JP2001085191A

JP2001085191A - イオン発生装置

Info

Publication number: JP2001085191A
Application number: JP26091899A
Authority: JP
Inventors: Tomokatsu Saito; 智克斎藤; Tadao Sugawara; 忠男菅原; Yoshinori Onodera; 義則小野寺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で且つ軽量に構成されると共に、異常放
電が排除されることにより、コロナ放電が確実に発生す
るようにした、イオン発生装置を提供すること。【解決手段】駆動信号を圧電トランス１６により昇圧
して、負荷電極１３からコロナ放電させるようにしたイ
オン発生装置１０であって、圧電トランスに接続される
負荷電極の−側に接続された検出抵抗１７と、この検出
抵抗により検出された上記負荷電極の電圧に基づいて、
駆動信号を制御する制御部１８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コロナ放電により
静電気の除電を行なうイオン発生装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、このようなイオン発生装置は、コ
ロナ放電電極に対して高電圧を印加することによりコロ
ナ放電を発生させるようにしており、例えば図６に示す
ように構成されている。図６において、イオン発生装置
１は、静電気除電装置として構成されており、高圧電源
としての巻線型電磁トランス２と、針状のコロナ放電電
極３と、これらを接続する高圧ケーブル４とを含んでい
る。巻線型電磁トランス２は、商用電源から電圧が印加
されることにより、例えば７０００乃至１４０００Ｖｐ
−ｐ程度の高電圧を発生して、高圧ケーブル４を介して
コロナ放電電極３に供給する。

【０００３】このような構成のイオン発生装置１によれ
ば、図７に示すように、巻線型電磁トランス２から高電
圧がコロナ放電電極３に供給されると共に、対向電極５
が接地されることにより、コロナ放電電極３にコロナ放
電が発生して、空気イオンが生成される。そして、この
空気イオンによって、帯電物体６の静電気による電荷が
中和され、除電が行なわれることになる。

【０００４】しかしながら、このようなイオン発生装置
１においては、高圧電源として巻線型電磁トランス２を
使用していることから、上述のような例えば７０００乃
至１４０００Ｖｐ−ｐ（ピークトウピーク）程度の高
電圧を発生させるためには、巻線型電磁トランス２が大
型になり、その重量が非常に重くなってしまう。このた
め、巻線型電磁トランス２そしてイオン発生装置１が非
常に大型で且つ重量物となり、取扱いが容易ではなかっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これに対して、上記の
問題を解決できる高圧電源として、圧電トランスが注目
されてきており、導入されつつあり、例えば冷陰極管イ
ンバータ等では既に実用化されている。このような圧電
トランスを使用したイオン発生装置７は、例えば図８に
示すように構成されている。図８において、イオン発生
装置７は、直流電源７ａ，発振器７ｂ，増幅部７ｃ，駆
動部７ｄ，圧電トランス７ｅと、検出部７ｆ及び制御部
７ｇとから構成されている。発振器７ｂは、直流電源７
ａから給電されることにより、所定周波数の信号を生成
し、この信号は、増幅部７ｃにより増幅された後、駆動
部７ｃにより電力増幅されることにより、駆動信号が生
成され、負荷電極であるコロナ放電電極３に印加され
る。

【０００６】また、検出部７ｆは、圧電トランス７ｅの
一次側または二次側の電圧及び電流を検出し、制御部７
ｇは、検出部７ｆで検出された圧電トランス７ｅの電圧
及び電流に基づいて、発振器７ｂを制御する。これによ
り、発振器７ｂは、圧電トランス７ｅに合致した単一ま
たは掃引周波数の信号を生成し、圧電トランス７ｅは、
駆動部７ｃからの駆動信号を例えば１００乃至２００倍
に昇圧する。かくして、負荷電極であるコロナ放電電極
３に所望の高周波高電圧が印加されることになる。

【０００７】しかしながら、このようなイオン発生装置
１，７においては、コロナ放電を発生させる負荷電極と
してのコロナ放電電極３とアース電極である対向電極５
の間の異常放電や短絡等の事故が、高電圧であるがため
に稀に発生することがある。例えば負荷電極に高電圧が
発生して、異常な火花が発生したり、また短絡を生じた
場合には、除電機能も停止すると共に、圧電トランスに
高電圧が印加されることになり、イオン発生装置１，７
の信頼性が損なわれてしまうという問題があった。この
ため、高電圧の検出回路を組み込む等の対策が採られて
いるものの、これらの対策には非常にコストが掛かるた
め、一般普及型のイオン発生装置には備えにくい。

【０００８】本発明は、以上の点に鑑み、小型で且つ軽
量に構成されると共に、異常放電を検出することによ
り、コロナ放電の正常，異常を検出するようにした、イ
オン発生装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、駆動信号を圧電トランスにより昇圧して、負荷電
極からコロナ放電させるようにしたイオン発生装置であ
って、圧電トランスに接続される負荷電極の−側に接続
された検出抵抗と、この検出抵抗により検出された上記
負荷電極の電圧に基づいて、駆動信号を制御する制御部
とを備えている、イオン発生装置により、達成される。

【００１０】請求項１の構成によれば、高圧電源として
圧電トランスを使用しているので、例えば増幅回路によ
り１５乃至３０Ｖに増幅された信号が圧電トランスに入
力されると、圧電トランス自体の特性に基づいて、１０
０乃至２００倍に増幅されることになり、例えば３００
０乃至６０００Ｖの高電圧が得られる。そして、この高
電圧がコロナ放電電極により印加されることにより、コ
ロナ放電が行なわれ、空気イオンが発生する。この空気
イオンにより、除電すべき帯電物体の電荷が中和される
ことにより、除電が行なわれる。

【００１１】ここで、検出抵抗により検出した負荷電極
の電圧に基づいて、制御部が駆動信号を適宜にオンオフ
制御する。そして、負荷電極におけるコロナ放電に異常
放電や短絡が発生した場合には、制御部が、負荷電極の
電圧異常と判断して、駆動信号をオフにする。これによ
り、負荷電極にて異常放電や短絡等が発生すると、制御
部により駆動信号がオフされるので、イオン発生装置の
信頼性が向上することになる。

【００１２】さらに、負荷電極の−側に検出抵抗を付加
するだけの簡単な構成によって、負荷電極の電圧異常が
容易に検出されることになり、回路構成が簡略化され、
コストが低減されると共に、検出抵抗が負荷電極の−側
に接続されることによって、検出抵抗に印加される電圧
が低いので、検出抵抗の耐圧を考慮する必要がなく、ま
た検出抵抗からの発火のおそれもない。

【００１３】請求項２の構成によれば、上記検出抵抗に
より、負荷電極における異常放電，短絡等が検出された
とき、異常放電等を報知するための表示手段を備えてい
る場合には、表示手段を監視することによって、容易に
異常放電等の発生を認識することが可能である。

【００１４】請求項３の構成によれば、上記検出抵抗に
より、負荷電極における異常放電，短絡等が検出された
とき、上記制御部が、駆動信号を停止させる場合には、
異常放電等の際に、駆動信号が停止されることによっ
て、異常放電等が発生した場合に継続したイオン発生装
置の運転が防止され、イオン発生装置の信頼性が向上す
る。

【００１５】請求項４の構成によれば、イオン発生装置
が、負荷電極の−側に接続された帰還抵抗により、圧電
トランス及び負荷電極の合成によって決まる駆動信号の
自己発振周波数を検出して、駆動信号にフィードバック
するように構成されており、上記検出抵抗が、この帰還
抵抗を兼用する構成である場合には、帰還抵抗により検
出した駆動信号の周波数を駆動信号にフィードバックす
ることによって、所謂自励発振回路が構成されることに
なる。従って、負荷電極の−側に帰還抵抗を付加するだ
けの構成によって、発振回路や検出回路等が不要になる
ので、回路構成が簡略化され、コストが低減されること
になると共に、帰還抵抗が検出抵抗を兼用することにな
るので、さらに部品点数が削減される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図５を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。

【００１７】図１は、本発明によるイオン発生装置の第
一の実施形態の構成を示している。図１において、イオ
ン発生装置１０は、静電気除電装置として構成されてお
り、直流電源１１と、高圧電源ユニット１２と、コロナ
放電電極１３とを含んでいる。

【００１８】上記直流電源１１は、所定電圧の直流電流
を供給するものである。また、上記高圧電源ユニット１
２は、図２に示すように、増幅部１４，駆動部１５，圧
電トランス１６と、負荷電極であるコロナ放電電極１３
の−側に接続された検出抵抗としても作用する帰還抵抗
１７と、さらに制御部１８，比較検出部１９及び表示部
２０とを有している。上記増幅部１４は、例えばトラン
ジスタから構成されており、発振回路１３からの信号を
例えば１５乃至３０Ｖに増幅する。上記駆動部１５は、
例えばパワートランジスタから構成されており、増幅部
１４からの信号を電力増幅して、例えば１０乃至５０Ｖ
ｐ−ｐの駆動信号を圧電トランス１６に入力する。

【００１９】上記圧電トランス１６は、外部から振動や
衝撃を加えて、歪みを起こさせることにより電圧を発生
する特性を有する圧電材料を使用して構成された例えば
圧電セラミックストランスが用いられる。即ち、圧電ト
ランス１６は、入力部に固有共振周波数を持つ電圧を印
加すると、長さ方向に機械的な振動を発生し、圧電効果
によって出力部に高電圧を出力できる構成になってい
る、つまり、従来の電磁トランスと異なる方式で高効率
で高い電圧を出力することができる。本実施形態では、
圧電トランス１６には、例えばＰｂＺｒ_xＴｉ_y０₃等
の圧電材料が使用されている。この圧電トランス１６
は、その特性により入力信号を例えば２００乃至２５０
倍に増幅する。これにより、圧電トランス１６は、駆動
部１５からの１５乃至３０Ｖｐ−ｐの駆動信号により、
例えば３０００乃至７０００Ｖｐ−ｐの高電圧を出力す
る。

【００２０】上記帰還抵抗１７は、一側が負荷電極であ
るコロナ放電電極１３の−側に接続されていると共に、
他側が増幅部１４の入力側に接続されている。これによ
り、コロナ放電電極１３の−側から帰還抵抗１７及び制
御部１８を介して増幅部１４にフィードバックするフィ
ードバックループが構成されることになる。このフィー
ドバックループは、圧電トランス１６とコロナ放電電極
１３の合成によって決まる自己発振周波数の駆動信号を
フィードバックすることによって、駆動部１５から出力
される駆動信号の周波数を、そのときの環境特性に適合
した共振周波数に対応した周波数に追従させながら、発
振を持続させる。つまり、圧電トランス１６を構成する
圧電材料は、その共振周波数が、温度等の環境条件によ
り変動する性質があり、このため、本実施形態のよう
に、その発振のための回路を自励式回路とすると、常に
好適な駆動信号を与えることができて有利である。

【００２１】上記制御部１８は、この場合オンオフ制御
を行なうオンオフスイッチとして構成されており、後述
するように比較検出部１９からの制御指令に基づいて、
オンオフ切換えが行なわれるようになっている。

【００２２】上記比較検出部１９は、帰還抵抗１７を検
出抵抗として、その電圧を基準電圧と比較して、帰還抵
抗１７の電圧が基準電圧より高いとき、制御指令を制御
部１８及び表示部２０に出力する。尚、帰還抵抗１７の
電圧は、コロナ放電電極１３が正常なコロナ放電を発生
しているとき、０．５乃至１．５Ｖｐ−ｐ程度であり、
異常放電時または短絡時には、３乃至５Ｖｐ−ｐ程度に
なる。

【００２３】上記表示部２０は、図示の場合、ＬＥＤ等
から成る表示ランプを備えており、比較転出部１９から
制御指令が入力されたとき、表示ランプが発光するよう
に構成されている。

【００２４】本実施形態によるイオン発生装置１０は、
以上のように構成されており、最初に高圧電源ユニット
１２の電源がオンされると、所定の電圧の直流電流が増
幅部１４，駆動部１５を介して圧電トランス１６に入力
される。この場合、この直流電流がトリガーとなって、
電源電圧の上昇時に所定の共振周波数に対応した駆動信
号が圧電トランス１６の圧電材料を励振し、圧電トラン
ス１６が起動される。そして、圧電トランス１６と負荷
電極であるコロナ放電電極１３の合成によって決まる共
振周波数の信号が、帰還抵抗１７を介して増幅部１４に
入力される。尚、このとき、制御部１８は、帰還抵抗１
７の電圧が十分に低いことから、オンになっている。そ
して、上記信号が、増幅部１４により増幅され、さらに
駆動部１５によって電力増幅されて圧電トランス１６に
入力されて、高周波高電圧がコロナ放電電極１３に印加
され、その後は前記フィードバックループによりこの共
振周波数の発振が持続することになる。これにより、コ
ロナ放電電極１３にコロナ放電が発生して、空気イオン
が発生し、除電すべき帯電物体（図示せず）の電荷を中
和することにより、帯電物体の除電が行なわれることに
なる。

【００２５】この場合、コロナ放電が正常である場合に
は、帰還抵抗１７の電圧は前述のように例えば０．５乃
至１．５Ｖｐ−ｐであるから、比較検出器１９は、この
電圧が基準電圧より低いので、制御部１８をオンにした
ままである。この際、比較検出器１９から制御指令が出
力されないので、表示部２０の表示ランプ（図示せず）
は点灯せず、コロナ放電電極１３と対向電極との間のコ
ロナ放電が正常に行なわれていることが分かる。

【００２６】ここで、負荷電極としてのコロナ放電電極
１３と対向電極（図示せず）との間に異常放電や短絡が
発生した場合には、帰還抵抗１７の電圧が急激に上昇し
て、例えば３乃至５Ｖｐ−ｐ程度になる。従って、帰還
抵抗１７の電圧が基準電圧より高くなるので、比較検出
器１９は、制御部１８及び表示部２０に対して制御指令
を出力する。これにより、制御部１８は、オフに切換え
られ、帰還抵抗１７から増幅部１４に入力される信号を
遮断して、駆動信号を停止させる。従って、コロナ放電
電極１３によるコロナ放電が停止される。また、表示部
２０は、比較検出器１９からの制御指令に基づいて、表
示ランプを点灯させるので、表示ランプの点灯を視認す
ることによって、使用者は、異常放電または短絡等の発
生を確認することができる。これにより、異常放電や短
絡等の発生時には、コロナ放電が継続して発生されるよ
うなことはなく、安全性が向上すると共に、イオン発生
装置１０の信頼性が向上することになる。また、帰還抵
抗１７がコロナ放電電極１３の−側に接続されることに
より、帰還抵抗１７にかかる電圧が低くなり、帰還抵抗
１７の耐圧を考慮する必要がなく、また帰還抵抗１７の
発火のおそれもない。

【００２７】図３は、図２に示したイオン発生装置１０
の具体的構成例を示している。図３において、イオン発
生装置３０は、直流電源３１，増幅部３２，駆動部３
３，圧電トランス３４，負荷電極（コロナ放電電極）３
５及び帰還抵抗３６と、制御部３７，比較検出部３８及
び表示部３９とを含んでいる。増幅部３２は、アンプ３
２ａから構成されており、帰還抵抗３６の＋側が入力端
子に接続されることにより、負荷電極３５の−側の共振
周波数がフィードバックされている。これにより、増幅
部３２にて、アンプ３２ａが入力された共振周波数を増
幅して、駆動部３３に出力する。駆動部３３は、アンプ
３３ａから構成されており、増幅部３２が入力端子に接
続されることにより、増幅部３２のアンプ３２ａで増幅
された信号が入力されている。これにより、駆動部３３
にて、上記信号の電力増幅が行なわれ、圧電トランス３
４に出力されるようになっている。

【００２８】帰還抵抗３６は、一側が、負荷電極３５の
−側に接続されていると共に、制御部３７を介して、増
幅部３２のアンプ３２ａの入力端子に接続されている。
制御部３７は、図示の場合、スイッチング素子としてス
イッチングトランジスタ３７ａを使用したスイッチ回路
として構成されており、エミッタコレクタ間が、帰還抵
抗３６と増幅部３２のアンプ３２ａの入力端子間に直列
に接続されており、後述するようにスイッチングトラン
ジスタ３７ａのベースに、比較検出部３８からＨレベル
の制御信号が入力されたとき、エミッタコレクタ間がオ
ンとなり、帰還抵抗３６からの信号が、増幅部３２のア
ンプ３２ａに入力されると共に、Ｌレベルの制御信号が
入力されたときには、エミッタコレクタ間がオフとな
り、帰還抵抗３６からの信号を遮断するようになってい
る。

【００２９】比較検出部３８は、コンパレータ３８ａを
含んでおり、一側の入力端子には、帰還抵抗３６の＋側
が逆流防止用のダイオード３８ｂを介して接続されると
共に、他側の入力端子には、直流電源３１からの直流電
圧が基準電圧として入力されている。これにより、一側
の入力端子への入力電圧が基準電圧より低い場合（即
ち、正常なコロナ放電時）には、コンパレータ３８ａは
Ｈレベルの信号を制御指令として出力すると共に、−側
の入力端子への入力電圧が基準電圧より高い場合には、
Ｌレベルの信号を出力する。

【００３０】表示部３９は、異常発生報知用の表示ラン
プとしての例えば赤色のＬＥＤ３９ａと、通常運転時の
表示ランプとしての例えば緑色のＬＥＤ３９ｂと、ＬＥ
Ｄ３９ａに直列に接続されたスイッチングトランジスタ
３９ｃと、ＬＥＤ３９ｂに直列に接続された分圧抵抗３
９ｄと、から構成されており、分圧抵抗３９ｄの中間部
が、スイッチングトランジスタ３９ｃのベースに接続さ
れている。これにより、比較検出部３８の出力信号がＨ
レベルの場合には、分圧抵抗３９ｄを介して、スイッチ
ングトランジスタ３９ｃのベースには比較的高い電圧が
印加され、スイッチングトランジスタ３９ｃのエミッタ
コレクタ間はオフとなる。これにより、ＬＥＤ３９ａは
点灯しない。尚、ＬＥＤ３９ｂには、常時分圧抵抗３９
ｄを介して電圧が印加されることにより、ＬＥＤ３９ｂ
がイオン発生装置３０の運転時には常時点灯するように
なっている。ここで、比較検出部３８の出力信号がＬレ
ベルになると、分圧抵抗３９ｄを介して、スイッチング
トランジスタ３９ｃのベースには比較的低い電圧が印加
され、スイッチングトランジスタ３９ｃのエミッタコレ
クタ間がオンとなり、ＬＥＤ３９ａが点灯すると共に、
ＬＥＤ３９ｂに印加される電圧が低下して、ＬＥＤ３９
ｂが消灯する。

【００３１】このような構成のイオン発生装置３０によ
れば、図１及び図２に示したイオン発生装置１０と同様
に、圧電トランス３４及び負荷電極３５の合成により決
まる共振周波数が、帰還抵抗３６により制御部３７を介
してフィードバックされることにより、そのときの環境
特性に適合した共振周波数に対応した周波数の駆動信号
が生成されることになる。

【００３２】ここで、負荷電極３５におけるコロナ放電
が正常に発生している場合には、帰還抵抗３６の＋側の
電圧は、例えば０．５乃至１．５Ｖｐ−ｐ程度であるこ
とから、比較検出部３８の出力信号はＨレベルであり、
制御部３７はオン制御されることにより、帰還抵抗３６
の電圧が増幅部３２のアンプ３２ａに入力され、駆動信
号が出力されることにより、コロナ放電が継続して発生
される。これに対して、負荷電極３５におけるコロナ放
電が異常放電になったり、負荷電極３５で短絡が発生し
た場合には、帰還抵抗３６の＋側の電圧が例えば３乃至
５Ｖｐ−ｐ程度に上昇するので、比較検出部３８の出力
信号がＬレベルとなり、制御部３７がオフ制御されるこ
とにより、帰還抵抗３６の電圧が遮断されて増幅部３２
のアンプ３２ａに入力されない。従って、駆動信号が停
止し、負荷電極３５におけるコロナ放電が停止される。
また、表示部３９では、緑色のＬＥＤ３９ｂが消灯し、
赤色のＬＥＤ３９ａが点灯することによって、容易に異
常放電等の検出が視覚的に認識されることになる。

【００３３】図４は、本発明によるイオン発生装置の第
二の実施形態を示している。図４において、イオン発生
装置４０は、所謂他励式発振回路を構成しており、直流
電源４１，発振器４２，増幅部４３，駆動部４４，圧電
トランス４５と、負荷電極４６，検出抵抗４７，制御部
４８，比較検出部４９，表示部５０とを備えている。こ
こで、上記直流電源４１，増幅部４３，駆動部４４，圧
電トランス４５，負荷電極４６，比較検出部４９及び表
示部５０は、図２に示したイオン発生装置１０における
直流電源１１，増幅部１４，駆動部１５，圧電トランス
１６，負荷電極１３，比較検出部１９及び表示部２０と
同様の構成であるから、その構成及び作用の説明は省略
する。

【００３４】発振器４２は、直流電源４１から給電され
ることにより、所定周波数の信号を生成し、この信号
は、増幅部４３により増幅された後、駆動部４４により
電力増幅されることにより、駆動信号が生成され、負荷
電極であるコロナ放電電極４６に印加される。また、検
出抵抗４７は、一側が負荷電極４６の−側に接続されて
おり、他側が制御部４８を介して発振器４２の入力側に
接続されている。これにより、負荷電極４６の−側から
検出抵抗４７及び制御部４８を介して発振器４２にフィ
ードバックするフィードバックループが構成されること
になる。これにより、発振器４２は、圧電トランス４５
に合致した単一または掃引周波数の信号を生成し、圧電
トランス４５は、駆動部４４からの駆動信号を例えば２
００乃至２５０倍に昇圧する。かくして、負荷電極４６
に所定の高周波高電圧が印加されることになる。

【００３５】さらに、制御部４８は、この場合、発振器
４２の駆動を制御するように構成されており、比較検出
部４９からＨレベルの制御信号が入力されたとき、発振
器４２を駆動させると共に、Ｌレベルの制御信号が入力
されたときには、発振器４２の駆動を停止させるように
なっている。

【００３６】このような構成のイオン発生装置４０によ
れば、電源がオンされると、直流電源４１から発振器４
２に給電が行なわれ、発振器４２により生成された所定
周波数の信号が、増幅部４３により増幅され、さらに駆
動部４４によって電力増幅されて圧電トランス４５に入
力され、高周波高電圧が負荷電極４６に印加され、その
際、負荷電極４６の−側の電圧が検出抵抗４７及び制御
部４８を介して発振器４２にフィードバックされる。
尚、このとき、制御部４は、検出抵抗４７の電圧が十分
に低いことから、発振器４２を駆動させる。これによ
り、負荷電極４６にコロナ放電が発生して、空気イオン
が発生し、除電すべき帯電物体（図示せず）の電荷を中
和することにより、帯電物体の除電が行なわれることに
なる。

【００３７】この場合、コロナ放電が正常である場合に
は、検出抵抗４７の電圧は前述のように例えば０．５乃
至１．５Ｖｐ−ｐであるから、比較検出器４９は、この
電圧が基準電圧より低いことから、制御部４８により発
振器４２の駆動を継続させる。この際、比較検出器４９
から制御指令が出力されないので、表示部５０の表示ラ
ンプ（図示せず）は点灯せず、負荷電極４６と対向電極
との間のコロナ放電が正常に行なわれていることが分か
る。

【００３８】ここで、負荷電極４６と対向電極（図示せ
ず）との間に異常放電や短絡が発生した場合には、検出
抵抗４７の電圧が急激に上昇して、例えば３乃至５Ｖｐ
−ｐ程度になる。従って、検出抵抗４７の電圧が基準電
圧より高くなるので、比較検出器４９は、制御部４８及
び表示部５０に対して制御指令を出力する。これによ
り、制御部４８は、発振器４２の駆動を停止させる。従
って、負荷電極４６によるコロナ放電が停止される。ま
た、表示部５０は、比較検出器４９からの制御指令に基
づいて、表示ランプを点灯させるので、表示ランプの点
灯を視認することによって、使用者は、異常放電または
短絡等の発生を確認することができる。これにより、異
常放電や短絡等の発生時には、コロナ放電が継続して発
生されるようなことはなく、安全性が向上すると共に、
イオン発生装置４０の信頼性が向上することになる。ま
た、検出抵抗４７が負荷電極４６の−側に接続されるこ
とにより、検出抵抗４７にかかる電圧が低くなり、検出
抵抗４７の耐圧を考慮する必要がなく、また検出抵抗４
７の発火のおそれもない。

【００３９】図５は、図４に示したイオン発生装置４０
の具体的構成例を示している。図５において、イオン発
生装置５０は、直流電源５１，発振部５２，増幅部５
３，駆動部５４，圧電トランス５５，負荷電極（コロナ
放電電極）５６及び検出抵抗５７と、比較検出部５８及
び表示部５９とを含んでいる。ここで、上記直流電源５
１，増幅部５３，駆動部５４，圧電トランス５５，負荷
電極５６，比較検出部５８及び表示部５９は、図３に示
したイオン発生装置３０における直流電源３１，増幅部
３２，駆動部３３，圧電トランス３４，負荷電極３５，
比較検出部３８及び表示部３９と同様の構成であるか
ら、その構成及び作用の説明は省略する。

【００４０】発振器５２は、例えばＩＣチップ等から構
成された発振回路５２ａを備えており、この発振回路５
２ａは、圧電トランス５５の出力側が入力端子５２ｂに
接続されることにより、圧電トランス５５の信号がフィ
ードバックされると共に、制御部としてのオンオフ機能
を内蔵しており、その制御端子５２ｃに、後述するよう
に比較検出部５８の出力端子が接続されている。検出抵
抗５７は、一側が、負荷電極５６の−側に接続されてい
ると共に、比較検出部５８の入力に接続されている。

【００４１】この場合、制御部は、上述したように、発
振部５２の発振回路５２ａ内に組み込まれており、制御
端子５２ｂに対して比較検出部５８からＨレベルの制御
信号が入力されたとき、オンとなって、生成した所定周
波数の信号を出力すると共に、Ｌレベルの制御信号が入
力されたときには、信号の出力を停止するようになって
いる。

【００４２】このような構成のイオン発生装置５０によ
れば、図４に示したイオン発生装置４０と同様に、発振
器４２により生成された所定周波数の信号が、増幅部５
３及び駆動部５４により増幅され、圧電トランス５５に
入力されることにより、高周波高電圧が負荷電極５６に
印加される。これにより、負荷電極５６にコロナ放電が
発生して、帯電物体の除電が行なわれる。

【００４３】ここで、負荷電極５６におけるコロナ放電
が正常である場合には、検出抵抗５７の電圧は、例えば
０．５乃至１．５Ｖｐ−ｐ程度であることから、比較検
出部５８の出力信号はＨレベルであり、発振回路５２ａ
は、駆動を継続して、駆動信号が出力されることによ
り、コロナ放電が継続して発生される。これに対して、
負荷電極５６におけるコロナ放電が異常放電になった
り、負荷電極５６で短絡が発生した場合には、検出抵抗
５７の電圧が例えば３乃至５Ｖｐ−ｐ程度に上昇するの
で、比較検出部５８の出力信号がＬレベルとなり、発振
回路５２ａの駆動が停止されるので、駆動信号が停止
し、負荷電極５６におけるコロナ放電が停止される。ま
た、表示部５９では、緑色のＬＥＤ５９ｂが消灯し、赤
色のＬＥＤ５９ａが点灯することによって、容易に異常
放電等の検出が視覚的に認識されることになる。

【００４４】上述した実施形態においては、イオン発生
装置１０，２０は、静電気除電装置として構成されてい
るが、空気イオンを発生するあらゆる装置に適用でき、
他の用途、例えば空気清浄器等にも適用することができ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、小
型で且つ軽量に構成されると共に、異常放電を検出する
ことにより、コロナ放電の正常，異常を検出するように
した、イオン発生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるイオン発生装置の第一の実施形態
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１のイオン発生装置における高圧電源ユニッ
トの構成を示すブロック図である。

【図３】図１のイオン発生装置の具体的な回路構成を示
す回路図である。

【図４】本発明によるイオン発生装置の第二の実施形態
の構成を示すブロック図である。

【図５】図４のイオン発生装置の具体的な回路構成を示
す回路図である。

【図６】従来のイオン発生装置の一例の構成を示すブロ
ック図である。

【図７】図６のイオン発生装置の除電動作を示す説明図
である。

【図８】従来の圧電トランスを使用したイオン発生装置
の一例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０，３０，４０，５０・・・イオン発生装置、１１，
３１，４１，５１・・・直流電源、１２・・・高圧電源
ユニット、１３・・・針状のコロナ放電電極（負荷電
極）、１４，３２，４３，５３・・・増幅部、１５，３
３，４４，５４・・・駆動部、１６，３４，４５，５５
・・・圧電トランス、１７，３６・・・帰還抵抗、３
５，４６，５６・・・負荷電極、１８，３７，４８・・
・制御部、１９，３８，４８，５８・・・比較検出部、
２０，３９，４９ａ，５９・・・表示部、４２・・・発
振器、４７，５７・・・検出抵抗、５２・・・発振部。

フロントページの続き (72)発明者小野寺義則宮城県登米郡中田町宝江新井田字加賀野境 30番地ソニー・プレシジョン・マグネ株式会社内Ｆターム(参考） 5G067 AA70 DA01 DA18 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動信号を圧電トランスにより昇圧し
て、負荷電極からコロナ放電させるようにしたイオン発
生装置であって、圧電トランスに接続される負荷電極の−（マイナス）側
に接続された検出抵抗と、この検出抵抗により検出された上記負荷電極の電圧に基
づいて、駆動信号を制御する制御部とを備えていること
を特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】上記検出抵抗により、負荷電極における
異常放電，短絡等が検出されたとき、異常放電を報知す
るための表示手段を備えていることを特徴とする、請求
項１に記載のイオン発生装置。
【請求項３】上記検出抵抗により、負荷電極における
異常放電，短絡等が検出されたとき、上記制御部が、駆
動信号を停止させることを特徴とする、請求項１に記載
のイオン発生装置。
【請求項４】イオン発生装置が、負荷電極の−（マイ
ナス）側に接続された帰還抵抗により、圧電トランス及
び負荷電極の合成によって決まる駆動信号の自己発振周
波数を検出して、駆動信号にフィードバックするように
構成されており、上記検出抵抗が、この帰還抵抗を兼用する構成としたこ
とを特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。