2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
20510168
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Occupational Safety and Health, Japan |
|---|
Principal Investigator |
大澤 敦 National Institute of Occupational Safety and Health, Japan, 電気安全研究グループ, 上席研究員 (20358435)
|
|---|
| Keywords | 除電 / コロナ放電 / イオン / 電気流体力学 / 静電気障災害 / 火災 / 減災 / 品質管理システム |
|---|
| Research Abstract |
除電は静電気障災害の重要な防止対策のひとつであり,帯電が問題となる多くの工程で除電器を用いている。ナノテクノロジーなど最近の技術革新により,帯電しやすい材料や静電気耐性の低い電子デバイスが生産されるようになり,静電気障災害も様相を変えながら増大する傾向にある。短時間に精密に除電する高性能な除電器の開発が急務となっている。除電とは,イオン源(たとえば,コロナ放電)で生成されたイオンが,イオンの空間電荷と帯電物体により形成される電界と気流によって帯電物体へと輸送されて帯電物体の電荷を中和することである。したがって,除電技術の進展には,いかに効率よくイオンを帯電物体に輸送するかがキーとなる。除電後は除電器によって帯電されないように正・負イオンのバランスも考慮されなければならない。本研究では,シミュレーションによって正・負イオンの挙動を明らかにして,問題の原因追求と効率よく精密に除電するための情報を提供することを目的としている。
当該年度は,開発した標準試験法モデルを用いてシミュレーションを実施した。なお,モデルの妥当性も実験比較および協力者との議論により検討した。本モデルは気流,正・負イオン流,電界を連成計算し,2次元で正・負イオンの振る舞いが可視化できるので,除電現象およびトラブルの原因を詳細に解明できる。
帯電電位極性,除電器の正・負イオン密度バランス及び気流速度の影響,正負直流・交流・パルスDCコロナ除電器の違いを調査するため,パラメトリックにシミュレーションを実施した。高気流速度では除電時間を短くできるが,正・負イオン密度がバランスしていないと定常除電電位(オフセット電圧)をさらに高くし,また,交流,パルスDCでは,時間的に変動するオフセット電圧を高くしてしまうことが明らかにされた。これらの問題は,実際の不具合の現象とよく一致しているので解決策の提案となる。
|
