JP2007027015A

JP2007027015A - イオン発生装置及び空気調節装置

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Publication number: JP2007027015A
Application number: JP2005210783A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Iwashita; 安広岩下
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2025-07-21
Also published as: JP4514664B2

Abstract

【課題】消費電力が小さくイオン発生周期のバラツキが少ないイオン発生装置及び空気調節装置を提供する。
【解決手段】放電によりイオンを発生するイオン発生素子８と、直流入力を昇圧する第１の昇圧回路２１と、第１の昇圧回路２１の出力をイオン発生素子８の放電電圧に昇圧する第２の昇圧回路２２とを備えたイオン発生装置１において、第２の昇圧回路２２は第１の昇圧回路２１の出力電圧を充電する充電用コンデンサ２と、充電用コンデンサ２の充電電圧が所定の値に達した時に充電用コンデンサ２を放電させる放電スイッチ素子６と、充電用コンデンサ２と直列に接続される抵抗２３と、抵抗２３の両端の電圧がＲｅｆ端子に入力されるシャントレギュレータ１６を有し、充電用コンデンサ２の充電電流の増減による抵抗２３の電圧降下に応じてシャントレギュレータ１６をＯＮ、ＯＦＦし、第１の昇圧回路２１の昇圧量を可変して該充電電流を略一定にした。
【選択図】図１

Description

本発明は、イオンを発生するイオン発生装置に関する。また本発明は、イオン発生装置を用いて室内にイオンを放出する空気調節装置に関する。

事務所、会議室、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、ほこり等の空気汚染物質が増加する。これにより、人をリラックスさせる効果を有するマイナスイオンが減少する。このため、イオン発生装置により発生したマイナスイオンを空気中に放出する空気清浄機等の空気調節装置が実用化されている。

また、空気中にプラスイオンとマイナスイオンとを放出して空気中の浮遊菌を除去できる空気清浄機が特許文献１に開示されている。これにより、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菌の除去の効果とを切り替えることができる。

図４は従来のイオン発生装置を示す回路図である。イオン発生装置１は昇圧を行う第１、第２昇圧トランス３、７を備えている。第１昇圧トランス３は一次巻線３ａと、二次巻線３ｂ及びベース巻線３ｃとから成っている。第２昇圧トランス７は一次巻線７ａと二次巻線７ｂとから成っている。

イオン発生装置１の入力電圧端子＋Ｖと接地端子ＧＮＤとの間には、起動抵抗１３、制限抵抗１２及びベース巻線３ｃが直列に配される。一次巻線３ａはトランジスタ１１と直列接続され、一次巻線３ａ及びトランジスタ１１が入力電圧端子＋Ｖと接地端子ＧＮＤの間に配される。トランジスタ１１はコレクタが一次巻線３ａの一端に接続され、エミッタが接地端子ＧＮＤに接続される。トランジスタ１１のベースは起動抵抗１３と制限抵抗１２との間に接続される。

二次巻線３ｂの一端にはダイオード４を介して充電用コンデンサ２の一端が接続され、二次巻線３ｂ及び充電用コンデンサ２の他端は接地端子ＧＮＤに接地される。充電用コンデンサ２の一端には二端子サイリスタ６を介して第２昇圧トランス７の一次巻線７ａの一端が接続される。充電用コンデンサ２の他端は一次巻線７ａの他端と接続されている。

二次巻線７ｂの両端はイオン発生素子８の互いに対向する電極８ａ、８ｂにそれぞれ接続されている。一方の電極８ｂはダイオード９及びスイッチング用のリレー１０を介して接地端子ＧＮＤに接地される。リレー１０はリレー端子ＲＹＯＮの電圧印加によりＯＮされる。

上記構成のイオン発生装置１において、充電用コンデンサ２にはＲＣＣ方式スイッチング電源動作により充電される。即ち、入力電圧端子＋Ｖと接地端子ＧＮＤとの間に例えば１２Ｖの直流電圧が印加されると、起動抵抗１３の電流がトランジスタ１１に流れてトランジスタ１１がＯＮ状態となる。これにより、第１昇圧トランス３の一次巻線３ａに電流が流れ、ベース巻線３ｃには一次巻線３ａとベース巻線３ｃの巻線比に応じた電位差が発生する。

ベース巻線３ｃはトランジスタ１１がＯＮ状態のときトランジスタ１１のベースを更にＯＮ状態にさせる方向になるよう巻線方向が設定されている。このため、ベース巻線３ｃに発生する電位差は正帰還状態でトランジスタ１１のＯＮ状態を加速させる。この時、二次巻線３ｂはダイオード４により通電が阻止される方向に巻線方向が設定されており、二次巻線３ｂに電流は流れない。

上記の動作で一次巻線３ａ及びトランジスタ１１に流れる電流が増加し続けることにより、トランジスタ１１のコレクタ電圧Ｖｃｅは飽和領域から外れて増大する。これにより、一次巻線３ａの電位差が減少してベース巻線３ｃの電位差も減少し、トランジスタ１１のコレクタ電圧Ｖｃｅは更に減少する。このため、正帰還状態で動作して急速にトランジスタ１１のＯＦＦ状態を加速させる。この時、二次巻線３ｂはダイオード４の導通方向に電圧を発生する。これにより、第１の昇圧回路２１が構成され、第１の昇圧回路２１の出力により充電用コンデンサ２を充電する。

次に、充電用コンデンサ２の電圧が上昇して二端子サイリスタ６のブレークオーバー電圧（例えば８０Ｖ）に達すると、二端子サイリスタ６はツェナーダイオードのように動作して更に電流が流れる。二端子サイリスタ６のブレークオーバー電流（例えば１ｍＡ）に達した時点で二端子サイリスタ６は略短絡状態となり、充電用コンデンサ２に充電された電荷が放電される。

充電用コンデンサ２の放電により、充電用コンデンサ２と第２昇圧トランス７の一次巻線７ａと二端子サイリスタ６とのループによって１次巻線７ａにはインパルス電圧が発生する。この時、二次巻線７ｂには高圧が発生する。これにより、第２の昇圧回路２２が構成されている。二次巻線７ｂに発生する高圧はイオン発生素子８の電極８ａ、８ｂに印加され、イオン発生素子８は印加電圧によって放電してイオンを放出する。

一方、リレー端子ＲＹＯＮに動作電圧を印加するとリレー１０がＯＮになり、第２昇圧トランス７の二次巻線７ｂに接続される一方の電極８ｂがダイオード９を通じて接地端子ＧＮＤに接続される。これにより、電極８ａに正電圧が印加された時に接地して負電圧のみが印加され、イオン発生素子８からマイナスイオンが放出される。リレー１０がＯＦＦのときは、イオン発生素子８からプラスイオンとマイナスイオンとが放出される。

上記のイオン発生装置は、第１の昇圧回路２１の各部品のばらつき、周囲温度の変化、入力電圧のばらつきや変化等によって、第１の昇圧回路２１の昇圧量が大きく変化する。その結果、第２の昇圧回路２２のインパルス電圧の発生周期が安定しないため安定してイオンを発生することができない問題があった。

このため、第１の昇圧回路２１の出力電圧を定電圧に制御するイオン発生装置が知られている。図５はこのイオン発生装置を示す回路図である。説明の便宜上、前述の図４と同一の部分には同一の符号を付している。図４に示すイオン発生装置と異なる点は、第１の昇圧回路２１の出力電圧を平滑用コンデンサ２０で平滑して定電圧に制御し、抵抗１７を通じて充電用コンデンサ２に充電している点である。

トランジスタ１１のベースには、エミッタを接地端子ＧＮＤに接地したトランジスタ１４のコレクタが接続される。トランジスタ１４のベースにはエミッタを入力電圧端子＋Ｖに接続したトランジスタ１５のコレクタが接続される。トランジスタ１５のベースはシャントレギュレータ１６を介して接地端子ＧＮＤに接地される。

平滑用コンデンサ２０はダイオード４と接地端子ＧＮＤとの間に接続される。平滑用コンデンサ２０の一端と充電用コンデンサ２の一端との間には抵抗１７が設けられる。直列に接続される分圧抵抗１８、１９は平滑用コンデンサ２０の両端に接続される。分圧抵抗１８の一端は抵抗１７と平滑用コンデンサ２０との間に接続される。

シャントレギュレータ１６のＲｅｆ端子は分圧抵抗１８、１９の間に接続されている。平滑用コンデンサ２０の設定電圧（例えば１００Ｖ）が分圧抵抗１８、１９により分圧され、シャントレギュレータ１６のＲｅｆ端子に基準電圧（例えば２．５Ｖ）が加わるようになっている。

上記構成のイオン発生装置１において、前述の図４と同様に、平滑用コンデンサ２０にはＲＣＣ方式スイッチング電源動作により充電される。この時、過昇圧で平滑用コンデンサ２０の電圧が設定値を超えるとシャントレギュレータ１６が導通状態となり、トランジスタ１５がＯＮしてトランジスタ１４がＯＮされる。

これにより、スイッチング用のトランジスタ１１のベース電流がトランジスタ１４に引き込まれる状態となる。このため、第１トランス３による昇圧量が減少して平滑用コンデンサ２０の電圧が低下する。この動作がバランスすることで平滑用コンデンサ２０の電圧が安定化される。

平滑用コンデンサ２０の電圧から成る第１の昇圧回路２１の出力は、抵抗１７を介して充電用コンデンサ２に充電される。そして、充電用コンデンサ２の電圧が上昇して二端子サイリスタ６のブレークオーバー電圧に達し、二端子サイリスタ６のブレークオーバー電流に達すると、充電用コンデンサ２に充電された電荷が放電される。これにより、一次巻線７ａにインパルス電圧が発生して二次巻線７ｂに発生する高圧がイオン発生素子８の電極８ａ、８ｂに印加され、イオン発生素子８は放電してイオンを放出する。
特開２００３−１００４１９号公報（第３頁−第６頁、第１図）

しかしながら、上記の図５に示す従来のイオン発生装置１によると、抵抗１７で消費される電力が大きくなる。即ち、二端子サイリスタ６は短絡開始時にブレークオーバー電流以上の供給電流が必要である。平滑用コンデンサ２０の制御電圧値ＶＡ＝１００Ｖ、二端子サイリスタ６のブレークオーバー電圧ＶＢ＝８０Ｖ、二端子サイリスタ６のブレークオーバー電流ＩＢ＝１ｍＡとしたとき、抵抗１７の抵抗値Ｒ≦（ＶＡ−ＶＢ）／ＩＢであるため、抵抗１７の抵抗値Ｒは２０ｋΩ以下にする必要がある。ここで、第２の昇圧トランス７の一次巻線７ａの両端電圧は微少であるため無視している。

このため、抵抗１７の電力Ｗは、二端子サイリスタ６の短絡直前では
Ｗ＝（１００Ｖ−８０Ｖ）²／２０ｋΩ
となり、２０ｍＷである。また、二端子サイリスタ６の短絡終了後では
Ｗ＝（１００Ｖ）²／２０ｋΩ
となり、５００ｍＷとなる。従って、抵抗１７の電力Ｗが大きく、イオン発生装置１の消費電力が大きい問題があった。

また、図６は平滑用コンデンサ２０及び充電用コンデンサ２の出力電圧を示している。縦軸は出力電圧、横軸は時間である。図中、Ｃ１は平滑用コンデンサ２０の出力電圧、Ｃ２は充電用コンデンサ２の出力電圧である。同図によると、充電用コンデンサ２の電圧は抵抗１７及び充電用コンデンサ２による時定数によって曲線を描く。このため、二端子サイリスタ６の短絡点は該曲線の傾斜が緩やかになった点になる。その結果、第１の昇圧回路２１の出力電圧の僅かなばらつきにより、以前として放電（イオン発生）周期のバラツキが発生する問題もあった。

本発明は、消費電力が小さくイオン発生周期のバラツキが少ないイオン発生装置及び空気調節装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、放電によりイオンを発生するイオン発生素子と、直流入力を昇圧する第１の昇圧回路と、第１の昇圧回路の出力を前記イオン発生素子の放電電圧に昇圧する第２の昇圧回路とを備えたイオン発生装置において、第２の昇圧回路は第１の昇圧回路の出力電圧を充電する充電用コンデンサと、前記充電用コンデンサの充電電圧が所定の値に達した時に前記充電用コンデンサを放電させる放電スイッチ素子とを有し、第１の昇圧回路の昇圧量を前記充電用コンデンサの充電電流に基づいて可変したことを特徴としている。

この構成によると、直流電圧が第１、第２の昇圧回路で昇圧され、昇圧された電圧をイオン発生素子に印加してイオンを発生する。第２の昇圧回路は第１の昇圧回路の出力電圧を充電用コンデンサで充電し、第１の昇圧回路は充電用コンデンサの充電電流に応じて昇圧量が可変される。充電用コンデンサの充電電圧が所定の値に達すると、放電スイッチ素子により充電用コンデンサが放電し、第２の昇圧回路からインパルス電圧が出力される。

また本発明は、上記構成のイオン発生装置において、前記充電用コンデンサの充電電流の増減に応じて第１の昇圧回路の昇圧量を可変して該充電電流を略一定にしたことを特徴としている。この構成によると、充電用コンデンサの充電電流が所定値よりも増加すると第１の昇圧回路の昇圧量が下げられる。その結果、充電用コンデンサの充電電流が降下する。充電用コンデンサの充電電流が所定値よりも減少すると第１の昇圧回路の昇圧量が増加される。その結果、充電用コンデンサの充電電流が上昇する。これにより、充電用コンデンサの充電電流が所定値に維持される。

また本発明は、上記構成のイオン発生装置において、前記放電スイッチ素子は二端子サイリスタから成り、前記充電用コンデンサの充電電流を前記二端子サイリスタのブレークオーバー電流以上かつ保持電流以下にしたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成のイオン発生装置において、第１の昇圧回路は一次巻線及び二次巻線を有したトランスを備えるとともに、前記充電用コンデンサに直列に接続される抵抗を設け、前記抵抗の両端電圧に応じて前記一次巻線の電流を可変したことを特徴としている。この構成によると、抵抗の両端電圧が増加すると第１の昇圧回路の昇圧量が下げられる。これにより、抵抗の両端電圧が降下し、抵抗及び充電用コンデンサの充電電流が降下して所定値に維持される。

また本発明は、上記構成のイオン発生装置において、前記一次巻線に直列に接続されるスイッチング素子と、前記抵抗の両端電圧が所定値よりも大きいときに導通するとともに前記抵抗の電圧が所定値よりも小さいときに非導通となるシャントレギュレータとを設け、前記シャントレギュレータの導通によって前記スイッチング素子の電流を減少させることを特徴としている。この構成によると、抵抗の両端電圧が増加するとシャントレギュレータが導通してスイッチング素子の電流が減少する。これにより、一次巻線の電流も減少し、第１の昇圧回路の昇圧量が下げられる。

また本発明の空気調節装置は、上記各構成のイオン発生装置を備え、室内にイオンを送出することを特徴としている。

本発明のイオン発生装置によると、第１の昇圧回路の昇圧量を充電用コンデンサの充電電流に基づいて可変したので、イオン発生装置の消費電力を削減できるとともに、イオン発生周期のバラツキを低減することができる。従って、イオン発生量が安定して効率よくイオンを発生できるとともに、イオン発生時の放電音を安定させることができる。

また本発明のイオン発生装置によると、充電用コンデンサの充電電流の増減に応じて第１の昇圧回路の昇圧量を可変して該充電電流を略一定にしたので、容易にイオン発生装置の消費電力を削減できるとともに、イオン発生周期のバラツキを低減することができる。

また本発明のイオン発生装置によると、充電用コンデンサの充電電流を二端子サイリスタのブレークオーバー電流以上かつ保持電流以下にしたので、イオン発生を確実に行うことができる。

また本発明のイオン発生装置によると、抵抗の両端電圧に応じて一次巻線の電流を可変したので、容易に充電用コンデンサの充電電流に基づいて第１の昇圧回路の昇圧量を可変することができる。

また本発明のイオン発生装置によると、抵抗の両端電圧が所定値よりも大きいときに導通するシャントレギュレータの導通によって一次巻線に直列なスイッチング素子の電流を減少させるので、容易に抵抗の両端電圧に応じて一次巻線の電流を可変することができる。

また本発明の空気調節装置によると、上記のイオン発生装置を備え、室内にイオンを送出するので、省電力化を図ることができるとともに、イオン発生周期の安定した高効率なイオン発生が可能になる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。説明の便宜上、前述の図４、図５に示す従来例と同一の部分には同一の符号を付している。図１は一実施形態のイオン発生装置を示す回路図である。イオン発生装置１は昇圧を行う第１、第２昇圧トランス３、７を備えている。第１昇圧トランス３は一次巻線３ａと、二次巻線３ｂ及びベース巻線３ｃとから成っている。第２昇圧トランス７は一次巻線７ａと二次巻線７ｂとから成っている。

イオン発生装置１の入力電圧端子＋Ｖと接地端子ＧＮＤとの間には、起動抵抗１３、制限抵抗１２及びベース巻線３ｃが直列に配される。一次巻線３ａはトランジスタ１１（スイッチング素子）と直列接続され、一次巻線３ａ及びトランジスタ１１が入力電圧端子＋Ｖと接地端子ＧＮＤの間に配される。トランジスタ１１はコレクタが一次巻線３ａの一端に接続され、エミッタが接地端子ＧＮＤに接続される。トランジスタ１１のベースは起動抵抗１３と制限抵抗１２との間に接続される。

また、トランジスタ１１のベースには、エミッタを接地端子ＧＮＤに接地したトランジスタ１４のコレクタが接続される。トランジスタ１４のベースにはエミッタを入力電圧端子＋Ｖに接続したトランジスタ１５のコレクタが接続される。トランジスタ１５のベースはシャントレギュレータ１６を介して接地端子ＧＮＤに接地される。

二次巻線３ｂの一端にはダイオード４を介して電流安定用コンデンサ５の一端が接続され、二次巻線３ｂ及び電流安定用コンデンサ５の他端は接地端子ＧＮＤに接地される。電流安定用コンデンサ５の両端には、直列な充電用コンデンサ２及び抵抗２３が接続される。充電用コンデンサ２の一端には二端子サイリスタ６を介して第２昇圧トランス７の一次巻線７ａの一端が接続される。充電用コンデンサ２の他端は一次巻線７ａの他端と接続されている。

シャントレギュレータ１６のＲｅｆ端子は充電用コンデンサ２と抵抗２３との間に接続されている。これにより、抵抗２３の両端の電圧がシャントレギュレータ１６のＲｅｆ端子に加わり、基準電圧（例えば２．５Ｖ）を超えるとシャントレギュレータ１６が導通する。

上記構成のイオン発生装置１において、電流安定用コンデンサ５にはＲＣＣ方式スイッチング電源動作により充電される。即ち、入力電圧端子＋Ｖと接地端子ＧＮＤとの間に例えば１２Ｖの直流電圧が印加されると、起動抵抗１３の電流がトランジスタ１１に流れてトランジスタ１１がＯＮ状態となる。これにより、第１昇圧トランス３の一次巻線３ａに電流が流れ、ベース巻線３ｃには一次巻線３ａとベース巻線３ｃの巻線比に応じた電位差が発生する。

上記の動作で一次巻線３ａ及びトランジスタ１１に流れる電流が増加し続けることにより、トランジスタ１１のコレクタ電圧Ｖｃｅは飽和領域から外れて増大する。これにより、一次巻線３ａの電位差が減少してベース巻線３ｃの電位差も減少し、トランジスタ１１のコレクタ電圧Ｖｃｅは更に減少する。

このため、正帰還状態で動作して急速にトランジスタ１１のＯＦＦ状態を加速させる。この時、二次巻線３ｂはダイオード４の導通方向に電圧を発生して電流安定用コンデンサ５を充電する。これにより、第１の昇圧回路２１が構成され、第１の昇圧回路２１の出力となる電流安定用コンデンサ５の電圧により充電用コンデンサ２が充電される。

この時、充電用コンデンサ２の充電電流は抵抗２３を流れる電流と一致し、抵抗２３による電圧降下と等しい電圧がシャントレギュレータ１６に加わる。電荷の蓄積により電流安定用コンデンサ５の電圧が増加すると、充電用コンデンサ２及び抵抗２３を流れる電流が増加する。

第１の昇圧回路２１の過昇圧で抵抗２３の両端の電圧がシャントレギュレータ１６の基準電圧を超えるとシャントレギュレータ１６が導通状態となり、トランジスタ１５がＯＮに移行してトランジスタ１４がＯＮに移行する。これにより、スイッチング用のトランジスタ１１のベース電流がトランジスタ１４に引き込まれる状態となる。このため、第１トランス３による昇圧量が減少して電流安定用コンデンサ５の電圧が低下する。

また、電流安定用コンデンサ５の電圧が低下すると、充電用コンデンサ２の充電電流が減少して抵抗２３の電圧が低下する。抵抗２３の電圧がシャントレギュレータ１６の基準電圧より低くなると、シャントレギュレータ１６は非導通状態となる。これにより、トランジスタ１５がＯＦＦになり、トランジスタ１４がＯＦＦになるため、トランジスタ１１のベース電流の引き込みがなくなる。従って、第１の昇圧回路２１の昇圧量が増加し、充電用コンデンサ２の充電電流が増加する。この動作がバランスすることで充電用コンデンサ２及び抵抗２３の電流が略一定値に制御される。

一方、リレー端子ＲＹＯＮに動作電圧を印加するとリレー１０がＯＮになり、第２昇圧トランス７の二次巻線７ｂに接続される一方の電極８ｂがダイオード９を通じて接地端子ＧＮＤに接続される。これにより、電極８ａは正電圧の印加時に接地されて負電圧のみが印加され、イオン発生素子８からマイナスイオンが放出される。リレー１０がＯＦＦのときは、イオン発生素子８からプラスイオンとマイナスイオンとが放出される。

本実施形態によると、第１の昇圧回路２１の昇圧量を充電用コンデンサ２の充電電流に基づいて可変したので、充電電流を略一定に制御することにより充電用コンデンサ２に直列接続される抵抗２３の消費電力を低減することができる。即ち、抵抗２３は二端子サイリスタ６のブレークオーバー電流以上を流す必要があり、二端子サイリスタ６のブレークオーバー電流ＩＢ＝１ｍＡ、シャントレギュレータ１６の基準電圧Ｖｒｅｆ＝２．５Ｖとすると、抵抗２３の抵抗値Ｒは２．５ｋΩ以下にする必要がある。

このため、抵抗２３で消費される電力Ｗは、
Ｗ＝（２．５Ｖ）²／２．５ｋΩ
となり、２．５ｍＷで略一定となる。従って、抵抗２３の消費電力Ｗが小さく、イオン発生装置１の消費電力を削減することができる。

また、図２は電流安定用コンデンサ５及び充電用コンデンサ２の出力電圧を示している。縦軸は出力電圧、横軸は時間である。図中、Ｄ１は電流安定用コンデンサ５の出力電圧、Ｄ２は充電用コンデンサ２の出力電圧である。同図によると、充電用コンデンサ２は充電電流が略一定のため、出力電圧は時定数による曲線とならずに直線的に増加する。このため、第１の昇圧回路２１の出力電圧に僅かなばらつきが生じても放電（イオン発生）周期のバラツキが小さい。従って、イオン発生周期のバラツキを低減し、イオン発生量が安定して効率よくイオンを発生できるとともに、イオン発生時の放電音を安定させることができる。

尚、充電用コンデンサ２の充電電流を二端子サイリスタ６が保持電流を超えると、二端子サイリスタ６の短絡状態を解除することができずに短絡状態で安定する恐れがある。従って、充電用コンデンサ２の充電電流は二端子サイリスタ６の保持電流以下にすることにより、イオン発生を確実に行うことができる。

また、電流安定用コンデンサ５は前述の図５に示す平滑用コンデンサ２０のように第１の昇圧回路２１の出力電圧を定電圧に平滑するものではなく、第１の昇圧回路２３の出力電流を安定化するために設けられる。このため、電流安定用コンデンサ５の容量を従来の平滑用コンデンサ２０よりも小さくすることができる。

また、ダイオード９と並列にコンデンサを設けてもよい。これにより、特許文献１と同様に、リレー１０をＯＮにしてマイナスイオン放出する際に微量のプラスイオンを放出することができる。

次に、図３は上記のイオン発生装置１を搭載した空気清浄機の内部を示す背面図である。空気清浄機８０は前面中央に吸気口８５を有し、背面上部に吹出口８７を有している。吸気口８５には塵埃を捕集するフィルター（不図示）が対峙されている。吸気口８５と吹出口８７との間は環状の送風経路８６で連通し、送風経路８６に面してイオン発生装置１の電極８ａ、８ｂ（図１参照）が配されている。送風経路８６の内側には軸方向から吸気して周方向に排気する送風ファン（不図示）が設けられている。

イオン発生装置１及び送風ファンを駆動すると、室内の空気は吸気口８５から取り込まれ、フィルターで塵埃が除去された後、矢印Ｅに示すように送風経路８６を流通する。送風経路８６の空気はイオン発生装置１で発生したイオンを含んで吹出口８７から送出される。これにより、イオン発生装置１によりマイナスイオンを発生するとリラクゼーション効果を得ることができる。また、イオン発生装置１によりマイナスイオン及びプラスイオンを発生すると室内の浮遊菌を殺菌することができる。

上記において、イオン発生装置１を空気清浄機８０に設けているが、他の機器に設けてもよい。即ち、空気の状態を調節して室内に送出する空気調和機、除湿器、加湿器、空気清浄機、ファンヒータ等の空気調節装置について同様に構成することができる。

本発明は、空気中にイオンを発生させるイオン発生装置に利用することができる。また本発明は、イオン発生装置を備えた空気調和機、除湿機、加湿器、空気清浄機、ファンヒータ等の空気調節装置に利用することができる。

本発明の実施形態のイオン発生装置を示す回路図本発明の実施形態のイオン発生装置の電流安定用コンデンサ及び充電用コンデンサの出力電圧を示す図本発明の実施形態のイオン発生装置を搭載した空気清浄機の内部示す背面図従来のイオン発生装置を示す回路図従来の他のイオン発生装置を示す回路図従来のイオン発生装置の平滑用コンデンサ及び充電用コンデンサの出力電圧を示す図

符号の説明

１イオン発生装置
２充電用コンデンサ
３第１昇圧トランス
３ａ一次巻線
３ｂ二次巻線
３ｃベース巻線
４ダイオード
５電流安定用コンデンサ
６二端子サイリスタ
７第２昇圧トランス
７ａ一次巻線
７ｂ二次巻線
８イオン発生素子
８ａ、８ｂ電極
９ダイオード
１０リレー
１１、１４、１５トランジスタ
１２制限抵抗
１３起動抵抗
１６シャントレギュレータ
１７、２３抵抗
１８、１９分圧抵抗
２０平滑用コンデンサ
２１第１の昇圧回路
２２第２の昇圧回路
８０空気清浄機
８５吸気口
８６送風経路
８７吹出口

Claims

放電によりイオンを発生するイオン発生素子と、直流入力を昇圧する第１の昇圧回路と、第１の昇圧回路の出力を前記イオン発生素子の放電電圧に昇圧する第２の昇圧回路とを備えたイオン発生装置において、第２の昇圧回路は第１の昇圧回路の出力電圧を充電する充電用コンデンサと、前記充電用コンデンサの充電電圧が所定の値に達した時に前記充電用コンデンサを放電させる放電スイッチ素子とを有し、第１の昇圧回路の昇圧量を前記充電用コンデンサの充電電流に基づいて可変したことを特徴とするイオン発生装置。
前記充電用コンデンサの充電電流の増減に応じて第１の昇圧回路の昇圧量を可変して該充電電流を略一定にしたことを特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。
前記放電スイッチ素子は二端子サイリスタから成り、前記充電用コンデンサの充電電流を前記二端子サイリスタのブレークオーバー電流以上かつ保持電流以下にしたことを特徴とする請求項２に記載のイオン発生装置。
第１の昇圧回路は少なくとも一次巻線及び二次巻線を有したトランスを備えるとともに、前記充電用コンデンサに直列に接続される抵抗を設け、前記抵抗の両端電圧に応じて前記一次巻線の電流を可変したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のイオン発生装置。
前記一次巻線に直列に接続されるスイッチング素子と、前記抵抗の両端電圧が所定値よりも大きいときに導通するとともに前記抵抗の電圧が所定値よりも小さいときに非導通となるシャントレギュレータとを設け、前記シャントレギュレータの導通によって前記スイッチング素子の電流を減少させることを特徴とする請求項４に記載のイオン発生装置。
請求項１〜請求項５のいずれかに記載のイオン発生装置を備え、室内にイオンを送出することを特徴とする空気調節装置。