JP4739159B2 - Ion generator and air conditioner - Google Patents

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Description

本発明は、エアコン、除湿機、加湿器、空気清浄機、ファンヒーターなどの空気調節装置に取り付けられ、空気中にイオンを発生させるイオン発生装置および空気調節装置に関するものであり、特に放電スイッチ素子の保持電流の規制を受けず、かつイオン発生量が多いイオン発生装置、及び空気調節装置に関するものである。   The present invention relates to an ion generator and an air conditioner that are attached to an air conditioner such as an air conditioner, a dehumidifier, a humidifier, an air purifier, and a fan heater and generate ions in the air, and in particular, a discharge switch element. The present invention relates to an ion generation device and an air conditioning device that are not subject to the restriction of the holding current and generate a large amount of ions.

事務所、会議室、または車内等の密閉された空間では、呼吸により排出される二酸化炭素、たばこの煙、またはほこり等の空気汚染物質が増加する。それによって、人間をリラックスさせる効能を有するマイナスイオンは空気中から減少していく。そこで、空気中のマイナスイオンを補給するため、種々のイオン発生装置が提案されており、このイオン発生装置は空気清浄機等の空気調節装置に搭載されている。   In a sealed space such as an office, a conference room, or a car, air pollutants such as carbon dioxide, cigarette smoke, and dust emitted by respiration increase. As a result, negative ions having the effect of relaxing humans decrease from the air. In order to replenish negative ions in the air, various ion generators have been proposed, and this ion generator is mounted on an air conditioner such as an air purifier.

また、プラスイオンとマイナスイオンとを発生させることで、空気中の浮遊細菌を除去する効果を有する空気調節装置、さらに、一つのイオン発生装置でマイナスイオン発生によるリラックス効果と、プラスイオンおよびマイナスイオンの同時発生による浮遊細菌の除去の効果とを切り替えられる空気調節装置も実用化されている。   In addition, by generating positive ions and negative ions, an air conditioning device that has the effect of removing airborne bacteria in the air. Furthermore, with one ion generator, the relaxation effect by the generation of negative ions, plus ions and negative ions Air conditioning devices that can switch between the effect of removing floating bacteria by simultaneous occurrence of these are also in practical use.

この種の先行技術として、例えば、特許文献1に開示されたものがある。以下に、従来技術の動作について、図6および図7に基づいて説明する。なお、以下に説明する技術は、特許文献1の技術を、直流入力を用いる構成として応用した技術であり、交流入力を用いた構成として記載される特許文献1の技術とは一部異なる。これは本発明との差異の説明として好都合であり、この従来技術も現在実用化されている。また、特許文献1に記載のコンデンサC3はマイナスイオンとプラスイオンとのバランスを調整するものであるが、本発明の従来技術の説明について、必須の構成ではないと考えられるので、ここでは記載を省略している。   As this type of prior art, for example, there is one disclosed in Patent Document 1. Hereinafter, the operation of the prior art will be described with reference to FIGS. In addition, the technique demonstrated below is a technique which applied the technique of patent document 1 as a structure which uses DC input, and differs in part from the technique of patent document 1 described as a structure using AC input. This is convenient for explaining the difference from the present invention, and this conventional technique is also in practical use. In addition, the capacitor C3 described in Patent Document 1 adjusts the balance between negative ions and positive ions. However, the description of the prior art of the present invention is not considered to be an essential configuration, and therefore is described here. Omitted.

従来の空気調節装置に搭載されたイオン発生装置では、例えば、図6に示すように、イオン発生素子13を備え、充電回路として、スイッチ用トランジスタ17、定電圧レギュレータ回路16、電流制限抵抗1、および充電用コンデンサ2を備える。また、電圧印加回路としてシャントレギュレータ3、トランジスタ4、抵抗5・6・8・9、コンデンサ7、ダイオード10、およびトランス12を備え、さらに放電スイッチ素子としてサイリスタ11を備える。また、ヒューズ18が、入力電圧端子「+V」とスイッチ用トランジスタ17との間に設けられる。   For example, as shown in FIG. 6, an ion generator mounted on a conventional air conditioner includes an ion generating element 13, and as a charging circuit, a switching transistor 17, a constant voltage regulator circuit 16, a current limiting resistor 1, And a charging capacitor 2. The voltage application circuit includes a shunt regulator 3, a transistor 4, resistors 5, 6, 8, and 9, a capacitor 7, a diode 10, and a transformer 12, and further includes a thyristor 11 as a discharge switch element. A fuse 18 is provided between the input voltage terminal “+ V” and the switching transistor 17.

ここで、直流電圧(例えば12V)を入力電圧端子「+V」と接地端子GNDとの間に印加し、起動端子であるON/OFF端子をGNDに接続すると、スイッチ用トランジスタ17はON状態となり、電流はスイッチ用トランジスタ17を流れ、定電圧レギュレータ回路16の入力に電圧が印加される。定電圧レギュレータ回路16は安定化された電圧(例えば9V)を出力し、そのとき定電圧レギュレータ回路16から出力される出力電流は、電流制限抵抗1を介して、充電用コンデンサ2へと流れる。それによって、充電用コンデンサ2の両端電圧が上昇する。   Here, when a DC voltage (for example, 12V) is applied between the input voltage terminal “+ V” and the ground terminal GND, and the ON / OFF terminal which is the start terminal is connected to GND, the switch transistor 17 is turned on. The current flows through the switching transistor 17 and a voltage is applied to the input of the constant voltage regulator circuit 16. The constant voltage regulator circuit 16 outputs a stabilized voltage (for example, 9 V), and the output current output from the constant voltage regulator circuit 16 at that time flows to the charging capacitor 2 via the current limiting resistor 1. As a result, the voltage across the charging capacitor 2 increases.

ここで、充電用コンデンサ2の両端電圧は、抵抗5および抵抗6によって分圧され、シャントレギュレータ3に電圧を供給する。そして、シャントレギュレータ3の電圧が自身のリファレンス電圧に達したとき、このシャントレギュレータ3はON状態となり、続いて、トランジスタ4がONとなり、抵抗8を通してサイリスタ11のゲートに電圧が印加され、サイリスタ11が短絡する。   Here, the voltage across the charging capacitor 2 is divided by the resistor 5 and the resistor 6 and supplied to the shunt regulator 3. When the voltage of the shunt regulator 3 reaches its own reference voltage, the shunt regulator 3 is turned on. Subsequently, the transistor 4 is turned on, a voltage is applied to the gate of the thyristor 11 through the resistor 8, and the thyristor 11 is turned on. Is short-circuited.

このとき、充電用コンデンサ2と昇圧トランス12の1次巻線12aとサイリスタ11とのループは、サイリスタ11の短絡によって、充電用コンデンサ2に充電された電荷を放電させる。これにより、1次巻線12aにインパルス電圧を発生させ、昇圧トランス12の2次巻線12bに発生する高圧をイオン発生素子13の電極に印加し、その印加電圧による、電極からの放電によってイオンを放出する。   At this time, the loop of the charging capacitor 2, the primary winding 12 a of the step-up transformer 12, and the thyristor 11 discharges the electric charge charged in the charging capacitor 2 due to a short circuit of the thyristor 11. As a result, an impulse voltage is generated in the primary winding 12a, a high voltage generated in the secondary winding 12b of the step-up transformer 12 is applied to the electrode of the ion generating element 13, and ions are discharged by discharge from the electrode by the applied voltage. Release.

一方、リレー端子RYONにリレー14の動作電圧を印加すると、リレー14が動作し、昇圧トランス12の2次巻線12bの一方の端子がダイオード15を通じて接地端子GNDに接続されることでマイナスイオンを放出し、さらに、リレー14がオープンのときは、プラスイオン、マイナスイオンの両方を放出する。   On the other hand, when the operating voltage of the relay 14 is applied to the relay terminal RYON, the relay 14 is operated, and one terminal of the secondary winding 12b of the step-up transformer 12 is connected to the ground terminal GND through the diode 15 so that negative ions are generated. When the relay 14 is open, both positive ions and negative ions are released.

また、定電圧レギュレータ回路16は、車載用などのバッテリー駆動であって、入力電圧が例えば10V〜16Vなどの安定化されない場合に備えられるが、イオン発生装置の実際の用途によっては必要でない場合もある。   In addition, the constant voltage regulator circuit 16 is provided for a case where the input voltage is not stabilized, for example, 10V to 16V, which is battery-driven for in-vehicle use, but may not be necessary depending on the actual use of the ion generator. is there.

また、トランジスタ17はイオン発生のON/OFFに使用されるが、例えば、イオン発生装置への電力供給の制御によってイオン発生装置のON/OFFを制御する場合などは必要ない。   The transistor 17 is used for ON / OFF of ion generation. However, for example, it is not necessary when ON / OFF of the ion generator is controlled by controlling power supply to the ion generator.

また、ヒューズ18については、従来技術の説明とは関係のない構成であると考えられるので、詳しい説明は省略する。   Further, since the fuse 18 is considered to have a configuration unrelated to the description of the prior art, a detailed description thereof will be omitted.

別の従来技術の動作を図7に基づいて以下に説明する。   The operation of another prior art will be described below with reference to FIG.

図7は、放電スイッチ素子に2端子サイリスタ19を使用した例である。このとき、充電用コンデンサ2の充電電圧が2端子サイリスタ19のブレークオーバー電圧に達することで2端子サイリスタ19が短絡し、イオンを放出する。   FIG. 7 shows an example in which a two-terminal thyristor 19 is used for the discharge switch element. At this time, when the charging voltage of the charging capacitor 2 reaches the breakover voltage of the two-terminal thyristor 19, the two-terminal thyristor 19 is short-circuited and ions are released.

この動作は、図6のサイリスタ11のゲートONを2端子サイリスタ19のブレークオーバーで代用した例であり、その他の動作は図6と同じであるため、詳細な説明は省略する。   This operation is an example in which the gate ON of the thyristor 11 in FIG. 6 is replaced by the breakover of the two-terminal thyristor 19, and other operations are the same as those in FIG.

ところで、図6および図7に示す、従来のイオン発生装置における充電用コンデンサ2の両端電圧は、図10(a)に示すように、抵抗1および充電用コンデンサ2による時定数カーブを描く。そのため、充電用コンデンサ2の放電は充電電圧のカーブが緩やかになった点で行われる。結果、入力電圧や検出電圧の僅かなバラツキが生じ、このバラツキによって、イオン発生までの周期が不規則となり、イオン発生量や放電による音の発生量に悪影響を及ぼす。そして、最終的には、安定したイオン発生が阻害されるという問題が生じる。   Incidentally, the voltage across the charging capacitor 2 in the conventional ion generator shown in FIGS. 6 and 7 draws a time constant curve by the resistor 1 and the charging capacitor 2 as shown in FIG. Therefore, the charging capacitor 2 is discharged at a point where the charging voltage curve becomes gentle. As a result, slight variations occur in the input voltage and the detection voltage, and this variation makes the period until ion generation irregular, which adversely affects the amount of ions generated and the amount of sound generated by discharge. Finally, there arises a problem that stable ion generation is inhibited.

また、外来ノイズなどにより、意図しない形で放電スイッチ素子が短絡したときには、トランス12の逆起電力が発生しない。これによって、充電用コンデンサ2を充電するための電流が放電スイッチ素子に流れ続け、放電スイッチ素子が短絡状態で安定してしまい、最終的にはイオン発生が停止するという問題も生じる。   Further, when the discharge switch element is short-circuited in an unintended manner due to external noise or the like, the back electromotive force of the transformer 12 is not generated. As a result, a current for charging the charging capacitor 2 continues to flow through the discharge switch element, the discharge switch element is stabilized in a short-circuited state, and finally the generation of ions is stopped.

図6および図7の構成においてこの問題を解決する方法としては、図10(b)に示すように、イオン発生の1周期(放電周期)T内における、充電用コンデンサ2の放電直後に、抵抗1に流れる電流値、即ち、図6および図7の構成において、充電電流の最大値Im5が、サイリスタ11または2端子サイリスタ19の保持電流(保持電流:放電スイッチ素子がONとなった後、ON状態を維持するために必要な素子に流す電流値)I0よりも小さくなるように、抵抗1の抵抗値を設定すればよい。上記の方法によって、外来ノイズなどにより、意図しない形で放電スイッチ素子が短絡した場合においても、放電スイッチ素子であるサイリスタ11または2端子サイリスタ19の短絡を確実に解除することができる。   As a method for solving this problem in the configuration of FIGS. 6 and 7, as shown in FIG. 10B, a resistance is applied immediately after discharging of the charging capacitor 2 within one cycle (discharge cycle) T of ion generation. 6, that is, the maximum charging current value Im5 is the holding current of the thyristor 11 or the two-terminal thyristor 19 (holding current: ON after the discharge switch element is turned ON). The resistance value of the resistor 1 may be set so as to be smaller than (current value to be passed to the element necessary for maintaining the state) I0. According to the above method, even when the discharge switch element is short-circuited in an unintended manner due to external noise or the like, the short circuit of the thyristor 11 or the two-terminal thyristor 19 that is the discharge switch element can be reliably released.

しかしながら前述のように、図6および図7の構成における充電用コンデンサ2の両端電圧の充電波形は、図10(a)に示すように時定数に応じたカーブを描き、かつ充電用コンデンサ2の放電直後に抵抗1に流れる電流値は、放電周期T内で最大(Im5)であることから、図6および図7に示す方法では、放電周期Tが長くなり、イオン発生の効果が薄れてしまう。   However, as described above, the charging waveform of the voltage across the charging capacitor 2 in the configuration of FIGS. 6 and 7 draws a curve corresponding to the time constant as shown in FIG. Since the value of the current flowing through the resistor 1 immediately after the discharge is the maximum (Im5) within the discharge cycle T, the method shown in FIGS. 6 and 7 increases the discharge cycle T and diminishes the ion generation effect. .

そこで、この問題を解決する方法として、特許文献2には、充電用コンデンサを定電流にて充電する構成のイオン発生装置が開示されている。以下その動作について、図8および図9に基づいて簡単に説明する。なお、説明の便宜上、すでに図面を用いて説明した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記してその説明を省略する。   Thus, as a method for solving this problem, Patent Document 2 discloses an ion generator configured to charge a charging capacitor with a constant current. The operation will be briefly described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those already described with reference to the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

従来の空気調節装置に搭載されたイオン発生装置では、例えば、図8に示すようなものがある。図8は、図6の構成に加え、充電回路に、充電用コンデンサへと充電をオンオフするスイッチ用トランジスタ26と、制御用トランジスタ24と、充電電流を検出するための電流検出抵抗としてのヒューズ抵抗20と、充電電流が定電流になるように制御するための比較回路としてのオペアンプ21とを備える。加えて、スイッチ用ダイオードであるON/OFF制御用ダイオード22、およびスイッチ用抵抗であるプルアップ抵抗25を備え、さらにオペアンプ21の非反転入力端子には素子23が接続されている。なお、素子23は基準電圧素子であり、その電圧は一定であるが、素子23の電圧値の設定については後述する。   An ion generator mounted on a conventional air conditioner is, for example, as shown in FIG. 8 includes, in addition to the configuration of FIG. 6, a charging transistor, a switching transistor 26 for turning on / off charging to a charging capacitor, a control transistor 24, and a fuse resistor as a current detection resistor for detecting a charging current. 20 and an operational amplifier 21 as a comparison circuit for controlling the charging current to be a constant current. In addition, an ON / OFF control diode 22 that is a switching diode and a pull-up resistor 25 that is a switching resistor are provided, and an element 23 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21. The element 23 is a reference voltage element, and the voltage is constant, but the setting of the voltage value of the element 23 will be described later.

図8において、起動時ON/OFF端子をGNDに接続すると、ヒューズ抵抗20に電流が流れていないことから、オペアンプ21の反転入力端子はGNDレベルとなり、オペアンプ21の非反転入力端子に接続された素子23の電圧との比較から、オペアンプ21の出力はハイレベルとなる。そこで、制御用トランジスタ24がON状態となり、スイッチ用トランジスタ26がON状態となり、コンデンサ2への充電が開始される。   In FIG. 8, when the ON / OFF terminal at start-up is connected to GND, no current flows through the fuse resistor 20, so that the inverting input terminal of the operational amplifier 21 is at the GND level and is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21. From the comparison with the voltage of the element 23, the output of the operational amplifier 21 becomes high level. Therefore, the control transistor 24 is turned on, the switch transistor 26 is turned on, and charging of the capacitor 2 is started.

このとき、ヒューズ抵抗20にコンデンサ2への充電電流が流れ、オペアンプ21の反転入力端子はプラス方向に移行するが、オペアンプ21の出力による制御用トランジスタ24およびスイッチ用トランジスタ26の制御で、オペアンプ21の反転入力端子は素子23の電圧と同一となるように制御される。   At this time, the charging current to the capacitor 2 flows through the fuse resistor 20 and the inverting input terminal of the operational amplifier 21 shifts in the positive direction, but the operational amplifier 21 is controlled by controlling the control transistor 24 and the switching transistor 26 by the output of the operational amplifier 21. The inverting input terminal is controlled to be the same as the voltage of the element 23.

このとき、充電用コンデンサ2への充電電流は次の式で示される。   At this time, the charging current to the charging capacitor 2 is expressed by the following equation.

充電電流=(素子23の電圧)/(ヒューズ抵抗20の抵抗値)
ここで、上式より充電電流は式の右辺が一定値であることから、充電電流は定電流であるように制御される。
Charging current = (voltage of element 23) / (resistance value of fuse resistor 20)
Here, from the above equation, the charging current is controlled to be a constant current since the right side of the equation is a constant value.

次に、ON/OFF端子がオープンのときには、プルアップ抵抗25を通じ、ダイオード22を通して、オペアンプ21の反転入力端子にプラスの電圧が印加されるため、オペアンプ21の出力はローレベルとなり、制御用トランジスタ24がOFF状態となり、スイッチ用トランジスタ26がOFF状態となるため、充電用コンデンサ2への充電が停止する。   Next, when the ON / OFF terminal is open, a positive voltage is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 21 through the pull-up resistor 25 and the diode 22, so that the output of the operational amplifier 21 is at a low level, and the control transistor Since the switch 24 is turned off and the switch transistor 26 is turned off, the charging of the charging capacitor 2 is stopped.

別の従来技術の動作を図9に示す。   Another prior art operation is shown in FIG.

この動作は、図8のサイリスタ11のゲートONを2端子サイリスタ19のブレークオーバーで代用した例であり、その他の動作は図8と同じであるため、詳細な説明は省略する。   This operation is an example in which the gate ON of the thyristor 11 in FIG. 8 is substituted by the breakover of the two-terminal thyristor 19, and the other operations are the same as those in FIG.

なお、図8および図9における、定電流による充電動作の詳細については、後述の〔発明を実施するための最良の形態〕内、〔実施の形態3〕にて説明する。   The details of the charging operation with a constant current in FIGS. 8 and 9 will be described in [Embodiment 3] in [Best Mode for Carrying Out the Invention] described later.

上記の構成により、充電用コンデンサの充電電流は、図11(b)に示すように、充電電流の値がIm6の定電流によって上記充電用コンデンサを充電することができるため、イオン発生周期のバラツキが少ない安定したイオン発生が可能となる。   With the above configuration, the charging current of the charging capacitor can be charged by a constant current with a charging current value of Im6, as shown in FIG. This makes it possible to generate ions with a small amount of stable ions.

また、充電用コンデンサ2への充電がまだある程度までしか為されていないにも関わらず、外来ノイズなどで放電スイッチ素子が短絡した場合においても、図8および図9の構成における充電用コンデンサ2の充電電流Im6は、図11(b)に示すように、常に保持電流I0よりも小さな値の定電流である。そのため、放電スイッチ素子であるサイリスタ11または2端子サイリスタ19の短絡を確実に解除することができる。   Even when the charging capacitor 2 is only charged to a certain extent and the discharge switch element is short-circuited due to external noise or the like, the charging capacitor 2 in the configuration of FIGS. The charging current Im6 is a constant current that is always smaller than the holding current I0, as shown in FIG. Therefore, the short circuit of the thyristor 11 or the two-terminal thyristor 19 that is the discharge switch element can be reliably released.

加えて、定電流による充電用コンデンサ2の充電により、充電用コンデンサ2の充電電圧の波形は図11(a)に示すように直線的となる。そのため図8および図9の構成は、図6および図7の構成の場合、即ち、充電電圧の波形が図10(a)に示すような波形となる場合よりも充電スピードは早く、その結果、充電用コンデンサ2の放電直後の充電電流の値を小さく設定しても、充電用コンデンサ2の放電周期Tは、図10(a)の場合ほどは長くならない。
特開2003−100419号公報(2003年4月4日公開) 特開2006−32231号公報(2006年2月2日公開)
In addition, by charging the charging capacitor 2 with a constant current, the waveform of the charging voltage of the charging capacitor 2 becomes linear as shown in FIG. Therefore, the configuration of FIGS. 8 and 9 is faster than the configuration of FIGS. 6 and 7, that is, the charging voltage waveform is as shown in FIG. 10A, and as a result, Even if the value of the charging current immediately after discharging of the charging capacitor 2 is set to a small value, the discharging period T of the charging capacitor 2 does not become as long as in the case of FIG.
JP 2003-100419 A (published on April 4, 2003) Japanese Patent Laying-Open No. 2006-32231 (released February 2, 2006)

しかしながら、図8および図9に示す、充電用コンデンサを定電流にて充電するイオン発生装置では、誤動作防止のため、即ち、外来ノイズなどの侵入などにより、上記放電スイッチ素子が意図しない形で短絡した際に上記放電スイッチ素子の短絡を解除する必要がある。そのため、充電用コンデンサ充電時の電流値Im6は、図11(b)に示すように、常に上記放電スイッチ素子の保持電流I0よりも小さい値でなければならないという問題がある。   However, in the ion generator shown in FIGS. 8 and 9 that charges the charging capacitor with a constant current, the discharge switch element is short-circuited in an unintended manner to prevent malfunction, that is, due to intrusion of external noise or the like. In this case, it is necessary to release the short circuit of the discharge switch element. Therefore, there is a problem that the current value Im6 at the time of charging the charging capacitor must always be smaller than the holding current I0 of the discharge switch element as shown in FIG.

このことから、放電周期を更に短くすること、即ち短時間でより多くの電流を充電することには限界がある。   For this reason, there is a limit to further shortening the discharge cycle, that is, charging more current in a short time.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、放電スイッチ素子の保持電流の規制を受けず、放電スイッチ素子の誤動作を防止し、かつ放電の周期がより短くイオン発生量がより多いイオン発生装置、及び空気調節装置を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its object is not to be restricted by the holding current of the discharge switch element, to prevent malfunction of the discharge switch element, and to shorten the discharge cycle. The object is to realize an ion generation device and an air conditioning device with a larger generation amount.

本発明の参考に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、放電により所定の周期でイオンを発生するイオン発生素子と、充電用コンデンサを充電電流にて充電する充電回路と、上記充電用コンデンサに充電された充電電圧が所定の値に達した時に上記充電用コンデンサを放電させる放電スイッチ素子を有し、該放電によって、イオン発生に必要な電圧を上記イオン発生素子に印加する電圧印加回路と、を備えたイオン発生装置において、上記充電電流が上記所定の周期の1周期内において2段階に切り替わることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an ion generator according to the present invention includes an ion generating element that generates ions at a predetermined cycle by discharging, a charging circuit that charges a charging capacitor with a charging current, and the above A voltage having a discharge switch element for discharging the charging capacitor when a charging voltage charged in the charging capacitor reaches a predetermined value, and applying a voltage necessary for ion generation to the ion generating element by the discharge An ion generating device including an application circuit is characterized in that the charging current is switched in two stages within one cycle of the predetermined cycle.

上記の構成によれば、上記充電用コンデンサへの充電電流は、所定の周期の1周期内において2段階に切り替わる。なお、ここで言う「所定の周期」とは、放電によってイオンを放出してから、次に放電によってイオンを放出するまでの期間、即ち本発明に係るイオン発生装置の放電周期である。この放電周期は、充電用コンデンサの放電が完了してから、充電用コンデンサが充電を再開し、充電によって充電用コンデンサの両端電圧が所定の値まで到達し、充電用コンデンサが再び放電するまでの時間を1周期としている。また、ここで言う「所定の値」とは、充電によって充電用コンデンサが電荷を蓄積し、放電スイッチ素子を短絡させるときの、充電用コンデンサの両端電圧の値であり、例えば、サイリスタであれば、ゲート端子にトリガを与える電圧値であり、2端子サイリスタであれば、ブレークオーバー電圧である。即ち、上述した充電用コンデンサの放電周期の1周期内において、充電回路が2種類の充電電流によって充電用コンデンサを充電する構成である。   According to said structure, the charging current to the said charging capacitor switches to two steps within one period of a predetermined period. Here, the “predetermined period” is a period from when ions are released by discharge to when ions are released by discharge, that is, a discharge period of the ion generator according to the present invention. This discharge cycle is the period from the completion of discharging of the charging capacitor until the charging capacitor resumes charging, the voltage at both ends of the charging capacitor reaches a predetermined value by charging, and the charging capacitor is discharged again. Time is one cycle. In addition, the “predetermined value” here is a value of the voltage across the charging capacitor when the charging capacitor accumulates electric charge by charging and short-circuits the discharge switch element. For example, for a thyristor , A voltage value that gives a trigger to the gate terminal. If it is a two-terminal thyristor, it is a breakover voltage. That is, the charging circuit charges the charging capacitor with two kinds of charging currents within one cycle of the discharging cycle of the charging capacitor described above.

従って、イオン発生周期のバラツキが少ない安定したイオン発生と、イオン発生量の増加とを両立することが可能になるという効果を奏する。さらに、充電動作を切り替えることにより、充電動作の設計の自由度が増す。即ち、放電周期の設定の自由度が増すため、放電スイッチ素子の誤動作による制限を受けることなく、放電周期を短く設定することが可能になるという効果を奏する。   Therefore, there is an effect that it is possible to achieve both stable ion generation with little variation in the ion generation cycle and an increase in ion generation amount. Furthermore, the degree of freedom in designing the charging operation is increased by switching the charging operation. That is, since the degree of freedom in setting the discharge cycle is increased, the discharge cycle can be set short without being restricted by the malfunction of the discharge switch element.

本発明の参考に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記の構成に加えて、上記充電電流が、基準電圧値に対する、上記充電用コンデンサの両端電圧の値の高低に応じて2段階に切り替わることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, an ion generator according to the reference of the present invention is configured so that, in addition to the above-described configuration, the charging current depends on the value of the voltage across the charging capacitor with respect to a reference voltage value. It is characterized by switching to two stages.

上記の構成によれば、2段階の充電電流は、上記充電用コンデンサの両端電圧の値を基準電圧値として、基準電圧値に応じて切り替わる。充電用コンデンサの両端電圧の値を検出することにより、その検出結果に適した充電電流へと切り替えることよって充電を行う。具体的には、放電スイッチ素子の短絡直後の充電動作と、その後短絡動作の前の充電動作とを切り替えることができる構成である。   According to the above configuration, the two-stage charging current is switched according to the reference voltage value using the value of the voltage across the charging capacitor as the reference voltage value. Charging is performed by detecting the value of the voltage across the charging capacitor and switching to a charging current suitable for the detection result. Specifically, the charging operation immediately after the discharge switch element is short-circuited and the charging operation before the short-circuit operation can be switched thereafter.

従って、誤動作が発生しない確実な動作が可能となり、イオン発生の確実性が増すという効果を奏する。   Therefore, it is possible to perform a reliable operation without causing a malfunction, and the effect of increasing the certainty of ion generation is obtained.

本発明に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記の構成に加えて、上記放電スイッチ素子が、短絡動作開始後、該放電スイッチ素子に所定値以上の電流が流れることにより、自身の短絡動作を保持する機能を有する素子であることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, an ion generator according to the present invention is configured so that, in addition to the above-described configuration, the discharge switch element has a current greater than or equal to a predetermined value after the short-circuit operation starts. The element has a function of maintaining its own short-circuit operation.

上記の構成によれば、放電スイッチ素子は、短絡動作開始後、その素子に流れる電流により、短絡動作を保持する機能を持つ素子である。即ち、放電スイッチ素子に保持電流(保持電流:放電スイッチ素子が短絡状態となった後、短絡状態を維持するために必要な、素子に流す電流値)以上の電流が流れている間は常に、放電スイッチ素子を短絡状態に安定させることが可能な構成である。なお、短絡動作および短絡動作の解除の詳細については後述する。   According to the above configuration, the discharge switch element is an element having a function of maintaining the short-circuit operation by the current flowing through the element after the short-circuit operation is started. That is, while a current exceeding the holding current (holding current: a current value flowing through the element necessary for maintaining the short-circuit state after the discharge switch element is short-circuited) flows through the discharge switch element, In this configuration, the discharge switch element can be stabilized in a short-circuit state. Details of the short circuit operation and the cancellation of the short circuit operation will be described later.

従って、短絡動作の保持および短絡動作の解除を確実なものとすることができるため、誤動作が発生しない確実な充電用コンデンサの短絡放電が可能となり、イオン発生の確実性が増すという効果を奏する。   Accordingly, since the short-circuit operation can be maintained and the short-circuit operation can be reliably released, the charging capacitor can be surely short-circuit discharged without causing malfunction, and the reliability of ion generation is increased.

なお、本発明に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記充電電流が、上記充電用コンデンサの両端電圧の値を基準電圧値として2段階に切り替わると共に、上記放電スイッチ素子が、短絡動作開始後、該放電スイッチ素子に所定値以上の電流が流れることにより、自身の短絡動作を保持する機能を有する素子であるのが好ましい。   In the ion generator according to the present invention, in order to solve the above-described problem, the charging current is switched in two stages using the value of the voltage across the charging capacitor as a reference voltage value, and the discharge switch element It is preferable that the element has a function of maintaining its own short-circuit operation when a current of a predetermined value or more flows through the discharge switch element after the start of the short-circuit operation.

本発明に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記の構成に加えて、上記基準電圧値は、上記放電スイッチ素子の短絡動作時における素子の両端電圧より高い電圧であり、該基準電圧値を境に、上記充電電流が切り替わることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the ion generator according to the present invention, in addition to the above configuration, the reference voltage value is a voltage higher than the both-end voltage of the element during the short-circuit operation of the discharge switch element, The charging current is switched at the reference voltage value as a boundary.

上記の構成によれば、充電用コンデンサの基準電圧値は、放電スイッチ素子の短絡動作時における素子の両端電圧より高い電圧であり、その基準電圧値を境に、充電電流が切り替わる。充電用コンデンサの充電(即ち、充電用コンデンサの両端電圧の上昇)は、放電スイッチ素子の短絡状態が解除されることによって開始されるが、充電電流が切り替わるための基準電圧値を、放電スイッチ素子の短絡動作時における素子の両端電圧より高い電圧に設定することで、充電用コンデンサの両端電圧が基準電圧値に到達する前段階にて、「放電スイッチ素子の短絡が解除された後に充電電流を切り替える」という動作を確実に実施することが可能な構成である。   According to the above configuration, the reference voltage value of the charging capacitor is higher than the voltage across the element during the short-circuit operation of the discharge switch element, and the charging current is switched with the reference voltage value as a boundary. Charging of the charging capacitor (that is, an increase in the voltage across the charging capacitor) is started by releasing the short-circuit state of the discharge switch element. The reference voltage value for switching the charge current is set to the discharge switch element. By setting the voltage higher than the voltage at both ends of the device during the short-circuit operation, the charge current is reduced after the short-circuit of the discharge switch element is released before the voltage across the charging capacitor reaches the reference voltage value. This is a configuration capable of reliably performing the operation of “switching”.

従って、短絡直後から短絡解除までの期間の充電電流を低く抑えることが可能になり、それによって短絡状態の解除を確実に実施することが可能になるという効果を奏する。   Accordingly, it is possible to suppress the charging current during the period from immediately after the short circuit to the cancellation of the short circuit, thereby achieving an effect that the short circuit state can be reliably canceled.

本発明に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記の構成に加えて、上記充電電流は、その最大電流値が、上記放電スイッチ素子の短絡動作を保持する最小電流値よりも小さい第1充電電流と、その最大電流値が、上記第1充電電流の最大電流値よりも大きい第2充電電流と、を有し、上記第1充電電流および第2充電電流によって、上記充電電流が上記所定の周期の1周期内において2段階に切り替わることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, an ion generator according to the present invention has a charging current that is greater than a minimum current value that maintains a short-circuit operation of the discharge switch element in addition to the above-described configuration. A first charging current that is smaller than the first charging current and a second charging current whose maximum current value is larger than the maximum current value of the first charging current, and the charging is performed by the first charging current and the second charging current. The current is switched in two stages within one cycle of the predetermined cycle.

上記の構成によれば、放電スイッチ素子の短絡動作を保持する最小電流値よりも小さい第1充電電流と、その最大電流値が第1充電電流の最大電流値よりも大きい第2充電電流を切り替えて充電用コンデンサを充電する。第1充電電流から第2充電電流に切り替わることによって、充電電流を大きくすることが可能な構成である。   According to the above configuration, the first charging current smaller than the minimum current value for maintaining the short-circuit operation of the discharge switch element and the second charging current whose maximum current value is larger than the maximum current value of the first charging current are switched. To charge the charging capacitor. By switching from the first charging current to the second charging current, the charging current can be increased.

従って、充電の速度が増し、それに伴い放電周期を短くすることが可能になり、それによって、イオン発生量を増加させることが可能になるという効果を奏する。また、確実なスイッチ素子の短絡動作の解除が可能となるという効果を奏する。   Therefore, it is possible to increase the speed of charging, thereby shortening the discharge cycle, thereby increasing the amount of ions generated. Further, there is an effect that the short circuit operation of the switch element can be reliably released.

本発明に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記の構成に加えて、上記第2充電電流の最大電流値が、上記放電スイッチ素子の短絡状態を保持する電流値よりも大きいことを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the ion generator according to the present invention has a maximum current value of the second charging current higher than a current value at which a short-circuit state of the discharge switch element is maintained in addition to the above-described configuration. It is characterized by being large.

上記の構成によれば、第2充電電流の最大電流値が、放電スイッチ素子の短絡状態を保持する電流値よりも大きい。従来の技術においては、放電スイッチ素子の誤動作を避けるため、充電電流は常に、放電スイッチ素子の保持電流未満である必要があった。しかし、本発明に係る第2充電電流においてはその制限がなく、大きな電流値を設定することが可能な構成である。   According to said structure, the maximum electric current value of a 2nd charging current is larger than the electric current value holding the short circuit state of a discharge switch element. In the prior art, in order to avoid malfunction of the discharge switch element, the charging current must always be less than the holding current of the discharge switch element. However, the second charging current according to the present invention is not limited and can be configured to have a large current value.

従って、充電の速度が大幅に増し、それに伴い放電周期を大幅に短くすることが可能になるという効果を奏する。また、それによって、イオン発生量を増加させることが可能になるという効果を奏する。   Therefore, there is an effect that the charging speed is greatly increased and the discharge cycle can be significantly shortened accordingly. Moreover, it has the effect that it becomes possible to increase the amount of ion generation.

本発明に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記の構成に加えて、上記充電回路は、上記充電用コンデンサへの充電の際に、上記第1充電電流及び第2充電電流が通過する第1の電流制限手段と、上記充電用コンデンサへの充電の際に、上記第1充電電流が通過し、上記第1の電流制限手段に直列接続される第2の電流制限手段と、上記第1充電電流と上記第2充電電流とを切り替えるためのスイッチ用トランジスタと、上記充電用コンデンサの両端電圧の値を検出するための電圧検出手段と、を備え、上記第2の電流制限手段の両端には、上記スイッチ用トランジスタのエミッタとコレクタとが並列に接続されており、上記電圧検出手段には、上記スイッチ用トランジスタのベースが直列に接続されており、上記電圧検出手段が上記基準電圧値よりも低い値を検出した状態においては、上記スイッチ用トランジスタをOFF状態とすると共に、上記充電電流は、上記第1の電流制限手段および第2の電流制限手段を通過し、上記電圧検出手段が上記基準電圧値よりも高い値を検出した状態においては、上記スイッチ用トランジスタをON状態とすると共に、上記充電電流は、上記第2の電流制限手段をバイパスし、上記第1の電流制限手段を通過する状態とすることで、上記充電電流が2段階に切り替わることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the ion generator according to the present invention, in addition to the above configuration, the charging circuit includes the first charging current and the second charging when the charging capacitor is charged. First current limiting means through which current passes, and second current limiting means through which the first charging current passes and is connected in series with the first current limiting means when charging the charging capacitor. And a switching transistor for switching between the first charging current and the second charging current, and voltage detection means for detecting the value of the voltage across the charging capacitor, the second current The emitter and collector of the switch transistor are connected in parallel to both ends of the limiting means, and the base of the switch transistor is connected in series to the voltage detection means, and the voltage detection is performed. In a state where the means detects a value lower than the reference voltage value, the switching transistor is turned off, and the charging current passes through the first current limiting means and the second current limiting means. When the voltage detecting means detects a value higher than the reference voltage value, the switching transistor is turned on, and the charging current bypasses the second current limiting means, The charging current is switched to two stages by setting the state to pass through one current limiting means.

上記の構成によれば、第1の電流制限手段と、第2の電流制限手段と、スイッチ用トランジスタと、電圧検出手段と、を備える。そして、充電用コンデンサの両端電圧の値を電圧検出手段によって検出し、その値によってスイッチ用トランジスタが、第1の電流制限手段および第2の電流制限手段を通過する第1充電電流と、第2の電流制限手段をバイパスし、第1の電流制限手段を通過する第2充電電流とを切り替える構成である。また、スイッチ用トランジスタの制御を充電用コンデンサの両端電圧の値によって、つまり、基準電圧値によって行うことで、放電スイッチ素子の短絡状態に応じた、確実な充電電流の制御が可能な構成である。   According to the above configuration, the first current limiting unit, the second current limiting unit, the switching transistor, and the voltage detecting unit are provided. Then, the value of the voltage across the charging capacitor is detected by the voltage detecting means, and the switching transistor causes the first charging current to pass through the first current limiting means and the second current limiting means based on the value, and the second The current limiting means is bypassed and the second charging current passing through the first current limiting means is switched. In addition, by controlling the switching transistor according to the value of the voltage across the charging capacitor, that is, based on the reference voltage value, it is possible to reliably control the charging current according to the short-circuit state of the discharge switching element. .

従って、簡単な構成で本発明の効果の基本である充電のスピードUPと誤動作防止の両立が可能となり、イオン発生周期のバラツキが少ない安定したイオン発生とイオン発生量を多くすることの両立が可能になるという効果を奏する。   Therefore, it is possible to achieve both charging speed increase and malfunction prevention, which are the basic effects of the present invention, with a simple configuration, and it is possible to achieve both stable ion generation with little variation in ion generation cycle and increased ion generation amount. Has the effect of becoming.

なお、本発明に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記第2の電流制限手段が抵抗であることが好ましい。   In the ion generator according to the present invention, it is preferable that the second current limiting means is a resistor in order to solve the above problems.

上記の構成によれば、上記第2の電流制限手段が抵抗である。従って、低コストな素子によって、第2の電流制限手段を実現することが可能であるという効果を奏する。   According to the above configuration, the second current limiting means is a resistor. Therefore, the second current limiting means can be realized with a low-cost element.

本発明に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記の構成に加えて、上記放電スイッチ素子が、ゲート端子にトリガを与えることにより短絡動作を開始するサイリスタであることを特徴としている。   In order to solve the above problems, an ion generator according to the present invention is characterized in that, in addition to the above-described configuration, the discharge switch element is a thyristor that starts a short-circuit operation by applying a trigger to a gate terminal. It is said.

上記の構成によれば、放電スイッチ素子は、ゲート端子にトリガを与えることにより短絡動作を開始するサイリスタである。充電用コンデンサが充電を実施し、充電によって充電用コンデンサの両端電圧が所定の値まで到達すると、サイリスタは短絡し、それによって放電を行う構成である。また、サイリスタの抵抗分割により、充電用コンデンサの両端電圧の検出を、シャントレギュレータを用いて行うことが可能になる構成である。   According to said structure, a discharge switch element is a thyristor which starts a short circuit operation by giving a trigger to a gate terminal. The charging capacitor performs charging, and when the voltage across the charging capacitor reaches a predetermined value due to charging, the thyristor is short-circuited and thereby discharged. In addition, it is possible to detect the voltage across the charging capacitor by using a shunt regulator by dividing the resistance of the thyristor.

従って、充電用コンデンサの両端電圧の監視を別回路で行うことが可能になるため、充電動作を高精度に制御することが可能になるという効果を奏する。   Therefore, since the voltage across the charging capacitor can be monitored by a separate circuit, the charging operation can be controlled with high accuracy.

本発明に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記の構成に加えて、上記放電スイッチ素子が、素子の両端電圧があらかじめ定められた値以上になると短絡動作を開始する2端子サイリスタであることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the ion generator according to the present invention, in addition to the above-described configuration, starts a short-circuit operation when the discharge switch element has a voltage across the element equal to or higher than a predetermined value. It is a terminal thyristor.

上記の構成によれば、放電スイッチ素子は、その両端電圧があらかじめ定められた値以上になると短絡動作を開始する2端子サイリスタである。充電用コンデンサが充電を実施し、充電によって充電用コンデンサの両端電圧が2端子サイリスタのブレークオーバー電圧以上になることにより短絡し、それによって放電を行う構成である。   According to said structure, a discharge switch element is a 2 terminal thyristor which starts a short circuit operation, when the both-ends voltage becomes more than a predetermined value. The charging capacitor performs charging, and the charging causes the short-circuit when the voltage across the charging capacitor becomes equal to or higher than the breakover voltage of the two-terminal thyristor, thereby discharging.

従って、放電スイッチ素子が、ゲート端子にトリガを与えることにより短絡動作を開始するサイリスタである場合に比べ、ゲート端子にトリガを与えるための回路が不要となり、回路の簡素化が可能となるという効果を奏する。   Therefore, compared to a case where the discharge switch element is a thyristor that starts a short-circuit operation by applying a trigger to the gate terminal, a circuit for applying a trigger to the gate terminal becomes unnecessary, and the circuit can be simplified. Play.

本発明に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記の構成に加えて、上記第2充電電流の電流値が、上記2端子サイリスタの短絡動作を開始させるために最低限必要な電流値以上であることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the ion generator according to the present invention requires at least the current value of the second charging current to start the short-circuit operation of the two-terminal thyristor in addition to the above-described configuration. It is characterized by a current value greater than or equal to.

上記の構成によれば、第2充電電流の電流値は、2端子サイリスタの短絡動作を開始させるために最低限必要な電流値以上である。   According to said structure, the electric current value of a 2nd charging current is more than the minimum electric current value required in order to start the short circuit operation of a 2 terminal thyristor.

従って、2端子サイリスタの短絡動作を確実に実施することが可能になり、イオン発生の確実性が増すという効果を奏する。   Accordingly, the short-circuit operation of the two-terminal thyristor can be reliably performed, and the reliability of ion generation is increased.

本発明に係るイオン発生装置は、上記の課題を解決するために、上記の構成に加えて、上記第2充電電流は、定電流であることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the ion generator according to the present invention is characterized in that, in addition to the above-described configuration, the second charging current is a constant current.

上記の構成によれば、上記第1の電流制限手段は、定電流にて充電用コンデンサを充電することができる回路(定電流回路)で構成され、定電流にて上記充電用コンデンサを充電する。なおこのとき、第2充電電流に関しては放電スイッチ素子の保持電流による制限を受けないため、その定電流値は従来の技術よりも大きく設定することができる。   According to said structure, said 1st electric current limiting means is comprised by the circuit (constant current circuit) which can charge the capacitor for charge with a constant current, and charges the said capacitor for charge with a constant current. . At this time, since the second charging current is not limited by the holding current of the discharge switch element, the constant current value can be set larger than that of the conventional technique.

従って、イオン発生周期のバラツキが少ない安定したイオン発生と、イオン発生量の増加とを両立することが可能になるという効果を奏する。また、放電周期はさらに短くなり、イオン発生量をより多くすることが可能であるという効果を奏する。   Therefore, there is an effect that it is possible to achieve both stable ion generation with little variation in the ion generation cycle and an increase in ion generation amount. In addition, the discharge cycle is further shortened, and the effect that the amount of ion generation can be increased is achieved.

また、本発明に係る空気調節装置は、上記の課題を解決するために、イオン発生装置を用いて空気を調節する空気調節装置において、上記いずれかのイオン発生装置を備えたことを特徴としている。   In order to solve the above problems, an air conditioner according to the present invention is characterized in that any one of the above ion generators is provided in an air conditioner that regulates air using an ion generator. .

上記の構成によれば、上記充電用コンデンサへの充電電流は、所定の周期の1周期内において2段階に切り替わる。   According to said structure, the charging current to the said charging capacitor switches to two steps within one period of a predetermined period.

従って、イオン発生サイクルを短くし、イオン発生量を多くすることが可能となるという効果を奏し、かつイオン発生の周期のバラツキが少なく、ノイズによる誤動作でのイオン発生停止のない安定したイオン発生が可能となるという効果を奏する。   Therefore, the ion generation cycle can be shortened and the amount of ion generation can be increased, and there is little variation in the cycle of ion generation, and stable ion generation without stopping ion generation due to malfunction due to noise is achieved. There is an effect that it becomes possible.

以上のように、本発明に係るイオン発生装置は、放電により所定の周期でイオンを発生するイオン発生素子と、充電用コンデンサを充電電流にて充電する充電回路と、上記充電用コンデンサに充電された充電電圧が所定の値に達した時に上記充電用コンデンサを放電させる放電スイッチ素子を有し、該放電によって、イオン発生に必要な電圧を上記イオン発生素子に印加する電圧印加回路と、を備えたイオン発生装置において、上記充電電流が上記所定の周期の1周期内において2段階に切り替わり、上記充電電流が、基準電圧値に対する、上記充電用コンデンサの両端電圧の値の高低に応じて2段階に切り替わり、上記充電電流は、その最大電流値が、上記放電スイッチ素子の短絡動作を保持する最小電流値よりも小さい第1充電電流と、その最大電流値が、上記第1充電電流の最大電流値よりも大きい第2充電電流と、を有し、上記第1充電電流および第2充電電流によって、上記充電電流が上記所定の周期の1周期内において2段階に切り替わる構成である。また、本発明に係るイオン発生装置は、放電により所定の周期でイオンを発生するイオン発生素子と、充電用コンデンサを充電電流にて充電する充電回路と、上記充電用コンデンサに充電された充電電圧が所定の値に達した時に上記充電用コンデンサを放電させる放電スイッチ素子を有し、該放電によって、イオン発生に必要な電圧を上記イオン発生素子に印加する電圧印加回路と、を備えたイオン発生装置において、上記充電電流が上記所定の周期の1周期内において2段階に切り替わり、上記充電電流は、その最大電流値が、上記放電スイッチ素子の短絡動作を保持する最小電流値よりも小さい第1充電電流と、その最大電流値が、上記第1充電電流の最大電流値よりも大きい第2充電電流と、を有し、上記第1充電電流および第2充電電流によって、上記充電電流が上記所定の周期の1周期内において2段階に切り替わり、上記充電回路は、上記充電用コンデンサへの充電の際に、上記第1充電電流及び第2充電電流が通過する第1の電流制限手段と、上記充電用コンデンサへの充電の際に、上記第1充電電流が通過し、上記第1の電流制限手段に直列接続される第2の電流制限手段と、上記第1充電電流と上記第2充電電流とを切り替えるためのスイッチ用トランジスタと、上記充電用コンデンサの両端電圧の値を検出するための電圧検出手段と、を備え、上記第2の電流制限手段の両端には、上記スイッチ用トランジスタのエミッタとコレクタとが並列に接続されており、上記電圧検出手段には、上記スイッチ用トランジスタのベースが直列に接続されており、上記電圧検出手段が基準電圧値よりも低い値を検出した状態においては、上記スイッチ用トランジスタをOFF状態とすると共に、上記充電電流は、上記第1の電流制限手段および第2の電流制限手段を通過し、上記電圧検出手段が上記基準電圧値よりも高い値を検出した状態においては、上記スイッチ用トランジスタをON状態とすると共に、上記充電電流は、上記第2の電流制限手段をバイパスし、上記第1の電流制限手段を通過する状態とすることで、上記充電電流が2段階に切り替わる構成である。 As described above, the ion generating apparatus according to the present invention is charged to the ion generating element that generates ions at a predetermined cycle by discharging, the charging circuit that charges the charging capacitor with the charging current, and the charging capacitor. A discharge switch element that discharges the charging capacitor when the charged voltage reaches a predetermined value, and a voltage application circuit that applies a voltage required for ion generation to the ion generation element by the discharge. in the ion generator, Ri the charging current is switched in two steps in one cycle of the predetermined cycle, the charging current, the reference voltage value, depending on the high and low values of the voltage across the charging capacitor The charging current is switched to two stages, and the charging current has a first charging current whose maximum current value is smaller than a minimum current value for maintaining a short-circuit operation of the discharge switch element; And a second charging current that is larger than the maximum current value of the first charging current, and the charging current is 1 in the predetermined period by the first charging current and the second charging current. It is the structure which switches in two steps within a period . In addition, an ion generator according to the present invention includes an ion generating element that generates ions at a predetermined cycle by discharging, a charging circuit that charges a charging capacitor with a charging current, and a charging voltage charged in the charging capacitor. A discharge switch element that discharges the charging capacitor when the voltage reaches a predetermined value, and a voltage application circuit that applies a voltage required for ion generation to the ion generation element by the discharge. In the device, the charging current is switched in two stages within one cycle of the predetermined cycle, and the charging current has a first current value that is smaller than a minimum current value that maintains a short-circuit operation of the discharge switch element. A charging current and a second charging current having a maximum current value larger than a maximum current value of the first charging current, and the first charging current and the second charging current. Due to the current, the charging current is switched in two stages within one cycle of the predetermined cycle, and the charging circuit passes the first charging current and the second charging current when charging the charging capacitor. A first current limiting unit; a second current limiting unit through which the first charging current passes and is connected in series to the first current limiting unit when charging the charging capacitor; A switching transistor for switching between one charging current and the second charging current; and a voltage detecting means for detecting a value of a voltage across the charging capacitor, and both ends of the second current limiting means The switch transistor has an emitter and a collector connected in parallel, and the voltage detection means has a base of the switch transistor connected in series, and the voltage detection means When the output means detects a value lower than the reference voltage value, the switching transistor is turned off, and the charging current passes through the first current limiting means and the second current limiting means. When the voltage detecting means detects a value higher than the reference voltage value, the switching transistor is turned on, and the charging current bypasses the second current limiting means, The charging current is switched to two stages by setting it to pass through one current limiting means.

これにより、イオン発生サイクルを短くし、イオン発生量を多くすることが可能となるという効果を奏し、かつイオン発生周期のバラツキが少なく、ノイズによる誤動作でのイオン発生停止の内安定したイオン発生が可能となるという効果を奏する。   As a result, the ion generation cycle can be shortened and the amount of ion generation can be increased, and there is little variation in the ion generation cycle, and stable ion generation can be achieved when ion generation is stopped due to malfunction due to noise. There is an effect that it becomes possible.

また、本発明に係る空気調節装置は、上記いずれかのイオン発生装置を備えた構成である。   Moreover, the air conditioning apparatus which concerns on this invention is the structure provided with one of the said ion generators.

これにより、イオン発生サイクルを短くし、イオン発生量を多くすることが可能となるという効果を奏し、かつイオン発生周期のバラツキが少なく、ノイズによる誤動作でのイオン発生停止のない安定した空気調節装置の実現が可能となる。   This makes it possible to shorten the ion generation cycle, increase the amount of ion generation, reduce the variation in the ion generation cycle, and stabilize the air conditioning without malfunctioning due to noise. Can be realized.

本発明の実施形態について説明すると以下の通りである。なお、説明の便宜上、すでに図面を用いて説明した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記してその説明を省略する。
〔実施の形態1〕
図1中、1、2、100、101、102で示される素子は、充電回路を構成している。図1中、2ないし12で示される素子は、電圧印加回路を構成している。
An embodiment of the present invention will be described as follows. For convenience of explanation, members having the same functions as those already described with reference to the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[Embodiment 1]
In FIG. 1, elements indicated by 1, 2, 100, 101, and 102 constitute a charging circuit. In FIG. 1, elements indicated by 2 to 12 constitute a voltage application circuit.

なお、ここで放電スイッチ素子はサイリスタ11で構成され、ゲートトリガ後は充電用コンデンサ2の放電電流(短絡電流)により短絡状態を保持し、充電用コンデンサ2を完全放電する。   Here, the discharge switch element is constituted by a thyristor 11, and after the gate trigger, the short-circuit state is maintained by the discharge current (short-circuit current) of the charging capacitor 2 and the charging capacitor 2 is completely discharged.

以下、放電スイッチ素子として、本実施の形態1において使用されるサイリスタ11、および後述する実施の形態2および実施の形態3において使用される2端子サイリスタ19の動作原理の詳細を述べる。   Hereinafter, the details of the operation principle of the thyristor 11 used in the first embodiment and the two-terminal thyristor 19 used in the second and third embodiments to be described later will be described as the discharge switch elements.

ゲートのONやブレークオーバー電圧に達した後、放電スイッチ素子である、サイリスタ11や2端子サイリスタ19は短絡状態となり、充電用コンデンサ2に充電された電荷を放電する。このとき、放電電流として流れる電流は、サイリスタ11や2端子サイリスタ19が略短絡状態であり、サイリスタ11や2端子サイリスタ19の保持電流を満足する。そのため、サイリスタ11や2端子サイリスタ19が1度短絡すると充電用コンデンサ2は完全放電する。   After reaching the gate ON or breakover voltage, the discharge switch element thyristor 11 and the two-terminal thyristor 19 are short-circuited, and the charge charged in the charging capacitor 2 is discharged. At this time, the current flowing as the discharge current is that the thyristor 11 and the two-terminal thyristor 19 are in a substantially short-circuited state, and satisfies the holding current of the thyristor 11 and the two-terminal thyristor 19. Therefore, when the thyristor 11 and the two-terminal thyristor 19 are short-circuited once, the charging capacitor 2 is completely discharged.

そして、直列に接続されたトランス12の1次巻線12aに発生する逆起電力によって、充電用コンデンサ2は充電方向と逆に、例えば2Vの電圧まで充電される。この動作は、放電スイッチ素子であるサイリスタ11や2端子サイリスタ19の短絡を解除するために必要であり、これにより、充電用コンデンサ2の放電直後の抵抗1に流れる電流が上記保持電流以上であってもサイリスタ11や2端子サイリスタ19は確実に短絡を解除し、次のサイクルの充電用コンデンサ2への充電を開始することができる。   The charging capacitor 2 is charged to a voltage of, for example, 2V, opposite to the charging direction, by the counter electromotive force generated in the primary winding 12a of the transformer 12 connected in series. This operation is necessary in order to cancel the short circuit of the thyristor 11 and the two-terminal thyristor 19 that are the discharge switch elements, so that the current flowing through the resistor 1 immediately after the discharging of the charging capacitor 2 is greater than or equal to the above holding current. However, the thyristor 11 and the two-terminal thyristor 19 can reliably release the short circuit and start charging the charging capacitor 2 in the next cycle.

抵抗(第1の電流制限手段)1は、充電電流を制限するためのものであるものであり、充電回路にて充電用コンデンサ2の充電を行う際、充電動作の切り替えに関わらず充電電流が通過する。抵抗1は、充電回路のうち、入力電圧端子「+V」、抵抗100、充電用コンデンサ2、GND端子を順に接続してできる回路上に接続される。また抵抗1は、電圧印加回路のうち、充電用コンデンサ2、トランス12、サイリスタ11を順に接続してできる回路上にはない部位に、充電用コンデンサ2および抵抗100と直列に接続されている。   The resistor (first current limiting means) 1 is for limiting the charging current. When charging the charging capacitor 2 in the charging circuit, the charging current is not affected regardless of the switching of the charging operation. pass. The resistor 1 is connected to a circuit formed by sequentially connecting the input voltage terminal “+ V”, the resistor 100, the charging capacitor 2, and the GND terminal in the charging circuit. The resistor 1 is connected in series with the charging capacitor 2 and the resistor 100 in a portion of the voltage application circuit that is not on the circuit formed by connecting the charging capacitor 2, the transformer 12, and the thyristor 11 in order.

抵抗(第2の電流制限手段)100は、抵抗1と同じく、充電電流を制限するためのものであるが、充電用コンデンサ2の電圧値が、一定の電圧(基準電圧値)より低い状態では充電電流が通過し、基準電圧値より高い状態では、充電電流は通過しない。なおここでは、充電用コンデンサ2の電圧値が基準電圧値より低く、充電電流が抵抗1および抵抗100を通過する場合における充電電流を第1充電電流、充電用コンデンサ2の電圧値が基準電圧値より高く、充電電流が抵抗1を通過するが、抵抗100は通過しない場合における充電電流を第2充電電流と定義する。抵抗100は、充電回路のうち、入力電圧端子「+V」、抵抗1、充電用コンデンサ2、GND端子を順に接続してできる回路上に接続される。また抵抗100は、電圧印加回路のうち、充電用コンデンサ2、トランス12、サイリスタ11を順に接続してできる回路上にはない部位に、充電用コンデンサ2および抵抗1と直列に接続されている。さらに、抵抗100の両端にはスイッチ用のPNPトランジスタ(スイッチ用トランジスタ)101が接続されている。   The resistor (second current limiting means) 100 is for limiting the charging current, similar to the resistor 1, but in the state where the voltage value of the charging capacitor 2 is lower than a certain voltage (reference voltage value). When the charging current passes and is higher than the reference voltage value, the charging current does not pass. Here, when the voltage value of the charging capacitor 2 is lower than the reference voltage value and the charging current passes through the resistor 1 and the resistor 100, the charging current is the first charging current, and the voltage value of the charging capacitor 2 is the reference voltage value. The charging current when the charging current passes through the resistor 1 but does not pass through the resistor 100 is defined as a second charging current. The resistor 100 is connected to a circuit formed by sequentially connecting the input voltage terminal “+ V”, the resistor 1, the charging capacitor 2, and the GND terminal in the charging circuit. Further, the resistor 100 is connected in series with the charging capacitor 2 and the resistor 1 in a portion of the voltage application circuit that is not on the circuit formed by connecting the charging capacitor 2, the transformer 12, and the thyristor 11 in order. Further, a switch PNP transistor (switch transistor) 101 is connected to both ends of the resistor 100.

スイッチ用のPNPトランジスタ101は、充電用コンデンサ2の両端電圧の値が基準電圧値より低い状態においては、OFF状態となることで第2の電流制限手段に充電電流を通過させ、基準電圧値より高い状態においては、ON状態となることで、充電電流を第2の電流制限手段からバイパスさせることによって、第1充電電流と、第2充電電流とを切り替えるためのものである。スイッチ用のPNPトランジスタ101は、エミッタおよびコレクタが抵抗100の両端に、抵抗100と並列となるように接続されており、ベースがシャントレギュレータ102に接続されている。   When the value of the voltage across the charging capacitor 2 is lower than the reference voltage value, the switch PNP transistor 101 is turned off to pass the charging current through the second current limiting means, and from the reference voltage value In a high state, it is for switching a 1st charging current and a 2nd charging current by bypassing a charging current from a 2nd current limiting means by becoming an ON state. The switch PNP transistor 101 has an emitter and a collector connected to both ends of the resistor 100 in parallel with the resistor 100, and a base connected to the shunt regulator 102.

シャントレギュレータ(電圧検出手段)102は、充電用コンデンサ2の電圧値を検出するためのものであり、充電用コンデンサ2が充電されることで充電用コンデンサ2の両端電圧の値が上昇し、基準電圧値を上回るときに導通し、スイッチ用のPNPトランジスタ101をON状態とさせるものである。なお、本実施の形態1〜3においては、基準電圧値をV0と定義する。シャントレギュレータ102は、スイッチ用のPNPトランジスタ101とGNDとの間に設けられており、スイッチ用のPNPトランジスタ101のベースに接続されている。   The shunt regulator (voltage detection means) 102 is for detecting the voltage value of the charging capacitor 2, and when the charging capacitor 2 is charged, the value of the voltage across the charging capacitor 2 rises, and the reference It conducts when the voltage value is exceeded, and turns on the PNP transistor 101 for switching. In the first to third embodiments, the reference voltage value is defined as V0. The shunt regulator 102 is provided between the switch PNP transistor 101 and GND, and is connected to the base of the switch PNP transistor 101.

図1において動作を開始すると、充電用コンデンサ2の充電電流は、抵抗1を経由して充電用コンデンサ2に充電される。充電開始直後においては、充電用コンデンサ2の両端電圧の値は非常に低く、その値はシャントレギュレータ102の電圧値は、基準電圧値V0未満の値となるため、シャントレギュレータ102は導通せず、OFF状態である。それによって、スイッチ用のPNPトランジスタ101はOFF状態となるので、充電電流はスイッチ用のPNPトランジスタ101へと流入することはない。即ち、充電電流は抵抗100をバイパスすることなく、抵抗1と、抵抗100とを経由し、充電用コンデンサ2へと充電される。   When the operation starts in FIG. 1, the charging current of the charging capacitor 2 is charged to the charging capacitor 2 via the resistor 1. Immediately after the start of charging, the value of the voltage across the charging capacitor 2 is very low, and the voltage value of the shunt regulator 102 is less than the reference voltage value V0. Therefore, the shunt regulator 102 does not conduct, It is in the OFF state. As a result, the switching PNP transistor 101 is turned off, so that the charging current does not flow into the switching PNP transistor 101. That is, the charging current is charged to the charging capacitor 2 via the resistor 1 and the resistor 100 without bypassing the resistor 100.

このとき、抵抗1および抵抗100を通過し、充電用コンデンサ2を充電する電流、即ち第1充電電流の最大値Im1が、放電スイッチ素子であるサイリスタ11の保持電流I0未満となるように、抵抗100の値を設定する。上述したように、保持電流とは放電スイッチ素子が短絡状態を維持させるために必要な電流であり、保持電流未満の電流が流れる場合においては、サイリスタ11の両端電圧は非常に低くなっている。そのため、抵抗100の値を上記のように設定することで、第1充電電流によって充電用コンデンサ2が充電される状態において、サイリスタ11へと流れる充電電流の値は、確実にサイリスタ11の保持電流I0未満となり、サイリスタ11の短絡動作を解除することが可能である。   At this time, the current passing through the resistor 1 and the resistor 100 and charging the charging capacitor 2, that is, the maximum value Im1 of the first charging current is less than the holding current I0 of the thyristor 11 that is the discharge switch element. A value of 100 is set. As described above, the holding current is a current necessary for the discharge switch element to maintain a short-circuit state, and when a current less than the holding current flows, the voltage across the thyristor 11 is very low. Therefore, by setting the value of the resistor 100 as described above, in the state where the charging capacitor 2 is charged by the first charging current, the value of the charging current flowing to the thyristor 11 is surely the holding current of the thyristor 11. It becomes less than I0, and it is possible to cancel the short-circuit operation of the thyristor 11.

また、ある程度まで充電用コンデンサ2への充電がされていないときに、外来ノイズなどによって、意図しない形でサイリスタ11が短絡してしまった場合でも、充電用コンデンサ2の放電後、サイリスタ11は直ちに短絡を解除し、充電動作が再開されるため、充電用コンデンサ2への充電電流がサイリスタ11へ流入することによってサイリスタ11の短絡状態が持続してしまうといった不具合を回避できる。   Even when the charging capacitor 2 is not charged to some extent, even if the thyristor 11 is short-circuited in an unintended manner due to external noise or the like, the thyristor 11 immediately after the charging capacitor 2 is discharged. Since the short circuit is released and the charging operation is resumed, it is possible to avoid the problem that the short circuit state of the thyristor 11 is sustained when the charging current to the charging capacitor 2 flows into the thyristor 11.

その後、サイリスタ11の短絡が解除された状態から充電が開始されると、サイリスタ11の両端電圧が上昇する。即ち、充電用コンデンサ2の両端電圧が上昇する。そして、充電用コンデンサ2の両端電圧の値がシャントレギュレータ102の基準電圧値V0を上回ると、シャントレギュレータ102は導通しON状態となり、それに伴いスイッチ用のPNPトランジスタ101がON状態となる。   Thereafter, when charging is started from the state where the short circuit of the thyristor 11 is released, the voltage across the thyristor 11 rises. That is, the voltage across the charging capacitor 2 increases. When the value of the voltage across the charging capacitor 2 exceeds the reference voltage value V0 of the shunt regulator 102, the shunt regulator 102 is turned on and the switch PNP transistor 101 is turned on.

なお、シャントレギュレータ102に設定する基準電圧値V0は、例えば、2.5V等が挙げられるが、具体的には、サイリスタ11が短絡状態に切り替わる際の、サイリスタ11の両端電圧より高い値である必要がある。基準電圧値V0を上記のように設定することによって、サイリスタ11の短絡を確実に解除した後に、シャントレギュレータ102を導通させ、スイッチ用のPNPトランジスタ101を導通させることができる。   Note that the reference voltage value V0 set in the shunt regulator 102 is, for example, 2.5 V. Specifically, the reference voltage value V0 is higher than the voltage across the thyristor 11 when the thyristor 11 is switched to the short-circuit state. There is a need. By setting the reference voltage value V0 as described above, the shunt regulator 102 can be turned on and the switch PNP transistor 101 can be turned on after the short circuit of the thyristor 11 has been reliably released.

スイッチ用のPNPトランジスタ101がON状態になると、充電用コンデンサ2の充電電流はスイッチ用のPNPトランジスタ101を経由する。それによって、抵抗100はバイパスされ、抵抗1のみを経由した状態で、充電用コンデンサ2へと充電される。   When the switch PNP transistor 101 is turned on, the charging current of the charging capacitor 2 passes through the switch PNP transistor 101. As a result, the resistor 100 is bypassed and charged to the charging capacitor 2 through only the resistor 1.

そしてこのとき、抵抗1のみを通過し、充電用コンデンサ2を充電する電流、即ち第2充電電流の最大値Im2は、抵抗1の値を十分小さく設定することによって増加する。それに伴い、充電の速度は速くなり、サイリスタ11の短絡の周期、即ち放電周期を短くすることができる。   At this time, the current passing through only the resistor 1 and charging the charging capacitor 2, that is, the maximum value Im2 of the second charging current is increased by setting the value of the resistor 1 sufficiently small. Accordingly, the charging speed is increased, and the short-circuit cycle of the thyristor 11, that is, the discharge cycle can be shortened.

従って、イオン発生のサイクルを短くし、イオン発生量を多くすることが可能となる。   Accordingly, it is possible to shorten the ion generation cycle and increase the ion generation amount.

ここで重要なことは、ノイズ混入などによる誤動作防止のため、即ち、サイリスタ11の短絡を確実に解除するため、基準電圧値V0を基準に、第1充電電流および第2充電電流を切り替えることにある。   What is important here is to switch between the first charging current and the second charging current with reference to the reference voltage value V0 in order to prevent malfunction due to noise mixing or the like, that is, to reliably cancel the short circuit of the thyristor 11. is there.

つまり、充電用コンデンサ2の電圧値が、充電開始直後からシャントレギュレータ102の基準電圧値V0に至るまでの間は、最大電流値Im1がサイリスタ11の短絡状態を保持するために必要な保持電流I0未満の値である第1充電電流で充電する。そして、サイリスタ11の短絡状態が解除された状態、即ち充電用コンデンサ2の両端電圧が上昇したことをシャントレギュレータ102が検出し、充電用コンデンサ2の両端電圧の値が基準電圧値V0に達したところで、充電速度を高速化し、イオン発生量を増加させるために、最大電流値Im2が非常に大きな第2充電電流に切り替えるのである。   That is, the holding current I0 necessary for the maximum current value Im1 to maintain the short-circuited state of the thyristor 11 during the period from the start of charging until the voltage value of the charging capacitor 2 reaches the reference voltage value V0 of the shunt regulator 102. It charges with the 1st charging current which is a value less than. The shunt regulator 102 detects that the short-circuit state of the thyristor 11 has been released, that is, the voltage across the charging capacitor 2 has risen, and the voltage across the charging capacitor 2 has reached the reference voltage value V0. By the way, in order to increase the charging speed and increase the amount of ions generated, the maximum current value Im2 is switched to the second charging current that is very large.

第2充電電流による充電が開始すると、充電スピードが高速化し電圧が急激に上昇する。そして、抵抗5および6による分圧によって、充電用コンデンサ2の充電電圧がシャントレギュレータ3のリファレンス電圧に達したところで、シャントレギュレータ3がON状態となり、続いてトランジスタ4がON状態となる。そして、サイリスタ11のゲートに電圧が与えられ、サイリスタ11が短絡し、充電用コンデンサ2が放電する。   When charging by the second charging current is started, the charging speed is increased and the voltage is rapidly increased. Then, when the charging voltage of the charging capacitor 2 reaches the reference voltage of the shunt regulator 3 due to the voltage division by the resistors 5 and 6, the shunt regulator 3 is turned on, and then the transistor 4 is turned on. Then, a voltage is applied to the gate of the thyristor 11, the thyristor 11 is short-circuited, and the charging capacitor 2 is discharged.

充電用コンデンサ2が放電した後は、充電用コンデンサ2の電圧値は直ちに非常に低い状態に戻るため、充電用コンデンサ2への充電電流値は切り替え前の電流値、即ち第1充電電流に戻り、再び、サイリスタ11の短絡状態を維持させるのに必要な保持電流I0未満の電流値となるため、サイリスタ11の短絡が確実に解除された状態にて充電が再開される。上記一連の動作を繰り返すことによって、イオン発生量を多くし、かつ充電動作を確実なものとすることができる。   After the charging capacitor 2 is discharged, the voltage value of the charging capacitor 2 immediately returns to a very low state, so that the charging current value to the charging capacitor 2 returns to the current value before switching, that is, the first charging current. Again, since the current value is less than the holding current I0 necessary for maintaining the short circuit state of the thyristor 11, the charging is resumed in a state where the short circuit of the thyristor 11 is reliably released. By repeating the above series of operations, the amount of ion generation can be increased and the charging operation can be ensured.

図4(a)は、本発明のイオン発生装置の充電用コンデンサ2への充電電圧波形を示す図である。この図からも明らかであるように、上記充電電圧波形の傾きは、基準電圧値V0を境に急峻になっている。   Fig.4 (a) is a figure which shows the charging voltage waveform to the capacitor | condenser 2 for charging of the ion generator of this invention. As is clear from this figure, the slope of the charging voltage waveform is steep with respect to the reference voltage value V0.

また、図4(b)は、本発明のイオン発生装置の充電用コンデンサ2への充電電流の波形を示す図である。充電電流の値は、図4(a)に示す基準電圧値V0に対応する部分を境に大きくなり、その後は、図10(b)に示す波形とよく似た波形となっている。そして、放電周期の1周期を全うすると、充電電流の値は再び保持電流以下の値となっている。この「基準電圧値V0に対応する部分」における充電電流の傾きの変化が、第1充電電流から第2充電電流への切り替わりであると言える。   Moreover, FIG.4 (b) is a figure which shows the waveform of the charging current to the capacitor | condenser 2 for charging of the ion generator of this invention. The value of the charging current increases at the boundary corresponding to the reference voltage value V0 shown in FIG. 4A, and thereafter, the waveform is very similar to the waveform shown in FIG. Then, when one discharge cycle is completed, the value of the charging current is again equal to or less than the holding current. It can be said that the change in the slope of the charging current in the “portion corresponding to the reference voltage value V0” is the switching from the first charging current to the second charging current.

これによって、充電スピードを高速化し、放電周期を短くすることが可能である。また、放電完了後、充電電流の値は再び保持電流I0以下の値となるため、サイリスタの短絡の解除を確実に行うことができ、それによって、確実な充電動作の実施が可能となる。   As a result, the charging speed can be increased and the discharge cycle can be shortened. In addition, after the discharge is completed, the value of the charging current again becomes a value equal to or lower than the holding current I0. Therefore, the short circuit of the thyristor can be reliably released, and thereby the reliable charging operation can be performed.

従来の技術である図8の構成においては、サイリスタの短絡の状態に関わらず、放電周期Tにおける充電動作の全てを、サイリスタ11の短絡状態を保持するために必要な保持電流未満の値である定電流によって、充電用コンデンサ2の充電を行ってきた。そのため、充電速度の高速化によるイオン発生量の増加に関しては限界があった。   In the configuration of FIG. 8, which is the conventional technique, all charging operations in the discharge cycle T are less than the holding current necessary for maintaining the short-circuit state of the thyristor 11 regardless of the short-circuit state of the thyristor. The charging capacitor 2 has been charged with a constant current. Therefore, there has been a limit on the increase in the amount of ions generated by increasing the charging speed.

しかし、本発明の実施の構成によれば、サイリスタ11の短絡が解除されていない間は、抵抗1と、抵抗100の両方を通過し、かつ充電電流の最大値が放電スイッチ素子の保持電流より小さい第1充電電流によって充電用コンデンサ2を充電する。そして、サイリスタ11の短絡が解除された後は、抵抗100はスイッチ用のPNPトランジスタ101によってバイパスされ抵抗1のみを通過し、且つ充電電流の最大値が上記第1充電電流の最大値よりも大きい第2充電電流によって充電用コンデンサ2を充電する。このように、サイリスタ11の短絡状態に応じて、充電動作を切り替えることが可能な構成である。   However, according to the configuration of the present invention, while the short circuit of the thyristor 11 is not released, both the resistor 1 and the resistor 100 pass, and the maximum value of the charging current is greater than the holding current of the discharge switch element. The charging capacitor 2 is charged with a small first charging current. After the short circuit of the thyristor 11 is released, the resistor 100 is bypassed by the switching PNP transistor 101 and passes only through the resistor 1, and the maximum value of the charging current is larger than the maximum value of the first charging current. The charging capacitor 2 is charged by the second charging current. Thus, the charging operation can be switched according to the short-circuit state of the thyristor 11.

よって、抵抗1および抵抗100の合成抵抗が、第1充電電流を保持電流I0未満の値とするような値にさえ設定されていれば、抵抗1の値はどれだけ小さくしても問題はない。これによって、サイリスタ11の短絡が解除された後における第2充電電流の電流値を上昇させ、充電の速度を向上させることが可能である。   Therefore, as long as the combined resistance of the resistor 1 and the resistor 100 is set to a value that makes the first charging current less than the holding current I0, no matter how small the value of the resistor 1 is, there is no problem. . As a result, the current value of the second charging current after the short circuit of the thyristor 11 is released can be increased, and the charging speed can be improved.

従って、充電動作が確実で、かつイオン発生量が多いイオン発生装置の実現が可能となる。
〔実施の形態2〕
図2中、1、2、100、101、102で示される素子は、充電回路を構成している。図2中、2、12、19で示される素子は、電圧印加回路を構成している。
Therefore, it is possible to realize an ion generator that can reliably perform a charging operation and generate a large amount of ions.
[Embodiment 2]
In FIG. 2, elements indicated by 1, 2, 100, 101, and 102 constitute a charging circuit. In FIG. 2, elements indicated by 2, 12, and 19 constitute a voltage application circuit.

図2は放電スイッチ素子を2端子サイリスタ19で構成した例である。この場合においては、抵抗1のみを通過する第2充電電流は、ブレークオーバー電流(ブレークオーバー電流:2端子サイリスタの短絡動作を開始させるために必要な、2端子サイリスタに流す電流値)以上である構成とすることによって、短絡動作を確実に行う必要がある。   FIG. 2 shows an example in which the discharge switch element is composed of a two-terminal thyristor 19. In this case, the second charging current passing through only the resistor 1 is equal to or greater than the breakover current (breakover current: a current value flowing through the two-terminal thyristor necessary for starting the short-circuit operation of the two-terminal thyristor). It is necessary to perform short circuit operation reliably by setting it as a structure.

それ以外は図1の構成と同じであるので説明を省略する。
〔実施の形態3〕
図3中、2、100、101、102、20、21、23、24、26、28で示される素子は、充電回路を構成している。図3中、2、12、19で示される素子は、電圧印加回路を構成している。
The rest of the configuration is the same as that of FIG.
[Embodiment 3]
In FIG. 3, elements indicated by 2, 100, 101, 102, 20, 21, 23, 24, 26, and 28 constitute a charging circuit. In FIG. 3, elements indicated by 2, 12, 19 constitute a voltage application circuit.

図3は、従来の構成である図8において本発明を実施した例である。言い換えれば、第1の電流制限手段は抵抗ではなく、スイッチ用トランジスタ26、制御用トランジスタ24、電流検出抵抗としてのヒューズ抵抗20、比較回路としてのオペアンプ21、さらに、スイッチ用ダイオードであるON/OFF制御用ダイオード22、スイッチ用抵抗であるプルアップ抵抗25、および素子23からなる。   FIG. 3 shows an example in which the present invention is implemented in FIG. 8 having a conventional configuration. In other words, the first current limiting means is not a resistor, but a switch transistor 26, a control transistor 24, a fuse resistor 20 as a current detection resistor, an operational amplifier 21 as a comparison circuit, and an ON / OFF switch diode. It comprises a control diode 22, a pull-up resistor 25 that is a switch resistor, and an element 23.

本実施の形態3における第1の電流制限手段は、定電流にて充電用コンデンサ2を充電することができる回路(定電流回路)として構成されている。   The first current limiting means in the third embodiment is configured as a circuit (constant current circuit) that can charge the charging capacitor 2 with a constant current.

ここで、定電流による充電動作の原理について、図3を用いて説明する。   Here, the principle of the charging operation using the constant current will be described with reference to FIG.

まず、図8において、ON/OFF端子がGNDに接続されているとする。このときには、オペアンプ21の反転入力端子の電圧はON/OFF制御用ダイオード22でON/OFF端子方向への流れを阻止しているため、定電流制御に影響がない。   First, in FIG. 8, it is assumed that the ON / OFF terminal is connected to GND. At this time, the voltage at the inverting input terminal of the operational amplifier 21 is prevented from flowing in the direction of the ON / OFF terminal by the ON / OFF control diode 22, and therefore there is no influence on the constant current control.

ここでオペアンプ21の非反転入力端子は、素子23により、常にその電圧値が一定となっている。一方、オペアンプ21の反転入力端子に接続されたヒューズ抵抗20に初めは電流が流れていないため、オペアンプ21の反転入力端子は電圧が低くなっている。   Here, the voltage value of the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21 is always constant by the element 23. On the other hand, since no current initially flows through the fuse resistor 20 connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 21, the voltage at the inverting input terminal of the operational amplifier 21 is low.

従って、反転入力端子の電圧は非反転入力端子の電圧より低くなり、オペアンプ21の出力はプラス方向へと変化する。この変化は、制御用トランジスタ24のベース電流を増加させ、制御用トランジスタ24はON状態へと移行し、スイッチ用トランジスタ26のベース電流が流れることでスイッチ用トランジスタ26はON状態へと移行し、充電用コンデンサ2への充電電流を増加させる。   Therefore, the voltage at the inverting input terminal becomes lower than the voltage at the non-inverting input terminal, and the output of the operational amplifier 21 changes in the positive direction. This change increases the base current of the control transistor 24, the control transistor 24 shifts to the ON state, and the base current of the switch transistor 26 flows, so that the switch transistor 26 shifts to the ON state. The charging current to the charging capacitor 2 is increased.

上記充電電流の増加はヒューズ抵抗20に流れる電流の増加であるため、ヒューズ抵抗20の両端電圧が増加し、オペアンプ21の反転入力端子の電圧が上昇する。そして、反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧より高くなると、オペアンプ21の出力はマイナス方向へ変化する。このことで、制御用トランジスタ24のベース電流は減少し、制御用トランジスタ24はOFF状態へと移行し、スイッチ用トランジスタ26のベース電流が減少することでスイッチ用トランジスタ26はOFF状態へ移行し、充電用コンデンサ2への充電電流を減少させる。   Since the increase in the charging current is an increase in the current flowing through the fuse resistor 20, the voltage across the fuse resistor 20 increases and the voltage at the inverting input terminal of the operational amplifier 21 increases. When the voltage at the inverting input terminal becomes higher than the voltage at the non-inverting input terminal, the output of the operational amplifier 21 changes in the negative direction. As a result, the base current of the control transistor 24 decreases, the control transistor 24 shifts to the OFF state, and the base current of the switch transistor 26 decreases, so that the switch transistor 26 shifts to the OFF state. The charging current to the charging capacitor 2 is reduced.

上記充電電流の減少はヒューズ抵抗20に流れる電流の減少であるため、ヒューズ抵抗20の両端電圧が減少し、オペアンプ21の反転入力端子の電圧が減少する。そして上述の通り、オペアンプ21の反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧より低いため、オペアンプ21の出力はプラス方向へ変化し、制御用トランジスタ24のON状態への移行とスイッチ用トランジスタ26のON状態への移行となり、充電用コンデンサ2の充電電流の増加となる。   Since the decrease in the charging current is a decrease in the current flowing through the fuse resistor 20, the voltage across the fuse resistor 20 decreases and the voltage at the inverting input terminal of the operational amplifier 21 decreases. As described above, since the voltage at the inverting input terminal of the operational amplifier 21 is lower than the voltage at the non-inverting input terminal, the output of the operational amplifier 21 changes in the positive direction, and the control transistor 24 shifts to the ON state and the switching transistor 26. , The charging current of the charging capacitor 2 is increased.

つまり、オペアンプ21の反転入力端子が非反転入力端子より低い場合は充電電流が増加し、反転入力端子が非反転入力端子より高い場合は充電電流が減少する。そして、その充電電流の変化はオペアンプ21の反転入力端子の変化となって充電電流を制御するため、オペアンプ21の反転入力端子は素子23の電圧と同一となるようにバランスされる。即ち、充電用コンデンサ2の充電電流は定電流に制御される。このことから、入力電圧端子「+V」の電圧が変化しても、充電電流が一定となるように制御されることが判る。即ち、充電電流は下記の式で示される。
充電電流=(基準電圧)/(ヒューズ抵抗20の抵抗値)
次に、図8において、ON/OFF端子が開放している場合、入力電圧端子「+V」によって、プルアップ抵抗25およびON/OFF制御用ダイオード22を通じてオペアンプ21の反転入力端子電圧を引き上げる。なお、このとき、オペアンプ21の反転入力端子の電圧が素子23の電圧(オペアンプ21の非反転入力端子の電圧)を超えるよう種々の定数を設定する。即ち、図8において、プルアップ抵抗25を流れる電流の経路は、入力電圧端子「+V」、プルアップ抵抗25、ON/OFF制御用ダイオード22、抵抗28、ヒューズ抵抗20、GNDという順番になる。但し、オペアンプ21の反転入力端子の電流は微小であるため省略している。
That is, the charging current increases when the inverting input terminal of the operational amplifier 21 is lower than the non-inverting input terminal, and the charging current decreases when the inverting input terminal is higher than the non-inverting input terminal. Then, since the change in the charging current becomes a change in the inverting input terminal of the operational amplifier 21 to control the charging current, the inverting input terminal of the operational amplifier 21 is balanced so as to be equal to the voltage of the element 23. That is, the charging current of the charging capacitor 2 is controlled to a constant current. From this, it can be seen that the charging current is controlled to be constant even when the voltage at the input voltage terminal “+ V” changes. That is, the charging current is expressed by the following equation.
Charging current = (reference voltage) / (resistance value of fuse resistor 20)
Next, in FIG. 8, when the ON / OFF terminal is open, the inverting input terminal voltage of the operational amplifier 21 is pulled up through the pull-up resistor 25 and the ON / OFF control diode 22 by the input voltage terminal “+ V”. At this time, various constants are set so that the voltage at the inverting input terminal of the operational amplifier 21 exceeds the voltage of the element 23 (the voltage at the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21). That is, in FIG. 8, the path of the current flowing through the pull-up resistor 25 is in the order of the input voltage terminal “+ V”, the pull-up resistor 25, the ON / OFF control diode 22, the resistor 28, the fuse resistor 20, and GND. However, since the current at the inverting input terminal of the operational amplifier 21 is very small, it is omitted.

上記の条件で、オペアンプ21の反転入力端子電圧が、オペアンプ21の非反転入力端子電圧より大きくなるように、入力電圧端子「+V」の電圧、オペアンプ21の非反転入力端子電圧、抵抗28・ヒューズ抵抗20の各値に対し、プルアップ抵抗25の値を設定すればよい。このようにして、ON/OFF端子をオープンにしたときにはオペアンプ21の出力はローレベルとなり、制御用トランジスタ24はOFFとなり、スイッチ用トランジスタ26はOFFとなるので、充電用コンデンサ2への充電が停止する。   Under the above conditions, the voltage of the input voltage terminal “+ V”, the voltage of the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21, the resistor 28 and the fuse are set so that the inverting input terminal voltage of the operational amplifier 21 is larger than the non-inverting input terminal voltage of the operational amplifier 21. The value of the pull-up resistor 25 may be set for each value of the resistor 20. Thus, when the ON / OFF terminal is opened, the output of the operational amplifier 21 is at a low level, the control transistor 24 is turned off, and the switch transistor 26 is turned off, so that charging to the charging capacitor 2 is stopped. To do.

なおここで、素子23の電圧の値は、
(素子23の電圧)<(入力電圧端子「+V」の端子電圧の最小値)−(充電用コンデンサ2の最大充電電圧)−(スイッチ用トランジスタ26のON時の飽和電圧)
で表される。
Here, the value of the voltage of the element 23 is
(Voltage of element 23) <(Minimum value of terminal voltage of input voltage terminal “+ V”) − (Maximum charging voltage of charging capacitor 2) − (Saturation voltage when switching transistor 26 is ON)
It is represented by

例えば、車載用バッテリー駆動等であり、入力電圧の要求が10V〜16V等の場合として、充電用コンデンサ2の最大充電電圧(サイリスタ11が短絡する直前の電圧)を例えば8.5Vと設定し、トランジスタ26の飽和電圧が0.3Vであるとすれば、上式の右辺は、
10−8.5−0.3=1.2
となる。よってこの場合、素子23の電圧は、例えば、1Vとすればよい。
For example, in the case of vehicle-mounted battery drive, etc., where the input voltage requirement is 10V to 16V, etc., the maximum charging voltage of the charging capacitor 2 (the voltage immediately before the thyristor 11 is short-circuited) is set to 8.5V, for example. If the saturation voltage of the transistor 26 is 0.3 V, the right side of the above equation is
10-8.5-0.3 = 1.2
It becomes. Therefore, in this case, the voltage of the element 23 may be 1 V, for example.

なおここでは、「オペアンプ21の反転入力端子は基準電圧と同一となる」としているが、これは、逆にいえば、本発明が解決しようとする課題として挙げた事項が実用上問題ない程度となるように、充電用コンデンサ2の充電電流が「定電流」の様相を呈する結果となれば良く、その意味を超えて厳密に同一になる必要はない。(なお、厳密に同一であってもよい)即ち、「課題を解決できる程度に」同一であれば構わない。これらの程度は、装置の設計時に任意に決めることができる。   Note that, here, “the inverting input terminal of the operational amplifier 21 is the same as the reference voltage”, but conversely, the matters listed as problems to be solved by the present invention are not problematic in practice. Thus, it is sufficient that the charging current of the charging capacitor 2 exhibits a “constant current” aspect, and it is not necessary to be exactly the same beyond the meaning. (It may be exactly the same.) That is, it may be the same as long as it “can solve the problem”. These degrees can be arbitrarily determined at the time of designing the apparatus.

また、放電スイッチ素子は図2と同様に、2端子サイリスタ19で構成されている。   Further, the discharge switch element is composed of a two-terminal thyristor 19 as in FIG.

図8の構成においては、放電スイッチ素子の誤動作による不具合を避けるため、定電流回路の電流値は、図11(b)に示すように、放電スイッチ素子の保持電流I0未満である必要があった。   In the configuration of FIG. 8, the current value of the constant current circuit needs to be less than the holding current I0 of the discharge switch element as shown in FIG. 11B in order to avoid problems due to malfunction of the discharge switch element. .

しかしながら、本実施の形態3の構成においてはその制限はなく、定電流の電流値を大きく設定することが可能であり、本実施の形態3は上記実施の形態1、2と同様に、第2充電電流は放電スイッチ素子の保持電流よりも大きな値であっても構わない。   However, in the configuration of the third embodiment, there is no limitation, and the current value of the constant current can be set large, and the third embodiment is the same as the second and second embodiments described above. The charging current may be larger than the holding current of the discharge switch element.

図5(a)は、本実施の形態3の構成における、本発明のイオン発生装置の充電用コンデンサへの充電電圧波形を示す図である。図4(a)とは異なり、基準電圧値V0にて充電電流が切り替わった後の充電電圧の波形は直線形になっている。   FIG. 5 (a) is a diagram showing a charging voltage waveform to the charging capacitor of the ion generator of the present invention in the configuration of the third embodiment. Unlike FIG. 4A, the waveform of the charging voltage after the charging current is switched at the reference voltage value V0 is linear.

また、図5(b)は、本実施の形態3の構成における、本発明のイオン発生装置の充電用コンデンサ2への充電電流の波形を示す図である。第1充電電流の最大値は、2端子サイリスタの保持電流V0よりも小さいIm3、第2充電電流の最大値(定電流であるため、最大値=定電流値である)は、2端子サイリスタの保持電流V0よりも大きいIm4であり、充電電流の値は基準電圧値V0を境に、上記第1充電電流と、第2充電電流とが切り替わる。放電周期の1周期を全うすると、第1充電電流へと戻り、充電電流の値は再び保持電流I0以下の値となっている。   FIG. 5B is a diagram showing a waveform of the charging current to the charging capacitor 2 of the ion generator of the present invention in the configuration of the third embodiment. The maximum value of the first charging current is Im3 which is smaller than the holding current V0 of the two-terminal thyristor, and the maximum value of the second charging current (because it is a constant current, the maximum value = constant current value) is Im4 is larger than the holding current V0, and the value of the charging current is switched between the first charging current and the second charging current at the reference voltage value V0. When one discharge cycle is completed, the charge current returns to the first charge current, and the value of the charge current is again equal to or less than the holding current I0.

上記の構成によって、充電動作が確実で、かつ放電スイッチ素子がON状態に切り替わった後の充電電流の波形は、図5(b)に示すように定電流となっている。そして、それによって充電波形は、図5(a)に示すような直線形となるため、イオン発生のサイクルをさらに短くすることができる。   With the above configuration, the charging operation is reliable and the waveform of the charging current after the discharge switch element is switched to the ON state is a constant current as shown in FIG. As a result, the charging waveform has a linear shape as shown in FIG. 5A, so that the ion generation cycle can be further shortened.

従って、上記の構成により、充電はさらに速くなり、イオン発生量がさらに多い構成のイオン発生装置の実現が可能となる。   Therefore, according to the above-described configuration, charging is further accelerated, and an ion generator having a configuration in which the amount of generated ions is further increased can be realized.

なお、上記の各実施の形態では、充電電流が上記所定の周期の1周期内において、第1充電電流と、第2充電電流との2段階に切り替わる構成である。しかしながら、本発明のイオン発生装置および空気調節装置において充電電流を切り替える場合、必要であれば充電電流を3段階以上に切り替える構成であっても構わない。   In each of the above-described embodiments, the charging current is switched to two stages of the first charging current and the second charging current within one cycle of the predetermined cycle. However, when the charging current is switched in the ion generator and the air conditioner of the present invention, the charging current may be switched between three or more stages if necessary.

また、上記実施の形態1〜3における第2充電電流の最大値は、放電スイッチ素子の保持電流よりも大きい値となっている。しかしながら、本発明においては、第2充電電流の最大値が、第1充電電流の最大値よりも大きい構成でさえあれば、従来の技術と比べ、放電周期を短くすることが可能である。そのため第2充電電流の最大値は、必ずしも放電スイッチ素子の保持電流よりも大きな値である必要は無い。但し、第2充電電流の最大値は、放電スイッチ素子の保持電流に限定されないこと、そして第2充電電流の最大値が大きいほど放電周期が短くなることを考慮すると、第2充電電流の最大値は、放電スイッチ素子の保持電流よりも大きい値であることがより好ましい。   In the first to third embodiments, the maximum value of the second charging current is larger than the holding current of the discharge switch element. However, in the present invention, as long as the maximum value of the second charging current is larger than the maximum value of the first charging current, the discharge cycle can be shortened as compared with the conventional technique. For this reason, the maximum value of the second charging current does not necessarily have to be larger than the holding current of the discharge switch element. However, in consideration of the fact that the maximum value of the second charging current is not limited to the holding current of the discharge switch element, and that the discharging period becomes shorter as the maximum value of the second charging current is larger, Is more preferably larger than the holding current of the discharge switch element.

また、上記実施の形態1〜3では、第2の電流制限手段に抵抗を使用している。しかしながら、本発明における第2の電流制限手段は必ずしも抵抗で構成される必要は無い。即ち、本発明における第2の電流制限手段は、第1充電電流が通過し、第2充電電流がバイパスされることによって、充電電流が切り替わるような構成でさえあれば、どのような構成であっても構わない。このような構成には例えば、第1充電電流の最大値が放電スイッチ素子の保持電流未満になるという条件を満たす定電流ダイオード等が挙げられる。   In the first to third embodiments, a resistor is used as the second current limiting unit. However, the second current limiting means in the present invention does not necessarily need to be constituted by a resistor. That is, the second current limiting means in the present invention is of any configuration as long as the charging current is switched by passing the first charging current and bypassing the second charging current. It doesn't matter. Examples of such a configuration include a constant current diode that satisfies the condition that the maximum value of the first charging current is less than the holding current of the discharge switch element.

また、上記実施の形態3では、定電流にて充電用コンデンサ2を充電するための手段として、図8に示す回路を用いている。しかしながら、本発明のイオン発生装置および空気調節装置において、定電流にて充電用コンデンサ2を充電する場合、必ずしも上記の構成にする必要はない。即ち、充電用コンデンサの充電の際、第2充電電流が定電流にて充電用コンデンサを充電することが可能である構成であれば、どのような構成であっても構わない。   In the third embodiment, the circuit shown in FIG. 8 is used as means for charging the charging capacitor 2 with a constant current. However, in the ion generator and the air conditioner of the present invention, when the charging capacitor 2 is charged with a constant current, the above-described configuration is not necessarily required. That is, any configuration can be used as long as the second charging current can be charged with a constant current when charging the charging capacitor.

本発明に係るイオン発生装置は、例えばイオン発生装置を用いて空気を調節する空気調節装置において、該イオン発生装置を使用することができる。これは、動作が確実でイオン発生量を多く設定できる空気調節装置の実現に好適である。   The ion generator according to the present invention can be used in, for example, an air conditioner that regulates air using an ion generator. This is suitable for the realization of an air conditioner that can operate reliably and can set a large amount of ion generation.

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宣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。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. The form is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、空気調節装置のような用途にも適用できる。   The present invention can also be applied to uses such as an air conditioner.

本発明の実施形態を示すものであり、実施の形態1に係るイオン発生装置の一構成例を示す回路図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention and is a circuit diagram illustrating a configuration example of an ion generator according to a first embodiment. 本発明の実施形態を示すものであり、実施の形態2に係るイオン発生装置の一構成例を示す回路図である。1, showing an embodiment of the present invention, is a circuit diagram illustrating a configuration example of an ion generator according to Embodiment 2. FIG. 本発明の実施形態を示すものであり、実施の形態3に係るイオン発生装置の一構成例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of the configuration of an ion generator according to Embodiment 3 in accordance with an embodiment of the present invention. (a)本発明のイオン発生装置の充電用コンデンサへの充電電圧波形を示す図であり、(b)本発明のイオン発生装置の充電用コンデンサへの充電電流の波形を示す図である。(A) It is a figure which shows the charging voltage waveform to the charging capacitor of the ion generator of this invention, (b) It is a figure which shows the waveform of the charging current to the charging capacitor of the ion generator of this invention. (a)本発明のイオン発生装置の充電用コンデンサへの充電電圧波形を示す図であり、(b)本発明のイオン発生装置の充電用コンデンサへの充電電流の波形を示す図である。(A) It is a figure which shows the charging voltage waveform to the charging capacitor of the ion generator of this invention, (b) It is a figure which shows the waveform of the charging current to the charging capacitor of the ion generator of this invention. 従来のイオン発生装置の一構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one structural example of the conventional ion generator. 従来のイオン発生装置の他の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other structural example of the conventional ion generator. 従来のイオン発生装置のさらに他の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other structural example of the conventional ion generator. 従来のイオン発生装置のさらに他の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other structural example of the conventional ion generator. (a)従来のイオン発生装置の充電用コンデンサへの充電電圧波形を示す図であり、(b)従来のイオン発生装置の充電用コンデンサへの充電電流の波形を示す図である。(A) It is a figure which shows the charging voltage waveform to the charging capacitor of the conventional ion generator, (b) It is a figure which shows the waveform of the charging current to the charging capacitor of the conventional ion generator. (a)従来のイオン発生装置の充電用コンデンサへの充電電圧波形を示す図であり、(b)従来のイオン発生装置の充電用コンデンサへの充電電流の波形を示す図である。(A) It is a figure which shows the charging voltage waveform to the charging capacitor of the conventional ion generator, (b) It is a figure which shows the waveform of the charging current to the charging capacitor of the conventional ion generator.

符号の説明Explanation of symbols

1 抵抗(充電回路、第1の電流制限手段)
2 充電用コンデンサ(充電回路、電圧印加回路)
3 シャントレギュレータ(電圧印加回路)
4 トランジスタ(電圧印加回路)
5 抵抗(電圧印加回路)
6 抵抗(電圧印加回路)
7 コンデンサ(電圧印加回路)
8 抵抗(電圧印加回路)
9 抵抗(電圧印加回路)
10 ダイオード(電圧印加回路)
11 サイリスタ(放電スイッチ素子、電圧印加回路)
12a トランス1次巻線
12b トランス2次巻線
13 イオン発生素子
14 リレー
15 ダイオード
19 2端子サイリスタ
21 オペアンプ(比較回路、充電回路)
22 ON/OFF制御用ダイオード(スイッチ用ダイオード)
23 素子(充電回路)
24 制御用トランジスタ(充電回路)
25 プルアップ抵抗(スイッチ用抵抗)
26 スイッチ用トランジスタ(充電回路)
28 抵抗(充電回路)
100 抵抗(充電回路、第2の電流制限手段)
101 スイッチ用トランジスタ(充電回路)
102 シャントレギュレータ(充電回路)
1 resistance (charging circuit, first current limiting means)
2 Charging capacitor (charging circuit, voltage application circuit)
3 Shunt regulator (voltage application circuit)
4 Transistors (voltage application circuit)
5 Resistance (voltage application circuit)
6 Resistance (voltage application circuit)
7 Capacitor (voltage application circuit)
8 Resistance (voltage application circuit)
9 Resistance (voltage application circuit)
10 Diode (voltage application circuit)
11 Thyristor (Discharge switch element, voltage application circuit)
12a Transformer primary winding 12b Transformer secondary winding 13 Ion generating element 14 Relay 15 Diode 19 Two-terminal thyristor 21 Operational amplifier (comparison circuit, charging circuit)
22 ON / OFF control diode (switch diode)
23 elements (charging circuit)
24 Control transistor (charging circuit)
25 Pull-up resistor (switch resistor)
26 Transistor for switch (charging circuit)
28 Resistance (charging circuit)
100 resistance (charging circuit, second current limiting means)
101 Switch transistor (charging circuit)
102 Shunt regulator (charging circuit)

Claims (14)

放電により所定の周期でイオンを発生するイオン発生素子と、
充電用コンデンサを充電電流にて充電する充電回路と、
上記充電用コンデンサに充電された充電電圧が所定の値に達した時に上記充電用コンデンサを放電させる放電スイッチ素子を有し、該放電によって、イオン発生に必要な電圧を上記イオン発生素子に印加する電圧印加回路と、を備えたイオン発生装置において、
上記充電電流が上記所定の周期の1周期内において2段階に切り替わり、
上記充電電流が、基準電圧値に対する、上記充電用コンデンサの両端電圧の値の高低に応じて2段階に切り替わり、
上記充電電流は、
その最大電流値が、上記放電スイッチ素子の短絡動作を保持する最小電流値よりも小さい第1充電電流と、
その最大電流値が、上記第1充電電流の最大電流値よりも大きい第2充電電流と、を有し、
上記第1充電電流および第2充電電流によって、上記充電電流が上記所定の周期の1周期内において2段階に切り替わることを特徴とするイオン発生装置。
An ion generating element that generates ions at a predetermined cycle by discharge;
A charging circuit that charges the charging capacitor with a charging current;
A discharge switch element that discharges the charging capacitor when a charging voltage charged in the charging capacitor reaches a predetermined value, and a voltage necessary for generating ions is applied to the ion generating element by the discharge; In an ion generator comprising a voltage application circuit,
The charge current switches to 2-step in one cycle of the predetermined cycle,
The charging current is switched in two steps according to the value of the voltage across the charging capacitor with respect to a reference voltage value,
The charging current is
A first charging current whose maximum current value is smaller than a minimum current value for maintaining the short-circuit operation of the discharge switch element;
A second charging current having a maximum current value larger than the maximum current value of the first charging current;
The ion generator is characterized in that the charging current is switched in two stages within one cycle of the predetermined cycle by the first charging current and the second charging current.
上記放電スイッチ素子が、短絡動作開始後、該放電スイッチ素子に所定値以上の電流が流れることにより、自身の短絡動作を保持する機能を有する素子であることを特徴とする請求項1に記載のイオン発生装置。  2. The element according to claim 1, wherein the discharge switch element has a function of maintaining its own short-circuit operation when a current of a predetermined value or more flows through the discharge switch element after the start of the short-circuit operation. Ion generator. 上記基準電圧値は、上記放電スイッチ素子の短絡動作時における素子の両端電圧より高い電圧であり、該基準電圧値を境に、上記充電電流が切り替わ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。  The said reference voltage value is a voltage higher than the both-ends voltage of the element at the time of the short circuit operation | movement of the said discharge switch element, The said charging current switches on the boundary of this reference voltage value, It is characterized by the above-mentioned. Ion generator. 上記第2充電電流の最大電流値が、上記放電スイッチ素子の短絡状態を保持する電流値よりも大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のイオン発生装置。  The ion generator according to any one of claims 1 to 3, wherein a maximum current value of the second charging current is larger than a current value for maintaining a short-circuit state of the discharge switch element. 上記充電回路は、  The charging circuit is
上記充電用コンデンサへの充電の際に、上記第1充電電流及び第2充電電流が通過する第1の電流制限手段と、  A first current limiting means through which the first charging current and the second charging current pass when charging the charging capacitor;
上記充電用コンデンサへの充電の際に、上記第1充電電流が通過し、上記第1の電流制限手段に直列接続される第2の電流制限手段と、  When charging the charging capacitor, second current limiting means through which the first charging current passes and connected in series to the first current limiting means;
上記第1充電電流と上記第2充電電流とを切り替えるためのスイッチ用トランジスタと、  A switching transistor for switching between the first charging current and the second charging current;
上記充電用コンデンサの両端電圧の値を検出するための電圧検出手段と、を備え、  Voltage detecting means for detecting the value of the voltage across the charging capacitor, and
上記第2の電流制限手段の両端には、上記スイッチ用トランジスタのエミッタとコレクタとが並列に接続されており、  The emitter and collector of the switch transistor are connected in parallel to both ends of the second current limiting means,
上記電圧検出手段には、上記スイッチ用トランジスタのベースが直列に接続されており、  The voltage detection means has a base of the switch transistor connected in series,
上記電圧検出手段が上記基準電圧値よりも低い値を検出した状態においては、上記スイッチ用トランジスタをOFF状態とすると共に、上記充電電流は、上記第1の電流制限手段および第2の電流制限手段を通過し、  In a state where the voltage detecting means detects a value lower than the reference voltage value, the switching transistor is turned off, and the charging current is the first current limiting means and the second current limiting means. Pass through
上記電圧検出手段が上記基準電圧値よりも高い値を検出した状態においては、上記スイッチ用トランジスタをON状態とすると共に、上記充電電流は、上記第2の電流制限手段をバイパスし、上記第1の電流制限手段を通過する状態とすることで、上記充電電流が2段階に切り替わることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のイオン発生装置。  In a state where the voltage detection means detects a value higher than the reference voltage value, the switch transistor is turned on, and the charging current bypasses the second current limiting means, 5. The ion generator according to claim 1, wherein the charging current is switched in two stages by passing the current limiting means.
上記第2の電流制限手段が抵抗であることを特徴とする請求項5に記載のイオン発生装置。  6. The ion generator according to claim 5, wherein the second current limiting means is a resistor. 上記放電スイッチ素子が、ゲート端子にトリガを与えることにより短絡動作を開始するサイリスタであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のイオン発生装置。  The ion generator according to any one of claims 1 to 6, wherein the discharge switch element is a thyristor that starts a short-circuit operation by applying a trigger to a gate terminal. 上記放電スイッチ素子が、素子の両端電圧があらかじめ定められた値以上になると短絡動作を開始する2端子サイリスタであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のイオン発生装置。  The ion generator according to any one of claims 1 to 6, wherein the discharge switch element is a two-terminal thyristor that starts a short-circuit operation when a voltage across the element exceeds a predetermined value. . 上記第2充電電流の電流値が、上記2端子サイリスタの短絡動作を開始させるために最低限必要な電流値以上であることを特徴とする請求項8に記載のイオン発生装置。  9. The ion generator according to claim 8, wherein a current value of the second charging current is equal to or greater than a minimum current value required to start a short-circuit operation of the two-terminal thyristor. 上記第2充電電流は、定電流であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のイオン発生装置。  The ion generator according to claim 1, wherein the second charging current is a constant current. 放電により所定の周期でイオンを発生するイオン発生素子と、  An ion generating element that generates ions at a predetermined cycle by discharge;
充電用コンデンサを充電電流にて充電する充電回路と、  A charging circuit that charges the charging capacitor with a charging current;
上記充電用コンデンサに充電された充電電圧が所定の値に達した時に上記充電用コンデンサを放電させる放電スイッチ素子を有し、該放電によって、イオン発生に必要な電圧を上記イオン発生素子に印加する電圧印加回路と、を備えたイオン発生装置において、  A discharge switch element that discharges the charging capacitor when a charging voltage charged in the charging capacitor reaches a predetermined value, and a voltage necessary for generating ions is applied to the ion generating element by the discharge; In an ion generator comprising a voltage application circuit,
上記充電電流が上記所定の周期の1周期内において2段階に切り替わり、  The charging current is switched in two stages within one cycle of the predetermined cycle,
上記充電電流は、  The charging current is
その最大電流値が、上記放電スイッチ素子の短絡動作を保持する最小電流値よりも小さい第1充電電流と、  A first charging current whose maximum current value is smaller than a minimum current value for maintaining the short-circuit operation of the discharge switch element;
その最大電流値が、上記第1充電電流の最大電流値よりも大きい第2充電電流と、を有し、  A second charging current having a maximum current value larger than the maximum current value of the first charging current;
上記第1充電電流および第2充電電流によって、上記充電電流が上記所定の周期の1周期内において2段階に切り替わり、  By the first charging current and the second charging current, the charging current is switched in two stages within one cycle of the predetermined cycle,
上記充電回路は、  The charging circuit is
上記充電用コンデンサへの充電の際に、上記第1充電電流及び第2充電電流が通過する第1の電流制限手段と、  A first current limiting means through which the first charging current and the second charging current pass when charging the charging capacitor;
上記充電用コンデンサへの充電の際に、上記第1充電電流が通過し、上記第1の電流制限手段に直列接続される第2の電流制限手段と、  When charging the charging capacitor, second current limiting means through which the first charging current passes and connected in series to the first current limiting means;
上記第1充電電流と上記第2充電電流とを切り替えるためのスイッチ用トランジスタと、  A switching transistor for switching between the first charging current and the second charging current;
上記充電用コンデンサの両端電圧の値を検出するための電圧検出手段と、を備え、  Voltage detecting means for detecting the value of the voltage across the charging capacitor, and
上記第2の電流制限手段の両端には、上記スイッチ用トランジスタのエミッタとコレクタとが並列に接続されており、  The emitter and collector of the switch transistor are connected in parallel to both ends of the second current limiting means,
上記電圧検出手段には、上記スイッチ用トランジスタのベースが直列に接続されており、  The voltage detection means has a base of the switch transistor connected in series,
上記電圧検出手段が基準電圧値よりも低い値を検出した状態においては、上記スイッチ用トランジスタをOFF状態とすると共に、上記充電電流は、上記第1の電流制限手段および第2の電流制限手段を通過し、  In a state where the voltage detecting means detects a value lower than a reference voltage value, the switching transistor is turned off, and the charging current is supplied to the first current limiting means and the second current limiting means. Pass through
上記電圧検出手段が上記基準電圧値よりも高い値を検出した状態においては、上記スイッチ用トランジスタをON状態とすると共に、上記充電電流は、上記第2の電流制限手段をバイパスし、上記第1の電流制限手段を通過する状態とすることで、上記充電電流が2段階に切り替わることを特徴とするイオン発生装置。  In a state where the voltage detection means detects a value higher than the reference voltage value, the switch transistor is turned on, and the charging current bypasses the second current limiting means, The ion generating device is characterized in that the charging current is switched in two stages by passing through the current limiting means.
上記第2充電電流の最大電流値が、上記放電スイッチ素子の短絡状態を保持する電流値よりも大きいことを特徴とする請求項11に記載のイオン発生装置。  The ion generator according to claim 11, wherein a maximum current value of the second charging current is larger than a current value for maintaining a short-circuit state of the discharge switch element. 上記第2の電流制限手段が抵抗であることを特徴とする請求項11または12に記載のイオン発生装置。  The ion generator according to claim 11 or 12, wherein the second current limiting means is a resistor. イオン発生装置を用いて空気を調節する空気調節装置において、
請求項1〜13のいずれか1項に記載のイオン発生装置を備えた空気調節装置。
In an air conditioner that regulates air using an ion generator,
The air conditioning apparatus provided with the ion generator of any one of Claims 1-13.
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