JP2007114177A - Ion detector and ion generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、簡易な構成によりイオンを検出するイオン検出装置、及び該イオン検出装置を備えたイオン発生装置に関する。 The present invention relates to an ion detector that detects ions with a simple configuration, and an ion generator that includes the ion detector.
イオン発生装置と呼ばれる装置は数多く存在しているが、その原理はほとんどが針電極間に高電圧インパルスを印加して、放電電極でコロナ放電させることによりイオンを発生させるというものである(例えば、特許文献1参照)。 There are many devices called ion generators, but the principle is that most of them generate ions by applying a high voltage impulse between the needle electrodes and causing corona discharge at the discharge electrodes (for example, Patent Document 1).
放電によって発生したイオンは様々な効果をもたらすことが知られている。例えば、事務所や会議室などの換気の少ない密閉化された部屋では、室内の人が多いと、呼吸により排出される二酸化炭素やたばこの煙、ホコリなどの空気汚染物質が増加するため、人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ゆく。特に、タバコの煙によってマイナスイオンが多量に失われ、通常の1/2〜1/5程度にまで減少することがある。そこで、空気中のマイナスイオンを補給することを目的としたイオン発生装置が実用化されている。 It is known that ions generated by electric discharge have various effects. For example, in a sealed room with low ventilation, such as an office or meeting room, if there are many people in the room, air pollutants such as carbon dioxide, cigarette smoke, and dust emitted by breathing increase. Negative ions, which have the effect of relaxing, decrease from the air. In particular, a large amount of negative ions may be lost due to cigarette smoke, and may be reduced to about 1/2 to 1/5 of the normal amount. Therefore, ion generators aimed at replenishing negative ions in the air have been put into practical use.
また、近年では、殺菌、除菌に対するニーズが高まっており、空気中の浮遊細菌を除去するためにプラスイオン及びマイナスイオンの双方を発生させるイオン発生装置が実用化されている。このようなイオン発生装置では、プラスイオンとしてのH+ (H2 O)m と、マイナスイオンとしてのO2 -(H2 O)n (ただし、m,nは自然数)とを発生させる。プラスイオン及びマイナスイオンの双方が浮遊細菌の表面に付着すると、これらのイオンが化学反応して活性種である過酸化水素(H2 O2 )及び水酸基ラジカル(・OH)を生成し、空気中の浮遊細菌を除去するのである。
しかしながら、イオンそのものは無味無臭であり、しかも視認できないため、実際に発生しているかどうかを確認することができない。現在のイオン発生装置では、長時間の放電による放電電極の劣化や電極面にごみの付着等が発生した場合、これらが原因で初期状態に比べると放電が不安定、又は停止する虞があるが、これをユーザが外部から確認する手段がないという問題点を有していた。 However, since the ions themselves are tasteless and odorless and cannot be visually recognized, it cannot be confirmed whether or not they are actually generated. In the current ion generator, when the discharge electrode deteriorates due to long-time discharge or dust adheres to the electrode surface, the discharge may be unstable or stop compared to the initial state due to these factors. The problem is that there is no means for the user to confirm this from the outside.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、イオンを捕集する導体と、この導体の電位を検出する検出手段とを備える構成とすることにより、簡易な構成によりイオンの発生の有無を検出することができるイオン検出装置、及びこのイオン検出装置を備えたイオン発生装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the presence / absence of generation of ions with a simple configuration by including a conductor for collecting ions and a detection means for detecting the potential of the conductor. It is an object of the present invention to provide an ion detection device capable of detecting the ion and an ion generation device including the ion detection device.
本発明に係るイオン検出装置は、イオンを捕集する導体と、該導体の電位を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。 The ion detection apparatus according to the present invention includes a conductor that collects ions and a detection unit that detects a potential of the conductor.
本発明にあっては、イオンを捕集したときの導体の電位を検出手段で検出することにより、イオンの発生の有無を検出する。 In the present invention, the presence or absence of ions is detected by detecting the potential of the conductor when ions are collected by the detection means.
本発明に係るイオン検出装置は、前記検出手段は、そのゲートを前記導体に接続してある電界効果トランジスタを備え、該電界効果トランジスタのソース電位に基づき、前記導体にて捕集したイオンを検出するようにしてあることを特徴とする。 In the ion detector according to the present invention, the detection means includes a field effect transistor having a gate connected to the conductor, and detects ions collected by the conductor based on a source potential of the field effect transistor. It is made to do so.
本発明にあっては、イオンを捕集するための導体を電界効果トランジスタのゲートに接続している。電界効果トランジスタのドレイン端子に直流電圧を印可しておくことにより、導体の電位が上昇した場合、電界効果トランジスタがオン状態となると共に、ソース電位はドレイン端子に印可している直流電圧まで上昇する。 In the present invention, a conductor for collecting ions is connected to the gate of the field effect transistor. By applying a DC voltage to the drain terminal of the field effect transistor, when the potential of the conductor rises, the field effect transistor is turned on and the source potential rises to the DC voltage applied to the drain terminal. .
本発明に係るイオン検出装置は、前記検出手段は、前記導体と前記電界効果トランジスタのゲートとの間に接続された整流素子を備えることを特徴とする。 The ion detection apparatus according to the present invention is characterized in that the detection means includes a rectifying element connected between the conductor and a gate of the field effect transistor.
本発明にあっては、イオンを捕集するための導体と電界効果トランジスタのゲートとの間に整流素子を接続しているため、ゲートに入力される電位の極性が特定される。 In the present invention, since the rectifying element is connected between the conductor for collecting ions and the gate of the field effect transistor, the polarity of the potential input to the gate is specified.
本発明に係るイオン検出装置は、前記検出手段は、前記電界効果トランジスタのゲート電位の絶対値を所定値以下に制限すべく定電圧素子を設けてあることを特徴とする。 The ion detector according to the present invention is characterized in that the detecting means is provided with a constant voltage element for limiting the absolute value of the gate potential of the field effect transistor to a predetermined value or less.
本発明にあっては、ゲート電位の絶対値を所定値以下に制限するために定電圧素子を設けているため、ゲートに入力される電位の大きさが制限される。 In the present invention, since the constant voltage element is provided to limit the absolute value of the gate potential to a predetermined value or less, the magnitude of the potential input to the gate is limited.
本発明に係るイオン検出装置は、前記検出手段は、前記電界効果トランジスタのゲートとソースとの間に接続された抵抗素子を備えることを特徴とする。 In the ion detection apparatus according to the present invention, the detection means includes a resistance element connected between a gate and a source of the field effect transistor.
本発明にあっては、電界効果トランジスタのゲートとソースとの間に接続された抵抗素子を備えているため、ゲートに溜まったイオンによる電荷が自然に放電される。 In the present invention, since the resistance element connected between the gate and the source of the field effect transistor is provided, the charge due to the ions accumulated in the gate is naturally discharged.
本発明に係るイオン検出装置は、前記導体に接続する電界効果トランジスタの種類を検出すべきイオンの極性に応じて異ならせていることを特徴とする。 The ion detector according to the present invention is characterized in that the type of the field effect transistor connected to the conductor is made different according to the polarity of the ion to be detected.
本発明にあっては、検出対象のイオンがプラスイオンの場合はp型の電界効果トランジスタ、マイナスイオンの場合はn型の電界効果トランジスタを用いることで、正負どちらのイオンの検出にも対応できる。 In the present invention, a p-type field effect transistor can be used when the ion to be detected is a positive ion, and an n-type field effect transistor can be used when the ion to be detected is a negative ion. .
本発明に係るイオン検出装置は、前記導体と前記電界効果トランジスタとを適宜の長さを有する配線により接続してあることを特徴とする。 The ion detector according to the present invention is characterized in that the conductor and the field effect transistor are connected by a wiring having an appropriate length.
本発明にあっては、イオンを捕集する導体と電界効果トランジスタを含む検出手段との間を接続する配線の長さを自由に調節することができるため、様々な場所でのイオン検出を可能とする。 In the present invention, the length of the wiring connecting the conductor for collecting ions and the detection means including the field effect transistor can be freely adjusted, so that the ions can be detected in various places. And
本発明に係るイオン検出装置は、前記電界効果トランジスタのソース電位の絶対値と所定の閾値との大小関係を比較する手段と、前記大小関係が変化した場合、前記検出手段がイオンを検出していない旨を報知する手段とを備えることを特徴とする。 The ion detector according to the present invention includes a means for comparing the magnitude relationship between the absolute value of the source potential of the field effect transistor and a predetermined threshold value, and the detector detects ions when the magnitude relationship changes. And means for notifying that there is not.
本発明にあっては、導体によりイオンを検出し、それを電界効果トランジスタのソース電位に変換して得られた出力が予め設定してある閾値に達した場合、例えば、光、音などに変換され、イオンを検出していない旨を報知する。 In the present invention, when the output obtained by detecting ions with a conductor and converting them to the source potential of a field effect transistor reaches a preset threshold value, for example, it is converted into light, sound, etc. It is notified that ions are not detected.
本発明に係るイオン発生装置は、イオンを発生させるイオン発生手段と、前述した発明の何れか1つに記載のイオン検出装置とを備え、前記イオン発生手段により発生させたイオンを前記イオン検出装置により検出するようにしてあることを特徴とする。 An ion generator according to the present invention includes an ion generator that generates ions and the ion detector according to any one of the above-described inventions, and the ions generated by the ion generator are used as the ion detector. It is made to detect by.
本発明にあっては、イオンを発生させるイオン発生手段を備え、このイオン発生手段により発生させたイオンを前述したイオン検出装置により検出する。 In the present invention, ion generating means for generating ions is provided, and ions generated by the ion generating means are detected by the ion detector described above.
本発明に係るイオン発生装置は、前記イオン発生手段により発生させたイオンを外部へ拡散させる送風手段を更に備えることを特徴とする。 The ion generator according to the present invention is further characterized by further comprising a blowing means for diffusing ions generated by the ion generating means to the outside.
本発明にあっては、イオン発生手段により発生させたイオンを外部へ拡散させる送風手段を備えているため、発生させたイオンを装置外部へ導くことが可能となる。 In the present invention, since the air blowing means for diffusing the ions generated by the ion generating means to the outside is provided, the generated ions can be guided to the outside of the apparatus.
本発明に係るイオン発生装置は、前記イオン発生手段に対してイオンの拡散方向の下流側に前記イオン検出装置を設けてあることを特徴とする。 The ion generator according to the present invention is characterized in that the ion detector is provided downstream of the ion generator in the ion diffusion direction.
本発明にあっては、イオンの拡散方向の下流側にイオン検出装置を設けているため、イオンの発生の有無が確実に検出される。 In the present invention, since the ion detection device is provided on the downstream side in the ion diffusion direction, the presence or absence of the generation of ions is reliably detected.
本発明による場合は、イオンを捕集したときの導体の電位を検出手段で検出することにより、イオンの発生の有無を検出することができる。例えば、ゴミの付着等により放電が停止している場合には、イオンが発生していないことを検出できるため、ユーザに異常を知らせることができ、電極面の清掃を促す等の対応が可能となる。 In the case of the present invention, the presence or absence of ions can be detected by detecting the potential of the conductor when ions are collected by the detection means. For example, when the discharge is stopped due to dust or the like, it is possible to detect that no ions are generated, so it is possible to notify the user of an abnormality and to take measures such as prompting the electrode surface to be cleaned. Become.
本発明による場合は、イオンを捕集するための導体を電界効果トランジスタのゲートに接続している。電界効果トランジスタのドレイン端子に直流電圧を印可しておくことにより、導体の電位が変化した場合、電界効果トランジスタの状態が遷移すると共に、ソース電位は導体の電位に対応した電位に変化する。したがって、電界効果トランジスタのソース電位を計測することにより、イオンの発生の有無を検出することができる。 In the case of the present invention, a conductor for collecting ions is connected to the gate of the field effect transistor. By applying a DC voltage to the drain terminal of the field effect transistor, when the potential of the conductor changes, the state of the field effect transistor changes and the source potential changes to a potential corresponding to the potential of the conductor. Therefore, the presence or absence of ions can be detected by measuring the source potential of the field effect transistor.
本発明による場合は、イオンを捕集するための導体と電界効果トランジスタのゲートとの間に整流素子を接続しているため、ゲートに入力される電位の極性を特定することができる。すなわち、イオンの捕集用の導体が負に帯電している場合、又は正に帯電している場合の何れか一方のみを検出することが可能となり、イオンの効率的な検出が可能となる。 In the case of the present invention, since the rectifying element is connected between the conductor for collecting ions and the gate of the field effect transistor, the polarity of the potential input to the gate can be specified. In other words, it is possible to detect only one of the case where the ion collecting conductor is negatively charged or the case where the ion collecting conductor is positively charged, thereby enabling efficient detection of ions.
本発明による場合は、ゲート電位の大きさを所定値以下に制限するために定電圧素子を設けているため、ゲートに入力される電位の大きさを制限することができる。すなわち、電界効果トランジスタのゲート耐圧よりも高い電圧が導体に溜まる場合であっても、ツェナーダイオードを接続することによって電位の上昇を制限し、電界効果トランジスタを保護することができる。 According to the present invention, since the constant voltage element is provided to limit the magnitude of the gate potential to a predetermined value or less, the magnitude of the potential input to the gate can be limited. That is, even when a voltage higher than the gate breakdown voltage of the field effect transistor is accumulated in the conductor, the rise in potential can be limited and the field effect transistor can be protected by connecting a Zener diode.
本発明による場合は、電界効果トランジスタのゲート電位を自然に低下させるための抵抗を備えているため、イオン発生装置の不具合を常時監視することができる。すなわち、イオン発生装置からイオンの放出が止まった際に何も操作することなくゲート電位を下げることができるため、常時イオン検出を行うことができる。 In the case of the present invention, since the resistor for naturally lowering the gate potential of the field effect transistor is provided, it is possible to constantly monitor the malfunction of the ion generator. That is, when the emission of ions from the ion generator stops, the gate potential can be lowered without any operation, so that ion detection can always be performed.
本発明による場合は、検出対象のイオンの極性により電界効果トランジスタの種類を異ならせるため、正負両方のイオンの検出が可能である。したがって、正負両方のイオンを別々に放出するようなイオン発生器において両極性のイオンが正常に放出されていることを確認することができる。 In the case of the present invention, since the type of field effect transistor varies depending on the polarity of ions to be detected, both positive and negative ions can be detected. Therefore, it can be confirmed that bipolar ions are normally emitted in an ion generator that emits both positive and negative ions separately.
本発明による場合は、イオンを捕集する導体と電界効果トランジスタを含む検出手段との間の配線の長さを自由に調節することができる。したがって、配線の長さ、イオン捕集用の導体の形状を調整することで、通常測定しづらい場所にイオン発生装置がある場合においてもイオンの検出が可能となる。 According to the present invention, the length of the wiring between the conductor for collecting ions and the detection means including the field effect transistor can be freely adjusted. Therefore, by adjusting the length of the wiring and the shape of the conductor for collecting ions, it is possible to detect ions even when the ion generator is in a place where it is difficult to measure normally.
本発明による場合は、イオン検出結果である電界効果トランジスタの出力を、例えば、光、音などに変換してイオンを検出していない旨を報知するため、より直感的に使用者に異常を知らせることができる。 In the case of the present invention, the output of the field effect transistor, which is the ion detection result, is converted into light, sound, etc., for example, to notify that the ions are not detected, so the user is more intuitively notified of the abnormality. be able to.
本発明による場合は、イオンを発生させるイオン発生手段を備え、このイオン発生手段により発生させたイオンを前述したイオン検出装置により検出する。 In the case of the present invention, ion generation means for generating ions is provided, and ions generated by the ion generation means are detected by the ion detector described above.
本発明による場合は、イオン発生手段により発生させたイオンを外部へ拡散させる送風手段を備えているため、発生させたイオンを装置外部へ導くことが可能となる。 In the case of the present invention, since the air generating means for diffusing the ions generated by the ion generating means to the outside is provided, the generated ions can be guided to the outside of the apparatus.
本発明による場合は、イオンの拡散方向の下流側にイオン検出装置を設けているため、イオンの発生の有無を確実に検出することができる。また、イオンの拡散方向に対してイオン発生手段と導体とを略平行に配置し、更に、平板状の導体を使用することにより、発生したイオン風を遮らず、外部へ放出するイオン数を減少させることなく拡散したイオンのみを検出することができる。 In the case of the present invention, since the ion detector is provided on the downstream side in the ion diffusion direction, the presence or absence of the generation of ions can be reliably detected. In addition, by arranging the ion generating means and the conductor approximately parallel to the ion diffusion direction, and further using a flat conductor, the number of ions released to the outside is reduced without blocking the generated ion wind. Only diffused ions can be detected without causing them to occur.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態1.
図1は本実施の形態に係るイオン発生装置の内部構成を示すブロック図である。このイオン発生装置は、マイクロコンピュータ、ROM等により構成される制御部10を備えている。制御部10は、電源回路12から電力が与えられ、内蔵されているROMに記憶されている制御プログラムに従って、高圧駆動回路11、ファンモータ駆動回路15、及びランプ回路20のそれぞれに制御信号を出力する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of the ion generator according to the present embodiment. The ion generator includes a
高圧駆動回路11は、電源回路12から電力が与えられ、制御部10から出力される制御信号に従って交流の高電圧を出力する。高圧駆動回路11が出力する交流の高電圧はイオンを発生させるための放電電極13に印加される。ファンモータ駆動回路15は、電源回路12を通じて電力が与えられ、制御部10から出力される制御信号に基づき、所定の回転数でファンモータ16が回転するようにPWM制御を行う。ファンモータ16はファン17を回転させる。ランプ回路20は、電源回路12を通じて電力が与えられ、制御部10から出力される制御信号に従ってランプ21を点灯又は消灯させる。
The high
本発明のイオン発生装置は、放電電極13を通じて発生させたイオンを検出するためにイオン検出装置を備えている。このイオン検出装置は、イオン検出回路18Aと捕集電極19とにより構成されている。放電電極13にて発生するイオンは、前述したファン17の駆動により生じる空気流によって拡散することとなるが、このイオンを捕集したときの捕集電極19の電位をイオン検出回路18Aで検出することによりイオンの発生の有無を検出する。
The ion generator of the present invention includes an ion detector for detecting ions generated through the
図2は放電電極13及び捕集電極19の配置例を説明する模式図である。イオン発生装置には、空気流の通路となるプラスチック製の通風路100が設けられており、空気流が図に示した白抜矢符の方向に流れるようにファン17及び通風路100の配置関係が調整されている。イオン発生装置が発生させたイオンはファン17の駆動によって生じた空気流により搬送され、通風路100を通じて外部空間へ放出される。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an arrangement example of the
放電電極13及び捕集電極19はこの通風路100の底面側に設けられている。放電電極13を空気流の上流側に、捕集電極19を空気流の下流側に配置することにより、放電電極13にて発生したイオンは空気流によって運ばれ、捕集電極19によって捕集されることとなる。放電電極13としては、平面格子状に形成され、格子内部に先鋭部を設けた電極を用いることができる。また、捕集電極19には導体である銅テープを用いることができる。このように、放電電極13及び捕集電極19を空気流に対して略平行に配置し、しかも、放電電極13と捕集電極19とを同一平面内に設けることにより、イオンを搬送する空気流を遮らず、外部へ放出されるイオン数も減少させずに拡散したイオンのみを捕集することができる。
The
図3はイオン検出回路18Aの内部構成を説明する回路図である。前述した捕集電極19は、イオン検出回路18A内において整流用のダイオード182を介してp−MOS型FET181のゲート端子に接続されている。なお、捕集電極19と整流用のダイオード182との間は適宜の長さに調節された配線19aにより接続されている。また、p−MOS型FET181のドレイン端子には直流電圧が印可されており、ソース端子は抵抗器183を介して回路GNDに接続されている。ドレイン端子に印可する直流電圧の大きさは、例えば12Vである。更に、ゲート端子−回路GND間にはp−MOS型FET181を保護するためにツェナーダイオード184が接続されている。このツェナーダイオード184のツェナー電圧は16Vのものを用いている。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the internal configuration of the ion detection circuit 18A. The
イオンは荷電粒子であるから、捕集されたイオンによって捕集電極19の電位が上昇する。捕集電極19をp−MOS型FET181のゲート端子に接続することで捕集電極19の電位が上昇した場合、p−MOS型FET181がオン状態になる。このとき、回路GND−ドレイン端子間に直流電圧を印可しておくことでソース電位が印可している直流電圧まで上昇する。制御部10は、イオン検出回路18Aを通じてp−MOS型FET181のソース電位の大きさを計測することにより、イオンが発生しているか否かの判断を行うことができる。
Since ions are charged particles, the potential of the
また、イオン発生装置では、正負両方の極性のイオンが発生し得るために、捕集電極19の電位も発生するイオンのバランスによって正負どちらともなり得る。そこで、本実施の形態では、プラスイオンを検出することを目的として捕集電極19とp−MOS型FET181との間に整流用のダイオード182を接続し、p−MOS型FET181のゲート端子に入力する電位の極性を特定する。この回路構成により迅速なプラスイオンの検出が可能となる。また、動作時にはFETのゲート耐圧よりも高い電位が捕集電極19に貯まる虞があるため、ツェナーダイオード184を接続することで電位の上昇を制限し、p−MOS型FET181を保護している。
Further, in the ion generator, since ions of both positive and negative polarities can be generated, the potential of the
図4はp−MOS型FET181におけるソース電位の時間変化を示すグラフである。図3に示したイオン検出回路18Aを用いてソース電位の時間変化を計測した場合、ソース電位はグラフに示したように時間変化する。横軸は、放電電極13に交流電圧を印可し、ファン17による送風を開始してからの経過時間(秒)を示しており、縦軸は、p−MOS型FET181のソース電位(絶対値(ボルト))を示している。放電時にはドレイン端子の印可電圧である12Vまでソース電位が上昇している一方で、非放電時には電位が変化していない様子が見られる。したがって、p−MOS型FET181のソース電位を計測することにより、イオン発生装置でのイオンの発生の有無を検出することが可能となる。
FIG. 4 is a graph showing the time change of the source potential in the p-
放電の停止等によりイオンが発生していないことを検出した場合、制御部10はランプ回路20に制御信号を与えてランプ21を点灯させ、ユーザに異常を知らせることができる。したがって、放電電極13にゴミ等が付着して放電が停止している場合には、電極面の清掃を促す等の対応が可能となる。
When it is detected that ions are not generated due to the stop of discharge or the like, the
本実施の形態では、設置が容易なことから捕集電極19として銅テープを使用したが、他の金属により形成された導電性テープ、板状電極を用いても同様の効果が得られることは勿論のことである。また、イオンを効率的に発生させるために平面格子状に組まれた放電電極13を使用する構成としたが、一対の針電極を使用し、針電極の両端に高電圧を印可してイオンを発生させる構成としてもよい。
In this embodiment, a copper tape is used as the collecting
また、本実施の形態では、捕集電極19と整流用のダイオード186を接続している配線19aは適宜の長さに調節することができ、また、捕集電極19の形状も任意の形状とすることができるため、様々な場所での放電検出が可能となる。
Further, in the present embodiment, the wiring 19a connecting the collecting
実施の形態2.
実施の形態1では、イオン検出回路18Aにてプラスイオンを検出する構成としたが、イオン検出回路18Aのp−MOS型FET181をn−JFET185(図5参照)に変更することでマイナスイオンの検出が可能となる。なお、イオン発生装置の全体構成については実施の形態1と全く同様であるため、その説明を省略することとする。
In the first embodiment, the configuration is such that positive ions are detected by the ion detection circuit 18A, but negative ions are detected by changing the p-
図5はイオン検出回路18Bの内部構成を説明する回路図である。捕集電極19は、イオン検出回路18B内において整流用のダイオード186を介してn−JFET185のゲート端子に接続されている。なお、捕集電極19と整流用のダイオード186との間は適宜の長さに調節された配線19aにより接続されている。また、n−JFET185のドレイン端子には直流電圧が印加されており、ソース端子は抵抗器185を介して回路GNDに接続されている。ドレイン端子に印加する直流電圧の大きさは、例えば12Vである。更に、ゲート端子−回路GND間にはn−JFET185を保護するためにツェナーダイオード188が接続されており、n−JFET185のゲート端子とソース端子との間には抵抗器189が接続されている。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating the internal configuration of the
放電電極13から放出されたマイナスイオンが捕集電極19によって捕集されると、捕集電極19の電位は減少する。捕集電極19をn−JFET185のゲート端子に接続することで捕集電極19の電位が減少した場合、n−JFET185がオフ状態になる。このとき、回路GND−ドレイン端子間に直流電圧を印加しておくことでソース電位がGNDレベルまで減少する。この電位を測定することによりマイナスイオンが発生しているか否かの判断を行うことができる。
When the negative ions emitted from the
図6はn−JFET185におけるソース電位の時間変化を示すグラフである。図5に示したイオン検出回路18Bを用いてマイナスイオンの検出を行い、ソース電位の時間変化を計測した場合、ソース電位はグラフに示したように時間変化する。横軸は、放電電極13に交流電圧を印加し、ファン17による送風を開始してからの経過時間(秒)を示しており、縦軸は、n−JFET185のソース電位(絶対値(ボルト))を示している。放電時にはGND電圧である0Vにソース電位が減少している一方で、非放電時にはドレイン端子印加電圧である12V付近で安定して変化しない様子が見られる。したがって、n−JFET185のソース電位を計測することにより、イオン発生装置でのマイナスイオンの発生の有無を検出することが可能となる。
FIG. 6 is a graph showing the time change of the source potential in the n-
n−JFET185のゲート端子とソース端子間に接続された抵抗器189は、ゲート端子に溜まったイオンによる電荷を自然に放電させるためのものであり、イオン発生が停止した際には抵抗器189を介してゲートに溜まったイオン電荷が時間の経過と共にGNDに流れてゆき、ゲート端子の電位が非放電時の電位レベルに回復する。
The
図7はマイナスイオンを検出した後に、イオン発生を停止させた際のソース電位の時間変化を計測したグラフである。図6のグラフと同様に、横軸は、放電電極13に交流電圧を印加し、ファン17による送風を開始してからの経過時間(秒)を示しており、縦軸は、n−JFET185のソース電位が非放電時と同じレベルまで時間の経過と共に自然に上昇している。すなわち、外部からn−JFET185に対して操作することなくイオン発生の停止を検出することが可能となる。
FIG. 7 is a graph obtained by measuring the time change of the source potential when ion generation is stopped after detecting negative ions. Similar to the graph of FIG. 6, the horizontal axis indicates the elapsed time (seconds) after the AC voltage is applied to the
本実施の形態においても、捕集電極19と整流用のダイオード186を接続している配線19aは適宜の長さに調節することができ、また、捕集電極19の形状も任意の形状とすることができるため、様々な場所での放電検出が可能となる。
Also in the present embodiment, the wiring 19a connecting the collecting
実施の形態3.
前述した実施の形態では、制御部10が高圧駆動回路11、ファンモータ駆動回路15、ランプ回路20に制御信号を与え、これらを制御する構成としたが、イオン発生の停止を検出した際には制御部10を介することなく、その旨を使用者に報知する構成としてもよい。
Embodiment 3 FIG.
In the above-described embodiment, the
図8は本実施の形態に係るイオン発生装置の内部構成を示すブロック図である。このイオン発生装置は、前述した実施の形態と同様に、放電電極13に交流の高電圧を印加するための高圧駆動回路11、ファン17を回転させるためにファンモータ16に対するPMW制御を行うファンモータ駆動回路15を備える。これらの高圧駆動回路11及びファンモータ駆動回路15には、スイッチSWが入れられた場合に電源回路12から電力が供給される。
FIG. 8 is a block diagram showing the internal configuration of the ion generator according to this embodiment. As in the above-described embodiment, the ion generator includes a high-
また、イオンを捕集する捕集電極19は、適宜の長さを有する配線19aによりイオン検出回路18Bに接続されている。ここで、イオン検出回路18Bは、実施の形態2で説明したものと同一の回路を用いることができる。イオン検出回路18Bの出力端子は警報回路30に接続される。
The
図9は警報回路30の一例を示す回路図である。警報回路30は、コンパレータ304、警報装置306などを備えている。コンパレータ304には、入力端子301を通じて入力されるn−JFET185のソース電位と、電位VCCの抵抗器302,303による分圧とが入力される。このコンパレータ304の出力端には抵抗器305を介して警報装置306が接続されている。ここで、警報装置306としては、例えば、光を発するLEDランプ、音を発するブザー等を用いることができる。そのため、イオンの発生が停止してn−JFET185のソース電位が上昇し、抵抗器302,303により定まる分圧に達した場合、警報装置306を作動させることができる。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of the
このように、本実施の形態では、イオン発生の停止を検出した場合には制御部10を介することなく、警報装置306を動作させることができ、装置全体の小型化が可能となる。
As described above, in this embodiment, when the stop of ion generation is detected, the
なお、本実施の形態では、イオン検出回路18Bとは別に警報回路30を設ける構成としたが、イオン検出回路18B内部に警報回路30を設ける構成としてもよいことは勿論のことである。
In the present embodiment, the
10 制御部
11 高圧駆動回路
12 電源回路
13 放電電極
15 ファンモータ駆動回路
16 モータ
17 ファン
18A,18B イオン検出回路
19 捕集電極
20 ランプ回路
21 ランプ
30 警報回路
181 p−MOS型FET
182 ダイオード
183 抵抗器
184 ツェナーダイオード
185 n−JFET
186 ダイオード
187 抵抗器
188 ツェナーダイオード
189 抵抗器
304 コンパレータ
305 抵抗器
10 Control unit
11 High voltage drive circuit
12 Power supply circuit
DESCRIPTION OF
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