JP2002352997A

JP2002352997A - 防爆型無発塵イオナイザー

Info

Publication number: JP2002352997A
Application number: JP2001161060A
Authority: JP
Inventors: Akira Mizuno; 彰水野; Akio Sugita; 章夫杉田; Masanori Suzuki; 政典鈴木; Tomokatsu Sato; 朋且佐藤; Toshihiko Hino; 利彦日野; Haruyuki Mine; 治幸鋒
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK; Techno Ryowa Ltd; Harada Sangyo Co Ltd
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK; Techno Ryowa Ltd; Harada Sangyo Co Ltd
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-12-06
Anticipated expiration: 2021-05-29
Also published as: KR100912981B1; EP1397030A1; EP1947915A2; TWI242394B; WO2002098188A9; DE60225548T2; US7126807B2; US20040218315A1; US20060279897A1; CN1301633C; JP4738636B2; EP1397030B1; KR20040004662A; CN1513284A; US7397647B2; EP1397030A4; DE60225548D1; WO2002098188A1

Abstract

(57)【要約】【課題】オゾンや電磁ノイズ、及び発塵等の発生を起
こすことなく、防爆施設や装置での使用を可能とした防
爆型無発塵イオナイザーを提供する。【解決手段】チャンバ内に供給されたイオン搬送ガス
の一部をイオン化するイオン化部と、帯電体に向かって
イオン搬送ガスを供給する吹出部を有するチャンバを備
え、イオン化部をチャンバに内蔵されたイオン化源と、
このイオン化源と高電圧ケーブルを介して接続された制
御装置とから構成し、イオン化源として、軟Ｘ線発生装
置の発生部、低エネルギー電子線発生装置の発生部又は
紫外線発生装置の発生部のいずれかを用い、制御装置、
制御装置と高電圧ケーブルとの接続部及びイオン化源と
高電圧ケーブルとの接続部を防爆構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電気を除去する
ためのイオナイザーに係り、特に、防爆施設や装置での
使用を可能とした防爆型無発塵イオナイザーに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、危険物取扱い施設等の防爆施設で
は、可燃粉体の空気搬送時の詰まりや篩の目詰まり、内
面をテフロン（登録商標）コーティングした有機溶剤等
の撹拌タンク内の帯電及び放電等が問題になっていた。
従来、このような撹拌タンク内の帯電及び放電は、Ｎ₂
ガスで空気をパージして、着火につながる酸素を除去す
ることにより、有機溶剤の着火を防止していた。しか
し、このような除電方法は、給排気設備等の付帯設備の
イニシャルコスト及びランニングコストが高価なものと
なるため、望ましいものではなかった。

【０００３】一方、従来から、半導体や液晶ディスプレ
イ（以下、ＬＣＤ）等を製造するクリーンルーム等の生
産環境における静電気を除去する装置として、イオンに
より帯電体の電荷を中和する空気イオン化装置が用いら
れている。このような空気イオン化装置としてはコロナ
放電式イオナイザーが汎用されており、このコロナ放電
式イオナイザーは、正または負の電極に正または負の高
電圧をそれぞれ印加することによりコロナ放電を発生さ
せ、上記電極先端の周囲の空気を正と負とにイオン化
し、このイオンを気流によって搬送して帯電体上の電荷
を逆極性のイオンで中和するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、上述したような空気イオン化装置を防爆施設や装置
に適用することができるか否かについて検討したとこ
ろ、以下のような問題点があることが分かった。すなわ
ち、従来から汎用されているコロナ放電式イオナイザー
は、コロナ放電自体が着火源になる危険性が高いため、
危険物取扱い施設等の防爆施設で使用することはできな
かった。

【０００５】また、コロナ放電式イオナイザーは、イオ
ンの発生を容易にし、発生したイオンの消耗を防止する
ために、除電対象物の近くで、電極を露出した状態で空
気をイオン化していたため、次のような問題も発生して
いた。（１）オゾンの発生除電対象物近傍の空気をコロナ放電によりイオン化して
いるため、空気中の窒素や水蒸気がイオン化する以外
に、酸素がオゾンとなる反応も起こる。このオゾンの酸
化作用により、シリコンウエハの表面が酸化されたり、
空気中の微量の不純物と反応して２次粒子が発生する原
因となる。（２）電磁ノイズの発生放電時に放電極から発生する不規則な電磁波が、半導体
素子を内蔵した精密機器やコンピュータなどの誤動作を
引き起こす原因となる。

【０００６】（３）イオン発生電極からの発塵コロナ放電を起こさせるたびに電極が摩耗し、その摩耗
した電極材が飛散する。また、空気中の微量ガス成分が
コロナ放電により粒子化してイオン発生電極上に析出
し、これがある程度の大きさになると再飛散する。この
ような発塵により、歩留りが低下する。また、近年、軟
Ｘ線をイオン化源とするイオナイザーが開発されている
が、イオナイザーと電気ケーブルとの接続部やイオン化
源の制御装置が防爆仕様ではなかったため、危険物取扱
い施設等の防爆施設で使用することはできなかった。

【０００７】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解決するために提案されたものであり、その目的
は、オゾンや電磁ノイズ、及び発塵等の発生を起こすこ
となく、防爆施設や装置での使用を可能とした防爆型無
発塵イオナイザーを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、チャンバ内に供給された
イオン搬送ガスの一部をイオン化するイオン化部と、帯
電体に向かってイオン搬送ガスを供給する吹出部を有す
るチャンバを備え、前記イオン化部が、前記チャンバに
内蔵されたイオン化源と、前記チャンバの外部に設けら
れ、高電圧ケーブルを介して前記イオン化源によるイオ
ン発生量を制御する制御装置とから構成された防爆型無
発塵イオナイザーにおいて、前記イオン化源が、軟Ｘ線
発生装置の発生部、低エネルギー電子線発生装置の発生
部又は紫外線発生装置の発生部のいずれかであり、前記
制御装置、前記制御装置と高電圧ケーブルとの接続部及
び前記イオン化源と高電圧ケーブルとの接続部が防爆構
造とされていることを特徴とするものである。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の防爆型無発塵イオナイザーにおいて、前記制御装置
が、気密構造を有し、装置内を一定温度に保持すること
ができる冷却手段を備えていることを特徴とするもので
ある。請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の防爆
型無発塵イオナイザーにおいて、前記冷却手段が、熱電
冷凍素子により構成されていることを特徴とするもので
ある。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３のいずれか一に記載の防爆型無発塵イオナイザー
において、前記高電圧ケーブルと制御装置との接続部
が、着脱可能なプラグ及びコンセントから構成され、前
記プラグには所定の長さを有する電極支持部が設けら
れ、この電極支持部の先端部に電極が配設され、前記コ
ンセントには、前記電極支持部が挿入される挿入穴が形
成され、この挿入穴の最奥部に電極が配設され、前記高
電圧ケーブルと制御装置の電気的接続は、前記プラグの
先端に配設された電極とコンセントの挿入穴の最奥部に
配設された電極によりなされ、前記電極の着脱は、前記
プラグの電極支持部をコンセントの挿入穴内で気密性を
保持した状態で行われるように構成されていることを特
徴とするものである。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項４のいずれか一に記載の防爆型無発塵イオナイザー
において、前記イオン化源と高電圧ケーブルとの接続部
が、絶縁性を有する筒状の樹脂と、その内部に充填され
た絶縁性の樹脂により構成されていることを特徴とする
ものである。

【００１２】上記のような構成を有する請求項１乃至請
求項５に記載の防爆型無発塵イオナイザーによれば、イ
オン化源として、着火要因となるコロナ放電を用いてい
ないため、有機溶剤等の可燃物への着火を防止すること
ができる。また、制御装置を請求項２あるいは請求項３
に記載の構成とすることにより防爆構造とすることがで
きるため、制御装置内に設置された電源及び制御基板に
よる有機溶剤等の可燃物への着火を防止することができ
る。

【００１３】また、制御装置と高電圧ケーブルとの接続
部を請求項４に記載の構成とすることにより、電極の着
脱をプラグの電極支持部とコンセントの挿入穴で構成さ
れる気密性を有する空間で行うことができるので、プラ
グ着脱時の放電による有機溶剤等の可燃物への着火を防
止することができる。さらに、イオン化源と高電圧ケー
ブルの接続部を、請求項５に記載の構成とすることによ
り、この接続部での有機溶剤等の可燃物への着火を防止
することができる。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請
求項５のいずれか一に記載の防爆型無発塵イオナイザー
において、前記チャンバ内のイオン化部の下流側に、前
記イオン化源から発生する軟Ｘ線又は低エネルギー電子
線を遮蔽するための遮蔽部が形成されていることを特徴
とするものである。上記のような構成を有する請求項６
に記載の防爆型無発塵イオナイザーによれば、イオン化
源から軟Ｘ線又は低エネルギー電子線が発生する場合
に、チャンバ内に遮蔽部を形成することにより、それら
が外部に漏れるのを防止することができる。

【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請
求項６のいずれか一に記載の防爆型無発塵イオナイザー
において、前記吹出部が、前記チャンバの開口端に取り
付けられた所定の形状を有するノズルから構成されてい
ることを特徴とするものである。上記の構成を有する請
求項７に記載の発明によれば、防爆型無発塵イオナイザ
ーの開口端に、用途に合わせて選定した所望の形状を有
するノズルを取り付けることにより、円錐状の気流やカ
ーテン状の気流等、所望の気流を帯電体に向けて吹き付
けることができるので、より効率的な除電を行うことが
できる。

【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請
求項６のいずれか一に記載の防爆型無発塵イオナイザー
において、前記吹出部が、前記チャンバの開口端に取り
付けられた屈曲自在のホースと、その先端に取り付けら
れた所定の形状を有するノズルとから構成されているこ
とを特徴とするものである。上記の構成を有する請求項
８に記載の発明によれば、防爆型無発塵イオナイザーの
開口端に、屈曲自在のホースと、その先端に取り付けら
れた所望の形状を有するノズルを取り付けることによ
り、円錐状の気流やカーテン状の気流等、所望の気流を
帯電体の形状や配置に合わせて吹き付けることができる
ので、より効率的な除電を行うことができる。

【００１７】請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請
求項６のいずれか一に記載の防爆型無発塵イオナイザー
において、前記チャンバの下流側側面の一部に複数個の
開口が形成され、この開口を介して帯電体にイオン搬送
ガスが供給されるように構成されていることを特徴とす
るものである。上記の構成を有する請求項９に記載の発
明によれば、チャンバの下流側側面の一部に形成された
複数個の開口が、遮蔽部と吹出部を兼ねているので、簡
易な構成で、遮蔽と同時に除電対象に向けてイオン化気
流を吹き付けることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態（以下、実施形態という）を図面を参照して説明す
る。（１）第１実施形態（１−１）構成（１−１−１）全体構成図１は、本実施形態による防爆型無発塵イオナイザーの
全体構成を示す模式図である。同図において、１は円柱
状のイオン化チャンバ（以下、チャンバという）であ
り、アルミ、ステンレス等の金属、塩化ビニル等の樹脂
から構成されている。また、このチャンバ１は、大別し
てイオン化部、遮蔽部及び吹出部から構成され、チャン
バ１の内部にはイオン化源４が配設され、このイオン化
源４が高電圧ケーブル６を介してイオン化源４によるイ
オン発生量を制御する制御装置５に接続されている。

【００１９】なお、本発明に係る防爆型無発塵イオナイ
ザーは、制御装置５の構成、制御装置５と高電圧ケーブ
ル６との接続部（図１のＡ部）の構成、上記イオン化源
４と高電圧ケーブル６との接続部（図１のＢ部）の構成
に特徴を有するものである。以下、各部の構成について
詳述する。

【００２０】（１−１−２）制御装置の構成制御装置５は、図１に示したように、防爆機能を有する
気密チャンバ５１から構成されている。また、制御装置
５の内部には、上記イオン化源４から軟Ｘ線、低エネル
ギー電子線もしくは紫外線を発生させるための制御部で
ある制御基板５３と、冷却された空気等を循環させる循
環ファン５４と、装置内部を一定温度に制御する冷却装
置５５とが設けられている。さらに、前記制御基板５３
には電源ケーブル５６が接続され、外部に設けられた防
爆コンセント（図示せず）に接続できるように構成され
ている。なお、本実施形態においては、上記冷却装置５
５は、例えば、アルミ製の放熱板にペルチェ素子（熱電
冷凍素子）を取り付けて構成されている。

【００２１】（１−１−３）高電圧ケーブルと制御装置
の接続部の構成図２（Ａ）は、上記制御装置５と高電圧ケーブル６との
接続部（図１のＡ部）の構成を示す拡大断面図である。
なお、この接続部は、以下に述べるように防爆仕様とな
っている。すなわち、高電圧ケーブル６の先端部にはプ
ラグ６１が取り付けられ、制御装置５の側壁に配設され
たコンセント７１と着脱可能に接続できるように構成さ
れている。また、前記プラグ６１は３芯構造とされ、所
定の長さ“Ｌ”を有する電極支持部６２の先端に電極６
３が取り付けられている。また、前記プラグ６１の基部
６１ａの外側には、内壁にネジ部６４が形成された袋ナ
ット６５が回転可能に取り付けられている。

【００２２】一方、制御装置５の側壁に配設されたコン
セント７１には、前記プラグ６１に形成された電極支持
部６２と係合する挿入穴７２が設けられ、その最奥部に
前記プラグ側の電極６３と接続される電極７３が設けら
れている。また、コンセント７１のフランジ部７１ａに
は、その外周面にネジ部７４が形成され、前記プラグ６
１に取り付けられた袋ナット６５のネジ部６４と係合す
るように構成されている。

【００２３】なお、挿入穴７２の長さは、プラグ側の電
極支持部６２に対応して“Ｌ”とされ、この長さ“Ｌ”
は、両電極の着脱をプラグ６１の電極支持部６２とコン
セント７１の挿入穴７２で構成される気密性を有する空
間で行うことができるような長さに設定されている。ま
た、図２（Ｂ）に示したように、プラグ６１とコンセン
ト７１の接続部の気密性を保持するために、電極支持部
６２の基端部にＯリング等のパッキン６６を設けても良
い。

【００２４】（１−１−４）イオン化源と高電圧ケーブ
ルの接続部の構成イオン化源４と高電圧ケーブル６との接続部（図１のＢ
部）は、図２（Ｃ）に示すように、電気絶縁性を有する
塩化ビニル、ポリプロピレン、アクリル等の樹脂製のパ
イプ４１をチャンバ１の側面に貫通配置し、そのパイプ
の内部に、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂４２を埋め込む
ことにより構成されている。

【００２５】（１−１−５）イオン化部の構成図１に示したように、チャンバ１の側端部（図中、右側
側端部）には、チューブフィッティング２を介して細い
チューブ（図示せず）が接続され、このチューブを通し
て、チャンバ１内に除電対象室内の空気、又は高純度Ｎ
₂ガス等の非反応性ガス（以下、イオン搬送ガスとい
う）が供給されるように構成されている。なお、ここで
「高純度Ｎ₂ガス」とは、負イオンを形成する程度の酸
素や水蒸気を含み、且つ、その酸素濃度はオゾンを発生
しない程度（５％程度以下）であるＮ₂ガスをいう。

【００２６】また、チャンバ１内のチューブフィッティ
ング２の配設位置近傍には、イオン化源４が設置されて
いる。なお、このイオン化源４と上記制御装置５により
イオン発生装置が構成されている。また、前記イオン化
源４は、軟Ｘ線発生装置の発生部、低エネルギー電子線
発生装置の発生部、又は紫外線発生装置の発生部等から
なり、チャンバ１内を流れるイオン搬送ガスをイオン化
するように構成されている。

【００２７】（１−１−６）遮蔽部の構成図１に示したように、本実施形態においては、チャンバ
１の遮蔽部が、直径が３φ程度の細孔１１が多数設けら
れた２枚のパンチング板１０ａ、１０ｂにより構成さ
れ、これら２枚のパンチング板１０ａ、１０ｂは、互い
に３ｍｍ程度離して、且つ細孔１１が重ならないように
ずらして設置されている。

【００２８】（１−１−７）吹出部の構成チャンバ１の先端部は開放され、除電対象となる帯電体
の近傍に配置され、上記イオン発生装置において発生し
た正負イオンをこの帯電体に向けて供給するように構成
されている。

【００２９】（１−１−８）イオン化源次に、イオン化源４について説明する。軟Ｘ線は、３〜
９．５ｋｅＶ程度のエネルギーを有する微弱Ｘ線であ
り、２ｍｍ厚さ程度の塩化ビニル板で容易に遮蔽するこ
とができるものである。また、低エネルギー電子線は、
例えばウシオ電機株式会社製の超小型電子ビーム照射管
チューブ等により数１０ｋＶの低い動作電圧で取り出さ
れた電子ビーム（ソフトエレクトロン）であり、空気中
では５ｃｍ程度の到達距離しかなく、その領域の空気あ
るいはガスをイオン化する。

【００３０】なお、低エネルギー電子線は、酸素を含む
気体中ではオゾンを発生すると同時に軟Ｘ線も発生する
ため、遮蔽が必要となる。そのため、イオン化源として
低エネルギー電子線を用いる場合には、イオン搬送ガス
として、高純度Ｎ₂ガス等のようにオゾンが発生しない
程度の酸素を含む非反応性ガスを用いることが望まし
い。また、紫外線発生装置から発生する紫外線は４００
ｎｍ以下の短波長であり、３０ｗ程度の出力である。

【００３１】イオン化源４が、軟Ｘ線の発生部である場
合は、チャンバ１に供給するイオン搬送ガスとして空気
及び非反応性ガスのいずれを用いてもよいが、イオン化
源４が低エネルギー電子線の発生部又は紫外線の発生部
である場合は、高純度Ｎ₂ガス等のようにオゾンが発生
しない程度の酸素を含む非反応性ガスを用いることが望
ましい。

【００３２】（１−２）作用・効果続いて、上述したような構成を有する本実施形態の防爆
型無発塵イオナイザーの作用・効果について説明する。
本実施形態の防爆型無発塵イオナイザーは、着火要因と
なるコロナ放電をイオン化源として用いずに、軟Ｘ線発
生装置の発生部、低エネルギー電子線発生装置の発生
部、紫外線発生装置の発生部等をイオン化源として用い
ているため、有機溶剤等の可燃物への着火を防止するこ
とができる。

【００３３】また、本実施形態の防爆型無発塵イオナイ
ザーにおいては、上記のイオン化源によるイオン発生量
を制御する制御装置５内に、ペルチェ素子（熱電冷却素
子）等からなる冷却装置５５を配設したことにより、制
御装置内に設置された電源及び制御基板からの発熱を吸
収して、装置内を一定温度に制御することができるの
で、制御装置を気密構造とすることが可能となる。その
結果、装置内に設置された電源及び制御基板による有機
溶剤等の可燃物への着火を防止することができる。

【００３４】さらに、高電圧ケーブル６と制御装置５の
接続部を図２に示したような防爆構造としたことによ
り、電極の着脱をプラグ６１の電極支持部６２とコンセ
ント７１の挿入穴７２で気密性を有する空間で行うこと
ができるので、プラグ着脱時の放電による有機溶剤等の
可燃物への着火を防止することができる。また、イオン
化源４と高電圧ケーブル６の接続部も図１に示したよう
な防爆構造としたことにより、この接続部での有機溶剤
等の可燃物への着火を防止することができる。

【００３５】また、本実施形態の防爆型無発塵イオナイ
ザーにおいては、図示しないチューブ及びチューブフィ
ッティング２を介してチャンバ１に供給されたイオン搬
送ガスは、チャンバ１内に内蔵されたイオン化源４によ
って軟Ｘ線、低エネルギー電子線、紫外線等が照射され
ることにより、正負のイオンとなる。そして、これら正
負イオンはイオン化部の下流側に設けられた遮蔽部を通
過して、チャンバ１の先端部から除電対象となる帯電体
に供給され、帯電体上の正負の逆極性の電荷をそれぞれ
中和することができる。

【００３６】このように、本実施形態の防爆型無発塵イ
オナイザーにおいては、イオン化源４が軟Ｘ線の発生部
である場合、イオン搬送ガスとして空気もしくは非反応
性ガスのいずれを用いてもオゾンが発生することがな
い。また、電極材の飛散や空気中の不純物の堆積及び再
飛散のような発塵がなく、かつ、電磁ノイズの発生も起
こらない。また、イオン化源４が低エネルギー電子線又
は紫外線の発生部である場合は、イオン搬送ガスとして
高純度Ｎ₂ガス等のようにオゾンが発生しない程度の酸
素を含む非反応性ガスを使用することにより、イオン化
に当たってオゾンの発生がなく、発塵及び電磁ノイズの
発生も起こらない。

【００３７】さらに、軟Ｘ線及び低エネルギー電子線
は、薄い塩化ビニル板等で十分遮蔽することができ、反
射はほとんどないため、図１に示すような簡単な構造で
遮蔽することができる。また、イオン化源４からチャン
バ出口までの距離が短いため、正負イオンの再結合によ
るイオンの減少がほとんどないという利点もある。ま
た、上記のような遮蔽部を設けたことにより、チャンバ
吹出口からの気流の乱れを小さくできるため、気流の乱
れに起因するイオン量の減少を少なくすることができる
という効果も得られる。

【００３８】上述したように、本実施形態の防爆型無発
塵イオナイザーによれば、オゾンや電磁ノイズ及び発塵
等の発生を起こすことなく、防爆施設や装置での使用を
可能としたイオナイザーを得ることができる。

【００３９】（２）第２実施形態本実施形態は、上記第１実施形態の遮蔽部の構成を変更
した変形例である。図３に示したように、本実施形態に
おいては、チャンバ１の遮蔽部が、半円状の２枚の隔壁
７，７から構成され、これらの隔壁７，７は、チャンバ
１の上部と下部とに一定の間隔をおいて交互に形成され
ている。すなわち、イオン化源４が軟Ｘ線の発生部又は
低エネルギー電子線の発生部である場合、直進する軟Ｘ
線又は電子線が隔壁７，７に当たるように構成され、そ
れらが外部に漏れないように遮蔽される構成となってい
る。なお、イオン化源４が紫外線の発生部である場合
は、この遮蔽部は不要である。その他の構成は上記第１
実施形態と同様であるので、説明は省略する。

【００４０】上記のような構成を有する本実施形態の防
爆型無発塵イオナイザーは、上記第１実施形態と同様の
作用・効果を有し、防爆施設や装置において使用するこ
とができると共に、簡易な構成で、チャンバ１のイオン
化部の下流側周辺を遮蔽構造とすることができる。

【００４１】（３）第３実施形態本実施形態は、上記第１実施形態の吹出部の構成を変更
した変形例である。なお、本実施形態の吹出部を、上記
第２実施形態に適用できることは言うまでもない。図４
に示したように、本実施形態においては、チャンバ１の
遮蔽部の下流側に、イオン化気流を噴出させるためのノ
ズル２０が設けられている。このノズル２０としては、
例えば、ＳＩＬＶＥＮＴ社製のノズル２１６、フラット
ノズル９２０、エアーカーテン３０２−３０６、エアー
ナイフ３９２−３９６等が用いられる。

【００４２】上記のような構成を有する本実施形態の防
爆型無発塵イオナイザーにおいては、上記第１実施形態
あるいは第２実施形態と同様の作用・効果が得られるだ
けでなく、吹出部に所望の形状・大きさを有するノズル
２０を取り付けることにより、イオン化気流を高速で帯
電体に吹き付け、除電しながら帯電体に付着したごみ等
を高効率で除去することができる。また、種々のノズル
２０を選択することにより、イオン化気流を円錐状に広
角で広げたり、エアカーテン状に広げることができるの
で、除電対象に合わせてイオン化気流をコントロールす
ることができる。さらに、開口度を調整することができ
るノズルを使用することにより、イオン化気流の噴出速
度を容易に変更することができる。

【００４３】（４）第４実施形態本実施形態は、上記第３実施形態の吹出部の構成をさら
に変更した変形例である。図５に示したように、本実施
形態においては、チャンバ１の吹出部にフレキシブルホ
ース３０が取り付けられ、その先端にノズル３１が取り
付けられている。なお、このノズル３１としては、上記
第３実施形態と同様に、例えば、ＳＩＬＶＥＮＴ社製の
ノズル２１６、フラットノズル９２０、エアーカーテン
３０２−３０６、エアーナイフ３９２−３９６等が用い
られる。なお、このフレキシブルホース３０は、ビニー
ルチューブ等と異なり、設定した形を保持できる構造に
なっている。

【００４４】上記のような構成を有する本実施形態の防
爆型無発塵イオナイザーにおいては、吹出部にフレキシ
ブルホース３０を取り付け、さらにその先端にノズル３
１を取り付けることにより、上記第１実施形態乃至第３
実施形態と同様の作用・効果が得られるだけでなく、イ
オン化気流を高速で帯電体に吹き付け、除電しながら帯
電体に付着したごみ等を高効率で除去することができ
る。また、種々のノズル３１を選択することにより、イ
オン化気流を円錐状に広角で広げたり、エアカーテン状
に広げることができるので、除電対象に合わせてイオン
化気流をコントロールすることができる。さらに、ノズ
ルの開口を調整することができるノズルを使用すること
により、イオン化気流の噴出速度を容易に変更すること
ができる。

【００４５】（５）第５実施形態本実施形態は、遮蔽部及び吹出部を一体化して構成した
ものである。図６に示したように、本実施形態において
は、イオン化源４の下流側のチャンバの一部（例えば、
側面）に、Ｘ線等を遮蔽できる程度の開口（直径１φ程
度の孔）４０が、除電対象に合わせて１つあるいは複数
個形成されている。なお、本実施形態においては、これ
らの開口４０が、遮蔽部及び吹出部として機能してい
る。

【００４６】上記のような構成を有する本実施形態の防
爆型無発塵イオナイザーにおいては、イオン化源４の下
流側のチャンバの一部に、Ｘ線等を遮蔽できる程度の開
口４０を複数個形成することにより、遮蔽と同時に、除
電対象に向けてイオン化気流を噴出することができる。
なお、本実施形態は、以下に述べるように、カセット内
のガラス基板の隙間等の狭い場所に、イオン化気流を奥
まで吹き込み除電する場合に非常に有効である。

【００４７】（６）第６実施形態本実施形態の防爆型無発塵イオナイザーは、吹出口の構
成に特徴を有するものである。すなわち、本実施形態に
おける吹出口８１は、図７に示したように、円柱状ある
いは角柱状に形成され、その上流側にはチャンバ８２及
びダクト８３が接続されている。また、ダクト８３は、
前記チャンバ８２及び吹出口８１を介して、防爆施設の
除電対象に空気、又は高純度Ｎ₂ガス等の非反応性ガス
（以下、イオン搬送ガスという）を供給するための配管
であり、また、チャンバ８２は、下流側の断面積が上流
側より大きくなるように、例えば円錐状や四角錐状に形
成され、その上流側の端部が前記ダクト８３に連結さ
れ、下流側の端部が前記吹出口８１に連結されている。
なお、チャンバ８２と吹出口８１とを一体に構成するこ
とができることは言うまでもない。

【００４８】また、前記吹出口８１の先端部近傍には、
遮蔽部８４が設けられている。この遮蔽部８４は、例え
ば図７に示すように、直径が約５ｍｍφ、開口ピッチ１
２ｍｍ程度の細孔８５が多数設けられた厚み１ｍｍの２
枚のパンチング板８６ａ、８６ｂにより構成され、これ
ら２枚のパンチング板８６ａ、８６ｂは、互いに３ｍｍ
程度離して、前記細孔８５が重ならないようにずらして
設置されている。さらに、吹出口８１の先端部は開放さ
れ、帯電体Ｓの近傍に配置されており、イオン発生装置
において発生した正負イオンを、この帯電体Ｓに向けて
供給するように構成されている。

【００４９】また、前記吹出口８１の側部には、イオン
発生装置が設けられている。このイオン発生装置は、吹
出口８１の側部に配置されたイオン化源４と、このイオ
ン化源４によるイオン発生量を制御する制御装置５とか
ら構成されている。なお、この制御装置５は吹出口８１
の外部に配置され、イオン化源４から軟Ｘ線、もしくは
紫外線を発生させるための電源部及び制御部からなり、
高電圧ケーブル６によってイオン化源４と接続されてい
る。なお、この制御装置５の構成、高電圧ケーブル６と
制御装置５の接続部の構成、イオン化源４と高電圧ケー
ブル６の接続部の構成は、上記第１実施形態と同様であ
るので、説明は省略する。

【００５０】上記のような構成を有する本実施形態の防
爆型無発塵イオナイザーにおいては、防爆施設や装置に
おいて使用することができると共に、吹出口８１の出口
部近傍にイオン化源４を内蔵することにより、吹出口８
１の近傍でイオン搬送ガスをイオン化し、イオン化した
空気等を所望の除電対象に供給することができる。ま
た、吹出口８１の側部にイオン化源４を内蔵し、吹出口
と水平に軟Ｘ線等の放射線を照射することにより、一つ
のイオン化源で広い範囲をカバーすることができる。さ
らに、吹出口８１の出口部の近傍にイオン化源４が内蔵
されているため、イオン化源４から吹出口の出口までの
距離が短く、正負イオンの再結合によるイオンの減少が
少ないという効果も得られる。

【００５１】（７）第７実施形態本実施形態の防爆型無発塵イオナイザーは、上記第６実
施形態の変形例であって、図８及び図９に示したよう
に、吹出口８１の上流側にＨＥＰＡフィルタあるいはＵ
ＬＰＡフィルタ等の層流形成用フィルタ９１を設置する
と共に、吹出口８１の遮蔽部８４に配設される２枚のパ
ンチング板８６ａ，８６ｂの上流側に、竪穴を有するア
ルミハニカム９２を配設したものである。なお、竪穴を
有するアルミハニカム９２を設置する代わりに、図９
（Ｃ）に示したようなスリーブ付きパンチング板９３を
配設しても良い。その他の構成は上記第６実施形態と同
様であるので、説明は省略する。

【００５２】上記のような構成を有する本実施形態の防
爆型無発塵イオナイザーにおいては、防爆施設や装置に
おいて使用することができると共に、吹出口８１の上流
側に層流形成用フィルタ９１を配設したことにより、チ
ャンバ８２から送り込まれるイオン搬送ガスを層流とす
ることができる。その結果、乱流（噴流）が吹出口に供
給された場合に、そのミキシング効果により正負イオン
の再結合が促進されてイオン量が減少し、除電性能が低
下するといった不具合を防止することができるので、よ
り効率的なイオン化が実施でき、優れた除電性能を得る
ことができる。

【００５３】また、図９（Ａ）に示したように、２枚の
パンチング板８６ａ，８６ｂを、所定の間隔を開けてそ
れぞれに形成した細孔が重ならないようにずらして設置
した場合には、斜め上方よりパンチング板８６ａ，８６
ｂの細孔に入射する軟Ｘ線等の放射線を完全に遮蔽する
ことは困難である。しかし、図８に示したような本実施
形態の吹出口においては、斜め上方より入射する軟Ｘ線
等は、図９（Ｂ）に示したように、アルミハニカム９２
の竪穴部の側壁に当たることにより完全に遮蔽され、ま
た、図９（Ｃ）に示したように、スリーブ付きパンチン
グ板９３のスリーブの側壁に当たることにより完全に遮
蔽される。

【００５４】（８）他の実施形態なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものでは
なく、以下に示すような各種態様も可能である。すなわ
ち、具体的な各部材の形状、あるいは取付位置及び方法
は適宜変更可能である。例えば、遮蔽部の形状は、上記
の各実施形態に示すようなパンチング板に限らず、直進
する軟Ｘ線又は低エネルギー電子線等が外部に漏れず、
かつ、発生する正負のイオンが搬送され得る形状であれ
ばどのようなものでもよい。

【００５５】また、イオン化源４は、軟Ｘ線、低エネル
ギー電子線、紫外線に限らず、イオン化によりオゾンの
発生、発塵及び電磁ノイズの発生のないものであれば、
他の電磁波又はビーム等を使用することができる。さら
に、図１０に示したように、給気用ファン９４を内蔵す
る構成としても良い。

【００５６】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、オゾ
ンや電磁ノイズ、及び発塵等の発生を起こすことなく、
防爆施設や装置での使用が可能な防爆型無発塵イオナイ
ザーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る防爆型無発塵イオナイザーの第１
実施形態の構成を示す模式図

【図２】（Ａ）は高電圧ケーブルと制御装置の接続部の
構成を示す断面図、（Ｂ）は電極支持部の基端部にパッ
キンを設けた状態を示す図、（Ｃ）はイオン化源と高電
圧ケーブルの接続部の構成を示す断面図

【図３】本発明に係る防爆型無発塵イオナイザーの第２
実施形態の構成を示す模式図

【図４】本発明に係る防爆型無発塵イオナイザーの第３
実施形態の構成を示す模式図

【図５】本発明に係る防爆型無発塵イオナイザーの第４
実施形態の構成を示す模式図

【図６】本発明に係る防爆型無発塵イオナイザーの第５
実施形態の構成を示す模式図

【図７】本発明に係る防爆型無発塵イオナイザーの第６
実施形態の構成を示す模式図

【図８】本発明に係る防爆型無発塵イオナイザーの第７
実施形態の構成を示す模式図

【図９】本発明の第７実施形態の吹出口の遮蔽部の構成
を示す図であって、（Ａ）は遮蔽部が２枚のパンチング
板から構成されている場合、（Ｂ）は遮蔽部にアルミハ
ニカムを設置した場合、（Ｃ）は遮蔽部にスリーブ付き
パンチング板を設置した場合を示す図

【図１０】本発明に係る防爆型無発塵イオナイザーの他
の実施形態の構成を示す模式図

【符号の説明】

１…イオン化チャンバ２…チューブフィッティング４…イオン化源５…制御装置６…ケーブル７…隔壁１０、８６…パンチング板１１…細孔２０、３１…ノズル３０…フレキシブルホース４０…開口４１…樹脂製パイプ４２…絶縁性樹脂５１…気密チャンバ５３…制御基板５４…循環ファン５５…冷却装置５６…電源ケーブル６１…プラグ６２…電極支持部６３、７３…電極６４、７４…ネジ部６５…袋ナット６６…パッキン７１…コンセント７２…挿入穴８１…吹出口８２…チャンバ８３…ダクト８４…遮蔽部８５…細孔９１…層流形成用フィルタ９２…アルミハニカム９３…スリーブ付きパンチング板９４…給気用ファンＳ…帯電体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水野彰愛知県豊橋市北山町字東浦２番地の１（２ −402) (72)発明者杉田章夫東京都港区南青山２丁目３番６号株式会社テクノ菱和内 (72)発明者鈴木政典東京都港区南青山２丁目３番６号株式会社テクノ菱和内 (72)発明者佐藤朋且東京都港区南青山２丁目３番６号株式会社テクノ菱和内 (72)発明者日野利彦静岡県浜松市市野町1126番地の１浜松ホトニクス株式会社内 (72)発明者鋒治幸大阪府大阪市中央区南船場２丁目10番14号原田産業株式会社内Ｆターム(参考） 5G067 AA21 AA70 DA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チャンバ内に供給されたイオン搬送ガス
の一部をイオン化するイオン化部と、帯電体に向かって
イオン搬送ガスを供給する吹出部を有するチャンバを備
え、前記イオン化部が、前記チャンバに内蔵されたイオ
ン化源と、前記チャンバの外部に設けられ、高電圧ケー
ブルを介して前記イオン化源によるイオン発生量を制御
する制御装置とから構成された防爆型無発塵イオナイザ
ーにおいて、前記イオン化源が、軟Ｘ線発生装置の発生部、低エネル
ギー電子線発生装置の発生部又は紫外線発生装置の発生
部のいずれかであり、前記制御装置、前記制御装置と高電圧ケーブルとの接続
部及び前記イオン化源と高電圧ケーブルとの接続部が防
爆構造とされていることを特徴とする防爆型無発塵イオ
ナイザー。
【請求項２】前記制御装置が、気密構造を有し、装置
内を一定温度に保持することができる冷却手段を備えて
いることを特徴とする請求項１に記載の防爆型無発塵イ
オナイザー。
【請求項３】前記冷却手段が、熱電冷凍素子により構
成されていることを特徴とする請求項２に記載の防爆型
無発塵イオナイザー。
【請求項４】前記高電圧ケーブルと制御装置との接続
部が、着脱可能なプラグ及びコンセントから構成され、
前記プラグには所定の長さを有する電極支持部が設けら
れ、この電極支持部の先端部に電極が配設され、前記コ
ンセントには、前記電極支持部が挿入される挿入穴が形
成され、この挿入穴の最奥部に電極が配設され、前記高電圧ケーブルと制御装置の電気的接続は、前記プ
ラグの先端に配設された電極とコンセントの挿入穴の最
奥部に配設された電極によりなされ、前記電極の着脱は、前記プラグの電極支持部をコンセン
トの挿入穴内で気密性を保持した状態で行われるように
構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３
のいずれか一に記載の防爆型無発塵イオナイザー。
【請求項５】前記イオン化源と高電圧ケーブルとの接
続部が、絶縁性を有する筒状の樹脂と、その内部に充填
された絶縁性の樹脂により構成されていることを特徴と
する請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の防爆型
無発塵イオナイザー。
【請求項６】前記チャンバ内のイオン化部の下流側
に、前記イオン化源から発生する軟Ｘ線又は低エネルギ
ー電子線を遮蔽するための遮蔽部が形成されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載
の防爆型無発塵イオナイザー。
【請求項７】前記吹出部が、前記チャンバの開口端に
取り付けられた所定の形状を有するノズルから構成され
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれ
か一に記載の防爆型無発塵イオナイザー。
【請求項８】前記吹出部が、前記チャンバの開口端に
取り付けられた屈曲自在のホースと、その先端に取り付
けられた所定の形状を有するノズルとから構成されてい
ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一
に記載の防爆型無発塵イオナイザー。
【請求項９】前記チャンバの下流側側面の一部に複数
個の開口が形成され、この開口を介して帯電体にイオン
搬送ガスが供給されるように構成されていることを特徴
とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の防爆
型無発塵イオナイザー。