JPH0935890A - 静電気除去方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着火や爆発や人体に対する電撃等の危険性を
なくすこと、帯電物を損傷する等の弊害をなくすこと、
オゾンの発生を少なくすること、初期の除電性能を長期
にわたり維持できるようにすること、放電電極等の設置
の融通性を向上させること、帯電物を再び帯電させてし
まう逆帯電を防止すること。 【解決手段】 帯電物の帯電電位を誘導電極５・６によ
り誘導板７・８に誘導し、この誘導板に放電電極２５・
２６からイオンを照射して帯電物を間接的に除電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電物を間接的に
除電する静電気除去方法及び静電気除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の除電方法は、交流高電圧を同じ放
電電極に印加して正負のイオンを交互に発生しながら帯
電物に直接照射するか、又は、正負の放電電極に正負の
直流高電圧をそれぞれ印加して正負のイオンを同時に発
生させながら帯電物に直接照射していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、放電電極から
帯電物へイオンを直接照射する従来の方法によると、高
電圧を印加される放電電極から帯電物へ向かってコロナ
放電を直接生じさせるため、次のような問題点があっ
た。 着火や爆発や帯電物を損傷する等の危険性があっ
た。 放電電極に指などが触れた場合、人体に対する電撃
が大きかった。 オゾンの発生が多かった。 帯電物との間の放電により放電電極が汚れ易く、除
電性能の経時による低下が大きかった。 帯電物に対して放電電極を対向させなければならな
いため、放電電極の位置が制約され、その設置場所の選
択に融通性が乏しかった。 放電部を隔離して安全性を高める等の措置を講ずる
ことが難しかった。 放電電極から帯電物へ向かってコロナ放電を過度に
生じさせると、帯電物を元の極性とは逆極性に再び帯電
させてしまう逆帯電を招くことがあった。

【０００４】本発明は、このような問題点を一掃するこ
とを目的とするものである。すなわち、着火や爆発や人
体に対する電撃等の危険性をなくして安全性を高めるこ
と、帯電物を損傷する等の弊害をなくすこと、オゾンの
発生を少なくすること、初期の除電性能を長期にわたり
維持できるようにすること、放電電極等の設置の融通性
を向上させること、帯電物を再び帯電させてしまう逆帯
電を防止することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明の静電気除去方法は、帯電物の帯電電位
を誘導板に誘導し、この誘導板に放電電極からイオンを
照射して帯電物を間接的に除電することを特徴とする。
この場合、帯電物の帯電電位を一対の誘導板に誘導し、
これら誘導板に正負の放電電極から正イオンと負イオン
とをそれぞれ別々に照射しても、又は、正負の放電電極
から正負のイオンを共通の誘導板に照射するようにして
もよい。

【０００６】帯電物に誘導電極を対向させ、この誘導電
極を介して誘導板に帯電物の帯電電位を誘導すれば、電
位の誘導を的確に行える。この場合、誘導電極と誘導板
とを互いに離して配置し、これらの間を導体で接続する
ことができる。

【０００７】本発明の静電気除去装置は、誘導板と、こ
の誘導板に対向させたプラス側及びマイナス側の一対の
放電電極と、高周波トランスと、この高周波トランスの
一次側に接続されて直流電源により自励発振する高周波
発振回路と、高周波トランスの二次電圧をプラス整流し
増幅してプラス側放電電極へ印加するプラス側倍電圧整
流回路と、高周波トランスの二次電圧をマイナス整流し
増幅してマイナス側放電電極へ印加するマイナス側倍電
圧整流回路とを、絶縁性ケース内に収納し、この絶縁性
ケースの外部に、帯電物の帯電電位を誘導する誘導電極
を設け、この誘導電極と誘導板とを導体を介して接続し
たものである。

【０００８】このような静電気除去装置によると、帯電
物の帯電電位は誘導電極により誘導板に誘導される。一
方、自励発振した高周波発振回路の交流電圧は高周波ト
ランスにより昇圧され、更にプラス・マイナスの倍電圧
整流回路でプラス・マイナス別々に整流及び増幅され、
プラス・マイナスの放電電極にそれぞれプラス・マイナ
スの直流高電圧が印加される。帯電物は、巨視的に見る
とプラスかマイナスか一方の極性に帯電しているため、
誘導板には帯電物と同じ極性の電位が誘導される。プラ
ス・マイナスの放電電極のうち、誘導板と逆極性の放電
電極は、誘導板に向かって放電するが、誘導板と同極性
の放電電極は、同極性が向かい合った状態となるため放
電が抑制される。

【０００９】すなわち、等価回路で見ると、誘導板と放
電電極とが同極性の場合には、これら誘導板と放電電極
との間の仮想スイッチがオフ又は抵抗が大となって放電
が抑制され、誘導板と放電電極とが逆極性の場合には、
これら誘導板と放電電極との間の仮想スイッチがオン又
は抵抗が小となって放電が起こり、その放電によるイオ
ンが誘導板の電荷と中和して誘導板が除電され、その結
果、帯電物がプラス・マイナスいずれに帯電していても
間接的に除電されることになる。しかも、プラス・マイ
ナスの放電電極からの放電は、誘導板の極性と電位に応
じて変化するので、自動的にイオンバランスされること
になり、帯電物を効率良く除電することができる。放電
は絶縁性ケース内で生ずるので安全である。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１から図３は、本発明の第
１の実施形態の静電気除去装置を示す。この静電気除去
装置は、図２に示す電気回路を絶縁性ケース１内に内蔵
した除電器本体２から２本の導線３・４を引き出し、そ
の先端に、除電器本体２とは分離した誘導電極部の一対
の針状誘電電極５・６をそれぞれ接続したものである。
図１及び図２に示すように、本例の場合、導線３・４
を、絶縁性ケース１の内面に間隔をおいて付設された一
対の誘導板７・８からそれぞれ引き出し、一対の誘電電
極５・６を、帯電した粉体の通路となる開口部９を有す
る絶縁体１０に平行に植設して誘電電極５・６の一部を
開口部９の内方へ突入させ、この開口部９を通過して落
下する粉体の静電気を、除電器本体２内で間接的に除電
できるようになっている。

【００１１】除電器本体２内の電気回路について説明す
ると、絶縁性ケース１に、ＡＣ／ＤＣアダプタ等の外部
直流電源を接続するための電源ジャック１１と、内部電
池１２のための電池オン・オフ用スイッチ１３が備えら
れており、電源として外部直流電源と内部電池１２とを
選択使用できるようになっている。すなわち、外部直流
電源からのプラグを電源ジャックに差し込んだときには
電池オン・オフ用スイッチ１３がオフ、差し込まないと
きはオンとなる。

【００１２】外部直流電源又は内部電池１２からの直流
電圧は、電源スイッチ１４、可変抵抗１５及びヒューズ
１６を介して高周波発振回路１７へ印加される。この高
周波発振回路１７は高周波トランス１８の一次側に接続
され、直流電圧印加により起動用トランジスタ１９がオ
ンになると、自励発振により高周波発振する。これが発
振すると、高周波トランス１８の二次側に交流の高電圧
が得られるとともに、作動表示ランプ（発光ダイオー
ド）２０が点灯する。

【００１３】高周波トランス１８の二次側出力端子に
は、プラス側倍電圧整流回路２１とマイナス側倍電圧整
流回路２２とが並列接続されている。プラス側倍電圧整
流回路２１は、高周波トランス１８の二次電圧をｎ段階
にプラス整流して増幅するため、ダイオードＤとコンデ
ンサＣを直列にｎ段（図では５段）接続して構成され、
またマイナス側倍電圧整流回路２２は、高周波トランス
１８の二次電圧をｎより少ないｍ段階にマイナス整流し
て増幅するため、ダイオードＤとコンデンサＣを直列に
ｍ段（図では４段）接続して構成されている。以上のよ
うな電気回路は、絶縁性ケース１内の回路基板２３上に
実装されている。

【００１４】絶縁性ケース１内に設置された絶縁性電極
台２４に、プラス側とマイナス側の針状放電電極２５・
２６が間隔をおいて植設され、これら放電電極２５・２
６は、絶縁性ケース１内のプラス・マイナスの誘導板７
・８とそれぞれ所定の間隔をおいて対向している。プラ
ス側倍電圧整流回路２１の出力端は、プラス側の電流制
限用抵抗２７を介しプラス側放電電極２５に接続され、
またマイナス側倍電圧整流回路２２の出力端は、マイナ
ス側の電流制限用抵抗２８を介してマイナス側放電電極
８に接続されている。プラス・マイナスの誘導板７・８
とプラス・マイナスの誘導電極５・６とをそれぞれ接続
する導線３・４の途中にも、電流制限のための抵抗２９
・３０がそれぞれ接続されている。

【００１５】以上のような構成において、帯電した粉体
が絶縁体１０の開口部９を通過すると、その帯電電位が
一対の誘導電極５・６により導線３・４を介して除電器
本体２内の一対の誘導板７・８に誘導される。

【００１６】除電器本体２において、電源スイッチ１４
をオンにして高周波発振回路１７を発振させると、発光
ダイオード２０が点灯するとともに、高周波トランス１
８の二次側に交流電圧が生じ、その交流電圧がプラス側
倍電圧整流回路２１では５段に整流及び増幅され、また
マイナス側倍電圧整流回路２２では４段に整流及び増幅
され、プラス側放電電極２５に印加されるプラス直流高
電圧の方がマイナス側放電電極２６に印加されるマイナ
ス直流高電圧よりも高くなる。電離で生ずるイオンは、
プラスイオンよりもマイナスイオンの方が若干多くなる
傾向にあるが、プラス・マイナスの放電電極２５・２６
に印加される直流電圧は、プラス側の方が高くなるの
で、プラス・マイナスの誘電板７・８に作用するイオン
をプラス・マイナス同等にすることができる。

【００１７】プラス・マイナスの放電電極２５・２６に
はプラス・マイナス別々の直流高電圧を印加されるのに
対し、誘導板７・８には、絶縁体１０の開口部９を通過
する粉体の帯電電位の同じ極性の電位が誘導されるの
で、プラス・マイナスの放電電極２５・２６のうち、誘
導板７・８と逆極性の放電電極は、誘導板７又は８に向
かって放電するが、誘導板７・８と同極性の放電電極は
放電が抑制されるので、放電する一方の放電電極からの
イオンが一方の誘導板の電荷と中和することにより、開
口部９を通過する粉体は、帯電極性がプラス・マイナス
いずれであっても間接的に除電されることになる。この
第１の実施形態の静電気除去装置は、例えば電動式コー
ヒーミルに適用するのに好適である。

【００１８】次に、図４から図７は本発明の第２の実施
形態の静電気除去装置を示す。この静電気除去装置は、
除電器本体２については上述した第１の実施形態と同じ
であるが、フィルムや板材などの幅員の大きい帯電物に
対応するため、その帯電電位を除電器本体２内の一対の
誘導板７・８へ誘導する誘導電極部３１を、次のような
多電極構造としたものである。

【００１９】すなわち、誘導電極部３１の長い絶縁ホル
ダ３２は、図５に示すような断面Ｃ字状にして樹脂成型
されたもので、全長にわたる開口部３３を形成してい
る。この絶縁ホルダ３２内には、細長いプリント基板３
４が図６に示すような実装を施してから樹脂３５で埋設
して固定されている。

【００２０】図６及び図７において、プリント基板３４
の表面には、その両側辺縁に沿って２本の電極リード３
６・３７が平行にプリント配線されている。また、プリ
ント基板３４には、両側の電極リード３６・３７間の中
心線上において、小さい有底の導電性ブッシュ３８が一
定の間隔をおいて配列して多数植設されている。各導電
性ブッシュ３８の開口端面はプリント基板３４の表面に
臨んでいるが、大部分はプリント基板３４の裏面から突
出している。

【００２１】このように一列に植設された導電性ブッシ
ュ３８は、両電極リード３６・３７に対しそれぞれ電流
制限用抵抗３９を介しかつ配列順序に従い交互に接続さ
れている。すなわち、配列順序が奇数番の導電性ブッシ
ュ３８は一方の電極リード３６へ、また偶数番の導電ブ
ッシュ３８は他方の電極リード３７へと交互に接続先を
変え、それぞれの植設箇所で１本１本が電流制限用抵抗
３９を介して個別に接続されている。この場合、各電流
制限用抵抗３９の一端は、プリント基板３４に設けられ
たスルホールを通じてプリント基板３４の表面で導電性
ブッシュ３８に接続され、他端は同様にして電極リード
３６又は電極リード３７に接続されている。

【００２２】プリント基板３４をこのような構成にした
後、各導電性ブッシュ３８に針状の誘導電極４０の一部
を抜き差し可能に差し込むことにより、多数の誘導電極
４０がプリント基板３４の中心線に沿って等間隔に配列
突設されている。従って、誘導電極４０は、両電極リー
ド３６・３７に対しそれぞれ電流制限用抵抗３９を介し
かつ配列順序に従い交互に接続されることになる。

【００２３】プリント基板３４は、上記のように誘導電
極４０を装着した後、図４に示すように絶縁ホルダ３２
の基端に取り付けたコネクタ４１と先端に取り付けた先
端カバー４２に両端部を差し込んで支持し、樹脂３５で
埋設して絶縁ホルダ３２内に固定されており、誘導電極
４０の先端部のみが、絶縁ホルダ３２の開口部３３の中
央において樹脂３５の表面より突出している。

【００２４】両電極リード３６・３７の基端部は、除電
器本体２内の一対の誘導板７・８から引き出されている
導線３・４とコネクタ４１内において接続され、２列の
誘導電極４０に誘導された電位が更に誘導板７・８に誘
導され、除電器本体２内で第１の実施形態と同様に除電
されるようになっている。

【００２５】次に、図８は本発明の第２の実施形態の静
電気除去装置を示す。この静電気除去装置は、除電器本
体２については第１の実施形態と同じであるが、帯電し
たエアーや粉体や流体を通過させながら除電するため、
その帯電電位を除電器本体２内の一対の誘導板７・８へ
誘導する誘導電極部４３を、次のような構造としたもの
である。

【００２６】誘導電極部４３は、円形リング状の絶縁性
電極ホルダ４４を本体としてその４箇所に電極保持部４
５を設けている。電極ホルダ４４の外周には、全体とし
て方形な外郭をなす板状の取付鍔部４６が一体に設けら
れている。この取付鍔部４６の四隅には取付孔４７が設
けられ、誘導電極部４３は、この取付孔４７を利用して
例えばファンの吹出面に着脱可能に取り付ける（ネジ止
めする）ことができ、取り付けたとき電極ホルダ４４が
ファンの吹出口の周縁に位置するようになっている。な
お、電極ホルダ４４の形状は円形に限られるものではな
く、四角形又はそれ以上の多角形のリング状としても良
い。

【００２７】各電極保持部４５には、針状の誘導電極４
８が電極ホルダ４４に貫通固着され、各誘導電極４８の
先端は電極ホルダ４４のリング状の中心に指向し、誘導
電極４８の基端部は、電極ホルダ４４の外周面に突出し
ている。その突出部分の周囲を覆うように円筒形の電気
絶縁性ソケット４９が電極ホルダ４４の外周に固着され
ている。このソケット４９は、除電器本体２からの導線
３・４の先端に備えられたプラグ５０を受け入れて、誘
導電極４８と導線３・４とを電気接続するためのもの
で、ソケット４９の内周面には雌ネジが設けられてい
る。

【００２８】四箇所の誘導電極４８は、電極ホルダ４４
上で９０度の位相差をもった配置関係となっているが、
１８０度の位相差で相対向するものをそれぞれ対にする
ため、相対向する２本の誘導電極４８同士は、電極ホル
ダ４４の外周に配線した電線５１を介して接続されてい
る。なお、その接続はプリント配線で行っても良い。ま
た、誘導電極４８の数も、プラス・マイナスそれぞれ３
本以上でも良く、１本ずつでも構わない。

【００２９】図９及び図１０に示す本発明の第３の実施
形態の静電気除去装置は、誘導電極部５２をワイヤー電
極型としたものである。すなわち、断面Ｃ字状の長い絶
縁ホルダ５３の両端の電極台片５４・５５間にワイヤー
による誘導電極５６を張架し、この誘導電極５６を、導
線５７及び抵抗５８を介して除電器本体２内の一枚の誘
導板５９に接続し、この誘導板５９にプラス・マイナス
の放電電極２５・２６を対向させたものである。

【００３０】図１１に示す本発明の第４の実施形態の静
電気除去装置は、除電器本体２ａ内に公知の交流高電圧
回路６０を備え、この交流高電圧回路６０により放電電
極６１に交流高電圧を印加して除電器本体２ａ内でプラ
ス・マイナスのイオンを誘導板６２に照射することによ
って、誘導電極６３により誘導板６２に誘導した帯電物
６４の電位を間接的に除電するようにしたものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果がある。 帯電物の電位を誘導板に誘導し、この誘導板に放電
電極からイオンを照射して間接的に除電するので、着火
や爆発や人体に対する電撃等の危険性が少なく、安全性
が高い。 帯電物と誘導電極及び誘導板との間で放電が生じな
いので、帯電物を損傷する等の弊害がない。 誘導板及び誘導電極に高電圧が直接印加されないの
で、オゾンの発生が少ない。 誘導板及び誘導電極から放電が生じないので、初期
の除電性能を長期にわたり維持できる。 放電電極等の設置の融通性を向上させることができ
る。 帯電物を再び帯電させてしまう逆帯電を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の静電気除去装置を示
す一部切欠平面図である。

【図２】同静電気除去装置の誘導電極部の一部切欠側面
図である。

【図３】同静電気除去装置の電気回路図である。

【図４】本発明の第２の実施形態の静電気除去装置を示
す一部切欠平面図である。

【図５】同静電気除去装置の誘導電極部の断面図であ
る。

【図６】同上の一部の側面図である。

【図７】同静電気除去装置の電気回路図である。

【図８】本発明の第３の実施形態の静電気除去装置を示
す一部切欠斜視図である。

【図９】本発明の第３の実施形態の静電気除去装置を示
す一部切欠斜視図である。

【図１０】同静電気除去装置の電気回路図である。

【図１１】本発明の第４の実施形態の静電気除去装置の
概要回路図である。

【符号の説明】

１ 絶縁性ケース ２ 除電器本体 ３・４ 導線 ５・６ 誘導電極 ７・８ 誘導板 １７ 高周波発振回路 １８ 高周波トランス ２１ プラス側倍電圧整流回路 ２２ マイナス側倍電圧整流回路 ２５・２６ 放電電極

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯電物の帯電電位を誘導板に誘導し、この
   誘導板に放電電極からイオンを照射して帯電物を間接的
   に除電することを特徴とする静電気除去方法。
2. 【請求項２】帯電物の帯電電位を一対の誘導板に誘導
   し、これら誘導板に正負の放電電極から正イオンと負イ
   オンとをそれぞれ別々に照射することを特徴とする請求
   項１に記載の静電気除去方法。
3. 【請求項３】正負の放電電極から正負のイオンを共通の
   誘導板に照射することを特徴とする請求項１に記載の静
   電気除去方法。
4. 【請求項４】帯電物に誘導電極を対向させ、この誘導電
   極を介して誘導板に帯電物の帯電電位を誘導することを
   特徴とする請求項１、２又は３に記載の静電気除去方
   法。
5. 【請求項５】誘導電極と誘導板とを互いに離して配置
   し、これらの間を導体で接続することを特徴とする請求
   項４に記載の静電気除去方法。
6. 【請求項６】誘導板と、この誘導板に対向させたプラス
   側及びマイナス側の一対の放電電極と、高周波トランス
   と、この高周波トランスの一次側に接続されて直流電源
   により自励発振する高周波発振回路と、前記高周波トラ
   ンスの二次電圧をプラス整流し増幅して前記プラス側放
   電電極へ印加するプラス側倍電圧整流回路と、高周波ト
   ランスの二次電圧をマイナス整流し増幅して前記マイナ
   ス側放電電極へ印加するマイナス側倍電圧整流回路と
   を、絶縁性ケース内に収納し、この絶縁性ケースの外部
   に、帯電物の帯電電位を誘導する誘導電極を設け、この
   誘導電極と前記誘導板とを導体を介して接続したことを
   特徴とする静電気除去装置。