JP2004039419A - 棒状除電装置 - Google Patents

Abstract

【目的】時間に無関係に全ての場所でイオンバランスをとることができる棒状除電装置を提供する。
【構成】複数本の棒状イオン発生器を持ち、各イオン発生器は平行に配置され、隣り合う放電電極から放射されるイオンの極性が逆極性である。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオンバランスの良い棒状除電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２に従来の除電システムの一例として交流式除電器を示す。この交流式除電装置では、高電圧発生装置１０２により作られた交流の高電圧がイオン発生装置１００に導かれ、放電電極１００ａによりイオンが作られる。全ての放電電極１００ａは同期して＋と−のイオンを交互に発生する。
【０００３】
図１３に従来の除電システムの別の例として直流式除電器またはパルス式除電器を示す。これらの直流式除電器またはパルス式除電器では、高電圧発生装置１１２ａにより作られた直流またはパルスの高電圧はイオン発生装置１１０に導かれ、放電電極１１０ａによりイオンが作られる。隣り合う各放電電極１１０ａは逆極性のイオンを直流的またはパルス的に発生する。
【０００４】
図１４に図１２に示した交流式除電器のイオン分布状況を示す。図１４に示すように全ての放電電極１１０ａは同期して＋と−のイオンを交互に出す。従って位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄには同じタイミングで＋と−のイオンが交互に到達する。
【０００５】
図１５に位置Ａ〜Ｄでのイオンバランスの変動状況を示す。時間軸上で＋と−に交互に変動するが、周波数が高ければ、またイオン発生装置からの距離がある程度離れて＋と一のイオンが混ざり分うので平均値はほぼ０になる。すなわち交流式除電器では時間軸上では多少の変動はありえるものの実用上イオンバランスは０と考えて問題ないし、さらに位置によるイオンバランスの変化もない。
【０００６】
図１６に直流式除電器のイオン分布状況を示す。図に示すように両端以外の中間部の放電電極１１０ａからのイオンは＋と−が隣同士で交ざり合いほぼ０のイオンバランスになるが、両端の放電電極１１０ａからのイオンのみ＋または−のイオンが余り、それぞれ＋傾向と−傾向のイオンバランスを示す。
【０００７】
図１７に位置Ａ、Ｂ１〜Ｂ７、Ｃのイオンバランスの時間軸上の変化を示す。
位置Ａは＋、位置Ｂ１〜Ｂ７は０、位置Ｃは−の値とそれぞれ偏っているが時間軸上では一定している。
【０００８】
図１８に位置Ａ、Ｂ１〜Ｂ７、Ｃのイオンバランスの場所による変化を示す。
位置Ａは＋、位置Ｂ１〜Ｂ７、は０、位置Ｃは−と変化している。すなわち、直流式除電器のイオンバランスは時間軸上では一定であるが、場所の関数になっており、これが使用上、問題になる。
【０００９】
以上、直流式除電器で説明したが、同様のことが周波数の低いパルス式除電器や周波数の低い交流式除電器にも当てはまる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来の直流式除電器ではイオンバランスは時間軸上では一定であるが、場所が変わると変化するため、全ての場所でイオンバランスを取ることは難しいという問題があった。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、時間に無関係に全ての場所でイオンバランスをとることができる棒状除電装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明は、複数本の棒状イオン発生器を持ち、各イオン発生器は平行に配置され、隣り合う放電電極から放射されるイオンの極性が逆極性であることを特徴とする棒状除電装置を採用するものである。
【００１３】
この方式によればイオンバランスが時間の関数でもなく、また場所の関数でもない、常に−定なイオンバランスを持った除電装置が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１に本装置の実施例１の棒状除電器を示す。図１において、２本の棒状除電器１０、１２を平行に並べ、隣り合う放電電極１０ａ、１２ａの極性が絶えず逆極性であることを特徴とする。片方の棒状除電器の放電電極から放射されるイオンの内、両端のイオンのみが余剰となり、＋と−のイオンバランスを示すが、他方の棒状除電器の放電電極から放射されるイオンの内、両端のイオンのみが余剰となり、前者とは逆の−と＋のイオンバランスを示す。これらの２本の棒状除電器は比較的近接して配置されているので、前者の＋と−および後者の−と＋のイオンが相殺しあい、イオンバランスは、領域１４で示すように、０になる。
【００１６】
（実施例２）
図２に実施例２を示す。３本の棒状除電器１０、１２、１６を平行に並べ、隣り合う放電電極１０ａ、１２ａ、１６ａの極性が絶えず逆極性であることを特徴とする。３本以上の棒状除電器の場合、最も外側の棒状除電器の両端の放電電極から放射されるイオンのみが少し余剰となり、四隅で僅かに＋と−のイオンバランスを示すが、これらの棒状除電器は比較的近接して配置されているので、隣同士の十と−のイオンが相殺しあい、イオンバランスは、領域１４で示すように、ほぼ０になる。
【００１７】
（実施例３）
図３に実施例３を示す。図１の実施例１の変形として、２本の棒状放電電極１８ａ、１８ｂが平行に並び、１つのケース１８に収められている。
【００１８】
（実施例４）
実施例４を図４に示す。これは先の図１の実施例１に空気を噴射する機構を追加したものである。２本のイオン発生器１０、１２の中間に空気噴射機構２０を装備し、イオン発生装置（棒状除電器）１０、１２から放射されたイオンを運ぶ機能と除電対象物のホコリを払う機能を持たせたものである。
【００１９】
（実施例５）
実施例５を図５に示す。これは先の図３の実施例３の２本のイオン発生器（棒状除電器）を一体化し、中間に空気噴射機構２２を装備し、イオン発生装置から放射されたイオンを運ぶ機能と除電対象物のホコリを払う機能を持たせたものである。イオン発生器は高電圧を用いるため、空気噴射口２２ａを持つ空気噴射機構２２はイオン発生装置とは別室にされ、圧縮空気中の湿気による漏電を防止する構造をとっている。
【００２０】
（実施例６）
図６は実施例６を示す図であり，そのうち、図６ａは棒状除電装置の放電電極の配列を示す概略平面図であり、図６ｂはそのイオンバランスの原理を説明するための図である。
図６ａに示すように、実施例６の棒状除電装置では、２本のイオン発生器２４、と２６は、実施例１と同様に平行に配置されているが、１つの放電電極の位置だけ左右いずれかにずらされて、イオン発生器２４、２６の隣合う放電電極（例えば、２４ａと２６ｂ）の極性が同極性となっている。そして、突出する放電電極（イオン発生器２４の放電電極２４ｆ、イオン発生器２６の放電電極２６ａ）はそれぞれ対向するイオン発生器の斜め隣りの放電電極２６ｆ、２４ａと逆極性となっている。
このため、図６ｂに示すように、各放電電極から放射されるイオン量Ａの半分Ａ／２づつが隣と打ち消し合い、すべての放電電極から放出されるイオンは打ち消し合い余りのイオンが残ることはなく、その結果、全体的にイオンバランスがとれる。
【００２１】
（実施例７）
図７は実施例７の棒状除電装置の１つのイオン発生器の内部回路構成の概略図である。図７に示すように、両端の放電電極２８ａと２８ｆに対して放電電流制限抵抗３０、３２を電源３８、４０との間に直列に付加し、両端の放電電極で発生するイオン量を他の中間の各放電電極２８ｂ〜２８ｅから発生するイオン量の約半分にする。この結果、隣合う全ての電極でイオンが相殺し合い、イオンが余ることがないので、イオンバランスが取れる。なお、図中、符号３４、３６は電源から放電電極への給電線を示す。
【００２２】
（実施例８）
図８は実施例８の棒状除電装置を示す図であり、そのうち図８ａは棒状除電装置の１つのイオン発生器の内部回路構成の概略図であり、図８ｂ、８ｃは棒状除電装置で用いられるイオン吸収電極の例を示す図である。図８に示すように、両端の放電電極２８ａ、２８ｆの上方に隣接してイオン吸収電極４２、４４を設け、これらの電極をイオン吸収量調整抵抗４６を介して電気的に接続する。イオン吸収量調整抵抗４６は０〜ほぼ無限大の間でその抵抗値を調整可能とする。また、イオン吸収電極４２、４４は、図８ｂ，図８ｃを参照して説明するように、例えば、導体で板状または格子状（グリッド状）の電極である。
【００２３】
図８ａに示すように、両端の放電電極２８ａ、２８ｆの上方には隣接してイオン吸収電極４２、４４が配置されており、これらのイオン吸収電極４２、４４は放電電極から発生したイオンを受け、それぞれ、＋または−に帯電する。一方、２つのイオン吸収電極４２、４４はイオン吸収量調整抵抗４６によって電気的に接続されているので、＋帯電電極から−帯電電極に向かって電流が流れる。このため、もし＋のイオン量が多くなれば両端の電極の電位が上がり、−の電極のイオンの放射を促し、イオンバランスをとるよう作用する。また、イオン吸収量調整抵抗４６の抵抗値により両端の電極同士の結合度を変更でき、両端の電極の影響を制御できる。
各電極のイオン放射量をＡとすると、その半分の量、即ち、Ａ／２のイオンを各電極間で吸収するようにすれば隣合う全ての電極でイオンが相殺し合い、イオンが余ることがないので、イオンバランスが取れる。
【００２４】
イオン吸収電極４２は、例えば、図８ｂに示すように、導体の板状電極４２ａであり、図８ｃに示すように、導体のグリッド状電極４２ｂである。
【００２５】
（実施例９）
図９は実施例９の棒状除電装置を示す図である。この実施例９では、両端の放電電極２８ａ、２８ｆに隣接して、それぞれ、イオン吸収電極４２、４４を設ける。各イオン吸収電極４２、４４はそれぞれイオン吸収量調整抵抗Ｒ１、Ｒ２（４８、５０）の各々を介してアースに接続されている。イオン吸収量調整抵抗４８、５０はその抵抗値を０〜ほぼ無限大の値をとるように調整できる。
この実施例では、実施例８と異なり、両端の放電電極２８ａ、２８ｆ同士は接続されていないので、お互いに影響しあうことはなく、それぞれ、単独にイオン吸収量調整抵抗４８、５０でイオン量を制御できる。また、両端のイオン電流を半分、即ち、Ａ／２にすれば、すべての電極でイオンの余りがなくなり、イオンバランスが取れる。
【００２６】
（実施例１０）
図１０は実施例１０の棒状除電装置を示す図である。実施例１０では、両端の放電電極２８ａ、２８ｆに隣接してイオン吸収電極５２、５４を設ける。これらのイオン吸収電極５２、５４はイオンを受けて帯電し、放電電極２８ａ、２８ｆの先端領域の電界を弱めてイオンの発生量を抑え、例えば、イオン発生量を他の中間の放電電極のイオン発生量の半分Ａ／２にすれば、すべての電極でイオンの余りがなくなり、イオンバランスが取れる。
両端のイオン吸収電極は導体であるが、どことも接続されていないので、イオンを受けてそのまま帯電する。イオン量が多くて帯電が多ければ高電位になり、イオンの放射量を制限するように働く。即ち、ネガティブフィードバックが自動的にかかるようになっている。
【００２７】
（実施例１１）
図１１は実施例１１の棒状除電装置を示す図である。実施例１１では、両端の放電電極２８ａ‘、２８ｆ’は、他の中間の放電電極２８ｂ〜２８ｅに比べて、その形状を非鋭利にする。鋭利でない放電電極２８ａ‘、２８ｆ’は自身の先端の電界の歪を弱めてイオンの発生量を抑える。他の中間の放電電極２８ｂ〜２８ｅのイオン発生量の１／２に抑えればイオンバランスが取れる。
例えば、両端の放電電極２８ａ‘、２８ｆ’は先端の極率を大きくし、電界の歪を弱くして、イオン発生量を制限する。イオン発生量をＡ／２に制限すれば、隣り合う電極同士でイオンの余りがなくなるので、イオンバランスが取れる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、イオンバランスが場所に寄らず一定な棒状除電装置が得られる。またイオンの放射を援護するためエアを用いることができ、そのエアが例え湿気や水分を含んでいても漏電の可能性が少ない棒状除電装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例１の棒状除電装置を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施例２の棒状除電装置を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施例３の棒状除電装置を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施例４の棒状除電装置を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施例５の棒状除電装置を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施例６の棒状除電装置を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施例７の棒状除電装置を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施例８の棒状除電装置を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施例９の棒状除電装置を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例１０の棒状除電装置を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例１１の棒状除電装置を示す図である。
【図１２】図１２は、従来例の除電装置を示す図である。
【図１３】図１３は、他の従来例の除電装置を示す図である。
【図１４】図１４は、図１２で示す除電装置のイオン分布を示す図である。
【図１５】図１５は、図１２で示す除電装置のイオンバランスを説明するための図である。
【図１６】図１６は、図１３で示す除電装置のイオン分布を示す図である。
【図１７】図１７は、図１３で示す除電装置のイオンバランスを時間に関して説明するための図である。
【図１８】図１８は、図１３で示す除電装置のイオンバランスを位置に関して説明するための図である。

Claims (14)

1. 交互に＋イオンおよび−イオンを発生する複数本の棒状イオン発生器を持ち、各イオン発生器は平行に配置され、棒状イオン発生器の対向する放電電極から放射されるイオンの極性が逆極性であることを特徴とする棒状除電装置。
2. 各放電電極から放射されるイオンの極性が直流的に変化しないことを特徴とする請求項１項記載の棒状除電装置。
3. 放電電極から放射されるイオンの極性がパルス的に変化することを特徴とする請求項１項記載の棒状除電装置。
4. 放電電極から放射されるイオンの極性が交流的に変化することを特徴とする請求項１項記載の棒状除電装置。
5. 隣り合う棒状イオン発生器の中央から空気が噴射されることを特徴とする請求項１乃至４項のいずれか１つに記載の棒状除電装置。
6. 空気の流路がイオン放射電圧のある部屋とは別室になっていることを特徴とする請求項５項記載の棒状除電装置。
7. 交互に＋イオンおよび−イオンを発生する偶数本の棒状イオン発生器を持ち、各イオン発生器は平行に配置され、一対の棒状イオン発生器の対向する放電電極から放射されるイオンの極性が同極性であることを特徴とする棒状除電装置。
8. 交互に＋イオンおよび−イオンを発生する少なくとも１本の棒状イオン発生器を持ち、棒状イオン発生器の両端の放電電極から放射されるイオン量を抑制するイオン量抑制手段を設けたことを特徴とする棒状除電装置。
9. 請求項８記載の棒状除電装置において、前記イオン量抑制手段が両端の放電電極の各々と各電源との間に接続された放電電流制限抵抗であることを特徴とする棒状除電装置。
10. 請求項８記載の棒状除電装置において、前記イオン量抑制手段が両端の放電電極の各々に隣接して配置されたイオン吸収電極と、各イオン吸収電極間に設けられた吸収量調整抵抗とから成ることを特徴とする棒状除電装置。
11. 請求項８記載の棒状除電装置において、前記イオン量抑制手段が両端の放電電極の各々に隣接して配置されたイオン吸収電極と、各イオン吸収電極とアースに設けられた吸収量調整抵抗とから成ることを特徴とする棒状除電装置。
12. 請求項１０または１１記載の棒状除電装置において、前記イオン量抑制手段が導体の板または導体のグリッドであることを特徴とする棒状除電装置。
13. 請求項８記載の棒状除電装置において、前記イオン量抑制手段が両端の放電電極の各々に隣接して配置された帯電電極であることを特徴とする棒状除電装置。
14. 請求項８記載の棒状除電装置において、前記イオン量抑制手段は両端の放電電極の各々の形状を他の中間の放電電極より鋭利でないように構成することによって得られるものであることを特徴とする棒状除電装置。

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