CN101488643A - 静电除去装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种价格低廉且容易维护的静电除去装置。静电除去装置(10)包括：风扇(12)；放电针(13)，设置在风扇(12)输送的风的外周部，对风赋予规定的离子；环状的传感器电极(14)，沿着赋予了离子的风的通路的外周，设置在该风的通路内；控制部，基于传感器电极(14)检测出的电势，控制向放电针(13)施加的高电压。

Description

静电除去装置

技术领域

本发明涉及静电除去装置，尤其涉及价格低廉且容易维护的静电除去装置。

背景技术

例如，在JP特开2007-123167号公报(专利文献1)和JP特开2004-253192公报(专利文献2)中公开了现有的静电除去装置。图11A是表示专利文献1公开的静电除去装置100的立体图，图11B是表示维护时的状态的图。参照图11A、图11B，静电除去装置100包括：风扇101，其向被除电物送风；放电针102，其用于对风赋予除电用的离子；传感器电极103，其用于检测赋予了离子的风的离子平衡(ion balance)。在此，传感器电极103包括：罩住从风扇101的旋转中心至外周部的同心圆状的部分；纵横设置的格子部分，并且传感器电极103兼用作防止触电用的格子。

图12A是表示专利文献2公开的静电除去装置110的立体图，图12B表示维护时的状态的图。参照图12A、图12B，该静电除去装置110也包括：风扇111，其向被除电物送风；放电针112，其用于对风赋予除电用的离子；传感器电极113，其用于检测赋予了离子的风的离子平衡。传感器电极113包括：设置于风扇111的中央部的环状部分；纵横设置的格子部分，并且传感器电极113兼用作防止触电用的格子。

在静电除去装置100、110中，若放电针102、112长时间放出离子，则灰尘附着在针尖上，阻碍产生离子，因此需要定期地清扫针。因此，由于需要在维护时对对放电针进行处理(access)，从而需要上述这样的结构。

专利文献1：JP特开2007-123167公报(图5和图6以及与图5、图6相关联的记载)；

专利文献2：JP特开2004-253192号公报(图5和图6以及与图5、图6相关联的记载)。

现有的静电除去装置如上述而构成。如图11B所示，在维护时，能够从机壳(casing)106按图中箭头所示的方向打开罩(cover)104，从而对放电针102进行处理。但是，由于传感器电极103与基板电连接，所以不能够仅卸下传感器电极103。此外，在该静电除去装置中，若为了维护而在打开了罩104的状态下进行放置，则罩104有可能随意地向关闭方向(箭头的反方向)移动，因此为了不使罩104随意地关闭，在罩104的两侧设置锁定构件105。此外，壳106还需要具有与锁定构件105嵌合的形状，从而产生罩104和壳106的模具结构复杂化的问题。

此外，参照图12B，在其他现有的静电除去装置中，在维护时使含有放电针112的放电针单元(unit)114成为盒(cassette)形状，并且能够按图示的箭头方向从具有传感器电极113的主体115中取出放电针单元114。但是，为了制成能够取出放电针单元114的盒形状，所以需要追加盒形状的放电针单元114，在此存在如下问题，即，需要使用耐高电压的高价连接器，或者为了避免使用连接器而需要在单元内内置高电压电源。

其结果是，现有的静电除去装置存在为了容易进行维护而成本上升的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于提供价格低廉且容易维护的静电除去装置。

本发明的静电除去装置包括：风扇；正负成对的多对放电针，设置在风扇输送的风的通风路径的外周部，前端向通风路径内突出，从而对风赋予规定的离子；高电压部，对放电针施加高电压；传感器电极，由机械连接且电连接的一体的导体形成，并沿着赋予了离子的风的通路的外周，设置在该风的通路内；控制部，基于传感器电极的检测结果，控制上述高电压部。

优选，静电除去装置包括主体部和罩部，主体部包括风扇、放电针、高电压部、传感器电极以及控制部，罩部配置在赋予了离子的风的通路上，相对于主体部能够被卸下。

还优选，传感器电极为环状。

在本发明的1个实施方式中，多对放电针的前端沿着传感器电极所具有的环状配置。

此外，优选多对放电针设置为旋转对称，或者设置为相对于风扇的旋转中心中心对称。

此外，传感器电极以及多对放电针可以被一体地保持在圆筒形的托架(holder)上，传感器电极可以在环状的一部分上具有在半径方向突出的突起部。

优选传感器电极包括环和环状构件，所述环状构件与环连接，沿着环设置在环的内部。此外，优选环状构件包括相互不连续的多个圆弧状部分。

此外，优选传感器电极具有取出在传感器电极存储的电势的端部，在端部上设置有端子。

在本发明的静电除去装置中，用于向高电压部输送反馈信号的传感器电极以包围风的通路的方式被设置，因此容易装卸传感器电极，从而不需要如现有那样的复杂的结构。

其结果，能够提供价格低廉且容易维护的静电除去装置。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的静电除去装置的整体结构的立体图。

图2A、图2B是静电除去装置的主视图。

图3是表示静电除去装置在维护时的状态的立体图。

图4是表示传感器电极和放电针安装在托架上的状态的图。

图5是静电除去装置的立体分解图。

图6是静电除去装置的框图。

图7是表示静电除去装置中的反馈处理的图。

图8A、图8B是表示传感器电极的一个实施方式的图。

图9A、图9B是表示传感器电极的其他实施方式的图。

图10是表示传感器电极的又一其他实施方式的图。

图11A、图11B是表示现有的静电除去装置的图。

图12A、图12B是表示现有的静电除去装置的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一个实施方式的静电除去装置10的整体结构的立体图。参照图1，本实施方式的静电除去装置10在内部具有送风用的风扇，对放置于静电除去装置10前面的对象物90吹拂因离子而带电的风来进行除电。在正/负的放电针上施加高电压而产生正/负离子，由此产生该除电用的离子。

图2A、图2B是静电除去装置10的主视图。图2A是表示为了防止在通常的使用状态下接触风扇12和施加有高电压的放电针，而安装具有格子状栅栏的罩15的状态的图。此外，罩15除了能够防止接触以外，还具有控制风向的功能。

参照图2A，静电除去装置10包括壳体(case)11、送风部以及操作部20，所述送风部包括设置在壳体11的中央上部的风扇12，所述操作部20设置在送风部的下部，并设置有操作用的开关等。壳体11，通过在其两侧部设置的支撑部16a、16b，从而被“U”字形的座(stand)18支撑。在“U”字形的座18上设置有贯通孔，在支撑部16a、16b上设置有螺孔。由于具有轴的旋钮(knob)17a、17b，使得壳体11以旋钮17的轴为中心相对于座18可旋转地被支撑，在所述轴上设置有与壳体11的支撑部16a、16b的螺孔螺合的螺纹。

图2B是表示为了维护而卸下了罩15的状态的图。圆周状地交替配置3组共6根+/-放电针13。此外，在放电针13的稍微外侧，与放电针13前端形成的圆周构成同心圆状而配置传感器电极14。后面如图4所示，传感器电极14配置在放电针13的外侧，因此如果卸下罩15，则能够立刻看到放电针13，从而作业者能够容易地对放电针13进行清扫和交换。

图3是打开静电除去装置10的罩15的状态的立体图。如果卸下罩15则露出托架21。罩15使用设置在壳体11的上部的卡扣件(snap fit)(未图示)，能够容易地进行拆卸，从而能够容易地进行维护。与现有例相比较，不需要罩15和壳体11以外的部件，而且由于也不存在轴承结构，因此能够使模具结构简单化。另外，将从静电除去装置10卸下罩15后的部分作为主体部。

图4是表示取出了托架21的状态的图，并且是表示在托架21上安装的放电针13和传感器电极14之间的位置关系的图。参照图4，托架21具有在矩形的板21a上设置了圆筒状的突起部21b的形状。矩形的板21a如此后说明的那样被安装在作为整体成为矩形框的风扇12上。

放电针13相互等间隔分离而设置在圆筒状的突起部21b的底部(板21a附近)。具体地说，在安装有放电针13的位置，设置有用于保持与针尖反方向的端部的插座(socket)36a、36b……，该插口36a、36b……通过未图示的电缆与后面图7所示的高电压部连接。此外，使用未图示的卡扣件将传感器电极14安装在圆筒状的突起部21b的顶部(离开板21a的方向的端部附近)。

优选将放电针13均匀地配置在风扇12的风速最快的位置上。在此，由于使用轴流式风扇(axial flow fan)，所以风的外周部的风速最快，因此在包围风的通路的外周部上以环状配置放电针13。传感器电极14设定为能够最高效地检测放电针13产生的离子的形状。在本例中，多个放电针13形成的圆周的直径为100mm，由此，传感器电极14的直径为稍微大的108mm。

分别成对的多个放电针13被设置为圆周状，此外，传感器电极14也沿着赋予了离子的风的通路的外周而设置在该风的通路内，并由机械连接且电连接的一体的导体形成为环状。

图5是表示本实施方式的静电除去装置10的整体结构的立体分解图。参照图5，静电除去装置10从前面依次包括罩15、放电针13、前壳体11a、托架21、风扇12、后壳体11b、过滤器34。过滤器34包括：同心圆状的滤片按压构件34a；由矩形的无纺布等制成的滤片34b；放射状的滤片按压构件34c。同心圆状的滤片按压构件34a和放射状的滤片按压构件34c是由树脂制成的。使用树脂制的滤片按压构件是因为如果使用具有导电性的材料则具有储存离子的缺陷，并且能够降低成本。通过螺钉33将前壳体11a和后壳体11b连接为一体而成为壳体11。通过螺钉35将托架21、风扇12以及滤片按压构件34a连接为一体。另外，控制静电除去装置10的控制电路设置在后壳体11b上，并且通过基板间配线(harness)22与设置在前壳体11a上的操作部20连接。

此外，在前壳体11a上设置操作部20用显示基板(未图示)，在后壳体11b上设置成为控制电路的主基板37。

接着，对进行本实施方式的静电除去装置10的反馈控制的电路进行说明。图6是静电除去装置10的电路框图。参照图6，静电除去装置10包括：电源适配器(AC adapter)41，其用于供给电源；电源开关42，其与电源适配器41连接；风扇控制部44，其控制与电源开关42连接的风扇12。在风扇控制部44上连接有风量调整用的调整调控器VR(Volume Ratio)45。

电源开关42还与接地端子43、固定电压部46(正极+侧)以及电压变换电路47(负极-侧)连接。在本实施例中固定正极的电压，根据反馈的结果调整负极的电压，从而维持离子平衡。

固定电压部46经由变压器48a和高压电路49而与施加正离子的放电针13a连接。反馈用的电压变换电路47经由高电压部50而与施加负离子的放电针13b连接。高电压部50包括变压器48b、高压电路49b。

由于反馈用的负极的电压调整幅度存在界限，所以为了监视负极的高电压部50的输入电压变动，设置有比较电路54和清理警告(cleaning alarm)显示部55，所述清理警告显示部55在比较电路54检测出规定的输入电压变动时显示清理警告(cleaning alarm)。比较电路54具有上下阈值，所述上下阈值规定向高电压部50输入的电压的范围。

此外，为了监视向正负两极的变压器48a、48b输入的电压，设置有异常检测电路52。在此，高压异常显示部53显示为红色，清理警告显示部55显示为橙色。

根据以上的结构，对于由风扇12生成并通过放电针13的放电而离子化的风，通过传感器电极14检测离子化的程度，该检测信号经由传感器电路51反馈至电压变换电路47。

接着，说明与因放电针13的放电而离子化的风的离子化的程度相对应的反馈控制。图7是用于说明该反馈控制的图。

传感器电极14由同一电极接受正离子和负离子这两者，在某一种离子多的情况下，由传感器电路51放大而反馈至-极的电压变换电路47。通过反复进行该动作，从而维持离子平衡。

参照图7，对于通过放电针13对风扇生成的风进行电晕放电而被正负离子化的风，由传感器电极14检测离子化的程度，传感器电路51判断风整体是否均衡地被离子化。具体地说，通过检测传感器电极14的电势来进行判断。检测结果被发送至电压变换电路47。来自电压变换电路47的信号被发送至高电压部50。高电压部50包括变压器驱动部48b和高压电路49b。根据来自高压电路49b的信号，控制放电针13放电，并使离子平衡变得恰当。即，基于传感器电极14的检测结果，由传感器电路51以及电压变换电路47控制高电压部50。因此，传感器电路51以及电压变换电路47作为控制部发挥功能。

接着，对传感器电极14进行说明。图8A、图8B是表示传感器电极14的立体图。图8A是设置端子之前的图，图8B是表示设置端子之后的状态的图。在该实施方式中，传感器电极14具有环状的传感器部分14a，传感器部分14a是弯曲加工钢丝或软钢丝而形成的。此外，连接并焊接通过将线材的中央部形成为环状而产生的两端部，从而形成取出部14b，所述取出部14b用于取出在传感器电极14上存储的电势。

传感器电极14由1根金属丝(wire)加工而成，因此不受接受离子时的金属丝间的偏差的影响，由于简单地进行加工，所以能够以低成本进行制作。为了使传感器电极14发挥功能，需要与未图示的基板电连接，但传感器电极14中流动的离子电流为数μA，非常小，因此有时在由连接器等连接的情况下，受接触电阻的影响等，离子平衡变得不稳定。

因此，对于传感器电极14和在传感器电路51上设置的基板的电连接，优选焊接等使连接电阻的偏差变小的方法。

此外，由于传感器电极14如上述那样检测数μA左右的电流，所以需要抑制因生锈引起导体电阻发生变动和抑制由于表面的电镀发生变质引起导体电阻发生变动。因此，作为材质优选不锈钢(SUS：日本标准JIS中不锈钢的代号)等难以受环境影响的材质。

但是，SUS不锈钢基本上不能够被焊接，因此为了在使用SUS不锈钢的同时抑制接触电阻的偏差，在本实施方式中如图8B所示，在SUS不锈钢的前端安装压接端子14c，使在压接端子14c上焊接的金属丝与未图示的基板连接。由此，能够在抑制接触电阻的偏差的同时，简单且价格低廉地实现传感器电极14与基板的电连接。

接着，对传感器电极的其他例子进行说明。图9A、图9B是表示传感器电极的其他例子的图。在该例子中，传感器电极24整体上具有环状的传感器部分24a，和在圆周上等间隔设置的在半径方向上突出的6个突起部24b，在其一部分上，设置有与图8说明的取出部14b相同的端子安装部24c。

该突起部24b是夹紧(clamp)部，用于将传感器电极24安装在托架21上。

这样，具有如下形状：在与托架21之间的夹紧部，环的半径设定得大；在放电针13周边，环的半径设定得小(在容易取得离子的位置)。对于该形状，能够在最恰当的位置取得离子，并且由于夹紧部位于外周，所以能够使在托架21上设置的夹紧构件最小化，从而能够使遮挡风扇12产生的风的面积最小化。图9B表示将该传感器电极24安装在托架21上的状态。如图9B所示，在托架21的圆筒部分的上端部附近在6个位置设置有卡扣件，该卡扣件用于保持在传感器电极24上设置的处于6个位置的突起部24b。

接着，对传感器电极的其他例子进行说明。图10是表示传感器电极的其他例子的立体图。参照图10，传感器电极26包括：环26a，其保持在托架上；3个环状构件(圆弧状部分)26b，其相互隔开间隔设置在环26a的内部，且直径不同。3个环状构件26b通过在各自的环状构件26b的两端部设置的连接部分26c与环26a连接。

另外，在此，传感器电极26具有1个环状部分和与其连接的不完整的3个环状部分，但不限于此，可以同心圆状地设置直径不同的两重环，使它们相互连接，也可以为三重以上的环。

此外，在上述实施方式中，对于反馈控制，说明了通过固定正极的电压，调整负极的电压来维持离子平衡的结构，但不限于此，可以成为相反的结构。

此外，在上述实施方式中，说明了使用电压对来自传感器电极的反馈信号进行处理的情况，但不限于此，可以使用电流等。

以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但本发明不限于图示的实施方式。对于图示的实施方式，在与本发明相同的范围，或者均等的范围内，能够进行各种修正和变形。

Claims (10)

1.一种静电除去装置，其特征在于，包括：

风扇；

正负成对的多对放电针，设置在上述风扇所输送的风的通风路径的外周部，前端向通风路径内突出，从而对上述风赋予规定的离子；

高电压部，对上述放电针施加高电压；

传感器电极，由机械且电连接的一体的导体形成，并沿着赋予了上述离子的风的通路的外周，设置在该风的通路内；

控制部，基于上述传感器电极的检测结果，控制上述高电压部。

2.根据权利要求1所述的静电除电装置，其特征在于，

包括主体部和罩部，

上述主体部包括上述风扇、上述放电针、上述高电压部、上述传感器电极以及上述控制部，

上述罩部配置在赋予了上述离子的风的通路上，相对于上述主体部能够卸下。

3.根据权利要求1或2所述的静电除去装置，其特征在于，

上述传感器电极为环状。

4.根据权利要求3所述的静电除去装置，其特征在于，

上述多对放电针的前端沿着上述环状的传感器电极配置。

5.根据权利要求1或2所述的静电除去装置，其特征在于，

上述放电针设置为旋转对称，或者设置为相对于上述风扇的旋转中心而中心对称。

6.根据权利要求1或2所述的静电除去装置，其特征在于，

上述传感器电极以及多对放电针被一体地保持在圆筒形的托架上。

7.根据权利要求3所述的静电除去装置，其特征在于，

上述传感器电极在环状的一部分上具有在半径方向突出的突起部。

8.根据权利要求1或2所述的静电除去装置，其特征在于，

上述传感器电极包括环和环状构件，所述环状构件与上述环连接，并且沿着上述环而设置在上述环的内部。

9.根据权利要求8所述的静电除去装置，其特征在于，

上述环状构件包括相互不连续的多个圆弧状部分。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的静电除去装置，其特征在于，

上述传感器电极的材质为不锈钢，并且具有电势检测用的端子。

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