JP2010198777A

JP2010198777A - Ion balance adjustment type ionizer

Info

Publication number: JP2010198777A
Application number: JP2009039556A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Orihara; 正幸折原; Takayuki Toshida; 孝之土志田; Akira Tadano; 晃唯野
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-23
Also published as: JP5382574B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate design of an ion balance adjustment type ionizer having a function of keeping ion balance between positive ions and negative ions. <P>SOLUTION: The ionizer detects the amounts of positive and negative ions generated from little hand electrodes 4a, 5b and long hand electrodes 4b, 5a by using a ring-shaped sensor 13, and keeps ion balance by feedback control based on an ion current flowing in a detection resistor 15. When a distance between tips of the little hand electrodes 4a, 5b and the long hand electrodes 4b, 5a is L, a distance from a reference position of the tip of the little hand electrode to the sensor 13 is d, and d/L is a positional ratio r, a resistance value R of the detection resistor 15 is determined within a range of 3.87r<SP>3</SP>-1.37r<SP>2</SP>-1.33r+1.42≤R≤-10.28r<SP>3</SP>+48.42r<SP>2</SP>-38.61r+9.50. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、空気中の静電気を制御したり帯電したワークから静電気を除去する場合などに使用されるイオナイザに関するものであり、更に詳しくは、放出する正イオンと負イオンとのイオンバランスを保つ機能を備えたイオンバランス調整型のイオナイザに関するものである。 The present invention relates to an ionizer used for controlling static electricity in air or removing static electricity from a charged workpiece, and more specifically, a function of maintaining an ion balance between positive ions and negative ions to be discharged. It is related with the ion balance adjustment type ionizer provided with.

空気中の静電気を制御したり、帯電したワークから静電気を除去する場合などに、コロナ放電を利用したイオナイザが使用されている。このコロナ放電式のイオナイザには、大きく分けると直流式と交流式とがある。このうち、例えば直流式のイオナイザは、針状をした正の放電電極と負の放電電極とを有していて、これらの放電電極に正及び負の高電圧を印加することにより電極の放電部でコロナ放電を生じさせ、そのとき発生する正及び負のイオンをファンからのエアで外部に放出するように構成されている。 An ionizer using corona discharge is used to control static electricity in the air or to remove static electricity from a charged workpiece. The corona discharge type ionizer is roughly classified into a direct current type and an alternating current type. Among these, for example, a direct current ionizer has a needle-like positive discharge electrode and a negative discharge electrode, and by applying a positive and negative high voltage to these discharge electrodes, the discharge part of the electrode Then, a corona discharge is generated, and positive and negative ions generated at that time are discharged to the outside by air from a fan.

上記コロナ放電式のイオナイザは、長期間の使用によって放電電極に汚れや摩耗等が発生し、その結果、放出する正及び負のイオンのイオンバランスが崩れることが知られている。このため、センサによってイオンバランスの状態を検出し、イオンバランスが崩れた場合に、その崩れ具合に応じて正又は負の高電圧を制御し、正又は負のイオンの発生量を調整することによってイオンバランスを保つ技術が提案されている。 It is known that the corona discharge type ionizer is contaminated and worn by the discharge electrode when used for a long period of time, and as a result, the ion balance of the positive and negative ions to be released is lost. For this reason, the state of ion balance is detected by a sensor, and when the ion balance is broken, the positive or negative high voltage is controlled according to the degree of breakage, and the generation amount of positive or negative ions is adjusted. Techniques for maintaining ion balance have been proposed.

このような技術の一例として、例えば特許文献１に記載された除電装置においては、放電電極の近くにセンサの機能を持ったグランドプレートを配設し、このグランドプレートとワークのフィールドグランドとを検出抵抗で接続し、この検出抵抗を流れるイオン電流又は該検出抵抗両端の電位差を検出してその検出信号を制御装置にフィードバックし、この検出信号で高電圧回路を制御することによってイオンバランスが保たれるようにしている。この場合、上記イオン電流が大きすぎると、検出信号が飽和状態となって制御不能となり、逆に、イオン電流が小さすぎると、制御精度が悪くなって適正な制御が不能になってしまう。このため、イオンバランス制御のために適正なイオン電流（有効イオン電流）が得られるようにすることが重要である。 As an example of such a technique, in the static eliminator described in Patent Document 1, for example, a ground plate having a sensor function is disposed near the discharge electrode, and the ground plate and the field ground of the workpiece are detected. Connected with a resistor, the ion current flowing through the detection resistor or the potential difference between both ends of the detection resistor is detected, the detection signal is fed back to the control device, and the high voltage circuit is controlled with this detection signal, thereby maintaining the ion balance. It is trying to be. In this case, if the ion current is too large, the detection signal becomes saturated and becomes uncontrollable. Conversely, if the ion current is too small, the control accuracy is deteriorated and proper control becomes impossible. For this reason, it is important to obtain an appropriate ion current (effective ion current) for ion balance control.

ここで、上記イオン電流の大きさは、放電電極とセンサとの位置関係によって変化し、検出抵抗の抵抗値によっても変化する。従って、制御に利用可能なイオン電流を得るためには、放電電極とセンサとの位置関係と、検出抵抗の抵抗値とを、互いに関連付けて決める必要がある。
一方で、イオナイザは、用途に応じて各種外形寸法のものが使用されたり、急速なコンパクト化によって外形寸法の変更が頻繁に行われるといったような事情があるため、設計時に、各種の外形寸法に合わせて、上記放電電極及びセンサの適正な配置を模索しなければならない。 Here, the magnitude of the ion current varies depending on the positional relationship between the discharge electrode and the sensor, and also varies depending on the resistance value of the detection resistor. Therefore, in order to obtain an ionic current that can be used for control, it is necessary to determine the positional relationship between the discharge electrode and the sensor and the resistance value of the detection resistor in association with each other.
On the other hand, ionizers with various external dimensions are used depending on the application, and external dimensions are frequently changed due to rapid compaction. In addition, the proper arrangement of the discharge electrodes and sensors must be sought.

しかし、上述したように、上記放電電極とセンサとの位置関係は、検出抵抗値と共にイオン電流の大きさに影響を与えるため、イオナイザの設計段階で、各種の外形寸法に応じて、上記放電電極とセンサとの位置関係と、検出抵抗の抵抗値とを、相互に関連付けながら適正に決めるのは非常に面倒な作業である。 However, as described above, since the positional relationship between the discharge electrode and the sensor affects the magnitude of the ionic current as well as the detection resistance value, the discharge electrode can be selected according to various external dimensions at the design stage of the ionizer. It is a very troublesome work to properly determine the positional relationship between the sensor and the sensor and the resistance value of the detection resistor while correlating them with each other.

特開２００２−２１６９９５号公報JP 2002-216955 A

そこで、本発明者らは、種々の実験を重ねることにより、放電電極とセンサとの位置関係と、検出抵抗の抵抗値とを、近似式によって関連付けられることを見出し、それによって本発明をなすに至ったものである。
即ち、本発明の目的は、放電電極とセンサとの位置関係と、検出抵抗の抵抗値とを、近似式で互いに関連付けることにより、イオナイザの各種外形寸法に応じて、上記放電電極とセンサとの位置関係と、上記検出抵抗の抵抗値とを、相互に関連付けながら容易にかつ適正に決めることができるようにすることにある。 Therefore, the present inventors have found that the positional relationship between the discharge electrode and the sensor and the resistance value of the detection resistor can be related by an approximate expression by repeating various experiments, thereby forming the present invention. It has come.
That is, an object of the present invention is to associate the positional relationship between the discharge electrode and the sensor and the resistance value of the detection resistor with each other by an approximate expression, so that the discharge electrode and the sensor are in accordance with various external dimensions of the ionizer. An object of the present invention is to make it possible to easily and appropriately determine the positional relationship and the resistance value of the detection resistor while correlating them with each other.

上記目的を達成するため、本発明によれば、異極性のイオンを発生させる二つの放電電極の組み合わせからなる放電電極対と、これらの放電電極で発生した正イオン及び負イオンを含むイオン化エアを送風口から送り出すファンと、正イオンと負イオンとのイオンバランスを検出するセンサと、該センサをフレームグランドに接続する検出抵抗と、該検出抵抗を流れるイオン電流に基づいて上記放電電極に印加される正又は負の高電圧を制御することにより正イオン又は負イオンの発生量を制御する制御装置とを有するイオナイザが提供される。
上記放電電極対における二つの放電電極は、上記送風口の中心の回りの互いに隣接する位置に配設されていて、一方の放電電極が、電極先端から送風口の中心までの距離を表す先端−中心間距離の長い短針電極であると共に、他方の放電電極が、上記先端−中心間距離の短い長針電極である。また、上記センサは、リング状をしていて、上記放電電極より風下側の位置に、リングの中心を上記送風口の中心に一致させて配設されている。
そして、上記放電電極対における短針電極と長針電極との先端間距離をＬとし、短針電極先端の基準位置からセンサまでの送風口半径方向の距離であるセンサ距離をｄとし、ｄ／Ｌを位置率ｒとしたとき、上記検出抵抗の抵抗値Ｒが、３．８７ｒ^３−１．３７ｒ^２−１．３３ｒ＋１．４２≦Ｒ≦−１０．２８ｒ^３＋４８．４２ｒ^２−３８．６１ｒ＋９．５０の範囲内に設定されている。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a discharge electrode pair comprising a combination of two discharge electrodes that generate ions of different polarity, and ionized air containing positive ions and negative ions generated at these discharge electrodes are provided. Applied to the discharge electrode based on a fan sent out from the air outlet, a sensor for detecting the ion balance between positive ions and negative ions, a detection resistor for connecting the sensor to the frame ground, and an ion current flowing through the detection resistor There is provided an ionizer having a control device for controlling the generation amount of positive ions or negative ions by controlling a positive or negative high voltage.
The two discharge electrodes in the discharge electrode pair are arranged at positions adjacent to each other around the center of the blower port, and one discharge electrode represents a tip from the tip of the electrode to the center of the blower port- It is a short needle electrode with a long center-to-center distance, and the other discharge electrode is a long needle electrode with a short tip-to-center distance. The sensor has a ring shape, and is arranged at a position on the leeward side of the discharge electrode with the center of the ring coinciding with the center of the blower opening.
The distance between the tips of the short needle electrode and the long needle electrode in the discharge electrode pair is L, the sensor distance, which is the distance in the radial direction of the air outlet from the reference position of the tip of the short needle electrode, to d, and d / L is the position. When the rate is r, the resistance value R of the detection resistor is in the range of 3.87r ³ -1.37r ² -1.33r + 1.42 ≦ R ≦ −10.28r ³ + 48.42r ² −38.61r + 9.50 Is set in.

また、本発明によれば、異極性の高電圧の印加により異極性のイオンを発生する複数の放電電極と、これらの放電電極で発生した正イオン及び負イオンを含むイオン化エアを送風口から送り出すファンと、正イオンと負イオンとのイオンバランスを検出するセンサと、該センサをフレームグランドに接続する検出抵抗と、該検出抵抗を流れるイオン電流に基づいて上記放電電極に印加される正又は負の高電圧を制御することによって正イオン又は負イオンの発生量を制御する制御装置とを有するイオナイザが提供される。
上記放電電極は、上記送風口の中心の回りに異極性のもの同士が互いに隣接するように配設されていて、全ての放電電極における電極先端から送風口の中心までの距離を表す先端−中心間距離は互いに等しく、また、上記センサはリング状をしていて、上記放電電極より風下側の位置に、リングの中心を上記送風口の中心に一致させて配設されている。
そして、隣接する異極性の放電電極の先端間距離をＬとし、放電電極の先端の基準位置から上記センサまでの送風口半径方向の距離であるセンサ距離をｄとし、ｄ／Ｌを位置率ｒとしたとき、上記検出抵抗の抵抗値Ｒが、２．２６ｒ^３＋３．８７ｒ^２−０．１９ｒ＋０．４２≦Ｒ≦１０．２７ｒ^３＋３．５９ｒ^２＋０．７０ｒ＋０．６５の範囲内に設定されている。 In addition, according to the present invention, a plurality of discharge electrodes that generate ions of different polarities by applying a high voltage of different polarities, and ionized air containing positive ions and negative ions generated by these discharge electrodes are sent out from the blower opening. A fan, a sensor for detecting an ion balance between positive ions and negative ions, a detection resistor for connecting the sensor to the frame ground, and a positive or negative voltage applied to the discharge electrode based on an ion current flowing through the detection resistor. There is provided an ionizer having a control device for controlling the generation amount of positive ions or negative ions by controlling the high voltage of the ion source.
The discharge electrodes are arranged so that those of different polarities are adjacent to each other around the center of the air blowing port, and the tip-center representing the distance from the electrode tip to the center of the air blowing port in all the discharge electrodes The distance between them is equal to each other, and the sensor has a ring shape, and is arranged at a position on the leeward side of the discharge electrode with the center of the ring coinciding with the center of the blower opening.
The distance between the tips of adjacent discharge electrodes of different polarities is L, the sensor distance, which is the distance in the radial direction of the air outlet from the reference position of the tip of the discharge electrode, to d, and d / L is the position ratio r. The resistance value R of the detection resistor is set in the range of 2.26r ³ + 3.87r ² −0.19r + 0.42 ≦ R ≦ 10.27r ³ + 3.59r ² + 0.70r + 0.65. Yes.

本発明においては、上記位置率ｒが０≦ｒ≦０．５の範囲内にあることが好ましい。
また、本発明の一つの具体的な構成態様によれば、上記送風口に、上記放電電極と異物との接触を防止するためのネット状の防護部材が設けられ、この防護部材と上記放電電極との間に上記センサが配設されている。 In the present invention, the position ratio r is preferably in the range of 0 ≦ r ≦ 0.5.
Further, according to one specific configuration aspect of the present invention, a net-shaped protective member for preventing contact between the discharge electrode and a foreign substance is provided at the air blowing port, and the protective member and the discharge electrode are provided. The sensor is disposed between the two.

本発明の他の具体的な構成態様によれば、上記送風口に、上記放電電極と異物との接触を防止するためのネット状の防護部材が設けられ、この防護部材は、同心状に配置された複数の金属リングを有していて、リングの中心を上記送風口の中心に一致させて配設され、何れか一つの金属リングが上記センサを代用している。 According to another specific configuration aspect of the present invention, a net-like protective member for preventing contact between the discharge electrode and the foreign matter is provided at the air blowing port, and the protective member is disposed concentrically. The plurality of metal rings are arranged so that the center of the ring coincides with the center of the air blowing port, and any one of the metal rings substitutes the sensor.

本発明によれば、放電電極とセンサとの位置関係と、検出抵抗の抵抗値とを、近似式で互いに関連付けることにより、イオナイザの各種外形寸法に応じて、イオンバランス制御のための適正なイオン電流が得られる上記放電電極とセンサとの位置関係と、上記検出抵抗の抵抗値とを、容易にかつ適正に決めることができる。 According to the present invention, by relating the positional relationship between the discharge electrode and the sensor and the resistance value of the detection resistor to each other by an approximate expression, appropriate ions for controlling the ion balance according to various external dimensions of the ionizer are obtained. The positional relationship between the discharge electrode and the sensor from which current is obtained and the resistance value of the detection resistor can be easily and appropriately determined.

本発明のイオナイザの第１実施形態を模式的に示す構成図である。It is a lineblock diagram showing typically a 1st embodiment of an ionizer of the present invention. 図１の右側面図である。It is a right view of FIG. 放電電極の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a discharge electrode. 近似式を得るための実験装置の構成図である。It is a block diagram of the experimental apparatus for obtaining an approximate expression. 図４の側面図である。FIG. 5 is a side view of FIG. 4. 図５の一部を拡大して示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which expands and shows a part of FIG. 検出抵抗の最小抵抗値及び最大抵抗値と位置率との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the minimum resistance value of detection resistance, the maximum resistance value, and a position rate. （Ａ）は最小抵抗値検出時におけるイオンバランス波形と検出信号波形とを示す線図、（Ｂ）は最大抵抗値検出時におけるイオンバランス波形と検出信号波形とを示す線図である。(A) is a diagram showing an ion balance waveform and a detection signal waveform when a minimum resistance value is detected, and (B) is a diagram showing an ion balance waveform and a detection signal waveform when a maximum resistance value is detected. 本発明のイオナイザの第２実施形態を模式的に示す構成図である。It is a block diagram which shows typically 2nd Embodiment of the ionizer of this invention. 図９の右側面図である。FIG. 10 is a right side view of FIG. 9. 本発明のイオナイザの第３実施形態を模式的に示す構成図である。It is a block diagram which shows typically 3rd Embodiment of the ionizer of this invention. 図１１の右側面図である。It is a right view of FIG. 放電電極の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a discharge electrode. 近似式を得るための実験装置の構成図である。It is a block diagram of the experimental apparatus for obtaining an approximate expression. 図１４の側面図である。It is a side view of FIG. 図１５の一部を拡大して示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which expands and shows a part of FIG. 検出抵抗の最小抵抗値及び最大抵抗値と位置率との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the minimum resistance value of detection resistance, the maximum resistance value, and a position rate. （Ａ）は最小抵抗値検出時におけるイオンバランス波形と検出信号波形とを示す線図、（Ｂ）は最大抵抗値検出時におけるイオンバランス波形と検出信号波形とを示す線図である。(A) is a diagram showing an ion balance waveform and a detection signal waveform when a minimum resistance value is detected, and (B) is a diagram showing an ion balance waveform and a detection signal waveform when a maximum resistance value is detected. 本発明のイオナイザの第４実施形態を模式的に示す構成図である。It is a block diagram which shows typically 4th Embodiment of the ionizer of this invention. 図１９の右側面図である。FIG. 20 is a right side view of FIG. 19.

図１には、本発明に係るイオンバランス調整型イオナイザの第１実施形態が模式的に示されている。このイオナイザ１は直流式のものである。直流式のイオナイザには、放電電極に一定大きさの高電圧を連続的に印加するＤＣ方式と、パルス状の高電圧を断続的に印加するＤＣパルス方式とがあるが、本実施形態はそのどちらでも良い。 FIG. 1 schematically shows a first embodiment of an ion balance adjusting ionizer according to the present invention. The ionizer 1 is a direct current type. There are two types of DC ionizers: a DC method that continuously applies a high voltage of a certain magnitude to the discharge electrode and a DC pulse method that applies a pulsed high voltage intermittently. both are fine.

上記イオナイザ１は、図２からも明らかなように、ケース２に形成された円形の送風口３の内部に、正の高電圧の印加により正イオンを発生する複数の正側放電電極４ａ，５ａと、負の高電圧の印加により負イオンを発生する複数の負側放電電極４ｂ，５ｂと、正イオン及び負イオンを含むイオン化エアを送風口３から外部に送り出すファン６とを有している。
また、上記送風口３の入口には、上記ファン６と異物との接触を防止するネット状の防護部材７が設けられ、上記送風口３の出口側にも、上記放電電極４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂと異物との接触を防止するネット状の防護部材８が設けられている。これらの防護部材７，８は、金属製又は合成樹脂製の線条７ａ，８ａをリング状又は格子状に組み合わせた構造のものであるが、それ以外の構造であっても良い。防護部材７，８が金属製の線条７ａ，８ａで形成されている場合は、安全のためにフレームグランドに接地しておくことが望ましい。 As apparent from FIG. 2, the ionizer 1 includes a plurality of positive-side discharge electrodes 4a and 5a that generate positive ions in a circular air outlet 3 formed in the case 2 by applying a positive high voltage. And a plurality of negative-side discharge electrodes 4b and 5b that generate negative ions when a negative high voltage is applied, and a fan 6 that sends ionized air containing positive ions and negative ions to the outside from the air blowing port 3. .
A net-like protective member 7 is provided at the inlet of the blower port 3 to prevent contact between the fan 6 and foreign matter, and the discharge electrodes 4a, 4b and 5a are also provided at the outlet side of the blower port 3. , 5b and a net-like protective member 8 for preventing contact between the foreign matter and the foreign matter. These protective members 7 and 8 have a structure in which the strips 7a and 8a made of metal or synthetic resin are combined in a ring shape or a lattice shape, but may have other structures. When the protective members 7 and 8 are formed of metal wires 7a and 8a, it is desirable to ground the frame ground for safety.

上記放電電極４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂは、図３に一つの放電電極４ａについて代表的に示すように、先細りをなす円錐部９ａと該円錐部９ａに連なる基端側の円柱部９ｂとからなる導電性の電極本体９と、この電極本体９の円錐部９ａを除くその他の部分を被覆する電気絶縁体１０とからなるもので、上記円錐部９ａにおいてコロナ放電を生じるものである。 The discharge electrodes 4a, 4b, 5a, 5b are composed of a tapered conical portion 9a and a proximal cylindrical portion 9b connected to the conical portion 9a, as representatively shown in FIG. 3 for one discharge electrode 4a. A conductive electrode body 9 and an electrical insulator 10 covering the other part of the electrode body 9 except for the conical portion 9a. Corona discharge is generated in the conical portion 9a.

上記正側放電電極４ａ，５ａは、正の高電圧源１１ａに接続され、負側放電電極４ｂ，５ｂは、負の高電圧源１１ｂに接続されていて、これらの高電圧源１１ａ，１１ｂは制御装置１２に接続されている。そして、この制御装置１２で上記正及び負の高電圧源１１ａ及び１１ｂを制御することにより、上記正側放電電極４ａ，５ａ及び負側放電電極４ｂ，５ｂから放出される正イオン及び負イオンのイオン量が制御されるようになっている。この場合、正側放電電極４ａ，５ａと負側放電電極４ｂ，５ｂとから交互にイオンが放出されるように構成されていても、両極性の放電電極から同時にイオンが放出されるように構成されていても構わない。 The positive side discharge electrodes 4a and 5a are connected to a positive high voltage source 11a, the negative side discharge electrodes 4b and 5b are connected to a negative high voltage source 11b, and these high voltage sources 11a and 11b are It is connected to the control device 12. Then, by controlling the positive and negative high voltage sources 11a and 11b with the control device 12, positive ions and negative ions emitted from the positive discharge electrodes 4a and 5a and the negative discharge electrodes 4b and 5b are controlled. The amount of ions is controlled. In this case, even if the ions are alternately discharged from the positive discharge electrodes 4a and 5a and the negative discharge electrodes 4b and 5b, the ions are simultaneously discharged from the bipolar discharge electrodes. It does not matter.

上記複数の放電電極４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂは、上記送風口３の内周に、電極先端を該送風口３の中心Ｏ又はその近傍に向けた姿勢で、該中心Ｏを取り囲むように配設されている。そして、互いに隣接しかつ近接する正側放電電極４ａ，５ａと負側放電電極４ｂ，５ｂとによって放電電極対４，５が形成されている。図示の例では、四つの正側放電電極４ａ，５ａと四つの負側放電電極４ｂ，５ｂとの組み合わせにより、全部で四組の放電電極対４，５が形成されている。 The plurality of discharge electrodes 4a, 4b, 5a, 5b are arranged on the inner periphery of the air blowing port 3 so as to surround the center O with the electrode tip directed toward the center O of the air blowing port 3 or the vicinity thereof. It is installed. Discharge electrode pairs 4 and 5 are formed by the positive-side discharge electrodes 4a and 5a and the negative-side discharge electrodes 4b and 5b which are adjacent to each other and close to each other. In the illustrated example, a total of four discharge electrode pairs 4 and 5 are formed by a combination of four positive discharge electrodes 4a and 5a and four negative discharge electrodes 4b and 5b.

上記放電電極対４，５の正側放電電極４ａ，５ａと負側放電電極４ｂ，５ｂとは、電極先端から送風口３の中心Ｏまでの距離、即ち先端−中心間距離が、互いに相違している。即ち、四組の放電電極対４及び５のうち、相対する二組の放電電極対４においては、正側放電電極４ａの先端−中心間距離ａが負側放電電極４ｂの先端−中心間距離ｂより長く、他の相対する二組の放電電極対５においては、正側放電電極５ａの先端−中心間距離ａ’が負側放電電極５ｂの先端−中心間距離ｂ’より短い。 The positive-side discharge electrodes 4a and 5a and the negative-side discharge electrodes 4b and 5b of the discharge electrode pair 4 and 5 are different from each other in the distance from the electrode tip to the center O of the air blowing port 3, that is, the tip-center distance. ing. That is, in the two pairs of discharge electrodes 4 and 5 out of the four pairs of discharge electrodes 4 and 5, the tip-center distance a of the positive discharge electrode 4a is the tip-center distance of the negative discharge electrode 4b. In the other two pairs of discharge electrodes 5 that are longer than b, the tip-center distance a ′ of the positive discharge electrode 5a is shorter than the tip-center distance b ′ of the negative discharge electrode 5b.

換言すれば、上記放電電極対４及び５が、長さの異なる二つの放電電極４ａと４ｂ及び５ａと５ｂによって形成されているということである。この場合、当然ながら、長さの短い放電電極４ａ，５ｂの先端−中心間距離ａ，ｂ’は、長さの長い放電電極４ｂ，５ａの先端−中心間距離ｂ，ａ’より長くなる。以下の説明においては、必要に応じて、長さの短い放電電極４ａ，５ｂを「短針電極」と呼び、長さの長い放電電極４ｂ，５ａを「長針電極」と呼ぶこととする。
なお、上記四組の放電電極対４，５において、四つの短針電極４ａ，５ｂの先端−中心間距離ａ，ｂ’は互いに等しく、また、他の四つの長針電極４ｂ，５ａの先端−中心間距離ｂ，ａ’も互いに等しい。 In other words, the discharge electrode pairs 4 and 5 are formed by two discharge electrodes 4a and 4b and 5a and 5b having different lengths. In this case, of course, the tip-center distances a and b ′ of the discharge electrodes 4a and 5b having a short length are longer than the tip-center distances b and a ′ of the discharge electrodes 4b and 5a having a long length. In the following description, the discharge electrodes 4a and 5b having a short length are called “short needle electrodes” and the discharge electrodes 4b and 5a having a long length are called “long needle electrodes” as necessary.
In the four discharge electrode pairs 4 and 5, the tip-center distances a and b 'of the four short needle electrodes 4a and 5b are equal to each other, and the tip-centers of the other four long needle electrodes 4b and 5a are the same. The distances b and a ′ are also equal to each other.

また、図示した例では、隣接する放電電極対４と５との間で、正側放電電極４ａと負側放電電極５ｂとが互いに隣り合い、かつ、負側放電電極４ｂと正側放電電極５ａとが互いに隣り合っているが、正側放電電極４ａと５ａ同士及び負側放電電極４ｂと５ｂ同士が互いに隣り合っていても良い。
更に、全ての放電電極対４及び５において、正側放電電極４ａ，５ａと負側放電電極４ｂ，５ｂとの電極先端間距離Ｌは互いに等しく、かつ、この電極先端間距離Ｌは、隣接する放電電極対４と５との隣り合う短針電極４ａと５ｂとの電極先端間距離ｍよりも、長針電極４ｂと５ａとの電極先端間距離ｎよりも小さい。 In the illustrated example, the positive discharge electrode 4a and the negative discharge electrode 5b are adjacent to each other between the adjacent discharge electrode pairs 4 and 5, and the negative discharge electrode 4b and the positive discharge electrode 5a are adjacent to each other. Are adjacent to each other, but the positive discharge electrodes 4a and 5a and the negative discharge electrodes 4b and 5b may be adjacent to each other.
Furthermore, in all the discharge electrode pairs 4 and 5, the distance L between the electrode tips of the positive side discharge electrodes 4a, 5a and the negative side discharge electrodes 4b, 5b is equal to each other, and the distance L between the electrode tips is adjacent. The distance m between the electrode tips of the short needle electrodes 4a and 5b adjacent to the discharge electrode pair 4 and 5 is smaller than the distance n between the electrode tips of the long needle electrodes 4b and 5a.

上記送風口３の出口側には、上記放電電極４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂと上記防護部材８との間に、金属等の導電性を有する素材で形成されたリング状のセンサ１３が、リングの中心を送風口３の中心Ｏに一致させた状態に配設されている。このセンサ１３は、上記放電電極の風下側に位置し、上記送風口３から送り出されるイオン化エア中の正イオンと負イオンとのイオンバランスを、イオンバランスが崩れたとき発生するイオン電流によって検出するものである。このセンサ１３は、検出抵抗１５を介してフレームグランドＦＧに接続され、この検出抵抗１５のセンサ１３側の端子１５ａが、増幅器１４を介して上記制御装置１２に接続されている。
上記センサ１３は、上記防護部材８に取り付けられていても良い。この防護部材８が金属製の線条８ａで形成されている場合は、センサ１３との間に絶縁部材を介在させることが望ましい。 A ring-shaped sensor 13 formed of a conductive material such as metal is provided between the discharge electrodes 4a, 4b and 5a, 5b and the protective member 8 on the outlet side of the blower port 3. Is arranged in a state in which the center of is aligned with the center O of the air blowing port 3. The sensor 13 is located on the leeward side of the discharge electrode, and detects the ion balance between positive ions and negative ions in the ionized air sent out from the blower port 3 by an ion current generated when the ion balance is lost. Is. The sensor 13 is connected to the frame ground FG via a detection resistor 15, and a terminal 15 a on the sensor 13 side of the detection resistor 15 is connected to the control device 12 via an amplifier 14.
The sensor 13 may be attached to the protective member 8. When the protective member 8 is formed of a metal wire 8a, it is desirable to interpose an insulating member between the protective member 8 and the sensor 13.

図１において、上記正側放電電極４ａ，５ａ及び負側放電電極４ｂ，５ｂから正イオン及び負イオンが同時に又は交互に放出され、これらのイオンを含むイオン化エアがファン６によって送風口３から送出されると、イオンバランスの状態に応じて上記センサ１３にイオン電流が発生し、このイオン電流が、上記検出抵抗１５を通じてセンサ１３とフレームグランドＦＧとの間を流れる。即ち、イオンバランスが崩れ、正イオンのイオン量が負イオンのイオン量より多い場合には、その差に応じた大きさのイオン電流Ｉ１が図１に実線で示す方向に流れ、負イオンのイオン量が正イオンのイオン量より多い場合には、その差に応じた大きさのイオン電流Ｉ２が図１に二点鎖線で示す方向に流れる。イオンバランスが保たれている状態、即ち正及び負のイオンのイオン量がバランスしていると、上記イオン電流Ｉ１及びＩ２は流れない。 In FIG. 1, positive ions and negative ions are discharged simultaneously or alternately from the positive discharge electrodes 4 a and 5 a and the negative discharge electrodes 4 b and 5 b, and ionized air containing these ions is sent out from the blower opening 3 by the fan 6. Then, an ion current is generated in the sensor 13 according to the state of ion balance, and this ion current flows between the sensor 13 and the frame ground FG through the detection resistor 15. That is, when the ion balance is lost and the amount of positive ions is larger than the amount of negative ions, an ion current I1 having a magnitude corresponding to the difference flows in the direction indicated by the solid line in FIG. When the amount is larger than the amount of positive ions, an ion current I2 having a magnitude corresponding to the difference flows in a direction indicated by a two-dot chain line in FIG. When the ion balance is maintained, that is, when the ion amounts of positive and negative ions are balanced, the ion currents I1 and I2 do not flow.

そして、上記イオン電流Ｉ１、Ｉ２又は検出抵抗１５の両側の電位差Ｖが検出信号として上記増幅器１４で増幅されたあと、この検出信号が上記制御装置１２にフィードバックされ、この検出信号の大きさ即ちイオンバランスの崩れ具合に応じてこの制御装置１２で正の高電圧源１１ａ又は負の高電圧源１１ｂが制御され、正及び負のイオンの放出量が調整されてイオンバランスが保たれる。 Then, after the potential difference V on both sides of the ion currents I1 and I2 or the detection resistor 15 is amplified as a detection signal by the amplifier 14, the detection signal is fed back to the control device 12, and the magnitude of the detection signal, that is, the ion The control device 12 controls the positive high voltage source 11a or the negative high voltage source 11b in accordance with the degree of balance loss, and the amount of positive and negative ions released is adjusted to maintain the ion balance.

実験によると、上記イオン電流Ｉ１，Ｉ２の大きさは、センサ１３と各放電電極４ａ、４ｂ及び５ａ，５ｂとの位置関係、及び、検出抵抗１５の抵抗値Ｒに応じて変化する。特に、正側放電電極４ａ，５ａと負側放電電極４ｂ，５ｂとの先端−中心間距離ａ，ａ’とｂ，ｂ’とが異なる場合には、上記イオン電流Ｉ１，Ｉ２が、短針電極の先端とセンサ１３との位置関係に影響を受けることが分かっている。このため、イオナイザを実際に設計する段階で、イオンバランスの制御に利用可能な大きさのイオン電流（有効イオン電流）が得られるようにするには、上記センサ１３と放電電極との位置関係、及び、上記検出抵抗１５の抵抗値Ｒを、相互に関連付けて適正に決めることが必要である。 According to experiments, the magnitudes of the ionic currents I1 and I2 change according to the positional relationship between the sensor 13 and the discharge electrodes 4a, 4b and 5a, 5b and the resistance value R of the detection resistor 15. In particular, when the tip-center distances a, a ′ and b, b ′ of the positive discharge electrodes 4a, 5a and the negative discharge electrodes 4b, 5b are different, the ion currents I1, I2 are It is known that it is influenced by the positional relationship between the tip of the sensor and the sensor 13. For this reason, in order to obtain an ion current (effective ion current) having a magnitude that can be used for controlling the ion balance at the stage of actually designing the ionizer, the positional relationship between the sensor 13 and the discharge electrode, In addition, it is necessary to appropriately determine the resistance value R of the detection resistor 15 in association with each other.

そこで、実験を重ねた結果、センサ１３のリング径を種々に変えることにより、該センサ１３と放電電極対４，５における短針電極４ａ，５ｂの先端との位置関係を送風口３の半径方向に変化させながら、それらの位置関係が変わる毎に、有効イオン電流が得られる検出抵抗１５の最小抵抗値と最大抵抗値とを測定することにより、上記センサ１３と放電電極４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂとの位置関係と、検出抵抗１５の抵抗値Ｒとが、以下の近似式によって互いに関係付けられることを見出した。そしてこの近似式から、上記センサ１３の配置に見合う適正な抵抗値Ｒの選択を容易に行うことができるようになったものである。
なお、放電電極対４と５とにおける二つの放電電極４ａ，４ｂと５ａ，５ｂとの長短の関係は同じであるため、以下の説明では、必要時以外は放電電極対４についてのみ符号を記載し、放電電極対５に関する符号の併記は省略するものとする。 Therefore, as a result of repeated experiments, the positional relationship between the sensor 13 and the tips of the short needle electrodes 4a and 5b in the discharge electrode pairs 4 and 5 is changed in the radial direction of the air outlet 3 by changing the ring diameter of the sensor 13 in various ways. The sensor 13 and the discharge electrodes 4a, 4b, 5a, 5b are measured by measuring the minimum resistance value and the maximum resistance value of the detection resistor 15 from which an effective ion current is obtained each time the positional relationship changes. And the resistance value R of the detection resistor 15 are found to be related to each other by the following approximate expression. From this approximate expression, an appropriate resistance value R commensurate with the arrangement of the sensor 13 can be easily selected.
Since the length relationship between the two discharge electrodes 4a, 4b and 5a, 5b in the discharge electrode pairs 4 and 5 is the same, only the discharge electrode pair 4 is described in the following description except when necessary. In addition, the description of the reference numerals regarding the discharge electrode pair 5 is omitted.

即ち、図２において、
Ｌ＝放電電極対における短針電極と長針電極との先端間距離
ｄ＝短針電極の先端を基準位置とした場合の、該基準位置からセンサまでの送風口半径方向の距離（センサ距離）
位置率ｒ＝ｄ／Ｌ
とした場合、上記センサ１３と放電電極４ａ，４ｂの位置関係と、上記検出抵抗１５の最小抵抗値Ｒｓと最大抵抗値Ｒｂとは、以下の近似式で表すことができる。
Ｒｓ＝３．８７ｒ^３−１．３７ｒ^２−１．３３ｒ＋１．４２・・（１）
Ｒｂ＝−１０．２８ｒ^３＋４８．４２ｒ^２−３８．６１ｒ＋９．５０・・（２）
そこで、上記短針電極４ａと長針電極４ｂとの配置と、短針電極４ａに対するセンサ１３の位置が決まったら、位置率ｒを上記近似式に代入して最小抵抗値Ｒｓと最大抵抗値Ｒｂとを求め、それらの範囲内に検出抵抗１５の抵抗値Ｒを設定すれば良い。換言すれば、上記抵抗値Ｒを、３．８７ｒ^３−１．３７ｒ^２−１．３３ｒ＋１．４２≦Ｒ≦−１０．２８ｒ^３＋４８．４２ｒ^２−３８．６１ｒ＋９．５０なる値に設定すれば良い。 That is, in FIG.
L = Distance between tip of short needle electrode and long needle electrode in discharge electrode pair d = Distance in air blower radial direction from sensor to sensor when tip of short needle electrode is used as reference position (sensor distance)
Position ratio r = d / L
In this case, the positional relationship between the sensor 13 and the discharge electrodes 4a and 4b and the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb of the detection resistor 15 can be expressed by the following approximate expressions.
Rs = 3.87r ³ -1.37r ² -1.33r + 1.42 (1)
Rb = -10.28r ³ + 48.42r ² −38.61r + 9.50 (2)
Therefore, when the arrangement of the short needle electrode 4a and the long needle electrode 4b and the position of the sensor 13 with respect to the short needle electrode 4a are determined, the position ratio r is substituted into the approximate expression to obtain the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb. The resistance value R of the detection resistor 15 may be set within these ranges. In other words, the resistance value R may be set to a value of 3.87r ³ −1.37r ² −1.33r + 1.42 ≦ R ≦ −10.28r ³ + 48.42r ² −38.61r + 9.50. .

上記近似式は、図４及び図５に模式的に示す実験装置により、次のようにして得ることができる。
この実験装置は、図１に示す実施形態の装置にチャージプレート１７を付設したものと実質的に同じ構成であり、このチャージプレート１７にファン６からのイオン化エアを吹き付けて帯電させることにより、このチャージプレート１７でイオンバランスの状態を測定し、測定したイオンバランス波形１９をモニタ１８に表示させる。図中１６は増幅器である。
また、リング状のセンサ１３と検出抵抗１５とにより、イオンバランスの状態に応じて発生するイオン電流Ｉ１，Ｉ２を検出し、検出したイオン電流による信号波形２０を上記モニタ１８に表示させ、イオンバランス波形１９と近似した信号波形２０が得られる検出抵抗１５の最小抵抗値Ｒｓと最大抵抗値Ｒｂとを測定する。 The approximate expression can be obtained as follows using an experimental apparatus schematically shown in FIGS.
This experimental apparatus has substantially the same configuration as that in which the charge plate 17 is added to the apparatus of the embodiment shown in FIG. 1, and this charge plate 17 is charged by blowing ionized air from the fan 6 and charging it. The state of ion balance is measured by the charge plate 17 and the measured ion balance waveform 19 is displayed on the monitor 18. In the figure, 16 is an amplifier.
In addition, the ring-shaped sensor 13 and the detection resistor 15 detect ion currents I1 and I2 generated according to the ion balance state, and the signal waveform 20 based on the detected ion current is displayed on the monitor 18, and the ion balance is displayed. The minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb of the detection resistor 15 from which a signal waveform 20 approximate to the waveform 19 is obtained are measured.

上記センサ１３は、リング径の異なるものを複数用意し、それらを順次交換してリング径を変えることで、該センサ１３と放電電極４ａ，４ｂの先端との位置関係を送風口３の半径方向に変化させ、センサ１３を交換する毎に、上記最小抵抗値Ｒｓと最大抵抗値Ｒｂとの測定を行った。実際には、図６に一組の放電電極対４について代表的に示すように、短針電極４ａの先端を基準位置（０ｍｍ位置）とし、２ｍｍピッチでセンサ１３と電極先端とのセンサ距離ｄを変化させて上記測定を行った。上記基準位置より内側方向がプラス方向、外側方向がマイナス方向である。 A plurality of sensors 13 having different ring diameters are prepared, and they are sequentially exchanged to change the ring diameter, so that the positional relationship between the sensor 13 and the tips of the discharge electrodes 4a and 4b is changed in the radial direction of the blower port 3. Each time the sensor 13 was replaced, the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb were measured. Actually, as representatively shown for one set of discharge electrode pairs 4 in FIG. 6, the tip of the short needle electrode 4a is the reference position (0 mm position), and the sensor distance d between the sensor 13 and the electrode tip is set at a pitch of 2 mm. The above measurement was performed while changing. The inside direction from the reference position is a plus direction, and the outside direction is a minus direction.

この場合の、具体的な実験条件は以下のようなものである。
センサ−チャージプレート間距離ｘ＝３００ｍｍ
放電電極−センサ間距離ｙ＝１０ｍｍ
正側高電圧源の制御電圧＝５Ｖ
電極先端間距離Ｌ＝１８ｍｍ
正側及び負側の放電電極の先端−中心間距離差（ａ−ｂ）＝８ｍｍ
ファン駆動電圧＝７．０Ｖ（最小風量） The specific experimental conditions in this case are as follows.
Distance between sensor and charge plate x = 300mm
Discharge electrode-sensor distance y = 10mm
Control voltage of positive high voltage source = 5V
Distance between electrode tips L = 18mm
Difference between tip-center distances of positive and negative discharge electrodes (ab) = 8 mm
Fan drive voltage = 7.0V (minimum air volume)

上記実験によって得られた最小抵抗値Ｒｓ及び最大抵抗値Ｒｂと位置率ｒ＝ｄ／Ｌとの関係を図７に示す。
また、図８Ａ及び図８Ｂには、イオンバランス波形１９及び検出信号波形２０の一例として、上記センサ１３が短針電極４ａの先端から２ｍｍの位置にある場合の、最小抵抗値検出時及び最大抵抗値検出時のイオンバランス波形１９と検出信号波形２０とが示されている。図８Ａが最小抵抗値検出時、図８Ｂが最大抵抗値検出時である。これらの波形が得られた時の図７における位置率ｒの値は、ｄ＝２、Ｌ＝１８であるから、ｒ＝２／１８≒０．１１となる。 FIG. 7 shows the relationship between the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb obtained by the above experiment and the position ratio r = d / L.
8A and 8B show, as an example of the ion balance waveform 19 and the detection signal waveform 20, when the sensor 13 is at a position 2 mm from the tip of the short needle electrode 4a and when the minimum resistance value is detected and the maximum resistance value. An ion balance waveform 19 and a detection signal waveform 20 at the time of detection are shown. 8A shows the time when the minimum resistance value is detected, and FIG. 8B shows the time when the maximum resistance value is detected. When these waveforms are obtained, the value of the position ratio r in FIG. 7 is d = 2 and L = 18, so that r = 2 / 18≈0.11.

ここで、図７に示された最小抵抗値Ｒｓ及び最大抵抗値Ｒｂの線図を近似式に変換すると、上記（１）式及び（２）式のようになる。この近似式は、上記短針電極４ａと長針電極４ｂとの先端間距離Ｌと、上記短針電極４ａに対するセンサ１３の位置と、上記検出抵抗１５の抵抗値Ｒとを相互に関係付けるもので、イオンバランス制御のための適正なイオン電流Ｉ１，Ｉ２が得られるセンサ配置と抵抗値Ｒとを決定する際の目安となるものである。即ち、イオナイザの設計段階で、上記短針電極４ａに対するセンサ１３の位置の目安をつけたあと、位置率ｒを上記近似式に代入して最小抵抗値Ｒｓと最大抵抗値Ｒｂとを求めることにより、上記センサ１３の配置に見合う検出抵抗１５の抵抗値Ｒの適正範囲を簡単に知ることができる。 Here, when the diagram of the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb shown in FIG. 7 is converted into an approximate expression, the above expressions (1) and (2) are obtained. This approximate expression correlates the distance L between the tips of the short needle electrode 4a and the long needle electrode 4b, the position of the sensor 13 with respect to the short needle electrode 4a, and the resistance value R of the detection resistor 15 to each other. This is a guideline for determining the sensor arrangement and the resistance value R for obtaining appropriate ion currents I1 and I2 for balance control. That is, at the design stage of the ionizer, after setting a standard of the position of the sensor 13 with respect to the short needle electrode 4a, the position ratio r is substituted into the approximate expression to obtain the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb. The appropriate range of the resistance value R of the detection resistor 15 corresponding to the arrangement of the sensor 13 can be easily known.

上記先端間距離Ｌは、正及び負のイオンを発生させる正及び負の高電圧の適正値と密接な関係を有していて、先端間距離Ｌが大きい場合には、正側放電電極４ａ及び負側放電電極４ｂに印加される正及び負の高電圧は高く設定され、先端間距離Ｌが小さい場合には、絶縁破壊が生じないように正側放電電極４ａ及び負側放電電極４ｂに印加される正及び負の高電圧は低く設定される。このため、上記先端間距離Ｌが変わっても、イオン分布やイオンバランスの状態は同じような傾向を示すため、上記近似式は成り立つ。
従って、イオナイザの外形寸法が各種異なる場合であっても、イオンバランス制御のための適正なイオン電流が得られる上記放電電極４ａ，４ｂとセンサ１３との位置関係と、上記検出抵抗１５の抵抗値Ｒとを、上記近似式に基づいて容易にかつ適正に決めることが可能である。
なお、実際のイオナイザの設計において、上記抵抗値Ｒを決める際の位置率ｒの好ましい範囲は０≦ｒ≦０．５の範囲である。これは、上記センサ１３が、短針電極４ａ，５ｂの先端から長針電極４ｂ，５ａの先端あるいは該先端を僅かに越えた先端近傍までの範囲内に配置されることが好ましいことを意味している。 The tip-to-tip distance L is closely related to appropriate values of positive and negative high voltages that generate positive and negative ions. When the tip-to-tip distance L is large, the positive-side discharge electrode 4a and When the positive and negative high voltages applied to the negative discharge electrode 4b are set high, and the distance L between the tips is small, the positive and negative high voltages are applied to the positive discharge electrode 4a and the negative discharge electrode 4b so that dielectric breakdown does not occur. The positive and negative high voltages that are applied are set low. For this reason, even if the distance L between the tips is changed, the state of ion distribution and ion balance shows the same tendency, and thus the above approximate expression holds.
Therefore, even when the external dimensions of the ionizer are different, the positional relationship between the discharge electrodes 4a and 4b and the sensor 13 that can obtain an appropriate ion current for ion balance control, and the resistance value of the detection resistor 15 R can be easily and appropriately determined based on the above approximate expression.
In the actual ionizer design, the preferred range of the position ratio r when determining the resistance value R is in the range of 0 ≦ r ≦ 0.5. This means that the sensor 13 is preferably disposed within the range from the tip of the short needle electrodes 4a and 5b to the tip of the long needle electrodes 4b and 5a or near the tip slightly beyond the tip. .

図９及び図１０には、イオナイザの第２実施形態が示されている。この第２実施形態のイオナイザ１Ａが上記第１実施形態のイオナイザ１と相違するのは、送風口３の出口側の防護部材８がセンサ１３を兼ねているということである。従ってこのイオナイザ１Ａにおいては、上記イオナイザ１にあるような防護部材８とは別のセンサ１３が設けられていない。 9 and 10 show a second embodiment of the ionizer. The ionizer 1A of the second embodiment is different from the ionizer 1 of the first embodiment in that the protective member 8 on the outlet side of the air blowing port 3 also serves as the sensor 13. Therefore, in this ionizer 1A, a sensor 13 different from the protective member 8 as in the ionizer 1 is not provided.

図９及び図１０において、上記防護部材８は、指を挿入できない間隔を保って同心状に配置された複数の金属リング２３，２３ａを有し、リングの中心を送風口３の中心Ｏに一致させた状態でこの防護部材８が上記送風口３に取り付けられている。上記金属リング２３，２３ａは、放射方向に延びる複数の金属線条２４により相互に結合されている。
図示の例では、上記防護部材８が大小三つの金属リング２３，２３ａを有していて、このうちの一つである中間の金属リング２３ａが、上記センサ１３を代用するものとして、先端−中心間距離の大きい短針電極４ａ，５ｂの電極先端の近傍に配置されている。これは、複数の金属リングからなる防護部材をイオンバランスを検出するセンサに兼用する場合、短針電極の最も近くに位置する金属リングがイオン電流の発生について最も支配的であるという実験結果に基づくものである。
上記防護部材８（従って金属リング２３ａ）は、検出抵抗１５を介してフレームグランドＦＧに接続され、この検出抵抗１５の防護部材側の端子１５ａが、増幅器１４を介して制御装置１２に接続されている。 9 and 10, the protection member 8 has a plurality of metal rings 23 and 23 a arranged concentrically with a space where a finger cannot be inserted, and the center of the ring coincides with the center O of the air blowing port 3. In this state, the protective member 8 is attached to the air blowing port 3. The metal rings 23 and 23a are connected to each other by a plurality of metal wires 24 extending in the radial direction.
In the illustrated example, the protective member 8 has three large and small metal rings 23, 23 a, and an intermediate metal ring 23 a, which is one of them, is used as a substitute for the sensor 13. The short needle electrodes 4a and 5b having a large distance are arranged in the vicinity of the electrode tips. This is based on the experimental results that the metal ring located closest to the short needle electrode is the most dominant for the generation of ion current when a protective member consisting of multiple metal rings is also used as a sensor for detecting ion balance. It is.
The protective member 8 (and hence the metal ring 23a) is connected to the frame ground FG via the detection resistor 15, and the terminal 15a on the protective member side of the detection resistor 15 is connected to the control device 12 via the amplifier 14. Yes.

この第２実施形態のイオナイザ１Ａの上記以外の構成及び作用は第１実施形態のイオナイザ１と実質的に同じであるため、それらの主要な同一構成部分に上記イオナイザ１で用いたものと同じ符号を付してその説明は省略する。 Since the configuration and operation of the ionizer 1A of the second embodiment other than those described above are substantially the same as those of the ionizer 1 of the first embodiment, the same reference numerals as those used in the ionizer 1 are used for the main identical components. The description is omitted.

上記イオナイザ１Ａにおいては、上述したようにイオン電流を支配する上記中間の金属リング２３ａが上記センサ１３を代用していると考えることができるから、この金属リング２３ａと短針電極４ａ，５ｂとの位置関係と、検出抵抗１５の抵抗値Ｒとを、上記（１）及び（２）の近似式によって互いに関係付けることができる。そしてこの近似式から、上記短針電極４ａ，５ｂに対する金属リング２３ａの配置と、この金属リング２３ａの配置に見合う適正な抵抗値Ｒの選択とを、容易に行うことができるものである。
また、このイオナイザ１Ａにおいては、防護部材８が検出抵抗１５を介してフレームグランドＦＧに接続されているため、イオンバランスが大きく崩れてこの防護部材８に大きなイオン電流が流れた場合でも感電の心配はない。 In the ionizer 1A, since it can be considered that the intermediate metal ring 23a that controls the ionic current substitutes for the sensor 13 as described above, the position of the metal ring 23a and the short needle electrodes 4a and 5b The relationship and the resistance value R of the detection resistor 15 can be related to each other by the approximate expressions (1) and (2). From this approximate expression, the arrangement of the metal ring 23a with respect to the short needle electrodes 4a and 5b and the selection of an appropriate resistance value R commensurate with the arrangement of the metal ring 23a can be easily performed.
Further, in this ionizer 1A, since the protective member 8 is connected to the frame ground FG via the detection resistor 15, there is a risk of electric shock even when the ion balance is greatly lost and a large ion current flows through the protective member 8. There is no.

なお、上記送風口３の入口に設けられた防護部材７は、センサの機能を兼備している必要はなく、単に防護部材としてだけの機能を有していれば良いため、金属又は合成樹脂など、防護機能を発揮し得る任意の素材によって形成することができる。また、その網目の形状も任意であり、上記出口側の防護部材８と同様にリング状をしていても良いが、格子状をしていても良い。 Note that the protective member 7 provided at the inlet of the air blowing port 3 does not need to have a sensor function, and may have a function only as a protective member, such as metal or synthetic resin. It can be formed of any material that can exert a protective function. The shape of the mesh is also arbitrary, and may be a ring shape as in the case of the protective member 8 on the outlet side, but may be a lattice shape.

図１１には、本発明に係るイオナイザの第３実施形態が模式的に示されている。この第３実施形態のイオナイザ３０が上記第１実施形態のイオナイザ１と相違する点は、正側放電電極３４ａと負側放電電極３４ｂとが交互に等間隔で配設されていて、全ての放電電極の先端−中心間距離ａが等しいということである。以下、このイオナイザ３０の構成を改めて説明する。
図１１及び図１２からも明らかなように、このイオナイザ３０は、ケース３２に形成された円形の送風口３３の内部に、正の高電圧の印加により正イオンを発生する複数の上記正側放電電極３４ａと、負の高電圧の印加により負イオンを発生する複数の上記負側放電電極３４ｂと、正イオン及び負イオンを含むイオン化エアを送風口３３から外部に送り出すファン３６とを有している。 FIG. 11 schematically shows a third embodiment of the ionizer according to the present invention. The ionizer 30 of the third embodiment is different from the ionizer 1 of the first embodiment in that the positive-side discharge electrodes 34a and the negative-side discharge electrodes 34b are alternately arranged at equal intervals, That is, the electrode tip-center distance a is equal. Hereinafter, the configuration of the ionizer 30 will be described again.
As apparent from FIGS. 11 and 12, the ionizer 30 includes a plurality of positive discharges that generate positive ions inside a circular air outlet 33 formed in the case 32 by applying a positive high voltage. An electrode 34a, a plurality of the negative discharge electrodes 34b that generate negative ions when a negative high voltage is applied, and a fan 36 that sends ionized air containing positive ions and negative ions to the outside from the blower port 33. Yes.

また、上記送風口３３の入口には、上記ファン３６と異物との接触を防止するネット状の防護部材３７が設けられ、上記送風口３３の出口側にも、上記放電電極３４ａ，３４ｂと異物との接触を防止するネット状の防護部材３８が設けられている。これらの防護部材３７，３８は、金属製又は合成樹脂製の線条３７ａ，３８ａをリング状又は格子状に組み合わせた構造のものであるが、それ以外の構造であっても良い。防護部材３７，３８が金属製の線条３７ａ，３８ａで形成されている場合は、安全のためにフレームグランドに接地しておくことが望ましい。 A net-like protective member 37 is provided at the inlet of the blower port 33 to prevent contact between the fan 36 and foreign matter, and the discharge electrodes 34a and 34b and foreign matter are also provided at the outlet side of the blower port 33. A net-like protective member 38 is provided to prevent contact with the contact member. The protective members 37 and 38 have a structure in which metal or synthetic resin filaments 37a and 38a are combined in a ring shape or a lattice shape, but may have other structures. When the protective members 37 and 38 are formed of metal wires 37a and 38a, it is desirable to ground them to the frame ground for safety.

上記放電電極３４ａ，３４ｂは、図１３に示すように、先細りをなす円錐部３９ａとこの円錐部３９ａに連なる円柱部３９ｂとからなる導電性の電極本体３９と、この電極本体３９の円錐部３９ａを除くその他の部分を被覆する電気絶縁体４０とからなるもので、上記円錐部３９ａにおいてコロナ放電を生じるものである。 As shown in FIG. 13, the discharge electrodes 34a and 34b include a conductive electrode main body 39 including a tapered conical portion 39a and a cylindrical portion 39b connected to the conical portion 39a, and a conical portion 39a of the electrode main body 39. And an electric insulator 40 that covers the other portions except for, and generates corona discharge at the conical portion 39a.

上記正側放電電極３４ａは、正の高電圧源４１ａに接続され、負側放電電極３４ｂは、負の高電圧源４１ｂに接続されていて、これらの高電圧源４１ａ，４１ｂは制御装置４２に接続されている。そして、この制御装置４２で上記正及び負の高電圧源４１ａ及び４１ｂを制御することにより、上記正側放電電極３４ａ及び負側放電電極３４ｂから放出される正イオン及び負イオンのイオン量が制御されるようになっている。この場合、正側放電電極３４ａと負側放電電極３４ｂとから交互にイオンが放出されるように構成されていても、両極性の放電電極から同時にイオンが放出されるように構成されていても構わない。 The positive side discharge electrode 34a is connected to a positive high voltage source 41a, the negative side discharge electrode 34b is connected to a negative high voltage source 41b, and these high voltage sources 41a and 41b are connected to the control device 42. It is connected. The control device 42 controls the positive and negative high voltage sources 41a and 41b, thereby controlling the amount of positive ions and negative ions emitted from the positive discharge electrode 34a and the negative discharge electrode 34b. It has come to be. In this case, it may be configured such that ions are alternately emitted from the positive discharge electrode 34a and the negative discharge electrode 34b, or may be configured to simultaneously release ions from the bipolar discharge electrodes. I do not care.

上記正側放電電極３４ａと負側放電電極３４ｂとは、上記送風口３３の内周に、電極先端を該送風口３３の中心Ｏに向けた姿勢で、該中心Ｏを取り囲むように等間隔で交互に配設され、全ての放電電極３４ａ，３４ｂの電極先端から送風口３３の中心Ｏまでの距離即ち先端−中心間距離ａは互いに等しい。図示の例では、四つの正側放電電極３４ａと四つの負側放電電極３４ｂとを有している。 The positive-side discharge electrode 34a and the negative-side discharge electrode 34b are arranged at equal intervals on the inner periphery of the air blowing port 33 so as to surround the center O with the electrode tip facing the center O of the air blowing port 33. Alternatingly arranged, the distances from the electrode tips of all the discharge electrodes 34a, 34b to the center O of the air blowing port 33, that is, the tip-center distance a are equal to each other. In the illustrated example, there are four positive discharge electrodes 34a and four negative discharge electrodes 34b.

上記送風口３３の出口側には、上記放電電極３４ａ，３４ｂと上記防護部材３８との間に、金属等の導電性を有する素材で形成されたリング状のセンサ４３が、リングの中心を送風口３３の中心Ｏに一致させた状態に配設されている。このセンサ４３は、上記放電電極の風下側に位置し、上記送風口３３から送り出されるイオン化エア中の正イオンと負イオンとのイオンバランスを、イオンバランスが崩れたとき発生するイオン電流によって検出するものである。このセンサ４３は、検出抵抗４５を介してフレームグランドＦＧに接続され、この検出抵抗４５のセンサ４３側の端子４５ａが、増幅器４４を介して上記制御装置４２に接続されている。
上記センサ４３は、上記防護部材３８に取り付けられていても良い。この防護部材３８が金属製の線条３８ａで形成されている場合は、センサ４３との間に絶縁部材を介在させることが望ましい。 On the outlet side of the air blowing port 33, a ring-shaped sensor 43 formed of a conductive material such as metal is blown through the center of the ring between the discharge electrodes 34a and 34b and the protective member 38. It is arranged in a state where it coincides with the center O of the mouth 33. The sensor 43 is located on the leeward side of the discharge electrode, and detects the ion balance between positive ions and negative ions in the ionized air sent out from the blower port 33 by an ion current generated when the ion balance is lost. Is. The sensor 43 is connected to the frame ground FG via a detection resistor 45, and a terminal 45 a on the sensor 43 side of the detection resistor 45 is connected to the control device 42 via an amplifier 44.
The sensor 43 may be attached to the protective member 38. When the protective member 38 is formed of a metal wire 38 a, it is desirable to interpose an insulating member between the protective member 38 and the sensor 43.

図１１において、上記正側放電電極３４ａ及び負側放電電極３４ｂから正イオン及び負イオンが同時に又は交互に放出され、これらのイオンを含むイオン化エアがファン３６によって送風口３３から送出されると、イオンバランスの状態に応じて上記センサ４３にイオン電流が発生し、このイオン電流が、上記検出抵抗４５を通じてセンサ４３とフレームグランドＦＧとの間を流れる。即ち、イオンバランスが崩れ、正イオンのイオン量が負イオンのイオン量より多い場合には、その差に応じた大きさのイオン電流Ｉ１が図１１に実線で示す方向に流れ、負イオンのイオン量が正イオンのイオン量より多い場合には、その差に応じた大きさのイオン電流Ｉ２が図１１に二点鎖線で示す方向に流れる。イオンバランスが保たれている状態、即ち正及び負のイオンのイオン量がバランスしていると、上記イオン電流Ｉ１及びＩ２は流れない。 In FIG. 11, when positive ions and negative ions are discharged simultaneously or alternately from the positive discharge electrode 34a and the negative discharge electrode 34b, and ionized air containing these ions is sent from the blower port 33 by the fan 36, An ion current is generated in the sensor 43 according to the state of ion balance, and this ion current flows between the sensor 43 and the frame ground FG through the detection resistor 45. That is, when the ion balance is lost and the amount of positive ions is greater than the amount of negative ions, an ion current I1 having a magnitude corresponding to the difference flows in the direction indicated by the solid line in FIG. When the amount is larger than the amount of positive ions, an ion current I2 having a magnitude corresponding to the difference flows in a direction indicated by a two-dot chain line in FIG. When the ion balance is maintained, that is, when the ion amounts of positive and negative ions are balanced, the ion currents I1 and I2 do not flow.

そして、上記イオン電流Ｉ１、Ｉ２か又は検出抵抗４５の両側の電位差Ｖが検出信号として上記増幅器４４で増幅されたあと、この検出信号が制御装置４２にフィードバックされ、この検出信号の大きさ即ちイオンバランスの崩れ具合に応じてこの制御装置４２で正の高電圧源４１ａ又は負の高電圧源４１ｂが制御され、正及び負のイオンの放出量が調整されてイオンバランスが保たれる。 Then, after the ion currents I1 and I2 or the potential difference V on both sides of the detection resistor 45 is amplified as a detection signal by the amplifier 44, the detection signal is fed back to the control device 42, and the magnitude of the detection signal, that is, the ion The control device 42 controls the positive high voltage source 41a or the negative high voltage source 41b in accordance with the degree of balance loss, and the amount of positive and negative ions released is adjusted to maintain the ion balance.

実験によると、上記イオン電流Ｉ１，Ｉ２の大きさは、上記センサ４３と正負の放電電極３４ａ，３４ｂとの位置関係、及び、検出抵抗４５の抵抗値Ｒに応じて変化する。このため、イオナイザを実際に設計する段階で、イオンバランスの制御に利用可能な大きさのイオン電流（有効イオン電流）が得られるようにするには、上記センサ４３と正負の放電電極との位置関係、及び、上記検出抵抗４５の抵抗値Ｒを、相互に関連付けて決めることが必要である。 According to experiments, the magnitudes of the ion currents I1 and I2 change according to the positional relationship between the sensor 43 and the positive and negative discharge electrodes 34a and 34b and the resistance value R of the detection resistor 45. Therefore, in order to obtain an ion current (effective ion current) having a magnitude that can be used for controlling the ion balance at the stage of actually designing the ionizer, the positions of the sensor 43 and the positive and negative discharge electrodes are used. It is necessary to determine the relationship and the resistance value R of the detection resistor 45 in association with each other.

そこで、実験を重ねた結果、センサ４３のリング径を種々に変えることにより、このセンサ４３と放電電極３４ａ，３４ｂの先端との位置関係を送風口３３の半径方向に変化させながら、それらの位置関係が変わる毎に、有効イオン電流が得られる検出抵抗４５の最小抵抗値と最大抵抗値とを測定することにより、上記センサ４３と放電電極３４ａ，３４ｂとの位置関係と、検出抵抗４５の抵抗値Ｒとが、以下の近似式によって互いに関係付けられることを見出した。そしてこの近似式から、上記センサ４３の配置に見合う適正な抵抗値Ｒの選択を容易に行うことができるようになったものである。 Therefore, as a result of repeated experiments, the position of the sensor 43 and the tips of the discharge electrodes 34a and 34b are changed in the radial direction of the blower port 33 by changing the ring diameter of the sensor 43 in various ways. By measuring the minimum resistance value and the maximum resistance value of the detection resistor 45 at which an effective ion current is obtained each time the relationship changes, the positional relationship between the sensor 43 and the discharge electrodes 34a and 34b and the resistance of the detection resistor 45 are measured. It has been found that the value R is related to each other by the following approximation: From this approximate expression, it is possible to easily select an appropriate resistance value R corresponding to the arrangement of the sensor 43.

即ち、図１２において、
Ｌ＝正側放電電極と負側放電電極との先端間距離
ｄ＝放電電極の先端を基準位置とした場合の、該基準位置からセンサまでの送風口半径方向の距離（センサ距離）
位置率ｒ＝ｄ／Ｌ
とした場合、上記センサ４３と放電電極３４ａ，３４ｂの位置関係と、上記検出抵抗４５の最小抵抗値Ｒｓと最大抵抗値Ｒｂとは、以下の近似式で表すことができる。
Ｒｓ＝２．２６ｒ^３＋３．８７ｒ^２−０．１９ｒ＋０．４２・・（３）
Ｒｂ＝１０．２７ｒ^３＋３．５９ｒ^２＋０．７０ｒ＋０．６５・・（４）
そこで、上記正側放電電極３４ａと負側放電電極３４ｂとの配置、及びこれらの放電電極に対するセンサ４３の配置が決まったら、位置率ｒを上記近似式に代入して最小抵抗値Ｒｓと最大抵抗値Ｒｂとを求め、それらの範囲内にあるように検出抵抗４５の抵抗値Ｒを設定すれば良い。換言すれば、上記抵抗値Ｒを、２．２６ｒ^３＋３．８７ｒ^２−０．１９ｒ＋０．４２≦Ｒ≦１０．２７ｒ^３＋３．５９ｒ^２＋０．７０ｒ＋０．６５なる範囲内に設定すれば良い。 That is, in FIG.
L = Distance between tip of positive discharge electrode and negative discharge electrode d = Distance in air blower radial direction from the reference position to the sensor when the tip of the discharge electrode is used as the reference position (sensor distance)
Position ratio r = d / L
In this case, the positional relationship between the sensor 43 and the discharge electrodes 34a and 34b, and the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb of the detection resistor 45 can be expressed by the following approximate expressions.
Rs = 2.26r ³ + 3.87r ² −0.19r + 0.42 (3)
Rb = 10.27r ³ + 3.59r ² + 0.70r + 0.65 (4)
Therefore, once the arrangement of the positive side discharge electrode 34a and the negative side discharge electrode 34b and the arrangement of the sensor 43 with respect to these discharge electrodes are determined, the position ratio r is substituted into the approximate expression and the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value are determined. The value Rb is obtained, and the resistance value R of the detection resistor 45 may be set so as to be within those ranges. In other words, the resistance value R may be set in a range of 2.26r ³ + 3.87r ² −0.19r + 0.42 ≦ R ≦ 10.27r ³ + 3.59r ² + 0.70r + 0.65.

上記近似式は、図１４及び図１５に模式的に示す実験装置により、次のようにして得ることができる。
この実験装置は、図１１に示す実施形態の装置にチャージプレート４７を付設したものと実質的に同じ構成で、このチャージプレート４７にファン３６からのイオン化エアを吹き付けて帯電させることにより、このチャージプレート４７でイオンバランスの状態を測定し、測定したイオンバランス波形４９をモニタ４８に表示させる。図中４６は増幅器である。
また、リング状のセンサ４３と検出抵抗４５とにより、イオンバランスの状態に応じて発生するイオン電流Ｉ１，Ｉ２を検出し、検出したイオン電流による信号波形５０を上記モニタ４８に表示させ、イオンバランス波形４９と近似した信号波形５０が得られる検出抵抗４５の最小抵抗値Ｒｓと最大抵抗値Ｒｂとを測定する。 The approximate expression can be obtained as follows using an experimental apparatus schematically shown in FIGS.
This experimental apparatus has substantially the same configuration as that in which the charge plate 47 is added to the apparatus of the embodiment shown in FIG. 11, and this charge plate 47 is charged by blowing ionized air from the fan 36 and charging it. The state of ion balance is measured by the plate 47 and the measured ion balance waveform 49 is displayed on the monitor 48. In the figure, 46 is an amplifier.
Also, the ring-shaped sensor 43 and the detection resistor 45 detect ion currents I1 and I2 generated according to the ion balance state, and the signal waveform 50 based on the detected ion current is displayed on the monitor 48 to thereby detect the ion balance. The minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb of the detection resistor 45 from which a signal waveform 50 approximate to the waveform 49 is obtained are measured.

上記センサ４３は、リング径の異なるものを複数用意し、それらを順次交換してリング径を変えることで、該センサ４３と放電電極３４ａ，３４ｂの先端との位置関係を送風口３３の半径方向に変化させ、センサ４３を交換する毎に、上記最小抵抗値Ｒｓと最大抵抗値Ｒｂとの測定を行った。実際には、図１６に一組の正側放電電極３４ａと負側放電電極３４ｂとについて代表的に示すように、該放電電極３４ａ，３４ｂの先端を基準位置（０ｍｍ位置）とし、３ｍｍピッチでセンサ４３と電極先端との距離であるセンサ距離ｄを変化させて上記測定を行った。上記基準位置より内側方向がプラス方向、外側方向がマイナス方向である。 A plurality of sensors 43 having different ring diameters are prepared, and they are sequentially exchanged to change the ring diameter, so that the positional relationship between the sensor 43 and the tips of the discharge electrodes 34a and 34b is changed in the radial direction of the blower port 33. Each time the sensor 43 was replaced, the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb were measured. Actually, as representatively shown in FIG. 16 for a pair of the positive side discharge electrode 34a and the negative side discharge electrode 34b, the tips of the discharge electrodes 34a and 34b are set as reference positions (0 mm positions) at a pitch of 3 mm. The above measurement was performed by changing the sensor distance d, which is the distance between the sensor 43 and the electrode tip. The inside direction from the reference position is a plus direction, and the outside direction is a minus direction.

この場合の、具体的な実験条件は以下のようなものである。
センサ−チャージプレート間距離ｘ＝３００ｍｍ
放電電極−センサ間距離ｙ＝１０ｍｍ
正側高電圧源の制御電圧＝５Ｖ
電極先端間距離Ｌ＝５１．５ｍｍ
ファン駆動電圧＝１１．２Ｖ（最小風量） The specific experimental conditions in this case are as follows.
Distance between sensor and charge plate x = 300mm
Discharge electrode-sensor distance y = 10mm
Control voltage of positive high voltage source = 5V
Distance between electrode tips L = 51.5mm
Fan drive voltage = 11.2V (minimum air volume)

上記実験によって得られた最小抵抗値Ｒｓ及び最大抵抗値Ｒｂと位置率ｒ＝ｄ／Ｌとの関係を図１７に示す。
また、図１８Ａ及び図１８Ｂには、イオンバランス波形４９及び検出信号波形５０の一例として、センサ４３が放電電極３４ａ，３４ｂの先端から１０ｍｍの位置にある場合の、最小抵抗値検出時及び最大抵抗値検出時のイオンバランス波形４９と検出信号波形５０とが示されている。図１８Ａが最小抵抗値検出時、図１８Ｂが最大抵抗値検出時である。これらの波形が得られた時の図１７における位置率ｒの値は、ｄ＝１０、Ｌ＝５１．５であるから、ｒ＝１０／５１．５≒０．１９となる。 FIG. 17 shows the relationship between the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb obtained by the above experiment and the position ratio r = d / L.
18A and 18B show, as an example of the ion balance waveform 49 and the detection signal waveform 50, when the minimum resistance value is detected and the maximum resistance when the sensor 43 is 10 mm from the tip of the discharge electrodes 34a and 34b. An ion balance waveform 49 and a detection signal waveform 50 at the time of value detection are shown. 18A shows the time when the minimum resistance value is detected, and FIG. 18B shows the time when the maximum resistance value is detected. When these waveforms are obtained, the values of the position ratio r in FIG. 17 are d = 10 and L = 51.5, so that r = 10 / 51.5≈0.19.

ここで、図１７に示された最小抵抗値Ｒｓ及び最大抵抗値Ｒｂの線図を近似式に変換すると、上記（３）式及び（４）式のようになる。この近似式は、上記正側放電電極３４ａと負側放電電極３４ｂとの先端間距離Ｌと、これらの放電電極３４ａ，３４ｂに対するセンサ４３の位置と、上記検出抵抗４５の抵抗値Ｒとを相互に関係付けるもので、イオンバランス制御のための適正なイオン電流Ｉ１，Ｉ２が得られるセンサ配置と抵抗値Ｒとを決定する際の目安となるものである。即ち、イオナイザの設計段階で、上記放電電極３４ａ，３４ｂに対するセンサ４３の位置の目安をつけたあと、位置率ｒを上記近似式に代入して最小抵抗値Ｒｓと最大抵抗値Ｒｂとを求めることにより、上記センサ４３の配置に見合う検出抵抗４５の抵抗値Ｒの適正範囲を簡単に見つけることができる。 Here, when the diagram of the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb shown in FIG. 17 is converted into an approximate expression, the above expressions (3) and (4) are obtained. This approximate expression expresses the distance L between the tips of the positive discharge electrode 34a and the negative discharge electrode 34b, the position of the sensor 43 with respect to the discharge electrodes 34a and 34b, and the resistance value R of the detection resistor 45. This is a guideline for determining the sensor arrangement and the resistance value R for obtaining appropriate ion currents I1 and I2 for ion balance control. That is, at the design stage of the ionizer, after providing a guide for the position of the sensor 43 with respect to the discharge electrodes 34a and 34b, the position ratio r is substituted into the approximate expression to obtain the minimum resistance value Rs and the maximum resistance value Rb. Thus, an appropriate range of the resistance value R of the detection resistor 45 corresponding to the arrangement of the sensor 43 can be easily found.

上記先端間距離Ｌは、正及び負のイオンを発生させる正及び負の高電圧の適正値と密接な関係を有していて、先端間距離Ｌが大きい場合には、正側放電電極３４ａ及び負側放電電極３４ｂに印加される正及び負の高電圧は高く設定され、先端間距離Ｌが小さい場合には、絶縁破壊が生じないように正側放電電極３４ａ及び負側放電電極３４ｂに印加される正及び負の高電圧は低く設定される。このため、上記先端間距離Ｌが変わっても、イオン分布やイオンバランスの状態は同様の傾向を示すため、上記近似式は成り立つ。
従って、イオナイザの外形寸法が各種異なる場合であっても、イオンバランス制御のための適正なイオン電流が得られる上記放電電極３４ａ，３４ｂとセンサ４３との位置関係と、上記検出抵抗４５の抵抗値Ｒとを、上記近似式に基づいて容易にかつ適正に決めることが可能である。
なお、実際のイオナイザの設計において、上記抵抗値Ｒを決める際の位置率ｒの好ましい範囲は０≦ｒ≦０．５の範囲である。これは、上記センサ４３が、放電電極３４ａ，３４ｂの先端よりも送風口３３の中心Ｏ寄りの位置に配置されていることが好ましいことを意味する。 The tip-to-tip distance L is closely related to appropriate values of positive and negative high voltages that generate positive and negative ions. When the tip-to-tip distance L is large, the positive-side discharge electrode 34a and When the positive and negative high voltages applied to the negative discharge electrode 34b are set high, and the distance L between the tips is small, the positive and negative high voltages are applied to the positive discharge electrode 34a and the negative discharge electrode 34b so that dielectric breakdown does not occur. The positive and negative high voltages that are applied are set low. For this reason, even if the distance L between the tips is changed, the ion distribution and the state of the ion balance show the same tendency, and therefore the above approximate expression holds.
Therefore, even when the external dimensions of the ionizer are different, the positional relationship between the discharge electrodes 34a and 34b and the sensor 43 that can obtain an appropriate ion current for ion balance control, and the resistance value of the detection resistor 45 R can be easily and appropriately determined based on the above approximate expression.
In the actual ionizer design, the preferred range of the position ratio r when determining the resistance value R is in the range of 0 ≦ r ≦ 0.5. This means that the sensor 43 is preferably arranged at a position closer to the center O of the air blowing port 33 than the tips of the discharge electrodes 34a and 34b.

図１９及び図２０にはイオナイザの第４実施形態が示されている。この第４実施形態のイオナイザ３０Ａが上記第３実施形態のイオナイザ３０と相違するのは、送風口３３の出口側の防護部材３８がセンサ４３を兼ねていることである。従ってこのイオナイザ３０Ａにおいては、上記イオナイザ３０にあるような防護部材３８とは別のセンサ４３が設けられていない。 19 and 20 show a fourth embodiment of an ionizer. The ionizer 30A of the fourth embodiment is different from the ionizer 30 of the third embodiment in that the protective member 38 on the outlet side of the air blowing port 33 also serves as the sensor 43. Therefore, the ionizer 30A is not provided with a sensor 43 separate from the protective member 38 as in the ionizer 30.

図１９及び図２０において、上記防護部材３８は、指を挿入できない間隔を保って同心状に配置された複数の金属リング５３，５３ａを有し、リングの中心を送風口３３の中心Ｏに一致させた状態でこの防護部材３８が上記送風口３３に取り付けられている。上記金属リング５３，５３ａは、放射方向に延びる複数の金属線条５４により相互に結合されている。
図示の例では、上記防護部材３８が大小三つの金属リング５３，５３ａを有していて、このうちの一つである中間の金属リング５３ａが、上記センサ４３を代用するものとして放電電極３４ａ，３４ｂの近傍に配置されている。これは、複数の金属リングからなる防護部材をイオンバランスを検出するセンサに兼用する場合、放電電極の先端部近く位置する金属リングがイオン電流の発生について最も支配的であるという実験結果に基づくものである。
上記防護部材３８（従って金属リング５３ａ）は、検出抵抗４５を介してフレームグランドＦＧに接続され、この検出抵抗４５の防護部材側の端子４５ａが、増幅器４４を介して制御装置４２に接続されている。 19 and 20, the protective member 38 has a plurality of metal rings 53 and 53a arranged concentrically with a space where a finger cannot be inserted, and the center of the ring coincides with the center O of the air blowing port 33. In this state, the protective member 38 is attached to the air blowing port 33. The metal rings 53 and 53a are connected to each other by a plurality of metal wires 54 extending in the radial direction.
In the illustrated example, the protective member 38 has three large and small metal rings 53, 53 a, and an intermediate metal ring 53 a, which is one of them, serves as a substitute for the sensor 43 for the discharge electrodes 34 a, It is arranged in the vicinity of 34b. This is based on the experimental results that the metal ring located near the tip of the discharge electrode is the most dominant for the generation of ion current when the protective member consisting of multiple metal rings is also used as a sensor for detecting ion balance. It is.
The protective member 38 (and hence the metal ring 53a) is connected to the frame ground FG via the detection resistor 45, and the terminal 45a on the protective member side of the detection resistor 45 is connected to the control device 42 via the amplifier 44. Yes.

このイオナイザ３０Ａの上記以外の構成及び作用は第３実施形態のイオナイザ３０と実質的に同じであるため、それらの主要な同一構成部分に第３実施形態のイオナイザ３０で用いたものと同じ符号を付してその説明は省略する。 Since the configuration and operation of the ionizer 30A other than those described above are substantially the same as those of the ionizer 30 of the third embodiment, the same reference numerals as those used in the ionizer 30 of the third embodiment are assigned to the main identical components. A description thereof will be omitted.

上記イオナイザ３０Ａにおいては、上述したようにイオン電流を支配する上記中間の金属リング５３ａが上記センサ４３を代用していると考えることができるから、この金属リング５３ａと放電電極３４ａ，３４ｂとの位置関係と、検出抵抗４５の抵抗値Ｒとを、上記（３）及び（４）の近似式によって互いに関係付けることができる。そしてこの近似式から、上記放電電極３４ａ，３４ｂに対する金属リング５３ａの配置と、この金属リング５３ａの配置に見合う適正な抵抗値Ｒの選択とを、容易に行うことができるものである。
また、このイオナイザ３０Ａにおいては、防護部材３８が検出抵抗４５を介してフレームグランドＦＧに接続されているため、イオンバランスが大きく崩れてこの防護部材３８に大きなイオン電流が流れた場合でも感電の心配はない。 In the ionizer 30A, it can be considered that the intermediate metal ring 53a that governs the ionic current substitutes for the sensor 43 as described above. Therefore, the position of the metal ring 53a and the discharge electrodes 34a and 34b is determined. The relationship and the resistance value R of the detection resistor 45 can be related to each other by the approximate expressions (3) and (4). From this approximate expression, the arrangement of the metal ring 53a with respect to the discharge electrodes 34a and 34b and the selection of an appropriate resistance value R commensurate with the arrangement of the metal ring 53a can be easily performed.
Further, in this ionizer 30A, since the protective member 38 is connected to the frame ground FG via the detection resistor 45, there is a risk of electric shock even when the ion balance is greatly broken and a large ion current flows through the protective member 38. There is no.

なお、上記送風口３３の入口に設けられた防護部材３７は、センサの機能を兼備している必要はなく、単に防護部材としてだけの機能を有していれば良いため、金属又は合成樹脂など、防護機能を発揮し得る任意の素材によって形成することができる。また、その網目の形状も任意であり、上記出口側の防護部材３８と同様にリング状をしていても良いが、格子状をしていても良い。 Note that the protective member 37 provided at the inlet of the air blowing port 33 does not need to have the function of a sensor, and may have a function only as a protective member. It can be formed of any material that can exert a protective function. The mesh shape is also arbitrary, and may be a ring shape as in the case of the protective member 38 on the outlet side, but may be a lattice shape.

上記各実施形態のイオナイザ１，１Ａ，３０，３０Ａは直流式であるが、本発明は交流式のイオナイザにも適用することができる。この場合には、上記正側の放電電極４ａ，５ａ，３４ａと負側の放電電極４ｂ，５ｂ，３４ｂとに、極性が互いに逆になるようなタイミングで交流の高電圧が印加されるように構成すれば良い。 The ionizers 1, 1A, 30, and 30A of the above embodiments are DC types, but the present invention can also be applied to AC type ionizers. In this case, an alternating high voltage is applied to the positive-side discharge electrodes 4a, 5a, and 34a and the negative-side discharge electrodes 4b, 5b, and 34b at a timing such that the polarities are opposite to each other. What is necessary is just to comprise.

１，１Ａ，３０，３０Ａイオナイザ
３，３３送風口
４，５放電電極対
４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，３４ａ，３４ｂ放電電極
４ａ，５ｂ短針電極
４ｂ，５ａ長針電極
６，３６ファン
８，３８防護部材
１２，４２制御装置
１３，４３センサ
１５，４５検出抵抗
２３，２３ａ，５３，５３ａ金属リング
Ｏ送風口の中心
Ｒ抵抗値
ＦＧフレームグランド
Ｉ１，Ｉ２イオン電流
ａ，ａ’，ｂ，ｂ’ 先端−中心間距離 1,1A, 30,30A Ionizer 3,33 Air outlet 4,5 Discharge electrode pair 4a, 4b, 5a, 5b, 34a, 34b Discharge electrode 4a, 5b Short needle electrode 4b, 5a Long needle electrode 6, 36 Fan 8, 38 Protection Member 12, 42 Control device 13, 43 Sensor 15, 45 Detection resistance 23, 23a, 53, 53a Metal ring O Center of air outlet R Resistance value FG Frame ground I1, I2 Ion current a, a ', b, b' Tip − Center-to-center distance

Claims

A discharge electrode pair comprising a combination of two discharge electrodes that generate ions of different polarities, a fan that sends out ionized air containing positive ions and negative ions generated at these discharge electrodes from the air outlet, positive ions and negative ions A positive resistance by controlling a positive or negative high voltage applied to the discharge electrode based on an ion current flowing through the detection resistance, a detection resistance connecting the sensor to the frame ground, and a detection resistance. A control device for controlling the generation amount of ions or negative ions,
The two discharge electrodes in the discharge electrode pair are arranged at positions adjacent to each other around the center of the blower port, and one discharge electrode represents a tip from the tip of the electrode to the center of the blower port- A short needle electrode with a long center-to-center distance, and the other discharge electrode is a long needle electrode with a short tip-to-center distance,
The sensor has a ring shape and is disposed at a position on the leeward side of the discharge electrode, with the center of the ring coinciding with the center of the air blowing port,
The distance between the tips of the short needle electrode and the long needle electrode in the discharge electrode pair is L, the sensor distance which is the radial distance from the reference position of the short needle electrode tip to the sensor is d, and d / L is the position ratio. When r, the resistance value R of the detection resistor is
3.87r ³ -1.37r ² −1.33r + 1.42 ≦ R ≦ −10.28r ³ + 48.42r ² −38.61r + 9.50
Ion balance adjustment type ionizer, characterized by being in the range.

A plurality of discharge electrodes that generate ions of different polarities by applying a high voltage of different polarity, a fan that sends out ionized air including positive ions and negative ions generated from these discharge electrodes from the air blowing port, positive ions and negative ions By controlling the positive or negative high voltage applied to the discharge electrode based on the ion current flowing through the detection resistor, the detection resistor connecting the sensor to the frame ground, and the sensor A control device for controlling the generation amount of positive ions or negative ions,
The discharge electrodes are arranged so that those of different polarities are adjacent to each other around the center of the air blowing port, and the tip-center representing the distance from the electrode tip to the center of the air blowing port in all the discharge electrodes The distance between them is equal to each other
The sensor has a ring shape and is disposed at a position on the leeward side of the discharge electrode, with the center of the ring coinciding with the center of the air blowing port,
The distance between the tips of adjacent discharge electrodes having different polarities is L, the sensor distance, which is the distance in the radial direction of the air outlet from the reference position of the tip of the discharge electrode to the sensor, is d, and d / L is the position ratio r. When the resistance value R of the detection resistor is
2.26r ³ + 3.87r ² −0.19r + 0.42 ≦ R ≦ 10.27r ³ + 3.59r ² + 0.70r + 0.65
Ion balance adjustment type ionizer, characterized by being in the range.

3. The ionizer according to claim 1, wherein the position ratio r is in a range of 0 ≦ r ≦ 0.5.

A net-shaped protective member for preventing contact between the discharge electrode and a foreign substance is provided at the air blowing port, and the sensor is disposed between the protective member and the discharge electrode. The ionizer according to any one of claims 1 to 3.

A net-like protective member for preventing contact between the discharge electrode and the foreign matter is provided at the blower opening, and the protective member has a plurality of concentrically arranged metal rings, The ionizer according to any one of claims 1 to 3, wherein a center is arranged so as to coincide with a center of the air blowing port, and any one metal ring substitutes the sensor.