(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高湿度エアー発生装置において、多数の水の微粒子を含んだ、相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーを作り、
これをノズル装置に誘導し、当該ノズル装置は高湿度エアーが通過する通路にオリフィスが設けられ、当該オリフィスの最小径部に二つの電極及び吸気孔を設け、高電圧発生装置から高電圧が当該二つの電極に印加されてこれらの電極の間で放電を発生させ、かつ前記高湿度エアーの通過に伴って前記吸気孔を通して外部より空気が通路内に吸引され、当該吸引された空気に前記電極が晒され、当該電極には水の微粒子が付着せず、
前記放電により当該ノズル装置の通路を通過した前記高湿度エアーの多数の水の微粒子にプラス又はマイナスの電荷を与え、これらの多数の荷電された水の微粒子を含む高湿度エアーを帯電物に吹き付けることを特徴とする、除電方法。
【請求項２】
高湿度エアー発生装置において、水によりミストを発生させて、これらのミストを含んだ、相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーを作り、
これをノズル装置に誘導し、当該ノズル装置は高湿度エアーが通過する通路にオリフィスが設けられ、当該オリフィスの最小径部に二つの電極及び吸気孔を設け、高電圧発生装置から高電圧が当該二つの電極に印加されてこれらの電極の間で放電を発生させ、かつ前記高湿度エアーの通過に伴って前記吸気孔を通して外部より温風が通路内に吸引され、当該吸引された空気に前記電極が晒され、当該電極には水の微粒子が付着せず、
前記放電により当該ノズル装置の通路を通過した前記高湿度エアーの多数のミストにプラス又はマイナスの電荷を与え、これらの多数の荷電されたミストの水分が前記吸気孔から通路内に吸引された温風により気化し、より小径の微粒子となって高濃度に荷電された高湿度エアーを帯電物に吹き付けることを特徴とする、除電方法。
【請求項３】
前記高湿度エアー発生装置において使用する水に、炭酸ガス又は炭酸アンモニウム、その他の電解質の一つ又は複数を溶かしたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の除電方法。
【請求項４】
前記高湿度エアー発生装置において使用する空気に炭酸ガスを含ませたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の除電方法。
【請求項５】
前記高湿度エアー発生装置において使用する水に、界面活性剤を主体とした帯電防止剤を含ませたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の除電方法。
【請求項６】
前記ノズル装置において高湿度エアーの通過に伴って前記吸気孔を通して外部より通路内に吸引される空気に炭酸ガスを含ませ、前記高湿度エアーの中の水の微粒子に炭酸ガス又は炭酸アンモニウムを溶解させることを特徴とする、請求項１、２又は５のいずれかに記載の除電方法。
【請求項７】
前記ノズル装置において高湿度エアーの通過に伴って前記吸気孔を通して外部より通路内に吸引される温風に炭酸ガスを含ませ、前記高湿度エアーの中のミストの粒子に炭酸ガス又は炭酸アンモニウムを溶解させることを特徴とする、請求項２又は５に記載の除電方法。
【請求項８】
前記相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーは、６〜１２Ｈ２Ｏの分子的クラスターを含んだ空気であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の除電方法。
【請求項９】
高湿度エアー発生装置において、送風により空気を水に当てて、前記高湿度エアーを作り、
これをノズル装置に誘導し、当該ノズル装置は高湿度エアーが通過する通路にオリフィスが設けられ、当該オリフィスの最小径部に二つの電極及び吸気孔を設け、高電圧発生装置から高電圧が当該二つの電極に印加されてこれらの電極の間で放電を発生させ、かつ前記高湿度エアーの通過に伴って前記吸気孔を通して外部より空気が通路内に吸引され、
前記放電により当該ノズル装置の通路を通過した前記高湿度エアーの多数の分子的クラスターにプラス又はマイナスの電荷を与え、これらの多数の荷電された分子的クラスターの一部が相互に吸引し合い大きな電荷集合クラスターとなり、これらの電荷集合クラスターを含む高湿度エアーを帯電物に吹き付けることを特徴とする、請求項８に記載の除電方法。
【請求項１０】
高湿度エアー発生装置とこの装置から供給され高湿度エアーに含まれる多数の水の微粒子に電荷を与えて帯電物に噴霧するノズル装置とから成り、
前記高湿度エアー発生装置は、送風により空気を水に当てて相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーが作られる装置であり、
前記ノズル装置は高湿度エアーが通過する通路にオリフィスが設けられ、当該オリフィスの最小径部に二つの電極及び吸気孔が設けられ、前記二つの電極は高電圧発生装置からの高電圧が印加されてこれらの間で放電を発生させ、また、前記高湿度エアーの通過により前記吸気孔を通して外部より気体が通路内に吸引され、当該吸引された空気に前記電極が晒され、当該電極には水の微粒子が付着せず、
前記放電により、当該ノズル装置の通路を通過した前記高湿度エアーの多数の水の微粒子にプラス又はマイナスの電荷が与えられ、これらの多数の荷電された水の微粒子を含む高湿度エアーを帯電物に吹き付ける構成としたことを特徴とする、除電装置。
【請求項１１】
高湿度エアー発生装置とこの装置から供給され高湿度エアーに含まれる多数の水の微粒子に電荷を与えて帯電物に噴霧するノズル装置とから成り、
前記高湿度エアー発生装置は、水によりミストを発生させて、これらのミストを含んだ相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーを作る装置であり、
装置本体内に、ミストノズルで発生したミストを移送するミスト移送室を設け、このミスト移送室の側板外周を略包むようにエアー通路を設け、また、前記ミスト移送室及びエアー通路に装置本体の外部のエアーを送るブロアーと当該ブロアーにより送られる空気を暖めるヒーターとを備え、当該ヒーターにより暖められた温風により前記ミスト移送室内のミストを前記ノズル装置に送り、当該移送中に、ミストの水の微粒子が前記温風により小さくなり、また、前記エアー通路を通った温風は、前記ノズル装置の吸気孔から通路内に吸引され、当該温風により荷電された水の微粒子がさらに小さくなる構成としたことを特徴とする、請求項１０に記載の除電装置。
【請求項１２】
前記オリフィスの最小径部に設けた二つの電極は、一つは前記吸気孔内に設け、他は当該吸気孔の内周縁に設けたことを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の除電装置。
【請求項１３】
前記オリフィスの最小径部に複数の孔及び複数の電極を設けたことを特徴とする、請求項１０、１１又は１２のいずれか記載の除電装置。
【請求項１４】
前記オリフィスの内周に設けた複数の電極は、プラス、マイナスの極性が順次変化する構成としたことを特徴とする、請求項１３に記載の除電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、除電方法及び装置に係り、特に、水溶液からなる均一なクラスター又はミストを含んだ高湿度エアーを発生させ、これをノズル装置に導き、当該ノズル装置内で前記クラスター又はミストに電荷を与え、プラス、マイナスの電荷を有する多数の分子的クラスターを含む高湿度エアーを帯電物に吹き付け、帯電物を除電する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体や液晶ディスプレイなどの生産、組み立て環境においては、ＥＳＤによる静電気破壊や静電気による埃の付着などが発生するため製品から静電気を除去することが要求されている。そのため、除電装置としてイオナイザーが広く使用されている。例えば、コロナ放電によるイオナイザーは電極に高電圧を印加して放電針からのコロナ放電によりイオンを発生させ、このイオンを帯電物に送って、帯電物の電荷を逆極性のイオンで中和するようになっている。
【０００３】
しかしながら、前記イオナイザーのように高圧放電によるだけの場合、尖端電極から放電させると電気力線の影響を受けて周辺の埃が寄せつけられて電極に付着する。そして電極に付着した埃等の空気中の物質が酸化物となって、放電により飛び散ることがあり、周囲の帯電物を汚す恐れがある。
【０００４】
上記の問題点を解決するため、特許文献１に示すように、水溶液から成る微粒子を発生させて、これをノズル装置に導き、当該ノズル装置内で微粒子に電荷を与え、当該荷電された微粒子を帯電物に吹き付け、帯電物を除電する装置が開発された。
【０００５】
この場合、電極はノズル装置の、水の微粒子が通過する面に曝されており、これらの微粒子によって電極が濡れてしまい放電できなくなるおそれがある。
【０００６】
【特許文献１】特許第３８９５９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この発明は、水溶液から成る分子的クラスター又はミストに電荷を与える電極が、前記クラスターに濡れない構成にすることにより、長期にわたって電極が汚れず、また、濡れずに安定して前記分子的クラスター又はミストに電荷を与えることができるとともに、荷電された水の分子的クラスターを帯電物に当て、静電誘導的に帯電物の静電気を消去する除電方法及び装置を提供して前記課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、高湿度エアー発生装置において、多数の水の微粒子を含んだ、相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーを作り、これをノズル装置に誘導し、当該ノズル装置は高湿度エアーが通過する通路にオリフィスが設けられ、当該オリフィスの最小径部に二つの電極及び吸気孔を設け、高電圧発生装置から高電圧が当該二つの電極に印加されてこれらの電極の間で放電を発生させ、かつ前記高湿度エアーの通過に伴って前記吸気孔を通して外部より空気が通路内に吸引され、当該吸引された空気に前記電極が晒され、当該電極には水の微粒子が付着せず、前記放電により当該ノズル装置の通路を通過した前記高湿度エアーの多数の水の微粒子にプラス又はマイナスの電荷を与え、これらの多数の荷電された水の微粒子を含む高湿度エアーを帯電物に吹き付ける除電方法とした。
【０００９】
また、請求項２の発明は、高湿度エアー発生装置において、水によりミストを発生させて、これらのミストを含んだ、相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーを作り、これをノズル装置に誘導し、当該ノズル装置は高湿度エアーが通過する通路にオリフィスが設けられ、当該オリフィスの最小径部に二つの電極及び吸気孔を設け、高電圧発生装置から高電圧が当該二つの電極に印加されてこれらの電極の間で放電を発生させ、かつ前記高湿度エアーの通過に伴って前記吸気孔を通して外部より温風が通路内に吸引され、当該吸引された空気に前記電極が晒され、当該電極には水の微粒子が付着せず、前記放電により当該ノズル装置の通路を通過した前記高湿度エアーの多数のミストにプラス又はマイナスの電荷を与え、これらの多数の荷電されたミストの水分が前記吸気孔から通路内に吸引された温風により気化し、より小径の微粒子となって高濃度に荷電された高湿度エアーを帯電物に吹き付ける除電方法とした。
【００１０】
また、請求項３の発明は、前記高湿度エアー発生装置において使用する水に、炭酸ガス又は炭酸アンモニウム、その他の電解質の一つ又は複数を溶かした、請求項１又は２に記載の除電方法とした。
【００１１】
また、請求項４の発明は、前記高湿度エアー発生装置において使用する空気に炭酸ガスを含ませた、請求項１又は２のいずれかに記載の除電方法とした。
【００１２】
また、請求項５の発明は、前記高湿度エアー発生装置において使用する水に、界面活性剤を主体とした帯電防止剤を含ませた、請求項１〜４のいずれかに記載の除電方法とした。
【００１３】
また、請求項６の発明は、前記ノズル装置において高湿度エアーの通過に伴って前記吸気孔を通して外部より通路内に吸引される空気に炭酸ガスを含ませ、前記高湿度エアーの中の水の微粒子に炭酸ガス又は炭酸アンモニウムを溶解させる、請求項１、２又は５のいずれかに記載の除電方法とした。
【００１４】
また、請求項７の発明は、前記ノズル装置において高湿度エアーの通過に伴って前記吸気孔を通して外部より通路内に吸引される、温風に炭酸ガスを含ませ、前記高湿度エアーの中のミストの粒子に炭酸ガス又は炭酸アンモニウムを溶解させる、請求項２又は５に記載の除電方法とした。
【００１５】
また、請求項８の発明は、前記相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーは、６〜１２Ｈ２Ｏのクラスターを含んだ空気である、請求項１又は３に記載の除電方法とした。
【００１６】
請求項９の発明は、高湿度エアー発生装置において、送風により空気を水に当てて、前記高湿度エアーを作り、これをノズル装置に誘導し、当該ノズル装置は高湿度エアーが通過する通路にオリフィスが設けられ、当該オリフィスの最小径部に二つの電極及び吸気孔を設け、高電圧発生装置から高電圧が当該二つの電極に印加されてこれらの電極の間で放電を発生させ、かつ前記高湿度エアーの通過に伴って前記吸気孔を通して外部より空気が通路内に吸引され、前記放電により当該ノズル装置の通路を通過した前記高湿度エアーの多数の分子的クラスターにプラス又はマイナスの電荷を与え、これらの多数の荷電された分子的クラスターの一部が相互に吸引し合い大きな電荷集合クラスターとなり、これらの電荷集合クラスターを含む高湿度エアーを帯電物に吹き付ける、請求項８に記載の除電方法とした。
【００１７】
また、請求項１０の発明は、高湿度エアー発生装置とこの装置から供給され高湿度エアーに含まれる多数の水の微粒子に電荷を与えて帯電物に噴霧するノズル装置とから成り、前記高湿度エアー発生装置は、送風により空気を水に当てて相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーが作られる装置であり、前記ノズル装置は高湿度エアーが通過する通路にオリフィスが設けられ、当該オリフィスの最小径部に二つの電極及び吸気孔が設けられ、前記二つの電極は高電圧発生装置からの高電圧が印加されてこれらの間で放電を発生させ、また、前記高湿度エアーの通過により前記吸気孔を通して外部より気体が通路内に吸引され、当該吸引された空気に前記電極が晒され、当該電極には水の微粒子が付着せず、
前記放電により、当該ノズル装置の通路を通過した前記高湿度エアーの多数の水の微粒子にプラス又はマイナスの電荷が与えられ、これらの多数の荷電された水の微粒子を含む高湿度エアーを帯電物に吹き付ける構成とした除電装置とした。
【００１８】
また、請求項１１の発明は、高湿度エアー発生装置とこの装置から供給され高湿度エアーに含まれる多数の水の微粒子に電荷を与えて帯電物に噴霧するノズル装置とから成り、前記高湿度エアー発生装置は、水によりミストを発生させて、これらのミストを含んだ相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーを作る装置であり、装置本体内に、ミストノズルで発生したミストを移送するミスト移送室を設け、このミスト移送室の側板外周を略包むようにエアー通路を設け、また、前記ミスト移送室及びエアー通路に装置本体の外部のエアーを送るブロアーと当該ブロアーにより送られる空気を暖めるヒーターとを備え、当該ヒーターにより暖められた温風により前記ミスト移送室内のミストを前記ノズル装置に送り、当該移送中に、ミストの水の微粒子が前記温風により小さくなり、また、前記エアー通路を通った温風は、前記ノズル装置の吸気孔から通路内に吸引され、当該温風により荷電された水の微粒子がさらに小さくなる構成としたことを特徴とする、請求項１０に記載の除電装置とした。
【００１９】
また、請求項１２の発明は、前記オリフィスの最小径部に設けた二つの電極は、一つは前記吸気孔内に設け、他は当該吸気孔の内周縁に設けた、請求項１０又は１１に記載の除電装置とした。
【００２０】
また、請求項１３の発明は、前記オリフィスの最小径部に複数の孔及び複数の電極を設けた、請求項１０、１１又は１２のいずれか記載の除電装置とした。
【００２１】
また、請求項１４の発明は、前記オリフィスの内周に設けた複数の電極は、プラス、マイナスの極性が順次変化する構成とした、請求項１３に記載の除電装置とした。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１、２、９、１０及び１１の発明によれば、ノズル装置のオリフィス内の電極は、水の微粒子に晒されているが、この水の微粒子を含んだ高湿度エアーはオリフィス内を高速で通過し、当該オリフィス内は負圧となり、そこに、吸気孔を通って外部から空気が入るため、電極は水の微粒子が付着せず、濡れない。従って、長期にわたって安定して除電をすることが出来る。
【００２３】
また、請求項８及び９の発明では、高湿度エアー発生装置において、水に空気を当てて、６〜１２Ｈ２Ｏのクラスターを含んだ、相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーを作り、この高湿度エアーの多数の分子的クラスターに、ノズル装置のオリフィス箇所に設けた電極の放電によって、プラス又はマイナスの電荷を与え、電荷を与えられた分子的クラスターの一部は相互に吸引し合い、これらが繰り返されて電荷集合クラスターとなる。この電荷集合クラスターは外周に電気力線が出ておらず、従って、これらの各電荷集合クラスターは相互に干渉せず、それ故、ブロアー等で遠くに搬送することができる。また、各電荷集合クラスターの内部は電荷量を高めたプラス、マイナスの電荷が貯まっている。これらの電荷集合クラスターが帯電物に吹き付けられると、帯電物に当たった衝撃で、各電荷集合クラスターはプラス又はマイナスの電荷を有する分子的クラスターに分裂し、前記帯電物のプラス又はマイナスの電荷にはこれと逆極性の電荷を有する分子的クラスターが付着し静電誘導により電気力線のループができる。しかし、付着したクラスラーは瞬時に蒸発し電荷がなくなると、これと静電誘導的にバランスを保って帯電物の電荷も消去され、帯電物の静電気が瞬時にかつ確実に除去される。
【００２４】
また、請求項２及び１１の発明では、高湿度エアー発生装置において、水からミストを発生させ、このミストを含む、相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーを作り、この高湿度エアーの多数のミストに、ノズル装置のオリフィス箇所に設けた電極の放電によって、プラス又はマイナスの電荷を与え、これらの多数のミストの水分が前記吸気孔から通路内に吸引された温風により気化し、より小径の微粒子となり、高濃度に荷電された水の微粒子を含む高湿度エアーとなる。この様に、ミストの水分が気化することにより、より小径の微粒子となるが、体積が小さくなるのに比べ表面積の割合は大きくなるので、電荷量は飛躍的に大きくなる。これらの荷電されたミストを含む高湿度エアーが帯電物に吹き付けられると、前記帯電物のプラス又はマイナスの電荷にはこれと逆極性の電荷を有するミストが付着し、静電誘導により電気力線のループができる。しかし、付着したミストは瞬時に蒸発し電荷がなくなると、これと静電誘導的にバランスを保って帯電物の電荷も消去され、帯電物の静電気が瞬時にかつ確実に除去される。
【００２５】
また、請求項１１の発明によれば、ミスト移送室及びこれにつづくノズル装置の通路内で、通過中のミストに対して、温風を又は高温雰囲気下において、ミストの水の微粒子を小さくし、さらに、ノズル装置の通路内で荷電されたミストの微粒子に、吸気孔から吸引された温風を当てて、当該水の微粒子をより
小さくすることができ、ミストの微細化を意図的に促進させることにより、装置の小型化が可能となる。
【００２６】
また、請求項３、４、６及び７の発明は、前記電荷を与えられた高湿度エアー又はミストは炭酸イオン又は他の電解質イオンと水素イオンに解離したクラスターの働きで、除電容量を大きくさせることができ、帯電物に吹き付けられると衝突した衝撃で、各分子的クラスターの水分が瞬時に蒸発し、中に溶けていた炭酸ガス、その他の電解質は気化する。その際炭酸ガス、その他の電解質の気化により炭酸ガス等の体積が膨張し、超音波振動が発生し、この超音波振動により帯電物表面に付着している塵埃等の微粒子は上下震動により表面から浮くため、隠れていた電気力線が現われ、上述のように電荷を有する分子的クラスターにより、静電気を消去し、除電を可能にする。このようにより確実な除電ができるとともに、前記超音波振動により帯電物の表面の除塵等の洗浄効果が発生する。
【００２７】
また、請求項５の発明は、前記高湿度エアー発生装置において使用する水に、界面活性剤を主体とした帯電防止剤を含ませているため、電荷集合クラスター又は荷電した分子的クラスターを含む高湿度エアーを帯電物に吹き付け帯電物に吹き付けた際、水分は蒸発するが、帯電防止剤は帯電物に付着し、帯電物は除電されるだけではなく、帯電防止効果を有する。
【００２８】
また、請求項１３の発明は、複数の電極を極性の異なるものとし、これらの電極間で放電させることが出来るため、より多くのクラスターに確実に電荷を与えることができ、除電能力が向上する。
【００２９】
また、請求項１４の発明においては、前記複数の電極の極性が順次変化するため、より多くの分子的クタスターに電荷を与えることが出来るとともに、これらの分子的クラスターが活発に結合し合い、多数の電荷クラスターを発生させることができ、除電能力が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
この発明は、高湿度エアー発生装置において、水に送風により空気を当てて、６〜１２Ｈ２Ｏの分子的クラスターを含んだ、相対湿度５０％以上の空気である高湿度エアーを作り、これをノズル装置に誘導し、当該ノズル装置は高湿度エアーが通過する通路にオリフィスが設けられ、当該オリフィスの最小径部に穿った吸気孔内に当該吸気孔の内周縁から離れた電極が設けられ、当該電極に、高電圧発生装置から高電圧が印加され、前記吸気孔の内周縁を接地した異極の電極との間で放電を発生させ、かつ前記吸気孔を通して外部より空気等の気体が通路内に吸引され、前記放電により当該ノズル装置の通路を通過した前記高湿度エアーの多数の分子的クラスターにプラス又はマイナスの電荷が与えられ、これらの多数の分子的クラスターの一部は相互に結合して大きな電荷集合クラスターとなり、これらの電荷集合クラスターを含む高湿度エアーを帯電物に吹き付ける除電方法とした。
【実施例１】
【００３１】
以下、この発明の実施例を図に付いて説明する。
図１はこの発明の装置の概略構成を示し、図２はこの発明の装置の一部のノズル装置を示す。高湿度エアー発生装置１は下部にタンク１ａを設けており、この中に純水を入れてある。また、このタンク１ａには炭酸ガスボンベ２から炭酸ガスが注入可能となっている。また、この高湿度エアー発生装置１にはフィルター付きブロアー３からクリーンな空気が供給される。そして前記タンク１ａ内の純水を、ろ過フィルター４及び循環水ポンプ５を介して汲み上げて、高湿度エアー発生装置１内で前記空気に吹き付けることにより、当該高湿度エアー発生装置１内で高湿度エアー、即ち、６〜１２Ｈ２Ｏの分子的クラスターを含んだ、水が４０ｇ以上／１ｍ３の過飽和状態の空気が生じる。
【００３２】
この高湿度エアーを、パイプ６を通して除電ノズル装置７に導入する。除電ノズル装置７は高湿度エアーが通る通路７ａを有し、その先端から高湿度エアーが外部に噴霧される。この通路７ａにおいて当該通路７ａの内径が狭くなったオリフィス８を有しており、そのオリフィス８の内径の一番狭くなった所に孔９を穿っている。この孔９には、当該孔９の内周縁から離れて針状電極１０が設けられ、別途設けた高電圧発生器１１からシールド線１２を介して当該除電ノズル装置７の前記針状電極１０に高電圧が印加される構成となっている。また、この針状電極１０は接地されている。前記高電圧発生装置１１で発生する高電圧は５００Ｖ以上を要し、一般的には１５００〜６０００Ｖで使用している。また、当該高電圧は、交流でも直流でもよく、ノコギリ波、矩形のパルス電圧でもよい。
【００３３】
また、前記孔９の周囲は異極の電極１３となっており、この電極１３は接地されている。これらの針状電極１０と電極１３との間で放電が行われ、当該オリフィス８を通過した高湿度エアーの分子的クラスターに電荷が与えられる。また、前記孔９に面して中空室１４が設けられ、当該中空室１４には外部の空気が常時誘導されている。前記オリフィス８内の最小内径部は、高湿度エアーの流れが一旦せき止められて解放されるため、負圧となっており、そこで前記針状電極１０の周囲の孔９から前記中空室１４内の空気がオリフィス８内に吸引される。これにより前記針状電極１０の周囲は絶縁が保持される。
【００３４】
そして、上記放電によりプラス又はマイナスの電荷を付与された各分子的クラスターの一部は、異極性同士が吸引し合いより大きな電荷集合クラスターに成長しながら電荷量を増大しつつノズル装置より放出される。この電荷集合クラスターは外部に電気力線が出ていないが、内部は大量にプラス、マイナスの電荷が貯まっている。この電荷集合クラスターの大きさは、０．１ミクロン以下のため、クリーンルーム内においても使用が可能である。
【００３５】
この様に内部にプラス、マイナスの電荷をためた電荷集合クラスターは、被処理物である帯電物Ｍに当たるとプラス又はマイナスの電荷を有する多数の分子的クラスターに分裂し、前記帯電物Ｍのプラス又はマイナスの電荷に、これと逆極性の電荷を有する分子的クラスターが付着し、静電誘導により電気力線のループができる。しかし、付着したクラスターは瞬時に蒸発し電荷がなくなると、これと静電誘導的にバランスを保って帯電物の電荷も消去され、帯電物Ｍの静電気が瞬時にかつ確実に除去される。
【００３６】
さらに除電効果を高める方法として、前記炭酸ガスボンベ２から炭酸ガスを前記高湿度エアー発生装置１のタンク１ａに注入し、前記純水に炭酸ガスを溶解し、炭酸水を用いることにより、前記放電により重炭酸イオンと水素イオンに解離した分子的クラスターの働きで除電容量を増大させることができる。また、前記中空室１４に前記炭酸ガスボンベ２から炭酸ガスを供給する構成とした場合、針状電極１０の周囲の孔９からオリフィス８内に炭酸ガスが吸引され、針状電極１０の絶縁が保持されるとともに、水クラスターへのイオン補給も兼ねることができる。
【００３７】
そして、ノズル装置７からの放出時に大きな電荷集合クラスターに成長した重炭酸イオン含有の水クラスターは被処理物である帯電物Ｍ表面に衝突した衝撃で電荷を有する多数の分子的クラスターに分裂する。そして、各分子的クラスターの水分が瞬時に蒸発し、中に溶けていた炭酸ガスは気化する。その際炭酸ガスの気化により炭酸ガスの体積が膨張し、超音波振動が発生し、この超音波振動により帯電物表面に付着している塵埃等の微粒子は上下震動により表面から浮くため、隠れていた電気力線が現われ、上述のように電荷を有する分子的クラスターにより、静電気を消去し、除電を可能にする。このことは、不可能であった、隠れている静電気の除電を可能にしたこととなる。帯電している微細な塵埃は帯電物表面に付着することにより、静電誘導により電気力線のループを形成し、静電気を隠してしまう。この隠れている静電気の除電とともに帯電物の表面の塵挨等の除去によるクリーン化を可能にした。
【００３８】
図３及び図４は前記高湿度エアー発生装置１の一具体例を示し、図３は一部断面側面図、図４は一部断面平面図である。
高湿度エアー発生装置１は上述のようにタンク１ａを下部に有し、上部はサイクロン１ｂとなっている。前記フィルター付きブロアー３からのクリーンなエアーが前記サイクロン１ｂの上部に導かれる。一方前記タンク１ａに入っている純水はろ過フィルター４及び循環水ポンプ５を介して汲み上げられ、前記サイクロン１ｂの上面に設けた扁平な部屋１５に注入され、当該扁平な部屋の下面の多数の小孔１５ａ（図４参照。図４では小孔１５ａの一部が描かれ、他は省略している）からサイクロン１ｂの中に滴下され、前記エアーに巻き込まれ、渦を巻いて下方に落ちていく。そして大きい水の粒子は漏斗１ｃからタンク１ａに落ち、上記６〜１２Ｈ２Ｏの分子的クラスターを含んだ、水が４０ｇ以上／１ｍ３の過飽和状態の空気である高湿度エアーのみが中央の小径筒部１ｄの下端開口部から入って上方に上がって外部に導出される。
【００３９】
また、図５及び６は、前記高湿度エアー発生装置１の他の具体例を示し、図５は一部断面側面図、図６は一部断面平面図である。
高湿度エアー発生装置１は上述のようにタンク１ａを下部に有し、上部はサイクロン１ｂとなっている。前記フィルター付きブロアー３からのクリーンなエアーが前記サイクロン１ｂの上部に導かれる。一方前記タンク１ａに入っている純水はろ過フィルター４及び循環水ポンプ５を介して汲み上げられ、前記サイクロン１ｂの上部内側面に設けた内周室１６に注入され、当該内周室１６の内周壁に設けた多数の小孔１６ａ（図５参照）からサイクロン１ｂの中に噴霧され、前記エアーに巻き込まれ、渦を巻いて下方に落ちていく。そして大きい水の粒子は漏斗１ｃからタンク１ａに落ち、上記６〜１２Ｈ２Ｏの分子的クラスターを含んだ、水が４０ｇ以上／１ｍ３の過飽和状態の空気である高湿度エアーのみが中央の小径筒部１ｄの下端開口部から入って上方に上がり外部に導出される。
【実施例２】
【００４０】
また、この発明の実施例２を図７、図８及び図９に基づいて説明する。
図７は装置本体の縦断面側面図、図８は装置本体の高湿度エアー発生装置の下方からみた横断面図、図９は装置本体のノズル装置の概略構成図、図１０は装置本体のノズル装置の正面図である。
【００４１】
この装置本体２１は縦長の箱型で、下部が高湿度エアー発生装置２２、上部がノズル装置２３となっている。高湿度エアー発生装置２２の最下端部には水を入れるタンク部２４が設けられ、当該タンク部２４の天井部に、当該タンク部２４の上に設けたミスト移送室２５の漏斗状になった下部内に突出したミストノズル２６が設けられている。このミストノズル２６は、前記タンク部２４の水をミストにし、前記ミスト移送室２５の下部に当該ミストを噴霧するものである。このミストは多数の粒径２０〜３０μｍからなる微粒子で構成され、ミスト移送室２５において過飽和状態となる。
【００４２】
また、この高湿度エアー発生装置２２にはブロアー２７が設けられ、装置２１の内部に外部エアーを送風している。このエアーは、前記ミスト移送室２５の漏斗状になった下部に穿った孔２５ａ（図８を参照）から当該ミスト移送室２５内に一部が入り、他は前記装置本体２１の外壁内周とミスト移送室２５の側板外周との間に設けたエアー通路２８を通り、後述のノズル装置２３の吸気孔３１に入る構成となっている。また、当該エアーの一部は前記ミスト移送室２５のパンチングメタルから成る側板の多数の小孔からミスト移送室２５の内部に入る。また、前記装置２１内にはヒーター２９が設けられ、前記外部エアーがこのヒーター２９で温められ、エアーは温度調節される。
【００４３】
また、前記ノズル装置２３は前記実施例１と略同じ構造になっており、前記ミスト移送室２５から繋がっているミストの通路にオリフィス３０が設けられ、当該オリフィス３０に吸気孔３１が設けられ、この吸気孔３１内に一方の電極３２が設けられている。また、他方の電極は当該吸気孔３１の周縁である。そして、これらの対の電極は、図１０に示すように、複数対設けられている。これらの対の電極で高圧放電する。
【００４４】
そして、前記ミストノズル２６で発生したミストを含むエアーはミスト移送室２５内を上昇するが、前記ブロアー２７とヒーター２９による温風がミスト移送室２５の下部の孔２５ａからミスト移送室２５内に入り、側壁の内周を渦を巻くように上昇するため、前記ミストを含むエアーは前記温風で包み込まれ、過飽和状態の微粒化したミストとなる。この様にすると、過飽和状態のミストの液化を防ぐことができる。
【００４５】
また、前記ノズル装置２３では、ミストを含むエアーが通路となっているオリフィス３０を通り、電極３２と吸気孔３１の電極の高圧放電により過飽和状態のミストの粒子を荷電する。そしてプラス、マイナスに荷電されたミストの粒子の一部は相互に吸引し合い大きな電荷集合ミストとなり、これらの多数の電荷集合ミストの水分が、前記吸気孔３１から通路内に吸引された温風により気化し、小径の微粒子となり、高濃度に荷電された、６〜１２Ｈ２Ｏの分子的クラスターを含む高湿度エアーとなって、帯電物に吹き付ける。そして、荷電された分子的クラスターにより、前記実施例１と同様に、帯電物の電荷は除電される。
【００４６】
また、上記実施例１及び実施例２の二つの電極による放電は、高圧放電であり、火花放電ではない。従って、オゾン等の有害な活性物が生じない。
【００４７】
また、二つの電極の態様について、上記実施例１では、ノズル装置７のオリフィス８に一個の孔９及び針状電極１０を設けたが、これに限らず、複数個の孔９及び針状電極１０を設けることも可能である。この場合、各針状電極１０の極性を異にし、これらの針状電極１０間で放電させることもできる。さらに、上記複数の針状電極の極性を順次変化させ、プラス、マイナスの極性が回転するようにすることもできる。このようにすると、通過する高湿度エアーのクラスターにより確実に電荷を与えることができる。
【００４８】
またさらに、図１１に示すように、二つの環状電極３３を設け、オリフィスの内周に設けられた環状溝３４の両端内部に二つ対向して設け、これらの二つの環状電極３３の間の環状溝３４の内周に、間隔を開けて吸気孔３５を複数設けても良い。この場合、放電はこれら対向した二つの電極３３の間で行われ、勿論前記環状溝３４及びその周囲は絶縁物で構成されている。この様に、電極は種々の態様が考えられ、実施例１のもの、実施例２のもの、図１１のものに限らず、他の態様のものでもよい。
【００４９】
また、上記実施例１では、高湿度エアー発生装置１において、水が４０ｇ以上／１ｍ３の過飽和状態の空気の高湿度エアーを作っているが、これに限らず、相対湿度５０％以上の空気を高湿度エアーとしてもよい。
【００５０】
また、上記実施例１では、炭酸ガスを高湿度エアーの水に添加して溶かすため、前記タンク１ａに炭酸ガスボンベ２から炭酸ガスを注入する方法、及び、炭酸ガスボンベ２から前記ノズル装置の中空室１４に炭酸ガスを注入し、当該中空室１４の孔９から、オリフィス８内に炭酸ガスを吸引する方法が採られているが、これらに限らず、前記フィルター付きブロアー３から供給するクリーンな空気に炭酸ガスを混入し、純水に当該炭酸ガスを溶かす方法としてもよい。また、炭酸ガスを中空室１４からオリフィス８内に吸引する方法において、炭酸ガスに不活性ガスを混ぜることもできる。さらに、前記実施例１では炭酸ガスを添加する場合を説明したが、炭酸アンモニウム、その他の電解質を添加するとより除電効果が高い。
【００５１】
また、上記実施例１、２において、ノズル装置にいて、吸気孔７又は３１からの吸引されたエアーの圧力を高くし、帯電物に当該エアーを強く当てることにより、帯電物表面の、除電された塵や埃を容易に吹き飛ばすことができ、除電に加え除塵も同時に行える。
【００５２】
さらに、この発明で使用するノズルとしては、液に圧力を加えて小孔から無化する一流体ノズルでも、液に高圧エアーを吹付けて無化する二流体ノズルでも使用できるが、不純物が入らない一流体ノズルの方が好ましい。
【００５３】
最後に、この発明の荷電された水の微粒子を帯電物に噴霧する場合と、荷電されない水の微粒子を帯電物に噴霧した場合における帯電物の静電気消去時間を測定する実験を行った。
【００５４】
実験は、図１２に示すように、温度２０〜２２°Ｃ、湿度６５〜７０％ＲＨの室内に、この発明の前記ノズル装置を置き、前記ノズル装置の送風域で、当該ノズル装置から３０ｃｍ離れた正面に、樹脂板（ポリカーボネイト）を斜め上に向けて設置し、電圧センサを樹脂板の表面を測るように設置させ、前記樹脂板を乾いた筆で擦って約８ｋＶに帯電させ、これを本発明のノズル装置にて除電する。前記水の微粒子に放電により荷電させる場合、放電は７ｋＶの電圧を印加した。
【００５５】
その結果、図１３の１）に示すように、この発明の方法で行った場合、８ｋＶの電圧は約３秒で０Ｖに減衰した。一方、水の微粒子の場合、図１３の２）に示すように、８ｋＶの電圧が０Ｖに減衰するために約４０秒かかった。この様に、水の微粒子を荷電させると、除電が極めて速やかに行われることが実証された。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の実施例１の装置の概略構成図ある。
【図２】この発明の実施例１のノズル装置の概略構成を示し、（Ａ）図はその正面図、（Ｂ）図はその側面図である。
【図３】この発明の実施例１の高湿度エアー発生装置の具体例を示す一部断面側面図である。
【図４】この発明の実施例１の高湿度エアー発生装置の具体例を示す一部断面平面図である。
【図５】この発明の実施例１の高湿度エアー発生装置の他の具体例を示す一部断面側面図である。
【図６】この発明の実施例１の高湿度エアー発生装置の他の具体例を示す一部断面平面図である。
【図７】この発明の実施例２の装置本体を示す縦断面側面図である。
【図８】この発明の実施例２の装置本体の高湿度エアー発生装置の下方からみた横断面図である。
【図９】この発明の実施例２の装置本体のノズル装置の拡大縦断面側面図である。
【図１０】この発明の実施例２の装置本体のイズル装置の正面図である。
【図１１】この発明のノズル装置の電極の他の例を示す縦断面側面図である。
【図１２】この発明による除電時間の測定の実験装置を示す概略構成図である。
【図１３】この発明の荷電された水の微粒子の噴霧による除電時間と荷電されない水の微粒子の噴霧による除電時間の各実験結果を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５７】
１      高湿度エアー発生装置       １ａ    タンク
１ｂ    サイクロン部                １ｃ    漏斗部
１ｄ    小径筒                      ２      ガスボンベ
３      フィルター付きブロアー      ４      フィルター
５      ポンプ                      ６      パイプ
７      ノズル装置                  ８      オリフィス
９      吸気孔                      １０    針状電極
１１    高電圧発生器                １２    シールド線
１３    電極                        １４    中空室
１５    扁平な部屋                  １６    内周室
２１    装置本体                    ２２    高湿度エアー発生装置
２３    ノズル装置                  ２４    タンク部
２５    ミスト移送室                ２６    ミストノズル
２７    ブロアー                    ２８    エアー通路
２９    ヒーター                    ３０    オリフィス
３１    吸気孔                      ３２    電極
３３    環状電極                    ３４    環状溝
３５    吸気孔
【図１】
0005635345.tif 000002
【図２】
0005635345.tif 000003
【図３】
0005635345.tif 000004
【図４】
0005635345.tif 000005
【図５】
0005635345.tif 000006
【図６】
0005635345.tif 000007
【図７】
0005635345.tif 000008
【図８】
0005635345.tif 000009
【図９】
0005635345.tif 000010
【図１０】
0005635345.tif 000011
【図１１】
0005635345.tif 000012
【図１２】
0005635345.tif 000013
【図１３】
0005635345.tif 000014