TW201728862A - 低溼度空間中之靜電消除構造 - Google Patents

低溼度空間中之靜電消除構造 Download PDF

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Takashi Mukai
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Nat Inst Advanced Ind Science & Tech
Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本發明為了提供一種在低溼度空間中能夠使用靜電消除裝置有效地消除靜電之低溼度空間中之靜電消除構造，將低溼度空間(4)構成為從低溼度空間的一方側朝向低溼度空間，供給通過形成有通氣細孔之吹出面材(22b)而被除溼之空氣，並從與吹出面材(22b)對置之低溼度空間(4)的另一方側進行排氣，並且，在吹出面材(22b)的下游側配設靜電消除裝置(10)。

Description

低溼度空間中之靜電消除構造
本發明係有關一種例如進行電子組件的組裝、二次電池(包括組件。)的製造、實驗等各種作業時，僅將限定之必要部位的氣氛保持為既定的低溼度狀態之空間(本說明書中，稱為“低溼度空間”。)中之靜電消除構造者。
以往，通用進行電子組件的組裝、二次電池(包括組件。)的製造、實驗等各種作業時，為了僅將限定之必要部位的氣氛保持為既定的狀態，利用合成樹脂製薄板將室空間與外部空間隔開之室。
另外，為了提高室空間的氣密性或隔熱性，還提出有將薄板設為雙重構造者(例如，參照專利文獻1~3。)。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開平11-83104號公報
專利文獻2：日本特開2008-275233號公報
專利文獻3：日本特開2014-169816號公報
可是，近年來，在進行電子組件的組裝、二次電池(包括組件。)的製造、實驗等各種作業之情況下，僅將限定之必要部位的氣氛保持為既定的低溼度狀態之需求日益增大。
另一方面，該些作業排斥靜電之情況較多，因此一併要求消除靜電。
可是，為了消除進行各種作業之空間的靜電，通常使用藉由將電場集中於針狀的放電電極而引起電暈放電，並利用經離子化之空氣消除靜電之靜電消除裝置(亦稱為電離器，在本說明書中，簡稱為“靜電消除裝置”。)。
然而，“降低溼度”及“消除靜電”由於處於權衡關係，因此即使將靜電消除裝置應用於低溼度空間(本說明書中，係指露點溫度為0℃以下之空間。)，由於低溼度空間中，空氣中的水分量較少，因此存在藉由經離子化之空氣難以有效地消除靜電之問題。
尤其，以往的形成低溼度空間(室空間)之設備中，存在如下問題，亦即，為了維持低溼度，將被除溼之空氣大量地以較高的風速供給至該空間，因此空氣以亂流的狀態被供給，即使應用靜電消除裝置，正離子與負離子碰撞而離子消失，從而導致靜電的消除效果消失。
因此，難以兼顧“降低溼度”及“消除靜電”。
本發明鑑於上述現有問題點，其目的為提供一種在低溼度空間中能夠使用靜電消除裝置來有效地消除靜電之低溼度空間中之靜電消除構造。
為了達到上述目的，本發明的低溼度空間中之靜電消除構造為供給被除溼之空氣之低溼度空間中之靜電消除構造，其特徵為，將前述低溼度空間構成為從該低溼度空間的一方側朝向低溼度空間，通過吹出口以層流的狀態供給被除溼之空氣，並從與該吹出口對置之低溼度空間的另一方側進行排氣，並且，在吹出口的下游側配設有静電消除裝置。
在該情況下，能夠將通過前述吹出口而被供給之經除溼之空氣的露點溫度設定為-30℃以下。
在該情況下，能夠在前述吹出口設置形成有通氣細孔之吹出面材。
又，能夠使形成有前述通氣細孔之吹出面材由合成樹脂製構件構成。
又，能夠以成對之方式並列配設前述靜電消除裝置，各靜電消除裝置使各靜電消除裝置的正離子與負離子產生的定時錯開而交替地產生正離子及負離子。
又，能夠相對於吹出口隔開空隙配設前述靜電消除裝置。
又，能夠使前述低溼度空間被雙重構造的隔板覆蓋而 成，且從在該雙重構造的隔板間形成之空間強制性地進行排氣。
若依據本發明的低溼度空間中之靜電消除構造，將低溼度空間構成為從該低溼度空間的一方側朝向低溼度空間，通過吹出口以層流的狀態供給被除溼之空氣，並從與該吹出口對置之低溼度空間的另一方側進行排氣，並且，在吹出口的下游側配設靜電消除裝置，藉此即使在空氣中的水分量顯著較少的低溼度空間、尤其露點溫度為-30℃以下這樣的超低溼度空間中，亦能夠防止因空氣的流動而導致產生靜電及因正離子與負離子碰撞而導致離子消失，並且亦能夠將經離子化之空氣分散到低溼度空間的整個區域並進行供給，從而能夠使用靜電消除裝置有效地消除靜電。
又，在前述吹出口設置形成有通氣細孔之吹出面材，藉此能夠藉由簡單的構造以層流狀態將被除溼之空氣供給至低溼度空間。
又，形成有前述通氣細孔之吹出面材由合成樹脂製構件構成，藉此經離子化之空氣中所包含之正離子和負離子被吸附到吹出面材，從而能夠防止靜電的消除效果消失。
又，以成對之方式並列配設前述靜電消除裝置，各靜電消除裝置使各靜電消除裝置的正離子與負離子產生的定時錯開而交替地產生正離子及負離子，藉此能夠防止因正 離子與負離子碰撞而導致離子消失，並且能夠將經離子化之空氣分散到低溼度空間的整個區域並可靠地進行供給。
又，相對於吹出口隔開空隙配設前述靜電消除裝置，藉此能夠防止經離子化之空氣中所包含之正離子與負離子碰撞到吹出口而離子消失並靜電的消除效果消失。
又，前述低溼度空間被雙重構造的隔板覆蓋而成，且從在該雙重構造的隔板間形成之空間強制性地進行排氣，藉此難以受到外部空間的氣氛、人員的出入的影響，能夠降低供給到低溼度空間之被除溼之空氣量，不僅能夠實現能源成本的低廉化，還能夠防止因空氣流動而而導致產生靜電。
1‧‧‧乾燥室
2‧‧‧室主體
3‧‧‧隔板
3a‧‧‧內側隔板
3b‧‧‧外側隔板
4‧‧‧室空間(低溼度空間)
5‧‧‧在雙重構造的隔板間形成之空間
6‧‧‧除溼單元
7‧‧‧導管
8‧‧‧排氣部
9‧‧‧外部空間
10‧‧‧靜電消除裝置
20‧‧‧腔室
21‧‧‧上游側腔室
22‧‧‧下游側腔室
22a‧‧‧擴散板
22b‧‧‧吹出面材
22c‧‧‧吹出面材
23‧‧‧支柱
第1圖表示應用本發明的低溼度空間中之靜電消除構造之乾燥室的一例，第1圖(a)係正面剖面圖，第1圖(b)係第1圖(a)的X-X剖面圖。
第2圖表示應用本發明的低溼度空間中之靜電消除構造之乾燥室的一實施例，第2圖(a)係俯視圖，第2圖(b)係正面剖面圖。
第3圖係表示風速的変化的測定結果之圖表。
第4圖係表示放電時間的測定結果之圖表。
以下，依據圖示對本發明的低溼度空間中之靜電消除 構造的實施形態進行說明。
本發明的低溼度空間中之靜電消除構造為供給被除溼之空氣之低溼度空間中之靜電消除構造，其特徵為，將前述低溼度空間構成為從該低溼度空間的一方側朝向低溼度空間，通過吹出口以層流狀態供給被除溼之空氣，並從與該吹出口對置之低溼度空間的另一方側進行排氣，並且，在吹出口的下游側配設有靜電消除裝置。
第1圖中，表示應用本發明的低溼度空間中之靜電消除構造的用於形成低溼度空間之乾燥室(dry booth)的一例。
該乾燥室1係將構成室主體2的周壁之隔板3設為內側隔板3a和外側隔板3b這樣的雙重構造，從在該雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5強制性地進行排氣，並且以在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5至少相對於室空間4(依情況，進而為外部空間9)保持為負壓之方式，將被排出之空氣經由除溼單元6供給到用內側隔板3a被隔開之室空間(低溼度空間)4及在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5者。
室主體2具有配置於室主體2的頂部之腔室20及豎立設置於地面FL上之4根支柱23，且構成為腔室20的四角與4根支柱23的上端部連結。
腔室20係組合從除溼單元6經由導管7連接之上游側腔室21及配置於其下游側之下游側腔室22而成的。
上游側腔室21依需要具備空氣過濾器單元21a，且 對從除溼單元6經由導管7輸送來之空氣進行淨化並供給到下游側腔室22。
下游側腔室22為構成被除溼之空氣的吹出口者，且具備擴散板22a；網眼、衝孔材料、形成有細孔之薄板等之形成有通氣細孔之吹出面材22b；及形成有通氣孔之吹出面材22c，將從除溼單元6輸送之所乾燥之空氣分別均勻地供給至用內側隔板3a被隔開之室空間4和在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5。
藉此，通過下游側腔室22之被除溼之空氣以層流狀態被供給至室空間4。
在此，下游側腔室22的構造只要係能夠以層流狀態將被除溼之空氣供給至室空間4者，則為並無特別限定者。
又，無需一定要設置形成有通氣孔之吹出面材22c，亦能夠省略此，且設為吹出面材22b直接面向室空間4。
又，形成有通氣細孔之吹出面材22b及形成有通氣孔之吹出面材22c使用聚酯樹脂、聚烯烴樹脂、氯乙烯樹脂等合成樹脂製構件為較佳。
藉此，經離子化之空氣中所包含之正離子和負離子吸附到吹出面材22b、22c，從而能夠防止靜電的消除效果消失。
另外，藉由封閉板(省略圖示)等調節在吹出面材22b及吹出面材22c形成之通氣細孔、通氣孔的開口面積，藉此能夠任意調整供給至兩個空間4、5之空氣的比 例。
關於除溼單元6，只要係能夠從在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5導入從配設於外側隔板3b之排氣部8強制性地進行排出之空氣，並排出所乾燥之空氣者，則其方式並無特別限定，能夠使用以往公知的除溼單元。
另外，除溼單元6中，亦能夠依需要，並列設置溫度調節單元，或者使用具有除溼功能和溫度調節功能之單元。
可是，在本實施例中，為了排出在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5內的空氣而將排氣部8配設於作為室主體2的對角位置的外側隔板3b的下部的位置。
如此，從在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5的下部的複數個部位進行排氣，藉此能夠使在隔板3a、3b間形成之空間5的氣壓之偏差減少，從而能夠確實地防止外部空間9的空氣流入到室空間4並將室空間4的氣氛穩定地保持為既定的狀態。
另外，對於設置排氣部8之位置、個數，能夠任意地設定。
隔板3a、3b設定為分別使上端連接於上游側腔室21，並且使下端大致與地面FL相接之程度的長度，藉此相對於在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5及外部空間9，用內側隔板3a被隔開之室空間4及在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5的氣密性被保持為一定程度。
內側隔板3a與外側隔板3b的間隔能夠在數cm~數十cm的範圍內任意地進行設定，但人員出入之部位的間隔設定為出入人員能夠暫時停留在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5內之尺寸，具體而言，設定為50cm以上為較佳。
藉此，人員出入時，可以不用同時打開內側隔板3a和外側隔板3b，並且，能夠在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5的氣氛穩定的狀態下打開內側隔板3a，因此能夠盡可能排除人員出入的影響。
隔板3a、3b由聚烯烴樹脂、氯乙烯樹脂、聚酯樹脂等合成樹脂製薄板構成，除此以外，還能夠由積層合成樹脂製薄膜而成之布等、無透氣性之任意的材料構成。
室空間4的氣壓保持為比外部空間9的氣壓(通常為大氣壓)高少許，具體而言保持為外部空間9的氣壓+數Pa左右，更具體而言保持為+2~+3Pa左右的正壓為較佳。
因此，以各空間的氣壓條件滿足在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5的氣壓<外部空間9的氣壓<室空間4(或者外部空間9的氣壓<空間5的氣壓<室空間4)的氣壓的條件之方式，使包括除溼單元6之構成空氣的循環路徑之設備運行。
藉此，空氣從室空間4及外部空間9通過隔板3a、3b的下端與地面FL的間隙流入到在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5。
依該乾燥室1，藉由相對於室空間4及外部空間9，在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5保持為負壓，與僅將室空間4保持為正壓、負壓之情況相比，難以受到外部空間9的氣氛或人員出入的影響，例如，為了將室空間4內的空氣的露點溫度保持為較低而能夠降低供給到室空間4之經空氣調整之空氣量，從而能夠實現能源成本的低廉化，並且藉由夾隔著相對於室空間4及外部空間9保持為負壓之在雙重構造的隔板3a、3b間形成之空間5，能夠抑制室空間4內的物質乘著空氣流出到外部空間9，從而能夠安全且以低成本使用室。
接著，將使用了該乾燥室1之本發明的低溼度空間中之靜電消除構造的一實施例表示於第2圖。
在第2圖中，對從腔室20經由形成有通氣細孔之吹出面材22b，將被除溼之空氣供給到室空間(低溼度空間)4之情況(實施例(表示為“層流”。))及作為在乾燥室中通用之方式之將被除溼之空氣精確地、例如從橫向供給到室空間(低溼度空間)4之情況(比較例(表示為“亂流”。))，進行了比較試驗。
在靜電消除裝置10中，能夠使用通用的靜電消除裝置，但本實施例中，以成對的方式並列配設2台靜電消除裝置10，以各靜電消除裝置10使各靜電消除裝置10的正離子與負離子的產生的定時錯開而交替地產生正離子及負離子之方式進行控制，具體而言，以靜電消除裝置10的其中一方產生正離子時，另一方產生負離子，其中一方 產生負離子時，另一方產生正離子之方式進行控制。
在此，本實施例中所使用之上述的靜電消除裝置10係棒狀者，且使用大致正方形的室空間4的一邊長度的40%以上、較佳為50%以上(本實施例中約為70%)的長度者，將2根靜電消除裝置10隔開與其長度相同程度的間隔而平行地配設於吹出面材22b的下游側，能夠將藉由靜電消除裝置10經離子化之空氣分散到室空間4的整個區域並進行供給。
又，相對於吹出面材22b隔開空隙D(為30mm~200mm左右。本實施例中，為50mm左右。)配設靜電消除裝置10，藉由靜電消除裝置10防止經離子化之空氣中所包含之正離子與負離子與吹出面材22b碰撞而離子消失且靜電的消除效果消失。
在第3圖中，表示經由5分鐘測定之實施例與比較例的風速的變化的結果。
在此，對於風速的測定，在第2圖(a)中加圈之數字1~5表示之位置(第2圖(b)中所示之帶電板監視器的設置部位)進行。
實施例中，風速及分散相較於比較例均顯示較低的值，認為能夠防止正離子與負離子碰撞而離子消失且靜電的消除效果消失，並且能夠防止因空氣流動而導致產生靜電。
供給到室空間4之被除溼之空氣設為露點溫度為0℃以下的低溼度空氣，尤其設為露點溫度為-30℃以下(本 實施例中為-60℃)這樣的超低溼度的空氣，將藉由供給該低溼度的空氣(超低溼度的空氣)而形成之低溼度空間(超低溼度的空間)作為對象而消除靜電。
另外，關於本發明的低溼度空間中之靜電消除構造作為對象之低溼度空間的露點溫度的下限值，例如低於-100℃之露點溫度會使除溼單元6的負載較大，但並無特別限制。
在第4圖中，示出使用帶電板監視器測定帶有-5000V之帶電板的帶電電壓成為-500V之時間(放電時間)之結果。
依據該結果亦明確確認到，實施例中的放電時間相較於比較例顯示出較低的值，能夠在室空間4的整個區域均勻地消除靜電。
又，依據測定結果，確認到在以層流狀態將被除溼之空氣供給到室空間4之情況下，將風速較低地設定為0.005~0.1m/s、較佳為0.008~0.05m/s、更較佳為0.01~0.02m/s左右係有效的。
如此，依本發明的低溼度空間中之靜電消除構造，即使在空氣中的水分量顯著較少的低溼度空間、尤其露點溫度為-30℃以下(本實施例中為-60℃)這樣的超低溼度空間中，亦能夠防止因空氣流動而導致產生靜電及因正離子與負離子碰撞而導致離子消失，並且能夠將經離子化之空氣分散到低溼度空間的整個區域並進行供給，從而能夠使用靜電消除裝置有效地消除靜電。
以上，關於本發明的低溼度空間中之靜電消除構造，基於其實施例進行說明，但本發明係並不限定於上述實施例中所記載之構造者，例如將對低溼度空間供給被除溼之空氣之方向設定為除了實施例中的朝下以外之橫向或者朝上等，在不脫離其主旨之範圍內係能夠適當地變更其構造者。
[產業上之可利用性]
本發明的低溼度空間中之靜電消除構造，在低溼度空間中，能夠使用靜電消除裝置有效地消除靜電，藉此能夠較佳用於例如進行電子組件的組裝、二次電池(包括組件。)的製造、實驗等各種作業時，僅將限定之必要部位的氣氛保持為既定的低溼度狀態之空間、更具體而言室空間中之消除靜電的用途。
1‧‧‧乾燥室
3‧‧‧隔板
4‧‧‧室空間(低溼度空間)
8‧‧‧排氣部
10‧‧‧靜電消除裝置
20‧‧‧腔室
21‧‧‧上游側腔室
22‧‧‧下游側腔室
22b‧‧‧吹出面材

Claims (7)

  1. 一種低溼度空間中之靜電消除構造，前述低溼度空間被供給經除溼之空氣，低溼度空間中之靜電消除構造的特徵為，將前述低溼度空間構成為從該低溼度空間的一方側朝向低溼度空間，以層流的狀態通過吹出口供給被除溼之空氣，並從與該吹出口對置之低溼度空間的另一方側進行排氣，並且，在吹出口的下游側配設有静電消除裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之低溼度空間中之靜電消除構造，其中通過前述吹出口而被供給之經除溼之空氣的露點溫度為-30℃以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之低溼度空間中之靜電消除構造，其中在前述吹出口設置形成有通氣細孔之吹出面材。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之低溼度空間中之靜電消除構造，其中形成有前述通氣細孔之吹出面材由合成樹脂製構件構成。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之低溼度空間中之靜電消除構造，其中以成對之方式並列配設前述靜電消除裝置，各靜電消除裝置使各靜電消除裝置的正離子與負離子的產生的定時 錯開而交替地產生正離子及負離子。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之低溼度空間中之靜電消除構造，其中相對於吹出口隔開空隙配設前述靜電消除裝置。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之低溼度空間中之靜電消除構造，其中前述低溼度空間被雙重構造的隔板覆蓋而成，且從在該雙重構造的隔板間形成之空間強制性地進行排氣。
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