JP5292113B2 - 除電装置用ルーバ、及び、除電装置 - Google Patents

Description

本発明は、除電装置のルーバのフィン構造に関する。

除電装置は、例えば電子機器の製造ラインにおいて、正または負に帯電しているワーク（例えば半導体素子などの電子部品）に正イオン及び負イオンの少なくとも一方を吹き付けて、ワークの帯電電位を中和（除電）する。この除電装置の中には、放電により生成したイオンが外部に放出するための送風機を内蔵した、送風機内蔵型のものがある。具体的には、送風機内蔵型の除電装置は、本体ケースにイオン放出口が開口形成され、その放出口の後方に放電電極と送風機が配置され、放電電極から生成したイオンを、送風機による空気流にのせて放出口から外部に放出する。そして、ユーザが放出口から手を入れるなどの危険を防止するために、その放出口を覆うようにルーバが装着されるのが一般的である。このルーバは、複数のフィンが格子状に交差することにより、複数の通気孔が形成された構造を有する。

特開２００４−２５３１９２号公報

ところで、送風機からの空気流は通常拡散するため、放出口から送り出されるイオンの直進性が低下し、イオンが不用意に広い範囲に放出されてしまうおそれがあった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、放出するイオンの直進性を向上させることが可能な除電装置用ルーバ及び除電装置を提供するところにある。

（１）上記の目的を達成するための手段として、第１発明に係る除電装置用ルーバは、コロナ放電により生成したイオンを送風機により外部に放出する除電装置において前記送風機の前方に配置されるルーバであって、フィンを有し、前記フィンによって形成された空気通気孔について、前記送風機の回転軸に対応する中央から外周に向かう径方向に沿った開口幅は、最外周側部分が最中央側部分よりも狭くなっている。

この発明によれば、空気通気孔の径方向における開口幅が、最外周側部分が最中央側部分よりも狭くなっている。送風機により放出される空気流のうち、ルーバの中央側の部分を通過する空気流は直進性が高く、最外周側部分を通過する空気流は特に拡散性が高い。従って、少なくとも最外側部分を通過する空気流の拡散を抑制し、直進性の高いイオンを外部に放出することが可能である。

（２）第２の発明は、第１の発明の除電装置用ルーバであって、前記空気通気孔の前記開口幅が、前記中央から前記外周に向かうにつれて段階的に狭くなっている。

この発明によれば、空気通気孔の前記開口幅が、中央側から外周側に向かうにつれて段階的に狭くなっている。送風機により放出されルーバを通過する空気流は、ルーバの中央側から外周側に近づくにつれて拡散性が高くなっている。従って、送風機からの空気流の拡散を効果的に抑制することが可能である。

（３）第３の発明は、第１または第２の発明の除電装置用ルーバであって、前記空気通気孔の、前記送風機の回転軸方向における長さは、前記最外周側部分が前記最中央側部分よりも長くなっている。

この発明によれば、空気通気孔の、送風機の回転軸方向における長さは、外周側部分が中央側部分よりも大きくなっている。これにより、ルーバの最外周側部分を通過する空気流の直進性を更に向上させることが可能である。

（４）第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明の除電装置用ルーバであって、前記空気通気孔は複数の同心円形に形成されている、除電装置用ルーバ。

この発明によれば、空気通気孔は複数の同心円形に形成されている。送風機からの空気流は、当該送風機の回転軸を中心に回転するように流れるから、空気流に対するフィンの抵抗を抑制し、イオンの放出力の向上を図ることが可能である。

（５）第５の発明の除電装置は、イオンを発生する放電電極と、前記放電電極が発生したイオンを外部に放出する送風機と、前記送風機の前方に配置される第１から第４のいずれか一つの発明の除電装置用ルーバと、を備える。

本発明によれば、放出するイオンの直進性を向上させることが可能である。

本発明の一実施形態に係る除電装置の正面図 除電装置本体の正面図 ルーバの正面図 図３のＡ−Ａ断面図 ルーバを後方から見た斜視図 ルーバによる空気流の流れを示す模式図 ルーバを通過した空気流の風速分布図 変形例のルーバのフィン形状を示す模式図

本発明の一実施形態を図１〜図７を参照しつつ説明する。本実施形態の除電装置１は、送風機内蔵型であり、例えば電子機器の製造ラインにおいて、ワーク（図示せず 例えば半導体素子などの電子部品）の帯電電位を中和（除電）するために使用される。図１は除電装置１の正面図である。図２はルーバ３を取り外した除電装置本体５の正面図である。図３はルーバ３の正面図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面図であり、図５はルーバ３を後方から見た斜視図である。

（１）除電装置の構成
除電装置１は、図１に示すように、除電装置本体５を有し、その前面にルーバ３が着脱可能に装着された構成になっている。

（１−１）除電装置本体
除電装置本体５は、図２に示すように、全体として箱状をなし、ワークに向けられる前面に円形状の開口部５Ａが形成されている。また、除電装置本体５は、イオンを生成する複数本（例えば８本）の放電電極７と、その放電電極７で生成したイオンを外部に放出する送風機（ファン）９とを内蔵している。なお、除電装置本体５は、設置台１１を介して所定の設置位置に配置される。この設置台１１は、除電装置本体５の左右側面を挟む一対のアーム１１Ａ，１１Ａを有し、これら一対のアーム１１Ａ，１１Ａが、除電装置本体５を左右方向に沿った回転軸を中心に傾動可能に支持する。

８本の放電電極７は、除電装置本体５の開口部５Ａの後方に配置されている。具体的には、開口部５Ａの中心位置Ｘ後方に略円盤状のホルダ１３が設けられ、上記８本の放電電極７は、その基端部がホルダ１３に固定され、その針先が外周側に向くように放射状に配置されている。放電電極７は、図示しない高圧電源回路から高電圧が印加されることでコロナ放電を起こし、針先に正または負イオンを生成する。

送風機９は複数枚（例えば４枚）の羽を有し、放電電極７の後方において、その回転軸が上記中心位置Ｘと略一致した状態で配置されている。送風機９は、図示しない駆動回路によって回転駆動されることで空気流を発生させる。これにより、放電電極７で生成したイオンは、空気流にのって除電装置本体５の開口部５Ａから外部へ放出されることになる。なお、図２に示すように、除電装置本体５の背面には、複数の通気孔２１Ａが形成された通気部２１が形成されている

（１−２）ルーバ
ルーバ３は、図３に示すように、略円盤状をなし、除電装置本体５の開口部５Ａに着脱可能に装着される。具体的には、ルーバ３には複数（例えば４つ）の係止突部１５が一体的に形成される一方、開口部５Ａには各係止突部１５が挿入可能な切り欠き部分１７と、その切り欠き部分１７に連通し開口部５Ａの周方向に伸びる係止溝１９が形成されている。上記各係止突部１５を各切り欠き部分１７に挿入し、ルーバ３を一方方向に回転させることで、各係止突部１５が係止溝１９に係止され、これによりルーバ３を除電装置本体５に装着することができる。一方、ルーバ３を逆方向に回転させることで、ルーバ３を除電装置本体５から取り外すことができる。

ルーバ３は、送風機９の中心位置Ｘに対応（略一致）する中央位置Ｘ'を中心とし、互いに径が異なる複数（例えば４つ）の円形フィン２３（本発明の「フィン」の一例）を有し、これらの円形フィン２３により複数の空気通気孔Ｈが形成されている。隣り合う円形フィン２１同士の配置間隔Ｄ（径方向のピッチ間隔 本発明の「空気通気孔Ｈの径方向に沿った開口幅」の一例）は、ルーバ３の中心位置Ｘ'から外周に向かうにつれて段階的に狭くなっている（Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３＞Ｄ４＞Ｄ５）。

また、図４，５に示すように、送風機９の回転軸方向（除電装置１の前後方向）における円形フィン２３の厚み（本発明の「空気通気孔の、送風機の回転軸方向における長さ」の一例）は、ルーバ３の外周側部分が中央側部分よりも大きくなっている。より具体的には、円形フィン２３の厚みＷは、ルーバ３の中央位置Ｘ'に最も近い円形フィン２３が最も小さく、外周側の円形フィン２３ほど段階的に大きくなっている。しかも、ルーバ３は、前面側が平面状に形成され、後面側が凹形状に形成されることで各円形フィン２３の厚みを異ならせている（Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３．．．）。

更に、ルーバ３は、隣り合う円形フィン２３同士が形成する空間を周方向で分割する複数の分割フィン２５を有する。これらの複数の分割フィン２５は周方向に均等間隔で配列されている。分割フィン２５の数は、ルーバ３の外周側部分が中央側部分よりも多くなっている。より具体的には、中央位置Ｘ'から３つ目までの円形フィン２３同士が形成する空間は、例えば１５枚の分割フィン２５によって分割されており、４つ目以降の円形フィン２３同士が形成する空間は、２４枚の分割フィン２５によって分割されている。

ここで、仮に分割フィン２５の数を、ルーバ３の外周側部分と中央側部分とで同じにすると、ルーバ３の外周側ほど、円形フィン２３同士が形成する空間が大きくなり、その結果、外周側に拡散していく空気流が相対的に増大してしまうおそれがある。これに対して、本実施形態の構成であれば、分割フィン２５の数を、外周側部分で多くすることにより、円形フィン２３同士の間の総開口面積を小さくし、空気流の拡散を抑制することができる。

（２）本実施形態の効果
図６はルーバ３による空気流の流れを示す模式図である。同図に示すように、送風機９から放出される空気流のうち、ルーバ３の中央側部分を通過する中央側空気流は、直進性が高い。一方、ルーバ３の外周側部分を通過する外周側空気流は、拡散性が高い。これに対して、本実施形態のルーバ３では、円形フィン２３同士の配置間隔Ｄが、外周側部分が中央側部分よりも狭くなっている。従って、直進性が高い中央側空気流のルーバ３における通過抵抗を少なくし、送風機９からの空気流の放出効率（勢い）の低下を抑制している。

なお、送風機９のうちホルダ１３部分からは空気流は放出されない。このため、ルーバ３の中央位置Ｘ'付近に流れる空気流は少ないが、その中央位置Ｘ'の前方が負圧領域になるため、その周囲の空気流が負圧領域に引き込まれるようにしてワーク側に放出される。

一方、拡散性が高い外周側空気流は、放射状に広がりつつルーバ３の外周側に向かうが、外周側の円形フィン２３は配置間隔Ｄが狭いため、外周側空気流は、円形フィン２３に沿った方向に向きが変えられるため、直進性が向上する。以上により、ルーバ３により、送風機９からの空気流の放出効率の低下を抑制しつつ、直進性を向上させることが可能である。

しかも、円形フィン２３の配置間隔Ｄが、中央側から外周側に向かうにつれて段階的に狭くなっている。送風機９により放出されルーバ３を通過する空気流は、ルーバの中央側から外周側に近づくにつれて拡散性が高くなっている。従って、送風機９からの空気流の拡散を効果的に抑制することが可能である。

また、円形フィン２３の厚みＷは、ルーバ３の外周側部分が中央側部分よりも大きくなっている。円形フィン２３の厚みＷが大きいほど、空気流の直進性を高くすることができる。従って、外周側空気流の直進性を更に向上させることが可能である。

また、ルーバ３は、同心の円形フィン２３を有して構成されている。送風機９からの空気流は、当該送風機９の回転軸を中心に回転するように流れるから、空気流に対するフィンの抵抗を抑制し、イオンの放出力の向上を図ることが可能である。

なお、図７はルーバ３を通過した空気流の風速分布図である。この風速分布図は、例えば次の実験により得ることができる。実験に使用したルーバ３は、最外周の通気孔同士の距離Ｌ（図３参照）が略１１０ｍｍである。そして、そのルーバ３を装着した除電装置１から５００ｍｍの距離に風速計（メーカ：ＫＡＮＯＭＡＸ、型名：ＭＯＤＥＬ6112）を配置し、風速を計測する。このときの風速計の初期位置は、ルーバ３の中央位置Ｘ'に対向する位置である。次に、風速計を初期位置から移動させながら各ポイントごとの風速を計測し、それらの計測データを集めて上記風速分布図を作成する。この風速分布図からも、ルーバ３により送風機９からの空気流の拡散が抑制され、かつ、周方向において略均一な空気流が放出されることが分かる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。特に、各実施形態の構成要素のうち、最上位の発明の構成要素以外の構成要素は、付加的な要素なので適宜省略可能である。
（１）上記実施形態では、ルーバ３は同心の複数の円形フィン２１を有する構成であったが、本発明はこれに限られない。例えば図８に示すような四角形などの多角形などのフィン２７でもよい。

（２）上記実施形態では円形フィン２３の配置間隔Ｄは、ルーバ３の中央側から外周側に向かうにつれて段階的に狭くなっていたが、本発明はこれに限られない。少なくとも最外周側部分が最中央側部分よりも配置間隔が狭くなっていればよい。

（３）上記実施形態では、ルーバ３は、前面側が平面状に形成され、後面側が凹形状に形成されることで各円形フィン２３の厚みを異ならせているが、本発明はこれに限られない。例えば、前面側に凹形状を形成し、後面側を平面状に形成する構成や、前面側及び後面側の両方に凹形状を形成する構成であってもよい。但し、上記実施形態の構成であれば、前面側が平面状になっているので、意匠面上特に好ましい。

１...除電装置
３...ルーバ
７...放電電極
９...送風機
２３...円形フィン（フィン）
Ｄ...円形フィンの配置間隔
Ｈ...空気通気孔
Ｗ...円形フィンの厚み

Claims (3)

1. コロナ放電により生成したイオンを送風機により外部に放出する除電装置において前記送風機の前方に配置されるルーバであって、
   前記送風機の回転軸に対応する中央位置を中心とし、互いに径が異なる複数の空気通気孔を形成するフィンを有し、
   前記複数の空気通気孔のうち最外周の空気通気孔は、前記中央位置から前記ルーバの外周に向かう径方向に沿った開口幅が、最中央の空気通気孔よりも狭くなっており、
   前記複数の空気通気孔は、前記送風機の回転軸方向における長さが、前記最中央の空気通気孔から前記最外周側の空気通気孔へ向かって段階的に長くなっている、除電装置用ルーバ。
2. 請求項１に記載の除電装置用ルーバであって、前記空気通気孔の前記開口幅が、前記中央位置から前記ルーバの外周に向かうにつれて段階的に狭くなっている、除電装置用ルーバ。
3. イオンを発生する放電電極と、
   前記放電電極が発生したイオンを外部に放出する送風機と、
   前記送風機の前方に配置される請求項１または請求項２に記載の除電装置用ルーバと、を備える除電装置。

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