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KR100571621B1 - 정전기 제거장치 - Google Patents

정전기 제거장치 Download PDF

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KR100571621B1
KR100571621B1 KR1020050127731A KR20050127731A KR100571621B1 KR 100571621 B1 KR100571621 B1 KR 100571621B1 KR 1020050127731 A KR1020050127731 A KR 1020050127731A KR 20050127731 A KR20050127731 A KR 20050127731A KR 100571621 B1 KR100571621 B1 KR 100571621B1
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support
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fibrous
negative
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마코토 다카야나기
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가부시키가이샤 트링크
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  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Abstract

본 발명에서는 테이프의 형태를 가지는 이온 발생부를 포함하는 정전기 제거장치가 제공된다. 또한 도체가 소정의 전압을 인가받도록 하는 방전 수염들을 가지는 상기 도체를 포함하는 자가 방전식 정전기 제거장치가 제공된다. 또한 양전압을 인가받는 섬유형 양전극과, 음전압을 인가받는 섬유형 음전극과, 상기 양전극과 음전극들을 지지하고, 상기 양전극과 음전극의 접근에 의한 불꽃 방전이나 단락을 방지하기 위해 절연 확보 수단을 제공하기 위해 상기 양전극과 음전극 사이에 배치된 지지대를 포함하는 DC 타입의 자가 방전식 섬유형 정전기 제거장치가 제공된다.

Description

정전기 제거장치{STATIC ELIMINATOR}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 테이프 타입의 정전기 제거장치를 설명하는 도면,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 테이프 타입의 정전기 제거장치를 설명하는 도면,
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 테이프 타입의 정전기 제거장치를 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 테이프 타입의 정전기 제거장치를 설명하는 도면,
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 테이프 타입의 정전기 제거장치를 설명하는 도면,
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 정전기 제거장치의 평면도와 측면도,
도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 정전기 제거장치의 정면도와 측면도,
도 8은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 정전기 제거장치의 정면도와 측면도,
도 9는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 정전기 제거장치의 정면도와 측면도,
도 10은 AC 타입의 정전기 제거장치의 전기회로의 구성도,
도 11은 DC 타입의 정전기 제거장치의 전기회로의 구성도,
도 12는 AC 타입의 정전기 제거장치의 작동 원리를 설명하기 위한 그래프,
도 13은 DC 타입의 정전기 제거장치의 작동 원리를 설명하기 위한 그래프,
도 14는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 정전기 제거장치의 사시도,
도 15는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 AC 타입의 정전기 제거장치의 단면도,
도 16은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 DC 타입의 정전기 제거장치의 단면도,
도 17은 본 발명의 제 10 실시예의 작동 원리를 설명하기 위한 구성도,
도 18은 종래의 정전기 제거장치의 정면도,
도 19는 종래의 정전기 제거장치와 본 발명에 의한 정전기 제거장치의 제거 특성을 보여주는 그래프,
도 20은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 섬유형 정전기 제거장치의 전체적인 전형을 보여주는 구성도,
도 21은 본 발명의 제 12 실시예에 따른 섬유형 정전기 제거장치를 설명하는 도면,
도 22는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 섬유형 정전기 제거장치를 설명하는 도면,
도 23은 제 14 실시예에 따른 절연체를 설명하는 도면,
도 24는 제 14 실시예에 따른 절연체를 설명하는 도면,
도 25는 제 14 실시예에 따른 절연체를 설명하는 도면,
도 26은 제 14 실시예에 따른 절연체를 설명하는 도면,
도 27은 제 14 실시예에 따른 절연체를 설명하는 도면,
도 28은 제 14 실시예에 따른 절연체를 설명하는 도면,
도 29는 제 14 실시예에 따른 절연체를 설명하는 도면,
도 30은 제 16 실시예에 따른 부착 부분을 설명하는 설명하는 도면,
도 31은 종래의 섬유형 정전기 제거장치의 전체적인 모습을 설명하는 도면이다.
본 발명은 정전기 제거장치에 관한 것으로, 특히 테이프 타입의 정전기 제거장치와 자가 방전식 정전기 제거장치 (self-discharged static eliminator)에 관한 것이다.
제조의 관점에서 볼 때, 종래의 정전기 제거장치의 이온 발생부는 상자형이나 막대형의 모양을 가진다.
방전 특성의 관점에서 볼 때, 자가 방전식 정전기 제거장치들이 있다. 자가 방전식 정전기 제거장치에는 얇은 도체 섬유들이 사용된다. 섬유와 방전되는 물체 사이의, 또는 섬유들 자체간의 정전위의 차이가 특정값 이상일 때 섬유의 선단(leading end)에서 방전이 일어나고, 이는 충전된 물체의 정전기 제거(cutdown) 효과를 가져온다. 자가 방전식 정전기 제거장치는 정전기 제거장치를 충전된 물체에 접근시킴으로써 충전된 정전기를 방전시킨다. 공장의 작업자들은 자신들의 정전기를 방전시키고 전하를 제거하기 위해 자가 방전식 정전기 제거장치를 착용한다.
전자의 정전기 제거장치의 이온 발생부는 상자형이거나 막대형 모양을 가지게 되어 설치시 많은 공간을 차지한다. 즉, 정전기 제거장치가 기계나 좁은 틈새에 설치될 수 없어서 정전기는 발생한 부위에서 제거될 수 없다.
후자의 자가 방전식 정전기 제거장치에서, 자가 방전은 정전기가 축적되기 전까지 일어나지 않다가 정전위차의 값이 약 700V정도의 특정값에까지 상승하면 일어나게 되고, 정전위차가 약 700V정도의 특정된 값 이하로 내려갈때 중단된다. 따라서 약 700V정도의 잔류 전기가 항상 유지된다.
도 18은 종래의 자가 방전식 정전기 제거장치를 나타낸다. 자가 방전식 정전기 제거장치(300)은 선형이거나 막대형의 도체, 또는 평판형이거나 섬유형의 도체 몸체(302)로 구성되는데, 상기 도체 몸체(302)는 소위 제거솔(eliminator brush) 또는 팔밴드(arm band)라 불리는 수염(whisker) 모양 도체(304)를 가진다. 제거솔은 별도의 전기적 장치가 필요없이 정전기를 제거할 수 있다. 이렇게 외부로부터 에너지의 공급없이 정전기를 방전시킬 수 있어서 자가 방전식 정전기 제거장치라 불린다.
작동 원리에 있어서, 제거솔이 종이, 필름, 또는 시트등의 재료 물질로 만들어진 방전될 물체(306)를 마주보며 배치되고 거리 D가 짧아지면, 수염 모양 도체의 선단상의 전자장은 커지게 되고 공기에 의한 절연 효과가 나타나게 된다. 결과적으로 코로나(corona)형 방전이 시작되고, 위 재료 물질과 반대 극성을 가진 공기속의 이온들이 유도된다.
도 19는 종래의 자가 방전식 정전기 제거장치의 제거 특성을 그래프로 보여준다. 그래프상에 "종래기술의 정전기 제거 특성"으로 지칭된 곡선은 제거솔이 5kV의 전위를 유지하는 재료 물질에 접근되어, 코로나형 방전이 시작되고 정전위가 점차적으로 감소하는 모습을 나타낸다. 정전위가 약 1kV까지 감소하면 정전기 제거장치의 수염부분의 선단상의 전기장은 약해지고 결국 코로나형 방전은 중단된다. 정전기 제거가 끝나는 시각에서부터 정전기는 완전히 제거되지 못하고 약 1kV의 잔류 전기가 남아있게 된다.
도 19에서 "본 발명의 정전기 제거 특성"이라 지칭된 곡선에서 보여주는 것처럼 잔류 전기를 충분히 제거시킬 수 있도록 설계된 정전기 제거장치가 요구된다.
도 8에서 보여지는 섬유형 정전기 제거장치에서, 양전극과 음전극이 선형상에 각각 배치된다. 이들 전극들은 서로 마주보게 배치되지 않고 지그재그형으로 배치된다. 이 경우, 예를 들어 각 음전극이 양전극의 양쪽에서 동일한 인력을 가하게 되면 전극의 선단들은 가까워질 수 없게 되고, 따라서 전극간의 접근에 의한 불꽃 방전이나 단락이 발생하지 않는다.
그러나 도 31에 나타난 바와 같이, 다수의 섬유 전극들이 그 이면에 위치한 지지대상에 평행하게 배치되어 있는 종래의 DC 타입의 섬유형 정전기 제거장치에서는, 전극들이 지지대의 끝단에서부터 방전을 하면, 방전 전극의 선단이 정전기력에 의해 서로 접근하게 되어 불꽃 방전이나 단락을 일으키게 된다.
도 31에 관하여 보다 구체적으로 언급하면, 섬유형의 정전기 제거장치(210) 은 다수의 양극 섬유 전극들(214)와, 그 이면에 위치한 지지대에 평행하게 배치된 다수의 음극 섬유 전극들(216)로 구성된다. 전극(214)과 전극(216)은 도체 전극(218)로부터 전원을 공급받고, 양극(214)과 음극(216)의 선단들은 지지대(212)의 끝단에서부터 돌출한다.
따라서, 좁은 공간이나 틈새에 설치될 수 있고, 정전위가 약 700V이하로 낮아질 때에도 방전의 중단을 일으키지 않는 테이프 타입의 정전기 제거장치를 제공하는것에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 잔류 전기가 제거될 때까지 정전기를 소전력으로 쉽게 제거할 수 있는, 이하 정전기 제거장치 또는 제거솔이라 언급될 자가 방전식 정전기 제거장치를 제공하는 것이다.
추가하여, 본 발명의 또 다른 목적은 불꽃 방전이나 단락를 막아주는 DC 타입의 섬유형 정전기 제거장치를 제공하는 것이다.
이 목적들을 달성하기 위해 테이프 모양의 이온 발생부를 포함하는 정전기 제거장치가 제공된다.
또한 도체에 전압을 인가하는 방전 수염을 가지는 도체를 포함하는 자가 방전식 정전기 제거장치가 제공된다.
또한 양전압이 공급된 양극 섬유 전극들과 음전압이 공급된 음극 섬유 전극들과 이 전극 섬유들을 지지하기 위해 양극 섬유 전극들과 음극 섬유 전극들 사이에 지지대가 배치되고, 전극들이 접근할 때 불꽃 방전 또는 단락을 방지하기 위한 절연 확보 수단이 제공되는 DC 타입의 섬유형 정전기 제거장치가 제공된다.
본 발명의 다른 목적들과 특징, 장점들은 아래 발명의 상세한 설명에서 첨부된 도면을 참조하면서 설명될 것이다.
(제 1 실시예)
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 테이프 타입의 정전기 제거장치를 설명하는 도면이다. 도 1의 테이프 타입의 정전기 제거장치를 구체적으로 살펴보면, 정전기 제거장치(10)의 테이프 타입의 이온 발생기는 좁고 얇은 보드 테이프(12)상에 이온을 발생시키기 위해 다수의 방전 전극(14)을 포함한다. 각각의 방전 전극(14)은 판지 테이프(12)상에 평행하게 배치되고, 각 방전 전극(14)의 방전단은 판지 테이프(12)의 한쪽면으로부터 이온을 분출시키도록 하는 방향을 향하도록 되어 있다. 방전 전극들은 수 kV이상의 고전압에서 이용되므로, 도 1a에 나타난 다수의 짧은 커버 테이프(16a)가 선호되거나, 도 1b에 나타난 신장된 커버 테이프가 방전 전극(14)을 보호하기 위해 제공된다. 방전 전극(14)는 도 1에는 나타나지 않은 전원 공급 장치로부터의 고전압 발생 장치를 통하여, 도체나 전기 공급 배선에 의해 전원을 공급받는다.
보드 테이프(board tape)(12)는 적당한 절연체로 이루어져 있고, 단단한 혹은 유연한 경도를 가진다. 그러나 유연한 절연체가 그 활용도로 인해 선호된다. 커버 테이프 16(16a 또는 16b) 는 유연한 절연체로 이루어진다.
이러한 테이프 타입의 정전기 제거장치(10)은 설치에 많은 공간을 차지하지 않고 그 자체가 폭이 좁고 얇아서 좁은 공간에 설치될 수 있다. 즉, 상기 정전기 제거장치는 기계나 장치류내의 정전기가 발생한 장소에서 그 발생 즉시 정전기를 제거할 수 있어서 정전기로부터 야기되는 문제들을 해결할 수 있게 된다.
다른 장점들로서, 유연한 물질로 이루어진 보드 테이프(12)가 이용될 때, 보드 테이프(12)는 자유롭게 휘어질 수 있어서 방전될 물체의 3차원 구조에 적합하게 설치될 수 있다. 이리하여 정전기 제거장치는 방전될 물체에 따라 정전기 제거를 위한 가장 좋은 위치에서 이온을 방출할 수 있어서 매우 효과적인 정전기 제거가 가능하다.
(제 2 실시예)
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 테이프 타입의 정전기 제거장치를 설명하는 도면이다. 이온 발생부가 테이프의 형태이고 유연한 경우에는 상기 정전기 제거장치는 그것을 끌어당겨서 반대편 끝에 지탱될 수 있다. 이 경우 반대편 끝에 놓여진 홀더(holder)(18)만을 당기면 된다. 따라서 그 배면에서 이온 발생부를 지지하는 지지대는 필요없게 된다. 더우기, 지지대가 이온을 흡수하는 문제가 해결될 수 있다. 비록 짧은 커버 테이프(16a)가 도 2에 나타나 있지만, 신장된 커버 테이프(16b)가 이용될 수 있다.
(제 3 실시예)
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 테이프 타입의 정전기 제거장치를 설명하는 도면이다. 도 3a와 도 3b는 도 1의 선(3-3)을 따라 절단된 단면도를 나타낸다. 도 3a에서 도체(20,22)는 방전 전극(14)에 전기력을 공급하기 위해 사용된다. 도체(20,22)는 각각 양이온과 음이온을 발생기키며, 각 방전 전극(14)에 대한 전원 공급은 그 종단과 도체(20,22)를 연결함으로써 실현된다. 이들 도체(20,22)는 도면에 나타나지 않은 고전압 발생 장치로부터 전원을 공급받는다. 도 3b에서 보드 테이프(12)는 그 자체로, 방전 전극에 전원을 공급하는전자 회로 패턴을 가진 전기 회로 기판이다. 회로 패턴으로서, 도체내 전원 공급 배선에 대응하는 부분(24a,24b)이 제공된다. 이러한 방법으로, 전자 회로 패턴이 제공된 경우에는 FPC(flexible print circuit)나 FFC(flexible flat cable)가 사용될 것이다.
(제 4 실시예)
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 테이프 타입의 정전기 제거장치를 설명하는 도면이다. 이 실시예에서 방전 전극은 소켓(26)에 고정되어 있다. 이 경우 방전 전극은 교체될 수 있어서 그 유지 보수가 쉬워진다.
(제 5 실시예)
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 테이프 타입의 정전기 제거장치를 설명하는 도면이다. 이 실시예에서 방전 전극(14)에는, 보드 테이프(12)의 반대편에서 이온을 방출시키기 위해 그 양쪽끝에 방전 선단(14a,14b)이 형성된다. 다른 방법으로, 방전 선단(14a)를 갖는 방전 전극과 방전 선단(14b)를 갖는 방전 전극은 반대 방향으로 배치된다. 이러한 테이프 타입의 정전기 제거장치는 좁은 공간에서 반대쪽으로 정전기를 방전시키는데 이용할 수 있다.
(제 6 실시예)
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 정전기 제거장치의 전형을 보여준다. 이후 기술되는 보다 구체적인 제 7 실시예 내지 제 9 실시예중의 하나가 인가된 전압의 특성에 응답하여 사용된다. 제거솔(110)은 기본 테이프(112), 수염 모양 도체나 수염 모양 전극(118), 수염 모양 도체(118)과 함께 제공되어 수염 모양 도체(118)가 한 방향을 향하도록 평행하게 배치시키는 도체(116), 그리고 도체(116)와 수염 모양 도체(118)을 보호하기 위한 커버를 포함한다. 제거솔(110)의 도체(116)는 몸체(120)으로부터 전압을 인가받기 위해 몸체(120)이나 전지 장치에 도체(122)로 연결되어 있다. 제거솔(110)은 절연 커버(114)로 덮혀 있다. 인가된 전압은 도 19에 나타난 잔류 전압값 정도가 좋다. 그 이유는 이후에 자세히 기술되겠지만, 잔류 전압값 정도의 전압이 인가된 때에, 도 6에 나타나지 않은 재료 물질들이 정전기로 충전되지 않은 경우에는 제거솔은 방전을 하지 않고 이온은 방출되지 않는다. 그러나 재료 물질이 단지 조금만 충전되어도 방전이 바로 시작되고, 재료 물질에 충전된 반대 극성의 이온들이 방출되어 방전은 이루어진다.
제거솔(110)에 잔류 전압값보다 고전압이 인가되면 지속적인(full-time) 방전이 제거솔(110)로부터 만들어진다. 이것은 어느 정도까지는 소용이 없다. 그러나 지속적인 방전으로 인해, 단지 조금만 충전된 경우라면 방전량은 고감도로 조정되고 이 결과 빠르고 높은 정확도을 가지는 방전 동작이 실현된다.
(제 7 실시예)
도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 정전기 제거장치를 설명하는 도면이다. 도 7에서 정전기 제거장치는 AC 타입이다. AC 타입의 정전기 제거장치를 사용함으로써, 제거솔(도체(116)과 방전 수염(118)의 배열)은 스페이서(124,126)에 의 해 고정되고, 외부로부터의 절연을 위해 커버(114)에 의해 덮혀진다. 제거솔은 되도록이면 기본 테이프(112)상에 형성되고 이렇게 하여 쉽게 다루어질 수 있다. 제거솔은 재료 물질과 접촉하고, 수염의 선단들이 기본 테이프에서 돌출되면 충전되기 때문에, 수염은 기본 테이프로부터 인도되도록 하고, 직접적으로 물체에 접촉되지 않도록 하는 것이 좋다. 솔 제거장치는 전압을 인가받는데, 예를들어 종래의 정전기 제거장치에 사용되었던 AC 5kV 내지 10kV의 인가전압보다 상대적으로 낮은 AC 1kV의 전압값을 갖는다.
(제 8 실시예)
도 8은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 정전기 제거장치를 설명하는 도면이다. 이 제거장치는 DC 타입이다. 이 제거장치는 두개의 제거솔을 가진다. 상기 솔들은 전압을 인가받는데, 예를 들어 종래의 정전기 제거장치에 사용되었던 AC 5kV 내지 10kV의 인가 전압보다 상대적으로 낮은 AC 1kV의 전압값을 갖는다. 하나의 솔은 양극의 전압을 인가받고 다른 솔은 음극의 전압을 인가받는다. 각 솔의 수염은 지그재그식으로 배치되는 것이 좋다. 나아가 이러한 솔들은 격리되고 스페이서(128)에 의해 전기적으로 차단된다. 이들 솔들은 기본 테이프에 고정되고 커버(114)로 절연되어 쉽게 다루어질 수 있다. 제거솔은 재료 물질에 접촉되어 수염의 선단들이 기본 테이프에서 돌출되면 충전되기 때문에, 수염은 기본 테이프로부터 인도되도록 하고 직접적으로 재료 물질에 접촉되지 않도록 하는 것이 좋다.
(제 9 실시예)
도 9는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 정전기 제거장치를 설명하는 도면이 다. 본 실시예에서 양극의 제거솔(110)과 음극의 제거솔(110)은 분리되어 제공된다. 상기 제거솔은 중간 스페이서(128)가 없는 점에서 제 8 실시예의 제거솔과 구분된다. 그러나 다른 구조는 제 8 실시예와 유사하다.
도 10과 도 11은 본 발명에 따르는 전자 회로를 도식적으로 나타낸다. 도 10은 AC 타입의 정전기 제거장치에 적용될 전자 회로를 나타내고, 도 11은 DC 타입의 정전기 제거장치에 적용될 전자 회로를 나타낸다.
AC 타입의 정전기 제거장치와 함께, 전기 장치(120)안에 제공된 발진기(oscillator) OSC(132)는 교류 전압을 발생시킨다. 비록 그 발진 주파수가 상용 전력인 50/60Hz가 된다 하더라도, 변압기는 커지게 된다. 따라서 수 kV의 주파수가 소형화 작업에 사용되는 것이 좋다. 발진기에서 발생한 전압은 앞서 언급한 잔류 정전위값, 예를들어 1kV의 크기로 승압된다. 제거장치(110)에 의해 방전된 물체는 '130'으로 표시되어 있다.
DC 타입의 정전기 제거장치를 가지고, 발진기 OSC(132)는 교류 전압을 발생시킨다. 교류 전압은 정류 회로에 의해 정류된 후, 앞서 언급한 잔류의 정전압 1kV 크기의 양 또는 음의 DC 전압을 발생하기 위해 승압된다. 이들 전압들은 분리된 정전기 제거장치에 인가된다.
이제, 도 12와 도 13을 참조하여 동작 원리를 설명한다. AC 타입은 도 12를 참조하여 설명되고 DC 타입은 도 13을 참조하여 설명된다. 그래프의 Y축은 정전위값을 나타내고 그래프의 X축은 시간을 나타낸다.
도 12에서는 접지에 대한 피크 전압이 ±1kV인 교류 전압이 인가된다. 0.3kV 로 충전된 물체가 제거솔 근처로 접근하면, 양의 반주기동안 제거솔과 재료 물질의 전위차는 0.3kV에서 1.3kV로 증가한다. 전위차가 방전 정지 전압 1kV이상으로 올라갔기 때문에 전기장은 더 강해지고 따라서 양이온의 방전이 시작되고, 0.3kV의 음전하를 중화시킨다. 그 사이에, 음의 반주기동안 제거솔과 재료 물질의 전위차는 0.3kV에서 0.7kV로 감소한다. 0.7kV의 전하는 방전 정지 전압 1kV아래로 내려갔기 때문에 전기장은 더 약해지고 따라서 음이온의 방전은 일어나지 않는다.
도 13에서는 접지에 대한 피크 전압이 ±1kV인 DC 전압이 인가된다. 0.3kV로 충전된 재료 물질이 제거솔 근처로 접근하면, 양전압의 제거솔과 재료 물질의 전위차는 0.3kV에서 1.3kV로 증가한다. 전위차가 방전 정지 전압 1kV이상으로 올라갔기 때문에 전기장은 더 강해지고 따라서 양이온의 방전이 시작되고, 0.3kV의 음전하를 중화시킨다. 그 사이에, 음전압의 제거솔과 재료 물질의 전위차는 0.3kV에서 0.7kV로 감소한다. 0.7kV의 전하는 방전 정지 전압 1kV아래로 내려갔기 때문에 전기장은 더 약해지고 따라서 음이온의 방전은 일어나지 않는다.
종래의 제거솔에서, 정전압이 1kV아래로 내려갈 때 방전은 정지되고, 더이상의 정전기 제거는 일어나지 않을 수 있다. 따라서 잔류의 정전압 1kV는 유지된다. 반대로 본 발명에서 제거솔에는 1kV와 같은 방전 정지 전압이 인가되어서, 방전이 시작되고 재료 물질이 정전기로 충전되는 때에 지니는 정전기는 중화된다. 물론 상기 물체에 정전기가 없었다면 여하한 방전도 일어나지 않는다.
(제 10 실시예)
도 14는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 정전기 제거장치의 사시도이다. 도 14에서 제거장치의 몸체(150)은 손목 시계형이나 고리형의 작은 케이스 내부에 구비되어 있고, 방전 수염(154)은 상기 작은 케이스의 뚜껑 방향을 향하게 배치된다.
도 15는 제 10 실시예의 AC 타입의 정전기 제거장치의 단면도이다. 도 15에서 정전기 제거장치(150)은 전자 회로(156)과 케이스(152) 내부에 구비된 전원 공급 장치(158)를 포함하고, 전극 수염(162)과 함께 제공된 도체(162)는 전원 공급 장치(156)으로부터 도체를 통해 AC 전압을 인가받기 위해 사용된다. 전자 회로(156)의 도체를 통해 신체나 상기 재료 물질과 같은 방전될 물체에 접촉하기 위해 만들어진 물체 접촉 전극(160)은 케이스의 뚜껑 방향의 반대면쪽에 케이스의 외부에 놓여져 있다.
도 16은 제 10 실시예의 DC 타입의 정전기 제거장치를 보여주는 단면도이다. 상기 실시예는 방전 수염을 갖춘 두 도체(162,162)가 양전압과 음전압을 인가받기 위해 DC 전원 공급 장치에 연결된다는 점을 제외하고는 앞서 서술한 AC 타입의 정전기 제거장치와 동일하다.
도 17은 동작 원리를 설명하는 도면이다. 도 17에서 신체와 같은 방전되는 물체가 전하를 가지지 않는 경우, 방전은 발생하지 않는다. 반대로 방전되는 물체가 예를 들어 양의 0.3kV로 충전되는 때에는, 신체내의 전하를 실질적으로 0V로 줄이기 위해 양의 1kV의 DC 전압이 인가된 양의 방전 수염에서 방전이 일어난다.
(제 11 실시예)
도 20은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 섬유형 정전기 제거장치의 전체적인 전형을 보여주는 도면(평면도,정면도,측면도)이다. 섬유형 제거장치(210)는 절연체 로 만들어진 지지대(212)를 포함한다.
이 실시예에서 지지대(212)은 두개의 지지대 부재, 그리고 서로 마주보는 면에서 두개의 지지대 부재를 부착시키기 위한 부착용 부재(220)를 포함한다. 그러나 지지대(212)는 부재의 일부분이거나 부착용 부재(220)의 집합일 것이다. 상기 부착용 부재는 섬유형 제거장치를 지탱하기 위해 다른 부재에 부착되록 하는데 사용되며 이후 자세히 기술된다.
섬유형 양전극(214)과 섬유형 음전극(216)이 바깥쪽에서 두 지지대(212,212)에 부착되고, 도체 전극 218을 통해, 도 20에 나타나지 않은 전원 공급 장치로부터 양전압과 음전압을 공급받는다. 도체 전극(218)은 모든 방전 전극에 동일하게 전원을 공급한다. 지지대(212)는 격리된 돌출부(212a)로 형성된다.
상기 구성을 따를 때, 섬유형 제거장치(210)는 단락이나 불꽃을 발생시키지 않는다. 왜냐하면 정전 인력이 양극과 음극사이에 작용될 때에도 전극간의 거리가 유지되기 때문이다. 그것은 자세히 후술될 것으로, 양극(214)과 음극(216)간의 절연을 위한 절연 공간 거리와 연면 거리(creepage distance)가 지지대(212)의 상단부(선단), 측면부(측단), 하단부(하단)과 같은 어느 위치에서도 확보되기 때문이다.
(제 12 실시예)
도 21은 본 발명의 제 12 실시예에 따른 정전기 제거장치를 설명하는 도면이다. 상기 정전기 제거장치는 격리된 돌출부(212a)가 없다는 것을 제외하고는 제 11 실시예의 정전기 제거장치와 유사하다. 본 실시예에서 부착 부재나 부착 부분(220) 이 도 21에 나타나지 않은 금속 지지대에 부착된다면, 양극(214)과 음극(216)이 상기 금속 지지대에 가까워질 때 누전이 발생할 것이다. 그러므로 도 21에서처럼, 상기 부착 부재는 T자형으로 만들어져서 상기 금속 지지대와 양극 또는 음극간의 절연을 위한 연면 거리를 확보하도록 하는 것이 좋다.
(제 13 실시예)
도 22a는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 정전기 제거장치를 설명하고, 도 22b는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 정전기 제거장치를 설명하는 도면이다. 도 22b에 나타난대로, 만일 지지대(212)의 선단 또는 상단이 방전 전극(214,216)의 선단 아래에 위치한다면, 전극들은 정전기력으로 서로 달라붙게 되고, 그후 변형되어서 불꽃이나 단락을 일으키게 된다. 이것을 피하기 위해, 도 22a에 나타난대로 지지대(212)의 상단은 방전 전극의 변형을 방지하기 위해 방전 전극의 선단과 같은 높이로 만들어진다.
(제 14 실시예)
도 23 내지 도 29는 방전 전극간의 또는, 섬유형 정전기 제거장치와 상기 섬유형 정전기 제거장치가 부착되는 홀더간의 절연을 확보하기 위한 절연 확보 수단들을 나타낸다.
도 23에서 보면, 지지대(212)에는, 지지대를 두껍게 하고 절연 확보를 위해 방전 전극과 같은 높이를 가지도록 하여 그 상단에 격리부를 가진다.
도 24에서 보면, 지지대(212)는 두껍게 만들어지고 양쪽의 마주보는 면에 격리부를 가지도록 되어 있으며, 그 길이는 그 반대편 끝단부들의 절연 확보를 위해 방전 전극(214,216)과 같거나 방전 전극(214,216)보다 더 길도록 만들어져 있다.
도 25에서 보면, 지지대(212)는 두껍게 만들어지고, 방전 전극과 같은 높이를 갖도록 되어 있거나, 절연을 확보하기 위해 그 바닥부에서 격리부를 제공하기 위해 방전 전극의 바닥으로부터 돌출되도록 만들어져 있다.
도 26에서 보면, 지지대(212)에는 그 바닥부에서 절연을 확보하기 위해 격리시키기 위한 돌출부(222)가 있다.
도 27에서 보면, 지지대(212)에는 절연을 위한 연면 거리를 확보하기 위해그 상단부에 홈(224)이 형성되어 있다.
도 28에서 보면, 지지대(212)에는 절연을 위한 연면 거리를 확보하기 위해 그 측면부에 홈(224)이 형성되어 있다.
도 29에서 보면, 지지대(212)에는 절연을 위한 연면 거리를 확보하기 위해 그 하단부에 홈(224)이 형성되어 있다.
(제 15 실시예)
이제, 다시 도 20을 참조하여 도체 전극을 설명한다. 섬유형 방전 전극 물질은 도체의 근처에서는 낮은 저항값을 가지므로 방전은 도체 근처에서 쉽게 일어나고 이러한 정전기 제거는 효율적이다. 그러나 섬유형 방전 전극 물질은 도체와 멀리 떨어지면 높은 저항값을 가지게 되어 방전은 도체와 멀리 떨어져서는 쉽게 일어나지 않고 정전기 제거는 효율적이지 못하다. 이것을 피하기 위해, 각 방전 전극은 도체 전극(218)에 연결되어 마지막 도체 전극에까지 정전기 제거 성능을 확보하게 한다.
(제 16 실시예)
도 30은 제거장치의 부착부를 설명하는 도면이다. 종래의 제거솔은 금속으로 이루어진 홀더에 부착된다. 근본적으로 제거솔은 접지를 하기 위해 사용되는 것이므로 절연의 개념은 없다. 본 발명에 따른 제거솔은, 제거장치에 설령 낮은 값이라 하더라도 전압이 공급되기 때문에 주위 환경으로부터 절연된다. 따라서 부착부가 상기 제거장치의 측면부나 하단부에 필요하다.
주어진 본 발명의 원리에 대한 설명에 많은 변화 및 변형이 고안될 것으로이해된다. 그러므로 후기될 특허 정구 범위는 본 발명의 본질 및 범위를 벗어나지 않는 그러한 모든 변화 및 변형을 포함하는 것을 의도로 한다.
본 발명에 의하면, 좁은 공간이나 틈새에 설치될 수 있고, 정전위가 약 700V이하로 낮아질 때에도 방전의 중단을 일으키지 않는 테이프 타입의 정전기 제거장치가 이용될 수 있다. 또한 잔류 전기가 제거될 때까지 정전기를 작은 힘으로 쉽게 제거할 수 있는 자가 방전식 정전기 제거장치를 이용할 수 있다. 추가하여, 불꽃 방전이나 단락를 막아주는 DC 타입의 섬유형 정전기 제거장치를 이용할 수 있다.

Claims (11)

  1. DC 타입의 자가 방전식 섬유형 정전기 제거장치에 있어서,
    양전압이 인가되는 섬유형 양전극들과,
    음전압이 인가되는 섬유형 음전극들과,
    상기 양전극들과 음전극들사이에 배치되어 상기 양전극들과 음전극들을 지지하고, 상기 양전극과 음전극의 접근에 의한 불꽃 방전이나 단락을 방지하기 위한 절연 확보 수단이 제공되는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유형 정전기 제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 양전극과 음전극의 선단간에 절연을 확보하기 위해 상기 양전극과 음전극의 선단 사이의 지지대의 상단에 격리부가 제공되는 것을 특징으로 하는 섬유형 정전기 제거장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지대의 상단에 제공되는 격리부는 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유형 정전기 제거장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 양전극과 음전극의 측면간에 절연을 확보하기 위해 상기 양전극과 음전극의 측면 사이의 지지대의 측면상에 격리부가 제공되는 것을 특징으로 하는 섬유형 정전기 제거장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지지대의 측면에 제공되는 격리부는 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유형 정전기 제거장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 양전극과 음전극의 바닥면사이의 절연을 확보하기 위해 상기 양전극과 음전극의 바닥면 사이의 상기 지지대의 바닥면상에 격리부가 제공되는 것을 특징으로 하는 섬유형 정전기 제거장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지대의 바닥면상에 제공되는 격리부는 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유형 정전기 제거장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 양전극과 음전극의 바닥면간에 절연을 확보하기 위해 상기 양전극과 음전극의 바닥면 사이의 상기 지지대의 바닥면상에 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 섬유형 정전기 제거장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양전극과 음전극에 전원을 인가하기 위해 상기 지지대상에 도체 전극들이 설치되는 것을 특징으로 하는 섬유형 정전기 제거장치.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다른 부재상에 상기 지지대를 부착하기 위한 부착부가 제공되는 것을 특징으로 하는 섬유형 정전기 제거장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 부착부는 지지대의 측면 또는 바닥면상에 제공되는 것을 특징으로 하는 섬유형 정전기 제거장치.
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