(57)【要約】【課題】簡単な構成により、除電器の放電針のイオン生成の不具合が発生し難くする。【解決手段】除電器１０におけるノズル５０と中枠１５の連結体内には、凹部２７の底２９の近傍の２つの穴３１Ｌ、３１Ｒから針電極４０の先端４１の周囲を通って噴射口５７に至る流路７０が形成される。除電器１０の流路７０における針電極４０の先端４１の周囲の部分の内径が噴射口５７（孔５３の出口）の側の部分の内径よりも大きくなっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状に凹んだ凹部と、前記凹部の底における中心部の周囲の穴に連通した圧縮エアー流入口とを有する中枠と、
前記凹部の底の中心部に支持された針電極であって、高電圧の印加により先端において空気イオンを発生させる針電極と、
孔を有し、前記孔と前記中枠の凹部とにより前記凹部の底の穴から前記針電極の先端の周囲を通って前記孔の出口に至る流路を形成するようにして前記中枠と一体化されたノズルと
を具備し、
前記流路における前記針電極の先端の周囲の部分の内径が前記孔の出口の側の部分の内径よりも大きくなっていることを特徴とする除電器。
【請求項２】
円柱状に凹んだ凹部と、前記凹部の底における中心部の周囲の穴に連通した圧縮エアー流入口とを有する中枠と、
前記凹部の底の中心部に支持された針電極であって、高電圧の印加により先端において空気イオンを発生させる針電極と、
孔を有し、前記孔と前記中枠の凹部とにより前記凹部の底の穴から前記針電極の先端の周囲を通って前記孔の出口に至る流路を形成するようにして前記中枠における前記凹部の内側に嵌め込まれたノズルと
を具備し、
前記流路内における前記ノズルの嵌め込み部分の前記底側の端部が前記針電極の先端よりも前記孔の出口の側に位置するように構成されてい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】
この発明は、除電器におけるイオンの生成を好適化する手段を付加する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズル噴射型と呼ばれる除電器が各種提案されている。この種の除電器は、針電極をノズルで覆い、針電極のコロナ放電により発生した空気イオンをノズルの噴射口から除電対象物に向けて吹き付けるものである。ノズル噴射型の除電器では、ノズル内における針電極の周囲の空間の空気の流速が早すぎた場合やその空間の気圧が高すぎた場合に、針電極のイオン生成が困難になったり、イオンバランスが悪化することが知られている。このような不具合の原因は、コロナ放電の発生に必要な電子の衝突が針先周りの空気の流速や気圧に依存するためであると考えられる（詳しくは、非特許文献１を参照）。
【０００３】
このような不具合の発生を回避する技術を開示した文献として、特許文献１がある。同文献１に開示された除電器は、放電針と、この放電針を包囲するカバーと、放電針の先端を除く放電針の部分とカバーとの間に配置された風除けと、放電針の先端の前方に配置されたイオン蓄積部材とを有する。この除電器では、風除けがあるため、放電針の基端部の側から放出された空気の多くが放電針の先端の近傍を通らずにカバーの口の側から外に出る。このため、放電針の先端が強い風に曝されてイオンバラスが悪化したり、放電が停止し易く不安定になる、という事態の発生が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０２３２００号公報
【非特許文献１】石井彰三、大気圧付近における放電の基礎、「プラズマ・核融合学会誌第７０巻第１号」、１９９４年１月、６１頁−６６頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術の場合、カバーと放電針との間に風除けを設けなければならないため、装置が複雑な構成になってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成により、除電器の放電針のイオン生成の不具合を発生し難くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の好適な態様である除電器は、円柱状に凹んだ凹部と、前記凹部の底における中心部の周囲の穴に連通した圧縮エアー流入口とを有する中枠と、前記凹部の底の中心部に支持された針電極であって、高電圧の印加により先端において空気イオンを発生させる針電極と、孔を有し、この孔と前記中枠の凹部とにより前記凹部の底の穴から前記針電極の先端の周囲を通って前記孔の出口に至る流路を形成するようにして前記中枠と一体化されたノズルとを具備し、前記流路における前記針電極の先端の周囲の部分の内径が前記孔の出口の側の部分の内径よりも大きくなっていることを特徴とする除電器を提供する。
【０００８】
この除電器では、流路における針電極の先端の周囲の部分の内径が孔の出口の側の部分の内径よりも大きくなっている。このため、流路内における針電極の先端の周囲の部分は孔の出口側の部分に比べて空気の流速が遅くなり、気圧も低くなる。よって、この除電器によると、針電極のイオン生成が困難になったり、イオンバランスが悪化する事態が起こり難くなる。従って、簡単な構成により、除電器の針電極のイオン生成の不具合を発生し難くすることができる。
【０００９】
本発明の別の好適な態様である除電器は、円柱状に凹んだ凹部と、前記凹部の底における中心部の周囲の穴に連通した圧縮エアー流入口とを有する中枠と、前記凹部の底の中心部に支持された針電極であって、高電圧の印加により先端において空気イオンを発生させる針電極と、孔を有し、この孔と前記中枠の凹部とにより前記凹部の底の穴から前記針電極の先端の周囲を通って前記孔の出口に至る流路を形成するようにして前記中枠における前記凹部の内側に嵌め込まれたノズルとを具備し、前記流路内における前記ノズルの嵌め込み部分の前記底側の端部が前記針電極の先端よりも前記孔の出口の側に位置するように構成されていることを特徴とする除電器を提供する。
【００１０】
この除電器では、流路内におけるノズルの嵌め込み部分の底側の端部が針電極の先端よりも孔の出口の側に位置するように構成されている。このため、流路内の流速は、針電極の先端を通過するまでは比較的遅く、先端を通過した後に速まる。従って、イオン生成の不具合を確実に防ぎつつ、空気イオンの到達距離を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態である除電器の斜視図である。
【図２】図１を矢印Ａ方向から見た図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図４】図１の除電器内の中枠の斜視図である。
【図５】図１の除電器における中枠とノズルの嵌合機構を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態である除電器の断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態である除電器の断面図である。
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態である除電器１０の斜視図である。図２は、図１を矢印Ａ方向から見た図である。図３は、図１のＢ−Ｂ’線断面図である。この除電器１０は、樹脂成型の金型分離時に発生する静電気の除電等に使われるものである。除電器１０の筐体１１は、直方体における長手方向の一端を半円柱状に湾曲させたような形状を有している。除電器１０の筐体１１内には筐体１１の外壁に囲まれた空間がある。
【００１３】
筐体１１の半円柱部１２の上面には真円状の開口１３がある。また、筐体１１の半円柱部１２における左右幅方向の両側面には真円状の開口１４Ｌ及び１４Ｒがある。図３に示すように、筐体１１内の空間における半円柱部１２の外壁に囲まれた部分には中枠１５が収められている。筐体１１内の空間における中枠１５の後方には電源装置（図示略）及び変圧器（不図示）が収められている。
【００１４】
図４は、中枠１５の斜視図である。図４に示すように、中枠１５は、中枠本体部２１及びこの本体部２１の上面２２の中央から上方に向かって突出した円筒部２３からなる。本体部２１は、半円柱体の後部の左右幅方向の両端を突起２４Ｌ（不図示）及び２４Ｒとして後方に凸ませたものである。中枠１５の円筒部２３の上面２５の中央には、同面２５から下に向かって円柱状に凹んだ凹部２７の開口２６がある。また、中枠１５の本体部２１の左右幅方向の両側面には圧縮エアー流入口２８Ｌ及び２８Ｒがある。
【００１５】
図３に示すように、中枠１５の凹部２７の底２９は本体部２１内における上面２２よりも下の位置にある。中枠１５の凹部２７の底２９の中心における左右幅方向の両側には２つの穴３１Ｌ及び３１Ｒがある。穴３１Ｌは、略Ｌ字に屈曲した流路３５Ｌを介して圧縮エアー流入口２８Ｌと連通している。穴３１Ｒは、略Ｌ字に屈曲した流路３５Ｒを介して圧縮エアー流入口２８Ｒと連通している。圧縮エアー流入口２８Ｌには開口１４Ｌを介してキャップ７１が嵌め込まれている。圧縮エアー流入口２８Ｒには開口１４Ｒを介してエアー継手７２が嵌め込まれている。
【００１６】
中枠１５の底２９における穴３１Ｌと穴３１Ｒに挟まれた部分の中心部は針支持部３２として下方向に凹んでいる。針支持部３２には針電極４０の基端４１が嵌め込まれている。針電極４０は、凹部２７の中心軸に沿って同部２７内を上方に延伸している。針電極４０の先端４２は、円筒部２３の上面２５から突出部５１（後述）の縦幅よりも僅かに長い距離だけ下の位置に達している。針電極４０の基端４１は、金属端子（不図示）及び変圧器（不図示）を介して電源装置（不図示）と接続されている。
【００１７】
図１、図２、及び図３に示すように、筐体１１内の中枠１５の円筒部２３は、筐体１１の開口１３から筐体１１の上方に露出している。中枠１５の円筒部２３と筐体１１の開口１３の内周壁との間には円筒状の対応電極４３が介挿されている。中枠１５の円筒部２３における凹部２７内にはノズル５０が嵌め込まれている。
【００１８】
ノズル５０は、円錐台の下面の中心の真円状の部分を突出部５１として高さ方向に突出させ、突出部５１の端面５２とその反対側の頭頂部の端面５９との間に両面５２及び５９間を貫く孔５３を設けたものである。ノズル５０の孔５３は、下端面５２の開口５６から上端面５９と略同じ内径をもって一直線状に延伸している。孔５３の内径は上端面５９よりも僅かに下の位置において狭まり、その先に孔５３の出口である噴射口５７が形成されている。
【００１９】
ここで、中枠１５とノズル５０の連結機構としては種々の態様が採用し得る。本実施形態では、中枠１５の内周面の溝とノズル５０の突出部５１の突起との嵌合により両者を一体化する。より詳細に説明すると、図５に示すように、中枠１５の円筒部２３の内周面には、同じ厚みを持って半径方向外側に凹んだ４つのＬ字溝７５−ｉ（ｉ＝１〜４）が設けられている。円筒部２３の内周面における隣り合うＬ字溝７５−ｉ間の間隔は同じ（９０度）である。Ｌ字溝７５−ｉ（ｉ＝１〜４）の各々は、円筒部２３の上面２５から下方向に僅かに延伸し、延伸した先から反時計周り方向に延伸している。
【００２０】
ノズル５０の突出部５１の外周面にはＬ字溝７５−ｉ（ｉ＝１〜４）と略同じ厚みを持って半径方向外側に凸んだ４つの突起７６−ｉ（ｉ＝１〜４）（７６−３、７６−４は不図示）が設けられている。突出部５１の外周面における隣り合う突起７６−ｉ間の間隔は同じ（９０度）である。本実施形態では、ノズル５０の突出部５１の突起７６−ｉ（ｉ＝１〜４）を中枠１５の円筒部２３のＬ字溝７５−ｉ（ｉ＝１〜４）の上縁の位置を合わせて突出部５１を円筒部２３内に挿入し、突起７６−ｉ（ｉ＝１〜４）がＬ字溝７５−ｉ（ｉ＝１〜４）の下縁に達するまで突出部５１の円筒部２３内に挿入したところでノズル５０を反時計回り方向に捻る。これにより、ノズル５０が中枠１５の円筒部２３内に保持される。
【００２１】
図３に示すように、ノズル５０の突出部５１を中枠１５の凹部２７内に嵌め込んで両者を連結した状態において、ノズル５０と中枠１５の連結体内には、凹部２７の底２９の２つの穴３１Ｌ、３１Ｒから針電極４０の先端４１の周囲を通って噴射口５７に至る流路７０が形成される。ここで、ノズル５０の孔５３の内径は、凹部２７の内径よりも小さくなっている。そして、流路７０内におけるノズル５０の突出部５１の嵌め込み部分の底２９側の端部５２は針電極４０の先端４１よりも噴射口５７（孔５３の出口）側にある。このため、流路７０における針電極４０の周りの部分の内径はその先のノズル５０内の部分の内径よりも広くなる。
【００２２】
エアー継手７２には圧縮空気源（不図示）のチューブが接続される。本実施形態の除電器１０による除電を行う際は、圧縮空気源を駆動しつつ、針電極４０及び対応電極４３間に高電圧を印加する。空気圧縮源を駆動すると、空気圧縮源から、エアー継手７２、圧縮エアー流入口２８Ｒ、流路３５Ｒ、穴３１Ｒ、及び流路７０を通って噴射口５７の外に至る気流（空気の流れ）が生じる。そして、針電極４０及び対応電極４３間に高電圧を印加すると、針電極４０の先端４１においてコロナ放電が発生し、このコロナ放電により正負の極性の空気イオンが生成される。この空気イオンは、流路７０内の気流に乗って噴射口５７まで運ばれ、噴射口５７から除電対象物に向けて噴射される。
【００２３】
以上が、本実施形態の構成の詳細である。本実施形態によると、次の効果が得られる。
第１に、本実施形態では、流路７０における針電極４０の先端４１の周囲の部分の内径が先端４１の周囲の部分よりも噴射口５７（孔５３の出口）の側の部分の内径よりも大きくなっている。このため、流路７０内における針電極４０の先端４１の周囲の部分は噴射口５７側の部分に比べて空気の流速が遅くなり、気圧も低くなる。よって、本実施形態によると、針電極４０のイオン生成が困難になったり、イオンバランスが悪化する事態が起こり難くなる。従って、本実施形態によると、簡単な構成により、除電器１０の針電極４０のイオン生成の不具合を発生し難くすることができる。
【００２４】
第２に、本実施形態では、流路７０内におけるノズル５０の嵌め込み部分の底２９側の端部５２が針電極４０の先端４１よりも噴射口５７（孔５３の出口）の側に位置するように構成されている。このため、流路７０は、針電極４０の周囲の区間→ノズル５０の孔５３の開口５６から噴射口５７の手前までの区間→噴射口５７というように内径が段階的に狭くなる。よって、流路７０内の流速は、針電極４０の先端４１を通過するまでは比較的遅く、先端４１を通過した後に段階的に速まる。従って、本実施形態によると、イオン生成の不具合を確実に防ぎつつ、空気イオンの到達距離を長くすることができる。
【００２５】
第３に、本実施形態では、中枠１５の内周面における複数（４個）のＬ字溝７５−ｉ（ｉ＝１〜４）とノズル５０の突出部５１の複数（４個）の突起７６−ｉ（ｉ＝１〜４）との嵌合により中枠１５とノズル５０とを一体化する構成になっている。よって、中枠１５の円筒部２３の内周面とノズル５０の突出部５１の外周面に螺子溝をつけてノズル５０を中枠１５に螺合する構成よりも、中枠１５内にノズル５０を緊締するのに要する突出部５１の幅が短くて済み、その分だけ流路７０内における針電極４０の周囲の内径を広げた部分の縦幅を長くとることができる。従って、本実施形態によると、除電器１０の針電極４０のイオン生成の不具合を確実に防ぎつつ、寸法を小型化することができる。
【００２６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、かかる実施形態に以下の変形を加えてもよい。
【００２７】
（１）上記実施形態では、ノズル５０は中枠１５の内側に嵌め込まれていた。しかし、図６の除電器１０Ａのように、ノズル５０Ａが中枠１５の外側を覆うようにして中枠１５に嵌め込まれるようにしてよい。この除電器１０のノズル５０Ａの下面側には、中枠１５の円筒部２３の外周径と略同じ内径を持った嵌込口８１が設けられている。そして、中枠１５の円筒部２３をノズル５０の嵌込口８１内に嵌め込むことにより両者を一体化する。この構成においても、流路７０内における針電極４０の周囲の部分の内径は、針電極４０の周囲の部分の先の部分（ノズル５０の孔５３の部分）の内径よりも大きくなる。よって、この構成によっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００２８】
（２）上記実施形態では、ノズル５０の孔５３における噴射口５７とその下の傾斜部分を除いた部分は同じ内径を有していた。しかし、図７の除電器１０Ｂのように、ノズル５０Ｂの孔５３における突出部５１に覆われた部分（中枠１５の円筒部２３内に埋まる部分）の内径よりも突出部５１に覆われた部分の先の部分の内径を広くし、その先の部分の内径を段階的に狭め、円筒部２３に囲まれた部分の先の内径を広げた部分まで針電極４０の先端を伸ばすようにしてもよい。この構成においても、流路７０内における針電極４０の周囲の部分の内径は、その先の部分の内径よりも大きくなる。よって、この構成によっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０…除電器、１１…筐体、１２…半円柱部、１５…中枠、２１…本体部、２３…円筒部、２７…凹部、２８…圧縮エアー流入口、２９…底、３１…穴、３２…針支持部、４０…針電極、４３…対応電極、５０…ノズル、５３…孔、５７…噴射口、７１…キャップ、７２…エアー継手。
【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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