기 콜렉터 전극에 인가되는 전압이 전하의 이동 방향을 따라 감소하도록 구성할 수 있다. The voltage applied to the wire may vary depending on the discharge charge. During (-) discharge, the voltage applied to the collector electrode increases along the direction of movement of the charge, and during (+) discharge, the voltage is applied to the collector electrode. The applied voltage can be configured to decrease along the direction of movement of the charge.
도 10은 일 예로서 (-) 방전모듈을 도시하고 있으며, 필요에 따라 상기 (-) 방전모듈과 (+) 방전모듈을 직렬 또는 병렬 구조로 적절히 배열하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 일정한 범위의 인가 전압 하에서 이온풍의 속도를 증가시키기 위해 (+),(-) 방전모듈을 직렬 교번으로 구성하거나, 이온풍의 풍량 증가를 위해 (+),(-) 방전 구조들을 병렬 교번으로 구성할 수 있다.10 illustrates an example of a (-) discharge module, and if necessary, the (-) discharge module and the (+) discharge module may be appropriately arranged in a series or parallel structure. For example, as shown in Figure 11, to increase the speed of the ion wind under a certain range of applied voltage (+), (-) to configure the discharge module in series alternating, or (+) to increase the air volume of the ion wind The (-) discharge structures can be configured in parallel alternation.
한편, 상기 콜렉터 전극을 이루는 와이어들은 서로 절연되도록 구성하여야 하는데, 일반적으로 와이어들간의 공기로도 절연이 확보될 수 있다. 상기 에미터 전극은 필요에 따라 다양한 형태를 가질 수 있으며, 일 실시예로 핀 형태, 와이어 형태 등을 가질 수 있으며, 2개 이상이 순차적으로 배치될 수도 있다.On the other hand, the wires constituting the collector electrode should be configured to be insulated from each other, generally can be secured by the air between the wires. The emitter electrode may have a variety of shapes as needed, in one embodiment may have a pin shape, a wire shape, etc., two or more may be sequentially arranged.
도 12 내지 17은 (-) 방전 모듈 2개가 직렬로 배치된 구조의 이온풍 발생기의 전기적 특성 및 이온풍 특성을 다양하게 수치모사(Numerical simulation)한 그래프들이다. 수치모사는 전기장의 경우에는 전력선 보존(Poisson equation)과 전하 보존 방정식, 유동장의 경우에는 질량 보존과 모멘텀 보존 방정식에 대한 엄밀해를 구한 결과이다.12 to 17 are graphs of various numerical simulations of electrical characteristics and ion wind characteristics of an ion wind generator having two (−) discharge modules arranged in series. The numerical simulation is the result of a rigorous solution to the Poisson and charge conservation equations for electric fields and the mass and momentum conservation equations for flow fields.
도 12, 13은 2단으로 형성된 이온풍 발생기 일 실시예의 와이어 배열에 따른 전압 분포와 공간 내 전위 분포를 나타내는 그래프로서, 상기 콜렉터 전극에 인가되는 전압이 입구에서 출구로 갈수록 증가하고, 이에 따라 전위 분포 또한 증가하는 것을 볼 수 있다. 12 and 13 are graphs showing a voltage distribution and a potential distribution in space according to a wire arrangement of an embodiment of the ion wind generator formed in two stages, wherein the voltage applied to the collector electrode increases from the inlet to the outlet, and thus the potential The distribution can also be seen to increase.
도 14, 15는 2단으로 형성된 이온풍 발생기 일 실시예의 공간 내 전류밀도 분포와 X(수평 오른쪽) 방향 Body Force 분포를 나타내는 그래프로서, 2단으로 형성된 에미터 전극을 중심으로 X 방향으로 전류밀도와 Body Force가 잘 형성됨을 알 수 있고, 이는 전하가 콜렉터 전극과 평행하게 흐름을 나타낸다. 14 and 15 are graphs showing the current density distribution in the space and the body force distribution in the X (horizontal right) direction of the ion wind generator having two stages, and the current density in the X direction with respect to the emitter electrode formed in the two stages. It can be seen that and body force are well formed, which indicates that the charge flows in parallel with the collector electrode.
도 16, 17은 2단으로 형성된 이온풍 발생기 일 실시예의 공간 내 이온풍 속도 분포 및 출구에서의 속도 분포를 나타내는 그래프로서, 이온풍이 출구 쪽으로 갈수록 중심으로 모이게 됨으로써 콜렉터 전극 부분의 속도가 감소하고 바람의 방향과 와이어콜렉터 방향이 일치함을 알 수 있다.16 and 17 are graphs showing a distribution of ion wind velocity in a space and a velocity distribution at an outlet of an ion wind generator formed in two stages, in which ion wind gathers toward the exit toward the center, whereby the velocity of the collector electrode portion decreases and wind It can be seen that the direction of and the wire collector direction coincide.
상기 수치모사 결과들에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 전극 구조를 가지는 이온풍 발생장치는 전기장에 의한 힘의 방향과 전하의 이동방향이 일치되게 되고, 일렬의 와이어로 배열된 콜렉터 전극이 바람 방향과 일치함과 동시에 속도가 감소함으로써 유체 항력을 최소화시킬 수 있다.As can be seen from the numerical simulation results, in the ion wind generator having the electrode structure of the present invention, the direction of the force by the electric field and the direction of the movement of the electric charges are coincident with each other, and the collector electrodes arranged in a row of wires are aligned with the wind direction. The coincidence and the speed decrease can minimize fluid drag.
상기의 이온풍 발생장치는 결과적으로 기존의 기계식 팬(fan)의 기능을 수행할 수 있으므로, 방열기, 집진기, 추진기 등 다양한 분야에서 응용될 수 있다.As a result, the ion wind generator may perform a function of a conventional mechanical fan, and thus may be applied in various fields such as a radiator, a dust collector, and a propeller.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific embodiments and descriptions, and various modifications can be made to those skilled in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. And such modifications are within the scope of protection of the present invention.
Claims (13)
Iii) emitter electrodes generating charges by corona discharge, and ii) formed in two rows with the emitter electrodes interposed therebetween, arranged in parallel with the direction of movement of charges generated at the emitter electrodes. Ion wind generator comprising a collector (collector) electrode consisting of a plurality of wires.
상기 2열로 형성된 콜렉터 전극은 상기 전하의 이동 라인을 기준으로 대칭을 이루는 것을 특징으로 하며,
상기 2열로 형성된 콜렉터 전극을 이루는 상기 다수의 와이어 중 대칭되는 한쌍의 와이어는 각각에 동일한 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 이온풍 발생장치.
The method of claim 1,
The two-column collector electrode is characterized in that symmetrical with respect to the moving line of the charge,
The pair of symmetrical wires of the plurality of wires constituting the collector electrodes formed in the two rows, the same voltage is applied to each of the ion wind generator.
The ion wind generator according to claim 1, wherein a plurality of wires constituting the collector electrode are arranged at regular intervals.
The ion wind generator as claimed in claim 1, wherein the voltage applied to the collector electrode during (-) discharge increases along the direction of movement of the charge.
The ion wind generator according to claim 1, wherein the voltage applied to the collector electrode during the positive discharge decreases along the direction of movement of the charge.
The ion wind generator as set forth in claim 1, wherein the positive and negative discharge structures are configured in series alternation to increase the speed of the ion wind.
The ion wind generator as set forth in claim 1, wherein the positive and negative discharge structures are configured in parallel alternation to increase the air volume of the ion wind.
The ion wind generator according to claim 1, wherein the wires constituting the collector electrode are insulated from each other.
The ion wind generator according to claim 1, wherein the emitter electrode is in the form of a wire.
The ion wind generator according to claim 1, wherein the flow of the ion wind is controlled by adjusting a change in the interval or voltage of the wires forming the collector electrode.
A radiator comprising the ion wind generator according to any one of claims 1 to 10.
A dust collector comprising the ion wind generator according to any one of claims 1 to 10.
A propeller comprising the ion wind generator according to any one of claims 1 to 10.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100104634A KR101211895B1 (en) | 2010-10-26 | 2010-10-26 | Ionic Wind Generator |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100104634A KR101211895B1 (en) | 2010-10-26 | 2010-10-26 | Ionic Wind Generator |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120043362A KR20120043362A (en) | 2012-05-04 |
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102185943B1 (en) | 2019-07-17 | 2020-12-03 | 한국과학기술연구원 | Heat exchanger using ionic wind |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2008018340A (en) | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Trinc:Kk | Apparatus for collecting floating material and apparatus for repelling floating material |
| KR100905722B1 (en) | 2008-02-21 | 2009-07-01 | (주) 케이.아이.씨.에이 | Ionic wind generator |
-
2010
- 2010-10-26 KR KR1020100104634A patent/KR101211895B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008018340A (en) | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Trinc:Kk | Apparatus for collecting floating material and apparatus for repelling floating material |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102185943B1 (en) | 2019-07-17 | 2020-12-03 | 한국과학기술연구원 | Heat exchanger using ionic wind |
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