专利名称：静电消除器及置于其中的放电电极单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于消除工件的静电的静电消除器以及置于其中的 放电电极单元。
背景技术：
为了消除工件的静电，通常使用电晕放电式静电消除器。通常， 在具有长条形状的静电消除器中，多个放电电极安装成沿纵向隔开的
状态，并且在这些放电电极上施加高电压，以在放电电极和工件之间 产生电场，从而在工件上施加离子，以便消除工件的静电。然而，未
经审查的日本专利公开文献No. 2002-260821中披露的静电消除器具 有构成该静电消除器的底面的接地电极板，以便更有效地将放电电极 周围的气体离子化。
发明内容
如同在未经审查的日本专利公开文献No. 2002-260821中披露的 静电消除器中那样，在静电消除器的底面由接地电极(对置电极)板 形成并且该接地电极板露出的情况下，在放电电极和接地电极板之间 产生强电场，导致许多所产生的离子流到接地电极一侧并且用于对工 件进行静电消除的离子减少。同时，在放电电极和接地电极之间的强 电场的影响下，放电电极的纵向(被进行静电消除的工件所处的方向) 上的电场，即放电电极和工件之间的电场变得更弱。因此，存在这样 的问题，即离子不容易飞向要进行静电消除的方向。
本发明的目的在于提供一种静电消除器，该静电消除器能够削 弱放电电极和接地电极之间的电场，以便在放电电极和工件之间产生 强电场，从而将更多离子引导到要进行静电消除的方向上。
根据本发明，通过提供一种静电消除器来实现上述技术目的，该静电消除器具有放电电极和接地电极，所述放电电极在长的壳体中 布置为彼此沿纵向隔开，所述接地电极安装在所述放电电极周围，并 且所述静电消除器将高电压施加在所述放电电极上以产生离子，其 中，所述接地电极由沿着所述静电消除器的纵向延伸的电极部件构 成，所述接地电极部件包括包围所述各个放电电极的环状部分，并且 所述环状部分嵌入绝缘合成树脂材料中，所述绝缘合成树脂材料构成 布置有所述静电消除器的所述放电电极的底面部分。
如上所述，将接地电极板嵌入绝缘合成树脂材料中能够比常规 技术更好地削弱接地电极板和放电电极之间的电场，从而能够相对地 增强放电电极和工件之间的电场，因而提高静电消除效率。此外，将 接地电极部件嵌入构成布置有静电消除器的放电电极的底部的绝缘 合成树脂材料中，能够在设计静电消除器时不用考虑放电电极和接地 电极部件之间的表面放电。
从下面对本发明的优选实施例的详细描述中可以明显看出本发 明的上述目的、其他目的以及技术效果。
图1是实施例的静电消除器的侧视图2是示出拆下外壳后的实施例的静电消除器的侧视图3是沿着图1的线III-III截取的剖视图4是构成静电消除器的底座的一半的半个底座的透视图5是半个底座的侧视图6是半个底座的仰视图7是半个底座的俯视图8是放电电极单元的分解透视图9是从其斜上侧所看到的放电电极单元的单元主体的透视图IO是沿着图8的线X-X截取的放电电极单元的剖视图11是沿着图10的线XI-XI截取的剖视图； 图12是沿着图10的线XII-XII截取的剖视图； 图13是沿着图10的线XIII-XIII截取的剖视图；图14是说明为放电电极供给高电压的配电板和各个放电电极周 围的接地电极板的透视图15是接地电极板的局部俯视图； 图16是半个底座的剖视图17是半个底座的区域X17部分的放大剖视图18是与图10对应的用于说明放电电极单元内部的清洁气体
的流动的剖视图；以及
图19是用于说明与放电电极单元内部的清洁气体的流动相关的
腔室、小孔、气池和保护用气体通道的关系的视图。
具体实施例方式
下面参考附图描述本发明的实施例。图1是实施例的静电消除 器的侧视图。在静电消除器1中，八个主放电电极单元2和四个附加 放电电极单元3在沿纵向隔开的状态下安装在具有长外部轮廓的壳 体la的底面上。应当注意到，四个附加放电电极单元3根据用户的 选择安装和拆卸，并且该附加放电电极单元3的构造与主放电电极单 元2的基本构造大致相同。后面将对主放电电极单元2和附加放电电 极单元3之间的差异进行说明。
用于覆盖静电消除器1的上半部的外壳4在横截面上具有顶部 封闭、底部开口的封闭顶部、敞开底部的倒置U字形状(图3)，并 且可以从底座5上拆卸，所述底座5构成静电消除器1的下部外轮廓 的外部边框的下部。图2示出外壳4拆下后的静电消除器1。图3是 沿着图1的线III-III截取的剖视图。参考图2，在静电消除器1中， 高压单元6和控制基板7安装在由外壳4包围的上部区域中，控制基 板7包括例如显示电路和CPU。
构成静电消除器1的下部的底座5是通过将具有基本上相同构 造的两个半个底座5A、 5A沿着静电消除器1的纵向相互连接而形成 的。在各个半个底座5A上可以安装四个主放电电极单元2和两个附 加放电电极单元3，并且根据图3可以理解，可以组合多个绝缘的合 成树脂部件来形成具有顶部、底部、左右侧封闭的封闭横截面的内部
5气体通道10。如图16所示，该内部气体通道10沿着各个半个底座 5A的纵向连续地延伸。
图4是半个底座5A的透视图。半个底座5A在图中示出为处于 这样的状态，即主放电电极单元2和附加放电电极单元3已经置于 其中。半个底座5A的一端(图中顶部的左端)具有凸出的气体通道 连接口 11，并且在半个底座5A的另一端(图4中的右端)形成有用 于接纳该气体通道连接口 11的凹进的气体连接口 12(见后述图16)。 彼此相邻的两个半个底座5A、5A通过使一个半个底座5A的凸出的气 体通道连接口 11和另一个半个底座5A的凹进的气体连接口 12接合 来形成静电消除器1的连续的内部气体通道10。
图5是半个底座5A的侧视图。图6是半个底座5A的仰视图。 图7是半个底座5A的俯视图。应当注意到，这些半个底座5A在图5 至图7中示出为处于这样的状态，即 一个主放电电极单元2和一个 附加放电电极单元3已经安装在其上。
从图5至图7中可以看到，在半个底座5A的顶面的纵向中央部 分设置有向上伸出的接头15，并且高压单元6中产生的高电压通过 该接头15提供给半个底座5A。更具体来说，接头15的外周部由绝 缘树脂制成，并且其内部设置有朝向该接头15的顶部敞开的圆柱形 凹式接头(未示出)。该凹式接头的另一端与在接头15下面露出的 配电板40连接。该凹式接头的开口端与从设置在外壳4内部的高压 单元6延伸的凸式接头(未示出)连接，并且将高电压提供给配电板 40。另外，由于即使当静电消除器1的长度变化时，在一个静电消除 器1中也仅设置一个高压单元6，所以在一个静电消除器1中实际使 用一个接头15。
在半个底座5A的底面上形成有分别接纳主放电电极单元2的主 单元接纳口 16和分别接纳附加放电电极单元3的附加单元接纳口 17。具体来说，至少在设置在各个半个底座5A中的一对主放电电极 单元2、 2之间位于连接主放电电极单元2、 2的直线上的大致中央位 置处设置一个附加放电电极单元3。应当注意到，考虑到静电消除时 间等因素，在一对主放电电极单元2、 2之间具有附加放电电极单元3的静电消除器1对于静电消除对象和静电消除线是有效的，当只利 用从设置在静电消除器l中的主放电电极单元2产生的一定量的离子 执行静电消除时，执行的速度比所需值低。
主放电电极单元2和附加放电电极单元3通过后面所述的方法 利用密封环18 (图17)可拆卸地安装在各个口 16、 17中。应当注意 到，在不安装附加放电电极单元3的情况下，用于密封附加单元接纳 口17的密封部件(未示出)可拆卸地安装在附加单元接纳口 17上。
图8是主放电电极单元2的分解透视图。主放电电极单元2由 用绝缘合成树脂制成的单元主体20、放电电极21和放电电极保持部 件22组成。放电电极21包括设置有周槽211的底端21a和尖锐的前 端21b，但是前端21b可以形成任意形状。
图9是从其斜上侧看到的单元主体20的透视图。参考图8和图 9，单元主体20具有外侧圆筒壁201和尺寸增大的头部202，并且在 外侧圆筒壁201的外周面上形成有彼此沿周向隔开的多个凸出部 203。主放电电极单元2可以利用这些凸出部203接合到底座5的主 单元接纳口16中，以便可拆卸地安装在底座5上。具体来说，在主 单元接纳口 16中形成有凸出部203接合到其中的凸出部分，并且当 主放电电极单元2插入主单元接纳口 16中并沿周向旋转规定角度时， 凸出部203处于接合在主单元接纳口 16中的状态，而主放电电极单 元2在反向旋转时可以从主单元接纳口 16中拆卸。由于这种可拆卸 安装法是常规已知的，所以没有给出其详细说明。
图IO是沿着图8的线X-X截取的主放电电极单元2的剖视图。 从图10中可以看到，单元主体20是通过安装均由绝缘树脂材料制成 的主部件204和辅助部件205而形成的。
继续参考图10，单元主体20具有沿着外侧圆筒壁201的直径方 向向内隔开的内侧圆筒壁206。内侧圆筒壁206和外侧圆筒壁201同 心地布置，并且轴心处设置有放电电极21。内侧圆筒壁206具有中 央长孔206a，该中央长孔206a在横截面上具有与内侧圆筒壁206同 心的圆形形状。在内侧圆筒壁206中，中央长孔206a的顶部是敞开 的，并且其底部通过尺寸增大的头部202向外部敞开。附图标记207
7表示尺寸增大头部202的开口部分。中央开口部分207具有其直径向 下增大的锥面207a,并且该锥面207a连续到中央开口部分207的底 部(开口端)的柱面207b。同时，内侧圆筒壁206的顶部是敞开的， 以便面向在下述放电电极保持部件22和内侧圆筒壁206之间形成的 周向腔室S3。换言之，内侧圆筒壁206位于主放电电极单元2的内 部，并形成在如下区域内，BP:该区域从放电电极21的前端21b朝 向放电电极保持部件22包围放电电极21的除去由放电电极保持部件 22支撑的部分之外的部分。
放电电极21的前端21b设置为稍微从中央长孔206a向锥面 207a凸出。从图10可以看到，放电电极21与中央长孔206a的中心 线同心地安装，即内侧圆筒壁206的轴线、放电电极21的外周面和 内侧圆筒壁206的内周面处于相互隔开的状态。这里，内侧圆筒壁 206的内径在轴线方向上是相同的并大于放电电极21的外径。应当 注意到，除去其前端之外，放电电极21在其几乎整个长度上具有相 同的外径。
内侧圆筒壁206的顶部位于放电电极21的纵向上的中间部分。 在内侧圆筒壁206和放电电极21之间形成有圆柱形保护用气体流出 通道25，该气体流出通道25在内侧圆筒壁206的整个长度上是周向 连续的。此外，内侧圆筒壁206的底部向下通到尺寸增大的头部202。 更具体来说，内侧圆筒壁206的底部位于与中央长孔206a的底部一 样高的位置附近。
在内侧圆筒壁206和与内侧圆筒壁206同心的外侧圆筒壁201 之间形成有第一气池26。该第一气池26的底部向下通到尺寸增大的 头部202。具体来说，第一气池26安装成符合这样的关系，g卩放 电电极21的从其纵向上的中间部分一直到前端21b的部分在直径方 向上与沿着放电电极21的周面延伸的保护用气体流出通道25重叠。 更具体来说，将第一气池26布置在保护用气体流出通道25周围，内 侧圆筒壁206用作第一气池26和保护用气体流出通道25的分隔壁， 保护用气体流出通道25沿着放电电极21的周面从放电电极21的纵 向上的中央部分延伸到其前端，并且该第一气池26在周向以及纵向上连续。此外，第一气池26的一端面向周向腔室S3，并通过周向腔 室S3与在内侧圆筒壁206内部形成的保护用气体流出通道25连接。 换言之，第一气池26的向周向腔室S3敞开的一端和内侧圆筒壁206 的顶部以几乎相同的高度形成。
安装在放电电极21的底端21a上的放电电极保持部件22由呈 环状的外周部件221和塞入外周部件221中的内周部件222构成(图 8和图10)。外周部件221由用金属制成的经处理的部件构成，而内 周部件222由模制树脂制品构成。内周部件222具有中央长孔222a， 并且放电电极21的底端21a塞入该中央长孔222a中。
外周部件221的外周面具有在竖直方向上相互隔开的三个周向 凸缘221a、 221b、 221c，在这些凸缘之间形成有在竖直方向上隔开 的周向凹槽221d、 221e (图8和图10)。位于放电电极21的底端侧 的上部凸缘221a具有最大的直径，位于放电电极21的顶侧的下部凸 缘221c具有最小的直径，而位于上部凸缘221a和下部凸缘221c之 间的中间凸缘221b具有中间直径。
与外周部件221对应，在单元主体20的外侧圆筒壁201的内表 面的顶部形成有两个台阶201a、 201b (图9和图10)。具体来说， 与外侧圆筒壁201的内表面的顶部相邻的部分具有较大的直径，在第 一台阶201a下面超过台阶201a的部分具有中间直径，而在台阶201a 下面超过第二台阶201b的部分具有较小的直径。在上述外周部件221 中，上部凸缘221a设置在外周部件221的顶部，中间凸缘221b设置 在第一台阶201a的附近，而下部凸缘221c设置在第二台阶201b的 附近。从而，在第一台阶的周向上连续的周向腔室Sl被上部凸缘221a 和中间凸缘221b之间的第一周向凹槽221d限定在气密状态，而第二 级周向腔室S2被在中间凸缘221b和下部凸缘221c之间沿周向连续 的第二周向凹槽221e限定在气密状态。下级凸缘221c设置在内侧圆 筒壁206的顶部的上方并与内侧圆筒壁206的顶部隔开，从而在下级 凸缘221c下面形成周向腔室S3，该周向腔室S3尺寸增大并沿周向 连续，并且延伸到前面所述的第一气池26和保护用气体流出通道25 (图10)。在单元主体20的外侧圆筒壁201的内壁上，在顶部相对而言具 有最大直径的部分中形成有一个第一槽沟31 (图8至图11)。此外， 在第一台阶201a和第二台阶201b之间形成有一个第二槽沟32 (图 10和图12)，并且形成有从第二台阶201b延伸到外侧圆筒壁201 的纵向中央部分的四个第三槽沟33 (图9、图IO和图13)。第一槽 沟31、第二槽沟32和第三槽沟33与外侧圆筒壁201的轴线平行地 延伸。此外，参考图9和图IO对第三槽沟33进行详细说明。第三槽 沟33的深部向下延伸超过内侧圆筒壁206的顶部，并向下通向第一气 池26的内部。
参考图10，在单元主体20的尺寸增大头部202中，主部件204 和辅助部件205在前述中央长孔206a的底部和连续到中央长孔206a 的底部上的锥面207a的周围形成第二气池35。第二气池35在周向 上连续。清洁气体从前述内部气体通道10通过在辅助部件205的内 周面和外侧圆筒壁201的底部之间形成的辅助气体流入通道36供给 到该第二气池35 (图3)。总共四个辅助气体流入通道36以90度的 周向间隔设置(见图8和图9)。在尺寸增大的头部202中，在主部 件204的底面上形成有由具有小直径的通孔构成的辅助气体流入孔 37，第二气池35中的清洁气体能够通过该辅助气体流入孔37流到外 部。可以从图4中非常明显地看出，在尺寸增大的头部202的中央开 口部分207周围，在与中央开口部分207同心的圆周上以90度的间 隔形成总共四个辅助气体流入孔37。各个辅助气体流入孔37内部的 清洁气体的流率预先设定为约200 m/sec。由于在这种控制下从辅助 气体流入孔37排出的清洁气体摆脱了辅助气体流入孔37的直径的约 束，所以尽管清洁气体以比约200 m/sec低得多的流率流动，然而其 以比后面描述的从保护用气体流出通道25排出的离子化的清洁气体 的流率高得多的流率呈锥形向下流出。
外侧圆筒壁201的内壁上的前述第一槽沟31和第二槽沟32的 位置在周向上错开180度。也就是说，第一槽沟31和第二槽沟32 设置为沿直径方向彼此相对。此外，四个第三槽沟33安装为具有90 度的周向间隔，并且各个第三槽沟33形成为在周向上与第二槽沟32
10错开45度。
应当注意到，尽管如上所述，附加放电电极单元3和主放电电 极单元2基本上具有相同的构造，然而附加放电电极单元3与主放电 电极单元2的区别在于其不具有辅助气体功能。因此，在附加放电电 极单元3中，不存在设置在主放电电极单元2中的第二气池35以及 与第二气池35相关的辅助气体流入通道36和辅助气体流入孔37。
图14是用于说明在主放电电极单元2和附加放电电极单元3的 各个放电电极21上施加高电压以及与安装在各个放电电极21周围的 接地电极有关的构造的视图。参考图14，配电板40将高电压供给到 各个放电电极21。配电板40具有在半个底座5A的整个长度上连续 地延伸的连接板形状，并且与各个放电电极21的底端21a接合的部 分401被模压为S形，以给该接合部分401的中央部分提供弹性。各 个放电电极21的周向凹槽211与该S形的中央部分中的圆孔接合(图 3)。在配电板40的纵向中央部分中形成有圆孔402。
在一个半个底座5A的总长度是23 cm并且将大量的这种半个底 座5A连接起来以使静电消除器的长度大于例如2.3 m的情况下，由 于只从静电消除器1的纵向的两端供给前述清洁气体，所以供给到静 电消除器1的纵向中央部分的气体的量可能会小于供给其他部分的 气体的量。因此，在具有这样长度的静电消除器1中，除了从其两端 供给清洁气体之外，还可以利用设置在半个底座5A中的圆孔402和 在该半个底座的顶面的一部分中形成的开口，通过管子将清洁气体从 纵向的一端供给到外壳4，其中，所述圆孔402布置在前述静电消除 器的大致中央部分，所述开口设置在与所述圆孔402相同的位置，用 于供给清洁气体的管子的一端可以面对内部气体通道10。
不言而喻，对于长度足以保证通过从其两端供给清洁气体来获 得所需气体量的静电消除器1来说，没有必要在半个底座5A的顶面 上形成与圆孔402及其位置对应的开口。此外，尽管未示出，然而对 于利用圆孔402将清洁气体供给到内部气体通道10的静电消除器1 来说，高压单元6和控制基板7布置在外壳内部的空间内，其中所述 空间从静电消除器1的与设置有用于供给清洁气体的管子的一端相
11反的纵向端部延伸到管子所面对的圆孔402，以便避免高压单元6和 控制基板7与管子干涉。
继续参考图14，对置电极(即接地电极板部件42)安装在各个 放电电极21周围(图3)。在本实施例中，接地电极板部件42由板 状部件构成，并包括与各个放电电极21同心的圆环部分421和连接 各个圆环部分421的线性连接部分422 (图3和图15)。该接地电极 板部件42嵌入图6所示的半个底座5A的底侧内部。该圆环部分421 安装在与前述保护用气体流出通道25和位于保护用气体流出通道25 的外周侧的第一气池26所在位置一样高的位置。更具体来说，接地 电极板部件42的各个圆环部分421构造为包围构成静电消除器1的 下部的底座5上的放电电极，并且在圆环部分421的内部布置有主放 电电极单元2或附加放电电极单元3。在本实施例中，圆环部分421 布置成这样的状态，即其在底座5—侧从主放电电极单元2的外侧 圆筒壁201通过在底座5内部形成的内部气体通道10嵌入底座5内 部。
配电板40固定地安装在半个底座5A的顶壁501上，并且接地 电极板部件42的各个圆环部分421嵌在保持放电电极单元2、3的半 个底座5A的底面侧并位于侧面侧的侧壁502的附近(图3)。至少 其中嵌入接地电极板部件42的部分502a是由例如绝缘性能优良的合 成树脂材料等绝缘材料制成的。在呈板状的接地电极板部件42中包 含的圆环部分421的宽度W (图15)小于半个底座5A的侧壁502的 厚度，并且该圆环部分421安装为不从半个底座5A露出到外部。如 上所述，由于接地电极板部件42的圆环部分421安装在放电电极21 周围，并且接地电极板部件42处于嵌入状态，所以可以相对地削弱 在放电电极21和接地电极(接地电极板部件42)之间形成的电场， 而不产生从放电电极21到接地电极板部件42 (即圆环部分421和放 电电极21之间)的表面放电。从而可以相对地增强放电电极21和工 件(未示出)之间的电场。
更具体来说，圆环421的直径越小，越能够最大限度地削弱在 放电电极21和接地电极板部件42之间形成的电场，然而当圆环421
12的直径过小时，有可能无法保持圆环421和放电电极21之间的耐受 电压。为此，优选的是，圆环421的直径大到足以保持圆环421和放 电电极21之间的耐受电压，同时小到足以最大限度地削弱在放电电 极21和接地电极板部件42之间形成的电场。本实施例中，在放电电 极21被设置为其直径中心的情况下，圆环421的直径大于第一气池 26的直径并小于外侧圆筒壁201的直径。
此外，在各个放电电极21周围形成的各个圆环421通过宽度比 圆环421的直径小并线性地延伸的连接部分422彼此连接。在处于装 入静电消除器1中的状态下时，连接部分422布置在几乎是连接放电 电极21、 21的直线上。此外，该连接部分422优选具有小宽度，以 便削弱在放电电极21和接地电极板部件42之间形成的电场，只要满 足供电性能、组装刚度等即可。也就是说，接地电极板部件42的连 接部分422嵌在几乎是连接放电电极21、 21的直线上，并位于保持 放电电极单元2、 3的半个底座5A的底面侧上的相邻放电电极21、 21之间的部分中。
应当注意到，尽管接地电极板部件42在本实施例中由用金属模 压制品形成的板材构成，然而接地电极板部件42并非必须是板材， 不言而喻，可以使用例如金属丝状线形部件来形成类似的构造。
参考图16至图19，对包围放电电极21的前端21b以抑制放电 电极21的污染的保护用气体的流动进行说明。这里，图19是与气体 流动相关的构造的概念视图。
用过滤器等净化的空气或例如像氮气那样的惰性气体等清洁气 体供给到内部气体通道10，并且流过该内部气体通道10的清洁气体 通过由前述一个第一槽沟31限定的第一小孔流到第一级周向腔室S1 中，而内部气体通道10的脉动的影响处于被抑制状态。第一级周向 腔室S1内部的清洁气体通过由设置在沿直径方向与第一槽沟31相对 的位置的一个第二槽沟32限定的第二小孔流到第二级周向腔室S2 中。第二级周向腔室S2内部的清洁气体随后穿过由在周向上与第二 槽沟32错开45度的四个第三槽沟33限定的第三小孔并向下流动。
流过半个底座5A的内部气体通道10的清洁气体通过分别由第一槽沟31和第二槽沟32构成的第一小孔和第二小孔流到第一级周向 腔室Sl和第二级周向腔室S2，并且第二级周向腔室S2内部的清洁 气体随后通过四个第三槽沟33流到第一气池中。也就是说，第二级 周向腔室S2内部的清洁气体由四个第三槽沟33引导而流到第一气池 26中，并且由于第一气池26的深部向下延伸到尺寸增大的头部202， 所以可以将流到第一气池26中的清洁气体转变成静压力。
特别地，由于清洁气体通过分别为前述第一槽沟31和第二槽沟 32的沿周向隔开的多级小孔供给到第一气池26，所以可以在隔离内 部气体通道10的脉动的影响的同时，将第一气池26内部的清洁气体 的静压力提高到高水平。第一气池26内部的清洁气体随后越过内侧 圆筒壁206的顶部、穿过沿周向从该第一气池26变大的周向腔室S3， 并流到内侧圆筒壁206内部的保护用气体流出通道25中。
如上所述，由于保护用气体流出通道25沿着放电电极21的外 周面从纵向中央部分到放电电极21的顶部21b以细长圆柱形延伸， 所以在保护用气体流出通道25内部经过的清洁气体变成层流并通过 中央开口部分207向下流出。因此，在设置为与放电电极21的外周 面接触的保护用气体流出通道25内部沿着放电电极21的纵向流动的 清洁气体在穿过保护用气体流出通道25的过程中变成层流，并且清 洁气体在处于包围放电电极21的前端21b的状态下朝向工件流出， 从而可以提高对放电电极21的前端21b的防护效果，以便提高防止 放电电极21的污染的效果。
在本实施例中，与放电电极21的外周面接触的保护用气体流出 通道25内部的清洁气体的流率设定为约1 m/sec。由于这样控制并 从中央开口部分207排出的离子化的清洁气体摆脱了保护用气体流 出通道25的直径的约束，所以清洁气体以比约l m/sec低得多的流 率向下呈圆柱形流出，该圆柱形的直径几乎与中央开口部分207的最 后开口端一样大。
此外，由于放电电极21的向外的直径方向上的内壁和外壁，即 内侧圆筒壁206和外侧圆筒壁201形成延伸到放电电极21的前端的 第一气池26，所以可以在保持第一气池26的静压效应的同时，将主放电电极单元2的外侧圆筒壁201的直径设置为较小。
可以从图19中非常好地理解，本实施例的静电消除器l釆用了 下列构造第一级周向腔室Sl、第二级周向腔室S2和第一气池26 沿着放电电极21的纵向串联排列；第一气池26和位于第一气池26 的内周侧的保护用气体流出通道25以沿直径方向重叠的方式布置； 并且清洁气体借助于沿周向隔开的多级小孔(第一槽沟31和第二槽 沟32)通过以多级布置的空间Sl、 S2供给到第一气池26。因此，如 上所述，当然不仅可以隔离内部气体通道10的脉动对第一气池26 的影响，而且可以提高第一气池26的静压力。由于在外侧圆筒壁201 的内表面中形成有多级小孔(第一槽沟31和第二槽沟32)，并且还 在从放电电极21上悬伸的放电电极保持部件22的外周面上形成有竖 直方向的多级凸缘221a至221c，以使得这些凸缘之间的第一周向凹 槽221d和第二周向凹槽221e形成多级空间Sl、 S2，所以可以形成 多级空间S1、S2和第一气池26沿着放电电极21的纵向排列的状态， 以便隔离前述保护用气体的脉动并保证高水平的静压力，同时将外侧 圆筒壁201的直径设置为较小。
下面，对在放电电极21周围安装为不露出到外部的接地电极板 部件42进行说明。如上参照图3所述，接地电极板部件42的圆环部 分421嵌在半个底座5A的底面侧的由绝缘合成树脂材料制成的侧壁 502的附近，并且接地电极板部件42的该圆环部分421安装为包围 放电电极21 (图14)。通过采用接地电极板部件42 (圆环部分421) 被嵌入而不露出到外部的所述构造，与接地电极板露出到外部的常规 构造相比，可以相对地削弱在放电电极21和接地电极板部件42之间 产生的电场，从而相对地增强放电电极21和工件(未示出)之间的 电场，因而比常规构造的情况更能提高静电消除效率。
此外，从图3和图17可以看到，在由接地电极板部件42构成 的平坦表面上，用于将清洁气体从内部气体通道10供给到第二气池 35的通道10a、第一气池26和保护用气体流出通道25内部的气体层 介于放电电极21和接地电极板部件42的圆环部分421之间。由于气 体的介电常量小于合成树脂材料的介电常量，从而气体具有更高的耐受电压，所以可以容易地保证接地电极板部件42和放电电极21之间 的绝缘性能。换言之，使具有较高耐受电压的空气层介于接地电极板 部件42和放电电极21之间，而不是仅仅借助于绝缘合成树脂在接地 电极板部件42和放电电极21之间进行绝缘，可以将由接地电极板部 件42构成的平坦表面上放电电极21和接地电极板部件42 (圆环部 分421)之间的间隔距离设计为较小。更具体来说，将放电电极21 和圆环部分421的内周沿之间的间隔距离设定为不考虑用于将清洁 气体供给到第二气池35的通道10a (图17)、第一气池26和保护用 气体流出通道25的气体层的绝缘耐受电压而获得的值，并且可以将 圆环部分421的内径设定为与能够用以保证包括气体层的耐受电压 在内的耐受电压的间隔距离一样小。
在前述实施例中，与放电电极21的外周面接触的保护用气体流 出通道25内部的清洁气体的流率设定为约1 m/sec，并且各个辅助 气体流入孔37内部的清洁气体的流率设定为约200 ra/sec。然而， 保护用气体流出通道25和辅助气体流入孔37内部流率的这些具体数 值仅仅是实例。当然，例如，为了增加工件的静电消除速度(为了增 加离子到达工件的速度)，可以将保护用气体流出通道25内部的清 洁气体的流率设置为高于1 m/sec，或者保护用气体流出通道25内 部的清洁气体的流率值例如可以与辅助气体流入孔37内部的清洁气 体的流率值大致相等。
相关申请的交叉引用
本申请基于2007年12月28日提交的日本专利申请 No. 2007-341093要求外国优先权，该日本专利申请的内容在此通过 引用的方式并入本文中。
1权利要求
1. 一种静电消除器，其具有放电电极和接地电极，所述放电电极在长的壳体中布置为彼此沿纵向隔开，所述接地电极安装在所述放电电极周围，并且所述静电消除器将高电压施加在所述放电电极上以产生离子，其中，所述接地电极由沿着所述静电消除器的纵向延伸的电极部件构成，所述接地电极部件包括包围所述各个放电电极的环状部分，并且所述环状部分嵌入绝缘合成树脂材料中，所述绝缘合成树脂材料构成布置有所述静电消除器的所述放电电极的底面部分。
2. 根据权利要求1所述的静电消除器，其中，气体层介于所述 环状部分和所述放电电极之间。
3. 根据权利要求2所述的静电消除器，其中，所述气体层由流 过保护用气体流出通道的气体构成，所述保护用气体流出通道形成在 所述放电电极周围。
4. 根据权利要求2所述的静电消除器，其中，所述气体层由流 过所述保护用气体流出通道的气体和位于气池内部的气体构成，所述 保护用气体流出通道形成在所述放电电极周围，所述气池设置在所述 保护用气体流出通道的外周，并用于将气体供给到所述保护用气体流 出通道。
全文摘要
本发明公开一种静电消除器及置于其中的放电电极单元。该静电消除器能够削弱放电电极和接地电极之间的电场，以便在该放电电极和工件之间产生强电场，其中，第一级周向腔室、第二级周向腔室和第一气池沿着放电电极的纵向串联排列；第一气池布置成与位于第一气池的内周侧的保护用气体流出通道沿直径方向重叠；并且气体借助于沿周向隔开的多级小孔(第一槽沟和第二槽沟)通过以多级布置的腔室供给到第一气池；呈板状的接地电极板部件嵌入半个底座的底面侧的绝缘树脂部件中并处于与第一气池所处位置一样高的位置，并且接地电极板部件包括与放电电极同心的圆环部分。
文档编号H05F3/00GK101472377SQ20081018922
公开日2009年7月1日 申请日期2008年12月26日 优先权日2007年12月28日
发明者今高哲平, 深井浩司 申请人:株式会社其恩斯