CN104918397A - 静电消除器及静电消除头 - Google Patents

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CN104918397A
CN104918397A CN201510111679.6A CN201510111679A CN104918397A CN 104918397 A CN104918397 A CN 104918397A CN 201510111679 A CN201510111679 A CN 201510111679A CN 104918397 A CN104918397 A CN 104918397A
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Abstract

本发明提供了一种静电消除器和一种静电消除头,该静电消除器和该静电消除头能够不考虑周围环境而充分地消除静电。湿润空气产生部分通过使空气湿润来产生湿润空气。湿润空气被允许从静电消除头的空气流出口流出。此外,一个或多个静电消除针和接地电极保持在静电消除头中。供电器件将用于产生电晕放电的电压施加在一个或多个静电消除针和接地电极之间。一个或多个静电消除针在静电消除头中设置成,使得被允许从空气流出口流出的湿润空气将通过电晕放电产生的离子送出。

Description

静电消除器及静电消除头
技术领域
本发明涉及消除静电消除对象上的静电的静电消除器和静电消除头。
背景技术
例如,在制造半导体器件等的净化室中会用到消除空气中的静电或防止待制造工件带电的静电消除器。在JP2007-311229A中所描述的静电消除器设置有主单元和百叶窗。在主单元中容纳有放电电极和风扇。风扇的旋转使从放电电极产生的离子通过百叶窗被送出到外部。
百叶窗包括框架内的网格状翼片。翼片的离风扇的径向中心侧越近的部分沿风扇的轴向形成的厚度越大。被风扇排出的离子流受翼片的大厚度部分控制而沿平直方向行进。于是,提高了离子流的平直度,从而在范围更宽的区域内提供静电消除效果。
由静电消除器实现的静电消除效果随静电消除对象的周围环境而变化。因此,JP2007-311229A中的静电消除器的静电消除效果可能因季节而变得不充分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电消除器和一种静电消除头,该静电消除器和该静电消除头能够不考虑周围环境而充分地消除静电。
(1)根据本发明的一个实施例的一种静电消除器是用于消除对象上的静电的静电消除器,所述静电消除器包括:湿润空气产生部分,其使空气湿润以产生湿润空气;保持体,其具有允许由所述湿润空气产生部分产生的湿润空气流出的流出口;一个或多个静电消除电极,其保持在所述保持体中;另一电极,其保持在所述保持体中;以及供电器件,其将电压施加在所述一个或多个静电消除电极和所述另一电极之间以产生电晕放电。所述一个或多个静电消除电极在所述保持体中设置成,使得被允许从所述流出口流出的湿润空气将通过电晕放电产生的离子送出。
在这种静电消除器中,利用湿润空气产生部分的空气湿润作用来产生湿润空气。湿润空气被允许从保持体的流出口流出。此外,一个或多个静电消除电极和另一电极保持在保持体中。供电器件将用于产生电晕放电的电压施加在一个或多个静电消除电极和另一电极之间。
这里,一个或多个静电消除电极在保持体中设置成使得湿润空气将通过电晕放电产生的离子送出。根据这种构造,通过向对象供给湿润空气来消除对象上的静电,并且通过向对象供给离子来进一步消除对象上的静电。此外,与由低湿度空气送出离子的情况相比提高了静电消除效果。此外,即使在低湿度环境下,也可以在相当程度上获得静电消除效果。因此,这样能够不考虑周围环境而实现静电的充分消除。
(2)所述静电消除器还可以包括温度调节部分,所述温度调节部分调节空气的温度,并且所述湿润空气产生部分可以使已经被所述温度调节部分调节了温度的空气湿润。
在这种情况下,由于空气的温度得到了调节,所以可以增加空气能够从湿润空气产生部分获得的湿气量。因此,可以进一步提高静电消除效率。
(3)所述静电消除器还可以包括第一控制器,所述第一控制器控制所述温度调节部分,使得从所述流出口流出的湿润空气的绝对湿度小于或等于所述对象周围空气的饱和蒸汽量。
在这种情况下,供给到对象的湿润空气的绝对湿度小于或等于对象周围空气的饱和蒸汽量。因此,可以防止在对象上凝结。
(4)所述静电消除器还可以包括:温度测量部分,其测量由所述湿润空气产生部分产生的湿润空气的温度;以及外部温度获取部分,其获取外部空气的温度,其中,所述第一控制器可以控制所述温度调节部分,使得由所述温度测量部分测得的湿润空气温度低于或等于由所述外部温度获取部分获得的外部空气温度。
在这种情况下,基于由温度测量部分测得的湿润空气温度和由外部温度获取部分获得的外部空气温度,可以容易地防止在对象上凝结。此外,根据这种构造,不需要直接测量静电消除器的内部和流出口处的相对湿度,因此可以简化静电消除器的构造。
(5)所述静电消除器还可以包括:温度测量部分,其测量由所述湿润空气产生部分产生的湿润空气的温度;外部温度获取部分,其获取外部空气的温度;输入部分,其输入目标相对湿度;以及第二控制器,其基于由所述温度测量部分测得的湿润空气温度来估计湿润空气的绝对湿度,并且控制所述温度调节部分,使得由所述外部温度获取部分获得的外部空气温度下的基于所述绝对湿度计算出的相对湿度变为所述目标相对湿度。
在这种情况下,基于由温度测量部分测得的湿润空气温度和由外部温度获取部分获得的外部空气温度,可以方便湿度控制。此外,根据这种构造,不需要直接测量静电消除器的内部和流出口处的绝对湿度和相对湿度,因此可以简化静电消除器的构造。
(6)所述另一电极可以包括设置为彼此相对的第一对置电极和第二对置电极,所述一个或多个静电消除电极可以设置在所述第一对置电极和第二对置电极之间,并且所述流出口可以包括所述第一对置电极和所述一个或多个静电消除电极之间的允许湿润空气流出的第一流出口以及所述第二对置电极和所述一个或多个静电消除电极之间的允许湿润空气流出的第二流出口。
在这种情况下,被允许从第一流出口流出的湿润空气将在第一对置电极和一个或多个静电消除电极之间产生的离子送出。在这种情况下,被允许从第二流出口流出的湿润空气将在第二对置电极和一个或多个静电消除电极之间产生的离子送出。根据这种构造,在每一个静电消除电极的两侧产生的离子可以被湿润空气有效地送出。因此,可以有效地消除对象上的静电。
(7)所述一个或多个静电消除电极可以设置成位于被允许从所述流出口流出的湿润空气中。
在这种情况下,在每一个静电消除电极周围产生的离子可以被湿润空气有效地送出。这样便于对象上的静电的有效消除。
(8)所述另一电极可以形成为环状地围绕所述静电消除电极中每一个的周围,并且所述流出口可以允许湿润空气流出到所述静电消除电极中的每一个和所述另一电极之间的环形区域。
在这种情况下,在每一个静电消除电极周围产生的离子可以被湿润空气有效地送出。这样便于对象上的静电的有效消除。
(9)所述保持体可以包括壳体,所述壳体具有内部空间、流入口和所述流出口并且容纳所述一个或多个静电消除电极的至少一部分,并且所述静电消除器还可以包括供给管,所述供给管将由所述湿润空气产生部分产生的湿润空气引导至所述壳体的所述流入口。
在这种情况下,供给管将由湿润空气产生部分产生的湿润空气引导至壳体。于是,可以将壳体与湿润空气产生部分分离。这样便于壳体中的一个或多个静电消除电极在对象附近的设置。因此,可以提高静电消除效率。
(10)所述壳体可以包括第一壳体和第二壳体,所述一个或多个静电消除电极可以包括保持在所述第一壳体中的第一数目的第一静电消除电极以及保持在所述第二壳体中的第二数目的第二静电消除电极,所述第一数目可以大于所述第二数目,所述另一电极可以包括保持在所述第一壳体中的第一电极以及保持在所述第二壳体中的第二电极,所述供电器件可以包括将电压施加在所述第一静电消除电极和所述第一电极之间的第一供电器件以及将电压施加在所述第二静电消除电极和所述第二电极之间的第二供电器件,所述第一壳体、所述第一静电消除电极、所述第一电极和所述第一供电器件可以组成第一静电消除头,所述第二壳体、所述第二静电消除电极和所述第二电极可以组成第二静电消除头,并且所述第一静电消除头和所述第二静电消除头可以选择性地与所述湿润空气产生部分连接和分离。
在这种情况下,可以根据对象的用途和形状来选择与湿润空气产生部分连接的静电消除头。第二静电消除头的第二静电消除电极的数目小于第一静电消除头的第一静电消除电极的数目。此外,第二静电消除头可以不包括第二供电器件,从而便于比第一静电消除头更多地缩减第二静电消除头的尺寸。因此,第一静电消除头的使用可以方便在较大范围内或对较大尺寸的对象进行静电消除,而第二静电消除头的使用可以方便在较小范围内或对较小尺寸的对象进行静电消除。
(11)所述保持体可以包括壳体,所述壳体具有所述流出口并且容纳所述一个或多个静电消除电极的至少一部分和所述湿润空气产生部分。
在这种情况下,流出口、一个或多个静电消除电极的至少一部分和湿润空气产生部分设置为一体。因此,可以简化静电消除器的构造并且使静电消除器紧凑、重量轻。
(12)所述另一电极可以设置为与所述静电消除电极中的每一个垂直并与位于所述静电消除电极中每一个的末端的平面相交。
在这种情况下,提高了电晕放电效率。因此,可以进一步提高静电消除效率。
(13)所述的静电消除器还可以包括矫正片,所述矫正片保持在所述保持体中,并且所述矫正片可以设置为沿着固定方向矫正被允许从所述流出口流出的湿润空气。
在这种情况下,抑制了从流出口送出的湿润空气在流出口周围的空气中扩散。从而,湿润空气被送出到远距离。因此,可以进一步提高静电消除效率。
(14)所述一个或多个静电消除电极可以设置为沿着湿润空气的流出方向比所述矫正片的末端更突出。
在这种情况下,抑制了矫正片因产生的离子而带电。因此,可以进一步提高静电消除效率。
(15)根据本发明的另一实施例的一种静电消除头是这样的静电消除头:其能够通过供给管与用于使空气湿润以产生湿润空气的湿润空气产生部分连接并且消除对象上的静电。所述静电消除头包括:保持体,其能够通过所述供给管与所述湿润空气产生部分连接并且具有允许由所述湿润空气产生部分产生的湿润空气流出的流出口;一个或多个静电消除电极,其能够施加用于产生电晕放电的电压并且保持在所述保持体中;以及另一电极,其能够施加用于产生电晕放电的电压并且保持在所述保持体中。所述一个或多个静电消除电极在所述保持体中设置成,使得被允许从所述流出口流出的湿润空气将通过电晕放电产生的离子送出。
在这种静电消除头中,由湿润空气产生部分产生的湿润空气通过供给管供给到保持体并且被允许从保持体的流出口流出。此外,一个或多个静电消除电极和另一电极保持在保持体中。供电器件将用于产生电晕放电的电压施加在一个或多个静电消除电极和另一电极之间。
这里,一个或多个静电消除电极在保持体中设置成使得湿润空气将通过电晕放电产生的离子送出。根据这种构造,通过向对象供给湿润空气来消除对象上的静电,并且通过向对象供给离子来进一步消除对象上的静电。此外,与由低湿度空气送出离子的情况相比提高了静电消除效果。此外,即使在低湿度环境下,也可以在相当程度上获得静电消除效果。这样能够不考虑周围环境而实现静电的充分消除。
根据本发明,可以不考虑周围环境而充分地消除静电。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的静电消除器的外部透视图;
图2是示出图1所示静电消除器的湿润空气产生部分的内部构造的示意性视图;
图3是示出第一实例中的静电消除头的外部透视图;
图4是沿着图3所示静电消除头的宽度方向截取的竖直剖视图;
图5是图3所示部分A的放大视图;
图6是沿着图3所示静电消除头的纵向截取的剖视图;
图7是沿着图3所示静电消除头的宽度方向截取的剖切透视图;
图8是图7所示部分B的放大剖视图;
图9是示出第二实例中的静电消除头的外部透视图;
图10是图9所示静电消除头的竖直剖视图;
图11是图9所示静电消除头的矫正片单元的正视图;
图12是图9所示部分C的放大视图;
图13是示出第三实例中的静电消除头的外部透视图;
图14是图13所示静电消除头的竖直剖视图;
图15是示出由控制器对湿润空气执行的温度控制处理的一个实例的流程图;
图16是示出由控制器对湿润空气执行的温度控制处理的另一实例的流程图;
图17是根据第二实施例的静电消除器的示意性外部透视图;
图18是图17所示部分D的放大视图;
图19是示出另一系统中的加湿过滤器的构造的示意性视图;
图20是示出静电消除头的矫正片单元的第一变型例的平面视图;
图21是示出静电消除头的矫正片单元的第二变型例的平面视图;
图22A和22B分别是示出实例1的静电消除头的简图和示出使用实例1的静电消除头的静电消除器的静电消除性能的简图;
图23是示出使用实例2~4的静电消除头的静电消除器的静电消除性能的简图;
图24是示出使用实例5~7的静电消除头的静电消除器的静电消除性能的简图;
图25A和25B是示出实例8的静电消除头的多个遮挡肋的视图;
图26A和26B是示出实例9的静电消除头的多个遮挡肋的视图;
图27A和27B是示出实例10的静电消除头的多个遮挡肋的视图;
图28A和28B是示出实例11的静电消除头的多个遮挡肋的视图;
图29A和29B是示出使用实例8~11的静电消除头的静电消除器的静电消除性能的简图;
图30A至30D是示出实例12~15的静电消除头的视图;
图31是示出使用实例12~15的静电消除头的静电消除器的静电消除性能的简图;
图32A至32D是示出实例16~19的静电消除头的视图;
图33是示出使用实例16~19的静电消除头的静电消除器的静电消除性能的简图;
图34是示出在不设置矫正片的情况下的静电消除头的外部透视图;以及
图35是示出相对于静电消除头的位置和空气的相对湿度之间的关系的曲线图。
具体实施方式
[1]第一实施例
在下文中,参照附图来描述根据本发明的第一实施例的静电消除器。
(1)静电消除器的构造
图1是根据本发明的第一实施例的静电消除器的外部透视图。如图1所示,静电消除器100包括静电消除头200和湿润空气产生部分300。静电消除头200和湿润空气产生部分300通过蛇形软管101连接。图1仅示出了软管101的一端和另一端。多种静电消除头200可以与湿润空气产生部分300连接。图1示出了第一实例的静电消除头200(稍后将描述)。
图2是示出图1所示静电消除器的湿润空气产生部分的内部构造的示意性视图。如图2所示,湿润空气产生部分300包括壳体310、加热器320、加湿过滤器330、涡轮风扇340、电子基板350和散热器360。在本实例中,湿润空气产生部分300通过混合蒸发系统产生湿润空气。在混合蒸发系统中,加热器320对空气加热,从而增加空气能够从蒸发式加湿过滤器330获得的湿气量。
壳体310具有由四个侧表面310a、底表面310b和顶表面310c形成的大致长方体形状。加热器320、加湿过滤器330、涡轮风扇340、电子基板350和散热器360设置在壳体310中。在壳体310的一个侧表面310a的上部形成有允许空气流入壳体310中的空气流入口311。在壳体310的顶表面310c上形成有允许壳体310内部的空气流出的空气流出口312。图1所示软管101的一端与空气流出口312连接。
在壳体310的顶表面310c上设置有显示部分313(参见图1)。显示部分313例如由LED(发光二极管)面板构成,并且显示静电消除器100的工作状态等。此外,通过操作显示部分313,静电消除器100的用户可以预先输入或选择静电消除对象的表面上的相对湿度的设定值。于是,可以控制静电消除对象的表面的相对湿度,以便使相对湿度变为用户需要的设定值。因此,可以消除静电消除对象上的静电而不会在静电消除对象上造成凝结。稍后将对这些细节进行描述。
在图2中,以带箭头的粗虚线表示壳体310内部的空气的流动路线。已经从空气流入口311流入壳体310中的空气沿着水平方向行进,然后向下行进而穿过加热器320。从而,空气被加热。已穿过加热器320的空气沿着水平方向行进而穿过位于壳体310的下部的加湿过滤器330。
加湿过滤器330包括被供水的加湿部件。例如,加湿部件是无纺布。例如,加湿部件可以是使用多孔透湿膜的透湿膜式加湿部件。加湿部件被织造成波纹形状(瓦楞纸板的横截面形状)或皱褶形状(手风琴的形状),以便增大与空气接触的面积。
在本实例中,采用的是毛细管类型,即:由于毛细现象,将加湿部件的一部分浸入水中会导致水供给到整个加湿部件上。也可以采用滴落渗透类型,即:使水从加湿部件的上部滴落会导致水供给到整个加湿部件。作为选择,可以采用旋转类型,即:在加湿部件的一部分被浸入水中的状态下,使加湿部件旋转会导致水供给到整个加湿部件。
通过使空气穿过加湿过滤器330的加湿部件来从加湿部件获得湿气。从而,空气中的湿气增多。已穿过加湿过滤器330的空气作为湿润空气向上行进,并且被涡轮风扇340送出到与空气流出口312连接的软管101。在涡轮风扇340附近设置有温度测量部分314,温度测量部分314用于测量已穿过加湿过滤器330的湿润空气的温度。
在温度测量部分314附近可以设置有相对湿度测量部分,该相对湿度测量部分用于测量已穿过加湿过滤器330的湿润空气的相对湿度。作为选择,可以预先设计成使温度测量部分314附近的已穿过加湿过滤器330的湿润空气的相对湿度变为约90%~95%。基于温度和相对湿度,可以估计湿润空气的绝对湿度或湿润空气在预定温度下的相对湿度。这里,本实施例中的绝对湿度是体积绝对湿度,其表示每单位体积(m3)的空气所包含的蒸汽的质量(g)。
电子基板350安装有控制器351,控制器351包括控制加热器320和涡轮风扇340的操作的CPU(中央处理单元)等。此外,电子基板350设置有供电器件352,供电器件352将电力供给到加热器320、涡轮风扇340、控制器351等。散热器360设置在电子基板350上。散热器360冷却电子基板350上的发热元件。
(2)静电消除头
(a)第一实例
图3是示出第一实例中的静电消除头200的外部透视图。图4是沿着图3所示静电消除头200的宽度方向截取的竖直剖视图。图5是图3所示部分A的放大视图。图6是沿着图3所示静电消除头200的纵向截取的剖视图。图7是沿着图3所示静电消除头200的宽度方向截取的剖切透视图。图8是图7所示部分B的放大剖视图。在下文中,将图3所示第一实例的静电消除头200称为静电消除头200A。
如图3至图6所示,静电消除头200A包括壳体210、多个静电消除针220(图6)、一对接地电极230(图4)和多个矫正片240(图4和图6)。一对接地电极230彼此电连接。静电消除头200A的壳体210具有大致矩形的横截面,并且沿着一个方向(纵向)延伸成细长形状。例如,壳体210的沿纵向的长度是400mm。例如,壳体210的沿纵向的长度可以是700mm,或者可以是1000mm。作为选择,壳体210的沿纵向的长度可以大于1000mm。
如图3所示,在壳体210的一端形成有允许湿润空气流到壳体210内部的空气流入口211。在壳体210的下表面上形成有允许壳体210内部的湿润空气流出的一对空气流出口212。空气流入口211设置在壳体210的一个纵向端表面上。图1所示软管101的另一端与空气流入口211连接。湿润空气被允许从湿润空气产生部分300通过空气流入口211的软管101流入壳体210中。流入的湿润空气从空气流出口212喷射到静电消除对象上。
如图6所示,在壳体210内部设置有温度测量部分214,温度测量部分214测量壳体210中湿润空气的温度。温度测量部分214设置在不与湿润空气直接接触但与壳体210外部的空气接触的位置。因此,可以测量壳体210外部的空气的温度。
此外,在壳体210内部设置有供电器件215。在壳体210的下表面的宽度方向的大致中部形成有多个(在图6所示实例中为五个)圆形开口213,圆形开口213沿着纵向设置。多个静电消除针220设置在壳体210内部而指向下方(指向壳体210的外部)。
如图5所示,静电消除针220从每一个开口213突出。在开口213周围设置有多个(在本实例中为四个)凸出部218。多个凸出部218的下表面位于静电消除针220的末端下方的位置。从而,多个凸出部218具有保护静电消除针220的功能。即使当静电消除针220与静电消除对象或其他物体碰撞时,多个凸出部218也会防止静电消除针220的针尖弯曲。
如图4和图8所示,接地电极230设置在壳体210的宽度方向的两个侧表面的下部而沿纵向延伸。空气流出口212设置在壳体210的宽度方向的两端而沿着纵向延伸。因此,一个空气流出口212位于一个接地电极230和多个静电消除针220之间,而另一空气流出口212位于另一接地电极230和多个静电消除针220之间。在每一个空气流出口212处设置有多个平面矫正片(整流板)240。
两个相邻的凸出部218之间的间隙位于连接静电消除针220和接地电极230的直线上。在这种情况下,由于在静电消除针220的针尖和接地电极230之间未设置障碍物,所以可以在静电消除针220和接地电极230之间有效地产生电晕放电。
如图6和图7中的箭头所示,已经从空气流入口211流入的湿润空气沿着纵向行进,并且在由矫正片240向下矫正的同时被允许从空气流出口212流出。矫正片240抑制从空气流出口212喷出的湿润空气在壳体210周围的空气中扩散。因此,静电消除头200可以将湿润空气喷射到更远距离。
如图8所示,每一个静电消除针220设置为沿着湿润空气的流出方向(在本实例中为向下的方向)比每一个矫正片240仅仅更突出距离L。图6所示壳体210中的供电器件215将高电压施加在多个静电消除针220和接地电极230之间。从而,在多个静电消除针220和接地电极230之间产生电晕放电。通过电晕放电产生了离子。所产生的离子被从空气流出口212流出的湿润空气送出,并且喷射到静电消除对象上。
这样,被允许从一个空气流出口212流出的湿润空气将在一个接地电极230和多个静电消除针220之间产生的离子送出。此外,被允许从另一空气流出口212流出的湿润空气将在另一接地电极230和多个静电消除针220之间产生的离子送出。
根据这种构造,在多个静电消除针220的两侧产生的离子被湿润空气有效地送出。因此,由于能够在宽范围内消除静电,所以静电消除头200A可适用于消除例如宽静电消除对象或细静电消除对象(如纸张、薄膜或玻璃)上的静电。
(b)第二实例
图9是示出第二实例中的静电消除头200的外部透视图。图10是图9所示静电消除头200的竖直剖视图。图11是图9所示静电消除头200的矫正片单元的正视图。图12是图9所示部分C的放大视图。在下文中,将图9所示第二实例中的静电消除头200称为静电消除头200B。
如图9所示,静电消除头200B的壳体210呈大致盘状。在壳体210的一个表面(后表面)上设置有空气流入口211。在另一表面(前表面)上设置有多个空气流出口212。如图10所示,在壳体210内部设置有温度测量部分214,温度测量部分214测量壳体210外部的空气的温度。温度测量部分214设置在不与湿润空气直接接触但与壳体210外部的空气接触的位置。因此,可以测量壳体210外部的空气的温度。此外,在壳体210内部设置有供电器件215。
如图9所示,多个静电消除针220设置在壳体210内部而以大致相等的角度间隔指向前方。在本实例中,六个静电消除针220以约60°的间隔设置。此外,在壳体210的前表面上设置有接地电极230。接地电极230包括内部电极231、外部电极233和多个连接电极232。
内部电极231是具有环绕壳体210的前表面的大致中心的环形形状的电极。外部电极233是具有与内部电极231同心且环绕内部电极231的环形形状的电极。多个连接电极232将内部电极231和外部电极233电连接。在本实例中,六个连接电极232以约60°的间隔设置。
如图11所示,在静电消除头200B中设置有包括多个矫正片240的矫正片单元240U。除多个矫正片240之外,矫正片单元240U还包括保持部件241、多个保持部件242、保持部件243~245和多个遮挡肋246。
多个矫正片240和多个遮挡肋246形成为一体。多个矫正片240和多个遮挡肋246设置为形成包括多个六边形的蜂窝结构。由多个遮挡肋246形成的每个六边形的内部成为开口213。
保持部件241和243~245具有环形形状,并且从内侧按此顺序同心地形成。多个保持部件242将保持部件241和保持部件243连接。在本实例中,六个保持部件242以约60°的间隔设置。在本实例中,多个开口213分别设置在各自由保持部件241、保持部件243和两个相邻的保持部件242围成的多个区域内。
保持部件244和245固定在图9所示的壳体210上。从而,矫正片单元240U固定在壳体210上。在矫正片单元240U固定于壳体210上的状态下,图9所示的内部电极231位于保持部件241上。图9所示的多个连接电极232分别位于多个保持部件242上。图9所示的外部电极233位于保持部件243~245上。
根据这种构造,如图12所示,每一个静电消除针220被多个遮挡肋246围绕。从而,多个静电消除针220分别从多个开口213突出。此外,每一个静电消除针220被内部电极231、连接电极232和外部电极233围绕。
如图10中的箭头所示,已从空气流入口211流入的湿润空气在由矫正片240沿一个方向矫正的同时被允许从空气流出口212流出。在本实例中,湿润空气还被允许从存在静电消除针220的开口213流出。因此,每一个静电消除针220位于被允许从空气流出口212流出的湿润空气中。每一个静电消除针220设置为沿着湿润空气的流出方向(在本实例中为向前的方向)比每一个矫正片240仅仅更突出距离L。
壳体210中的供电器件215将高电压施加在多个静电消除针220和接地电极230之间。从而,在多个静电消除针220和接地电极230之间产生电晕放电。通过电晕放电产生了离子。所产生的离子被从多个空气流出口212流出的湿润空气送出,并且喷射到静电消除对象上。
在本实例中,在围绕每个静电消除针220的多个遮挡肋246的一部分中形成切口,以便减少每个静电消除针220的针尖和接地电极230之间的障碍。因此,在用多个遮挡肋246保护静电消除针220的同时,可以在多个静电消除针220和接地电极230之间有效地产生电晕放电。
这样,在静电消除头200B中,多个静电消除针220设置成位于被允许从空气流出口212流出的湿润空气中。从而,在每一个静电消除针220周围产生的离子被湿润空气有效地送出。根据这种构造,可以在壳体210中设置较大数目的静电消除针220。因此,由于能够在宽范围内消除静电,所以静电消除头200B可适用于消除例如电池制造中的静电消除对象上的静电或送料器的小尺寸元件上的静电。
(c)第三实例
图13是示出第三实例中的静电消除头200的外部透视图。图14是图13所示静电消除头200的竖直剖视图。在下文中,将图13所示第三实例中的静电消除头200称为静电消除头200C。
如图13和图14所示,静电消除头200C的壳体210呈大致筒状。在壳体210的一端(以下称为后端)设置有空气流入口211,并且在另一端(以下称为前端)设置有空气流出口212。在壳体210内部设置有静电消除针220,静电消除针220指向前端。如图14所示,在壳体210内部设置有温度测量部分214,温度测量部分214测量壳体210外部的空气的温度。温度测量部分214设置在不与湿润空气直接接触但与壳体210外部的空气接触的位置。因此,可以测量壳体210外部的空气的温度。应当注意到,在本实例中,在壳体210内部不设置供电器件。
在壳体210的前端设置有包括多个矫正片240的矫正片单元240U。除多个矫正片240之外,矫正片单元240U还包括壳体247和遮挡肋248。
多个矫正片240和遮挡肋248形成为一体。遮挡肋248呈筒状。遮挡肋248的内部成为开口213。多个矫正片240设置为围绕遮挡肋248而形成蜂窝结构。壳体247呈筒状。多个矫正片240和遮挡肋248保持在壳体247内部。
壳体247固定在壳体210上。从而,矫正片单元240U固定在壳体210上。在矫正片单元240U固定于壳体210上的状态下,遮挡肋248围绕静电消除针220。从而,静电消除针220从开口213突出。呈筒状的接地电极230配合在矫正片单元240U的壳体247的外周面上。空气流出口212位于遮挡肋248和接地电极230之间的环形区域内。
如图14中的箭头所示,已从空气流入口211流入的湿润空气在由矫正片240沿一个方向矫正的同时被允许从空气流出口212流出。静电消除针220设置为沿着湿润空气的流出方向(在本实例中为朝向前端的方向)比每一个矫正片240仅仅更突出距离L。
在静电消除头200C中,图2所示湿润空气产生部分300的高压电源(未示出)将高电压施加在静电消除针220和接地电极230之间。从而,在静电消除针220和接地电极230之间产生电晕放电。通过电晕放电产生了离子。所产生的离子被从多个空气流出口212流出的湿润空气送出,并且喷射到静电消除对象上。
这样,在静电消除头200C中,接地电极230形成为环状地围绕静电消除针220的周围,并且空气流出口212允许湿润空气流出到静电消除针220和接地电极230之间的环形区域。从而,在静电消除针220周围产生的离子被湿润空气有效地送出。根据这种构造,壳体210形成为较窄。因此,由于能够在有限的窄范围内消除静电,所以静电消除头200C可适用于消除例如注塑元件或电子元件等小尺寸元件上的静电。
(3)对湿润空气的温度控制处理
图2所示湿润空气产生部分300的控制器351对湿润空气执行温度控制处理,以便不会因从静电消除头200喷出的湿润空气而造成静电消除对象上的凝结。图15是示出由控制器351对湿润空气执行的温度控制处理的流程图。
控制器351从图2所示温度测量部分314获取湿润空气产生部分300的壳体310中湿润空气的温度(步骤S1)。应当注意到,温度测量部分314设置在涡轮风扇340附近。因此,由温度测量部分314获得的温度是涡轮风扇340附近的湿润空气的温度。
在本实例中,已经预先设定为使已穿过图2所示加湿过滤器330的湿润空气的相对湿度变为约90%~95%。控制器351基于预先设定的相对湿度和从温度测量部分314获得的温度来计算湿润空气产生部分300的壳体310中湿润空气的绝对湿度(步骤S2)。
接下来,控制器351从图6、图10或图14所示温度测量部分214获取静电消除头200周围空气的温度(步骤S3)。显示部分313可以构造为这样:使得用户能够将静电消除头200周围的温度输入到显示部分313中。在这种情况下,可以在静电消除头200中不设置温度测量部分214。控制器351可以从显示部分313获取所输入的静电消除头200周围空气的温度。随后,控制器351基于从温度测量部分214或显示部分313获得的温度来计算静电消除头200周围空气的饱和蒸汽量(步骤S4)。
随后,控制器351判断所计算出的静电消除头200的壳体210中湿润空气的绝对湿度是否小于或等于静电消除头200周围空气的饱和蒸汽量(步骤S5)。在步骤S5中,当静电消除头200的壳体210中湿润空气的绝对湿度小于或等于静电消除头200周围空气的饱和蒸汽量时,控制器351增大加热器320的输出(步骤S6)。此后,控制器351返回到步骤S1的处理。
另一方面,在步骤S5中,当静电消除头200的壳体210中湿润空气的绝对湿度超过静电消除头200周围空气的饱和蒸汽量时,控制器351减小加热器320的输出(步骤S7)。此后,控制器351返回到步骤S1的处理。通过重复以上过程,可以消除静电消除对象上的静电而不会在静电消除对象上造成凝结。
图16是示出由控制器351对湿润空气执行的温度控制处理的另一实例的流程图。图16所示的步骤S11至S13的处理与图15所示的步骤S1至S3的处理相似。
在步骤S13的处理之后,控制器351从图1所示显示部分313获取目标相对湿度(步骤S14)。目标相对湿度可以是对象周围空气的相对湿度的目标值,或者可以简单地是当从静电消除头200喷出的湿润空气具有静电消除头200周围空气的温度时相对湿度的目标值。作为选择,目标相对湿度可以预先存储在安装于图2所示电子基板350上的存储器(未示出)中。接下来,控制器351基于从温度测量部分214或显示部分313获得的温度来将目标相对湿度转换成绝对湿度(步骤S15)
随后,控制器351判断所计算出的静电消除头200的壳体210中湿润空气的绝对湿度是否小于或等于所转换成的绝对湿度(步骤S16)。在步骤S16中,当静电消除头200的壳体210中湿润空气的绝对湿度小于或等于所转换成的绝对湿度时,控制器351增大加热器320的输出(步骤S17)。此后,控制器351返回到步骤S11的处理。
另一方面,在步骤S16中,当静电消除头200的壳体210中湿润空气的绝对湿度超过所转换成的绝对湿度时,控制器351减小加热器320的输出(步骤S18)。此后,控制器351返回到步骤S11的处理。通过重复以上过程,可以消除静电消除对象上的静电而不会在静电消除对象上造成凝结。
代替步骤S15的处理,也可以基于湿润空气产生部分300的壳体310中湿润空气的绝对湿度和由温度测量部分214或显示部分313获得的温度来计算静电消除头200周围空气的相对湿度。在这种情况下,在步骤S16的处理中判断所计算出的静电消除对象周围空气的相对湿度是否小于或等于目标相对湿度。
当所计算出的静电消除对象周围空气的相对湿度小于或等于目标相对湿度时,增大加热器320的输出。另一方面,当所计算出的静电消除对象周围空气的相对湿度超过目标相对湿度时,减小加热器320的输出。
作为控制器351的另一功能,控制器351控制加热器320,以便由温度测量部分314测得的温度变为由温度测量部分214或显示部分313获得的温度。该处理中对加热器320的控制、图15的处理中对加热器320的控制和图16的处理中对加热器320的控制可以由单一控制器351执行,或者可以分别由各自的控制器执行。
作为控制器351的又一功能,控制器351可以具有通过测量离子电流来执行离子平衡的反馈控制的作用。此外,控制器351可以具有检测离子数的功能,或者具有在发生异常放电的情况下输出警告的功能。
(4)效果
在根据本实施例的静电消除器100中,由湿润空气产生部分300产生的湿润空气被允许从静电消除头200的空气流出口212流出。一个或多个静电消除针220和接地电极230保持在静电消除头200中。用于产生电晕放电的高电压被施加在一个或多个静电消除针220和接地电极230之间。
一个或多个静电消除针220在静电消除头200中设置成使得湿润空气将通过电晕放电产生的离子送出。根据这种构造,通过向静电消除对象供给湿润空气来消除静电消除对象上的静电,并且通过向静电消除对象供给离子来进一步消除静电消除对象上的静电。此外,与由低湿度空气送出离子的情况相比提高了静电消除效果。此外,即使在低湿度环境下,也可以在相当程度上获得静电消除效果。因此,这样能够不考虑周围环境而实现静电消除对象上的静电的充分消除。
此外,在本实施例中,软管101将由湿润空气产生部分300产生的湿润空气引导至静电消除头200。于是,可以将静电消除头200与湿润空气产生部分300分离。这样便于将静电消除头200的一个或多个静电消除针220设置在静电消除对象附近。因此,可以提高静电消除效率。
此外,在本实施例中,可以根据静电消除对象的用途和形状来选择与湿润空气产生部分300连接的静电消除头200A~200C中的每一个。静电消除头200C的静电消除针220的数目小于静电消除头200A和200B中每一个的静电消除针220的数目。此外,由于在静电消除头200C的内部可以不包括供电器件,所以静电消除头200C的尺寸可以比静电消除头200A和200B的尺寸小。
因此,静电消除头200A和200B的使用可以方便在较大范围内或对较大尺寸的静电消除对象进行静电消除,而静电消除头200C的使用可以方便在较小范围内或对较小尺寸的静电消除对象进行静电消除。
在本实施例中,多个静电消除头200中的任何一个都可拆卸地安装在湿润空气产生部分300上,但本发明不限于此。可以将两个或更多个静电消除头200安装在湿润空气产生部分300上。
[2]第二实施例
(1)静电消除器的构造
下面,对根据第二实施例的静电消除器与根据第一实施例的静电消除器100不同的方面进行描述。图17是根据第二实施例的静电消除器的示意性外部透视图。图18是图17所示部分D的放大视图。
如图17和图18所示,根据本实施例的静电消除器100包括壳体110、静电消除针120、接地电极130、矫正片140和供水部分150。静电消除针120、接地电极130和矫正片140分别具有与图13所示静电消除针220、接地电极230和矫正片240的构造和功能相似的构造和功能。
壳体110具有大致长方体形状。在壳体110中设置有分别与图2所示加热器320、加湿过滤器330和电子基板350相似的加热器、加湿过滤器和电子基板。此外,在壳体110中设置有温度测量部分(未示出)。安装在壳体110中的电子基板上的控制器可以基于由温度测量部分获得的温度来执行与图15的处理相似的对湿润空气的温度控制处理。
供水部分150设置为与壳体110的一个端表面相邻。例如,供水部分150是储水箱,并且包括容器151和盖子152。例如,供水部分150可以是小水瓶。作为选择,供水部分150可以与水管直接连接。
在容器151中形成有注入口153和排出口154。水从注入口153注入到容器151中,并且被容纳在容器151中。盖子152安装在容器151上,以便容器151的注入口153可以封闭。容纳在容器151中的水从排出口154供给到相邻的壳体110中。
在壳体110的顶表面上设置有与图1所示显示部分313相似的显示部分113。此外,在壳体110的顶表面上形成有用于将压缩空气供给到壳体110中的空气流入口111。空气流入口111与压缩空气管102连接。应当注意到,当设置了用于把空气引入壳体110中的小型风扇时,压缩空气管102可以不与空气流入口111连接。
如图18所示,呈筒状的矫正片单元140U设置为从壳体110的另一端表面突出。在矫正片单元140U的一端处设置有空气流出口112。矫正片单元140U包括多个矫正片140、壳体141和遮挡肋142。
多个矫正片140和遮挡肋142形成为一体。遮挡肋142呈筒状。在遮挡肋142内部形成有开口114。多个矫正片140设置为围绕遮挡肋142而形成蜂窝结构。壳体141呈筒状。多个矫正片140和遮挡肋142保持在壳体141内部。
壳体141固定在壳体110上。从而,矫正片单元140U固定在壳体110上。在矫正片单元140U固定在壳体110上的状态下,静电消除针120被遮挡肋142围绕。从而,静电消除针120从开口114突出。呈筒状的接地电极130配合在壳体141的外周面上。空气流出口112位于遮挡肋142和接地电极130之间的环形区域内。
已经从空气流入口111流入的空气在壳体110中变湿润,并且流入的空气在由矫正片140沿一个方向矫正的同时被允许作为湿润空气从空气流出口112流出。静电消除针120设置为沿着湿润空气的流出方向比每一个矫正片140仅仅更突出距离L。
安装在壳体110中的电子基板(未示出)上的供电器件将高电压施加在静电消除针120和接地电极130之间。从而,在静电消除针120和接地电极130之间产生电晕放电。通过电晕放电产生了离子。所产生的离子被从多个空气流出口112流出的湿润空气送出,并且喷射到静电消除对象上。
供电器件优选是高频AC供电器件。在这种情况下,可以缩减静电消除器100的尺寸。作为选择,当在壳体110中设置了正电极静电消除针120和负电极静电消除针120时,供电器件可以是DC供电器件。即使在这种情况下,也可以在有利地保持离子平衡的同时缩减静电消除器100的尺寸。
与第一实施例相似,安装在壳体110中的电子基板(未示出)上的控制器可以具有通过测量离子电流来执行离子平衡的反馈控制的功能。此外,控制器可以具有检测离子数的功能,或者具有在发生异常放电的情况下输出警告的功能。
(2)效果
同样在本实施例中,与第一实施例相似,通过向静电消除对象供给湿润空气来消除静电消除对象上的静电,并且通过向静电消除对象供给离子来进一步消除静电消除对象上的静电。此外,与由低湿度空气送出离子的情况相比提高了静电消除效果。此外,即使在低湿度环境下,也可以在相当程度上获得静电消除效果。这样能够不考虑周围环境而实现静电消除对象上的静电的充分消除。
此外,在本实施例中,空气流出口112、一个或多个静电消除针120的至少一部分和加湿过滤器330一体地设置在壳体110和141中。因此,可以简化静电消除器100的构造并且使静电消除器100紧凑、重量轻。
[3]其他实施例
(1)在第一和第二实施例中,加湿过滤器330是蒸发式加湿过滤器,但本发明不限于此。加湿过滤器330也可以是其他类型的加湿过滤器。图19是示出另一类型的加湿过滤器330的构造的示意性视图。
图19所示的加湿过滤器330包括过滤部分331和加湿部分332。过滤部分331是能够透过空气并去除水滴的过滤部件。例如,加湿部分332是喷雾器,并且向过滤部分331供给水滴。如图19中的箭头所示,空气在穿过过滤部分331之后变湿润而成为湿润空气。
(2)在第一实施例中,供电器件215设置在静电消除头200A和200B中每一个的壳体210内部,但本发明不限于此。也可以在静电消除头200A和200B中每一个的壳体210内部不设置供电器件215。在这种情况下,湿润空气产生部分300的高压电源(未示出)将高电压施加在静电消除针220和接地电极230之间。
此外,供电器件不设置在静电消除头200C的壳体210内部,但本发明不限于此。当静电消除头200C的壳体210内部存在足够空间时,供电器件也可以设置在壳体210内部。在这种情况下,静电消除头200C的壳体210内部的供电器件将高电压施加在静电消除针220和接地电极230之间。
(3)在第一实施例中,静电消除头200B的矫正片单元240U的多个矫正片240设置为形成蜂窝结构,但本发明不限于此。多个矫正片240也可以设置为形成由多个其他形状构成的结构。
图20是示出静电消除头200B的矫正片单元240U的第一变型例的平面视图。如图20所示,在矫正片单元240U的第一变型例中,多个矫正片240设置为形成由多个正方形构成的结构。此外,多个遮挡肋246设置为形成正方形。由多个遮挡肋246形成的每个正方形的内部成为开口213。
图21是示出静电消除头200B的矫正片单元240U的第二变型例的平面视图。如图21所示,在矫正片单元240U的第二变型例中,多个矫正片240设置为形成由多个圆形构成的结构。此外,多个遮挡肋246设置为形成圆形。由多个遮挡肋246形成的每个圆形的内部成为开口213。
类似地,在第一实施例中,静电消除头200C的矫正片单元240U的多个矫正片240也可以设置为形成由多个其他形状构成的结构。在第二实施例中,静电消除器100的矫正片单元140U的多个矫正片140也可以设置为形成由多个其他形状构成的结构。
(4)在第一实施例中,静电消除针220设置在静电消除头200A的壳体210的宽度方向上的大致中部,但本发明不限于此。在实例1的静电消除头200A中,静电消除针220设置在与壳体210的宽度方向中部不同的位置。
这里,利用实例1的静电消除头200A来消除静电消除对象上的静电。图22A和22B分别是示出实例1的静电消除头200A的简图和示出使用实例1的静电消除头200A的静电消除器100的静电消除性能的简图。
图22A给出了该实例的静电消除头200A的一部分的示意性剖视图。图22A所示静电消除头200A的壳体210具有50mm的宽度。静电消除针220设置在从壳体210的宽度方向中部向一侧移开20mm的位置,并且接地电极230设置在向另一侧移开5mm的位置。
图22B示出了使用图22A所示静电消除头200A的静电消除器100的静电消除性能。图22B中的竖轴表示静电消除对象的静电消除时间,而横轴表示相对于壳体210的宽度方向中部而言的位置。在图22B中,把从壳体210的宽度方向中部向一侧移开的位置当作正位置,并且把向另一侧移开的位置当作负位置。
当静电消除针220设置在与壳体210的宽度方向中部不同的位置时,静电可消除区域会发生少量偏移。因此,如图22B所示,位于壳体210的宽度方向端部附近的静电消除对象的静电消除时间稍微变得比位于宽度方向中部附近的静电消除对象的静电消除时间长。当允许静电消除时间这样延长时,静电消除针220可以设置在与静电消除头200A的壳体210的宽度方向中部不同的位置。
类似地,在第一实施例的静电消除头200C中,静电消除针220设置在壳体210的大致中心处,但本发明不限于此。当允许静电消除时间延长时,静电消除针220可以设置在与静电消除头200C的壳体210的中心不同的位置。在第一实施例的静电消除头200B中,多个静电消除针220以大致相等的角度间隔设置,但本发明不限于此。当允许静电消除时间延长时,多个静电消除针220也可以不以大致相等的角度间隔设置。
在第二实施例的静电消除器100中,静电消除针120设置在壳体110的空气流出口112的大致中心,但本发明不限于此。当允许静电消除时间延长时,静电消除针120可以设置在与壳体110的空气流出口112的中心不同的位置。
(5)在第一实施例中,静电消除头200B的接地电极230包括内部电极231和外部电极233,但本发明不限于此。在实例2的静电消除头200B中,接地电极230包括内部电极231和外部电极233。内部电极231和外部电极233通过一个连接电极232电连接。在实例3的静电消除头200B中,接地电极230包括内部电极231但不包括连接电极232和外部电极233。在实例4的静电消除头200B中,接地电极230包括外部电极233但不包括内部电极231和连接电极232。
利用实例2~4的静电消除头200B消除了静电消除对象上的静电。这里,将频率为33Hz的AC电压施加在每一个静电消除针220上。分别将待施加在每一个静电消除针220上的正电压和负电压设定为5.3kV和-3.7kV。应当注意到,由于施加正电压的期间和施加负电压的期间之间的比率(占空比)不同,所以正电压和负电压不相等。每一个静电消除针220的针尖和静电消除对象之间的距离设定为300mm,并且从空气流出口212喷射到静电消除对象上的湿润空气的风速设定为1m/秒。
图23是示出使用实例2~4的静电消除头200B的静电消除器100的静电消除性能的简图。图23中的竖轴表示静电消除对象的静电消除时间。如图23所示,实例3和4中的静电消除时间变得比实例2中的静电消除时间长。当允许静电消除时间这样延长时,静电消除头200B的接地电极230可以不包括内部电极231或外部电极233。此外,甚至当接地电极230未设置在静电消除头200中时,在能够产生稳定的电晕放电的情况下,接地电极230也可以不设置在静电消除头200中。
此外,制出了各自通过改变内部电极231和每个静电消除针220之间的距离而获得的多个静电消除头200B。在实例5~7的静电消除头200B中,内部电极231和每个静电消除针220之间的距离分别设定为10mm、20mm和30mm。利用实例5~7的静电消除头200B消除了静电消除对象上的静电。静电消除条件与实例2~4中的静电消除条件相似。
图24是示出使用实例5~7的静电消除头200B的静电消除器100的静电消除性能的简图。图24中的竖轴表示静电消除对象的静电消除时间。如图24所示,实例6中的静电消除时间变得比实例5中的静电消除时间短。实例7中的静电消除时间变得比实例6中的静电消除时间短。从这些结果证实了通过增大内部电极231和每个静电消除针220之间的距离可以缩短静电消除对象的静电消除时间。
然而,在将内部电极231和每个静电消除针220之间的距离增大30mm的情况下,静电消除器100的静电消除时间会变得比实例7中的静电消除时间长。这被认为是因外部电极233和每个静电消除针220之间的距离减小而导致的。因此,证实了通过将每一个静电消除针220设置在内部电极231和外部电极233之间的最佳位置可以获得最优的静电消除性能。
(6)在第一实施例中,在静电消除头200B的围绕每个静电消除针220的多个遮挡肋246的一部分中形成切口,但本发明不限于此。图25A至28B是分别示出实例8~11的静电消除头200B的多个遮挡肋246的视图。图25A、26A、27A和28A给出了多个遮挡肋246的透视图,而图25B、26B、27B和28B给出了多个遮挡肋246的平面视图。
在实例8~11的静电消除头200B中,六个遮挡肋246a~246f设置为围绕静电消除针220而形成六边形。此外,六个遮挡肋246a~246f设置为按此顺序彼此相邻。因此,遮挡肋246a和遮挡肋246d隔着静电消除针220彼此相对。遮挡肋246b和遮挡肋246e隔着静电消除针220彼此相对。遮挡肋246c和遮挡肋246f隔着静电消除针220彼此相对。
如图25A和25B所示,在实例8的静电消除头200B中,在遮挡肋246a~246f的任何一个中都未形成切口。如图26A和26B所示,在实例9的静电消除头200B中,在隔着静电消除针220彼此相对的一对遮挡肋246a和246d中形成有呈大致梯形的切口。
如图27A和27B所示,在实例10的静电消除头200B中,在隔着静电消除针220彼此相对的一对遮挡肋246a、246d和另外两个遮挡肋246c、246e中形成有呈大致梯形的切口。如图28A和28B所示,在实例11的静电消除头200B中,在所有的遮挡肋246a~246f中都形成有呈大致梯形的切口。应当注意到,在图25B、26B、27B和28B中,在遮挡肋246a~246f的形成有切口的部分中附加了阴影线图案。
利用实例8~11的静电消除头200B消除了静电消除对象上的静电。静电消除条件与实例2~4中的静电消除条件相似。图29A和29B是示出使用实例8~11的静电消除头200B的静电消除器100的静电消除性能的简图。图29A中的竖轴表示当将正电压施加在静电消除针220上时产生的电晕放电的离子电流。图29B中的竖轴表示当将负电压施加在静电消除针220上时产生的电晕放电的离子电流。
如图29A和29B所示,实例9中的离子电流变得比实例8中的离子电流大。实例10中的离子电流变得比实例9中的离子电流大。实例11中的离子电流变得比实例10中的离子电流大。从这些结果证实了通过在多个遮挡肋246a~246f中形成切口可以增大离子电流。
这被认为是由于减少静电消除针220的针尖和接地电极230之间的障碍会导致在静电消除针220和接地电极230之间有效地产生电晕放电。因此,当能够以足够高的效率产生电晕放电时,也可以不在多个遮挡肋246a~246f的一部分中形成切口。
在本实例中,由于在多个遮挡肋246a~246f中形成了呈大致梯形的切口,所以在多个遮挡肋246a~246f的边界部(六边形的角部)中形成有多个突起部246s。与图5所示的多个凸出部218相似,多个突起部246s也具有保护静电消除针220的功能。即使当静电消除针220与静电消除对象或其他物体碰撞时,多个突起部246s也会防止静电消除针220的针尖弯曲。
当不需要保护静电消除针220的功能时,可以去除多个遮挡肋246a~246f的一部分而不形成突起部246s。作为选择,可以去除多个遮挡肋246a~246f的一部分,以便多个遮挡肋246a~246f与围绕遮挡肋246a~246f的多个矫正片240齐平。
(7)在第一实施例中,静电消除针220设置成这样:静电消除针220的针尖从矫正片240的沿湿润空气的流出方向的端部(以下称为一端)突出,但本发明不限于此。类似地,在第二实施例中,静电消除针120设置成使其针尖从矫正片140的一端突出,但本发明不限于此。图30A至30D是示出实例12~15的静电消除头的视图。图30A至30D所示的静电消除头各自具有与图9所示静电消除头200B的形状相似的形状。图30A至30D分别示出了实例12~15的静电消除头的横截面的一部分。
如图30A所示,在实例12的静电消除头中,静电消除针220的针尖从矫正片240的一端突出。从矫正片240的一端到静电消除针220的针尖的距离L是10mm。如图30B所示,在实例13的静电消除头中,静电消除针220的针尖位于矫正片240的沿湿润空气的流出方向的中心处。从矫正片240的一端到静电消除针220的针尖的距离L是-5mm。
如图30C所示,在实例14的静电消除头中,静电消除针220的针尖位于与矫正片240的另一端齐平的平面上。从矫正片240的一端到静电消除针220的针尖的距离L是-10mm。如图30D所示,在实例15的静电消除头中,静电消除针220的针尖位于矫正片240上方。从矫正片240的一端到静电消除针220的针尖的距离L是-16mm。
利用实例12~15的静电消除头消除了静电消除对象上的静电。静电消除条件与实例2~4中的静电消除条件相似。图31是示出使用实例12~15的静电消除头的静电消除器的静电消除性能的简图。图31中的竖轴表示静电消除对象的静电消除时间。
如图31所示,实例13中的静电消除时间稍微变得比实例12中的静电消除时间长。实例14中的静电消除时间稍微变得比实例13中的静电消除时间长。实例15中的静电消除时间稍微变得比实例14中的静电消除时间长。从这些结果证实了通过将静电消除针220的针尖设置在位于湿润空气的下游侧的位置可以缩短静电消除对象的静电消除时间。这被认为是因矫正片240附着了所产生的离子(从而带电)而导致的。
另一方面,当允许静电消除时间这样延长时,第一实施例中的静电消除针220可以不设置成使其针尖从矫正片240的端部突出。类似地,在第二实施例中,静电消除针120可以不设置成使其针尖从矫正片140的端部突出。
(8)在第一实施例中,接地电极230设置为围绕静电消除针220的针尖的至少一部分,但本发明不限于此。类似地,在第二实施例中,接地电极130设置为围绕静电消除针120的针尖的至少一部分,但本发明不限于此。
图32A至32D是示出实例16~19的静电消除头的视图。图32A至32D所示的静电消除头各自具有与图13所示静电消除头200C的形状相似的形状。图32A至32D分别示出了实例16~19的静电消除头中的静电消除针220、接地电极230和矫正片240之间的位置关系。应当注意到,在图32A至32D中,为了便于理解,在接地电极230处附加了阴影线图案并且在矫正片240处附加了网点图案。
如图32A所示,在实例16的静电消除头中,接地电极230设置在静电消除针220的针尖处,并且矫正片240相对于静电消除针220的针尖设置在湿润空气的下游侧。如图32B所示,在实例17的静电消除头中,接地电极230和矫正片240相对于静电消除针220的针尖设置在湿润空气的下游侧。
如图32C所示,在实例18的静电消除头中,接地电极230相对于静电消除针220的针尖设置在湿润空气的上游侧,并且矫正片240相对于静电消除针220的针尖设置在湿润空气的下游侧。如图32D所示,在实例19的静电消除头中,接地电极230设置在静电消除针220的针尖处,并且矫正片240相对于静电消除针220的针尖设置在湿润空气的上游侧。
利用实例16~19的静电消除头消除了静电消除对象上的静电。静电消除条件与实例2~4中的静电消除条件相似。图33是示出使用实例16~19的静电消除头的静电消除器的静电消除性能的简图。图33中的竖轴表示静电消除对象的静电消除时间。
如图33所示,实例16~18中的静电消除时间变得比实例19中的静电消除时间长。从这些结果证实了通过将接地电极230设置在静电消除针220的针尖处并且将矫正片240相对于静电消除针220的针尖设置在湿润空气的上游侧可以缩短静电消除对象的静电消除时间。
这被认为是由于通过将接地电极230设置为与静电消除针220垂直并与位于静电消除针220的末端的平面相交提高了电晕放电的效率。此外,这被认为是由于通过将静电消除针220设置为沿着湿润空气的流出方向比矫正片240的末端更突出抑制了矫正片240因所产生的离子而带电。
另一方面,当允许静电消除时间这样延长时,第一实施例中的接地电极230可以设置在与静电消除针220的针尖不同的位置。此外,矫正片240可以相对于静电消除针220的针尖设置在湿润空气的下游侧。类似地,在第二实施例中,接地电极130可以设置在与静电消除针120的针尖不同的位置。此外,矫正片140可以相对于静电消除针120的针尖设置在湿润空气的下游侧。
(9)在第一实施例中,矫正片240设置在静电消除头200中,但本发明不限于此。类似地,在第二实施例中,矫正片140设置在静电消除器100中,但本发明不限于此。图34是示出在不设置矫正片240的情况下的静电消除头的外部透视图。在图34所示的静电消除头中,矫正片240和遮挡肋248未设置在矫正片单元240U中。因此,矫正片单元240U的壳体247的内部成为开口213。
作为实例20和21,湿润空气分别从图13和图34所示静电消除头以0.3m3/分的风量喷射到周围温度为25℃的环境中。在这些情况下,测量与相应的静电消除头分离的位置处的空气的相对湿度。
图35是示出相对于静电消除头的位置和空气的相对湿度之间的关系的曲线图。图35中的横轴表示相对于每个静电消除头的空气流出口212而言的位置,而竖轴表示空气的相对湿度。与具有矫正片240的图13所示静电消除头有关的结果以黑色圆点表示,并且与不具有矫正片240的图34所示静电消除头有关的结果以黑色方块表示。
如图35所示,相对于图13所示静电消除头的任意位置处的空气的相对湿度变得比相对于图34所示静电消除头的同一位置处的空气的相对湿度大。从而,证实了设置有矫正片240的静电消除头200与不具有矫正片240的静电消除头200相比可以将湿润空气喷射到更远距离。
同样,当不需要将湿润空气从静电消除头200喷射到远距离时,可以在静电消除头200中不设置矫正片240。类似地,当不需要将湿润空气从静电消除器100的空气流出口112喷射到远距离时,矫正片140可以不设置在静电消除器100中。
(10)在以上实施例中,静电消除针120和220用作静电消除电极,但本发明不限于此。代替静电消除针120和220,例如导线等其他电极也可以用作静电消除电极。
[4]权利要求的每个构成要素和实施例的每个部件之间的对应关系
在下文中,对权利要求的每个构成要素和实施例的每个部件之间的对应实例进行描述,但本发明不限于如下实例。
在以上实施例中,静电消除器100是静电消除器的实例,供电器件352是供电器件的实例,而加热器320是温度调节部分的实例。控制器351是第一控制器和第二控制器中的每一个的实例,温度测量部分314是温度测量部分的实例,而温度测量部分214或显示部分313是外部温度获取部分的实例。
在第一实施例中,湿润空气产生部分300是湿润空气产生部分的实例,空气流出口212是流出口的实例,静电消除头200是保持体的实例,静电消除针220是静电消除针的实例,而接地电极230是另一电极的实例。相应的供电器件215和352是第一供电器件和第二供电器件的实例,显示部分313是输入部分的实例,空气流入口211是流入口的实例,壳体210是壳体的实例,软管101是供给管的实例,而矫正片240是矫正片的实例。
在静电消除头200的第一实例中,静电消除头200A是第一静电消除头的实例,而接地电极230是第一对置电极和第二对置电极中的每一个的实例或第一电极的实例。空气流出口212是第一流出口和第二流出口中的每一个的实例,壳体210是第一壳体的实例,而静电消除针220是第一静电消除针的实例。
在静电消除头200的第二实例中,静电消除头200B是第一静电消除头的实例,壳体210是第一壳体的实例,静电消除针220是第一静电消除针的实例,而接地电极230是第一电极的实例。在静电消除头200的第三实例中,静电消除头200C是第二静电消除头的实例,壳体210是第二壳体的实例,静电消除针220是第二静电消除针的实例,而接地电极230是第二电极的实例。
在第二实施例中,加湿过滤器330是湿润空气产生部分的实例,空气流出口112是流出口的实例,而壳体110和141是保持体或壳体的实例。静电消除针120是静电消除针的实例,接地电极130是另一电极的实例,显示部分113是输入部分的实例,空气流入口111是流入口的实例,而矫正片140是矫正片的实例。
还可以使用具有在权利要求中记载的构造或功能的其他多种部件作为权利要求的每个构成要素。
本发明可以有效地用于防止静电消除对象带电。

Claims (15)

1.一种用于消除对象上的静电的静电消除器,包括:
湿润空气产生部分,其使空气湿润以产生湿润空气;
保持体,其具有允许由所述湿润空气产生部分产生的湿润空气流出的流出口;
一个或多个静电消除电极,其保持在所述保持体中;
另一电极,其保持在所述保持体中;以及
供电器件,其将电压施加在所述一个或多个静电消除电极和所述另一电极之间以产生电晕放电,
其中,所述一个或多个静电消除电极在所述保持体中设置成,使得被允许从所述流出口流出的湿润空气将通过电晕放电产生的离子送出。
2.根据权利要求1所述的静电消除器,还包括:
温度调节部分,其调节空气的温度,
其中,所述湿润空气产生部分使已经被所述温度调节部分调节了温度的空气湿润。
3.根据权利要求2所述的静电消除器,还包括:
第一控制器,其控制所述温度调节部分,使得从所述流出口流出的湿润空气的绝对湿度小于或等于所述对象周围空气的饱和蒸汽量。
4.根据权利要求3所述的静电消除器,还包括:
温度测量部分,其测量由所述湿润空气产生部分产生的湿润空气的温度;以及
外部温度获取部分,其获取外部空气的温度,
其中,所述第一控制器控制所述温度调节部分,使得由所述温度测量部分测得的湿润空气温度低于或等于由所述外部温度获取部分获得的外部空气温度。
5.根据权利要求2所述的静电消除器,还包括:
温度测量部分,其测量由所述湿润空气产生部分产生的湿润空气的温度;
外部温度获取部分,其获取外部空气的温度;
输入部分,其输入目标相对湿度;以及
第二控制器,其基于由所述温度测量部分测得的湿润空气温度来估计湿润空气的绝对湿度,并且控制所述温度调节部分,使得由所述外部温度获取部分获得的外部空气温度下的基于所述绝对湿度计算出的相对湿度变为所述目标相对湿度。
6.根据权利要求1所述的静电消除器,其中,
所述另一电极包括设置为彼此相对的第一对置电极和第二对置电极,
所述一个或多个静电消除电极设置在所述第一对置电极和第二对置电极之间,并且
所述流出口包括所述第一对置电极和所述一个或多个静电消除电极之间的允许湿润空气流出的第一流出口以及所述第二对置电极和所述一个或多个静电消除电极之间的允许湿润空气流出的第二流出口。
7.根据权利要求1所述的静电消除器,其中,
所述一个或多个静电消除电极设置成位于被允许从所述流出口流出的湿润空气中。
8.根据权利要求1所述的静电消除器,其中,
所述另一电极形成为环状地围绕所述静电消除电极中每一个的周围,并且
所述流出口允许湿润空气流出到所述静电消除电极中的每一个和所述另一电极之间的环形区域。
9.根据权利要求1所述的静电消除器,其中,
所述保持体包括壳体,所述壳体具有内部空间、流入口和所述流出口并且容纳所述一个或多个静电消除电极的至少一部分,并且
所述静电消除器还包括供给管,所述供给管将由所述湿润空气产生部分产生的湿润空气引导至所述壳体的所述流入口。
10.根据权利要求9所述的静电消除器,其中,
所述壳体包括第一壳体和第二壳体,
所述一个或多个静电消除电极包括保持在所述第一壳体中的第一数目的第一静电消除电极以及保持在所述第二壳体中的第二数目的第二静电消除电极,
所述第一数目大于所述第二数目,
所述另一电极包括保持在所述第一壳体中的第一电极以及保持在所述第二壳体中的第二电极,
所述供电器件包括将电压施加在所述第一静电消除电极和所述第一电极之间的第一供电器件以及将电压施加在所述第二静电消除电极和所述第二电极之间的第二供电器件,
所述第一壳体、所述第一静电消除电极、所述第一电极和所述第一供电器件组成第一静电消除头,
所述第二壳体、所述第二静电消除电极和所述第二电极组成第二静电消除头,并且
所述第一静电消除头和所述第二静电消除头能够选择性地与所述湿润空气产生部分连接和分离。
11.根据权利要求1所述的静电消除器,其中,
所述保持体包括壳体,所述壳体具有所述流出口并且容纳所述一个或多个静电消除电极的至少一部分和所述湿润空气产生部分。
12.根据权利要求1所述的静电消除器,其中,
所述另一电极设置为与所述静电消除电极中的每一个垂直并与位于所述静电消除电极中每一个的末端的平面相交。
13.根据权利要求1所述的静电消除器,还包括:
矫正片,其保持在所述保持体中,
其中,所述矫正片设置为沿着固定方向矫正被允许从所述流出口流出的湿润空气。
14.根据权利要求13所述的静电消除器,其中,
所述一个或多个静电消除电极设置为沿着湿润空气的流出方向比所述矫正片的末端更突出。
15.一种静电消除头,其能够通过供给管与用于使空气湿润以产生湿润空气的湿润空气产生部分连接并且消除对象上的静电,所述静电消除头包括:
保持体,其能够通过所述供给管与所述湿润空气产生部分连接并且具有允许由所述湿润空气产生部分产生的湿润空气流出的流出口;
一个或多个静电消除电极,其能够施加用于产生电晕放电的电压并且保持在所述保持体中;以及
另一电极,其能够施加用于产生电晕放电的电压并且保持在所述保持体中,
其中,所述一个或多个静电消除电极在所述保持体中设置成,使得被允许从所述流出口流出的湿润空气将通过电晕放电产生的离子送出。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150916

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