JP3407475B2 - 交流式イオナイザ - Google Patents
交流式イオナイザInfo
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Description
を印加して正負のイオンを発生させる交流式イオナイザ
に関し、詳しくは、半導体や液晶の製造工程などにおい
て、素子の除電や塵芥の帯電防止のために使用される交
流式イオナイザに関する。
この種のイオナイザとしては、上記交流式の他に、直流
高電圧の極性を反転させて放電針に印加することにより
正負のイオンを発生させる直流式イオナイザが知られて
いる。
バランス良く発生させることが一つの重要な課題となっ
ている。このため、上記直流式イオナイザでは、放電針
の近傍にイオンセンサを配置し、このセンサに誘起され
る正負の電圧を検出して放電針への印加電圧を制御する
ことにより、正負イオン量のアンバランスを是正してい
る。
のものは、イオンセンサが単一となっている。このた
め、センサが存在する位置では正負イオン量のバランス
がとれていても、放電針から発生したイオンが空気中を
移動していく過程で湿度などの条件により正負イオンの
減少率が微妙に変化し、その結果、例えば放電針から3
0cm離れた測定点では正負イオン量にアンバランスが
生じることがあった。
が低下するので定期的にクリーニングする必要がある
が、従来の直流式イオナイザではクリーニング時期の適
切な判定が十分とは言えなかった。更に、直流式イオナ
イザでは、高湿度の雰囲気において正負の放電針間で高
圧リークを起こすおそれもあった。
めになされたもので、その目的とするところは、正負イ
オン量のバランス制御を一層高精度に行うとともにバラ
ンス状態の表示・警報機能を高め、クリーニング時期の
正確な判定や警報出力、高圧リークの解消等を可能にし
た交流式イオナイザを提供することにある。
め、本発明は、交流の高電圧を発生する高圧発生部と、
前記高電圧が印加されて正負のイオンを発生する放電針
と、前記イオンによる正負の誘起電圧を検出するイオン
センサと、前記誘起電圧の正負のアンバランスを是正す
るように高圧発生部を制御するイオンバランス制御部と
を備えた交流式イオナイザにおいて、イオンの移動経路
に順次配置されて正負の誘起電圧を検出する各々第1な
いし第3のイオンセンサと、第1、第2のイオンセンサ
の誘起電圧が入力される第1の差動増幅器、及び、第
2、第3のイオンセンサの誘起電圧が入力される第2の
差動増幅器からなる差動増幅部と、第1及び第2の差動
増幅器の出力を加算して前記イオンバランス制御部に入
力する手段と、第1及び第2の差動増幅器の出力の加算
結果から検出した正負イオン量のアンバランス状態を視
覚的に表示させる手段と、第1及び第2の差動増幅器の
出力の加算結果とアンバランス警報基準値とを比較して
正負イオン量のアンバランス状態が一定時間継続した場
合にアンバランス警報を発生する手段と、第1または第
2の差動増幅器の出力とクリーニング警報基準値とを比
較して放電針に対するクリーニング警報を発生する手段
とを備えたものである。
したイオンを送風により強制的に移動させるファンを備
えることにより、いわゆるイオン送風機を実現すること
ができる。
イオンと負イオンの減少率に差が生じて各イオンセンサ
に誘起される電圧の正負のバランスが崩れると、第1、
第2の差動増幅器の出力の加算結果である電圧の振幅に
も正負のアンバランスが発生する。イオンバランス制御
部はこのアンバランスに応じてオフセット電圧を制御す
ることにより高圧発生部の出力電圧の正負の振幅を制御
し、上記アンバランスを是正する方向の交流電圧を放電
針に印加する。これにより、放電針から発生する正負イ
オン量のアンバランスが解消される。
は放電針から発生する正負イオン量のバランスに対応し
ているため、上記加算結果に基づいてバーグラフ等の表
示器を表示させ、正負イオン量のバランス状態(アンバ
ランス状態)を視角的に表示する。
続したときにはアンバランス警報を出力し、更に、イオ
ンセンサにおける誘起電圧の減少から放電針の汚れを検
出したときにはクリーニング警報を出力する。これらの
アンバランス警報及びクリーニング警報によりLEDラ
ンプ等の表示器を点灯し、あるいは各警報を上位システ
ムに伝送して注意を促す。
る。図1は実施例の回路構成を示しており、10は交流
の高電圧を発生させる高圧発生部である。この高圧発生
部10は、一次巻線が商用電源に接続され、二次巻線が
放電針20に接続されたトランス11と、前記二次巻線
と共通電位点との間に接続されたコンデンサ等からなる
電圧制御部12とから構成されている。電圧制御部12
は、高圧発生部10の前段の増幅器A3の出力に応じて
トランス11の二次巻線側の電位を変化させ、結果的に
放電針20に印加する交流電圧の正負の振幅を制御して
いる。
の放電針20の前方には、導電体からなる棒状のイオン
センサ31,32,33が、放電針20からの正負イオ
ンの移動方向に沿って平行かつ等間隔に配置されてい
る。なお、放電針20は消耗時に個々に交換可能となっ
ている。第1、第2のイオンセンサ31,32は差動増
幅部40内の第1の差動増幅器A1の各入力端子にそれ
ぞれ接続され、第2、第3のイオンセンサ32,33は
第2の差動増幅器A2の各入力端子にそれぞれ接続され
ている。
された第1、第2のイオンセンサ31,32の電圧差
と、第2、第3のイオンセンサ32,33の電圧差とを
検出する。上記電圧差の和(イオンバランス情報を含ん
だ交流電圧)が入力されるイオンバランス制御部50で
は、その入力電圧に応じてオフセット電圧を調整し、増
幅器A3を介して前記高圧発生部10の出力電圧の振幅
を正側または負側に変化させるように動作する。
の出力電圧の和は、イオンバランス状態を表示するバー
グラフ71の点灯範囲を決定するためのバーグラフワイ
ド調整ボリュームRを介して、比較増幅器A4の一方の
入力端子に加えられている。この比較増幅器A4の他方
の入力端子には、バーグラフの中心(0Vに相当する位
置)に対応する電圧がバーグラフセンター基準値として
加えられる。
加えられており、上述した第1、第2の差動増幅器
A1,A2の出力電圧の和に基づいてバーグラフ71を点
灯制御する。バーグラフ71は、その中心を0Vすなわ
ちバランスがとれている状態とし、中心から正負両方向
にLEDアレイを直線上に配置して構成される。バーグ
ラフ71の正側及び負側の点灯範囲は放電針20からの
イオン発生量に比例させてあり、点灯範囲が正負両方向
で等しければイオンバランスがとれていると判断する。
また、点灯範囲が正負で異なっていれば、点灯範囲が広
い方の極性のイオンが多く、狭い方の極性のイオンが少
ないために正負イオン量がアンバランスであると判断す
る。
ランスが±10Vを超えると両端の各1個のLEDのみ
が点灯し、いわゆるスケールオーバーの状態であること
を表示可能となっている。
えられており、比較増幅器A4の出力がアンバランス警
報基準値(例えば±10V)を超えた状態が一定期間
(例えば15秒)継続した場合にアンバランス警報を出
力して表示制御部60を介しLEDランプ72を連続的
に点灯させ、正負イオン量がアンバランスであることを
警報表示する。一方、第2の差動増幅器A2の出力は増
幅器A5を介して比較器CP2に加えられている。この比
較器CP2は、第2、第3のイオンセンサ32,33の
誘起電圧差を増幅した値をクリーニング警報基準値と比
較してクリーニング警報を出力し、放電針20のクリー
ニングが必要であることを認識させるものである。
の差動増幅器A2の出力電圧も減少するので、これを増
幅して比較器CP2で基準値と比較することにより、ク
リーニングの必要性を判定することとした。比較器CP
2の出力は表示制御部60に加えられており、クリーニ
ングが必要と判断された場合に前記LEDランプ72を
点滅させる。ここで、クリーニング警報は第1の差動増
幅器A1の出力に基づいて得ることもできる。
0が汚れている場合には、比較増幅器A4の出力電圧も
減少し、表示制御部60によって制御させるバーグラフ
71の点灯範囲も減少する。また、図示されていない
が、正負イオン量のアンバランス警報及びクリーニング
警報は、例えば監視制御室などに設けられた上位の制御
装置、コンピュータ等のシステムに伝送しても良い。
示しており、71a,71bはイオンバランス状態表示
用のバーグラフ、72a,72bは前記アンバランス警
報及びクリーニング警報により点灯する表示用のLED
ランプである。本実施例ではバーグラフ及びLEDラン
プの組を装置本体81の表裏に設けることにより、装置
の前後方向からイオンバランス状態及び警報表示を確認
できるようになっている。
は固定ダイアルであり、この固定ダイアル83を緩めた
状態で装置本体81を所望の仰角にセットし、次いで固
定ダイアル83を締め付けて装置本体81を固定するも
のである。更に、装置本体81の裏面にはコネクタ85
が設けられ、前述した上位のシステムへアンバランス警
報及びクリーニング警報を伝送するケーブルが接続可能
である。
体81の正面には放電針20の前方を開口させた窓86
が設けられている。そして、装置本体81の内部で放電
針20の後方には、風量調節が可能な送風用のファン8
4が配置されており、放電針20から発生したイオンを
効率良く前方へ送ることが可能となっている。本発明
は、このようにいわゆるイオン送風機としてではなく、
送風用のファンを用いないエアパージ式のイオナイザと
して実現することもできる。
ち、装置本体81の前方30cmに置いた帯電モニタ
(図示せず)により正負の電圧がバランスするように、
イオンバランス制御部50のオフセット電圧を調整して
いる。
の前方に複数のイオンセンサを配置して移動中の正負イ
オンの減少率を検出しているため、正負イオン量のアン
バランスを高精度に認識することができ、イオンバラン
ス制御部及び高圧発生部の制御動作によって上記アンバ
ランスを自動的に是正することができる。
ランス警報、更にはクリーニング警報等を視角的に表示
することで、使用者はイオナイザの状態を一目瞭然に認
識でき、適切かつ迅速な対応をとることができる。更
に、高湿度の雰囲気においても、直流式のように放電針
の相互間で高圧リークを起こす心配がない。
Claims (2)
- 【請求項1】 交流の高電圧を発生する高圧発生部と、
前記高電圧が印加されて正負のイオンを発生する放電針
と、前記イオンによる正負の誘起電圧を検出するイオン
センサと、前記誘起電圧の正負のアンバランスを是正す
るように高圧発生部を制御するイオンバランス制御部と
を備えた交流式イオナイザにおいて、 イオンの移動経路に順次配置されて各々正負の誘起電圧
を検出する第1ないし第3のイオンセンサと、 第1、第2のイオンセンサの誘起電圧が入力される第1
の差動増幅器、及び、第2、第3のイオンセンサの誘起
電圧が入力される第2の差動増幅器からなる差動増幅部
と、 第1、第2の差動増幅器の出力を加算して前記イオンバ
ランス制御部に入力する手段と、 第1、第2の差動増幅器の出力の加算結果から検出した
正負イオン量のバランス状態を視覚的に表示させる手段
と、 第1及び第2の差動増幅器の出力の加算結果とアンバラ
ンス警報基準値とを比較して正負イオン量のアンバラン
ス状態が一定時間継続した場合にアンバランス警報を発
生する手段と、 第1または第2の差動増幅器の出力とクリーニング警報
基準値とを比較して放電針に対するクリーニング警報を
発生する手段と、 を備えたことを特徴とする交流式イオナイザ。 - 【請求項2】 請求項1記載の交流式イオナイザにおい
て、 放電針から発生したイオンを送風により強制的に移動さ
せるファンを備えたことを特徴とする交流式イオナイ
ザ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP12581495A JP3407475B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 交流式イオナイザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12581495A JP3407475B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 交流式イオナイザ |
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JPH08298197A JPH08298197A (ja) | 1996-11-12 |
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ID=14919600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12581495A Expired - Lifetime JP3407475B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 交流式イオナイザ |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-04-26 JP JP12581495A patent/JP3407475B2/ja not_active Expired - Lifetime
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