JPS5841099B2 - Tiden Reiyuushi Hatsei Souchi - Google Patents

Tiden Reiyuushi Hatsei Souchi

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JPS5841099B2
JPS5841099B2 JP49078222A JP7822274A JPS5841099B2 JP S5841099 B2 JPS5841099 B2 JP S5841099B2 JP 49078222 A JP49078222 A JP 49078222A JP 7822274 A JP7822274 A JP 7822274A JP S5841099 B2 JPS5841099 B2 JP S5841099B2
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JP
Japan
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electrode
electrodes
planar
ion generating
silent discharge
Prior art date
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Japanese (ja)
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JPS517572A (en
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孜 伊藤
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ONODA SEMENTO KK
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ONODA SEMENTO KK
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一定間隔を隔てて対向する面状無声放電電
極に両方の電極で同時には無声放電が生起しないように
お互に位相をシフトさせた交流電圧を印加し、且、両方
の無声放電発生電極間に電圧を印加して無声放電が生起
している側から他側へ所望の単極性イオンを引き出し、
前記面状無声放電電極を隔てる空間に粉体粒子を通すこ
とによって粉体粒子の荷電を高効率で且、連続的に行な
うことを可能ならしめる帯電粒子発生装置に関するもの
である。
[Detailed Description of the Invention] This invention applies alternating current voltages to planar silent discharge electrodes that face each other at a certain interval and whose phases are shifted so that silent discharge does not occur in both electrodes at the same time. , and applying a voltage between both silent discharge generating electrodes to draw out desired unipolar ions from the side where the silent discharge is occurring to the other side,
The present invention relates to a charged particle generator that enables highly efficient and continuous charging of powder particles by passing the powder particles through the space separating the planar silent discharge electrodes.

粉体粒子を単極性に帯電させる方法としては接触帯電、
摩擦帯電を利用する方法、又は、針状、線状、刃型等の
電極とこれに対向する板状、筒状、あるいは球状の電極
との間に直流高電圧を印加してコロナ放電を発生せしめ
、このコロナ放電によって生ずるイオンを粉体粒子へ衝
突させて単極性に帯電した粉体を得る方法、及び交番電
界を形成するため相互に絶縁され、一定の間隔を隔てて
互に平行に配置された平板又は任意の極面を有する交番
電極と、その交番電極の各々に設けられた一個又は複数
個の小孔又は細隙のそれぞれの中央に該交番電極から絶
縁されて設置された一個又は複数個の放電用第三電極と
該交番電極に交番電圧を印加するための交流電源と該第
三電極と該交番電極との間に直流又は交流電圧を印加す
るための直流又は交流電源を有することを特徴とする粒
子荷電装置等がある。
Contact charging,
Corona discharge is generated by a method that utilizes frictional charging, or by applying a high DC voltage between a needle-shaped, linear, or blade-shaped electrode and an opposing plate-shaped, cylindrical, or spherical electrode. A method for obtaining unipolarly charged powder by colliding ions generated by this corona discharge with powder particles, and a method for obtaining unipolarly charged powder by colliding ions generated by this corona discharge with powder particles, and for forming alternating electric fields, the ions are arranged parallel to each other and insulated from each other at a certain interval. An alternating electrode having a flat plate or arbitrary polar surface, and one or more small holes or slits installed in the center of each of the one or more small holes or slits provided in each of the alternating electrodes to be insulated from the alternating electrode. It has a plurality of third electrodes for discharge, an AC power source for applying an alternating voltage to the alternating electrode, and a direct current or alternating current power source for applying a direct current or alternating voltage between the third electrode and the alternating electrode. There are particle charging devices and the like that are characterized by this.

これらの方法に関しては、接触帯電を利用する方法は、
粉体が荷電される荷電量の大きさが明確に定まりにくく
、従って、荷電量の制御が技術的にむずかしいという大
きな欠点がある。
Regarding these methods, the method using contact charging is
A major drawback is that it is difficult to clearly determine the amount of charge that the powder is charged with, and therefore, it is technically difficult to control the amount of charge.

次にコロナ放電を利用する方法では粉体粒子の得る飽和
帯電量が粒径の二乗と荷電域の電界強度に比例するとい
う明確な定量的関係は存在するが、荷電粒子はコロナ放
電電極から対向電極に向うクーロン力によって駆動され
、荷電量の大きい粒子は対向電極に付着してしまって、
所要の空間に最もよく帯電した粒子を抽出することがで
きないという大きな欠点がある。
Next, in methods that utilize corona discharge, there is a clear quantitative relationship in which the amount of saturation charge obtained by powder particles is proportional to the square of the particle size and the electric field strength in the charged region. Driven by Coulomb force toward the electrode, highly charged particles adhere to the opposing electrode,
A major drawback is the inability to extract the most highly charged particles in the required space.

次に対向する面上にあけた穴における火花放電によって
発生するイオンを対向電極間に印加された交流電圧で対
向する電極を隔てる空間に引出して粒子を荷電する装置
においては、細孔と放電電極との間で起る放電が本質的
に火花放電であるため、電力の利用効率が著しく悪く、
更に粒子の通過する空間においては、粒子の通過に伴っ
て必ず粉体の流動が起り、そのために発生する粉体が電
極の全面に付着し、特に細孔の周辺及び放電電極の先端
に付着して放電電圧を著しく上昇せしめて、長期間に連
続運転を行ない難いという大きな欠点がある。
Next, in a device that charges particles by extracting ions generated by a spark discharge in holes drilled on opposing surfaces into the space separating the opposing electrodes using an alternating current voltage applied between the opposing electrodes, the ions are drawn between the pores and the discharge electrode. Since the discharge that occurs between the
Furthermore, in the space through which the particles pass, there is always a flow of powder as the particles pass, and the resulting powder adheres to the entire surface of the electrode, especially around the pores and the tip of the discharge electrode. The major drawback is that the discharge voltage increases significantly, making it difficult to operate continuously for a long period of time.

又、この方法においては、細孔と放電電極との間に伺ら
の絶縁物が存在しないために、導電性の粉体の荷電を実
施することは全く不可能である。
Furthermore, in this method, since there is no insulating material between the pores and the discharge electrode, it is completely impossible to charge the conductive powder.

この発明は以上に述べた如く、従来から存在する粒子荷
電装置の欠点を悉く解決して、集塵、分級、輸送、静電
塗装、静電植毛等の電気力学的粉体制御装置において必
要とされるところの大量の単極性荷電を有する高濃度の
固体もしくは液体の微粒子を発生せしめ、且つこれを所
要の領域に正確且多量に供給することができる新しい、
しかも非常に高い効率で上記の作業を実施することがで
きる粒子荷電装置を提供するものである。
As described above, this invention solves all the drawbacks of conventional particle charging devices and is necessary for electrodynamic powder control devices for dust collection, classification, transportation, electrostatic coating, electrostatic flocking, etc. A new method that can generate highly concentrated solid or liquid particles with a large amount of unipolar charge and supply them accurately and in large quantities to the required area.
Furthermore, the present invention provides a particle charging device that can carry out the above operations with extremely high efficiency.

本発明は一対の電極を固体の絶縁物を隔てて設け、かつ
少くともその一方の電極を多数平行に並べた線状電極群
としてなる面状イオン発生電極と、該面状イオン発生電
極を対向して形成した荷電空間と、該面状イオン発生電
極に無声放電を生起するよう前記一対の電極間に夫々交
流電圧を印加すると共にその一方の交流電圧の有効印加
時間を他方の交流電圧の有効時間に対してシフトさせる
手段と、無声放電を生起している面状イオン発生電極が
他方の面状イオン発生電極に対して常に同一極性の電位
差を有するように前記面状イオン発生電極間に電圧を印
加する手段とよりなることを特徴とする帯電流子発生装
置にある。
The present invention provides a planar ion generating electrode in which a pair of electrodes are provided separated by a solid insulator, and at least one of the electrodes is arranged in parallel as a group of linear electrodes, and the planar ion generating electrode is placed opposite to each other. An alternating current voltage is applied between each of the pair of electrodes to generate a silent discharge in the charged space formed by the electrode and the planar ion generating electrode. means for shifting with respect to time, and a voltage between the planar ion generating electrodes such that the planar ion generating electrode generating silent discharge always has the same polarity potential difference with respect to the other planar ion generating electrode. A charging current generator is characterized in that it comprises means for applying .

本発明は面状イオン発生電極に交流電圧を印加すること
により無声放電を行わせ、しかも各面状イオン発生電極
に印加する交流電圧を有効印加時間を互いにシフトさせ
ることにより対向せる面状イオン発生電極に交互に無声
放電を行わせて面状イオン発生電極の面上に正及び負イ
オンを生じさせ、この正及び負イオンを生じた面状イオ
ン発生電極が他方のイオン発生電極に対して常に同一極
性の電位差を有することによりその面状イオン発生電極
で生じた正及び負イオンのうち常に一方のイオンのみを
荷電空間に引き出すことができ、荷電空間を通る粉体を
高効率で荷電することができる。
The present invention produces a silent discharge by applying an alternating current voltage to the planar ion generating electrodes, and also allows the planar ion generating electrodes to face each other by mutually shifting the effective application times of the alternating voltages. The electrodes alternately perform silent discharge to generate positive and negative ions on the surface of the planar ion generating electrode, and the planar ion generating electrode that generated the positive and negative ions is always connected to the other ion generating electrode. By having a potential difference of the same polarity, only one of the positive and negative ions generated in the planar ion generating electrode can be drawn out into the charging space at any time, and the powder passing through the charging space can be charged with high efficiency. I can do it.

次に図面によって本発明による粒子荷電装置の構成方法
と実施例について説明する。
Next, a construction method and embodiments of a particle charging device according to the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は、本発明に使用される面状無声放電電極の構造
を示す斜祝図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a planar silent discharge electrode used in the present invention.

すなわち、本発明に使用される面状無声放電電極は、絶
縁物層1の表面の浅い所に埋設された平行な線状電極1
−1゜1−2が存在する。
That is, the planar silent discharge electrode used in the present invention has parallel linear electrodes 1 buried in a shallow part of the surface of an insulating layer 1.
-1°1-2 exists.

この平行線状電極を一本おきに同相に接続し第2図の断
面図に示した如く、これらの電極に電源6によって交流
の高電圧を印加する。
Every other parallel line electrode is connected in the same phase, and a high alternating current voltage is applied to these electrodes by a power source 6, as shown in the sectional view of FIG.

その結果、電極1−1と1−2の間には1−1・2に示
される如く、電極の表面付近に、電極の表面から見て外
側に凸に湾曲した電気力線が発生する。
As a result, as shown in 1-1 and 1-2 between the electrodes 1-1 and 1-2, lines of electric force are generated in the vicinity of the surface of the electrodes, which are convexly curved outward when viewed from the surface of the electrodes.

この電気力線の密度がすなわち、この面状無声電極表面
における電界強度であり、そして電界強度が、その付近
に存在する気体の火花電圧より高くなった時には、電極
1−1と1−2の間に無声放電が発生する。
The density of the electric lines of force is the electric field strength on the surface of the planar silent electrode, and when the electric field strength becomes higher than the spark voltage of the gas existing in the vicinity, the electric field strength between the electrodes 1-1 and 1-2 A silent discharge occurs in between.

この無声放電発生の状況に関しては上記構成の一方の電
極E−1に対向する電極E−2に関しても全く同様で、
電極E−2の電源は第2図に示されたように変圧機7に
よって供給される。
Regarding the situation of silent discharge generation, the situation is exactly the same for the electrode E-2 opposite to one electrode E-1 in the above configuration.
Power for electrode E-2 is supplied by transformer 7 as shown in FIG.

そして、これらの無声放電電極E−1とE−2は図に示
された如く、空間20を隔てて対向設置されている。
As shown in the figure, these silent discharge electrodes E-1 and E-2 are placed opposite each other with a space 20 in between.

次に第3図の81は面状無声放電電極の各線状電極間に
印加される交流電圧の波形を示している。
Next, reference numeral 81 in FIG. 3 shows the waveform of the AC voltage applied between each linear electrode of the planar silent discharge electrode.

すなわち第3図の81において無声放電は、時間21か
ら時間24にわたる一つの周期において、時間22及び
時間24においてのみ発生することは無声放電に関して
よく知られているところである。
That is, it is well known regarding silent discharge that silent discharge occurs only at time 22 and time 24 in one cycle extending from time 21 to time 24 at 81 in FIG.

従って、電極E1において、時間22及び時間24にお
いては線状電極1−1と1−2との間において数十キロ
サイクルから数メガサイクルの周波数の高周波無声放電
が各電極の間に存在するようになる。
Therefore, in the electrode E1, at time 22 and time 24, high-frequency silent discharge with a frequency of several tens of kilocycles to several megacycles exists between the linear electrodes 1-1 and 1-2 between each electrode. become.

この場合、電源6によって印加される電圧の周波数は、
通常10サイクル乃至1000サイクル程度である。
In this case, the frequency of the voltage applied by the power source 6 is
Usually, it is about 10 cycles to 1000 cycles.

従って時間22及び時間24においては、面状無声放電
電極の表面1−1・2付近には強い電離が起こっており
、この時間には電子及び正負のイオンが多数存在してい
わゆるプラズマ状の空間がここに形成される。
Therefore, at time 22 and time 24, strong ionization occurs near the surfaces 1-1 and 2 of the planar silent discharge electrode, and at this time there are many electrons and positive and negative ions, creating a so-called plasma-like space. is formed here.

従って電極E−1と電極E−2との間に直流の電位差が
存在すると、このプラズマ空間より電極E−1とE−2
の間に存在する電位差によって選択的に十又は−の単極
性のイオンが空間20に向って引出される。
Therefore, when a DC potential difference exists between electrode E-1 and electrode E-2, electrodes E-1 and E-2 are
Unipolar ions of 10 or - are selectively drawn toward the space 20 by the potential difference that exists between them.

次に第3図におけるS2は、電極E−2の内部に埋設さ
れる線状電極2−1と2−2に印加される交流電圧の波
形を示したものである。
Next, S2 in FIG. 3 shows the waveform of the AC voltage applied to the linear electrodes 2-1 and 2-2 buried inside the electrode E-2.

すなわち、電極E−2に埋設された線状電極間に印加さ
れる交流電圧は、電極E−1に埋設された線状電極に印
加される交流電圧と同じ波形を持ち、且つ位相が1/4
周期だけ遅れた電圧が印加されるようになっている。
That is, the AC voltage applied between the linear electrodes embedded in the electrode E-2 has the same waveform as the AC voltage applied to the linear electrode embedded in the electrode E-1, and the phase is 1/1. 4
A voltage delayed by a period is applied.

このようにした場合には、図から明らかな如く、電極E
−1の表面において無声放電が起こっている時間22に
おいては電極E−2の表面には無声放電が存在せず、且
、電極E−1の表面において無声放電が起こっていない
時間22においては、電極E−2の表面において無声放
電が起こっており、以下同様の関係が安定に確保される
ことになる。
In this case, as is clear from the figure, the electrode E
At time 22 when silent discharge is occurring on the surface of electrode E-1, there is no silent discharge on the surface of electrode E-2, and at time 22 when silent discharge is not occurring on the surface of electrode E-1, A silent discharge occurs on the surface of the electrode E-2, and the same relationship will be stably maintained thereafter.

従って、次に第3図のRに示したのは、電極E1の接地
点に対する電位であり、第2図の電位は接地点に対して
電極E−1とちょうど逆になるように電源8によって電
圧が印加されるように構成されている。
Therefore, what is shown next at R in FIG. 3 is the potential of the electrode E1 with respect to the ground point, and the potential in FIG. It is configured to apply a voltage.

すなわち時間21においては電極E−1は接地点に対し
て正の電位を持ち電極E−2は接地点に対して負の電位
を持つので電極E−1とE−2の間には相対的にE−1
からE−2に向かう電界が存在する。
That is, at time 21, electrode E-1 has a positive potential with respect to the ground point, and electrode E-2 has a negative potential with respect to the ground point, so there is a relative relationship between electrodes E-1 and E-2. to E-1
There is an electric field directed from E-2 to E-2.

しかるに時間21においては、第3図より明らかな如く
、電極E−2の表面においてのみ無声放電によるプラズ
マが存在しているので、この電極E−1から電極E−2
に向かう電界によって、電極E−2の表面から−のイオ
ンのみが空間20に向って引出され電極E−1に到達し
、結局、時間21においては空間20に存在するイオン
は電極E−2より引出される単極性の一イオンのみが存
在することになる。
However, at time 21, as is clear from FIG. 3, plasma due to silent discharge exists only on the surface of electrode E-2.
Due to the electric field directed to There will only be one unipolar ion extracted.

次に時間22においては、電極E−2の表面においては
無声放電が存在せず、代りに電極E−1の表面において
のみ無声放電が存在し、すなわち、その表面付近には、
正負のイオンや電子から構成されるプラズマが存在する
ことになる。
Then, at time 22, there is no silent discharge at the surface of electrode E-2, but instead there is a silent discharge only at the surface of electrode E-1, i.e. near its surface.
A plasma composed of positive and negative ions and electrons will exist.

然るに、時間22においては、電極E−1は接地点に対
して負の電位を持ち、逆に電極E−2は接地点に対して
正の電位を持つように電源8によってその相対電位が切
替えられているので、時間22においては、電極E−1
の表面にのみ存在するプラズマから−のイオンが空間2
0に向かって引出され、これが電極E−2に達する。
However, at time 22, the relative potential is switched by the power source 8 so that electrode E-1 has a negative potential with respect to the ground point, and conversely, electrode E-2 has a positive potential with respect to the ground point. Therefore, at time 22, electrode E-1
− ions from the plasma that exist only on the surface of space 2
0 and reaches electrode E-2.

従って時間22においては、空間20に存在するイオン
は電極E−1の表面に存在するプラズマより引出された
ーイオンのみとなる。
Therefore, at time 22, the only ions present in space 20 are those extracted from the plasma present on the surface of electrode E-1.

以下同様にして空間20においては、電極E−1,E−
2に印加される基本周波数の1/4゛サイクル毎に両電
極より交互に単極性のイオンが空間20に向かって引出
されることになる。
Similarly, in the space 20, the electrodes E-1, E-
Unipolar ions are alternately extracted toward the space 20 from both electrodes every 1/4 cycle of the fundamental frequency applied to the electrode.

従って、電極E−1とE−2との間に相対電位を発生さ
せるための電源8は、電極E−1,E−2の表面にプラ
ズマを発生させるための電源6、及びTの周波数の2倍
の周波数を持つように形成されている。
Therefore, the power source 8 for generating a relative potential between the electrodes E-1 and E-2, the power source 6 for generating plasma on the surfaces of the electrodes E-1 and E-2, and the frequency of T. It is formed to have twice the frequency.

このようにして、本発明による粒子荷電装置においては
空間20においては電極E−1,E−2の間に存在する
相対電位の選択によって、正又は負のいずれか一方のイ
オンのみが存在することになり、且、空間20における
電界の向きは、少なくとも20サイクル以上の周期をも
ってその方向が変わるので、もし、この空間20に第2
図の5に示した如く、粒子を挿入した場合には、電源8
の位相によって選択的に空間20に存在する電子又はイ
オンによる衝突荷電によって粒子は充分に荷電され、且
つこの空間は存在する電界が交流電界であるために、粒
子はいずれか一方の極板に向って吸引されることがなく
、例えば重力、あるいは風力等の駆動力によってこの空
間を13に示す如く脱出して所定の作業領域へ充分に荷
電した粒子を確実に供給することが可能になる。
In this way, in the particle charging device according to the invention, only either positive or negative ions are present in the space 20 depending on the selection of the relative potentials existing between the electrodes E-1 and E-2. In addition, the direction of the electric field in the space 20 changes with a period of at least 20 cycles, so if there is a second
As shown in Figure 5, when particles are inserted, the power source 8
Particles are sufficiently charged by collision charge by electrons or ions selectively existing in space 20 due to the phase of The particles are not attracted by the particles and escape from this space as shown at 13 by a driving force such as gravity or wind power, thereby making it possible to reliably supply sufficiently charged particles to a predetermined work area.

しかし空間20においては、通常粉体粒子の他に気体が
存在するので、この空間を粒子が流れた場合には気体の
流れによって空間20においては必ず粒子の一部のうち
には、電極E−1あるいはE−2に接近するものが現れ
る。
However, in the space 20, there is usually gas in addition to the powder particles, so when particles flow through this space, some of the particles in the space 20 are bound to the electrode E- 1 or something approaching E-2 will appear.

然るに、電極E−1,E−2の表面においては電極E−
1について示した如<、1−1・2によって示される如
く、外側に凸な交番電界が必ず存在するために、空間2
0に存在するために、空間20に存在する荷電された粒
子はこの外側に凸な電気力線の上に乗って振動するため
に常に電極の表面から反発される力を受けるために本発
明による粒子荷電装置においては、対向する電極E−1
゜E−2の表面に空間20に存在する気流の乱れによっ
て粒子が電極E−1あるいはE−2の表面に付着して供
給能力を変化させることが無いので、著しく長期間にわ
たって粒子荷電装置を連続に安定に運転することが可能
となる。
However, on the surfaces of electrodes E-1 and E-2, electrode E-
As shown for 1, as shown by 1-1 and 2, since there is always an outwardly convex alternating electric field, the space 2
According to the present invention, the charged particles existing in the space 20 vibrate on the outwardly convex lines of electric force and therefore always receive a force repelled from the surface of the electrode. In the particle charging device, the opposing electrode E-1
゜Since particles do not adhere to the surface of electrode E-1 or E-2 due to the turbulence of airflow existing in space 20 on the surface of E-2 and change the supply capacity, the particle charging device can be used for a significantly long period of time. It becomes possible to operate continuously and stably.

又、本発明による粒子荷電装置においては、空間20に
おいて荷電された粒子が電極E−1とE−2の間に存在
する相対電位によって振動を行ないながら移動するので
通常粒子の質量、その他の差によって粒子相互間に攪拌
効果が起こり荷電の効率は著しく向上する。
In addition, in the particle charging device according to the present invention, the charged particles move in the space 20 while vibrating due to the relative potential existing between the electrodes E-1 and E-2, so there is usually no difference in mass or other differences between the particles. This causes a stirring effect between the particles and significantly improves charging efficiency.

本発明による粒子荷電装置において第3図に示した如き
位相関係の交流電圧を装置の各部分に関して供給する方
法に関しては、すでによく知られた各種の電気的方法を
組合せて任意に構成することが可能である。
In the particle charging device according to the present invention, the method of supplying alternating current voltages having a phase relationship as shown in FIG. It is possible.

第2図に示した実施例は、その一つの方法であって、タ
ップ12には通常の商用周波数の50Hzの正弦波交流
電圧が印加される。
The embodiment shown in FIG. 2 is one such method, in which a normal commercial frequency 50 Hz sine wave AC voltage is applied to the tap 12.

そして電極E−2の表面近くに埋設されている電極2−
1と2−2の間に印加される交流電圧は、これを直接ト
ランス7によってステップアップしたものを用いである
And electrode 2- buried near the surface of electrode E-2.
The AC voltage applied between 1 and 2-2 is directly stepped up by a transformer 7.

次に電極E−1の表面近くに埋設された線状電極1−1
と1−2の間に電圧を印加するための手段としては、タ
ップ12に供給された電圧を移送機11によって1/4
周期だけ位相をずらした上でトランス6によってこれを
ステップアップして供給するようになしである。
Next, a linear electrode 1-1 buried near the surface of electrode E-1
As a means for applying a voltage between
The phase is shifted by a period, and then the transformer 6 steps up and supplies the signal.

次に、電極E−1とE−2との間に相対電位差を発生さ
せるための方法としてはタップ12に供給される商用周
波数を変換機10によって二倍の周波数に変換し、且つ
位相を調整した上でトランス8によって点7−1の位置
及び点6−1の位置を通じて両電極に相対電位差を発生
させるようになっている。
Next, as a method for generating a relative potential difference between the electrodes E-1 and E-2, the commercial frequency supplied to the tap 12 is converted to twice the frequency by the converter 10, and the phase is adjusted. Then, a relative potential difference is generated between the two electrodes by the transformer 8 through the position of the point 7-1 and the position of the point 6-1.

この場合、トランス8の2次側は中性点9設置になって
おり、粉体粒子を荷電することによって各電極の表面に
過剰に蓄積された荷電はここから放電することが可能で
ある。
In this case, a neutral point 9 is installed on the secondary side of the transformer 8, and by charging the powder particles, excessive charges accumulated on the surface of each electrode can be discharged from there.

一般に電極E−1及びE−2に使用されている絶縁物層
1゜2は、電極の表面側の層が著しく薄いために、それ
程大きな障害となることは無く絶縁物層を通して中性点
9を通して放電するようになっており、これは電極表面
の絶縁物層の抵抗を適当に調整することによって問題な
く克服することができる。
Generally, the insulator layer 1゜2 used for electrodes E-1 and E-2 does not pose much of an obstacle because the layer on the surface side of the electrode is extremely thin. This can be overcome without any problem by appropriately adjusting the resistance of the insulating layer on the electrode surface.

但し通過する粉体の量及び粉体が持ち去る電荷の量及び
電極の間で互に他の電極から飛来する電荷の蓄積によっ
て、表面の電位が直流的にも交流的にも若干のシフトを
することがあるので、電極に印加される電圧と電極間の
相対電位を発生させる電圧印加装置との間の位相の関係
は、調整可能にしておいた方が便利な場合がある。
However, depending on the amount of powder passing through, the amount of charge carried away by the powder, and the accumulation of charges flying between the electrodes from other electrodes, the surface potential will shift slightly in both direct current and alternating current. Therefore, it may be convenient to make the phase relationship between the voltage applied to the electrodes and the voltage application device that generates the relative potential between the electrodes adjustable.

本発明による粉子荷電装置の実施例においては各対向す
る面状無声放電電極に供給する電圧は全く同一周波数の
ものでよく、且つ対向する電極間に印加される電圧もち
ょうどこれの2倍の基本周波数をもつようになっている
ので、その各電源の周波数及び位相の相対関係が極めて
明確に規定することが容易であるので、装置の運転のた
めに微妙な調整などをする必要がなく、極めて安定確実
な運転を長期間にわたって保障し得る装置を容易に構成
することができるのがその大きな特徴である。
In an embodiment of the powder charging device according to the present invention, the voltage applied to each opposing planar silent discharge electrode may be of exactly the same frequency, and the voltage applied between the opposing electrodes may also be exactly twice this frequency. Since it has a fundamental frequency, it is easy to define the relative relationship between the frequency and phase of each power source very clearly, so there is no need to make delicate adjustments for the operation of the device. Its major feature is that it can easily construct a device that can guarantee extremely stable and reliable operation over a long period of time.

面状無声放電電極に印加する電圧は、両無声放電極にお
ける放電発生のタイミング及び放電の強さを調整するた
めに、適当な波形の歪波交流を使用すると便利な場合が
ある。
For the voltage applied to the planar silent discharge electrodes, it may be convenient to use a distorted alternating current waveform with an appropriate waveform in order to adjust the timing of discharge generation and the intensity of discharge in both silent discharge electrodes.

また各線状電極間に印加する交流電圧は単相だけでなく
、多相交流を利用することも可能であり、この場合には
両電極に接近する荷電粒子を、これによって発生する移
動電界によって、速かに装置より排出することができる
In addition, the alternating current voltage applied between each linear electrode is not only single-phase, but also multi-phase alternating current can be used. In this case, charged particles approaching both electrodes can be It can be quickly discharged from the device.

両電極間に印加する相対電位差の波型も(図−3)に示
した如き、単純な矩形波以外に無声放電発生のタイミン
グ等に応じて中間に休止期間を設けた矩形波等の適当な
波形の交流を使用することができる。
The waveform of the relative potential difference applied between the two electrodes is not only a simple rectangular wave as shown in Figure 3, but also an appropriate rectangular wave with a rest period in the middle depending on the timing of silent discharge generation, etc. Waveform alternating current can be used.

本発明による粒子荷電装置において使用される面状無声
放電電極としては第1図及び第2図に示したものの他に
第7図に示した如く絶縁物層1の表面近くに平行で且等
間隔な線状電極1−1を浅く埋設し、その深い所にほぼ
前記平行線状電極と等間隔を保つように埋設された面状
電極1−2′を設け、その線状電極と面状電極との間に
電源6を図の如く接続したようにしたものを用いること
もできる。
In addition to the planar silent discharge electrodes used in the particle charging device according to the present invention, in addition to those shown in FIGS. 1 and 2, as shown in FIG. A linear electrode 1-1 is buried shallowly, and a planar electrode 1-2' is buried at a depth approximately equal to the parallel linear electrode 1-2', and the linear electrode and the planar electrode are It is also possible to use a device in which a power source 6 is connected between the two as shown in the figure.

又第4図に示した如く、絶縁物1′によって被覆した線
状電極1−1を面状電極1−2′の表面に平行に配設し
、線状電極1−1と面状電極1−2′との間に交流電源
6を接続して1−7/との間に交流電源6を接続して1
−2“及び1−1の間に無声放電を発生させるように構
成した面状無声放電電極を使用することもできる。
Further, as shown in FIG. 4, a linear electrode 1-1 covered with an insulator 1' is arranged parallel to the surface of the planar electrode 1-2', and the linear electrode 1-1 and the planar electrode 1 -2', and connect the AC power supply 6 between 1-7/ and 1.
A planar silent discharge electrode configured to generate a silent discharge between -2'' and 1-1 can also be used.

又、第5図、第6図に示した如く、それぞれ絶縁物で被
覆した線状電極1−1と1−2を特定の面を設けないで
仮想的な面に乗るように平行に配設して、これに電源6
によって交番電圧を印加するようにしたものも可能であ
り第4図はより確実に除電を行なうために、電極1−2
“は裸電極を用い、1−1のみを絶縁物1′で被覆した
例を示したものである。
Furthermore, as shown in FIGS. 5 and 6, the linear electrodes 1-1 and 1-2 each covered with an insulating material are arranged in parallel so as to lie on a virtual surface without providing a specific surface. Then, connect the power supply 6 to this
It is also possible to apply an alternating voltage to the electrodes 1-2 in order to more reliably eliminate static electricity.
" is an example in which a bare electrode is used and only 1-1 is covered with an insulator 1'.

第5図及び第6図に示したものは必要に応じて電極面の
両側に向ってイオンを供給することが必要な場合に使用
して便利なものであるが、これを別の容器の内側に千行
且多列に仕込んで使用することができるのは勿論である
The ones shown in Figures 5 and 6 are convenient to use when it is necessary to supply ions to both sides of the electrode surface, but they can be placed inside another container. Of course, it can be used by preparing 1,000 rows and multiple columns.

以上に詳細に述べた如く、本発明に用いられる面状無声
放電発生電極の構造は極めて種々の変形が可能である。
As described in detail above, the structure of the planar silent discharge generating electrode used in the present invention can be modified in various ways.

又、相対する電極が、平行であるという表現の中には電
極1−1と1−2とが同心円上等に配設されたものを含
むことは架部であり、平行という表現のうちには、平行
な曲線状の線状電極も含むことは勿論である。
In addition, the expression that opposing electrodes are parallel includes electrodes 1-1 and 1-2 arranged concentrically, etc., and the expression parallel Of course, this also includes parallel curved linear electrodes.

又対向する面状無声放電電極の形状は、必ずしも平面で
ある必要はなく、第8図に示した如く、片方の電極を円
筒状の電極E−1′となし、他の電極E−2′はそれに
対向して、同心同筒上に形成された電極を以って構成し
、粒子の供給は回転円板装置3′等によって、これらの
対向する円筒状電極の中間にドーナツ状に供給すること
が可能であることは勿論である。
Moreover, the shape of the opposing planar silent discharge electrodes does not necessarily have to be flat; as shown in FIG. 8, one electrode is a cylindrical electrode E-1' and the other electrode E-2'. is composed of electrodes formed on concentric cylinders facing it, and particles are supplied in a donut shape between these opposing cylindrical electrodes by a rotating disk device 3' or the like. Of course, this is possible.

この場合充分に荷電を受けて得られる荷電粒子の目的場
所への供給については、第8図の30に示した如く、種
々の電界装置を使用することができることは勿論である
In this case, it is of course possible to use various electric field devices, as shown at 30 in FIG. 8, to supply sufficiently charged charged particles to the target location.

次に本発明の実施例について詳細に説明する。Next, embodiments of the present invention will be described in detail.

電極E−1は、10“Qcm程度のガラス板の表面より
0.5mmの深さに、0.2mrnの直径をもつ線状電
極1−Ll−2をピッチ3mmをもって埋設し、これら
の電極を一本おきに同相に接続して、これらの線状電極
間に印加する電圧は3500Vとし、その周波数は50
Hzである。
For the electrode E-1, linear electrodes 1-Ll-2 with a diameter of 0.2 mrn were buried at a pitch of 3 mm at a depth of 0.5 mm from the surface of a glass plate of about 10"Qcm, and these electrodes were Every other wire is connected in the same phase, and the voltage applied between these linear electrodes is 3500V, and the frequency is 50V.
It is Hz.

尚この場合、ガラス層1の全体の厚みは3關である。In this case, the total thickness of the glass layer 1 is 3 mm.

これと全く同じ構造の電極E−2を電極E−1と501
trILの間隔を設けて対向配設し、電源7によって印
加される電圧は電源6によって印加される電圧と全く同
じとする。
Electrode E-2 with exactly the same structure as this is electrode E-1 and 501
They are arranged facing each other with an interval of trIL, and the voltage applied by the power source 7 is exactly the same as the voltage applied by the power source 6.

そして、電源6と電源7に印加される電圧は位相のみ1
/4周期シフトさせておく。
The voltage applied to the power sources 6 and 7 is 1 in phase only.
Shift by /4 cycles.

次に電極E−1と電極E−2との間にサイリスターによ
る切管装置を使用して、100サイクルの図−3のRに
示した如き矩形波を印加して5000Vの相対電位を電
極E−1と電極E−2との間に発生させる。
Next, a thyristor-based cutting tube device is used between electrode E-1 and electrode E-2 to apply a rectangular wave as shown in R in Figure 3 for 100 cycles to set a relative potential of 5000V to electrode E. -1 and electrode E-2.

このようにして、空間20に毎分200gの粉体を分散
供給した場合粉体の通過距離を30crILにとった場
合に、粉体は単極性に帯電し、その平均電荷量は理論飽
和電荷量の82%に達し、平均粒子直径26ミクロンの
粒子について0.98xio14クーロンの平均電荷量
を得ることができ、且500時間以上の完全連続自動運
転を行うことが可能である。
In this way, when 200 g of powder is distributed and supplied to the space 20 per minute, and the passing distance of the powder is set to 30 crIL, the powder is charged unipolarly, and the average charge is the theoretical saturated charge. It is possible to obtain an average charge amount of 0.98 xio14 coulombs for particles with an average particle diameter of 26 microns, and it is possible to perform fully continuous automatic operation for more than 500 hours.

以上説明したように本発明は一対の電極を固体絶縁物を
隔てて設けて面状イオン発生電極としたので、該電極間
に交流電圧を印加することにより有効な消費電力で無声
放電を行うことができ、またその電極の少くとも一方を
線状電極群とすることによりイオン発生電極に面状に無
声放電を生起させることができる。
As explained above, the present invention uses a pair of electrodes separated by a solid insulator to form a planar ion generating electrode, so that silent discharge can be performed with effective power consumption by applying an alternating current voltage between the electrodes. Moreover, by forming at least one of the electrodes into a linear electrode group, silent discharge can be caused in the ion generating electrode in a planar manner.

また対向したイオン発生電極に印加する交流電圧の有効
印加時間をシフトさせることにより対向したイオン発生
電極で交互に無声放電を生起させることが可能となり、
しかも無声放電を生起している面状イオン発生電極が他
方の面状イオン発生電極に対して常に同一極性の電位差
を有するように面状イオン発生電極間に電圧を印加する
ことにより無声放電を生起した側で生じた正負イオンの
うち常にいずれか一方のイオンのみを荷電空間に引き出
すことが可能となり、また面状イオン発生電極上では面
状にイオンが発生しているので荷電空間を通る粒子に対
してむらなくかつ高効率で帯電することが可能となる。
In addition, by shifting the effective application time of the AC voltage applied to the opposing ion-generating electrodes, it is possible to alternately generate silent discharges at the opposing ion-generating electrodes.
Moreover, a silent discharge is generated by applying a voltage between the planar ion generating electrodes so that the planar ion generating electrode that is generating the silent discharge always has the same polarity potential difference with respect to the other planar ion generating electrode. It is possible to always extract only one of the positive and negative ions generated on the charged side into the charged space, and since ions are generated in a planar shape on the planar ion generation electrode, particles passing through the charged space However, it becomes possible to charge the battery evenly and with high efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の要部の斜視図、第2図は同
じく概略回路図、第3図は各設定点の波形図、第4図〜
第8図は夫々性の実施例の概略説明図である。 E−1,E−2・・・・・・面状イオン発生電極、1゜
2・・・・・・絶縁物、1−1,2−1・・・・・・平
行線状電極、1−2 、2−2・・・・・・平行線状電
極、1−3・・・・・・絶縁物の表面層、1−4・・・
・・・絶縁物の表面層、12’、1−2“・・・・・・
面状電極、 10・・・・・・変換器、 11・・・・・・移相器、 20・・・・・・荷電空間。
FIG. 1 is a perspective view of essential parts of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic circuit diagram, FIG. 3 is a waveform diagram of each set point, and FIGS.
FIG. 8 is a schematic explanatory diagram of each embodiment. E-1, E-2... Planar ion generating electrode, 1゜2... Insulator, 1-1, 2-1... Parallel linear electrode, 1 -2, 2-2...Parallel linear electrode, 1-3...Surface layer of insulator, 1-4...
...Surface layer of insulator, 12', 1-2"...
Planar electrode, 10... converter, 11... phase shifter, 20... charging space.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1一対の電極を固体の絶縁物を隔てて設け、かつ少くと
もその一方の電極を多数平行に並べた線状電極群として
7Cる面状イオン発生電極と、該面状イオン発生電極を
対向して形成した荷電空間と該面状イオン発生電極に無
声放電を生起するよう前記一対の電極間に夫々交流電圧
を印加すると共にその一方の交流電圧の有効印加時間を
他方の交流電圧の有効印加時間に対してシフトさせる手
段と、無声放電を生起している面状イオン発生電極が他
方の面状イオン発生電極に対して常に同一極性の電位差
を有するように前記面状イオン発生電極間に電圧を印加
する手段とよりなることを特徴とする帯電粒子発生装置
A planar ion generating electrode 7C is provided with a pair of electrodes separated by a solid insulator, and at least one of the electrodes is arranged in parallel in large numbers as a group of linear electrodes, and the planar ion generating electrode is opposed. An alternating current voltage is applied between each of the pair of electrodes so as to cause a silent discharge in the charged space formed by the electrode and the planar ion generating electrode, and the effective application time of one alternating voltage is the effective application time of the other alternating voltage. and means for shifting the voltage between the planar ion generating electrodes such that the planar ion generating electrode generating silent discharge always has the same polar potential difference with respect to the other planar ion generating electrode. A charged particle generator comprising: means for applying voltage;
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