JP4624036B2 - 除電器 - Google Patents

Description

本発明は、除電器に関する。

図５は従来例の除電器を示す断面図である。図５において、除電器１０はハウジング１２を有し、このハウジング１２内に、電気系である電気部１４とエアーの通路となるエアー路１６が形成されている。放電針２０を組み込まれた交換用針組立体２２がハウジング１２に装着されている。装着された状態で、放電針２０の後端は電気部内に配置された高電圧接続端子１８に接触するようになっている。交換用針組立体２２にはハウジング１２内のエアー（空気）路１６から放電針２０の先端の周囲にエアー（空気）を導くエアー路２２ａが形成されている。そして、交換用針組立体２２とハウジングの仕切り壁１２ａとの間、および交換用針組立体２２とハウジングの下端壁１２ｂとの間には、エアー漏れを防止するためのシール部材２６、２４が配置されている。

放電針２０には、電気部１４内の高電圧接続端子１８から高電圧が給電され、放電針２０の先端からイオン５０を放射し、エアー路２２ａから噴射されるエアー５２によってイオン５０が除電しよとする対象物に向けて遠くに飛ばされるようになっている。

従来例の除電器は、前述のように、ハウジング内に電気部１４とエアー部１６を有しているので、下記のような問題があった。
（１）高電圧を含む電気部を収容するハウジング（プラスチックケース）１２の一部にエアー部１６が形成されているので、いわゆる背骨になるフレームが無く、バー状に長くなると重力に耐えかねて図６ａに示すように、垂れ下がる現象が発生する。これの対策のために、図６ｂに示すように、吊り具３０を用いて上に吊り上げているが、これが例えばクリーンルームのダウンブローを阻害して２次災害を引き起こしている。
（２）交換可能な放電針２０がエアー部１６を横断するので、エアー漏れを防ぐシール部材を適切に設置するのが難しくエアーが高電圧を含む電気部に漏れ漏電が発生する問題がある。
（３）電気部１４へのエアー漏れ防止シールと外気へのエアー漏れ防止シールの２箇所を１つの回転で同時に締めるので、両方を均等にシールすることが原理的に難しい。
（４）放電針２０とエアー路２２ａが同居しているので、エアー開放時、空気の断熱膨張によるエアーの結露により高電圧の漏電が起きる。

したがって、本発明の目的は、除電器が長尺であっても、垂れることなく、また漏電が発生しない除電器を提供することにある。

また、本発明の目的は、放電針の発塵と劣化を防止し、またイオン濃度分布を選択できる除電器を提供することにある。

前述の目的を達成するために、本発明は、電気路、並びにエアー路および窒素路の少なくともいずれか一方または両方を内部に備えたフレームと、前記フレームに対して着脱自在にかつ間隔自在に取付けられる少なくとも１つの電気部ハウジングと、を有し、前記フレーム内部の前記電気路から給電される放電針が前記電気部ハウジングの内部空間に配置され、窒素路が前記フレームの内部に備えられている場合、窒素が前記電気部ハウジングの内部空間に供給され、又は、エアー路が前記フレームの内部に備えられている場合、エアーが内部を通って外部に放出されるように、エアー路が前記電気部ハウジングの内部空間を通って外部に延びており、又は、窒素路が前記フレームの内部に備えられ、且つエアー路が前記フレームの内部に備えられている場合、窒素が前記電気部ハウジングの内部空間に供給され、且つエアーが内部を通って外部に放出されるように、エアー路が前記電気部ハウジングの内部空間を通って外部に延びていることを特徴とする除電器を採用するものである。

特に、フレームが複数の流路を持ち、流路に流す流体としてエアーおよび窒素のいずれか一方または両方を用い、フレームの流路から窒素を電気部の放電針の周囲に流し、放電針をエアーから隔絶する。また、フレームの流路から窒素を電気部に流し、高電圧部への汚れの付着による漏電を防止する。また、流体としてエアーを用いる場合、エアーは電気部の外部で放出され、電気部がエアーと隔離されている。

（１）アルミ押し出しフレームを用いることにより、重力による垂れ下がり（撓み）を防止しできる。
（２）電気部とエアー部を隔離しているので、漏電が発生しない。放電針とエアー開口部の同居を回避しているので、エアーの結露による高電圧の漏電は起きない。
（３）ユーザーによる放電針交換時のエアーのシール作業をなくしている。ユーザー責任のエアー漏れ事故から起きる漏電事故（高電圧部にエアーが流れ込み引き起こす漏電事故）が回避できる。
（４）放電針をケースと接触しない構造にしたので漏電の発生をなくしている。
（５）電気部とエアー部を独立させたので、電気部は容易に着脱できる。
（６）窒素を流路に流すことによって、放電針や電子回路を窒素ガスで覆い、針を空気中の酸素や塵埃から隔離し、また高電圧回路への塵埃付着を防ぐことができるので、針の酸化物の発塵を防止し、針の汚れ掃除を不要にし、また針の減耗による交換も不要にし、さらに高電圧回路からの漏電も防止できる。

また別の流路に空気を流せば、窒素の流量を増やすことなく（窒素を節約して）、イオンの飛距離を伸ばしたり、ホコリ払いをエアーで行うことができる。

このように複数の流体を同時に用いることができるので、十分なエアーを用いてイオンを十分遠くまで飛ばしたり、また強力なエアーでホコリ払い行いながら、僅かな窒素ガスで経済的に窒素シース（窒素で覆い隔離すること）を行うことができる。
（７）電気を流路に通すことにより、電力を供給したり、逆に制御信号をやり取りできる。
（８）フレームに着脱自在な電気部をその間隔を可変に装着することによって、単位長さ当たりのイオン量、即ちイオン密度を調節できる。

本発明の除電器は、電気路、並びにエアー路および窒素路の少なくともいずれか一方または両方を内部に備えたフレームと、前記フレームに対して着脱自在にかつ間隔自在に取付けられる少なくとも１つの電気部ハウジングと、を有し、前記フレーム内部の前記電気路から給電される放電針が前記電気部ハウジングの内部空間に配置され、窒素路が前記フレームの内部に備えられている場合、窒素が前記電気部ハウジングの内部空間に供給され、又は、エアー路が前記フレームの内部に備えられている場合、エアーが内部を通って外部に放出されるように、エアー路が前記電気部ハウジングの内部空間を通って外部に延びており、又は、窒素路が前記フレームの内部に備えられ、且つエアー路が前記フレームの内部に備えられている場合、窒素が前記電気部ハウジングの内部空間に供給され、且つエアーが内部を通って外部に放出されるように、エアー路が前記電気部ハウジングの内部空間を通って外部に延びている。

図１は、本発明の実施例の除電器を示す概略図である。図１に示すように、除電器１０は、アルミ押し出し材のフレーム（以下、単にフレームという）７２に電気部ハウジング７４を装着する形態をとり、フレーム７２の中に、電気路、エアー路、窒素ガス（Ｎ_２）路（図３参照）を設けている。図２に示すように、アルミ押し出し材からなる剛性のあるフレーム７２を用いているので、重力による垂れ下がり（撓み）が防止できる。

図３は、実施例の除電器の詳細を示す断面図である。図３において、除電器１０は、２つの主要部品であるフレーム７２と、電気部ハウジング７４に収容された電気部７６からなり、フレーム７２に対して電気部ハウジング７４が装着できる構成となっている。

フレーム７２内には、電気部内の電気部品（放電針２０等）に給電し、電気信号を供給する電気路７８と、放電針２０の先端を越えたところでエアーを噴射させるためのエアーを供給するためのエアー路８０と、放電針２０の周囲に窒素ガスを供給するための窒素路８２と、オプションで使用するための補助路８４が設けられている。また、エアー路８０からはエアーガイド８０ａが延びている。

電気部ハウジング７４に収容された電気部７６内には、放電針２０が配置されており、フレーム７２に電気部ハウジング７４が装着された状態では、放電針２０には電気路７８から電源が供給されて、イオン５０を発生させ、窒素ガス路８２から放電針２０の周囲に窒素ガスが供給される。このことにより、放電針の酸化を防止して発塵や劣化を抑える。また、エアー路８０からエアーガイド８０ａを通してエアー５２が放電針２０の先端を越えたところで噴射され、イオンを遠方に飛ばす。

図７は、前述の実施例にイオンバランスセンサを取り付けた場合のエアーガイドの先端部分を示す拡大図であり、図７ａはその側部断面図であり，図７ｂはその底面図である。エアーガイド８０ａは複数の放電針２０の中央に配置されている。エアーガイド８０ａの先端の外周で、エアーガイド８０ａの吹き出し口８０ａ１より内側に（後方）にイオンバランスセンサ９０が配置されている。イオンバランスセンサ９０は絶縁体のセンサボビン（９０ａ）にイオンバランスセンサが取付られているものである。このような配置であるので、各放電針２０からのイオンを均等に受けることができ、正確な測定ができる。このため、各放電針２０から放射されるイオン濃度を均等に保つように制御できる。また、エアー５２はイオンバランスセンサ９０の内部を通り、通り過ぎた所で空気中に放射されるので、イオンバランスセンサ９０はエアー中の水分、湿気の影響を回避できる。

図４は、除電器におけるフレームと電気部ハウジングの装着の形態を説明するための概略側面図である。図４ａに示す形態では、電気部ハウジング７４がフレーム７２に対して単独に用いられている。図４ｂに示す形態では、複数の電気部ハウジング７４がフレーム７２に対して装着されて用いられているが、これらの間隔を短くしてイオン濃度を高くしている。一方、図４ｃに示す形態では、やはり、複数の電気部ハウジング７４がフレーム７２に対して装着されて用いられているが、これらの間隔を長くしてイオン濃度を低くしている。このように、フレーム７２に対して装着する電気部ハウジング７４の数や間隔を適切に選ぶことによって、所望のイオン濃度を選択できる。

本発明の実施例の除電器を示す概略図である。 実施例の除電器の両端を固定した状態を示す概略図である。 実施例の除電器の詳細を示す断面図である。 除電器におけるフレームと電気部ハウジングの装着の形態を説明するための概略側面図である。 従来例の除電器を示す断面図である。 従来例の除電器の両端を固定した状態を示す概略図である。 イオンバランスセンサを取り付けた場合のエアーガイドの先端部分を示す拡大図である。

符号の説明

１０ 除電器
２０ 放電針
５０ イオン
５２ エアー
７２ フレーム
７４ 電気部ハウジング
７６ 電気部
７８ 電気路
８０ エアー路
８２ 窒素ガス路

Claims (4)

1. 電気路、並びにエアー路および窒素路の少なくともいずれか一方または両方を内部に備えたフレームと、
   前記フレームに対して着脱自在にかつ間隔自在に取付けられる少なくとも１つの電気部ハウジングと、を有し、
   前記フレーム内部の前記電気路から給電される放電針が前記電気部ハウジングの内部空間に配置され、
   窒素路が前記フレームの内部に備えられている場合、窒素が前記電気部ハウジングの内部空間に供給され、
   又は、エアー路が前記フレームの内部に備えられている場合、エアーが内部を通って外部に放出されるように、エアー路が前記電気部ハウジングの内部空間を通って外部に延びており、
   又は、窒素路が前記フレームの内部に備えられ、且つエアー路が前記フレームの内部に備えられている場合、窒素が前記電気部ハウジングの内部空間に供給され、且つエアーが内部を通って外部に放出されるように、エアー路が前記電気部ハウジングの内部空間を通って外部に延びていることを特徴とする除電器。
2. 請求項１記載の除電器において、前記フレームの内部の窒素路から窒素を電気部ハウジングの内部空間の前記放電針の周囲に流し、前記放電針をエアーから隔絶することを特徴とする除電器。
3. 請求項１記載の除電器において、前記フレームの内部の窒素路から窒素を電気部ハウジングの内部空間に窒素を流し、高電圧部への汚れの付着による漏電を防止することを特徴とする除電器。
4. 請求項１記載の除電器において、複数の放電針が用いられ、該複数の放電針の中央にエアーをガイドするエアーガイドが配置され、エアーガイドの外周で、エアーガイドの先端の吹き出し孔より内側にイオンバランスセンサが配置されていることを特徴とする除電器。