JPH03269980A - イオン生成装置 - 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、空気中でイオンを生成するイオン生成装置に
関する。

（従来の技術〉 従来、放電電極に高電圧を印加して該放電電極に発生す
るコロナ放電により、空気をイオン化して気体イオンを
生成するイオン生成装置が知られている。この種のイオ
ン生成装置は、生成した気体イオンによって帯電体の電
荷を中和することが可能であることから、一般に、帯電
体の静電気を除去する除電装置として使用される。

また、周知のように、電子産業、医薬、食品等の製造工
場では、クリーンルームと称される清浄室に前記イオン
生成装置が設置されている。

このようなりリーンルームでは、例えば、半導体集積回
路の製造等が行われるため、半導体素子への塵埃の付着
を防止して、空気清浄用の高精度エアフィルター等によ
り室内に浮遊する塵埃を十分に取り除き、高い清浄度が
維持される。更に、このような塵埃は、その粒径が微細
であるに従い、静電気力に依存して半導体素子に付着す
るおそれがある。そのため、前記イオン生成装置により
浮遊塵埃の静電気を除去して半導体素子への塵埃の付着
を防止している。

しかし、この種のイオン生成装置は、空気中で放電電極
に高電圧を印加してコロナ放電を発生させると、十分な
気体イオンを発生させることができる反面、放電電極に
通常使用されているステンレスｗ１４（ＳＵＳ　３０４
）又はタングステンが消耗し、それらの素材が微粒子の
塵埃となって飛散する。そのため、クリーンルーム内で
前記イオン生成装置のコロナ放電を発生させることによ
って、クリーンルーム内の清浄度が低下する不都合があ
った。

（発明の解決すべき課題） かかる不都合を解消して、本発明は、高電圧を印加した
放電電極のコロナ放電によってイオンを生成してしかも
放電電極からの塵埃が殆ど発生することのないイオン生
成装置を提供することを目的とする。

（課題を解決する手段） かかる目的を達成するために、本発明は、放電電極に高
電圧を印加して発生するコロナ放電によって気体イオン
を生成する装置において、前記放電電極にニッケル、ニ
ッケルを主成分とする合金又はニッケルメッキを施した
金属を用いたことを特徴とする。

（作用〉 本発明のイオン生成装置は、放電電極に高電圧を印加し
てコロナ放電を発生させる。これによって従来と同様に
十分な気体イオンを生成する。

更に、本発明のイオン生成装置は、ニッケル、ニッケル
を主成分とする合金又はニッケルメッキを施した金属に
よって放電電極を形成して、コロナ放電に対する放電電
極の耐消耗性を向上する。

これにより、該放電電極はコロナ放電による消耗が防止
されて、該放電電極からの塵埃の発生が抑制される。

（実施例） 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施装置を示す側面図、第２図は第
１図のｎ−ｎ線断面図、第３図は本実施装置による実験
環境を示す説明図である。

本実施のイオン生成装置ｌは、主に、帯電体の除電を行
うものである。

該イオン生成装置１は、第１図に示すように、電極部２
と交流高電圧発生装置３とによって構成されている。

前記電極部２は、棒状の柄部４にニッケルを材料とする
針状の放電電極５が複数配列して設けられ、該放電電極
５と間隔を存して対向する接地電極６が前記柄部４の両
端部に支持されて設けられている。

また、第２図に示すように、前記放電電極５は、絶縁材
による前記柄部４内の円筒状の集電管７に連接して設け
られている。該集電管７内には、絶縁体８を介して棒状
の導電芯９が設けられており、該導電芯９は、導線１０
を介して前記交流高電圧発生装置３に接続されている。

これにより、該電極部２はコンデンサ構造が形成され、
コンデンサを介して前記放電電極５に交流高電圧を印加
するので、短絡電流が制限されて過電流及び感電等が防
止される。なお、本実施のイオン生成装置１においては
、安全性を向上させるために１を極部２をコンデンサ構
造としたが、交流高電圧発生装置３から導！１０を介し
て直接放電電極５と接続しても良いことは言うまでもな
い。

以上のような構成によるイオン生成装置１は、前記交流
高電圧発生装置３から前記放電電極５に印加する交流高
電圧によって該放電電極５と前記接地電極６との間でコ
ロナ放電が発生する。

このコロナ放電は空気をイオン化して気体イオンを発生
させ、この気体イオンによって、第１図示の帯電体Ｘが
保有する電荷を中和して該帯電体Ｘを除電する。

次に、本実施のイオン生成装置Ｆ１において、クリーン
ルーム内でイオン生成を行った場合を想定した実験につ
いて説明する。

本実験は、第３図に示すように、クリーンルームを想定
したクリーンベンチａ内にイオン生成装置１を設置して
行った。詳細には、外気すをＨＥＰＡフィルターＣによ
って清浄化して速度０．１ｒａ／ｓの気流ｄを発生させ
、該気流ｄ中にイオン生成装置ｌを設置してその放電電
極５に７ｋＶの電圧を印加し、該放電電極５から６ａｍ
の間隔ｌを存した下流側の空気をエアスクープｅによっ
てサンプリングする。このようにしてサンプリングされ
た空気を凝縮粒子測定器ｆによって粒径０．０１μｍ以
上の粒子の全個数を計数して粒子密度を測定する。そし
て、前記放電電極５がニッケル、ニッケルを主成分とす
る合金及びニッケルメッキを施した金属で形成された夫
々のイオン生成装本工についてコロナ放電を発生させて
、夫々の粒子密度を測定した。更に、比較のために、ス
テンレス鋼（ＳＵＳ３０４）、タングステンを放電電極
に使用した各イオン生成装置１についても測定を行った
。

このようにして測定された粒子密度を第１表に示す。

第　　１　　表 なお、この実験においてニッケルを主成分とする合金と
して、モネルメタル（成分Ｎｉ６７％、Ｃｕ３１％、Ｆ
ｅ１．３％、Ｍｎ　１％〉、ハステロイＣ（成分Ｎｉ５
７％、Ｍｏ１６％、Ｃｒ１５％、Ｆｅ　５．５％、間、
３％、Ｍｎ１％、Ｓｉ１％）、インコネル６００　（成
分Ｎｉ７６％、Ｃｒ１５°５％、Ｆｅ　８％）を用い、
また、メツキについては、被メ・７キ金属としてステン
レス１１ｉｆｆｌ　（ＳｔＪＳ３０４）を用いた。

この実験によって計数された粒子は、クリーンルーム等
で浮遊する塵埃とみなされ、この粒子密度の測定によっ
て、イオン生成装置１を作動させた際のクリーンルーム
内の清浄度が明らかとなった。

即ち、第１表に示すように、従来使用していたステンレ
ス鋼の放電電極では、粒子密度は最大２００個／ｃｄに
達して、コロナ放電による放電電極５からの多量の塵埃
の発生が認められ、また、タングステンは最大６２個／
ｄでやや改善されるが、放電しないときの０．１個／ｄ
以下という状態に対しては極めて多い。これに対し、ニ
ッケルの放電電極５によるコロナ放電時には、放電しな
いときの状態と全く同様の粒子密度であり、コロナ放電
による放電電極５からの塵埃の発生は殆どないことが明
らかとなった。

また、各ニッケル合金の放電電極については、第１表に
示すように、インコネル６００では放電電極５からの塵
埃の発生は殆どなく、モネルメタル、ハステロイＣにつ
いてもステンレス鋼の放電電極に比して塵埃の発生が充
分改善されている。

また、ニッケルメッキについても、第１表に示すように
、従来に比較すれば塵埃の発生はかなりの改善がみられ
た。特に、メッキ厚が１０μｍ以上であば好ましい。

従って、放電電極５をニッケル、ニッケルを主成分とす
る合金又はニッケルメッキを施した金属で形成すること
により、クリーンルーム内の清浄度を低下させることな
くコロナ放電によるイオン生成を行うことができる。

なお、本発明は、第１図に示した交流高電圧印加式のイ
オン生成装置だけでなく、図示しないが、直流高電圧印
加式やパルス直流電圧印加式等のイオン生成装置にも適
用できるものであり、また接地電極を備えずに放電電極
に高電圧を印加する方式のイオン生成装置にも適用でき
ることはいうまでもない。

（発明の効果） 以上のことから明らかなように、本発明は、ニッケル、
ニッケルを主成分とする合金又はニソケルメ・ツキを施
した金属によって放電電極を形成したので、高電圧を印
加しても該放電電極から塵埃が殆ど発生することなくコ
ロナ放電が行われる。

それにより、本発明のイオン生成装置によれば、クリー
ンルームに設置してコロナ放電を発生させてもクリーン
ルーム内の高い清浄度を維持して十分なイオンの生成を
行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施装置を示す側面図、第２図は第
１図のｎ−ｎ線断面図、第３図は本実施装置による実験
環境を示す説明図である。 １・・・イオン生成装置、４・・・放電電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、放電電極に高電圧を印加して発生するコロナ放電に
   よって気体イオンを生成する装置において、前記放電電
   極にニッケル、ニッケルを主成分とする合金又はニッケ
   ルメッキを施した金属を用いたことを特徴とするイオン
   生成装置。