JPH08217412A - コロナ放電器 - Google Patents

コロナ放電器

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JPH08217412A
JPH08217412A JP5031495A JP5031495A JPH08217412A JP H08217412 A JPH08217412 A JP H08217412A JP 5031495 A JP5031495 A JP 5031495A JP 5031495 A JP5031495 A JP 5031495A JP H08217412 A JPH08217412 A JP H08217412A
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Japan
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electrode
voltage
induction electrode
power source
corona discharge
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JP5031495A
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Yuji Aso
雄二 麻生
Kenichi Kato
憲一 加藤
Makoto Imuta
誠 藺牟田
Takaharu Mochizuki
孝晴 望月
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 メンテ時等に感電するおそれが少なく、さら
には負イオンや正イオンを選択的に発生可能なコロナ放
電器を提供する。 【構成】 本発明のコロナ放電器1は、放電電極5を実
質的に零電位に保ちつつ、誘導電極9と放電電極5間に
高圧高周波電圧を印加する高圧高周波電源25を具備す
ることを特徴とする。高圧高周波電源25として負電位
駆動電源又は正電位駆動電源を選択することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オゾン発生装置や帯電
装置、あるいはイオン発生装置等に用いられるコロナ放
電器に関する。特には、メンテ時等に感電するおそれが
少なく、さらには負イオンや正イオンを選択的に発生可
能なコロナ放電器に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、特開平5−116906号に開
示された集塵機能をも有するオゾン発生装置の概要を示
す概念図である。このオゾン発生装置は、コロナ放電素
子100や、負電位駆動電源107、集塵電極104等
により構成されている。
【0003】コロナ放電素子100は、基板(絶縁層)
101と、基板101の下面に形成された誘導電極10
2と、基板101の上面に形成された放電電極103よ
りなる。誘導電極は、リード線105により、負電位駆
動電源107の零電位側の出力端子107aに接続され
ている。放電電極103は、リード線106により、負
電位駆動電源107の負電位側の出力端子107bに接
続されている。零電位側の出力端子107aは、接地さ
れており、誘導電極102は、実質的に常に零電位に維
持される。
【0004】1負電位駆動電源107により、負の高圧
高周波電圧が放電電極103に印加されると、放電電極
103と誘導電極102との間の電位差に起因して、放
電電極103周囲に沿面型のコロナ放電Sが生じる。そ
して、放電電極103上を通過する空気中の酸素(O
2 )の一部がオゾン(O3 )に変換される。
【0005】さらに、放電電極103周囲のコロナ放電
域は、負電界プラズマ領域となっていて、正イオンより
も負イオンの方が多く存在する。そのため、この領域の
近傍を通過する空気中に含まれている塵埃dは負に帯電
する。
【0006】一方、コロナ放電素子100のコロナ放電
面に対向して、集塵電極104が配置されている。集塵
電極104は、リード線109により、零電位の端子1
07aに接続されている。したがって、集塵電極104
は、基本的に零電位であり、負に帯電している塵埃dか
ら見れば正電位となっているため、塵埃dは集塵電極1
04に引き付けられて除塵される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】特開平5−11690
6号のオゾン発生装置は、上述のとうり、オゾンと共に
大量の負イオンを発生させることができる。しかし、同
オゾン発生装置は、放電電極が負電位に保たれているた
め、放電中に誤って人が放電電極に手で触れると、感電
するおそれがあるなど、安全面に問題があった。
【0008】本発明は、メンテ時等の感電するおそれが
少なく、さらには負イオンや正イオンを選択的に発生可
能なコロナ放電器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のコロナ放電器は、絶縁層内に埋設された誘
導電極と、誘導電極と該絶縁層をはさんで対向する放電
電極と、放電電極を実質的に零電位に保ちつつ、誘導電
極と放電電極間に高圧高周波電圧を印加する高圧高周波
電源と、を具備することを特徴とする。
【0010】ここで、上記高圧高周波電源として負電位
駆動電源又は正電位駆動電源を選択することができる。
【0011】
【作用】放電電極は、導電性の物質(金属等)がムキ出
しになっているか、きわめて薄い(10〜20μm程
度)絶縁性の保護膜で覆われているのみであるので、放
電電極に高電圧が印加されていると、メンテ時等に人が
手で触れて感電するおそれがある。一方沿面型のコロナ
放電素子にあっては、誘導電極は、絶縁層(一例として
厚50μm〜1000μm)中に埋設されることが多い
ので、誘導電極に高電圧が印加された状態で人がコロナ
放電素子に触れても、感電するおそれはない。
【0012】さらに、高圧高周波電源を負電位駆動電源
とすれば、次のような原理で、コロナ放電域を通過する
空気中に正イオンを発生することができる。すなわち通
常の交流電源を使用した場合は、図7(A)に示すよう
に、コロナ放電に伴い正負両方イオンが生成・放出され
る。ところが、負電位駆動電源を使用した場合、図7
(B)の実線矢印の様な電流が常に一定方向に流れるよ
うになるため、生成した正負両方のイオンのうち負イオ
ンは、放電電極を伝わって接地側に流れてしまう。逆に
正イオンは反発力を受け放出される。このような作用に
より正イオンを選択的に取り出すことが出来る。同様の
原理で、逆に高圧高周波電源を正電位駆動電源とすれ
ば、コロナ放電域を通過する空気中に負イオンを発生す
ることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は、
本発明の1実施例に係るコロナ放電器を示す図である。
(A)は模式的な側面図であり、(B)はコロナ放電素
子の平面図である。このコロナ放電器1は、コロナ放電
素子3と駆動電源25とから構成されている。
【0014】コロナ放電素子3は、基板11上に形成さ
れた誘導電極9と、絶縁層7をはさんで誘導電極9と対
向する放電電極5を有する。図1(B)に示されている
ように、誘導電極9は面状をしており、放電電極5は比
較的巾の狭い巾状である。
【0015】基板11は、絶縁性の高いセラミックス焼
結体(アルミナ、ジルコニア等)で作られている。厚さ
は、0.5〜2.0mm程度で、ドクターブレード法等
により製造される。 絶縁層7は、セラミックス等の薄
い(50〜1000μm)膜である。各電極5、9は、
モリブデンやタングステン等の金属メタライズ膜であ
り、スクリーン印刷→燒結により形成される。
【0016】放電電極5は、配線21により、アース
と、駆動電源25の零電位側出力端子29に接続されて
いる。したがって、放電電極5は、実質的に常に零電位
に維持される。誘導電極9は、スルーホール状のリード
13により、駆動電源25の正又は負電位側出力端子2
7に接続されている。
【0017】駆動電源25により、正又は負の高圧高周
波電圧が誘導電極9に印加されると、放電電極5と誘導
電極9との間の電位差に起因して、放電電極5周囲に沿
面型のコロナ放電が生じる。また、前述の原理によっ
て、放電電極5周囲の空気中には、誘導電極9に印加さ
れる電圧の反対極性のイオンが発生する。
【0018】図2は、駆動電源として正電位駆動電源2
6を有するコロナ放電器の電気回路図である。正電位駆
動電源26は、正電位の状態を保って振動する高圧高周
波電圧を発生する。正電位駆動電源26は、高圧高周波
電源31を有する。高圧高周波電源31は、発振器33
で発生された低圧高周波電圧を変圧コイル(一次コイル
35、二次コイル37)で昇圧し、二次コイル37に
は、高圧高周波電圧(一例として60kHz 、3.5k
V)が生じる。
【0019】正電位駆動電源26中で、二次コイル37
の一端(誘導電極側端)38は、コンデンサ41の一端
に接続されている。コンデンサ41の他端は、ダイオー
ド43のカソード側端子45に接続されている。このカ
ソード側端子45は、配線23を介してコロナ放電素子
3の誘導電極9に接続されている。一方、二次コイル3
7の他端(放電電極側端)39は、ダイオード43のア
ノード側端子47に接続されている。アノード側端子4
7は、配線21を介してコロナ放電素子3の放電電極5
に接続されている。また、アノード側端子47はアース
されている。
【0020】上述のように構成されている図2の回路に
おいては、二次コイル37の電圧Vo が正の半サイクル
においては、正電荷が放電電極側端39からダイオード
43を経てコンデンサ41の図の左側に充電される。そ
して、Vo が負の半サイクルとなった時点で、コンデン
サ41に充電されていた正電荷は、配線23を通って誘
導電極9に印加される。一方、放電電極5は、配線21
によってアースされているので実質的に零電位に保たれ
る。
【0021】図3は、駆動電源の高圧高周波電源中に圧
電トランス51を有するコロナ放電器の電気回路図であ
る。高圧高周波電源31′の発振器33で発生された低
圧高周波電圧は、圧電トランス51の低圧側電極57、
59間に印加される。圧電トランス51の基体55(チ
タン酸ジルコン酸鉛PLZT等の圧電物質で作られてい
る)は、低圧側電極に印加される高周波電圧に共振して
機械的に振動し、その振動により生起された高圧電圧が
低圧側電極57と高圧側電極61間にかかる。このよう
なメカニズムによって圧電トランス51中で電圧は数百
倍にも昇圧される。
【0022】図3の回路中においては、圧電トランス5
1は、図2の回路中の変圧コイル35、37とコンデン
サ41の役割を両方を果す。したがって、上述と同様の
作用により、コロナ放電素子3の誘導電極9には正電位
の高圧高周波電圧が印加される。圧電トランス51は、
変圧コイルと比べて小型でも同じ出力が出せる。さら
に、コンデンサ41の役割も果たすため、変圧コイルで
回路を構成するよりも、回路を簡単化・小型化できる。
【0023】図4は、駆動電源として負電位駆動電源2
6′を有するコロナ放電器の電気回路図である。図2の
回路と比較して、ダイオード43の方向が逆になってい
る点を除き、他は同じである。
【0024】図4の回路においては、二次コイル37の
電圧Vo が負の半サイクルのとき、負の電荷が放電電極
側端39からダイオード43を通ってコンデンサ41の
左側に充電される。そして、この負電荷は、二次コイル
37の電圧Vo が正の半サイクルのとき、誘導電極9に
印加される。そのため、誘導電極9には、負電位の高圧
高周波電圧が印加される。
【0025】図5は、駆動電源の高圧高周波電源中に圧
電トランス51を有するコロナ放電器の電気回路図であ
る。図4の変圧コイル(一次コイル35、二次コイル3
7)とコンデンサ41の替りに圧電トランス51が用い
られている。圧電トランスの作用については、図3の回
路と同様である。
【0026】負イオン発生型のコロナ放電器について、
前述の従来技術のコロナ放電器と、本発明のコロナ放電
器を同一の部品を用いて構成し、イオンテスタ(神戸電
波工業(株)製KST−900)を用いて、イオン発生
量を比較した。その結果、従来技術のコロナ放電器の負
イオン濃度が4,300個/ccであったのに対して、
本発明のコロナ放電器は4,200個/ccと、ほぼ同
じ負イオン発生量であった。その際、正イオン濃度はい
ずれも0であった。
【0027】同じ本発明のコロナ放電器に負電位駆動電
源を接続して同様に評価したところ、正イオン濃度が2
1,200個/cc、負イオン濃度0と良好な結果を得
た。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のコロナ放電器は以下の効果を発揮する。 コロナ放電素子の表面側に出ている放電電極が、放
電中にも零電位に保たれるので感電の危険性が従来より
も少なく、安全性に優れる。
【0029】 コロナ放電素子に接続する電源を負電
位駆動電源にすれば正イオンを発生でき、正電位駆動電
源にすれば負イオンを発生できる。したがって、発生イ
オンを容易に選択できる。
【0030】 従来技術のコロナ放電器よりも、電源
回路の構成が簡単になる。さらに、圧電トランスを用い
れば回路がさらに簡単となり、機器の小型化もできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例に係るコロナ放電器を示す図
である。(A)は模式的な側面図であり、(B)はコロ
ナ放電素子の平面図である。
【図2】駆動電源として正電位駆動電源26を有するコ
ロナ放電器の電気回路図である。
【図3】駆動電源の高圧高周波電源中に圧電トランス5
1を有するコロナ放電器の電気回路図である。
【図4】駆動電源として負電位駆動電源26′を有する
コロナ放電器の電気回路図である。
【図5】駆動電源の高圧高周波電源中に圧電トランス5
1を有するコロナ放電器の電気回路図である。
【図6】特開平5−116906号に開示された集塵機
能をも有するオゾン発生装置の概要を示す斜視図であ
る。
【図7】コロナ放電器から正イオンのみを取り出す際の
動作原理を示す説明図である。
【符号の説明】
1 コロナ放電器 3 放電素子 5 放電電極 7 絶縁層 9 誘導電極 11 基板 13 リード 21 配線 23 配線 25 正又は負電
位駆動電源 27 正又は負電位側出力端子 29 零電位側出
力端子 31 高圧高周波電源 33 発振器 35 一次コイル 37 二次コイル 41 コンデンサ 43 ダイオード 45 カソード側端子 47 アノード側
端子 51 圧力トランス 55 基体 57 低圧側電極 59 低圧側電極 61 高圧側電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藺牟田 誠 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 望月 孝晴 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁層内に埋設された誘導電極と、 誘導電極と該絶縁層をはさんで対向する放電電極と、 放電電極を実質的に零電位に保ちつつ、誘導電極と放電
    電極間に高圧高周波電圧を印加する高圧高周波電源と、 を具備することを特徴とするコロナ放電器。
  2. 【請求項2】 上記高圧高周波電源が負電位駆動電源で
    ある請求項1記載のコロナ放電器。
  3. 【請求項3】 上記高圧高周波電源が正電位駆動電源で
    ある請求項1記載のコロナ放電器。
  4. 【請求項4】 上記高圧高周波電源が圧電トランスを含
    んで構成されている請求項1、2又は3記載のコロナ放
    電器。
JP5031495A 1995-02-16 1995-02-16 コロナ放電器 Pending JPH08217412A (ja)

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