JPH0317199B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空間領域の電荷の制御を可能にする技
術に関する。

空間領域中の特定の極性のイオンの濃度を増大
させることによつてこの領域中に前記と同一の極
性の電荷を形成する方法が知られている。また場
合によつては空間領域を特定の極性にしたがつて
帯電させる代りに、正および負の電荷についての
イオン濃度を同時に増大させることによつてその
全体的な電荷ではなくイオン化の度合いを増大さ
せることが有用であることも知られている。

帯電した物体上に蓄積される静電気の除去はこ
のような後者の技術を適用する一つの例である。
実際にこのような物体を正および負の電荷を含む
媒質中に突出させると、この物体によつて生成さ
れた電界が逆極性の電荷を吸引して物体上に蓄積
された電荷を中和し、そして帯電した物体と同一
の極性の電荷を追出す。

静電荷の除去についての問題は種々の分野にお
いて極めて重要である。実際に多くの物体はそれ
らが電界中におかれたときの影響によつてまたは
異なつた性質の表面間に働く機械的な摩擦の作用
下に正もしくは負の電荷を蓄積する傾向を示す。
これらの物体が絶縁体であるかまたは導体であつ
ても接地されていないときには、電荷がこれらの
物体上に蓄積されて、ときによつて極めて大きな
値に達するような電位に上昇させようとする。こ
れらの帯電現象は多くの悪影響、たとえば穿孔作
用のような機械的な影響、または帯電した物体の
取扱者に対する感電のおそれあるいは引火性の媒
質に爆発を生じさせる火花を生じるおそれのよう
な電気的な影響、あるいは写真フイルムにかぶり
を生じさせる放電現象などの原因になる。

物体のまわりの媒質の電荷と物体上に蓄積され
た逆極性の電荷とを結合させる原理に基く種々の
形式の電荷除去装置がすでに提案されかつ用いら
れている。

これらの装置としては、除電される物体のまわ
りの空気を僅かにイオン化するα−およびβ−放
射線のイオン化特性を利用する放射線除電装置が
挙げられる。しかし、強い放射線源（数十ミリキ
ユーリ）は取扱者に対する被曝のおそれならびに
放射性物質の事故による拡散について大きな急険
をもたらすので多くの用途に適せず、このような
強い放射線源を用いずに低いイオン化度を得よう
とされるので、これらの装置の効率は小さい。

除電される帯電した物体の近傍に設定した端部
を設けられた一つまたはそれ以上の接地電位にあ
る導電線からなる誘導形式のコロナ効果による除
電装置も知られている。これらの端部の近傍にお
ける電界の大きな値によつて帯電した物体と除電
装置との間での電荷の移行が好ましく行なわれ
る。

別の形式のコロナ効果による除電装置では、気
体媒質中に突出された一つまたはそれ以上の点の
近傍に強い電界を形成する高圧電源を用いてイオ
ンを発生するコロナ放電を生じさせるようになさ
れている。ここでつくられる高い電圧は交流であ
つて帯電を中和させる物体のまわりの媒質中に正
負のイオンを交互に生じさせる。

しかし、これらのコロナ効果除電装置にも欠点
があり、場合によつては危険性を生じることが知
られている。

特に、従来から用いられている装置は除電され
る物体の直ぐ近くに配置しないと効果的に機能し
ないことが知られている。そうしないと、一旦生
じたイオンがそれらの大きな易動性によつて物体
と接触し得るようになる以前に再結合し易く、こ
の再結合は物体のまわりに生成させようとするイ
オン化の大きさが大きくなるほど迅速に生じる。
さらに、帯電の中和はしばしば不完全であり、さ
らに場合によつては物体が除電装置を適用する前
に有していた極性と逆の極性の電荷を帯びる傾向
を示すことも認められている。

さらに、この形式の除電装置を引火性もしくは
爆発性の媒質中で用いると、コロナ放電によつて
放電が行なわれる媒質に引火を引起すような火花
が生じるので、このような場合には使用してはな
らない。

最後に空気中でのコロナ放電は特定の材料を劣
化させもしくは人間に有害な作用を与える可能性
のあるオゾンの生成を伴なう。

本発明の目的は、空間領域の正および負の電荷
濃度を同時に制御し、特に帯電した物体のまわり
の雰囲気に適用した際に物体の電荷を効果的に中
和することのできる手段を提供することにある。

空間領域の電荷の濃度を制御する方法におい
て、加圧された気体と凝縮性の物質とを含む囲い
体中で正および負極性のコロナ放電を生じさせ、
この気体は前記気体中の放電によつて交互に生じ
る正および負のイオンが前記物質の凝縮によつて
生じる微粒子によつて囲い体の外方に随伴されて
空間領域に移行されるような態様で前記気体を前
記囲い体の出口で膨脹させ、そしてこの囲い体の
出口で生成された正および負の電荷の流れの間に
おける不平衡ないしは不均衡を検出してこの不平
衡に対応してコロナ放電の供給を制御する。

コロナ放電によつて生じたイオンはそのまわり
に凝縮性の物質の微粒子が形成される核をなす。
イオンはこのようにして微粒子の流れによつて捕
捉され、次いで微粒子の相変化によつて解放され
て空間領域の電荷を形成する。微粒子が得たこの
速度によつて、移行されるイオンが生じる囲い体
から比較的大きな距離にある空間領域を帯電させ
ることができる。

さらに非気体性の微粒子は極めて小さな大きき
さのものであつてもその易動度は通常コロナ放電
装置によつて発生されるイオンの易動度よりは常
にはるかに小さい。この結果として、前記微粒子
の拡散作用下での電荷の相互作用および再結合の
可能性は自由イオンの場合よりははるかに低いも
のとなる。

しかし従来のコロナ効果によるイオン発生装置
においては、放電を生じさせるために加える電界
が正であるか負であるかによつて生成量が異な
る。

したがつて、交流電圧の供電によるコロナ放電
を利用する従来技術の装置では、全体としては中
性の相反する極性の電荷の流れを得ることができ
ない。このようにして生じた正および負の電荷の
流れの間の不平衡または不平衡によつて、静電粒
子の除去に適用する場合には特別な対策を講じな
ければ帯電した物体の電荷を中和させることがで
きない。逆にこの不平衡は電荷を中和させる目的
を損ね、除電しようとする物体がこの不平衡な流
れに影響されて帯電してしまうような危険さえ生
じさせる。

このようにして生じた電荷の全体の流れの連続
的な成分を、たとえば単にコンデンサを用いてフ
イルタすることによつて除去することも考えられ
る。しかし、このような試みは前記の問題の解決
には効果的ではないことが経験によつて示されて
いる。このようなコンデンサは実際には電極間を
循環する電荷の流れによつて分路されて放電を生
じる。したがつて、本発明は絶対値の異なる電圧
を電極に与えることによつて、このような電荷の
流れにより負のコロナ放電および正のコロナ放電
を供給するのになされた作用が阻害されないよう
にした装置を提供するものである。

本発明によれば、加圧下の気体を供給されるよ
うになされかつ前記気体の膨脹によつて生じる冷
却作用で凝縮する物質を注入される囲い体と、前
記囲い体の端部にこの囲い体から放出される気体
を膨脹させるためのノズル体と、ノズルの頚部の
近傍に先端が位置するテーパ状の電極と、前記電
極とノズルの頚部との間の気体中にコロナ効果に
よる放電を生成させる高圧電源及び前記テーパ状
の電極を高圧電源の第一の端子に空気的に接続し
かつ前記ノズル体の導電性部分を高圧電源の第２
の端子に電気的に接続する接続手段とを備えた空
間領域中に異なつた極性の電荷を生じさせる発生
装置において、前記電源が高圧交流を供給する変
圧器の二次巻線であり、前記ノズルの囲い体の内
側に隣接する表面が電気的に絶縁性であり、前記
テーパ状の電極とノズル体の導電性部分の接続手
段が前記電極と前記絶縁部分の間に直列に設けら
れたコンデンサを含むことを特徴とする発生装置
が提供される。

したがつて、前記の装置によれば、同時に正お
よび負である電荷をイオンが生じる囲い体から比
較的遠い距離において極めて高い濃度で得ること
ができ、移行中に電荷の再結合が過度に生じるこ
とはない。

特に、僅かであつても水分を含む空気を加圧気
体として用いることによつて対向する極性の電荷
の全体として中性な流れを充分な効率で得られる
ことが認められた。

本発明の特色は空間領域への接近が比較的困難
なたとえば帯電した粉状物質を工業的な工程で取
扱うような場合、または空間領域が引火性もしく
は爆発性の雰囲気を含むような場合に特に有用で
ある。帯電した粒子がそれらが生じた囲い体から
管体によつて噴出させる場合には、微粒子の流れ
の一方向性とその管体中での比較的大きな速度と
のために外部の雰囲気と囲い体と内部との間のあ
らゆる接触を回避することが実際に可能である。

以下本発明を添付の図面に基いて具体例によつ
て説明する。

第１図に示す電荷噴射装置は一方の端部１２で
閉じられかつその他方の端部１４に回転体１６が
延設されている絶縁性の長い管状体１０からな
り、前記回転体の内側には管状体１０の端部１４
から外側に向う収束部２０、これにつづく頚部２
２および開角部２４からなるノズル１８が形成さ
れている。開角部２４はノズル体（回転体）１６
の前面２８に形成されたオリフイス２６を通して
ノズル１８に同心的に設けられた管３０に対して
開口しており、この管３０の端部は空間領域の方
向に沿つて外部に噴射を行なうためのノズル３２
をなしている。管体１０の中心軸に位置されかつ
ノズル１８の頚部２２の位置に先端４８を有する
導電性材料からなる針体４６が円筒状の管体１０
の内壁に結合された絶縁性の星形固定部材４５に
よつて管体１０の内部に固定されている。針体４
６の後端部４９は導体５０と電気的に接続され、
この導体は絶縁ダクト５２を介して管体１０の端
壁１２を貫通している。管体１０の後部の側壁に
は圧縮空気を供給する管路５５が矢印５６の方向
に開口している。

管体１０はキヤツプ３４と同様な絶縁材料から
構成されている。この具体例では、ノズル体１６
は導電性であつて導体６０によつて電気的に接地
されており、ケーブル５０は変圧器６４の高圧の
二次巻線６２の一端６７に接続されている。変圧
器の一次側には220Vの主交流電圧が供電されて
いる。二次巻線６２の他端６８は接地されてい
る。

管路５５は加圧された水分を含む空気を矢印５
６の方向に沿つて噴射装置の管体１０の内部に注
入するため水分を含む空気を供給されるコンプレ
ツサ（図示せず）に接続されており、注入された
空気はノズル体１６中に入り、収束部２０の領域
で膨脹しはじめここで冷却下に加速される。空気
はノズルの開角部２４によつて与えられる加速作
用下で頚部２２では超音速になり、次いで管３０
に入り、管体１０の内部、ノズル１８および管３
０から形成されるエンクロジヤ（囲い体）の外側
へオリフイス３２を通して噴射される。

高圧の二次巻線６２は針体４６の先端４８とノ
ズル体１６との間に数千ボルト、たとえば20KV
の交流電圧を加え、ここでこの電圧はノズルの頚
部２２に交流コロナ放電を生成するのに充分な値
になされる。この放電は極めて高い電場が存在す
る先端４８とノズルの頚部２２との間の狭い空間
中において空気の流れが膨脹する際に生じる。正
の交流電圧の間にはコロナ放電帯域の周辺に正極
性の気体イオンからなる空間電荷が生じ、一方負
の交流電圧の間には負の極性の気体イオンが生じ
て放電帯域の周辺に負の空間電荷を生成する。

管路５５に流入した加圧空気は水蒸気によつて
過飽和状態にあり、空気がノズルの収束部２０に
到達すると共に微粒子の形に凝縮しはじめ、ここ
で先端４８の近傍に生じた気体イオンがこれらの
液滴の凝縮核を形成する。ノズルを通して行なわ
れる膨脹に伴なう冷却作用の下で、これら微粒子
は極めて小さな直径（約100Å径）の氷の微粒子
に結晶化し、開角部において膨脹する空気の温度
は−90℃に低下する。これらの正負に交互に帯電
された微細なエアロゾル粒子は以下に説明するよ
うに極めて高速度の気体の流れに同伴されて管３
０の内部に入り、次いでノズル３２に対向する空
間領域中に噴出される。

静電荷粒子の除去装置用に用いられるこのよう
な装置に適した空気の流速な常温および常圧条件
ならびにエンクロジヤ内の対応する約５バールの
圧力下では毎時20Cu・ｍとすることができる。
管３０の内部に対する電荷の噴射速度は約30ｍ／
ｓである。管路５５中に入る水分を含んだ加圧空
気は相対湿度が約10％以上の大気から得ることが
できる。大気が極めて乾燥しているときにはコン
プレツサの入口に加湿器が設けられる。前記の相
対湿度は放電によつて生じたイオンのほとんど全
てのものをほゞ充分に捕捉するためのノズル頚部
の位置での氷の微粒子の濃度に対応することが判
明した。

正のコロナ放電および負のコロナ放電によるイ
オン化粒子の生成量は二次巻線６２の供電電圧値
について一般的には同一でない。実際には、各極
性の生成電荷の量および管３０を通してこれらの
電荷に同伴して生じる流れは先端４８の条件、用
いられる空気の圧力と相対湿度および加えられる
電圧を含めた多数の要因によつて変わる。

管３０を通して同伴される氷の微粒子はそれら
の易動度が極めて小さく気体の流速度が大きいた
めに噴射装置の内部に存在する電界の作用から逸
脱する。これらの電荷はノズル３２から出た後で
は比較的大きな距離においてのみ接地体によつて
回復され、その後以下に述べるように解放され
る。管３０は抵抗の極めて高い半導体材料からな
つている。この特性によつて粒子の流れがオリフ
イス３２に対して移動する際に残留電荷がこの流
れによつて管３０に沿つて蓄積することが避けら
れる。このような蓄積が生じると、管３０の内壁
に沿う放電の滑りが起り、ノズルの外部に達する
粒子の流れに著しい損失をもたらす。

微粒子の易動度は気体イオンの易動度の数分の
一である。このように易動度が小さいので、帯電
粒子の濃度が最大になる放出点の近傍における逆
電荷の再結合の確率は空気中への膨脹を伴わない
コロナ放電の場合よりもはるかに小さくなる。

第２図には噴射装置８０がノズル８２および出
口管８４と共に極めて簡略に示してあり、空気と
帯電した氷の微結晶とからなるジエツト８６が高
速で出口管から噴射され、出口管８４からはなれ
て下流側の空間領域９０に向うにしたがつて次第
に乱流の形態になる。下流側約数十cmのところで
氷の微粒子は中間領域８８中に蒸発しはじめそれ
らが捕捉していた気体イオンを放出する。実際
に、この方法によれば、放出されたイオンが再結
合する前にオリフイス（出口管）８４から数メー
トル先の位置において濃度の高い正および負の電
荷を得ることができる。

しかし、このような噴射装置を用い前記原理に
したがつて動作する静電気除去装置によつては、
領域９０中に設けられた帯電物体の放電がしばし
ば不完全になり、また場合によつてはこれらの物
体をそれらがはじめに有していた極性と逆の極性
に帯電させることができないこともあることが観
察された。これらの現象は除電すべき物体が突出
される空間領域中に対して噴射される正の電荷と
負の電荷との濃度の間の不平衡から生じる。実際
に、帯電を中和すべき物体の電荷と同じ極性の電
荷のためにこの不平衡が存在すると、再結合現象
が支配的になるまでは物体上の全ての電荷が中和
されないこともある。これとは反対に、帯電物体
の極性と逆の極性を有する電荷のために不平衡が
生じると、物体は放電され次いでそれ自体が逆の
方向に帯電されることがある。

噴射装置から移行される電荷の濃度間における
このような不平衡は先端４６とノズル体１６とに
よつて形成される電極（第１図参照）への供給電
圧が交番する際における正および負の引きつづく
コロナ放電によるイオンの生成量が等しくないこ
とによつて起る。

このイオン生成量は極めて多岐にわたる要因に
よつて決定され、不平衡を是正するためにこれら
を直接作用させることは困難である。

第１図示の装置と同様なものであつてこれを幾
分変更した第３図に極めて簡略に示す噴射装置を
用いてこの不平衡を除去できることが発見され
た。

この装置はその端部に噴射管１２０を備え、そ
の管端に超音波ノズル１２２が取付けられてい
る。ノズル１２２の頚部１２４には針状電極１２
６の先端１２５が設けられており、電極はコンデ
ンサＣ１３０を介して第１図示の変圧器６４から
なる高圧電源に接続されている。第１図示の具体
例とは異なつて、ノズル体１２２はたとえば合成
樹脂等の絶縁材料からなり、その内部には導体１
３４を通して接地された導電リングあるいは金属
保護リング１３２が埋設されている。導体１３４
はその接地経路の少なくとも一部がノズル体１２
２と同じような絶縁性合成樹脂のライニング１３
７によつて覆われている。針状電極１２６は絶縁
体１３８でかこまれた導体１３６によつてコンデ
ンサＣ１３０に接続されている。

第３図にその概要を示す装置の動作において
は、尖頭値20KVの正弦波または方形波の交流電
圧が供給されてこのノズルの出口側に異なつた極
性の電荷のほゞ同時的な流れを得ることができ、
それらの全体としての電荷は厳密にゼロであるこ
とが認められた。

この装置を静電荷の除去装置に適用する際に
は、出口側で生じそして除電される帯電物体をか
こむ空間領域に向けられる帯電粒子の流れは全体
としては中性である。このような静電荷除去装置
によれば、極めて濃度の大きな正および負のイオ
ン化粒子を電気的には完全に平衡を保つている帯
電体の周囲に対して形成することができる。

試験を行なつた結果によると、数万ボルトの電
位になされた帯電物体についての極めて迅速で完
全な放電が得られることが示された。たとえば
30KVに帯電されかつ第１図について述べた条件
下で供給のなされている噴射装置から３ｍのとこ
ろに設置された物体は約１秒程度の時間で放電さ
れる。

さらに別の試験によつてこの結果が確認され
た。すなわち、第３図に示す噴射装置の出口側で
ジエツトにあてられる金属製の物体を第２図中の
領域９０に対応する領域に設置する。この物体は
電流の通過があればこれを検知する超高感度の検
流計が直列に設けられた導体を通して接地され
る。この検流計には検知可能な電流が通過しない
ことが観察され、これは導体によつて感知される
電荷の平衡が実効的にはゼロであることを示す。
実際に、これと同一の実験を第１図示の形式の噴
射装置、すなわち針体４６に供電するコンデンサ
Ｃ１３０のようなコンデンサがなくかつ針状電極
４６の先端に対向する表面が絶縁性であるような
ノズルを備えていない装置に対して同様に行なう
と、一般に物体に加えられる正および負の電荷の
流れの間の不平衡によつて顕著な連続した電流が
検知される。

第３図示の絶縁ノズルを備えた装置はその動作
に際してコンデンサＣ１３０が比較的低い電位、
すなわち、たとえば数十ボルトに帯電される。除
電を行なわせようとする帯電物体を噴射装置の噴
出オリフイスから比較的短い距離に設置すると、
この物体が最も高くても導体１２６の電位に等し
いレベルの電位に維持されることが観察される。
本発明によつて除電しようとされている物体の帯
電電位が連続的に数万ボルトに達し得ることが知
られていても前記の500V程度の帯電電位レベル
は全く危険のないものである。この物体を噴射装
置の出口から遠ざけると、物体上のかかる連続的
な電位は極めて顕著に低下する。

しかし用途によつてはある距離に設置された物
体の残留電位を低下させてこれを厳密に中性な電
気的レベルにすることが望まれる。このため、本
発明の一つの具体的な態様においては、物体の基
準手段に対する電位を測定するための補助手段お
よび導体１２６の点の連続的な電圧値に対して作
用して物体の電位を基準手段の電位にするための
手段とが設けられている。

電荷除去装置から移行される電荷の流れがこの
ように全体として顕著な中性を示すことは、針状
電極１２６の点１２５とノズル体１２２との間に
連続的な電流の流れがないことが観察されること
から説明される。これら二つの部分の間の空間中
の各点での電界は、ノズル頚部で交流コロナ放電
を生じるが、この電界は対称的な正および負の交
番形態を有している。これらの交番の間の振幅の
相違はコンデンサＣ１３０の極板間の連続的な電
圧成分に対応する。この連続的な成分は分極のよ
うに作用して極性の交番によつて生じる充電電流
の間の非対称性を補償する傾向を有する。実際に
各極性のコロナ放電のイオン生成量はこの放電が
それらの間で生じる電極に対して加えられる電圧
によつて変わる。本発明による回路によれば、正
の放電のための供給電圧と負の放電のための供給
電圧との間に不平衡が導入されてこれら二つの極
性の粒子の生成量を等しくするようになされる。
平衡状態では、これらの生成量の不平衡の影響下
で針状電極１２６によつて伝達される充電電流に
生じようとする連続的な成分がコンデンサ１３０
の充放電動作に変換され、これが電荷生成量の不
平衡を除去する方向においてコロナ放電の供給電
圧を補償するようになる。

たとえば、不平衡が正のイオンの流れを増加さ
せる方向に生じようとする場合、針状電極１２６
の回路中における連続的な電流成分はコンデンサ
Ｃ１３０が正に充電されていれば、コンデンサＣ
１３０を放電させる方向に作用する結果となる。
したがつて、コンデンサＣ１３０の端子における
電圧が低下しまた正の交番中における電極の供電
電圧が同様に低下する傾向を示し、これは正のイ
オンの生成量を減少させて不平衡を補償させる。

前記の説明はノズルの表面が絶縁性ではなくて
第１図による噴射装置の場合のように導電性であ
るとしたときに生じる事柄を考察することによつ
て補足される。この場合には、コロナ放電のアバ
ランシユ領域が針状電極１２６とこの場合には導
電性であると仮定するノズル１２２の表面との間
における抵抗として作用する。正および負の電荷
の流れの間の不平衡はコンデンサＣ１３０をその
作用がなくなるまで充電もしくは放電する代りに
ノズルおよびアースを通してコンデンサＣ１３０
の固定部を短絡する傾向を示す電流に変換され
る。

したがつて、このような場合に第４図の回路に
示すようにして導電性のノズル１２２′とアース
との間にコンデンサＣ１３１を設けることによつ
てこの連続的な電流を阻止するようにしてもよ
い。しかし、二つのコンデンサＣ１３０およびＣ
１３１の端子電圧は等しい値を保持してはいるが
それらが極めて大きな危険な値（数万さらには
100KV）に達するまで増加する傾向が知られて
いる。さらに、除電される帯電物体の電位が同じ
ような割合いで増大することが認められ、これは
電荷除去装置としては好ましくない。

二つのコンデンサＣ１３０およびＣ１３１の端
子電圧はコロナ放電中を通して存在する弱い導電
的な結合によつて等しい電圧レベルに維持される
ことが観察される。すなわち、各交番毎の電極１
２５および１２２間の電圧の差およびこれに付随
する不平衡の原因はコンデンサＣ１３０およびＣ
１３１によつては変らない。

第３図の具体例の態様においては、ノズルの内
面１２４′上の絶縁材料が電界の作用を可能にし
ながら点１２５と保護リング１３２の導体（実際
上の第二の電極を形成する）との間に無限大の値
を有する抵抗を形成する。この保護リング１３２
とノズルの表面との間の距離は禁止されねばなら
ないほど高い電圧を必要としないで充分な電界を
得ることを可能にしながら前記絶縁性カバの破壊
を避けようとする兼ね合いの結果として定められ
る。導体１３４をかこむ絶縁性の層１３７は点１
２５と接地導体１３４との間の浮遊電流路の形成
を防止するためのものである。同様にして絶縁体
１３８は前記のような連続電位で帯電された導体
１３６と噴射装置の管体１２０のその他の部分と
の間の浮遊電流の形成を防止するためのものであ
る。

コンデンサＣ１３０の容量はコンデンサが動作
時に約数十ボルトの分極電位になされたときにそ
の帯電レベルを制限するように比較的低い値に定
められている。実際に、コロナ放電が引起された
ときには、正および負の交番によるイオンの生成
の間に存在する不平衡が連続的な流れを生じ、こ
れは漸次減衰されて負および正の電荷が等しくな
るまでコンデンサＣ１３０を充電する。この連続
的な流れの一部が除電される帯電物体に加えら
れ、この物体に対してコンデンサＣ１３０によつ
て得られるものと等しい最大の可能な残留電荷を
与えることができる。この後者のコンデンサにつ
いても比較的小さな容量値を用いて帯電物体の可
能な残留電荷を制限することが好ましい。経験に
よればこの値は実際上数百PFに限定することが
できる。

物体の電気的な状態を厳密に中性にすることが
望まれる用途の場合については、残留電荷は物体
の電位を測定する手段および針状電極１２６の点
１２５の基準部位に対する電位において作用する
手段を備えた電子的装置によつて除去される。物
体１４０（第５図）の電位は基準部位に接続され
た公知の電界測定装置１４１によつて測定され、
生成された信号は点１２５の基準部位に対する電
位を制御して物体１４０を電気的に中性の状態と
しあるいは物体をこの状態に維持するために用い
られる。この目的のために、装置１４１の出力側
に接続された増幅器１４２が装置１４１により測
定された電位の関数として連続的なDC電圧を発
生する。この電圧は極性が物体１４０の残留電位
の極性と反対であり、そして増幅器１４２はノズ
ルの電導性リング１３２の端部（第５図）あるい
は変圧器６４の二次巻線の端部（第７図）または
出力端が針状電極１２６に接続された結合コンデ
ンサ１４３に対して（第６図）接続して、電圧が
加えられる。別の例として（第８図）、増幅器１
４２によつて生じた信号は変圧器６４の一次巻線
に加えられる交流電圧の大きさを変化させる。

前記のような装置は異なつた極性の電荷の流れ
を比較的大きな距離（数メートル）にわたつて移
送できるようにし、すでに述べたようにこれは特
に拡散もしくは粉末化された物体についての静電
気の除去への応用に重要である。さらにまた、距
離がこのように大きいこと、そして特に噴射装置
の構造体によつて形成されるエンクロジヤの内部
がそこから放出される気体のジエツトに関する空
間領域からへだてられていることによつて、この
空間領域中の爆発性雰囲気とこのエンクロジヤ内
部のコロナ放電とが接触するおそれはない。

本発明の付加的な特色によれば、コロナ放電装
置の電源回路中に回路遮断器１１０を設けて（第
１図）、これを加圧空気噴射装置の供給管路５５
に設けられた圧力応答装置１１２の出力信号１１
３に応答して動作させるようにすることがさらに
提案される。このようにすれば、コロナ放電を生
成するようになされた電極を加圧空気が噴射装置
中に供給され、そしてそこから高速度でオリフイ
スを通して放出されるときだけ作動させるように
することができる。さらに、ノズルは絶縁性であ
るので、先端１２５のような金属部とアースとの
間には電気アークが生じることはない。

さらに、驚くべきことには前記形式の噴射装置
によれば、実際上オゾンが静電気除去装置の外側
に放出されることはなく、これは特定の用途の場
合に有利である。

最後に重要なことは第３図に図式的にその原理
を示した装置によれば、帯電を中和すべき物体の
静電荷を極めて迅速に除去してそれらの危険のな
い電位となし得ることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は逆極性の電荷を空間領域に発生させる
噴射装置の縦断面図、第２図は空間領域の異なつ
た極性の電荷の濃度を増大させるのに用いる第１
図の噴射装置の動作の概要を示す図、第３図は静
電荷の除去装置として用いられる第１図の形式の
噴射装置の電気的な構造についての本発明の具体
例を示す図、第４図は噴射装置の電気的構造の一
態様を示す図、第５図は静電荷の除去装置として
用いられる噴射装置の具体例の電気的な構造の第
一の変形例を示す図、第６図は前記電気的な構造
の具体例の第二の変形例を示す図、第７図は前記
具体例の第三の変形例を示す図、第８図は前記電
気的な構造の別の変形例を示す図である。 １０……管体、１６……回転体、１８……ノズ
ル、２６……オリフイス、３０……管、４６……
針体、６４……変圧器、８０……噴射装置、８６
……ジエツト、９０……空間領域、１２０……噴
射管、Ｃ１３０，Ｃ１３１，Ｃ１３４……コンデ
ンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加圧下の気体を供給されるようになされかつ
   前記気体の膨脹によつて生じる冷却作用で凝縮す
   る物質を注入される囲い体と、前記囲い体の端部
   にこの囲い体から放出される気体を膨脹させるた
   めのノズル体と、ノズルの頚部の近傍に先端が位
   置するテーパ状の電極と、前記電極とノズルの頚
   部との間の気体中にコロナ効果による放電を生成
   させる高圧電源及び前記テーパ状の電極を高圧電
   源の第一の端子に電気的に接続しかつ前記ノズル
   体の導電性部分を高圧電源の第２の端子に電気的
   に接続する接続手段とを備えた空間領域中に異な
   つた極性の電荷を生じさせる発生装置において、
   前記電源が高圧交流を供給する変圧器の二次巻線
   であり、前記ノズルの囲い体の内側に隣接する表
   面が電気的に絶縁性であり、前記テーパ状の電極
   とノズル体の導電性部分の接続手段が前記電極と
   前記導電性部分の間に直列に設けられたコンデン
   サを含むことを特徴とする発生装置。 ２ ノズル体が絶縁性の材料からなり、この材料
   中に電圧源の第二の端子に接続される前記導電性
   部分を形成する導体が設けられていることを特徴
   とする前記特許請求の範囲第１項記載の発生装
   置。 ３ 導体が前記ノズルと同心的な金属リングであ
   つて絶縁材料中に収容されていることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第２項記載の発生装置。 ４ ノズル体の導電性部分への接続手段がそのノ
   ズルからの長さの少なくとも一部分が絶縁されて
   いる導体からなることを特徴とする前記特許請求
   の範囲第１項から第３項までのいずれか一項に記
   載された発生装置。 ５ 前記コンデンサがテーパ状の電極を交流電圧
   源に接続する回路中に間挿されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項から第４項までのい
   ずれか１項記載の発生装置。 ６ テーパ状の電極と交流電圧源の間の接続部が
   その長さの少くとも一部分にわたつて絶縁性の保
   護手段によつてかこまれていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか
   １項記載の発生装置。 ７ 囲い体中に注入される気体の圧力を感知する
   装置およびこの圧力感知装置が気体の圧力が特定
   の閾値を越えるとコロナ放電の供電を行なうよう
   にした手段とをさらに備えていることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第１項から第６項までのい
   ずれか１項記載の発生装置。 ８ 前記テーパ状の前極とノズル体の導電性部分
   への接続手段が、空間領域の電位を測定する手段
   と、該測定手段により測定された電位の関数とし
   て逆極性の直流電圧を発生し、前記直流電圧の関
   数としてテーパ状の電極の電位を変更するように
   前記電位測定手段に接続して、前記空間領域を中
   和状態とする手段とを含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項
   記載の発生装置。 ９ 前記直流電圧を発生する手段がコンデンサを
   介してテーパ状電極に接続していることを特徴と
   する特許請求の範囲第８項記載の発生装置。 １０ 前記直流電圧を発生する手段がノズル体の
   導電性部分に接続していることを特徴とする特許
   請求の範囲第８項記載の発生装置。 １１ 前記直流電圧を発生する手段が前記交流電
   圧源の一次又は二次巻線に直接連結していること
   を特徴とする特許請求の範囲第８項記載の発生装
   置。