高周波式交流静电消除器.pdf

本发明提供一种高周波式交流静电消除器，其主要利用具有高频特性的压电元件，以高电压释放出正、负离子，并藉由一回授感应单元感测出离子比例状态信号后，再通过一调整单元根据该信号实时调整正、负离子的数量分配，使离子间呈现均匀的分布状态，同时达到增加静电消除效果及节省能源的目的。

1.  一种高周波式交流静电消除器，其特征在于包括；
一高频震荡源；
一压电变压器，感应一次侧的电压输入，而于二次侧高频高电压输出；
离子放射针，设于压电变压器的二次侧，藉以释放高频正、负离子至需消除静电的对象；
一回授感应单元，用以感测该压电变压器的二次侧的震荡频率，以及收集离子间的比例状态信号；及
一调整单元，由高频震荡源撷取基准信号，而与前述的频率及信号比对后，再回授至该压电变压器的一次侧改变其电压输入。

2.  根据权利要求1所述的高周波式交流静电消除器，其特征在于：该压电变压器与调整单元间还设有过电流调整单元。

3.  根据权利要求1所述的高周波式交流静电消除器，其特征在于：该调整单元还通过一警示输出单元与外部控制系统相连。

高周波式交流静电消除器
技术领域
本发明提供一种静电消除器，尤指一种以高周波改善交流静电消除器效果的装置。
背景技术
如图1所示，为一般传统交流式静电消除器1的电路架构示意图，其主要由一升压变压器11、一离子平衡调节装置12及一离子放射针13所组成，其中该离子平衡调节装置12设于该升压变压器11的一次侧与输入端串接，该离子放射针13则设于该升压变压器11的二次侧与输出端连通，使交流电源经由升压变压器11升压后，藉由离子放射针13利用电晕方式放电释放出正离子与负离子，并通过该离子平衡调节装置12来调节正、负离子间的平衡。
上述的传统交流式静电消除器一般采用商用交流电源AC50～60Hz，因此电压会在基准电压间，产生正负振幅波动，且由于频率较低，故产生离子时需要很强的放电力，所以造成电压波动较大，例如图2所示，若规格标示离子平衡电压为+/-15V，其输出电源实际的情况为+15V电压波动V1，故容易在瞬间超过工件的容许电压值，甚至导致元件的损坏。
此外，因为上述图2中的正、负离子呈一群一群的分布状态，由于彼此作用力的缘故，该正离子A或负离子B间易产生自我中和，致使不易深入凹凸形状的对象物，造成静电消除效果的不理想。
再者，由于输入交流电源的频率较低，故产生离子需要很高的电压(约7000V)，如此常对于工作人员的操作安全带来相当的威胁，又因使用传统线圈，从而导致耗能量较多，即造成能源的高耗费性，且更容易产生电磁波干扰的问题。
发明内容
本案发明人鉴于上述缺陷，累积多年从事该项产品研究、开发、设计、制造等丰富经验，积极投入大量心血及精力加以突破改良，并经由多次测试后，终于成功的开发出本发明高周波式交流静电消除器，能够摒除上述习知技术的缺陷。
本发明所揭示的高周波式交流静电消除器，其主要目的为使输出的正离子与负离子间得到良好的平衡效果，而不会造成元件的损坏。
本发明的另一目的为使正、负离子呈均匀的分布状态，使之产生良好的消除静电的实际效果。
本发明的又一目的为了提供一种具有低功率、高效率及低能量损失的静电消除器。
本发明的再一目的为提供一种更具安全性的静电消除器。
为了达到上述的目的，本发明所述的高周波式交流静电消除器包括：
一高频震荡源；
一压电变压器，感应一次侧的电压输入，而于二次侧高频高电压输出；
离子放射针，设于压电变压器的二次侧，藉以释放高频正、负离子至需消除静电的对象；
一回授感应单元，用以感测该压电变压器的二次侧的震荡频率，以及收集离子间的比例状态信号；及
一调整单元，由高频震荡源撷取基准信号，而与前述的频率及信号比对后，再回授至该压电变压器的一次侧改变其电压输入。
上述架构是利用具高频特性的压电变压器，以高电压释放出正负离子，藉以减少电压波动，从而可避免损坏对象物元件。
上述的架构于放电输出端撷取输出的正、负离子比例状态，再回授至电源输入端，使之可令实际输出的正、负离子间保持良好的平衡。
本发明所提供的交流静电消除器与习知技术相比较更具有下列的优点：
1、其产生离子的放电力较小，即使人手触碰到，也不至产生危险，因而极具安全性。
2、其电压波动较小，因此实际产生的离子平衡效果良好，并且易于深入工件的凹凸处，藉以增加消除静电效果。
3、不会产生电磁波干扰问题。
4、功率小、效率高且损失能量小，故可有效节省能源。
图1为传统交流静电消除器的架构示意图；
图2为图1的输出波形曲线情形；
图3为本发明所述的高周波式交流静电消除器的架构示意图；
图4为本发明所述的高周波式交流静电消除器输出的波形曲线。
图中编号说明
1........传统交流静电消除器    11........升压变压器
12.......离子平衡调节装置      13.........离子放射针
2........高频震荡源            3..........压电变压器
31.......一次侧                32.........二次侧
4........离子放射针            41.........接触缘
5........回授感应单元          6..........调整单元
7........过电流保护单元        8..........警示输出单元
A........正离子                B..........负离子
C........对象物                V1、V2.....电压波动
为方便了解本发明所述的内容及所能达成的功效，现配合附图列举一具体实施例，详细说明如下：
本发明提供一种高周波式交流静电消除器，其主要是改采以高频式的电晕放电，使其于输出端用于产生离子的放电力较小，藉以大幅减少电压波动，而不会造成元件的损坏，并通过回授方式即可令实际输出的正、负离子A、B间保持良好地平衡；其架构是由一高频震荡源2、一压电变压器3、离子放射针4、一回授感应单元5及一调整单元6所组成，如图3所示，其中：
该高频震荡源2可由高周波产生电路(图中未标示)所构成，以作为起始触发整个震荡回路的依据，并维持震荡回路因异常而终止震荡。
该压电变压器3感应一次侧31的电压输入，而于二次侧32产生电晕放电所需的高频高电压并输出。
该离子放射针4设于压电变压器3的二次侧32，并通过接触缘41接触一对象物C，藉以对该对象物C释放高频正、负离子，以达到消除静电的目的，其传递方式并不特别限定，一般可利用风扇、空气压、扩散作用...等，藉以对该欲消除静电的对象物C产生离子中和的效果，从而可有效消除对象物C上所带的静电。
该回授感应单元5用以感测该压电变压器3的二次侧32的震荡频率，以及收集正、负离子的比例状态信号。
该调整单元6根据该回授感应单元5接收该压电变压器3的二次侧32高压震荡频率与正、负离子间的比例状态信号后，再回授至该压电变压器3的一次侧31改变其电压输入，使该压电变压器3得到最佳的工作频率，并再藉由适当的调整回路来实时调整正、负离子的数量分配。
藉由上述的架构，由于超高频时所产生离子用的放电力较小，故可减少电压波动，例如：若同样以规格标示离子平衡电压+/-15V为例，如图4所示，较佳的输入频率约在60KHz～80KHz，其所产生的电压波动V2远小于图2所示的电压波动V1，如此可有效避免电压波动超过离子放射针4所接触的对象物C的容许电压值(如图3所示)，进而防止该对象物C元件的损坏，同时，因其产生离子的放电力较小，即使人手触碰到，也不至产生危险，在使用上更具安全性。
另外可由一回授感应单元5于压电变压器3的二次侧32感测出离子比例状态信号(如图3所示)，再通过该调整单元6根据该信号实时调整正、负离子A、B的数量分配，使离子间维持均匀的分布状态(请再参阅图4所示)，从而得到良好的平衡效果，使之达到同时增加静电消除效果及节省能源的目的，且不会产生电磁波干扰问题。
再者，如图3所示，该压电变压器3与调整单元6之间的输入电源中还可设有一过电流保护单元7，使之当放电异常时，如短路、断路时，可实时切断电源，藉以达到保护整体回路元件的功效，且可通过调整单元6连接一警示输出单元8，该警示输出单元8形成接点输出至警示元件(如：警示灯、蜂鸣器...等)，并可配合外部控制系统，予以适当整合监控，使之在使用上更具弹性。
以上所述，仅为本发明的最佳具体实施例，本发明的特征并不局限于此，任何熟悉该项技艺者在本发明领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆应涵盖在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围依权利要求书限定的范围为准。
综上所述，本发明在突破先前技术的情况下，确实已达到所述的功效，而且确属创新，亦非熟悉该项技艺者所易于思及，再者，本发明申请前未曾公开，因此，本发明符合新颖性、创造性、实用型的要求，恳请授予专利为盼。