JP2005071715A - Ion generating device and air conditioner using this - Google Patents

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Tetsuyuki Otani
哲幸 大谷
Kazuo Nishikawa
和男 西川
Hideo Nojima
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ion generating device in which an excellent air cleaning effect can be obtained by generating an ion of a high concentration and an air conditioner using this. <P>SOLUTION: This ion generating device (17) is constituted such that opposed electrodes (14, 15) interposing a dielectric (13) are provided, and by applying a positive voltage varying in time and a negative voltage varying in time between these electrodes, ions are generated. The maximum value of the rising speed or falling speed of the voltage varying in time is preferably 150 V/msec or more. It is preferable that the waveform of the voltage varying in time is a waveform which overlaps a DC waveform and a waveform varying in time. This ion generating device is suitably applied to an air conditioner (11) which sends out a positive ion and a negative ion in the air. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、高濃度のイオンを発生することが可能なイオン発生装置、およびこれを用いた空気調節装置に関する。   The present invention relates to an ion generator capable of generating high-concentration ions and an air conditioner using the same.

近年、環境問題の顕在化や居住空間の高気密化に伴い、人体に有害な空気中の浮遊微生物を取り除き、健康で快適な生活を送りたいという要望が強くなっている。この要望に応えるため、汚染物質を各種のフィルタにより除去する空気清浄機が開発されている。これらの空気清浄機は、居住空間における空気を吸引してフィルタにより汚染物質を吸着する方式を採用している。   In recent years, with the emergence of environmental problems and the increase in airtightness of living spaces, there is an increasing demand for a healthy and comfortable life by removing airborne microorganisms harmful to the human body. In response to this demand, air purifiers that remove contaminants with various filters have been developed. These air purifiers employ a method of sucking air in a living space and adsorbing contaminants with a filter.

しかしながら、長期の使用によりフィルタの交換等のメンテナンスが必要な上、フィルタの特性が十分でないため、満足のいく性能が得られていない。   However, since maintenance such as replacement of the filter is necessary due to long-term use and the characteristics of the filter are not sufficient, satisfactory performance is not obtained.

この問題を解決するために、例えば、特許文献1においては、誘電体を挟んで対向する電極間に交流電圧を印加することによって発生させた正イオンと負イオンとを居住空間に送出し、これらのイオンが起こす化学反応により空気中に浮遊する有害微生物を殺菌する方法が開示されている。   In order to solve this problem, for example, in Patent Document 1, positive ions and negative ions generated by applying an alternating voltage between electrodes facing each other across a dielectric are sent to a living space. A method of disinfecting harmful microorganisms floating in the air by a chemical reaction caused by the ions of is disclosed.

しかし、特許文献1の方法では、発生させるイオンの濃度が十分に高くないため、特に広い居住空間の中に分散して浮遊する有害微生物を殺菌するのに要する時間が長いという問題がある。
特開2002−224211号公報
However, the method of Patent Document 1 has a problem that since the concentration of ions to be generated is not sufficiently high, it takes a long time to sterilize harmful microorganisms that are dispersed and float in a particularly large living space.
JP 2002-224211

本発明は、上記の課題を解決し、高濃度のイオンを発生させることによって優れた空気清浄効果を得ることができるイオン発生装置、およびこれを用いた空気調節装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide an ion generator capable of obtaining an excellent air cleaning effect by generating high-concentration ions, and an air conditioner using the ion generator. .

本発明のイオン発生装置は、誘電体を挟んで対向する電極を設け、該電極間に時間変化する正の電圧または負の電圧を印加することによってイオンを発生させることを特徴とする。   The ion generator of the present invention is characterized in that electrodes are provided with a dielectric interposed therebetween, and ions are generated by applying a positive voltage or a negative voltage that changes with time between the electrodes.

真空中で2つの電極間に電圧を印加すると、電位が高い方の電極に正の電荷が蓄えられ、電位が低い方の電極に等量の負の電荷が蓄えられるが、誘電体を挟んで両電極を対向させると誘電体が分極して誘電体表面に電荷が誘起される。誘電体表面の電荷によって生じる電場は、電極に蓄えられている電荷が作る電極間の電場を打ち消す方向に働くものである。   When a voltage is applied between two electrodes in a vacuum, a positive charge is stored in the higher potential electrode, and an equal amount of negative charge is stored in the lower potential electrode. When both electrodes are made to face each other, the dielectric is polarized and charges are induced on the surface of the dielectric. The electric field generated by the charge on the dielectric surface acts in a direction to cancel the electric field between the electrodes created by the charge stored in the electrodes.

一方、空気中で誘電体を挟むように対向させて電極を設けた場合、空間と接している電極端面近傍には空気が存在する。電極端面近傍においては、誘電体と電極との間に空気が存在し、電極に蓄えられている電荷がつくる電場と、誘電体の分極による電場が打ち消し合う方向には働かない。したがって、誘電体の分極が大きいほど電極端面近傍の空気中の電場が強くなることとなる。   On the other hand, when electrodes are provided so as to face each other so that a dielectric is sandwiched in air, air exists in the vicinity of the electrode end face in contact with the space. In the vicinity of the end face of the electrode, air exists between the dielectric and the electrode, and the electric field generated by the electric charge stored in the electrode and the electric field due to the polarization of the dielectric do not work in the direction of canceling each other. Therefore, the greater the polarization of the dielectric, the stronger the electric field in the air near the electrode end face.

本発明のイオン発生装置は、空気中の電場によって放電プラズマを生じさせ、空気中の酸素や水蒸気を電離してイオンを発生させるものである。ここで、放電プラズマにより発生するイオンの大部分はエネルギー的に不安定なのですぐに消滅するが、一部分は空気中の水分子と結合してエネルギー的に安定になり、送風ファンが発生する風に乗って居住空間に送出される。このようなイオンとしては、空気中の水分子がオキソニウムイオン(H)とクラスタリングしてできた正イオンH(HO)(mは0または任意の自然数)と、空気中の水分子が酸素イオン(O )とクラスタリングしてできた負イオンO (HO)(nは0または任意の自然数)がある。 The ion generator of the present invention generates discharge plasma by an electric field in the air, and ionizes oxygen and water vapor in the air to generate ions. Here, most of the ions generated by the discharge plasma disappear energetically because they are unstable in energy, but a part of them are combined with water molecules in the air and become stable in energy, resulting in the wind generated by the blower fan. Ride and sent to the living space. Examples of such ions include positive ions H 3 O + (H 2 O) m (m is 0 or any natural number) formed by clustering water molecules in the air with oxonium ions (H 3 O + ). And negative ions O 2 (H 2 O) n (n is 0 or any natural number) formed by clustering water molecules in the air with oxygen ions (O 2 ).

したがって、誘電体の分極を大きくすることによって電極端面近傍の空気中の電場が強い状態に保たれれば、上記の放電プラズマによって空気中の酸素や水蒸気が活発に電離し、高濃度のイオンが発生する。   Therefore, if the electric field in the air near the end face of the electrode is kept strong by increasing the polarization of the dielectric, oxygen and water vapor in the air are actively ionized by the discharge plasma, and high-concentration ions are generated. Occur.

誘電体の比誘電率と厚みをそれぞれε、dで表し、印加電極に印加する電圧の絶対値の大きさをV(t)(電圧の大きさVは時間tの関数)で表すと、誘電体の分極は(ε−1)/dとV(t)の積に比例する。したがって、(ε−1)/dとV(t)の積が大きいほど、印加電極の端面近傍の空間に強い電場が発生する。すなわち、誘電体が固定された条件においては、印加電圧の絶対値の大きさV(t)を大きくすることで分極を大きくすることができる。   The dielectric constant and thickness of the dielectric are represented by ε and d, respectively, and the absolute value of the voltage applied to the application electrode is represented by V (t) (the voltage magnitude V is a function of time t). The polarization of the body is proportional to the product of (ε−1) / d and V (t). Therefore, the larger the product of (ε−1) / d and V (t), the stronger the electric field is generated in the space near the end face of the application electrode. That is, under the condition where the dielectric is fixed, the polarization can be increased by increasing the magnitude V (t) of the absolute value of the applied voltage.

しかし、単に誘電体の分極を大きくしても、周囲の空間から誘電体の表面に蓄積する電荷によって空間の電場はすぐに打ち消されるため、印加電極の端面近傍の電場は減少し、イオンが発生しなくなる。   However, even if the polarization of the dielectric is simply increased, the electric field in the space is immediately canceled by the charge accumulated on the surface of the dielectric from the surrounding space, so the electric field near the end face of the applied electrode decreases and ions are generated. No longer.

印加電極の端面近傍の電場を強い状態に保つには、周囲の空間から誘電体表面に蓄積する電荷の影響に打ち勝つ速度で誘電体の分極が増加するように印加電圧の絶対値を上昇させるか、または、周囲の空間から誘電体表面に蓄積した電荷の一部が取り残されて印加電極の端面近傍に強い電場を発生するような速度で印加電圧の絶対値を下降させることが必要である。すなわち、電圧の大きさを時間変化させることが、印加電極の端面近傍に強い電場を維持する有効な手段である。   In order to keep the electric field near the end face of the applied electrode strong, is it necessary to increase the absolute value of the applied voltage so that the polarization of the dielectric increases at a speed that overcomes the effect of charges accumulated on the dielectric surface from the surrounding space? Alternatively, it is necessary to lower the absolute value of the applied voltage at such a speed that a part of the electric charge accumulated on the dielectric surface is left behind from the surrounding space and a strong electric field is generated in the vicinity of the end face of the applied electrode. That is, changing the magnitude of the voltage with time is an effective means for maintaining a strong electric field in the vicinity of the end face of the application electrode.

電圧の大きさを時間変化させる方法としては、たとえば交流電圧等によって正の電圧と負の電圧を交互に印加する方法が考えられる。この場合、正の電圧の印加で生じる電場によって正イオンが、負の電圧の印加で生じる電場によって負イオンがそれぞれ発生するため、1つのイオン発生装置から正イオンと負イオンとをほぼ同時に空間に送出することができる。しかし、正の電圧が印加されることによって発生したイオンの一部は、直後の負の電圧の印加によって消滅するため、使用空間に効率良く高濃度のイオンを供給することが困難である。   As a method of changing the magnitude of the voltage with time, a method of alternately applying a positive voltage and a negative voltage with an AC voltage or the like can be considered. In this case, positive ions are generated by an electric field generated by application of a positive voltage, and negative ions are generated by an electric field generated by application of a negative voltage. Can be sent out. However, since some of the ions generated by applying a positive voltage disappear by application of a negative voltage immediately after that, it is difficult to efficiently supply high-concentration ions to the use space.

本発明のイオン発生装置は正の電圧または負の電圧を単独で印加するため、発生したイオンが周囲の電荷によって消滅することが少なく、空間に高濃度のイオンを効率的に供給することができる。   Since the ion generator of the present invention applies a positive voltage or a negative voltage alone, the generated ions are less likely to disappear due to surrounding charges, and high concentration ions can be efficiently supplied to the space. .

本発明における印加電圧の大きさおよび変化速度は、所望のイオン発生濃度に応じて適宜選択できる。印加電圧は大きいほど印加電極の端面近傍には強い電場が発生し、発生イオン量を増加させることができるが、必要以上に高電圧を印加することは安全上好ましくない。たとえば家庭用の空気調節装置に本発明を適用する場合には、数kV以下の印加電圧で十分な濃度のイオンを居住空間に供給できる。   The magnitude and rate of change of the applied voltage in the present invention can be appropriately selected according to the desired ion generation concentration. As the applied voltage is increased, a stronger electric field is generated in the vicinity of the end face of the applied electrode, and the amount of generated ions can be increased. However, it is not preferable for safety to apply a higher voltage than necessary. For example, when the present invention is applied to a home air conditioner, ions having a sufficient concentration can be supplied to the living space with an applied voltage of several kV or less.

印加電圧の上昇速度または下降速度(以下、「上昇/下降速度」という)についても大きいほど電極端面近傍に強い電場が発生し、発生イオン量が増加する。特に、印加電圧の上昇/下降速度の最大値が150V/msec以上であることが好ましい。150V/msec以上の速度で電圧を上昇または下降させると、誘電体表面へ電荷が蓄積する速度に十分打ち勝つ速度で誘電体内の電荷が発生し、誘電体表面に蓄積した電荷が消滅する速度に十分打ち勝つ速度で誘電体内の電荷が消滅する。   As the applied voltage rise speed or fall speed (hereinafter referred to as “rising / falling speed”) increases, a stronger electric field is generated in the vicinity of the electrode end face, and the amount of generated ions increases. In particular, the maximum value of the rising / falling speed of the applied voltage is preferably 150 V / msec or more. When the voltage is increased or decreased at a speed of 150 V / msec or more, the charge in the dielectric is generated at a speed that sufficiently overcomes the speed at which the charge is accumulated on the dielectric surface, and is sufficient for the speed at which the charge accumulated on the dielectric surface disappears. The charge in the dielectric disappears at the speed of overcoming it.

印加電圧の波形は特に限定されるものではなく、たとえば、線形的に電圧の上昇、下降を繰り返すジグザグ波、線形的に電圧を上昇させた後直ちに下降させる波形を一定の間隔で繰り返す三角波、線形的に電圧を上昇させ、一定時間保ったのちに下降させる波形を一定の間隔で繰り返す台形波、正弦波の負の部分を正に反転させた正の波形、正弦波の正の部分を負に反転させた負の波形、正弦波と直流波を重ね合わせた正または負の波形、等の波形で時間変化する電圧が印加可能である。なお本発明においては、電圧の上昇/下降速度が大きいとともに、印加電極の端面近傍により長い時間放電プラズマを発生させる強い電場を維持できることがイオン発生量の増加に有効である。したがって、一定以上の速度で電圧が上昇/下降している時間を長く確保するという点では、電圧が線形的に上昇/下降する波形が高効率であり、具体的にはジグザグ波、三角波、台形波等が好ましく用いられる。   The waveform of the applied voltage is not particularly limited. For example, a zigzag wave that linearly increases and decreases the voltage, a triangular wave that linearly increases the voltage and then decreases immediately after a certain interval, linear A trapezoidal wave that repeats the waveform that increases the voltage, keeps it for a certain time and then decreases at regular intervals, a positive waveform that reverses the negative part of the sine wave positively, and makes the positive part of the sine wave negative A time-varying voltage can be applied such as an inverted negative waveform, a positive or negative waveform obtained by superimposing a sine wave and a DC wave, and the like. In the present invention, it is effective in increasing the amount of generated ions that the rate of voltage increase / decrease is large and that a strong electric field that generates discharge plasma for a longer time in the vicinity of the end face of the applied electrode can be maintained. Therefore, the waveform in which the voltage rises / falls linearly is highly efficient in terms of ensuring a long time during which the voltage rises / falls at a certain speed or more, specifically, a zigzag wave, a triangular wave, a trapezoid, Waves and the like are preferably used.

上記のうち、特に好ましい印加電圧の波形としては、直流波と電圧が線形的に上昇/下降する波形とを重ね合わせた波形が挙げられる。この場合、一定以上の速度で電圧が上昇/下降している時間を長く確保でき、かつ印加電圧の絶対値を常に高いレベルに保つことができるため、イオンをより高濃度で発生させることが可能である。   Among the above, a particularly preferable waveform of the applied voltage includes a waveform obtained by superimposing a DC wave and a waveform in which the voltage linearly rises / falls. In this case, it is possible to ensure a long time during which the voltage rises / falls at a certain speed or more, and the absolute value of the applied voltage can always be kept at a high level, so that ions can be generated at a higher concentration. It is.

本発明のイオン発生装置は、上記のようなイオン発生装置を少なくとも2つ備え、そのうち少なくとも1つのイオン発生装置から正イオンを発生させ、残りのイオン発生装置のうち少なくとも1つから負イオンを発生させることにより、正イオンおよび負イオンを発生させる構成としてもよい。この構成によると、正イオンと負イオンとを同時にかつ高濃度で居住空間に送出することができるだけでなく、発生する正イオンと負イオンの濃度や比率の調節を自在に行なうことができる。   The ion generator of the present invention includes at least two ion generators as described above, and generates positive ions from at least one of the ion generators, and generates negative ions from at least one of the remaining ion generators. It is good also as a structure which generates a positive ion and a negative ion by making it. According to this configuration, not only can positive ions and negative ions be simultaneously delivered to the living space at a high concentration, but also the concentration and ratio of the generated positive ions and negative ions can be freely adjusted.

本発明のイオン発生装置は、正イオンおよび/または負イオンを空気中に送出することを特徴とする空気調節装置に適用可能である。本発明のイオン発生装置を用いた空気調節装置は、イオンを発生させ、空気中の浮遊微生物に対する殺菌作用、悪臭物質に対する脱臭作用、有害物質に対する無害化作用等を得る目的で用いられることができ、具体的には、空気清浄機、空気調和機として用いられる他、除湿機、加湿器、石油ファンヒータ、ガスファンヒータ、セラミックファンヒータ、冷蔵庫等に組み込まれて用いられることも可能である。   The ion generator of the present invention can be applied to an air conditioning apparatus characterized by delivering positive ions and / or negative ions into the air. The air conditioner using the ion generator of the present invention can be used for the purpose of generating ions and obtaining bactericidal action against airborne microorganisms, deodorizing action against malodorous substances, detoxifying action against harmful substances, etc. Specifically, in addition to being used as an air purifier or an air conditioner, it can also be used by being incorporated in a dehumidifier, a humidifier, a petroleum fan heater, a gas fan heater, a ceramic fan heater, a refrigerator, or the like.

本発明のイオン発生装置においては、時間変化する正の電圧または負の電圧を印加電極に印加することにより、発生したイオンの周辺電荷による消滅を回避し、高濃度のイオンを効率良く発生させ、空間に送出することが可能となる。   In the ion generator of the present invention, by applying a positive voltage or a negative voltage that changes with time to the application electrode, annihilation due to peripheral charges of the generated ions is avoided, and high-concentration ions are efficiently generated, It can be sent to space.

本発明のイオン発生装置を、図を参照しながら説明する。図1は、本発明のイオン発生装置を用いた空気調節装置の一例を示す概略断面図である。空気調節装置11において、送風ファン12の下流側に、平板状の誘電体13と、該誘電体13を挟んで対向する接地電極14および印加電極15と、電圧印加手段16とからなるイオン発生装置17が設けられている。   The ion generator of this invention is demonstrated referring a figure. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an air conditioner using the ion generator of the present invention. In the air conditioner 11, on the downstream side of the blower fan 12, an ion generator comprising a flat dielectric 13, a ground electrode 14 and an application electrode 15 that are opposed to each other with the dielectric 13 interposed therebetween, and a voltage application means 16. 17 is provided.

図2は、本発明のイオン発生装置を用いた空気調整装置の別の一例を示す概略断面図である。空気調節装置21において、送風ファン22の下流側に、平板状の誘電体23、接地電極24、印加電極25、電圧付加手段26からなるイオン発生装置27が2つ設けられている。2つのイオン発生装置の一方は正イオン発生装置、他方は負イオン発生装置である。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of an air conditioner using the ion generator of the present invention. In the air conditioner 21, two ion generators 27 including a flat dielectric 23, a ground electrode 24, an application electrode 25, and a voltage addition unit 26 are provided on the downstream side of the blower fan 22. One of the two ion generators is a positive ion generator, and the other is a negative ion generator.

図1は、印加電極15の端面近傍の空間からイオンを発生させる構成を示しているが、接地電極14と印加電極15の形状を入れ換えることにより、接地電極14の端面近傍の空間からイオンを発生させる構成も採用できる。   FIG. 1 shows a configuration in which ions are generated from the space near the end face of the application electrode 15, but ions are generated from the space near the end face of the ground electrode 14 by switching the shapes of the ground electrode 14 and the application electrode 15. It is also possible to adopt a configuration that allows

たとえば図1のイオン発生装置17において、接地電極14を接地電位として印加電極15に電圧印加手段16により電圧を印加すると、誘電体13が分極を起こすため、印加電極15の端面近傍の空間に電場が発生する。この電場により、空気中の酸素や水蒸気等の電離が生じ、イオンが発生する。発生したイオンは、送風ファン12によって空間に供給される。   For example, in the ion generator 17 of FIG. 1, when a voltage is applied to the application electrode 15 by the voltage application means 16 with the ground electrode 14 as the ground potential, the dielectric 13 is polarized, so that an electric field is generated in the space near the end face of the application electrode 15. Will occur. By this electric field, ionization of oxygen, water vapor, etc. in the air occurs, and ions are generated. The generated ions are supplied to the space by the blower fan 12.

本発明のイオン発生装置においては、正の電圧を印加電極に印加した場合、印加電極の端面近傍の空間に強い電場が発生し、高濃度の正イオンと負イオンが発生する。しかし、誘電体における印加電極側の表面には周囲の空間から正の電荷が蓄積するため、印加電極の端面近傍の空間に発生した負イオンの大部分はこの正の電荷や印加電極に引き寄せられてすぐに消滅する。したがって、送風ファンが発生する風に乗って居住空間に送出されるイオンの大部分は正イオンである。   In the ion generator of the present invention, when a positive voltage is applied to the application electrode, a strong electric field is generated in the space near the end face of the application electrode, and high concentrations of positive ions and negative ions are generated. However, since positive charge accumulates from the surrounding space on the surface on the application electrode side of the dielectric, most of the negative ions generated in the space near the end face of the application electrode are attracted to the positive charge and the application electrode. It disappears soon. Therefore, most of the ions sent to the living space on the wind generated by the blower fan are positive ions.

一方、負の電圧を印加電極に印加した場合には、誘電体における印加電極側の表面には周囲の空間から負の電荷が蓄積するため、印加電極の端面近傍の空間に発生した正イオンの大部分はこの負の電荷や印加電極に引き寄せられてすぐに消滅する。したがって、送風ファンが発生する風に乗って居住空間に送出されるイオンの大部分は負イオンとなる。   On the other hand, when a negative voltage is applied to the applied electrode, negative charge accumulates from the surrounding space on the surface of the dielectric on the side of the applied electrode, so that positive ions generated in the space near the end face of the applied electrode Most of them disappear immediately after being attracted to this negative charge or applied electrode. Therefore, most of the ions sent to the living space on the wind generated by the blower fan become negative ions.

このように、印加電圧の正負を選択することにより、発生させるイオンの正負を選択することができる。また、印加電圧の上昇/下降速度や印加電圧が上昇/下降する時間の長さを調整することによって、発生させるイオンの濃度を所望の範囲内に制御することが可能である。   Thus, the positive / negative of the ion to generate | occur | produce can be selected by selecting the positive / negative of an applied voltage. Further, the concentration of ions to be generated can be controlled within a desired range by adjusting the rising / falling speed of the applied voltage and the length of time during which the applied voltage rises / falls.

本発明のイオン発生装置に組み込まれる誘電体としては、セラミックス、ガラス等の通常用いられる一般的な誘電体を用いることができ、特に限定されない。また誘電体の形状にも限定はないが、空間にイオンを送出する効率および製造コスト等の観点からは板状のものを用いることが好ましい。   As the dielectric incorporated in the ion generator of the present invention, commonly used general dielectrics such as ceramics and glass can be used, and are not particularly limited. Also, the shape of the dielectric is not limited, but a plate-like one is preferably used from the viewpoint of the efficiency of sending ions to the space and the manufacturing cost.

分極を大きくする観点においては、物理的強度が確保できる範囲で誘電体の厚みを小さくする方が有利であり、たとえばアルミナを用いる場合には、厚みを0.5mm以下とすることが好ましい。   From the viewpoint of increasing the polarization, it is advantageous to reduce the thickness of the dielectric within a range in which the physical strength can be ensured. For example, when alumina is used, the thickness is preferably 0.5 mm or less.

さらに、外部電場に対して生じる分極は外部電場の履歴に影響されないことが好ましく、自発分極を生じない常誘電体が特に好適に用いられる。   Furthermore, the polarization generated with respect to the external electric field is preferably not affected by the history of the external electric field, and a paraelectric material that does not generate spontaneous polarization is particularly preferably used.

誘電体を挟んで対向する接地電極および印加電極は、誘電体の表面に、たとえばタングステン、金、銀、白金、パラジウム、アルミニウム、銅、ニッケル、モリブデン等の金属またはこれらの金属を含む導電材料の膜を物理的または化学的に形成することによって得ることができる。本発明のイオン発生装置は電極端面近傍の空間からイオンを発生させるため、イオン発生側の電極は、端面の長さができるだけ長くなるような形状とすることが好ましい。具体的には、内部に多数の透穴を有するものや、複雑な形状の透穴を有するものが好ましく用いられる。   The ground electrode and the application electrode facing each other across the dielectric are formed on the surface of the dielectric by, for example, a metal such as tungsten, gold, silver, platinum, palladium, aluminum, copper, nickel, molybdenum, or a conductive material containing these metals. It can be obtained by physically or chemically forming the film. Since the ion generator of the present invention generates ions from the space near the electrode end face, the electrode on the ion generating side is preferably shaped so that the end face is as long as possible. Specifically, those having a large number of through-holes inside and those having a complex-shaped through-hole are preferably used.

接地電極としては、ステンレス、タングステンの他、金、銀、白金、パラジウム、アルミニウム、銅、ニッケル、モリブデン等の金属またはこれらの金属を含む導電材料を用いることができるが、たとえば厚さ0.05mmの板状のステンレスを好ましく用いることができる。   As the ground electrode, in addition to stainless steel, tungsten, metals such as gold, silver, platinum, palladium, aluminum, copper, nickel, molybdenum, or conductive materials containing these metals can be used. The plate-like stainless steel can be preferably used.

印加電極としては、たとえば線径0.15mmのステンレス線をメッシュ状に織ったステンレス網であって、周縁が幅20mm、長さ5mmの長方形であるもの等を用いることができる。メッシュ状とすることで印加電極は長い端面を有し、広範囲の空間からイオンが発生する。   As the application electrode, it is possible to use, for example, a stainless steel net woven in a mesh shape of a stainless steel wire having a wire diameter of 0.15 mm, and a peripheral edge of a rectangle having a width of 20 mm and a length of 5 mm. By applying the mesh shape, the application electrode has a long end face, and ions are generated from a wide space.

なお、たとえば図1において、接地電極14と印加電極15との端面間に導電性の高い放電路が形成されて大きな電流が流れることを防止するため、接地電極14および印加電極15は誘電体13よりも小さく形成され、接地電極14および印加電極15の周縁は誘電体13の周縁から5mm以上後退させられていることが好ましい。この場合、接地電極と印加電極との間に大きな電流が流れることを防止できる。   For example, in FIG. 1, in order to prevent a large current from flowing due to the formation of a highly conductive discharge path between the end faces of the ground electrode 14 and the application electrode 15, the ground electrode 14 and the application electrode 15 are made of a dielectric 13. It is preferable that the periphery of the ground electrode 14 and the application electrode 15 is set back by 5 mm or more from the periphery of the dielectric 13. In this case, it is possible to prevent a large current from flowing between the ground electrode and the application electrode.

また、印加電極15の端面近傍の空間全体に強い電場を発生させるため、接地電極14は印加電極15よりも大きく形成され、印加電極15の周縁が接地電極14の周縁から5mm以上後退させられていることが好ましい。この場合、印加電極の端面近傍の空間全体からイオンを発生させることができる。   Further, in order to generate a strong electric field in the entire space near the end face of the application electrode 15, the ground electrode 14 is formed larger than the application electrode 15, and the periphery of the application electrode 15 is retreated by 5 mm or more from the periphery of the ground electrode 14. Preferably it is. In this case, ions can be generated from the entire space near the end face of the application electrode.

本発明のイオン発生装置の電圧印加手段としては、時間変化する正の電圧または負の電圧を所望の波形で印加できるものであって一般的に用いられる構成のものを適宜適用でき、特に限定されない。   The voltage application means of the ion generator of the present invention is not particularly limited, as it can apply a time-varying positive voltage or negative voltage with a desired waveform and can be applied in a generally used configuration. .

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.

イオン発生装置を製造し、実施例および比較例の電圧印加条件において発生したイオンを、送風ファンによって空間に送出し、測定位置におけるイオン濃度を測定した。   An ion generator was manufactured, and ions generated under the voltage application conditions of the example and the comparative example were sent to the space by a blower fan, and the ion concentration at the measurement position was measured.

<イオン発生装置の製造>
誘電体として、共立マテリアル(株)製の積層セラミックコンデンサ用配合品粉末「MCC−B30J」を焼結して作製した、縦(送風方向)95mm×横95mm×厚み5mmのセラミックス、接地電極として、縦75mm×横75mm×厚み0.05mmの板状のステンレス、印加電極として、線径0.15mmのステンレス線をメッシュ状に織った縦5mm×横20mmのステンレス網をそれぞれ用いた。中興化成工業(株)製の粘着テープ「AGF−100A」を用いて誘電体の一方の表面に接地電極を固定し、誘電体の他方の表面に印加電極を固定した。固定に際し、横方向については、誘電体、接地電極、印加電極の中心線の位置を合わせた。縦方向については、誘電体、接地電極、印加電極それぞれの送風ファンから遠い方の端が、接地電極と誘電体との間で10mm、印加電極と誘電体との間で30mmの間隔を持つように位置を合わせた。それぞれの電極と電圧印加手段を、アルファ・ワイヤ−・カンパニー製の電線「5854/7」を用いて接続する方法により、イオン発生装置を製造した。
<Manufacture of ion generator>
As a dielectric, a ceramic powder with a longitudinal (air blowing direction) of 95 mm × width of 95 mm × thickness of 5 mm, produced by sintering a mixed ceramic capacitor compound powder “MCC-B30J” manufactured by Kyoritsu Material Co., Ltd., as a ground electrode, A plate-like stainless steel having a length of 75 mm × width of 75 mm × thickness of 0.05 mm, and a stainless steel mesh of length 5 mm × width 20 mm obtained by weaving stainless steel wires having a wire diameter of 0.15 mm in a mesh shape were used as application electrodes. A ground electrode was fixed to one surface of the dielectric using an adhesive tape “AGF-100A” manufactured by Chukoh Chemical Industry Co., Ltd., and an applied electrode was fixed to the other surface of the dielectric. At the time of fixing, the positions of the center lines of the dielectric, the ground electrode, and the applied electrode were aligned in the lateral direction. In the vertical direction, the ends of the dielectric, the ground electrode, and the application electrode that are far from the blower fan have a distance of 10 mm between the ground electrode and the dielectric and a distance of 30 mm between the application electrode and the dielectric. Aligned to. The ion generator was manufactured by the method of connecting each electrode and a voltage application means using the electric wire "5854/7" by an alpha wire company.

<イオンの発生>
後述の実施例および比較例の条件で印加電極に電圧を印加し、正イオンまたは負イオンを発生させた。イオン発生の際には、オリエンタルモーター(株)製のクロスフローファン「MF930−BC」を印加電圧から15cm離して設置し、周波数60Hz、電圧実効値40Vの交流電圧を印加することにより、印加電極の位置で風速4.0m/secとなるよう風を送った。
<Ion generation>
A voltage was applied to the application electrode under the conditions of Examples and Comparative Examples described later to generate positive ions or negative ions. When generating ions, install a cross flow fan “MF930-BC” manufactured by Oriental Motor Co., Ltd. 15 cm away from the applied voltage, and apply an AC voltage with a frequency of 60 Hz and an effective voltage of 40 V to apply the electrodes The wind was sent so that the wind speed was 4.0 m / sec.

<発生イオン濃度の測定>
発生イオン濃度の測定には、(株)ダン科学製空気イオンカウンタ(型番83−1001B−II)を用いた。なお発生イオン濃度は、印加電極から送風ファンの風下方向に50cmの位置で検出された移動度1cm/Vsec以上の小イオンの濃度(個/cm)によって示した。
<Measurement of generated ion concentration>
For the measurement of the generated ion concentration, an air ion counter (model number 83-1001B-II) manufactured by Dan Kagaku Co., Ltd. was used. The generated ion concentration was indicated by the concentration (number / cm 3 ) of small ions having a mobility of 1 cm 2 / Vsec or more detected at a position 50 cm from the application electrode in the leeward direction of the blower fan.

(実施例1)
上記の方法で製造したイオン発生装置の印加電極に、図3に示す波形で時間変化する正の電圧を印加し、発生した正イオンの濃度を測定した。
(Example 1)
A positive voltage changing with time in the waveform shown in FIG. 3 was applied to the application electrode of the ion generator manufactured by the above method, and the concentration of the generated positive ions was measured.

図3は実施例1の印加電圧の波形を示す図である。時刻0からTまでの間に電圧を一定の速度1.5kV/Tで0kVから1.5kVまで上昇させた後、1.5kVの電圧を0.15msec維持した。そして、Tの時間をかけて電圧を一定の速度1.5kV/Tで1.5kVから0kVまで下降させた後、時刻Tまで、0kVの電圧を0.65msec維持した。以上を1周期とし、1sec/T(単位:Hz)の頻度で周期的に繰り返した。 FIG. 3 is a diagram illustrating a waveform of an applied voltage according to the first embodiment. After the voltage during the period from the time 0 to T R was increased from 0kV at a constant speed 1.5 kV / T R to 1.5 kV, and 0.15msec maintains the voltage of 1.5 kV. Then, after lowering from 1.5kV voltage over time T R at a constant speed 1.5kV / T R to 0 kV, until the time T, and 0.65msec maintains the voltage of 0 kV. The above was made into 1 period, and it repeated periodically with the frequency of 1 sec / T (unit: Hz).

図4は実施例1において発生した正イオンの濃度を示す図である。図4において、縦軸は正イオン濃度(単位:個/cm)、横軸は電圧上昇(下降)時間T(単位:msec)である。 FIG. 4 is a graph showing the concentration of positive ions generated in Example 1. 4, the vertical axis represents the positive ion concentration (unit: pieces / cm 3), the horizontal axis represents voltage rise (fall) time T R (unit: msec) is.

(実施例2)
上記の方法で製造したイオン発生装置の印加電極に、図5に示す波形で時間変化する負の電圧を印加し、発生した負イオンの濃度を測定した。
(Example 2)
A negative voltage changing with time in the waveform shown in FIG. 5 was applied to the application electrode of the ion generator manufactured by the above method, and the concentration of the generated negative ions was measured.

図5は実施例2の印加電圧の波形を示す図である。時刻0からTまでの間に電圧を一定の速度1.5kV/Tで0kVから−1.5kVまで下降させた後、−1.5kVの電圧を0.15msec維持した。そして、Tの時間をかけて電圧を一定の速度1.5kV/Tで−1.5kVから0kVまで上昇させた後、時刻Tまで、0kVの電圧を0.65msec維持した。以上を1周期とし、1sec/T(単位:Hz)の頻度で周期的に繰り返した。 FIG. 5 is a diagram illustrating a waveform of an applied voltage according to the second embodiment. After the voltage during the period from the time 0 to T R is lowered from 0kV at a constant speed 1.5 kV / T R to -1.5 kV, and 0.15msec maintains the voltage of -1.5 kV. Then, after raising from -1.5kV voltage over time T R at a constant speed 1.5 kV / T R to 0 kV, until the time T, and 0.65msec maintains the voltage of 0 kV. The above was made into 1 period, and it repeated periodically with the frequency of 1 sec / T (unit: Hz).

図6は実施例2において発生した負イオンの濃度を示す図である。図6において、縦軸は負イオン濃度(単位:個/cm)、横軸は電圧上昇(下降)時間T(単位:msec)である。 FIG. 6 is a graph showing the concentration of negative ions generated in Example 2. 6, the vertical axis represents a negative ion concentration (unit: pieces / cm 3), the horizontal axis represents voltage rise (fall) time T R (unit: msec) is.

(実施例3)
上記の方法で製造したイオン発生装置の印加電極に、図7に示す波形で時間変化する正の電圧を印加し、発生した正イオンの濃度を測定した。
(Example 3)
A positive voltage changing with time in the waveform shown in FIG. 7 was applied to the application electrode of the ion generator manufactured by the above method, and the concentration of the generated positive ions was measured.

図7は実施例3の印加電圧の波形を示す図である。時刻0からTまでの間に電圧を一定の速度1.5kV/Tで1.5kVから3.0kVまで上昇させた後、3.0kVの電圧を0.15msec維持した。そして、Tの時間をかけて電圧を一定の速度1.5kV/Tで3.0kVから1.5kVまで下降させた後、時刻Tまで、1.5kVの電圧を0.65msec維持した。以上を1周期とし、1sec/T(単位:Hz)の頻度で周期的に繰り返した。 FIG. 7 is a diagram illustrating a waveform of an applied voltage according to the third embodiment. After the voltage during the period from the time 0 to T R was increased from 1.5kV at a constant speed 1.5kV / T R to 3.0 kV, and 0.15msec maintains the voltage of 3.0 kV. Then, after lowering from 3.0kV voltage over time T R at a constant speed 1.5 kV / T R to 1.5 kV, and the time T, and 0.65msec maintains the voltage of 1.5 kV. The above was made into 1 period, and it repeated periodically with the frequency of 1 sec / T (unit: Hz).

図8は実施例3において発生した正イオンの濃度を示す図である。図8において、縦軸は正イオン濃度(単位:個/cm)、横軸は電圧上昇(下降)時間T(単位:msec)である。 FIG. 8 is a graph showing the concentration of positive ions generated in Example 3. 8, the vertical axis represents the positive ion concentration (unit: pieces / cm 3), the horizontal axis represents voltage rise (fall) time T R (unit: msec) is.

(実施例4)
上記の方法で製造したイオン発生装置の印加電極に、図9に示す波形で時間変化する負の電圧を印加し、発生した負イオンの濃度を測定した。
Example 4
A negative voltage changing with time in the waveform shown in FIG. 9 was applied to the application electrode of the ion generator manufactured by the above method, and the concentration of the generated negative ions was measured.

図9は実施例4の印加電圧の波形を示す図である。時刻0からTまでの間に電圧を一定の速度1.5kV/Tで−1.5kVから−3.0kVまで下降させた後、−3.0kVの電圧を0.15msec維持した。そして、Tの時間をかけて電圧を一定の速度1.5kV/Tで−3.0kVから−1.5kVまで上昇させた後、時刻Tまで、−1.5kVの電圧を0.65msec維持した。以上を1周期とし、1sec/T(単位:Hz)の頻度で周期的に繰り返した。 FIG. 9 is a diagram illustrating a waveform of an applied voltage according to the fourth embodiment. After the voltage during the period from the time 0 to T R is lowered from -1.5kV at a constant speed 1.5 kV / T R to -3.0 kV, and 0.15msec maintains the voltage of -3.0 kV. Then, after raising from -3.0kV voltage over time T R at a constant speed 1.5 kV / T R to -1.5 kV, until time T, a voltage of -1.5 kV 0.65 msec Maintained. The above was made into 1 period, and it repeated periodically with the frequency of 1 sec / T (unit: Hz).

図10は実施例4において発生した負イオンの濃度を示す図である。図10において、縦軸は負イオン濃度(単位:個/cm)、横軸は電圧上昇(下降)時間T(単位:msec)である。 FIG. 10 is a graph showing the concentration of negative ions generated in Example 4. 10, the vertical axis represents a negative ion concentration (unit: pieces / cm 3), the horizontal axis represents voltage rise (fall) time T R (unit: msec) is.

(実施例5)
上記の方法で製造したイオン発生装置の印加電極に、図11に示す波形で時間変化する正の電圧を印加し、発生した正イオンの濃度を測定した。
(Example 5)
A positive voltage changing with time in the waveform shown in FIG. 11 was applied to the application electrode of the ion generator manufactured by the above method, and the concentration of the generated positive ions was measured.

図11は実施例5の印加電圧の波形を示す図である。時刻0から時刻0.1msecまでの間に電圧を1.5kVから3.0kVまで一定の速度15kV/msecで上昇させた後、3.0kVの電圧を0.15msec維持した。そして、時刻0.25msecから時刻0.35msecまでの間に電圧を3.0kVから1.5kVまで一定の速度15kV/msecで下降させた後、時刻Tまで1.5kVの電圧を維持した。この時間変化を、1sec/T(単位:Hz)の頻度で周期的に繰り返した。   FIG. 11 is a diagram illustrating a waveform of an applied voltage according to the fifth embodiment. After the voltage was increased from 1.5 kV to 3.0 kV at a constant rate of 15 kV / msec from time 0 to time 0.1 msec, the voltage of 3.0 kV was maintained at 0.15 msec. Then, the voltage was lowered from 3.0 kV to 1.5 kV at a constant rate of 15 kV / msec between time 0.25 msec and time 0.35 msec, and then the voltage of 1.5 kV was maintained until time T. This time change was periodically repeated at a frequency of 1 sec / T (unit: Hz).

図12は実施例5において発生した正イオンの濃度を示す図である。図12において、縦軸は正イオン濃度(単位:個/cm)、横軸は電圧波形の頻度(単位:Hz)である。 FIG. 12 is a graph showing the concentration of positive ions generated in Example 5. In FIG. 12, the vertical axis represents the positive ion concentration (unit: number / cm 3 ), and the horizontal axis represents the frequency of the voltage waveform (unit: Hz).

(実施例6)
上記の方法で製造したイオン発生装置の印加電極に、図13に示す波形で時間変化する負の電圧を印加し、発生した負イオンの濃度を測定した。
(Example 6)
A negative voltage changing with time in the waveform shown in FIG. 13 was applied to the application electrode of the ion generator manufactured by the above method, and the concentration of the generated negative ions was measured.

図13は実施例6の印加電圧の波形を示す図である。時刻0から時刻0.1msecまでの間に電圧を−1.5kVから−3.0kVまで一定の速度15kV/msecで下降させた後、−3.0kVの電圧を0.15msec維持した。そして、時刻0.25msecから時刻0.35msecまでの間に電圧を−3.0kVから−1.5kVまで一定の速度15kV/msecで上昇させた後、時刻Tまで−1.5kVの電圧を維持した。この時間変化を、1sec/T(単位:Hz)の頻度で周期的に繰り返した。   FIG. 13 is a diagram illustrating a waveform of an applied voltage according to the sixth embodiment. The voltage was lowered from −1.5 kV to −3.0 kV at a constant rate of 15 kV / msec from time 0 to time 0.1 msec, and then the voltage of −3.0 kV was maintained at 0.15 msec. Then, after increasing the voltage from -3.0 kV to -1.5 kV at a constant rate of 15 kV / msec between time 0.25 msec and time 0.35 msec, the voltage of -1.5 kV is maintained until time T. did. This time change was periodically repeated at a frequency of 1 sec / T (unit: Hz).

図14は実施例6において発生した負イオンの濃度を示す図である。図14において、縦軸は負イオン濃度(単位:個/cm)、横軸は電圧波形の頻度(単位:Hz)である。 FIG. 14 is a graph showing the concentration of negative ions generated in Example 6. In FIG. 14, the vertical axis represents the negative ion concentration (unit: number / cm 3 ), and the horizontal axis represents the frequency of the voltage waveform (unit: Hz).

(実施例7)
上記の方法で製造したイオン発生装置の印加電極に、図15に示す波形で時間変化する正の電圧を印加し、発生した正イオンの濃度を測定した。
(Example 7)
A positive voltage changing with time in the waveform shown in FIG. 15 was applied to the application electrode of the ion generator manufactured by the above method, and the concentration of the generated positive ions was measured.

図15は実施例7の印加電圧の波形を示す図である。時刻0から時刻Tまでの間に、電圧を0kVからVMAXkVまで、一定の速度(1/1.4)kV/msecで上昇させた後、VMAXの電圧を0.15msec維持した。そして、時刻Tの時間をかけて電圧をVMAXから0kVまで一定の速度(1/1.4)kV/msecで下降させた後、時刻Tまで0kVの電圧を0.65msec維持した。この時間変化を、1sec/T(単位:Hz)の頻度で周期的に繰り返した。 FIG. 15 is a diagram illustrating a waveform of an applied voltage according to the seventh embodiment. During the period from the time 0 to the time T R, the voltage from 0kV to V MAX kV, after raising at a constant rate (1 / 1.4) kV / msec , and 0.15msec maintains the voltage of V MAX. After the voltage over time of the time T R is lowered at a constant rate (1 / 1.4) kV / msec from V MAX to 0 kV, and 0.65msec maintains the voltage of 0 kV to time T. This time change was periodically repeated at a frequency of 1 sec / T (unit: Hz).

図16は実施例7において発生した正イオンの濃度を示す図である。図16において、縦軸は正イオン濃度(単位:個/cm)、横軸はVMAX(単位:kV)である。 FIG. 16 is a diagram showing the concentration of positive ions generated in Example 7. In FIG. 16, the vertical axis represents the positive ion concentration (unit: number / cm 3 ), and the horizontal axis represents V MAX (unit: kV).

(実施例8)
上記の方法で製造したイオン発生装置の印加電極に、図17に示す波形で時間変化する負の電圧を印加し、発生した負イオンの濃度を測定した。
(Example 8)
A negative voltage changing with time in the waveform shown in FIG. 17 was applied to the application electrode of the ion generator manufactured by the above method, and the concentration of the generated negative ions was measured.

図17は実施例8の印加電圧の波形を示す図である。時刻0から時刻Tまでの間に、電圧を0kVから−VMAXkVまで、一定の速度(1/1.4)kV/msecで下降させた後、−VMAXの電圧を0.15msec維持した。そして、時刻Tの時間をかけて電圧を−VMAXから0kVまで一定の速度(1/1.4)kV/msecで上昇させた後、時刻Tまで0kVの電圧を0.65msec維持した。この時間変化を、1sec/T(単位:Hz)の頻度で周期的に繰り返した。 FIG. 17 is a diagram illustrating a waveform of an applied voltage according to the eighth embodiment. During the period from the time 0 to the time T R, the voltage from 0kV to -V MAX kV, after lowered at a constant rate (1 / 1.4) kV / msec , 0.15msec maintain the voltage of -V MAX did. Then, after raising at time T constant speed voltage over time of the R from -V MAX to 0kV (1 / 1.4) kV / msec, a voltage of 0 kV to time T maintained 0.65 msec. This time change was periodically repeated at a frequency of 1 sec / T (unit: Hz).

図18は実施例8において発生した負イオンの濃度を示す図である。図18において、縦軸は負イオン濃度(単位:個/cm)、横軸はVMAX(単位:kV)である。 FIG. 18 is a graph showing the concentration of negative ions generated in Example 8. In FIG. 18, the vertical axis represents the negative ion concentration (unit: number / cm 3 ), and the horizontal axis represents V MAX (unit: kV).

実施例1においては、図4に示すように、印加電圧の上昇/下降速度1.5kV/Tが150V/msec以上で1万個/cm以上の正イオンが測定された。印加電圧の上昇/下降速度1.5kV/Tが大きくなると正イオン濃度も増加し、15kV/msec以上では70万個/cm以上の正イオンが測定された。 In Example 1, as shown in FIG. 4, rising / lowering speed 1.5 kV / T R of the applied voltage is measured 10,000 / cm 3 or more positive ions 150 V / msec or more. Positive ion concentration increase / lowering speed 1.5 kV / T R increases the applied voltage increases, is 15kV / msec or more was determined to 700,000 / cm 3 or more positive ions.

実施例2においても、図6に示すように、印加電圧の上昇/下降速度1.5kV/Tが150V/msec以上で1万個/cm以上の負イオンが測定され、印加電圧の上昇/下降速度1.5kV/Tが大きくなるとさらに負イオンの濃度が増加した。 Also in the second embodiment, as shown in FIG. 6, rising / lowering speed 1.5 kV / T R of the applied voltage is measured 10,000 / cm 3 or more negative ions 150 V / msec or more, increasing the applied voltage / concentration lowering speed 1.5 kV / T R becomes larger when more negative ions is increased.

直流波と時間変化する波形とを重ね合わせた波形の電圧を印加した実施例3、実施例4においては、実施例1、2よりもさらに発生イオン濃度が増加した。   In Example 3 and Example 4 in which a voltage having a waveform obtained by superimposing a DC wave and a time-varying waveform was applied, the generated ion concentration was further increased as compared with Examples 1 and 2.

まず、実施例3においては、図8に示すように、印加電圧の上昇/下降速度1.5kV/Tが150V/msec以上で10万個/cm以上、15kV/msec以上では100万個/cm以上の正イオンが測定された。 First, in the third embodiment, as shown in FIG. 8, rising / lowering speed 1.5 kV / T R of the applied voltage is 150 V / msec or more 100,000 / cm 3 or more, 1,000,000 in 15kV / msec or more Positive ions greater than / cm 3 were measured.

実施例4においては、図10に示すように、印加電圧の上昇/下降速度1.5kV/Tが150V/msec以上では10万個/cm以上、15kV/msec以上では100万個/cm以上の負イオンが測定された。 Implemented in the example 4, as shown in FIG. 10, 100,000 in rising / lowering speed 1.5 kV / T R of the applied voltage is 150 V / msec or more / cm 3 or more, 15kV / 100 thousands in msec or more / cm Three or more negative ions were measured.

また、実施例5および6の結果より、印加電圧波形の頻度が大きくなるにしたがって放電プラズマを発生させる強い電場が発生している時間が多くなり、発生イオン濃度が増加することが確認できる。   Further, from the results of Examples 5 and 6, it can be confirmed that as the frequency of the applied voltage waveform increases, the time during which a strong electric field for generating discharge plasma is generated increases, and the generated ion concentration increases.

さらに、実施例7および8の結果より、印加電圧が上昇/下降する時間が長くなるにしたがって強い電場が発生し、発生イオン濃度が増加することが確認できる。   Furthermore, from the results of Examples 7 and 8, it can be confirmed that a strong electric field is generated and the generated ion concentration is increased as the applied voltage rises / falls longer.

これらの結果より、印加電圧の大きさを時間変化させることでイオンを高濃度で発生させることができるが、印加電圧の上昇/下降速度を大きくすることによって、イオン発生量をさらに増加させることが可能であることが分かる。また、直流波と時間変化する波形を重ね合わせた波形の電圧を印加した場合や、印加電圧が上昇/下降する時間を長くした場合には、強い電場が生じている時間を長く確保することができるため、発生イオン濃度をさらに増加させることが可能であることが確認できる。   From these results, it is possible to generate ions at a high concentration by changing the magnitude of the applied voltage with time, but it is possible to further increase the amount of generated ions by increasing the rising / falling speed of the applied voltage. It turns out that it is possible. In addition, when a voltage with a waveform obtained by superimposing a DC wave and a time-varying waveform is applied, or when the time during which the applied voltage rises / falls is lengthened, the time during which a strong electric field is generated can be secured long. Therefore, it can be confirmed that the generated ion concentration can be further increased.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明のイオン発生装置は、電極に印加する正または負の電圧の大きさを時間変化させることにより正イオンまたは負イオンを高濃度で発生させることができ、高濃度の正イオンおよび/または負イオンを空間に送出する空気調節装置に対して好適に適用できる。   The ion generator of the present invention can generate positive ions or negative ions at a high concentration by changing the magnitude of the positive or negative voltage applied to the electrode with time, and can generate high concentrations of positive ions and / or negative ions. The present invention can be suitably applied to an air conditioner that delivers ions to a space.

本発明のイオン発生装置を用いた空気調節装置の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the air conditioning apparatus using the ion generator of this invention. 本発明のイオン発生装置を用いた空気調整装置の別の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the air conditioning apparatus using the ion generator of this invention. 実施例1の印加電圧の波形を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a waveform of an applied voltage in Example 1. 実施例1において発生した正イオンの濃度を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the concentration of positive ions generated in Example 1. 実施例2の印加電圧の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the applied voltage of Example 2. FIG. 実施例2において発生した負イオンの濃度を示す図である。It is a figure which shows the density | concentration of the negative ion generate | occur | produced in Example 2. FIG. 実施例3の印加電圧の波形を示す図である。6 is a diagram illustrating a waveform of an applied voltage in Example 3. FIG. 実施例3において発生した正イオンの濃度を示す図である。6 is a diagram showing the concentration of positive ions generated in Example 3. FIG. 実施例4の印加電圧の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the applied voltage of Example 4. FIG. 実施例4において発生した負イオンの濃度を示す図である。It is a figure which shows the density | concentration of the negative ion which generate | occur | produced in Example 4. FIG. 実施例5の印加電圧の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the applied voltage of Example 5. FIG. 実施例5において発生した正イオンの濃度を示す図である。It is a figure which shows the density | concentration of the positive ion generate | occur | produced in Example 5. FIG. 実施例6の印加電圧の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the applied voltage of Example 6. FIG. 実施例6において発生した負イオンの濃度を示す図である。It is a figure which shows the density | concentration of the negative ion generate | occur | produced in Example 6. FIG. 実施例7の印加電圧の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the applied voltage of Example 7. FIG. 実施例7において発生した正イオンの濃度を示す図である。It is a figure which shows the density | concentration of the positive ion which generate | occur | produced in Example 7. FIG. 実施例8の印加電圧の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the applied voltage of Example 8. FIG. 実施例8において発生した負イオンの濃度を示す図である。It is a figure which shows the density | concentration of the negative ion generate | occur | produced in Example 8. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11、21 空気調節装置、12、22 送風ファン、13、23 誘電体、14、24 接地電極、15、25 印加電極、16、26 電圧印加手段、17、27 イオン発生装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 21 Air conditioner, 12, 22 Blower fan, 13, 23 Dielectric, 14, 24 Ground electrode, 15, 25 Application electrode, 16, 26 Voltage application means, 17, 27 Ion generator.

Claims (5)

誘電体を挟んで対向する電極を設け、前記電極間に時間変化する正の電圧、または時間変化する負の電圧を印加することによってイオンを発生させることを特徴とするイオン発生装置。   An ion generator comprising: an electrode facing each other across a dielectric, and generating ions by applying a positive voltage that changes with time or a negative voltage that changes with time between the electrodes. 前記電圧の上昇速度または下降速度の最大値が150V/msec以上であることを特徴とする請求項1に記載のイオン発生装置。   The ion generator according to claim 1, wherein the maximum value of the voltage rising speed or the falling speed is 150 V / msec or more. 前記電圧の波形が、直流波と、時間変化する波形とを重ね合わせた波形であることを特徴とする請求項1または2に記載のイオン発生装置。   The ion generator according to claim 1 or 2, wherein the voltage waveform is a waveform obtained by superimposing a DC wave and a time-varying waveform. 請求項1〜3のいずれかに記載のイオン発生装置を少なくとも2つ備え、このうちの少なくとも1つのイオン発生装置には正の電圧を印加し、残りのイオン発生装置のうちの少なくとも1つには負の電圧を印加することにより、正イオンおよび負イオンの両方を発生させることを特徴とするイオン発生装置。   At least two ion generators according to any one of claims 1 to 3 are provided, a positive voltage is applied to at least one of the ion generators, and at least one of the remaining ion generators is applied. Is an ion generator that generates both positive ions and negative ions by applying a negative voltage. 請求項1〜4のいずれかに記載のイオン発生装置を備え、正イオンおよび/または負イオンを空気中に送出することを特徴とする空気調節装置。   An air conditioner comprising the ion generator according to any one of claims 1 to 4 and delivering positive ions and / or negative ions into the air.
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