專利名稱：靜電消除器及置于其中的放電電極單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于消除工件的靜電的靜電消除器以及置于其中的 放電電極單元。
背景技術：
為了消除工件的靜電，通常使用電暈放電式靜電消除器。通常， 在具有長條形狀的靜電消除器中，多個放電電極安裝成沿縱向隔開的 狀態(tài)，并且在這些放電電極上施加高電壓，以在放電電極和工件之間 產(chǎn)生電場，從而在工件上施加離子，以便消除工件的靜電。
下面，對未經(jīng)審查的日本專利公開文獻No. 2002-260821中披露 的靜電消除器進行說明。沿著靜電消除器的縱向設置有氣體主通道， 并且流入該氣體主通道的凈化氣體(清潔氣體)分布在各個放電電極 的周圍。沿著放電電極的縱向延伸的氣池安裝在各個放電電極周圍。 清潔氣體通過設置在氣池和氣體主通道之間的小孔從氣體主通道供 給到氣池。流入氣池中的清潔氣體能夠通過在放電電極的前端周圍形 成的多個輔助空氣流出孔流到外部，并且產(chǎn)生沿著該放電電極的軸線 的氣流。

發(fā)明內容
從放電電極的附近流出的清潔氣體用于以氣體保護放電電極的 前端，以便實現(xiàn)防止放電電極的前端被污染的防護效果。
本發(fā)明的目的在于提供能夠提高防護效果的靜電消除器和置于 靜電消除器中的放電電極單元。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過提供一種靜電消除器來實現(xiàn)上述
技術目的，所述靜電消除器包括放電電極，其布置為在長的殼體中 彼此縱向隔開；內部氣體通道，其設置在所述殼體內部并從所述殼體的一端延伸到另一端；保護用氣體流出通道，其與所述放電電極同心 地延伸，同時與所述放電電極的外周面接觸；氣池，其設置在所述保 護用氣體流出通道的外周面上并與所述保護用氣體流出通道同心地 安裝；以及小孔，其安裝在所述氣池和所述內部氣體通道之間。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過提供一種可拆卸地置于靜 電消除器中的放電電極單元來實現(xiàn)上述技術目的，所述放電電極單元 將清潔氣體從內部氣體通道供給到放電電極的周圍、將高電壓提供給 所述放電電極以產(chǎn)生離子、以及用所述氣體保護所述放電電極的前 端，所述放電電極單元包括內側圓筒壁和外側圓筒壁，其與所述放 電電極同心；放電電極保持部件，其用于將所述放電電極的底端部可 拆卸地固定在所述外側圓筒壁上；保護用氣體流出通道，其安裝在所 述內側圓筒壁的頂部/頂端開口的中央長孔中，并且沿著所述放電電 極延伸，同時與所述放電電極的周面接觸；氣池，其形成在所述內側 圓筒壁和所述外側圓筒壁之間；腔室，其在形成于所述放電電極保持 部件的外周面上的周向凹槽和所述外側圓筒壁的內周面之間形成；第 一小孔，其使所述腔室與所述內部氣體通道連通；以及第二小孔，其 使所述腔室與所述氣池連通，并且布置為與所述第一小孔周向錯開。
從下面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述中可以明顯看出本發(fā) 明的上述目的、其他目的以及技術效果。


圖1是實施例的靜電消除器的側視圖2是示出拆下外殼后的實施例的靜電消除器的側視圖； 圖3是沿著圖1的線III-III截取的剖視圖4是構成靜電消除器的底座的一半的半個底座的透視圖5是半個底座的側視圖6是半個底座的仰視圖7是半個底座的俯視圖8是放電電極單元的分解透視圖9是從其斜上側所看到的放電電極單元的單元主體的透視圖；圖IO是沿著圖8的線X-X截取的放電電極單元的剖視圖； 圖ll是沿著圖10的線XI-XI截取的剖視圖； 圖12是沿著圖10的線XII-XII截取的剖視圖； 圖13是沿著圖10的線XIII-XIII截取的剖視圖H是說明為放電電極供給高電壓的配電板和各個放電電極周 圍的接地電極板的透視圖15是接地電極板的局部俯視圖16是半個底座的剖視圖17是半個底座的區(qū)域X17部分的放大剖視圖18是與圖10對應的用于說明放電電極單元內部的清潔氣體
的流動的剖視圖；以及
圖19是用于說明與放電電極單元內部的清潔氣體的流動相關的
腔室、小孔、氣池和保護用氣體通道的關系的視圖。
具體實施例方式
下面參考附圖描述本發(fā)明的實施例。圖1是實施例的靜電消除 器的側視圖。在靜電消除器1中，八個主放電電極單元2和四個附加 放電電極單元3在沿縱向隔開的狀態(tài)下安裝在具有長外部輪廓的殼 體la的底面上。應當注意到，四個附加放電電極單元3根據(jù)用戶的 選擇安裝和拆卸，并且該附加放電電極單元3的構造與主放電電極單 元2的基本構造大致相同。后面將對主放電電極單元2和附加放電電 極單元3之間的差異進行說明。
用于覆蓋靜電消除器1的上半部的外殼4在橫截面上具有頂部 封閉、底部開口的封閉頂部、敞開底部的倒置U字形狀(圖3)，并 且可以從底座5上拆卸，所述底座5構成靜電消除器1的下部外輪廓 的外部邊框的下部。圖2示出外殼4拆下后的靜電消除器1。圖3是 沿著圖1的線III-III截取的剖視圖。參考圖2，在靜電消除器1中， 高壓單元6和控制基板7安裝在由外殼4包圍的上部區(qū)域中，控制基 板7包括例如顯示電路和CPU。
構成靜電消除器1的下部的底座5是通過將具有基本上相同構造的兩個半個底座5A、 5A沿著靜電消除器1的縱向相互連接而形成 的。在各個半個底座5A上可以安裝四個主放電電極單元2和兩個附 加放電電極單元3，并且根據(jù)圖3可以理解，可以組合多個絕緣的合 成樹脂部件來形成具有頂部、底部、左右側封閉的封閉橫截面的內部 氣體通道10。如圖16所示，該內部氣體通道10沿著各個半個底座 5A的縱向連續(xù)地延伸。
圖4是半個底座5A的透視圖。半個底座5A在圖中示出為處于 這樣的狀態(tài)，即主放電電極單元2和附加放電電極單元3已經(jīng)置于 其中。半個底座5A的一端(圖中頂部的左端)具有凸出的氣體通道 連接口 11，并且在半個底座5A的另一端(圖4中的右端)形成有用 于接納該氣體通道連接口 11的凹進的氣體連接口 12(見后述圖16)。 彼此相鄰的兩個半個底座5A、5A通過使一個半個底座5A的凸出的氣 體通道連接口 11和另一個半個底座5A的凹進的氣體連接口 12接合 來形成靜電消除器1的連續(xù)的內部氣體通道10。
圖5是半個底座5A的側視圖。圖6是半個底座5A的仰視圖。 圖7是半個底座5A的俯視圖。應當注意到，這些半個.底座5A在圖5 至圖7中示出為處于這樣的狀態(tài)，即 一個主放電電極單元2和一個 附加放電電極單元3己經(jīng)安裝在其上。
從圖5至圖7中可以看到，在半個底座5A的頂面的縱向中央部 分設置有向上伸出的接頭15,并且高壓單元6中產(chǎn)生的高電壓通過 該接頭15提供給半個底座5A。更具體來說，接頭15的外周部由絕 緣樹脂制成，并且其內部設置有朝向該接頭15的頂部敞開的圓柱形 凹式接頭(未示出)。該凹式接頭的另一端與在接頭15下面露出的 配電板40連接。該凹式接頭的開口端與從設置在外殼4內部的高壓 單元6延伸的凸式接頭(未示出)連接，并且將高電壓提供給配電板 40。另外，由于即使當靜電消除器1的長度變化時，在一個靜電消除 器1中也僅設置一個高壓單元6，所以在一個靜電消除器1中實際使 用一個接頭15。
在半個底座5A的底面上形成有分別接納主放電電極單元2的主 單元接納口 16和分別接納附加放電電極單元3的附加單元接納口
717。具體來說，至少在設置在各個半個底座5A中的一對主放電電極 單元2、 2之間位于連接主放電電極單元2、 2的直線上的大致中央位 置處設置一個附加放電電極單元3。應當注意到，考慮到靜電消除時 間等因素，在一對主放電電極單元2、 2之間具有附加放電電極單元 3的靜電消除器1對于靜電消除對象和靜電消除線是有效的，當只利 用從設置在靜電消除器1中的主放電電極單元2產(chǎn)生的一定量的離子 執(zhí)行靜電消除時，執(zhí)行的速度比所需值低。
主放電電極單元2和附加放電電極單元3通過后面所述的方法 利用密封環(huán)18 (圖17)可拆卸地安裝在各個口 16、 17中。應當注意 到，在不安裝附加放電電極單元3的情況下，用于密封附加單元接納 口17的密封部件(未示出)可拆卸地安裝在附加單元接納口 17上。
圖8是主放電電:極單元2的分解透視圖。主放電電極單元2由 用絕緣合成樹脂制成的單元主體20、放電電極21和放電電極保持部 件22組成。放電電極21包括設置有周槽211的底端21a和尖銳的前 端21b，但是前端21b可以形成任意形狀。
圖9是從其斜上側看到的單元主體20的透視圖。參考圖8和圖 9，單元主體20具有外側圓筒壁201和尺寸增大的頭部202，并且在 外側圓筒壁201的外周面上形成有彼此沿周向隔開的多個凸出部 203。主放電電極單元2可以利用這些凸出部203接合到底座5的主 單元接納口16中，以便可拆卸地安裝在底座5上。具體來說，在主 單元接納口 16中形成有凸出部203接合到其中的凸出部分，并且當 主放電電極單元2插入主單元接納口 16中并沿周向旋轉規(guī)定角度時， 凸出部203處于接合在主單元接納口 16中的狀態(tài)，而主放電電極單 元2在反向旋轉時可以從主單元接納口 16中拆卸。由于這種可拆卸 安裝法是常規(guī)已知的，所以沒有給出其詳細說明。
圖10是沿著圖8的線X-X截取的主放電電極單元2的剖視圖。 從圖10中可以看到，單元主體20是通過安裝均由絕緣樹脂材料制成 的主部件204和輔助部件205而形成的。
繼續(xù)參考圖10，單元主體20具有沿著外側圓筒壁201的直徑方 向向內隔開的內側圓筒壁206 。內側圓筒壁206和外側圓筒壁201同
8心地布置，并且軸心處設置有放電電極21。內側圓筒壁206具有中 央長孔206a，該中央長孔206a在橫截面上具有與內側圓筒壁206同 心的圓形形狀。在內側圓筒壁206中，中央長孔206a的頂部是敞開 的，并且其底部通過尺寸增大的頭部202向外部敞開。附圖標記207 表示尺寸增大頭部202的開口部分。中央開口部分207具有其直徑向 下增大的錐面207a，并且該錐面207a連續(xù)到中央開口部分207的底 部(開口端)的柱面207b。同時，內側圓筒壁206的頂部是敞開的， 以便面向在下述放電電極保持部件22和內側圓筒壁206之間形成的 周向腔室S3。換言之，內側圓筒壁206位于主放電電極單元2的內 部，并形成在如下區(qū)域內，gP:該區(qū)域從放電電極21的前端21b朝 向放電電極保持部件22包圍放電電極21的除去由放電電極保持部件 22支撐的部分之外的部分。
放電電極21的前端21b設置為稍微從中央長孔206a向錐面 207a凸出。從圖10可以看到，放電電極21與中央長孔206a的中心 線同心地安裝，即內側圓筒壁206的軸線、放電電極21的外周面和 內側圓筒壁206的內周面處于相互隔開的狀態(tài)。這里，內側圓筒壁 206的內徑在軸線方向上是相同的并大于放電電極21的外徑。應當 注意到，除去其前端之外，放電電極21在其幾乎整個長度上具有相 同的外徑。
內側圓筒壁206的頂部位于放電電極21的縱向上的中間部分。 在內側圓筒壁206和放電電極21之間形成有圓柱形保護用氣體流出 通道25，該氣體流出通道25在內側圓筒壁206的整個長度上是周向 連續(xù)的。此外，內側圓筒壁206的底部向下通到尺寸增大的頭部202。 更具體來說，內側圓筒壁206的底部位于與中央長孔206a的底部一 樣高的位置附近。
在內側圓筒壁206和與內側圓筒壁206同心的外側圓筒壁201 之間形成有第一氣池26。該第一氣池26的底部向下通到尺寸增大的 頭部202。具體來說，第一氣池26安裝成符合這樣的關系，g卩放 電電極21的從其縱向上的中間部分一直到前端21b的部分在直徑方 向上與沿著放電電極21的周面延伸的保護用氣體流出通道25重疊。更具體來說，將第一氣池26布置在保護用氣體流出通道25周圍，內 側圓筒壁206用作第一氣池26和保護用氣體流出通道25的分隔壁， 保護用氣體流出通道25沿著放電電極21的周面從放電電極21的縱 向上的中央部分延伸到其前端，并且該第一氣池26在周向以及縱向 上連續(xù)。此外，第一氣池26的一端面向周向腔室S3,并通過周向腔 室S3與在內側圓筒壁206內部形成的保護用氣體流出通道25連接。 換言之，第一氣池26的向周向腔室S3敞開的一端和內側圓筒壁206 的頂部以幾乎相同的高度形成。
安裝在放電電極21的底端21a上的放電電極保持部件22由呈 環(huán)狀的外周部件221和塞入外周部件221中的內周部件222構成(圖 8和圖10)。外周部件221由用金屬制成的經(jīng)處理的部件構成，而內 周部件222由模制樹脂制品構成。內周部件222具有中央長孔222a， 并且放電電極21的底端.21a塞入該中央長孔222a中。
外周部件221的外周面具有在豎直方向上相互隔開的三個周向 凸緣221a、 221b、 221c，在這些凸緣之間形成有在豎直方向上隔開 的周向凹槽221d、 221e (圖8和圖10)。位于放電電極21的底端側 的上部凸緣221a具有最大的直徑，位于放電電極21的頂側的下部凸 緣221c具有最小的直徑，而位于上部凸緣221a和下部凸緣221c之 間的中間凸緣221b具有中間直徑。
與外周部件221對應，在單元主體20的外側圓筒壁201的內表 面的頂部形成有兩個臺階201a、 201b(圖9和圖10)。具體來說， 與外側圓筒壁201的內表面的頂部相鄰的部分具有較大的直徑，在第 一臺階201a下面超過臺階201a的部分具有中間直徑，而在臺階201a 下面超過第二臺階201b的部分具有較小的直徑。在上述外周部件221 中，上部凸緣221a設置在外周部件221的頂部，中間凸緣221b設置 在第一臺階201a的附近，而下部凸緣221c設置在第二臺階201b的 附近。從而，在第一臺階的周向上連續(xù)的周向腔室Sl被上部凸緣221a 和中間凸緣221b之間的第一周向凹槽221d限定在氣密狀態(tài)，而第二 級周向腔室S2被在中間凸緣221b和下部凸緣221c之間沿周向連續(xù) 的第二周向凹槽221e限定在氣密狀態(tài)。下級凸緣221c設置在內側圓筒壁206的頂部的上方并與內側圓筒壁206的頂部隔開，從而在下級 凸緣221c下面形成周向腔室S3，該周向腔室S3尺寸增大并沿周向 連續(xù)，并且延伸到前面所述的第一氣池26和保護用氣體流出通道25 (圖10)。
在單元主體20的外側圓筒壁201的內壁上，在頂部相對而言具 有最大直徑的部分中形成有一個第一槽溝31 (圖8至圖11)。此外， 在第一臺階201a和第二臺階201b之間形成有一個第二槽溝32 (圖 10和圖12)，并且形成有從第二臺階201b延伸到外側圓筒壁201 的縱向中央部分的四個第三槽溝33 (圖9、圖IO和圖13)。第一槽 溝31、第二槽溝32和第三槽溝33與外側圓筒壁201的軸線平行地 延伸。此外，參考圖9和圖IO對第三槽溝33進行詳細說明。第三槽 溝33的深部向下延伸超過內側圓筒壁206的頂部，并向下通向第一氣 池26的內部。
參考圖10,在單元主體20的尺寸增大頭部202中，主部件204 和輔助部件205在前述中央長孔206a的底部和連續(xù)到中央長孔206a 的底部上的錐面207a的周圍形成第二氣池35。第二氣池35在周向 上連續(xù)。清潔氣體從前述內部氣體通道IO通過在輔助部件205的內 周面和外側圓筒壁201的底部之間形成的輔助氣體流入通道36供給 到該第二氣池35 (圖3)?？偣菜膫€輔助氣體流入通道36以90度的 周向間隔設置(見圖8和圖9)。在尺寸增大的頭部202中，在主部 件204的底面上形成有由具有小直徑的通孔構成的輔助氣體流入孔 37，第二氣池35中的清潔氣體能夠通過該輔助氣體流入孔37流到外 部。可以從圖4中非常明顯地看出，在尺寸增大的頭部202的中央開 口部分207周圍，在與中央開口部分207同心的圓周上以90度的間 隔形成總共四個輔助氣體流入孔37。各個輔助氣體流入孔37內部的 清潔氣體的流率預先設定為約200 m/sec。由于在這種控制下從輔助 氣體流入孔37排出的清潔氣體擺脫了輔助氣體流入孔37的直徑的約 束，所以盡管清潔氣體以比約200ra/sec低得多的流率流動，然而其 以比后面描述的從保護用氣體流出通道25排出的離子化的清潔氣體 的流率高得多的流率呈錐形向下流出。
11外側圓筒壁201的內壁上的前述第一槽溝31和第二槽溝32的 位置在周向上錯開180度。也就是說，第一槽溝31和第二槽溝32 設置為沿直徑方向彼此相對。此外，四個第三槽溝33安裝為具有90 度的周向間隔，并且各個第三槽溝33形成為在周向上與第二槽溝32 錯開45度。
應當注意到，盡管如上所述，附加放電電極單元3和主放電電 極單元2基本上具有相同的構造，然而附加放電電極單元3與主放電 電極單元2的區(qū)別在于其不具有輔助氣體功能。因此，在附加放電電 極單元3中，不存在設置在主放電電極單元2中的第二氣池35以及 與第二氣池35相關的輔助氣體流入通道36和輔助氣體流入孔37。
圖14是用于說明在主放電電極單元2和附加放電電極單元3的 各個放電電極21上施力n高電壓以及與安裝在各個放電電極21周圍的 接地電極有關的構造的視圖。參考圖14，配電板40將高電壓供給到 各個放電電極21。配電板40具有在半個底座5A的整個長度上連續(xù) 地延伸的連接板形狀，并且與各個放電電極21的底端21a接合的部 分401被模壓為S形，以給該接合部分401的中央部分提供彈性。各 個放電電極21的周向凹槽211與該S形的中央部分中的圓孔接合(圖 3)。在配電板40的縱向中央部分中形成有圓孔402。
在一個半個底座5A的總長度是23 cm并且將大量的這種半個底 座5A連接起來以使靜電消除器的長度大于例如2.3 m的情況下，由 于只從靜電消除器1的縱向的兩端供給前述清潔氣體，所以供給到靜 電消除器1的縱向中央部分的氣體的量可能會小于供給其他部分的 氣體的量。因此，在具有這樣長度的靜電消除器1中，除了從其兩端 供給清潔氣體之外，還可以利用設置在半個底座5A中的圓孔402和 在該半個底座的頂面的一部分中形成的開口，通過管子將清潔氣體從 縱向的一端供給到外殼4，其中，所述圓孔402布置在前述靜電消除 器的大致中央部分，所述開口設置在與所述圓孔402相同的位置，用 于供給清潔氣體的管子的一端可以面對內部氣體通道10。
不言而喻，對于長度足以保證通過從其兩端供給清潔氣體來獲 得所需氣體量的靜電消除器1來說，沒有必要在半個底座5A的頂面上形成與圓孔402及其位置對應的開口。此外，盡管未示出，然而對 于利用圓孔402將清潔氣體供給到內部氣體通道10的靜電消除器1 來說，高壓單元6和控制基板7布置在外殼內部的空間內，其中所述 空間從靜電消除器1的與設置有用于供給清潔氣體的管子的一端相 反的縱向端部延伸到管子所面對的圓孔402，以便避免高壓單元6和 控制基板7與管子干涉。
繼續(xù)參考圖14，對置電極(即接地電極板部件42)安裝在各個 放電電極21周圍(圖3)。在本實施例中，接地電極板部件42由板 狀部件構成，并包括與各個放電電極21同心的圓環(huán)部分421和連接 各個圓環(huán)部分421的線性連接部分422 (圖3和圖15)。該接地電極 板部件42嵌入圖6所示的半個底座5A的底側內部。該圓環(huán)部分421 安裝在與前述保護用氣體流出通道25和位于保護用氣體流出通道25 的外周側的第一氣池26所在位置一樣高的位置。更具體來說，接地 電極板部件42的各個圓環(huán)部分421構造為包圍構成靜電消除器1的 下部的底座5上的放電電極，并且在圓環(huán)部分421的內部布置有主放 電電極單元2或附加放電電極單元3。在本實施例中，圓環(huán)部分421 布置成這樣的狀態(tài)，即其在底座5—側從主放電電極單元2的外側 圓筒壁201通過在底座5內部形成的內部氣體通道10嵌入底座5內 部。
配電板40固定地安裝在半個底座5A的頂壁501上，并且接地 電極板部件42的各個圓環(huán)部分421嵌在保持放電電極單元2、3的半 個底座5A的底面?zhèn)炔⑽挥趥让鎮(zhèn)鹊膫缺?02的附近(圖3)。至少 其中嵌入接地電極板部件42的部分502a是由例如絕緣性能優(yōu)良的合 成樹脂材料等絕緣材料制成的。如上所述，由于接地電極板部件42 的圓環(huán)部分421安裝在放電電極21周圍，并且接地電極板部件42 處于嵌入狀態(tài)，所以可以相對地削弱在放電電極21和接地電極(接 地電極板部件42)之間形成的電場，而不產(chǎn)生從放電電極21到接地 電極板部件42 (即圓環(huán)部分421和放電電極21之間)的表面放電。 從而可以相對地增強放電電極21和工件(未示出)之間的電場。
更具體來說，圓環(huán)421的直徑越小，越能夠最大限度地削弱在放電電極21和接地電極板部件42之間形成的電場，然而當圓環(huán)421 的直徑過小時，有可能無法保持圓環(huán)421和放電電極21之間的耐受 電壓。為此，優(yōu)選的是，圓環(huán)421的直徑大到足以保持圓環(huán)421和放 電電極21之間的耐受電壓，同時小到足以最大限度地削弱在放電電 極21和接地電極板部件42之間形成的電場。本實施例中，在放電電 極21被設置為其直徑中心的情況下，圓環(huán)421的直徑大于第一氣池 26的直徑并小于外側圓筒壁201的直徑。
此外，在各個放電電極21周圍形成的各個圓環(huán)421通過寬度比 圓環(huán)421的直徑小并線性地延伸的連接部分422彼此連接。在處于裝 入靜電消除器1中的狀態(tài)下時，連接部分422布置在幾乎是連接放電 電極21、 21的直線上。此外，該連接部分422優(yōu)選具有小寬度，以 便削弱在放電電極21和接地電極板部件4 2之間形成的電場，只要滿 足供電性能、組裝剛度等即可。也就是說，接地電極板部件42的連 接部分422嵌在幾乎是連接放電電極21、 21的直線上，并位于保持 放電電極單元2、 3的半個底座5A的底面?zhèn)壬系南噜彿烹婋姌O21、 21之間的部分中。
應當注意到，盡管接地電極板部件42在本實施例中由用金屬模 壓制品形成的板材構成，然而接地電極板部件42并非必須是板材， 不言而喻，可以使用例如金屬絲狀線形部件來形成類似的構造。
參考圖16至圖19，對包圍放電電極21的前端21b以抑制放電 電極21的污染的保護用氣體的流動進行說明。這里，圖19是與氣體 流動相關的構造的概念視圖。
用過濾器等凈化的空氣或例如像氮氣那樣的惰性氣體等清潔氣 體供給到內部氣體通道10，并且流過該內部氣體通道10的清潔氣體 通過由前述一個第一槽溝31限定的第一小孔流到第一級周向腔室S1 中，而內部氣體通道10的脈動的影響處于被抑制狀態(tài)。第一級周向 腔室S1內部的清潔氣體通過由設置在沿直徑方向與第一槽溝31相對 的位置的一個第二槽溝32限定的第二小孔流到第二級周向腔室S2 中。第二級周向腔室S2內部的清潔氣體隨后穿過由在周向上與第二 槽溝32錯開45度的四個第三槽溝33限定的第三小孔并向下流動。流過半個底座5A的內部氣體通道10的清潔氣體通過分別由第 一槽溝31和第二槽溝32構成的第一小孔和第二小孔流到第一級周向 腔室Sl和第二級周向腔室S2，并且第二級周向腔室S2內部的清潔 氣體隨后通過四個第三槽溝33流到第一氣池中。也就是說，第二級 周向腔室S2內部的清潔氣體由四個第三槽溝33引導而流到第一氣池 26中，并且由于第一氣池26的深部向下延伸到尺寸增大的頭部202， 所以可以將流到第一氣池26中的清潔氣體轉變成靜壓力。
特別地，由于清潔氣體通過分別為前述第一槽溝31和第二槽溝 32的沿周向隔開的多級小孔供給到第一氣池26，所以可以在隔離內 部氣體通道10的脈動的影響的同時，將第一氣池26內部的清潔氣體 的靜壓力提高到高水平。第一氣池26內部的清潔氣體隨后越過內側 圓筒壁206的頂部、穿過沿周向從該第一氣池26變大的周向腔室S3， 并流到內側圓筒壁206內部的保護用氣體流出通道25中。
如上所述，由于保護用氣體流出通道25沿著放電電極21的外 周面從縱向中央部分到放電電極21的頂部21b以細長圓柱形延伸， 所以在保護用氣體流出通道25內部經(jīng)過的清潔氣體變成層流并通過 中央開口部分207向下流出。因此，在設置為與放電電極21的外周 面接觸的保護用氣體流出通道25內部沿著放電電極21的縱向流動的 清潔氣體在穿過保護用氣體流出通道25的過程中變成層流，并且清 潔氣體在處于包圍放電電極21的前端21b的狀態(tài)下朝向工件流出， 從而可以提高對放電電極21的前端21b的防護效果，以便提高防止 放電電極21的污染的效果。
在本實施例中，與放電電極21的外周面接觸的保護用氣體流出 通道25內部的清潔氣體的流率設定為約1 m/sec。由于這樣控制并 從中央開口部分207排出的離子化的清潔氣體擺脫了保護用氣體流 出通道25的直徑的約束，所以清潔氣體以比約l m/sec低得多的流 率向下呈圓柱形流出，該圓柱形的直徑幾乎與中央開口部分207的最 后開口端一樣大。
此外，由于放電電極21的向外的直徑方向上的內壁和外壁，即 內側圓筒壁206和外側圓筒壁201形成延伸到放電電極21的前端的第一氣池26，所以可以在保持第一氣池26的靜壓效應的同時，將主 放電電極單元2的外側圓筒壁201的直徑設置為較小。
可以從圖19中非常好地理解，本實施例的靜電消除器l采用了 下列構造第一級周向腔室Sl、第二級周向腔室S2和第一氣池26 沿著放電電極21的縱向串聯(lián)排列；第一氣池26和位于第一氣池26 的內周側的保護用氣體流出通道25以沿直徑方向重疊的方式布置； 并且清潔氣體借助于沿周向隔開的多級小孔(第一槽溝31和第二槽 溝32)通過以多級布置的空間Sl、 S2供給到第一氣池26。因此，如 上所述，當然不僅可以隔離內部氣體通道10的脈動對第一氣池26 的影響，而且可以提高第一氣池26的靜壓力。由于在外側圓筒壁201 的內表面中形成有多級小孔(第一槽溝31和第二槽溝32)，并且還 在從放電電極21上懸伸的放電電極保持部件22的外周面上形成有豎 直方向的多級凸緣221a至221c，以使得這些凸緣之間的第一周向凹 槽221d和第二周向凹槽221e形成多級空間Sl、 S2，所以可以形成 多級空間S1、S2和第一氣池26沿著放電電極21的縱向排列的狀態(tài)， 以便隔離前述保護用氣體的脈動并保證高水平的靜壓力，同時將外側 圓筒壁201的直徑設置為較小。
在前述實施例中，與放電電極21的外周面接觸的保護用氣體流 出通道25內部的清潔氣體的流率設定為約1 m/sec，并且各個輔助 氣體流入孔37內部的清潔氣體的流率設定為約200 ra/sec。然而， 保護用氣體流出通道25和輔助氣體流入孔37內部流率的這些具體數(shù) 值僅僅是實例。當然，例如，為了增加工件的靜電消除速度(為了增 加離子到達工件的速度)，可以將保護用氣體流出通道25內部的清 潔氣體的流率設置為高于1 m/sec，或者保護用氣體流出通道25內 部的清潔氣體的流率值例如可以與輔助氣體流入孔37內部的清潔氣 體的流率值大致相等。
相關申請的交叉引用
本申請要求2007年12月28日提交的日本專利申請 No. 2007-341092的外國優(yōu)先權，該日本專利申請的內容在此通過引
16用的方式并入本文
權利要求
1. 一種靜電消除器，包括放電電極，其布置為在長的殼體中彼此沿縱向隔開；內部氣體通道，其設置在所述殼體內部，并從所述殼體的一端延伸到另一端；保護用氣體流出通道，其與所述放電電極同心地延伸，并且同時與所述放電電極的外周面接觸；氣池，其設置在所述保護用氣體流出通道的外周面上，并與所述保護用氣體流出通道同心地安裝；以及小孔，其安裝在所述氣池和所述內部氣體通道之間。
2. 根據(jù)權利要求l所述的靜電消除器，其中，所述氣池在直徑 方向上與所述保護用氣體流出通道的一部分重疊。
3. 根據(jù)權利要求1所述的靜電消除器，還包括腔室，其與所述放電電極同心地在所述內部氣體通道和所述氣 池之間周向延伸，其中，所述腔室和所述內部氣體通道通過第一小孔連通， 所述腔室和所述氣池通過第二小孔連通，并且 所述第一小孔和所述第二小孔在周向上錯開。
4. 根據(jù)權利要求3所述的靜電消除器，其中， 所述腔室在所述放電電極的軸線方向上以多級設置， 相鄰的所述腔室通過腔室間小孔連通，并且所述第一小孔、所述第二小孔和所述腔室間小孔都在周向上錯開。
5. 根據(jù)權利要求3所述的靜電消除器，其中，所述腔室、所述氣池、所述保護用氣體流出通道、所述第一小孔和所述第二小孔形成為一個單元，并且所述單元可以從所述靜電消除器的主體上拆卸。
6. —種可拆卸地置于靜電消除器中的放電電極單元，其將清潔氣體從內部氣體通道供給到放電電極的周圍，并將高電壓提供給所述 放電電極以產(chǎn)生離子，以及用所述氣體保護所述放電電極的前端，所述放電電極單元包括內側圓筒壁和外側圓筒壁，其與所述放電電極同心； 放電電極保持部件，其用于將所述放電電極的底端部可拆卸地固定在所述外側圓筒壁上；保護用氣體流出通道，其安裝在所述內側圓筒壁的頂部/頂端開口的中央長孔中，沿著所述放電電極延伸，并且同時與所述放電電極的周面接觸；氣池，其形成在所述內側圓筒壁和所述外側圓筒壁之間； 腔室，其在形成于所述放電電極保持部件的外周面上的周向凹槽和所述外側圓筒壁的內周面之間形成；第一小孔，其使所述腔室與所述內部氣體通道連通；以及 第二小孔，其使所述腔室與所述氣池連通，并布置為在周向上與所述第一小孔錯開。
7. 根據(jù)權利要求6所述的放電電極單元，其中， 在所述放電電極保持部件的外周面上設置有多個周向凹槽，在所述多個周向凹槽和所述外側圓筒壁的內周面之向沿著所述放電電 極的縱向形成有多極腔室，相鄰的所述腔室通過腔室間小孔連通，并 且所述腔室間小孔、所述第一小孔和所述第二小孔在周向上錯開。
全文摘要
本發(fā)明公開一種靜電消除器及置于其中的放電電極單元。該靜電消除器能夠提高通過用清潔氣體保護放電電極的前端以便防止該放電電極的前端被污染而實現(xiàn)的防護效果，其中，第一級周向腔室、第二級周向腔室和第一氣池沿著放電電極的縱向串聯(lián)排列；第一氣池布置成與位于第一氣池的內周側的保護用氣體流出通道沿直徑方向重疊；并且清潔氣體借助于沿周向隔開的多級小孔(第一槽溝和第二槽溝)通過以多級布置的腔室供給到第一氣池。
文檔編號H05F3/00GK101472379SQ200810189218
公開日2009年7月1日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權日2007年12月28日
發(fā)明者小林一智, 島田智則 申請人:株式會社其恩斯