JP2002025747A - Ion-generating apparatus - Google Patents

Ion-generating apparatus

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JP2002025747A
JP2002025747A JP2001072915A JP2001072915A JP2002025747A JP 2002025747 A JP2002025747 A JP 2002025747A JP 2001072915 A JP2001072915 A JP 2001072915A JP 2001072915 A JP2001072915 A JP 2001072915A JP 2002025747 A JP2002025747 A JP 2002025747A
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Japan
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ion
electrode
cleaning mechanism
ion generating
ion generator
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Japanese (ja)
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Giichi Adachi
義一 足立
Yuji Kato
雄二 加藤
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Nippon Pachinko Parts Co Ltd
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Nippon Pachinko Parts Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ion-generating apparatus, equipped with a function capable of easily and effectively removing stain which adhered to an ion- generating electrode, and effectively preventing or restraining deterioration of ion-generating efficiency caused by stain adhesion. SOLUTION: The ion-generating apparatus 1 is provided with an electric cleaning mechanism 79 for burning the adhered stain on the ion-generating electrode 7 by electric heat generation. When the strain or the like adheres to a tip part of the electrode, to which ion-generating electric field concentrates, the ion-generating efficiency is disturbed highly. Burning the adhesion on a tip part 7a of the ion-generating electrode 7 by the electric cleaning mechanism 79 is very effective for preventing the trouble. The aim of the cleaning can be fully achieved and electric heat generating capacity by the electric cleaning mechanism 79 need not be very high, so that the apparatus can be simplified when the stain adhered to an edged tip part of the electrode 7 contributing to ion generation is selectively removed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、イオン発生装置
に関する。
[0001] The present invention relates to an ion generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、室内あるいは自動車内の空気の浄
化、殺菌あるいは消臭等を行うために、イオン発生装置
が使用されている。これらの多くは、筐体内に交流電源
部と昇圧用のトランスと針状電極とを配し、トランスに
て昇圧された交流高電圧を針状電極に印加してコロナ放
電を生じさせ、その放電により発生するイオンを、筐体
に孔設されたイオン放出口から放出させるものである。
イオン発生装置から発生するイオンは、負イオンと正イ
オンとがあり、例えば負イオンは浄化や消臭あるいは殺
菌の効果に関しては、負イオンの方が優れるといわれて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an ion generator has been used to purify, sterilize, or deodorize air in a room or an automobile. In many of these, an AC power supply unit, a step-up transformer and a needle electrode are arranged in a housing, and a high AC voltage boosted by the transformer is applied to the needle electrode to generate corona discharge, and the discharge is performed. Is emitted from an ion emission port provided in the housing.
The ions generated from the ion generator include negative ions and positive ions. For example, it is said that negative ions are superior in terms of the effect of purification, deodorization, or sterilization.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなイオン発
生装置を長期間使用していると、気流に含まれている埃
や油、あるいはその他の汚れ物質がイオン発生電極に付
着し、やがては放電面がそれらの汚れ物質にて覆われて
しまう。このような状態になると、イオン発生のための
放電が著しく妨げられ、イオン発生効率の低下や、甚だ
しい場合にはイオン発生の停止につながる場合がある。
If the above-described ion generator is used for a long period of time, dust, oil, or other contaminants contained in the airflow adhere to the ion generating electrode, and eventually. The discharge surface is covered with these contaminants. In such a state, discharge for ion generation is significantly hindered, which may lead to a decrease in ion generation efficiency or, in extreme cases, stop of ion generation.

【0004】例えば、特開平11−111427号公報
には、イオン発生用の針状負電極に対し、接地された正
電極を対向させて負イオンを発生させる装置において、
平行配置された負電極と正電極との先端間距離を調整す
ることにより、汚れの付着防止を、オゾン臭の防止及び
マイナスイオンの発生効率向上とともに図るようにした
提案がなされている。しかしながら、該公報技術では、
針状負電極自体への汚れ付着防止を図ることは全くでき
ない問題がある。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-111427 discloses a device for generating negative ions by making a grounded positive electrode face a needle-like negative electrode for generating ions.
It has been proposed that the distance between the tips of the negative electrode and the positive electrode arranged in parallel is adjusted to prevent the adhesion of dirt and prevent the ozone odor and improve the efficiency of generating negative ions. However, in this publication technology,
There is a problem that it is impossible to prevent adhesion of dirt to the needle negative electrode itself.

【0005】本発明の課題は、イオン発生電極に付着す
る汚れを簡便かつ効果的に除去することができ、ひいて
は汚れ付着によるイオン発生効率の低下を効果的に防止
ないし抑制することができる機能を備えたイオン発生装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a function capable of easily and effectively removing dirt adhering to an ion generating electrode, and effectively preventing or suppressing a decrease in ion generation efficiency due to dirt adhering. The present invention provides an ion generator provided with the above.

【0006】[0006]

【課題を解決しようとする手段及び作用・効果】上記課
題を解決するために、本発明のイオン発生装置は、負極
性の高電圧印加により負イオンを発生させるとともに、
放電用対向電極を伴わない孤立電極として構成されたイ
オン発生電極と、そのイオン発生電極にイオン発生のた
めに高電圧を印加するイオン発生用高電圧発生部と、イ
オン発生電極に付着する付着物を電気的発熱により焼失
させるための電気的クリーニング機構とを備えている。
さらに、イオン発生用高電圧発生部には、圧電セラミッ
ク素子板に入力側端子と出力側端子とが形成され、その
入力側端子からの一次側交流入力電圧を、圧電セラミッ
ク素子板の機械振動を介して一次側交流電圧よりも高圧
の二次側交流電圧に変換し、出力側端子からイオン放出
電極に向けて出力する圧電トランスを含んで構成され、
イオン発生電極への電圧印加極性が負の側に優位となる
ように、圧電トランスの二次側交流出力を変換する変換
手段が設けられている。
Means for Solving the Problems and Actions / Effects In order to solve the above problems, the ion generator of the present invention generates negative ions by applying a negative high voltage,
An ion generating electrode configured as an isolated electrode without a discharge counter electrode, an ion generating high voltage generator for applying a high voltage to the ion generating electrode for generating ions, and a deposit attached to the ion generating electrode And an electric cleaning mechanism for burning off the heat by electric heat.
Further, in the high voltage generator for ion generation, an input terminal and an output terminal are formed on the piezoelectric ceramic element plate, and a primary AC input voltage from the input terminal is used to reduce mechanical vibration of the piezoelectric ceramic element plate. It is configured to include a piezoelectric transformer that converts to a secondary side AC voltage higher than the primary side AC voltage via the output side terminal and outputs it toward the ion emission electrode,
Conversion means for converting the secondary-side AC output of the piezoelectric transformer is provided so that the polarity of the voltage applied to the ion generating electrode is dominant on the negative side.

【0007】本発明のイオン発生装置は、高電圧発生部
を圧電トランスにて構成する。圧電トランスは、コアや
巻線部を有さないのでコンパクトで軽量であり、イオン
発生装置の小型化や軽量化に有利である。さらに、後述
する通り、冷房や暖房等の空調装置にイオン発生機構を
組み込んで使用する場合、イオン発生機構の回路基板が
顕著に小型化されるため、空調装置内の空きスペースを
利用して簡単に組みつけられるメリットもある。
[0007] In the ion generator of the present invention, the high voltage generator is constituted by a piezoelectric transformer. The piezoelectric transformer is compact and lightweight because it does not have a core or a winding part, and is advantageous for reducing the size and weight of the ion generator. Furthermore, as described later, when the ion generating mechanism is incorporated in an air conditioner such as a cooling or heating apparatus, the circuit board of the ion generating mechanism is significantly reduced in size. There is also a merit that can be built into.

【0008】また、イオン発生放電がいわゆる無声放電
に近い形態となる場合、空気中ではオゾンを発生しやす
い問題がある。オゾンは酸化力が強く、殺菌力や有機物
等への酸化分解力にも優れているが、発生量が多くなる
と不快な刺激臭が強くなってしまう欠点がある。無声放
電によるオゾン発生では、印加電圧が、極性が交番的に
変化する高周波であった場合に特に著しくなる。
[0008] When the ion-generating discharge is in a form similar to a so-called silent discharge, there is a problem that ozone is easily generated in air. Ozone has a strong oxidizing power and is excellent in bactericidal power and oxidative decomposing power to organic substances and the like, but has a drawback that an unpleasant irritating odor becomes strong as the amount of ozone generated increases. The generation of ozone by silent discharge becomes particularly remarkable when the applied voltage is a high frequency whose polarity changes alternately.

【0009】ここで、高電圧発生部を巻線型のトランス
で構成した場合、高圧発生のために二次側の巻線数が多
くなっていることもあって、交流周波数に応じて交番的
に変化する漏洩磁界のレベルが高くなる。そして、この
漏洩磁界中にイオン発生電極が配置されると、イオン発
生電極に生ずる高周波誘導電流の影響で、オゾン発生が
助長される場合がある。そこで、巻線を有さない圧電ト
ランスを使用することにより、イオン発生電極が感ずる
漏洩磁界レベルを小さくすることができ、ひいてはオゾ
ン発生抑制に一層有利となる。
Here, when the high voltage generator is constituted by a winding type transformer, the number of windings on the secondary side is increased due to generation of high voltage. The level of the changing stray magnetic field increases. When the ion generating electrode is arranged in the leakage magnetic field, the generation of ozone may be promoted by the influence of the high-frequency induction current generated in the ion generating electrode. Therefore, by using a piezoelectric transformer having no winding, the leakage magnetic field level felt by the ion generating electrode can be reduced, which is further advantageous in suppressing ozone generation.

【0010】また、本発明では集塵電極と異なり、本質
的に対向電極を有さない、先鋭先端を有するイオン発生
電極を用いているが、これも無声放電ひいてはオゾン発
生を抑制する観点において有効である。また、対向電極
を設けてコロナ放電形態によりイオン発生を行わせる構
成を採用すると、発生した負イオンが対向電極側に引き
寄せられ、吸着や分解等によりイオン放出効率が必ずし
も良好でない場合があるが、本発明では、イオン発生電
極を放電用対向電極を伴わない孤立電極として構成して
いるので、イオン発生効率をより高めることができる。
Also, in the present invention, unlike the dust collecting electrode, an ion generating electrode having a sharp tip which does not essentially have a counter electrode is used, but this is also effective from the viewpoint of suppressing silent discharge and thus ozone generation. It is. In addition, if a configuration in which the counter electrode is provided to perform ion generation in a corona discharge mode is employed, the generated negative ions are attracted to the counter electrode side, and the ion emission efficiency may not always be good due to adsorption or decomposition. In the present invention, since the ion generating electrode is configured as an isolated electrode without the discharge counter electrode, the ion generating efficiency can be further improved.

【0011】しかし、イオン発生電極が、対向電極を有
さない形で先端が尖鋭に形成されていることから、イオ
ン発生電界が集中する先端部に汚れ等が特に付着しやす
く、イオン発生効率が妨げられやすい。そこで、電気的
クリーニング機構により、該イオン発生電極の先端部に
付着した付着物を焼失させるようにすれば、そのような
不具合防止を図る上で極めて効果的である。この場合、
イオン発生に寄与する電極の先鋭な先端部に付着した汚
れを選択的に除去するようにすれば、クリーニングの目
的は十分に果たすことができ、かつ電気的クリーニング
機構による電気的発熱能力をそれほど高くしなくともよ
いから、装置の簡略化にも寄与する。
However, since the tip of the ion generating electrode is formed sharp without having a counter electrode, dirt and the like are particularly likely to adhere to the tip where the ion generating electric field is concentrated, and the ion generating efficiency is reduced. Easy to be hindered. Therefore, if an electric cleaning mechanism is used to burn off the deposits attached to the tip of the ion generating electrode, it is extremely effective in preventing such a problem. in this case,
If the dirt attached to the sharp tip of the electrode contributing to ion generation is selectively removed, the purpose of cleaning can be sufficiently fulfilled, and the electric heating capability of the electric cleaning mechanism is so high. It is not necessary to do so, which contributes to simplification of the device.

【0012】電気的クリーニング機構は、例えばイオン
発生電極を抵抗発熱させることにより、イオン発生電極
に付着した付着物を焼失させる抵抗加熱機構を含むもの
として構成することができる。イオン発生電極を、少な
くともクリーニングしたい部位において抵抗発熱させる
ことにより、汚れ等の付着物を効果的に除去することが
できる。
The electrical cleaning mechanism can be configured to include a resistance heating mechanism that, for example, causes the ion generating electrode to generate heat by resistance, thereby burning off the deposits attached to the ion generating electrode. By causing the ion generating electrode to generate resistance heat at least at a portion to be cleaned, it is possible to effectively remove deposits such as dirt.

【0013】次に、本発明のイオン発生装置において
は、一般生活用の負イオン発生装置として、空気清浄効
果、殺菌効果あるいは消臭効果等を有効に引き出すため
に、イオン発生電極7の電極先端から前方側に、1m離
間した位置において測定される1cm当りの負イオン
発生量が10万個以上のイオン発生量を確保されている
ことが望ましい。このようなイオン発生量においても、
本発明のイオン発生装置はオゾンの発生を効果的に抑制
でき、具体的には、オゾン発生量を0.1ppm以下と
することができる。
Next, in the ion generator of the present invention, as a negative ion generator for ordinary life, the electrode tip of the ion generating electrode 7 is used in order to effectively bring out an air purifying effect, a sterilizing effect or a deodorizing effect. It is desirable that an amount of generated ions of 100,000 or more per 1 cm 3 measured at a position 1 m away from the front is secured. Even in such an ion generation amount,
The ion generator of the present invention can effectively suppress the generation of ozone, and specifically, can reduce the amount of generated ozone to 0.1 ppm or less.

【0014】例えばイオン発生電極に電極に印加される
脈流の周波数(整流前の交流周波数で代用する)が大き
すぎると、オゾン発生量が増大してオゾン臭が強まる場
合がある。この観点において、イオン発生電極に印加さ
れる脈流周波数は150kHz以下とするのがよく、こ
れによってかつオゾン発生量を0.1ppm以下に留め
ることができ、過度のオゾン臭の発生を抑制することが
できる。他方、少量のオゾンの発生は、負イオンとの相
乗効果により殺菌効果等をより高めることができる。こ
の観点において、オゾン発生量は0.01ppm以上
0.04ppm以下とするのがよい。
For example, if the frequency of the pulsating current applied to the ion generating electrode (alternative to the AC frequency before rectification) is too large, the amount of generated ozone may increase and the smell of ozone may increase. From this viewpoint, the pulsating flow frequency applied to the ion generating electrode is preferably set to 150 kHz or less, whereby the amount of generated ozone can be kept to 0.1 ppm or less, and the generation of excessive ozone odor can be suppressed. Can be. On the other hand, the generation of a small amount of ozone can further enhance the sterilizing effect and the like due to the synergistic effect with negative ions. From this viewpoint, the amount of generated ozone is preferably set to 0.01 ppm or more and 0.04 ppm or less.

【0015】本発明のイオン発生装置では、イオン発生
電極のクリーニングのために、予め定められたタイミン
グにて電気的クリーニング機構を自動作動させるクリー
ニング機構自動制御部を設けることができる。このよう
にすると、イオン発生電極のクリーニングを自動的に行
うことができ、イオン発生電極を常時清浄な状態に保ち
やすくなる。
In the ion generator of the present invention, a cleaning mechanism automatic controller for automatically operating the electric cleaning mechanism at a predetermined timing for cleaning the ion generating electrode can be provided. With this configuration, the cleaning of the ion generating electrode can be performed automatically, and the ion generating electrode can be easily kept clean at all times.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態につき、図面
に示すいくつかの実施例を参照して説明する。図1は、
本発明の一実施例たるイオン発生装置の外観を示すもの
であり、プラスチック成形体にて構成された、筐体とし
ての中空のケース2を有する。該ケース2の形状は特に
限定されるものではないが、ここでは前後に長いやや偏
平な形状を有し、その側面のひとつにイオン放出口4が
形成されている。また、ケース2の側面には、電源スイ
ッチ3が設けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to some embodiments shown in the drawings. FIG.
1 shows an external view of an ion generator according to an embodiment of the present invention, and has a hollow case 2 as a housing, which is formed of a plastic molded body. Although the shape of the case 2 is not particularly limited, the case 2 has a slightly flat shape that is long in the front and back, and an ion emission port 4 is formed on one of its side surfaces. A power switch 3 is provided on a side surface of the case 2.

【0017】図2は図1の平面断面図である。ケース2
内には、イオン発生電極7と、イオン発生用主回路ユニ
ット5とが設けられている。イオン発生電極7は金属、
例えばNi又はNi合金により、先端が尖鋭に形成され
る。ここでは、本体部7aに尖鋭な放電部7bが一体化
された板状形態をなしており、本体部7aにおいてねじ
等によりによりケース2内に取り付けられている。
FIG. 2 is a plan sectional view of FIG. Case 2
Inside, an ion generating electrode 7 and an ion generating main circuit unit 5 are provided. The ion generating electrode 7 is made of metal,
For example, the tip is sharply formed by Ni or a Ni alloy. Here, a sharp discharge portion 7b is integrated with the main body portion 7a in a plate-like form, and the main body portion 7a is attached to the inside of the case 2 by screws or the like.

【0018】一方、イオン発生用主回路ユニット5は、
高圧ケーブル8を介してイオン発生電極7にイオン発生
のための高電圧を印加するユニットであり、図6に示す
ように、絶縁性基板6とこれに組みつけられた回路部品
とからなる。また、図2に示すように、ケース2内に
は、イオン発生電極7を経てイオン放出口4へ向かう気
流Wを発生させる送風機9を、例えばイオン発生電極7
の後方側に設けている。送風機9は図示しない送風羽根
の回転により生じた風を、吹出口9bからイオン発生電
極7に向けて放出し、ここで生じたイオンのイオン放出
口4からの放出を促す役割を果たす。
On the other hand, the ion generating main circuit unit 5
This unit applies a high voltage for ion generation to the ion generating electrode 7 via the high-voltage cable 8, and includes an insulating substrate 6 and circuit components mounted on the insulating substrate 6 as shown in FIG. As shown in FIG. 2, a blower 9 for generating an air flow W toward the ion emission port 4 via the ion generation electrode 7 is provided in the case 2, for example, the ion generation electrode 7.
It is provided on the rear side of. The blower 9 discharges the wind generated by the rotation of a blower blade (not shown) from the outlet 9 b toward the ion generating electrode 7, and plays a role of promoting the discharge of the generated ions from the ion discharge port 4.

【0019】図3は、イオン発生装置1の全体回路構成
を示すもので、電源ユニット30に送風機9とイオン発
生用主回路ユニット5とが、それぞれコネクタ18,2
0及び接続ケーブル19,21を介して接続された構成
を有する。一方、電源ユニット30には、電源プラグ2
6及び電源コード25がコネクタ24を介して接続され
ており、これらを介して図示しない外部交流電源(例え
ばAC100V)から受電するようになっている。電源
ユニット30においては、電源スイッチ3及びヒューズ
23を介して受電した交流入力が、トランス16にて所
定電圧(例えば、peak to peakにて32V)に降圧さ
れ、さらにダイオードブリッジ17により全波整流され
た後、コンデンサ11〜13と三端子レギュレータ14
とを含んで構成された安定化部15により電圧が安定化
されて、送風機9とイオン発生用主回路ユニット5とに
それぞれ分配される。
FIG. 3 shows the overall circuit configuration of the ion generator 1. The blower 9 and the main circuit unit 5 for generating ions are connected to a power supply unit 30 by connectors 18 and 2, respectively.
0 and connection cables 19 and 21. On the other hand, the power supply unit 30 has a power plug 2
6 and a power supply cord 25 are connected via a connector 24, through which power is received from an external AC power supply (for example, 100V AC) not shown. In the power supply unit 30, the AC input received via the power switch 3 and the fuse 23 is stepped down by the transformer 16 to a predetermined voltage (for example, 32 V at peak to peak), and further subjected to full-wave rectification by the diode bridge 17. After that, the capacitors 11 to 13 and the three-terminal regulator 14
The voltage is stabilized by the stabilizing unit 15 including the above, and is distributed to the blower 9 and the main circuit unit 5 for generating ions.

【0020】次に、イオン発生用主回路ユニット5は、
イオン発生電極に高電圧を印加する高電圧発生部として
機能するものであり、図4に示すように、入力部36,
発振部37、スイッチング部38、昇圧部39及び変換
部(変換手段)40とを含む。図5は、具体的な回路構
成の一例を示すものである。昇圧部39は、圧電トラン
ス70を含んで構成される。これは、圧電セラミック素
子板71に入力側端子72a,73aと出力側端子74
aとを形成し、その入力側端子72a,73aからの一
次側交流入力電圧を、圧電セラミック素子板71の機械
振動を介して一次側交流電圧よりも高圧の二次側交流電
圧に変換し、出力側端子74aからイオン放出電極に向
けて出力するものである。一方、変換部40は、イオン
発生電極7への電圧印加極性が負の側に優位となるよう
に、圧電トランスの二次側交流出力を変換するものであ
る。これにより、イオン発生電極7は主に負イオン発生
源として機能することとなる。
Next, the main circuit unit 5 for generating ions is
It functions as a high voltage generator for applying a high voltage to the ion generation electrode. As shown in FIG.
It includes an oscillating unit 37, a switching unit 38, a boosting unit 39, and a converting unit (converting means) 40. FIG. 5 shows an example of a specific circuit configuration. The booster 39 includes a piezoelectric transformer 70. This is because the input-side terminals 72a, 73a and the output-side terminals 74 are connected to the piezoelectric ceramic element plate 71.
a, and converts the primary-side AC input voltage from the input-side terminals 72a and 73a into a secondary-side AC voltage higher than the primary-side AC voltage through the mechanical vibration of the piezoelectric ceramic element plate 71, The signal is output from the output terminal 74a to the ion emission electrode. On the other hand, the conversion unit 40 converts the secondary-side AC output of the piezoelectric transformer so that the polarity of the voltage applied to the ion generation electrode 7 becomes dominant on the negative side. Thereby, the ion generating electrode 7 mainly functions as a negative ion generating source.

【0021】入力部36は、電源ユニット30からの直
流定電圧入力を調整用の抵抗器(図示せず)を介して、
回路各所に分配する役割を果たす。一方、発振部(発振
回路)37は、直流定電圧入力を受けて、圧電トランス
70への一次側交流入力に対応した周波数にて発振波形
を生成する。この発振部37は、本実施形態では、オペ
アンプ62と、負帰還側の抵抗器52とコンデンサ53
にて構成される方形波発振回路として構成されている。
なお、抵抗器54,55及び56は、発振入力の基準電
圧、つまり、発振の電圧振幅の中心値を規定するためのも
のであり、可変抵抗器56により、その設定値を変更で
きるようになっている。
The input section 36 receives a DC constant voltage input from the power supply unit 30 via an adjusting resistor (not shown).
It plays a role of distributing to various parts of the circuit. On the other hand, the oscillation section (oscillation circuit) 37 receives the DC constant voltage input, and generates an oscillation waveform at a frequency corresponding to the primary-side AC input to the piezoelectric transformer 70. In this embodiment, the oscillating unit 37 includes an operational amplifier 62, a resistor 52 on the negative feedback side, and a capacitor 53.
Is configured as a square wave oscillation circuit.
The resistors 54, 55, and 56 are for defining the reference voltage of the oscillation input, that is, the center value of the oscillation voltage amplitude, and the variable resistor 56 can change the set value. ing.

【0022】また、スイッチング部(スイッチング回
路)38は、発振部37からの波形信号を受けて、電源
ユニット30からの直流定電圧入力を高速スイッチング
することにより、圧電トランス70の一次側への入力交
流波形を生成する。具体的には、スイッチング部38
は、1対のトランジスタ65,66を含むプッシュプル
スイッチング回路として構成されている。これらトラン
ジスタ65,66は、オペアンプ62の出力(43はプ
ルアップ抵抗である)によりオン・オフし、発振部(発
振回路)37の発振周波数にて発振する方形波交流波形
を生じさせる。この波形が圧電トランス70の一次側に
入力される。
The switching section (switching circuit) 38 receives the waveform signal from the oscillating section 37 and performs high-speed switching of the DC constant voltage input from the power supply unit 30 to input the piezoelectric transformer 70 to the primary side. Generate an AC waveform. Specifically, the switching unit 38
Is configured as a push-pull switching circuit including a pair of transistors 65 and 66. These transistors 65 and 66 are turned on / off by the output of the operational amplifier 62 (43 is a pull-up resistor), and generate a square wave AC waveform oscillating at the oscillation frequency of the oscillation section (oscillation circuit) 37. This waveform is input to the primary side of the piezoelectric transformer 70.

【0023】次に、圧電トランス70の圧電セラミック
素子板71は横長板状に形成され、その板面長手方向中
間位置にて、板厚方向に分極処理された第一板状領域7
1aと、板面長手方向に分極処理された第二板状領域7
1bとに区切られている。そして、第一板状領域71a
の両面を覆う形で、入力側端子72a,73aが接続さ
れる入力側電極対72,73が形成される一方、第二板
状領域71bの板面長手方向の端面に、出力側端子74
aが接続される出力側電極74が形成されている。
Next, the piezoelectric ceramic element plate 71 of the piezoelectric transformer 70 is formed in a horizontally long plate shape, and the first plate-like region 7 polarized in the plate thickness direction is provided at an intermediate position in the plate surface longitudinal direction.
1a and a second plate-like region 7 polarized in the longitudinal direction of the plate surface
1b. Then, the first plate-shaped region 71a
Are formed so as to cover both surfaces of the input terminal 72a and the input terminal 72a connected to the input terminal 72a. On the other hand, the output terminal 74 is provided on the end surface of the second plate-like region 71b in the longitudinal direction of the plate surface.
An output-side electrode 74 to which a is connected is formed.

【0024】上記の構成の圧電トランス70では、入力
側電極対72,73を介して第一板状領域71aに対し
交流入力を行うと、第一板状領域71aではその分極方
向が厚さ方向であるから、長手方向に伝播する板波が板
厚方向の電界と強く結合する形となり、電気エネルギー
の大半が、長手方向に伝播する板波のエネルギーに変換
される。他方、この長手方向の板波は第二板状領域71
bに伝わるが、ここでは分極方向が長手方向であるか
ら、該板波は長手方向の電界と強く結合する。そして、
入力側の交流周波数を圧電セラミック素子板71の機械
振動の共鳴周波数に対応(望ましくは一致)させると
き、素子71のインピーダンスは、入力側ではほぼ最小
(共振)となるのに対し出力側ではほぼ最大(反共振)
となり、このインピーダンス変換比に応じた昇圧比によ
り一次側入力が昇圧されて二次側出力となる。
In the piezoelectric transformer 70 having the above configuration, when an AC input is made to the first plate-shaped region 71a through the input-side electrode pairs 72 and 73, the polarization direction of the first plate-shaped region 71a is changed in the thickness direction. Therefore, the plate wave propagating in the longitudinal direction is strongly coupled to the electric field in the plate thickness direction, and most of the electric energy is converted into the energy of the plate wave propagating in the longitudinal direction. On the other hand, this plate wave in the longitudinal direction is
In this case, since the polarization direction is the longitudinal direction, the plate wave strongly couples with the electric field in the longitudinal direction. And
When the input-side AC frequency corresponds to (preferably coincides with) the resonance frequency of the mechanical vibration of the piezoelectric ceramic element plate 71, the impedance of the element 71 becomes almost minimum (resonance) on the input side, while it is almost on the output side. Maximum (anti-resonance)
Then, the primary side input is boosted by the boosting ratio according to the impedance conversion ratio to become the secondary side output.

【0025】このような作動原理を有する圧電トランス
70は構造が簡単であり、また、鉄芯を有する巻線型ト
ランスと比較すると非常に軽量・コンパクトに構成でき
る利点がある。そして、負荷の大きい条件ではインピー
ダンス変換効率が高く、安定で高い昇圧比を得ることが
できる。また、イオン放出に伴う放電電流の発生を除け
ば負荷開放に近い条件で駆動されるイオン発生装置で
は、イオン発生に適した高圧を安定的に発生することが
でき、前記の圧電トランス特有の利点も有効に活用する
ことができる。
The piezoelectric transformer 70 having such an operation principle has a simple structure, and has an advantage that it can be configured to be very lightweight and compact as compared with a wire wound type transformer having an iron core. Then, under heavy load conditions, the impedance conversion efficiency is high, and a stable and high boosting ratio can be obtained. In addition, an ion generator driven under conditions close to the load release except for the generation of a discharge current due to ion emission can stably generate a high voltage suitable for ion generation. Can also be used effectively.

【0026】圧電セラミック素子板71の材質は、例え
ば本実施例ではジルコン酸チタン酸鉛系ペロブスカイト
型圧電セラミック(いわゆるPZT)にて構成してい
る。これは、ジルコン酸鉛とチタン酸鉛との固溶体を主
体に構成されるものであり、インピーダンス変換効率に
優れていることから本発明に好適に使用できる。なお、
ジルコン酸鉛とチタン酸鉛と配合比は、ジルコン酸鉛/
チタン酸鉛のモル比にて0.8〜1.3程度とすること
が、良好なインピーダンス変換効率を実現する上で望ま
しい。また、必要に応じてジルコニウムあるいはチタン
の一部を、Ni、Nb、Mg、Co、Mn等で置換する
こともできる。
The material of the piezoelectric ceramic element plate 71 is made of, for example, lead zirconate titanate-based perovskite type piezoelectric ceramic (so-called PZT) in this embodiment. This is mainly composed of a solid solution of lead zirconate and lead titanate, and can be suitably used in the present invention because of its excellent impedance conversion efficiency. In addition,
The mixing ratio of lead zirconate and lead titanate is lead zirconate /
It is desirable that the molar ratio of lead titanate be about 0.8 to 1.3 in order to realize good impedance conversion efficiency. If necessary, a part of zirconium or titanium can be replaced by Ni, Nb, Mg, Co, Mn, or the like.

【0027】なお、PZT系の圧電セラミック素子板
は、駆動周波数が極端に高くなると共振尖鋭度が急速に
鈍くなり、変換効率の低下を招くことから、一次側交流
入力の周波数は、40〜300kHz程度の比較的低い
周波数範囲にて、素子71の機械的共鳴周波数に対応し
た値に設定することが望ましい。逆に言えば、素子71
の機械的共鳴周波数が上記の周波数範囲に収まるよう
に、素子71の寸法を決定することが望ましい。
In the case of a PZT piezoelectric ceramic element plate, when the driving frequency becomes extremely high, the resonance sharpness sharply decreases and the conversion efficiency is reduced. It is desirable to set a value corresponding to the mechanical resonance frequency of the element 71 in a relatively low frequency range. Conversely, the element 71
It is desirable to determine the dimensions of the element 71 so that the mechanical resonance frequency of the element 71 falls within the above frequency range.

【0028】なお、PZT系の圧電セラミック素子板を
使用する場合、その一次側交流入力の電圧レベルは、負
イオンの発生効率を確保し、かつ素子の耐久性確保の観
点から、15〜40V程度に設定することが望ましい。
これにより、イオン発生電極7への印加電圧レベルは、
前記の一次側交流入力の周波数範囲(40〜300kH
z程度)を考慮すれば、800〜3000V程度(例え
ば2000V)を確保できる。
When a PZT-based piezoelectric ceramic element plate is used, the voltage level of the primary side AC input is about 15 to 40 V from the viewpoint of ensuring the generation efficiency of negative ions and ensuring the durability of the element. It is desirable to set to.
Thus, the voltage level applied to the ion generating electrode 7 is
The frequency range of the primary side AC input (40 to 300 kHz)
Taking into account about z), about 800 to 3000 V (for example, 2000 V) can be secured.

【0029】次に、変換部40は、整流手段としてのダ
イオード76を含んでいる。このダイオード76は、イ
オン発生電極7を負極性にチャージアップさせる向きの
電荷移動は許容し、これと逆向きの電荷移動を阻止する
ように、圧電トランス70の二次側交流出力を整流する
役割を果たす。この実施例では、圧電トランス70の出
力側端子74aからの出力線74aの末端が接地され、
その中間からイオン発生電極7が分岐して接続されると
ともに、ダイオード76はイオン発生電極7の分岐点よ
りも下流側に接続されている。なお、本実施形態では、
耐電圧を確保するために複数個(ここでは4個)のダイ
オード76を直列接続している。
Next, the converter 40 includes a diode 76 as rectifying means. The diode 76 has a role of rectifying the secondary-side AC output of the piezoelectric transformer 70 so as to allow the charge transfer in the direction of charging the ion generating electrode 7 to the negative polarity and prevent the charge transfer in the opposite direction. Fulfill. In this embodiment, the end of the output line 74a from the output terminal 74a of the piezoelectric transformer 70 is grounded,
The ion generating electrode 7 is branched and connected from the middle thereof, and the diode 76 is connected downstream of the branch point of the ion generating electrode 7. In the present embodiment,
A plurality (four in this case) of diodes 76 are connected in series to ensure a withstand voltage.

【0030】一方、圧電トランス70の二次側交流出力
を発振部(発振回路)37に帰還させるための経路75
a上に、帰還キャパシタンスが設けられている。圧電ト
ランス70は、作動の安定化を図るために、圧電セラミ
ック素子板71の共鳴周波数を中心とした比較的狭い範
囲に駆動周波数を維持することが必要である。上記のよ
うな帰還キャパシタンスを設けることは、圧電トランス
70の駆動周波数を安定化させる上で有効である。
On the other hand, a path 75 for returning the secondary-side AC output of the piezoelectric transformer 70 to the oscillation section (oscillation circuit) 37.
On a, a feedback capacitance is provided. In order to stabilize the operation of the piezoelectric transformer 70, it is necessary to maintain the driving frequency in a relatively narrow range around the resonance frequency of the piezoelectric ceramic element plate 71. Providing the feedback capacitance as described above is effective in stabilizing the driving frequency of the piezoelectric transformer 70.

【0031】本実施形態では、図6に示すように、絶縁
性基板6に圧電トランス70が、圧電セラミック素子板
71と基板面とが互いに略平行となるようにしている。
絶縁性基板6は、例えばガラス繊維強化プラスチック板
等で構成される。そして、絶縁性基板6の裏面側におい
て圧電セラミック素子板71に対応する領域が金属膜電
極75にて覆われており、該金属膜電極75と圧電セラ
ミック素子板71とが、絶縁性基板6の両者の間に位置
する部分とともに帰還キャパシタンスを構成している。
なお、図6(a)は表面側の平面図、(b)は裏面側の
レイアウトを示す表面側からの透視図、(c)は横断面
図である。帰還キャパシタンスは単体のコンデンサ部品
として構成してもよいが、圧電セラミック素子板71を
帰還キャパシタンスの構成要素の一つとして流用するこ
とにより、コンデンサ部品を省略することが可能とな
り、基板のコンパクト化に寄与する。また、圧電セラミ
ック素子板71を基板6と略平行に取り付ける構造とな
るので、デッドスペースが生じにくく、コンパクト化に
一層寄与する。なお、6aは実装部品の配線パターンで
ある。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, the piezoelectric transformer 70 is provided on the insulating substrate 6 so that the piezoelectric ceramic element plate 71 and the substrate surface are substantially parallel to each other.
The insulating substrate 6 is made of, for example, a glass fiber reinforced plastic plate. A region corresponding to the piezoelectric ceramic element plate 71 on the back side of the insulating substrate 6 is covered with a metal film electrode 75, and the metal film electrode 75 and the piezoelectric ceramic element plate 71 Together with the part located between the two, it forms the feedback capacitance.
6A is a plan view on the front side, FIG. 6B is a perspective view from the front side showing the layout on the back side, and FIG. 6C is a cross-sectional view. The feedback capacitance may be configured as a single capacitor component, but by diverting the piezoelectric ceramic element plate 71 as one of the components of the feedback capacitance, the capacitor component can be omitted, and the size of the substrate can be reduced. Contribute. Further, since the piezoelectric ceramic element plate 71 is mounted substantially parallel to the substrate 6, a dead space hardly occurs, which further contributes to downsizing. 6a is a wiring pattern of the mounted component.

【0032】例えば、一般生活用の負イオン発生装置と
して、空気清浄効果、殺菌効果あるいは消臭効果等を有
効に引き出すためには、イオン発生電極7の電極先端か
ら前方側に、1m離間した位置において測定される1c
当りの負イオン発生量が10万個以上のイオン発生
量を確保することが望ましい。この場合、イオン発生電
極7への印加電圧は1000〜3000Vとするのがよ
い。また、圧電トランス70の二次側出力電圧は、前述
の通り変換部40にて整流された負極性脈流の形でイオ
ン発生電極7に印加される。イオン発生放電がいわゆる
無声放電に近い形態となる場合、空気中ではオゾンを発
生しやすい問題がある。オゾンは酸化力が強く、殺菌力
や有機物等への酸化分解力にも優れているが、発生量が
多くなると不快な刺激臭が強くなってしまう欠点があ
る。例えば、上記の脈流の周波数(整流前の交流周波数
で代用する)が大きすぎると、オゾン発生量が増大して
オゾン臭が強まる場合がある。この観点において、イオ
ン発生電極7に印加される脈流周波数は150kHz以
下とするのがよく、これによってかつオゾン発生量を
0.1ppm以下に留めることができ、過度のオゾン臭
の発生を抑制することができる。他方、少量のオゾンの
発生は、負イオンとの相乗効果により殺菌効果等をより
高めることができる。この観点において、オゾン発生量
は0.01ppm以上0.04ppm以下とするのがよ
い。この場合、イオン発生電極7への印加電圧を100
0〜2500Vとし、脈流周波数を50〜150KHz
とするのがよい。また、本実施形態のように、本質的に
対向電極を有さない、先鋭先端を有する接地されたイオ
ン発生電極7を用いることも、オゾン発生を抑制する観
点において有効である。
For example, as a negative ion generator for ordinary life, in order to effectively bring out an air purifying effect, a sterilizing effect, a deodorizing effect, or the like, a position 1 m away from the front end of the ion generating electrode 7 is provided. 1c measured at
Negative ion generation amount per m 3 it is desirable to secure more than 100,000 ion generation amount. In this case, the voltage applied to the ion generating electrode 7 is preferably set to 1000 to 3000 V. Further, the secondary output voltage of the piezoelectric transformer 70 is applied to the ion generating electrode 7 in the form of a negative pulsating flow rectified by the converter 40 as described above. When the ion-generating discharge has a form similar to a so-called silent discharge, there is a problem that ozone is easily generated in air. Ozone has a strong oxidizing power and is excellent in bactericidal power and oxidative decomposing power to organic substances and the like, but has a drawback that an unpleasant irritating odor becomes strong as the amount of ozone generated increases. For example, if the frequency of the above pulsating flow (alternating with the AC frequency before rectification) is too large, the amount of generated ozone may increase and the smell of ozone may increase. From this viewpoint, the pulsating frequency applied to the ion generating electrode 7 is preferably set to 150 kHz or less, and the amount of ozone generated can be kept to 0.1 ppm or less, and the generation of excessive ozone odor is suppressed. be able to. On the other hand, the generation of a small amount of ozone can further enhance the sterilizing effect and the like due to the synergistic effect with negative ions. From this viewpoint, the amount of generated ozone is preferably set to 0.01 ppm or more and 0.04 ppm or less. In this case, the voltage applied to the ion generating electrode 7 is 100
0-2500V, pulsating frequency 50-150KHz
It is good to do. Also, the use of the grounded ion generating electrode 7 having a sharp tip and having essentially no counter electrode as in the present embodiment is effective from the viewpoint of suppressing ozone generation.

【0033】図2に示すように、イオン発生電極7は、
先端をイオン放出口4に臨ませる形でケース2内に配置
されており、発生したイオンが効率的にイオン放出口4
から放出される。一方、イオン発生用主回路ユニット5
は、イオン放出口4へ向かうイオン流を妨げないよう
に、イオン放出口4から外れた位置に配置されている。
そして、送風機9は、そのイオン放出口4に対応する位
置においてイオン発生電極7の後方側に配置されてい
る。これにより、イオンを発生させるイオン発生電極7
に対し、イオン放出口4に向かう風を直接送ることがで
きるので、イオン流を効率的にイオン放出口4から放出
させることができる。送風機9は、イオン発生電極7を
経てイオン放出口4へ向かう風を発生できる形であれ
ば、他の位置、例えばイオン発生電極7の前方側に配置
されていてもよい。しかしながら、オキソニウムイオン
(H)と比較して大気中の安定性が幾分小さいヒ
ドロキシルイオン(H )が負イオンとして発生
する場合、送風機9を後方側に配置する方が、前方側に
配置する場合よりも、発生した負イオンがより安定に放
出できる場合がある。
As shown in FIG. 2, the ion generating electrode 7
Arranged in the case 2 so that the tip faces the ion emission port 4, the generated ions can be efficiently removed from the ion emission port 4.
Released from On the other hand, the main circuit unit 5 for ion generation
Is arranged at a position off the ion emission port 4 so as not to hinder the ion flow toward the ion emission port 4.
And the blower 9 is arrange | positioned in the position corresponding to the ion discharge port 4 at the back side of the ion generating electrode 7. FIG. Thereby, the ion generating electrode 7 for generating ions
On the other hand, since the wind directed to the ion discharge port 4 can be sent directly, the ion flow can be efficiently discharged from the ion discharge port 4. The blower 9 may be arranged at another position, for example, in front of the ion generation electrode 7 as long as it can generate a wind heading toward the ion emission port 4 via the ion generation electrode 7. However, when hydroxyl ions (H 3 O 2 ), which are somewhat less stable in the atmosphere than oxonium ions (H 3 O + ), are generated as negative ions, it is preferable to dispose the blower 9 on the rear side. However, there is a case where the generated negative ions can be released more stably than when arranged on the front side.

【0034】図3において、電源プラグ26を外部交流
電源たるコンセントに接続し、電源スイッチ3をオンに
すると直流定電圧が供給され、送風機9及びイオン発生
用主回路ユニット5が作動する。イオン発生用主回路ユ
ニット5では、図5の入力部にて直流定電圧の供給を受
け、発振部37及びスイッチング部38の作動により方
形波交流を発生させるとともに、これが圧電トランス7
0の入力側端子72aに調整用抵抗67(波形調整用の
可変抵抗67aを含む)一次側交流入力として入力され
る。圧電トランス70は、前述の作動原理に従いこれを
昇圧し、出力側端子74aから二次側交流出力として出
力する。
In FIG. 3, when the power plug 26 is connected to an outlet serving as an external AC power supply and the power switch 3 is turned on, a constant DC voltage is supplied, and the blower 9 and the main circuit unit 5 for generating ions operate. In the main circuit unit 5 for generating ions, a DC constant voltage is supplied from the input unit in FIG. 5, and the oscillating unit 37 and the switching unit 38 operate to generate a square wave AC.
The zero-side input terminal 72a is input as an adjustment resistor 67 (including a variable resistor 67a for waveform adjustment) as a primary-side AC input. The piezoelectric transformer 70 boosts the voltage according to the above-described operation principle, and outputs the boosted voltage from the output terminal 74a as a secondary AC output.

【0035】圧電トランス70の二次側が負の半波を出
力するとき、イオン発生電極7は負にチャージアップす
る。これにより、イオン発生電極7の周囲には負イオン
発生に好都合な電界勾配が生じ、周囲の空気中の分子、
例えば水分子を、ヒドロキシルイオン等の形でイオン化
する。すなわち、負イオンを発生させる。次いで、正の
半波が出力されるときは、イオン発生電極7の負電荷は
接地側に放電しようとするが、この電荷の流れはダイオ
ード76により阻止される。かくして、イオン発生電極
7の負極性帯電状態が常時維持され、負イオンを安定的
に発生させることができる。
When the secondary side of the piezoelectric transformer 70 outputs a negative half-wave, the ion generating electrode 7 is charged up negatively. As a result, an electric field gradient favorable for generating negative ions is generated around the ion generating electrode 7, and molecules in the surrounding air,
For example, water molecules are ionized in the form of hydroxyl ions and the like. That is, negative ions are generated. Next, when a positive half wave is output, the negative charge of the ion generating electrode 7 tends to discharge to the ground side, but the flow of this charge is blocked by the diode 76. Thus, the negatively charged state of the ion generating electrode 7 is constantly maintained, and negative ions can be stably generated.

【0036】なお、本発明の効果を確認するために、以
下の実験を行った。すなわち、図1及び図2に示すイオ
ン発生装置1を、図5の回路構成を有するものとして構
成した。圧電セラミック素子板71の組成として、ジル
コン酸鉛とチタン酸鉛と配合比はモル比でほぼ1:1、
添加元素としてNbを約2質量%含有するものを選定
し、例えば長さ52mm、厚さ1.85mm、幅13m
mの寸法に形成した。また、イオン発生電極7は厚さ約
0.2mmのNi板にて構成し、その放電部7bは、長
さ約5mmにて尖鋭に形成した。回路基板6はガラス繊
維強化プラスチック板にて構成した。
The following experiment was conducted to confirm the effects of the present invention. That is, the ion generator 1 shown in FIGS. 1 and 2 was configured to have the circuit configuration of FIG. As the composition of the piezoelectric ceramic element plate 71, the mixing ratio of lead zirconate and lead titanate is approximately 1: 1, in molar ratio,
An element containing about 2% by mass of Nb as an additive element is selected, for example, a length of 52 mm, a thickness of 1.85 mm, and a width of 13 m
m. Further, the ion generating electrode 7 was formed of a Ni plate having a thickness of about 0.2 mm, and the discharge portion 7b was formed to be sharp with a length of about 5 mm. The circuit board 6 was made of a glass fiber reinforced plastic plate.

【0037】そして、圧電トランス70への一次側交流
入力の周波数を約70kHz、電圧をpeak to peakにて
24Vとして作動させたところ、イオン発生電極7への
印加電圧レベルは約1000Vとなった。この状態に
て、イオン発生電極7の電極先端から前方側に1m離間
した位置において、1cm当りの負イオン発生量を市
販のイオンカウンタ(供給元:日本MJP株式会社、製
品名:エアーイオンカウンタ、No.IC−1000)
を用いて測定したところ、10万個/cm以上のレベ
ルにて負イオンが発生していることがわかった。また、
オゾン発生量を市販のオゾン濃度計(荏原実業(株)
製、AET−030P)にて測定したところ、オゾン発
生量は0.01〜0.21ppmであり、オゾン臭も感
じられなかった。
When the frequency of the primary side AC input to the piezoelectric transformer 70 was set to about 70 kHz and the voltage was set to 24 V from peak to peak, the applied voltage level to the ion generating electrode 7 became about 1000 V. In this state, the amount of negative ions generated per 1 cm 3 is measured by a commercially available ion counter (supplier: Japan MJP Co., product name: air ion counter) at a position 1 m away from the tip of the ion generating electrode 7 in front of the electrode tip. No. IC-1000)
As a result, it was found that negative ions were generated at a level of 100,000 / cm 3 or more. Also,
Measure the amount of ozone generated using a commercially available ozone concentration meter (EBARA BUSINESS CO., LTD.)
Manufactured by AET-030P), the amount of generated ozone was 0.01 to 0.21 ppm, and no ozone odor was felt.

【0038】図1のイオン発生装置1は、イオン発生電
極7に向けて気流Wを送る送風機(シロッコファン)9
をケース2内に組み込んだ構成であったが、イオン発生
機構を冷暖房等の空調装置内に組み込んで、その空調さ
れた気流に発生したイオンを混入させる構成も可能であ
る。具体的には、気流を、冷凍サイクル機構を用いて冷
却又は加熱することにより空調済み気流となす空調機構
を備え、イオン放出口をその空調済み気流の吹き出し口
に兼用する構成とすることができる。
The ion generator 1 shown in FIG. 1 is a blower (sirocco fan) 9 for sending an air current W toward an ion generating electrode 7.
Is incorporated in the case 2, but it is also possible to incorporate an ion generating mechanism into an air conditioner such as a cooling and heating system and mix generated ions into the air-conditioned air flow. Specifically, it is possible to provide an air-conditioning mechanism that converts the airflow into an air-conditioned airflow by cooling or heating using a refrigeration cycle mechanism, and the ion discharge port can also be used as a blowout port of the air-conditioned airflow. .

【0039】図20(a)は、そのような空調機構20
0を概念的に示すものである。冷凍サイクル機構は、閉
回路を構成する冷媒ガスの主配管199、その配管経路
上に設けられて冷媒ガスを圧縮するコンプレッサー20
5、その圧縮された冷媒ガスをラジエター(放熱部)2
08により冷却して液化させる凝縮器206、減圧絞り
機構等により構成され、液化した冷媒ガスを減圧する減
圧器207、減圧した冷媒ガスを冷却対象物である気流
と管壁間接的に接触させて蒸発させ、該冷媒ガスの蒸発
時の気化熱を気流から奪ってこれを冷却する蒸発器20
4とを含む。このような冷凍サイクル機構自体は公知の
ものであるので詳細な説明は省略する。
FIG. 20A shows such an air conditioning mechanism 20.
0 is conceptually shown. The refrigeration cycle mechanism includes a main pipe 199 of a refrigerant gas constituting a closed circuit, and a compressor 20 provided on the pipe path for compressing the refrigerant gas.
5. A compressed radiator (radiator) 2
08, a condenser 206 configured to cool and liquefy the refrigerant gas, a decompression throttle mechanism, etc., and a decompressor 207 for decompressing the liquefied refrigerant gas, and bringing the decompressed refrigerant gas into indirect contact with an air flow to be cooled and a pipe wall. An evaporator 20 for evaporating the refrigerant gas to remove the heat of vaporization during the evaporation of the refrigerant gas from the airflow and to cool it.
4 is included. Since such a refrigeration cycle mechanism itself is known, a detailed description thereof will be omitted.

【0040】蒸発器204は空調機ケース201に収納
されるとともに、図20(c)に示すように、ファン2
09により、該空調機ケース201に形成された気流取
り込み口201cからフィルタFを介して外気が吸入さ
れ、蒸発器204と接触することにより冷却された後、
吹き出しダクト201aを通って吹き出し口201dか
ら空調済み気流Wとなって吹き出される。以上は、冷房
として使用する場合の動作であるが、コンプレッサー2
05による圧縮冷媒ガスの送り方向を反転可能に構成
し、反転駆動時において凝縮器206と蒸発器204と
の機能を入れ替えることにより、凝縮器として機能反転
させられた蒸発器204により外気を加熱して吹き出す
こと、すなわち暖房として使用することも可能である。
The evaporator 204 is housed in the air conditioner case 201 and, as shown in FIG.
09, outside air is sucked in from the airflow intake port 201c formed in the air conditioner case 201 via the filter F, and is cooled by contact with the evaporator 204.
The air flows W are blown out from the outlet 201d through the outlet duct 201a. The above is the operation when the air conditioner is used for cooling.
05 is configured to be capable of reversing the sending direction of the compressed refrigerant gas, and the function of the condenser 206 and the function of the evaporator 204 are switched at the time of the reversing drive, so that the outside air is heated by the evaporator 204 which is reversed as a condenser. It is also possible to blow out, that is, use as heating.

【0041】そして、空調済みの気流は、筐体としての
吹き出しダクト201a内の取付け部203上に配置さ
れたイオン発生電極7と接触し、負イオンを含んだ空調
済み気流となって放出される。なお、図20(b)に示
すように、含有させる負イオン量を増加させる目的で、
複数のイオン発生電極7を吹き出しダクト201a内に
設けることもできる。この場合、個々のイオン発生電極
7に対応してイオン発生用主回路ユニット5も複数設け
ることができる。また、ファン回転数により吹き出す気
流量が調整可能となっている場合には、作動させるイオ
ン発生電極7及びイオン発生用主回路ユニット5の組の
数を増減させること、具体的には吹き出す気流量が多い
場合に、より多くのイオン発生電極7及びイオン発生用
主回路ユニット5の組を作動させるように構成すること
もできる。
Then, the air-conditioned airflow comes into contact with the ion generating electrode 7 disposed on the mounting portion 203 in the blow-out duct 201a as a housing, and is discharged as an air-conditioned airflow containing negative ions. . As shown in FIG. 20 (b), in order to increase the amount of negative ions to be contained,
A plurality of ion generating electrodes 7 may be provided in the blowing duct 201a. In this case, a plurality of ion generating main circuit units 5 can be provided corresponding to the individual ion generating electrodes 7. In addition, when the air flow to be blown out can be adjusted by the number of rotations of the fan, the number of sets of the ion generating electrode 7 and the main circuit unit 5 for generating ions to be operated is increased or decreased. In the case where the number of the ion generating electrodes 7 and the main circuit unit 5 for generating ions is increased, the number of sets of the ion generating electrodes 7 and the main circuit unit 5 for generating ions may be increased.

【0042】なお、ここまでに説明した実施態様は、イ
オン発生装置に対して、以下に説明するイオン発生電極
の電気的クリーニング機構を、特に設けない場合におい
ても適用可能である。
The embodiments described so far can be applied to a case where an electrical cleaning mechanism for an ion generating electrode described below is not particularly provided for an ion generating apparatus.

【0043】次に、図1のイオン発生装置1あるいは同
様のイオン発生ユニットを組み込んだエアコンユニット
200には、イオン発生電極7に付着する付着物、具体
的にはイオン発生電極7の先端部に付着した、埃や油分
その他の汚れ物質からなる付着物を電気的発熱により焼
失させる電気的クリーニング機構79を備えている。電
気的クリーニング機構79は、具体的には、イオン発生
電極7と対向する火花放電用の火花放電対向電極83を
有する。そして、圧電トランス70を含む昇圧部39と
変換部40とからなるイオン発生用高電圧発生部が火花
放電用高電圧発生部に兼用され、イオン発生電極7と火
花放電対向電極83との間に形成されるギャップに、火
花放電用の高電圧が印加される。そして、その高電圧印
加にてイオン発生電極7と火花放電対向電極83との間
に発生する放電火花により、イオン発生電極に付着した
付着物が焼失・除去される。なお、火花放電対向電極8
3は接地しておくこともできるが、火花放電時間が短け
れば装置キャパシタンスにて放電電流を吸収することが
できるので、特に接地しない構成としてもよい。
Next, the air-conditioning unit 200 incorporating the ion generator 1 of FIG. 1 or a similar ion generating unit is provided with a substance adhering to the ion generating electrode 7, specifically, at the tip of the ion generating electrode 7. An electrical cleaning mechanism 79 is provided for burning off the attached matter made of dust, oil, and other contaminants by electric heating. Specifically, the electric cleaning mechanism 79 has a spark discharge counter electrode 83 for spark discharge facing the ion generating electrode 7. The high voltage generator for ion generation including the booster 39 including the piezoelectric transformer 70 and the converter 40 is also used as the high voltage generator for spark discharge, and is provided between the ion generation electrode 7 and the spark discharge counter electrode 83. A high voltage for spark discharge is applied to the formed gap. Then, by the discharge spark generated between the ion generation electrode 7 and the spark discharge counter electrode 83 by the application of the high voltage, the deposits attached to the ion generation electrode are burned out and removed. The spark discharge counter electrode 8
3 can be grounded, but if the spark discharge time is short, the discharge current can be absorbed by the device capacitance, so that it may be configured not to be particularly grounded.

【0044】火花放電対向電極83はイオン発生電極7
の先端部7aと対向する形で配置される。具体的には火
花放電対向電極83は棒状に形成され、その棒状の火花
放電対向電極83の先端面又は側面(本実施形態では側
面)がイオン発生電極7の先端部7aと対向する。
The spark discharge counter electrode 83 is the ion generating electrode 7
Are arranged so as to be opposed to the tip 7a. Specifically, the spark discharge opposing electrode 83 is formed in a rod shape, and the distal end surface or side surface (the side surface in the present embodiment) of the rod-shaped spark discharge opposing electrode 83 faces the distal end portion 7 a of the ion generating electrode 7.

【0045】また、図8に示すように、火花放電対向電
極83をイオン発生電極7に対して、イオン発生電極7
からイオン発生させるための離間位置((b))と、火
花放電対向電極83とイオン発生電極7との間で放電火
花を発生させるための接近位置((a))との間で少な
くとも、相対的に接近・離間させる火花放電対向電極移
動機構78が設けられている。ここでは、イオン発生電
極7の位置が固定とされ、火花放電対向電極移動機構7
8は火花放電対向電極83を移動させるものとして構成
されている。
As shown in FIG. 8, the spark discharge counter electrode 83 is connected to the ion generating electrode 7 with respect to the ion generating electrode 7.
At least a relative position ((a)) between a separation position ((b)) for generating ions from the electrode and an approach position ((a)) for generating a discharge spark between the spark discharge counter electrode 83 and the ion generation electrode 7. A spark discharge opposing electrode moving mechanism 78 is provided for moving toward and away from each other. Here, the position of the ion generation electrode 7 is fixed, and the spark discharge counter electrode moving mechanism 7
Reference numeral 8 is configured to move the spark discharge counter electrode 83.

【0046】図2に示すように、電気的クリーニング機
構79は、イオン発生電極7のイオン放出方向に対して
側方に位置し、火花放電対向電極移動機構78は、イオ
ン発生電極7の先端を正面から臨む向き(つまりイオン
放出方向)に対して略直角に交差する方向において、棒
状の火花放電対向電極83を軸線方向に接近・離間させ
るようになっている。このようにすると、退避位置に移
動した火花放電対向電極83が、イオン発生電極7の先
端から放出されるイオン流をさえぎりにくいので都合が
よい。
As shown in FIG. 2, the electric cleaning mechanism 79 is located laterally with respect to the ion emitting direction of the ion generating electrode 7, and the spark discharge opposing electrode moving mechanism 78 moves the tip of the ion generating electrode 7. The rod-shaped spark discharge counter electrode 83 approaches and separates in the axial direction in a direction substantially perpendicular to the direction facing from the front (that is, the ion emission direction). This is convenient because the spark discharge opposing electrode 83 that has moved to the retracted position is less likely to interrupt the ion flow emitted from the tip of the ion generating electrode 7.

【0047】具体的には、火花放電対向電極移動機構7
8は、ケース2の底部2aに取り付けられたソレノイド
80を含み、その進退ロッド81の先端部に結合部材8
2を介して棒状の火花放電対向電極83の後端部が結合
されており、進退ロッド81がソレノイド80によって
進退駆動されることにより、火花放電対向電極83の先
端部がイオン発生電極7の先端部に向けて接近・離間す
る。なお、84aはソレノイド80を固定するための位
置決めプレートである。また、84は火花放電対向電極
83が挿通されるガイド穴を有したガイドプレートであ
り、火花放電対向電極83がイオン発生電極7に向けて
略水平に接近・離間するから、火花放電のギャップ形成
精度を高めることができる。
Specifically, the spark discharge counter electrode moving mechanism 7
8 includes a solenoid 80 attached to the bottom 2 a of the case 2, and a connecting member 8
The rear end of the rod-shaped spark discharge opposing electrode 83 is connected to the front end of the ion generating electrode 7 by the advance / retreat rod 81 driven by the solenoid 80. Approach / separate toward the part. Reference numeral 84a is a positioning plate for fixing the solenoid 80. Reference numeral 84 denotes a guide plate having a guide hole through which the spark discharge opposing electrode 83 is inserted. Since the spark discharge opposing electrode 83 approaches and separates substantially horizontally toward the ion generating electrode 7, a gap for spark discharge is formed. Accuracy can be increased.

【0048】図7は、火花放電対向電極移動機構78の
電気的構成の一例を示す回路図である。ソレノイド80
は、コネクタ87より直流電源に接続されている。本実
施形態では、イオン発生用主回路ユニット5と電源(こ
こでは直流32V)共有されている。他方、ソレノイド
80の付勢信号は、スイッチ機構85(本実施形態では
フォトMOSにて構成している)を介して制御部86よ
り供給される。制御部86は、出入力ポート86aと、
これに接続されたCPU86b、RAM86c及びRO
M86dとが組み込まれたマイクロプロセッサにて構成
され、ROM86dには火花放電対向電極移動機構78
の動作制御プログラムが書き込まれている。CPU86
bは、RAM86cをワークエリアとして動作制御プロ
グラムを実行することにより、放電対向電極移動機構7
8の動作制御主体として機能する。制御部86が火花放
電対向電極移動機構78の駆動指令信号を発すると、フ
ォトMOS85がターンオンし、ソレノイド80が直流
駆動電圧を受電して付勢されるようになっている。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the electrical configuration of the spark discharge counter electrode moving mechanism 78. Solenoid 80
Are connected to a DC power supply through a connector 87. In the present embodiment, the power source (here, DC 32 V) is shared with the ion generation main circuit unit 5. On the other hand, the energizing signal of the solenoid 80 is supplied from the control unit 86 via a switch mechanism 85 (in the present embodiment, constituted by a photo MOS). The control unit 86 includes an input / output port 86a,
CPU 86b, RAM 86c and RO connected thereto
M86d and a microprocessor in which a spark discharge counter electrode moving mechanism 78 is provided.
Has been written. CPU 86
b, by executing the operation control program using the RAM 86c as a work area, the discharge counter electrode moving mechanism 7
8 functions as an operation control entity. When the control unit 86 issues a drive command signal for the spark discharge opposing electrode moving mechanism 78, the photo MOS 85 is turned on, and the solenoid 80 receives a DC drive voltage and is energized.

【0049】図13(a)に示すように、火花放電対向
電極83はソレノイド80の付勢によりイオン発生電極
7に向けて接近する。その前進限界位置において、火花
放電対向電極83の先端部83aはイオン発生電極7の
先端部7aに対し、電極板厚方向におけるいずれか一方
の側に所定量のギャップが形成されるように位置決めさ
れる。例えば、この状態でイオン発生電極7に放電用の
電圧、ここでは1000〜3000Vのイオン発生用電
圧を印加しておくことで、ギャップには放電火花SPが
発生し、火花による熱集中によりイオン発生電極7の先
端部7aに付着した埃や汚れなどの付着物が焼き飛ばさ
れる。他方、火花放電対向電極83が後退すれば電極間
距離gが拡大し、これが火花放電可能限界距離gmaxを
超えると放電火花の発生は停止する。しかしながら、イ
オン発生電極7には引き続きイオン発生用電圧が印加さ
れているから、火花放電が終了するとともに直ちにイオ
ン発生モードに移行することができる。
As shown in FIG. 13A, the spark discharge opposing electrode 83 approaches the ion generating electrode 7 by the bias of the solenoid 80. In the forward limit position, the tip 83a of the spark discharge opposing electrode 83 is positioned with respect to the tip 7a of the ion generating electrode 7 so that a predetermined amount of gap is formed on one side in the electrode plate thickness direction. You. For example, in this state, by applying a discharge voltage to the ion generation electrode 7, here, an ion generation voltage of 1000 to 3000 V, a discharge spark SP is generated in the gap, and the ion is generated by heat concentration due to the spark. Deposits such as dust and dirt adhering to the tip 7a of the electrode 7 are burned off. On the other hand, if the spark discharge opposing electrode 83 recedes, the distance g between the electrodes increases, and if this exceeds the spark dischargeable limit distance gmax, the generation of discharge spark stops. However, since the voltage for ion generation is continuously applied to the ion generation electrode 7, the mode can be shifted to the ion generation mode immediately after the spark discharge ends.

【0050】なお、火花放電のためのギャップ形成形態
及び火花放電対向電極83のイオン発生電極7に対する
接近・離間形態は上記の態様に限られるものではなく、
種々の形態が可能である。例えば、図13(b)は、イ
オン発生電極7の先端に火花放電対向電極83の先端部
側面が対向してギャップ形成するようにするとともに、
火花放電対向電極83をイオン発生電極7の先端に対し
て前方側から接近・離間させる方式(あるいは、イオン
発生電極7の板厚方向において接近・離間させるように
してもよい)の例を示している。図13(c)は、イオ
ン発生電極7の先端に火花放電対向電極83の中間部側
面が対向してギャップ形成するようにするとともに、イ
オン発生電極7の板厚方向において接近・離間させる方
式を示している。図13(d)は、火花放電対向電極8
3の曲げて形成された先端部83aを、イオン発生電極
7の先端に前方側から接近・離間させる方式を示すもの
である。
The form of gap formation for spark discharge and the form of approach / separation of the spark discharge opposing electrode 83 with respect to the ion generating electrode 7 are not limited to the above-described forms.
Various configurations are possible. For example, FIG. 13B shows that the side of the tip of the spark discharge opposing electrode 83 faces the tip of the ion generating electrode 7 to form a gap.
An example of a method in which the spark discharge opposing electrode 83 approaches and separates from the front end of the ion generating electrode 7 from the front side (or may be made to approach and separate in the thickness direction of the ion generating electrode 7) is shown. I have. FIG. 13C shows a method in which a gap is formed by opposing the middle side surface of the spark discharge opposing electrode 83 to the tip of the ion generating electrode 7, and approaching / separating in the thickness direction of the ion generating electrode 7. Is shown. FIG. 13D shows the spark discharge counter electrode 8.
3 shows a method in which a bent distal end portion 83a approaches or separates from the front end of the ion generating electrode 7 from the front side.

【0051】以上、火花放電対向電極83を、火花放電
不能となるように遠方に設定された離間位置から、火花
放電可能な所定量のギャップが形成される接近位置へ移
動させることにより火花放電させる例を示したが、例え
ば図9に示すように、火花放電対向電極83をイオン発
生電極7に一旦当接させ、その状態から火花放電対向電
極83を後退させることによりギャップ形成して火花放
電させる方式を採用してもよい。この場合、火花放電対
向電極83の接近時の前進限界位置を、自由状態では電
極先端部7aの位置を横切って反対側に多少突出する形
となるように調整しておき、イオン発生電極7との当接
によりソレノイド80の付勢解除時の復帰用スプリング
81aを押し戻すようにすれば、スプリング81aの弾
性変形により、イオン発生電極7に過度の押し付け力が
作用することを防止することができる。
As described above, the spark discharge is caused by moving the spark discharge opposing electrode 83 from the remote position set so as not to be capable of spark discharge to the approach position where a predetermined amount of gap capable of spark discharge is formed. Although an example is shown, for example, as shown in FIG. 9, the spark discharge opposing electrode 83 is once brought into contact with the ion generating electrode 7, and then the spark discharge opposing electrode 83 is retracted from that state to form a gap to perform spark discharge. A method may be adopted. In this case, the forward limit position when approaching the spark discharge opposing electrode 83 is adjusted so as to slightly protrude to the opposite side across the position of the electrode tip portion 7a in the free state. If the return spring 81a at the time of releasing the bias of the solenoid 80 is pushed back by the contact of the spring 80, it is possible to prevent an excessive pressing force from acting on the ion generating electrode 7 due to the elastic deformation of the spring 81a.

【0052】図11(a)に示す離間状態(ギャップ量
は火花放電不能なg0になっている)から(b)に示す
接触状態へ移行し、次いでソレノイド80の付勢解除等
により火花放電対向電極83が後退を開始すると、同図
(c)に示すように、イオン発生電極7との間にギャッ
プが形成されて直ちに放電火花SPが発生し、付着物D
が焼ききられる。放電火花SPは、(d)に示すよう
に、ギャップ量が火花放電可能限界距離gmaxに到達す
るまでは持続するが、gmaxを超えた時点で停止する。
gmaxは、例えば印加電圧が1000〜2000Vの場
合、おおむね1mm以下である。
The state shown in FIG. 11 (a) is shifted from the separated state (the gap amount is g0 at which spark discharge is impossible) to the contact state shown in FIG. 11 (b). When the electrode 83 starts to recede, a gap is formed between the electrode 83 and the ion generating electrode 7 to immediately generate a discharge spark SP as shown in FIG.
Is burned. As shown in (d), the discharge spark SP continues until the gap amount reaches the spark dischargeable limit distance gmax, but stops when the gap amount exceeds gmax.
gmax is about 1 mm or less when the applied voltage is 1000 to 2000 V, for example.

【0053】なお、火花放電対向電極移動機構78はソ
レノイドを使用する態様に限らず、図10(a)に示す
ように、モータ93を用いた前進・後退機構を用いても
よい。ここでは、火花放電対向電極83(ここでは針状
に形成している)の基端側にベース90を介してラック
91を取り付け、これとかみ合うピニオン92を正逆両
方向に回転可能かつ任意の位置を保持可能なモータ93
にて駆動するようにしている。例えば、図11に示すよ
うに、火花放電対向電極83の後退時のギャップ形成に
より火花放電させる態様では、モータ93の速度制御に
より、火花放電可能限界距離gmaxに到達するまでの時
間、すなわち火花放電の持続時間を自由に調整すること
が可能になるほか、任意のギャップ量にて火花放電対向
電極83を停止保持させることもできる。例えば、汚れ
付着が大きかったり、温度・湿度等が高く汚れ除去が行
いにくい場合等に、ギャップ間隔を短くして火花放電の
エネルギーを集中させ、汚れ除去のパワーを増大させた
りするといった方式も可能となる。
The spark discharge counter electrode moving mechanism 78 is not limited to the mode using a solenoid, but may use a forward / backward mechanism using a motor 93 as shown in FIG. Here, a rack 91 is attached to the base end side of the spark discharge opposing electrode 83 (here, formed in a needle shape) via a base 90, and a pinion 92 meshing with the rack 91 can be rotated in both forward and reverse directions and at any position. Motor 93 that can hold
It is driven by. For example, as shown in FIG. 11, in a mode in which spark discharge is performed by forming a gap when the spark discharge opposing electrode 83 retreats, the time until the spark discharge possible limit distance gmax is reached by controlling the speed of the motor 93, that is, spark discharge Can be freely adjusted, and the spark discharge counter electrode 83 can be stopped and held at an arbitrary gap amount. For example, when the adhesion of dirt is large or the temperature and humidity are so high that it is difficult to remove dirt, it is also possible to shorten the gap interval to concentrate the energy of spark discharge and increase the power of dirt removal. Becomes

【0054】図12(a)は、種々の動作パターンの例
を示すものであり、縦軸は形成されるギャップ量gを、
横軸は時間を表している。(a)は、まず離間位置(g
=g0)から当接位置(g=0)へ火花放電対向電極8
3が移動し、次いで離間しながらギャップ量gが次第に
大きくなる様子を示す。g=0からギャップ量が増加し
始めてgmaxに到達するまでの時間taが火花放電の持続
時間である。(b)は、初期段階にて火花放電対向電極
83の移動速度を小さくすることにより、火花放電の持
続時間(tb)を大きくした例を示す(この方式は、ソ
レノイド80を用いる場合においても、オイルダンパー
等による減速後退機構を設ければ実現可能である)。ま
た、(c)は、gmaxに到達するまでの間に、所定のギ
ャップ値gsにて火花放電対向電極83を停止保持する
期間を設けることにより、火花放電の持続時間(tc)
を大きくした例を示す。
FIG. 12A shows examples of various operation patterns. The vertical axis indicates the gap amount g to be formed.
The horizontal axis represents time. (A) first shows the separation position (g
= G0) to the contact position (g = 0) from the spark discharge counter electrode 8
3 shows a state in which the gap amount g gradually increases while moving and then separating. The time ta from when the gap starts to increase from g = 0 until it reaches gmax is the duration of the spark discharge. (B) shows an example in which the duration of the spark discharge (tb) is increased by reducing the moving speed of the spark discharge opposing electrode 83 in the initial stage (this method is also used when the solenoid 80 is used). This can be realized by providing a deceleration retreat mechanism using an oil damper or the like). (C) shows the duration of the spark discharge (tc) by providing a period during which the spark discharge counter electrode 83 is stopped and held at a predetermined gap value gs before reaching gmax.
Here is an example in which is increased.

【0055】また、図12(d)は、火花放電対向電極
83をイオン発生電極7に当接させず、初期ギャップ量
g0から、gmax以下の放電ギャップ値gsに一定時間td
だけ保持させる制御パターンを示すものである。例えば
図中破線で示すように、付着物の除去が行いにくい場合
には、放電ギャップ値gsをより小さいgs’とすること
もできる。
FIG. 12 (d) shows that the spark discharge counter electrode 83 is not brought into contact with the ion generating electrode 7, and the discharge gap value gs is smaller than gmax from the initial gap amount g0 for a certain period of time td.
3 shows a control pattern to be held. For example, as shown by a broken line in the figure, when it is difficult to remove the deposit, the discharge gap value gs can be set to a smaller value gs'.

【0056】また、図10(b)に示すように、火花放
電対向電極83を位置固定とし、イオン発生電極7を火
花放電対向電極83に向けて接近・離間させる方式も採
用可能である。この例では、火花放電対向電極83が固
定ベース94に保持されるとともに、ソレノイド80に
より進退駆動される可動ベース95にイオン発生電極7
が取り付けられており、ソレノイド80の付勢により可
動ベース95とともにイオン発生電極7が火花放電対向
電極83に向けて接近することとなる。
As shown in FIG. 10B, it is also possible to adopt a system in which the spark discharge opposing electrode 83 is fixed in position and the ion generating electrode 7 approaches and separates from the spark discharge opposing electrode 83. In this example, the spark discharge opposing electrode 83 is held by a fixed base 94 and the ion generating electrode 7 is attached to a movable base 95 driven forward and backward by a solenoid 80.
Is attached, and the bias of the solenoid 80 causes the movable base 95 and the ion generating electrode 7 to approach the spark discharge opposing electrode 83.

【0057】次に、前述のマイクロプロセッサからなる
制御部86は、制御プログラムにより、電気的クリーニ
ング機構79を、イオン発生電極7のクリーニングのた
めに、予め定められたタイミングにて自動作動させるク
リーニング機構自動制御部として機能させることができ
る。このクリーニング機構自動制御部は、例えば、イオ
ン発生装置の電源投入時に電気的クリーニング機構を作
動させるものとして構成することができる。本実施形態
では、イオン発生装置の電源スイッチを入れると、制御
部86は電源投入信号を受け、これをトリガとしてクリ
ーニング機構79の動作プログラムをスタートさせる。
図14(a)は、この場合のタイミングチャートの一例
を示すもので、イオン発生電圧の供給が開始されるとと
もに、クリーニング機構の作動回路(以下、クリーニン
グ回路ともいう)が作動して(作動状態をHレベルにて
表している)、イオン発生電極7のクリーニングがなさ
れる。これにより、イオン発生装置1を使用する際に
は、イオン発生モードに入る前に、まずイオン発生電極
7のクリーニングが行われるので、汚れ付着によりイオ
ン発生が妨げられる不具合を確実に防止することができ
る。
Next, the control unit 86 composed of the microprocessor described above controls the electric cleaning mechanism 79 to automatically operate the electric cleaning mechanism 79 at a predetermined timing for cleaning the ion generating electrode 7 by the control program. It can function as an automatic control unit. The cleaning mechanism automatic control unit can be configured to operate the electric cleaning mechanism when the power of the ion generator is turned on, for example. In this embodiment, when the power switch of the ion generator is turned on, the control unit 86 receives a power-on signal, and uses this as a trigger to start an operation program of the cleaning mechanism 79.
FIG. 14A shows an example of a timing chart in this case. When the supply of the ion generation voltage is started, the operation circuit (hereinafter, also referred to as a cleaning circuit) of the cleaning mechanism operates (the operation state). Is represented by the H level), and the ion generating electrode 7 is cleaned. Accordingly, when the ion generator 1 is used, the ion generating electrode 7 is first cleaned before entering the ion generating mode, so that it is possible to surely prevent the problem that the ion generation is hindered by the adhesion of dirt. it can.

【0058】なお、図14(b)に示すように、クリー
ニング機構自動制御部は、イオン発生装置の電源投入
後、予め定められた時間(T)が経過したときに電気的
クリーニング機構79を作動させるものとして構成する
こともできる。このようにすれば、イオン発生装置1の
作動中において定期的にイオン発生電極7のクリーニン
グがなされる形となるので、イオン発生電極7はより恒
常的に清浄な状態に維持することが可能となる。
As shown in FIG. 14B, the cleaning mechanism automatic control unit activates the electric cleaning mechanism 79 when a predetermined time (T) elapses after the ion generator is turned on. It is also possible to configure as. With this configuration, the ion generating electrode 7 is periodically cleaned during the operation of the ion generating device 1, so that the ion generating electrode 7 can be more constantly maintained in a clean state. Become.

【0059】この場合、図14(c)に示すように、ク
リーニング機構自動制御部は、イオン発生装置の積算作
動時間が所定値(T)に達した場合に電気的クリーニン
グ機構79を作動させるものとして構成することもでき
る。このような構成は、例えば図7に示すように、制御
部86を構成するマイクロプロセッサのRAM86c内
に、積算作動時間計測手段として機能する積算タイマー
メモリを形成することにより、公知のタイマープログラ
ムにて容易に実現できる。なお、イオン発生装置1の主
電源がオフになっている場合でも、積算タイマーがクリ
アされないように、マイクロプロセッサの電源端子に
は、バックアップ用の電源部(本実施形態では、コンデ
ンサ86eにて構成しておく)を接続しておく。また、
電気的クリーニング機構の作動により一旦クリーニング
がなされた後には、これに対応して積算作動時間の計測
値、つまり積算タイマーメモリの内容をリセットするよ
うに、制御プログラムを組んでおくことが望ましい。
In this case, as shown in FIG. 14C, the cleaning mechanism automatic control unit activates the electric cleaning mechanism 79 when the integrated operation time of the ion generator reaches a predetermined value (T). It can also be configured as For example, as shown in FIG. 7, a known timer program is provided by forming an integrated timer memory functioning as an integrated operation time measuring means in a RAM 86c of a microprocessor constituting the control unit 86, as shown in FIG. Can be easily realized. Note that, even when the main power supply of the ion generator 1 is turned off, a backup power supply unit (in this embodiment, a capacitor 86e is used) is provided at a power supply terminal of the microprocessor so that the integration timer is not cleared. Connect). Also,
After the cleaning is once performed by the operation of the electric cleaning mechanism, it is desirable to set up a control program so as to reset the measured value of the integrated operation time, that is, the contents of the integrated timer memory in response to the cleaning.

【0060】次に、本発明のイオン発生装置には、イオ
ン発生装置の配置される環境状態を反映した環境状態情
報検出部と、その環境状態情報検出部の出力情報に基づ
いて電気的クリーニング機構の作動を制御するクリーニ
ング機構作動制御部を設けることができる。イオン発生
電極7への付着物の付着状況や、その付着の強さ(ある
いは除去の難易度)は、気流源となる周囲の空気環境に
よって変化する場合がある。上記の構成によると、環境
状態情報検出部により空気環境の状態を検出し、その検
出結果に応じてイオン発生電極7のクリーニングが十分
になされるように、最適条件にて電気的クリーニング機
構の作動を制御することができるようになる。その結
果、周囲の空気環境がどのような状態であっても、常に
イオン発生電極7を清浄な状態に保つことができ、ひい
ては良好なイオン発生状態を確保することができる。
Next, the ion generator of the present invention has an environmental condition information detecting section reflecting the environmental state in which the ion generating device is arranged, and an electric cleaning mechanism based on the output information of the environmental state information detecting section. A cleaning mechanism operation control unit for controlling the operation of the cleaning mechanism can be provided. The state of attachment of the deposit to the ion generating electrode 7 and the strength of the attachment (or the degree of difficulty in removal) may vary depending on the surrounding air environment serving as an airflow source. According to the above configuration, the state of the air environment is detected by the environmental state information detection unit, and the operation of the electric cleaning mechanism is performed under the optimum condition so that the ion generating electrode 7 is sufficiently cleaned according to the detection result. Can be controlled. As a result, the ion generating electrode 7 can always be kept clean regardless of the surrounding air environment, and a favorable ion generating state can be ensured.

【0061】図21は、この場合の電気的な構成例を概
念的に示すブロック図である。マイクロプロセッサを主
体に構成されたクリーニング機構作動制御部としての制
御回路214に、環境状態情報検出部として公知の温度
センサ210、湿度センサ211、汚れセンサ212あ
るいは臭いセンサ213(これらの一部のみが接続され
ていてもよい)が接続されている。さらに、制御対象と
してのイオン発生ユニット215(イオン発生用主回路
ユニット5とイオン発生電極7とからなる)、前記した
ものと同様の構成の電気的クリーニング機構216及び
エアコンユニット200が接続されている。
FIG. 21 is a block diagram conceptually showing an example of the electrical configuration in this case. A control circuit 214 serving as a cleaning mechanism operation control unit mainly composed of a microprocessor is provided with a temperature sensor 210, a humidity sensor 211, a dirt sensor 212, or an odor sensor 213 (only a part of which is known) as an environmental condition information detection unit. May be connected). Further, an ion generation unit 215 (consisting of an ion generation main circuit unit 5 and an ion generation electrode 7) as an object to be controlled, an electric cleaning mechanism 216 having the same configuration as that described above, and an air conditioner unit 200 are connected. .

【0062】制御回路214は、例えば温度センサ21
0の検出する温度が高くなるほど、湿度センサ211の
検出する湿度が高くなるほど、イオン発生電極7のクリ
ーニングのための電気的発熱の出力(例えば火花放電の
ための電圧)や、発熱時間(火花放電の持続時間)の少
なくともいずれかを増加させることにより、汚れが除去
しにくくなる温度あるいは湿度の高い状況下において
も、イオン発生電極7のクリーニングを必要十分なレベ
ルにて行うことができるようになる。なお、温度あるい
は湿度の増加に対して、電気的発熱の出力や発熱時間は
連続的に(つまり無段階に)増加させてもよいし、基準
温度値あるいは湿度値を境に段階的に増加させるように
してもよい。
The control circuit 214 includes, for example, the temperature sensor 21
As the temperature detected by the temperature sensor 0 increases and the humidity detected by the humidity sensor 211 increases, the output of electric heat for cleaning the ion generating electrode 7 (eg, voltage for spark discharge) and the heat generation time (spark discharge) Of the ion generating electrode 7 can be performed at a necessary and sufficient level even in a high temperature or high humidity condition where dirt is difficult to remove. . In response to an increase in temperature or humidity, the output of electric heat or the heat generation time may be increased continuously (that is, steplessly), or may be increased stepwise from a reference temperature value or humidity value. You may do so.

【0063】また、臭いセンサ213や汚れセンサ21
2の検出する臭いあるいは汚れのレベルが高いほど、イ
オン発生電極7のクリーニングのための電気的発熱の出
力(例えば火花放電のための電圧)や、発熱時間(火花
放電の持続時間)の少なくともいずれかを増加させるよ
うに構成することもできる。例えば上記のような機能を
エアコンユニット200に組み込む場合、図20(c)
に示すように、汚れセンサ212は、フィルタFの汚れ
を光反射等により検出する光センサにより構成すること
ができる。
The odor sensor 213 and the dirt sensor 21
2, the higher the level of odor or dirt detected, the higher the output of electric heat (for example, voltage for spark discharge) for cleaning the ion generating electrode 7 and / or the time of heat generation (duration of spark discharge). It can also be configured to increase the number. For example, when the above functions are incorporated in the air conditioner unit 200, FIG.
As shown in (1), the dirt sensor 212 can be configured by an optical sensor that detects dirt on the filter F by light reflection or the like.

【0064】さらに、図21に示すように、イオン発生
電極7からの発生イオン量を測定するイオン発生量測定
センサ217を設け、クリーニング機構自動制御部とし
ての機能も兼ねる制御回路214は、発生イオン量が予
め定められたレベル以下となった場合に、イオン発生電
極のクリーニングのために電気的クリーニング機構21
6を作動させるものとすることができる。イオン発生量
測定センサ217としては、前述の市販のイオンカウン
タと同様の機構を有するものを使用することができる。
すなわち、イオン発生電極7への汚れの付着状況は、イ
オン発生量に最も直接的な情報として現われるので、こ
れを検出するとともに、その発生イオン量が所定値以下
となった場合にイオン発生電極7のクリーニングを行う
ようにすれば、電極7を常に清浄な状態に保つことがで
きるようになり、ひいては安定的なイオン発生状態を常
に確保することができる。
Further, as shown in FIG. 21, an ion generation amount measurement sensor 217 for measuring the amount of ions generated from the ion generation electrode 7 is provided, and a control circuit 214 also serving as a cleaning mechanism automatic control unit includes When the amount falls below a predetermined level, the electric cleaning mechanism 21 is used to clean the ion generating electrode.
6 may be activated. As the ion generation amount measurement sensor 217, a sensor having the same mechanism as the above-described commercially available ion counter can be used.
That is, since the state of adhesion of dirt to the ion generating electrode 7 appears as the most direct information on the amount of generated ions, this is detected, and when the amount of generated ions becomes equal to or less than a predetermined value, the ion generating electrode 7 is detected. Is performed, the electrode 7 can be always kept in a clean state, and a stable ion generation state can be always ensured.

【0065】なお、電気的クリーニング機構は、図15
に示すように、イオン発生電極7を抵抗発熱させること
により、イオン発生電極7に付着した付着物を焼失させ
る抵抗加熱機構を含むものとして構成することもでき
る。図15の例では、イオン発生電極7に当接する当接
位置と、該イオン発生電極7から離間した離間位置との
間で移動可能に設けられた通電部材183と、イオン発
生電極7に当接させた状態にて該通電部材183を介し
てイオン発生電極7に抵抗発熱用の電流を通電する通電
加熱電源部97とを備えるものとして構成されている。
具体的には、棒状の通電部材183がソレノイド80に
より、イオン発生電極7の先端部7aに対して接近・離
間駆動されるようになっている。また、通電部材183
の基端部に通電端子82が一体化され、ここに直流の通
電加熱電源97が接続される。そして、通電加熱時には
通電部材183をイオン発生電極7に当接させ、これを
直接通電することにより、先鋭に断面縮小された先端部
7aを選択的に発熱させて付着した汚れ等を焼き飛ばす
ようにする。
The electrical cleaning mechanism is shown in FIG.
As shown in (1), the ion generating electrode 7 may be configured to include a resistance heating mechanism for burning off the deposits attached to the ion generating electrode 7 by generating resistance heat. In the example of FIG. 15, a current-carrying member 183 movably provided between a contact position in contact with the ion generating electrode 7 and a separated position separated from the ion generating electrode 7, and a contact member in contact with the ion generating electrode 7. In this state, an electric power supply unit 97 is provided which supplies an electric current for resistance heating to the ion generating electrode 7 via the electric conduction member 183 in this state.
Specifically, the rod-shaped energizing member 183 is driven by the solenoid 80 to approach / separate from / to the tip 7 a of the ion generating electrode 7. Also, the current-carrying member 183
A power supply terminal 82 is integrated with the base end of the power supply, and a direct-current power supply 97 is connected thereto. Then, at the time of energizing heating, the energizing member 183 is brought into contact with the ion generating electrode 7, and by directly energizing the ion generating electrode 7, the tip portion 7 a having a sharply reduced cross section is selectively heated to burn off the adhered dirt and the like. To

【0066】図16は、本発明のイオン発生装置の変形
例を示している。このイオン発生装置100では、ケー
ス102内に、イオン発生ユニット60及び送風機9と
ともに、紫外線発生源としての公知の殺菌灯101が配
置されている。この実施例では、イオン発生ユニット6
0及び送風機9は図2とほぼ同じ位置関係にて縦に配置
され、ケース102の前面側に形成されたスリット状の
イオン放出口102aから、発生した負イオンを風とと
もに放出するようにしている。また、殺菌灯101は、
イオン放出口102aからの風及びイオンの放出を許容
する位置関係にて、例えばイオン放出口102aの開口
縁に沿う形で配置されている。図17は、その回路構成
の一例である。大半は図3の構成と共通するが、電源ユ
ニット30へ向かう外部交流電源からの入力線に、殺菌
灯101とこれを作動させるための公知の安定器32及
びグロースタータ33とを含む殺菌灯点灯ユニット31
が接続されている。これにより、発生する負イオンに加
えて殺菌灯101からの紫外線の効果が加わり、殺菌や
消臭等の効果が一層高められる。
FIG. 16 shows a modification of the ion generator of the present invention. In the ion generator 100, a known germicidal lamp 101 as an ultraviolet light source is disposed in a case 102 together with the ion generating unit 60 and the blower 9. In this embodiment, the ion generation unit 6
The blower 9 and the blower 9 are arranged vertically in substantially the same positional relationship as in FIG. 2, and emit the generated negative ions together with the wind from a slit-like ion emission port 102a formed on the front side of the case 102. . In addition, the germicidal lamp 101
For example, they are arranged along the opening edge of the ion emission port 102a in a positional relationship that allows the emission of wind and ions from the ion emission port 102a. FIG. 17 shows an example of the circuit configuration. Although most of the configuration is the same as that of FIG. 3, a germicidal lamp including a germicidal lamp 101 and a known ballast 32 and a glow starter 33 for operating the germicidal lamp 101 is provided on an input line from an external AC power supply toward the power supply unit 30. Unit 31
Is connected. Thereby, in addition to the generated negative ions, the effect of the ultraviolet light from the germicidal lamp 101 is added, and the effects such as sterilization and deodorization are further enhanced.

【0067】また、上記のイオン発生装置1,100で
は送風機9を使用しているが、これを省略する構成とし
てもよい。また、電源側の構成は、外部交流電源を直流
化して用いる構成であったが、例えば可搬化が可能とな
るように電池式電源を用いることも可能であるし、自動
車搭載用等の場合は、図18に示すイオン発生装置11
0,120(110a,120aはケースである)のよ
うに、シガレットライターソケットから受電するシュガ
ープラグ111を用いる構成としてもよい。一般に、シ
ガレットライターソケットは、自動車用バッテリーによ
る12V直流電源として機能するが、この実施例では、
シュガープラグ111を介して受電したシガレットライ
ターソケットからの入力を、コネクタ112により接続
された安定化直流電源回路113を通して、コネクタ1
14を介してイオン発生ユニット60あるいは送風機9
に供給する形としている。なお、図18(a)は、送風
機9を省略した構成に対応する。
In the above-described ion generators 1 and 100, the blower 9 is used, but this may be omitted. Further, the configuration on the power supply side is a configuration in which an external AC power supply is converted to DC, but for example, a battery-powered power supply can be used so as to be portable, and in a case where the power supply is mounted on an automobile, etc. Is the ion generator 11 shown in FIG.
A configuration using a sugar plug 111 that receives power from a cigarette lighter socket, such as 0 and 120 (110a and 120a are cases), may be used. Generally, a cigarette lighter socket functions as a 12V DC power supply from a vehicle battery, but in this embodiment,
The input from the cigarette lighter socket received through the sugar plug 111 is passed through the stabilized DC power supply circuit 113 connected by the connector 112 to the connector 1.
14 through the ion generating unit 60 or the blower 9
To be supplied to FIG. 18A corresponds to a configuration in which the blower 9 is omitted.

【0068】また、図19のイオン発生装置130で
は、上面側にスリット状のイオン放出口102aが形成
されたケース102内に、イオン発生ユニット60が配
置されている。なお、イオン発生電極7の取付けの方向
は、先端がイオン放出口102a側を向くよう、図8と
比較して90゜回転させている。そして、イオン発生ユ
ニット60の後方側(下側)には、横長の送風ファン
(送風機)139が、回転軸線がスリット状のイオン放
出口102aの長手方向に沿う形で配置されている。こ
れにより、イオン放出口102aの長手方向において均
一な風ひいてはイオン流を発生させることができる。
In the ion generating apparatus 130 shown in FIG. 19, the ion generating unit 60 is disposed in the case 102 in which the slit-shaped ion emitting port 102a is formed on the upper surface side. The direction of attachment of the ion generating electrode 7 is rotated by 90 ° as compared with FIG. 8 so that the tip is directed toward the ion emission port 102a. On the rear side (lower side) of the ion generating unit 60, a horizontally long blower fan (blower) 139 is arranged so that the axis of rotation is along the longitudinal direction of the slit-shaped ion emission port 102a. Thereby, a uniform wind and an ion flow can be generated in the longitudinal direction of the ion emission port 102a.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案のイオン発生装置の一例を外観にて示す
斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the ion generator of the present invention in an external view.

【図2】図1の平面断面図。FIG. 2 is a plan sectional view of FIG.

【図3】図1のイオン発生装置の、電気系統の全体構成
の一例を示す回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the overall configuration of an electric system of the ion generator of FIG. 1;

【図4】そのイオン発生ユニットの回路構成を示すブロ
ック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of the ion generation unit.

【図5】図4の詳細構成の一例を示す回路図。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a detailed configuration of FIG. 4;

【図6】イオン発生用主回路ユニットの平面図及び裏面
側透視図。
FIG. 6 is a plan view and a back side perspective view of a main circuit unit for generating ions.

【図7】電気的クリーニング機構の一例を示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of an electrical cleaning mechanism.

【図8】火花放電対向電極移動機構の一例を作用ととも
に示す側面図。
FIG. 8 is a side view showing an example of a spark discharge counter electrode moving mechanism together with an operation.

【図9】火花放電対向電極をイオン発生電極に当接させ
る場合の説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram in the case where a spark discharge counter electrode is brought into contact with an ion generation electrode.

【図10】火花放電対向電極移動機構のいくつかの変形
例を示す模式図。
FIG. 10 is a schematic diagram showing some modified examples of the spark discharge counter electrode moving mechanism.

【図11】火花放電対向電極をイオン発生電極に当接さ
せ後、後退させるときに火花放電させる過程を説明する
図。
FIG. 11 is a diagram for explaining a process of spark discharge when the spark discharge counter electrode is brought into contact with the ion generating electrode and then retracted.

【図12】火花放電対向電極の移動に伴う火花放電用の
ギャップ量の制御パターンをいくつか例示して示す図。
FIG. 12 is a diagram exemplarily showing several control patterns of a gap amount for spark discharge accompanying movement of a spark discharge counter electrode.

【図13】火花放電対向電極のイオン発生電極に対する
種々の駆動パターンを模式的に示す説明図。
FIG. 13 is an explanatory view schematically showing various drive patterns of the spark discharge counter electrode with respect to the ion generation electrode.

【図14】電気的クリーニング機構の種々の作動制御例
を示すタイミングチャート。
FIG. 14 is a timing chart showing various operation control examples of the electric cleaning mechanism.

【図15】通電加熱方式を用いた電気的クリーニング機
構の例を示す模式図。
FIG. 15 is a schematic view showing an example of an electric cleaning mechanism using an electric heating method.

【図16】本考案のイオン発生装置の変形例を模式的に
示す説明図。
FIG. 16 is an explanatory view schematically showing a modification of the ion generator of the present invention.

【図17】その電気系統の全体構成の一例を示す回路
図。
FIG. 17 is a circuit diagram showing an example of the overall configuration of the electric system.

【図18】自動車搭載用のイオン発生装置の回路構成例
をいくつか示す図。
FIG. 18 is a diagram showing some circuit configuration examples of an ion generator mounted on a vehicle.

【図19】本考案のイオン発生装置の、別の変形例を模
式的に示す説明図。
FIG. 19 is an explanatory view schematically showing another modified example of the ion generator of the present invention.

【図20】エアコンユニットにイオン発生ユニットを組
み込んだ例を、その変形例とともに示す模式図。
FIG. 20 is a schematic diagram showing an example in which an ion generating unit is incorporated in an air conditioner unit, together with a modified example thereof.

【図21】種々の環境状態情報検出部の検出結果に基づ
いて、電気的クリーニング機構の作動制御を行う場合の
電気的構成例を示すブロック図。
FIG. 21 is a block diagram showing an example of an electrical configuration in a case where operation control of an electrical cleaning mechanism is performed based on detection results of various environmental state information detection units.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,100,110,120,130 イオン発生装置 2 ケース 4 イオン放出口 5 イオン発生用主回路ユニット 6 絶縁性基板 7 イオン発生電極 7a 先端部 8 高圧ケーブル(リード線) 9 送風機 30 電源ユニット 36 入力部 37 発振部 38 スイッチング部 39 昇圧部 40 変換部 60 イオン発生ユニット 70 圧電トランス 71 圧電セラミック素子板 71a 第一板状領域 71b 第二板状領域 72,73 入力側電極対 72a,73a 入力側端子 74 出力側電極 74a 出力側端子 75 金属膜電極 76 ダイオード(変換手段,整流手段) 78 火花放電対向電極移動機構 79 電気的クリーニング機構 80 ソレノイド 83 火花放電対向電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 100, 110, 120, 130 Ion generator 2 Case 4 Ion emission port 5 Ion generation main circuit unit 6 Insulating substrate 7 Ion generation electrode 7a Tip 8 High voltage cable (lead wire) 9 Blower 30 Power supply unit 36 Input Unit 37 oscillation unit 38 switching unit 39 step-up unit 40 conversion unit 60 ion generation unit 70 piezoelectric transformer 71 piezoelectric ceramic element plate 71a first plate-shaped region 71b second plate-shaped region 72,73 input electrode pair 72a, 73a input terminal 74 Output-side electrode 74a Output-side terminal 75 Metal film electrode 76 Diode (conversion means, rectification means) 78 Spark discharge counter electrode moving mechanism 79 Electrical cleaning mechanism 80 Solenoid 83 Spark discharge counter electrode

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負極性の高電圧印加により負イオンを発
生させるとともに、放電用対向電極を伴わない孤立電極
として構成されたイオン発生電極と、そのイオン発生電
極にイオン発生のために高電圧を印加するイオン発生用
高電圧発生部と、前記イオン発生電極に付着する付着物
を電気的発熱により焼失させるための電気的クリーニン
グ機構とを備え、 前記イオン発生用高電圧発生部が、圧電セラミック素子
板に入力側端子と出力側端子とが形成され、その入力側
端子からの一次側交流入力電圧を、前記圧電セラミック
素子板の機械振動を介して前記一次側交流電圧よりも高
圧の二次側交流電圧に変換し、前記出力側端子から前記
イオン放出電極に向けて出力する圧電トランスを含んで
構成され、 前記イオン発生電極への電圧印加極性が負の側に優位と
なるように、前記圧電トランスの二次側交流出力を変換
する変換手段が設けられていることを特徴とするイオン
発生装置。
1. An ion generating electrode configured as an isolated electrode not accompanied by a discharge counter electrode, and a high voltage for generating ions is applied to the ion generating electrode. A high-voltage generator for generating ions to be applied; and an electric cleaning mechanism for burning off the deposits attached to the ion-generating electrodes by electric heating, wherein the high-voltage generator for generating ions is a piezoelectric ceramic element. An input terminal and an output terminal are formed on the plate, and a primary AC input voltage from the input terminal is converted to a secondary side higher than the primary AC voltage through mechanical vibration of the piezoelectric ceramic element plate. It is configured to include a piezoelectric transformer that converts the voltage into an AC voltage and outputs the AC voltage from the output side terminal toward the ion emission electrode, and the voltage application polarity to the ion generation electrode is negative. Ion generating apparatus characterized by so dominant, conversion means for converting the secondary side AC output of the piezoelectric transformer is provided on.
【請求項2】 前記イオン発生電極の電極先端から前方
側に、1m離間した位置において測定される1cm
りの負イオン発生量が10万個以上であり、かつオゾン
発生量が0.1ppm以下である請求項1記載のイオン
発生装置。
2. The amount of negative ions generated per 1 cm 3 is 100,000 or more and the amount of ozone generated is 0.1 ppm or less measured at a position 1 m away from the tip of the ion generating electrode in front of the electrode. The ion generator according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記オゾン発生量が0.01ppm以上
0.04ppm以下である請求項1記載のイオン発生装
置。
3. The ion generator according to claim 1, wherein said ozone generation amount is 0.01 ppm or more and 0.04 ppm or less.
【請求項4】 前記圧電セラミック素子板は、ジルコン
酸チタン酸鉛系ペロブスカイト型圧電セラミックにて構
成されるとともに、前記一次側交流入力の周波数は、4
0〜300kHzの範囲に設定される請求項1ないし3
のいずれかにイオン発生装置。
4. The piezoelectric ceramic element plate is composed of a lead zirconate titanate-based perovskite type piezoelectric ceramic, and the frequency of the primary side AC input is 4.
4. The method according to claim 1, wherein the frequency is set in a range of 0 to 300 kHz.
Ion generator in any of the.
【請求項5】 前記一次側交流入力に対応した周波数に
て発振する発振回路と、その発振回路からの波形信号を
受けて、所定レベルの直流入力を該発振の周波数にて高
速スイッチングするスイッチング回路とを含む一次側交
流入力波形生成回路が設けられており、 前記圧電トランスの二次側交流出力を前記発振回路に帰
還させるための経路上に帰還キャパシタンスが設けられ
ている請求項1ないし4のいずれか1項に記載のイオン
発生装置。
5. An oscillation circuit that oscillates at a frequency corresponding to the primary side AC input, and a switching circuit that receives a waveform signal from the oscillation circuit and performs high-speed switching of a DC input of a predetermined level at the oscillation frequency. 5. A primary-side AC input waveform generation circuit including: a feedback capacitance is provided on a path for returning a secondary-side AC output of the piezoelectric transformer to the oscillation circuit. The ion generator according to claim 1.
【請求項6】 前記絶縁性基板に圧電トランスが、圧電
セラミック素子板と基板面とが互いに略平行となるよう
に組みつけられる一方、前記絶縁性基板の裏面側におい
て前記圧電セラミック素子板に対応する領域が金属膜電
極にて覆われており、該金属膜電極と前記圧電セラミッ
ク素子板とが、前記絶縁性基板の両者の間に位置する部
分とともに前記帰還キャパシタンスを構成している請求
項5記載のイオン発生装置。
6. A piezoelectric transformer is mounted on the insulating substrate such that a piezoelectric ceramic element plate and a substrate surface are substantially parallel to each other, and a back surface of the insulating substrate corresponds to the piezoelectric ceramic element plate. 6. An area to be covered is covered with a metal film electrode, and the metal film electrode and the piezoelectric ceramic element plate constitute the feedback capacitance together with a portion located between both of the insulating substrates. An ion generator according to any one of the preceding claims.
【請求項7】 前記イオン発生電極は先端が尖鋭に形成
され、前記電気的クリーニング機構は、該イオン発生電
極の先端部に付着した付着物を焼失させるものである請
求項1ないし6のいずれか1項に記載のイオン発生装
置。
7. The ion generating electrode according to claim 1, wherein a tip of the ion generating electrode is formed to be sharp, and the electric cleaning mechanism burns off the deposit attached to the tip of the ion generating electrode. Item 2. The ion generator according to item 1.
【請求項8】 前記電気的クリーニング機構は、前記イ
オン発生電極を抵抗発熱させることにより、前記イオン
発生電極に付着した付着物を焼失させる抵抗加熱機構を
含む請求項1ないし7のいずれか1項に記載のイオン発
生装置。
8. The electrical cleaning mechanism according to claim 1, wherein the electrical cleaning mechanism includes a resistance heating mechanism that causes the ion generating electrode to generate heat by resistance, thereby burning off the deposits attached to the ion generating electrode. The ion generator according to claim 1.
【請求項9】 前記電気的クリーニング機構を、前記イ
オン発生電極のクリーニングのために、予め定められた
タイミングにて自動作動させるクリーニング機構自動制
御部を備える請求項1ないし8のいずれか1項に記載の
イオン発生装置。
9. The cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a cleaning mechanism automatic control unit that automatically operates the electric cleaning mechanism at a predetermined timing for cleaning the ion generating electrode. An ion generator according to any one of the preceding claims.
【請求項10】 前記クリーニング機構自動制御部は、
イオン発生装置の電源投入時に前記電気的クリーニング
機構を作動させるものである請求項9記載のイオン発生
装置。
10. The cleaning mechanism automatic control unit,
The ion generator according to claim 9, wherein the electric cleaning mechanism is operated when the ion generator is powered on.
【請求項11】 前記クリーニング機構自動制御部は、
前記イオン発生装置の電源投入後、予め定められた時間
が経過したときに前記電気的クリーニング機構を作動さ
せるものである請求項9または10に記載のイオン発生
装置。
11. The cleaning mechanism automatic control unit,
The ion generator according to claim 9 or 10, wherein the electric cleaning mechanism is operated when a predetermined time has elapsed after the power supply of the ion generator is turned on.
【請求項12】 前記クリーニング機構自動制御部は、
前記イオン発生装置の積算作動時間が所定値に達した場
合に前記電気的クリーニング機構を作動させるものであ
る請求項9ないし11のいずれか1項に記載のイオン発
生装置。
12. The cleaning mechanism automatic control unit,
The ion generator according to any one of claims 9 to 11, wherein the electric cleaning mechanism is activated when an integrated operation time of the ion generator reaches a predetermined value.
【請求項13】 前記イオン発生装置の積算作動時間を
計測する積算作動時間計測手段と、前記電気的クリーニ
ング機構の作動に対応して前記積算作動時間の計測値を
リセットするリセット手段とを備える請求項12記載の
イオン発生装置。
13. An integrated operating time measuring means for measuring an integrated operating time of the ion generator, and a reset means for resetting a measured value of the integrated operating time in response to an operation of the electric cleaning mechanism. Item 13. The ion generator according to Item 12.
【請求項14】 前記イオン発生装置の配置される環境
状態を反映した環境状態情報検出部と、 その環境状態情報検出部の出力情報に基づいて前記電気
的クリーニング機構の作動を制御するクリーニング機構
作動制御部を含む請求項1ないし13のいずれか1項に
記載のイオン発生装置。
14. An environmental state information detecting unit reflecting an environmental state in which the ion generator is arranged, and a cleaning mechanism operation controlling an operation of the electric cleaning mechanism based on output information of the environmental state information detecting unit. The ion generator according to any one of claims 1 to 13, further comprising a control unit.
【請求項15】 前記イオン発生電極からの発生イオン
量を測定するイオン発生量測定センサを含み、前記クリ
ーニング機構自動制御部は、測定される発生イオン量が
予め定められたレベル以下となった場合に、前記イオン
発生電極のクリーニングのために前記電気的クリーニン
グ機構を作動させるものである請求項1ないし14のい
ずれか1項に記載のイオン発生装置。
15. An ion generation amount measurement sensor for measuring an amount of ions generated from the ion generation electrode, wherein the cleaning mechanism automatic control unit determines that the measured amount of generated ions falls below a predetermined level. The ion generator according to any one of claims 1 to 14, wherein the electric cleaning mechanism is operated for cleaning the ion generating electrode.
【請求項16】 前記イオン発生電極がイオン放出口を
有する筐体内に配置される一方、前記イオン発生電極を
経て前記イオン放出口へ向かう気流を発生させる送風機
を設けた請求項1ないし15のいずれか1項に記載のイ
オン発生装置。
16. The air blower according to claim 1, wherein said ion generating electrode is disposed in a housing having an ion emitting port, and a blower for generating an airflow toward said ion emitting port via said ion generating electrode is provided. The ion generator according to claim 1.
【請求項17】 前記気流を、冷凍サイクル機構を用い
て冷却又は加熱することにより空調済み気流となす空調
機構を備え、前記イオン放出口はその空調済み気流の吹
き出し口に兼用されている請求項16記載のイオン発生
装置。
17. An air-conditioning mechanism for cooling or heating the airflow using a refrigeration cycle mechanism to form an air-conditioned airflow, wherein the ion discharge port is also used as a blowout port for the air-conditioned airflow. 17. The ion generator according to item 16.
【請求項18】 前記筐体内に前記イオン発生電極が複
数個配置されている請求項16または17のいずれか1
項に記載のイオン発生装置。
18. The semiconductor device according to claim 16, wherein a plurality of the ion generating electrodes are arranged in the housing.
Item 10. The ion generator according to Item 1.
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