本实用新型涉及去除静电的除电装置。
背景技术：
以往，例如如专利文献1所公开的那样，有如下类型的除电装置： 对除电对象物呈点状供给离子。在这种除电装置中，连接缆线从主体 控制器延伸。在连接缆线的内部插通有高电压缆线，在连接缆线的末 端部设置有产生离子的小型的头部。头部包括：与高电压缆线电连接 的针状的放电电极；包围放电电极的外周并且保持该放电电极的具有 绝缘性的电极托架；以及配置在电极托架的外周的筒状的对置电极(接 地电极)。除电装置被构成为通过对放电电极施加高电压从而产生电 晕放电，并将由此生成的离子供给至除电对象物来进行除电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-203291号公报
技术实现要素：
本实用新型欲解决的问题
可是，所述头部的电极托架为了在放电电极与对置电极之间实现 电绝缘，由绝缘体形成。在所述专利文献1中，电极托架由难以产生 绝缘破坏的陶瓷形成。由此，能够使电极托架小型化而减小放电电极 与对置电极的间隔，实现头部的小型化。然而，由于陶瓷是相对介电 常数高的物质，因此，在对放电电极施加高电压时，在电极托架内会 产生电介质极化而电场会增大。由此具有的问题是：在电极托架与对 置电极之间会产生放电而电极托架会劣化。
本实用新型是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种除 电装置，其能抑制电极托架的劣化并实现头部的小型化。
用于解决问题的方案
本实用新型的一个技术方案是一种除电装置，生成除电离子，所 述除电装置包括：连接缆线，所述连接缆线包含高电压缆线，所述高 电压缆线具有插通在所述连接缆线的内部的部分、和从所述连接缆线 的末端导出的末端导出部；以及头部，所述头部设置在所述连接缆线 的末端，所述高电压缆线的所述末端导出部被导入到所述头部内，所 述头部包含：放电电极，所述放电电极与所述高电压缆线电连接，且 利用经由所述高电压缆线施加的高电压来生成所述除电离子；电极托 架，所述电极托架包围所述放电电极的外周，且保持该放电电极，具 有绝缘性；对置电极，所述对置电极配置在所述电极托架的外周；连 接部，所述连接部将所述放电电极与所述高电压缆线电连接；绝缘管， 所述绝缘管配置在所述对置电极与所述放电电极之间，且包围并保持 所述连接部；以及保持部件，所述保持部件对被导入到所述头部内的 所述高电压缆线的所述末端导出部进行保持，所述电极托架由氟树脂 形成。
在所述除电装置中，优选的是，所述保持部件由氟树脂形成。
在所述除电装置中，优选的是，所述电极托架包含包围部，所述 包围部存在于所述绝缘管与所述对置电极之间，且将所述绝缘管的外 周中的与所述连接部对应的部分包围，所述包围部与所述电极托架一 体地形成。
在所述除电装置中，优选的是，所述保持部件具有将所述高电压 缆线的所述末端导出部的外周包围的筒状，所述保持部件位于所述电 极托架的包围部的内周侧。
在所述除电装置中，优选的是，所述连接缆线包含插通在该连接 缆线的内部的空气管，所述头部包含空气供给通路，所述空气供给通 路对经由所述空气管供给的压缩空气进行引导，所述电极托架具有与 所述空气供给通路连通的多个空气放出孔，所述头部被构成为使所述 除电离子搭乘从所述多个空气放出孔放出的所述压缩空气而供给至除 电对象物。
在所述除电装置中，优选的是，所述电极托架具有将所述放电电 极的外周包围的筒状的周壁部，利用所述电极托架的所述周壁部的内 周面来划定离子生成室，所述电极托架具有在所述电极托架的周壁部 末端形成的离子放出口，所述电极托架被构成为将在所述离子生成室 内生成的所述除电离子从所述离子放出口放出，所述电极托架的所述 多个空气放出孔位于所述电极托架的所述离子放出口的外周侧。
在所述除电装置中，优选的是，所述电极托架的所述周壁部具有 连通孔，所述连通孔将所述空气供给通路与所述离子生成室连通。
实用新型效果
根据本实用新型的除电装置，能够抑制电极托架的劣化并使头部 小型化。
附图说明
图1(a)、图1(b)是实施方式的除电装置的头部附近的剖视图。
具体实施方式
下面，说明除电装置的一个实施方式。
如图1(a)所示，除电装置10是点型的除电装置，包括：主 体控制器11；从主体控制器11延伸且具有可弯性的连接缆线12；以 及安装在连接缆线12的末端的头部13。这样的除电装置10被构成为 从头部13将除电离子搭乘压缩空气并呈点状供给到除电对象物。
主体控制器11包括：生成例如数kV的交流高电压用于进行基于 电晕放电的离子生成的电源生成部11a；以及调整从外部供给的压缩空 气的流量的空气供给部11b。
连接缆线12包含：树脂套14；以及在该树脂套14内并列地插通 的高电压缆线15和空气管16。高电压缆线15将交流高电压供给到头 部13，空气管16将压缩空气供给到头部13。即，高电压缆线15与空 气管16是分开的，但通过将这两者都插通在树脂套14内，从而构成 为1条连接缆线12。
高电压缆线15包含：芯线15a；覆盖芯线15a的外周并与对芯线 15a施加的数kV的交流高电压实现绝缘的绝缘部15b；以及覆盖绝缘 部15b的外周的屏蔽部15c。例如，芯线15a包含铜线。绝缘部15b由 硅酮类、氟类的树脂形成。屏蔽部15c包含金属网。屏蔽部15c进行屏 蔽，使得在高电压缆线15的外部不会产生由流过芯线15a的交流高电 压导致的放电。例如，空气管16主要由能承受压缩空气的压力的氨酯 类树脂形成。覆盖高电压缆线15和空气管16的树脂套14由氨酯类树 脂形成。
在连接缆线12的末端安装有用于与头部13连结的连结部件17。 例如，连结部件17被形成为圆筒状。连结部件17具有用于导出高电 压缆线15和空气管16的开口部。开口部处的高电压缆线15和空气管 16以外的间隙被树脂性的封闭剂18封闭。由此，供给到与连接缆线 12(连结部件17)连结的头部13压缩空气的一部分不会从连结部件 17的开口部进入(倒流)到连接缆线12的树脂套14内。此外，高电 压缆线15的屏蔽部15c在该封闭剂18的跟前部分卷起。
[头部的构成]
在连接缆线12的末端部一体地安装有与连接缆线12同轴且具有 大致相同直径的外形圆形的头部13。
头部13包含：安装在连接缆线12的末端的连结部件17上的圆筒 状的对置电极21；安装在对置电极21的末端部的电极托架22；以及 被电极托架22保持的针状的放电电极23。由对置电极21和电极托架 22构成头部13的外壳部分。另外，头部13包含：配置在对置电极21 的内侧的筒状的保持块24(保持部件)；以及被保持块24保持的圆筒 状的绝缘管25。
例如，构成头部13的外壳的对置电极21由不锈钢形成。在连结 部件17的末端外周面形成有螺纹部17a。在对置电极21的轴向的基端 部形成有螺接部21a，该螺接部21a螺接到连结部件17的螺纹部17a。 此外，连结部件17与布线在连接缆线12(树脂套14)内的未图示的 接地线接触。由此，与该连结部件17接触的对置电极21也处于接地 电位。
对置电极21包含与对置电极21的螺接部21a相比形成在末端侧 的位置的台阶部21b。保持块24包含被夹持部24a、和引导部24b。被 夹持部24a在轴向被对置电极21的台阶部21b与连结部件17的末端部 夹持。引导部24b从被夹持部24a向对置电极21的末端延伸。例如， 保持块24是作为整体由PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂形成的部件， 在本实施方式中利用切削加工来形成。
保持块24的引导部24b具有圆筒状，与连接缆线12同轴且直径 比被夹持部24a小。引导部24b将从连结部件17的开口部(封闭剂) 导入到头部13内的高电压缆线的末端导出部15d向头部13的径向中 心引导并保持。此外，在末端导出部15d，屏蔽部15c被剥掉，芯线15a 仅被绝缘部15b包覆。另外，在引导部24b形成有以将该引导部24b 的内外连通的方式在径向贯通的贯通孔24c。
如图1(b)所示，安装在对置电极21的末端部(螺接部21a的相 反侧的端部)的电极托架22例如整体由PFA(四氟乙烯全氟烷基乙烯 基醚共聚物)等氟树脂制成，在本实施方式中利用注射成型来形成。
电极托架22包含：插入到对置电极21末端的开口部21c的圆筒 状的外周部31(包围部)；设置在外周部31的内周侧的电极保持部 32；以及在电极托架22的末端将电极保持部32的周壁部32a和外周部 31连结的末端连结部33。例如，电极保持部32具有有底圆筒状。外 周部31与对置电极21同轴，外周部31的外周面的一部分在径向与对 置电极21的内周面抵接。此外，在外周部31的外周面与对置电极21 的内周面之间夹装有环状的密封部件S，抑制空气从其间泄漏。
外周部31包含定位部31a，定位部31a形成在外周部31的末端部 且从开口部21c向对置电极21的外侧突出。在将电极托架22组装在对 置电极21的末端部时，将外周部31插入到对置电极21，直到定位部 31a与对置电极21的末端部抵接。
电极保持部32被形成为在电极托架22的末端面的径向中心部向 轴向内侧(基端侧)洼下。电极保持部32的周壁部32a与外周部31 的内周面隔着空隙在径向对置。
末端连结部33具有以电极托架22的轴线为中心的圆环状。在末 端连结部33，沿着周向形成有沿着电极托架22的轴向贯通的多个空气 放出孔33a。另外，在电极保持部32的周壁部32a形成有连通孔32b， 该连通孔32b将该周壁部32a的内周侧的空间、以及周壁部32a与外周 部31之间的空间连通。
在电极保持部32的底部(电极保持部32的末端连结部33的相反 侧的端部)，形成有在电极托架22的轴向贯通的保持孔32c。在保持 孔32c中插入有针状的放电电极23。由此，放电电极23的轴向中央部 被保持孔32c保持。放电电极23的末端部被电极保持部32的周壁部 32a包围。放电电极23的基端部从保持孔32c向头部13的内部侧突出。
利用这样的构成，利用将放电电极23的末端部包围的周壁部32a 的内周面划定出离子生成室G。在对放电电极23施加高电压的情况下， 在离子生成室G中生成除电离子，将生成的除电离子从周壁部32a的 末端部的离子放出口32d放出。
绝缘管25配置在电极保持部32的基端侧，被插入到保持块24的 引导部24b而被保持。绝缘管25例如由PTFE(聚四氟乙烯)等氟树 脂形成。此外，电极托架22、绝缘管25、和保持块24被配置为同轴。 另外，电极保持部32的底部的一部分(包含保持孔32c的部位)被构 成为被插入到绝缘管25。另外，绝缘管25的外径被设定为与电极保持 部32的周壁部32a的外径大致相等。
在绝缘管25的末端侧的保持孔32c中插通有放电电极23的基端 部。另一方面，在绝缘管25的基端侧插通并保持有高电压缆线15的 末端部。在绝缘管25内设置有连接部34，该连接部34将从高电压缆 线15的末端突出的芯线15a与放电电极23电连接。绝缘管25覆盖连 接部34的外周而保持该连接部34。
连接部34包含端子部件35(连接端子部)、以及触头36。端子 部件35(连接端子部)安装在高电压缆线15的芯线15a上。触头36 固定在放电电极23的基端部，且与端子部件35接触。例如，触头36 包含螺旋弹簧。端子部件35被构成为位于绝缘管25的轴向(长边方 向)的大致中央。在将电极托架22安装到对置电极21时，触头36与 放电电极23一起预先组装在电极托架22上。由此，通过将电极托架22安装到对置电极21，从而触头36与端子部件35弹性地接触。
接下来，详细说明电极托架22、保持块24、绝缘管25、以及连 接部34的位置关系。
电极托架22的外周部31的一部分、和保持块24的引导部24b的 末端部24d位于绝缘管25的外周。即，外周部31的一部分和引导部 24b的末端部24d存在于绝缘管25与对置电极21之间。
保持块24的引导部24b将绝缘管25的比轴向中央靠基端侧(连 结部件17侧)的外周包围。引导部24b被构成为：引导部24b的末端 部24d(被夹持部24a的相反侧的端部)与绝缘管25内的端子部件35 相比位于头部13的基端侧(以下记作头部基端侧)。
电极托架22的外周部31被构成为：其基端部31b(连结部件17 侧的端部)与绝缘管25内的端子部件35相比位于头部基端侧。绝缘 管25的从引导部24b突出的部位与外周部31隔着空隙在径向对置。 进一步，外周部31的基端部31b包围引导部24b的末端部24d的外周。 外周部31的基端部31b与引导部24b的末端部24d隔着空隙在径向对 置。
即，在绝缘管25的径向，在从绝缘管25的轴向中间部到末端部 的部位与对置电极21之间，仅存在电极托架22的外周部31。另外， 在绝缘管25的径向，在绝缘管25的基端部与对置电极21之间仅存在 引导部24b。另外，在绝缘管25的径向，在绝缘管25的轴向中间位置 的与端子部件35相比靠头部基端侧的位置与对置电极21之间，存在 外周部31和引导部24b这两者。
在如上所述构成的头部13内，对于包含保持块24的贯通孔24c 的空气供给通路P，利用绝缘管25和电极托架22的电极保持部32， 与高电压施加部分(放电电极23和连接部34)隔离地构成。详细而言， 空气供给通路P被构成在径向的引导部24b与对置电极21之间、径向 的引导部24b末端与电极托架22的外周部31基端之间、径向的绝缘 管25与外周部31之间、以及径向的电极保持部32的周壁部32a与外 周部31之间。空气供给通路P与形成于电极托架22的多个空气放出 孔33a、及形成于电极保持部32的所述连通孔32b连通。
接下来，说明本实施方式的作用。
从高电压缆线15的芯线15a经由端子部件35和触头36对放电电 极23供给交流高电压时，由于对置电极21与放电电极23的关系，在 放电电极23的末端部的周围的离子生成室G内会产生电晕放电并生成 除电离子。生成的除电离子从离子生成室G的离子放出口32d(周壁 部32a的末端部)放出。而且，与放电电极23的电晕放电联动，将压 缩空气供给到头部13内的空气供给通路P，并主要从多个空气放出孔 33a放出。由此，将从离子放出口32d放出的除电离子搭乘主要从多个 空气放出孔33a放出的压缩空气，向除电对象物供给。此外，此时，由 于在电极保持部32的周壁部32a形成的连通孔32b使该周壁部32a的 内周侧成为正压，因此，抑制包含尘埃的外部气体进入到周壁部32a 的内周侧。其结果是，抑制尘埃附着到放电电极23。
接下来，记载本实施方式的特征性的效果。
(1)保持放电电极23且在该放电电极23与对置电极21之间实 现电绝缘的电极托架22由氟树脂(在本实施方式中为PFA)形成。由 于氟树脂的相对介电常数比较低(PFA的相对介电常数为2.1)，因此， 在向放电电极23施加高电压时，在电极托架22的例如外周部31与对 置电极21之间抑制放电的产生，其结果是，抑制电极托架22的劣化。 进一步，由于氟树脂的耐热性高，因此，即使减小电极托架22(外周 部31)的直径并缩小放电电极23与对置电极21的径向的间隔，电极 托架22也难以产生绝缘破坏。这样，通过对电极托架22使用氟树脂， 从而能够抑制电极托架22的劣化并使头部13小型化。另外，通过如 本实施方式这样将氟树脂中能注射成型的PFA用于电极托架22，从而 能够利用注射成型以低成本将电极托架22形成为复杂形状(例如在电 极保持部32的周壁部32a形成连通孔32b)。
(2)在电极托架22上一体形成有外周部31(包围部)，外周部 31存在于绝缘管25与对置电极21之间，并且包围绝缘管25的外周的 与连接部34对应的部位。由此，由于放电电极23与高电压缆线15的 连接部34的外周，被都由氟树脂制成的绝缘管25和电极托架22的外 周部31包围，因此，进一步抑制在绝缘管25和电极托架22的绝缘部 产生绝缘破坏，其结果是，能够有助于头部13进一步的小型化。另外， 由于电极托架22的外周部31存在于绝缘管25与对置电极21之间， 因此，能够在绝缘管25与对置电极21之间抑制放电的产生。
(3)头部13包括保持块24(保持部件)，该保持块24保持从 连接缆线12的末端部导出且插通到头部13内的高电压缆线15的末端 导出部15d。该保持块24由氟树脂(本实施方式中是相对介电常数为 2.1的PTFE)形成。由此，与对电极托架22使用氟树脂的情况同样， 在保持块24与对置电极21之间抑制放电的产生而抑制保持块24的劣 化，并且，从氟树脂的耐热性的高低而言即使将保持块24小型化也能 抑制产生绝缘破坏，其结果是，能够有助于头部13进一步的小型化。
(4)保持块24具有将高电压缆线15的末端导出部15d的外周包 围的筒状，保持块24的末端部(引导部24b的末端部24d)位于电极 托架22的外周部31的基端部31b的内周侧。根据该构成，由于从高 电压缆线15的末端导出部15d跨放电电极23的高电压施加部分的整 体被由氟树脂制成的电极托架22和保持块24中的至少一者包围，因 此，能够进一步抑制放电电极23与对置电极21之间的绝缘部分的绝 缘破坏。
(5)在电极托架22上形成有将被供给至头部13的压缩空气放出 的多个空气放出孔33a，能够将除电离子搭乘从多个空气放出孔33a放 出的压缩空气而供给到除电对象物。由此，能够将由头部13生成的除 电离子有效率地供给到除电对象物。
(6)电极托架22具有将放电电极23的外周包围的筒状的周壁部 32a。在由周壁部32a的内周面划定的离子生成室G内生成的除电离子 从周壁部32a末端的离子放出口32d放出。而且，由于放出压缩空气的 多个空气放出孔33a与电极托架22的离子放出口32d相比形成在外周 侧的位置，因此能够将除电离子更有效率地供给到除电对象物。
(7)在周壁部32a形成有将空气供给通路P与离子生成室G连通 的连通孔32b。由此，由于在电极托架22的周壁部32a形成的连通孔 32b使离子生成室G内成为正压，因此，能够抑制外部气体从周壁部 32a的离子放出口32d进入到离子生成室G。其结果是，能够抑制外部 气体所包含的尘埃等附着到离子生成室G内和放电电极23。
(8)电极托架22的各空气放出孔33a的放出口与放电电极23末 端相比位于头部末端侧。由此，能够将在电极托架22的末端部附近形 成的除电离子搭乘从多个空气放出孔33a放出的压缩空气，更有效率地 供给到除电对象物。
(9)由于构成头部13的电极托架22、保持块24、和绝缘管25 这3个零件都由氟树脂制成，因此，能够进一步抑制与对置电极21之 间的放电的产生，另外，与使用陶瓷的情况相比，能够有助于降低成 本。
此外，上述实施方式也可以如下这样变更。
电极托架22、保持块24、和绝缘管25所使用的氟树脂的种类不 限于上述实施方式的种类，可以根据构成来适当变更，但从抑制与对 置电极21之间的放电这一点而言，优选的是如上述实施方式那样使用 PFA、PTFE等相对介电常数为2.1以下的氟树脂。
在上述实施方式中，将电极托架22、保持块24和绝缘管25分别 分开地构成，但通过用同一材料将绝缘管25与电极托架22和保持块 24中的至少一者一体形成，从而能够简化头部13的构成。
在上述实施方式中，保持块24由氟树脂形成，但除此以外，例如 也可以由陶瓷等形成。
在上述实施方式中，在放电电极23与对置电极21之间的绝缘部 分，用氟树脂来构成了将放电电极23与高电压缆线15的连接部34覆 盖的包覆部(绝缘管25)，但不限于此，也可以由耐热性较好的例如 陶瓷来构成。由于绝缘管25将放电电极23与高电压缆线15的连接部 34覆盖，因此，在构成放电电极23与对置电极21之间的绝缘部的部 位中，特别容易产生绝缘破坏。而且，用陶瓷仅形成该绝缘管25，从 而能够进一步抑制包含放电电极23与对置电极21之间的电极托架22 的绝缘部分的绝缘破坏，能够有助于头部13的进一步的小型化。
电极托架22和保持块24的形状等构成不限于上述实施方式，也 可以根据构成来适当变更。
主体控制器11具有调整高电压的生成和空气的流量的功能，但具 有的功能不限于此。