CN101071937A - 电晕放电离子发生器以及风扇单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电晕放电型离子发生器以及风扇单元。在电晕放电型离子发生器中，通过控制送风停止和异常状态下的电晕放电动作的停止来消除臭氧的蓄积。本电晕放电型离子发生器具有：风量传感器(49)，其配置在送风路径上；CPU(电晕放电控制单元)(76)，其根据该风量传感器(49)的输出信号判断送风路径上的风量下降到设定值以下时，停止放电针(50a～50d)的放电动作。

Description

电晕放电离子发生器以及风扇单元

技术领域

本发明涉及一种通过放电针电晕放电使净化室内的空气(air)离子化而利用该离子中和被处理物表面所带的静电的电晕放电型离子发生器、将洁净的空气从该空气喷出口喷出到上述电晕放电型离子发生器的风扇单元、以及利用这些离子发生器和风扇单元使净化室内区域的空气净化的净化室系统。

背景技术

在半导体和液晶等的制造中，为了提高制造上的成品率等，要求将这些器件周边的空气中变成无灰尘、净化(清洁)的空气。因此，在制造这些器件时，通常，在被控制为洁净的空气环境的净化室或净化容器等(将这些总称为净化室)内进行处理。该净化室的概念还包括局部净化室，该局部净化室设在其净化室内，用于使空气在局部进一步净化。净化室的室顶棚的上侧设置有风扇单元，该风扇单元包括送风扇和除去灰尘等的过滤器，从该风扇单元的空气喷出口将空气由设置在顶棚的开口导入到净化室内。通常导入到净化室内的空气被导出到净化室外，并再次被风扇单元净化而使之回流到净化室内。

在这样的净化室内，若半导体器件或液晶器件等带有静电，则因该静电会使含有灰尘的各种颗粒附着在器件上，产生所制造的器件的品质下降等问题。然而，因该静电而附着的灰尘等难以仅用空气的流动来除去，另外，半导体或液晶的器件内的例如IC等有可能会被静电破坏。因此，到目前为止，除了风扇单元之外，为了除去上述静电(除静电)还要在顶棚开口设置离子发生器(专利文献1)。

众所周知离子发生器是这样的设备，即，利用放电针电晕放电而产生的离子，使器件表面所带的静电荷被其反极性的离子中和，从而将该静电从器件表面除去。

然而，虽然电晕放电型离子发生器通过电晕放电会在空气中产生微量的臭氧，但该产生的臭氧通过送风单元进行送风从而对流或者循环，不会影响到环境。但是，若送风单元停止送风，或者风量下降到设定值以下，则难以通过送风使臭氧对流或者循环，导致在局部蓄积高浓度的臭氧，从而有可能对人体带来不良影响。

专利文献1：JP特开平9-73993号公报。

发明内容

因此，本发明要解决的问题是，能够根据对电晕放电型离子发生器送风的风量的状态、送风单元的送风状态，通过控制电晕放电型离子发生器的电晕放电动作，来消除臭氧的蓄积。

(1)本发明的电晕放电型离子发生器，在风扇单元的送风路径上或者送风路径周边具有通过施加高电压进行电晕放电的放电针，其特征在于，具有电晕放电控制单元，该电晕放电控制单元读取表示上述送风路径上是否发生送风停止或者送风异常的数据，并根据所读取到的数据判断发生了送风停止或者送风异常时，使上述放电针的放电动作停止。

风量传感器的种类并无限制，另外，只要其配置位置在送风路径上即可。

电晕放电控制单元可以由控制对放电针供给高电压的高电压产生单元的CPU等控制单元构成，也可以由与该控制单元分别设置的控制单元构成。电晕放电控制单元可以直接控制高电压产生单元的动作，例如使高电压产生单元动作停止、或者停止向高电压产生单元供给电源等，也可以在高电压产生单元未停止动作时，直接控制放电针。例如，可以在高电压产生单元和放电针之间设置电子或者机械性触点，对该触点进行开或关。结果可使放电针不能电晕放电。

在本发明中，在送风路径上的风量下降到设定值以下时，停止放电针的放电动作，因此例如当风扇单元的送风动作停止、或者发生异常，而导致送风路径上的风量下降到设定值以下时，停止放电针的放电动作，其结果，在无送风的状态下进行电晕放电，不会蓄积臭氧。

(2)本发明的一个优选方式为，上述电晕放电型离子发生器还具有风量传感器，该风量传感器配置在送风路径上，上述电晕放电控制单元根据该风量传感器的输出信号判断送风路径上的风量下降到设定值以下时，使上述放电针的放电动作停止。

(3)本发明的另一个优选方式为，上述电晕放电控制单元具有高电压产生单元，该高电压产生单元产生放电针进行电晕放电所需的高电压，并将所产生的高电压提供给该放电针，上述电晕放电控制单元通过使该高电压产生单元的动作停止，使上述放电针的放电动作停止。

(4)本发明的电晕放电型离子发生器，其特征在于，上述风扇单元具有：送风扇；送风状态检测单元，其检测上述送风扇的送风动作停止或者异常，上述电晕放电控制单元根据上述送风状态检测单元的输出信号判断上述送风扇发生了送风停止或者异常时，使上述放电针的放电动作停止。

该送风状态检测单元例如具有送风扇的电源开关传感器、送风扇的转速传感器、过滤器的堵塞传感器、净化室内外的压差传感器等。

在该方式中，在作为送风源的风扇单元侧能够停止向离子发生器供给电源，所以优选在离子发生器侧添加风量传感器，从而对于送风停止或异常能够可靠地停止放电针的放电动作。

(5)本发明的一个优选方式为，上述风扇单元还包括将电源输出到外部的电源输出单元，上述电晕放电型离子发生器与上述风扇单元是分别独立的，而且，该电晕放电型离子发生器在净化室外部区域夹持配置于净化室隔板和风扇单元之间，并且在风扇单元的上述电源输出单元可插拔地连接有电缆，该电缆向上述电晕放电控制单元输入电源。

在该方式中，能够将离子发生器和风扇单元一体化地设置在净化室的净化室隔板上，优选简化用于其设置的工序等。

(6)本发明的风扇单元，设置在(1)所述的电晕放电型离子发生器上，并作为向该电晕放电型离子发生器的送风路径上进行送风的送风源，其特征在于，具有：过滤器；送风扇；送风动作控制单元，其控制上述送风扇的送风动作；送风状态检测单元，其检测上述送风扇的送风动作停止或者异常，上述送风动作控制单元在根据送风状态检测单元的输出信号判断上述送风扇发生了送风动作停止或者异常时，控制上述电晕放电型离子发生器停止电晕放电、或者控制输出用于该停止的数据。

在该方式中，只要在作为送风源的风扇单元中向离子发生器侧以有线或者无线的方式传输上述数据即可。

根据本发明，能够回避乃至消除因送风路径上的送风状态的异常时的离子发生器电晕放电而导致蓄积臭氧的情况。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的净化室设备的简化结构的图。

图2是放大表示重叠设置在图1的净化室隔板上的离子发生器和风扇单元的主视图。

图3是从斜上方观察图2的立体图。

图4是分开表示图3的离子发生器和风扇单元的立体图。

图5是在重叠离子发生器和风扇单元的状态下从斜下方观察到的立体图。

图6是分开表示图5的离子发生器和风扇单元的立体图。

图7是表示卸下离子发生器的中空壳体边框的上半部分时、该中空壳体边框内的电路部件的收纳状态的俯视图。

图8是风扇单元和离子发生器的电路图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式的离子发生器、风扇单元以及净化室设备进行说明。图1是表示净化室设备的简化结构的图，图2是放大表示重叠设置在图1的净化室隔板上的离子发生器和风扇单元的主视图，图3是从斜上方观察图2的立体图，图4是分开表示图3的离子发生器和风扇单元的立体图，图5是在重叠离子发生器和风扇单元的状态下从斜下方观察到的立体图，图6是分开表示图5的离子发生器和风扇单元的立体图，图7是表示卸下离子发生器的中空壳体边框的上半部分时、该中空壳体边框内的电路部件的收纳状态的俯视图，图8是风扇单元和离子发生器的电路图。

首先，参照图1，在该净化室设备中，在净化室2内设置有局部净化室4。在净化室2中，在顶棚6设置有由风扇和高性能过滤器构成的风扇单元8，还设置有穿孔的地板10，通过空气调和装置12从顶棚6的内侧供给空调气体，在净化室2内形成所需要的净化空间(清洁空间)。净化室隔板14围住局部净化室4的周围，在上部的净化室隔板14上(净化室外区域)重叠设置离子发生器16和局部用的风扇单元18，由该风扇单元18向局部净化室4内(净化室内区域)供给更为洁净的空气，从而可对配置在局部净化室4内的省略图示的半导体晶片或液晶器件等的被处理物施加所需的处理。

离子发生器16装载在局部净化室4的净化室隔板14上，在该离子发生器16的上部装载有风扇单元18。通过这种装载，成为离子发生器16被净化室隔板14和风扇单元18夹持的方式。

参照图2及其以后的图，风扇单元18由下部壳体20和上部壳体22构成为方形箱状，上部壳体22的上表面侧具有空气吸入口24，另外，在其侧面具有电源适配器(AC Adapter)连接器26、离子发生器连接连接器28等。下部壳体20在其下表面具有网状的空气喷出口30。

此外，离子发生器16在侧面具有用于不从风扇单元18供给电源时的电源适配器连接器32、地线连接器34、风扇单元连接连接器36。在实施方式所示的附图中，由电源/信号输入输出电缆38连接风扇单元18的离子发生器连接连接器28和离子发生器16的风扇单元连接连接器36，从而向风扇单元18的电源适配器连接器26供给电源，并从风扇单元18向离子发生器16供给电源。

风扇单元18在其内部的上述空气吸入口24和空气喷出口30之间，具有省略图示的除尘过滤器、HEPA(高效空气微粒子过滤)过滤器等的各种过滤器、和由马达旋转驱动的风扇。

另外，风扇单元18作为送风源，具有省略图示的送风状态检测单元。该送风状态检测单元例如具有作为送风单元的风扇的电源开关传感器、风扇的转速传感器、过滤器堵塞传感器、净化室内外的压差传感器等。

离子发生器16具有矩形框架状的中空壳体结构。该中空壳体结构由平行对置的一对第一、第二中空壳体边框40、42、和相互平行对置的一对第三、第四中空壳体边框44、46构成为矩形框架状，并且第一、第二中空壳体边框40、42和第三、第四中空壳体边框44、46相垂直。在这四个中空壳体边框40-46包围的内部形成有矩形形状的开口部分48。

在第一、第二中空壳体边框40、42的相互对置的内侧面之间架设有两根线状的离子平衡传感器48a、48b。在第三、第四中空壳体边框44、46各自的内侧面以向上述开口部分48突出的方式配设有放电针50a-50d。

在该中空壳体边框44的内侧面的送风路径上设置有检测来自作为送风源的风扇单元18的风量的风量传感器49。风量传感器49的配置个数为一个以上。

第一、第二中空壳体边框40、42的剖面为矩形，边框宽度较窄。第三、第四中空壳体边框44、46的内周侧和外周侧呈外周侧较高的阶梯形状，剖面为L形。以第一、第二中空壳体边框40、42的上表面40a、42a和第三、第四中空壳体边框44、46的内周侧的上表面44a、46a，构成设置风扇单元18的下表面的框架形状的设置面。该设置面40a、42a、44a、46a形成为能够与风扇单元18的下表面紧贴的平面形状。以第一、第二中空壳体边框40、42的下表面40b、42b和第三、第四中空壳体边框44、46的下表面44b、46b，构成用于在净化室隔板14的上表面设置离子发生器16的框架形状的设置面40b、42b、44b、46b。该设置面形成为可与净化室隔板14的上表面紧贴的平面形状。优选在这两个设置面上设置省略图示的缓冲材料。该缓冲材料可以使用橡胶等的弹性材料或双面胶带等。

风扇单元18设置在第一、第二中空壳体边框40、42的上表面和第三、第四中空壳体边框44、46的内周侧的上表面，并被夹持在第三、第四中空壳体边框44、46的外周侧的内侧面44c、46c之间而定位。另外，在第一至第四中空壳体边框40-46的内部安装有离子发生器16的电路部件52a、52b、52c和它们的布线(省略图示)。

离子发生器16的电路部件52a、52b、52c是构成电源单元、高电压产生控制单元、正高电压产生单元和负高电压产生单元等的电路部件。离子发生器16在净化室隔板14上形成有多个向垂直方向贯通的螺孔54。在该风扇单元18也形成有与该螺孔54对应的螺孔55。该螺孔55已被施加增径或等径等的规准加工。

下面，参照图8，对风扇单元18和离子发生器16各自的电路进行说明。风扇单元18具有：电源单元60，其将来自电源适配器连接器26的交流电源转换输出为直流24V和5V等，并施加到风扇电源18内部的电路，还供给到离子发生器16侧；开关单元62，其将来自电源单元60的直流24V输出到连接器28；CPU(控制单元)64，其接受电源单元60供给的直流5V，并可进行控制动作，从而控制风扇单元18内部；风扇马达66，其由电源单元60供给所需的驱动电压，并且通过CPU64控制其旋转动作；风扇(送风单元)68，其由风扇马达66旋转驱动；送风状态检测单元70，其检测来自空气喷出口30的送风状态。28、36为风扇单元18和离子发生器16各自的连接器，一个连接器28构成电源输出单元，另一个连接器36构成电源输入单元。

送风状态检测单元70是检测风扇68停止送风、送风异常的单元，虽然并未详细说明，但例如有风扇马达66的电源开关传感器、风扇68的转速传感器、过滤器的堵塞传感器、净化室内外的压差传感器等。

CPU64在根据该送风状态检测单元70的输出信号判断出送风停止或者异常时，将开关单元62控制到关侧。由此，切断对离子发生器16的电源供给，强制停止该离子发生器16的电晕放电动作。

离子发生器16具有：开关单元72；电源单元74，其将来自连接器36的直流24V转换为直流5V；CPU(电晕放电控制单元)76，其接受电源单元74供给的电源，并可进行控制动作，从而控制整个离子发生器16的动作；风量传感器49，其配置在风扇单元18的空气喷出口前的送风路径上来检测风量；上述放电针50a～50d；高电压产生单元78，其由CPU76控制，将经由开关单元72供给的直流24V变为上述放电针50a～50d进行电晕放电所需的高电压，并将其产生的高电压供给到该放电针50a～50d；离子平衡传感器48a、48b，其检测通过放电针50a～50d电晕放电而产生的正离子和负离子的平衡状态，并将与其检测有关的输出信号输出到CPU76。

虽然省略了CPU76对整个离子发生器16的控制动作的详细说明，但在根据风量传感器49的输出信号判断出送风路径上的风量下降到设定值(省略图示的存储单元所存储的值)以下时，控制高电压产生单元78停止其高电压产生动作，由此停止放电针50a～50d的放电动作。

此外，从风扇单元18侧将送风状态检测数据经由省略图示的传输装置传输到离子发生器16的CPU76，在离子发生器16的CPU76中，根据该数据判断在风扇单元18侧是否有送风停止或者异常时，可以控制高电压产生单元78停止动作。

如上所述，在本实施方式中，在风扇单元18侧，当送风状态检测单元70检测到风扇68送风停止或者异常时，CPU64切断开关单元62，离子发生器16的高电压产生单元78中停止产生高电压，结果放电针50a～50d的电晕放电动作停止。另外，通过风量传感器49检测出对离子发生器16送风的送风路径上的风量降低到设定值以下时，通过CPU76控制高电压产生单元78停止产生高电压，结果放电针50a～50d的电晕放电动作停止。

其结果，即使作为送风源的风扇单元18的送风动作停止、或产生异常，导致离子发生器16侧的送风路径上的风量降低到设定值以下，由于放电针50a～50d的放电动作不会继续，因此在没有送风的状态下电晕放电也不会蓄积臭氧。

Claims (6)

1.一种电晕放电型离子发生器，在风扇单元的送风路径上或者送风路径周边具有通过施加高电压进行电晕放电的放电针，其特征在于，具有电晕放电控制单元，该电晕放电控制单元读取表示上述送风路径上是否发生送风停止或者送风异常的数据，并根据所读取到的数据判断发生了送风停止或者送风异常时，使上述放电针的放电动作停止。

2.如权利要求1所述的电晕放电型离子发生器，其特征在于，还具有风量传感器，该风量传感器配置在送风路径上，上述电晕放电控制单元根据该风量传感器的输出信号判断送风路径上的风量下降到设定值以下时，使上述放电针的放电动作停止。

3.如权利要求2所述的电晕放电型离子发生器，其特征在于，

上述电晕放电控制单元具有高电压产生单元，该高电压产生单元产生放电针进行电晕放电所需的高电压，并将所产生的高电压提供给该放电针，上述电晕放电控制单元通过使该高电压产生单元的动作停止，使上述放电针的放电动作停止。

4.如权利要求1所述的电晕放电型离子发生器，其特征在于，

上述风扇单元具有：

送风扇；

送风状态检测单元，其检测上述送风扇的送风动作停止或者异常，

上述电晕放电控制单元根据上述送风状态检测单元的输出信号判断上述送风扇发生了送风停止或者异常时，使上述放电针的放电动作停止。

5.如权利要求4所述的电晕放电型离子发生器，其特征在于，

上述风扇单元还包括将电源输出到外部的电源输出单元，

上述电晕放电型离子发生器与上述风扇单元是分别独立的，而且，该电晕放电型离子发生器在净化室外部区域夹持配置于净化室隔板和风扇单元之间，并且在风扇单元的上述电源输出单元可插拔地连接有电缆，该电缆向上述电晕放电控制单元输入电源。

6.一种风扇单元，设置在权利要求1所述的电晕放电型离子发生器上，并作为向该电晕放电型离子发生器的送风路径上进行送风的送风源，其特征在于，具有：

过滤器；

送风扇；

送风动作控制单元，其控制上述送风扇的送风动作；

送风状态检测单元，其检测上述送风扇的送风动作停止或者异常，

上述送风动作控制单元在根据送风状态检测单元的输出信号判断上述送风扇发生了送风动作停止或者异常时，控制上述电晕放电型离子发生器停止电晕放电、或者控制输出用于该停止的数据。

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