JP2001015293A - 静電気除去空気流発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、作業台上の特定作業空間に対して、
直前に除電され、直前に除塵され空気流によって清浄作
業空間を継続的に形成し得る静電気除去空気流発生装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】吸い込み口から空気を吸い込み、吸い込ん
だ空気の静電気を除去して、吹き出し口から静電除去空
気流を１ｍ／秒以上の風速で吹き出す装置であって、吸
い込み口から吹き出し口に達する空気流通路を形成する
外筒パネルの吸い込み口に空気吸引用ファンを備え、該
ファンの下流位置に塵埃を濾別除去するフイルターを備
え、吹き出し口に、該フィルターを通過した空気流の静
電気除去する放電式静電気除去器を備えてなる静電気除
去空気流発生装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、卓上型静電気除去
空気流発生装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、
電子工場の作業テーブルの上の電子部品の作業部位上に
清浄空間を維持するために、作業空間に１ｍ以上の風速
の静電気除去空気流を流して、作業場所の静電気除去空
間を継続的に確保する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子工場の深刻な問題の原因となる静電
気は、作業空間中の空気の中に存在する静電気と摩擦帯
電であることが多い。電子工場の作業テーブル上におい
て発生する静電気は、生産の障害となる場合が多いの
で、生産工程において、静電気を除去する必要がある。
例えば、半導体、ＩＣ、液晶、磁気ヘッドなどの生産工
程では、電子回路パターンの微細化に伴い、静電気によ
って引き起こされる放電によって製品が破壊に至るなど
の深刻な問題が生じている。また、空気中の塵埃が電子
装置の回路に付着することによっても、放電破壊等の深
刻な問題が発生する。このような状態を解決する方法と
して、空気流を放電式静電気除去器を通過させて、除電
された空気流で室内の換気を行う方法が知られている。
この作業空間の空気中の静電気を除去するには、単に作
業空間の室内の空気を静電除去された空気で置換して、
室全体の空気を清浄化する方法では不十分である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】限定された作業空間を
完全に静電除去及び除塵された空気空間環境を維持する
ためには、静電除去及び除塵された清浄な１ｍ／秒以上
の風速の空気流を限定された作業空間に吹き付けること
によって達成することができることを見いだした。すな
わち、この空気流を当てることによって、限定された作
業空間を該空気流の除電清浄空気のみであふれさせて、
該空気流の外層の空気に含まれる静電気又は塵埃を含む
空気を作業空間に寄せ付けない作用効果を発揮する。こ
のような空気流を形成するために、作業空間の幅に見合
った幅を有する吹き出し口から、１ｍ／秒以上の風速で
吹き出す清浄空気流の環境を形成する必要があることを
見いだした。一般に、空気流は、一旦、静電除去しても
時間が経つと、空気流と内壁等の固体との摩擦によって
再び電荷を帯びる恐れがある。従って、使用直前に除電
する必要がある。また、本発明者らは、精密電子部品に
は、微細な塵埃が放電破壊を起こす恐れがあり、この塵
埃は、気体フィルターで濾過することによって、除去で
きるが、フィルターを通過後に若干の時間が経過すると
周囲内壁などの塵埃が再び空気流中に浮遊する。従っ
て、静電除去と同じく、使用直前に塵埃を除去する必要
があることを見いだした。本発明は、作業台上の特定作
業空間に対して、直前に除電され、直前に除塵され空気
流によって清浄作業空間を継続的に形成し得る静電気除
去空気流発生装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、単に、静電気除去
装置より、静電気除去された空気流を吹き出すだけで
は、空気流中に含有される微量の塵埃が精密電子装置の
放電破壊の原因になることを確認した。これを防止する
ためには、静電気除去装置の内部の静電気除去器の直前
で空気中の微細な塵埃をフイルターで除去する必要があ
り、さらに、該フイルターの濾過抵抗に妨げられない強
力な風圧を当てるために、静電気除去装置の内部にファ
ンを設ける必要があることを見いだし、この知見に基づ
き本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、次
の各項の発明よりなる。 （１）吸い込み口から空気を吸い込み、吸い込んだ空気
の静電気を除去して、吹き出し口から静電除去空気流を
１ｍ／秒以上の風速で吹き出す装置であって、吸い込み
口から吹き出し口に達する空気流通路を形成する外筒パ
ネルの吸い込み口に空気吸引用ファンを備え、該ファン
の下流位置に塵埃を濾別除去するフイルターを備え、吹
き出し口に、該フィルターを通過した空気流の静電気除
去する放電式静電気除去器を備えてなることを特徴とす
る静電気除去空気流発生装置。 （２）フイルターの面積が吹き出し口の面積の１.５倍
以上であることを特徴とする項１記載の静電気除去空気
流発生装置。 （３）放電式静電気除去器が、電極線を石英ガラス管の
内壁に接する位置に配置し、絶縁性液状高分子固着剤を
該管内に充填し硬化することにより電極線を固定した石
英ガラス管封入電極よりコロナ放電させ、発生したイオ
ンによって静電気を除去する方式のものであることを特
徴とする項１記載の静電気除去空気流発生装置。 （４）２本の石英ガラス管封入電極を平行に配置し、高
電圧側の電極を固定し、低電圧側の電極を移動可能と
し、両電極を密接又は近接状態においてコロナ放電さ
せ、両電極の間隔を広げて電極のクリーニングを行う項
３記載の静電気除去空気流発生装置。 （５）＋パルス用の電源回路と−パルス用の電源回路を
個別に設けたブリッジ型高電圧パルス発生回路を用い、
＋電圧と−電圧を個別に設定可能とした項４記載の静電
気除去空気流発生装置。 本発明は、この構成によって、発生する空気流は、吹き
出し口から流出した後は、限定された作業空間以外には
他の物体と接触しないために、新たな静電気及び発塵の
恐れが極めて少ない。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明静電気除去空気流発生装置
は、吸い込み口から空気を吸い込み、空気の静電気を除
去して、吹き出し口から静電除去空気流を吹き出す装置
である。本発明静電気除去空気流発生装置の外筒パネル
は、吸い込み口から吹き出し口に空気流を通過させる外
筒パネルである。該外筒パネルの吸い込み口の内部には
ファンが設けられている。また、該外筒パネルの吹き出
し口の内部には放電式静電気除去器が設けられている。
そして、該外筒パネルの内部の中間にフイルターが設け
られて入る。通常、吸い込み口は、ファンを取り付ける
ために、正方形又は円形が望ましい。そして、吹き出し
口の形状は水平方向の長さが縦方向の３倍以上の偏平な
長方形状が限定された作業空間を空気流で覆う点で望ま
しい形状である。外筒パネルの中間部には、フィルター
を挿入固定するスリットを設け、これは、ガスケットで
内部の気密状態を維持することができる。フィルターが
固定される部分は、フィルターの形状の長方形状にされ
ていて、吸い込み口の正方形状が次第に吹き出し口の形
状の空気流に円滑に変化するように、横長の長方形状に
するのが望ましい。外筒パネルの吹き出し口の大きさ
は、作業空間の広さに対応して設定されるが、例えば、
流れ作業での一人の作業員の作業空間の幅が１ｍとする
と、実際に作業を行う清浄化すべき作業空間の幅は、約
２０cm程度となる。この場合、作業位置から３０cm程度
の距離から、３５cm程度の横幅で、高さ５cmの送風口か
ら風速１ｍ／秒以上の清浄空気流を吹き出すようにすれ
ば、限定された作業空間の静電気除去及び無塵埃の清浄
環境は維持できる。風速１ｍ／秒以上の空気流は、作業
者にちょうど感知できる風速であり、清浄空気の流れが
事故で停止した場合には直ちに作業者が感知することが
できる。同様の目的で風速センサーを取り付けることも
できる。

【０００６】本発明静電気除去空気流発生装置では、送
風口において、風速１ｍ／秒以上を維持することが必要
である。風速１ｍ／秒未満では、周囲の空気が作業空間
に混入する恐れが生じる。本発明静電気除去空気流発生
装置は、外筒パネルの吹き出し口の内部に放電式静電除
去器が設けられている。一般に、放電式静電気除去器
は、放射線や高電圧のコロナ放電などによって、空気中
にイオンを発生させ、発生したイオンを静電気を除去す
べき空間に導入して静電気を中和させる装置が広く用い
られている。このときコロナ放電させるための電極とし
ては、針電極のもの又は線条電極方式のものが知られて
いる。本発明放電式静電気除去器としては、針電極のも
の又は線条電極方式のいずれのものも使用することがで
きる。本発明静電気除去空気流発生装置では、清浄空気
流に塵埃が少ないのが望ましい観点から、放電の際の火
花で発生する有害な微量の塵埃が空気流に混入すること
を回避するために、前記線条電極方式であって、該線条
電極を石英ガラス内に絶縁性固着剤で封入して、放電の
際の超微粒塵埃の発生を防止した放電式静電気除去器を
使用するのが特に望ましい。本発明に用いる放電式静電
気除去器として、針電極方式を使用するときは、尖った
針状の電極の先端からコロナ放電させるもので、静電気
を除去すべき空気の吹き出し口の全幅にわたって複数個
の針電極を配列して使用する。本発明静電気除去空気流
発生装置に針電極方式を使用した場合には、焼損が生じ
て、放電電流の分布が不均一になったときには清掃又は
交換を行う。

【０００７】本発明静電気除去空気流発生装置に、線条
電極方式を採用した場合は、静電気を除去すべき空気流
の送風口の全幅にわたって細い電極線を空中に張り、交
流又はパルス高電圧を印加するものである。コロナ放電
を強めたいときは、電極線を極めて細くする必要があ
る。この場合は、空気酸化や放電スパッタによる消耗、
損傷と、高電圧信号による振動などにより、断線しない
ように監視する必要がある。線条電極は、直線状の電極
全体に放電することにより、針電極のような不連続の位
置での放電に比べて、連続線状にイオンが発生するた
め、吹き出し口全幅に対して均一かつ高速な除電が可能
であり、吹き出し口がスリット形状である吹き出し口の
場合には針電極よりも適している。電極線の金属表面に
劣化が生ずると、均一性という線条電極の特性が失わ
れ、イオン発生量の減少による除電効果の低下も生ず
る。従って、本発明静電気除去空気流発生装置には劣化
し易い、従来型の針電極方式又は線条電極方式に代え
て、本発明者らが開発した封入式線条電極方式を採用す
るのが望ましい。当該封入式線条電極を採用することに
よって、通常３ないし６カ月ごとのクリーニングや、１
年程度での電極の交換が必要とされる放電方式の電極と
対比すると、電極は交換せずに半永久的に継続使用が可
能で、また、電極の劣化による極めて微細な発塵が発生
しないので本発明静電気除去空気流発生装置の目的に好
適である。このような電極の劣化に起因する塵埃は、超
微粒子であり、フイルターで除去するのは困難であるの
で、封入式線条電極が望ましい。本発明静電気除去空気
流発生装置には、空気流の塵埃を除去するフイルターが
放電式静電気除去器の直前に設けられている。

【０００８】本発明に用いるフイルターは、空気流の抵
抗が少なく、すなわち、微細な孔が多数あり、粒径０.
０５μｍ以上の塵埃を通さないフイルターを使用するこ
とができる。材質としては、通常、気体フイルターとし
て使用されている公知のフィルターは特に制限なく使用
することができる。特に、ガラス繊維フイルター、ナイ
ロンフイルターなどが好適である。本発明静電気除去空
気流発生装置のフイルターは、適宜交換することができ
るように、外筒パネルの上面などに取り替えスリットを
設けるのが望ましい。本発明静電気除去空気流発生装置
の外筒パネルの吸い込み口の内部には、ファンが備えら
れている。このファンは、電動モーターで回転して、外
部から空気を吸い込み内部のフイルター面に吹き付け
る。ファンによって、フイルター通過後の空気流によっ
て、吹き出し口から風速１ｍ／秒以上の空気流を吹き出
すことができるものを使用する。この場合、フイルター
の面積が吹き出し口の２倍であると、フイルター通過直
後の風速は０.５ｍ／秒でも、吹き出し口では風速１ｍ
／秒になる。従って、吹き出し口面積に対するフイルタ
ーの面積が大きいほどファンのモーターの馬力を小さく
することができる。本発明静電気除去空気流発生装置
は、通常卓上型の小型の装置となる。この場合、ファン
の馬力はなるべく小さいことが装置製造の上から望まれ
る。本発明静電気除去空気流発生装置のフイルターの面
積は吹き出し口の１.５倍以上、好ましくは２倍以上、
さらに好ましくは３倍以上を採用することによって、小
さい馬力のファンを使用することができる。

【０００９】本発明を実施例の図面によって、さらに詳
細に説明する。本発明静電気除去空気流発生装置に用い
る放電式静電気除去器は、公知の針電極方式も使用可能
であるが、前述の通り、封入式線条電極方式を採用する
のが望ましいので、封入式線条電極について説明する。
この放電式静電気除去器は、電極線を石英ガラス管の内
壁に接する位置に配置し、絶縁性液状高分子固着剤を該
管内に充填し硬化することにより電極線を固定した石英
ガラス管封入電極を用いる。図１は、本発明装置に用い
る石英ガラス管封入電極の説明図である。図１(ａ)に示
す態様においては、石英ガラス管１の内壁に接する位置
にスパイラル状の単芯極細線からなる電極線２を配置
し、高分子固着剤３を用いて固着している。図１(ｂ)に
示す態様においては、石英ガラス管１の内壁に接する位
置に極細編組線からなる電極線４を配置し、高分子固着
剤３を用いて固着している。本発明封入式線条電極に用
いる石英ガラス管の寸法に特に制限はないが、内径が
１.５〜２.０mmであることが好ましい。内径が１.５mm
未満であると、スパイラル状の電極線を配置して高分子
固着剤で固定する作業が困難となるおそれがある。内径
が２.０mmを超えると、発生イオンを対象物に送るとき
の風損が大きくなり、除電時間が長くなるおそれがあ
る。石英ガラス管の長さに特に制限はなく、静電気除去
の対象物の寸法に応じて適宜選択することができ、例え
ば、３００mm、６００mm、９５０mmなどとすることがで
きる。本発明封入式線条電極に用いる電極線の形状に特
に制限はなく、例えば、単芯極細線、極細編組線などを
挙げることができる。電極線の材質にも特に制限はな
く、例えば、銅線、チタン線、タングステン線などを挙
げることができる。電極線の太さは、０.０５〜０.３mm
であることが好ましく、０.１〜０.２mmであることがよ
り好ましい。電極線の太さが０.０５mm未満であると、
石英ガラス管封入電極製造の際の作業性が低下するおそ
れがある。電極線の太さが０.３mmを超えると、コロナ
放電の強さが低下するおそれがある。電極線の末端は、
高電圧発生回路から放電用電圧の供給を受ける電極端子
部５として石英ガラス管の外側に出しておく。

【００１０】本発明封入式線条電極に用いる高分子固着
剤に特に制限はなく、例えば、二液型ゲル状シリコー
ン、ポリウレタン、エポキシ樹脂などを挙げることがで
きる。これらの中でゲル状シリコーンは、接着強度が大
きく、適度の弾性を有して電極線と石英ガラス管の寸法
変化に対応しながら電極線を固定することができ、石英
ガラス管が破壊された場合にもガラス片の飛散を防止す
ることができるので、特に好適に使用することができ
る。本発明装置封入式線条電極に用いる石英ガラス管封
入電極は、スパイラル状の単芯線や極細編組線などを電
極線として用いることができるので、電極線の長さを石
英ガラス管封入電極の実長よりもはるかに長くして、強
力なコロナ放電を行うことができる。また、高分子固着
剤により石英ガラス管内が充填され、電極線が空気と接
触することがないので、コロナ放電により電極線が酸化
されるおそれがない。電極線は、石英ガラス管と高分子
固着剤により保護されているので、物理的にも損傷を受
けるおそれがない。このために、本発明装置に用いる石
英ガラス管封入電極は、寿命が長く、保守管理が容易で
あり、発塵による周辺の汚染を生じない。

【００１１】本発明装置封入式線条電極においては、１
本の石英ガラス管封入電極を高電圧側の電極とし、低電
圧側の電極に対向させて、両者の間でコロナ放電させる
ことが好ましい。低電圧側の電極に特に制限はなく、例
えば、ステンレス鋼製の板、棒などを用いることも可能
であるが、安定してコロナ放電させるためには、低電圧
側の電極にも石英ガラス管封入電極を用いることが好ま
しい。すなわち、本発明装置においては、２本の石英ガ
ラス管封入電極を平行に配置し、一方を高電圧側の電極
とし、他方を低電圧側の電極として、両者の間でコロナ
放電させることが好ましい。図２は、２本の石英ガラス
管封入電極を線状対面電極として配置した状態を示す説
明図である。図２(ａ)に示す態様においては、高電圧側
の電極６と低電圧側の電極７を密接した状態に配置し、
図２(ｂ)に示す態様においては、高電圧側の電極６と低
電圧側の電極７を距離ｄを離して近接した状態に配置し
ている。高電圧側の電極の端子８に±Ｖの電圧を加え、
低電圧側の電極の端子９を接地して０Ｖにしたとき、両
電極間の電位差は±Ｖとなる。石英ガラス管の管壁の厚
さをＬとすると、図２(ａ)に示す態様においてはＶが空
間距離２Ｌの放電電圧以上になり、図２(ｂ)に示す態様
においてはＶが空間距離２Ｌ＋ｄの放電電圧以上になる
と、両電極間にコロナ放電が始まりイオンが発生する。
両電極間の間隔は、どの位置においても一定の距離２Ｌ
又は２Ｌ＋ｄが保たれ、石英ガラスの均一な超絶縁特性
によって、直線状に均一な放電領域が形成される。本発
明の静電気除去装置において、石英ガラス管封入電極を
線状対面電極として配置すると、針電極方式と異なり、
極めて均一性の高い直線放電領域から発生する大量のイ
オンによって、高速かつ均一な静電気の除去を行うこと
ができる。

【００１２】本発明静電気除去空気流発生装置の放電式
静電気除去器は、線状対面電極として平行に配置したコ
ロナ放電をさせる２本の石英ガラス管封入電極のうち、
高電圧側の電極を固定し、低電圧側の電極を移動可能と
した構成とすることができる。図３は、高電圧側の電極
を固定し、低電圧側の電極を移動可能とした態様の本発
明装置の斜視図であり、図３(ａ)は、通常作動時の状態
を、図３(ｂ)は、電極をクリーニングするときの状態を
示す。石英ガラス管封入電極は、電極線自体は酸化され
ることがなく、特別の保守管理を必要としないが、対面
する両電極管の間で放電するために、長時間使用する
と、放電時のスパッタリングによって、石英ガラス管の
表面に空気酸化物が付着する。空気酸化物が蓄積する
と、イオン発生量が減少したり、酸化物の蓄積量が多く
なると、発塵が生ずる場合もある。このような場合に
は、石英ガラス管の表面をクリーニングすることが必要
となる。図３に示す態様の本発明放電式静電気除去器に
おいては、高電圧側の電極６は、電極固定ユニット１０
及び１１の固定ネジ１２及び１３により固定されてい
る。低電圧側の電極７は、電極固定ユニット１０及び１
１の固定ネジ１４及び１５により、高電圧側の電極６に
密接して固定されている。固定ネジ１４及び１５は、長
穴１６及び１７の中を通り、ネジを締めることによって
低電圧側の電極７を高電圧側の電極６に押し付ける。図
３(ａ)に示す通常作動時においては、高電圧側の電極６
の端子８に高電圧を印加し、低電圧側の電極７の端子９
を接地し、両電極間に電位差を与えることにより、コロ
ナ放電が起こり、直線状に均一に大量のイオンが発生す
る。ここに発生したイオンは、送風ユニット１８の吹き
出し口１９から出る風によって、図中の矢印（→）の方
向に送られ、静電気を除去すべき対象物に当てられる。
帯電した対象物は、イオンと接触することにより、静電
気が中和され、高速で静電気の除去が行われる。図３
(ｂ)に示すクリーニング時においては、固定ネジ１４及
び１５をゆるめて、低電圧側の電極７を高電圧側の電極
６から離することができるので、石英ガラス管封入電極
の表面を簡単にクリーニングすることができる。

【００１３】本発明の放電式静電気除去器は、＋パルス
用の電源回路と−パルス用の電源回路を個別に設けたブ
リッジ型高電圧パルス発生回路を用い、＋電圧と−電圧
を個別に設定可能とすることが好ましい。図４は、本発
明装置に用いる高電圧パルス発生回路の一態様の回路図
である。回路２０は周波数設定用発振回路であり、周波
数設定用可変抵抗ＶＲ１により周波数を変えることがで
きる。回路２１及び２２は、それぞれ±高電圧パルス幅
設定用回路であり、パルス幅設定用可変抵抗ＶＲ２及び
ＶＲ３によりパルス幅を調整することができる。＋パル
スと−パルスは、ＶＲ１により設定された周波数で交互
に発生する。＋パルスは、まずブリッジ回路の低電圧側
パワートランジスタＱ４をドライブする。また、＋パル
スは、＋パルス用レベルシフト回路２３を通り、＋パル
ス用遅延回路２４を通って、高電圧側パワートランジス
タＱ１をドライブする。この結果、Ｑ４がオンしたの
ち、わずかに遅れてＱ１がオンする。一方、回路入力Ｄ
Ｃ電圧Ｖiは、＋パルス用電圧設定回路Ｖaの出力電圧設
定用可変抵抗ＶＲＡで設定された電圧が、流れ込み防止
ダイオードＤ１を通過して出力電圧充電／パルス出力時
放電用コンデンサＣ１に電圧Ｖ１として充電される。こ
のために、Ｑ４とＱ１がオンすると、高電圧パルス発生
トランスＴの一次側に電圧Ｖ１が加えられ、トランスの
二次側のＶ＋と０Ｖに＋高電圧パルスが発生し、電極は
＋放電する。Ｑ４とＱ１がオンしている間に放電された
出力電圧充電／パルス出力時放電用コンデンサＣ１の電
圧は、＋高電圧パルスの発生が終わると、再びＶ１電圧
に充電されて次の＋パルスによるドライブに備えられ
る。

【００１４】次に、−パルスが発生すると、＋パルスが
発生したときと同様に、まずブリッジ回路の低電圧側パ
ワートランジスタＱ３をドライブする。また、−パルス
は、−パルス用レベルシフト回路２５を通り、−パルス
用遅延回路２６を通って、高電圧側パワートランジスタ
Ｑ２をドライブする。この結果、Ｑ３がオンしたのち、
わずかに遅れてＱ２がオンする。一方、−パルス用電圧
設定回路Ｖｂの出力電圧設定用可変抵抗ＶＲＢで設定さ
れた電圧Ｖ２が、流れ込み防止ダイオードＤ２を通過し
て出力電圧充電／パルス出力時放電用コンデンサＣ２に
充電される。このために、Ｑ３とＱ２がオンすると、高
電圧パルス発生トランスＴの一次側に電圧Ｖ２が加えら
れ、トランスの二次側のＶ−と０Ｖに−高電圧パルスが
発生し、電極は−放電する。Ｑ３とＱ２がオンしている
間に放電された出力電圧充電／パルス出力時放電用コン
デンサＣ２の電圧は、−高電圧パルスの発生が終わる
と、再びＶ２電圧に充電されて次の−パルスによるドラ
イブに備えられる。本回路においては、流れ込み防止ダ
イオードＤ１及びＤ２が挿入されているので、設定電圧
Ｖ１とＶ２が異なる場合でも、高い方の設定電圧、すな
わち出力電圧充電／パルス出力時放電用コンデンサＣ１
又はＣ２の充電電圧の電流が、低い方の電圧方向に流れ
込んで互いに影響を及ぼすおそれはない。また、出力電
圧充電／パルス出力時放電用コンデンサＣ１及びＣ２が
挿入されているので、一定時間以上電流が流れるおそれ
がなく、Ｑ１〜Ｑ４が万一直流的にドライブされた場合
でも、電流制限抵抗Ｒ１で規制された以上の電流が流れ
ることはなく、安全と異常放電防止が保障される。

【００１５】また、遅延回路２４及び２６も、設定電圧
Ｖ１及びＶ２、すなわち出力電圧充電／パルス出力時放
電用コンデンサＣ１及びＣ２の充電電圧に、互いに影響
されない。例えば、＋パルスでドライブする場合、Ｖ１
がＶ２より高いとき、Ｑ４がＱ１より一瞬早くドライブ
されると、その間にＶ１の電流がＱ１からトランスを経
由し、Ｑ２の逆電圧防止ダイオードを通じて出力電圧充
電／パルス出力時放電用コンデンサＣ２に流れ込み、Ｃ
２電圧を上昇させる。逆電圧防止ダイオードに電流が流
れた次の瞬間、Ｑ４がオンするときの逆電圧防止ダイオ
ードのリカバリショート電流による出力電圧充電／パル
ス出力時放電用コンデンサＣ１及びＣ２の電圧変動とド
ライブ素子を破壊から防止する。このように回路を構成
することによって、±高電圧パルスの発生電圧を個別に
設定することができる。すなわち、上記のブリッジ型高
電圧パルス発生回路によれば、通常の高電圧トランス１
個で構成するブリッジ方式を基本として、パルス発生周
波数、±パルス幅及び±パルス電圧を個別に調整するこ
とができる。このために、従来の高電圧パルス発生回路
のように、±パルス電圧が固定されたものであったり、
あるいは、±パルス電圧を個別に調整するために、セン
タータップトランスやトランスを２個備えたものとする
必要はない。従来のコロナ放電によるイオンを利用する
静電気除去装置は、運転条件によっては対象物の帯電を
逆に増加させるような場合もあった。本発明の静電気除
去装置は、高電圧パルス発生回路において、＋電圧と−
電圧を個別に設定できるので、静電気を除去すべき対象
物の帯電の状態に応じてキメ細かく運転条件を設定し、
対象物の帯電を完全にかつ効率的に除去することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ 長さ３００mm、外径２.８mm、内径１.６mmの石英ガラス
管２本に、それぞれ電極線としてスパイラル状に巻いた
直径０.１５mm、長さ６００mmのチタン線を挿入した。
次いで、石英ガラス管に二液型ゲル状シリコーンを注入
し、硬化させて、電極線を石英ガラス管の内壁に接する
状態で固定し、図１(ａ)に示す形状の石英ガラス管封入
電極２本を作製した。この石英ガラス管封入電極２本、
電極固定ユニット２個及び送風ユニットを組み合わせ
て、図３に示す構造の静電気除去装置を組み立て、さら
に図４に示す高電圧パルス発生回路を接続して、本発明
静電気除去空気流発生装置の放電式静電気除去器を完成
した。この放電式静電気除去器を用いて、帯電プレート
による静電気除去試験を行った。寸法１５０mm×１５０
mm、厚さ３mmのアルミニウム板（接地間容量２０ＰＦ）
に、１,０００Ｖになるよう帯電させ、石英ガラス管封
入電極からの距離を変えて静電気除去試験を行い、中央
部の帯電電位が１００Ｖに低下するまでの時間を除電時
間として求めた。なお、高電圧パルス発生回路のパルス
発生周波数は２００〜３００Hz、±パルス幅は２〜４マ
イクロ秒、±パルス電圧は７〜８ｋＶとした。石英ガラ
ス管封入電極と帯電プレートの距離が１０cm、２０cm、
３０cm、５０cm、１００cm及び１５０cmのとき、除電時
間は、それぞれ０.６秒、１.０秒、１.５秒、１.９秒、
４.０秒及び６.９秒であった。石英ガラス管封入電極を
備えた放電式静電気除去器は、除電時間は短く、本発明
静電気除去空気流発生装置の放電式静電気除去器として
使用するときに、迅速かつ効果的に静電気を除去し得る
ことが分かる。

【００１７】別に、図５の断面図を有し、図６の平面図
で示される吹き出し口Ｔと吸い込み口Ｓ及びフイルター
Ｆ挿入口を有する外筒パネルを作成した。吸い込み口Ｓ
から吹き出し口Ｔに至る長さは、２５cmであり、外筒パ
ネルの底には、支持台Ｍが設けられていて、該支持台Ｍ
には、外筒パネルの高さ及び吹き出し口の方向を変更す
ることができる調節治具が取り付けられている。外筒パ
ネルの吸い込み口は、一辺が１６cmの正方形状であり、
４０ワットの電動モータ付きファンのが吸い込み口の中
央に固定枠によって、取り付けられている。外筒パネル
の吹き出し口は、横幅３２０mm、高さ５０mmの面積を有
し、その吹き出し口の少し内部に、放電式静電気除去器
を取り付ける。外筒パネルの中央部には、フイルターが
外筒パネルの通路を遮断するように取り付けられてい
る。フイルターとしては、日本ケンブリッジフイルター
株式会社製アブソリュートＴ−３００１６０Ｇ−Ａ６８
９を使用した。このフイルターは、粒径０.３μｍ以上
の塵埃を濾別除去することができる。フイルターの面積
は、３０cm×１６cmであり、フイルターの面積は、吹き
出し口の面積の２倍に相当する。図５の断面図に示され
るように、吸い込み口ＳのファンＧによって、吸い込ま
れた空気流は、フイルターＦに当たり、フイルターＦを
通過するときに、含有していた塵埃が除去される。次い
で、塵埃を除去された空気流は外筒パネルＰの内部断面
積が減少する領域Ｒを通過するときに、風速を上げて、
放電式静電気除去器Ｈに達する。放電式静電気除去器Ｈ
で、空気流の静電気が除去されて、吹き出し口Ｔから風
速２ｍ／秒で、静電気除去された空気流が吹き出し口Ｔ
の垂直方向に吹き出す。

【００１８】

【発明の効果】本発明静電気除去空気流発生装置は、放
電式静電気除去器の前に空気流の塵埃を除去するので、
精密電子部品の作業中に塵埃が付着するのを防止できる
とともに、静電除去空間を継続的に維持することができ
る。また、放電式静電気除去器として、封入式線条電極
を使用することによって、放電の際の塵埃の発生がな
く、この塵埃が精密電子部品の作業部位に付着する恐れ
がない利点がある。さらに、放電式静電気除去器に封入
式線条電極を使用することによって、断線時の危険など
線条電極の短所を解決すると同時に線条電極の効果の均
一性の長所を生かすことによって、安定した放電を行っ
て連続線状に大量のイオンを発生し、迅速に吹き出し口
の空気流を静電気を除去することができ、さらに、電極
線が石英ガラス管内に封入されて直接空気と接触するこ
とがないので、電極交換寿命が長く、フイルター以外は
メンテナンスフリーの利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明装置に用いる石英ガラス管封入
電極の説明図である。

【図２】図２は、２本の石英ガラス管封入電極を線状対
面電極として配置した状態を示す説明図である。

【図３】図３は、本発明装置の一態様の斜視図である。

【図４】図４は、本発明装置に用いる高電圧パルス発生
回路の一態様の回路図である。

【図５】図５は、実施例に用いた静電気除去空気流発生
装置の縦断面図である。

【図６】図６は、実施例に用いた静電気除去空気流発生
装置の平面図である。

【符号の説明】

１ 石英ガラス管 ２ 単芯極細線からなる電極線 ３ 高分子固着剤 ４ 極細編組線からなる電極線 ５ 電極端子部 ６ 高電圧側の電極 ７ 低電圧側の電極 ８ 高電圧側の電極の端子 ９ 低電圧側の電極の端子 １０ 電極固定ユニット １１ 電極固定ユニット １２ 固定ネジ １３ 固定ネジ １４ 固定ネジ １５ 固定ネジ １６ 長穴 １７ 長穴 １８ 送風ユニット １９ 吹き出し口 ２０ 周波数設定用発振回路 ２１ ＋高電圧パルス幅設定用回路 ２２ −高電圧パルス幅設定用回路 ２３ ＋パルス用レベルシフト回路 ２４ ＋パルス用遅延回路 ２５ −パルス用レベルシフト回路 ２６ −パルス用遅延回路 Ｐ 外筒パネル Ｓ 吸い込み口 Ｔ 吹き出し口 Ｍ 支持台 Ｒ 断面減少領域 Ｇ ファン Ｆ フイルター Ｈ 放電式静電気除去器（封入式線条電極）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 唐沢 健実 埼玉県所沢市こぶし町27−38 (72)発明者 鵜澤 昭彦 神奈川県相模原市上鶴間3695−３ 株式会 社ユーティーケー・システム内 Ｆターム(参考） 5G067 AA41 DA01 DA18 DA22

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸い込み口から空気を吸い込み、吸い込ん
   だ空気の静電気を除去して、吹き出し口から静電除去空
   気流を１ｍ／秒以上の風速で吹き出す装置であって、吸
   い込み口から吹き出し口に達する空気流通路を形成する
   外筒パネルの吸い込み口に空気吸引用ファンを備え、該
   ファンの下流位置に塵埃を濾別除去するフイルターを備
   え、吹き出し口に、該フィルターを通過した空気流の静
   電気除去する放電式静電気除去器を備えてなることを特
   徴とする静電気除去空気流発生装置。
2. 【請求項２】フイルターの面積が吹き出し口の面積の1.
   ５倍以上であることを特徴とする請求項１記載の静電気
   除去空気流発生装置。
3. 【請求項３】放電式静電気除去器が、電極線を石英ガラ
   ス管の内壁に接する位置に配置し、絶縁性液状高分子固
   着剤を該管内に充填し硬化することにより電極線を固定
   した石英ガラス管封入電極よりコロナ放電させ、発生し
   たイオンによって静電気を除去する方式のものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の静電気除去空気流発生装
   置。
4. 【請求項４】２本の石英ガラス管封入電極を平行に配置
   し、高電圧側の電極を固定し、低電圧側の電極を移動可
   能とし、両電極を密接又は近接状態においてコロナ放電
   させ、両電極の間隔を広げて電極のクリーニングを行う
   請求項３記載の静電気除去空気流発生装置。
5. 【請求項５】＋パルス用の電源回路と−パルス用の電源
   回路を個別に設けたブリッジ型高電圧パルス発生回路を
   用い、＋電圧と−電圧を個別に設定可能とした請求項４
   記載の静電気除去空気流発生装置。