JP2024072816A - 静電気放電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】極めて高い静電電圧を消散し、接地端子によるノイズ干渉を回避する静電気放電装置を提供する。【解決手段】本発明は、互いに隔離された少なくとも２つの導電部材と、少なくとも１つの除電器と、を含む、静電気放電装置を開示する。導電部材は、絶縁性流体搬送部材の対向する２つの側壁の外側に位置し、かつ、絶縁性流体搬送部材の側壁から離間している。絶縁性流体搬送部材上に静電荷が蓄積されると、静電荷により導電部材に静電電圧が形成される。除電器は導電部材に電気的に接続され、接地端子から直接切断されている。除電器は、導電部材を介して静電荷を放出して解消することにより、静電電圧を低下させる。さらに、絶縁性流体搬送部材は絶縁性容器に交換することもできる。絶縁性容器に用いる場合、導電部材に代わる感知電極が絶縁性容器に設けられてもよい。この静電気放電装置は、静電気を効果的に放出し、接地端子によるノイズ干渉を回避する。【選択図】図１

Description

本発明は、放電装置に関し、特に静電気放電装置に関する。

静電気とは、電気的に中性の物体における電荷の不平衡分布によって生じる現象である。本来電気的に中性の２つの物体を摩擦すると、電子が移動して静電気が発生する。液体の輸送パイプラインにおいて、液体と輸送パイプラインの材質がともに高い電気抵抗率である場合、液体と輸送パイプライン内の管壁との摩擦により静電気が発生しやすく、発火や周辺の電子機器の破壊につながる。特に、液体が引火性の場合、火災などの工業安全性の問題が発生しやすい。

静電気の発生の可能性を下げるために、輸送パイプラインや液体を入れる容器では、金属の材質を使用して静電気の発生による危害を避ける場合が多い。しかし、ゴムやプラスチック製のパイプには、軽量、安価、絶縁性、加工の容易さなど多くの利点があり、コスト削減に有効である。さらに、輸送する液体が強い酸性やアルカリ性である場合、金属パイプラインや金属容器が腐食し、液体が残留金属で汚染される可能性がある。例えば、半導体プロセスには強酸や強アルカリの溶剤を必要とする場合が多く、これらの強酸又は強アルカリの溶剤は金属管壁を容易に腐食し、金属が放出され、輸送する液体とともに半導体ウエハを汚染して、プロセスの故障を引き起こすことがある。これらの用途では、耐腐食性で電気抵抗率の高いフェロフロン製パイプラインやカーボンナノチューブが必要となる。

抵抗率の高いパイプラインを使用するもう１つの一般的なシナリオは、伸縮パイプライン又はホースである。たとえば、ポンプと輸送パイプラインとの間には、伸縮ホースがパイプラインとして利用されることが多い。ポンプの効果は液体を動かすことであり、伸縮ホース自体は液体の動きに合わせて伸縮変形したり前後に移動したりする。このとき、輸送液体とパイプラインの両方が移動するため、摩擦量が２倍になり、静電荷が２倍になる可能性がある。ポンプは一般にパイプラインのノードにあるので、パイプラインの終端蓄積効果は、パイプライン内の他の位置よりもこのノードで検出される静電荷を促進する。ポンプの駆動装置はモータである可能性があり、モータは、電気製品であるため、静電気による損傷を招きやすい。伸縮パイプラインのほか、回転するパイプラインや撹拌装置でも、摩擦量の倍化や終端蓄積特性により多くの静電荷が発生していた。

パイプラインの静電量を低減するには、いくつかの一般的な方法がある。

１．パイプライン自体の変形量、移動量又は回転速度の低下：パイプ内の静電荷は主に液体と内壁との摩擦によって発生するためである。パイプラインの変形量、移動量又は回転速度を小さくすることで、液体と内壁との間の摩擦量を効果的に低減することができる。しかし、パイプラインの移動速度や回転速度は特定のプロセスで要求されることが多く、制限なくパイプライン速度を下げることができるわけではない。速度限定には生産効率の低下が伴い、パイプラインの移動速度や回転速度を低下させることは得策ではない。

２．液体の流速低下：液体の流速を低下させることも摩擦量を効果的に減らすことができるが、多くの場合、プロセスの制限を受けて、任意に減速することができない。

３．パイプラインの外に導電膜を被覆した後に接地すること：輸送パイプの外に導電材料を敷設し、導電材料を利用して電荷を誘導収集した後、接地して電荷を消散する。この方法は、確かに電荷を除去する効果がある。実務上、静電気は輸送パイプの動作により蓄積し続け、除去すべき静電気は１万ボルト以上になることが多いため、直接接地による効果は限られており、特に消散速度はかなり遅い。接地端子から導電性材料にノイズが流れ、周囲の電子製品を妨害することがある。さらに、輸送パイプ自体が回転している場合、接地線が絡まったり破断したりするリスクがあり、直接接地の信頼性に課題がある。

そこで、本発明は、上記の課題に対して、従来の問題点を解決するための静電気放電装置置を提案するものである。

本発明は、極めて高い静電電圧を消散し、接地端子によるノイズ干渉を回避する静電気放電装置を提供する。

上記の目的を達成させるために、本発明は、
少なくとも２つの導電部材と、少なくとも１つの除電器と、を含み、
前記少なくとも２つの導電部材は、互いに隔離され、絶縁性流体搬送部材（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｆｌｕｉｄ－ｃａｒｒｙｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）の対向する２つの側壁の外側に位置し、絶縁性流体搬送部材の側壁から離間しており、静電荷を担持した流体が絶縁性流体搬送部材内を流れて絶縁性流体搬送部材と摩擦するときに、絶縁性流体搬送部材に静電荷が蓄積され、静電荷により導電部材に静電電圧が生成され、導電部材とこれらの間にある誘電体は０．２ピコファラド（ｐＦ）を超える静電容量値を有し、
前記少なくとも１つの除電器は、少なくとも２つの導電部材に電気的に接続され、接地端子から直接切断されており、導電部材を介して静電荷を放出して解消することにより、静電電圧を低下させる、静電気放電装置を提供する。

本発明の一実施例では、静電気放電装置は、両端がそれぞれ導電部材に電気的に接続された外部コンデンサをさらに含み、外部コンデンサ及び導電部材は静電荷を収集するものである。

本発明の一実施例では、静電気放電装置は、接地端子と除電器との間に電気的に接続され、静電荷を放出して解消するガス放電管をさらに含む。

本発明の一実施例では、静電気放電装置は、絶縁性流体搬送部材に被せられ、絶縁性流体搬送部材から離間している中空絶縁スリーブをさらに含み、導電部材は、中空絶縁スリーブの内壁又は外壁に直接密着している。

本発明の一実施例では、除電器は、
第１端と第２端を有し、第１端及び第２端が、それぞれ導電部材に電気的に接続された少なくとも１つの金属酸化物バリスタ（ＭＯＶ：Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｖａｒｉｓｔｏｒ）と、
第３端と第４端を有し、第３端が金属酸化物バリスタの第１端に電気的に接続された１つのサーミスタ（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）と、
両端がそれぞれ第４端及び第２端に電気的に接続された少なくとも１つのガス放電管であって、静電電圧が金属酸化物バリスタ及び少なくとも１つのガス放電管の定格電圧を上回る場合、金属酸化物バリスタ、サーミスタ及びガス放電管が静電荷を放出して解消することにより、静電電圧を低下させる少なくとも１つのガス放電管と、を含む。

本発明の一実施例では、サーミスタは、正の温度係数（ＰＴＣ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ又はポリマーの正の温度係数（ＰＰＴＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタである。

本発明の一実施例では、少なくとも１つのガス放電管は、２つのガス放電管を含み、いずれのガス放電管の定格電圧も異なり、少なくとも１つの除電器は電荷収集コンデンサをさらに含み、電荷収集コンデンサはすべてのガス放電管に電気的に並列接続され、導電部材とこれらの間にある誘電体により等価コンデンサが形成され、電荷収集コンデンサの静電容量値が等価コンデンサの静電容量値よりも１０倍大きく、静電電圧が金属酸化物バリスタ及びすべてのガス放電管の定格電圧を下回る場合、静電荷はサーミスタによって絶縁性流体搬送部材から電荷収集コンデンサに移され、静電電圧が金属酸化物バリスタ及びすべてのガス放電管の定格電圧を上回る場合、金属酸化物バリスタ、サーミスタ及びすべてのガス放電管は静電荷を放出して解消することにより、静電電圧を低下させる。

本発明の一実施例では、導電部材は、金属板、導性粘着テープ、導電性接着剤、導電性塗料、又は金属メッキ材料である。

本発明の一実施例では、絶縁性流体搬送部材は、絶縁性容器又は絶縁中空パイプである。

本発明の一実施例では、絶縁性流体搬送部材は密封絶縁性容器であり、密封絶縁性容器が移動すると、静電荷を担持した流体が密封絶縁性容器内を流れて密封絶縁性容器と摩擦する。

本発明の一実施例では、密封絶縁性容器は、密封絶縁性容器を貫通する回転軸に固定され、導電部材のそれぞれは環状導電部材であり、環状導電部材は回転軸を取り囲む。

本発明の一実施例では、静電気放電装置は、回転軸、密封絶縁性容器及び環状導電部材を容置する絶縁容置スリーブをさらに含み、環状導電部材は絶縁容置スリーブ内に固定される。

本発明の一実施例では、静電気放電装置であって、すべて絶縁性容器の内壁に位置する少なくとも２つの電極構造であって、すべての電極構造の位置が互いに対応しており、静電荷を担持した流体が絶縁性容器内を流れて絶縁性容器と摩擦するときに、絶縁性容器に静電荷が蓄積され、電極構造は、それぞれ、感知電極と、感知電極を覆う絶縁カバーと、を含み、静電荷により電極構造の感知電極に静電電圧が形成され、すべての電極構造の感知電極とこれらの間にある誘電体は０．２ピコファラド（ｐＦ）を超える静電容量値を有する、少なくとも２つの電極構造と、
すべての電極構造の感知電極に電気的に接続され、接地端子から直接切断されており、電極構造の感知電極を介して静電荷を放出して解消することにより、静電電圧を低下させる、少なくとも１つの除電器と、を含む。

本発明の一実施例では、少なくとも２つの電極構造は、２つを超える複数の電極構造を含み、かつ、電極構造の総数が偶数である。

本発明の一実施例では、すべての電極構造は同じ水平位置にある。

本発明の一実施例では、すべての電極構造は絶縁性容器の内壁に均等に位置する。

本発明の一実施例では、除電器は、
第１端と第２端を有し、第１端及び第２端が、それぞれ電極構造の感知電極に電気的に接続された少なくとも１つの金属酸化物バリスタ（ＭＯＶ：Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｖａｒｉｓｔｏｒ）と、
第３端と第４端を有し、第３端が金属酸化物バリスタの第１端に電気的に接続された１つのサーミスタ（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）と、
両端が、それぞれ、第４端及び第２端に電気的に接続された少なくとも１つのガス放電管であって、静電電圧が金属酸化物バリスタ及びガス放電管の定格電圧を上回る場合、金属酸化物バリスタ、サーミスタ、及びガス放電管が静電荷を放出して解消することにより、静電電圧を低下させる、少なくとも１つのガス放電管と、を含む。

本発明の一実施例では、サーミスタは、正の温度係数サーミスタ又はポリマーの正の温度係数サーミスタである。

本発明の一実施例では、少なくとも１つのガス放電管は、２つのガス放電管を含み、いずれのガス放電管の定格電圧も異なり、少なくとも１つの除電器は電荷収集コンデンサをさらに含み、電荷収集コンデンサはすべてのガス放電管に電気的に並列接続され、すべての電極構造の感知電極及びこれらの間にある誘電体により等価コンデンサが形成され、電荷収集コンデンサの静電容量値が等価コンデンサの静電容量値よりも１０倍大きく、静電電圧が金属酸化物バリスタ及びすべてのガス放電管の定格電圧を下回る場合、静電荷はサーミスタによって絶縁性容器から電荷収集コンデンサに移され、静電電圧が金属酸化物バリスタ及びすべてのガス放電管の定格電圧を上回る場合、金属酸化物バリスタ、サーミスタ及びすべてのガス放電管は静電荷を放出して解消することにより、静電電圧を低下させる。

上記により、静電気放電装置は、互いに隔離された少なくとも２つの導電部材又は少なくとも２つの感知電極を利用して、極めて高い静電電圧を絶縁性流体搬送部材又は絶縁性容器から効果的に消散し、また、接地端子によるノイズ干渉を回避する。

以下、審査官が本発明の構造特徴及び達成させる効果をさらに理解して認識できるように、好適な実施例の図及びこれらの詳細について説明する。

本発明の静電気放電装置の実施例１の模式図である。 本発明の一実施例の静電容量値及び静電電圧の各摩擦速度での曲線図である。 本発明の静電気放電装置の実施例２の模式図である。 本発明の静電気放電装置の実施例３の模式図である。 本発明の静電気放電装置の実施例４の模式図である。 本発明の中空絶縁スリーブの一実施例の模式図である。 本発明の静電気放電装置の実施例５の模式図である。 本発明の静電気放電装置の実施例６の模式図である。 本発明の除電器の実施例１の模式図である。 本発明の除電器の実施例２の模式図である。 本発明の静電気放電装置の実施例７の模式図である。 本発明の電極構造の一実施例の模式図である。 本発明の静電気放電装置の実施例８の模式図である。 本発明の電極構造の別の実施例の模式図である。 本発明の除電器の実施例３の模式図である。 本発明の除電器の実施例４の模式図である。

以下では、関連する図面を参照して、本発明の実施例についてさらに説明する。可能な限り、図面及び説明書において、同じ符号は同一又は類似の部材を表すものである。図面では、単純化及び便宜表示のため、形状及び厚さが誇張されて表示されることがある。特に図面に示されていない、又は明細書に記載されていない要素は、当業者に知られている形態であることが理解される。当業者は、本発明の内容に応じて様々な変更及び修正を行うことができる。

１つの要素が「上にある」と記載される場合、その要素が他の要素の上に直接あること、又は両方の中に他の要素が存在することを一般的に意味することができる。逆に、１つの要素が別の要素に「直接ある」と記載される場合、その中間に他の要素が存在することはできない。本明細書で使用されるように、「及び／又は」という用語は、リストされた関連項目のうちの１つ以上の任意の組み合わせを含む。

「１つの実施例」又は「一実施例」に関する以下の説明は、少なくとも１つの実施例における関連する特定の要素、構造、又は特徴を意味する。したがって、以下に多くの場所に現れる「１つの実施例」又は「一実施例」の複数の記載は、同じ実施例を対象としたものではない。さらに、１つ又は複数の実施例における特定の部材、構造、及び特徴は、適切な方法で結合されてもよい。

開示は、特に以下の例によって説明され、これらの例は、例示的な説明にのみ使用され、本開示の精神及び範囲を逸脱することなく、当業者にとって様々な変更及び修正が可能であり、したがって、本開示の保護の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されるものを基準とする。明細書全体及び特許請求の範囲を通じて、明確に指定されていない限り、「１つ」及び「該」は、このような記述が「１つ又は少なくとも１つ」の該要素又は構成要素を含むことを意味する。さらに、本開示で使用されるように、複数の要素又は構成要素の記述は、特定の文脈から複数が除外されていることが明らかでない限り、単数の冠詞にも含まれる。さらに、本明細書において、以下のすべての特許請求の範囲に適用する場合、その内容が明確に指定されていない限り、「その中」は、「その中」に含まれてもよいし、「その上に含まれてもよい。明細書全体及び特許請求の範囲において使用される用語（ｔｅｒｍｓ）は、特段の注記がある場合を除き、通常は、各用語が当該分野において使用される、本明細書に開示されている内容、及び特段の内容において使用される場合の通常の意味を有するものとする。本開示を説明するために使用されるいくつかの用語は、本開示の説明に関する説明のほかのガイダンスを当業者（ｐｒａｃｔｉｔｉｏｎｅｒ）に提供するために、以下又は本明細書の別の場所で議論される。本明細書のあらゆる場所での例、本明細書に記載されている用語の例を含む使用は、例示のためにのみ使用されるものであり、本明細書又は例示用語の範囲及び意味を制限するものではないことは言うまでもない。同様に、本開示は、本明細書において提案される様々な実施例に限定されるものではない。

さらに、「電気（的）結合」又は「電気（的）接続」という用語を用いると、直接及び間接的な電気的接続手段を含む。例として、第１装置が第２装置に電気的に結合されることが記載されている場合、当該第１装置は、当該第２装置に直接、又は他の装置や接続手段を介して間接的に接続されてもよいことを意味する。また、通信信号の伝送や供給について説明すれば、当業者であれば、通信信号の伝達に減衰又は他の望ましくない変化を伴う可能性があることを理解できるはずであるが、通信信号の伝送や供給の発信元と受信側は、特段の説明がなければ、実質的に同一の信号であるとみなすべきである。例えば、電気回路の端点Ａから電子回路の端点Ｂに電気信号Ｓが伝送（又は供給）される場合、トランジスタスイッチのソース・ドレインの両端及び／又は可能性のある浮遊容量を介して電圧降下が生じるが、このような設計には伝送（又は供給）の際に生じる減衰又は他の好ましくない変化を意図的に使用して特定の技術的効果を達成させることを目的としない場合に電気信号Ｓは、電子回路の端点Ａ及び端点Ｂにおいて実質的に同一の信号であるとみなすことができる。

ここで使用されるような用語は、「含む」、「有する」、「含有する」、「包含する」などであり、オープンなもの（ｏｐｅｎ－ｅｎｄｅｄ）であり、すなわち、含むがこれに限定されないことを意味することが理解できる。また、本発明のいずれかの実施例又は特許請求の範囲は、本発明によって開示されたすべての目的又は利点又は特徴を達成する必要はない。また、要約部分と見出しは特許書類の検索を補助するためだけに用いられ、発明の特許出願範囲を制限するために用いられたものではない。

以下、互いに隔離された少なくとも２つの導電部材又は少なくとも２つの感知電極を利用して、極めて高い静電電圧を絶縁性流体搬送部材又は密封絶縁性容器から効果的に消散し、接地端子によるノイズ干渉を回避する静電気放電装置について説明する。

図１は、本発明の静電気放電装置の実施例１の模式図である。図１を参照して、少なくとも２つの互いに隔離された導電部材１０と、少なくとも１つの除電器１１と、を含む本発明の静電気放電装置１の実施例１について説明する。明瞭さや簡便性から、実施例１では、２つの導電部材１０と１つの除電器１１が例示されている。２つの導電部材１０は、絶縁性流体搬送部材（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｆｌｕｉｄ－ｃａｒｒｙｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）２の対向する２つの側壁の外側に位置し、且つ、互いに重なり、絶縁性流体搬送部材２の側壁との間には絶縁性流体搬送部材が介在する。除電器１１は、導電部材１０に電気的に接続され、接地端子から直接切断されており、それによって、ノイズが接地端子から除電器１１に流れないようにする。絶縁性流体搬送部材２は、絶縁性容器や絶縁中空パイプであってもよいが、これらに限定されない。絶縁性流体搬送部材２が変形、移動、回転又は運動した場合、導電部材１０及びそれが電気的に接続する要素のいずれも、絶縁性流体搬送部材２の動作に干渉を与えることはない。導電部材１０は、金属板、導性粘着テープ、導電性接着剤、導電性塗料、又は金属メッキ材料であってもよいが、これらに限定されない。静電荷を担持した流体が絶縁性流体搬送部材２内を流れて絶縁性流体搬送部材２と摩擦するときに、絶縁性流体搬送部材２に静電荷が蓄積され、静電荷により導電部材１０に静電電圧が形成される。流体は、液体、気体、粉体、移動する固体、流動や転動が可能な固体、２相流体、多相流体など、パイプラインに沿って流れたり、流体に含まれて流れたりして、管壁の内部で静電気を発生させ得る様々なあ物質であってもよい。静電気を効果的に収集するために、導電部材１０及びこれらの間にある誘電体は０．２ピコファラド（ｐＦ）を超える静電容量値を有する。実施例１では、誘電体は、空気、流体及び絶縁性流体搬送部材２を含む。除電器１１は、導電部材１０を介して静電荷を放出して解消することにより、静電電圧を低下させる。一般的には、導電部材１０に対応する静電容量値が大きいほど、より多くの静電気が収集され、静電気消散の効果がよい。言い換えれば、導電部材１０の重なり面積が大きく、かつ、導電部材１０の間隔が小さいほど、静電気放電装置１による放電効果がよくなる。

図２は、本発明の一実施例の静電容量値及び静電電圧の様々な摩擦速度での曲線図である。図１及び図２を参照して、図２の横軸は導電部材１０に対応する静電容量値、縦軸は導電部材１０での静電電圧、破線は初期静電電圧が２０００ボルトであること、細い実線は初期静電電圧が５０００ボルトであること、太い実線は初期静電電圧が１００００ボルトであることを表す。図２から、導電部材１０に対応する静電容量値が高いほど、導電部材１０での静電電圧が低く、より多くの静電気が収集され、静電気消散効果がよい。

実際には、導電部材１０の面積、絶縁性流体搬送部材２の長さや材質が空間的に制限され、導電部材１０に対応する静電容量値が不十分になり、静電気の収集効率が低下することがある。図３は、本発明の静電気放電装置の実施例２の模式図である。図３に示すように、実施例２では、実施例１と比べて、以下の点は相違する。実施例２は、両端がそれぞれ２つの導電部材１０に電気的に接続された外部コンデンサ１２をさらに含み、静電荷をより多く収集して除電器１１により放出して解消するために、外部コンデンサ１２及び導電部材１０の静電容量値がより大きくなる点は相違する。

図４は、本発明の静電気放電装置の実施例３の模式図である。図４に示すように、実施例３では、実施例１と比べて、以下の点は相違する。実施例３は、接地端子と除電器１１との間に電気的に接続されたガス放電管１３をさらに含む。ガス放電管１３は静電荷を放出して解消する。静電荷の発生や蓄積の速度が速すぎ、静電気の消散量が小さすぎるか消散速度が遅すぎる場合、ガス放電管１３によって、静電気の消散量を増加させるか、消散速度を速めることができる。

図５は、本発明の静電気放電装置の実施例４の模式図である。図５に示すように、実施例４では、実施例１と比べて、以下の点は相違する。実施例４は、絶縁性流体搬送部材２に被せられ、絶縁性流体搬送部材２から離間している中空絶縁スリーブ１４をさらに含み、導電部材１０は、中空絶縁スリーブ１４の内壁又は外壁に直接密着してもよい。実施例４では、導電部材１０は、中空絶縁スリーブ１４の外壁に直接密着している。中空絶縁スリーブ１４は、絶縁性流体搬送部材２の動作に干渉を与えず、絶縁性流体搬送部材２は、中空絶縁スリーブ１４内で伸縮、変形、移動又は回転可能である。中空絶縁スリーブ１４は、フランジ（ｆｌａｎｇｅ）、モータ、ポンプや絶縁性流体搬送部材２を固定するための構造であってもよいが、これらに限定されない。

図６は、本発明の中空絶縁スリーブの一実施例の模式図である。図５及び図６を参照して、中空絶縁スリーブ１４の外面が非平滑面、例えばねじ面である場合、導電部材１０は、液体導電部材、例えば銀接着剤やシルバーペイントとして実装されてもよい。導電部材１０は、周辺装置３に電気的に接続されてもよく、また、周辺装置には、導電部材１０との電気的接続のための２つの導電シート４が設けられる。この導電シート４は、導電部材１０に対応する静電容量値を高くし、放電効果を高めるものである。

図７は、本発明の静電気放電装置の実施例５の模式図である。図７を参照して、実施例５では、実施例１と比べて、以下の点は相違する。実施例５では、絶縁性流体搬送部材２は密封絶縁性容器として実装される。密封絶縁性容器が移動すると、静電荷を担持した流体が密封絶縁性容器内を流れて密封絶縁性容器と摩擦し、密封絶縁性容器に静電荷が蓄積される。例えば、密封絶縁性容器は、密封絶縁性容器を貫通する回転軸５に固定されてもよい。導電部材１０のそれぞれは、回転軸５を取り込む環状導電部材である。回転軸５が密封絶縁性容器を回転させるときに、静電荷を担持した流体が密封絶縁性容器内を流れて密封絶縁性容器と摩擦する。静電気を効果的に収集して解消するために、導電部材１０に対応する静電容量値は大きければ好ましい。したがって、密封絶縁性容器は円柱体として実装され、かつ、環状導電部材は円柱体の天面と底面の外側に配置され、それによって、導電部材１０に対応する静電容量値を最大化する。

図８は、本発明の静電気放電装置の実施例６の模式図である。図８を参照して、実施例６では、実施例５と比べて、以下の点は相違する。実施例６は、回転軸５、密封絶縁性容器、及び環状導電部材を容置する絶縁容置スリーブ６をさらに含み、環状導電部材は絶縁容置スリーブ６内に固定される。絶縁容置スリーブ６は、密封絶縁性容器の運動に干渉を与えることはない。絶縁性流体搬送部材２の形状や運動形態により導電部材１０の位置が制限される可能性があるため、本発明では、導電部材１０の位置について制限しない。本発明では、導電部材１０に対応する静電容量値を最大化し、導電部材１０が絶縁性流体搬送部材２の運動や信頼性に影響を与えない上に、導電部材１０の位置が決定される。

図９は、本発明の除電器の実施例１の模式図である。以下、図９を参照して、本発明の除電器１１の実施例１について説明する。除電器１１は、少なくとも１つの金属酸化物バリスタ（ＭＯＶ：Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｖａｒｉｓｔｏｒ）１１０、サーミスタ（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）１１１、及び少なくとも１つのガス放電管１１２を含み、サーミスタ１１１は、正の温度係数（ＰＴＣ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ又はポリマーの正の温度係数（ＰＰＴＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタであり、金属酸化物バリスタ１１０及びガス放電管１１２の数としては、それぞれ１つは例示されている。金属酸化物バリスタ１１０は、第１端と第２端を有し、第１端及び第２端が、それぞれ２つの導電部材１０に電気的に接続される。サーミスタ１１１は、第３端と第４端を有し、第３端が金属酸化物バリスタ１１０の第１端に電気的に接続される。ガス放電管１１２の両端は、それぞれ、サーミスタ１１１の第４端及び金属酸化物バリスタ１１０の第２端に電気的に接続される。静電電圧が金属酸化物バリスタ１１０及びガス放電管１１２の定格電圧を上回る場合、金属酸化物バリスタ１１０、サーミスタ１１１、及びガス放電管１１２は静電荷を放出して解消し、ガス放電管１１２は、静電荷を光エネルギーに変換し、それによって、静電電圧を低下させ、静電電圧を金属酸化物バリスタ１１０又はガス放電管１１２の定格電圧に等しくする。絶縁性流体搬送部材２のメンテナンスが困難であるため、ガス放電管１１２の信頼性を確保するには、静電電圧がガス放電管１１２の定格電圧を上回る場合、ガス放電管１１２の電圧降下がゼロであり、それによって、大電流がサーミスタ１１１を流れる。この大電流がサーミスタ１１１のトリップ電流値（ｔｒｉｐ ｃｕｒｒｅｎｔ ｖａｌｕｅ）よりも大きい場合、サーミスタ１１１は、大電流が通過できないように、低インピーダンスから高インピーダンスになり、ガス放電管１１２を保護する。

図１０は、本発明の除電器の実施例２の模式図である。以下、図９及び図１０を参照して、本発明の除電器１１の実施例２について説明する。図９では、図１０と比べて、電器１１に加えて、図１０の除電器１１は電荷収集コンデンサ１１３をさらに含む点は相違する。さらに、ガス放電管１１２の数は複数であり、ここでは、２つは例示されている。この除電器１１は、強い静電気消散能力を利用して静電荷を消散することから、極めて高い静電電圧で使用される。いずれのガス放電管１１２の定格電圧も異なる。電荷収集コンデンサ１１３は、ガス放電管１１２に電気的に並列接続され、２つの導電部材１０及びこれらの間にある誘電体により等価コンデンサが形成され、電荷収集コンデンサ１１３の静電容量値は等価コンデンサの静電容量値よりも１０倍大きい。静電電圧が金属酸化物バリスタ１１０及びガス放電管１１２の定格電圧を下回る場合、静電荷は、サーミスタ１１１によって、絶縁性流体搬送部材から電荷収集コンデンサ１１３に移される。静電電圧が金属酸化物バリスタ１１０及びガス放電管１１２の定格電圧を上回る場合、金属酸化物バリスタ１１０、サーミスタ１１１及びガス放電管１１２は静電荷を放出して解消し、ガス放電管１１２は、静電荷を光エネルギーに変換し、それによって、静電電圧を低下させ、静電電圧を金属酸化物バリスタ１１０又はガス放電管１１２の定格電圧に等しくする。同様に、すべてのガス放電管１１２及び電荷収集コンデンサ１１３の信頼性を確保するために、静電電圧がガス放電管１１２の定格電圧を超える場合、ガス放電管１１２の電圧降下がゼロであり、それによって、大電流がサーミスタ１１１を流れる。この大電流がサーミスタ１１１のトリップ電流値（ｔｒｉｐ ｃｕｒｒｅｎｔ ｖａｌｕｅ）よりも大きい場合、サーミスタ１１１は、大電流が通過できないように、低インピーダンスから高インピーダンスになり、すべてのガス放電管１１２を保護する。静電気消散能力を高めるために、複数の金属酸化物バリスタ１１０は、２つの導電部材１０の間に電気的に渡されてもよい。

図１１は、本発明の静電気放電装置の実施例７の模式図であり、図１２は、本発明の電極構造の一実施例の模式図である。図１１及び図１２を参照して、少なくとも２つの電極構造１５と少なくとも１つの除電器１１を含む、本発明の静電気放電装置１の実施例７について説明する。明瞭さ及び利便性から、実施例７では、２つの電極構造１５及び１つの除電器１１は例示されている。すべての電極構造１５は、絶縁性容器７の内壁に位置し、すべての電極構造１５の位置が互いに対応している。例えば、絶縁性容器７はオイルタンクである。静電荷を担持した流体が絶縁性容器７内を流れて絶縁性容器７と摩擦する場合、絶縁性容器７に静電荷が蓄積される。電極構造１５は、それぞれ、感知電極１５０と、感知電極１５０を覆う絶縁カバー１５１と、を含む。絶縁カバー１５１の材質は、流体と化学的反応を起こさないもの、例えばテフロン（登録商標）である。静電荷により電極構造１５の感知電極１５０に静電電圧が形成される。静電荷を効果的に収集するために、すべての電極構造１５の感知電極１５０及びこれらの間にある誘電体は０．２ピコファラド（ｐＦ）を超える静電容量値を有する。実施例７では、誘電体は、空気と絶縁カバー１５１を含む。除電器１１は、すべての電極構造１５の感知電極１５０に電気的に接続され、接地端子から直接切断されており、それによって、ノイズは接地端子から除電器１１に流れない。除電器１１は、電極構造１５の感知電極１５０を介して静電荷を放出して解消することにより、静電電圧を低下させる。静電荷をより多く収集するために、実施例７では、２つを超える複数の電極構造１５を使用することもでき、また、電極構造１５の総数は偶数であり、すべての電極構造１５は、同じ水平位置にあり、ケーブル８を介して除電器１１に電気的に接続される。電極構造１５は、流体が絶縁性容器７内を十分に流れるように、それぞれＬ字形であってもよい。電極構造１５は、絶縁性容器７からの流体の放出や絶縁性容器７への流体貯蔵に影響しない。

図１３は、本発明の静電気放電装置の実施例８の模式図であり、図１４は、本発明の電極構造の別の実施例の模式図である。図１３及び図１４を参照して、本発明の静電気放電装置１の実施例８について説明する。実施例８では、実施例７と比べて、以下の点は相違する。実施例８の電極構造１５は絶縁性容器７の内壁に均等に位置し、電極構造１５は長尺状であり、残りの特徴は実施例７に記載されているので、ここでは詳細な説明を省略する。

図１５は、本発明の除電器の実施例３の模式図である。以下、図１５を参照して、本発明の除電器１１の実施例３について説明する。除電器１１は、少なくとも１つの金属酸化物バリスタ１１０と、１つのサーミスタ１１１と、少なくとも１つのガス放電管１１２と、を含み、サーミスタ１１１は、正の温度係数サーミスタ又はポリマーの正の温度係数サーミスタであり、金属酸化物バリスタ１１０及びガス放電管１１２の数としては、それぞれ１つは例示されている。金属酸化物バリスタ１１０は、第１端と第２端を有し、第１端及び第２端が、それぞれ、２つの電極構造１５の感知電極１５０に電気的に接続される。サーミスタ１１１は、第３端と第４端を有し、第３端が金属酸化物バリスタ１１０の第１端に電気的に接続される。ガス放電管１１２の両端は、それぞれ、サーミスタ１１１の第４端及び金属酸化物バリスタ１１０の第２端に電気的に接続される。静電電圧が金属酸化物バリスタ１１０及びガス放電管１１２の定格電圧を上回る場合、金属酸化物バリスタ１１０、サーミスタ１１１、及びガス放電管１１２は静電荷を放出して解消し、ガス放電管１１２は、静電荷を光エネルギーに変換し、それによって、静電電圧を低下させ、静電電圧を金属酸化物バリスタ１１０又はガス放電管１１２の定格電圧に等しくする。密封絶縁性容器７のメンテナンスが困難であるため、ガス放電管１１２の信頼性を確保するために、静電電圧がガス放電管１１２の定格電圧を上回る場合、ガス放電管１１２の電圧降下がゼロであり、それによって、大電流がサーミスタ１１１を流れる。この大電流がサーミスタ１１１のトリップ電流値よりも大きい場合、サーミスタ１１１は、大電流が通過できないように、低インピーダンスから高インピーダンスになり、ガス放電管１１２を保護する。

図１６は、本発明の除電器の実施例４の模式図である。以下、図１５及び図１６を参照して、本発明の除電器１１の実施例４について説明する。図１５及び図１６では、除電器１１について、図１６の除電器１１は電荷収集コンデンサ１１３をさらに含む点は相違する。さらに、ガス放電管１１２の数は複数であり、ここでは、２つは例示されている。この除電器１１は、強い静電気消散能力を利用して静電荷を消散することから、極めて高い静電電圧で使用される。いずれのガス放電管１１２の定格電圧も異なる。電荷収集コンデンサ１１３は、ガス放電管１１２に電気的に並列接続され、２つの電極構造１５の感知電極１５０及びこれらの間にある誘電体により等価コンデンサが形成され、電荷収集コンデンサ１１３の静電容量値は価コンデンサの静電容量値よりも１０倍大きい。静電電圧が金属酸化物バリスタ１１０及びガス放電管１１２の定格電圧を下回る場合、静電荷は、サーミスタ１１１によって絶縁性容器から電荷収集コンデンサ１１３に移される。静電電圧が金属酸化物バリスタ１１０及びガス放電管１１２の定格電圧を上回る場合、金属酸化物バリスタ１１０、サーミスタ１１１及びガス放電管１１２は静電荷を放出して解消し、ガス放電管１１２は、静電荷を光エネルギーに変換し、それによって、静電電圧を低下させ、静電電圧を金属酸化物バリスタ１１０又はガス放電管１１２の定格電圧に等しくする。同様に、すべてのガス放電管１１２及び電荷収集コンデンサ１１３の信頼性を確保するために、静電電圧がガス放電管１１２の定格電圧を超える場合、ガス放電管１１２の電圧降下がゼロであり、それによって、大電流がサーミスタ１１１を流れる。この大電流がサーミスタ１１１のトリップ電流値よりも大きい場合、サーミスタ１１１は、大電流が通過できないように、低インピーダンスから高インピーダンスになり、すべてのガス放電管１１２を保護する。静電気消散能力を高めるために、複数の金属酸化物バリスタ１１０は、２つの電極構造１５の感知電極１５０の間に電気的に渡されてもよい。

上記の実施例によれば、静電気放電装置は、互いに隔離された少なくとも２つの導電部材又は少なくとも２つの感知電極を利用して、極めて高い静電電圧を絶縁性流体搬送部材又は絶縁性容器から効果的に消散し、接地端子によるノイズ干渉を回避する。

以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではなく、このため、本発明の特許請求の範囲に記載の形状、構造、特徴及び精神に基づいて行われる均等な変化や修飾であれば、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものとする。

１ 静電気放電装置
１０ 導電部材
１１ 除電器
１２ 外部コンデンサ
１３ ガス放電管
１４ 中空絶縁スリーブ
１５ 電極構造
１５０ 感知電極
１５１ 絶縁カバー
２ 絶縁性流体搬送部材
３ 周辺装置
４ 導電シート
５ 回転軸
６ 絶縁容置スリーブ
７ 絶縁性容器
８ ケーブル
１１０ 金属酸化物バリスタ
１１１ サーミスタ
１１２ ガス放電管
１１３ 電荷収集コンデンサ

Claims (19)

1. 静電気放電装置であって、
   少なくとも２つの導電部材と、少なくとも１つの除電器と、を含み、
   前記少なくとも２つの導電部材は、互いに隔離され、絶縁性流体搬送部材（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｆｌｕｉｄ－ｃａｒｒｙｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）の対向する２つの側壁の外側に位置し、前記絶縁性流体搬送部材の前記側壁から離間しており、静電荷を担持した流体が前記絶縁性流体搬送部材内を流れて前記絶縁性流体搬送部材と摩擦するときに、前記絶縁性流体搬送部材に前記静電荷が蓄積され、前記静電荷により前記少なくとも２つの導電部材に静電電圧が生成され、前記少なくとも２つの導電部材とこれらの間にある誘電体は０．２ピコファラド（ｐＦ）を超える静電容量値を有し、
   前記少なくとも１つの除電器は、前記少なくとも２つの導電部材に電気的に接続され、接地端子から直接切断されており、前記少なくとも２つの導電部材を介して前記静電荷を放出して解消することにより、前記静電電圧を低下させる、静電気放電装置。
2. 両端がそれぞれ前記少なくとも２つの導電部材に電気的に接続された外部コンデンサをさらに含み、前記外部コンデンサ及び前記少なくとも２つの導電部材は前記静電荷を収集するものである、請求項１に記載の静電気放電装置。
3. 前記接地端子と前記少なくとも１つの除電器との間に電気的に接続され、前記静電荷を放出して解消するガス放電管をさらに含む、請求項１に記載の静電気放電装置。
4. 前記絶縁性流体搬送部材に被せられ、前記絶縁性流体搬送部材から離間している中空絶縁スリーブをさらに含み、前記少なくとも２つの導電部材は、前記中空絶縁スリーブの内壁又は外壁に直接密着している、請求項１に記載の静電気放電装置。
5. 前記少なくとも１つの除電器は、
   第１端と第２端を有し、前記第１端及び前記第２端が、それぞれ前記少なくとも２つの導電部材に電気的に接続された少なくとも１つの金属酸化物バリスタ（ＭＯＶ：Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｖａｒｉｓｔｏｒ）と、
   第３端と第４端を有し、前記第３端が前記少なくとも１つの金属酸化物バリスタの前記第１端に電気的に接続された１つのサーミスタ（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）と、
   両端がそれぞれ前記第４端及び前記第２端に電気的に接続された少なくとも１つのガス放電管であって、前記静電電圧が前記少なくとも１つの金属酸化物バリスタ及び前記少なくとも１つのガス放電管の定格電圧を上回る場合、前記少なくとも１つの金属酸化物バリスタ、前記サーミスタ及び前記少なくとも１つのガス放電管が前記静電荷を放出して解消することにより、前記静電電圧を低下させる少なくとも１つのガス放電管と、を含む、請求項１に記載の静電気放電装置。
6. 前記サーミスタは、正の温度係数（ＰＴＣ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ又はポリマーの正の温度係数（ＰＰＴＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタである、請求項５に記載の静電気放電装置。
7. 前記少なくとも１つのガス放電管は、２つのガス放電管を含み、前記２つのガス放電管の前記定格電圧が異なり、前記少なくとも１つの除電器は電荷収集コンデンサ（Ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）をさらに含み、前記電荷収集コンデンサは前記ガス放電管に電気的に並列接続され、前記少なくとも２つの導電部材とこれらの間にある誘電体により等価コンデンサが形成され、前記電荷収集コンデンサの静電容量値が前記等価コンデンサの静電容量値よりも１０倍大きく、前記静電電圧が前記少なくとも１つの金属酸化物バリスタ及び前記ガス放電管の前記定格電圧を下回る場合、前記静電荷は前記サーミスタによって前記絶縁性流体搬送部材から前記電荷収集コンデンサに移され、前記静電電圧が前記少なくとも１つの金属酸化物バリスタ及び前記ガス放電管の前記定格電圧を上回る場合、前記少なくとも１つの金属酸化物バリスタ、前記サーミスタ及び前記ガス放電管は前記静電荷を放出して解消することにより、前記静電電圧を低下させる、請求項５に記載の静電気放電装置。
8. 前記少なくとも２つの導電部材は、金属板、導性粘着テープ、導電性接着剤、導電性塗料、又は金属メッキ材料である、請求項１に記載の静電気放電装置。
9. 前記絶縁性流体搬送部材は、絶縁性容器又は絶縁中空パイプである、請求項１に記載の静電気放電装置。
10. 前記絶縁性流体搬送部材は密封絶縁性容器であり、前記密封絶縁性容器が移動すると、前記静電荷を担持した前記流体が前記密封絶縁性容器内を流れて前記密封絶縁性容器と摩擦する、請求項１に記載の静電気放電装置。
11. 前記密封絶縁性容器は、前記密封絶縁性容器を貫通する回転軸に固定され、前記少なくとも２つの導電部材のそれぞれは環状導電部材であり、前記環状導電部材は前記回転軸を取り囲む、請求項１０に記載の静電気放電装置。
12. 前記回転軸、前記密封絶縁性容器及び前記環状導電部材を容置する絶縁容置スリーブをさらに含み、前記環状導電部材は前記絶縁容置スリーブ内に固定される、請求項１１に記載の静電気放電装置。
13. 静電気放電装置であって、
    絶縁性容器の内壁に位置する少なくとも２つの電極構造であって、前記少なくとも２つの電極構造の位置が互いに対応しており、静電荷を担持した流体が前記絶縁性容器内を流れて前記絶縁性容器と摩擦するときに、前記絶縁性容器に前記静電荷が蓄積され、前記電極構造は、それぞれ、感知電極と、前記感知電極を覆う絶縁カバーと、を含み、前記静電荷により前記少なくとも２つの電極構造の前記感知電極に静電電圧が形成され、前記少なくとも２つの電極構造の前記感知電極とこれらの間にある誘電体は０．２ピコファラド（ｐＦ）を超える静電容量値を有する、少なくとも２つの電極構造と、
    前記少なくとも２つの電極構造の前記感知電極に電気的に接続され、接地端子から直接切断されており、前記少なくとも２つの電極構造の前記感知電極を介して前記静電荷を放出して解消することにより、前記静電電圧を低下させる、少なくとも１つの除電器と、を含む、静電気放電装置。
14. 前記少なくとも２つの電極構造は、２つを超える複数の電極構造を含み、かつ、前記少なくとも２つの電極構造の数が偶数である、請求項１３に記載の静電気放電装置。
15. 前記複数の電極構造は同じ水平位置にある、請求項１４に記載の静電気放電装置。
16. 前記複数の電極構造は前記絶縁性容器の前記内壁に均等に位置する、請求項１４に記載の静電気放電装置。
17. 前記少なくとも１つの除電器は、
    第１端と第２端を有し、前記第１端及び前記第２端が、それぞれ前記少なくとも２つの電極構造の前記感知電極に電気的に接続された少なくとも１つの金属酸化物バリスタ（ＭＯＶ：Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｖａｒｉｓｔｏｒ）と、
    第３端と第４端を有し、前記第３端が前記少なくとも１つの金属酸化物バリスタの前記第１端に電気的に接続された１つのサーミスタ（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）と、
    両端が、それぞれ、前記第４端及び前記第２端に電気的に接続された少なくとも１つのガス放電管であって、前記静電電圧が前記金属酸化物バリスタ及び前記少なくとも１つのガス放電管の定格電圧を上回る場合、前記金属酸化物バリスタ、前記サーミスタ、及び前記少なくとも１つのガス放電管が前記静電荷を放出して解消することにより、前記静電電圧を低下させる、少なくとも１つのガス放電管と、を含む、請求項１３に記載の静電気放電装置。
18. 前記サーミスタは、正の温度係数（ＰＴＣ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ又はポリマーの正の温度係数（ＰＰＴＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタである、請求項１７に記載の静電気放電装置、請求項１７に記載の静電気放電装置。
19. 前記少なくとも１つのガス放電管は、２つのガス放電管を含み、前記２つのガス放電管の前記定格電圧が異なり、前記少なくとも１つの除電器は電荷収集コンデンサをさらに含み、前記電荷収集コンデンサは前記２つのガス放電管に電気的に並列接続され、前記少なくとも２つの電極構造の前記感知電極及びこれらの間にある誘電体により等価コンデンサが形成され、前記電荷収集コンデンサの静電容量値が前記等価コンデンサの静電容量値よりも１０倍大きく、前記静電電圧が前記金属酸化物バリスタ及び前記２つのガス放電管の前記定格電圧を下回る場合、前記静電荷は前記サーミスタによって前記絶縁性容器から前記電荷収集コンデンサに移され、前記静電電圧が前記金属酸化物バリスタ及び前記２つのガス放電管の前記定格電圧を上回る場合、前記金属酸化物バリスタ、前記サーミスタ及び前記２つのガス放電管は前記静電荷を放出して解消することにより、前記静電電圧を低下させる、請求項１７に記載の静電気放電装置。