KR101162400B1

KR101162400B1 - 제전 장치

Info

Publication number: KR101162400B1
Application number: KR1020070129768A
Authority: KR
Inventors: 츠카사 후지타
Original assignee: 가부시키가이샤 키엔스
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2012-07-05
Also published as: JP2008159272A; CN101207964B; TW200843563A; TWI442834B; KR20080058187A; JP4919794B2; CN101207964A

Abstract

본 발명은 전극침의 마모나 오염을 저감하고 효율적으로 대전체를 제전(除電)하는 것을 목적으로 한다.

전극침(4)에 고전압을 인가하여 이온을 발생시키는 제전 모드와, 전극침(4)을 휴지시키는 휴지 모드를 가지며, 사용자의 선택에 의해서 택일적으로 설정 가능하다. 휴지 모드는, 기본적으로는 고전압을 전극침(4)에 인가하지 않는 휴지 기간을 포함하고, 이 휴지 기간중에, 대전체가 접근하여 자기 방전(self discharge)이 발생할 경우, 이에 따라 저항(R2)에 흐르는 전류값의 절대값이 제1 임계값을 초과하면, 전극침(4)에 고전압을 인가하여 이온을 발생시키는 제전 동작을 시작한다. 그 후, 예컨대 소정 시간이 경과한 후에, 제전 동작이 정지되어 휴지 기간에 복귀한다.

Description

제전 장치{ELECTRICITY REMOVAL APPARATUS}

본 발명은, 플러스 또는 마이너스로 대전되어 있는 대전체를 제전(除電)하기 위한 제전 장치에 관한 것이다.

양이온, 음이온을 발생시킴으로써 대전체를 제전하는 제전 장치가 알려져 있다(특허 문헌 1, 2). 제전 장치는, 전극침에 고전압을 인가하여 코로나 방전을 행함으로써 이온을 생성하는 것이기 때문에, 전극침이 마모되고 전극침이 오염됨으로써 이온 발생 능력이 시간의 경과에 따라 저하된다고 하는 문제를 갖고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-58290호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-86393호 공보

이 문제에 대하여, 특허 문헌 2는 공통의 전극침에 극성이 다른 고전압을 교대로 인가하여 양이온과 음이온을 교대로 발생시키는 제전 장치를 전제로 하여, 예컨대 양전압을 인가한 후, 다음의 음전압을 인가하기 전에 전극침에 전압을 인가하지 않는 인터벌 기간(interval during)을 마련하고, 인터벌 기간에 진입하기 직전에 이온 밸런스가 중립 상태가 되도록 전극침에 인가하는 전압을 조정하는 발명을 개시하고 있다. 본 발명에 의하면, 극성이 다른 전압을 인가하는 동안에 인터벌 기간을 삽입함으로써 전극침의 실제 작동 시간을 단축할 수 있고, 이에 따라 전극침의 마모나 오염을 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 이온 밸런스도 적정하게 유지할 수 있다고 하는 효과가 있다.

본 발명의 목적은, 전극침의 마모나 오염을 저감하고 효율적으로 대전체를 제전할 수 있는 제전 장치를 제공하는 것에 있다.

상기한 기술적 과제는, 본 발명에 의하면,

전극침에 고전압을 인가하여 이온을 발생시키는 제전 장치에 있어서,

상기 전극침에 고전압이 인가되어 있지 않을 때에 상기 전극침의 자기 방전(self discharge)을 검출하는 자기 방전 검출 회로와,

상기 전극침을 휴지시키는 휴지 기간을 포함하는 휴지 모드의 상기 휴지 기간중에 상기 자기 방전 검출 회로가 상기 전극침의 자기 방전을 검출했을 때에, 상 기 전극침에 고전압을 인가하여 이온을 발생시키는 제전 동작을 시작하고, 대전체의 제전이 종료되었을 때에 제전 동작이 정지되어 상기 휴지 기간에 복귀하는 것을 특징으로 하는 제전 장치를 제공함으로써 달성된다.

본 발명에 의하면, 전극침을 휴지시키는 중에 대전체가 출현하면 전극침 선단부에 대전체와는 역극성의 전하가 유도되고, 이에 따라 자기 방전이 발생하기 쉬워진다. 그리고 자기 방전이 발생한 것을 장치 내부에 설치한 자기 방전 검출 회로로 검출함으로써 대전체의 출현을 검출할 수 있는 것뿐만 아니라, 제전 동작을 시작시킬 수 있다. 따라서 대전체의 출현을 외부 센서에 의존하지 않고, 제전 장치 그 자체에서 자동적으로 검출하여, 제전 장치에 의한 제전을 실행시킬 수 있기 때문에, 항상 전극침에 고전압을 인가하지 않는 휴지 상태로 대기시킬 수 있으며, 이에 따라 전극침의 마모나 오염을 저감하고 효율적으로 대전체를 제전할 수 있다.

자기 방전 검출 회로로서는, 상기 전극침과 고전압 발생 회로 사이에 저항을 설치하여 이 저항에 흐르는 전류값을 검출하는 회로로도 좋고, 상기 전극침과 접지 사이에 저항을 설치하여 이 저항에 흐르는 전류값을 검출하는 회로로도 좋다. 이 저항에 흐르는 전류값의 절대값으로 자기 방전을 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 대전체의 대전량이 감소함에 따라서 상기 저항에 흐르는 전류의 값(절대값)도 작아지기 때문에, 이에 따라 제전 효과를 알 수 있다. 따라서 상기 저항에 흐르는 전류의 값(절대값)이 제1 임계값을 초과했을 때에 제전 동작을 시작시키고, 제2 임계값을 하회할 때에 제전 동작을 정지시킴으로써 대전체의 출현에 일치시킨 형태로 휴지 모드에서의 제전 동작을 제어할 수 있다. 물론, 제전 동작을 정지하는 데 타이머를 사용하여 제전 동작을 시작시키고 소정 시간이 경과한 후에 제전 동작을 정지시켜 휴지 기간에 복귀하도록 하여도 좋다. 대전체를 검출하는 감도를 높이는 데, 휴지 기간에 전극침에 이온을 발생시키지 않는 정도의 비교적 저레벨의 고전압을 인가하는 것이 좋다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서는, 항상 휴지 상태로 대전체의 출현에 대응하여 제전 동작을 실행하는 휴지 모드 외에, 전극침에 고전압을 인가하여 이온을 발생시키는 제전 모드를 포함하고, 이 제전 모드와 휴지 모드가 사용자의 선택에 의해 임의로 설정 가능하다. 이에 따라 제전 장치의 적용 환경에 따른 제전 장치의 운전을 사용자에게 선택하게 할 수 있다.

휴지 모드에서는, 휴지 기간과, 전극침에 고전압을 인가하여 이온을 발생시키는 이온 발생 기간을 교대로 설정하는 것이 좋다. 이에 의하면, 약간 대전된 대전체를 이온 발생 기간에 생성된 이온을 사용하여 제전할 수 있다. 물론, 휴지 기간의 시간, 이온 발생 기간의 시간은 고정이어도 좋지만, 사용자가 임의로 설정 가능한 것이 바람직한 것은 물론이다.

휴지 모드에서는, 휴지 기간과 이온 발생 기간 또는 제전 동작 사이에 이행 기간을 마련하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제전 동작 또는 이온 발생 기간으로부터 휴지 기간에의 이행시에는 전극침에 인가하는 전압을 서서히 저하시킴으로써, 이온 발생 기간 또는 제전 동작의 마지막에 인가한 고전압의 극성에 의해서 휴지 기간에서의 전극침 주위 분위기의 이온 밸런스가 기울어지는 것을 방지할 수 있다. 한편, 휴지 기간으로부터 이온 발생 기간 또는 제전 동작에의 이행시에 전극침에 인가하는 전압을 서서히 높임으로써, 이온 발생 기간 또는 제전 동작으로 이행시킨 직후에 전극침 주위에 갑자기 이온이 발생하여, 이 이온에 피제전체가 노출됨으로써 대전체에 영향을 미치는 사태의 발생을 방지할 수 있다.

이하에, 첨부한 도면에 기초하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 실시예의 제전 장치의 회로도이다. 도 1에 있어서, 도면 부호 1은 직류 전원이고, 예컨대 2차 전지 등의 외부 직류 전원으로 구성되어 있다. 도면 부호 2a, 2b는 직류 전원(1)의 출력측에 설치된 제1, 제2 스위치이다. 제1, 제2 스위치(2a, 2b)는 제어 유닛(3)으로부터의 제어 신호(Sa, Sb)에 의해 개폐 제어된다. 물론 제1, 제2 스위치(2a, 2b)는 트랜지스터 등의 전자적 스위치를 이용할 수 있다.

직류 전원(1)의 플러스 단자에는, 제1 스위치(2a)를 통해, 변압기(5a), 배전압 정류 회로(5b)로 이루어지는 플러스 극성의 제1 고전압 발생 회로(5)가 접속되고, 한편 직류 전원(1)의 마이너스 단자에는, 제2 스위치(2b)를 통해, 변압기(6a), 배전압 정류 회로(6b)로 이루어지는 마이너스 극성의 제2 고전압 발생 회로(6)가 접속되어 있다.

각 고전압 발생 회로(5, 6)는, 전류 제한용 임피던스로서 작용하는 등가의 저항(R1, R1)을 통해 전극침(4)에 접속되어 있다. 그리고 전극침(4)은 제2 저항(R2)을 통해 접지되어 있다.

제어 유닛(3)으로부터 출력되는 제어 신호(Sa, Sb)에 의해서, 제1, 제2 스위 치(2a, 2b)가 교대로 개폐됨으로써, 제1, 제2 고전압 발생 회로(5, 6)로부터 소정의 주파수로 교대로 플러스 또는 마이너스의 펄스형 고전압이 전극침(4)에 공급되고, 이에 따라 전극침(4)으로부터 플러스 또는 마이너스 극성의 이온이 교대로 생성된다.

제전 장치의 제어는, 전극침(4)에 고전압을 인가하여 이온을 생성하여 능동적으로 대전체를 제전하는, 즉 전극침(4)에 전극침(4) 주변의 분위기 가스를 이온화할 수 있는 전압을 인가하는 제전 모드와, 전극침(4)에의 고전압의 인가를 휴지하여 이온의 능동적인 생성을 행하지 않는, 즉 전극침(4)에 전압을 인가하지 않거나 단독으로는 전극침(4)에 전극침(4) 주변의 분위기 가스를 이온화할 수 없는 전압을 인가하여 전극침(4)을 실질적으로 휴지 상태로 하는 휴지 모드를 가지며, 사용자가 조작 가능한 모드 전환 스위치(11)(도 1)에 의해서 제전 모드와 휴지 모드가 선택적으로 설정된다.

그런데, 휴지 모드로 동작하고 있을 때에, 전극침(4)으로부터 자기 방전이 발생할 수 있는 전극침(4)과의 전위차를 보유하는 대전체가 출현하면 전극침(4)의 선단부에 대전체와 역극성의 전하가 유도되고, 이에 따라 자기 방전 현상이 발생한다. 자기 방전의 발생은 제전 장치의 내부 회로에 생성되는 신호에 의해서 알 수 있다. 구체적으로는, 자기 방전시에 전극침(4)에 흐르는 전류를 직접 또는 간접적으로 검출하기 위해, 전극침(4)과 접지(G₁) 사이에, 또는 고전압 발생 회로(5, 6)와 전극침(4) 사이에 저항(R₂)을 설치하고, 이 저항(R₂)에 흐르는 전류값을 검출하여, 이 전류값이 임계값 이상이면 자기 방전이 발생하였다고 판정하는 방법이 있다. 구체적으로는, (1) 고압 전원(5, 6)과 접지(G₁) 사이에 흐르는 자기 방전 검출 전류를 검출하기 위해 저항을 개재시키고, 이 저항에 흐르는 전류값을 검출하여 자기 방전을 간접적으로 검지하는 방법, (2) 대향 전극(7)과 접지(G₁) 사이에 흐르는 자기 방전 검출 전류를 검출하기 위해 저항을 개재시키고, 이 저항에 흐르는 전류값을 검출하여 자기 방전을 간접적으로 검지하는 방법, (3) 상기 (1)과 (2)의 조합, 즉 고압 전원(5, 6)과 접지(G₁) 사이에 흐르는 자기 방전 검출 전류를 검출하기 위해 저항(R2)을 개재시키고, 대향 전극(7)과 접지(G₁) 사이에 흐르는 자기 방전 검출 전류를 검출하기 위해 저항(R2)을 개재시켜 자기 방전을 검지하는 방법(도 1), (4) 전극침(4)과 고압 전원(5, 6) 사이에 저항(R2)을 개재시켜, 이 저항(R2)에 흐르는 자기 방전 검출 전류값을 검출하여 자기 방전을 직접적으로 검지하는 방법(도 2)을 예시할 수 있다.

또한, 전술한 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 자기 방전 검지 수단, 즉 접지(G₁)와의 사이에 흐르는 전류값을 검출하는 자기 방전 검출 회로를 채용하였을 때에는, 이 회로를 적어도 전술한 제전 모드에서 제전중 이온 밸런스를 검출하는 검출 수단으로서 겸용할 수 있다. 구체적으로는, 각 저항에 흐르는 전류값을 검출하고, 현재 설정되어 있는 플러스와 마이너스의 듀티비에 기초하는 제전이 적절하면, 이 주기에 저항에 흐르는 전류의 토탈값은 제로가 되고, 적절한 듀티비인 것이 인식되며, 후속 주기에도 같은 듀티비가 채용된다. 한편, 현재 설정되어 있는 플러스와 마이너스의 듀티비에 있어서의 제전이 부적절하면, 이 주기에 저항에 흐르는 전류의 토탈값은 플러스 또는 마이너스 중 어느 하나에 치우친 값이 되고, 그 값을 기초로 후속 주기일 때, 현재의 듀티비를 보정한 듀티비를 채용하며, 보다 적절한 제전이 행해지도록 제어가 행해진다. 따라서, 도 1에 도시하는 회로는, 모드 전환 스위치(3)로부터의 신호에 의해, 이 저항(R2)으로부터 제공되는 전류값 데이터를 제전 모드와 휴지 모드에서 나눠 쓰도록 제전 장치의 제어가 행해진다. 물론 휴지 모드에 있어서 제전을 위해 전극침(4)에 고전압을 인가했을 때에, 저항(R2)에 흐르는 전류값을 사용하여 이온 밸런스 제어를 행하여도 좋다.

자기 방전에 관련하여 회로 내에 흐르는 자기 방전 검출 전류는 도 1, 도 2에 예시하는 바와 같이, 증폭기(8), 저역 통과 필터(LPF)(9), 아날로그/디지털 변환기(A/F)(10)를 통해 제어 유닛(3)에 공급되도록 되어 있다.

제전 모드에서는, 도 3에 예시하는 바와 같이, 교대로 극성이 다른 펄스형의 고전압이 연속적으로 전극침(4)에 인가된다. 도 4, 도 5는 제전 모드에서의 동작의 변형예를 도시한다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 플러스측과 다음의 마이너스측, 마이너스측과 다음의 플러스측의 고전압을 인가하는 타이밍에 고전압을 인가하지 않는 인터벌 기간을 삽입하여 전극침(4)의 수명을 연장시키도록 하여도 좋고, 더 나은 변형예로서, 도 5에 도시하는 바와 같이, 플러스측에 고전압을 인가하여 양이온을 발생시킨 후에 마이너스측 고전압을 전극침(4)에 단시간 인가하여, 그 후 인터벌을 두고 마이너스측 고전압을 인가하여 음이온을 발생시키고, 마찬가지로 마이너스측에 고전압을 인가하여 음이온을 발생시킨 후에 역극성(플러스측)의 고전압을 전극침(4)에 단시간 인가하며, 그 후 인터벌을 두고 플러스측 고전압을 인가하여 양이온을 발생시키도록 하여도 좋다. 이 도 5에 도시하는 더 나은 변형예의 고전압 인가 방식에 의하면, 양이온을 발생시킨 후에 역극성의 전압을 단시간 전극침(4)에 인가함으로써, 전극침(4)에 이르는 고전압 인가계로에 잔존하는 양전압을 중화할 수 있다. 그리고 이와 같이 중화용 전압을 전극침(4)에 인가함으로써, 전극침(4)에 시간의 경과에 따라 부착되는 먼지의 양을 저감할 수 있다.

물론, 전극침(4)에 고전압을 인가하는 것에 의해 생성되는 양이온, 음이온 이온의 밸런스를 제어하는 것이면, 예컨대 마이너스측으로 이온 밸런스가 기울어져 있을 때에는, 플러스의 고전압의 펄스폭을 상대적으로 확대하는 듀티 제어를 가함으로써 전극침(4) 주위 분위기의 이온 밸런스를 일정하게 유지할 수 있다. 이온 밸런스 제어에 대해서는, 예컨대 일본 특허 공개 제2003-86393호 공보에 상세한 설명이 있기 때문에, 이 공보에 개시한 내용을 여기에 원용하지만, 이 실시예에서는, 제전 모드에서는 플러스 극성의 고전압과 마이너스 극성의 고전압을 전극침(4)에 인가하는 듀티비는 그 직전에 실행된 단수 또는 복수의 듀티비에 기초하여 결정된다.

휴지 모드에서는, 기본적으로, 전극침(4)에 대하여 전압이 인가되지 않는다. 그리고, 이 전압을 인가하지 않는 휴지 기간중에 자기 방전이 발생한 것을 제전 장치의 내부 회로의 제2 저항(R2)에 흐르는 전류값으로 검출하면 제전 동작이 시작하고, 계속해서 소정 시간이 경과하거나 대전체의 제전이 끝나면 휴지 기간에 복귀한다. 즉, 휴지 모드에서는, 기본적으로는, 전극침(4)에 대한 전압의 인가가 중지된 상태에 있고, 제전 대상 영역에 대전체가 출현한 것이 검지되었을 때에 한정하여 제전 동작이 실행된다. 그리고, 제전 대상 영역에의 대전체의 침입은 제전 장치의 내부 회로에 의해 검출된다.

이하에, 제전 모드를 상세히 설명하면, 도 6 및 도 7은 휴지 모드의 제어예로, 도 6의 (A)는 제1 예의 휴지 모드 (1)를 도시하고, 도 6의 (B)는 제2 예의 휴지 모드 (2)를 도시하며, 도 7의 (C)는 제3 예의 휴지 모드 (3)를 도시하고, 도 7의 (D)는 제4 예의 휴지 모드 (4)를 도시한다.

도 6의 (A) 및 (B)의 휴지 모드 (1), (2)의 제어 상태에서는 미리 정해진 기간인 이온을 발생시키지 않는 휴지 기간에 추가로, 이 휴지 기간 전후에 미리 정한 기간, 전극침(4)에 고전압을 인가하여 이온을 생성하는 이온 발생 기간을 포함하고 있다. 휴지 기간에 대한 미리 정해진 기간의 설정 방법으로서는, 제전 장치에 고정 기간을 설정하여도 좋고, 또는 사용자가 펄스수나 시간에 기초하여 임의로 설정하는 어느 하나의 방법을 채용하여도 좋다. 이온 발생 기간에 대한 미리 정해진 기간의 설정 방법으로서는, 제전 장치에 고정 기간을 설정해도 좋고, 또는 사용자가 펄스수나 시간에 기초하여 임의로 설정하는 방법을 채용하여도 좋다.

도 7의 (C)　및　(D)의 휴지 모드 (3), (4)의 제어 상태에서는 휴지 모드가 휴지 기간만으로 구성되어 있다. 따라서, 이 휴지 모드 (3), (4)의 제어 상태에서의 휴지 기간에는 미리 정해진 기간은 없고, 소정값 이상으로 대전된 대전체를 검출하여 제전을 시작하지 않는 한, 이 휴지 기간이 계속된다. 또한 도 6, 도 7을 참조하여, 휴지 기간은, 소정값 이상으로 대전된 대전체가 제전 대상 영역에 존재하지 않는 한, 이온을 발생시키지 않는 정도의 전압을 전극침(4)에 인가하여도 좋고[도 6의 (A)의 휴지 모드 (1),　도 7의 (C)의 휴지 모드 (3)], 전극침(4)에 전혀 전압을 인가하지 않도록 하여도 좋다(전압의 인가를 중지)[도 6의 (B)의 휴지 모드 (2), 도 7의 (D)의 휴지 모드 (4)].

도 6의 (A),　도 7의 (C)에 도시한 휴지 모드 (1), (3)을 채용했을 때에는, 휴지 기간에, 방전이 시작하는 전압보다 낮은 고전압을 전극침(4)에 인가함으로써, 전극침(4)과 대전체 간의 전위차를 작게 하여 약간 대전된 대전체에 대한 감도를 높일 수 있다.

도 6의 (B),　도 7의 (D)의 휴지 모드 (2), (4)와 같이, 휴지 기간중에는 전극침(4)에 전압을 인가하는 것을 중지하는 경우에, 예컨대 전극침(4)에 고전압을 인가하여 전극침(4) 주위의 분위기를 이온화할 수 있는 전압값이 3 kV였던 것으로 하면, 휴지 기간중에 전극침(4)과 대전체 간의 전위차가 임계값(예컨대 3 kV)을 초과한 경우에, 전극침(4)으로부터 자기 방전이 발생하고, 이 자기 방전을 전술한 제전 장치 내의 회로(제2 저항에 흐르는 전류의 값)로 검출하면 제전 동작이 시작된다. 또한, 이 제전 동작에 있어서의 전극침(4)에 인가하는 전압값은, 예컨대 5.3 kV이다.

도 6의 (A), 도 7의 (C)의 휴지 모드 (1),　(3)과 같이, 휴지 기간중에는 전극침(4)에 비교적 저레벨의 고전압(예컨대 2 kV)을 인가하는 경우에는, 휴지 기간중에 전극침(4)과 대전체 간의 전위차가 임계값(예컨대 1 kV)을 초과하면, 전극침(4)으로부터 자기 방전이 발생하고, 이 자기 방전을 제2 저항(R2)에 흐르는 전류값으로 검출하면, 전극침(4)에 대하여, 그 주위 분위기를 이온화할 수 있는 고전압(예컨대 5.3 kV)이 인가된다(제전 동작의 시작). 이 제전 동작은, 전술한 제전 모드의 동작과 실질적으로 마찬가지이다. 이와 같이, 휴지 기간중에 비교적 저레벨 의 고전압을 인가함으로써 대전체를 검출하는 감도를 높일 수 있다. 그리고 이에 따라, 제전 대상 영역에 대전체가 침입한 것(대전체의 유무)을 검출하기 위한 외부 센서를 설치하지 않고, 제전 장치의 내부 회로를 사용하여 대전체가 존재할 때에 한정하여 제전 동작을 실행할 수 있다. 바꿔 말하면, 대전체가 존재하지 않을 때는 전극침(4)에 의한 이온 발생을 정지한 상태를 계속할 수 있기 때문에, 전극침(4)의 마모나 먼지의 부착을 저감할 수 있다.

전술한 도 6, 도 7에 기초하는 제어에 있어서의 「임계값」은, 말할 필요도 없이, 일반적으로 미리 메모리 등에 기억시켜 두는 「임계값」이 아니라, 도 6, 도 7에 도시하는 각 휴지 모드 형태에서의 휴지 기간중에 전극침(4)에 인가되는 전압 또는 인가되지 않는 상태에서의 접지(G₁)와 전극침(4) 간의 전위차와, 전극침(4)이 그 주위 분위기를 이온화할 수 있는 전압과의 차이에 의해 결정되는 것이다. 다만, 휴지 모드에 있어서의 휴지 기간중, 전극침(4)에 전압을 인가하지 않는 형태에서는, 그 임계값은 3 kV 이상의 값이면 좋고, 3 kV을 고집할 필요는 없다. 마찬가지로 휴지 모드의 휴지 기간중, 비교적 저레벨의 고전압을 인가하는 경우에, 예컨대 그 전압값이 2 kV를 전극침(4)에 인가하는 것이면, 임계값은 1 kV 이상의 값이면 좋고, 1 kV를 고집할 필요는 없다. 이 때문에, 이 「임계값」은, 상기한 논리에 따라서, 제전 장치로서 휴지 모드에 대한 고정값을 「임계값」으로서 설정하여도 좋고, 또는 전술한 「임계값」으로 하는 하한값과, 즉 제전 모드에서 인가하는 전압값을 상한값으로 하여 자동적으로 제한하여, 사용자의 설정 행위에 맡겨, 그동안의 임의의 값을 「임계값」으로 하여 사용자가 설정할 수 있도록 하여도 좋다.

이상과 같이, 「임계값」에 의해서 휴지 모드의 휴지 기간을 중지하여 제전 동작을 시작하는 것 및 이 제전 동작을 정지하여 휴지 기간에 복귀하는 스위칭을 제2 저항(R2)(도 1, 도 2)에 흐르는 전류(i)의 값[증폭기(8)로 증폭한 절대값]에 기초하여 행할 수 있다. 도 8은 휴지 모드에 있어서 휴지 기간중에 대전체를 검출하여 제전 동작을 실행하고, 또한 이 제전 동작을 종료시켜 휴지 기간에 복귀하는 제어예를 도시한다. 이 도 8을 참조하여, 자기 방전 검출 전류의 절대값(｜i｜)이 제1 임계값(예컨대 3 kV에 대응하는 전류값)을 초과했을 때에 휴지 기간이 중지되어 제전 동작에 진입한다. 그리고 대전체에 대한 제전이 진행하여, 자기 방전 검출 전류의 절대값(｜i｜)이 제2 임계값(예컨대 1 kV 미만에 대응하는 전류값)을 하회할 때에 제전 동작이 종료되어 휴지 기간에 복귀한다. 즉, 도 8의 제어예는, 휴지 모드에서의 제전 동작의 시작 및 제전 동작의 정지를 모두 임계값을 이용하여 행하는 예이다.

또한, 휴지 모드중에 실행되는 제전 동작의 구체적인 제전 제어는, 상기한 도 3 내지 도 5를 참조하여 예시한 제전 모드에서 행해지는 전압 인가 방식의 여러 가지 구체예들로부터 제전 모드로서 채용한 전압 인가 방식과 동일한 전압 인가 방식을 채용하여도 좋다. 물론, 제전 모드에서 채용한 전압 인가 방식과는 다른 방식을 휴지 모드중의 제전 동작으로 채용하여도 좋은 것은 물론이다.

휴지 모드에 있어서, 「임계값」을 이용하여 휴지 기간을 중지하여 제전 동작을 시작한 후, 이 제전 동작을 정지하는 데 타이머를 사용하여도 좋다. 그 구체예를 도 9 내지 도 11에 도시한다. 도 9는, 타이머의 설정 시간(t)은 일정하고, 이 설정 시간(t)은 공장 출하시에 설정한 고정값이어도 좋으며, 사용자가 임의로 설정할 수 있도록 하여도 좋다.

도 10은 타이머 시간(t)을 자기 방전 검출 전류의 절대값의 피크값의 대소에 따라 조정하는 예를 도시하고, 도 11은 자기 방전 검출 전류값이 감소하는 기울기의 대소에 의해서 따라 시간(t)을 조정하는 예를 도시한다.

도 10에 예시한 「피크값」에 의한 타이머 시간(t)의 조정은, 「피크값」이 클 때, 즉 대전체의 대전량이 클 때에는, 타이머 시간(t)이 장시간이 되도록 조정하고, 「피크값」이 작을 때, 즉 대전체의 대전량이 작을 때에는, 타이머 시간(t)이 단시간이 되도록 조정하는 것이 좋다.

도 11에 도시한 「기울기」에 의한 타이머 시간(t)의 조정은, 「기울기」가 작을 때, 즉 대전체의 대전량이 약간씩 감소하고 있을 때에는, 타이머 시간(t)이 장시간이 되도록 조정하고, 「기울기」가 클 때, 즉 대전체의 대전량이 크게 감소하고 있을 때에는, 타이머 시간(t)이 단시간이 되도록 조정하는 것이 좋다.

또한, 도 8 내지 도 11에서는 휴지 모드로서, 전극침(4)에 전혀 전압을 인가하지 않는 예[도 7의 휴지 모드의 (4)]를 도시하지만, 휴지 모드 (1), 휴지 모드 (3)의 제어 상태나 이후에 설명하는 다른 제어 상태(도 13, 도 14)를 채용하여도 좋은 것은 물론이다. 도 12는, 휴지 기간중에 비교적 낮은 전압을 전극침(4)에 인가하는 도 6의 (A)의 휴지 모드 (1) 또는 도 7의 (C)의 휴지 모드 (3)중에 대전체를 검출하여 제전 동작을 시작하고, 또한 이 제전 동작을 종료하기 위해, 모두 「임계값」을 사용하여 제어하는 예를 도시하는 것이지만, 도 9 내지 도 11과 마찬가 지로 제전 동작의 종료를 타이머 제어하도록 하여도 좋은 것은 물론이다.

이상과 같이, 제전 장치의 내부 회로로 휴지 기간중에 대전체를 검출했을 때에는, 전극침(4)에 고전압을 인가하여 이온을 능동적으로 발생시키는 제전 동작이 실행된다. 또한, 도 6의 (A), 도 7의 (C)에 예시한 바와 같이, 휴지 모드중에 간헐적이면서 정기적으로 전극침(4)에 고전압을 인가하여 이온을 생성하는 이온 발생 기간을 포함함으로써, 약하게 대전된 대전체를 철저하게 제전할 수 있다. 여기에, 도 6의 (A), 도 7의 (C)에 예시한 휴지 모드의 제어 상태 (1), (3)에 있어서, 이온 발생 기간의 길이 및 휴지 기간의 길이는 임의로 설정하면 된다. 또한, 이온 발생 기간과, 그에 계속되는 휴지 기간과의 조합으로 이루어지는 단일 사이클의 시간 및 이 단일 사이클 내에서의 이온 발생 기간과 휴지 기간과의 비율은 임의로 설정할 수 있다. 예컨대 단일 사이클의 시간은, 예컨대 워크피스(피제전체)가 운반되는 반송 컨베이어에 제전 장치를 배치하는 경우에는, 워크피스의 반송 택트(tact)에 일치시킨 시간을 설정하면 된다.

휴지 모드에 이온 발생 기간을 마련하는 경우나 휴지 기간중에 제전 동작을 실행할 때에, 전극침(4)에 고전압을 인가하는 이온 발생 기간 또는 제전 동작의 정지와 휴지 기간 사이에 이행 기간을 부가하는 것이 좋다. 즉, 이온 발생 기간(또는 제전 동작)으로부터 바로 휴지 기간으로 전환한 경우, 휴지 기간으로 전환하기 직전, 즉 이온 발생 기간의 최후에 전극침(4)에 인가한 고전압의 극성이 휴지 기간 초기의 제전 대상 영역의 이온 밸런스에 영향을 미쳐 이온 밸런스에 기울어짐이 나타날 우려가 있다. 또한, 이온 발생 기간(또는 제전 동작)에서 회로 내부에 축전된 잔존하는 전하가 휴지 기간에서 전극침(4)에 인가되고, 이에 따라 휴지 기간에서도 이온을 계속 발생시켜 버릴 우려가 있다. 이에 대처하기 위해, 도 13에 예시하는 바와 같이, 이온 발생 기간(또는 제전 동작)으로부터 휴지 기간으로 전환하기 전에 전단 이행 기간을 삽입하여, 이 전단 이행 기간에서는, 서서히 전압의 절대값이 작아지는 전압을 전극침(4)에 인가하는 것이 바람직하다. 도 13의 (A)는 휴지 기간에서 전극침(4)에 전혀 전압을 인가하지 않는 휴지 모드의 제어예를 도시하고, 도 13의 (B)는 휴지 기간에서 전극침(4)에 저레벨의 전압을 인가하는 휴지 모드의 제어예를 도시한다.

마찬가지로, 휴지 기간으로부터 이온 발생 기간 또는 제전 동작으로 이행시킬 때에 이행 기간을 부가하는 것이 좋다. 즉, 휴지 기간으로부터 즉시 이온 발생 기간(또는 제전 동작)으로 전환한 경우, 피제전체가 돌연히 이온에 노출되어 피제전체를 대전시켜 버리게 되고, 이에 따라 예컨대 반도체가 피제전체이면, 급격한 전하에 의해서 메모리가 사라져 버리는 등 피제전체에 생각하지 못한 손상을 부여해 버릴 가능성이 있다. 이에 대처하기 위해, 도 14에 예시하는 바와 같이, 휴지 기간으로부터 이온 발생 기간(또는 제전 동작)으로 전환하기 전에 후단 이행 기간을 삽입하여, 이 후단 이행 기간에서는, 서서히 절대값이 커지는 전압을 전극침(4)에 인가하는 것이 바람직하다. 도 14의 (A)는 휴지 기간에서 전극침(4)에 전혀 전압을 인가하지　않는 휴지 모드의 제어예를 도시하고, 도 14의 (B)는 휴지 기간에서 전극침(4)에 저레벨의 전압을 인가하는 휴지 모드의 제어예를 도시한다.

도 15는 휴지 모드에 이온 발생 기간을 마련하는 경우의 바람직한 제어예로서, 이온 발생 기간(또는 제전 동작)으로부터 휴지 기간으로의 전환 직전에 전단 이행 기간을 삽입하고, 휴지 기간으로부터 이온 발생 기간(또는 제전 동작)으로의 전환 직전에 후단 이행 기간을 삽입하는 예를 도시한다. 도 15의 (A)는 휴지 기간에서 전극침(4)에 전혀 전압을 인가하지 않는 휴지 모드의 제어예를 도시하고, 도 15의 (B)는 휴지 기간에서 전극침(4)에 저레벨의 전압을 인가하는 휴지 모드의 제어예를 도시한다.

제전 장치에는, 전극침(4)에 고전압을 인가함으로써 생성한 이온을 피제전체(대전체)를 향해서 효율적으로 반송하기 위해 송풍하는 것이 통례이다. 도 16에는 제전 장치(100)가 도시되어 있다. 제전 장치(100)는, 전술한 전극침(4)을 포함하는 복수의 전극 유닛(12)이 서로 간격을 이격하여 배치되고, 이 제전 장치(100)에는 외부 배관(13)을 통해, 여과한 압축 공기나 질소 등의 불활성 가스가 공급되며, 제전 장치(100)에 들어간 압축 공기나 불활성 가스는 각 전극 유닛(12)을 통해 토출된다.

외부 배관(13)에는 전자(電磁)식의 개폐 밸브 또는 전동식 개도(開度) 조정 밸브(14)가 개재되고, 이 개폐 밸브 또는 개도 조정 밸브(14)의 개도는 제전 장치(100)로부터의 출력 신호(Sc)에 의해 제어된다. 개폐 밸브 또는 개도 조정 밸브(14)의 제어의 일례를 도 17을 참조하여 설명한다. 도 17에 예시한 제어에서는, 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 휴지 기간에서는 전극침(4)에 전압을 인가하는 것이 정지된 상태가 된다. 자기 방전 검출 전류(i)의 절대값이 제1 임계값보다 커지면 제전 동작으로 전환되어, 전극침(4)에 대한 고전압의 인가가 시작된다. 동시에, 자기 방전 검출 전류(i)의 절대값이 제1 임계값보다 커졌을 때에는, 출력 신호(Sc)가 제전 장치(100)로부터 출력된 전자식 개폐 밸브(14)가 개방된다. 이에 따라, 제전 모드로 전환되는 것과 동기하여, 제전 장치(100)에 대하여 압축 공기 또는 불활성 가스의 공급이 시작된다. 한편, 자기 방전 검출 전류(i)의 절대값이 제2 임계값을 하회하면 제전 동작이 종료하여 휴지 기간에 복귀하지만, 이에 동기하여 개폐 밸브(14)가 밸브 폐쇄되어 제전 장치(100)에 대한 압축 공기 또는 불활성 가스의 공급이 정지된다.

이와 같이, 자기 방전 검출 전류(i)의 절대값에 기초하여 휴지 모드중의 이온 발생 기간 또는 제전 동작과 휴지 기간 사이의 전환 제어를 행하는 트리거 신호 또는 이에 기초하는 제어 신호를 외부에 출력하고, 예컨대 제전 장치(100)에 공급하는 가스의 유량을 출력 신호(Sc)에 기초하여 제어함으로써, 압축 공기 또는 불활성 가스의 소비를 합리적인 것으로 할 수 있다. 또한 휴지 기간에서 저레벨의 전압을 전극침(4)에 인가하는 경우에는, 휴지 기간에의 이행에 동기하여, 출력 신호(Sc)에 의해서 개도 조정 밸브(14)의 개도를 좁혀서 제전 장치(100)에 대한 압축 공기 또는 불활성 가스의 공급량을 적게 하는 것이 좋다.

또한, 도 6 등에서 설명한 휴지 모드가 이온 발생 기간과 휴지 기간을 포함하는 경우에는, 이온 발생 기간으로부터 휴지 기간, 휴지 기간으로부터 이온 발생 기간으로 전환하기 위해 제전 장치(100)의 내부에서 생성되는 신호 또는 이에 기초하는 제어 신호를 제전 장치(100)로부터 출력 신호(Sc)로서 개폐 밸브 또는 개도 조정 밸브(14)에 공급하여도 좋다. 이 경우에 있어도, 도 6의 (B), 도 7의 (D)에 예시한 바와 같이 휴지 기간에서, 전극침(4)에 전혀 전압을 인가하지 않는 경우에는, 개폐 밸브(14)를 폐쇄하여 제전 장치(100)에 대한 압축 공기 또는 불활성 가스의 공급을 정지하는 것이 좋고, 도 6의 (A) 등에 예시한 바와 같이, 휴지 기간에서 전극침(4)에 저레벨의 전압을 인가하는 경우에는, 개도 조정 밸브(14)의 개도를 좁히는 신호를 제전 장치(100)로부터 공급하는 것이 좋다. 제전 장치(100)로부터의 출력 신호(Sc)는 제전 장치(100)의 현재의 동작 상태를 표시하는 데 이용하여도 좋다. 즉, 제전 장치(100)가, 현재 이온 발생 기간의 동작을 실행중인 것이나 휴지 기간의 동작을 실행중인 것, 또는 제전 모드로 동작중인 것을 제전 장치(100) 또는 그 근방에 설치한 표시등(도시 생략)으로 표시하는 경우에, 제전 장치(100)의 제어로 이용한 내부 신호에 기초하는 출력 신호(Sc)에 의해서 표시등의 점멸을 제어하여도 좋다.

구체적인 제어예를 도 18 내지 도 21에 예시한 흐름도에 기초하여 설명한다. 도 18은, 전술한 도 8의 「임계값」에 기초하는 휴지 모드중 제전 동작의 제어에 관한 흐름도이다. 도 18의 흐름도를 참조하여, 단계 S1에서 휴지 모드가 설정되어 있는지의 여부를 판정하고, YES(휴지 모드가 설정)이면, 단계 S2에 진행하여 자기 방전 검출 전류(i)를 계측하며, 그리고 계측한 자기 방전 검출 전류(i)의 절대값이 제1 임계값보다 큰지의 여부를 판정하고(단계 S3), YES이면 다음 단계 S4에 진행하여 제전 동작이 시작된다. 그리고 단계 S5에서 자기 방전 검출 전류(i)를 계측하고, 이 자기 방전 검출 전류(i)의 절대값이 제2 임계값보다 작을 때까지 제전 동작이 계속되며, 자기 방전 검출 전류(i)의 절대값이 제2 임계값보다 작아지면 단계 S6에서 제전 동작이 정지된다. 이에 따라 제전 장치는 휴지 모드에 있어서의 휴지 기간에 복귀되고, 또한 대전체의 출현, 즉 자기 방전 발생의 감시가 계속되며, 제전 장치를 휴지 상태로 대기시킬 수 있다.

도 19의 흐름도는, 도 9를 참조하여 설명한 제전 동작을 타이머에 의해 종료시키는 제어에 대응하고 있다. 도 19의 흐름도를 참조하여, 단계 S10에서 휴지 모드가 설정되어 있는지의 여부를 판정하고, YES(휴지 모드가 설정)이면, 단계 S11에서 자기 방전 검출 전류(i)를 계측하며, 계측한 자기 방전 검출 전류(i)의 절대값이 제1 임계값보다 큰지의 여부를 판정하고(단계 S12), YES이면 다음 단계 S13에 진행하여 제전 동작이 시작되며, 그리고 단계 S14에서 타이머를 동작시켜, 이 타이머 시간(t)이 소정의 시간(t0)이 되면 단계 S15에 진행하여 제전 동작이 정지된다. 이에 따라 제전 장치는 휴지 모드에 있어서의 휴지 기간에 복귀한다. 이에 따라 제전 장치는 휴지 모드에 있어서의 휴지 기간에 복귀하고, 또한 대전체의 출현, 즉 자기 방전 발생의 감시가 계속된다.

도 20의 흐름도는 도 10에서 설명한 타이머 시간을 가변으로 하는 제어에 대응하고 있다. 도 20의 흐름도를 참조하여, 단계 S20에서 휴지 모드가 설정되어 있는지의 여부를 판정하고, YES(휴지 모드가 설정)이면, 단계 S21에서 자기 방전 검출 전류(i)를 계측하며, 계측한 자기 방전 검출 전류(i)의 절대값이 제1 임계값보다 큰지의 여부를 판정하고(단계 S22), YES이면 다음 단계 S23에 진행하여 제전 동작이 시작된다. 그리고 단계 S24에서 자기 방전 검출 전류(i)를 계측하고, 이 자기 방전 검출 전류값(i)으로부터 접지 전류의 피크값을 검출하며(단계 S25), 이 피크 값에 대응하는 타이머 시간(t0)을 데이터 테이블로부터 구한다(단계 S26). 계속해서 데이터 테이블로부터 구한 타이머 시간(t0)으로 타이머를 세팅하여 타이머(t)를 스타트시키고(단계 S27), 타이머(t)가 설정한 타이머 시간(t0)이 되면(단계 S28), 제전 동작이 정지된다(단계 S29). 이에 따라 제전 장치는 휴지 모드에 있어서의 휴지 기간에 복귀한다. 이에 따라 제전 장치는 휴지 모드에 있어서의 휴지 기간에 복귀하고, 또한 대전체의 출현, 즉 자기 방전 발생의 감시가 계속된다.

도 21의 흐름도는, 도 11의 제어에 대응하고 있다. 도 21의 흐름도를 참조하여, 단계 S30에서 휴지 모드가 설정되어 있는지 여부를 판정하고, YES(휴지 모드가 설정)이면, 단계 S31에서 자기 방전 검출 전류(i)를 계측하며, 계측한 자기 방전 검출 전류(i)의 절대값이 제1 임계값보다 큰지의 여부를 판정하고(단계 S32), YES이면 다음 단계 S33에 진행하여 제전 동작이 시작된다. 그리고 단계 S34에서 자기 방전 검출 전류(i)를 계측하고, 이 전류값(i)으로부터 접지 전류의 피크값을 검출한다(단계 S35). 피크값을 검출하였다면 단계 S36에 진행하여 자기 방전 검출 전류(i)를 계측하고, 이 전류값(i)의 미분값으로부터 기울기를 구한다(단계 S37). 그리고 요구한 기울기에 대응하는 타이머 시간(t0)을 데이터 테이블로부터 구한다(단계 S38). 계속해서, 데이터 테이블로부터 요구한 타이머 시간(t0)에 타이머를 세팅하여 타이머(t)를 스타트시키고(단계 S39), 타이머(t)가 설정한 타이머 시간(t0)이 되었다면(단계 S40), 제전 동작이 정지된다(단계 S41). 이에 따라 제전 장치는 휴지 모드에서의 휴지 기간으로 복귀한다. 즉, 제전 장치는 휴지 모드에서의 휴지 기간으로 복귀하고, 또한 대전체의 출현, 즉 자기 방전 발생의 감시가 계속된다.

전술한 제전 장치(100)에 있어서, 휴지 모드에서의 동작중에, 제전 대상 영역의 이온 밸런스가 기울어져 있을 때에는, 예컨대 도 22, 도 23에 도시하는 바와 같이 이온 밸런스를 적정하게 유지하는 제어를 행하는 것이 좋다. 도 22에 예시한 이온 밸런스 제어는, 전극침(4)에 인가하는 펄스형의 고전압 펄스폭을 변화시키는 제어(듀티비 제어)이고, 도 22의 (A)는 전극침(4) 주위의 이온 밸런스가 플러스측으로 기울어져 있는 경우의 제어를 도시하며, 이 경우에는 플러스의 고전압을 인가하는 펄스폭이 작아지도록 제어된다. 한편, 도 22의 (B)는 전극침(4) 주위의 이온 밸런스가 마이너스측으로 기울어져 있는 경우의 제어를 도시하고, 이 경우에는 플러스의 고전압을 인가하는 펄스폭이 확대하도록 제어된다.

도 22의 제어예는 고전압의 펄스폭을 변화시킴으로써 이온 밸런스를 적정히 유지하는 제어예이지만, 전극침(4)에 인가하는 플러스/마이너스의 고전압의 전압값을 변화시키도록 하여도 좋다. 또한, 도 23에 도시하는 바와 같이, 이온 밸런스의 기울어진 정도에 상당하는 플러스/마이너스의 고전압의 전압값의 평균값이 되도록 하여도 좋다. 물론, 디지털에 평균화하도록 하여도 좋다. 이러한 이온 밸런스 제어를 휴지 모드중에서도 행하는 경우, 전극침(4)에 인가한 플러스/마이너스의 고전압의 샘플링을 적정히 행할 필요가 있고, 또한 바람직하게는 적절한 평균화의 방법을 사용하여 이온 밸런스 제어를 적절히 행하는 것이 좋다.

이 점에 대해서 구체적으로 설명하면, 이온 밸런스 제어는 전극침(4) 주위의 양이온/음이온의 밸런스가 대전체의 전하를 중화하는 데 적당해지도록 전극침(4)에 인가하는 플러스측 고전압과 마이너스측 고전압을 제어하는 것이지만, 이 이온 밸 런스 제어에서는, 예컨대 플러스/마이너스의 고전압의 듀티비로 이온 밸런스 제어를 행하는 경우, 예컨대 플러스로 대전된 대전물이 제전 대상 영역에 침입했을 때에는, 이 대전 상태를 검출하여 듀티비를 마이너스측에 증대하도록 조정한 고전압이 전극침(4)에 인가된다. 이 제어를 적정히 실행하기 위해서는 적어도 현재 실행한 듀티비와, 그 결과로서의 제전 대상 영역의 이온 밸런스 상태를, 다음번의 전극침(4)에 인가해야 하는 고전압의 듀티비의 결정에 반영시키는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이 휴지 모드는 전극침(4)으로 이온을 발생시키지 않는 휴지 기간을 포함하고 있고, 이 휴지 기간에서 이온 발생 기간으로 이행시켰을 때 또는 휴지 기간에서 제전 동작으로 이행시켰을 때는, 현재 실행한 듀티비의 존재는 실질적으로 없으며, 따라서, 휴지 기간의 듀티비를 이온 발생 기간 또는 제전 동작으로 이행시킨 직후의 이온 밸런스 제어에 반영시키는 것은, 이온 발생 기간 또는 제전 동작으로 이행시킨 직후의 이온 밸런스 제어를 부적절하게 하는 원인이 되기 쉽다.

또한, 휴지 모드의 휴지 기간에서, 이온화를 위한 고전압을 전극침(4)에 인가하지 않는 방식을 채용했을 때에는, 휴지 기간을 포함한 이온 밸런스 제어 데이터를 최적화하기 위해, 직전 또는 그 이전의 몇 개의 보존되어 있는 데이터를 평균화하는 것도 적당하지만, 이 데이터에 휴지 기간중의 데이터까지 포함시켜 평균화하는 것은 이온 발생 기간 또는 제전 동작으로 이행시킨 직후의 이온 밸런스 제어를 부적절하게 하는 원인이 되기 쉽다. 구체적으로는 통상, 제전 장치에서는, 플러스 극성의 고전압과 마이너스 극성의 고전압을 전극침(4)에 인가하는 듀티비는 그 직전에 행해지고 있던 단수 또는 복수의 듀티비에 기초하여 결정되어 있지만, 이를 휴지 기간을 포함하는 휴지 모드일 때에 채용했을 때는, 적절하게 듀티비를 설정할 수 없게 될 우려가 있다. 이를 방지하기 위해서, 도 24에 흐름도로 도시한 바와 같이, 휴지 기간중 데이터의 샘플링을 중지하고, 과거의 이온 발생 기간 또는 제전 동작에 있어서의 최신 데이터에 기초하여, 이제부터 시작하고자 하는 전극침(4)에의 고전압 인가의 제어에 반영시키는 것이 좋다. 또한 이 고전압 인가에 있어서의 이온 밸런스 제어를 최적화하기 위해서 과거의 데이터를 평균화하는 것이 바람직하다.

도 24는 도 6의 (A) 및 도 6의 (B)에서 설명한 휴지 기간과 이온 발생 기간을 포함하는 휴지 모드 (1) 및 (2)에 관련되어 실행되는 흐름도이다. 우선 단계 S50에서 고전압 전원이 온되고, 다음 단계 S51에서 이온 발생 기간인지 여부를 판정한다. YES, 즉 전극침(4)에 고전압이 인가되어 이온을 발생시키고 있을 때에는 단계 S52에 진행하고, 전극침(4)에의 인가를 실행한 고전압의 플러스측과 마이너스측의 예컨대 듀티비의 샘플링이 행해지며, 도 25에 도시하는 바와 같이 메모리에 보존된다. 계속해서 단계 S53에 있어서, 소정 수의 샘플링 데이터에 기초하여 그 평균값이 연산되고, 이 평균값이 메모리에 보존되며 이 평균값에 기초하여 이온 밸런스 제어가 실행된다.

이온 발생 기간으로부터 휴지 기간으로 전환되면, 단계 S51로부터 단계 S54에 진행하여 고전압 전원을 오프하고, 단계 S55에 있어서, 메모리에 보존되어 있는 평균값에 기초하여 다음에 실행하는 전극침(4)에 인가해야 하는 고전압의 전압값 또는 듀티비가 결정되며, 이 값은 메모리에 보존된다. 그리고 휴지 기간이 종료하 면, 휴지 기간중에 결정한 전압값 또는 듀티비에 기초하여 고전압 전원으로부터 전극침(4)에 고전압이 공급된다. 즉, 휴지 기간중에는 상기 예컨대 듀티비의 샘플링이 행해지지 않는다. 또한, 도 25는 디지털 처리에서의 예를 도시하고 있고, 휴지 기간중에는 메모리에의 데이터의 전송을 금지하도록 하여도 좋다.

휴지 기간으로부터 이온 발생 기간으로 이행시킨 직후의 이온 밸런스 제어를 최적화하기 위해, 휴지 기간중의 제전 대상 영역의 이온 밸런스를 검출하여 메모리에 보존하고, 휴지 기간중, 항상 이것을 갱신하여, 휴지 기간 종기의 제전 대상 영역의 이온 밸런스 데이터를 추가하며, 전술한 휴지 기간중에 결정한 전압값 또는 듀티비를 보정하여, 보정 후의 전압값 또는 듀티비에 의해서, 그 직후의 고전압 인가의 제어를 실행하도록 하여도 좋다.

이와 같이 함으로써, 휴지 기간에서 이온 발생 기간으로 이행시킨 직후의 이온 밸런스 제어에 적합한 듀티비나 고전압값을 결정할 수 있다. 이온 발생 기간을 포함하지 않는 휴지 모드[도 7의 (C) 및 (D)]에서는, 제전 동작중에 실행되는 이온 밸런스 제어의 결과로서의 듀티비 또는 고전압값의 최신 데이터를 차츰 샘플링하여 이것을 보존하고 제전 동작을 시작하기 직전에, 그 이전의 최신 제전 동작중에 보존한 데이터를 평균화하여, 다음에 실행하는 전극침(4)에 인가해야 하는 고전압의 전압값 또는 듀티비를 결정하는 것이 좋다. 이에 따라, 휴지 기간중의 인가 전압 제로를 포함한 평균화를 방지할 수 있다. 또한, 휴지 기간중의 제전 대상 영역의 이온 밸런스를 검출하여 메모리에 보존하고, 휴지 기간중, 항상 이것을 갱신하여, 제전 동작에 진입하기 직전의 데이터에 기초하여, 전술한 다음에 실행하는 전극침(4)에 인가해야 하는 고전압의 전압값 또는 듀티비로서 결정한 값을 보정하도록 하여도 좋다.

이온 발생 기간의 이온 밸런스 제어는, 이온 발생 기간으로 이행시킨 초기, 예컨대 제1회째에 플러스와 마이너스의 전극침(4)에 인가하는 전압을 휴지 기간중에 결정한 상기한 전압값 또는 듀티비에 기초하여 예상 제어적으로 인가하고, 다음번의 이온 밸런스 제어에서는, 제전 모드와 같은 이온 밸런스 제어, 즉 내부 회로에 흐르는 전류값에 기초하여 플러스와 마이너스의 전극침(4)에 인가하는 전압의 전압값 또는 듀티비를 결정하여 피드백 제어에 기초하여 이온 밸런스 제어를 행하도록 하여도 좋다. 즉, 이온 발생 기간의 초기는, 휴지 기간중에 결정한 데이터에 기초하여 예상 제어적으로 이온 밸런스 제어를 행하고, 후속의 이온 밸런스 제어에서는 피드백 제어로 전환하여 이온 밸런스 제어를 행하는 것이 좋다. 또한, 변형예로서, 이온 발생 기간의 초기는, 휴지 기간중에 결정한 데이터에 기초하여 예상 제어적으로 이온 밸런스 제어를 행하고, 그 후, 내부 회로에 흐르는 전류값에 기초하여 휴지 기간중에 결정한 데이터를 보정하면서 이온 밸런스 제어를 행하도록 하여도 좋다.

이온 발생 기간을 포함하지 않는 휴지 모드[도 7의 (C),　(D)]에서는, 휴지 기간에 행해진 제전 동작중에 이온 밸런스에 관련된 내부 회로에 흐르는 전류값 및 그 방향에 관한 이온 밸런스 데이터를 메모리에 보존하고, 예컨대 제전 동작의 가장 마지막에 전극침(4)에 고전압을 인가한 결과의 이온 밸런스 데이터를 사용하여, 다음번의 제전 동작에서의 초기의 이온 밸런스 제어를 실행하며, 후속의 이온 밸런 스 제어에서는 전술한 피드백 제어로 전환하도록 하여도 좋고, 전회의 제전 동작중에 보존한 이온 밸런스 데이터를 사용하여 후속의 제전 동작 초기의 이온 밸런스 제어를 예상 제어적으로 행하며, 그 후는 내부 회로에 흐르는 전류값에 기초하여 보정하면서 이온 밸런스 제어(예컨대 듀티비 제어)를 행하도록 하여도 좋다.

이상, 공통의 전극침(4)에 극성이 다른 고전압을 교대로 인가하여 양이온/음이온을 교대로 발생시키는 예로 실시예를 설명했지만, 일본 특허 공개 제2000-58290호 공보의 도 16, 도 17에서 실시예로서 설명하고 있는 양극과 음극이 쌍이 되는 전극침에, 각각 플러스, 마이너스의 고전압을 인가함으로써 양이온과 음이온을 생성하는 방식의 제전 장치에도 본 발명을 마찬가지로 적용 가능한 것은 물론이다. 구체적으로는, 양극과 음극의 각각의 전극침과 접지 사이에 자기 방전 검출 회로를 설치하고, 어느 하나의 전극침에 있어서 자기 방전을 검출했을 때에는, 제전 모드와 같은 고전압을 전극침에 인가하여 제전 동작을 실행시키도록 하여도 좋다. 물론 휴지 모드에서의 휴지 기간중에, 이온을 발생시키지 않는 정도의 전압, 즉 대전체를 검출하는 감도를 높이기 위한 전압(예컨대 2 kV)을 전극침에 인가하여도 좋은 것은 물론이다.

도 1은 실시예의 제전 장치에 포함되는 회로도.

도 2는 실시예의 제전 장치에 포함되는 회로도의 변형예를 도시하는 도면.

도 3은 제전 모드와 휴지 모드를 선택적으로 설정할 수 있는 제전 장치에 있어서, 제전 모드에서의 고전압 인가 방식의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 4는 제전 모드와 휴지 모드를 선택적으로 설정할 수 있는 제전 장치에 있어서, 제전 모드에서의 고전압 인가 방식의 다른 예를 설명하기 위한 도면.

도 5는 제전 모드와 휴지 모드를 선택적으로 설정할 수 있는 제전 장치에 있어서, 제전 모드에서의 고전압 인가 방식의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면.

도 6은 휴지 기간과 이온 발생 기간을 포함하는 휴지 모드에서의 제어 상태의 예를 설명하기 위한 것으로서, (A)는 휴지 모드에서의 휴지 기간에서 이온을 발생시키지 않는 정도의 저레벨의 전압을 전극침에 인가하는 예를 도시하고, (B)는 휴지 모드에서의 휴지 기간에서 전극침에 전혀 전압을 인가하지 않는 예를 도시하는 도면.

도 7은 이온 발생 기간을 포함하지 않는 휴지 기간만으로 구성된 휴지 모드에서의 제어 상태의 예를 설명하기 위한 것으로서, (C)는 휴지 모드(휴지 기간)에서 이온을 발생시키지 않는 정도의 저레벨의 전압을 전극침에 인가하는 예를 도시하고, (D)는 휴지 모드(휴지 기간)에서 전극침에 전혀 전압을 인가하지 않는 예를 도시하는 도면.

도 8은 휴지 모드중에 대전체를 제전 장치의 내부 회로에서 검출하였을 때 에, 제전 모드와 실질적으로 마찬가지로 고전압을 전극침에 인가하여 제전 동작을 행하는 제어의 일례를 설명하기 위한 것으로서, 임계값을 사용하여 제전 동작을 시작 및 정지하는 예를 도시하는 도면,

도 9는 휴지 모드에 있어서의 휴지 기간중에 대전체가 출현했을 때에 제전 동작을 실행하는 다른 예를 설명하기 위한 것으로서, 타이머를 사용하여 제전 동작이 정지되는 예를 도시하는 도면.

도 10은 휴지 모드에서의 휴지 기간중에 대전체가 출현하였을 때에 제전 동작을 실행하는 또 다른 예를 설명하기 위한 것으로서, 제전 동작을 정지시키는 타이머 시간의 가변 제어를 행하는 예를 도시하는 도면.

도 11은 휴지 모드에서의 휴지 기간중에 대전체가 출현하였을 때에 제전 동작을 실행하는 또 다른 예를 설명하기 위한 것으로서, 제전 동작을 정지시키는 타이머 시간의 가변 제어를 행하는 다른 예를 도시하는 도면.

도 12는 대전체의 출현에 의해 휴지 기간중에 제전 동작을 행하는 제어에 있어서, 휴지 기간중에, 이온을 발생시키지 않는 정도의 저레벨의 전압을 전극침에 계속 인가하는 예를 설명하기 위한 도면.

도 13은 이온 발생 기간 또는 제전 동작이 종료하여 휴지 기간으로 이행할 때에 전단 이행 기간을 마련하고, 이 전단 이행 기간에서 전극침에 인가하는 전압을 서서히 저하시키는 제어를 행하는 예를 설명하기 위한 것으로서, (A)는 휴지 기간에서 전극침에 전혀 전압을 인가하지 않는 예를 도시하고, (B)는 휴지 기간에서 이온을 발생시키지 않는 정도의 저레벨의 전압을 전극침에 인가하는 예를 도시하는 도면.

도 14는 휴지 기간으로부터 이온 발생 기간 또는 제전 동작으로 이행할 때에 후단 이행 기간을 마련하고, 이 후단 이행 기간에서 전극침에 인가하는 전압을 서서히 높이는 제어를 행하는 예를 설명하기 위한 것으로서, (A)는 휴지 기간에서 전극침에 전혀 전압을 인가하지 않는 예를 도시하며, (B)는 휴지 기간에서 이온을 발생시키지 않는 정도의 저레벨의 전압을 전극침에 인가하는 예를 도시하는 도면.

도 15는 이온 발생 기간 또는 제전 동작의 종료로부터 휴지 기간으로 이행할 때에 전단 이행 기간을 마련하고, 휴지 기간으로부터 이온 발생 기간 또는 제전 동작으로 이행할 때에 후단 이행 기간을 마련하는 예를 설명하기 위한 것으로서, (A)는 휴지 기간에서 전극침에 전혀 전압을 인가하지 않는 예를 도시하고, (B)는 휴지 기간에서 이온을 발생시키지 않는 정도의 저레벨의 전압을 전극침에 인가하는 예를 도시하는 도면.

도 16은 실시예의 제전 장치에 압축 공기를 공급하는 외부 배관에 개폐 밸브 또는 개도 조정 밸브를 개재하고, 제전 장치의 제어에 이용한 내부 신호에 의해서 생성한 출력 신호를 개폐 밸브 또는 개도 조정 밸브에 공급하여 제전 장치에 공급하는 압축 공기를 제어하는 예를 설명하기 위한 도면.

도 17은 대전체의 출현에 의해 휴지 기간중에 제전 동작을 시작 및 종료시키기 위해, 이에 동기하여 제전 장치 내부에서 내부 신호가 생성되는 것을 설명하는 도면.

도 18은 휴지 모드의 휴지 기간중에 제전 장치의 내부 회로에서 대전체를 검 지했을 때에는 제전 동작을 행하는 제어예이고, 임계값을 사용하여 제전 동작을 시작하며, 또한 종료시키는 도 8의 제어예의 흐름도.

도 19는 휴지 모드의 휴지 기간중에 제전 장치의 내부 회로에서 대전체를 검지했을 때에 제전 동작을 행하는 제어예이고, 임계값을 사용하여 제전 동작을 시작하며, 그리고 타이머를 사용하여 종료시키는 도 9의 제어예의 흐름도.

도 20은 휴지 모드의 휴지 기간중에 제전 장치의 내부 회로에서 대전체를 검지했을 때에 제전 동작을 행하는 제어예이고, 임계값을 사용하여 제전 동작을 시작하며, 그리고 타이머를 사용하여 종료시키고, 타이머 시간을 조정하는 도 10의 제어예의 흐름도.

도 21은 휴지 모드의 휴지 기간중에 제전 장치의 내부 회로에서 대전체를 검지했을 때에 제전 동작을 행하는 제어예이고, 임계값을 사용하여 제전 동작을 시작하며, 그리고 타이머를 사용하여 종료시키며 타이머 시간을 조정하는 도 11의 제어예의 흐름도.

도 22는 실시예의 제전 장치에 포함되는 이온 밸런스 제어의 구체적인 방법을 설명하기 위한 도면으로, (A)는 이온 밸런스가 플러스측으로 기울어져 있을 때의 제어예이고, (B)는 이온 밸런스가 마이너스측으로 기울었을 때의 제어예.

도 23은 실시예의 제전 장치에 포함되는 이온 밸런스 제어의 구체적인 방법을 설명하기 위한 도면이고, 이온 밸런스의 기울어짐에 상당하는 값으로 플러스/마이너스의 고전압의 평균값을 변화시키는 제어예를 도시하는 도면.

도 24는 이온 발생 기간과 휴지 기간을 포함하는 휴지 모드를 실행하는 제전 장치의 이온 밸런스 제어에 있어서, 휴지 기간중에 전극침에 인가하는 전압값의 샘플링을 정지하는 제어예의 일례를 도시하는 흐름도.

도 25는 도 24에서 이온 발생 기간중 샘플링한 데이터를 메모리에 보존하는 경우에, 디지털 처리에 의해 휴지 기간중에 메모리에의 전송을 취소하여도 좋은 것을 설명하기 위한 도면.

[부호의 설명]

1: 직류 전원 2a: 스위치

2b: 스위치 3: 제어 유닛

4: 전극침 5: 플러스극의 고전압 발생 회로

5a: 변압기 5b: 배전압 정류 회로

6: 마이너스극의 고전압 발생 회로 6a: 변압기

6b: 배전압 정류 회로 7: 대향 전극
8: 증폭기 9: 저역 통과 필터
10: 아날로그/디지털 변환기

삭제

100: 제전 장치 12: 전극 유닛

13: 외부 배관 14: 밸브

R2: 제2 저항

Claims

이온을 발생시켜 대전체를 전기적으로 중화하기 위한 제전 장치에 있어서,

이온을 발생시키기 위한 전극침과,

상기 전극침에 접속되고, 상기 전극침에 전력을 공급하기 위해, 그 전력의 양전압 및 음전압을 생성하는 전압 회로와,

상기 전극침의 자기 방전에 따라 상기 제전 장치의 내부 회로에 발생하는 신호에 의해 상기 자기 방전을 검출하기 위한 자기 방전 검출 회로와,

상기 전압 회로에 의해 생성된 상기 양전압 및 음전압을, 상기 전극침이 능동적으로 이온을 생성하지 않는 제1 상태와, 상기 전극침이 능동적으로 이온을 생성하는 제2 상태 중 어느 하나가 되도록 제어하고, 상기 자기 방전 검출 회로에 의해 자기 방전이 검출되었을 때에 상기 제1 상태에 대응한 상기 전극침의 전압으로부터 상기 제2 상태에 대응한 상기 전극침의 전압으로 이행시키며, 종료 조건이 만족되었을 때에 상기 제2 상태에 대응한 상기 전극침의 전압으로부터 상기 제1 상태에 대응한 상기 전극침의 전압으로 이행시키는 제어부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 제전 장치.
제1항에 있어서, 상기 자기 방전 검출 회로는, 상기 전극침과 상기 전압 회로 사이에 저항을 설치하여 상기 저항에 흐르는 전류값을 검출하는 회로를 포함하는 것인 제전 장치.
제1항에 있어서, 상기 자기 방전 검출 회로는, 상기 전극침과 접지 사이에 저항을 설치하여 상기 저항에 흐르는 전류값을 검출하는 회로를 포함하는 것인 제전 장치.
제2항에 있어서, 상기 자기 방전 검출 회로는, 상기 저항에 흐르는 전류값의 절대값이 제1 임계값을 초과하는 것을 상기 자기 방전이 검출된 것으로서 검출하는 검출부를 포함하는 것인 제전 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 저항에 흐르는 전류의 절대값이 제2 임계값을 하회하는 것을 상기 종료 조건이 만족된 것으로서 결정하는 것인 제전 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 상태에 대응한 상기 전극침을 위한 전압으로부터 상기 제2 상태에 대응한 상기 전극침을 위한 전압으로 이행시킨 후에 소정 시간이 경과한 것을 상기 종료 조건이 만족된 것으로서 결정하는 것인 제전 장치.
제2항에 있어서, 상기 저항에 흐르는 전류의 피크값을 검출하는 피크값 검출부를 더 포함하고,

상기 제어부는, 상기 제1 상태에 대응한 상기 전극침을 위한 전압으로부터 상기 제2 상태에 대응한 상기 전극침을 위한 전압으로 이행시킨 후에 소정 시간이 경과한 것을 상기 종료 조건이 만족된 것으로서 결정하며,

상기 소정 시간은 상기 피크값 검출부에 의해 검출된 상기 피크값의 절대값의 레벨에 의해 조정되고, 상기 소정 시간은 상기 피크값의 절대값이 보다 클 때는 작을 때에 비해 연장되며, 상기 피크값의 절대값이 작을 때는 클 때에 비해 단축되는 것인 제전 장치.
제2항에 있어서,

상기 저항에 흐르는 전류의 피크값을 검출하는 피크값 검출부와,

상기 저항에 흐르는 전류가 상기 피크값의 절대값이 작아질 때에, 그 저하되는 속도를 검출하는 전류값 저하 속도 검출부

를 더 포함하고,

상기 제어부는, 상기 제1 상태에 대응한 상기 전극침을 위한 전압으로부터 상기 제2 상태에 대응한 상기 전극침을 위한 전압으로 이행시킨 후에 소정 시간이 경과한 것을 상기 종료 조건이 만족된 것으로서 결정하며,

상기 전류값 저하 속도 검출부에서 검출한 상기 전류의 절대값의 저하 속도에 따라서 상기 소정 시간이 조정되고,

상기 전류의 절대값의 저하 속도가 작을 때에는 클 때에 비해 상기 소정 시간이 연장되며, 상기 전류의 절대값의 저하 속도가 클 때에는 작을 때에 비해 상기 소정 시간이 단축되는 것인 제전 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 상태에 대응한 전압은, 상기 전압 회로가 상기 전극침에 대하여, 전압을 전혀 공급하지 않는 상태에서의 상기 전극침의 전압인 것인 제전 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 상태에 대응한 전압은, 상기 전극침 주변에 이온을 발생시키지 않는 상태에서의 상기 전극침의 전압인 것인 제전 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 종료 조건이 만족되었을 때에 상기 제2 상태에 대응한 전압을 상기 제1 상태에 대응한 전압으로 서서히 저하시키는 것인 제전 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 자기 방전 검출 회로에 의해 상기 자기 방전이 검출되었을 때에 상기 제1 상태에 대응한 전압을 상기 제2 상태에 대응한 전압으로 서서히 상승시키는 것인 제전 장치.
제1항에 있어서, 상기 종료 조건이 만족되었다고 하여도 상기 제어부가 상기 제2 상태에 대응한 전압으로 유지시키는 제1 모드와, 상기 종료 조건이 만족되었을 때에 상기 제어부가 상기 제2 상태에 대응한 상기 전극침의 전압으로부터 상기 제1 상태에 대응한 상기 전극침의 전압으로 이행시키는 제2 모드를 포함하는 모드군으 로부터 모드를 수동으로 선택하기 위한 모드 선택부를 더 포함하는 제전 장치.
제1항에 있어서, 상기 자기 방전 검출 회로에 의해 상기 자기 방전이 검출되었을 때에 제1 신호를 생성하고, 외부 장치에 상기 제1 신호를 출력하기 위한 제1 출력부를 더 포함하는 제전 장치.
제1항에 있어서, 상기 종료 조건이 되었을 때에 제2 신호를 생성하고, 외부 장치에 상기 제2 신호를 출력하기 위한 제2 출력부를 더 포함하는 제전 장치.
제1항에 있어서,

이온 밸런스를 제어하기 위한 상기 제2 상태에 대응한 상기 전극침의 전압을 조정하기 위한 이온 밸런스 제어부와,

상기 이온 밸런스 제어부에 의해 조정된 상기 제2 상태에 대응한 상기 전극침의 전압을 기억하는 메모리와,

상기 메모리에 기억된 상기 제2 상태에 대응한 상기 전극침의 전압에 기초하여 상기 전극침에 공급하는 양전압 및 음전압을 결정하기 위한 결정부

를 더 포함하고,

상기 전압 회로는, 상기 자기 방전 검출 회로에 의해 상기 자기 방전이 검출되었을 때에 상기 결정부에 의해 결정된 상기 양전압 및 음전압을 상기 전극침에 공급하도록 제어되는 것인 제전 장치.