JP4643362B2 - 除電装置 - Google Patents

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本発明は、放電針への電圧印加状態でコロナ放電により生じたイオンを空気供給手段によって供給される空気に乗せて除電対象物へ向けて放出する除電装置に関する。
高周波の除電装置のイオン吹出口の構造としては、図8に示すように放電針101を本体102に螺着すると共に、対向電極103を本体102に螺着するのが一般的である(特許文献1参照)。
特開2004−79553号公報
しかしながら、上述した構成のものでは、放電針101のメンテナンス作業を行うには、対向電極103を本体102から螺脱してから、放電針101を本体102から螺脱する必要があり、設置環境での作業性が極めて悪い。
そこで、放電針ユニットを本体にワンタッチで装着し、対向電極を本体に螺着する際に放電針ユニットを対向電極で押さえて位置決めすることが考えられるものの、放電針ユニットには比較的大きな空気圧が印加されるという事情から、対向電極を本体から螺脱した際に、放電針ユニットが前方に飛び出す虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、放電針ユニットを本体にワンタッチで装着しながら、放電針ユニットが不用意に前方に飛び出してしまうことを防止できる除電装置を提供することにある。
本発明は、放電針と当該放電針を保持するホルダとからなる放電針ユニットと、この放電針ユニットが挿入される挿入空間部を有した取付体と、外部からの空気を受け、前記取付体の前記挿入空間部を通じて前記放電針の近傍付近に空気を供給する空気供給手段と、前記取付体に装着され、その装着状態で前記挿入空間部に挿入された前記放電針ユニットを位置決め状態で固定する固定手段とを備え、前記放電針への電圧印加状態でコロナ放電により生じたイオンを前記空気供給手段によって供給される空気に乗せて除電対象物へ向けて放出する除電装置において、前記取付体の前記挿入空間部に挿入された前記放電針ユニットの取外し方向への移動を規制すると共に、前記放電針ユニットに対して解除操作が行われたときはその規制を解除する規制手段を設け、前記放電針ユニットが前記取付体の前記挿入空間部に挿入された状態で前記放電針ユニットと前記挿入空間部との間を気密に閉鎖する気密手段を備え、前記規制手段は、前記取付体の前端部から前記放電針ユニットの挿入方向に延びる第1溝部と、この第1溝部の終端部と連結し前記第1溝部と直交する方向に延びる第2溝部と、この第2溝部の終端部と連結し前記放電針ユニットの挿入方向に延びる第3溝部とを有したクランク状の溝部と、前記放電針ユニットの前記ホルダに外方に突出して設けられ、前記放電針ユニットが前記取付体の前記挿入空間部に位置した状態で前記溝部に位置する凸部とから構成され、前記放電針ユニットの前記凸部が前記第3溝部の終端部に位置した状態では、前記気密手段は前記第3溝部から外れて位置し、前記凸部が前記第3溝部の始端部に位置した状態では、前記気密手段は前記第3溝部の終端部より始端部側に位置して前記挿入空間部と外部とを前記第3溝部を通じて連通するようにしたものである(請求項1)。
上記構成において、前記放電針ユニットは摘み部を備え、前記摘み部は、前記放電針ユニットが前記取付体の前記挿入空間部に位置決めされた状態で前記取付体の前方に突出して位置するようにしてもよい(請求項)。
また、前記取付体と前記固定手段との間には空気通路が形成され、前記ホルダには、前記挿入空間部を介して前記放電針近傍へ空気を供給する第1空気供給孔と、前記空気通路と連通し、その空気通路から得られる空気を前記放電針近傍へ供給する第2空気供給孔とが設けられているようにしてもよい(請求項)。
また、前記固定手段は、対向電極であるのが望ましい(請求項)。
放電針ユニットを取付体の挿入空間部に挿入した状態で固定手段を取付体に装着すると、放電針ユニットは取付体に位置決め状態で固定される。この状態で空気供給手段から空気を供給すると、挿入空間部を通じて放電針の近傍付近に空気が供給され、放電針の放電により生じたイオンが空気に乗せて除電対象物に放出されるので、除電対象物を除電することができる。
ここで、放電針のメンテナンス作業のために固定手段を取付体から取外すと、取付体の挿入空間部に挿入されている放電針ユニットが空気供給手段からの空気圧に押されて前方に飛び出そうとするものの、請求項1の発明によれば、規制手段が放電針ユニットの取外し方向への移動を規制するので、放電針ユニットが不用意に前方に飛び出してしまうことを防止できる。また、放電針ユニットに対して解除操作を行うことにより、規制手段による規制を解除することができるので、放電針ユニットを取付体から取外すことができる。
また、放電針ユニットが取付体の挿入空間部に位置決めされた状態では、放電針ユニットの凸部は溝部の第3溝部の終端部に位置しているので、放電針ユニットが空気供給手段からの空気に押されて前方に飛び出すと、ボスが第3溝部の終端部から始端部に位置して停止する。これにより、放電針ユニットが不用意に飛び出してしまうことを防止できる。
このとき、放電針ユニットに装着された気密手段が第3溝部に位置する。すると、取付体の挿入空間部が第3溝部を通じて外部に連通し、挿入空間部の供給されている空気が外部に逃げるようになるので、放電針ユニットに印加する空気圧を大幅に低減することができる。これにより、放電針ユニットのボスを第1溝部に位置するにしても、放電針ユニットが前方に飛び出すことはないので、放電針ユニットを安全に取り外すことができる。
請求項の発明によれば、放電針ユニットを取付体から取外すには、取付体の前方に突出して位置する摘み部を摘んで行うことができるので、取外し作業を容易に行うことができる。
請求項の発明によれば、空気供給手段からの空気が第1空気供給孔を通じて放電針の先端近傍に供給されると、取付体と固定手段との間に形成された空気通路を通じて外部からの流入する空気流が発生するようになるので、除電対象物に吹き付ける空気の送風量の増大を図ることができる。
請求項の発明によれば、固定手段を対向電極と兼ねることができるので、構成を簡単化することができる。
以下、本発明の一実施例について図1ないし図7を参照して説明する。
図2は、除電装置全体の斜視図である。この図2において、除電装置1は、本体部2に2個のヘッドユニット3を設けて構成されており、それらのヘッドユニット3からイオンを含んだ空気流が前方に吹出されるようになっている。
本体部2は、本体ケース4に空圧部を組み付けて構成されており、その空圧部について説明する。尚、本体ケース4の表面は金属メッキが施されており、電源の0Vが接続されてシールド機能を発揮するように構成されている。
図1は、空圧部の横断面を示している。この図1において、メイン基板6には、高圧発生部をなす2個の昇圧トランス7(図では1方のみを図示)が搭載されており、その昇圧トランスにその昇圧トランスに図示しない外部結線コネクタを介して給電ラインを接続することにより給電されるようになっている。この場合、2個の昇圧トランス7及び2個の外部結線コネクタは2個のヘッドユニット3に対応するもので、外部結線コネクタ8への給電状態で対応するヘッドユニット3からイオンを含んだ空気流が放出されようになっている。
空圧部(空気供給手段に相当)10は、中継ユニット11の両端に、首振りユニット(取付体に相当)12、電極13、導入ユニット14、ワンタッチ継手15を連結して構成されている(但し、ワンタッチ継手15は一方のみ)。ワンタッチ継手15を除く部品には、空圧部10内部に空気通路を形成すべく内部に組付け方向に沿って貫通孔(各符号にaを付加して示す)が形成されている。尚、図1では、中継ユニット11の片側に接続された首振りユニット12、電極13、導入ユニット14のみを図示している。
詳述すると、中継ユニット11の両端には、首振りユニット12の一端がOリング17による気密状態で挿入されている。
首振りユニット12には、組付け方向と直交する方向に中空状の軸体部18が突出形成されており、その軸体部18の外面にオネジ部が形成されている。この軸体部18の内周部は、首振りユニット12の貫通孔12aと連通している。首振りユニット12の他端には電極13がOリング19による気密状態で挿入されている。この場合、首振りユニット12の端部には六角形状の段部20が形成されていると共に、電極13の略中心にはナット部21が形成されており、電極13の一端が首振りユニット12に挿入された状態では電極13のナット部21が首振りユニット12の段部20に嵌合することにより首振りユニット12と電極13とが回り止め状態で一体化されている。
導入ユニット14には、電極13の他端がOリング17による気密状態で挿入されている。ここで、図1に示されている一方の導入ユニット14に関しては、他端にワンタッチ継手15が装着されて空圧部10への空気流入部として機能する。また、図示しない他方の導入ユニット14に関しては、他端に図示しない蓋部が装着されて空圧部10の閉鎖末端部として機能する。尚、他方の導入ユニット14は、蓋部の代わりに図示しない連結部を接続することにより、他の空圧部10との連結手段として機能させることも可能である。
以上のような構成により、一体化された首振りユニット12及び電極13の両端は、中継ユニット11及び導入ユニット14に回動可能に支持された形態に構成されている。
上記構成の空圧部10は、本体ケース4に組み付けられて本体部2を構成している。
一方、空圧部10の中継ユニット11には図示しない表示・圧力素子基板がネジ止めされている。この表示・圧力素子基板には電源表示灯、除電表示灯、エラー表示灯、圧力異常灯などからなる表示部が搭載されていると共に、その裏面には圧力素子が搭載されており、表示・圧力素子基板が中継ユニット11に取付けられた状態では、圧力素子は、空圧部10内の圧力を検出する。表示・圧力素子基板は、メイン基板6と図示しないリード線で接続され、その接続状態で表示部及び圧力素子が動作可能となる。
本体ケース4は、下ケース26と上ケース27(図2参照)とからなり、下ケース26に上記構成の空圧部10を位置決めした状態で、下ケース26の下方から空圧部10の中継ユニット11がネジ止めされている。昇圧トランス7の出力端子には電極バネ28の基端部がはんだ付けされ、その先端部が空圧部10の電極13の外周面に接触することにより昇圧トランス7が電極13に導通している(図3参照)。
下ケース26に上ケース27が抜け止め状態でワンタッチに取付けられ、これにより、基板部5及び空圧部10の導入ユニット14が下ケース26と上ケース27に挟持されて固定される。
ここで、下ケース26と上ケース27からなる本体ケース4の前面には2箇所の窓部29(図2参照)が形成されており、その窓部29から空圧部10における首振りユニット12の軸体部18が突出する。この窓部29は、首振りユニット12の回動範囲に合わせて形成されている。
上記構成の空圧部10における首振りユニット12の軸体部18にヘッドユニット3が装着されている。また、図2に示すように本体部2の窓部29の周縁には金属製の角度指標部30が装着されている。この角度指標部30には角度を概略的に示す指標が形成されている(図4参照)。
図1に戻って、ヘッドユニット3において、ホルダ31に放電針32が圧入されており、その放電針32に圧縮コイルバネ33が巻装されると共にOリング(気密手段に相当)34が装着された状態で気密に首振りユニット12の軸体部18に挿入されている。円筒形状の対向電極(固定手段に相当)35は、内部に円筒形状の絶縁用のテフロン(登録商標)チューブ36が挿入された状態で首振りユニット12の軸体部18に螺着されている。
以上のような構成により、首振りユニット12にヘッドユニット3が装着されている。
首振りユニット12に挿入された電極13の外面の所定部位には座グリ部37が形成されており、その座グリ部37に導電性の圧縮コイルバネ33の一端が当接している。この圧縮コイルバネ33は、電極13とホルダ31ひいては放電針32との間の導通を図るためのものである。
ここで、圧縮コイルバネ33の自由長の長さ寸法は、ホルダ31と電極13との間の寸法、特に組み立て時の位置ズレを見込んだ最大見込み寸法を十分に上回った寸法に設定されており、これにより、圧縮コイルバネ33が電極13及びホルダ31に押圧状態で接触している。
一方、空圧部10には、導入ユニット14から首振りユニット12、中継ユニット11を通じて反対側に位置する首振りユニット12、導入ユニット14まで連通する空気通路が各貫通孔14a,12a,11aにより形成されていると共に、首振りユニット12においてヘッドユニット3側に分岐する空気通路38が形成されている。ヘッドユニット3を構成するホルダ31において放電針32を囲繞する部位には複数の第1空気供給孔39が形成されており、その第1空気供給孔39が対向電極35内に形成されたイオン生成室40と連通している。この場合、イオン生成室40においてテフロンチューブ36で囲繞された部位に、ホルダ31に固定された放電針32の先端部が位置している。また、対向電極35の開口部が空気放出口41として機能し、その空気放出口41がイオン生成室40と連通している。
また、メイン基板6の昇圧トランス7は、電極バネ28、電極13、圧縮コイルバネ33、ホルダ31を通じた導通路により放電針32に導通している。
次に、上述した放電針32とホルダ31とからなる放電針ユニット42と、首振りユニット12の構造について詳述する。
図4は、放電針ユニット42が装着された首振りユニット12を示す斜視図、図5は、放電針ユニット42を取外して示す首振りユニット12の斜視図である。これらの図4及び図5において、首振りユニット12の軸体部18の内周には挿入空間部43が形成されていると共に、その挿入空間部43を囲繞する部位には軸体部18の中心軸を中心とする2本の溝部(規制手段に相当)44と2本のスリット部45とがそれぞれ対向して形成されている。2本の溝部44は、軸体部18の前端部から放電針ユニット42の挿入方向に延びる第1溝部44aと、この第1溝部44aの終端部と連結し当該第1溝部44aと直交する方向に延びる第2溝部44bと、この第2溝部44bの終端部と連結し放電針ユニット42の挿入方向に延びる第3溝部44cを有したクランク状に形成されている。また、スリット部45は、軸体部18の前端部から放電針ユニット42の挿入方向に延びるように形成されており、その終端部の位置は第3溝部44cの終端部の位置と一致している。この場合、軸体部18において溝部44及びスリット部45の形成部位には平坦面部46が形成されており、その表面が平坦形状をなしている。
放電針ユニット42のホルダ31の外周面にはボス(凸部、規制手段に相当)47が突出形成されており、放電針ユニット42が軸体部18に挿入された状態では、ボス47が溝部44に位置する。
尚、首振りユニット12には指針部48が突出形成されており、その指針部48が示す角度指標部30の指標の位置に基づいて首振りユニット12の概略的な角度を確認することができる。
図4に示すように放電針ユニット42が首振りユニット12の軸体部18の挿入空間部43に完全に挿入された状態では、放電針ユニット42に装着されたOリング34は第3溝部44cの終端部及びスリット部45の終端部よりも奥方に位置しており、Oリング34により挿入空間部43と外部との間の気密が図られている。
一方、放電針ユニット42のホルダ31の先端にはフランジ状の摘み部49が一体に形成されている。この摘み部49は、後述するように放電針32のメンテナンス作業時に放電針ユニット42を摘むための部位であり、図4に示すように放電針ユニット42が首振りユニット12の軸体部18に挿入された状態で当該軸体部18の前方に位置している。この摘み部49は、ホルダ31から前方に突出する放電針32の先端部の保護の機能も兼ねている。摘み部49においてホルダ31との接続部位には複数の第2空気供給孔50が形成されており、放電針ユニット42が首振りユニット12の軸体部18に挿入された状態で、ホルダ31に形成された第1空気供給孔39と第2空気供給孔50とが径方向に並んだ位置関係となる。
次に、上記構成の作用について説明する。
ワンタッチ継手15に図示しない空気チューブを接続して空気を供給すると、空圧部10に空気が供給される。この空気は、空圧部10の内部を通過してヘッドユニット3に供給される。このとき、ヘッドユニット3を構成するホルダ31には、放電針32を囲繞するように第1空気供給孔39が形成されているので、放電針32に沿って流れる空気流が発生する。
一方、図示しない外部結線コネクタに電源ラインを接続して給電すると、メイン基板6の昇圧トランス7で交流の高電圧が発生し、電極バネ28、電極13、圧縮コイルバネ33、ホルダ31を通じて放電針32に給電される。これにより、放電針32の先端部でコロナ放電が発生し、給電される電圧の正負に応じて放電針32の先端部の周囲に+イオン、−イオンが交互に発生するようになる。ここで、放電針32に沿って空気流が発生しているので、放電針32で発生したイオンは、空気流に乗ってヘッドユニット3の空気放出口41から前方に放出される。この場合、ヘッドユニット3の空気放出口41は、放電針32の針先方向と同方向に開口しているので、イオンを含んだ空気流は空気放出口41から円滑に前方に吹出される。
この場合、首振りユニット12の軸体部18において溝部44及びスリット部45の形成部位には平坦面部46が形成されていることから、軸体部18に対向電極35が螺着された状態では、軸体部18の外周面と対向電極35の内周面との間に図示しない空気通路が形成されている。従って、上述のように第1空気供給孔39から放電針32の先端近傍に送風されると、図6に示すように軸体部18の外周面を通じて外部から第2空気供給孔50を通じて放電針ユニット42内に流入する空気流が発生するようになるので、全体として除電対象物に吹き付ける空気の送風量の増大を図ることができる。この場合、第1空気供給孔39及び第2空気供給孔50は径方向に並んで配置されているので、第1空気供給孔39を通じて送風される空気に伴って第2空気供給孔50を通じて流入する空気流を効果的に発生させることができる。
そして、イオンを含んだ空気流が除電対象物に吹付けられると、除電対象物の帯電極性の反対極性のイオンが除電対象物に引き付けられて中和される。これにより、除電対象物を除電することができる。
尚、一方のヘッドユニット3のみを動作させたい場合は、メイン基板6に搭載された対応する外部結線コネクタのみに給電し、両方のヘッドユニット3を動作させたい場合は、両方の外部結線コネクタに給電することにより、除電対象物の位置或いは大きさに応じて適切に除電することができる。
さて、放電針32をメンテナンス作業する場合は、対向電極35を首振りユニット12の軸体部18から螺脱する。このとき、放電針ユニット42にはOリング34が装着されており、挿入空間部43との気密が図られていることから、第1空気供給孔39を空気が通過するにしても、放電針ユニット42には大きな空気圧が印加される。このため、放電針ユニット42が空気圧に押されて前方に飛び出ようとする。
ここで、放電針ユニット42のボス47は、図4に示すように軸体部18に形成された第3溝部44cの終端部に位置しているので、放電針ユニット42が前方に飛び出ようとするにしても、第3溝部44cの始端部に位置したところで停止し、それ以上の前方への移動が規制される。
一方、放電針ユニット42のボス47が第3溝部44cの始端部に位置すると、図7に示すように放電針ユニット42に装着されたOリング34が第3溝部44c及びスリット部45に位置するようになる。これにより、挿入空間部43が第3溝部44c及びスリット部45を通じて外部と連通し、挿入空間部43に供給されている空気が外部に逃がるようになるので、放電針ユニット42に印加する空気圧を大幅に低減することができる。
従って、放電針ユニット42の摘み部49を掴んで回転してボス47を第2溝部44bの終端部から始端部に位置させてから前方に引き抜くことにより、放電針ユニット42を首振りユニット12から安全に取外すことができる。
このような実施例によれば、放電針ユニット42を首振りユニット12の軸体部18の挿入空間部43にワンタッチで気密に挿入する構成において、放電針ユニット42が挿入空間部43に挿入された状態では、放電針ユニット42のボス47を軸体部18の第3溝部44cの終端部に位置させ、対向電極35が軸体部18から取外されることにより放電針ユニット42が空気圧に押されて前方に飛び出そうとするにしても、第3溝部44cの始端部で停止するようにしたので、放電針ユニット42を首振りユニット12にワンタッチで装着する構成を採用しながら、放電針ユニット42が不用意に前方に飛び出してしまうことを防止できる。
しかも、放電針ユニット42が第3溝部44cの始端部で停止した状態では、放電針ユニット42に装着されたOリング34が軸体部18の第3溝部44c及びスリット部45に位置し、軸体部18の挿入空間部43が第3溝部44c及びスリット部45を通じて外部と連通するようにしたので、放電針ユニット42に作用する空気圧を大幅に低減することができ、放電針ユニット42の取外し作業を安全に行うことができる。
本発明は、上記実施例に限定されることなく、次のように変形或いは拡張するようにしてもよい。
放電針ユニット42に装着するOリング34を省略し、挿入空間部43からホルダ31の外周面を通じて放電針32の先端近傍に送風するようにしてもよい。
首振りユニット12の軸体部18のスリット部45を省略するようにしてもよい。
放電針ユニット42が首振りユニット12から飛び出してしまうことを規制する手段としては、放電針ユニットが空気圧により首振りユニットの軸体部から飛び出してしまうことを防止する構成であれば種々実施可能である。
本発明の一実施例における空圧部を示す部分横断面図 除電装置の斜視図 電極バネの接触状態を示す電極の斜視図 放電針ユニットの装着状態で示す首振りユニットの軸体部の斜視図 放電針ユニットの装着状態で示す図4相当図 対向電極の装着状態で示す首振りユニットの断面図 対向電極の取外し状態で示す図6相当図 従来例を示す放電針ユニットの断面斜視図
符号の説明
図面中、1は除電装置、10は空圧部(空気供給手段)、12は首振りユニット(取付体)、31はホルダ、32は放電針、34はOリング(気密手段)、35は対向電極(固定手段)、39は第1空気供給孔、42は放電針ユニット、43は挿入空間部、44は溝部(規制手段)、44aは第1溝部、44bは第2溝部、44cは第3溝部、47はボス(凸部、規制手段)、49は摘み部、50は第2空気供給孔である。

Claims (4)

  1. 放電針と当該放電針を保持するホルダとからなる放電針ユニットと、
    この放電針ユニットが挿入される挿入空間部を有した取付体と、
    外部からの空気を受け、前記取付体の前記挿入空間部を通じて前記放電針の近傍付近に空気を供給する空気供給手段と、
    前記取付体に装着され、その装着状態で前記挿入空間部に挿入された前記放電針ユニットを位置決め状態で固定する固定手段とを備え、
    前記放電針への電圧印加状態でコロナ放電により生じたイオンを前記空気供給手段によって供給される空気に乗せて除電対象物へ向けて放出する除電装置において、
    前記取付体の前記挿入空間部に挿入された前記放電針ユニットの取外し方向への移動を規制すると共に、前記放電針ユニットに対して解除操作が行われたときはその規制を解除する規制手段と、
    前記放電針ユニットが前記取付体の前記挿入空間部に挿入された状態で前記放電針ユニットと前記挿入空間部との間を気密に閉鎖する気密手段を備え、
    前記規制手段は、
    前記取付体の前端部から前記放電針ユニットの挿入方向に延びる第1溝部と、この第1溝部の終端部と連結し前記第1溝部と直交する方向に延びる第2溝部と、この第2溝部の終端部と連結し前記放電針ユニットの挿入方向に延びる第3溝部とを有したクランク状の溝部と、
    前記放電針ユニットの前記ホルダに外方に突出して設けられ、前記放電針ユニットが前記取付体の前記挿入空間部に位置した状態で前記溝部に位置する凸部とから構成され、
    前記放電針ユニットの前記凸部が前記第3溝部の終端部に位置した状態では、前記気密手段は前記第3溝部から外れて位置し、前記凸部が前記第3溝部の始端部に位置した状態では、前記気密手段は前記第3溝部の終端部より始端部側に位置して前記挿入空間部と外部とを前記第3溝部を通じて連通することを特徴とする除電装置。
  2. 前記放電針ユニットは摘み部を備え、
    前記摘み部は、前記放電針ユニットが前記取付体の前記挿入空間部に位置決めされた状態で前記取付体の前方に突出して位置することを特徴とする請求項1記載の除電装置。
  3. 前記取付体と前記固定手段との間には空気通路が形成され、
    前記ホルダには、前記挿入空間部を介して前記放電針近傍へ空気を供給する第1空気供給孔と、前記空気通路と連通し、その空気通路から得られる空気を前記放電針近傍へ供給する第2空気供給孔とが設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の除電装置。
  4. 前記固定手段は、対向電極であることを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の除電装置。
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