JPH0963789A - 電圧印加式除電器及びその除電方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 風力を使用せず除電効果範囲を広げる除電
器。 【構成】 イオン生成用電極より離れた大地やその周辺
を対向電極とし、両者間に高電圧電源でコロナ放電を起
こしこれによりイオンを広範囲に発生させ、このイオン
により除電を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電気の帯電除去を帯電
物体より風力を使用せず約１ｍ前後離れたところより行
うことが出来る電圧印加式除電器。

【０００２】

【従来の技術】従来の電圧印加式除電器はイオン生成用
電極の極く近いところに対向電極（接地電極とも言う）
を設置し、この両電極間に高圧電源によりコロナ放電を
発生させこの時発生するイオンにより帯電物体の帯電を
除去するものである。両電極間が狭いためイオンの発生
する範囲が狭くこれにつれて除電する範囲も狭くなるの
でありなかには送風機を使用して風方向にイオンを送出
して、イオンの送出する方向や範囲を決定して延ばして
いる。これは風方向に風力が届く範囲内を除電範囲とし
た送風型除電器があるが、風力の強いときは軽い帯電物
体を吹き飛ばす欠点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】軽い帯電物体を吹き飛
ばす風を使用せず、除電可能範囲を広く、除電可能範囲
を特定せず、イオン生成用電極の周囲を満遍なく広範囲
な除電可能範囲とすることが課題である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電圧印加式除電器は、高電圧電源の出力の
１極に高圧電線を介しイオン生成用電極を接続し高電圧
電源の出力の他極は微小な静電容量及び電気抵抗を構成
している物体又は人体等を介し大地や床等の周辺に存在
している導電性のある物体等が対向電極とし、これと前
記イオン生成用電極との間にコロナ放電を発生さすので
この範囲が従来に比し非常に広くなりこれにつれてイオ
ンの発生する範囲も広く除電可能範囲も広くなる。 ま
た本発明は除電可能範囲が広いので風力等を使用する必
要がないので軽い帯電物体を吹き飛ばすことがない。

【０００５】

【作用】上記のように構成された電圧印加式除電器のイ
オン生成用電極と対向電極に作用するところが非常に広
い範囲であるため両者間にコロナ放電を発生する範囲も
広い、これにつれてイオンの発生する範囲も広くなるた
め、この範囲内に存在する帯電物体の除電ができる。

【０００６】イオン生成用電極と対向電極との間以外の
周辺に帯電物体があるときは、この帯電物体の静電力で
イオンを吸着しこのイオンによりその帯電物体の除電を
することが実験の結果明らかになった。故にイオン生成
用電極の周囲に除電効果のある範囲があることがわかっ
た。

【０００７】イオン生成用電極に絶縁物性の前開きのラ
ッパ状のものをつけたときはイオン生成用電極に直接他
の物体が触れることがないため両者間に火花放電が発生
しないので引火性ガスが存在する場所においても使用す
ることが出来る。 またイオン生成用電極に直接人体が
触れないので電撃をうけることがない。

【０００８】

【実施例】実施例について図面を参照にして説明する
と、図１において高電圧電源１の出力端子の１極２に高
電圧電源３の他端にイオン生成用電極４を接続する。
高電圧電源１の出力端子の他極５を絶縁しこれとケース
６との間に微小なる静電容量７が発生し、このケース６
に人体又はその他の物体の電気抵抗８を通り履き物に発
生している静電容量９等を介し大地又は床あるいはその
周辺のもの等が対向電極１０となる。 前記イオン生成
用電極４と対向電極１０との間に高電圧電源１の電圧に
よるコロナ放電１１が発生しこれにつれてイオン生成用
電極４の周辺にイオンが発生し、このイオンに関係する
範囲にある帯電物体の除電が完了する。

【０００９】図２はイオン生成用電極４に他のものが近
接したり接触したとき火花放電が発生することを防止す
るためイオン生成用電極に他のものが直接接触しないよ
うなカバーである合成樹脂製の前開きラッパ状の被覆１
２を取り付ける。

【００１０】実施例に使用した高電圧電源１の種類は下
記の通りである。 １．電圧最大約２０ＫＶ直流電源（帯電体の帯電極性と
逆極性を使用） ２．電圧最大約２０ＫＶ交流電源（５０サイクル） ３．電圧最大約２０ＫＶ高周波発振器用電源（周波数１
７．５ＫＣ） ４．加圧時約＋２０ＫＶ減圧時約−２０ＫＶのスタイズ
式圧電素子電源

【００１１】１実施例として巾７０ｃｍのベルトコンベ
アー上にある帯電物体より６０ｃｍの上部にイオン生成
用電極の先端が位置するように設置した。

【００１２】電子複写機の複写紙の入口及び出口の重ね
た複写紙上に５０ｃｍにイオン生成用電極の先端が位置
するように設置した。

【００１３】合成樹脂フィルムのロール巻き取り及び巻
き出し部約６０ｃｍにイオン生成用電極の先端が位置す
るように設置した。

【００１４】紙コップが移動中静電気で集合するところ
より５０ｃｍ離れたところにイオン生成用電極の先端が
位置するところに設置した。

【００１５】合成樹脂フィルムのラミネート加工作業上
より５０ｃｍ離れた位置に設置した。

【００１６】スタイズ式圧電素子電源のものは携帯用と
して工場内の帯電している物体等よりイオン生成用電極
が約５０ｃｍ位離れたところより手動で行った。

【００１７】ポリエチレン袋中に水素２０％の気体とイ
オン生成用電極等を入れてコロナ放電を発生しこの引火
試験を行った。

【００１８】

【発明の効果】

１．

【００１１】に於いて常時６ＫＶ位帯電していたものが
１００Ｖ以下に除電された。 ２．

【００１２】に於いて常時３〜５ＫＶ位帯電していた複
写紙が１００Ｖ以下に除電され取り出すための手に電撃
を感じなくなった。 ３．

【００１３】に於いて常時２０ＫＶ前後発生している静
電電圧が１ＫＶ以下になったのでローラーの取り外し時
に手に電撃を感じなくなった。 ４．

【００１４】に於いて常時紙コップが集結し移動が停止
したところからスムースに移動した。 ５．

【００１５】に於いてラミネート加工作業部は常時２０
ＫＶ前後の帯電電圧であったが１ＫＶ以下になった。 ６．

【００１６】に於いて工場内の帯電する物体が１０ＫＶ
位あったものが２００Ｖ以下に除電された。 ７．

【００１７】２０％水素ガス引火試験を５０回繰り返し
たが１回も引火しなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構造並びに電気回路の説明図である。

【図２】イオン生成用電極の外周に絶縁性の前開きラッ
パをつけた説明図である。

【符号の説明】

１ 高電圧電源 ２ 高電圧電源の出力電極 ３ 高圧電線 ４ イオン生成用電極 ５ 高電圧電源の出力電極 ６ ケース ７ 微小な静電容量 ８ 抵抗 ９ 履き物等による静電容量 １０ 対向電極 １１ コロナ放電 １２ 絶縁性前開きラッパ状のもの

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【手続補正書】

【提出日】平成６年９月２２日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 電圧印加式除電器及びその除電方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電気の帯電除去をイオ
ン効果を利用し、風力を使用せず約５００ｍｍ前後離れ
たところより行うことができる電圧印加式除電器及びそ
の除電方法。

【０００２】

【従来の技術】従来の電圧印加式除電器はイオン生成用
電極の極く近いところに対向電極（接地電極とも言う）
を設置し、この両電極間に高圧電源を印加しコロナ放電
を発生させ、この時発生するイオンにより被除電物体の
帯電を除去するものである。両電極間が狭いためイオン
の発生する範囲が狭くこれにつれて除電する範囲も狭く
なるのである。 なかには送風機を使用して風方向にイ
オンを送出して、イオンの送出する方向や範囲を決定し
て除電を行っている。 これは風方向に風力が届く範囲
内を除電範囲とした送風型除電器であり、風力により軽
い被除電物体を吹き飛ばす欠点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】軽い被除電物体を吹き
飛ばす風力を全然使用せず除電可能範囲を広く、除電可
能方向を特定せず、イオン生成用電極の周囲を満遍なく
広範囲な除電範囲とすることが課題である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電圧印加式除電器は、高電圧電源の出力側
の１極に直接又は高圧電線を介しイオン生成用電極を接
続し、高電圧電源の出力側の他極を直接接地又は静電容
量及び電気抵抗等を構成している物体又は人体等を介
し、大地、床、この周辺に存在している物体等を対向電
極とし、これと前記のイオン生成用電極との間にコロナ
放電を発生さすので、この範囲が従来に比して非常に広
くなり、これにつれてイオンの放射する範囲も広く除電
効果も広くなる。 また本発明は除電可能範囲が広いの
で風力等を使用する必要がないので軽い被除電物体を吹
き飛ばすことがない。

【０００５】

【作用】上記のように構成された電圧印加式除電器のイ
オン生成用電極と対向電極との間隔が非常に広い範囲で
あるため両者間にコロナ放電を発生する範囲も広い、こ
れにつれてイオンの放射する範囲も広くなるため、この
範囲内に存在する被除電物体の除電ができる。

【０００６】イオン生成用電極と対向電極との間以外の
周辺に被除電物体があるときは、この被除電物体の静電
力でイオン生成用電極より放射しているイオンを吸着し
このイオンによりその被除電物体の除電をすることが実
験の結果明らかになった。故にイオン生成用電極の周辺
も除電効果のある範囲があることがわかった。

【０００７】イオン生成用電極の外周にイオン放出穴が
ある絶縁物の囲いをつけイオン生成用電極のある周辺に
他の物体が接近しても火花放電が発生しない。 又人体
が絶縁物の囲いに触れても電撃をうけることがない。

【０００８】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１は請求項２による実施例の説明図である。 変圧器
１の出力側に整流器２及びコンデンサー３を介し直流高
電圧電源とし、これに高抵抗器４を通して、イオン生成
用電極５に印加する。 又他方の回路は前記回路の整流
器６の極性が反対のものを設置したものである。イオン
生成用電極７には前記イオン生成用電極５とは逆極性の
直流高電圧を印加するものである。 入力交流電源１０
を変圧器１及び８の入力側を電源切替開閉器９により交
互に連続して切り替えることによりイオン生成用電極５
及び７は独自の極性のイオンを交互に放射し、停止状態
の被除電物体１１には空間を通して＋極のイオンと−極
性のイオンとが交互に連続的に到達し停止状態の被除電
物体１１が除電される。但し図１において変圧器を使用
し整流して直流高電圧電流を発生する説明をしたが、変
圧器の代わりに２個の高周波発振器の出力側にダイオー
ド、コンデンサー等で構成されている直流変換増幅器を
設置したものの実施をしたが変圧器を使用したときと同
等であったのでここでの説明は省略する。

【０００９】図２は請求項３による実施例の説明図であ
る。 常時各々の極性のイオンを放射しているイオン生
成用電極５、７を別々に前方を除いた外周をイオン放射
防止用遮蔽板２１で遮蔽する。 イオン生成用電極５、
７の前方にイオン遮蔽材としてベークライト板のシャッ
ター２２をつけ、このシャッターを交互に可動させ両イ
オン生成用電極より放射するイオンの極性を交互に連続
的に変換し停止状態の被除電物体１１又は移動中の被除
電物体１３等の除電を行う。

【００１０】図３は請求項４による実施例の説明図であ
り、変圧器１２の出力側の１極に極性の異なった整流器
２及び６をつけこれに各々コンデンサー３の１極をつけ
このコンデンサー３の他極を接地し、各々コンデンサー
３の１極側に高抵抗器４を介して各々極性の違った電源
を別々な高圧電線１８及び１９にそれぞれ印加する。高
圧電線１８及び１９にはそれぞれ一定間隔にイオン生成
用電極５、７を取り付け隣同士のイオン生成用電極の極
性が異なるように配置し、これを移動中の被除電物体１
３の移動方向に設置する。但し変圧器の代わりに高周波
発振器の出力側の１極に極性の異なった直流変換増幅器
を設置したものを実施したが変圧器を使用したときと同
等であったのでここでの説明は省略する。

【００１１】図４は請求項５による停止状態の被除電物
体の時の実施例の説明図である。交流高電圧電源として
周波数２０Ｈｚ以上７０Ｈｚ未満に使用する変圧器１２
の出力側の１極に高抵抗器４を介しイオン生成用電極１
４に印加し、空間を通して停止状態の被除電物体１１に
イオンを放射し除電を行う。但し交流電源の周波数が２
０Ｈｚ未満のものは直流高電圧電源の極性を時間と共に
交互に切り替えて交流化する。 又７０Ｈｚ以上の交流
高圧電源としては発振器を使用する。

【００１２】図５は請求項５による移動中の被除電物体
の時の実施例の説明図である。 高電圧の変圧器１２の
出力側の１極に高抵抗器４をつけ、この先端に高圧電線
２０に一定間隔にイオン生成用電極１４を１本以上つけ
た物を移動中の被除電物体１３の移動方向に、移動中の
被除電物体１３との間に空間をあけて設置する。

【００１３】図６は請求項６による実施例の説明図であ
る。 直流高電圧電源として、スクイズ式圧電素子電源
１５を電源として使用し、この出力側の１極に直接又は
高抵抗器４を介しイオン生成用電極１４に接続する。
スクイズ式圧電素子電源１５の加圧時のイオン極性と減
圧時のイオン極性とを交互に停止状態の被除電物体１１
又は移動中の被除電物体１３に空間を介し放射しこれら
を除電する。

【００１４】図７は請求項７による実施例の説明図であ
る。 イオン生成用電極１４の外周にイオン放出穴１６
がある絶縁性の保護囲い１７を取り付けこのイオン生成
用電極１４に他の導電性物体や人体が接近しても火花放
電や電撃を防止する保護囲いである。

【００１５】

【発明の効果】図１に示す実施例の回路において停止状
態の被除電物体を約１０ＫＶ帯電させたものより５００
ｍｍ離れた位置に＋−極性の専用のイオン生成用電極
に、１秒間に２回の割合で交互に極性を変えた約１５Ｋ
Ｖの直流電圧を５秒間連続して印加した結果被除電物体
の残留電圧が約１５０Ｖになり、除電効果は良好であっ
た。

【００１６】図２に示す実施例の回路において停止状態
の被除電物体を約１０ＫＶ帯電させたものより５００ｍ
ｍ離れた位置に＋−極性の専用のイオン生成用電極に常
時約１５ＫＶの直流電圧を印加したイオン生成用電極の
先端にベークライト板のシャッターを１秒間２回の割合
で交互に開閉し被除電物体に５秒間放射後被除電物体の
残留電圧が約１５０Ｖになり、除電効果は良好であっ
た。

【００１７】図３に示す実施例の回路において秒速約１
ｍのベルトコンベアー上に約１０ＫＶ帯電した移動中の
被除電物体上５００ｍｍ離れた位置に＋−各々専用極性
のイオン生成用電極を２００ｍｍの間隔で１０組設置し
各極性のイオン生成用電極に直流電圧約１５ＫＶ印加
し、この下部を４ｍの間を通過した後の移動中の被除電
物体の残留電圧が約２００Ｖとなり除電効果としては良
好であった。

【００１８】図４に示す実施例の回路において約１０Ｋ
Ｖ帯電した被除電物体より５００ｍｍ離れた位置にイオ
ン生成用電極に交流電源２５Ｈｚの１５ＫＶを印加し１
０秒後に被除電物体の残留電圧が約２５０Ｖとなり、除
電効果として良好であった。

【００１９】図５に示す実施例の回路に於いて秒速１ｍ
のベルトコンベアー上に約１０ＫＶ帯電した移動中の被
除電物体上５００ｍｍ高い位置にイオン生成用電極を間
隔２００ｍｍで２０本設置し、これに交流電源２５Ｈｚ
の１５ＫＶを印加した下部を４ｍ通過後移動中の被除電
物体の残留電圧が約３００Ｖとなり、除電効果としては
良好であった。

【００２０】図６に示す実施例の回路において約１０Ｋ
Ｖ帯電した被除電物体より５００ｍｍ離れた位置にイオ
ン生成用電極にスクイズ式圧電素子電源（加圧時約＋１
５ＫＶ、減圧時−１５ＫＶの出力が発生）を加圧、減圧
を１秒間に２回の割合で交互に操作し、これを５秒間連
続的に印加した結果移動中の被除電物体の残留電圧が１
００Ｖになり、又停止状態の被除電物体の残留電圧も１
００Ｖ以下となり両者共除電効果が良好であった。

【００２１】図７に示す実施例に於いてイオン生成用電
極の先端より約３０ｍｍ先にイオン放出穴のあるラッ
パ、又は電極の先端を中心とし半径約３０ｍｍの目の粗
い篭上等を絶縁物で作った囲いを設置し、火花放電や電
撃等の事故発生を防止する。

【図面の簡単な説明】

【図１】＋−専用イオン生成用電極にその極性の直流高
電圧を交互に切り替えて印加する回路説明図

【図２】常時＋極性の放射又−極性の放射している２本
のイオン生成用電極の先端にイオンの遮蔽、又は通過を
交互に切り替えし被除電物体に放射さすためのシャッタ
ーをつけた説明図

【図３】互いに極性の異なったイオンを放射するイオン
生成用電極を交互に配列しこの下部に移動中の被除電物
体の除電さす回路説明図

【図４】イオン生成用電極に交流高電圧電源を印加した
回路説明図

【図５】イオン生成用電極を一定間隔に配列し、これに
交流高電圧電源を印加した、移動中の被除電物体の除電
する回路説明図

【図６】イオン生成用電極にスクイズ式圧電素子電源を
つけこの加圧及び減圧等の操作を交互に連続的に行いこ
れを被除電物体に印加し除電する回路説明図

【図７】イオン生成用電極の外周に保護囲いをつけた説
明図

【符号の説明】 １、８、１２・・・・・変圧器 ２、６・・・・・・・・整流器 ３・・・・・・・・・・コンデンサー ４・・・・・・・・・・高抵抗器 ５、７、１４・・・・・イオン生成用電極 ９・・・・・・・・・・電源切替開閉器 １０・・・・・・・・・・入力交流電源 １１・・・・・・・・・・停止状態の被除電物体 １３・・・・・・・・・・移動中の被除電物体 １５・・・・・・・・・・スクイズ式圧電素子電源 １６・・・・・・・・・・イオン放出穴 １７・・・・・・・・・・保護囲い １８、１９、２０・・・・高圧電線 ２１・・・・・・・・・・イオン放射防止用遮蔽板 ２２・・・・・・・・・・シャッター

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図４】

【図６】

【図７】

【図３】

【図５】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧電線の一端にイオン生成用電極をつ
   け、高圧電線の他端に高電圧電源の出力側の１極に接続
   し高電圧電源の出力側の他端を微少な静電容量及び電気
   抵抗よりなる物体や人体等を介して大地や床及びこの周
   辺の物体等を対向電極とした電圧印加式除電器
2. 【請求項２】 高電圧電源として直流電源、交流電源、
   高周波電源、圧電素子電源等の電源を使用した請求項１
   記載の電圧印加式除電器
3. 【請求項３】 イオン生成用電極の外周を絶縁性の前開
   きのラッパ状のものを取り付けた請求項１記載の電圧印
   加式除電器