KR100363688B1 - 방사 전자파 차폐 기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모니터, 텔레비젼, 기타 전자, 전기 장치의 방사 전자파를 차폐하고 유도 전기 에너지를 활용하는 기구에 있어서: 자성금속판(10) 및 비철금속판(20)의 다중층 상에 복수의 코일(30)이 배치되고, 각각의 코일(30)이 도선(40)을 이용하여 직렬의 폐회로를 구성하도록 연결되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 전자파의 전계 및 자계를 동시에 차폐하여 전자파로 인한 전자 제품의 오동작을 방지하고, 저주파 전자파로 인한 인체의 유해성을 방지하는 효과가 있다.

Description

방사 전자파 차폐 기구{Blocking Device of Electromagnetic Wave Radiation}
본 발명은 방사 전자파 차폐 기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비철 및 자성의 다중층 금속판에 무전압 인가 코일을 첨가하여 PC 모니터, TV，전자 및 의료 장비, 차폐실 등에서 전자파의 전계 및 자계를 동시에 차폐하고, 전자파로 인한 전자 제품의 오동작을 방지하고, 저주파 전자파로 인한 인체의 유해성을 방지할 뿐 아니라 코일의 유도 전기를 에너지원으로 활용 가능한 방사 전자파 차폐 기구에 관한 것이다.
일반적으로 방사 전계 차폐를 위해 도전성이 높은 Au，Al，Cu 비철 금속막을 접지하여 사용하고, 방사 자계 차폐를 위해 투자율이 높은 뮤메탈(Mumetal)，아모퍼스(Amorphous) 등의 자성 금속막(저주파 영역)이나, 도전성이 높은 Au，Al, Cu 비철 금속막(고주파 영역)을 사용한다.
방사 전계 차폐에 있어서 도전성이 높은 금속에 방사 전계가 부딪쳐 반사하고 전도전류로 변하여 접지로 흘러 전계의 차폐 현상을 유발하는데, 초고주파 영역에서는 반사 손실보다 흡수 손실이 커 차폐보다는 세라믹 등을 이용한 흡수로서 전계 감쇠를 수행한다.
방사 자계 차폐에 있어서 저주파 영역에서는 방사 자계의 투자율이 높은 금속 내부로의 유입 현상으로 자계의 감쇠 현상을 유발하고，고주파 영역에서는 전도성이 우수한 Au，Al 등을 이용하여 방사 자계의 감쇠현상을 유도하는 맴돌이 전류(eddy current）효과에 의해 차폐한다.
이와 같이 전계 단독 혹은 자계 단독 차폐로 구성되고 전계 차폐로서 전도성이 우수한 비철금속과 자계 차폐로서 고 투자율의 자성금속이 사용되는데, 금속 재료만으로 구성되어 있고, 실 투자율의 보다 증가를 위해 자성 금속의 열처리 조건이 민감하다는 단점이 있다.
또한 저주파 자계 차폐용 고 투자율 자성 금속 재료나, 전계 차폐용으로 가장 우수한 은(Au)이 고가이므로 제품의 원가를 상승시킨다.
그러므로 본 발명의 목적은 상기한 단점을 해결하기 위한 것으로서, 비철 및자성의 다중층 금속판에 무전압 인가 코일을 첨가하여 PC 모니터, TV，전자 및 의료 장비, 차폐실 등에서 전자파의 전계 및 자계를 동시에 차폐하고, 전자파로 인한 전자 제품의 오동작을 방지하고, 저주파 전자파로 인한 인체의 유해성을 방지할 뿐 아니라 코일의 유도 전기를 에너지원으로 활용 가능한 방사 전자파 차폐 기구를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 기구를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 기구의 결선상태를 나타내는 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 기구를 이용하여 유도 전압을 측정한 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
10 : 자성금속판 20 : 비철금속판
30 : 코일 40 : 도선
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 모니터, 텔레비젼, 기타 전자, 전기 장치의 방사 전자파를 차폐하고 유도 전기 에너지를 활용하는 기구에 있어서: 자성금속판(10) 및 비철금속판(20)의 다중층 상에 복수의 코일(30)이 배치되고, 각각의 코일(30)이 도선(40)을 이용하여 직렬의 폐회로를 구성하도록 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 코일(30)은 동일한 회전방향으로 권선되고 무 전압 인가 상태로 평행하게 부착된다.
이와 같이 하여 방사 전자파의 전계 혹은 자계의 단독 차폐가 아닌 동시적 보다 우수한 차폐가 이루어지고, 각 전자제품, 장비의 오동작 및 인체의 유해성을 방지하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 기구를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기구의 결선상태를 나타내는 측면도이다.
본 발명에 따르면 자성금속판(10)을 단독으로 사용하거나 비철금속판(20)과 자성금속판(10)의 다중 층 구조를 사용한다. 자성금속판(10) 및 비철금속판(20)은 전자파 소스 방향으로 배치되는 것으로서, 그 일측 표면에 원형 혹은 사각의 코일(30)이 복수로 부착된다.
각각 코일(30)은 원형 혹은 사각 단면의 보빈상에 권선을 같은 회전 방향으로 감고 서로 직렬로 연결한다. 코일(30)은 각각 평행을 이루면서 자성금속판(10) 및 비철금속판(20)과 수직 상태로 장착된다.
코일(30)의 부착으로 패러데이(Faraday) 법칙, 렌즈의 법칙으로 방사 전자파의 자계 성분으로 인한 코일의 유도 전류가 발생하며 그 유도 전류에 의한 반발 자계는 종래의 금속층 만 사용하는 차폐방식에 비하여 방사 전자파의 자계를 더욱 감소시킨다. 각 코일(30)의 감은 회전방향은 모두 같은 방향이므로 연결 방사 전자파의 자계를 모두 동시에 감쇠시킨다.
또한 자성체 금속 히스테리시스 곡선의 포화 자속 밀도의 증가로 자성 금속 단독의 포화 자속 밀도의 감소로 인한 투자율 감소를 방지하며 실 투자율을 증가시킨다. 코일(30)은 일종의 안테나 역할로서 방사 전자파의 전계 에너지를 흡수, 손실시킴으로서 종래의 금속층만 사용하는 전계 차폐 보다 효과가 우수하다.
그리고, 코일의 유도된 전기에너지 (표 1 참조)는 회로적 충전 시스템을 경유하여 유용하게 사용 할 수 있다.
이와 같이 자성금속 혹은 비철, 자성의 다중층 금속만을 사용하는 것보다 무전압 인가 코일(30)을 첨가한 구조를 택하면 전자파의 전계 및 자계의 보다 우수한동시적 차폐 효과를 나타내므로 PC 모니터, TV，전자 및 의료 장비, 기타 차폐실 등에 적용하는 경우 전자파로 인한 전자 제품의 오 동작 및 특히 저주파 전자파로 인한 인체의 유해성을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 기구를 이용하여 유도 전압을 측정한 그래프로서, 오실로스코프의 유도전압(약 0.8V) 파형을 측정하여 도시한다.
자성금속판(10) 및 비철금속판(20) 상에 8개의 코일(30)을 첨가한 영향을 분석하기 위해 15인치 PC 모니터의 전자총 옆면 약 15㎝에서 전자파의 차폐실험에 따른 측정값을 획득하는 방식을 택한다. 자성금속판(10)은 뮤메탈(Mumetal) 비철금속판(20)은 Cu를 사용하고 접지시킨다. 코일(30)은 선직경 0.4㎜, 10회 권선, 원형 단면의 직경 1㎝로 구성한다. 이와 같은 본 발명의 기구를 장착하고 전자파 측정기(EM field Meter)를 이용하여 주파수에 따른 전계 및 자계를 측정한다.
실험결과를 정리하면 표 1 및 표 2와 같다.
무차폐 자성금속(Mumetal) 자성금속(Mumetal)및코일 비철(Cu)및자성금속(Mumetal) 비철(Cu)/자성금속(Mumetal)및 코일
밴드 1(5㎐-2㎑) 자계(nT) 1642 620 570 618 565
전계(V/m) 13.1 4.0 3.5 3.8 3.1
밴드 2(2㎑-400㎑) 자계(nT) 413 226 189 215 165
전계(V/m) 10.9 2.1 1.7 2.1 1.7
표 1에서, 좌측부분에 나타낸 무차폐의 경우 전자파의 영향이 가장 심하며 맨 우측처럼 본 발명의 방식에 따라 자성금속판(10), 비철금속판(20) 및 코일(30)을 구성하는 것이 전자파의 차폐 효과가 가장 우수하다. 코일(30)의 유무에 따라서도 차이가 나타남을 알 수 있다.
표 2에서, 자성금속 없이 비철금속 단독(Al)을 사용하는 경우 밴드 1의 주파수대에서 자계차폐가 되지 않고, 코일이 첨가되면 자계값이 오히려 증가함을 알 수 있다. 또한 맨 우측에 나타낸 결과처럼 자성금속판(10) 및 비철금속판(20) 대신 종이를 사용하면 전자파의 차폐가 미흡함을 알 수 있다.
비철금속(Al) 비철금속(Al) 및 코일 종이 및 코일
밴드 1(5㎐-2㎑) 자계(nT) 1642 1660 1640
전계(V/m) 3.9 3.1 12
밴드 2(2㎑-400㎑) 자계(nT) 385 376 405
전계(V/m) 2.0 1.7 10
이와 같이 비철/자성금속 및 코일의 구조에서 코일의 유도 전류에 의한 반발 자계가 발생하고 실 투자율 증가로 자계 차폐에 탁월한 효과를 지닌다. 이와 동시에 다중층 반사 및 전계 에너지 손실에 따른 우수한 전계 차폐가 수행된다.
부착된 코일(30)의 유도 에너지는 다양한 용도, 예컨대 충전 밧데리 등에 활용될 수 있다.
또한, 제조공정에 있어서 종래와 같이 자성금속의 실투자율을 증가시키기 위한 민감한 열처리과정을 생략할 수 있다.
이상의 구성 및 작용에 따르면 본 발명은 비철 및 자성의 다중층 금속판에 무전압 인가 코일을 첨가하여 PC 모니터, TV，전자 및 의료 장비, 차폐실 등에서 전자파의 전계 및 자계를 동시에 차폐하고, 전자파로 인한 전자 제품의 오동작을방지하고, 저주파 전자파로 인한 인체의 유해성을 방지할 뿐 아니라 코일의 유도 전기를 에너지원으로 활용 가능한 효과가 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (2)

  1. 모니터, 텔레비젼, 기타 전자, 전기 장치의 방사 전자파를 차폐하고 유도 전기 에너지를 활용하는 기구에 있어서:
    자성금속판(10) 및 비철금속판(20)의 다중층 상에 동일한 회전방향으로 권선되고 무 전압 인가 상태로 평행하게 부착되어 있는 복수의 코일(30)이 배치되고, 각각의 코일(30)이 도선(40)을 이용하여 직렬의 폐회로를 구성하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 방사 전자파 차폐 기구.
  2. 삭제
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