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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-05
(45)【発行日】2022-10-14
(54)【発明の名称】除電装置
(51)【国際特許分類】
H05F 3/04 20060101AFI20221006BHJP
H01T 19/04 20060101ALI20221006BHJP
H01T 23/00 20060101ALI20221006BHJP
【ＦＩ】
H05F3/04 J
H01T19/04
H01T23/00
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2018241335
(22)【出願日】2018-12-25
(65)【公開番号】P2020102417
(43)【公開日】2020-07-02
【審査請求日】2021-11-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000183738
【氏名又は名称】春日電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002446
【氏名又は名称】特許業務法人アイリンク国際特許商標事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100076163
【弁理士】
【氏名又は名称】嶋 宣之
(72)【発明者】
【氏名】廣田 友樹
【審査官】内田 勝久
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第０４３３９７８２（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２００２－１７０７５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２０１２７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１０４９７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３５４２５２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｆ １／００ － ７／００
Ｈ０１Ｔ １９／００
Ｈ０１Ｔ ２３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状のケーシングと、上記ケーシングの一端側に設けられ、上記ケーシング内に圧縮エアを導くエア導入部と、
アース電極との間で放電する放電電極部材と、
この放電電極部材を上記ケーシング内で支持する支持部材と、
上記放電電極部材の外周に沿って設けられた絞り通路と
を備え、
上記放電電極部材の少なくとも放電部を上記絞り通路より下流側に突出させ、
上記ケーシングの他端側の開口に向かって上記絞り通路から流出する圧縮エアの作用で上記絞り通路の上流側への液体の侵入を防止するとともに、上記絞り通路の下流側の液体をケーシング外に流出させながら上記放電部を洗浄する構成にした除電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、放電電極で生成された正・負のイオンを利用する除電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、生成したイオンを処理対象に吹き付けて除電する除電装置が知られている。
このような除電装置は処理対象を除電することで、例えば塵の静電付着や、スパーク発生などの静電気による障害を防止するために用いられる。
この種の除電装置にはイオンを生成するための放電電極を備えているが、放電電極には高電圧が印加されるため異物が静電付着しやすくなっている。特に、粉塵が発生するような環境下では放電部への異物の付着が激しい。放電部に異物が堆積すれば、放電が不安定になって必要なイオンが生成されなくなってしまうことがある。
このような除電装置は処理対象を除電することで、例えば塵の静電付着や、スパーク発生などの静電気による障害を防止するために用いられる。
この種の除電装置にはイオンを生成するための放電電極を備えているが、放電電極には高電圧が印加されるため異物が静電付着しやすくなっている。特に、粉塵が発生するような環境下では放電部への異物の付着が激しい。放電部に異物が堆積すれば、放電が不安定になって必要なイオンが生成されなくなってしまうことがある。
【0003】
そこで、放電部を水洗いして付着した異物を取り除くことができる除電装置が知られている（特許文献１参照）。
この従来の除電装置では電極針を絶縁性樹脂材の電極支持体で支持しているが、この電極支持体に円錐状の凹部を備え、この凹部内に電極針の先端側である放電部のみを突出させている。つまり、電極支持体からは放電部のみが露出し、電極針の他の部分を完全に覆っている。
このように、放電電極の放電部を除く部分が絶縁材で覆われているため、放電部を水などで洗浄することが可能になる。
この従来の除電装置では電極針を絶縁性樹脂材の電極支持体で支持しているが、この電極支持体に円錐状の凹部を備え、この凹部内に電極針の先端側である放電部のみを突出させている。つまり、電極支持体からは放電部のみが露出し、電極針の他の部分を完全に覆っている。
このように、放電電極の放電部を除く部分が絶縁材で覆われているため、放電部を水などで洗浄することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００９－１０４９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のような除電装置の放電部を洗浄する際には、放電部をこすりながら水シャワーを当てて異物を洗い流すことができる。しかし、放電部の周囲に形成された円錐状の凹部の開口はそれほど大きくないため、ブラシなどの洗浄部を挿入して異物を完全に取り除くことは難しい。また、上記凹部に水滴が残っていると漏電の原因になってしまうため、凹部に溜まった洗浄水を完全に取り除く必要があるが、その手間もかかってしまう。
この発明の目的は、放電部を簡単に水洗いできる除電装置を提供することである。
この発明の目的は、放電部を簡単に水洗いできる除電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明は、内部に放電電極部材を設けたケーシング内に導いた圧縮エアを、放電電極部材の外周に沿った絞り通路を通過させ、その作用で絞り通路より上流側へ液体が侵入することを防止するようにしている。また、絞り通路の下流側の液体をケーシング外へ放出させながら放電部を洗浄する。
なお、上記絞り通路の流路断面積は、圧縮空気の流速を十分に大きくして水などの液体の侵入を防止できる大きさにする必要がある。ただし、絞り通路を通過するエアの流速は供給圧力にも依存するので、液体の侵入を防止可能な絞り通路の流路断面積は、圧縮エアの供給圧力によって相対的に決まるものである。
なお、上記絞り通路の流路断面積は、圧縮空気の流速を十分に大きくして水などの液体の侵入を防止できる大きさにする必要がある。ただし、絞り通路を通過するエアの流速は供給圧力にも依存するので、液体の侵入を防止可能な絞り通路の流路断面積は、圧縮エアの供給圧力によって相対的に決まるものである。
【発明の効果】
【0007】
この発明によれば、圧縮エアが通過する絞り通路より上流側に洗浄水などの液体が侵入することがないので、液体によって電気的な不具合が発生することがない。そのため、放電部を液体に浸したり、放電部に液体をかけたりして洗浄することができる。
また、圧縮エアをケーシング内に供給することで、エアの勢いによって放電部の周囲の液体を流動させて放電部の表面を洗い流すことができ、ブラシなどの洗浄具を用いる必要がない。
さらに、洗浄後には、圧縮エアの噴出力によって水などの液体を吹き飛ばすことができるので、放電部の乾燥を短時間でできるようになる。
また、圧縮エアをケーシング内に供給することで、エアの勢いによって放電部の周囲の液体を流動させて放電部の表面を洗い流すことができ、ブラシなどの洗浄具を用いる必要がない。
さらに、洗浄後には、圧縮エアの噴出力によって水などの液体を吹き飛ばすことができるので、放電部の乾燥を短時間でできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
図１，２に示す第１実施形態は、例えば、粉塵が発生するような工程に設けられ、放電部に付着した粉塵を水などで洗い落とすことができる除電装置である。
第１実施形態の除電装置は、図１に示すように円筒状のケーシング１内に支持筒２を介して電極部ホルダー３を支持している。
上記ケーシング１はステンレスなどの金属製の部材で、図示しないアース線で接地され、この発明の接地電極を兼ねる。
第１実施形態の除電装置は、図１に示すように円筒状のケーシング１内に支持筒２を介して電極部ホルダー３を支持している。
上記ケーシング１はステンレスなどの金属製の部材で、図示しないアース線で接地され、この発明の接地電極を兼ねる。
【0010】
上記電極ホルダー３は、例えばＰＢＴ（ポリブチルテレフタレート）などの絶縁性樹脂材で形成された部材で、その軸方向先端側に電極針４を固定するとともに基端側には上記電極針４と電気的導通を保った接続端子５を設けている。この接続端子５には、図示しない交流高電圧源に接続された高圧ケーブル６が接続されている。なお、上記接続端子５の外周は熱収縮した絶縁性樹脂材の被覆チューブ７で覆われている。
そして、上記電極ホルダー３、電極針４、接続端子５及び被覆チューブ７がこの発明の放電電極部材を構成している。
そして、上記電極ホルダー３、電極針４、接続端子５及び被覆チューブ７がこの発明の放電電極部材を構成している。
【0011】
また、上記支持筒２はＰＢＴなどの絶縁性樹脂材で形成され、内部に上記電極ホルダー３を設けている。電極ホルダー３は図２に示すように、その外周に支持筒２の内壁に一致する曲面部３ａと支持筒２から間隔を保った平面部３ｂとを備え、平面部３ｂに支持筒２の側壁を貫通する止めビス８，８を押し付けて、支持筒２に対して電極ホルダー３が回転しないようにしている。なお、電極ホルダー３内には電極針４と接続端子５とを接続するための導体が設けられているが、図２ではそれを省略している。
【0012】
そして、支持筒２の外周をケーシング１の内周に一致させるとともに、外壁に設けた位置決め凹部２ａにケーシング１の外周から止めビス９を挿入し、ケーシング１に支持筒２を固定している。これによりケーシング１内に支持筒２及び電極ホルダー３を介して電極針４が固定されることになる。
さらに、支持筒２には、内壁を内側に向かって突出させた小径部２ｂが設けられ、この小径部２ｂと上記被覆チューブ７との隙間を、後で説明する圧縮エアが通過する絞り通路１０にしている。
さらに、支持筒２には、内壁を内側に向かって突出させた小径部２ｂが設けられ、この小径部２ｂと上記被覆チューブ７との隙間を、後で説明する圧縮エアが通過する絞り通路１０にしている。
【0013】
また、支持筒２において電極針４と反対側の内壁にはネジ部２ｃを形成し、このネジ部２ｃにエア継手１１をネジ結合している。エア継手１１にはエアチューブ１２が連結され、このエアチューブ１２は図示しない圧縮エア供給源に接続されている。したがって、エア継手１１が、ケーシング１の一端側に設けられ、ケーシング１内に圧縮エアを導入するこの発明のエア導入部である。
なお、この第１実施形態では、上記ケーシング１と図示しない接続部材との間で、上記エアチューブ１２内に上記高圧ケーブル６を通過させている。
なお、この第１実施形態では、上記ケーシング１と図示しない接続部材との間で、上記エアチューブ１２内に上記高圧ケーブル６を通過させている。
【0014】
このようにした除電装置では、エアチューブ１２に圧縮エアを供給すると、圧縮エアがケーシング１内のエア継手１１を介して支持筒２内に供給され、支持筒２と上記被覆チューブ７との間に形成される絞り通路１０を通過し、電極ホルダー３及び電極針４に沿ってケーシング１の他端側の開口１ａから外部へ流出する。
このようにケーシング１内に圧縮エアを導いた状態で電極針４に高電圧を印加すると、電極針４の先端と接地電極を構成するケーシング１との間の放電によってイオンが生成され、生成されたイオンはエア流に乗って上記開口１ａから外部へ放出され、処理対象の表面を除電することができる。
このようにケーシング１内に圧縮エアを導いた状態で電極針４に高電圧を印加すると、電極針４の先端と接地電極を構成するケーシング１との間の放電によってイオンが生成され、生成されたイオンはエア流に乗って上記開口１ａから外部へ放出され、処理対象の表面を除電することができる。
【0015】
また、粉塵などが付着した電極針４を洗浄する場合には、電源をオフにして圧縮エアを供給した状態で放電針４の先端に向かって水をかければよい。上記絞り通路１０から圧縮エアが噴出し、この圧縮エアが水とともに放電針４に付着した粉塵をケーシング１の外部へ放出させる。上記圧縮エアは絞り通路１０を通過することで流速が高まり、この絞り通路１０の下流側から上流側へ水が侵入することを防止できる。したがって、ケーシング１内に水分が溜まってしまうことがない。
【0016】
また、粉塵などが付着した電極針４を水に浸けて洗浄することもできる。このときにも、ケーシング１に圧縮エアを供給すれば、絞り通路１０を通過する圧縮エアによってその上流側へ水が侵入することを防止できる。
さらに、絞り通路１０を通過した圧縮エアによって絞り通路１０の下流側の水が攪拌され、気泡や水流によって電極針４の表面を洗浄することができる。
そして、洗浄後には、圧縮エアの供給を一定時間継続することで、絞り通路１０の下流側に付着した水滴を吹き飛ばし、乾燥時間を短縮することができる。
さらに、絞り通路１０を通過した圧縮エアによって絞り通路１０の下流側の水が攪拌され、気泡や水流によって電極針４の表面を洗浄することができる。
そして、洗浄後には、圧縮エアの供給を一定時間継続することで、絞り通路１０の下流側に付着した水滴を吹き飛ばし、乾燥時間を短縮することができる。
【0017】
このように、この第１実施形態の除電装置は、ケーシング１内において絞り通路１０の下流側部分の水を、圧縮エアが開口１ａから押し出すように機能するので、絞り通路１０の上流側への水の侵入を防止できるだけでなく、下流側の電極針４の表面を水流で洗い流すことができる。
なお、この第１実施形態では、放電電極部材を構成する要素のうち、エア流に沿って最上流側となる接続端子５に対応する位置に絞り通路１０を形成している。そのため、電極ホルダー３及び電極針４が絞り通路１０の下流側に突出し、これらを水で洗浄することができる。
なお、この第１実施形態では、放電電極部材を構成する要素のうち、エア流に沿って最上流側となる接続端子５に対応する位置に絞り通路１０を形成している。そのため、電極ホルダー３及び電極針４が絞り通路１０の下流側に突出し、これらを水で洗浄することができる。
【0018】
図３に示す第２実施形態は、エア継手１１の取り付け位置と圧縮エアの絞り通路１７の位置が、図１の第１実施形態と異なる除電装置である。その他の構成は、第１実施形態とほぼ同じで、この第２実施形態において第１実施形態と同じ構成要素には図１，２と同じ符号を用いている。
第２実施形態では、ケーシング１の一方の端面ではなく、一端側の側面にエア継手１１を取り付け、ケーシング１の側面からケーシング１内に圧縮エアを導入するようにしている。そして、ケーシング１の一方の端部には圧縮エアが漏れ出ることがないように、キャップ１３を設けるとともに、その中央にシール部材１４を介して高圧ケーブル６を通している。
第２実施形態では、ケーシング１の一方の端面ではなく、一端側の側面にエア継手１１を取り付け、ケーシング１の側面からケーシング１内に圧縮エアを導入するようにしている。そして、ケーシング１の一方の端部には圧縮エアが漏れ出ることがないように、キャップ１３を設けるとともに、その中央にシール部材１４を介して高圧ケーブル６を通している。
【0019】
また、ケーシング１内には絶縁性樹脂材からなる支持筒１５が設けられている。この支持筒１５の外周をケーシング１の内周に一致させ、止めビス９で固定するとともに、止めビス８，８によって上記支持筒１５内に電極ホルダー３を支持している。
なお、この第２実施形態でも、電極針４、電極ホルダー３、接続端子５及び被覆チューブ７が放電電極部材でありその構成は第１実施形態と同じである。
なお、この第２実施形態でも、電極針４、電極ホルダー３、接続端子５及び被覆チューブ７が放電電極部材でありその構成は第１実施形態と同じである。
【0020】
ただし、第２実施形態の支持筒１５の内壁には小径部は形成されず、支持筒１５と放電電極部材との間には十分な流路断面積を有するエア通路が形成される。
そして、上記電極針４の先端近くでは、ドーナツ板状の絞り部材１６が支持筒１５に固定されている。この絞り部材１６の中央孔１６ａから、放電部である電極針４の先端を突出させ、中央孔１６ａと電極針４との間に絞り通路１７を形成している。
したがって、上記エア継手１１を介してケーシング１の側面から供給された圧縮エアは、支持筒１５と放電電極部材との間を通過し、絞り通路１７を通過して開口１ａからケーシング１の外部へ流出する。
そして、上記電極針４の先端近くでは、ドーナツ板状の絞り部材１６が支持筒１５に固定されている。この絞り部材１６の中央孔１６ａから、放電部である電極針４の先端を突出させ、中央孔１６ａと電極針４との間に絞り通路１７を形成している。
したがって、上記エア継手１１を介してケーシング１の側面から供給された圧縮エアは、支持筒１５と放電電極部材との間を通過し、絞り通路１７を通過して開口１ａからケーシング１の外部へ流出する。
【0021】
このような第２実施形態においても、電極針４に印加する電源をオフにした状態でケーシング１内に圧縮エアを導きながら、電極針４に洗浄用の水をかけたり、ケーシング１を水に浸けたりして、放電部である電極針４を洗浄することができる。放電部の洗浄時には絞り通路１７を通過する圧縮エアの流れによって絞り通路１７の上流側への水の侵入を防止でき、圧縮エアの噴出によって洗浄後の除水もできる。
なお、この第２実施形態でも、上記絞り通路１７から噴出する圧縮エアによって、処理対象にイオンを照射して除電することができることは当然である。
なお、この第２実施形態でも、上記絞り通路１７から噴出する圧縮エアによって、処理対象にイオンを照射して除電することができることは当然である。
【0022】
上記第１，２実施形態では、圧縮エアの絞り通路１０，１７を設けることによって、洗浄時に洗浄水などが絞り通路の上流側に侵入して、除電装置の使用時に漏電などの問題を起こさないようにしている。
そのため、絞り通路１０，１７から下流側に突出した部分を水などの液体で自由に洗浄でき、清浄な状態を保つことができる。
そのため、絞り通路１０，１７から下流側に突出した部分を水などの液体で自由に洗浄でき、清浄な状態を保つことができる。
【0023】
なお、上記絞り通路をどこに設けるかによって、洗浄される範囲を設定することができる。ただし、電極針４の先端などの放電部を清浄に保つことが必要なので、少なくとも放電部は絞り通路より下流側に突出させる必要がある。
さらに、上記第１，２実施形態では、ケーシング１が接地電極を兼ねているが、ケーシング１を絶縁性材料で構成し、ケーシング１とは別に電極針４と対向する接地電極を設けてもよい。放電電極部材の構成も、上記実施形態に限定されない。
さらに、上記第１，２実施形態では、ケーシング１が接地電極を兼ねているが、ケーシング１を絶縁性材料で構成し、ケーシング１とは別に電極針４と対向する接地電極を設けてもよい。放電電極部材の構成も、上記実施形態に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【0024】
粉塵が発生する現場で使用する除電装置として有用である。
【符号の説明】
【0025】
１ （接地電極を兼ねる）ケーシング
２，１５ （支持部材）支持筒
３ （放電電極部材）電極ホルダー
４ （放電電極部材）電極針
５ （放電電極部材）接続端子
７ （放電電極部材）被覆チューブ
１０，１７ 絞り通路
１１ （エア導入部）エア継手
２，１５ （支持部材）支持筒
３ （放電電極部材）電極ホルダー
４ （放電電極部材）電極針
５ （放電電極部材）接続端子
７ （放電電極部材）被覆チューブ
１０，１７ 絞り通路
１１ （エア導入部）エア継手
【図1】
【図2】
【図3】