JP2002043092A - バータイプ除電器 - Google Patents
バータイプ除電器Info
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Abstract
る。 【構成】 除電器に放電電極を掃除するブラシとホコリ
吸引機とを設ける。
Description
する。
斜視図、図1bは断面図)に、また直流式棒状除電器の
代表例の1つを図2(図2aは斜視図、図2bは断面図)に
示す。これらは部分的に横方向の開口10aを有する中
空のまたは中に充填物を詰められた棒状の容器10に高
電圧給電線12を配し(直流式棒除電器の場合には、反
対極性の高電圧線12aも設ける)、これに放電電極
(針)14を多数取り付け、空気中にイオン20を放射
している。放電電極(針)14は絶えず高電圧をかけら
れているため、周囲のホコリや湿気を吸着し、イオン2
0の発生性能を阻害している。このホコリを除去するた
め、一定期間使用したら外部から人手によりブラシ等で
針を払い掃除をするように指示されている。しかし実際
には高電圧部分(12,14)に(ブラシを使うにせ
よ)人手でさわることは作業者にとっては恐ろしい事で
あり、ほとんど実行されていない。従って放電針はホコ
リの山となり、イオンがほとんど出ない状況になってい
る。
は使用者の自主的な作業に委ねられていて、装置自身が
自らの汚れによる機能低下を自己回復できる構造になっ
ていなかった。
片側に例えば+の高圧電線12を配置し、横にこの逆極
性の高圧電線12aを配置している。このため発生した
イオン20は横方向にある逆極性の高圧電線12aに引
かれ、イオンの飛翔方向が偏ると共に飛距離が短くなる
という問題があった。
1で示されるように、帯電板Bに高電圧を帯電させ、こ
れに除電器Aでイオンを吹きかけ流れる電流を複雑な電
子回路にて測定していた。図18にその概略構成図を示
し、図19に具体的な回路図を示す。そのため装置が精密
で、かつ高価なため、誰もが簡単に使える物ではなかっ
た。
は+イオンと一イオンが直ぐに再結合してしまうので、
飛距離は非常に短く、したがって送風機でもってイオン
を飛ばしている。これに対し、直流除電器は送風機無し
でもある程度は飛距離を確保できる。しかし、それでも
高々70cmほどしか飛ばない。そのため実際の使用場面で
は、飛距離が不足し、十分な除電効果が得られず、困っ
ている。
なく除電できない領域がある例を示す。図28に例えば
半導体のクリーンルーム内での除電状況を示す。天井2
2に取り付けられた除電器1からのイオン20は天井2
2から1m軽度しか届かないので肝心な人24や設備、ワ
ーク26が除電できない。
を示す。ゲート28,28の中央部にイオン20が届か
ないので除電不可能領域が存在している。従ってゲート
28,28の間隔を狭くしなければならないので実用的
でない。
イオンバランスは良いが、両端のイオンバランスが悪い
というように位置によりイオンバランスがばらつくとい
う問題点があった。図36と図38では、左端の空間が
+の空間、右端の空間が一のイオン空間になっており、
本来の中性からイオンバランスが崩れている。
除電器 放電針は高電圧を使う関係上、どうしても集塵作用があ
り、ホコリを吸着する。ホコリを吸着するとイオン放出
能力が減少し、除電能力が減少するので、絶えずホコリ
等の汚れを掃除しなければならない。従来は全て作業者
の手に任せられていた放電針の掃除を装置自身が掃除機
構を装備することにより容易にする。
掃除を容易にする除電器を提供する事にある。
側に例えば+極性の高電圧導体を配置し、その横に−極
性の高電圧導体を配置している。それは両方の高電圧導
体に、それぞれ+または−のイオン発生用電極を立てる
ためである。即ち、各高電圧導体の横に逆極性の高電圧
導体があるため、発生したイオンは横方向に引かれ、イ
オンの飛翔方向が偏ると共に飛距離が短くなるという問
題があった。
翔方向が偏らず、針からまっすぐ前方に飛ぶようにする
と共に、飛距離が短くならないようにする除電器を提供
する事にある。
せ、これに除電器でイオンを吹きかけ流れる電流を複雑
な電子回路にて測定していた。そのため装置が精密で、
かつ高価なため、誰もが簡単に使える物ではなかった。
回路を用いず、極めて簡単な横造で、安価で、誰もが簡
単に使える放射イオン量測定装置を提供する事にある。
わたって十分な除電効果が得られず、困っている。
距離を延ばし、広い範囲にわたって十分な除電効果が得
られる除電器を提供する事にある。
は良いが、両端のイオンバランスが悪いという問題点が
あった。
両端においてイオンバランスを改善する除電器を提供す
る事にある。
電器 前述の目的を達成するために、本発明は、棒状の放電電
極掃除用ブラシと払った挨を辺りに撒き散らし製品を汚
す事のないよう真空吸引掃除装置を採用するものであ
る。
方向が偏らず、針からまっすぐ前方に飛ぶようにすると
共に、飛距離が短くならないようにするため、放電電極
に給電する高電圧供給線が放電電極の根元で放電電極と
直角な線状または放電電極と垂直な面状であり、当該放
電電極と反対の極性の高電圧供給線が当該放電電極の背
後にある事を特徴とする直流型棒状除電器を採用するも
のである。
路を用いず、極めて簡単な構造で、安価で、誰もが簡単
に使える放射イオン量測定装置を提供するため、正のイ
オンを受ける面状電極と、負のイオンを受ける面状電極
と、両者を結ぶネオン管と、を有する事を特徴とする放
射イオン検出装置を採用するものである。
と直列に整流用ダイオードを有し、イオンの極性を判別
することが出来る事を特徴とする放射イオン検出装置を
採用するものである。
に触れる電極と、両者を結ぶネオン管と、を有する事を
特徴とする放射イオン検出装置を採用するものである。
直列に整流用ダイオードを有し、イオンの極性を判別す
ることが出来る事を特徴とする放射イオン検出装置を採
用するものである。
離を延ばし、広い範囲にわたって十分な除電効果が得ら
れる除電器を提供するために、互いに内側に向き合った
放電電極を持ち、片方がイオンを放射する時、他方はこ
れと逆の極性のイオンを放射する事を特徴とする直流型
除電器を採用するものである。
電極から放射するイオンの極性が、各放電電極において
逆極性に切り替わる事を特徴とする除電器を採用するも
のである。このとき、逆極性の切り替わりは、向き合っ
た放電電極が互いに逆極性になるように同期をとられて
いることが好ましい。
を遮蔽物で部分的に遮蔽する事によって放射イオン量を
調整する事を特徴とする除電器を採用するものである。
的に遮蔽する事によって放射イオン量を調整する事を特
徴とする除電器を採用するものである。
を示す。放電部30は棒状になっており、イオン20の
放出口10aが多数開けられている.ここにはイオン放
出用放電電極(針)14が多数顔を覗かせている。図4
に示すように内部には放電針14のホコリを払う多くの
ブラシを装備したブラシバー32aが有り、一方の端に
あるブラシバー駆動部32(アクチュエータ)により当
該ブラシバー32aが駆動され、針14に着いたホコリ
の掃除作業をする。その時払われた挨が除電器1から漏
れ落ちないようにするため、他方の端から真空吸引をし
てホコリを集めることもできる。本実施例では、ブラシ
バ−が内部にある例を示すが、外部にあることのある
(図示せず)。
1の棒状放電電極14を掃除するための掃除用ブラシ3
2bが多数取り付けられたブラシバー32aがあり、こ
のブラシバー32aはアクチュエータ32により駆動さ
れ、針14のホコリを払う.この時払われた挨が外部に
漏れ落ちないように真空吸引しながらブラッッシングを
行う。
リの吸引路と、イオンを飛ばす圧縮空気の供給路が同じ
場合の除電器1を示す。この場合、通風路が共用出来る
ので1つで済むという特徴がある。
ブラシは除電器1の軸の周りに回転させる場合である。
ブラシバー32aには放電時、イオン20が通過する孔
10aが開いている。ブラシングをする時はブラシが除
電器の軸の周りに回転するので、放電口は開閉される。
図6bはブラシバー32aが容器10の外側に配置され
た例である。
ブラシ32bを除電器1の軸と平行に摺動させる場合で
ある。ブラシバー32aには放電時、イオンが通過する
孔10aが開いている。ブラシングをする時はブラシ3
2bが除電器1の軸と平行に摺動するので、放電口は開
閉される。図7bは、ブラシバー32aが容器10の外
側に配置された例である。
と独立した圧縮空気供給路を有する事を特徴とする除電
器を示す。この場合、圧縮空気の中に水分や油分が含ま
れていても電気系統に漏電等の故障を来さないため、信
頼性が高くなり寿命が長くなる。ホコリの吸引路が圧縮
空気供給路30と独立しているので、吸引された時、途
中で止まっていたホコリが圧縮空気と共に送られて放出
される事がなくなる。
出し、放電針14の根元に放電針14と同極性の高電圧
電線を放電針14と直角に配置し、発生したイオン20
をクーロンの反発力で飛ばす。または放電針14の根元
に放電針14と同極性の面状電極を放電針14と垂直に
配置し、発生したイオンをクーロンの反発力で飛ばす。
に対する引力を発生させる逆極性の高電圧電線を放電針
14とその高電圧電線や面状電極12の背後に配置し、
この電気力線による引力がイオンに影響しないようにす
る。
示す。針14を支える絶縁体の電極棒に放電針14が植
えられており、その電極棒の周りに高電圧電線12、1
2が配線されている。2本の電線12、12には逆極性
の高電圧がかかっているので、絶えず一定の線間距離を
保つように支持されている。図13は電線が絶えず電極棒
の片面を這っているのに対し、図14a、図14bは電線が
電極棒に巻き付けられている。
2、32を用いている。原理的には前述の電線方式と同
様で、+極性と−極性の配線にそれぞれ独立した基板3
2,32を用いている。この場合のイオンの飛ぶ方向と
放電針、配線パターンの位置関係が図16に示してある。
図16aは+イオン放電針を、図16bは−イオン放電針の
配線パターンの位置関係を示す。
る。基板32,32を分離する事により沿面距離を加え
て空間距離が発生するので高電圧に耐える配線が出来
る。
ている状況を示す。図21に本案実施例の具体例を示
す。図21aに実施例の1つを示す。絶縁性の良い支持部
材38上に、2つの電極40,40とこれらの電極を結
ぶネオン管42が装着してある。図21bには別の実施例
を示す。2つの独立した絶縁性の良い支持部材38,3
8上に、それぞれ1つの電極40を配し、これらの電極
40をネオン管42で結んである。除電器1のイオン放
出電極から出てくる例えば+イオンの前に片方の電極を
かざすと電極が+に帯電し、一イオンの前に他方の電極
をかざすとその電極が−に帯電する。両電極の間に電位
差が生じ、ネオン管42を点灯させる。ネオン管42の
点灯の明るさは電位差の大きさによるので、点灯の明る
さで両電極のイオンの放出量が読み取れる。
持部材上に、1つの電極40がありネオン管42経由で
接地される。除電器1のイオン放出電極14から出てく
るイオン20の前に電極40をかざすと電極40が帯電
し、接地44との開に電位差が生じ、ネオン管42を点
灯させる。ネオン管42の点灯の明るさは電位差の大き
さによるので、点灯の明るさで電極14のイオンの放出
量が読み取れる。
支持部材上に、1つの電極40がありネオン管42経由
で人43の手に接続される。除電器1のイオン放出電極
14から出てくるイオン20の前に電極40をかざすと
電極40が帯電し、人43との間に電位差が生じ、ネオ
ン管42を点灯させる。ネオン管42の点灯の明るさは
電位差の大きさによるので、点灯の明るさで電極14の
イオンの放出量が読み取れる。
わち、人43は抵抗46とコンデンサ48で表現できる
ので、基本的には図22と同様であるが、対地間とは抵抗
および容量経由で結合される点のみ異なる。
にダイオード50が追加され、他方のネオン管42と直
列に逆向きのダイオード50が追加されている。この場
合、放電されているイオンが+なら電極から流れ出る方
向のダイオード(右側)50が導通するので、こちら側の
ネオン管42が点灯する。逆に、放電されているイオン
が−なら電極に流れ込む方向のダイオード50(左側)が
導通するので、そちら側のネオン管42が点灯する。ま
た放電が交流ならば、両方のダイオード50、50が交
互に導通するので両方とも点灯して見える。このように
して、放出するイオン量のみならず、交流、直流の区別
と直流の場合はその極性まで表示できる。
極間のイオン放出量を極性付きで表示するものである。
図25bは2つの電極40、40間のイオン放出量を表示す
るものである。
42を目視で判断する代わりにフォトセンサ52で検出
し、得られた信号を増幅器54で増幅し、比較回路56
で比較処理して表示灯58,60,62のいずれかを点
灯する。
例えば+のイオンを出す時はBは−のイオンを出す。そ
して次の瞬間にはAは一のイオンを出し、Bは+のイオン
を出すというように、お互いに逆極性のイオンを出しつ
つ、順次各々の極性を切り替えていく。すると極性の違
うイオン同志が引き合うので、AとBから出てきたイオン
同志がお互いに引き付け合って相手の領域70,70ま
で飛んでいく。図中、通常のイオン領域は横に広がって
距離が出ないのに対し、この方式のイオン領域は縦に距
離が伸びてイオンのない領域をなくしている。時間軸
上、次の瞬間にA、B両者のイオンの極性が変わるので、
この間の領域に存在する除電対象物は+と−の両極性の
イオンをあび、除電される事になる。
位を示す。図31aは時刻T1におけるA、B間の空間電位
を示す。即ち、Aからほぼ中央付近まで+のイオンが飛
んでいき、逆にBからほぼ中央付近まで−のイオンが飛
んでくる。中央付近で両極性のイオン同志が再結合し消
滅する。図31bは時刻T2におけるA、B間の空間電位を示
す。即ちAからほぼ中央付近まで−のイオンが飛んでい
き、逆にBからほぼ中央付近まで+のイオンが飛んでく
る。中央付近で両極性のイオン同志が再結合し消滅す
る。
の空間電荷の積分値を示す。即ち、Aからほぼ中央付近
まで+と−のイオンが飛んでいき、逆にBからほぼ中央
付近まで−と+のイオンが飛んでいる。このようにこの
空間は+、一中性のイオンで満たされていた事と同等で
あり、除電可能な領域を形成している。
状況を示す。両方から放射されるイオンはお互いに引力
も働かないので、容易に気流に流されてしまう。これに
対し図33に示すように本案の方式では、お互いのイオ
ン同志が引き合うので、気流に対抗して流されにくくな
り気流のある悪環境でも除電領域を確保できる。
す。十分に広い除電ゲートを実現できる。図35に本案
による新しいクリーンルーム内の除電システムを示す。
即ち、天井と床面からお互いに引き合うイオンを出し合
う事で、天井から床まで完全に中性イオン空間を形成で
き、除電領域とすることが出来る。
蔽物で一部遮り、イオンの放射量を抑えている様子を示
す。図では左端の多すぎる+イオンを遮蔽して抑え、イ
オンバランスを中性にしている。また右端の多すぎる−
イオンを遮蔽して抑え、イオンバランスを中性にしてい
る。こうする事により全体のイオンバランスを調整する
事が可能である。
端を遮蔽物80、80で一部遮り、イオンの放射量を抑
えている様子を示す。図39では左端の多すぎる+イオ
ンを遮蔽して抑え、イオンバランスを中性にしている。
また右端の多すぎる一イオンを遮蔽して抑え、イオンバ
ランスを中性にしている。こうする事により全体のイオ
ンバランスを調整する事が可能である。
に、交流入力された電圧は昇圧されて電極14から放電
され、ファン70によって除電すべき物体74に向けら
れる。この場合、放電針14間の距離が比較的短いの
で、放電電極の電界を強め合う。その結果、放電針から
コロナ放電がより発生しやすくなる。
すように、好ましくは、パルス状の電圧が向き合った電
極14に印可される。そして、放電電極間の距離は、放
電電極付近ではクーロンの反発力で空間に放出され(約
2m飛び)、互いに接近したとき、吸引し合ってさらに
飛ぶ(さらに約0.5m飛ぶ)距離に選ばれる(例え
ば、印可電圧の大きさに依存するが、30cm以上で、
5m以下)。この場合、従来例で用いたファンは必要な
い。
極に着くホコリを容易に払い、そのホコリを辺りに撒き
散らすことなく回収出来るようにする除電器が得られ
る。
向を歪めることなく、かつイオンを遠方に飛ばし広い除
電領域を確保できる除電器が得られる。
オンの放射を容易にかつ安価に視覚化でき、革新的なイ
オン測定器が得られる。
ばすことが出来るようになり、従来不可能だった広域除
電ができる新しい除電器が得られる。
されてきた直流方式除電器の場所によるイオンバランス
の崩れを改善し、元々の特徴であるイオンの飛距離と相
まって、広域かつイオンバランスの良い新しい除電器が
得られる。
ある。
ある。
る。
である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
る。
るための概略図である。
るための概略図である。
するための図である。
を説明するための図である。
を説明するための図である。
を説明するための図である。
を説明するための図である。
を説明するための図である。
路図である。
である。
した実施例を示す図である。
した他の実施例を示す図である。
したさらに他の実施例を示す図である。
したさらに他の実施例を示す図である。
したさらに他の実施例を示す図である。
に適用したさらに他の実施例を示す図である。
したさらに他の実施例を示す図である。
図である。
図である。
図である。
電器を説明するための図である。
電器を説明するための図である。
電器を説明するための図である。
電器を説明するための図である。
電器を説明するための図である。
電器を説明するための図である。
布を説明するための図である。
布を説明するための図である。
布を説明するための図である。
布を説明するための図である。
る。
する電圧の波形図である。
る。
る。
する電圧の波形図である。
る。
Claims (23)
- 【請求項1】 棒状の放電電極と放電電極を掃除するブ
ラシとを有することを特徴とする除電器。 - 【請求項2】放電電極を掃除するブラシとホコリ吸引機
とを有することを特徴とする請求項1記載の除電器。 - 【請求項3】放電電極を掃除する時、放電用孔を1部ま
たは全部塞ぐことを特徴とする請求項1または2記載の
除電器。 - 【請求項4】ホコリ吸引機と反対端にブラシ駆動部を有
する事を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記
載の除電器。 - 【請求項5】ブラシ駆動方法が除電器の軸を中心とした
回転式または軸に平行な方向への摺動式である事を特徴
とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の除電器。 - 【請求項6】ブラシが固定され放電電極駆動方法が除電
器の軸を中心とした回転式又は軸に平行な方向への摺動
式であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1
つに記載の除電器。 - 【請求項7】ホコリ吸引と空気供給を同じイオン放出口
を経由して行う事を特徴とする請求項1乃至6のいずれ
か1つに記載の除電器。 - 【請求項8】ホコリ吸引路と独立した圧縮空気供給路を
有する事を特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに
記載の除電器。 - 【請求項9】放電電極に給電する高電圧供給線が放電電
極の根元で放電電極と直角な線状または放電電極と垂直
な面状であり、当該放電電極と反対の極性の高電圧供給
線が当該放電電極の背後にある事を特徴とする直流型棒
状除電器。 - 【請求項10】正のイオンを受ける面状電極と、 負のイオンを受ける面状電極と、 両者を結ぶネオン管と、を有する事を特徴とする放射イ
オン検出装置。 - 【請求項11】ネオン管と直列に整流用ダイオードを有
し、ダイオードの順方向に電流が流れた時、ネオン管が
点灯する事を特徴とする請求項10記載の放射イオン検
出装置。 - 【請求項12】イオンを受ける面状電極と、 人間の手に触れる電極と、 両者を結ぶネオン管と、を有する事を特徴とする放射イ
オン検出装置。 - 【請求項13】ネオン管と直列に整流用ダイオードを有
し、ダイオードの順方向に電流が流れた時、ネオン管が
点灯する事を特徴とする請求項12記載の放射イオン検
出装置。 - 【請求項14】互いに内側に向き合った放電電極を持
ち、片方がイオンを放射する時、他方はこれと逆の極性
のイオンを放射する事を特徴とする直流型除電器。 - 【請求項15】互いに内側に向き合った放電電極から放
射するイオンの極性が、各放電電極において逆極性に切
り替わる事を特徴とする請求項14記載の除電器。 - 【請求項16】逆極性の切り替わりは、互いに内側に向
き合った放電電極から放射されるイオンが互いに逆極性
になるように同期をとられていることを特徴とする請求
項15記載の除電器。 - 【請求項17】互いに内側に向き合った放電電極を持
ち、印可電圧に応じて、電極間距離が互いに相手方の電
極に及ぼす電界を無視できる距離よりも大きいとともに
向き合った電極から発生したイオンが互いに引き合わな
い距離より小さくなるように選ばれていることを特徴と
する請求項14乃至16のいずれか1つに記載の除電
器。 - 【請求項18】互いに内側に向き合った電極間距離が約
30cmより大きく、5mより小さいことを特徴とする
請求項17記載の除電器。 - 【請求項19】互いに内側に向き合った放電電極から発
生したイオンが互いに引き合うことを特徴とする請求項
14乃至18のいずれか1つに記載の除電器。 - 【請求項20】イオンを発生する場所と物体を除電する
場所とが同一であることを特徴とする請求項14乃至1
9のいずれか1つに記載の除電器。 - 【請求項21】発生したイオンを除電する場所まで運ぶ
ための別の送風機構がないことを特徴とする請求項14
乃至20のいずれか1つに記載の除電器。 - 【請求項22】イオン放出口を遮蔽物で部分的に遮蔽す
る事によって放射イオン量を調整する事を特徴とする除
電器。 - 【請求項23】両端のイオン放出口を遮蔽物で部分的に
遮蔽する事によって放射イオン量を調整する事を特徴と
する除電器。
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