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CN108886865B - 低湿度空间中的静电消除结构 - Google Patents

低湿度空间中的静电消除结构 Download PDF

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CN108886865B
CN108886865B CN201780003303.0A CN201780003303A CN108886865B CN 108886865 B CN108886865 B CN 108886865B CN 201780003303 A CN201780003303 A CN 201780003303A CN 108886865 B CN108886865 B CN 108886865B
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low
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humidity space
air
humidity
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坂本太地
向井孝志
池内勇太
柳田昌宏
泉宪司
谷口彻平
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Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Abstract

本发明提供一种在低湿度空间中能够使用静电消除装置有效地消除静电的低湿度空间中的静电消除结构，其中，低湿度空间(4)构成为，通过形成有通气细孔的吹出面材(22b)从低湿度空间的一侧朝向低湿度空间内供给除湿后的空气，并且从与吹出面材(22b)对置的低湿度空间(4)的另一侧排出气体，并且，在吹出面材(22b)的下游侧配设有静电消除装置(10)。

Description

低湿度空间中的静电消除结构
技术领域
本发明涉及一种在仅将进行例如电子部件的组装、二次电池(包括部件)的制造、实验等各种作业的规定的必要部位的气氛保持为规定的低湿度状态的空间(在本说明书中称作“低湿度空间”)中的静电消除结构。
背景技术
以往，为了仅将进行电子部件的组装、二次电池(包括部件)的制造、实验等各种作业的规定的必要部位的气氛保持为规定的状态，广泛使用利用合成树脂制成的薄板将室空间与外部空间隔开而成的室。
而且，为了提高室空间的气密性及绝热性，还提出有将薄板设为双重结构的室(例如，参考专利文献1～3。)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-83104号公报
专利文献2：日本特开2008-275233号公报
专利文献3：日本特开2014-169816号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
近年来，在进行电子部件的组装、二次电池(包括部件)的制造、实验等各种作业时，仅将规定的必要部位的气氛保持为规定的低湿度状态的要求日益增长。
另一方面，这些作业通常忌避静电，因此同时要求消除静电。
为了消除进行各种作业的空间中的静电，通常使用静电消除装置(也被称作离子发生器，在本说明书中简称为“静电消除装置”)，其通过将电场集中于针状的放电电极而引起电晕放电，并利用离子化的空气消除静电。
然而，“降低湿度”及“消除静电”存在此消彼长的关系，因此，即使将静电消除装置应用于低湿度空间(在本说明书中是指露点温度为0℃以下的空间)，由于低湿度空间的空气中的水分量较少，因此存在难以利用离子化的空气消除静电的问题。
尤其，在以往的形成低湿度空间(室空间)的设备中，为了维持低湿度，将除湿后的空气大量地且以较高的风速供给至该空间，因此空气以乱流的状态供给，即使应用静电消除装置，也会存在正离子与负离子碰撞而离子消失从而导致静电的消除效果消失的问题。
因此，难以兼顾“降低湿度”及“消除静电”。
本发明是鉴于上述以往的问题而完成的，其目的在于提供一种在低湿度空间中也能够使用静电消除装置来有效地消除静电的低湿度空间中的静电消除结构。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的，本发明提供一种低湿度空间中的静电消除结构，其在供给有除湿后的空气的低湿度空间中消除静电，其特征在于，所述低湿度空间构成为，通过吹出口从所述低湿度空间的一侧朝向所述低湿度空间内以层流状态供给除湿后的空气，并且从与所述吹出口对置的所述低湿度空间的另一侧排出气体，并且，在所述吹出口的下游侧配设有静电消除装置。
此时，通过所述吹出口供给的除湿后的空气的露点温度可以设定为-30℃以下。
此时，可以在所述吹出口设置形成有通气细孔的吹出面材。
并且，所述形成有通气细孔的吹出面材可以由合成树脂制成的部件构成。
并且，所述静电消除装置以彼此成对的方式排列配设，并且各个静电消除装置的产生正离子与产生负离子的时刻彼此错开，由此各个静电消除装置交替产生正离子及负离子。
并且，所述静电消除装置可以相对于吹出口隔着空隙而配设。
并且，所述低湿度空间可以构成为，被双重结构的隔板包围而成，并且从形成在所述双重结构的隔板之间的空间强制性地进行排气。
发明效果
根据本发明的低湿度空间中的静电消除结构，低湿度空间构成为，通过吹出口从该低湿度空间的一侧朝向低湿度空间内以层流状态供给除湿后的空气，并且从与该吹出口对置的低湿度空间的另一侧排出气体，并且，在吹出口的下游侧配设有静电消除装置，由此，即使在空气中的水分量显著少的低湿度空间中(尤其在露点温度为-30℃以下的超低湿度空间中)，也能够防止基于空气的流动而产生静电以及因正离子与负离子互相碰撞而离子消失，并且也能够将离子化的空气分散供给到低湿度空间的整个区域，利用静电消除装置能够有效地消除静电。
并且，由于在所述吹出口设置有形成有通气细孔的吹出面材，因此能够通过简单的结构将除湿后的空气以层流状态供给至低湿度空间。
并且，由于所述形成有通气细孔的吹出面材由合成树脂制成的部件构成，因此，能够防止离子化的空气中所包含的正离子和负离子吸附到吹出面材而导致静电的消除效果消失。
并且，由于所述静电消除装置以彼此成对的方式排列配设，并且各个静电消除装置的产生正离子与产生负离子的时刻彼此错开，由此各个静电消除装置交替产生正离子及负离子，因此，能够防止因正离子与负离子互相碰撞而离子消失，并且能够将离子化的空气可靠地分散供给到低湿度空间的整个区域。
并且，由于所述静电消除装置相对于吹出口隔着空隙而配设，因此，能够防止离子化的空气中所包含的正离子及负离子与吹出口碰撞而离子消失导致静电的消除效果消失。
并且，所述低湿度空间构成为，被双重结构的隔板包围而成，并且从形成在该双重结构的隔板之间的空间强制性地进行排气，因此，难以受到外部空间的气氛及人员的进出引起的影响，能够降低供给至低湿度空间的除湿后的空气的量，既能够实现能源成本的低廉化，还能够防止基于空气的流动而产生静电。
附图说明
图1表示要应用本发明的低湿度空间中的静电消除结构的干燥室的一例，其中，(a)是主视剖视图，(b)是(a)的X-X线剖视图。
图2表示应用了本发明的低湿度空间中的静电消除结构的干燥室的一个实施例，其中，(a)是俯视图，(b)是主视剖视图。
图3是表示风速变化的测定结果的图表。
图4是表示放电时间的测定结果的图表。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的低湿度空间中的静电消除结构的实施方式进行说明。
本发明的低湿度空间中的静电消除结构为在供给有除湿后的空气的低湿度空间中消除静电的结构，其特征在于，所述低湿度空间构成为，通过吹出口从所述低湿度空间的一侧朝向所述低湿度空间内以层流状态供给除湿后的空气，并且从与所述吹出口对置的所述低湿度空间的另一侧排出气体，并且，在所述吹出口的下游侧配设有静电消除装置。
图1中示出了要应用本发明的低湿度空间中的静电消除结构的、用于形成低湿度空间的干燥室(dry booth)的一例。
该干燥室1构成为如下：构成室主体2的周壁的隔板3设为具有内侧隔板3a及外侧隔板3b的双重结构，从形成在该双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5强制性地进行排气，而且排出气体经由除湿单元6以使形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5至少相对于室空间4(根据情况，有时相对于外部空间9)保持为负压的方式供给至由内侧隔板3a隔开的室空间(低湿度空间)4及形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5。
室主体2具有配置于室主体2的顶部的腔室20及竖立设置于地面FL上的四根支柱23，并且室主体2构成为腔室20的四角与四根支柱23的上端部连结。
腔室20由经由导管7而与除湿单元6连接的上游侧腔室21及配置于上游侧腔室21的下游侧的下游侧腔室22组合而成。
上游侧腔室21根据需要具备空气过滤器单元21a，其对从除湿单元6经由导管7输送过来的空气进行净化并将其供给至下游侧腔室22。
下游侧腔室22构成除湿后的空气的吹出口，其具备：扩散板22a；筛网、冲孔材料、形成有细孔的薄板等形成有通气细孔的吹出面材22b以及形成有通气孔的吹出面材22c。并且，下游侧腔室22使从除湿单元6输送过来的干燥空气分别均匀地供给至由内侧隔板3a隔开的室空间4及形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5。
由此，经过了下游侧腔室22的除湿后的空气以层流状态供给至室空间4。
在此，下游侧腔室22的结构只要是能够使除湿后的空气以层流状态供给至室空间4的结构即可，其并不受特别限定。
并且，无需一定要设置形成有通气孔的吹出面材22c，也可以省略吹出面材22c而使吹出面材22b直接面向室空间4。
并且，形成有通气细孔的吹出面材22b及形成有通气孔的吹出面材22c优选使用由聚酯树脂、聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂等合成树脂制成的部件。
由此，能够使离子化的空气中所包含的正离子和负离子吸附到吹出面材22b、22c，从而能够防止静电的消除效果消失。
另外，通过利用封闭板(省略附图)等来调节形成在吹出面材22b及吹出面材22c的通气细孔及通气孔的开口面积，能够任意调整供给至两个空间4、5的空气的比例。
除湿单元6只要能够导入从形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5经由配设于外侧隔板3b的排气部8强制性地进行排出的空气并且能够排出干燥空气即可，其结构并不受特别限定，可以使用以往公知的除湿单元。
另外，根据需要，可以在除湿单元6中同时设置温度调节单元，或者也可以使用具有除湿功能和温度调节功能的单元。
在本实施例中，为了排出形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5内的空气，将排气部8配设于室主体2的对角位置上且外侧隔板3b的下部位置。
如此，通过从形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5的下部的多个部位排出气体，能够减少形成在隔板3a与隔板3b之间的空间5内的气压的偏差，并且能够可靠地防止外部空间9的空气流入到室空间4，从而能够将室空间4内的气氛稳定地保持为规定的状态。
另外，也可以任意设置排气部8的位置、个数。
隔板3a、3b的长度设定为其上端连接于上游侧腔室21且其下端大致与地面FL接触的程度的长度，由此，由内侧隔板3a隔开的室空间4及形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5分别相对于形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5及外部空间9保持一定程度的气密性。
内侧隔板3a与外侧隔板3b之间的间隔可以设为数cm～数十cm的范围内的任意值，但是，优选将需要人员出入的部位的间隔设定为人员能够停留在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5内的尺寸，具体而言，优选设定为50cm以上。
由此，人员在进出时无需同时打开内侧隔板3a和外侧隔板3b，并且能够在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5内的气氛稳定的状态下打开内侧隔板3a，因此能够尽可能排除人员进出带来的影响。
隔板3a、3b除了可以使用由聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、聚酯树脂等合成树脂制成的薄板之外，也可以使用层叠有由合成树脂制成的薄膜的布等无透气性的任意材料。
室空间4的气压优选保持为比外部空间9的气压(通常为大气压)稍高的气压，具体而言保持为比外部空间9的气压高数Pa左右的气压，更具体而言保持为比外部空间9的气压高2～3Pa左右的气压。
因此，以使各个空间的气压条件满足形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5的气压＜外部空间9的气压＜室空间4的气压(或外部空间9的气压＜空间5的气压＜室空间4的气压)的条件的方式，使包括除湿单元6在内的构成空气循环路径的设备运行。
由此，空气从室空间4及外部空间9通过隔板3a、3b的下端与地面FL之间的间隙而流入到形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5。
根据该干燥室1，由于形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5相对于室空间4及外部空间9保持为负压，因此与仅将室空间4保持为正压或负压的情况相比，难以受到外部空间9的气氛及人员进出引起的影响，例如，能够减少为了将室空间4内的空气的露点温度保持为较低而向室空间4供给空调降温后空气的空气量，从而能够实现能源成本的低廉化，并且，由于存在相对于室空间4及外部空间9保持为负压的形成在双重结构的隔板3a与隔板3b之间的空间5，因此能够抑制室空间4内的物质随空气流出到外部空间9，从而能够安全地且低成本地使用干燥室。
接着，将用于该干燥室1的本发明的低湿度空间中的静电消除结构的一个实施例示于图2。
在图2中，对从腔室20经由形成有通气细孔的吹出面材22b向室空间(低湿度空间)4供给除湿后的空气的情况(实施例(表示为“层流”))及以普遍使用于干燥室中的方式将除湿后的空气向室空间(低湿度空间)4的规定的狭窄区域(例如，横向)供给的情况(比较例(表示为“乱流”))进行了比较试验。
静电消除装置10可以使用通用的静电消除装置，但在本实施例中，以彼此成对的方式排列配设有两台静电消除装置10，并且将各个静电消除装置10控制成如下：将各个静电消除装置10产生正离子与产生负离子的时刻彼此错开从而使正离子及负离子交替产生，具体而言，在静电消除装置10的其中一个产生正离子时，使另一个产生负离子，在其中一个产生负离子时，使另一个产生正离子。
在此，本实施例中所使用的上述静电消除装置10使用棒状且长度为大致正方形的室空间4的一边长度的40％以上、优选为50％以上(在本实施例中为约70％)的静电消除装置，并且两根静电消除装置10隔着与其长度相同程度的间隔而彼此平行地配设于吹出面材22b的下游侧，从而能够将被静电消除装置10离子化的空气分散供给到室空间4的整个区域。
并且，静电消除装置10设置成相对于吹出面材22b相隔空隙D(30mm～200mm左右，本实施例中为50mm左右)，从而能够防止被静电消除装置10离子化的空气中所包含的正离子和负离子与吹出面材22b碰撞而离子消失导致静电的消除效果消失。
在图3中示出了测定实施例及比较例的5分钟期间的风速变化的结果。
在此，在图2中(a)的带圈数字1～5所表示的位置(图2中(b)所示的带电板监视器的设置部位)上进行了风速的测定。
在实施例中，风速及分散均显示比比较例更低的值，可以认为，能够防止正离子与负离子互相碰撞而离子消失导致静电的消除效果消失，并且能够防止基于空气的流动而产生静电。
供给至室空间4的除湿后的空气是露点温度为0℃以下的低湿度的空气，尤其是露点温度为-30℃以下(本实施例中为-60℃)的超低湿度的空气，因此，将供给该低湿度的空气(超低湿度的空气)而形成的低湿度空间(超低湿度的空间)作为对象而进行了静电消除。
另外，对本发明的低湿度空间中的静电消除结构的静电消除对象(低湿度空间)的露点温度的下限值而言，虽然露点温度例如低于-100℃则除湿单元6的负载就会变大，但并不受特别限制。
在图4中示出了使用带电板监视器测定带有-5000V的带电板的带电电压变成-500V所需时间(放电时间)的结果。
根据该结果也明确确认到，实施例中的放电时间比比较例的放电时间更低，并且能够在室空间4的整个区域均匀地消除静电。
并且，根据测定结果确认到，在以层流状态向室空间4供给除湿后的空气的情况下，将风速设定为较低(即，0.005～0.1m/s左右、优选为0.008～0.05m/s左右、更优选为0.01～0.02m/s左右)更为有效。
如此，根据本发明的低湿度空间中的静电消除结构，即使在空气中的水分量显著少的低湿度空间中(尤其在露点温度为-30℃以下(本实施例中为-60℃)超低湿度空间中)，也能够防止基于空气的流动而产生静电以及因正离子与负离子互相碰撞而离子消失，并且能够将离子化的空气分散供给到低湿度空间的整个区域，从而能够利用静电消除装置有效地消除静电。
以上，根据实施例对本发明的低湿度空间中的静电消除结构进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例中记载的结构，例如，也可以将向低湿度空间供给除湿后的空气的方向设定为除了实施例的朝下方向以外的横向或朝上方向等，并且在不脱离本发明宗旨的范围内能够适当地改变其结构。
产业上的可利用性
根据本发明的低湿度空间中的静电消除结构，在低湿度空间中，能够使用静电消除装置有效地消除静电，因此本发明能够适当地应用于仅将进行例如电子部件的组装、二次电池(包括部件)的制造、实验等各种作业的规定的必要部位的气氛保持为规定的低湿度状态的空间(更具体而言，室空间)中的静电消除用途。
符号说明
1-干燥室，2-室主体，20-腔室，21-上游侧腔室，22-下游侧腔室，22a-扩散板，22b-吹出面材，22c-吹出面材，23-支柱，3-隔板，3a-内侧隔板，3b-外侧隔板，4-室空间(低湿度空间)，5-形成在双重结构的隔板之间的空间，6-除湿单元，7-导管，8-排气部，9-外部空间，10-静电消除装置。

Claims (6)

1.一种低湿度空间中的静电消除结构，其在供给有除湿后的空气的低湿度空间中消除静电，所述低湿度空间中的静电消除结构的特征在于，
所述低湿度空间构成为，通过吹出口从所述低湿度空间的一侧朝向所述低湿度空间内以层流状态供给除湿后的空气，并且从与所述吹出口对置的所述低湿度空间的另一侧排出气体，
并且，在所述吹出口的下游侧配设有静电消除装置，
在所述吹出口与所述静电消除装置之间，遍及所述低湿度空间设置有具有通气孔的吹出面材，
通过了所述吹出口的空气经过所述吹出面材后以层流状态供给至所述低湿度空间，
通过所述吹出口供给的除湿后的空气的露点温度为-30℃以下，
所述层流的流速为0.005～0.1m/s。
2.根据权利要求1所述的低湿度空间中的静电消除结构，其特征在于，
在所述吹出口设置形成有通气细孔的吹出面材。
3.根据权利要求2所述的低湿度空间中的静电消除结构，其特征在于，
所述形成有通气细孔的吹出面材由合成树脂制成的部件构成。
4.根据权利要求1、2、或3所述的低湿度空间中的静电消除结构，其特征在于，
所述静电消除装置以彼此成对的方式排列配置，并且各个静电消除装置的产生正离子与产生负离子的时刻彼此错开，由此各个静电消除装置交替产生正离子及负离子。
5.根据权利要求1、2、或3所述的低湿度空间中的静电消除结构，其特征在于，
所述静电消除装置相对于所述吹出口隔着空隙而配设。
6.根据权利要求1、2、或3所述的低湿度空间中的静电消除结构，其特征在于，
所述低湿度空间构成为，被双重结构的隔板包围而成，并且从形成在所述双重结构的隔板之间的空间强制性地进行排气。
CN201780003303.0A 2016-02-08 2017-01-26 低湿度空间中的静电消除结构 Active CN108886865B (zh)

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