JP2010114021A - 除電器用ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】除電対象物のサイズが大きい場合であっても、単位時間当たりのイオン放出量を大きく減じることなく均等に除電することができる除電器用ノズルを提供する。
【解決手段】高周波電圧の印加によって放電電極から放出されたイオンを圧縮ガスとともに吐出する除電器に用いるノズルである。イオン化ガスが流れる方向に延伸する気流通過部を形成する外殻の内面に複数の開口部を並設してある。放電電極からの距離が長い（短い）開口部ほど、イオン化ガスを外部へ吐出する吐出口と開口部とを結ぶ連結通路が、気流通過部に直交する方向から大きく（小さく）傾斜する。吐出口の形状は略円形となるようにしてある。
【選択図】図７

Description

本発明は、放電電極に高周波電圧を印加することによりイオンを放出し、ガスをイオン化ガスとして除電対象物に向けて吐出して当てることによって除電対象物を除電する除電器用ノズルに関する。

従来、クリーンルーム等で空気中の帯電防止又は除電対象物の除電には、帯電しているイオンを含むイオン化ガスを噴射する除電器を使用する。イオン化ガスを用いる除電器では、高電圧を放電電極に印加してコロナ放電させてイオンを発生させる。そして、発生したイオンを圧縮ガス等とともにイオン化ガスとして除電対象物等に噴射し、電気的に中和させることにより除電対象物等を除電することができる。

放電電極へ直流高電圧を印加する場合、正の放電電極と負の放電電極とを両方設ける必要が生じるとともに、正負のバランスが崩れた場合には却って帯電を助長する。そこで、通常は放電電極と対向電極との間に交流高電圧を印加し、正負の空気イオンを交互に生成している。

例えば特許文献１では、放電電極に交流高電圧が印加され、導管により除電対象物までイオン化ガスを誘導している除電器に用いるイオン生成装置が開示されている。特許文献１では、高周波の交流高電圧を放電電極に印加することにより、パイプ等の配管内にイオン化ガスを供給した場合に、イオン化ガス中のイオンが再結合して消滅する割合を低減することができる。また、高圧電源のトランスを小型、軽量にすることができ、除電器全体の小型化、軽量化に寄与することもできる。

また、特許文献２には、放出管が長い場合であっても、単位時間当たりのイオン放出量を低減しないように、イオン化ガスの放出孔の流路断面形状が放出管の延長方向に延伸した長孔である除電装置が開示されている。これにより、放電電極から離れた位置に除電対象物が存在する場合であっても、単位時間当たりのイオン放出量を低減させることなく放出することができる。
特開２０００−１３８０９０号公報 特開２００４−２９６２００号公報

しかし、特許文献１に開示されているイオン生成装置では、配管内にイオン化ガスを供給した場合に、低周波の交流高電圧を印加したときと比較してイオンが消滅する割合を低減することはできても、配管が長くなった場合にはイオンが消滅する割合が増加することを防止することはできない。したがって、除電対象物のサイズが大きい場合、除電対象物から除電器本体を離隔して配置する必要がある場合等には、放電電極からイオン化ガスを放出する放出口までの管長が長くなり、十分に除電することができないという問題点があった。

放電電極からイオン化ガスを放出する放出口までの管長が長い場合であっても除電能力を維持するためには、供給する圧縮ガスの圧力を上昇させ、生成されたイオン化ガスの流量を増加させれば良い。しかし、圧縮ガスの圧力を上昇させた場合、放電電極周辺の気圧が上昇することから、放電電極がコロナ放電を開始する電圧の最小値も上昇する。したがって、放電電極への印加電圧を高めなければ放電電極から安定してイオンを発生させることが困難であり、印加電圧を高めるためには電源の容量等を高める必要があることから、電源のサイズが大きくなり、小型化、軽量化の阻害要因となるとともにコスト高要因ともなる。

また、供給する圧縮ガスの消費量も増大することから、圧縮ガスを生成するコンプレッサの運用コストも高くなり、除電器全体としてコスト高となる等の問題点も生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、除電対象物のサイズが大きい場合であっても、単位時間当たりのイオン放出量を大きく減じることなく均等に除電することができる除電器用ノズルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１発明に係る除電器用ノズルは、高周波電圧の印加によって放電電極から放出されたイオンを気流とともに吐出する除電器用ノズルにおいて、気流が流れる方向に延伸する気流通過部を形成する外殻の内面に複数の開口部を並設してあり、前記放電電極からの距離が長い（短い）前記開口部ほど、イオンを含む気流を外部へ吐出する吐出口と前記開口部とを結ぶ連結通路が、前記気流通過部に直交する方向から大きく（小さく）傾斜するようにしてあり、前記吐出口の形状が略円形になるようにしてあることを特徴とする。

第１発明では、気流としてイオン化ガスが流れる方向に延伸する気流通過部を形成する外殻の内面に複数の開口部を並設してあり、放電電極からの距離が長い（短い）開口部ほど、イオン化ガスを外部へ吐出する吐出口と開口部とを結ぶ連結通路が、気流通過部に直交する方向から大きく（小さく）傾斜している。これにより、放電電極から離れれば離れるほど吐出口と開口部とを結ぶ連結通路が傾斜し、吐出口からはより遠くまで到達するイオン化ガスを吐出することができる。したがって、ノズルの管長を長くする必要がなく、ノズル内でのイオン再結合によるイオンの消滅する割合が低減され、より遠くまでイオン残留量が均等なイオン化ガスを到達させることが可能となる。また、吐出口の形状が略円形であることにより、吐出口近傍にて渦流、乱流等が生じにくく、より遠くまでイオン化ガスを到達させることが可能となる。

また、第２発明に係る除電器用ノズルは、第１発明において、前記放電電極からの距離が長い（短い）前記開口部ほど、前記連結通路が長く（短く）なるようにしてあることを特徴とする。

第２発明では、放電電極からの距離が長い開口部ほど、連結通路の長さが長くなるようにすることで、吐出口がより放電電極から離れるよう、すなわちサイズの大きい除電対象物に近づくように配設することができ、より確実にイオン化ガスを除電対象物へ向かって吐出することが可能となる。

また、第３発明に係る除電器用ノズルは、第１又は第２発明において、一の吐出口に隣接し、前記放電電極からの距離が長い開口部に対応する他の吐出口の前記連結通路を形成する外殻の外面の傾斜角は、前記一の吐出口の中心線の傾斜角より大きくなるようにしてあることを特徴とする。

第３発明では、一の吐出口に隣接し、放電電極からの距離が長い開口部に対応する他の吐出口の連結通路を形成する外殻の外面の傾斜角が、一の吐出口の中心線の傾斜角より大きくなるように形成することにより、吐出口から吐出されたイオン化ガスが、隣接する連結通路の外周部分に干渉されることがなく、イオンの消滅する割合が増加することなくより遠くまでイオン化ガスを到達させることが可能となる。

また、第４発明に係る除電器用ノズルは、第１乃至第３発明のいずれか１つにおいて、複数の前記吐出口は、前記気流通過部の軸線に沿って直線状に配設してあることを特徴とする。

第４発明では、複数の吐出口が、気流通過部の軸線に沿って直線状に配設してあることにより、気流通過部の内部にて渦流、乱流等が生じにくく、イオンの消滅する割合を最小限に止めつつより遠くまでイオン化ガスを到達させることが可能となる。

また、第５発明に係る除電器用ノズルは、第１乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記気流通過部の前記放電電極と対向する面に、前記放電電極から最も離れた吐出口からイオンを含む気流を吐出する前記連結通路よりも、前記気流通過部に直交する方向から大きく傾斜した気流路を備えることを特徴とする。

気流通過部を形成する外殻に並設してある複数の吐出口から吐出されたイオン化ガスの流速が吐出口によって相違することから、ベンチュリー効果によってイオン化ガスが到達すると推定される範囲より狭い範囲にまでしかイオン化ガスは到達することはできない。これは気流を噴射した場合、気流が存在する領域内の圧力が低下（ベルヌーイの定理）することにより周辺空気の気圧により気流が押し戻されることによる。推定していた範囲にまでイオン化ガスを到達させるために、第５発明では、気流通過部の放電電極と対向する面に、放電電極から最も離れた吐出口を形成する連結通路よりも、気流通過部に直交する方向から大きく傾斜した気流路を備えている。これにより、気流路を通過して吐出されたイオン化ガスが、当初到達すると推定していた範囲に到達するよう傾斜角を設定しておくことで、サイズの大きい除電対象物に対してイオン化ガスを確実に到達させることが可能となる。

また、第６発明に係る除電器用ノズルは、第１乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記連結通路は、前記吐出口の形状と略同一かつ略同一の大きさの断面形状を、前記吐出口から所定の長さ有していることを特徴とする。

第６発明では、連結通路が、吐出口の形状と略同一かつ略同一の大きさの断面形状を、吐出口から所定の長さ有していることにより、イオン化ガスは吐出口近傍では層流を形成しやすく、吐出口近傍にて渦流、乱流等が生じにくく、より遠くまでイオン化ガスを到達させることが可能となる。

上記構成によれば、放電電極から離れれば離れるほど吐出口と開口部とを結ぶ連結通路が傾斜し、吐出口からはより遠くまで到達するイオン化ガスを吐出することができる。したがって、ノズルの管長を長くする必要がなく、ノズル内でのイオン再結合によるイオンの消滅する割合が低減され、より遠くまでイオン残留量が均等なイオン化ガスを到達させることが可能となる。また、吐出口の形状が略円形であることにより、吐出口近傍にて渦流、乱流等が生じにくく、より遠くまでイオン化ガスを到達させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に係る除電器用ノズルについて、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る除電器の構成を模式的に示すイオン化ガスが流れる方向に平行な面での断面図である。

図１に示すように本実施の形態に係る除電器１は、図示しないガス供給機構から圧縮ガスの供給を受け付けるガス供給管２が連結されている本体部３に、放電電極６を配置するチャンバを形成し、本体部３のチャンバに対してイオン化ガスが流れる方向に延伸する気流通過部４が連結してある。気流通過部４の先端部分には、イオン化ガスの噴射方向を定めるノズル（除電器用ノズル）５を取り付けてある。なお、図１の例では、ガス供給管２が本体部３から延伸する気流通過部４に対して略直交する角度で取り付けられているが、ガス供給管２は、気流通過部４に対して任意の角度で取り付けることができる。

本体部３は、高周波電圧を印加する高周波交流電源７と、コロナ放電する針状の放電電極６とを備えている。放電電極６は、高電圧ケーブルにより高周波交流電源７に接続されている。

図２は、本発明の実施の形態に係る除電器の高周波交流電源７の構成を示す模式図である。高周波交流電源７は、商用電源７１を電源とする直流電源回路７２から直流電圧が供給され、高周波交流（例えば６８ｋＨｚ）を出力する発振回路７３と、発振回路７３からの出力を昇圧して高周波の高電圧として出力端子７４から出力する昇圧トランス７５とを備えている。昇圧トランス７５の代わりに圧電素子を用いても良い。また、出力端子７４が放電電極６に接続されることにより、放電電極６に高周波の交流高電圧が印加されるようになっている。

放電電極６の先端側には対向電極８が配設してあり、高周波交流電源７により、放電電極６と対向電極８との間に交流高電圧を印加する。高周波交流電源７とは、交流周波数が１ｋＨｚから数百ｋＨｚの間の電源であり、発生したイオンが再結合して消滅する割合を低減することができ、高周波交流電源７に設ける昇圧トランス７５を小型化、軽量化することができる。なお、放電電極６と対向電極８との間に位置する、気体通過部４を形成する管状部材の少なくとも一部は、絶縁部材、例えばセラミックで形成することが好ましい。また、管状部材のその他の部分については、絶縁体で形成しても良いし、導電体で形成しても良い。

放電電極６は、交流高電圧を印加することによりコロナ放電し、周期的に正負のイオンを発生する。放電電極６がコロナ放電することにより発生したイオンは、ガス供給管２で供給を受け付けた圧縮ガスとともにイオン化ガスとして気流通過部４内へ誘導される。除電対象物のサイズが大きい場合、より遠くまでイオンを消滅させること無く到達させるため、従来は気流通過部４を長い直管部とすることで、より遠くまでイオン化ガスを誘導し、除電対象物の近傍にてイオン化ガスを噴射していた。

図３は、気流通過部４の長さが相違する除電器の構成を模式的に示すイオン化ガスが流れる方向に平行な面での断面図である。図３（ａ）は、気流通過部４が除電対象物の長さに略等しい直管部である除電器の構成を模式的に示すイオン化ガスが流れる方向に平行な面での断面図であり、図３（ｂ）は、気流通過部４がほとんど存在しない除電器の構成を模式的に示すイオン化ガスが流れる方向に平行な面での断面図である。

いずれも図示しないガス供給機構から圧縮ガスの供給を受け付けるガス供給管２が連結されている本体部３に、イオン化ガスが流れる方向に延伸する気流通過部４が連結してある。図３（ａ）には、気流通過部４として除電対象物の長さに略等しい直管部４ａが、図３（ｂ）には、気流通過部４として短い直管部４ｂが、それぞれ連結してある。

本体部３は、高周波電圧を印加する高周波交流電源７と、コロナ放電する針状の放電電極６とを備えている。放電電極６は、高電圧ケーブルにより高周波交流電源７に接続されている。放電電極６の先端側には対向電極８が配設してあり、高周波交流電源７により、放電電極６と対向電極８との間に交流高電圧を印加する。

放電電極６は、交流高電圧を印加することによりコロナ放電し、周期的に正負のイオンを発生する。放電電極６がコロナ放電することにより発生したイオンは、ガス供給管２で供給を受け付けた圧縮ガスとともにイオン化ガスの気流として気流通過部４へ誘導される。図３（ａ）では、気流通過部４は長さＬの直管部４ａであり、直管部４ａの先端からイオン化ガスが噴射され、直管部４ａの先端から距離Ｄだけ離れている除電対象物１０であるＣＰＭ（チャージプレートモニター）を除電する。図３（ｂ）では、気流通過部４は長さＬに対して非常に短い直管部４ｂであり、直管部４ｂの先端からイオン化ガスが噴射され、直管部４ｂの先端から距離（Ｌ＋Ｄ）だけ離れている除電対象物１０であるＣＰＭ（チャージプレートモニター）を除電する。

２つの除電器の除電効果を以下の条件で比較した。放電電極６には、交流高電圧として周波数７０ｋＨｚで２ｋＶを印加し、圧縮ガスを供給する。除電対象物であるＣＰＭ１０は１５０ｍｍ四方のプレートとし、ＣＰＭ１０を１ｋＶまで帯電させておき、帯電量の絶対値が０．１ｋＶまで減衰する時間を計測した。ＣＰＭ１０に帯電する極性は正負双方で測定し、平均値を比較する。なお、直管部４ａからＣＰＭ１０までの距離Ｄは５０ｍｍとし、直管部４ａの長さＬを３００ｍｍ、５００ｍｍ、１０００ｍｍ、１３００ｍｍと変化させた場合の除電時間を計測して平均値を求める。

なお、直管部４ｂの場合には、ＣＰＭ１０までの距離を（Ｌ＋Ｄ）とし、それぞれ３５０ｍｍ、５５０ｍｍ、１０５０ｍｍ、１３５０ｍｍと変化させた場合の除電時間を計測して平均値を求める。

図４は、直管部の長さに対応した除電時間の平均値を示すグラフである。図４では、×印が図３（ｂ）の除電器での除電時間の平均値を示している。また、ひし形印、四角形印、三角印は、図３（ａ）の除電器での除電時間の平均値を、それぞれガス流量が毎分３０リットル、６０リットル、９０リットルである場合についてプロットしてある。なお、×印でのガス流量は毎分３０リットルである。

図４の×印とひし形印とで示す除電時間平均を比較すれば明らかなように、ガス流量が同一である場合、気流通過部４が直管部４ｂである場合の方が、直管部４ａである場合よりもはるかに除電時間が短い。したがって、直管部４ａからイオン化ガスを噴射するよりも、空気中に噴射する方がイオンが消滅する割合が小さく、除電効果が高いと判断することができる。

図５は、直管部を設けた除電器を用いる場合の除電イメージを示す模式図である。図５に示すように、除電対象物１０のサイズが大きく広範囲にわたって除電する必要がある場合、従来は直管部４ａの長さを除電対象物の長さとほぼ同等とし、全域にわたって略等間隔に複数の開口部４ｃ、４ｃ、・・・を設けている。しかし、上述のように直管部４ａを設けた場合、直管部４ａ内のイオン消滅の割合が高くなり、特に放電電極６から離れた位置にある開口部４ｄから放出されるイオン量が大幅に低減するおそれがある。

図４に戻って、気流通過部４として直管部４ａを用いる場合に、気流通過部４が直管部４ｂである場合と同等の除電効果を得るためには、三角印で示す除電時間平均からも明らかなように、ガス流量が３倍の毎分９０リットルとなるまで圧縮ガスを大量に供給する必要がある。このため、圧縮ガスを噴射させるためのコンプレッサの容量を高める必要が生じ、コスト高となってしまうことは否めない。したがって、除電対象物のサイズが大きい場合には、気流通過部４として直管部を延伸するよりも、ノズルを用いて空気中へ広角にイオン化ガスを噴射する方が除電効果が高い。

そこで、本発明の実施の形態では、除電器用ノズルの構成を工夫して、気流通過部４の直管部を最小限の長さに止めるとともに、ノズルの各吐出口からほぼ均一なイオン量を有するイオン化ガスを広角に噴射するようにしてある点に特徴を有している。図６は、本発明の実施の形態に係る除電器を用いる場合の除電イメージを示す模式図である。

除電対象物のサイズが大きい場合、除電器１から直管部を延伸させること無く広角にイオン化ガスを噴射することができるノズル５を設ける。圧縮ガスが矢印１１の方向にガス供給管２から供給された場合、ノズル５からイオン化ガスが矢印１２に示すように広角に噴射される。ノズル５におけるイオン化ガスの噴射角度は、除電対象物１０のノズル５に最も近い位置から最も遠い位置までイオン化ガスが到達することができる角度にすることが好ましい。

図７は、本発明の実施の形態に係るノズル５の斜視図であり、図８は、本発明の実施の形態に係るノズル５の断面図及び正面図である。図８（ａ）は、本発明の実施の形態に係るノズル５のイオン化ガスが流れる方向に略平行な面での断面図であり、図８（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るノズル５のイオン化ガスを外部へ吐出する吐出口側から見た正面図である。

図７及び図８（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るノズル５は、その外殻の外面の一方向に、つまり気流通過部４の延伸する方向に一列に並んでイオン化ガスの吐出口６５、６２、６３、６３、・・・、６４を配設してある。取付部５１は内面にネジ山が形成されており、除電器１の気流通過部４とネジ止めできるようになっている。

図８（ａ）に示すように、ノズル５の外殻の内面には、開口部５５、５２、５３、５３、・・・、５４が一列に形成されており、それぞれ連結通路４５、４２、４３、４３、・・・、及び気流路４４をノズル５の外殻の外面に向かって形成することにより吐出口６５、６２、６３、６３、・・・、６４を形成している。連結通路４２はノズル５の中心軸５０に対して直交する方向に形成されており、開口部５５と吐出口６５とが略同一の円形状をなしている。

他の連結通路４３、４３、・・・は、放電電極６から離れる、すなわちイオン化ガスが供給されてくる方向から離れれば離れるほど中心軸５０に直交する方向から傾斜が大きくなるように形成されている。中心軸５０に直交する方向から傾斜が大きくなることから、供給されるイオン化ガスの噴射する方向を変更する度合が小さくなり、より空気抵抗が少なくイオン化ガスを外部へ吐出することができる。したがって、イオンの再結合により消滅する割合を低減しつつ、ノズル５の管長を長くすることなく、より遠くまでイオン残留率の高いイオン化ガスを到達させることが可能となる。図８（ａ）の例では、放電電極６から離れれば離れるほど、連結通路４３、４３、・・・の傾斜角は１５度刻みで大きくなるようにしてある。傾斜角の増加度合は特にこれに限定されるものではない。

また、開口部５３、５３、・・・の形状は、開口部５２から離れるほど長辺が大きい楕円形になっているが、吐出口６３、６３、・・・の形状が略円形となるよう、それぞれ連結通路４３、４３、・・・の中心軸に直交する面にて吐出口６３、６３、・・・を形成している。吐出口６３、６３、・・・の形状を略円形とすることにより、吐出口６３、６３、・・・近傍にて渦流、乱流等が生じにくく、より遠くまでイオン化ガスを到達させることが可能となる。

また、放電電極６から離れた開口部５３、５３、・・・であればあるほど、それぞれ連結通路４３、４３、・・・の長さが長くなるようにしてある。これにより、ノズル５に対して遠くに位置する除電対象物１０の部分に向けてイオン化ガスを吐出しなければならない、放電電極６から離れた吐出口６３であればあるほど、長い連結通路５３を確保することができるので、除電対象物１０に対して指向性の強いイオン化ガスを吐出することができる。

さらに、連結通路４３、４３、・・・は、吐出口６３、６３、・・・の形状と同一かつ同一の大きさの略円形の断面形状を、吐出口６３、６３、・・・から所定の長さ有している。これにより、イオン化ガスの気流は吐出口６３、６３、・・・の近傍では層流を形成しやすく、吐出口６３、６３、・・・の近傍にて渦流、乱流等が生じにくく、さらに吐出されるイオン化ガスの直進性を高めることができる。したがって、イオン衝突、再結合等によるイオンの消滅する割合を低減することができ、イオン化ガスをより遠くまで到達させることが可能となる。

また、連結通路４３、４３、・・・の中心軸の傾斜角よりも、放電電極６から離れた開口部５３、５３、・・・に対応する連結通路４３、４３、・・・のうち、隣接する連結通路４３、４３、・・・を形成する外殻の外面の傾斜角の方が大きくなるように連結通路４３、４３、・・・を形成してある。図９は、隣接する連結通路４３、４３、・・・の構成を示す部分拡大断面図である。

図９（ａ）は、隣接する連結通路４３、４３、・・・を形成する外殻の外面の傾斜角が、１つ手前の連結通路４３、４３、・・・の中心線の傾斜角と同一である場合の部分拡大断面図であり、図９（ｂ）は、隣接する連結通路４３、４３、・・・を形成する外殻の外面の傾斜角が、イオン化ガスが供給される側の１つ手前の連結通路４３、４３、・・・の中心線の傾斜角より大きい場合の部分拡大断面図である。

図９（ａ）では、連結通路４３ａに隣接し、連結通路４３ａよりも放電電極６から離れた連結通路４３ｂを形成する外殻の外面８０の傾斜角が、連結通路４３ａの中心線の傾斜角と同一である。この場合、吐出口６３ａから吐出したイオン化ガスは、隣接する外殻の外面８０に沿って生じる乱流等により干渉され、イオンの再結合によるイオンの消滅を促進するおそれがある。

図９（ｂ）では、連結通路４３ａに隣接し、連結通路４３ａよりも放電電極６から離れた連結通路４３ｂを形成する外殻の外面８１の傾斜角が、連結通路４３ａの中心線の傾斜角よりも大きい。この場合、吐出口６３ａから吐出したイオン化ガスは、隣接する外殻の外面８１によって乱流等が生じにくく、イオンの再結合によるイオンの消滅を抑制することが可能となる。

また、気流通過部４の放電電極６と対向する面に、放電電極６から最も離れた吐出口６３を形成する連結通路４３よりも、気流通過部４に直交する方向から大きく傾斜した気流路４４を備えても良い。放電電極６から最も離れた位置にある吐出口６３から吐出されるイオン化ガスの流れ（主流）に対して、気流路４４から吐出されるイオン化ガスの流れ（副流）を追加することにより、ベンチュリー効果により吐出されたイオン化ガスの気流の方向が変わることを抑制することができ、指向性の高い気流を形成することにより、サイズの大きい除電対象物に対して確実にイオン化ガスを到達させることができる。

図１０は、本実施の形態に係るノズル５から噴射されるイオン化ガスが流れる方向を示す模式図である。ノズル５の中心軸５０（図８）に対して直交する方向に形成されている連結通路４２は、吐出口６２（開口部５２）を最も大きくすることが好ましい。ノズル５の中心軸５０に対して直交する方向には動的圧力が生じにくく、外部へイオン化ガスを吐出するためにはある程度の開口面積が必要となるからである。したがって、イオン化ガスの気流９１が最大の流速を有する。

隣接する気流は、いわゆるベンチュリー効果により、より流速の速い気流に引き寄せられる。これはより流速の速い気流の方が、気流が存在する領域内の圧力が低下（ベルヌーイの定理）することにより、周辺空気の圧力の方が大きくなるので隣接する気流が引き寄せられることによる。

したがって、吐出口６２からより離れる位置に配設されている吐出口６３、６３、・・・では、噴出するイオン化ガスの気流９２、９２、・・・がより放電電極６側の気流へと引き寄せられ、サイズの大きい除電対象物１０の放電電極６側から最も遠くである位置Ｐに到達する傾斜角で噴出したイオン化ガスの気流９２は、位置Ｐまで到達することができない。そこで、気流通過部４の放電電極６と対向する面に、放電電極６から最も離れた吐出口６３を形成する連結通路４３よりも、気流通過部４に直交する方向から大きく傾斜した気流路４４を備えることにより、吐出口６４から噴出されたイオン化ガスの気流９３が他の気流９２に引き寄せられて位置Ｐまで到達することができるようになり、除電効率を落とすことなく除電することが可能となる。

上述した気流路４４の機能と同様に、ノズル５の中心軸５０に対して直交する方向に形成されている連結通路５２の放電電極６側に、吐出口６５（開口部５５）を設けても良い。ベンチュリー効果により、吐出口６２よりも放電電極６側に配設されている吐出口６５では、噴出するイオン化ガスの気流９４が気流９１側へと引き寄せられ、その結果、気流９１の直進性を維持することにより、サイズの大きい除電対象物１０の放電電極６側に最も近接する位置Ｑに到達するよう調整することができ、除電効率を落とすことなく除電することが可能となる。

以上のように本実施の形態によれば、放電電極から離れれば離れるほど吐出口と開口部とを結ぶ連結通路が傾斜し、吐出口からはより遠くまで到達するイオン化ガスを吐出することができる。したがって、ノズルの管長を長くする必要がなく、ノズル内でのイオン再結合によるイオンの消滅する割合が低減され、より遠くまでイオン残留量が均等なイオン化ガスを到達させることが可能となる。また、吐出口の形状が略円形であることにより、吐出口近傍にて渦流、乱流等が生じにくく、より遠くまでイオン化ガスを到達させることができ、サイズの大きい除電対象物であっても除電効果を維持することが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態では、ノズル上の吐出口を一列に配設しているが、複数列に配設してイオン化ガスをより均等に噴射するようにしても良い。

本発明の実施の形態に係る除電器の構成を模式的に示すイオン化ガスが流れる方向に平行な面での断面図である。 本発明の実施の形態に係る除電器の高周波交流電源の構成を示す模式図である。 気流通過部の長さが相違する除電器の構成を模式的に示すイオン化ガスが流れる方向に平行な面での断面図である。 直管部の長さに対応した除電時間の平均値を示すグラフである。 直管部を設けた除電器を用いる場合の除電イメージを示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る除電器を用いる場合の除電イメージを示す模式図である。 本発明の実施の形態に係るノズルの斜視図である。 本発明の実施の形態に係るノズルの断面図及び正面図である。 隣接する連結通路の構成を示す部分拡大断面図である。 本実施の形態に係るノズルから噴射されるイオン化ガスが流れる方向を示す模式図である。

符号の説明

１ 除電器
２ ガス供給管
４ 気流通過部
５ ノズル（除電器用ノズル）
６ 放電電極
７ 高周波交流電源
８ 対向電極
１０ 除電対象物（ＣＰＭ）
４２、４３、４５ 連結通路
４４ 気流路
５２、５３、５４、５５ 開口部
６２、６３、６４、６５ 吐出口
８０、８１ 外殻の外面

Claims (6)

1. 高周波電圧の印加によって放電電極から放出されたイオンを気流とともに吐出する除電器用ノズルにおいて、
   気流が流れる方向に延伸する気流通過部を形成する外殻の内面に複数の開口部を並設してあり、
   前記放電電極からの距離が長い（短い）前記開口部ほど、イオンを含む気流を外部へ吐出する吐出口と前記開口部とを結ぶ連結通路が、前記気流通過部に直交する方向から大きく（小さく）傾斜するようにしてあり、
   前記吐出口の形状が略円形になるようにしてあることを特徴とする除電器用ノズル。
2. 前記放電電極からの距離が長い（短い）前記開口部ほど、前記連結通路が長く（短く）なるようにしてあることを特徴とする請求項１記載の除電器用ノズル。
3. 一の吐出口に隣接し、前記放電電極からの距離が長い開口部に対応する他の吐出口の前記連結通路を形成する外殻の外面の傾斜角は、前記一の吐出口の中心線の傾斜角より大きくなるようにしてあることを特徴とする請求項１又は２記載の除電器用ノズル。
4. 複数の前記吐出口は、前記気流通過部の軸線に沿って直線状に配設してあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の除電器用ノズル。
5. 前記気流通過部の前記放電電極と対向する面に、前記放電電極から最も離れた吐出口からイオンを含む気流を吐出する前記連結通路よりも、前記気流通過部に直交する方向から大きく傾斜した気流路を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の除電器用ノズル。
6. 前記連結通路は、前記吐出口の形状と略同一かつ略同一の大きさの断面形状を、前記吐出口から所定の長さ有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の除電器用ノズル。

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