JP4499493B2 - イオンバランスセンサ、およびイオンバランスセンサを備えた除電器 - Google Patents

Description

本発明は、イオンバランスセンサ、およびイオンバランスセンサを備えた除電器に関する。

従来の除電器のイオンバランス測定用センサ（イオンバランスセンサ）は、放電針（イオン放出電極）の配置に沿わせる形で単純な直線形状の棒状導体や円形状の棒状導体を放電針の前に置いたり、導体を網目状にして放電針の前に置いてセンサとしている。これらのセンサは放出されるイオンを受けてイオンバランスを測定している。

この従来方式の問題点は、センサが放電電極と距離が近いため、数ＫＶ〜十数ＫＶにも及ぶ放電針の電圧即ち電界の影響を強く受けノイズとなり、また各種外来のノイズも拾うため、測定しようとする僅かμＡ程度の非常に微細なイオン電流信号がノイズに埋もれてしまい、いわゆるＳ／Ｎ比（ｓｉｇｎａｌ／ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が悪くなり、正確な測定が困難になっていた。結果として、高精度な除電器の実現は難しかった。

したがって、本発明の目的は、Ｓ／Ｎ比の良いイオンバランスセンサ、および該イオンバランスセンサを備えた除電器を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、１本の絶縁被覆を持つ導体と、他の１本の絶縁被覆を持たない導体とからなり、これら２本の導体を撚り合わせたものであることを特徴とするイオンバランスセンサを採用するものである。

また、本発明は、イオン放出電極と、該イオン放出電極から放射されるイオンの領域に配置されたイオンバランスセンサからなり、 該イオンバランスセンサが１本の絶縁被覆を持つ導体と、他の１本の絶縁被覆を持たない導体とからなり、これら２本の導体を撚り合わせたものである、ことを特徴とするイオンバランスセンサを備えた除電器を採用するものである。

本発明によると、イオンバランスセンサでは、電界の影響や外来ノイズを打ち消すことができるので、Ｓ／Ｎ比の良いイオンバランスセンサ、および該イオンバランスセンサを備えた除電器が得られる。

本発明のイオンバランスセンサは、１本の絶縁被覆を持つ導体と、他の１本の絶縁被覆を持たない導体とからなり、これら２本の導体を撚り合わせたものである。

本発明のイオンバランスセンサを備えた除電器は、イオン放出電極と、該イオン放出電極から放射されるイオンの領域に配置されたイオンバランスセンサからなる。該イオンバランスセンサが１本の絶縁被覆を持つ導体と、他の１本の絶縁被覆を持たない導体とからなり、これら２本の導体を撚り合わせたものである。

図１は、本発明の実施例１のイオンバランスセンサを示す斜視図である。図１において、イオンバランスセンサ１０は、２本の撚り線を電極として用いる。そのうち１本は絶縁被覆で被っている導体１４である。他の１本は絶縁被覆で覆われていない導体１２である。

イオンバランスセンサ１０を除電器のイオン領域に配置すると、除電器の放電針（イオン放出電極）の電界の影響によるノイズや各種外来のノイズは２本の撚り線電極１２、１４が同等に受けるので差動増幅することによって打ち消すことができる。一方、イオンバランスのずれによるイオン電流検出は絶縁被覆で覆っていない電極のみで行う。他方の絶縁被覆を被っている電極はイオン電流が流れ得ないのでイオン電流は検出できない。

すなわち、導体１２は電界とイオン電流の合算値を測定するものであり、導体１４は電界だけを測定する。これらの測定値の差を演算することにより、イオン電流だけを算出できる。

このように、物理的な形状や置かれる場所、即ちノイズ源からの距離や相対位置など全く同一な２本の撚り線電極の信号を差動増幅することによって、ノイズ（主に電界に基づく）を極限までキャンセルできるので、Ｓ／Ｎ比の良い信号が得られる。結果として、僅かなイオンバランスのずれも周囲の環境に左右されず、安定して検出できるので、高精度で安定なセンサが実現でき、これを装備すれば高精度かつ信頼性の高い除電器が実現できる。

図２は、実施例１のイオンバランスセンサを備えた実施例２の除電器の斜視図である。図２において、除電器２０は前面に複数の放電針（イオン放出電極）２２を円形に配置している。放電針２２からイオン３０が放出される。これらのイオンが放出される流域内の複数の放電針２２の中央部で円柱状の把持部材２４が配置されている。イオンバランスセンサ１０がこの把持部材２４に（矢印で示すように）回転可能に、着脱可能に取付られている。

図３は、実施例１のイオンバランスセンサを備えた実施例３の除電器の斜視図である。
図３において、除電器（バータイプ除電器）４０は、前面に複数の放電針２２を直線状に配置している。放電針２２からイオン３０が放出される。これらのイオンが放出される流域内の複数の放電針２２の前方でイオンバランスセンサ１０が除電器４０の両端に配置された把持部材４２、４４に取付られている。イオンバランスセンサ１０がこの把持部材４２、４４に（矢印で示すように）直線移動可能に、着脱可能に取付られている。

なお、図３ａの拡大図で示すように、一方の把持部材４４の内部にはコネクタ４８を介してスプリング４６が配置されており、イオンバランスセンサ１０はこのスプリング４６を介して除電器本体に把持されている。このことにより、人がイオンバランスセンサ１０に触れてもスプリング４６が伸びて対応するので、イオンバランスセンサが伸びたり、弛んだりするような変形が生じることを防ぐことができ、常に安定した測定を可能にする。

また、図３ｂの拡大図で示すように、把持部材４２の内部でコネクタ４８を介してイオンバランスセンサ１０が除電器本体に接続されている。

放射されるイオンはイオンバランスセンサの電極を酸化させたり汚れを付着させる。その作用は電極の極性によって差が出る。例えばマイナスの電極の前のセンサ電極が酸化したり汚れたりすると、マイナスのイオンが減少したように見えるので、測定誤差がでる。これを補正するためイオンバランスセンサをマイナスの電極からプラスの電極の前に移動すると、誤差を補償できる。この手段は円形型（図２）でも直線型（図３）でも回転とか直線移動または左右反転(イオンバランスセンサの両端のコネクタを入れ替える)等、移動させることによって同様に効果がある。

またイオンバランスセンサは汚れや酸化、減耗が生じるので、都度掃除をすることが好ましいが、長時間使用すると交換しなければならないので除電器から脱着できるようにすると都合が良い。

本発明の実施例１のイオンバランスセンサの斜視図である。 本発明の実施例２の除電器の斜視図である。 本発明の実施例３の除電器の斜視図である。

符号の説明

１０ イオンバランスセンサ
１２ 絶縁被覆のない導体
１４ 絶縁被覆で覆われた導体
２０ 除電器
２２ 放電針
４０ 除電器

Claims (7)

1. １本の絶縁被覆を持つ導体と、他の１本の絶縁被覆を持たない導体とからなり、これら２本の導体を撚り合わせたものであることを特徴とするイオンバランスセンサ。
2. イオン放出電極と、
   該イオン放出電極から放射されるイオンの領域に配置されたイオンバランスセンサからなり、
   該イオンバランスセンサが１本の絶縁被覆を持つ導体と、他の１本の絶縁被覆を持たない導体とからなり、これら２本の導体を撚り合わせたものである、
   ことを特徴とするイオンバランスセンサを備えた除電器。
3. 請求項２記載の除電器において、複数のイオン放出電極が円形状に配置され、前記イオンバランスセンサが複数のイオン放出電極の中央部に配置されていることを特徴とする除電器。
4. 請求項３記載の除電器において、前記イオンバランスセンサが移動可能に且つ着脱可能に配置されていることを特徴とする除電器。
5. 請求項２記載の除電器において、複数のイオン放出電極が直線状に配置され、前記イオンバランスセンサが複数のイオン放出電極の前方に直線状に配置されていることを特徴とする除電器。
6. 請求項５記載の除電器において、前記イオンバランスセンサが移動可能に且つ着脱可能に配置されていることを特徴とする除電器。
7. 請求項５または６記載の除電器において、前記イオンバランスセンサは、少なくとも一方の端部がスプリングを介して除電器本体に保持されていることを特徴とする除電器。