電離裝置的製作方法

2023-09-13 01:59:40

專利名稱：電離裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於消除帶正電或帶負電的帶電體中的電荷的電離 裝置。
背景技術：
為了控制空氣中的靜電需要消除靜電(除電)，例如清潔潔淨 室和防止懸浮顆粒產生靜電荷，電暈放電電離裝置廣泛用於以非接觸 方式除電。
典型的電暈放電除電裝置通過高壓電源在放電電極針上施加高
壓直流電或高壓交流電而引發電暈放電。圖23示出這種除電裝置的
示意圖。在該附圖中示出的除電裝置設置有放電電極l，其用於引 發電暈放電；高壓電源單元2，其連接到交流電源；以及耦合電容器 3，其將放電電極1連接到高壓電源單元2。除電裝置驅動高壓變壓 器2A，該高壓變壓器2A是使用交流電源的高壓電源單元2，並對放 電電極1施加高壓以引發電暈放電。由於電暈放電，放電電極1周圍 的空氣發生電離從而產生正離子或負離子。使用例如為除電裝置提供 的風扇來鼓吹空氣從而將電離空氣中的離子傳送到目標物上。通過用 正離子和負離子來中和目標物所帶電荷的電勢，使得蓄積在目標物上 的電荷接近0並完全消除。
由除電裝置產生並且在空氣中流動的正或負離子流可以認為是 高壓電源和大地之間的電流。也就是說，從高壓電源流向大地的電流 對應於負離子流，而從大地流向高壓電源單元的電流對應於正離子 流。由於離子流和電流之間的這種相互作用，因此，當除電裝置產生 的正離子的數量與除電裝置產生的負離子的數量相等時，電流得到中 和並且流量為0。因此，通過維持所產生的正離子和負離子之間的數 量平衡，除電裝置可以準確地進行除電。
例如，作為傳統電離裝置，己知如圖24到圖27所示的所謂棒 型除電器200。圖24到圖27示出電離裝置；圖24是示出電離裝置 外觀的透視圖；圖25是分解透視圖；圖26是橫截面視圖；以及圖 27是框圖。這些附圖示出的電離裝置由放電電極棒構成。例如高壓 單元213設置在主體外殼210內的上部區域，供氣單元211設置在主 體外殼210的下部區域並提供傳送離子的空氣。當電極組件236安裝 到供氣單元211上時，高壓板258的切斷接觸片259與電極針212 的上端面接觸。通過將電極組件236的內徑較小的管狀部分240的末 端部分配合到支撐板的第一套管229中，包括電極針212與切斷接觸 片259的接觸部分在內的區域形成供氣單元211中的封閉空間，即與 主空氣通道Sl和圓筒形分支空氣通道245隔離並獨立的封閉空間S2 (例如，參見專利文獻l:日本未審査的專利公開No.2002-216996)。
根據除電裝置所使用的環境，需要不同的除電能力。具體地說， 針對需要除電的每個區域確定放電電極的數量。然而，為所需電極棒 數量不同的區域提供分離的放電電極棒帶來例如需要分別進行新設 計等問題並且增加成本。因此，通常使用的方法是通過連接多個具 有數個放電電極的放電電極棒來提供具有所需數量的放電電極的除 電裝置。
然而，因為使用了許多金屬部件，傳統放電電極棒相對較重， 因此在一定程度上需要進行機械增強以維持連接部分的強度。為了維 持該強度，需要為連接部件使用諸如附加金屬部件等，從而產生整個 裝置的大小和重量增加的問題。
一個解決上述問題的可行方法是增強連接結構。然而，當主體 外殼的剛性不足時，該方法不適合併且主體外殼本身還需要用金屬進 行加強。這導致外殼的長度和重量增加。近年來，尤其是對於可以應
用於大型裝置的如下電離裝置的需求在增長，即其具有更多的放電
電極和更高的除電能力。此外，因為在電離裝置變得更長時傳送帶電 離子的空氣的供應通道也變得更長，因此難以沿長度方向充足並均勻 地將空氣供給到每個放電電極。此外，存在保證安全的問題。

發明內容
為了解決上述何題而完成本發明。本發明的主要目的是提供一 種連接部分具有更高剛性的電離裝置。
為了達到上述目的，根據本發明的第一方面的電離裝置包括 多個電極針，通過對每個電極針施加高壓以從每個電極針的頂端放出
正離子或負離子；電路單元，其用於對所述電極針施加高壓；外殼構 件，每一個形成為細長的單元，具有用於從所述電路單元接受電力的 高壓板，所述多個電極針可以彼此間隔地安裝在所述外殼構件上，所 述外殼構件通過高壓板將從所述電路單元供給的高壓施加到各個電 極針上；連接部件，其用於沿縱向機械地連接多個外殼構件並電連接 各個外殼構件的高壓板；以及細長主體外殼，其用於容納通過採用所 述連接部件連接所述多個外殼構件而構成的殼體和所述電路單元，所 述主體外殼使所述電極針沿所述縱向彼此間隔並且向外突出，其中所 述主體一體地形成有用於布置所述殼體的空間，所述空間與用於布置 所述電路單元的空間隔離。採用這種構造，將要被施加高壓的殼體可 以與包括低壓部分的電路單元分離，從而避免不必要的放電。
根據本發明的第二方面的電離裝置可以構造成所述主體外殼 分成第一外殼和第二外殼，所述第一外殼包括 一體形成的部分，其 具有一側敞開的正方形橫截面；以及第一壁面，其從具有一側敞開的 正方形橫截面的所述部分的背面一端一體地延伸，所述第二外殼包括 第二壁面，所述第二壁面與具有一側敞開的正方形橫截面的所述部分 的背面接觸，並與所述第一壁面的頂端接觸，在所述第一外殼和所述 第二外殼配合在一起的狀態下，所述殼體布置於第一空間內，所述第 一空間由具有一側敞開的正方形橫截面的所述部分限定，而所述電路 單元布置於第二空間內，所述第二空間由具有一側敞開的正方形橫截 面的所述部分的背面、所述第一壁面和所述第二壁面的內側限定。採 用這種構造，由具有一側敞開的正方形橫截面的一體形成的部分沿縱
向延伸而成的電離裝置在其長度方向上具有足夠的剛性。此外，通過 使用具有一側敞開的正方形橫截面的部分分隔殼體，由於將要被施加
高壓的殼體與包括低壓部分的電路單元之間的電勢差而產生沿面放 電的路徑變得更長，從而避免產生沿面放電。
根據本發明的第三方面的電離裝置可以構造成所述外殼構件 包括用於供應運載氣體的運載氣體路徑，以便從所述電極針周圍送出 用於傳輸所述電極針放出的離子的運載氣體，所述主體外殼包括中間 運載氣體管線，所述中間運載氣體管線用於將所述運載氣體供給到位 於所述主體外殼中部的一個或多個外殼構件，對於位於所述主體外殼 的端部的外殼構件，從所述主體外殼的端部將所述運載氣體供應到所 述運載氣體路徑，並且通過所述中間運載氣體管線將所述運載氣體供 應到位於所述主體外殼中部的外殼構件。採用這種構造，在通過連接 多個外殼構件而在縱向延伸的電離裝置中，避免了不能將運載氣體充 分地供應到位於中部的外殼構件的可能性，從而穩定地將運載氣體供 應到每個外殼構件。
根據本發明第四方面的電離裝置可以構造成由硬質管制成所 述中間運載氣體管線。釆用這種構造，通過在主體外殼內沿縱向延伸 高剛性的硬質管，與橡膠管相比，可以幫助增強縱向上的剛性。
根據本發明的第五方面的電離裝置可以構造成所述連接部件 是用於沿所述主體外殼的縱向插入並拉拔所述外殼構件以連接所述 外殼構件的接頭。採用這種構造，可以通過接頭的插入量調節外殼構 件的縱向尺寸誤差。
根據本發明的第六方面的電離裝置可以構造成所述接頭用於 連接位於所述主體外殼中部的外殼構件，並包括用於連接所述中間運 載氣體管線的運載氣體供應接頭。採用這種構造，可以使用單一接頭 實現外殼構件之間的連接和中間運載氣體管線之間的連接，從而有助 於簡化構造和在裝配步驟中節省勞力。
根據本發明的第七方面的電離裝置可以構造成所述接頭包括 供電接頭，所述供電接頭用於將所述電路單元產生的高壓連接到所述 外殼構件內包含的高壓板。採用這種構造，可以使用單一接頭實現外 殼構件之間的連接和高壓供應，從而有助於簡化構造和在裝配步驟中 節省勞力。
根據本發明的第八方面的電離裝置還可以包括覆蓋部分，所述 覆蓋部分由金屬製成並用於覆蓋所述主體外殼的外周，其中所述覆蓋 部分具有一側敞開的正方形橫截面並通過沿所述主體外殼的縱向延 伸而一體地形成，所述主體外殼插入一側敞開的所述正方形的開口 中，從而所述覆蓋部分彈性地擠壓並保持所述主體外殼。採用這種構 造，可以使用具有一側敞開的正方形橫截面的金屬板來沿長度方向覆 蓋主體外殼，從而增強沿縱向延伸的主體外殼。
根據本發明的第九方面的電離裝置可以構造成所述電路單元 位於所述主體外殼的縱向端部。採用這種構造，可以得到平衡的布置 並消除死區。
根據本發明的第十方面的電離裝置可以構造成所述電路單元 包括電源單元，其連接到外部電源並接受電力；控制單元，其具有 控制電路；以及升壓單元，其具有用於升高電壓的升壓電路，上述各 個單元以單元形式構成。採用這種構造，電源單元、控制單元和升壓 單元都以單元形式構成，可以有效地布置在主體外殼的有限空間內。
根據本發明的第十一方面的電離裝置可以構造成所述電路單 元布置在所述主體外殼的一端，而所述中間運載氣體管線布置在另一 端。採用這種構造，可以在主體外殼的空間內得到電路單元和中間運 載氣體管線的平衡布置，從而有效地使用有限空間而不需增大主體外 殼的尺寸。
根據本發明的第十二方面的電離裝置可以構造成所述主體外 殼的長度在l.O米到4.0米的範圍內。採用這種構造，可以構造比傳 統電離裝置更長的棒型電離裝置。
根據本發明的第十三方面的電離裝置包括多個電極針，通過 對每個電極針施加高壓以從每個電極針的頂端放出正離子或負離子； 電路單元，其用於對所述電極針施加高壓；外殼部件，其形成為細長
的單元，包括高壓板，其沿所述外殼構件的縱向從所述外殼構件的 一端到另一端設置，並用於從所述電路單元接受電力；以及氣體通道， 其沿著所述外殼構件的縱向從所述外殼構件的一端延伸到另一端，並 與所述高壓板隔離，所述多個電極針可以彼此間隔地安裝在所述外殼 構件上，所述外殼構件通過高壓板將從所述電路單元供給的高壓施加 到各個電極針上；連接部件，其用於沿縱向機械地連接兩個外殼構件 的氣體通道並電連接各個外殼構件的高壓板；以及細長主體外殼，其 沿縱向具有第一空間和與所述第一空間隔離的第二空間，並且用於容 納通過採用所述連接部件連接多個外殼構件而構成的殼體和所述電 路單元，所述主體外殼一體地形成用於布置所述殼體的空間，所述空 間與用於布置所述電路單元的空間隔離；其中，設置在所述細長主體 外殼中部的連接部件之一包括開口，其用於與所連接的所述外殼構 件的至少一個氣體通道相連；以及氣體供應管線，其用於將氣體供應 到設置在所述細長主體外殼中部的連接部件之一。
根據本發明的第十四方面的電離裝置可以構造成設置在所述 細長主體外殼中部的所述連接部件之一具有用於與所連接的外殼構 件的兩個氣體通道相連的開口。
根據本發明的第十五方面的電離裝置可以構造成設置在所述 細長主體外殼中部的所述連接部件之一具有用於與所連接的外殼構 件的僅一個氣體通道相連的開口。
根據本發明的第十六方面的電離裝置可以構造成設置在所述 細長主體外殼的中部的所述連接部件之一用於使彼此連接的外殼構 件的兩個氣體通道脫開。
根據本發明的第十七方面的電離裝置可以構造成所述電離裝 置還包括第一供氣口，其沿著所述縱向設置在所述細長主體外殼的 一端，用於將氣體供應到與所述細長主體外殼的所述一端相鄰的一個 外殼構件的氣體通道內。
根據本發明的第十八方面的電離裝置可以構造成所述電離裝 置，還包括第二供應口，其沿著所述縱向設置在所述細長主體外殼 的另一端，用於將氣體供應到與所述細長主體外殼的所述另一端相鄰 的一個外殼構件的氣體通道內。
根據本發明的第十九方面的電離裝置可以構造成所述電離裝 置，還包括第三供氣口，其設置在所述細長主體外殼的一端或另一 端，用於連接所述氣體供應管線。


圖1示出根據本發明的第一實施例的電離裝置的斜向上看的透
視圖2示出將第二外殼從如圖1所示的電離裝置移除時的透視圖； 圖3示出將第一外殼、覆蓋部分和增強部件從如圖2所示的電 離裝置移除時的透視圖4示出主體外殼的橫截面圖5示出外殼構件的透視圖6示出電離裝置的一端附近的橫截面圖7示出電離裝置的另一端附近的橫截面圖8示出電離裝置中部的運載氣體供應接頭附近的橫截面圖9示出電離裝置中部的供電接頭附近的橫截面圖10 (a)示出支撐板的斜向下看的透視圖，圖10 (b)示出支 撐板的斜向上看的透視圖，圖10 (c)示出安裝到下殼上並由填充樹 脂覆蓋的支撐板的斜向上看的透視圖11 (a)示出下殼的斜向下看的透視圖，圖11 (b)示出下殼 的斜向上看的透視圖12示出外殼構件的橫截面圖13示出外殼構件與供電接頭連接的接合部分的局部剖切透視
圖14示出標準接頭的縱橫截面圖15示出供電接頭的接合部分的橫截面圖16示出標準接頭的透視圖17示出供電接頭的透視圖18示出運載氣體供應接頭的透視圖19示出沿圖18的線A-A截取的運載氣體供應接頭的橫截面
圖20示出運載氣體的管道和運載氣體的傳送路徑的示意圖； 圖21示出電離裝置上設置有電極針的部分的橫截面圖； 圖22示出電離裝置的控制電路的框圖23示出除電裝置的構造的電路圖24示出傳統電離裝置的外觀的透視圖25示出圖24所示電離裝置的分解透視圖26示出圖24所示電離裝置的橫截面圖27示出圖24所示電離裝置的內部結構的框圖28示出傳統除電器的斜向上看的分解透視圖29示出圖28中的右部外殼部分的斜向上看的分解透視圖30示出圖28中的右部外殼部分的斜向下看的分解透視圖31示出圖28中的外殼的橫截面圖32 (a)和32 (b)示出覆蓋傳統高壓板的構造的示意性橫截 面圖；以及
圖33示出在傳統除電器中外殼構件連接處的連接部分的透視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖描述本發明的實施例。下述實施例舉例說明了體 現本發明技術概念的電離裝置，並且本發明不限於下述的電離裝置。 此外，本說明書的意圖不是將權利要求中描述的部件限制為實施例中 描述的那些部件。具體地說，除非特別說明，例如本發明中部件的尺 寸、材料、形狀和相對布置不限於本文實施例中所描述的範圍，並且 這些範圍僅僅是出於舉例說明的目的。應該注意的是，附圖所示部件 的大小和部件之間的位置關係未按比例繪製。此外，在下面的描述中， 相同的名稱和附圖標記分別表示相同部件或相同材料的部件，並省略 對這種部件的說明。此外，構成本發明的部件是這樣的部件，即多 個部件由單個部分形成使得該單個部分作為多個部件使用，或者單個
部件的功能由多個部分共同實現。
第一實施例
圖1到圖4示出根據本發明第一實施例的電離裝置100。圖1 示出電離裝置100的外觀的傾斜看的透視圖。圖2示出將第二外殼從
如圖1所示的電離裝置100移除時的透視圖。圖3示出將第一外殼、
覆蓋部分和增強部件72從如圖2所示的電離裝置移除時的透視圖。 圖4示出主體外殼的橫截面圖。在這些附圖中，為了進行說明，以電
極針卯位於上側的狀態示出物體，實際使用狀態與該狀態相反。
如圖1所示的電離裝置100由具有內置控制器的棒型除電器即
所謂放電電極棒構成。該電離裝置100設置有:主體外殼10，其延 伸成細長形狀；以及側蓋20，其分別覆蓋主體外殼IO的兩個端面。
主體外殼10的下表面(圖1中的上表面)具有開口 31，放出離子的 電極針90穿過該開口向外伸出。此外，覆蓋部分30覆蓋並增強主體 外殼10的下表面。
主體外殼10
如圖3所示，在主體外殼10內容納有殼體41，在殼體41內10 個外殼構件40相連接。為了保證長度方向上的剛性，使用擠出材料 將如圖1所示的主體外殼10形成為在長度方向上不存在任何接頭的 單一件。在該實例中，主體外殼10的包括側蓋20在內的長度為從 1.0m到4.0m。在該實施例中，電離裝置100的總長設定為3m。
為了提供絕緣特性，主體外殼10由諸如樹脂等絕緣材料而不是 諸如金屬等導電材料製成。在該實施例中，由樹脂擠出材料形成主體 外殼10。採用這種構造，可以使主體外殼IO具有絕緣特性和並且減 輕重量。另一方面，由於主體外殼IO延伸成細長形狀，因此主體外 殼IO在長度方向上一體地形成而不具有接頭，具有如下文所述的一 側敞開的正方形橫截面並且由覆蓋部分30覆蓋，以便不使用金屬而 得到足夠的強度，覆蓋部分30由金屬製成且具有一側敞開的正方形 橫截面(在下文中將詳細描述)。優選的是，主體外殼10的外形是 主體外殼10的橫截面為倒U形。採用這種構造，可以抑制向圍繞電 離裝置的大氣下方流動的空氣流中產生湍流。
覆蓋部分30
通過使用金屬製成的覆蓋部分30覆蓋主體外殼10的下表面，
增強縱向的強度。覆蓋部分30由如圖2和圖21 (下文進行描述)所
示的金屬板製成，並一體地形成為具有一側沿主體外殼10的縱向敞 開的正方形橫截面。主體外殼IO插入該一側敞開的正方形的開口中， 主體外殼IO被彈性地擠壓和保持。此外，在一側敞開的正方形的開 口的邊緣處形成翻折件32，通過將翻折件32插入設置在主體外殼10 側面的槽口來將覆蓋部分30配合到主體外殼10上。優選的是，覆蓋 部分30是由例如不鏽鋼、鋁或鈦製成的金屬板。此外，覆蓋部分30 設置有開口 31，該開口 31在與設置電極針90的位置對應的部分敞 開，以便電極針卯向外伸出。通過將覆蓋部分30接地形成接地板， 形成從開口 31伸出的電極針90的對電極板。
上空間和下空間
圖4示出主體外殼10的橫截面圖。基板11設置在主體外殼10 內，基板11在豎直方向上分隔主體外殼10內的空間。基板將主體外 殼10內的空間分隔成第一空間SP1和第二空間SP2。外殼構件40 容納在第一空間SP1即上空間內，產生熱量的電路單元80容納在第 二空間SP2即下空間內。採用這種構造，即使在例如主體外殼10內 的保護材料或填充材料氣化時，也可以抑制氣化材料流入下空間。優 選的是，電路單元80密封在密閉空間中。
右部外殼和左部外殼
構成電離裝置的主體外殼基本上具有細長倒U形橫截面。主體 外殼的上端(附圖中的下端)具有相對平滑彎曲的橫截面。主體外殼 包括從上端沿大體豎直的方向延伸的側壁。此外，如圖4所示，主體 外殼IO沿長度方向分割成作為第一外殼的右部外殼IOR和作為第二 外殼的左部外殼10L。右部外殼IOR形成為具有一側敞開的正方形橫 截面，並具有從基板11的兩端向下摺疊(在圖4中向上)的豎直壁 面12,並一體地形成如下作為第一壁面的第一摺疊壁面14:其從基 板11的背面一端線性地延伸並且其端部摺疊。在外殼構件40中，嵌 入成型支撐下述高壓板50的支撐板55，該外殼構件40容納在由具
有一側敞開的正方形橫截面的部分分隔形成的第一空間SP1中。以 這種方式，通過由一體形成的分隔壁從三個方向上包圍高壓部件，使 高壓部件隔離並絕緣。
另一方面，如圖4所示，左部外殼10L在作為第二摺疊壁面的 第二壁面上形成，該第二壁面在與設置第一摺疊壁面14的部分相對 的一側與基板11的背面接觸，並與第一摺疊壁面14的端部接觸。如 圖4所示，左部外殼10L的形狀對應於形成豎直壁面12的右部外殼 10R的形狀，並且形成的左部外殼10L比右部外殼10R的長度短相 當於豎直壁面12的長度，該左部外殼IOL從右部外殼IOR的基板11 的背面延伸。左部外殼IOL、第一摺疊壁面14和基板11的背面形成 第二空間SP2。下述電路單元80設置在第二空間SP2內。因為電路 單元80包括低壓部件，因此在電路單元80和高壓板50之間產生大 的電勢差。因此，電路單元80和高壓板50使用基板U在空間上分 離並絕緣。此外，使用基板11分隔出第一空間SP1能夠使高壓板50 和電路單元80之間的爬電距離變長，從而防止沿面放電。
在本文中，圖28到圖31示出傳統電荷去除裝置的分解透視圖。 在這些附圖中，圖28示出電荷去除器的斜向上看的分解透視圖，圖 29示出圖28中的右部外殼部分IOIR的分解透視圖，圖30示出右部 外殼部分101R的斜向下看的分解透視圖，圖31示出外殼的橫截面 圖。右部外殼部分IOIR和左部外殼部分101L的橫截面形狀是不同 的。如圖31的橫截面圖所示，右部外殼部分IOIR形成為具有倒F 形橫截面並與倒L形的左部外殼部分101L接合。因此，如圖29所 示，在右部外殼部分IOIR中，基板109橫向或水平地延伸並沿右部 外殼部分IOIR的整個長度一體地形成在側壁上。在開口端，即寬度 方向上基板109的側端，形成向上(在圖29和圖30中向下)彎曲 90度的彎曲部分110。另一方面，在左部外殼部分101L的側壁部分 上形成L形部分111，而且該L形部分111沿左部外殼部分101L的 整個長度延伸。此外，左部外殼部分101L和右部外殼部分101R的 上端(即附圖中的下端)可以以可滑動的方式配合。具體地說，在附 圖所示的外殼中，在右部外殼部分IOIR的上端(附圖中的下端)形
成橫向突出的增大頭部107。增大頭部107沿右部外殼部分IOIR的 整個長度並沿右部外殼部分IOIR的上端的邊緣延伸。在左部外殼部 分101L的上端(附圖中的下端)形成凹槽108，凹槽108的形狀與 増大頭部107的輪廓形狀對應。凹槽108在縱向上沿左部外殼部分 101L的上端的邊緣延伸，凹槽108的兩端都是敞開的。凹槽108的 兩個端部中任一個都可以接納增大頭部107。例如，通過從凹槽108 的一端插入增大頭部107並使左部外殼部分101L和右部外殼部分 101R沿縱向相對於彼此滑動，左部外殼部分101L和右部外殼部分 IOIR形成不可拆卸的狀態，從而形成開口朝向下端(附圖中的上端) 的倒U形橫截面。
在該構造中，在加強右部外殼部分101R的具有倒F形橫截面的 T形部分的強度時，右部外殼部分IOIR和左部外殼部分IOIL之間 的接頭變弱。因此，在該實施例中，如圖4所示，基板ll的構成右 部外殼部分10R的T形部分的末端進一步彎曲，並形成具有向上突 出的豎直壁面12的一側敞開的正方形。通過將基板11構造成沿右部 外殼10R的整個長度形成有豎直壁面12，可以增加外殼沿整個長度 方向的剛性，並且即使在外殼長度更長時也保持足夠的強度。特別的 是，在本實施例中，由於使一側敞開的正方形橫截面的後表面延伸以 形成倒h形，因此可以獲得比具有T形橫截面的結構更高的強度。
此外，採用該構造，可以抑制發生沿面放電的危險。具體地說， 主體外殼10的內部由基板11分隔，高壓路徑VP設置在位於圖4上 側的第一空間SP1內，例如電路等設置在位於圖4下側的第二空間 SP2中。在傳統構造中，如圖31所示，在基板109的邊緣與左部外 殼部分IOIL接觸處產生間隙，放電路徑在位於間隙上側的第一空間 SP1內的放電電路的高壓和下側第二空間SP2內的低壓部分之間。特 別的是，因為在設置於上側的放電電路的高壓和低壓部分之間產生了 大的電勢差，因此在爬電距離不夠大的情況下存在引發沿面放電的危 險。相反的是，在該實施例中，如圖4所示，因為上側的第一空間 SP1被完全隔離成具有一側敞開的正方形橫截面，因此沒有產生間 隙。結果，因為要引發沿面放電需要越過豎直壁面12進入下部，因
此，可以通過使沿面放電路徑非常長來增加安全性。
以該方式，通過提供一體形成的一側敞開的正方形橫截面，使 沿縱向延伸的電離裝置在長度方向上具有足夠的剛性。此外，通過採 用基板分隔殼體，可以通過使沿面放電路徑更長來防止沿面放電，沿 面放電因為施加了高壓的殼體和包括低壓部分的電路單元80之間的 電勢差而產生。
此外，在如圖31所示的傳統除電器中，因為L形部分111和彎 曲部分110沒有完全結合，高壓板通過間隙放電從而損壞電源電路、 控制電路以及內部的其它電路。為了防止出現這種問題，傳統上需要 使用例如膠帶等覆蓋接合部分。
此外，當除電器變得更長時，會在縱向上發生彎曲，然後使L 形部分111和彎曲部分110之間的結合力減弱，於是進一步增加引發 放電的可能性。當彎曲量變大時，會出現不能保證電極針和高壓板之 間接觸的問題。此外，除電器的支撐部分和其中部到將要除電的目標 物的距離不同。在最壞的情況下，電極針本身直接引起放電。
為了避免上述問題，需要將結構設置成除了支撐除電器的兩端 以外，還要附加地支撐結構的中部。在安裝位置存在限制的情況下， 存在另一個問題，例如，當頂面上僅有兩個點用於固定支撐部件時， 需要為固定部件提供新的固定點。
為了避免上述問題，如圖4所示，豎直壁面12從基板11的邊 緣延伸，以一體地形成具有一側敞開的正方形橫截面的部分，從而使 基板11完全分隔成上下部分，並且增加爬電距離並提高剛性。因此， 即使在除電裝置更大更長時，也不需要諸如中部支撐部件等新的支撐 部件，並能夠穩定地使用除電裝置。
外殼構件40
外殼構件40設置在主體外殼IO中的由基板11隔出的第一空間 SP1內。如圖3所示，由連接部件60連接的10件外殼構件40構成 單個殼體41。圖5示出外殼構件40的透視圖。如附圖所示，每個外 殼構件40設置有4個電極針90。相應地，如圖3所示的設置於電離
裝置100上的電極針90的數量為40。以這種方式，在電離裝置100 的主體外殼10內附加地連接多個外殼構件40，包圍外殼構件40的 主體外殼10形成為長度與外殼構件40的數量對應的單個部件。這樣， 通過使設置在主體外殼10內的外殼構件40標準化，在保持外殼構件 40之間的連接部分的強度的同時，可以容易地構造具有不同數量電 極針或不同長度的電離裝置。
使用具有良好的電學特性(例如抗壓、耐電痕和介電常數等) 的樹脂形成外殼構件40。此外，插入部分57從外殼構件40的邊緣 突出，並且插入部分57設置有與運載氣體路徑GP連通的內氣孔43 以及作為高壓口 44的高壓板50 。
圖6到圖8示出電離裝置100的端部附近的橫截面圖。在這些 附圖中，圖6示出設置端部氣口 22的一側的橫截面圖，圖7示出設 置端部氣口 22和中間氣口 21的一側的橫截面圖，而圖8示出外殼構 件40的通過運載氣體供應接頭64連接的部分的橫截面圖。此外，圖 9示出外殼構件40的通過供電接頭65連接的部分的橫截面圖。
內連接口 42
每個外殼構件40在兩個端面上設置有內連接口 42以在長度方 向上連接其它外殼構件40。內連接口 42設置有將空氣作為運載氣體 使用的內氣口 43以及用於高壓路徑VP的高壓口 44 (如圖5到圖7 所示)，並將內氣口 43與高壓口 44在物理分離的狀態下連接。採用 這種構造，由於運載氣體路徑GP和高壓路徑VP物理分離，可以確 實地保持運載氣體路徑GP和高壓路徑VP之間的絕緣。內氣口 43 和高壓口 44分別連接到連接部件60的連接氣口 61和連接高壓口 62 (參見圖16，下文進行描述)。具體地說，內氣口 43和連接氣口 61 使用接頭通過O型圈87A連接。使用O型圈幫助實現氣密連接狀態， 這防止連接部分的絕緣和漏氣以及幹擾。
支撐板55
支撐板55支撐高壓板50。圖10 (a)至10 (c)示出支撐板55 的外觀。圖10 (a)示出支撐板55的斜向下看的透視圖，圖10 (b) 示出支撐板55的斜向上看的透視圖，圖10 (c)示出安裝到下殼上 並由填充樹脂JJ覆蓋的支撐板55的斜向上看的透視圖。如這些附圖 所示，高壓板50在支撐板55的上表面露出，由覆蓋樹脂覆蓋支撐板 55的側面的邊緣部分和下表面(設置接觸片59的部分除外)。此外， 支撐板55設置有第一套管56,該第一套管56用於將電極針90設定 為與其中插入有電極針90的外殼構件40的下殼45同軸。在圖10 的實例中，支撐板55構造成可以安裝4個電極針90。還可以將外殼 構件構造成可以安裝多於或少於4個的電極針90。還可以將殼體構 造成使用具有不同數量電極的外殼構件。此外，在支撐板55的邊緣 形成覆蓋高壓板50周圍的插入部分57，在高壓板50的邊緣形成的 連接端子51從插入部分57進一步突出。
支撐板55具有這樣的結構在支撐板55支撐高壓板50時，高 壓板50的空氣路徑側，即下部(除了電極組件92的插入了電極針 90的部分以外)被覆蓋，這樣高壓板50不暴露於空氣路徑。具體地 說，覆蓋高壓板50使其在空氣路徑側不暴露就足夠了，而高壓板50 可以在上部(即高壓路徑VP側)露出。在高壓板50的空氣路徑側， 接觸片59僅設置在與電極針90接觸的部分並暴露於空氣路徑側，第 一套管56形成為包圍露出部分。
下殼45
圖11 (a)和圖11 (b)示出構成外殼構件40的下殼45的外觀。 圖11 (a)示出下殼45的斜向下看的透視圖，圖11 (b)示出下殼 45的斜向上看的透視圖。下殼45形成矩形箱型，其具有兩個基本平 行間隔開的側壁、兩個與相應側壁連續的端壁、底壁和位於頂端的開 口。支撐板55在下殼開口 46—側插入。支撐板55具有位於頂部和 底部的肋，並形成為具有可以插入下殼開口 46的尺寸和形狀。圖12 示出外殼構件40的橫截面圖，其中支撐板55由樹脂覆蓋並設置在下 殼開口 46內。在該實例中，下殼開口 46設計成下部的內徑小於支撐 板55的寬度，在開口邊緣設置臺階部分47，以使用臺階部分47支
撐支撐板55從而遮擋開口。
通過使用支撐板55遮擋下殼開口 46，形成封閉空間，該封閉空 間構成具有直線形狀的運載氣體路徑GP。採用這種構造，如圖4和 圖15所示(供電接頭65的橫截面圖)，運載氣體路徑GP包括氣體 路徑的形成於支撐板55下表面和電極組件92 (下文有詳細描述)之 間的部分。
下殼45設置有相對較長的第二套管48，該第二套管具有與第一 套管56同軸的圓筒形，第一套管56設置於支撐板55並且相對較短。 第二套管48從下殼45的底壁向下延伸，並且兩端開口。具體地說， 第二套管48由上下延伸的通孔構成，優選的是，第二套管48的直徑 大於第一套管56的直徑。在第二套管48的外圍的基部形成兩個用於 加大爬電距離的外圍凸緣49。
高壓板50
高壓板50沿與外殼構件40 —樣的縱向延伸成板狀，並由具有 良好導電特性的材料形成。通過使用例如不鏽鋼形成高壓板50，可 以使高壓板50在保持導電性的同時作為電離裝置長度方向上的增強 板使用，從而提高剛性。高壓板50通過供電接頭65與構成電路單元 80的正升壓電路83A和負升壓電路83B連接。高壓板50具有從支 撐板55的一端到另一端線性延伸的形狀。此外，高壓板50的一端由 從電路單元80的接受高壓電力的連接端子51構成，而連接端子51 在支撐板55的一個端面突出，以電連接到供電接頭65。
連接端子51
插入部分57從外殼構件40的兩端突出，連接端子從插入部分 57進一步突出。圖13示出外殼構件40與供電接頭連接的接合部分 的局部放大圖。如附圖所示，連接端子51通過以大致U形彎曲並折 返而形成U形件。此外，如圖14所示(標準接頭63的縱橫截面圖)， U形件分叉成兩部分。採用這樣的構造，隨著下述電極連接管67內 的曲面，分支U形件發生彈性變形並促進接觸。
通過嵌入成型法將高壓板50—體地嵌入到支撐板55中。這樣， 高壓板50穩定地固定到支撐板55上，並可以在不需要的部分在主體 外殼10內不露出的情況下消除爬電路徑。支撐板55由樹脂成型材料 等製成為如圖10 (a)所示頂側敞開的有底框架形狀，並嵌入成型以 便高壓板50從該框架形狀的上表面露出。該框架形狀的開口是基本 沿高壓板50的形狀延伸的細長矩形。此外，框架形狀的開口的面積 小於高壓板50的面積，相應地，通過使用支撐板55包圍高壓板50 並確實地覆蓋邊緣部分來避免無用的放電。在上表面露出的高壓板 50被如下所述的固定板54遮蓋。如圖6和圖15所示，在位於端部 的連接端子51露出的同時，高壓板50在自身的端部附近摺疊，並通 過使用覆蓋樹脂從摺疊部分到頂端覆蓋摺疊部分，在支撐板55的端 部形成插入部分57。以這樣的方式，通過形成摺疊部分並使用覆蓋 樹脂覆蓋摺疊部分的周圍，可以增強在該部分處高壓板50和覆蓋樹 脂之間的接合性。
此外，如圖10 (b)所示，支撐板55的下表面也形成為框架形 狀，並在框架形狀的中間形成第一套管56，肋58跨接沒有設置第一 套管56的部分以進行增強。在支撐板55的下表面上，高壓板50被 完全覆蓋，從而除了第一套管56的部分之外，高壓板50不露出，這 樣防止形成爬電路徑。另一方面，對於第一套管56的部分，高壓板 50從圓筒形第一套管56的下表面露出，以形成與電極針90接觸的 接觸片59。
接觸片59
在支撐板55的與第一套管56對應的部分中，高壓板50設置有 用於與電極針卯電連接的接觸片59。接觸片59是如圖10 (b)所示 的兩個彼此相對的接觸表面，並且保持插於其中的電極針90的端面。 接觸片59的頂端製成彎曲的以減小接觸表面之間的間隙，電極針90 電連接地保持在接觸表面之間以確實地實現電連接。優選的是，採用 與高壓板50相同的材料形成接觸片59，例如將不鏽鋼板在一側敞開 的正方形狀態下與高壓板50接觸，以固定在高壓板50上。可選的是，
由高壓板形成接觸片。 樹脂的二步填充
圖12所示的外殼構件40的橫截面圖明顯地示出，覆蓋樹脂HJ 和填充樹脂JJ覆蓋高壓板50。傳統上，廣泛使用的方法是採用例如 樹脂等覆蓋高壓板的邊緣部分以防止由於高壓板的露出邊緣發生放 電。圖32 (a)和32 (b)示出覆蓋傳統高壓板的構造。在如圖32 (a) 所示的實例中，為了將主氣體通道Sl和高壓路徑S3分隔開，在將 高壓板258夾在固定板257和支撐板225之間的狀態下，在圖32(a) 中A所示的部分進行超聲波焊接，然後在B所示的部分通過例如超 聲波焊接方法連接支撐板225和箱型部件。採用這樣的構造，需要組 裝4個部件，存在的問題是超聲波焊接花費時間而且組裝成本高。
另一方面，在如圖32 (b)所示的構造中，通過預先將高壓板 258嵌入成型到支撐板55並且由O型圈286將支撐板55和外殼構件 40以密閉的方式連接，從而分隔主氣體通道Sl和高壓路徑S3。採 用這樣的構造，就不需要超聲波焊接操作以及將肋和凹槽超聲波焊接 的費用。然而，根據該方法，因為使用了 0型圈286氣密地密封主 氣體通道Sl，存在的問題是0型圈286的面積使得通道變狹窄。
另一方面，在本實施例中，如圖12所示，首先使高壓板50的 上表面(圖12中的下表面)露出，然後形成側面的邊緣部分和下表 面(除了設置接觸片59的部分以外)覆蓋有覆蓋樹脂HJ的支撐板 55。採用嵌入成型法進行支撐板55的樹脂成型。也可以使用例如轉 移成型法和注射成型法等。
接下來，將支撐板55插入到如圖11所示的下殼45中。下殼45 的橫截面是一側敞開的大致正方形，並且該下殼敞開。下殼開口 46 構成外殼構件40內的運載氣體路徑GP。將支撐板55插入到下殼開 口46中，臺階部分47支撐支撐板55，並遮擋下殼開口 46從而形成 作為運載氣體路徑GP的內空間。此時，在高壓板50的露出表面向 上的情況下將支撐板55插入到下殼開口 46中。在這樣的狀態下，進 一步將填充樹脂JJ填充到下殼開口 46中以形成固定板54，包括高
壓板50的露出部分在內的支撐板55通過固定板54完全嵌入到下殼 45中。通過為覆蓋樹脂HJ和填充樹脂JJ使用相同的材料，即使使 用二步樹脂成型法也可以在邊界處得到牢固的固定，並且外殼構件 40可以形成為使得支撐板55和下殼45成為一體。
如圖12所示，在將支撐板55設置在下殼開口 46內的情況下， 在下殼45的側面上形成與外側連通的槽口 53。採用這樣的構造，在 樹脂成型的第二步驟中，填充樹脂JJ在填充到槽口 53中的情況下固 化以形成突起57b，固定板54穩定地固定在下殼開口 46上。
根據上述方法，可以完全覆蓋高壓板50，並且因為高壓板50 嵌入在樹脂中而不會形成沿面放電路徑，因此可以有效地防止由於存 在空氣而引起放電。此外，可以同時將高壓板50固定到下殼45上， 相應地，不需要例如超聲波焊接等焊接步驟，而且可以提高組件的可 加工性。此外，不需要提供用於超聲波悍接的平臺，因此可以實現進 一步小型化。此外，由於不使用超聲波焊接，該方法是無粉塵的，並 且不需要使用例如O型圈等密封件。此外，如圖12所示，在樹脂成 型的第二步驟中，支撐板55支撐在下殼開口 46處的臺階部分47處 並起遮擋作用，填充樹脂JJ不會溢出到運載氣體路徑GP中，並且 樹脂成型的壓力不會使運載氣體路徑GP變狹窄。
應該注意的是，使用上述樹脂覆蓋的是高壓板50的除了邊緣以 外的部分。具體地說，在外殼構件40的成品件中，如圖5所示，用 於電連接的高壓板50的連接端子51突出。
連接部件60
連接部件60用於連接外殼構件40。如圖6到圖9、圖13和圖 16所示，連接部件60設置有連接氣口 61，其用於連接外殼構件 40的氣口 43;以及連接高壓口 62，其用於連接高壓口 44。連接部件 60設置在兩個外殼構件40之間，從連接部件60的各側插入外殼構 件40，兩個外殼構件40的氣口 43和高壓口 44連通。在本實施例中， 連接部件60作為如下接頭使用，通過沿主體外殼10的縱向插入和拔 出連接部件60，該接頭使外殼構件40相連接。這樣，可以通過改變
接頭插入外殼構件40的插入量來調整沿縱向的外殼構件40的尺寸誤差。
如圖33所示，在傳統的電離裝置中，因為外殼構件40B是直接 連接的，所以其中外殼構件40B相連接的殼體的總長是固定的。因 此，存在這樣的風險殼體被撞壞或者由於殼體和容納殼體的主體外 殼之間的尺寸誤差而使得殼體不能布置在主體外殼內。具體地說，在 大量外殼構件40B相連接的結構中，會積累尺寸誤差並容易產生不 一致的尺寸。相反地，在本實施例中，連接部件60的存在使得能夠 通過調整外殼構件40插入到連接部件60中的插入量來調節這樣的尺 寸誤差。
如圖13和圖16所示，連接高壓口 62和連接氣口 61朝向電極 針放出離子的方向以所述順序形成。採用這樣的結構，可以使得連接 高壓口 62和連接氣口 61的位置與外殼構件40的高壓路徑VP和運 載氣體路GP的位置一致，並可以使每個路徑以基本線性的方式通過 殼體41。此外，優選的是，連接高壓口 62和連接氣口 61形成為單 一件。採用這樣的構造，可以以低成本形成各口，並增加連接部件的 強度，從而幫助提高電離裝置的剛性。
接頭
在本實施例中，使用三種接頭構成連接部件60:除了標準接頭 63以外，還包括運載氣體供應接頭64，其用於連接中間運載氣體 管線71;以及供電接頭65，其將由電路單元80產生的高壓連接到外 殼構件40的高壓板50。圖16示出標準接頭63，圖17示出供電接頭 65，圖18示出運載氣體供應接頭64。此外，圖14示出標準接頭63， 圖15示出供電接頭65的接合部分的橫截面圖。
如圖6到圖9和圖16所示，每個接頭分離地設置有連接氣口 61，其用於傳輸運載氣體；以及連接高壓口 62，其用於連接高壓板 50。在如圖16所示的實例中，中空的連接氣口 61向下敞開(圖16 中向上)，小於連接氣口 61的圓筒形連接高壓口 62向上敞開。這些 氣口都是通孔並且可以將外殼構件40插入這些開口之一。
連接氣口 61通過在內表面上倒角而具有曲形內表面以將運載氣 體傳送到每個電極針90，從而使氣體平穩地流動。在該實例中，使
得連接氣口 61的開口面積大於連接高壓口 62的面積以便運輸足夠量 的運載氣體。在連接連接氣口61時，如圖28和圖29所示，傳統上 使用例如橡膠管等柔性管135，而在該實施例中，使用具有剛性的接 頭，這有助於提高連接部分的剛性。此外，外殼構件40的內氣口43 氣密地連接到連接高壓口 62，使得在接合部分不發生漏氣。在如圖 15所示的實例中，在內氣口 43的外圍設置O型圈66以進行密封。
電極連接管67
這樣形成連接高壓口 62:其開口大體是矩形，其大小和形狀使 得外殼構件40的插入部分57可以插入其中。此外，如圖13到圖15 所示，中空的圓筒形電極連接管67設置在連接高壓口 62內並具有小 於矩形開口端部的直徑。由具有良好導電特性的材料形成電極連接管
67，其中U形件(下文中有描述)，即在高壓板50的邊緣形成的連 接端子51與圓筒形內表面接觸以進行電連接。此外，嵌入接頭，以 通過例如嵌入成型法使電極連接管的開口部分與連接高壓口 62的內 部配合來形成電極連接管67。電極連接管67具有中空的圓筒形開口 就足夠了，並且不需要具有圓筒形內表面或外觀。例如，電極連接管 67可以是矩形的。例如，可以通過將外形製成塊狀來方便安裝電極 連接管67，因此可以使用塊狀金屬中具有通孔的電極連接管67。另 一方面，通過將電極連接管67的內表面製成圓筒形，可以減小邊緣 並進一步降低放電的危險。
將從外殼構件40的邊緣突出的連接端子51插入電極連接管67 中。如上所述，連接端子51摺疊成基本U形以形成U形件。如圖 13和圖15所示，連接端子51與電極連接管67的內表面接觸，從而 在連接端子51的U形件的底面和摺疊部分的兩個部分上形成電連 接。以這樣的方式，通過使連接端子51以摺疊成R形的狀態相對而 不是在邊緣表面處相對可以減小邊緣部分，從而防止無用的放電。另 外，在該實例中，通過在彼此相對的U形件的背面之間有意地設置 空間，避免了在該部分出現連接不良，並通過利用與電極連接管67 的內表面導電而實現更可靠的接觸。具體地說，如圖14所示，由於
連接端子51的U形件分叉成兩個分支，與電極連接管67內的曲面 相應地，分支u形件發生彈性變形以確實地與曲面接觸，從而消除
了任何接觸不良。
運載氣體供應接頭64
如上所述，標準接頭63連接相鄰外殼構件40、運載氣體路徑 GP和高壓路徑VP。另一方面，如圖3和圖8所示，運載氣體供應接 頭64連接位於主體外殼10中間的外殼構件40，並在該點將運載氣 體供應到連接在兩端的外殼構件40。採用這樣的構造，通過運載氣 體供應接頭64從殼體41的兩端和中間供應運載氣體。
在傳統棒型電離裝置的情況下，當電離裝置沿縱向延伸時，從 電極針的兩端供應的運載氣體變得難以運輸，並且存在這樣的問題 由於氣壓降低，沒有足量的離子飛行移動，並且因為離子飛行移動的 距離取決於電極針的位置而變化，因此除電效果變得不均一。相反地， 在該實施例中，可以在中部附近通過接頭將運載氣體直接供應到外殼 構件40。因此，即使棒型電離裝置沿縱向延伸，也可以解決運載氣 體不足和不均一的問題。具體地說，通過提供具有運載氣體供應機構 的接頭，而不提供專門用於供應運載氣體的部件，可以僅通過改變接 頭將運載氣體供應到所需位置，從而有助於簡化構造和提高裝配工作 效率。在如圖3所示的實例中，運載氣體供應接頭64在距離電離裝 置100的端面1.5米的位置上使用，該電離裝置100的全長為3米， 且其中容納有10個外殼構件40相連接的殼體41，具體地說，該接 頭連接從端部起的第五和第六個外殼構件40。應該注意的是，位於 中間的外殼構件40表示構成殼體41的多個外殼構件40中除了位於 端部的外殼構件40之外的外殼構件40。
圖19示出沿圖18的線A-A截取的運載氣體供應接頭64的橫截 面圖。如圖18的透視圖和圖19的橫截面圖所示，運載氣體供應接頭 64形成彼此隔離的運載氣體路徑GP和高壓路徑VP，並在附圖中運
載氣體供應口 68向下敞開。如圖19的橫截面圖所示，運載氣體供應 口 68與運載氣體路徑GP連通。此時，為了使運載氣流不受位於運 載氣體供應口 68和運載氣體路徑GP之間的高壓路徑VP的幹擾，運 載氣體引導件69在運載氣體供應口 68內從高壓路徑VP的下表面向 下延伸。運載氣體引導件69從運載氣體供應口 68中突出並形成為朝 向其頂端變細。採用這樣的構造，在圖19的橫截面圖中向上供給的 運載氣流被楔形運載氣體引導件69分成兩部分並導入運載氣體路徑 GP中。採用這樣的構造，防止高壓路徑VP成為障礙，從而消除湍 流的產生。此外，通過減少壓力損失可以將運載氣體平穩地導入運載 氣體路徑GP中，並將其從與運載氣體路徑GP連通的每個電極針90 周圍釋放。
運載氣體供應口 68與運載氣體閥70連接，運載氣體閥70作為 連接中間運載氣體管線71的運載氣體供應連接部件。如圖3所示， 將運載氣體閥70插入連接氣口 61中，並通過與中間運載氣體管線 71連接而經由連接氣口 61插入運載氣體路徑GP中。中間運載氣體 管線71位於主體外殼10的第二空間SP2內，並與設置於如圖7所 示的側蓋20內的中間氣口 21連接。圖20示出運載氣體的管線和運 載氣體的傳輸路徑。如附圖所示， 一個側蓋20設置有端部氣口 22， 另一個側蓋20除了設置有端部氣口 22以外還設置有中間氣口 21。 通過纜線從外部連接的供氣單元輸送運載氣體。使用0型圈將纜線 和連接口之間(即端部氣口 22和中間氣口 21之間)的接頭氣密地連 接。通過端部氣口22和中間氣口21從外部供應諸如空氣等運載氣體， 從電離裝置的兩端和中間將運載氣體導入運載氣體路徑GP。這樣， 將運載氣體穩定地供應到中間外殼構件40中。
此外，可以通過端部氣口 22和中間氣口 21調節運載氣體的壓 力。例如，考慮到管線路徑長以及所引起的壓力損耗，設定從中間氣 口 21供應的運載氣體的壓力略高。可選的是，可以通過改變管道的 直徑來增大流速。
可以將硬樹脂管作為中間運載氣體管71使用。還可以通過沿主 體外殼10的縱向對中央附近的部分提供該中間運載氣體管線71來幫
助提高長度方向的剛性。此外，如圖2所示，增強部件72在中間運 載氣體管線71周圍進行保護。增強部件72具有一側敞開的正方形橫 截面，中間運載氣體管線71插到一側敞開的正方形的開口部分，該 增強部件72由諸如樹脂等擠出材料沿長度方向一體形成的硬材料制 成，從而幫助進一步提高主體外殼10的剛性。在如圖2所示的實例 中，增強部件72不僅從附圖中的主體外殼10的右端面延伸到設置有 中間運載氣體管線71的中央部分，而且進一步延伸到升壓單元83 附近的部分。以這樣的方式，通過將增強部件72插入主體外殼10 的死區中，可以提高剛性。
供電接頭65
供電接頭65與如圖9和圖17所示的主體外殼10的中間處的外 殼構件40連接，並作為電壓輸入單元，用於將由電路單元80產生的 高壓供給到高壓板50。相應地，供電接頭65設置有電源連接部件65b， 該電源連接部件65b用於通過連接高壓口連接電路單元80的輸出端 子和包含於外殼構件內的高壓板。採用這樣的構造，不需要任何附加 配線或部件來將電路單元80產生的高壓供給到外殼構件40的高壓板 50，單個接頭實現外殼構件40的連接和高壓供給，從而簡化了構造 並促進裝配步驟工作量減少。
電路單元80
電路單元80是用於產生將要施加到電極針90上的高壓的電路。 在該說明書中，高壓指的是電勢差為土2kV到7kV的電壓。當電勢 差太高時，會在除電器中發生絕緣擊穿，或者發生向製品放電的現象。 另一方面，當電勢差太低時，可能不能進行除電。因此，電勢差設定 在合適的範圍內。電路單元80設置有電源單元81、控制單元82和 升壓單元83。電源單元81設置有連接到外部電源並接收電力的電源 電路。控制單元82設置有控制電路，該控制電路受電源單元81接收 的電力驅動，並且控制每個電極針％的操作。升壓單元83設置有升 壓電路，該升壓電路升高由電源電路產生的電壓以產生高壓。在圖2 的實例中，升壓單元83設置有用於產生正高壓的正升壓電路83A和 用於產生負高壓的負升壓電路83B。此外，在正升壓電路83A和負 升壓電路83B之間設置供電接頭65。採用這樣的構造，如圖17所示， 從供電接頭65的兩側以可切換的方式將正和負高壓供給到外殼構件 40的高壓板50上。相應地，供電接頭65可以包括可以在正和負高 壓之間切換的繼電器。
這些基板在如圖2所示的各個單元中構造而成。採用這樣的方 式，通過將各種功能和用途劃分成組並分配給多個基板，可以使每個 基板小型化並可以幫助節省配置。在圖2的實例中，電源單元81、 控制單元82和升壓單元83以單元的形式設置在主體外殼10的第二 空間SP2中，並以有效的方式容納在主體外殼10的有限空間中。優 選的是，包括電源單元81的電路單元80設置在主體外殼10內的縱 向端部。採用這樣的構造，可以稍稍改善慣量、以平衡的方式排列並 消除死區。此外，電路單元80位於一個端部，中間運載氣體管線71 位於另一端部，即設置有中間氣口 21的側蓋20—端，從而有效地利 用主體外殼10內的空間。此外，通過使增強部件72從設置有中間氣 口 21的側蓋20 —側延伸並在未設置電路單元80的位置通過使用增 強部件72填充死區，可以儘可能地提高剛性。
通過將以單元形式形成的電路部件設置在主體外殼IO中的支撐 板55上方的空間內，可以有效地將需要的部件裝配在主體外殼10 內。此外，作為防止漏電的措施，可以在包括高壓電源電路的控制單 元82構造成之後填充諸如矽樹脂等的填充材料。
根據幾個接頭63、 64和65的上述實施例，連接到接頭63或64 或65 —端的一個外殼構件的一個運載氣體路徑GP與連接到該接頭 另一端的另一個外殼構件的另一個運載氣體路徑GP連接。然而，當 運載氣體供應接頭64設置在主體外殼10的中部時，還優選的是，運 載氣體供應接頭64可以在兩個所連接的外殼構件的運載氣體路徑 GP之間具有阻擋部分。更詳細地，當將氣體從設置在電離裝置100 右側的端部氣口 22供應到包括幾個連接的外殼構件和接頭的主體外 殼時，設置在主體外殼10的中部的運載氣體供應接頭64可以將氣體
供應到設置在電離裝置100左側的外殼構件。在這種情況下，運載氣
體供應接頭64可以在兩個所連接的外殼構件的運載氣體路徑GP之
間具有阻擋部分，以維持電離裝置的左右兩側具有相同的氣壓。
電極針90
圖21示出電離裝置中設置有電極針90的部分的橫截面圖。電 極針90與用於保護電極針90的保護部件91一體並構成電極組件92。 外殼構件40的第二套管48和支撐板55的第一套管56以可拆卸的方 式支撐電極組件92。於是，安裝在外殼構件40上的電極組件92從 外殼構件40向下垂，這樣電極組件92的下端部從作為對電極板的覆 蓋部分30露出。
電極組件92
電極組件92的電極針90由諸如鎢等製成，保護部件91覆蓋電 極針卯的末端部和後端部，也就是主體上除了上端部以外的部分。 保護部件91包括小徑內筒部分93，其沿電極針90延伸；圓形部 分94，其從小徑內筒部分93的下端(即電極針90的末端)徑向延 伸；以及大徑外筒部分95，其從圓形部分94的外周向上延伸。大徑 外筒部分95從圓形部分94向上延伸，並沿第二套管48的外周延伸 到第二套管48的底端部，沿上端形成凸緣96以增大爬電距離。
通過將電極組件92安裝到外殼構件40上，使每個電極針90定 位，通過外殼構件40的第二套管48的內周面和保護部件91的小徑 內筒部分93的外周面為每個電極針90形成圓柱形分支空氣通道97， 該分支空氣通道97與外殼構件40的運載氣體路徑GP相連，並與運 載氣體路徑GP垂直相交地延伸。通過沿電極針90的環繞表面設置 的通孔98使圓柱形分支空氣通道97與外部連通。具體地說，通過外 殼構件40的運載氣體路徑GP的空氣穿過每個圓柱形分支空氣通道 97和每個通孔98,並從每個電極針90的周圍釋放到外部，上述圓柱 形分支空氣通道97和通孔98分叉，從而與沿主體外殼10的縱向橫 向延伸的運載氣體路徑GP垂直地相交。
在將電極組件92安裝到外殼構件40上時，如圖5所示，在外 殼構件40的第二套管48的外圍表面設置突起52。另一方面，如圖 21所示，優選的是，設置這樣的傾斜槽口 99:其接納電極組件92 的大徑外筒部分95的突起52。通過在突起52位於傾斜槽口 99中的 狀態下推壓電極組件92，可以在對電極組件92和電極針90進行定 位的同時將它們安裝到外殼構件40中。
根據上述構造，在將電極組件92安裝到外殼構件40上時，高 壓板50的接觸片59與電極針卯的上端面擠壓接觸並導通。通過將 電極組件92的小徑內筒部分93的頂部配合到支撐板55的第一套管 56中，包括電極針90和接觸片59的接觸部分在內的區域形成與運 載氣體路徑GP和外殼構件40的圓柱形分支空氣通道97連通的空間。
電極組件92支撐電極針90，電極針90的後端從電極組件92 的後端突出以與高壓板50接觸。另一方面，運載氣體從運載氣體路 徑GP傳輸通過圓柱形分支空氣通道97和通孔98，到達設置有電極 針90的末端的電極組件92的末端部分並從此釋放到外部。
用於釋放運載氣體的排氣口是這樣的在小徑內筒部分處密封 電極針90，並且空氣可以從通孔的開口釋放到周圍。在這樣的情況 下，與電極針90的末端暴露在外部空氣處的部分分離地形成通孔， 並與電極針90的頂端的中心徑向間隔地設置通孔。然而，本發明不 限於該實例，也可以在不密封電極針周圍的情況下沿電極針傳輸運載 氣體。
電極針90由鎢製成。電極針90隨著時間的推移而損耗，而損 耗的鴿的細小顆粒在空氣中傳播。然而，在製造矽樹脂晶片等的潔淨 室中所使用的電離裝置中，考慮到晶片的特性，不希望諸如鎢等細小 的外來顆粒附著在矽樹脂晶片上。因此，通過使用矽樹脂形成電極針， 即使損耗的細小顆粒在空氣中傳播，矽樹脂顆粒附著在相同材料製成 的矽樹脂晶片上，因此可以解決該問題。然而，問題是矽樹脂電極針 硬但易碎。因此，存在這樣的危險當將電極針固定到電極組件上時 電極針會損壞。為了避免這種問題，將由矽樹脂製成的電極針的末端 和其後端固定到由不鏽鋼製成的電極組件上。通過電連接兩個端部，
可以使用矽樹脂電極針進行電暈放電並使用不鏽鋼電極針進行固定。 框圖
包括控制電路的控制單元82包含在電離裝置的主體中。在圖22
的框圖中示出電離裝置的控制電路。圖22示意性示出電離裝置的控 制電路。電離裝置使用脈衝AC離子產生系統，其中從同一電極針 90交替地產生正離子和負離子。電離裝置包括正高壓發生電路160 和負高壓發生電路161,並且正高壓發生電路160和負高壓發生電路 161構成電源單元81。電源單元81容納在密閉箱體中。正高壓發生 電路160和負高壓發生電路161都包括自激振蕩電路164和165， 其連接到變壓器162和163的初級線圈；以及升壓電路166和167， 其連接到次級線圈並分別由例如倍流整流電路構造。在高壓發生電路 160和161與電極針90之間設置保護電阻，即第一電阻R1。在變壓 器162和163的次級線圈的接地端子GND與大地FG之間串聯連接 第二電阻R2和第三電阻R3，並在構成對電極板的覆蓋部分30和大 地F G之間串聯連接第四電阻R4和第三電阻R3 。
通過使用離子電流檢測電路168檢測流過第四電阻R4的電流來 獲知電極針90的附近的離子是否平衡。此外，通過使用離子電流檢 測電路168檢測流過第三電阻R3的電流來獲知製品附近的離子是否 平衡。此外，通過使用異常放電電流檢測電路169檢測流過第二電阻 R2的電流，可以獲知電極針90和構成對電極板的覆蓋部分30或大 地FG之間的異常放電。當CPU U4判斷存在異常放電時，通過打開 作為報警單元使用的LED指示器170來通知操作者存在這樣的異 常。此外，在該實例中，正高壓發生電路160和負高壓發生電路161 中之一的電壓值是固定的而另一個電壓值是可變的時，但是也可以兩 個電壓值都是可變的。
上面描述了脈衝AC電離裝置的電路。然而，電離裝置的電源 可以是AC或者是DC的。例如，可以使用同時產生正離子和負離子 的SSDC系統，或者可以使用交替地產生正離子和負離子的脈衝DC 系統。
此外，可以使用通過纜線連接的多個電離裝置。側蓋20設置有 連接口，採用該連接口將一個電離裝置與另一個電離連接。另一個電 離裝置可以通過纜線與連接口連接，以便同時使用多個電離裝置。在 這樣的情況下，控制單元82檢測連接在一起的多個電離裝置，並控 制彼此相連的電離裝置。將要連接的電離裝置可以是相同的類型或不 同類型，例如具有不同長度和不同電極針數量。
雖然上述電離裝置構造成結合了作為控制器的控制單元82，但
是控制單元可以是外設的。具體地說，結合了控制單元的控制器構造 成與電離裝置獨立的外單元並通過纜線將控制器連接到電離裝置。
電離裝置100通過高壓板50將電源單元81產生的高壓提供給 電離裝置100的每個電極針90，並通過電暈放電使空氣電離以從針 的頂端放出離子。此外，電離裝置IOO從電極針90的周圍釋放運載 氣體以便將電極針90產生的離子傳輸到遠處。通過從每個電極針90 周圍釋放運載氣體，將電極針90頂端周圍的電離空氣朝向除電的目 標物(製品)強迫地向下傳送，以從製品上除電。採用這樣的方式， 通過利用空氣的機構產生向下的流動而確實地傳送離子，該電離裝置 表現出良好的除電特性。
根據本發明的電離裝置可以適當地用作諸如離子發生器的除電 器，以控制空氣中的靜電或將帶電製品除電。
權利要求
1.一種電離裝置，包括多個電極針，通過對每個電極針施加高壓以從每個電極針的頂端放出正離子或負離子；電路單元，其用於對所述電極針施加高壓；外殼構件，每一個形成為細長的單元，具有用於從所述電路單元接受電力的高壓板，所述多個電極針可以彼此間隔地安裝在所述外殼構件上，所述外殼構件通過高壓板將從所述電路單元供給的高壓施加到各個電極針上；連接部件，其用於沿縱向機械地連接多個外殼構件並電連接各個外殼構件的高壓板；以及細長主體外殼，其用於容納通過採用所述連接部件連接所述多個外殼構件而構成的殼體和所述電路單元，所述主體外殼使所述電極針沿所述縱向彼此間隔並且向外突出，其中，所述主體外殼一體地形成有用於布置所述殼體的空間，所述空間與用於布置所述電路單元的空間隔離。
2. 根據權利要求l所述的電離裝置，其中， 所述主體外殼分成第一外殼和第二外殼，所述第一外殼包括 一體形成的部分，其具有一側敞開的正方 形橫截面；以及第一壁面，其從具有一側敞開的正方形橫截面的所述 部分的背面一端一體地延伸，所述第二外殼包括第二壁面，所述第二壁面與具有一側敞開的 正方形橫截面的所述部分的背面接觸，並與所述第一壁面的頂端接 觸，以及在所述第一外殼和所述第二外殼配合在一起的狀態下，所述殼 體布置於第一空間內，所述第一空間由具有一側敞開的正方形橫截面 的所述部分限定，而所述電路單元布置於第二空間內，所述第二空間 由具有一側敞開的正方形橫截面的所述部分的背面、所述第一壁面和 所述第二壁面的內側限定。
3. 根據權利要求1或2所述的電離裝置，其中，所述外殼構件包括用於供應運載氣體的運載氣體路徑，以便從 所述電極針周圍送出用於傳輸所述電極針放出的離子的運載氣體，所述主體外殼包括中間運載氣體管線，所述中間運載氣體管線 用於將所述運載氣體供給到位於所述主體外殼中部的一個或多個外 殼構件，對於位於所述主體外殼的端部的外殼構件，從所述主體外殼的 端部將所述運載氣體供應到所述運載氣體路徑，以及通過所述中間運載氣體管線將所述運載氣體供應到位於所述主 體外殼中部的外殼構件。
4. 根據權利要求3所述的電離裝置，其中， 所述中間運載氣體管線由硬質管制成。
5. 根據權利要求l到4中任一項所述的電離裝置，其中， 所述連接部件是用於沿所述主體外殼的縱向插入並拉拔所述外殼構件以連接所述外殼構件的接頭。
6. 根據權利要求5所述的電離裝置，其中， 所述接頭用於連接位於所述主體外殼中部的外殼構件，並包括用於連接所述中間運載氣體管線的運載氣體供應接頭。
7. 根據權利要求5所述的電離裝置，其中， 所述接頭包括供電接頭，所述供電接頭用於將所述電路單元產生的高壓連接到所述外殼構件內包含的高壓板。
8. 根據權利要求1到7中任一項所述的電離裝置還包括 覆蓋部分，其由金屬製成並用於覆蓋所述主體外殼的外周，其 中，所述覆蓋部分具有一側敞開的正方形橫截面並通過沿所述主體 外殼的縱向延伸而一體地形成，所述主體外殼插入一側敞開的所述正 方形的開口中，從而所述覆蓋部分彈性地擠壓並保持所述主體外殼。
9. 根據權利要求1到8中任一項所述的電離裝置，其中， 所述電路單元位於所述主體外殼的縱向端部。
10. 根據權利要求1到9中任一項所述的電離裝置，其中，所述電路單元包括電源單元，其連接到外部電源並接受電力； 控制單元，其具有控制電路；以及 升壓單元，其具有用於升高電壓的升壓電路， 上述各個單元以單元形式構成。
11. 根據權利要求1到10中任一項所述的電離裝置，其中， 所述電路單元布置在所述主體外殼的一端，而所述中間運載氣體管線布置在另一端。
12. 根據權利要求1到11中任一項所述的電離裝置，其中，所述主體外殼的長度在1.0米到4.0米的範圍內。
13. —種電離裝置，包括多個電極針，通過對每個電極針施加高壓以從每個電極針的頂端放出正離子或負離子；電路單元，其用於對所述電極針施加高壓；外殼部件，其形成為細長的單元，包括高壓板，其沿所述外 殼構件的縱向從所述外殼構件的一端到另一端設置，並用於從所述電 路單元接受電力；以及氣體通道，其沿著所述外殼構件的縱向從所述外殼構件的一端延伸到另一端，並與所述高壓板隔離，所述多個電極針可以彼此間隔地安裝在所述外殼構件上，所述外殼構件通過高壓板 將從所述電路單元供給的高壓施加到各個電極針上；連接部件，其用於沿縱向機械地連接兩個外殼構件的氣體通道並電連接各個外殼構件的高壓板；以及細長主體外殼，其沿縱向具有第一空間和與所述第一空間隔離 的第二空間，並且用於容納通過採用所述連接部件連接多個外殼構件 而構成的殼體和所述電路單元，所述主體外殼一體地形成用於布置所 述殼體的空間，所述空間與用於布置所述電路單元的空間隔離；其中，設置在所述細長主體外殼中部的連接部件之一包括開口，其用於與所連接的所述外殼構件的至少一個氣體通道相連；以及氣體供應管線，其用於將氣體供應到設置在所述細長主體 外殼中部的連接部件之一。
14. 根據權利要求13所述的電離裝置，其中， 設置在所述細長主體外殼中部的所述連接部件之一具有用於與所連接的外殼構件的兩個氣體通道相連的開口。
15. 根據權利要求13所述的電離裝置，其中， 設置在所述細長主體外殼中部的所述連接部件之一具有用於與所連接的外殼構件的僅一個氣體通道相連的開口。
16. 根據權利要求14所述的電離裝置，其中， 設置在所述細長主體外殼的中部的所述連接部件之一用於使彼此連接的外殼構件的兩個氣體通道脫開。
17. 根據權利要求13所述的電離裝置，還包括 第一供氣口，其沿著所述縱向設置在所述細長主體外殼的一端，用於將氣體供應到與所述細長主體外殼的所述一端相鄰的一個外殼 構件的氣體通道內。
18. 根據權利要求17所述的電離裝置，還包括 第二供應口，其沿著所述縱向設置在所述細長主體外殼的另一端，用於將氣體供應到與所述細長主體外殼的所述另一端相鄰的一個 外殼構件的氣體通道內。
19. 根據權利要求13所述的電離裝置，還包括 第三供氣口，其設置在所述細長主體外殼的一端或另一端，用於連接所述氣體供應管線。
全文摘要
本發明提供一種連接部分具有更高剛性的電離裝置。所述電離裝置包括外殼構件，其用於將高壓施加到各個電極針上；連接部件，其用於沿縱向機械地連接多個外殼構件並電連接各個外殼構件的高壓板；以及細長主體外殼，其用於容納通過採用所述連接部件將所述多個外殼構件連接而構成的殼體和電路單元，所述主體外殼使所述電極針沿所述縱向彼此間隔並且向外突出。所述主體一體地形成有用於布置所述殼體的空間，所述空間與用於布置所述電路單元的空間隔離。採用這種構造，將要被施加高壓的殼體可以與包括低壓部分的電路單元分離，從而避免不必要的放電。
文檔編號H01T23/00GK101192741SQ200710195510
公開日2008年6月4日 申請日期2007年11月30日 優先權日2006年11月30日
發明者島田智則 申請人:株式會社其恩斯