JP5022775B2 - 除電装置 - Google Patents
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Description
1つの放電針に正弦波高電圧(周波数50/60Hz)を印加し、正負のイオンを交互に発生させるようにしたものである。1つの放電針から正負のイオンを発生させているため、イオンバランスの経時的な偏りや、空間的な偏りも少ないことが特徴である。
正放電針と負放電針に、それぞれ正負の高電圧を印加することにより、各放電針から定常的に正負のイオンを発生させるようにしたものである。放出された正負のイオンが除電対象物に達するまでに再結合しにくく、AC式に比べてイオンを遠くまで飛ばすことができることが特徴である。
1つの放電針に周波数20kHz〜70kHzの高周波電圧を印加するようにしたものである。一般的なAC式に比べて、トランスを軽く、小さくすることができるという特徴がある。
正放電針と負放電針に、それぞれ正負の高電圧を交互に印加することにより、各放電針から正負のイオンを交互に発生させるようにしたものである。一般的なDC式よりも、イオンバランスの経時的な偏りが改善されていることが特徴である(例えば、特許文献1参照)。
1つの放電針に矩形波の高電圧を印加するようにしたものである。一般的なAC式よりもイオン発生量を増加させることができるとともに、発振周波数を可変とすることができる点が特徴である(例えば、特許文献2参照)。
高電圧を発生させるトランスが重く、大きくなる。この種の除電装置は、卓上、或いは吊り下げて使用されることが多く、小型軽量な除電装置とすることが望ましいが、AC式では装置を小型軽量にすることが難しい。
連続運転した場合に、正負それぞれの放電針の汚れ付着や腐食、磨耗の度合いに差が生じるため、イオンバランスの経時的な偏りが生じる。
正負のイオンの発生間隔が短いため、放出された正負のイオンが除電対象物に達するまでに再結合しやすく、イオンを遠くまで飛ばすことが難しい。また、イオンの到達量が少なくなるため、減衰時間特性も悪くなる。
DC式の場合と同様に、連続運転した場合には、正負それぞれの放電針の汚れ付着や腐食、磨耗の度合いに差が生じるため、イオンバランスの経時的な偏りが生じる。
正負のイオンを交互に発生させているため、除電対象物を正負交互に帯電させていることになり、且つAC式よりもイオン発生量が多いため、時間的に見ると、イオンバランスに振幅が生じる。
この発明の請求項11に係る除電装置は、請求項6または請求項7に記載の除電装置において、前記高電圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極の接地との間に挿入され、前記放電電極の出力異常を検出する高圧異常検出回路、をさらに備えたことを特徴とする。
この発明の請求項12に係る除電装置は、請求項8または請求項9に記載の除電装置において、前記高電圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極の接地との間に挿入され、前記放電電極の出力異常を検出する高圧異常検出回路、をさらに備えたことを特徴とする。
この発明の請求項14に係る除電装置は、請求項11に記載の除電装置において、前記高圧異常検出回路は、前記高電圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極の接地との間に接続された異常検出用コンデンサを少なくとも備え、前記異常検出用コンデンサの前記高圧接地端子側の接続点で前記高圧異常を検出することを特徴とする。
この発明の請求項15に係る除電装置は、請求項12に記載の除電装置において、前記高圧異常検出回路は、前記高電圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極の接地との間に接続された異常検出用コンデンサを少なくとも備え、前記異常検出用コンデンサの前記高圧接地端子側の接続点で前記高圧異常を検出することを特徴とする。
この発明の請求項17に係る除電装置は、請求項14に記載の除電装置において、前記高圧異常検出回路は、前記異常検出用コンデンサと並列に、抵抗が接続されていることを特徴とする。
この発明の請求項18に係る除電装置は、請求項15に記載の除電装置において、前記高圧異常検出回路は、前記異常検出用コンデンサと並列に、抵抗が接続されていることを特徴とする。
10 高電圧発生回路
11 DC電源回路
12 出力制御回路
13 変圧回路
L1 トランス(第1の変圧回路)
L2 トランス(第2の変圧回路)
14 極性反転回路
20 放電電極
21 第1の放電電極
22 第2の放電電極
21a,21b 第1グループの放電針
22a,22b 第2グループの放電針
30 送風機
40 ストリーマコロナパルス検知電極
50 ストリーマコロナパルス信号検知装置
60 ガード電極(対向電極)
70 高圧異常検出回路
80 除電対象物
Claims (25)
- 印加される直流高電圧の極性に応じて正又は負のイオンを生成する2n個(nは自然数)の放電針が、所定の空間に、n個ずつ第1,第2のグループに分けて配置された放電電極と、
接地された対向電極と、
2系統のラインに一定期間毎に交互に生成する高周波高電圧に基づいて、前記放電電極の前記各放電針に、前記両グループどうし互いに逆極性の直流高電圧を同時に、かつ、一定期間毎に極性を反転させて印加する高電圧発生回路と、
を備え、
前記高電圧発生回路は、
一定期間毎に交互に切り換えて入力される高周波電圧をそれぞれ昇圧する第1,第2の変圧回路と、
前記第1,第2の変圧回路から一定期間毎に交互に出力される一方の高周波高電圧を、互いに極性の異なる2つの直流高電圧に変換して出力し、また、他方の高周波高電圧を、前記極性と互いに逆の2つの直流高電圧に変換して出力する極性反転回路と、
を備えた、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項1に記載の除電装置において、
前記放電電極は、実質的に平面上に描く矩形の頂点に1個ずつ配置された少なくとも4個の放電針で構成され、
前記各放電針は、1本の対角線上に向き合って配置された2個の放電針が一方の前記グループである第1の放電電極を構成し、別の1本の対角線上に向き合って配置された別の2個の放電針が他方の前記グループである第2の放電電極を構成する、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項1または請求項2に記載の除電装置において、
前記第1,第2の変圧回路から交互に前記極性反転回路に入力される前記高周波高電圧の交互切換周波数は、10〜100Hzの範囲である、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の除電装置において、
前記極性反転回路は、2つの互いに逆極性の前記直流高電圧を前記第1,第2の放電電極にそれぞれ出力することで、前記各放電針に前記両グループどうし互いに逆極性の直流高電圧を同時に印加し、また、前記高周波高電圧の入力が一定期間毎に交互に切り換えられることで、前記各放電針に前記両グループどうし一定期間毎に直流高電圧の極性を反転させて印加する、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項4に記載の除電装置において、
前記極性反転回路は、
前記第1の変圧回路の2次巻線の非接地側端子から前記第1の放電電極に向けて接続された、第1のコンデンサおよび順方向接続の第1のダイオードからなる第1のプラス放電用回路と、
前記第1の変圧回路の2次巻線の非接地側端子から前記第2の放電電極に向けて接続された、第2のコンデンサおよび逆方向接続の第2のダイオードからなる第1のマイナス放電用回路と、
前記第2の変圧回路の2次巻線の非接地側端子から前記第2の放電電極に向けて接続された、第3のコンデンサおよび順方向接続の第3のダイオードからなる第2のプラス放電用回路と、
前記第2の変圧回路の2次巻線の非接地側端子から前記第1の放電電極に向けて接続された、第4のコンデンサおよび逆方向接続の第4のダイオードからなる第2のマイナス放電用回路と、
を少なくとも備えた、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項5に記載の除電装置において、
前記極性反転回路は、
前記第4のダイオードのカソードから前記第2の変圧回路の2次巻線の接地側端子に向けて接続された、順方向接続の第5のダイオードおよび第5のコンデンサからなる第1のプラス充電回路と、
前記第3のダイオードのアノードから前記第2の変圧回路の2次巻線の接地側端子に向けて接続された、逆方向接続の第6のダイオードおよび第6のコンデンサからなる第1のマイナス充電回路と、
をさらに備え、
前記第1の変圧回路の通電中に、前記第1のプラス充電回路は、前記第1のプラス放電用回路の出力電圧にプラスバイアスを付与し、前記第1のマイナス充電回路は、前記第1のマイナス放電用回路の出力電圧にマイナスバイアスを付与する、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項6に記載の除電装置において、
前記極性反転回路は、前記第5,第6のコンデンサと並列に、第1,第2の抵抗がそれぞれ接続されている、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の除電装置において、
前記極性反転回路は、
前記第2のダイオードのカソードから前記第1の変圧回路の2次巻線の接地側端子に向けて接続された、順方向接続の第7のダイオードおよび第7のコンデンサからなる第2のプラス充電回路と、
前記第1のダイオードのアノードから前記第1の変圧回路の2次巻線の接地側端子に向けて接続された、逆方向接続の第8のダイオードおよび第8のコンデンサからなる第2のマイナス充電回路と、
をさらに備え、
前記第2の変圧回路の通電中に、前記第2のプラス充電回路は、前記第2のプラス放電用回路の出力電圧にプラスバイアスを付与し、前記第2のマイナス充電回路は、前記第2のマイナス放電用回路の出力電圧にマイナスバイアスを付与する、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項8に記載の除電装置において、
前記極性反転回路は、前記第7,第8のコンデンサと並列に、第3,第4の抵抗がそれぞれ接続されている、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の除電装置において、
前記高電圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極の接地との間に挿入され、前記放電電極の出力異常を検出する高圧異常検出回路、をさらに備えた、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項6または請求項7に記載の除電装置において、
前記高電圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極の接地との間に挿入され、前記放電電極の出力異常を検出する高圧異常検出回路、をさらに備えた、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項8または請求項9に記載の除電装置において、
前記高電圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極の接地との間に挿入され、前記放電電極の出力異常を検出する高圧異常検出回路、をさらに備えた、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項10に記載の除電装置において、
前記高圧異常検出回路は、前記高電圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極の接地との間に接続された異常検出用コンデンサを少なくとも備え、
前記異常検出用コンデンサの前記高圧接地端子側の接続点で前記高圧異常を検出する、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項11に記載の除電装置において、
前記高圧異常検出回路は、前記高電圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極の接地との間に接続された異常検出用コンデンサを少なくとも備え、
前記異常検出用コンデンサの前記高圧接地端子側の接続点で前記高圧異常を検出する、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項12に記載の除電装置において、
前記高圧異常検出回路は、前記高電圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極の接地との間に接続された異常検出用コンデンサを少なくとも備え、
前記異常検出用コンデンサの前記高圧接地端子側の接続点で前記高圧異常を検出する、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項13に記載の除電装置において、
前記高圧異常検出回路は、前記異常検出用コンデンサと並列に、抵抗が接続されている、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項14に記載の除電装置において、
前記高圧異常検出回路は、前記異常検出用コンデンサと並列に、抵抗が接続されている、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項15に記載の除電装置において、
前記高圧異常検出回路は、前記異常検出用コンデンサと並列に、抵抗が接続されている、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項11、請求項14または請求項17に記載の除電装置において、
前記高圧異常検出回路は、前記第1の変圧回路の通電中に、前記第1の放電電極の出力異常が発生したとき、前記第1のコンデンサと、互いに並列な前記第4,第5のコンデンサとの直列回路の電圧を、前記第1のコンデンサと、三者が互いに並列な前記第4,第5のコンデンサおよび前記異常検出用コンデンサとの直列回路に分圧することで、前記出力異常を検出する、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項11、請求項14または請求項17に記載の除電装置において、
前記高圧異常検出回路は、前記第1の変圧回路の通電中に、前記第2の放電電極の出力異常が発生したとき、前記第2のコンデンサと、互いに並列な前記第3,第6のコンデンサとの直列回路の電圧を、前記第2のコンデンサと、三者が互いに並列な前記第3,第6のコンデンサおよび前記異常検出用コンデンサとの直列回路に分圧することで、前記出力異常を検出する、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項12、請求項15または請求項18に記載の除電装置において、
前記高圧異常検出回路は、前記第2の変圧回路の通電中に、前記第2の放電電極の出力異常が発生したとき、前記第3のコンデンサと、互いに並列な前記第2,第7のコンデンサとの直列回路の電圧を、前記第3のコンデンサと、三者が互いに並列な前記第2,第7のコンデンサおよび前記異常検出用コンデンサとの直列回路に分圧することで、前記出力異常を検出する、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項12、請求項15または請求項18に記載の除電装置において、
前記高圧異常検出回路は、前記第2の変圧回路の通電中に、前記第1の放電電極の出力異常が発生したとき、前記第4のコンデンサと、互いに並列な前記第1,第8のコンデンサとの直列回路の電圧を、前記第4のコンデンサと、三者が互いに並列な前記第1,第8のコンデンサおよび前記異常検出用コンデンサとの直列回路に分圧することで、前記出力異常を検出する、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項1〜請求項22のいずれか1項に記載の除電装置において、
前記高電圧発生回路は、
直流電源回路と、
前記直流電源回路の直流電圧を高周波電圧に変換して、当該高周波電圧を2系統のラインに一定期間毎に交互に切り換えて出力する出力制御回路と、
をさらに備えた、
ことを特徴とする除電装置。 - 請求項1〜請求項23のいずれか1項に記載の除電装置において、
前記放電電極の前記各放電針が生成した正又は負のイオンを、装置前方へ送出する送風機をさらに備えた、
ことを特徴とする除電装置。 - 印加される直流高電圧の極性に応じて正又は負のイオンを生成する2n個(nは自然数)の放電針が、所定の空間に、n個ずつ第1,第2のグループに分けて配置された放電電極と、
接地された対向電極と、
2系統のラインに一定期間毎に交互に生成する高周波高電圧に基づいて、前記放電電極の前記各放電針に、前記両グループどうし互いに逆極性の直流高電圧を同時に、かつ、一定期間毎に極性を反転させて印加する高電圧発生回路と、
前記高電圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極の接地との間に挿入され、前記放電電極の出力異常を検出する高圧異常検出回路と、
を備え、
前記高電圧発生回路は、
一定期間毎に交互に切り換えて入力される高周波電圧をそれぞれ昇圧する第1,第2の変圧回路と、
前記第1,第2の変圧回路から一定期間毎に交互に出力される一方の高周波高電圧を、互いに極性の異なる2つの直流高電圧に変換して出力し、また、他方の高周波高電圧を、前記極性と互いに逆の2つの直流高電圧に変換して出力する極性反転回路と、
を備えた、
ことを特徴とする除電装置。
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