JPH03138898A - 空気電離調整方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気電離方法および装置に関するもので、特に
、特定領域における大気内のイオン含有量を所定値に保
持して静電荷を抑圧するため、あるいは他の目的のため
の空気電離装置の制御に関するものである。

（従来の技術〕 静電荷の蓄積は種々の有害な作用を惹起する可能性があ
る。すなわち、静電荷の放電は人々に不快感を与えるだ
けでなく、コンピュータのような電子装置の作動を破壊
させる可能性がある。静電荷造成の問題は、顕著な例と
して小形半導体電子素子の製造のようなある種の産業上
の操作において特にその解決を迫られている。

静電気の放電は、マイクロチップ　ウェハ内の微小導電
通路等を破壊する可能性があり、また、このようなウェ
ハ等への電荷の蓄積は、微細なごみを吸引し、製品を不
良品にする可能性を有する。

保護しようとする対象物の近傍において高レヘルの空気
電離を保持することは、電子素子を製作するクリーン　
ルームまたは他の場所における静電荷の造成を抑圧する
ためのきわめて有効な技術であるが、対象物上への電荷
の蓄積は反対極性の空気イオンを引きつけ、かくして電
荷を中和させる。

大部分の空気電離システムは高電圧を供給するようにし
た１つまたはそれ以上の鋭くとがった電極を有する。こ
の場合、電極の尖端の近くに生ずる強力な電界は空気の
構成ガスの分子を正および負の帯電イオン内に分離させ
る。かくして、電極のそれと反対の極性または電荷を有
するイオンは電極に引きつけられ、中和され、同一極性
のイオンは電極により、また相互に反発され、外に向か
って周囲の大気内に分散される。また、電極から保護し
ようとする対象物の領域へのイオンの動きは、通常、電
極から対象物領域へ空気の流れを与えることにより加速
される。

静電荷抑圧を意図する空気電離システムの場合は、抑圧
しようとする電荷はいずれの極性でもよいため、通常圧
および負イオンの双方を生成するよう設計されており、
これは反対の電圧を有する２つの電極を用いるか、１つ
の電極上の電圧を周期的に逆転させることにより達成す
ることができる。双方の形式のイオンを同時に生成する
ことは混合される正および負のイオンが電荷交換により
相互に急速に中和されるため、装置の有効範囲を狭くす
る傾向がある。

１９８５年９月１７日付、スコツト・ジエー・ニス・ゲ
ールケ（Ｓｃｏｔｔ　Ｊ、Ｓ、Ｇｅｈｌｋｅ）ほかの出
願に係る米国特許第４．５４２．４３４号“ジ−ケンス
ト　バイポーラ空気電離方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ
　ａｎｄ　Ａｐｐａｒａ−ｔｕｓ　ｆｏｒ　５ｅｑｕｅ
ｎｃｅｄ旧ｐｏｌａｒ　Ａｉｒ　Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ
）　”には、バイポーラ空気電離装置の有効範囲を拡張
し、かつ他の利点をも与える方法および装置につき記載
されている。前記特許に記載されているシステムにおい
ては、タイミング信号により、イオンを生成しないオフ
　インターバルで分離された交番する時間周期の間に離
れた電極において正および負イオンの生成を開始させる
ようにしており、これは２つの形式のイオンの有意義な
混合や相互の中和が始まる前に、空気の流れで各イオン
のパルスを電極から相当離れた距離の所へ運ぶことを可
能にしている。

上述の種類の装置においては、イオン出力レートの的確
な制限が望まれる。また、特定の場所における有効な静
電荷抑圧には、正イオン対負イオンの比が狭い値の範囲
内にあり、かつ大気中のイオンの全濃度が最適値に近い
か、それに等しいことが必要である。１つの極性のイオ
ンが多すぎることは対象物に電荷を与えるという非生産
的作用を有する。また、イオンの濃度が低いことは、静
電荷を中和させるのに適当といえず、高すぎる濃度は有
害な効果を呈する。必要とする正イオン対負イオン比の
最適値および最適の全イオン濃度は、場所ごとに変化す
る。また、最適比および最適濃度はその場所における活
動性（ａｃｔｉｖｉｔｙ）の変化、装置、空気の流れの
パターンまたは他の条件のため特定の場所においてもあ
る時間周期にわたって変化する可能性がある。また、そ
の場所における空気イオン含有量は、例えば腐蝕による
電極の劣化、事業用電源電圧の変動または他の原因のよ
うな電離装置自体の変化のため所望のレベルから外れる
こともありうる。

したがって、空気電離装置は正および負の双方のイオン
の生成レートの個別調整を可能にする必要があり、また
条件の変化がそれを得策とするとき再調整が可能なよう
その場所における大気のイオン含有量をモニタすること
が好ましい。

前述の米国特許第４．５４２．４３４号に記載のシステ
ムにおいては、正および負の電極電圧、正および負のイ
オン生成周期のタイミングならびにイオン生成周期間の
オフ周期の持続時間を各々個別に調整しうるようにして
いる。これはシステムを設置する特定場所の要求に適合
する正イオン対負イオン比および全イオン濃度を与える
ようなシステムの同調（ｊｕｎｉｎｇ）を可能にする。

かくして、その場所におけるイオン　レベルはセンサ装
置によりモニタすることができ、また条件の変化がそれ
を必要とするとき相互に再調整を行うことができる。

前述のような種類のバイポーラ空気電離装置は、負の高
電圧発生器に結合した少なくとも１つの負イオン生成電
極および正の高電圧発生器に結合した少な（とも１つの
正イオン生成電極を有し、制御システムにより、任意の
所定時間に１つの形式のイオンのみが生成されるよう負
および正の高電圧発生器を交互に作動させる周期的タイ
ミング信号を生成するようにする。かくすれば、反対極
性のイオン間の電荷交換により生ずる可能性のある直接
的中和を回避することができる。また、制御システムは
高電圧発生器の各作動に続くどの発生器も作動しないオ
フ　インターバルを与えるよう調整することもできる。

かくすれば、各極性のイオンは反対極性のイオンが生成
される前に電極がら相当離れた距離まで飛散し、反対極
性のイオンの混合を遅らせることになり、かくして相互
電荷交換による中和を遅らせることにより空気電離シス
テムの有効範囲は拡大される。

これまでは、高電圧発生器の特性のため、タイミング　
システムにより要求されるような各イオン発生周期に後
続する不所望のイオン生成の延長を生じていた。すなわ
ち、各高電圧発生器は、制御システムにより発生器が活
性となるごとに高い電圧レベルに充電されるような容量
を有し、制御システムが高電圧発生器を不活性とした後
、コンデンサを放電させるのにある時間を必要とする。

その結果、制御システムにより要求されるオフインター
バルの間、　減レートで、限定周期にわたりイオン生成
が起り続ける。したがって、イオン生成レートおよびタ
イミングのコントロール精度が低下し、上述のような空
気電離装置の範囲を拡張させるためのオフ　インターバ
ルの効果が減少する。特に、電離電極の近傍における空
気の流速が低く、残留生成イオンが電極領域から急速に
運び去られないような場合、問題は顕著になる。

このようなバイポーラ空気電離システムは成る作動条件
のもとて他の問題に遭遇する前に指摘したように、静電
チャージを抑圧すべき場所における活動性（アクティビ
ティ）、装置、空気流のパターンまたは他の条件の変化
のため、作動期間中には全イオン出力の変化もしくは負
と正のイオン出力レートの比の変化が望まれる。空気の
イオン含有量のモニタおよび負もしくは正イオン出力の
調整は手動で行うことはできるが、空気ネオンセンサか
らの信号に応じて自動的かつ継続的にこれを行うように
した帰還システムを与える方が好都合なことがしばしば
である。

イオン出力の変化に対する欲求は室内の種々の場所にお
いて変化する。種々の場所における異なるイオン出力レ
ートは、各対がそれ自体の個別イオン　センサおよび帰
還回路を有するような離隔した複数の対の正および負の
空気電離装置を使用することにより、これを与えること
ができる。ある設備の場合は、この程度の極限された制
御を必要とせず、価格上の考慮、スペースの欠如がある
には他の因子によた、単一のセンサおよび帰還回路を用
いてこのような対の空気電離装置のグループまたはすべ
ての制御を行うこともできる。単一空気電離装置の個別
制御用に設計された従来の帰還回路は、理想としては、
前述形式の離隔ユニット　グループの共同制御に適して
いない。単一のセンサおよび帰還回路は室内のある特定
の場所におけるイオン含有量の瞬時的変化に直接応答側
る。

これらの変動は必ずしもその室内の他の場所における状
態を表示するものとはいえない。したがって、単一のセ
ンサおよび帰還回路は、特定の場所において、このよう
な変化を必要としないとき、他の場所におけるイオン生
成レートの変化もしくは負イオン対歪イオンの比の変化
を生じさせる可能性がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は上述の諸問題のなにがしかを解決した改
良形空気電離調整方法および装置を提供しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるときは、正イオン生成の周期を負イオン生
成の周期と交番させ、各イオン生成周期に先立ってイン
ターバルの間双方の極性のイオンの生成を抑圧するステ
ップを含む所定場所における大気のイオン含有量を所望
の範囲内に保持する方法を与えることができる。また、
他のステップは正イオン生成の該各周期と後続のイオン
生成抑圧インターバルの１つとの開瞼時的に負イオンを
生成させるステップと、負イオン生成の該各周期と後続
のイオン生成抑圧インターバルの１つとの開瞼時的に正
イオンを生成させるステップとを含む。

また、所定場所における大気のイオン含有量を制御する
ための本発明方法においては、第１の限定時間周期の間
、該大気内に第１極性のイオンを生成するステップと、
比較的短い第２時間周期の間該大気内に反対極性のイオ
ンを生成するステップと、第３時間周期の間イオン生成
を抑圧するステップと、第４時間周期の間、反対極性の
イオンを生成するステップと、比較的短い第５時間周期
の間、第１極性のイオンを生成するステップと、第６時
間周期の間、イオン生成を抑圧するステップとを含み、
上記ステップの連続を反復させるようにしている。

さらに本発明によるときは、少なくとも１つの正イオン
放出器と、少なくとも１つの負イオン放出器と、正イオ
ン放出の周期を負イオン放出の周期と交番させ、イオン
放出の各周期の前に双方の極性のイオンの放出を抑圧す
るインターバルを置くような方法で、周期的に該イオン
放出器を活性および不活性にするための制御手段を具え
るような所定場所における大気のイオン含有量を制御す
る装置を与えている。この場合、前記装置は、該正イオ
ン放出周期の各々と後続の該イオン放出抑圧インターバ
ルの１つとの間に比較的短い該負イオン放出器の作動を
起こさせる第１回路手段を具えるほか、該負イオン放出
周期の各々と後続の該イオン放出抑圧インターバルの１
つとの間に比較的短い該正イオン放出器の作動を起こさ
せる第２回路手段を具えたことを特徴とする。

また、所定場所における大気のイオン含有量を所望範囲
内に保持するための本発明装置の場合は、相互に離隔し
た第１および第２空気電離電極と、第１電極に結合した
正の高電圧発生器および第２電極に結合した負の高電圧
発生器とを具えたことを特徴とする。さらに、前記装置
は正の高電圧発生器の活性の周期を負の高電圧発生器の
活性の周期と交番させ、高電圧発生器の活性の各周期の
前に双方の高電圧発生器を不活性とするインターバルを
置くような方法で周期的に正および負の高電圧発生器を
活性および不活性とするための制御装置と、大気のイオ
ン含有量を検出するイオン　センサで、該イオン含有量
の大きさおよび正味の極性を示す信号を生成する手段を
含むものと、該イオン生成期間中、前記信号に応じて高
電圧発生器のイオン出力を変化させ、該イオン含有量を
所望範囲内に保持するための帰還手段とを具える。また
、さらに、前記装置は、正の高電圧発生器の各作動周期
の後、負の高電圧発生器を一時的に活性とし、負の高電
圧発生器の各作動周期の後、正の高電圧発生器を一時的
に活性とする手段を有する。

また、本発明によるときは、正イオン生成の周期を負イ
オン生成の周期と交番させ、イオン生成の周期の前に正
および負の双方のイオンの生成を抑圧するインターバル
を置くような方法で、大気内の離隔した点において正お
よび負のイオンを生成するステップを含む所定場所にお
ける大気イオン含有量を所望範囲内に保持する方法を与
えている。この場合、該方法はさらに、大気のイオン含
有量の変化を恩知することにより、大気のイオン含有量
の大きさおよび正味の極性の変化にしたがって変化する
大きさおよび極性を有する帰還信号を生成するステップ
と、前記信号を積分して複数のイオン生成周期を通して
持続しない該イオン含有量の短時間の変動のそれに及ぼ
す影響を抑圧するステップと、該積分信号に応じて該正
および負のイオン生成の周期の間に生成されるイオンの
量を変えることによりイオン含有量を所望範囲内に保持
するステップとを含むことを特徴としている。

さらに、また、本発明によるときは、少なくとも第１電
極および第２電極を含む離隔した複数の空気電離手段と
、該第１電極に結合した正の高電圧発生器および該第２
電極に結合した負の高電圧発生器を含む複数の高電圧発
生器と、正の高電圧発生器の活性周期を負の高電圧発生
器の活性周期と交番させ、高電圧発生器の各作動周期の
前に双方の高電圧発生器を不活性にするインターバルを
置くような方法で接圧および負の高電圧発生器を周期的
に活性および不活性にするための制御手段と、該大気の
イオン含有量を検出するセンサで、該大気のイオン含有
量の大きさおよび正味の極性の変化にしたがって変化す
る大きさおよび極性を有する信号を生成する手段を含む
ものと、該信号を積分し、主として咳高電圧発生器の複
数の作動を通して持続する該イオン含有量の変化に応じ
て変化し、かつ該大気のイオン含有量の比較的短時間の
変動の影響を抑圧するような積分信号を生成する手段と
、該イオン生成期間中、積分信号に応じて該高電圧発生
器および電極におけるイオン出力を変化させ、該イオン
含有量を所望範囲内に保持するための帰還手段とを具え
たことを特徴とする所定場所の大気イオン含有量を所望
範囲内に保持する装置を提供している。

上述の限定された観点からして、本発明は制御システム
により要求される周期的各イオン生成周期の後より急激
にイオン生成を終わらせることにより、電離装置の有効
範囲を増大させることができるほか、特定領域における
空気のイオン含有量のより有効かつ精細な制御を可能に
する。すなわち、正イオン生成周期の後には負イオン放
出器の瞬時的作動を後続させるようにしており、かくし
て得られる負イオンは正の電離電極に引きつけられて、
正の高電圧発生器の容量上の残留電荷を中和させる。か
くして、制御システムにより各イオン周期後に設定され
るオフ　インターバルの間の大部分の時間継続する可能
性のある正イオン生成を急速に停止させることができる
。また、同じように、制御システムによる要求に応じて
、負イオン生成の周期の後には正イオン放出器の瞬時的
作動を後続させ、負の高電圧発生器の容量を急速に放電
させるようにする。

また、他の特定形状の場合、本発明は空気イオン含有量
をモニタするセンサからの帰還信号により制御するよう
な形式の空気電離装置における帰還システムの過剰反応
を防止するようにしており、信号内の短時間の変動を抑
圧するようにしている。

かくすれば、システムは必ずしもイオン含有量が制御さ
れている他の領域における状態を示していないセンサの
特定領域のイオン含有量の瞬時的変動よりむしろ複数の
イオン生成サイクルを通して持続する空気イオン含有量
の変化に応答することになる。

〔実施例〕

以下図面により本発明を説明する。

第１図は、例示目的のため有害な静電荷の蓄積を抑圧し
て製品の損傷を防止するようにした電子素子製造用クリ
ーン　ルーム１２内の設備としての本発明実施例による
空気電離装置（空気イオン化装置Ｈ１を示すものである
。この種電離装置１１は、静電荷の抑圧を必要とするか
、あるいは他の目的のため大気のイオン含有量の制御を
要するような他の場所においても使用することができる
。

第１図に示す空気電離装置１１の主要構成素子は、標準
的にクリーン　ルーム１２の天井に固着させたＩまたは
それ以上のイオン放出ユニット（エミッタ　ユニットＨ
３、例えば、アクセス可能な場所にオイてルームの壁部
に取付けた制御□コンソール１４、本実施例の場合は天
井から懸吊する方法で室内の空気に曝らされるよう配置
した１またはそれ以上のイオン　センサ１６、および前
記イオン放出ユニット１３の近傍に配置するを可とする
１またはそれ以上の帰還モジュール１７を含む。また、
以下に詳述するように、４導体ケーブル１８により制御
コンソールエ４をイオン放出ユニット１３の各々と接続
し、１またはそれ以上の付加的４導体ケーブル１９によ
り各センサ１６を１またはそれ以上の帰還モジュール１
７に接続する。

イオン放出ユニット１３は前述の米国特許第４，５４２
．４３４号に記載されているような構造とすることがで
きる。すなわち、第２図に示すように、各ユニット１３
は外匣部（ハウジング）２１を含み、前記ハウジングか
ら下方に２つの離隔した絶縁管２２および２３を伸長さ
せる。また、管２２および２３の下端部には、それぞれ
針状の電離電極２４および２６を配置して円筒状ガード
２７内で軸方向に伸長させ、前記電極の尖端が周辺の大
気に曝らされるようにする。

ハウジング２１は管２２を通して電極２４に接続した負
高圧電源２８および管２３を通して電極２６に接続した
正高圧電源２９を含む。前記高圧電源２８および２９は
、低電圧の交流入力を整流し、平滑化し、増幅して、入
力電圧を変えることにより変化させうるり、Ｃ，高圧出
力を与えるよう構成した既知の形状の電圧増幅器により
形成することができる。

高圧電源２８および２９は以下に詳述するように、制御
コンソール１４により交互に作動させるようにし、多く
の作動状態のもとでは、電極２６および２４における正
および負のイオン生成の交番周期がイオンを発生しない
周期で隔離されるようにしている。かくして、２つの形
式のイオンの混合が起こる前に、電極２４または２６か
ら相当な距離にわたって各極性のイオンのパルスを分散
させることができる。これは電荷交換による相互中和の
プロセスを遅らせるほか、装置１１により、イオン　エ
ミッタ　ユニット１３から相当離れた場所においても高
レベルの空気電離が保持されることを可能にする。

再び第１図に戻って、装置は通常、イオン放出ユニッ）
１３から静電荷蓄積を抑圧すべき領域、この場合には、
作業台（ワーク　テーブル）３２へのイオンの走行を速
めるためエア　フロー（通風手段）３１を具える。標準
的クリーン　ルーム１３の場合は、ファン３３を用いて
エア　フロー３１を通気性天井メンバー３４を通して下
方に強制通風させ、床に設けた格子（グレーティング）
３６を通して室外に排気させるようにしている。エア　
フロー３１はそれがイオンの作業台３２への走行時間を
減少させる際、作業台における高レベルの空気電離を保
持するのに役立ち、正イオンと負イオン間の電荷交換か
らのイオン損失を減少させる。

第１図には２つの放出ユニット１３のみを示しているが
、標準形クリーン　ルーム１２では、通常さらに多数の
ユニット１３を設けるようにしており、また、標準的に
ユニットを数フィート離したアレイ状に配置している。

イオン放出ユニット１３は静電荷に関する問題が特に著
しいような特定の場所に配置することが好ましいので、
ユニット１３の間隔は必ずしも均一とするを要しない。

各イオン放出ユニット１３はきわめて精細な空気イオン
含有量の調整を必要とするような（これは多くの場合、
必ずしも必要としない）それ自体のセンサ１６および帰
還モジュール１７を具えるを可とするが、ある場合には
、単一のセンサ１６および帰還モジュール１７をすべて
のイオン放出ユニット１３に接続するか、単一センサお
よび帰還モジュールを近接イオン放出ユニット　グルー
プに接続することもできる。理想としては、静電荷抑圧
が最も臨界的な場所に、センサ１６を配置することが好
ましいが、それはしばしば、センサ信号を変え名可能性
のある損傷または妨害のリスクのため実用的ではない。

センサ１６はこのようなリスクのない場所に配置しなけ
ればならず、本実施例の場合は、ルーム１２の天井から
懸吊しほぼイオン生成の起こる高さの所に位置させるよ
うにしている。センサ１６はイオン放出ユニッ目３の直
近位置から離して配置する必要がある。それは、ユニッ
目３の直ぐ近くの場所においては正イオンと負イオンの
混合が最も小さく、その領域の空気イオン含有量が作業
台３２における種々の状態を厳密に表わすものではない
ことによる。以下、センサ１６の構造および作動につき
説明することにする。

再び、第２図に戻って、制御コンソール１４は、双方の
高圧電源２８および２９がオフ状態であるような時間周
期により分離された交番時間周期の間前記高圧電源２８
および２９を作動させるタイミング信号を生成する。（
このような各イオン発生時間周期は、後述するように、
双方の高圧電源２８および２９を作動させないインター
バル（時間間隔）の間一時的に中断させる。）さらに、
コンソール１４の回路は高圧電源２８の周期的作動の期
間、高圧電源２９の交互的作動の期間およびこれらの作
動の間のオフ周期の期間を別個に選定しうるよう形成し
装置１１のイオン出力を調整して装置を設置する特定場
所の要求に合致させうるようにする。

制御コンソール１４は、オン・オフ　スイッチ４１およ
び保護ヒユーズ４２を介してその一次巻線３８を自家用
電源入力端子３９に接続するようにした逓降変圧器３７
を含む。また、電力線サージおよびトランジェント（過
渡）から回路を保護するため一次巻線３８と並列にバリ
スタ４３を配置する。

変圧器３７は、本実施例の場合、自家用ＡＣ電源電圧を
４８Ｖの値に低下させる機能を有する。このような電圧
逓降は、軽量で安価な電気ケーブル１８を用いて、コン
ソール１４とエミッタ　ユニット１３の接続を可能にす
るという点で絶対的には必要ではないまでも好都合であ
る。

変圧器３７の二次巻線４４は、それぞれケーブル１８を
介してイオン放出ユニット１３まで伸長する第１および
第２低電圧源導線４５および４６間に接続する。

導線４５および４６は、以下に詳述するように、イオン
放出ユニット１３および帰還モジュール１７のある構成
素子に作動電流を供給する。

また、低電圧導線４５および４６間には、負の高電圧発
生器２８に供給する＾、Ｃ１電圧の選択を可能にするた
め、第１バリアツク（Ｖａｒｉａｃ）または可調整単巻
変圧器（オートトランス）４７を接続する。このように
するときは、負イオンの発生周期の間に起こる負イオン
の最大出力レートの調整が可能となる。また、単巻変圧
器４７の可調整出力タップ４８は通常用いている第１半
導体継電器４９およびケーブル１８の他の導線５１を介
してイオン放出ユニット１３と接続する。

さらに、低電圧導線４５と４６の間には、正イオン発生
周期の間における正イオンの最大出力レートの選択を与
えるため同じような第２単巻変圧器（オートトランス）
５２を接続し、前記単巻変圧器５２の出力における可調
整タップ５３を通常オープン状態の半導体継電器５４お
よびケーブル１８の他の導線５６を介してイオン放出ユ
ニット１３と接続する。

リレー４９および５４は、それぞれ、選択可能波形のパ
ルス信号を発生する既知の形状のパルス発生器５９から
導出されるタイミング信号５７および５８により、負お
よび正の高電圧発生器２８および２９を交互に作動させ
るため、周期的に交互に閉じるようにする。この形式の
可調整パルス発生器５９の適当な詳細回路については、
例えば、前述の米国特許第４．５４２，４３４号の９欄
６４行ないし１２欄１１行に記載されている。

タイミング信号５７は負の高圧電源２８を作動させる第
１信号状態と前記高圧電源をオフにする第２信号状態の
間を交番し、同様にタイミング信号５８は負の高圧電源
がオフのインターバルの間、正の高圧電源２９を周期的
に作動させる第１および第２の信号状態間を交番する。

（この場合、前述の米国特許第４．５４２．４３４号の
同じパルス発生器ではいずれかの極性の各イオン発生周
期の後に、選択可能な持続時間のオフ　インターバルを
導入することを可能にしている。本発明の目的のため、
オフインターバル時間は各イオン発生周期の直ぐ後また
はほぼ直ぐ後に、反対極性のイオン発生周期が続くよう
ゼロまたはゼロに近い値に調整する。

周期的オフ　インターバルは通常本発明の作動において
起こるが、タイミング信号発生器５９によってよりもむ
しろ後述の帰還回路によって生ずる。）パルス発生器５
９の対の信号導線６１および６２はそれぞれリレー４９
および５４の駆動回路を介して、Ｄ。

Ｃ０電源６３と接続する。パルス発生器５９は各信号導
線６１および６２を周期的に交互に接地することにより
上述のタイミング信号５７および５８を発生する。

かくして、継電器４９および５４が交互に閉じて、負お
よび正の高圧電源２８および２９用の作動電流を交互に
供給する。上述形式のパルス発生器の手動可調整制御６
４は負および正のイオン発生の循環周期の持続時間の個
別調整を可能にする。後述のフィードバック　プロセス
に関する記述がら明らかなように、フィードバック動作
は変化する状態のもとての空気イオン含有量を調整する
ため、イオン発生周期を中断してインターバルを変える
よう機能するので、これらの予め選定される持続時間は
実際上最大の持続時間となる。

パルス発生器５９ならびに継電器４９および５４用のり
、Ｃ，作動電圧は、入力変圧器３７の一次巻線３８に並
列に接続したり、Ｃ，電源６３により供給する。また、
入力変圧器３７の一次巻線３８と二次巻線４４との間に
は図示のように高抵抗６６を接続し、ケーブル導線４６
をして、イオン放出ユニッ目３、センサ１６および帰還
モジュール１７用の共通または筐体接地導体として機能
させるようにする。

次に、第３図において、イオン放出ユニット１３の負の
高圧電源２８用の作動電流を周期的に供給する前述のケ
ーブル導線５１を、帰還モジュール１７の通常オープン
状態の第１リレー６７を介して前記高圧電源２８に結合
し、正の高圧電源２９用の作動電流を供給するケーブル
導線を通常オーブン状態の第２リレー６８を介して前記
電源２９に結合する。リレー６７および６８は帰還回路
１７がセンサ１６がらの大気イオン含有信号に応じてこ
れらの周期の有効持続時間を変えることを可能にする。

また、帰還モジュール１７、電離ユニット１３およびセ
ンサ１６用の筐体接地を限定するケーブル導線４６を高
圧電源２８および２９に直接接続する。第３図における
接地記号はケーブル導線４６への導電接続を示す。

また、低圧Ａ、Ｃ，導線４５と共通または筐体接地導線
４６を横切って帰還モジュール１７内のり、Ｃ，電源７
゜を接続し、後述する帰還モジュールの構成素子および
り、Ｃ，作動電流を必要とするセンサ１６を作動させる
ため、本実施例の場合は、各々１５Ｖの大きさの正およ
び負のり、Ｃ，電圧を供給しうるようにする。

本実施例のセンサ１６は円形絶縁印刷回路基板７１の一
方の面に固着された円形導電ディスク６９を有する。基
板７１は、ディスク６９の周囲をディスクから離隔した
関係で包囲するようにした導電シールド７２間に配置す
る。第３図においては、回路の理解を容易にするため、
例えば、増幅器７３および７４のようなセンサ１６の回
路素子は記号により示しているが、実際にはシールド７
２内の回路基板７１上に実装している。また、センサ１
６としては、他の構造のものを使用することもでき、例
えば、ディスク６９の代わりにＶ形プレートまたは円筒
を使用することもできる。

ディスク６９は直列接続した高抵抗７６および比較的低
い抵抗７７を介して筐体接地に接続し、また、コンデン
サ７８をディスク６９と大地電位との間に接続する。こ
のようにした場合は、ディスク６９の面における正また
は負の空気イオンの不平衡により抵抗７６および７７を
介して電流が流れ、抵抗７６の両端に不平衡の大きさお
よび極性を示す電圧降下が生ずる。増幅器７３の正また
は非反転入力はこれをディスク６９に接続し、増幅器の
負または反転入力を増幅器の出力に接続するほか、抵抗
８１を介して抵抗７６および７７間の接続点に接続する
。かくすれば、抵抗７６の両端の電圧降下の変化に応じ
て変化する帰還信号電圧が生成される。

抵抗８１は直接大地電位でなく接続点７９に接続してい
るので、増幅器７３はいわゆるブートストラップ形状を
呈し、その結果、抵抗７７の値対抵抗８１の値の比によ
る抵抗７６の実効抵抗の増幅を招来する。

コンデンサ７８と抵抗７６の増倍された抵抗は、ある限
定された信号積分を与える積分回路を限定し、かくして
、イオン比を変化させることに対するセンサ１６の応答
が後述のように電離装置の調整を開始するのに使用する
電離検出器のそれと整合するようにする。この特定実施
例の場合は、抵抗７６゜７７、８１およびコンデンサ７
８の値は２００秒の実効時定数を与えるよう選定してい
る。この時定数は大気中のイオン含有量の変化に対する
迅速な応答を可能にする。

増幅器７３は、有意義な抵抗を含まない導電通路８２を
介してその出力を負入力に帰還させるようにしているた
め、その利得は１である。また、増幅器７３の出力は、
センサ　シールド７２を常にディスク６９と同じ電圧に
保持するため、前記シールド７２にも接続する。かくし
て、ディスク６９とシールド７２間の帰還信号にひずみ
を与える可能性のある任意の漏洩電流を回避することが
できる。

帰還信号はバッファ・インバータ増幅器７４を介してセ
ンサ１６から帰還モジュール１７に供給する。

すなわち、積分増幅器７３よりの出力信号は抵抗８３を
介して増幅器７４の負入力に接続し、増幅器７４の正入
力を接地する。また、増幅器７４の出力を帰還抵抗８５
を介してその負入力に結合する。

バッファ増幅器７４の出力よりの帰還信号電圧は、抵抗
８６を介して帰還モジュール１７のロ、ｃ、レベル偏移
増幅器８４の正入力に供給する。センサ１６よりの帰還
信号電圧のり、Ｃ，レベルはゼロ　レベルに関して対称
でなくてもよく、正または負の平均電圧レベルにバイア
スさせることもできる。これは、接地された対象物に近
いことのため、センサ１６が正および負の電離電極２４
および２６に関して対象に配置されない場合、あるいは
故意に１つの極性のイオンの優位性を選定した場合また
は他の理由により起こる可能性がある。増幅器８４は手
動調整可能ポテンショメータと協動して帰還信号電圧を
ゼロレベルのあたりに平衡させることを可能にする。

特に、増幅器８４の正入力と筐体接地との間には信号積
分抵抗８８およびコンデンサ８９を接続する。

また、増幅器８４の出力をツェナー　ダイオード９１、
回路接続点９２および抵抗９３を介して負のり、Ｃ，電
源端子に接続するほか、他のツェナー　ダイオード９４
、回路接続点９６および抵抗９７を介して正のり、Ｃ。

電源端子にも接続する。ツエ、ナー　ダイオード９１は
増幅器８４の出力電圧が接続点９２の電圧に関し所定の
正の値に達したとき、増幅器８４の出力から正電流を抽
出し、ツェナー　ダイオード９４は増幅器の出力電圧が
回路接続点９６の電圧に関して所定の負レベルに達した
とき、増幅器８４の出力に向かって正電流を供給する。

また、接続点９２と９６との間にはポテンショメータ８
７の抵抗素子９８を接続するとともに、ポテンショメー
タの可動タップ９９を増幅器８４の負入力に接続し、さ
らに増幅器の出力と負入力との間にコンデンサ１０１を
結合する。

増幅器８４の出力は、モード制御スイッチ１０２を介し
て帰還モジュール１７の他の回路構成素子にも結合しう
るようにする。システムの初期調整の間は、スイッチ１
０２は、増幅器８４がこのような他の回路構成素子と結
合されず、帰還プロセスが不活性となるような位置にあ
るものとする。この場合には、増幅器８４の出力と大地
電位間に一時的に電圧計１０３または他の電圧モニタを
接続し、帰還信号レベルがゼロ電圧レベルのまわりで対
称にシフトされたことが電圧計１０３により指示される
まで、ポテンショメータ８７を調整して、増幅器８４の
負入力に供給される基準電圧を変化させることが好まし
い。

大部分の状態のもとでは、増幅器８４よりの帰還信号は
交番する正および負のイオン発生周期に応じて正電圧レ
ベルと負電圧レベルの間で振動する。

帰還回路１７は１つの極性のイオン生成周期の持続時間
を短縮させ、反対の極性のイオン生成周期の持続時間を
延長させることにより、予め選定した値を超える正また
は負の電圧レベルに応答する。

これは、作業位置における正イオン対負イオンの比を保
持し、かつ作業位置における各形式のイオンの濃度を狭
い値の範囲に保持する。

システムの作動を通してリレー６７および６８が閉じた
状態にある場合は、負の高圧電源２８の作動周期は正の
高圧電源２９の作動周期と交番し、装置は、第４図に周
期的波形１０４で示すように、１つの極性または他の極
性のイオンを生成し続ける。再び、第３図において、帰
還モジュール１７は、リレー６７および６８を制御して
、実際に制御コンソール１４により要求される各イオン
生成周期を、増幅器８４からの帰還信号により決められ
るインターバルの間一時的に中断するタイマ回路１０６
を含む。特に、前記タイマ回路１０６は、各正イオン生
成周期の直ぐ後にリレー６７を一時的に閉じて負イオン
の短いバーストを生じさせ、次にその時の帰還信号の極
性と大きさに従属するインターバルの間リレー６７を開
かせる。前記オフ　インターバルの後、タイマ回路１０
６は再度リレー６７を閉じ、前述のような方法でケーブ
ル導線５１の付勢を解き、ケーブル導線５６を付勢する
ことにより、制御コンソール１４が負イオン生成周期を
終わるまで、負イオンの生成を再開する。ついで、タイ
マ回路１０６は後続する正のイオン生成周期の間同じよ
うな方法で他のリレー６８を循環させることで応答する
。タイマ回路１０６のこれらの作動は、制御コンソール
により要求される第４図のイオン生成シーケンス１０４
を第４図の波形１０７で示すような実際のイオン生成シ
ーケンスに変換する。

各イオン生成周期の中断は、他のタイミングも適当であ
るが、標準的には、例えば、イオン生成の１００　ミリ
秒後のような周期の始めのすぐ後に起こる。これらの一
時的イオン生成の時間は、第４図においては、その比較
的長いタイム　スケールのため、標準より長く見えるよ
う表示しである。

再び第２図に戻って、電極２７における正イオンの生成
の各周期の直ぐ後には近傍の電極２４よりの比較的短い
負イオンのパルスが後続する。これは電極２６による正
イオンの生成を急激に終わらせるという有益な効果を有
する。負のイオンは静電的に正電極２６に引きつけられ
、正の高電圧発生器２８の容量内の残留電荷を中和させ
るよう作用する。

このような電荷は、さもなければ、イオン生成抑圧イン
ターバルにしようと思っているところへ正イオンの継続
的生成を生じさせる可能性がある。

同じ効果は、近傍の電極２４における負イオン生成の各
持続周期に追随する電極２６よりの正イオンのバースト
により得られる。

再び第３図に戻って、各イオン生成周期の終わりの直ぐ
後に起こるイオン生成抑圧のオフ　インターバルは、各
極性のイオンのパルスが、後続する反対極性のイオンと
の混合が起こる前に、イオン放出ユニット１３から離れ
る方向に移動することを許容する。これは、電荷交換に
より２つの形式のイオンの相互中和を遅らせることによ
り、装置のレンジを拡大することを可能にする。

タイマ回路１０６の上述の作用はオフ　インターバルの
持続時間を目的のため必要なように変化させることによ
り、増幅器８４からの帰還信号に応じて、各形式のイオ
ンの生成レートを調整する。特に、増幅器８４よりの帰
還信号をさらに負とした場合は、タイマ回路１０６は、
第４図の実際のイオン生成シーケンス波形１０７に示す
ように、負のイオン生成周期の間にはより長いインター
バルの間リレー６７を開き、より短いインターバルの間
リレー６８を開く。これは、正イオンの出力を増加し、
負イオンの生成を減らすので、帰還信号をさらに大きな
負とする大気中イオンの不均衡を中和させる。

同様に、タイマ回路１０６は、さらに正となる帰還信号
に応じて負のイオン生成周期の間、オフ　インターバル
を短くし、正イオン生成周期の間オフインターバルを長
くする。これにより、帰還信号は正のスイングを生じさ
せる大気中イオンの不均衡が補正される。

タイマ回路１０６は多数の内部形状の任意の形状をとる
ことができ、その一実施例を第５図に示す。

この実施例の回路１０６は、コンデンサ１１１　、抵抗
１１２、回路接続１１３および他の抵抗１１４により形
成した微分回路を介して大地電位に接続した出力端子１
０９を有する電圧レベル検出増幅器１０８を含み、前記
抵抗１１４を増幅器出力と大地電位間に直列に接続する
。かくすれば、増幅器出力１０９が負の状態から正の状
態に転移するごとに接続点１１３には瞬時的正電圧があ
られれ、増幅器出力の極性が反対方向にスイッチされた
場合、接続点には負電圧が短時間にあられれる。

増幅器出力１０９における極性転移は、ケーブル導線５
１および５６上の高電圧発生器作動電流の交互伝送に応
じて起こるようにする。この目的のため、抵抗１１６、
ダイオード１１７、回路接続１１８および他の抵抗１１
９をケーブル導線５１と大地電位間に接続する。抵抗１
１６および１１９は分圧器を形成し、導線５１上のかな
り高いＡ、Ｃ，電圧はり、Ｃ，増幅器１０８と両立する
レベルに減少させる働きをする。ダイオード１１７はＡ
、Ｃ，電圧を整流し、増幅器１０８に正電圧のみがあら
れれるようにする。また、限定された信号積分を与える
ため抵抗１１９と並列にコンデンサ１２１を接続し、コ
ンデンサ１２１および抵抗１１９により形成される積分
回路の時定数を例えば、約３ミリ秒とする。このように
することにより、ケーブル導線５１上のＡ、Ｃ，電圧の
各半サイクルに応じて出力１０９における増幅器１０８
の状態の変化を回避することができる。

同様に、他のケーブル導線５６を抵抗１１６ａ、ダイオ
ード１１７ａ、回路接続点１１８ａおよび抵抗１１９ａ
を介して大地電位に接続し、前記抵抗１１９ａと並列に
コンデンサ１２１ａを接続する。前記各構成素子は対応
する前記素子１１６ないし１２１に関して前述したと同
じ機能を有する。

回路接続点１１８および１１８ａはそれぞれ増幅器１０
８の非反転入力および反転入力に接続する。がくすれば
、増幅器１０８の出力１０９はケーブル導体５１上のＡ
、Ｃ，の各伝送周期の始めに正となり、ケーブル導体５
６上のＡ、Ｃ，の次の伝送に応じて、このような各周期
の終わりに負の状態に切替わる。

各イオン生成周期に続く増幅器出力１０９の極性の変化
は前述のように微分回路接続点１１３に一時的電圧スパ
イクを生ずる。かくして第１比較増幅器１２２の非反転
入力は接続点１１３に接続され、前記増幅器１２２の反
転入力は、各イオン生成周期後接続点１１３にあられれ
る瞬時的正電圧より小さい分圧器１２３よりの正電圧を
受信する。その結果、比較器１２２の出力は瞬時的に各
正イオン生成周期に続く高レベル状態にスイッチされ、
ダイオード１２４を介して一時的にリレー６７の駆動回
路を付勢する。かくして、リレー６７は短時間閉状態と
なり、その時点における所望の瞬時的負イオンの生成が
行われる。

また、第２比較増幅器１２６の反転入力も回路接続点１
１３に接続する。前記第２比較器１２６の非反転入力は
、負イオン生成周期後、接続点１１３にあられれる瞬時
的負電圧より小さい他の分圧器１２７よりの負電圧を受
信する。また、第２比較器１２６の出力は他のダイオー
ド１２８を介して他のリレー６８の駆動回路に接続する
。かくして、比較器１２６は各負イオン生成周期後瞬時
的にリレー６８を閉じ、所望の正イオンの短いパルスを
生成させる。

上述の短時間の各イオン生成が終わった後、リレー６７
または６８が再び開いた場合は、イオンの生成されない
次のオフ　インターバルが始まり、第３比較増幅器１２
９は他のダイオード１３１を介してリレー６７の駆動回
路に結合され、同様に、第４比較増幅器１３２は他のダ
イオード１３３を介してリレー６８に結合されるので、
オフ　インターバルの終わりにはこれらのリレーは再び
閉じ、持続するイオン生成周期が始まる。比較器１２９
および１３２によるこのような作動のタイミング、した
がって各オフ　インターバルの持続時間は増幅器８４お
よびスイッチ１０２からの帰還信号電圧により制御する
ようにする。

特に、帰還信号は第３比較器１２９の反転入力に伝送す
るほか、第４比較器１３２の非反転入力にも伝送するよ
うにする。比較器１２９．１３２のトリガリングを制御
するため、レベル検出増幅器１０８の出力端子１０９と
大地電位との間には、抵抗１３４、回路接続点１３６、
ダイオード１３７、回路接続点１３Ｂおよびコンデンサ
１３９を直列に接続し、また接続点１３６と大地電位と
の間には他のダイオード１４１、回路接続点１４２およ
びコンデンサ１４３を接続する。回路接続点１３８およ
び１４２は、直列関係にある固定抵抗１４４および可変
抵抗１４６を介して相互に接続する。

ダイオード１３７は、前述のように、増幅器１０８の出
力１０９が正の状態にある負イオン生成周期の間、前記
出力１０９から抵抗１４４および１４６を介してコンデ
ンサ１４３の正充電を可能にするよう配置する。これに
対して、ダイオード１４１は正イオン生成周期の間に、
コンデンサ１３９の負充電を可能にするよう反対方向に
配置する。このようなコンデンサ１３９の負充電の周期
の始めには、前記コンデンサはコンデンサ１４３の前の
正充電周期の間にダイオード１３７を介して得られた正
のチャージを有する。コンデンサ１３９および抵抗１３
４．１４４．１４６の値により決められる時間間隔はコ
ンデンサへの充電のため、したがって回路接続点１３８
で逆転し、負とするために必要である。前記接続点１３
８はこれを第４比較器１３２の反転入力に接続する。か
くすれば、コンデンサ１３９が帰還信号電圧に等しい負
のチャージを得るに必要な時間間隔の後、比較器１３２
はトリガされリレー６８を再び閉状態にする。

かくして、オフ　インターバルが終わって持続する正イ
オン生成の周期が始まり、これは前述のようにケーブル
導体５６の付勢を解除することにより、制御コンソール
がイオン生成周期を終了するまで継続する。

回路接続点１４２は第３比較器１２９の非反転入力に接
続し、か（して負イオン生成期間中、リレー６７に同じ
サイクリングを生じさせるようにする。

（増幅器７４において反転された）帰還信号電圧が大気
中の正イオンの含有量の増加により、さらに負となった
場合は、接続点１３８における荷電をその値まで上昇さ
せるにはより長い時間周期を必要とする。したがって、
より長いインターバルにわたって、正イオン生成の周期
を中断させることにより、正イオンの生成を減らすよう
にする。また、負の帰還信号がより少なくなった場合は
、充電時間はより短くなり、したがって、正イオン出力
を増加させるようにする。負イオン生成周期の間の帰還
の変化は、本質的に同じような方法でリレー６７を閉じ
るタイミングを変えるこさにより負イオン出力に同じ効
果を与える。

所定の大きさの帰還信号により生ずるオフ　インターバ
ルの時間は、前記抵抗１４６の値がコンデンサ１３９お
よび１４３の充電に要する時間を変えるので、可変抵抗
１４６を調整することにより選定することができる。

再び第３図に戻って、タイマ回路１０６への帰還信号人
力１４９と筐体接地との間には、コンデンサ１４７およ
び抵抗１４８を並列に接続し、ある程度の帰還信号積分
を与えるようにしている。積分手段１５１の時定数、す
なわち、容量と抵抗の積は、特定の設備を作動させるべ
き条件に従属する。時定数を、例えば、約２００秒以下
のように比較的低くする場合は、電離装置１１は、いわ
ゆるパルス　バイ　パルス　ペースで作動する。空気イ
オン含有量の変化に対するセンサ１６および帰還モジュ
ール１７の応答は、センサの近傍の空気イオン含有量の
変化が現在または直ぐ後のイオン生成周期の間のイオン
出力に大幅な変化をもたらす程充分速いものである。こ
れは、多くの条件のもと、特に各放出ユニット１３がそ
れ自体のローカル　センサ１６および帰還モジュール１
７を具えるような場合、きわめて好ましい作動モードで
ある。

ある他の条件のもとでは、帰還システムの応答を遅らせ
て、不必要なイオンのす成を回避することが好ましい。

レスポンスの速い帰還システムは例えば、単一のセンサ
１６により複数のイオン放出ユニッ目３を制御するよう
な場合、あるいは放出ユニットから遠く離れた所にセン
サを配置するような場合、過度のイオン生成をもたらす
。それらの条件のもとでは、センサ１６の近傍における
空気イオン含有量の感知された変化はその近傍に限定さ
れた瞬時的なもので、エミッタ　ユニット１３の場所に
おけるイオン出力の変化に対するニーズを示すものでは
ない。

複数のイオン生成のサイクルを通じて接続する感知され
た空気イオン含有量の変化がイオン出力の変化を要求す
る室内を通してのより一般的な変化を表示する。帰還シ
ステムは、帰還信号の積分の度合を増やすことにより瞬
時的変動よりむしろ本来感知された空気イオン含有量の
このような長期にわたる変化に反応させることができる
。標準的クリーンルームにおいて、この作動モードを生
じさせるため、ある場合には、他の値も適当であるが、
コンデンサ１４７および抵抗１４８は約３００秒ないし
約７００秒の範囲で時定数を設定しうるようなイ直をも
つことが望ましい。

積分手段１５１がない場合にも、回路内には限られた程
度の帰還信号積分が存在する。センサ回路１６内のコン
デンサ７８および抵抗７６、７７と増幅器８４への入力
におけるコンデンサ８９および抵抗８８ハある程度の積
分を与えるが、これらはある作動条件のもとで所望され
る程度にシステムのレスポンスを遅らせるに充分な高時
定数を集中的にもつまでには至らない。前述したように
、帰還信号電圧の大きさの大幅な変化は、付加的積分手
段１５１がない場合における単一のイオン生成周期の経
過中に起こりうる。

特定の場所における電離装置１１の起動期間中には、ス
イッチ１０２が一時的に開いて、適当な電源からの正電
圧がリレー６７および６８の駆動回路端子１５２に直接
供給され、リレーを閉じた状態に保持する。これは帰還
システムを不活性とし、正イオン生成の非中断周期を負
イオン生成の非中断周期と交番させる。かくして、空気
のイオン含有量は帯電プレート　モニタまたは他のイオ
ン検出器で検出される。次に、再び第２図に戻って、所
望の空気イオン含有量が存在し、正および負イオン生成
の交番周期に起因するワーク　サイトにおける正イオン
対負イオン比の任意の周期的変化が受容可能限度内にあ
ることがモニタにより観測されるまで、制御コンソール
１４の複数の可調整制御４８゜５３および６４を調整す
る。約＋１００　Ｖがら約−１００■の範囲に制限され
るワーク　サイトにおける非接地導体の電圧振動は通常
静電気放電による任意の有害な影響を受けることはなく
、多くの場合より広い電圧スイングが許容可能である。

特定設備の要求に適合させるための上述のシステム　チ
ューニングを行った後、パルス発生器５９のタイミング
信号制御６４を再調整して、イオンの発生を呼び起こす
周期的なタイミング信号５７および５８の部分の持続時
間を伸長させるようにする。

これは、状態が変化して、より長いイオン発生周期が必
要になった場合、前述のようにフィードバック　プロセ
スがイオン発生周期を変えうるような作動範囲を与える
。

次に、再び第３図に戻って、前述のようにポテンショメ
ータ８７を調整して帰還信号電圧レベルの中心をゼロ　
レベルのあたりに置き、スイッチ１０２を閉じて、フィ
ード　バック　プロセスを作動させる。ついで、可変抵
抗１４６を調整して帰還信号の正および負のピークを空
気イオン含有量の正および負のスイングが所望限度内に
保持される充分小さいレンジに制限するようにする。こ
の場合、抵抗１４６の抵抗を減らすことは比較器１２９
および１３２をより小さい帰還信号の変化に応じてトリ
ガさせ、抵抗を増やすことはこれと反対の効果をもたら
す。

かくして、電離装置１１は前述のように作動し、その目
的を達成するのに１つまたは双方の形式のイオンの出力
レートを変えることを必要とするような状態変化のもと
ての作業位置における正および負の双方のイオン濃度を
選定値に保持する。

以上、特別な形状の帰還制御を含むような形式、特に、
周期的なイオン生成周期を一時的に中断することにより
イオン出力レートを変化させるような形式の空気電離装
置１１について、例示目的のため説明してきたが、上述
のような帰還信号積分は、条件が適当な場合は、電離電
極上の高電圧を変えることによりセンサ信号に応じてイ
オン出力を調整する形式の空気電離システムにおいても
使用することができる。また、各イオン生成周期の終わ
りに、突然イオン生成を終わらせるようにした前述の方
法および装置は、他の形式の帰還制御を使用するシステ
ム、あるいは前述の米国特許第４，５４２、４３４号に
記載されているシステムのようなセンサまたはフィード
　バックを含まないバイポーラ空気電離システムにも適
合させることができる。

例えば第３図において、イオン　センサ１６、帰還モジ
ュール１７、リレー６７、６８およびり、Ｃ，電源７０
のすべてを装置から除去した場合は、システムは本質的
に前述の米国特許第４．５４２．４３４号に記載のシス
テムに戻り前記特許に記載されているような作動が保持
される。特に、第６図示配置においては、パルス列５８
ａがリレー５４をオープンにする高レベル状態にある循
環周期の間にパルス列５７ａが一時的に低レベル状態に
なってリレー４９を閉じるという点で前述の場合と相違
するような反復的パルス列５７ａおよび５８ａをそれぞ
れ導線６１および６２上に生じさせるようタイミング　
パルス発生器５９を調整することができる。また、同じ
ようにして、パルス列５８ａはパルス列５７ａが高レベ
ル状態になってリレー４９をオープンにする循環周期の
間、一時的に低レベル状態となってリレー５４を閉じる
。

これらのパルス列波形によるときは、前述の特許の場合
のように、正の高電圧発生器の反復的付勢周期を負の高
電圧発生器の反復的付勢周期と交番させ、各付勢周期の
前にすべての高電圧発生器を不活性にするオフ　インタ
ーバルを置くようにすることができる。この場合は、前
述の実施例と異なり、イオン生成周期およびオフ　イン
ターバルは帰還信号により制御される可変時間でなく、
パルス発生器５９のセツティングにより決められる固定
時間を有する。

このような種類の装置の場合、持続する各イオン生成周
期に続く反対極性の高電圧発生器の短時間の付勢あるい
はターンオフ　スパイクは、タイミング信号導線６１お
よび６２を、本質的に第３図に関し前述したような形状
を可とする対のレベル検出・微分回路１５３および１５
４と交差接続することにより与えることができる。した
がって、再び第６図に戻って、回路１５３は、その非反
転入力を抵抗１５７を介して導体６２に接続するように
した電圧レベル検出増幅器１５６を含み、前記増幅器１
５６の反転入力に、タイミング信号５８ａがその高レベ
ル状態にあるときの導線６２上の電圧より低い値を有す
る分圧器１５８よりの正電圧を供給するようにする。か
くすれば、増幅器１５６の出力は、タイミング信号５８
ａが正イオン生成周期の終わりに高レベル状態に戻るた
びごとに高レベル状態となる。

増幅器１５６の出力は、コンデンサ１５９、抵抗１６１
゜回路接続点１６２および抵抗１６３により形成した微
分回路を介して大地電位に接続する。かくすれば、正イ
オン生成周期の終わりに増幅器１５６の出力が高レベル
になるごとに接続点１６２には短時間の電圧上昇が起こ
る。この短時間の電圧上昇は、そのエミッタを接地し、
そのコレクタを信号導線６１に接続したＮＰＮ形トラン
ジスタ１６４のベースに供給するようにする。かくすれ
ば、トランジスタ１６４はこのような時間に瞬時的に導
電状態にバイアスされ、導線６１上の電圧を短時間降下
させるので、リレー４９は短時間閉状態となり、所望の
瞬時的な負イオンの生成を生じさせる。

回路１５４もこれと同様で、抵抗１５７ａを介して導線
６１に接続した非反転入力と、分圧器１５８ａからの基
準電圧を受信する反転入力とを有する増幅器１５６ａを
含む。また、増幅器１５６ａの出力と大地電位との間に
、コンデンサ１５９ａ、抵抗１６１ａ、接続点１６２ａ
および抵抗１６３ａを直列に接続するようにし、信号導
線６２を短時間接地することにより、接続点１６２ａに
おける短時間の電圧上昇にトランジスタ１６４ａを応答
させる。かくすれば、回路１５４は回路１５３に関して
上述したように、波形５７ａが高レベル状態に戻るたび
ごとに、リレー５４を閉状態にし、短時間の正イオン生
成を生じさせる。

本発明は本明細書記載の実施例に限定されるものでな（
、本発明は他の変形をも包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子回路素子の処理を行うような形式のクリー
ン　ルーム内に設置した本発明装置の実施例の正面図、 第２図は第１図示装置の個々のイオン放出ユニットの斜
視図ならびに装置の低電圧源およびタイミング信号回路
の概要回路図、 第３図は前記装置のイオン　センサおよび帰還回路の回
路図、 第４図は第１図ないし第３図示装置内における標準的イ
オン　パルス　タイミング波形およびこのようなタイミ
ングを生じさせる回路のある部分における波形を示す図
、 第５図は第４図のタイマ回路を示す詳細回路図、第６図
はフィードバックを使用しない空気電離装置で使用する
に適した固定イオン生成周期を有する本発明の他の実施
例の一部を示す回路図である。 １１・・・空気電離装置 １２・・・クリーン　ルーム １３・・・イオン放出ユニット １４・・・制御コンソール １６・・・イオン　センサ １７・・・帰還モジュール １８、１９・・・導電ケーブル ２１・・・外匣部 ２２、２３・・・絶縁管 ２４、２６・・・電離電極 ２７・・・円筒状ガイド ２８、２９・・・高圧電源 ３２・・・作業台 ３３・・・ファン ３４・・・通気性天井部 ３６・・・格子 ３７・・・逓降変圧器 ３８・・・−次巻線 ４１・・・オン　オフ　スイッチ ４２・・・保護ヒユーズ ４３・・・バリスタ ４４・・・二次巻線 ４７、５２・・・単巻変圧器 ４８．５３・・・可調整出力タップ ４９、５４．６７、６８・・・リレー ５９・・・可調整パルス発生器 ６３、７０・・・Ｄ、Ｃ，電源 ６４・・・手動可調整制御 ６６、７６、７？、　８１．８３．８５．８６．８８．
９３．９７．９８゜１１２、１１３．１１４．１１６．
１１６ａ、　１１９．１１９ａ、　１３４．１４４゜１
４６、１４８．１５７．１５７ａ、　１６］、　１６１
ａ、　１６３．１６３ａ・・・抵抗 ６９・・・導電ディスク ７１・・・プリント基板 ７２・・・導電シールド ？３．７４．８４．１０８．１２２．１２６．１２９．
１３２．１５６゜１５６ａ・・・増幅器 ７６、７７、８１．８３．８５．８６．８８．９３．９
７．１１２．１１４゜１１６、１１６ａ、　１１９．１
１９ａ、　１４８．１５７．１６１．１６１ａ１６３、
１６３ａ　・・・抵抗 ７８、８９．１０１．１１１．１２１．１２１ａ、　１
３９．１４３．１４７゜１５９・・・コンデンサ ８７・・・ポテンショメータ ９１、９４・・・フォトダイオード １０２・・・スイッチ １０３・・・電圧計 １０６・・・タイマ回路 １１７、１１７ａ、　１２４．１２８．１３１．１３３
゜イオード １２３、１２７．１５８．１５８ａ　−・・分圧器１５
１・・・積分手段 １５３、１５４・・・微分回路 １６４、１６４ａ　・・・ＮＰＮ形トランジスタ３７ 特 許 出 願 人 イオン　システムス インコーボレーテンド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、正イオン生成の周期を負イオン生成の周期と交番さ
   せ、各イオン生成周期に先立つインターバルの間、双方
   の極性のイオンの生成を抑圧するステップを含む所定場
   所における大気のイオン含有量を所望の範囲内に保持す
   る方法において、 正イオン生成の該各周期と後続のイオン生成抑圧インタ
   ーバルの１つとの間瞬時的に負イオンを生成させるステ
   ップと、負イオン生成の該各周期と後続のイオン生成抑
   圧インターバルの１つとの間、瞬時的に正イオンを生成
   させるステップとを含むことを特徴とする空気電離調整
   方法。 ２、第２シーケンスの反復的時間周期と交番する第１シ
   ーケンスの反復的時間周期を限定するタイミング信号を
   生成するステップと、該第１シーケンスの各時間周期の
   スタートに応じて正イオン生成を開始させ、該第１シー
   ケンスの各時間周期の終わりに応じて該正イオンの生成
   を終わらせるステップと、該第２シーケンスの各時間周
   期のスタートに応じて負イオン生成を開始させ、該第２
   シーケンスの各時間周期の終わりに応じて該負イオンの
   生成を終わらせるステップと、該第１および第２シーケ
   ンスの該各時間周期間のインターバルの間イオンの生成
   を一時的に抑圧し、該一時的イオンの生成および後続の
   イオン生成抑圧のインターバルを設定するステップとを
   含むことを特徴とする請求項１記載の方法。３、該場所
   における該大気のイオン含有量の変化を感知して、該変
   化を示す帰還信号を生成するステップと、該帰還信号に
   応じてイオン生成の該インターバルの持続時間を変化さ
   せ、該イオン含有量を所望の範囲内に保持させるステッ
   プとを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。 ４、該帰還信号を積分して、複数の該時間間隔を通して
   は持続しないそのなかの短時間の変動を抑圧するステッ
   プを含むことを特徴とする請求項３記載の方法。 ５、第１の限定時間周期の間該大気内に第１極性のイオ
   ンを生成するステップと、 該第１時間周期に後続する比較的短い第２時間周期の間
   該大気内に反対極性のイオンを生成するステップと、 該第２時間周期に後続する第３時間周期の間イオン生成
   を抑圧するステップと、 該第３時間周期に続く第４時間周期の間該反対極性のイ
   オンを生成するステップと、 該第４時間周期に続く比較的短い第５時間周期の間該第
   １極性のイオンを生成するステップと、 該第５時間周期に続く第６時間周期の間イオン生成を抑
   圧するステップと を含み該ステップの連続を反復させるようにしたことを
   特徴とする所定場所における大気のイオン含有量制御方
   法。 ６、少なくとも１つの正イオン放出器と、少なくとも１
   つの負イオン放出器と、正イオン放出の周期を負イオン
   放出の周期と交番させ、イオン放出の各周期の前に双方
   の極性のイオンの放出を抑圧するインターバルを置くよ
   うな方法で、周期的に該イオン放出器を活性および不活
   性にするための制御手段とを含む所定場所における大気
   のイオン含有量を制御する装置において、 該正イオン放出周期の各々と後続の該イオン放出抑圧イ
   ンターバルの１つとの間に比較的短い該負イオン放出器
   の作動を起こさせる第１回路手段と、該負イオン放出周
   期の各々と後続の該イオン放出抑圧インターバルの１つ
   との間に比較的短い該正イオン放出器の作動を起こさせ
   る第２回路手段と を具えたことを特徴とする空気電離調整装置。 ７、該正イオン放出器は正電極およびそれに接続した正
   の高電圧発生器を具え、該負イオン放出器は該正電極と
   離隔させた負電極および該負電極に接続した負の高電圧
   発生器を具えるようにした装置で、さらに、 該正の高電圧発生器を活性とする反復的正イオン生成周
   期ならびに該正イオン生成周期と交番し、該負の高電圧
   発生器を活性とする反復的負イオン生成周期を設定する
   タイミング手段を含み、 該第１回路手段をして、該各負イオン生成周期の間該負
   イオン放出器を一時的に不活性とすることにより、該負
   イオン放出器の短時間の作動と後続のイオン放出抑圧イ
   ンターバルを生じさせるようにし、 該第２回路手段をして、該正イオン生成周期の間、該正
   イオン放出器を一時的に不活性とすることにより、該正
   イオン放出器の短時間の作動と後続のイオン放出抑圧イ
   ンターバルを生じさせるようにしたことを特徴とする請
   求項６記載の装置。 ８、該大気のイオン含有量の変化にしたがって変化する
   帰還信号を生じさせる手段を有する空気イオンセンサな
   らびに該イオン放出抑圧インターバルの時間を変化させ
   て、該イオン含有量を該所望範囲内に保持するための帰
   還回路手段を含むことを特徴とする請求項７記載の装置
   。 ９、該帰還信号を積分する手段を含み、該積分手段は該
   イオン生成周期の１つのみに限定した該信号内の変動を
   抑圧するに充分な時定数をもたせるようにしたことを特
   徴とする請求項８記載の装置。 １０、該正イオン放出器はそれに接続した正の高電圧発
   生器を有する正電極を具え、該負イオン放出器はそれに
   接続した負の高電圧発生器を有する負電極を具えた装置
   で、さらに、 第１および第２リレーと、 反復的負イオン生成周期と交番する反復的正イオン生成
   周期のシーケンスの各々の間、該第１リレーを介して該
   正の高電圧発生器に作動電流を伝送する手段と、該負イ
   オン生成時間周期の間、該第２リレーを介して該負の高
   電圧発生器に作動電流を伝送する手段とを含み、 該第１回路手段をして、該負イオン生成周期の間一時的
   に該第２リレーを開かせ、該第２回路手段をして該正イ
   オン生成周期の間一時的に該第１リレーを開かせるよう
   にしたことを特徴とする請求項６記載の装置。 １１、該第１回路手段は該各負イオン生成周期が始まっ
   てから所定時間経過後に該第２リレーを開くようにし、
   該所定の時間を該負イオン放出器の短時間の作動を可能
   にするに充分な時間としたこと、該第２回路手段は該各
   正イオン生成周期が始まってから所定時間経過後に該第
   １リレーを開くようにし、該所定の時間を該正イオン放
   出器の短時間の作動を可能にするに充分な時間としたこ
   とを特徴とする請求項１０記載の装置。 １２、双方の極性のイオンの放出を抑圧する該インター
   バルを与えるに充分な周期の間、該第１回路手段により
   該第２リレーを開状態に保持し、該第２回路手段により
   該第１リレーを開状態に保持するようにしたことを特徴
   とする請求項１１記載の装置。 １３、該大気のイオン含有量の大きさおよび正味の極性
   にしたがって変化する帰還信号電圧を生成する手段を有
   する空気イオンセンサと、該帰還信号電圧が該大気の正
   イオン含有量の増加を示したとき、正イオン生成周期の
   間該イオン放出抑圧インターバルの持続時間を増加させ
   、該大気の正イオン含有量の減少を示したとき、該正イ
   オン生成周期間のインターバルの持続時間を減少させる
   手段と、 該帰還信号電圧が該大気の負イオン含有量の増加を示し
   たとき、負イオン生成周期の間該イオン放出抑圧インタ
   ーバルの持続時間を増加させ、該信号が該大気の負イオ
   ン含有量の減少を示したとき、該負イオン生成周期の間
   該インターバルの持続時間を減少させる手段とを含むこ
   とを特徴とする請求項１２記載の装置。 １４、所定の場所における大気のイオン含有量を所望範
   囲内に保持する装置において、 相互に離隔した第１および第２空気電離電極と、 該第１電極に結合した正の高電圧発生器および該第２電
   極に結合した負の高電圧発生器と、 該正の高電圧発生器の活性の周期を該負の高電圧発生器
   の活性の周期と交番させ、高電圧発生器の活性の各周期
   の前に双方の高電圧発生器を不活性とするインターバル
   を置くような方法で、周期的に該正および負の高電圧発
   生器を活性および不活性とするための制御手段と、 該大気のイオン含有量を検出するイオンセンサで、該イ
   オン含有量の大きさおよび正味の極性を示す信号を生成
   する手段を含むものと、 該イオン生成期間中該信号に応じて該高電圧発生器のイ
   オン出力を変化させ、該イオン含有量を該所望範囲内に
   保持するための帰還手段と、 該正の高電圧発生器の各作動周期の後、該負の高電圧発
   生器を一時的に活性とし、該負の高電圧発生器の各作動
   周期の後、該正の高電圧発生器を一時的に活性とする手
   段と を含むことを特徴とする空気電離調整装置。 １５、正イオン生成の周期を負イオン生成の周期と交番
   させ、イオン生成の周期の前に正および負の双方のイオ
   ンの生成を抑圧するインターバルを置くような方法で、
   該大気内の離隔した点において正および負のイオンを生
   成するステップを含む所定場所における大気イオン含有
   量を所望範囲内に保持する方法において、 該大気のイオン含有量の変化を感知することにより、該
   大気のイオン含有量の大きさおよび正味の極性の変化に
   したがって変化する大きさおよび極性を有する帰還信号
   を生成するステップと、 該信号を積分して該複数のイオン生成周期を通しては持
   続しない該イオン含有量の短時間の変動のそれに及ぼす
   影響を抑圧するステップと、 該積分信号に応じて該正および負のイオン 生成の周期の間に生成されるイオンの量を変えることに
   より該イオン含有量を該所望範囲内に保持するステップ
   と を含むことを特徴とする空気電離調整方法。 １６、該各周期を一時的に中断することにより、かつ該
   積分帰還信号の変化に応じて該中断の持続時間を変える
   ことにより、該正および負のイオン生成周期の間に生成
   されるイオンの量を変化させる該ステップを実施するよ
   うにしたことを特徴とする請求項１５記載の方法。 １７、該積分帰還信号が該大気の所定の最大正イオン含
   有量を表示するとき該正イオン生成周期の中断の時間を
   増加させ、該積分帰還信号が該大気の所定の最小正イオ
   ン含有量を表示するとき、該正イオン生成周期の中断の
   時間を減少させるステップと、該積分帰還信号が該大気
   の所定の最大負イオン含有量を表示するとき、該負イオ
   ン生成周期の中断の時間を増加させ、該積分帰還信号が
   該大気の所定の最小負イオン含有量を表示するとき、該
   負イオン生成周期の中断の時間を減少させるステップと
   を含むことを特徴とする請求項１６記載の方法。 １８、少なくとも第１電極および第２電極を含む離隔し
   た複数の空気電離電極と、 該第１電極に結合した正の高電圧発生器および該第２電
   極に結合した負の高電圧発生器を含む複数の高電圧発生
   器と、 該正の高電圧正の活性周期を該負の高電圧発生器の活性
   周期と交番させ、一高電圧発生器の各作動周期の前に双
   方の高電圧発生器を不活性にするインターバルを置くよ
   うな方法で、該正および負の高電圧発生器を周期的に活
   性および不活性にするための制御手段と、 該大気のイオン含有量を検出するセンサで、該大気のイ
   オン含有量の大きさおよび正味の極性の変化にしたがっ
   て変化する大きさおよび極性を有する信号を生成する手
   段を含むものと、 該信号を積分し、主として該高電圧発生器の複数の作動
   を通して持続する該イオン含有量の変化に応じて変化し
   、かつ該大気のイオン含有量の比較的短時間の変動の影
   響を抑圧するような積分信号を生成する手段と、 該イオン生成期間中、積分信号に応じて該高電圧発生器
   および電極におけるイオン出力を変化させ、該イオン含
   有量を所望範囲内に保持するための帰還手段と を具えたことを特徴とする所定場所の大気のイオン含有
   量を所望範囲内に保持する装置。