JP2008108521A - コロナ放電発生用高圧電極および除電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容易且つ安価な製造を可能としつつ、放電発生部の剛性を十分に確保することができるコロナ放電発生用高圧電極を提供する。
【解決手段】交流高電圧が印加される導線５を絶縁性チューブ６で被覆してなる高圧ケーブル４に外挿されて導線５に容量結合されるコロナ放電発生用高圧電極１０は、導電性材料からなる方形状の平板を丸めてなる管状部１３と、その平板の一側縁から一体に延設されて折り曲げられ、管状部１３の径方向に延設された板状放電発生部１４とから構成される。板状放電発生部１４は、その先端部よりも基端寄りの部分が幅広になるように形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、空気中にコロナ放電を発生させるコロナ放電発生用高圧電極と、これを使用して構成される除電装置とに関する

従来、比較的安価な除電装置では、特許文献１、２に見られるように、コイル状のコロナ放電発生用高圧電極を使用したものが知られている。これらの除電装置では、コロナ放電発生用高圧電極は、コイル状に巻回されたコイル部と、このコイル部の一端、または両端から該コイル部の径方向に直線状に延設された放電発生部とから構成される。これらのコイル部および放電発生部は、金属などの線状導体から一体に形成される。そして、コイル部は、交流高圧電源から接地電極との間で交流高電圧が印加される導線（芯線）を絶縁性チューブにより被覆してなる高圧ケーブルに外挿され、該絶縁性チューブを介して高圧ケーブルの導線に容量結合される。なお、高圧ケーブルには、複数のコロナ放電発生用高圧電極のコイル部が互いに絶縁させた状態でほぼ同軸に外挿され、各コロナ放電発生用高圧電極の放電発生部が一列に並ぶように配列される。

このような除電装置では、高圧ケーブルの導線に交流高電圧を印加したときに、前記コロナ放電発生用高圧電極の直線状の放電発生部が放電針として機能し、該放電発生部の先端部に電界が集中し、該放電発生部の先端部からコロナ放電が発生する。そして、このコロナ放電によって空気中に生成される正および負の空気イオンによってコロナ放電発生用高圧電極の放電発生部の先端側に配置した帯電物体の除電が行なわれる。
実公昭５６−３９１８号公報 特開平１１−２６０５８９号公報

前記特許文献１，２に見られるようなコイル状のコロナ放電発生用高圧電極は、コイルスプリングと同様の製造手法によって安価に量産することが可能であり、簡易型の除電装置でしばしば使用されている。

しかしながら、コイル状のコロナ放電発生用高圧電極の放電発生部は、除電装置の組立時や保守点検時に、作業者の手指が触れたときなどに起因する外力によって曲がりやすく、その曲がりを修正する作業に手間暇を要するという不都合があった。

このような不都合を解消するために、コロナ放電発生用高圧電極を構成する線状導体を太くすることが考えられるが、このようにした場合には、さほど高い剛性を必要としないコイル部を含めてコロナ放電発生用高圧電極の全体が太い線状導体で構成されることとなる。また、放電発生部の先端を尖鋭にするための加工が必要となる場合もある。このため、コロナ放電発生用高圧電極の製造コストが増加してしまうという不都合がある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、容易且つ安価な製造を可能としつつ、放電発生部の剛性を十分に確保することができるコロナ放電発生用高圧電極を提供することを目的とする。また、そのコロナ放電発生用高圧電極を使用した簡易な構造で、組立性や除電能力に優れた除電装置を提供することを目的とする。

本発明のコロナ放電発生用高圧電極は、前記の目的を達成するために、交流高電圧が印加される導線を絶縁性チューブにより被覆してなる高圧ケーブルに外挿されて、前記導線に絶縁性チューブを介して容量結合されるコロナ放電発生用高圧電極であって、導電性材料からなる方形状の平板の両側縁を突き合わせるように該平板を丸めてなり、前記高圧ケーブルに外挿可能な管状部と、該管状部を構成する前記平板の両側縁のうちの一方の側縁から該平板と一体に突設され、前記管状部の径方向に延在するように該平板に対して折り曲げられたコロナ放電発生用の板状放電発生部とから構成され、該板状放電発生部は、その先端部が尖鋭に形成されると共に、該先端部よりも前記平板寄りの部分が幅広になるように形成されていることを特徴とする（第１発明）。

この第１発明によれば、前記板状放電発生部は、その先端部よりも前記平板寄りの部分が幅広になるように形成されているので、該板状放電発生部の剛性を従来の線状の放電発生部に比べて高め、該板状放電発生部が曲がり難いようにすることができる。また、この板状放電発生部と前記管状部とから構成される本発明のコロナ放電発生用高圧電極は、方形状の平板とこの平板の両側縁のうちの一方の側縁から延設された板状放電発生部とを一体に形成してなる板部材の丸め加工（方形状の平板を丸める加工）および折り曲げ加工（板状放電発生部を折り曲げる加工）によって容易に作成できる。そして、そのような板部材は、例えば導電性材料からなる原板からの型抜きによって、容易に量産できる。

従って、第１発明によれば、容易且つ安価な製造を可能としつつ、放電発生部の剛性を十分に確保することができるコロナ放電発生用高圧電極を提供できる。

なお、前記板状放電発生部は、前記方形状の平板の一方の側縁から１つだけ延設させるようにしてもよいが、複数の板状放電発生部を該側縁から延設させるようにしてもよい。

また、本発明の除電装置は、上記第１発明のコロナ放電発生用高圧電極を複数備えた除電装置であって、前記高圧ケーブルに前記管状部をそれぞれ外挿して、該高圧ケーブルに沿って配列された前記複数のコロナ放電発生用高圧電極と、該複数のコロナ放電発生用高圧電極のうちの互いに隣り合うコロナ放電発生用高圧電極の管状部同士の間に介在するように前記高圧ケーブルに外挿された絶縁性管状スペーサと、前記複数のコロナ放電発生用高圧電極の管状部および絶縁性管状スペーサの列に同軸に外挿されて該管状部および絶縁性管状スペーサの列を内部に収容保持する絶縁性保持パイプとを有し、該絶縁性保持パイプの管壁にその軸心方向に延在させて形成したスリットを介して前記各コロナ放電発生用高圧電極の板状放電発生部を該絶縁性保持パイプの外部に突出させて、該板状放電発生部を該スリットに沿って１列に配列してなる高圧電極構造体と、該高圧電極構造体の両端部にそれぞれ取り付けられた一対の絶縁性保持部材と、該高圧電極構造体の板状放電発生部の列に近接して、前記絶縁性保持パイプの軸心と平行に延在するように設けられ、その両端部がそれぞれ前記絶縁性保持部材に取り付けられた導電性の接地電極部材とを備えたことを特徴とする（第２発明）。

この第２発明の除電装置は、前記高圧電極構造体の各端部と前記接地電極部材の各端部とを前記各絶縁性保持部材に取り付けることで構成される。そして、この場合、高圧電極構造体は、前記高圧ケーブルに外挿した複数のコロナ放電発生用高圧電極の管状部と、互い隣り合うコロナ放電発生用高圧電極の管状部同士の間に介在させるように該高圧ケーブルに外挿した絶縁性管状スペーサとの列に、前記絶縁性保持パイプを外挿することによって構成される。また、このとき、絶縁性保持パイプの管壁に形成されたスリットを介して各コロナ放電発生用高圧電極の板状放電発生部を突出させるようにして、絶縁性保持パイプを前記管状部および絶縁性管状スペーサの列に外挿することによって、換言すれば、絶縁性保持パイプのスリットに各コロナ放電発生用高圧電極の板状放電発生部の前記管状部寄りの部分を該絶縁性保持パイプの一端側から挿入するようにして、該絶縁保持パイプを前記管状部および絶縁性管状スペーサの列に外挿することによって、各コロナ放電発生用高圧電極の板状放電発生部のスリットに沿わせて１列に配列させるようにして、前記高圧電極構造体を構成できる。

従って、第２発明によれば、第１発明のコロナ放電発生用高圧電極を使用した簡易な構造で、組立性に優れた除電装置を提供することができる。

なお、第２発明の除電装置では、前記高圧ケーブルの導線に交流高電圧を印加したとき、前記各コロナ放電発生用電極の板状放電発生部と前記接地電極部材との間に交流の電界が発生し、その電界が板状放電発生部の先端部付近に集中することで、該先端部付近でコロナ放電が発生する。そして、そのコロナ放電によって空気イオンが生成される。

前記第２発明では、前記接地電極部材は、例えば棒状のものでよいが、例えば前記高圧電極構造体を内部に収容して該高圧電極構造体の絶縁性保持パイプの軸心方向に延在し、その軸心方向における両端部のうちの少なくとも一端部が開口すると共に前記コロナ放電発生用高圧電極の板状電極部の列に対向するスリット状の開口窓が一側面部に形成された導電性筐体を前記接地電極部材として備えてもよい。この場合、前記各絶縁性保持部材は、前記導電性筐体の開口する端部から前記開口窓に係合しつつ該導電性筐体内に嵌挿可能な形状に形成されていることが好ましい（第３発明）。

この第３発明によれば、高圧電極構造体の両端部に絶縁性保持部材を取り付けたものを、前記導電性筐体の開口する端部から、高圧電極構造体の一端部側の前記絶縁性保持部材が前記開口窓に係合するようにして挿入し、最終的に該導電性筐体の両端部の箇所に、それぞれ絶縁性保持部材を嵌挿することにより、高圧電極構造体と絶縁性保持部材と接地電極部材としての導電性筐体とを相互に組付けることができる。従って、除電装置の組立を容易に行なうことができる。なお、この第３発明における絶縁性保持部材は、具体的には、導電性筐体の内周面に嵌合する外周形状を有する部分から前記開口窓に係合する部分を突設させたような形状に形成すればよい。

また、前記第２発明または第３発明の除電装置では、前記接地電極部材を絶縁材により被覆することが好ましい（第４発明）。

この除電装置によれば、前記コロナ放電発生用電極の板状放電発生部と接地電極部材との間に印加させる交流高電圧が所謂、沿面経路で漏洩するのを防止し、コロナ放電を効率よく発生できる。その結果、正および負の空気イオンの生成効率を高めることができ、その空気イオンによる帯電物体の除電効率を高めることができる。

また、前記第２〜第４発明では、前記高圧電極構造体と前記一対の絶縁性保持部材と前記接地電極とを筐体に収容すると共に、該筐体内に空気を吸引し、その吸引した空気を該筐体の一側面に開設された吹出し口から吹出す送風機を該筐体に収容し、前記高圧電極構造体の板状放電発生部の列が前記吹出し口に対向するように前記高圧電極構造体を配置してもよい（第５発明）。

この第５発明によれば、前記高圧電極構造体の板状放電発生部の列の付近で発生するコロナ放電によって生成される空気イオンを、前記送風機によって前記吹出し口から吹出される空気と共に、送出することができ、帯電物体への空気イオンの移送効率を高めることができる。その結果、帯電物体の除電を効率よく行なうことが可能となる。

本発明の第１実施形態を図１〜図６を参照して説明する。図１は本実施形態の除電装置の全体構成を示す図、図２は図１の除電装置に備えた除電電極構造体を図１の矢印IIの方向から見た平面図、図３は図１のIII−III線断面図、図４は該除電電極構造体に備えた高圧電極構造体の組立構造を示す斜視図、図５は該高圧電極構造体に備えたコロナ放電発生用電極の斜視図、図６は図５のコロナ放電発生用電極を作成するために用いる板部材を示す斜視図である。なお、本実施形態の除電装置は、本発明のコロナ放電発生用高圧電極の一実施形態を含んでいる。

図１および図２を参照して、本実施形態の除電装置１は、後述する高圧電極構造体および接地電極部材を含む除電電極構造体２と、交流高電圧を出力する交流高圧電源３と、これらを接続する高圧ケーブル４とを備える。高圧ケーブル４は、その一部を図２に破断して示すように、交流高圧電源３から交流高電圧が印加される導線（芯線）５を、樹脂などの絶縁材から成る絶縁性チューブ６により被覆したものである。

図１〜図３に示すように、前記除電電極構造体２は、その主要な構成要素として、高圧電極構造体７と、２つの接地電極部材８，８と、これらを取り付ける２つの絶縁性保持部材９ａ，９ｂとを備える。

高圧電極構造体７は、図４に示すように、複数のコロナ放電発生用電極１０と、複数の絶縁性管状スペーサ１１と、絶縁性保持パイプ１２とから構成される。

各コロナ放電発生用電極１０は、図５に示すように、一定の内外径を有する所定長の管状部１３と、この管状部１３の軸心方向の両端部の箇所から該管状部１３の径方向に突設された２つの板状放電発生部１４，１４とを一体に形成したものである。

このコロナ放電発生用電極１０は、ステンレス鋼板などの導電性原板（図示省略）から図６に示すような形状に型抜きされた板部材１５を加工して作成されたものである。具体的には、本実施形態では、板部材１５は、方形状の平板である方形状部１６と、この方形状部１６の一対の対辺としての両側縁１６ａ，１６ｂのうちの一方の側縁１６ａの両端部の箇所から方形状部１６と一体に突設された２つの板状放電発生部１４，１４とから形成されている。この場合、各板状放電発生部１４は、略三角形状に形成され、その先端が尖鋭に形成されると共に、該先端から方形状部１６寄りの基端に向かって徐々に幅広になるように形成されている。そして、この各板状放電発生部１４を、方形状部１６との境界箇所（側縁１６ａの箇所）で、図６に二点鎖線で示す如く、方形状部１６に対して折り曲げて、該方形状部１６の法線方向に起立させ、さらに、方形状部１６の前記両側縁１６ａ，１６ｂを互いに突き合わせるように、方形状部１６を管状に丸めることにより、図５に示すコロナ放電発生用電極１０が作成されている。すなわち、方形状部１６を管状に丸めることにより、前記管状部１３が形成される。そして、このとき、方形状部１６の法線方向に起立する各板状放電発生部１４は、管状部１３の径方向に延在することとなる。

なお、本実施形態では、板部材１５の厚さ（＝方形状部１６および板状放電発生部１４の厚さ）は例えば０．３mm、板状放電発生部１４の方形状部１６寄りの基端の幅は、例えば２mm、先端の幅は、例えば０．３mm、管状部１３の外径および長さは、それぞれ例えば６mm、２７mmである。

補足すると、本実施形態では、方形状部１６を丸めてなる管状部１３の両側縁１６ａ，１６ｂは、図５に示すようにほぼ一定の間隙を有するが、両側縁１６ａ，１６ｂを接触させてもよい。また、本実施形態では、各コロナ放電発生用電極１０に板状放電発生部１４を２つ備えたが、１つでもよく、あるいは、３つ以上であってもよい。また、板状放電発生部１４の形状は、三角形に限られるものではなく、その両側縁が湾曲していてもよい。また、例えば板状放電発生部１４の方形状部１６寄りの部分を一定幅にして、先端部側だけを略三角形状に形成してもよい。

前記各絶縁性管状スペーサ１１は、樹脂などの絶縁材から、図４に示すように、一定径の管状に形成された部材である。

また、前記絶縁性保持パイプ１２は、樹脂などの絶縁材から、図４に示すように一定径の管状に形成され、且つ、その管壁に、絶縁性保持パイプ１２の一端から他端まで軸心方向に延在する一定幅のスリット１７を形成したものである。この場合、絶縁性保持パイプ１２は、その内部に、前記各コロナ放電発生用電極１０および各絶縁性管状スペーサ１１を同軸に嵌挿可能とされている。また、絶縁性保持パイプ１２の長さは、高圧電極構造体７を構成する複数のコロナ放電発生用電極１０の管状部１３のトータルの長さと、複数の絶縁性管状スペーサ１１のトータルの長さとの和よりも若干長いものとされている。

上記したコロナ放電発生用電極１０、絶縁性管状スペーサ１１、および絶縁性保持パイプ１２から構成される高圧電極構造体７は次のように組み立てられている。

すなわち、図４に示すように、高圧ケーブル４に複数のコロナ放電発生用電極１０の管状部１３および複数の絶縁性管状スペーサ１１が交互に外挿され、それらが高圧ケーブル４に沿ってほぼ同軸に配列される。この場合、その配列において互いに隣合う２つのコロナ放電発生用電極１０，１０の間に、絶縁性管状スペーサ１１が該コロナ放電発生用電極１０，１０に接触しつつ介在することとなり、それらのコロナ放電発生用電極１０，１０が互いに絶縁されることとなる。また、各コロナ放電発生用電極１０の管状部１３とこれを外挿した高圧ケーブル４の導線５との間に図３に示すように介在することとなる前記絶縁性チューブ６は、電気的にコンデンサとして機能し、導線５に前記交流高圧電源３から印加される交流高電圧がコロナ放電発生用電極１０に印加され得るように、該管状部１３と導線５とがこれらの間の絶縁性チューブ６を介して容量結合されることとなる。

上記のように複数のコロナ放電発生用電極１０の管状部１３および複数の絶縁性管状スペーサ１１を高圧ケーブル４に外挿して１列に配列させた状態で、前記絶縁性保持パイプ１２が、そのスリット１７に各コロナ放電発生用電極１０の板状放電発生部１４の基端寄りの部分を遊挿するようにして、コロナ放電発生用電極１０の管状部１３および絶縁性管状スペーサ１１の列に同軸に外挿される。これにより、コロナ放電発生用電極１０および絶縁性管状スペーサ１１の列が絶縁性保持パイプ１２の内部に嵌挿・保持され、高圧電極構造体７が組み立てられることとなる。このとき、各コロナ放電発生用電極１０の各板状放電発生部１４は、絶縁性保持パイプ１２のスリット１７を介して該絶縁性保持パイプ１２の内部から外部に該絶縁性保持パイプ１２の径方向で突出し、該スリット１７に沿って１列に配列されることとなる。

前記除電電極構造体２は、上記のように組み立てられた高圧電極構造体７と、前記接地電極部材８，８と、前記絶縁性保持部材９ａ，９ｂとを互いに組付けることにより構成されている。なお、本実施形態では、接地電極部材８，８は、金属などの導電性材料からなる棒状のものであり、絶縁性保持部材９ａ，９ｂは、樹脂などの絶縁材からなる方形板状のものである。

以下、これらの組付け構造を図１〜図３を参照して説明すると、高圧電極構造体７の絶縁性保持パイプ１２の両端部に、それぞれ方形板状の絶縁性保持部材９ａ，９ｂが、高圧電極構造体７の軸心方向に垂直な姿勢で取り付けられる。また、棒状の接地電極部材８，８は、図３に示すように、高圧電極構造体７の板状放電発生部１４の列に近接して、該板状放電発生部１４の列を含む平面の両側で高圧電極構造体７と平行に延在するように絶縁性保持部材９ａ，９ｂの間に配置されている。そして、各接地電極部材８は、その一端部が、絶縁性保持部材９ａをその法線方向に貫通するネジ１８ａにより該絶縁性保持部材９ａに締結され、他端部が、絶縁性連結部９ｂをその法線方向に貫通するネジ１８ｂにより該絶縁性保持部材９ｂに締結されている。これにより、高圧電極構造体７と、接地電極部材８，８とが、絶縁性保持部材９ａ，９ｂを介して組付けられている。なお、ネジ１８ａ，１８ｂは金属製で、接地電極部材８に導通している。この場合、絶縁性保持部材９ａ，９ｂのうちの一方、例えば絶縁性保持部材９ｂ側では、該絶縁性保持部材９ｂに接地電極部材８，８を締結するネジ１８ｂ，１８ｂの頭部と該絶縁性保持部材９ｂとの間に、金属などの導電性材料からなる平板状の導体板１９が該絶縁性保持部材９ｂと平行な姿勢で介装されている。この導体板１９およびネジ１８ｂ，１８ｂを介して両接地電極部材８，８が互いに導通されている。さらに、絶縁性保持部材９ｂ側のネジ１８ｂ，１８ｂの一方の頭部と導体板１９との間の箇所から、これらの間に端部を挟持された接地線２０が導出されている。そして、除電装置１の作動時に、この接地線２０を介して両接地電極部材８，８が接地されるようになっている。以上が、除電電極構造体７の組立構造である。

以上説明した構造の除電装置１による帯電物体（図示省略）の除電は次のように行なわれる。すなわち、除電電極構造体７の両接地電極部材８，８を接地線２０を介して接地した状態で、前記板状放電発生部１４の先端側に帯電物体が配置される。この状態で、交流高圧電源３を起動して、高圧ケーブル４の導線５に接地電極部材８，８との間で交流高電圧を印加する。このとき、該導線５に容量結合されたコロナ放電発生用電極１０にも接地電極部材８，８との間で交流高電圧が印加される。それに応じて各コロナ放電発生用電極１０の各板状放電発生部１４と接地電極部材８，８との間に形成される電界が各板状放電発生部１４の先端付近に集中し、該先端付近でコロナ放電が発生する。この場合、各コロナ放電発生用電極１０に正極性の電圧が印加されたときのコロナ放電によって、正極性の空気イオンが生成され、各コロナ放電発生用電極１０に負極性の電圧が印加されたときのコロナ放電によって、負極性の空気イオンが生成される。従って、正極性の空気イオンと負極性の空気イオンとが交互に生成される。そして、それらの空気イオンの一部が帯電物体に移動し、該帯電物体に帯電している電荷が中和される。

以上説明した本実施形態の除電装置１では、コロナ放電発生用電極１０の板状放電発生部１４，１４は、その基端部側が先端部側よりも幅広となる板状に形成されている。このため、従来のコイル状のコロナ放電発生用電極よりも放電発生部１４の剛性を高めることができる。ひいては、除電装置１の組立時や保守・点検時に、作業者の手指などが板状放電発生部１４に触れても、該放電発生部１４の曲がりなどの変形が生じるのを防止できる。また、高圧電極構造体７の絶縁性保持パイプ１２にスリット１７を形成しておくことで、除電装置１の組立時などに容易に、各板状放電発生部１４を１列に配列させることができる。また、コロナ放電発生用電極１０は、前記したように型抜きした板部材１５から容易に作成できるので、該コロナ放電発生用電極１０を安価に量産できる。ひいては、組立作業や保守・点検作業が容易な除電装置１を低コストで製造することができる。

次に、本発明の第２実施形態を図７および図８を参照して説明する。図７は本実施形態の除電装置の除電電極構造体２ａの組立構造を示す斜視図、図８は図７のVIII−VIII線断面図（横断面図）である。なお、本実施形態は、前記第１実施形態のものと、除電電極構造体の一部の構造のみが相違するので、その相違点を中心に説明する。そして、第１実施形態と同一の構成部分については、第１実施形態と同一の参照符号を用い、説明を省略する。

本実施形態における除電装置の除電電極構造体２ａは、前記第１実施形態と同一構造の高圧電極構造体７と、この高圧電極構造体７の絶縁性保持パイプ１２の両端部にそれぞれ取り付けられた絶縁性保持部材２１ａ，２１ｂと、これらを収容する導電性筐体２２とを組付けて構成される。

導電性筐体２２は、接地電極部材として機能するものであり、金属などの導電性材料から成る。本実施形態では、この導電性筐体２２は、その両端が開口する直方体形状に形成されている。そして、この導電性筐体２２の一側面部（図７では上面部）には、該導電性筐体２２の長手方向に延在するスリット状の開口窓２３が設けられている。

絶縁性保持部材２１ａ，２１ｂは、樹脂などの絶縁材からなる板状のものであり、その法線方向を導電性筐体２２の長手方向に向けて、該導電性筐体２２の開口窓２３に係合しつつ該導電性筐体２２の内部に嵌挿可能な形状（大略方形状）に形成されている。具体的には、各絶縁性保持部材２１ａ，２１ｂは、導電性筐体２２の内周面に摺接・嵌合する外形状を有する方形状の部分を有し、この方形状の部分の一側面部（図７では上面部）から導電性筐体２２の開口窓２３に摺接・嵌合する突出部２４を突出させた形状に形成されている。そして、これらの絶縁性保持部材２１ａ，２１ｂは、高圧電極構造体７の軸心に垂直な姿勢で且つ突出部２４を高圧電極構造体７の板状放電発生部１４と同じ向きに突出させた姿勢で、該高圧電極構造体７の絶縁性保持パイプ１２の両端部にそれぞれ取り付けられている。

このように絶縁性保持部材２１ａ，２１ｂを両端部に取り付けた高圧電極構造体７は、各絶縁性保持部材２１ａ，２１ｂの突出部２４を導電性筐体２２の開口窓２３に嵌合させるようにして、導電性筐体２２の一端側から該導電性筐体２２の内部に挿入され、最終的に両絶縁性保持部材２１ａ，２１ｂが、それぞれ導電性筐体２２の各端部の箇所に嵌挿される。これにより、高圧電極構造体７と導電性筐体２２とが絶縁性保持部材２１ａ，２１ｂを介して組付けられる。この場合、高圧電極構造体７の各板状放電発生部１４は、その先端を導電性筐体２２内部で該導電性筐体２２の開口窓２３に臨ませて、該開口窓２３に沿って１列に配列されることとなる。なお、導電性筐体２２は、本実施形態の除電装置の作動時に図示しない接地線を介して接地されるようになっている。

本実施形態の除電装置の、以上説明した以外の構成は、前記第１実施形態と同じである。

このような構造の本実施形態の除電装置では、導電性筐体２２が接地電極として機能し、高圧ケーブル４の導線５と導電性筐体２２との間に、交流高電圧が前記交流高圧電源３から印加される。そして、このとき、高圧電極構造体７の各板状放電発生部１４と導電性筐体２２との間で発生する電界が、第１実施形態と同様に該板状放電発生部１４の先端付近に集中し、コロナ放電が発生する。これにより、前記第１実施形態と同様に正および負極性の空気イオンが生成され、図示しない帯電物体の除電を行なうことができる。

そして、かかる構造の除電装置のコロナ放電発生用電極１０は、前記第１実施形態と同じであるので、放電発生部１４の曲がりなどの変形を生じるのを防止できる。また、コロナ放電発生用電極１０を容易に作成できるので、該コロナ放電発生用電極１０を安価に量産でき、ひいては、組立作業や保守・点検作業が容易な除電装置を低コストで製造することができる。

なお、前記第１実施形態の変形態様として、図９に横断面図（前記図３の断面図に相当する断面図）で示す除電電極構造体２ｂのように、前記した棒状の各接地電極部材８の外周面の全体を樹脂などの絶縁材からなる絶縁性チューブ２５により被覆するようにしてもよい。この除電電極構造体２ｂは、絶縁性チューブ２５以外は、第１実施形態の除電電極構造体２と同じである。

同様に、前記第２実施形態の変形態様として、図１０の横断面図（前記図８の断面図に相当する断面図）で示す除電電極構造体２ｃように、前記した導電性筐体２２の内面および外面の全体を、樹脂などの絶縁材からなる絶縁性膜２６により被覆するようにしてもよい。この除電電極構造体２ｃは、絶縁性膜２６以外は、第２実施形態の除電電極構造体２ａと同じである。

上記のように絶縁性チューブ２５あるいは絶縁性膜２６を備えることで、板状放電発生部１４から各接地電極部材８あるいは導電性筐体２２への沿面経路による高電圧の漏洩を防止し、空気イオンの生成効率を高めることができると共に、板状放電発生部１４と各接地電極部材８あるいは導電性筐体２２の内面との間隔を狭めて除電電極構造体の構成の小型化を図ることができる。

次に、本発明の第３実施形態を図１１を参照して説明する。図１１は、本実施形態の除電装置の、一部を破断して示した外観斜視図である。なお、本実施形態は、前記第１実施形態と一部の構成のみが相違するので、その相違点を中心に説明する。そして、第１実施形態と同一の構成部分については、第１実施形態と同一の参照符号を用い、説明を省略する。

本実施形態の除電装置１ａは、前記第１実施形態で説明した除電電極構造体２と、交流高圧電源３と、高圧ケーブル４とを直方体状の筐体２７内に収容する共に、該筐体２７内に送風機としてのファン２８を収容した送風式の除電装置である。この場合、筐体２７の一側面としての前面２７ａには、長尺の吹出し口２９が開設されており、この吹出し口２９に、除電電極構造体２の板状放電発生部１４の列が対向するように、該筐体２７内に除電電極構造体２が配置されている。また、ファン２８は、筐体２７の後面部２７ｂに形成された吸気口（図示省略）から外気を吸気して、その吸気した空気を吹出し口２９から吹出すものである。

なお、前記交流高圧電源３は筐体２７の外部に設けてもよい。

かかる本実施形態の除電装置１ａでは、除電電極構造体２の板状放電発生部１４のコロナ放電により発生した空気イオンを、ファン２８により吹出し口２９から筐体２７の前方に強制的に移送することができる。そのため、図示しない帯電物体を吹出し口２９に対向させることで、該帯電物体の除電を効率よく行なうことができる。

なお、本実施形態では、第１実施形態で説明した除電電極構造体２を使用した送風式除電装置１ａを示したが、除電電極構造体２の代わりに、前記第２実施形態で説明した除電電極構造体２ａ、図９に示した除電電極構造体２ｂ、または図１０に示した除電電極構造体２ｃを用いてもよい。

次に、前記第１〜第３実施形態の除電装置のうち、例えば前記第３実施形態の除電装置１ａ（送風式除電装置）による除電性能の検証試験に関して図１２を参照して説明する。

図１２に示すように、除電装置１ａを基台５０上に支持し、その吹出し口２９の正面に帯電プレートモニタ装置５１を配置した。この帯電プレートモニタ装置５１は、筐体５２に複数の絶縁部材５３を介して取り付けられた１５０ｍｍ角の金属製の帯電プレート５４を有し、この帯電プレート５４が、除電装置１ａの吹出し口２９に対向配置される。帯電プレートモニタ装置５１の筐体５２には、帯電プレート５４に直流高電圧を付与して該帯電プレート５４を帯電させる直流高圧電源５５と、帯電プレート５４の電位を測定する電位測定器５６と、該電位測定器５６により測定される電位の減衰時間を計測するタイマ５７とが内蔵されている。

上記のように帯電プレート５４を除電装置１ａの吹出し口２９に対向配置した状態で、該帯電プレート５４を直流高圧電源５５により、＋１０００Ｖ、−１０００Ｖの２種類の高電圧に帯電させ、前記除電装置１ａを作動させ、帯電プレート５４の帯電電荷を除電した。そして、このとき、帯電プレート５４の電位が、＋１０００Ｖから＋１００Ｖまで減衰するのに要する時間（減衰時間）と、−１０００Ｖから−１００Ｖまで減衰するのに要する時間（減衰時間）とをそれぞれタイマ５７により計測した。さらに、十分に時間が経過した定常状態での帯電プレート５４の電位であるオフセット電圧を、電位測定器５６により計測した。これらの減衰時間およびオフセット電圧は、除電装置の性能評価を示す指標として一般に使用されるものである。

また、比較のために、従来のコイル状のコロナ放電発生用電極を備えた送風式除電装置（除電装置１ａのコロナ放電発生用電極１０を従来のコイル状の電極に換えた除電装置）についても、上記と同様の測定を行った。

その測定結果を次の表１に示す。

表１から明らかなように、前記コロナ放電発生用電極１０を使用している前記第３実施形態の除電装置１ａと、コイル状のコロナ放電発生用電極を使用した従来の除電装置とでは、ほぼ同等の除電性能が得られる。

このことから、本発明の実施形態のコロナ放電発生用電極１０を使用した除電装置によれば、除電性能を損なうことなく、コロナ放電発生用電極１０の放電発生部１４の変形を防止し得るなどの前述した効果を奏し得る除電装置を提供できることが判る。

本発明の第１実施形態における除電装置の全体構成を示す図。 図１の除電装置に備えた除電電極構造体を図１の矢印IIの方向から見た平面図。 図１のIII−III線断面図。 第１実施形態における除電電極構造体に備えた高圧電極構造体の組立構造を示す斜視図。 第１実施形態における除電電極構造体に備えたコロナ放電発生用電極の斜視図。 図５のコロナ放電発生用電極を作成するために用いる板部材を示す斜視図。 本発明の第２実施形態における除電電極構造体の組立構造を示す斜視図。 図８のVIII−VIII線断面図。 本発明の第１実施形態の変形態様における除電電極構造体の横断面図。 本発明の第２実施形態の変形態様における除電電極構造体の横断面図。 本発明の第３実施形態における除電装置の、一部を破断して示した外観斜視図。 図１１の除電装置の除電性能の検証試験を行なうためのシステム構成を示す図。

符号の説明

１，１ａ…除電装置、２，２ａ，２ｂ、２ｃ…除電電極構造体、３…交流高圧電源、４…高圧ケーブル、５…高圧ケーブルの導線、６…高圧ケーブルの絶縁性チューブ、７…高圧電極構造体、８…接地電極部材、９ａ，９ｂ，２１ａ，２１ｂ…絶縁性保持部材、１０…コロナ放電発生用電極、１１…絶縁性管状スペーサ、１２…絶縁性保持パイプ、１３…管状部、１４…板状放電発生部、１５…板部材、１６…板部材の方形状部（方形状の平板）、１７…絶縁性保持パイプのスリット、２２…導電性筐体（接地電極部材）、２３…導電性筐体の開口窓、２５…絶縁性チューブ（接地電極部材を被覆する絶縁材）、２６…絶縁性膜（接地電極部材を被覆する絶縁材）、２７…筐体、２８…ファン（送風機）、２９…筐体の吹出し口。

Claims (5)

1. 交流高電圧が印加される導線を絶縁性チューブにより被覆してなる高圧ケーブルに外挿されて、前記導線に絶縁性チューブを介して容量結合されるコロナ放電発生用高圧電極であって、
   導電性材料からなる方形状の平板の両側縁を突き合わせるように該平板を丸めてなり、前記高圧ケーブルに外挿可能な管状部と、
   該管状部を構成する前記平板の両側縁のうちの一方の側縁から該平板と一体に突設され、前記管状部の径方向に延在するように該平板に対して折り曲げられたコロナ放電発生用の板状放電発生部とから構成され、
   該板状放電発生部は、その先端部が尖鋭に形成されると共に、該先端部よりも前記平板寄りの部分が幅広になるように形成されていることを特徴とするコロナ放電発生用高圧電極。
2. 請求項１記載のコロナ放電発生用高圧電極を複数備えた除電装置であって、
   前記高圧ケーブルに前記管状部をそれぞれ外挿して、該高圧ケーブルに沿って配列された前記複数のコロナ放電発生用高圧電極と、該複数のコロナ放電発生用高圧電極のうちの互いに隣り合うコロナ放電発生用高圧電極の管状部同士の間に介在するように前記高圧ケーブルに外挿された絶縁性管状スペーサと、前記複数のコロナ放電発生用高圧電極の管状部および絶縁性管状スペーサの列に同軸に外挿されて該管状部および絶縁性管状スペーサの列を内部に収容保持する絶縁性保持パイプとを有し、該絶縁性保持パイプの管壁にその軸心方向に延在させて形成したスリットを介して前記各コロナ放電発生用高圧電極の板状放電発生部を該絶縁性保持パイプの外部に突出させて、該板状放電発生部を該スリットに沿って１列に配列してなる高圧電極構造体と、
   該高圧電極構造体の両端部にそれぞれ取り付けられた一対の絶縁性保持部材と、
   該高圧電極構造体の板状放電発生部の列に近接して、前記絶縁性保持パイプの軸心と平行に延在するように設けられ、その両端部がそれぞれ前記絶縁性保持部材に取り付けられた導電性の接地電極部材とを備えたことを特徴とする除電装置。
3. 前記高圧電極構造体を内部に収容して該高圧電極構造体の絶縁性保持パイプの軸心方向に延在し、その軸心方向における両端部のうちの少なくとも一端部が開口すると共に前記コロナ放電発生用高圧電極の板状電極部の列に対向するスリット状の開口窓が一側面部に形成された導電性筐体を前記接地電極部材として備え、前記各絶縁性保持部材は、前記導電性筐体の開口する端部から前記開口窓に係合しつつ該導電性筐体内に嵌挿可能な形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の除電装置。
4. 前記接地電極部材を絶縁材により被覆したことを特徴とする請求項２または３記載の除電装置。
5. 前記高圧電極構造体と前記一対の絶縁性保持部材と前記接地電極とを筐体に収容すると共に、該筐体内に空気を吸引し、その吸引した空気を該筐体の一側面に開設された吹出し口から吹出す送風機を該筐体に収容し、前記高圧電極構造体の板状放電発生部の列が前記吹出し口に対向するように前記高圧電極構造体を配置したことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の除電装置。

Images