KR101740086B1 - 실내 제전 방법 및 실내 제전 장치 - Google Patents

Abstract

처리 대상실내를 효과적으로 제전하는 것으로서, 처리 대상실내(1)에 설치한 대전체(5)의 위쪽에 병설하여 걸어둔 복수개의 와이어 전극(3)과, 이 각 와이어 전극(3)에 전압을 인가하는 전압 인가기(4)를 갖고, 전압 인가기(4)는 와이어 전극(3)에의 통전시에는 인접해서 위치하는 전압 인가된 와이어 전극(3a)(3b)끼리가 다른 극성으로 되도록 통전 제어하는 동시에, 각 와이어 전극(3)에 공급하는 전압의 극성을 소정의 주기에서 교대로 전환하여 인가하도록 구성하였다.

Description

실내 제전 방법 및 실내 제전 장치{INDOOR DISELECTRIFICATION METHOD AND INDOOR DISELECTRIFICATION DEVICE}

본 발명은 반도체 제조 분야에서의 클린 룸이나 병실, 식품 공장 등의 먼지 상태를 낮게 유지하는 것이 요구되는 공간(이하, 단지 실내라고 함)의 상부에 와이어 전극을 걸어두고, 실내의 정전기를 제전(除電)하는 제전 기술에 관한 것이다.

종래, 대전한 물체를 제전하는 것으로서, 대향 배치한 침형상 전극에 다른 극성의 전압을 인가함으로써 「전기력선」을 발생시키고, 침형상 전극 근방에 있는 물체를 제전하도록 한 것(특허문헌 1)이나, 필름 등의 긴 대전 물체의 주행로의 위쪽에 주행로와 직교하는 상태에서, 와이어 전극을 걸어두고, 이 와이어 전극에 고전압을 인가하여, 대전 물체를 제전시키도록 한 것이 제안되어 있다(특허문헌 2).

특허문헌 1 : 일본국 특허공개공보 평성9-219294호 특허문헌 2 : 일본국 특허공개공보 제2002-367796호

클린 룸이나 병실 등의 공간을 제전함에 있어서, 전기력선을 발생시키는 와이어 전극, 와이어 전극에 전압을 인가하는 전압 인가기를 기본 구성으로 하고, 정부의 극성을 갖는 와이어 전극을 한 쌍으로 해서 제전하는 방의 상부에 복수 조를 배치하고, 전기력선을 발생시킴으로써 방 전체를 제전할 수 있다.

그러나, 정부의 극성을 갖는 와이어 전극을 한 쌍으로 해서 제전하는 방(공간)의 천정부에 복수 조를 배치한 것만으로는 와이어 전극간에 위치하는 공간 부분에 대해서는 정부 어느 쪽의 전하를 가진 물체라도 제전하는 것은 가능하지만, 와이어 전극의 직하(바로 아래)에 위치하는 공간 부분에 있어서는 와이어 전극의 극성에 따라 제전할 수 있는 물체가 한정(와이어 전극의 극성과 반대의 극성의 전하를 갖는 물체만을 제전할 수 있음)되어 버려, 결과적으로 공간내의 제전 효과에 편차가 생긴다고 하는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 단점을 감안해서 제안된 것으로서, 와이어 전극의 극성에 의한 제전 효과의 편차를 없애는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1에 기재된 본 발명은 실내의 제전 방법으로서, 실내의 상부에 전기력선을 발생시키는 복수개의 와이어 전극을 병설하여 걸어두고, 각 전극에 대해 전압 인가기로부터 정부의 전압을 소정의 주기에서 교대로 인가하도록 하고, 전압 인가시에는 전압 인가된 상태에서 인접해서 위치하는 와이어 전극끼리가 이극(異極)으로 되도록 제어하는 것에 의해 전기력선을 발생시키는 것을 특징으로 하고 있다. 또, 청구항 2에 기재된 본 발명은 청구항 1에 기재된 구성에 부가해서, 실내에 아래를 향한 공기류를 형성하도록 한 것이다.

또한, 청구항 3에 기재된 본 발명은 실내의 제전 장치로서, 실내의 상부에 병설해서 걸어둔 전기력선을 발생시키는 복수개의 와이어 전극과, 이 각 와이어 전극에 전압을 인가하는 전압 인가기를 갖고, 전압 인가기는 와이어 전극에의 전압 인가시에는 전압 인가되어 인접해서 위치하는 와이어 전극끼리가 다른 극성으로 되도록 전압 인가 제어하는 동시에, 각 와이어 전극에 공급하는 전압의 극성을 소정의 주기에서 교대로 인가하는 것에 의해 전기력선을 발생시키도록 구성한 것을 특징으로 하고, 청구항 4에 기재된 본 발명은 청구항 3에 기재된 구성에 부가해서, 실내에서의 와이어 전극 배치부보다 위쪽에 기류 형성 수단을 배치하고, 실내에 아래를 향한 공기류를 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서는 와이어 전극에 인가하는 전압의 극성을 소정의 주기로 전환하는 것에 의해, 물체의 위치·전하의 정부에 관계없이 제전할 수 있으며, 공간 전체를 균등하게 제전할 수 있다. 이것에 의해, 공간에 설치되는 기기나 공간 전체에 부유하는 먼지나 꽃가루에 대해서도 효과적으로 제전할 수 있다. 또, 와이어 전극에 대한 먼지·꽃가루 등의 부착도 경감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 일예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 제전 실험 설비의 정면도이다.
도 3은 고정된 극성의 전압을 와이어 전극에 인가한 상태에서의 대전량의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 와이어 전극에 부가하는 전압의 극성을 전환한 상태에서의 대전량의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 와이어 전극에 전압을 인가하는 동시에, 하강류를 작용시킨 상태에서의 대전량의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.

도 1은 본 발명 장치를 개략적으로 나타내고 있으며, 반도체 제조 분야에서의 클린 룸이나 병실, 혹은 식품 공장 등의 먼지 상태를 낮게 유지하는 것이 요구되는 공간(처리 대상실내)(1)의 상부 공간(2)에 전기력선을 발생시키는 복수개의 와이어 전극(3)을 병설하여 걸어두고, 각 와이어 전극(3)에 대해 전압 인가기(4)로부터 정부의 전압을 인가하도록 하며, 전압 인가시에는 와이어 전극(3) 중 인접하고 있는 와이어 전극(3a)(3b)이 다른 극성으로 되도록 되어 있다. 그리고, 이 공간(1)내에는 상시 아래를 향한 공기류가 형성되어 있다.

또한, 도 1에서는 모든 와이어 전극(3)에 전압을 인가한 상태를 표시하고 있지만, 1개 걸러 전압을 인가하도록 해도 좋다. 이 경우에도, 전압 인가된 상태에서 인접하고 있는 와이어 전극(3a)(3b)이 다른 극성으로 되도록 한다.

전압 인가기(4)는 일정한 사이클로 각 와이어 전극(3)에 인가하는 전압의 극성을 반전 전환시키도록 구성되어 있다.

도 1 중, 부호 ‘5’는 처리 대상실내에 존재하는 대전체이며, 이 대전체(5)로서는 반도체 제조 장치에서의 디바이스나, 인체, 혹은 실내에 침입한 꽃가루나 바이러스, 먼지 등이 고려된다.

실험 설비로서 도 2에 나타내는 바와 같이, 폭 5m, 안쪽깊이 3.5m, 높이 2.45m의 부스(처리 대상실)의 내부에, 바닥면으로부터의 높이 2m의 위치에 4개의 와이어 전극(3)을 천정면과 평행하게 1m 간격으로 배치하고, 와이어 전극(3)을 포함하는 수평면으로부터 1.05m의 위치에 대전체의 대전량을 모니터하는 것으로서 대전 플레이트(5)를 배치하였다. 또, 와이어 전극(3)을 포함하는 수평면보다 상측에 기류 형성 수단(6)으로서의 팬을 배치하여, 부스내에 하강류를 형성하였다. 또한, 이 기류 형성 수단(6)으로서는 전술한 팬 이외에, 공기 조화기의 토출구 등이 고려된다.

제전의 효과는 기온, 습도의 영향이 우려되기 때문에, 본 실험예에서는 기온 15.2∼15.5℃, 상대습도 69 내지 70%로 대략 일정 조건에서 실행하였다.

상술한 부스내에, 인접해서 배치되어 있는 와이어 전극(3a)(3b)의 직하 위치에 측정점(a)(b)을 위치시키는 동시에, 양 와이어 전극(3a)(3b)으로부터 등거리로 되는 위치에 측정점(c)을 배치하고, 각 측정점(a)(b)(c)에 ＋5000V 혹은 -5000V 대전시킨 대전 플레이트(5)를 설치하며, 모든 와이어 전극(3a)(3b)에 정전압과 부전압을 교대로 인가하고, 시간의 경과에 대한 대전량의 변화 상황을 측정하였다. 그 결과를 표 1 및 도 3에 나타낸다. 또한, 표 1 중 「인가 없음」의 경우는 측정점(a)의 위치에 있어서, 와이어 전극(3)에의 전압 공급을 차단한 상태에서 측정하였다.

상기의 결과,

(1) 전기력선인 와이어 전극(3)에 전압 인가가 없으면, ±5000V로 대전시킨 대전 플레이트의 시간 경과에 대한 대전압의 저하는 4분 경과 후에 약 6% 정도의 저하이며, 극히 작고,

(2) 또, 전기력선 하에서의 최종 대전압은 전기력선의 극성측에서 안정하게 된다. 따라서, 이 위치에서는 전기력선의 극성으로 대전되어 버리며,

(3) 인접해서 위치하고 있는 전기력선끼리의 대략 중간에서의 위치는 대전 플레이트 +5000V 대전으로 1분 후에는 +55±15V, -5000V 대전으로 1분 후에는 +38±8V에서 안정되어 있으며, 제전의 효과를 기대할 수 있는 것을 알 수 있다.

다음에, 4개의 와이어 전극(3) 중 중앙에 위치하는 와이어 전극(3a)(3b)을 사용하고, 대전 플레이트(5)를 +5000V로 대전시킨 후, 공급하는 전압의 극성을 전환하여, 안정된 대전압의 편차 폭을 측정하였다. 여기서는 측정 위치를 도 2의 측정점(a)의 위치로 하고, 극성의 전환 시간(전환 간격)을 5초, 10초, 30초로 변화시켜 대전 플레이트(5)의 대전량 변화의 상태를 측정하였다. 그 결과를 표 2 및 도 4에 나타낸다.

표 2 및 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 와이어 전극(3a)(3b)의 극성을 변화시키지 않으면, -전위의 영향을 받고, 대전 플레이트(5)는 -1300V 정도로 대전한다. 와이어 전극의 극성을 변화시키는 것에 의해, 대전 플레이트(5)의 대전 전압은 0V에 근접하는 것이 확인되었다. 또한, 전환 시간(전환 간격)이 짧을수록 대전압의 편차 폭도 작아지는 동시에, 0V에 가까워지는 것도 확인되었다. 그리고, 그 효과는 전환 시간이 짧아질수록 효과가 높은 것을 알 수 있다.

그리고, 바람에 의한 영향을 조사하기 위해, 측정점(a)(c)의 바로 위에서 와이어 전극(3)을 포함하는 수평면보다도 상측에 팬(6)을 배치하고, 바닥에 대해 수직 방향 아래 방향으로 풍속 1.3m/sec로 공기의 흐름을 형성하고, 측정점(a)(c)에 설치한 대전 플레이트(5)의 대전량 변화의 상태를 측정하였다. 그 결과를 표 3 및 도 5에 나타낸다.

표 3 및 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 측정점(a)의 -선 직하에 바람을 보낸 경우, -1000V의 포화 대전압에 도달하는 시간이 짧아졌다. 또, 측정점(c)의 -+선으로부터 등거리 떨어진 개소에서는 대전압이 0V에 가까워지는 시간의 단축이 보였다.

상술한 바와 같이, 공간내를 편차 없이 제전하기 위해서는 공급 전압의 극성을 교대로 전환하는 것, 및 바람의 존재가 유효한 것이 확인되었다.

상기의 실험 설비에서는 천정면과 평행하게 복수의 와이어 전극(3)을 병설하여 걸어두고, 모든 와이어 전극에 전압을 인가한 것에 대해 설명했지만, 복수 배치되어 있는 와이어 전극(3)을 소정의 피치로 솎아내어 사용하도록 해도 좋다. 이 경우에도, 전압 인가되어 인접해서 위치하고 있는 와이어 전극(3a)(3b)끼리가 이극으로 되도록 한다.

또, 상기의 실험 설비에서는 천정면과 평행하게 복수의 와이어 전극(3)을 병설하여 걸어두도록 하고 있지만, 이 와이어 전극(3)은 처리 대상실의 상승 벽에서 천정면에 걸쳐 병설하여 걸어두도록 해도 좋다. 또한, 각 와이어 전극(3)을 포함하는 상태로 상정한 가상면을 처리 대상실의 천정면과 평행하게 형성할 뿐만 아니라, 천정편이 경사면으로 형성되어 있는 경우에는 적어도 1쌍의 와이어 전극으로 구성한 가상면을 계단형상으로 배치하도록 해도 좋다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은 반도체 제조 분야에서의 클린 룸 뿐만 아니라, 병실, 식품 공장 등의 공간내를 먼지 상태를 낮게 유지하는 것이 요구되는 공간(실내)의 정전기를 제전하는 것에 이용할 수 있다.

1…처리 대상실내 2…처리 대상실내의 위쪽 부분
3…와이어 전극(3a·3b…인접하는 와이어 전극)
4…전압 인가기 5…대전체
6…기류 형성 수단

Claims (4)

1. 처리 대상실내(1)의 위쪽 부분(2)에 전기력선을 발생시키는 복수개의 와이어 전극(3)을 병설하여 걸어두고, 각 와이어 전극(3)에 대해 전압 인가기로부터 정부의 전압을 소정의 주기에서 교대로 인가하도록 하고, 전압 인가시에는 인접해서 위치하는 전압 인가된 와이어 전극(3a)(3b)끼리가 이극으로 되도록 제어하는 것에 의해 전기력선을 발생시키는 것을 특징으로 하는 실내 제전 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   처리 대상실내에 아래를 향한 공기류를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 실내 제전 방법.
3. 처리 대상실내(1)의 위쪽 부분(2)에 병설하여 걸어둔 전기력선을 발생시키는 복수개의 와이어 전극(3)과, 이 각 와이어 전극(3)에 전압을 인가하는 전압 인가기(4)를 갖고, 전압 인가기(4)는 와이어 전극(3)에의 전압 인가시에는 인접해서 위치하는 전압 인가된 와이어 전극(3a)(3b)끼리가 다른 극성으로 되도록 전압 인가 제어하는 동시에, 각 와이어 전극(3)에 공급하는 전압의 극성을 소정의 주기에서 교대로 인가하는 것에 의해 전기력선을 발생시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 실내 제전 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   처리 대상실내에서의 와이어 전극(3)을 포함하는 면보다 위쪽에 기류 형성 수단(6)을 배치하고, 실내에 아래를 향한 공기류를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 실내 제전 장치.
   

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