KR20080101328A

KR20080101328A - 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치

Info

Publication number: KR20080101328A
Application number: KR1020070047942A
Authority: KR
Inventors: 이동훈; 정용철; 김현수; 최일곤; 김재열; 류종진
Original assignee: (주)선재하이테크
Priority date: 2007-05-17
Filing date: 2007-05-17
Publication date: 2008-11-21
Also published as: JP2010527106A; WO2008143426A1; CN101682978A; TW200847852A; KR100885176B1

Abstract

이 발명은 막대형 정전기 제거 장치에 대한 것이다. 이 발명에 따른 방전에 사용되는 고주파 고전압이 피에조 세라믹 소자에 의해 생성되는 막대형 정전기 제거 장치의 바람직한 일 실시예의 구성은, 상기 정전기 제거 장치(1000)는 적어도, 상기 피에조 방식 정전기 제거장치를 제어하는 제어부(600); 고주파 고전압 인가시 방전이 이루어지는 방전침(340); 내부에 위치하는 상기 방전침(340)에 파티클이 생성되는 것을 막기 위한 Anti-Particle tip holder인 메인 소켓(350); 및 상기 정전기 제거장치에 공기를 공급하는 에어 바디(300)를 포함하여 이루어지고, 상기 제어부(600)는, 고주파 고전압을 발생시키는 피에조 세라믹 소자(610); 상기 피에조 세라믹 소자에 의해 출력되는 고주파 고전압을 인가받아 이온을 생성하는 상기 방전침(340)에 의해 유도되는 전하량을 측정하는 감지부(310) 상기 감지부(310)의 감지 결과 피에조 세라믹 소자가 정상 동작하는 것으로 판단되면 상기 감지부(310)의 출력신호를 센서 증폭기(630)로 증폭하여 상기 피에조 세라믹 소자(610)에 피드백하여 상기 피에조 세라믹 소자(610)가 지속적으로 고주파 고전압을 발생하도록 하는 피에조 구동기(700); 만약 상기 감지부(310)의 감지 결과 피에조 세라믹 소자(610)가 비정상동작하는 것으로 판단되면 경보를 발생시키는 경보발생수단(640, 660); 및 각 소자에 직류전압을 공급하기 위한 직류전원(670)을 구비하여 이루어진다.

이때 상기 정전기 제거장치의 에어 바디(300)에는, 상기 제어부(600)와 메인 소켓(350)에서 유출되는 공기를 증폭시키기 위한 제트 소켓(360)이 하나씩 결합되어 있고, 상기 정전기 제거장치는 위와 같은 구성의 에어 바디 블록(300) 1개 이상이 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 이 발명에서 가장 큰 특징은 막대형 정전기 제거장치에 피에조 세라믹 소자 제어부를 사용하고, 기존 보다 적은 개수의 침만으로 제전가능하며, 침 청소 주기가 길고, 이온 밸런스가 낮고, 제트 소켓(360)의 사용으로 적은 양의 입력 공기로도 많은 양의 공기를 출력하여 더 멀리 제전할 수 있다는 점이다.

피에조 세라믹 소자, 막대형 정전기 제거장치, 이오나이저.

Description

피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치{A bar type electrostatic remover using piezo ceramic element}

도 1은 이 발명에 따른 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치의 기본 구성도.

도 2는 도 1에 따른 정전기 제거 창치에서 사용되는 에어 바디 블록의 구성도.

도 3은 도 1에 따른 정전기 제거 장치에서 사용되는 에어 바디 블록의 조립도.

도 4는 도 1에 따른 정전기 제거 장치에서 사용되는 침과 소켓의 결합 상태도.

도 5는 도 1에 따른 정전기 제거 장치의 제어부의 구성도.

도 6은 이 발명에 따른 피에조 방식 정전기 제거장치의 고주파 고전압 발생의 예시도.

도 7은 피에조 방식과 기존 Pulsed AC/DC/AC 방식 정전기 제거장치의 이온 분포도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 측면 덮개(SIDE COVER)

200: 에어 바디 블록 좌측 고정 덮개(AIR BODY BLOCK LEFT SIDE FIX COVER)

300: 에어 바디 블록(AIR BODY BLOCK)

305: 에어 바디 블록 결합용 돌기부

306: 에어 바디 블록 결합용 홈부

307: 슬라이딩 가이드

308: 제어부 고정용 돌기부

310: 감지부(SENSING PLATE)

320: 침 소켓(NEEDLE SOCKET)

330: 실리콘 O-링(SILICON O-RING)

340: 침(NEEDLE)

350: 메인 소켓(MAIN SOCKET)

351: 메인 소켓 공기 입력 구멍(MAIN SOCKET AIR INPUT HOLE)

352: 메인 소켓 공기 출력 노즐(MAIN SOCKET AIR OUTPUT NOZZLE)

360: 제트 소켓(JET SOCKET)

370: 실리콘 캡(SILICON CAP)

375: 실리콘 플레이트(SILICON PLATE)

380: 감지부 고정 나사

390: 금속 삽입부(INSERT)

400: 에어 바디 블록 우측 고정 덮개(AIR BODY BLOCK RIGHT SIDE FIX COVER)

500: 케이스(CASE)

600: 제어부

610: 피에조 세라믹 소자

620: 비교기

630: 센서 증폭기

640: 경보발생기

650: 경보용 LED

660: 전원용 LED

670: 직류전원

700: 피에조 구동기

1000: 정전기 제거장치

이 발명과 관련된 종래기술로는 이 발명의 출원인에 의해 등록된 한국특허 제 10-0512137호 "공기통을 갖춘 펄스교류 고전압 코로나 방전식 막대형 정전기 제거장치"와 이 발명의 출원인에 의해 출원된 한국특허 출원번호 제 10-2005-0032534호 "막대형 이오나이저"가 있다.

이 분야의 다른 종래 기술로는 주식회사 키엔스에 의해 등록된 한국특허 제 10-0660461호 “이온화 장치 및 이것의 방전 전극봉”이 있다.

이 발명은 막대형 정전기 제거장치에 관한 것이다. 특히 이 발명은 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치에 대한 것으로서 새로운 고주파 고전압 인가 방법을 사용함으로써 정전기 제거 성능과 침의 청소 주기를 향상시키는 기술에 대한 것이다.

종래의 막대형 정전기 제거 장치에는 고전압 인가시 피에조 세라믹 소자를 이용한 경우가 없었다. 따라서 이 발명에 비해 정전기 제거 성능이 높지 않았고, 또한 공기 중의 이물질이 방전 침에 부착되는 것을 막기 위해 시행하는 방전 침의 청소 주기를 향상시키기가 어려웠다.

또한 일반적인 직류 또는 교류형 막대형 정전기 제거장치의 경우 이온이 생성되는 속도가 낮으므로 발생된 이온간의 균형을 낮은 수준으로 제어하는데 매우 어려움이 많았으며, 방전침의 빠른 오염으로 인하여 침을 주기적으로 청소하여 주어야 하는 번거로움이 있었다.

또한 방전침이 많이 사용되어 유지 관리에 많은 어려움이 있었다.

또한 종래에는 상용 전원 입력방식(AC 100~240 Volt)이 사용되었기 때문에 설치가 용이하지 않았고 안전성이 확보되지 않았다.

또한 종래에는 침이 삽입되어 있는 소켓의 개수가 많아서 공기의 소모량이 많았다.

또한 종래에는 정전기 제거 장치의 길이 조절이 용이하지 않았다.

이 발명은, 종래 기술들이 갖고 있던 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 높은 주파수로 기존 막대형 이오나이저 보다 낮은 고전압을 발생시켜 이온의 생성률을 높이고 이온의 균형을 매우 낮은 수준으로 유지할 수 있으며, 낮은 고전압을 사용함으로써 침의 청소 주기를 대폭적으로 향상시킬 수 있는 피에조 세라믹 소자를 이용한 정전기 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적과 장점은 하기된 발명의 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면들을 참조하면 보다 명백해질 것이다.

< 바람직한 일 실시예 >

이 발명에 따른 방전에 사용되는 고주파 고전압이 피에조 세라믹 소자에 의해 생성되는 막대형 정전기 제거 장치의 바람직한 일 실시예의 구성은,

상기 정전기 제거 장치(1000)는 적어도,

상기 피에조 방식 정전기 제거장치를 제어하는 제어부(600);

고주파 고전압 인가시 방전이 이루어지는 방전침(340);

내부에 위치하는 상기 방전침(340)에 파티클이 생성되는 것을 막기 위한 Anti-Particle tip holder인 메인 소켓(350); 및

상기 정전기 제거장치에 공기를 공급하는 에어 바디(300)를 포함하여 이루어지고,

상기 제어부(600)는,

고주파 고전압을 발생시키는 피에조 세라믹 소자(610);

상기 피에조 세라믹 소자에 의해 출력되는 고주파 고전압을 인가받아 이온을 생성하는 상기 방전침(340)에 의해 유도되는 전하량을 측정하는 감지부(310);

상기 감지부(310)의 감지 결과 피에조 세라믹 소자가 정상 동작하는 것으로 판단되면 상기 감지부(310)의 출력신호를 센서 증폭기(630)로 증폭하여 상기 피에조 세라믹 소자(610)에 피드백하여 상기 피에조 세라믹 소자(610)가 지속적으로 고주파 고전압을 발생하도록 하는 피에조 구동기(700);

만약 상기 감지부(310)의 감지 결과 피에조 세라믹 소자(610)가 비정상동작하는 것으로 판단되면 경보를 발생시키는 경보발생수단(640, 660); 및

각 소자에 직류전압을 공급하기 위한 직류전원(670)을 구비하여 이루어지고,

이 실시예에 있어서, 상기 제어부(600)는 감지부(310)와 감지부 고정 나 사(380)로 결합되어 고정되며, 상기 방전침(340)은 침 소켓(320)에 결합되어 상기 에어 바디 블록의 금속 삽입부(390)와 결합되는 것이 바람직하다.

이 실시예에 있어서, 상기 에어 바디 블록(300)의 한쪽은 다수개의 돌기가 외부로 돌출되어 있고, 다른 한쪽은 위 다수개의 돌기가 체결 가능하도록 내부에 홈이 나있으며, 상기 에어 바디 블록(300)과 에어 바디 블록(300)의 결합시 공기의 누설을 방지하기 위해 실리콘 캡(370)과 실리콘 플레이트(375)가 함께 결합되는 것이 바람직하다.

이 실시예에 있어서, 상기 정전기 제거 장치의 막대의 길이 조절은 위 에어 바디 블록(300)의 결합을 통해 이루어지는 것이 바람직하다.

이 실시예에 있어서, 위 에어 바디의 구조는, 에어 바디 블록(300)의 결합시에 에어 바디 내부의 공기 통로는 서로 연결이 되어 에어 바디 내부에서 공기가 원활히 흐를 수 있도록 되어 있고, 상기 에어 바디의 내부의 공기는 메인 소켓 공기 입력 구멍(351)을 통해 유입되고 상기 방전침(340)의 전체를 둘러싸지 않고 방전침(340)의 축방향으로 균등하게 접촉되어 있는 동일한 단면적을 같는 복수개의 노즐인 메인 소켓 공기 출력 노즐(352)을 통해 방출되는 것이 바람직하다.

이 실시예에 있어서, 메인 소켓 공기 출력 노즐을 따라 메인 소켓(350)의 아래 부분으로 유출된 공기의 유량을 높이고 도달거리를 연장시키기 위해 유체역학 메커니즘에 따른 제트 소켓(360)을 메인 소켓(350)의 아래쪽 부분에 장착하는 것이 바람직하다.

이 실시예에 있어서, 상기 제어부(600)는 직류전압에 포함된 리플성분을 안 정화 시키기 위한 수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이 실시예에 있어서, 제전거리가 50 ~ 2000mm이며, 300mm의 제전거리에서는 ㅁ 10V 이내의 Peak to Peak 값을 갖는 것이 바람직하다.

이 실시예에 있어서, 제전거리가 50 ~ 2000mm이며, 300mm의 제전거리에서 Ion Balance가 ㅁ 7V 이내의 값을 갖는 것이 바람직하다.

위의 실시 예에서처럼 이 발명의 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치에는, 에어 바디 블록(300)에 제어부(600)가 부착되며, 메인 소켓(350)의 내부에는 침과 침을 고정하기 위한 침 소켓(320)이 있으며, 메인 소켓(350)의 외부에는 메인 소켓(350)에서 유출되는 공기를 증폭시키기 위한 제트 소켓(360)이 부착되어 이루어진다.

또한 이 발명의 정전기 제거장치는 위와 같은 구성의 에어 바디 블록 1개 이상이 결합하여 이루어진다.

이제 첨부한 도면들을 참조하여 이 발명의 구성과 동작원리에 대하여 자세히 설명한다. 먼저, 도 1은 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치의 기본 구성도를 나타낸다. 도 1의 정전기 제거 장치는 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치로서 복수개의 에어 바디 블록(300)의 결합으로 이루어지며, 결합된 에어 바디 블록(300)의 양단에 에어 바디 블록 좌측 고정 덮개(200) 및 에어 바디 블록 우측 고정 덮개(400)가 위치한다. 결합된 에어 바디 블록(300)은 케이스(500)에 슬라이딩 방식으로 결합되며, 케이스(500)의 양단에 측면 덮개(100)가 결합되고, 제어부(600)가 에어 바디 블록(300)에 부착된다.

도2는 에어 바디 블록(300)의 구성도를 나타낸다. 에어 바디 블록(300)에는 고주파 고전압을 발생시키는 제어부(600)와 방전이 이루어지는 침(340)이 결합되어 있으며 실리콘 O-링(330)은 메인 소켓(350)의 공기 기둥 하단부에 끼워져 공기의 누설을 막는다.

그리고 제어부(600)는 에어 바디 블록(300)의 금속 삽입부(390)와 결합되고, 감지부(310)와는 감지부 고정 나사(380)로 결합되며, 에어 바디 블록(300)의 양 끝단에 제어부 고정용 돌기부(308)가 있어 제어부(600)의 고정 방향을 바꿔가며 고정할 수 있도록 되어 있다. 또한 방전침(340)은 침 소켓(320)에 결합되어 에어 바디 블록의 금속 삽입부(390)와 결합된다.

도 3은 에어 바디 블록(300)의 조립을 나타낸다. 에어 바디 블록(300)의 한쪽 면에 에어 바디 블록 결합용 돌기부(305)가 위치하고, 다른 쪽 면에 에어 바디 블록 결합용 홈부(306)가 위치한다. 상기 에어 바디 블록 결합용 돌기부(305)를 에어 바디 블록 결합용 홈부(306)에 삽입하고 돌려서 고정하는 방식으로 이때 공기의 누설을 방지하기 위해 실리콘 캡(370)과 실리콘 플레이트(375)를 결합 부위에 함께 결합한다. 이 발명에서 막대의 길이 조절은 1개 이상의 에어 바디 블록(300)을 결합하여 이루어진다. 이 발명에 따른 에어 바디 블록(300)의 구조는, 에어 바 디 블록 간의 결합시에 내부의 공기 통로는 서로 연결이 되어 공기가 원활히 흐를 수 있도록 되어 있다.

도 4는 이 발명에 사용되는 침(340)과 소켓(350, 360)의 결합 상태를 나타낸다. 이 발명에서 침(340)이 결합된 침 소켓(320)이 메인 소켓(350)과 결합되며, 공기는 메인 소켓(350)에 형성된 메인 소켓 입력 공기구멍(351)을 통해 유입되고 침의 축방향으로 균등하게 침과 접촉되어 있는 복수개의 메인 소켓 출력 공기노즐(352)을 통해 메인 소켓(350)의 끝 부분으로 유출되며, 최종적으로 메인 소켓(350)의 아래 부분에 장착된 제트 소켓(360)의 아래 구멍을 통해 높은 유량의 공기를 외부로 유출하도록 하였다.

도 5는 도 1에 따른 정전기 제거 장치의 제어부(600)의 구성을 나타낸다. 도 5a는 이 발명에 따른 피에조 방식 정전기 제거장치(1000)의 제어부(600)의 구성을 나타내는 블럭 다이어그램이고, 도 5b는 이의 상세 회로도이다.

제어부(600)는 피에조 세라믹(610), 비교기(620), 센서 증폭기(630), 경보발생기(640), 경보용 LED(650), 전원용 LED(660), 직류전원(이 예에서는 직류 24볼트)(670), 감지부(680), 방전침(340) 및 피에조 구동기(700)을 구비하여 이루어진다. 이 발명에서는 도 5b에 도시된 바와 같은 회로에서 피에조 세라믹 소자를 이용하여 고주파 고전압을 방전침(340)에 인가하여 +, - 이온을 발생시킨다. 이 회로의 동작에 대한 설명을 하면 다음과 같다.

제어부(600)에 직류 24볼트의 전원이 공급되면 제어부(600)는 동작을 시작한다. 이때 도 5b의 좌측 하단에 직류전원 안정화를 위한 수단이 도시되어 있다. 이 수단은 직류전압에 포함된 리플성분을 보다 안정화시키기 위해 마련된 것이다.

도 5b는 크게 상하 두 부분으로 이루어져 있고, 상단부는 피에조 세라믹의 출력신호를 감지부(310)로 감지해서 출력신호가 정상적인지 여부를 기준전압과 비교기(620)로 비교 및 판단하여 그 결과가 정상적이 아니면 경보를 발생시킨다. 경보신호는 경보발생기(640)를 통해 경보수단으로 전송된다. 즉 비정상 동작시엔 비교기를 통하여 출력전압의 감지가 제대로 되는지 여부를 판단하여 감지가 제대로 되지 않을 경우 경보를 출력한다.

이때 Alarm 발생원인(Sensing 비정상적으로 동작)은 다음과 같다:

1. 고전압 출력이 정상상태 보다 저하될 경우

2. 고압이 유도 되는 상태가 비정상적일 경우

3. 방전침에 이물이 묻거나 백화현상으로 인하여 방전이 불안정할 경우

그리고 회로의 하단부는 위 판단 결과 출력신호가 정상적이면 이를 증폭기(630)로 증폭해서 다시 피에조 세라믹(610)에 보내서 세라믹이 지속적으로 고전압을 발생하도록 피드백하는 구조로 되어 있다. 이는 피에조 구동기 (700)에 해당한다.

감지부(310)는 방전침(340)을 통해 세라믹(610)의 출력을 감지한다. 즉 감지부(310)는 방전침(340)에 인가되는 고주파 고전압에 의해 유도되는 전하량을 이용해서 출력전압의 정상 여부를 감지한다.

피에조 세라믹(610)은 방전침(340)과 연결되어 있고, 감지부(310)의 출력신호는 피에조 구동기(700)와 경보발생기(640)과 연결되고, 피에조 구동기(700)는 세라믹(610)과 연결된다.

위에서 설명한 것처럼 이 발명에서 사용하는 피에조 방식이란, 압전 세라믹 또는 Piezo 전기 소자라고도 하며, 전기에너지를 주면 기계에너지로 변환되며 그 기계에너지는 다시 전기에너지로 변환되는 방식을 말한다. 이 발명에서는 압전 세라믹을 다층구조로 제작하여 적은 입력 전압으로도 높은 출력전압을 발생시킬 수 있으며, 높은 주파수(약 72KHz)의 AC 고전압이 인가되므로 침 끝에 먼지부착이 적고, 이온 생성량도 비교적 높아 적은 수의 방전침으로도 높은 제전능력을 가질 수 있다.

도 6은 이 발명에 따른 피에조 방식 정전기 제거장치의 고전압 고주파 발생의 예를 나타낸다. 도 6에서 피에조 방식의 정전기 제거장치의 고전압 고주파 발생은 72KHz 주파수에서 약 ㅁ 2.5 KV의 진폭을 갖는 것을 알 수 있다.

도 7은 피에조 방식과 기존 Pulsed AC/DC/AC 방식 정전기 제거장치의 이온분포를 나타낸다. 즉 도 7a는 이 발명에 따른 피에조형 정전기 제거장치의 이온분포를, 도 7b는 Pulsed AC형 정전기 제거장치의 이온분포를, 도 7c는 DC형 정전기 제거장치의 이온분포를, 그리고 도 7d는 AC형 정전기 제거장치의 이온분포를 나타낸다. 도 7에서 피에조 방식의 경우 이온이 수없이 교번되어 생성되므로 이온의 균형 성능이 기존의 Pulsed AC, DC 및 AC 방식의 경우에 비해 훨씬 좋음을 알 수 있다.

한편 기존의 정전기 제거장치와 비교했을 때 이 발명의 가장 큰 특징은 Particle집적에 의한 백화현상의 차이이며, 백화현상의 발생이 일반 막대형 정전기 제거장치에 비하여 적다는 의미는 먼지가 집적되어 自重 또는 진동에 의해 뭉쳐 떨어지는 문제를 대폭적으로 향상시켜 주게 됨을 의미한다.

이 발명을 Decay Time 측면에서 살펴보면, 현장에서의 공정 운영속도를 기준으로 할 때 일반적인 Decay time 기준이 이송 제품 3초 이내, 고정 제품 5초 이내로 잡고 있으므로 이 발명의 정전기 제거장치의 측정 결과에 따르면 이 발명은 사양이 만족스러움을 알 수 있다.

그리고 이 발명을 이온 밸런스와 Peak to Peak 측면에서 고찰하면, 이 발명은 기존 막대형 정전기 제거장치보다 매우 낮은 이온 밸런스 특성을 보여주었으며, 고압전원에 의해 발생하는 외부 전계 강도의 지표인 Peak to Peak에 대하여도 역시 우수한 결과를 보여 주었다. 이 결과는 정전기 제거장치의 안정적 운용의 측면에서 볼 때 매우 중요한 결과이며 기존의 정전기 제거장치에 비하여 이 발명의 우수성을 단적으로 보여주는 것이라고 할 수 있다.

이처럼 이 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기한 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 이 발명은 상기 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정 되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 이 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이 발명을 통해 기대되는 효과는 다음과 같다:

첫째, 이 발명에서는 주파수가 약 72 [Khz] 정도로 기존 이온바의 이온생성주기인 수십 [Hz] 보다 빠르기 때문에 이온의 밸런스를 낮게 유지할 수 있다. 따라서 이 발명에서는 피에조 세라믹 소자를 통해 고주파 고전압을 인가함으로써 정전기 제거 성능이 향상되고 발생된 이온의 균형을 낮은 수준으로 제어하는 것이 용이하다.

둘째, 정전기 제거장치에서 파티클의 발생은 침에 인가되는 전압에 의하여 그 청소 주기가 달라질 수 있다. 즉 낮은 전압의 사용시 파티클의 발생이 줄어든다. 따라서 이 발명에서는 세라믹 소자의 사용과 Anti-Particle tip holder인 메인 소켓(350)의 채용으로 기존 이온바 보다 낮은 전압을 인가함으로써 청소 주기를 종래보다 길게 잡을 수 있다.

특히 도 4b에 나타난 것과 같이 메인 소켓 공기 입력 구멍(351)을 통해 들어온 공기가 방전침(340) 주변에 복수개의 공기 구멍인 메인 소켓 출력 공기 노즐(352)로 방출되는 구조이므로 방전침 끝에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 침의 청소 주기 또한 종래보다 약 6개월간 길게 잡을 수 있다.

셋째, 제트 분사 노즐의 효과가 얻어진다. 이 결과 이 발명에서는 제트분사 효과로 공기 소모량이 적어진다.

넷째, 에어 바디 블록(300)의 결합시에도 공기가 에어 바디 내부에서 원활하게 흐른다.

다섯째, 정전기 제거 장치의 길이 조절이 용이하다.

여섯째, 에어 바디 블록(300)의 결합시 공기의 누설이 방지된다.

일곱째, 유체역학 메카니즘에 의한 팁 홀더의 사용으로 공기 소모량이 적다. 그 이유는, 에어 바디 블록(300)에 공급되는 공기는 보통 1~5kg/cm²의 공기압을 갖는 공기이며, 도 4b의 메인 소켓 출력 공기 노즐(352)을 통해 유출되는 공기는 빠른 속도를 갖기 때문에, 유출되는 공기는 주변의 공기에 비해서 상대적으로 낮은 압력을 갖게 됨으로써 상대적으로 높은 압력을 갖는 주변의 공기가 메인 소켓(350)의 끝 주변으로 모이게 되기 때문이다. 그리고 제트 소켓(360)은 상기와 같이 메인 소켓(350) 끝으로 모이는 주변의 공기를 메인 소켓(350)의 아래쪽 끝에 형성되고 아울러 방전침(340)이 삽입되는 원형의 구멍에 형성된 복수개의 홈에 의하여 유출되는 공기와 함께 유출될 수 있도록 하며, 보다 빠른 속도를 가질 수 있도록 원뿔형의 형태를 갖고 있다. 따라서, 이 발명에서는 정전기 제거장치 자체에 유입되는 공기의 양을 늘이지 않고 주변의 공기를 이용해서 많은 양의 공기를 얻을 수 있다.

여덟째, RMS(real monitoring system)를 구축하여 256개까지의 정전기 제거 장치를 제어할 수 있다.

아홉째, 저전압 입력방식(DC 24Volt)으로 설치가 용이하고 안전성이 확보된다.

열째, 종래에 비해 방전침의 갯수를 1/6로 줄일 수 있어서 유지 보수가 편리하다. 즉 이 발명에서는 종래에 비해 이온 생성 속도가 빠르므로 1/6의 방전침으로도 기존과 동일한 효과를 낼 수 있다. 그리고 바디 블록당 1개의 소켓을 갖는 구조여서 제전장치의 개수가 1/6로 줄어들었으나, 성능의 여하에 따라서 에어 바디 블록당 2개 혹은 더 많은 복수개의 소켓을 가질 수 있다.

열하나째, 제전거리가 50 ~ 2000mm로 길다.

Claims

방전에 사용되는 고주파 고전압이 피에조 세라믹 소자에 의해 생성되는 막대형 정전기 제거 장치에 있어서,

상기 정전기 제거 장치는 적어도,

상기 피에조 방식 정전기 제거장치를 제어하는 제어부;

고주파 고전압 인가시 방전이 이루어지는 방전침;

내부에 위치하는 상기 방전침에 파티클이 생성되는 것을 막기 위한 Anti-Particle tip holder인 메인 소켓; 및

상기 정전기 제거장치에 공기를 공급하는 에어 바디를 포함하여 이루어지고,

상기 제어부는,

고주파 고전압을 발생시키는 피에조 세라믹 소자;

상기 피에조 세라믹 소자에 의해 출력되는 고주파 고전압을 인가받아 이온을 생성하는 상기 방전침에 의해 유도되는 전하량을 측정하는 감지부;

상기 감지부의 감지 결과 상기 피에조 세라믹 소자가 정상 동작하는 것으로 판단되면 상기 감지부의 출력신호를 센서 증폭기로 증폭하여 상기 피에조 세라믹 소자에 피드백하여 상기 피에조 세라믹 소자가 지속적으로 고주파 고전압을 발생하도록 하는 피에조 구동기;

만약 상기 감지부의 감지 결과 상기 피에조 세라믹 소자가 비정상동작하는 것으로 판단되면 경보를 발생시키는 경보발생수단; 및

상기 정전기 제거장치내 각 소자에 직류전압을 공급하기 위한 직류전원을 구비하여 이루어지고,

이때 상기 정전기 제거장치의 에어 바디에는, 상기 제어부와 메인 소켓에서 유출되는 공기를 증폭시키기 위한 제트 소켓이 하나씩 결합되어 있고, 상기 정전기 제거장치는 위와 같은 구성의 에어 바디 블록 1개 이상이 결합하여 이루어지는 것이 특징인, 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 감지부와 감지부 고정 나사로 결합되어 고정되며, 상기 방전침은 침 소켓에 결합되어 상기 에어 바디 블록의 금속 삽입부와 결합되는 것을 특징으로 하는, 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 에어 바디 블록의 한쪽은 다수개의 돌기가 외부로 돌출되어 있고, 다른 한쪽은 위 다수개의 돌기가 체결 가능하도록 내부에 홈이 나있으며, 상기 에어 바디 블록과 에어 바디 블록의 결합시 공기의 누설을 방지하기 위해 실리콘 캡과 실리콘 플레이트가 함께 결합되는 것을 특징으로 하는, 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 정전기 제거 장치의 막대의 길이 조절은 상기 에어 바디 블록의 결합을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 에어 바디의 구조는, 에어 바디 블록의 결합시에 에어 바디 내부의 공기 통로는 서로 연결이 되어 에어 바디 내부에서 공기가 원활히 흐를 수 있도록 되어 있고, 상기 에어 바디의 내부의 공기는 상기 메인 소켓 공기 입력 구멍을 통해 유입되고 상기 방전침의 전체를 둘러싸지 않고 방전침의 축방향으로 균등하게 접촉되어 있는 동일한 단면적을 같는 복수개의 노즐인 상기 메인 소켓 공기 출력 노즐을 통해 방출되는 것을 특징으로 하는, 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치.
제 5 항에 있어서, 위 메인 소켓 공기 입력 구멍을 통해 유입된 공기는 상기 방전침 주변에 형성된 상기 메인 소켓 공기 출력 노즐을 따라 흘러서 메인 소켓의 끝 부분으로 유출되며, 유출된 공기의 유량을 높이고 제트 분사 효과를 얻기 위해 상기 제트 소켓을 상기 메인 소켓의 아래 부분에 장착하는 것을 특징으로 하는, 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 유출 되는 공기의 도달거리를 연장시키기 위해 유체역학 메커니즘에 따른 제트 소켓을 사용하는 것을 특징으로 하는, 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 직류전압에 포함된 리플성분을 안정화시키기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 제전거리가 50 ~ 2000mm이며, 300mm의 제전거리에서는 ㅁ 10V 이내의 Peak to Peak 값을 갖는 것을 특징으로 하는, 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 제전거리가 50 ~ 2000mm이며, 300mm의 제전거리에서 Ion Balance가 ㅁ 7V 이내의 Ion Balance 값을 갖는 것을 특징으로 하는, 피에조 세라믹 소자를 이용한 막대형 정전기 제거 장치.