除電装置
【課題】高電圧発生回路を構成する電子部品の温度上昇を抑制する。
【解決手段】除電装置であって、高電圧発生回路基板１３０、１５０に実装された電子部品は樹脂にてモールドされ、抵抗基板１７０に実装された第一放電抵抗Ｒ１と第二放電抵抗Ｒ２は樹脂にてモールドされ、前記電子部品を樹脂にてモールドした電子部品側モールド部と、前記両放電抵抗を樹脂にてモールドした放電抵抗側モールド部との間に、断熱層である空気層Ｕを設ける。この構成では、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２が発熱しても、その熱が高電圧発生回路基板１３０、１５０側の電子部品に伝わるのを空気層Ｕが抑える。そのため、電子部品が温度上昇し難い。
【解決手段】除電装置であって、高電圧発生回路基板１３０、１５０に実装された電子部品は樹脂にてモールドされ、抵抗基板１７０に実装された第一放電抵抗Ｒ１と第二放電抵抗Ｒ２は樹脂にてモールドされ、前記電子部品を樹脂にてモールドした電子部品側モールド部と、前記両放電抵抗を樹脂にてモールドした放電抵抗側モールド部との間に、断熱層である空気層Ｕを設ける。この構成では、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２が発熱しても、その熱が高電圧発生回路基板１３０、１５０側の電子部品に伝わるのを空気層Ｕが抑える。そのため、電子部品が温度上昇し難い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、正極性のイオンと負極性のイオンを交互に発生させる除電装置において、正極性のイオンを発生させる正極性側の高電圧発生回路の出力端と負極性のイオンを発生させる負極性側の高電圧発生回路の出力端を一対の抵抗を介して接続し、その中点に放電電極を接続したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２１９４５１号公報の図１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一対の抵抗は、極性を切り換えるときに高電圧発生回路にチャージされた電荷を放電する放電抵抗である。この一対の抵抗は、放電により発熱する。そのため、高電圧発生回路を構成する電子部品の温度が高くなる。その結果、回路動作が不安定になる恐れがあった。また、正負の切り替えを高速で行うことができなかった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、高電圧発生回路を構成する電子部品を、放電抵抗から熱的に分離することで、高電圧発生回路を構成する電子部品の温度上昇を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、電源に対して接続され前記電源から給電される第一トランスと、前記第一トランスの二次側に設けられ、前記第一トランスの二次電圧を昇圧して正極性の高電圧を発生させる正極性側高電圧発生回路と、前記電源に対して前記第一トランスと並列的に接続され前記電源から給電される第二トランスと、前記第二トランスの二次側に設けられ、前記第二トランスの二次電圧を昇圧して負極性の高電圧を発生させる負極性側高電圧発生回路と、前記電源を前記第一トランス側及び前記第二トランス側に交互に接続する切り換え制御を行う制御手段と、前記正極性側高電圧発生回路により印加される正極性の高電圧に対応して正極性のイオンを発生させ、前記負極性側高電圧発生回路により印加される負極性の高電圧により負極性のイオンを発生させる放電電極と、前記電源への接続を、前記第一トランス側から前記第二トランス側に切り替えるときに、前記正極性側高電圧発生回路にチャージされた電荷を放電させる第一放電抵抗と、前記電源への接続を、前記第二トランス側から前記第一トランス側に切り替えるときに、前記負極性側高電圧発生回路にチャージされた電荷を放電させる第二放電抵抗と、を備えた除電装置であって、前記正極性側高電圧発生回路及び前記負極性側高電圧発生回路を構成する電子部品は樹脂にてモールドされ、前記第一放電抵抗と前記第二放電抵抗は樹脂にてモールドされ、前記電子部品を樹脂にてモールドした電子部品側モールド部と、前記両放電抵抗を樹脂にてモールドした放電抵抗側モールド部との間に、両モールド部を仕切る断熱層を設けたところに特徴を有する。
【０００６】
本発明では、放電抵抗が発熱しても、その熱が高電圧発生回路を構成する電子部品に伝わるのを断熱層が抑える。そのため、高電圧発生回路を構成する電子部品が温度上昇し難い。以上のことから、高電圧発生回路の回路動作の安定化を図ることが可能である。また、正負の切り替えを高速で行うことが可能となる。
【０００７】
この発明の実施態様として、以下の構成とすることが、好ましい。
・前記正極性側高電圧発生回路及び前記負極性側高電圧発生回路を構成する電子部品を実装した高電圧発生回路基板から、前記第一放電抵抗と前記第二放電抵抗を実装した抵抗基板を別基板として分離する。このようにすれば、基板を通じた熱の伝達を遮断できる。そのため、放電抵抗側から高電圧発生回路側に熱が一層伝わり難くなる。
【０００８】
・前記断熱層を、空気層とする。このようにすれば、断熱材を用いる場合に比べて、安価である。
【０００９】
・前記電子部品側モールド部と、前記放電抵抗側モールド部を収容する合成樹脂製の回路ケーシングの外周壁に、金属製の放熱板を装着する。このようにすれば、放熱板の作用により、両高電圧発生回路基板やそれに実装された電子部品が温度上昇し難くなる。
【００１０】
・前記回路ケーシングは、前記高電圧発生回路基板を収容する第一収容部と前記抵抗基板を収容する第二収容部の二つの収容部を一定距離離して形成することにより、前記断熱層としての空気層を形成する。このようにすれば、回路ケーシングの形状がシンプルな形状となり、コストメリットがある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高電圧発生回路を構成する電子部品の温度上昇を抑制できる。以上のことから、高電圧発生回路の回路動作の安定化を図ることが可能である。また、正負の切り替えを高速で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における除電装置の斜視図
【図２】除電装置の回路構成を示す図
【図３】正極性側の高電圧発生回路の充電動作を示す図
【図４】正極性側の高電圧発生回路の放電動作を示す図
【図５】負極性側の高電圧発生回路の充電動作を示す図
【図６】負極性側の高電圧発生回路の放電動作を示す図
【図７】高圧電源部の斜視図
【図８】高圧電源部の断面図
【図９】各基板の電気的な接続関係を示す図
【図１０】変形例を示す回路基板の模式図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態を図１ないし図９を参照して説明する。
１．除電装置Ｚの全体構造の説明。
除電装置Ｚは、図１に示すように、ヘッド部Ｚ１と、高圧電源部Ｚ２と、高圧電源部Ｚ２を制御する制御回路２０を有するコントローラ部Ｚ３とを含む構成となっている。ヘッド部Ｚ１は、一方向に長概ね柱状をしたケース１００内に複数の放電電極１５を備えたものである。高圧電源部Ｚ２は、放電電極１５に印加する正の高電圧と負の高電圧を生成するものであり、回路ケーシング１２０内に第一高電圧発生回路基板１３０と、第二高電圧発生回路基板１５０と、抵抗基板１７０などの各基板を収容している。尚、図１は、後述する放熱板２１０を省略した図面となっている。
【００１４】
２．除電装置Ｚの回路構成の説明。
図２は、本実施形態に適用された除電装置Ｚの回路構成を示す図である。本除電装置Ｚは、放電電極１５から正極性のイオンと負極性のイオンを交互に発生させるものである。尚、図２〜図６では、放電電極１５を１本だけ示してあるが、実際には複数本の放電電極１５が並列接続されている。
【００１５】
本除電装置Ｚは、直流電源１と、一対の発振回路５ａ、５ｂと、一対のトランス６ａ、６ｂと、一対の高電圧発生回路７、８と、放電電極１５と、一対のスイッチ３ａ、３ｂと、スイッチ３ａ、３ｂを切り替え制御する制御回路２０と、第二放電抵抗Ｒ２と、第一放電抵抗Ｒ１と、接続ラインＬを主体に構成されている。
【００１６】
具体的に説明すると、直流電源１には一対の発振回路５ａ、５ｂが並列接続されている。そして、各発振回路５ａ、５ｂに対する各通電路Ａ、Ｂにはスイッチ３ａとスイッチ３ｂがそれぞれ設けられており、これら両スイッチ３ａ、３ｂを、制御回路２０によって交互に開閉させる構成となっている。
【００１７】
発振回路５ａは、直流電源１から電源供給（給電）を受けて第一トランス６ａに一次電流（発振電流）を流すものであり、第一トランス６ａの一次側に接続されている。また、発振回路５ｂは、直流電源１から電源供給（給電）を受けて第二トランス６ｂに一次電流（発振電流）を流すものであり、第二トランス６ｂの一次側に接続されている。
【００１８】
また、第一トランス６ａの二次側には、高電圧発生回路（本発明の「正極性側高電圧発生回路」に相当）７が接続され、第二トランス６ｂの二次側に高電圧発生回路（本発明の「負極性側高電圧発生回路」に相当）８が接続されている。
【００１９】
高電圧発生回路７は半波倍電圧整流回路を多段接続したものであり、いわゆるコッククロフト・ウォルトン型の倍電圧整流回路として知られている。本実施形態の高電圧発生回路７は、半波倍電圧整流回路７１、７２、７３を直列的に３段接続している。
【００２０】
一段目の整流回路７１はコンデンサＣ１、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ２、ダイオードＤ２より構成されている。２段目の整流回路７２は、コンデンサＣ３、ダイオードＤ３と、コンデンサＣ４、ダイオードＤ４より構成されている。３段目の整流回路７３は、コンデンサＣ５、ダイオードＤ５と、コンデンサＣ６、ダイオードＤ６より構成されている。
【００２１】
各ダイオードＤ１、Ｄ３、Ｄ５は電源ラインＬ１、接地ラインＬ２間において、接地ラインＬ２から電源ラインＬ１に向かう電流に対して、順方向となるように接続されている。また、ダイオードＤ２、Ｄ４、Ｄ６は電源ラインＬ１、接地ラインＬ２間において、電源ラインＬ１から接地ラインＬ２に向かう電流に対して、順方向となるように接続されている。そして、電源ラインＬ１上においてコンデンサＣ１、Ｃ３、Ｃ５が直列的に設置され、接地ラインＬ２上において、コンデンサＣ２、Ｃ４、Ｃ６が直列的に設置されている。
【００２２】
尚、高電圧発生回路７は正極性の高電圧を発生させるためのものであり、出力端子（本発明の「第一の出力端子」に相当）７７に正の高電圧（例えば、７ｋｖ）を発生させる。一方、次に述べる高電圧発生回路８は負極性の高電圧を発生させるためのものであり、出力端子（本発明の「第二の出力端子」に相当する）８７に負極性の高電圧（例えば、−７ｋｖ）を発生させる。
【００２３】
高電圧発生回路８の基本的な回路構成は、高電圧発生回路７の回路構成と同様であり、半波倍電圧整流回路を多段接続したものである。
【００２４】
一段目の整流回路８１はコンデンサＣ７、ダイオードＤ７と、コンデンサＣ８、ダイオードＤ８より構成されている。２段目の整流回路８２は、コンデンサＣ９、ダイオードＤ９と、コンデンサＣ１０、ダイオードＤ１０より構成されている。３段目の整流回路８３は、コンデンサＣ１１、ダイオードＤ１１と、コンデンサＣ１２、ダイオードＤ１２より構成されている。
【００２５】
各ダイオードＤ７、Ｄ９、Ｄ１１は電源ラインＬ３、接地ラインＬ４間において、電源ラインＬ３から接地ラインＬ４に向かう電流に対して、順方向となるように接続されている。また、ダイオードＤ８、Ｄ１０、Ｄ１２は電源ラインＬ３、接地ラインＬ４間において、接地ラインＬ４から電源ラインＬ３に向かう電流に対して、順方向となるように接続されている。
【００２６】
このように、高電圧発生回路８は、高電圧発生回路７の回路構成に対して、各ダイオードＤ７〜Ｄ１２の接続方向（極性）が、全て反対になっている。そして、電源ラインＬ３上においてコンデンサＣ７、Ｃ９、Ｃ１１が直列的に設置され、接地ラインＬ４上において、コンデンサＣ８、Ｃ１０、Ｃ１２が直列的に設置されている。そして、高電圧発生回路８の出力端子８７に対して放電電極１５が接続されている。
【００２７】
また、本除電装置Ｚでは、正極性の高電圧発生回路７の出力端子７７と負極性の高電圧発生回路８の出力端子８７とを第二放電抵抗Ｒ２により接続している。
【００２８】
また、第二トランス６ｂの二次側の端子のうち接地側の端子Ｆ２とそれに対応する高電圧発生回路８の入力端子８６とを、第一放電抵抗Ｒ１によって接続している。また、第一放電抵抗Ｒ１のうち高電圧発生回路８側の接続点である入力端子８６と、正極性側の高電圧発生回路７の出力端子７７との間を接続ラインＬによって接続している。
【００２９】
２．除電装置Ｚの回路動作の説明
以下説明するように、除電装置Ｚは、スイッチ３ａ、３ｂを制御回路２０によって交互に開閉させることで、放電電極１５に正負の高圧を交互に印加することが出来る。
【００３０】
（１）正極性の高電圧を出力する時の回路動作
正極性の高電圧を出力する場合には、制御回路２０によりスイッチ３ａがＯＮされ、これとは反対にスイッチ３ｂはＯＦＦされる。
【００３１】
スイッチ３ａがＯＮ状態になると、第一トランス６ａが通電され作動する。これにより、第一トランス６ａの二次側には、一次側に加わる一次電圧に巻き数比を乗したレベルの二次電圧（ここではＥ）が発生し、これが、高電圧発生回路７の両入力端子７５、７６間に印加される。第一トランス６ａの二次電圧Ｅは、極性が周期的に正負切り替わるので、高電圧発生回路７の両入力端子７５、７６に印加される二次電圧Ｅも、極性が周期的に正負切り替わる。
【００３２】
すると、高電圧発生回路７では、印加される二次電圧Ｅの極性が切り替わる度に、ダイオードＤ１〜Ｄ６が順に導通状態となり、コンデンサＣ１〜Ｃ６が順次充電される。
【００３３】
充電動作について簡単に説明すると、まず、入力端子７６に正極性となるような二次電圧Ｅが印加されると、接地ラインＬ２の方が電源ラインＬ１よりＥだけ電位が高い状態となる。この結果、ダイオードＤ１が通電状態となり、コンデンサＣ１が２次電圧Ｅの電圧レベルまで充電される。
【００３４】
その後、二次電圧Ｅの極性が切り替わって、入力端子７５が正極性となる電圧が印加されると、このときには、第一トランス６ａの２次側とコンデンサＣ１が直列状態となり、電源ラインＬ１の電位が接地ラインＬ２に対して２Ｅだけ電位が高い状態となる。この結果、ダイオードＤ２が通電状態となり、コンデンサＣ２が両ラインの電位差２Ｅの電圧レベルまで充電される。
【００３５】
次に、二次電圧Ｅの極性が切り替わって、入力端子７６に正極性となるような二次電圧Ｅが印加されると、このときには、第一トランス６ａの２次側とコンデンサＣ２が直列状態となり、接地ラインＬ２の電位が電源ラインＬ１に対して２Ｅだけ電位が高い状態となる。この結果、ダイオードＤ３が通電状態となり、コンデンサＣ３が両ラインの電位差２Ｅの電圧レベルまで充電される。
【００３６】
このように、二次電圧Ｅの極性が切り替わる度に、電源ラインＬ１と接地ラインＬ２の電位の高低が切り替わる結果、各ダイオードが順次通電状態になり、通電状態となったダイオードに対応するコンデンサが、両ラインＬ１、Ｌ２間の電位差に応じて充電される。
【００３７】
そして、最終的には、図３に示すように、各コンデンサＣ１〜Ｃ６が全て充電され、高電圧発生回路７の出力端子７７には、二次電圧Ｅの約６倍の電圧（一例として約７ｋｖ）が発生する。
【００３８】
そして、高電圧発生回路７のコンデンサＣ２、Ｃ４、Ｃ６と、第一放電抵抗Ｒ１とは並列に接続されているから、高電圧発生回路７が出力を発生させているときには、第一放電抵抗Ｒ１に電流が流れ、第一放電抵抗Ｒ１の両端に、高電圧発生回路７の出力電圧（約７ｋＶの高電圧）がかかる。従って、高電圧発生回路７の出力電圧（約７ｋＶの高電圧）が放電電極１５に対してそのまま印加されることとなる。
【００３９】
また、このものでは、第二トランス６ｂの二次側の端子のうち接地側の端子Ｆ２とそれに対応する高電圧発生回路８の入力端子８６との間に、第一放電抵抗Ｒ１を設けてあるので、高電圧発生回路７が出力を発生させているときに、第二トランス６ｂの二次側の端子（接地側の端子）Ｆ２の電圧はゼロボルトになり、高電圧がかからない。よって、第二トランス６ｂに、耐圧のそれほど高くない通常のトランスを使用することが可能となる。
【００４０】
尚、高電圧発生回路７の各コンデンサＣ１〜Ｃ６は、スイッチ３ａがオンされている期間は充電状態を維持するが、スイッチ３ａがオフされると、チャージした電荷は、第一放電抵抗Ｒ１を介して接地に流れる（図４にて太線で示す経路）ことで放電され、元の状態に戻る。
【００４１】
（２）負極性の高電圧出力時の動作
負極性の高電圧を出力する場合には、制御回路２０によりスイッチ３ａがＯＦＦされ、これとは反対にスイッチ３ｂがＯＮされる。
【００４２】
スイッチ３ｂがＯＮ状態になると、第二トランス６ｂが通電され作動する。これにより、第二トランス６ｂの二次側には、一次電圧に巻き数比を乗したレベルの電圧（ここではＥ）が発生し、これが、高電圧発生回路８の両入力端子８５、８６間に印加される。第二トランス６ｂの二次電圧Ｅは、極性が周期的に正負切り替わるので、高電圧発生回路８の両入力端子８５、８６に印加される二次電圧Ｅも、極性が周期的に正負切り替わる。
【００４３】
すると、高電圧発生回路８では、印加される二次電圧Ｅの極性が切り替わる度に、ダイオードＤ７〜Ｄ１２が順に導通状態となる。これにより、各コンデンサＣ７〜Ｃ１２が、上述した高電圧発生回路７の場合とは逆の極性で、順次充電される。その結果、高電圧発生回路８の出力端子８７には、二次電圧Ｅの約−６倍の電圧（本実施形態では、約−７ｋｖ）が発生する。
【００４４】
そして、高電圧発生回路８のコンデンサＣ８、Ｃ１０、Ｃ１２と、第二放電抵抗Ｒ２は並列に接続されているから、高電圧発生回路８が出力を発生させているときには、第二放電抵抗Ｒ２に電流が流れ、第二放電抵抗Ｒ２の両端に高電圧発生回路８の出力電圧（約−７ｋＶの高電圧）がかかる。従って、高電圧発生回路８の出力電圧（約−７ｋＶの高電圧）が放電電極１５に対してそのまま印加されることとなる（図５参照）。
【００４５】
尚、高電圧発生回路８の各コンデンサＣ７〜Ｃ１２は、スイッチ３ｂがオンされている期間は充電状態を維持するが、スイッチ３ｂがオフされると、チャージした電荷は、第二放電抵抗Ｒ２を介して図６にて太線で示す経路を流れることにより放電され、元の状態に戻る。
【００４６】
このように本実施形態の除電装置Ｚは、スイッチ３ａ、３ｂを制御回路２０によって交互に開閉させることで、放電電極１５に正負の高電圧を交互に印加できる。これにより、放電電極５で放電が起こり、正負のイオンを交互に生成できる。
【００４７】
３．高圧電源部Ｚ２の構造説明
高圧電源部Ｚ２は、図７に示すように概ね箱型の回路ケーシング１２０を備える。回路ケーシング１２０は合成樹脂製であり、第一収容部１２１と第二収容部１２５とを有する。
【００４８】
第一収容部１２１には、第一高電圧発生回路基板１３０と、第二高電圧発生回路基板１５０の２つの回路基板が板面を上下方向に向けつつ、一定距離はなして収容されている。
【００４９】
第一高電圧発生回路基板１３０は、プリント基板上に、上記した発振回路５ａを構成する電子部品、トランス６ａ、高電圧発生回路７を構成する電子部品、具体的にはダイオードＤ１〜Ｄ６とコンデンサＣ１〜Ｃ６を実装した回路基板である。
【００５０】
第二高電圧発生回路基板１５０は、プリント基板上に、上記した発振回路５ｂを構成する電子部品、トランス６ｂ、高電圧発生回路８、具体的にはダイオードＤ７〜Ｄ１２とコンデンサＣ７〜Ｃ１２を実装した回路基板である。
【００５１】
また、第二収容部１２５には、抵抗基板１７０が板面を上下方向に向けて収容されている。抵抗基板１７０は、プリント基板上に、第一放電抵抗Ｒ１と第二放電抵抗Ｒ２を実装した基板である。
【００５２】
そして、第一収容部１２１と第二収容部１２５には、いずれも絶縁性の樹脂材料（一例としてエポキシ樹脂）Ｗが充填されていて、各収容部１２１、１２５に収容された３枚の基板、すなわち両高電圧発生回路基板１３０、１５０及び抵抗基板１７０に実装された電子部品や、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２を樹脂モールドしている。これは、絶縁のためである。尚、樹脂材料Ｗは、各収容部１２１、１２５への充填時は液状であり、その後硬化する。これにて、各基板１３０、１５０、１７０が樹脂モールドされる。
【００５３】
そして、両収容部１２１、１２５は、回路ケーシング１２０の奥行き方向（図８の左右方向）に、一定距離離れて形成されている。具体的には図８中のＡ寸法だけ離れて形成されていて、両収容部１２１、１２５の間に本発明の断熱層にあたる空気層Ｕが設けられている。この空気層Ｕは、回路ケーシング１２０の全幅に亘って設けられており、第一収容部１２１側と第二収容部１２５側とを、回路ケーシング１２０の全幅に渡って仕切っている。このようにすることで、第一収容部１２１に収容された高電圧発生回路基板１３０、１５０と、第二収容部１２５に収容された抵抗基板１７０とを熱的に切り離すことが可能となる。
【００５４】
尚、上記により、本発明の「前記電子部品を樹脂にてモールドした電子部品側モールド部（ここでは、第一収容部１２１に収容された高電圧発生回路基板１３０、１５０に実装された電子部品を樹脂材料Ｗでモールドしたもの）と、前記両放電抵抗を樹脂にてモールドした放電抵抗側モールド部（ここでは、第二収容部１２２に収容された抵抗基板１７０に実装された放電抵抗Ｒ１、Ｒ２を樹脂材料Ｗでモールドしたもの）との間に両モールド部を仕切る断熱層（ここでは、空気層Ｕ）を設けた」が実現されている。
【００５５】
また、回路ケーシング１２０には、低圧回路基板（図中は省略）が収容されている。低圧回路基板は、直流電源１を構成する電子部品やスイッチ３ａ、３ｂを実装したものであり、たとえば、回路ケーシング１２０の上部に収容されている。具体的には、３枚の基板１３０、１５０、１７０から一定距離離れつつ水平な姿勢で収容されている。上記した回路ケーシング１２０は、図８に示すように蓋部材２００により閉止されている。また、回路ケーシング１２０の外側には金属製の放熱板２１０が、回路ケーシング１２０に密着するように取り付けられている。放熱板２１０は、回路ケーシング１２０の底面壁及び側面壁を囲む箱形状をしており、回路ケーシング１２０に収容された各基板１３０、１５０、１７０や電子部品、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２の放熱性を高める機能を果たす。
【００５６】
尚、回路ケーシング１２０に収容された３枚の基板１３０、１５０、１７０の電気的な接続関係は、図９に示す通りであり、図中のＪはジャンパ線である。すなわち、ジャンパ線Ｊにより各基板間で電子部品や放電抵抗を電気的に接続している。
【００５７】
４．効果説明
本実施形態では、第一収容部１２１と第二収容部１２５との間に空気層Ｕを設けることで、第一収容部１２１に収容された両高電圧発生回路基板１３０、１５０と、第二収容部１２５に収容された抵抗基板１７０を熱的に切り離すようした。そのため、スイッチ３ａ、３ｂの切り換えに伴って流れる放電電流により、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２が発熱しても、その熱が、両高電圧発生回路基板１３０、１５０に対して伝わり難くなる。そのため、正負極性の高電圧発生回路７、８を構成する電子部品が温度上昇し難い。
【００５８】
以上のことから、高電圧発生回路７、８の回路動作の安定化を図ることが可能である。また、別の見方をすれば、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２に対してある程度大きな放電電流を流しても発熱の心配がないので、正負の切り替えを高速で行うことが可能となる。
【００５９】
また、この実施形態では、両高電圧発生回路基板１３０、１５０から、抵抗基板１７０を別基板として分離させている。このようにすれば、基板を通じた熱の伝達を遮断できる。そのため、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２側から高電圧発生回路７、８側に、熱が一層伝わり難くなる。
【００６０】
また、この実施形態では、回路ケーシング１２０を放熱板２１０で囲っている。そのため、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２が発熱しても、その熱を効率よく放熱できる。そのため、高電圧発生回路基板１３０、１５０やそれに実装された電子部品が温度上昇し難くなる。
【００６１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６２】
（１）上記実施形態では、第一高電圧発生回路基板１３０と、第二高電圧発生回路基板１５０と、抵抗基板１７０の３枚の基板を備えた除電装置を例示した。基板は、複数枚に分割する構成に限定されるものではなく１枚にすることが可能である。
【００６３】
そして、基板を１枚にする場合、例えば、図１０に示すように、共通基板３００に対して、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２と、除電装置のそれ以外の電子部品Ｋを分けて配置すると共に、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２のグループとそれ以外の電子部品のグループをそれぞれ樹脂モールドする。そして、電子部品Ｋを樹脂にてモールドした電子部品側モールド部３１０と、両放電抵抗Ｒ１、Ｒ２を樹脂にてモールドした放電抵抗側モールド部３３０との間に、例えば、グラスウールなどの断熱材よりなる断熱層３５０を設ける。このようにすれば、断熱層３５０により、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２側から、それ以外の電子部品Ｋを熱的に切り離すことが可能になることから、実施形態１と同様に電子部品Ｋの温度上昇を防止できる。
【００６４】
尚、図１０において、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２を囲む太線の枠は樹脂モールドしたエリアを示し、同じく電子部品Ｋを囲む太線の枠は樹脂モールドしたエリアを示している。
【００６５】
（２）上記実施形態では、電源１として直流電源を用いた。電源１は直流電源に限定されるものではなく、交流電源を用いることも可能であり、この場合には、発振回路を廃止できる。
【００６６】
（３）上記実施形態では、高電圧発生回路７、８の例として、半波倍電圧整流回路を三段にしたものを示したが、接続段数は、３段に限定されるものではなく、それ以外の段数でもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・電源
６ａ・・・第一トランス
６ｂ・・・第二トランス
７・・・正極性側の高電圧発生回路（本発明の「正極性側高電圧発生回路」に相当）
８・・・負極性側の高電圧発生回路（本発明の「負極性側高電圧発生回路」に相当）
１５・・・放電電極
２０・・・制御回路（本発明の「制御手段」に相当）
１２０・・・回路ケーシング
１２１・・・第一収容部
１２５・・・第二収容部
１３０・・・第一高電圧発生回路基板
１５０・・・第二高電圧発生回路基板
１７０・・・抵抗基板
２１０・・・放熱板
Ｒ１・・・第一放電抵抗
Ｒ２・・・第二放電抵抗
Ｕ・・・空気層
Ｚ・・・除電装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、正極性のイオンと負極性のイオンを交互に発生させる除電装置において、正極性のイオンを発生させる正極性側の高電圧発生回路の出力端と負極性のイオンを発生させる負極性側の高電圧発生回路の出力端を一対の抵抗を介して接続し、その中点に放電電極を接続したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２１９４５１号公報の図１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一対の抵抗は、極性を切り換えるときに高電圧発生回路にチャージされた電荷を放電する放電抵抗である。この一対の抵抗は、放電により発熱する。そのため、高電圧発生回路を構成する電子部品の温度が高くなる。その結果、回路動作が不安定になる恐れがあった。また、正負の切り替えを高速で行うことができなかった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、高電圧発生回路を構成する電子部品を、放電抵抗から熱的に分離することで、高電圧発生回路を構成する電子部品の温度上昇を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、電源に対して接続され前記電源から給電される第一トランスと、前記第一トランスの二次側に設けられ、前記第一トランスの二次電圧を昇圧して正極性の高電圧を発生させる正極性側高電圧発生回路と、前記電源に対して前記第一トランスと並列的に接続され前記電源から給電される第二トランスと、前記第二トランスの二次側に設けられ、前記第二トランスの二次電圧を昇圧して負極性の高電圧を発生させる負極性側高電圧発生回路と、前記電源を前記第一トランス側及び前記第二トランス側に交互に接続する切り換え制御を行う制御手段と、前記正極性側高電圧発生回路により印加される正極性の高電圧に対応して正極性のイオンを発生させ、前記負極性側高電圧発生回路により印加される負極性の高電圧により負極性のイオンを発生させる放電電極と、前記電源への接続を、前記第一トランス側から前記第二トランス側に切り替えるときに、前記正極性側高電圧発生回路にチャージされた電荷を放電させる第一放電抵抗と、前記電源への接続を、前記第二トランス側から前記第一トランス側に切り替えるときに、前記負極性側高電圧発生回路にチャージされた電荷を放電させる第二放電抵抗と、を備えた除電装置であって、前記正極性側高電圧発生回路及び前記負極性側高電圧発生回路を構成する電子部品は樹脂にてモールドされ、前記第一放電抵抗と前記第二放電抵抗は樹脂にてモールドされ、前記電子部品を樹脂にてモールドした電子部品側モールド部と、前記両放電抵抗を樹脂にてモールドした放電抵抗側モールド部との間に、両モールド部を仕切る断熱層を設けたところに特徴を有する。
【０００６】
本発明では、放電抵抗が発熱しても、その熱が高電圧発生回路を構成する電子部品に伝わるのを断熱層が抑える。そのため、高電圧発生回路を構成する電子部品が温度上昇し難い。以上のことから、高電圧発生回路の回路動作の安定化を図ることが可能である。また、正負の切り替えを高速で行うことが可能となる。
【０００７】
この発明の実施態様として、以下の構成とすることが、好ましい。
・前記正極性側高電圧発生回路及び前記負極性側高電圧発生回路を構成する電子部品を実装した高電圧発生回路基板から、前記第一放電抵抗と前記第二放電抵抗を実装した抵抗基板を別基板として分離する。このようにすれば、基板を通じた熱の伝達を遮断できる。そのため、放電抵抗側から高電圧発生回路側に熱が一層伝わり難くなる。
【０００８】
・前記断熱層を、空気層とする。このようにすれば、断熱材を用いる場合に比べて、安価である。
【０００９】
・前記電子部品側モールド部と、前記放電抵抗側モールド部を収容する合成樹脂製の回路ケーシングの外周壁に、金属製の放熱板を装着する。このようにすれば、放熱板の作用により、両高電圧発生回路基板やそれに実装された電子部品が温度上昇し難くなる。
【００１０】
・前記回路ケーシングは、前記高電圧発生回路基板を収容する第一収容部と前記抵抗基板を収容する第二収容部の二つの収容部を一定距離離して形成することにより、前記断熱層としての空気層を形成する。このようにすれば、回路ケーシングの形状がシンプルな形状となり、コストメリットがある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高電圧発生回路を構成する電子部品の温度上昇を抑制できる。以上のことから、高電圧発生回路の回路動作の安定化を図ることが可能である。また、正負の切り替えを高速で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における除電装置の斜視図
【図２】除電装置の回路構成を示す図
【図３】正極性側の高電圧発生回路の充電動作を示す図
【図４】正極性側の高電圧発生回路の放電動作を示す図
【図５】負極性側の高電圧発生回路の充電動作を示す図
【図６】負極性側の高電圧発生回路の放電動作を示す図
【図７】高圧電源部の斜視図
【図８】高圧電源部の断面図
【図９】各基板の電気的な接続関係を示す図
【図１０】変形例を示す回路基板の模式図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態を図１ないし図９を参照して説明する。
１．除電装置Ｚの全体構造の説明。
除電装置Ｚは、図１に示すように、ヘッド部Ｚ１と、高圧電源部Ｚ２と、高圧電源部Ｚ２を制御する制御回路２０を有するコントローラ部Ｚ３とを含む構成となっている。ヘッド部Ｚ１は、一方向に長概ね柱状をしたケース１００内に複数の放電電極１５を備えたものである。高圧電源部Ｚ２は、放電電極１５に印加する正の高電圧と負の高電圧を生成するものであり、回路ケーシング１２０内に第一高電圧発生回路基板１３０と、第二高電圧発生回路基板１５０と、抵抗基板１７０などの各基板を収容している。尚、図１は、後述する放熱板２１０を省略した図面となっている。
【００１４】
２．除電装置Ｚの回路構成の説明。
図２は、本実施形態に適用された除電装置Ｚの回路構成を示す図である。本除電装置Ｚは、放電電極１５から正極性のイオンと負極性のイオンを交互に発生させるものである。尚、図２〜図６では、放電電極１５を１本だけ示してあるが、実際には複数本の放電電極１５が並列接続されている。
【００１５】
本除電装置Ｚは、直流電源１と、一対の発振回路５ａ、５ｂと、一対のトランス６ａ、６ｂと、一対の高電圧発生回路７、８と、放電電極１５と、一対のスイッチ３ａ、３ｂと、スイッチ３ａ、３ｂを切り替え制御する制御回路２０と、第二放電抵抗Ｒ２と、第一放電抵抗Ｒ１と、接続ラインＬを主体に構成されている。
【００１６】
具体的に説明すると、直流電源１には一対の発振回路５ａ、５ｂが並列接続されている。そして、各発振回路５ａ、５ｂに対する各通電路Ａ、Ｂにはスイッチ３ａとスイッチ３ｂがそれぞれ設けられており、これら両スイッチ３ａ、３ｂを、制御回路２０によって交互に開閉させる構成となっている。
【００１７】
発振回路５ａは、直流電源１から電源供給（給電）を受けて第一トランス６ａに一次電流（発振電流）を流すものであり、第一トランス６ａの一次側に接続されている。また、発振回路５ｂは、直流電源１から電源供給（給電）を受けて第二トランス６ｂに一次電流（発振電流）を流すものであり、第二トランス６ｂの一次側に接続されている。
【００１８】
また、第一トランス６ａの二次側には、高電圧発生回路（本発明の「正極性側高電圧発生回路」に相当）７が接続され、第二トランス６ｂの二次側に高電圧発生回路（本発明の「負極性側高電圧発生回路」に相当）８が接続されている。
【００１９】
高電圧発生回路７は半波倍電圧整流回路を多段接続したものであり、いわゆるコッククロフト・ウォルトン型の倍電圧整流回路として知られている。本実施形態の高電圧発生回路７は、半波倍電圧整流回路７１、７２、７３を直列的に３段接続している。
【００２０】
一段目の整流回路７１はコンデンサＣ１、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ２、ダイオードＤ２より構成されている。２段目の整流回路７２は、コンデンサＣ３、ダイオードＤ３と、コンデンサＣ４、ダイオードＤ４より構成されている。３段目の整流回路７３は、コンデンサＣ５、ダイオードＤ５と、コンデンサＣ６、ダイオードＤ６より構成されている。
【００２１】
各ダイオードＤ１、Ｄ３、Ｄ５は電源ラインＬ１、接地ラインＬ２間において、接地ラインＬ２から電源ラインＬ１に向かう電流に対して、順方向となるように接続されている。また、ダイオードＤ２、Ｄ４、Ｄ６は電源ラインＬ１、接地ラインＬ２間において、電源ラインＬ１から接地ラインＬ２に向かう電流に対して、順方向となるように接続されている。そして、電源ラインＬ１上においてコンデンサＣ１、Ｃ３、Ｃ５が直列的に設置され、接地ラインＬ２上において、コンデンサＣ２、Ｃ４、Ｃ６が直列的に設置されている。
【００２２】
尚、高電圧発生回路７は正極性の高電圧を発生させるためのものであり、出力端子（本発明の「第一の出力端子」に相当）７７に正の高電圧（例えば、７ｋｖ）を発生させる。一方、次に述べる高電圧発生回路８は負極性の高電圧を発生させるためのものであり、出力端子（本発明の「第二の出力端子」に相当する）８７に負極性の高電圧（例えば、−７ｋｖ）を発生させる。
【００２３】
高電圧発生回路８の基本的な回路構成は、高電圧発生回路７の回路構成と同様であり、半波倍電圧整流回路を多段接続したものである。
【００２４】
一段目の整流回路８１はコンデンサＣ７、ダイオードＤ７と、コンデンサＣ８、ダイオードＤ８より構成されている。２段目の整流回路８２は、コンデンサＣ９、ダイオードＤ９と、コンデンサＣ１０、ダイオードＤ１０より構成されている。３段目の整流回路８３は、コンデンサＣ１１、ダイオードＤ１１と、コンデンサＣ１２、ダイオードＤ１２より構成されている。
【００２５】
各ダイオードＤ７、Ｄ９、Ｄ１１は電源ラインＬ３、接地ラインＬ４間において、電源ラインＬ３から接地ラインＬ４に向かう電流に対して、順方向となるように接続されている。また、ダイオードＤ８、Ｄ１０、Ｄ１２は電源ラインＬ３、接地ラインＬ４間において、接地ラインＬ４から電源ラインＬ３に向かう電流に対して、順方向となるように接続されている。
【００２６】
このように、高電圧発生回路８は、高電圧発生回路７の回路構成に対して、各ダイオードＤ７〜Ｄ１２の接続方向（極性）が、全て反対になっている。そして、電源ラインＬ３上においてコンデンサＣ７、Ｃ９、Ｃ１１が直列的に設置され、接地ラインＬ４上において、コンデンサＣ８、Ｃ１０、Ｃ１２が直列的に設置されている。そして、高電圧発生回路８の出力端子８７に対して放電電極１５が接続されている。
【００２７】
また、本除電装置Ｚでは、正極性の高電圧発生回路７の出力端子７７と負極性の高電圧発生回路８の出力端子８７とを第二放電抵抗Ｒ２により接続している。
【００２８】
また、第二トランス６ｂの二次側の端子のうち接地側の端子Ｆ２とそれに対応する高電圧発生回路８の入力端子８６とを、第一放電抵抗Ｒ１によって接続している。また、第一放電抵抗Ｒ１のうち高電圧発生回路８側の接続点である入力端子８６と、正極性側の高電圧発生回路７の出力端子７７との間を接続ラインＬによって接続している。
【００２９】
２．除電装置Ｚの回路動作の説明
以下説明するように、除電装置Ｚは、スイッチ３ａ、３ｂを制御回路２０によって交互に開閉させることで、放電電極１５に正負の高圧を交互に印加することが出来る。
【００３０】
（１）正極性の高電圧を出力する時の回路動作
正極性の高電圧を出力する場合には、制御回路２０によりスイッチ３ａがＯＮされ、これとは反対にスイッチ３ｂはＯＦＦされる。
【００３１】
スイッチ３ａがＯＮ状態になると、第一トランス６ａが通電され作動する。これにより、第一トランス６ａの二次側には、一次側に加わる一次電圧に巻き数比を乗したレベルの二次電圧（ここではＥ）が発生し、これが、高電圧発生回路７の両入力端子７５、７６間に印加される。第一トランス６ａの二次電圧Ｅは、極性が周期的に正負切り替わるので、高電圧発生回路７の両入力端子７５、７６に印加される二次電圧Ｅも、極性が周期的に正負切り替わる。
【００３２】
すると、高電圧発生回路７では、印加される二次電圧Ｅの極性が切り替わる度に、ダイオードＤ１〜Ｄ６が順に導通状態となり、コンデンサＣ１〜Ｃ６が順次充電される。
【００３３】
充電動作について簡単に説明すると、まず、入力端子７６に正極性となるような二次電圧Ｅが印加されると、接地ラインＬ２の方が電源ラインＬ１よりＥだけ電位が高い状態となる。この結果、ダイオードＤ１が通電状態となり、コンデンサＣ１が２次電圧Ｅの電圧レベルまで充電される。
【００３４】
その後、二次電圧Ｅの極性が切り替わって、入力端子７５が正極性となる電圧が印加されると、このときには、第一トランス６ａの２次側とコンデンサＣ１が直列状態となり、電源ラインＬ１の電位が接地ラインＬ２に対して２Ｅだけ電位が高い状態となる。この結果、ダイオードＤ２が通電状態となり、コンデンサＣ２が両ラインの電位差２Ｅの電圧レベルまで充電される。
【００３５】
次に、二次電圧Ｅの極性が切り替わって、入力端子７６に正極性となるような二次電圧Ｅが印加されると、このときには、第一トランス６ａの２次側とコンデンサＣ２が直列状態となり、接地ラインＬ２の電位が電源ラインＬ１に対して２Ｅだけ電位が高い状態となる。この結果、ダイオードＤ３が通電状態となり、コンデンサＣ３が両ラインの電位差２Ｅの電圧レベルまで充電される。
【００３６】
このように、二次電圧Ｅの極性が切り替わる度に、電源ラインＬ１と接地ラインＬ２の電位の高低が切り替わる結果、各ダイオードが順次通電状態になり、通電状態となったダイオードに対応するコンデンサが、両ラインＬ１、Ｌ２間の電位差に応じて充電される。
【００３７】
そして、最終的には、図３に示すように、各コンデンサＣ１〜Ｃ６が全て充電され、高電圧発生回路７の出力端子７７には、二次電圧Ｅの約６倍の電圧（一例として約７ｋｖ）が発生する。
【００３８】
そして、高電圧発生回路７のコンデンサＣ２、Ｃ４、Ｃ６と、第一放電抵抗Ｒ１とは並列に接続されているから、高電圧発生回路７が出力を発生させているときには、第一放電抵抗Ｒ１に電流が流れ、第一放電抵抗Ｒ１の両端に、高電圧発生回路７の出力電圧（約７ｋＶの高電圧）がかかる。従って、高電圧発生回路７の出力電圧（約７ｋＶの高電圧）が放電電極１５に対してそのまま印加されることとなる。
【００３９】
また、このものでは、第二トランス６ｂの二次側の端子のうち接地側の端子Ｆ２とそれに対応する高電圧発生回路８の入力端子８６との間に、第一放電抵抗Ｒ１を設けてあるので、高電圧発生回路７が出力を発生させているときに、第二トランス６ｂの二次側の端子（接地側の端子）Ｆ２の電圧はゼロボルトになり、高電圧がかからない。よって、第二トランス６ｂに、耐圧のそれほど高くない通常のトランスを使用することが可能となる。
【００４０】
尚、高電圧発生回路７の各コンデンサＣ１〜Ｃ６は、スイッチ３ａがオンされている期間は充電状態を維持するが、スイッチ３ａがオフされると、チャージした電荷は、第一放電抵抗Ｒ１を介して接地に流れる（図４にて太線で示す経路）ことで放電され、元の状態に戻る。
【００４１】
（２）負極性の高電圧出力時の動作
負極性の高電圧を出力する場合には、制御回路２０によりスイッチ３ａがＯＦＦされ、これとは反対にスイッチ３ｂがＯＮされる。
【００４２】
スイッチ３ｂがＯＮ状態になると、第二トランス６ｂが通電され作動する。これにより、第二トランス６ｂの二次側には、一次電圧に巻き数比を乗したレベルの電圧（ここではＥ）が発生し、これが、高電圧発生回路８の両入力端子８５、８６間に印加される。第二トランス６ｂの二次電圧Ｅは、極性が周期的に正負切り替わるので、高電圧発生回路８の両入力端子８５、８６に印加される二次電圧Ｅも、極性が周期的に正負切り替わる。
【００４３】
すると、高電圧発生回路８では、印加される二次電圧Ｅの極性が切り替わる度に、ダイオードＤ７〜Ｄ１２が順に導通状態となる。これにより、各コンデンサＣ７〜Ｃ１２が、上述した高電圧発生回路７の場合とは逆の極性で、順次充電される。その結果、高電圧発生回路８の出力端子８７には、二次電圧Ｅの約−６倍の電圧（本実施形態では、約−７ｋｖ）が発生する。
【００４４】
そして、高電圧発生回路８のコンデンサＣ８、Ｃ１０、Ｃ１２と、第二放電抵抗Ｒ２は並列に接続されているから、高電圧発生回路８が出力を発生させているときには、第二放電抵抗Ｒ２に電流が流れ、第二放電抵抗Ｒ２の両端に高電圧発生回路８の出力電圧（約−７ｋＶの高電圧）がかかる。従って、高電圧発生回路８の出力電圧（約−７ｋＶの高電圧）が放電電極１５に対してそのまま印加されることとなる（図５参照）。
【００４５】
尚、高電圧発生回路８の各コンデンサＣ７〜Ｃ１２は、スイッチ３ｂがオンされている期間は充電状態を維持するが、スイッチ３ｂがオフされると、チャージした電荷は、第二放電抵抗Ｒ２を介して図６にて太線で示す経路を流れることにより放電され、元の状態に戻る。
【００４６】
このように本実施形態の除電装置Ｚは、スイッチ３ａ、３ｂを制御回路２０によって交互に開閉させることで、放電電極１５に正負の高電圧を交互に印加できる。これにより、放電電極５で放電が起こり、正負のイオンを交互に生成できる。
【００４７】
３．高圧電源部Ｚ２の構造説明
高圧電源部Ｚ２は、図７に示すように概ね箱型の回路ケーシング１２０を備える。回路ケーシング１２０は合成樹脂製であり、第一収容部１２１と第二収容部１２５とを有する。
【００４８】
第一収容部１２１には、第一高電圧発生回路基板１３０と、第二高電圧発生回路基板１５０の２つの回路基板が板面を上下方向に向けつつ、一定距離はなして収容されている。
【００４９】
第一高電圧発生回路基板１３０は、プリント基板上に、上記した発振回路５ａを構成する電子部品、トランス６ａ、高電圧発生回路７を構成する電子部品、具体的にはダイオードＤ１〜Ｄ６とコンデンサＣ１〜Ｃ６を実装した回路基板である。
【００５０】
第二高電圧発生回路基板１５０は、プリント基板上に、上記した発振回路５ｂを構成する電子部品、トランス６ｂ、高電圧発生回路８、具体的にはダイオードＤ７〜Ｄ１２とコンデンサＣ７〜Ｃ１２を実装した回路基板である。
【００５１】
また、第二収容部１２５には、抵抗基板１７０が板面を上下方向に向けて収容されている。抵抗基板１７０は、プリント基板上に、第一放電抵抗Ｒ１と第二放電抵抗Ｒ２を実装した基板である。
【００５２】
そして、第一収容部１２１と第二収容部１２５には、いずれも絶縁性の樹脂材料（一例としてエポキシ樹脂）Ｗが充填されていて、各収容部１２１、１２５に収容された３枚の基板、すなわち両高電圧発生回路基板１３０、１５０及び抵抗基板１７０に実装された電子部品や、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２を樹脂モールドしている。これは、絶縁のためである。尚、樹脂材料Ｗは、各収容部１２１、１２５への充填時は液状であり、その後硬化する。これにて、各基板１３０、１５０、１７０が樹脂モールドされる。
【００５３】
そして、両収容部１２１、１２５は、回路ケーシング１２０の奥行き方向（図８の左右方向）に、一定距離離れて形成されている。具体的には図８中のＡ寸法だけ離れて形成されていて、両収容部１２１、１２５の間に本発明の断熱層にあたる空気層Ｕが設けられている。この空気層Ｕは、回路ケーシング１２０の全幅に亘って設けられており、第一収容部１２１側と第二収容部１２５側とを、回路ケーシング１２０の全幅に渡って仕切っている。このようにすることで、第一収容部１２１に収容された高電圧発生回路基板１３０、１５０と、第二収容部１２５に収容された抵抗基板１７０とを熱的に切り離すことが可能となる。
【００５４】
尚、上記により、本発明の「前記電子部品を樹脂にてモールドした電子部品側モールド部（ここでは、第一収容部１２１に収容された高電圧発生回路基板１３０、１５０に実装された電子部品を樹脂材料Ｗでモールドしたもの）と、前記両放電抵抗を樹脂にてモールドした放電抵抗側モールド部（ここでは、第二収容部１２２に収容された抵抗基板１７０に実装された放電抵抗Ｒ１、Ｒ２を樹脂材料Ｗでモールドしたもの）との間に両モールド部を仕切る断熱層（ここでは、空気層Ｕ）を設けた」が実現されている。
【００５５】
また、回路ケーシング１２０には、低圧回路基板（図中は省略）が収容されている。低圧回路基板は、直流電源１を構成する電子部品やスイッチ３ａ、３ｂを実装したものであり、たとえば、回路ケーシング１２０の上部に収容されている。具体的には、３枚の基板１３０、１５０、１７０から一定距離離れつつ水平な姿勢で収容されている。上記した回路ケーシング１２０は、図８に示すように蓋部材２００により閉止されている。また、回路ケーシング１２０の外側には金属製の放熱板２１０が、回路ケーシング１２０に密着するように取り付けられている。放熱板２１０は、回路ケーシング１２０の底面壁及び側面壁を囲む箱形状をしており、回路ケーシング１２０に収容された各基板１３０、１５０、１７０や電子部品、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２の放熱性を高める機能を果たす。
【００５６】
尚、回路ケーシング１２０に収容された３枚の基板１３０、１５０、１７０の電気的な接続関係は、図９に示す通りであり、図中のＪはジャンパ線である。すなわち、ジャンパ線Ｊにより各基板間で電子部品や放電抵抗を電気的に接続している。
【００５７】
４．効果説明
本実施形態では、第一収容部１２１と第二収容部１２５との間に空気層Ｕを設けることで、第一収容部１２１に収容された両高電圧発生回路基板１３０、１５０と、第二収容部１２５に収容された抵抗基板１７０を熱的に切り離すようした。そのため、スイッチ３ａ、３ｂの切り換えに伴って流れる放電電流により、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２が発熱しても、その熱が、両高電圧発生回路基板１３０、１５０に対して伝わり難くなる。そのため、正負極性の高電圧発生回路７、８を構成する電子部品が温度上昇し難い。
【００５８】
以上のことから、高電圧発生回路７、８の回路動作の安定化を図ることが可能である。また、別の見方をすれば、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２に対してある程度大きな放電電流を流しても発熱の心配がないので、正負の切り替えを高速で行うことが可能となる。
【００５９】
また、この実施形態では、両高電圧発生回路基板１３０、１５０から、抵抗基板１７０を別基板として分離させている。このようにすれば、基板を通じた熱の伝達を遮断できる。そのため、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２側から高電圧発生回路７、８側に、熱が一層伝わり難くなる。
【００６０】
また、この実施形態では、回路ケーシング１２０を放熱板２１０で囲っている。そのため、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２が発熱しても、その熱を効率よく放熱できる。そのため、高電圧発生回路基板１３０、１５０やそれに実装された電子部品が温度上昇し難くなる。
【００６１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６２】
（１）上記実施形態では、第一高電圧発生回路基板１３０と、第二高電圧発生回路基板１５０と、抵抗基板１７０の３枚の基板を備えた除電装置を例示した。基板は、複数枚に分割する構成に限定されるものではなく１枚にすることが可能である。
【００６３】
そして、基板を１枚にする場合、例えば、図１０に示すように、共通基板３００に対して、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２と、除電装置のそれ以外の電子部品Ｋを分けて配置すると共に、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２のグループとそれ以外の電子部品のグループをそれぞれ樹脂モールドする。そして、電子部品Ｋを樹脂にてモールドした電子部品側モールド部３１０と、両放電抵抗Ｒ１、Ｒ２を樹脂にてモールドした放電抵抗側モールド部３３０との間に、例えば、グラスウールなどの断熱材よりなる断熱層３５０を設ける。このようにすれば、断熱層３５０により、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２側から、それ以外の電子部品Ｋを熱的に切り離すことが可能になることから、実施形態１と同様に電子部品Ｋの温度上昇を防止できる。
【００６４】
尚、図１０において、放電抵抗Ｒ１、Ｒ２を囲む太線の枠は樹脂モールドしたエリアを示し、同じく電子部品Ｋを囲む太線の枠は樹脂モールドしたエリアを示している。
【００６５】
（２）上記実施形態では、電源１として直流電源を用いた。電源１は直流電源に限定されるものではなく、交流電源を用いることも可能であり、この場合には、発振回路を廃止できる。
【００６６】
（３）上記実施形態では、高電圧発生回路７、８の例として、半波倍電圧整流回路を三段にしたものを示したが、接続段数は、３段に限定されるものではなく、それ以外の段数でもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・電源
６ａ・・・第一トランス
６ｂ・・・第二トランス
７・・・正極性側の高電圧発生回路（本発明の「正極性側高電圧発生回路」に相当）
８・・・負極性側の高電圧発生回路（本発明の「負極性側高電圧発生回路」に相当）
１５・・・放電電極
２０・・・制御回路（本発明の「制御手段」に相当）
１２０・・・回路ケーシング
１２１・・・第一収容部
１２５・・・第二収容部
１３０・・・第一高電圧発生回路基板
１５０・・・第二高電圧発生回路基板
１７０・・・抵抗基板
２１０・・・放熱板
Ｒ１・・・第一放電抵抗
Ｒ２・・・第二放電抵抗
Ｕ・・・空気層
Ｚ・・・除電装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に対して接続され前記電源から給電される第一トランスと、
前記第一トランスの二次側に設けられ、前記第一トランスの二次電圧を昇圧して正極性の高電圧を発生させる正極性側高電圧発生回路と、
前記電源に対して前記第一トランスと並列的に接続され前記電源から給電される第二トランスと、
前記第二トランスの二次側に設けられ、前記第二トランスの二次電圧を昇圧して負極性の高電圧を発生させる負極性側高電圧発生回路と、
前記電源を前記第一トランス側及び前記第二トランス側に交互に接続する切り換え制御を行う制御手段と、
前記正極性側高電圧発生回路により印加される正極性の高電圧に対応して正極性のイオンを発生させ、前記負極性側高電圧発生回路により印加される負極性の高電圧により負極性のイオンを発生させる放電電極と、
前記電源への接続を、前記第一トランス側から前記第二トランス側に切り替えるときに、前記正極性側高電圧発生回路にチャージされた電荷を放電させる第一放電抵抗と、
前記電源への接続を、前記第二トランス側から前記第一トランス側に切り替えるときに、前記負極性側高電圧発生回路にチャージされた電荷を放電させる第二放電抵抗と、を備えた除電装置であって、
前記正極性側高電圧発生回路及び前記負極性側高電圧発生回路を構成する電子部品は樹脂にてモールドされ、
前記第一放電抵抗と前記第二放電抵抗は樹脂にてモールドされ、
前記電子部品を樹脂にてモールドした電子部品側モールド部と、前記両放電抵抗を樹脂にてモールドした放電抵抗側モールド部との間に、両モールド部を仕切る断熱層を設けたことを特徴とする除電装置。
【請求項２】
前記正極性側高電圧発生回路及び前記負極性側高電圧発生回路を構成する電子部品を実装した高電圧発生回路基板から、前記第一放電抵抗と前記第二放電抵抗を実装した抵抗基板を別基板として分離したことを特徴とする請求項１に記載の除電装置。
【請求項３】
前記断熱層は、空気層であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の除電装置。
【請求項４】
前記電子部品側モールド部と、前記放電抵抗側モールド部を収容する合成樹脂製の回路ケーシングの外周壁に、金属製の放熱板を装着したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の除電装置。
【請求項５】
前記回路ケーシングは、前記高電圧発生回路基板を収容する第一収容部と前記抵抗基板を収容する第二収容部の二つの収容部を一定距離離して形成することにより、前記断熱層としての空気層を形成する請求項４に記載の除電装置。
【請求項１】
電源に対して接続され前記電源から給電される第一トランスと、
前記第一トランスの二次側に設けられ、前記第一トランスの二次電圧を昇圧して正極性の高電圧を発生させる正極性側高電圧発生回路と、
前記電源に対して前記第一トランスと並列的に接続され前記電源から給電される第二トランスと、
前記第二トランスの二次側に設けられ、前記第二トランスの二次電圧を昇圧して負極性の高電圧を発生させる負極性側高電圧発生回路と、
前記電源を前記第一トランス側及び前記第二トランス側に交互に接続する切り換え制御を行う制御手段と、
前記正極性側高電圧発生回路により印加される正極性の高電圧に対応して正極性のイオンを発生させ、前記負極性側高電圧発生回路により印加される負極性の高電圧により負極性のイオンを発生させる放電電極と、
前記電源への接続を、前記第一トランス側から前記第二トランス側に切り替えるときに、前記正極性側高電圧発生回路にチャージされた電荷を放電させる第一放電抵抗と、
前記電源への接続を、前記第二トランス側から前記第一トランス側に切り替えるときに、前記負極性側高電圧発生回路にチャージされた電荷を放電させる第二放電抵抗と、を備えた除電装置であって、
前記正極性側高電圧発生回路及び前記負極性側高電圧発生回路を構成する電子部品は樹脂にてモールドされ、
前記第一放電抵抗と前記第二放電抵抗は樹脂にてモールドされ、
前記電子部品を樹脂にてモールドした電子部品側モールド部と、前記両放電抵抗を樹脂にてモールドした放電抵抗側モールド部との間に、両モールド部を仕切る断熱層を設けたことを特徴とする除電装置。
【請求項２】
前記正極性側高電圧発生回路及び前記負極性側高電圧発生回路を構成する電子部品を実装した高電圧発生回路基板から、前記第一放電抵抗と前記第二放電抵抗を実装した抵抗基板を別基板として分離したことを特徴とする請求項１に記載の除電装置。
【請求項３】
前記断熱層は、空気層であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の除電装置。
【請求項４】
前記電子部品側モールド部と、前記放電抵抗側モールド部を収容する合成樹脂製の回路ケーシングの外周壁に、金属製の放熱板を装着したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の除電装置。
【請求項５】
前記回路ケーシングは、前記高電圧発生回路基板を収容する第一収容部と前記抵抗基板を収容する第二収容部の二つの収容部を一定距離離して形成することにより、前記断熱層としての空気層を形成する請求項４に記載の除電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２５２８００（Ｐ２０１２−２５２８００Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２２４９７（Ｐ２０１１−１２２４９７）
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００１０６２２１）パナソニック デバイスＳＵＮＸ株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００１０６２２１）パナソニック デバイスＳＵＮＸ株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
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