JP4430409B2

JP4430409B2 - 除電器

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Publication number: JP4430409B2
Application number: JP2004010129A
Authority: JP
Inventors: 司藤田; 智則嶋田
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2024-01-19
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Description

本発明は、コロナ放電によりイオンを生成して対象物を除電する除電器に関する。

様々な形式の除電器のなかで、対象物をスポット的に除電する形式の除電器が知られている（特許文献１、２参照）

特許文献１及び２は、高圧電源回路を内蔵した放電ヘッドを有する除電器を開示している。この除電器は、放電ヘッドに脱着可能なエアチューブから放電ヘッド内にエアを供給し、このエアを放電電極の周りを通過させることでイオン化した除電エアを放電ヘッドから吐出するようになっている。
特開２００１−８５１８８号公報特開２００２−２３３８３９号公報

従来のスポット式除電器にあっては放電ヘッドが比較的大きく、放電ヘッドの小型化に要請に充分に応じることができない、という問題を有していた。

そこで、本発明は、放電ヘッドを小型化することのできる除電器を提供することにある。

本発明の更なる目的は、放電ヘッドの直径を比較的小さくすることのでき且つ設置に関する取り回し性を向上することのできる除電器を提供することにある。

本発明の他の目的は、エアの供給を受けて除電エアを吐出する形式の除電器の放電ヘッドを小型化することのできる除電器を提供することにある。

かかる技術的課題は、本発明によれば、
放電ヘッドの放電電極に高圧電源回路で生成した高電圧を印加することによりコロナ放電させてイオンを生成する除電器であって、
前記高圧電源回路を内蔵した高圧電源ユニットと、
該高圧電源ユニットで生成した高電圧を前記放電ヘッドの放電電極に供給する高電圧ケーブルと、
前記高圧電源ユニットに内装された気密なエアケースに接続されたエアチューブとを有し、
前記放電ヘッドが、
前記放電電極を包囲して配設された筒状の絶縁体と、
該絶縁体の外周側に配置された筒状の接地電極とを有し、
前記筒状絶縁体の深部に、前記放電電極が貫通した状態で該放電電極を支持する電極保持部が形成され、
前記エアケースが前記高圧電源ユニットの一端部に収容され、該高圧電源ユニットの一端面を通じて前記エアチューブが前記エアケースに接続されると共に、前記高圧電源ユニットの一端面から前記高電圧電源回路に接続された前記高圧電源ケーブルが延出し、
前記エアケースは、更に、前記高圧電源ユニットの端壁に対面する側壁を有するエアケース本体と、該側壁に対向する開口を気密に閉鎖する側壁ボードとで形成される気密の内部空間を有し、
前記エアケース本体の側壁には、２つの孔が形成され、一方の孔に前記高圧電源ケーブルが貫通され、他方の孔に前記エアチューブを脱着可能に受け入れる連結具が気密に装着されていることを特徴とする除電器を提供することにより達成される。

すなわち、本発明によれば、高圧電源回路を内蔵した高圧電源ユニットを別に設けると共に、放電ヘッドには、筒状絶縁体の深部に放電電極を支持させると共に、この筒状絶縁体の外周側に筒状の接地電極を配置したことから、この放電ヘッドを小型化できるだけでなく、放電ヘッドの直径を小さくしたとしても、放電電極と接地電極との間の絶縁及び沿面距離を確保することができる。

本発明の好ましい実施の形態では、高圧電源ユニットを制御するコントローラを別体に用意し、このコントローラと高圧電源ユニットとは配線を通じて接続される。この配線は低電圧配線で足りるために、その長さは自在であり、これによりコントローラの設置位置の選定の自由度を高めることができる。

また、高圧電源ユニットの出力電圧などの記憶したメモリを高圧電源ユニットに内蔵させておき、高圧電源ユニットとコントローラとを接続したときに、コントローラがメモリのデータを読み込むことで高圧電源ユニットの最適制御を行うことができ、これにより、タイプの異なる除電器が一種類のコントローラを共用することができる。

本発明は、また、放電電極の回りにエアを供給する形式の除電器に適用されるものである。

このことから、放電電極の回りにエアを供給することを企図して、高電圧ケーブルを、放電電極に高電圧を供給するための被覆した高圧芯線と、接地電極に接続された接地ケーブルと、被覆した高圧芯線と接地ケーブルとを収容した外皮チューブとで構成し、外皮チューブ内の隙間を使ってエアを放電電極の回りに供給する。

本発明の好ましい実施形態では、高電圧ケーブルの最外層に導電性ネットを設け、この導電性ネットでフレームグランド導線を構成して、このフレームグランド導線を制御配線として利用することで、イオンバランスや放電強度を測定することが可能であり、特に、エア供給式の除電器では、導電性ネットによって高電圧ケーブルを耐圧ホースとして機能させることができ、高電圧ケーブルの内部を通じて圧縮エアを放電電極の回りに供給することに伴う高電圧ケーブルの径方向外方への膨出を防止することができる。

図１〜図３を参照して、実施例の除電器１００、２００は共用コントローラ１との組み合わせで使用され、スポット的な除電に適用される。共用コントローラ１は、好ましくはモニタ２を含むのがよく、モニタ２によってイオンレベルや対象物の帯電状態を表示することができる。

図１に図示の第１除電器１００は、直径５mmの円筒状の放電ヘッド１０１を有し、この放電ヘッド１０１には、放電ヘッド１０１と実質的に同じ直径の所定長さの高電圧ケーブル１０２を介して高圧電源ユニット１０３が接続される。高圧電源ユニット１０３はＤＣ電力の供給を受けてＡＣ高電圧を生成し、この高電圧は高電圧ケーブル１０２を通じて放電ヘッド１０１内のイオン発生部１０４（図３）に印加して雰囲気エアを正と負に交互にイオン化させる。

図２に図示の第２除電器２００は、直径１０mmの円筒状の放電ヘッド２０１を有し、この放電ヘッド２０１には、放電ヘッド２０１と実質的に同じ直径の所定長さの高電圧ケーブル２０２を介して高圧電源ユニット２０３が接続される。高圧電源ユニット２０３はＤＣ電力の供給を受けてＡＣ高電圧を生成し、この高電圧は高電圧ケーブル２０２を通じて放電ヘッド２０１内のイオン発生部２０４（図３）に印加して、正と負の極性のイオンが交互に生成される。高圧電源ユニット２０３にはエアチューブ２０５が脱着可能であり、エアチューブ２０５を通じて水分及びゴミをフィルタで除去した圧縮エアが高圧電源ユニット２０３に供給され、この圧縮エアは高圧電源ユニット２０３の内部通路及び高電圧ケーブル２０２の内部を通って放電ヘッド２０１に供給され、放電ヘッド２０１からイオン化した除電エアが吐出される。

第１除電器１００の高圧電源ユニット１０３及び第２除電器２００の高圧電源ユニット２０３には、夫々、メモリ１０６、２０６が内蔵され、このメモリ１０６、２０６には、第１除電器１００、第２除電器２００のイオン発生部１０４、２０４の形態の違いや放電電極の種類、高圧電源ユニット１０３、２０３の出力電圧の違いなどに関連した補正値が記憶される。

第１除電器１００から延びる任意の長さの低電圧配線ケーブル１０７又は第２除電器２００から延びる任意の長さの低電圧配線ケーブル２０７を共用コントローラ１に接続することにより、共用コントローラ１はメモリ１０６又は２０６から補正値を読み込んで、接続された第１除電器１００又は第２除電器２００に適した最適な値を設定し、接続した除電器１００又は２００に適した最適制御を実行する。

図４は、第２除電器２００の高圧電源ユニット２０３の分解斜視図である。この図４を参照して、高圧電源ユニット２０３は、一側面を開放した略直方体形状のユニットケース本体２１０と、ユニットケース本体２１０の開口を覆う側壁ボード２１１とを有し、この側壁ボード２１１は、各端部分に各々２本及び中央部分に１本の合計５本のビス２１２を使ってケース本体２１０に固定される。

ユニットケース本体２１０には、その長手方向の両端部分に設けられた第１、第２の仕切壁２１３、２１４によって３つの部屋２１５〜２１７が形成されている。ユニットケース本体２１０の一端部分の第１の部屋２１５には低電圧配線ケーブル１０７の留め具１０８が収容される。中央の第２部屋２１６には、個々に正、負の高電圧を生成する２つの高圧電源基板２１９と昇圧動作を制御する高圧メイン基板２２０等が収容され後に伝熱性の樹脂が充填される。ユニットケース本体２１０の他端部分の第３部屋２１７には後に詳しく説明するエアケース２２２が収容される。

ユニットケース本体２１０の３つの側面、より具体的には基板２１９、２２０を収容する第２の中央部屋２１６の側面には、夫々、例えばアルミニウムのような伝熱性に優れた放熱プレート２２３が添設され、また、ケース本体２１０の周囲は、図４では図示を省略したが、ＰＥＴフィルムに銅箔を積層したシールドシール２２４（図８）によって被覆されている。このシールドシート２２４で覆うことにより、ユニットケース本体２１０及び側壁ボード２１１の温度の均一化、対ノイズ性及び静電気シールドが図られる。

図５はエアケース２２２の分解斜視図であり、図６はユニットケース本体２１０に収容されたエアケース２２２を示す。エアケース２２２はエアケース本体２３０を有し、このエアケース本体２３０はユニットケース本体２１０の他端壁に対面する側壁２３１と、この側壁２３１に対向する開口２３２（図６、図７）とを有し、エアケース本体２３０の開口２３２は、側壁ボード２３３によって閉鎖される。エアケース２２２の内部は縦断面長円形状を有し、後に詳しく説明するようにシール材料によって気密空間が形成される。

エアケース本体２３０には、縦断面長円形状の内部空間に関連して上下つまり長軸方向に離置した２つの孔２３５、２３６が形成されており、一方の孔２３５には、高電圧ケーブル２０２が挿通される。他方の孔２３６はネジ孔で構成され、このネジ孔２３６には、エアチューブ２０５の端を脱着可能に受け入れる迅速連結具２３７が螺着される。

図９は、第２除電器２００に含まれる高電圧ケーブル２０２を示し、この高電圧ケーブル２０２には、その先端部に放電ヘッド２０１つまりイオン発生部２０４が一体的に設けられている。イオン発生部２０４はセラミック製つまり絶縁性の円筒状成形体２４０を含み、この円筒状成形体２４０は、長手方向中間部分に隔壁２４１を有し、この隔壁２４１には、中心部分に放電電極２４２の基端部分を収容する軸状の電極保持部２４３と、電極保持部２４３の周囲に設けられた複数の透孔つまりエア通過孔２４４とが形成されている。

高電圧ケーブル２０２の先端部の最外周面は、ステンレス製のパイプ２４５によって構成され、この先端のステンレス製パイプ２４５は、上記セラミック成形体２４０よりも長く、そしてセラミック成形体２４０の外周に嵌合されて、接地電極すなわち高電圧接地電極を構成している。この点について、より詳しく説明すると、先端ステンレス製パイプ２４５は、その基端が、筒状の固定樹脂成形体２４７に接着され、この固定樹脂成形体２４７の先端の周りには帯状のステンレス金具２４８が巻回されている。ステンレス金具２４８は、その外周部が上記先端ステンレス製パイプ２４５に接続され、また、ステンレス金具２４８の内周部が高電圧ケーブル２０２の内部を通る接地ケーブル２４９に接続されている。高電圧ケーブル２０２の内部を通る接地ケーブル２４９は、ステンレス製芯線をＦＥＰ樹脂で被覆した構成を有する。

他方、高電圧ケーブル２０２の内部空間には、上記接地ケーブル２４９に加えて高電圧ケーブル本体２５０が収容されている。高電圧ケーブル本体２５０は高電圧芯線の回りをＥＦＰで被覆した構造を有する。高電圧ケーブル本体２５０の端には接点部材２５１が接続され、この設定部材２５１は、電極保持体２４３内に共に収容された接点２５２及びステンレス製バネ２５３を介して放電電極２４２に接続されている。

固定樹脂成形体２４７は、ＰＰＳ樹脂から作られており、その基端部分に隔壁２５５が形成されている。この隔壁２５５は、中心部分に高電圧ケーブル本体２５０が挿通される中心孔２５６と、中心孔２５６の周りに設けられた複数の孔２５７とを有し、この複数の孔２５７の一つに接地ケーブル２４９が挿通され、それ以外の孔２５７によって通気孔が構成されている。

固定樹脂成形体２４７の基端隔壁２５５は、その外周部分に嵌着された例えばシリコンゴムからなるガスケット２５９によってポリオレフィン樹脂からなる外皮チューブ２６０と気密に連結されており、この外皮チューブ２６０は高電圧ケーブル２５０の基端まで延びている。

外皮チューブ２６０は、その周りにステンレス製ネット２６１が被覆され、ステンレス製ネット２６１の先端部分は、固定樹脂成形体２４７の先端近傍までガスケット２５９を跨いで延びるステンレス製パイプ２６２によって覆われている。ステンレス製パイプ２６２の内周面にはステンレス製サポーター２６３が設けられ、このサポーター２６３によって、ガスケット２５９が外皮チューブ２６０及び固定樹脂成形体２４７の各端部分に密着した状態が確保され、ガスケット２５９からのエア漏れの防止が図られている。

上記の説明から理解できるように、高電圧ケーブル２０２は、外皮チューブ２６０の中に、放電電極２４２に高電圧を印加するための高電圧ケーブル本体２５０と、接地ケーブル２４９とが収容され、また、この外皮チューブ２６０の内部空間は、放電電極２４２の周りにクリーンエアを供給するエア通路として利用されている。

高電圧ケーブル２０２は、また、ポリオレフィン製チューブ２６０の周りに設けられた導電性の硬質材料（ステンレス）ならなるネット２６１を有し、この導電性（ステンレスなどの金属製）のネット２６１は、フレームグランドを構成すると共に、樹脂製（ポリオレフィン製）のチューブ２６０の中をクリーンエアと通過させることに伴う内圧によりポリオレフィン製チューブ２６０の径方向外方への膨出するのを防止している。すなわち、比較的柔軟な樹脂であるポリオレフィン製チューブ２６０をステンレス製ネット２６１で包囲することにより耐圧ホースとして機能している。

高電圧ケーブル２０２は、また、例えばタングステンからなる放電電極２４２と、接地電極を構成するステンレス製パイプ２４５との間に筒状のセラミック成形体２４０を介装し、この筒状のセラミック成形体２４０の深部に放電電極２４２を保持させることで、１０mmと極めて小さな直径でありながら、両者２４２、２４５間の絶縁及び沿面距離が確保される。

上記絶縁及び沿面距離の確保に関し、除電エアを吐出する高電圧ケーブル２０２の先端部つまりイオン発生部２０４のより詳しい構成は、放電電極２４２の先端がセラミック成形体２４０の先端面よりも距離Ｌ_１だけセラミック成形体２４０の深部に位置し、また、接地電極を構成するステンレス製パイプ２４５の先端はセラミック成形体２４０の先端とほぼ同じ位置に位置している。ステンレス製パイプ２４５の先端は、必要であれば、セラミック成形体２４０の先端よりも若干後方に位置させてもよい（セラミック成形体２４０の先端をステンレス製パイプ２４５の先端よりも若干前方に突出させてもよい）。

図１０は、第１除電器１００に含まれる高電圧ケーブル１０２を示す。この高電圧ケーブル１０２は、上述した第２除電器２００の高電圧ケーブル２０２がエアの供給路を構成していたのとは異なりエアレスである。

図１０を参照して高電圧ケーブル１０２の構成を具体的に説明すると、高電圧ケーブル１０２には、その先端部に放電ヘッド１０１つまりイオン発生部１０４が一体的に設けられている。イオン発生部１０４は絶縁体、具体的にはセラミック製の成形体３００を含み、この絶縁性の成形体３００は、その先端部分の円筒状部分３０１と、この円筒状部分３０１の基端の中心部分から後方に延びる軸状の電極保持部３０２を有し、この電極保持部３０２には、タングステン製の放電電極３０３の基端部分が収容されている。

高電圧ケーブル１０２の先端部（放電ヘッド１０１）の最外周面は、ステンレス製の第１パイプ３０５によって構成され、この先端の第１ステンレス製パイプ３０５は、上記セラミック成形体３００とほぼ同じ長さ寸法を有し、第１ステンレス製パイプ３０５の先端部分の円筒状部分３０５ａは、絶縁製セラミック成形体３００の先端円筒状部分３０１の外周に嵌合されて接地電極すなわち高電圧接地電極を構成している。

上記セラミック成形体３００の軸部３０２には、例えばステンレス製の導電性パイプ３０６の先端部分が嵌合されている。この導電性パイプ３０６には、ＦＥＰで被覆された高圧芯線３０７が収容され、この高圧芯線３０７は、接点部材３０８、バネ３０９を介して放電電極３０３に接続される。

高電圧接地電極を構成する第１の導電性（具体的にはステンレス製）のパイプ３０５は基端部分３０５ｂが小径に作られており、この小径基端部分３０５は、第１の導電材料つまり帯状金属片３１０を介して導電性パイプ３０６に接続されている。導電性パイプ３０６の基端は、ＦＥＴ被覆高圧芯線３０７とＥＴＦＥ被覆３０７ａとの間に配設されたアルミニウムポリエステル布３１２に第２の導電材料つまり帯状金属片３１１を介して接続されている。

高電圧グランドの導体を構成する第１、第２の帯状金属片３１０、３１１及び導電性パイプ３０６の周りは、絶縁フィルム３１３を介して、第２ステンレス製パイプ３１４で覆われている。

第２ステンレス製パイプ３１４と第１ステンレス製パイプ３０５との間は、例えばフッ素樹脂からなる熱収縮チューブ３１５で絶縁され、第２ステンレス製パイプ３１４の基端部分は、ステンレス製サポーター３１６を介して、最外層のステンレス製ネット３１７に接続されており、これにより、第２ステンレス製パイプ３１４及び高電圧ケーブル１０２の最外層を構成するステンレス製ネット３１７はフレームグランド導体を構成している。

要するに、第１除電器１００に含まれる高電圧ケーブル１０２は、高圧芯線３０７、接点部材３０８、バネ３０９を通じて放電電極３０３に高電圧が印加され、また、高電圧グランド導体は、第１ステンレス製パイプ３０５、第１、第２の帯状金属片３１０、３１１、導電性パイプ３０６、アルミニウムポリエステル布３１２で構成され、フレームグランド導体は、第２ステンレス製パイプ３１４、ステンレス製サポーター３１６、ステンレス製ネット３１７で構成されている。

この第１除電器１００に含まれる高電圧ケーブル１０２にあっても、放電電極３０３と、接地電極を構成するステンレス製パイプ３０５との間に筒状のセラミック成形体３００を介装することで、５mmと極めて小さな直径でありながら、両者３０３、３０５間の絶縁及び沿面距離が確保される。

この点について図９に開示のエア有り高電圧ケーブル２０２の先端部分と対比すると理解できるように、エアレス高電圧ケーブル２０２と同様に放電電極３０３の先端を深部（距離Ｌ_１）に収容したセラミック成形体３００の先端は、その外周面に配置されたステンレス製パイプ３０５（接地電極）の先端よりも前方に距離Ｌ２だけ突出して位置しており、これにより放電電極３０３と接地電極３０５との間の沿面距離及び絶縁距離が確保を確かなものにしてある。

すなわち、エアレス高電圧ケーブル１０２にあっては、その先端部分のイオン発生部１０４が、前方に向けて開放した円筒状のセラミック成形体３００と、このセラミック成形体３００の軸線に沿って設けられ且つセラミック成形体３００の開放端よりも少し奥まった位置に先端が位置する放電電極３０３と、セラミック成形体３００の外周面に沿って配設された円筒の接地電極３０５とを有し、セラミック成形体３００の先端が接地電極３０５の先端よりも前方に距離Ｌ_２だけ突出した構成となっており、これにより、基端から先端（イオン発生部１０４）まで実質的に同じ比較的小さな直径のエアレス高電圧ケーブル１０２におけるイオン発生部１０４の絶縁及び沿面距離を確保するようにしてある。

また、好ましくは、接地電極を構成するステンレス製パイプ３０５の先端と、放電電極３０３の先端とが、軸線を横断する略共通平面に位置するように設計するのがよい（約Ｌ_１＝Ｌ_２）。必要に応じて、上記共通平面を基準として、ステンレス製パイプ３０５の先端を放電電極３０３の先端よりも若干後方に位置させてもよいし、又は、若干前方に位置させてもよい。

図５〜図７を参照して、エアケース２２２の気密を確保するためのシール材料について説明すると、先ず、エアケース本体２３０と側壁ボード２３３との間には、長円形状のＯ-リング３５０が介装され、エアケース本体２３０に側壁ボード２３３をビス３５１を使って固定することにより、エアケース本体２３０と側壁ボード２３３との間の隙間からのエアの漏れ防止が図られている。

迅速連結具２３７のネジ部２３７ａは、幾分硬質の弾性部材（例えば、比較的硬いゴム）で被覆されており、これにより、迅速連結具２３７をエアケース本体２３０のネジ孔２３６に密に螺着することにより、迅速連結具２３７のネジ部２３７ａからのエアの漏れ防止が図られている。

高電圧ケーブル２０２に関するシールは、高電圧ケーブル２０２の基端に装着されるステンレス製リング４００とステンレス製ストッパ４０１とに挟持されたＯ-リング４０２によってエアケース本体２３０側の挿通孔２３５からのエア漏れの防止が図られている。高電圧ケーブル２０２の基端に装着された導電性（ステンレス製）リング４００は導電性ビス４０３を使って固定されると共に、この導電性ビス４０３によって共締めした端子（図示せず）にアース線（図示せず）が結線される。

また、エアケース２２２の内部を貫通する高電圧ケーブル本体２５０は、側壁ボード２３３の貫通孔２３３ａを貫通して高圧中継基板２２１に接続され、この高圧中継基板２２１を介して高圧電源基板２１９に接続される。

図４及び図７を参照して、高圧電源ユニット２００内に装着される基板の配置に関し、その一例を説明すると、個々に正、負の高電圧を生成する２つの高圧電源基板２１９、２１９を互いに対面させて各高圧電源基板２１９をユニットケース本体２１０の側壁（放熱プレート２２３が添設された）に沿って且つこれに隣接して配置し、ユニットケース本体２１０の長手方向中間部分に高圧メイン基板２２０と中継基板２２１を配置すると共に、高圧メイン基板２２０に透孔２２０ａを設け、高電圧ケーブル２０２のケーブル本体２５０を透孔２２０ａ（図４）を通過させて中継基板２２１に接続し、この中継基板２２１から図示を省略したフレキシブルなケーブルを介して高圧電源基板２１９に接続するのがよい。これによれば、比較的曲げ難い高電圧ケーブル本体２５０の取り回しが楽になり、これにより高圧電源ユニット２００を小型化することができる。

側壁ボード２３３の第１貫通孔２３３ａには、高電圧ケーブル本体２５０を挿通した第１のシール部材であるＯ-リング４０４が配設されて、この第１のＯ-リング４０４によってシールされるが、第１のＯ-リング４０４は、側壁ボード２３３の背面側に両面テープを使って貼着される押圧プレート４０５によって側壁ボード２３３との間に挟持される。

また、高電圧ケーブル本体２５０と共にエアケース２２２の内部を貫通する接地ケーブル２４７（図５では図示を省略してある）は、側壁ボード２３３の小径の第２の貫通孔２３３ｂを貫通して高圧メイン基板２２０に接続される。

この小径の第２の貫通孔２３３ｂは、第２のシール部材であるＯ-リング４０６が配設されて、この第２のＯ-リング４０６によってシールされるが、この第２のＯ-リング４０６も上述した第１のＯ-リング４０４と同様に、押圧プレート４０５によって側壁ボード２３３との間に挟持される。

以上のシール構造を備えたエアケース２２２は、ユニットケース本体２１０の端部に位置する第３の部屋２１７に収容され、これにより、高圧電源ユニット２００には、その端面に接続されたエアチューブ２０５を通じてエアケース２２２にろ過エアが供給され、エアケース２２２内に入ったろ過エアは、エアケース２２２内で流れ方向を反転して高電圧ケーブル２０２の内部通路に入り、この高電圧ケーブル２０２を通じてイオン発生部２０４に供給される。

叙上の実施例によれば、タイプの異なる除電器１００、２００に対して、この除電器の高圧電源ユニット１０３，２０３の夫々にメモリ１０６、２０６を設け、このメモリ１０６、２０６に予め補正値を記憶させておき、共用コントローラ１と組み合わせて使用する除電器１００又は２００の高圧電源ユニット１０３又は２０３を共用コントローラ１に接続して、共用コントローラ１がメモリ１０６、２０６から補正値を読み込むことで、接続された除電器１００又は２００の最適制御を実行させることができる。

また、高圧電源ユニット２０３のように、細長いケース本体２１０を用意すると共に、高圧電源基板２１９を２分割して各基板２１９毎に昇圧して２つの基板２１９で２段に昇圧すると共に、各高電圧基板２１９をケース本体２１０の側壁に沿って配置し、この側壁に放熱プレート２２３を配置することで放熱性を向上することができる。更に、ケース本体２１０を銅箔を含むシールドシール２２４で覆うことで、ユニット２０３の温度分布を均一化することができ、また、対ノイズ性などを確保することができる。

また、高圧電源ユニット２０３の一端面から高電圧ケーブル２０２とを使って高電圧を取り出すと共に、この一端面に接続したエアチューブ２０５から高圧電源ユニット２０３の一端部にエアを供給し、このエアを高電圧ケーブル２０２の内部空間を使って除電エアを生成するようにしてあるため、従来のように、放電ヘッドにエアチューブを連結するのに比べて、放電ヘッド２０１の直径を小さくすることができ、このため、例えば高電圧ケーブル２０２をその基端から先端に至るまで実質的に同一径にすることができる。

また、高電圧ケーブル２０２の最外層に位置してフレームグランド導体を構成する導電性ネット２６１により、高電圧ケーブル２０２を使ってエアをイオン発生部２０４に供給することに伴う高電圧ケーブル２０２の径方向外方への膨出を防止することができる。

また、高圧電源ユニット２０３の一端部に、別部品である気密のエアケース２２２を収容するようにしてあるため、このエアケース２２２に予め高電圧ケーブル２０２を組み付けた状態でユニットケース本体２１０にセットすることができるため、高圧電源ユニット２０３の組付性を向上することができる。また、迅速連結具２３７のネジ部２３７ａを比較的硬い弾性シール材料で覆うようにしたことから、このネジ部２３７ａをエアケース２２２のネジ孔２３６に螺着させるだけでシール性を確保することができる。

また、第１、第２の除電器１００、２００に共通する利点として、高圧電源ユニット１０３、２０３と共通コントローラ１とを別体構造としたことから、高圧電源ユニット１０３、２０３と共通コントローラ１とは低電圧配線ケーブル１０７、２０７の長さは自在に設定することができるため、共通コントローラ１の配設場所の選定の自由度を高めることができ、使い勝手を高めることができる。

第１、第２の除電器１００、２００に限定されるものではないが、コロナ放電により正、負のイオンを発生させるとき、放電電極の近傍には電子が存在し、この電子はイオンと比較して非常に軽いので、放電電極と接地電極と間の電界によって移動して接地電極に流れ込み、これにより接地電極には絶えず大地から電流が流れることになる。したがって、この電流を検出することで放電強度を測定することができる。図１２は、これを実現するための回路を示す。

図１２の図示のイオン電流検出回路２０３は、例えば第２除電器２００を例に説明すれば高圧電源ユニット２０３に組み込まれ、イオン電流検出回路２０３の出力は、低電圧配線ケーブル２０７を通じて共通コントローラ１に供給される。

イオン電流検出回路２０３は、接地電極２４５に接続されたオペアンプを含む放電強度測定回路５００を有し、この電圧増幅器５００で、放電強度に対応する接地電極２４５に流れる電流に関連した電圧値を増幅して、共通コントローラ１に供給し、放電強度が所定値よりも小さくなったときには、モニタ２に警報を表示すると共にシーケンサ（図示せず）に出力して必要な処理を行う。ユーザはモニタ２の表示を見て、放電電極２４１の交換などを行うことができる。

なお、イオン電流検出回路２０３は、オペアンプを含むイオンバランス測定回路５０１を有する。第２除電器２００を例に説明すると、第２除電器２００の放電電極２４１には正、負の高電圧が交互に印加されて正イオンと負イオンが交互に生成されることから、本来的には電流Ｉ_２はゼロになる。イオンバランス測定回路５０１は電流Ｉ_２を増幅してイオンバランスを測定して、これを共通コントローラ１に出力し、共通コントローラ１で電流Ｉ_２がゼロとなるように制御が行われる。

以上、本発明の実施例を説明したが、第１、第２除電器１００、２００に関し、イオンバランスの測定を行わないのであれば、高電圧ケーブル１０２、２０２から制御配線を構成するフレームグランド導体に関連した要素を省いてもよい。

また、除電エアを吐出する形式の第２除電器２００に関し、高電圧ケーブル２０２にろ過エアを供給するのに、図１３に例示するように、高電圧ケーブル２０２が延出する高圧電源ユニット２０３の一端面とは反対の他端面にエアチューブ２５０を接続し、高圧電源ユニット２０３の内部に、ユニット２０３の他端から一端まで延びる内部エア通路を設けるようにしてもよい。また他の変形例として、図１４に例示するように、高電圧ケーブル２０２が延出する高圧電源ユニット２０３の一端部の側面に、エアチューブ２５０を接続するようにしてもよい。

実施例のエアレススポット除電器の全体概要図。実施例の除電エア吐出スポット除電器の全体概要図。エアレス除電器と除電エア吐出除電器とが共通コントローラを共用することを説明するための図。除電エア吐出スポット除電器に含まれる高圧電源ユニットの分解斜視図。高圧電源ユニットに内蔵されるエアユニットの分解斜視図。高圧電源ユニットに内蔵されるエアユニットを他の方向から見た分解斜視図。図４の高圧電源ユニットを組み立てた後の高圧電源ユニットの一部を切り欠いて示す斜視図。高圧電源ユニットの一部を切り欠いて他の方向から見た要部拡大斜視図。除電エア吐出スポット除電器に含まれる高電圧ケーブルの断面図。エアレス除電器に含まれる高電圧ケーブルの断面図。除電エア吐出スポット除電器に含まれる高圧電源ユニットの断面図。実施例の除電器に組み込むことが可能な放電強度測定回路及びイオンバランス測定回路。除電エア吐出スポット除電器の変形例の説明図。除電エア吐出スポット除電器の他の変形例の説明図。

符号の説明

１共用コントローラ
２モニタ
１００第１除電器
１０２高電圧ケーブル
１０３高圧電源ユニット
１０６メモリ
１０７低電圧配線ケーブル
２００第２除電器
２０２高電圧ケーブル
２０３高圧電源ユニット
２０５エアチューブ
２０６メモリ
２０７低電圧配線ケーブル
２４０セラミック成形体
２４２放電電極
２４３電極保持部
２４５高電圧接地電極
２４９接地ケーブル
２５０高電圧ケーブル本体（被覆した高圧芯線）
２６０外皮チューブ
２６１ステンレス製ネット
３００セラミック成形体
３０２電極保持部
３０３放電電極
３０５高電圧接地電極

Claims

放電ヘッドの放電電極に高圧電源回路で生成した高電圧を印加することによりコロナ放電させてイオンを生成する除電器であって、
前記高圧電源回路を内蔵した高圧電源ユニットと、
該高圧電源ユニットで生成した高電圧を前記放電ヘッドの放電電極に供給する高電圧ケーブルと、
前記高圧電源ユニットに内装された気密なエアケースに接続されたエアチューブとを有し、
前記放電ヘッドが、
前記放電電極を包囲して配設された筒状の絶縁体と、
該絶縁体の外周側に配置された筒状の接地電極とを有し、
前記筒状絶縁体の深部に、前記放電電極が貫通した状態で該放電電極を支持する電極保持部が形成され、
前記エアケースが前記高圧電源ユニットの一端部に収容され、該高圧電源ユニットの一端面を通じて前記エアチューブが前記エアケースに接続されると共に、前記高圧電源ユニットの一端面から前記高電圧電源回路に接続された前記高圧電源ケーブルが延出し、
前記エアケースは、更に、前記高圧電源ユニットの端壁に対面する側壁を有するエアケース本体と、該側壁に対向する開口を気密に閉鎖する側壁ボードとで形成される気密の内部空間を有し、
前記エアケース本体の側壁には、２つの孔が形成され、一方の孔に前記高圧電源ケーブルが貫通され、他方の孔に前記エアチューブを脱着可能に受け入れる連結具が気密に装着されていることを特徴とする除電器。
前記高圧電源ユニットを制御するコントローラを更に有し、
該コントローラと前記高圧電源ユニットとが配線で接続されている、請求項１に記載の除電器。
前記高圧電源ユニットに、該高圧電源ユニットに関連した放電電極の種類、出力電圧を記憶したメモリが内蔵され、
前記高圧電源ユニットを前記コントローラに接続したときに、該コントローラが前記メモリに記憶された情報を受け取って前記高圧電源ユニットを最適制御する、請求項１又は２に記載の除電器。
前記高電圧ケーブルが、前記放電ヘッドの放電電極に高電圧を供給するための被覆した高圧芯線と、前記接地電極に接続された接地ケーブルとを収容した外皮チューブとを有し、
前記エアチューブを通じて前記高圧電源ユニットに供給された圧縮エアが、該高圧電源ユニットの内部通路及び前記被覆した高圧芯線と前記接地ケーブルとを収容した前記高電圧ケーブルの隙間を通じて前記放電ヘッドに供給され、該放電ヘッドでイオン化された除電エアが該放電ヘッドから吐出される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の除電器。
前記高電圧ケーブルの最外層が、
該高電圧ケーブルの先端に前記筒状の接地電極と、
該接地電極の端面と絶縁体を介して付き合わされた導電性パイプと、
該導電性パイプに電気的に接続された導電性ネットとで構成され、
これら導電性パイプと導電性ネットとがフレームグランド導線を構成している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の除電器。