JPH0512837B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0512837B2 JPH0512837B2 JP63274452A JP27445288A JPH0512837B2 JP H0512837 B2 JPH0512837 B2 JP H0512837B2 JP 63274452 A JP63274452 A JP 63274452A JP 27445288 A JP27445288 A JP 27445288A JP H0512837 B2 JPH0512837 B2 JP H0512837B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- ceramic dielectric
- current
- conductive plate
- electrode needle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Elimination Of Static Electricity (AREA)
Description
本発明は、交流の高電圧を電極針に印加して物
体を除電又は帯電するための容量結合型帯除電電
極に関する。
体を除電又は帯電するための容量結合型帯除電電
極に関する。
第１２図ないし第１４図に電極針を使用した従
来の一般的な除電電極を示す。この除電電極Ａ
は、電極針ａを一本一本個別に導電性リングｂの
外面に固着し、絶縁材ｃで芯線ｄを被覆した高圧
ケーブルｅの外周にこの導電性リングｂを嵌合し
た後、その嵌合部分の外周に絶縁被覆ｆを施して
導電性リングｂを埋設したもので、全体として外
観は円柱形で、その外周面より多数の電極針ａを
所定の間隔をおいて一列に突出させた形態になつ
ている。そして通常は、除電電極Ａは一対のホル
ダｇで支持するとともに、これらホルダｇ間にア
ース電極板ｈを架設して使用する。
来の一般的な除電電極を示す。この除電電極Ａ
は、電極針ａを一本一本個別に導電性リングｂの
外面に固着し、絶縁材ｃで芯線ｄを被覆した高圧
ケーブルｅの外周にこの導電性リングｂを嵌合し
た後、その嵌合部分の外周に絶縁被覆ｆを施して
導電性リングｂを埋設したもので、全体として外
観は円柱形で、その外周面より多数の電極針ａを
所定の間隔をおいて一列に突出させた形態になつ
ている。そして通常は、除電電極Ａは一対のホル
ダｇで支持するとともに、これらホルダｇ間にア
ース電極板ｈを架設して使用する。
しかし、この従来の除電電極には次のような問
題点があつた。 部品点数及び組立工数が多いため製造に手間
と時間がかかり、コストが高い 導電性リングｂを高圧ケーブルｅの外周に嵌
合させるため、電極針ａの間隔及び並びにムラ
が多い。 構造上量産化できない。 形状が円柱形に限定される。 小型化できない。 仕様の融通性が少ない。 このような機械的構造による問題点の他、更
に、 有効除電電流が少ない。 塵埃等が付着してときの有効除電電流の減衰
が大きい。 という本質上の問題もあつた。このことについて
説明すると、上記従来の構造は第１５図のような
等価回路で示すことができる。ここで、高圧ケー
ブルｅの芯線ｄと電極針ａは導電性リングｂによ
り容量結合されて静電容量Cpを形成する。芯線
ｄ及び導電性リングｂの外周には絶縁被覆ｆが施
されているが電極針ａと接地間には静電容量Cg
が存在する。また、この除電電極Ａの絶縁被覆ｆ
で全周を被覆された絶縁ボデーと接地間には絶縁
抵抗Rg1が、電極針ａと接地間には絶縁抵抗Rg2
がそれぞれ存在する。これらCg・Rg1・Rg2は除
電性能を低下させる要素をもつている。 すなわち、この除電電極を長時間使用した場
合、絶縁ボデーには塵埃が付着する。この塵埃は
付着状態と温度の影響で絶縁抵抗を劣化させる。
この絶縁抵抗の劣化をRg1・Rg2として表すこと
ができる。この絶縁抵抗の劣化したRg1は、絶縁
被覆ｆの外周に更に導電性リングを巻いた状態と
同じこととなり、電極針ａと一体となつた結合容
量を得るために用いた導電リングｂとの間で静電
容量Cgが形成されることになる。このような状
態になると、電極針ａと接地間のインピーダンス
は、CgとRg1の直列インピーダンスとRg2との並
列インピーダンスで低下するので、電極針ａに印
加される電圧Vpも低下する。従つて、電極針ａ
に印加すべき高電圧Hvが一定ならば、有効除電
電流は減少する。 本発明は、従来におけるこのような問題点を一
掃できる斬新な容量結合型帯除電電極を提供する
ことを目的とする。
題点があつた。 部品点数及び組立工数が多いため製造に手間
と時間がかかり、コストが高い 導電性リングｂを高圧ケーブルｅの外周に嵌
合させるため、電極針ａの間隔及び並びにムラ
が多い。 構造上量産化できない。 形状が円柱形に限定される。 小型化できない。 仕様の融通性が少ない。 このような機械的構造による問題点の他、更
に、 有効除電電流が少ない。 塵埃等が付着してときの有効除電電流の減衰
が大きい。 という本質上の問題もあつた。このことについて
説明すると、上記従来の構造は第１５図のような
等価回路で示すことができる。ここで、高圧ケー
ブルｅの芯線ｄと電極針ａは導電性リングｂによ
り容量結合されて静電容量Cpを形成する。芯線
ｄ及び導電性リングｂの外周には絶縁被覆ｆが施
されているが電極針ａと接地間には静電容量Cg
が存在する。また、この除電電極Ａの絶縁被覆ｆ
で全周を被覆された絶縁ボデーと接地間には絶縁
抵抗Rg1が、電極針ａと接地間には絶縁抵抗Rg2
がそれぞれ存在する。これらCg・Rg1・Rg2は除
電性能を低下させる要素をもつている。 すなわち、この除電電極を長時間使用した場
合、絶縁ボデーには塵埃が付着する。この塵埃は
付着状態と温度の影響で絶縁抵抗を劣化させる。
この絶縁抵抗の劣化をRg1・Rg2として表すこと
ができる。この絶縁抵抗の劣化したRg1は、絶縁
被覆ｆの外周に更に導電性リングを巻いた状態と
同じこととなり、電極針ａと一体となつた結合容
量を得るために用いた導電リングｂとの間で静電
容量Cgが形成されることになる。このような状
態になると、電極針ａと接地間のインピーダンス
は、CgとRg1の直列インピーダンスとRg2との並
列インピーダンスで低下するので、電極針ａに印
加される電圧Vpも低下する。従つて、電極針ａ
に印加すべき高電圧Hvが一定ならば、有効除電
電流は減少する。 本発明は、従来におけるこのような問題点を一
掃できる斬新な容量結合型帯除電電極を提供する
ことを目的とする。
本発明は、比誘電率が大きくしかも電気的に安
定しておりかつ技術開発に伴い小型化・軽量化が
容易であるばかりでなく、機械的強度にも優れ製
造も容易で最近比較的安価に入手できるようにな
つたセラミツク誘電体に着目し、複数の電極針６
のそれぞれを、結合容量を得るためにセラミツク
誘電体４に個別に植設し、高電圧を印加される共
通の導電板１に各セラミツク誘電体４を介して支
持したものである。
定しておりかつ技術開発に伴い小型化・軽量化が
容易であるばかりでなく、機械的強度にも優れ製
造も容易で最近比較的安価に入手できるようにな
つたセラミツク誘電体に着目し、複数の電極針６
のそれぞれを、結合容量を得るためにセラミツク
誘電体４に個別に植設し、高電圧を印加される共
通の導電板１に各セラミツク誘電体４を介して支
持したものである。
導電板１に高電圧を印加すると、それと電極針
６との間にセラミツク誘電体４により静電容量が
生じ、電極針６に高電圧が誘導される。その静電
容量は導電板１の厚さによつて任意に選択でき
る。導電板１及びセラミツク誘電体４の形状は任
意に選ぶことができる。 第７図に本発明による電極構造の等価回路を示
す。導電板１と電極針６は、セラミツク誘電板４
により容量結合されてその間に静電容量Cpが形
成される。ここで各電極針６は、セラミツク誘電
体４に個別に植設されてこれに囲まれた構造にな
つている。このことは、前述した従来例では問題
であつた静電容量Cgと、絶縁抵抗Rg1は電極針
６には直接影響せず、セラミツク誘電体４を支持
した導電板１と接地間で発生することになる。従
つて、電極針６には、絶縁抵抗が劣化したとき発
生するRg2だけが影響することになり、電極針６
の汚れによる有効除電電流が減少する傾向は少な
くなる。
６との間にセラミツク誘電体４により静電容量が
生じ、電極針６に高電圧が誘導される。その静電
容量は導電板１の厚さによつて任意に選択でき
る。導電板１及びセラミツク誘電体４の形状は任
意に選ぶことができる。 第７図に本発明による電極構造の等価回路を示
す。導電板１と電極針６は、セラミツク誘電板４
により容量結合されてその間に静電容量Cpが形
成される。ここで各電極針６は、セラミツク誘電
体４に個別に植設されてこれに囲まれた構造にな
つている。このことは、前述した従来例では問題
であつた静電容量Cgと、絶縁抵抗Rg1は電極針
６には直接影響せず、セラミツク誘電体４を支持
した導電板１と接地間で発生することになる。従
つて、電極針６には、絶縁抵抗が劣化したとき発
生するRg2だけが影響することになり、電極針６
の汚れによる有効除電電流が減少する傾向は少な
くなる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。 第１図及び第２図は本発明の第１実施例の帯除
電電極を示す。この帯除電電極は、横長の金属製
導電板１に多数の円形の取付孔２を一定の間隔を
おいて一列に穿設し、一端に円形の鍔３を有する
短いパイプ状のセラミツク誘電体４をそれぞれの
取付孔２に貫通固定し、該セラミツク誘電体４の
軸孔５に電極針６の基部をそれぞれ挿着してその
先端部をセラミツク誘電体４の一端より突出させ
たものである。その組立は、セラミツク誘電体４
の軸孔５に電極針６を予め挿着した後、セラミツ
ク誘電体４を、その鍔３が導電板１の上面に当接
するまで取付孔２に挿通させることにより行つて
ある。 従つて、多数本の電極針６は、導電板１上に一
定の間隔をおいて各セラミツク誘電体４を介し個
別に固定されているもので、導電板１に高電圧を
印加すると、セラミツク誘電体４により導電板１
と電極針６との間に静電容量が生じ、電極針６に
一斉に高電圧が誘導されるもので、電極針６にそ
の配列方向に沿つて例えば棒状のアース電極（図
示せず）を対向させれば、グロー放電又はコロナ
放電により物体を除電できる。 第３図及び第４図は本発明の第２実施例を示
し、導電板１を矩形とし、上記と同じセラミツク
誘電体４に個別に植設した多数本の電極針６を、
複数列に配列してセラミツク誘導体４を介して固
着したものである。従つて、電極針６の配列方向
に複数本のアース電極７を平行に対向させれば、
一枚の導電板１に高電圧を印加するだけで複数列
について同時に除電できる。 第５図は第３実施例を示し、導電板１をリング
状とし、その円周方向に一定の間隔をおいて電極
針６を上記と同様にセラミツク誘電体４を介して
固着したもので、リング状に除電できるものであ
る。 第６図の第４実施例は、各電極針６を板状のセ
ラミツク誘電体４に植設し、該セラミツク誘電体
４を導電板１上に固着することにより、複数の電
極針６を一定の間隔をおいてしかもそれぞれセラ
ミツク誘電体４を介して導電板１上に配列突設し
たものである。 本発明による帯除電電極の性能を調べるため、
第１図及び第２図に示した第１実施例のものと前
述した従来例について次のような実験を行つた。 ＜有効除電電流の測定＞ 『静電気安全指針』（労働省産業安全研究所編、
1978年発行）に示された測定回路で、模擬帯電板
に直流高電圧を印加して帯電させ、該模擬帯電板
と電極針との距離を５cmとして電極針に商用周波
数7KVの高電圧を印加し、模擬帯電板に流れる
コロナ放電電流を測定した。なお、この場合の結
合容量は本発明が7.08pF、従来例が7.13pFであつ
た。 第８図に、この実験で模擬帯電板印加電圧とコ
ロナ放電電流の関係を調べた結果を示す。本発明
は、従来例と比較すると、＋4KV帯電のとき約
1.17倍、＋15KVのとき約1.31倍有効除電電流が多
かつた。また、−5KV帯電したときの有効除電電
流を測定した結果、0.21μA／cmであり、これは
上記『静電気安全指針』に示された基準値を充分
に満たすものである。 ＜有効除電電流の減衰特性＞ 第９図に本発明と従来例の有効除電電流の減衰
特性を調べた実験結果を示す。この実験は、電極
針に商用周波数の高電圧8.5KVを印加して、長時
間にわたり連続でコロナ放電試験を行つたもの
で、模擬帯電板には−5KVの直流電圧を印加し、
電極針と模擬帯電板との距離を50mmとして測定し
た。同図において、HC、UCはセラミツク誘電
体の材料を示す。本発明の場合は従来例に比べ
2000時間経過後の有効除電電流が約２倍も高かつ
た。 ＜接地短絡電池の測定＞ 電極針の中から任意の10本を選び、第１０図に
示す測定回路で接地短絡電流と電極針の結合容量
を測定した。その測定結果を第１１図に示す。こ
の図から分かるように、本発明の場合の接地短絡
電流は８〜9μAで、従来例に比べ約1/2と少ない。
また、接地短絡電流も上記『静電気安全指針』に
おける「防爆型電圧印加式除電器の構造基準」に
示された値の1/3であり、人体が電極針に接触し
たときのシヨツクも軽減されることを示してい
る。これは、本発明の場合、各電極針が絶縁作用
をするセラミツク誘電体に個別に植設されて個々
に独立した構造になつているためと考えられる。
また、結合容量も、セラミツク誘電体を導電板の
孔に嵌着した簡単な取り付け構造であるにもかか
わらず、安定していることが分かる。
説明する。 第１図及び第２図は本発明の第１実施例の帯除
電電極を示す。この帯除電電極は、横長の金属製
導電板１に多数の円形の取付孔２を一定の間隔を
おいて一列に穿設し、一端に円形の鍔３を有する
短いパイプ状のセラミツク誘電体４をそれぞれの
取付孔２に貫通固定し、該セラミツク誘電体４の
軸孔５に電極針６の基部をそれぞれ挿着してその
先端部をセラミツク誘電体４の一端より突出させ
たものである。その組立は、セラミツク誘電体４
の軸孔５に電極針６を予め挿着した後、セラミツ
ク誘電体４を、その鍔３が導電板１の上面に当接
するまで取付孔２に挿通させることにより行つて
ある。 従つて、多数本の電極針６は、導電板１上に一
定の間隔をおいて各セラミツク誘電体４を介し個
別に固定されているもので、導電板１に高電圧を
印加すると、セラミツク誘電体４により導電板１
と電極針６との間に静電容量が生じ、電極針６に
一斉に高電圧が誘導されるもので、電極針６にそ
の配列方向に沿つて例えば棒状のアース電極（図
示せず）を対向させれば、グロー放電又はコロナ
放電により物体を除電できる。 第３図及び第４図は本発明の第２実施例を示
し、導電板１を矩形とし、上記と同じセラミツク
誘電体４に個別に植設した多数本の電極針６を、
複数列に配列してセラミツク誘導体４を介して固
着したものである。従つて、電極針６の配列方向
に複数本のアース電極７を平行に対向させれば、
一枚の導電板１に高電圧を印加するだけで複数列
について同時に除電できる。 第５図は第３実施例を示し、導電板１をリング
状とし、その円周方向に一定の間隔をおいて電極
針６を上記と同様にセラミツク誘電体４を介して
固着したもので、リング状に除電できるものであ
る。 第６図の第４実施例は、各電極針６を板状のセ
ラミツク誘電体４に植設し、該セラミツク誘電体
４を導電板１上に固着することにより、複数の電
極針６を一定の間隔をおいてしかもそれぞれセラ
ミツク誘電体４を介して導電板１上に配列突設し
たものである。 本発明による帯除電電極の性能を調べるため、
第１図及び第２図に示した第１実施例のものと前
述した従来例について次のような実験を行つた。 ＜有効除電電流の測定＞ 『静電気安全指針』（労働省産業安全研究所編、
1978年発行）に示された測定回路で、模擬帯電板
に直流高電圧を印加して帯電させ、該模擬帯電板
と電極針との距離を５cmとして電極針に商用周波
数7KVの高電圧を印加し、模擬帯電板に流れる
コロナ放電電流を測定した。なお、この場合の結
合容量は本発明が7.08pF、従来例が7.13pFであつ
た。 第８図に、この実験で模擬帯電板印加電圧とコ
ロナ放電電流の関係を調べた結果を示す。本発明
は、従来例と比較すると、＋4KV帯電のとき約
1.17倍、＋15KVのとき約1.31倍有効除電電流が多
かつた。また、−5KV帯電したときの有効除電電
流を測定した結果、0.21μA／cmであり、これは
上記『静電気安全指針』に示された基準値を充分
に満たすものである。 ＜有効除電電流の減衰特性＞ 第９図に本発明と従来例の有効除電電流の減衰
特性を調べた実験結果を示す。この実験は、電極
針に商用周波数の高電圧8.5KVを印加して、長時
間にわたり連続でコロナ放電試験を行つたもの
で、模擬帯電板には−5KVの直流電圧を印加し、
電極針と模擬帯電板との距離を50mmとして測定し
た。同図において、HC、UCはセラミツク誘電
体の材料を示す。本発明の場合は従来例に比べ
2000時間経過後の有効除電電流が約２倍も高かつ
た。 ＜接地短絡電池の測定＞ 電極針の中から任意の10本を選び、第１０図に
示す測定回路で接地短絡電流と電極針の結合容量
を測定した。その測定結果を第１１図に示す。こ
の図から分かるように、本発明の場合の接地短絡
電流は８〜9μAで、従来例に比べ約1/2と少ない。
また、接地短絡電流も上記『静電気安全指針』に
おける「防爆型電圧印加式除電器の構造基準」に
示された値の1/3であり、人体が電極針に接触し
たときのシヨツクも軽減されることを示してい
る。これは、本発明の場合、各電極針が絶縁作用
をするセラミツク誘電体に個別に植設されて個々
に独立した構造になつているためと考えられる。
また、結合容量も、セラミツク誘電体を導電板の
孔に嵌着した簡単な取り付け構造であるにもかか
わらず、安定していることが分かる。
本発明は、複数の電極針のそれぞれを、比誘電
率の大きいセラミツク誘電体に個別に植設し、共
通の導電板に各セラミツク誘電体を介して支持し
たので、以下に列記する効果がある。 有効除電電流が大きく、除電性能が高い。 塵埃が付着しても有効除電電流の減衰が小さ
く、除電性能を維持できる。 従来に比べ製造が非常に簡単で、安価に提供
できるとともに、製品の品質が向上する。 部品点数及び組立工数が少ないため、大量生
産できる。 小型化が容易である。 形状、仕様等が自由に選べる。 電極針の間隔を一定にできる。 金属板の厚さを変えることによつて、それと
電極針との間の静電容量を調整できるため、最
適な条件で除電又は帯電できる。 電極構造を細分化できる。 従来よりも安全性が高い。
率の大きいセラミツク誘電体に個別に植設し、共
通の導電板に各セラミツク誘電体を介して支持し
たので、以下に列記する効果がある。 有効除電電流が大きく、除電性能が高い。 塵埃が付着しても有効除電電流の減衰が小さ
く、除電性能を維持できる。 従来に比べ製造が非常に簡単で、安価に提供
できるとともに、製品の品質が向上する。 部品点数及び組立工数が少ないため、大量生
産できる。 小型化が容易である。 形状、仕様等が自由に選べる。 電極針の間隔を一定にできる。 金属板の厚さを変えることによつて、それと
電極針との間の静電容量を調整できるため、最
適な条件で除電又は帯電できる。 電極構造を細分化できる。 従来よりも安全性が高い。
第１図は本発明の第１実施例の断面図、第２図
は同斜視図、第３図は第２実施例の斜視図、第４
図は同正面図、第５図は第３実施例の平面図、第
６図は第４実施例の斜視図、第７図は本発明によ
る電極の等価回路図である。また、第８図は本発
明と従来例とを比較するため行つた有効除電電流
の測定結果を示す線グラフ、第９図は同じく有効
除電電流の減衰特性の線グラフ、第１０図は接地
短絡電流の測定を行う測定回路の模式図、第１１
図はその測定結果を示す従来例との比較対称図で
ある。第１２図ないし第１５図は従来例を示し、
第１２図は正面図、第１３図は断面図、第１４図
は内部の一部分の正面図、第１５図はその等価回
路図である。 １……金属板、４……セラミツク誘電体、６…
…電極針。
は同斜視図、第３図は第２実施例の斜視図、第４
図は同正面図、第５図は第３実施例の平面図、第
６図は第４実施例の斜視図、第７図は本発明によ
る電極の等価回路図である。また、第８図は本発
明と従来例とを比較するため行つた有効除電電流
の測定結果を示す線グラフ、第９図は同じく有効
除電電流の減衰特性の線グラフ、第１０図は接地
短絡電流の測定を行う測定回路の模式図、第１１
図はその測定結果を示す従来例との比較対称図で
ある。第１２図ないし第１５図は従来例を示し、
第１２図は正面図、第１３図は断面図、第１４図
は内部の一部分の正面図、第１５図はその等価回
路図である。 １……金属板、４……セラミツク誘電体、６…
…電極針。
Claims (1)
- １ 複数の電極針のそれぞれを、結合容量を得る
ためにセラミツク誘電体に個別に植設し、高電圧
を印加される共通の導電板に各セラミツク誘電体
を介して支持したことを特徴とする容量結合型帯
除電電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27445288A JPH02123698A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 帯除電電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27445288A JPH02123698A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 帯除電電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02123698A JPH02123698A (ja) | 1990-05-11 |
| JPH0512837B2 true JPH0512837B2 (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=17541888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27445288A Granted JPH02123698A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 帯除電電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02123698A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04163898A (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-09 | Kasuga Denki Kk | 除帯電電極 |
| JP2538079Y2 (ja) * | 1991-10-17 | 1997-06-04 | ヒューグルエレクトロニクス株式会社 | 空気イオン発生装置 |
| JP4413445B2 (ja) * | 2001-03-19 | 2010-02-10 | 三菱電機株式会社 | 空調ダクト装置 |
| CN101854032B (zh) * | 2010-05-14 | 2012-12-19 | 无锡市中联电子设备有限公司 | 静电放电棒植针方法 |
| DE102011017796B4 (de) * | 2011-04-29 | 2014-02-06 | Illinois Tool Works Inc. | Hochspannungselektrodenanordnung |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4216518A (en) * | 1978-08-01 | 1980-08-05 | The Simco Company, Inc. | Capacitively coupled static eliminator with high voltage shield |
-
1988
- 1988-11-01 JP JP27445288A patent/JPH02123698A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02123698A (ja) | 1990-05-11 |
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