KR20170066055A - 미세금속 포집 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PCB 유리기판, 필름과 같은 패널 상에 발생된 미세금속을 포집하기 위한 미세금속먼지 포집 장치에 관한 것으로서, 자성체 이외의 재질로 제작되고 내부에 공간이 형성된 블록형 케이스; 상기 블록형 케이스의 내부의 공간에 수용되며, 내부에 공간이 형성된 구비된 커버부재; 및 상기 커버부재의 내부의 공간에 수용되되, 수평방향으로 서로 이격된 적어도 2개 이상의 동일 극성의 자석이 수평방향으로 마주보도록 배치된 자석모듈;을 포함하고, 상기 자석모듈은 상기 서로 동일한 높이로 제작되며 2개 이상의 자석을 상부로 적층한 적층구조로 형성되어 구성되어, PCB 유리기판, 필름과 같은 패널의 공정시에 표면에 달라 붙은 미세금속을 대칭되는 자석의 자극을 동일 자극으로 배치하고 이와 같은 구조에 의해 자력을 높여 미세금속 포집 효율을 높인 효과가 있다.

Description

미세금속 포집 장치{DEVICE FOR CAPTURING MICRO METAL}

본 발명은 미세금속 포집 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PCB 유리기판, 필름과 같은 패널 상에 발생된 미세금속을 포집하기 위한 미세금속먼지 포집 장치에 관한 것이다.

일반적으로, LCD 도광판, LCD 확산판, 인쇄회로기판(PCB), 2차전지 등의 제조공정 중에 표면에 발생된 미세금속먼지를 제거하기 위하여 진공펌프 또는 롤러 형태의 흡착장치를 통해 미세금속먼지를 제거하고 있다. 이는 불량율을 줄이기 위해 필연적으로 사용할 수 밖에 없다. 예컨대, 현재의 금속먼지제거장치인 롤러형태의 흡착장치의 경우, 연속 가능한 먼지제거 시간은 흡착롤의 최외각에 싸여진 흡착필름의 사용 수명이 짧아 무인자동화가 불가능하고, 진공펌프를 통하여 먼지를 제거는 제거장치의 경우에는 장치의 규모가 크고 유지 비용으로 인하여 소규모 생산업체의 경우 사용하기 어려운 실정이다.

본 출원인은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1521512호(발명의 명칭 : 미세금속먼지 포집 장치, 이하 인용특허라 함)를 제안하였다. 인용특허는 각각의 자속의 크기를 증가시키기 위하여 동일한 극을 적층형태로 제작함으로써, 균일한 자력(자력의 단위는 Gauss로 기재함)분포를 생성할 수 있다. 이러같이 구성하여 PCB 유리기판, 패널 제작 공정시 발생되는 표면의 미세 금속 먼지를 균일하게 포집할 수 있다

그러나, 인용특허는 인접한 자석 간에 극성이 서로 다르게 배치되어 인력이 발생하고 이로 인해 자력의 손실이 발생하는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-1521512호(발명의 명칭 : 미세금속먼지 포집 장치)

따라서 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 PCB 유리기판, 필름과 같은 패널의 공정시대칭되는 자석의 자극을 동일 극성으로 배치하고 이와 같은 구조에 의해 자력을 높여 미세금속 포집 효율을 높인 미세금속 포집 장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 미세금속 포집 장치는, 자성체 이외으 재질로 제작되고 내부에 공간이 형성된 블록형 케이스; 상기 블록형 케이스의 내부의 공간에 수용되며, 내부에 공간이 형성된 구비된 커버부재; 및 상기 커버부재의 내부의 공간에 수용되되, 수평방향으로 서로 이격된 적어도 2개 이상의 동일 극성의 자석이 수평방향으로 마주보도록 배치된 자석모듈;을 포함하고, 상기 자석모듈은 상기 서로 동일한 높이로 제작되며 2개 이상의 자석을 상부로 적층한 적층구조로 형성되어 구성된다.

상기 커버부재의 내부에 위치하고 강자성체로 형성되며 상기 자석모듈로부터 발산되는 자력을 증가시키도록 상기 자석모듈의 상부와 접촉하여 구성된 자기폐회로를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 적어도 2개 이상의 자석모듈 간을 이격시키고 상기 대칭되는 동일 극성의 자석 간을 이격시키는 자성체 이외의 재질로 구성된 격벽부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 블록형 케이스는, 상기 커버부재를 수용하는 몸체; 및 상기 몸체의 하부에 체결부재를 통해 상기 몸체로부터 탈착되도록 구성되는 흡착판;을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 블록형 케이스는, 상기 커버부재를 수용하는 몸체; 및 상기 몸체의 하부에 체결부재를 통해 상기 몸체에 접착재 또는 용접에 의해 고정되는 흡착판;을 포함하여 구성되는 미세금속 포집 장치.

상기 흡착판은, 자성체 이외의 재질로 구성될 수 있다.

따라서 본 발명의 미세금속 포집 장치는 PCB 유리기판, 필름과 같은 패널의 공정시에 자석의 자극을 동일 자극으로 배치하고 이와 같은 구조에 의해 자력을 높여 미세금속 포집 효율을 높인 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트 상에 구비된 본 발명의 미세 금속먼지 포집 장치를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 미세 금속먼지 포집 장치의 전체 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 도시된 미세 금속먼지 포집 장치의 수직 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 미세금속 포집 장치에서 발생되는 수직 방향의 자력분포를 나타낸 도면.
도 5는 미세금속 포집 장치에서 발생되는 수직 방향의 자력분포를 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트 상에 구비된 본 발명의 미세 금속먼지 포집 장치를 나타낸 예시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 미세 금속먼지 포집 장치의 전체 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 도시된 미세 금속먼지 포집 장치의 수직 단면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 미세 금속 포집 장치(100)는 PCB 유리기판, 필름 또는 패널을 이송하는 컨베이어 벨트(600) 상부에 구비되어, 상기 PCB 유리기판, 필름과 같은 패널(500) 상에 잔존하는 미세 금속먼지를 자력을 통해 일면에 포집하는 블록 구조체로 형성된다.

보다 구체적으로, 상기 미세금속 포집 장치(100)는 블록형 케이스(110), 커버부재(120), 자기폐회로(130), 적어도 2개 이상의 자석모듈(100, 200)을 포함할 수 있다.

상기 블록형 케이스(110)는 상기 컨베이어 벨트(600)의 상부에 위치하며, 자성체 이외의 재질, 예컨대, 투명 또는 반투명 아크릴판으로 제작될 수 있다. 상기 블록형 케이스(110)는 몸체(112) 및 흡착판(111)을 포함한다.

상기 몸체(112)는 상기 커버부재(120)를 수용하기 위한 수용공간이 형성된다. 상기 흡착판(111)은 상기 몸체(112)의 일단에 체결부재(A)를 통해 용이하게 탈착 가능하도록 형성된다. 여기서, 상기 흡착판(111)은 상기 커버부재(120) 내의 자석(210, 220)들이 적층되어 구성된 한 쌍의 자석모듈(230)들에서 제공되는 자력의 손실을 최소화시키기 위하여, 기설정된 두께, 바람직하게는 1mm 내지 2mm 범위 내의 두께를 갖도록 제작된다. 한편, 도면에서는 흡착판(111)이 체결부재(A)에 의해 탈착되는 것으로 설명되었으나, 흡착판(111)은 몸체(112)의 하부면에 접착재에 의해 고정될 수 있으며, 또는 용접 또는 웰딩(welding)에 의해 몸체(112)의 하부면에 고정될 수 있다.

또한, 상기 흡착판(111)은 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및 주석(Sn) 중 어느 하나의 재질로 제작될 수 있다. 한편, 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및 주석(Sn)과 같이 자석의 자력에 영향을 적게 받는 금속 및 비금속 재질의 물질을 자성체 이외의 물질을 편의상 자성체 이외의 물질로 정의하기로 한다.

여기서, 본 발명의 실시 예에서는 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및 주석(Sn)만을 예를 들어 설명하였으나, 자성체 이외의 재질 또는 상자성체에 포함되는 재질이라면 모두 가능할 것이다. 바람직하게는 흡착판(111)은 자성체 이외의 재질로 구성하여 탈착이 용이하도록 하고 흡착판(111)을 떼어낸 후에 포집된 미세금속을 용이하게 폐기시킬 수 있도록 한다.

도 3의 (a)를 참조하면, 미세금속 포집 장치(100)에서 상기 커버부재(120)는 내부에 구비된 대칭하는 한 쌍의 자석모듈(230)의 부식을 방지하기 위한 것으로, 상기 블록형 케이스(110) 내부에 삽입되며, 내부에 적어도 한 쌍 이상의 자석모듈(230)을 수용하기 위한 수용공간이 형성된다.

여기서, 상기 적어도 한 쌍의 자석모듈(230)은 상기 커버부재(120) 내부에 삽입되되, 수평방향으로 서로 동일한 극성의 전극이 마주보도록 이격된 상태이며, 자기폐회로(130)에 접촉된 상태로 그 하부에 위치한다. 상기 한 쌍 이상으로 구성되는 자석모듈(230)은 적어도 1개 이상의 자석이 높이 방향으로 적층된 구조로 형성되되, 서로 동일한 높이로 제작되고, 대응하여 이격되어 구성된 적층구조의 자석이 마주보도록 구성된다. 또한, 대칭되는 자석(210, 220)의 극성은 동일한 자극으로 배치한다.

자석모듈(230)은 수직 방향으로는 N극과 S극이 반복되는 적층구조이며, 자석모듈(230)은 수평방향으로는 대칭되는 자석(210, 220) 간에 동일 극성이 배치되도록 구성된다.

또한, 상기 커버부재(120)의 수용 공간에 형성된 한 쌍의 자석모듈(230) 사이에 대칭되는 적층 구조의 자석모듈(230)간을 이격시키기 위한 격벽부재(140)가 구비될 수 있으며, 또한, 두 쌍 이상의 자석모듈(230)을 커버부재(120) 내에 수용시키는 경우 자석모듈(230) 간을 이격시키는 격벽부재(140)가 배치될 수 있다.

여기서, 격벽부재(140)의 두께는 2개의 자석모듈(230) 사이에서 발생되는 자속밀도의 크기를 결정하게 되며, 또한, 자속밀도의 크기는 컨베이어 벨트(600) 상에 이송되는 PCB 유리기판, 필름 등과 같은 패널(500)과 상기 미세금속 포집 장치(100)와의 이격거리에 따라 가변될 수 있다.

도 3의 (b)를 참조하면, 다른 실시예에 의한 미세금속 포집 장치(200)가 도시된다. 도 3의 (a)에 도시된 구조가 한 쌍의 자석모듈로 구성된 실시예임에 반하여, 도 3의 (b)는 두 쌍의 자석모듈(230)을 커버부재(120) 내에 구성한 다른 실시예이다. 도 3에서는 한 쌍 또는 두 쌍의 자석모듈(230)에 대하여 도시하였지만, 3개 이상의 자석모듈(230)을 커버부재(120)에 내에 구성할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 미세금속 포집 장치(100, 200)와 패널(500)과의 자속 밀도에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세금속 포집 장치에서 발생되는 수직 방향의 자력분포를 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세금속 포집 장치에서 발생되는 수직 방향의 자력분포를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 기존의 미세금속 포집 장치는 수평방향으로 다른 자극을 배치하므로 인접한 다른 자극 간에 직선 형태의 자력선과 포물선 형태의 자력선이 함께 분포하므로 자력의 손실이 발생한다. 그러나 도 4에서와 같이 마주보도록 배치된 자석(210, 220) 간에 동일 극성을 배치하는 경우 척력이 작용한다. 자석(210, 220) 간의 척력에 의해 수평에 방향으로 발생하는 자력선은 제거되고 자력선이 상부 및 하부로 형성되므로 포집 대상이 되는 패널(500)로의 자력이 증가하게 된다. 또한 자석모듈(230)은 자석이 적층된 형태로 구성되어 있어, 수직 방향의 자력 분포가 평탄한 형태를 갖게 된다. 이는 포집대상이 되는 패널(500)을 오염시킬 수 있는 미세금속을 고르게 포집할 수 있음을 의미한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미세금속 포집 장치(100, 200)는 PCB 유리기판, 필름과 같은 패널(500)의 진행방향에서도 일정한 수직 방향으로 포물선 형태의 자력 분포가 형성되며, 이러한 포물선 형태의 자력분포는 수직방향의 자석(210, 220) 간에 발생하는 자력이므로 포집대상이 되는 패널(500)에는 크게 영향을 미치지 않게 된다.

한편, 이와 같이 수평 방향으로 동일 극성의 자석이 마주보도록 구성함으로 인하여 포집대상이 되는 하부 방향에 대한 자력이 증가하고 자력 증가에 의해 미세금속에 대한 포집 능력이 향상된다. 이와 같인 동일 극성의 자석이 마주보도록 구성함으로써, 20% 가량의 성능향상을 기대할 수 있다.

상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100, 200 : 미세금속먼지 포집 장치
110: 블록형 케이스 120: 커버부재
130: 자기폐회로 140 : 격벽부재
112: 몸체 111: 흡착판
210, 220: 자석 230 : 자석모듈
500: 패널 600: 컨베이어 벨트

Claims (6)

1. 자성체이외의 재질로 제작되고 내부에 공간이 형성된 블록형 케이스;
   상기 블록형 케이스의 내부의 공간에 수용되며, 내부에 공간이 형성된 구비된 커버부재; 및
   상기 커버부재의 내부의 공간에 수용되되, 수평방향으로 서로 이격된 적어도 2개 이상의 동일 극성의 자석이 수평방향으로 마주보도록 배치된 자석모듈;을 포함하고,
   상기 자석모듈은 상기 서로 동일한 높이로 제작되며 1개 이상의 자석을 상부로 적층한 적층구조로 형성되어 구성되는 것인 미세금속 포집 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 커버부재의 내부에 위치하고 강자성체로 형성되며 상기 자석모듈로부터 발산되는 자력을 증가시키도록 상기 자석모듈의 상부와 접촉하여 구성된 자기폐회로를 더 포함하는 미세금속 포집 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 2개 이상의 자석모듈 간을 이격시키고 상기 대칭되는 동일 극성의 자석 간을 이격시키는 자성체 이외의 재질로 구성된 격벽부재를 더 포함하는 미세금속 포집 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 블록형 케이스는,
   상기 커버부재를 수용하는 몸체; 및
   상기 몸체의 하부에 체결부재를 통해 상기 몸체로부터 탈착되도록 구성되는 흡착판;을 포함하여 구성되는 미세금속 포집 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 블록형 케이스는,
   상기 커버부재를 수용하는 몸체; 및
   상기 몸체의 하부에 체결부재를 통해 상기 몸체에 접착재 또는 용접에 의해 고정되는 흡착판;을 포함하여 구성되는 미세금속 포집 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 흡착판은,
   자성체 이외의 재질로 구성되는 것인 구성되는 미세금속 포집 장치.

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