(57)【要約】【課題】除電能力を向上させつつ小型・低コスト化を図ることができる除電装置を提供する。【解決手段】倍電圧整流回路３，４の間に接続された抵抗素子５ａ，５ｂにそれぞれ並列にスイッチ６ａ，６ｂを接続し、このスイッチ６ａ，６ｂと倍電圧整流回路３，４と交流電源１との間に接続されたスイッチ２ａ，２ｂとをスイッチ制御回路８によりオン・オフ動作させる。具体的には、スイッチ２ａ，６ａをオンさせているときにはスイッチ２ｂ，６ｂをオフさせておき、逆にスイッチ２ａ，６ａをオフさせているときにはスイッチ２ｂ，６ｂをオンさせるように制御する。【選択図】　図１
2004063431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ともに、２つの整流手段を順方向に直列接続すると共に、両整流手段の共通接続点が第１のコンデンサを介して交流電源の一方の端子に接続され、両整流手段の直列回路の両端には第２のコンデンサが接続されると共にその第２のコンデンサの一端が前記交流電源の他方の端子に接続されてなり、前記第２のコンデンサの他端に連なる出力端子に正極性及び負極性の直流高電圧を出力する２つの倍電圧整流回路を備え、前記両倍電圧整流回路の各出力端子間に一対のインピーダンス素子を直列接続し、このインピーダンス素子の共通接続点に放電電極を設けてなると共に、前記両倍電圧整流回路はスイッチ制御手段により制御される電源供給スイッチを介して交互に前記交流電源の電源電圧を受給し、前記各倍電圧整流回路の電源電圧の受給時には、前記第１及び第２のコンデンサを充電しつつ前記出力端子間に直流電圧を出力することで前記放電電極にコロナ放電を発生させて正負のイオンを順次発生させるものにおいて、
前記インピーダンス素子にはそれぞれにバイパス用スイッチを並列接続し、前記スイッチ制御手段は前記電源供給スイッチのオン作動により電源が供給されている側の前記倍電圧整流回路に接続されているインピーダンス素子のバイパス用スイッチをオン作動させることを特徴とする除電装置。
【請求項２】
ともに、２つの整流手段を順方向に直列接続すると共に、両整流手段の共通接続点が第１のコンデンサを介して交流電源の一方の端子に接続され、両整流手段の直列回路の両端には第２のコンデンサが接続されると共にその第２のコンデンサの一端が前記交流電源の他方の端子に接続されてなり、前記第２のコンデンサの他端に連なる出力端子に正極性及び負極性の直流高電圧を出力する２つの倍電圧整流回路を備え、前記正極性の倍電圧整流回路の出力端子を放電用電極に接続するとともに、その出力端子と共通ラインとの間に一対のインピーダンス素子を直列接続し、前記負極性の倍電圧整流回路の出力端子を前記インピーダンス素子の共通接続点及び前記正極性の倍電圧整流回路の共通ラインに接続したものであって、
前記インピーダンス素子にはそれぞれにバイパス用スイッチを並列接続し、前記スイッチ制御手段は前記電源供給スイッチのオン作動により電源が供給されていない側の前記高電圧発生回路に接続されているインピーダンス素子のバイパス用スイッチをオン作動させることで前記放電電極と前記共通ラインとの間にコロナ放電を発生させて正負のイオンを順次発生させるようにしたことを特徴とする除電装置。
【請求項３】
ともに、２つの整流手段を順方向に直列接続すると共に、両整流手段の共通接続点が第１のコンデンサを介して交流電源の一方の端子に接続され、両整流手段の直列回路の両端には第２のコンデンサが接続されると共にその第２のコンデンサの一端が前記交流電源の他方の端子に接続されてなり、前記第２のコンデンサの他端に連なる出力端子に正極性及び負極性の直流高電圧を出力する２つの倍電圧整流回路を備え、前記負極性の倍電圧整流回路の出力端子を放電用電極に接続するとともに、その出力端子と共通ラインとの間に一対のインピーダンス素子を直列接続し、前記正極性の倍電圧整流回路の出力端子を前記インピーダンス素子の共通接続点及び前記負極性の倍電圧整流回路の共通ラインに接続したものであって、
前記インピーダンス素子にはそれぞれにバイパス用スイッチを並列接続し、前記スイッチ制御手段は前記電源供給スイッチのオン作動により電源が供給されていない側の前記高電圧発生回路に接続されているインピーダンス素子のバイパス用スイッチをオン作動させることで前記放電電極と前記共通ラインとの間にコロナ放電を発生させて正負のイオンを順次発生させるようにしたことを特徴とする除電装置。
【請求項４】
ともに、２つの整流手段を順方向に直列接続すると共に、両整流手段の共通接続点が第１コンデンサを介して交流電源の一方の端子に接続され、両整流手段の直列回路の両端には第２のコンデンサが接続されると共にその第２のコンデンサの一端が前記交流電源の他方の端子に接続されてなり、前記第２のコンデンサの他端に連なる出力端子に互いに電圧値が異なる正極性及び負極性の２種類の電圧を出力する２つの倍電圧整流回路を備え、
前記負極性の倍電圧整流回路は前記交流電源の電源電圧を常に受給し、前記正極性の倍電圧整流回路はスイッチ制御手段により制御される電源供給スイッチを介して前記交流電源の電源電圧を間欠的に受給するようにされ、前記正極性の倍電圧整流回路の共通ラインが前記負極性の倍電圧整流回路の出力端子に接続されるとともに、両出力端子間にはインピーダンス素子とこれに並列接続されたバイパス用スイッチが接続され、前記両倍電圧整流回路の負極側の出力端子が共通接続され、前記正極性の倍電圧整流回路の正極側の出力端子には放電電極が設けられたものであって、前記バイパス用スイッチと前記電源供給スイッチとは互いに反転してオン・オフ作動を行うことで前記放電電極と前記共通ラインとの間にコロナ放電を生じさせて正負のイオンを順次発生させるようにしたことを特徴とする除電装置。
【請求項５】
ともに、２つの整流手段を順方向に直列接続すると共に、両整流手段の共通接続点が第１コンデンサを介して交流電源の一方の端子に接続され、両整流手段の直列回路の両端には第２のコンデンサが接続されると共にその第２のコンデンサの一端が前記交流電源の他方の端子に接続されてなり、前記第２のコンデンサの他端に連なる出力端子に互いに電圧値が異なる正極性及び負極性の２種類の電圧を出力する２つの倍電圧整流回路を備え、
前記正極性の倍電圧整流回路は前記交流電源の電源電圧を常に受給し、前記負極性の倍電圧整流回路はスイッチ制御手段により制御される電源供給スイッチを介して前記交流電源の電源電圧を間欠的に受給するようにされ、前記負極性の倍電圧整流回路の共通ラインが前記正極性の倍電圧整流回路の出力端子に接続されるとともに、両出力端子間にはインピーダンス素子とこれに並列接続されたバイパス用スイッチが接続され、前記両倍電圧整流回路の正極側の出力端子が共通接続され、前記負極性の倍電圧整流回路の負極側の出力端子には放電電極が設けられたものであって、前記バイパス用スイッチと前記電源供給スイッチとは互いに反転してオン・オフ作動を行うことで前記放電電極と前記共通ラインとの間にコロナ放電を生じさせて正負のイオンを順次発生させるようにしたことを特徴とする除電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正負のイオンを生成する除電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
除電装置には、従来から特開２０００−５８２９０公報に開示されているものが挙げられる。これは、図５に示すように、電源５１からの出力電圧を、正極性及び負極性の高電圧発生回路５３，５４（対をなす高電圧発生回路）に交互に供給して、これら高電圧発生回路５３，５４からの正負の高電圧を放電電極５７に印加するものである。
【０００３】
具体的には、スイッチ５２ａ，５２ｂ（電源供給スイッチ）を介して電源５１と両高電圧発生回路５３，５４とが接続され、これらスイッチ５２ａ，５２ｂは、スイッチ制御回路５からの制御信号により交互にオンされるようになっている。両高電圧発生回路５３，５４の出力端子の間には、互いに直列接続された２つの抵抗５６ａ，５６ｂ（インピーダンス素子）が接続されており、この共通接続点に放電電極５７が接続された構成とされている。その動作は、まず、スイッチ制御回路５５により、スイッチ５２ａがオンされると、正極性の高電圧発生回路５３のコンデンサ群５３ａが充電されることによって正の高電圧が生成される。そして、その出力電圧が抵抗５６ａ，５６ｂに印加され、負極性の高電圧発生回路５４側に接続された抵抗５６ｂの分担電圧が放電電極５７に印加される。放電電極５７では、印加電圧がコロナ放電の放電開始電圧に達するとコロナ放電が起こり正のイオンが発生する。
【０００４】
一方、スイッチ５２ｂがオンされると、負極性の高電圧発生回路５４ａのコンデンサ群５４ａが充電されることによって負の高電圧が生成される。そして、その出力電圧が抵抗５６ａ，５６ｂに印加され、正極性の高電圧発生回路に接続された抵抗５６ａの分担電圧が放電電極５７に印加される。放電電極５７では、印加電圧がコロナ放電の放電開始電圧に達するとコロナ放電が起こり負のイオンが発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放電電極５７には、高電圧発生回路５３，５４の出力電圧よりも低い電圧しか印加されないため、放電開始電圧に相当する電圧を放電電極に印加するには、この放電開始電圧よりも高い電圧を出力しなければならない。これによって、高電圧発生回路５３，５４の出力電圧を無用に高くしなければならないという欠点がある。
【０００６】
ところで、スイッチ５２ａ，５２ｂがオフされた側の高電発生回路５３，５４は電源５１からの電源供給が絶たれて、コンデンサ群５３ａ，５４ａが放電されるのであるが、放電が完了するまでは電源が接続された側の高電圧発生回路５３，５４の電圧出力による抵抗５６ａ，５６ｂへの印加電圧とは逆極性の電圧が印加されるため、結果として、放電電極への印加電圧の上昇が抑制される。ここで、コンデンサ群５３ａ，５４ａの放電時間は電荷の通る抵抗５６ａ，５６ｂの抵抗値とコンデンサの静電容量との積で表される時定数に依存することから、電荷の通る抵抗５６ａ、５６ｂの抵抗値は、できれば低いほうが望ましい。
【０００７】
しかしながら、上記構成では、２つの抵抗素子５６ａ，５６ｂを介してコンデンサ群５３ａ，５４ａが放電されるので、その放電時間が長時間に亘り、電源が接続された側の高電圧発生回路５３，５４による放電電極２７への印加電圧の上昇を大きく妨げてしまう。この結果、放電電極５７の印加電圧が放電開始電圧に到達するまで長時間を要するから、イオンの生成時間が制限される、即ち、イオン生成量が減少してしまい、結局、除電能力を低下させている。
【０００８】
そこで、上記の問題を解決したものに、特許第３０２８２９２号公報に開示されているものがある。これは、図６に示すように、正負の高圧電源６１ａ，６１ｂを有し、４つの高圧用のスイッチ６２ａ〜６２ｄをスイッチング動作させることにより、負荷６３に正負の高電圧を交互に印加する構成とされている。
しかしながら、すべてのスイッチ６２ａ〜６２ｄを高圧用としなければならないから、装置全体が大型化してしまい、コスト高となるという欠点がある。
【０００９】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、除電能力を向上させつつ、小型・低コスト化を図ることができる除電装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、ともに、２つの整流手段を順方向に直列接続すると共に、両整流手段の共通接続点が第１のコンデンサを介して交流電源の一方の端子に接続され、両整流手段の直列回路の両端には第２のコンデンサが接続されると共にその第２のコンデンサの一端が前記交流電源の他方の端子に接続されてなり、前記第２のコンデンサの他端に連なる出力端子に正極性及び負極性の直流高電圧を出力する２つの倍電圧整流回路を備え、前記両倍電圧整流回路の各出力端子間に一対のインピーダンス素子を直列接続し、このインピーダンス素子の共通接続点に放電電極を設けてなると共に、前記両倍電圧整流回路はスイッチ制御手段により制御される電源供給スイッチを介して交互に前記交流電源の電源電圧を受給し、前記各倍電圧整流回路の電源電圧の受給時には、前記第１及び第２のコンデンサを充電しつつ前記出力端子間に直流電圧を出力することで前記放電電極にコロナ放電を発生させて正負のイオンを順次発生させるものにおいて、前記インピーダンス素子にはそれぞれにバイパス用スイッチを並列接続し、前記スイッチ制御手段は前記電源供給スイッチのオン作動により電源が供給されている側の前記倍電圧整流回路に接続されているインピーダンス素子のバイパス用スイッチをオン作動させるところに特徴を有する。
【００１１】
請求項２の発明は、ともに、２つの整流手段を順方向に直列接続すると共に、両整流手段の共通接続点が第１のコンデンサを介して交流電源の一方の端子に接続され、両整流手段の直列回路の両端には第２のコンデンサが接続されると共にその第２のコンデンサの一端が前記交流電源の他方の端子に接続されてなり、前記第２のコンデンサの他端に連なる出力端子に正極性及び負極性の直流高電圧を出力する２つの倍電圧整流回路を備え、前記正極性の倍電圧整流回路の出力端子を放電用電極に接続するとともに、その出力端子と共通ラインとの間に一対のインピーダンス素子を直列接続し、前記負極性の倍電圧整流回路の出力端子を前記インピーダンス素子の共通接続点及び前記正極性の倍電圧整流回路の共通ラインに接続したものであって、前記インピーダンス素子にはそれぞれにバイパス用スイッチを並列接続し、前記スイッチ制御手段は前記電源供給スイッチのオン作動により電源が供給されていない側の前記高電圧発生回路に接続されているインピーダンス素子のバイパス用スイッチをオン作動させることで前記放電電極と前記共通ラインとの間にコロナ放電を発生させて正負のイオンを順次発生させるようにしたところに特徴を有する。
【００１２】
請求項３の発明は、ともに、２つの整流手段を順方向に直列接続すると共に、両整流手段の共通接続点が第１のコンデンサを介して交流電源の一方の端子に接続され、両整流手段の直列回路の両端には第２のコンデンサが接続されると共にその第２のコンデンサの一端が前記交流電源の他方の端子に接続されてなり、前記第２のコンデンサの他端に連なる出力端子に正極性及び負極性の直流高電圧を出力する２つの倍電圧整流回路を備え、前記負極性の倍電圧整流回路の出力端子を放電用電極に接続するとともに、その出力端子と共通ラインとの間に一対のインピーダンス素子を直列接続し、前記正極性の倍電圧整流回路の出力端子を前記インピーダンス素子の共通接続点及び前記負極性の倍電圧整流回路の共通ラインに接続したものであって、前記インピーダンス素子にはそれぞれにバイパス用スイッチを並列接続し、前記スイッチ制御手段は前記電源供給スイッチのオン作動により電源が供給されていない側の前記高電圧発生回路に接続されているインピーダンス素子のバイパス用スイッチをオン作動させることで前記放電電極と前記共通ラインとの間にコロナ放電を発生させて正負のイオンを順次発生させるようにしたところに特徴を有する。
【００１３】
請求項４の発明は、ともに、２つの整流手段を順方向に直列接続すると共に、両整流手段の共通接続点が第１コンデンサを介して交流電源の一方の端子に接続され、両整流手段の直列回路の両端には第２のコンデンサが接続されると共にその第２のコンデンサの一端が前記交流電源の他方の端子に接続されてなり、前記第２のコンデンサの他端に連なる出力端子に互いに電圧値が異なる正極性及び負極性の２種類の電圧を出力する２つの倍電圧整流回路を備え、前記負極性の倍電圧整流回路は前記交流電源の電源電圧を常に受給し、前記正極性の倍電圧整流回路はスイッチ制御手段により制御される電源供給スイッチを介して前記交流電源の電源電圧を間欠的に受給するようにされ、前記正極性の倍電圧整流回路の共通ラインが前記負極性の倍電圧整流回路の出力端子に接続されるとともに、両出力端子間にはインピーダンス素子とこれに並列接続されたバイパス用スイッチが接続され、前記両倍電圧整流回路の負極側の出力端子が共通接続され、前記正極性の倍電圧整流回路の正極側の出力端子には放電電極が設けられたものであって、前記バイパス用スイッチと前記電源供給スイッチとは互いに反転してオン・オフ作動を行うことで前記放電電極と前記共通ラインとの間にコロナ放電を生じさせて正負のイオンを順次発生させるようにしたところに特徴を有する。
【００１４】
請求項５の発明は、ともに、２つの整流手段を順方向に直列接続すると共に、両整流手段の共通接続点が第１コンデンサを介して交流電源の一方の端子に接続され、両整流手段の直列回路の両端には第２のコンデンサが接続されると共にその第２のコンデンサの一端が前記交流電源の他方の端子に接続されてなり、前記第２のコンデンサの他端に連なる出力端子に互いに電圧値が異なる正極性及び負極性の２種類の電圧を出力する２つの倍電圧整流回路を備え、前記正極性の倍電圧整流回路は前記交流電源の電源電圧を常に受給し、前記負極性の倍電圧整流回路はスイッチ制御手段により制御される電源供給スイッチを介して前記交流電源の電源電圧を間欠的に受給するようにされ、前記負極性の倍電圧整流回路の共通ラインが前記正極性の倍電圧整流回路の出力端子に接続されるとともに、両出力端子間にはインピーダンス素子とこれに並列接続されたバイパス用スイッチが接続され、前記両倍電圧整流回路の正極側の出力端子が共通接続され、前記負極性の倍電圧整流回路の負極側の出力端子には放電電極が設けられたものであって、前記バイパス用スイッチと前記電源供給スイッチとは互いに反転してオン・オフ作動を行うことで前記放電電極と前記共通ラインとの間にコロナ放電を生じさせて正負のイオンを順次発生させるようにしたところに特徴を有する。
【００１５】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
従来の除電装置では、高電圧発生回路からの出力電圧がインピーダンス素子により分担され、この分担電圧が放電電極に印加されるため、放電電極に印加すべき電圧よりも高い電圧を出力しなければならない。また、高電圧発生回路のコンデンサの放電は、その静電容量と蓄えられた電荷が通るインピーダンス素子の抵抗値との積で表される時定数に基づいた放電時間で放電が完了する。従って、従来の構成では２つのインピーダンス素子を介して放電されるので、時定数が大きくなり放電時間が長時間に亘る。ここで、コンデンサが放電中であるときには、このコンデンサにより、インピーダンス素子には電源が供給されている側の高電圧発生回路による印加電圧とは逆極性の電圧印加が生じ、結果として、この高電圧発生回路によるインピーダンス素子への印加電圧の電圧上昇が大きく妨げられてしまう。これによって、放電電極への印加電圧の電圧上昇が遅れて、放電開始電圧に至るまでの時間が長引き、イオン生成時間が短くなることによりイオン生成量が減少するという問題がある。
【００１６】
この点、請求項１の発明では、電源供給スイッチのオン作動により電源が供給されている側の高電圧発生回路に接続されているインピーダンス素子のバイパス用スイッチをオン作動させているから、高電圧発生回路の出力電圧は電源が供給されていない側の高電圧発生回路の出力端子に接続されているインピーダンス素子及び出力端子に接続された整流手段により閉ループ形成される。すると、その出力電圧はインピーダンス素子に印加されることにより、このインピーダンスに並列に接続された放電電極間にも同等の電圧が印加され、もって、高電圧発生回路の出力電圧を無用に高くすることを回避することができる。
また、高電圧発生回路に電源が供給されていないときには、これに備えられた第１及び第２のコンデンサが、一方のインピーダンス素子と電源が供給されている側の高電圧発生回路の整流手段とを介して放電される。即ち、１つのインピーダンス素子により放電されるから、放電時間に関連する時定数が小さくなって短時間で放電される。これによって、電源が供給されている高電圧発生回路による放電電極への印加電圧の上昇が早くなり、短時間で放電開始電圧の電圧値に相当する電圧を放電電極に印加することが可能となると共に、消費電力を低く抑えることができる。
さらには、高電圧発生回路の出力側には２つのスイッチを設けるだけでよいから、高圧用のスイッチを設けることによる装置の大型化・コスト高を最小限に抑えることができる。
【００１７】
＜請求項２及び請求項３の発明＞
請求項２及び請求項３の発明によれば、電源が供給されていない側の高電圧発生回路のコンデンサは、インピーダンス素子を介さずに放電されるから、一層短い時間で放電を完了することが可能となり、もって、他方の高電圧発生回路の電圧上昇を一層早くすることができる。
【００１８】
＜請求項４及び請求項５の発明＞
請求項４及び請求項５の発明によれば、請求項２及び請求項３の発明の効果に加え、高圧側に設けられるバイパス用スイッチをさらに減らすことができるから、一層小型化・低コスト化を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
本発明に係る除電装置の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
交流電源１にはａ接点のスイッチ２ａ（請求項に記載の「電源供給スイッチ」に相当）を介して直流高電圧を出力する倍電圧整流回路３が接続されていると共に、同じくａ接点のスイッチ２ｂ（請求項に記載の「電源供給用スイッチ」に相当）を介して高電圧を出力する倍電圧整流回路４が接続されている。
【００２０】
両倍電圧整流回路３，４はいわゆるコッククロフト・ウォルトン型の倍電圧整流回路である。その入力端子３１，４１にトランス３２，４２の二次巻線が接続され、第１及び第２のコンデンサ３３，３４，４３，４４が充電されるようになっている。このとき、入力端子３１ａ，４１ａに接続された第１のコンデンサ３３，４３は交流電源１の電源電圧に一次巻線と二次巻線との巻き数比を乗した電圧で充電され、第２の出力端子３６，４６に接続されたコンデンサ３４，４４は２個の整流手段に相当するダイオード３５，４５により整流されて、第１のコンデンサ３３，４３の充電電圧の２倍の電圧が図示する極性でもって充電されるようになっている。そして、出力端子３６，４６からは第２のコンデンサ３４，４４の充電電圧が出力される。
【００２１】
ここで、倍電圧整流回路３の負極側の出力端子３６ｂと倍電圧整流回路４の正極側の出力端子４６ａはグランドライン（請求項に記載の「共通ライン」に相当）に接続されている。また、出力端子３６ａ，４６ｂ間には互いに直列接続された電流制限用の抵抗５ａ，５ｂ（請求項に記載の「インピーダンス素子」に相当）が接続されており、抵抗５ａ，５ｂにはｂ接点のスイッチ６ａ，６ｂ（請求項に記載の「バイパス用スイッチ」に相当）が並列に接続されている。そして、抵抗素子５ａ，５ｂの共通接続点には放電電極７が接続されている。
【００２２】
これらスイッチ２ａ，２ｂ，６ａ，６ｂはスイッチ制御回路８から出力されるハイレベル「Ｈ」・ロウレベル「Ｌ」が交互に続くパルス状の制御信号に基づいてオン・オフ動作するようになっており、例えば、スイッチ制御回路８の出力信号レベルが「Ｈ」のときには、スイッチ２ａ，６ａはＮＯＴ回路９が介されていることにより「Ｌ」の信号が入力されてオフされる一方、スイッチ２ｂ、６ｂには「Ｈ」の信号が入力されてオンする。逆に、「Ｌ」の信号のときには、上記スイッチ２ａ，２ｂ，６ａ，６ｂのオン・オフが入れ替わる（「スイッチ制御手段は電源供給スイッチのオン作動により電源が供給されている側の倍電圧整流回路に接続されているインピーダンス素子のバイパス用スイッチをオン作動させる」構成に相当）。
【００２３】
以下、本実施形態の作用について説明する。
まず、スイッチ制御回路８を作動させるとスイッチ２ａ，２ｂ，６ａ，６ｂが所定の周期でオン・オフ動作する。スイッチ２ａ，６ａがオンすると、倍電圧整流回路３の第１及び第２のコンデンサ３３，３４が充電されると共に、第２のコンデンサ３４、抵抗５ｂ及びダイオード４５により閉ループが形成され、抵抗５ｂに放電電極が並列接続された形となる。すると、第２のコンデンサ３４の充電電圧が抵抗素子５ｂと放電電極７とに印加される。
一方、スイッチ２ｂ，６ｂがオンすると、倍電圧整流回路４の第１及び第２のコンデンサ４３，４４が充電されると共に、第２のコンデンサ４４、抵抗５ａ及びダイオード３５により閉ループが形成され、抵抗５ａに放電電極が並列接続された形となる。すると、第２のコンデンサ３４の充電電圧が抵抗素子５ａと放電電極７とに印加される。これによって、放電電極７に正負の電圧が交互に印加され、その印加電圧が放電開始電圧に到達したことをもって、イオンが生成されるのである。
【００２４】
ここで、スイッチ２ａ，６ａがオフされた直後には、倍電圧整流回路３の第２のコンデンサ３４が抵抗素子５ａ及びダイオード４５を介して放電される。このとき、第２のコンデンサ３４はその静電容量と蓄えられた電荷が通る抵抗５ａの抵抗値との積で表される時定数に基づいた放電時間で放電が完了する。また、第２のコンデンサ３４が放電中のときには、倍電圧整流回路４による抵抗５ａの印加電圧とは逆極性の電圧印加が生じ、結果として、倍電圧整流回路４による抵抗５ａへの印加電圧の電圧上昇が抑制され、所定の時間をかけて印加電圧が放電開始電圧に至る。
また、スイッチ２ｂ，６ｂがオフされた直後には、倍電圧整流回路４の第２のコンデンサ４４が抵抗素子５ｂ及びダイオード３５を介して放電される。このとき、第２のコンデンサ４４はその静電容量と蓄えられた電荷が通る抵抗５ｂの抵抗値との積で表される時定数に基づいた放電時間で放電が完了する。また、第２のコンデンサ４４が放電中であるときには、抵抗５ｂには倍電圧整流回路３による印加電圧とは逆極性の電圧印加が生じ、結果として、倍電圧整流回路３による抵抗５ａへの印加電圧の電圧上昇が抑制され、所定の時間をかけて印加電圧が放電開始電圧に至る。
【００２５】
以上、本実施形態の除電装置によれば、スイッチ２ａ，２ｂ，６ａ，６ｂをオン・オフ動作することにより、倍電圧整流回路３，４の出力電圧を放電電極に印加することが可能となり、もって、倍電圧整流回路３，４の出力電圧を無用に高圧化することを回避することができる。
また、第２のコンデンサ３４，４４は抵抗素子５ａ，５ｂのどちらか一方の抵抗素子を介して放電されるのであるから、その放電時間を短縮することが可能となる。これによって、電圧出力する倍電圧整流回路による放電電極７への印加電圧の上昇が早まり、放電開始電圧により早く到達させることができる。また、どちらか一方の抵抗素子を介して放電するということは、その消費電力を低減することができるという効果も得られる。
さらには、高圧用スイッチはバイパス用スイッチ６ａ，６ｂのみであるから、高圧用スイッチの搭載を最小限に止め、低コスト化・小型化を図ることもできる。
【００２６】
ちなみに、図２（Ｂ）に本実施形態における除電装置の出力電圧特性を示し、同図（Ａ）に図５に示した従来の除電装置のものをそれぞれ示した。ちなみに、今回の実験では放電開始電圧が５ｋＶ以上、又は、−５ｋＶ以下とされている。これらから明かなように、従来の除電装置では、スイッチが切り替えられてから放電開始電圧に到達するまでの時間が約１０ｍ秒であったのに対し、本実施例の除電装置では約３ｍ秒にまで改善することができた。
【００２７】
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について図３を参照して説明する。尚、第１実施形態と同一の構成についての説明は省略すると共に、同一の作用・効果の説明についても省略する。
本実施形態の除電装置は倍電圧整流回路３の負極側の出力端子３６ｂと抵抗５ａ，５ｂの共通接続点と負極性の倍電圧整流回路４の負極側の出力端子４６ｂとが接続されており、放電電極７が倍電圧整流回路３の正極側の出力端子３６ａに接続されているところと、抵抗５ｂがグランドラインに接続されているところと、スイッチ６ｂがＮＯＴ回路９を介してスイッチ制御回路８からの制御信号を受けるところが第１実施形態と異なる。
スイッチ２ａ，２ｂ，６ａ，６ｂの動作は、スイッチ制御回路８の制御信号レベルが「Ｈ」のときには、スイッチ２ａ，６ｂはオフされる一方、スイッチ２ｂ、６ａはオンされ、逆に、制御信号が「Ｌ」のときには、上記スイッチ２ａ，２ｂ，６ａ，６ｂのオン・オフが入れ替わる。即ち、スイッチ２ａ，６ｂとスイッチ２ｂ、６ａとは反転してオン・オフ動作がなされる。
【００２８】
以下、本実施形態の作用について説明する。
まず、スイッチ制御回路８を作動させるとスイッチ２ａ、２ｂ、６ａ、６ｂが所定の周期でオン・オフ動作する。スイッチ２ａ，６ｂがオンすると、倍電圧整流回路３の第１及び第２のコンデンサ３３，３４が充電される。そして、コンデンサ３４の充電電圧は抵抗素子５ａと放電電極７とに印加される。
一方、スイッチ２ｂ，６ａがオンすると、倍電圧整流回路４の第１及び第２のコンデンサ４３，４４が充電される。そして、第２のコンデンサ４４の充電電圧が抵抗素子５ｂと放電電極７とに印加される。これによって、放電電極７に正負の電圧が交互に印加され、印加電圧が放電開始電圧に到達したことをもって、イオンが生成されるのである。
【００２９】
ここで、スイッチ２ａ，６ｂがオフされた直後には、倍電圧整流回路３のコンデンサ３４がスイッチ６ａ及びダイオード４５を介してグランドラインに向かって放電され、スイッチ２ｂ，６ａがオフされた直後には、倍電圧整流回路４のコンデンサ４４がスイッチ６ｂ及びダイオード３５を介してグランドラインに向かって放電される。
【００３０】
本実施形態では、第２のコンデンサ３４，４４は抵抗素子５ａ，５ｂを介することなく放電されるから、放電電極への印加電圧の上昇が抑制されるということが無く、直ちに、放電開始電圧に至るから、イオン生成時間を長くすることができイオンの生成量を増加させること可能となる。また、抵抗素子５ａ，５ｂを介さずに放電するから、消費電力を大幅に低減することができる。
【００３１】
＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について図４を参照して説明する。尚、第２実施形態と同一の構成についての説明は省略すると共に、同一の作用・効果の説明についても省略する。
本実施形態の除電装置は、スイッチ２ｂが除かれて倍電圧整流回路４（請求項に記載の「第１の倍電圧整流回路」に相当）が交流電源１に直接に接続され、抵抗素子５ｂ及びスイッチ６ｂが除かれているところと、スイッチ６ａがＮＯＴ回路９を介してスイッチ制御回路８からの出力信号を受ける構成とされており、また、倍電圧整流回路３はコンデンサ３３、３４及びダイオード３５からなる昇圧部を二段重ねて構成しているところが第２実施形態と異なる。
また、倍電圧整流回路３（請求項に記載の「第２の倍電圧整流回路」に相当）の出力電圧の絶対値は負極性の倍電圧整流回路４の出力電圧の絶対値の２倍とされている。
【００３２】
以下、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の除電装置では、常には、倍電圧整流回路４に交流電源からの電圧が供給されて、放電電極に負の高電圧が出力されている。スイッチ２ａがオンすると、正極性の倍電圧整流回路３のコンデンサ３３，３４が充電され、負極性の倍電圧整流回路４の出力電圧の２倍の電圧が出力されるから、放電電極７には負の高電圧の絶対値と同一電圧である正の電圧が印加される。また、スイッチ２ａがオフとなると、正極性の倍電圧整流回路３のコンデンサ３３，３４はスイッチ６ａを介して倍電圧整流回路４のグランドラインに向かって直ちに放電される。これにより、負の電圧を基準として正の電圧が周期的に印加されるのである。
【００３３】
本実施形態によれば、高圧用のスイッチを１つとすることができるから、除電装置の小型化・低コスト化が一層可能となる。
【００３４】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、倍電圧整流回路としては、コッククロフト・ウォルトン型の倍電圧整流回路に限らず、コンデンサを充電することによって高電圧を発生させる倍電圧発生回路であれば良い。
（２）また、上記実施形態とも、倍電圧整流回路３，４の出力端子３６，４６の接続を反転させる構成としても良い。
（３）また、上記実施形態では、交流電源を用いた構成を示したが、インバータにより直流を交流に変換して倍電圧整流回路３，４に供給する構成としてもよい。
【００３５】
（４）また、上記第２実施形態では、倍電圧整流回路３の出力端子３６ａに放電電極７を接続するとともに、出力端子３６ａとグランドラインとの間に一対の抵抗５ａ，５ｂを直列接続し、倍電圧整流回路４の出力端子４６ｂを抵抗５ａ，５ｂの共通接続点及び倍電圧整流回路３の出力端子３６ｂに接続した構成としていた。これに代わって、倍電圧整流回路４の出力端子４６ｂに放電電極７を接続するとともに、出力端子４６ｂとグランドラインとの間に抵抗５ａ，５ｂを直列接続し、倍電圧整流回路３の出力端子３６ａを抵抗５ａ，５ｂの共通接続点及び倍電圧整流回路４の出力端子４６ａに接続する構成であってもよい。
（５）また、上記第３実施形態では、倍電圧整流回路３の出力端子３６ｂが倍電圧整流回路４の出力端子４６ｂに接続されるとともに、出力端子３６ａ，３６ｂ間に抵抗５ａとこれに並列接続されたスイッチ６ａが接続されており、倍電圧整流回路３の出力端子３６ａに放電電極７を設けた構成としていた。これに代わって、倍電圧整流回路４の出力端子４６ａを倍電圧整流回路３の出力端子３６ａに接続し、出力端子４６ａ，４６ｂ間に抵抗５ａとこれに並列接続されたスイッチ６ａを接続し、倍電圧整流回路４の出力端子４６ａに放電電極７を設ける構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る除電装置の回路図
【図２】第１実施形態の除電装置と従来の除電装置の出力電圧波形を示した図
【図３】第２実施形態の除電装置の回路図
【図４】第３実施形態の除電装置の回路図
【図５】従来の除電装置の回路図
【図６】従来の除電装置の回路図
【符号の説明】
１…電源
２ａ，２ｂ，６ａ，６ｂ…スイッチ
３，４…倍電圧整流回路
３３，３４，４３，４４…コンデンサ
５ａ，５ｂ…抵抗素子
７…放電電極
８…スイッチ制御回路
【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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