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クリーンエア+イオン発生器=クリーン空間除電
 CS−JJの外観写真です。マイナスイオン(ミーオン)とプラスイオン(ピーオン)のユニットとコントロールユニットからなります。※販売時はケーブル類とACアダプタがセットになっています。
 
 CS−CUTEとCS−JJを組み合わせた簡易クリーンベンチ、クリーンブースCS−CUTEミニエンの例です。
◆CS-JJはクリーン機器と組み合わせる新しい除電装置

CS−JJはシーズシーが開発したクリーン化機器用のイオナイザーです。これは単独使用を前提としたイオナイザーではありません。CS-JJはエアシャワーやHEPAフィルターユニットと組み合わせて使用するクリーンエリア専用の除電装置です。機能はシンプルに+と−のイオンをバランスよく発生させるだけです。あとは、クリーン化機器の清浄化された風に載せてイオンを運び、除電します。
静電気付着防止にイオナイザーを使用するとき、従来のイオナイザーは除電機能を優先させるものが多く、静電気によるホコリ付着の防止という点では、首をかしげざるを得ないような・・・すなわち、あまりにも強すぎる風でクリーン機器の機能を邪魔するような仕様でクリーンエリアの気流を乱し逆効果を生んでいることがあります。また、ホコリが風で舞いますし、微小なホコリは除電してもそのままくっついていることも多々あります。
そこで、シーズシーは除電装置とクリーン機器のあるべき姿を実現するため、「CS-JJ」という新しいコンセプトを持った商品を作りました。すなわち、クリーン空間除電というコンセプトです。微量なホコリの静電気付着を防ぐには、まず、空間からホコリをなくすこと、気流を制御すること(この2つはクリーン化の大切な要素です)が必須ですが、ワークを除電し、帯電したホコリを中和することももちろん有効です。CS-JJはクリーン機器の気流や清浄エアの邪魔をすることなく、共存を図り最大限の効果を発揮します。
主にクラス1万環境のクリーンブース、クリーンベンチ、エアシャワーなどでお使いください。対象となる静電気は数KV→0.2KV以下を目安としてください。
 
◆クリーンエリアでの除電について/従来のイオナイザーの問題点

クリーンエリアでの静電気対策は、主に対策エリアにあるものを静電気を速やかに拡散する表面抵抗値にそろえてアースに逃がす方法を採りますが、対象物が静電気を帯びやすい絶縁物であったり、アースの取れない空中にある場合、また、ワークを摩擦するなど工程自体が静電気が発生しやすい場合には物質の静電気が除去する方法として、イオンを発生させて静電気を除去する装置を使用します。いわゆる、イオナイザーです。しかし、一般的にイオナイザーには以下のような問題点があると言われています。

・イオンの寿命が短く(約2秒)、到達エリアが狭い。
・その弱点をカバーするためファン付のもの、圧縮エアを使用するものがあるが、クリーンエアに影響がある。
・発塵する。(そのメカニズムには諸説があるようです)
・昇圧にコイルを使用するため、大きくて重い。
・メンテナンスに手間がかかる。
 実験でイオンの特性を確かめましょう
 CS−JJを含むコロナ放電式イオナイザーは産業界で静電気対策品としてもっとも多く使用されていて、メーカーも品種も数多く出回っていますが、その基本的な原理と効果、特徴はだいたいどれも同じです。以下の実験でイオナイザーから発されるイオンの特性を把握しましょう。
 【実験1】 イオンの寿命は大変短い

イオナイザーが出すイオンは自然界ではありえないほど、桁違いに大量です。しかし、この寿命はかなり短い。わずか、2〜3秒で半分以下になってしまい、10秒程度でほとんどなくなります。

左実験1の表をご覧ください。CS-JJから約20cmの距離でイオンカウンターを作動させます。CS-JJのイオン発生量は約2500K個/CCに対し、使用した測定器ITC-201A(アンデス電気製)は上限1236K個/CCなので、測定値は振り切れてしまいますが、ここで、CS−JJを停止させます。10秒後では、ほんのわずかのイオンをカウントするのみで、ほとんどのイオンは無くなってしまっています。(この実験ではFFU=HEPAフィルターユニットは停止させています。)
実験1写真 
 実験1表
  【実験2】 イオンは風で効果的に運ばれる

次にイオンは風で効果的に運ばれるということを実証しましょう。実験1の状態でイオンカウンターを1m離します。FFUが停止している状態ではほとんどイオンをカウントしませんが、FFUを動作させ、風速1m/秒の風を送ると測定限界以上のイオンをカウントします。次に2m離した場所で行うと、先ほどよりも少ないですがやはり大量のイオンをカウントします。このようにイオンは風を使って運ぶことが有効です。ですから、イオナイザーの中には自身でブロアファンを内蔵したものがあります。

イオンが動く力に静電気力(クーロン力)もありますが、この力は距離の二乗に反比例するので、距離が離れてしまうと極端に落ちます。

一方、風で運ばれるのはイオンだけではありません。ホコリもまた、風で運ばれます。そこで、CS-JJのコンセプトはクリーンな風を出すクリーン化機器の風の力を使って効果的にイオンを運びましょう、ということです。このことによって、幅広い空間に清浄な空気に乗せてイオンを届けることができるようになるのです。

※この実験では通常よりやや風速の速いFFUを使用しています。
※風速が1/2であれば、届くイオンの量と距離の関係も1/2程度となります。
実験2写真
実験2表
  【実験3】 イオンは除電時に使用される

次に発生したイオンが、除電のために使用されることを確かめましょう。この実験では塩ビ板の表面に養生テープを貼り、一気に剥がします。この時の塩ビの表面電位とイオン数の関係を表したものが右のグラフです。

塩ビ板は、剥がす前には±ゼロ付近です。また、通過してくるイオンは1200K個/CC程度あります。テープを剥がした瞬間、塩ビ板の表面電位がマイナスに一気に跳ね上がります。強力な剥離帯電が起きたのです。しかし、ピークを過ぎると次第に電位は元に戻ります。一方で、通過してくるプラスイオンの数がやや遅れて減少しますが、これもやがて元に戻ります。このことから、除電には大量のイオンが使用されていることが分かります。

イオンが足りなければ、除電に時間がかかります。
実験3写真 
実験3グラフ
クリーンエア+イオン発生器=クリーン空間除電。CS−JJはCS−CUTEやエアシャワーなどのクリーン機器と併用することを前提に設計されています。従来であれば、イオナイザーとクリーンユニットの両方にファンがあったりしましたが、そのような余分な機能を省略し、逆にクリーンエアとの相性が最適な安価で小型軽量の手軽に使えるユニットにしました。
CS−JJはある意味従来のイオナイザーとはまったく違う製品です。それは大きなメリットもありますが逆にデメリットもあります。ご検討の方はよくご理解のほどよろしくお願いします。
・CS−JJはコイルではなく、圧電素子を使って昇圧するため小型・軽量です。
・正負イオンをバランスよく発生させることができます。
・連続、2S(秒)、4S(秒)の3つのモードで運転することができます。
・針先に触っても感電しません。
・FFUやエアシャワーの気流に乗せて使うことで機械的な再現性があります。
CS−JJにはよく一般のイオナイザーに付属しているフィードバック機能はついておりません。よって、除電までの時間がフィードバック機能付きのイオナイザーと比較するとやや長くかかります。また、除電後のオフセット電圧が状況によっては高くなる傾向があります。特に以下の条件ではお使いにならないようにお願いします。

・100V以下の管理が必要とされる分野(液晶、HDD、半導体など)
・防爆対策が必要とされる分野
・10KV以上の大きな帯電が発生する分野(フィルム加工、高電圧エリアなど)
☆CS−CUTEなどのクリーンユニットに取り付けて使う場合
クリーンベンチミニエンなどCS−CUTEとCS−JJを組み合わせて使用すれば、クリーン+除電の空間を得ることが出来ます。
【FFUと組みあわて使うメリット】
・FFUの風に乗せて機械的な再現性を得るため、安定した性能を維持することができます。
・CS−JJは小型で軽量のため簡単に取り付けることができます。
※別売の取り付け治具でFFUの吹き出し口近く(四隅;2式)に取り付けてください。
CS−CUTE−13Bに搭載
 【簡易クリーンベンチ 実験レポート】

〜簡易クリーンベンチでのCS-JJを使った「静電気減衰時間」を調べる〜

右写真のように簡易クリーンベンチ(シーズシー製FFU;CS-CUTE-05A×1台搭載)の吹き出し口にCS-JJを2式取り付け、チャージプレートモニターを使用し、±5000V→±100Vの減衰時間(秒)を調べた。また、前面の塩ビ製の垂れ壁のあるなしの場合の変化も確認した。

 【実験の結果と考察】

右表のように、良好な除電効果が確認されました。別途他社製イオナイザーと比較した実験ではJJの方が減衰時間は若干余計にかかるものの実践的にはほとんど影響がない程度と思われます。逆にエアバー式イオナイザーやブロアタイプのイオナイザーはクリーンベンチの気流を無視したかのような風を出すので、除電は早くてもクリーンベンチの中の清浄度に影響が出る可能性があります。
 【ミニエン 除電実験レポート】

〜簡易クリーンブースでのCS-JJを使った「静電気減衰時間」を調べる〜

右写真のように簡易クリーンベンチ(シーズシー製FFU;CS-CUTE-13B×1台搭載)の吹き出し口にCS-JJを2式取り付け、チャージプレートモニターを使用し、±5000V→±100Vの減衰時間(秒)を調べた。比較のため、他社バータイプ(エア吹き出しなし、フィードバック機能なし)の減衰時間も調べた。

【結果と考察】

右表のように他社製品とほぼ同様の除電性能が確認された。コスト差を考えるとCS-JJ方がメリットがあると考えられる。
さらに別の実験でJJと他社イオナイザーを同時に運転したが、減衰時間はほとんど変化せず、結果として発生イオン量が多ければ良いものであるというわけではないことが分かる。
☆エアシャワーで除電。
 シーズシー製エアシャワーはすべての機種においてオプションとしてCS-JJを取り付けできます。また、既設のエアシャワーでもほとんどの場合、後付工事でCS-JJを取り付けることが可能です。
いくらエアシャワーの風速が台風並みといっても、風の力だけでは静電気によるゴミの付着を完全に除去することは難しいといえます。除電装置を追加したからと言って、静電気付着したホコリの除去率は変わりませんが、せっかく落としたホコリが静電気の力で再度付着することを防止する効果は高くなります。
 
 【シーズシー製エアシャワーとCS-JJ】

シーズシー製エアシャワーではすべての機種にCS-JJをオプションとして内蔵式で取り付けることが可能です。現地で面倒な調整も不要で、除電機能付エアシャワーとしてご利用いただけます。
※エアシャワーのページはこちら 

【既設のエアシャワーの外付けについて】

既設エアシャワーへの後付の場合、現地での現地工事・調整に手間がかかるため、簡単な外付け方式を推奨します。内蔵式の場合、微妙な位置関係でエアシャワーの鋼板がイオンを吸収してしまい効果が出にくいことがあります。
アイビーキャッチャーがあると取れるホコリ量に変化が確認できることも・・・。

 【エアシャワーでの減衰時間の調査】

チャージプレートモニターを使用して±1000V→±100Vの減衰時間を調べました。結果は約2秒程度。もちろん、CS-JJをOFFの場合は全く除電できません。また、エアシャワーではFFUの場合よりも風速が早い分、早く除電が可能です。
要注意なのは、静電気を除去したからと言って静電気付着したものの除去率がよくなるわけではないということです。そのままでは除電できるだけで除塵率はほとんど変わりません。

 【エアシャワー内の除電は再付着防止に効果がある】

繰り返しますが、右表のようにエアシャワーのみの場合とエアシャワー+JJの場合ではほとんど、除去率(表中は残存率)は変わりません。しかし、エアシャワー内でブラシを使った場合ではJJのあるなしで大きく除去率が変化します。これはブラシで除塵=静電気の発生による再付着の状態から再付着を防止して除去率を高めているものと推察されます。
簡易エアシャワーCASユー81Pでも除電を確認
写真は中央部2つの吹き出し口にCS-JJをセットした、簡易エアシャワー「CASユーー81P」です。エアシャワーの風にイオンを乗せてクリーンアップと同時に除電も行います。実験はJチェッカーを帯電させ、CASユーのエアジェットを起動させてみました。タイマーは5秒ですが、十分に除電することが出来ました。
除電のチェックを「Jチェッカー」で簡単に確認!!
除電確認用の「Jチェッカー」。静電気が帯びやすいテフロンのテープを5mm間隔で切ってスダレにしたものです。指で軽くはさんで引っ張るとたちまち静電気が起こり、同極の静電気が発生すると反発する原理によってタコ足のように広がります。 また、発塵しない紙を使用し、以前使用していたホッチキスも止めてクリーンルームで使用可能な仕様です。
イオン発生器「CS−JJ」

セット内容:プラス・マイナスイオン発生器、コントローラーユニット、専用ACアダプター、専用ケーブル×2本/箱

※運賃込みの価格です。(日本国内、沖縄・離島を除く)
※消費税は含まれておりません。
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