JP2005116229A - Ion generating apparatus and electric apparatus equipped with it - Google Patents
Ion generating apparatus and electric apparatus equipped with it Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005116229A JP2005116229A JP2003346007A JP2003346007A JP2005116229A JP 2005116229 A JP2005116229 A JP 2005116229A JP 2003346007 A JP2003346007 A JP 2003346007A JP 2003346007 A JP2003346007 A JP 2003346007A JP 2005116229 A JP2005116229 A JP 2005116229A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- discharge
- discharge unit
- ion
- ions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、プラスイオンとマイナスイオンを空間に放出することで、空気中に浮遊する細菌やカビ菌、有害物質などを分解することが可能なイオン発生装置及びこれを備えた電気機器に関するものである。なお、上記の電気機器に該当する例としては、主に閉空間(家屋内、ビル内の一室、病院の病室や手術室、車内、飛行機内、船内、倉庫内、冷蔵庫の庫内等)にプラスイオンとマイナスイオンを放出する空気調和機、除湿器、加湿器、空気清浄機、冷蔵庫、ファンヒータ、電子レンジ、洗濯乾燥機、掃除機、殺菌装置等を挙げることができる。 The present invention relates to an ion generator capable of decomposing bacteria, fungi, harmful substances, etc. floating in the air by releasing positive ions and negative ions into the space, and an electric device equipped with the same. is there. In addition, as an example applicable to the above-mentioned electrical equipment, it is mainly a closed space (inside a house, one room in a building, a hospital room or operating room, a car, an airplane, a ship, a warehouse, a refrigerator, etc.) Examples thereof include air conditioners, dehumidifiers, humidifiers, air purifiers, refrigerators, fan heaters, microwave ovens, washing / drying machines, vacuum cleaners, and sterilizers that release positive ions and negative ions.
プラスイオン、マイナスイオンの両極性のイオンを放出して、空気中にプラスイオンであるH+(H2O)mと、マイナスイオンであるO2 -(H2O)n(m、nは自然数)を略同等量発生させることにより、両イオンが空気中の浮遊カビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その際に生成される活性種の水酸基ラジカル(・OH)の作用により、前記浮遊カビ菌等を不活化することが可能なイオン発生装置に関する発明が本発明者等によってすでになされている(例えば、特許文献1、2を参照)。 Positive ions and negative ions are released, and positive ions H + (H 2 O) m and negative ions O 2 − (H 2 O) n (m and n are By generating approximately the same amount of natural number), both ions surround the airborne fungi and viruses in the air, and the action of the active species hydroxyl radical (.OH) generated at that time causes the airborne fungi The inventors have already made inventions relating to ion generators that can inactivate and the like (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
なお、上記の発明については、本願出願人によって既に実用化され、実用機には、セラミックの誘電体を挟んで外側に放電電極、内側に誘導電極を配設した構造のイオン発生装置、及びこれを搭載した空気清浄機や空気調和機などがある。 The above-described invention has already been put into practical use by the applicant of the present application. The practical machine includes an ion generator having a structure in which a discharge electrode is disposed outside and a induction electrode is disposed on the inside, with a ceramic dielectric interposed therebetween, and this There are air cleaners and air conditioners equipped with.
しかしながら、前記浮遊カビ菌等を不活化することが可能なイオン発生装置には、プラスイオンとマイナスイオンを同時に発生させることで、発生とともに両極性のイオンの一部は中和して消滅しているという課題があった。この問題点に鑑み、本発明者等は図3(a)に示すイオン発生装置に関する発明をなし、かかる発明に関する特許出願(特願2003−137098)が本出願人によってすでになされている。 However, the ion generator that can inactivate the above-mentioned floating molds, etc., by generating both positive ions and negative ions at the same time, some of the bipolar ions are neutralized and disappeared with the generation. There was a problem of being. In view of this problem, the present inventors have made an invention relating to the ion generator shown in FIG. 3A, and a patent application relating to such an invention (Japanese Patent Application No. 2003-137098) has already been made by the present applicant.
以下、図3(a)に示すイオン発生装置について説明する。図3(a)に示すイオン発生装置は、入力電源101から電力を受け取るトランス107の1次側回路として、整流ダイオード102、入力抵抗103、トランス駆動用スイッチング素子104、コンデンサ105、及びダイオード106を有する。入力電源101が交流商用電源の場合、入力電源101の電圧により、整流ダイオード102、入力抵抗103を介して、コンデンサ105が充電され、コンデンサ105の両端電圧が規定電圧以上になればトランス駆動用スイッチング素子104がオンして、トランス107の1次側巻線107aに電圧が印加される。その直後、コンデンサ105に充電されたエネルギーはトランス107の1次側巻線107aとトランス駆動用スイッチング素子104を通じて放電され、コンデンサ105の両端電圧はゼロに戻り、再び充電がされ、規定周期で充放電を繰り返す。
Hereinafter, the ion generator shown in FIG. The ion generator shown in FIG. 3A includes a
続いてトランス107の2次側回路について説明する。トランス107の2次巻線107bが第1放電部108の放電電極108a、誘導電極108bに接続され、トランス107の2次巻線107cが第2放電部109の放電電極109a、誘導電極109bに接続されている。1次側回路のトランス駆動用スイッチング素子104がオンすることにより、1次側のエネルギーがトランスの2次巻線107b、107cに伝達され、トランスの2次巻線107b、107cにインパルス状電圧が発生する。放電電極108aには、トランス107の2次巻線107bだけでなく、ダイオード110のアノード及びダイオード111のカソードが接続され、ダイオード110のカソードは切換リレー112の1つの選択端子112aに、またダイオード111のアノードは切換リレー112の別の選択端子112bに接続される。切換リレー112の共通端子112cは、接地または入力電源101の片側に接続される。入力電源101が交流商用電源であるとき、日本国内では入力交流商用電源の片方が接地されているため、接地端子がない電気機器などは入力電源101の片側につなげば接地するのと同じ機能を得ることができる。また、第2放電部109の放電電極109aには、トランスの2次巻線107cだけでなく、ダイオード113のアノードが接続され、ダイオード113のカソードは、接地または入力電源101の片側に接続される。
Next, the secondary side circuit of the
次に、動作電圧波形について説明する。入力電源101が交流商用電源であるとき、入力電源101の整流ダイオード102に接続されている側の電圧波形は図3(b)のようになる。トランス107の2次巻線107b、107cの両端には、ダイオードが接続されていない状態では、図3(c)のような交番電圧のインパルス波形が印加される。
Next, the operating voltage waveform will be described. When the input power supply 101 is an AC commercial power supply, the voltage waveform on the side connected to the
2次巻線107cにダイオード113が接続されることで、第2放電部109の放電電極109a、誘導電極109bの電圧を接地端子、場合によっては入力電源101の片側(ダイオード113及び切換リレー112が接続される側)を基準にみた電圧波形は、図3(f)、(g)に示すように、図3(c)の波形がそれぞれ負にバイアスされた波形となり、第2の放電部109からはマイナスイオンが発生する。
By connecting the
切換リレー112が選択端子112b側にあって、2次巻線107bがダイオード111を介して共通端子112cに接続されると、第1放電部108の放電電極108a、誘導電極108bの電圧を接地端子、場合によっては入力電源101の片側(ダイオード113及び切換リレー112が接続される側)を基準にみた電圧波形は、図3(d)、(e)に示すように、図3(c)の波形がそれぞれ正にバイアスされた波形となり、第1放電部108からはプラスイオンが発生する。また、切換リレー112が選択端子112a側にあって、2次巻線107bがダイオード110を介して共通端子112cに接続されると、第1放電部108の放電電極108a、誘導電極108bの電圧を接地端子、場合によっては入力電源101の片側(ダイオード113及び切換リレー112が接続される側)を基準にみた電圧波形は、図3(f)、(g)に示すように、図3(c)の波形がそれぞれ負にバイアスされた波形となり、第1放電部108からはマイナスイオンが発生する。
When the
図3(a)のイオン発生装置が放出するプラスイオンとしてはH+(H2O)mであり、マイナスイオンとしてはO2 -(H2O)n(m、nは自然数でH2O分子が複数個付いていることを意味する)である。 The positive ions emitted by the ion generator of FIG. 3A are H + (H 2 O) m , and the negative ions are O 2 − (H 2 O) n (m and n are natural numbers and H 2 O). Meaning that there are multiple molecules).
このように、切換リレー112の選択端子が112b側にあるとき、第1放電部108から発生するイオンはプラスイオンとなり、第2放電部109から発生するマイナスイオンとでプラス、マイナス略同量のイオンが発生する。空気中にH+(H2O)mとO2 -(H2O)nを略同量放出させることにより、これらのイオンが空気中の浮遊カビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その際生成される活性種の水酸基ラジカル(・OH)の作用により不活化することが可能となる。
In this way, when the selection terminal of the
また、切換リレー112の選択端子が112a側にあるとき、第1放電部108から発生するイオンはマイナスイオンとなり、第2放電部109から発生するマイナスイオンとで双方の放電部からマイナスイオンが発生する。この運転モードは、家庭内の電気機器などでプラスイオン過多となった空間にマイナスイオンを多量に供給し、自然界での森の中のようなプラスとマイナスのイオンバランスのとれた状態にしたいときや、リラクゼーション効果を求めたりする場合に有効となる。
第1放電部108と第2放電部109を備えるイオン発生素子の断面図を図4に示す。イオン発生素子は、誘電体114(上部誘電体114aと下部誘電体114b)と、第1放電部108(放電電極108a、誘導電極108b、放電電極接点108c、誘導電極接点108d、接続端子108e、108f、及び接続経路108g、108h)と、第2放電部109(放電電極109a、誘導電極109b、放電電極接点109c、誘導電極接点109d、接続端子109e、109f、及び接続経路109g、109h)と、コーティング層115と、を有して成る。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of an ion generating element that includes the
ここで、切換リレー112の選択端子が112b側にあるとき、放電電極108a、誘導電極108b、放電電極109a、誘導電極109bにはそれぞれ図3(d)〜(g)に示す電圧が印加されるので、各々の放電部において放電電極と誘電電極との間で生じる電界の他に、放電電極108aから放電電極109aに向かう電界と誘電電極108bから誘電電極109bに向かう電界が発生してしまう。
Here, when the selection terminal of the
前者の電界は、放電電極108a、109aから発生したプラスイオン、マイナスイオンを双方の電極に引き合う力が働くためにイオンの中和現象が起きる。また後者の電界は誘電電極108bから誘電電極109bに向かう方向で、誘電体114内部に電界がかかることになる。そして、製造工程において誘電体基材114内に気泡が存在している可能性が低いが、もしも存在した場合、誘電体基材と空気の誘電率の差により前記気泡内で電界が集中し、また気体の放電開始電圧は固体の放電開始電圧よりも低いため、気泡内で異常放電(ボイド放電)が生じ、絶縁の劣化を起こすおそれがある。
In the former electric field, an ion neutralization phenomenon occurs because a force attracts positive and negative ions generated from the
本発明は、上記の問題点に鑑み、2つの放電部間に生じる電界を弱くすることができるイオン発生装置及びこれを備えた電気機器を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the ion generator which can weaken the electric field which arises between two discharge parts in view of said problem, and an electric equipment provided with the same.
上記目的を達成するために本発明に係るイオン発生装置は、第1放電部と、第2放電部と、前記第1放電部及び前記第2放電部に電圧を印加する電圧印加回路と、を備える。そして、前記電圧印加回路は前記第1放電部でプラスイオンが発生し、前記第2放電部でマイナスイオンが発生するように、前記第1放電部及び前記第2放電部に対して交互に所定の電圧印加を行う。 In order to achieve the above object, an ion generator according to the present invention includes a first discharge unit, a second discharge unit, and a voltage application circuit that applies a voltage to the first discharge unit and the second discharge unit. Prepare. The voltage application circuit alternately alternates with respect to the first discharge part and the second discharge part so that positive ions are generated in the first discharge part and negative ions are generated in the second discharge part. The voltage is applied.
上記目的を達成するために本発明に係るイオン発生装置は、第1放電部と、第2放電部と、前記第1放電部及び前記第2放電部に電圧を印加する電圧印加回路と、を備える。そして、前記電圧印加回路は前記第1放電部でプラスイオンが発生し、前記第2放電部でマイナスイオンが発生するように、前記第1放電部及び前記第2放電部に対して交互に所定の電圧印加を行う。 In order to achieve the above object, an ion generator according to the present invention includes a first discharge unit, a second discharge unit, and a voltage application circuit that applies a voltage to the first discharge unit and the second discharge unit. Prepare. The voltage application circuit alternately alternates with respect to the first discharge part and the second discharge part so that positive ions are generated in the first discharge part and negative ions are generated in the second discharge part. The voltage is applied.
このような構成によると、電圧印加が行われていない放電部はフローティング状態になるため、2つの放電部間に生じる電界を弱くすることができる。したがって、2つの放電部間に生じる電界に起因するイオンの中和現象や誘電体内のボイド放電の可能性を低減することができる。 According to such a configuration, since the discharge part to which no voltage is applied is in a floating state, the electric field generated between the two discharge parts can be weakened. Therefore, it is possible to reduce the possibility of ion neutralization and void discharge in the dielectric due to the electric field generated between the two discharge portions.
また、前記第1放電部と前記第2放電部が1つの誘電体基材に設けられるようにするとよい。 The first discharge part and the second discharge part may be provided on one dielectric substrate.
このような構成によると、第1放電部と前記第2放電部とを同じ製造工程で形成することができるので、製造コストを抑え、かつ小型、コンパクトにすることができる。 According to such a configuration, since the first discharge part and the second discharge part can be formed in the same manufacturing process, the manufacturing cost can be reduced, and the apparatus can be made small and compact.
また、前記電圧印加回路が、入力電源から供給される電圧の値が正(または負)の半周期で前記第1放電部に交流インパルス電圧をプラスにバイアスした電圧を印加することでプラスイオンを発生させる第1電圧印加手段と、前記入力電源から供給される電圧の値が前記とは逆の半周期のときに前記第2放電部に交流インパルス電圧をマイナスにバイアスした電圧を印加することでマイナスイオンを発生させる第2電圧印加手段と、を有する構成にするとよい。 Further, the voltage application circuit applies positive ions to the first discharge unit in a half cycle in which the value of the voltage supplied from the input power source is positive (or negative) to positive ions. A first voltage applying means for generating, and applying a voltage obtained by biasing an AC impulse voltage negatively to the second discharge part when the value of the voltage supplied from the input power source is a half cycle opposite to the above. It is preferable to have a configuration including a second voltage applying unit that generates negative ions.
このような構成によると、第1放電部及び第2放電部に対して交互に所定の電圧印加を行う電圧印加回路を簡単な回路構成(例えば、互いに別々の放電部に接続される2つのトランスと、互いに別々のトランスの1次側に接続され接続方向が逆である2つの整流ダイオードとを用いた回路)で実現することができる。 According to such a configuration, a voltage application circuit that alternately applies a predetermined voltage to the first discharge unit and the second discharge unit has a simple circuit configuration (for example, two transformers connected to separate discharge units). And a circuit using two rectifier diodes connected to primary sides of different transformers and having opposite connection directions.
また、前記入力電源と前記第1電圧印加手段との通電/遮断を切り換えるスイッチを備えるようにするとよい。 Further, a switch for switching between energization / cutoff between the input power supply and the first voltage applying means may be provided.
このような構成によると、当該スイッチをオフにすることで、プラスイオンの発生を停止させるとともに、マイナスイオンを発生させて、家庭内の電気機器などでプラスイオン過多となった空間にマイナスイオンを多量に供給し、自然界での森の中のようなプラスとマイナスのイオンバランスのとれた状態にするためや、リラクゼーション効果を求めたりするための運転モードにすることができる。さらに当該スイッチは高耐圧や高周波による誤点弧防止機能を必要としないため、当該スイッチに低廉で小型な電子スイッチを用いることができる。 According to such a configuration, when the switch is turned off, generation of positive ions is stopped and negative ions are generated, and negative ions are generated in a space where there is an excess of positive ions in household electrical equipment. A large amount can be supplied, and the operation mode can be set to achieve a positive and negative ion balance as in a forest in nature, or to obtain a relaxation effect. Furthermore, since the switch does not require a function of preventing erroneous firing due to high withstand voltage or high frequency, an inexpensive and small electronic switch can be used for the switch.
また、上記構成のイオン発生装置は、プラスイオンとしてH+(H2O)mを発生し、マイナスイオンとしてO2 -(H2O)n(m、nは自然数であり、H2O分子が複数個付いていることを意味する)を発生する構成である。このように空気中にH+(H2O)mと
O2 -(H2O)nを略同等量発生させることにより、両イオンを空気中の浮遊細菌等に付着させ、その際に生成される活性種の水酸基ラジカル(・OH)の作用により、前記浮遊細菌等を不活性化することが可能となる。
Moreover, the ion generating device having the above structure, the H + (H 2 O) m occurred as positive ions, O 2 as negative ions - (H 2 O) n ( m, n are natural numbers, H 2 O molecules Means that a plurality of are attached). Thus H + (H 2 O) m and O 2 in the air - by (H 2 O) to generate substantially equal amounts of n, both ions are attached to the floating bacteria in the air or the like, generated when the It becomes possible to inactivate the floating bacteria and the like by the action of the hydroxyl radical (.OH) of the activated species.
また、本発明に係る電気機器は、上記いずれかの構成のイオン発生装置と、前記イオン発生装置で発生したイオンを空気中に送出する送出手段(例えば送風ファンなど)と、を備える構成にするとよい。このような構成とすることにより、機器本来の機能に加えて、搭載したイオン発生装置で空気中のイオン量やイオンバランスを変化させ、室内等の環境を所望の雰囲気状態とすることが可能となる。 Moreover, when the electric equipment according to the present invention is configured to include the ion generator having any one of the above-described configurations, and a sending unit (for example, a blower fan) that sends the ions generated by the ion generator into the air. Good. By adopting such a configuration, in addition to the original functions of the device, it is possible to change the amount of ions in the air and the ion balance with the installed ion generator to bring the indoor environment to a desired atmospheric state. Become.
本発明によると、2つの放電部間に生じる電界を弱くすることができるイオン発生装置及びこれを備えた電気機器を実現することができる。これにより、プラスイオンとマイナスイオンの中和現象を低減することができると共に、製造工程で誘電体内部に気泡が存在する可能性が低いものの、もしも発生した場合の気泡内の異常放電が生じる可能性を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ion generator which can weaken the electric field produced between two discharge parts, and an electric equipment provided with the same are realizable. As a result, the neutralization phenomenon between positive ions and negative ions can be reduced, and although there is a low possibility that bubbles exist in the dielectric during the manufacturing process, abnormal discharge in the bubbles can occur if they occur. Can be reduced.
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係るイオン発生装置の一構成例を図1(a)に示す。図1(a)に示すイオン発生装置は、2つのトランス9、10を備える。また、図1(a)に示すイオン発生装置は、入力電源1から電力を受け取るトランスの1次側回路として、入力抵抗2、スイッチ3、整流ダイオード4、整流ダイオード5、コンデンサ6、コンデンサ7、及びトランス駆動用スイッチング素子8を有する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. One structural example of the ion generator which concerns on this invention is shown to Fig.1 (a). The ion generator shown in FIG. 1A includes two
入力電源1が交流商用電源であって入力電源1の入力抵抗2に接続されている側が負電位であり尚且つスイッチ3がオンである場合、入力電源1の電圧により、入力抵抗2、スイッチ3、整流ダイオード4を介して、コンデンサ6が充電され、コンデンサ6の両端電圧が規定電圧以上になればトランス駆動用スイッチング素子8がオンして、トランス9の1次側巻線9aに電圧が印加される。その直後、コンデンサ6に充電されたエネルギーはトランス9の1次側巻線9aとトランス駆動用スイッチング素子8を通じて放電され、コンデンサ6の両端電圧はゼロに戻り、再び充電がされ、規定周期で充放電を繰り返す。また、入力電源1が交流商用電源であって入力電源1の入力抵抗2に接続されている側が正電位である場合、入力電源1の電圧により、入力抵抗2、整流ダイオード5を介して、コンデンサ7が充電され、コンデンサ7の両端電圧が規定電圧以上になればトランス駆動用スイッチング素子8がオンして、トランス10の1次側巻線10aに電圧が印加される。その直後、コンデンサ7に充電されたエネルギーはトランス10の1次側巻線10aとトランス駆動用スイッチング素子8を通じて放電され、コンデンサ7の両端電圧はゼロに戻り、再び充電がされ、規定周期で充放電を繰り返す。
When the input power source 1 is an AC commercial power source and the side connected to the input resistor 2 of the input power source 1 has a negative potential and the switch 3 is on, the input resistor 2 and the switch 3 are driven by the voltage of the input power source 1. When the capacitor 6 is charged via the rectifier diode 4 and the voltage across the capacitor 6 becomes equal to or higher than the specified voltage, the transformer driving switching element 8 is turned on, and the voltage is applied to the primary winding 9a of the transformer 9. Is done. Immediately thereafter, the energy charged in the capacitor 6 is discharged through the primary winding 9a of the transformer 9 and the transformer driving switching element 8, the voltage across the capacitor 6 returns to zero, is charged again, and is charged at a specified period. Repeat the discharge. Further, when the input power source 1 is an AC commercial power source and the side connected to the input resistor 2 of the input power source 1 has a positive potential, the capacitor of the input power source 1 through the input resistor 2 and the
続いてトランスの2次側回路について説明する。トランス9の2次巻線9bが第1放電部11の放電電極11a、誘導電極11bに接続され、トランス10の2次巻線10bが第2放電部12の放電電極12a、誘導電極12bに接続されている。入力電源1の入力抵抗2に接続されている側が負電位のときに1次側回路のトランス駆動用スイッチング素子8がオンすることにより、1次側のエネルギーがトランス9の2次巻線9bに伝達され、トランス9の2次巻線9bにインパルス状電圧が発生する。また、入力電源1の入力抵抗2に接続されている側が正電位のときに1次側回路のトランス駆動用スイッチング素子8がオンすることにより、1次側のエネルギーがトランス10の2次巻線10bに伝達され、トランス10の2次巻線10bにインパルス状電圧が発生する。
Next, the secondary circuit of the transformer will be described. The secondary winding 9b of the transformer 9 is connected to the
放電電極11aには、トランス9の2次巻線9bだけでなく、ダイオード13のカソードが接続される。ダイオード13のアノードは、接地または入力電源1の片側に接続される。入力電源1が交流商用電源であるとき、日本国内では入力交流商用電源の片方が接地されているため、接地端子がない電気機器などは入力電源1の片側につなげば接地するのと同じ機能を得ることができる。また、第2放電部12の放電電極12aには、トランス10の2次巻線10bだけでなく、ダイオード14のアノードが接続され、ダイオード14のカソードは、接地または入力電源1の片側に接続される。
Not only the secondary winding 9b of the transformer 9 but also the cathode of the
次に、動作電圧波形について説明する。入力電源1が交流商用電源であるとき、入力電源1の入力抵抗2に接続されている側の電圧波形は図1(b)のようになる。トランス10の2次巻線10bの両端には、ダイオードが接続されていない状態では、図1(c)のような交番電圧のインパルス波形が印加される。また、スイッチ3がオンである場合、トランス9の2次巻線9bの両端には、ダイオードが接続されていない状態では、図1(f)のような交番電圧のインパルス波形が印加される。
Next, the operating voltage waveform will be described. When the input power source 1 is an AC commercial power source, the voltage waveform on the side connected to the input resistor 2 of the input power source 1 is as shown in FIG. An impulse waveform of an alternating voltage as shown in FIG. 1C is applied to both ends of the secondary winding 10b of the
2次巻線10bにダイオード14が接続されることで、第2放電部12の放電電極12a、誘導電極12bの電圧を接地端子、場合によっては入力電源1の片側(ダイオード13、14が接続される側)を基準にみた電圧波形は、図1(d)、(e)に示すように、図1(c)の波形がそれぞれ負にバイアスされた波形となり、第2の放電部12からはマイナスイオンが発生する。
By connecting the
スイッチ3がオンである場合、第1放電部11の放電電極11a、誘導電極11bの電圧を接地端子、場合によっては入力電源1の片側(ダイオード13、14が接続される側)を基準にみた電圧波形は、図10(g)、(h)に示すように、図1(f)の波形がそれぞれ正にバイアスされた波形となり、第1の放電部11からはプラスイオンが発生する。また、スイッチ3がオフ状態である場合、トランス9に電圧が印加されないので、第1の放電部11からイオンは発生しない。
When the switch 3 is on, the voltages of the
図1(a)のイオン発生装置が放出するプラスイオンとしてはH+(H2O)mであり、マイナスイオンとしてはO2 -(H2O)n(m、nは自然数でH2O分子が複数個付いていることを意味する)である。 The positive ions emitted from the ion generator of FIG. 1A are H + (H 2 O) m , and the negative ions are O 2 − (H 2 O) n (m and n are natural numbers and H 2 O). Meaning that there are multiple molecules).
このように、スイッチ3がオンである場合、第1放電部11から発生するイオンはプラスイオンとなり、第2放電部12から発生するマイナスイオンとでプラス、マイナス略同量のイオンが発生する。空気中にH+(H2O)mとO2 -(H2O)nを略同量放出させることにより、これらのイオンが空気中の浮遊カビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その際生成される活性種の水酸基ラジカル(・OH)の作用により不活化することが可能となる。
Thus, when the switch 3 is on, the ions generated from the first discharge unit 11 become positive ions, and the negative ions generated from the
上記記載について詳細に述べる。第1放電部11、第2放電部12を構成する電極間に交流電圧を印加することにより、空気中の酸素ないしは水分が電離によりエネルギーを受けてイオン化し、H+(H2O)m(mは任意の自然数)とO2 -(H2O)n(nは任意の自然数)を主体としたイオンを生成し、これらをファン等により空間に放出させる。これらH+(H2O)m及びO2 -(H2O)nは、浮遊菌の表面に付着し、化学反応して活性種であるH2O2または(・OH)を生成する。H2O2または(・OH)は、極めて強力な活性を示すため、これらにより、空気中の浮遊細菌を取り囲んで不活化することができる。ここで、(・OH)は活性種の1種であり、ラジカルのOHを示している。
The above description will be described in detail. By applying an AC voltage between the electrodes constituting the first discharge part 11 and the
活性種である過酸化水素H2O2または水酸基ラジカル(・OH)は、有害物質を酸化若しくは分解して、ホルムアルデヒドやアンモニアなどの化学物質を、二酸化炭素や、水、窒素などの無害な物質に変換することにより、実質的に無害化することが可能である。 Hydrogen peroxide H 2 O 2 or hydroxyl radical (OH), which is an active species, oxidizes or decomposes harmful substances to form chemical substances such as formaldehyde and ammonia, harmless substances such as carbon dioxide, water, and nitrogen It can be made substantially harmless by converting to.
したがって、図1(a)のイオン発生装置と送風ファンを電気機器に搭載し、前記送風ファンを駆動することにより、図1(a)のイオン発生装置に設けられるイオン発生素子によって発生させたプラスイオンとマイナスイオンを本体外に送り出することができる。そして、これらのプラスイオンとマイナスイオンの作用により空気中のカビや菌を不活化し、その増殖を抑制することができる。 Accordingly, the ion generator and the blower fan shown in FIG. 1A are mounted on an electrical device, and the blower fan is driven to generate a plus generated by the ion generating element provided in the ion generator shown in FIG. Ions and negative ions can be sent out of the main body. And by the action of these positive ions and negative ions, it is possible to inactivate mold and fungi in the air and suppress their growth.
その他、プラスイオンとマイナスイオンには、コクサッキーウィルス、ポリオウィルス、などのウィルス類も不活化する働きがあり、これらウィルスの混入による汚染が防止できる。 In addition, positive ions and negative ions have a function to inactivate viruses such as Coxsackie virus and polio virus, and can prevent contamination due to contamination of these viruses.
また、プラスイオンとマイナスイオンには、臭いの元となる分子を分解する働きがあることも確かめられており、空間の脱臭にも利用できる。 In addition, it has been confirmed that positive ions and negative ions have a function of decomposing molecules that cause odors, and can be used to deodorize spaces.
また、スイッチ3がオフである場合、第1放電部9からはイオンが発生しないため、イオン発生装置から発生するイオンは、第2放電部12から発生するマイナスイオンのみとなる。この運転モードは、家庭内の電気機器などでプラスイオン過多となった空間にマイナスイオンを多量に供給し、自然界での森の中のようなプラスとマイナスのイオンバランスのとれた状態にしたいときや、リラクゼーション効果を求めたりする場合に有効となる。
Further, when the switch 3 is off, no ions are generated from the first discharge unit 9, so that ions generated from the ion generator are only negative ions generated from the
図3(a)に示す従来のイオン発生装置では、プラスイオンとマイナスイオンを発生する運転モードとマイナスイオンを発生する運転モードとを切り換えるスイッチは2接点の切換リレーである必要があり、またこの箇所は高圧出力回路であり高周波回路でもあるトランスの2次側回路に設けられていたため、当該スイッチに高耐圧のspecのスイッチを用いる必要があった。一方、図1(a)に示す本発明に係るイオン発生装置では、プラスイオンとマイナスイオンを発生する運転モードとマイナスイオンを発生する運転モードとを切り換えるスイッチ3は、トランスの1次側回路に設けられているため、高耐圧や高周波による誤点弧防止機能を必要としない。したがって、スイッチ3に低廉で小型な電子スイッチを用いることができる。 In the conventional ion generator shown in FIG. 3 (a), the switch for switching between the operation mode for generating positive ions and negative ions and the operation mode for generating negative ions needs to be a two-contact switching relay. Since the location is provided in the secondary circuit of the transformer, which is a high-voltage output circuit and also a high-frequency circuit, it is necessary to use a high-voltage spec switch for the switch. On the other hand, in the ion generator according to the present invention shown in FIG. 1 (a), the switch 3 for switching between the operation mode for generating positive ions and negative ions and the operation mode for generating negative ions is provided in the primary side circuit of the transformer. Since it is provided, it does not require a function of preventing false ignition due to high breakdown voltage or high frequency. Therefore, an inexpensive and small electronic switch can be used for the switch 3.
第1放電部11と第2放電部12を備えるイオン発生素子の断面図を図2に示す。イオン発生素子は、誘電体15(上部誘電体15aと下部誘電体15b)と、第1放電部11(放電電極11a、誘導電極11b、放電電極接点11c、誘導電極接点11d、接続端子11e、11f、及び接続経路11g、11h)と、第2放電部12(放電電極12a、誘導電極12b、放電電極接点12c、誘導電極接点12d、接続端子12e、12f、及び接続経路12g、12h)と、コーティング層16と、を有して成る。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of an ion generating element including the first discharge unit 11 and the
誘電体15は、略直方体状の上部誘電体15aと下部誘電体15bを貼り合わせて成る(例えば縦15[mm]×横37[mm]×厚み0.45[mm])。誘電体15の材料として無機物を選択するのであれば、高純度アルミナ、結晶化ガラス、フォルステライト、ステアタイト等のセラミックを使用することができる。また、誘電体15の材料として有機物を選択するのであれば、耐酸化性に優れたポリイミドやガラスエポキシなどの樹脂が好適である。ただし、耐食性の面を考えれば、誘電体15の材料として無機物を選択する方が望ましく、さらに、成形性や後述する電極形成の容易性を考えれば、セラミックを用いて成形するのが好適である。
The dielectric 15 is formed by bonding a substantially rectangular parallelepiped
また、放電電極11a、12aと誘導電極11b、12bとの間の絶縁抵抗は均一であることが望ましいため、誘電体15の材料としては、密度ばらつきが少なく、その絶縁率が均一であるものほど好適である。
Further, since it is desirable that the insulation resistance between the
なお、誘電体15の形状は、略直方体状以外(円板状や楕円板状、多角形板状等)であってもよく、さらには円柱状であってもよいが、生産性を考えると、本実施形態のように平板状(円板状及び直方体状を含む)とするのが好適である。 The shape of the dielectric 15 may be other than a substantially rectangular parallelepiped (such as a disk, an ellipse, or a polygon), and may be a column, but considering productivity. As in the present embodiment, it is preferable to have a flat plate shape (including a disk shape and a rectangular parallelepiped shape).
放電電極11a、12aは、上部誘電体15aの表面に該上部誘電体15aと一体的に形成されている。放電電極11a、12aの材料としては、例えばタングステンのように、導電性を有するものであれば、特に制限なく使用することができるが、放電によって溶融等の変形を起こさないことが条件となる。
The
また、誘導電極11b、12bは、上部誘電体15aを挟んで、放電電極11a、12aと平行に設けられている。このような配置とすることにより、放電電極11a、12aと誘導電極11b、12bの距離(以下、電極間距離と呼ぶ)を一定とすることができるので、両電極間の絶縁抵抗を均一化して放電状態を安定させ、プラスイオン及び/またはマイナスイオンを好適に発生させることが可能となる。なお、誘電体15を円柱状とした場合には、放電電極11a、12aを円柱の外周表面に設けるとともに、誘導電極11b、12bを軸状に設けることによって、前記電極間距離を一定とすることができる。
The
誘導電極11b、12bの材料としては、放電電極11a、12aと同様、例えばタングステンのように、導電性を有するものであれば、特に制限なく使用することができるが、放電によって溶融等の変形を起こさないことが条件となる。
As the material of the
放電電極接点11c、12cは、放電電極11a、12aと同一形成面(すなわち上部誘電体15aの表面)に設けられた接続端子11e、12e、及び接続経路11g、12gを介して、放電電極11a、12aと電気的に導通されている。従って、放電電極接点11c、12cにリード線(銅線やアルミ線など)の一端を接続し、該リード線の他端をトランスの2次巻線及びダイオードに接続すれば、放電電極11aとトランス9の2次巻線9b、ダイオード13とを電気的に導通させることができ、放電電極12aとトランス10の2次巻線10b、ダイオード14とを電気的に導通させることができる。
The
誘導電極接点11d、12dは、誘導電極11b、12bと同一形成面(すなわち下部誘電体15bの表面)に設けられた接続端子11f、12f、及び接続経路11h、12hを介して、誘導電極11b、12bと電気的に導通されている。従って、誘導電極接点11d、12dにリード線(銅線やアルミ線など)の一端を接続し、該リード線の他端をトランスの2次巻線及びダイオードに接続すれば、誘電電極11bとトランス9の2次巻線9bとを電気的に導通させることができ、誘電電極12bとトランス10の2次巻線10bとを電気的に導通させることができる。
The induction electrode contacts 11d and 12d are connected to the
さらに、放電電極接点11c、12cと誘導電極接点11d、12dは全て、誘電体15の表面であって放電電極11a、12aが設けられた面以外の面に設けることが望ましい。このような構成であれば、誘電体15の上面に不要なリード線などが配設されないので、図1(a)のイオン発生装置とそのイオン発生装置で発生したイオンを空気中に送出する送風ファンを搭載した電気機器において、前記送風ファン(不図示)からの空気流が乱れにくくなり、プラスイオンとマイナスイオンの中和を低減することができる。
Furthermore, it is desirable that all of the
以上のことを考慮して、図1(a)のイオン発生装置に設けられるイオン発生素子では、放電電極接点11c、12c及び誘導電極接点11d、12dが全て、誘電体15の上面に相対する面に設けられている。
In consideration of the above, in the ion generating element provided in the ion generating apparatus of FIG. 1A, the
なお、図2のイオン発生素子において、第1の放電電極11a、第2の放電電極12aは鋭角部(不図示)を持ち、その部分で電界を集中させ、局部的に放電を起こす構成としている。
In the ion generating element of FIG. 2, the
ここで、スイッチ3がオンであるとき、放電電極11a、誘導電極11b、放電電極12a、誘導電極12bにはそれぞれ図1(d)、(e)、(g)、(h)に示す電圧が印加されるので、各々の放電部において放電電極と誘電電極との間で生じる電界の他に、放電電極11aから放電電極12aに向かう電界と誘電電極11bから誘電電極12bに向かう電界が発生する。しかしながら、放電電極11aに正電圧が印加されているとき放電電極12aはフローティング状態であり、放電電極12aに負電圧が印加されているとき放電電極11aはフローティング状態であるため、放電電極108aに正電圧が印加されているとき放電電極109aに負電圧が印加される図3(a)のイオン発生装置に比べて、放電電極間に発生する電界を弱くすることできる。また、誘電電極11bに正電圧が印加されているとき誘電電極12bはフローティング状態であり、誘電電極12bに負電圧が印加されているとき誘電電極11bはフローティング状態であるため、誘電電極108bに正電圧が印加されているとき誘電電極109bに負電圧が印加される図3(a)のイオン発生装置に比べて、誘電電極間に発生する電界を弱くすることできる。
Here, when the switch 3 is on, the voltages shown in FIGS. 1D, 1E, 1G, and 1H are applied to the
このように、放電電極11aから放電電極12aに向かう電界が弱くなるので、例えば放電電極12aから放出されたマイナスイオンが放電電極11aから放電電極12aに向かう電界によって放電電極11aに捕らえられて消滅するような中和現象を低減することができる。また、入力電源1の入力抵抗2に接続されている側が正電位のときに第2放電部12からマイナスイオンが発生し、入力電源1の入力抵抗2に接続されている側が負電位のときに第1放電部11からプラスイオンが発生するので、マイナスイオンとプラスイオンが同時に発生しない。したがって、図1(a)に示す本発明に係るイオン発生装置は、マイナスイオンとプラスイオンが同時に発生する図3(a)に示す従来のイオン発生装置に比べて中和現象を低減することができる。
As described above, since the electric field from the
なお、マイナスイオンを発生させて、家庭内の電気機器などでプラスイオン過多となった空間にマイナスイオンを多量に供給し、自然界での森の中のようなプラスとマイナスのイオンバランスのとれた状態にするためや、リラクゼーション効果を求めたりするための運転モードが必要でない場合は、スイッチ3を設けない構成にするとよい。 In addition, negative ions were generated and a large amount of negative ions were supplied to the space where there was an excess of positive ions in household electrical equipment, etc., and a positive and negative ion balance like in a forest in nature was achieved. When the operation mode for obtaining the state or obtaining the relaxation effect is not necessary, the switch 3 may be not provided.
また、誘電電極11bから誘電電極12bに向かう電界が弱くなるので、もしも誘電体114内に気泡が存在している場合でも、誘電体114と空気の誘電率の差により前記気泡内で異常放電が生じる可能性を低減することができ、絶縁の劣化を起こすおそれを低減することができる。
In addition, since the electric field from the
上述した本発明に係るイオン発生装置は、空気調和機、除湿器、加湿器、空気清浄機、冷蔵庫、ファンヒータ、電子レンジ、洗濯乾燥機、掃除機、殺菌装置などの電気機器に搭載するとよい。そして、かかる電気機器にはイオン発生装置で発生したイオンを空気中に送出する送出手段(例えば、送風ファン)を搭載するとよい。このような電気機器であれば、機器本来の機能に加えて、搭載したイオン発生装置で空気中のイオン量やイオンバランスを変化させ、室内環境を所望の雰囲気状態とすることが可能となる。 The ion generator according to the present invention described above may be mounted on an electrical device such as an air conditioner, a dehumidifier, a humidifier, an air cleaner, a refrigerator, a fan heater, a microwave oven, a washing dryer, a vacuum cleaner, or a sterilizer. . And it is good to equip such an electric equipment with the sending means (for example, ventilation fan) which sends out the ion which generate | occur | produced with the ion generator in the air. In such an electric device, in addition to the original function of the device, the ion generation device and the ion balance in the air can be changed by the mounted ion generator, and the indoor environment can be brought into a desired atmosphere state.
また、上記の実施形態では、イオンを発生する放電部を複数有して成る単一のイオン発生素子でプラスイオンとマイナスイオンを個別に発生させ、各々を独立して室内に放出する構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、複数のイオン発生素子でプラスイオンとマイナスイオンを個別に発生させ、各々を独立して室内に放出する構成としても構わない。 In the above embodiment, an example of a configuration in which positive ions and negative ions are individually generated by a single ion generating element having a plurality of discharge units that generate ions, and each is independently released into the room. However, the configuration of the present invention is not limited to this, and a configuration in which positive ions and negative ions are individually generated by a plurality of ion generating elements and each is independently released into the room. It does not matter.
1 入力電源
2 入力抵抗
3 スイッチ
4、5 整流ダイオード
6、7 コンデンサ
8 トランス駆動用スイッチング素子
9、10 トランス
11 第1放電部
12 第2放電部
13、14 ダイオード
15 誘電体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input power supply 2 Input resistance 3
Claims (6)
前記電圧印加回路は前記第1放電部でプラスイオンが発生し、前記第2放電部でマイナスイオンが発生するように、前記第1放電部及び前記第2放電部に対して交互に所定の電圧印加を行うことを特徴とするイオン発生装置。 A first discharge unit, a second discharge unit, and a voltage application circuit for applying a voltage to the first discharge unit and the second discharge unit,
The voltage application circuit alternately applies a predetermined voltage to the first discharge unit and the second discharge unit so that positive ions are generated in the first discharge unit and negative ions are generated in the second discharge unit. An ion generator characterized by performing application.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003346007A JP2005116229A (en) | 2003-10-03 | 2003-10-03 | Ion generating apparatus and electric apparatus equipped with it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003346007A JP2005116229A (en) | 2003-10-03 | 2003-10-03 | Ion generating apparatus and electric apparatus equipped with it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005116229A true JP2005116229A (en) | 2005-04-28 |
Family
ID=34539106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003346007A Pending JP2005116229A (en) | 2003-10-03 | 2003-10-03 | Ion generating apparatus and electric apparatus equipped with it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005116229A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1790360A1 (en) * | 2005-11-28 | 2007-05-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Sterilizing method, sterilizing apparatus, ion generating apparatus, and electric appliance and air cleaning apparatus using them |
EP1790361A1 (en) * | 2005-11-29 | 2007-05-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Ion generator |
JP2010055960A (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Sharp Corp | Ion generator |
KR101079870B1 (en) | 2009-02-19 | 2011-11-03 | (주)동일기연 | Ion Generation Amount Control Apparatus Using AC Power |
US8404182B2 (en) | 2004-07-27 | 2013-03-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Sterilizing method, sterilizing apparatus, and air cleaning method and apparatus using the same |
US8691158B2 (en) | 2008-08-28 | 2014-04-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ion generation apparatus |
US8771599B2 (en) | 2008-08-28 | 2014-07-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ion detecting apparatus and ion generating apparatus |
-
2003
- 2003-10-03 JP JP2003346007A patent/JP2005116229A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8404182B2 (en) | 2004-07-27 | 2013-03-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Sterilizing method, sterilizing apparatus, and air cleaning method and apparatus using the same |
EP1790360A1 (en) * | 2005-11-28 | 2007-05-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Sterilizing method, sterilizing apparatus, ion generating apparatus, and electric appliance and air cleaning apparatus using them |
EP2036580A1 (en) * | 2005-11-28 | 2009-03-18 | Samsung Electronics Co., Ltd | Sterilizing method, sterilizing apparatus, ion generating apparatus, and electric appliance and air cleaning apparatus using them |
EP1790361A1 (en) * | 2005-11-29 | 2007-05-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Ion generator |
JP2010055960A (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Sharp Corp | Ion generator |
JP4436877B2 (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-24 | シャープ株式会社 | Ion generator |
US8691158B2 (en) | 2008-08-28 | 2014-04-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ion generation apparatus |
US8771599B2 (en) | 2008-08-28 | 2014-07-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ion detecting apparatus and ion generating apparatus |
KR101079870B1 (en) | 2009-02-19 | 2011-11-03 | (주)동일기연 | Ion Generation Amount Control Apparatus Using AC Power |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4063784B2 (en) | Ion generator, ion generator | |
JP4750165B2 (en) | Electrical equipment | |
JP2007305606A5 (en) | ||
JP2005116229A (en) | Ion generating apparatus and electric apparatus equipped with it | |
JP4322153B2 (en) | Ion generator and electrical apparatus equipped with the same | |
JP4255418B2 (en) | Ion generator and electrical apparatus equipped with the same | |
JP4721804B2 (en) | Ion generator and electrical apparatus equipped with the same | |
JP2005038616A (en) | Ion generating device, and electric apparatus equipped with the same | |
JP4422014B2 (en) | Ion generator | |
JP2005327696A (en) | Ion generating device and electric equipment equipped with this | |
JP2006324142A (en) | Ion generating device and electric apparatus with this | |
JP2007213920A (en) | Ion generating device and electric equipment equipped with this | |
JP2006164767A (en) | Ion generator | |
JP2006294439A (en) | Ion generator and electric apparatus equipped with it | |
JP2009135002A (en) | Ion generation device, and electric equipment using it |