静电消除器的维护指南
静电消除器的维护指南
作为静电消除器基本性能的“静电消除速度”与“离子平衡”，会随着使用时间的延长而逐渐变差。下面介绍用于防止基本性能降低的维护。
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维护的重要性
导致基本性能降低的原因，是持续使用导致的“电极针劣化”。电极针的劣化，可大致分为以下2种。
- 电极针的磨损
- 电极针的脏污
发生其一或两者同时发生时，会对离子的生成造成影响。进而导致“静电消除速度的降低”与“离子平衡的恶化”。
- 电极针顶端的脏污
电极针顶端的磨损 - 离子生成量减少
＋离子与－离子的减少量不同。 - 静电消除速度变慢
- 离子平衡恶化
下面将分别说明不利于静电消除器性能维持的电极针“磨损”及“脏污”的原理和维护。
电极针的磨损与维护
磨损的原理
静电消除器生成正离子与负离子时，会在电极针的顶端“吸收”（正离子）/“释放”（负离子）作为离子生成源头的“电子”。
在吸收/释放的过程中，电极针的顶端会在使用的同时，在物理撞击能量的作用下逐渐磨损变圆。
电极针的磨损情况
＋电极针
－电极针
全年24小时连续通电运行后的电极针放大图。
静电消除器的电极针终究会发生磨损。
此外，±电压的外加极性还会导致磨损量的差异。
比起持续外加负电压的电极针，持续外加正电压的电极针顶端磨损更严重，也更圆滑。这被认为是由于，正电压端“吸收电子”时的撞击能量，要大于负电压端“释放电子”时的能量。
电极针磨损的机理
＜＋电极针＞
被吸收的电子向接地端流走
分子本身带电，被针尖吸引并发生撞击
＜－电极针＞
由接地端供应的电子从电极针顶端喷出
从针尖喷出的电子与分子相撞，带上－电
A：离子化
不同极性的磨损速度存在差异，所以对脉冲DC方式及SSDC方式这种分设固定正负极性电极针的方式而言，正电极针的磨损要快于负电极针。因此，随着使用时间的延长，离子平衡存在偏向负侧的倾向。
针对磨损的维护
电极针顶端发生磨损时，必须更换电极针。不同电极针材质的参考更换周期如下所示。
材质 寿命 特点
钨 约2年 常用的材质，寿命长
硅 约2年 该材质适用于需避免金属污染的环境
SUS 约1年 价格较低，但比起其他材质，寿命较短
此外，在电极针的更换方面，还可分为“易更换品”、“不易更换品”以及“无法更换品”3大类型。
更换会影响维护工时及运行成本，因此在选择静电消除器时，必须确认规格。
电极针的更换方法
不可更换
- A：无法拆卸
用工具更换
更换针盖
电极针的脏污与维护
脏污的原理
消除静电时，电极针上会被外加高电压，顶端周围出现电荷力的作用。这种作用力会吸引漂浮在空气中的微小粒子（颗粒）异物、有机物（SiO₂：二氧化硅等）气体，这些物质会被吸附到电极针顶端并析出，导致电极针“脏污”。
- （１）生成离子
- （２）颗粒带电
- （３）颗粒附着
- （4）离子生成量减少
- A：电极针
- B：颗粒
脏污的影响
静电消除器通过对电极针周围的空气进行电离分解，生成离子。也就是说，脏污会导致电极针顶端与空气的接触面积减小，造成离子生成量减少，静电消除速度降低。
离子量随时间推移变化数据（典型例）
如图中曲线所示，正离子与负离子的减少速度存在差异。这就意味着离子平衡恶化的发生。
电极针的脏污情况
A
＋电极针
B
－电极针
在24小时连续通电运行1周后的电极针照片。
A电极针持续外加正电压、B持续外加负电压，状态如图所示。由此可见，电极针的极性不仅会影响脏污速度，还会导致脏污方式的差异。
比起吸收电子的正电压端，持续释放电子的负电压端电极针，会附着更多的污垢。
SiO₂附着到电极针上的情况
普通工作环境下：24小时运行使用约1个月
空气中异物析出到电极针的程度，以及电极针的脏污状况，均取决于环境。当然，环境越洁净，也就越不容易发生脏污。可即使环境洁净，空气中气体有机物（SiO₂二氧化硅等）的析出现象也是没有办法充分避免的。
针对脏污的维护
要有效发挥静电消除器的基本性能，必须针对脏污进行定期维护。
维护方法
如图所示，用蘸取酒精的棉棒等，定期擦拭去除污垢。
维护频率
具体频率根据使用状况等实际情况而定，通常情况下以2周维护一次为宜。
蘸取酒精的棉棒
减少脏污的电极针
对电极针的脏污而言，维护是非常重要的，但在FA（工厂自动化）的现场，通常都会在多个位置安装使用静电消除器。
例如，一台1 m左右的条型静电消除器，会配备20根电极针。考虑到工厂内各台静电消除器的维护，维护工时成为了一个很大的问题。
作为削减维护工时的方法，导入采用“减少脏污的电极针”的静电消除器，是有效的办法。
具备图示防护结构的电极针，可有效减少脏污。采用该结构后，对静电消除器供应空气时，空气会从电极针的周围喷出，使得造成脏污的空气中异物及气体无法接近电极针顶端。
通过导入电极针不易脏污结构的静电消除器，可有效削减作为工厂自动化课题的维护工时。
例：依托“清洁空气”的电极针防护
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