JP2009163987A

JP2009163987A - イオン発生装置

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Publication number: JP2009163987A
Application number: JP2008000672A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ebisu; 勝巳戎; Seiji Matsubara; 清司松原
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2008-01-07
Filing date: 2008-01-07
Publication date: 2009-07-23
Anticipated expiration: 2028-01-07
Also published as: JP4998825B2

Abstract

【課題】安全性とメンテナンス性を両立させたイオン発生装置を提供する。
【解決手段】送風ファン３０と、送風ファン３０が内部に設置されるチャンバ３２と、放電針１２及び放電針取付台４６から成る放電部１４と、チャンバ３２と連通されるとともに、放電針１２が内部に収容され、少なくとも内壁面が絶縁性の材質から成る絶縁性パイプ２２と、チャンバ３２内に設置された高圧電源３６と、絶縁性パイプ２２内に設置された高電圧用端子４０と、チャンバ３２及び絶縁性パイプ２２の内部に設置され、高圧電源３６と高電圧用端子４０を接続する高圧用電線３８と、を備え、放電部１４は高電圧用端子４０に対して着脱自在に構成され、放電部１４を高電圧用端子４０に接続したときに、高圧電源３６から放電針１２に高電圧を印加することが可能となることを特徴とするイオン発生装置１０を提供することにより、前記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明はイオン発生装置に係り、特にクリーンルーム内の被除電物に対してイオン化した空気を吹き付けることによって被除電物の除電を行うイオン発生装置に関する。

高性能化・高集積化が進む半導体デバイスや大型化が進むフラットパネルディスプレイの製造プロセスでは、静電気によるデバイスの破壊や塵埃の付着が問題となっている。これらの静電気障害を防止するため、製造工程中の製造装置内部や搬送工程に空気をイオン化して供給し、発生した電位を低減する除電装置が用いられている。

ところで、このような除電装置の多くは放電針が製品（被除電物）の近くに設置されており、放電針が作る電界が製品に障害を与えることが問題となっている。そこで、放電針を製造装置から離す方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の送風除電装置は、図７に示すように、温風又は冷風発生源１００からの温風又は冷風は、送風ダクト１０２中に送られ、送風ダクト１０２内に設置された直流除電器１０４で発生したイオンが、送風ダクト１０２の先端の吹出口１０６より被除電物に供給される。

また、この送風除電装置は、送風ダクト１０２の胴部に点検窓を設け、この点検窓を閉じる蓋板１１６（図８参照）に直流除電器１０４を取り付け、蓋板１１６で点検窓を閉じた状態で直流除電器１０４を送風ダクト１０２内に設置することにより、直流除電器１０４のメンテナンスを容易にしている。

図８に直流除電器１０４の構造を示す。直流除電器１０４は、針状電極１１０、１１２を電気絶縁性の電極ホルダ１１４に植設したものである。電極ホルダ１１４は蓋板１１６に設置されている。針状電極１１０、１１２には、高圧ケーブル１１８を通じて高電圧がそれぞれ印加され、電極１１０、１１２よりイオンが発生する。
特開２００３−３６９９４号公報

しかしながら、特許文献１に開示される従来の方式では、高圧ケーブルが装置外に露出しており、安全性に問題がある。また、高圧電源と電極が直接接続されているため、人が誤って電極に触れた場合に人が負傷する危険がある。

更に、蓋板を取り外して点検窓を開いた状態にしなければ、電極の汚れ状態を確認することができない。また、放電針の取り外しもできない。このように従来の方式では、メンテナンス性にも問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、安全性とメンテナンス性を両立させたイオン発生装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、送風ファンと、前記送風ファンが内部に設置されるチャンバと、放電針及び放電針取付台から成る放電部と、前記チャンバと連通されるとともに、前記放電針が内部に収容され、少なくとも内壁面が絶縁性の材質から成る絶縁性パイプと、前記チャンバ内に設置された高圧電源と、前記絶縁性パイプ内に設置された高電圧用端子と、前記チャンバ及び前記絶縁性パイプの内部に設置され、前記高圧電源と前記高電圧用端子を接続する高圧用電線と、を備え、前記放電部は前記高電圧用端子に対して着脱自在に構成され、前記放電部を前記高電圧用端子に接続したときに、前記高圧電源から前記放電針に高電圧を印加することが可能となることを特徴とする。

本発明によれば、チャンバ内に高圧電源を設置するとともに、チャンバに連通する絶縁性パイプ内に高電圧用端子を設置することにより、高圧電源と高電圧用端子を接続する高圧用電線を装置外部（チャンバ及び絶縁性パイプの外部）に露出させることなく配線することが可能となり、安全性を高めることができる。また、放電部が高電圧用端子から着脱自在に構成されるので、放電部の取り外し、水洗い、及び使い捨てが可能となり、メンテナンス性が向上する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の一態様に係り、前記絶縁性パイプには、前記放電部が前記高電圧用端子に接続されるように案内するガイド手段が設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、放電部と高電圧用端子の接続が容易となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明の一態様に係り、前記高圧電源から前記高電圧用端子に異常電流が流れないように電流を制御する電流制御手段が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、高電圧用端子を介して放電部（放電針）に異常電流が流れないようにすることができ、安全性が向上する。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明の一態様に係り、前記絶縁性パイプは透明部材で構成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、絶縁性パイプから放電部を取り外すことなく、絶縁性パイプ内に収容される放電針の汚れ状態を外部から確認することが可能となり、メンテナンス性が向上する。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明の一態様に係り、前記放電針取付台には前記放電針を取り外し可能な接続部が設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、放電針のみを交換することが可能となる。

以下、添付図面に従って本発明に係るイオン発生装置の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、本発明の実施形態に係るイオン発生装置を示した構成図である。図２〜図４は、本実施形態に係るイオン発生装置の絶縁性パイプの正面図、平面図、側断面図である。図５は、本実施形態に係るイオン発生装置の放電部を示した構成図である。

図１に示すイオン発生装置１０は、複数の放電針１２を備える放電部１４と、放電針１２によってイオンが生成されるイオン生成部１６と、イオン生成部１６に空気を供給する空気供給部１８と、放電針１２に高電圧を印加する電源供給部２０と、から主に構成される。

イオン生成部１６は、少なくとも内壁面が絶縁性の材質から成る円筒状の絶縁性パイプ２２によって構成される。この絶縁性パイプ２２内には、放電部１４を構成する複数の放電針１２がそれらの針先を前方（絶縁性パイプ２２の先端部に設けられる吹出口２４側）に向けた状態で収容されている。

空気供給部１８には送風ファン３０が設けられている。送風ファン３０はチャンバ３２内に設置されており、このチャンバ３２は連通口３４を介して絶縁性パイプ２２の後端部と連通されている。送風ファン３０の作動に応じて、チャンバ３２から絶縁性パイプ２２に空気が供給される。

電源供給部２０は、高圧電源３６、高圧用電線３８、及び高電圧用端子４０から構成される。高圧電源３６はチャンバ３２内に設置されるとともに、高電圧用端子４０は絶縁性パイプ２２内に設置されており、これら（高圧電源３６及び高電圧用端子４０）を接続する高圧用電線３８は、装置外部（チャンバ３２及び絶縁性パイプ２２の外部）に露出することなく、装置内部（チャンバ３２及び絶縁性パイプ２２の外部）に配線されている。

放電部１４は絶縁性パイプ２２に対して脱着自在に構成されており、放電部１４が絶縁性パイプ２２に取り付けられた状態（即ち、複数の放電針１２が絶縁性パイプ２２内に収容された状態）で、放電部１４が高電圧用端子４０に接続されるように構成されている。これにより、高圧電源３６から放電針１２に高電圧を印加することが可能となる。

特に、本実施形態の絶縁性パイプ２２には、図２〜図４に示すように、放電部１４が高電圧用端子４０に接続されるように案内するレール部材４２（本発明の「ガイド手段」に相当）が設けられている。これにより、放電部１４をレール部材４２に沿って絶縁性パイプ２２に挿入することによって、放電部１４と高電圧用端子４０の接続を容易にすることができる。

また、本実施形態の放電部１４には、図５に示すように、各放電針１２に対応して設けられる接続部４４と、各接続部４４が固着される放電針取付台４６と、放電針取付台４６を支持するとともに、上述したレール部材４２に直接案内される被ガイド部材４８と、被ガイド部材４８の一端に固設される放電針取出用蓋５０と、が設けられる。放電部１４が絶縁性パイプ２２に取り付けられた状態において、放電針取出用蓋５０は、絶縁性パイプ２２の側壁に設けられた開口を塞ぐように構成される。

各接続部４４は、それぞれ対応する放電針１２の基端部を取り付け及び取り外しが可能（脱着可能）に構成されている。放電針１２を交換する場合には、放電針取出用蓋５０を把持して絶縁性パイプ２２から放電部１４を取り外し、接続部４４から放電針１２を取り外して、該接続部４４に新品の放電針を取り付けた後、元の状態に戻してやればよい。このように放電針１２を取り外し可能な接続部４４を設ける態様によれば、放電針１２のみを交換することが可能となる。もちろん、各放電針１２の基端部を放電針取付台４６に植設する態様もあり得る。

かかる構成により、高圧電源３６から高圧用電線３８及び高電圧用端子４０を介して放電針１２に高電圧が印加されると、放電針１２からコロナ放電が発生してイオンが生成される。これと同時に、チャンバ３２内に設置される送風ファン３０から供給される空気が連通口３４を介して絶縁性パイプ２２内に流入し、生成されたイオンは空気とともに吹出口２４から外部に吹き出される。このようにしてイオン発生装置１０から吹き出されるイオン化された空気を被除電物に吹き付けることにより、被除電物の除電を行うことができる。

本発明の好ましい態様として、絶縁性パイプ２２を透明部材で構成する態様がある。また、放電針取出用蓋５０を透明部材で構成する態様も好ましい。このような態様によれば、放電部１４を取り外すことなく、絶縁性パイプ２２内に収容される放電針１２の汚れ状態を外部から確認することが可能となる。絶縁性パイプ２２全体が透明部材で構成されていてもよいし、絶縁性パイプ２２の一部（例えば、側壁部の一部）に透明部材から成る窓部を設けるようにしてもよい。放電針取出用蓋５０についても同様であり、放電針取出用蓋５０の少なくとも一部が透明部材で構成されていればよい。また、透明部材は完全に透明である必要はなく、外部から放電針１２の汚れ状態を視認できる程度に透明であればよい。

また、図６に示すように、高圧電源３６から高電圧用端子４０に異常電流が流れないように電流を制御する電流制御装置５２（本発明の「電流制御手段」に相当）を高圧電源３６と高電圧用端子４０の間に設ける態様も好ましい。放電部１４（放電針１２）に異常電流が流れないようにすることができ、人が誤って電極に触れた場合に人が負傷することを防ぐことができる。

本実施形態のイオン発生装置１０によれば、チャンバ３２内に高圧電源３６を設置するとともに、チャンバ３２に連通する絶縁性パイプ２２内に高電圧用端子４０を設置することにより、高圧電源３６と高電圧用端子４０を接続する高圧用電線３８を装置外部（チャンバ３２及び絶縁性パイプ２２の外部）に露出させることなく配線することが可能となり、安全性を高めることができる。また、放電部１４を高電圧用端子４０から着脱自在に構成することによって、放電部１４を高圧電源３６側と電気的に分離した状態で放電部１４の清掃（例えば、水洗いなど）を行うことができ、放電部の取り外し、水洗い、及び使い捨てが可能となり、メンテナンス性が向上する。

なお、本実施形態では、針状電極（放電針１２）を用いてイオンを発生させているが、沿面放電を用いる平面電極などの他形状の放電電極を用いても同様の効果を得ることができる。

以上、本発明のイオン発生装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明の実施形態に係るイオン発生装置を示した構成図図１に示すイオン発生装置の絶縁性パイプの正面図図１に示すイオン発生装置の絶縁性パイプの平面図図１に示すイオン発生装置の絶縁性パイプの側断面図図１に示すイオン発生装置の放電部を示した構成図電流制御装置を備えたイオン発生装置を示した構成図従来技術に係る送風除電装置を示した図従来技術に係る直流除電器の構造を示した図

符号の説明

１０…イオン発生装置、１２…放電針、１４…放電部、１６…イオン生成部、１８…空気供給部、２０…電源供給部、２２…絶縁性パイプ、２４…吹出口、３０…送風ファン、３２…チャンバ、３４…連通口、３６…高圧電源、３８…高圧用電線、４０…高電圧用端子、４２…レール部材、４４…接続部、４６…放電針取付台、４８…被ガイド部材、５０…放電針取出用蓋、５２…電流制御装置

Claims

送風ファンと、
前記送風ファンが内部に設置されるチャンバと、
放電針及び放電針取付台から成る放電部と、
前記チャンバと連通されるとともに、前記放電針が内部に収容され、少なくとも内壁面が絶縁性の材質から成る絶縁性パイプと、
前記チャンバ内に設置された高圧電源と、
前記絶縁性パイプ内に設置された高電圧用端子と、
前記チャンバ及び前記絶縁性パイプの内部に設置され、前記高圧電源と前記高電圧用端子を接続する高圧用電線と、を備え、
前記放電部は前記高電圧用端子に対して着脱自在に構成され、
前記放電部を前記高電圧用端子に接続したときに、前記高圧電源から前記放電針に高電圧を印加することが可能となることを特徴とするイオン発生装置。
前記絶縁性パイプには、前記放電部が前記高電圧用端子に接続されるように案内するガイド手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。
前記高圧電源から前記高電圧用端子に異常電流が流れないように電流を制御する電流制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のイオン発生装置。
前記絶縁性パイプは透明部材で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のイオン発生装置。
前記放電針取付台には前記放電針を取り外し可能な接続部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のイオン発生装置。