KR102280765B1 - 이오나이저 성능 평가 장치 및 그 방법 - Google Patents

이오나이저 성능 평가 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

개시되는 이오나이저 성능 평가 장치 및 그 방법은, 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트; 및 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시켜 상기 대전플레이트에 전달하고, 상기 대전플레이트에서 상기 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간을 측정하고, 상기 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 측정한 후에, 상기 제 1 시간 및 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출하고, 상기 산출된 감쇠시간을 기준시간과 비교하여 상기 이오나이저의 성능을 평가하는 컨트롤러;를 포함함으로써, 감쇠시간과 기준시간의 비교를 통해 이오나이저의 성능을 효과적으로 평가할 수 있다.

Description

이오나이저 성능 평가 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR EVALUATING PERFORMANCE OF IONIZER AND ITS METHOD}
본 발명(Disclosure)은, 이오나이저 성능 평가 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 감쇠시간 측정을 수행할 경우 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시켜 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트에 전달하고, 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간과 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출함으로써, 감쇠시간과 기준시간의 비교를 통해 이오나이저의 성능을 효과적으로 평가할 수 있는 이오나이저 성능 평가 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
일반적으로 정전기는 물체 상에 정지한 상태 또는 그 이동이 극히 완만한 상태로 대전되어 있는 전하를 나타내는데, 상이한 물질로 된 물체들이 접촉하면 접촉계면에서 거의 순간적으로 전자 또는 이온 등의 하전입자가 이동하게 되고, 이어서 물체들이 분리되면 전하의 대부분이 복귀하지만 그 일부가 물체 표면에 남아 정전기가 된다.
이러한 정전기의 주변에는 특유의 물리현상으로, 전하가 존재하면 전하가 보유하고 있는 정전기 에너지가 주변공간에 발산되어 주변공간에 정전기의 작용이 미치는 영역(즉, 전계)가 형성됨으로써, 작은 물체를 흡인하거나 반발하여 주변에 영향을 주게 된다.
상술한 바와 같은 정전기에 의해 재해 장애는 모두 이들 현상으로 인해 야기되는데, 산업현장에서 발생되는 정전기는 인체에 유해하고, 산업설비와 제품의 파괴, 화재폭발, 전기적 쇼크, 먼지흡착 등을 유발하여 인적 피해와 제품의 신뢰도 및 생산성 저하를 유발할 수 있다.
특히, 전자기기의 경우 제품을 생산하면서 발생하는 정전기에 의해 제품 품질에 영향을 미치기 때문에, 이를 제거하기 위한 정전기 제거 장치(예를 들면, 이오나이저 등)를 사용하여 주요 생산 위치의 정전기를 제거하고 있는데, 이 때 중요한 품질 관리 지표로 이오나이저의 성능을 주기적으로 평가해야만 하며, 이를 평가하기 위하여 대부분의 사업장에서 점검자가 측정 장비를 이용하여 이오나이저의 성능을 점검하고 있는 실정이다.
상술한 바와 같이 점검자가 직접 성능 평가를 수행하는 경우 안정성 등의 문제로 장비의 가동을 중지시키고 성능 평가를 수행하며, 사용하는 매뉴얼 측정기의 경우 사이즈 과다로 인해 장비 내부 탑재가 불가능하기 때문에, 점검자가 직접 들고 측정을 위해 이동해야만 하고, 측정을 사람이 수행하기 때문에 항상 같은 위치에서 측정하기 어려워 정확한 측정 지표를 산출하기 어려울 뿐만 아니라, 측정자 간 오차 발생 가능성이 존재하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 고안된 자동 측정 시스템의 경우에도 측정 장비에 내장되어 있는 전자기기에 의한 정전기 발생으로 생산 제품의 품질에 영향을 미치는 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 이오나이저의 성능을 정확하게 평가하기 위해, 이오나이저와 평가영역에 설치되는 대전플레이트에 인가되는 초기전압과, 이오나이저의 동작에 의해 전압이 기준전압 이하로 강하되는데 소요되는 시간인 감쇠시간(decay time)을 이용하여 이오나이저의 성능 평가를 수행하기 위한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이다.
1. 한국등록특허공보 제10-0934995호(2018.12.27.등록)
본 발명(Disclosure)은, 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 감쇠시간 측정을 수행할 경우 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시켜 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트에 전달하고, 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간과 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출함으로써, 감쇠시간과 기준시간의 비교를 통해 이오나이저의 성능을 효과적으로 평가할 수 있는 이오나이저 성능 평가 장치 및 그 방법의 제공을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명(Disclosure)은, 발진전압이 최대전압에서 최소전압으로 강하되는 중에, 최대전압과 최소전압의 사이 구간을 복수개로 분할하여 각 구간별 통과시간을 측정함으로써, 구간별 전압 통과시간을 체크하여 이오나이저의 성능을 더욱 더 정확하게 평가할 수 있는 이오나이저 성능 평가 장치 및 그 방법의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 이오나이저 성능 평가 장치는, 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트; 및 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시켜 상기 대전플레이트에 전달하고, 상기 대전플레이트에서 상기 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간을 측정하고, 상기 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 측정한 후에, 상기 제 1 시간 및 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출하고, 상기 산출된 감쇠시간을 기준시간과 비교하여 상기 이오나이저의 성능을 평가하는 컨트롤러;를 포함한다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 이오나이저 성능 평가 장치에서, 상기 컨트롤러는, 상기 발진전압이 상기 최대전압에서 상기 최소전압으로 강하되는 중에, 상기 최대전압 및 최소전압의 사이 구간을 기 설정된 전압범위에 따라 분할한 각 구간별 통과시간을 측정할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 이오나이저 성능 평가 장치에서, 상기 컨트롤러는, 상기 각 구간별 통과시간과 구간별 예측 도달시간을 비교하여 기 설정된 시간범위에 따라 상기 이오나이저의 성능을 추가로 평가할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 이오나이저 성능 평가 장치에서, 상기 컨트롤러는, 장비의 운용 중에 상기 대전플레이트에 전도되는 전하량을 측정하여 상기 장비의 전하량 상태를 모니터링할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 이오나이저 성능 평가 장치에서, 상기 컨트롤러는, 상기 발진전압을 발생시켜 상기 감쇠시간 및 각 구간별 통과시간을 측정하는 메인컨트롤러; 및 상기 메인컨트롤러와 연결되어 상기 메인컨트롤러의 오류가 발생할 경우 상기 감쇠시간 및 각 구간별 통과시간을 측정하는 서브컨트롤러;를 포함할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 이오나이저 성능 평가 장치에서, 상기 컨트롤러는, 상기 대전플레이트가 복수개 구비될 경우 하나씩 순차적으로 연결하여 상기 감쇠시간을 측정할 수 있다.
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 다른 관점(aspect)에 따른 이오나이저 성능 평가 방법은, 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 컨트롤러에서 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시키는 단계; 상기 컨트롤러에서 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트에 상기 발생된 발진전압을 전달하는 단계; 상기 컨트롤러에서 상기 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간을 측정하는 단계; 상기 컨트롤러에서 상기 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 측정하는 단계; 상기 컨트롤러에서 상기 제 1 시간 및 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출하는 단계; 및 상기 컨트롤러에서 상기 산출된 감쇠시간을 기준시간과 비교하여 상기 이오나이저의 성능을 평가하는 단계;를 포함한다.
발명의 다른 관점(aspect)에 따른 이오나이저 성능 평가 방법에서, 상기 제 1 시간을 측정하는 단계와 상기 제 2 시간을 측정하는 단계를 수행하는 중에 상기 최대전압 및 최소전압의 사이 구간을 기 설정된 전압범위에 따라 분할한 복수개의 구간별로 각 구간별 통과시간을 측정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
발명의 다른 관점(aspect)에 따른 이오나이저 성능 평가 방법에서, 상기 이오나이저의 성능을 평가하는 단계는, 상기 각 구간별 통과시간과 구간별 예측 도달시간을 비교하여 기 설정된 시간범위에 따라 상기 이오나이저의 성능을 추가로 평가할 수 있다.
발명의 다른 관점(aspect)에 따른 이오나이저 성능 평가 방법에서, 상기 발진전압을 발생시키는 단계 이전에 장비의 운용 중에 상기 대전플레이트에 전도되는 전하량을 측정하여 상기 장비의 전하량 상태를 모니터링하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 감쇠시간 측정을 수행할 경우 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시켜 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트에 전달하고, 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간과 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출함으로써, 이오나이저의 성능을 효과적으로 평가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 발진전압이 최대전압에서 최소전압으로 강하되는 중에,최대전압과 최소전압의 사이 구간을 복수개로 분할하여 각 구간별 통과시간을 측정함으로써, 구간별 전압 통과시간을 체크하여 이오나이저의 성능을 더욱 더 정확하게 평가할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 성능 평가 장치의 블록구성도이고,
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 성능 평가 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이며,
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠시간 및 복수의 구간별 통과시간을 설명하기 위한 도면이고,
도 8 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 연결을 설명하기 위한 도면이며,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 설치를 예시한 도면이고,
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따라 이오나이저 성능을 평가하는 과정을 나타낸 플로우차트이다.
이하, 본 발명에 따른 이오나이저 성능 평가 장치 및 그 방법을 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 성능 평가 장치의 블록구성도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 성능 평가 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠시간 및 복수의 구간별 통과시간을 설명하기 위한 도면이고, 도 8 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 연결을 설명하기 위한 도면이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 설치를 예시한 도면이다.
도 1 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 성능 평가 장치는 대전플레이트(110), 컨트롤러(120) 등을 포함할 수 있다.
대전플레이트(110, Charge Plate)는 이오나이저(즉, 정전기 제거 장치)의 성능을 평가하기 위해 전압 측정 위치에 적어도 하나가 구비되는 것으로, 도 2에 도시한 바와 같이 주요 작업 위치의 주변(즉, 전압 측정 위치)에 고정될 수 있으며, 장비가 운용 중인 상태에서는 감쇠시간의 측정을 수행하지 않는데, 도 3에 도시한 바와 같이 감쇠시간의 측정 대신에 주요 작업 위치의 주변에 발생하여 전도되는 전하를 측정하여 컨트롤러(120)에 전달할 수 있다.
또한, 대전플레이트(110)는 도 4에 도시한 바와 같은 전압 가압장치, 전원 어댑터, 스위치, 회로기판, 통신포트 등을 포함하는 컨트롤러(120)의 동작 제어에 따라 감쇠시간의 측정 시에 컨트롤러(120)로부터 발진전압이 제공되고, 발진전압이 최대전압에 도달할 경우 컨트롤러(120)로부터의 전원 공급이 중단(즉, 스위치 단선)되며, 이 후 이오나이저의 동작에 따라 강하되는 전압을 실시간으로 측정하여 컨트롤러(120)에 제공할 수 있다.
컨트롤러(120)는 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시켜 대전플레이트(110)에 전달하고, 대전플레이트(110)에서 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간을 측정하고, 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 측정한 후에, 제 1 시간 및 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출하고, 산출된 감쇠시간을 기준시간과 비교하여 이오나이저의 성능을 평가할 수 있다.
이러한 컨트롤러(120)는 장비의 운용 중에 대전플레이트(110)에 전도되는 전하량을 측정하여 장비의 전하량 상태를 모니터링할 수 있는데, 도 3에 도시한 바와 같이 장비가 운용 중인 상태에서 대전플레이트(110)에 전도되는 전하량을 등전위 원리를 이용하여 주요 작업 위치의 잔류 전하량을 측정함으로써, 장비의 전하량 상태를 모니터링할 수 있다.
이에 따라, 장비 운용 중에 장비 내부에 설치된 이오나이저의 동작에 따른 전하량 변화를 실시간으로 측정함으로써, 장비 운용 중인 상태에서의 전하량 변화 추이를 통해 이오나이저 성능을 효과적으로 평가할 수 있다.
또한, 컨트롤러(120)는 도 4에 도시한 바와 같은 전압 가압장치, 전원 어댑터, 스위치, 회로기판, 통신포트 등을 포함하며, 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간과, 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 이용하여 산출된 감쇠시간을 기준시간과 비교하여 이오나이저의 성능을 평가할 수 있다.
예를 들면, 컨트롤러(120)에서 감쇠시간을 측정할 경우, 감쇠시간은 (+) 전압을 충전하여 (+)1000V에서 (+)100V까지 강하되는 (+) 감쇠시간(즉, 제 1 감쇠시간)을 측정하고, 인가되었던 전압 방전 시간(예를 들면, 1초 이내 등)이 경과된 후, (-)전압을 충전하여 (-)1000V에서 (-)100V까지 상승되는 (-) 감쇠시간(즉, 제 2 감쇠시간)을 측정하는 방식으로 측정할 수 있는데, 도 5에 도시한 바와 같이 제 1 감쇠시간인 t2-t1을 기준시간과 비교하고, 제 2 감쇠시간인 t4-t3을 비교하여 이오나이저 성능을 평가할 수 있다.
즉, 감쇠시간이 기준시간보다 큰 경우(이오나이저 성능이 부적격) 이오나이저의 이온 에어(ion air) 발생량이 증가하도록 이오나이저 동작을 제어하고, 감쇠시간이 기준시간보다 작은 경우(이오나이저 성능이 적격) 현재 설정대로 이오나이저의 동작을 제어하는 방식으로 이오나이저 성능을 유지할 수 있다.
한편, 컨트롤러(120)는 발진전압이 최대전압에서 최소전압으로 강하되는 중에, 최대전압 및 최소전압의 사이 구간을 기 설정된 전압범위에 따라 분할한 각 구간별 통과시간을 측정할 수 있으며, 각 구간별 통과시간과 구간별 예측 도달시간을 비교하여 기 설정된 시간범위에 따라 이오나이저의 성능을 추가로 평가할 수 있다.
예를 들면, (+) 감쇠시간(즉, 제 1 감쇠시간)과 (-) 감쇠시간(즉, 제 2 감쇠시간)에서 t1과 t2 사이 및 t3와 t4 사이에 예를 들어 100V 단위로 복수개의 구간으로 분할하고, 각 구간별 통과시간을 측정하여 도 6에 도시한 바와 같이 나타낼 수 있는데, 이오나이저에서 발생하는 이온 에어는 항상 정속으로 정량의 이온을 발생시키고, 이를 근거로 하여 구간별 예측 도달시간을 예측할 수 있으며, 각 구간별 통과시간이 구간별 예측 도달시간과 차이가 나는 구간이 기 설정된 회수(예를 들면, 5회 등)를 초과할 경우 이오나이저의 동작이 불안정 상태(그 미만인 경우 안정 상태)라고 판단할 수 있다.
여기에서, 구간별 예측 도달시간의 오차 범위 내에서 구간 통과시간이 측정될 경우 다음 구간 통과시간을 측정하고, 측정된 특정 구간 통과시간이 구간별 예측 도달시간의 오차 범위를 벗어난 경우 해당 측정포인트를 비정상포인트로 하여 체크하여 이오나이저 성능을 평가하는데 반영할 수 있다.
또한, 도 7에 도시한 바와 같이 구간별 통과시간을 통해 통과구간의 기울기를 산출한 후, 통과구간 기울기가 기 설정된 기준기울기(예를 들면, 1±0.15 등)를 벗어나는 경우 해당 구간을 비정상 구간으로 판단할 수 있으며, 기 설정된 기준기울기 범위(예를 들면, 1±0.15 등) 내에 있는 경우 해당 구간을 정상 구간으로 판단할 수 있다.
여기에서, 도달시간(ms)은 해당 측정 포인트까지의 도달시간을 의미하고, 구간시간(ms)은 도달시간과 직전 도달시간의 차이를 의미하며, 기울기는 직전 구간시간/현재 구간시간을 의미하고, 정상범위는 구간별 기준기울기 정보를 의미한다.
상술한 바와 같은 컨트롤러(120)는 발진전압을 발생시켜 감쇠시간 및 각 구간별 통과시간을 측정하는 메인컨트롤러(121)와, 메인컨트롤러(121)와 연결되어 메인컨트롤러(121)의 오류가 발생할 경우 감쇠시간 및 각 구간별 통과시간을 측정하는 서브컨트롤러(122)를 포함할 수 있으며, 대전플레이트(110)가 복수개 구비될 경우 하나씩 순차적으로 연결하여 감쇠시간을 측정할 수 있다.
여기에서, 메인컨트롤러(121)는 가압회로로서 메인전압회로(121a) 및 서브전압회로(121b)를 포함할 수 있으며, 메인전압회로(121a)를 이용하여 발진전압을 발생시킬 수 있고, 메인전압회로(121a)의 오류 시 서브전압회로(121b)로 스위칭되어 서브전압회로(121b)를 이용하여 발진전압을 발생시킬 수 있다.
예를 들면, 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이 복수개의 대전플레이트(110)를 사용하는데 있어 컨트롤러(120)를 소형화시키기 위해 가압회로를 통해 발생시킨 발진전압을 하나의 대전플레이트(110)에만 이동하도록 구성할 수 있고, 제 1 대전플레이트의 전압 인가 종료 후에 제 2 대전플레이트의 전압을 인가하는 방식으로 구성할 수 있으며, 하나의 가압회로를 갖는 메인컨트롤러(121)와 가압회로 없이 대전플레이트(110)의 동작 제어 및 데이터 제어만을 수행하는 서브컨트롤러(122)를 연결하여 하나의 가압회로로 여러 측정 범위를 커버할 수 있도록 구성할 수 있다.
그리고, 가압회로를 구비하는 메인컨트롤러(121)와, 메인컨트롤러(121)의 내부에 구비되어 메인컨트롤러(121)의 오류 시 작동되는 서브컨트롤러(122)는 동일한 포트로 인식되기 때문에, 메인컨트롤러(121)에서 포트1 내지 포트4가 순차적으로 전압을 인가하는 동안에는 서브컨트롤러(122)는 감쇠시간 및 구간별 통과시간을 측정할 수 없다.
또한, 도 11에 도시한 바와 같이 포트5로 전압이 인가되어 있는 동안에는 메인컨트롤러(121)의 포트1 내지 포트4는 감쇠시간 및 구간별 통과시간을 측정할 수 없고, 포트5로 서브컨트롤러(122)에서 감쇠시간 및 구간별 통과시간을 측정할 경우 서브컨트롤러(122)에 연결되어 있는 모든 포트의 감쇠시간 및 구간별 통과시간의 측정이 진행되는 동안에 지속적으로 포트5로 전압을 공급할 수 있다.
그리고, 도 12에 도시한 바와 같이 서브컨트롤러(122)는 별도의 가압회로를 구비하지 않고, 메인컨트롤러(121)에게 전압 인가를 요청하며, 메인컨트롤러(121)에서 전달되는 전압을 이용하여 서브컨트롤러(122)에 연결되어 있는 대전플레이트(110)에 전압을 대전하여 감쇠시간을 측정할 수 있는데, 이는 외부에서 공급되는 전원케이블을 하나만 사용하여 간단한 구조로 장치를 설치할 수 있다.
또한, 메인컨트롤러(121)는 전압을 인가하는 가압회로가 내부에 구비되어 가압회로가 손상될 경우 전체 감쇠시간 측정에 문제가 발생할 수 있기 때문에, 복수개의 가압회로(즉, 메인전압회로(121a)와 서브전압회로(121b))를 구비함으로써, 활성화되어 있는 메인전압회로(121a)에 손상이 발생할 경우 스위칭 기능을 이용하여 서브전압회로(121b)를 사용할 수 있도록 하여 회로 손상에 대비할 수 있다. 여기에서, 메인컨트롤러(121)에서는 외부 서버와 데이터 통신을 수행할 수 있다.
아울러, 서브컨트롤러(122)에서는 별도의 가압회로가 구비되어 있지 않으며, 메인컨트롤러(121)에서 전압을 전달받아 감쇠시간을 측정하고, 각 대전플레이트(110)에서 측정된 데이터를 메인컨트롤러(121)에 전달(즉, 게이트 역할)할 수 있다.
한편, 도 13에 도시한 바와 같이 컨트롤러(120)는 보드 슬롯(board slot) 형태로 구성될 수 있는데, 컨트롤러(120)에 연결되어 있는 모든 대전플레이트(110)가 목표전압까지 인가되지 못하는 오류가 발생할 경우 해당 오류를 전송한 후, 컨트롤러(120) 내부에 구비되는 서브컨트롤러(122, 서브보드)로 스위치를 전환한 후 감쇠시간 및 각 구간별 통과시간을 측정할 수 있다.
아울러, 컨트롤러(120)의 내부에 구비되는 각 보드를 플러그 형태로 탈부착 가능하게 하여 장치 오류 시 즉각적인 교체 및 유지 관리가 가능하게 할 수 있고, 활성화되어 있는 보드와 오류가 발생한 보드를 쉽게 확인하여 별도의 설치 조작 없이 부품 교체를 통한 장비 운용이 가능하도록 할 수 있다.
상술한 바와 같은 컨트롤러(120)에서 측정된 각종 데이터들은 통신포트를 통해 사용자 통신단말기(예를 들면, PC, 태블릿PC, 스마트폰 등)로 실시간으로 전송됨으로써, 이오나이저 성능을 즉각적으로 평가할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 감쇠시간 측정을 수행할 경우 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시켜 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트에 전달하고, 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간과 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출함으로써, 이오나이저의 성능을 효과적으로 평가할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발진전압이 최대전압에서 최소전압으로 강하되는 중에, 최대전압과 최소전압의 사이 구간을 복수개로 분할하여 각 구간별 통과시간을 측정함으로써, 구간별 전압 통과시간을 체크하여 이오나이저의 성능을 더욱 더 정확하게 평가할 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같은 이오나이저 성능 평가 장치에서 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 감쇠시간 측정을 수행할 경우 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시켜 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트에 전달하고, 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간과 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출하는 과정에 대해 설명한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따라 이오나이저 성능을 평가하는 과정을 나타낸 플로우차트이다.
도 14를 참조하면, 장비의 운용 중에 대전플레이트(110)에 전도되는 전하량을 측정하여 장비의 전하량 상태를 모니터링할 수 있다(단계211).
여기에서, 컨트롤러(120)에서는 장비가 운용 중인 상태에서 대전플레이트(110)에 전도되는 전하량을 등전위 원리를 이용하여 주요 작업 위치의 잔류 전하량을 측정하는 방식으로 이오나이저의 동작에 따른 전하량 변화를 실시간으로 측정함으로써, 장비 운용 중인 상태에서의 전하량 변화 추이를 통해 이오나이저 성능을 효과적으로 평가할 수 있다.
그리고, 컨트롤러(120)에서는 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 사용자 조작, 기 설정된 주기 등에 따라 전송되는 감쇠시간 측정신호를 수신할 경우 대전플레이트 연결스위치를 온(on)시킨 후에, 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시킬 수 있다(단계212).
또한, 컨트롤러(120)에서 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트(110)에 발생된 발진전압을 전달할 수 있다(단계213).
이러한 과정을 통해 대전플레이트(110)를 이용한 등전위 전압 측정을 수행할 수 있는데, 컨트롤러(120)에서 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간을 측정할 수 있다(단계214).
그리고, 컨트롤러(120)에서 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달하는지 체크할 수 있다(단계215).
상기 단계(215)에서의 체크 결과, 최소전압에 도달하지 않은 경우, 컨트롤러(120)에서 최대전압 및 최소전압의 사이 구간을 기 설정된 전압범위(예를 들면, 100V 등)에 따라 분할된 복수개의 구간별로 각 구간별 통과시간을 측정할 수 있다(단계216).
한편, 상기 단계(215)에서의 체크 결과, 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 경우, 컨트롤러(120)에서 최소전압에 도달한 제 2 시간을 측정할 수 있다(단계217).
다음에, 컨트롤러(120)에서 제 1 시간 및 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출할 수 있다(단계218).
이어서, 컨트롤러(120)에서 산출된 감쇠시간을 기준시간과 비교하여 이오나이저의 성능을 평가할 수 있다(단계219).
예를 들면, 컨트롤러(120)에서 감쇠시간을 측정할 경우, 감쇠시간은 (+) 전압을 충전하여 (+)1000V에서 (+)100V까지 강하되는 (+) 감쇠시간(즉, 제 1 감쇠시간)을 측정하고, 인가되었던 전압 방전 시간(예를 들면, 1초 이내 등)이 경과된 후, (-)전압을 충전하여 (-)1000V에서 (-)100V까지 상승되는 (-) 감쇠시간(즉, 제 2 감쇠시간)을 측정하는 방식으로 측정할 수 있는데, 도 5에 도시한 바와 같이 제 1 감쇠시간인 t2-t1을 기준시간과 비교하고, 제 2 감쇠시간인 t4-t3을 비교하여 이오나이저 성능을 평가할 수 있다.
즉, 감쇠시간이 기준시간보다 큰 경우(이오나이저 성능이 부적격) 이오나이저의 이온 에어(ion air) 발생량이 증가하도록 이오나이저 동작을 제어하고, 감쇠시간이 기준시간보다 작은 경우(이오나이저 성능이 적격) 현재 설정대로 이오나이저의 동작을 제어하는 방식으로 이오나이저 성능을 유지할 수 있다.
또한, 컨트롤러(120)에서 각 구간별 통과시간과 구간별 예측 도달시간을 비교하여 기 설정된 시간범위에 따라 상기 이오나이저의 성능을 추가로 평가할 수 있다(단계220).
예를 들면, (+) 감쇠시간(즉, 제 1 감쇠시간)과 (-) 감쇠시간(즉, 제 2 감쇠시간)에서 t1과 t2 사이 및 t3와 t4 사이에 예를 들어 100V 단위로 복수개의 구간으로 분할하고, 각 구간별 통과시간을 측정하여 도 6에 도시한 바와 같이 나타낼 수 있는데, 이오나이저에서 발생하는 이온 에어는 항상 정속으로 정량의 이온을 발생시키고, 이를 근거로 하여 구간별 예측 도달시간을 예측할 수 있으며, 각 구간별 통과시간이 구간별 예측 도달시간과 차이가 나는 구간이 기 설정된 회수(예를 들면, 5회 등)를 초과할 경우 이오나이저의 동작이 불안정 상태(그 미만인 경우 안정 상태)라고 판단할 수 있다.
여기에서, 구간별 예측 도달시간의 오차 범위 내에서 구간 통과시간이 측정될 경우 다음 구간 통과시간을 측정하고, 측정된 특정 구간 통과시간이 구간별 예측 도달시간의 오차 범위를 벗어난 경우 해당 측정포인트를 비정상포인트로 하여 체크하여 이오나이저 성능을 평가하는데 반영할 수 있다.
아울러, 구간별 통과시간을 통해 통과구간의 기울기를 산출한 후, 통과구간 기울기가 기 설정된 기준기울기(예를 들면, 1±0.15 등)를 벗어나는 경우 해당 구간을 비정상 구간으로 판단할 수 있으며, 기 설정된 기준기울기 범위(예를 들면, 1±0.15 등) 내에 있는 경우 해당 구간을 정상 구간으로 판단할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 단계들이 수행되는 중에 감쇠시간을 산출하기 위한 제 1 시간과 제 2 시간의 측정에서 오류가 발생한 경우, 혹은 각 구간별 통과시간의 측정에서 오류가 발생한 경우, 기 설정된 횟수(예를 들면, 5회 등)만큼 재수행하도록 동작을 제어할 수 있으며, 그 횟수를 초과할 경우 대전플레이트 연결스위치를 오프(off)시킨 후에 오류메시지를 출력할 수 있다.
상술한 바와 같은 컨트롤러(120)에서 측정된 각종 데이터들은 통신포트를 통해 사용자 통신단말기(예를 들면, PC, 태블릿PC, 스마트폰 등)로 실시간으로 전송됨으로써, 이오나이저 성능을 즉각적으로 평가할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 감쇠시간 측정을 수행할 경우 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시켜 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트에 전달하고, 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간과 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출함으로써, 이오나이저의 성능을 효과적으로 평가할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 발진전압이 최대전압에서 최소전압으로 강하되는 중에, 최대전압과 최소전압의 사이 구간을 복수개로 분할하여 각 구간별 통과시간을 측정함으로써, 구간별 전압 통과시간을 체크하여 이오나이저의 성능을 더욱 더 정확하게 평가할 수 있다.

Claims (10)

  1. 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트; 및
    기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시켜 상기 대전플레이트에 전달하고, 상기 대전플레이트에서 상기 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간을 측정하고, 상기 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 측정한 후에, 상기 제 1 시간 및 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출하고, 상기 산출된 감쇠시간을 기준시간과 비교하여 상기 이오나이저의 성능을 평가하는 컨트롤러;를 포함하며,
    상기 컨트롤러는, 상기 발진전압이 상기 최대전압에서 상기 최소전압으로 강하되는 중에, 상기 최대전압 및 최소전압의 사이 구간을 기 설정된 전압범위에 따라 분할한 각 구간별 통과시간을 측정하며,
    상기 각 구간별 통과시간과 구간별 예측 도달시간을 비교하여 기 설정된 시간범위에 따라 상기 이오나이저의 성능을 추가로 평가하되, 정속으로 정량의 이온을 발생시키는 이오나이저에서 발생하는 이온 에어에 따라 예측된 구간별 예측 도달시간을 상기 각 구간별 통과시간과 차이가 나는 구간이 기 설정된 횟수를 초과할 경우 상기 이오나이저의 동작이 불안정 상태라고 판단하고, 미만인 경우 안정 상태라고 판단하고,
    상기 각 구간별 통과시간을 통해 통과구간의 기울기를 산출한 후, 통과구간 기울기가 기 설정된 기준기울기를 벗어나는 경우 비정상 구간으로 판단하고, 상기 기 설정된 기준기울기 범위 내에 있는 경우 정상 구간으로 판단하는 이오나이저 성능 평가 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 장비의 운용 중에 상기 대전플레이트에 전도되는 전하량을 측정하여 상기 장비의 전하량 상태를 모니터링하는 이오나이저 성능 평가 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 발진전압을 발생시켜 상기 감쇠시간 및 각 구간별 통과시간을 측정하는 메인컨트롤러; 및
    상기 메인컨트롤러와 연결되어 상기 메인컨트롤러의 오류가 발생할 경우 상기 감쇠시간 및 각 구간별 통과시간을 측정하는 서브컨트롤러;를 포함하는 이오나이저 성능 평가 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 대전플레이트가 복수개 구비될 경우 하나씩 순차적으로 연결하여 상기 감쇠시간을 측정하는 이오나이저 성능 평가 장치.
  7. 이오나이저의 성능을 평가하기 위해 컨트롤러에서 기준전압을 초과하는 발진전압을 발생시키는 단계;
    상기 컨트롤러에서 전압 측정 위치에 구비되는 대전플레이트에 상기 발생된 발진전압을 전달하는 단계;
    상기 컨트롤러에서 상기 발진전압이 최대전압에 도달한 제 1 시간을 측정하는 단계;
    상기 컨트롤러에서 상기 발진전압이 강하되어 최소전압에 도달한 제 2 시간을 측정하는 단계;
    상기 컨트롤러에서 상기 제 1 시간 및 제 2 시간을 이용하여 감쇠시간을 산출하는 단계; 및
    상기 컨트롤러에서 상기 산출된 감쇠시간을 기준시간과 비교하여 상기 이오나이저의 성능을 평가하는 단계;를 포함하며,
    상기 제 1 시간을 측정하는 단계와 상기 제 2 시간을 측정하는 단계를 수행하는 중에 상기 최대전압 및 최소전압의 사이 구간을 기 설정된 전압범위에 따라 분할한 복수개의 구간별로 각 구간별 통과시간을 측정하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 이오나이저의 성능을 평가하는 단계는, 상기 각 구간별 통과시간과 구간별 예측 도달시간을 비교하여 기 설정된 시간범위에 따라 상기 이오나이저의 성능을 추가로 평가하되, 정속으로 정량의 이온을 발생시키는 이오나이저에서 발생하는 이온 에어에 따라 예측된 구간별 예측 도달시간을 상기 각 구간별 통과시간과 차이가 나는 구간이 기 설정된 횟수를 초과할 경우 상기 이오나이저의 동작이 불안정 상태라고 판단하고, 미만인 경우 안정 상태라고 판단하며,
    상기 각 구간별 통과시간을 통해 통과구간의 기울기를 산출한 후, 통과구간 기울기가 기 설정된 기준기울기를 벗어나는 경우 비정상 구간으로 판단하고, 상기 기 설정된 기준기울기 범위 내에 있는 경우 정상 구간으로 판단하는 이오나이저 성능 평가 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 이오나이저 성능 평가 방법은,
    상기 발진전압을 발생시키는 단계 이전에 장비의 운용 중에 상기 대전플레이트에 전도되는 전하량을 측정하여 상기 장비의 전하량 상태를 모니터링하는 단계;를 더 포함하는 이오나이저 성능 평가 방법.
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