JPH0547490A - 除電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気イオンが移動するときに空気を巻き込ん
で発生する空気の流れを帯電体の方向に誘導することが
でき、しかも、接地極電流を小として効率のよい除電を
行うことができる除電装置を提供する。 【構成】 針状電極５と、針状電極５に間隙を存して対
向する接地電極６とを備え、針状電極５と接地電極６と
の間に、絶縁物製の誘導部材１３を設ける。針状電極５
と接地電極６の間に高電圧を印加し、針状電極５の先端
付近にコロナ放電を発生させて空気イオンを生成する。
この空気イオンが移動するときに空気を巻き込んで発生
する空気の流れを、誘導部材１３により帯電体の方向に
誘導し、帯電体に放出してその静電気を中和除去する。

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中和除去す
る除電装置の電極構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、帯電体の静電気を除去する除電装
置としては、一般に交流コロナ放電によって正、負の空
気イオンを発生させて、これらの空気イオンにより帯電
体の静電気を中和除去するものが知られている。

【０００３】この種の除電装置は、例えば、放電電極部
と、放電電極部に交流高電圧を供給する交流高電圧発生
装置（変圧器）と、両者を接続する高電圧ケーブルとに
よって構成されている。具体的には、図７（ａ）に示す
ように、放電電極部２６において、複数の針状電極２７
は柄部２８の長手方向に整列して配設され、各針状電極
２７に対向して接地電極２９が設けられている。柄部２
８は、図７（ｂ）に示すように、その中心部に図示しな
い交流高電圧発生装置から延びる高電圧ケーブル３０と
接続された金属棒３１と、金属棒３１の外周に絶縁チュ
ーブ３２を介して針状電極２７が固定された集電環３３
と、針状電極２７を露出して集電環３３を被覆する絶縁
カバー３４によって構成されている。また、接地電極２
９は、柄部２８の両端部に絶縁して固定された支持部材
３５に支持され、且つ接地状態とされている。

【０００４】以上の構成の除電装置によって帯電体の除
電を行う場合には、放電電極部２６の針状電極２７と接
地電極２９との間に、図示しない交流高電圧発生装置に
よる高電圧を印加し、針状電極２７の先端に電界を集中
して、その針状電極２７の先端でコロナ放電を発生さ
せ、空気イオンを生成する。生成された空気イオンの大
部分は接地電極２９に向い、そこで電子の授受を行ない
中和される。電子は接地電極２９から大地または大地か
ら接地電極２９へと流れ、所謂接地極電流が観察され
る。

【０００５】また、針状電極２７から接地電極２９に向
かう電界によって空気イオンが移動するときに、周囲の
空気を巻き込んでイオン風という空気の流れが形成さ
れ、このイオン風に乗って、一部の空気イオンが接地電
極２９から離れて、除電すべき帯電体に向かう。この帯
電体への空気イオンの流れに基づく電流は、一般に有効
除電電流と言われる。

【０００６】従って、接地極電流を小さくし、有効除電
電流を大きくすることにより、帯電体の除電効率が向上
する。

【０００７】接地極電流は、一般的に針状電極２７と接
地電極２９との間隙を比較的広くすることにより小さく
することができる。また、有効除電電流は、イオン風を
強め、空気イオンを遠方まで送ることにより大きくする
ことができる。

【０００８】しかし、イオン風の形成は、針状電極２７
周囲の電気力線の形状に影響を受ける。また、イオン風
の流れは接地電極２９の形状に影響を受ける。このた
め、図７に示すように針状電極２７の前方両脇に対向し
て接地電極２９が配置されている場合には、イオン風が
接地電極２９に当たると複数方向に分断されてイオン風
による空気イオンの流れが分散されて除電効率が低下す
る不都合がある。

【０００９】そこで、このような不都合を解消するため
に、図８に示すような除電装置が知られている。この除
電装置の放電電極部３６は、板状の接地電極３７を針状
電極３８に対向して設け、この接地電極３７の、針状電
極３８に対応する位置に貫通して、イオン風を流通させ
る円形の孔部３９を設けたものが知られている。

【００１０】これにより、イオン風は針状電極３８の中
心線に沿った１方向の流れになって孔部３９に誘導され
る。そのイオン風に乗って、空気イオンが接地電極３７
の孔部３９を通過し、空気イオンを確実に帯電体に向か
わせることができる。

【００１１】しかし、このような形状の接地電極３７に
よると、その孔部３９の周縁が、針状電極３８に比較的
接近した状態にあり、孔部３９を通過中の空気イオンが
孔部３９の周縁に向かって移動して接地極電流が大とな
り、除電効率が低下する不都合がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】かかる不都合を解消し
て、本発明は、空気イオンが移動するときに空気を巻き
込んで発生する空気の流れを帯電体の方向に誘導し、し
かも、接地極電流を小として効率のよい除電を行うこと
ができる除電装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、針状電極と、該針状電極に間隙を存し
て対向する接地電極とを備え、前記針状電極と接地電極
の間への高電圧の印加により針状電極の先端付近にコロ
ナ放電を発生させて空気イオンを生成し、該空気イオン
を、接地電極を介して針状電極に対峙された帯電体に放
出して該帯電体の静電気を中和除去する除電装置におい
て、接地電極と針状電極との間に、空気イオンが移動す
るときに空気を巻き込んで発生する空気の流れを帯電体
の方向に誘導する絶縁物製の誘導部材を設けたことを特
徴とする。

【００１４】

【作用】本発明によって除電を行うとき、接地電極と針
状電極との間に生成された空気イオンにより、空気の流
れが形成される。この空気の流れは、誘導部材により帯
電体の方向に誘導される。しかも、この空気の流れに乗
って移動する空気イオンは、接地電極への移動を絶縁物
製の誘導部材により阻止されて帯電体に向かって移動す
る。

【００１５】

【実施例】本発明の実施の一例を図面に基づいて説明す
る。

【００１６】図１は 本発明の一実施例を示す装置の概
略構成図、図２（ａ）は図１の放電電極部を拡大し一部
断面示した説明図、図２（ｂ）は図２（ａ）のII−II線
断面説明図、図３は図２の放電電極部を接地電極側から
示し一部破断した説明図である。

【００１７】本実施例の除電装置１は、図１に示すよう
に、放電電極部２と、放電電極部２に高電圧を供給する
高電圧発生装置（変圧器）３と、両者を接続する高電圧
ケーブル４とによって構成されている。

【００１８】放電電極部２は、複数の針状電極５と、針
状電極５に間隙を存して対向する接地電極６とを備えて
いる。

【００１９】図２及び図３に示すように、針状電極５
は、柄部７の長手方向に整列して配設されている。柄部
７は、図２に示すように、高電圧ケーブル４に接続され
た金属棒８をその中央部に備え、金属棒８の外周に絶縁
チューブ９を介して夫々針状電極５が固定された複数の
集電環１０と、針状電極５を露出して集電環１０を被覆
する絶縁カバー１１によって構成されている。なお、各
集電環１０の間には絶縁物製のスペーサ１２が介在され
ている。

【００２０】このような構成の柄部７は、金属棒８と集
電環１０とにより絶縁チューブ９を介して同軸円筒形状
のコンデンサを形成する。これにより、金属棒８に交流
高電圧を印加したとき、集電環１０は容量結合され、集
電環１０に接続された針状電極５に高電圧が誘導され、
且つ、針状電極５が大地に短絡されても電流が制限され
て感電等を防止することができる。

【００２１】また、接地電極６は、図２（ａ）及び
（ｂ）に示すように、後述する誘導部材１３の外側面に
貼り付けて設けられている。誘導部材１３は、図３に示
すように、板状の絶縁物により形成されており、柄部７
の両端部に絶縁状態で固定された支持部材１４に支持さ
れされている。誘導部材１３には、針状電極５の中心線
に同心の円形の第１孔部１５が形成されている。また、
接地電極６は、誘導部材１３の第１孔部１５と同心円で
ありその第１孔部１５よりも内径の大きな第２孔部１６
が形成されている。

【００２２】以上のように構成された除電装置１によっ
て帯電体Ｘの静電気を除電するときには、先ず、放電電
極部２の針状電極５と接地電極６との間に、高電圧ケー
ブル４を介して高電圧発生装置３から高電圧を供給して
印加する。これにより、針状電極５の先端付近にコロナ
放電が発生する。次いで、このコロナ放電によって空気
イオンが生成される。そして、この空気イオンが移動す
るときにその周辺の空気を巻き込んで空気が流動しはじ
め、針状電極５と接地電極６との間にイオン風が発生す
る。このとき、前記の通り、誘導部材１３の第１孔部１
５が針状電極５の位置に対応して開口していることによ
り、第１孔部１５は、イオン風の流れを、針状電極５の
中心線に沿って誘導して第１孔部１５内を通過させるこ
とができるので有効除電電流が大きくなる。更に、接地
電極６の第２孔部１６は、誘導部材１３の第１孔部１５
よりも大きく開口されているので、誘導部材１３が針状
電極５と接地電極６との間に位置してしかも、針状電極
５と接地電極６との間の距離を比較的長くすることがで
きるので接地極電流が小さくなる。

【００２３】そして、誘導部材１３の第１孔部１５を通
過することによって誘導されたイオン風は空気イオンを
帯電体Ｘに搬送し、帯電体Ｘの静電気が除電される。

【００２４】次に、以上のように構成された本実施例の
除電装置１の除電効果を確認するために行った除電試験
について説明する。

【００２５】この除電試験は、図４にその概略を示す試
験装置１７によって接地極電流と有効除電電流との測定
を行い、また、図５にその概略を示す試験装置５０によ
って除電時間の測定を行った。

【００２６】試験装置１７は、直流高圧電源１８により
高電圧を印加した金属製模擬帯電体１９に、前記の除電
装置１の放電電極部２を所定の間隙ｗを存して対峙さ
せ、高電圧発生装置３によって放電電極部２に高電圧を
印加する。このとき、放電電極部２と模擬帯電体１９と
の間に発生した電流を電流計（マイクロアンメータ）２
０が表示し、この電流計２０が表示した絶対値が有効除
電電流となる。なお、模擬帯電体１９に印加する設定電
圧は、直流高圧電源１８に接続された電圧計２１に表示
される。

【００２７】また、放電電極部２の針状電極５と接地電
極６との間に流れる電流は、接地電極６とと大地との間
に接続された電流計２２が表示し、この電流計２２が表
示した絶対値が接地極電流となる。

【００２８】試験装置５０は、直流高圧電源５２によ
り、スイッチ５３をＯＮ状態にして、高電圧を印加した
板状の金属製模擬帯電体５１に、前記の除電装置１の放
電電極部２を所定の間隔Ｌを存して対峙させ、高電圧発
生装置３によって放電電極部２に高電圧を印加する。次
に、スイッチ５３をＯＦＦ状態にして金属製模擬帯電体
５１への高電圧の印加を止めると、金属製模擬帯電体５
１は除電され、その電位が減衰する。この電位の減衰状
況を表面電位計５４により測定し、初期帯電電位が所定
の電位まで減衰するのに要する時間（除電時間）を図示
しないタイマーにより測定する。

【００２９】以上の試験装置１７及び試験装置５０によ
り、本実施例の除電装置１の接地極電流、有効除電電流
及び除電時間を夫々測定した。更に、本実施例の除電装
置１の除電効果を、図７、図８に示した従来の除電装置
と比較するために、従来の除電装置についても前記の試
験装置を使用して同様の測定を行った。

【００３０】その試験結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】各測定の条件については、接地極電流は、
高電圧発生装置３により放電電極部２にＡＣ７．０ｋＶ
を印加したときの測定値であり、有効除電電流は、放電
電極部２の針状電極５と模擬帯電体１９との間隙ｗを５
０mmとして直流高圧電源１８により模擬帯電体１９に−
５ｋＶまたは＋５ｋＶを印加したときの測定値である。
また、除電時間は、放電電極部２の針状電極５と模擬帯
電体５１との間隙Ｌを２００mmとして直流高圧電源５２
により模擬帯電体５１を＋５ｋＶに帯電させ、＋５００
Ｖまで減衰するに要する時間（ｓｅｃ）、及び模擬帯電
体５１を−５ｋＶに帯電させ、−５００Ｖまで減衰する
に要する時間（ｓｅｃ）である。

【００３３】表１に示されるように、接地極電流は、図
７示の従来の除電装置では９５μＡであったが、本実施
例の除電装置１では７１μＡと小さく、また、有効除電
電流は、図８示の従来の除電装置では負の帯電のとき
７．５μＡであったが、本実施例の除電装置１では負の
帯電のとき８．９μＡと大きい。しかも、図７及び図８
示の従来の除電装置は共に、正の帯電のときの有効除電
電流が負の帯電のときの有効除電電流よりも小さくなっ
ている。このため、従来の除電装置では、負の帯電体の
除電が良好であっても正の帯電体では除電効果が低下す
る。それに対して、本実施例の除電装置１によれば、正
の帯電のときの有効除電電流と負の帯電のときの有効除
電電流とがほとんど変わらず、正負のどちらの帯電体に
対しても除電が良好である。

【００３４】更に、除電時間は、図７及び図８示の従来
の除電装置では共に負の帯電のとき５．０ｓｅｃであっ
たが、本実施例の除電装置１では負の帯電のとき４．７
ｓｅｃと比較的短い時間で除電される。

【００３５】以上の試験から、本実施例の除電装置１
は、帯電体が正負のどちらに帯電していても高い除電効
果を得ることができることが明らかである。

【００３６】なお、本発明においては、例えば、図６
（ａ）に示すように、接地電極２３に、誘導部材１３の
第１孔部１５よりも大きく、且つ、方形状に開口して第
２孔部２４を形成してもよい。これにより、前述した実
施例と同様に、誘導部材１３の第１孔部１５がイオン風
の流れを誘導して有効除電電流が大きく、更に、接地電
極２３の第２孔部２４は、針状電極５との距離が比較的
長くなって接地極電流が小さくなる。

【００３７】また、同様に本発明においては、図６
（ｂ）に示すように、一対の接地電極２５を、針状電極
５の前方両脇に対向させ、且つ、誘導部材１３の第１孔
部１５の内径よりも大きい寸法を存して互いに対向させ
て配置してもよい。これにより、前述した実施例と同様
に、誘導部材１３の第１孔部１５がイオン風の流れを誘
導して有効除電電流が大きく、更に、一対の接地電極２
５は、針状電極５との距離が比較的長くなって接地極電
流が小さくなる。

【００３８】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
の除電装置によれば、誘導部材を設けたので、生成され
た空気イオンにより形成される空気の流れを確実に帯電
体の方向に誘導することができる。これにより、空気の
流れに乗って空気イオンが帯電体へと向かい、有効除電
電流を大とすることができる。しかも、誘導部材を接地
電極と針状電極との間に設けたので、空気イオンが移動
するとき、接地電極に向かう移動が阻止されて接地極電
流を小とすることができる。

【００３９】従って、本発明によれば、効率のよい除電
を行う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】本発明の一実施例を示す装置の概略構成図。

【図２】（ａ）は図１の放電電極部を拡大し一部断面示
した説明図、（ｂ）は（ａ）のII−II線断面説明図。

【図３】図２の放電電極部を接地電極側から示し一部破
断した説明図。

【図４】接地極電流及び有効除電電流を計測する試験装
置の説明的構成図。

【図５】除電時間を計測する試験装置の説明的構成図。

【図６】他の実施例の放電電極部を示す説明図。

【図７】（ａ）は従来の除電装置の放電電極部を示す説
明図、（ｂ）は（ａ）のVI−VI線断面説明図。

【図８】従来の除電装置の放電電極部を示す説明図。

【符号の説明】

１…除電装置、５…針状電極、６…接地電極、１３…誘
導部材、Ｘ…帯電体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】針状電極と、該針状電極に間隙を存して対
   向する接地電極とを備え、前記針状電極と接地電極の間
   への高電圧の印加により針状電極の先端付近にコロナ放
   電を発生させて空気イオンを生成し、該空気イオンを、
   接地電極を介して針状電極に対峙された帯電体に放出し
   て該帯電体の静電気を中和除去する除電装置において、
   接地電極と針状電極との間に、空気イオンが移動すると
   きに空気を巻き込んで発生する空気の流れを帯電体の方
   向に誘導する絶縁物製の誘導部材を設けたことを特徴と
   する除電装置。