JPH0998531A - 静電気除去具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電気が除電されているか、されていないか
の確認が容易に可能な静電気除去具を提供する。 【解決手段】 絶縁材料からなる中空のケースに静電気
入力電極及び静電気出力電極を隔離して配置し、この静
電気入力電極及び静電気出力電極間に、抵抗を直列に接
続してなる静電気除去具であって、前記ケース内に、静
電気放電時に作動するエレクトロルミネッセンス素子の
駆動回路を配置すると共に、この駆動回路にエレクトロ
ルミネッセンス素子を接続してなる静電気除去具。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は静電気の放電によっ
て人体が受けるシビレや電撃を防止する静電気除去具に
関する。

【０００２】

【従来の技術】カーペット等が敷いてあるオフィス、ホ
テルなどで部屋の出入りの際、ドアノブなどに手を触れ
た瞬間に静電気によるシビレ、電撃を受けることがあ
る。特に冬季の乾燥期に多い。

【０００３】これは、カーペットを敷いてある床上を歩
くことにより靴、スリッパとカーペットとの摩擦により
人体に静電気が帯電することに起因するものであり、ド
アノブなどの導体に手を触れたとき人体からドアノブへ
静電気が放電するため生じる衝撃である。静電気放電は
特に金属性で、しかもドア、ドアフレーム、窓フレーム
等の様に表面積が大きいものに触れたとき発生し易く、
一般に人体が２ｋｖ以上に帯電すると静電気によるシビ
レ、電撃を感じることが知られている。

【０００４】人体から金属などの導体に静電気放電が一
瞬に生じるとシビレ、電撃の原因となるため、シビレ、
電撃の防止方法としては静電気の放電時間を高抵抗体を
介することで長くする方法が採用されている。この従来
の方法を採用した静電気除去具は、静電気出力電極と静
電気入力電極との間に１メガオーム以上の高抵抗体を結
合した構成となっている。この静電気除去具を使用する
に当っては、静電気除去具の静電気入力電極を手で持
ち、静電気出力電極をドアノブ等の金属に接触させる。
この時、静電気は人体より高抵抗体を介してドアノブ等
に流れるが、静電気は高抵抗体をゆっくり流れるのでシ
ビレ、電撃を感じない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の除電器は、除電
されているか、されていないかの確認が困難であった。
即ち、従来の静電気除去具では、ドアノブ等に対し確実
に接触したか、また接触した時間が十分であったかを確
認することが出来なかった。このため、静電気除去具に
ネオン管、液晶表示器を組み込み、静電気が流れている
ことを検知して静電気の除去を確認する方法が検討され
たり、圧電スピーカーを組み込み、音で静電気の発生除
去を確認する方法が検討されたりした。

【０００６】しかしながら、ネオン管は静電気による放
電では光が非常に弱く確認しにくく、また液晶表示器は
夜間の使用には不向という欠点があった。また、静電気
除去具にも試みられたが、静電気のエネルギーが非常に
小さいため圧電スピーカーを駆動出来なく音として確認
出来なかった。

【０００７】

【課題を解決する手段】本発明は、絶縁材料からなる中
空のケースに静電気入力電極及び静電気出力電極を隔離
して配置し、この静電気入力電極及び静電気出力電極間
に、抵抗を直列に接続してなる静電気除去具であって、
前記ケース内に、静電気放電時に作動するエレクトロル
ミネッセンス素子の駆動回路を配置すると共に、この駆
動回路にエレクトロルミネッセンス素子を接続してなる
静電気除去具を要旨とする。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を添付図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す回路のブロック図で
ある。参照符号１は絶縁材料からなる中空のケースであ
る。このケース１の両端には導電性材料からなる静電気
入力電極２及び静電気出力電極３が隔離して取り付けら
れている。前記中空のケース１の中空部内には、前記静
電気入力電極２及び静電気出力電極３間に、直列に接続
された第１乃至第４の抵抗４、５、６、７が配置されて
いる。この抵抗４、５、６、７は、静電気の放電時に、
放電時間を長くするための抵抗であると共に、エレクト
ロルミネッセンス素子の駆動回路の一部を形成してい
る。更に、ケース１の中空部内には、第１の２入力負論
理和デジタルＩＣ８、第２の２入力負論理和デジタルＩ
Ｃ９及びこれらのＩＣ８、９の電源である電池１０も配
置されている。上記第１乃至第４の抵抗の中、第２の抵
抗５と第３の抵抗６の接続点を第１の２入力負論理和デ
ジタルＩＣ８の基準電圧点の電池１０のプラス側電極に
接続し、第１の抵抗４と第２の抵抗５の接続点を前記第
１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の第１の入力端子８
ａへ接続し、第３の抵抗６と第４の抵抗７の接続点を前
記第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の第２の入力端
子８ｂへ接続する。前記第１の２入力負論理和デジタル
ＩＣ８の出力端子８ｃは、第２の２入力負論理和デジタ
ルＩＣ９の第１の入力端子９ａと接続し、前記第２の２
入力負論理和デジタルＩＣ９の出力端子９ｃは、エレク
トロルミネッセンス素子１９を接続したインバーター１
１のマイナス電極と接続する。インバーター１１のプラ
ス電極１１ｂは上記電池１０のプラス側電極と接続す
る。前記インバーター１１のマイナス電極１１ａと第２
の２入力負論理和デジタルＩＣ９の第２の入力端子９ｂ
との間には、インバーター１１のマイナス電極１１ａ側
からコンデンサ１２と第５の抵抗１３とを直列に接続す
る。更に、第５の抵抗１３と、第２の２入力負論理和デ
ジタルＩＣ９の第２の入力端子９ｂとの間に第６の抵抗
１４の一方を接続し、他方を前記電池１０のプラス側電
極に接続する。そしてこの電池１０は、前記第１の２入
力負論理和デジタルＩＣ８及び第２の２入力負論理和デ
ジタルＩＣ９の電源として接続する。中空のケース１に
設けられた孔１５は発光ダイオード１１の光を外部に出
すための貫通孔である。上記回路がエレクトロルミネッ
センス素子の駆動回路となるが、この回路は、エレクト
ロルミネッセンス素子の駆動回路の一例を示すものであ
る。

【０００９】前記中空のケース１を形成する絶縁材料は
汎用性樹脂が使用できる。具体的には、ポリエチエン、
ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエス
テル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニ
ール、ポリエポキシ、ポリアクリロニトリル、アクリル
ニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリルニ
トリル−スチレン共重合体などの熱可塑性樹脂又は熱硬
化性樹脂が挙げられる。 ケース１は、これらの樹脂を
射出成形などの方法によって形成することが出来る。

【００１０】前記静電気入力電極２を形成する導電性材
料は、金属、導電性樹脂、導電性ゴム、導電性セラミッ
ク等が使用できる。その抵抗値は１０¹⁰オーム・センチ
以下であればよい。静電気入力電極２の形状は任意で良
いが、本静電気除去具を携帯用とする場合、キーホルダ
やチェーン等の形状とすることが好ましい。

【００１１】前記静電気出力電極３を形成する導電性材
料は、上記静電気入力電極２の場合と同様に金属、導電
性樹脂、導電性ゴム、導電性セラミック等が使用でき
る。更に、ステンレス繊維のウェブやフェルト、金属を
メッキした合成繊維の織布および不織布、カーボンブラ
ック等の導電材料を添加した合成繊維の織布および不織
布、発泡性の導電性ポリエチレン樹脂、同様の発泡性の
導電性ウレタン樹脂などが使用できる。静電気出力電極
３の形状は、静電気を放電しやすくするために、表面積
が大きい方が好ましいので繊維状のものが好ましく、更
に、先端が鋭端である方が好ましい。また、中空のケー
ス１に配置された静電気出力電極３をケース１外に一部
顕出させるか、または、ケース１に孔を設け、空気を流
通させることでも静電気を空中に放電できる。ケース１
に形成する孔は静電気出力電極３と接触または接近して
いると、より速く放電できる。また、金属ドアノブ、金
属ドアフレーム等の導電性の物に、ケース１外に顕出さ
れた静電気出力電極３を直接接触させるか、又はケース
１の孔を接近させるだけでも静電気を逃がすこともでき
る。

【００１２】前記静電気入力電極２と静電気出力電極３
との間に直列に接続した第１乃至第４の抵抗４、５、
６、７は、静電気放電時間を長くすると共に、検出感度
を設定するために用いているものである。抵抗の値は、
第１乃至第４の抵抗が全て等しくても、各々異なってい
ても良い。抵抗の値を変えることで検出感度を任意に設
定できる。尚、前記２入力負論理和デジタルＩＣ８及び
９の保護のため、ＩＣに印加される電圧を低くするため
には、第１の抵抗４及び第４の抵抗７の値に比べ第２の
抵抗５及び第３の抵抗６の値を小さくしたほうがよい。
但し、第２の抵抗５及び第３の抵抗６の値があまり小さ
すぎると静電気の検出感度が低下するので、第１の抵抗
４を４．７メガオーム、第２の抵抗５を４７０キロオー
ム、第３の抵抗６を４７０キロオーム、第４の抵抗７を
４．７メガオームとするのが好ましい。

【００１３】前記２入力負論理和デジタルＩＣ８及び９
は、前記静電気入力電極２に静電気が入力されたとき
に、発光ダイオード１１を点灯させるスイッチとして使
用されるものである。市販の２入力負論理和デジタルＩ
ＣとしてはＴＴＬ方式のものとＣＭＯＳ方式のものとが
ある。ただしＴＴＬ方式のデジタルＩＣは入力側のイン
ピーダンスが低く電流が流れやすいため、消費電流が大
きい欠点があり、作動させるための電源は５Ｖのものが
必要である。これに対して、ＣＭＯＳは２Ｖ〜６Ｖで作
動するため汎用電池が使用でき好ましい。

【００１４】前記インバーター１１は、エレクトロルミ
ネッセンス素子を発光させるため、電流を交流に変換す
るために用いるものであり、出力電圧５０〜５５Ｖｒｍ
ｓ、周波数２．８ＫＨｚ程度の交流を出力できれば良
い。

【００１５】前記エレクトロルミネッセンス素子１６は
略してＥＬ素子とも称し、面状発光体の形態としても使
用できるものである。エレクトロルミネッセンス素子１
６は、発光層を絶縁層で被覆し、その対抗面に電極を配
置したものであり、発光層に硫化亜鉛とマンガンとを用
いたものは黄橙色に発光し、硫化亜鉛とテルビウム、フ
ッ素を用いたものは緑色に発光する。エレクトロルミネ
ッセンス素子１６の形状は任意であるが、上記のように
面状での使用も可能であるので、ケース１の表面に貼り
付けて使用したり、ケース１内壁に貼り付て使用したり
することもできる。

【００１６】前記電池１０は、前記第１の２入力負論理
和デジタルＩＣ８及び第２の２入力負論理和デジタルＩ
Ｃ９を作動させるため、及び、エレクトロルミネッセン
ス素子１６を点灯させるための電源である。電池１０は
市販の汎用電池が使用できる。形状はボタン型電池、コ
イン型電池、円筒型電池が使用できる。電池の種類とし
てはマンガン電池、銀電池、アルカリ電池、リチウム電
池、空気電池などの一次電池、そしてニッケル−カドミ
ウム電池、鉛電池などの２次電池が使用できる。

【００１７】中空のケース１に設けられた前記孔１５は
エレクトロルミネッセンス素子１６の光を外部に通過さ
せるための貫通孔である。光を外部から視認できれば良
いので形状及び数量は任意である。孔１５を形成する代
わりに、中空のケース１を透明にしたり、エレクトロル
ミネッセンス素子１６の周りのみ透明にしても良い。
尚、エレクトロルミネッセンス素子１６をケース１の外
壁に取り付けた場合、孔１５は不要である。

【００１８】尚、本静電気除去具は、上記以外、例え
ば、機械的に回路を接続、切断する手動スイッチを付加
することもできる。この手動スイッチを設けることによ
って、静電気入力がない時に、エレクトロルミネッセン
ス素子１６を強制的に手動点灯させ、電池１０のバッテ
リーチェックを行ったり、照明にも使用したりすること
も可能になる。

【００１９】

【作用】上記実施例の作用について図２の電気的接続回
路を用いて説明する。第１の２入力負論理和デジタルＩ
Ｃ８としてＣＭＯＳ２入力負論理和デジタルＩＣ（７４
ＨＣ０８、東芝（株）製）を使用した。静電気入力電極
２（ニッケルメッキしたステンレス棒）が正の帯電体
（不図示）に接触している場合、電池１０（リチウム電
池、ＣＲ２０１６、東芝電池（株）製）のプラスを第１
の２入力負論理和デジタルＩＣ８の基準電圧点としてい
るので、第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の第１の
入力端子８ａが示す入力は正側クランプレベルいっぱい
の正（ハイ）レベルとなり、放電電流が第２の抵抗５か
ら第３の抵抗６に向かって流れるため、第１の２入力負
論理和デジタルＩＣ８の第２の入力端子８ｂの電圧は、
基準電圧点の電池電圧よりもローレベルとなる。このと
き、前記帯電体の帯電量が十分大きいとき、第２の入力
端子８ｂの電圧は第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８
の入力スレッショルド電圧よりも低くなる。従って、第
１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の出力は負（ロー）
レベルの出力となる。

【００２０】また逆に、静電気入力電極２が負の帯電体
（不図示）に接触している場合、第２の入力端子８ｂの
電圧は、基準電圧点の電池電圧よりも正側クランプレベ
ルいっぱいの電圧となり、第１の入力端子８ａの電圧
が、第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８のスレッショ
ルド電圧よりも低下し、第１の２入力負論理和デジタル
ＩＣ８の出力はやはり負（ロー）レベル出力となる。

【００２１】静電気入力電極２が静電気の帯電体（不図
示）に接触すると、静電気が静電気出力電極３（ステン
レスフェルト、日本精線（株）製）に導通し静電気が放
電放出され、静電気の除去が行われる。このとき、第１
の２入力負論理和デジタルＩＣ８に静電気が一瞬でも入
力すると、これに接続された第２の２入力負論理和デジ
タルＩＣ９の出力が負（ロー）レベルになり、インバー
タ１１が駆動してエレクトロルミネッセンス素子が点灯
する。

【００２２】上記静電気の除去時、第１の２入力負論理
和デジタルＩＣ８の出力端子８ｃが一瞬でも負（ロー）
レベルになると、第６の抵抗の抵抗１４によりコンデン
サ１２はゆっくり充電され、徐々に第２の２入力負論理
和デジタルＩＣ９の第２の入力端子９ｂの電圧が上が
る。この電圧が第２の２入力負論理和デジタルＩＣ９の
入力スレショルドレベルになった時点で出力端子９ｃの
電圧が上がり始める。それがコンデンサ１２及び第５の
抵抗１３を介して第２の入力端子９ｂにも伝わり、第２
の入力端子９ｂの電圧をさらに上昇させる。エレクトロ
ルミネッセンス素子１６は、出力端子９ｃの電圧が正
（ハイ）レベルに戻るまで点灯し、正（ハイ）レベルに
戻ると、即ち、各点が初期状態に戻ると消灯する。第５
の抵抗１３は、初期状態への復帰時の、コンデンサ１２
に対する、第２の２入力負論理和デジタルＩＣ９の第２
の入力端子９ｂを介した過大電流の流入を防止するため
のものであり、コンデンサ１２と直列に接続してある。

【００２３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本静電気除
去具は、静電気の一瞬の放電によるシビレ、電撃を防止
することができると共に、エレクトロルミネッセンス素
子は、発光が強いため、静電気の放電時にエレクトロル
ミネッセンス素子が点灯することで放電があったか否か
を容易に目視で確認でき、使用上の不安感がない優れた
静電気除去具である。なお、エレクトロルミネッセンス
素子は、フレキシブルな面状発光体として使用できるた
め、複雑な形状への取り付けも容易にできるという利点
もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路のブロック図であ
る。

【図２】図１の等価回路である。

【符号の説明】

１ ケース ２ 静電気入力電極 ３ 静電気出力電極 ４ 第１の抵抗 ５ 第２の抵抗 ６ 第３の抵抗 ７ 第４の抵抗 ８ 第１の２入力負論理和デジタルＩＣ ８ａ 第１の入力端子 ８ｂ 第２の入力端子 ８ｃ 出力端子 ９ 第２の２入力負論理和デジタルＩＣ ９ａ 第１の入力端子 ９ｂ 第２の入力端子 ９ｃ 出力端子 １０ 電池 １１ インバーター １１ａ プラス電極 １１ｂ マイナス電極 １２ コンデンサ １３ 第５の抵抗 １４ 第６の抵抗 １５ 孔 １６ エレクトロルミネッセンス素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁材料からなる中空のケースに静電気
   入力電極及び静電気出力電極を隔離して配置し、この静
   電気入力電極及び静電気出力電極間に、抵抗を直列に接
   続してなる静電気除去具であって、前記ケース内に、静
   電気放電時に作動するエレクトロルミネッセンス素子の
   駆動回路を配置すると共に、この駆動回路にエレクトロ
   ルミネッセンス素子を接続してなる静電気除去具。