CN101752796A - 电晕放电型离子发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电晕放电型离子发生器，其能够以非常简单且低成本的结构，朝向除静电对象物方向有效地供给产生于放电电极周围的离子。该电晕放电型离子发生器通过电晕放电向除静电对象物(W)供给产生于放电电极(1)周围的离子而进行除静电，其具有与放电电极(1)电连接的离子反射部(2)，通过因对该离子反射部(2)施加与放电电极(1)同极性的电压而产生的电场，使产生于放电电极(1)周围的离子朝向除静电对象物(W)方向有效地移动。

Description

电晕放电型离子发生器
技术领域
本发明涉及一种电晕放电型离子发生器，其通过电晕放电向除静电对象物有效地供给产生于放电电极(发射极)周围的正离子或负离子。
背景技术
在电晕放电型离子发生器中，有时存在如下情况，即因产生于放电电极周围的正离子或负离子附着在支承放电电极的绝缘性外壳等，从而不能将产生的离子向除静电对象物充分供给。
作为目的在于解决这种问题的电晕放电型离子发生器，已知有记载在专利文件1、专利文件2等的装置。
在记载于专利文件1的离子发生器中，将环状的接地电极配置在放电电极下方，并且在该接地电极的更下方设有一对电场形成用电极，通过在该一对电场形成用电极间施加交变电场，将通过接地电极中心的离子朝向除静电对象物方向有效地输送。
另外，在记载于专利文件2的离子发生器中，通过向在中心轴上配置有放电电极的喷嘴式离子发生器的内部供给压缩空气，从而将产生于放电电极周围的离子朝向除静电对象物方向有效地输送。
专利文献1：(日本)特开平5-36490号公报(【0032】～【0037】段落、图1、图2等)
专利文献2：(日本)特许第3686944号公报(【0010】～【0023】、图1～图3等)
在记载于专利文件1的现有技术中，由于除接地电极以外还需要设置一对电场形成用电极，并在该电场形成用电极之间施加交流电压，因此存在不仅增加部件数量，而且导致电路结构变得复杂的问题。
另外，在记载于专利文件2的现有技术中，存在用于向喷嘴供给压缩空气的配管结构等导致成本增高等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电晕放电型离子发生器，其以非常简单且低成本的结构，使产生于放电电极周围的离子朝向除静电对象物方向有效地移动，从而提高除静电效率。
为了解决上述课题，第一方面发明提供一种电晕放电型离子发生器，其通过电晕放电向除静电对象物供给产生于放电电极周围的离子而进行除静电，该电晕放电型离子发生器具有与所述放电电极电连接的离子反射部，通过因对该离子反射部施加与所述放电电极同极性的电压而产生的电场，使所述离子朝向所述除静电对象物方向移动。
第二方面发明的特征在于，在第一方面发明提供的电晕放电型离子发生器中，所述离子反射部的所述除静电对象物侧的表面的曲率半径，相比所述放电电极前端部的曲率半径足够大。
第三方面发明的特征在于，在第二方面发明提供的电晕放电型离子发生器中，所述离子反射部的所述除静电对象物侧的表面形成为例如像半球面那样的曲面。
第四方面发明的特征在于，在第一方面发明至第三方面发明中的任一方面发明提供的电晕放电型离子发生器中，具有从所述放电电极周围朝向所述除静电对象物方向供给清洁空气的机构。
根据本发明，在由离子反射部形成的电场作用下，促使产生的离子朝向除静电对象物方向移动。由此，能够提高除静电效率，缩短除静电时间。
而且，通过一并使用朝向除静电对象物方向供给清洁空气的机构，能够得到更加显著的除静电效果。
并且，由于与现有技术相比结构非常简单，因此能够以低成本提供电晕放电型离子发生器。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的主要部分的简略结构图；
图2(a)、(b)是第一实施方式的作用的说明图；
图3是图2的放大说明图；
图4是表示本发明第二实施方式的主要部分的简略结构图；
图5是表示本发明第三实施方式的主要部分的简略结构图；
图6是第三实施方式的效果的说明图。
附图标记说明
1放电电极；2，2A，2B  离子反射部；2a通气口；3空气供给管；4导线；10外壳基板；20高电压发生电路；30充电板监视器；31带电板；W除静电对象物。
具体实施方式
下面，基于附图说明本发明的实施方式。
首先，图1是表示本发明第一实施方式的主要部分的简略结构图。在图1中，附图标记10是例如设置在净化室的天花板面上的电晕放电型离子发生器的外壳基板，在该基板10上沿着垂直方向安装有放电电极1。所述基板10由塑料等绝缘材料形成。
安装于图示基板10上的放电电极1的安装结构始终是概念性结构，虽然未图示，但也可以是由电极支架保持放电电极1并把该电极支架装卸自如地安装在基板10上的结构。由于这些具体的安装结构不是本发明的要点，因此在此省略说明。
在此，当电晕放电型离子发生器为所谓交流式电晕放电型离子发生器时，通过在放电电极1及与其相对设置的接地电极(未图示)之间，施加来自高电压发生电路20的交流高电压，从而将放电电极1周围的空气离子化。
另外，附图标记2是由导体构成的平板状离子反射部，该离子反射部2与放电电极1电连接。例如，通过使放电电极1紧密连接并贯通设于离子反射部2的中心部的通孔，或者用引线将放电电极1与离子反射部2连接，从而能够电连接两部件1，2。
进而，W表示通过利用该离子发生器使带电电荷中和而被除静电(除電)的玻璃基板等除静电对象物。
其次，图2是用于说明该实施方式的作用的图。
如图2(a)所示，当从高电压发生电路20向放电电极1施加正电压时，在放电电极1的周围产生正离子。与此同时，由于正电压也被施加于与放电电极1电连接的离子反射部2，因此，在由该离子反射部2形成的电场E的作用下，放电电极1周围的正离子沿着电场E向下方迅速移动。因此，能够向位于放电电极1下方的除静电对象物W供给正离子。
另外，如图2(b)所示，当从高电压发生电路20向放电电极1施加负电压时，在放电电极1周围产生负离子。与此同时，由于负电压也被施加于离子反射部2，因此，在由该离子反射部2形成的电场E的作用下，放电电极1周围的负离子沿着电场E的反方向迅速移动。因此，在这种情况下，也能够向位于放电电极1下方的除静电对象物W供给负离子。
如上所述，根据该实施方式，由于离子反射部2起到将产生于放电电极1周围的正离子或负离子反射并向除静电对象物W输送的作用，因此产生的离子不会附着在基板10等上，从而能够使产生的大部分离子到达除静电对象物W并促进除静电。
图3是图2的放大说明图，用于说明离子反射部2的下端部两侧的曲率半径RR与放电电极1前端部(下端部)的曲率半径RE之间的关系。
当离子反射部2侧的曲率半径RR为放电电极1侧的曲率半径RE以下时(RR≤RE)，电场集中在离子反射部2的下端部两侧并在其周围生成离子，但另一方面，有可能导致由放电电极1产生的电场变弱而不能够充分地生成离子。
因此，如图3所示，像离子反射部2的下端部两侧那样，优选将朝向除静电对象物W侧的离子反射部2表面端部的曲率半径RR形成为相比放电电极1前端部的曲率半径RE足够大。
由此，使电场集中在放电电极1的前端部而能够有效地产生离子。
其次，图4是表示本发明第二实施方式的主要部分的简略结构图。
在该实施方式中，由导体构成的离子反射部2A形成为中空的半球状，通过使放电电极1沿着其半径方向紧密连接并贯通，由此，离子反射部2A与放电电极1电连接。
在该实施方式中，由于对离子反射部2A也施加有与放电电极1同极性的电压，因此在与第一实施方式相同电场的作用下，能够将放电电极1周围的离子向除静电对象物W方向输送。
特别是，通过将离子反射部2A的除静电对象物W侧的表面形状形成为半球面状，由于在其整个表面上，离子反射部2A侧的曲率半径RR相比放电电极1前端部的曲率半径RE足够大，因此电场不会集中在离子反射部2A侧，能够从放电电极1产生大量的离子。
另外，离子反射部2A的除静电对象物W侧的表面，不仅可以是像半球面那样形成一部分球面的曲面，还可以是像形成椭圆球面的一部分那样的曲面。无论是哪一种，只要离子反射部2A的除静电对象物W侧的表面的曲率半径RR相比放电电极1前端部的曲率半径RE足够大即可。
另外，离子反射部2A并不一定需要是中空的部件，也可以是实心的(中间填满)部件。
接着，图5是表示本发明第三实施方式的主要部分的简略结构图。
在该实施方式中，将由导体构成的离子反射部2B形成为中空的半球状，并且安装有贯通外壳基板10并与离子反射部2B的内外连通的空气供给管3，从外部的压缩空气源经由空气供给管3向离子反射部2B内部供给清洁空气，将该清洁空气从通气口2a朝向除静电对象物W方向吹送。另外，附图标记4是用于将离子反射部2B与放电电极1电连接的导线。
在该实施方式中，由于对离子反射部2B也施加有与放电电极1同极性的电压，因此在与第一、第二实施方式相同电场的作用下，能够朝向除静电对象物W方向有效地供给放电电极1周围的离子。
与此同时，由于从外部供给的清洁空气经由通气口2a朝向除静电对象物W方向输送，因此离子的输送被进一步促进，能够进一步提高除静电效果。
在此，优选将形成通气口2a的离子反射部2B的端部如图所示做成弧形，使其曲率半径相比放电电极1前端部的曲率半径足够大。
另外，离子反射部2B的除静电对象物W侧的表面与前述同样地，不言而喻也不限于半球面，只要是曲率半径足够大的曲面即可。
图6是本实施方式的效果的说明图，是用于利用充电板监视器(チャ一ジプレ一トモニタ)30测量除静电时间的装置结构图，该除静电时间是采用具有离子反射部2B的离子发生器供给清洁空气时的时间。
在图6中，设半球状的离子反射部2B的曲率半径(离子反射部2B的半径)RR为5mm，放电电极1前端部的曲率半径RE为0.1mm，放电电极1前端部从离子反射部2B下端部突出的长度为5mm，从放电电极1的前端部到充电板监视器30的带电板31的距离为50cm，施加于放电电极1的电压为AC5kV，清洁空气的吹送速度为0.3m/s，在这种情况下，分别测量了带电板31的电压在正电压侧从+1000V衰减到+100V的时间以及在负电压侧从-1000V衰减到-100V的时间，其结果是在正负电压中均为大约5秒钟。
与之相对，在与上述相同的条件下，当利用没有离子反射部而仅具有放电电极的现有的离子发生器供给清洁空气时，从+1000V衰减到+100V及从-1000V衰减到-100V的时间在正负电压中均为大约7秒钟。
从该结果可知，根据本实施方式，在离子反射部的作用下，离子的输送被促进，除静电时间被大幅度缩短。

Claims (4)

1.一种电晕放电型离子发生器，其通过电晕放电向除静电对象物供给产生于放电电极周围的离子而进行除静电，其特征在于，
具有与所述放电电极电连接的离子反射部，通过因对该离子反射部施加与所述放电电极同极性的电压而产生的电场，使所述离子朝向所述除静电对象物方向移动。
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，
所述离子反射部的所述除静电对象物侧的表面的曲率半径，相比所述放电电极前端部的曲率半径足够大。
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，
所述离子反射部的所述除静电对象物侧的表面形成为曲面。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的电晕放电型离子发生器，其特征在于，
具有从所述放电电极周围朝向所述除静电对象物方向供给清洁空气的机构。
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