(57)【要約】【課題】  少ない部品の追加でイオンの極性を限定でき、追加部品コスト及び追加部品での消費電力が低く、小型化、省エネルギー化を図ることが可能なイオン発生装置の提供。【解決手段】  変圧器６を含む高圧発生回路が発生した交流電圧を、放電電極７に印加し、印加した交流電圧の瞬時電圧が、プラス側又はマイナス側の放電可能電圧以上のときに、放電電極７でプラスイオン又はマイナスイオンを発生させるイオン発生装置。変圧器６の１次側回路２，４及び２次側回路５，７の各共振周波数の一方又は両方を調整する調整手段８，９を備え、調整手段８，９が各共振周波数の一方又は両方を調整することにより、放電可能電圧以上の瞬時電圧をプラス側及びマイナス側の何れか一方に固定する構成である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器を含む高圧発生回路が発生した交流電圧を、放電電極に印加し、印加した交流電圧の瞬時電圧が、プラス側又はマイナス側の放電可能電圧以上のときに、前記放電電極でプラスイオン又はマイナスイオンを発生させるイオン発生装置において、
前記変圧器の１次側回路及び２次側回路の各共振周波数の一方又は両方を調整する調整手段を備え、該調整手段が前記一方又は両方を調整することにより、前記放電可能電圧以上の瞬時電圧をプラス側及びマイナス側の何れか一方に固定するように構成してあることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記一方又は両方の調整が段階的に可変であり、前記放電可能電圧以上の瞬時電圧のプラス側及びマイナス側の比率を段階的に変化させることにより、プラスイオン及びマイナスイオンの各発生量の多寡を段階的に変化させるように構成してある請求項１記載のイオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器を含む高圧発生回路が発生した交流電圧を、放電電極に印加し、印加した交流電圧の瞬時電圧が、プラス側又はマイナス側の放電可能電圧以上のときに、放電電極でプラスイオン又はマイナスイオンを発生させるイオン発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来のイオン発生装置の要部構成例を示すブロック図である。
このイオン発生装置は、直流電源１のプラス端子に、コンデンサ２の一方の端子、及びトランス６の一次側巻線４の一方の端子が接続されている。また、切替スイッチ３の第１端子に直流電源１のマイナス端子が、切替スイッチ３の第２端子にコンデンサ２の他方の端子が、切替スイッチ３の第３端子に一次側巻線４の他方の端子がそれぞれ接続されている。
【０００３】
トランス６の二次側巻線５の一方の端子が、放電電極７の一方の電極に、他方の端子が放電電極７の他方の電極にそれぞれ接続され、放電電極７の他方の電極は、また、付属回路１０の一方の端子に接続され、付属回路１０の他方の端子は、一次側巻線４の他方の端子に接続されている。
放電電極７は、例えば、ステンレス製の平織り金網を円筒形に丸めた形の内電極及び外電極を、誘電体である円筒形のガラス管に、内外から挟むように接触配置した構成であり、外電極（他方の電極）側を接地してある（図示省略）。
【０００４】
このような構成のイオン発生装置では、切替スイッチ３が第２端子を第１端子に接続して、コンデンサ２を直流電源１により充電し、満充電に近づくと、切替スイッチ３が第２端子の接続を第３端子側に切替える。これにより、コンデンサ２が放電を開始し、この放電電流は、トランス６の一次側回路のコンデンサ２のキャパシタンス、及び一次側巻線４のインダクタンスにより定まる共振周波数で振動する。
【０００５】
トランス６の、二次側巻線５のインダクタンス、及び放電電極７のキャパシタンスにより定まる二次側回路の共振周波数は、一次側回路の共振周波数に略一致させてあり、一次側巻線４の放電電流の振動により、二次側巻線５にも共振電圧が発生し、放電電極７に印加される。
放電電極７に印加される電圧が、図２のａに示すように、プラス側及びマイナス側において放電可能電圧以上のときに、放電電極７が放電し、プラスイオン及びマイナスイオンを発生させる。
【０００６】
両極性のイオンを発生させて、除菌を含む空気清浄を実現するイオン発生装置の場合、イオンのバランスを整えるために、発生させるイオンの極性をマイナスのみに切替えたり、マイナスイオン及びプラスイオンの比率を変えたりすることがある。このような場合、例えば、図３に示すように、トランス６の一次側回路及び二次側回路につながるリレー回路等からなる付属回路１０により、図２のｂに示すように、二次側電圧を強制的に上下にずらす方法が採られている。
【特許文献１】特開２００２−２１６９３３号公報
【特許文献２】特開２００３−１００４１９号公報
【特許文献３】特許３４３５５４３号公報
【特許文献４】特開２００３−１００４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した付属回路１０により二次側電圧を強制的に上下にずらす方法は、別途切り替える為の幾つかの大きな部品が必要となる上、その大きな部品の電力消費もあり、回路の小型化、省エネルギー化に対して障害になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、少ない部品の追加でイオンの極性を限定でき、追加部品コスト及び追加部品での消費電力が低く、小型化、省エネルギー化を図ることが可能なイオン発生装置を提供することを目的とする。
また、少ない部品の追加で、両極性イオン量の比率を調整でき、追加部品コスト及び追加部品での消費電力が低く、小型化、省エネルギー化を図ることが可能なイオン発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るイオン発生装置は、変圧器を含む高圧発生回路が発生した交流電圧を、放電電極に印加し、印加した交流電圧の瞬時電圧が、プラス側又はマイナス側の放電可能電圧以上のときに、前記放電電極でプラスイオン又はマイナスイオンを発生させるイオン発生装置において、前記変圧器の１次側回路及び２次側回路の各共振周波数の一方又は両方を調整する調整手段を備え、該調整手段が前記一方又は両方を調整することにより、前記放電可能電圧以上の瞬時電圧をプラス側及びマイナス側の何れか一方に固定するように構成してあることを特徴とする。
【００１０】
このイオン発生装置では、変圧器を含む高圧発生回路が発生した交流電圧を、放電電極に印加し、印加した交流電圧の瞬時電圧が、プラス側又はマイナス側の放電可能電圧以上のときに、放電電極でプラスイオン又はマイナスイオンを発生させる。調整手段が、変圧器の１次側回路及び２次側回路の各共振周波数の一方又は両方を調整し、調整手段が各共振周波数の一方又は両方を調整することにより、放電可能電圧以上の瞬時電圧をプラス側及びマイナス側の何れか一方に固定する。
【００１１】
本発明に係るイオン発生装置は、前記調整手段は、前記一方又は両方の調整が段階的に可変であり、前記放電可能電圧以上の瞬時電圧のプラス側及びマイナス側の比率を段階的に変化させることにより、プラスイオン及びマイナスイオンの各発生量の多寡を段階的に変化させるように構成してあることを特徴とする。
【００１２】
このイオン発生装置では、調整手段は、各共振周波数の一方又は両方の調整が段階的に可変であり、放電可能電圧以上の瞬時電圧のプラス側及びマイナス側の比率を段階的に変化させることにより、プラスイオン及びマイナスイオンの各発生量の多寡を段階的に変化させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るイオン発生装置によれば、少ない部品の追加でイオンの極性を限定でき、追加部品コスト及び追加部品での消費電力が低く、小型化、省エネルギー化を図ることが可能なイオン発生装置を実現することができる。また、トランスの一次側の回路定数のみを変化させることで、少ない部品の追加でイオンの極性を限定でき、その為、発生イオンを両極性からマイナスのみへ切替える際に、二次側の高電圧を考慮する必要がない。
【００１４】
また、本発明に係るイオン発生装置によれば、少ない部品の追加で、両極性イオン量の比率を調整でき、追加部品コスト及び追加部品での消費電力が低く、小型化、省エネルギー化を図ることが可能なイオン発生装置を実現することができる。また、両極性のイオンバランスを１：１から変化させながら、イオンを発生させることで、両極性のイオンを発生させることによる所望の効果を実現しつつ、イオンバランスを急激に切替えることなく、空間での適切なイオンバランスを保つことも期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明に係るイオン発生装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
このイオン発生装置は、直流電源１のプラス端子に、コンデンサ２の一方の端子、及びトランス（変圧器）６の一次側巻線４の一方の端子が接続されている。また、切替スイッチ３の第１端子に直流電源１のマイナス端子が、切替スイッチ３の第２端子にコンデンサ２の他方の端子が、切替スイッチ３の第３端子に所定のインダクタンスを有するコイル９の一方の端子がそれぞれ接続されている。
一次側巻線４の他方の端子が切替スイッチ８のｃ端子に接続され、切替スイッチ８のａ端子はコイル９の一方の端子に、ｂ端子はコイル９の他方の端子にそれぞれ接続されている。
【００１６】
トランス６の二次側巻線５の一方の端子が、放電電極７の一方の電極に、他方の端子が放電電極７の他方の電極にそれぞれ接続されている。
放電電極７は、例えば、ステンレス製の平織り金網を円筒形に丸めた形の内電極及び外電極を、誘電体である円筒形のガラス管に、内外から挟むように接触配置した構成であり、外電極（他方の電極）側を接地してある（図示省略）。
切替スイッチ８のｃ端子がａ端子に接続している場合の、トランス６の一次側回路のコンデンサ２のキャパシタンス、及び一次側巻線４のインダクタンスにより定まる一次側回路の共振周波数と、二次側巻線５のインダクタンス、及び放電電極７のキャパシタンスにより定まる二次側回路の共振周波数とは略一致させてある。
【００１７】
以下に、このような構成のイオン発生装置の動作を説明する。
このイオン発生装置は、切替スイッチ３が第２端子を第１端子に接続して、コンデンサ２を直流電源１により充電し、満充電に近づくと、切替スイッチ３が第２端子の接続を第３端子側に切替える。これにより、コンデンサ２が放電を開始する。
切替スイッチ８のｃ端子がａ端子に接続している場合、コンデンサ２の放電電流は、トランス６の一次側回路のコンデンサ２のキャパシタンス、及び一次側巻線４のインダクタンスにより定まる共振周波数で振動する。
【００１８】
この場合、トランス６の二次側回路の共振周波数は、一次側回路の共振周波数に略一致するから、一次側巻線４の放電電流の振動により、二次側巻線５にも共振電圧が発生し、放電電極７に印加される。
放電電極７に印加される電圧が、図２のａに示すように、プラス側又はマイナス側において放電可能電圧以上のときに、放電電極７が放電し、プラスイオン又はマイナスイオンを発生させる。
【００１９】
図２のａに示すようなトランス６の出力電圧波形は、一次側波形及び二次側波形の干渉によって定まり、一次側及び二次側の共振周波数の関係により、出力電圧波形が変化する。
ここで、例えば、切替スイッチ８のｃ端子の接続をａ端子からｂ端子へ切替えて、一次側のインダクタンスにコイル９のインダクタンスを追加すると、一次側の共振周波数が変化し、一次側波形及び二次側波形の干渉状態が変化するので、出力電圧波形（放電電極７への印加電圧波形）も図２のａからｂへ変化する。これにより、放電電極７の放電可能電圧となるのは片方の極性（ここではマイナス）のみとなり、放電電極７が発生させるイオンの極性も限定されることになる。
【００２０】
尚、コイル９の中途にタップを複数設けて、切替スイッチ８のｃ端子との接続を切替えること、又はコンデンサ２を可変容量としてその容量を変化させること等により、一次側の共振周波数を段階的に可変にすることができる。これにより、トランス６の出力電圧波形を、例えば、図２の波形ａから波形ｂの任意の波形にして、放電電極７のマイナス側及びプラス側の各放電可能電圧以上の電圧（電圧×時間の積算値）の比率を段階的に変化させることができ、両極性イオンの各発生量の多寡（比率）を段階的に変化させることができる。例えば、マイナスイオンが多いバランスで両極性イオンを発生させることにより、切替スイッチ８により急激に切替えることなく、空間での適切なイオンバランスを保つことも期待できる。
【００２１】
尚、高電圧に伴う困難さはあるものの、トランス６の二次側のインダクタンス又はキャパシタンスを可変にして、共振周波数を可変にすることによっても、上述した動作と同様に作動させることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るイオン発生装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るイオン発生装置の動作例を説明する為の、トランスの出力電圧波形の例を示す波形図である。
【図３】従来のイオン発生装置の要部構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  直流電源
２  コンデンサ
３，８  切替スイッチ
４  一次側巻線
５  二次側巻線
６  トランス（変圧器）
７  放電電極
９  コイル
【図１】
2006294478.tif 000003
【図２】
2006294478.tif 000004
【図３】
2006294478.tif 000005