KR101119078B1

KR101119078B1 - 부유물 포집장치

Info

Publication number: KR101119078B1
Application number: KR1020090032044A
Authority: KR
Inventors: 이동훈; 김상효; 정용철; 이재현; 김무호; 김한주; 박재우; 최재욱
Original assignee: (주)선재하이테크
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2012-03-20
Also published as: WO2010120072A2; WO2010120072A3; KR20100113657A; CN102361696B; CN102361696A; TW201103629A

Abstract

박형으로서 컴팩트하고 유지보수가 용이하며 안전성이 개선되는 고효율의 부유물 포집장치를 제공하기 위하여, 본 발명은 중공의 관통부를 형성하는 테두리를 구비하고, 상기 테두리 내측의 상기 관통부 하부에 전자부품부를 구비하는 하우징, 상기 하우징의 테두리 내측에 착탈 가능하며, 상기 관통부를 가로지르게 배열되는 복수개의 로드 전극들을 구비한 프레임을 포함하여 이루어진 에미터전극부 및 상기 에미터전극부에 대향되게 설치되고, 상기 하우징의 테두리 내측에 착탈 가능한 테두리를 가지는 금속재질의 판상 전극을 포함하여 이루어진 컬렉터전극부로서, 상기 컬렉터전극부의 판상 전극은 다수개의 홀을 구비하고 상기 홀을 통해 흐르는 공기에 의해 이온풍이 형성되고 공기 중의 부유물을 포집하는 부유물 포집장치를 제공한다.

부유물, 포집, 타공, 판상전극, 에미터, 컬렉터

Description

부유물 포집장치{apparatus for collecting suspended particle}

본 발명은 부유물 포집장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유지보수가 용이하고 안전성이 개선되며 고효율의 부유물 포집장치에 관한 것이다.

일반적으로 에미터부와 컬렉터부(집진전극)으로 구성되는 부유물 포집장치는 인위적으로 에미터부와 컬렉터부에 상호 다른 극성의 고전압을 인가하여 방전을 일으켜 부유물 입자를 대전(이온화)시키고 이렇게 대전된 입자들을 상대극성을 띤 에미터부와 컬렉터부에서 전기적인 힘으로 집진하는 것이다.

이러한 부유물 포집장치는 반도체 또는 LCD(Liquid Crystal Display devise) 등의 제조공정을 위한 클린룸 내의 공기를 정화하기 위하여 사용되거나, 공기 중의 환경오염물질을 정화하기 위하여 사용될 수 있다.

한편, 이와 같은 부유물 포집장치의 일예로서 와이어 형태의 에미터전극과 대향배치된 날개형 컬렉터전극의 구성을 가지는 부유물 포집장치가 있으나, 상기 날개형 컬렉터전극은 대전입자가 그 사이로 통과하면서 포집되기에 충분한 길이를 가져야 하므로 부피가 커질 수 밖에 없는 구조적 문제점이 있었다. 또한, 상기 날개형 컬렉터전극의 설치구조상 그들의 사이로 포집된 입자들을 청소하기 곤란하므로 유지보수가 어려운 문제점이 있었다. 즉, 세정액을 분사하여 세정하는 경우라도 세밀한 세정작업이 이루어지기 어렵고 이로 인하여 재활용시 부유물 포집성능이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 일본 공개특허공보 2008-18340호에는 +와 -의 고전압이 교대로 인가되는 와이어 형상의 전극들이 수평하게 배치된 구조를 개시하고 있으나, 이러한 와이어 형상의 전극들의 표면에 접착제 등을 도포하여 부유물이 포집되도록 하므로 세정이 어려운 문제점이 있었다. 이에 따라 전극부를 1회 사용하여 교체의 필요가 있는 경우 재활용이 용이하지 않고 고전압의 전극이 사용되는데 반하여 안전장치가 구비되지 않아 안정적인 작동이 보장되지 않으며 사용상 위험한 문제점도 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하여 유지보수가 용이하고 안전성이 개선되며 고효율의 부유물 포집장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치는 중공의 관통부를 형성하는 테두리를 구비하고, 상기 테두리 내측의 상기 관통부 하부에 전자부품부를 구비하는 하우징; 상기 하우징의 테두리 내측에 착탈 가능하며, 상기 관통부를 가로지르게 배열되는 복수개의 로드 전극들을 구비한 프레임을 포함하여 이루어진 에미터전극부; 및 상기 에미터전극부에 대향되게 설치되고, 상기 하우징의 테두리 내측에 착탈 가능한 테두리를 가지는 금속재질의 판상 전극을 포함하여 이루어진 컬렉터전극부로서, 상기 컬렉터전극부의 판상 전극은 다수개의 홀을 구비하고 상기 홀을 통해 흐르는 공기에 의해 이온풍이 형성되고 공기 중의 부유물을 포집한다.
상기 판상 전극에 형성된 홀들의 배열 방향은 상기 로드 전극 각각의 배열방향과 대향되도록 배치된다. 상기 로드 전극 및 상기 판상 전극은 도전성 재질로 이루어지며 상기 전자부품부의 내부에 구비된 고전압변압기를 경유하여 전원과 연결되되, 상기 로드 전극과 상기 판상 전극에는 상호 상반되는 극성의 전원이 인가되어 대전된다.
상기 하우징의 테두리 내측의 상기 전자부품부의 상면에는 상기 에미터전극부 및 상기 컬렉터전극부 각각의 바닥면에 형성된 전원연결부에 전원이 연결되도록 상측으로 탄발지지 돌설되는 탄성핀 커넥터가 구비된다.
상기 에미터전극부의 프레임 및 상기 컬렉터전극부의 프레임에는 각각 상기 하우징에 구비된 돌기에 하방으로 결합되는 고리가 구비된다.
상기 에미터전극부의 프레임 및 상기 컬렉터전극부의 프레임에는 각각 힌지연결되어 회동가능하게 결합된 손잡이가 구비된다.
상기 하우징의 전면 및 후면에는 전기적 절연 재질로서 다수의 관통홀이 형성된 보호 플레이트가 각각 착탈가능하게 결합된다.
상기 보호 플레이트의 결합여부에 따라 상기 에미터전극부 및 상기 컬렉터전극부로의 전원 공급을 선택적으로 차단하도록, 상기 전자부품부의 전후면에 각각 구비되어 상기 보호 플레이트의 결합여부를 감지하는 제1 및 제2 센서부를 포함하는 안전수단을 더 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 어셈블리화된 부유물 포집장치는 정화대상공간의 부유물을 집중적으로 포집하기 위해 배치되도록, 상기 부유물 포집장치가 복수개의 수용부에 상하좌우로 설치되어 전체적으로 일면을 이룬다. 상기 부유물 포집장치가 수용되는 프레임의 하부에 이동식 휠이 구비된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 부유물 포집장치는 중공의 관통부를 형성하는 테두리를 구비하며, 부유물 포집을 위한 에미터전극부 및 컬렉터전극부가 상기 관통부에 대향 배치되어 상기 테두리 내측에 탈착가능하게 구비된 하우징; 상기 하우징의 전면 및 후면에 각각 착탈가능하게 결합되되, 공기가 통과하도록 다수의 관통홀이 형성된 전기적 절연 재질로 이루어진 보호 플레이트; 및 상기 보호 플레이트의 결합여부에 따라 상기 에미터전극부 및 상기 컬렉터전극부로의 전원 공급을 선택적으로 차단하는 안전수단을 포함하여 이루어진다.
상기 안전수단은, 상기 하우징 내측의 상기 관통부의 하부에 형성된 전자부품부의 전후면에 각각 구비되어 보호 플레이트의 결합여부를 감지하는 제1 및 제2 센서부와, 상기 관통부 하부의 상기 전자부품부의 상면에 구비되어 상기 에미터전극부 및 컬렉터전극부 중 하나의 탈착여부를 감지하는 제3센서부를 포함하여 이루어진다.
상기 제1, 제2, 제3 센서부는 감지대상물 결합시 가압되는 버튼식 스위치이다. 상기 안전수단은, 상기 제1, 제2, 제3 센서부가 직렬라인을 이루되, 상기 제1 및 제2 센서부의 직렬라인의 양단에 선택적으로 전원을 인가하도록 스위칭됨으로써 안전모드의 작동여부를 설정하도록 선택스위치를 상기 전자부품부의 전면에 더 포함하여 이루어진다.
상기 보호 플레이트의 가장자리에는 상기 하우징의 테두리 내주면에 구비된 돌기에 결합되도록 하방으로 경사진 홈이 형성된 고리가 구비되어 결합시 상기 보호 플레이트의 자중에 의하여 상기 하우징 외면에 가압 밀착된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 부유물 포집장치는 중공의 관통부를 형성하는 테두리를 구비한 하우징; 상기 하우징의 테두리 내측에 착탈가능하게 구비되어 공기 중의 부유물을 포집하는 판상 전극을 포함하여 이루어지는 컬렉터전극부; 상기 하우징의 테두리 내측에 착탈가능하게 구비되되, 상기 판상 전극의 전면 및 후면과 대향되게 이격 배치되어 주변 공기의 이온풍을 형성하는 복수개의 제1 및 제2 로드 전극들이 각각 구비된 프레임을 포함하여 이루어지는 제1에미터전극부 및 제2에미터전극부를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 및 제2 로드 전극과 상기 판상 전극은 도전성 재질로 이루어지며 상기 하우징의 내측에 구비된 고전압변압기를 경유하여 전원과 연결되되, 상기 제1로드 전극과 제2로드 전극에는 동일한 극성의 전원이 인가되며, 상기 판상 전극에는 상기 제1로드 전극과 제2로드 전극과 상반되는 극성의 전원이 인가되어 대전된다.

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본 발명에 따른 부유물 포집장치는 상기의 해결 수단을 통해서 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명은 다수의 홀이 타공되어 형성된 판상 전극에 로드 전극을 대향되게 이격 배치함으로써 부유물의 포집성능을 개선함과 아울러 얇은 박형의 구조로써 컴팩트화된 부유물 포집장치를 제공할 수 있다. 이를 통해, 클린룸 내의 제한된 공간 내에 효율적이고 호환가능한 다양한 배치를 이룩할 수 있다.

둘째, 상기 판상 전극에 형성된 홀 및 로드 전극의 배치구조를 가변함에 따라 다양한 현장 적용에 대응하기 위한 설계자유도를 제공하며, 상기 판상 전극이 구비되는 컬렉터전극부 및 상기 로드 전극들이 구비되는 에미터전극부를 분리하여 세정액으로 용이하고 깔끔하게 세정할 수 있으므로 유지보수성을 현저히 개선할 수 있다.

셋째, 상기 하우징의 관통부 전후면에 구비되는 보호 플레이트의 결합여부를 감지하여 미결합시 전원공급을 차단하는 안전수단이 구비되므로, 제품의 안정적인 작동을 보장할 수 있으며 사용자의 안전성을 현저히 개선할 수 있다.

넷째, 상기 판상 전극의 전후면에 각각 로드 전극이 구비되는 경우, 상기 판상 전극의 전후 양면을 따른 이온풍이 유도되어 상기 양면 모두가 집진에 사용되므로 집진 효율이 현저히 개선될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부유물 포집장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치의 외관 사시도이며, 도 2a는 본 발명의 일실시예에 적용되는 부유물 포집장치의 하우징의 외관 전면측 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 적용되는 부유물 포집장치의 하우징의 외관 후면측 사시도이다.

도 1 내지 도 2b에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 부유물 포집장치(10)는 내측에 중공을 형성하는 관통부(101)의 외곽 테두리를 이루도록 구비된 하우징(100)을 포함하여 이루어지며, 하우징(100)의 하부 테두리 내측의 관통부(101) 하부에는 PCB(Printed Circuit Board)를 포함한 각종 전장부품이 구비되는 전자부품부(110)가 형성된다. 이때, 상기 하우징(100)은 전기적 보호를 위하여 알루미늄 재질로 이루어짐이 바람직하며, 그의 일측에는 전원 입력단자(106) 및 출력단자(107)가 구비된다. 또한, 상기 하우징(100)의 전면부 일측에는 메인 전원스위치(102)와, 하우징(100)의 전후면에 각각 결합되는 보호 플레이트(160)의 결합여부에 따라 에미터전극부 및 컬렉터전극부로의 전원공급을 선택적으로 차단하도록 기능되는 안전모드의 작동여부를 선택할 수 있는 선택스위치(103)가 구비된다.

또한, 상기 전자부품부(110)의 내측에는 하우징(100)의 테두리 내측에 착탈가능하게 설치되는 에미터전극부 및 컬렉터전극부의 조합에 의하여 공기 중의 부유물을 집진함으로써 공기를 정화하도록 선택적인 전원의 인가, 변환, 고전압변압기능을 수행함과 아울러 고압의 전원이 인가됨에 따른 사용자의 안전을 보장하기 위한 기능을 수행한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치의 분해사시도이다.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 부유물 포집장치(10)는 하우징(100), 에미터전극부(120), 그리고 컬렉터전극부(130)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 에미터전극부(120)는 하우징(100) 테두리 내측에 착탈가능하게 구비되되, 관통부(101)를 가로질러 연결된 복수개의 로드 전극들(121)을 구비한 프레임(123)을 포함하여 이루어진다. 이때, 로드 전극들(121)은 소정간격 이격되어 배치되되 각각 스테인레스 스틸과 같은 금속, 도전성 고분자 물질 등과 같은 도전성 재질로 이루어짐이 바람직하며, 하우징(100) 내측의 전자부품부(110)에 구비된 고전압변압기를 경유하여 (-)전원이 인가됨으로써 (-)전극으로 대전됨이 바람직하다. 로드 전극(121)은 와이어 형상으로 이루어짐이 바람직하나, 이에 국한되지 않고 중공 원통형 등의 형상으로 구비될 수도 있다.

또한, 컬렉터전극부(130)는 하우징(100) 테두리 내측에 착탈가능하게 배치되되, 로드 전극(121)의 배열에 대향되게 설치되는 판상 전극(131)을 포함하여 이루어진다. 즉, 복수개의 로드 전극(121)의 배열이 이루는 면은 판상 전극(131)과 소정간격 이격되어 평행하게 배치된다. 여기서, 판상 전극(131)은 다수개의 홀(132)이 타공되어 형성됨으로써 주변 공기가 홀(132)을 통해 이동함으로써 이온풍을 형성하고 공기 중의 부유물을 포집하도록 스테인레스 스틸과 같은 금속, 도전성 고분자 물질 등과 같은 도전성 재질로 이루어지며, 그의 외곽 테두리는 프레임(133)에 의하여 감싸여짐이 바람직하다. 홀(132)의 형상은 직경 10mm 내외의 원형으로 이루어짐이 바람직하나, 기타 다른 형상으로 변경될 수도 있을 것이다.

판상 전극(131)에는 하우징(100)의 전자부품부(110) 내측에 구비된 고전압변압기를 경유하여 (+)전원이 인가됨으로써 +전극으로 대전됨이 바람직한데, 상기 로드 전극(121)에는 -5 kV, 상기 판상 전극(131)에는 +5 kV가 인가되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 로드 전극과 상기 판상 전극에는 상호 상반되는 극성의 전원이 인가되어 대전된다. 이와 같이, 상호 상반된 극성의 전원이 공급된다면, 전술된 예와 반대로 상기 판상 전극(131)에는 (-)전원이 인가되고, 상기 로드 전극(121)에는 (+)전원이 인가되도록 구비될 수도 있다. 이하에서는 상기 판상 전극(131)에는 (+)전원이 인가되고, 상기 로드 전극(121)에는 (-)전원이 인가되는 전술된 예를 기초로 설명한다.

이를 통하여, 상기 로드 전극(121)과 판상 전극(131)의 사이에서 정전압이 형성되며, 쿨롱력에 의하여 로드 전극(121) 주변의 공기가 판상 전극(131) 측으로 향하는 이온풍이 형성된다.

이때, 에미터(emitter)로 기능하는 로드 전극(121)과 컬렉터(collector)로 기능하는 판상 전극(131) 간의 전위차(10 kV)에 의하여 코로나 방전이 이루어지고, 기본적으로 중성의 부유물을 대전시킴으로써, 쿨롱력에 의하여 (-)극성의 로드 전극(121)은 (+)극성의 부유물을, (+)극성의 판상 전극(131)은 (-)극성의 부유물을 끌어당겨 공기 중의 먼지 등과 같은 부유물을 포집하게 된다.

여기서, 상기 관통부(101)가 형성되는 하우징(100)은 전술된 바와 같이 별도의 부재로 이루어질 수도 있으나, 주변 장치에 일체로 결합되는 구조로 제공될 수도 있다.

한편, 도 2a 및 도 2b에서 보는 바와 같이, 상기 하우징(100)의 관통부(101) 하부의 전자부품부(110)의 상면에는 에미터전극부(120) 및 컬렉터전극부(130) 각각의 바닥면에 형성된 전원연결부(미도시)에 전원 연결되도록 상측으로 탄발지지 돌설되는 탄성핀 커넥터(115)가 구비됨이 바람직하다. 따라서, 하우징(100) 내측의 관통부(101)에 상기 에미터전극부(120) 및 컬렉터전극부(130)를 각각 결합할 때, 상기 에미터전극부(120) 및 컬렉터전극부(130)의 자중에 의하여 상기 탄성핀 커넥터(115)가 각각 가압되면서 안정적인 전류의 흐름을 보장하도록 접촉성능이 개선될 수 있다.

또한, 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 에미터전극부(120)의 프레임(123) 및 상기 컬렉터전극부(130)의 프레임(133)에는 각각 상기 하우징(100)에 구비된 돌기(116)에 하방으로 결합되는 고리(125,135)가 구비되며, 상기 에미터전극부의 프레임(123) 및 상기 컬렉터전극부의 프레임(133)에는 힌지연결되어 회동가능하게 결합된 손잡이(126,136)가 각각 구비됨이 바람직하다. 따라서, 사용자는 상기 손잡이(126,136)를 취부하기 편리하게 측방 또는 후방 측으로 회동시켜 상기 에미터전극부(120) 또는 상기 컬렉터전극부(130)를 들어서 상기 고리(125,135)를 돌기(116)에 선택적으로 결합함으로써 상기 하우징(100)의 관통부(101) 내측에 용이하게 착탈할 수 있다.

따라서, 클린룸 등의 내부 공기 중의 부유물을 포집한 후, 상기 에미터전극부(120) 및 컬렉터전극부(130)를 분리하여 알코올 등이 함유된 세정액을 사용하여 상기 로드 전극(121) 및 판상 전극(131)에 포집된 부유물을 용이하고 편리하게 청소하여 재사용할 수 있으므로, 유지보수성을 현저히 개선할 수 있다.

물론, 본 발명에 따른 부유물 포집장치는 반도체 또는 LCD(Liquid Crystal Display devise) 등의 제조공정을 위한 클린룸 내의 공기를 정화하기 위하여 사용될 뿐만 아니라, 필요에 따라 실험실, 병원 수술실, 요양실, 지하철 역사, 도장 공정, 사진 현상실 등의 공기 중의 환경오염물질을 정화하기 위하여 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 판상 전극(131)과 로드 전극(121)의 상호작용에 따른 집진작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 적용되는 판상 전극과 로드 전극의 상호작용을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 적용되는 판상 전극과 로드 전극의 배치구조를 나타낸 평면도이다.

도 4에서 보는 바와 같이, 상기 로드 전극(121) 주변의 공기는 대전됨과 아울러 상기 판상 전극(131) 측으로 향하게 되는데, 이때 상기 판상 전극(131) 측으로 향하는 공기의 흐름은 상기 판상 전극(131)에 형성된 홀(132)을 향하는 흐름을 형성하게 된다.

즉, 에미터(emitter)로 기능하는 상기 로드 전극(121)의 방전은 대부분이 컬렉터(collector)로 기능하는 상기 판상 전극(131)의 홀(132)의 중앙부에 대향되는 지점(P)에서 전계가 집중되며, 상기 판상 전극(131)의 홀(132)의 테두리부분으로 전하의 이동이 이루어진다. 이때, 상기 홀(132)의 테두리 부분에서 공기 중의 부유물이 포집되며, 이 과정에서 공기의 흐름이 유도된다. 즉, 상기 로드 전극(121) 측에서 상기 판상 전극(131)의 홀(132)을 관통하는 공기의 흐름으로서 이온풍이 유도된다. 이와 동시에, 상기 홀(132)의 테두리부 이외의 면적으로 확산되는 공기 중의 잔여 부유물은 (+)극성으로 대전되어 로드 전극(121) 측으로 다시 포집될 수도 있다.

이와 같은 과정에서 공기 중의 부유물의 대부분은 상기 판상 전극(131)의 면상에 포집되며, 공기는 상기 홀(132)을 관통하여 후방으로 배출된다. 여기서, 집진성능을 개선하는 이온풍의 흐름을 유도하기 위하여, 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 판상 전극(131)의 홀(132)들의 중앙부를 세로로 연결한 열들은 상기 로드 전극(121)에 각각 대향되도록 배치됨이 바람직하다. 또한, 효과적인 부유물의 포집을 위해서, 상기 판상 전극(131)에 형성된 일렬의 홀들(132)은 그들의 좌우측에 인접한 열들의 홀과 상호 중첩되지 않도록 지그재그로 엇갈리게 배치됨이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 따른 부유물 포집장치는 다수의 홀(132)들이 타공된 판상 전극(131)과 대면되는 면 형상의 배열을 이루어 배치된 로드 전극(121) 간의 조합에 의하여 부유물을 포집하며, 타공되는 홀(132)의 개수, 배열 및 크기, 로드 전극들(121)의 간격 등을 조절함으로써 집진설계를 상황에 맞게 가변할 수 있는 설계의 자유도를 제공하며, 이를 통하여 한정된 두께 및 부피의 장치에서 집진성능을 현저히 증대시키도록 할 수 있으므로 제품의 컴팩트화를 도모할 수 있다.

한편, 도 1 및 도 3에서 보는 바와 같이, 하우징(100)의 전면 및 후면에는 전기적 절연 재질로서 공기가 통과하도록 다수의 관통홀(162)이 형성된 보호 플레이트(160)가 각각 착탈가능하게 결합됨으로써, 상기 에미터전극부(120) 및 컬렉터전극부(130)와 같은 고전압 장치의 안정적인 작동을 보장하고 그에 대한 사용자의 접촉을 방지하도록 한다.

더욱이, 본 발명에 따른 부유물 포집장치(10)의 안정적인 작동 및 사용자의 안전성을 더욱 개선하기 위하여, 상기 보호 플레이트(160)의 결합여부에 따라 전원 공급을 선택적으로 차단하는 안전수단을 구비함이 바람직하다.

이하 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치의 회로구성 및 안전수단을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치의 안전수단을 나타낸 회로도이다.

도 6에서 보는 바와 같이, 하우징(100)의 전자부품부(110) 내부에는 교류 입력단자(106)가 구비되며, 입력된 전원은 과부하를 차단하는 퓨즈(601) 및 메인 전원스위치(102)를 경유하여 직류변환기(602)로 공급된다. 또한, 교류입력단자(106)의 일측에는 출력단자(107)가 연결되어 구비될 수 있다.

상기 직류변환기(602)에서 변환된 직류전원은 안전수단을 경유하여 메인 PCB(620) 및 고전압변압기(630)를 거쳐 에미터전극부(120) 및 컬렉터전극부(130)로 공급된다. 여기서, 상기 안전수단은 하우징(도 3의 100)의 관통부(101)의 하부에 형성된 전자부품부(110)의 전후면에 각각 구비되어 보호 플레이트(도 3의 160)의 결합여부를 감지하는 제1 및 제2 센서부(111,112)와, 관통부 하부의 전자부품부(110)의 상면에 에미터전극부(120) 및 컬렉터전극부(130) 중 하나의 탈착여부를 감지하는 제3센서부(113)를 포함하여 이루어진다.

상기 안전수단은 안전모드 작동으로 선택된 경우 상기 제1, 제2, 제3 센서부(111,112,113) 중 어느 하나라도 대상물이 결합되지 않은 것으로 감지될 경우 에미터전극부(120) 및 컬렉터전극부(130) 측으로 전원이 공급되지 않도록 작동된다.

상세히, 상기 제1, 제2, 제3 센서부(111,112,113)가 직렬로 연결되는 라인을 이루되, 상기 제1 및 제2 센서부(111,112)의 직렬라인의 양단에 선택적으로 전원을 인가하도록 스위칭됨으로써 안전모드의 작동여부를 설정하는 선택스위치(103)가 연결된다. 선택스위치(103)는 전자부품부(110)의 전면에 설치된다. 선택스위치(103)가 안전모드 작동(ON) 상태로 스위칭되면, 상기 제1, 제2, 제3 센서부(111,112,113) 중 어느 하나라도 대상물이 결합되지 않은 것으로 감지될 경우 에미터전극부(120) 및 컬렉터전극부(130) 측으로 전원이 공급되지 않는다. 이를 통하여, 상기 부유물 포집장치의 안정적인 작동을 보장하고 안전성을 현저히 개선할 수 있다.

반면에, 상기 선택스위치(103)가 안전모드 미작동(OFF) 상태로 스위칭되면, 상기 제1, 제2 센서부(111,112)의 감지상태에 관계없이 상기 제3센서부(113)에 대상물(에미터전극부 또는 컬렉터전극부)이 결합되기만 하면 에미터전극부(120) 및 컬렉터전극부(130) 측으로 전원이 공급될 수 있도록 한다.

한편, 상기 제1, 제2, 제3 센서부(111,112,113)는 감지대상물이 결합시 가압되되 가압된 경우에만 전원을 인가하도록 각각 버튼식 스위치로 구성됨이 바람직하다. 상기 제1, 제2, 제3 센서부(111,112,113)가 각각 버튼식 스위치로서 대상물의 결합여부를 감지하는 과정을 도 2a 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서, 제2센서부(112)는 제1센서부(111)와 동일한 배치 및 형상으로 하우징의 전자부품부(110)의 전후면에 각각 구비된다.

상세히, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 하우징(100) 관통부(101)의 하부에 형성된 전자부품부(110)의 전후면에는 각각 제1 및 제2 센서부(도 2a의 111, 도 2b의 112)가 각각 버튼식 스위치로 구성되어 구비되며, 상기 보호 플레이트(도 3의 160)의 결합시 각각 가압되어 상기 보호 플레이트의 결합여부를 센싱한다. 또한, 상기 제3센서부(도 2a의 113)도 버튼식 스위치로 구성되어, 상기 에미터전극부(120) 또는 컬렉터전극부(130)의 결합시 그의 자중에 의하여 가압되어 결합여부를 센싱한다.

도 3을 참조하면, 상기 보호 플레이트(160)의 가장자리에는 하우징(100)의 테두리의 내주면에 구비된 돌기(117)에 결합되도록 하방으로 경사진 홈(167)이 형성된 고리(165)가 구비되어 결합시 상기 경사진 홈(167)을 따라 슬라이딩되면서 하방으로 안내되어 상기 보호 플레이트(160)가 그의 자중에 의하여 상기 하우징(100) 외면에 가압 밀착되도록 한다.

이때, 상기 하우징(100)의 전면에 장착되는 보호 플레이트(160)의 가장자리는 하우징의 전자부품부(110)의 전면에 구비된 제1센싱부(111)를 가압하며, 마찬가지로 상기 하우징(100)의 후면에 장착되는 보호 플레이트(160)의 가장자리는 상기 하우징의 전자부품부(110)의 후면에 구비된 제2센싱부(112)를 가압하도록 한다. 이를 통하여, 상기 버튼식 스위치로 이루어진 제1 및 제2 센서부(111,112)의 가압여부에 따라 전후면측 보호 플레이트(160)의 결합여부가 각각 감지될 수 있다.

또한, 전자부품부(110)의 상면에 버튼식 스위치로 이루어진 제3센서부(113)는 에미터전극부(120) 내지 컬렉터전극부(130)의 결합여부를 감지한다.

한편, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치의 사용례를 나타낸 사시도이다.

도 7에서 보는 바와 같이, 정화대상공간의 부유물을 집중적으로 포집하기 위해 배치되도록, 상기 부유물 포집장치(10)가 복수개의 수용부에 상하좌우로 설치되어 전체적으로 일면을 이루는 어셈블리화된 부유물 포집장치가 제공된다. 상기 부유물 포집장치(10)가 수용되도록 복수개의 수용부가 형성된 구조체(201)는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경이 가능하며, 이를 통해 반도체 내지 LCD 제조용 클린룸 내의 먼지에 민감한 주요 장치 측부에 간편하게 조합 배치됨으로써 제품의 생산수율 개선에 현저히 기여할 수 있다.

이는 다양한 현장적용에 대응할 수 있도록 본 발명에 따른 부유물 포집장치(10)가 그의 독특한 구성을 통하여 얇고 상대적으로 적은 부피로 개선된 집진성능을 제공하기 때문에 가능한 것이다.

한편, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치의 다른 사용례를 나타낸 사시도이다.

도 8에서 보는 바와 같이, 상기 부유물 포집장치(10)가 수용되는 프레임(210)의 하부에 이동식 휠(211)이 구비되어 이동식으로 제공됨으로써 사용편의성 이 증대되도록 할 수도 있다.

한편, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유물 포집장치의 전극 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유물 포집장치의 주요부를 나타낸 단면도이다. 여기서, 본 실시예에 따른 부유물 포집장치는 판상 전극의 전후방에 각각 로드 전극이 소정간격 이격되어 대향 배치되는 구성을 제외하고는 전술된 일실시예와 동일하므로 동일한 구성에 관한 설명은 생략한다.

도 9에서 보는 바와 같이, 컬렉터전극부(230)는 하우징 테두리 내측에 착탈가능하게 구비되어 공기 중의 부유물을 포집하는 판상 전극(231)을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 컬렉터전극부(230)의 전후면측의 하우징(110) 테두리 내측에는 각각 제1에미터전극부(220) 및 제2에미터전극부(250)가 착탈가능하게 구비되는데, 상기 제1에미터전극부(220) 및 제2에미터전극부(250)는 상기 판상 전극(231)의 전면 및 후면과 대향되게 이격 배치되어 주변 공기의 이온풍을 형성하는 복수개의 제1로드 전극(221) 및 제2로드 전극(251)이 각각 구비된 프레임(223,253)을 포함하여 이루어진다.

상기 컬렉터전극부(230), 제1에미터전극부(220), 제2에미터전극부(250)의 각 프레임(233,223,253))에는 그의 용이한 착탈을 위하여 상기 하우징에 착탈되는 걸림고리(235,225,255) 및 손잡이(236,226,256)가 각각 구비됨이 바람직하다.

한편, 상기 제1 및 제2 로드 전극(221,251)과 상기 판상 전극(231)은 스테인레스 스틸과 같은 금속, 도전성 고분자 물질 등과 같은 도전성 재질로 이루어지며 상기 하우징의 내측에 구비된 고전압변압기를 경유하여 전원과 연결된다. 이때, 상 기 제1로드 전극(221)과 제2로드 전극(251)에는 동일한 극성의 전원이 인가되며, 상기 판상 전극(231)에는 상기 제1로드 전극(221)과 제2로드 전극(251)과 상호 상반되는 극성의 전원이 인가되어 대전된다.

도 10에서 보는 바와 같이, 상기 제1 및 제2 로드 전극(221,251) 측에서 상기 판상 전극(231) 측을 향하는 이온풍이 상호 대향되게 형성되는데, 이러한 이온풍은 상기 판상 전극(231)의 면을 따라 주로 상하방향으로 흐르게 되면서 공기 중의 부유물이 판상 전극(231)에 집진된다. 이때, 상기 집진된 공기는 전계가 집중되는 지점(P)을 중심으로 상하방향으로 흐르는 유동을 통하여 외부로 다시 배출되며, 이와 같은 유동을 위하여 상기 하우징의 상하부에는 공기의 배출구가 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 판상 전극(231)의 전후면을 따라 흐르는 유동이 형성되므로, 일실시예와는 다르게 상기 판상 전극(231)에 타공되는 홀(232)의 형성은 생략될 수도 있다.

이와 같이, 상기 판상 전극(231)의 양면이 모두 집진에 사용되므로 집진 효율이 현저히 개선될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치의 외관 사시도.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 적용되는 부유물 포집장치의 하우징의 전면측 외관 사시도.

도 2b는 본 발명의 일실시예에 적용되는 부유물 포집장치의 하우징의 후면측 외관 사시도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치의 분해사시도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 적용되는 판상 전극과 로드 전극의 상호작용을 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명의 일실시예에 적용되는 판상 전극과 로드 전극의 배치구조를 나타낸 평면도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치의 안전수단을 나타낸 회로도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치의 사용례를 나타낸 사시도.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 부유물 포집장치의 다른 사용례를 나타낸 사시도.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유물 포집장치의 전극구성을 나타낸 분해 사시도.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유물 포집장치의 주요부를 나타낸 단면도.

<본 발명의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 부유물 포집장치 100: 하우징

103: 선택스위치 111: 제1센서부

112:제2센서부 113: 제3센서부

120: 에미터전극부 121: 로드 전극

130: 컬렉터전극부 131: 판상 전극

132: 홀 160: 보호 플레이트

Claims

중공의 관통부를 형성하는 테두리를 구비하고, 상기 테두리 내측의 상기 관통부 하부에 전자부품부를 구비하는 하우징;

상기 하우징의 테두리 내측에 착탈 가능하며, 상기 관통부를 가로지르게 배열되는 복수개의 로드 전극들을 구비한 프레임을 포함하여 이루어진 에미터전극부; 및

상기 에미터전극부에 대향되게 설치되고, 상기 하우징의 테두리 내측에 착탈 가능한 테두리를 가지는 금속재질의 판상 전극을 포함하여 이루어진 컬렉터전극부로서, 상기 컬렉터전극부의 판상 전극은 다수개의 홀을 구비하고 상기 홀을 통해 흐르는 공기에 의해 이온풍이 형성되고 공기 중의 부유물을 포집하며,

상기 로드 전극과 상기 판상 전극에는 상호 상반되는 극성의 전원이 인가되어 상기 로드 전극 및 상기 판상 전극은 부유물을 포집하는 것을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
제 1 항에 있어서,

상기 판상 전극에 형성된 홀들의 배열 방향은 상기 로드 전극 각각의 배열방향과 대향되도록 배치됨을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
제 1 항에 있어서,

상기 로드 전극 및 상기 판상 전극은 도전성 재질로 이루어지며 상기 전자부품부의 내부에 구비된 고전압변압기를 경유하여 전원과 연결되는 것을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
제 1 항에 있어서,

상기 하우징의 테두리 내측의 상기 전자부품부의 상면에는 상기 에미터전극부 및 상기 컬렉터전극부 각각의 바닥면에 형성된 전원연결부에 전원이 연결되도록 상측으로 탄발지지 돌설되는 탄성핀 커넥터가 구비됨을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
제 1 항에 있어서,

상기 에미터전극부의 프레임 및 상기 컬렉터전극부의 프레임에는 각각 상기 하우징에 구비된 돌기에 하방으로 결합되는 고리가 구비됨을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
제 1 항에 있어서,

상기 에미터전극부의 프레임 및 상기 컬렉터전극부의 프레임에는 각각 힌지연결되어 회동가능하게 결합된 손잡이가 구비됨을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
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제 1 항에 있어서,

정화대상공간의 부유물을 집중적으로 포집하기 위해 배치되도록, 상기 부유물 포집장치가 복수개의 수용부에 상하좌우로 설치되어 전체적으로 일면을 이루는 어셈블리화된 부유물 포집장치.
제 9 항에 있어서,

상기 부유물 포집장치가 수용되는 프레임의 하부에 이동식 휠이 구비된 이동식 부유물 포집장치.
제1항에 있어서, 상기 부유물 포집장치는,

상기 하우징의 전면 및 후면에 각각 착탈가능하게 결합되되, 공기가 통과하도록 다수의 관통홀이 형성된 전기적 절연 재질로 이루어진 보호 플레이트; 및

상기 보호 플레이트의 결합여부에 따라 상기 에미터전극부 및 상기 컬렉터전극부로의 전원 공급을 선택적으로 차단하는 안전수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
제 11 항에 있어서,

상기 안전수단은

상기 하우징 내측의 상기 관통부의 하부에 형성된 전자부품부의 전후면에 각각 구비되어 보호 플레이트의 결합여부를 감지하는 제1 및 제2 센서부와,

상기 관통부 하부의 상기 전자부품부의 상면에 구비되어 상기 에미터전극부 및 컬렉터전극부 중 하나의 탈착여부를 감지하는 제3센서부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
제 12 항에 있어서,

상기 제1, 제2, 제3 센서부는 감지대상물 결합시 가압되는 버튼식 스위치인 것을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
제 12 항에 있어서,

상기 안전수단은

상기 제1, 제2, 제3 센서부가 직렬라인을 이루되, 상기 제1 및 제2 센서부의 직렬라인의 양단에 선택적으로 전원을 인가하도록 스위칭됨으로써 안전모드의 작동여부를 설정하도록 선택스위치를 상기 전자부품부의 전면에 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
제 11 항에 있어서,

상기 보호 플레이트의 가장자리에는 상기 하우징의 테두리 내주면에 구비된 돌기에 결합되도록 하방으로 경사진 홈이 형성된 고리가 구비되어 결합시 상기 보호 플레이트의 자중에 의하여 상기 하우징 외면에 가압 밀착됨을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
중공의 관통부를 형성하는 테두리를 구비한 하우징;

상기 하우징의 테두리 내측에 착탈가능하게 구비되어 공기 중의 부유물을 포집하는 판상 전극을 포함하여 이루어지는 컬렉터전극부;

상기 하우징의 테두리 내측에 착탈가능하게 구비되되, 상기 판상 전극의 전면 및 후면과 대향되게 이격 배치되어 주변 공기의 이온풍을 형성하는 복수개의 제1 및 제2 로드 전극들이 각각 구비된 프레임을 포함하여 이루어지는 제1에미터전극부 및 제2에미터전극부를 포함하며,

상기 판상 전극에는 상기 제1로드 전극과 제2로드 전극과 상반되는 극성의 전원이 인가되어 상기 로드 전극 및 상기 판상 전극은 부유물을 포집하는 것을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
제 16 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 로드 전극과 상기 판상 전극은 도전성 재질로 이루어지며 상기 하우징의 내측에 구비된 고전압변압기를 경유하여 전원과 연결되되, 상기 제1로드 전극과 제2로드 전극에는 동일한 극성의 전원이 인가되는 것을 특징으로 하는 부유물 포집장치.
제16항에 있어서,

상기 컬렉터전극부의 판상 전극은 다수개의 홀을 구비하고, 상기 판상 전극에 형성된 홀들의 배열 방향은 상기 로드 전극 각각의 배열방향과 대향되도록 배치됨을 특징으로 하는 부유물 포집장치.