JP2005243655A - イオン化装置の放電電極バー - Google Patents

Abstract

【課題】 放電電極バーの内蔵部品の組み付け作業を向上する。
【解決手段】 放電電極バー１００はケース１０１を有し、ケース１０１の内部には、その下側領域にエアユニット１０２及び放電電極組立体１０３が配置され、上側領域に、高電圧ユニット１０４と、電源回路や例えば表示回路やＣＰＵを含む制御ユニット１０５が配置されている。そして、熱源となる高電圧ユニット１０４及び制御ユニット１０５が放電電極組立体１０３と干渉しない上方領域に配置されている。モジュラ基板１１６、電源基板１１７、ＣＰＵ基板１１８などを含み、モジュラ基板１１６は、台座１１９を介して、右分割ケース部１０１Ｒの側壁にネジ１２０を用いて固定される。
【選択図】 図６

Description

この発明は、空気中の静電気制御に関し、より詳しくはイオン化装置の放電電極バーに関する。

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が多用されている。

図１〜図２は、現在入手可能なＤＣイオン化装置に含まれる放電電極バーを示す。この放電電極バー１は、細長い筒状のケース２を有し、このケース２には、長手方向に沿って互いに間隔を隔てて配置された複数の放電電極３（図１）を有し、ケース２の内部には、隣接する放電電極３、３の間に高圧電源ユニット４又は制御ユニット５が収容されていた。また、放電電極バー１は、そのケース２が、上下に分割した上分割ケース部７と下分割ケース部８とから構成されていた（図２）。

なお、複数の放電電極組立体３のうち、正極には３ａを付し、負極には３ｂを付して、図面上、識別してある。これら放電電極３の回りには、ケース２の内部に配置した可撓性チューブ６を通じてエアを供給することができるようになっている。

従来の放電電極バー１にあっては、これを組み立てるのに、先ず、下分割ケース部８に高電圧ユニット４、制御ユニット５を固定しなければならないが、その際、奥行きのある下分割ケース部８の中に、高電圧ユニット４と制御ユニット５とを挿入してこれを固定する作業を、全て、下分割ケース部８の幅狭の開口８ａを通じて行わなければならないため、下分割ケース部８の開口８ａを無理やり広げた状態で上記の作業を行うことが多く、極めて作業性が悪いものであった。

そこで、本発明の目的は、放電電極バーの内蔵部品の組み付け作業を向上することのできるイオン化装置の放電電極バーを提供することにある。

上記の技術的課題は、本発明によれば、
細長いケースの長手方向に互いに離間して複数の放電電極が配置され、該放電電極に高電圧を印加することによりイオンを発生するイオン化装置の放電電極バーであって、
前記ケースの上方領域に配設され且つケースの長手方向に並んで配置された高圧電源ユニット及び制御ユニットと、
前記ケースの下方領域において該ケースの長手方向に延び且つ該ケース内の雰囲気から隔絶するように形成された独立エア通路とを有し、
前記ケースが左右に分割可能な２つの分割ケースで構成され、一方の分割ケースに前記高圧電源ユニット及び制御ユニットが固定され、他方の分割ケースを外した状態で、前記一方の分割ケースの開放した側方から該一方の分割ケースに前記高圧電源ユニット及び制御ユニットを組み付けることができることを特徴とするイオン化装置の放電電極バーを提供することにより達成される。

すなわち、本発明によれば、放電電極バーのケースを左右に分割可能な２つの分割ケースで構成され、一方の分割ケースに前記高圧電源ユニット及び制御ユニットが固定され、他方の分割ケースを外した状態で、前記一方の分割ケースの開放した側方から該一方の分割ケースに前記高圧電源ユニット及び制御ユニットを組み付けることができることから、従来に比べて組み立て作業の作業性を向上することができる。

発明の実施の形態

本発明の好ましい実施の形態にあっては、前記ケースから下方に突出する円筒部分に脱着可能に嵌合する放電電極組立体を更に有し、該放電電極組立体には、前記独立エア通路に連通したエア放出通路が形成され、該エア放出通路を通じて前記独立エア通路から供給されたエアを前記放電電極の近傍から外部に吐出される。これによれば、放電電極の組み付けが容易であり、この放電電極組立体を組み付けるだけで、放電電極の近傍から外部に吐出するためのエア通路を構築することができる。

本発明の好ましい実施の形態にあっては、前記放電電極組立体が放電電極と、これを支持するキャップとを有し、該キャップには、前記放電電極を支持する円形ベースと、該円形ベースの周縁から前記円筒部分の外周面に沿って延びる外筒部分とを有し、該キャップの外筒部分が前記円筒部分に嵌合される。また、前記円形ベースには、前記放電電極の後端側に向けて延び且つ前記外筒部分と同軸の小径部分を有し、該小径部分によって前記放電電極が支持される。このような構成を採用することにより、放電電極は、キャップの円形ベースに設けられた小径部分によって支持されているため、放電電極の支持剛性を高めることができる。

本発明の好ましい実施の形態にあっては、前記円筒部分の下端面と前記円形ベースとの間に介装されたシール部材を介して前記円形ベースに当接し、これにより前記円筒部分の内周側に前記エア放出通路が形成される。これにより、放電電極組立体によって形成されるエア通路のシール性が上記シール部材によって確保することができ、また、このシール部材の設置も容易である。

以下に、本発明の実施例を添付の図面を参照して詳しく説明する。図４は、実施例のイオン化装置の放電電極バーを説明するための図である。放電電極バー１００はケース１０１を有し、ケース１０１の内部には、その下側領域にエアユニット１０２及び放電電極組立体１０３が配置され、上側領域に、高電圧ユニット１０４と、電源回路や例えば表示回路やＣＰＵを含む制御ユニット１０５が配置されている。すなわち、放電電極バー１００は、熱源となる高電圧ユニット１０４及び制御ユニット１０５が放電電極組立体１０３と干渉しない上方領域に配置されている。したがって、隣接する放電電極組立体１０３の間に、従来のように制御ユニットなどが存在していないため、隣接する放電電極組立体１０３の間の間隔を自由に設定することができる。

ケース１０１は、図５から分かるように、放電電極バー１００をアッセンブルするときの状態を示していることから、放電電極バー１００を設置するときとは上下逆さまの状態で図示されている。ケース１０１は、細長い断面逆Ｕ字形の形状を有し、上端（図面では下端）は、その断面が比較的滑らかな湾曲形状を有し、この上端からほぼ垂直方向に延びる側壁を有している。このケース１０１は、右分割ケース部１０１Ｒと左分割ケース部１０１Ｌとに左右に分割した構造を有している。

左右の分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒは、プラスチック材料から作られた押出し成形品である。左右の分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒの上端（図面では下端）はスライド嵌合可能になっている。すなわち、図示のケース１０１では、右分割ケース部１０１Ｒの上端（図面では下端）に、横方向に突出した拡大ヘッド１０７が形成され、この拡大ヘッド１０７は、右分割ケース部１０１Ｒの上端縁に沿って右分割ケース部１０１Ｒの全長にわたって延びている。左分割ケース部１０１Ｌの上端（図面では下端）は、その上端（図面では下端）に、拡大ヘッド１０７の輪郭と相補的な形状を有する溝１０８が形成され、この溝１０８は、左分割ケース部１０１Ｌの上端縁に沿って長手方向に延びており、溝１０８の両端は共に開放されている。溝１０８はそのいずれの端からも拡大ヘッド１０７を受け入れることができ、例えば溝１０８の一端側から拡大ヘッド１０７を挿入して、左右の分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒを、相対的に、その長手方向にスライドさせることにより、左右の分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒは、離脱不能な状態になり、下端（図面では上端）に向けて開放した逆Ｕ字状の断面形状を作る。勿論、拡大ヘッド１０７を左分割ケース部１０１Ｌに設け、溝１０８を右分割ケース部１０１Ｒに設けてもよい。

図５の図示の例では、右分割ケース部１０１Ｒは、その側壁部分に、横方向つまり水平方向に延びるベースプレート部分１０９が一体に形成され、このベースプレート部分１０９は、右分割ケース部１０１Ｒの全長にわたって延びている（図６も参照のこと）。ベースプレート１０９の幅方向の自由端つまり側縁には、９０度に上方（図５、図６では下方）向けて屈曲した屈曲部１１０が形成されている。他方、左分割ケース部１０１Ｌは、その側壁部分にＬ字状部分１１１が形成され、このＬ字状部分１１１は、左分割ケース部１０１Ｌの全長にわたって延びている。ベースプレート部分１０９を左分割ケース部１０１Ｒに形成し、Ｌ字状部分１１１を右分割ケース部１０１Ｌに形成してもよい。

左右の分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒを相対的にスライドさせてアッセンブルすると、上述したベースプレート部分１０９の屈曲部１１０が、Ｌ字状部分１１１によって形成される下方（図５では上方）に向けて開口する溝に受け入れられ、これにより、ベースプレート部分１０９は、ケース１０１を上下に実質的に区画する仕切壁を構成する。

左右の分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒには、その側壁の下端部分（図５、図６では上端部分）つまりベースプレート部分１０９よりも下方（図面では上方）に、一対の突条１１３が形成され、この突条１１３は、分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒの全長にわたって延びている。

図６は、ケース１０１の上側に配置される高電圧ユニット１０４及び制御ユニット１０５の組み付け工程を説明するための分解斜視図である。図７の参照符号１１５は、断面矩形の高電圧ユニット収容ボックスを示し、後に説明するように、このボックス１１５の中に高電圧ユニット１０４及びシリコンなどの保護剤が密閉状態で格納されている。

上述した制御ユニット１０５は、モジュラ基板１１６、電源基板１１７、ＣＰＵ基板１１８などを含み、モジュラ基板１１６は、台座１１９を介して、右分割ケース部１０１Ｒの側壁にネジ１２０を用いて固定される。また、右分割ケース部１０１Ｒの側壁には、同じくネジ１２０を用いて、プラスチック製の係合ピン１２１が固定され、この係合ピン１２１の錨状抜け止め先端を、電源基板１１７及びＣＰＵ基板１１８の穴に差し込むことにより、電源基板１１７及びＣＰＵ基板１１８が係合ピン１２１を介して右分割ケース部１０１Ｒの側壁に固定される。また、高電圧ユニット１１４を格納した高電圧ユニット収容ボックス１１５は、両面テープ１２３を使って、右分割ケース部１０１Ｒの側壁に固定される。

以上の説明から理解できるように、開放空間で作業が出来るため、制御ユニット１０５や高電圧ユニット１１４の組み込み作業は比較的容易である。

上述した方法で右分割ケース部１０１Ｒに固定されたモジュラ基板１１６、電源基板１１７、ＣＰＵ基板１１８、高電圧ユニット収容ボックス１１５は、右分割ケース部１０１Ｒのベースプレート部分１０９の上方領域において、右分割ケース部１０１Ｒの長手方向に沿って一列に並んだ状態で配置される。なお、右分割ケース部１０１Ｒのベースプレート部分１０９には、その長手方向端部分に切欠き１０９ａ（図６）を含み、この切欠き１０９ａを通して、高電圧ソケット付きケーブル１２５及びＧＮＤケーブル１２６がベースプレート部分１０９の下方領域に取り出される。切欠き１０９ａが比較的大きい場合には、パッキン１２７（図６）で切欠き１０９を実質的に塞いでしまい、これによりベースプレート部分１０９を挟んで、その上方領域と下方領域との間のガスの流通を極力阻止するのが好ましい。

図５に示すように、ベースプレート部分１０９の下（図面では上）には、エアユニット１０２が設けられる。エアユニット１０２は、幅方向外方に延びるフランジ１３１を有し、このフランジ１３１は、エアユニット１０２の長手方向に延びている。エアユニット１０２の上壁（図面では下方の壁）には、上方（図面では下方）に向けて延びる円形ボス１３２がエアユニット１０２の長手方向に間隔を隔てて複数設けられている。エアユニット１０２の下壁（図面では上方の壁）には、その長手方向に間隔を隔てて複数の放電電極組み付け用円筒部分１３３が形成されている。エアユニット１０２の端壁には、エアチューブ用ジョイント１３４が設けられ、このジョイント１３４に可撓性チューブ１３５が嵌入されて、隣接するエアユニット１０２同士が連結され、また、エア源（図示せず）からエアの供給を受けるエアポート１３６（図４）と流体が流通可能に連結される。エア源からエアポート１３６（図４）に導入されたエアは、エアユニット１０２の中を通って、各放電電極組立体１０３から外部に放出される。

エアユニット１０２をケース１０１に組み込むには、図６に示すように、例えば右分割ケース部１０１Ｒのベースプレート部分１０９と突条１１３とで形成される溝１３７（図５）にエアユニット１０２のフランジ１３１を差し込むようにしながら、エアユニット１０２の円形ボス１３２をベースプレート部分１０９の幅方向に延びる長穴１３７に挿入することにより行われる。他方の左分割ケース部１０１Ｌを先に説明した方法で右分割ケース部１０１Ｒに組み付けることにより、エアユニット１０２は、左右のフランジ１３１が溝１３７に受け入れられた状態で定置される。このエアユニット１０２の長手方向の動きは、実質的に、円形ボス１３２と長穴１３７との係合により阻止される。例えば、フランジ１３１の面にゴムシート１３８（図６）などの緩衝材を貼着することにより、エアユニット１０２を組み込んだ後のエアユニット１０２の上下方向の遊びつまりガタツキを防止するようにしてもよい。

上述の工程により左右の分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒの間に制御ユニット１０５やエアユニット１０２を組み込んだら、図４に示すように、エアユニット１０２をＧＮＤプレート１４０で覆う。これにより、左右の分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒで形成される断面逆Ｕ字状形状の細長い開口部分は、ＧＮＤプレート１４０によって覆われる。

このＧＮＤプレート１４０には、エアユニット１０２の円筒部分１３３に対応する部分に開口１４１を有する。開口１４１の直径は、円筒部分１３３の外形輪郭の直径よりも大きい。ＧＮＤプレート１４０は、これを貫通するビス１４３を、エアユニット１０２の下壁（図面では上方に向いた壁）に形成した受け入れボス１４４にねじ込むことによって固定される。

ケース１０１は、一対のエンドキャップ１４５（図５）を含み、ＧＮＤプレート１４０を備えた左右分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒの両端開口は、エンドキャップ１４５を装着することによって閉塞される。エンドキャップ１４５は、ビス１４６を用いて左右分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒに固定される。

図７は、放電電極組立体１０３は、例えばタングステンなどから作られた電極１５０と、これを支持するキャップ１５１とからなる。キャップ１５１は、電極１５０の先端近傍を支持する円形ベース１５２と、この円形ベース１５２の周縁から上下に延びて、電極１５０の先端の周囲を囲むと共に、エアユニット１０２の円筒部分１３３の外周面と係合する外筒部分１５３と、電極１５０に沿って電極１５０の後端近傍まで延びる小径部分１５４とを有し、組立体１０３の外筒部分１５３をエアユニット１０２の円筒部分１３３に着脱自在に嵌合することによって、放電電極組立体１０３がエアユニット１０２に固定され、また、組立体１０３の小径部分１５４とエアユニット１０２の円筒部分１３３とで、エアユニット１０２のエア通路１５６に通じるエア放出通路１５７が形成される。なお、図７の参照符号Ｓは、外筒部分１５３の下端面と円形ベース１５２との間に介装されたシール部材を示す。エア源からのエアは、エアユニット１０２（エア通路１５６）からエア放出通路１５７を通じて放電電極組立体１０３の電極１５０の近傍のエア吐出ポート（図示せず）から外部に放出される。

エアユニット１０２は、放電電極組立体１０３の小径部分１５４の後端部分（図８では上端部分）を受け入れるスリーブ１５８を備えており、このスリーブ１５８に囲まれた底部には、ステンレス鋼からなる高電圧配板１５９が設置されている。高電圧配板１５９は、スリーブ１５８の長手方向に沿って、外部に露出しないように、ユニット１０２に形成された空間（スリーブ１５８に通じる空間）に密閉状態で収容されている。

組立体１０３をエアユニット１０２の円周部分１３３に組み込むと、小径部分１５４がスリーブ１５８に嵌入すると共に電極１５０の後端面が、高電圧配板１５９の切り起こし部分１５９ａと接触して電気的に接続される。

小径部分１５４の後端部分（図８では上端部分）には、その周囲に円周溝を有し、この円周溝にはＯ-リング１６０が設けられている。小径部分１５４がスリーブ１５８に嵌入すると、Ｏ-リング１６０によって、高電圧配板１５９及び電極１５０の後端が位置する空間１６２が密閉された状態になる。

組立体１０３のキャップ１５１には、沿面放電耐性に優れた材料、例えばＴＩ値が高い樹脂材料を用いることが望ましい。これにより沿面放電に対する絶縁性を確保することができる。キャップ１５１や、エアユニット１０２の外筒部分１５３の外周面に、例えば図示の円周フランジ１６２を単数又は複数設けて、沿面距離を確保するのがよい。ＧＮＤプレート１４０の開口１４１の大きさは、この開口１４１を形成する周縁と、キャップ１５１やエアユニット１０２の外筒部分１５３の円周フランジ１６２の外周縁との間に離間距離が存在するように設定して、これらの間に沿面距離が出来てしまうのを防止するのがよい。この離間距離は、空間経路による放電も防止するため、放電電極１５０に印加する電圧を考慮し、一定以上の距離とするのが望ましい。

また、エアユニット１０２は、幾つかのパーツから作られるが、これらのパーツを互いに接合するのに、特に、エア通路１５６を形成するパーツは、例えば超音波溶着法などを用いて溶着により接合するのがよい。溶着により、エアユニット１０２の各パーツを固定することにより、絶縁性が向上し、各パーツの合わせ面に沿面経路が出来てしまうのを防止することができ、また、エアユニット１０２を構成するパーツが互いに完全に密着した状態で組み付けられているので、エア源からエアポート１３６を通じて導入されたエアを放電電極組立体１０３から吐出するまで、ケース１０１内の雰囲気から完全に隔絶した独立エア通路を形成することができる。

エア源からエアポート１３６にエアを供給して放電電極組立体１０３からエアを吐出させるか否かは任意である。ユーザの工場設備との関係で、放電電極組立体１０３からエアを吐出させながら放電してもよく、或いは、放電電極組立体１０３からエアを吐出させないで態様で放電電極組立体１０３を使用してもよい。放電電極組立体１０３からエアを吐出させないときには、放電電極バー１００の断面逆Ｕ字状のケース１０１が比較的幅狭であり、また、ケース１０１の側壁の上下方向長さが比較的長いことから、放電電極バー１００回りの雰囲気の下方に流れるエア流を乱すことなく通過させることでき、除電速度を高めることができる。

仮に、放電電極バー１００から内部エア通路１５６を省くのであれば、エアユニット１０２の代わりに、実質的にスリーブ１５８を含むベースとこのスリーブ１５８に囲まれた底部に配した高電圧配板１５９とを用意すれば足りる。この高電圧配板１５９は、ケース１０１の内部を適当なプラスチック成形材料で囲って、外部への露出させないようにするのがよい。これにより、シリコン充填剤で高電圧配板１５９を覆う必要が無くなる。

当業者であれば理解できるように、上述した放電電極バー１００及びこれを含むイオン化装置の給電は、ＡＣであってもＤＣであってもよい。放電電極バー１００のケース１０１を左右の分割ケース部１０１Ｌ、１０１Ｒで構成したことから、放電電極バー１００のアッセンブルが容易である。また、ケース１０１の内部がベースプレート部分１０９によって実質的に上下に仕切られていることから、上方領域を下方領域から実質的に隔離することができる。

従来の放電電極バーの構造を説明するための図である。 従来の放電電極バーの構造を説明するための図１のII−II線に沿った断面図である。 本発明に従う放電電極バーの構造を説明するための図である。 実施例の放電電極バーの組立分解斜視図である。 ケースの一方の分割ケース部にエアユニットを組み付ける状態を示す分解斜視図である。 ケースの一方の分割ケース部に電源ユニットなどを組み付ける状態を示す分解斜視図である。 実施例で採用された放電電極組立体の構造及びエアユニットへの組み付けを説明するための要部断面図である。

符号の説明

１００ 放電電極バー
１０１ ケース
１０１Ｒ 右分割ケース部
１０１Ｌ 左分割ケース部
１０２ エアユニット
１０３ 放電電極組立体
１０４ 高電圧ユニット
１０５ 制御ユニット
１３３ 放電電極組み付け用円筒部分
１５０ 放電電極
１５１ キャップ
１５２ キャップの円形ベース
１５３ キャップの外筒部分
１５４ キャップの小径部分
１５６ エアユニットの内部エア通路
Ｓ シール部材

Claims (6)

1. 細長いケースの長手方向に互いに離間して複数の放電電極が配置され、該放電電極に高電圧を印加することによりイオンを発生するイオン化装置の放電電極バーであって、
   前記ケースの上方領域に配設され且つケースの長手方向に並んで配置された高圧電源ユニット及び制御ユニットと、
   前記ケースの下方領域において該ケースの長手方向に延び且つ該ケース内の雰囲気から隔絶するように形成された独立エア通路とを有し、
   前記ケースが左右に分割可能な２つの分割ケースで構成され、一方の分割ケースに前記高圧電源ユニット及び制御ユニットが固定され、他方の分割ケースを外した状態で、前記一方の分割ケースの開放した側方から該一方の分割ケースに前記高圧電源ユニット及び制御ユニットを組み付けることができることを特徴とするイオン化装置の放電電極バー。
2. 前記ケースから下方に突出する円筒部分に脱着可能に嵌合する放電電極組立体を更に有し、
   該放電電極組立体には、前記独立エア通路に連通したエア放出通路が形成され、該エア放出通路を通じて前記独立エア通路から供給されたエアを前記放電電極の近傍から外部に吐出される、請求項１に記載のイオン化装置の放電電極バー。
3. 前記放電電極組立体が放電電極と、これを支持するキャップとを有し、
   該キャップには、前記放電電極を支持する円形ベースと、該円形ベースの周縁から前記円筒部分の外周面に沿って延びる外筒部分とを有し、該キャップの外筒部分が前記円筒部分に嵌合される、請求項２に記載のイオン化装置の放電電極バー。
4. 前記円形ベースには、前記放電電極の後端側に向けて延び且つ前記外筒部分と同軸の小径部分を有し、該小径部分によって前記放電電極が支持されている、請求項３に記載のイオン化装置の放電電極バー。
5. 前記円筒部分の下端面と前記円形ベースとの間に介装されたシール部材を介して前記円形ベースに当接し、これにより前記円筒部分の内周側に前記エア放出通路が形成されている、請求項４に記載のイオン化装置の放電電極バー。
6. 前記ケースの下面に添設され且つケースの長手方向に延びる対向電極プレートを更に有し、
   該対向電極プレートには、長手方向に互いに離間して複数の開口が形成され、各開口を通じて各放電電極組立体が下方に延出している、請求項２〜５のいずれか一項に記載のイオン化装置の放電電極バー。

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