JP2007066654A - イオンガス発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で放射線を確実に遮蔽すると共に、ガスの乱れを低減することができるイオンガス発生装置を提供する。
【解決手段】 イオンガス発生装置１は、イオン化室２を備えている。イオン化室２は、ガスが吹き出す端部に設けられた吹出口５を有している。吹出口５には、イオン化室２内に放射された軟Ｘ線をイオン化室２外に漏れないように遮蔽する放射線遮蔽部６Ｂが設けられている。この放射線遮蔽部６Ｂには、凹曲面と凸曲面とが連続する複数の波状部材６１が、ガスの吹き出し方向Ａと交差する方向に沿って配列されている。このとき、その配列方向Ｂにおいて、隣接する波状部材６１，６１のうちのいずれか一方の波状部材６１の凹曲面の頂部６１ｃと凸曲面の頂部６１ｄとの間に、他方の波状部材６１の凸曲面の頂部６１ｄが位置している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ガスに放射線を照射してイオンガスを生成するイオンガス発生装置に関するものである。

帯電した被除電体に、イオン化したガスであるイオンガスを吹き付けて除電するイオンガス発生装置が従来から用いられている。このようなイオンガス発生装置において、ガスに軟Ｘ線等の放射線を照射することによりイオンガスを生成し、吹出口から吹き出す場合には、人体に与える影響から放射線が外に漏れないように配慮する必要がある。

放射線を遮蔽する方法としては、特許文献１~４に記載のものがある。特許文献１には、複数の微細貫通孔が形成されたキャピラリープレートが吹出口に設けられたものが開示され、特許文献２及び特許文献３には、吹出口を屈曲させたものが開示されている。また、特許文献４には、空気通過孔が放射線の放射方向に対し傾斜するよう構成された車両用空気清浄装置が開示されている。
特開平７−６８６０号公報 特開２０００−１６７３８８号公報 特開２００５−１９０４４号公報 特開平１０−２４４８２９号公報

しかしながら、上記のイオンガス発生装置では、放射線は遮蔽できるが、それと同時にガスの乱れができやすいため、イオンの再結合が促進され、除電にかかる時間が延びてしまう問題があった。また、複雑な遮蔽構造や別途の放射線遮蔽部が必要であるので構成が複雑になるといった問題もあった。

そこで、本発明は、簡易な構成で放射線を確実に遮蔽することができると共に、ガスの乱れを低減することができるイオンガス発生装置を提供することを目的とする。

本発明に係るイオンガス発生装置は、イオン化源から放射される放射線によって、イオン化室内に流入したガスをイオン化してイオンガスを生成し、イオン化室が有する吹出口からイオンガスを吹き出すイオンガス発生装置であって、吹出口に配置される放射線遮蔽部を備え、放射線遮蔽部は、凹曲面と凸曲面とが連続してなる波状部材を複数有し、複数の波状部材は、イオンガスの吹き出し方向と交差する方向に配列されると共に、隣接する波状部材間にガス流路としての隙間が形成されており、複数の波状部材の配列方向において、隣接する波状部材のうちの一方の波状部材が有する凹曲面の頂部と凸曲面の頂部との間に、他方の波状部材が有する凸曲面の頂部が位置することを特徴とする。

このように、本発明に係るイオンガス発生装置では、隣接する波状部材のうちの一方の波状部材が有する凹曲面の頂部と凸曲面の頂部との間に、他方の波状部材が有する凸曲面の頂部が位置するので、放射線遮蔽部では放射線が必ず波状部材に当たることになる。従って、放射線遮蔽部を放射線が通過するのを阻止できるので、放射線がイオン化室内から漏れない。さらに、波状部材が凹曲面と凸曲面とが連続してなるので、隣接する波状部材間に設けられたガス流路が滑らかな波状となる。よって、ガスの乱れを低減させることができる。従って、人体への安全性を確保しつつ、イオンの再結合を抑制して大量のイオンを効率よく発生させることができる。

また、従来技術のように複雑な遮蔽構造や別途の放射線遮蔽部を設ける必要がないので、イオンガス発生装置を簡易に構成することが可能である。よって、イオンガス発生装置の製造現場への応用のみならず、汎用品への応用が可能である。

好ましくは、複数の波状部材は、スペーサを介して配列される。この場合、波状部材間のスペーサの厚さを調節することで、隣接する波状部材の間隔を容易に調整できる。

また、好ましくは、複数の波状部材の両端部は、凹曲面又は凸曲面の頂部である。このように、波状部材におけるイオンガス入口側及び出口側の端部を凹曲面又は凸曲面の頂部とすることで、ガスの乱れをより低減することができる。

また、イオン化源としてはＸ線管が挙げられる。

本発明のイオンガス発生装置によれば、簡易な構成で放射線を確実に遮蔽すると共に、ガスの乱れを低減することができる。これにより、例えば人体への安全性を確保しつつ除電能力を向上させることができる。

以下、本発明によるイオンガス発生装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において、同一要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明に係るイオンガス発生装置の一実施形態を示す斜視図であり、図２は、そのイオンガス発生装置の側断面図である。ここで、イオンガス発生装置１は、例えば高圧空気等のガスに軟Ｘ線を照射してイオン化させてイオンガスを発生せしめ、吹き出すものであり、このイオン化したイオンガスで除電を行う光放射式静電除去装置として採用されるものである。イオンガス発生装置１は、ガスをイオン化させる空間を有するイオン化室２を備えている。

イオン化室２は、例えば電気絶縁性材料である塩化ビニル樹脂からなり、その外形は直方体形状を呈している。イオン化室２の端部２１（図１の上側の端部）には、高圧空気等のガスを流入するための流入口４が形成されており、端部２１には、例えばガス供給源に接続された配管からなるガス供給手段（図示せず）が接続されている。また、端部２１と対向する端部２２（図１の下側の端部）には、イオン化したガスであるイオンガスを吹き出すための吹出口５が形成されている。この構成では、ガスは、図１及び図２の矢印Ａで示すように端部２１側から端部２２側に向かって流れることになる。

また、イオン化室２の長手方向と直交する側壁２３には、軟Ｘ線を放射するＸ線管３が取り付けられる放射開口部２５が形成されている。Ｘ線管３は、軟Ｘ線の放射方向がイオン化室２の長手方向となるような向きで、放射開口部２５に気密に固定されている。ここで、軟Ｘ線とは、放射線であるＸ線の中でもエネルギーが低くて透過性の弱い微弱Ｘ線のことをいう。

流入口４及び吹出口５には、イオン化室２内から軟Ｘ線が漏れないように軟Ｘ線を遮蔽する放射線遮蔽部６Ａ，６Ｂがそれぞれ設けられている。放射線遮蔽部６Ａ，６Ｂは、複数の波状部材６１を有する。複数の波状部材６１は、ガスの流入方向やイオンガスの吹き出し方向（矢印Ａで示す方向）と略直交する方向（矢印Ｂで示す方向）にスペーサ６２を介して配列されており、隣接する波状部材６１，６１間に設けられたスペーサ６２によって形成される隙間がガス流路７となっている。このように波状部材６１がスペーサ６２を介して配列されることで、ガス流路７の幅（隣接する波状部材６１間の距離）の調整を容易に行うことができる。

また、放射線遮蔽部６Ａ，６Ｂでは、複数の波状部材６１及び複数のスペーサ６２に支柱６３が貫入され、支柱６３の両端にナット６４が螺合されることで、波状部材６１と支柱６３とが固定されている。そして、放射線遮蔽部６Ａ，６Ｂは、支柱６２を側壁２３，２４に固定することでイオン化室２に取り付けられている。

図２及び図３を利用して、放射性遮蔽部６Ａ，６Ｂについて、より詳細に説明する。

放射線遮蔽部６Ａ，６Ｂが有する各波状部材６１は、複数の凹曲面と凸曲面とが滑らかに連続してなる板材から形成されている。よって、隣接する波状部材６１，６１間に形成されたガス流路７は、滑らかに連続する波状形状となりガスの乱れが低減されている。さらに、ガスの乱れをより低減するため、図２に示すように、各波状部材６１において、側壁２３から見たときにイオン化室２の内側の端部６１ａが凹曲面の頂部６１ｃとなり、イオン化室２の外側の端部６１ｂが凸曲面の頂部６１ｄとなるように形成されていることが好ましい。なお、複数の波状部材６１のうち側壁２３，２４に隣接する波状部材６１，６１では、端部６１ａは、側壁２３，２４と連結可能に形成されている。これによって、波状部材６１と側壁２３，２４との間から軟Ｘ線が外部に漏れることが防止されている。さらに、各波状部材６１の厚さｔは、軟Ｘ線を遮蔽できる厚さであれば特に限定されないが、例えば波状部材６１が塩化ビニル樹脂から形成されている場合には、２ｍｍ以上が好ましい。

また、スペーサ６２は、ガスの乱れや剥離を抑制するため、外形形状が例えば円柱形状とされている。さらに、スペーサ６２の厚さは、上述のように波状部材６１がスペーサ６２を介して配列されたときに、その配列方向Ｂにおいて、隣接する波状部材６１，６１のうちのいずれか一方の波状部材６１の凹曲面の頂部６１ｃと凸曲面の頂部６１ｄとの間に、他方の波状部材６１の凸曲面の頂部６１ｄが位置されるような厚さである。

この場合、図３に示すように、隣接する波状部材６１，６１のうちの一方の波状部材６１が有する凹曲面の頂部６１ｃ，６１ｃ同士を結ぶ直線Ｌと他方の波状部材６１の凸曲面とが交差することになり、結果として、イオン化室２の内側から外側（又は外側から内側）は見通せない。そのため、イオン化室２内の放射線は、その進行方向によらず、波状部材６１に確実に当たり、イオン化室２から外部に漏れないようになっている。

次に、上述したイオンガス発生装置１の動作について説明する。

まず、ガス供給手段（図示せず）を通して流入口４に高圧空気等のガスを供給する。このガスは、流入口４に配置された放射線遮蔽部６Ａのガス流路７を通ってイオン化室２内部に流入する。このようにイオン化室２にガスを供給するとき、Ｘ線管３に電圧を印加し、Ｘ線管３から軟Ｘ線をイオン化室２内へ放射する。これにより、イオン化室２内のガスは、放射された軟Ｘ線によってイオン化されてイオンガスとなる。そして、流入口４からガスが連続して供給されているので、イオン化室２内で生成されたイオンガスは吹出口５に設けられた放射線遮蔽部６Ｂのガス流路７を通じてイオン化室２外に吹き出される。

イオンガス発生装置１では、放射線遮蔽部６Ｂのガス流路７が滑らかな波状であるので、ガス流路７を流れるイオンガスの乱れが小さい。よって、イオンの再結合が抑制され、吹き出されるイオンガス中には多くのイオンが含まれている。従って、イオンガス発生装置１で生成されたイオンガスを帯電物に吹き付けたとき、帯電物の除電を効率的に行うことができる。

また、イオンガス発生装置１の放射線遮蔽部６Ａ，６Ｂでは、複数の波状部材６１がその配列方向Ｂにおいて、隣接する波状部材６１，６１のうちのいずれか一方の波状部材６１の凹曲面の頂部６１ｃと凸曲面の頂部６１ｄとの間に、他方の波状部材６１の凸曲面の頂部６１ｄが位置されている。よって、イオン化室２内に放射された軟Ｘ線は、その放射方向にかかわらず、放射線遮蔽部６Ａ，６Ｂが有する波状部材６１に当たり遮蔽されるので、イオン化室２内の軟Ｘ線はイオン化室２内に確実に閉じ込められ、軟Ｘ線がイオン化室２外に漏れない。従って、イオンガス発生装置１を例えばクリーンルーム用ベンチやエレベータ前の人体の除電等に利用するときに、軟Ｘ線の人体への影響を心配する必要がない。

さらに、軟Ｘ線を遮蔽するために、複雑な遮蔽構造や別途の放射線遮蔽部を設ける必要がないので、イオンガス発生装置１を簡易に構成できる。また、金属の他、塩化ビニル樹脂などの安価で軽量な材料で波状部材６１を構成することによって、イオンガス発生装置１の製造コストの低減を図れる。

以上のように、イオンガス発生装置１は、簡易な構成であって低コスト化を図りながら軟Ｘ線を遮蔽でき、且つ、ガス流の乱れを低減できている。したがって、イオンガス発生装置１を製造現場へ適用できるのみならず、様々な設置場所や用途へ適用することができる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、図４に示すイオンガス発生装置８のように、ガスの流入口４をイオン化室２の長手方向と垂直な一側壁に設け、軟Ｘ線がガスの流入方向と同方向に放射されるようにＸ線管３を設置する構成にしてもよい。この図４に示したイオンガス発生装置８では、その高さ方向の省スペース化を図ることができる。

また、Ｘ線管３の設置方向は特に限定されない。例えば、イオンガス発生装置８において、軟Ｘ線の放射方向がイオンガスの吹き出し方向と平行になるようにＸ線管３を設置しても良い。

さらに、また、上記実施形態では放射線を軟Ｘ線としたが、これに限定されずα線やβ線としてもよい。このように、α線、β線とするときにはイオン化源として例えば密封放射性同位元素が挙げられる。なお、密封放射性同位元素とは、放射性物質を放射線が漏れない容器で密封して放射線源として使用されるものである。

また、波状部材６１は、少なくとも一つ以上の凹曲面及び凸曲面が滑らかに連続したものであれば良い。さらに、波状部材６１は、スペーサ６２を介さずに所定の間隔で直接イオン化室２に固定されていても良く、配列方向がイオンガスの吹き出し方向と略直交するとしたが交差していれば良い。

本発明に係るイオンガス発生装置の一実施形態を示す斜視図である。 図１に示したイオンガス発生装置のII−II線断面図である。 図２に示した放射線遮蔽部の拡大断面図である。 図１に示したイオンガス発生装置の他の実施形態の側断面図である。

符号の説明

１，８…イオンガス発生装置、２…イオン化室、３…Ｘ線管（イオン化源）、５…吹出口、６Ａ，６Ｂ…放射線遮蔽部、７…ガス流路、６１…波状部材、６１ａ，６１ｂ…波状部材の端部、６１ｃ…凹曲面の頂部、６１ｄ…凸曲面の頂部、６２…スペーサ。

Claims (4)

1. イオン化源から放射される放射線によって、イオン化室内に流入したガスをイオン化してイオンガスを生成し、前記イオン化室が有する吹出口から前記イオンガスを吹き出すイオンガス発生装置であって、
   前記吹出口に配置されており、前記放射線を遮蔽する放射線遮蔽部を備え、
   前記放射線遮蔽部は、凹曲面と凸曲面とが連続してなる波状部材を複数有し、
   複数の前記波状部材は、前記イオンガスの吹き出し方向と交差する方向に配列されると共に、隣接する前記波状部材間にガス流路としての隙間が形成されるように配列されており、
   複数の前記波状部材の配列方向において、隣接する前記波状部材のうちの一方の前記波状部材が有する前記凹曲面の頂部と前記凸曲面の頂部との間に、他方の前記波状部材が有する前記凸曲面の頂部が位置することを特徴とするイオンガス発生装置。
2. 複数の前記波状部材は、スペーサを介して配列されることを特徴とする請求項１記載のイオンガス発生装置。
3. 複数の前記波状部材の両端部は、凹曲面又は凸曲面の頂部であることを特徴とする請求項１又は２記載のイオンガス発生装置。
4. 前記イオン化源は、Ｘ線管であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のイオンガス発生装置。

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