JPH0536490A - 除電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電電極と接地電極との間に印加する電圧を
比較的低くして、しかも、生成されたイオンを効率よく
除電に利用することができる除電装置を提供する。 【構成】 放電電極２とそれに対向する接地電極３とを
備える除電装置１の接地電極３と帯電体Ｘとの間に、一
対の電界形成用電極４，５を設ける。放電電極２と接地
電極３との間に高電圧を印加してコロナ放電によって、
正、負の空気イオンを生成する。両電界形成用電極４，
５の間に交番電界を形成する。交番電界により空気イオ
ンを帯電体Ｘに供給搬送し、この空気イオンにより帯電
体Ｘの電荷を中和する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コロナ放電によって生
成した空気イオンを用いて帯電体の静電気を除去する除
電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、帯電体の静電気を除去する除電装
置は、コロナ放電によって生成した空気イオンを用い
て、帯電体の電荷を中和するものが知られている。

【０００３】この種の除電装置１５は、例えば、図４
（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数の針状の放電電極
１６が棒状の柄部１７の長手方向に配設され、その放電
電極１６と間隔を存して接地電極１８が柄部１７に平行
にフレーム１９に支持されている。放電電極１６には、
交流高電圧を発生してその電圧を放電電極１６に印加す
る交流高電圧発生装置２３が接続され、接地電極１８は
接地されている。

【０００４】この除電装置１５は、交流高電圧を放電電
極１６に印加するものであるが、直流の高電圧または交
流に直流を重畳した高電圧を印加するものもある。

【０００５】以下、交流高電圧を放電電極１６に印加し
て空気イオンを得る除電装置について、詳しく説明す
る。

【０００６】この除電装置１５は、図５（ａ）に示すよ
うに、前記の柄部１７は絶縁体を材料として形成されて
おり、前記の放電電極１６は、柄部１７の内部に収納さ
れた金属の筒状体２０に固定されている。筒状体２０の
内部には、絶縁部２１を介して供電線２２が収納されて
おり、供電線２２には前記の交流高電圧発生装置２３か
ら延びる導電線２３ａが接続されている。これにより、
供電線２２と筒状体２０とは、所謂容量結合によって絶
縁部２１を介して接続されているので感電等が防止され
て安全性が高い。

【０００７】また、前記の接地電極１８は、防錆メッキ
が施された金属板体で形成されており、前記の各放電電
極１６の夫々に対向する位置には円孔２４が形成されて
いる。

【０００８】この除電装置１５を使用して帯電体Ｘの除
電を行う場合には、先ず、交流高電圧発生装置２３から
発生させた交流電圧を放電電極１６に印加する。これに
より、放電電極１６と接地電極１８との間に、正、負の
コロナ放電が繰り返して発生する。このコロナ放電によ
って正、負の空気イオンが生成され、接地電極１８と帯
電体Ｘとの間に放出される。放電電極１６が正の電圧の
場合には、図５（ａ）に示すように、負の空気イオンｅ
₁ は放電電極１６に向かい、正の空気イオンｅ ₂ は放電
電極１６に反発されて帯電体Ｘの方向に進み、大部分は
接地電極１８に向かうが、一部は接地電極１８と帯電体
Ｘの間に飛び出す。放電電極１６が負の電圧の場合に
は、図５（ａ）に示したイオンの移動方向とは逆に、正
の空気イオンｅ₂ は放電電極１６に向かい、負の空気イ
オンｅ₁ は放電電極１６に反発されて帯電体Ｘの方向に
進み、大部分は接地電極１８に向かうが、一部は接地電
極１８と帯電体Ｘの間に飛び出す。このように、接地電
極１８の前方に飛び出した正、負のイオンが帯電体Ｘの
除電に有効に作用する。

【０００９】そして、帯電体Ｘと同じ極性を有するイオ
ンは接地電極１８に引き戻され、帯電体Ｘと異なる極性
を有するイオンは帯電体Ｘの電界に吸引されて帯電体Ｘ
に到達する。これにより、帯電体Ｘが負に帯電している
場合は、正の空気イオンによって中和され、また逆に、
帯電体Ｘが正に帯電している場合は、負の空気イオンに
よって中和される。

【００１０】しかし、放電電極１６と接地電極１８との
間に生成された正と負のイオンは、生成後の浮遊時に互
いに再結合して消滅する。特に、接地電極１８の前方に
飛び出した正と負のイオンが互いに再結合して消滅して
しまうと、除電に必要な空気イオンの量が不足して帯電
体Ｘに対する除電効果が低下する不都合がある。

【００１１】そして、帯電体Ｘの除電を確実に行うのに
必要な空気イオンを発生させるためには、コロナ放電を
活発に行わせなければならず、このために放電電極１６
に更に高い電圧を印加する必要がある。それにより、交
流高電圧発生装置２３が比較的大規模となって設置場所
が制限される等の不都合がある。

【００１２】また、図５（ｂ）に示すように、均一に帯
電した帯電体Ｘの電荷による電気力線ｂは、帯電体Ｘの
周縁方向に偏った状態に存在するので、帯電体Ｘを除電
する空気イオンｅは、矢印ｃの示すように帯電体Ｘの周
縁方向に移行しやすい。これによって、均一に帯電した
帯電体Ｘを空気イオンｅによって除電したときには、そ
の帯電体の中央部分の除電効率が低下する不都合があ
る。

【００１３】なお、以上の説明においては、放電電極１
６と接地電極１８との間に交流高電圧を印加した場合に
ついて説明したが、直流または交流に直流を重畳した電
圧を印加した場合も上記と同様の不都合がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前記の不都合を解消し
て、本発明は、放電電極と接地電極との間に印加する電
圧を比較的低くして、しかも、生成されたイオンを効率
よく除電に利用することができる除電装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、放電電極と、該放電電極に対向する接
地電極とを備え、両電極の間に高電圧を印加してコロナ
放電によって、正、負の空気イオンを生成し、これらの
空気イオンにより帯電体の電荷を中和する除電装置にお
いて、前記接地電極と帯電体との間に交番電界を形成す
る一対の電界形成用電極を設け、該電界形成用電極が形
成する交番電界によって空気イオンを帯電体に供給搬送
することを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明の除電装置によって帯電体に帯電する静
電気の除電を行う場合には、先ず、放電電極に高電圧を
印加する。このとき印加する電圧は、交流電圧、直流直
流、又は直流に交流を重畳した電圧とし、それに伴っ
て、放電電極と接地電極との間でコロナ放電を発生させ
る。このコロナ放電によって、放電電極と接地電極との
間には、正或いは負の空気イオンが生成される。

【００１７】放電電極と接地電極とに生成されたイオン
は、帯電体に吸引されるが、更に接地電極と帯電体との
間における一対の電界形成用電極が形成する交番電界に
よって、接地電極側から帯電体側に向かうイオンの移動
が促進される。両電界形成用電極間に交番電界を形成す
る手段は、例えば、両電界形成用電極間に交流電圧を印
加すればよい。

【００１８】これにより、イオンの放電電極や接地電極
の方向への移動を防止し、生成されたイオンをむだ無く
帯電体に供給する。

【００１９】また、電界形成用電極が形成した交番電界
により、イオンを振動させつつ帯電体に向かって進行さ
せる。このときのイオンの振動及び進行速度は、個々の
イオンの質量と電荷量によって異なる。これにより、正
と負の空気イオンが帯電体に向かって移動する際に正と
負の空気イオンの運動軌跡が夫々相違し、互いに結合す
る機会が著しく減少するので、正、負のイオンの結合に
よる消滅が防止される。

【００２０】更に、電界形成用電極が形成した交番電界
により、イオンをその電界の電気力線に対して大略直交
するように進行させて、帯電体に向かって分散して供給
し、帯電体を均一に除電する。

【００２１】以上のように、電界形成用電極によって交
番電界を形成することにより、生成された空気イオンを
効率よく帯電体に供給して、放電電極への印加電圧の低
電圧化を可能とする。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００２３】図１（ａ）及び（ｂ）は本実施例の除電装
置の構成を示す説明図、図２は図１の除電装置を帯電体
に対峙させた状態を断面視した説明図、図３は電界形成
用電極によるイオンの搬送状態を示す説明図である。

【００２４】先ず、本実施例の除電装置１の構成を説明
する。

【００２５】図中２は放電電極、３は接地電極、４，５
は電界形成用電極、６は放電電極２に交流高電圧を供給
するコロナ放電用の交流高電圧発生装置、７は電界形成
用電極４，５に交流電圧を供給する電界形成用の交流電
圧発生装置である。

【００２６】各部を詳細に説明する。

【００２７】前記の放電電極２は、金属材料によって針
状に形成されており、棒状の柄部８の長手方向に所定間
隔を存して複数整列して設けられている。この柄部８
は、フレーム９に両端部が支持されており、図２に示す
ように、その中心部に延在する供電線１０と、供電線１
０の周囲に絶縁体で形成された絶縁部１１を介して設け
られた金属製の筒状体１２と、この筒状体１２を被覆す
る絶縁体によって形成された被覆部１３とにより構成さ
れている。供電線１０には、交流高電圧を発生してその
電圧を放電電極２に印加する交流高電圧発生装置６が接
続されている。これにより、供電線１０と筒状体１２と
は、絶縁部１１を介して接続され容量結合され、交流高
電圧発生装置６と放電電極２とを直接的に接続すること
なく、十分な電圧を放電電極２に安全に印加することが
できる。なお、本実施例においては、交流高電圧を放電
電極２に印加するが、放電電極２に印加する高電圧は、
直流や、交流に直流を重畳した電圧であってもよい。

【００２８】放電電極２は、図２に示すように、前記の
筒状体１２の一側面から外方に延設され、被覆部１３を
貫いて外方に露出されている。

【００２９】また、前記の接地電極３は、図１（ａ）、
（ｂ）及び図２に示すように、金属を材料とした板材に
防錆メッキを施して形成されており、前記の柄部８と平
行に同一の長さでフレーム９に両端部が支持されて一端
が接地されている。更に、接地電極３には、それを表裏
に貫通する円孔１４が形成されている。この円孔１４
は、前記の各放電電極２の夫々に対向する位置に形成さ
れている。

【００３０】前記の電界形成用電極４，５は、棒状の金
属によって形成されており、接地電極３を介して放電電
極２と対向する側に、フレーム９にその両端が支持され
て設けられている。両電界形成用電極４，５は、互いに
非短絡的に交流電圧発生装置７に接続されている。この
交流電圧発生装置７によって両電界形成用電極４，５に
交流電圧を印加したとき、両電界形成用電極４，５間に
は交番電界が形成される。

【００３１】なお、両電界形成用電極４，５は、その間
に電界を形成するためのものであるため、絶縁体によっ
て被覆してもよく、それにより、感電等を確実に防止す
ることができる。

【００３２】次に、上記の除電装置１によって帯電体Ｘ
に帯電する静電気の除電を行う場合の作動を説明する。

【００３３】先ず、前記の放電電極２に交流高電圧発生
装置６による高電圧を印加し、同時に、交流電圧発生装
置７によって両電界形成用電極４，５に交流電圧を印加
する。これにより、放電電極２と接地電極３との間で
は、コロナ放電が発生して、正、負の空気イオンが生成
され、両電界形成用電極４，５間には交番電界が形成さ
れる。

【００３４】このとき生成された空気イオンｅは、放電
電極２と接地電極３との間の電界の作用で、前記の接地
電極３の円孔１４を通って帯電体Ｘの方向へと移動し始
め、両電界形成用電極４，５間に形成された交番電界に
入る。両電界形成用電極４，５間の交番電界内を通過す
る空気イオンｅは、図３に示すように、振動させながら
進行させる。このときの空気イオンｅの振動及び進行速
度は、空気イオンｅの質量と電荷量によって異なるの
で、各空気イオンｅは夫々独自に運動する。このような
各空気イオンｅの運動によって、正と負の空気イオンｅ
は互いに再結合する機会が著しく減少し、正、負のイオ
ンｅの結合による消失を防止することができる。これに
より、生成された空気イオンｅの量が減少することがな
いので、コロナ放電を更に活発に行わせる必要がなく、
放電電極２に印加する電圧は比較的低くても、生成され
た空気イオンｅを効率よく帯電体Ｘに供給することがで
きる。

【００３５】また、両電界形成用電極４，５間の交番電
界内を通過する空気イオンｅは、振動しつつも進行方向
が安定し、図３に矢印で示すように、交番電界内の電気
力線ａに対して大略直交するように進行する。これによ
り、生成された空気イオンｅは放電電極２や接地電極３
に吸引されることなく交番電界によって帯電体Ｘに向か
って搬送され、しかも、安定した分散状態で帯電体Ｘに
均一に到達する。

【００３６】そして、帯電体Ｘに均一に到達した空気イ
オンｅは帯電体Ｘの電荷を均一に中和し、高い除電効果
を得ることができる。

【００３７】なお、本実施例においては、放電電極２に
印加する電圧を発生するための交流高電圧発生装置６
と、電界形成用電極４，５に印加する交流電圧を発生す
る交流電圧発生装置７とを格別に設けたが、交流高電圧
発生装置６によって放電電極２と電界形成用電極４，５
とに電圧を印加してもよい。これにより、装置をコンパ
クトに構成することができる。

【００３８】また、前記の接地電極３を排して一対の電
界形成用電極４，５を交互に接地電極として使用しても
上述した効果を得ることができる。

【００３９】更に、図示しないが、接地電極と帯電体と
の間に、複数の電界形成用電極を設けてもよい。これに
より、複数の電界形成用電極によって多重の交番電界を
形成し、イオンの進行方向を偏移させることも可能とな
る。そして、交番電界内の空気イオンを搬送しつつ集束
させて、帯電体の除電される部分を特定することがで
き、複数の電界形成用電極間に印加する電圧を変化させ
て、各交番電界の大きさを変化させることにより、イオ
ンの進行方向を適宜調整することも可能となる。即ち、
例えば、放電電極及び接地電極と帯電体とを互いに対峙
させることができない位置に除電装置を取り付けても、
帯電体の位置する方向にイオンを進行させて除電を行う
ことが可能である。また、複数の電界形成用電極によっ
て、イオンを長距離に渡って搬送することができ、放電
電極及び接地電極と帯電体との間隔が大きくても十分な
除電を行うことができる。更に、放電電極及び接地電極
から塵等が発生した場合にも、その塵等を帯電体に到達
するのを防止することも可能となる。

【００４０】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
の除電装置は、接地電極と帯電体との間に電界形成用電
極を設けたので、電界形成用電極に交流電圧を印加する
ことによって接地電極と帯電体との間に交番電界を形成
することができる。

【００４１】この交番電界によって、個々の空気イオン
が夫々振動しつつ帯電体に向かって進行し、正と負の空
気イオンの結合する機会が著しく減少するので、放電電
極と接地電極との間に生成された空気イオンを、むだ無
く帯電体に供給するすることができる。これにより、従
来に比して、コロナ放電の活発化を図ることなく十分な
空気イオンが帯電体に供給されるので、放電電極に印加
する電圧を比較的低くすることができる。

【００４２】更に、この交番電界によって、その電気力
線に対して空気イオンを大略直交するように進行させる
ことができるので、空気イオンが帯電体に向かって均一
に供給されて帯電体を均一に除電することができる。

【００４３】従って、本発明によれば、放電電極と接地
電極との間に印加する電圧を比較的低くして、しかも、
生成されたイオンを効率よく除電に利用することができ
る除電装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の除電装置の構成を示す説明図。

【図２】図１の除電装置を帯電体に対峙させた状態を断
面視した説明図。

【図３】電界形成用電極によるイオンの搬送状態を示す
説明図。

【図４】従来の除電装置の説明図。

【図５】（ａ）は図４の除電装置を帯電体に対峙させた
状態を模式的に示した説明図。（ｂ）は帯電体の電界と
イオンへの影響を示す説明図。

【符号の説明】

１…除電装置、２…放電電極、３…接地電極、４，５…
電界形成用電極、ａ…交番電界、ｅ…空気イオン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】放電電極と、該放電電極に対向する接地電
   極とを備え、両電極の間に高電圧を印加してコロナ放電
   によって、正或いは負の空気イオンを生成し、これらの
   空気イオンにより帯電体の電荷を中和する除電装置にお
   いて、前記接地電極と帯電体との間に交番電界を形成す
   る一対の電界形成用電極を設け、該電界形成用電極が形
   成する交番電界によって空気イオンを帯電体に供給搬送
   することを特徴とする除電装置。