專利名稱：使用高頻高交流電壓的用于去除靜電的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用高頻高交流(AC)電壓去除靜電的裝置，特別涉及一種靜電去除裝置，該裝置能夠在根據(jù)使用高頻高交流電壓的帶電體的運動速度產(chǎn)生離子，由此提高靜電去除效率。
傳統(tǒng)的靜電去除裝置可能是，例如，使用商業(yè)交流電壓或直流(DC)脈動電壓的離子發(fā)生器。但是，在高速下處理絕緣薄膜的情況下，即使在離子發(fā)生器去除靜電之后，可能仍舊殘留最大為7,000V的靜電電壓。這表明傳統(tǒng)的靜電去除裝置的靜電去除效率低。
為了加強靜電去除效率，需要根據(jù)帶電體的運動速度即刻去除靜電。但是因為使用了商業(yè)交流電壓或直流脈動電壓，傳統(tǒng)的靜電去除裝置在低交變速率下產(chǎn)生離子，導(dǎo)致了靜電去除的效率不足。
為此，就要求一種新的靜電去除裝置，它能夠獲得根據(jù)帶電體的運動速度產(chǎn)生離子的交變速率。
根據(jù)本發(fā)明，前述的和其他目的能夠通過提供靜電去除裝置來實現(xiàn)，該裝置包括至少一個包括多個彼此對齊的針狀電極的放電電極組件，每一個針狀電極使用電暈放電在供給的高頻率高交流電壓的條件下產(chǎn)生離子；接地電極與放電電極組件之間有一定的間隔空間，該接地電極在供給放電電極組件高頻率高交流電壓的條件下通過每個針狀電極誘導(dǎo)離子的產(chǎn)生；并且高頻高壓產(chǎn)生單元連接到放電電極組件上，該電壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生高頻率高交流電壓供給放電電極組件中的每一個針狀電極。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使用高頻率高交流電壓的靜電去除裝置的剖面圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的使用高頻率高交流電壓的靜電去除裝置的剖面圖；圖3a和3b示出了圖1中的靜電去除裝置的放電電極組件的側(cè)視和平面圖；圖4a和4b示出了圖2中的靜電去除裝置的放電電極組件的側(cè)視和平面圖；圖5示出了表明圖1或圖2中根據(jù)本發(fā)明的靜電去除裝置的高頻高壓產(chǎn)生單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖6a和6b示出了圖1或圖2中的靜電去除裝置的針狀電極、和放電針周圍電力線的分布的側(cè)視圖。
圖7示出了圖5中根據(jù)本發(fā)明的高頻高壓產(chǎn)生單元的詳細(xì)的脈沖帶寬調(diào)制(PWM)電路；和圖8示出了圖5中根據(jù)本發(fā)明的高頻率高交流電壓產(chǎn)生單元的詳細(xì)的離子平衡電路。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的鼓風(fēng)型的靜電去除裝置的剖面圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的靜電去除裝置10包括風(fēng)扇11、第一和第二放電極組件12a和12b。該去除裝置10還包括第一和第二高頻高壓產(chǎn)生單元13a和13b，用于給放電極組件12a和12b施加高頻率高壓。風(fēng)扇11安置在第一和第二放電極組件12a和12b的后面。第一和第二放電極組件12a和12b中的每一個都具有多個彼此對齊的針狀電極。此外，第一和第二放電極組件12a和1 2b分別放置在去除裝置10的上部和下部，彼此相對。
第一和第二高頻高壓產(chǎn)生單元13a和13b是本發(fā)明的最重要的特征，它們的作用是產(chǎn)生高頻高壓，并且把產(chǎn)生的高頻高壓供給放電電極組件12a和12b每一個中的每一個針狀電極，從而在每一個針狀電極周圍發(fā)生電暈放電產(chǎn)生離子。這樣的優(yōu)點是，由于電壓的高頻率，用上述方法產(chǎn)生的離子具有高交變速率。最終，產(chǎn)生的離子由安置在第一和第二放電電極組件12a和12b后面的風(fēng)扇11移動到帶電體14，因此能夠有效地去除帶電體14上的靜電，即便該帶電體在高速運動。
圖2示出了氣壓型的靜電去除裝置，它能夠使用加壓空氣的力量執(zhí)行去除靜電的操作，以取代風(fēng)扇的力量，目的是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例減小它的尺寸。如圖所示，氣壓型的靜電去除裝置20包括空氣室，空氣室與在其下表面確定的空氣入口相通。氣壓型去除裝置20的結(jié)構(gòu)使得通過空氣入口可向該空氣室提供空氣，直到空氣室中的空氣壓力變得相對較高并且使用該變得相對較高的空氣壓力的力量來移動離子到帶電體23。
該氣壓型靜電去除裝置20還包括放置在空氣入口和離子出口之間的放電電極組件21，放電電極組件21包括多個彼此對齊并且彼此間有一定間隔的針狀電極，和高頻高壓產(chǎn)生元件22，用于向該放電電極組件21的每一個針狀電極施加高頻高壓。
根據(jù)本發(fā)明的高頻高壓產(chǎn)生元件22產(chǎn)生高頻率高交流電壓，其頻率為17KHz，并且電壓最高為7000伏特。然后，該電壓產(chǎn)生元件22向該放電電極組件21的每一個針狀電極施加產(chǎn)生的高頻高壓，從而利用施加的交流電壓產(chǎn)生電暈放電，從而產(chǎn)生離子。因此，能夠獲得離子產(chǎn)生的高交變速率。
如圖3a和3b所示，鼓風(fēng)型靜電去除裝置10的第一和第二放電組件12a和12b中的每一個都具有8個彼此對齊又有一定間隔的針狀電極31，間隔距離最好是25毫米。第一和第二放電組件12a和12b最好可以彼此相對地放置，從而每一個針狀電極31產(chǎn)生的離子能夠通過從風(fēng)扇11到帶電體14的氣流有效地移動到帶電體14。
如圖4a和4b所示，氣壓型靜電去除裝置20的放電電極組件21具有30個彼此對齊又有大約25毫米間隔的針狀電極31。
針狀電極31最好彼此之間有大約25到30毫米的間隔，最好是25毫米，目的是獲得最大的離子產(chǎn)生量和防止彼此間的火花放電。
每一個放電電極組件12a、12b和21中包括的每一個針狀電極31如圖6a所示，具有13毫米的長度和1.53毫米的直徑，并且由鎢(99.95％)制造。為了獲得最佳的離子產(chǎn)生數(shù)量和離子產(chǎn)生范圍，最好是每一個針狀電極31的末端都具有2毫米的曲率半徑。
如果來自高頻高壓產(chǎn)生單元13a、13b或22的高頻率高交流電壓施加在對應(yīng)的具有前述形狀的針狀電極31上，電力線的分布如圖6b所示，形成于每一個針狀電極31的附近。
圖5示出了產(chǎn)生施加到對應(yīng)的放電電極組件12a、12b或21的高頻率高交流電壓的高頻高壓產(chǎn)生單元13a、13b或22的結(jié)構(gòu)的框圖。
本發(fā)明中提供的高頻高壓產(chǎn)生元件包括頻率發(fā)生器51，用于產(chǎn)生具有預(yù)制頻率(例如，17KKHz)的高頻信號；脈沖寬度調(diào)制電路52，用于產(chǎn)生基于來自頻率發(fā)生器51的高頻信號的脈沖信號；高壓發(fā)生電路53，用于將來自脈沖寬度調(diào)制電路52的電壓增壓到預(yù)定的電壓水平，產(chǎn)生高頻率高交流電壓信號并輸出所產(chǎn)生的高頻高壓信號；和離子平衡電路54，用于輸入該反饋自高壓發(fā)生電路53的高頻率高交流電壓信號，并且根據(jù)來自高壓發(fā)生電路53的高頻率高交流電壓的輸出變化，提供脈沖寬度調(diào)制電路52以補償值。
當(dāng)從離子平衡電路54輸入一補償信號時，或補償值時，脈沖寬度調(diào)制電路52根據(jù)來自頻率發(fā)生器51的考慮到該補償信號的高頻信號的基礎(chǔ)，調(diào)整其輸出的脈沖信號的脈沖寬度。
圖7是說明脈沖寬度調(diào)制電路52和高壓發(fā)生電路53的實施例的詳細(xì)電路圖。首先同時向端板1和2 J3提供來自頻率發(fā)生器51的高頻信號。然后，端板1和2 J3分別將提供的高頻信號施加到上部的和下部的PWM ICs U3作為通過關(guān)聯(lián)的光耦合器U1的某一周期的時鐘信號。此時，分別向上部的和下部的PWM ICs U3提供來自端板1和2的(+)脈沖信號和(-)脈沖信號。然后，上部的和下部的PWM ICsU3分別發(fā)送該(+)脈沖信號和(-)脈沖信號到變壓器T1。如果(+)脈沖信號和(-)脈沖信號施加到變壓器T1，則該變壓器T1通過它的次級線圈輸出一高頻率高交流電壓。用這種方法產(chǎn)生的高頻率高交流電壓信號施加給每一個放電電極12a和12b或放電電極組件21中的每一個針狀電極，以便如圖6所示在高交變速率下產(chǎn)生離子。
圖8是說明離子平衡電路54的詳細(xì)電路圖。離子平衡電路54通過它的連接到高壓發(fā)生電路53的輸出端的輸入端J7輸入高頻率高交流電壓信號。然后，輸入到離子平衡電路54的高頻率高交流電壓信號施加到運算放大器U4D，并且隨后被該放大器放大。接下來，運算放大器U4B的(+)輸入端輸入該放大的交流電壓信號，它的(-)輸入端輸入一參考電壓。輸入到放大器U4B的交流電壓信號被包括該運算放大器U4B和無源元件R29、R30、C27、C30以及其他元件的集成電路積分。該被積分的交流電壓信號隨之被施加到脈沖寬度調(diào)制電路52上做，將作為補償信號使用。
應(yīng)該注意的是，圖7和圖8中的電路圖是用來產(chǎn)生高頻率高交流電壓信號的電路配置的舉例，對本發(fā)明沒有局限性。
如前所述，高頻高壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生的高頻率高交流電壓施加到放電電極組件，從而放電電極組件中的每一個針狀電極周圍發(fā)生電暈放電以產(chǎn)生離子。以這種方式產(chǎn)生的離子被風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)(最大為0.87m3/min)或從空氣入口注入的空氣壓力(最大為5Kg/cm3)移動到帶電體，并且這些離子被束縛到在每個帶電體表面產(chǎn)生靜電的那些離子上，從而去除靜電。
施加到放電電極組件上的交流電壓具有17KHz的高頻率。因此，產(chǎn)生離子的交變速率也變高了。結(jié)果，帶電體的靜電能夠被快速地去除，即使每個帶電體在高速運動(最大為50m/sec)。
前面的說明清楚地表明，本發(fā)明提供了一種通過在放電電極上施加高頻電壓、從而能夠引起產(chǎn)生離子的高交變速率的靜電去除裝置，因此，可有效地在高速運動的帶電體上去除靜電。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施例是以說明為目的來進(jìn)行揭示的，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不脫離所附權(quán)利要求書的范圍和精神的條件下，對本發(fā)明作出各種可能的修改、添加、和替換。
權(quán)利要求
1.一種靜電去除裝置，包括至少一個放電電極組件，包括彼此對齊的多個針狀電極，每一個針狀電極在被供給高頻率高交流電壓的條件下利用電暈放電來產(chǎn)生離子；接地電極，與放電電極組件有一定的間隔空間，接地電極在高頻率高交流電壓提供給放電電極組件的條件下誘導(dǎo)離子的產(chǎn)生；和連接到放電電極組件的高頻高壓發(fā)生單元，電壓發(fā)生單元產(chǎn)生高頻率高交流電壓給放電電極組件的每個針狀電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中高頻高壓發(fā)生單元包括頻率發(fā)生器，用于產(chǎn)生具有預(yù)定頻帶的高頻信號；脈沖寬度調(diào)制電路，根據(jù)來自頻率發(fā)生器的高頻信號產(chǎn)生脈沖信號，并且根據(jù)補償信號調(diào)整脈沖信號的寬度；高壓發(fā)生電路，用于將來自脈沖寬度調(diào)制電路的電壓增壓以產(chǎn)生高頻率高交流電壓并將產(chǎn)生的高頻率高交流電壓供給放電電極組件；和離子平衡電路，用于輸入該反饋自高壓發(fā)生電路的高頻率高交流電壓信號，通過積分該反饋的交流電壓產(chǎn)生補償信號，并且將產(chǎn)生的補償信號提供給脈沖寬度調(diào)制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括風(fēng)扇，被放置在放電電極組件后面，用于產(chǎn)生氣流，從而產(chǎn)生的氣流將每一個針狀電極產(chǎn)生的離子移到帶電體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括空氣室，具有希望的容量，被安放在放電電極組件的后面，同時具有空氣入口，從而具有預(yù)定壓力的空氣通過空氣入口注入到空氣室以將每個針狀電極產(chǎn)生的離子移動到帶電體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該裝置具有兩個以彼此相對的方式安放的放電電極組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中的多個針狀電極彼此對齊并且彼此間具有約20毫米到30毫米的間隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中每一個針狀電極的末端具有約2毫米的曲率半徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種去除靜電的裝置，該裝置能夠使用高頻高交流電壓根據(jù)帶電體的運動速度產(chǎn)生離子的交變速率，結(jié)果是提高了靜電去除效率。該靜電去除裝置包括至少一個包括多個彼此對齊的針狀電極的放電電極組件，每個針狀電極在提供高頻率高交流電壓的條件下利用電暈放電來產(chǎn)生離子；接地電極，用于通過每個針狀電極誘導(dǎo)離子產(chǎn)生；和連接到放電電極組件的高頻高壓發(fā)生單元，高頻高壓發(fā)生單元產(chǎn)生的高頻率高交流電壓提供給放電電極組件的每一個針狀電極。
文檔編號H01T19/04GK1394108SQ0211884
公開日2003年1月29日 申請日期2002年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月3日
發(fā)明者李統(tǒng)榮, 尹汝松, 吳在訓(xùn), 崔義京 申請人:三星電機株式會社