KR101179325B1

KR101179325B1 - 이온 발생 장치

Info

Publication number: KR101179325B1
Application number: KR1020117025082A
Authority: KR
Inventors: 가쯔시 후지이
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2012-09-03
Also published as: CN102422498A; US20120068080A1; JP2010287322A; WO2010143491A1; JP4575511B1; CN102422498B; KR20120012458A

Abstract

이온이 발생하고 있음에도 불구하고, 이온의 발생 없음으로 판정되는 일이 없도록 한다. 이온을 발생시키는 이온 발생기(1)와, 발생한 이온을 검출하는 이온 검출기(3)와, 발생한 이온을 송풍로를 통하여 외부로 분출하는 송풍기(2)와, 이온 발생기(1) 및 송풍기(2)를 구동 제어하는 제어부(5)를 구비한다. 제어부(5)는, 운전 개시 시에 송풍기(2)를 정지시키고, 이온 검출기(3)에 의한 이온 검출을 실행하여, 이온 발생의 유무를 판정한다. 제어부(5)는, 이온의 발생 없음으로 판정하면, 계속하여 복수회의 이온 발생의 판정을 행하여, 모두 이온의 발생 없음이면, 최종적으로 이온의 발생 없음으로 판정한다.

Description

이온 발생 장치{ION GENERATING DEVICE}

본 발명은, 발생한 이온을 검출하는 기능을 구비한 이온 발생 장치에 관한 것이다.

최근, 공기 중의 물분자를 정(플러스) 및／또는 부(마이너스)의 이온으로 대전시킴으로써, 거주 공간 내의 공기를 청정화하는 기술이 활발히 사용되고 있다. 예를 들어, 공기 청정기를 비롯한 이온 발생 장치에서는, 내부의 송풍로 도중에 플러스 이온 및 마이너스 이온을 발생시키는 이온 발생기가 배치되고, 발생한 이온을 공기와 함께 외부의 공간으로 방출하도록 되어 있다.

청정 공기 중의 물분자를 대전시키고 있는 이온은, 거주 공간에서 부유 입자를 불활성화시켜, 부유 세균을 사멸시킴과 함께 악취 성분을 변성시킨다. 그로 인해, 거주 공간 전체의 공기가 청정화된다.

표준적인 이온 발생기는, 바늘 전극과 대향 전극 사이, 또는 방전 전극과 유전 전극 사이에 고전압 교류의 구동 전압을 인가함으로써, 코로나 방전을 발생시켜 플러스 이온 및 마이너스 이온을 발생한다.

이온 발생기의 가동이 장기간이 되면, 코로나 방전에 수반하는 스퍼터 증발에 의해 방전 전극이 손모된다. 또한, 화학 물질, 진애 등의 이물질이 방전 전극에 누적적으로 부착된다. 이러한 경우, 방전이 불안정해져 이온의 발생량이 감소하는 것을 피할 수 없다.

특허문헌 1에 기재된 이온 발생 장치에서는, 이온의 발생의 유무를 검출하여, 이온이 발생하지 않는 것이 검출되었을 때 이온 발생기의 보수가 필요한 것을 사용자에게 통지한다. 여기서, 이온 발생 장치에는, 이온의 발생의 유무를 검출하기 위해, 이온 검출기가 설치된다. 이온 검출기는, 이온 발생기와 함께, 송풍로에 면하도록 설치되고, 송풍 방향에 대하여 이온 발생기가 상류측에 배치되고, 이온 검출기가 하류측에 배치된다.

일본 특허 공개 제2007-114177호 공보

상기한 바와 같이 이온 발생 장치에서는, 이온 발생기와 이온 검출기가, 송풍로에 있어서 송풍 방향을 따라 배열하여 배치된다. 이온 발생기로부터 발생한 플러스 이온 및 마이너스 이온은, 송풍기로부터의 바람에 의해 바람 하에 있는 이온 검출기를 향하여 흐른다. 이온 검출기는, 플러스 이온과 마이너스 이온 중 어느 한쪽의 이온을 포집하여 검출한다. 그러나, 이온 검출기를 통과하는 이온은 어느 정도의 속도로 통과하기 때문에, 이온을 이온 검출기로 포집하는 것이 곤란해진다. 그로 인해, 이온이 충분히 발생하고 있음에도 불구하고, 이온 검출기가 이온을 적게 검출하여, 이온 발생 없음으로 오검출할 우려가 있다.

본 발명은, 상기를 감안하여, 발생한 이온을 확실하게 검출함으로써, 이온이 발생하고 있음에도 불구하고, 이온의 발생 없음으로 오검출되는 것을 방지할 수 있는 이온 발생 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은, 이온을 발생시키는 이온 발생기와, 발생한 이온을 검출하는 이온 검출기와, 발생한 이온을 송풍로를 통하여 외부로 분출하는 송풍기와, 이온 발생기 및 송풍기를 구동 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 송풍기를 정지시키고, 이온 검출기에 의한 이온 검출을 실행하여, 이온 발생의 유무를 판정하는 것이다.

송풍기가 정지하고 있으면, 발생한 이온이 흘러가는 일이 없다. 이온 검출기는, 발생한 직후의 고농도의 이온을 검출할 수 있다. 그로 인해, 이온이 발생하면, 반드시 검출할 수 있어, 이온이 발생하고 있는 데도 이온이 발생하지 않았다는 오판정을 없앨 수 있다.

제어부는, 운전 개시 시에 이온 검출을 실행한다. 이때, 송풍기는 정지된 채, 이온 검출이 행해진다. 운전 개시 직후에 송풍기가 운전되지 않아도 유저에게 위화감을 주지 않는다. 게다가, 이온이 발생하지 않은 경우 조기에 검출할 수 있다.

제어부는, 운전 중, 소정의 타이밍에 이온 검출을 실행하여, 이온의 발생 없음이 소정회 검출되었을 때 송풍기를 정지시키고, 이온 검출을 실행한다. 운전 중에 복수회 이온 검출을 행함으로써, 판정 정밀도를 높인다. 최종적으로 판정할 때에는 송풍기를 정지시켜, 바람의 영향을 없애고, 이온의 발생의 유무를 검출한다.

운전 중에 이온 검출을 행할 때에는 송풍기는 구동된다. 그로 인해, 이온의 발생 없음으로 오판정할 가능성이 높아지지만, 복수회의 이온 검출을 행함으로써, 판정 정밀도를 높일 수 있다.

제어부는, 소정 횟수의 이온의 발생 없음을 검출한 후에, 다시 이온의 발생 없음이 검출되었을 때 이온 발생 에러라고 판정하여, 운전을 정지한다. 소정 횟수 이상의 이온의 발생 없음을 판정함으로써, 최종적인 판정이 행해진다. 따라서, 이온의 발생 없음이라는 오판정을 확실하게 없앨 수 있다.

이온 발생기는 교환 가능하게 되고, 새로운 이온 발생기가 장착되었을 때 제어부는 이온 발생기의 적합을 판단하여, 적합한 이온 발생기인 경우, 이온 발생기의 동작을 허용한다. 이온의 발생 없음으로 판정된 이온 발생기는 사용할 수 없으므로, 새로운 이온 발생기로 교환된다. 이때, 조악한 이온 발생기가 장착되면, 이온 발생 장치로서의 성능이 저하된다. 이를 방지하기 위해, 제어부는, 적합한 이온 발생기만을 사용 가능하게 하고, 부적합한 이온 발생기의 경우, 이온 발생기의 동작을 금지하여, 사용할 수 없도록 한다.

본 발명에 의하면, 송풍기를 정지시켜 이온을 검출함으로써, 발생한 이온이 바람에 흘러가지 않아, 고농도의 이온을 검출할 수 있다. 따라서, 이온이 발생하면, 반드시 이온을 검출할 수 있어, 이온이 발생하고 있음에도 불구하고, 이온이 발생하지 않았다는 오판정을 없앨 수 있어, 이온 검출의 신뢰성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 이온 발생 장치의 단면도.
도 2는 이온 발생 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 이온 발생기의 정면도.
도 4는 이온 발생기의 횡단면도.
도 5는 이온 검출기의 포집면의 정면도.
도 6은 이온 검출기의 출력 전압의 변화를 도시하는 도면
도 7은 모드 1에 의한 판정의 흐름도.
도 8은 통상 모드에 의한 판정의 흐름도.
도 9는 모드 2에 의한 판정의 흐름도.
도 10은 모드 3에 의한 판정의 흐름도.
도 11은 모드 4에 의한 판정의 흐름도.
도 12는 모드 5에 의한 판정의 흐름도.
도 13은 모드마다의 이온 발생기의 동작 흐름도.
도 14는 모드마다의 송풍기의 동작 흐름도.

본 실시 형태의 이온 발생 장치를 도 1에 도시한다. 이온 발생 장치는, 이온을 발생하는 이온 발생기(1)와, 발생한 이온을 분출하기 위한 송풍기(2)와, 발생한 이온을 검출하는 이온 검출기(3)를 구비하고 있다. 이들은 본체 케이스(4)에 내장되어 있다. 그리고, 이온 발생 장치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 이온 발생기(1) 및 송풍기(2)를 구동 제어하는 제어부(5)를 구비하고 있다. 마이크로컴퓨터로 이루어지는 제어부(5)는, 이온 검출기(3)에 의한 이온 검출을 실행하여, 이온 발생의 유무를 판정한다.

본체 케이스(4)의 상면에 분출구(10)가 형성되고, 본체 케이스(4)의 배면에 커버(11)가 착탈 가능하게 설치되어 있다. 커버(11)에, 필터를 구비한 흡입구(12)가 형성되고, 본체 케이스(4)의 배면의 하부에도 흡입구(13)가 형성된다. 본체 케이스(4)의 하부에 송풍기(2)가 설치되고, 송풍기(2)와 분출구(10) 사이에 덕트(14)가 설치된다. 송풍기(2)로부터 분출구(10)를 향하는 송풍로(15)가 형성되고, 덕트(14)의 내부가 송풍로(15)로 된다.

덕트(14)는, 각통 형상으로 형성되고, 상측 및 하측이 넓고, 중간 부분이 좁게 되어 있다. 덕트(14)의 상단부의 출구가 분출구(10)에 연통된다. 분출구(10)에는 루버(16)가 착탈 가능하게 설치된다. 이온 발생기(1) 및 이온 검출기(3)는, 덕트(14)에 설치되고, 송풍로(15)에 면하고 있다. 이온 발생기(1) 및 이온 검출기(3)는, 송풍로(15)가 가장 좁아진 중간 부분에 위치하고, 대향하여 배치된다. 즉, 덕트(14)의 폭을 좁게 함으로써 생긴 스페이스에, 이온 발생기(1) 및 이온 검출기(3)가 설치된다. 이에 의해, 본체 케이스(4) 내의 스페이스를 유효하게 활용할 수 있어, 장치 전체의 소형화를 도모할 수 있다.

덕트(14)의 하단부의 입구에 송풍기(2)가 연통된다. 송풍기(2)는, 시로코 팬으로 되고, 팬 케이싱(20)에 팬(21)이 회전 가능하게 내장되고, 팬 모터(22)에 의해 팬(21)이 회전된다. 팬 케이싱(20)은, 본체 케이스(4)에 설치된다. 팬 케이싱(20)의 상부에 팬 분출구(23)가 형성되고, 팬 분출구(23)가 덕트(14)의 입구에 접속되고, 팬 분출구(23)가 송풍로(15)에 연통된다. 송풍기(2)에 의해 흡입구(12, 13)로부터 흡입된 공기가, 송풍로(15)를 하측으로부터 상측을 향하여 통과하여, 이온 발생기(1)로부터 발생한 이온을 수반한 공기가 분출구(10)로부터 분출된다. 바람은 송풍로(15)를 하측으로부터 상측을 향하여 흐르고, 이 방향이 송풍 방향으로 된다.

이온 발생기(1)는, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 방전 전극(30) 및 유도 전극(31)과, 이들을 내장하는 수용 케이스(32)를 갖는다. 방전 전극(30)은 바늘 전극으로 되고, 유도 전극(31)은 환상으로 형성되고, 방전 전극(30)으로부터 일정 거리 떨어져, 방전 전극(30)의 둘레를 둘러싸고 있다. 방전 전극(30) 및 유도 전극(31)은, 좌우 한 쌍으로 설치되고, 송풍 방향과 직교하는 좌우 방향으로 배열되고, 2조의 각 전극(30, 31)이 지지 기판(33)에 간격을 두고 실장되어 있다. 한쪽의 방전 전극(30)은 플러스 이온을 발생시키기 위한 것이고, 다른 쪽의 방전 전극(30)은 마이너스 이온을 발생시키기 위한 것이다.

각 전극(30, 31)이 실장된 지지 기판(33)은, 수용 케이스(32)에 내장되어 있다. 수용 케이스(32)의 전방면에 2개의 관통 구멍(34)이 형성되고, 관통 구멍(34)에 방전 전극(30)이 면하고 있다. 방전 전극(30)은, 관통 구멍(34)의 중심에 위치한다. 또한, 각 방전 전극(30)에 고전압을 인가하는 고전압 발생 회로(35)가 설치되고, 제어부(5)에 접속된다. 방전 전극(30), 유도 전극(31) 및 고전압 발생 회로(35)는 유닛화되고, 이 이온 발생 유닛(36)이 수용 케이스(32) 내에 착탈 가능하게 장착된다. 수용 케이스(32)의 전방면에 핀 커넥터(37)가 설치되고, 본체 케이스(4)측의 소켓(38)과 접속된다. 핀 커넥터(37)를 통하여, 고전압 발생 회로(35)에 제어부(5)로부터 구동 신호가 입력됨과 함께, 직류 전원 혹은 교류 전원이 공급된다.

수용 케이스(32)는, 본체 케이스(4)에 대하여 착탈 가능하게 된다. 본체 케이스(4)의 배면에 삽입구(39)가 형성되고, 커버(11)를 제거한 상태에서 수용 케이스(32)는 삽입구(39)로부터 출납된다. 수용 케이스(32)가 삽입구(39)에 삽입되었을 때, 수용 케이스(32)에 형성된 갈고리가 본체 케이스(4)에 형성된 탄성을 갖는 절결부에 걸림으로써, 수용 케이스(32)가 장착된다. 덕트(14)의 배면측의 벽에 발생 창(40)이 형성되고, 수용 케이스(32)가 장착되었을 때 발생 창(40)에 수용 케이스(32)가 끼워 넣어진다. 수용 케이스(32)의 전방면이 송풍로(15)에 노출된다.

수용 케이스(32)의 전방면에는, 각 관통 구멍(34)에 대하여 아치 형상의 가드 리브(41)가 각각 형성된다. 가드 리브(41)는, 관통 구멍(34)을 타넘고 있다. 이에 의해, 유저가 방전 전극(30)에 직접 닿는 것을 방지할 수 있다. 이온 발생기(1)가 본체 케이스(4)에 장착되었을 때, 가드 리브(41)는 송풍로(15) 내에 돌출되어, 송풍 방향과 평행하게 배치된다.

그런데, 도 3에 도시한 바와 같이, 좌우의 가드 리브(41)는, 관통 구멍(34)에 대한 위치가 상이하다. 송풍기(2)에서는, 흡입하는 방향과 분출하는 방향이 상이하므로, 송풍기(2)로부터 분출되는 바람에 좌우 방향의 치우침이 발생하여, 어느 한쪽의 방전 전극(30)을 향하는 바람이 많아져, 발생하는 플러스 이온과 마이너스 이온의 이온 균형이 깨진다. 따라서, 바람이 많아지는 측의 가드 리브(41)가 중앙 가까이에 위치하고, 바람이 적은 측의 가드 리브(41)가 외측 가까이에 위치한다. 이에 의해, 바람이 많아지는 측에서는, 가드 리브(41)에 의해 관통 구멍(34)의 전방을 통과하는 바람의 일부가 차단되어, 바람의 치우침의 영향을 경감시킬 수 있어, 좌우의 이온 밸런스를 유지할 수 있다.

유저가 본체 케이스(4)로부터 수용 케이스(32)를 강하게 인장하기 시작하면, 절결부가 변형되어, 갈고리가 빠져 수용 케이스(32)가 본체 케이스(4)로부터 취출된다. 그리고, 수용 케이스(32)는 개폐 가능하게 되어, 수용 케이스(32)를 개방함으로써 이온 발생 유닛(36)을 취출할 수 있다. 이와 같이, 이온 발생기(1)는, 카트리지로서 취급할 수 있다. 예를 들어, 이온 발생기(1)가 수명이 다했을 때, 새로운 카트리지로 교환하면 된다. 낡은 카트리지를 분해하여, 이온 발생기(1)를 유지 보수하면, 카트리지를 재생할 수 있어, 재사용 가능하게 된다.

이온 검출기(3)는, 발생한 이온을 포집하는 포집체(42)와, 포집한 이온에 따른 검출 신호를 제어부(5)에 출력하는 이온 검출 회로(43)를 갖는다. 도전성을 갖는 포집체(42)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 회로 기판(44)의 전방면에 설치된 포집 전극으로 되고, 구리 테이프에 의해 형성된다. 회로 기판(44)의 이면에, 이온 검출 회로(43)가 실장된다. 포집체(42)와 이온 검출 회로(43)는 기판(44) 내에서 전기적으로 접속되고, 이온 검출 회로(43)는 제어부(5)에 리드선을 통하여 접속된다.

이온 검출 회로(43)는, 공지의 것이고, 예를 들어 일본 특허 공개 제2007-114177호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 이온 검출 회로(43)는, 정류용의 다이오드, p-MOS형 FET 등으로 구성된다. 이온 검출기(3)는, 플러스 이온 혹은 마이너스 이온 중 어느 한쪽의 이온을 검출한다. 포집체(42)가, 발생한 양쪽 이온 중 한쪽의 이온을 포집하면, 포집체(42)의 전위가 상승한다. 포집한 이온량에 따라 전위가 올라간다. 이온 검출 회로(43)는, 이 전위에 따른 출력 전압을 A/D 변환하여 제어부(5)에 출력한다. 제어부(5)는, 이온 검출기(3)로부터의 입력값에 기초하여 이온 발생에 관한 판단을 행한다.

이온 검출기(3)는, 송풍로(15)에 설치된다. 즉, 회로 기판(44)이 덕트(14)의 전방면측의 벽에 형성된 검출 창(45)에 끼워 넣어진다. 회로 기판(44)의 전방면이 송풍로(15)에 노출되고, 이온 발생기(3)의 전방면과 송풍로(15)를 사이에 두고 상대한다. 그리고, 포집체(42)는 좌우 방향의 일측에 치우쳐 배치된다. 포집체(42)가 한쪽의 이온을 발생하는 방전 전극(30)의 전방에 위치하고, 다른 쪽의 방전 전극(30)의 전방에는 위치하지 않는다. 이에 의해, 포집체(42)는 한쪽의 이온을 집중적으로 포집할 수 있다.

이온 발생기(1)로부터는 플러스 이온 및 마이너스 이온이 발생한다. 이온 검출기(3)는, 포집하려는 한족의 이온뿐만 아니라, 다른 쪽의 이온도 포집할 우려가 있다. 이 포집을 방지하기 위해, 이온 검출기(3)에 보호체(46)가 설치된다. 금속판제의 보호체(46)는, 회로 기판(44)의 전방면에 그 일부를 덮도록 설치된다. 보호체(46)는, 포집하는 이온과는 역극성의 이온을 발생시키는 다른 쪽의 방전 전극(30)에 대향하여 배치된다. 포집체(42)와 보호체(46)는 전기적으로 절연된다. 다른 쪽의 방전 전극(30)으로부터 발생한 이온은, 보호체(46)에 포집되어, 포집체(42)를 향하는 이온이 감소되어, 역극성의 이온이 포집체(42)에 포집되는 것을 막을 수 있다.

포집체(42)의 크기는, 보호체(46)의 크기보다 커진다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 도면 중 좌측의 방전 전극(30)에 대향하도록, 포집체(42)의 배치가 결정된다. 즉, 이온 검출기(3)는, 이온 발생기(1)에 대하여, 포집하는 이온을 발생하는 한쪽의 방전 전극(30) 가까이에 배치된다. 이와 같이 함으로써, 원하는 이온을 보다 많이 포집할 수 있어, 이온 검출의 정밀도를 높인다. 또한, 방전 전극(30)의 중심으로부터 가드 리브(41)가 어긋나 배치되어 있으므로, 이온의 발생 및 확산이 방해되지 않아, 포집체(42)는 발생한 이온을 확실하게 포집할 수 있다.

여기서, 이온 발생기(1)와 이온 검출기(3)의 간격은, 소정의 거리로 규정된다. 방전 전극(30)과 유전 전극(31) 사이에서의 코로나 방전에 의해, 방전 전극(30)으로부터 이온이 발생한다. 이때, 이온은 상대하는 이온 검출기(3)를 향하여 퍼져, 방전 전극(30)의 선단을 중심으로 하여 돔 형상으로 고농도의 이온이 분포한다. 방전 전극(30)의 선단과 상대하는 덕트(14)의 벽이나 이온 검출기(3)가 너무 가까우면, 방전 전극(30) 사이에서 방전이 발생해 버린다. 불안정한 방전이 되어, 방전이 계속하지 않게 된다. 따라서, 덕트(14)의 벽이나 이온 검출기(3)가 이온 발생을 저해하지 않도록, 이온 발생기(1)의 전방면부터 이온 검출기(3)의 전방면까지의 거리를 소정의 거리, 예를 들어 10mm 이상으로 한다. 덕트(14)의 가장 좁은 간격이 이 거리에 따라 설정된다. 이렇게 규정함으로써, 안정되게 이온을 발생시킬 수 있다. 또한, 이온 발생기(1)와 이온 검출기(3) 사이에는, 발생 직후의 가장 농도가 짙은 상태의 이온이 존재하므로, 정확하게 이온의 발생을 검출할 수 있다.

본체 케이스(4)의 상면에는, 조작 패널(50)이 설치되고, 조작 패널(50)은, 운전 스위치 등을 갖는 조작부(51) 및 표시부(52)를 구비하고 있다. 운전 스위치가 조작되면, 제어부(5)는, 이온 발생기(1) 및 송풍기(2)를 구동함과 함께 표시부(52)를 동작시켜 운전 중인 것을 표시시킨다. 또한, 도 2 중, 참조 부호 53은 EEPROM 등의 재기입 가능한 불휘발성의 기억 소자이며, 이온 발생기(1)에 관한 정보를 기억한다.

이온 발생 장치가 운전되면, 이온 발생기(1)의 한쪽의 방전 전극(30)으로부터 플러스 이온이 발생하고, 다른 쪽의 방전 전극(30)으로부터 마이너스 이온이 발생한다. 발생한 이온은, 송풍기(2)에 의해 하방으로부터 분출된 바람에 운반되어, 분출구(10)로부터 외부로 분출된다. 방출된 이온은, 부유하는 곰팡이균이나 바이러스를 공중에서 분해, 제거한다.

이온 발생 장치를 장기간 사용하면, 방전 전극(30)이 열화되거나, 각 전극(30, 31)에 먼지가 부착되거나 하여, 방전이 불안정해진다. 발생하는 이온이 감소되어, 상기의 효과가 얻어지지 않게 된다. 따라서, 이온 발생 장치의 제어부(5)는, 운전 시간을 적산하여, 총 운전 시간이 교환 예고 시간, 예를 들어 17500시간에 달했을 때 이온 발생기(1)의 교환을 재촉하는 표시를 행한다. 그 후도 운전은 되지만, 총 운전 시간이 교환 시간, 예를 들어 19000시간에 달했을 때, 제어부(5)는, 이온 발생기(1)가 수명에 달했다고 판단하고, 운전을 정지함과 함께 교환을 통지한다.

그러나, 이온 발생 장치가 사용되는 환경에 따라서는, 먼지, 습기, 오일 미스트 등이 방전 전극(30)에 부착되어, 상기한 시간이 경과하기 전에 이온 발생기(1)가 수명이 다하는 경우가 있다. 이온 발생기(1)가 수명이 다하면, 이온의 발생량이 줄어들거나, 이온이 발생하지 않게 된다. 이온 검출기(3)가 이온의 발생을 검출하고, 제어부(5)는, 이온 발생기(1)로부터의 입력값에 기초하여 이온 발생의 유무를 판정한다. 그리고, 제어부(5)는, 이온의 발생 없음으로 판정하면, 운전을 정지하고, 이온 발생기(1)를 교환하도록 표시를 행한다.

제어부(5)는, 이온 검출을 실행할 때, 이온 발생기(1)를 소정 시간 온하고, 계속하여 동일 시간만큼 오프한다. 이 온 오프가 미리 설정된 이온 판정 시간만큼 반복된다. 이 시간 중, 이온 검출기(3)는 이온을 검출한다. 이때의 이온 검출기(3)로부터의 출력 전압을 도 6에 도시한다. 이온 발생기(1)가 온일 때, 이온이 발생하므로, 출력 전압은 상승하여, 일정 전압에 포화된다. 이온 발생기(1)가 오프일 때 이온은 발생하지 않으므로, 출력 전압은 거의 0V로 된다.

이온 검출기(3)로부터의 출력 전압에 따른 입력값이 제어부(5)에 입력된다. 제어부(5)는, 이온 판정 시간 중에 검출된 입력값의 최대값과 최소값의 차를 산출하고, 이 차가 임계값 이상인지의 여부를 판단하여, 이온 발생의 유무를 판정한다. 제어부(5)는, 최대값과 최소값의 차가 임계값 이상인 경우, 이온의 발생 있음으로 판정한다. 최대값과 최소값의 차가 임계값 미만인 경우, 이온의 발생 없음으로 판정한다. 또한, 임계값은 0.5V로 된다. 이 값은, 단위 시간당의 표준의 방전 횟수일 때의 이온 농도에 대하여, 이온 농도가 반감될 때의 방전 횟수로 이온 발생기(1)를 온 오프했을 때, 이온 검출기(3)로부터의 출력 전압에 기초하여 설정된다.

이온 발생의 판정은, 우선 운전 개시 시에 행해진다. 그리고, 운전 중에는, 소정의 타이밍에 판정이 행해진다. 제어부(5)는, 이온의 발생 없음으로 소정 횟수 판정하면, 다시 판정을 행하여, 최종적으로 이온 발생 에러인지의 여부의 판정을 행한다. 이온 발생 에러라고 판정되면, 운전이 정지된다.

상기와 같이 운전이 개시되면, 제어부(5)는, 복수회의 이온 발생의 판정을 행한다. 우선, 운전 개시 시, 제어부(5)는, 모드 1에 의한 판정을 행한다. 도 7에 도시한 바와 같이, 모드 1에서는, 이온 판정 시간은 최소 시간인 2초로 되고, 제어부(5)는, 송풍기(2)를 정지시키고, 이온 발생기(1)를 1초 온/1초 오프하여, 이온 검출을 행하여, 센서 입력에 기초하여 이온 발생의 유무를 판정한다. 그리고, 판정이 종료된 후, 제어부(5)는 송풍기(2)를 구동한다.

이와 같이, 운전 개시 시에 송풍기(2)를 구동하지 않고, 이온 발생기(1)만을 구동함으로써, 발생한 이온은 바람에 흘러가지 않고, 이온 발생기(1)와 이온 검출기(3) 사이의 좁은 공간에 충만한다. 즉, 이온 발생기(1)와 이온 검출기(3)가 대향 배치되어 있으므로, 송풍기를 구동하지 않아도 발생한 이온은 이온 검출기(3)에 도달한다. 이온 검출기(3)는, 발생한 이온을 확실하게 포집할 수 있다. 따라서, 이온이 발생하면, 반드시 포집되므로 이온의 발생 없음이라는 오판정을 방지할 수 있다. 또한, 이온 판정 시간은 단시간이므로, 바로 송풍기(2)가 구동되어, 유저에게 운전상의 위화감을 주지 않는다.

제어부(5)는, 모드 1에 있어서, 이온의 발생 있음으로 판정하면, 이온 발생의 판정을 행하지 않는 통상 모드로 이행한다. 제어부(5)는, 에러 카운터가 0인지를 확인한다. 이온의 발생 있음이 검출되면, 에러 카운터는 0으로 리셋된다.

도 8에 도시한 바와 같이, 통상 모드에서는, 이온 발생의 판정을 행하지 않고, 소정 시간, 예를 들어 3시간, 운전이 행해진다. 3시간 경과하면, 제어부(5)는, 모드 2에 의한 판정을 행한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 모드 2에서는, 이온 판정 시간은 길게 설정되는데, 송풍기(2)를 구동하면서, 이온 발생기(1)를 10초 온/10초 오프하여, 1분간의 이온 판정 시간동안 이온 검출을 행하여, 이온 발생의 유무를 판정한다. 또한, 1분간에 3회 온 오프가 되지만, 1분간의 최대의 입력값과 최소의 입력값의 차에 기초하여, 1회 판정해도 좋고, 혹은 1회의 온 오프마다의 최대의 입력값과 최소의 입력값의 차에 기초하여, 총 3회의 판정을 행해도 좋다.

또한, 모드 1에 있어서, 이온의 발생 없음으로 판정되었을 때, 제어부(5)는, 다음 판정으로서, 모드 2에 의한 판정을 행한다. 이때, 모드 2의 개시는, 모드 1에 있어서 판정한 후, 바로 행해진다. 혹은, 수초정도 경과하고 나서 행해도 좋다.

제어부(5)는, 모드 2에 있어서, 이온의 발생 있음으로 판정하면, 에러 카운터를 리셋하여, 통상 모드를 실행한다. 3시간 경과 후에, 제어부(5)는 다시 모드 2에 의한 판정을 행한다. 제어부(5)는, 모드 2에 있어서, 이온의 발생 없음으로 판정하면, 바로 혹은 단시간동안 모드 3에 의한 판정을 행한다. 도 10에 도시한 바와 같이, 모드 3에서는, 이온 판정 시간은 짧게 설정되는데, 송풍기(2)를 구동하면서, 이온 발생기(1)를 1초 온/1초 오프하여, 10초간의 이온 판정 시간동안 이온 검출을 행하여, 이온 발생의 유무를 판정한다. 제어부(5)는, 상기와 마찬가지로, 10초간에 있어서의 최대의 입력값과 최소의 입력값의 차에 기초하는 1회의 판정, 혹은 1회의 온 오프마다의 최대의 입력값과 최소의 입력값의 차에 기초하는 총 5회의 판정을 행한다.

제어부(5)는, 모드 3에 있어서, 이온의 발생 있음으로 판정하면, 에러 카운터를 리셋하여, 통상 모드를 실행한다. 3시간 경과 후에, 제어부(5)는, 다시 모드 2에 의한 판정을 행한다. 제어부(5)는, 모드 3에 있어서, 이온의 발생 없음으로 판정하면, 에러 카운터가 소정 횟수 미만, 예를 들어 60회 미만인지의 여부를 체크한다. 에러 카운터가 60회 미만일 때 제어부(5)는, 에러 카운터를 1개 카운트 업한다. 에러 카운터가 60회 미만일 때 제어부(5)는, 통상 모드를 실행하고, 3시간 경과 후에 모드 2에 의한 판정을 행한다. 또한, 에러 카운터의 소정 횟수는 적절히 설정해도 좋다.

에러 카운터가 60회 이상일 때, 제어부(5)는, 모드 4에 의한 판정을 행한다. 도 11에 도시한 바와 같이, 모드 4에서는, 이온 판정 시간은 길게 설정되는데, 송풍기(2)를 정지시키고, 이온 발생기(1)를 10초 온/10초 오프하여, 1분간의 이온 판정 시간동안 이온 검출을 행하여, 이온 발생의 유무를 상기와 마찬가지로 판정한다. 제어부(5)는, 모드 4에 있어서, 이온의 발생 있음으로 판정하면, 에러 카운터를 리셋하여, 통상 모드를 실행한다. 3시간 경과 후에, 제어부(5)는, 다시 모드 2에 의한 판정을 행한다. 제어부(5)는, 모드 4에 있어서, 이온의 발생 없음으로 판정하면, 바로 혹은 단시간동안 모드(5)에 의한 판정을 행한다.

도 12에 도시한 바와 같이, 모드(5)에서는, 이온 판정 시간은 짧게 설정되는데, 송풍기(2)를 정지시키고, 이온 발생기(1)를 1초 온/1초 오프하여, 10초간의 이온 판정 시간동안 이온 검출을 행하여, 이온 발생의 유무를 판정한다. 제어부(5)는, 모드(5)에 있어서, 이온의 발생 있음으로 판정하면, 에러 카운터를 리셋하여, 통상 모드를 실행한다. 3시간 경과 후에, 제어부(5)는, 다시 모드 2에 의한 판정을 행한다. 제어부(5)는, 모드(5)에 있어서, 이온의 발생 없음으로 판정하면, 이온 발생 에러라고 판단한다. 그리고, 제어부(5)는, 바로 모든 부하를 정지시켜, 운전을 중지시킴과 함께, 표시부(52)를 동작시켜 에러 표시를 행한다.

상기한 바와 같이 제어부(5)는, 이온 발생의 판정 시를 포함하여 운전 중, 실행하는 모드에 따라 송풍기(2) 및 이온 발생기(1)의 구동을 제어한다. 도 13에 도시한 바와 같이, 제어부(5)는, 이온 발생기(1)의 고전압 발생 회로(35)를 제어할 때 실행하는 모드를 판단한다. 통상 모드, 모드 1, 3, 5의 경우, 고전압 발생 회로(35)는 1초 온/1초 오프로 구동 제어된다. 제어부(5)는, 1초마다 1초 플래그를 0이나 1로 전환하여, 1초 플래그가 1일 때, 고전압 발생 회로(35)에 온 신호를 출력하여, 이온을 발생시킨다. 1초 플래그가 0일 때, 고전압 발생 회로(35)에 오프 신호를 출력하여, 이온을 발생시키지 않는다. 모드 2, 4의 경우, 고전압 발생 회로(35)는, 10초 온/10초 오프로 구동 제어된다. 제어부(5)는, 10초마다 10초 플래그를 0이나 1로 전환하여, 10초 플래그가 1일 때 고전압 발생 회로(35)에 온 신호를 출력하여, 이온을 발생시킨다. 10초 플래그가 0일 때, 고전압 발생 회로(35)에 오프 신호를 출력하여, 이온을 발생시키지 않는다.

도 14에 도시한 바와 같이, 제어부(5)는, 송풍기(2)를 제어할 때 실행하는 모드를 판단한다. 모드 1, 4, 5의 경우, 제어부(5)는, 팬 모터(22)에 오프 신호를 출력하여, 송풍기(2)를 정지시킨다. 통상 모드, 모드 2, 3의 경우, 제어부(5)는, 팬 모터(22)에 온 신호를 출력하여, 송풍기(2)를 동작시킨다.

이상과 같이, 이온 발생의 유무의 판정 시에, 운전 중이어도 송풍기(2)를 정지시킴으로써, 이온이 발생하는 경우 이온이 흘러가는 일이 없으므로, 확실하게 이온을 검출할 수 있다. 그로 인해, 이온이 발생하지 않았다는 오판정을 없앨 수 있다. 또한, 운전 개시 시에 이온 발생을 검출함으로써, 재빠르게 이상을 찰지할 수 있어, 계속하여 검출을 행함으로써, 이상을 확증할 수 있어, 판정 정밀도를 높일 수 있다.

그런데, 이온 발생 장치에 이온 발생 에러가 일어나면, 이온 발생 장치의 운전은 할 수 없다. 유저는, 이온 발생기(1)를 본체 케이스(4)로부터 제거하고, 새로운 이온 발생기(1)를 장착한다. 낡은 이온 발생기(1)는 분해 가능하므로, 이온 발생 유닛(36)을 제거하고, 방전 전극(30)의 클리닝 등의 유지 보수를 행함으로써, 이온 발생기(1)는 재생되어, 사용 가능하게 된다.

따라서, 이온 발생기(1)의 이온 발생 유닛(36) 내에 기억 소자(53)가 설치된다. 기억 소자(53)는, 식별 정보, 리사이클 횟수 등의 유지 보수 정보를 기억한다. 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 처리 장치가, 이들 정보를 기억 소자(53)에 기입함과 함께 정보를 판독한다. 그리고, 재생된 이온 발생기(1)가 본체 케이스(4)에 장착되었을 때, 제어부(5)는 이온 발생기(1)의 적합을 판단한다. 즉, 제어부(5)는, 이온 발생기(1)의 기억 소자(53)로부터 식별 정보를 판독한다. 사용 가능한 복수의 이온 발생기(1)의 식별 정보가 미리 메모리에 등록되어 있어, 제어부(5)는, 판독한 식별 정보와 등록되어 있는 식별 정보를 대조한다. 식별 정보가 일치하면, 제어부(5)는, 정규 이온 발생기(1)라고 인식하여, 이온 발생기(1)의 동작을 허용한다. 식별 정보가 일치하지 않을 때, 정규품이 아니라고 판단하여, 이온 발생기(1)의 동작을 금지한다. 이에 의해, 이온 발생기(1)의 정규품만이 사용 가능하게 되고, 조악한 모방품을 배제할 수 있어, 이온 발생 장치의 기능 유지를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위 내에서 상기 실시 형태에 많은 수정 및 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다. 이온 발생기에 설치하는 기억 소자로서, IC 태그를 사용해도 좋다.

1: 이온 발생기
2: 송풍기
3: 이온 검출기
4: 본체 케이스
5: 제어부
10: 분출구
14: 덕트
15: 송풍로
20: 팬 케이싱
21: 팬
22: 팬 모터
30: 방전 전극
31: 유전 전극
32: 수용 케이스
34: 관통 구멍
35: 고전압 발생 회로
41: 가드 리브
42: 포집체
43: 이온 검출 회로
46: 보호체

Claims

이온 발생 장치로서,
이온을 발생시키는 이온 발생기와, 발생한 이온을 검출하는 이온 검출기와, 발생한 이온을 송풍로를 통하여 외부로 분출하는 송풍기와, 이온 발생기 및 송풍기를 구동 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 송풍기를 정지시키고, 이온 검출기에 의한 이온 검출을 실행하여, 이온 발생의 유무를 판정하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
제1항에 있어서,
제어부는 운전 개시 시에 이온 검출을 실행하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
제2항에 있어서,
제어부는, 운전 중, 소정의 타이밍에 이온 검출을 실행하여, 이온의 발생 없음이 소정회 검출되었을 때 송풍기를 정지시키고, 이온 검출을 실행하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
제3항에 있어서,
제어부는, 운전 중에 이온 검출을 실행할 때, 송풍기를 구동하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
제3항에 있어서,
제어부는, 소정 횟수의 이온의 발생 없음을 검출한 후에, 다시 이온의 발생 없음이 검출되었을 때, 이온 발생 에러라고 판정하여 운전을 정지하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
이온 발생기는 교환 가능하게 되고, 새로운 이온 발생기가 장착되었을 때, 제어부는, 이온 발생기의 적합을 판단하여, 적합한 이온 발생기인 경우, 이온 발생기의 동작을 허용하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.