JP2007234437A - プラズマ放電式除電器 - Google Patents

Abstract

【課題】環境汚染を生じさせず、電極の寿命が長く、安全な除電器を提供する。
【解決手段】電源と、電極と該電極を覆う誘電体からなりかつ前記電源から供給された電力によりプラズマ放電を行なうプラズマ放電電極部とを備える。そして、誘電体がバリアとして作用する誘電体バリア放電で発生させたプラズマを荷電粒子源または電子源として用いる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラズマ放電式除電器に関し、特に、誘電体バリア放電によるプラズマ放電式除電器に関する。

従来、除電器に用いるイオン発生源としてはコロナ放電、グロー放電、紫外線、Ｘ線および放射線が用いられてきた。

コロナ放電やグロー放電では電極からパーティクルが発生し、クリーン環境で用いるとクリーン度を低下させる問題があった。また、電極の減耗があり、除電器の寿命が短かった。さらに、コロナ放電させると空気中の窒素と酸素が反応してＮＯｘが発生し、これと空気中の湿度即ち水が反応して硝酸アンモニュームの結晶ができる。これが飛散し環境を汚染する。さらにコロナ放電では高電圧電極がむき出しであるため、人体の感電等の危険性がある。また、Ｘ線や放射線を用いると上記のような汚染はないが、人体が危険に曝されるという問題がある。

したがって、前述の課題を解決するために、本発明の除電器は、電源と、電極と該電極を覆う誘電体からなりかつ前記電源から供給された電力によりプラズマを発生するプラズマ発生源とを備え、誘電体バリア放電で発生させたプラズマを荷電粒子源または電子源として用いることを特徴とする。

本発明によれば、以下の効果を有する。

１）電極が誘電体で覆われているので、電極から飛散するパーティクルがない。

２）電極が酸化減耗しない。このため、電極が減耗しないので寿命が長い。

３）電極に硝酸アンモニウムの結晶が発生しないので環境を汚染しない。

４）除電器により発生する温度が低く火災、やけど等の危険性がない。

５）放電電極がむき出しでないので、高電圧による感電も無く安全である。

６）Ｘ線や放射線が出ないので安全である。

本発明の除電器では、電源と、電極と該電極を覆う誘電体からなりかつ前記電源から供給された電力によりプラズマ放電を行なうプラズマ放電電極部とを備える。前記誘電体がバリアとして作用する誘電体バリア放電で発生させたプラズマを荷電粒子源または電子源として用いる。
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の除電器に示す図である。図１において、除電器１０は、電源１２と、プラズマ放電を行なうプラズマ放電電極部１４と、電源１０とプラズマ放電電極部１４を接続し、電源１０からプラズマ放電電極部１４に電力を供給するための導体１６とから成る。

プラズマ放電電極部１４は一対の対向電極１８とこれらの対向電極１８と、対向電極を覆う誘電体２０とから成る。導体１６は対向電極１８と電源１２とを接続している。プラズマ２２は対向電極１８の先端部に位置する誘電体２０の全周にわたって発生する。

プラズマ放電に用いる電源は１ＫＶ以上で１ＫＨＺ以上の交流が好ましい。また、用いる誘電体２０は誘電率が大きいほど電源を小さくできるため大きいほど良い。このため、誘電率は通常１０以上が好ましく、最近では誘電率が１４０のものも実用化されているので、そのような誘電率の高い誘電体を用いるのが好ましい。
（実施例２）
図２は実施例２として本発明の除電器が除電対象物を除電するメカニズムを説明するための図である。プラズマ２２は＋と−のイオン（荷電粒子）２８または電子により構成されていて、全体の電荷は中性である。プラズマの近傍に帯電物体２４が近づくと帯電している＋の静電気３０はプラズマ中の一の電荷を吸引し、消えてゆく。逆に−の静電気３０はプラズマ中の＋の電荷を吸引し、消えてゆく。このようにして電荷の交換が行われ、プラズマによる除電が行われる。
（実施例３）
図３は本発明の実施例３のプラズマ放電電極部を示す図である。実施例１の一対の対向電極１８では対向電極同士の先端部が対向しているが、この実施例３では、対向電極が平行に配置されており、プラズマは平行電極間で誘電体が最も薄い部分に発生する。すなわち、実施例３では誘電体２０には、平行な対向電極の平行がほぼ重なる部分に窪み（切り欠き）２６が形成されており（誘電体の絶縁性能が他より弱い部分を設ける）、その切り欠きに長い線状のプラズマ源ができる。
（実施例４）
図４は本発明の実施例４のプラズマ放電電極部を示す図である。実施例４では、対向電極１８が先端で対向している。誘電体２０には、対向電極の先端のほぼ重なる部分に窪み（切り欠き）２６が形成されており、電極の先端、すなわち、誘電体が最も薄い部分（切り欠き）にプラズマ２２が発生している。
（実施例５）
図５は本発明の実施例５のプラズマ放電電極部を示す図である。実施例４では、切り欠きが直方体状であるが、この実施例５では、切り欠きが断面円弧状のものである。
（実施例６）
図６は本発明の実施例６のプラズマ放電電極部を示す図である。実施例６は実施例５と同様に対向電極が先端で対向している場合である。対向電極の先端のほぼ重なる部分に全周にわたって断面円弧状の窪み（切り欠き）２６が形成されており、電極の先端部の誘電体が最も薄い部分にプラズマ２２が発生している。切り欠きが全周に及んでいるのでプラズマは全周に発生している。
（実施例７）
図７は、本発明の実施例７の種々の電極配置を示す図である。

図７ａは点状電極のプラズマ源を示す。対向電極１８の先端の誘電体２０が最も薄くなっているので、絶縁性能が低く、ここにプラズマが発生する。点状のプラズマにより小さなスポットの除電ができる。

図７ｂは線状電極のプラズマ源を示す。対向電極１８が線状で平行に並んでいる。線状のプラズマが発生する。

図７ｃは円状電極のプラズマ源を示す。円状のプラズマができる。

図７ｄは面状電極のプラズマ源を示す。複数の平行電極１８が面状に並んでおり、面状のプラズマが発生する。

図７ｅは円柱状電極のプラズマ源を示す。円柱状のプラズマができる。円柱状の内部または外部にプラズマができる。内部の場合は管状の内部を通る物体、例えば粉体の除電ができる。

本発明の実施例１の除電器に示す図である。 本発明の除電器が除電対象物を除電するメカニズムを説明するための図である。 本発明の実施例３のプラズマ放電電極部を示す図である。 本発明の実施例３のプラズマ放電電極部を示す図である。 本発明の実施例５のプラズマ放電電極部を示す図である。 本発明の実施例６のプラズマ放電電極部を示す図である。 本発明の実施例７の種々の電極配置を示す図である。

符号の説明

１０ プラズマ放電式除電器
１２ 電源
１４ プラズマ放電電極部
１６ 導体
１８ 電極
２０ 誘電体
２２ プラズマ
２６ 切り欠き

Claims (11)

1. 電源と、電極と該電極を覆う誘電体からなりかつ前記電源から供給された電力によりプラズマ放電を行なうプラズマ放電電極部とを備え、前記誘電体がバリアとして作用する誘電体バリア放電で発生させたプラズマを荷電粒子源または電子源として用いることを特徴とする除電器。
2. 前記プラズマにより発生した荷電粒子または電子を帯電物に供給して帯電電荷を中和することを特徴とする１項記載の除電器。
3. 前記誘電体中の電極は一対の対向電極であり、これらの電極間に１ＫＶ以上で１ＫＨＺ以上の交流電圧を印加することを特徴とする請求項第１又は２項記載の除電器。
4. 一対の対向電極に隣接して、誘電体の絶縁性能が他より弱い部分を設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の除電器。
5. 一対の対向電極に隣接して、誘電体の絶縁性能が他より弱い部分を局部的に点状、線状または面状に設けることを特徴とする請求項第１乃至４項のいずれか１つに記載の除電器。
6. 一対の対向電極に隣接して、一方の電極から出て誘電体を経由して前記誘電体の表面に出て、その誘電体の表面または空間を経由後に、再び誘電体を経由して他方の電極に至る経路が他より短い経路を設けることを特徴とする請求項第１乃至５項のいずれか１つに記載の除電器。
7. 圧縮空気またはＦＡＮで荷電粒子または電子を飛ばすことを特徴とする請求項第１乃至６項のいずれか１つに記載の除電器。
8. 不活性ガスを用いオゾンの発生を抑制することを特徴とする請求項第１乃至７項記載の除電器。
9. 前記誘電体に誘電率が１０以上であることを特徴とする請求項第１乃至８項のいずれか１つに記載の除電器。
10. 前記対向電極が点状、線状、円状、又は円柱状であることを特徴とする請求項第１乃至９項のいずれか１つに記載の除電器。
11. 前記対向電極が面状に配置されていることを特徴とする請求項第１乃至１０項のいずれか１つに記載の除電器。