KR20180061116A - 미세금속을 포집하기 위한 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

미세금속을 포집하기 위한 장치{DEVICE FOR CAPTURING MICRO METAL}

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

일반적으로, LCD 도광판, LCD 확산판, 인쇄회로기판(PCB), 2차전지 등과 같은 패널의 제조공정 중에 표면에 발생된 미세금속먼지를 제거하기 위하여 진공펌프 또는 롤러 형태의 흡착장치를 통해 미세금속먼지를 제거하고 있다. 이는 불량률을 줄이기 위해 필연적으로 사용할 수 밖에 없다. 현재의 금속먼지제거장치인 롤러형태의 흡착장치의 경우, 미세금속을 연속적으로 제거 가능한 시간은 흡착롤의 최외각에 싸여진 흡착필름의 사용 수명에 좌우된다. 흡착필름은 수명이 짧아 무인자동화가 불가능하다. 미세금속을 흡착시키기 위한 다른 방법으로는 진공펌프를 통하여 제거하는 방법이 있다. 진공펌프를 이용한 방식은 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. 이와 같이 구성하여 패널 제작 공정 시 발생 되는 표면의 미세 금속을 균일하게 포집할 수 있다. 그러나 인용특허는 자력을 장치의 내부에서도 자력이 작용하고 내부에서 작용하는 자력은 자력의 손실로 작용한다. 따라서, 포집 대상인 패널에 자력이 집중되지 않아 자력의 손실이 발생하므로 미세금속을 포집하는 효율이 떨어지게 되는 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 공정 시 마주보는 자석의 자극을 동일 극성으로 수평하게 배치하고 배치된 자석 간 유격을 유지하도록 하며 유격이 형성된 부분에 스페이서를 개입시켜 미세금속 포집 효율을 높인 미세금속을 포집하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 미세금속을 포집하기 위한 장치는, 자석에 붙지 않는 재질 로 제작되고 내부에 공간이 형성된 블록형 케이스; 상기 블록형 케이스의 내부의 공간에 수용되며, 내부에 또 다른 공간이 형성된 구비된 커버부재; 상기 커버부재의 또 다른 공간에 수용되며, 수평방향으로 서로 이격된 적어도 2개 이상의 동일 극성의 자석이 수평방향으로 마주보도록 배치되며 상기 자석 간에 유격이 형성된 자석모듈; 및 상기 자석모듈의 유격이 형성된 부분에 개입되며 강자성체로 구성되는 스페이서;를 포함하여 구성된다.

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 접착재 또는 용접에 의해 고정되는 흡착판;을 포함하여 구성되는 미세금속을 포집하기 위한 장치.

상기 흡착판은, 자성체 이외의 재질로 구성될 수 있다.

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

상기 강자성체는 철, 코발트, 니켈 및 그 합금 중 어느 하나로 구성되도록 할 수 있다.

따라서 본 발명의 미세금속을 포집하기 위한 장치는 PCB 유리기판, 필름과 같은 패널의 공정 시 대칭되는 자석의 자극을 동일 극성으로 수평하게 배치하고 배치된 자석 간 유격을 유지하도록 하고 유격이 형성된 부분에 스페이서를 개입시켜 미세금속 포집 효율을 높인 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트 상에 구비된 본 발명의 미세금속을 포집하기 위한 장치를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 미세금속을 포집하기 위한 장치의 전체 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 도시된 미세금속을 포집하는 장치의 수직 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세금속을 포집하기 위한 장치에서 발생되는 수평 방향에서의 척력에 의한 자력분포를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자석과 스페이서가 조립된 상태를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석과 스페이서를 구분하여 나타낸 상태를 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 미세금속을 포집하기 위한 장치를 나타낸 예시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 미세금속을 포집하기 위한 장치의 전체 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 도시된 미세금속을 포집하는 장치의 수직 단면도이다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 미세 금속 포집 장치(100)는 LCD 도광판, LCD 확산판, 인쇄회로기판(PCB), 2차전지와 같은 패널(500)을 이송하는 컨베이어 벨트(600) 상부에 구비되어 패널(500) 상에 잔존하는 미세금속을 자력을 통해 일면에 포집하는 블록 구조체로 형성된다. 이와 같은 미세금속을 포집하기 위한 장치(100)가 컨베이어 벨트(600)의 상부에 위치하여 패널(500)에 붙은 미세금속을 흡착시킨다.

상기 미세금속을 포집하기 위한 장치(100)는 블록형 케이스(110), 커버부재(120), 자기폐회로(130), 자석모듈(230) 및 스페이서(150)를 포함할 수 있다.

블록형 케이스(110)는 자석에 붙지 않는 재질, 예컨대, 비자성체, 반자성체, 상자성체 중 어느 하나의 재질로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 블록형 케이스(110)는 투명 또는 반투명 아크릴판으로 제작될 수 있다. 블록형 케이스(110)는 몸체(112) 및 흡착판(111)을 포함한다.

몸체(112)는 블록형 케이스(110)의 밑면에 구성된 흡착판(111)을 제외한 부분을 통칭하며, 그 내부에 커버부재(120)를 수용하기 위한 수용공간이 형성된다. 상기 흡착판(111)은 상기 몸체(112)의 일단에 체결부재(A)를 통해 용이하게 탈착 가능하도록 구성된다. 예컨대, 흡착판(111)은 몸체(112)의 밑면에 탈착 가능하도록 구성된다. 여기서, 흡착판(111)은 커버부재(120) 내의 자석(210)들로 이루어진 자석모듈(230)들로부터 제공되는 자력의 손실을 최소화시키기 위하여, 기설정된 두께, 바람직하게는 1mm 내지 2mm 범위 내의 두께를 갖도록 제작된다. 여기서 자석(210)은 S극과 N극이 결합된 하나의 자석을 의미하며, 각각의 극성이 육안으로는 구분되지 않을 수 있다.

한편, 도면에서는 흡착판(111)이 체결부재(A)에 의해 탈착되는 것으로 설명되었으나, 흡착판(111)은 몸체(112)의 하부면에 접착제에 의해 고정될 수 있으며, 또는 용접 또는 웰딩(welding)에 의해 몸체(112)의 하부면에 고정될 수 있다.

흡착판(111)은 자석에 붙지 않는 재질로 구성될 수 있다. 예컨대, 흡착판(111)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 주석(Sn) 및 이의 합금 중 어느 하나의 재질로 제작될 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는 흡착판(111)의 재질로 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및 주석(Sn)만을 예를 들어 설명하였으나, 자석에 붙지 않는 재질이라면 모두 가능할 것이다.

커버부재(120)는 내부에 구비된 자석모듈(230)의 부식을 방지하기 위한 것으로, 상기 블록형 케이스(110) 내부에 삽입되며, 내부에 마주보도록 나란하게 배열된 자석모듈(230)을 수용하기 위한 또 다른 공간이 형성된다. 커버부재(120)는 커버부재(120)에 의해 생성된 또 다른 공간에 자석모듈(230) 자기폐회로(130) 및 스페이서(150)가 포함되어 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이 같은 극성의 자석이 마주보도록 나란하게 배열된 자석모듈(230)은 S-N, N-S, S-N, N-S의 자석(210)의 극성이 수평방향으로 반복되는 방식으로 배열된 형태로 구성된다. 자석모듈(230)은 커버부재(120) 내부에 삽입되며 수평방향으로 서로 동일한 극성의 자극이 마주보며 이격된 채로 구성된다. 자석모듈(230)은 자기폐회로(130)에 접촉된 상태로 그 하부에 위치한다. 자석모듈(230)은 S-N의 극성이 쌍을 이루는 자석 간에 같은 극성의 자극이 마주보는 상태에서 이격되도록 구성된다. 또한, 이격된 부분에는 스페이서(150)를 개제하여 자석모듈(230)에서 생성된 자력이 스페이서(150)에 집중되도록 하고, 자석모듈(230) 내에서 마주보도록 배치된 자석(210)의 자극은 동일한 자극으로 배치한다. 한편, 자기폐회로(130)는 자력을 극대화시키기 위한 구성이며 스페이서(150)에 의해 미세금속을 포집하기 위한 자력이 하부 방향으로 작용하게 된다.

자석모듈(230)은 수평방향으로는 대칭되는 자석(210, 220) 간에 동일 극성이 배치된 한 쌍의 자석(210)들로 구성된다. 자석모듈(230) 사이에 스페이서(150)가 개재되어 구성된다. 자석모듈(230)과 스페이서(150)의 구성 및 작용에 대해서는 후술하는 도면을 참조하여 보다 상세하게 개시하기로 한다.

도 3을 참조하면, 여러 쌍의 자석(210)이 배치되어 자석모듈(230)을 구성하고 자석모듈(230)의 유격 사이에 스페이서(150)가 개재된다. 이때, 자석모듈(230)에 의해 상부 및 하부로 미치는 자력은 스페이서(150)에 집중되고, 수평으로 미치는 자력에 의한 자속은 서로 다른 자극의 자석에 의해 발생하는 자력에 의해 상쇄된다. 따라서, 자석모듈(230) 및 스페이서(150)에 의해 발생하는 자력은 하부 또는 상부로 균일하게 발생하며 수평 방향에 의한 자속은 근접하여 구성되어 거의 발생하지 않게 되므로 자력의 손실을 최소화시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 미세금속을 포집하기 위한 장치(100, 200)와 패널(500)과의 자속 밀도에 대하여 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세금속을 포집하기 위한 장치에서 발생되는 수평 방향에서의 척력에 의한 자력분포를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 자력은 스페이서(150)에 집중되고, S극 사이에 개입된 스페이서(150)는 중심부에 S극성이 강한 자석의 성질을 갖게 된다. 또한, N극 사이에 개입된 스페이서(150)는 중심부에 N극성이 강한 자석의 성질을 갖게 된다. 인접한 스페이서(150) 간에도 포집대상인 패널(500)의 진행방향에 대하여 일정한 자력선이 형성된다.

스페이서(150)에 의해 발생하는 자력선은 하부 및 상부 방향에 대하여 패널(500)의 진행방향에 대하여 평행한 자력선, 즉 균일한 자력을 형성하게 되어 패널(500)에 있는 미세금속을 효과적으로 포집할 수 있게 된다. 즉, 수평방향에 대해서는 자석이 인접하여 형성된 것으로 볼 수 있으므로 수평 방향에 대한 자력은 미미하거나 상쇄된다. 따라서 자력의 손실이 거의 없으며, 또한, 자력이 하부 또는 상부로 고르게 발생하므로 미세금속을 포집하기 위한 효율이 증가한다.

또한, 자기폐회로(130)가 상부에 구성되고, 케이스(110) 및 커버부재(120)에 의해 밀폐되므로 스페이서(150) 간의 인력에 의한 자력은 패널(500)이 배치된 하부로 집중된다.

자석(210) 간에 마주보도록 수평방향으로 배치되고 배치된 자석(210) 간에 유격이 형성된다. 형성된 유격 사이에 스페이서(150)를 개입시켜 자력이 발생하도록 구성하고 스페이서(150)간에 발생하는 자력은 하부에 구성된 얇은 커버부재(120)와 얇은 흡착판(111)에 의해 크게 영향받지 않으므로 자력을 고스란히 하부의 패널(500)로 전달할 수 있다. 따라서, 스페이서(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 S-N으로 자화된다. 따라서, 스페이서(150) 간에 의한 자력선이 형성된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자석과 스페이서가 조립된 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석과 스페이서를 구분하여 나타낸 상태를 나타낸 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 같은 극성 간에 마주보도록 구성된 자석(210) 사이에 개입된 스페이서(150)는 인접한 자석(210)의 극성을 따라 자화된다. 즉, N극 사이에 개입된 스페이서(150)는 N극의 극성을 가지게 되고, S극 사이에 개입된 스페이서(150)는 S극의 극성을 가지게 된다.

따라서, 도 5에서와 같이 스페이서(150)만을 구분하여 보면, N-S-N의 극성으로 나타나게 된다. 따라서, x축 방향으로 진행하는 패널(500)에 잔존하는 미세금속들은 스페이서(150) 간에 발생하는 자력에 의해 포집된다. 또한, 자석(210) 간에 발생하는 자력은 미미하거나 상쇄되며, 스페이서(150)에 자력이 집중된다. 따라서 자력의 손실이 거의 없으며, 또한, 자력이 패널(500)의 진행방향인 x축 방향에 대하여 고르게 발생되므로 미세금속을 포집하기 위한 장치의 효율이 증가한다. 예컨대, S극 사이에 개입된 스페이서(150)는 앞서 기술한 바와 같이 개략적으로는S극으로 자화되며, N극 사이에 개입된 스페이서(150)는 N극으로 자화되어 인접한 스페이서(150) 간에 자력선이 형성된다. 이와 같은 자력선은 포물선 형태로 보여지지만 포집대상인 패널(500)의 진행방향인 x축 방향에서 보면 균일한 자력선 형태를 갖는다.

한편, 이와 같이 수평 방향으로 동일 극성의 자석(210)이 마주보도록 구성하고 마주보는 자석(210) 간에 유격을 유지한다. 유격이 유지된 상태에서 유격이 형성된 부분에 스페이서를 개입시켜 구성하여 포집대상이 되는 하부 방향에 대한 자력이 증가하고 자력 증가에 의해 미세금속에 대한 포집 능력이 향상된다. 이와 같은 구조는 동일 극성의 자석이 마주보도록 구성함으로써, 종래 기술에 대비하여 100% 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 (1)

1. 자석에 붙지 않는 재질로 제작되고 내부에 패널의 공정시 대칭되는 자석의 자극을 동일 극성으로 수평하게 배치하고 배치된 자석 간 유격을 유지하고 유격이 형성된 부분에 스페이서를 개입시켜 미세금속 포집을 위한 공간이 형성된 블록형 케이스;
   상기 블록형 케이스의 내부의 공간에 수용되며, 내부에 마주보도록 나란하게 배열된 자석모듈(230)을 수용하기 위한 내부에 또 다른 공간에 상기 자석모듈(230) 자기폐회로(130) 및 스페이서(150)가 포함되어 형성된 커버부재;
   상기 커버부재의 또 다른 공간에 수용되며, 수평방향으로 서로 이격된 적어도 2개 이상의 동일 극성의 자석이 수평방향으로 마주보도록 배치되며 상기 자석 간에 유격이 형성된 자석모듈;
   상기 자석모듈의 유격이 형성된 부분에 개입되며 강자성체로 구성되는 스페이서;
   상기 블록형 케이스는,
   상기 커버부재를 수용하는 몸체;
   상기 몸체의 하부에 체결부재를 통해 상기 몸체로부터 탈착되도록 구성되는 흡착판;
   상기 블록형 케이스는,
   상기 커버부재를 수용하는 몸체; 및
   상기 몸체의 하부에 접착재 또는 용접에 의해 고정되는 흡착판;
   상기 흡착판은, 자석에 붙지 않는 재질로 구성되며,
   상기 커버부재의 내부에 상기 자석모듈의 상부와 접촉하여 위치하고 강자성체로 형성되며 상기 자석모듈로부터 발산되는 자력을 증가시키는 상기 자기폐회로를 더 포함하고,
   상기 강자성체는,
   철, 코발트, 니켈 및 그 합금 중 어느 하나로 구성되도록 구성되는 미세금속을 포집하기 위한 장치.

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