イオン化装置のための方法および装置
本発明の種々の特徴によるイオン化装置の方法および装置はオープンエンドのハウジング内に配置された増幅器を含んでいる。空気増幅器が空気中性化システムを通過することができる増幅された空気流を供給するために使用され、それによってハウジングを出る前に増幅された空気流を中性化する。加圧されたガスは増幅された空気流として空気増幅器を出る前に、空気増幅器の内部へ注入され、ここで周囲の空気流と混合されることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイオン化装置のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は2008年6月3日出願の米国暫定特許出願第61/058,349号明細書と、2009年4月3日出願の米国特許出願第12/417,850号明細書の特典を主張しており、これらの明細書はここで全体が参照文献として含まれている。
【０００３】
イオン化装置は電気装置およびコンポーネントを組立て、試験し、または修理するときに静電放電のための電位を減少するための製造施設中の多数の位置で使用されることができる。クリーンルーム環境もまた類似の理由と、さらに汚染の可能性を減少する必要からイオン化装置を使用する。多くのイオン化装置は典型的にイオン化装置を通る空気流を発生するためのブラシ付きモーターを含んでいる。モーター中のブラシが磨耗するとき、これらはイオン化装置から排出されたサブミクロンのレベルの微粒子の増加が生じる。これらの微粒子は装置および／またはコンポーネントの清浄度レベルに対する脅威になる。
【０００４】
微粒子の汚染の可能性を減少するための従来の試みには、動作しているイオン化装置とハードウェア間の距離を増加し、イオン化装置が動作する時間量を減少し、イオン化装置を通る流量を減少する処理が含まれている。付加的な濾過システムもまたイオン化装置に付加されているが、成功度が限定されている。これらの各方法の効率はさらに、イオン化装置の位置に比較して、作業が行われるワークステーション又は台の位置のために限定される可能性がある。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の種々の特徴によるイオン化装置の方法および装置は、オープンエンドのハウジング内に配置された増幅器を含んでいる。空気増幅器は、空気中性化システムを通過することができる増幅された空気流を供給するために使用され、それによってハウジングを出る前に増幅された空気流を中性化する。加圧されたガスは増幅された空気流として空気増幅器を出る前に、空気増幅器の内部へ注入され、そこで周囲の空気流と混合されることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の例示的な実施形態によるイオン化装置を示す典型的な図である。
【図２】イオン化装置を通る空気流を示す図である。
【図３】トランスベクターを示す図である。
【図４】トランスベクターの断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明のさらに完全な理解は、以下示された図面を考慮するとき詳細な説明と請求項を参照することにより得られることができる。以下の図面では、同一の参照符合は図面を通して類似の素子およびステップを指している。
図面中の素子およびステップは簡潔および明瞭にする目的で示されており、必ずしも特定のシーケンスにしたがう必要はない。例えば、同時又は異なる順序で行われることができるステップは本発明の実施形態の理解を良好にする助けになるように図面に示されている。
【０００８】
本発明を機能ブロックコンポーネントおよび種々の処理ステップに関してここで説明する。このような機能ブロックは特定化された機能を行い種々の結果を達成するように構成された任意の数のハードウェアまたはソフトウェアコンポーネントによって実現されることができる。例えば、本発明は、種々の機能を実現できる電気接続、空気式の迅速な接続等のような、種々のハウジング、コネクタ、結合を使用できる。さらに、本発明はクリーンルームのワークステーションまたは試験台のような任意の数の修理或いは製造設備を伴って実施されることができ、ここで説明されたシステムは本発明の単なる１例の応用に過ぎない。さらに本発明は空気流を取込み、中性化するための任意の数の一般的な技術を使用することができる。
【０００９】
［概要］
本発明の種々の代表的な構成は通常の組立て又は修理、製造等のための任意のワークステーションに適用されることができる。ある代表的な構成は例えば静電放電に対する保護を必要とするクリーンルームの組立て領域および／またはワークステーションで使用するための卓上ワークステーションを含むことができる。図１を参照すると、本発明の種々の特徴によるイオン化装置100用の方法および装置はハウジング102および加圧空気の供給と共に動作できる。
【００１０】
イオン化装置100はワークステーションのような領域へ中性に荷電された空気流を与えるための任意の適切なシステムを有することができる。１実施形態では、イオン化装置100はモーターまたはファンなしで構成され、適切に作業台の上で動作するように構成されることができる。別の実施形態では、イオン化装置100はクリーンルーム中で使用されるように適合されることができ、それによってイオン化装置100からの粒子状物質は動作期間中にユニットから排出されない。例えばクリーンルーム中の作業台上での動作用に構成された実施形態では、イオン化装置100の個々のコンポーネントはステンレス鋼のような非腐食性材料で構成されることができる。同様に、イオン化装置100は時間の経過と共に又は使用により劣化する可能性がある軸受けグリース、ブラシ付きモーター、塗装等のような材料なしに構成されることができる。
【００１１】
イオン化装置100は少なくとも部分的にハウジング102内に収容されている空気増幅器106と空気中性化システム104とを具備することができる。空気中性化システム104は空気増幅器106の出力とイオン化装置100の吐出端との間に位置されることができる。図２を参照すると、ハウジング102は加圧された空気を空気増幅器106へ与えるように適切に構成された加圧ガスライン230も具備することができる。イオン化装置100は微粒子のない取込まれたイオン化空気流220を発生するために、加圧されたガスを入来する周囲の空気流210と組み合わせるように適切に構成されることができる。
【００１２】
ハウジング102は少なくとも部分的に空気増幅器106と空気中性化システム104を収納している。ハウジング102はさらに、イオン化された空気流220がハウジング102を出るときにそれを制御可能に誘導するように構成されることもできる。図１を再度参照すると、１実施形態では、ハウジング102は第１のオープンエンド110と第２のオープンエンド112とを備えた実質的に長方形のボックスを構成している。別の実施形態では、ハウジング102は任意の適切な形状、サイズまたは内部容積を有することができる。
【００１３】
ハウジング102はさらに動作中および／または使用していないときに第１のオープンエンド110と第２のオープンエンド112との間に空気流の自由な流通を可能にするように適切に構成されることもできる。モーター、ファン又は他の可動部分をもたない１実施形態では、ハウジングはオープンエンド110と112の一方または両者に安全保護体なしに構成されることもできる。
【００１４】
ハウジング102は作業台または台の上のような任意の適切な位置で動作されるように構成されることができ、永久的又は半永久的に取り付けられるように構成されることができる。例えば、ハウジング102は壁上に取り付け、或いは天井に取り付けるか吊下げられるように構成されることができる。
【００１５】
図２、３、４を参照すると、空気増幅器106はハウジング102の第１のオープンエンド110からハウジング102の第２のオープンエンド112への空気の質量流レートの増加を行う。空気増幅器106は空気の質量流レートを増加するための任意の適切なシステムを具備することができる。例えば図３を参照すると、１実施形態では、空気増幅器106は入口端部310、放出端部320、加圧されたガス接続点240とを具備するトランスベクター300とを具備している。トランスベクター300は収束−発散ノズルのような内部ノズル構造も具備することができる。加圧されたガスライン230は、ガス接続点240を通して加圧されたガス410をトランスベクター300の内部ベンチュリセクション430へ供給するために使用されることができる。加圧されたガス410はその後、入口端部310を通ってトランスベクター300に入る周囲空気流210と混合されることができる。２つの流体は組合された結果がトランスベクター300の排出端部320方向に移動する単向性の取り込まれ増幅された空気流420であるような方法でトランスベクター300のベンチュリセクション430において混合されることができる。
【００１６】
空気増幅器106はマニホルドその他の適切な構造のような任意の適切な方法によりイオン化装置内に配置されることができる。例えば再度図２を参照すると、ハウジング102は第１のオープンエンド110と第２のオープンエンド112を有するボックスを具備しており、複数の空気増幅器106がマニホルド250中に水平に配置されている。代わりに１以上の空気増幅器106は多数の行または円形パターン或いは格子レイアウトのような任意の適当なパターンで構成されることができる。
【００１７】
空気増幅器106は金属又は金属合金のような任意の適切な材料で構成されることができる。例えば本発明の１実施形態はステンレス鋼又はアルミニウムのような金属を必要とするクリーンルーム環境で使用するように構成されることができる。潜在的な微粒子における要求が厳しくない別の実施形態では、空気増幅器106はモールドされたポリマーのような非導電性のプラスティックからなることができる。
【００１８】
ガス接続点240は加圧されたガス410を受取って、これをベンチュリセクション430へ誘導する。ガス接続点240は加圧されたガスライン230を空気増幅器160へ接続するための任意の適当なシステムを具備することができる。例えば本発明の実施形態の図４を参照すると、ガス接続点240は加圧されたガスライン230へ結合される螺子付けされた挿入部を受けるように適切に構成された螺子付けされたスリーブを具備することができる。
【００１９】
加圧されたガス410は周囲空気流210を増幅し取り込むために使用される。加圧されたガス410は圧縮された周囲空気、不活性ガス等のような任意の適当な流体を含むことができる。例えば１実施形態では、加圧されたガス410は窒素のような不活性ガスである。第２の実施形態では、加圧されたガス410は高い圧力に圧縮されている標準的なショップエアを含むことができる。窒素のようなガスが加圧されたガス410に使用されるならば、ハウジング102、空気増幅器106、および／またはマニホルドは増幅された空気流420が近くの人に悪影響する可能性がある低酸素状態を生じないことを確実にするように適合されることもできる。
【００２０】
加圧されたガス410は増幅された空気流420の質量流の流速を制御するためにも使用されることができる。例えば圧力制御装置は加圧されたガス410に結合されることができ、空気増幅器106に解放された加圧されたガス410の圧力および／または流量を制御するように構成されることができる。圧力制御装置は手作業による制御又は電子制御される弁のような加圧されたガス410の圧力および／または流量レートを調節するための任意の適切なシステムを含むことができる。１実施形態では、増幅された空気流420の流量レートは周囲の空気流210の流量レートよりも数倍大きい可能性がある。別の実施形態では、増幅された空気流420は周囲の空気流210の流量レートの１５から２０倍大きいように調節されることができる。さらに別の実施形態では、増幅された空気流420の速度は周囲の空気流210の速度よりも大きいか等しい任意の値に調節されることができる。
【００２１】
イオン化装置100の動作はまた加圧されたガス410の流れにより制御されることができる。例えば空気増幅器106を通る加圧されたガス410の流量の流速がゼロであるならば、イオン化装置100を通る空気の流量の流速もゼロであることができる。ゼロよりも大きい加圧された空気410の質量流の流速が空気増幅器106に入ることを可能にされるならば、第２のオープンエンド112を通って出る増幅された空気流420の比例レベルが存在する可能性がある。しかしながら増幅された空気流420が第２のオープンエンド113を出るときに中性化されるかされない可能性がある。増幅された空気流420の中性化又はイオン化は中性化システム104により制御されることができる。例えば空気中性化システム104は、加圧されたガス410が空気増幅器106に注入されるならば自動的に付勢されることができる。代わりに、空気中性化システム104は加圧されたガス410の導入前又は導入後に手作業で付勢されることができる。
【００２２】
加圧されたガスライン230は増幅された空気流420を生成するために空気増幅器106へ加圧されたガスを転送する。加圧されたガスライン230は剛性または半剛性の管、ダクトまたはホースのような加圧されたガスの転送用の任意の適当なシステムを含むことができる。加圧されたガスライン230は金属、ポリマー、またはエラストマーのような任意の適切な材料を具備することができる。例えば図２を参照すると、１実施形態では加圧されたガスライン230はガス接続点240を結合108に接続するためハウジング102内に配置されるステンレス鋼の管のマニホルドを具備することができる。結合108はオーバーヘッドユーティリティのような外部の加圧されたガス源へ、または近くのガスタンクに接続されるために使用されることができる。代わりに、加圧されたガスライン230はハウジング102の外部の部分に沿って導かれることができる。
【００２３】
空気中性化システム104は増幅された空気流420中の荷電微粒子を中性化する。空気中性化システム104は空気中の微粒子の荷電された状態を変更するための任意の適切なシステムで構成することができる。１実施形態では、空気中性化システム104は標準的な１１０Ｖ ＡＣパワーで機能するように適切に構成された電気的に動作されるシステムを含むことができる。別の実施形態では、空気中性化システム104はオフのＤＣ電力を動作するように構成されることができる。
【００２４】
例えば１実施形態では、空気中性化システム104は正および負のイオンを増幅された空気流420へ付加するように構成されるイオン化バーを具備することができ、これがハウジング102を出る前にイオン化された空気流220を生成する。空気中性化システム104はステンレス鋼または医療グレードのポリカーボネートのようなクリーンルーム環境で使用するのに適した材料からなることもできる。
【００２５】
空気中性化システム104は、増幅された空気流420が空気中性化システム104を通ってまたはそれを横切って、それを越して、或いはそれを横切って通過するように空気増幅器106の放出端部320の下流に位置されることができる。例えば図２を再度参照すると、空気中性化システム104は空気増幅器106の放出端部320とハウジング102の第２のオープンエンド112との間でハウジング102内に取り付けられることができる。
【００２６】
動作において、増幅された空気流420は窒素のような加圧されたガス410をハウジング102内に配置されている増幅器106へ注入することにより生成されることができる。加圧されたガス410は、その加圧されたガス410が膨張して空気増幅器の放出端部320を出るように、空気増幅器106のベンチュリセクション430へ注入されることができる。空気増幅器106の放出端部320は、ベンチュリセクション430からの通路を与えるように適切に構成された膨張ノズルを具備することができ、ベンチュリセクション430では加圧されたガス410は加速され、そのガスと共に、増幅された空気流420を形成する空気増幅器106の入口セクション310から周囲空気流210を引込む。
【００２７】
加圧されたガス410が膨張し、空気増幅器106を出るとき、これは周囲空気流210と混合し、ハウジング102を通る空気の質量流の流速を増加する。ハウジング102を通る空気の総質量流の流速は少なくとも部分的に加圧されたガス410の圧力および／または加圧されたガス410の流量レートにより制御されることができる。
【００２８】
増幅された空気流420はその後、その増幅された空気流420を中性化および／またはイオン化するように適切に構成された空気中性化システム104と関与することができる。１実施形態では、空気中性化システム104は正および負のイオンを増幅された空気流420へ付加し、ハウジング102を出るイオン化された空気流220を形成するように構成された電気的に動作されるイオン化バーを具備することができる。
【００２９】
前述の説明では、本発明を特定の例示的な実施形態を参照して説明した。しかしながら、種々の変更および変形が請求項に記載されているように、本発明の技術的範囲から逸脱せずに行われることができる。明細書および図面は限定的ではなく例示的であり、変更は本発明の技術的範囲内に含まれることを意図している。したがって本発明の技術的範囲は単なる説明されている例によってではなく、請求項およびそれらの法的な等価物により決定されるべきである。
【００３０】
例えば任意の方法またはプロセスで述べられているステップは任意の順序で実行されることができ、請求項で提示されている特別な順序に限定されない。付加的な、任意の装置の請求項で述べられているコンポーネントおよび／または素子は組み立てられることができ、そうでなければ種々の順列で動作的に構成されることができ。したがって請求項で述べられている特別な構造に限定されない。
【００３１】
問題に対するメリット、他の利点および解決策を特定の実施形態に関して前述したが、問題に対する任意のメリット、利点、解決策、或いは任意の特別なメリット、利点又は解決策をより顕著なものにすることができる任意の素子は任意又は全ての請求項の臨界的で、必要とされ、あるいは基本的特性またはコンポーネントとして解釈されない。
【００３２】
ここで使用されている用語「具備する」、「具備している」、「有する」、「含んでいる」又は任意のその変形は非排他的包含を指しており、それによってエレメントのリストを有するプロセス、方法、アーティクル、組成又は装置は述べられたエレメントのみを含むのではなく、明白にリストされていないかこのようなプロセス、方法、アーティクル、組成又は装置に固有の他のエレメントを含むことができる。特別に述べられていないものに加えて、本発明の実施で使用される前述の構造、装置、応用、プロポーション、素子、材料又はコンポーネントの他の組合せおよび／または変形は変更されることができ、そうでなければ、その一般原理から逸脱せずに、特別な環境、製造仕様、設計パラメータまたは他の動作要件に特別に適合されることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明はイオン化装置のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は2008年6月3日出願の米国暫定特許出願第61/058,349号明細書と、2009年4月3日出願の米国特許出願第12/417,850号明細書の特典を主張しており、これらの明細書はここで全体が参照文献として含まれている。
【０００３】
イオン化装置は電気装置およびコンポーネントを組立て、試験し、または修理するときに静電放電のための電位を減少するための製造施設中の多数の位置で使用されることができる。クリーンルーム環境もまた類似の理由と、さらに汚染の可能性を減少する必要からイオン化装置を使用する。多くのイオン化装置は典型的にイオン化装置を通る空気流を発生するためのブラシ付きモーターを含んでいる。モーター中のブラシが磨耗するとき、これらはイオン化装置から排出されたサブミクロンのレベルの微粒子の増加が生じる。これらの微粒子は装置および／またはコンポーネントの清浄度レベルに対する脅威になる。
【０００４】
微粒子の汚染の可能性を減少するための従来の試みには、動作しているイオン化装置とハードウェア間の距離を増加し、イオン化装置が動作する時間量を減少し、イオン化装置を通る流量を減少する処理が含まれている。付加的な濾過システムもまたイオン化装置に付加されているが、成功度が限定されている。これらの各方法の効率はさらに、イオン化装置の位置に比較して、作業が行われるワークステーション又は台の位置のために限定される可能性がある。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の種々の特徴によるイオン化装置の方法および装置は、オープンエンドのハウジング内に配置された増幅器を含んでいる。空気増幅器は、空気中性化システムを通過することができる増幅された空気流を供給するために使用され、それによってハウジングを出る前に増幅された空気流を中性化する。加圧されたガスは増幅された空気流として空気増幅器を出る前に、空気増幅器の内部へ注入され、そこで周囲の空気流と混合されることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の例示的な実施形態によるイオン化装置を示す典型的な図である。
【図２】イオン化装置を通る空気流を示す図である。
【図３】トランスベクターを示す図である。
【図４】トランスベクターの断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明のさらに完全な理解は、以下示された図面を考慮するとき詳細な説明と請求項を参照することにより得られることができる。以下の図面では、同一の参照符合は図面を通して類似の素子およびステップを指している。
図面中の素子およびステップは簡潔および明瞭にする目的で示されており、必ずしも特定のシーケンスにしたがう必要はない。例えば、同時又は異なる順序で行われることができるステップは本発明の実施形態の理解を良好にする助けになるように図面に示されている。
【０００８】
本発明を機能ブロックコンポーネントおよび種々の処理ステップに関してここで説明する。このような機能ブロックは特定化された機能を行い種々の結果を達成するように構成された任意の数のハードウェアまたはソフトウェアコンポーネントによって実現されることができる。例えば、本発明は、種々の機能を実現できる電気接続、空気式の迅速な接続等のような、種々のハウジング、コネクタ、結合を使用できる。さらに、本発明はクリーンルームのワークステーションまたは試験台のような任意の数の修理或いは製造設備を伴って実施されることができ、ここで説明されたシステムは本発明の単なる１例の応用に過ぎない。さらに本発明は空気流を取込み、中性化するための任意の数の一般的な技術を使用することができる。
【０００９】
［概要］
本発明の種々の代表的な構成は通常の組立て又は修理、製造等のための任意のワークステーションに適用されることができる。ある代表的な構成は例えば静電放電に対する保護を必要とするクリーンルームの組立て領域および／またはワークステーションで使用するための卓上ワークステーションを含むことができる。図１を参照すると、本発明の種々の特徴によるイオン化装置100用の方法および装置はハウジング102および加圧空気の供給と共に動作できる。
【００１０】
イオン化装置100はワークステーションのような領域へ中性に荷電された空気流を与えるための任意の適切なシステムを有することができる。１実施形態では、イオン化装置100はモーターまたはファンなしで構成され、適切に作業台の上で動作するように構成されることができる。別の実施形態では、イオン化装置100はクリーンルーム中で使用されるように適合されることができ、それによってイオン化装置100からの粒子状物質は動作期間中にユニットから排出されない。例えばクリーンルーム中の作業台上での動作用に構成された実施形態では、イオン化装置100の個々のコンポーネントはステンレス鋼のような非腐食性材料で構成されることができる。同様に、イオン化装置100は時間の経過と共に又は使用により劣化する可能性がある軸受けグリース、ブラシ付きモーター、塗装等のような材料なしに構成されることができる。
【００１１】
イオン化装置100は少なくとも部分的にハウジング102内に収容されている空気増幅器106と空気中性化システム104とを具備することができる。空気中性化システム104は空気増幅器106の出力とイオン化装置100の吐出端との間に位置されることができる。図２を参照すると、ハウジング102は加圧された空気を空気増幅器106へ与えるように適切に構成された加圧ガスライン230も具備することができる。イオン化装置100は微粒子のない取込まれたイオン化空気流220を発生するために、加圧されたガスを入来する周囲の空気流210と組み合わせるように適切に構成されることができる。
【００１２】
ハウジング102は少なくとも部分的に空気増幅器106と空気中性化システム104を収納している。ハウジング102はさらに、イオン化された空気流220がハウジング102を出るときにそれを制御可能に誘導するように構成されることもできる。図１を再度参照すると、１実施形態では、ハウジング102は第１のオープンエンド110と第２のオープンエンド112とを備えた実質的に長方形のボックスを構成している。別の実施形態では、ハウジング102は任意の適切な形状、サイズまたは内部容積を有することができる。
【００１３】
ハウジング102はさらに動作中および／または使用していないときに第１のオープンエンド110と第２のオープンエンド112との間に空気流の自由な流通を可能にするように適切に構成されることもできる。モーター、ファン又は他の可動部分をもたない１実施形態では、ハウジングはオープンエンド110と112の一方または両者に安全保護体なしに構成されることもできる。
【００１４】
ハウジング102は作業台または台の上のような任意の適切な位置で動作されるように構成されることができ、永久的又は半永久的に取り付けられるように構成されることができる。例えば、ハウジング102は壁上に取り付け、或いは天井に取り付けるか吊下げられるように構成されることができる。
【００１５】
図２、３、４を参照すると、空気増幅器106はハウジング102の第１のオープンエンド110からハウジング102の第２のオープンエンド112への空気の質量流レートの増加を行う。空気増幅器106は空気の質量流レートを増加するための任意の適切なシステムを具備することができる。例えば図３を参照すると、１実施形態では、空気増幅器106は入口端部310、放出端部320、加圧されたガス接続点240とを具備するトランスベクター300とを具備している。トランスベクター300は収束−発散ノズルのような内部ノズル構造も具備することができる。加圧されたガスライン230は、ガス接続点240を通して加圧されたガス410をトランスベクター300の内部ベンチュリセクション430へ供給するために使用されることができる。加圧されたガス410はその後、入口端部310を通ってトランスベクター300に入る周囲空気流210と混合されることができる。２つの流体は組合された結果がトランスベクター300の排出端部320方向に移動する単向性の取り込まれ増幅された空気流420であるような方法でトランスベクター300のベンチュリセクション430において混合されることができる。
【００１６】
空気増幅器106はマニホルドその他の適切な構造のような任意の適切な方法によりイオン化装置内に配置されることができる。例えば再度図２を参照すると、ハウジング102は第１のオープンエンド110と第２のオープンエンド112を有するボックスを具備しており、複数の空気増幅器106がマニホルド250中に水平に配置されている。代わりに１以上の空気増幅器106は多数の行または円形パターン或いは格子レイアウトのような任意の適当なパターンで構成されることができる。
【００１７】
空気増幅器106は金属又は金属合金のような任意の適切な材料で構成されることができる。例えば本発明の１実施形態はステンレス鋼又はアルミニウムのような金属を必要とするクリーンルーム環境で使用するように構成されることができる。潜在的な微粒子における要求が厳しくない別の実施形態では、空気増幅器106はモールドされたポリマーのような非導電性のプラスティックからなることができる。
【００１８】
ガス接続点240は加圧されたガス410を受取って、これをベンチュリセクション430へ誘導する。ガス接続点240は加圧されたガスライン230を空気増幅器160へ接続するための任意の適当なシステムを具備することができる。例えば本発明の実施形態の図４を参照すると、ガス接続点240は加圧されたガスライン230へ結合される螺子付けされた挿入部を受けるように適切に構成された螺子付けされたスリーブを具備することができる。
【００１９】
加圧されたガス410は周囲空気流210を増幅し取り込むために使用される。加圧されたガス410は圧縮された周囲空気、不活性ガス等のような任意の適当な流体を含むことができる。例えば１実施形態では、加圧されたガス410は窒素のような不活性ガスである。第２の実施形態では、加圧されたガス410は高い圧力に圧縮されている標準的なショップエアを含むことができる。窒素のようなガスが加圧されたガス410に使用されるならば、ハウジング102、空気増幅器106、および／またはマニホルドは増幅された空気流420が近くの人に悪影響する可能性がある低酸素状態を生じないことを確実にするように適合されることもできる。
【００２０】
加圧されたガス410は増幅された空気流420の質量流の流速を制御するためにも使用されることができる。例えば圧力制御装置は加圧されたガス410に結合されることができ、空気増幅器106に解放された加圧されたガス410の圧力および／または流量を制御するように構成されることができる。圧力制御装置は手作業による制御又は電子制御される弁のような加圧されたガス410の圧力および／または流量レートを調節するための任意の適切なシステムを含むことができる。１実施形態では、増幅された空気流420の流量レートは周囲の空気流210の流量レートよりも数倍大きい可能性がある。別の実施形態では、増幅された空気流420は周囲の空気流210の流量レートの１５から２０倍大きいように調節されることができる。さらに別の実施形態では、増幅された空気流420の速度は周囲の空気流210の速度よりも大きいか等しい任意の値に調節されることができる。
【００２１】
イオン化装置100の動作はまた加圧されたガス410の流れにより制御されることができる。例えば空気増幅器106を通る加圧されたガス410の流量の流速がゼロであるならば、イオン化装置100を通る空気の流量の流速もゼロであることができる。ゼロよりも大きい加圧された空気410の質量流の流速が空気増幅器106に入ることを可能にされるならば、第２のオープンエンド112を通って出る増幅された空気流420の比例レベルが存在する可能性がある。しかしながら増幅された空気流420が第２のオープンエンド113を出るときに中性化されるかされない可能性がある。増幅された空気流420の中性化又はイオン化は中性化システム104により制御されることができる。例えば空気中性化システム104は、加圧されたガス410が空気増幅器106に注入されるならば自動的に付勢されることができる。代わりに、空気中性化システム104は加圧されたガス410の導入前又は導入後に手作業で付勢されることができる。
【００２２】
加圧されたガスライン230は増幅された空気流420を生成するために空気増幅器106へ加圧されたガスを転送する。加圧されたガスライン230は剛性または半剛性の管、ダクトまたはホースのような加圧されたガスの転送用の任意の適当なシステムを含むことができる。加圧されたガスライン230は金属、ポリマー、またはエラストマーのような任意の適切な材料を具備することができる。例えば図２を参照すると、１実施形態では加圧されたガスライン230はガス接続点240を結合108に接続するためハウジング102内に配置されるステンレス鋼の管のマニホルドを具備することができる。結合108はオーバーヘッドユーティリティのような外部の加圧されたガス源へ、または近くのガスタンクに接続されるために使用されることができる。代わりに、加圧されたガスライン230はハウジング102の外部の部分に沿って導かれることができる。
【００２３】
空気中性化システム104は増幅された空気流420中の荷電微粒子を中性化する。空気中性化システム104は空気中の微粒子の荷電された状態を変更するための任意の適切なシステムで構成することができる。１実施形態では、空気中性化システム104は標準的な１１０Ｖ ＡＣパワーで機能するように適切に構成された電気的に動作されるシステムを含むことができる。別の実施形態では、空気中性化システム104はオフのＤＣ電力を動作するように構成されることができる。
【００２４】
例えば１実施形態では、空気中性化システム104は正および負のイオンを増幅された空気流420へ付加するように構成されるイオン化バーを具備することができ、これがハウジング102を出る前にイオン化された空気流220を生成する。空気中性化システム104はステンレス鋼または医療グレードのポリカーボネートのようなクリーンルーム環境で使用するのに適した材料からなることもできる。
【００２５】
空気中性化システム104は、増幅された空気流420が空気中性化システム104を通ってまたはそれを横切って、それを越して、或いはそれを横切って通過するように空気増幅器106の放出端部320の下流に位置されることができる。例えば図２を再度参照すると、空気中性化システム104は空気増幅器106の放出端部320とハウジング102の第２のオープンエンド112との間でハウジング102内に取り付けられることができる。
【００２６】
動作において、増幅された空気流420は窒素のような加圧されたガス410をハウジング102内に配置されている増幅器106へ注入することにより生成されることができる。加圧されたガス410は、その加圧されたガス410が膨張して空気増幅器の放出端部320を出るように、空気増幅器106のベンチュリセクション430へ注入されることができる。空気増幅器106の放出端部320は、ベンチュリセクション430からの通路を与えるように適切に構成された膨張ノズルを具備することができ、ベンチュリセクション430では加圧されたガス410は加速され、そのガスと共に、増幅された空気流420を形成する空気増幅器106の入口セクション310から周囲空気流210を引込む。
【００２７】
加圧されたガス410が膨張し、空気増幅器106を出るとき、これは周囲空気流210と混合し、ハウジング102を通る空気の質量流の流速を増加する。ハウジング102を通る空気の総質量流の流速は少なくとも部分的に加圧されたガス410の圧力および／または加圧されたガス410の流量レートにより制御されることができる。
【００２８】
増幅された空気流420はその後、その増幅された空気流420を中性化および／またはイオン化するように適切に構成された空気中性化システム104と関与することができる。１実施形態では、空気中性化システム104は正および負のイオンを増幅された空気流420へ付加し、ハウジング102を出るイオン化された空気流220を形成するように構成された電気的に動作されるイオン化バーを具備することができる。
【００２９】
前述の説明では、本発明を特定の例示的な実施形態を参照して説明した。しかしながら、種々の変更および変形が請求項に記載されているように、本発明の技術的範囲から逸脱せずに行われることができる。明細書および図面は限定的ではなく例示的であり、変更は本発明の技術的範囲内に含まれることを意図している。したがって本発明の技術的範囲は単なる説明されている例によってではなく、請求項およびそれらの法的な等価物により決定されるべきである。
【００３０】
例えば任意の方法またはプロセスで述べられているステップは任意の順序で実行されることができ、請求項で提示されている特別な順序に限定されない。付加的な、任意の装置の請求項で述べられているコンポーネントおよび／または素子は組み立てられることができ、そうでなければ種々の順列で動作的に構成されることができ。したがって請求項で述べられている特別な構造に限定されない。
【００３１】
問題に対するメリット、他の利点および解決策を特定の実施形態に関して前述したが、問題に対する任意のメリット、利点、解決策、或いは任意の特別なメリット、利点又は解決策をより顕著なものにすることができる任意の素子は任意又は全ての請求項の臨界的で、必要とされ、あるいは基本的特性またはコンポーネントとして解釈されない。
【００３２】
ここで使用されている用語「具備する」、「具備している」、「有する」、「含んでいる」又は任意のその変形は非排他的包含を指しており、それによってエレメントのリストを有するプロセス、方法、アーティクル、組成又は装置は述べられたエレメントのみを含むのではなく、明白にリストされていないかこのようなプロセス、方法、アーティクル、組成又は装置に固有の他のエレメントを含むことができる。特別に述べられていないものに加えて、本発明の実施で使用される前述の構造、装置、応用、プロポーション、素子、材料又はコンポーネントの他の組合せおよび／または変形は変更されることができ、そうでなければ、その一般原理から逸脱せずに、特別な環境、製造仕様、設計パラメータまたは他の動作要件に特別に適合されることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気イオン化装置において、
第１のオープンエンドと第２のオープンエンドを有するハウジングと、
前記第１と第２のオープンエンドとの間で前記ハウジング内に配置された空気流増幅器と、
前記空気流増幅器の放出端部と前記第２のオープンエンドとの間に配置され、前記増幅された空気流を中性化する空気中性化システムとを具備し、
前記ハウジングにおいて、
前記第１のオープンエンドは前記ハウジング中への周囲空気流を受けるように構成され、
前記第２のオープンエンドは前記ハウジングから外へ前記中性化された空気流を通過させるように構成され、
前記空気流増幅器において、
前記周囲空気流を受けるように構成された入口と、
排出端部と、
加圧されたガスのガス源を前記空気流増幅器へ結合するように構成された加圧されたガス接続とを具備し、加圧されたガスは前記周囲空気流と混合され、増幅された空気流として排出端部を通って排出される空気イオン化装置。
【請求項２】
前記空気流増幅器はトランスベクターを具備している請求項１記載のイオン化装置。
【請求項３】
前記複数のトランスベクターは前記ハウジング内に配置されているマニホルドに結合されている請求項２記載のイオン化装置。
【請求項４】
前記空気中性化システムはイオン化バーを具備している請求項１記載のイオン化装置。
【請求項５】
前記加圧されたガスは不活性ガスを含んでいる請求項１記載のイオン化装置。
【請求項６】
さらに、加圧されたガスを受けるように構成されている、前記入口と前記排出端部との間のベンチュリセクションを具備している請求項１記載のイオン化装置。
【請求項７】
前記ハウジングはさらに、前記中性化された空気流を制御可能に誘導するように構成されている請求項１記載のイオン化装置。
【請求項８】
ハウジングはさらに、前記増幅された空気流の質量流の流速を調節するように構成されている制御装置を具備している請求項１記載のイオン化装置。
【請求項９】
ワークステーション用のイオン化装置において、
第１のオープンエンドと第２のオープンエンドとを有するハウジングと、
前記第１と第２のオープンエンドの間で前記ハウジング内に配置されているトランスベクターと、
前記トランスベクターの放出端部と前記第２のオープンエンドとの間に配置され、前記増幅された空気流をイオン化するように構成されているイオン化システムとを具備し、
前記ハウジングにおいて、
前記第１のオープンエンドは周囲空気流を受けるように構成され、
前記第２のオープンエンドはイオン化された空気流を供給するように構成され、
前記トランスベクターは、
本体と、
前記周囲空気流を受けるように構成された入口と、
排出端部と、
加圧されたガスのガス源を前記本体へ結合するように構成された加圧されたガスコネクタとを具備し、前記加圧されたガス源からの加圧されたガスは前記本体の経路を通って導かれ、前記周囲空気流と混合され、増幅された空気流として前記排出端部を通って排出されるイオン化装置。
【請求項１０】
前記複数のトランスベクターは前記ハウジング内に配置されているマニホルドに結合されている請求項９記載のイオン化装置。
【請求項１１】
前記中性化システムはイオン化バーを具備している請求項９記載のイオン化装置。
【請求項１２】
前記加圧されたガスは不活性ガスを含んでいる請求項９記載のイオン化装置。
【請求項１３】
前記不活性ガスは窒素である請求項１２記載のイオン化装置。
【請求項１４】
前記ハウジングはさらに、前記イオン化された空気流を制御可能に誘導するように構成されている請求項９記載のイオン化装置。
【請求項１５】
前記ハウジングはさらに、前記増幅された空気流の質量流の流速を調節するように構成されている制御装置を具備している請求項９記載のイオン化装置。
【請求項１６】
第１のオープンエンドと第２のオープンエンドを有するハウジングの内部に、入口端部と排出端部を備えたトランスベクターを配置し、前記入口端部は前記第１のオープンエンドを通って前記ハウジングに入る周囲空気流を受けるように構成され、
前記トランスベクターの内部部分へ加圧されたガスを注入し、前記加圧されたガスは前記トランスベクターの排出端部を出る増幅された空気流を生成するために前記周囲空気流と混合され、
前記トランスベクターの前記排出端部と前記ハウジングの前記第２のオープン端部との間に配置されたイオン化システムにより前記増幅された空気流をイオン化するステップを含んでいる空気流をイオン化する方法。
【請求項１７】
さらに、複数のトランスベクターを前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置されたマニホルドへ結合することを含んでいる請求項１６記載の空気流をイオン化する方法。
【請求項１８】
前記イオン化装置はイオン化バーを具備している請求項１６記載の空気流をイオン化する方法。
【請求項１９】
さらに、前記イオン化された空気流が前記ハウジングを出た後にその方向を制御する処理を含んでいる請求項１６記載の空気流をイオン化する方法。
【請求項２０】
さらに、前記トランスベクターの前記本体中に注入された前記増幅された空気流の質量流の流速を制御する処理を含んでいる請求項１６記載の空気流をイオン化する方法。
【請求項１】
空気イオン化装置において、
第１のオープンエンドと第２のオープンエンドを有するハウジングと、
前記第１と第２のオープンエンドとの間で前記ハウジング内に配置された空気流増幅器と、
前記空気流増幅器の放出端部と前記第２のオープンエンドとの間に配置され、前記増幅された空気流を中性化する空気中性化システムとを具備し、
前記ハウジングにおいて、
前記第１のオープンエンドは前記ハウジング中への周囲空気流を受けるように構成され、
前記第２のオープンエンドは前記ハウジングから外へ前記中性化された空気流を通過させるように構成され、
前記空気流増幅器において、
前記周囲空気流を受けるように構成された入口と、
排出端部と、
加圧されたガスのガス源を前記空気流増幅器へ結合するように構成された加圧されたガス接続とを具備し、加圧されたガスは前記周囲空気流と混合され、増幅された空気流として排出端部を通って排出される空気イオン化装置。
【請求項２】
前記空気流増幅器はトランスベクターを具備している請求項１記載のイオン化装置。
【請求項３】
前記複数のトランスベクターは前記ハウジング内に配置されているマニホルドに結合されている請求項２記載のイオン化装置。
【請求項４】
前記空気中性化システムはイオン化バーを具備している請求項１記載のイオン化装置。
【請求項５】
前記加圧されたガスは不活性ガスを含んでいる請求項１記載のイオン化装置。
【請求項６】
さらに、加圧されたガスを受けるように構成されている、前記入口と前記排出端部との間のベンチュリセクションを具備している請求項１記載のイオン化装置。
【請求項７】
前記ハウジングはさらに、前記中性化された空気流を制御可能に誘導するように構成されている請求項１記載のイオン化装置。
【請求項８】
ハウジングはさらに、前記増幅された空気流の質量流の流速を調節するように構成されている制御装置を具備している請求項１記載のイオン化装置。
【請求項９】
ワークステーション用のイオン化装置において、
第１のオープンエンドと第２のオープンエンドとを有するハウジングと、
前記第１と第２のオープンエンドの間で前記ハウジング内に配置されているトランスベクターと、
前記トランスベクターの放出端部と前記第２のオープンエンドとの間に配置され、前記増幅された空気流をイオン化するように構成されているイオン化システムとを具備し、
前記ハウジングにおいて、
前記第１のオープンエンドは周囲空気流を受けるように構成され、
前記第２のオープンエンドはイオン化された空気流を供給するように構成され、
前記トランスベクターは、
本体と、
前記周囲空気流を受けるように構成された入口と、
排出端部と、
加圧されたガスのガス源を前記本体へ結合するように構成された加圧されたガスコネクタとを具備し、前記加圧されたガス源からの加圧されたガスは前記本体の経路を通って導かれ、前記周囲空気流と混合され、増幅された空気流として前記排出端部を通って排出されるイオン化装置。
【請求項１０】
前記複数のトランスベクターは前記ハウジング内に配置されているマニホルドに結合されている請求項９記載のイオン化装置。
【請求項１１】
前記中性化システムはイオン化バーを具備している請求項９記載のイオン化装置。
【請求項１２】
前記加圧されたガスは不活性ガスを含んでいる請求項９記載のイオン化装置。
【請求項１３】
前記不活性ガスは窒素である請求項１２記載のイオン化装置。
【請求項１４】
前記ハウジングはさらに、前記イオン化された空気流を制御可能に誘導するように構成されている請求項９記載のイオン化装置。
【請求項１５】
前記ハウジングはさらに、前記増幅された空気流の質量流の流速を調節するように構成されている制御装置を具備している請求項９記載のイオン化装置。
【請求項１６】
第１のオープンエンドと第２のオープンエンドを有するハウジングの内部に、入口端部と排出端部を備えたトランスベクターを配置し、前記入口端部は前記第１のオープンエンドを通って前記ハウジングに入る周囲空気流を受けるように構成され、
前記トランスベクターの内部部分へ加圧されたガスを注入し、前記加圧されたガスは前記トランスベクターの排出端部を出る増幅された空気流を生成するために前記周囲空気流と混合され、
前記トランスベクターの前記排出端部と前記ハウジングの前記第２のオープン端部との間に配置されたイオン化システムにより前記増幅された空気流をイオン化するステップを含んでいる空気流をイオン化する方法。
【請求項１７】
さらに、複数のトランスベクターを前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置されたマニホルドへ結合することを含んでいる請求項１６記載の空気流をイオン化する方法。
【請求項１８】
前記イオン化装置はイオン化バーを具備している請求項１６記載の空気流をイオン化する方法。
【請求項１９】
さらに、前記イオン化された空気流が前記ハウジングを出た後にその方向を制御する処理を含んでいる請求項１６記載の空気流をイオン化する方法。
【請求項２０】
さらに、前記トランスベクターの前記本体中に注入された前記増幅された空気流の質量流の流速を制御する処理を含んでいる請求項１６記載の空気流をイオン化する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１１−５２２３８９（Ｐ２０１１−５２２３８９Ａ）
【公表日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１２４８９（Ｐ２０１１−５１２４８９）
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４１０８２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１４８７１１
【国際公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（５０３４５５３６３）レイセオン カンパニー (244)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４１０８２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１４８７１１
【国際公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（５０３４５５３６３）レイセオン カンパニー (244)
【Ｆターム（参考）】
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