KR101155283B1

KR101155283B1 - 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치

Info

Publication number: KR101155283B1
Application number: KR1020100008535A
Authority: KR
Inventors: 이창규; 이경자; 김창규; 조주현; 진윤식
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2012-06-18
Also published as: KR20110088836A

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 금융자동화기기의 매체 분리 장치는, 픽업 롤러부의 회전 각도에 따라 게이트 롤러부가 일정 각도로 회전될 수 있고, 게이트 롤러부와 피드 롤러부를 서로 다른 방향으로 회전시켜 2매의 종이매체들이 분리될 수 있다.

Description

액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING NANOFLUID BY WIRE EXPLOSION IN LIQUID}

본 발명은 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치에 있어서, 안전하고 간편하며 정확하게 전극과 와이어의 접촉 여부를 검출할 수 있는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치를 제공한다.

최근 각광 받고 있는 나노유체는 극히 미세한 입자 크기를 갖는 것으로서, 기존 재료로부터 얻을 수 없는 독특한 특성으로 인하여 다양한 분야에서 폭넓게 사용되고 있다.

이와 같은 나노유체를 제조하기 위해서는 다양한 장치가 이용될 수 있는데, 최근에는 펄스 전류에 의한 전기 폭발을 이용하는 나노유체 제조장치가 널리 이용되고 있다.

이 때, 펄스전류에 의한 전기폭발을 이용한 나노유체 제조장치는 기(氣)중 펄스전류에 의한 전기폭발을 이용하는 나노유체 제조장치와 액(液)중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치로 나뉜다.

기(氣)중 펄스전류에 의한 전기폭발을 이용하는 나노유체 제조장치는 불활성 가스가 충전된 챔버 내부에서 와이어에 순간적으로 펄스전류를 가하여 전기폭발이 이루어지도록 함으로써 와이어가 증발 이후 응축되는 과정에서 미세한 입지 크기의 분말을 얻게 된다.

이와 같은 기(氣)중 펄스전류에 의한 전기폭발을 이용하는 나노유체 제조장치는 단시간 내에 간편하게 나노유체를 제조할 수 있는 것이었으나, 와이어가 전기폭발에 의해 증발한 이후에 비교적 긴 시간에 걸쳐 챔버 내부에 충전된 기체와 접촉하여 응축이 이루어지게 되므로 각 입자가 주변의 다른 입자와 접촉하여 응축되므로 입자 성장으로 인해 제조되는 나노유체의 품질이 떨어지는 문제가 있었다.

액(液)중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치는 기(氣)중 펄스전류에 의한 전기폭발을 이용하는 나노유체 제조장치가 갖는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 전기폭발에 의한 와이어 증발 이후 응축 시간을 단축할 수 있도록 하는 것이다.

액(液)중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치는 챔버 내부에 충전된 액(液) 중에서 전기폭발이 이루어지는 것으로, 와이어가 전기폭발에 의해 증발되어 비산되는 상태에서 주변을 감싸는 액체에 의해 냉각이 이루어지게 되므로 비교적 단시간 내에 응축이 이루어질 수 있다.

액(液) 중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치는 와이어가 전극과 완전한 접촉이 이루어져야 방전이 가능하므로, 전극과 와이어의 접촉을 검출하는 것이 필요하다.

그러나, 전극과 와이어의 접촉 여부는 저항의 변화를 측정하여 검출할 수 있으나, 고전압이 인가되므로 일반적인 방식의 검출회로로는 전극과 와이어의 접촉 여부를 검출할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 전극과 와이어의 접촉 여부를 안전하고, 간편하며, 정확한 방법으로 검출할 수 있도록 고전압 방전용 기계식 스위치와 연동되는 와이어 접촉 검출 장치를 구비한 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치를 제공한다.

본 발명은 고전압 전극과 접지 전극 사이의 저항 변화를 측정하여 전극과 와이어의 접촉 여부를 검출할 수 있는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치를 제공한다.

상술한 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 액체를 수용하는 내부 공간이 형성된 챔버; 상기 챔버 내에 제공된 고전압 전극 및 접지 전극; 상기 챔버 외부에 제공되어, 상기 고전압 전극과 상기 접지 전극 사이로 와이어를 공급하는 와이어 공급기; 및 상기 고전압 전극과 연결되어, 상기 와이어와 상기 고전압 전극 또는 상기 접지 전극의 접촉 여부를 검출하는 와이어 접촉 검출 수단;을 구비하며, 상기 와이어 접촉 검출 수단은 상기 고전압 전극에 펄스 전류를 방출하는 고전압 방전 유닛 및 상기 고전압 방전 유닛과 연동하는 와이어 접촉 검출 유닛을 포함하는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치를 제공한다.

상기와 같이 구성함으로써, 별도의 인터록 장치 없이도 와이어 접촉 검출 회로에 고전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.

상기 고전압 방전 유닛은 2개의 고정 전극 및 상기 고정 전극과 접촉 또는 분리되는 가동 전극을 구비하며, 상기 가동 전극을 가동하기 위한 가동 전극 구동부에 상기 가동 전극이 연결될 수 있다.

여기서, 상기 가동 전극 구동부는 상기 가동 전극에 연결된 구동 피스톤, 상기 구동 피스톤에 구동력을 전달하는 공압 실린더 및 상기 공압 실린더를 지지하는 실린더 하우징을 포함할 수 있다.

상기 실린더 하우징은 상기 고정 전극 및 상기 가동 전극을 수용하는 전극 수용부에 연결 고정될 수 있다.

상기 와이어 접촉 검출 유닛은 상기 실린더 하우징에 고정된 2개의 고정 단자 및 상기 구동 피스톤에 연결 고정되어 상기 구동 피스톤과 함께 움직이는 접촉단자를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 접촉단자는 상기 2개의 고정 단자와 동시에 접촉 또는 분리될 수 있다.

상기 고정 단자 중 어느 하나는 직류 전원, 저항 및 릴레이를 포함하는 검출회로와 연결되며, 다른 하나는 상기 고전압 전극과 연결될 수 있다.

상기 와이어 공급기는 상기 와이어가 권선되어 있는 와이어 롤 및 상기 와이어 롤에서 상기 챔버 내부로 상기 와이어를 공급하는 피딩 롤러를 포함할 수 있다.

상기 고정 전극과 상기 가동 전극이 분리되면 상기 와이어 접촉 검출 유닛의 상기 고정 단자와 상기 접촉 단자가 단락되어 상기 검출 회로가 연결될 수 있다.

상기 와이어가 상기 고전압 전극과 상기 접지 전극 사이로 공급되면 상기 와이어와 상기 고전압 전극 및 상기 접지 전극의 접촉이 이루어지고, 상기 고전압 전극 및 상기 접지 전극 사이의 저항이 0이 되어 상기 검출회로의 저항에 12V의 전압이 걸릴 수 있다.

상기 검출회로의 저항에 걸리는 12V의 전압에 의해 상기 릴레이가 작동하여 상기 고정 전극과 상기 가동 전극이 접촉하여 단락되고 상기 고전압 방전 유닛에서 방전이 발생할 수 있다.

상기 고정 전극과 상기 가동 전극이 접촉하여 상기 고전압 방전 유닛이 방전하는 경우, 상기 고정 전극과 상기 가동 전극의 단락 보다 상기 와이어 접촉 검출 유닛의 상기 고정 단자와 상기 접촉 단자가 먼저 분리될 수 있다. 이로 인해 검출 회로가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

상기 고정 단자와 상기 접촉 단자가 분리되면, 상기 검출회로가 차단되어 상기 검출회로의 저항에는 0V가 걸릴 수 있다. 여기서, 상기 검출회로의 저항에 OV가 걸림으로써 상기 검출회로에 고전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면 별도의 부가 장치를 사용하지 않고 안전하고 간편하며 보다 확실하게 와이어와 전극의 접촉 여부를 검출할 수 있기 때문에 나노유체 제조장치의 성능을 높일 수 있다.

본 발명에 따르면 와이어와 전극의 접촉 여부를 검출함으로써 검출 회로에 고전압이 인가되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 나노유체 제조장치의 오작동을 방지할 수 있고 수명을 늘일 수 있다.

본 발명에 따르면 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치의 자동화를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 따른 제조장치의 와이어와 전극의 접촉을 검출하는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 따른 제조장치의 와이어와 전극의 접촉 검출 신호 패턴을 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 따른 제조장치의 와이어와 전극의 접촉을 검출하는 구성을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 도 1에 따른 제조장치의 와이어와 전극의 접촉 검출 신호 패턴을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치(A)는 챔버(10)와 액체처리라인(20) 및 기체처리라인(30)을 포함할 수 있다. 여기서, 나노유체는 나노분말을 포함할 수 있다.

챔버(10) 내부로의 와이어 공급은 챔버(10)의 상부에 마련되는 와이어 공급기(50)를 통해 이루어지고, 챔버(10) 내부로 공급된 와이어의 전기폭발은 펄스전류를 공급하는 전원장치(60)와 전원장치(60)로부터 펄스전류를 일시에 방출하는 트리거(70)에 의해서 이루어진다.

액체처리라인(20)은 챔버(10) 내부로 액체를 연속 공급하고, 챔버(10)로부터 포집된 액체를 저장하기 위한 것으로 액체저장조(21) 하부 일측으로부터 챔버(10)의 액체주입노즐(미도시)로 이어져 펌프(미도시) 작동을 통해 액체저장조(21) 내부에 저장된 액체를 챔버(10)로 공급하는 액체공급관(22)이 마련된 것이고, 액체저장조(21) 상단 중앙으로부터 챔버(10)의 포집구로 이어져 챔버(10) 내부에 포집된 액체가 액체저장조(21) 내부로 유입되도록 하는 액체유입관(23)이 마련된 것이며, 액체저장조(21) 상단 일측으로부터 챔버(10)에서 배출되는 기체를 액체저장조(21) 내부로 유입되도록 한 기체유입관(24)이 마련된 것이고, 액체저장조(21) 내부 중간에 챔버(10)로부터 포집된 액체에 포함된 이물질을 제거하기 위한 필터(미도시)가 마련될 수 있으며, 액체저장조(21) 하단 일측에 저장된 액체를 외부로 배출하기 위한 액체배출구가 마련될 수 있다.

액체처리라인(20)에서 액체저장조(21)에는 액체공급관(22)으로의 액체 공급을 제어하기 위한 개폐밸브(미도시), 내부의 압력 확인을 위한 게이지(27), 내부의 압력 조절을 위한 안전밸브(28), 내부에 저장되는 액체의 온도 조절을 위한 쿨러(29)가 마련될 수 있다.

한편, 기체처리라인(30)은 기체저장조(31)에서 기체공급관(32)으로의 기체 공급을 제어하기 위한 개폐밸브(31a)가 마련될 수 있고, 기체공급관(32) 상에는 챔버(10) 개방시 챔버(10) 내부에 사전 충전된 기체를 흡입하기 위한 버큠(33)과 기체 배출 정도를 일정한 압으로 유지할 수 있도록 하는 조절기(34)가 마련될 수 있다.

챔버(10) 내부에 마련된 전극(미도시)에 전기폭발을 일으키기 위해서는 전극와 와이어가 접촉을 해야 하는데, 이 때 전극과 와이어의 접촉여부를 확인하는 것이 필요하며, 보다 정확하고 안전하며 간편하게 전극과 와이어의 접촉 여부를 판별할 수 있어야 한다. 이하에서는 도면을 참조하면서 전극과 와이어의 접촉 여부를 검출하는 수단에 대해 보다 자세하게 설명한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치(A)에는 와이어 접촉 검출 수단(100)이 마련되며, 와이어 접촉 검출 수단(100)은 고전압 방전 유닛(110) 및 와이어 접촉 검출 유닛(160)을 포함할 수 있다.

도 2에는 와이어(51)가 고전압 전극(41)과 접지 전극(46) 사이로 공급되지 않은 상태이며 고전압 방전 유닛(110)의 고정 전극(111)과 가동 전극(112)이 떨어진 상태가 도시되어 있다. 이 때, 와이어 접촉 검출 유닛(160)의 고정 단자(161)와 접촉 단자(162)는 서로 접촉하여 단락된 상태를 이루고 있다.

한편, 도 3에는 와이어(51)가 고전압 전극(41)과 접지 전극(46) 사이로 공급되어 와이어(51)가 고전압 전극(41) 및 접지 전극(46)과 접촉한 상태이며 고전압 방전 유닛(110)의 고정 전극(111)과 가동 전극(112)이 접촉하여 단락된 상태가 도시되어 있다. 이 때, 와이어 접촉 검출 유닛(160)의 고정 단자(161)와 접촉 단자(162)는 서로 떨어져 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 우선 챔버(10)의 내부에 대해서 보다 자세히 설명하면, 챔버(10)는 액체를 수용할 수 있는 내부 공간(11)을 가지며, 내부 공간(11)에는 2개의 전극(41,46), 그리고 와이어(51)가 제공될 수 있다. 전극 중 하나는 고전압이 걸리는 고전압 전극(41)이고 다른 하나는 접지와 연결된 접지 전극(46)이다. 여기서, 고전압 전극(41) 및 접지 전극(46)은 와이어(51)와 접촉에 의해 액중 전기폭발이 일어날 수 있도록 액체에 잠겨있다.

한편, 챔버(10)의 상단 외부에 마련되는 와이어 공급기(50)는 와이어(51)가 감겨서 권선되는 와이어 롤(53, wire roll), 와이어 롤(53)에 권선된 와이어(51)를 챔버(10) 내부의 고전압 전극(41)과 접지 전극(46) 사이로 공급하는 피딩 롤러(55)를 포함할 수 있다. 피딩 롤러(55)는 와이어(51)의 양측에서 와이어를 물고 공급할 수 있도록 적어도 2개 이상 마련되는 것이 바람직하다.

고전압 전극(41)은 고전압 방전 유닛(110)에 연결될 수 있다. 고전압 방전 유닛(110)은 2개의 고정 전극(111; 111a,111b) 및 고정 전극(111)과 접촉 또는 분리되는 가동 전극(112)을 포함할 수 있다. 즉, 고정 전극(111) 중 어느 하나의 고정 전극(111b)은 챔버(10) 내부에 마련된 고전압 전극(41)과 연결되며 다른 하나의 고정 전극(111a)은 고전압 충전 전원 및 충전용 캐패시터(C)에 연결될 수 있다.

여기서, 고전압 방전 유닛(110)은 고정 전극(111)에 가동 전극(112)이 접촉함으로써 고전압을 인가할 수 있는 일종의 기계적 스위치(mechanical switch)라고 할 수 있다.

고정 전극(111) 및 가동 전극(112)의 일단은 각각 전극 수용부(114) 내부에 마련될 수 있다. 고정 전극(111) 및 가동 전극(112)의 마주 보는 일단에는 접점이 형성될 수 있으며, 이 접점은 가동 전극(112)이 2개의 고정 전극(111)에 동시에 접촉 및 분리됨에 유리한 모양을 가지는 것이 바람직하다.

가동 전극(112)은 고정 전극(111)과 접촉하여 단락되거나 분리될 수 있는데 이를 위해 가동 전극(112)은 가동 전극 구동부(120)에 연결될 수 있다.

가동 전극 구동부(120)는 가동 전극(112)이 직접 연결된 구동 피스톤(122), 구동 피스톤(122)에 구동력을 전달 또는 공급하는 공압 실린더(124) 및 공압 실린더(124)를 지지하는 실린더 하우징(126)을 포함할 수 있다. 구동 피스톤(122)은 전극 수용부(114)의 내부를 향해 가동 전극(112)을 전진 및 후퇴시킬 수 있도록 직선 운동을 하며, 구동 피스톤(122)의 직선 움직임은 구동 피스톤(122)의 일단에 연결된 공압 실린더(124)에서 발생될 수 있다.

공압 실린더(124)는 소정의 내부 공간에 공급되는 공기의 유출입에 의해 구동 피스톤(122)을 밀거나 끌어당길 수 있다. 여기서, 공기 대신 유체를 사용하는 유압 실린더를 사용할 수도 있다. 공압 실린더(124)는 실린더 하우징(126)에 결합 고정되어 있기 때문에 공압 실린더(124)의 고정된 위치에 대해 구동 피스톤(122)이 상대적인 운동을 할 수 있다.

한편, 구동 피스톤(122)의 정확한 직선 운동을 보장하기 위해 가이드부재(미도시)를 실린더 하우징(126) 내부에 구비할 수도 있다. 실린더 하우징(126)은 고정 전극(111) 및 가동 전극(112)을 수용하는 전극 수용부(114)에 연결 고정됨으로써 고전압 방전 유닛(110)의 전체적인 구조 안정화를 구현할 수 있다.

와이어 접촉 검출 유닛(160)은 실린더 하우징(126)에 고정된 2개의 고정 단자(161: 161a,161b) 및 구동 피스톤(122)에 연결 고정되어 구동 피스톤(122)과 함께 움직이는 접촉 단자(162)를 포함할 수 있다. 이 때, 접촉 단자(162)는 2개의 고정 단자(161)와 동시에 접촉 또는 분리될 수 있다.

와이어 접촉 검출 유닛(160)의 고정 단자(161) 중 어느 하나의 고정 단자(161b)는 고전압 전극(41)과 연결되며, 다른 하나의 고정 단자(161a)는 전극(41,46)과 와이어(51)의 접촉 여부를 검출하는 검출회로(130)에 연결될 수 있다.

여기서, 고정 단자(161a,161b)는 실린더 하우징(126)에 연결된 제1단자 고정부(163)에 장착될 수 있으며, 고정 단자(161a,161b)는 스프링형 고정 단자가 사용될 수 있다. 또한, 접촉 단자(162)는 구동 피스톤(122)에 연결된 제2단자 고정부(164)에 장착될 수 있으며, 접촉 단자(162) 역시 스프링형 접촉 단자가 사용될 수도 있다. 제2단자 고정부(164)는 구동 피스톤(122)에 연결되어 구동 피스톤(122)의 운동과 함께 움직이기 때문에, 실린더 하우징(126)에는 제2단자 고정부(164)가 통과하여 움직일 수 있도록 구동 피스톤(122)의 운동 방향을 따라 슬롯(미도시)이 형성될 수 있다.

고전압 방전 유닛(110)의 구동 피스톤(122)이 하방향으로 움직여서 고정 전극(111)과 가동 전극(112)이 접촉하게 되면 단락이 발생하고, 구동 피스톤(122)에 연결된 제2단자 고정부(164)에 부착된 접촉 단자(162)는 고정 단자(161)에서 분리된다.

고정 단자(161) 중 어느 하나의 고정 단자(161a)에 연결된 검출회로(130)는 직류 전원(131), 저항(132) 및 릴레이(133)를 포함할 수 있다. 이 때, 직류 전원(131)은 건전지 또는 정류형 DC 전원이 사용될 수 있다.

고전압 방전 유닛(110)의 구동 피스톤(122)의 움직임에 의해 고정 전극(111)과 가동 전극(112)이 분리되면, 와이어 접촉 검출 유닛(160)의 고정 단자(161)와 접촉 단자(162)가 단락되어 검출 회로(130)가 연결될 수 있다. 즉, 공압 실린더(124)에 의해 구동 피스톤(122)이 상방향으로 움직이면 고정 전극(111)과 가동 전극(112)이 분리되고, 이에 따라 구동 피스톤(122)에 연결된 제2단자 고정부(164)에 부착된 접촉 단자(162)가 고정 단자(161)를 향하여 움직이게 되고 고정 단자(161)와 접촉 단자(162)가 서로 접촉하여 단락되면서 검출 회로(130)가 연결된다. 즉, 고정 전극(111)과 가동 전극(112)이 분리된 고전압 방전 유닛(110)의 대기 상태에서는 고정 단자(161)와 접촉 단자(162)가 단락되어 검출회로(130)가 연결될 수 있다.

한편, 와이어(51)가 고전압 전극(41) 및 접지 전극(46)과 접촉하지 않은 상태에서, 고전압 전극(41)과 접지 전극(46) 사이에 존재하는 액체의 저항은 약 50 오옴(Ω) 정도이며, 검출회로(130)의 저항(132)이 10 오옴인 경우 이 저항(132)에는 약 2V의 전압이 걸리게 된다.

피딩 롤러(55)의 작동에 의해 와이어(51)가 챔버(10) 내부로 전진하면서 고전압 전극(41)과 접지 전극(46) 사이로 와이어(51)가 공급되어 와이어(51)가 고전압 전극(41) 및 접지 전극(46)과 접촉하게 되면, 고전압 전극(41) 및 접지 전극(46) 사이의 저항은 거의 0 오옴이 되고 검출회로(130)의 저항(132)에는 약 12V의 전압이 걸리게 된다.

이 때, 검출회로(130)의 저항(132)에 걸리는 전압이 12V가 되면, 이 전압은 자동 시퀀스의 릴레이(133)를 구동시키게 되고 이로 인해 고전압 방전 유닛(110)의 고정 전극(111)과 가동 전극(112)이 접촉하여 단락이 발생하여 고전압 방전 유닛(110)에서 방전이 이루어진다.

또한, 고정 전극(111)과 가동 전극(112)이 접촉하여 단락이 발생하며 고전압 방전 유닛(110)에서 방전이 이루어지는 경우, 고정 전극(111)과 가동 전극(112)의 단락 발생 보다 와이어 접촉 검출 유닛(160)의 고정 단자(161)와 접촉 단자(162)의 분리가 먼저 일어날 수 있다. 즉, 고전압 방전 유닛(110)이 방전을 하는 경우, 가동 전극(112)이 고정 전극(111)에 접촉하는 것보다 와이어 접촉 검출 유닛(160)의 고정 단자(161)가 접촉 단자(162)에서 먼저 떨어지게 되고, 이로 인해 검출회로(130)가 차단되므로 저항(132)에는 OV의 전압이 걸리게 된다. 이와 같이, 고전압 방전 보다 검출회로(130)를 먼저 차단함으로써, 검출 회로(130)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

다시 설명하면, 와이어 검출 유닛(160)의 고정 단자(161)와 접촉 단자(162)가 분리되면, 검출회로(130)가 차단되면서 검출회로(130)의 저항(132)에는 0V의 전압이 걸리게 되고, 이로 인해 검출회로(130)에 고전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 와이어(51)가 고전압 전극(41) 및 접지 전극(46)과 접촉하기 전에는 검출회로(130)의 저항(132)에는 2V의 전압이 걸리고, 와이어(51)가 고전압 전극(41) 및 접지 전극(46)과 접촉하면 검출회로(130)의 저항(132)에는 12V가 걸리게 된다. 고전압 방전을 위해 고전압 방전 유닛(110)의 고정 전극(111)과 가동 전극(112) 간에 단락이 발생하기 전에, 와이어 접촉 검출 유닛(160)의 고정 단자(161)와 접촉 단자(162)가 분리되어 검출회로(130)의 저항(132)에는 OV의 전압이 걸리게 된다.

이와 같이, 고전압 방전 유닛(110)과 연동하는 와이어 접촉 검출 유닛(160)을 구비하여 검출회로(130)의 저항(132)에 걸리는 전압을 검출함으로써, 와이어(51)가 고전압 전극(41) 및 접지 전극(46)과 접촉하는지 여부를 정확하고 간편하게 판단할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

A: 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치
10: 챔버 20: 액체처리라인
30: 기체처리라인 50: 와이어 공급기
60: 전원 장치 70: 트리거
100: 와이어 접촉 검출 수단 110: 고전압 방전 유닛
130: 검출 회로 160: 와이어 접촉 검출 유닛

Claims

액체를 수용하는 내부 공간이 형성된 챔버;
상기 챔버 내에 제공된 고전압 전극 및 접지 전극;
상기 챔버 외부에 제공되어, 상기 고전압 전극과 상기 접지 전극 사이로 와이어를 공급하는 와이어 공급기; 및
상기 고전압 전극과 연결되어, 상기 와이어와 상기 고전압 전극 또는 상기 접지 전극의 접촉 여부를 검출하는 와이어 접촉 검출 수단;을 구비하며,
상기 와이어 접촉 검출 수단은 상기 고전압 전극에 펄스 전류를 방출하는 고전압 방전 유닛 및 상기 고전압 방전 유닛과 연동하는 와이어 접촉 검출 유닛을 포함하는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 고전압 방전 유닛은 2개의 고정 전극 및 상기 고정 전극과 접촉 또는 분리되는 가동 전극을 구비하며,
상기 가동 전극을 가동하기 위한 가동 전극 구동부에 상기 가동 전극이 연결되는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제2항에 있어서,
상기 가동 전극 구동부는 상기 가동 전극에 연결된 구동 피스톤, 상기 구동 피스톤에 구동력을 전달하는 공압 실린더 및 상기 공압 실린더를 지지하는 실린더 하우징을 포함하는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제3항에 있어서,
상기 실린더 하우징은 상기 고정 전극 및 상기 가동 전극을 수용하는 전극 수용부에 연결 고정되는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제3항에 있어서,
상기 와이어 접촉 검출 유닛은 상기 실린더 하우징에 고정된 2개의 고정 단자 및 상기 구동 피스톤에 연결 고정되어 상기 구동 피스톤과 함께 움직이는 접촉단자를 포함하는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제5항에 있어서,
상기 접촉단자는 상기 2개의 고정 단자와 동시에 접촉 또는 분리되는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제5항에 있어서,
상기 고정 단자 중 어느 하나는 직류 전원, 저항 및 릴레이를 포함하는 검출회로와 연결되며, 다른 하나는 상기 고전압 전극과 연결되는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제7항에 있어서,
상기 와이어 공급기는 상기 와이어가 권선되어 있는 와이어 롤 및 상기 와이어 롤에서 상기 챔버 내부로 상기 와이어를 공급하는 피딩 롤러를 포함하는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제7항에 있어서,
상기 고정 전극과 상기 가동 전극이 분리되면 상기 와이어 접촉 검출 유닛의 상기 고정 단자와 상기 접촉 단자가 단락되어 상기 검출 회로가 연결되는 것을 특징으로 하는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제9항에 있어서,
상기 와이어가 상기 고전압 전극과 상기 접지 전극 사이로 공급되면 상기 와이어와 상기 고전압 전극 및 상기 접지 전극의 접촉이 이루어지고,
상기 고전압 전극 및 상기 접지 전극 사이의 저항이 0이 되어 상기 검출회로의 저항에 12V의 전압이 걸리는 것을 특징으로 하는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제10항에 있어서,
상기 검출회로의 저항에 걸리는 12V의 전압에 의해 상기 릴레이가 작동하여 상기 고정 전극과 상기 가동 전극이 접촉하여 단락되고 상기 고전압 방전 유닛에서 방전이 발생하는 것을 특징으로 하는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제11항에 있어서,
상기 고정 전극과 상기 가동 전극이 접촉하여 상기 고전압 방전 유닛이 방전하는 경우, 상기 고정 전극과 상기 가동 전극의 단락 보다 상기 와이어 접촉 검출 유닛의 상기 고정 단자와 상기 접촉 단자가 먼저 분리되는 것을 특징으로 하는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제12항에 있어서,
상기 고정 단자와 상기 접촉 단자가 분리되면, 상기 검출회로가 차단되어 상기 검출회로의 저항에는 0V가 걸리는 것을 특징으로 하는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.
제13항에 있어서,
상기 검출회로의 저항에 OV가 걸림으로써 상기 검출회로에 고전압이 인가되는 것을 방지하는 액중 전기폭발에 의한 나노유체 제조장치.