JP2005332774A - イオン発生装置及びそれを備えた空気調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 イオン発生の代用として、電極の放電を検出でき、その検出結果をトランス出力電圧の制御や、イオン発生状態の表示等に利用可能となるイオン発生装置及びそれを備えた空気調節装置を提供する。
【解決手段】 イオン発生装置１０は、一対以上の電極１３ａ・１３ａを有し、その電極１３ａ・１３ａ間に放電発生電圧を印加し、その放電によりイオンを発生するイオン発生装置１０と、イオン発生素子１３によるイオン発生に必要な電圧を電極１３ａ・１３ａ極間に印加する昇圧トランス１２等とを備える。イオン発生素子１３における電極１３ａ・１３ａ間に発生する放電を検出すべく、電極１３ａ・１３ａとは電気的に絶縁された放電検出部１８が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気中にイオンを発生させるイオン発生装置及びそれを備えた空気調節装置に関するものであり、詳細には、イオン発生の検出に関する。また、ここでいう空気調節装置の例としては、エアコン、除湿機、加湿器、空気清浄機、又はファンヒーター等がある。

事務所、会議室、又は車内等の密閉された空間では呼吸により排出される二酸化炭素、たばこの煙、又はほこり等の空気汚染物質が増加するため、人間をリラックスさせる効能を有するマイナスイオンが空気中から減少していく。そこで、空気中のマイナスイオンを補給するため、種々のイオン発生装置が提案されており、このイオン発生装置は空気清浄機等に搭載されている。

また、空気中の浮遊細菌を除去する効果を有する、プラスイオンとマイナスイオンとを発生する空気清浄機も実用化されており、一つのイオン発生装置でマイナスイオン発生によるリラックス効果と、プラスイオン及びマイナスイオンの同時発生による浮遊細菌の除去の効果とを切り替えられる空気清浄機も実用化されている。

この種の先行技術として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。以下に、従来技術の動作について、図８に基づいて説明する。なお。以下に説明する技術は、特許文献１の技術とは、後述する一部の点で異なっている。

従来の空気清浄機に搭載されたイオン発生装置１１０では、例えば、図８に示すように、入力電圧端子＋Ｖと接地端子ＧＮＤとの間に例えば１２Ｖの直流電圧を印加すると、電流は電流制限抵抗１０１を流れ、コンデンサ１０２に充電される。

ここで、コンデンサ１０２の充電電圧は、抵抗１０５と抵抗１０６とによって分圧され、シャントレギュレータ１０３の基準電圧に達したとき、このシャントレギュレータ１０３はＯＮ状態となり、トランジスタ１０４がＯＮとなり、抵抗１０８を通して、サイリスタ１１１のゲートに電圧が印加され、サイリスタ１１１がＯＮとなる。

このとき、コンデンサ１０２と昇圧トランス１１２の１次巻線１１２ａとサイリスタ１１１とのループによって、サイリスタ１１１の短絡により、コンデンサ１０２に充電された電荷を放電させることにより、１次巻線１１２ａにインパルス電圧を発生させ、昇圧トランス１１２の２次巻線１１２ｂに発生する高圧をイオン発生素子１１３の電極１１３ａ・１１３ａに印加し、その印加電圧による電極１１３ａ・１１３ａの放電によりイオンを放出する。

一方、リレー端子ＲＹＯＮにリレー１１４の動作電圧を印加すると、リレー１１４が動作し、昇圧トランス１１２の２次巻線１１２ｂの一方の端子がダイオード１１５を通じて接地端子ＧＮＤに接続され、マイナスイオンを放出する。さらに、リレー１１４がオープンのときは、プラスイオンとマイナスイオンとを放出する。

ここで、上記空気清浄機５０では、直流入力としての構成を記載しているが、特許文献１では、交流入力としての構成が記載されている。これは、どちらでも良い。

また、特許文献１に記載のコンデンサＣ３はマイナスイオンとプラスイオンとのバランスを調整するものであるが、マイナスイオン放出時にプラスイオンを微量放出する必要がなければ、コンデンサＣ３は必要なく、本発明の従来技術としての説明として不要と考えられるので記載を省略している。これも、どちらでも良い。
特開２００３−１００４１９号公報（平成１５年４月４日公開） 特開平１−２６５４３８号公報（１９８９年１０月２３日公開）

しかしながら、上記従来のイオン発生装置及びそれを備えた空気調節装置では、放電による電極１１３ａ・１１３ａの劣化や電極１１３ａ・１１３ａへのごみの付着等により、電極１１３ａ・１１３ａに同一の電圧を与え続けても放出イオンの時間的な低下が発生する。そして、最悪な場合には、イオン放出が停止する場合がある。

一方、イオン放出の低下や停止は、イオンの効果がリラックスや除菌等の効果の減少として表れる。しかし、その空気調節装置の使用者にとっては、そのような現象が発生していることを認識し難いという課題がある。

さらに、構成は異なるが、特許文献２には定電流高圧を印加し、イオン電流モニタ回路を設け、そのモニタ回路がインパルス電流を検出したときに、印加する高圧を低下させる技術が開示されている。したがって、その技術を用いれば、放電状態を検出し、必要な高圧の印加を行ったり、さらには放電停止の状態を機器の使用者がわかるような表示を行ったりすることも類推される。

しかし、前記従来技術で示したイオン発生装置では、プラスイオン、マイナスイオンを切り替えるために昇圧トランス１１２の２次側の電位を切り替えるという簡単な構成によって行っており、昇圧トランス１１２の２次側に電気的に接続された電流モニタ回路を付けることは、回路を複雑にするので採用し難いという問題点を有している。

すなわち、前記従来技術で示したイオン発生装置では、２次側を接地端子ＧＮＤと切り離すことによって、２次側の電位を略中立に保ち、プラスイオンとマイナスイオンとの同時発生を行う一方、２次側をダイオード１１５を通じて接地端子ＧＮＤに接続させることによって、２次側の電位をマイナスにシフトさせてマイナスイオンの発生を行うということを、リレー１１４を切り替えるという簡単な構成によって行っている。

これに対して、２次側に、１次側と電気的に接続された電流モニタ回路を付ける場合において、上記２次側の電位のシフトを達成するためには、まず、昇圧トランス１１２の２次側に１次側と電気的に接続された電流モニタ回路を設け、さらに高耐圧コンデンサ等を介して放電電極に接続する。これによって、直流的にはカットされた状態で放電電極の電位をシフトさせることができるが、回路の追加等の複雑な回路構成が必要となる。

また、コンデンサを介在させた放電電極の接続では、負荷である放電電極もその構造上容量を持つので、出力が分圧される。したがって、放電電極に印加される出力が減少し、効率が悪い。以上のように、２次側に接続される電流モニタ回路を採用し難いという問題点を有している。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、イオン発生の代用として、電極の放電を検出でき、その検出結果をトランス出力電圧の制御や、イオン発生状態の表示等に利用可能となるイオン発生装置及びそれを備えた空気調節装置を提供することにある。

本発明のイオン発生装置は、上記課題を解決するために、一対以上の電極を有し、その電極間に放電発生電圧を印加し、その放電によりイオンを発生するイオン発生素子と、上記イオン発生素子によるイオン発生に必要な電圧を上記電極間に印加する電圧印加手段とを備え、上記電圧印加手段は、入力側から流れる電流を制限しながらコンデンサに充電し、その充電電圧が所定の値に達した時に、少なくとも上記コンデンサと昇圧トランスの１次側とスイッチ素子とによって構成されたループにて上記スイッチ素子の短絡により、上記コンデンサに充電された電荷を放電させることにより、上記昇圧トランスの１次側にインパルス電圧を発生させ、上記昇圧トランスの２次側に発生する高圧を上記電極に印加するイオン発生装置において、上記イオン発生素子における電極間に発生する放電を検出すべく、上記電極とは電気的に絶縁された放電検出手段が設けられていることを特徴としている。

上記の発明によれば、イオン発生素子における電極間に発生する放電を検出すべく、電極とは電気的に絶縁された放電検出手段が設けられている。したがって、イオン発生の代用として、電極の放電を検出でき、その検出結果をトランス出力電圧の制御や、イオン発生状態の表示等に利用可能となるイオン発生装置を提供することができる。

また、本発明のイオン発生装置は、上記記載のイオン発生装置において、前記放電検出手段は、放電により発生する電磁波を検出することにより、イオン発生素子における電極間に発生する放電を検出することを特徴としている。

上記の発明によれば、放電検出手段は、放電により発生する電磁波を検出することにより、イオン発生素子における電極間に発生する放電を検出する。また、本発明では、放電検出手段は、放電により発生する電磁波を検出することにより、イオン発生素子における電極間に発生する放電を検出するものであるので、昇圧トランスの２次側に接続されるものではない。したがって、直流のカットを、昇圧トランスの１次側及び２次側間の絶縁にて実現することができるので、プラスイオンやマイナスイオンのモード切替は、簡単であり、かつそのモード切替に影響されない。

これにより、昇圧トランスの２次側と電気的に絶縁された構成を確実に行え、プラスイオンやマイナスイオンのモード切替に影響されない確実な検出が可能となる。

また、本発明のイオン発生装置は、上記記載のイオン発生装置において、前記放電検出手段の検出結果を基に、前記コンデンサの充電電圧を制御することを特徴としている。

上記の発明によれば、放電検出手段の検出結果を基に、コンデンサの充電電圧を制御する。したがって、電極の劣化やごみの付着等が発生して、初期状態に比べると放電に必要な電圧が不足している場合においても、放電に必要な電圧の印加を制御でき、安定したイオン放出が可能となる。

また、本発明のイオン発生装置は、上記記載のイオン発生装置において、前記コンデンサの充電電圧に上限を持たせたことを特徴としている。

上記の発明によれば、コンデンサの充電電圧に上限を持たせている。したがって、電極への過大な電圧印加を防止でき、安全性を向上させることができる。

また、本発明のイオン発生装置は、上記記載のイオン発生装置において、前記放電検出手段は、前記電極と前記昇圧トランスとの間に設けられると共に、上記昇圧トランスと上記放電検出手段との間にはシールド部材が設けられていることを特徴としている。

上記の発明によれば、放電検出手段は、電極と昇圧トランスとの間に設けられる。これにより、イオン発生素子の電極の近傍にて放電を検出でき、略真の値の放電を検出できる。また、昇圧トランスと放電検出手段との間にはシールド部材が設けられているので、昇圧トランスから発生する電磁波により放電検出手段が誤検出するのを防止することができる。

また、本発明のイオン発生装置は、上記記載のイオン発生装置において、イオン発生装置本体の外側に、イオン発生装置本体を覆うシールドカバーが設けられていること特徴としている。

上記の発明によれば、イオン発生装置本体の外側に、イオン発生装置本体を覆うシールドカバーが設けられている。したがって、外部からの電磁波ノイズによる放電検出手段の誤検出を防止でき、さらに、イオン発生装置本体からの電磁波ノイズの外部放出を減少させるという効果も有する。

また、本発明の空気調節装置は、上記課題を解決するために、上記記載のイオン発生装置を備えていることを特徴としている。

上記の発明によれば、イオン発生装置の放電検出手段の検出結果を空気調節装置に伝達することができ、その結果、例えば、イオン発生装置を停止させたり、イオン発生の状態を外部へ表示させたりすることが可能となる。したがって、イオン発生の代用として、電極の放電を検出でき、その検出結果をトランス出力電圧の制御や、イオン発生状態の表示等に利用可能となるイオン発生装置を備えた空気調節装置を提供することができる。

また、本発明の空気調節装置は、上記記載の空気調節装置において、前記放電検出手段の検出結果に基づいて、前記イオン発生装置への電力供給を停止することを特徴としている。

上記の発明によれば、放電検出手段の検出結果に基づいて、イオン発生装置への電力供給を停止する。したがって、電極の放電が不可能である状態においては、イオン発生装置への電力を停止でき、安全性を増すことができる。

また、本発明の空気調節装置は、上記記載の空気調節装置において、前記放電検出手段の検出結果が非放電であることを、予め設定した一定期間続いたときに、前記イオン発生装置への電力供給を停止することを特徴としている。

上記の発明によれば、放電検出手段の検出結果が非放電であることを、予め設定した一定期間続いたときに、イオン発生装置への電力供給を停止する。したがって、例えば、空気調節装置に発生する結露等の一時的なイオン停止によるイオン発生装置の停止を防止することができる。

また、本発明の空気調節装置は、上記記載の空気調節装置において、前記イオン発生装置への電力供給が停止している状態を使用者が確認できる表示手段が設けられていることを特徴としている。

上記の発明によれば、イオン発生装置への電力供給が停止している状態を使用者が確認できる表示手段が設けられている。したがって、空気調節装置の使用者にとって、電極の掃除やイオン発生装置の交換等のメンテナンスに有効な表示が可能となる。

本発明のイオン発生装置は、以上のように、イオン発生素子における電極間に発生する放電を検出すべく、上記電極とは電気的に絶縁された放電検出手段が設けられているものである。

また、本発明の空気調節装置は、以上のように、上記記載のイオン発生装置を備えているものである。

それゆえ、イオン発生の代用として、電極の放電を検出でき、その検出結果をトランス出力電圧の制御や、イオン発生状態の表示等に利用可能となるイオン発生装置及びそれを備えた空気調節装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。

本実施の形態の後述する空気調節装置３０に搭載されたイオン発生装置１０は、図１に示すように、一対の電極１３ａ・１３ａを有し、その電極１３ａ・１３ａ間に放電発生電圧を印加し、その放電によりイオンを発生するイオン発生素子１３と、このイオン発生素子１３によるのイオン発生に必要な電圧を電極１３ａ・１３ａ間に印加する電圧印加手段としての電圧印加部２０とからなっている。すなわち、電圧印加部２０は、イオン発生装置１０からイオン発生素子１３を除いた部分である。

上記電圧印加部２０は、２次巻線１２ｂによって上記電極１３ａ・１３ａに高圧を付与する昇圧トランス１２と、この昇圧トランス１２の１次巻線１２ａに電圧を付与する回路とからなっている。なお、本実施の形態では、電極１３ａ・１３ａは、一対であるが、必ずしもこれに限らず、少なくとも一対であればよい。

上記イオン発生装置１０の基本動作について、構成の説明を兼ねて説明する。なお、本発明のためには、必ずしもこれに限らず、他の構成のイオン発生装置１０でもよい。

上記イオン発生装置１０は、入力電圧端子＋Ｖと接地端子ＧＮＤとの間に例えば１２Ｖの直流電圧を印加すると、電流は電流制限抵抗１を流れ、コンデンサ２に充電される。

ここで、コンデンサ２の充電電圧は、抵抗５と抵抗６及び抵抗２４とによって分圧され、シャントレギュレータ３の基準電圧に達したとき、このシャントレギュレータ３はＯＮ状態となり、トランジスタ４がＯＮとなり、抵抗８を通して、サイリスタ１１のゲートに電圧が印加され、サイリスタ１１がＯＮとなる。

このとき、コンデンサ２と昇圧トランス１２の１次巻線１２ａとスイッチ素子としてのサイリスタ１１とのループによって、サイリスタ１１の短絡により、コンデンサ２に充電された電荷を放電させることにより、１次巻線１２ａにインパルス電圧を発生させ、昇圧トランス１２の２次巻線１２ｂに発生する高圧をイオン発生素子１３の電極１３ａ・１３ａに印加し、その印加電圧による電極１３ａ・１３ａの放電によりイオンを放出する。

一方、リレー端子ＲＹＯＮに１４の動作電圧を印加すると、リレー１４が動作し、昇圧トランス１２の２次巻線１２ｂの一方の端子がダイオード１５を通じて接地端子ＧＮＤに接続され、マイナスイオンを放出する。すなわち、図１に示す点Ｂを基準とした点Ａの波形は、図２（ａ）に示すように、リレー１４のＯＮ、ＯＦＦで変化はない。しかし、ＧＮＤを基準とした点Ａ及び点Ｂの波形は、リレー１４のＯＦＦのときには、図２（ｂ）に示すように、マイナスイオンとプラスイオンとが略同量発生する。一方、リレー１４のＯＮのときには、図２（ｃ）に示すように、ダイオード１５は一方向の電流をカットするので、電極１３ａ・１３ａの電位は、マイナス方向にシフトした波形となる。したがって、プラスイオンの割合が少なく、マイナスイオンが多いイオン発生状況となる。

つまり、電極１３ａ・１３ａの片側を基準としての他方の電圧波形はリレー１４ＯＮ、ＯＦＦで変わらないが、ＧＮＤを基準とした電位がマイナス側へシフトし、マイナスイオンが発生する。なお、上記において、ダイオード１５の極性を逆にすると、プラスイオンが発生する。

ここで、本実施の形態のイオン発生装置１０では、イオン発生素子１３にて放電が生じているか否かを確認できるように、放電検出手段としての放電検出部１８が設けられている。

上記放電検出部１８は、コイル等で構成しており、電極１３ａ・１３ａからの電磁波を受けることにより、放電しているか否かを検出できるようになっている。

すなわち、昇圧トランス１２の２次巻線１２ｂでは、コンデンサ２に蓄積された電荷がサイリスタ１１の短絡によって放電する度に、図３に示す波形の高圧出力が発生する。この高圧出力電圧は、例えば、ゼロ−ピークが２ｋＶであり、リンギング状態の周波数が５０ｋＨｚ、放電の繰り返しが１秒間に６０回の値となっており、昇圧トランス１２や回路定数にて設定することができる。

ここで、上記の高圧出力波形には、詳細には、図４に示すように、電極１３ａ・１３ａの放電状態におけるギザギザの波形が発生する。したがって、放電検出部１８には、高圧出力電圧波形に略相似形の波形が表れる。

この検出波形を、図１に示す高域フィルタ回路２１にて、放電状態以外の波形を除去し、信号の増幅を行い、トランジスタ２５にて出力電圧の制御を行う。

ここで、高域フィルタ回路２１に入力される波形は、放電波形を取り出した波形となる。そして、電極１３ａ・１３ａが放電しているとトランジスタ２５は不飽和である一方、放電していないとトランジスタ２５はＯＮである。放電が強いと、トランジスタ２５はＯＦＦ又は不飽和でもＯＦＦに近い状態になる必要がある。

図１で考えると、高域フィルタ回路２１の出力は、インパルス発生の１周期以上の期間を保持するピークホールド回路や積分回路にて直流の出力となる必要がある。また、電極１３ａ・１３ａの放電なしでは高域フィルタ回路２１の出力が大きく、放電が強い状態では高域フィルタ回路２１の出力が小さくなるような回路構成が必要となる。

したがって、電源投入時後において初めての放電の時は、高域フィルタ回路２１の出力が大きく、トランジスタ２５がＯＮとなって、抵抗５・６による電圧検出となる。このため、電源投入後、コンデンサ２に充電される電圧出力最大（コンデンサ２が電圧最大）でスタートし、放電検出により高域フィルタ回路２１の出力が小さくなり、トランジスタ２５がＯＦＦ状態に移行し、抵抗２４が電圧検出に関わってくる。この結果、放電検出により高域フィルタ回路２１の出力が減少する構成により、放電の強さをバランスさせながら適切な放電状態を維持させることになる。

この構成を具体化すると、図５に示す回路が高域フィルタ回路２１の内部に必要になる。この回路は、放電のみを取り出した波形を、抵抗及びコンデンサにて積分し、トランジスタのＯＮ、ＯＦＦで制御して上記トランジスタ２５の制御用出力とする例である。

上述したように、本実施の形態では、イオン発生装置１０の動作開始後、１回目の放電状態は高出力状態とし、トランジスタ２５がＯＮである論理とし、その設定電圧が出力としての最大電圧、つまりコンデンサ２の最大電圧として設定する。この電圧を設定することが、充電電圧に上限を持たせたことに対応する。この最大電圧は、イオン発生装置１０の安全性を考慮した電圧として設定する。

すなわち、昇圧トランス１２での発生電圧の絶縁破壊等安全性を損なうような電圧未満であるよう設定する。

放電検出部１８にて放電状態が検出され、高域フィルタ回路２１を通ると、トランジスタ２５は徐々にＯＦＦ状態に不飽和状態で移行し、出力が低下し、放電が低下し、トランジスタ２５がＯＮ状態に移行する動作となり、設定された最適な放電状態で安定するよう検出量と帰還量を設定する。

トランジスタ２５の完全ＯＦＦ状態では出力が最小となるが、その設定電圧は電極１３ａ・１３ａの劣化やごみの付着のない状態で放電可能であって、イオンの放出も最適な最低電圧として設定する。

ここで、コンデンサ２の電圧の制御範囲は下記の関係式となる。すなわち、コンデンサ２の最大充電電圧Ｖｍａｘ、コンデンサ２の最小充電電圧Ｖｍｉｎ、抵抗５の抵抗値Ｒ５、抵抗６の抵抗値Ｒ６、抵抗２４の抵抗値Ｒ２４、及びシャントレギュレータ３の基準電圧Ｖｒｅｆとしたとき
Ｖｍａｘ＝Ｖｒｅｆ×（Ｒ５＋Ｒ６）／Ｒ６
Ｖｍｉｎ＝Ｖｒｅｆ×（Ｒ５＋Ｒ６＋Ｒ２４）／（Ｒ６＋Ｒ２４）
となる。

また、高域フィルタ回路２１から外部に信号が伝達され、遅延回路２２を通り、表示手段としての外部表示部２３に接続される。

上記外部表示部２３は、ＬＥＤ等で構成し、非放電状態が一定期間連続している状態を外部に表示し、イオン発生装置１０の掃除や交換を空気調節装置の使用者やメンテナンス作業者に促す。

遅延回路２２の結果から電力供給停止部１９に伝達し、非放電状態が一定期間連続している状態で電力供給を停止し、イオン発生装置１０を停止させる。この電力供給停止部１９は、例えば、リレーやＳＳＲ等で構成できる。電力供給停止部１９の目的としては、非放電である機能が損なわれた状態での電力供給を停止させることであり、安全性の向上や無駄な電力の供給を停止する。

一方、本実施の形態では、放電検出部１８と昇圧トランス１２との間にはシールド部材
としてのシールド板１６が設けられている。このシールド板１６は、昇圧トランス１２と放電検出部１８との物理的な間に配置し、昇圧トランス１２から発生する電磁波によって、放電検出部１８に誤検出を起こすような電圧の発生を防ぐ。

また、本実施の形態では、イオン発生装置１０を覆うシールドカバーとしてのシールド板１７が設けられている。このシールド板１７によって、イオン発生装置１０から出るノイズを防ぎ、外部から発生する電磁波で放電検出部１８に誤検出を起こすような電圧の発生を防ぐようになっている。

ここで、上記のイオン発生装置１０を搭載する空気調節装置３０について説明する。

上記空気調節装置３０は、図６に示すように、本体前部３１と本体後部３２とを主要構成としている。空気調節装置３０の後方上部には吹出し口３３が備えられており、イオンを含む清浄な空気を室内に供給する。本体後部３２には、ファン収納空間部３４の一部が凸部を形成している。空気調節装置３０の中心には、図７に示すように、空気取入れ口３５が形成されている。上記空気取入れ口３５は、図示しない前面フィルタを介して、空気調節装置３０の前面から空気を取り入れ、ファン用ケーシング３６を通過させて、吹出し口３３に連通するスリット穴３７から清浄な空気を外部に供給する。ファン用ケーシング３６の内部には、イオン発生装置１０が配設されている。これにより、空気調節装置３０にイオン供給機能を持たせることが可能になり、必要に応じた種類のイオンの供給及びプラスイオンとマイナスイオンの比率を制御できる。

このように、本実施の形態のイオン発生装置１０は、一対以上の電極１３ａ・１３ａを有し、その電極１３ａ・１３ａ間に放電発生電圧を印加し、その放電によりイオンを発生するイオン発生素子１３と、イオン発生素子１３によるイオン発生に必要な電圧を電極１３ａ・１３ａ間に印加する電圧印加部２０とを備える。電圧印加部２０は、入力側から流れる電流を制限しながらコンデンサ２に充電し、その充電電圧が所定の値に達した時に、少なくともコンデンサ２と昇圧トランス１２の１次側とサイリスタ１１とによって構成されたループにてサイリスタ１１の短絡により、コンデンサ２に充電された電荷を放電させることにより、昇圧トランス１２の１次側にインパルス電圧を発生させ、昇圧トランス１２の２次側に発生する高圧を電極１３ａ・１３ａに印加する。

そして、本実施の形態では、イオン発生素子１３における電極１３ａ・１３ａ間に発生する放電を検出すべく、電極１３ａ・１３ａとは電気的に絶縁された放電検出部１８が設けられている。したがって、イオン発生の代用として、電極１３ａ・１３ａの放電を検出でき、その検出結果をトランス出力電圧の制御や、イオン発生状態の表示等に利用可能となるイオン発生装置１０を提供することができる。

また、本実施の形態のイオン発生装置１０では、放電検出部１８は、放電により発生する電磁波を検出することにより、イオン発生素子１３における電極１３ａ・１３ａ間に発生する放電を検出する。これにより、昇圧トランス１２の２次側と電気的に絶縁された構成を確実に行え、プラスイオンやマイナスイオンのモード切替に影響されない確実な検出が可能となる。

また、本実施の形態のイオン発生装置１０では、放電検出部１８の検出結果を基に、コンデンサ２の充電電圧を制御する。したがって、電極１３ａ・１３ａの劣化やごみの付着等が発生して、初期状態に比べると放電に必要な電圧が不足している場合においても、放電に必要な電圧の印加を制御でき、安定したイオン放出が可能となる。

また、本実施の形態のイオン発生装置１０では、コンデンサ２の充電電圧に上限を持たせている。したがって、電極１３ａ・１３ａへの過大な電圧印加を防止でき、安全性を向上させることができる。

また、本実施の形態のイオン発生装置１０では、放電検出部１８は、電極１３ａ・１３ａと昇圧トランス１２との間に設けられる。これにより、イオン発生素子１３の電極１３ａ・１３ａの近傍にて放電を検出でき、略真の値の放電を検出できる。また、昇圧トランス１２と放電検出部１８との間にはシールド板１６が設けられているので、昇圧トランス１２から発生する電磁波により放電検出部１８が誤検出するのを防止することができる。

また、本実施の形態のイオン発生装置１０では、イオン発生装置１０の本体の外側に、この本体を覆うシールド板１７が設けられている。したがって、外部からの電磁波ノイズによる放電検出部１８の誤検出を防止でき、さらに、イオン発生装置１０の本体から電磁波ノイズの外部放出を減少させるという効果も有する。

また、本実施の形態の空気調節装置３０では、イオン発生装置１０の放電検出部１８の検出結果を空気調節装置３０に伝達することができ、その結果、例えば、イオン発生装置１０を停止させたり、イオン発生の状態を外部へ表示させたりすることが可能となる。したがって、イオン発生の代用として、電極１３ａ・１３ａの放電を検出でき、その検出結果を昇圧トランス１２のトランス出力電圧の制御や、イオン発生状態の表示等に利用可能となるイオン発生装置１０を備えた空気調節装置３０を提供することができる。

また、本実施の形態の空気調節装置３０では、放電検出部１８の検出結果に基づいて、イオン発生装置１０への電力供給を停止する。したがって、電極１３ａ・１３ａの放電が不可能である状態においては、イオン発生装置１０への電力を停止でき、安全性を増すことができる。

また、本実施の形態の空気調節装置３０では、放電検出部１８の検出結果が非放電であることを、予め設定した一定期間続いたときに、イオン発生装置１０への電力供給を停止する。したがって、例えば、空気調節装置３０に発生する結露等の一時的なイオン停止によるイオン発生装置１０の停止を防止することができる。

また、本実施の形態の空気調節装置３０では、イオン発生装置１０への電力供給が停止している状態を使用者が確認できる外部表示部２３が設けられている。したがって、空気調節装置３０の使用者にとって、電極１３ａ・１３ａの掃除やイオン発生装置１０の交換等のメンテナンスに有効な表示が可能となる。

本発明のイオン発生装置及びそれを備えた空気調節装置は、例えば、エアコン、除湿機、加湿器、空気清浄機、又はファンヒーター等への適用が可能である。

本発明におけるイオン発生装置の実施の一形態を示すブロック図である。 （ａ）は上記イオン発生装置の昇圧トランスによる２次側の高圧出力電圧を示すものであって、点Ｂを基準としたときの点Ａの波形図であり、（ｂ）はＧＮＤを基準としたときのリレーのＯＦＦのときの点Ａ及び点Ｂの波形図であり、（ｃ）はＧＮＤを基準としたときのリレーのＯＮのときの点Ａ及び点Ｂの波形図である。 上記イオン発生装置の昇圧トランスによる２次側の高圧出力電圧を示す波形図である。 上記イオン発生装置の昇圧トランスによる２次側の高圧出力電圧の放電部分を示す要部拡大波形図である。 上記イオン発生装置における高域フィルタ回路の内部構成を示す回路図である。 上記イオン発生装置を備えた空気調節装置を示す斜視図である。 上記イオン発生装置を備えた空気調節装置の内部を示す構成図である。 従来のイオン発生装置を示す回路図である。

符号の説明

１ 電流制限抵抗
２ コンデンサ
３ シャントレギュレータ
４ トランジスタ
５ 抵抗
６ 抵抗
７ コンデンサ
８ 抵抗
９ 抵抗
１０ イオン発生装置
１１ サイリスタ（スイッチ素子）
１２ 昇圧トランス
１２ａ １次巻線
１２ｂ ２次巻線
１３ イオン発生素子
１３ａ 電極
１４ リレー
１５ ダイオード
１６ シールド板（シールド部材）
１７ シールド板（シールドカバー）
１８ 放電検出部（放電検出手段）
１９ 電力供給停止部
２０ 電圧印加部（電圧印加手段）
２１ 高域フィルタ回路
２２ 遅延回路
２３ 外部表示部（表示手段）
２４ 抵抗
２５ トランジスタ
３０ 空気調節装置
＋Ｖ 入力電圧端子
ＧＮＤ 接地端子
ＲＹＯＮ リレー端子

Claims (10)

1. 一対以上の電極を有し、その電極間に放電発生電圧を印加し、その放電によりイオンを発生するイオン発生素子と、
   上記イオン発生素子によるイオン発生に必要な電圧を上記電極間に印加する電圧印加手段とを備え、
   上記電圧印加手段は、入力側から流れる電流を制限しながらコンデンサに充電し、その充電電圧が所定の値に達した時に、少なくとも上記コンデンサと昇圧トランスの１次側とスイッチ素子とによって構成されたループにて上記スイッチ素子の短絡により、上記コンデンサに充電された電荷を放電させることにより、上記昇圧トランスの１次側にインパルス電圧を発生させ、上記昇圧トランスの２次側に発生する高圧を上記電極に印加するイオン発生装置において、
   上記イオン発生素子における電極間に発生する放電を検出すべく、上記電極とは電気的に絶縁された放電検出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。
2. 前記放電検出手段は、放電により発生する電磁波を検出することにより、イオン発生素子における電極間に発生する放電を検出することを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
3. 前記放電検出手段の検出結果を基に、前記コンデンサの充電電圧を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のイオン発生装置。
4. 前記コンデンサの充電電圧に上限を持たせたことを特徴とする請求項３記載のイオン発生装置。
5. 前記放電検出手段は、前記電極と前記昇圧トランスとの間に設けられると共に、上記昇圧トランスと上記放電検出手段との間にはシールド部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のイオン発生装置。
6. イオン発生装置本体の外側に、イオン発生装置本体を覆うシールドカバーが設けられていること特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のイオン発生装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のイオン発生装置を備えていることを特徴とする空気調節装置。
8. 前記放電検出手段の検出結果に基づいて、前記イオン発生装置への電力供給を停止することを特徴とする請求項７記載の空気調節装置。
9. 前記放電検出手段の検出結果が非放電であることを、予め設定した一定期間続いたときに、前記イオン発生装置への電力供給を停止することを特徴とする請求項８記載の空気調節装置。
10. 前記イオン発生装置への電力供給が停止している状態を使用者が確認できる表示手段が設けられていることを特徴とする請求項７、８又は９記載の空気調節装置。