JP2002216994A - パルスａｃ式除電装置 - Google Patents
パルスａｃ式除電装置Info
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- JP2002216994A JP2002216994A JP2001011398A JP2001011398A JP2002216994A JP 2002216994 A JP2002216994 A JP 2002216994A JP 2001011398 A JP2001011398 A JP 2001011398A JP 2001011398 A JP2001011398 A JP 2001011398A JP 2002216994 A JP2002216994 A JP 2002216994A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正側高電圧発生回路から負側高電圧発生回路
への除電に寄与しない無効電流の発生を防止することの
できるパルスＡＣ式除電装置を提供する。 【解決手段】 正側の高電圧発生回路１２の出力端Ａと
共通導体１９との間には第１のツェナーダイオードＤ１
が設けられ、同様に、負側の高電圧発生回路１３の出力
端Ｂと共通導体１９との間にはツェナーダイオードＤ２
が設けられている。ツェナーダイオードＤ１、ツェナー
ダイオードＤ２の降伏電圧ＶＢの和は、正側出力端Ａの
電圧ＶＨボルトよりも大きい。
への除電に寄与しない無効電流の発生を防止することの
できるパルスＡＣ式除電装置を提供する。 【解決手段】 正側の高電圧発生回路１２の出力端Ａと
共通導体１９との間には第１のツェナーダイオードＤ１
が設けられ、同様に、負側の高電圧発生回路１３の出力
端Ｂと共通導体１９との間にはツェナーダイオードＤ２
が設けられている。ツェナーダイオードＤ１、ツェナー
ダイオードＤ２の降伏電圧ＶＢの和は、正側出力端Ａの
電圧ＶＨボルトよりも大きい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、空気中の静電気
制御のための静電気除去つまり除電に関する除電装置に
関し、特に、パルスＡＣ式除電装置に関する。
制御のための静電気除去つまり除電に関する除電装置に
関し、特に、パルスＡＣ式除電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】クリーンルームでの清浄化や浮遊粒子の
帯電防止など、空気中の静電気制御のために静電気除去
（除電）が行われているが、この非接触の除電に、コロ
ナ放電式のイオン化装置つまり除電装置が多用されてい
る。この除電装置は、放電電極に印加する高電圧の種類
によって、パルスＡＣ式、ＤＣ式、パルスＤＣ式に大別
することができる。
帯電防止など、空気中の静電気制御のために静電気除去
（除電）が行われているが、この非接触の除電に、コロ
ナ放電式のイオン化装置つまり除電装置が多用されてい
る。この除電装置は、放電電極に印加する高電圧の種類
によって、パルスＡＣ式、ＤＣ式、パルスＤＣ式に大別
することができる。
【０００３】図１は、従来のパルスＡＣ式除電装置の回
路を示す。図１において、回路１は、正側の高電圧発生
回路２と、負側の高電圧発生回路３とを含む。正側の高
電圧発生回路２は、電源４とスイッチＳＷ１を介して接
続された昇圧用トランス５と、倍整流回路６とで構成さ
れている。同様に、負側の高電圧発生回路３は、電源４
とスイッチＳＷ２を介して接続された昇圧用トランス７
と、倍整流回路８とで構成されている。正側出力端Ａ及
び負側出力端Ｂは、共通導体９を通じて放電電極（図示
せず）に接続されている。
路を示す。図１において、回路１は、正側の高電圧発生
回路２と、負側の高電圧発生回路３とを含む。正側の高
電圧発生回路２は、電源４とスイッチＳＷ１を介して接
続された昇圧用トランス５と、倍整流回路６とで構成さ
れている。同様に、負側の高電圧発生回路３は、電源４
とスイッチＳＷ２を介して接続された昇圧用トランス７
と、倍整流回路８とで構成されている。正側出力端Ａ及
び負側出力端Ｂは、共通導体９を通じて放電電極（図示
せず）に接続されている。
【０００４】正側出力端Ａと共通導体９との間には、出
力端Ａ側から順にツェナーダイオードＤ１、抵抗Ｒ１が
直列に設けられ、また、ツェナーダイオードＤ１及び抵
抗Ｒ １と並列にコンデンサーＣ１が設けられている。同
様に、負側出力端Ｂと共通導体９との間には、出力端Ｂ
側から順にツェナーダイオードＤ２及び抵抗Ｒ２が直列
に設けられ、また、ツェナーダイオードＤ２及び抵抗Ｒ
２と並列にコンデンサーＣ２が設けられている。図１の
Ｃ３は寄生容量を示す。
力端Ａ側から順にツェナーダイオードＤ１、抵抗Ｒ１が
直列に設けられ、また、ツェナーダイオードＤ１及び抵
抗Ｒ １と並列にコンデンサーＣ１が設けられている。同
様に、負側出力端Ｂと共通導体９との間には、出力端Ｂ
側から順にツェナーダイオードＤ２及び抵抗Ｒ２が直列
に設けられ、また、ツェナーダイオードＤ２及び抵抗Ｒ
２と並列にコンデンサーＣ２が設けられている。図１の
Ｃ３は寄生容量を示す。
【０００５】正側昇圧トランス５の出力を＋Ｖボルトと
すると、正側倍整流回路６を通じて＋ｎＶボルトが出力
される。同様に、負側昇圧トランス７の出力を−Ｖボル
トとすると、負側倍整流回路８を通じて−ｎＶボルトが
出力される。ここに、ｎは、倍整流回路６、８の段数を
意味している。
すると、正側倍整流回路６を通じて＋ｎＶボルトが出力
される。同様に、負側昇圧トランス７の出力を−Ｖボル
トとすると、負側倍整流回路８を通じて−ｎＶボルトが
出力される。ここに、ｎは、倍整流回路６、８の段数を
意味している。
【０００６】したがって、正側のスイッチＳＷ１と負側
のスイッチＳＷ２とを交互にオン、オフすると、正側出
力端Ａと負側出力端Ｂには、＋ｎＶボルト、−ｎＶボル
トが交互に発生され、放電電極には、その１／２の電圧
が印加される。これを一覧にしたのが図２であり、図３
は回路１の出力波形つまり放電電極に印加される電圧の
波形を示す。
のスイッチＳＷ２とを交互にオン、オフすると、正側出
力端Ａと負側出力端Ｂには、＋ｎＶボルト、−ｎＶボル
トが交互に発生され、放電電極には、その１／２の電圧
が印加される。これを一覧にしたのが図２であり、図３
は回路１の出力波形つまり放電電極に印加される電圧の
波形を示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図３から分かるよう
に、放電回路１の出力波形は、矩形波であるべきとこ
ろ、波形になまりが見られる。波形がなまる理由は、寄
生容量Ｃ３に蓄積された電荷が抵抗Ｒ１、Ｒ２を通って
放電するためである。波形のなまりを小さくする手法と
して、抵抗Ｒ１、Ｒ２を小さくすることが考えられる。
に、放電回路１の出力波形は、矩形波であるべきとこ
ろ、波形になまりが見られる。波形がなまる理由は、寄
生容量Ｃ３に蓄積された電荷が抵抗Ｒ１、Ｒ２を通って
放電するためである。波形のなまりを小さくする手法と
して、抵抗Ｒ１、Ｒ２を小さくすることが考えられる。
【０００８】しかし、抵抗Ｒ１、Ｒ２を小さくすると、
正側出力端Ａから負側出力端Ｂへ除電に寄与しない無効
電流が増大するという問題が発生してしまう。このため
に、ツェナーダイオードＤ１、コンデンサーＣ１、ツェ
ナーダイオードＤ２、コンデンサーＣ２が設けられてい
る。
正側出力端Ａから負側出力端Ｂへ除電に寄与しない無効
電流が増大するという問題が発生してしまう。このため
に、ツェナーダイオードＤ１、コンデンサーＣ１、ツェ
ナーダイオードＤ２、コンデンサーＣ２が設けられてい
る。
【０００９】ここに、ツェナーダイオードＤ１、ツェナ
ーダイオードＤ２は、その降伏電圧ＶＢが（１／２）ｎ
Ｖボルト未満であった。したがって、ツェナーダイオー
ドＤ １とツェナーダイオードＤ２との降伏電圧ＶＢの和
がｎＶボルトよりも小さいため、正側出力端Ａから負側
出力端Ｂへ除電に寄与しない無効電流をゼロにすること
ができず、正側出力端Ａから負側出力端Ｂへの無効電流
が、多少なりとも常時流れてしまうという問題が残って
いた。
ーダイオードＤ２は、その降伏電圧ＶＢが（１／２）ｎ
Ｖボルト未満であった。したがって、ツェナーダイオー
ドＤ １とツェナーダイオードＤ２との降伏電圧ＶＢの和
がｎＶボルトよりも小さいため、正側出力端Ａから負側
出力端Ｂへ除電に寄与しない無効電流をゼロにすること
ができず、正側出力端Ａから負側出力端Ｂへの無効電流
が、多少なりとも常時流れてしまうという問題が残って
いた。
【００１０】そこで、本発明の目的は、正側高電圧発生
回路から負側高電圧発生回路への除電に寄与しない無効
電流の発生を防止することのできるパルスＡＣ式除電装
置を提供することにある。
回路から負側高電圧発生回路への除電に寄与しない無効
電流の発生を防止することのできるパルスＡＣ式除電装
置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の技術的課題は、本
発明によれば、正側高電圧発生回路の出力端及び負側高
電圧発生回路の出力端が、放電電極に通じる共通導体に
接続されて、前記放電電極に供給する正及び負の高電圧
を前記正側高電圧発生回路及び前記負側高電圧発生回路
で発生させるパルスＡＣ式除電装置を前提として、前記
正側高電圧発生回路の出力端と前記共通導体との間に第
１のスイッチング素子が設けられ、また、前記負側高電
圧発生回路の出力端と前記共通導体との間に第２のスイ
ッチング素子が設けられ、前記第１、第２のスイッチン
グ素子は、共に、特定の電圧を越えると急激に電流が流
れる特性を有し、前記第１のスイッチング素子の前記特
定の電圧と前記第２のスイッチング素子の前記特定の電
圧との和が、前記正側高電圧発生回路の出力端の電圧よ
りも大きいことを特徴とするパルスＡＣ式除電装置を提
供することによって達成される。
発明によれば、正側高電圧発生回路の出力端及び負側高
電圧発生回路の出力端が、放電電極に通じる共通導体に
接続されて、前記放電電極に供給する正及び負の高電圧
を前記正側高電圧発生回路及び前記負側高電圧発生回路
で発生させるパルスＡＣ式除電装置を前提として、前記
正側高電圧発生回路の出力端と前記共通導体との間に第
１のスイッチング素子が設けられ、また、前記負側高電
圧発生回路の出力端と前記共通導体との間に第２のスイ
ッチング素子が設けられ、前記第１、第２のスイッチン
グ素子は、共に、特定の電圧を越えると急激に電流が流
れる特性を有し、前記第１のスイッチング素子の前記特
定の電圧と前記第２のスイッチング素子の前記特定の電
圧との和が、前記正側高電圧発生回路の出力端の電圧よ
りも大きいことを特徴とするパルスＡＣ式除電装置を提
供することによって達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明によれば、正負の高電圧発
生回路の出力端と、放電電極に通じる共通導体との間
に、夫々、上述したような第１、第２のスイッチング素
子が介装されているため、このスイッチング素子によっ
て、正側高電圧発生回路から負側高電圧発生回路への、
除電に寄与しない電流の流れを阻止することができる。
生回路の出力端と、放電電極に通じる共通導体との間
に、夫々、上述したような第１、第２のスイッチング素
子が介装されているため、このスイッチング素子によっ
て、正側高電圧発生回路から負側高電圧発生回路への、
除電に寄与しない電流の流れを阻止することができる。
【００１３】スイッチング素子として、典型的には、ツ
ェナーダイオードを挙げることができ、この場合、第
１、第２のツェナーダイオードの降伏電圧の和が、正側
出力端の電圧よりも大きくなるようにすればよい。
ェナーダイオードを挙げることができ、この場合、第
１、第２のツェナーダイオードの降伏電圧の和が、正側
出力端の電圧よりも大きくなるようにすればよい。
【００１４】
【実施例】図４は、本発明の実施例のパルスＡＣ式除電
装置の回路を示す。この図４において、回路１０は、正
側の高電圧発生回路１２と、負側の高電圧発生回路１３
とを含む。正側の高電圧発生回路１２は、電源１４とス
イッチＳＷ１を介して接続された昇圧用トランス１５
と、例えば倍整流回路からなる高電圧生成回路１６とで
構成されている。同様に、負側の高電圧発生回路１３
は、電源１４とスイッチＳＷ２を介して接続された昇圧
用トランス１７と、例えば倍整流回路からなる高電圧生
成回路１８で構成されている。正側の高電圧発生回路２
の出力端Ａと負側の高電圧発生回路３の出力端Ｂとは、
共通導体１９を通じて放電電極（図示せず）に接続され
ている。
装置の回路を示す。この図４において、回路１０は、正
側の高電圧発生回路１２と、負側の高電圧発生回路１３
とを含む。正側の高電圧発生回路１２は、電源１４とス
イッチＳＷ１を介して接続された昇圧用トランス１５
と、例えば倍整流回路からなる高電圧生成回路１６とで
構成されている。同様に、負側の高電圧発生回路１３
は、電源１４とスイッチＳＷ２を介して接続された昇圧
用トランス１７と、例えば倍整流回路からなる高電圧生
成回路１８で構成されている。正側の高電圧発生回路２
の出力端Ａと負側の高電圧発生回路３の出力端Ｂとは、
共通導体１９を通じて放電電極（図示せず）に接続され
ている。
【００１５】正側の高電圧発生回路２の出力端Ａと共通
導体９との間には、第１のスイッチング素子つまり正側
のスイッチング素子としてのツェナーダイオードＤ１が
設けられ、同様に、負側の高電圧発生回路３の出力端Ｂ
と共通導体９との間には、第２のスイッチング素子つま
り負側のスイッチング素子としてのツェナーダイオード
Ｄ２が設けられている。図４において、参照符号Ｃ３は
寄生容量を示す。
導体９との間には、第１のスイッチング素子つまり正側
のスイッチング素子としてのツェナーダイオードＤ１が
設けられ、同様に、負側の高電圧発生回路３の出力端Ｂ
と共通導体９との間には、第２のスイッチング素子つま
り負側のスイッチング素子としてのツェナーダイオード
Ｄ２が設けられている。図４において、参照符号Ｃ３は
寄生容量を示す。
【００１６】倍整流回路１６、１８の段数をｎとする
と、倍整流回路１６の出力は＋（ｎ×Ｖ）ボルトであ
り、同様に、負側倍整流回路１８の出力−（ｎ×Ｖ）ボ
ルトである。ここに、＋Ｖ及び−Ｖは、夫々、正側昇圧
トランス１５及び負側昇圧トランス１７の出力を意味す
る。
と、倍整流回路１６の出力は＋（ｎ×Ｖ）ボルトであ
り、同様に、負側倍整流回路１８の出力−（ｎ×Ｖ）ボ
ルトである。ここに、＋Ｖ及び−Ｖは、夫々、正側昇圧
トランス１５及び負側昇圧トランス１７の出力を意味す
る。
【００１７】正側の高電圧発生回路１２の出力端Ａの出
力電圧を＋ＶＨで表し、負側の高電圧発生回路１３の出
力端Ｂの出力電圧を−ＶＨで表すと、上述した実施例で
は、正側倍整流回路１６の出力＋（ｎ×Ｖ）が正側出力
端Ａの出力＋ＶＨに対応し、負側倍整流回路１８の出力
−（ｎ×Ｖ）が負側出力端Ｂの出力を−ＶＨに対応す
る。
力電圧を＋ＶＨで表し、負側の高電圧発生回路１３の出
力端Ｂの出力電圧を−ＶＨで表すと、上述した実施例で
は、正側倍整流回路１６の出力＋（ｎ×Ｖ）が正側出力
端Ａの出力＋ＶＨに対応し、負側倍整流回路１８の出力
−（ｎ×Ｖ）が負側出力端Ｂの出力を−ＶＨに対応す
る。
【００１８】ツェナーダイオードＤ１、Ｄ２のツェナー
電圧をＶＢで表すと、ＶＢは（１／２）ＶＨよりも大き
くなるように設定されている。すなわち、ツェナーダイ
オードＤ１、Ｄ２のツェナー電圧の和は、ＶＨよりも大
きい。
電圧をＶＢで表すと、ＶＢは（１／２）ＶＨよりも大き
くなるように設定されている。すなわち、ツェナーダイ
オードＤ１、Ｄ２のツェナー電圧の和は、ＶＨよりも大
きい。
【００１９】正側のスイッチＳＷ１と負側のスイッチＳ
Ｗ２とを交互にオン、オフすると、正側出力端Ａと負側
出力端Ｂには、＋ＶＨボルト、−ＶＨボルトが交互に発
生する。スイッチＳＷ１、ＳＷ２のいずれかがオンの場
合においても、ツェナーダイオードＤ１、Ｄ２のツェナ
ー電圧の和がＶＨよりも大きいため、正側出力端Ａから
負側出力端Ｂへの電流の流れはゼロである。これによ
り、本実施例の除電装置は、従来のものと比べ、省電力
化することができる。放電電極には、スイッチＳＷ１が
オンされたときにはツェナーダイオードＤ１の電圧降下
によって、（ＶＨ−ＶＢ）ボルトが印加され、逆に、ス
イッチＳＷ２がオンされたときには、放電電極に、ツェ
ナーダイオードＤ２の電圧降下によって、−（ＶＨ−Ｖ
Ｂ）ボルトが印加されることになる。これを一覧にした
のが図５であり、図６は放電回路１０の出力波形つまり
放電電極に印加される電圧の波形を示す。
Ｗ２とを交互にオン、オフすると、正側出力端Ａと負側
出力端Ｂには、＋ＶＨボルト、−ＶＨボルトが交互に発
生する。スイッチＳＷ１、ＳＷ２のいずれかがオンの場
合においても、ツェナーダイオードＤ１、Ｄ２のツェナ
ー電圧の和がＶＨよりも大きいため、正側出力端Ａから
負側出力端Ｂへの電流の流れはゼロである。これによ
り、本実施例の除電装置は、従来のものと比べ、省電力
化することができる。放電電極には、スイッチＳＷ１が
オンされたときにはツェナーダイオードＤ１の電圧降下
によって、（ＶＨ−ＶＢ）ボルトが印加され、逆に、ス
イッチＳＷ２がオンされたときには、放電電極に、ツェ
ナーダイオードＤ２の電圧降下によって、−（ＶＨ−Ｖ
Ｂ）ボルトが印加されることになる。これを一覧にした
のが図５であり、図６は放電回路１０の出力波形つまり
放電電極に印加される電圧の波形を示す。
【００２０】図６と図３とを比較すると、実施例の除電
装置の放電回路１０の出力波形（図６）は、従来（図
３）に比べて矩形波のなまりが小さくなっていることに
気付くであろう。これは、寄生容量の放電経路に抵抗が
接続されていないことによってもたらされる効果であ
る。これにより、放電電極に印加する電圧の極性を、従
来に比べて高い周波数で動作させることもできる。
装置の放電回路１０の出力波形（図６）は、従来（図
３）に比べて矩形波のなまりが小さくなっていることに
気付くであろう。これは、寄生容量の放電経路に抵抗が
接続されていないことによってもたらされる効果であ
る。これにより、放電電極に印加する電圧の極性を、従
来に比べて高い周波数で動作させることもできる。
【００２１】本発明の適用に当たって、スイッチング素
子として用いたツェナーダイオードＤ１、Ｄ２に代え
て、図７に示すような特定電圧ＶＢを越えると急激に電
流がながれる特性を備えた素子で置換することができ
る。このような素子の代表例として、サージクランパ、
アレスタ、バリスタを挙げることができる。
子として用いたツェナーダイオードＤ１、Ｄ２に代え
て、図７に示すような特定電圧ＶＢを越えると急激に電
流がながれる特性を備えた素子で置換することができ
る。このような素子の代表例として、サージクランパ、
アレスタ、バリスタを挙げることができる。
【図１】従来のパルスＡＣ式除電装置の回路図である。
【図２】従来の除電装置の回路制御と出力電圧との関係
を示す一覧表である。
を示す一覧表である。
【図３】従来の除電装置の回路の出力波形を示す図であ
る。
る。
【図４】実施例のパルスＡＣ式除電装置の回路図であ
る。
る。
【図５】実施例の除電装置の回路制御と出力電圧との関
係を示す一覧表である。
係を示す一覧表である。
【図６】実施例の除電装置の回路の出力波形を示す図で
ある。
ある。
【図７】本発明に適用可能なスイッチング素子の特性を
説明するための図である。
説明するための図である。
１０ 除電装置の回路 １２ 正側高電圧発生回路 １３ 負側高電圧発生回路 １６ 高電圧生成回路 １８ 高電圧生成回路 １９ 共通導体 ＳＷ１ 正側スイッチ ＳＷ２ 負側スイッチ Ａ 正側高電圧発生回路の出力端 Ｂ 負側高電圧発生回路の出力端 Ｄ１ 正側ツェナーダイオード Ｄ２ 負側ツェナーダイオード ＋ＶＨ 正側出力端の電圧 −ＶＨ 負側出力端の電圧 ＶＢ ツェナー電圧（降伏電圧）
Claims (2)
- 【請求項１】 正側高電圧発生回路の出力端及び負側高
電圧発生回路の出力端が、放電電極に通じる共通導体に
接続されて、前記放電電極に供給する正及び負の高電圧
を前記正側高電圧発生回路及び前記負側高電圧発生回路
で発生させるパルスＡＣ式除電装置において、 前記正側高電圧発生回路の出力端と前記共通導体との間
に第１のスイッチング素子が設けられ、また、前記負側
高電圧発生回路の出力端と前記共通導体との間に第２の
スイッチング素子が設けられ、 前記第１、第２のスイッチング素子は、共に、特定の電
圧を越えると急激に電流が流れる特性を有し、 前記第１のスイッチング素子の前記特定の電圧と前記第
２のスイッチング素子の前記特定の電圧との和が、前記
正側高電圧発生回路の出力端の電圧よりも大きいことを
特徴とするパルスＡＣ式除電装置。 - 【請求項２】 前記第１、第２のスイッチング素子がツ
ェナーダイオードであり、前記特定の電圧が降伏電圧で
あることを特徴とする請求項１のパルス式除電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001011398A JP4519333B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | パルスａｃ式除電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001011398A JP4519333B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | パルスａｃ式除電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002216994A true JP2002216994A (ja) | 2002-08-02 |
| JP4519333B2 JP4519333B2 (ja) | 2010-08-04 |
Family
ID=18878543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001011398A Expired - Fee Related JP4519333B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | パルスａｃ式除電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4519333B2 (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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