KR200347148Y1 - Charging and discharging educational fixture utilizing triboelectricity - Google Patents

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KR200347148Y1
KR200347148Y1 KR20-2004-0000427U KR20040000427U KR200347148Y1 KR 200347148 Y1 KR200347148 Y1 KR 200347148Y1 KR 20040000427 U KR20040000427 U KR 20040000427U KR 200347148 Y1 KR200347148 Y1 KR 200347148Y1
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Abstract

본 고안은 마찰 전기의 발생 및 축적에 의한 정전기 방전 현상을 직접 눈으로 확인하고 인식시킴으로써 산업 현장 및 생활 속에서 정전기의 발생 및 축적으로 인한 방전 현상에 대한 문제점과 그에 관한 대책을 자연스럽게 숙고할 수 있도록 유도하는 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구에 관한 것으로서, 본 고안에 따른 교육용 충방전 치구는 도체 플레이트를 갖는 제1 전극과, 상기한 제1 전극의 상면에 부착되는 유전체 플레이트와, 상기한 유전체 플레이트의 상면에 마찰 가능하게 놓여지는 도체 플레이트를 갖는 제2 전극과, 상기한 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 방전침과 상기한 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 방전침을 가지며 상기한 제1 전극에 장착되는 절연판으로 구성되며, 본 고안에 따른 마찰 전기를 이용한 충방전 치구는 정전기 충전 및 방전 현상을 효과적으로 모델링함과 아울러, 간단하고도 염가인 도구만을 이용하여 직접 육안으로 확인하고, 전자 부품 및 기기나 가연성 제품 등에 대한 정전기의 피해를 심상에 확실히 각인시킴과 동시에, 이에 대한 대응 방안을 제시함에 있어 매우 효과적이고도 효율적이므로 산업 현장이나 학교에서의 정전기 교재나 부교재로서 활용 가치가 매우 높다.The present invention is to visually identify and recognize the electrostatic discharge phenomenon caused by the generation and accumulation of triboelectric electricity, so that the problems and the countermeasures against the discharge phenomenon due to the generation and accumulation of static electricity in industrial sites and life can be considered. The charging / discharging jig for education using the induction friction electricity, The educational charging and discharging jig according to the present invention is a first electrode having a conductor plate, a dielectric plate attached to the upper surface of the first electrode, the dielectric plate A second electrode having a conductor plate frictionally placed on an upper surface of the first electrode; a first discharge needle electrically connected to the first electrode; and a second discharge needle electrically connected to the second electrode. It consists of an insulating plate mounted to the first electrode, the charging and discharging jig using the triboelectricity according to the present invention is positive In addition to the effective modeling of the charging and discharging phenomena, it is also possible to visually check directly using only simple and inexpensive tools, and to reliably imprint the damage of static electricity on electronic parts, devices, and combustible products. It is very effective and efficient in suggesting countermeasures, so it is very valuable to use as an electrostatic textbook or an auxiliary textbook in industrial sites or schools.

Description

마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구{CHARGING AND DISCHARGING EDUCATIONAL FIXTURE UTILIZING TRIBOELECTRICITY}CHARGING AND DISCHARGING EDUCATIONAL FIXTURE UTILIZING TRIBOELECTRICITY}

본 고안은 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구(充放電 治具: charging and discharging fixture)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 마찰 전기의 발생 및 축적에 의한 정전기 방전 현상을 직접 눈으로 확인하고 인식시킴으로써 산업 현장 및 생활 속에서 정전기의 발생 및 축적으로 인한 방전 현상에 대한 문제점과 그에 관한 대책을 자연스럽게 숙고하도록 유도할 수가 있는 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구에 관한 것이다.The present invention relates to a charging and discharging fixture for education using triboelectric electricity, and more specifically, by directly identifying and recognizing the electrostatic discharge phenomenon caused by the generation and accumulation of triboelectric electricity. The present invention relates to an educational charging / discharging jig using triboelectricity, which can lead to a natural consideration of the problem and the countermeasures against the discharge phenomenon caused by the generation and accumulation of static electricity in the industrial field and life.

정전기는 전하의 공간적 이동이 적어 이전류에 의한 자계(磁界)효과가 전계(電界)효과에 비해 무시할 정도로 아주 적은 전기로 정의될 수 있으며, 흔히 두 물체의 접촉 및 분리, 물체의 변형, 이온의 부착, 방사선, 변태, 화학 변화 등에 기인하여 발생한다. 정전기는 발생과 동시에 누설되는데 이를'완하'라고 하며, 정전기가 마찰 등을 받은 물체에 축적되는 것을'대전'이라 한다. 완하는 전기의 흐름에 의해서 발생하며 완하량이 커서 대전량이 작은 경우는 문제가 되지 않으나 반대로 완하량이 작고 대전량이 큰 경우에는 순간적인 방전 현상을 나타내게 되므로 정전기 장해 대책의 핵심은 물체의 대전을 방지하는 것이다.Static electricity can be defined as electricity with little spatial movement of charge, so that the magnetic field effect caused by two currents is negligible compared to the electric field effect. Occurs due to adhesion, radiation, transformation, chemical changes, etc. Static electricity leaks at the same time as it occurs, which is called 'relaxing', and the accumulation of static electricity on an object subjected to friction is called 'charging'. The slowness is caused by the flow of electricity, and when the amount of loosening is large, it is not a problem when the charging amount is small. On the contrary, when the amount of loosening is small and the charging amount is large, a momentary discharge phenomenon occurs. .

일상생활에서 발생하는 정전기의 순간 방전 시 전압은 통상적으로 수천V~수만V의 범위이나, 정전기의 전류는 일상생활에서 사용하는 전류의 1,000~1백만분의 1에 불과하므로 전격 현상에 의한 감전 사고를 일으키지는 않는다.The voltage during the momentary discharge of static electricity in daily life is typically in the range of several thousand V to tens of thousands of V, but the current of static electricity is only 1,000 to one millionth of the current used in daily life. It does not cause

정전기는 습도가 20~30%인 건조한 환절기나 겨울철에 가장 심하게 나타나며 습도가 60% 이상 되는 여름철에는 정전기가 습기를 통한 공기 중으로의 완하에 의해 발생 빈도가 낮아지는 경향이 있다.Static electricity is most severe in dry seasons with 20-30% humidity or in winter. In summer, when static humidity is 60% or higher, the static electricity tends to be lowered by the slowing of the static electricity into the air.

환절기나 겨울철에 일상생활에서 정전기에 의한 불편을 호소하는 비율은 전체 인구의 약 25% 정도이며, 피부가 건조한 체질을 가진 사람이나 노인들 중에서 심한 경우 타인과의 물리적 접촉은 물론 사물과의 물리적 접촉을 일절 회피할 정도로 곤욕을 치르기도 한다.About 25% of the total population complains of static electricity discomfort during the transitional season or winter, and in severe cases among people or elderly people with dry skin, physical contact with objects as well as physical contact with others Sometimes it's enough to avoid it.

일상생활에서 정전기에 의한 피해는 그 대부분이 전격사로 이어질 만큼 강렬한 것은 아니나, 전격 시 받는 충격으로 인해 고소에서 추락하거나 넘어지는 것 등에 의한 2차적 재해의 요인이 되기도 하며, 또한 전격에 의한 불쾌감, 공포감 등으로 인한 생산성 저하의 원인이 되기도 한다. 한편, 피부가 건조한 사람, 피부병이나 당뇨를 앓고 있는 사람, 노인, 몸이 허약하거나 과로 상태에 있는 사람에게는 정전기가 피부를 자극하여 염증을 유발하거나 악화시켜 건강에 유해한 영향을 미치는 것으로 보고 되어있다.Most of the damage caused by static electricity in everyday life is not intense enough to lead to lightning strikes, but it is also a cause of secondary disasters such as falling or falling from heights due to shocks from lightning strikes. It may also cause a decrease in productivity due to the back. On the other hand, in people with dry skin, people suffering from skin diseases or diabetes, elderly people, weak or overworked people, static electricity has been reported to irritate the skin to cause inflammation or worsen to adversely affect health.

한편, 산업적으로는 정전 현상이 다양한 분야에 이용되고 있으며, 예컨대, 정전 도장 분야, 복사기의 정전 자성 롤러 등과 같은 인쇄 및 복사 분야, 인출 시 정전기에 의해 잘 들러붙게 되는 음식물 포장 랩 분야 등을 들 수 있다.On the other hand, in the industrial field, the electrostatic phenomenon is used in various fields, for example, the electrostatic painting field, the printing and copying field such as the electrostatic magnetic roller of the copier, the food packaging wrap field that is easily adhered by static electricity when drawing out. have.

그러나 산업체에 있어서도 정전기의 피해는 매우 심각할 수 있으며, 예컨대 가연성 물질의 저장소나 운반 수단 등에서는 정전기가 폭발의 원인이 될 수 있고, 정전기의 흡인력이나 반발력에 의한 실의 엉킴, 분진에 의한 폐색, 인쇄 얼룩, 제품 오염 등과 같은 역학적 생산 장애를 일으키는 주요한 원인이 되며, 정전기 방전 시 발생되는 방전 전류는 반도체 소자 등의 전자부품의 파괴나 오동작을 초래하는 등 심각한 문제점을 야기할 수 있고 방전 시 발생되는 전자파는 전자 기기나 장치의 오동작이나 잡음을 일으키며, 방전 시 발생하는 발광은 사진 필름을 감광시키는 등의 피해를 초래한다.However, even in the industry, the damage of static electricity can be very serious, for example, in the storage and transport of flammable materials, static electricity can cause explosion, entanglement of the thread by the attraction force or repulsive force of static electricity, clogging by dust, It is the main cause of mechanical production failures such as printing stains, product contamination, etc., and the discharge current generated during electrostatic discharge can cause serious problems such as destruction or malfunction of electronic components such as semiconductor devices. Electromagnetic waves cause malfunction or noise of electronic devices or devices, and light emission generated during discharge causes damage such as photosensitive photographic films.

상기한 정전기에 의한 피해를 사전에 예방하기 위해서는 대전 방지 또는 제전이 필요하며, 그 주요한 것으로서는 도체의 경우에는 접지(그라운딩)시키고, 부도체의 경우에는 대전 전하의 중화 또는 가습 처리를 하거나, 대전 방지제를 사용하는 것을 들 수 있다.In order to prevent the damage caused by the static electricity in advance, antistatic or antistatic is required. The main thing is grounding (grounding) in the case of a conductor, neutralizing or humidifying the charging charge in the case of a nonconductor, or an antistatic agent. And using.

따라서 전술한 바와 같은 정전기의 존재를 방전 현상이나 꼬마전구에 의해 육안으로 직접 인지함과 아울러, 정전기 피해를 방지하기 위한 제전 대책을 숙고할 기회를 부여함과 동시에 제전 방법을 숙지하는데 유용하면서도, 고가의 고전압 발생기를 사용할 필요성이 전혀 없이 간단하고도 저가의 간단한 구성만으로 된 효과적인 교육용 장비가 당업계에 오랜 동안 요망되어 왔다.Therefore, the presence of static electricity as described above can be directly perceived by the naked eye by a discharge phenomenon or a small bulb, and it is useful for acquiring an antistatic method while preventing an electrostatic damage, and at the same time, it is useful for knowing the antistatic method. There has long been a need in the art for effective educational equipment with a simple, low cost and simple configuration without the need for using a high voltage generator.

따라서 본 고안의 첫 번째 목적은 정전기의 존재를 손쉽게 육안으로 직접 인지함과 아울러, 정전기의 피해를 방지하기 위한 제전 방법을 숙지하는데 유용하고도 효과적인 교육용 충방전 치구를 제공하기 위한 것이다.Therefore, the first object of the present invention is to provide a useful and effective educational charging and discharging jig for recognizing the presence of static electricity directly with the naked eye, as well as knowing the antistatic method for preventing the damage of static electricity.

본 고안의 두 번째 목적은 상기한 본 고안의 첫 번째 목적에 더하여 고가의 고전압 발생기를 사용함이 없이 간단하고도 저가의 간단한 구성으로 된 효과적인 교육용 충방전 치구를 제공하기 위한 것이다.The second object of the present invention is to provide an effective educational charging and discharging jig having a simple and low cost simple configuration in addition to the first object of the present invention, without using an expensive high voltage generator.

본 고안의 세 번째 목적은 상기한 본 고안의 첫 번째 및 두 번째 목적에 더하여 마찰 전기 발생 원리 및 유전체를 이용한 콘덴서의 원리, 방전 현상을 효과적으로 습득시킬 수가 있는 교육용 충방전 치구를 제공하기 위한 것이다.The third object of the present invention is to provide an educational charging and discharging jig that can effectively learn the principle of the generation of friction electricity, the principle of a capacitor using a dielectric, and a discharge phenomenon in addition to the first and second objects of the present invention.

상기한 본 고안의 첫 번째 내지 세 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 일 양태(樣態)에 따르면, 도체 플레이트를 갖는 제1 전극과, 상기한 제1 전극의 상면에 부착되는 유전체 플레이트와, 상기한 유전체 플레이트의 상면에 마찰 가능하게 놓여지는 도체 플레이트를 갖는 제2 전극과, 상기한 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 방전침과 상기한 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 방전침을 갖는 절연판으로 구성되는 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구가 제공된다.According to one preferred aspect of the present invention for smoothly achieving the first to third objects of the present invention, a first electrode having a conductor plate and a dielectric plate attached to an upper surface of the first electrode. And a second electrode having a conductor plate frictionally placed on an upper surface of the dielectric plate, a first discharge needle electrically connected to the first electrode, and a second electrode electrically connected to the second electrode. An educational charging / discharging jig using triboelectricity composed of an insulating plate having a discharge needle is provided.

본 고안의 다른 바람직한 일 양태에 따르면, 상기한 절연판이 상기한 제1 전극에 장착되며, 꼬마 전구가 상기한 제1 전극 및 상기한 제2 전극에 전기적으로 연결되는 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구가 제공된다.According to another preferred aspect of the present invention, the insulating plate is mounted to the first electrode, the little bulb is a charging and discharging jig for education using triboelectricity electrically connected to the first electrode and the second electrode. Is provided.

본 고안의 또 다른 바람직한 일 양태에 따르면, 상기한 제1 전극 및 상기한 제2 전극 상호간을 전기적으로 연결하거나 또는 그라운딩을 위한 접지 도선을 더욱 포함하는 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구가 제공된다.According to another preferred aspect of the present invention, there is provided an educational charging and discharging jig using triboelectricity further comprising a grounding wire for electrically connecting or grounding the first electrode and the second electrode.

본 고안의 또 다른 바람직한 일 양태에 따르면, 상기한 제2 전극과 제2 방전침을 전기적으로 연결하는 제2 전극 연결 도선, 상기한 꼬마전구와 접속되는 꼬마전구 연결 도선, 및/또는 상기한 접지 도선에 온오프 스위치가 장착되는 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구가 제공된다.According to another preferred aspect of the present invention, the second electrode connecting lead for electrically connecting the second electrode and the second discharge needle, the small bulb connecting lead connected to the above-mentioned little bulb, and / or the above-mentioned ground Educational charging / discharging jig using triboelectricity is provided with an on-off switch on a conductor.

도 1은 본 고안에 따른 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구에 적용되는 콘덴서의 기본 원리를 나타내는 회로도이다.1 is a circuit diagram showing the basic principle of a capacitor applied to the educational charging and discharging jig using triboelectricity according to the present invention.

도 2는 본 고안의 바람직한 일구체예에 따른 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구의 주요 구성에 대한 분해조립 사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view of the main configuration of the charging and discharging jig for teaching using triboelectricity in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 고안의 바람직한 일구체예에 따른 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구의 사시도이다.Figure 3 is a perspective view of the charging and discharging jig for teaching using triboelectricity in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

1: 본 고안의 바람직한 일구체예에 따른 교육용 충방전 치구1: educational charging and discharging jig according to one embodiment of the present invention

2,3: 온오프 스위치 4: 꼬마전구2,3: ON / OFF switch 4: little light bulb

5: 제2 전극 연결 도선 6: 접지 도선5: second electrode connection lead 6: ground lead

7: 꼬마전구 연결 도선7: small bulb connection lead

10: 제1 전극10: first electrode

11: 도체 플레이트 12: 벽체11: conductor plate 12: wall

13: 제1 방전침 14,15: 잭13: first discharge needle 14, 15: jack

20: 제2 전극20: second electrode

21: 도체 플레이트 22,23: 벽체21: conductor plate 22, 23: wall

24,25: 그립(grip)부 26: 절연 피복24, 25 grip part 26: insulation coating

27: 잭27: Jack

30: 유전체 플레이트30: dielectric plate

40: 절연판40: insulation plate

41: 제2 방전침 42,43: 잭41: second discharge needle 42,43: jack

44: 도전체 45: 고정수단44: conductor 45: fixing means

이하, 본 고안을 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안에 따른 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구에 적용되는 콘덴서의 기본 원리를 나타내는 회로도로서, 도체로서의 금속판으로 된 제1 및 제2 전극(10,20)을 근접 대향하게 위치시킨 상태에서 전지(미도시)를 연결하거나 마찰 전기를 발생시키게 되면, 예컨대 제1 전극(10)에는 - 전하가 축적되고 제2 전극(20)에는 + 전하가 축적된다.1 is a circuit diagram showing the basic principle of a capacitor applied to the educational charging and discharging jig using the triboelectricity according to the present invention, the first and second electrodes (10, 20) made of a metal plate as a conductor placed in close proximity When a battery (not shown) is connected or triboelectricity is generated, for example, − charge is accumulated in the first electrode 10 and + charge is accumulated in the second electrode 20.

제1 전극(10)의 - 전하와 제2 전극(20)의 + 전하는 상호 근접하고 있는 경우 흡인력이 작용하므로 전지(미도시)를 제거하거나 마찰을 중단하여도 + 전하와 - 전하는 제1 및 제2 전극(10,20)(또는 제1 및 제2 극판)에 그대로 잔류하여 충전된다.Since the negative charges of the first electrode 10 and the positive charges of the second electrode 20 are close to each other, the suction force acts, so that the positive and negative charges are discharged even if the battery (not shown) is removed or the friction is stopped. 2 electrodes 10 and 20 (or the first and second electrode plates) remain as they are and are charged.

콘덴서의 용량(capacity: C)은 대향하는 제1 및 제 2 전극(10,20)의 면적이 넓을수록 커지고 이격 거리가 가까울수록 커지며, 제1 및 제 2 전극(10,20)의 사이에 유전체 플레이트(30)를 개재(介在)시키면 정전유도 작용(무전계 상태에서는 유전체 내부의 전기쌍극자가 무질서하게 분포되어 절연체와 같은 성질을 나타내나, 전극에 전압을 가하여 전계가 발생하게 되면 쌍극자가 전계의 방향으로 정렬되는 분극 작용에 의해 정전하가 유도되는 현상)에 의해서 유전체 플레이트(30)에 +와 -의 전하가 발생하여 결과적으로 제1 및 제 2 전극(10,20)이 상호 접근한 것과 같은 효과를 나타내므로 콘덴서의 용량이 커지게 된다.The capacitance (C) of the capacitor increases as the area of the opposing first and second electrodes 10 and 20 increases, and as the separation distance approaches, the dielectric between the first and second electrodes 10 and 20 increases. When the plate 30 is interposed, the electrostatic induction action (in an electric field state, the electric dipoles in the dielectric are randomly distributed and exhibit the same properties as an insulator, but when an electric field is generated by applying a voltage to an electrode, The positive and negative charges are induced by the polarization action aligned in the direction), and thus the charges of + and-are generated in the dielectric plate 30, resulting in the first and second electrodes 10 and 20 approaching each other. Since the effect is obtained, the capacity of the capacitor is increased.

도면 중 미설명 부호 4는 꼬마전구이다.In the figure, reference numeral 4 is a little bulb.

도 2는 본 고안의 바람직한 일구체예에 따른 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구(1)의 주요 구성에 대한 분해조립 사시도이며, 도 3은 도 2의 주요 구성과 선택적인 부가 구성 요소를 전기적으로 결합시킨 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구(1)의 사시도로서, 편의상 함께 설명하기로 한다.Figure 2 is an exploded perspective view of the main configuration of the charging and discharging jig 1 for education using triboelectricity in accordance with a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is an electrical configuration of the main configuration and optional additional components of FIG. As a perspective view of the educational charging and discharging jig 1 using the combined friction electricity, it will be described together for convenience.

본 고안에 따른 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구(1)는 도체 플레이트(11)를 갖는 제1 전극(10)과, 상기한 제1 전극(10)의 상면에 부착되는 유전체 플레이트(30)와, 상기한 유전체 플레이트(30)의 상면에 마찰 가능하게 놓여지는 도체 플레이트(21)를 갖는 제2 전극(20)과, 상기한 제1 전극(10)과 전기적으로 연결되는 제1 방전침(13)과 상기한 제2 전극(20)과 전기적으로 연결되는 제2 방전침(41)을 갖는 절연판(40)으로 구성된다.Educational charging and discharging jig 1 using the triboelectricity according to the present invention is a first electrode 10 having a conductor plate 11, the dielectric plate 30 attached to the upper surface of the first electrode 10 and The second electrode 20 having the conductor plate 21 frictionally placed on the upper surface of the dielectric plate 30, and the first discharge needle 13 electrically connected to the first electrode 10. ) And an insulating plate 40 having a second discharge needle 41 electrically connected to the second electrode 20.

상기한 절연판(40)은 도시된 바와 같이 상기한 제1 전극(10)에 장착됨이 일반적일 수 있으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며 상기한 절연판(40)을 상기한 제2 전극(20)에 장착시키거나 또는 상기한 제1 및 제2 전극(10,20)과는 전기적으로는 연결되나 물리적으로는 분리된 형태로 할 수도 있음은 물론이며, 이 또한 본 고안의 영역 내이다.The insulating plate 40 may be generally mounted on the first electrode 10 as shown, but the present invention is not limited thereto, and the insulating plate 40 may include the second electrode 20. Of course, the first and second electrodes 10 and 20 may be electrically connected but physically separated from each other, which is also within the scope of the present invention.

먼저 제1 전극(10)에 대하여 설명하면, 도시된 예에서는 알루미늄, 스테인리스 스틸, 철, 구리, 아연, 주석, 또는 이들의 합금 등으로 된 도체 플레이트(11)와 상향 절곡된 벽체(12)로 구성되며, 표면 마찰 특성 및 방청성 측면에서 알루미늄이나 스테인리스 스틸이 바람직할 수 있다.First, the first electrode 10 will be described. In the illustrated example, the conductive plate 11 and the upwardly bent wall 12 are made of aluminum, stainless steel, iron, copper, zinc, tin, or an alloy thereof. Aluminum and stainless steel may be preferred in terms of surface friction properties and rust resistance.

상기한 도체 플레이트(11)와 벽체(12)는 일체형 또는 분리 접속형으로 형성될 수 있으며, 그 형상은 도시된 예에 한정되지 않으며, 예컨대, 'N'자형이나 'U'자형의 양각(兩脚) 구조를 갖는 형상이나 네모서리로부터 상방 또는 하방으로 연장되는 사각(四脚) 구조를 갖는 형상으로 형성할 수도 있음은 물론이며, 그 구체적인 형상은 본 고안에 있어 임의적이며 제한적이지 않다.The conductor plate 11 and the wall 12 may be formed in an integral or separate connection type, the shape is not limited to the illustrated example, for example, embossed 'N' or 'U' shaped (兩) Iii) It can also be formed in a shape having a structure or a shape having a quadrangular structure extending upward or downward from the corner, the specific shape is arbitrary and not limited in the present invention.

상기한 벽체(12)에는 상기한 벽체(12)에는 제1 방전침(13)이 설치되며, 또한 다양한 유형의 잭(14,15)을 적어도 하나 이상 설치할 수 있으며, 잭(14,15)의 바람직한 유형으로서는 바나나 잭을 들 수 있다.The wall 12 is provided with a first discharge needle 13 in the wall 12, and may be provided with at least one jack 14, 15 of various types, the jack (14, 15) Preferred types include banana jacks.

상기한 제1 전극(10)의 상면에 부착되는 유전체 플레이트(30)로서는 높은 유전율을 갖고 있는 소재라면 본 고안에 있어 특별한 제한은 없고 플루오르 수지, 에틸렌 수지, 실리콘 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 폴리아크릴아미드 수지, 폴리이미드테레프탈레이트 수지, 폴리우레탄 수지 등이 사용될 수 있으나, 내약품성 및 내구성이 우수하고 타 소재 또는 물질과 비반응성이며, 절연성인 플루오르 수지가 바람직하다.As the dielectric plate 30 attached to the upper surface of the first electrode 10, any material having a high dielectric constant is not particularly limited in the present invention. Fluorine resin, ethylene resin, silicone resin, polyvinyl chloride resin, and polyacryl Amide resins, polyimide terephthalate resins, polyurethane resins, and the like may be used, but fluorine resins having excellent chemical resistance and durability, non-reactive with other materials or materials, and insulating properties are preferred.

이러한 플루오르 수지로서는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 플루오르화 비닐, 삼플루오르화 에틸렌, 플루오르화 비닐리덴, 육플루오르화 프로필렌, 또는 이들의 혼성 중합체를 들 수 있다. 상업적으로는, 상품명 '테플론'(Du Pont사 제), '플루온' (ICI사 제) 등이 있으며, 플루오르화 테플론(듀폰사 제 등록상품명)이 내구성, 절연성, 내약품성 및 마찰 특성에서 특히 바람직하게 사용될 수 있다.Examples of such fluorine resins include polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, vinyl fluoride, ethylene trifluoride, vinylidene fluoride, propylene hexafluoride, and hybrid polymers thereof. Commercially, there are trade names 'Teflon' (manufactured by Du Pont), 'Fluon' (manufactured by ICI) and the like, and fluorinated Teflon (registered trade name manufactured by DuPont) is particularly effective in durability, insulation, chemical resistance and friction characteristics. It can be used preferably.

상기한 유전체 플레이트(30)는 제1 전극(10)의 도체 플레이트(11) 상면에 절연체 피복 리벳 등과 같은 물리적 부착 수단 또는 액상 에폭시 등의 절연성 수지 접착제와 같은 화학적 부착 수단에 의해 부착된다.The dielectric plate 30 is attached to the upper surface of the conductor plate 11 of the first electrode 10 by physical attachment means such as an insulator covering rivet or by chemical attachment means such as an insulating resin adhesive such as liquid epoxy.

상기한 유전체 플레이트(30)의 두께는 지나치게 두꺼우면 콘덴서의 효율성이 열등하게 되므로 바람직하지 않으며, 지나치게 얇으면 파손될 우려가 커지므로 역시 바람직하지 않다. 일반적으로는 0.1~8.0mm 두께, 바람직하게는 0.5~5.0mm 정도이나, 본 고안에 있어 그 두께는 제한적이지 않으며 임의적이다.If the thickness of the dielectric plate 30 is too thick, it is not preferable because the efficiency of the capacitor is inferior, and if too thin, the risk of breakage increases. In general, the thickness of 0.1 to 8.0mm, preferably about 0.5 to 5.0mm, the thickness of the present invention is not limiting and arbitrary.

제2 전극(20)은 도체 플레이트(21)로 구성되며, 그 상면에는 적어도 하나 이상의 손잡이(24,25)가 고정되어 있다. 상기한 손잡이(24,25)가 고정되는 도체 플레이트(21) 부분에는 절연 피복(26)이 형성됨과 아울러, 상기한 손잡이(24,25)에도 절연 피복이 형성된다.The second electrode 20 is composed of a conductor plate 21, and at least one handle 24, 25 is fixed to an upper surface thereof. Insulating coatings 26 are formed at the portion of the conductor plate 21 to which the handles 24 and 25 are fixed, and an insulating coating is also formed to the handles 24 and 25.

제2 전극(20)을 구성하는 소재는 상기한 제1 전극(10)과 동일하며, 절연 피복(26)의 소재 역시 절연성 플레이트(30)와 동일하므로 이에 대한 더 이상의 부연 설명은 생략하기로 한다.The material constituting the second electrode 20 is the same as the first electrode 10 described above, and the material of the insulating coating 26 is also the same as that of the insulating plate 30, so further description thereof will be omitted. .

상기한 제2 전극(20)의 전체적인 형상은 그 저면이 상기한 절연성 플레이트(30)의 상면과 마찰시켜 마찰에 의한 정전기를 충분히 발생시킬 수 있는 형태라면 어떠한 형상이더라도 무방하나, 도시된 예에서는 양단부에서 상향 절곡된 벽체(22,23)를 갖는 형태로 형성하여 마찰 운동이 원활히 수행될 수 있도록 함과 동시에, 넓은 플레이트 형태로 함으로써 충분한 정전기 발생과 아울러 충분한 전하량의 충전이 가능하도록 하고 있다.The overall shape of the second electrode 20 may be any shape as long as its bottom surface is capable of sufficiently generating static electricity by friction by rubbing the upper surface of the insulating plate 30. In the form of having the walls 22 and 23 bent upward, the frictional motion can be smoothly performed, and the plate can be formed in a wide plate shape to generate sufficient static electricity and to charge a sufficient amount of charge.

상기한 벽체(22,23)의 일방에는 잭(27)이 설치되며, 바람직하게는 바나나잭일 수 있다.One of the walls 22 and 23 is provided with a jack 27, preferably a banana jack.

한편, 상기한 제1 전극(10)의 벽체(12)에는 절연판(40)이 설치되며, 상기한 절연판(40)에는 제2 방전침(41)이 설치되며, 상기한 제2 방전침(41)은 상기한 벽체(22)에 설치된 잭(27)과 제2 전극 연결 도선(5)에 의해 상기한 제2 전극(20)과 전기적으로 연결된다. 상기한 절연판(40)의 소재는 전술한 유전성 플레이트(30)에 대하여 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 더 이상의 부연은 생략하기로 한다.On the other hand, the insulating plate 40 is provided on the wall 12 of the first electrode 10, the second discharge needle 41 is provided on the insulating plate 40, the second discharge needle 41 ) Is electrically connected to the second electrode 20 by the jack 27 and the second electrode connecting lead 5 provided on the wall 22. Since the material of the insulating plate 40 is the same as described above with respect to the dielectric plate 30 described above, further description thereof will be omitted.

상기한 절연판(40)에는 적어도 하나 이상의 잭(42,43)을 설치하는 것이 바람직하며, 상기한 제2 방전침(41)과 상기한 적어도 하나 이상의 잭(42,43)은 도전체(44)에 의해 상호 전기적으로 연결된다.At least one jack 42, 43 is preferably provided on the insulating plate 40, and the second discharge needle 41 and the at least one jack 42, 43 are connected to the conductor 44. By electrically connecting each other.

상기한 제2 전극 연결 도선(5)의 중간 또는 어느 일단에는 온오프 스위치(미도치)를 설치하여, 마찰에 의해 정전기를 충전 내지 축전한 후 이를 온 위치로 스위칭하는 것에 의해 제1 및 제2 방전침(13,41) 사이에서 원하는 시간에 방전이 일어나는 것을 확인할 수 있도록 할 수도 있다.An on-off switch (not shown) is provided in the middle or one end of the second electrode connection lead 5 to charge or store static electricity by friction, and then switch it to the on position. It may be possible to confirm that a discharge occurs at a desired time between the discharge needles 13 and 41.

또한, 도시된 예에서는, 절연판(40)의 잭(42)과 제1 전극(10)의 잭(15) 사이에는 네온램프와 같은 꼬마전구(4)와 연결된 꼬마전구 연결 도선(7)을 전기적으로 연결할 수도 있으며, 절연판(40)의 잭(43)과 제1 전극(10)의 잭(14)에는 접지용 도선(6)을 연결함으로써 운반 시 방전에 의한 위험성을 미연에 방지하도록 할 수도 있으며, 상기한 접지용 도선(6)의 일단은 지면에 연결된 다른 도체에 접속시켜 둘 수도 있다.In addition, in the illustrated example, between the jack 42 of the insulating plate 40 and the jack 15 of the first electrode 10, the small bulb connecting lead 7 connected to the small bulb 4 such as a neon lamp is electrically connected. The grounding wire 6 may be connected to the jack 43 of the insulating plate 40 and the jack 14 of the first electrode 10 to prevent the risk of discharge during transportation. One end of the above-described grounding conductor 6 may be connected to another conductor connected to the ground.

또한 선택적으로는, 상기한 꼬마전구 연결 도선(7) 및/또는 접지용 도선(6)의 중간 또는 어느 일방에 온오프 스위치(2 또는 3)를 설치하여 편의성 증대를 도모할 수도 있음은 물론이다.Further, optionally, the on-off switch 2 or 3 may be provided in the middle or any one of the above-described small bulb connecting lead 7 and / or the grounding lead 6 to increase convenience. .

따라서, 상기한 꼬마전구 연결 도선(7)의 온오프 스위치(2)를 오프한 상태에서는 마찰에 의한 정전기 발생시 상기한 제1 및 제2 방전침(13,41) 사이에서 코로나 방전이 일어나는 것을 육안으로 확인할 수 있게 되는 한편, 온오프 스위치(2)를 온한 상태에서는 방전 대신 마찰에 의한 정전기 발생시 네온램프 등과 같은 꼬마전구(4)의 순간적인 점등을 육안으로 확인할 수가 있다.Therefore, when the on-off switch 2 of the small bulb connecting lead 7 is turned off, the corona discharge occurs between the first and second discharge needles 13 and 41 when the static electricity is generated by friction. On the other hand, when the on-off switch 2 is turned on, instantaneous lighting of the little bulb 4 such as a neon lamp can be visually confirmed when static electricity is generated by friction instead of discharge.

또한, 본 고안에 따른 교육용 충방전 치구(1)를 운반 시에는 접지 도선(6) 상의 온오프 스위치(3)를 온시키는 것에 의해 방전 현상 없이 본 고안에 따른 교육용 충방전 치구(1)를 안전하게 이송시킬 수가 있으며, 방전 및/또는 점등을 의도하는 경우에는 상기한 온오프 스위치(3)를 간단히 오프시켜 두는 것에 의해 소기의 의도하는 바를 달성할 수가 있다.In addition, when carrying the educational charging and discharging jig (1) according to the present invention by turning on the on-off switch (3) on the grounding conductor (6) safely without the discharge phenomenon educational charging and discharging jig (1) according to the present invention In the case where discharge and / or lighting are intended, the desired intention can be achieved by simply turning off the on-off switch 3 described above.

한편, 습기의 보충에 의해 충전된 정전기 제거를 교육시키기 위하여 분무기(미도시)를 이용하여 상기한 제2 전극(20) 상면에 미세한 수적(미스트: mist)을 분무하는 것에 의해 상기한 제2 전극(20)에 대전된 전하를 공기 중으로 완하시켜 제전할 수도 있다.On the other hand, the second electrode described above by spraying fine droplets (mist) on the upper surface of the second electrode 20 using an atomizer (not shown) in order to educate electrostatic removal by replenishing moisture. The charge charged at 20 may be released to air to discharge the charge.

또한, 본 고안에 있어서는, 상기한 제1 및 제2 방전침(13,41) 중 적어도 일방을 절연체 그립부(미도시)에 의해 피봇(pivot) 운동 가능하게 설치하는 것에 의해 상기한 제1 및 제2 방전침(13,41) 중 적어도 어느 하나를 원하는 때에 피봇 운동에 의해 상호 접근시키는 것에 의해 코로나 방전되도록 구성할 수도 있으며, 이 또한 본 고안의 영역 내이다.In the present invention, at least one of the first and second discharge needles 13 and 41 described above is pivotally mounted by an insulator grip part (not shown) so that the first and second discharge needles can be pivoted. At least one of the two discharge needles 13 and 41 may be configured to be corona discharged by mutually approaching by pivot movement when desired, and this is also within the scope of the present invention.

또한 원한다면, 상기한 바와 같은 본 고안의 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구를 잭(14,15,42 또는 43)을 이용하여 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결하는 구성을 채택함으로써 충전 전하량을 증대시키거나 또는 순간 방전 전압을 증대시킬 수도 있음은 물론이며, 이는 당업자에 있어서 의도하는 교육 상 목적에 따라 임의로 변경 적용할 수 있는 정도에 불과한 것으로서 이 또한 본 고안의 범위 내임은 물론이다.In addition, if desired, by adopting a configuration of connecting the educational charging and discharging jig using the triboelectricity of the present invention as described above in series, parallel, or in parallel and parallel by using the jack (14, 15, 42 or 43) to increase the charge amount Of course, it is also possible to increase the instantaneous discharge voltage, which is only a degree that can be arbitrarily changed according to the intended educational purpose for those skilled in the art, which is also within the scope of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 마찰 전기를 이용한 충방전 치구는 정전기 충전 및 방전 현상을 효과적으로 모델링 함과 아울러, 간단하고도 염가인 도구만을 이용하여 직접 육안으로 확인하고, 전자 부품 및 기기나 가연성 제품 등에 대한 정전기의 피해를 심상에 확실히 각인시킴과 동시에, 이에 대한 대응 방안을 제시함에 있어 매우 효과적이고도 효율적이므로 산업 현장이나 학교에서의 정전기 교재나 부교재로서 활용 가치가 매우 높은 신규 유용한 고안이다.As described above, the charging and discharging jig using the triboelectricity according to the present invention effectively models the electrostatic charging and discharging phenomena, and visually confirms directly using only a simple and inexpensive tool, and checks electronic components, devices, and flammability. It is a new and useful design that is highly effective and efficient in imprinting the damage of static electricity on products and presenting countermeasures.

지금까지 본 고안을 바람직한 구체예를 들어 상세히 설명하였으나, 이는 본 고안을 예증하기 위한 것일 뿐 본 고안을 제한하려는 것은 아니며, 당업자라면 본 고안의 영역으로부터 일탈하는 일 없이도 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이나 이 또한 본 고안의 영역 내임을 유의하여야만 할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, this is for illustrative purposes only and is not intended to limit the present invention, those skilled in the art can be various changes and modifications without departing from the scope of the present invention as well It should be noted that this is also within the scope of the present invention.

Claims (5)

도체 플레이트를 갖는 제1 전극과;A first electrode having a conductor plate; 상기한 제1 전극의 상면에 부착되는 유전체 플레이트와;A dielectric plate attached to an upper surface of the first electrode; 상기한 유전체 플레이트의 상면에 마찰 가능하게 놓여지는 도체 플레이트를 갖는 제2 전극과;A second electrode having a conductor plate frictionally placed on an upper surface of the dielectric plate; 상기한 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 방전침과 상기한 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 방전침을 갖는 절연판으로 구성되는An insulating plate having a first discharge needle electrically connected to the first electrode and a second discharge needle electrically connected to the second electrode. 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구.Educational charging / discharging jig using friction electricity. 제1항에 있어서, 상기한 절연판이 상기한 제1 전극에 장착되며, 꼬마전구가 상기한 제1 전극 및 상기한 제2 전극에 전기적으로 연결되어 있는 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구.The educational charging and discharging jig of claim 1, wherein the insulating plate is mounted to the first electrode, and the little bulb is electrically connected to the first electrode and the second electrode. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 제1 전극 및 상기한 제2 전극 상호간을 전기적으로 연결하거나 또는 이들 중 어느 하나를 그라운딩시키기 위한 접지 도선을 더욱 포함하는 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구.The educational charging and discharging jig according to claim 1 or 2, further comprising a grounding conductor for electrically connecting the first electrode and the second electrode to each other or grounding any one of them. . 제3항에 있어서, 상기한 제2 전극과 제2 방전침을 전기적으로 연결하는 제2 전극 연결 도선, 상기한 꼬마전구와 접속되는 꼬마전구 연결 도선, 또는 상기한 접지 도선에 온오프 스위치가 장착되는 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구.The on-off switch of claim 3, wherein the on-off switch is mounted on the second electrode connection lead electrically connecting the second electrode and the second discharge needle, the little light bulb connection lead connected to the little bulb, or the ground lead. Educational charging / discharging jig using friction electricity. 제1항 또는 제2항 또는 제4항에 있어서, 상기한 제1 및 제2 방전침 중 적어도 하나를 절연체 그립을 통하여 상호 접근 및 이격이 가능하도록 피봇 운동가능하게 설치한 마찰 전기를 이용한 교육용 충방전 치구.The educational charging method according to claim 1, 2, or 4, wherein at least one of the first and second discharge needles is pivotally installed so as to be mutually accessible and spaced apart through an insulator grip. Discharge jig.
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