專利名稱：除電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對放電針施加交流電壓脈沖(正負(fù)的高壓脈沖)從而產(chǎn)
背景技術(shù)：
以往，作為這樣的除電裝置，已知例如專利文獻(xiàn)l、專利文獻(xiàn)2所述的 除電裝置。
圖4是表示專利文獻(xiàn)1所記載的現(xiàn)有技術(shù)的電路圖。在圖4中，101表 示直流電源，102a、 102b表示開關(guān)，103表示控制電路，104表示正側(cè)高壓 產(chǎn)生電路，105表示負(fù)側(cè)高壓產(chǎn)生電路，104a、 105a表示變壓器，104b、 105b 表示倍壓整流電路，106表示放電針，107a、 107b表示電阻，108表示寄生 電容。
接著，概述該現(xiàn)有技術(shù)的動作。
若通過控制電路103來輪流接通正側(cè)的開關(guān)102a、負(fù)側(cè)的開關(guān)102b (另 一開關(guān)為斷開)，則從正側(cè)高壓產(chǎn)生電路104輸出的正的高壓脈沖和從負(fù)側(cè)高 壓產(chǎn)生電路105輸出的負(fù)的高壓脈沖輪流施加在放電針106上。由此，由于 放電針106的周圍輪流產(chǎn)生正負(fù)離子，所以通過由放電針106側(cè)向被除電物 (未圖示)的方向送風(fēng)，從而能夠?qū)Ρ怀娢锾峁┱?fù)的離子。此外，若改 變各開關(guān)102a、 102b的開關(guān)時(shí)間或者其占空比，則能夠控制施加在放電針 106上的正負(fù)的電壓的大小和頻率，由此可控制正負(fù)離子的離子平衡。
此外，圖5是表示專利文獻(xiàn)2所記載的現(xiàn)有技術(shù)的電路圖。在圖5中， 201為正側(cè)高壓產(chǎn)生電路，202為負(fù)側(cè)高壓產(chǎn)生電路，201a、 202a為自激振 蕩電^各，201b、 202b為變壓器，201c、 202c為倍壓整流電3各，203a、 203b 為齊納二極管，204為電阻，205為放電針，206為相對電極(接地板)，207 至209為電阻，210為離子電流檢測電路，211為異常放電電流檢測電路，212 為CPU, 213為顯示LED, 214為框架地線，215為高壓側(cè)地線。
在該現(xiàn)有技術(shù)中，也從正側(cè)高壓產(chǎn)生電路201以及負(fù)側(cè)高壓產(chǎn)生電路202
對放電針205施加正負(fù)高壓脈沖，從放電針205輪流產(chǎn)生正負(fù)離子。然后， 通過離子電流檢測電路210檢測流過電阻207的電流的變化從而檢測到放電 針205的污祐，并由顯示LED213將其顯示。此外，能夠由流過電阻207的正 負(fù)的電流的平衡檢測到離子產(chǎn)生量的離子平衡，同時(shí)由流過電阻208的電流 檢測到被除電物附近的離子平衡，并通過根據(jù)這些檢測結(jié)果來控制從CPU212 發(fā)送到各個(gè)振蕩電路201a、 202a的控制信號的占空比，從而可控制離子平衡。 另外，異常放電電流檢測電路211用于由流過電阻209的電流來檢測放 電針2 05和接地板2 06之間的異常放電，從而進(jìn)行警報(bào)顯示等。
專利文獻(xiàn)1日本特開2000-582卯號公報(bào)(段落
至
、圖l 至圖3等)
專利文獻(xiàn)2日本特開2002-216995號公報(bào)(段落
至
、圖
5等)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
在專利文獻(xiàn)l所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，為了最佳地控制離子平衡，需要根 據(jù)控制電路103來調(diào)整開關(guān)102a、 102b的開關(guān)時(shí)間或其占空比，并存在控制 電路103的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜的問題。
此外，在專利文獻(xiàn)2所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，通過電阻207、 208可檢測放 電針205的附近的產(chǎn)生離子或者被除電物附近的正負(fù)離子的離子平衡，但由 于控制離子平衡的方法基本上與專利文獻(xiàn)l相同，因此可能會使CPU212的控 制程序等復(fù)雜化。
而且，在專利文獻(xiàn)2的現(xiàn)有技術(shù)中，不能夠檢測從放電針205經(jīng)由高壓 側(cè)地線215流向變壓器201b、 202b的次級側(cè)的離子電流，由此存在不能夠高 精度地控制離子平衡的問題。
因此本發(fā)明所要解決的課題是提供一種通過簡單結(jié)構(gòu)的控制電路來可適 當(dāng)?shù)夭⑶腋呔鹊乜刂齐x子平衡的除電裝置。
用于解決課題的手段
為了解決上述課題，技術(shù)方案1所述的發(fā)明是一種除電裝置，包括第 一高壓產(chǎn)生電路，產(chǎn)生正負(fù)極性中的任意一個(gè)極性的電壓脈沖；第二高壓產(chǎn) 生電路，產(chǎn)生與所述電壓脈沖的極性相反極性的直流偏置電壓；放電針，通 過電阻被施加將所述電壓脈沖和所述直流偏置電壓重疊而得到的交流電壓脈 沖，并由與相對電極之間的電暈放電來產(chǎn)生正負(fù)離子；放電電流^f全測用電阻,
用于檢測流過所述放電針和所述相對電極之間的放電電流；離子電流檢測用 電阻，用于檢測經(jīng)由接地點(diǎn)流過所述放電針和第一、第二高壓產(chǎn)生電路之間 的離子電流；以及控制電路，將由所述放電電流檢測用電阻及離子電流檢測 用電阻檢測到的檢測信號合成，并根據(jù)該合成信號來調(diào)整所述直流偏置電壓 的大小，從而控制由所述放電針產(chǎn)生的正負(fù)離子的離子平衡。
技術(shù)方案2所述的發(fā)明，在技術(shù)方案1所述的除電裝置中，包括可以 改變從第一高壓產(chǎn)生電路輸出的電壓脈沖的頻率的部件。
技術(shù)方案3所述的發(fā)明，在技術(shù)方案1或者2所述的除電裝置中，其特 征在于，從第一高壓產(chǎn)生電路輸出的電壓脈沖是正極性，從第二高壓產(chǎn)生電 路輸出的直流偏置電壓是負(fù)極性的。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，不通過如現(xiàn)有技術(shù)那樣，使正電壓脈沖或負(fù)電壓脈沖的占 空比變化等復(fù)雜的方法，就能夠適當(dāng)?shù)夭⑶腋呔鹊乜刂普?fù)離子平衡，能 夠?qū)崿F(xiàn)電路結(jié)構(gòu)的簡單化或成本的降低。
此外，通過基于放電電流檢測用電阻以及第一、第二離子電流檢測用電 阻的電流檢測值來調(diào)整直流偏置電壓，從而可高精度地控制離子平衡。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示實(shí)施方式中的控制單元及各電阻的連接關(guān)系的電路圖。
圖3是表示實(shí)施方式的動作的波形圖。
圖4是表示專利文獻(xiàn)1所記載的現(xiàn)有技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示專利文獻(xiàn)2所記載的現(xiàn)有技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)圖。
標(biāo)號說明
1:直流電源
2:控制電3各
2A、 2B:輸出端子
2C:輸入端子
3:開關(guān)4P:正側(cè)振蕩電路
4N負(fù)側(cè)振蕩電路
5P、 5N:變壓器6P、 6N:倍壓整流電路61、64:電容
62齊納二極管
63、65: 二極管
7、8、 12:電阻
9放電針
10相對電極
11放電電流檢測用電阻
12離子電流4全測用電阻
13、14:電阻
15、16:連接點(diǎn)
20B:控制單元21電容
22電阻
23運(yùn)算放大器
24反饋電阻
25電位器電阻
50P:正側(cè)高壓產(chǎn)生電游^5 ON:負(fù)側(cè)高壓產(chǎn)生電路
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
首先，圖l是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)圖。在該圖中，l為直
流電源，其正極連接到控制電路2的電源端子。控制電路2的輸入端子2C與 后述的放電電流檢測用電阻11、離子電流檢測用電阻12以及電阻13、 14的 各一端連接，控制電路2的第一輸出端子2A經(jīng)由開關(guān)3連接到正側(cè)振蕩電路 4P的輸入端，同時(shí)控制電路2的第二輸出端子2B與負(fù)側(cè)振蕩電路4N的輸入
端連接。
正側(cè)振蕩電路4P的輸出端與變壓器5P的初級線圏連接，其次級線圈與
由多個(gè)電容61、齊納二極管62以及二極管63組成的倍壓整流電路6P連接， 該倍壓整流電路6P動作，以將在變壓器5P的次級線圈產(chǎn)生的高頻交流電壓 升壓、整流，并輸出正電壓脈沖。
這里，變壓器5P及倍壓整流電路6P構(gòu)成作為第一高壓產(chǎn)生電路的正側(cè) 高壓產(chǎn)生電^各50P。
此外，負(fù)側(cè)振蕩電路4N的輸出端與變壓器5N的初級線圏連接，其次級 線圈與由多個(gè)電容64以及二極管65組成的倍壓整流電5各6N連接。該倍壓整 流電路6N動作，以將在變壓器5N的次級線圏產(chǎn)生的高頻交流電壓升壓、整 流，并輸出負(fù)直流偏置電壓。
這里，變壓器5N以及倍壓整流電路6N構(gòu)成作為第二高壓產(chǎn)生電路的負(fù) 側(cè)高壓產(chǎn)生電if各50N。
正側(cè)高壓產(chǎn)生電路50P的輸出端子與連接點(diǎn)15直接連接，同時(shí)負(fù)側(cè)高壓 產(chǎn)生電路50N的輸出端子經(jīng)由電流阻止用電阻7,與所述連接點(diǎn)15連接。并 且，連接點(diǎn)15經(jīng)由電阻8與放電針9連接。
10是被配置為靠近于所述放電針9的相對電極，該相對電極10經(jīng)由放 電電流檢測用電阻11以及連接點(diǎn)16,與所述控制電路2的輸入端子2C連接。
此外，變壓器5P、 5N的次級線圈的一端，分別經(jīng)由電阻13 、 14以及所 述連接點(diǎn)16,與控制電路2的輸入端子2C連接。然后，連接點(diǎn)16經(jīng)由離子 電流檢測用電阻12被接地(連接到除電裝置本身的地線)。
即，控制電路2的輸入端子2C由連接點(diǎn)16 ，同時(shí)與放電電流檢測用電 阻ll、離子電流;f企測用電阻12以及電阻13、 14的各一端連接。
另外，圖2是表示用于生成由所述輸出端子2B提供給振蕩電路4N的信 號的控制單元20B的結(jié)構(gòu)，與各電阻11至14的連接關(guān)系的電路圖，控制單 元20B構(gòu)成所述控制電路2的一部分。
在圖2中，與各電阻11至14的一端同時(shí)連接的輸入端子2C(連接點(diǎn)16 ) 上連接有電容21的一端，其另一端接地。此外，電容21的一端經(jīng)由電阻22 與作為反相放大器的運(yùn)算放大器23的反相輸入端子連接，運(yùn)算放大器的23 的同相輸入端子與電位器電阻25連接。24為運(yùn)算放大器23的反饋電阻。
然后，運(yùn)算放大器23的輸出端子作為所述控制電路2的輸出端子2B與 負(fù)側(cè)的振蕩電路4N連接。另外，實(shí)際上運(yùn)算放大器23的輸出端與輸出端子
2B之間還連接有電流放大電路等，但這里簡單地省略了其圖示。 接著，參照圖3說明該實(shí)施方式的動作。
通過接通主電源來開通所述開關(guān)3，并從控制電路2的輸出端子2A向正 側(cè)的振蕩電路4P發(fā)送控制信號。由此.，從振蕩電路4P輸出高頻交流電壓， 該交流電壓通過正側(cè)高壓產(chǎn)生電路50P內(nèi)的倍壓整流電路6P來升壓并整流， 從而作為正電壓脈沖被提供給連接點(diǎn)15。圖3 (a)表示該正電壓脈沖，例如 設(shè)大小為+P[V]、占空比為50%。
另一方面，通過控制電路2內(nèi)的所述控制單元20B的動作，根據(jù)電位器 電阻25的值，從輸出端子2B輸出被初始化設(shè)定的控制信號，并將該控制信 號送到負(fù)側(cè)的振蕩電路4N。由此，從振蕩電路4N輸出高頻的交流電壓，該 交流電壓由負(fù)側(cè)高壓產(chǎn)生電路50N內(nèi)的倍壓整流電路6N升壓并整流，并經(jīng)由 電阻7而作為負(fù)直流偏置電壓提供給圖1的連接點(diǎn)15。圖3 ( b )表示該直流 偏置電壓，并將其大小設(shè)為-N[V]。
因此，如圖3(c)所示，連接點(diǎn)15的電壓成為在圖3(a)的正電壓脈沖 上疊加了圖3(b)的負(fù)的直流偏置電壓的電壓，成為正側(cè)的振幅為+P2[V] (P2=P「N ),負(fù)側(cè)的振幅為-N [V]的交流脈沖。
該交流脈沖經(jīng)由電阻8而施加在放電針9上，因此由與相對電極10之間 產(chǎn)生的電暈放電而使放電針周圍的空氣離子化，并產(chǎn)生正負(fù)離子。另外，通 過將圖3(c)中的振幅設(shè)為P2=N，從而對放電針9交替施加絕對值以及脈沖寬 度相等的正電壓脈沖及負(fù)電壓脈沖。
這里，因?yàn)榱鹘?jīng)放電針9與相對電極10之間的放電電流流過放電電流檢 測用電阻11和電阻13、 14的串聯(lián)電路，所以在連接點(diǎn)16產(chǎn)生對應(yīng)于放電電 流檢測值的電壓，并且該電壓呈現(xiàn)在圖2的輸入端子2C上。
此外，用于由從放電針9產(chǎn)生的正負(fù)離子來對被除電物進(jìn)行除電的離子 電流，在放電針9和變壓器5P、 5N的次級線圈之間流過除電裝置的接地點(diǎn)， 換言之，流過離子電流檢測用電阻12以及電阻13、 14，所以在連接點(diǎn)16產(chǎn) 生對應(yīng)于正負(fù)離子電流檢測值的電壓，且該電壓也呈現(xiàn)在輸入端子2C上。
另外，由上述說明可知，電阻13、 14對放電電流的4全測、離子電流的檢 測雙方都有貢獻(xiàn)。
從而，輸入端子2C的電壓成為將流過放電針9和相對電極10之間的放 電電流檢測值，與實(shí)際貢獻(xiàn)于被除電物的除電的離子電流檢測值合成的信號，
并成為反映考慮了放電電流以及離子電流兩者的正負(fù)離子量的平tf的值。
圖2所示的控制單元20B中，通過運(yùn)算放大器23的動作來反轉(zhuǎn)輸出入電 壓的極性，例如若輸入端子2C的電壓向正方向變化，則輸出端子2B的電壓 向負(fù)方向變化。從而，由于正負(fù)離子的不平衡而輸入端子2C的電壓向正負(fù)任 何一個(gè)方向變化時(shí)，輸出端子2B的電壓向抵消其變化的方向變化。
具體而言，若檢測到作為輸入端子2C的電壓的正離子量過剩，則從輸出 端子2B輸出使圖3(b)中的直流偏置電壓向負(fù)方向增加的控制信號，并基于 該控制信號由振蕩電路4N及負(fù)側(cè)高壓產(chǎn)生電路50N生成向負(fù)方向增加的直流 偏置電壓。
因此，由于圖3(c)的交流脈沖的負(fù)電壓脈沖的面積增加，所以負(fù)離子量 增加，可控制為保持正負(fù)離子平衡。
負(fù)離子量過剩的情況下的動作與上述情況相反，通過使圖3(b)中的直流 偏置電壓減少(接近于0的方向)的控制信號，從而使負(fù)的直流偏置電壓減 少，所以負(fù)離子量減少，可控制為保持正負(fù)離子平衡。
通過上述那樣的動作，能夠使從放電針9發(fā)生的正負(fù)離子量平衡。
此外，若調(diào)整控制單元20B中的電位器電阻25的值，則能夠改變負(fù)的直 流偏置電壓的初始值，并能夠設(shè)定與被除電物的帶電極性對應(yīng)的最佳的直流 偏置電壓。
另外，通過控制所述開關(guān)3的開關(guān)頻率或者振蕩電路4P的振蕩頻率，能 夠改變從正側(cè)高壓產(chǎn)生電路50P輸出的正電壓脈沖的頻率，同時(shí)通過調(diào)整振 蕩電路4P的輸出電壓的振幅，能夠使正電壓脈沖的振幅變化為任意的值。
通過如上那樣適當(dāng)調(diào)整正電壓脈沖的頻率和振幅、負(fù)的直流偏置電壓的 大小，從而能夠改變圖3(c)所示的交流脈沖的頻率或正負(fù)脈沖的面積之比， 所以不僅保持正負(fù)的離子平衡，還可以根據(jù)被除電物的帶電極性來進(jìn)行控制， 以使提供多余的正或負(fù)的離子。
此外，在上述的實(shí)施方式中，從正側(cè)高壓產(chǎn)生電路50P產(chǎn)生正電壓脈沖， 從負(fù)側(cè)高壓產(chǎn)生電路50N產(chǎn)生負(fù)的直流偏置電壓，并將其重疊，但也可以通 過改變電路結(jié)構(gòu)，從而從正側(cè)高壓產(chǎn)生電路50P產(chǎn)生正的直流偏置電壓，從 負(fù)側(cè)高壓產(chǎn)生電路50N產(chǎn)生負(fù)電壓脈沖，并將其重疊，施加在放電針9上。
權(quán)利要求
1.一種除電裝置，其特征在于包括第一高壓產(chǎn)生電路，產(chǎn)生正負(fù)極性的任何一個(gè)極性的電壓脈沖；第二高壓產(chǎn)生電路，產(chǎn)生與所述電壓脈沖的極性相反極性的直流偏置電壓；放電針，經(jīng)由電阻被施加將所述電壓脈沖和所述直流偏置電壓重疊而得到的交流電壓脈沖，并通過與相對電極之間的電暈放電產(chǎn)生正負(fù)離子；放電電流檢測用電阻，用于檢測流過所述放電針和所述相對電極之間的放電電流；離子電流檢測用電阻，用于檢測經(jīng)由接地點(diǎn)流過所述放電針和第一、第二高壓產(chǎn)生電路之間的離子電流；以及控制電路，將由所述放電電流檢測用電阻及離子電流檢測用電阻檢測到的檢測信號合成，并根據(jù)該合成信號來調(diào)整所述直流偏置電壓的大小，從而控制由所述放電針產(chǎn)生的正負(fù)離子的離子平衡。
2. 如權(quán)利要求1所述的除電裝置，其特征在于，所述除電裝置包括可以改變從第 一高壓產(chǎn)生電路輸出的電壓脈沖的頻率 的部件。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的除電裝置，其特征在于， 從第一高壓產(chǎn)生電路輸出的電壓脈沖是正極性，從第二高壓產(chǎn)生電路輸出的直流偏置電壓是負(fù)極性的。
全文摘要
提供一種通過簡單結(jié)構(gòu)的控制電路而可適當(dāng)?shù)乜刂齐x子平衡的除電裝置。包括正側(cè)高壓產(chǎn)生電路(50P)，產(chǎn)生正極性的高壓脈沖；負(fù)側(cè)高壓產(chǎn)生電路(50N)，產(chǎn)生負(fù)極性的直流偏置電壓；放電針(9)，經(jīng)由電阻(8)被施加將所述高壓脈沖和所述直流偏置電壓重疊而得到的交流電壓脈沖，并產(chǎn)生正負(fù)離子；放電電流檢測用電阻(11)，用于檢測從該放電針(9)流向相對電極(10)的放電電流；離子電流檢測用電阻(12)，用于檢測從放電針(9)通過接地點(diǎn)流過各個(gè)高壓產(chǎn)生電路(50P、50N)側(cè)的離子電流；連接點(diǎn)(13、14)；以及控制電路(2)，根據(jù)由各檢測用電阻(11、12)以及電阻(13、14)的電流檢測值的合成信號，調(diào)整直流偏置電壓的大小，并控制由放電針(9)產(chǎn)生的正負(fù)離子的離子平衡。
文檔編號H05F3/04GK101361407SQ200780001560
公開日2009年2月4日 申請日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者入江史崇, 寺崎靖則 申請人:修谷魯電子機(jī)器股份有限公司