JP2006007012A - 除電除塵装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 被処理物に付着した塵埃の除電除塵操作を短時間で効率的に行うことができ、かつ取り除いた塵埃の漏出による作業環境の汚染を防止できる除電除塵装置を提供する。
【解決手段】 この除電除塵装置は、空気流入口16が設けられた基台ボックス11と、基台ボックス11に支持コラム21を介して取り付けられる処理ヘッド23とを有しており、空気流入口16と処理ヘッド23との間には処理空間24が形成される。装置の正面開口部29と左右の側面開口部28には、空気噴出パイプ33の噴出口からの空気により処理空間24を外部から遮断するエアーカーテンが形成される。処理空間24内には、イオン発生器42により生成されたイオン化空気が噴出されて、処理空間24内に配置される被処理物にはイオン化空気が吹き付けられて被処理物の塵埃が除去される。
【選択図】 図4

Description

本発明は、工業製品の部品などを被処理物としてこれにイオン化した空気を吹き付けて被処理物に付着した塵埃を除去するとともに作業環境を汚染しないようにした除電除塵装置に関する。
電気製品などの工業製品の部品を製造したり、部品を組み立てて工業製品を製造する際には、部品に付着したゴミや異物やちりなどの塵埃を除去する必要がある。部品に付着する塵埃には、静電気によって付着するものがあるので、イオン化した空気を部品に吹き付けて部品の表面の静電気を中和除去しながら塵埃を除去すれば、塵埃を確実に除去することができる。このように工業製品の部品等をワークつまり被処理物としてこれに付着した塵埃を被処理物の表面の静電気を中和しながら除去するようにした技術が、例えば特許文献1,2に記載されるように提案されている。
特開平5−15862号公報 特開平8−131982号公報
イオン化した空気を発生させるには、空気を流すようにした流路内に電極を配置し、電極間でコロナ放電により空気をイオン化しており、部品などを被処理物としてこれに付着した塵埃を除去するには、イオン化空気をノズルにより被処理物に吹き付けるようにしている。しかしながら、ノズルからイオン化空気を吹き付けて塵埃を除去すると、除去された塵埃が再度被処理物に付着することがあり、その場合には塵埃除去後の被処理物を清浄に保持することができない。また、除去された塵埃は作業環境の周囲に飛散、浮遊し、作業環境をも汚染してしまう。
そこで、開閉ドアを有するボックス内に被処理物に吹き付けられるメイン空気流を生成し、このメイン空気流にノズルからのイオン化空気を混流させるようにし、被処理物に付着した塵埃を除去するようにした除電除塵装置が開発されているが、ノズルからのイオン化空気をメイン空気に混流させると、イオン濃度が低下してしまい、除電効率が低下して除電除塵処理の完了までに時間が掛かることになる。一方、ボックス内への被処理物の挿入時に開閉ドアを操作する場合には、作業者は被処理物の搬入時と搬出時とに頻繁に開閉ドアの操作を行う必要があり、処理操作の作業性が良くないという問題点がある。
本発明の目的は、被処理物に付着した塵埃の除電除塵操作を短時間で効率的に行うことができる除電除塵装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、被処理物から取り除かれた塵埃が外部へ飛び出して作業環境を汚染することのない除電除塵装置を提供することにある。
本発明の除電除塵装置は、被処理物にイオン化空気を吹き付けて被処理物に付着した塵埃を除去する除電除塵装置であって、空気が流入する空気流入口を有する基台ボックスと、前記基台ボックスに設けられた支持コラムに前記空気流入口に対向して取り付けられ、前記空気入流口との間で処理空間を形成する処理ヘッドと、前記処理ヘッドに設けられ、前記空気流入口に向けて空気を噴出する噴出口が設けられて前記処理空間を外部から遮断するエアーカーテンを形成する空気噴出部材と、前記処理ヘッドに設けられ、前記処理空間内の被処理物にイオン化空気を吹き付けるイオン噴出ノズルとを有すること特徴とする。
本発明の除電除塵装置は、前記処理ヘッドの先端部と前記基台ボックスの先端部との間に正面開口部を形成し、前記正面開口部に沿って前記エアーカーテンを形成し、前記正面開口部を介して前記処理空間内に対する被処理物の搬入と搬出とを行うことを特徴とする。
本発明の除電除塵装置は、前記処理ヘッドの先端部と前記基台ボックスの先端部との間に正面開口部を形成するとともに、前記処理ヘッドの両側部と前記基台ボックスの両側部との間に側面開口部を形成し、前記正面開口部とそれぞれの前記側面開口部に沿って前記エアーカーテンを形成し、前記正面開口部とそれぞれの前記側面開口部のいずれかを介して前記処理空間内に対する被処理物の搬入と搬出とを行うことを特徴とする。
本発明の除電除塵装置は、それぞれの前記側面開口部に取り外し自在のカバーを装着し、前記カバーを取り外すことにより前記側面開口部を介して前記処理空間内に対する被処理物の搬入と搬出とを行うことを特徴とする。
本発明の除電除塵装置は、前記処理空間内に搬入された被処理物を検出するセンサと、当該センサが被処理物の搬入を検出したときに、前記基台ボックス内の空気流の形成と、前記空気噴出部材からの空気の噴出と、前記イオン噴出ノズルからのイオン化空気の噴出とをこの順で所定時間経過毎に処理開始制御する制御手段とを有することを特徴とする。
本発明の除電除塵装置は、前記制御手段は、前記処理空間内から被処理物が搬出されたときに、前記イオン化空気の噴出停止と、前記空気噴出部材からの空気の噴出停止と、前記基台ボックス内の空気流形成停止とをこの順で所定時間経過毎に処理終了制御することを特徴とする。
本発明の除電除塵装置は、前記制御手段は、所定の処理時間が経過したときに、前記イオン化空気の噴出停止と、前記空気噴出部材からの空気の噴出停止と、前記基台ボックス内の空気流形成停止とをこの順で所定時間経過毎に処理終了制御することを特徴とする。
本発明によれば、エアーカーテンにより処理空間を外部から遮蔽した状態の下で、イオン噴出ノズルからイオン化空気を噴出させて被処理物に帯電した静電気を中和しながら塵埃を除去するようにしたので、処理空間をカバーなどにより覆う必要がなく、処理空間内への被処理物の搬入と処理空間内からの被処理物の搬出とを迅速に行うことができ、被処理物の除電除塵処理を迅速に行うことができる。
空気噴出部材から噴出されてエアーカーテンを形成する圧縮空気は、空気流入口から基台ボックス内に吸引して基台ボックス内に空気の流れを形成し、イオン噴出ノズルから噴出するイオン化空気もボックス内の空気流により吸引されて基台ボックス内に流入するので、処理空間内でイオン化空気がエアーカーテン用の空気と混合することなく、イオン化空気の希釈化を防止することができ、被処理物に確実にイオン化空気が吹き付けられて被処理物に付着した塵埃を短時間で除去することができる。
側面開口部に取り付けられるカバーを取り外し自在とすることにより、装置の設置場所に応じて被処理物の処理空間に対する搬入と搬出の経路を種々選択することができる。
処理開始時および処理終了時のボックス内における空気流の形成とエアーカーテンとイオン噴出ノズルとの作動順序を一定の順序とすることにより、被処理物に対してイオン化空気を吹き付けるときおよび処理終了後には処理空間内に塵埃が存在しない状態とすることができるので、被処理物の処理品質を高めることができる。
処理空間内で取り除かれた塵埃の外部漏出を防ぐことができるので、作業環境の塵埃による汚染を防止することができる。
処理終了制御のパターンをセンサにより被処理物の搬出を検出するようにしたセンサ停止タイプと、タイマーで装置をオフするようにしたタイマー停止タイプとに設定することができ、被処理物の種類に応じていずれかの制御パターンを選択することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の除電除塵装置を示す正面図であり、図2は図1の側面図であり、図3は図1の一部切り欠き平面図であり、図4は本発明の除電除塵装置の内部構造を示す一部切り欠き側面図であり、図5は図1の要部を示す斜視図であり、図6は図5におけるA−A線に沿う拡大断面図である。
この除電除塵装置は、板材を組み合わせることにより形成される基台ボックス11を有し、この基台ボックス11内には、図4に示すように、モータ12とこれにより回転駆動されるファン13とこれらを収容するケース14とを有するブロワーつまり送風機15が組み込まれており、内部には空気の流れを形成する空間つまり空気流路が形成されている。基台ボックス11の前端部側にはこの中に垂直に空気が流入する空気流入口16が形成され、空気流入口16には多数の通気孔を有するエキスパンドメタル17が取り付けられており、基台ボックス11内に空気流入口16から被処理物などが入り込むことを防止している。送風機15を駆動すると、図4において矢印で示すように空気流入口16に設けられたエキスパンドメタル17の多数の通気孔から基台ボックス11内に空気が流入し、基台ボックス11内部に空気の流れ(空気流)が生成される。生成された空気流は、基台ボックス11の背面に取り付けられた排気ダクト18から外部に空気が排出される。
基台ボックス11の後端部には板材を組み合わせることにより形成される支持コラム21が設けられており、この内部には収容室22が形成されている。支持コラム21には、図4に示すように、前方に向けて突出し透明な板材からなる透明カバーが処理ヘッド23として取り付けられており、この処理ヘッド23と空気流入口16との間には処理空間24が形成されている。
支持コラム21を構成する側板25,26は処理ヘッド23に沿って前方に向けて突出する突出部25a,26aを有し、処理ヘッド23を構成する透明カバーは両方の突出部25a,26aに固定されている。突出部25a,26aには切り欠き部が設けられ、処理ヘッド23の両側部と基台ボックス11の両側部との間には側面開口部27,28が形成され、処理ヘッド23の先端部と基台ボックス11の先端部との間には正面開口部29が形成されており、正面開口部29から処理空間24内に被処理物を搬入するとともに処理後の被処理物を搬出することができる。
それぞれの側面開口部27,28には、図2および図3に示すように、透明な板材からなる透明カバー31,32がねじ部材30により取り付けられており、透明カバー31,32を介して外部から処理空間24内を目視して処理状況を観察することができる。それぞれの透明カバー31,32の少なくとも一方を取り外すと、側面開口部27,28を介して処理空間24内に被処理物の搬入と搬出とを行うことができる。したがって、処理空間24内への被処理物の搬入と搬出を正面開口部29と一方の側面開口部とのいずれか一方としても良く、搬入を正面開口部29と一方の側面開口部とのいずれか一方とし、搬出をいずれか他方としても良い。正面開口部29が被処理物の搬入と搬出に使用されないときには、正面開口部29を透明カバーにより覆うようにしても良い。
支持コラム21の前面壁にはそれぞれ突出部25a,26aの近傍に沿って側面側のパイプ33a,33bが固定され、それぞれのパイプ33a,33bの先端は正面側のパイプ33cにより継手34を介して接続されており、これらのパイプ33a〜33cにより平面コの字形状に組み立てられた空気噴出パイプ33が空気噴出部材として形成されている。図6に示すように、空気噴出パイプ33には基台ボックス11の空気流入口16の外周部に向けて空気を噴出する噴出口35が形成されており、それぞれの噴出口35から噴出する空気によって側面開口部27,28と正面開口部29とには、破線の矢印で示すように、エアーカーテンが形成されて、処理空間24はエアーカーテンにより外部から遮断される。空気噴出部材としての空気噴出パイプ33は、図示する場合には断面円形のパイプが使用されているが、角パイプを使用するようにしても良い。また、噴出口35としては図示する場合には複数の孔により形成されているが、スリット上の噴出口により形成しても良い。
処理ヘッド23の中央部にはイオン噴出ノズル36が取り付けられており、処理空間24内にはイオン噴出ノズル36の噴出口36aから処理空間24内に向けて矢印で示すようにイオン化空気が吹き付けられるようになっており、処理空間24内に配置された被処理物には、エアーカーテンにより外部と遮断された状態の下でイオン化空気が吹き付けられることになる。被処理物に吹き付けられたイオン化空気は、送風機15により空気流入口16内に流入するエアーカーテン用の空気ととも送風機15に吸引されて空気流入口16内に流入し、排気ダクト18から外部に排出される。
空気噴出パイプ33に圧縮空気を供給するために、支持コラム21の背面壁には給気ポート37が図3に示すように取り付けられており、この給気ポート37は開閉弁38および絞り弁39を介して給気パイプ41に接続され、給気パイプ41は2つに分岐してそれぞれのパイプ33a,33bに接続されている。したがって、給気ポート37に接続される空気圧供給源からの圧縮空気は、開閉弁38が開かれると絞り弁39を通って空気噴出パイプ33に供給されて噴出口35から噴出してエアーカーテンを形成する。
イオン噴出ノズル36は支持コラム21に取り付けられたイオン発生器42に接続されており、このイオン発生器42に空気を供給するために、支持コラム21の背面壁には給気ポート37の下方側に給気ポート(図示省略)が取り付けられており、この給気ポートは図3に示すように給気パイプ45により圧力調整弁つまりレギュレータ44および開閉弁43に接続され、この開閉弁43は図4に示すように給気パイプ45を介してイオン発生器42に接続されている。イオン発生器42とイオン噴出ノズル36との間にはイオン搬送チューブ46が接続されており、イオン化空気はイオン噴出ノズル36にイオン搬送チューブ46により搬送される。したがって、開閉弁43が開かれると空気圧供給源からの圧縮空気は、レギュレータ44により調圧された後に開閉弁43を介してイオン発生器42に供給される。イオン発生器42は圧縮空気の流路内に対となって配置される電極(図示省略)を有しており、電極に対して電力を供給することにより電極間のコロナ放電により空気がイオン化されてイオン噴出ノズル36からはイオン化された空気が処理空間24内に供給される。なお、1つの給気ポート37から供給され圧縮空気をエアーカーテン用の空気とイオン発生器42用の空気とに分岐させてそれぞれに供給するようにしても良い。
このように、処理空間24を取り囲んでこれを外部から遮蔽するように圧縮空気によりエアーカーテンが形成された状態の下で、イオン噴出ノズル36からのイオン化空気が被処理物に吹き付けられるので、処理空間24内でイオン化空気がエアーカーテン用の空気と混合することなく、イオン化空気の希釈化が防止される。したがって、被処理物に確実にイオン化空気が吹き付けられて被処理物に帯電した静電気がイオン化空気により中和され、静電気により被処理物に付着した塵埃を短時間で除去することができる。付着した塵埃はイオン化空気の流れにより除去されて空気流入口16から基台ボックス11内に吸引される。
被処理物が処理空間24内に搬入されたときにこれを検出するために、図4に示すように処理ヘッド23には上側センサ47が取り付けられ、基台ボックス11内には下側センサ48が設けられており、一方のセンサ47は発光素子を有し、他方のセンサ48は受光素子を有している。したがって、例えば作業者が被処理物を手に持って処理空間24内に被処理物を搬入すると、搬入されたことが自動的にセンサ47,48により検出される。
図7は除電除塵装置の作動を制御する制御回路を示す概略図であり、支持コラム21の収容室22内に配置されたコントロールユニット50からは、送風機15のモータ12、それぞれの開閉弁38,43、イオン発生器42に制御信号が送られるようになっており、コントロールユニット50にはセンサ48からの信号が供給されるようになっている。さらに、コントロールユニット50からは除電除塵装置の作動状態を示すモニター信号が出力されるようになっている。
このような除電除塵装置による被処理物にイオン化された空気を吹き付けて、被処理物に付着した塵埃を除去する際には、被処理物は作業者により処理空間24内に搬入される。被処理物が搬入されると、上側のセンサ47から下側のセンサ48に向けて照射された光が遮断され、センサ48はコントロールユニット50に搬入検出信号を出力する。これにより、エアーカーテンが正面開口部29に形成されるとともに、側面開口部27,28に透明カバー31,32に沿ってエアーカーテンが形成された状態の下で、イオン噴出ノズル36からイオン化された空気が処理空間24内に噴出され、処理空間24内の空気は送風機15により基台ボックス11内に吸引される。排気ダクト18に図示しない連通ダクトを接続して集塵フィルタなどに集塵空気を案内することにより、塵埃をフィルタに集めることができる。なお、基台ボックス11の空気流路内に空気流入口16から流入する空気の流れが形成されるのであれば、基台ボックス11内に送風機15を設けることなく、排気ダクト18から基台ボックス11内の空気を外部に吸引して排気するようにしても良い。
装置の処理終了制御方式には、作業者により被処理物が処理空間24から搬出されたことがセンサ48により検出されたら処理を停止させる方式と、イオン空気の噴出が所定時間経過したら処理を停止させる方式とがあり、いずれの制御方式にするかは、被処理物の種類等に応じてコントロールユニット50に接続された入力操作部51に設けられたスイッチを操作することにより設定される。この入力操作部51は支持コラム21の背面側などに設けられている。
図8はセンサにより装置をオンオフするようにしたタイプの制御手順を示すフローチャートであり、図9はタイマーで装置をオフするようにしたタイプの制御手順を示すフローチャートである。
図8に示す制御方式では、ワークつまり被処理物が処理空間24内に搬入されてセンサ48により検出されると(S1)、まず、送風機15のモータ12が作動して基台ボックス内に空気流が形成され、所定時間経過後に開閉弁38が流路を開いて空気噴出パイプ33に圧縮空気が供給されエアーカーテンが形成される。このようにして処理空間24が外部から遮断された状態の下で、開閉弁43が流路を開いてイオン発生器42に空気が供給されるとともにイオン発生器42内の電極に電力が供給されてイオン発生器42が作動する(S2〜S4)。ステップS2〜S4の工程は1秒以下の所定時間が経過した後に、連続的に順次実行され、確実にエアーカーテンにより処理空間24が外部から遮断された状態の下でイオン化空気が被処理物に吹き付けられる。所定時間吹き付けられると被処理物に静電気により付着した塵埃はイオン化空気により静電気が中和されて処理空間24内の空気の流れにより除去されて基台ボックス11内に吸引される。被処理物の搬出がセンサ48により検出されると(ステップS5)、所定時間毎に、イオン発生器42の作動停止と、エアーカーテンの停止と、送風機15の作動停止による空気流形成停止とが連続的に実行される。
このように、除電除塵装置においては処理空間内に被処理物が搬入されたことを検出すると、装置の処理開始時には、送風機15の作動後所定時間が経過したときにエアーカーテンを作動させるようにし、その後所定時間経過後にイオン化空気を噴出するようにしたので、エアーカーテンにより処理空間24が確実に外部から遮断されるとともに処理空間24内に塵埃が存在しない状態の下でイオン化空気が被処理物に噴出されるので、塵埃が装置外部に漏出することが防止されるとともに確実に塵埃を被処理物から取り除くことができる。これに対して、処理終了時には、処理開始時とは逆にイオン発生器42が停止してから所定時間が経過したときにエアーカーテンを停止し、それから所定時間が経過した後に送風機15の作動を停止して空気流形成を停止するようにしたので、除去された塵埃が外部に漏出することを確実に防止することができる。
一方、図9に示す制御方式では、除電除塵装置の処理開始制御は図8に示す場合と同様であるが、装置の作動を停止させるときの処理終了制御は図8と相違してタイマーによりイオン化空気の吹き付け時間が所定時間経過したときに装置の作動を停止させるようにしている。イオン化空気が被処理物に所定時間吹き付けられる自動的に除電除塵処理が終了するので、作業者は装置の停止とともに被処理物を外部に搬出する。このようにタイマー停止タイプの処理終了制御においても、図8に示すセンサ停止タイプの処理終了制御方式と同様に塵埃を外部に漏出させることなく、被処理物からの塵埃の除去を行うことができる。
この除電除塵装置は、工業製品用の各種電気部品や電子部品、光学レンズなどのカメラ部品、樹脂成型モールド部品などのように静電気が原因となって素子を破損したり、ゴミなどの塵埃の付着が問題となる部品を被処理物として除電除塵の処理を行うことができる。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図示する除電除塵装置においては、処理ヘッド23には1つのイオン噴出ノズル36が設けられているが、複数のイオン噴出ノズル36を設けるようにしても良い。また、処理ヘッド23は透明板材により形成されているが、不透明な板材により処理ヘッド23を形成するようにしても良く、同様に透明カバー31,32に代えて不透明の板材によりカバーを形成するようにしても良い。
本発明の除電除塵装置を示す正面図である。 図1の側面図である。 図1の一部切り欠き平面図である。 本発明の除塵除電装置の内部構造を示す一部切り欠き側面図である。 図1の要部を示す斜視図である。 図5におけるA−A線に沿う拡大断面図である。 除電除塵装置の作動を制御する制御回路を示す概略図である。 センサにより装置をオンオフするようにしたタイプの制御手順を示すフローチャートである。 タイマーで装置をオフするようにしたタイプの制御手順を示すフローチャートである。
符号の説明
11 基台ボックス
12 モータ
13 ファン
14 ケース
15 送風機
16 空気流入口
17 エキスパンドメタル
18 排気ダクト
21 支持コラム
22 収容室
23 処理ヘッド
24 処理空間
25,26 側板
25a,26a 突出部
27,28 側面開口部
29 正面開口部
30 ねじ部材
31,32 透明カバー
33 空気噴出パイプ
33a,33b,33c パイプ
34 継手
35 噴出口
36 イオン噴出ノズル
37 給気ポート
38 開閉弁
39 絞り弁
41 給気パイプ
42 イオン発生器
43 開閉弁
44 レギュレータ
45 給気パイプ
46 イオン搬送チューブ
47,48 センサ
50 コントロールユニット
51 入力操作部

Claims (7)

  1. 被処理物にイオン化空気を吹き付けて被処理物に付着した塵埃を除去する除電除塵装置であって、
    空気が流入する空気流入口を有し、当該空気流入口から流入した空気の流れを案内する空気流路を有する基台ボックスと、
    前記基台ボックスに設けられた支持コラムに前記空気流入口に対向して取り付けられ、前記空気入流口との間で処理空間を形成する処理ヘッドと、
    前記処理ヘッドに設けられ、前記空気流入口に向けて空気を噴出する噴出口が設けられて前記処理空間を外部から遮断するエアーカーテンを形成する空気噴出部材と、
    前記処理ヘッドに設けられ、前記処理空間内の被処理物にイオン化空気を吹き付けるイオン噴出ノズルとを有すること特徴とする除電除塵装置。
  2. 請求項1記載の除電除塵装置において、前記処理ヘッドの先端部と前記基台ボックスの先端部との間に正面開口部を形成し、前記正面開口部に沿って前記エアーカーテンを形成し、前記正面開口部を介して前記処理空間内に対する被処理物の搬入と搬出とを行うことを特徴とする除電除塵装置。
  3. 請求項1記載の除電除塵装置において、前記処理ヘッドの先端部と前記基台ボックスの先端部との間に正面開口部を形成するとともに、前記処理ヘッドの両側部と前記基台ボックスの両側部との間に側面開口部を形成し、前記正面開口部とそれぞれの前記側面開口部に沿って前記エアーカーテンを形成し、前記正面開口部とそれぞれの前記側面開口部のいずれかを介して前記処理空間内に対する被処理物の搬入と搬出とを行うことを特徴とする除電除塵装置。
  4. 請求項3記載の除電除塵装置において、それぞれの前記側面開口部に取り外し自在のカバーを装着し、前記カバーを取り外すことにより前記側面開口部を介して前記処理空間内に対する被処理物の搬入と搬出とを行うことを特徴とする除電除塵装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の除電除塵装置において、前記処理空間内に搬入された被処理物を検出するセンサと、当該センサが被処理物の搬入を検出したときに、前記基台ボックス内の空気流の形成と、前記空気噴出部材からの空気の噴出と、前記イオン噴出ノズルからのイオン化空気の噴出とをこの順で所定時間経過毎に処理開始制御する制御手段とを有することを特徴とする除電除塵装置。
  6. 請求項5記載の除電除塵装置において、前記制御手段は、前記処理空間内から被処理物が搬出されたときに、前記イオン化空気の噴出停止と、前記空気噴出部材からの空気の噴出停止と、前記基台ボックス内の空気流形成停止とをこの順で所定時間経過毎に処理終了制御することを特徴とする除電除塵装置。
  7. 請求項5の除電除塵装置において、前記制御手段は、所定の処理時間が経過したときに、前記イオン化空気の噴出停止と、前記空気噴出部材からの空気の噴出停止と、前記基台ボックス内の空気流形成停止とをこの順で所定時間経過毎に処理終了制御することを特徴とする除電除塵装置。

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