电离装置的制作方法

专利名称：电离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于消除带正电或带负电的带电体中的电荷的电离 装置。
背景技术：
为了控制空气中的静电需要消除静电(除电)，例如清洁洁净 室和防止悬浮颗粒产生静电荷，电晕放电电离装置广泛用于以非接触 方式除电。
典型的电晕放电除电装置通过高压电源在放电电极针上施加高
压直流电或高压交流电而引发电晕放电。图23示出这种除电装置的
示意图。在该附图中示出的除电装置设置有放电电极l，其用于引 发电晕放电；高压电源单元2，其连接到交流电源；以及耦合电容器 3，其将放电电极1连接到高压电源单元2。除电装置驱动高压变压 器2A，该高压变压器2A是使用交流电源的高压电源单元2，并对放 电电极1施加高压以引发电晕放电。由于电晕放电，放电电极1周围 的空气发生电离从而产生正离子或负离子。使用例如为除电装置提供 的风扇来鼓吹空气从而将电离空气中的离子传送到目标物上。通过用 正离子和负离子来中和目标物所带电荷的电势，使得蓄积在目标物上 的电荷接近0并完全消除。
由除电装置产生并且在空气中流动的正或负离子流可以认为是 高压电源和大地之间的电流。也就是说，从高压电源流向大地的电流 对应于负离子流，而从大地流向高压电源单元的电流对应于正离子 流。由于离子流和电流之间的这种相互作用，因此，当除电装置产生 的正离子的数量与除电装置产生的负离子的数量相等时，电流得到中 和并且流量为0。因此，通过维持所产生的正离子和负离子之间的数 量平衡，除电装置可以准确地进行除电。
例如，作为传统电离装置，己知如图24到图27所示的所谓棒 型除电器200。图24到图27示出电离装置；图24是示出电离装置 外观的透视图；图25是分解透视图；图26是横截面视图；以及图 27是框图。这些附图示出的电离装置由放电电极棒构成。例如高压 单元213设置在主体外壳210内的上部区域，供气单元211设置在主 体外壳210的下部区域并提供传送离子的空气。当电极组件236安装 到供气单元211上时，高压板258的切断接触片259与电极针212 的上端面接触。通过将电极组件236的内径较小的管状部分240的末 端部分配合到支撑板的第一套管229中，包括电极针212与切断接触 片259的接触部分在内的区域形成供气单元211中的封闭空间，即与 主空气通道Sl和圆筒形分支空气通道245隔离并独立的封闭空间S2 (例如，参见专利文献l:日本未审査的专利公开No.2002-216996)。
根据除电装置所使用的环境，需要不同的除电能力。具体地说， 针对需要除电的每个区域确定放电电极的数量。然而，为所需电极棒 数量不同的区域提供分离的放电电极棒带来例如需要分别进行新设 计等问题并且增加成本。因此，通常使用的方法是通过连接多个具 有数个放电电极的放电电极棒来提供具有所需数量的放电电极的除 电装置。
然而，因为使用了许多金属部件，传统放电电极棒相对较重， 因此在一定程度上需要进行机械增强以维持连接部分的强度。为了维 持该强度，需要为连接部件使用诸如附加金属部件等，从而产生整个 装置的大小和重量增加的问题。
一个解决上述问题的可行方法是增强连接结构。然而，当主体 外壳的刚性不足时，该方法不适合并且主体外壳本身还需要用金属进 行加强。这导致外壳的长度和重量增加。近年来，尤其是对于可以应
用于大型装置的如下电离装置的需求在增长，即其具有更多的放电
电极和更高的除电能力。此外，因为在电离装置变得更长时传送带电 离子的空气的供应通道也变得更长，因此难以沿长度方向充足并均匀 地将空气供给到每个放电电极。此外，存在保证安全的问题。

发明内容
为了解决上述何题而完成本发明。本发明的主要目的是提供一 种连接部分具有更高刚性的电离装置。
为了达到上述目的，根据本发明的第一方面的电离装置包括 多个电极针，通过对每个电极针施加高压以从每个电极针的顶端放出
正离子或负离子；电路单元，其用于对所述电极针施加高压；外壳构 件，每一个形成为细长的单元，具有用于从所述电路单元接受电力的 高压板，所述多个电极针可以彼此间隔地安装在所述外壳构件上，所 述外壳构件通过高压板将从所述电路单元供给的高压施加到各个电 极针上；连接部件，其用于沿纵向机械地连接多个外壳构件并电连接 各个外壳构件的高压板；以及细长主体外壳，其用于容纳通过采用所 述连接部件连接所述多个外壳构件而构成的壳体和所述电路单元，所 述主体外壳使所述电极针沿所述纵向彼此间隔并且向外突出，其中所 述主体一体地形成有用于布置所述壳体的空间，所述空间与用于布置 所述电路单元的空间隔离。采用这种构造，将要被施加高压的壳体可 以与包括低压部分的电路单元分离，从而避免不必要的放电。
根据本发明的第二方面的电离装置可以构造成所述主体外壳 分成第一外壳和第二外壳，所述第一外壳包括 一体形成的部分，其 具有一侧敞开的正方形横截面；以及第一壁面，其从具有一侧敞开的 正方形横截面的所述部分的背面一端一体地延伸，所述第二外壳包括 第二壁面，所述第二壁面与具有一侧敞开的正方形横截面的所述部分 的背面接触，并与所述第一壁面的顶端接触，在所述第一外壳和所述 第二外壳配合在一起的状态下，所述壳体布置于第一空间内，所述第 一空间由具有一侧敞开的正方形横截面的所述部分限定，而所述电路 单元布置于第二空间内，所述第二空间由具有一侧敞开的正方形横截 面的所述部分的背面、所述第一壁面和所述第二壁面的内侧限定。采 用这种构造，由具有一侧敞开的正方形横截面的一体形成的部分沿纵
向延伸而成的电离装置在其长度方向上具有足够的刚性。此外，通过 使用具有一侧敞开的正方形横截面的部分分隔壳体，由于将要被施加
高压的壳体与包括低压部分的电路单元之间的电势差而产生沿面放 电的路径变得更长，从而避免产生沿面放电。
根据本发明的第三方面的电离装置可以构造成所述外壳构件 包括用于供应运载气体的运载气体路径，以便从所述电极针周围送出 用于传输所述电极针放出的离子的运载气体，所述主体外壳包括中间 运载气体管线，所述中间运载气体管线用于将所述运载气体供给到位 于所述主体外壳中部的一个或多个外壳构件，对于位于所述主体外壳 的端部的外壳构件，从所述主体外壳的端部将所述运载气体供应到所 述运载气体路径，并且通过所述中间运载气体管线将所述运载气体供 应到位于所述主体外壳中部的外壳构件。采用这种构造，在通过连接 多个外壳构件而在纵向延伸的电离装置中，避免了不能将运载气体充 分地供应到位于中部的外壳构件的可能性，从而稳定地将运载气体供 应到每个外壳构件。
根据本发明第四方面的电离装置可以构造成由硬质管制成所 述中间运载气体管线。釆用这种构造，通过在主体外壳内沿纵向延伸 高刚性的硬质管，与橡胶管相比，可以帮助增强纵向上的刚性。
根据本发明的第五方面的电离装置可以构造成所述连接部件 是用于沿所述主体外壳的纵向插入并拉拔所述外壳构件以连接所述 外壳构件的接头。采用这种构造，可以通过接头的插入量调节外壳构 件的纵向尺寸误差。
根据本发明的第六方面的电离装置可以构造成所述接头用于 连接位于所述主体外壳中部的外壳构件，并包括用于连接所述中间运 载气体管线的运载气体供应接头。采用这种构造，可以使用单一接头 实现外壳构件之间的连接和中间运载气体管线之间的连接，从而有助 于简化构造和在装配步骤中节省劳力。
根据本发明的第七方面的电离装置可以构造成所述接头包括 供电接头，所述供电接头用于将所述电路单元产生的高压连接到所述 外壳构件内包含的高压板。采用这种构造，可以使用单一接头实现外 壳构件之间的连接和高压供应，从而有助于简化构造和在装配步骤中 节省劳力。
根据本发明的第八方面的电离装置还可以包括覆盖部分，所述 覆盖部分由金属制成并用于覆盖所述主体外壳的外周，其中所述覆盖 部分具有一侧敞开的正方形横截面并通过沿所述主体外壳的纵向延 伸而一体地形成，所述主体外壳插入一侧敞开的所述正方形的开口 中，从而所述覆盖部分弹性地挤压并保持所述主体外壳。采用这种构 造，可以使用具有一侧敞开的正方形横截面的金属板来沿长度方向覆 盖主体外壳，从而增强沿纵向延伸的主体外壳。
根据本发明的第九方面的电离装置可以构造成所述电路单元 位于所述主体外壳的纵向端部。采用这种构造，可以得到平衡的布置 并消除死区。
根据本发明的第十方面的电离装置可以构造成所述电路单元 包括电源单元，其连接到外部电源并接受电力；控制单元，其具有 控制电路；以及升压单元，其具有用于升高电压的升压电路，上述各 个单元以单元形式构成。采用这种构造，电源单元、控制单元和升压 单元都以单元形式构成，可以有效地布置在主体外壳的有限空间内。
根据本发明的第十一方面的电离装置可以构造成所述电路单 元布置在所述主体外壳的一端，而所述中间运载气体管线布置在另一 端。采用这种构造，可以在主体外壳的空间内得到电路单元和中间运 载气体管线的平衡布置，从而有效地使用有限空间而不需增大主体外 壳的尺寸。
根据本发明的第十二方面的电离装置可以构造成所述主体外 壳的长度在l.O米到4.0米的范围内。采用这种构造，可以构造比传 统电离装置更长的棒型电离装置。
根据本发明的第十三方面的电离装置包括多个电极针，通过 对每个电极针施加高压以从每个电极针的顶端放出正离子或负离子； 电路单元，其用于对所述电极针施加高压；外壳部件，其形成为细长
的单元，包括高压板，其沿所述外壳构件的纵向从所述外壳构件的 一端到另一端设置，并用于从所述电路单元接受电力；以及气体通道， 其沿着所述外壳构件的纵向从所述外壳构件的一端延伸到另一端，并 与所述高压板隔离，所述多个电极针可以彼此间隔地安装在所述外壳 构件上，所述外壳构件通过高压板将从所述电路单元供给的高压施加 到各个电极针上；连接部件，其用于沿纵向机械地连接两个外壳构件 的气体通道并电连接各个外壳构件的高压板；以及细长主体外壳，其 沿纵向具有第一空间和与所述第一空间隔离的第二空间，并且用于容 纳通过采用所述连接部件连接多个外壳构件而构成的壳体和所述电 路单元，所述主体外壳一体地形成用于布置所述壳体的空间，所述空 间与用于布置所述电路单元的空间隔离；其中，设置在所述细长主体 外壳中部的连接部件之一包括开口，其用于与所连接的所述外壳构 件的至少一个气体通道相连；以及气体供应管线，其用于将气体供应 到设置在所述细长主体外壳中部的连接部件之一。
根据本发明的第十四方面的电离装置可以构造成设置在所述 细长主体外壳中部的所述连接部件之一具有用于与所连接的外壳构 件的两个气体通道相连的开口。
根据本发明的第十五方面的电离装置可以构造成设置在所述 细长主体外壳中部的所述连接部件之一具有用于与所连接的外壳构 件的仅一个气体通道相连的开口。
根据本发明的第十六方面的电离装置可以构造成设置在所述 细长主体外壳的中部的所述连接部件之一用于使彼此连接的外壳构 件的两个气体通道脱开。
根据本发明的第十七方面的电离装置可以构造成所述电离装 置还包括第一供气口，其沿着所述纵向设置在所述细长主体外壳的 一端，用于将气体供应到与所述细长主体外壳的所述一端相邻的一个 外壳构件的气体通道内。
根据本发明的第十八方面的电离装置可以构造成所述电离装 置，还包括第二供应口，其沿着所述纵向设置在所述细长主体外壳 的另一端，用于将气体供应到与所述细长主体外壳的所述另一端相邻 的一个外壳构件的气体通道内。
根据本发明的第十九方面的电离装置可以构造成所述电离装 置，还包括第三供气口，其设置在所述细长主体外壳的一端或另一 端，用于连接所述气体供应管线。


图1示出根据本发明的第一实施例的电离装置的斜向上看的透
视图2示出将第二外壳从如图1所示的电离装置移除时的透视图； 图3示出将第一外壳、覆盖部分和增强部件从如图2所示的电 离装置移除时的透视图4示出主体外壳的横截面图5示出外壳构件的透视图6示出电离装置的一端附近的横截面图7示出电离装置的另一端附近的横截面图8示出电离装置中部的运载气体供应接头附近的横截面图9示出电离装置中部的供电接头附近的横截面图10 (a)示出支撑板的斜向下看的透视图，图10 (b)示出支 撑板的斜向上看的透视图，图10 (c)示出安装到下壳上并由填充树 脂覆盖的支撑板的斜向上看的透视图11 (a)示出下壳的斜向下看的透视图，图11 (b)示出下壳 的斜向上看的透视图12示出外壳构件的横截面图13示出外壳构件与供电接头连接的接合部分的局部剖切透视
图14示出标准接头的纵横截面图15示出供电接头的接合部分的横截面图16示出标准接头的透视图17示出供电接头的透视图18示出运载气体供应接头的透视图19示出沿图18的线A-A截取的运载气体供应接头的横截面
图20示出运载气体的管道和运载气体的传送路径的示意图； 图21示出电离装置上设置有电极针的部分的横截面图； 图22示出电离装置的控制电路的框图23示出除电装置的构造的电路图24示出传统电离装置的外观的透视图25示出图24所示电离装置的分解透视图26示出图24所示电离装置的横截面图27示出图24所示电离装置的内部结构的框图28示出传统除电器的斜向上看的分解透视图29示出图28中的右部外壳部分的斜向上看的分解透视图30示出图28中的右部外壳部分的斜向下看的分解透视图31示出图28中的外壳的横截面图32 (a)和32 (b)示出覆盖传统高压板的构造的示意性横截 面图；以及
图33示出在传统除电器中外壳构件连接处的连接部分的透视图。
具体实施例方式
下面参照附图描述本发明的实施例。下述实施例举例说明了体 现本发明技术概念的电离装置，并且本发明不限于下述的电离装置。 此外，本说明书的意图不是将权利要求中描述的部件限制为实施例中 描述的那些部件。具体地说，除非特别说明，例如本发明中部件的尺 寸、材料、形状和相对布置不限于本文实施例中所描述的范围，并且 这些范围仅仅是出于举例说明的目的。应该注意的是，附图所示部件 的大小和部件之间的位置关系未按比例绘制。此外，在下面的描述中， 相同的名称和附图标记分别表示相同部件或相同材料的部件，并省略 对这种部件的说明。此外，构成本发明的部件是这样的部件，即多 个部件由单个部分形成使得该单个部分作为多个部件使用，或者单个
部件的功能由多个部分共同实现。
第一实施例
图1到图4示出根据本发明第一实施例的电离装置100。图1 示出电离装置100的外观的倾斜看的透视图。图2示出将第二外壳从
如图1所示的电离装置100移除时的透视图。图3示出将第一外壳、
覆盖部分和增强部件72从如图2所示的电离装置移除时的透视图。 图4示出主体外壳的横截面图。在这些附图中，为了进行说明，以电
极针卯位于上侧的状态示出物体，实际使用状态与该状态相反。
如图1所示的电离装置100由具有内置控制器的棒型除电器即
所谓放电电极棒构成。该电离装置100设置有:主体外壳10，其延 伸成细长形状；以及侧盖20，其分别覆盖主体外壳IO的两个端面。
主体外壳10的下表面(图1中的上表面)具有开口 31，放出离子的 电极针90穿过该开口向外伸出。此外，覆盖部分30覆盖并增强主体 外壳10的下表面。
主体外壳10
如图3所示，在主体外壳10内容纳有壳体41，在壳体41内10 个外壳构件40相连接。为了保证长度方向上的刚性，使用挤出材料 将如图1所示的主体外壳10形成为在长度方向上不存在任何接头的 单一件。在该实例中，主体外壳10的包括侧盖20在内的长度为从 1.0m到4.0m。在该实施例中，电离装置100的总长设定为3m。
为了提供绝缘特性，主体外壳10由诸如树脂等绝缘材料而不是 诸如金属等导电材料制成。在该实施例中，由树脂挤出材料形成主体 外壳10。采用这种构造，可以使主体外壳IO具有绝缘特性和并且减 轻重量。另一方面，由于主体外壳IO延伸成细长形状，因此主体外 壳IO在长度方向上一体地形成而不具有接头，具有如下文所述的一 侧敞开的正方形横截面并且由覆盖部分30覆盖，以便不使用金属而 得到足够的强度，覆盖部分30由金属制成且具有一侧敞开的正方形 横截面(在下文中将详细描述)。优选的是，主体外壳10的外形是 主体外壳10的横截面为倒U形。采用这种构造，可以抑制向围绕电 离装置的大气下方流动的空气流中产生湍流。
覆盖部分30
通过使用金属制成的覆盖部分30覆盖主体外壳10的下表面，
增强纵向的强度。覆盖部分30由如图2和图21 (下文进行描述)所
示的金属板制成，并一体地形成为具有一侧沿主体外壳10的纵向敞 开的正方形横截面。主体外壳IO插入该一侧敞开的正方形的开口中， 主体外壳IO被弹性地挤压和保持。此外，在一侧敞开的正方形的开 口的边缘处形成翻折件32，通过将翻折件32插入设置在主体外壳10 侧面的槽口来将覆盖部分30配合到主体外壳10上。优选的是，覆盖 部分30是由例如不锈钢、铝或钛制成的金属板。此外，覆盖部分30 设置有开口 31，该开口 31在与设置电极针90的位置对应的部分敞 开，以便电极针卯向外伸出。通过将覆盖部分30接地形成接地板， 形成从开口 31伸出的电极针90的对电极板。
上空间和下空间
图4示出主体外壳10的横截面图。基板11设置在主体外壳10 内，基板11在竖直方向上分隔主体外壳10内的空间。基板将主体外 壳10内的空间分隔成第一空间SP1和第二空间SP2。外壳构件40 容纳在第一空间SP1即上空间内，产生热量的电路单元80容纳在第 二空间SP2即下空间内。采用这种构造，即使在例如主体外壳10内 的保护材料或填充材料气化时，也可以抑制气化材料流入下空间。优 选的是，电路单元80密封在密闭空间中。
右部外壳和左部外壳
构成电离装置的主体外壳基本上具有细长倒U形横截面。主体 外壳的上端(附图中的下端)具有相对平滑弯曲的横截面。主体外壳 包括从上端沿大体竖直的方向延伸的侧壁。此外，如图4所示，主体 外壳IO沿长度方向分割成作为第一外壳的右部外壳IOR和作为第二 外壳的左部外壳10L。右部外壳IOR形成为具有一侧敞开的正方形横 截面，并具有从基板11的两端向下折叠(在图4中向上)的竖直壁 面12,并一体地形成如下作为第一壁面的第一折叠壁面14:其从基 板11的背面一端线性地延伸并且其端部折叠。在外壳构件40中，嵌 入成型支撑下述高压板50的支撑板55，该外壳构件40容纳在由具
有一侧敞开的正方形横截面的部分分隔形成的第一空间SP1中。以 这种方式，通过由一体形成的分隔壁从三个方向上包围高压部件，使 高压部件隔离并绝缘。
另一方面，如图4所示，左部外壳10L在作为第二折叠壁面的 第二壁面上形成，该第二壁面在与设置第一折叠壁面14的部分相对 的一侧与基板11的背面接触，并与第一折叠壁面14的端部接触。如 图4所示，左部外壳10L的形状对应于形成竖直壁面12的右部外壳 10R的形状，并且形成的左部外壳10L比右部外壳10R的长度短相 当于竖直壁面12的长度，该左部外壳IOL从右部外壳IOR的基板11 的背面延伸。左部外壳IOL、第一折叠壁面14和基板11的背面形成 第二空间SP2。下述电路单元80设置在第二空间SP2内。因为电路 单元80包括低压部件，因此在电路单元80和高压板50之间产生大 的电势差。因此，电路单元80和高压板50使用基板U在空间上分 离并绝缘。此外，使用基板11分隔出第一空间SP1能够使高压板50 和电路单元80之间的爬电距离变长，从而防止沿面放电。
在本文中，图28到图31示出传统电荷去除装置的分解透视图。 在这些附图中，图28示出电荷去除器的斜向上看的分解透视图，图 29示出图28中的右部外壳部分IOIR的分解透视图，图30示出右部 外壳部分101R的斜向下看的分解透视图，图31示出外壳的横截面 图。右部外壳部分IOIR和左部外壳部分101L的横截面形状是不同 的。如图31的横截面图所示，右部外壳部分IOIR形成为具有倒F 形横截面并与倒L形的左部外壳部分101L接合。因此，如图29所 示，在右部外壳部分IOIR中，基板109横向或水平地延伸并沿右部 外壳部分IOIR的整个长度一体地形成在侧壁上。在开口端，即宽度 方向上基板109的侧端，形成向上(在图29和图30中向下)弯曲 90度的弯曲部分110。另一方面，在左部外壳部分101L的侧壁部分 上形成L形部分111，而且该L形部分111沿左部外壳部分101L的 整个长度延伸。此外，左部外壳部分101L和右部外壳部分101R的 上端(即附图中的下端)可以以可滑动的方式配合。具体地说，在附 图所示的外壳中，在右部外壳部分IOIR的上端(附图中的下端)形
成横向突出的增大头部107。增大头部107沿右部外壳部分IOIR的 整个长度并沿右部外壳部分IOIR的上端的边缘延伸。在左部外壳部 分101L的上端(附图中的下端)形成凹槽108，凹槽108的形状与 増大头部107的轮廓形状对应。凹槽108在纵向上沿左部外壳部分 101L的上端的边缘延伸，凹槽108的两端都是敞开的。凹槽108的 两个端部中任一个都可以接纳增大头部107。例如，通过从凹槽108 的一端插入增大头部107并使左部外壳部分101L和右部外壳部分 101R沿纵向相对于彼此滑动，左部外壳部分101L和右部外壳部分 IOIR形成不可拆卸的状态，从而形成开口朝向下端(附图中的上端) 的倒U形横截面。
在该构造中，在加强右部外壳部分101R的具有倒F形横截面的 T形部分的强度时，右部外壳部分IOIR和左部外壳部分IOIL之间 的接头变弱。因此，在该实施例中，如图4所示，基板ll的构成右 部外壳部分10R的T形部分的末端进一步弯曲，并形成具有向上突 出的竖直壁面12的一侧敞开的正方形。通过将基板11构造成沿右部 外壳10R的整个长度形成有竖直壁面12，可以增加外壳沿整个长度 方向的刚性，并且即使在外壳长度更长时也保持足够的强度。特别的 是，在本实施例中，由于使一侧敞开的正方形横截面的后表面延伸以 形成倒h形，因此可以获得比具有T形横截面的结构更高的强度。
此外，采用该构造，可以抑制发生沿面放电的危险。具体地说， 主体外壳10的内部由基板11分隔，高压路径VP设置在位于图4上 侧的第一空间SP1内，例如电路等设置在位于图4下侧的第二空间 SP2中。在传统构造中，如图31所示，在基板109的边缘与左部外 壳部分IOIL接触处产生间隙，放电路径在位于间隙上侧的第一空间 SP1内的放电电路的高压和下侧第二空间SP2内的低压部分之间。特 别的是，因为在设置于上侧的放电电路的高压和低压部分之间产生了 大的电势差，因此在爬电距离不够大的情况下存在引发沿面放电的危 险。相反的是，在该实施例中，如图4所示，因为上侧的第一空间 SP1被完全隔离成具有一侧敞开的正方形横截面，因此没有产生间 隙。结果，因为要引发沿面放电需要越过竖直壁面12进入下部，因
此，可以通过使沿面放电路径非常长来增加安全性。
以该方式，通过提供一体形成的一侧敞开的正方形横截面，使 沿纵向延伸的电离装置在长度方向上具有足够的刚性。此外，通过采 用基板分隔壳体，可以通过使沿面放电路径更长来防止沿面放电，沿 面放电因为施加了高压的壳体和包括低压部分的电路单元80之间的 电势差而产生。
此外，在如图31所示的传统除电器中，因为L形部分111和弯 曲部分110没有完全结合，高压板通过间隙放电从而损坏电源电路、 控制电路以及内部的其它电路。为了防止出现这种问题，传统上需要 使用例如胶带等覆盖接合部分。
此外，当除电器变得更长时，会在纵向上发生弯曲，然后使L 形部分111和弯曲部分110之间的结合力减弱，于是进一步增加引发 放电的可能性。当弯曲量变大时，会出现不能保证电极针和高压板之 间接触的问题。此外，除电器的支撑部分和其中部到将要除电的目标 物的距离不同。在最坏的情况下，电极针本身直接引起放电。
为了避免上述问题，需要将结构设置成除了支撑除电器的两端 以外，还要附加地支撑结构的中部。在安装位置存在限制的情况下， 存在另一个问题，例如，当顶面上仅有两个点用于固定支撑部件时， 需要为固定部件提供新的固定点。
为了避免上述问题，如图4所示，竖直壁面12从基板11的边 缘延伸，以一体地形成具有一侧敞开的正方形横截面的部分，从而使 基板11完全分隔成上下部分，并且增加爬电距离并提高刚性。因此， 即使在除电装置更大更长时，也不需要诸如中部支撑部件等新的支撑 部件，并能够稳定地使用除电装置。
外壳构件40
外壳构件40设置在主体外壳IO中的由基板11隔出的第一空间 SP1内。如图3所示，由连接部件60连接的10件外壳构件40构成 单个壳体41。图5示出外壳构件40的透视图。如附图所示，每个外 壳构件40设置有4个电极针90。相应地，如图3所示的设置于电离
装置100上的电极针90的数量为40。以这种方式，在电离装置100 的主体外壳10内附加地连接多个外壳构件40，包围外壳构件40的 主体外壳10形成为长度与外壳构件40的数量对应的单个部件。这样， 通过使设置在主体外壳10内的外壳构件40标准化，在保持外壳构件 40之间的连接部分的强度的同时，可以容易地构造具有不同数量电 极针或不同长度的电离装置。
使用具有良好的电学特性(例如抗压、耐电痕和介电常数等) 的树脂形成外壳构件40。此外，插入部分57从外壳构件40的边缘 突出，并且插入部分57设置有与运载气体路径GP连通的内气孔43 以及作为高压口 44的高压板50 。
图6到图8示出电离装置100的端部附近的横截面图。在这些 附图中，图6示出设置端部气口 22的一侧的横截面图，图7示出设 置端部气口 22和中间气口 21的一侧的横截面图，而图8示出外壳构 件40的通过运载气体供应接头64连接的部分的横截面图。此外，图 9示出外壳构件40的通过供电接头65连接的部分的横截面图。
内连接口 42
每个外壳构件40在两个端面上设置有内连接口 42以在长度方 向上连接其它外壳构件40。内连接口 42设置有将空气作为运载气体 使用的内气口 43以及用于高压路径VP的高压口 44 (如图5到图7 所示)，并将内气口 43与高压口 44在物理分离的状态下连接。采用 这种构造，由于运载气体路径GP和高压路径VP物理分离，可以确 实地保持运载气体路径GP和高压路径VP之间的绝缘。内气口 43 和高压口 44分别连接到连接部件60的连接气口 61和连接高压口 62 (参见图16，下文进行描述)。具体地说，内气口 43和连接气口 61 使用接头通过O型圈87A连接。使用O型圈帮助实现气密连接状态， 这防止连接部分的绝缘和漏气以及干扰。
支撑板55
支撑板55支撑高压板50。图10 (a)至10 (c)示出支撑板55 的外观。图10 (a)示出支撑板55的斜向下看的透视图，图10 (b) 示出支撑板55的斜向上看的透视图，图10 (c)示出安装到下壳上 并由填充树脂JJ覆盖的支撑板55的斜向上看的透视图。如这些附图 所示，高压板50在支撑板55的上表面露出，由覆盖树脂覆盖支撑板 55的侧面的边缘部分和下表面(设置接触片59的部分除外)。此外， 支撑板55设置有第一套管56,该第一套管56用于将电极针90设定 为与其中插入有电极针90的外壳构件40的下壳45同轴。在图10 的实例中，支撑板55构造成可以安装4个电极针90。还可以将外壳 构件构造成可以安装多于或少于4个的电极针90。还可以将壳体构 造成使用具有不同数量电极的外壳构件。此外，在支撑板55的边缘 形成覆盖高压板50周围的插入部分57，在高压板50的边缘形成的 连接端子51从插入部分57进一步突出。
支撑板55具有这样的结构在支撑板55支撑高压板50时，高 压板50的空气路径侧，即下部(除了电极组件92的插入了电极针 90的部分以外)被覆盖，这样高压板50不暴露于空气路径。具体地 说，覆盖高压板50使其在空气路径侧不暴露就足够了，而高压板50 可以在上部(即高压路径VP侧)露出。在高压板50的空气路径侧， 接触片59仅设置在与电极针90接触的部分并暴露于空气路径侧，第 一套管56形成为包围露出部分。
下壳45
图11 (a)和图11 (b)示出构成外壳构件40的下壳45的外观。 图11 (a)示出下壳45的斜向下看的透视图，图11 (b)示出下壳 45的斜向上看的透视图。下壳45形成矩形箱型，其具有两个基本平 行间隔开的侧壁、两个与相应侧壁连续的端壁、底壁和位于顶端的开 口。支撑板55在下壳开口 46—侧插入。支撑板55具有位于顶部和 底部的肋，并形成为具有可以插入下壳开口 46的尺寸和形状。图12 示出外壳构件40的横截面图，其中支撑板55由树脂覆盖并设置在下 壳开口 46内。在该实例中，下壳开口 46设计成下部的内径小于支撑 板55的宽度，在开口边缘设置台阶部分47，以使用台阶部分47支
撑支撑板55从而遮挡开口。
通过使用支撑板55遮挡下壳开口 46，形成封闭空间，该封闭空 间构成具有直线形状的运载气体路径GP。采用这种构造，如图4和 图15所示(供电接头65的横截面图)，运载气体路径GP包括气体 路径的形成于支撑板55下表面和电极组件92 (下文有详细描述)之 间的部分。
下壳45设置有相对较长的第二套管48，该第二套管具有与第一 套管56同轴的圆筒形，第一套管56设置于支撑板55并且相对较短。 第二套管48从下壳45的底壁向下延伸，并且两端开口。具体地说， 第二套管48由上下延伸的通孔构成，优选的是，第二套管48的直径 大于第一套管56的直径。在第二套管48的外围的基部形成两个用于 加大爬电距离的外围凸缘49。
高压板50
高压板50沿与外壳构件40 —样的纵向延伸成板状，并由具有 良好导电特性的材料形成。通过使用例如不锈钢形成高压板50，可 以使高压板50在保持导电性的同时作为电离装置长度方向上的增强 板使用，从而提高刚性。高压板50通过供电接头65与构成电路单元 80的正升压电路83A和负升压电路83B连接。高压板50具有从支 撑板55的一端到另一端线性延伸的形状。此外，高压板50的一端由 从电路单元80的接受高压电力的连接端子51构成，而连接端子51 在支撑板55的一个端面突出，以电连接到供电接头65。
连接端子51
插入部分57从外壳构件40的两端突出，连接端子从插入部分 57进一步突出。图13示出外壳构件40与供电接头连接的接合部分 的局部放大图。如附图所示，连接端子51通过以大致U形弯曲并折 返而形成U形件。此外，如图14所示(标准接头63的纵横截面图)， U形件分叉成两部分。采用这样的构造，随着下述电极连接管67内 的曲面，分支U形件发生弹性变形并促进接触。
通过嵌入成型法将高压板50—体地嵌入到支撑板55中。这样， 高压板50稳定地固定到支撑板55上，并可以在不需要的部分在主体 外壳10内不露出的情况下消除爬电路径。支撑板55由树脂成型材料 等制成为如图10 (a)所示顶侧敞开的有底框架形状，并嵌入成型以 便高压板50从该框架形状的上表面露出。该框架形状的开口是基本 沿高压板50的形状延伸的细长矩形。此外，框架形状的开口的面积 小于高压板50的面积，相应地，通过使用支撑板55包围高压板50 并确实地覆盖边缘部分来避免无用的放电。在上表面露出的高压板 50被如下所述的固定板54遮盖。如图6和图15所示，在位于端部 的连接端子51露出的同时，高压板50在自身的端部附近折叠，并通 过使用覆盖树脂从折叠部分到顶端覆盖折叠部分，在支撑板55的端 部形成插入部分57。以这样的方式，通过形成折叠部分并使用覆盖 树脂覆盖折叠部分的周围，可以增强在该部分处高压板50和覆盖树 脂之间的接合性。
此外，如图10 (b)所示，支撑板55的下表面也形成为框架形 状，并在框架形状的中间形成第一套管56，肋58跨接没有设置第一 套管56的部分以进行增强。在支撑板55的下表面上，高压板50被 完全覆盖，从而除了第一套管56的部分之外，高压板50不露出，这 样防止形成爬电路径。另一方面，对于第一套管56的部分，高压板 50从圆筒形第一套管56的下表面露出，以形成与电极针90接触的 接触片59。
接触片59
在支撑板55的与第一套管56对应的部分中，高压板50设置有 用于与电极针卯电连接的接触片59。接触片59是如图10 (b)所示 的两个彼此相对的接触表面，并且保持插于其中的电极针90的端面。 接触片59的顶端制成弯曲的以减小接触表面之间的间隙，电极针90 电连接地保持在接触表面之间以确实地实现电连接。优选的是，采用 与高压板50相同的材料形成接触片59，例如将不锈钢板在一侧敞开 的正方形状态下与高压板50接触，以固定在高压板50上。可选的是，
由高压板形成接触片。 树脂的二步填充
图12所示的外壳构件40的横截面图明显地示出，覆盖树脂HJ 和填充树脂JJ覆盖高压板50。传统上，广泛使用的方法是采用例如 树脂等覆盖高压板的边缘部分以防止由于高压板的露出边缘发生放 电。图32 (a)和32 (b)示出覆盖传统高压板的构造。在如图32 (a) 所示的实例中，为了将主气体通道Sl和高压路径S3分隔开，在将 高压板258夹在固定板257和支撑板225之间的状态下，在图32(a) 中A所示的部分进行超声波焊接，然后在B所示的部分通过例如超 声波焊接方法连接支撑板225和箱型部件。采用这样的构造，需要组 装4个部件，存在的问题是超声波焊接花费时间而且组装成本高。
另一方面，在如图32 (b)所示的构造中，通过预先将高压板 258嵌入成型到支撑板55并且由O型圈286将支撑板55和外壳构件 40以密闭的方式连接，从而分隔主气体通道Sl和高压路径S3。采 用这样的构造，就不需要超声波焊接操作以及将肋和凹槽超声波焊接 的费用。然而，根据该方法，因为使用了 0型圈286气密地密封主 气体通道Sl，存在的问题是0型圈286的面积使得通道变狭窄。
另一方面，在本实施例中，如图12所示，首先使高压板50的 上表面(图12中的下表面)露出，然后形成侧面的边缘部分和下表 面(除了设置接触片59的部分以外)覆盖有覆盖树脂HJ的支撑板 55。采用嵌入成型法进行支撑板55的树脂成型。也可以使用例如转 移成型法和注射成型法等。
接下来，将支撑板55插入到如图11所示的下壳45中。下壳45 的横截面是一侧敞开的大致正方形，并且该下壳敞开。下壳开口 46 构成外壳构件40内的运载气体路径GP。将支撑板55插入到下壳开 口46中，台阶部分47支撑支撑板55，并遮挡下壳开口 46从而形成 作为运载气体路径GP的内空间。此时，在高压板50的露出表面向 上的情况下将支撑板55插入到下壳开口 46中。在这样的状态下，进 一步将填充树脂JJ填充到下壳开口 46中以形成固定板54，包括高
压板50的露出部分在内的支撑板55通过固定板54完全嵌入到下壳 45中。通过为覆盖树脂HJ和填充树脂JJ使用相同的材料，即使使 用二步树脂成型法也可以在边界处得到牢固的固定，并且外壳构件 40可以形成为使得支撑板55和下壳45成为一体。
如图12所示，在将支撑板55设置在下壳开口 46内的情况下， 在下壳45的侧面上形成与外侧连通的槽口 53。采用这样的构造，在 树脂成型的第二步骤中，填充树脂JJ在填充到槽口 53中的情况下固 化以形成突起57b，固定板54稳定地固定在下壳开口 46上。
根据上述方法，可以完全覆盖高压板50，并且因为高压板50 嵌入在树脂中而不会形成沿面放电路径，因此可以有效地防止由于存 在空气而引起放电。此外，可以同时将高压板50固定到下壳45上， 相应地，不需要例如超声波焊接等焊接步骤，而且可以提高组件的可 加工性。此外，不需要提供用于超声波悍接的平台，因此可以实现进 一步小型化。此外，由于不使用超声波焊接，该方法是无粉尘的，并 且不需要使用例如O型圈等密封件。此外，如图12所示，在树脂成 型的第二步骤中，支撑板55支撑在下壳开口 46处的台阶部分47处 并起遮挡作用，填充树脂JJ不会溢出到运载气体路径GP中，并且 树脂成型的压力不会使运载气体路径GP变狭窄。
应该注意的是，使用上述树脂覆盖的是高压板50的除了边缘以 外的部分。具体地说，在外壳构件40的成品件中，如图5所示，用 于电连接的高压板50的连接端子51突出。
连接部件60
连接部件60用于连接外壳构件40。如图6到图9、图13和图 16所示，连接部件60设置有连接气口 61，其用于连接外壳构件 40的气口 43;以及连接高压口 62，其用于连接高压口 44。连接部件 60设置在两个外壳构件40之间，从连接部件60的各侧插入外壳构 件40，两个外壳构件40的气口 43和高压口 44连通。在本实施例中， 连接部件60作为如下接头使用，通过沿主体外壳10的纵向插入和拔 出连接部件60，该接头使外壳构件40相连接。这样，可以通过改变
接头插入外壳构件40的插入量来调整沿纵向的外壳构件40的尺寸误差。
如图33所示，在传统的电离装置中，因为外壳构件40B是直接 连接的，所以其中外壳构件40B相连接的壳体的总长是固定的。因 此，存在这样的风险壳体被撞坏或者由于壳体和容纳壳体的主体外 壳之间的尺寸误差而使得壳体不能布置在主体外壳内。具体地说，在 大量外壳构件40B相连接的结构中，会积累尺寸误差并容易产生不 一致的尺寸。相反地，在本实施例中，连接部件60的存在使得能够 通过调整外壳构件40插入到连接部件60中的插入量来调节这样的尺 寸误差。
如图13和图16所示，连接高压口 62和连接气口 61朝向电极 针放出离子的方向以所述顺序形成。采用这样的结构，可以使得连接 高压口 62和连接气口 61的位置与外壳构件40的高压路径VP和运 载气体路GP的位置一致，并可以使每个路径以基本线性的方式通过 壳体41。此外，优选的是，连接高压口 62和连接气口 61形成为单 一件。采用这样的构造，可以以低成本形成各口，并增加连接部件的 强度，从而帮助提高电离装置的刚性。
接头
在本实施例中，使用三种接头构成连接部件60:除了标准接头 63以外，还包括运载气体供应接头64，其用于连接中间运载气体 管线71;以及供电接头65，其将由电路单元80产生的高压连接到外 壳构件40的高压板50。图16示出标准接头63，图17示出供电接头 65，图18示出运载气体供应接头64。此外，图14示出标准接头63， 图15示出供电接头65的接合部分的横截面图。
如图6到图9和图16所示，每个接头分离地设置有连接气口 61，其用于传输运载气体；以及连接高压口 62，其用于连接高压板 50。在如图16所示的实例中，中空的连接气口 61向下敞开(图16 中向上)，小于连接气口 61的圆筒形连接高压口 62向上敞开。这些 气口都是通孔并且可以将外壳构件40插入这些开口之一。
连接气口 61通过在内表面上倒角而具有曲形内表面以将运载气 体传送到每个电极针90，从而使气体平稳地流动。在该实例中，使
得连接气口 61的开口面积大于连接高压口 62的面积以便运输足够量 的运载气体。在连接连接气口61时，如图28和图29所示，传统上 使用例如橡胶管等柔性管135，而在该实施例中，使用具有刚性的接 头，这有助于提高连接部分的刚性。此外，外壳构件40的内气口43 气密地连接到连接高压口 62，使得在接合部分不发生漏气。在如图 15所示的实例中，在内气口 43的外围设置O型圈66以进行密封。
电极连接管67
这样形成连接高压口 62:其开口大体是矩形，其大小和形状使 得外壳构件40的插入部分57可以插入其中。此外，如图13到图15 所示，中空的圆筒形电极连接管67设置在连接高压口 62内并具有小 于矩形开口端部的直径。由具有良好导电特性的材料形成电极连接管
67，其中U形件(下文中有描述)，即在高压板50的边缘形成的连 接端子51与圆筒形内表面接触以进行电连接。此外，嵌入接头，以 通过例如嵌入成型法使电极连接管的开口部分与连接高压口 62的内 部配合来形成电极连接管67。电极连接管67具有中空的圆筒形开口 就足够了，并且不需要具有圆筒形内表面或外观。例如，电极连接管 67可以是矩形的。例如，可以通过将外形制成块状来方便安装电极 连接管67，因此可以使用块状金属中具有通孔的电极连接管67。另 一方面，通过将电极连接管67的内表面制成圆筒形，可以减小边缘 并进一步降低放电的危险。
将从外壳构件40的边缘突出的连接端子51插入电极连接管67 中。如上所述，连接端子51折叠成基本U形以形成U形件。如图 13和图15所示，连接端子51与电极连接管67的内表面接触，从而 在连接端子51的U形件的底面和折叠部分的两个部分上形成电连 接。以这样的方式，通过使连接端子51以折叠成R形的状态相对而 不是在边缘表面处相对可以减小边缘部分，从而防止无用的放电。另 外，在该实例中，通过在彼此相对的U形件的背面之间有意地设置 空间，避免了在该部分出现连接不良，并通过利用与电极连接管67 的内表面导电而实现更可靠的接触。具体地说，如图14所示，由于
连接端子51的U形件分叉成两个分支，与电极连接管67内的曲面 相应地，分支u形件发生弹性变形以确实地与曲面接触，从而消除
了任何接触不良。
运载气体供应接头64
如上所述，标准接头63连接相邻外壳构件40、运载气体路径 GP和高压路径VP。另一方面，如图3和图8所示，运载气体供应接 头64连接位于主体外壳10中间的外壳构件40，并在该点将运载气 体供应到连接在两端的外壳构件40。采用这样的构造，通过运载气 体供应接头64从壳体41的两端和中间供应运载气体。
在传统棒型电离装置的情况下，当电离装置沿纵向延伸时，从 电极针的两端供应的运载气体变得难以运输，并且存在这样的问题 由于气压降低，没有足量的离子飞行移动，并且因为离子飞行移动的 距离取决于电极针的位置而变化，因此除电效果变得不均一。相反地， 在该实施例中，可以在中部附近通过接头将运载气体直接供应到外壳 构件40。因此，即使棒型电离装置沿纵向延伸，也可以解决运载气 体不足和不均一的问题。具体地说，通过提供具有运载气体供应机构 的接头，而不提供专门用于供应运载气体的部件，可以仅通过改变接 头将运载气体供应到所需位置，从而有助于简化构造和提高装配工作 效率。在如图3所示的实例中，运载气体供应接头64在距离电离装 置100的端面1.5米的位置上使用，该电离装置100的全长为3米， 且其中容纳有10个外壳构件40相连接的壳体41，具体地说，该接 头连接从端部起的第五和第六个外壳构件40。应该注意的是，位于 中间的外壳构件40表示构成壳体41的多个外壳构件40中除了位于 端部的外壳构件40之外的外壳构件40。
图19示出沿图18的线A-A截取的运载气体供应接头64的横截 面图。如图18的透视图和图19的横截面图所示，运载气体供应接头 64形成彼此隔离的运载气体路径GP和高压路径VP，并在附图中运
载气体供应口 68向下敞开。如图19的横截面图所示，运载气体供应 口 68与运载气体路径GP连通。此时，为了使运载气流不受位于运 载气体供应口 68和运载气体路径GP之间的高压路径VP的干扰，运 载气体引导件69在运载气体供应口 68内从高压路径VP的下表面向 下延伸。运载气体引导件69从运载气体供应口 68中突出并形成为朝 向其顶端变细。采用这样的构造，在图19的横截面图中向上供给的 运载气流被楔形运载气体引导件69分成两部分并导入运载气体路径 GP中。采用这样的构造，防止高压路径VP成为障碍，从而消除湍 流的产生。此外，通过减少压力损失可以将运载气体平稳地导入运载 气体路径GP中，并将其从与运载气体路径GP连通的每个电极针90 周围释放。
运载气体供应口 68与运载气体阀70连接，运载气体阀70作为 连接中间运载气体管线71的运载气体供应连接部件。如图3所示， 将运载气体阀70插入连接气口 61中，并通过与中间运载气体管线 71连接而经由连接气口 61插入运载气体路径GP中。中间运载气体 管线71位于主体外壳10的第二空间SP2内，并与设置于如图7所 示的侧盖20内的中间气口 21连接。图20示出运载气体的管线和运 载气体的传输路径。如附图所示， 一个侧盖20设置有端部气口 22， 另一个侧盖20除了设置有端部气口 22以外还设置有中间气口 21。 通过缆线从外部连接的供气单元输送运载气体。使用0型圈将缆线 和连接口之间(即端部气口 22和中间气口 21之间)的接头气密地连 接。通过端部气口22和中间气口21从外部供应诸如空气等运载气体， 从电离装置的两端和中间将运载气体导入运载气体路径GP。这样， 将运载气体稳定地供应到中间外壳构件40中。
此外，可以通过端部气口 22和中间气口 21调节运载气体的压 力。例如，考虑到管线路径长以及所引起的压力损耗，设定从中间气 口 21供应的运载气体的压力略高。可选的是，可以通过改变管道的 直径来增大流速。
可以将硬树脂管作为中间运载气体管71使用。还可以通过沿主 体外壳10的纵向对中央附近的部分提供该中间运载气体管线71来帮
助提高长度方向的刚性。此外，如图2所示，增强部件72在中间运 载气体管线71周围进行保护。增强部件72具有一侧敞开的正方形横 截面，中间运载气体管线71插到一侧敞开的正方形的开口部分，该 增强部件72由诸如树脂等挤出材料沿长度方向一体形成的硬材料制 成，从而帮助进一步提高主体外壳10的刚性。在如图2所示的实例 中，增强部件72不仅从附图中的主体外壳10的右端面延伸到设置有 中间运载气体管线71的中央部分，而且进一步延伸到升压单元83 附近的部分。以这样的方式，通过将增强部件72插入主体外壳10 的死区中，可以提高刚性。
供电接头65
供电接头65与如图9和图17所示的主体外壳10的中间处的外 壳构件40连接，并作为电压输入单元，用于将由电路单元80产生的 高压供给到高压板50。相应地，供电接头65设置有电源连接部件65b， 该电源连接部件65b用于通过连接高压口连接电路单元80的输出端 子和包含于外壳构件内的高压板。采用这样的构造，不需要任何附加 配线或部件来将电路单元80产生的高压供给到外壳构件40的高压板 50，单个接头实现外壳构件40的连接和高压供给，从而简化了构造 并促进装配步骤工作量减少。
电路单元80
电路单元80是用于产生将要施加到电极针90上的高压的电路。 在该说明书中，高压指的是电势差为土2kV到7kV的电压。当电势 差太高时，会在除电器中发生绝缘击穿，或者发生向制品放电的现象。 另一方面，当电势差太低时，可能不能进行除电。因此，电势差设定 在合适的范围内。电路单元80设置有电源单元81、控制单元82和 升压单元83。电源单元81设置有连接到外部电源并接收电力的电源 电路。控制单元82设置有控制电路，该控制电路受电源单元81接收 的电力驱动，并且控制每个电极针％的操作。升压单元83设置有升 压电路，该升压电路升高由电源电路产生的电压以产生高压。在图2 的实例中，升压单元83设置有用于产生正高压的正升压电路83A和 用于产生负高压的负升压电路83B。此外，在正升压电路83A和负 升压电路83B之间设置供电接头65。采用这样的构造，如图17所示， 从供电接头65的两侧以可切换的方式将正和负高压供给到外壳构件 40的高压板50上。相应地，供电接头65可以包括可以在正和负高 压之间切换的继电器。
这些基板在如图2所示的各个单元中构造而成。采用这样的方 式，通过将各种功能和用途划分成组并分配给多个基板，可以使每个 基板小型化并可以帮助节省配置。在图2的实例中，电源单元81、 控制单元82和升压单元83以单元的形式设置在主体外壳10的第二 空间SP2中，并以有效的方式容纳在主体外壳10的有限空间中。优 选的是，包括电源单元81的电路单元80设置在主体外壳10内的纵 向端部。采用这样的构造，可以稍稍改善惯量、以平衡的方式排列并 消除死区。此外，电路单元80位于一个端部，中间运载气体管线71 位于另一端部，即设置有中间气口 21的侧盖20—端，从而有效地利 用主体外壳10内的空间。此外，通过使增强部件72从设置有中间气 口 21的侧盖20 —侧延伸并在未设置电路单元80的位置通过使用增 强部件72填充死区，可以尽可能地提高刚性。
通过将以单元形式形成的电路部件设置在主体外壳IO中的支撑 板55上方的空间内，可以有效地将需要的部件装配在主体外壳10 内。此外，作为防止漏电的措施，可以在包括高压电源电路的控制单 元82构造成之后填充诸如硅树脂等的填充材料。
根据几个接头63、 64和65的上述实施例，连接到接头63或64 或65 —端的一个外壳构件的一个运载气体路径GP与连接到该接头 另一端的另一个外壳构件的另一个运载气体路径GP连接。然而，当 运载气体供应接头64设置在主体外壳10的中部时，还优选的是，运 载气体供应接头64可以在两个所连接的外壳构件的运载气体路径 GP之间具有阻挡部分。更详细地，当将气体从设置在电离装置100 右侧的端部气口 22供应到包括几个连接的外壳构件和接头的主体外 壳时，设置在主体外壳10的中部的运载气体供应接头64可以将气体
供应到设置在电离装置100左侧的外壳构件。在这种情况下，运载气
体供应接头64可以在两个所连接的外壳构件的运载气体路径GP之
间具有阻挡部分，以维持电离装置的左右两侧具有相同的气压。
电极针90
图21示出电离装置中设置有电极针90的部分的横截面图。电 极针90与用于保护电极针90的保护部件91一体并构成电极组件92。 外壳构件40的第二套管48和支撑板55的第一套管56以可拆卸的方 式支撑电极组件92。于是，安装在外壳构件40上的电极组件92从 外壳构件40向下垂，这样电极组件92的下端部从作为对电极板的覆 盖部分30露出。
电极组件92
电极组件92的电极针90由诸如钨等制成，保护部件91覆盖电 极针卯的末端部和后端部，也就是主体上除了上端部以外的部分。 保护部件91包括小径内筒部分93，其沿电极针90延伸；圆形部 分94，其从小径内筒部分93的下端(即电极针90的末端)径向延 伸；以及大径外筒部分95，其从圆形部分94的外周向上延伸。大径 外筒部分95从圆形部分94向上延伸，并沿第二套管48的外周延伸 到第二套管48的底端部，沿上端形成凸缘96以增大爬电距离。
通过将电极组件92安装到外壳构件40上，使每个电极针90定 位，通过外壳构件40的第二套管48的内周面和保护部件91的小径 内筒部分93的外周面为每个电极针90形成圆柱形分支空气通道97， 该分支空气通道97与外壳构件40的运载气体路径GP相连，并与运 载气体路径GP垂直相交地延伸。通过沿电极针90的环绕表面设置 的通孔98使圆柱形分支空气通道97与外部连通。具体地说，通过外 壳构件40的运载气体路径GP的空气穿过每个圆柱形分支空气通道 97和每个通孔98,并从每个电极针90的周围释放到外部，上述圆柱 形分支空气通道97和通孔98分叉，从而与沿主体外壳10的纵向横 向延伸的运载气体路径GP垂直地相交。
在将电极组件92安装到外壳构件40上时，如图5所示，在外 壳构件40的第二套管48的外围表面设置突起52。另一方面，如图 21所示，优选的是，设置这样的倾斜槽口 99:其接纳电极组件92 的大径外筒部分95的突起52。通过在突起52位于倾斜槽口 99中的 状态下推压电极组件92，可以在对电极组件92和电极针90进行定 位的同时将它们安装到外壳构件40中。
根据上述构造，在将电极组件92安装到外壳构件40上时，高 压板50的接触片59与电极针卯的上端面挤压接触并导通。通过将 电极组件92的小径内筒部分93的顶部配合到支撑板55的第一套管 56中，包括电极针90和接触片59的接触部分在内的区域形成与运 载气体路径GP和外壳构件40的圆柱形分支空气通道97连通的空间。
电极组件92支撑电极针90，电极针90的后端从电极组件92 的后端突出以与高压板50接触。另一方面，运载气体从运载气体路 径GP传输通过圆柱形分支空气通道97和通孔98，到达设置有电极 针90的末端的电极组件92的末端部分并从此释放到外部。
用于释放运载气体的排气口是这样的在小径内筒部分处密封 电极针90，并且空气可以从通孔的开口释放到周围。在这样的情况 下，与电极针90的末端暴露在外部空气处的部分分离地形成通孔， 并与电极针90的顶端的中心径向间隔地设置通孔。然而，本发明不 限于该实例，也可以在不密封电极针周围的情况下沿电极针传输运载 气体。
电极针90由钨制成。电极针90随着时间的推移而损耗，而损 耗的鸽的细小颗粒在空气中传播。然而，在制造硅树脂晶片等的洁净 室中所使用的电离装置中，考虑到晶片的特性，不希望诸如钨等细小 的外来颗粒附着在硅树脂晶片上。因此，通过使用硅树脂形成电极针， 即使损耗的细小颗粒在空气中传播，硅树脂颗粒附着在相同材料制成 的硅树脂晶片上，因此可以解决该问题。然而，问题是硅树脂电极针 硬但易碎。因此，存在这样的危险当将电极针固定到电极组件上时 电极针会损坏。为了避免这种问题，将由硅树脂制成的电极针的末端 和其后端固定到由不锈钢制成的电极组件上。通过电连接两个端部，
可以使用硅树脂电极针进行电晕放电并使用不锈钢电极针进行固定。 框图
包括控制电路的控制单元82包含在电离装置的主体中。在图22
的框图中示出电离装置的控制电路。图22示意性示出电离装置的控 制电路。电离装置使用脉冲AC离子产生系统，其中从同一电极针 90交替地产生正离子和负离子。电离装置包括正高压发生电路160 和负高压发生电路161,并且正高压发生电路160和负高压发生电路 161构成电源单元81。电源单元81容纳在密闭箱体中。正高压发生 电路160和负高压发生电路161都包括自激振荡电路164和165， 其连接到变压器162和163的初级线圈；以及升压电路166和167， 其连接到次级线圈并分别由例如倍流整流电路构造。在高压发生电路 160和161与电极针90之间设置保护电阻，即第一电阻R1。在变压 器162和163的次级线圈的接地端子GND与大地FG之间串联连接 第二电阻R2和第三电阻R3，并在构成对电极板的覆盖部分30和大 地F G之间串联连接第四电阻R4和第三电阻R3 。
通过使用离子电流检测电路168检测流过第四电阻R4的电流来 获知电极针90的附近的离子是否平衡。此外，通过使用离子电流检 测电路168检测流过第三电阻R3的电流来获知制品附近的离子是否 平衡。此外，通过使用异常放电电流检测电路169检测流过第二电阻 R2的电流，可以获知电极针90和构成对电极板的覆盖部分30或大 地FG之间的异常放电。当CPU U4判断存在异常放电时，通过打开 作为报警单元使用的LED指示器170来通知操作者存在这样的异 常。此外，在该实例中，正高压发生电路160和负高压发生电路161 中之一的电压值是固定的而另一个电压值是可变的时，但是也可以两 个电压值都是可变的。
上面描述了脉冲AC电离装置的电路。然而，电离装置的电源 可以是AC或者是DC的。例如，可以使用同时产生正离子和负离子 的SSDC系统，或者可以使用交替地产生正离子和负离子的脉冲DC 系统。
此外，可以使用通过缆线连接的多个电离装置。侧盖20设置有 连接口，采用该连接口将一个电离装置与另一个电离连接。另一个电 离装置可以通过缆线与连接口连接，以便同时使用多个电离装置。在 这样的情况下，控制单元82检测连接在一起的多个电离装置，并控 制彼此相连的电离装置。将要连接的电离装置可以是相同的类型或不 同类型，例如具有不同长度和不同电极针数量。
虽然上述电离装置构造成结合了作为控制器的控制单元82，但
是控制单元可以是外设的。具体地说，结合了控制单元的控制器构造 成与电离装置独立的外单元并通过缆线将控制器连接到电离装置。
电离装置100通过高压板50将电源单元81产生的高压提供给 电离装置100的每个电极针90，并通过电晕放电使空气电离以从针 的顶端放出离子。此外，电离装置IOO从电极针90的周围释放运载 气体以便将电极针90产生的离子传输到远处。通过从每个电极针90 周围释放运载气体，将电极针90顶端周围的电离空气朝向除电的目 标物(制品)强迫地向下传送，以从制品上除电。采用这样的方式， 通过利用空气的机构产生向下的流动而确实地传送离子，该电离装置 表现出良好的除电特性。
根据本发明的电离装置可以适当地用作诸如离子发生器的除电 器，以控制空气中的静电或将带电制品除电。
权利要求
1.一种电离装置，包括多个电极针，通过对每个电极针施加高压以从每个电极针的顶端放出正离子或负离子；电路单元，其用于对所述电极针施加高压；外壳构件，每一个形成为细长的单元，具有用于从所述电路单元接受电力的高压板，所述多个电极针可以彼此间隔地安装在所述外壳构件上，所述外壳构件通过高压板将从所述电路单元供给的高压施加到各个电极针上；连接部件，其用于沿纵向机械地连接多个外壳构件并电连接各个外壳构件的高压板；以及细长主体外壳，其用于容纳通过采用所述连接部件连接所述多个外壳构件而构成的壳体和所述电路单元，所述主体外壳使所述电极针沿所述纵向彼此间隔并且向外突出，其中，所述主体外壳一体地形成有用于布置所述壳体的空间，所述空间与用于布置所述电路单元的空间隔离。
2. 根据权利要求l所述的电离装置，其中， 所述主体外壳分成第一外壳和第二外壳，所述第一外壳包括 一体形成的部分，其具有一侧敞开的正方 形横截面；以及第一壁面，其从具有一侧敞开的正方形横截面的所述 部分的背面一端一体地延伸，所述第二外壳包括第二壁面，所述第二壁面与具有一侧敞开的 正方形横截面的所述部分的背面接触，并与所述第一壁面的顶端接 触，以及在所述第一外壳和所述第二外壳配合在一起的状态下，所述壳 体布置于第一空间内，所述第一空间由具有一侧敞开的正方形横截面 的所述部分限定，而所述电路单元布置于第二空间内，所述第二空间 由具有一侧敞开的正方形横截面的所述部分的背面、所述第一壁面和 所述第二壁面的内侧限定。
3. 根据权利要求1或2所述的电离装置，其中，所述外壳构件包括用于供应运载气体的运载气体路径，以便从 所述电极针周围送出用于传输所述电极针放出的离子的运载气体，所述主体外壳包括中间运载气体管线，所述中间运载气体管线 用于将所述运载气体供给到位于所述主体外壳中部的一个或多个外 壳构件，对于位于所述主体外壳的端部的外壳构件，从所述主体外壳的 端部将所述运载气体供应到所述运载气体路径，以及通过所述中间运载气体管线将所述运载气体供应到位于所述主 体外壳中部的外壳构件。
4. 根据权利要求3所述的电离装置，其中， 所述中间运载气体管线由硬质管制成。
5. 根据权利要求l到4中任一项所述的电离装置，其中， 所述连接部件是用于沿所述主体外壳的纵向插入并拉拔所述外壳构件以连接所述外壳构件的接头。
6. 根据权利要求5所述的电离装置，其中， 所述接头用于连接位于所述主体外壳中部的外壳构件，并包括用于连接所述中间运载气体管线的运载气体供应接头。
7. 根据权利要求5所述的电离装置，其中， 所述接头包括供电接头，所述供电接头用于将所述电路单元产生的高压连接到所述外壳构件内包含的高压板。
8. 根据权利要求1到7中任一项所述的电离装置还包括 覆盖部分，其由金属制成并用于覆盖所述主体外壳的外周，其 中，所述覆盖部分具有一侧敞开的正方形横截面并通过沿所述主体 外壳的纵向延伸而一体地形成，所述主体外壳插入一侧敞开的所述正 方形的开口中，从而所述覆盖部分弹性地挤压并保持所述主体外壳。
9. 根据权利要求1到8中任一项所述的电离装置，其中， 所述电路单元位于所述主体外壳的纵向端部。
10. 根据权利要求1到9中任一项所述的电离装置，其中，所述电路单元包括电源单元，其连接到外部电源并接受电力； 控制单元，其具有控制电路；以及 升压单元，其具有用于升高电压的升压电路， 上述各个单元以单元形式构成。
11. 根据权利要求1到10中任一项所述的电离装置，其中， 所述电路单元布置在所述主体外壳的一端，而所述中间运载气体管线布置在另一端。
12. 根据权利要求1到11中任一项所述的电离装置，其中，所述主体外壳的长度在1.0米到4.0米的范围内。
13. —种电离装置，包括多个电极针，通过对每个电极针施加高压以从每个电极针的顶端放出正离子或负离子；电路单元，其用于对所述电极针施加高压；外壳部件，其形成为细长的单元，包括高压板，其沿所述外 壳构件的纵向从所述外壳构件的一端到另一端设置，并用于从所述电 路单元接受电力；以及气体通道，其沿着所述外壳构件的纵向从所述外壳构件的一端延伸到另一端，并与所述高压板隔离，所述多个电极针可以彼此间隔地安装在所述外壳构件上，所述外壳构件通过高压板 将从所述电路单元供给的高压施加到各个电极针上；连接部件，其用于沿纵向机械地连接两个外壳构件的气体通道并电连接各个外壳构件的高压板；以及细长主体外壳，其沿纵向具有第一空间和与所述第一空间隔离 的第二空间，并且用于容纳通过采用所述连接部件连接多个外壳构件 而构成的壳体和所述电路单元，所述主体外壳一体地形成用于布置所 述壳体的空间，所述空间与用于布置所述电路单元的空间隔离；其中，设置在所述细长主体外壳中部的连接部件之一包括开口，其用于与所连接的所述外壳构件的至少一个气体通道相连；以及气体供应管线，其用于将气体供应到设置在所述细长主体 外壳中部的连接部件之一。
14. 根据权利要求13所述的电离装置，其中， 设置在所述细长主体外壳中部的所述连接部件之一具有用于与所连接的外壳构件的两个气体通道相连的开口。
15. 根据权利要求13所述的电离装置，其中， 设置在所述细长主体外壳中部的所述连接部件之一具有用于与所连接的外壳构件的仅一个气体通道相连的开口。
16. 根据权利要求14所述的电离装置，其中， 设置在所述细长主体外壳的中部的所述连接部件之一用于使彼此连接的外壳构件的两个气体通道脱开。
17. 根据权利要求13所述的电离装置，还包括 第一供气口，其沿着所述纵向设置在所述细长主体外壳的一端，用于将气体供应到与所述细长主体外壳的所述一端相邻的一个外壳 构件的气体通道内。
18. 根据权利要求17所述的电离装置，还包括 第二供应口，其沿着所述纵向设置在所述细长主体外壳的另一端，用于将气体供应到与所述细长主体外壳的所述另一端相邻的一个 外壳构件的气体通道内。
19. 根据权利要求13所述的电离装置，还包括 第三供气口，其设置在所述细长主体外壳的一端或另一端，用于连接所述气体供应管线。
全文摘要
本发明提供一种连接部分具有更高刚性的电离装置。所述电离装置包括外壳构件，其用于将高压施加到各个电极针上；连接部件，其用于沿纵向机械地连接多个外壳构件并电连接各个外壳构件的高压板；以及细长主体外壳，其用于容纳通过采用所述连接部件将所述多个外壳构件连接而构成的壳体和电路单元，所述主体外壳使所述电极针沿所述纵向彼此间隔并且向外突出。所述主体一体地形成有用于布置所述壳体的空间，所述空间与用于布置所述电路单元的空间隔离。采用这种构造，将要被施加高压的壳体可以与包括低压部分的电路单元分离，从而避免不必要的放电。
文档编号H01T23/00GK101192741SQ200710195510
公开日2008年6月4日 申请日期2007年11月30日 优先权日2006年11月30日
发明者岛田智则 申请人:株式会社其恩斯