(57)【要約】【課題】  長期間使用した場合のイオン発生用電極の磨耗による正／負イオン発生量のバランスを保つ。【解決手段】  直流電圧によるコロナ放電式の除電器であって、除電器本体と、除電器本体に設けられ、正電圧が印加されて正イオンを生成する複数個の正放電針を有する正の放電電極と、除電器本体に設けられ、負電圧が印加されて負イオンを生成する単数又は複数個の負放電針を有する負の放電電極とを備え、前記正放電針の数は前記負放電針の数より多くするとともに、正放電針１個あたりの正イオン量を負放電針１個の負イオン量よりも少なくなるように、前記正の放電電極に印加される正電圧の絶対値を前記負の放電電極に印加される負電圧の絶対値よりもあらかじめ小さく設定してコロナ放電する除電器。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧によるコロナ放電式の除電器であって、除電器本体と、除電器本体に設けられ、正電圧が印加されて正イオンを生成する複数個の正放電針を有する正の放電電極と、除電器本体に設けられ、負電圧が印加されて負イオンを生成する単数又は複数個の負放電針を有する負の放電電極とを備え、前記正放電針の数は前記負放電針の数より多くするとともに、正放電針１個あたりの正イオン量を負放電針１個の負イオン量よりも少なくなるように、前記正の放電電極に印加される正電圧の絶対値を前記負の放電電極に印加される負電圧の絶対値よりもあらかじめ小さく設定してコロナ放電することを特徴とする除電器。
【請求項２】
請求項１に記載の除電器において、前記正放電針又は負放電針は、前記高電圧が印加される板状電極に複数の突起部を形成したことを特徴とする除電器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の除電器において、前記除電器本体に設けられ前記正イオン及び負イオンの気体流を噴出する風路及び風路口を有することを特徴とする除電器。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の除電器において、前記正の放電電極及び負の放電電極をそれぞれ保持する正電極ホルダー及び負電極ホルダーを有し、前記除電器本体よりそれぞれ正の放電電極及び負の放電電極は有線で接続されるとともに、除電する空間の近傍に前記正電極ホルダー及び負電極ホルダーを設置してコロナ放電することを特徴とする除電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気に帯電した物体に対して、大量な正負のイオンを照射することで、対象物の静電気を中和除去する除電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、除電器は、高圧電源で発生させた高電圧を、イオン発生用の放電電極に印加することで、イオンを発生させる。その印加する高電圧の種類によって、ＡＣ方式、ＤＣ方式、パルスＤＣ方式に識別される。例えば、ＤＣ方式の除電器は、正／負の高電圧を別々に発生させ、各々のイオン発生用の放電電極へ印加することで、正／負のイオンを個別に発生させるものである。
【０００３】
しかし、長時間使用すると、正／負イオンのバランスが悪くなり、対象物の静電気除去の効率が悪くなるという問題が発生していた。
この問題に対し、従来、以下のように対応していた。
【０００４】
たとえば、特許文献１では、正負それぞれの放電電極に正負それぞれの高電圧発生回路から直流高電圧を印加して正負それぞれのイオンを発生させる直流除電器において、正の放電電極側については、放電電流検出用抵抗にて放電電流を検出して正の高電圧発生回路を放電電流が一定となるようにフィードバック制御し、負の放電電極側については、イオン検出子でイオン電流を検出して、負の高電圧発生回路を正負のイオン電流がバランスするようにフィードバック制御している。
これにより、精度の高いイオンバランスが図れることに加えて、除電性能の低下を抑制できるようにする。しかしながら、正負それぞれの高電圧発生回路に加えて、制御回路部が必要になるため、回路部品点数が増加し、製品が大きく、またコストも高くなる。
【０００５】
また、特許文献２では、正放電針と負放電針との間でコロナ放電させると同時に、正放電針と接地電極との間、及び負放電針と接地電極との間でもコロナ放電させる。接地電極をエアー供給できるパイプ状とし、これに多数のエアー噴射孔を正放電針及び負放電針の配列方向に沿って設ければ、正・負のイオンを遠方まで飛ばすことができる。
これにより、電気的なイオンバランス制御ではなく、単純な機械的構成により正・負のイオンバランスが図れ、しかも長時間使用してもイオンのアンバランスの経時による増加を低く抑えることができる。しかしながら、接地電極をエアー供給できるパイプ状として、これに多数のエアー噴射孔を設けることは、新たな複雑な機構を必要とするので、これも同様に、新たな機構の部品が増加し、制御部が大きくなる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０６８４９７号公報
【特許文献２】特開２００１−０３５６８６号公報
【０００７】
しかし、新たな正／負イオン発生量の制御回路や新規機構を負荷しないで、上記問題を解決できないか検討する。
【０００８】
まず、イオン発生用の放電電極は、放電によって磨耗することによりその先端の鋭角が鈍り、それに伴いイオンが発生し難くなっていく。ここで、正イオン用の放電電極の方が、負イオン用の放電電極よりも、磨耗量が多いことが分かっている。したがって、前述のＤＣ方式の除電器については、正／負個別の放電電極からイオンを発生させる構造になっているため、長時間使用すると、負イオン用の放電電極と比較して、正イオン用の放電電極の磨耗量が大きく、正イオンの減少量が多くなる。その結果、正／負イオンのバランスが悪くなり、対象物の静電気除去の効率が悪くなるという問題が発生していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、イオン発生用の放電電極を磨耗の少ない材料を選ぶことも考えられるが、現実的には、加工しやすく上記目的に合致する最適な材料もなかなか見つからない。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、長期間、正／負イオンのバランスをとり、対象物の静電気除去効率の低下を防ぐ除電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、直流電圧によるコロナ放電式の除電器であって、除電器本体と、除電器本体に設けられ、正電圧が印加されて正イオンを生成する複数個の正放電針を有する正の放電電極と、除電器本体に設けられ、負電圧が印加されて負イオンを生成する単数又は複数個の負放電針を有する負の放電電極とを備え、前記正放電針の数は前記負放電針の数より多くするとともに、正放電針１個あたりの正イオン量を負放電針１個の負イオン量よりも少なくなるように、前記正の放電電極に印加される正電圧の絶対値を前記負の放電電極に印加される負電圧の絶対値よりもあらかじめ小さく設定してコロナ放電することを特徴とする。
本除電器は、正放電針の数は負放電針の数より多くして正イオンの発生量が多くなる構成にしているが、正放電針に印加する高電圧を、負放電針に印加する高電圧よりも小さくすることで、正／負の両イオンの発生量を同じにしている。その結果、正放電針に印加する高電圧が小さいため、長時間使用しても、正放電針の磨耗量が少なくなり、正／負のイオン発生量のバランスを保つことが可能となる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の除電器において、前記正放電針又は負放電針は、前記高電圧が印加される板状電極に複数の突起部を形成したことを特徴としている。
その結果、複数の正又は負放電針を、板状電極にプレス又はエッチング加工して一体的に形成できるので、放電針の品質を一定に保つことができイオン発生量のバランスを保つことが可能となる。
【００１３】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の除電器において、前記除電器本体に設けられ前記正イオン及び負イオンの気体流を噴出する風路及び風路口を有することを特徴としているので、ファンやコンプレッサーエアーにより、イオンを除電する空間まで拡散することが可能となる。
【００１４】
最後に、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の除電器において、前記正の放電電極及び負の放電電極をそれぞれ保持する正電極ホルダー及び負電極ホルダーを有し、前記除電器本体よりそれぞれ正の放電電極及び負の放電電極は有線で接続されるとともに、除電する空間の近傍に前記正電極ホルダー及び負電極ホルダーを設置してコロナ放電することを特徴とするため、送風手段を用いずに、電極と除電対象物との電位差によって発生する電気力線、つまり電荷の流れのみを利用して、対象物を除電することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、正放電針の数は負放電針の数より多く、正放電針に印加される高電圧は負放電針に印加される高電圧より小さいので、初期的、長期的に、正／負のイオン発生量のバランスを保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
正直流高電圧を印加される複数本の正放電針と、負直流高電圧を印加される１本もしくは複数本の負放電針とを、備えた除電器において、前記正放電針の数は前記負放電針の数より多く、前記正放電針に印加される高電圧は前記負放電針に印加される高電圧より小さい構成を最良の形態とする。
【実施例】
【００１７】
図１に、本発明の除電器の実施例１を示す。本除電器６（ここでは除電器本体内にすべて構成しているので同じ意味）は、高電圧発生器１収納部６ａ、イオン発生用風路６ｂとイオン吹出口６ｃから成り、高電圧発生器１から正の高電圧出力線５ａを介して正イオン発生用放電電極２ａに正の高電圧を印加し、電極先端の放電針Ａ，Ｂ，Ｃでコロナ放電を発生させて、正イオンを発生させる。負イオンについても同様に、高電圧発生器１から負の高電圧出力線５ｂを介して負イオン発生用放電電極２ｂに負の高電圧を印加し、電極先端の放電針Ａでコロナ放電を発生させて、負イオンを発生させる。発生した正イオン及び負イオンは、ファン７からの送風を利用してイオン吹出口６ｃから除電器６外部へ送出され、対象物の静電気を低減する。
【００１８】
なお、本発明に使用する高電圧発生器１は、＋入力リード線３と−入力リード線４間に印加された入力電圧を、高電圧発生器１内の圧電トランスで昇圧し、正の高電圧出力線５ａから正の高電圧を、負の高電圧出力線５ｂから負の高電圧を発生させるものである。
【００１９】
また、高電圧発生器１は出力電圧調整手段を有しており、正／負それぞれ＋５ｋＶ〜＋１２ｋＶ、−５ｋＶ〜−１２ｋＶの範囲で、正イオン発生用放電電極２ａ、負イオン発生用放電電極２ｂへの印加電圧を可変することができ、それに応じて正／負イオンの発生量も変化する。本実施例１では正イオン発生用放電電極２ａ及び負イオン発生用放電電極２ｂへの印加電圧を、それぞれ＋７．４ｋＶ、−８．０ｋＶに設定することで、正／負のイオンの発生量を同量にしている。ここで、出力電圧測定には、岩通社製の高圧プローブＨＶ−Ｐ３０を使用した。
【００２０】
次に、本除電器に使用しているファン７は、大きさは２５ｍｍ角で、風量は０．０４ｍ３／分程度の小型のファンである。
【００２１】
また、イオン発生用風路６ｂのエアー吸込口には、２５ｍｍ角の埃除去用フィルター８が設置されており、本フィルター８のメッシュサイズは１．５ｍｍ角であり、このメッシュを通過できない大きさの埃は６ｂへ進入しない。
【００２２】
図２に、本実施例１に使用する正イオン発生用放電電極２ａの概略図を、図３に、本実施例１に使用する負イオン発生用放電電極２ｂを示す。イオン発生用放電電極２ａ、２ｂは、厚さ０．２ｍｍのステンレスの板を加工したものであり、先端の放電針Ａ、Ｂ、Ｃは電界が集中し易いように鋭利にしてある。
【００２３】
一般的に、印加電圧が同じ場合、放電電極先端の放電針の本数を多くすれば、イオンの発生量は多くなる。また、放電針の本数が同じ場合、印加電圧が大きくなると、イオン発生量は多くなることが知られている。
【００２４】
また、正／負の印加電圧が同じ場合、正イオン発生用放電電極２ａの放電針の方が、負イオン発生用放電電極２ｂの放電針よりも、長期間使用した場合の放電による磨耗量が多いことが知られている。
【００２５】
図４に、従来例の除電器を示す。本従来例は、正イオン発生用放電電極２ａ及び負イオン発生用放電電極２ｂの放電針の本数が共に１本で、本電極への印加電圧も＋８ｋＶ、−８ｋＶと大きさは同じである。
【００２６】
図５に、本実施例１の除電器と、従来例の除電器の本実施例１の正放電針の本数と正放電針への印加電圧の関係を表したグラフを示す。ここで、本実施例１の放電針の本数については、負イオン発生用放電電極２ｂの負放電針の本数は、従来例同様に１本に固定し、正イオン発生用の放電電極２ａの正放電針の本数を２，３，４本と変化させた。それに対して、放電電極への印加電圧については、負の高電圧は、従来例から変更せず、−８ｋＶに固定し、正の高電圧を、正の放電針の本数毎に、正／負の除電時間が同じになるように調整した。
【００２７】
なお、本測定で除電時間を測定するための帯電プレートモニタには、ヒューグルエレクトロニクス社製のＭＯＤＥＬ７００Ａを使用し、正電荷除電時間（＋５，０００Ｖを＋５００Ｖまで減少させる時間）、負電荷除去時間（−５，０００Ｖを−５００Ｖまで減少させる時間）をそれぞれ測定した。ここで、イオン吹出口６ｃから吹出されたイオンが帯電プレートの中央に当たり、イオン吹出口６ｃと帯電プレートモニタとの距離は２０ｃｍになるように設置した。
【００２８】
図５から分かるように、本実施例１の除電器は、正イオン発生用電極２ａへの印加電圧が、従来例の除電器の＋８．０ｋＶと比較すると、小さくなっていることが分かる。加えて、正イオン発生用電極２ａの正放電針の本数が２，３，４本と多くなるほど、印加電圧は＋７．４ｋＶ、＋７．０ｋＶ、＋６．７ｋＶと小さくなっていることが分かる。なぜなら、正イオン用の放電電極１本当たりの長時間経過後の磨耗量が負イオン用の放電電極に比べ磨耗量が大きいので、正イオンの減少量が多くなる。そこで、あらかじめ正イオン用の放電電極１本の正イオンの発生量を少なくすることで長時間経過後の正／負イオンのバランスを保つことができる。図５に示す本実施例１の除電器では、正放電針の本数を３本に、正イオン発生用電極２ａへの印加電圧を＋７．０ｋＶに設定している。
【００２９】
従って、本実施例１の除電器は、従来例の除電器よりも、正イオン発生用電極２ａへの印加電圧を低く設定できるため、長期間使用した場合の正イオン発生用電極２ａの磨耗を低減できる。その結果として、初期的、長期的に、正／負のイオン発生量のバランスを保つことが可能となる。
【００３０】
図６に、本発明の除電器の実施例２を示す。本実施例２の除電器は、実施例１の除電器の正イオン発生用電極２ａ及び負イオン発生用電極２ｂの放電針を金属板ではなく、ステンレス製のブラシで構成したものであり、実施例１同様、正イオン発生用電極２ａの放電針の本数の方が、負イオン発生用電極２ｂの放電針の本数よりも多くしてあり、実施例１同様の効果が得られる。
【００３１】
また、図７に、本発明の除電器の実施例３を示す。本実施例３の除電器（除電器本体と正負イオンホルダーで構成）は、実施例１の除電器とは違い、ファン７等の送風手段を持たない。その代わりに、高電圧発生器１からの正の高電圧出力線５ａ、負の高電圧出力線５ｂを共に約３ｍと長くして、正イオン発生用電極２ａ及び負イオン発生用電極２ｂを別々に、それぞれ正イオン発生用放電電極ホルダー９ａ、負イオン発生用放電電極ホルダー９ｂに設置している。
【００３２】
ここで、電極ホルダーの形状は、１５ｍｍ×２０ｍｍ×３０ｍｍの大きさで、放電電極をねじ止めできる。また、吹出口から人の指が入らないような構造になっている。
【００３３】
本実施例３の除電器は、前述した構造をとるため、正／負両電極を、除電したい空間の近傍に設置することができ、送風手段なしでも効率的に対象物を除電できるのである。
【００３４】
なお、本実施例３の除電器も、実施例１の除電器同様に、正放電針の本数を３本に、正イオン発生用電極２ａへの印加電圧を＋７．０ｋＶに設定しており、実施例１同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の除電器により、長期間使用した場合のイオン発生用電極の磨耗による正／負イオン発生量のバランスを保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の除電器の実施例１である。
【図２】本実施例１に使用する放電電極２ａの概略図である。
【図３】本実施例１に使用する放電電極２ｂの概略図である。
【図４】従来例の除電器である。
【図５】本実施例１の正放電針の本数と正放電針への印加電圧の関係を表したグラフである。
【図６】本発明の除電器の実施例２である。
【図７】本発明の除電器の実施例３である。
【符号の説明】
【００３７】
１…高電圧発生器、２ａ…正イオン発生用放電電極、２ｂ…負イオン発生用放電電極、
３…＋入力リード線、４…−入力リード線、
５ａ…正の高電圧出力線、５ｂ…負の高電圧出力線、６…除電器、
６ａ…高電圧発生器１収納部、６ｂ…イオン発生用風路、６ｃ…イオン吹出口、
７…ファン、８…埃除去用フィルター、Ａ、Ｂ、Ｃ…放電針
９ａ…正イオン発生用放電電極ホルダー、９ｂ…負イオン発生用放電電極ホルダー、
１０ａ…正イオン吹出口、１０ｂ…負イオン吹出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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