專利名稱：除電裝置、離子平衡調(diào)整電路以及離子平衡調(diào)整電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)帶電物體照射正負(fù)離子，使其成為電中性的除電裝置，以及在除電裝置中使用的離子平衡調(diào)整電路以及離子平衡調(diào)整電極。
背景技術(shù)：
以往，在半導(dǎo)體生產(chǎn)線或便攜電話等的電池(cell)生產(chǎn)工序等中，為了防止部件帶電導(dǎo)致的靜電故障或靜電吸附，在操作臺(tái)或傳送帶等的附近配置了除電裝置。
在這種制造現(xiàn)場(chǎng)所使用的除電裝置中，具有對(duì)于正或負(fù)電荷全體或部分過(guò)剩、處于電荷不均勻狀態(tài)的除電對(duì)象物(部件)放出(照射)正或負(fù)離子，來(lái)進(jìn)行電氣中和的除電裝置。
這種除電裝置根據(jù)除電方式被分為若干類型。以下，簡(jiǎn)單說(shuō)明各方式的特征。
(1) AC方式
對(duì)一個(gè)方文電針施加正弦波高電壓(頻率50/60Hz)， 4吏其交替地發(fā)生正負(fù)離子。其特征在于，由于從一個(gè)放電針發(fā)生正負(fù)離子，因此離子平衡的隨時(shí)間的偏移或空間的偏移較少。
在此，所謂離子平衡，表示離子照射后的除電對(duì)象物(被除電物)的殘留電位從0伏特離開(kāi)何種程度，理想的是殘留電位恒定地為0伏特。
并且，所謂離子平^^的隨時(shí)間的偏移，是指在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)除電裝置的情況下，由于正負(fù)的各個(gè)放電針的污染物附著或腐蝕'磨損的程度產(chǎn)生差異，因此在殘留電位中產(chǎn)生偏移。
另外，所謂離子平衡的空間的偏移，是指在對(duì)除電對(duì)象物照射了離子時(shí)，對(duì)應(yīng)除電對(duì)象物的位置，在殘留電位上產(chǎn)生偏移。如后所述，對(duì)以距除電裝置預(yù)定距離規(guī)則配置的除電對(duì)象物照射離子，測(cè)定在哪個(gè)位置的除電對(duì)象物上有殘留電位，由此判定該離子平衡的空間的偏移。
6而且，所謂后述的離子平衡的振幅，是指照射了正負(fù)離子的除電對(duì)象物的表面電位向正側(cè)或負(fù)側(cè)周期性地變化的狀態(tài)。
(2) DC方式
通過(guò)對(duì)正放電針和負(fù)放電針?lè)謩e施加正負(fù)高電壓，從各放電針恒定地發(fā)生正負(fù)離子。其特征在于，所放出的正負(fù)離子在到達(dá)除電對(duì)象物之前難以再結(jié)合，與AC方式相比可以^_離子飛到遠(yuǎn)處。
(3) AC高頻方式
在一個(gè)放電針上施加頻率20kHz ~ 70kHz的高頻電壓。其特征在于，與一般的AC方式相比可以將變壓器做得重量輕體積減。
(4) 脈沖DC方式
通過(guò)對(duì)正放電針和負(fù)放電針?lè)謩e施加正負(fù)的高電壓，從各放電針交替地發(fā)生正負(fù)的離子。其特征在于，與一般的DC方式相比改善了離子平衡的隨時(shí)間的偏移(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。(5 )脈沖AC方式
是對(duì)一個(gè)放電針施加矩形波的高電壓的方式。其特征在于，與一般的AC方式相比可以使離子發(fā)生量增加，并且可以改變"f展蕩頻率(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
另外，在上述現(xiàn)有的除電裝置中，作為調(diào)整離子平衡的方法，有改變?cè)诜烹娽樕鲜┘拥母唠妷旱姆椒?、和改變向離子平衡調(diào)整用的電極施加的電壓的方法。
另外，作為上述現(xiàn)有的除電裝置中使用的離子平衡調(diào)整電極，存在通過(guò)改變與放電針的距離來(lái)調(diào)整離子平衡的離子平衡調(diào)整電極(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。
專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)特開(kāi)2002-43092號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本國(guó)特開(kāi)2000-58290號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本國(guó)特開(kāi)平5-114496號(hào)7>報(bào)但是，在上述現(xiàn)有的各除電方式中分別存在以下課題。(1 ) AC方式
產(chǎn)生高電壓的變壓器重，體積大。很多時(shí)候要將該種類的除電裝置放在桌上或者懸掛來(lái)使用，希望做成小型輕量的除電裝置。但在AC方式下難以使裝置小型輕量化。
此外，因?yàn)榻惶娴禺a(chǎn)生正負(fù)離子，所以使除電對(duì)象物正負(fù)交替地帶電，從時(shí)間上來(lái)看，在離子平衡中產(chǎn)生振幅。因此，難以將離子照射后的殘留電位保持在0伏特附近。
并且，因?yàn)榕cDC方式相比正負(fù)離子的產(chǎn)生量小，所以在衰減時(shí)間特性這點(diǎn)上劣于DC方式。在此，所謂衰減時(shí)間特性，是指在離子照射后除電對(duì)象物的電位達(dá)到允許電平(level)的時(shí)間。因此，如果可以在短時(shí)間內(nèi)把帶電的除電對(duì)象物的電位降低至允許電平，則衰減時(shí)間特性優(yōu)異。
同樣地，因此與DC方式相比正負(fù)離子的產(chǎn)生量小，因此，在除電范圍這點(diǎn)上劣于DC方式。在此，所謂除電范圍，是指通過(guò)離子照射可以將除電對(duì)象物的電位降低至允許電平的空間的范圍。
(2) DC方式
在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)檎?fù)各自的放電針的污染物附著或腐蝕、磨損程度產(chǎn)生差異，所以產(chǎn)生離子平衡的隨時(shí)間的偏移。
此外，根據(jù)放電針的位置會(huì)產(chǎn)生容易受到正離子或負(fù)離子的影響的場(chǎng)所。因此，使配置在這種場(chǎng)所的除電對(duì)象物帶上了正電或者帶上了負(fù)電，因此會(huì)產(chǎn)生離子平衡的空間偏移。
(3) AC高頻方式
因?yàn)檎?fù)離子的產(chǎn)生間隔小，所以放出的正負(fù)離子在到達(dá)除電對(duì)象物之前容易再次結(jié)合，難以使離子飛到遠(yuǎn)處。此外，因?yàn)殡x子的到達(dá)量減少，所以衰減時(shí)間特性也惡化。
(4) 脈沖DC方式
與DC方式的情況相同，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)檎?fù)各自的放電針的污染物附著或腐蝕、磨損程度產(chǎn)生差異，所以產(chǎn)生離子平衡的隨時(shí)間的偏移。
此外，在容易受到污染物易附著的正放電針的影響的場(chǎng)所，或者在容易受到污染物難以附著的負(fù)放電針的影響的場(chǎng)所，會(huì)產(chǎn)生離子平衡的空間偏移，所以使除電對(duì)象物帶上了正電或者帶上了負(fù)電。
并且，因?yàn)榻惶娴禺a(chǎn)生正負(fù)離子，所以與AC方式相同使除電對(duì)象物正負(fù)交替地帶電，從時(shí)間上看，在離子平衡中會(huì)產(chǎn)生振幅。
(5)脈沖AC方式
因?yàn)榻惶娴禺a(chǎn)生正負(fù)離子，所以使除電對(duì)象物正負(fù)交替地帶電，并且因?yàn)榕cAC方式相比離子產(chǎn)生量多，所以從時(shí)間上看，在離子平衡中產(chǎn)生振幅。
另外，在上述的現(xiàn)有的離子平衡調(diào)整方法中存在如下課題。即，無(wú)法應(yīng)用于在使施加在放電針上的高電壓改變的情況下難以使輸出電壓改變的除電方式。
另夕卜，在使調(diào)整用電極的施加電壓改變的方法的情況下，另外需要用于調(diào)整用電極的新的電源，因此成本增高，外形尺寸也增大。
另外，上述專利文獻(xiàn)3中記載的離子平衡調(diào)整電極，具有進(jìn)行機(jī)械驅(qū)動(dòng)的部分，因此存在缺乏可靠性、形狀也變得復(fù)雜等i果題。
如上所述，在現(xiàn)有的除電裝置中，具有大小或重量、衰減時(shí)間特性、離子平衡特性的某一方面的課題，目前沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全部解決這些課題的除電裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供用于解決上述課題的、體積小、重量輕、衰減時(shí)間特性或離子平衡特性優(yōu)異的除電裝置。
另外，本發(fā)明的目的在于，提供不改變施加在放電針上的高電壓、也不需要用于調(diào)整用電極的新電源，而可以電氣地調(diào)整離子平衡的離子平衡調(diào)整電路。
另外，本發(fā)明的另一目的在于，提供除了可靠性高、形狀簡(jiǎn)單以外，還可以不妨礙除電裝置的離子發(fā)生地調(diào)整離子平衡、且也能確保安全性的離子平衡調(diào)整電極。
本發(fā)明的除電裝置具備放電電極，把根據(jù)所施加的直流高電壓的極性生成正或負(fù)離子的2n個(gè)(n為自然數(shù))放電針按每組n個(gè)分為兩組來(lái)構(gòu)成該放電電極；高電壓發(fā)生電路，其對(duì)放電電極的各放電針的兩組，每隔一定期間使極性反轉(zhuǎn)地施加相反才及性的直流高電壓；接地的保護(hù)電極，其以適宜的形狀遮擋送出離子的前方空間。
本發(fā)明的離子平衡調(diào)整電路被用于下述的除電裝置中，該除電裝置具備根據(jù)所施加的直流高電壓生成正或負(fù)離子的放電電極、和配置在送出所生成的離
9子的前方空間中的相對(duì)電極[或接地的保護(hù)電極],可以將相對(duì)電極的一部分[或者(在具備保護(hù)電極的情況下)配置在放電電極和保護(hù)電極之間的離子平衡調(diào)整電極]的電位調(diào)整到與大地不同的電位。
本發(fā)明的離子平衡調(diào)整電極被用于除電裝置中，該除電裝置具備根據(jù)所施加的直流高電壓生成正或負(fù)離子的放電電極、和以適宜的形狀遮擋送出所生成的離子的前方空間的接地的保護(hù)電極，非接地的電極元件被設(shè)置在從離子的送出方向正面看實(shí)質(zhì)上隱藏在保護(hù)電極后面的位置。
此外，本發(fā)明中的"非接地"的用語(yǔ)，也包括隔著電阻等負(fù)荷接地，成為與接地電位不同的電位的結(jié)構(gòu)。


圖l是表示本發(fā)明的除電裝置的一個(gè)實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示放電電極的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖3是表示與放電電極相對(duì)的保護(hù)電極的理想狀態(tài)的概略側(cè)面圖。圖4是表示與放電電極相對(duì)的保護(hù)電極的設(shè)置狀態(tài)的概略側(cè)面圖。圖5是表示插入了離子平衡調(diào)整電極的狀態(tài)的概略側(cè)面圖。圖6是表示保護(hù)電極的一例的(a)平面圖、(b)正面圖、(c)側(cè)面圖。圖7是表示離子平衡調(diào)整電極的一例的(a)平面圖、(b)正面圖、(c)側(cè)面圖。
圖8是在圖6的保護(hù)電極中組合了圖7的離子平衡調(diào)整電極的狀態(tài)的(a)平面圖、(b)正面圖、(c)背面圖。
圖9是表示高電壓發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖IO是將極性反轉(zhuǎn)電路的結(jié)構(gòu)，和離子平衡調(diào)整電路以及高壓異常檢測(cè)電路一起表示的電路圖。
圖11是將離子平衡調(diào)整電路的另一實(shí)施方式，和極性反轉(zhuǎn)電路一起表示的電^各圖。
圖12是將離子平衡調(diào)整電路的又一實(shí)施方式，和極性反轉(zhuǎn)電路一起表示的電^各圖。
圖13是表示高壓異常檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
如圖l所示，該除電裝置1具備高電壓發(fā)生電路IO、放電電極20、送 風(fēng)機(jī)30、流光電暈脈沖檢測(cè)電極40、流光電暈脈沖信號(hào)檢測(cè)裝置50、保護(hù)電 極60以及離子平ff調(diào)整電極5。另外，部件80為除電對(duì)象物。
高電壓發(fā)生電路10是對(duì)放電電極20每隔一定期間交替地同時(shí)施加極性不 同的直流高電壓的電路。關(guān)于高電壓發(fā)生電路10的結(jié)構(gòu)將在后面描述。
;故電電極20由第1放電電極21和第2放電電極22構(gòu)成。另夕卜，》文電電 極20具備才艮據(jù)所施加的直流高電壓的極性來(lái)生成正或負(fù)離子的2n個(gè)(n為自 然數(shù))放電針。在預(yù)定空間中將2n個(gè)放電針每組n個(gè)地分為第1、第2組來(lái) 配置，構(gòu)成了》文電電極20。
即，如圖2所示，放電電極20實(shí)際上由在平面上描繪的矩形(例如正方 形)的每個(gè)頂點(diǎn)各配置1個(gè)的至少4個(gè)放電4十21a、 21b、 22a、 22b構(gòu)成。在 1條對(duì)角線上相對(duì)配置的2個(gè)放電針21a、 21b構(gòu)成作為一組的第1放電電極 21。在另一條對(duì)角線上相對(duì)配置的2個(gè)放電針22a、 22b構(gòu)成作為另一組的第 2方丈電電才及22。
各放電針21a 22b，在被施加正極性的直流高電壓時(shí)輸出正離子，在被 施加負(fù)極性的直流高電壓時(shí)輸出負(fù)離子。當(dāng)把從高電壓發(fā)生電路IO供給的直 流高電壓施加在放電針21a~ 22b上時(shí)，在放電針21a~ 22b和保護(hù)電極60之 間發(fā)生電暈放電，輸出正離子以及負(fù)離子。對(duì)該放電電極21、 22，從高電壓 發(fā)生電路10每隔一定期間交替地供給極性不同的直流高電壓。
如圖2所示，各放電針21a 22b尖端朝著中心方向地被配置在4個(gè)位置。 其中，尖端相對(duì)的放電針成為輸出同極性的離子的電極對(duì)(組)。即，放電針 21a、 21b成為第l組，放電針22a、 22b成為第2組。并且，在一組輸出正離 子的期間，另一組輸出負(fù)離子。另外，在一組輸出負(fù)離子的期間，另一組輸出 正離子。
例如，在圖2 (a)所示的期間A中，第l組的放電針21a、 21b輸出正離 子，第2組的放電針22a、 22b輸出負(fù)離子。另外，在圖2(b)所示的接下來(lái) 的期間B中，第l組的放電針21a、 21b輸出負(fù)離子，第2組的放電針22a、22b輸出正離子。以下同樣地，各組每隔一定期間交替重復(fù)上述期間A的輸出 和期間B的輸出。
如圖2(a)、 (b)所示，通過(guò)在相對(duì)的放電針上始終施加同極性的電壓， 可以使離子平衡特性提高。但是，也可以在相對(duì)的放電針上始終施加不同極性 的電壓。另外，放電針的數(shù)量不限于4個(gè)，只要是2n個(gè)(n為自然數(shù))即可。
另夕卜，如圖1所示那樣，放電電極20的各放電針21a、 21b、 22a、 22b相 對(duì)于送風(fēng)機(jī)30的送風(fēng)方向(圖中從左向右的方向)大體被配置成直角。第1 組的放電針21a (21b)和第2組的放電針22b (22a)的不同極性放電針的極 間距離K，根據(jù)空間的離子平衡性能、以及使用時(shí)的裝置主體和除電對(duì)象物 80的距離L來(lái)決定。作為一例，在L = 150mm ~ 600mm的范圍內(nèi)，K = 40mm ~ 120mm左右成為適宜的范圍。
送風(fēng)機(jī)30被配置在》文電電極20的上風(fēng)側(cè)，通過(guò)電動(dòng)積/使未圖示的風(fēng)扇旋 轉(zhuǎn)來(lái)送風(fēng)。從;^文電電極20輸出的正離子以及負(fù)離子，接受送風(fēng)被輸送至除電 對(duì)象物80。
流光電暈脈沖檢測(cè)電極40被配置在送風(fēng)機(jī)30和放電電極20之間。流光 電暈脈沖檢測(cè)電極40 4全測(cè);改電電極20的電暈》文電的放電電流，輸出與檢測(cè)到 的放電電流對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)(檢測(cè)信號(hào))。
流光電暈脈沖信號(hào)檢測(cè)裝置50,根據(jù)從流光電暈脈沖檢測(cè)電極40輸出的 脈沖信號(hào)，判斷電暈放電的放電狀態(tài)是否正常。即，在發(fā)生了流光電暈脈沖放 電的情況下，電暈放電的放電電流在短時(shí)間內(nèi)大幅度變化(極其劇烈地變化)， 因此，在與檢測(cè)到的放電電流對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)超過(guò)了預(yù)定的水平時(shí)，可以判定 為電暈放電的異常。
一般來(lái)說(shuō)，已知由于向》欠電針的污染物附著，電暈》文電的異常發(fā)生頻率增 加。因此，通過(guò)具備檢測(cè)電暈放電的異常的裝置，可以準(zhǔn)確得知放電針的清潔 時(shí)期，因此可以切實(shí)地進(jìn)^f亍維護(hù)。
保護(hù)電極60要做成使操作者的手指等不接觸施加了高電壓的放電針。保 護(hù)電極60被配置在放電電極20和除電對(duì)象物80之間。保護(hù)電極60與接地電 位(大地)相連，也作為各放電針21a、 21b、 22a、 22b的相對(duì)電極而工作。 為了減小由感應(yīng)產(chǎn)生的除電對(duì)象物80的電壓變化，理想的是保護(hù)電極60由金屬等導(dǎo)體形成。
另外，保護(hù)電極60的構(gòu)造使用將環(huán)狀的金屬電極配置成同心圓的構(gòu)造等。 但是，保護(hù)電極60的構(gòu)造不限于此。只要確保是操作者的手指等無(wú)法進(jìn)入的 間隔、并且是離子容易通過(guò)的間隔即可。
而且，保護(hù)電極60理想的是配置為與放電針之間達(dá)到距離M(M〈極間距 離K)。通過(guò)放電電極20開(kāi)始電暈放電時(shí)，與各放電針21a、 21b、 22a、 22b 間的電位差相比，保護(hù)電極-放電針間的電位差較大，因此，所發(fā)生的正負(fù)離 子向保護(hù)電極60飛濺。此時(shí)，當(dāng)有保護(hù)電極60時(shí)，正負(fù)離子被捕獲，因此衰 減時(shí)間特性稍有降低。但是，通過(guò)設(shè)置保護(hù)電極60可以大幅度減小離子平衡 的振幅。
離子平衡調(diào)整電極5被配置在放電電極20和保護(hù)電極60之間。在此，說(shuō) 明這三者的關(guān)系。離子平衡調(diào)整電極5調(diào)整為進(jìn)行除電對(duì)象物80的除電而放 出的離子的離子平衡(例如正優(yōu)勢(shì)或負(fù)優(yōu)勢(shì))。關(guān)于離子平衡調(diào)整電極5的功 能，與離子平衡調(diào)整電路6—起在后面詳細(xì)說(shuō)明。首先，說(shuō)明離子平衡調(diào)整電 極5的形狀或設(shè)置狀態(tài)。
根據(jù)保護(hù)電極60的構(gòu)造或形狀來(lái)決定離子平衡調(diào)整電極5的形狀。離子 平衡調(diào)整電極5，從離子送出方向正面(圖1中右方)來(lái)看，實(shí)質(zhì)上成為隱藏 在保護(hù)電極60后的形狀，并且實(shí)質(zhì)上^皮設(shè)置在隱藏的位置。
如上所述，放電電極20根據(jù)所施加的直流高電壓的極性，生成正或負(fù)離 子。另夕卜，接地的保護(hù)電極60以適宜的形狀遮擋送出生成的離子的前方空間。 從放電電極20向前方空間送出的離子的發(fā)生量增多，進(jìn)一步發(fā)揮除電作用， 因此如圖3所示那樣，在^i:電電極20的前方空間(圖中的右方空間)中沒(méi)有 保護(hù)電極60是理想的。
但是，當(dāng)將放電電極20的前方空間完全被開(kāi)放時(shí)，有可能發(fā)生利用者(操 作者)的手指接觸放電電極20等的事故。因此，實(shí)際上如圖4所示那樣，需 要配置以適宜的形狀遮擋放電電極20的前方空間的保護(hù)電極60。
在這種情況下，通過(guò)放電電極20生成、并向其前方空間送出的(圖中向 右飛行的)離子的一部分被保護(hù)電極60捕獲，因此，越過(guò)保護(hù)電極60而送出 的(圖中從保護(hù)電極60飛行到右方的)離子的發(fā)生量與圖3相比減少。
13因此，如圖5所示，在離子平衡調(diào)整電極5中使用不比保護(hù)電極60的線 材粗(更細(xì)或相同程度的粗細(xì))的線材。另外，在放電電極20和保護(hù)電極60 之間配置離子平衡調(diào)整電極5的情況下，從離子的送出方向正面來(lái)看(在圖中 從保護(hù)電極60的右側(cè)向左看)，離子平衡調(diào)整電極5實(shí)質(zhì)上被設(shè)置在隱藏在保 護(hù)電才及60后的位置。
通過(guò)如此設(shè)置離子平纟耔調(diào)整電才及5,從》文電電才及20向其前方空間送出的 (圖中向右飛行的)離子的捕獲量，與僅有保護(hù)電極60的情況幾乎沒(méi)改變。 換言之，即使設(shè)置離子平《軒調(diào)整電極5，捕獲離子量也幾乎不增加。因此，可 以不使越過(guò)保護(hù)電極60而送出的(圖中從保護(hù)電極飛行到右方的)離子量減 少，也可確保安全性。
如上所述，離子平衡調(diào)整電極5被設(shè)置在從放電電極20到保護(hù)電極60的 放電區(qū)域內(nèi)。如圖5所示，順次排列地配置放電電極20、離子平衡調(diào)整電極5、 保護(hù)電極60。
例如，在保護(hù)電極60為圖6所示的形狀時(shí)，離子平衡調(diào)整電極5可以構(gòu) 成圖7所示的形狀。即，離子平衡調(diào)整電極5具有將電極材料(線材)5a、 5b 彎曲成二次直角的簡(jiǎn)單的形狀。這種離子平衡調(diào)整電極5如圖8 (b)、 (c)所 示，從離子的送出方向正面來(lái)看，實(shí)質(zhì)上被配置在隱藏在保護(hù)電極60后的位 置。
這種離子平衡調(diào)整電極5沒(méi)有使其機(jī)械地驅(qū)動(dòng)的部分，因此可靠性高。另 外，形狀不限定于〕字形，而可以是任何非常簡(jiǎn)單的形狀。而且，可以不妨礙 除電裝置l的離子發(fā)生，并且也能確保安全性。
但是，如上所述，離子平衡調(diào)整電極5的設(shè)置位置，從離子的送出方向正 面來(lái)看，理想的是實(shí)質(zhì)上隱藏在保護(hù)電極60后的位置，但不限于此。即，只 要設(shè)置在從放電電極20到保護(hù)電極60的放電區(qū)域內(nèi)即可。
接著，說(shuō)明高電壓發(fā)生電路10的結(jié)構(gòu)。圖9是表示高電壓發(fā)生電路的結(jié) 構(gòu)的框圖。
高電壓發(fā)生電路IO，在放電電極20的各放電針(第l組放電針21a、 21b 以及第2組放電針22a、 22b)上，同時(shí)并且每隔一定期間使極性反轉(zhuǎn)地施加 兩組彼此間相反極性的直流高電壓。如圖9所示，高電壓發(fā)生電路10具備DC電源電路ll、輸出控制電路 12、變壓電路13以及極性反轉(zhuǎn)電路14。
DC電源電^各11與未圖示的交流電源(AC100V)相連，將交流電壓變換 為直流電壓(DC12V),然后輸出。
輸出控制電路12,將從DC電源電路11輸出的直流電壓變換為超過(guò)可聽(tīng) 頻率的高頻電壓(20kHz~ )。然后，輸出控制電路12每隔一定期間交替切換 地將變換而得的高頻電壓輸出到兩個(gè)系統(tǒng)的輸出線。
這兩個(gè)系統(tǒng)的輸出的交替切換頻率是10 100Hz的范圍。例如，當(dāng)將輸出 的交替切換頻率設(shè)為50Hz時(shí)， 一周期成為0.02s,因此其半周期即O.Ols成為 上述的一定期間。
這樣，通過(guò)將使用了輸出控制電路12的高頻電壓向兩個(gè)系統(tǒng)輸出線的交 替輸出時(shí)的交替切換頻率設(shè)為1 ~ 100Hz的范圍，從各組放電針(笫1組放電 針21a、 21b以及第2組放電針22a、 22b )輸出的正負(fù)離子的極性也每隔由該 交替切換頻率規(guī)定的一定期間而反轉(zhuǎn)。
由此，可以將正負(fù)離子的發(fā)生間隔延長(zhǎng)，與AC高頻方式除電裝置相比， 放出的正負(fù)離子在到達(dá)除電對(duì)象物之前難以再結(jié)合，可以使離子飛濺到遠(yuǎn)方。
變壓電路13由與超過(guò)可聽(tīng)頻率的(20kHz~ )振蕩頻率相對(duì)應(yīng)的高頻線圈 變壓器或壓電變壓器構(gòu)成。變壓電路13將從輸出控制電路12輸出的高頻電壓 升壓，并作為高頻高電壓來(lái)輸出。
變壓電路13由變壓器L1 (第1變壓電路)、L2 (第2變壓電路)構(gòu)成。 從該變壓器L1、 L2每隔一定期間交替地輸出高頻高電壓。變壓電路13的輸 出側(cè)通過(guò)兩個(gè)系統(tǒng)的輸出線與極性反轉(zhuǎn)電路14相連，從變壓器L1、 L2輸出 的高頻高電壓從各輸出線被交替地輸入極性反轉(zhuǎn)電路14。
變壓電路13由與超過(guò)可聽(tīng)頻率的(20kHz~ )的振蕩頻率相對(duì)應(yīng)的高頻線 圈變壓器或壓電變壓器構(gòu)成，因此與AC方式除電裝置相比，可以將裝置構(gòu)成 小型且輕量。
極性反轉(zhuǎn)電路14,將從變壓電路13每隔一定期間交替地輸入的高頻高電 壓，變換為在同一期間極性互相不同的矩形波的兩個(gè)直流高電壓。然后，極性 反轉(zhuǎn)電路14,使變換而得的兩個(gè)直流高電壓的極性每隔一定期間反轉(zhuǎn)，輸出
15到放電電極20的兩組(第1、第2放電電極21、 22)。
即，在將正極性的直流高電壓輸出到第1放電電極21 (第1組的放電針 21a、 21b)時(shí)，同時(shí)將負(fù)極性的直流高電壓輸出到第2放電電極22 (第2組 的放電針22a、 22b)。另夕卜，在將負(fù)極性的直流高電壓輸出到第1放電電極21 (第l組的放電針21a、 21b)時(shí)，同時(shí)將正極性的直流高電壓輸出到第2放 電電極22 (第2組的》文電針22a、 22b )。
通過(guò)對(duì)第1放電電才及21 (第1組的放電針21a、 21b)以及第2放電電招、 22 (第2組的放電針22a、 22b )施加極性互相不同的矩形波的兩個(gè)直流高電 壓，與AC方式除電裝置相比，可以增加正負(fù)離子的發(fā)生量。因此，可以在短 時(shí)間內(nèi)將帶電的除電對(duì)象物的電位降低到允許電平，可以使衰減時(shí)間特性提 高。另外，與正負(fù)離子的發(fā)生量少的AC方式除電裝置相比，可以擴(kuò)大除電范 圍。
另外，在圖10中表示了離子平衡調(diào)整電路的一個(gè)實(shí)施方式。離子平衡調(diào) 整電路6將相對(duì)電極(保護(hù)電極60以及離子平衡調(diào)整電極5 )的一部分(離 子平衡調(diào)整電極5)的電位調(diào)整為與大地不同的電位。
離子平衡調(diào)整電路6是并聯(lián)連接了可變電阻VR以及電阻R、和二極管D 的電路。離子平衡調(diào)制電路6朝著目標(biāo)控制使用了離子平衡調(diào)整電極5的離子 平《釺調(diào)整。
另外，離子平衡調(diào)整電路6將離子平衡調(diào)整電極5的電位調(diào)整為與大地不 同的電位。即，將離子平衡調(diào)整電路6插入高電壓發(fā)生電路10的高壓接地端 子HG和保護(hù)電極60的4妄地之間。并且，在離子平衡調(diào)整電路6的高壓接地 端子側(cè)連接了離子平4紆調(diào)整電極5。此外，在高壓4妄地端子HG和保護(hù)電極60 的接地之間還插入了后述的高壓異常檢測(cè)電路7，離子平衡調(diào)整電路6位于高 壓異常檢測(cè)電路7的高電位側(cè)。
離子平衡調(diào)整電路6是并聯(lián)連接了可變電阻VR以及電阻R、和二極管D 的電路。二極管D，陽(yáng)極與保護(hù)電極60的接地側(cè)(高壓異常檢測(cè)電路7側(cè)) 相連，陰極與高電壓發(fā)生電路10的高壓接地端子側(cè)相連。
在這種情況下，當(dāng)調(diào)整可變電阻VR來(lái)增大VR+R的電阻值時(shí)，離子平4軒 調(diào)整電極5的電位上升。即，相對(duì)于保護(hù)電極60的接地電位，離子平衡調(diào)整電極5的正電位進(jìn)一步上升。由此，吸引負(fù)離子并使其消失的傾向增強(qiáng)。
相反地，當(dāng)調(diào)整可變電阻VR來(lái)減小VR+R的電阻值時(shí)，離子平衡調(diào)整電 極5的電位下降。即，相對(duì)于保護(hù)電極60的接地電位，離子平衡調(diào)整電極5 的正電位下降。由此，吸引負(fù)離子并使其消失的傾向減弱。
因此，通過(guò)將電路常數(shù)等設(shè)計(jì)成了在使可變電阻VR達(dá)到最小的狀態(tài)下離 子平衡為負(fù)，當(dāng)減小VR+R的電阻值時(shí)，離子平衡成為負(fù)優(yōu)勢(shì)，當(dāng)增大VR+R 的電阻值時(shí)，離子平衡成為正優(yōu)勢(shì)。
由此，離子平衡調(diào)整電路6可以朝著目標(biāo)控制使用了離子平衡調(diào)整電極5 的離子平衡的調(diào)整。即，通過(guò)調(diào)整可變電阻VR，可以將離子平4軒任意地調(diào)整 為正或負(fù)。當(dāng)然，也可以將離子平tf調(diào)整為零。
在圖11中表示了離子平衡調(diào)整電路的另一實(shí)施方式。在本實(shí)施方式的離 子平衡調(diào)整電路6A中，二極管D的陽(yáng)極與高電壓發(fā)生電路10的高壓接地端 子側(cè)相連，陰極與保護(hù)電極60的接地側(cè)(高壓異常檢測(cè)電路7側(cè))相連。除 這點(diǎn)以外，與圖10所示的離子平衡調(diào)整電路6相同。
在離子平衡調(diào)整電路6A的情況下，與圖10所示的離子平衡調(diào)整電路6 的情況相反，當(dāng)調(diào)整可變電阻VR來(lái)增大VR+R的電阻值時(shí)，離子平衡成為負(fù) 優(yōu)勢(shì)，當(dāng)減小VR+R的電阻值時(shí)，離子平衡成為正優(yōu)勢(shì)。
由此，離子平衡調(diào)整電路6A也可以朝著目標(biāo)控制使用了離子平衡調(diào)整電 極5的離子平衡的調(diào)整。即，通過(guò)調(diào)整可變電阻VR,可以將離子平衡任意地 調(diào)整為正或負(fù)。當(dāng)然，也可以將離子平衡調(diào)整為零。
在圖12中表示了離子平衡調(diào)整電路的又一實(shí)施方式。本實(shí)施方式的離子 平衡調(diào)整電路6B是并聯(lián)連接了可變電阻VR和二極管D的電路。除了未設(shè)置 電阻R這一點(diǎn)以外，與圖10所示的離子平銜-調(diào)整電i 各6相同。
在圖10所示的離子平衡調(diào)整電路6中，保護(hù)可變電阻VR的電阻R與可 變電阻VR串聯(lián)地連接。因此，可以使用耐壓性能比較小、低成本的、小型的 可變電阻VR。
與之相對(duì)，在圖12所示的離子平衡調(diào)整電路6B中未設(shè)置保護(hù)可變電阻 VR的電阻R。因此，需要使用耐壓性能足夠大的可變電阻VR。但是，具有 可以不考慮保護(hù)電阻R所導(dǎo)致的偏置來(lái)調(diào)整離子平衡的優(yōu)點(diǎn)。
17而且，雖然省略了圖示，但圖11所示的離子平衡調(diào)整電路6A也可以不設(shè) 置保護(hù)可變電阻VR的電阻R地構(gòu)成。
接下來(lái)，參照?qǐng)DIO說(shuō)明極性反轉(zhuǎn)電路14的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作。圖IO是與變壓 電路一起表示極性反轉(zhuǎn)電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
如圖10所示那樣，極性反轉(zhuǎn)電路14通過(guò)由二極管D1 D8、電容器Cl ~ C8、電阻Rl ~ R4組成的整流電路而構(gòu)成。從變壓器Ll 、 L2每隔預(yù)定時(shí)間， 向該整流電路交替地供給由輸入IA、輸入IB表示的高頻高電壓。在整流電路 中，對(duì)所輸入的高頻高電壓進(jìn)行整流來(lái)變換為直流高電壓，并且作為輸出OA、 輸出OB而從輸出端豐命出。
當(dāng)從變壓器Ll供給輸入IA時(shí)(在該期間，輸入IB為零)，通過(guò)整流電路 對(duì)該輸入IA進(jìn)行整流，作為輸出OA而輸出正極性的電壓，作為輸出OB而 輸出負(fù)極性的電壓。另外，在下一期間中，當(dāng)從變壓器L2供給輸入IB時(shí)(在 該期間，輸入IA為零)，通過(guò)整流電路對(duì)該輸入IB進(jìn)4亍整流，作為輸出OA 而輸出負(fù)極性的電壓，作為輸出OB而輸出正極性的電壓。
這樣，當(dāng)從變壓器L1、 L2每隔一定期間交替地供給輸入IA、 IB的高頻 高電壓時(shí)，極性反轉(zhuǎn)電路14對(duì)所輸入的高頻高電壓進(jìn)行整流、濾波，并在每 個(gè)周期作為極性反轉(zhuǎn)的輸出OA、 OB而進(jìn)行輸出。并且，輸出OA被提供給 第l放電電極21的放電針21a、 21b,輸出OB被提供給第2放電電極22的放 電針22a、 22b。其結(jié)果，從各放電電極21、 22輸出的離子的極性每隔一定期 間進(jìn)行反轉(zhuǎn)。
即，如圖2(a)所示，在期間A中，從第1放電電極21的放電針21a、 21b輸出正離子，同時(shí)從第2放電電極22的方文電針22a、 22b輸出負(fù)離子。另 外，如圖2 (b)所示，在接下來(lái)的期間B中，從第1放電電極21的放電針 21a、 21b輸出負(fù)離子，同時(shí)從第2放電電極22的放電針22a、 22b輸出正離 子。并且，從各放電電極21、 22輸出的離子的極性每隔一定期間被反轉(zhuǎn)。其 結(jié)果，從各放電電極21、 22的放電針每隔一定期間輸出不同極性的離子。
進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明才及性反轉(zhuǎn)電3各14的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作。
如圖10所示，極性反轉(zhuǎn)電路14,在變壓器L1 (第1變壓電路)的二次線 圈的非接地側(cè)端子和第1放電電極21之間，連接了由第1電容器Cl和正向連接的第1 二極管Dl的串聯(lián)電路構(gòu)成的第1正放電用電路。
另外，在變壓器L1 (第1變壓電路)的二次線圈的非接地側(cè)端子和第2 放電電極22之間，連接了由第2電容器C2和反向連接的第2 二極管D2的串 聯(lián)電路構(gòu)成的第1負(fù)放電用電3各。
另外，在變壓器L2 (第2變壓電路)的二次線圈的非接地側(cè)端子和第2 放電電極22之間，連接了由第3電容器C3和正向連接的第3 二極管D3的串 聯(lián)電路構(gòu)成的第2正放電用電路。
另外，在變壓器L2 (第2變壓電路)的二次線圈的非接地側(cè)端子和第1 放電電極21之間，連接了由第4電容器C4和反向連接的第4 二極管D4的串 聯(lián)電i 各構(gòu)成的第2負(fù)放電用電路。
極性反轉(zhuǎn)電路14，還在第4 二極管D4的陰極和變壓器L2 (第2變壓電 路)的二次線圈的接地側(cè)端子之間，連接了由正向連接的第5 二極管D5和第 5電容器C5的串聯(lián)電路構(gòu)成的第1正充電電路。在第5電容器C5上并聯(lián)連接 了第1電阻R1。
另外，在第3 二極管D3的陽(yáng)極和變壓器L2 (第2變壓電路)的二次線圈 的接地側(cè)端子之間，連接了由反向連接的第6 二極管D6和第6電容器C6的 串聯(lián)電路構(gòu)成的第1負(fù)充電電路。在第6電容器C6上并聯(lián)連接了第2電阻R2。
并且，在變壓器L1 (第1變壓電路)的通電過(guò)程中，第1正充電電路對(duì) 第1正放電用電路的輸出電壓給予正偏置，第1負(fù)充電電路對(duì)第1負(fù)i丈電用電 路的輸出電壓給予負(fù)偏置。
在變壓器L1 (第1變壓電路)的通電過(guò)程中，第1正充電電路給予該正 偏置，由此，對(duì)第1放電電極21的放電針21a、 21b輸出第l正放電用電路的 輸出OA、即正才及性的電壓。
另外，在變壓器L1 (第1變壓電路)的通電過(guò)程中，第1負(fù)充電電路給 予該負(fù)偏置，由此，對(duì)第2放電電極22的放電針22a、 22b輸出第1負(fù)放電用 電路的輸出OB、即負(fù)極性的電壓。
極性反轉(zhuǎn)電路14,還在第2 二極管D2的陰極和變壓器Ll (第1變壓電 路)的二次線圈的接地側(cè)端子之間，連接了由正向連接的第7二極管D7和第 7電容器C7的串聯(lián)電路構(gòu)成的第2正充電電路。在第7電容器C7上并聯(lián)連接了第3電阻R3。
另外，在第1 二極管D1的陽(yáng)極和變壓器L1 (第1變壓電路)的二次線圈 的接地側(cè)端子之間，連接了由反向連接的第8 二極管D8和第8電容器C8的 串聯(lián)電路構(gòu)成的第2負(fù)充電電路。在第8電容器C8上連接了第4電阻R4。
并且，在變壓器L2 (第2變壓電路)的通電過(guò)程中，第2正充電電路對(duì) 第2正放電用電路的輸出電壓給予正偏置，第2負(fù)充電電路對(duì)第2負(fù)放電用電 路的輸出電壓給予負(fù)偏置。
在變壓器L2 (第2變壓電if各)的通電過(guò)程中，第2正充電電路給予該正 偏置，由此，對(duì)第2放電電極22的放電針22a、 22b輸出第2正放電用電路的 輸出OB、即正極性的電壓。
另外，在變壓器L2 (第2變壓電路)的通電過(guò)程中，第2負(fù)充電電路給 予該負(fù)偏置，由此，對(duì)第1放電電極21的》文電針21a、 21b輸出第2負(fù)放電用 電路的輸出OA、即負(fù)極性的電壓。
另外，如圖IO所示，該除電裝置1具備在高電壓發(fā)生電路10的高壓接地 端子和相對(duì)電極(保護(hù)電極)60的接地之間插入的高壓異常檢測(cè)電路7。此外， 在高壓接地端子和保護(hù)電極60的接地之間，還插入了上述的離子平衡調(diào)整電 路6(6A、 6B)，高壓異常檢測(cè)電路7位于離子平衡調(diào)整電路6 (6A、 6B)的 低電位側(cè)。
高壓異常檢測(cè).電路7通過(guò)檢測(cè)放電電極21、 22的輸出異常，檢測(cè)例如由 負(fù)荷短路、放電電極21、 22和相對(duì)電極60之間的絕緣異常等引起的電路的高 壓輸出異常。
高壓異常檢測(cè)電路7，具備在高電壓發(fā)生電路10的高壓接地端子側(cè)(離 子平衡調(diào)整電路6側(cè))和相對(duì)電極(保護(hù)電極)60的接地側(cè)之間連接的異常 檢測(cè)用電容器C0，在異常檢測(cè)用電容器CO的高壓接地端子側(cè)的連接點(diǎn)檢測(cè)高 壓異常。在異常檢測(cè)用電容器C0上并聯(lián)連接了電阻R0。
高壓異常檢測(cè)電路7，在變壓器L1 (第1變壓電路)的通電過(guò)程中發(fā)生了 第l放電電極21的輸出異常(第l放電電極21和相對(duì)電極60之間的絕緣異 常等)時(shí)，通過(guò)將第1電容器Cl和相互并聯(lián)的第4、第5電容器C4、 C5的 串聯(lián)電路的電壓，分壓給第1電容器C1和三者相互并聯(lián)的第4、第5電容器C4、 C5以及異常檢測(cè)用電容器CO的串聯(lián)電路，來(lái)檢測(cè)輸出異常(參照?qǐng)D13 (b)的正輸出期間)。
另外，高壓異常檢測(cè)電路7，在變壓器L2 (第2變壓電路)的通電過(guò)程中 發(fā)生了第1放電電極21的輸出異常(第1放電電極21和相對(duì)電極60之間的 絕緣異常等)時(shí)，通過(guò)將第4電容器C4和相互并聯(lián)的第1、第8電容器C1、 C8的串聯(lián)電路的電壓，分壓給第4電容器C4、和三者相互并聯(lián)的第1、第8 的電容器Cl 、 C8以及異常檢測(cè)用電容器C0的串聯(lián)電路，來(lái)檢測(cè)輸出異常(參 照?qǐng)D13 (b)的負(fù)輸出期間)。
另外，高壓異常檢測(cè)電路7，在變壓器L1 (第1變壓電路)的通電過(guò)程中 發(fā)生了第2放電電極22的輸出異常(第2放電電極22和相對(duì)電極60之間的 絕緣異常等)時(shí)，通過(guò)將第2電容器C2和相互并聯(lián)的第3、第6電容器C3、 C6的串聯(lián)電路的電壓，分壓給第2電容器C2和三者相互并聯(lián)的第3、第6電 容器C3、 C6以及異常檢測(cè)用電容器C0的串聯(lián)電路，來(lái)檢測(cè)輸出異常(參照 圖13 (b)負(fù)輸出期間)。
另外，高壓異常檢測(cè)電路7，在變壓器L2 (第2變壓電路)的通電過(guò)程中 發(fā)生了第2放電電極22的輸出異常(第2放電電極22和相對(duì)電極60之間的 絕緣異常等)時(shí)，通過(guò)將第3電容器C3和相互并聯(lián)的第2、第7電容器C2、 C7的串聯(lián)電路的電壓分壓給第3電容器C3和三者相互并聯(lián)的第2、第7電容 器C2、 C7以及異常檢測(cè)用電容器C0的串聯(lián)電路，來(lái)檢測(cè)輸出異常(參照?qǐng)D 13 (b)正輸出期間)。
因此，異常檢測(cè)用電容器CO的電容，最好設(shè)定得比其它電容器C1 C8 的電容更大(例如IOO倍以上)。
圖13是表示高壓異常檢測(cè)電路7的(a)輸出正常時(shí)以及(b)輸出異常 時(shí)的檢測(cè)輸出的曲線圖。高壓異常檢測(cè)電路7的高電位側(cè)的電壓作為檢測(cè)輸出 被電壓計(jì)9檢測(cè)，根據(jù)該檢測(cè)輸出來(lái)檢測(cè)異常。如圖13 (a)所示，當(dāng)放電電 極21、 22的輸出正常時(shí)，高壓異常檢測(cè)電路7的檢測(cè)輸出收斂在約正負(fù)IV (伏特)的范圍內(nèi)。
與之相對(duì)，當(dāng)發(fā)生了放電電極21、 22的輸出異常(放電電極21、 22和相 對(duì)電極60之間的絕緣異常等)時(shí)，如圖13 (b)所示，高壓異常檢測(cè)電路7
21的檢測(cè)輸出在約正10V (伏特)~約負(fù)15V (伏特)的范圍內(nèi)大幅度振蕩。 即，當(dāng)方文電電極21、 22的輸出異常發(fā)生時(shí)，檢測(cè)輸出在正電極側(cè)上升到
約正10V(伏特)，另一方面，在負(fù)電極側(cè)下降到約負(fù)15V(伏特)。因此，通
過(guò)將閾值設(shè)定為例如正3V (伏特)或負(fù)5V (伏特)等適宜的電平，可以可靠
地檢測(cè)出電路的高壓異常。
如上所述，該除電裝置1通過(guò)與超過(guò)可聽(tīng)頻率(20kHz-)的振蕩頻率相
對(duì)應(yīng)的高頻線圏變壓器或壓電變壓器構(gòu)成了變壓電路，因此與AC方式除電裝
置相比，可以使裝置小型輕量化。
另外，對(duì)于放電電極20的第1以及第2組施加極性相互不同的矩形波的
兩個(gè)直流高電壓，因此，與AC方式除電裝置相比可以增加正負(fù)離子的發(fā)生量，
可以使衰減時(shí)間特性提高。出于同樣的理由，與AC方式除電裝置相比，可以
擴(kuò)大除電范圍。
另外，除電裝置l從分為兩組的放電針在同一期間同時(shí)發(fā)生正負(fù)離子，并 且使從各組輸出的離子的極性每隔一定期間反轉(zhuǎn)，因此放出的正負(fù)離子的極性 每隔一定期間反轉(zhuǎn)，并且放出離子的位置也每隔一定期間進(jìn)行切換。
由此，在同一期間內(nèi)同時(shí)發(fā)生正負(fù)離子，因此，帶電板表面的正負(fù)離子量 變得大體相同。從而可以促進(jìn)電位的中和，減小帶電板表面的殘留電位。其結(jié) 果，可以使離子平衡的振幅接近零，并且可以減小振幅的偏移。
另外，除電裝置l放出的正負(fù)離子的極性每隔一定期間反轉(zhuǎn)，并且放出離 子的位置也每隔一定期間進(jìn)行切換，因此，不會(huì)由于除電對(duì)象物的位置而受到 正或負(fù)的某一方的離子的影響，可以對(duì)全部帶電板大體均等地照射正負(fù)離子。 從而，可以減小離子平纟軒的空間的偏移。
另夕卜，除電裝置1每隔一定期間使從各組放電針?lè)懦龅恼?fù)離子的極性反 轉(zhuǎn)，因此，即使在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，各個(gè)放電針的污染物附著以及腐蝕、磨 損的程度變得大體均等。因此，不會(huì)發(fā)生每個(gè)放電針的殘留電位的偏移，可以 減小離子平纟釺的隨時(shí)間的偏移。
另夕卜，除電裝置l把交替地向兩個(gè)系統(tǒng)的輸出線輸出高頻電壓時(shí)的交替切 換頻率設(shè)為10-100Hz的范圍，因此可以延長(zhǎng)正負(fù)離子的發(fā)生間隔。因此， 與AC高頻方式除電裝置相比，放出的正負(fù)離子難以在到達(dá)除電對(duì)象物之前再結(jié)合，可以使離子飛賊到遠(yuǎn)處。
另外，除電裝置l，在送風(fēng)機(jī)30和放電電極20之間，作為檢測(cè)電暈放電 的脈沖信號(hào)的流光脈沖檢測(cè)單元而設(shè)置了流光電暈脈沖檢測(cè)電極40和流光電 暈脈沖信號(hào)檢測(cè)裝置50,因此，可以準(zhǔn)確得知放電針的清潔時(shí)期，可以切實(shí) 地進(jìn)行維護(hù)。
另外，除電裝置1在》文電電極20和除電對(duì)象物80之間設(shè)置了保護(hù)電極 60,因此可以大幅度地減小離子平衡的振幅。
關(guān)于上述的極性反轉(zhuǎn)電路，以下簡(jiǎn)單地進(jìn)行總結(jié)。 所述極性反轉(zhuǎn)電路至少具備
從所述第1變壓電路的二次線圈的非接地側(cè)端子向所述第l放電電極連接 的、由第1電容器以及正向連接的第1 二極管構(gòu)成的第1正放電用電路；
從所述第1變壓電路的二次線圏的非接地側(cè)端子向所述第2放電電極連接 的、由第2電容器以及反向連接的第2二極管構(gòu)成的第1負(fù)放電用電路；
從所述第2變壓電路的二次線圈的非接地側(cè)端子向所述第2放電電極連接 的、由第3電容器以及正向連接的第3二極管構(gòu)成的第2正放電用電路；以及
從所述地2變壓電路的二次線圏的非接地側(cè)端子向所述第1放電電極連接 的、由第4電容器以及反向連接的第4二極管構(gòu)成的第2負(fù)》文電用電路。
而且，所述極性反轉(zhuǎn)電路還具備
從所述第4二極管的陰極向所述第2變壓電路的二次線圈的接地側(cè)端子連 接的、由正向連接的第5 二極管以及第5電容器構(gòu)成的第1正充電電路；以及
從所述第3 二極管的陽(yáng)極向所述第2變壓電路的二次線圈的接地側(cè)端子連 接的、由反向連接的第6二極管以及第6電容器構(gòu)成的第1負(fù)充電電路。
在所述第1變壓電路的通電過(guò)程中，所述第1正充電電路對(duì)所述第1正放 電用電路的輸出電壓給予正偏置，所述第1負(fù)充電電路對(duì)所述第1負(fù)放電用電 路的輸出電壓給予負(fù)偏置。
而且，所述極性反轉(zhuǎn)電路具備與所述第5、第6電容器分別并聯(lián)連接的第 1、第2電阻。
所述極性反轉(zhuǎn)電路還具備
從所述第2二極管的陰極向所述第1變壓電路的二次線圈的接地側(cè)端子連
23接的、由正向連接的第7二極管以及第7電容器構(gòu)成的第2正充電電路；以及 從所述第l二極管的陽(yáng)極向所述第1變壓電路的二次線圈的接地側(cè)端子連
接的、由反向連接的第8二極管以及第8電容器構(gòu)成的第2負(fù)充電電路，
在所述第2變壓電路的通電過(guò)程中，所述第2正充電電路對(duì)所述第2正放
電用電路的輸出電壓給予正偏置，所述第2負(fù)充電電路對(duì)所述第2負(fù)放電用電
路的輸出電壓給予負(fù)偏置。
而且，所述極性反轉(zhuǎn)電路具備與所述第7、第8電容器分別并聯(lián)連接的第
3、第4電阻。
關(guān)于上述的高壓異常檢測(cè)電路，以下簡(jiǎn)單地進(jìn)行總結(jié)。
所述高壓異常檢測(cè)電路，在所述第1變壓電路的通電過(guò)程中發(fā)生了所述第 l放電電極的輸出異常時(shí)，通過(guò)將所述第1電容器和相互并聯(lián)的所述第4、第 5電容器的串聯(lián)電路的電壓分壓給所述第1電容器和三者相互并聯(lián)的所述第4、 第5電容器以及所述異常^f全測(cè)用電容器的串聯(lián)電路，來(lái)^f企測(cè)所述輸出異常。
所述高壓異常檢測(cè)電路，在所述第1變壓電路的通電過(guò)程中發(fā)生了所述第 2放電電極的輸出異常時(shí)，通過(guò)將所述第2電容器和相互并聯(lián)的所述第3、第 6電容器的串聯(lián)電路的電壓分壓給所述第2電容器和三者相互并聯(lián)的所述第3、 第6電容器以及所述異常檢測(cè)用電容器的串聯(lián)電路，來(lái)檢測(cè)所述輸出異常。
所述高壓異常檢測(cè)電路，在所述第2變壓電路的通電過(guò)程中發(fā)生了所述第 2放電電極的輸出異常時(shí)，通過(guò)將所述第3電容器和相互并聯(lián)的所述第2、第 7電容器的串聯(lián)電路的電壓分壓給所述第3電容器和三者相互并聯(lián)的所述第2、 第7電容器以及所述異常檢測(cè)用電容器的串聯(lián)電路，來(lái)檢測(cè)所述輸出異常。
所述高壓異常檢測(cè)電路，在所述第2變壓電路的通電過(guò)程中發(fā)生了所述第 l放電電極的輸出異常時(shí)，通過(guò)將所述第4電容器和相互并聯(lián)的所述第1、第 8電容器的串聯(lián)電路的電壓分壓給所述第4電容器和三者相互并聯(lián)的所述第1、 第8電容器以及所述異常檢測(cè)用電容器的串聯(lián)電路，來(lái)檢測(cè)所述輸出異常。
此外，在上述的實(shí)施方式(圖10~圖12)中并設(shè)了離子平衡調(diào)整電路(電 極)和高壓異常檢測(cè)電路。但是也可以僅設(shè)置某一方。
本發(fā)明的除電裝置，具備將根據(jù)所施加的直流高電壓的極性而生成正或負(fù) 離子的2n個(gè)(n為自然數(shù))放電針按每組n個(gè)分為兩組來(lái)構(gòu)成的放電電極、性的直流高電壓的高電壓發(fā)生電路、和以適宜的形狀遮擋送出離子的前方空間 的接地的保護(hù)電極，因此，小型、輕量并且衰減時(shí)間特性和離子平衡特性優(yōu)異。
在此，若除電裝置還具備在所述放電電極和所述保護(hù)電極之間配置的離子 平衡調(diào)整電極、和可以將所述離子平衡調(diào)整電極的電位調(diào)整為與大地不同的電 位的離子平衡調(diào)整電路，則離子平衡調(diào)整電路可以在不改變對(duì)放電針施加的高 電壓，并且也不需要用于調(diào)整用電極的新電源的情況下，電氣地調(diào)整離子平衡。
或者，在此，若除電裝置還具備將所述放電電極的所述各放電針生成的正 或負(fù)離子向裝置前方送出的送風(fēng)機(jī)、和從所述離子的送出方向正面看來(lái)實(shí)質(zhì)上 設(shè)置在隱藏在所述保護(hù)電極后的位置的非接地的離子平衡調(diào)整電極，則由于沒(méi) 有機(jī)械地驅(qū)動(dòng)離子平衡調(diào)整電極的部分，因此可靠性高，可以簡(jiǎn)化離子平衡調(diào) 整電極的形狀，并且可以不妨礙離子發(fā)生地調(diào)整離子平衡。
或者，在此，若除電裝置還具備凈皮插入所述高電壓發(fā)生電路的高壓接地端
子和所述相對(duì)電極的接地之間的，檢測(cè)所述放電電極的輸出異常的高壓異常枱r
測(cè)電路，則可以檢測(cè)負(fù)荷短路或絕緣異常等電路的高壓輸出異常。
本發(fā)明的離子平衡調(diào)整電路，被用于具備根據(jù)所施加的直流高電壓的極性 生成正或負(fù)離子的放電電極、和配置在送出所生成的離子的前方空間中的相對(duì) 電極[或接地的保護(hù)電極]的除電裝置，被構(gòu)成為可以將相對(duì)電極的一部分[或 者，(在具備保護(hù)電極的情況下)配置在放電電極和保護(hù)電極之間的離子平衡 調(diào)整電極]的電位調(diào)整為與大地不同的電位，因此，離子平衡調(diào)整電路可以在 不改變對(duì)放電針施加的高電壓，并且也不需要用于調(diào)整用電極的新電源的情況 下，電氣地調(diào)整離子平^f軒。
本發(fā)明的離子平衡調(diào)整電極，被用于具備根據(jù)所施加的直流高電壓的極性 生成正或負(fù)離子的放電電極、和以適宜的形狀遮擋送出所生成的離子的前方空 間的接地的保護(hù)電極的除電裝置，非接地的電極部件，從離子的送出方向正面 看，被設(shè)置在實(shí)質(zhì)上隱藏在保護(hù)電極之后的位置，因此，沒(méi)有機(jī)械驅(qū)動(dòng)離子平 衡調(diào)整電極的部分，所以可靠性升高，可以簡(jiǎn)化離子平衡調(diào)整電極的形狀，并 且可以不妨礙除電裝置的離子發(fā)生地調(diào)整離子平衡，也可以確保安全性。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的除電裝置，在半導(dǎo)體生產(chǎn)線或其它部件的生產(chǎn)工序等中，可以用 于防止部件帶電導(dǎo)致的靜電故障或靜電吸附。另外，本發(fā)明的離子平衡調(diào)整電 路或離子平衡調(diào)整電極可以應(yīng)用于除電裝置。
權(quán)利要求
1.一種除電裝置，其特征在于，具備放電電極，把根據(jù)所施加的直流高電壓的極性生成正或負(fù)離子的2n個(gè)放電針按每組n個(gè)分為兩組來(lái)構(gòu)成該放電電極，所述n為自然數(shù)；高電壓發(fā)生電路，其對(duì)所述放電電極的所述各放電針，每隔一定期間使極性反轉(zhuǎn)地對(duì)所述兩組施加相反極性的直流高電壓；以及接地的保護(hù)電極，其以適宜的形狀遮擋送出所述離子的前方空間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除電裝置，其特征在于， 還具備離子平衡調(diào)整電極，其被配置在所述放電電極和所述保護(hù)電極之間；以及 離子平衡調(diào)整電路，其可以將所述離子平衡調(diào)整電極的電位調(diào)整為與大地 不同的電位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的除電裝置，其特征在于， 還具備送風(fēng)機(jī)，其向裝置前方送出由所述放電電極的所述各放電針生成的正或負(fù) 離子；以及非接地的離子平衡調(diào)整電極，其從所述離子的送出方向正面來(lái)看，被設(shè)置 在實(shí)質(zhì)上隱藏在所述保護(hù)電極后面的位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除電裝置，其特征在于， 還具備向裝置前方送出由所述放電電極的所述各放電針生成的正或負(fù)離子的送風(fēng)才幾。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除電裝置，其特征在于，所述放電電極，由實(shí)質(zhì)上在平面上描繪的矩形的頂點(diǎn)各配置1個(gè)放電針的 至少4個(gè)》文電針構(gòu)成，所述各放電針中，在一條對(duì)角線上相對(duì)配置的兩個(gè)放電針構(gòu)成1個(gè)所述 組，在另一條對(duì)角線上相對(duì)配置的另外兩個(gè)放電針構(gòu)成另一個(gè)所述組。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的除電裝置，其特征在于，所迷高電壓發(fā)生電路具備極性反轉(zhuǎn)電路，該極性反轉(zhuǎn)電路將從1個(gè)電源得 到的兩個(gè)系統(tǒng)的交替輸入的高頻高電壓中的 一個(gè)高頻高電壓變換為極性不同 的兩個(gè)直流高電壓，同時(shí)將另 一 高頻高電壓變換為與所述極性相互相反的兩個(gè) 直流高電壓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的除電裝置，其特征在于，輸入到所述極性反轉(zhuǎn)電路的兩個(gè)系統(tǒng)的所述高頻高電壓的交替切換頻率， 為10~ 100Hz的范圍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的除電裝置，其特征在于，所述極性反轉(zhuǎn)電路，通過(guò)將變換各系統(tǒng)的所述高頻高電壓而得到的兩個(gè)相 互反極性的直流高電壓分別輸出給2組的所述組，對(duì)所述兩組同時(shí)施加彼此反 極性的直流高電壓，另外，交替地切換向兩個(gè)系統(tǒng)的所迷高頻高電壓的輸入， 每隔一定期間使直流高電壓的極性反轉(zhuǎn)地施加給所述兩組。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的除電裝置，其特征在于， 所述高電壓發(fā)生電路具備直流電源電路；輸出控制電路，其將所述直流電源電路的直流電壓變換為高頻電壓，并且 每隔一定期間交替切換地將該高頻電壓輸出給兩個(gè)系統(tǒng)的輸出線；以及 變壓電路，將從所述輸出控制電路輸出的高頻電壓升壓到高頻高電壓。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除電裝置，其特征在于， 所述離子平衡調(diào)整電極，與被插入所述高電壓發(fā)生電路的接地端子和所述保護(hù)電極的接地之間的離子平衡調(diào)整電路的所述接地端子側(cè)相連。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的除電裝置，其特征在于， 所述離子平衡調(diào)整電路具備用于朝著目標(biāo)調(diào)整由所述離子平衡調(diào)整電極進(jìn)行的離子平衡的可變電阻；以及與所述可變電阻并聯(lián)連接的二極管。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除電裝置，其特征在于，還具備高壓異常檢測(cè)電路，其被插入所述高電壓發(fā)生電路的高壓接地端子 和所述相對(duì)電極的接地之間，檢測(cè)所述放電電極的輸出異常。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的除電裝置，其特征在于，所述高壓異常檢測(cè)電路，至少具備在所述高電壓發(fā)生電路的高壓接地端子和所述相對(duì)電極的接地之間連接的異常檢測(cè)用電容器，在所述異常^r測(cè)用電容 器的所述高壓接地端子側(cè)的連接點(diǎn)檢測(cè)所述高壓異常。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的除電裝置，其特征在于，
15. —種離子平衡調(diào)整電路，其在下述的除電裝置中使用，該除電裝置具 備根據(jù)所施加的直流高電壓的極性生成正或負(fù)離子的放電電極、和在送出所生 成的所述離子的前方空間中配置的相對(duì)電極，該離子平衡調(diào)整電路的特征在 于，可以將所述相對(duì)電極的一部分的電位調(diào)整為與大地不同的電位。
16. —種離子平衡調(diào)整電路，其在下述的除電裝置中使用，該除電裝置具 備根據(jù)所施加的直流高電壓的極性生成正或負(fù)離子的放電電極、和在送出所生 成的所述離子的前方空間中配置的接地的保護(hù)電極，該離子平衡調(diào)整電路的特 征在于，可以將配置在所述放電電極和所述保護(hù)電極之間的離子平衡調(diào)整電極的 電位調(diào)整為與大地不同的電位。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的離子平衡調(diào)整電路，其特征在于， 被插入所述離子平衡調(diào)整電極的與所述直流高電壓的發(fā)生電路的高壓接地端子的連接部、和所述保護(hù)電極的接地之間，具備可變電阻、與所述可變電阻并聯(lián)連接的二極管。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的離子平衡調(diào)整電路，其特征在于， 所述二極管的陽(yáng)極與所述保護(hù)電極的接地側(cè)相連，所述二極管的陰極與所述高壓接地端子側(cè)相連，當(dāng)增大所述可變電阻的電阻值時(shí)，離子平衡成為正優(yōu) 勢(shì)，當(dāng)減小電阻值時(shí)，離子平衡成為負(fù)優(yōu)勢(shì)。
19. 一種離子平衡調(diào)整電極，其在下述的除電裝置中使用，該除電裝置具 備根據(jù)所施加的直流高電壓的極性生成正或負(fù)離子的放電電極、和以適宜的形 狀遮擋送出所生成的所述離子的前方空間的接地的保護(hù)電極，該離子平衡調(diào)整 電極的特征在于，具備非接地的電極元件，所述電極元件從所述離子的送出方向正面來(lái)看， 被設(shè)置在實(shí)質(zhì)上隱藏在所述保護(hù)電極后面的位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的離子平衡調(diào)整電極，其特征在于， 所述放電電極由在任意平面上實(shí)質(zhì)上均勻地配置的多個(gè)放電針構(gòu)成，所述 放電元件被設(shè)置在從所述多個(gè)放電針到所述保護(hù)電極的放電區(qū)域內(nèi)。
全文摘要
除電裝置，具備根據(jù)所施加的直流高電壓的極性生成正或負(fù)離子的放電電極、在所述放電電極上施加直流高電壓的高電壓發(fā)生電路、以適宜的形狀遮擋送出所述離子的所述空間的接地的保護(hù)電極。將2n個(gè)(n為自然數(shù))的放電針按每組n個(gè)分為2組、構(gòu)成了所述放電電極。所述高電壓發(fā)生電路對(duì)所述各放電針的2組放電針施加相互相反極性的高電壓，并且使其極性每隔一定期間反轉(zhuǎn)。上述除電裝置小型、輕量，且衰減時(shí)間特性或離子平衡特性優(yōu)異。
文檔編號(hào)H05F3/04GK101653046SQ200880011438
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
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