TWI463920B - Corona discharge type ion generator - Google Patents

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Description

電暈放電型離子產生器
本發明係關於電暈放電型離子產生器，對除電對象物有效率地供給因電暈放電在放電電極(射極)的周圍產生的正或負離子。
電暈放電型離子產生器中，由於放電電極(射極)的周圍產生的正或負離子附著於支持放電電極的絕緣性外殼，對於除電對象物有時不能充分供給產生的離子。已知專利文件1、專利文件2等，其中記載以解決上述問題為目的的電暈放電型離子產生器。
專利文件1中記載的離子產生器，在放電電極的下方配置環狀的接地電極的同時，上述接地電極的更下方設置著一對電場形成用電極，上述的一對電場形成用電極間藉由施加交替電場，可以有效率地往除電對象物方向搬送通過接地電極中心的離子。
又，專利文件2中記載的離子產生器，其中放電電極對配置於中心軸上的噴嘴形離子產生器的內部供給壓縮空氣，藉此將會往除電對象物方向有效率地搬送放電電極周圍產生的離子。
[專利文件1]特開平5-36490號公報(段落[0032]～[0037]、第1圖、第2圖等)
[專利文件2]專利第3686944號公報(段落[0010]～[0023]、第1圖～第3圖等)
專利文件1所記載的習知技術中，接地電極以外設置一對電場形成用電極，由於這些電場形成用電極間必須施加交流電壓，增加零件數的同時，產生電氣電路結構變得複雜的問題。
又，專利文件2所記載的習知技術中，用於供給壓縮空氣至噴嘴的配管結構等導致高成本等的問題。
於是，本發明的解決課題係根據極簡單且低成本的構造，提供電暈放電型離子產生器，往除電對象物方向有效率地移動放電電極周圍產生的離子並提高除電效率。
為了解決上述課題，根據申請專利範圍第1項發明的電暈放電型離子產生器，對除電對象物供給因電暈放電在放電電極周圍產生的離子而進行除電，其中，具有與上述放電電極電氣連接的離子反射部，對該離子反射部施加與上述放電電極同極性的電壓而產生電場，藉此往上述除電對象物方向移動上述離子。
根據申請專利範圍第2項的發明，申請專利範圍第1項所述的電暈放電型離子產生器中，上述離子反射部的上述除電對象物側表面的曲率半徑比上述放電電極的前端部的曲率半徑大得多。
根據申請專利範圍第3項的發明，申請專利範圍第1項所述的電暈放電型離子產生器中，上述離子反射部的上述除電對象物側表面形成例如像半球面的曲面。
根據申請專利範圍第4項的發明，申請專利範圍第1至3項中任一項所述的電暈放電型離子產生器中，包括從上述放電電極周圍往上述除電對象物方向供給清淨空氣的裝置。
根據本發明，由於離子反射部形成的電場作用，促進產生離子往除電對象物方向移動。因此，可以提高除電效率及縮短除電時間。
又，藉由併用往上述除電對象物方向供給清淨空氣的裝置，可以得到更顯著的除電效果。
又，與習知技術相較，由於構造極簡單，可以以低成本提供。
以下，依照圖示說明本發明的實施例。
首先，第1圖係顯示本發明第一實施例的主要部的概略構成圖。第1圖中，10係設置於例如無塵室的天花板面的電暈放電型離子產生器的外殼基板，此基板10中，在垂直方向安裝放電電極1。上述基板10以塑膠等的絕緣材料形成。
又，圖示放電電極1安裝至基板10的構造始終是概念性的，圖中雖未顯示，放電電極1以電極支撐物維持，從基板10自由裝卸此電極支撐物的安裝構造也可以。由於這些具體的安裝構造並非本發明的主旨，在此省略說明。
在此，電暈放電型離子產生器為所謂的交流型時，由於放電電極1與對向設置的接地電極(未圖示)之間的高電壓產生電路20施加交流的高電壓，放電電極1的周圍空氣離子化。
又，2係導電體形成的平板狀的離子反射部，此離子反射部2與放電電極1電氣連接。例如，放電電極1緊連設置於離子反射部2中心部的通孔並貫通，或藉由放電電極1與離子反射部2以導線連接，可以電氣連接兩構件1、2。
又，W係顯示使用離子產生器中和帶電電荷而藉此除電的玻璃基板等的除電對象物。
其次，第2圖係用以說明此實施例的作用圖。
現在，如第2(a)圖所示，從高電壓產生電路20施加正電壓至放電電極1時，放電電極1的周圍產生正離子。同時，因為也施加正電壓至與放電電極1電氣連接的離子反射部2，由於離子反射部2形成的電場E的作用，放電電極1周圍的正離子沿著電場E迅速往下方移動。於是，對於存在放電電極1下方的除電對象物W，可以供給正離子。
又，如第2(b)圖所示，從高電壓產生電路20施加負電壓至放電電極1時，放電電極1的周圍產生負離子。同時，因為也施加負電壓至離子反射部2，由於離子反射部2形成的電場E的作用，放電電極1周圍的負離子迅速往電場E的反方向移動。於是，此時，對於存在放電電極1下方的除電對象物W，也可以供給負離子
如上述，根據此實施例，由於離子反射部2反射放電電極1周圍產生的正或負離子而達成往除電對象物W方向搬送的作用，產生的離子不會附著至基板10等，可以使大部分的產生離子到達除電對象物W並促進除電。
第3圖係第2圖的放大說明圖，用以說明離子反射部2的下端部兩側的曲率半徑RR 與放電電極1的前端部(下端部)的曲率半徑RE 之間的關係。
離子反射部2側的曲率半徑RR 在放電電極1側的曲率半徑RE 以下時(RR ≦RE )，離子反射部2的下端部兩側電場集中，周圍產生離子，而另一方面，由於放電電極1產生的電場變弱，恐怕變得不能充分產生離子。
因此，如第3圖所示，如同離子反射部2的下端部兩側，向著除電對象物W側的離子反射部2的表面端部的曲率半徑RR 最好形成比放電電極1的前端部的曲率半徑RE 大得多。
藉此，放電電極1的前端部電場集中，並可以有效率地產生離子。
其次，第4圖係本發明第二實施例的主要部的概略結構圖。
此實施例中，導電體形成的離子反射部2A形成中空的半球狀，由於此半徑方向緊連放電電極1並貫通，離子反射部2A與放電電極1電氣連接。
此實施例中，由於對離子反射部2A也施加與放電電極1同極性的電壓，根據與第一實施例同樣的電場作用，可以往除電對象物W方向搬送放電電極1周圍的離子。
特別是，由於離子反射部2A的除電對象物W側的表面形狀為半球面狀，因為全體表面中離子反射部2A側的曲率半徑RR 比放電電極1的前端部的曲率半徑RE 大得多，電場不會集中在離子反射部2A側，可能從放電電極1產生大量的離子。
又，離子反射部2A的除電對象物W側的表面，不只是半球面地形成球面一部分的曲面，也可以形成楕圓球面的一部分的曲面。不論是其中任一，只要離子反射部2A的除電對象物W側的表面曲率半徑RR 比放電電極1的前端部的曲率半徑RE 大得多即可。
又，離子反射部2A不必非中空不可，實心的(裏面塞滿)部材也可以。
其次，第5圖係本發明第三實施例的主要部的概略結構圖。
此實施例中，導電體形成的離子反射部2B形成中空的半球狀的同時，安裝貫通外殼基板10並連通離子反射部2B內外的空氣供給管3，經由空氣供給管3從外部的壓縮空氣源供給清淨空氣至離子反射部2B的內部，使此清淨空氣從通氣口2a往除電對象物W方向送風。又，4係用以電氣連接離子反射部2B與放電電極1的導線。
此實施例中，由於對離子反射部2B也施加與放電電極1同極性的電壓，根據與第一、二實施例同樣的電場作用，可以有效率地往除電對象物W方向供給放電電極1周圍的離子。
同時，因為從外部供給的清淨空氣經由通氣口2a往除電對象物W方向輸送，將更有助於離子的搬運，可以更提高除電效果。
在此，形成通氣口2a的離子反射部2B的端部如圖示為曲面狀，此曲率半徑最好比放電電極1的前端部的曲率半徑大得多。
又，離子反射部2B的除電對象物W側的表面，當然與上述相同不限於半球面，只要曲率半徑夠大的曲面即可。
第6圖係本實施例的效果說明圖，使用具有離子反射部2B的離子產生器，用於以電荷板監視器30測定供給清淨空氣時的除電時間的裝置結構圖。
第6圖中，半球狀的離子反射部2B的曲率半徑(離子反射部2B的半徑)RR 為5mm(毫米)，放電電極1前端部的曲率半徑RE 為0.1mm，放電電極1前端部從離子反射部2B下端部開始的突出長度為5mm，從放電電極1前端部到電荷板監視器30的帶電板31的距離為50cm(公分)，對放電電極1的施加電壓為AC5kV(交流電5千伏特)，清淨空氣的送風速度為0.3米/秒，測定帶電板31的電壓在正側從+1000V到+100V，在負側從-1000V到-100V，衰減的時間，正負都是約5秒。
對此，與上述同樣的條件，使用沒有離子反射部只有放電電極的習知離子產生器，供給清淨空氣時，從+1000V到+100V，從-1000V到-100V，衰減的時間，正負都是約7秒。
結果，根據本實施例，了解由於離子反射部的作用，促進離子的搬送，大幅縮短除電時間。
1．．．放電電極
2．．．離子反射部
2a．．．通氣口
2A．．．離子反射部
2B．．．離子反射部
3．．．空氣供給管
4．．．導線
10．．．外殼基板
20．．．高電壓產生電路
30．．．電荷板監視器
31．．．帶電板
E．．．電場
RR ．．．曲率半徑
RE ．．．曲率半徑
W．．．除電對象物
[第1圖]係顯示本發明第一實施例的主要部的概略構成圖；
[第2(a)、2(b)圖]係第一實施例的作用說明圖；
[第3圖]係第2圖的放大說明圖；
[第4圖]係顯示本發明第二實施例的主要部的概略構成圖；
[第5圖]係顯示本發明第三實施例的主要部的概略構成圖；以及
[第6圖]係第三實施例的效果說明圖。
1．．．放電電極
2．．．離子反射部
10．．．基板
20．．．高電壓產生電路
W．．．除電對象物

Claims (4)

  1. 一種電暈放電型離子產生器，對除電對象物供給因電暈放電在放電電極周圍產生的離子而進行除電，其特徵在於：具有與上述放電電極電氣連接的離子反射部，對上述離子反射部施加與上述放電電極同極性的電壓而產生電場，藉此往上述除電對象物方向移動上述離子。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電暈放電型離子產生器，其中，上述離子反射部的上述除電對象物側表面的曲率半徑比上述放電電極的前端部的曲率半徑大得多。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電暈放電型離子產生器，其中，上述離子反射部的上述除電對象物側表面形成曲面。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的電暈放電型離子產生器，包括：供給裝置，從上述放電電極周圍往上述除電對象物方向供給清淨空氣。
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