JP2007280701A - 除電装置 - Google Patents

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    • H01T19/00Devices providing for corona discharge
    • H01T19/04Devices providing for corona discharge having pointed electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Abstract

【課題】 除電装置の掃除を自動的に行うメンテナンスフリーの除電装置を提供する。
【解決手段】 除電装置の構成として、除電のためにイオンを発生する放電針16と、放電針が発生したイオンを外部に放出するための少なくとも1つの開口12aを有し、かつ放電針を掃除するためのブラシ12bが設けられた第1円筒体12と、第1円筒体の内部に回転可能に配置された第2円筒体14と、放電針と第2円筒体を第2円筒体の軸線を中心に回転させて第1円筒体のブラシで放電針を擦ることにより放電針の掃除を行う放電針回転機構18と、を設ける。そして、制御装置の制御に基づいて、掃除動作を周期的に行なう。
【選択図】 図3

Description

本発明は除電装置(静電気除去装置)に関し、特に、メンテナンスフリー除電装置に関する。
従来の除電装置は、放電針の掃除は手動で行うものが主流であった。発明者が提案したモータを用いた自動型もあるが、この場合、払った挨の回収はできなかった。また手動式で掃除をする場合は、真空掃除機のホースを接続し、払った埃を吸引しながら手動で放電針を掃除する方式が提案されている。
しかしながら、完全に自動で放電針の掃除を行い、その際飛散する挨の回収も自動で行うメンテナンスフリーの除電器は存在しなかった。
そのため、除電器のユーザーは、定期的なメンテナンスが必須であったが、わずらわしさのため、実際にはメンテナンスは行われず、除電器の性能が発揮できていないケースが大半であった。
本発明の除電装置は、除電のためにイオンを発生する少なくとも1つの放電針と、該放電針が発生したイオンを外部に放出するための少なくとも1つの開口を有し、かつ放電針を掃除するためのブラシが設けられた第1円筒体と、該第1円筒体の内部に回転可能に配置された第2円筒体と、前記放電針と前記第2円筒体を第2円筒体の軸線を中心に回転させて前記第1円筒体の前記ブラシで前記放電針を擦ることにより前記放電針の掃除を行う放電針回転機構と、を有することを特徴とする。
本発明の除電装置は、除電のためにイオンを発生する少なくとも1つの放電針と、該放電針が発生したイオンを外部に放出するための開口を有するボックス型のハウジングと、前記放電針に付着した埃を払うブラシを放電針に対して揺動するように前記ハウジングに取り付けられたブラシ駆動部と、前記開口を通して外部から空気を取り入れて放電針から払われて浮遊している埃をフィルタで除去して外部に清浄な空気として排気する第1のフィルタ付きファンと、を有することを特徴とする。
また、本発明の除電装置は、除電のためにイオンを発生する放電針と、該放電針を周期的に掃除(クリーニング)する掃除手段を有する除電装置において、前記放電針の掃除を行なうための周期データに基づいてクリーニング日を計算するクリーニング日計算手段と、
カレンダの日にちと前記クリーニング日計算手段で計算された日にちとを比較してクリーニング日を判定する該当日判定手段と、前記該当日判定手段で該当日と判定されたとき、時刻指定データと時計の時刻を比較してクリーニングの開始を判定する開始判定手段と、
前記開始判定手段が該当時刻であると判定して開始指示したとき、または外部からの指示、または放電針の汚れ感知センサからの指示で、前記掃除手段を駆動してクリーニングを実施するクリーニング実施手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、従来は不可避であった除電器のメンテナンス作業を省略できる。特に自動化された無人工場ではメイテナンス作業を不要にできなければ意味の無いものである。本来の工程を無人化または自動化しても、メンテナンス等の付帯的な作業が残っていては意味の無いものである。実際の工場では本来の製造作業に大半の時間を費やしており、メンテナンス等の付帯的な作業に時間を割く余裕はない。この結果、除電器のメンテナンスは最も嫌われる作業で、未だに解決していない問題であった。本発明は、この残された問題を解決するものである。
本発明の除電装置は、除電のためにイオンを発生する少なくとも1つの放電針と、該放電針が発生したイオンを外部に放出するための少なくとも1つの開口を有し、かつ放電針を掃除するためのブラシが設けられた第1円筒体と、該第1円筒体の内部に回転可能に配置された第2円筒体と、前記放電針と前記第2円筒体を第2円筒体の軸線を中心に回転させて前記第1円筒体の前記ブラシで前記放電針を擦ることにより前記放電針の掃除を行う放電針回転機構と、を有するものである。
また、本発明の除電装置は、除電のためにイオンを発生する少なくとも1つの放電針と、該放電針が発生したイオンを外部に放出するための開口を有するボックス型のハウジングと、前記放電針に付着した埃を払うブラシを放電針に対して揺動するように前記ハウジングに取り付けられたブラシ駆動部と、前記開口を通して外部から空気を取り入れて放電針から払われて浮遊している埃をフィルタで除去して外部に清浄な空気として排気するフィルタ付きファンと、を有するものである。
さらにまた、本発明の除電装置は、除電のためにイオンを発生する放電針と、該放電針を周期的に掃除(クリーニング)する掃除手段を有する除電装置において、前記放電針の掃除を行なうための周期データに基づいてクリーニング日を計算するクリーニング日計算手段と、カレンダの日にちと前記クリーニング日計算手段で計算された日にちとを比較してクリーニング日を判定する該当日判定手段と、前記該当日判定手段で該当日と判定されたとき、時刻指定データと時計の時刻を比較してクリーニングの開始を判定する開始判定手段と、前記開始判定手段が該当時刻であると判定して開始指示したとき、または外部からの指示、または放電針の汚れ感知センサからの指示で、前記掃除手段を駆動してクリーニングを実施するクリーニング実施手段と、を有するものである。
(実施例1)
図1は、本発明の実施例1のイオン放出時の除電装置(バータイプ除電装置)を説明するための正面図である。図2は、本発明の実施例1の放電針掃除(クリーニング)時の除電装置を説明するための正面図である。図3は、本発明の実施例1の放電針掃除(クリーニング)時の除電装置を説明するための断面図である。図4は、本発明のイオン放出時のイオン放出および放電針掃除時の外気吸入を説明するための断面図であり、図4aは図1の線4(a)−4(a)での拡大断面図であり、図4bは図2の線4(b)−4(b)での拡大断面図であり、図4cは図3の線4(c)−4(c)での拡大断面図である。
図1〜図4において、除電装置10は固定の円筒状ハウジング(第1円筒体)12と、放電針16の掃除用に設けられた、第1円筒体12の内部に回転可能に配置された内側円筒体(第2円筒体)14を有する。これらの円筒体12、14の一方の端部は蓋26によって閉じられており、他方の端部には、第2円筒体14を回転駆動する駆動部本体18aを持つ駆動部(放電針回転機構)18、電源本体20aを持つ電源20、フィルタ24付きのファン22が配置されている。なお、放電針16には、放電針の汚れを感知して汚れの程度に応答して放電針の掃除の時期を指示する汚れ感知センサ(図示せず)が必要に応じて設けられている。
第1円筒体12には、放電針16によって発生されるイオン28を外方に放出するための開口12aが第1円筒体12に沿って一列に形成されている。また、第2円筒体12には、第2円筒体14の放電針掃除の回転位置において、放電針16を擦って埃30を放電針16から払い取るブラシ12bが設けられている(図4b、図4c参照)。
第2円筒体14には、図4aで示すように、イオン発生時の回転位置において、第1円筒体12の開口12aと整列するイオン放出開口14cが形成されており、このため、第2円筒体14内に設けられた放電針16で発生したイオン28は開口12a、14cを通って外方に放出される。さらに、第2円筒体14には、図4bに示すように、放電針掃除時の回転位置において、第1円筒体12の1つの開口12aを除いて他の開口12aを閉じる部分14bが形成されている。さらに、第2円筒体14には、図4cに示すように、
第1円筒体の1つの開口(図1の実施例では、蓋26に隣接した開口)と整列する外気吸入開口14aが形成されており、外気はこれらの開口を通って第2円筒体14の内部に吸入される。
次に、放電針による除電動作と放電針の掃除(クリーニング)動作を説明する。除電動作の場合には、放電針回転機構18により、放電針と第2円筒体14は図4a(図1)の回転位置にもたらされている。この状態で、電源20から放電針16に電力を供給が供給され、放電針16は除電のためのイオン28を発生する。
放電針16の掃除動作の場合には、放電針回転機構18によって第2円筒体14が除電時の図4a(図1)の回転位置から放電針掃除のための図4b、図4c(図2、図3)の回転位置にもたらされる。このとき、放電針16に付着していた埃30はブラシ12bによって払い落とされ浮遊状態になる。この状態で、電源20からフィルタ付きファンのファン22に電力が供給される。これによって、外気が第1円筒体12の開口12aと第2円筒体14の外気吸入開口14aだけを通り第2円筒体14の内部に吸引され、浮遊している埃30は吸引された外気とともに第2円筒体14の内部でフィルタ24に向かって運ばれる。フィルタ24は埃30を集め、清浄な空気だけを外部に放出する。
(実施例2)
図5は、本発明の実施例2の放電針掃除(クリーニング)時の除電装置を説明するための断面図である。本発明の実施例2の実施例2では、フィルタ付きファン22が駆動部18、電源20とは反対端部において第1円筒体12、第2円筒体14に設けられたものである。除電動作、掃除動作は実施例1と同様である。
(実施例3)
図6は、本発明の実施例3の放電針掃除(クリーニング)時の除電装置を説明するための断面図である。実施例3では、フィルタ付きファン22が駆動部18に隣接して設けられているものである。除電動作、掃除動作は実施例1と同様である。
(実施例4)
今まで説明してきた実施例1〜3では、除電装置のハウジングがバータイプ(棒状)のものであったが、実施例4以降の実施例では、ハウジングがボックスタイプの除電装置に向けられたものであり、さらに、これらのボックスタイプの除電装置を、イオンの噴射にファンによる送風を使用せずにクーロンの反発力だけを使用するタイプ(無風除電)と、クーロンの反発力に加えて、イオンの噴射にファンによる送風を使用するタイプ(有風除電)に分けて説明する。
図9は本発明の実施例4の除電装置(ボックス型無風除電装置)を説明するための図であり、図9aは除電装置の正面図であり、図9bは除電装置の断面図である。図9において、除電装置50はボックス型のハウジング52を有し、その正面(前面)には、ハウジング52内に配置された放電針54からの発生されるイオンを外方に噴射させるための円形開口52aが形成されている。放電針54は、複数個配置されており、この実施例では、6個の放電針54が円周上に配置されている。なお、放電針54には、放電針の汚れを感知して汚れの程度に応答して放電針の掃除の時期を指示する汚れ感知センサ(図示せず)が必要に応じて設けられている。
放電針54を掃除するために、放電針のそれぞれに対してブラシ56が配置されており、これらのブラシ56はアーム58の先端に設けられており、各アーム58は、放電針の中心位置でハウジングの前面部分52bに取り付けられたアーム揺動機構(ブラシ駆動部)60に取り付けられている。このブラシ駆動部60は、矢印で示すように所定の角度範囲内でアーム58を揺動させて、放電針54に付着した埃を放電針54から剥がす。一方、ハウジング52の後部部分52cには、フィルタ62付き吸引ファン64が取り付けられている。
除電の際には、図9aに示す位置にアーム58がもたらされており、すなわち、ブラシ56がこの位置にもたらされており、放電針54に電源(図示せず)からの給電により、イオンが発生されて、除電が行なわれる。掃除の際には、ブラシ駆動部60が作動させられ、放電針54から埃を剥がして浮遊させる。このブラシ駆動部60の作動と同時に、フィルタ62付き吸引ファン64が作動させられ、点線の矢印で示すように外気により浮遊している埃を吸引ファン64に向けて吸引して、さらに点線の矢印で示すように埃を除去した清浄な空気をハウジング52の外に出す。
(実施例5)
図10は本発明の実施例5の除電装置(ボックス型有風除電装置)を説明するための断面図である。なお、図10では、図示の便宜上、図9で示したブラシ、アーム、ブラシ駆動部を省略している。図10において、フィルタ62付き吸引ファン64に加えて、フィルタ66付き送風ファン68がハウジング52の後部部分52cに取り付けられている。
除電の際には、放電針54によるイオンの噴射ととともに、フィルタ66付き送風ファン68が作動させられ、実線の矢印で示すように外気から清浄な空気を取り入れて、放電針54に向けて送風を行い、噴射したイオンをより遠方に飛ばす。掃除の際には、送風ファン68は停止させられ、シャッター69が閉じて空気の流れを遮断し、実施例4と同様に吸引ファン64だけが作動され、放電針54からの埃の除去が行なわれる。
(実施例6)
図11は本発明の実施例6の除電装置(ボックス型有風除電装置)を説明するための断面図であり、図11aは掃除時の除電装置の内部状態を示し、図11bは放電時の除電装置の内部状態を示す。なお、図11では、図示の便宜上、図9で示したブラシ、アーム、ブラシ駆動部を省略している。図11において、実施例5の吸引ファンと送風ファンに代えて、1つのフィルタ70付きファン72がハウジング52の後部部分52の内側に設けられており、このファンは吸引兼送風ファンとして用いられる。
ファン72を吸引兼送風ファンとして用いるために、除電時と掃除時のファンに至る空気の流路が切替えられる。すなわち、図11aで示す掃除時には、弁74、76が上方位置にもたらされており、ファン72は吸引ファンとして働き、点線の矢印で示すように、ハウジング52の開口52aから外部の空気が吸引され、フィルタ70、ファン72を通され、開口52eに排気される。一方、図11bで示す除電時には、弁74、76が下方位置にもたらされており、ファン72は送風ファンとして働き、実線の矢印で示すように、ハウジング52の開口52dから外部の空気が取り込まれ、フィルタ70、ファン72を通され、放電針54に向けて送られて開口52aを通して排気される。
(実施例7)
図12は本発明の実施例7の除電装置(ボックス型有風除電装置)を説明するための断面図であり、図12aは掃除時の除電装置の内部状態を示し、図12bは放電時の除電装置の内部状態を示す。なお、図12では、図示の便宜上、図9で示したブラシ、アーム、ブラシ駆動部を省略している。図12において、実施例6と同様に、フィルタ70付き吸引兼送風ファン72が用いられている。ファン72はハウジング52の後部部分52cと仕切り壁52fとの間に回転軸線72aを中心として回転するように取り付けられている。
この実施例では、ファン72からの送風方向を切替えるために、ファン72は回転軸線72aを中心に回転させられる。すなわち、図12aで示す掃除時には、ファン72の上方にフィルタ70が位置決めされ、ファン72は風を下方に送風し、ファン72は吸引ファンとして働き、点線の矢印で示すように、ハウジング52の開口52aから外部の空気が吸引され、フィルタ70、ファン72を通され、開口52eに排気される。一方、図12bで示す除電時には、ファン72の下方にフィルタ70が位置決めされ、ファンは風を上方に送風し、ファン72は送風ファンとして働き、実線の矢印で示すように、ハウジング52の開口52eから外部の空気が取り込まれ、フィルタ70、ファン72を通され、放電針54に向けて送られて開口52aを通して排気される。
(実施例8)
実施例8では、実施例1〜7の除電装置は、前述した放電針回転機構またはアーム揺動機構(ブラシ駆動部)と、フィルタ付きファン(送風ファンまたは吸引兼送風ファン)を周期的に動作させて、または外部の指示、または、放電針の汚れ感知センサの指示で掃除動作を行なう制御装置(図示せず)が設けられている。
図7は本発明のプログラムに基づく除電動作および掃除動作の動作制御のタイミングを説明するための図である。図7において、除電装置は通常は除電動作を行なっている。制御装置の制御に基づいて、放電針掃除のために、第1回目の掃除(クリーニング)が開始される。このとき、掃除のための周期データおよび時刻データが入力され、実際の日にち、時刻と比較され、その該当日の時刻になると、クリーニングが再開され、以下同様に、一定周期でクリーニングが実施される。
図8は制御装置による掃除動作を説明するためのフローチャートである。最初に第1回のクリーニングが行なわれる(ステップS10)。周期データが入力されクリーニング日が計算される(ステップS12)。その後、計算されたクリーニング日とカレンダから入力される日にちと比較され、該当日であるか否か判定され、該当日になるまで待つ(ステップS14)。該当日になると、入力された時刻指定データと入力される時計の時刻を比較し時刻合致まで待ち(ステップS16)、合致したときクリーニングを実施し(ステップS18)、再びステップS12に戻り、以下同様にして一定周期ごとにクリーニングを繰り返す。
なお、クリーニングの実施(ステップS18)は、外部からの指示または放電針の汚れ感知センサの指示に従っても行なわれる。例えば、プログラムに従って周期的に掃除動作を行なっているとき、外部から指示を受けた場合、プログラムに割り込みが行なわれ、または周期的な掃除動作の間の放電時に汚れ感知センサが汚れを感知して掃除時期に至ったと判断した場合には、プログラムに割り込みが行なわれ、掃除動作が実施される。
その後、長時間が経過し、オーバーホールのタイミングになったら、警報を出して知らせるようにしても良い(図では省略)。
本発明の実施例1のイオン放出時の除電装置を説明するための正面図である。 本発明の実施例1の放電針掃除(クリーニング)時の除電装置を説明するための正面図である。 本発明の実施例1の放電針掃除(クリーニング)時の除電装置を説明するための断面図である。 本発明のイオン放出時のイオン放出および放電針掃除時の外気吸入を説明するための断面図であり、図4aは図1の線4(a)−4(a)での拡大断面図であり、図4bは図2の線4(b)−4(b)での拡大断面図であり、図4cは図3の線4(c)−4(c)での拡大断面図である。 本発明の実施例2の放電針掃除(クリーニング)時の除電装置を説明するための断面図である。 本発明の実施例3の放電針掃除(クリーニング)時の除電装置を説明するための断面図である。 本発明の除電動作および掃除動作の動作制御のタイミングを説明するための図である。 掃除動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施例4の除電装置(ボックス型無風除電装置)を説明するための図であり、図9aは除電装置の正面図であり、図9bは除電装置の断面図である。 本発明の実施例5の除電装置(ボックス型有風除電装置)を説明するための断面図である。 本発明の実施例6の除電装置(ボックス型有風除電装置)を説明するための断面図であり、図11aは掃除時の除電装置の内部状態を示し、図11bは放電時の除電装置の内部状態を示す。 本発明の実施例7の除電装置(ボックス型有風除電装置)を説明するための断面図であり、図12aは掃除時の除電装置の内部状態を示し、図12bは放電時の除電装置の内部状態を示す。
符号の説明
10 除電装置
12 第1円筒体(ハウジング)
14 第2円筒体
16 放電針
18 駆動部(放電針回転機構)
20 電源
22 ファン
24 フィルタ
12b ブラシ
28 イオン
30 埃
50 除電装置
52 ハウジング
54 放電針
56 ブラシ
64 ファン
68 ファン
72 ファン

Claims (17)

  1. 除電のためにイオンを発生する少なくとも1つの放電針と、
    該放電針が発生したイオンを外部に放出するための少なくとも1つの開口を有し、かつ放電針を掃除するためのブラシが設けられた第1円筒体と、
    該第1円筒体の内部に回転可能に配置された第2円筒体と、
    前記放電針と前記第2円筒体を第2円筒体の軸線を中心に回転させて前記第1円筒体の前記ブラシで前記放電針を擦ることにより前記放電針の掃除を行う放電針回転機構と、
    を有することを特徴とする除電装置。
  2. 複数の放電針が第2円筒体内で第2円筒体の軸線方向に配置されていることを特徴とする請求項1記載の除電装置。
  3. 前記放電針の掃除後に前記第2円筒体内で浮遊する埃をフィルタに集め、清浄空気を外部に放出するためにフィルタに向けて吸気するフィルタ付きファンと、
    前記放電針、前記放電針回転機構、および前記フィルタ付きファン、および(または)放電針に電力を供給する電源と、
    をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の除電装置。
  4. 前記第2円筒体は、除電のためのイオン発生時の回転位置において第1円筒体の前記開口に整列するイオン放出開口と、放電針掃除時の回転位置において第2円筒体内への外気の吸入のために前記第1円筒体の1つの開口と整列する外気吸入開口と、を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の除電装置。
  5. 前記第2円筒体の外気吸入開口は前記フィルタ付きファンの位置とは反対側端部にある第1円筒体の開口と整列するように設けられていることを特徴とする請求項4に記載の除電装置。
  6. 前記第2円筒体の放電針掃除時の回転位置において、前記第2円筒体の前記外気吸入開口と整列する第1円筒体の開口以外の開口に対して第2円筒体が閉じる部分を有することを特徴とする請求項4に記載の除電装置。
  7. 前記放電針の掃除は予め決められたプログラム、外部からの指示、または放電針の汚れ感知センサの指示に従って行うことを特徴とする請求項1〜6項のいずれか1つに記載の除電装置。
  8. 前記プログラムは暦日カレンダデータと、掃除をする周期データと、掃除をする時刻データの少なくとも1つを持ち、これらのデータに従って前記プログラムが実行されることを特徴とする請求項7に記載の除電装置。
  9. 前記放電針回転機構と、前記電源と、前記フィルタ付きファンとが前記第1円筒体の片方の端部に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の除電装置。
  10. 前記放電針回転機構と、前記電源とが前記第1円筒体の片方の端部に配置され、前記フィルタ付きファンが前記第1円筒体の他の端部に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の除電装置。
  11. 除電のためにイオンを発生する少なくとも1つの放電針と、
    該放電針が発生したイオンを外部に放出するための開口を有するボックス型のハウジングと、
    前記放電針に付着した埃を払うブラシを放電針に対して揺動するように前記ハウジングに取り付けられたブラシ駆動部と、
    前記開口を通して外部から空気を取り入れて放電針から払われて浮遊している埃をフィルタで除去して外部に清浄な空気として排気する第1のフィルタ付きファンと、
    を有することを特徴とする除電装置。
  12. 外部から埃を除去してハウジング内に空気を取り入れて放電針に向けて送風する第2のフィルタ付きファンをさらに有することを特徴とする請求項11記載の除電装置。
  13. 前記第1のフィルタ付きファンに代えて、除電時に、外部から埃を除去してハウジング内に空気を取り入れて放電針に向けて送風するとともに、放電針の掃除時に、外部から前記開口を通して空気を取り入れて放電針から払われて浮遊している埃をフィルタで除去して外部に清浄な空気として排気するように送風方向が切替えられるように構成されたフィルタ付き吸引兼送風ファンを有することを特徴とする請求項11記載の除電装置。
  14. 前記送風方向の向きの切替が、ハウジング内での送風の流路を切替えることによって行なわれることを特徴とする請求項13記載の除電装置。
  15. 前記送風方向の向きの切替が、ハウジング内での吸引兼送風ファンの向きを切替えることによって行なわれることを特徴とする請求項13記載の除電装置。
  16. 前記放電針の掃除は、予め決められたプログラム、外部からの指示、または放電針の汚れ感知センサの指示に従って行なうことを特徴とする請求項11〜15のいずれか1つに記載の除電装置。
  17. 除電のためにイオンを発生する放電針と、該放電針を周期的に掃除(クリーニング)する掃除手段を有する除電装置において、
    前記放電針の掃除を行なうための周期データに基づいてクリーニング日を計算するクリーニング日計算手段と、
    カレンダの日にちと前記クリーニング日計算手段で計算された日にちとを比較してクリーニング日を判定する該当日判定手段と、
    前記該当日判定手段で該当日と判定されたとき、時刻指定データと時計の時刻を比較してクリーニングの開始を判定する開始判定手段と、
    前記開始判定手段が該当時刻であると判定して開始指示したとき、または外部からの指示、または放電針の汚れ感知センサからの指示で、前記掃除手段を駆動してクリーニングを実施するクリーニング実施手段と、
    を有することを特徴とする除電装置。
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