KR101454442B1 - Apparatus for removing fine dust and static electricity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미세먼지 및 정전기 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엑스선을 조사하여 대상체의 정전기 및 그 주위의 미세먼지를 이온화하여 포집할 수 있는 미세먼지 및 정전기 제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fine dust and static eliminator, and more particularly, to a fine dust and static eliminator capable of ionizing and collecting static electricity of a target object and fine dust therearound by irradiating an X-ray.
일반적으로, 정전기 제거장치(제전기, ionizer)는 대전 물체의 표면으로부터 정전기를 제거하여 표면을 소제하기 위한 장치로서, 대전된 대상물체 즉 정전기를 가지는 대상물체에 양이온 및 음이온을 발생시켜 정전기 발생을 억제하거나, 혹은 공기 중의 미세 먼지 및 입자 크기가 미세한 유해물질, 악취 등의 오염 입자를 제거하기 위하여 대상물체의 주변을 이온화시켜 정전기를 제거하는 장치로써 여러 분야에 활용되고 있으며, 특히 반도체 칩 제조공정에서 유용하게 사용되고 있다.2. Description of the Related Art Generally, an electrostatic eliminator (ionizer) is an apparatus for removing a surface by removing static electricity from the surface of an electrified object, and generates positive and negative ions on a charged object, Or removing static electricity by ionizing the periphery of a target object in order to remove contaminant particles such as harmful substances and odorous substances having minute fine particles and fine particle size in the air. In particular, .
반도체 칩 제조 공정은 그 정밀성 때문에 높은 청정도가 유지되는 청정실 내부에서 대부분의 작업이 이루어지게 되고, 청정실은 여과기를 이용하여 대부분의 유해입자들을 제거하게 된다. 그러나, 여전히 미세한 유해입자들이 작업자, 생산 기구 및 생산 공정의 과정에 의해서 생성되어 웨이퍼의 표면이나 여러 반도체 제조 장비를 오염시키게 된다. 특히 대전된 물체들은 이러한 미소 입자들을 전기적으로 끌어들이기 때문에 제품의 불량발생으로 인한 생산 장애를 초래하게 된다.In the semiconductor chip manufacturing process, most of the work is performed in the clean room where high cleanliness is maintained due to its precision, and the clean room removes most harmful particles by using the filter. However, fine noxious particles are still generated by the process of the operator, the production apparatus and the production process, and contaminate the surface of the wafer or various semiconductor manufacturing equipment. In particular, charged objects electrically attract these microparticles, resulting in a production disorder due to defective products.
이러한, 생산 장애는 역학현상에 의한 것과 방전현상에 의한 것이 있다. 역학현상에 의한 장애는 정전기의 흡인력 또는 반발력에 의해 발생되는 것으로, 분진의 막힘, 실의 엉킴, 인쇄의 얼룩, 제품의 오염 등을 가리키며, 방전현상에 의한 장애는 정전기의 방전 시 발생하는 방전전류, 전자파, 발광에 의한 것을 가리킨다. 이와 같은, 생산 장애로 인해 반도체 제조공정에서 정전기가 미치는 영향이 증대됨에 따라, 정전기 제거장치 개발이 활발히 진행되고 있다.Such production disturbances are caused by mechanical phenomena and discharge phenomena. The failure due to the dynamic phenomenon is caused by the attraction force or the repulsive force of the static electricity, and it indicates the clogging of the dust, the tangling of the thread, the unevenness of the printing, the contamination of the product, and the failure due to the discharge phenomenon, , Electromagnetic waves, and light emission. The development of static eliminators has been actively pursued due to the increase in the influence of the static electricity in the semiconductor manufacturing process due to the production disorder.
종래의 정전기 제거장치로는, 코로나(corona) 방전에 의해 공기를 이온화시켜 공기의 도전율을 높여 정전기의 전하(charge)를 완화시키는 공기 이온화 시스템(air ionization system)이 개시되어 있다. 이러한, 정전기 제거장치는 이오나이저 방전전극(emitter point)에 전극의 마모방지를 위하여 붙여주는 화이트 파우더(white powder) 혹은, 방전전극의 조정 미실시 및 주변 환경의 변화로 인하여 이온화 기능이 저하되고, 방전 감쇠시간(decay time)이 길어져 이온 불균형(ion unbalance) 등이 발생하는 문제점을 안고 있다. 이로 인해, 주기적인 유지보수의 실시를 요구하고 있으며, 장시간 사용으로 인한 방전전극(emitter tip)의 불규칙적인 부식 및 마모로 부식정도가 심화되어 이온화 기능이 저하되는 문제점을 안고 있는 실정이다.[0003] A conventional electrostatic removing apparatus discloses an air ionization system that ionizes air by a corona discharge to increase the conductivity of air to alleviate the charge of static electricity. Such an electrostatic eliminator may cause white powder or white powder to be attached to the ionizer discharge electrode to prevent wear of the electrode or deterioration of the ionization function due to uneventful adjustment of the discharge electrode and change of the surrounding environment, The decay time is prolonged to cause ion unbalance and the like. Therefore, it is required to carry out periodic maintenance, and there is a problem that the degree of corrosion is worsened due to irregular corrosion and abrasion of a discharge electrode (emitter tip) due to use for a long time, and ionization function is deteriorated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 양자역학적 전계방출원리를 기반으로 양극 산화를 통해 형성된 나노산화물을 전자방출원으로 하는 연질엑스선을 이용하여 미세먼지 및 정전기를 이온화하고, 이온화 된 미세먼지 및 정전기를 포집할 수 있는 구조를 가지는 미세먼지 및 정전기 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of ionizing fine dust and static electricity by using a soft x- And to provide a fine dust and static electricity removing device having a structure capable of collecting minute dust and static electricity.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미세먼지 및 정전기 제거장치는, 대상체를 수용하는 프레임, 상기 프레임의 내측에 설치되어 상기 프레임 내측의 미세먼지 및 대상체의 정전기를 이온화하기 위한 엑스선이 조사되는 소스 및, 상기 프레임의 양측에 설치되어 상기 소스에서 조사되는 엑스선에 의해 이온화된 미세먼지 및 정전기를 포집하는 대전판를 포함하여 이루어지되, 상기 소스에서 조사되는 엑스선은 양극 산화를 통해 형성된 나노산화물을 전자방출원으로 하는 연질엑스선이며, 상기 프레임은 장방형의 상부프레임과 상기 상부프레임을 지지하며 높이조절 가능한 하부프레임으로 이루어지고, 상기 프레임의 하부에는 상기 대상체가 안착되며, 상기 대상체를 이동 및 고정 가능하게 하는 제1 이송수단이 구비되며, 상기 프레임의 상부에는 상기 소스의 상부와 결합되며, 상기 소스를 상하좌우이동 및 고정 가능하게 하는 제2 이송수단이 구비되고, 상기 제2 이송수단과 소스의 결합부에는 호이스트가 구비되어 상기 소스의 상하이동 및 고정을 가능케 하며, 상기 프레임 상부의 테두리에는 에어커튼을 제공하는 덕트가 구비되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for removing fine dust and static electricity, comprising: a frame for accommodating a target object; a dust source disposed inside the frame for irradiating a fine dust and an X- And a charging plate disposed on both sides of the frame for collecting fine dust and static electricity ionized by the X-rays irradiated from the source, wherein the X-rays irradiated from the source emit nano- Wherein the frame comprises a rectangular upper frame and a lower frame which supports the upper frame and is adjustable in height, the object is seated in a lower portion of the frame, and the object is moved and fixed A first conveying means is provided, And a source is coupled to an upper portion of the source and is provided with second transfer means for moving and fixing the source vertically and horizontally and a joint portion between the second transfer means and the source is provided with a hoist, And a duct for providing an air curtain is provided at an upper edge of the frame.
그리고, 상기 전자방출원은 양극 산화를 통해 형성되는 나노튜브(nanotube) 또는 나노기공(nanopore) 또는 나노글라스(nano-grass) 중 어느 하나로 이루어진 나노산화물인 것을 특징으로 한다.The electron emission source may be a nanotube formed of anodic oxidation or a nano-oxide composed of a nanopore or a nano-grass.
또한, 상기 전자방출원은 상기 나노튜브 또는 나노기공 또는 나노글라스 중 적어도 두 가지 이상이 혼용된 나노산화물인 것을 특징으로 한다.Also, the electron emission source is a nano-oxide in which at least two of the nanotube, nanopore or nano-glass is mixed.
이와 함께, 상기 양극 산화에 적용되는 양극 기판은 밸브금속(Valve Metal)인 것을 특징으로 한다.In addition, the anode substrate used for the anodic oxidation is a valve metal.
이러한, 상기 밸브금속은 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The valve metal may be made of any one of titanium (Ti) and aluminum (Al).
그리고, 상기 양극 산화에 적용되는 전해액은 플루오르화암모늄(NH4F), 불소(F), 랙틱 에시드(Lactic Acid), 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol), 글리세롤(Glycerol) 및 증류수(Di) 중 적어도 하나 이상의 조합에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.The electrolytic solution applied to the anodic oxidation may be a combination of at least one of ammonium fluoride (NH4F), fluorine (F), lactic acid, ethylene glycol, glycerol and distilled water Di And the like.
한편, 상기 소스(300)의 하단에는 베릴륨(Be)으로 형성되는 윈도우가 구비되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, a window formed of beryllium (Be) may be formed on the lower end of the
이러한, 상기 윈도우는 텅스텐(W) 또는 몰리브데늄(Molybdenum) 또는 구리 중 어느 하나로 이루어지는 코팅막이 형성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 및 정전기 제거장치.Wherein the window is formed with a coating film formed of any one of tungsten (W), molybdenum (Mo), and copper.
그리고, 상기 소스는 원통형 또는 판형 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The source is characterized by being either cylindrical or plate-shaped.
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상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.As described above, according to the present invention, the following effects can be expected.
먼저, 대전된 정전기의 양, 혹은 제거하려는 먼지 및 오염입자의 양에 대하여 엑스선 광자의 에너지 및 광자의 플럭스(선량)의 정밀 제어가 가능하여 균일한 엑스선 에너지 발생은 물론, 엑스선 광자에 의해 발생되는 이온의 적정량을 쉽게 제어할 수 있는 이점이 있다.First, it is possible to precisely control the energy of the x-ray photon and the flux (dose) of the photon relative to the amount of static electricity charged, or the amount of dust and contaminant particles to be removed, so that uniform x- There is an advantage that an appropriate amount of ions can be easily controlled.
그리고, 기존 코로나방전에서 방전전극의 마모 및 부식으로부터 발생되는 방전현상의 변화를 극복할 수 있으며 마모된 방전전극의 주기적인 교체 및 세척으로 인한 유지보수를 극복할 수 있을 뿐만 아니라, 별도의 유지보수로 인한 시간과 비용을 획기적으로 감소시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, it is possible to overcome the change of the discharge phenomenon caused by wear and corrosion of the discharge electrode in the existing corona discharge, to overcome the maintenance due to periodical replacement and cleaning of the worn discharge electrode, It is possible to drastically reduce the time and cost of the system.
또한, 코로나방전에서 방전전극의 유지보수 시 생성된 먼지로 인해 LCD, PDP, AMOLED, 반도체 등의 제품불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that product defects such as LCD, PDP, AMOLED, and semiconductor can be prevented due to dust generated during maintenance of the discharge electrode in the corona discharge.
도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 및 정전기 제거장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 소스(300)를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 소스(300)를 판형으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세먼지 및 정전기 제거장치의 나노산화물 전자방출원의 다양한 형태와 나노튜브 형태 시 그 전류-전압 특성을 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an apparatus for removing fine dust and static electricity according to the present invention; FIG.
2 is a cross-sectional view of the
3 is a cross-sectional view of the
FIG. 4 is a view showing various types of nano-oxide electron emission sources of the fine dust and static eliminator according to the present invention and current-voltage characteristics thereof in the form of a nanotube.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 미세먼지 및 정전기 제거장치를 정면도로 나타낸 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 프레임(200), 소스(300) 및 대전판(400)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, which is a front view of a fine dust and static eliminator according to the present invention, the present invention comprises a
상기 프레임(200)은 반도체 칩 및 대전(elecrically charge)된 물체를 가리키는 대상체(100)를 수용하는 것으로, 효율적인 미세먼지 및 정전기 제거를 위해 공간을 한정하여 미세먼지 및 정전기의 제거 효율을 높일 수 있는 형태라면 어떠한 것이든 무방하나, 바람직하게는 장방형의 상부프레임과 상기 상부프레임을 지지하며 높이조절이 가능한 하부프레임으로 이루어지게 한다. 그리고, 상기 하부프레임은 종래의 공지된 텔레스코픽 또는 유공압 실린더 중 어느 하나를 포함하는 구조를 가지게 하여 높이조절 가능하게 한다. 이와 함께, 프레임(200) 상부의 테두리에는 에어커튼을 제공하는 덕트(230)가 구비되는데, 상기 덕트(230)는 상기 상부프레임의 테두리 외면에 설치되어 하방으로 에어커튼을 형성케하여 상기 프레임(200) 내측의 미세먼지 및 정전기 제거효율을 향상시킬 수 있게 한다.The
이어서, 상기 소스(300)는 프레임(200)의 내측에 설치되어 상기 프레임(200) 내부의 미세먼지 및 대상체(100)의 정전기를 이온화하기 위한 엑스선(x-ray)을 발생시켜 프레임(200) 내측으로 조사시키는 것으로, 상기 소스(300)는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형 또는 판형 중 어느 하나로 이루어진다.The
여기서, 상기 프레임(200)에는 제1 이송수단(210) 및 제2 이송수단(220)이 구비되어 프레임(200) 내부의 미세먼지 및 정전기 제거 효율을 더욱 높일 수 있다.Here, the
상기 제1 이송수단(210)은 프레임(200)의 하부에 구비되는 것으로, 상기 대상체(100)가 안착되며 상기 대상체(100)를 전후이동 및 고정 가능하게 한다. 이것은 상기 소스(300)가 프레임(200) 내측에 설치될 시, 상기 소스(300)에서 조사되는 엑스선의 범위 내부로 상기 제1 이송수단(210)에 의해 대상체(100)가 이동된 후 고정되게 하기 위함이다. 이와 함께, 제2 이송수단(220)은 프레임(200)의 상부에 구비되는 것으로, 상기 소스(300)의 상부와 결합되며 상기 소스(300)를 상하좌우이동 및 고정 가능하게 한다. 이것은, 상기 소스(300)를 상하이동시켜 대상체(100)에 접근가능하게 하여 엑스선의 강약 조절과, 상기 대상체(100)의 위치에 대응하여 엑스선을 골고루 조사하기 위함이며, 아울러 상기 소스(300)에서 조사되는 엑스선을 프레임(200) 내부의 공기에 골고루 조사하기 위함이다. 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 대상체(100)가 넓은 면적을 가져 엑스선을 광범위하게 조사하더라도 상기 대상체(100)를 정지시키고 상기 소스(300)를 좌우로 이동가능케 하여 상기 대상체(100) 주변을 스캐닝(scanning)하면 엑스선을 골고루 조사시킬 수 있는 효과가 있다. 물론, 상기 소스(300)를 고정시키고 제1 이동수단(210)을 일정한 속도로 이동시켜도 같은 효과를 얻을 수 있음은 주지된 사실이다. 상기 소스(300)로는 원통형 또는 판형으로 형성할 수 있지만, 상황에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 상기 소스(300)의 길이를 제2 이송수단(220)의 길이에 대응되게 하면 엑스선이 상기 대상체(100)의 전체 면적에 걸쳐서 골고루 조사되는 효과를 볼 수 있어서 활용상의 이점이 있게 된다. 이와 같은, 상기 제1 이송수단(210)은 궤도를 따라 전후진 가능한 컨베이어 밸트로 이루어지고, 상기 제2 이송수단(220)은 가이드 레일을 따라 이송되는 전동롤러에 의해 상기 소스(300)를 좌우이동 및 고정 가능케 하는 구조로 이루어지며, 상기 제2 이송수단(220)과 소스(300)의 결합부에는 호이스트(hoist)가 구비되어 상기 소스(300)의 상하이동 및 적절한 높낮이로 고정 가능토록 하여 상기 소스(300)가 대상체(100)에 최적의 엑스선량을 조사할 수 있게 하는 것이 바람직할 것이다.The first conveying means 210 is provided at a lower portion of the
다음으로, 상기 소스(300)에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Next, the
상기 소스(300)의 전자방출원으로 탄소나노튜브(carbon nanotube) 또는 나노산화물 중 어느 하나를 이용할 수 있으나 바람직하게는, 상기 소스(300)에서 조사되는 엑스선은 본 발명의 주요한 특징인 양극 산화(anodic oxidation)를 통해 형성된 나노산화물을 전자방출원으로 하는 연질(soft)엑스선이다.The
이러한, 상기 소스(300)는 기존에 공지된 양자역학적 전계방출(field emission) 원리를 기반으로 양극 산화를 통해 형성된 나노산화물을 전자방출원으로 하는 연질엑스선을 이용하여 미세먼지 및 정전기를 이온화하기 위한 것으로, 그 구조를 설명하면 다음과 같다. 상기 소스(300)는 음극으로부터 방출된 전자가 양극에 충돌하여 엑스선을 방출하도록 하는 진공의 공간을 제공하는 하우징(310)과, 외부로부터 인가된 전압에 의해 전계를 형성하여 음극으로부터 방출된 전자가 가속하여 자신에게 도달되게 하는 양극으로써 전자를 투과시켜 엑스선을 발생시키는 윈도우(320) 및, 상기 윈도우(320)에 대응하는 음극으로서 그 표면에는 전압인가에 의해 전자를 방출하는 나노산화물로 이루어진 전자방출원(330)을 주요구성으로 한다. 여기서, 상기 윈도우(320)는 소스(300)의 하단부에 구비되며 베릴륨(Be)으로 형성된다. 그리고, 상기 윈도우(320)에는 텅스텐(W) 또는 몰리브데늄(Molybdenum) 또는 구리 중 어느 하나로 이루어지는 코팅막(321)이 형성되도록 한다.In order to ionize fine dust and static electricity by using a soft X-ray source which uses a nano-oxide formed through anodic oxidation as an electron emission source based on a well-known quantum mechanical field emission principle The structure is described as follows. The
상기 전자방출원(330)은 양극 산화를 통해 나노튜브(nanotube) 또는 나노기공(nanopore) 또는 나노글라스(nano-glass) 중 어느 하나로 이루어거나, 이들 세가지 형태 중 적어도 두 가지 이상이 혼용된 나노 산화물 형태로 제작이 가능하다. 자세하게는, 전해액에 일정량의 물과 불소(F)를 포함하는 용액을 혼합한 수용액에 냉음극 전자방출원으로 활용하기 위한 금속판을 양극으로 사용하고 음극으로 백금(Pt) 또는 은(Ag) 및 탄소판(Carbon Plate)을 이용하여 두 전극사이에 수십에서 수백 볼트(V)의 전압을 인가하면 시간의 경과에 따라 양극 금속판에 나노튜브 또는 나노기공 또는 나노글라스 형태 또는 이들이 혼용된 형태의 나노산화물을 형성할 수 있게 된다. 상기 전자방출원(320)을 형성하기 위한 양극산화용 양극 기판으로는 양극산화를 적용할 수 잇는 밸브금속(Valve Metal)을 사용할 수 있으며, 밸브금속 중에서도 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al) 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.The
이와 같은, 나노튜브 또는 나노기공 또는 나노글라스 혹은 이들이 혼용된 형태의 나노산화물 전자방출원은 간편한 양극 산화방법에 의하여 경제적인 비용으로 제작이 가능하며, 더불어 나노산화물은 이미 산화물 상태로 존재하기 때문에 진공의 하우징 내에 남아있는 산소에 의한 영향이 미미하여 산화에 의한 전자방출원의 전류감소가 발생되지 않으므로 시간의 경과에도 일정한 전류를 제공할 수 있으며, 전자방출원으로서의 내구성 및 안정성의 향상을 꾀할 수 있다. 여기서, 양극산화에 적용되는 전해액은 플루오르화암모늄(NH4F), 불소(F), 랙틱 엑시드(Lactic Acid), 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol), 글리세롤(Glycerol) 및 증류수(Di) 중 적어도 하나 이상의 조합에 의해 이루어지며, 자세하게는 NH4F/EG(Ethylene Glycol)/DI(증류수) 혹은 F(불소)/G(글리세롤)/DI(증류수) 및 Lactic Acid/EG/DI 등 기본적으로 NH4F 및 F, Lactic Acid, EG, 글리세롤, DI(증류수) 등을 주요 원재료로하여 그들 각각의 양을 임의적으로 조정하여 형성할 수 있는 다양한 레시피(recipe)의 전해액을 사용할 수 있음은 물론이다. 가령, 실례로 NH4F(0.5wt%)/EG(20 ml)/DI(10vol%)를 적용하여 만든 전해액에서 일정 전압을 적용하여 제작한 나노산화물 전자방출원의 형태와 그 전류-전압 특성을 나타낸 도 4에 도시된 바와 같이, 미세먼지 및 정전기를 이온화하기 위해 나노산화물 전자방출원에 요청되는 5kV 이하의 전압에서 2000㎂ 이하의 전류를 충분히 제공해 줄 수 있음을 알 수 있으며, 이로 인해 상기 소스(300)는 20keV 미만의 저에너지 엑스선인 연질엑스선을 발생시킬 수 있게 된다. 이러한, 연질엑스선은 미세먼지를 투과하기보다는 흡수되면서 물질을 이온화시키는 성질이 강하며 높은 에너지에 비하여 차폐가 용이한 장점이 있어 상기 프레임(200)의 박판화에 기여할 수 있게 되는데, 본 발명자의 실험에 의하면 1mm 미만의 철판으로 완전한 차폐가 가능하였다. The nanotube, nano-pores, nano-pores, or nano-oxide electron emission sources in the form of nano-pores or nano-pits or combinations thereof can be manufactured at a low cost by a simple anodic oxidation method. In addition, since nano- It is possible to provide a constant current even over time and to improve the durability and stability as an electron emission source because the influence of oxygen remaining in the housing of the housing is insignificant and the current of the electron emission source is not reduced due to oxidation. Here, the electrolytic solution applied to the anodic oxidation is a combination of at least one of ammonium fluoride (NH4F), fluorine (F), lactic acid, ethylene glycol, glycerol and distilled water Di And more specifically NH4F and F, Lactic Acid, and Lactic Acid such as NH4F / EG (Ethylene Glycol) / DI (distilled water) or F (fluorine) / G (glycerol) / DI (distilled water) It is needless to say that various recipe electrolytes can be used which can be formed by arbitrarily adjusting the amounts of EG, glycerol, DI (distilled water) and the like as main raw materials. For example, the shape and the current-voltage characteristics of a nano-oxide electron emitter fabricated by applying a constant voltage to an electrolyte prepared by applying NH4F (0.5 wt%) / EG (20 ml) / DI (10 vol%) As shown in FIG. 4, it can be seen that it is possible to sufficiently supply a current of 2,000 μA or less at a voltage of 5 kV or less, which is required for a nano-oxide electron emission source in order to ionize fine dust and static electricity, 300) will be able to generate soft X-rays that are low energy X-rays below 20 keV. Since the soft X-rays are absorbed rather than being transmitted through fine dust, they are strong in ionizing the material and can be easily shielded as compared with high energy, so that they can contribute to thinning of the
다음으로, 상기 대전판(400)은 상기 프레임(200)의 양측에 상호 대향되게 설치되되 서로 다른 극성을 가지게 설치되며, 상기 소스(300)에서 조사되는 연질엑스선에 의해 이온화된 미세먼지 및 정전기를 포집하게 된다.Next, the charging
이와 같은, 상기 소스(300)와 대전판(400)에 의해 프레임(200) 내의 미세먼지 및 정전기가 제거되는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 상기 소스(300)에서 조사되는 연질엑스선의 광자가 프레임(200) 내부의 공기분자에 충돌하였을 때 비탄성산란(compton scattering)이 일어나 공기분자의 전자가 궤도 밖으로 이탈되어 양이온이 되고 이 전자는 그 자체로 공간에 존재하거나 혹은 다른 공기분자와 결합되어 음이온이 된다. 즉, 상기 대상체(100)를 향해 조사되는 연질엑스선에 의해 주위의 공기가 국부적으로 이온화됨으로써 발생되는 이온 중에서 상기 대상체(100)의 전하와 반대극성의 이온이 대상체(100)로 이동하여, 상기 대상체(100)의 전하와 결합하여 중화됨으로써 대상체(100)의 정전기를 제거할 수 있게 된다.The process of removing fine dust and static electricity in the
이와 함께, 상기 프레임(200) 내의 미세먼지에 속하는 유해물질, 악취 등의 오염입자에 연질엑스선을 조사하여 이온화시키고 이를 상기 대전판(400)에서 포집함으로써, 상기 프레임(200) 내부의 미세먼지를 제거할 수 있게 된다.In addition, by irradiating and ionizing soft X-rays on the contaminant particles such as harmful substances and odor belonging to fine dust in the
이상과 같이, 본 발명은 양자역학적 전계방출 원리를 기반으로 양극 산화를 통해 형성된 나노산화물을 전자방출원으로 하는 연질엑스선을 이용하여 미세먼지 및 정전기를 이온화하고, 이온화 된 미세먼지 및 정전기를 포집할 수 있는 구조를 가지는 미세먼지 및 정전기 제거장치를 제공하는 것을 기본적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 당업계의 통상적인 지식을 가진 자에게 있어서 다양한 변형이 가능함은 물론이다.As described above, the present invention is based on the principle of quantum mechanical field emission, ionizing fine dust and static electricity using a soft X-ray, which uses nano-oxide formed through anodic oxidation as an electron emission source, and collecting ionized fine dust and static electricity And it is a matter of course that various modifications are possible to those having ordinary skill in the art.
100: 대상체 200: 프레임
210: 제1 이송수단 220: 제2 이송수단
230: 덕트 300: 소스
310: 하우징 320: 윈도우
321: 코팅막 330: 전자방출원
400: 대전판100: object 200: frame
210: first conveying means 220: second conveying means
230: duct 300: source
310: housing 320: window
321: Coating film 330: electron emission source
400: charge plate
Claims (12)
상기 프레임(200)의 내측에 설치되어 상기 프레임(200) 내측의 미세먼지 및 대상체(100)의 정전기를 이온화하기 위한 엑스선이 조사되는 소스(300); 및,
상기 프레임(200)의 양측에 설치되어 상기 소스(300)에서 조사되는 엑스선에 의해 이온화된 미세먼지 및 정전기를 포집하는 대전판(400);를 포함하여 이루어지되,
상기 소스(300)에서 조사되는 엑스선은 양극 산화를 통해 형성된 나노산화물을 전자방출원(330)으로 하는 연질엑스선이며,
상기 프레임(200)은 장방형의 상부프레임과 상기 상부프레임을 지지하며 높이조절 가능한 하부프레임으로 이루어지고,
상기 프레임(200)의 하부에는 상기 대상체(100)가 안착되며, 상기 대상체(100)를 이동 및 고정 가능하게 하는 제1 이송수단(210)이 구비되며,
상기 프레임(200)의 상부에는 상기 소스(300)의 상부와 결합되며, 상기 소스(300)를 상하좌우이동 및 고정 가능하게 하는 제2 이송수단(220)이 구비되고,
상기 제2 이송수단(220)과 소스(300)의 결합부에는 호이스트가 구비되어 상기 소스(300)의 상하이동 및 고정을 가능케 하며,
상기 프레임(200) 상부의 테두리에는 에어커튼을 제공하는 덕트(230)가 구비되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 및 정전기 제거장치.A frame (200) for receiving the object (100);
A source 300 disposed inside the frame 200 and irradiated with X-rays for ionizing static electricity of the fine dust and the object 100 inside the frame 200; And
And a charging plate 400 installed at both sides of the frame 200 and collecting fine dust and static electricity ionized by X-rays irradiated from the source 300,
The X-ray irradiated from the source 300 is a soft X-ray having the nano-oxide formed through anodic oxidation as an electron emission source 330,
The frame 200 includes a rectangular upper frame and a lower frame that supports the upper frame and is adjustable in height,
A first conveying unit 210 is provided below the frame 200 to allow the object 100 to move and fix the object 100,
A second conveying unit 220 coupled to an upper portion of the source 300 and capable of moving and fixing the source 300 up and down and right and left is provided at an upper portion of the frame 200,
A hoist is provided at a coupling portion between the second transfer means 220 and the source 300 to allow the source 300 to move up and down,
And a duct (230) for providing an air curtain is provided at an upper edge of the frame (200).
상기 전자방출원(330)은,
양극 산화를 통해 형성되는 나노튜브(nanotube) 또는 나노기공(nanopore) 또는 나노글라스(nano-grass) 중 어느 하나로 이루어진 나노산화물인 것을 특징으로 하는 미세먼지 및 정전기 제거장치. The method according to claim 1,
The electron emitter 330 may be formed of a metal,
Wherein the substrate is a nano-oxide made of any one of a nanotube, a nanopore, or a nano-grass formed through anodic oxidation.
상기 전자방출원(330)은,
상기 나노튜브 또는 나노기공 또는 나노글라스 중 적어도 두 가지 이상이 혼용된 나노산화물인 것을 특징으로 하는 미세먼지 및 정전기 제거장치. 3. The method of claim 2,
The electron emitter 330 may be formed of a metal,
Wherein the nanotube is a nano-oxide mixed with at least two of the nanotube, nanopore or nano-glass.
상기 양극 산화에 적용되는 양극 기판은 밸브금속(Valve Metal)인 것을 특징으로 하는 미세먼지 및 정전기 제거장치.The method according to claim 1,
Wherein the anode substrate applied to the anodic oxidation is a valve metal.
상기 밸브금속은 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세먼지 및 정전기 제거장치.5. The method of claim 4,
Wherein the valve metal is made of one of titanium (Ti) and aluminum (Al).
상기 양극 산화에 적용되는 전해액은 플루오르화암모늄(NH4F), 불소(F), 랙틱 에시드(Lactic Acid), 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol), 글리세롤(Glycerol) 및 증류수(Di) 중 적어도 하나 이상의 조합에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세먼지 및 정전기 제거장치.The method of claim 1, wherein
The electrolytic solution applied to the anodic oxidation is formed by a combination of at least one of ammonium fluoride (NH4F), fluorine (F), lactic acid, ethylene glycol, glycerol and distilled water Di And the static electricity removing device.
상기 소스(300)의 하단에는 베릴륨(Be)으로 형성되는 윈도우(320)가 구비되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 및 정전기 제거장치.The method according to claim 1,
Wherein the source (300) is provided with a window (320) formed of beryllium (Be) on the lower end thereof.
상기 윈도우(320)는 텅스텐(W) 또는 몰리브데늄(Molybdenum) 또는 구리 중 어느 하나로 이루어지는 코팅막(321)이 형성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 및 정전기 제거장치.8. The method of claim 7,
Wherein the window (320) is formed with a coating film (321) made of any one of tungsten (W), molybdenum or copper.
상기 소스(300)는 원통형 또는 판형 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세먼지 및 정전기 제거장치.The method according to claim 1,
Wherein the source (300) comprises one of a cylindrical shape and a plate shape .
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