JPS6326610B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6326610B2 JPS6326610B2 JP57163507A JP16350782A JPS6326610B2 JP S6326610 B2 JPS6326610 B2 JP S6326610B2 JP 57163507 A JP57163507 A JP 57163507A JP 16350782 A JP16350782 A JP 16350782A JP S6326610 B2 JPS6326610 B2 JP S6326610B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high voltage
- magnetic core
- rod
- shaped magnetic
- trigger
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
- B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
Landscapes
- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は接地した被塗装物品が高圧荷電々極に
極めて接近、或いは接触する場合などにも火花放
電の発生を確実に防止し得る機能を備えた静電塗
装装置に関する。
極めて接近、或いは接触する場合などにも火花放
電の発生を確実に防止し得る機能を備えた静電塗
装装置に関する。
火花回避機能を備えた斯かる種の従来の静電塗
装装置としては特公昭55−35989号及び特開昭53
−21240号公報などに記載されたものがあるが、
これら公報に記載された静電塗装装置においては
いずれも高電圧出力の短絡用スイツチとして機械
的スイツチを用いているために、その動作応答の
遅れ時間が種々な問題点を生じている。例えば機
械的スイツチが数十ミリ秒の動作遅れ時間を有す
る場合には、負荷電流の増加量がかなり小さい領
域においてその増加量が火花放電の発生を招来す
るものであるか否かを判定せねばならず、従つて
複雑な検出を行つているにも拘らず誤検出が多く
ならざるを得ない。この誤検出を減少させるため
には非常に多くの設定レベルを用意しておき、被
塗装物品の形状などに応じて適正な設定レベルを
選択せねばならないが、この作業は充分に静電塗
装についての経験を有する作業者でなければ適正
な設定レベルを選定できないという大きな欠点が
ある。また被塗装物品が、短絡用スイツチの動作
応答時間に対応する速度以上の速度で高電圧電極
に接近する場合には、如何なる検出を行つても火
花放電の発生を回避し得ない。しかして本発明は
極めて高速で動作し得る簡単で安価な短絡用半導
体スイツチ装置を備えた静電塗装装置を提供する
ものである。
装装置としては特公昭55−35989号及び特開昭53
−21240号公報などに記載されたものがあるが、
これら公報に記載された静電塗装装置においては
いずれも高電圧出力の短絡用スイツチとして機械
的スイツチを用いているために、その動作応答の
遅れ時間が種々な問題点を生じている。例えば機
械的スイツチが数十ミリ秒の動作遅れ時間を有す
る場合には、負荷電流の増加量がかなり小さい領
域においてその増加量が火花放電の発生を招来す
るものであるか否かを判定せねばならず、従つて
複雑な検出を行つているにも拘らず誤検出が多く
ならざるを得ない。この誤検出を減少させるため
には非常に多くの設定レベルを用意しておき、被
塗装物品の形状などに応じて適正な設定レベルを
選択せねばならないが、この作業は充分に静電塗
装についての経験を有する作業者でなければ適正
な設定レベルを選定できないという大きな欠点が
ある。また被塗装物品が、短絡用スイツチの動作
応答時間に対応する速度以上の速度で高電圧電極
に接近する場合には、如何なる検出を行つても火
花放電の発生を回避し得ない。しかして本発明は
極めて高速で動作し得る簡単で安価な短絡用半導
体スイツチ装置を備えた静電塗装装置を提供する
ものである。
第１図により本発明に係る半導体スイツチ装置
の一実施例について説明する。
の一実施例について説明する。
同図において、１は高周波インバータの様な交
流電源、２は昇圧用トランス、３はコツククロフ
トウオルトン回路の様な直流高電圧発生回路、４
は該回路の負の出力端子、５及び６は限流抵抗、
７は放電用ダイオード、８は直流高電圧が印加さ
れる静電塗装機、９は接地された被塗装物、１０
は電流検出用抵抗、１１は検出された電流検出信
号の変化の状態によつて火花放電発生の予知を行
う火花放電発生予知回路、１２は該回路からの出
力信号を受けるときトリガ信号を生ずるトリガ回
路、１３は本発明の重要な構成要素である半導体
スイツチ装置であり、この半導体スイツチ装置１
３はコンデンサ１３ａを所定電圧まで充電するコ
ンデンサ充電装置１３ｂ、トリガ回路１２からの
トリガ信号によりターンオンする半導体素子１３
ｃ、好ましくは109Ω／cm乃至1010Ω／cm以上の
高抵抗値を有するフエライト棒の様な棒状磁性体
コア１３ｄ、このコアの低電圧側に巻装されたト
リガ用コイル１３ｅ、棒状磁性体コア１３ｄにほ
ぼ一定間隔で巻回された通常巻数が１ターンの駆
動巻線１３f1，１３f2，１３f3，…１３fn、各駆
動巻線に直列接続された１３g1，１３g2，１３
g3，…１３gn、互いに交互に直列接続された複
数のサイリスタの様な半導体スイツチ素子１３h1
〜１３hn及び電流制限用抵抗１３i1〜１３inから
なる半導体スイツチとから構成される。
流電源、２は昇圧用トランス、３はコツククロフ
トウオルトン回路の様な直流高電圧発生回路、４
は該回路の負の出力端子、５及び６は限流抵抗、
７は放電用ダイオード、８は直流高電圧が印加さ
れる静電塗装機、９は接地された被塗装物、１０
は電流検出用抵抗、１１は検出された電流検出信
号の変化の状態によつて火花放電発生の予知を行
う火花放電発生予知回路、１２は該回路からの出
力信号を受けるときトリガ信号を生ずるトリガ回
路、１３は本発明の重要な構成要素である半導体
スイツチ装置であり、この半導体スイツチ装置１
３はコンデンサ１３ａを所定電圧まで充電するコ
ンデンサ充電装置１３ｂ、トリガ回路１２からの
トリガ信号によりターンオンする半導体素子１３
ｃ、好ましくは109Ω／cm乃至1010Ω／cm以上の
高抵抗値を有するフエライト棒の様な棒状磁性体
コア１３ｄ、このコアの低電圧側に巻装されたト
リガ用コイル１３ｅ、棒状磁性体コア１３ｄにほ
ぼ一定間隔で巻回された通常巻数が１ターンの駆
動巻線１３f1，１３f2，１３f3，…１３fn、各駆
動巻線に直列接続された１３g1，１３g2，１３
g3，…１３gn、互いに交互に直列接続された複
数のサイリスタの様な半導体スイツチ素子１３h1
〜１３hn及び電流制限用抵抗１３i1〜１３inから
なる半導体スイツチとから構成される。
斯かる構成の静電塗装装置において、通常の動
作状態においては出力端子４にマイナス数＋KV
乃至−100KV程度の直流高電圧が現出しており、
負荷電流は電流検出抵抗１０、接地、被塗装物
９、静電塗装機８、限流抵抗器６，５を介して出
力端子４に流れている。
作状態においては出力端子４にマイナス数＋KV
乃至−100KV程度の直流高電圧が現出しており、
負荷電流は電流検出抵抗１０、接地、被塗装物
９、静電塗装機８、限流抵抗器６，５を介して出
力端子４に流れている。
この様な状態で被塗装物９が静電塗装機８に異
常に接近、又は人体が静電塗装機８に異常に接近
したとすると、電流検出抵抗１０を流れている電
流の状態が変化する。火花放電発生予知回路１１
は電流検出抵抗１０からの電流検出信号の変化状
態が火花放電発生の前駆現象であると判断される
とき火花放電発生予知信号を出力する。この信号
によりトリガ回路１２は半導体素子１３ｃの信号
端子にトリガ信号を与えてこれをターンオンさせ
る。半導体素子１３ｃのターンオンに伴いコンデ
ンサ１３ａに充電されていた電荷はトリガ用コイ
ル１３ｅを介して所定の放電時定数で放電され
る。トリガ用コイル１３ｅを流れる電流のピーク
値は後述理由から比較的大きく、例えば数十Ａ乃
至100A程度である。この様なトリガ用コイル１
３ｅからのトリガエネルギは高抵抗の棒状磁性体
コア１３ｅを伝達するが、トリガエネルギはトリ
ガ用コイル１３ｅから離れるにつれて指数関数的
に減衰する。従つてトリガエネルギはトリガ用コ
イル１３ｅから最も離れた駆動巻線１３f1に接続
された半導体スイツチ１３h1を充分にターンオン
させることが出来る大きさであらねばならない。
また棒状磁性体コア１３ｅにおけるトリガエネル
ギの伝達の減衰による各駆動巻線に誘起されるト
リガパルスの大きさの差異を調整するため、保護
用抵抗１３g1〜１３gnの値が選定される。この
様にしてトリガ用コイル１３ｅからのトリガエネ
ルギは棒状磁性体コア１３ｄ及び各駆動巻線１３
f1１３fnを介して各サイリスタ１３h1〜１３hnの
ゲートに伝達され、これらを同時にターンオンさ
せる。これに伴い接地点から各サイリスタ１３h1
〜１３hn及び抵抗１３i1〜１３inの直列接続体か
らなる半導体スイツチ、点Ｘ、放電用ダイオード
７、静電塗装機８及び被塗装物９を介して接地点
に放電々流が流れ、数＋μ秒程度の短時間で点Ｘ
を高電位から低電位に降下させる。従つて火花放
電の発生をほぼ確実に防止できる。
常に接近、又は人体が静電塗装機８に異常に接近
したとすると、電流検出抵抗１０を流れている電
流の状態が変化する。火花放電発生予知回路１１
は電流検出抵抗１０からの電流検出信号の変化状
態が火花放電発生の前駆現象であると判断される
とき火花放電発生予知信号を出力する。この信号
によりトリガ回路１２は半導体素子１３ｃの信号
端子にトリガ信号を与えてこれをターンオンさせ
る。半導体素子１３ｃのターンオンに伴いコンデ
ンサ１３ａに充電されていた電荷はトリガ用コイ
ル１３ｅを介して所定の放電時定数で放電され
る。トリガ用コイル１３ｅを流れる電流のピーク
値は後述理由から比較的大きく、例えば数十Ａ乃
至100A程度である。この様なトリガ用コイル１
３ｅからのトリガエネルギは高抵抗の棒状磁性体
コア１３ｅを伝達するが、トリガエネルギはトリ
ガ用コイル１３ｅから離れるにつれて指数関数的
に減衰する。従つてトリガエネルギはトリガ用コ
イル１３ｅから最も離れた駆動巻線１３f1に接続
された半導体スイツチ１３h1を充分にターンオン
させることが出来る大きさであらねばならない。
また棒状磁性体コア１３ｅにおけるトリガエネル
ギの伝達の減衰による各駆動巻線に誘起されるト
リガパルスの大きさの差異を調整するため、保護
用抵抗１３g1〜１３gnの値が選定される。この
様にしてトリガ用コイル１３ｅからのトリガエネ
ルギは棒状磁性体コア１３ｄ及び各駆動巻線１３
f1１３fnを介して各サイリスタ１３h1〜１３hnの
ゲートに伝達され、これらを同時にターンオンさ
せる。これに伴い接地点から各サイリスタ１３h1
〜１３hn及び抵抗１３i1〜１３inの直列接続体か
らなる半導体スイツチ、点Ｘ、放電用ダイオード
７、静電塗装機８及び被塗装物９を介して接地点
に放電々流が流れ、数＋μ秒程度の短時間で点Ｘ
を高電位から低電位に降下させる。従つて火花放
電の発生をほぼ確実に防止できる。
ここで電流制限用抵抗を複数個の抵抗１３i1〜
１３inに分割したのは、一個の大きな電流制限用
抵抗を用いた場合にはその抵抗の浮遊容量が大き
くなるために半導体スイツチの短絡動作時にその
浮遊容量を介して大電流が流れてしまい、半導体
スイツチが破損すること、及び半導体スイツチの
ターンオン時には点Ｘの高電圧が集中的に単一の
電流制限用抵抗に印加されるのでその抵抗の電圧
が一瞬にして高電圧になるので大きなノイズ源に
なり、制御回路や周囲の他の電子回路などに悪影
響を与えるなどの弊害を除去するためである。
尚、この実施例では、電流制限用部材として抵抗
を用いたが、インダクタンス素子、又はインダク
タンス素子と抵抗との直列接続体などでも良い。
１３inに分割したのは、一個の大きな電流制限用
抵抗を用いた場合にはその抵抗の浮遊容量が大き
くなるために半導体スイツチの短絡動作時にその
浮遊容量を介して大電流が流れてしまい、半導体
スイツチが破損すること、及び半導体スイツチの
ターンオン時には点Ｘの高電圧が集中的に単一の
電流制限用抵抗に印加されるのでその抵抗の電圧
が一瞬にして高電圧になるので大きなノイズ源に
なり、制御回路や周囲の他の電子回路などに悪影
響を与えるなどの弊害を除去するためである。
尚、この実施例では、電流制限用部材として抵抗
を用いたが、インダクタンス素子、又はインダク
タンス素子と抵抗との直列接続体などでも良い。
ここで棒状磁性体コア１３ｄは実質的に電気的
絶縁特性を与える程度の高抵抗値を有するので、
各駆動巻線１３f1〜１３fn間及びこれらとトリガ
用コイル１３ｅ間の実質的な電気的絶縁は棒状磁
性体コア１３ｄにより確保されるので、特に絶縁
対策を行う必要がない。しかもトリガエネルギの
伝達も棒状磁性体コア１３ｄが行う。従つて極め
て簡単かつ小型の構成の高電圧半導体スイツチ装
置を得ることが出来る。
絶縁特性を与える程度の高抵抗値を有するので、
各駆動巻線１３f1〜１３fn間及びこれらとトリガ
用コイル１３ｅ間の実質的な電気的絶縁は棒状磁
性体コア１３ｄにより確保されるので、特に絶縁
対策を行う必要がない。しかもトリガエネルギの
伝達も棒状磁性体コア１３ｄが行う。従つて極め
て簡単かつ小型の構成の高電圧半導体スイツチ装
置を得ることが出来る。
次に第２図により本発明に係る他の一実施例を
説明すると、１３j1〜１３j5及び１３k1〜１３k5
は夫々サイリスタ１３h1のカソードとサイリスタ
１３h5のアノード間に交互に直列接続されたコン
デンサ、抵抗であり、サイリスタ１３h2〜１３h5
の夫々のゲートは所定のコンデンサと抵抗との接
続点に接続されている。この実施例では高抵抗の
棒状磁性体コア１３ｄに巻回された駆動巻線１３
ｆは１つだけであり、この駆動巻線１３ｆは高電
位にあるサイリスタ１３h1のゲートに保護用抵抗
１３ｇを介して結合されている。
説明すると、１３j1〜１３j5及び１３k1〜１３k5
は夫々サイリスタ１３h1のカソードとサイリスタ
１３h5のアノード間に交互に直列接続されたコン
デンサ、抵抗であり、サイリスタ１３h2〜１３h5
の夫々のゲートは所定のコンデンサと抵抗との接
続点に接続されている。この実施例では高抵抗の
棒状磁性体コア１３ｄに巻回された駆動巻線１３
ｆは１つだけであり、この駆動巻線１３ｆは高電
位にあるサイリスタ１３h1のゲートに保護用抵抗
１３ｇを介して結合されている。
点Ｘが負の高電位にある場合、コンデンサ１３
j1〜１３j5は図示極性に充電されている。前記実
施例と同様にしてトリガ用コイル１３ｅにトリガ
電力が与えられると、トリガ用コイル１３ｅとの
電気的絶縁が確保される棒状磁性体コア１３ｄの
位置に巻かれた駆動巻線１３ｆにトリガ信号が伝
達され、サイリスタ１３h1をトリガする。これに
よりサイリスタ１３h1がターンオンすると、コン
デンサ１３j1の電荷は抵抗１３k1、サイリスタ１
３h2のゲート・カソード、抵抗１３i2及びサイリ
スタ１３h1のアノード・カソードを介して放電さ
れる。従つてサイリスタ１３h2がトリガされてタ
ーンオンし、サイリスタ１３h2のターンオンによ
り前述と同様にコンデンサ１３j2の電荷がサイリ
スタ１３h3のゲートに放電されてこれをターンオ
ンさせる。以下同様にしてサイリスタ１３h4、１
３h5が次々にターンオンする。
j1〜１３j5は図示極性に充電されている。前記実
施例と同様にしてトリガ用コイル１３ｅにトリガ
電力が与えられると、トリガ用コイル１３ｅとの
電気的絶縁が確保される棒状磁性体コア１３ｄの
位置に巻かれた駆動巻線１３ｆにトリガ信号が伝
達され、サイリスタ１３h1をトリガする。これに
よりサイリスタ１３h1がターンオンすると、コン
デンサ１３j1の電荷は抵抗１３k1、サイリスタ１
３h2のゲート・カソード、抵抗１３i2及びサイリ
スタ１３h1のアノード・カソードを介して放電さ
れる。従つてサイリスタ１３h2がトリガされてタ
ーンオンし、サイリスタ１３h2のターンオンによ
り前述と同様にコンデンサ１３j2の電荷がサイリ
スタ１３h3のゲートに放電されてこれをターンオ
ンさせる。以下同様にしてサイリスタ１３h4、１
３h5が次々にターンオンする。
この様にして半導体スイツチがターンオンして
数十μ秒乃至100μ秒程度の極く短い時間内に高
電位点Ｘを低電位に降下させるが、本実施例にお
いてもトリガ用コイル１３ｅからのトリガエネル
ギを駆動巻線１３ｆに伝達する棒状磁性体コア１
３ｄが充分に高い抵抗を有するので、特別な電気
的絶縁対策をとる必要がなく、例えばサイリスタ
１３h1〜１３h5を棒状磁性体コア１３ｄに直接取
付けることもできるので極めて小型かつ安価でし
かも高速度の短絡機構を与えることが出来る。
数十μ秒乃至100μ秒程度の極く短い時間内に高
電位点Ｘを低電位に降下させるが、本実施例にお
いてもトリガ用コイル１３ｅからのトリガエネル
ギを駆動巻線１３ｆに伝達する棒状磁性体コア１
３ｄが充分に高い抵抗を有するので、特別な電気
的絶縁対策をとる必要がなく、例えばサイリスタ
１３h1〜１３h5を棒状磁性体コア１３ｄに直接取
付けることもできるので極めて小型かつ安価でし
かも高速度の短絡機構を与えることが出来る。
以上述べた様に本発明によれば、極めて高速で
動作し、しかも小型、安価な保護装置を備えるこ
とにより、静電塗装機に被塗装物或いは人体が異
常に接近又は接触しても火災を生じたり、感電事
故を起こすことのない極めて安全性の優れた静電
塗装装置を提供できる。
動作し、しかも小型、安価な保護装置を備えるこ
とにより、静電塗装機に被塗装物或いは人体が異
常に接近又は接触しても火災を生じたり、感電事
故を起こすことのない極めて安全性の優れた静電
塗装装置を提供できる。
尚、上記実施例では半導体スイツチ素子として
サイリスタを用いたが、勿論他の制御信号電極付
の半導体装置でも良い。
サイリスタを用いたが、勿論他の制御信号電極付
の半導体装置でも良い。
第１図及び第２図は夫々本発明に係る静電塗装
装置の異なる実施例を示す図である。 １……交流電源、３……直流高電圧発生器、
５，６……限流抵抗器、７……放電用ダイオー
ド、８……静電塗装機、９……被塗装物、１０…
…電流検出器、１１……火花放電発生予知回路、
１２……トリガ回路、１３……半導体スイツチ装
置、１３ｂ……コンデンサ充電装置、１３ｄ……
高抵抗を有する棒状磁性体コア、１３ｅ……トリ
ガ用コイル。
装置の異なる実施例を示す図である。 １……交流電源、３……直流高電圧発生器、
５，６……限流抵抗器、７……放電用ダイオー
ド、８……静電塗装機、９……被塗装物、１０…
…電流検出器、１１……火花放電発生予知回路、
１２……トリガ回路、１３……半導体スイツチ装
置、１３ｂ……コンデンサ充電装置、１３ｄ……
高抵抗を有する棒状磁性体コア、１３ｅ……トリ
ガ用コイル。
Claims (1)
- １ 高電圧電源と、該高電圧電源により荷電され
る高電圧電極と、これら高電圧電源と高電圧電極
間の高電圧線路と低電圧端子間に接続された複数
の直列接続した半導体スイツチ素子からなる半導
体スイツチとを少くとも備えた静電塗装装置にお
いて、高抵抗値を有する棒状磁性体コアと、該棒
状磁性体コアに巻回された少くとも１つの駆動巻
線と、前記棒状磁性体コアに巻装されたトリガ用
コイルとを備え、火花放電が予知されたとき前記
トリガ用コイルに与えられるトリガ信号を前記棒
状磁性体コアが前記駆動巻線に伝達して前記半導
体スイツチを導通させることにより、極めて短時
間内に高電圧線路の電位を低電圧まで降下させる
ことを特徴とする静電塗装装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163507A JPS5952555A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 静電塗装装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163507A JPS5952555A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 静電塗装装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5952555A JPS5952555A (ja) | 1984-03-27 |
| JPS6326610B2 true JPS6326610B2 (ja) | 1988-05-31 |
Family
ID=15775174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57163507A Granted JPS5952555A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 静電塗装装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952555A (ja) |
-
1982
- 1982-09-20 JP JP57163507A patent/JPS5952555A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5952555A (ja) | 1984-03-27 |
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