JPS6258214B2 - - Google Patents
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- JPS6258214B2 JPS6258214B2 JP6538881A JP6538881A JPS6258214B2 JP S6258214 B2 JPS6258214 B2 JP S6258214B2 JP 6538881 A JP6538881 A JP 6538881A JP 6538881 A JP6538881 A JP 6538881A JP S6258214 B2 JPS6258214 B2 JP S6258214B2
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000009503 electrostatic coating Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、接地された被塗装物品のような導電
性又は半導電性物体が高電圧電極に接近する場合
に生ずる火花放電を抑制する機能などを有する直
流高電圧装置に関する。
性又は半導電性物体が高電圧電極に接近する場合
に生ずる火花放電を抑制する機能などを有する直
流高電圧装置に関する。
火花回避機能を備えた斯かる種の従来の静電塗
装装置としては特公昭55―35988号、特公昭55―
35989号及び特開昭53―21240号公報などに記載さ
れたものがあるが、これら公報に記載された静電
塗装装置においてはいずれも高電圧出力の短絡用
スイツチとして機械的スイツチを用いているため
に、その動作応答の遅れ時間が種々な問題点を生
じている。例えば機械的スイツチが数十ミリ秒の
動作遅れ時間を有する場合には、負荷電流の増加
量がかなり小さい領域においてその増加量が火花
放電の発生を招来するものであるか否かを判定せ
ねばならず、従つて複雑な検出を行つているにも
拘らず誤検出が多くならざるを得ない。この誤検
出を減少させるためには非常に多くの設定レベル
を用意しておき、被塗装物品の形状などに応じて
適正な設定レベルを選択せねばならないが、この
作業は充分な静電塗装の経験を有する者でなけれ
ば適正な設定レベルを選定出来ないという大きな
欠点がある。また被塗装物品が、短絡用スイツチ
の動作応答時間に対応する速度以上で高電圧電極
に接近する場合には、如何なる検出を行つても火
花放電を回避できないという欠点もある。
装装置としては特公昭55―35988号、特公昭55―
35989号及び特開昭53―21240号公報などに記載さ
れたものがあるが、これら公報に記載された静電
塗装装置においてはいずれも高電圧出力の短絡用
スイツチとして機械的スイツチを用いているため
に、その動作応答の遅れ時間が種々な問題点を生
じている。例えば機械的スイツチが数十ミリ秒の
動作遅れ時間を有する場合には、負荷電流の増加
量がかなり小さい領域においてその増加量が火花
放電の発生を招来するものであるか否かを判定せ
ねばならず、従つて複雑な検出を行つているにも
拘らず誤検出が多くならざるを得ない。この誤検
出を減少させるためには非常に多くの設定レベル
を用意しておき、被塗装物品の形状などに応じて
適正な設定レベルを選択せねばならないが、この
作業は充分な静電塗装の経験を有する者でなけれ
ば適正な設定レベルを選定出来ないという大きな
欠点がある。また被塗装物品が、短絡用スイツチ
の動作応答時間に対応する速度以上で高電圧電極
に接近する場合には、如何なる検出を行つても火
花放電を回避できないという欠点もある。
本発明は斯かる欠点を除去するために、高電圧
電源と高電圧電極との間にこれらに直列に高イン
ピーダンスの素子を接続すると共に、該素子間に
接続されたギヤツプを有する２個のトリガ用電極
と接地側に接続された主放電用電極とを少なくと
も管球内に有する高電圧放電スイツチを備えたこ
とを特徴としている。
電源と高電圧電極との間にこれらに直列に高イン
ピーダンスの素子を接続すると共に、該素子間に
接続されたギヤツプを有する２個のトリガ用電極
と接地側に接続された主放電用電極とを少なくと
も管球内に有する高電圧放電スイツチを備えたこ
とを特徴としている。
先ず第１図により本発明の一実施例を説明す
る。同図において１は交流電源であり、これは昇
圧用トランス２の１次巻線N1を含む高周波イン
バータ回路などからなる。昇圧用トランジスタ２
の２次巻線N2はコツククロフトウオルトン回路
の様な直流高電圧電源３の正極側に接続されると
共に、接地点G1において接地される。高電圧電
源３の負極側はインダクタL0と高抵抗値を有す
る高電圧抵抗器R0とからなる高インピーダンス
のインピーダンス素子４及び保護用抵抗器５を介
して塗装用ガン６の高電圧電極に接続されてお
り、また接地点G2で接地されている被塗装物品
７が塗装用ガン６に対向して配置されている。こ
こで８は絶縁性媒体が封入された密閉容器、即ち
管球９内に２個のトリガ用電極１０，１１と、主
放電用電極１２とを備えた高電圧放電スイツチで
あり、トリガ用電極１０及び１１はインピーダン
ス素子４の両端ａ，ｂに接続され、主放電用電極
１２は接地点G3に接続されている。
る。同図において１は交流電源であり、これは昇
圧用トランス２の１次巻線N1を含む高周波イン
バータ回路などからなる。昇圧用トランジスタ２
の２次巻線N2はコツククロフトウオルトン回路
の様な直流高電圧電源３の正極側に接続されると
共に、接地点G1において接地される。高電圧電
源３の負極側はインダクタL0と高抵抗値を有す
る高電圧抵抗器R0とからなる高インピーダンス
のインピーダンス素子４及び保護用抵抗器５を介
して塗装用ガン６の高電圧電極に接続されてお
り、また接地点G2で接地されている被塗装物品
７が塗装用ガン６に対向して配置されている。こ
こで８は絶縁性媒体が封入された密閉容器、即ち
管球９内に２個のトリガ用電極１０，１１と、主
放電用電極１２とを備えた高電圧放電スイツチで
あり、トリガ用電極１０及び１１はインピーダン
ス素子４の両端ａ，ｂに接続され、主放電用電極
１２は接地点G3に接続されている。
次にこの装置の動作を説明する。
高電圧電極６から保護用抵抗器５及びインピー
ダンス素子４を介して直流高電圧電源３の負極に
流れる電流をＩL、インダクタL0のインダクタン
スをＬ、抵抗器R0の抵抗値をＲとすると、イン
ピーダンス素子４の両端の電圧ＶZは、 ＶZ＝Ｌ・dIL／dt＋Ｒ・ＩL ……(1) になる。
ダンス素子４を介して直流高電圧電源３の負極に
流れる電流をＩL、インダクタL0のインダクタン
スをＬ、抵抗器R0の抵抗値をＲとすると、イン
ピーダンス素子４の両端の電圧ＶZは、 ＶZ＝Ｌ・dIL／dt＋Ｒ・ＩL ……(1) になる。
この電圧ＶZは(1)式からも明らかな様に電流ＩL
の単位時間当りの値、つまり増加量と電流ＩLの
大きさとに依存する。
の単位時間当りの値、つまり増加量と電流ＩLの
大きさとに依存する。
ここで火花放電が発生する直前の状態では、第
３図に示す様に電流ＩLが２次関数よりも高い高
次の関数に従つて増大することを本発明者等は確
認しており、本発明の様に動作応答時間が10μ秒
を超えることがない高速度で動作する高電圧放電
スイツチ８を用いる場合には、特にトリガ用電極
１０，１１間に電流の増加量と大きさとの両者に
依存する電圧ＶZを発生させることは重要であ
る。従つて斯かる電圧ＶZを用いれば、火花放電
が発生する直前の状態では電圧ＶZにおけるＬ・
dIL／dtの値が急激に大きくなるので、第３図に
示す電流ＩLの火花放電発生点Ｘの直前の点Ｙに
相当する電圧レベル（トリガ電圧と言う）でトリ
ガ用電極１０，１１間に放電が発生する様にこれ
ら電極間のギヤツプを調整しておけば、電圧ＶZ
が火花放電発生の直前におけるトリガ電圧に至る
時点で確実にトリガ用電極１０，１１間に放電を
開始させることが出来る。これら電極間に放電が
生ずると、直ちに電位差の大きいこれら電極１
０，１１と主放電電極１２との間に主放電が誘発
され、点ａ，ｂはその放電に伴い低インピーダン
ス路を呈する高電圧放電スイツチ８を介して接地
点G3に接続される。従つて点ａ，ｂはスイツチ
８の残留電圧程度の電圧まで激減し、同様に高電
圧電極６の電圧も激減するので、高電圧電極６と
被塗装物品７間の火花発生を大幅に抑止できる。
３図に示す様に電流ＩLが２次関数よりも高い高
次の関数に従つて増大することを本発明者等は確
認しており、本発明の様に動作応答時間が10μ秒
を超えることがない高速度で動作する高電圧放電
スイツチ８を用いる場合には、特にトリガ用電極
１０，１１間に電流の増加量と大きさとの両者に
依存する電圧ＶZを発生させることは重要であ
る。従つて斯かる電圧ＶZを用いれば、火花放電
が発生する直前の状態では電圧ＶZにおけるＬ・
dIL／dtの値が急激に大きくなるので、第３図に
示す電流ＩLの火花放電発生点Ｘの直前の点Ｙに
相当する電圧レベル（トリガ電圧と言う）でトリ
ガ用電極１０，１１間に放電が発生する様にこれ
ら電極間のギヤツプを調整しておけば、電圧ＶZ
が火花放電発生の直前におけるトリガ電圧に至る
時点で確実にトリガ用電極１０，１１間に放電を
開始させることが出来る。これら電極間に放電が
生ずると、直ちに電位差の大きいこれら電極１
０，１１と主放電電極１２との間に主放電が誘発
され、点ａ，ｂはその放電に伴い低インピーダン
ス路を呈する高電圧放電スイツチ８を介して接地
点G3に接続される。従つて点ａ，ｂはスイツチ
８の残留電圧程度の電圧まで激減し、同様に高電
圧電極６の電圧も激減するので、高電圧電極６と
被塗装物品７間の火花発生を大幅に抑止できる。
次に第２図により本発明の他の一実施例を説明
すると、同図において１５は半導体スイツチ、１
７はアバランシエダイオード、又はバリスタの様
な非線形素子、１８は非線形素子１７と直列に接
続された一連の抵抗器であり、各抵抗器の電圧は
半導体スイツチ１５を構成する各サイリスタＳの
ゲートに印加される様に構成されている。この実
施例においては、高電圧放電スイツチ８のトリガ
用電極１０，１１間の放電ギヤツプは第３図にお
ける電流ＩLの放電開始直前の点Ｙに対応する電
圧よりも小さい電圧を与える電流値Ｚまで電流Ｉ
Zが増大したとき、放電が開始するように調整さ
れている。一方、非線形素子１７のブレークダウ
ン電圧は、点ａ，ｂ間の電圧が第３図に示す電流
ＩLのＹ点にほぼ対応する電圧値に等しく設定さ
れている。従つて電流ＩLが第３図におけるＹ点
に近づくと、非線形素子１７はブレークダウンし
て急激に大きな電流を一連の抵抗器１８に与え
る。この結果、半導体スイツチ１５がターンオン
せられ、高電圧放電スイツチ８のトリガ用電極１
０，１１間はすでに電流ＩLの点Ｚ近傍において
放電を開始し得る状態になつているので、半導体
スイツチ１５がターンオンせられると同時に高電
圧放電スイツチ８がターンオンする。つまりこの
実施例では、高電圧放電スイツチ８の放電開始時
点が半導体スイツチ１５のターンオン時点で決定
されるので、スイツチ８の放電開始時点を極めて
精確に制御できる。
すると、同図において１５は半導体スイツチ、１
７はアバランシエダイオード、又はバリスタの様
な非線形素子、１８は非線形素子１７と直列に接
続された一連の抵抗器であり、各抵抗器の電圧は
半導体スイツチ１５を構成する各サイリスタＳの
ゲートに印加される様に構成されている。この実
施例においては、高電圧放電スイツチ８のトリガ
用電極１０，１１間の放電ギヤツプは第３図にお
ける電流ＩLの放電開始直前の点Ｙに対応する電
圧よりも小さい電圧を与える電流値Ｚまで電流Ｉ
Zが増大したとき、放電が開始するように調整さ
れている。一方、非線形素子１７のブレークダウ
ン電圧は、点ａ，ｂ間の電圧が第３図に示す電流
ＩLのＹ点にほぼ対応する電圧値に等しく設定さ
れている。従つて電流ＩLが第３図におけるＹ点
に近づくと、非線形素子１７はブレークダウンし
て急激に大きな電流を一連の抵抗器１８に与え
る。この結果、半導体スイツチ１５がターンオン
せられ、高電圧放電スイツチ８のトリガ用電極１
０，１１間はすでに電流ＩLの点Ｚ近傍において
放電を開始し得る状態になつているので、半導体
スイツチ１５がターンオンせられると同時に高電
圧放電スイツチ８がターンオンする。つまりこの
実施例では、高電圧放電スイツチ８の放電開始時
点が半導体スイツチ１５のターンオン時点で決定
されるので、スイツチ８の放電開始時点を極めて
精確に制御できる。
以上述べた様に本発明によれば、低電位点と高
電位点とを含む回路網を流れる電流の変化を検出
してその変化が設定レベルを越えるとき自動的に
高電圧放電スイツチを作動させることにより、瞬
時に高電圧放電スイツチが与える低インピーダン
ス路を介して高電圧電極を接地側に接続するの
で、高電圧電極と被塗装物品との間に火花放電が
生ずる直前において前記電流の変化の増大が火花
放電に至る前兆であるか否かを判定でき、従つて
火花放電の発生を確実かつ正確に抑制でき、また
回路構成を非常に簡単にできるなどの効果を奏す
る。なお、上記実施例ではいずれも静電塗装装置
の場合について述べたが、他の直流高電圧装置に
も本発明を全く同様に適用できるのは明らかなと
ころである。
電位点とを含む回路網を流れる電流の変化を検出
してその変化が設定レベルを越えるとき自動的に
高電圧放電スイツチを作動させることにより、瞬
時に高電圧放電スイツチが与える低インピーダン
ス路を介して高電圧電極を接地側に接続するの
で、高電圧電極と被塗装物品との間に火花放電が
生ずる直前において前記電流の変化の増大が火花
放電に至る前兆であるか否かを判定でき、従つて
火花放電の発生を確実かつ正確に抑制でき、また
回路構成を非常に簡単にできるなどの効果を奏す
る。なお、上記実施例ではいずれも静電塗装装置
の場合について述べたが、他の直流高電圧装置に
も本発明を全く同様に適用できるのは明らかなと
ころである。
第１図及び第２図は夫々本発明の異なる一実施
例を示す図であり、第３図は本発明を説明するた
めの電流一時間特性を示す図である。 １…交流電源、２…昇圧用トランス、３…直流
高電圧電源、４…インピーダンス素子、５…保護
用抵抗器、６…高電圧電極、７…被塗装物品、８
…高電圧放電スイツチ、１０，１１…トリガ用電
極、１２…主放電用電極、１５…半導体スイツ
チ。
例を示す図であり、第３図は本発明を説明するた
めの電流一時間特性を示す図である。 １…交流電源、２…昇圧用トランス、３…直流
高電圧電源、４…インピーダンス素子、５…保護
用抵抗器、６…高電圧電極、７…被塗装物品、８
…高電圧放電スイツチ、１０，１１…トリガ用電
極、１２…主放電用電極、１５…半導体スイツ
チ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高電圧電源と、該高電圧電源により荷電され
る高電圧電極とを少なくとも備えた直流高電圧装
置において、前記高電圧電源と高電圧電極間にこ
れらと直列接続されたインダクタと抵抗器とから
なる高インピーダンスのインピーダンス素子、及
び該インピーダンス素子に並列接続され、かつギ
ヤツプを介して対設された２個のトリガ用電極と
接地側に接続された主放電用電極とを少なくとも
管球内に有する高電圧放電スイツチを備え、前記
トリガ用電極は前記インピーダンス素子を通流す
る電流の大きさと変化量との両者に依存する前記
インピーダンス素子の両端の電圧が所定値を越え
るときに両者間で放電を生ずる距離を隔てて配置
され、前記主放電用電極は前記トリガ用電極間に
発生する放電により該トリガ用電極との間に主た
る放電を発生し得るように配置されたことを特徴
とする直流高電圧装置。 ２ 高電圧電源と、該高電圧電源により荷電され
る高電圧電極とを少なくとも備えた直流高電圧装
置において、前記高電圧電源と高電圧電極間にこ
れらと直列にインダクタと抵抗器とからなる高イ
ンピーダンスを有するインピーダンス素子を接続
し、及びギヤツプとを介して対設された２個のト
リガ用電極と接地側に接続された主放電用電極と
を管球内に少なくとも備えた高電圧放電スイツチ
の前記一方のトリガ用電極を半導体スイツチを介
して前記インピーダンス素子の一方の端子に接続
すると共に、前記他方のトリガ用電極を前記イン
ピーダンス素子の他方の端子に接続し、前記トリ
ガ用電極は前記高電圧電極と前記インピーダンス
素子と前記高電圧電源と接地とを含む回路網を流
れる電流の大きさと変化量との両者に依存する前
記インピーダンス素子の両端の電圧によつて前記
半導体スイツチが導通するのに伴い両者間で放電
を生ずる距離を隔てて配置され、前記主放電用電
極は前記トリガ用電極間に発生する放電により該
トリガ用電極との間に主たる放電を発生し得るよ
うに配置されたことを特徴とする直流高電圧装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6538881A JPS57180454A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Electrostatic coating device provided with spark suppressing function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6538881A JPS57180454A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Electrostatic coating device provided with spark suppressing function |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57180454A JPS57180454A (en) | 1982-11-06 |
| JPS6258214B2 true JPS6258214B2 (ja) | 1987-12-04 |
Family
ID=13285548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6538881A Granted JPS57180454A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Electrostatic coating device provided with spark suppressing function |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57180454A (ja) |
-
1981
- 1981-04-30 JP JP6538881A patent/JPS57180454A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57180454A (en) | 1982-11-06 |
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