JP2017168229A - Ion generator and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放電電極と当該放電電極に対向する対向電極との間における放電を生じさせることにより、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 that generates ions by causing discharge between a discharge electrode and a counter electrode facing the discharge electrode.
従来より、例えば室内における空気の浄化のために、正イオンおよび負イオンを発生させるイオン発生装置が使用されている。このイオン発生装置は、空気調和機等の電子機器(例:家電機器)に設けられている。例えば、当該空気調和機によれば、イオンを含む空気が送出され、イオンが送出された空間(例:室内)の空気中に浮遊する微粒子および細菌等の浮遊物を除去して空気を浄化することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, ion generators that generate positive ions and negative ions have been used to purify indoor air, for example. This ion generator is provided in an electronic device (eg, home appliance) such as an air conditioner. For example, according to the air conditioner, air containing ions is sent out, and the air is purified by removing fine particles floating in the air in which the ions are sent out (eg, indoors) and suspended matters such as bacteria. be able to.
そして、近年では様々なイオン発生装置が提案されている。例えば、特許文献1および2には、イオン生成量およびイオンバランスの確認の容易化を一目的としたイオン発生装置(除電装置)が開示されている。
In recent years, various ion generators have been proposed. For example,
また、イオン発生装置を備えた電子機器についても、様々なものが提案されている。例えば、特許文献3には、イオンを検知するイオンセンサ(イオン検知装置)に加えて、空気中の温度および湿度を検知する温湿度センサを備えた空気清浄機が開示されている。また、特許文献4および5には、湿度センサによって検知された湿度の値に応じて、イオンの発生量を制御するミスト発生装置および冷蔵庫がそれぞれ開示されている。また、特許文献6には、イオン量の検知精度の向上を一目的としたイオンセンサ(イオン量発生装置)が開示されている。 Various electronic devices equipped with an ion generator have been proposed. For example, Patent Document 3 discloses an air cleaner provided with a temperature / humidity sensor that detects temperature and humidity in air in addition to an ion sensor (ion detection device) that detects ions. Patent Documents 4 and 5 disclose a mist generator and a refrigerator that control the amount of ions generated according to the humidity value detected by a humidity sensor, respectively. Patent Document 6 discloses an ion sensor (ion amount generating device) for the purpose of improving the detection accuracy of the ion amount.
しかしながら、上述の特許文献1〜6に開示された技術では、イオンを効率的に検知するには十分ではない。
However, the techniques disclosed in
本発明の目的は、上述の特許文献1〜6とは異なる技術的思想に基づいて、従来よりも効率的にイオンを検知することが可能なイオン発生装置を実現することである。
An object of the present invention is to realize an ion generator capable of detecting ions more efficiently than the conventional one based on a technical idea different from the above-mentioned
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るイオン発生装置は、放電電極と当該放電電極に対向する対向電極との間に放電を生じさせることにより、イオンを発生させるイオン発生装置であって、上記放電によって生じる放電ノイズを検知するための検知電極を備えており、上記対向電極は、当該対向電極の電位がフロート状態となるように配置されている。 In order to solve the above-described problem, an ion generator according to one embodiment of the present invention generates an ion by generating a discharge between a discharge electrode and a counter electrode facing the discharge electrode. In addition, a detection electrode for detecting discharge noise generated by the discharge is provided, and the counter electrode is arranged so that the potential of the counter electrode is in a float state.
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るイオン発生装置は、放電電極と当該放電電極に対向する対向電極との間に放電を生じさせることにより、イオンを発生させるイオン発生装置であって、上記放電によって生じる放電ノイズを検知するための検知電極を備えており、上記検知電極の表面には、絶縁物が設けられている。 In order to solve the above-described problem, an ion generator according to one embodiment of the present invention provides an ion that generates ions by generating a discharge between a discharge electrode and a counter electrode facing the discharge electrode. The generator is provided with a detection electrode for detecting discharge noise caused by the discharge, and an insulator is provided on the surface of the detection electrode.
本発明の一態様に係るイオン発生装置によれば、従来よりも効率的にイオンを検知することが可能となるという効果を奏する。 The ion generator according to one aspect of the present invention produces an effect that ions can be detected more efficiently than in the past.
〔実施形態1〕
以下、本発明の実施形態1について、図1に基づいて詳細に説明する。図1は、本実施形態のイオン発生装置1の要部の構成を示す回路図である。なお、イオン発生装置1が備える送風機、ダクト、およびルーバ等の部材については、公知のものと同様であるため、本実施形態では説明を省略する。
Hereinafter,
(イオン発生装置1の概要)
イオン発生装置1は、以下に述べる放電電極と当該放電電極に対向する対向電極との間の空間に放電(例:コロナ放電)を生じさせることにより、イオンを発生させる装置である。
(Outline of the ion generator 1)
The
イオン発生装置1は、以下に述べる各部材を収容するハウジング2を備えている。また、イオン発生装置1は、ハウジング2の外部に、対向電極14、制御部40、イオン検知回路50(イオン検知部)、および捕集電極55(検知電極)を備えている。
The
ハウジング2は、ダイオードD1・D3・D4、第1放電電極12a(放電電極)、第2放電電極12b(放電電極)、コネクタ15、抵抗16、および高電圧発生回路30を収容している。また、コネクタ15は、第1端子15aおよび第2端子15bを備えている。
The
第1端子15aは、イオン発生装置1の外部の交流電源(不図示)(例:商用電源)と接続されている。すなわち、第1端子15aは、入力電圧V(第1端子15aと第2端子15b間との電位差)をイオン発生装置1に入力するための入力端子である。
The
なお、電力線18は、第1端子15aに接続された配線である。電力線18は、高電圧発生回路30に電力を供給するための配線として機能する。第1端子15aは、電力線18上に設けられたダイオードD1および抵抗16を介して、高電圧発生回路30と接続されている。なお、入力電圧Vは、低電圧(例:100V)であってよい。
The
また、第2端子15bは、大地(GND)と接続されている。すなわち、第2端子15bは、イオン発生装置1を接地するための接地端子である。なお、接地線19は、第2端子15bに接続された配線である。接地線19は、イオン発生装置1の内部における電位の基準値(0V)を固定するための配線として機能する。
The
抵抗16は、電力線18において、第1端子15aから高電圧発生回路30に流れる電流(順方向の電流)の大きさを調整するための素子である。また、ダイオードD1は、高電圧発生回路30から第1端子15aへの電流の逆流(逆方向の電流の流入)を防止するための素子である。
The
高電圧発生回路30は、上記放電を行うための高電圧を発生させる回路である。より具体的には、高電圧発生回路30は、以下に述べる第1放電電極12aおよび第2放電電極12bに、高電圧を供給する回路である。すなわち、高電圧発生回路30は、自身に入力される電圧Eを、より高い電圧に変換する回路である。
The high
高電圧発生回路30は、ダイオードD2、変圧器31、コンデンサ32、およびスイッチング素子33・34を備えている。コンデンサ32は、上記電圧Eを保持するための素子であり、スイッチング素子33を介して、変圧器31の一次側配線31aと接続されている。スイッチング素子33は、コンデンサ32と一次側配線31aとの導通状態を切り替える素子である。
The high
なお、本実施形態では、スイッチング素子33がON(導通)状態である場合のみを考える。すなわち、一次側配線31aに電圧V1=Eが印加されている場合を考える。スイッチング素子33の詳細については後述の実施形態3において説明する。また、スイッチング素子34およびダイオードD2の役割についても、実施形態3において述べる。本実施形態では、スイッチング素子34がOFF(遮断)状態である場合のみを考える。
In the present embodiment, only the case where the switching element 33 is in the ON (conducting) state is considered. That is, consider a case where the voltage V1 = E is applied to the
変圧器31は、一次側配線31aに印加(入力)された電圧V1(一次側電圧)を、電圧V2(二次側電圧)に変換(変圧)して二次側配線31bに出力する。なお、本実施形態の変圧器31は、電圧V1(低電圧)をより高い電圧V2(高電圧)に変換する昇圧トランスである。また、変圧器31は、金属板35(遮蔽部材)によって遮蔽(シールド)されている。金属板35が設けられる利点については後述する。
The
第1放電電極12aおよび第2放電電極12bは、対向電極14に対向するように配置された棒状の電極である。なお、第1放電電極12aおよび第2放電電極12bは、針状の電極として形成されることが好ましい。各放電電極の先端部が尖っている(尖端部を有している)場合、対向電極14との間に放電を生じさせやすいためである。
The
また、対向電極14は板状に形成された電極であり、第1放電電極12aおよび第2放電電極12bのそれぞれに対向している。なお、イオン発生装置1において、放電電極および対向電極の個数は特に限定されない。本実施形態では、簡単のために、図1の第1放電電極12a、第2放電電極12b(2つの放電電極)、および対向電極14(1つの対向電極)を例示して説明を行う。
The
第1放電電極12aは、ダイオードD3を介して、二次側配線31bに接続されている。ここで、ダイオードD3は、電圧V2の負の成分のみ(すなわち、V2<0Vである部分の電圧波形)のみを通過させる素子である。
The
従って、第1放電電極12aは、第1放電電極12aと対向電極14との間の放電によって、所定の種類の負イオンを生じさせる放電電極として機能する。一例として、この負イオンは、O2 −(H2O)n(nは任意の自然数)であってよい。但し、負イオンの種類はこれに限定されない。
Accordingly, the
また、第2放電電極12bは、ダイオードD4を介して、二次側配線31bに接続されている。ここで、ダイオードD4は、電圧V2の正の成分のみ(すなわち、V2>0Vである部分の電圧波形)のみを通過させる素子である。
The
従って、第2放電電極12bは、第2放電電極12bと対向電極14との間の放電によって、所定の種類の正イオンを生じさせる放電電極として機能する。一例として、この正イオンは、H+(H2O)m(mは任意の自然数)であってよい。但し、正イオンの種類はこれに限定されない。
Accordingly, the
以上のように、イオン発生装置1では、(i)負イオンのみを発生させる専用の電極として第1放電電極12aが、(ii)正イオンのみを発生させる専用の電極として第2放電電極12bが、それぞれ設けられている。
As described above, in the
また、制御部40は、イオン発生装置1の各部を統括的に制御する部材であり、例えばマイクロプロセッサ(マイクロコンピュータ)である。制御部40の具体的な動作については後述する。なお、制御部40の機能は、不図示の記憶部に記憶されたプログラムを、CPU(Central Processing Unit)が実行することによって実現されてよい。当該記憶部は、制御部40が実行する各種のプログラム、およびプログラムによって使用されるデータを格納する記憶装置である。
Moreover, the
また、図1に示されるように、イオン発生装置1では、対向電極14は接地されていない。すなわち、対向電極14は、当該対向電極14の電位がフロート(浮遊)状態となるように設けられている。対向電極14を接地させない利点については後述する。なお、対向電極14の電位がフロート状態であるとは、当該対向電極14の電位が一定に固定されないことを意味する。
As shown in FIG. 1, in the
(イオン検知回路50および捕集電極55)
続いて、イオン検知回路50および捕集電極55について説明する。捕集電極55は、放電電極(第1放電電極12aまたは第2放電電極12b)と対向電極14の間の放電によって生じるノイズ(以下、放電ノイズ)を検知するための電極である。なお、捕集電極55は基板57上に配置されているが(後述の図2を参照)、簡単のために、本実施形態では基板57の図示は省略されている。
(
Subsequently, the
一例として、図1に示されるように、捕集電極55を第2放電電極12bの近傍に配置した場合を考える。ここで、第2放電電極12bと対向電極14との間に放電が発生した場合には、第2放電電極12bと対向電極14の近傍に、放電ノイズ(不均一な電界)が発生する。
As an example, consider the case where the collecting
そして、捕集電極55は放電位置に近いため、放電ノイズの影響を受けやすい。このため、捕集電極55には、放電ノイズの影響によって微小な電流(検知電流,検知信号)が発生する。それゆえ、検知電流を検知することにより、第2放電電極12bと対向電極14との間に放電が発生したことを検知することが可能である。換言すれば、イオン発生装置1において、イオン(正イオン)が発生したことを検知することが可能となる。
And since the
イオン検知回路50は、検知電流を検知するための部材であり、捕集電極55に接続されている。イオン検知回路50は、捕集電極55から出力された検知電流を電圧に変換するとともに、当該電圧を増幅する増幅回路である。そして、イオン検知回路50は、増幅した電圧(検知電圧)を制御部40に与える。なお、この検知電圧は、センサ出力と称されてもよい。
The
イオン検知回路50によって検知電流を検知電圧に変換することにより、制御部40における演算(イオンの発生量を算出するための演算)が可能となる。このように、イオン検知回路50は、イオン発生装置1において発生したイオンを検知するイオン検知部として機能する。
By converting the detection current into the detection voltage by the
制御部40は、イオン検知回路50から供給された検知電圧の値に基づいて、イオンの発生量を近似的に算出する。一般的に、検知電圧の値が大きい場合には、イオンの発生量が多いものと考えられる。
The
従って、制御部40は、検知電圧の値に所定の演算を行うことにより、イオンの発生量を近似的に算出してよい。例えば、制御部40は、あらかじめ設定された、検知電圧とイオンの発生量との間の関係を示す近似関数に基づいて、イオンの発生量を算出してよい。
Therefore, the
なお、放電ノイズは比較的低い周波数を有するノイズであることが知られている。この点を踏まえ、イオン検知回路50には、低周波の信号を通過させるが、高周波の信号を遮断するLPF(Low Pass Filter,ローパスフィルタ)を付加してもよい。この場合、イオン検知回路50は、LPFを通過させた電圧を、検知電圧として制御部40に与えることができる。これにより、放電ノイズとは異なる別のノイズが、放電ノイズの検知結果に悪影響を及ぼすことをより確実に防止することができる。
It is known that discharge noise is noise having a relatively low frequency. In consideration of this point, the
なお、捕集電極55が配置される位置は、図1のものに限定されない。例えば、捕集電極55を第1放電電極12aの近傍に配置してもよい。この場合、検知電流を検知することにより、第1放電電極12aと対向電極14との間に放電が発生したことを検知することが可能である。換言すれば、イオン発生装置1において、イオン(負イオン)が発生したことを検知することが可能となる。
In addition, the position where the
また、捕集電極55を、対向電極14の近傍に配置してもよい。すなわち、捕集電極55は、検知可能な程度の大きさの検知電流が生じるように、放電ノイズの影響を受けやすい位置に配置されていることが好ましい。換言すれば、捕集電極55は、放電ノイズをより確実に検知できる位置に配置されていることが好ましい。
Further, the collecting
(イオン発生装置1の効果)
ところで、一般的なイオン発生装置において、イオン検知部をイオン発生装置の外部(近傍)に設ける場合には、イオン検知部の最適な配置を検討する必要があった。このため、イオン発生装置の設計者は、イオン検知部の最適配置の検討にかなり多くの時間を要していた。また、イオン発生装置が搭載される製品ごとに、イオン検知部が配置可能な位置は異なるため、イオン発生装置の設計者は、当該製品ごとに上記検討を行う必要があった。
(Effect of the ion generator 1)
By the way, in a general ion generator, when the ion detector is provided outside (in the vicinity) of the ion generator, it is necessary to consider an optimal arrangement of the ion detector. For this reason, the designer of the ion generator has taken a considerable amount of time to study the optimum arrangement of the ion detectors. In addition, since the position where the ion detector can be arranged is different for each product on which the ion generator is mounted, the designer of the ion generator has to perform the above examination for each product.
そこで、一部のイオン発生装置では、イオン検知部の配置検討の手間を軽減することを一目的として、イオン検知部がイオン発生装置の内部に設けられている。但し、従来のイオン発生装置では、イオン検知部がイオン発生装置の内部に設けられている場合、対向電極が接地されていた(例えば、特許文献1および2を参照)。
In view of this, in some ion generators, the ion detector is provided inside the ion generator for the purpose of reducing the labor of the examination of the arrangement of the ion detector. However, in the conventional ion generator, when the ion detector is provided inside the ion generator, the counter electrode is grounded (see, for example,
一般的に、イオン発生装置では、例えば経年劣化により、(i)放電電極の先端部に汚れが付着した場合、または、(ii)当該先端部が摩耗した場合、各放電電極から放出される正負のイオン(電荷)の量的なバランス(換言すれば、電荷バランス)が崩れてしまう場合がある。 In general, in an ion generator, for example, due to aging, (i) when dirt is attached to the tip of a discharge electrode, or (ii) when the tip is worn, positive and negative discharged from each discharge electrode There is a case where the quantitative balance (in other words, the charge balance) of ions (charges) is lost.
しかしながら、本願の発明者は、対向電極が接地されているイオン発生装置(従来のイオン発生装置)では、電荷バランスの崩れを抑制することが困難であるという問題が生じることを見出した。従来のイオン発生装置において、電荷バランスの崩れを抑制することが困難である理由は、例えば以下の通りである。 However, the inventor of the present application has found that there is a problem that it is difficult to suppress the disruption of charge balance in an ion generator (conventional ion generator) in which the counter electrode is grounded. The reason why it is difficult to suppress the collapse of the charge balance in the conventional ion generator is as follows, for example.
(理由):対向電極が接地されている場合には、当該対向電極の電位は固定されている。従って、電荷バランスが崩れた場合であっても、対向電極の電位は、当該電荷バランスの崩れの影響を受けずに一定のままである。すなわち、対向電極の電位は、電荷バランスの崩れを抑制するように変化しない。従って、電荷バランスが一度崩れてしまうと、その電荷バランスの崩れをトリガとして、電荷バランスのさらなる崩れが促進される。 (Reason): When the counter electrode is grounded, the potential of the counter electrode is fixed. Therefore, even when the charge balance is lost, the potential of the counter electrode remains constant without being affected by the charge balance. That is, the potential of the counter electrode does not change so as to prevent the charge balance from being lost. Therefore, once the charge balance is lost, the charge balance is further triggered by the charge balance being broken.
他方、本願の発明者は、対向電極を接地せず、対向電極の電位をフロート状態とすることにより、上記電荷バランスの崩れを抑制することが可能となることを新たに見出した。より具体的には、本願の発明者は、対向電極の電位をフロート状態とした場合には、電荷バランスが崩れた場合であっても、当該対向電極の電位が、電荷バランスの崩れを抑制するように変化することを見出した。 On the other hand, the inventor of the present application has newly found that it is possible to suppress the collapse of the charge balance by setting the potential of the counter electrode to a floating state without grounding the counter electrode. More specifically, when the potential of the counter electrode is in a floating state, the inventor of the present application suppresses the breakdown of the charge balance even if the charge balance is lost. Found to change.
従って、本実施形態のイオン発生装置1によれば、イオン検知部(イオン検知回路50)をイオン発生装置の内部に設けた場合であっても、電荷バランスの崩れを抑制することが可能となる。また、イオン検知部をイオン発生装置の内部に設けることができるので、イオン検知部の最適な配置を検討する手間も不要である。
Therefore, according to the
なお、イオン発生装置から発せられる電磁的ノイズが、当該イオン発生装置の外部に漏出することを抑制するために、遮蔽部材(電磁シールド)が、当該イオン発生装置の周囲に設けられる場合がある。本願の発明者は、上記遮蔽部材を設けた場合に、対向電極の電位をフロート状態にすることにより、イオンの発生量の減少が好適に抑制されるという利点が得られることをさらに見出した。 A shielding member (electromagnetic shield) may be provided around the ion generator in order to prevent electromagnetic noise emitted from the ion generator from leaking out of the ion generator. The inventor of the present application has further found that, when the shielding member is provided, the advantage that the decrease in the amount of ions generated is suitably suppressed by setting the potential of the counter electrode to a floating state.
なお、従来のイオン発生装置では、上記遮蔽部材は接地されていることが一般的である。本願の発明者は、実験により、上記遮蔽部材が接地されている状態において、対向電極が接地されている場合(対向電極の電位が固定されている場合)に、イオンの発生量が減少することを確認した。 In the conventional ion generator, the shielding member is generally grounded. The inventor of the present application has shown that the amount of ions generated decreases when the counter electrode is grounded (when the potential of the counter electrode is fixed) while the shielding member is grounded. It was confirmed.
以上のように、イオン発生装置1によれば、イオン発生装置の設計の容易化と、イオン発生装置の信頼性向上とを両立させることが可能となる。このように、イオン発生装置1によれば、従来よりも効率的にイオンを検知することが可能となる。
As described above, according to the
また、イオン発生装置1では、イオン検知部をイオン発生装置の内部に設けることにより、イオン発生装置の小型化が可能となる。これにより、捕集電極55を小型化することもできる。また、捕集電極55の小型化に伴い、イオン検知回路50における電圧信号の増幅率(または、イオン検知回路50におけるオフセット電圧)を低下させることもできるので、イオン検知回路50を小型化することもできる。
Moreover, in the
(金属板35を設ける利点)
上述のように、イオン発生装置1では、変圧器31の二次側において発生する放電ノイズを検知することで、イオンの発生を検知していた。従って、イオン検知の精度向上のためには、放電ノイズとは別のノイズが当該放電ノイズの検知結果に及ぼす影響を、できるだけ低減することが好ましい。
(Advantages of providing the metal plate 35)
As described above, the
ところで、変圧器31は、イオン発生装置1に設けられる電気的な部材のうち、動作時にかなり大きい電磁的ノイズを発生させる部材である。この点を踏まえると、変圧器31(より具体的には、変圧器31の一次側配線31aおよび二次側配線31b)から発せられる電磁的ノイズの影響を低減することが、特に好ましい。
By the way, the
そこで、イオン発生装置1では、上記電磁的ノイズを遮蔽する遮蔽部材(シールド部材)として、金属板35が設けられている。すなわち、変圧器31が、金属板35によって遮蔽されている。一例として、金属板35は、変圧器31の周囲を囲む略直方体状の外形を有していてよい。
Therefore, in the
但し、金属板35は、変圧器31の周囲を囲むものであればよく、当該金属板35の外形形状は特に限定されない。また、金属板35の材料は特に限定されず、電磁的ノイズ(電磁波)を遮蔽可能なものであればよい。例えば、金属板35の材料は、鉄またはアルミニウムであってよい。
However, the metal plate 35 should just surround the circumference | surroundings of the
金属板35が設けられることにより、変圧器31から発せられる電磁的ノイズが、金属板35の外部に漏出することを防止できる。このため、当該電磁的ノイズが、放電ノイズ(変圧器31の二次側において、第1放電電極12aまたは第2放電電極12bの近傍に発生するノイズ)の検知結果に与える影響を低減することができる。特に、変圧器31の一次側において発生する電磁的ノイズが、当該放電ノイズの検知結果に与える影響を低減することができるので、イオンの検知精度を向上させることが可能となる。
By providing the metal plate 35, it is possible to prevent electromagnetic noise emitted from the
〔実施形態2〕
本発明の実施形態2について、図2〜図5に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。なお、実施形態1のイオン発生装置1との区別のため、本実施形態のイオン発生装置を、イオン発生装置1aと称する。
[Embodiment 2]
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In addition, the ion generator of this embodiment is called the
(イオン発生装置1a)
図2は、イオン発生装置1aにおける捕集電極55およびその周辺の構成を概略的に示す図である。なお、図2では、簡単のために、捕集電極55とイオン検知回路50とを接続する配線の図示を省略している。
(
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the
図2に示されるように、捕集電極55は、捕集電極55を支持する基板57の表面に配置されている。この点において、イオン発生装置1aは実施形態1のイオン発生装置1と同様である。なお、基板57の内部には、捕集電極55とイオン検知回路50とを接続するための配線の少なくとも一部が形成されてよい。また、基板57はセンサ基板と称されてもよい。
As shown in FIG. 2, the collecting
そして、図2に示されるように、イオン発生装置1aでは、捕集電極55の表面に絶縁物56が設けられている。この点において、イオン発生装置1aは実施形態1のイオン発生装置1とは異なる。
As shown in FIG. 2, in the
より具体的には、絶縁物56は、捕集電極55の対向面55fに設けられている。ここで、対向面55fとは、捕集電極55の面のうち、基板57によって支持されている面とは反対側の面である。
More specifically, the
なお、絶縁物56の材料は特に限定されないが、対向面55fへの配置が容易なものであることが好ましい。例えば、絶縁物56は、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)樹脂等の材料によって形成された、シート状の部材であることが好ましい。
Note that the material of the
また、対向面55fへの配置をより容易化するために、絶縁物56はある程度のタック性(瞬間的な粘着性)を有していることがさらに好ましい。換言すれば、絶縁物56は、対向面55fに貼り付け可能な粘着テープであることがさらに好ましい。
Further, in order to further facilitate the arrangement on the facing
なお、絶縁物56は、対向面55fに水分または汚れが付着することを防止する保護部材としても機能する。従って、絶縁物56が設けられることにより、上記水分または汚れの付着に起因する捕集電極55の劣化が抑制できるという利点も得られる。
The
(絶縁物56と湿度との関係)
続いて、図3を参照して、絶縁物56とイオン発生装置1aの周辺の空気の湿度との関係を説明する。図3は、イオン検知回路50から出力される検知電圧(センサ出力)の時間的な変化を示すグラフである。より具体的には、図3において、(a)は上記湿度が低い場合(以下、低湿の場合とも称する)におけるグラフであり、(b)は上記湿度が中程度である場合(以下、常湿の場合とも称する)におけるグラフであり、(c)は上記湿度が高い場合(以下、高湿の場合とも称する)場合におけるグラフである。
(Relation between
Next, the relationship between the
なお、図3のグラフにおいて、横軸は時刻であり、縦軸は検知電圧の値(電圧値)である。また、本実施形態において、一例として、「低湿」とは約20%以下の湿度を、「常湿」とは約50%の湿度を、「高湿」とは約80%以上の湿度をそれぞれ意味する。但し、これらの数値は単なる一例であり、これら以外の数値が、「低湿」、「常湿」、および「高湿」の各状態を区別するための湿度の閾値(後述の第1閾値H1および第2閾値H2)として用いられてよい。 In the graph of FIG. 3, the horizontal axis is time, and the vertical axis is the value of detected voltage (voltage value). In this embodiment, as an example, “low humidity” refers to a humidity of about 20% or less, “normal humidity” refers to a humidity of about 50%, and “high humidity” refers to a humidity of about 80% or more. means. However, these numerical values are merely examples, and numerical values other than these are the humidity threshold values (first threshold value H1 and later described) for distinguishing between the “low humidity”, “normal humidity”, and “high humidity” states. It may be used as the second threshold value H2).
(図3の(a)について)
なお、図3の(a)のグラフは、絶縁物56が設けられていない場合(すなわち、実施形態1のイオン発生装置1の場合)にも相当する。そこで、まず、図3の(a)を参照して、上述のイオン発生装置1における検知電圧の時間的な変化の概要について述べる。ここでは、イオン検知回路50において正イオンを検知する場合を例示して説明する。
(About (a) of FIG. 3)
In addition, the graph of (a) of FIG. 3 is corresponded also when the
まず、イオン検知回路50では、検知電圧のオフセット電圧(基準電圧)として、1.6Vの電圧が設定されている。なお、イオン検知回路50は、イオン発生装置1において正イオンの発生が開始されると、正イオンの増加に伴って、検知電圧が徐々に減少するように設計されている。
First, in the
その結果、正イオンの発生開始からある程度の時間が経過すると、検知電圧は0Vまで減少する。このため、イオン検知回路50は、検知電圧が0Vとなった場合に、正イオンが発生していると判定(正イオンを検知)することができる。なお、イオン発生装置1では、所定の時間周期(例えば1秒)によって、検知電圧がリセットされる(基準電圧である1.6Vに戻る)ように、イオン検知回路50が設計されている。
As a result, when a certain amount of time has elapsed from the start of positive ion generation, the detection voltage decreases to 0V. For this reason, the
従って、図3の(a)に示されるように、イオンが発生している期間(時刻0から時刻T1までの間)(以降、イオン発生期間とも称する)には、検知電圧は、「1.6V」→「0V」→(以降同様)として周期的に変化する。なお、図3では、簡単のために、検知電圧が0Vまで減少したと同時に、検知電圧がリセットされるように図示されているが、検知電圧がリセットされるタイミングは、検知電圧が0Vまで減少したタイミングと同時でなくてもよい。
Therefore, as shown in FIG. 3A, during the period in which ions are generated (from
なお、イオン検知回路50は、負イオンを検知することも可能である。具体的には、イオン検知回路50は、負イオンの発生が開始されると、負イオンの増加に伴って、検知電圧が徐々に増加するように設計されている。その結果、負イオンの発生開始からある程度の時間が経過すると、検知電圧は3.2V(オフセット電圧の2倍)まで増加する。このため、イオン検知回路50は、検知電圧が3.2Vとなった場合に、負イオンが発生していると判定(負イオンを検知)することができる。
The
また、図3の(a)では、イオンの発生が停止された期間(時刻T1から時刻T2までの間)(以降、イオン停止期間とも称する)には、検知電圧は1.6Vのまま一定である。また、検知電圧が1.6Vから減少したとしても、その減少量はごくわずかである。このように、絶縁物56が設けられていない場合(または、絶縁物56が設けられていても、低湿の場合)には、イオン停止期間において、検知電圧はほぼ一定である。
In FIG. 3 (a), the detection voltage remains constant at 1.6V during the period in which the generation of ions is stopped (between time T1 and time T2) (hereinafter also referred to as ion stop period). is there. Even if the detection voltage decreases from 1.6 V, the amount of decrease is negligible. As described above, when the
(図3の(b)および(c)について)
図3の(b)および(c)を参照すると、イオン発生期間における検知電圧の時間変化については図3の(a)と同様であるが、イオン停止期間における検知電圧の時間変化の様子が、図3の(a)とは大きく異なることが理解される。
(About (b) and (c) of FIG. 3)
Referring to (b) and (c) of FIG. 3, the time change of the detection voltage during the ion generation period is the same as (a) of FIG. 3, but the time change of the detection voltage during the ion stop period is as follows. It is understood that this is very different from FIG.
具体的には、図3の(b)に示されるように、常湿の場合には、イオン停止期間において、一度1.6Vにリセットされたオフセット電圧が次にリセットされるまで(つまり1秒間に)、検知電圧がある程度(ΔVだけ)減少している。ここで、図3の(b)における当該検知電圧の減少量を、ΔV=ΔVbとして表す。このΔVbは、例えば0.3V程度である。 Specifically, as shown in FIG. 3B, in the case of normal humidity, the offset voltage once reset to 1.6 V is reset next (that is, for 1 second in the ion stop period). ), The detection voltage is reduced to some extent (by ΔV). Here, the decrease amount of the detection voltage in FIG. 3B is expressed as ΔV = ΔVb. This ΔVb is, for example, about 0.3V.
また、図3の(c)に示されるように、常湿の場合にも、イオン停止期間において、一度1.6Vにリセットされたオフセット電圧が次にリセットされるまで、検知電圧が減少している。ここで、図3の(b)との区別のため、図3の(c)における当該検知電圧の減少量を、ΔV=ΔVcとして表す。このΔVcは、上記ΔVbより大きく、例えば1.0V程度である。 Further, as shown in FIG. 3C, even in the case of normal humidity, the detection voltage decreases until the offset voltage once reset to 1.6 V is reset next in the ion stop period. Yes. Here, in order to distinguish from FIG. 3B, the amount of decrease in the detected voltage in FIG. 3C is expressed as ΔV = ΔVc. This ΔVc is larger than the above ΔVb, for example, about 1.0V.
このように、イオン発生装置1aの周囲(周辺の空気)の湿度が高いほど、正イオンの発生停止期間における検知電圧の減少量が大きくなる。また、同様にして、負イオンの発生停止期間には、上記湿度が高いほど検知電圧の増加量が大きくなる。このように、イオン発生装置1aでは、湿度が高いほど、イオン停止期間における検知電圧の変化量が大きくなる。このような検知電圧の変化は、絶縁物56を設けたことにより実現される。
Thus, the higher the humidity around the
すなわち、絶縁物56を設けた場合には、イオン発生装置1aによるイオンの発生が停止された場合にも、絶縁物56が有する静電容量の影響によって、絶縁物56の表面にある程度の量の電荷が保持される。このため、イオン停止期間においても、当該電荷の影響を受けて、検知電圧が変化する。
That is, when the
ここで、絶縁物56の静電容量Cは、以下の式(1)
C=ε0×εs×S/d …(1)
によって表される。なお、ε0は真空の誘電率であり、εsは絶縁物56の比誘電率であり、Sは絶縁物56の表面積(電荷が保持される面の面積)であり、dは絶縁物56の厚さである。
Here, the capacitance C of the
C = ε 0 × ε s × S / d (1)
Represented by Note that ε 0 is the dielectric constant of vacuum, ε s is the relative dielectric constant of the
ところで、水は空気に比べて非常に高い比誘電率(換言すれば誘電率)を有していることが知られている。具体的には、空気の比誘電率はεs≒1.000586であり、水の比誘電率はεs≒80である。 By the way, it is known that water has a very high relative dielectric constant (in other words, dielectric constant) compared to air. Specifically, the dielectric constant of air is ε s ≒ 1.000586, the dielectric constant of water is epsilon s ≒ 80.
ここで、イオン発生装置1aの周囲の湿度が高くなるほど、空気に含まれる水分の量が増加するため、絶縁物56の表面に水分が付着しやすくなる。従って、上記湿度が高くなるほど、絶縁物56の静電容量(換言すれば、比誘電率)が増加する。その結果、当該静電容量の増加に伴って、絶縁物56の表面に保持される電荷の量も増加する。
Here, since the amount of moisture contained in the air increases as the humidity around the
従って、イオンの発生停止時における検知電圧の変化量は、上記湿度(換言すれば、絶縁物56の表面に保持される電荷の量)に伴って変化する。例えば、低湿である場合には、図3の(a)に示されるように、検知電圧の変化量はほぼ0である。また、常湿である場合には、図3の(b)に示されるように、検知電圧の変化量は、ある程度大きな値(ΔVb≒0.3V)となる。また、高湿である場合には、図3の(c)に示されるように、検知電圧の変化量は、さらに程度大きな値(ΔVc≒1.0V)となる。 Therefore, the amount of change in the detection voltage when the generation of ions is stopped varies with the humidity (in other words, the amount of charge held on the surface of the insulator 56). For example, when the humidity is low, as shown in FIG. 3A, the change amount of the detection voltage is almost zero. In the case of normal humidity, as shown in FIG. 3B, the amount of change in the detected voltage is a large value (ΔVb≈0.3 V) to some extent. In the case of high humidity, as shown in (c) of FIG. 3, the change amount of the detection voltage becomes a larger value (ΔVc≈1.0 V).
(イオン発生装置1aの効果)
従来のイオン発生装置では、湿度を検知するための湿度センサは、イオン検知部とは別体の部材(ハードウェア要素)として設けられていた(例えば、特許文献3〜5を参照)。従って、湿度センサを設けることにより、イオン発生装置が大型化し、また、当該イオン発生装置の製造コストが増加するという問題があった。
(Effect of
In the conventional ion generator, the humidity sensor for detecting humidity is provided as a member (hardware element) separate from the ion detector (see, for example, Patent Documents 3 to 5). Accordingly, the provision of the humidity sensor increases the size of the ion generator and increases the manufacturing cost of the ion generator.
しかしながら、本実施形態のイオン発生装置1aによれば、捕集電極55の表面に絶縁物56を設けることにより、イオンの発生停止時における検知電圧の変化量に基づいて、上記湿度のおおよその値を推定(算出)することができる。換言すれば、イオンの発生停止時における、捕集電極55から出力された検知電流の時間的な変化に基づいて、湿度の推定値(以降、湿度推定値とも称する)を算出することができる。
However, according to the
この点を踏まえ、イオン発生装置1aでは、湿度の値を推定(算出)する機能を制御部40に設けてもよい。また、湿度の状態を判定する機能を制御部40に設けてもよい。一例として、制御部40(より具体的には、後述する図4の湿度推定部41)は、上述のΔVb(またはΔVc)の値に基づいて、上記湿度が「低湿」、「常湿」、または「高湿」のいずれであるかを判定してよい。
In consideration of this point, in the
例えば、制御部40は、(i)Vb<0.3Vである場合には「低湿」(湿度=20%)として、(ii)0.3V≦Vb<1.0Vである場合には「常湿」(湿度=50%)として、(iii)Vb≧1.0Vでる場合には「高湿」(湿度=80%)として、湿度の状態を判定(または湿度推定値を算出)してよい。なお、上記判定の閾値(電圧閾値)は、イオン発生装置1aの設計者によって適宜設定されてよい。
For example, the
このように、イオン発生装置1aでは、イオン検知部の出力(検知電圧)を、湿度推定値を算出するための信号値として利用することができる。すなわち、湿度センサをイオン検知部とは別体の部材として設けずとも、湿度のおおよその値を検知(推定)することが可能となる。
Thus, in the
それゆえ、イオン発生装置1aによれば、湿度検知機能を有するイオン発生装置を、従来よりも小型化することが可能となる。また、当該イオン発生装置の製造コストを低減させることもできる。このように、イオン発生装置1aによれば、従来よりも効率的にイオンを検知することが可能となる。
Therefore, according to the
(イオン発生装置1aによる湿度検知の応用例)
また、上述の通り、イオン発生装置は、空気調和機等の電子機器に設けられてよい。以下、図4および図5を参照し、本実施形態のイオン発生装置1aを空気調和機に設けた場合の応用例について述べる。
(Application example of humidity detection by
Moreover, as above-mentioned, an ion generator may be provided in electronic devices, such as an air conditioner. Hereafter, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the application example at the time of providing the
なお、本実施形態の空気調和機100は、室内の気温、湿度、または空気清浄度等の調節対象の少なくともいずれかを調節するものであればよく、空気清浄器または加湿器等も、当該空気調和機100の範疇に含まれる。
Note that the
図4は、本実施形態のイオン発生装置1aを備えた空気調和機100の概略的な構成を示す機能ブロック図である。なお、空気調和機100は、当該空気調和機100が自身の内部へと吸入する空気から塵埃を捕集するフィルタ(不図示)を備えている。図4に示されるように、空気調和機100は、イオン発生装置1a、入力受付部101、フィルタ清掃部102、および運転時間計測部103を備えている。
FIG. 4 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the
また、イオン発生装置1aの制御部40は、湿度推定部41およびフィルタ清掃判定部42(清掃制御部)を備えている。上述のように、湿度推定部41は、イオン停止期間における、イオン検知回路50から出力された検知電圧の時間的な変化(換言すれば、捕集電極55から出力された検知電流(検知信号)の時間的な変化)に基づいて、湿度推定値を算出する。
Moreover, the
入力受付部101は、空気調和機100に対するユーザの入力を受け付ける(検知する)部材である。入力受付部101は、空気調和機100自体に設けられたボタンであってもよいし、空気調和機100に無線による入力信号を与えるリモコンに設けられたボタンであってもよい。ユーザは、入力受付部101に対する入力操作を行うことにより、以下に述べるフィルタ清掃部102を動作させ、フィルタを清掃することができる。
The
フィルタ清掃部102は、フィルタの清掃を行う部材である。フィルタ清掃部102は、フィルタに捕集された塵埃を掻き落とすブラシを備えた駆動機構であってよい。なお、ブラシによって掻き落とされた塵埃は、空気調和機100の内部に設けられたダストボックス(不図示)に収容される。フィルタ清掃部102によってフィルタを清掃することにより、塵埃によるフィルタの目詰まりを防止することができるので、空気調和機100の通風性能を保持することができる。
The
なお、空気調和機100の通風性能の保持のためには、ユーザによる入力操作が無い場合にも、定期的にフィルタ清掃部102を動作させ、フィルタの自動清掃を行うことが好ましい。以下に述べるように、フィルタ清掃部102によるフィルタの自動清掃の可否は、フィルタ清掃判定部42によって判定される。
In order to maintain the ventilation performance of the
運転時間計測部103は、フィルタ清掃部102が清掃されてからの空気調和機100の運転時間の累積値(以下、単に運転時間とも称する)を計測する部材である。運転時間計測部103は、例えば公知のタイマであってよい。
The operation
フィルタ清掃判定部42は、フィルタ清掃部102の動作を制御する部材である。加えて、フィルタ清掃判定部42は、フィルタ清掃部102によるフィルタの自動清掃の可否を判定する機能を有している。すなわち、フィルタ清掃判定部42は、フィルタを自動的に清掃する動作(自動清掃動作)を制御する部材であると理解されてよい。
The filter
なお、図4では、湿度推定部41およびフィルタ清掃判定部42は、イオン発生装置1aの制御部40に設けられている構成が例示されているが、これらの機能部は、空気調和機100の制御部(不図示)に設けられていてもよい。
In addition, in FIG. 4, although the structure provided in the
(フィルタの自動清掃の可否を判定する処理の流れ)
図5は、空気調和機100におけるフィルタの自動清掃の可否を判定する処理S1〜S8の流れを例示するフローチャートである。以下、図5を参照し、当該処理の流れについて述べる。
(Flow of processing for determining whether automatic filter cleaning is possible)
FIG. 5 is a flowchart illustrating the flow of processes S <b> 1 to S <b> 8 for determining whether automatic cleaning of the filter in the
はじめに、入力受付部101は、ユーザによって空気調和機100に対してフィルタ清掃の指示(入力指示)が与えられたか否かを検知する(処理S1)。ユーザによるフィルタ清掃の指示が検知した場合(S1においてYES)、フィルタ清掃判定部42は、フィルタ清掃部102を動作させてフィルタの清掃を行う(処理S7)。そして、フィルタの清掃が完了すると、制御部40は、運転時間計測部103に指令を与え、空気調和機100の運転時間の計測値(累積値)をリセットし、0に戻す(処理S8)。これにより、フィルタの清掃作業が完了する。
First, the
他方、入力受付部101がユーザによるフィルタ清掃の指示を検知しなかった場合(S1においてNO)、制御部40は、空気調和機100が動作中であるかを判定する(処理S2)。そして、空気調和機100が動作中であった場合には(S2においてYES)、制御部40は、運転時間計測部103に指令を与え、空気調和機100の運転時間の計測(累積)を行わせ(処理S3)、以下に述べる処理S4に進む。なお、空気調和機100が動作中でない場合にも(S2においてNO)、当該処理S4に進む。
On the other hand, when the
続いて、フィルタ清掃判定部42は、空気調和機100の運転時間が所定の時間(例:720時間)を下回っているか否かを判定する(処理S4)。すなわち、空気調和機100の運転時間をt、所定の時間をTmとすると、フィルタ清掃判定部42は、t<Tmであるか否かを判定する。なお、Tmは、720時間に限定されず、空気調和機100の設計者によって適宜設定されてよい。Tmは、フィルタの定期的な自動清掃が行われることが好ましい時間間隔であればよい。
Subsequently, the filter
そして、空気調和機100の運転時間がTm以上である場合には(処理S4においてNO)、フィルタ清掃判定部42は、湿度推定部41が算出した湿度推定値が第1閾値(例:80%)を超えているか否かを判定する(処理S5)。すなわち、湿度推定値をh(以下、単に湿度hと称する)、第1閾値をH1とすると、フィルタ清掃判定部42は、h>H1であるか否かを判定する。
When the operation time of the
続いて、湿度hが第1閾値H1以下である場合には(S5においてNO)、フィルタ清掃判定部42は、湿度hが第2閾値(例:20%)を下回っているか否かを判定する(処理S6)。すなわち、第2閾値をH2とすると、フィルタ清掃判定部42は、h<H2であるか否かを判定する。
Subsequently, when the humidity h is equal to or lower than the first threshold value H1 (NO in S5), the filter
なお、処理S5における第1閾値H1は、80%に限定されない。第1閾値H1は、「高湿」に相当する湿度の下限値およびその近傍の値であればよい。また、処理S6における第2閾値H2についても、20%に限定されない。第2閾値H2は、「低湿」に相当する湿度の上限値およびその近傍の値であればよい。従って、第1閾値H1および第2閾値H2はそれぞれ、空気調和機100の設計者によって適宜設定されてよい。但し、第1閾値H1は、第2閾値H2よりも大きく設定されることが必要である。
Note that the first threshold H1 in the process S5 is not limited to 80%. The first threshold value H1 may be a lower limit value of humidity corresponding to “high humidity” and a value in the vicinity thereof. Further, the second threshold value H2 in the process S6 is not limited to 20%. The second threshold value H2 may be an upper limit value of humidity corresponding to “low humidity” and a value in the vicinity thereof. Therefore, the first threshold value H1 and the second threshold value H2 may be appropriately set by the designer of the
そして、湿度hが第2閾値H2以上である場合には(S6においてNO)、処理S7に進み、上述と同様の処理が行われる。すなわち、フィルタ清掃判定部42は、空気調和機100の運転時間がTm以上である場合において、湿度hが第1閾値H1以下であり、かつ、第2閾値H2以上である場合にのみ、フィルタ清掃部102を動作させてフィルタの自動清掃を行う。
If humidity h is equal to or higher than second threshold value H2 (NO in S6), the process proceeds to process S7, and the same process as described above is performed. That is, the filter
なお、(i)空気調和機100の運転時間がTmを下回っている場合(処理S4においてYES)、(ii)湿度hが第1閾値H1を超えている(処理S5においてYES)、または、(iii)湿度hが第2閾値H2を下回っている場合(処理S6においてYES)には、上述の処理S2に戻り、同様の処理を繰り返す。
If (i) the operating time of the
(空気調和機100の効果)
ところで、従来の空気調和機では、周囲の湿度によらず、運転時間が所定の時間以上となった場合に、フィルタの自動清掃が行われることが一般的であった。しかしながら、周囲の湿度が高い場合(高湿の場合)または低い場合(低湿の場合)には、フィルタの清掃効率が低下してしまうという問題が生じる。
(Effect of the air conditioner 100)
By the way, in the conventional air conditioner, it is general that the filter is automatically cleaned when the operation time becomes a predetermined time or more regardless of the ambient humidity. However, when the surrounding humidity is high (in the case of high humidity) or low (in the case of low humidity), there arises a problem that the cleaning efficiency of the filter is lowered.
例えば、高湿の場合には、空気中の水分の影響によって、塵埃がフィルタに密着してしまうため、フィルタを効率的に清掃することが困難となる。他方、低湿の場合には、フィルタ清掃時に静電気が発生し易く、当該静電気の影響によって塵埃がフィルタに再度付着してしまう。また、当該静電気の影響によって塵埃がブラシに付着してしまい、ブラシに付着した塵埃をダストボックスの内部へと落とすことが困難となる。このため、フィルタを効率的に清掃することが困難となる。 For example, in the case of high humidity, dust adheres to the filter due to the influence of moisture in the air, making it difficult to efficiently clean the filter. On the other hand, when the humidity is low, static electricity is likely to be generated when the filter is cleaned, and dust adheres to the filter again due to the influence of the static electricity. In addition, dust is attached to the brush due to the influence of the static electricity, and it is difficult to drop the dust attached to the brush into the dust box. For this reason, it becomes difficult to clean the filter efficiently.
この点を踏まえると、運転時間が所定の時間以上となった場合であっても、高湿または低湿の場合には、フィルタの清掃効率が低いため、フィルタの自動清掃を行わない(延期する)ことが好ましい。すなわち、フィルタの清掃効率が高い状況(常湿の場合)においてのみ、フィルタの自動清掃を行うことが好ましい。 In consideration of this point, even when the operation time becomes a predetermined time or more, when the humidity is high or low, the filter cleaning efficiency is low, so the filter is not automatically cleaned (postponed). It is preferable. That is, it is preferable to perform automatic cleaning of the filter only in a situation where the cleaning efficiency of the filter is high (in the case of normal humidity).
そこで、空気調和機100では、フィルタ清掃判定部42を設け、湿度に応じてフィルタの自動清掃を制御している。より具体的には、フィルタ清掃判定部42は、運転時間が所定の時間以上となった場合であっても、湿度推定部41において算出された湿度推定値(上述の湿度h)が、(i)第1閾値H1を超えている場合、または、(ii)第2閾値H2(ここで、H2<H1である)を下回っている場合には、空気調和機100にフィルタの自動清掃を実行させない。
Therefore, in the
すなわち、空気調和機100は、フィルタの清掃効率が高い湿度(常湿)の範囲内においてのみ、フィルタの自動清掃を行うように構成されている。このため、フィルタの自動清掃を従来よりも効率的に行うことが可能となる。加えて、上述のように、イオン発生装置1aにおいて、湿度センサをイオン検知部とは別体の部材として設ける必要がないため、空気調和機100の製造コストを低減させることもできる。
That is, the
〔実施形態3〕
本発明の実施形態3について、上述の図1、および図6〜図8に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態では、まず、上述の図1を再び参照し、イオン発生装置1におけるスイッチング素子33、スイッチング素子34、およびダイオードD2について述べる。
[Embodiment 3]
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 and FIGS. In the present embodiment, first, the switching element 33, the switching element 34, and the diode D2 in the
(スイッチング素子33、スイッチング素子34、およびダイオードD2)
スイッチング素子33は、電圧制御型のスイッチング素子である。具体的には、スイッチング素子33は、図1の電圧E1(コンデンサ32の端子間電圧)が所定の電圧(例:80V)よりも高い場合に電路を導通させ、電圧E1が上記所定の電圧よりも低い場合に電路を遮断する。
(Switching element 33, switching element 34, and diode D2)
The switching element 33 is a voltage control type switching element. Specifically, the switching element 33 conducts the electric circuit when the voltage E1 (voltage between terminals of the capacitor 32) in FIG. 1 is higher than a predetermined voltage (for example, 80V), and the voltage E1 is higher than the predetermined voltage. If the voltage is too low, the circuit is cut off.
すなわち、スイッチング素子33は、一次側配線31aにある程度高い電圧V=E1を印加するために設けられた部材である。なお、スイッチング素子33は、例えばサイリスタ(より具体的には、トライアック)であってよい。
That is, the switching element 33 is a member provided for applying a voltage V = E1 that is somewhat high to the
また、図1に示されるように、スイッチング素子34およびダイオードD2は、直列に接続されている。そして、スイッチング素子34およびダイオードD2は、コンデンサ32に並列に接続されている。また、スイッチング素子34は、制御部40によってON/OFFの切替が可能であるように構成されている。なお、スイッチング素子34の種類は特に限定されない。
Further, as shown in FIG. 1, the switching element 34 and the diode D2 are connected in series. The switching element 34 and the diode D2 are connected to the
まず、スイッチング素子34がON状態である場合(上述の実施形態1と同様の場合)を考える。ここで、スイッチング素子33はON状態であるとする。この場合、上述の電圧V1およびV2はそれぞれ、正負方向に同じ振幅を有する交流電圧となるため、上述のように正イオンおよび負イオンのそれぞれを発生させることができる。 First, consider the case where the switching element 34 is in the ON state (the same case as in the first embodiment described above). Here, it is assumed that the switching element 33 is in an ON state. In this case, since the voltages V1 and V2 described above are AC voltages having the same amplitude in the positive and negative directions, positive ions and negative ions can be generated as described above.
図6の(a)は、スイッチング素子34がOFF状態である場合における、電圧V2の波形の一例を示す図である。図6の(a)に示されるように、電圧V2は、正負ともにほぼ同じ振幅を有しており、かつ、減衰振動する交流電圧となる。ここで、正の振幅とは、正のピーク値を有する波(パルス)における、0Vからピーク値までの電圧の値を意味する。また、負の振幅とは、負のピーク値を有する波における、0Vからピーク値までの電圧の値を意味する。 FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a waveform of the voltage V2 when the switching element 34 is in the OFF state. As shown in FIG. 6A, the voltage V2 is an alternating voltage that has substantially the same amplitude in both positive and negative directions and oscillates in a damped manner. Here, the positive amplitude means a voltage value from 0 V to a peak value in a wave (pulse) having a positive peak value. The negative amplitude means a voltage value from 0 V to the peak value in a wave having a negative peak value.
なお、図6の(a)では、減衰振動の第1波(第1のパルス)の極性が負(−)である場合が例示されている(後述の図6の(b)も同様)。従って、図6の(a)において、第2波(第1波に続く波)の極性は正(+)となる。以降、波ごとに極性(+,−)が反転する(後述の図6の(b)も同様)。 FIG. 6A illustrates a case where the polarity of the first wave (first pulse) of the damped oscillation is negative (−) (the same applies to FIG. 6B described later). Accordingly, in FIG. 6A, the polarity of the second wave (the wave following the first wave) is positive (+). Thereafter, the polarity (+, −) is reversed for each wave (the same applies to FIG. 6B described later).
ここで、簡単のために、電圧V2の大きさ(絶対値)が所定の閾値(例:1kV)(以下、放電電圧と称する)以上であれば、放電を生じさせることが可能であるとする。図6の(a)によれば、第1波および第3波は、絶対値が放電電圧よりも大きい負の振幅を有している。このため、第1波および第3波によって、負イオンを発生させることができる。同様に、第2波および第4波によって、正イオンを発生させることができる。 Here, for the sake of simplicity, it is assumed that discharge can be generated if the magnitude (absolute value) of the voltage V2 is equal to or greater than a predetermined threshold (eg, 1 kV) (hereinafter referred to as a discharge voltage). . According to FIG. 6A, the first wave and the third wave have negative amplitudes whose absolute values are larger than the discharge voltage. Therefore, negative ions can be generated by the first wave and the third wave. Similarly, positive ions can be generated by the second wave and the fourth wave.
続いて、制御部40によって、スイッチング素子34がON状態に切り替えられた場合を考える。ここで、スイッチング素子33はON状態であるとする。図6の(b)は、スイッチング素子34がON状態である場合における、電圧V2の波形の一例を示す図である。
Next, consider a case where the
図6の(b)を参照すれば、電圧V2は、減衰振動する交流電圧であるが、正の振幅が負の振幅よりも小さい。すなわち、スイッチング素子34をON状態とすることにより、上述の図6の(a)とは異なる電圧V2の波形が得られる。 Referring to FIG. 6B, the voltage V2 is an alternating voltage that oscillates damped, but the positive amplitude is smaller than the negative amplitude. That is, when the switching element 34 is turned on, a waveform of the voltage V2 different from that in FIG. 6A is obtained.
その理由は、スイッチング素子34がON状態である場合には、ダイオードD2がON状態であれば、抵抗16と接地線19とを接続する電路が形成されるためである。これにより、一次側配線31aに流入する電流I1の大きさはかなり小さくなる。このため、電流I1による電圧V2の誘起の度合いが低減され、電圧V2の大きさは小さくなる。
The reason is that when the switching element 34 is in the ON state, an electric circuit that connects the
従って、ダイオードD2をON状態とするタイミング(ダイオードD2に順方向の電圧Eを印可するタイミング)を適切に調整すれば、図6の(b)に示されるように、電圧V2の正の振幅のみを減少させることができる。 Therefore, if the timing at which the diode D2 is turned on (timing at which the forward voltage E is applied to the diode D2) is appropriately adjusted, as shown in FIG. 6B, only the positive amplitude of the voltage V2 is obtained. Can be reduced.
すなわち、第2波のピーク値(絶対値)を、放電電圧よりも小さくすることができる。図6の(b)によれば、第1波および第3波によって、負イオンを発生させることができるが、第2波および第4波によって正イオンは発生しないことが理解される。このように、一次側配線31aに流れる電流I1の大きさを調整することにより、(i)負イオンのみを発生させ、かつ、(ii)正イオンを発生させないように、電圧V2の波形を変化させることができる。
That is, the peak value (absolute value) of the second wave can be made smaller than the discharge voltage. According to FIG. 6B, it is understood that negative ions can be generated by the first wave and the third wave, but no positive ions are generated by the second wave and the fourth wave. In this way, by adjusting the magnitude of the current I1 flowing through the
以上のように、第1波の極性が負である場合には、イオン発生装置1において、正イオンと負イオンとの両方を発生させるモード(図6の(a)の場合)(第1モード)と、負イオンのみを発生させるモード(図6の(b)の場合)との、2通りのイオン発生モード(第2モード)を実現することが可能となる。
As described above, when the polarity of the first wave is negative, the
また、第1波の極性が正である場合には、上述の第1モードに加えて、正イオンのみを発生させるモード(第3モード)を実現することが可能となる。図7の(a)は、第1波の振幅が正である場合において、スイッチング素子34がOFF状態である場合の電圧V2の波形を示す図である。図7の(a)の電圧V2の波形によれば、図6の(a)と同様に、第1モードを実現することができる。 In addition, when the polarity of the first wave is positive, it is possible to realize a mode (third mode) that generates only positive ions in addition to the first mode described above. (A) of FIG. 7 is a figure which shows the waveform of the voltage V2 in case the switching element 34 is an OFF state, when the amplitude of a 1st wave is positive. According to the waveform of the voltage V2 in FIG. 7A, the first mode can be realized as in FIG.
また、図7の(b)は、第1波の極性が正である場合において、スイッチング素子34がON状態である場合の電圧V2の波形を示す図である。図7の(b)によれば、第1波および第3波によって、正イオンを発生させることができるが、第2波および第4波によって負イオンは発生しないことが理解される。すなわち、図7の(b)の電圧V2の波形によれば、第3モードを実現することができる。 FIG. 7B is a diagram illustrating a waveform of the voltage V2 when the switching element 34 is in the ON state when the polarity of the first wave is positive. According to FIG. 7B, it is understood that positive ions can be generated by the first wave and the third wave, but no negative ions are generated by the second wave and the fourth wave. That is, according to the waveform of the voltage V2 in FIG. 7B, the third mode can be realized.
このように、イオン発生装置1では、変圧器31の一次側(低圧側)に設けられたスイッチング素子34のON/OFFを制御することにより、第1モードに加え、(i)第2モード、または、(ii)第3モード少なくともいずれかのイオン発生モードを実現することが可能となる。すなわち、複数のイオン発生モードの切替が可能となる。
Thus, in the
他方、従来のイオン発生装置では、複数のイオン発生モードを切り替えるためには、変圧器の高圧側にスイッチング素子を設けることが一般的であった。このため、高耐圧なスイッチング素子を使用する必要があるため、当該スイッチング素子は大型のものとなる。このため、イオン発生装置が大型化するという問題があった。また、当該スイッチング素子が高価であるため、イオン発生装置の製造コストが増加するという問題もあった。 On the other hand, in the conventional ion generator, in order to switch a plurality of ion generation modes, a switching element is generally provided on the high voltage side of the transformer. For this reason, since it is necessary to use a high voltage | pressure-resistant switching element, the said switching element becomes a large sized thing. For this reason, there existed a problem that an ion generator enlarged. Moreover, since the said switching element is expensive, there also existed a problem that the manufacturing cost of an ion generator increased.
また、従来のイオン発生装置では、複数のイオン発生モードを切り替えるための回路の構成を容易化するために、2つの変圧器(正イオン発生のための専用変圧器および負イオン発生のための専用変圧器)を設ける場合もあった。しかしながら、変圧器は、イオン発生装置の電気部品のうちかなり大型の部品であるため、変圧器を2つ設けることにより、イオン発生装置が大型化するという問題があった。 Further, in the conventional ion generator, in order to facilitate the configuration of a circuit for switching a plurality of ion generation modes, two transformers (a dedicated transformer for generating positive ions and a dedicated transformer for generating negative ions are used. In some cases, a transformer was installed. However, since the transformer is a considerably large part among the electric parts of the ion generator, there is a problem that the ion generator is enlarged by providing two transformers.
他方、本実施形態のイオン発生装置1では、変圧器31の低圧側にスイッチング素子34を設けることにより、複数のイオン発生モードを切り替えることができる。また、変圧器31の個数も1つでよい。従って、イオン発生装置の小型化を実現できるとともに、当該イオン発生装置の製造コストを低減することが可能となる。
On the other hand, in the
(第1波の極性を切り替えるための構成)
また、電圧V2の第1波の極性を切り替えることも可能である。続いて、図8を参照し、電圧V2の第1波の極性を切り替えるための構成について述べる。図8は、イオン発生装置1とは別のイオン発生装置における一次側配線31aの周辺の概略的な構成を示す回路図である。なお、図8では、簡単のために金属板35の図示が省略されている。
(Configuration for switching the polarity of the first wave)
It is also possible to switch the polarity of the first wave of the voltage V2. Next, a configuration for switching the polarity of the first wave of the voltage V2 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a circuit diagram showing a schematic configuration around the
ここで、イオン発生装置1との区別のため、図8のイオン発生装置を、イオン発生装置1bと称する。イオン発生装置1bは、イオン発生装置1において、スイッチング素子39a・39bを付加した構成である。なお、スイッチング素子39a・39bの接続状態の切替は、制御部40によって制御されてよい。
Here, in order to distinguish from the
スイッチング素子39aは、節点Naを、節点N1または節点N2のいずれか一方に接続させる。ここで、節点Naは一次側配線31aの一端に接続された節点であり、節点N1は電力線18に接続された節点であり、節点N2は接地線19に接続された節点である。
The switching
また、スイッチング素子39bは、節点Nbを、節点N3または節点N4のいずれか一方に接続させる。ここで、節点Nbは一次側配線31aの他端に接続された節点であり、節点N3は接地線19に接続された節点であり、節点N4は電力線18に接続された節点である。
Further, the switching
一例として、節点Naが節点N1に、節点Nbが節点N3に、それぞれ接続されている場合に、電圧V2の第1波の極性が負である場合を考える。この場合、スイッチング素子39a・39bのそれぞれの接続状態を切り替え、節点Naを節点N2に、節点Nbを節点N4に接続させると、電圧V1の極性を正に反転させることができる。
As an example, consider a case where the polarity of the first wave of the voltage V2 is negative when the node Na is connected to the node N1 and the node Nb is connected to the node N3. In this case, the polarity of the voltage V1 can be reversed positively by switching the connection states of the
その結果、電圧V1の極性の反転に伴い、電圧V2の極性も反転する。すなわち、電圧V2の第2波の極性を正に切り替えることができる。このように、スイッチング素子39a・39bによって、一次側配線31aの節点Na・Nbの接続状態の切り替えに応じて、電圧V2の第1波の極性を切り替えることができる。従って、イオン発生装置1bによれば、上述の第1モード〜第3モードの3通りのイオン発生モードの切替が可能となる。
As a result, with the reversal of the polarity of the voltage V1, the polarity of the voltage V2 is also reversed. That is, the polarity of the second wave of the voltage V2 can be switched to positive. As described above, the polarity of the first wave of the voltage V2 can be switched by the
また、制御部40によってスイッチング素子39a・39bの切替回数を制御することにより、イオン発生装置1bにおける正イオンおよび負イオンのそれぞれの発生回数を制御することもできる。換言すれば、イオン発生装置1bでは、スイッチング素子39a・39bが設けられることにより、正イオンおよび負イオンのそれぞれの発生量を調整することも可能となる。
In addition, by controlling the switching frequency of the
(イオン発生装置においてイオンを検知するための別の構成)
また、本発明の一態様に係るイオン発生装置では、上述のイオン発生装置1・1a・1bとは別の構成により、放電(換言すればイオンの発生)を検知することができる。続いて、図9を参照し、当該構成について述べる。ここで、上述のイオン発生装置1・1a・1bとの区別のため、図9のイオン発生装置を、イオン発生装置1cと称する。
(Another configuration for detecting ions in the ion generator)
Moreover, in the ion generator which concerns on 1 aspect of this invention, discharge (in other words, generation | occurrence | production of ion) is detectable by the structure different from the above-mentioned
図9は、イオン発生装置1cの記憶部95の周辺の概略的な構成を示す回路図である。なお、記憶部95は、実施形態1において述べた不図示の記憶部と同様のものである。以下、記憶部95がEEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)である場合を例示して説明を行う。但し、記憶部95の種類は、これに限定されない。
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration around the
図9に示されるように、イオン発生装置1cにおいて、記憶部95および制御部40は、第1信号線96aおよび第2信号線96bによってそれぞれ接続されている。一例として、第1信号線96aはSDA(Serial Data Line,データ信号線)であり、第2信号線96bはSCL(Serial Clock Line,クロック信号線)である。
As shown in FIG. 9, in the
但し、記憶部95と制御部40とを接続する信号線の種類は、これらに限定されない。また、信号線は、制御部40と接続されているものであればよい。すなわち、当該信号線は、制御部40を記憶部95以外の部材に接続する信号線であってもよい。
However, the types of signal lines connecting the
そして、イオン発生装置1cでは、上記信号線が、放電ノイズの影響を受けやすいように設けられている。例えば、第1信号線96aは、当該第1信号線96aの少なくとも一部分が、第1放電電極12aの近傍に位置するように設けられている。従って、第1信号線96aは、第1放電電極12aにおいて発生する放電ノイズ(負イオン発生時の放電ノイズ)の影響を受けやすい。
In the
また、第2信号線96bは、当該第2信号線96bの少なくとも一部分が、第2放電電極12bの近傍に位置するように設けられている。従って、第2信号線96bは、第2放電電極12bにおいて発生する放電ノイズ(正イオン発生時の放電ノイズ)の影響を受けやすい。
The second signal line 96b is provided so that at least a part of the second signal line 96b is positioned in the vicinity of the
このように、上記信号線を放電電極の付近に設けることにより、放電ノイズの発生時(イオンの発生時)には、当該放電ノイズによって、当該信号線にパルス状のノイズ(以下、信号ノイズと称する)が誘起される。 Thus, by providing the signal line near the discharge electrode, when discharge noise occurs (when ions are generated), the discharge noise causes pulse noise (hereinafter referred to as signal noise). Is induced).
(第1の構成例)
ところで、マイクロプロセッサには、所定の強度を有する入力信号(パルス信号)の個数を計数するイベントカウンタ(パルス計数部)が設けられることが一般的である。そこで、以下に述べるように、制御部40にパルス計数部を設け、当該パルス計数部によって計数された信号ノイズのパルスの個数に基づいて、放電の有無を検知することができる。
(First configuration example)
By the way, the microprocessor is generally provided with an event counter (pulse counting unit) that counts the number of input signals (pulse signals) having a predetermined intensity. Therefore, as described below, the
まず、イオン発生装置1cにおいて、イオンを発生させるための正常な放電(以下、正常放電)を行う場合には、上述の電圧V2の振幅は十分に大きい。正常放電の場合には、放電ノイズの強度は十分に大きいので、信号ノイズのパルスの個数も多くなる。従って、制御部40は、例えば、パルス計数部が計数した信号ノイズのパルスの個数が所定の数よりも多い場合には、正常放電が発生していると判定してよい。
First, when the
また、イオン発生装置1cにおいて、イオンの発生を停止するために放電を停止させると、放電ノイズの強度は0となる。このため、信号ノイズのパルスの個数も0となる。従って、制御部40は、例えば、パルス計数部が計数した信号ノイズのパルスの個数が0である場合には、放電が発生していないと判定してよい。
Moreover, in the
また、何らかの異常により、電圧V2の振幅値が上記正常放電の場合よりも小さくなった場合には、当該正常放電に比べて強度が小さい放電(以下、異常放電)が発生する。なお異常放電の場合には、イオンの発生数は正常放電の場合よりも少なくなる。 Further, when the amplitude value of the voltage V2 becomes smaller than that in the normal discharge due to some abnormality, a discharge having a smaller intensity than the normal discharge (hereinafter, abnormal discharge) occurs. In the case of abnormal discharge, the number of ions generated is smaller than that in normal discharge.
異常放電の場合には、放電ノイズの強度は正常放電の場合よりも小さいため、信号ノイズのパルスの個数も少なくなる。従って、制御部40は、例えば、パルス計数部が計数した信号ノイズのパルスの個数が、(i)0よりも多く、かつ、(ii)上記所定の数以下である場合には、異常放電が発生していると判定してよい。
In the case of abnormal discharge, the intensity of the discharge noise is smaller than that in the case of normal discharge, so the number of signal noise pulses is also reduced. Therefore, for example, when the number of signal noise pulses counted by the pulse counting unit is (i) greater than 0 and (ii) not more than the predetermined number, the
(第2の構成例)
また、マイクロプロセッサには、演算の容易化のために、入力信号にAD(Analog-Digital)変換を施すAD変換部が設けられることが一般的である。そこで、以下に述べるように、制御部40にAD変換部を設け、アナログ信号である信号ノイズを当該AD変換部によって変換した結果(AD変換値)に基づいて、放電の有無を検知することもできる。
(Second configuration example)
Further, in order to facilitate calculation, a microprocessor is generally provided with an AD conversion unit that performs AD (Analog-Digital) conversion on an input signal. Therefore, as described below, an AD conversion unit is provided in the
まず、上述の正常放電の場合には、信号ノイズの強度が大きいので、AD変換値も大きくなる。従って、制御部40は、例えば、AD変換値が所定の値よりも大きい場合には、正常放電が発生していると判定してよい。
First, in the case of the normal discharge described above, since the intensity of signal noise is large, the AD conversion value also becomes large. Therefore, for example, when the AD conversion value is larger than a predetermined value, the
また、放電を停止された場合には、信号ノイズの強度も0となる。従って、制御部40は、例えば、AD変換値が0である場合には、放電が発生していないと判定してよい。
When the discharge is stopped, the signal noise intensity is also zero. Therefore, for example, when the AD conversion value is 0, the
また、異常放電の場合には、信号ノイズの強度が正常放電の場合よりも少なくなる。従って、制御部40は、例えば、AD変換値が、(i)0よりも大きく、かつ、(ii)上記所定の値以下である場合には、異常放電が発生していると判定してよい。
In the case of abnormal discharge, the intensity of signal noise is less than in the case of normal discharge. Therefore, for example, the
(イオン発生装置1cの効果)
イオン発生装置1cによれば、制御部40を他の部材に接続するための信号線に発生するノイズ(信号ノイズ)を利用して、放電を検知することができる。すなわち、イオン検知回路50および捕集電極55を設けることなく、放電(換言すればイオン)を検知することが可能となる。
(Effect of
According to the
ところで、上述のイオン発生装置1では、イオンを好適に検知するために、捕集電極55をイオン発生装置1の風路(イオン発生装置1の内部において発生させたイオンを、当該イオン発生装置1の外部に送出するための通風路)の近傍に設けることが考えられる。但し、風路の近傍に設けられた部材は、風または外部環境の影響を受けやすく、劣化しやすい傾向にある。このため、捕集電極55が劣化し、イオン検知回路50におけるイオンの検知性能が低下する可能性がある。
By the way, in the above-mentioned
しかしながら、イオン発生装置1cによれば、風路に捕集電極55を設ける必要がないため、捕集電極55の劣化に伴うイオンの検知性能の低下を回避することができる。従って、イオン検知の信頼性を向上させることができる。
However, according to the
また、イオン発生装置1cの風路に捕集電極55が存在していないため、イオン発生装置1cの内部において発生されたイオンを、当該イオン発生装置1の外部へと、より効率的に送出することもできる。すなわち、捕集電極55の存在によるイオンの量の低下を防止することができるので、イオンの発生効率が向上するという利点も得られる。
Moreover, since the
なお、上述のように、イオン発生装置1cでは、第1信号線96aが、第1放電電極12aにおいて発生する放電ノイズの影響を受けやすいように設けられていた。従って、第1信号線96aに発生する信号ノイズに基づいて、負イオンを検知することができる。同様に、第2信号線96bに発生する信号ノイズに基づいて、正イオンを検知することができる。すなわち、正負それぞれのイオンを検知することができる。
As described above, in the
なお、信号ノイズを発生させる対象となる信号線は、イオン発生装置に新たに追加された信号線であってもよいが、当該イオン発生装置にあらかじめ設けられている信号線であることがより好ましい。イオン発生装置にあらかじめ設けられている信号線を利用することにより、当該イオン発生装置の設計変更の手間を低減することができるためである。 The signal line that is the target for generating signal noise may be a signal line that is newly added to the ion generator, but is more preferably a signal line that is provided in advance in the ion generator. . This is because, by using a signal line provided in advance in the ion generator, it is possible to reduce the time and effort of changing the design of the ion generator.
例えば、一般的なイオン発生装置において、放電発生時(イオン発生時)には、制御部40と記憶部95との通信異常を防ぐために、SDAおよびSCLに対して信号は入出力されない。すなわち、SDAおよびSCLは、放電発生時には使用されない信号線であった。
For example, in a general ion generator, when discharge occurs (when ions are generated), signals are not input / output to / from SDA and SCL in order to prevent communication abnormality between the
そこで、本願の発明者は、SDAおよびSCLが使用されない期間(放電発生時)において、当該SDAおよびSCLを、信号ノイズを発生させる対象となる信号線としてさらに利用するという技術的思想を新たに想到した。その結果、イオン発生装置1cでは、イオン発生装置の設計変更の手間を低減することを一目的として、SDAおよびSCLが、上述の第1信号線96aおよび第2信号線96bとしてそれぞれ利用されている。
Therefore, the inventor of the present application has newly conceived a technical idea that the SDA and SCL are further used as signal lines for generating signal noise during a period when the SDA and SCL are not used (when a discharge occurs). did. As a result, in the
〔ソフトウェアによる実現例〕
イオン発生装置1・1a・1b・1cの制御ブロック(特に制御部40)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of software implementation]
The control blocks (particularly the control unit 40) of the
後者の場合、イオン発生装置1・1a・1b・1cは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
In the latter case, the
〔まとめ〕
本発明の態様1に係るイオン発生装置(1)は、放電電極(例えば、第1放電電極12a)と当該放電電極に対向する対向電極(14)との間に放電を生じさせることにより、イオンを発生させるイオン発生装置であって、上記放電によって生じる放電ノイズを検知するための検知電極(捕集電極55)を備えており、上記対向電極は、当該対向電極の電位がフロート状態となるように配置されている。
[Summary]
The ion generator (1) according to the first aspect of the present invention generates ions between the discharge electrode (for example, the
上述のように、一部のイオン発生装置では、当該イオン発生装置の設計の容易化を一目的として、イオンの発生(換言すれば放電)を検知するイオン検知部が、イオン発生装置の内部に設けられていた。そして、このようなイオン発生装置において、対向電極は接地されていた。 As described above, in some ion generators, for the purpose of facilitating the design of the ion generator, an ion detector that detects the generation of ions (in other words, discharge) is provided inside the ion generator. It was provided. In such an ion generator, the counter electrode is grounded.
しかしながら、本願の発明者は、このようなイオン発生装置では、対向電極が接地されていることにより、イオン発生装置において発生するイオンのバランス(電荷バランス)が崩れやすくなるという問題が生じることを見出した。 However, the inventors of the present application have found that in such an ion generator, the counter electrode is grounded, which causes a problem that the balance (charge balance) of ions generated in the ion generator tends to be lost. It was.
他方、本願の発明者は、対向電極の電位をフロート状態とする(対向電極を接地しない)ことにより、上記電荷バランスの崩れを抑制することが可能となることを見出した。従って、上記の構成によれば、検知電極から出力される出力信号に基づいてイオンを検知するイオン検知部(例えば、図1のイオン検知回路50)をイオン発生装置の内部に設けた場合であっても、電荷バランスの崩れを抑制することが可能となる。
On the other hand, the inventors of the present application have found that the charge balance can be prevented from being lost by setting the potential of the counter electrode to a floating state (not grounding the counter electrode). Therefore, according to the above configuration, an ion detection unit (for example, the
すなわち、イオン発生装置の設計の容易化と、イオン発生装置の信頼性向上とを両立させることが可能となる。このように、本発明の一態様に係るイオン発生装置によれば、従来よりも効率的にイオンを検知することが可能となるという効果を奏する。 That is, it becomes possible to achieve both the simplification of the design of the ion generator and the improvement of the reliability of the ion generator. Thus, according to the ion generator which concerns on 1 aspect of this invention, there exists an effect that it becomes possible to detect ion more efficiently than before.
本発明の態様2に係るイオン発生装置は、上記態様1において、上記検知電極は、上記放電電極または上記対向電極の近傍に配置されていることが好ましい。
In the ion generator according to
上記の構成によれば、検知電極によって放電ノイズをより確実に検知することが可能となるという効果を奏する。 According to said structure, there exists an effect that it becomes possible to detect discharge noise more reliably by a detection electrode.
本発明の態様3に係るイオン発生装置は、上記態様1または2において、一次側配線(31a)に入力された電圧を変圧して二次側配線(31b)に出力する変圧器(31)をさらに備え、上記二次側配線は、上記放電電極に接続されており、上記変圧器は、当該変圧器の動作時に発生する電磁的ノイズの漏出を防止する遮蔽部材(金属板35)によって遮蔽されていることが好ましい。
The ion generator which concerns on aspect 3 of this invention is the said
上述のように、変圧器は、イオン発生装置に設けられる電気的な部材のうち、動作時(変圧時)にかなり大きい電磁的ノイズを発生させる部材である。そこで、上記の構成によれば、変圧器から発せられる電磁的ノイズを、遮蔽部材の外部に漏出することを防止できる。 As described above, a transformer is a member that generates a considerably large electromagnetic noise during operation (during transformation) among electrical members provided in an ion generator. So, according to said structure, it can prevent leaking out the electromagnetic noise emitted from a transformer outside the shielding member.
また、放電ノイズは、変圧器の二次側において発生するノイズである点を考慮すると、変圧器の一次側において発生するノイズの影響を低減することが特に好ましいと言える。そこで、上記の構成によれば、変圧器の一次側において発生する電磁的ノイズが、放電ノイズの検知結果に与える影響を低減することができる。このように、遮蔽部材を設けることにより、放電ノイズをさらに確実に検知することが可能となるという効果を奏する。 Further, considering that discharge noise is noise generated on the secondary side of the transformer, it can be said that it is particularly preferable to reduce the influence of noise generated on the primary side of the transformer. So, according to said structure, the influence which the electromagnetic noise generate | occur | produced in the primary side of a transformer has on the detection result of discharge noise can be reduced. Thus, by providing a shielding member, there is an effect that discharge noise can be detected more reliably.
本発明の態様4に係るイオン発生装置は、放電電極と当該放電電極に対向する対向電極との間に放電を生じさせることにより、イオンを発生させるイオン発生装置であって、上記放電によって生じる放電ノイズを検知するための検知電極を備えており、上記検知電極の表面には、絶縁物(56)が設けられている。 The ion generator which concerns on aspect 4 of this invention is an ion generator which produces | generates an ion by producing discharge between a discharge electrode and the counter electrode which opposes the said discharge electrode, Comprising: The discharge produced by the said discharge A detection electrode for detecting noise is provided, and an insulator (56) is provided on the surface of the detection electrode.
上述のように、一部のイオン発生装置では、周囲の湿度を検知するための湿度センサは、イオン検知部とは別体の部材(ハードウェア要素)として設けられていた。従って、湿度センサを設けることにより、イオン発生装置が大型化するという問題があった。 As described above, in some ion generators, the humidity sensor for detecting the ambient humidity is provided as a member (hardware element) separate from the ion detector. Therefore, there is a problem that the ion generator is increased in size by providing the humidity sensor.
他方、上述のように、検知電極の表面に絶縁物を設けた場合には、周囲の湿度が高いほど、絶縁物の表面に水分が付着しやすくなるため、当該絶縁物の静電容量は増加する。このため、湿度が高いほど、イオン発生停止時における検知信号の変化量も大きくなる。それゆえ、イオン発生停止時における検知信号の時間的な変化に基づいて、上記湿度のおおよその値を推定することができることが可能となる。 On the other hand, as described above, when an insulator is provided on the surface of the detection electrode, the higher the ambient humidity, the easier the moisture adheres to the surface of the insulator, so the capacitance of the insulator increases. To do. For this reason, the higher the humidity, the greater the amount of change in the detection signal when ion generation is stopped. Therefore, it is possible to estimate an approximate value of the humidity based on the temporal change of the detection signal when the ion generation is stopped.
それゆえ、上記の構成によれば、イオン発生装置において、湿度センサをイオン検知部とは別体の部材として設ける必要がないため、湿度検知機能を有するイオン発生装置を、従来よりも小型化することができる。このように、本発明の一態様に係るイオン発生装置によれば、従来よりも効率的にイオンを検知することが可能となるという効果を奏する。 Therefore, according to the above configuration, in the ion generation device, it is not necessary to provide the humidity sensor as a separate member from the ion detection unit. Therefore, the ion generation device having the humidity detection function is made smaller than before. be able to. Thus, according to the ion generator which concerns on 1 aspect of this invention, there exists an effect that it becomes possible to detect ion more efficiently than before.
本発明の態様5に係る空気調和機(100)は、上記態様4に係るイオン発生装置を備えた空気調和機であって、上記イオン発生装置による上記イオンの発生が停止された期間における、上記検知電極から出力される検知信号の時間的な変化に基づいて、当該イオン発生装置の周囲の湿度の推定値である湿度推定値を算出する湿度推定部(41)と、
上記空気調和機のフィルタの自動清掃の動作を制御する清掃制御部(フィルタ清掃判定部42)と、を備えており、上記清掃制御部は、上記湿度推定値が、(i)第1閾値を超えている場合、または、(ii)上記第1閾値よりも小さい閾値である第2閾値を下回っている場合には、上記自動清掃を開始させないように空気調和機を制御することが好ましい。
An air conditioner (100) according to Aspect 5 of the present invention is an air conditioner including the ion generator according to Aspect 4, wherein the ion generation by the ion generator is stopped during the period. A humidity estimation unit (41) that calculates a humidity estimated value that is an estimated value of the humidity around the ion generating device based on a temporal change in a detection signal output from the detection electrode;
A cleaning control unit (filter cleaning determination unit 42) for controlling the automatic cleaning operation of the filter of the air conditioner, wherein the cleaning control unit is configured such that the estimated humidity value is (i) a first threshold value. When it exceeds, or (ii) when it is less than the 2nd threshold value which is a threshold value smaller than the said 1st threshold value, it is preferable to control an air conditioner so that the said automatic cleaning is not started.
上述のように、従来の空気調和機では、周囲の湿度によらず、運転時間が所定の時間以上となった場合に、フィルタの自動清掃が行われることが一般的であった。しかしながら、周囲の湿度が高い場合または低い場合には、フィルタの清掃効率が低下してしまうという問題が生じる。 As described above, in the conventional air conditioner, it is common that the automatic cleaning of the filter is performed when the operation time becomes a predetermined time or more regardless of the ambient humidity. However, when the ambient humidity is high or low, there arises a problem that the cleaning efficiency of the filter is lowered.
他方、上記の構成によれば、清掃制御部は、湿度推定部において算出された湿度推定値が、(i)第1閾値(例:湿度80%,高湿に相当する湿度)を超えている場合、または、(ii)第2閾値(例:湿度20%,低湿に相当する湿度)を下回っている場合には、
運転時間が所定の時間以上となった場合であっても、空気調和機にフィルタの自動清掃を開始させない。
On the other hand, according to the above configuration, in the cleaning control unit, the humidity estimation value calculated by the humidity estimation unit exceeds (i) the first threshold (eg, humidity 80%, humidity corresponding to high humidity). Or (ii) below a second threshold (
Even when the operation time is equal to or longer than a predetermined time, the air conditioner is not allowed to start automatic cleaning of the filter.
従って、本発明の一態様に係る空気調和機によれば、フィルタの清掃効率が高い湿度(常湿)の範囲内においてのみ、フィルタの自動清掃を行うことができる。このため、フィルタの自動清掃を従来よりも効率的に行うことが可能となるという効果を奏する。 Therefore, according to the air conditioner which concerns on 1 aspect of this invention, automatic cleaning of a filter can be performed only within the range of humidity (normal humidity) with high cleaning efficiency of a filter. For this reason, there exists an effect that it becomes possible to perform automatic cleaning of a filter more efficiently than before.
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
[Additional Notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
1,1a,1b,1c イオン発生装置
12a 第1放電電極(放電電極)
12b 第2放電電極(放電電極)
14 対向電極
31a 一次側配線
31b 二次側配線
35 金属板(遮蔽部材)
41 湿度推定部
42 フィルタ清掃判定部(清掃制御部)
55 捕集電極(検知電極)
100 空気調和機
1, 1a, 1b,
12b Second discharge electrode (discharge electrode)
14
41
55 Collection electrode (detection electrode)
100 air conditioner
Claims (5)
上記放電によって生じる放電ノイズを検知するための検知電極を備えており、
上記対向電極は、当該対向電極の電位がフロート状態となるように配置されていることを特徴とするイオン発生装置。 An ion generator that generates ions by generating a discharge between a discharge electrode and a counter electrode facing the discharge electrode,
It has a detection electrode for detecting discharge noise caused by the discharge,
The ion generator, wherein the counter electrode is arranged so that a potential of the counter electrode is in a float state.
上記二次側配線は、上記放電電極に接続されており、
上記変圧器は、当該変圧器の動作時に発生する電磁的ノイズの漏出を防止する遮蔽部材によって遮蔽されていることを特徴とする請求項1または2に記載のイオン発生装置。 A transformer that transforms the voltage input to the primary side wiring and outputs it to the secondary side wiring;
The secondary side wiring is connected to the discharge electrode,
The ion generator according to claim 1, wherein the transformer is shielded by a shielding member that prevents leakage of electromagnetic noise generated during operation of the transformer.
上記放電によって生じる放電ノイズを検知するための検知電極を備えており、
上記検知電極の表面には、絶縁物が設けられていることを特徴とするイオン発生装置。 An ion generator that generates ions by generating a discharge between a discharge electrode and a counter electrode facing the discharge electrode,
It has a detection electrode for detecting discharge noise caused by the discharge,
An ion generator, wherein an insulator is provided on a surface of the detection electrode.
上記イオン発生装置による上記イオンの発生が停止された期間における、上記検知電極から出力される検知信号の時間的な変化に基づいて、当該イオン発生装置の周囲の湿度の推定値である湿度推定値を算出する湿度推定部と、
上記空気調和機のフィルタの自動清掃の動作を制御する清掃制御部と、を備えており、
上記清掃制御部は、上記湿度推定値が、(i)第1閾値を超えている場合、または、(ii)上記第1閾値よりも小さい閾値である第2閾値を下回っている場合には、上記自動清掃を実行しないように空気調和機を制御することを特徴とする空気調和機。 An air conditioner comprising the ion generator according to claim 4,
Based on a temporal change in the detection signal output from the detection electrode during a period in which the generation of the ions by the ion generation device is stopped, a humidity estimation value that is an estimation value of the humidity around the ion generation device A humidity estimation unit for calculating
A cleaning control unit that controls the automatic cleaning operation of the filter of the air conditioner,
The cleaning control unit, when the humidity estimated value exceeds (i) a first threshold, or (ii) a second threshold that is smaller than the first threshold, An air conditioner that controls the air conditioner so as not to perform the automatic cleaning.
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