JP2013077378A

JP2013077378A - 除電装置

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Publication number: JP2013077378A
Application number: JP2011214988A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kawada; 啓司川田
Original assignee: Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Current assignee: Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: JP5805483B2; CN103733733B; CN103733733A; WO2013046735A1; KR101560356B1; KR20140043136A

Abstract

【課題】放電針のクリーニングを簡単、且つ、安全に行うことができる除電装置を提供すること。
【解決手段】一対の保護壁６０，６１を、除電対象側に突出して形成すると共に、複数のイオン放出口４２を挟むようにイオン放出口４２の配置方向（本体部１２の長手方向）に沿って直線上に形成した。このため、保護壁６０，６１をガイド代わりにして、保護壁６０，６１に沿ってブラシなどを動かすことにより、複数のイオン放出口４２及び放電針をまとめてクリーニングすることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、除電装置に関するものである。

従来、放電針への高電圧の印加を通じたコロナ放電によりイオンを生成し、この生成されるイオンを除電対象へ吹きつける除電装置が知られている。この除電装置においては、放電針に空気中の異物（絶縁体）が析出するなどしてイオンの生成効率が経年的に低下する。このため、放電針を定期的にクリーニングすることが必要となる。たとえば、特許文献１の除電装置では、放電針を放電バーに取り付けた状態でクリーニングすることができるように構成されている。

特開平１０−１２５４４５号公報

しかしながら、放電針は、絶縁体パイプに囲まれているため、クリーニングしにくいという問題があった。特に特許文献１の除電装置の場合、放電針を保護するために、放電針の先端は、絶縁体パイプの先端よりも引っ込ませてある。このため、放電針の周りは、余計にクリーニングしにくかった。また、放電針は、細いために折れる可能性もあり、メンテナンスの際、取り扱いには注意が必要であった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、放電針のクリーニングを簡単、且つ、安全に行うことができる除電装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、除電対象に対して対向するように配置される対向面にイオン放出口が形成され、各イオン放出口にイオンを発生する放電針が配置される除電装置において、前記イオン放出口の周りを囲むように、保護壁が除電対象側に突出して形成されており、前記保護壁には、前記放電針を通過する予め決められた直線方向に沿って溝部が形成されていることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、除電対象に対して対向するように配置される対向面に複数のイオン放出口が形成され、各イオン放出口にイオンを発生する放電針がそれぞれ配置される除電装置において、複数のイオン放出口は、予め決められた直線方向に沿って１列に配置されており、一対の保護壁が、除電対象側に突出して形成されていると共に、複数の前記イオン放出口を挟むように前記イオン放出口の配置方向に沿って直線上に形成されていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記一対の保護壁は、互いに連結することなく、その直線方向端部において離間していることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記保護壁において、前記イオン放出口と対向する面とは反対側の面は、外側に向かって広がるように傾いて構成されていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記保護壁は、絶縁体により形成されていることを要旨とする。

本発明によれば、放電針のクリーニングを簡単、且つ、安全に行うことができる。

（ａ）は、除電装置の本体部および放電針ユニットの分解斜視図、（ｂ）は、除電装置の斜視図。本体部の上部を切断した斜視図。図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図。図３のＢ−Ｂ線断面図。図３のＣ−Ｃ線断面図。図３のＤ−Ｄ線断面図。本体部の下部を示す平面図。本体部の下部を示す平面図。保護壁を示す平面図。保護壁の断面を示す断面図。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
図１（ａ）に示すように、除電装置１１は、本体部１２、および当該本体部１２に着脱可能に取り付けられる放電針ユニット１３を備えてなる。

放電針ユニット１３は、矩形板状の基台２１、および当該基台２１の下面に設けられた４つの保持部２２、および各保持部２２に保持される４つの放電針２３を備えてなる。基台２１および各保持部２２は、合成樹脂材料により一体成型されている。各保持部２２は、円柱状に形成されるとともに、基台２１の延びる方向に沿って一定間隔をおいて直線状に設けられている。図５に併せて示されるように、各保持部２２の先端部には、放電針２３の基端部が嵌合状態で固定されている。各放電針２３の中間部には、円錐コイルばね２４が挿通された状態で固定されている。円錐コイルばね２４は、導線が円錐状に巻回されてなる。円錐コイルばね２４の小径部２５は、放電針２３に固定された状態で保持部２２の先端に形成された凹部２３ａに収容されている。円錐コイルばね２４の大径部２６は、放電針２３に非接触状態に維持される。また、基台２１の下面には、環状のパッキン２７が各保持部２２の基部に挿通された状態で装着されている。

図１（ａ）に示すように、本体部１２は、合成樹脂材料により直方体状に形成されている。本体部１２の上面には、４つの挿入口３１が形成されている。各挿入口３１は、本体部１２の延びる方向に沿って一定間隔をおいて、かつ放電針ユニット１３の各放電針２３と同軸をなすように設けられている。各挿入口３１の内径は、放電針ユニット１３の各保持部２２の外径よりも大きく設定されている。

また、同図に示すように、本体部１２の上面には、２つの係合部材３２が形成されている。これら係合部材３２は、本体部１２の延びる方向における両端側において互いに隣り合う２つの挿入口３１の間に設けられている。図４に併せて示されるように、係合部材３２は、本体部１２の延びる方向に対して直交する幅方向において対向する２つの腕部３３と、これら腕部３３の先端にそれぞれ形成された２つの突部３４とを備えてなる。これら突部３４は、本体部１２の幅方向において、互いに反対側に突出している。また、図３の上部に拡大して示すように、これら突部３４の下面において、本体部１２の延びる方向における外側には、それぞれ斜面３５が形成されている。斜面３５は、本体部１２の延びる方向に沿って外側へ向かうにつれて、突部３４の肉厚が薄くなるように傾斜している。

図２に示すように、本体部１２の内部には、空気流路１００が形成されている。空気流路１００は、本体部１２の延びる方向に沿って延設されている。また、本体部１２（空気流路１００）の内部には、４つの筒部４１が４つの挿入口３１にそれぞれ対応して形成されている。図５に併せて示すように、各挿入口３１は各筒部４１を貫通して、本体部１２の底面の近傍まで延設されている。各挿入口３１の底壁の中央には、イオン放出口４２が貫通して形成されている。また、図５に示すように、各筒部４１の周壁には、小孔４１ａが形成されている。小孔４１ａは、筒部４１の内方へ向うにつれて縮径する円錐台状に形成されている。

図２に示すように、本体部１２の内底面において、各筒部４１の周囲には、４つの送風穴４３がそれぞれ形成されている。図６に示されるように、各送風穴４３は、本体部１２の底面の近傍まで延設されている。各送風穴４３の底壁には、送風口４４が貫通して形成されている。

図３に破線で示すように、本体部１２における空気流路１００の下方には、電極５１が埋設されている。電極５１は、銅などの金属材料により長尺状に形成されている。電極５１は空気流路１００に沿って延びるとともに、各筒部４１に対応する範囲にわたって設けられている。図５に示されるように、電極５１は、本体部１２の延びる方向において、各挿入口３１を貫通して設けられている。電極５１において、各挿入口３１の内部に露出している部分には、貫通孔５２が形成されている。各貫通孔５２は、各放電針２３に対して同軸をなす。貫通孔５２の内径は、放電針２３の外径よりも大きく、かつ円錐コイルばね２４の大径部２６の外径よりも小さく設定されている。

図１（ｂ）に示すように、本体部１２の端部にはチューブ継手６３が設けられている。チューブ継手６３には、図示しないエアチューブを介して圧縮空気源が接続される。圧縮空気源からの圧縮空気は、チューブ継手６３を介して、本体部１２の内部、すなわち空気流路１００に供給される。また、本体部１２のチューブ継手６３と反対側の端部には、電源ケーブル６４を介して、図示しない高圧電源（交流）が接続される。高圧電源からの電力は、電源ケーブル６４を介して、電極５１に印加される。

つぎに、本体部１２に対する放電針ユニット１３の装着態様について説明する。図１（ａ）に示されるように、放電針ユニット１３は、本体部１２に対して上方から装着される。各放電針２３および各保持部２２は、本体部１２の各挿入口３１に上方から挿入される。図５に示されるように、放電針ユニット１３の下方への変位は、基台２１の下面が各パッキン２７を介して、本体部１２の上面に当接することにより規制される。この状態において、各挿入口３１、正確には各筒部４１の内周面と各保持部２２の外周面との間に形成される隙間は、各パッキン２７により上方から閉塞された状態となる。

またこの状態において、各円錐コイルばね２４の大径部２６は、電極５１の上面に対して弾性的に接触している。すなわち、各放電針２３は、各円錐コイルばね２４を介して、電極５１に対して導通状態に接続されている。各円錐コイルばね２４は、若干圧縮された状態に維持されている。このため、各円錐コイルばね２４の電極５１に対する接触圧が好適に確保される。またこの状態において、各放電針２３は、電極５１の各貫通孔５２に非接触状態で挿通されている。各放電針２３の先端部は、本体部１２の各イオン放出口４２の内部に非接触状態で挿入されている。

本体部１２および放電針ユニット１３が組み付けられることにより、本体部１２の内部には、空気流路１００から分岐するかたちで２つの空気供給経路が形成される。
すなわち、図５に矢印で示されるように、各筒部４１の小孔４１ａ、当該各筒部４１の内周面と各保持部２２の外周面との間の隙間（各挿入口３１）、および電極５１の各貫通孔５２から第１の分岐流路１０１が形成されている。また、図６に矢印で示されるように、各送風穴４３から、第２の分岐流路１０２が形成されている。そして、外部から空気流路１００へ供給される圧縮空気は、第１の分岐流路１０１を介して、各イオン放出口４２から外部へ放出される（第１の空気供給経路）。また、空気流路１００へ供給される圧縮空気は、第２の分岐流路１０２を介して、各送風口４４から放出される（第２の空気供給経路）。

空気流路１００から第１の分岐流路１０１に分流する空気は、各放電針２３の周囲を通過する空気流、すなわちシースエアとして、各放電針２３の先端付近に発生するイオンとともに各イオン放出口４２から外部へ放出される。そして、各イオン放出口４２から放出されるイオンの周囲には、各送風口４４から放出される空気流、すなわちアシストエアが発生することにより、イオンがより遠くまで飛ばされる。

本例の除電装置１１は、放電針ユニット１３の本体部１２からの脱落を抑制するために、また、各第１の分岐流路１０１の気密状態を確保する目的で、本体部１２には、放電針ユニット１３の保持機構２０１が設けられている。

図１（ａ）に示すように、保持機構２０１は、２つのスライドホルダ２０２を備えてなる。スライドホルダ２０２は、矩形状の天板２０３と、当該天板２０３に直交する２つの側壁２０４を備えてなる。これら側壁２０４は、天板２０３の延びる方向に沿う２つの長側縁に設けられるとともに、天板２０３の延びる方向に直交する幅方向において互いに対向している。２つの側壁２０４の対向間隔は、放電針ユニット１３の基台２１の幅と同じ程度に設定されている。また、２つの側壁２０４の先端縁には、それぞれ矩形板状の係合部材２０５が形成されている。これら係合部材２０５は、それぞれ天板２０３に対して平行をなして対向している。スライドホルダ２０２の内形形状は、基台２１の端部の外形形状に対応している。

これらスライドホルダ２０２は、２つの側壁２０４を下方へ向けて、基台２１の両端側から中央へ向けてスライドさせるかたちで装着される。図４に示すように、２つの係合部材２０５は、基台２１と本体部１２の上面との間に形成される隙間に介在される。図３に示されるように、スライドホルダ２０２は、本体部１２に取り付けられた放電針ユニット１３の基台２１の端部を内包するかたちで、かつ各放電針２３の並ぶ方向に沿って往復摺動する。具体的には、スライドホルダ２０２は、図３に実線で示される第１の位置Ｐ１と、同じく２点鎖線で示す第２の位置Ｐ２との間を変位する。

第１の位置Ｐ１は、放電針ユニット１３が本体部１２に対して固定的に保持された保持状態となる位置である。すなわち、スライドホルダ２０２の係合部材２０５が、本体部１２の一部分である係合部材３２の突部３４に対して、放電針ユニット１３の取り外し方向において係合する。このため、放電針２３の引き抜き方向へ放電針ユニット１３が変位することが規制される。

第２の位置Ｐ２は、放電針ユニット１３の保持状態が解除されて非保持状態となる位置である。すなわち、スライドホルダ２０２の係合部材２０５は、本体部１２側の係合部材３２の突部３４から外れた位置に存在する。また、当該係合部材２０５は、図１（ａ）に示されるように、放電針ユニット１３に対しても外れた位置に存在する。すなわち、放電針ユニット１３の取り外し方向において、当該放電針ユニット１３に干渉するものは存在しない。このため、放電針２３を本体部１２から取り外すことができる。

また、本体部１２の下面、すなわち、除電対象と対向する対向面には、図７に示すように、複数のイオン放出口４２が、本体部１２の長手方向に沿って、一定間隔を持って直線上に配置されている。なお、放電針ユニット１３が本体部１２に装着されたとき、放電針２３の先端は、本体部１２の下面とほぼ同じ位置となるように或いはわずかに突出するように設定されている。この保護壁６０，６１は、本体部１２と一体形成されており、絶縁体の樹脂により構成されている。

そして、本体部１２の下面には、複数のイオン放出口４２を挟むように、一対の保護壁６０，６１が形成されている。この保護壁６０，６１は、図５に示すように、下方に向かって（除電対象に向かって）突出するように形成されている。保護壁６０，６１の突出幅は、少なくとも放電針２３の先端よりも長くなるように形成されており、対となる保護壁６０，６１の間に人間の指が入っても放電針２３の先端に触れない長さとなっている。

また、この保護壁６０，６１は、本体部１２の長手方向に沿って直線上に伸びるように形成されている。また、対となる保護壁６０，６１は、イオン放出口４２にそれぞれ隣接されていると共に、イオン放出口４２の配置方向と直交する方向において、イオン放出口４２の長さ（直径の長さ）だけ離れた距離で配置されている。なお、対となる保護壁６０，６１の間の距離は、作業者の指が入らない程度の距離（本実施形態では、０．５ｃｍ）となっている。また、保護壁６０，６１は、本体部１２の端部において、繋がらないように形成されている。また、保護壁６０，６１は、端部において、突出幅が徐々に小さくなるように設定されている。

また、保護壁６０，６１のイオン放出口４２と対向する面とは反対側の面（外側の面）は、図５，図６に示すように、外側に向かうにつれて広がるように傾けて形成されている。これにより、図６の矢印が示すように、イオン放出口４２により放出されたイオンが保護壁６０，６１に沿って外側に移動しやすくなり、外側に配置されている送風口４４から放出されるアシストエアによって運ばれやすくなる。また、保護壁６０，６１の角を丸く形成したため、作業者の指に角が当たらないようにすることができる。

ここで、イオン放出口４２及び放電針２３のクリーニング方法について説明する。このように保護壁６０，６１を構成したため、保護壁６０，６１をガイド代わりにして、保護壁６０，６１に沿ってブラシなどを動かすことにより、複数のイオン放出口４２及び放電針２３を簡単にクリーニングすることができる。また、保護壁６０，６１の間の溝に沿って、はき出すことにより、保護壁６０，６１の間のゴミ、及びイオン放出口４２或いは放電針２３の周りのゴミを容易に取り除くことができる。

つぎに、前述のように構成した除電装置の動作を説明する。
電極５１および各円錐コイルばね２４を介して各放電針２３に高圧電源からの高電圧（交流）が印加されると、各放電針２３の先端付近にコロナ放電が発生して各放電針２３の周囲の空気がイオン化される。本例では、各放電針２３に対して交流電圧を印加することによりコロナ放電を発生させる交流方式が採用されているので、プラスおよびマイナスのイオンが交互に生成される。

コロナ放電により各放電針２３の周囲に生成されるイオンは、空気流路１００から第１の分岐流路１０１に分流して各放電針２３の周囲を通過するシースエアとともに、各イオン放出口４２から外部に放出される。各放電針２３の周囲にシースエアを流すことにより、各放電針２３における異物（絶縁体）の析出、あるいは異物の付着などが抑制される。また、第１の分岐流路１０１の上流側に設けられた小孔４１ａにより、シースエアの圧力は、空気流路１００に供給される空気圧力よりも小さくされる。このため、イオンの発生効率が維持される。

そして、各イオン放出口４２から放出されるイオンの周囲には、空気流路１００から第２の分岐流路１０２に分流して各送風口４４から放出されるアシストエアが発生する。このアシストエアにより、各イオン放出口４２から放出されるイオンがより遠くまで運ばれる。当該イオンが除電対象に供給されることにより、当該対象の電荷が中和されて静電気が除去される。

以上詳述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
（１）一対の保護壁６０，６１を、除電対象側に突出して形成すると共に、複数のイオン放出口４２を挟むようにイオン放出口４２の配置方向（本体部１２の長手方向）に沿って直線上に形成した。このため、保護壁６０，６１をガイド代わりにして、保護壁６０，６１に沿ってブラシなどを動かすことにより、複数のイオン放出口４２及び放電針２３をまとめてクリーニングすることができる。すなわち、複数のイオン放出口４２を挟むように一対の保護壁６０，６１は、直線上に形成されているため、ガイド代わりとなり、クリーニングが容易となる。また、保護壁６０，６１は、端部において繋がっていないため、ブラシを端部に動かすことにより、ゴミなどを容易にはき出すことができる。

（２）一対の保護壁６０，６１の端部において、突出幅が徐々に小さくなるように設定した。このため、保護壁６０，６１に沿ってブラシなどを移動させた際、端部において、はき出したゴミを容易に取り除くことができる。

（３）また、保護壁６０，６１のイオン放出口４２と対向する面とは反対側の面（外側の面）を、外側に向かうにつれて広がるように傾けて形成した。これにより、イオン放出口４２により放出されたイオンが保護壁６０，６１に沿って外側に移動しやすくなり、保護壁６０，６１の外側に配置されている送風口４４から放出されるアシストエアにのって下方に運ばれやすくなる。また、保護壁６０，６１の角が丸みを帯びるように形成した。これにより、作業者の指に角が当たらないようにすることができる。

（４）保護壁６０，６１は、絶縁体の樹脂により形成されている。このため、保護壁６０，６１が電位を帯びることが無く、イオンを効率的に放出することができる。
（５）保護壁６０，６１の間の距離は、イオン放出口４２の配置方向と直交する方向において、イオン放出口４２の長さだけ離れた距離とした。このため、保護壁６０，６１の間の距離を指が入らない長さとすることにより、イオン放出口４２の中に指を入らないように防止できる。すなわち、放電針２３に指が触れないようにすることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、４つのイオン放出口４２を設けたが、イオン放出口４２及び放電針２３の数を任意に変更しても良い。例えば、図８に示すように、イオン放出口４２の数を８つに変更し、一定間隔を空けて直線上に配置しても良い。その際、保護壁６０，６１の長さは、イオン放出口４２の数に応じて伸ばしても良い。また、保護壁６０，６１は、その一部ずつ（例えば４つずつ）挟むようにしても良い。

・上記実施形態では、複数のイオン放出口４２を挟むように、直線上に保護壁６０，６１を対となるように設けたが、予め決められた直線上にブラシが通る通過用の溝が構成されるならば、どのような形状でイオン放出口４２の周りを囲っても良い。例えば、図９に示すように、イオン放出口４２の周りを１つずつ囲むように、保護壁７０を除電対象側に突出するように形成しても良い。その際、保護壁７０は、イオン放出口４２の中心を通過する予め決められた直線方向に沿ってブラシ通過用の溝部４２ａ（切り欠き構造部）を設ければよい。このようにすれば、イオン放出口４２をクリーニングする際、簡単に、ゴミを取り除くことができる。

・上記実施形態では、保護壁６０，６１は、本体部１２から一体形成されていたが、一体形成しなくても良い。
・上記実施形態では、保護壁６０，６１の端部において、突出幅を徐々に短くしたが、短くしなくても良い。

・上記実施形態では、保護壁６０，６１の角を丸くなるように形成したが、図１０に示すように、丸くしなくても良い。この際、外側に向かって広がるように傾けるようになっている。

・上記実施形態では、保護壁６０，６１は、外側に向かって広がるように傾けられていたが、傾けなくても良い。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。

（イ）前記イオン放出口の大きさは、放電針の断面積より大きく形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の除電装置。
（ロ）前記保護壁には、イオン放出口の中心を通過する予め決められた直線方向に沿って溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の除電装置。

（ハ）一対の前記保護壁は、前記イオン放出口の配置方向と直交する方向において、前記イオン放出口の長さだけ離れた距離で配置されていることを特徴とする請求項２のうちいずれか一項に記載の除電装置。

１１…除電装置、１２…本体部、１３…放電針ユニット、２１…基台、２２…保持部、２３…放電針、２７…パッキン（弾性部材）、３１…挿入口、４１ａ…小孔（絞り部）、４２…イオン放出口、４４…送風口、６０，６１…保護壁。

Claims

除電対象に対して対向するように配置される対向面にイオン放出口が形成され、各イオン放出口にイオンを発生する放電針が配置される除電装置において、
前記イオン放出口の周りを囲むように、保護壁が除電対象側に突出して形成されており、
前記保護壁には、前記放電針を通過する予め決められた直線方向に沿って溝部が形成されていることを特徴とする除電装置。
除電対象に対して対向するように配置される対向面に複数のイオン放出口が形成され、各イオン放出口にイオンを発生する放電針がそれぞれ配置される除電装置において、
複数のイオン放出口は、予め決められた直線方向に沿って１列に配置されており、
一対の保護壁が、除電対象側に突出して形成されていると共に、複数の前記イオン放出口を挟むように前記イオン放出口の配置方向に沿って直線上に形成されていることを特徴とする除電装置。
前記一対の保護壁は、互いに連結することなく、その直線方向端部において離間していることを特徴とする請求項２に記載の除電装置。
前記保護壁において、前記イオン放出口と対向する面とは反対側の面は、外側に向かって広がるように傾いて構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の除電装置。
前記保護壁は、絶縁体により形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の除電装置。