JP2004127858A - Static eliminator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
【0002】
本発明は、放電電極に電圧を印加してコロナ放電させることで正負の空気イオンを生成する除電装置に関する。
【0003】
【従来の技術】
除電装置は、例えばイオン生成室内に配された放電電極と接地電極との間に一定振幅の交流高電圧を印加してコロナ放電させることで正負の空気イオンを交互に生成し、これら正負の空気イオンを帯電体に吹き付けて中和させるものである。
この種の除電装置においては、例えば放電電極に周囲空気中の埃等が付着したり、長期使用により放電電極の先端が磨耗したりすることによって、放電電極から生成されるイオン生成量が低下してしまい、十分な除電効果を得ることができない異常状態(除電不良)になることがある。そこで、従来では、接地電極とグランドラインとの間に電流測定用の抵抗を接続し、その抵抗の負荷電圧レベルを、所定の基準レベル(例えば埃等の付着や先端磨耗が生じていない正常時における上記抵抗の負荷電圧レベルよりやや高いレベル)と比較することにより基準イオン生成量よりも低下した除電不良を検知するものがある(特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−85191公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、イオン生成量は、周囲気圧や周囲温度等の周囲環境によって変化する。つまり、イオン生成量は、上記除電不良によるだけでなく、周囲環境の変化によっても低下するのである。従って、周囲環境にかかわらず一律の基準レベルで検知動作を行う上記の従来構成では、何ら除電不良が生じていない場合であっても周囲環境変化によってイオン生成量が基準レベル以下となって除電不良であるとの誤判定を行ってしまうといった問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、周囲気圧等が変化しても除電不良を正確に検知することが可能な除電装置を提供するところにある。
【0006】
【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の発明に係る除電装置は、電圧電源により放電電極に電圧を印加して放電電極にコロナ放電を発生させることで正負の空気イオンを生成する除電装置において、放電電極の周囲気圧を測定する気圧測定手段と、コロナ放電により生成されたイオンの生成量を測定するイオン生成量測定手段と、イオン生成量測定手段によって測定された測定イオン生成量と、気圧測定手段によって測定された測定気圧に対応した基準イオン生成量とに基づいて除電不良を検知する除電不良検知手段とを備えたところに特徴を有する。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1記載の除電装置において、予め周囲気圧の変化に応じた基準イオン生成量に対応する基準レベルが各周囲気圧毎に対応付けて記憶される記憶手段を備えて、除電不良検知手段は、気圧測定手段によって測定された測定気圧に対応する基準レベルを記憶手段から読み出し、この読み出された基準レベルと、イオン生成量測定手段によって測定された測定イオン生成量とを比較し、この比較結果に応じた検知動作を行うところに特徴を有する。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1記載の除電装置において、放電電極の周囲温度及び周囲湿度のうち少なくとも一方を測定する周囲雰囲気測定手段を備えて、除電不良検知手段は、イオン生成量測定手段による測定イオン生成量及び気圧測定手段による測定気圧に加えて、周囲雰囲気測定手段での測定結果に基づいて除電不良を検知するところに特徴を有する。
【0009】
請求項4の発明は、請求項3記載の除電装において、予め周囲気圧及び周囲雰囲気測定手段による測定結果の変化に応じた基準イオン生成量に対応する基準レベルが各周囲気圧及び周囲雰囲気測定手段による測定結果の組合せ毎に対応付けて記憶される記憶手段を備えて、除電不良検知手段は、気圧測定手段によって測定された測定気圧及び周囲雰囲気測定手段によって測定された測定結果に対応する基準レベルを記憶手段から読み出し、この読み出された基準レベルと、イオン生成量測定手段によって測定された測定イオン生成量とを比較し、この比較結果に応じた検知動作を行うところに特徴を有する。
【0010】
【発明の作用及び効果】
<請求項1及び請求項2の発明>
本発明の構成では、放電電極の周囲気圧、及び、コロナ放電によって生成されたイオン生成量とを測定し、その測定イオン生成量と、上記測定気圧に対応付けられた基準イオン生成量(埃等の付着や先端磨耗が生じていないときのイオン生成量)とに基づいて除電不良を検知するよう構成した。即ち、測定されたイオン生成量は、そのときの周囲気圧下における基準イオン生成量に対応した基準レベルと比較され、その比較結果に基づいて除電不良の検知動作を行うのである。従って、何ら除電不良が生じていないにもかかわらず周囲環境変化によってイオン生成量が基準レベル以下となって除電不良であるとの誤判定を行ってしまうことなく、除電不良を正確に検知することができる。そして、除電不良検知手段により除電不良が検知されたときに、例えば、警告音を鳴らしたり発光手段を点灯させたりするなど除電不良を外部に報知させる構成や、除電装置自体を停止させる構成などを用いることにより十分な除電効果が得られない除電不良下で継続して使用されるといった問題を回避することができる。
【0011】
<請求項3及び請求項4の発明>
イオン生成量は、放電電極の周囲気圧の変化だけでなく、周囲温度或いは周囲湿度の変化によっても変動することがある。そこで、本発明の構成によれば、周囲温度及び周囲湿度のうち少なくとも一方(即ち、「周囲温度だけ」、「周囲湿度だけ」或いは「周囲温度及び周囲湿度の両方」)をも測定し、その測定結果、上記測定気圧及び測定イオン生成量に基づいて除電不良を検知するよう構成した。従って、周囲気圧変化だけでなく、周囲温度或いは周囲湿度が変化する場合であっても除電不良を正確に検知することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態を図1〜図4によって説明する。
本実施形態に係る除電装置は、正極性及び負極性の直流高電圧が交互に印加される例えば1本の放電電極(以下、「共通放電電極10」)と接地電極11とを備えた、いわゆる交流電圧印加タイプのものである。そして、空気供給部13からイオン生成室12内に空気を出射することで、共通放電電極10でのコロナ放電によりイオン生成室12内に発生したイオンを、イオン生成室12前方の空気放出口12aから外部へ放出するよう構成されている。
【0013】
図2には本実施形態の具体的構成が示されている。一端側が外部に向けて開口した円柱状のイオン生成室12のうち、一端側にはイオン生成室12と同一径の空気放出口12aが形成される一方で、他端側は空気供給手段14からの空気の供給路15に連なる空気供給部13の管路に連通している。この空気供給部13の管路は、その先端側が先細状になっており、かつ、その先端開口部13aの内径が、やはりイオン生成室12のそれより小さくなるよう形成されている。また、接地電極11は環状をなし、共通放電電極10の周囲を取り囲むようにイオン生成室12の内壁面に埋設され、共通放電電極10は、前記空気供給部13の開口部13a内に配され、かつ、針先10aがイオン生成室12の前記空気放出口12a付近に位置するように設けられている。
また、本実施形態では、イオン生成室12の内側壁には共通放電電極10の針先10aに近接した位置に圧力センサ16が設けられている。
【0014】
次に、本実施形態の回路構成について図3を参照しつつ説明する。本実施形態は、次述するように共通放電電極10に対して1つの高電圧発生回路17によって正負電圧を印加できる回路構成にすることで、装置の小型・低コスト化を図ることができるものとなっている。
【0015】
高電圧発生回路17は入力端子17a,17bに1次巻線が接続された昇圧トランス18と、昇圧トランス18の二次巻線の一端側と出力端子17cとの間に接続されてグランドラインGNDに対して正の直流電圧を生成するコッククロフト型の倍電圧整流回路19とから構成されており、出力端子17cから電圧V1 (V)の直流電圧を出力する。また、昇圧トランス18の二次巻線の他端側が出力端子17dに接続されている。
高電圧発生回路17の入力端子17aには制御回路20により開閉動作が行なわれるスイッチ21が接続されており、このスイッチ21に交流電圧電源22が接続されている一方、出力端子17cにはコンデンサ23が接続され、さらにコンデンサ23に上記共通放電電極10が直列接続されている。また、入力端子17bと出力端子17dとの間には抵抗24が接続され、このうち入力端子17bがグランドラインGNDに接続されているとともに、出力端子17c,17d間には抵抗25が接続されている。また、コンデンサ23と共通放電電極10との共通接続点と出力端子17dとの間には抵抗26が接続されている。
【0016】
制御回路20は倍電圧発生回路12から、パルス幅T、パルス間隔2Tの直流パルス電圧を出力させるために、交流電圧電源22の周期よりも十分に長い周期(具体的には、交流電圧電源22の周期の2倍以上の周期)でスイッチ21を開閉動作させるようになっている。
なお、CR微分回路27を構成するコンデンサ23、共通放電電極10及び抵抗26の回路定数は、高電圧発生回路17からのパルス電圧を、このCR微分回路27に印加したときに、コンデンサ23の充電電圧がV1 (V)となるまでに要する時間がパルス幅Tよりも長り、かつ、直流パルス電圧を印加し続けた状態では、コンデンサ23の充電電圧がV1 /2(V)となるように設定されている。
【0017】
また、接地電極11は電流測定用抵抗28を介して接地されている。電流測定用抵抗28には、共通放電電極10でのイオン生成量に応じた電流が流れるから、この負荷電圧レベルを測定することで正イオン生成時及び負イオン生成時のそれぞれのイオン生成量を測定することが可能になる。従って、制御回路20は、電流測定用抵抗28の負荷電圧レベルを取り込むようになっていると共に、圧力センサ16の出力信号を取り込むようになっている。
【0018】
次に、上記構成の動作について説明する。
交流電圧電源22からの交流電圧は所定周期で開閉動作するスイッチ21により、間欠的に高電圧発生回路17に供給され、出力端子17cからは、図4(A)に示すようパルス幅T、パルス間隔2Tの直流のパルス電圧が出力されてこの電圧がコンデンサ23及び共通放電電極10に印加される。
【0019】
ここで、共通放電電極10は抵抗素子とみなすことができるから、高電圧発生回路17の出力端子17cにはコンデンサ23、共通放電電極10及び抵抗26からなる微分回路9が接続されているのと等価となる。従って、CR微分回路27に直流パルス電圧が印加されると、共通放電電極10の印加電圧は図4(B)に示すような波形となり、コンデンサ23の充電電圧は同図(C)に示すような波形となる。
【0020】
具体的には、高電圧発生回路17の直流パルス電圧のうち立上りの区間▲1▼では、共通放電電極10に直流パルス電圧の電圧値V1 (V)と同じ電圧値の正の電圧が印加されるとともに、コンデンサ23の充電電圧が上昇し始め、電圧値一定の区間▲2▼ではコンデンサ23の充電電圧が上昇し続けることで、共通放電電極10の印加電圧は所定の傾きでもってゼロレベルに近づく。ここで、CR微分回路27の時定数は直流パルス電圧のパルス幅よりも十分に大きくされているから、コンデンサ23はほとんど充電されず、その充電電圧は直流パルス電圧の電圧値2*V1 (V)にまで至らない。
なお、共通放電電極10は非常に高い抵抗値(一般には、ギガオームオーダー)であるから、共通放電電極10のみでコンデンサ23を放電させることは非常に困難である。これに対して、本実施形態では共通放電電極10と並列に抵抗26を接続することにより、CR微分回路27の抵抗成分の抵抗値を低下させ、コンデンサ23の放電を促すようにしている。
【0021】
そして、直流パルス電圧が立下りとなる区間▲3▼では、コンデンサ23が放電されることで、その充電電圧が減少し始めるとともに、共通放電電極10に負の電圧が印加される。直流パルス電圧が出力されていない区間▲4▼では、コンデンサ23に蓄えられた電荷が放電されることでその充電電圧が減少するとともに、共通放電電極10の印加電圧が所定の傾きでゼロレベルに近づく。また、コンデンサ23は完全に放電されることが無く、所定の電圧で充電されている。
なお、出力パルス電圧のうち▲3▼の区間では、倍電圧整流回路19を構成するコンデンサに蓄えられた電荷が抵抗25を介して放電されるようになっており、これによって、共通放電電極10の印加電圧の立下りが早くされる。
このようにコンデンサ23は▲4▼の区間内で完全に放電されることがないから、上記の動作が繰り返されると、コンデンサ23の充電電圧が徐々に上昇して、その電圧がV1 (V)に収束するとともに、共通放電電極10の印加電圧のうち正の電圧のピーク値が徐々に低下して正負の電圧が同じとなる。
【0022】
このような状態となると、直流パルス電圧が印加されるときには、共通放電電極10には直流パルス電圧の電圧値2*V1 (V)とコンデンサの充電電圧V1 (V)との差の電圧V1 (V)が印加され、パルス電圧が印加されていないときには、−V1 (V)の電圧が印加される。これによって、共通放電電極10に放電開始電圧に相当する振幅を有する交流電圧が印加されることとなり、正負のイオンが交互に同じ量生成される。
なお、抵抗24には、イオン電流(共通放電電極10とグランドラインGNDとの間に流れる電流)相当の電流が流れ、その印加電圧を計測することで、イオン電流を検出することができるようになっており、電流測定用抵抗28の代わりに抵抗24の負荷電圧レベルに基づいて制御回路20においてイオン生成量を測定する構成としても良い。
【0023】
ここで、図1に示すように、イオン生成量は、例えば共通放電電極10に周囲空気中の埃等が付着したり、長期使用により放電電極の先端が磨耗したりする異常状態(除電不良)となったときだけでなく、周囲気圧の変化によっても変動する。また、この変化は、共通放電電極10の形状、接地電極11との距離等によって異なる。そこで、本実施形態では、共通放電電極10に埃等の付着や先端磨耗が生じていない状態(正常時状態)にある除電装置を駆動させつつ共通放電電極10の周囲気圧を変化させて、各周囲気圧毎に電流測定用抵抗28の負荷電圧レベルを測定し、それら各負荷電圧レベル(以下、「最適レベル」)が、それに対応する周囲気圧時での圧力センサ16からの出力レベルと対応付けられて図示しないメモリに記憶されている。
【0024】
除電装置を起動させると、制御回路20は、本発明の「除電不良検知手段」として機能する。具体的には、制御回路20は、例えばスイッチ21の開閉動作に同期して圧力センサ16からの出力レベルと電流測定用抵抗28の負荷電圧レベルとを順次取り込む。そして、圧力センサ16からの出力レベルに対応する上記最適レベルを読み出して、その最適レベルから上下に所定値だけシフトさせた2つの基準レベルを算出し、電流測定用抵抗28の負荷電圧レベルが、両基準レベル間の範囲内にあれば正常であるとみなす一方で、両基準レベル間の範囲外にあれば上記除電不良であるとして、検知信号を出力させるよう出力回路29を制御する。従って、本実施形態では上記2つの基準レベル間に挟まれるレベル範囲が本発明の「基準レベル」に相当する。
【0025】
さて、例えば空気供給部13から空気を送給量を変えてイオン生成室12からの空気イオンの出射量を変えると、これに応じて共通放電電極10の周囲気圧は変動する。しかしながら、以上の構成のように、測定される電流測定用抵抗28の負荷電圧を、そのときの周囲気圧下における基準イオン生成量に対応した基準レベルと比較することにより除電不良を検知する構成としたから、何ら除電不良が生じていないにもかかわらず周囲気圧変化によって除電不良であるとの誤判定を引き起こすことを回避でき、正確に除電不良を検知することが可能になる。そして、出力回路29からの検知信号に基づき、例えば、警告音を鳴らしたり発光手段を点灯させたりするなど除電不良を外部に報知させる構成や、除電装置自体を停止させる構成などを用いることにより十分な除電効果が得られない除電不良下で継続して使用されるといった問題を回避することができる。
【0026】
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態を図5及び図6によって説明する。
本実施形態に係る除電装置は、正極性及び負極性の直流高電圧がそれぞれ印加される正負1対の放電電極30,31を備えた、いわゆる直流電圧印加タイプのものである。そして、空気供給口33,33からイオン生成室32内に空気を出射することで各放電電極30,31でのコロナ放電により発生したイオンを、イオン生成室32に連通する噴射ノズル35から外部へ噴射させるよう構成されている。
【0027】
図5には本実施形態の具体的構成が示されている。イオン生成室32は、すり鉢状(先端先細状)の壁面を有し、その先端側に空気放出口34が形成されている。また、その空気放出口34には、例えば屈曲可能な噴射ノズル35の一端側に装着された導風接続部35aが螺着され、これによりイオン生成室32と、噴射ノズル35とが連通している。
次いで、イオン生成室32のうち前記空気放出口34の対向壁面には、図示しない気体供給手段から供給される空気をイオン生成室32内に高速で出射する1対の空気供給部36,36が、それぞれの空気供給口33,33を空気放出口34側に向けて配されている。このような構成により、各空気供給部36,36から出射された空気は、イオン生成室32内の前記すり鉢状の壁面に沿って空気放出口34に導かれることになる。
【0028】
そして、前記対向壁面には、その1対の空気供給部36,36のそれぞれの内側に、針先30a,31aを空気放出口34側に向けて配された正負1対の放電電極30,31が先端部分を露出させた状態で埋設されており、その針先30a,31aが、空気供給部36,36の空気供給口33,33の近傍に位置するよう位置調整されている。より詳しくは、各放電電極30,31は、その針先30a,31aの手前を空気供給口33,33からの出射される空気が通過するように配置されている。なお、このような構成としたのは、イオン生成室32全体の気圧が上昇するような場合であっても、放電電極30,31の針先30a,31a周囲の気圧上昇を抑えてコロナ放電の安定化を図るためである。
【0029】
さて、本実施形態では、前記対向壁面の中央には小径の連通穴37が形成され、その奥に圧力センサ38が配されて、本発明の「気圧測定手段」が構成されている。また、その隣には、本発明の「温度測定手段」に相当するサーミスタ39が配されている。これらにより一対の放電電極30,31の周囲気圧及び周囲温度を測定することができる。
【0030】
次に、本実施形態の回路構成について図6を参照しつつ説明する。同図に示すように、本実施形態では、制御回路40からの制御信号レベルに応じて出力電圧振幅を調整可能な一対の交流電圧電源41,42が、前記一対の放電電極30,31のそれぞれに対応して設けられている。このうち一方の交流電圧電源41の出力は、トランス43、負極性の倍電圧整流回路44及び電流測定用抵抗45を介して一方の放電電極30に接続されている。これによりこの一方の放電電極30には、負極性の直流電圧が印加され、コロナ放電により負のイオンが生成される(以下、この一方の放電電極を「負極放電電極30」という)。一方、他方の交流電圧電源42の出力は、トランス46、正極性の倍電圧整流回路47及び電流測定用抵抗48を介して他方の放電電極31に接続されている。これによりこの他方の放電電極31には、正極性の直流電圧が印加され、コロナ放電により正のイオンが生成される(以下、この他方の放電電極を「正極放電電極31」という)。
【0031】
また、各トランス43,46の2次側コイルと接地との間には電流測定用抵抗45,48がそれぞれ接続されている。正極及び負極の各放電電極30,31で生成される正及び負のイオンの生成量に略比例して電流測定用抵抗45,48に流れる電流が変化するから、これら各電流測定用抵抗45,48の負荷電圧(分担電圧)を測定することで各放電電極でのイオン生成量を測定することが可能となる。従って、これら電流測定用抵抗45,48は、本発明の「イオン生成量測定手段」に相当する。制御回路40は、各電流測定用抵抗45,48の負荷電圧を取り込むと共に、圧力センサ38及びサーミスタ39からのそれぞれの出力信号を取り込むように構成されている。
【0032】
次いで、本実施形態では、正極及び負極の各放電電極30,31に埃等の付着や先端磨耗が生じていない状態(正常時状態)にある除電装置を駆動させつつイオン生成室32内の周囲気圧及び周囲温度を変化させて、各周囲気圧及び周囲温度の組合せ毎に電流測定用抵抗45,48の負荷電圧レベルを測定し、それら各負荷電圧レベル(以下、「最適レベル」)が、それに対応する周囲気圧及び周囲温度時での圧力センサ38及びサーミスタ39からの出力レベルと対応付けられて図示しないメモリに記憶されている。
【0033】
除電装置を起動させると、制御回路40は、所定のタイミングで圧力センサ38及びサーミスタ39からの出力レベルと電流測定用抵抗45,48の負荷電圧レベルとを順次取り込む。そして、圧力センサ38及びサーミスタ39からの出力レベルの組合せに対応する上記最適レベルを読み出して、その最適レベルから上下に所定値だけシフトさせた2つの基準レベルを算出し、電流測定用抵抗45,48の負荷電圧レベルが、両基準レベル間の範囲内にあれば正常であるとみなす一方で、両基準レベル間の範囲外にあれば上記除電不良であるとして例えば動作表示灯49を点灯させるよう動作する。
【0034】
このような構成によれば、正極及び負極の各放電電極30,31の周囲気圧変化だけでなく、周囲温度が変化する場合であっても除電不良を正確に検知することができる。
【0035】
<他の実施形態>
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記第2実施形態ではサーミスタ39を設けて周囲圧力に加えて周囲温度に応じた基準レベルに基づき除電不良を検知する構成としたが、イオン生成量は、周囲気圧の変化によって大きく変動し、周囲温度の変化によっては相対的に変動が小さい。従って、第1実施形態のように圧力センサ16だけ設けて、その測定気圧に応じた基準レベルに基づき除電不良を検知する構成であっても良い。
【0036】
(2)更に、上記各実施形態の構成に加えて放電電極10,30,31の近傍に湿度センサを設けて、第1実施形態では圧力センサ16及び湿度センサからの出力信号の組合せ、第2実施形態では圧力センサ38、サーミスタ39及び湿度センサからの出力信号の組合せに基づき基準レベルを定める構成であっても良い。
【0037】
(3)また、基準レベルを、リーク、汚れ劣化、針無しなどの異常状態に対応して複数設けて、これらと電流測定用抵抗28,45,48からの負荷電圧レベルとの比較結果に応じた検知信号を出力するようにして、単に除電不良の有無だけでなく、それぞれの異常状態を識別できるようにしても良い。
【0038】
(4)上記各実施形態では、メモリには、正常時状態時における電流測定用抵抗28,45,48の負荷電圧レベル(最適レベル)を記憶する構成としたが、これに限らず、上記最適レベルから所定値だけ上下にシフトさせた2の基準レベルをメモリに記憶する構成であっても良い。
【0039】
(5)また、メモリ等の記憶手段を設けることなく、除電不良の検知動作の度に、圧力センサ16,38やサーミスタ39からの出力信号に基づき所定の演算式によって基準レベルを算出して、電流測定用抵抗28,45,48の負荷電圧レベルと比較する構成であっても良い(請求項1の発明に含まれる構成)。
【図面の簡単な説明】
【図1】気圧と正負イオンの生成量との関係を示したグラフ
【図2】第1実施形態に係る除電装置のイオン生成室部分の断面図
【図3】その回路構成図
【図4】高電圧発生回路の出力電圧と印加電圧の時間的変化を示した図
【図5】第2実施形態に係る除電装置のイオン生成室部分の断面図
【図6】その回路構成図
【符号の説明】
10,30,31…放電電極
12,32…イオン生成室
16,38…圧力センサ(気圧測定手段)
20,40…制御回路(除電不良検知手段)
22,41,42…交流電圧電源
28,45,48…電流測定用抵抗(イオン生成量測定手段)
39…サーミスタ(周囲雰囲気測定手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
[0002]
The present invention relates to a static eliminator that generates positive and negative air ions by applying a voltage to a discharge electrode to cause corona discharge.
[0003]
[Prior art]
The static eliminator generates, for example, positive and negative air ions alternately by applying a constant amplitude AC high voltage between a discharge electrode and a ground electrode arranged in an ion generation chamber and performing corona discharge. The ion is sprayed on the charged body to neutralize the charged body.
In this type of static eliminator, the amount of ions generated from the discharge electrode decreases due to, for example, dust in the surrounding air adhering to the discharge electrode or the tip of the discharge electrode being worn by long-term use. As a result, an abnormal state (defective static elimination) where a sufficient static elimination effect cannot be obtained may occur. Therefore, conventionally, a resistance for current measurement is connected between the ground electrode and the ground line, and the load voltage level of the resistance is set to a predetermined reference level (for example, when there is no adhesion of dust, etc., and when the tip is not worn). (Slightly higher than the load voltage level of the above-described resistor) to detect a static elimination failure lower than the reference ion generation amount (see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-85191 A
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the amount of generated ions changes depending on the surrounding environment such as the ambient pressure and the ambient temperature. In other words, the amount of ion generation is reduced not only due to the above-described defective static elimination but also due to changes in the surrounding environment. Therefore, in the above-described conventional configuration in which the detection operation is performed at a uniform reference level regardless of the surrounding environment, even if no static elimination failure occurs, the ion generation amount becomes lower than the reference level due to a change in the surrounding environment and the static elimination failure occurs. There is a problem that an erroneous determination is made.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a static eliminator capable of accurately detecting a static elimination failure even when ambient pressure or the like changes.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the static eliminator according to the first aspect of the present invention is a static eliminator that generates positive and negative air ions by applying a voltage to a discharge electrode by a voltage power source to generate a corona discharge in the discharge electrode. Atmospheric pressure measuring means for measuring the atmospheric pressure around the discharge electrode, ion generating amount measuring means for measuring the amount of ions generated by corona discharge, measuring ion generating amount measured by the ion generating amount measuring means, and pressure measuring It is characterized in that there is provided a static elimination failure detecting means for detecting a static elimination failure based on the reference ion generation amount corresponding to the measured atmospheric pressure measured by the means.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the static eliminator according to the first aspect further includes a storage unit that stores a reference level corresponding to a reference ion generation amount according to a change in ambient pressure in advance in association with each ambient pressure. The static elimination failure detecting means reads a reference level corresponding to the measured atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure measuring means from the storage means, and reads the read reference level and the measured ion generation amount measured by the ion generation amount measuring means. Are characterized by performing a detection operation according to the comparison result.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the static elimination apparatus according to the first aspect, further comprising: an ambient atmosphere measuring unit that measures at least one of an ambient temperature and an ambient humidity of the discharge electrode; It is characterized in that in addition to the measured ion generation amount and the atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure measuring means, a static elimination failure is detected based on the measurement result by the surrounding atmosphere measuring means.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the static eliminator according to the third aspect, a reference level corresponding to a reference ion generation amount according to a change in a measurement result by the ambient pressure and ambient atmosphere measuring means is set in advance to each ambient pressure and ambient atmosphere measuring means. Storage means which is stored in association with each combination of the measurement results according to the above. The static elimination failure detection means includes a reference level corresponding to the measurement pressure measured by the pressure measurement means and the measurement result measured by the ambient atmosphere measurement means. Is read from the storage unit, the read reference level is compared with the measured ion generation amount measured by the ion generation amount measurement unit, and a detection operation is performed according to the comparison result.
[0010]
Function and effect of the present invention
<
In the configuration of the present invention, the ambient pressure of the discharge electrode and the amount of ions generated by corona discharge are measured, and the measured ion generation amount and the reference ion generation amount (dust, etc.) associated with the measured pressure are measured. (The amount of ions generated when no adhesion or wear of the tip has occurred). That is, the measured ion generation amount is compared with a reference level corresponding to the reference ion generation amount under the ambient atmospheric pressure at that time, and an operation for detecting a static elimination failure is performed based on the comparison result. Therefore, it is possible to accurately detect a static elimination failure without erroneously determining that the ion elimination amount is a failure due to a change in the surrounding environment, even though no static elimination failure has occurred, due to a change in the surrounding environment. Can be. Then, when the static elimination failure is detected by the static elimination failure detecting means, for example, a configuration for notifying the static elimination failure to the outside such as sounding a warning sound or turning on a light emitting means, a configuration for stopping the static elimination device itself, and the like. By using this, it is possible to avoid a problem that the device is continuously used under poor static elimination in which a sufficient static elimination effect cannot be obtained.
[0011]
<Inventions of Claims 3 and 4>
The ion generation amount may fluctuate not only due to a change in the ambient pressure of the discharge electrode but also to a change in the ambient temperature or the ambient humidity. Therefore, according to the configuration of the present invention, at least one of the ambient temperature and the ambient humidity (that is, “only the ambient temperature”, “only the ambient humidity”, or “both the ambient temperature and the ambient humidity”) is also measured. It is configured to detect a static elimination failure based on the measurement result and the measured atmospheric pressure and the measured ion generation amount. Therefore, even if the ambient temperature or the ambient humidity changes as well as the ambient atmospheric pressure, it is possible to accurately detect a static elimination failure.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<First embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The static eliminator according to the present embodiment includes, for example, one discharge electrode (hereinafter, “
[0013]
FIG. 2 shows a specific configuration of the present embodiment. Among the columnar
In the present embodiment, a
[0014]
Next, the circuit configuration of the present embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment can reduce the size and cost of the device by adopting a circuit configuration in which a single high-
[0015]
The high-
The
[0016]
The
The circuit constants of the
[0017]
The ground electrode 11 is grounded via a
[0018]
Next, the operation of the above configuration will be described.
An AC voltage from an AC
[0019]
Here, since the
[0020]
Specifically, in the rising section (1) of the DC pulse voltage of the high
Since the
[0021]
Then, in the section (3) where the DC pulse voltage falls, the
In the section of (3) of the output pulse voltage, the electric charge stored in the capacitor constituting the voltage
As described above, since the
[0022]
In such a state, when a DC pulse voltage is applied, the
Note that a current corresponding to an ion current (a current flowing between the
[0023]
Here, as shown in FIG. 1, the amount of generated ions is, for example, an abnormal state (dust removal failure) in which dust or the like in ambient air adheres to the
[0024]
When the static eliminator is activated, the
[0025]
Now, for example, when the amount of air supplied from the
[0026]
<Second embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The static eliminator according to the present embodiment is of a so-called DC voltage application type including a pair of positive and
[0027]
FIG. 5 shows a specific configuration of the present embodiment. The
Next, on the wall surface of the
[0028]
A pair of positive and
[0029]
In the present embodiment, a small-
[0030]
Next, the circuit configuration of the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, in the present embodiment, a pair of AC
[0031]
[0032]
Next, in the present embodiment, the surroundings inside the
[0033]
When the static eliminator is started, the
[0034]
According to such a configuration, it is possible to accurately detect the static elimination failure not only when the ambient pressure changes but also when the ambient temperature changes around the positive and
[0035]
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, various embodiments other than those described below may be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1) In the above-described second embodiment, the
[0036]
(2) Further, in addition to the configuration of each of the above embodiments, a humidity sensor is provided near the
[0037]
(3) In addition, a plurality of reference levels are provided corresponding to abnormal states such as leak, dirt deterioration, and no needle, and according to the result of comparing these with the load voltage levels from the
[0038]
(4) In the above embodiments, the memory stores the load voltage level (optimum level) of the
[0039]
(5) Also, without providing a storage unit such as a memory, a reference level is calculated by a predetermined arithmetic expression based on output signals from the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between atmospheric pressure and the amount of generated positive and negative ions. FIG. 2 is a cross-sectional view of an ion generation chamber of a static eliminator according to a first embodiment. FIG. 3 is a circuit configuration diagram thereof. FIG. 5 is a diagram showing a temporal change of an output voltage and an applied voltage of a high voltage generating circuit. FIG. 5 is a cross-sectional view of an ion generation chamber of a static eliminator according to a second embodiment. FIG. ]
10, 30, 31 ... discharge
20, 40 ... control circuit (static elimination failure detecting means)
22, 41, 42 ... AC voltage power supplies 28, 45, 48 ... Current measurement resistors (ion generation amount measuring means)
39 ... Thermistor (Ambient atmosphere measuring means)
Claims (4)
前記放電電極の周囲気圧を測定する気圧測定手段と、
前記コロナ放電により生成されたイオンの生成量を測定するイオン生成量測定手段と、
前記イオン生成量測定手段によって測定された測定イオン生成量と、前記気圧測定手段によって測定された測定気圧に対応した基準イオン生成量とに基づいて除電不良を検知する除電不良検知手段とを備えたことを特徴とする除電装置。In a static eliminator that generates positive and negative air ions by applying a voltage to a discharge electrode by a voltage power source to generate corona discharge in the discharge electrode,
Atmospheric pressure measuring means for measuring the ambient pressure of the discharge electrode,
Ion generation amount measuring means for measuring the amount of ions generated by the corona discharge,
A static elimination failure detecting means for detecting a static elimination failure based on a measured ion production quantity measured by the ion production quantity measuring means and a reference ion production quantity corresponding to the measured atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure measuring means. A static eliminator characterized by the above-mentioned.
前記除電不良検知手段は、前記気圧測定手段によって測定された測定気圧に対応する前記基準レベルを前記記憶手段から読み出し、この読み出された前記基準レベルと、前記イオン生成量測定手段によって測定された測定イオン生成量とを比較し、この比較結果に応じた検知動作を行うことを特徴とする請求項1記載の除電装置。A storage unit in which a reference level corresponding to a reference ion generation amount according to a change in the ambient pressure is stored in advance in association with each ambient pressure.
The static elimination failure detecting unit reads the reference level corresponding to the measured atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure measuring unit from the storage unit, and measures the read reference level and the ion generation amount measuring unit. 2. The static eliminator according to claim 1, wherein a comparison is made between the measured ion generation amount and a detection operation according to the comparison result.
前記除電不良検知手段は、前記イオン生成量測定手段による測定イオン生成量及び前記気圧測定手段による測定気圧に加えて、前記周囲雰囲気測定手段での測定結果に基づいて除電不良を検知することを特徴とする請求項1記載の除電装置。An ambient atmosphere measuring means for measuring at least one of an ambient temperature and an ambient humidity of the discharge electrode,
The static elimination failure detecting means detects a static elimination failure based on a measurement result by the ambient atmosphere measuring means in addition to a measured ion generation amount by the ion generation amount measuring means and a pressure measured by the atmospheric pressure measuring means. The static eliminator according to claim 1.
前記除電不良検知手段は、前記気圧測定手段によって測定された測定気圧及び前記周囲雰囲気測定手段によって測定された測定結果に対応する前記基準レベルを前記記憶手段から読み出し、この読み出された前記基準レベルと、前記イオン生成量測定手段によって測定された測定イオン生成量とを比較し、この比較結果に応じた検知動作を行うことを特徴とする請求項3記載の除電装置。In advance, a reference level corresponding to a reference ion generation amount corresponding to a change in the measurement result by the ambient pressure and the ambient atmosphere measuring means is stored in association with each combination of the ambient pressure and the measurement result by the ambient atmosphere measuring means. With storage means,
The static elimination failure detecting unit reads the reference level corresponding to the measured atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure measuring unit and the measurement result measured by the ambient atmosphere measuring unit from the storage unit, and reads the read reference level. 4. The static eliminator according to claim 3, wherein the detected ion generation amount is measured by the ion generation amount measuring means, and a detection operation is performed according to the comparison result.
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