JPH11506388A - モジュール式で低パワーのイオン化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 微粒子物質を取り除くために空気をイオン化する装置。該装置は、イオン化装置及びダクト又は囲いの内にイオン化装置をマウントするブラケットから成る。イオン装置は、ダクトの一部に及ぶ一連の電極を含む。電極は、高電圧回路によって電圧が加えられ、イオン風は、電極とダクトの間に生成される。イオン風は、コレクタ電極を備えるダクト内に微粒子を吹き付ける。他の実施例に於ける、リングコレクタ電極もまた、ダクト内部に吹き付けることが要求される。該高電圧回路は、ＤＣ電源、高電圧トランス、高電圧積算ステージ及びプッシュプルスイッチング回路から成る。ＤＣ電源は、ＡＣ電力を受け、トランスの１次巻線に接続された所にＤＣ出力を発生させる。プッシュプルスイッチング回路は、１次巻線を代わる代わるスイッチングすることによって、トランス内で制御された効果的なＡＣ出力を作り出す。２次巻線からの出力電圧は、さらに電極に電圧を加えるに十分なレベルに積算ステージによって増加され、イオン風を生じさせる。該装置は、又、高電圧積算ステージを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 モジュール式で低パワーのイオン化装置 本発明は、イオン化装置、より詳細には、商用及び住宅用に適したモジュール 式で低電力のイオン化装置に関する。 従来のイオン化装置又は沈殿装置は、大型で、非常に特殊な装置であった。こ れらの装置は、大規模な工業用に向けられており、例えば、セメント工場及び高 出力要求を持つ使用に向けられている。それらの高出力要求に対しては、イオン 化装置は、分離高電圧供給が含まれるため非常に大型化し、製造や維持に非常に コストが掛かる傾向がある。それらの装置は、一般的に換気又は冷暖房装置が存 在している場所に接続されるスタンドアロン装置として設計される。これらの理 由から、従来の装置は、市販するには適していない。オフィスビル、住宅又は消 費者ユースの様な商用にはあまり適していなかった。公開されたヨーロッパ特許 出願第９０８５０２７６号は、従来技術によるそのような装置の一つを開示して いる。 オフィスビル内の、空気循環システムは、フィルターモジュールのマトリクス から成るフィルターバンクを含んでいる。各フィルターモジュールは、一般的に 空気が循環する前に空気内の微粒子を捕らえる機械式フィルター素子を備えてい る。フィルター素子は、正しい基準で取り替えなければならないので、メンテナ ンスと交換との両方のコストが費やされる。使用済みフィルター素子の廃棄に関 連する費用も掛かる。医療設備に対して、フィルター素子は、危険生物廃棄物と してあつかわれ、廃棄費用も無視できない。 一般的事務所に対して、このことは、高馬力出力を有する巨大電気モーターは 、循環ファンを駆動させるための従来の空気調節／暖房の実施の費用を増大させ る事を意味する。汚染されるフィルター素子が“シックビルディングシンドロー ム”に寄与することを信じさせる理由がある。 それに応じて、商用及び住宅ユースに適したイオン化装置へのニーズがある。 本発明の目的は、ビルの冷暖房装置（ＨＶＡＣ）内に現存する暖房又は冷房ダク トを集積したモジュール化式イオン化装置を提供することにある。本発明の他の 目的は、従来の交流電源で動作し、低消費電力の集積高電圧生成器を有するイオ ン化装置を提供することにある。 本発明のさらなる目的は、イオン化処理の副産物として微量のオゾンを生成す るイオン化装置を提供することにある。本発明の目的は、またその上に、共有住 宅、オフィスビル、医療機関、研究所、食品処理施設、電気製品組立（例えば“ クリーンルーム”）工場と、製造及び産業設備で見られるような大規模設備に用 いるのに適したイオン化バンク又はマトリクス配置を構成するために他のイオン 化モジュールと併置されるモジュール式イオン化装置を提供することにある。本 発明は、第１の視点によると、１つ以上のコレクター電極上に直接微粒子固体を 吹き付けるためにダクト内に半径方向に方向づけられたイオン風を形成すること によってダクト内のガス流を浄化する装置を提供する。本装置は、（ａ）イオン 化ユニット、及び（ｂ）ダクト内に前記イオン化ユニットを支持する手段、から 成る。前記イオン化ユニットは、（ｉ）防水ケース、（ｉｉ）ケース内にある高 電力出力を有する高電圧生成器、（ｉｉｉ）前記高電圧出力に連結され、ダクト 内で同軸上に前記ケースから延びる少なくとも１グループのイオン化電極、及び （ｉｖ）前記支持棒上にマウントされ、そこから放射状に延びる少なくとも１グ ループのイオン化電極、からなる。更に本発明は、（ｃ）前記高電圧生成器を外 部低電圧電源に接続する手段を備える。 本発明は、第２の視点によるとＡＣ電源が供給される閉じられた空間内の空気 を浄化する空気浄化装置を提供する。本浄化装置は、（ａ）少なくとも１つの集 積する電極を有する囲いと、（ｂ）イオン化ユニット、（ｃ）前記囲いの内側の 前記イオン化ユニットを支持する手段から成る、前記イオン化ユニットは、（ｉ ）防水ケース、（ｉｉ）高電圧出力を生成する前記ケース内にある高電圧生成器 、（ｉｖ）前記コレクター電極上に直接的に空気内に微粒子固体を吹き付けるた めに前記囲い内で放射状で方向付けられたイオン風を定めるための前記支持棒上 にマウントされた少なくとも１グループのイオン化電極、（ｉｉｉ）前記高電圧 出力に連結され、ダクト内で同軸上に前記ケースから延びる電極支持棒、及び（ ｄ）前記高電圧生成器を外部ＡＣ電源に接続する手段、から成る。本装置は、更 に （ｅ）前記囲いは、空気取り入れ口と空気排出口とを含む。 本発明は、第３の視点によると高電圧積算ステージを提供することにあり、そ のステージは、（ａ）入力電圧信号を受信する入力ポート、（ｂ）ダイオードを マウントするコンデンサー及びボトムチャネルをマウントする２側面チャネルを 有する本体部材であって、前記キャパシタとダイオードは、前記高電圧積算器に 対する複数ステージを構成するように連結されており、（ｃ）前記ボトムチャネ ルは、前記側面チャネル間に配置されており、（ｄ）前記最後ステージは、前記 高電圧積算器に対して出力ポートを提供することから構成される。 図面の詳細な説明 第１図は、本発明によるイオン化装置の断面を示す図である。 第２図は、第１図に示す装置の回路ブロックを示す図である。 第３図（ａ）−（ｃ）は、第２図の回路を概略で示す図である。 第４図（ａ）は、本発明によるイオン化装置のバンクを示す図である。 第４図（ｂ）は、本発明によるイオン化装置の他の配置を示す図である。 第５図は、第３図の回路内で生成された選択された制御信号間の関係をタイミ ングで示す図である。 第６図（ａ）及び（ｂ）は、本発明によるトランスを概略で示す図である。 第７図（ａ）乃至（ｃ）は、本発明による高電圧積算器に対する実施を概略で 示す図である。 第１図には、本発明によるイオン化装置１が示される。イオン化装置１は、管 状部材又は導管２及びイオン化装置４から構成される。図示されているように、 イオン化装置４は、支持ブラケット６によって管状部材２の内側に同軸上にマウ ントされている。管状部材２は、ビルの冷暖房装置（ＨＶＡＣ）に接続された存 在するダクトを含む。或いは、管状部材２は、ケース又は囲いを提供し、イオン 化装置４に対するイオン化チャンバーを提供する分離部材から構成することが可 能である。支持ブラケット６もまた、イオン化装置４に対して電力供給を提供す る。電力供給は、主供給モジュール１０に連結された電力ケーブルで構成されて いる。 第１図では、イオン化装置１では、管状部材２に横にマウントされている。イ オン化装置１もまた、例に対して垂直管状部材内で垂直にマウントされているこ とが、認識される。 イオン化装置４は、従来のＡＣ又は“主”電力を用いて運用され、供給モジュ ール１０は、単純に壁コンセントに差し込まれるモジュール１０は、従来の１１ ５ＶＡＣトランスを含む。更に、装置１のモジュールの種類は、ビルの現存の冷 暖房装置に統合させるイオン化装置になる。例えば、管状部材２は、暖房炉に接 続された暖房ダクトから構成可能である。ブラケット６は、イオン化装置４をダ クト２に接続し、電力は、電気コンセントによって供給される。大規模アプリケ ーション、例えば、オフィスビルにおいては、イオン化装置４は、第４図（ａ） に示した様にバンク又はマトリクス３に配置される。バンク３は、複数のモジュ ール又はセル３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、・・・・から構成され、それぞれは、イ オン化装置４を有している。（第１セル３ａに示す様に）イオン化装置４のバン ク又はマトリクス３は、交換可能であるか、現存の空気フィルターバンクを増大 させることが可能である（不図示）。イオン化装置４は、第４図（ｂ）に示すよ うに空気循環ダクト内で“デイジーチェイン”接続が可能である。第４図（ｂ） で、モジュール５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの他の段は、モジュール３ａ、３ｂ、３ ｃ、３ｄの背後に位置される。この配置は、空気から除去された微粒子物体の量 を増加させることが可能である。 また装置１は、部屋、例えば、住宅などコンセントのある部屋に据え付けられ る独立型装置として製作される。この独立型装置は、吸い込み及び排出ポートを 備え、ファンを備えることも可能である（不図示）。その様な独立型装置は、Ｅ ＭＩシールド及び安全機構を充当する必要があることを認識しなければならない 。 第１図に示すように、イオン化装置４では、高電圧回路１４を収容する防水囲 い１２を含んでいる。囲い１２の一端は、高電圧回路１４に対してヒートシンク としても振る舞うアルミふた１６によってシールされている。ふた１６のヒート シンク能力は、ダクト２を通る空気３４の流れによって増大されるが、しかしな がら、空気流３４の方向は、第１図に示すのと逆向きが可能である。キャップ１ ８は囲い１２の他端に据え付けられ、防水シールの役目をしている。シールされ た（例えば、ゴムガスケットで）開口１１９を通ってキャップ１８に据え付けら れているのは、電気的放電棒２０である。放電棒２０は、電気的にコンタクト１ ２１を通って回路１４に接続され、回路１４によって生成された高電圧出力を受 け取る。電気的放電棒２０は、第２図に示されている電極２２、２４の２グルー プを有するイオン化電極の２つ以上のグループを含むことが好ましい。イオン化 電極２２、２４の各グループは、図示されていない４番目のワイヤーを有する４ 本ワイヤー２６ａ、２６ｂ、２６ｃ及び２８ａ、２８ｂ、２８ｃで構成されてい る。隣接するイオン化電極、例えば２６ａ及び２８ａ間の距離は、大体１８イン チある。イオン化電極２２、２４の各グループは、４本ワイヤー以上でも構成す ることが可能だが、できれば、少なくとも４本ワイヤーが望ましい。他の実施例 において、イオン化電極２２、２４は、約０．５インチ四方の開口を有するワイ ヤメッシュで置き換えられる。 第１図では、リング３０も提供されている。リング３０は、図に示す様にブラ ケット３２によってダクトに連結される。また、リング３０は、棒２０に接続さ れている絶縁ブラケット３２’（破線で示された）によって支持されており、リ ング３０は、所定電位、例えばグラウンドから絶縁されたワイヤ３３を用いて保 たれる。リング３０は、銅等の伝導性物質から出来ており、イオン化電極２４の 第２グループに対してコレクター電極を提供する。第１図では、イオン化電極２ ８ａ、２８ｂは、第１グループ２２のイオン化電極２６ａ、２６ｂより短く、リ ング３０の組み合わせ及びイオン化電極２８ａ、２８ｂ（及び２８ｃ、２８ｄ） は、イオン化電極２２の第１グループ上を通り過ぎないダクト２の中で空気流の 一部をイオン化する。リング３０は、６０ｋＶ出力を生ずるために高電圧回路１ ４を、好ましくは、用いる。動作中は、高電圧回路１４は、約６０ｋＶから１３ ５ｋＷの１５０Ｗの高電圧出力を提供する。（第６図で示される配置のトランス 、例えば３芯は、１３５ｋＶの出力を生じさせるために用いられる。）高電圧出 力は、放電棒２０及び及びイオン化電極２６、２８に電圧を加える。“汚染”空 気（又はガス）３４の流れは、例えばダクト２である様なイオン化室を通り抜け 、空気流３４中の空気分子及び微粒子は、イオン化電極２６、２８を通り過ぎる ときに、イオン化される。（汚染空気３４は、ゴミや煙また同様の物の微粒子を 含 んでいる。）イオン風１２７（破線で輪郭を示した）は、第１イオン化電極グル ープ２２を形造るワイヤ２６間及びダクト２の内側表面間に生じる。ダクト２（ 例えば、ダクト２の内側表面）は、イオン風１２７の振る舞いによってピックア ップされる微粒子を集積するためのコレクター電極を提供する。ダクト２の第１ の機能は、イオン化電極２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄによって作られたイオ ン風１２７に吹き付けられることによって微粒子固体を集塵する“コレクター” 電極として機能する（ダクト２は、“ファラデー”かご又はシールドとしても機 能する。）。同様に、イオン化電極２４の第２グループに対して、イオン風１２ ９（破線で輪郭を示した）は、イオン化電極２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの 先端及びリング３０間に発生する。イオン風１２９は、著しく負に帯電しており 、従って、リング３０はダクト２又は絶縁ワイヤ３３によって接地される。イオ ン化電極２４の第２グループによって発生されたイオン風１２９は、例えば終端 キャップ１８のまわりに発生した乱気流に起因して、イオン化電極２６ａ、２６ ｂ、２６ｃ、２６ｄの内側を流れる汚染空気３６に向けられる。結果として得ら れた清浄な空気３４’及び３６’は、ダクト２を流れ続ける。 イオン化装置４の有効性は、リング３０の配置及びイオン化電極２８ａ、２８ ｂ、２８ｃ、２８ｄによって増加することが理解されたと思う。むしろ、イオン 化電極２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ及びダクト２（又はリング３０）間の距 離は、１０〜１５ｃｍの範囲になる。その距離は、イオン化装置４によって生じ た電界強度にも依存して判断される。 さらに、電極２８及びリング３０を電極２６とほぼ同じ大きさを有する電極で 好ましく置き換える応用がある。例えば、１３５ｋＶ出力を完全に発成する場合 に、リング３０が使用されない。第１図では、本発明の特徴は、部材２内に同軸 にマウントされた防水加工１２の内側にある高電圧回路１４の配置にある。この 配置は、現存するダクト作用の方法で装置の組み立て及び取り付けが簡単になり 、そして装置１のクリーニングも容易にする。イオン化装置４のモジュールの形 も、第４図（ａ）、第４図（ｂ）で示しているようにバンク又はマトリクス３を 構成するように適合させる。本発明の他の機能は、広範囲な使用、商業及び工業 オフィスビルや個人住宅などに対して有効に装置１が使用されるよう従来のＡＣ 電源 の使用が可能とすることにある。この利点は、本発明のこの視点による高電圧回 路１４により、実現される。 第１図では、イオン化装置１も、制御パネル３８を有する。制御パネル３８は 、編成及び維持に対してユーザーインターフェースを提供する。制御パネル３８ は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４０、電圧出力指示器４２及び出力電流メーター４４ を備える。随意に制御パネル３８は、リセットスイッチ４６を装備可能である。 メンテナンスに対して、水ジェットは、ダクト２の内側表面上或いはリング３ ０の表面上に蓄積した微粒子を清浄化するために使用される。囲い１２は、防水 であるので、装置１は、便利なことにダクト２の内側からイオン化装置４を取り 外さずに洗浄可能である。或いはまた、イオン化装置４及び支持ブラケット６の モジュールの種類は、イオン化装置４が正規の位置になくともダクト２の内側表 面を洗浄できる。高電圧回路１４は、第２図としてブロック形式に示されている 。高電圧回路１４は、パルス制御モジュール５０を含んでいる。パルス制御モジ ュール５０は、出力駆動回路５２に連結されている。出力駆動回路５２は、高電 圧トランス５４の１次巻線を励磁する“プッシュ−プル”回路を含んでいる。パ ルス制御モジュール５０は、出力駆動回路５２内の“プッシュ−プル”回路を制 御するパルス信号を提供する。出力巻線、すなわち高電圧トランス５４の２次巻 線は、高電圧積算器５６に接続される。高電圧積算器５６は、出力ポート５８で トランス５４の２次巻線の電圧を所望の電圧に引き上げる（高電圧積算器５６を 、以下に第７図を参照して説明する。）。高電圧出力５８は、電気接触端子１２ １（第１図）を介して放電棒２０に連結される。高電圧トランス５４は、高電圧 積算器５６と一緒に、放電棒２０（第１図）に接続されたイオン化電極２６、２ ８に電圧を加えるために放電棒２０（第１図）に接続されたイオン化電極２６、 ２８を作用させるための高電圧出力（例えば、上限１３５ｋＶ）を発生する。本 発明の他の視点によると、高電圧トランス５４（第６図）及び高電圧積算器５６ （第７図）は、高電圧出力電レベルすなわち１３５ｋＶの発生に応じてトランス ５４を動作させる“同調”回路を形成する。第２図を参照すると、高電圧回路１ ４は、オシレータ６０を備える。オシレータ６０は、パルス制御モジュール５０ に対して参照トリガー信号を提供する。オシレータ６０からの出力は、バッファ ステージ６２を介してパルス制御モジュール５０に連結されている。バッファス テージ６２は、参照トリガー信号に対し、ドライブを提供し、オシレータ６０か らの出力の負荷を防ぐ。 高電圧回路１４も、第２図に示した様に出力調整器６４を含む。出力調整器６ ４は、トランス５４及びパルス制御モジュール５０に連結される。出力調整器６ ４は、高電圧トランス５４の出力のｂａｓｉｓ上のパルス制御モジュール５０を 制御する帰還回路を含んでいる。以下にさらに詳しく述べるように、出力調整器 ６４は、出力電圧又は出力電流を調整するように配置されている。電流調節モー ドで、出力電流は所定値、例えば２５０μＡに維持され、電圧レベルは、例えば ６０ｋＶから１３５ｋＶの範囲で変化する。電圧調整モードに於いて、出力電圧 レベルは、電位メータ１４６（第３図（ｃ））に設定された予め選択された値に 維持される。 高電圧回路１４は、電力供給モジュール７０によって給電される。電力供給モ ジュール７０は、従来型のケーブル及びプラグを通って主電源に接続された主供 給モジュール１０（第１図）を含んでいる。主供給モジュール１０は、端子１１ で１４０ＶＤＣ出力を端子１３で２０ＶＡＣ出力を提供する。主供給モジュール は、第３図（ｃ）で示され、ＡＣライントランス１５を含む。ＡＣライントラン ス１５の１次巻線は、主供給ケーブルに連結され、ワイヤされたヒューズ１７及 びＯＮ／ＯＦＦスイッチ４０を含む。図示された１４０ＶＤＣ供給に対する端子 １１は、抵抗４００を介してトランス１５の１次に接続され、ダイオード４０１ によって整流される。 ２次巻線は、端子１３で２０ＶＡＣ供給を提供する電圧を“ステップダウン” する。グランド（ＧＮＤ）に対して端子１１、１３及び９の１４０ＶＤＣ及び２ ０ＶＡＣは、ケーブル８を通って高電圧回路１４に連結される。ケーブル７は、 マルチ伝導体を含み、追加伝導体は端子１９を通って回路１４（囲い１２の内に 配置された）をランプ４６に、端子２１、２３を通って電圧出力レベル調整ポテ ンシャルメーカー１４６へ、端子２５を通って電流メーター４８に接続すること か包含されている。ケーブル８も、サージ防止装置、すなわちグランドスパイル （第３図（ｂ））に示された回路３９にふた１６（第１図）を接続する伝導体を 含み、バリスタ４５を含んでいる。伝導体２９も制御パネル３８に対してシャー シに連結される。 第２図に戻って、高電圧回路１４も、過負荷保護モジュール６６と短絡保護モ ジュール７７を含んでいる。過負荷保護モジュール６６は、高電圧積算器５６に 連結された入力、短絡保護モジュール７７に連結された入力、バッファステージ ６２に連結された出力、及び出力調整器６４に連結された他の出力を備えている 。高電圧積算器５６からの入力は、むしろ後述されるフィルター網８５を含んで いる。 高電圧回路１４の出力電流は、所定量を超えると、過負荷保護回路６６は、パ ルス制御モジュール５０（バッファステージ６２の入力を終えて）とそのことに よって出力駆動モジュール５２がトリガーされる。過負荷保護モジュール６６も 、短絡状態、例えば、高電圧トランス５４の故障及び大電流の受信があるとトリ ガーされる。 短絡回路状態が発生した場合、短絡保護モジュールは、過負荷保護モジュール ６６をトリガーする。過負荷保護モジュール６６は、今度は、パルス制御モジュ ール５０と出力駆動モジュール５２を不能にすることによって回路１４をシャッ トダウンする。 一端トリガーされたパルス制御モジュール５０は、過負荷保護モジュール６６ がリセットされるまで不能状熊が保持される。高電圧回路は、過負荷保護モジュ ール６６をリセットするリセットモジュール６８を含んでいる。リセットモジュ ール６８は、自動的に所定時間後リセット信号を生成する。リセットモジュール ６８は、制御パネル３８に位置するリセットスイッチ（不図示）をマニュアルで 抑制することによって作動されることも可能である。過負荷保護モジュール６６ は、短絡回路モジュール７７によってトリガーされた場合、その時からむしろ回 路１４は、短絡発生を調査する機械だけを手動で提供する。 オシレータ６０も、自動リセット機能を提供するためにリセットモジュール６ ８に対してタイミング参照信号を提供する。この機能について、以下に詳しく述 べている。 次に第３図（ａ）から第３図（ｃ）を参照すると詳細に高電圧回路１４が示さ れている。第３図に示した構成に対する数値は、表にリストされている。第３図 （ａ）で示しているように、端子７２は、１４０ＶＤＣ入力に対して端子１１に 接続し、端子７４は、２０ＶＡＣ入力に対して端子１３に接続する。接地端子９ は、端子７６に接続される。１４０ＶＤＣ入力は、コンデンサー４０２と抵抗４ ０３によって“平滑化”される。２０ＶＡＣ入力は、ダイオード４０４によって 整流され、コンデンサー４０５によって平滑化される。整流された２０ＶＡＣは 、端子８０上の電圧調整器７８に入力を提供する。電圧調整器７８は、第３図（ ｂ）に示されており、National SemiconductorのＬＭ７８１２の様な従来のデバ イスを含んでいる。整流器７８、＋１２Ｖレール８２を提供し、＋１２Ｖ出力を 平滑化するコンデンサー４０６を含む。＋１２Ｖレール８２は、高電圧回路１４ を含んでいる構成に対して供給電圧を提供する。高電圧回路１４も、サージ防止 装置３９を備えている。サージ防止装置３９の機能は、グランドへの電圧スパイ クを回避することによって回路１４を保護することにある。図示しているサージ 防止装置３９は、グランドに接地された１つの端子を有するバリスタ４１とシャ ーシにも接続されている伝導体２９に接続された他の端子を含む。 第３図（ａ）に戻ると、１４０ＶＤＣ供給は、高電圧トランス５４の１次巻線 を励磁する。トランス５４の１次巻線は、１４０ＶＤＣを受けるセンタータップ ８４を有する。第３図に示す様に、１４０ＶＤＣは、短絡保護モジュール７７の 分岐を通ってセンタータップ８４に連続される。（１次巻線の端子は、出力駆動 モジュール５２につながれ、以下に説明する“プッシュ−プル”として動作する 。） 短絡保護モジュール７７は、１４０ＶＤＣ入力７２と高電圧トランス５４のセ ンタータップ８４の間に直列に接続されたインダクタ８６を含む。分岐もインダ クタ８６と並列にワイヤされたヒューズ８８とコンデンサー４０７を備える。イ ンダクタ８６は、リードスイッチ９０に磁力で連結される。リードスイッチ９０ の１端子は、電圧入力９２に連結される。リードスイッチ９０の他端子は、過負 荷保護モジュール６６に連結された出力９４を構成する。第３図（ａ）で示す様 に、リードスイッチ９０の出力端子は、端子９４で出力信号を調整する抵抗４０ ８、４０９及びキャパシタ４１０を含んでいる。 短絡状態が持ち上がると、高電圧トランス５４は、インダクタ８６内の磁場を 提供する電流を引き出す。磁場が今度は、端子９４で過負荷保護モジュール６６ に対して端子９４でパルスを生ずるリードスイッチ９０を“トリップ”する。発 生したパルスは、過負荷保護モジュール６６をトリガーし、後述するようにパル ス制御モジュールを不能になるように動作させる。 短絡保護モジュール７７の変化に於いて、リードスイッチ９０とインダクタ８ ６は、第３図（ａ）で示す様にフォトダイオードとフォトトランジスタ配置によ って置き換えられる。第３図（ａ）で示す回路７９の実施は、従来技術として知 られている。次に第３図（ｂ）を参照すると、オシレータ６０は、モトローラの ＭＣ１４５４１の様なプログラマブルタイマーチップ９６を用いて実施する。タ イマーチップ９６は、ピン１に１６ｋＨｚから２２ｋＨｚまでの出力信号９８を 返すように設計することが可能である。タイマーチップ９６のピン２、３につな がれた抵抗４１１、４１２及びコンデンサー４１３、４１４に対する値の適切な 選択は、従来技術から自明である。（抵抗及びコンデンサーに対する模範的値は 、１９ｋＨｚ信号９８に対して表で提供される。）タイマーチップ９６も、リセ ットモジュール６８による使用に対して出力ピン８上にタイミング信号を提供す る１６ステージ２進カウンターを備えている。 １９ｋＨｚ信号９８は、パルス制御モジュール５０に対して参照信号を提供し 、バッファステージ６２によって干渉される。第３図（ｂ）に示す様に、バッフ ァステージ６２は、モトローラのＭＣ４０４９の様な６個のインバータ１００か ら１１０を含む単一パッケージチップを用いて実施される。個々のインバータは 、それぞれの非インバータバッファを提供するためにペア１００、１０２と１０ ４、１０６及び１０８、１１０にカスケード接続される。バッファステージは、 １８０°位相が違う２つのバッファ化された出力参照信号１１２、１１４を提供 する。バッファ化された出力信号１１２、１１４は、パルス制御モジュール５０ に参照入力を提供する。第３図（ｂ）に示す様に、インバータ１０４、１０８も 各々ダイオード４１５、４１６及び抵抗４１７、４１８を通って過負荷保護モジ ュール６６につながれる。このアスペクトは、以下にさらに詳しく述べられてい る。 パルス制御モジュール５０及び出力駆動モジュール５２は、高電圧トランス５ ４を駆動する“プッシュ−プル”配置を含む。“プッシュ−プル”配置は、高電 圧トランス５４からより効果的電力を生じる。 第３図に示す様に、出力駆動モジュール５２は、対のパワートランジスタ１１ ６、１１８を備えている。出力、すなわちトランジスタ１１６、１１８のドレイ ンとソースは、高電圧トランス５４の１次巻線につながれる。制御入力、例えば 、トランジスタ１１６、１１８のゲートは、パルス制御モジュール５０の出力１ ２０、１２２にそれぞれつながれる。パルス制御モジュール５０は、トランジス タ１１６、１１８をそれぞれＯＮ／ＯＦＦするパルストレイン１２４、１２６を 生じ、それによってトランス５４の１次巻線内の電流を制御する。以上の記載か ら、高電圧トランスは、１４０ＶＤＣ供給に接続された１次巻線上にセンタータ ップ８４を有している。１次巻線の電流は、トランス５４の２次巻線内の電圧を 誘導する。２次巻線に誘導された電圧は、出力５８で高電圧を生成させる高電圧 積算器５６によって積算される。 パルス制御モジュール５０は、第１及び第２ＬＭ５５５型タイマーチップ１３ ２及び１３４を用いて実施された対のモノステーブルマルチバイブレータ１２８ 、１３０を備えている。５５５タイマーチップ１３２、１３４が、モノステーブ ルマルチバイブレータ（すなわち、パルス発生器）としてタイマーチップ１３２ 、１３４を動作させる抵抗及びコンデンサーの回路網を有することは、当業者に 理解されると思う。（抵抗４１９から４２５及びコンデンサ４２６、２２７の典 型的規格値は、後述の表によって与えられる。）参照信号１１２は、第１モノス テーブルバイブレータ又はパルス発生器１２８に対して“トリガー”信号を提供 し、参照信号１１４は、第２モノステーブル１３０に対して“トリガー”信号を 提供する。参照信号１１２に応答して、第１パルス生成器１２８は、パワートラ ンジスタ１１６のゲートを駆動するパルス信号１２６を生じる。各パルス信号１ ２４、１２６のデューティー・サイクルは、当業者の理解される各タイマーＩＣ ５５５チップ1３２、１３４のＴＨＲＥＳＨＯＬＤ及びＤＩＳＣＨＡＲＧＥに接 続された抵抗／コンデンサー回路網によって決定される。好ましい実施例では、 デューティー・サイクルは、大体２５％であるとされる。トランジスタ１１６、 １１８を保護するために、パルス発生器１２８、１３０の出力は、第３図で示す 様に抵抗４２８、４２９を含む。 むしろ、トランジスタ１１６、１１８は、絶縁されたゲートバイポーラパワー トランジスタであるInternational Rectifier社のモデルＩＲＧＰＣ５０ＦＤ２ が適しており、利用可能な型とされる。 パルス信号１２４、１２６の関係は、図示される。パワートランジスタ１１６ 、１１８に対する“プッシュ−プル”動作、すなわち、第１トランジスタ１１６ がＯＮである場合、第２トランジスタ１１８がＯＦＦを生ずる位相シスト又はタ イムレグがパルス信号１２４、１２６間にあるとされる。 高電圧回路１４が、フルパワー出力に設定された場合（例えば、第３図（ｃ） にある電位メーター１４６を用いて）、各パルスは、大体１５ミリ秒の幅を有す る。最小出力時、パルス信号１２４、１２６に対するパルス幅は、大体ミリ秒範 囲にある。 第３図（ａ）に戻って参照すると、高電圧トランス５４の１次巻線は、電力供 給モジュール７０から１４０ＶＤＣフィードに接続されたセンタータップ８４を 備えている。パルス制御信号１２４、１２６に応答して、電流は、トランス５４ の１次巻線を通って、まず“プッシュ”され、そして“プル”される。例えば、 第１トランジスタ１１６がＯＮである場合、第２トランジスタ１１８がＯＦＦで あるとされ、電流は、第１トランジスタ１１６を通って電圧は、トランス５４の ２次巻線内に誘導される。逆に、第２トランジスタ１１８がＯＮの場合、第１ト ランジスタ１１６はＯＦＦとされ、電流は、第２トランジスタ１１８とトランス ５４の１次巻線と反対方向に流れる。本発明によるプッシュ−プル配置は、１次 巻線が例えばクラスＡモードの１方向にのみ励磁された場合に発生する高電圧ト ランスのコアの磁界が減少する。なぜならば、トランジスタ１１６、１１８の動 作は、１次巻線内の電流の向きをかえ、トランスコア内の磁場は、それぞれのパ ルス信号１２４、１２６（第５図）のタイムラグの間は消磁する。このことは、 トランス５４をより効果的に動作させる。第３図（ａ）で示す様に、抵抗４３０ 及びコンデンサ４３１は、トランス５４の１次巻線に交差して接続される。抵抗 ４３０及びコンデンサ４３１は、トランジスタ１１６、１１８のスイッチングの 結果として１次巻線内に表れる過度現象の制御を助ける。第３図（ａ）を再び参 照すると、各時間にトランジスタ１１６、１１８の１つがオンされ、電流は、１ 次巻線中を流れ、電圧はトランス５４の２次巻線に誘導される。トランス５４の ２次巻線は、誘導された電圧を“セットアップ”し、誘導された電圧は、高電圧 積算器の動作によって１３５ｋＶに増加される。 本発明の他の視点によると、高電圧トランス５４は第６図（ａ）及び第６図（ ｂ）に描かれたマルチコア配置から成る。トランス５４は、１次巻線５５、２次 巻線５７及び多重コア５９を含んでいる。多重コア５９は、３つのフェライトコ ア６１、６３、６５から成る。各フェライトコア６１、６３、６５は、コア内の ヒステリシスを減少させる空間ギャップ６７、６９を有する。１次巻線５５は各 コア６１、６３、６５に対して、１８巻数を含み、２次巻線５７に対するターン 比率は、大体１／５０とされる。２次巻線５７は、エポキシ樹脂で真空にシール されている。第６図に描かれた多重コア配置は、各コア６１、６３、６５へのＥ ｄｄｙ電流を制限する利点を有すると理解出来る。 本発明のこの視点によると、変圧器５４は、高巻線比を必要とせずに２次巻線 ５７に高電圧出力を発生させるために３重コア配置５９を備える。巻数比を制限 するために、変圧器５４のサイズは縮小されている。 第６図に示す変圧器５４のための３重コア配置は１５０Ｗシステムには適切で ある。１００Ｗシステムについては、例えば６１及び６３等の２重コア配列が２ 次巻線の巻数比を適切に変更して使用可能である。５０Ｗシステムについては、 単一コア配列が巻数比を適切に変更して使用可能である。 出力を更に増加させて１３５ｋＶにするには、変圧器５４を共振するように動 作させる。変圧器５４及び高電圧マルチプライア５６は、同調回路を備える。周 波数が高くなると、変圧器５４の効率は高くなり、かつ出力が高くなる。しかし ながら、パルス制御モジュール５０のトランジスタ１１６及び１１８のスイッチ ング周波数が制限される。使用されるトランジスタ１１６及び１１８については 、スイッチング周波数は１６〜２２ｋＨｚの範囲から選択される。空隙６７及び ６９は約０．００４インチであり、変圧器５４が共振時に７．５ｋＶの出力ピー クを形成するように調節されている。 第３図（ａ）に示すように、２次巻線は高電圧マルチプライア５６に結合され る。高電圧マルチプライア５６は一連のカスケード段を備える。マルチプライア は、７段のカスケード段を有し、その内の３段は引用数字１３６、１３８、１４ ０が示されている。各カスケード段及びダイオードは、当業者に理解できるよう に電圧マルチプライアとして構成されている。（絶縁ワイヤ２３がリング３０と 共に使用された場合、ワイヤ２３の容量はカスケード段のファクターとなる。） 高電圧マルチプライア５６の機能は、（変圧器５４の１次巻線の直流１４０Ｖの 「プッシュ−プル」スイッチングを介して）変圧器５４の２次巻線に発生した「 セット−アップ」電圧を増加させ又は積算させるものである。 本実施例の構成では、即ち、同調回路は変圧器５４及び電圧マルチプライア５ ６からなり、出力は１３５ｋＶ程度の高さであり、そして、容量は１５ｋＶにお いて６８０ｐＦである。高電圧マルチプライア５４の出力は、電気的コンタクト ２１を介して放電ロッド２０に電気的に結合されている（第１図）。「同調され た」高電圧マルチプライア５６を第７図に示し、以下にこれについて説明する。 高電圧変圧器５４及び高電圧マルチプライア５６について適切な変更（例えば、 段の数の増加）をすることにより、約１８０ｋＶの出力電圧を達成することがで きる。 第３図（ａ）を参照すると、高電圧変圧器５４のコアの３次巻線１４２は、出 力レギュレータ６４に入力１４４を与える。出力レギュレータ６４の機能は、回 路１４によって発生された出力電圧を調節又は制御することである。レギュレー タ６４はまた、出力回路を調節するように構成することができる。電圧調節モー ドにおいては、出力電圧レベルは、ポテンシオメータ１４６を介して設定された レベルに保持される（第３図（ｃ））。電流調節モードでは、電流は所定のレベ ル、例えば、２５０μＡに維持される。一方、電圧は、６０ｋＶ〜１３５ｋＶの 間で変動できるようになり、空気３４中の微粒子を帯電させるのに必要な電流に 依存する。 出力電圧は、所望の出力電圧レベルに基づいてパルス１２４及び１２６（第３ 図（ｂ））のデューティー・サイクルを制御することによって調節される。出力 電圧レベルは第３図（ｃ）に示すポテンシオメータ１４６によって設定される。 これは、巻線１４２に結合されている。ポテンシオメータ１４６は、好ましくは 、コントロールパネル３８の内側に配置され、それによって、熟練技術者にのみ ア クセスできるようになっている。ポテンシオメータ１４６のワイパーは端子２３ を形成し、レギュレータ６４の端子１５５のツェナー・ダイオード１４８に結合 している。ツェナー・ダイオード１４８は、レギュレータ６４の入力を与える。 調節ダイヤル４２の他方の端子２１は、巻線１４２の端子１４４に結合している 。 第３図（ｂ）を参照すると、出力レギュレータ６４は、ＮＰＮトランジスタ１ ５０及びＰＮＰトランジスタ１５２を備える。ツェナー・ダイオード１４８のカ ソードは抵抗４３２を介してＮＰＮトランジスタ１５０のコレクタに結合してい る。ダイオード１４８のアノードは抵抗４３３を介してＮＰＮトランジスタ１５ ０のベースに結合している。ＮＰＮトランジスタ１５０のベースは、ダイオード ４３４を介して信号接地に結合している。ＮＰＮトランジスタ１５０のコレクタ は、抵抗４３５を介してＰＮＰトランジスタ１５２のベースに結合している。Ｐ ＮＰトランジスタ１５２のベースは、過負荷保護モジュール６６から抵抗４３６ を介して出力１５４に結合している。ＰＮＰトランジスタ１５２のエミッタは、 ２つのダイオード４３７を介して１２Ｖに固定されている。ダイオード４３７は ＰＮＰトランジスタ１５２をバイアスして、最小パルス幅を０．２μＳに制限し ている。ＰＮＰトランジスタ１５２のコレクタはレギュレータ６４の出力を与え 、かつ、容量４３８を介してパルス制御モジュール５０に結合している。抵抗４ ３５及び容量４３８は、５５５タイマー１３２、１３８の抵抗／容量回路網のた めのバイアス電圧を与え、かつ各々のパルス信号１２４、１２６のデューティー ・サイクルを制御する。 電圧調節モードでは、巻線１４２（第３図（ａ））内に誘起された電圧は、回 路１４の出力５８の出力電圧に比例する。巻線１４２の電圧が閾値（第３図（ｃ ）のポテンシオメータ１４６によって設定された）を越えたとき、ツェナー・ダ イオード１４８は導通し、ＮＰＮトランジスタ１５０をＯＮにする。このことに より、次に、ＰＮＰトランジスタ１５２をＯＮにし、容量４３８のバイアス電圧 を変化させ、それによって、パルス信号１２４、１２６のパルス幅及びのデュー ティー・サイクルを減少させる。信号１２４、１２６のデューティー・サイクル を変化させることにより、高電圧出力５８及びイオン化のレベルを変化させる。 本実施例では、出力電圧は、１．０μＡで１３５ｋＶ又は１．５μＡで１００ｋ Ｖ に調節されている。 第３図（ｂ）を参照すると、過負荷保護モジュール６６がトリガーされたとき 、出力１５４はＬｏｗに低下させられ、ＰＮＰトランジスタ１５２はＯＦＦにさ せられる。このことにより、効果的に、５５５タイマー１３２、１３４を消勢す る。このことについて、以下で、更に詳述する。 本発明の別の視点によると、出力レギュレータ６４は出力電流レベルを制御可 能にしている。電流調節は、多量の微粒子を含んでいる空気を浄化するには理想 的であり、微粒子が多い程、電荷を帯びかつ維持するのが容易になる。 換言 すれば、微粒子を含めば含む程、一旦帯電してから必要となる電流を低くするこ とができる。他方、電圧調節は、空気が比較的清浄な場合、例えば、オフィス空 間等に望ましい。なぜなら、電流調節モードで微粒子を帯電させるために更に多 くの電流を使うからである。 電流調節を選択するために、節点１７０（すなわち、フィルター回路網８７の 出力）及びスイッチ又はジャンパ１５３に接続される端子１５１があるからであ る。ジャンパ１５３は、端子１５１、即ち、フィルター８７の出力を端子１５５ でツェナー・ダイオード１４８のアノードに結合させる。電流調節モードでは、 ＮＰＮトランジスタ１５０は、フィルター回路網の出力に結合され、電流の流れ はＮＰＮトランジスタ１００を制御し、このトランジスタ１５０が更にＰＮＰト ランジスタ１５２及び容量４３８のバイアス電圧を制御する。下記の表に示す素 子の規格では、出力電流は２５０μＡに調節される。 第２図に示すように、フィルター回路網８７は、高電圧マルチプライヤ５６か らの出力信号を過負荷保護モジュール６６に結合するフィルター回路網８７の機 能は電圧マルチプライヤ５６からの出力信号を条件付けし、それによって保護モ ジュール６６を誤ってトリガーすることを防止することである。 第３図（ｂ）を参照すると、フィルター回路網８７は、図示の如く接続された 抵抗４４５〜４４８及び容量４４９〜４５１を有するブランチを備える。フィル ター回路網８７の他のブランチは、容量４５２を有する。フィルター８７は、入 力端子１６２を有し、この端子は高電圧変圧器５４の２次巻線に結合されている 。フィルター回路網８７の周波数特性は、変圧器５４の共振周波数に応じて調節 さ れている。表に示された抵抗及び容量の典型的な値は１９ｋＨｚスイッチング周 波数に適している。１６ｋＨｚの動作については、抵抗４４５〜４４８の適切な 値は１．１ｋΩであり、２０ｋＨｚの動作については、抵抗４４５〜４４８に適 切な値は５６０Ωである。 第３図（ｃ）に示すように、高電圧マルチプライヤ５６からの出力１６４は、 図示のようにバリスタ１６４、ブロッキングダイオード４５２、抵抗４５３及び ４５４及び容量４５５、４５６を接続した回路網１６６を含む。回路網１６６の 機能は、電圧マルチプライヤ５６から取り出された信号を「平滑化」することで ある。バリスタ１６８は、マルチプライヤ５６からの出力信号のスパイクを吸収 することであり、これは、その信号が過負荷保護モジュール６６に達する前にシ ュントして、接地することによって達成される。 再び第３図（ｂ）を参照すると、フィルター８７への入力端子１６２で信号は ２つのブランチに分かれる。一方のブランチは信号の位相を進ませる方向にシフ トし、他方のブランチは信号の位相を遅らせる方向にシフトする。それによって 、信号が節点１７０、即ち過負荷保護モジュール６６への入力で再結合したとき 、信号のリップルが効果的に相殺される。電流調節モードでは、フィルター回路 網８７からの信号は上記の如くツェナー・ダイオード１４８への入力を与える。 第３図（ｂ）を参照すると、フィルター回路網８７からの信号は、節点１７０ で過負荷保護モジュール６６に入力される。過負荷保護モジュール６６は、第１ 及び第２のサイリスタ又はシリコン制御整流器（ＳＣＲ）１７２及び１７４を備 える。第１のＳＣＲ１７２は、過負荷電圧状態に対しての保護を与える。第２の ＳＣＲ１７４は、温度過負荷状態に対する保護を与える。ＳＣＲ１７２は、所定 の出力電流レベルを越えたときに、回路１４を消勢する。他方、第２のＳＣＲ１ ７４は、安全動作温度、例えば７５℃を越えたときに、回路１４を消勢する。第 ３図（ｂ）に示すように、各ＳＣＲ１７２、１７４は、それぞれ１７３、１７４ で示す入力回路網を備える。 第１のＳＣＲ１７２のゲートは、抵抗４５７を介して第１のフィルター回路網 ８７（即ち、節点１７０）から出力信号を受信する。抵抗４５７の値は、ＳＣＲ １７２が、適切な出力レベルでトリガーされるように選択される。（開示されて いるように、フィルター回路網８７は信号中のリップルやスパイクを除去し、Ｓ ＣＲ１７２が誤ってトリガーされることを防止する。）ＳＣＲ１７２のゲートは ダイオード４５８及び容量４５９を含み、端子９４、即ち、出力に短絡回路保護 モジュール６７を接続する入力１７６を形成する。ＳＣＲ１７２のゲートは、ま た、第３図（ｂ）に示すサーミスタ１７８及び抵抗４６０を介して信号接地に接 続されている。サーミスタ１７８の機能は、ユニットが暖かくなったときにＳＣ Ｒ１７２を保償することである。包囲体１２内の温度が上昇するにつれ、ＳＣＲ １７２は更に感度が増し、誤トリガーしやすくなる。 動作中、出力電流が所定の閾値レベルを越えたとき、ＳＣＲ１７２はトリガー され、ＳＣＲ１７２の出力はＬＯＷに低下する。（第３図（ｂ）に示すように、 ＳＣＲ１７２の出力が抵抗４６１を介して＋１２Ｖに固定される。）ＳＣＲ１７ ２の出力がＬＯＷのとき、各々の単安定バイブレータ１２８、１３０へのパルス 信号１１２、１１４は消勢され、これが、更にパワートランジスタ１１６、１１ ８（第３図（ａ））がスイッチングされるのを防止する。第３図（ｂ）に示すよ うに、ＳＣＲ１７２の出力はまたレギュレータ６４のＰＮＰトランジスタ１５２ のベースに結合される。ＳＣＲ１７２をトリガーすると、５５５タイマー１３２ 、１３４へのレギュレータ入力を消勢する。単安定バイブレータ又はパルス発生 器１２８、１３０は、ＳＣＲ１７２がリセットモジュール６８によってリセット されるまで消勢状態に保持される。 第３図（ｂ）に示すように、リセットモジュール６８はタイマー１８０及び出 力トランジスタ１８２を備える。タイマー１８０は、出力信号を発生するように 構成されている。この信号はトランジスタ１８２を所定時間後にＯＮにする。出 力トランジスタ１８２はＳＣＲ１７２の両端子間に接続されている。ＯＮになっ たとき、トランジスタ１７２はＳＣＲ１７２をショート・アウト（ｓｈｏｒｔｓ −ｏｕｔ）し、ＳＣＲ１７２をリセットする。（ＳＣＲ１７２は０．７Ｖ以下に リセットされ、トランジスタ１８２のコレクタ−エミッタ飽和電圧は０．２Ｖで ある。）タイマー１８０はモトローラ株式会社で市販されている工業用タイムベ ースジェネレータチップＭＣ１４５６６を用いて構成される。タイマーチップ１ ８０は、タイミング信号１８６を受信するタイマー（発振器）チップ９６の出力 に存続されて入力１８４を有する。タイマー１８０は、約４分毎に（発振器チッ プ９６のＰＩＮ１２は＋１２Ｖに固定されている。）又は４秒毎に（発振器チッ プ９６は地気に固定されている。）トランジスタ１８２をＯＮにする出力信号を 発生するように構成されている。このことは当業者には自明なことである。第３ 図（ｂ）に示すように、タイマー１８０の出力は、抵抗４６２を介してトランジ スタ１８２のベースに結合されている。タイマー１８０は、それ自体、トランジ スタ１８２の動作によってリセットされる。図示されているように、タイマー１ ８０はリセット入力１８８を有し、これが抵抗４６３及び容量４６４を介してト ランジスタ１８２のコレクタに結合される。 第３図（ｂ）を参照すると、第２のＳＣＲ１７４はサーミスタ１９０と共働し て高電圧回路１４の過熱に対する保護を与える。サーミスタ１９０は、第３図（ ｂ）に示すツェナー・ダイオード１９２、抵抗４０５及び他のツェナー・ダイオ ード１９４を介してＳＣＲ１７４のゲートに結合される。ＳＣＲ１７４の出力は 、抵抗４６６を介して、＋１２Ｖに固定され、単安定バイブレータ１２８、１３ ０のバッファ入力１０４、１０８に接続されている。動作温度が所定の閾値、例 えば、７５℃を越えたとき、ＳＣＲ１７４はトリガーされ、地気へのバッファ１ ０４、１０８への入力が引張られ、それによって単安定バイブレータ１２８、１ ３０（即ち、パルス・ジェネレータ）を消勢する。過負荷条件と対照的に、高温 度条件は動作不良を示すので、ＳＣＲ１７４に結合したブロッキング・ダイオー ド１９６はＳＣＲ１７４をリセットモジュール１８０による自動リセットしない ようにする。ＳＣＲ１７４をリセットするためには、ユニットはパワーダウンし なければならず、このことは技術者によって適切に行われ、その技術者はまたそ の動作不良を調査する。 過負荷保護モジュール６６は、また、電流メータ４８（第３図（ｃ））に接続 する端子１９８、２００を含む。端子１９８は容量４６７及び抵抗４６８の接続 部に形成される。この容量と抵抗は更にフィルター回路網８７の出力に節点１７ ０で接続する。端子２００は、抵抗４６９及び信号地気の接続部に形成される。 抵抗４６９の他方の端子はＳＣＲ１７４のゲートに接続される。端子１９８はメ ータ４８の端子２７に接続される。端子２００は第３図（ｃ）に示す「リターン 」 端子２５に接続される。メータ４８は較正抵抗２０２を含む。メータ４８の端子 ２５は第３図（ｃ）に示す抵抗４７０を介してポテンシオメータ１４６に接続さ れる。 第３図（ａ）も参照すると、パワー出力インジケータ４６１また、駆動回路１ ５８を介して巻線１４２に接続される。ランプ４６１は、端子１９で駆動回路１ ５８に接続される（第３図（ａ））。ランプ４６用の駆動回路１５８はトランジ スタ１６０を備える。トランジスタ１６０のベースは、抵抗４３９、容量４４０ 及び整流ダイオード４４１を介して巻線１４２に結合する。トランジスタ１６０ のコレクタはダイオード４４２を介して端子１９に結合する。駆動回路１５８は また、別のダイオード４４３、抵抗４４４を含み、これらは信号接地の端子１９ に結合する。 動作中、ユニットがＯＮになるとランプ４６は薄暗く輝く。巻線１４２に電圧 が誘起されたとき、ベース電流が流れ、トランジスタ１６０をＯＮにし、そして コレクタ電流がランプ４６を明るく輝かせる。イオン化器４の出力が短絡される と、過負荷保護モジュール６６の連続リセットにより、ランプ４６を４分毎（又 は４秒毎）に点滅させる。 第３図（ａ）を参照すると、ダイオード４４１のアノードはまた、端子２２０ に結合する。端子２２０は、第３図（ｂ）に示すように回路２２２の入力端子に 接続する。回路２２２は出力端子２２４及びテスト・ポイント端子２２６を与え る。回路２２２はコイル１４２の出力の負部分を処理する。回路２２２は、容量 ４７１、４７２、ダイオード４７３及び抵抗４７４を備える。典型的な素子規格 は下記の表に示す。 上記の如く、高電圧マルチプライア５６及び変圧器５４は「同調」回路を構成 することができる。次に、第７図（ａ）乃至第７図（ｃ）を参照する。同図は、 本発明の本視点による高電圧マルチプライア５６を示す。高電圧マルチプライア ５６は、引用数字２０４全体的に示す包囲体を備える。この包囲体２０４は、マ ルチプライア５６のカスケード段１３６、１３８、１４０（第３図（ａ））を収 容する。コンパートメント２０６、及び出力ワイヤ５８を接続するチューブ２０ ８を有する。カスケード段（例えば１３６、１３８、１４０）はＤ及びＣでそれ ぞれ示すダイオード及び容量から構成される。マルチプライア５６への入力はＡ 、Ｃ、ワイヤと接地ワイヤとを介して高電圧変圧器５４の２次巻線に接続される 。この高電圧マルチプライア５６の主な機能はＡＣと接地との間の容量を低下さ せ、それによって変圧器を共振状態で動作させることである。 第７図に示すように、コンパートメント２０６は、容量Ｃをマウントするため の各々のサイド・チャネル２１０、２１２と、ダイオードＤをマウントするため の底部チャネル２１４とを有する。チャネル２１０、２１２、２１４は、好まし くは、エポキシ材料で充填される。包囲体２０４は、一つ又はそれ以上のチャネ ルを有し、誘電物質を受け入れ、それによって容量を変化させ、高電圧マルチプ ライア５６によって発生されたインピーダンスや出力電圧を変化させる。 １３５ｋＶ出力について、高電圧マルチプライア５６は９段からなり、容量Ｃ は１５ｋＶで６８０ｐＦで、ダイオードＤは３５ｋＶで２μＡとなる。 本発明による高電圧回路１４がイオン化器４を実現するための優れたそしてコ ストに見合った解決策を与える。イオン化器４のモジュール設計と組合せで高電 圧回路１４は例えばオフィスビルで現状のダフト加工体に容易に組込め、又はイ オン化バンクに配置され、公知の機械的フィルタバンクと交換される。 本発明は、その精神又は本質的特徴から離れることなく、他の改変構成を採用 することができる。したがって、本実施例は単なる例示であって、これに制限さ れない。本発明の範囲は前記実施例ではなく、本願特許請求の範囲によって示さ れる。本願特許請求の範囲から解釈される意味及び範囲内の全ては本発明の範囲 である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１つあるいはそれ以上のコレクター電極上に直接的に微粒子固体を吹き付け るためにダクト内で半径方向に方向付けられたイオン化風を形成することによっ て、ダクト内でガス流を浄化する装置であって、前記装置が、 （ａ）イオン化ユニット、 （ｂ）前記イオン化ユニットをダクト内に支持する手段を含み、前記イオン 化ユニットは、 （ｉ）防水ケース、 （ii）高電圧出力を生成するためのケース内の高電圧生成器、 （iii）前記高電圧出力に連結され、ダクト内部で同軸上に前記ケースから 延びる電極支持棒、 （iv）前記支持棒上にマウントされ、そこから半径方向に延びる少なくとも １グループのイオン化電極、 （ｃ）前記高電圧発生器を外部低電圧電源に接続する手段を備える装置。 ２．ダクト壁は、前記微粒子を集積するコレクター電極を構成することを特徴と する請求項１に記載の装置。 ３．前記イオン化装置は、イオン電極の複数の軸上に空間があけられたグループ を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。 ４．請求項１に記載の装置はさらに、ダクト内側に位置するリング電極を含み、 前記イオン化電極の１グループを囲み、前記リング電極は、ダクトの１部に渡る 直径を有し、電気的にグランドに接続されていることを特徴とする装置。 ５．前記リング電極は、前記電極支持棒によって支持されることを特徴とする請 求項４に記載の装置。 ６．前記リング電極は、ダクトに接続され、支持されていることを特徴とする請 求項４に記載の装置。 ７．前記高電圧生成器は、トランスと制御手段を含み、制御手段は、前記トラン スを励磁し、前記高電圧出力を提供することを特徴とする請求項１に記載の装置 。 ８．前記制御手段は、パルスを生成するパルス生成手段及び前記トランスに連結 され、パルスに応答する前記トランスを励磁するプッシュプル駆動回路とを含む ことを特徴とする請求項７に記載の装置。 ９．前記高電圧生成器は、前記トランスの出力を前記高電圧出力に積算する前記 トランスの出力に連結された電圧マルチプル手段を含むことを特徴とする請求項 ８に記載の装置。 10．前記高電圧生成器は、前記高電圧出力を調整する調整手段を含むことを特徴 とする請求項９に記載の装置。 11．前記イオン化ユニットは、前記高電圧電流出力が所定レベルを越えた場合、 前記高電圧生成器を運転不能にする過負荷保護手段を含むことを特徴とする請求 項１に記載の装置。 12．ビル内でＡＣ電源が供給された限られた空間に於いて空気を浄化する空気浄 化装置であって、 前記空気浄化装置が （ａ）少なくとも１つの集電電極を有する囲いと、 （ｂ）イオン化ユニット、 （ｃ）前記囲いの内側に前記イオン化ユニットを支持する手段であって、 前記イオン化ユニットは、 （ｉ）防水ケース、 （ii）高電圧出力を生成するための前記ケース内にある高電圧生成装置、 （iii）前記高電圧出力に連結され、前記ダクト内で同軸上に前記ケースに 延びている電極支持棒、 （iv）前記コレクタ電極上に直接的に空気中の微粒子固体を吹き付けるため に前記囲い内に放射状に方向付けられたイオン風を定めるための前記支持棒上に マウントされたそこから放射状に延びる少なくとも１つのイオン化電極グループ 、 （ｄ）前記高電圧生成器を外部ＡＣ電源に接続する手段、 （ｅ）前記囲いは、空気取り入れポート及び空気排出ポート を含むことを特徴とする空気浄化装置。 13．前記取り入れポートを空気に通り抜けさせ、前記排出ポートを通って排出さ せるファンを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。 14．高電圧積算ステージは、 （ａ）入力電圧信号を受信する入力ポート、 （ｂ）コンデンサを据え付けるための２側面チャネル及びダイオードを据え 付けるためのボトムチャネルを有する本体部材であって、前記コンデンサ及びダ イオードは、前記高電圧積算器に対する複数のステージを構成する様に連結され 、 （ｃ）前記ボトムチャネルは、前記側面チャネル間に配置され、 （ｄ）前記最終ステージは、前記高電圧積算器に対して出力ポートを提供す るステージであることから成ることを特徴とする高電圧積算ステージ。 15．高電圧トランスは、入力信号を受け入れる１次巻線及び２次巻線とを有し、 前記１次巻線は、前記１次巻線に適用された前記入力ＡＣ信号を増加させるため のコアを通る前記２次巻線に連結され、又、前記２次巻線は、前記入力ポートに 接続されている端子を有していることを特徴とする請求項１４に記載の高電圧積 算器。 16．請求項１５に記載の高電圧積算器はさらに、 前記高電圧トランスの前記１次巻線を励磁する手段及びＤＣ電圧信号を含む 前記入力信号を受け入れるための中央端子を有する前記１次巻線とを含むことを 特徴とする高電圧積算器。 17．前記励磁手段は、前記高電圧トランスの１次巻線に連結され、前記１次巻線 を通る電流を交流化する手段を有するプッシュプル回路を含むことを特徴とする 請求項１６に記載の積算器。 18．前記高電圧トランス及び前記高電圧積算器は、同調された回路を構成するこ とを特徴とする請求項１６に記載の積算器。 19．前記高電圧トランスの芯は、３つのコア部材からなることを特徴とする請求 項１８に記載の積算器。 20．前記高電圧生成器は、出力電流を調整する調整手段を含むことを特徴とする 請求項９に記載の装置。