(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの電力供給が不要な除電ブローガンであって、
外部からの圧縮エアーを供給するエアー供給部と、
前記エアー供給部からのエアーによって発電する発電部と、
前記発電部によって発電した電力を電極に印加することによって発生したコロナ放電を用いてエアーをイオン化する放電部と、
発生したイオン化したエアーを前記エアー供給部からのエアーによって噴出するノズルと、を備え、
前記発電部は、圧縮エアーを受けて回転するファンと、ファンの回転により発電する発電モーターとを備え、
前記ファンは、ファンを囲むファン室に設けられ、
前記ファン室の前記ファンの回転軸の先端側の壁には前記圧縮エアーを噴き出す噴出口がファンの回転領域の一部に対向して設けられ、
前記噴出口の向きはファンの回転軸に平行な方向からファンの回転方向に傾いており、
前記除電ブローガン内でのファン以降における圧縮エアーの流れ方向は、ファンの回転軸に平行であることを特徴とする除電ブローガン。
【請求項２】
前記放電部は正電極と負電極とを備え、
前記正電極と負電極のそれぞれは、直径が０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の２本以上の金属線からなっていることを特徴とする請求項１に記載の除電ブローガン。
【請求項３】
エアーブローガンに取り付けられて外部からの電力供給が不要な除電ブローガンになるアタッチメントであって、
外部のエアーブローガンに接続され、圧縮エアーを供給するエアー供給部と、
前記エアー供給部からのエアーによって発電する発電部と、
前記発電部によって発電した電力を電極に印加することによって発生したコロナ放電を用いてエアーをイオン化する放電部と、
発生したイオン化したエアーを前記エアー供給部からのエアーによって噴出するノズルと、を備え、
前記発電部は、圧縮エアーを受けて回転するファンと、ファンの回転により発電する発電モーターとを備え、
前記ファンは、ファンを囲むファン室に設けられ、
前記ファン室の前記ファンの回転軸の先端側の壁には前記圧縮エアーを噴き出す噴出口がファンの回転領域の一部に対向して設けられ、
前記噴出口の向きはファンの回転軸に平行な方向からファンの回転方向に傾いており、
前記除電ブローガン内でのファン以降における圧縮エアーの流れ方向は、ファンの回転軸に平行であることを特徴とするアタッチメント。
【請求項４】
前記放電部は正電極と負電極とを備え、
前記正電極と負電極のそれぞれは、直径が０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の２本以上の金属線からなっていることを特徴とする請求項３に記載のアタッチメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮エアーによって効率よく高電圧を得ることができる除電ブローガン及びエアーブローガンに取り付けられて除電ブローガンになるアタッチメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な作業現場に於いて、静電気によってもたらされる悪影響が指摘されている。
例えば、ICなどの半導体部品や液晶などは静電気による高電圧が素子に悪影響（高電圧による破壊）を及ぼしたり、発生した静電気によってホコリが付着したりする、などの問題がある。
又、自動車などの塗装に於いても、塗装前の足付け作業に於いて、車体とサンドペーパーとの摩擦によって静電気が発生し、塗装品質や塗料の塗着効率の悪化などの問題が指摘されている。
上記の問題を解決するために、鋭く成形した電極に5000Ｖ〜7000Ｖ程度の高電圧を印可し、圧縮エアーを電極に通過させて、イオン化した空気を塗装面あるいは上記半導体部品などに吹き付けることによって、静電気を中和し、静電気の影響を受けない環境の下で作業を行うための除電ブローガンが用いられている。
電極は鋭い先端を有する針状のものを、（＋）側（−）側各々に一つずつ設け、イオン化空気の発生効率を高めるために別途アース電極を設ける場合もある。
圧縮エアーを用いる除電ブローガンに於いては、上記（＋）（−）の高電圧を得るために、商用電源（例えばAC100V）を直流に変換し（例えばDC5V〜24V）、比較的簡易なトランスなどによって高電圧に変換する方法が用いられている。
又、商用電源の代わりに充電式の電池（Ni-Cd,Ni-H,リチウムイオンなど）を内蔵させ、DC4.8Vから6V程度の電圧を高圧の一次側に加えて、上記の様な高電圧を得る方法も採用されている。
尚、高圧側は上記の様な高い電圧を得ることが必須となるが、針状の電極に高電圧を印可する状況を作ればよいので、電流は殆ど流れることがなく、非常に小型の高圧電源によって動作が可能となり、充電時に於いてもACアダプター程度のもので、十分間に合う様なレベルの電力によって賄うことが可能である。
しかしながら、このような除電ブローガンにおいては、商用電源や充電式の電池等を用意しなければならなかった。
【０００３】
そこで、商用電源や充電式の電池を必要とせず、圧縮エアーによって自ら発電して高電圧を得る除電ブローガンが提案された（例えば特許文献１参照）。
しかしながら、このような除電ブローガンにおいても圧縮エアーによって高電圧を得るのは難しく、安定した除電作業を行なえなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平６−４４０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、圧縮エアーによって効率よく高電圧を得ることができる除電ブローガンを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、外部からの電力供給が不要な除電ブローガンであって、外部からの圧縮エアーを供給するエアー供給部と、前記エアー供給部からのエアーによって発電する発電部と、前記発電部によって発電した電力を電極に印加することによって発生したコロナ放電を用いてエアーをイオン化する放電部と、発生したイオン化したエアーを前記エアー供給部からのエアーによって噴出するノズルと、を備え、前記発電部は、圧縮エアーを受けて回転するファンと、ファンの回転により発電する発電モーターとを備え、前記ファンは、ファンを囲むファン室に設けられ、前記ファン室の前記ファンの回転軸の先端側の壁には前記圧縮エアーを噴き出す噴出口がファンの回転領域の一部に対向して設けられ、前記噴出口の向きはファンの回転軸に平行な方向からファンの回転方向に傾いており、前記除電ブローガン内でのファン以降における圧縮エアーの流れ方向は、ファンの回転軸に平行であることを特徴とする除電ブローガンに関する。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記放電部は正電極と負電極とを備え、前記正電極と負電極のそれぞれは、直径が０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の２本以上の金属線からなっていることを特徴とする請求項１に記載の除電ブローガンに関する。
【０００８】
請求項３に係る発明は、エアーブローガンに取り付けられて外部からの電力供給が不要な除電ブローガンになるアタッチメントであって、外部のエアーブローガンに接続され、圧縮エアーを供給するエアー供給部と、前記エアー供給部からのエアーによって発電する発電部と、前記発電部によって発電した電力を電極に印加することによって発生したコロナ放電を用いてエアーをイオン化する放電部と、発生したイオン化したエアーを前記エアー供給部からのエアーによって噴出するノズルと、を備え、前記発電部は、圧縮エアーを受けて回転するファンと、ファンの回転により発電する発電モーターとを備え、前記ファンは、ファンを囲むファン室に設けられ、前記ファン室の前記ファンの回転軸の先端側の壁には前記圧縮エアーを噴き出す噴出口がファンの回転領域の一部に対向して設けられ、前記噴出口の向きはファンの回転軸に平行な方向からファンの回転方向に傾いており、前記除電ブローガン内でのファン以降における圧縮エアーの流れ方向は、ファンの回転軸に平行であることを特徴とするアタッチメントに関する。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記放電部は正電極と負電極とを備え、前記正電極と負電極のそれぞれは、直径が０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の２本以上の金属線からなっていることを特徴とする請求項３に記載のアタッチメントに関する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明の除電ブローガンによれば、圧縮エアーが確実にファンの羽根を捉えるので、効率よく高電圧を得ることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明の除電ブローガンによれば、先端部が劣化した場合でも先端部の面積は変わらないので、イオン化空気の生成能力が劣化する可能性は低く、針電極に比べ電極の寿命が長くなる。
【００１２】
請求項３に係る発明のアタッチメントによれば、エアー供給部が必要無いので、安価にすることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明のアタッチメントによれば、先端部が劣化した場合でも先端部の面積は変わらないので、イオン化空気の生成能力が劣化する可能性は低く、針電極に比べ電極の寿命が長くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る除電ブローガンの側面部分断面図である。
【図２】同除電ブローガンのファン周辺の部位の分解斜視図である。
【図３】（ａ）は、同除電ブローガンの発電部の側断面図であり、（ｂ）は前ケーシングを図３（ａ）のＡ方向から見た正面図であり、（ｃ）は後ケーシングを同Ａ方向から見た正面図であり、（ｄ）は前ケーシング３７ａを図３（ａ）のＢ方向から見た側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る除電ブローガンの側面図である。
【図５】同除電ブローガンの電極の作成方法を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る除電ブローガンのファンの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
本発明に係る除電ブローガンの好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態の除電ブローガン１の側面部分断面図である。図２は、ファン３１周辺の部位の分解斜視図である。図３（ａ）は、発電部３の側断面図であり、図３（ｂ）は前ケーシング３７ａを図３（ａ）のＡ方向から見た正面図であり、図３（ｃ）は後ケーシング３７ｂを同Ａ方向から見た正面図であり、図３（ｄ）は前ケーシング３７ａを図３（ａ）のＢ方向から見た側面図である。
図１〜３に基づいて第１実施形態に係る除電ブローガンを説明する。
本実施形態の除電ブローガン１は外部からの電力供給が不要である。
除電ブローガン１は、外部からの圧縮エアーを供給するエアー供給部２と、前記エアー供給部２からのエアーによって発電する発電部３と、前記発電部３によって発電した電力を電極４１に印加することによって発生したコロナ放電を用いてエアーをイオン化する放電部４と、発生したイオン化したエアーを前記エアー供給部２からのエアーによって噴出するノズル５と、を備え、前記発電部３は、圧縮エアーを受けて回転するファン３１と、ファンの回転により発電する発電モーター３２とを備え、前記ファン３１は、ファンを囲むファン室３３に設けられ、前記ファン室３３の、前記ファン３１の回転軸３４の先端側の壁３５ａには前記圧縮エアーを噴き出す噴出口３６ａがファン３１の回転領域の外周側の一部に対向して設けられ、前記噴出口３６ａの向きはファン３１の回転軸３４に平行な方向からファン３１の回転方向に傾いており、前記除電ブローガン１内でのファン３１以降における圧縮エアーの流れ方向は、ファンの回転軸に平行である。
【００１６】
発電モーター３２で発電された電気は昇圧部６で高圧に昇圧されて放電部４の電極４１に供給される。電極４１の先端側には対向電極（アース電極）４２が設けられている。
発電モーター３２は直流発電モーターであり、昇圧部６はＤＣ／ＤＣコンバータである。
なお、除電ブローガン１全体から、エアー供給部２以外の部分全体を本体部７と称する。
本体部７は、エアー供給部２と接続される接続部７１を有しており、エアー供給部２からの圧縮エアーは接続部７１の中を通って発電部３に供給される。
【００１７】
ファン３１は回転軸３４によって軸支されており、回転軸３４にはファン３１の前後にベアリング３８が設けられている。
ファン室３３は、前ケーシング３７ａと、後ケーシング３７ｂに囲まれている。
ファン３１の前のベアリング３８は前ケーシング３７ａに嵌合しており、ファン３１の後のベアリング３８は後ケーシング３７ｂに嵌合している。
ファン３１の回転軸３４は、発電モーター３２の回転軸と結合している。
電極４１は、鋭い先端を有する針状の金属を＋側と−側の各々に１個ずつ設けられており、昇圧部６から高電圧を印加される。
【００１８】
エアー供給部２は、コンプレッサー等のエアー供給源にエアーホースによって繋がれている。
エアー供給部２の引き金２１を引くことにより圧縮エアーが本体部７の接続部７１に供給され、噴出口３６ａから噴出する。
ファン３１が噴出口３６ａからの圧縮エアーによって回転することにより、回転軸３４を介して発電モーター３２が発電する。
【００１９】
噴出口３６ａについて説明する。
圧縮エアーを噴き出す噴出口３６ａがファン３１の回転領域の外周側の一部に対向して設けられている。
噴出口３６ａの向きはファン３１の回転軸３４に平行な方向からファン３１の回転方向に傾いている。つまり噴出口３６ａは周方向に捩じれている。
前ケーシング３７ａにおける噴出口３６ａにおいて、圧縮エアーが入る側の口をｈとし、出る側の口をｈ’として表している（図３（ａ）、（ｂ）、（ｄ）参照）。
図３（ｂ）から分かるように、ｈとｈ’の位置は周方向にズレており、ｈとｈ’を同一の円上に配するのが望ましい。
ファン３１の回転軸３４に平行な方向に対する噴出口３６ａの捩じれ角は、図３（ｄ）のように３０°〜４５°が望ましい。接続部７１においても、圧縮エアーの通過路は噴出口３６ａと同様に捩じられている（図２参照）。
噴出口３６ａの位置は、ファン３１の羽根の外周部に確実に当たる様、羽根の外径よりやや内側に配することが望ましい。噴出口３６ａの形状は、円筒形、円錐台形（ｈ側の口を広く、ｈ’側の口を狭く）など圧縮エアーが確実にファン３１の羽根を捉える（羽根に当たる）様に設定するのが望ましい。
後ケーシング３７ｂの開口３６ｂを大きく取ることでファン３１の回転をスムースに行える様になり、確実に発電モーター３２を回転させることができる。
後ケーシング３７ｂの開口３６ｂを通過した圧縮エアーは、発電モーター３２の周囲を通過して放電部４に入り、高電圧を印加された電極４１を通過した後にイオン化し、ノズル５より排出され、自動車の車体など静電気を帯びた対象物に吹き付けられ、静電気を除去する。
尚、ファン３１の羽根の捩れ角（図２参照）については内周側を３０°、外周側を４５°に設定しているが、この捩れ角に限定されない。
【００２０】
噴出口３６ａの位置、捩じれ、形状をこのようにすることにより、圧縮エアーが確実にファン３１の羽根を捉えるので、高電圧を得ることができる。
また、除電ブローガン内でのファン以降における圧縮エアーの流れ方向が、ファンの回転軸に平行で直線状であるので、圧縮エアーの圧力損失が小さくなり、高電圧を得ることができる。
【００２１】
［第２実施形態］
本実施形態の除電ブローガン１は第１の実施形態の除電ブローガン１と電極の形態が異なっている。
図４に本実施形態の除電ブローガン１の側面図を示す。正電極と負電極のそれぞれの電極４３は、２本以上の金属線４４からなっている。
針電極の場合は高電圧印加による先端部の劣化により、先端部の尖りが鈍くなり、イオン化空気の生成能力が劣化するが、金属線を使用した場合は、先端部が劣化した場合でも先端部の面積は変わらないので、イオン化空気の生成能力が劣化する可能性は低く、針電極に比べ電極の寿命は飛躍的に長くなる。また、対向電極を使用しなくても、性能上問題は生じない。
金属線４４は、ニッパー等で切断したままでよく、特に先端を尖らせるような処理は必要ない。金属の種類は特に限定されないがタングステンが望ましい。
【００２２】
図５に電極４３の作成方法の例を示す。
圧着端子４５（丸形）に２本のタングステン線４４ａを圧着する（図５(a)(b)参照）。圧着された圧着端子４５を図５（ｃ）のように曲げ、正電極と負電極のそれぞれの電極４３の端子に接続する（図５（ｄ））。
対向（アース）電極を取り除き、複数のタングステン線４４ａで構成された（＋）（−）の各電極のみで通過する圧縮空気をイオン化し、除電化空気として対象物に吹きかけることで、静電気の除去を行う。
電極に使用するタングステン線４４ａの径は凡そ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の太さとし、最適値は０．２ｍｍである。
理論的には径が細い程先端が鋭利となりイオン発生効率が上がるが、強度、剛性等を顧慮すると０．１ｍｍ以下は使用し辛く、０．３ｍｍを超えるとイオン発生効率が悪くなる。電極の長さは圧着端子から露出する長さを５ｍｍ〜２０ｍｍ程度に設定する。この範囲であれば、イオン化空気の生成に変わりはなく、強度や剛性上の問題も生じないため、製作し易さなどを考慮して決定すれば良い。
【００２３】
［第３実施形態］
本実施形態は図示しないが、第１実施形態及び第２実施形態の除電ブローガンからエアー供給部を取り除いた本体部のみを、アタッチメントして用いる。
このアタッチメントは、第１実施形態及び第２実施形態の除電ブローガンの本体部と同様の構造をしており、工場等にある圧縮エアーのエアーブローガン（ダスターガン）に接続することにより、除電ブローガンとして用いることができる。
第１実施形態及び第２実施形態のエアー供給部が無いので、安価にすることができる。
【００２４】
＜他の実施形態＞
本発明の実施形態は上述したものに限られない。
例えば、ファンの形状を図６に示すような形状にしてもよい。噴出口から噴出される圧縮エアーが羽根間を通過することなくファンを回転させるので効率がよい。
また、前記実施形態では発電モーターによって直流電気を発電しているが、交流電気を発電してもよい。この場合、昇圧部にはトランスを用いることになる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の除電ブローガン及びアタッチメントは、圧縮エアーによって効率よく高電圧を得ることができる除電ブローガン及びアタッチメントであって、自動車等の塗装面の静電気の除去に用いられる。
【符号の説明】
【００２６】
１      除電ブローガン
２      エアー供給部
３      発電部
３１      ファン
３２      発電モーター
３３      ファン室
３４      回転軸
３５ａ      前壁
３５ｂ      後壁
３６ａ      噴出口
３６ｂ      開口
３７ａ      前ケーシング
３７ｂ      後ケーシング
４      放電部
４１      電極
４２      対向電極
４３      電極
４４      金属線
４４ａ      タングステン線
４５      圧着端子
５      ノズル
６      昇圧部
７      本体部
【要約】
【課題】圧縮エアーによって効率よく高電圧を得ることができる除電ブローガンを提供することを目的とする。
【解決手段】外部からの圧縮エアーを供給するエアー供給部２と、エアー供給部２からのエアーによって発電する発電部３と、発電部３によって発電した電力を電極に印加することによって発生したコロナ放電を用いてエアーをイオン化する放電部４と、発生したイオン化したエアーをエアー供給部２からのエアーによって噴出するノズル５と、を備え、発電部３は、圧縮エアーを受けて回転するファン３１と、ファン３１の回転により発電する発電モーター３２とを備え、ファン３１は、ファン３１を囲むファン室３３に設けられ、ファン室３３のファン３１の回転軸３４の先端側の壁には圧縮エアーを噴き出す噴出口３６ａがファン３１の回転領域の一部に対向して設けられていることを特徴とする除電ブローガン１である。
【選択図】図１【図１】
0006650142.tif 000002
【図２】
0006650142.tif 000003
【図３】
0006650142.tif 000004
【図４】
0006650142.tif 000005
【図５】
0006650142.tif 000006
【図６】
0006650142.tif 000007