(57)【要約】【課題】身体に発生した静電気を逃がす操作の手間を省くと共に、限定された場所や持続時間だけでなく、長時間どのような場所でも効果を発揮する静電気障害防止方法および装置にする事が課題である。【解決手段】身体に保持する手段に接続した身体接触手段と比表面積の大きな電荷蓄積手段を高抵抗の接続体で接続する。すると身体に発生した静電気が高抵抗の接続体を通して電荷蓄積手段に拡散して薄まるので、静電気による身体の高い電位を低減する。また逆に電荷蓄積手段に溜まった電荷を放電して逃がす時にも、高抵抗の接続体で流れる電流を微小にして身体への悪影響を防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気抵抗率が100ＭΩ・ｃｍ以下でＢＥＴ比表面積が１０ヘーホーメートル/g以上の物質を１立方センチメートル当たりの表面積が10ヘーホーメートル/cc以上になるように集積した電荷蓄積手段と、電気抵抗率が100ＭΩ・ｃｍ以下の身体接触手段と接続手段と身体保持手段で構成し、該電荷蓄積手段と該身体接触手段を該接続手段で接続し、該電荷蓄積手段と該身体接触手段間の電気抵抗値を１００ｋΩ以上で１０ＭΩ以下にし、該保持手段で身体に保持すると該身体接触手段が身体に発生した静電気を集め、該接続手段を通して該電荷蓄積手段に該静電気を拡散する事で、該静電気によって上昇した身体の電位の電圧値を下げる静電気障害防止方法および装置。
【請求項２】
１００ｋΩ以上で１０ＭΩ以下の電気抵抗素子を内蔵する該接続手段である請求項１の静電気障害防止方法および装置。
【請求項３】
該保持手段が衣服である請求項１の静電気障害防止方法および装置。
【請求項４】
該接続手段に塗布した粘着材で該電荷蓄積手段を固定した請求項１の静電気障害防止方法および装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
身体に静電気が蓄積して起こる静電気ショックや衣服のまとわりつきや健康被害を防止あるいは緩和する静電気障害防止方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体と衣服の摩擦や絶縁性の高い床を歩いた時に起こる摩擦、あるいはソファーや椅子に座って立ち上がる剥離によって人体に静電気が発生する。この静電気によって人体の電位は外部の物体との間に非常に大きな電位差を生じる。この状態で人が外部の物体に近接すると、放電して静電気ショックが起こる。静電気ショックは痛いので中には恐怖症なる人さえいる。電気ショックにならなくとも、衣服が身体にまつわり付つくのも不愉快である。またガソリンスタンドなど揮発性の可燃物を扱う場所では、火災の発生などが危険視されている。さらには電子回路では回路破壊が起こるので注意が必要である。
【０００３】
この静電気ショックを防止する従来の方法には以下のような手段がある。一般的な例としては、これから触ろうとするドアなどの物体に、あらかじめ手に持った１ＭΩ前後の抵抗値を有するキーホルダーの先端を接触して人体の静電気を逃がしておく。高い静電気電圧があっても、１ＭΩ前後の抵抗値を通せば、電流は極小で静電気ショックをほとんど感じることはない。ただこの方法の問題点としては、導電性の物体にあらかじめ意識してキーホルダーなどを接触させる必要があるので手間がかかるし、意識して操作しないと静電気ショックを受ける事になる。別の一般的な方法としては、銅細線などを織り込んだ無数の繊維をリストバンドにして、人体の静電気を空気中に放電する製品も販売されている。しかしこの方法では空中に放電できる電気量には限界があり、大きな効果は得られない。特に静電気が発生した直後では、静電気は空中に発散しないでほとんど人体に残っているので、まったく効果がないといっても良い。一方工場などの電子機器の製造ラインではもっと積極的に、手首に巻いた導電性のリストバンドをアース線に接続して作業者に発生した静電気を逃がしている。また、粉体や可燃物を扱う製造工場では、導電性の衣服や靴を着用してプラスとマイナスに分かれた静電気を中和したり、床に静電気を逃がすようにしている。しかし工場ではアース線を設置し、導電性の床を敷く事ができるが、一般的には困難で、効果を発揮できる場所は限定される。また導電性の衣服はコストが高く、デザインなどでの汎用性も小さい。ところで、静電気ショックだけでなく、静電気は服のまつわりつきをもたらすので不愉快である。そのためにまつわりつき防止スプレーで静電気の発生そのものを減少させているが、効果は長続きしない問題点がある。
【０００４】
また、電気抵抗率が100ＭΩ・ｃｍ以下でＢＥＴ比表面積が10ヘーホーメートル/g以上の物質には、活性炭などの炭類、シリカ、アルミナ、ゼオライト、チタニア、金属蒸着したプラスチック薄膜などが上げられる。その中でも１立方センチメートル当たりの表面積を10ヘーホーメートル/cc以上になるように集積した物は、固体や粒体や粉形状の炭類、シリカやアルミナやゼオライト等、さらには活性炭素繊維類が上げられる。これらは主に触媒やガス吸着剤やフィルターなどに利用されている。また身体に着ける製品としては、花粉症対策のマスクなどにも利用されているが、静電気障害対策に用いられている例はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、上記従来技術の問題点である、意識して静電気を逃がす操作の手間を省くと共に、限定された場所での有効性だけでなく、長時間どのような場所でも効果を発揮する事。また衣服に適用する場合、製造やデザインの幅を制限する事なく安いコストで生産できる事。を実現する静電気障害防止方法および装置を提示する事が課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、短時間に多くの電荷を蓄積できる電気抵抗率と表面積を有する電荷蓄積手段、また身体に接触させる身体接触手段、また該電荷蓄積手段と該身体接触手段を接続する接続手段、そして以上の手段を身に着ける該身体保持手段で構成する。そしてこれらの手段の作用は、該身体保持手段で着用すると、身体に発生した静電気を該身体接触手段で集め、該接続手段を通して該電荷蓄積手段に該静電気を拡散して、身体と外部物体間の電位差を大幅に下げる特徴がある。さらに該電荷蓄積手段に蓄積した電荷が身体を通して放電する時に流れる電流や、他者から受電して該電荷蓄積手段に流れる電流による静電気ショックを防ぐために、該電荷蓄積手段と該身体接触手段間を高抵抗で接続する特徴がある。
【０００７】
また本発明は高抵抗値の電気抵抗素子を該接続手段に内蔵する事で、該身体接触手段の材料や形状の選択肢を広げる共に、コストダウンを計る特徴がある。
【０００８】
また本発明は、縫製などの方法で衣服に固定し、身体に保持する特徴がある。
【０００９】
また本発明は該電荷蓄積手段を該接続手段に貼り付ける事で、コストをかけないで薄く仕上げる特徴がある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、身体に発生した静電気を該身体接触手段で集め、該接続手段を通して該電荷蓄積手段に該静電気を拡散する。すると静電気によって身体に起きる外部に対する電位差が減少し、静電気障害を除去できる効果がある。すなわち、従来の静電気除去方法は、空中や大地や自動車等外部の大きな電荷蓄積体をアースにして身体に溜まった静電気を放電除去している原理である。しかるに本発明では、非常に大きな表面積を有してアースに等しい物質を小体積に押し込めて、身体に接触して携行するので、意識することなく、また場所や効果の持続時間を制限することなく静電気除去効果を発揮する。このことは従来にない発想であり、しかも容易に安いコストで装置を製造できる効果がある。
【００１１】
また本発明は、該電荷蓄積手段と該身体接触手段間の電気抵抗値を１００ｋΩ以上で１０ＭΩ以下にする事で、身体に発生した静電気を該電荷蓄積手段に拡散する時に、その一部を電気抵抗でジュール熱に変換して減少させる効果がある。また身体が外部の放電物体に接触した時、流れる電流を極端に小さくして、該電荷蓄積手段に蓄積した静電気を短時間ではあるが、ゆるやかに放電して静電気ショックを防止する効果がある。
【００１２】
また本発明は、１００ｋΩ以上で１０ＭΩ以下の電気抵抗素子を該接続手段に内蔵する事で、該身体接触手段の材料や形状の設計で電気抵抗値を調整する必要がなくなり、該身体接触手段の材料や形状選択肢を広げる共に、コストダウンできる効果がある。
【００１３】
また本発明は、縫製などの方法で電荷蓄積手段を身体保持手段である衣服に固定する事で、本発明の静電気障害防止装置を意識して持ち歩く必要がないので携行するのを忘れない効果がある。特にスポーツ競技ではアクセサリー類の着用が禁じられる場合が多いので、衣服の一部として構成できる効果がある。
【００１４】
また本発明は特に粉体や粒体や繊維などの該電荷蓄積手段を該接続手段に塗った粘着材に貼り付ける。すると、該接続手段が繊維などのように隙間のある材料であっても、粘着材が防水効果を発揮して洗濯できるようになる。また該電荷蓄積手段を電気絶縁性の繊維で覆っても、繊維の隙間から沿面放電して該電荷蓄積手段に流れ込んで静電気ショックが起こるが、粘着材は沿面放電を防ぐ効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
身体接触手段と大きな比表面積を有する電荷蓄積手段を高抵抗の接続手段で接続し、身体保持手段で身に着ける。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１を、図１の断面図を用いて詳細に説明する。先ず、電気抵抗率が100ＭΩ・ｃｍ以下でＢＥＴ比表面積が10ヘーホーメートル/g以上の薄膜１や粒体２や繊維３を１立方センチメートル当たりの表面積が10ヘーホーメートル/cc以上になるように集積して電荷蓄積手段４とする。次に電荷蓄積手段４を接続手段５で包む。さらにその上から身体接触手段６で接続手段５を包む。薄膜１はプラスチックフィルムに金属など導電性の材料をコーティングしたり、プラスチックやゴムに導電性物質を練り込んで作成する。あるいはアルミ箔のように導電性物質をそのまま用いる。また粒体２は、活性炭やグラファイトや木炭などの炭であれば、導電性があるのでそのまま使用し、プラスチック粉末など絶縁性の粒体２であれば、金属粉を混ぜたり、金属蒸着などの方法で導電性を付与する。繊維３の場合は、活性炭素繊維は最高の素材であるが、銅線などの金属線を織り込んだり、粉末の場合と同じように金属蒸着などの手段で導電性を付与しても良い。図１に示すように薄膜１や粒体２や繊維３が混在していても問題ない。また、身体に帯電する静電気は高い電圧になるので、近接した部分では抵抗が無限大であっても、沿面放電で電荷は拡散できる。従って電荷蓄積手段４の中で、電気抵抗率が１０ＭΩ・ｃｍ以下でＢＥＴ比表面積が10ヘーホーメートル/g以上の物質が全体積の５０％以上を占めていれば十分な効果を発揮する。当然金属粉体のように電気抵抗率が限りなく０Ω・ｃｍに近くても良い。接続手段５も電気抵抗率が１０ＭΩ・ｃｍ以下の材料で形成する。身体接触手段６も同様に電気抵抗率が１０ＭΩ・ｃｍ以下の材料で形成する。接続手段５と身体接触手段６の一部は絶縁物であっても問題ないが、電荷蓄積手段４と身体接触手段６間には短時間に静電気が流れる程度の高い電気抵抗値を付与する。すなわち１００ｋΩ以上で１０ＭΩ以下に設定する。図１では典型的な形態として、電荷蓄積手段４は薄膜１や粒体２や繊維３を混在して作成している。また接続手段５は電気抵抗率を１ＭΩ前後に設計したプラスチックフィルムを袋状にして電荷蓄積手段４を密封している。身体接触手段６は接続手段５を収めた金属ケース７で作成し、身体保持手段８の一部であるリング９とやはり身体保持手段８の一部であるチェーン10に接続して全体をペンダントに仕上げている。図には示さないが、チェーン10の代わりにバンド等で手首や足首や腰に巻きつけて身体に保持しても、本発明の趣旨は同じである。この場合身体保持手段８は身体接触手段６の一部であるとみなせる。次に実施例１の使用方法と作用を説明する。身体保持手段８であるチェーン10を首に掛けると、身体に発生した静電気がリング９を通して金属ケース７に流れ、次いで接続手段５を通して電荷蓄積手段４に拡散する。人間の身体の表面積は１ヘーホーメートル〜２ヘーホーメートル程度なので、電荷蓄積手段４の表面積が１０ヘーホーメートル同程度であれば、人間の身体に発生した静電気は約１０倍の面積に拡散し、身体の電位と外部物体の電位との電圧差は１/10に低減する。従って電荷蓄積手段４の表面積が大きいほど静電気障害防止効果は上がる。ところで身体が外部物体に触れた時、電荷蓄積手段４に蓄積した電荷も身体接触手段６を通して���部物体に放電する。そこで電荷蓄積手段４と身体接触手段６間の電気抵抗値を１００ｋΩ以上で１０ＭΩ以下にすると、流れる電流も微小にできるので、電流が大きいために起こる静電気ショックを緩和する。もちろん電荷を出し入れする時に、この電気抵抗値でジュール熱に変換し、発生した電荷そのものを減少させる効果もある。ところで、電荷蓄積手段４と身体接触手段６と接続手段５と身体保持手段８は必ずしも分かれている必用がなく、一つの手段が他の手段を兼ねても本発明の趣旨は同じである。
【実施例２】
【００１７】
次に実施例２をやはり図１を用いて説明する。電荷蓄積手段４と身体接触手段６を金属など導電性の良い材質にした場合、電荷蓄積手段４と身体接触手段６間の抵抗値を調整するためには、接続手段５を１００ｋΩ以上で１０ＭΩ以下にする事になる。絶縁性のゴムやプラスチックに導電性付与剤を添加して導電率を調整する方法もあるが、その設計には手間がかかり、コストも高くなる。そこで本実施例では、接続手段５をプラスチックケースで製作し、一部に穴を開けて、市販の抵抗素子11を挿入する。抵抗素子11の一端はリング９に接触し、他端は電荷蓄積手段４に接触させている。すると、電荷蓄積手段４と身体接触手段６間を１００ｋΩ以上で１０ＭΩ以下の電気抵抗値に容易に設定する事ができる。
【実施例３】
【００１８】
次に実施例３を図２の断面図と図３の平面図を用いて説明する。先ず図２に示すように厚み方向に１００ｋΩ以上で１０ＭΩ以下になる高抵抗素材を用いて袋12を作り、その中に電荷蓄積手段４である活性炭13を詰める。そして袋12の口14は熱圧着して封止する。次に図３に示すように、この封止した袋12を身体保持手段８である衣服15に縫製や接着などの方法で固定する。固定する場所は、肌に接触する機会が多いシャツの襟や袖やズボンの裾などが適している。この場合、袋12が身体接触手段６と接続手段５を兼ねている。その使用方法は、袋12が衣服15に固定されているので、身体保持手段８である衣服15を着服すると、身体に発生した静電気は身体接触手段６である袋12に集まる。袋12は接続手段５も兼ねているので、静電気は活性炭13に拡散する。
【実施例４】
【００１９】
次に実施例４を図４の断面図を用いて説明する。先ずベースシート16に導電性を付与した粘着材17を塗布する。その上に活性炭素繊維18を貼り付ける。その上に導電性を付与した粘着材19を塗布したカバーシート20を被せる。必用に応じて、ベースシート16とカバーシート20の周囲21を熱圧着してシールする。但し粘着材17、19でベースシート16とカバーシート20を貼りあわせる事ができるので、熱圧着しなくても良い。粘着材17、19としてはイオン導電性を付与したゲル状物質などがあり、高抵抗を有する物性にゲル状物質を設計する事は十分可能である。その使用方法は、実施例３のごとく周囲21を衣服に縫製して利用できる。ベースシート16やカバーシート20には導電性を付与したプラスチックや布を使用する事で柔軟性を持たせる事ができる。そしてベースシート16やカバーシート20に布を使用した場合、粘着材17、19は繊維の隙間から内部の電荷蓄積手段４である活性炭素繊維18に沿面放電するのを防止する。また防水効果もあるので、衣服を洗濯した時、内部の電荷蓄積手段４が濡れて、電荷蓄積能力が低下するのを防ぐ事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
人体と衣服の摩擦や絶縁性の高い床を歩いた時に起こる摩擦などで人体に発生する静電気によってもたらされる障害としては、静電気ショックや衣服のまつわりつき、あるいは工場での電子部品の破壊や火災の原因などたくさんあるし、健康への悪影響も指摘されている。本発明は従来にない発想による静電気障害を防止する方法であり、その方法を具体化した装置でもある。これによって上記静電気障害を防止する事は人の生活や電子機器の製造現場、あるいは医療など幅広い産業に利用できる。またスポーツウェアなどに適用すると、衣服の物理的な抵抗を減少させて身体を動かしやすくする効果もある。さらには、人間だけでなく、ペットなどの身体にもたらされる静電気障害も防止できるので、ペット産業などにも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】は実施例１の断面図
【図２】は実施例３の断面図
【図３】は実施例３の平面図
【図４】は実施例４の断面図
【符号の説明】
【００２２】
１は薄膜
２は粒体
３は繊維
４は電荷蓄積手段
５は接続手段
６は身体接触手段
８は身体保持手段
11は抵抗素子
12は袋
15は衣服
17は粘着材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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