專利名稱：除電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種除電裝置，特別涉及一種通過對除電對象物照射正負(fù)離子而使其 處于電中性的除電裝置。
背景技術(shù)：
以往，在半導(dǎo)體制造生產(chǎn)線或手機等的單元化生產(chǎn)工序中，為防止由于部件帶電 而導(dǎo)致的靜電危害或靜電吸附，在工作臺或輸送機等的附近配設(shè)除電裝置。在這樣的制造 現(xiàn)場所使用的除電裝置，通過對由于正或負(fù)的電荷的全部或部分過剩而處于電荷不均勻狀 態(tài)的除電對象物(部件)放出(照射)正及負(fù)離子，從而使得除電對象物(部件)處于電 中性的結(jié)構(gòu)。但是，這種除電裝置存在電極針的污染或腐蝕而導(dǎo)致離子產(chǎn)生能力經(jīng)時減少 的問題。就上述問題，揭示有專利文獻(xiàn)1的除電裝置，該除電裝置通過在對放電用電極施 加的正的脈沖信號和負(fù)的脈沖信號之間設(shè)置不施加電壓的休止期間，從而減少電極污染或 磨耗。并且，在該除電裝置也進(jìn)行如下操作，即，通過在進(jìn)入休止期間之前的電極施加與到 此時為止的極性逆極性的短的脈沖信號，從而中和殘留在該電極的殘留電壓。專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-86393號公報然而，在設(shè)置如上所述的休止期間的方式，由于總的離子產(chǎn)生量減少而導(dǎo)致除電 能力減少。并且，在如上所述的在進(jìn)入休止期間前施加逆極性的短的脈沖信號而急速中和殘 留電壓的方式，由于電場(離子風(fēng))的急速消失而導(dǎo)致對電極附近的殘留離子的推出(及， 加到對向電極一側(cè))力急速消失，導(dǎo)致了在放電部空間容易殘留帶電粒子或離子。并且，因為在之后未設(shè)置足夠的休止期間，在對電極施加逆極性的電壓時存在電 極吸附殘留在該電極附近的逆極性的帶電粒子或離子的可能性，這成為導(dǎo)致電極污染或腐 蝕的原因。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種放電電極的污染或腐蝕少、 且可長期維持良好的放電性能的除電裝置。本發(fā)明第一方面的除電裝置，具有與被施加的直流高電壓的極性對應(yīng)地產(chǎn)生正或負(fù)離子的放電電極；從該放電電極離開規(guī)定間隔地設(shè)置的對向電極；對所述放電電極交替地施加正和負(fù)的直流高電壓的高電壓發(fā)生機構(gòu)，其中，所述高電壓發(fā)生機構(gòu)，緩慢減少已對所述放電電極施加的正或負(fù)的直流高 電壓的至少后半側(cè)高電壓部。根據(jù)上述第一方面，通過緩慢減少已對放電電極施加的正或負(fù)的直流高電壓的至 少后半側(cè)高電壓部，在該期間依次減少新的離子的產(chǎn)生的同時，這些離子通過氣流和電場而有效地輸送到對向電極一側(cè)。其結(jié)果，在施加電壓大致為OV的時刻，清除了殘留在電極 附近的離子。因此，即使在此后迅速對電極施加逆極性的直流高電壓，前一次的殘留離子等 也不會被吸引而回到該電極一側(cè)。從而，根據(jù)上述第一方面，不會減少總的離子產(chǎn)生量，可 在長時間處于污染或腐蝕環(huán)境中時有效保護(hù)針電極。并且，本發(fā)明的第二方面的除電裝置，是在前述的除電裝置中，通過所述高電壓發(fā) 生機構(gòu)緩慢增加對所述放電電極施加的正或負(fù)的直流高電壓的至少前半側(cè)高電壓部的結(jié) 構(gòu)。根據(jù)上述第二方面，通過緩慢增加對放電電極施加的正或負(fù)的直流高電壓的至少 前半側(cè)高電壓部，在緩慢推進(jìn)該電極周圍的電場的反轉(zhuǎn)的同時，在該期間的前半部通過氣 流清除前一次的離子，在該后半部逐漸增加后一次的離子產(chǎn)生。并且，在后一次(逆極性) 的施加電壓達(dá)到峰值的時刻，已在前一次產(chǎn)生的殘留離子等也不會被吸引而回到電極一 側(cè)。從而，根據(jù)上述第二方面，不會減少總的離子產(chǎn)生量，可在長時間處于污染或腐蝕環(huán)境 中時有效保護(hù)針電極。并且，本發(fā)明的第三方面的除電裝置，是在前述的除電裝置中，通過所述高電壓發(fā) 生機構(gòu)緩慢增加對所述放電電極施加的正及負(fù)的直流高電壓的至少前半側(cè)高電壓部，并 且，緩慢減少對所述放電電極施加的正及負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部的結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述第三方面，通過緩慢減少前施加電壓且緩慢增加后施加電壓，通過該連 接的期間，可在較短時間內(nèi)效率良好地實現(xiàn)前一次產(chǎn)生的殘留離子等的清除、后一次產(chǎn)生 的逆極性離子的緩慢增加。因此，前一次的殘留離子等不會吸附到放電電極。從而，根據(jù)上 述第三方面，不會減少總的離子產(chǎn)生量，可在長時間處于污染或腐蝕環(huán)境中時有效保護(hù)針 電極。并且，本發(fā)明的第四方面的除電裝置，是在前述的除電裝置中，通過所述高電壓發(fā) 生機構(gòu)，階段性減少已對所述放電電極施加的正或負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部 的結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述第四方面，通過階段性減少已對所述放電電極施加的正或負(fù)的直流高電 壓的至少后半側(cè)高電壓部，在該期間階段性減少新離子的產(chǎn)生的同時，這些離子通過氣流 和電場而有效輸送到對向電極一側(cè)。其結(jié)果，在施加電壓大致為OV的時刻清除了殘留在電 極附近的離子等。因此，即使在此后迅速對電極施加逆極性的直流高電壓，前一次的殘留離 子等也不會被吸引而回到該電極一側(cè)。從而，根據(jù)上述第四方面，不會減少總的離子產(chǎn)生 量，可在長時間處于污染或腐蝕環(huán)境中時有效保護(hù)針電極。并且，本發(fā)明的第五方面的除電裝置，在前述的除電裝置中，通過所述高電壓發(fā)生 機構(gòu)，僅僅緩慢減少已對所述放電電極施加的負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部的結(jié) 構(gòu)。本發(fā)明的發(fā)明人，注意到在施加了正的高電壓的電極(特別是針尖)的附近存在 (殘留)負(fù)離子時會加速針尖腐蝕，從而發(fā)明了可解決這些問題的結(jié)構(gòu)。即，根據(jù)上述第 五方面，通過僅僅緩慢減少已對所述放電電極施加的負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓 部，使得此后在對該電極施加正的直流高電壓的時刻在電極周圍已經(jīng)沒有殘留的負(fù)離子。 從而，根據(jù)上述第五方面，不會減少總的離子產(chǎn)生量，可在長時間處于污染或腐蝕環(huán)境中時 有效保護(hù)針電極。
5
在這里優(yōu)選為，在與空氣的流動方向正交的面并列設(shè)置多個放電電極。通過這種 結(jié)構(gòu)，可對除電對象物照射更多的離子。并且，優(yōu)選為，鄰接的所述放電電極彼此分在兩組，對各組的所述放電電極施加相 互逆極性的直流高電壓。由此，可良好地保持除電對象物的離子平衡。并且，離子平衡是指 離子照射后的除電對象物的殘留電位從OV離開多少的指標(biāo)。并且，優(yōu)選為，在從所述放電電極離開規(guī)定間隔且與空氣的流動方向正交的面設(shè) 置具有多個通風(fēng)孔的對向電極。對向電極兼?zhèn)浞€(wěn)定化放電電極的離子產(chǎn)生功能、避免人的 手與該放電電極接觸的保護(hù)功能。如上所述，根據(jù)本發(fā)明可提供不會減少總的離子產(chǎn)生量、減少放電電極的污染或 腐蝕、經(jīng)時變化少的壽命長的除電裝置。


圖1是表示本發(fā)明實施方式的除電裝置的概略構(gòu)成圖。圖2是表示第一實施方式的高電壓施加控制的時序圖。圖3是表示第二實施方式的高電壓施加控制的時序圖。圖4是表示第三實施方式的高電壓施加控制的時序圖。圖5是表示第四實施方式的高電壓施加控制的時序圖。圖6是表示第五實施方式的高電壓施加控制的時序圖。圖7是表示第六實施方式的高電壓施加控制的時序圖。在圖1 圖7中，1、除電裝置，10、高電壓發(fā)生部，20、放電部，30、風(fēng)扇，60、對向電 極，70、除電對象物。
具體實施例方式以下，結(jié)合附圖對本發(fā)明的適當(dāng)?shù)膶嵤┓绞降某娧b置1進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖 1 (A)所示，除電裝置1具有，送風(fēng)用的風(fēng)扇30、可產(chǎn)生正和負(fù)的直流高電壓的高電壓發(fā)生部 10、與被施加直流高電壓的極性對應(yīng)地產(chǎn)生正和負(fù)電離子的放電部20、從該放電部的放電 電極離開規(guī)定間隔地設(shè)置的對向電極60。除電對象物70位于除電裝置1的送風(fēng)下游側(cè)。高電壓發(fā)生部10，每隔規(guī)定時間同時產(chǎn)生極性在正和負(fù)之間反轉(zhuǎn)的直流高電壓A 和與之逆極性的直流電壓B。高電壓發(fā)生部10，分別對放電部20的針電極21、23的組和 22、24的組(參照圖1(B))施加直流高電壓A及B。雖然未圖示，高電壓發(fā)生部10具有升 壓用的變壓器、與該變壓器的二次線圈電路連接的正極性和負(fù)極性的整流電路，可對積蓄 在正極性和負(fù)極性的整流電路的各個電容器的電荷的充/放電速度進(jìn)行變更。更為具體說明是，利用升壓用變壓器、對該變壓器的一次電流進(jìn)行0N/0FF控制的 充電開關(guān)、對該變壓器輸出的二次電流進(jìn)行整流的二極管、通過以反復(fù)充電而階段性增加 (實際上是緩慢增加)充電電壓的方式增加該變壓器輸出的二次電壓的電容器、通過介由 電阻階段性地(實際上是緩慢放電)對該電容器的輸出電壓進(jìn)行放電的放電開關(guān)，來構(gòu)成 高電壓發(fā)生部10。對于利用如此構(gòu)成的高電壓發(fā)生部10的直流高電壓的施加控制，將在后 進(jìn)行敘述。如圖1⑶所示，例如在針電極21 24的每一個的末端部朝向矩形結(jié)構(gòu)的中心方向，設(shè)置在兩組的對角線上。其中，對末端部相對的針電極組施加相同極性的直流高電壓。 在針電極21、23的組產(chǎn)生正離子期間，在針電極22、24的組產(chǎn)生負(fù)離子。并且，在針電極 21,23的組產(chǎn)生負(fù)離子期間，在針電極22、24的組產(chǎn)生正離子。對向電極60，通過諸如在與空氣的流動方向垂直的面具有多個通風(fēng)孔的導(dǎo)電性部 件構(gòu)成。例如使用蜂窩狀的蜂窩電極、金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀電極、將環(huán)狀的金屬電極同心圓 狀配置的環(huán)狀電極。對向電極60，介由保護(hù)電阻Rb而接地，并兼?zhèn)浞€(wěn)定化針電極21 24 的離子產(chǎn)生功能、避免人的手與該針電極接觸的保護(hù)功能。并且，如將針電極21 24和對向電極60之間的距離設(shè)置為M、將鄰接的針電極 21和22、22和23等的針尖間的距離設(shè)置為K(例如，K = 40mm 120mm左右)，則優(yōu)選為 M<K。通過如此設(shè)定，可使得在各針電極產(chǎn)生的正負(fù)離子飛向距離短的對向電極60。并 且，如將從針電極21 24到除電對象物70的距離設(shè)為L時，上述針電極之間的距離K，考 慮到在放電部20產(chǎn)生的正和負(fù)離子在除電對象物70大致均勻地混合，可設(shè)定為例如K = L/5 L/4左右。并且，通過使用上述的高電壓發(fā)生部10，對針電極21 24進(jìn)行幾個模式的高電壓 施加控制的情況進(jìn)行具體說明。圖2是表示第一實施方式的高電壓施加控制的時序圖，表 示緩慢減少已對針電極施加的正及負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部。在圖2中，Sl是用于切換在高電壓發(fā)生部10產(chǎn)生的正極性和負(fù)極性的高電壓輸 出的極性切換信號，S2是對充電開關(guān)施加的充電控制信號，S3是對放電開關(guān)施加的放電控 制信號。在高電壓發(fā)生部10，可通過控制充電控制信號S2的脈沖幅度，可將積蓄到變壓器 的一次線圈的電磁能控制在所需之大小。由此，伴隨上述的控制，通過將二次線圈輸出進(jìn)行 一次，也可將電容器中積蓄的電荷Q ( S卩，電壓ΔΥ = Q/C，其中C是電容器的電容)控制在 所需的大小。從而，通過對充電控制信號S2的脈沖幅度和產(chǎn)生間隔進(jìn)行控制，可將電容器 的充電電壓急劇增加或者緩慢增加。對放電控制信號3也進(jìn)行相同控制。在圖2的最初半周期，利用極性切換信號Sl = 0 (低電平)對針電極21、23施加正 的直流高電壓，對針電極22、24施加負(fù)的直流高電壓。進(jìn)而，在該半周期的末端部，通過密 集產(chǎn)生基于大的一次電流的高電壓，來迅速增加針電極21、23的施加電壓，且迅速減少針 電極22、24的施加電壓。并且，在維持該狀態(tài)規(guī)定時間后，在該半周期的后半部，通過每隔 規(guī)定時間產(chǎn)生狹窄脈沖幅度的放電控制信號S3，緩慢減少針電極21、23的施加電壓，且緩 慢增加針電極22、24的施加電壓。在之后的半周期，通過極性切換信號Sl = 1(低電平)， 將對針電極21、23及針電極22、24施加的電壓的極性反轉(zhuǎn)。并且，對針電極21、23的離子產(chǎn)生動作進(jìn)行說明。在最初半周期，通過從早期開始 對針電極21、23施加正的直流高電壓+V2(例如+5kV)，使得從該針電極21、23產(chǎn)生更多的 正離子。在維持該狀態(tài)規(guī)定時間后，如施加電壓緩慢減少至+Vl (例如+3kV)，則在此區(qū)間依 次減少新的正離子的產(chǎn)生的同時，這些正離子通過氣流和電場而輸送到對向電極60 —側(cè)。 并且，在該區(qū)間，因存在以前產(chǎn)生的正離子被后產(chǎn)生的正離子從后側(cè)推的作用，殘留的在電 極附近的正帶電粒子或正離子(以下，將這些統(tǒng)稱為正離子等)迅速移動到對向電極60 — 側(cè)。并且，電極電壓低于+Vl的時刻，新的正離子的產(chǎn)生將停止，此后，殘留在針電極 21,23附近的正離子等通過氣流和電場而迅速移輸送到對向電極60—側(cè)。其結(jié)果，在施加電壓大致為OV的時刻，針電極21、23的周圍空間的正離子等被清除，從而處于電中性。在之后的半周期，通過從早期開始對針電極21、23施加負(fù)的直流電壓_V2(例 如_5kV)，使得從該針電極21、23產(chǎn)生更多的負(fù)離子。在此時刻，因為在針電極21、23附近 未殘留有正離子等，在從早期開始施加-V2時也不會在針尖吸附正離子等，且從早期開始 產(chǎn)生更多的負(fù)離子。在維持該狀態(tài)規(guī)定時間后，如緩慢增加電壓至-Vl (例如-3kV)，則在該 區(qū)間依次減少新的負(fù)離子的產(chǎn)生的同時，這些負(fù)離子通過氣流和電場的作用而輸送到對向 電極60—側(cè)。并且，在該區(qū)間，因存在以前產(chǎn)生的負(fù)離子被后產(chǎn)生的負(fù)離子從后側(cè)推的作 用，殘留在電極附近的負(fù)帶電粒子或負(fù)離子(以下，將這些統(tǒng)稱為負(fù)離子等)迅速移動到對 向電極60 —側(cè)。進(jìn)而，在電極電壓超過-Vl的時刻，新的負(fù)離子的產(chǎn)生將停止，此后，殘留在針電 極21、23附近的負(fù)離子等通過氣流和電場而迅速輸送到對向電極60—側(cè)。其結(jié)果，在施加 電壓大致為OV的時刻，針電極21、23的周圍空間的負(fù)離子等被清除，從而處于電中性。以 下，重復(fù)這樣的狀態(tài)。一方面，對針電極22、24同時施加與上述說明逆極性的直流高電壓，同樣產(chǎn)生與 上述說明逆極性的離子。并且，在這些情況下，對針電極21、23和針電極22、24的組施加緩 慢變化的電壓的時間，例如，可通過多數(shù)試驗來求出多個清除針電極附近的殘留離子等的 時間并通過平均化而容易獲得。優(yōu)選為，通過在IOHz IOOHz范圍內(nèi)反復(fù)進(jìn)行如上所述的一個周期份的高電壓施 加控制，在除電對象物70可獲的良好的離子平衡。這部分的操作，與以下說明的各實施方 式中也是相同的。在本第一實施方式中，通過緩慢減少對針電極21 24施加的正及負(fù)的直流高電 壓的至少后半側(cè)高電壓部，可利用該期間有效地清除留在針電極21 24附近的帶電粒子 或離子的同時，即使在此后緩慢施加逆極性的直流高電壓，前一次的殘留離子等也不會被 吸引而回到針電極一側(cè)。從而，根據(jù)本第一實施方式，不會減少總的離子產(chǎn)生量，可在長時 間處于污染或腐蝕環(huán)境中時有效保護(hù)針電極。并且，在上述第一實施方式中，雖然是緩慢減少了對針電極21 24施加的正及負(fù) 的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部，但并不限于此。在緩慢減少對針電極21 24施加 的正或負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部時，也可獲得防止電極污染的效果。并且，在上述第一實施方式中以直線減少了電極電壓，也可以曲線減少電極電壓。圖3是表示第二實施方式的高電壓施加控制的時序圖，表示緩慢增加對針電極施 加的正及負(fù)的直流高電壓的至少前半側(cè)高電壓部。在最初半周期，通過從早期開始每隔規(guī)定時間產(chǎn)生具有比較狹窄的脈沖幅度的充 電控制信號S2，緩慢增加針電極21、23的施加電壓，且緩慢減少針電極22、24的施加電壓。 并且，在該半周期的后端部，通過產(chǎn)生寬的脈沖幅度的放電控制信號S3，迅速減少針電極 21、23的施加電壓，且迅速增加針電極22、24的施加電壓。在后半周期，通過極性切換信號 Sl = 1，將對針電極21、23及針電極22、24的施加的直流高電壓的極性反轉(zhuǎn)。進(jìn)而，對針電極22、24的離子的產(chǎn)生動作進(jìn)行說明。在最初半周期，通過針電極 21、23的施加電壓向正的直流高電壓+V2(例如+5kV)緩慢增加，在該針電極21、23的施加 電壓超過+Vl (例如+3kV)為止的區(qū)間不產(chǎn)生正離子的同時，在該區(qū)間未圖示的前半周期
8產(chǎn)生的負(fù)離子等隨著氣流輸送到對向電極一側(cè)。進(jìn)而，在施加電壓超過+Vl之后正離子的 產(chǎn)生依次增加的同時，在該時刻，因為在針電極21、23附近清除了在前半周期產(chǎn)生的負(fù)離 子等，從而在針電極21、23不會吸附有負(fù)離子。由此，可有效防止針電極21、23被污染或腐 蝕。并且，在該施加電壓達(dá)到+V2的時刻最大限度地產(chǎn)生正離子的同時，在維持該狀態(tài)規(guī)定 時間后，施加電壓迅速減少到大致0V。這樣，在本第二實施方式中，通過對半周期的后端部 為止施加+V2，可產(chǎn)生更多的正離子。在后半周期，通過針電極21、23的施加電壓向_V2(例如_5kV)緩慢減少，在該區(qū) 間，與上述說明相同地進(jìn)行在前半周期所產(chǎn)生的正離子等的清除、及隨后產(chǎn)生的負(fù)離子的 增加。一方面，對針電極22、24同時施加與上述說明逆極性的直流高電壓，同樣產(chǎn)生與 上述說明相比逆極性的離子。并且，在這些情況下，對針電極21、23或針電極22、24的組施 加緩慢變化的電壓的時間，例如，可通過多數(shù)試驗來求出多個清除針電極附近的殘留離子 等的時間并通過平均化而容易獲得。在本第二實施方式中，通過緩慢增加對針電極21 24施加的正及負(fù)的直流高電 壓的至少前半側(cè)高電壓部，可清除利用該緩慢增加區(qū)間留在針電極21 24附近的前一次 帶電粒子或離子的同時，在此后，在該施加電壓達(dá)到峰值的時刻，已在前半周期產(chǎn)生的殘留 離子等也不會被吸引而回到針電極一側(cè)。從而，根據(jù)本第二實施方式，不會減少總的離子產(chǎn) 生量，可在長時間處于污染或腐蝕環(huán)境中時有效保護(hù)針電極。并且，在上述第二實施方式中，雖然是緩慢增加了對針電極21 24施加的正及負(fù) 的直流高電壓的至少前半側(cè)高電壓部，但并不限于此。即使緩慢增加對針電極21 24施 加的正或負(fù)的直流高電壓的至少前半側(cè)高電壓部，也可以有效防止電極被污染。圖4是表示第三實施方式的高電壓施加控制的時序圖，表示稍微迅速地增加對針 電極施加的正及負(fù)的直流高電壓的至少前半側(cè)高電壓部，且稍微迅速地減少對該針電極施 加的正及負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部。在最初半周期，通過從早期開始比較密集產(chǎn)生具有比較狹窄的脈沖幅度的充電控 制信號S2，稍微迅速增加針電極21、23的施加電壓，且稍微迅速減少針電極22、24的施加電 壓。并且，在該半周期的后半部，通過比較密集地產(chǎn)生具有比較狹窄的脈沖幅度的放電控制 信號S3，稍微迅速地減少針電極21、23的施加電壓，且稍微迅速增加針電極22、24的施加電 壓。在后半周期，通過極性切換信號Sl = 1，將對針電極21、23及針電極22、24施加的直流 高電壓的極性反轉(zhuǎn)。并且，對針電極21、23的離子產(chǎn)生動作進(jìn)行說明。但是，在此對最初半周期的后半 部及后半周期前半部的動作進(jìn)行說明。在最初半周期的后半部因已對針電極21、23施加 +V2而最大限度地產(chǎn)生正離子的同時，在該狀態(tài)維持規(guī)定時間后，使得施加電壓稍微迅速地 向OV減少。通過如上所述，在施加電壓減少至+Vl的區(qū)間，比較迅速地減少針電極21、23的新 的正離子的產(chǎn)生的同時，這些正離子通過氣流和電場而輸送到對向電極60—側(cè)。并且，在 該區(qū)間，因存在以前產(chǎn)生的正離子被后產(chǎn)生的正離子從后側(cè)推的作用，電極附近的正離子 等迅速移動到對向電極60 —側(cè)。進(jìn)而，在施加電壓減少至+Vl的時刻，新的正離子的產(chǎn)生將停止，此后，殘留在針電極21、23附近的正離子等通過氣流和電場而輸送到對向電極60—側(cè)。其結(jié)果，在施加電 壓大致為OV的時刻，針電極21、23周圍空間的正離子等的大部分被清除，從而處于電中性。在后半周期，通過向負(fù)的直流高電壓-V2稍微迅速地減少針電極21、23的施加電 壓，在施加電壓直至-Vl的期間內(nèi)針電極21、23不產(chǎn)生負(fù)離子。并且，在此區(qū)間，在前半周 期所產(chǎn)生的正離子等，隨著氣流輸送到對向電極60 —側(cè)，從而可從針電極21、23周圍被清 除。進(jìn)而，在施加電壓減少至小于-Vl后，負(fù)離子的產(chǎn)生比較迅速地增多。并且，在該時刻， 在前半周期產(chǎn)生的正離子等，因為從針電極21、23的周圍被清除，從而不會吸附到針電極 21、23。由此，可有效防止針電極21、23被污染或腐蝕。上述操作，就針電極22、24也是相 同的。在本第三實施方式中，通過前一次施加電壓稍微迅速地減少、后一次施加電壓稍 微迅速地增大，利用該連接的期間，可在較短時間內(nèi)有效地進(jìn)行前一次產(chǎn)生的殘留離子等 的清除、后一次產(chǎn)生的逆極性離子的緩慢增加。從而，在放電電極上不會吸附有前一次的殘 留離子等。從而，根據(jù)本第三實施方式不會增加總的離子產(chǎn)生量，可在長時間處于污染或腐 蝕環(huán)境中時有效保護(hù)針電極。圖5是表示第四實施方式的高電壓施加控制的時序圖，表示階段性地減少對針電 極施加的正及負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部。在圖5中，士V2是可產(chǎn)生正負(fù)離子 的電壓(例如士5kV)、士Vl是不產(chǎn)生正負(fù)離子的電壓(例如士 3kV)。在最初半周期，通過從早期開始密集產(chǎn)生基于大的一次電流的高電壓，迅速增加 針電極21、23的施加電壓，且迅速減少針電極22、24的施加電壓。并且，在維持該狀態(tài)規(guī)定 時間后，在該半周期的后半部通過具有比較寬的脈沖幅度的放電控制信號S3例如分為兩 次產(chǎn)生，針電極21、23的施加電壓分為兩階段減少、且針電極22、24的施加電壓分為兩階段 增加。在后半周期，通過反轉(zhuǎn)極性切換信號Si，將對針電極21、23和22、24施加的電壓的極 性反轉(zhuǎn)。并且，對針電極21、23的離子的產(chǎn)生動作進(jìn)行說明。在最初半周期，通過從早期開 始施加+V2，使得產(chǎn)生更多的正離子。在該狀態(tài)維持規(guī)定時間后，如將施加電壓迅速(階段 性地)減少至+VI，則從該時刻開始停止新的正離子的產(chǎn)生的同時，殘留在針電極21、23附 近的帶電粒子或正離子通過氣流和基于偏壓電壓+Vl的相同的電場，迅速移動到對向電極 60 一側(cè)。進(jìn)而，在該狀態(tài)維持規(guī)定時間后，如施加電壓減少至大致0V，在該時刻，針電極21、 23附近的正離子等被清除，從而處于電中性。在后半周期，通過從早期開始對針電極21、23施加-V2，從而產(chǎn)生更多的負(fù)離子。 并且，在該時刻，在針電極21、23附近已無殘留正離子等，從而即使從早期開始施加-V2，在 針電極21、23也不會吸附有正離子等。進(jìn)而，在該狀態(tài)維持規(guī)定時間后，如施加電壓階段性 地增加到-Vl和大致0V，則在該時刻，針電極21、23附近的負(fù)離子等被清除，從而處于電中性。一方面，對于針電極22、24，通過同時施加與上述說明相比逆極性的直流高電壓， 進(jìn)行與上述說明逆極性的離子的產(chǎn)生動作。在本第四實施方式中，在正和負(fù)的直流高電壓的后半部，通過穩(wěn)定地施加不產(chǎn)生 電暈程度的直流高電壓士VI，可有效清除殘留在針電極附近的帶電粒子或殘留離子。并且， 即使是接著從早期開始施加逆極性的直流高電壓，前一次的殘留離子等也不會被吸引而回到該針電極。從而，根據(jù)本第四實施方式，不會減少總的離子產(chǎn)生量，可在長時間處于污染 或腐蝕環(huán)境中時有效保護(hù)針電極。并且，雖然未圖示，也可以是階段性地增加對針電極21 24施加的正及負(fù)的直流 高電壓的至少前半側(cè)高電壓部、且階段性地減少對針電極施加的正及負(fù)的直流高電壓的至 少后半側(cè)高電壓部。并且，在上述第四實施方式中，雖然階段性地減少了對針電極21 24施加的正及 負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部，但并不限于此。也可以通過階段性地減少對針電 極21 24施加的正或負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部，獲得防止電極被污染或腐 蝕的效果。并且，在上述第四實施方式中以兩階段減少了電極電壓，也可以通過三階段減少。圖6是第五實施方式的高電壓施加控制的時序圖，表示對針電極施加以正弦波狀 變化的高電壓。在這里，通過CPUll對控制信號S2、S3的脈沖幅度或脈沖間隔進(jìn)行多種控 制而產(chǎn)生所需波形的直流高電壓，其中，該控制信號S2、S3的脈沖幅度或脈沖間隔是用于 施加到充電開關(guān)16或放電開關(guān)17、19。在最初的半周期，通過從早期開始將充電控制信號S2的脈沖間隔依次擴(kuò)大，產(chǎn)生 正弦波高電壓的前半部(相位0 π/2)。并且，在該半周期的后半部，通過放電控制信號 S3的脈沖間隔依次狹窄，產(chǎn)生正弦波高電壓的后半部(相位π/2 π)。在后半周期，通 過反轉(zhuǎn)極性替換信號Si，同樣產(chǎn)生逆極性的正弦波高電壓(相位π 2π)。在本第五實施方式中，通過對針電極施加以正弦波狀變化的高電壓，產(chǎn)生與所謂 的交流方式相當(dāng)?shù)某婋x子。并且，可自由調(diào)整該頻率的同時，容易在各半周期之間設(shè)置不 施加電壓的休止期間。然而，本發(fā)明的發(fā)明者們注意到在施加了正的高電壓的針尖附近存在負(fù)離子時可 加速化針尖的腐蝕，基于此發(fā)明了解決該問題的結(jié)構(gòu)。以下，對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖7是表示第六實施方式的高電壓施加控制的時序圖，表示僅僅緩慢減少對針電 極21、23施加的負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部。針尖的污染，由于在施加正的直 流高電壓的針尖附近存在負(fù)離子時容易產(chǎn)生，在這里僅在針電極21、23施加負(fù)的直流高電 壓時緩慢減少該后半部。并且，在本第六實施方式中，通過以兩系統(tǒng)設(shè)定變壓器和該控制信 號，可獨立產(chǎn)生具有正和負(fù)此兩者不同波形的直流高電壓。在圖7中，S4是表示用于負(fù)極 性高電壓輸出的充電控制信號，S5是負(fù)極性高電壓輸出的放電控制信號。在最初的半周期，極性切換信號成為Sl = 0的同時，使得通過充電控制信號S2而 迅速增加的施加電壓+V2維持規(guī)定時間后，通過放電控制信號S3而迅速減少至0V。在后半 周期，極性切換信號成為Sl = 1的同時，使得已通過充電控制信號S4而迅速減少的施加電 壓-V2維持規(guī)定時間后，通過放電控制信號S5而緩慢增加到大致0V。在本第六實施方式中，通過僅僅緩慢減少對針電極21、23施加的負(fù)的直流高電壓 的后半部，利用該期間有效地清除殘留在針電極21、23附近的負(fù)帶電粒子或負(fù)離子的同 時，即使在此后迅速施加正的直流高電壓，殘留負(fù)離子等也不會被吸引而回到針電極一側(cè)。 從而，根據(jù)本第六實施方式，不會減少總的離子產(chǎn)生量，可在針電極21、23長時間處于污染 或腐蝕環(huán)境中時有效保護(hù)針電極。并且，也可以僅僅是階段性地減少負(fù)的直流高電壓的后半部?；蛘咭部梢栽O(shè)置僅
11僅在負(fù)的直流高電壓和正的直流高電壓之間施加大致OV的休止期間。并且，在上述各實施方式中講述了直流高電壓士Vl或士2的大小相同的例，但并 不限于此。一般來講，負(fù)離子一方具有產(chǎn)生與正離子相比更低的電壓的傾向，因此，可通過 考慮離子平衡的方式，將正負(fù)的直流電壓VI、V2分別設(shè)置為所需的值。并且，在上述各實施方式中，雖然在放電電極使用了針電極21 24，本發(fā)明中也 可使用線電極。并且，在上述各實施方式中，使用具體的數(shù)值例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限于這些 數(shù)值例。
權(quán)利要求
一種除電裝置，具有與被施加的直流高電壓的極性對應(yīng)地產(chǎn)生正或負(fù)離子的放電電極；從該放電電極離開規(guī)定間隔地設(shè)置的對向電極；對所述放電電極交替地施加正和負(fù)的直流高電壓的高電壓發(fā)生機構(gòu)，其中，所述高電壓發(fā)生機構(gòu)，緩慢減少已對所述放電電極施加的正或負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部。
2.一種除電裝置，具有與被施加的直流高電壓的極性對應(yīng)地產(chǎn)生正或負(fù)離子的放電電極； 從該放電電極離開規(guī)定間隔地設(shè)置的對向電極； 對所述放電電極交替地施加正和負(fù)的直流高電壓的高電壓發(fā)生機構(gòu)， 其中，所述高電壓發(fā)生機構(gòu)，緩慢增加對所述放電電極施加的正或負(fù)的直流高電壓的 至少前半側(cè)高電壓部。
3.一種除電裝置，具有與被施加的直流高電壓的極性對應(yīng)地產(chǎn)生正或負(fù)離子的放電電極； 從該放電電極離開規(guī)定間隔地設(shè)置的對向電極； 對所述放電電極交替地施加正和負(fù)的直流高電壓的高電壓發(fā)生機構(gòu)， 其中，所述高電壓發(fā)生機構(gòu)，緩慢增加對所述放電電極施加的正及負(fù)的直流高電壓的 至少前半側(cè)高電壓部，并且，緩慢減少對所述放電電極施加的正及負(fù)的直流高電壓的至少 后半側(cè)高電壓部。
4.一種除電裝置，具有與被施加的直流高電壓的極性對應(yīng)地產(chǎn)生正或負(fù)離子的放電電極； 從該放電電極離開規(guī)定間隔地設(shè)置的對向電極； 對所述放電電極交替地施加正和負(fù)的直流高電壓的高電壓發(fā)生機構(gòu)， 其中，所述高電壓發(fā)生機構(gòu)，階段性減少已對所述放電電極施加的正或負(fù)的直流高電 壓的至少后半側(cè)高電壓部。
5.一種除電裝置，具有與被施加的直流高電壓的極性對應(yīng)地產(chǎn)生正或負(fù)離子的放電電極； 從該放電電極離開規(guī)定間隔地設(shè)置的對向電極； 對所述放電電極交替地施加正和負(fù)的直流高電壓的高電壓發(fā)生機構(gòu)， 其中，所述高電壓發(fā)生機構(gòu)，僅僅緩慢減少已對所述放電電極施加的負(fù)的直流高電壓 的至少后半側(cè)高電壓部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的除電裝置，在與空氣流動方向正交的面并列設(shè) 置有多個放電電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的除電裝置，鄰接的所述放電電極彼此分在兩組，所述高電壓 發(fā)生機構(gòu)，對各組的所述放電電極施加相互逆極性的直流高電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的除電裝置，在從所述放電電極離開規(guī)定間隔且 與空氣的流動方向正交的面，設(shè)置有具有多個通風(fēng)孔的對向電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的除電裝置，在從所述放電電極離開規(guī)定間隔且與空氣的流動 方向正交的面，設(shè)置有具有多個通風(fēng)孔的對向電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的除電裝置，在從所述放電電極離開規(guī)定間隔且與空氣的流 動方向正交的面，設(shè)置有具有多個通風(fēng)孔的對向電極。全文摘要
本發(fā)明公開一種除電裝置，具有與被施加的直流高電壓的極性對應(yīng)地產(chǎn)生正或負(fù)離子的放電電極21～24；從該放電電極離開規(guī)定間隔地設(shè)置的對向電極60；對所述放電電極交替地施加正和負(fù)的直流高電壓的高電壓發(fā)生機構(gòu)10，其中，所述高電壓發(fā)生機構(gòu)，緩慢減少對所述放電電極施加的正或負(fù)的直流高電壓的至少后半側(cè)高電壓部。通過本發(fā)明可提供放電電極的污染或腐蝕少且可長時間維持良好的放電性能的除電裝置。
文檔編號H05F3/04GK101902870SQ20091025821
公開日2010年12月1日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者杉田直記, 津森友則 申請人:綠安全股份有限公司