JP2009266664A - Ion generating device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はイオン発生装置に関し、特に、放電電極と誘導電極の間に高電圧を印加してイオンを発生させるイオン発生装置に関する。 The present invention relates to an ion generator, and more particularly to an ion generator that generates ions by applying a high voltage between a discharge electrode and an induction electrode.
従来より、プラスイオンとマイナスイオンの両方を発生するイオン発生装置が知られている。このようなイオン発生装置はたとえば空気調和機内に設けられ、ファンによって空気中に放出された両極性のイオンは、空気中の浮遊カビ菌やウィルスの周りを取り囲んで不活性化させる。 Conventionally, ion generators that generate both positive ions and negative ions are known. Such an ion generator is provided in, for example, an air conditioner, and bipolar ions released into the air by a fan surround and inactivate airborne fungi and viruses in the air.
従来のイオン発生装置としては、イオン発生部と、そのイオン発生部に高電圧を供給する昇圧トランスとを備え、昇圧トランスの放射ノイズを遮蔽するため、昇圧トランスに金属キャップを被せたものがある(たとえば、特許文献1参照)。また、装置の小型化を図るため、昇圧トランスの出力端子とイオン発生部の放電電極とを一体的に形成したものもある(たとえば、特許文献2参照)。
しかし、特許文献1のイオン発生装置では、イオン発生部と昇圧トランスを別々に配置し、それらの間を高圧ケーブルで接続する必要があったので、装置が大型化し、コスト高になると言う問題があった。
However, in the ion generator of
また、特許文献2のイオン発生装置では、放電電極付の昇圧トランスに金属キャップを被せると、イオンを金属キャップ外に放出することが困難になると言う問題があった。
Moreover, in the ion generator of
それゆえに、この発明の主たる目的は、放射ノイズが少なく、小型で低価格のイオン発生装置を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a small-sized and low-cost ion generator with less radiation noise.
この発明に係るイオン発生装置は、放電電極と誘導電極の間に高電圧を印加してイオンを発生させるイオン発生装置において、高電圧を出力する昇圧トランスと、昇圧トランスの放射ノイズを遮蔽する金属ケースとを備え、放電電極は、昇圧トランスの出力端子と一体的に形成され、その先端部は先鋭形状に形成されて昇圧トランスから突出し、金属ケースの放電電極の先端に対向する位置に孔が開口され、孔の縁は誘導電極を構成し、イオンは孔を介して金属ケース外に放出されることを特徴とする。 The ion generator according to the present invention is an ion generator that generates ions by applying a high voltage between a discharge electrode and an induction electrode, and a metal that shields radiation noise of the step-up transformer that outputs a high voltage. A discharge electrode is formed integrally with the output terminal of the step-up transformer, its tip is formed in a sharp shape, protrudes from the step-up transformer, and a hole is formed at a position facing the tip of the discharge electrode of the metal case. It is opened, the edge of the hole constitutes an induction electrode, and ions are emitted out of the metal case through the hole.
好ましくは、昇圧トランスは1次巻線と2次巻線を含み、2次巻線の一方端は出力端子に接続され、その他方端は金属ケースに接続されている。 Preferably, the step-up transformer includes a primary winding and a secondary winding, and one end of the secondary winding is connected to the output terminal, and the other end is connected to the metal case.
また好ましくは、1次巻線の端子間に電流を流すと2次巻線の端子間に高電圧発生し、、放電電極の先端部で放電が発生してプラスイオンとマイナスイオンが発生する。 Preferably, when a current is passed between the terminals of the primary winding, a high voltage is generated between the terminals of the secondary winding, and discharge is generated at the tip of the discharge electrode to generate positive ions and negative ions.
この発明に係るイオン発生装置では、昇圧トランスは金属ケースに収容され、放電電極は、昇圧トランスの出力端子と一体的に形成され、その先端部は先鋭形状に形成されて昇圧トランスから突出し、金属ケースの放電電極の先端に対向する位置に孔が開口され、孔の縁は誘導電極を構成し、イオンは孔を介して金属ケース外に放出される。したがって、イオン発生部と昇圧トランスの両方を金属ケース内に収容するので、装置の小型化と、放射ノイズの低減化を図ることができる。また、金属ケースが誘導電極を兼ねるので、部品点数の低減化を図ることができ、装置の小型化と低コスト化を図ることができる。 In the ion generator according to the present invention, the step-up transformer is housed in a metal case, the discharge electrode is formed integrally with the output terminal of the step-up transformer, the tip thereof is formed in a sharp shape and protrudes from the step-up transformer, and the metal A hole is opened at a position facing the tip of the discharge electrode of the case, the edge of the hole constitutes an induction electrode, and ions are released out of the metal case through the hole. Therefore, since both the ion generator and the step-up transformer are accommodated in the metal case, the apparatus can be reduced in size and radiation noise can be reduced. In addition, since the metal case also serves as the induction electrode, the number of parts can be reduced, and the apparatus can be reduced in size and cost.
図1(a)〜(c)は、この発明の一実施の形態によるイオン発生装置の構成を示す図であり、特に、図1(a)は正面図であり、図1(b)は正面から内部を透視した図であり、図1(c)は側面から内部を透視した図である。図1(a)〜(c)において、このイオン発生装置の内部には、昇圧トランス1が設けられている。
1 (a) to 1 (c) are diagrams showing the configuration of an ion generator according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 (a) is a front view, and FIG. 1 (b) is a front view. FIG. 1C is a view seen through from the side. 1A to 1C, a step-
昇圧トランス1は、円柱形のボビン2を含む。ボビン2の中心にはコア(図示せず)が設けられている。ボビン2の外周部には2つの小径部2a,2bが形成されている。小径部2aの幅は小径部2bの幅よりも狭い。小径部2aには1次巻線3が巻回され、小径部2bには2次巻線4が巻回されている。
The step-
ボビン2の図中の下端の大径部2cには2つの入力端子5,6が立設され、小径部2a,2b間の大径部2dには出力端子7が立設され、ボビン2の図中の上端の大径部2eには出力端子8が立設されている。1次巻線3は入力端子5,6間に接続され、2次巻線4は出力端子7,8間に接続されている。出力端子8には、針状の放電電極9の基端が固定されており、放電電極9と出力端子8は一体的に形成されている。換言すると、出力端子8は針状に形成されて放電電極9を構成している。端子5〜8および放電電極9は、ボビン2の大径部2c〜2eから同じ方向に突出している。
Two
昇圧トランス1は、放電電極9が基板10に当たらないようにして、基板10の図中の上端部に搭載されており、入力端子5,6および出力端子7の各々は基板10の貫通孔に固定されている。昇圧トランス1と基板10の上端部には、金属キャップ11が被せられている。金属キャップ11のうちの放電電極9の先端に対向する部分には、円形の孔11aが開口されており、孔11aの縁は環状の誘導電極12を構成している。
The step-
金属キャップ11の下端は、金属蓋13で閉蓋されている。金属蓋13にはスリット13aが形成されており、基板10の下端部はスリット13aを貫通している。金属キャップ11、金属蓋13、基板10の配線、および昇圧トランス1の出力端子7は、互いに電気的に接続されている。金属キャップ11と金属蓋13は、昇圧トランス1で発生する放射ノイズを遮蔽する金属ケースを構成する。
The lower end of the
図2は、昇圧トランス1の構成を示す回路図である。図2において、昇圧トランス1は、入力端子5,6間に接続された1次巻線3と、出力端子7,8間に接続された2次巻線4とを含む。2次巻線4の巻数は、1次巻線3の巻数よりも多い。出力端子8には針状の放電電極9が接続され、出力端子7には誘導電極12が接続される。入力端子6から1次巻線3を介して入力端子5に電流を流すと、出力端子8,7間に高電圧が出力される。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the step-
これにより、放電電極9の先端部に電界が集中し、その近傍の空気が絶縁破壊を起こしてコロナ放電が発生する。このコロナ放電により、プラスイオンとマイナスイオンが発生する。発生したイオンは、金属キャップ11の孔11aを介して外部に放出される。また、昇圧トランス1で発生する放射ノイズは、金属キャップ11と金属蓋13で遮蔽される。
As a result, the electric field concentrates on the tip of the
図3は、イオン発生装置の構成を示すブロック図である。図3において、イオン発生装置は、駆動回路14、高電圧発生回路15、昇圧トランス1、放電電極9、および誘導電極12を備える。駆動回路14と高電圧発生回路15は、基板10の表面に形成されている。電源電圧が投入されると、駆動回路14は高電圧発生回路15を動作させて昇圧トランス1の1次巻線3に電流を供給する。これにより、放電電極9に高電圧が印加され、コロナ放電が発生し、イオンが発生する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the ion generator. In FIG. 3, the ion generator includes a
図4は、本願発明と3つの比較例1〜3の放射ノイズのレベルを比較した図である。比較例1では、図5に示すように、針状の放電電極9と環状の誘導電極12とが金属キャップ11の外に設けられ、金属キャップ11の孔11aが塞がれている。昇圧トランス1の出力端子8と放電電極9とは高圧ケーブル16で接続され、誘導電極12は出力端子7に接続される。比較例2が比較例1と異なるのは、図6に示すように、金属キャップ11に孔11aが開けられている点である。比較例3が比較例1,2と異なるのは、金属キャップ11と金属蓋13が除去されている点である(図示せず)。
FIG. 4 is a diagram comparing the radiation noise levels of the present invention and the three comparative examples 1-3. In Comparative Example 1, as shown in FIG. 5, the needle-
放射ノイズのレベルは、長波長成分と中波長成分と短波長成分に分けて測定した。放射ノイズとしては、中波長以上の波長(周波数は30MHz以下)の成分が主であり、短波長成分のレベルは低かった。 The level of radiation noise was measured separately for a long wavelength component, a medium wavelength component, and a short wavelength component. As radiation noise, a component having a wavelength of medium wavelength or more (frequency is 30 MHz or less) is mainly used, and the level of the short wavelength component is low.
本願発明と比較例1の測定結果を比較すると、放射ノイズは同レベルであった。この結果から、本願発明では、孔11aからの放射ノイズの漏れは小さいことが分かった。また、放電電極9で放電が起こらないように処理して昇圧トランス1に電流を流すと、比較例1と同レベルの放射ノイズが発生した。このことから、放電電極9および誘導電極12で発生する放射ノイズは小さいことが分かった。放射ノイズは、主に、大きな電流が流れる1次巻線3で発生するものと考えられる。
When the measurement results of the present invention and Comparative Example 1 were compared, the radiation noise was the same level. From this result, it was found that the leakage of radiation noise from the
また、比較例1と2の測定結果を比較すると、比較例1よりも比較例2の方が、長波長成分のノイズレベルが8dBm高くなり、中波長成分のノイズレベルが4dBm高くなった。このことから、比較例2では、金属キャップ11の孔11aから放射ノイズがかなり漏れていることが分かった。これは、孔11aからの放射ノイズの漏れは小さい本願発明と対照的である。本願発明では、放電電極9と孔11aの縁との間の電気力線とイオンが放射ノイズを遮蔽していると考えられる。
Further, comparing the measurement results of Comparative Examples 1 and 2, in Comparative Example 2, the noise level of the long wavelength component was increased by 8 dBm, and the noise level of the medium wavelength component was increased by 4 dBm. From this, it was found that in Comparative Example 2, the radiation noise leaked considerably from the
また、比較例1と3の測定結果を比較すると、比較例1よりも比較例3の方が、長波長成分および中波長成分の各々のノイズレベルが15dBm高くなった。この結果から、金属キャップ11および金属蓋13のシールド効果は大きいことが分かった。
Further, comparing the measurement results of Comparative Examples 1 and 3, the noise level of each of the long wavelength component and the medium wavelength component was higher by 15 dBm in Comparative Example 3 than in Comparative Example 1. From this result, it was found that the shielding effect of the
この実施の形態では、放電電極9を昇圧トランス1の出力端子8と一体的に形成し、昇圧トランス1に金属キャップ11を被せ、金属キャップ11の放電電極9の先端に対向する部分に孔11aを開け、孔11aの縁で誘導電極12を構成する。したがって、昇圧トランス1で発生した放射ノイズが金属キャップ11などで遮蔽されるので、イオン発生装置の使用時に放射ノイズによってテレビやラジオの映像や音声が乱れるのを防止することができる。また、金属キャップ11の一部が誘導電極12を構成するので、部品点数を削減することができ、装置の小型化と低コスト化を図ることができる。
In this embodiment, the
なお、この実施の形態では、針状の放電電極9を用いたが、先端が鋭角に加工された先鋭形状の金属板を放電電極9として使用してもよい。
In this embodiment, the needle-
また、図7は、この実施の形態の変更例を示す図であって、図1(a)と対比される図である。また、図8は、この変更例の昇圧トランス1を示す回路図であって、図2と対比される図である。図7および図8において、この変更例では、昇圧トランス1に2つの出力端子8が設けられ、各出力端子8に針状の放電電極9が設けられる。また、金属キャップ11には、2つの放電電極9に対応して2つの孔9が開口される。この変更例では、実施の形態と同じ効果が得られる他、イオン発生量が略2倍に増大する。
FIG. 7 is a diagram showing a modified example of this embodiment, and is a diagram contrasted with FIG. FIG. 8 is a circuit diagram showing the step-up
今回開示された実施の形態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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. 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.
1 昇圧トランス、2 ボビン、2a,2b 小径部、2c〜2e 大径部、3 1次巻線、4 2次巻線、5,6 入力端子、7,8 出力端子、9 放電電極、10 基板、11 金属キャップ、11a 孔、12 誘導電極、13 金属蓋、13a スリット、14 駆動回路、15 高電圧発生回路、16 高圧ケーブル。
1 step-up transformer, 2 bobbin, 2a, 2b small diameter part, 2c-2e large diameter part, 3 primary winding, 4 secondary winding, 5, 6 input terminal, 7, 8 output terminal, 9 discharge electrode, 10
Claims (3)
前記高電圧を出力する昇圧トランスと、
前記昇圧トランスの放射ノイズを遮蔽する金属ケースとを備え、
前記放電電極は、前記昇圧トランスの出力端子と一体的に形成され、その先端部は先鋭形状に形成されて前記昇圧トランスから突出し、
前記金属ケースの前記放電電極の先端に対向する位置に孔が開口され、前記孔の縁は前記誘導電極を構成し、前記イオンは孔を介して金属ケース外に放出されることを特徴とする、イオン発生装置。 In an ion generator that generates ions by applying a high voltage between a discharge electrode and an induction electrode,
A step-up transformer that outputs the high voltage;
A metal case that shields radiation noise of the step-up transformer,
The discharge electrode is formed integrally with the output terminal of the step-up transformer, the tip of the discharge electrode is formed in a sharp shape and protrudes from the step-up transformer,
A hole is opened at a position facing the tip of the discharge electrode of the metal case, the edge of the hole constitutes the induction electrode, and the ions are discharged out of the metal case through the hole. , Ion generator.
前記2次巻線の一方端子は前記出力端子に接続され、その他方端子は前記金属ケースに接続されてい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 step-up transformer includes a primary winding and a secondary winding,
The ion generator according to claim 1, wherein one terminal of the secondary winding is connected to the output terminal, and the other terminal is connected to the metal case.
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