KR100505261B1 - 산업시설에서의 정전기 검출 및 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업시설에서의 정전기 검출 및 제어 시스템에 관한 것이며 보다 구체적으로는 산업현장에서 온도, 습도, 장비 운전등의 요인으로 발생되는 정전기를 실시간 검출하여 데이타화하여 저장하고 이상 발생시 정전기를 제거할수 있도록 함에 목적이 있으며

산업현장에 전위센서에 의한 정전기, 온습도 센서에 의한 온도, 습도를 검출하고 검출된 물리량을 통신 케이블을 통해 CPU에 입력되면 이를 연산하고 연산된 정전기 발생량에 따라 고압발생 제어부가 정전기를 제거하는 수단을 구비한 것이다.

이와 같은 본 발명은 구조가 간단하고 자동화 하면서도 정전기, 온도, 습도의 물리량을 측정하여 데이터로 저장하고 정전압에 이상발생시에는 자동으로 제전시스템을 구동시켜 정전기를 제거할수 있게 됨은 물론 수분과 에어를 분사시켜 항온 및 항습의 기능을 동시에 구비할수 있게 되는 산업상 매우 유용한 발명이다.

Description

산업시설에서의 정전기 검출 및 제어시스템 { Electro-ststic Detector and control System }

본 발명은 산업시설에서의 정전기 검출 및 제어시스템에 관한 것이며 보다 구체적으로는 산업현장에서 습도, 온도, 장비 운전등의 요인으로 발생되는 각 지점의 정전기를 검출하여 통신 케이블을 통해 CPU에 입력하고 자동 연산하여 정전기 발생지역의 정전기를 제거하고 데이터화하는 정전기 검출 및 제어시스템에 관한 것이다.

산업 현장에서 현장내의 온도와 습도, 장비등의 운전상태에 따라 정전기가 발생되고 동 정전기는 제품의 생산에 불량 발생의 요인이 되고 있다.

특히 전자제품, LCD, 반도체 조립공장에서 정전기의 발생은 부품생산 및 생산 제품의 치명적인 불량요인을 초래하게 되고, 작업의 능률을 저하시키는 요인이 되어 작업장 내의 정전기를 검출하고 이를 제거하게 되며 항온, 항습을 유지하게 된다.

종래에는 산업현장의 정전기 발생지점에 정전기 측정장비와 온도계 및 습도계를 개별적으로 설치하고 정전기 제거를 위하여 고압발생을 제어하는 ＋, － 이온량을 수동으로 조절하여 정전기를 제거하는 전원반을 설치하여 작업자가 수시로 온도, 습도, 정전기의 발생상태를 측정하여 정전기의 발생여부를 확인하고 정전기 발생시에는 전원반의 ＋, － 이온량을 조절하여 정전기를 제어하게 되므로서 각종의 고가 장비가 개별적으로 구비되어 설치되면서도 데이터 수집을 통한 실시간 정전기 발생량을 수집할수 없고 정전기 제거를 위하여 전원반을 상시 ON 상태로 유지하여야 하므로 전력의 소비가 많고, 또 작업공정상 정전기 발생요인 및 제어에 대한 표준화가 이루어지지 못하고 있고 영세사업장의 경우에는 장비구입과 운용에 대한 경제적인 부담으로 전자관련제품에서 정전기 발생으로 인한 생산제품의 불량발생의 요인이 되고 있다.

이에 본 발명은 작업현장의 정전기 발생지점에 전위 센서 및 온도/습도 센서를 이용한 정전기와 온도 및 습도의 검출장치를 설치하고 전위 센서에서 검출된 정전기와 온도/습도 센서에서 검출된 온도,습도를 통신 케이블을 통해 CPU에 입력시켜 이를 연산하고 제전장치가 동작되도록 하여 정전기를 제거하며 정전기로 인한 생산제품의 불량발생시 불량범위 발생시간, 불량 발생지점을 확인할 수 있는 정전기검출 및 제어시스템을 제공함에 목적이 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 정전기검출 및 제어시스템의 블럭도가 도시되어 있다.도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 정전기검출 및 제어시스템은 온도/습도를 검출하여 그 물리량을 출력하는 온도/습도 센서(10), 정전기를 검출하여 그 물리량을 출력하는 전위 센서(20), 상기 센서들로부터의 온도/습도/정전기 물리량을 연산처리하여 미리 설정된 범위를 벗어나면 정전기를 제거하는 신호를 출력하는 CPU(30), 정전기를 제거하는 제전장치(40), 상기 센서들로부터 검출된 물리량(정전기,온도,습도)을 상기 CPU 또는 PC(퍼서널 컴퓨터)로 전송하기 위한 통신 케이블(50), 상기 온도/습도/정전기 데이터를 표시하는 표시부(70)로 이루어져 있다. 먼저 상기 온도/습도 센서(10)는 생산품을 제조하는 산업 시설 즉, 산업 생산 설비나 그 현장(#1~#N)의 온도 및 습도를 실시간으로 검출하고, 검출한 온도 및 습도 물리량을 RS 232, RS 485 또는 RS 422 통신 케이블(50)을 통해 CPU(30)에 출력할 수 있도록 되어 있다. 상기 전위 센서(20)는 상기 산업 생산 설비나 그 현장으로부터 10~30KeV의 정전기를 실시간으로 검출하고, 그 정전기 데이터을 역시, 통신 케이블(50)을 통해 CPU(30)에 출력할 수 있도록 되어 있다. 물론, 상기 온도/습도 센서(10) 및 전위 센서(20)에서 검출되어 출력된 온도, 습도 및 정전기 물리량은 예비 앰프(Pre Amp)(23), 정류기(Rectifier)(24) 및 AD 컨버터(AD)(25))을 거쳐서 CPU(30)내에서 연산 처리되어 모니터링이 가능한 디지털 데이터로 변환할 수 있도록 되어 있다(하기의 표 1 및 표 2 참조). 또한, 이들 온도, 습도 및 정전기의 데이터는 CPU(30) 또는 퍼스널 컴퓨터(PC)에 저장될 수 있다. 또한, 상기 전위 센서(20)는 전위 센서 송신기(21)와 전위 센서 검출기(22)를 포함한다. 상기 전위 센서 송신기(21)에는 고주파 발진부(47)가 연결되고, 이는 전원반(44)에 연결되어 있다.상기 CPU(30)는 상기 온도/습도 센서(10)와 전위 센서(20)의 출력데이터에 따라, 미리 설정된 정전압의 범위를 벗어난 온습도 및 정전기 데이터일 때에는 상기 정전기를 제거할 수 있도록 일정한 제어 신호를 제전장치(40)에 출력할 수 있도록 되어 있다. 상기 제전장치(40)는 상기 CPU(30)의 출력 신호를 입력신호로 하여, 정전기가 제거되도록 정전기와 반대 극성의 고전압을 인가하고, 일정한 온습도가 되도록 수분 및 공기를 분사 가능하게 되어 있다. 즉, 산업 생산 설비나 그 현장에 부(-)극성의 정전기가 발생하면 정(+)극성의 고전압을 인가하고, 정극성의 정전기가 발생하면 부극성의 고전압을 인가한다. 또한, 상기 제전장치(40)는 고압 발생 제어부(41)를 포함한다. 더욱이, 상기 고압 발생 제어부(41)에는 정극 및 부극의 고전압을 발생하는 정극 및 부극 고전압 발생기(42,43)가 연결되어 있고, 상기 고압 발생 제어부(41) 및 고전압 발생기(42,43)에는 전원반(44)이 연결되어 있다. 더불어, 상기 정극 및 부극 고전압 발생기(42,43)에는 각각 정 이온 및 부 이온을 인가하는 정극 및 부극 이온 팁(45,46)이 연결되어 있다. 한편, 상기 제전장치(40)는 이온을 분사하는 이온 블로어(48a)가 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 제전장치(40)는 상기 CPU(30)에 의해 수분을 분사하는 에어 노즐(48b), 공기를 분사하는 에어 건(48c) 및 스태틱 바(48d)가 더 포함될 수 있다.상기 표시부(70)는 상기 CPU(30) 및 온도/습도 센서(10) 및 전위 센서(20)에 연결되어 정전기 및 온습도를 실시간으로 사용자에게 모니터링할 수 있도록 되어 있다(하기의 표 1 및 표 2 참조).이러한 구성을 하는 본 발명에 의한 산업시설에서의 정전기 검출 및 제어시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.먼저, 생산품을 제조하는 산업 생산 설비나 그 현장의 온도, 습도, 정전기를 실시간으로 온도/습도 센서(10) 및 전위 센서(20)을 통해 검출이 이루어진다. 즉, 온도/습도 센서(10) 및 전위 센서(20)로부터의 아날로그 물리량이 예비 앰프(Pre Amp)(23), 정류기(Rectifier)(24) 및 AD 컨버터(AD)(25))을 거쳐 CPU(30)내에서 연산 처리되어 디지털 데이터로 CPU(30)에 저장된다.이어서, CPU(30)는 온도/습도 센서(10)와 전위 센서(20)로부터의 실시간의 온도, 습도 및 정전기 데이터로부터 미리 설정된 기준 데이터와 비교 판단하게된다. 또한, 표시부(70)를 통해서는 그 데이터에 상응하는 온습도 그래프 및 정전기 그래프가 아래와 같이 표시된다.표 1 상기 표 1에 나타난 바와 같이, PC화면의 설정 전압(Setting Voltage)에 정전압의 상하범위를 설정하게 되면 우측의 그래프에는 생산 설비나 그 현장의 전위센서에서 측정된 정전압은 실시간 그래프에 표시되면서 실시간 정전압이 표시되고 데이터는 CPU(30) 또는 퍼스널 컴퓨터에 자동으로 저장된다. 또한, 설정된 정전압이 상하범위를 벗어나 이상이 발생하면 정전압 그래프에 표시되면서 관리자에 이메일로 전송되고, 제전 장치(40)인 고압발생제어부(41)를 동작시켜 이온블로어(40)가 동작하여 정전기를 제거하게 된다.물론, 산업 생산 설비나 그 현장에 부(-)극성의 정전기가 발생하면 정(+)극성의 고전압을 인가하고, 정극성의 정전기가 발생하면 부극성의 고전압을 인가하도록 한다. 표 2 표 2에 나타난 바와 같이, 온도/습도 센서(10)에서 측정된 온도와 습도는 하방의 그래프에 실시간 표시되고 그 데이터는 CPU(30) 또는 퍼스널 컴퓨터에 자동으로 저장된다. 또한, 온·습도에 이상이 발생되면 관리자는 고압 발생 제어부(41)를 동작시켜 에어 노즐(48b)을 통하여 수분을 분사 시키거나 에어건(48c)을 통하여 에어를 분사시켜 온도와 습도를 조절하여 항온 항습을 유지하고 그 데이터는 CPU(30) 또는 PC에 자동으로 저장이 이루어지게 된다.이와 같은 본 발명은 산업현장에서 정전압 및 온·습도의 변화 발생시간 발생범위를 데이터화하여 관리할수 있어 정전기의 발생요인을 확인할수 있고 정전압과 온·습도를 일정하게 유지할수 있게 되므로서 산업현장에서 생산되는 제품의 정전기로 인한 불량요인을 해소할수 있게 되는 것이다.

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이와 같은 본 발명은 종래 수동의 정전기 제거시스템의 문제점인 역대전 현상을 방지하고, 시설과 구조가 간단하면서도 작업현장 및 사무실에서 정전기 및 온·습도의 물리량을 실시간 측정하여 데이터로 저장할수 있게 되고 정전압에 이상 발생시는 자동으로 제전시템을 구동시켜 정전기를 제거할수 있게 되므로서 전력의 낭비를 줄일수 있게 되고, 정전기와 항온, 항습의 기능이 동시에 구비할수 있게 되므로, 경제성이 뛰어나는 매우 유용한 발명이다.

도1은 본 발명의 블럭도

도2는 종래의 정전기 검출블럭도

도3은 종래의 정전기 제어블럭도-도면중 주요 부호에 대한 설명-10; 온도/습도 센서 20; 전위 센서21; 전위 센서 송신기 22; 전위 센서 검출기23; 예비 앰프 24; 정류기25; 아날로그 디지털 컨버터 30; CPU40; 제전장치 41; 고압 발생 제어부42; +고전압 발생기 43; -고전압 발생기44; 전원반 45; +이온 팁46; -이온 팁 47; 고주파 발진기48a; 이온 블로어 48b; 수분 노즐48c; 에어 건 48d; 스태틱 바50; 통신 케이블 60; 정전 제어기70; 표시부

Claims (1)

1. (정정) 산업 시설의 실시간의 온도 및 습도를 검출하여 그 물리량을 출력하는 온도/습도 센서;

   상기 산업 시설의 실시간의 정전기를 검출하여 그 물리량을 출력하는 전위 센서;

   상기 온도/습도 센서 및 전위 센서로부터 출력되는 상기 온도, 습도 및 정전기의 물리량을 연산처리하여 모니터링이 가능한 디지털 데이터로 변환하여 저장하고, 미리 설정된 온습도 및 정전기의 범위를 벗어난 경우에는 상기 산업 시설의 정전기를 제거할 수 있도록 일정한 제어 신호를 출력하는 CPU;

   상기 CPU의 출력 신호를 입력신호로 하여, 상기 산업 시설의 정전기가 제거되도록 이온을 분사하고, 일정한 온습도가 되도록 수분 및 공기를 분사하는 제전장치; 및,

   상기 CPU와 상기 온도/습도 센서 및 전위 센서에 연결되어 상기 온도, 습도 및 정전기의 물리량을 상기 CPU에 전달하는 통신 케이블로 이루어지는 것을 특징으로 하는 산업시설에서의 정전기검출 및 제어시스템.