(57)【要約】【課題】小型でメンテナンス性が良く、従来に比べて小径のチューブに対しても簡易に取り付けすることを可能とするイオン発生器を提供する。【解決手段】送風用チューブに配置されて送風路を構成するイオン発生器１０であって、高圧電源３０が接続された導電性リング１２と、導電性リング１２を挟み込む一対の絶縁ブロック１８，２０と、絶縁ブロック１８，２０を挟み込む一対の導電性筒体２２，２４とを有し、導電性リング１２には送風路を跨ぐ梁１４と、梁１４の中心から前記送風路における送風方向下流側に延設された放電針１６とが設けられ、導電性筒体２２，２４は少なくとも放電針１６の延設方向に配置された一方の導電性筒体２２が接地されており、前記送風路を構成する導電性リング１２と絶縁ブロック１８，２０、および導電性筒体２２，２４の内壁面を同一面上に位置させる構成としたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風用チューブに配置されて送風路を構成するイオン発生器であって、
高圧電源が接続された導電性リングと、
前記導電性リングを挟み込む一対の絶縁ブロックと、
前記絶縁ブロックを挟み込む一対の導電性筒体とを有し、
前記導電性リングには送風路を跨ぐ梁と、前記梁の中心から前記送風路における送風方向下流側に延設された放電針とが設けられ、
前記導電性筒体は少なくとも前記放電針延設方向に配置された一方の導電性筒体が接地されており、
前記送風路を構成する前記導電性リングと前記絶縁ブロック、および前記導電性筒体の内壁面を同一面上に位置させる構成としたことを特徴とするイオン発生器。
【請求項２】
前記導電性リングは、対を成す前記絶縁ブロックの継ぎ目に設けられた凹部に嵌め込むことで位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のイオン発生器。
【請求項３】
前記導電性筒体には、前記絶縁ブロックとの当接面にフランジが設けられ、対を成す前記フランジにより前記絶縁ブロックを挟み込むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイオン発生器。
【請求項４】
前記導電性リングに設けられた梁は、送風方向に対して流線型に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のイオン発生器。
【請求項５】
前記送風用チューブの内径は５０ｍｍ以下とし、前記送風用チューブの内径と前記送風路の直径を一致させたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のイオン発生器。
【請求項６】
除塵フィルタを備えたエア発生装置の送風用チューブに対して、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のイオン発生器を配置することを特徴とするイオン発生器の配置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイやリチウムイオン電池、太陽電池などの製造装置に組み込まれる除電用イオン発生器、およびイオン発生器の配置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイやリチウムイオン電池、太陽電池などの製造装置では、静電気発生による塵埃の付着や、静電破壊が問題とされることがあった。このため、静電気の除電を行うためのイオナイザと呼ばれるイオン発生器を静電気発生部位の近傍に設置していた。
【０００３】
しかし近年では、上記製造装置の小型化、高機能化等の理由により、イオン発生器の設置スペースを製造装置内部に確保することが困難となり、特許文献１に開示されているように、イオン発生器により発生させたイオンを送風ダクトにより搬送し、帯電体に向けてイオンを含むエアを噴出させるといった手段が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているようなイオン発生器によれば確かに、製造装置内部に大きなスペースを確保する必要がなくなるため、上記問題は解決できると考えられる。
【０００６】
しかしこれらのイオン発生器は装置そのものが大型で、直径１００ｍｍ程度以上の大径ダクトに備えられているというのが現状である。こうした事情の中最近では、イオン発生器の設置場所の如何を問わず、イオン発生器自体のコンパクト化、メンテナンス性の向上、および既存のエアチューブなど小径チューブへの簡易的な設置を可能とするイオン発生器が所望されている。ところが、装置構成が複雑な従来のイオン発生器は、そのままの構成で小型化することが困難であると共に、送風路の内径が小さくなった場合には、気流の乱れによるイオンの減少率が大きくなってしまい、実用に適さなくなってしまう。
【０００７】
本願ではこれらの問題を解決し、小型でメンテナンス性が良く、従来に比べて小径のチューブに対しても簡易に取り付けすることを可能とするイオン発生器、およびイオン発生器の配置方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係るイオン発生器は、送風用チューブに配置されて送風路を構成するイオン発生器であって、高圧電源が接続された導電性リングと、前記導電性リングを挟み込む一対の絶縁ブロックと、前記絶縁ブロックを挟み込む一対の導電性筒体とを有し、前記導電性リングには送風路を跨ぐ梁と、前記梁の中心から前記送風路における送風方向下流側に延設された放電針とが設けられ、前記導電性筒体は少なくとも前記放電針延設方向に配置された一方の導電性筒体が接地されており、前記送風路を構成する前記導電性リングと前記絶縁ブロック、および前記導電性筒体の内壁面を同一面上に位置させる構成としたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記のような特徴を有するイオン発生器において前記導電性リングは、対を成す前記絶縁ブロックの継ぎ目に設けられた凹部に嵌め込むことで位置決めされるようにすると良い。
【００１０】
このような構成とすることによれば、絶縁ブロックにより導電性リングを挟み込むことで、導電性リングの位置決めを行うことができ、簡易かつ迅速に放電針を送風路の中心に位置させることができる。
【００１１】
また、上記のような特徴を有するイオン発生器において前記導電性筒体には、前記絶縁ブロックとの当接面にフランジが設けられ、対を成す前記フランジにより前記絶縁ブロックを挟み込む構成とすると良い。
【００１２】
このような構成とすることにより、導電性筒体に、汎用の管継手を採用することができ、装置コストの低減を図ることができる。また、フランジを利用して絶縁ブロックを挟み込むことで、固定状態の安定化を図ることができると共に、絶縁ブロックをフランジ間のシールとすることもできる。
【００１３】
また、上記のような特徴を有するイオン発生器において前記導電性リングに設けられた梁は、送風方向に対して流線型に形成することが望ましい。
このような構成とすることによれば、送風路を跨いで配置される梁が送風路を通過する気流に対して与える影響が少なくなる。このため、気流の乱れを抑制することができ、気流の乱れに起因するイオンの減少を抑制することができる。
【００１４】
また、上記のような特徴を有するイオン発生器では、前記送風用チューブの内径は５０ｍｍ以下とし、前記送風用チューブの内径と前記送風路の直径を一致させるようにすると良い。
【００１５】
このような構成とすることにより、送風路における気流の乱れを抑制することができる。このため、送風路の流路を小径としたコンパクトなイオン発生器であっても、発生イオンの減少を抑制し、製造装置内へイオンを搬送することが可能となる。
【００１６】
また、上記目的を達成するための本発明に係るイオン発生器の配置方法は、除塵フィルタを備えたエア発生装置の送風用チューブに対して、上記いずれかの特徴を有するイオン発生器を配置することを特徴とする。
【００１７】
このような構成とすることによれば、放電針に対する塵埃の付着を防止することができ、メンテナンス頻度を少なくすることができる。また、放電針に塵埃が付着することが無いため、塵埃の付着によるイオン発生量の減少を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
上記特徴を有するイオン発生器によれば、小型でメンテナンス性が良く、従来に比べて小径のチューブに対しても簡易に取り付けすることのできるイオン発生器とすることができる。このため、接地場所の制約なしに、装置の除電が可能となり、静電気発生による塵埃の付着や、静電破壊等の問題を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係るイオン発生器の構成を示す図である。
【図２】導電性リングと放電針の構成を示す図である。
【図３】実施形態に係るイオン発生器の配置形態を示す図である。
【図４】導電性リングの形態の応用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のイオン発生器に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態に係るイオン発生器は図１に示すように、導電性リング１２と、絶縁ブロック１８，２０、および導電性筒体２２，２４を基本として構成される。
【００２１】
導電性リング１２は、高圧電源が接続された金属製のリングであり、図２に詳細を示すように、リングの中心を通る梁１４と、梁１４に備えられた放電針１６を有する。なお、図２において図２（Ａ）は側面図であり、図２（Ｂ）は正面図である。梁１４は、送風路を跨ぐように配設されるため、その厚みを薄くして、送風路を通過する気体の気流を乱さないようにすることが望ましい。このため梁１４の厚み（幅）は、放電針１６の直径よりも若干大きい程度とすると良い。気流に対する抵抗を減らしつつ、放電針１６の設置安定性を確保するためである。放電針１６は、梁１４の中心、すなわち送風路を構成する導電性リング１２の中心に位置するように設けられる。また、放電針１６は、送風路を通過する気流の送風方向下流側に向けて延設されるように配置される。このような配置形態とすることで、コロナ放電により発生したイオンがスムーズに下流へと搬送されるからである。
【００２２】
このような構成の導電性リング１２、および放電針１６の構成材料の具体例としては、次のようなものを挙げることができる。例えば、導電性リング１２の構成材料としては、ステンレスや銅、放電針１６の構成材料としては、ステンレスやタングステンなどである。また、このような構成の導電性リング１２には、導電性リング１２および放電針１６を高電位に位置させるための電圧を供給する高圧電源３０が接続されている。
【００２３】
絶縁ブロック１８，２０は、高電圧の掛かる導電性リング１２を保持する絶縁部材であり、耐熱性を有する樹脂などにより構成されることが望ましい。具体的な例を挙げると、ポリテトラフルオロエチレン（フッ化炭素樹脂）などにより構成すると良い。本実施形態の場合絶縁ブロック１８，２０は、対を成す２つのブロックにより導電性リング１２を挟み込むことで保持が成される。本実施形態における導電性リング１２の挟み込みは、送風路における送風方向の上流側と下流側から成される。分割されたブロックにより導電性リング１２を挟み込む構成とすることで、導電性リング１２に接続された高圧電源（電線）を外部へ引出しつつ導電性リング１２を保持することが可能となるからである。対を成す絶縁ブロック１８，２０は、接合面に凹部１８ａ，２０ａを有する。凹部１８ａ，２０ａは接合面に沿って設けられ、その深さは上述した導電性リング１２の厚みと一致させ、その幅は導電性リング１２の幅と一致させており、凹部１８ａ，２０ａの底面によって構成される円の直径が導電性リング１２の外径と等しく形成されている。
【００２４】
絶縁ブロック１８，２０が導電性リング１２を挟み込むことにより、導電性リング１２の位置決めが成され、放電針１６を送風路の中心に位置させることができる。また、絶縁ブロック１８，２０により構成される送風路と導電性リング１２により構成される送風路との間に段差が無く、送風路の壁面が同一面上に位置することとなる。このような構成により、送風路内の気流の乱れを抑制することができ、小径な送風路内で発生させたイオンの減少を抑えることができる。なお、絶縁ブロック１８，２０の接合面には、高圧電源（電線）を外部へ引き出すための溝１８ｂ，２０ｂを設けるようにすると良い。
【００２５】
導電性筒体２２，２４は、金属性の筒体により送風路を構成し、放電針１６からの放電を生じさせる接地電極としての役割を担う。このため導電性筒体２２，２４は、少なくとも送風路における下流側、すなわち放電針１６の延設方向に配置される側の導電性筒体（一方の導電性筒体２２）に、接地用のアース線３２が接続されている。導電性筒体２２，２４は、その端部にフランジ２６，２８を有するものであると良い。このような構成であれば、導電性筒体２２，２４として、汎用の管継手を利用することができ、イオン発生器１０を構成する上でのコストを低減することが可能となるからである。また、端部にフランジ２６，２８を備え、このフランジ２６，２８により絶縁ブロック１８，２０を挟み込む構成とすれば、挟持形態を安定させることができる。また、フランジに対してボルト通し孔（不図示）を形成、このボルト通し孔を利用してボルトナットによる締め込みを行えば、脱着が容易で、送風路にネジ溝等を形成する必要が無くなる。
【００２６】
また、導電性筒体２２，２４の内径は、絶縁ブロック１８，２０が構成する送風路の径、すなわち絶縁ブロック１８，２０の内径と一致させることが望ましい。このような構成とすることにより、導電性リング１２、絶縁ブロック１８，２０、および導電性筒体２２，２４により構成される送風路には段差が無くなり、内部を流れるエアに乱れが生じ難く、気流の乱れに起因する内壁面への衝突によるイオンの減少を抑制することができるからである。なお、導電性筒体２２，２４の構成材料としては、ステンレスや鉄、銅やアルミなどを挙げることができる。
【００２７】
このような構成のイオン発生器１０は、図３に示すように、高圧空気ファンフィルタユニットや、エアプロセッサ、およびドライエア発生装置などのエア発生装置４０からフラットパネルディスプレイやリチウムイオン電池、太陽電池などの製造装置５０に接続されるフレキシブルチューブ（送風用チューブ）の中間に直接配置することができる。このような製造装置５０では、内部環境を適正化するために、清浄空気やドライエアを供給するエア発生装置が既設されているものが多い。このような観点から本実施形態のように、イオン発生器１０を既設のエア供給ラインの途中に設置可能とすれば、設置場所の制約無しに装置内の除電が可能となる。
【００２８】
このような配置形態を採る場合、エア発生装置４０のフレキシブルチューブ３４，３６は、絶縁ブロック１８，２０を挟み込んだ導電性筒体２２，２４にそれぞれ接続されることとなる。フレキシブルチューブ３４，３６はイオン搬送の観点から、ステンレスなどの導電体により構成されたものとする。また、エア発生装置４０から直接製造装置５０へ導入されるチューブであることより、その直径（内径）は、５０ｍｍ以下、汎用性の観点からいうと２５ｍｍ程度の小径なチューブであることが多い。
【００２９】
本実施形態に係るイオン発生器１０は上述したように、その構成が極めて簡単化されており、かつ送風路をフラット面にすることにより気流の乱れを抑制している。このため、上記のような小径チューブへの直接配置が可能となると共に、小径チューブでの稼動であっても、気流の乱れに起因するイオンの減少を抑制することができる。
【００３０】
このような構成要素を有するイオン発生器１０では、放電針１６を送風路の下流側へ向けた導電性リング１２を、対を成す絶縁ブロック１８，２０により挟み込むことで位置決めが成される。導電性リング１２を挟み込んだ絶縁ブロック１８，２０を対を成す導電性筒体２２，２４により挟み込むことで送風路が構成され、導電性筒体２２，２４の上流側と下流側にはそれぞれフレキシブルチューブ３６，３４（既存の送風路）が接続される。
【００３１】
導電性リング１２および放電針１６は、高圧電源に接続されていることより高電位になっている。また、下流側に位置する導電性筒体２２およびフレキシブルチューブ３４は接地されている。このため両者の関係として放電電極と接地電極の関係が成り立ち、結果として放電針１６の先端付近には強い電界が発生し、コロナ放電が生ずる。コロナ放電の発生により、放電針１６周囲の空気はイオン化される。放電針１６先端付近で発生したイオンは、送風路を流れる気流に乗って下流側フレキシブルチューブ３４内へと搬送される。フレキシブルチューブ３４を介して搬送されたイオンは、製造装置５０内の除電領域５２へと供給される。
【００３２】
この時、放電針１６と導電性筒体２２との配置関係は、放電針１６の先端側に導電性筒体２２が位置する関係となっている。このため、放電針１６からのコロナ放電は、気流の流れ方向に放出されるように生ずることとなり、発生するイオンに加速が与えられ、イオン減少の抑制効果を高めることができる。
【００３３】
また、イオン発生器１０は、その上流に除塵フィルタを備え発生エアの清浄化を図っている事が多い。このため、エア発生装置４０から製造装置５０へのエア供給ラインであるフレキシブルチューブにイオン発生器１０を配置することで、コロナ放電による静電気発生に伴う放電針１６に対する塵埃の付着の問題を回避することができる。このため、実施形態に係るイオン発生器は、構成の簡易化によるメンテナンス性の向上といった効果に加え、従来に比べメンテナンス頻度を低くすることができるという効果も得ることができる。
【００３４】
また、本発明のイオン発生器１０では、導電性リング１２における梁１４の形状として図４に示すようなものとしても良い。すなわち、送風方向に対して流線型とするものである。梁１４の形状を梁１４ａのように流線型とすることによれば、送風路を流れる気流の乱れを抑制する効果を高めることができる。また、気流の乱れを抑制することにより、気流の乱れに起因するイオンの減少を抑制する効果を高めることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０………イオン発生器、１２………導電性リング、１４………梁、１６………放電針、１８………絶縁ブロック、２０………絶縁ブロック、２２………導電性筒体、２４………導電性筒体、２６………フランジ、２８………フランジ、３０………高圧電源、３２………アース線、３４………フレキシブルチューブ、３６………フレキシブルチューブ、４０………エア発生装置、５０………製造装置。
【図１】
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【図２】
2011076732.tif 000004
【図３】
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【図４】
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