專利名稱：離子發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生用于去除電子元件等各種部件上的靜電的離子化空氣的離子發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行半導(dǎo)體芯片等的電子元件的制造和組裝時(shí)，一旦電子元件與其制造及組裝工具等之間產(chǎn)生靜電，則無法順利完成電子元件的制造或組裝作業(yè)。于是，應(yīng)用離子發(fā)生裝置或稱離子發(fā)生器(ionizer或ion generator)對(duì)需要除靜電電荷的部件噴射離子化后的空氣，即離子化空氣。需要除靜電電荷也就是除去靜電的部件，除上述電子元件以外，還包括空氣或液體的導(dǎo)流管線、機(jī)器人或零部件輸送器等機(jī)械中的操作部分等。向這些部件表面供應(yīng)離子化空氣即可將所帶的靜電電荷中和。
上述用途所使用的離子發(fā)生裝置分為噴吹型和風(fēng)扇型，其中噴吹型裝置通過軟管或?qū)Ч軐㈦x子化空氣引導(dǎo)至指定的除靜電電荷部位；而風(fēng)扇型裝置則使用風(fēng)扇將離子化空氣由流出口吹出。噴吹型離子發(fā)生裝置具備設(shè)有引導(dǎo)空氣的通孔的導(dǎo)體制成的頭部，和位于通孔內(nèi)的導(dǎo)體制成的放電針，且通孔內(nèi)表面裝配絕緣部件。頭部又配備有接頭，經(jīng)由通過接頭與頭部連接的軟管、導(dǎo)管或類似部件，即可向指定的帶電部位供應(yīng)離子化空氣。而，風(fēng)扇型離子發(fā)生裝置具備作為空氣導(dǎo)流通路的通道，和位于此通道內(nèi)部的放電針，離子化空氣通過該通道被引導(dǎo)到指定的帶電部位。
無論在何種類型中，作為產(chǎn)生離子的基本構(gòu)造，均是在放電針上加載幾kV以上的交流電壓(或脈沖直流電壓)以使之發(fā)生電暈放電，再通過電暈放電的電場(chǎng)對(duì)流經(jīng)空氣通道內(nèi)的空氣進(jìn)行離子化。
但是，要產(chǎn)生大量的離子化空氣，則必須增加空氣通道內(nèi)的空氣流量，而增加空氣通道內(nèi)的壓力或流速，這可能會(huì)導(dǎo)致放電針周圍的電暈放電不穩(wěn)定。如此，一旦發(fā)生電暈放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象，則生成的離子化空氣中容易發(fā)生陽(yáng)離子與陰離子的比例也就是離子平衡的偏移，導(dǎo)致除靜電電荷能力等下降的問題。
本發(fā)明的目的在于，提供了一種可以在大量生成離子化空氣的同時(shí)仍能保持離子平衡穩(wěn)定的離子發(fā)生裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的離子發(fā)生裝置，其特征在于，該離子發(fā)生裝置包括導(dǎo)體噴吹管，具有形成在該導(dǎo)體噴吹管上的與裝置主體上設(shè)置的流動(dòng)移送流體的流體流入口連通的通孔；放電針，前端部分安置在上述通孔內(nèi)；以及移送流體導(dǎo)引部件，用于導(dǎo)引移送流體流通方向使得上述移送流體與上述前端部分周圍形成的電暈發(fā)生區(qū)域不直接接觸。
根據(jù)本發(fā)明的離子發(fā)生裝置，其特征還在于，相對(duì)于移送流體的流動(dòng)方向的移送流體導(dǎo)引部件下游端部，位于在流動(dòng)方向上電暈發(fā)生區(qū)域的上游。
根據(jù)本發(fā)明的離子發(fā)生裝置，其特征還在于，該離子發(fā)生裝置包括裝置主體，裝有送風(fēng)機(jī)；通道，配置在裝置主體上并將送風(fēng)機(jī)吹出的移送流體引導(dǎo)至外部；放電針，該放電針的前端部分安置于上述通道內(nèi)；對(duì)電極，配備在上述通道內(nèi)；以及移送流體導(dǎo)引部件，導(dǎo)引移送流體流通方向使得上述移送流體與上述前端部分周圍形成的電暈發(fā)生區(qū)域不直接接觸。
根據(jù)本發(fā)明，由于設(shè)定移送流體導(dǎo)引部件使空氣流不直接與電暈發(fā)生區(qū)域接觸，而是引導(dǎo)其偏向至該區(qū)域的外側(cè)，因此即使在大量產(chǎn)生離子化空氣的情況下，電暈發(fā)生區(qū)域的壓力和流速也不會(huì)發(fā)生很大的變化，于是能夠使離子平衡穩(wěn)定。
其次，根據(jù)本發(fā)明，由于移送流體導(dǎo)引部件的下游端部位于與電暈發(fā)生區(qū)域相同位置的放電針的前端部分的上游位置，因此可利用電暈臨近外側(cè)流動(dòng)的空氣順利地搬移離子，以使離子平衡更加穩(wěn)定。
再次，根據(jù)本發(fā)明，由于設(shè)定移送流體導(dǎo)引部件使空氣流不直接與電暈發(fā)生區(qū)域接觸，而是將空氣流分流，引導(dǎo)空氣流偏向整個(gè)放電針及電暈發(fā)生區(qū)域的側(cè)方，所以即使在大量產(chǎn)生離子化空氣的情況下，電暈發(fā)生區(qū)域的壓力和流速也不會(huì)發(fā)生很大的變化，能夠使離子平衡穩(wěn)定。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的離子發(fā)生裝置的示意截面圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的離子發(fā)生裝置與不具備空氣導(dǎo)入部件的離子發(fā)生裝置相比，相對(duì)于空氣供給壓力變化的離子平衡變化的比較圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的第一變形例的離子發(fā)生裝置的示意截面圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的第二變形例的離子發(fā)生裝置的示意截面圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的離子發(fā)生裝置的示意截面圖，其中(A)為(B)中沿A-A線的平面截面圖，(B)為(A)中沿B-B線的側(cè)面截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的離子發(fā)生裝置的示意截面圖。本實(shí)施方式的離子發(fā)生裝置為用于通過使用大氣空氣作為移送流體以產(chǎn)生離子化空氣的裝置，并為能夠通過導(dǎo)管型噴嘴等向指定區(qū)域進(jìn)行局部噴射生成的離子化空氣的噴吹型裝置。
如圖1所示，離子發(fā)生裝置1，具有可將由金屬或?qū)щ娦圆牧系葘?dǎo)體構(gòu)成的頭部2拆卸并自由裝配的裝置主體3。上述裝置主體3由樹脂或陶瓷等絕緣材料制成，作為導(dǎo)體噴吹管的頭部2則設(shè)有能夠與裝置主體3上的螺孔4進(jìn)行螺紋結(jié)合的螺絲部5。頭部2中空，并具有與裝置主體3中設(shè)有的空氣流入口6(流體流入口)連通的通孔7。
風(fēng)扇或壓縮機(jī)等空氣供給源8通過空氣導(dǎo)入通路9與空氣流入口6相連接，為了去除由空氣供給源8提供的壓縮空氣中的例如灰塵等異物，空氣導(dǎo)入通路9中設(shè)置了過濾器10。
裝置主體3中裝配有放電針11，此放電針11包括前端部11a在內(nèi)的大部分都配置在頭部2的通孔7內(nèi)。由導(dǎo)體制成的頭部2和放電針11分別構(gòu)成了成對(duì)的放電電極，且頭部2與放電針11分別與能夠提供放電所需電壓的電源單元12相連接。
頭部2中裝有圓筒狀的襯套13作為絕緣部件。此襯套13的外側(cè)面與通孔7的內(nèi)側(cè)面相嵌合，襯套13的內(nèi)側(cè)面則形成通過空氣導(dǎo)入通路9與空氣供給源8相連通的空氣導(dǎo)引通道14。由此，空氣供給源8提供的壓縮空氣可從襯套13的一端流向另一端。
在空氣流動(dòng)方向上的襯套13的上游位置設(shè)置了樹脂或陶瓷等絕緣材料構(gòu)成的空氣導(dǎo)入部件15，該部件嵌入于頭部2的通孔7的內(nèi)側(cè)面。此空氣導(dǎo)入部件15包括位于上游的圓板型均勻噴射部16、將放電針11的大部分收容于內(nèi)徑側(cè)的圓筒狀收容管部17、在此收容管部17的下游端部設(shè)置的呈錐形的錐形導(dǎo)引部18，其中收容管部17與錐形導(dǎo)引部18共同構(gòu)成移送流體導(dǎo)引部件。
均勻噴射部16的外側(cè)部，嵌入到頭部2的通孔7的內(nèi)側(cè)面，且均勻噴射部16的兩端面夾于裝置主體3與頭部2之間并加以固定，由此固定安裝整個(gè)空氣導(dǎo)入部件15。收容管部17位于均勻噴射部16的中央，這樣放電針11貫穿收容管部17的內(nèi)部。均勻噴射部16的上游端面形成呈同心的環(huán)狀流通溝16a，而下游端面則在圓周方向上均勻的形成了多個(gè)流通孔16b，裝置主體3的空氣流入口6通過上述的環(huán)狀流通溝16a和流通孔16b與通孔7相連通。位于收容管部17下游端部的錐形導(dǎo)引部18，形成沿下游側(cè)半徑呈增大趨勢(shì)的錐形，其下游端部位于放電針11的前端部11a的上游。
在襯套13的下游，噴嘴接頭19與頭部2的通孔7螺紋結(jié)合，此噴嘴接頭19具有由頭部2的前端突出的突出螺紋部19a，同時(shí)也具有與襯套13的空氣導(dǎo)引通道14相連通的連通孔20。此噴嘴接頭19可與頭部2自由地拆裝，且也可以通過突出螺紋部19a與圖中沒有示出的導(dǎo)管型噴嘴等拆裝交換。
具有上述構(gòu)造的離子發(fā)生裝置1是生成向帶電部位供應(yīng)用于除電的離子化空氣的裝置。
下面將對(duì)根據(jù)本實(shí)施方式的離子發(fā)生裝置1的工作方式進(jìn)行說明。在圖1中，由電源單元12向構(gòu)成放電電極的頭部2和放電針11供給數(shù)kV以上的交流電壓，因此可在上述的放電電極之間引起產(chǎn)生電暈C的電暈放電，上述電暈放電即可對(duì)流動(dòng)在空氣導(dǎo)引通道14內(nèi)的空氣進(jìn)行離子化。通過安裝在噴嘴接頭19上的圖中沒有示出的導(dǎo)管型噴嘴等，將離子化空氣供應(yīng)給指定的帶電部位，即可去除此帶電部位的靜電電荷。
此處，電暈C發(fā)生在放電針11的前端部11a的周圍位置，空氣導(dǎo)入部件15的收容管部17和錐形導(dǎo)引部18導(dǎo)引空氣導(dǎo)引通道14內(nèi)流動(dòng)的空氣的流動(dòng)方向，使得空氣不與前端部11a周圍形成的電暈發(fā)生區(qū)域直接接觸。也就是說，收容管部17保護(hù)放電針11不與空氣流直接接觸，錐形導(dǎo)引部18則將空氣流導(dǎo)引向電暈發(fā)生區(qū)域的外側(cè)。這樣一來，在增減離子化空氣的生成量而使空氣流量發(fā)生變化的情況下，可以基本防止電暈發(fā)生區(qū)域中壓力和流速的變化，通?？删S持空氣的離子化也就是離子的發(fā)生的穩(wěn)定。特別是，在壓力增加、空氣密度升高的情況下，可防止因?yàn)榈貌坏椒€(wěn)定的電暈放電而帶來的不便。此種電暈放電的穩(wěn)定，即陽(yáng)離子和陰離子的產(chǎn)生量比率也就是離子平衡的穩(wěn)定，對(duì)于除電性能，可以更接近于理想的陽(yáng)離子與陰離子等量產(chǎn)生的狀態(tài)。
圖2是根據(jù)本實(shí)施方式中的離子發(fā)生裝置1和不具備空氣導(dǎo)入部件15的離子發(fā)生裝置，相對(duì)于空氣供給壓力變化時(shí)，離子平衡變化的比較圖。橫軸表示供給壓力的增減，縱軸用離子化空氣整體的電位表示離子平衡。在本圖中，當(dāng)離子發(fā)生裝置不具備空氣導(dǎo)入部件15時(shí)，如圖中虛線所示，隨著供給壓力的增加，離子平衡會(huì)發(fā)生較大變化(圖中所示為減小變化)。相反的，在具備了空氣導(dǎo)入部件15(移送流體導(dǎo)引部件)的本實(shí)施方式中的離子發(fā)生裝置1中，如圖中實(shí)線所示，即使增加供給壓力，電離平衡也不發(fā)生很大變化，因此可以維持近于陽(yáng)離子與陰離子等量產(chǎn)生的穩(wěn)定狀態(tài)。
如上所述，采用本實(shí)施方式中的離子發(fā)生裝置1，在大量產(chǎn)生離子化空氣的情況下，由于仍可以保持離子平衡的穩(wěn)定，因此可以生成除電性能優(yōu)異的離子化空氣。
同時(shí)，在收容管部17和錐形導(dǎo)引部18構(gòu)成的移送流體導(dǎo)引部件，為了包含前端部11a而收容整個(gè)放電針11，不能順利地輸送由電暈放電產(chǎn)生的離子，而本實(shí)施方式中的離子發(fā)生裝置所具有的錐形導(dǎo)引部18，由于其下游端部位于放電針11的前端部11a的上游，因此可以使空氣在電暈C的臨近外側(cè)流動(dòng)，達(dá)到順利輸送離子并保持離子平衡的效果。
且均勻噴射部16可使空氣相對(duì)于放電針11的外側(cè)均勻地流動(dòng)，因此可順利地輸送電暈放電產(chǎn)生的離子，并使電離平衡更加穩(wěn)定。
此外，移送流體導(dǎo)引部件并不僅限如圖1所示的由收容管部17與錐形導(dǎo)引部18所組合而成的結(jié)構(gòu)，也可以是引導(dǎo)空氣流動(dòng)方向使空氣導(dǎo)引通道14內(nèi)流動(dòng)的空氣不直接與電暈發(fā)生區(qū)域相接觸其他結(jié)構(gòu)。
例如，如圖3中所示的第一變形例所示，也可采取均勻噴射部26與襯套23的上游鄰接配置，并有收容管部27的上游端部設(shè)有的螺紋部分27a與均勻噴射部26進(jìn)行螺紋結(jié)合的構(gòu)造。在這種情況下，由于錐形導(dǎo)引部28的下游端部位于放電針11的前端部11a的上游部，因此可以順利地輸送電暈C產(chǎn)生的離子。又，如圖4中所示的第二變形例所示，也可以不設(shè)置均勻噴射部，而是設(shè)在收容管部37上游端部的螺紋部分37a與裝置主體3直接進(jìn)行螺紋連接的構(gòu)造。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的離子發(fā)生裝置的示意截面圖，其中(A)是(B)中沿A-A線的平面截面圖，(B)則是(A)中沿B-B線的側(cè)面截面圖。本實(shí)施方式中的離子發(fā)生裝置是采用風(fēng)扇送入的大氣空氣生成離子化空氣的裝置，為將生成的離子化空氣用通道吹出的風(fēng)扇型離子發(fā)生裝置。本圖中，對(duì)與圖1所示的離子發(fā)生裝置1相同的部件或形狀部分指定同一標(biāo)號(hào)。
如圖5所示，根據(jù)本實(shí)施方式中的離子發(fā)生裝置101具備裝備了送風(fēng)機(jī)102的裝置主體103、配備在裝置主體103上的通道104、配備在通道104內(nèi)部的3根放電針111、與各放電針111對(duì)應(yīng)的對(duì)面形成互補(bǔ)對(duì)電極的對(duì)極板107以及由樹脂等制成的配備在送風(fēng)機(jī)102和各放電針111之間的流動(dòng)空氣導(dǎo)引部件105。
裝置主體103在外殼106內(nèi)部備有送風(fēng)機(jī)102及電源單元112，其中該送風(fēng)機(jī)102中包括抽入空氣的送風(fēng)機(jī)入風(fēng)口102a和向通道104內(nèi)吹出空氣的送風(fēng)機(jī)出風(fēng)口102b。電源單元112向?yàn)榱蓑?qū)動(dòng)送風(fēng)機(jī)102的圖中未示出的電機(jī)供給電力，同時(shí)，電源單元112內(nèi)部還具有可以得到放電所必需的電力的功率轉(zhuǎn)換器。
設(shè)置在外殼106中的通道104為近于正方形的筒狀，將送風(fēng)機(jī)出風(fēng)口102b吹出的空氣通過通道出風(fēng)口104a導(dǎo)引至外部。3根放電針111互相平行地垂直固定于導(dǎo)體制成的電極固定板108上，而此電極固定板108由電極固定板支撐臺(tái)109支撐。因此，放電針111的設(shè)置方向與由送風(fēng)機(jī)出風(fēng)口102b向通道出風(fēng)口104a吹出的空氣流向相垂直。導(dǎo)體板形成的對(duì)極板107與各放電針111的前端部111a垂直相對(duì)且有間隔地設(shè)置并固定在通道104的內(nèi)部。各放電針111與對(duì)極板107共同構(gòu)成放電電極，各放電針111和對(duì)極板107均與電源單元112的功率轉(zhuǎn)換器相連接。
作為移送流體導(dǎo)引部件的各流動(dòng)空氣導(dǎo)引部件105，具有比放電針111的前端部111a的周圍產(chǎn)生的電暈C更大的直徑的圓筒狀約一半形狀。此流動(dòng)空氣導(dǎo)引部件105設(shè)置于放電針111與送風(fēng)機(jī)102之間，并與各放電針111平行地固定于通風(fēng)道104。同時(shí)半圓筒狀的流動(dòng)空氣導(dǎo)引部件105的內(nèi)徑側(cè)與放電針111同向，其下游端部位于放電針111中心軸的上游，若由送風(fēng)機(jī)102方向觀察則看不到放電針111的前端部111a。
下面將對(duì)本實(shí)施方式中的離子發(fā)生裝置101的工作方式進(jìn)行說明。在圖5中，由電源單元112向構(gòu)成放電電極的對(duì)極板107和放電針111供給數(shù)kV以上的交流電壓，因此可在此放電電極間引起電暈放電，將通道104內(nèi)部流動(dòng)的空氣進(jìn)行離子化后，由通道出風(fēng)口104a吹出。
此處，電暈C發(fā)生在放電針111的前端部111a的周圍，流動(dòng)空氣導(dǎo)引部件105引導(dǎo)空氣偏向電暈發(fā)生區(qū)域的側(cè)方，使通道104內(nèi)部流動(dòng)的空氣不直接接觸在前端部111a的周圍所形成的電暈發(fā)生區(qū)域。即，具有半圓筒狀流動(dòng)空氣導(dǎo)引部件105使空氣分流，并引導(dǎo)空氣偏向整個(gè)放電針111及電暈發(fā)生區(qū)域的側(cè)方。由此，即使在空氣流量發(fā)生增減變化的情況下，也可基本防止電暈發(fā)生區(qū)域內(nèi)壓力和流速的變化，維持正常穩(wěn)定的離子平衡。
由于本實(shí)施方式所具備的流動(dòng)空氣導(dǎo)引部件105的下游端部位于放電針111中心軸的上游，因此利用在電暈C的臨近側(cè)方流動(dòng)的空氣，可以對(duì)離子進(jìn)行良好地搬運(yùn)，使得離子平衡更加穩(wěn)定。
此外，移送流體導(dǎo)引部件并不僅限于上述流動(dòng)空氣導(dǎo)引部件105的半圓筒狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)引氣體流動(dòng)方向使通道104內(nèi)部流動(dòng)的空氣不直接接觸電離發(fā)生區(qū)域的其他結(jié)構(gòu)也可適用。
本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變化。例如，供給的移送流體可以利用壓縮空氣(大氣空氣)以外的氮?dú)釴2氣體等。
工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明的離子發(fā)生裝置產(chǎn)生用于對(duì)電子元件等各種部件進(jìn)行去除靜電的離子化空氣。
權(quán)利要求
1.一種離子發(fā)生裝置，其特征在于，該離子發(fā)生裝置包括導(dǎo)體噴吹管，具有形成在該導(dǎo)體噴吹管上的與裝置主體上設(shè)置的流動(dòng)移送流體的流體流入口連通的通孔；放電針，前端部分安置在上述通孔內(nèi)；以及移送流體導(dǎo)引部件，用于導(dǎo)引移送流體流動(dòng)方向使得上述移送流體與上述前端部分周圍形成的電暈發(fā)生區(qū)域不直接接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的離子發(fā)生裝置，其特征在于，相對(duì)于上述移送流體的流動(dòng)方向的上述移送流體導(dǎo)引部件下游端部，位于在流動(dòng)方向上上述電暈發(fā)生區(qū)域的上游。
3.一種離子發(fā)生裝置，其特征在于，該離子發(fā)生裝置包括裝置主體，裝有送風(fēng)機(jī)；通道，配置在上述裝置主體上并將上述送風(fēng)機(jī)吹出的移送流體引導(dǎo)至外部；放電針，該放電針的前端部分安置于上述通道內(nèi)；對(duì)電極，配備在上述通道內(nèi)；以及移送流體導(dǎo)引部件，導(dǎo)引移送流體流通方向使得上述移送流體與上述前端部分周圍形成的電暈發(fā)生區(qū)域不直接接觸。
全文摘要
一種離子發(fā)生裝置，其頭部(2)具有可提供壓縮空氣并使壓縮空氣在其中流動(dòng)的通孔(7)，通孔(7)內(nèi)部設(shè)置有放電針(11)。若給導(dǎo)體制成的頭部(2)和放電針(11)加載放電所需的電壓，則放電針(11)的前端部分(1la)將發(fā)生電暈C，使流動(dòng)空氣離子化。利用將絕緣體構(gòu)成的并收容大部分放電針(11)于內(nèi)的圓筒狀收容管部(17)以及下游端部形成的錐狀的錐形導(dǎo)引部(18)(移送流體導(dǎo)引部件)，使空氣流不直接接觸電暈發(fā)生區(qū)域，而是引導(dǎo)其偏向該區(qū)域的外側(cè)。因此，即使空氣的供給壓力增加，亦能使電暈發(fā)生區(qū)域內(nèi)的壓力和流速均無較大變化，從而保持離子平衡的穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H05F3/04GK1846337SQ20048002502
公開日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2004年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
發(fā)明者小辻一雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小金井