정전기와 이오나이저(ionizer)의 원리

소개글

정전기와 이오나이저(ionizer)의 원리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 정전기
　1. 정전기란
　2. 정전기의 발생

Ⅱ. 대전현상
　1. 대전이란
　2. 정전기의 대전

Ⅲ. 정전기가 일으키는 현상
　1. 방전현상
　2. 역학현상
　3. 정전기에 의한 장·재해

Ⅳ. 제전기(Ionizer)
　1. 제전
　2. Ionizer의 종류
　3. 전압 인가식
　4. 자기 방전식
　5. 광조사식
　6. 전압 인가식 Ionizer의 형태

본문내용

부에 자극을 느낌, 통증 없음
아주 작은 방전음 발생(감지전압)
2.5
방전된 부분이 침에 찔린 느낌, 통증은 없이 찌릿한 느낌
3.0
바늘에 찔린 듯한 통증을 느낌
4.0
손가락을 바늘에 깊이 찔린 듯한 통증을 느낌
손가락 끝에 방전하는 빛이 보임
5.0
손끝에서 팔에 쇼크를 받고 통증도 느낌
손끝에서 방전 발광이 이어짐
6.0
손가락에 강한 통증을 느끼고 쇼크를 받고 난 후 팔이 무거워짐
7.0
손가락, 손등에 강한 통증과 마비된 듯한 느낌을 받음
8.0
손끝에서 팔이 마비되는 듯한 느낌을 받음
9.0
손목에 강한 통증과 손이 마비되어 무거운 느낌을 받음
10.0
팔에 통증과 전기가 흐르는 듯한 느낌을 받음
11.0
손가락에 강한 마비와 팔 전체에 강한 쇼크를 느낌
12.0
강한 쇼크로 팔 전체를 강하게 맞은 듯한 느낌을 받음
Ⅳ. 제전기(Ionizer)
1. 제전
제전이란 물체에 대전되어 있는 정전기의 극성과 반대 극성을 이온에 의해 전기적으로 중화시켜 물체에 대전되어 있는 정전기의 양을 줄이는 것을 말한다.
(1) 제전의 원리
제전의 원리는 제전기(Ionizer)를 대전물체에 가까이 설치하면 Ionizer에서 생성한 (+),(-)이온 중 대전물체 와 반대극성인 이온이 대전물체로 이동하여 이 이온과 대전물체의 전하가 재결합 또는 중화되어 그 결과 대전물체의 정전기가 제전 되는 원리이다. 즉, Ionizer에 의해 발생한 이온의 이동, Ionizer와 대전물체의 사이에 이온전류가 흐르는 것이다.
예를 들어 Ionizer가 7Kv의 고압의 금속제 바늘이나 가는 선 등의 전극 끝부분의 Corona Discharge(코로나방전)에 의해 양이온과 음이온을 생성하며 이때 대전물체와 반대 극성인 이온이 대전물체로 끌려가게 되고 이때 재결합이 일어난다.
이러한 Ionizer의 제전 목적은 정전기 대전을 방지하는 것뿐 아니라 대전되어 있는 물체의 정전기를 제거하는 것이다.
2. Ionizer의 종류
원 리
특 징
사 용 예
전압 인가식
고전압을 인가하여 방전을 일으키고, 이때 발생하는 이온에 의해 제전
낮은 전위까지 제전가능
송풍기를 다는 방식 등 기종이 풍부
필름, 종이, 원단 등, 표면 대전물체의 제전
움직이고 있는 분말 등체적 대전물체의 제전
자기 방전식
대전 물체의 정전기 에너지를 이용하여 스스로 이온을 만들어 제전
대전 전위가 높은 물체의 제전에 효과가 크다.
간단히 부착
낮은 전압까지의 완전한 제전은 어려움
필름, 종이, 원단 등 포면 대전물체의 제전
방사선식
방사선의 전이 작용으로 발생된 이온에 의해 제전
발화원이 되지 않는 안전한 제전기
직접 쐬면 위험하므로 충분한 차폐가 필요
탱크에 저장되어 있는 가연성 액체 등의 제전
광조사식
연 X선을 쏘아 전이 작용으로 발생한 이온에 의해 제전
발화원이 되지 않는 안전한 제전기
직접 쐬면 위험하므로 충분한 차폐가 필요
반도체 제조장치
3. 전압 인가식
그림 5 +ION 생성 그림 6 -ION 생성
※ 코로나 방전 절연 파괴 전리
약 3kV이상의 높은 전압이 침상의 전극에 가해질 때 공기 중의 절연 상태가 파괴되어 전자의 이동이 진행되는 과정으로, 방전이 일어 날 때 전계 내의 산소, 질소 등 공기분자의 자유전자가 여기, 전리현상을 일으켜 +, -의 이온이 생성된다.
(1) AC방식 Ionizer
한 개의 전극침에 상용 주파수대의 높은 교류전압을 인가하면 (+), (-)의 이온이 동시에 생성되므로 고속으로 이송되는 낮은 전압의 정전기에 효과적이지만 이온은 기류 중에서 혼재하면서 대전체에 도달하기 때문에 대전체에 도달하기 전에 일정의 비율로 이온 재결합비율이 높아지는 단점이 있다.
그림 7 AC방식(상용주파수 & 고주파수) Ionizer 원리
(2) SSDC방식 Ionizer
(+), (-) 양극의 전극에 연속적으로 직류고전압을 인가해 이온을 동시에 발생시킨다. 이 점이 다른 방식과의 차이점이며, Clean Room이나 Clean Booth, 등의 일정지역환경, Room Ionization 등의 넓은 환경에서의 정전기 제거에 사용된다. 전극간의 전계 강도가 높아 전극의 수명이 짧으며 전자파가 높게 발생하는 단점이 있다.
그림 8 SSDC방식 Ionizer 원리
(3) Pulse DC방식 Ionizer
(+), (-) 각각의 전극에 교대로 직류고전압을 인가해 이온을 만들어 낸다. 설치환경 작업환경에 따라 펄스의 타이밍을 조정하는 것으로 +이온과 -이온의 양을 제어, 정전기 제거의 효과를 얻을 수 있다.
그림 9 Pulse DC방식 Ionizer 원리
4. 자기 방전식
대지 접지되어 있는 도전성섬유나 금속성 세선과 대전체 사이의 불평등 전계로 인한 전위차에 의해 코로나방전을 유도 이온을 생성시키기 때문에 대전전압과 설치거리의 조건에 의해 제전기능이 매우 달라진다.
그림 10 자기 방전식 Ionizer 원리
5. 광조사식
코로나방전을 이용하는 전압인가식과는 달리 Soft X-Ray를 이용하여 정전기를 제거하는 방식이다. 같은 양의 (+), (-)이온이 생성되므로 이온으로 인한 역 대전을 피할 수 있고, 대전물체의 전위를 0V까지 제전이 가능하다. 단, X선 차폐를 해야 한다.
6. 전압 인가식 Ionizer의 형태
(1) Blower Type
송풍기를 이용하여 생성된 이온을 대전물체에 전달시켜 주고, 대전물체에 있는 먼지도 제거해 주는 기능이 있고, 보통 복잡한 형상의 대전물의 제전에 이용되며 제진범위 및 제전능력이 뛰어나다.
(2) Bar Type
송풍장치 없이 고전압 케이블의 주변에 도체를 배치하여 전계를 형성시키고 전압을 유기시키는데 이 유기전압을 이용하여 코로나 방전을 한다. 사용자의 요구에 따라 길이 변경이 용이하고, 각종 기계장치에 부착하여 사용하기 쉬운 장점이 있다.
(3) 기타
GUN Type은 일반 에어건으로 제품에 에어를 공급하여 먼지를 불어주면 먼지를 대전시켜주는 결과를 야기시키기 때문에 고 청정 에어필터를 내장한 Ionizing Air Gun을 사용함으로써 제전과 제진을 동시에 행하고 먼지의 재 부착을 방지한다. Gun은 수동공정에 Nozzle은 자동공정에 많이 사용된다.

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