KR101339629B1 - 이온 검출 장치 및 이온 발생 장치 - Google Patents

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Abstract

축 방향의 양쪽에 출력축(21, 21)을 갖는 모터(2) 및 출력축(21, 21) 각각에 장착되어 있는 2개의 임펠러(3, 3)를 갖는 송풍기와, 임펠러(3, 3) 각각의 회전에 의해 송출하는 공기를 동일 방향으로 개별로 통류시켜 외부로 방출하는 2개의 덕트(5, 5)를 구비한다. 덕트(5, 5) 각각의 일부 또는 전부는, 상기 공기의 통류가 층류로 되는 층류부를 설치하고 있다. 층류부 각각에 이온 발생부를 배치함으로써, 이온 발생부가 발생한 이온을, 상기 공기에 효율적으로 포함시킬 수 있어, 공기와 함께 실내로 방출하는 이온의 이온 농도를 높게 할 수 있다.

Description

이온 검출 장치 및 이온 발생 장치{ION DETECTION DEVICE AND ION GENERATION DEVICE}
본 발명은, 공기 중의 이온을 검출하는 이온 검출 장치 및 상기 이온 검출 장치를 구비하는 이온 발생 장치에 관한 것이다.
거주 실내에는 세라티아균, 바실루스균 등의 세균, 바이러스균 등이 부유하고 있고, 또한, 실내에 현수되어 있는 커튼, 의류 등에는 이상한 냄새가 부착되어 있기 때문에, 실내의 공기를 청정하게 하는 공기 청정기를 실내에 배치하고 있다. 특허문헌 1에 기재된 공기 청정기는, 플러스 이온의 H+(H2O)n 및 마이너스 이온의 O2 -(H2O)n을 발생시키는 유전체와, 상기 유전체가 발생한 H+(H2O)n 및 O2 -(H2O)n을 실내로 방출하는 송풍기를 구비한다.
이 공기 청정기는 H+(H2O)n 및 O2 -(H2O)n을 동시에 발생시킴으로써, 화학 반응에 의해 활성종인 과산화수소 H2O2 또는 수산화 라디칼(ㆍOH)을 생성한다. 이 과산화수소 H2O2 또는 수산화 라디칼(ㆍOH)은 매우 강력한 활성을 나타내기 때문에, 이 과산화수소 H2O2, 수산화 라디칼(ㆍOH)을 실내의 공기 중으로 방출함으로써, 부유 세균을 분해하여 제거할 수 있다.
최근, 공기 중의 물 분자를 양(플러스) 및/또는 음(마이너스)이온으로 대전시킴으로써, 거주 공간 내의 공기를 청정화하는 기술이 활발하게 사용되고 있다. 예를 들어, 공기 청정기를 비롯한 이온 발생 장치에서는, 내부의 통풍로의 도중에 양 및 음이온을 발생시키는 이온 발생기를 배치하고, 발생시킨 이온을 공기와 함께 외부의 공간으로 방출하도록 하고 있다.
청정 공기 중의 물 분자를 대전시키고 있는 이온은, 거주 공간에 있어서 부유 입자를 불활성화시켜, 부유 세균을 사멸시킴과 함께 악취 성분을 변성시키기 위해, 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 양 및 음이온을 발생시킨다.
한편, 이온 발생기의 가동이 장기에 걸침으로써, 코로나 방전에 수반하는 스퍼터 증발에 의해 방전 전극이 손모된 경우, 또는 화학 물질, 진애 등의 이물질이 방전 전극에 누적적으로 부착된 경우, 이온의 발생량이 감소하는 것을 피할 수 없다. 이 경우, 이온 발생기의 보수가 필요한 것을 사용자에게 통지하기 때문에, 공기 중의 이온을 검출할 필요가 있다.
이에 대해, 예를 들어 특허문헌 2에서는, 공기 중의 이온을 집전하는 전극을 구비하여 이온을 검출하는 이온 센서가 개시되어 있다.
최근, 공기 중의 물 분자를 양(플러스) 및/또는 음(마이너스)이온으로 대전시킴으로써, 거주 공간 내의 공기를 청정화하는 기술이 활발하게 사용되고 있다. 예를 들어, 공기 청정기를 비롯한 이온 발생 장치에서는, 내부의 통풍로의 도중에 양 및 음이온을 발생시키는 이온 발생기를 배치하고, 발생시킨 이온을 공기와 함께 외부의 공간으로 방출하도록 하고 있다.
청정 공기 중의 물 분자를 대전시키고 있는 이온은, 거주 공간에 있어서 부유 입자를 불활성화시켜, 부유 세균을 사멸시킴과 함께 악취 성분을 변성시키기 때문에, 거주 공간 전체의 공기가 청정화된다.
표준적인 이온 발생기는, 바늘 전극과 대향 전극 사이, 또는 방전 전극과 유전 전극 사이에 고압 교류의 구동 전압을 인가함으로써, 코로나 방전을 발생시켜 양 및 음이온을 발생시킨다.
예를 들어, 특허문헌 1에 개시된 공기 청정기에서는, 공기와 함께 방출된 이온의 농도가 통상의 실내에 있어서 1000 내지 2000개/㎤이기 때문에, 세라티아균, 바실루스균 등의 세균에 대하여 어느 정도의 제균 효과를 기대할 수 있다. 단, 바이러스를 제거하는 효과 및 커튼, 의류 등에 부착되어 있는 부착 냄새를 제거하는 효과가 작기 때문에, 실내에서의 이온 농도를 높일 수 있는 이온 발생 장치가 요망되고 있다.
또한, 1개의 이온 발생기에서는, 이온의 발생량에 한계가 있기 때문에, 통풍로에 복수의 이온 발생기를 구비하여 발생시키는 이온의 양을 증가시키는 시도가 이루어지고 있다.
일본 특허 제3770784호 공보 일본 특허 공개 제2004-3885호 공보
특허문헌 1에 기재된 공기 청정기가 공기와 함께 실내로 방출하는 이온의 실내에서의 이온 농도는, 1000 내지 2000개/㎤이기 때문에, 세라티아균, 바실루스균 등의 세균에 관해서는 어느 정도의 제균 효과가 있다. 그러나, 바이러스균에 관해서는 1㎤당의 이온의 개수가 적고, 바이러스균을 분해하여 제균하는 제균 효과가 작고, 또한 커튼, 의류 등에 부착되어 있는 부착 냄새를 제거하는 제거 효과도 작다. 따라서, 실내에서의 이온 농도를 높게 할 수 있는 이온 발생 장치가 요망되고 있었다.
그런데, 실내에서의 이온 농도를 높이기 위해서는, 송풍기가 송풍하는 공기의 통류로에 배치되는 이온 발생부가 발생하는 이온의 개수를 많게 하는 것이 고려된다. 그러나, 1개의 통류로에 배치되는 이온 발생부의 개수를 많게 해도 이온의 개수가 복수배가 되는 것은 아니고, 통류로에 있어서 이온의 개수가 포화 상태로 되어, 이온의 개수를 현저하게 높이는 것이 곤란하다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 주된 목적은, 축 방향의 양쪽에 출력축을 갖는 모터 및 상기 출력축 각각에 장착되어 있는 2개의 임펠러를 갖고, 임펠러 각각의 회전에 의해 발생하는 기류를 동일 방향으로 개별로 유도하여 외부로 방출하는 2개의 통류로를 구비하고, 통류로 각각에 이온 발생부를 배치함으로써, 공기와 함께 실내로 방출하는 이온의 이온 농도를 높게 할 수 있어, 바이러스균의 제균 효과가 크고, 커튼, 의류 등에 부착되어 있는 부착 냄새를 제거 효과가 큰 이온 발생 장치를 제공하는 것에 있다.
그러나, 종래의 이온 센서 또는 이온 검출 장치에서는, 공기 중의 이온을 집전 또는 포집하는 전극을 유지하는 부재의 절연도가 이온을 검출하는 정밀도에 큰 영향을 미치기 때문에, 먼지 등의 오염이 부착된 경우 또는 이온이 검출되어야 할 공기가 고습도인 경우에, 상기 부재의 절연도가 저하되어 이온의 검출이 부정확해진다는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 먼지 등의 오염 또는 습도의 영향을 받는 것을 억제하여 고정밀도로 이온을 검출하는 것이 가능한 이온 검출 장치 및 이온 발생 장치를 제공하는 것에 있다.
그러나, 1개의 통풍로에 복수의 이온 발생기를 배치했다고 해도, 통풍로에 있어서의 이온의 농도가 포화 상태가 되기 때문에, 발생하는 이온의 양이 복수배가 되는 것이 아니라, 실내의 이온의 농도를 유효하게 높이는 것은 곤란하다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 복수의 이온 발생기가 발생시킨 이온이 서로 간섭하는 것을 억제함으로써, 고농도의 이온을 발생시키는 것이 가능한 이온 발생 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 송풍기와, 이온을 발생시키는 이온 발생부를 구비하고, 상기 이온 발생부가 발생한 이온을, 상기 송풍기가 송출하는 공기와 함께 외부로 방출하도록 이루어져 있는 이온 발생 장치에 있어서, 상기 송풍기는, 축 방향의 양쪽에 출력축을 갖는 모터 및 상기 출력축 각각에 장착되어 있는 2개의 임펠러를 갖고, 임펠러 각각의 회전에 의해 송출하는 공기를 동일 방향으로 개별로 통류시켜 외부로 방출하는 2개의 통류로를 구비하고, 통류로 각각에 상기 이온 발생부를 배치하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 1개의 모터가 2개의 임펠러를 돌리고, 임펠러 각각의 회전에 의해 발생하는 기류를 2개의 통류로로부터 외부로 방출하고, 통류로 각각에 이온 발생부를 배치하고 있기 때문에, 공기와 함께 실내로 방출하는 이온의 이온 농도를 높게 할 수 있다. 따라서, 바이러스균을 분해하여 제균하는 제균 효과를 크게 할 수 있어, 실내에서 바이러스에 감염되는 것을 저감시킬 수 있다. 또한, 커튼, 의류 등에 부착되어 있는 부착 냄새를 제거하는 제거 효과를 크게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 통류로 각각의 일부 또는 전부는, 상기 공기의 통류가 층류로 되는 층류부를 갖고, 층류부 각각에 상기 이온 발생부를 배치하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 임펠러 각각의 회전에 의해 발생하는 기류가 개별로 층류로 되는 층류부에 이온 발생부를 배치하고 있기 때문에, 이온 발생부가 발생한 이온을, 통류로 각각을 통류하는 층류의 공기에 효율적으로 포함시킬 수 있어, 공기와 함께 실내로 방출하는 이온의 이온 농도를 높게 할 수 있다. 따라서, 바이러스균을 분해하여 제균하는 제균 효과를 크게 할 수 있어, 실내에서 바이러스에 감염되는 것을 저감시킬 수 있다. 또한, 커튼, 의류 등에 부착되어 있는 부착 냄새를 제거하는 제거 효과를 크게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 임펠러의 회전에 의해 송출하는 공기를 정풍하는 정풍체를 구비하고, 상기 정풍체에 상기 이온 발생부를 배치하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 정풍체에 의해 정풍이 되어 층류에 통류하는 공기에 이온을 효율적으로 포함시킬 수 있기 때문에, 공기와 함께 실내로 방출하는 이온의 이온 농도를 높게 할 수 있어, 바이러스균의 제균 효과를 크게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 정풍체는 상기 임펠러를 수용하고 있는 케이싱인 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 케이싱 내의 비교적 좁은 통로를 통류하는 층류의 공기에 이온을 효율적으로 포함시킬 수 있기 때문에, 공기와 함께 실내로 방출하는 이온의 이온 농도를 보다 한층 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 정풍체는, 상기 임펠러 각각의 회전에 의해 송출하는 공기를 유도하는 2개의 원호형 유도벽 및 상기 원호형 유도벽 각각의 일부로부터 원호형 유도벽 각각의 접선 방향 한쪽으로 개방되어 있는 2개의 분출구를 갖고, 상기 원호형 유도벽 각각에 상기 이온 발생부를 배치하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 케이싱 내의 비교적 좁은 통로를 고풍속으로 통류하는 층류의 공기에 이온을 포함시킬 수 있기 때문에, 이온 발생부가 발생한 이온을 보다 한층 효율적으로 공기에 포함시킬 수 있어, 공기와 함께 실내로 방출하는 이온의 이온 농도를 보다 한층 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 통류로 각각은, 상기 분출구 각각으로부터 분출된 공기의 상방으로의 통류가 층류로 되도록 이루어져 있는 통부를 갖고, 통부 각각에 상기 이온 발생부를 배치하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 분출구 각각에 이어지는 통부 각각에 층류부가 있고, 통부 각각에 이온 발생부를 배치하고 있기 때문에, 송풍기의 주위를 대형으로 형성하지 않고 이온 발생부를 배치할 수 있어, 이온 발생 장치를 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 통류로 각각의 방출측 단부에 2개의 풍향체를 제거 가능하게 배치하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 2개의 풍향체의 풍향을 서로 다르게 함으로써, 실내에서의 생활 상황에 대응하여 이온의 방출 방향을 변경할 수 있어, 이온을 실내에 효율적으로 방출할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 풍향체 각각은, 상기 통부 각각으로부터 상방으로 방출되는 공기의 방출 방향에 대하여 경사 방향으로 상기 공기의 방출 방향을 바꾸는 풍향부를 갖는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 2개의 풍향체의 풍향을 동등하게 함으로써, 총량의 이온을 동일 방향으로 방출할 수 있고, 또한 2개의 풍향체의 풍향을 반대로 함으로써, 절반의 이온을 일방향으로 방출하고, 나머지 절반의 이온을 타방향으로 방출할 수 있다. 따라서, 2개의 풍향체로부터 방출된 이온끼리 실내에서 간섭하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 이온 발생부는, 상기 공기가 통류하는 통류 방향과 교차하는 방향으로 이격하여 복수 배치되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 이온 발생부가 발생한 이온을, 비교적 좁은 통류로를 통류하는 층류의 공기에 포함시키는 개소를 많게 할 수 있기 때문에, 이온 발생부가 발생한 이온을 보다 한층 효율적으로 공기에 포함시킬 수 있다. 따라서, 공기와 함께 방출구로부터 방출되는 이온의 이온 농도를 보다 한층 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 이온 발생부는, 상기 통류 방향으로 이격하여 복수 배치되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 비교적 좁은 통류로를 통류하는 층류의 공기에 포함시키는 개소를 보다 한층 많게 할 수 있기 때문에, 이온 발생부가 발생한 이온을 보다 한층 효율적으로 공기에 포함시킬 수 있어, 공기와 함께 방출구로부터 방출되는 이온의 이온 농도를 보다 한층 증가시킬 수 있다.
본 발명에 관한 이온 검출 장치는, 공기 중의 이온을 포집하는 포집 전극의 전위를 계측하는 계측부를 갖고, 상기 계측부가 계측한 전위에 기초하여 이온을 검출하는 이온 검출 장치에 있어서, 상기 포집 전극을 둘러싸고 있고, 상기 포집 전극과 동전위에 접속되어야 할 보호 전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 소정 전위에 접속되어야 할 보호 전극이 포집 전극을 둘러싸도록 하고 있기 때문에, 포집 전극에 포집된 이온이 갖는 전하가, 먼지 등의 오염 또는 주위의 공기 중의 습기에 의해 절연도가 저하된 부분을 전도하여, 보호 전극의 포위의 외측으로 이동하는 것을 억제한다.
본 발명에 관한 이온 검출 장치는, 상기 보호 전극은, 이온이 검출되어야 할 공기가 상기 포집 전극으로 통류하는 부분에 전극의 결락부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 보호 전극의 일부에 결락부를 갖기 때문에, 상기 결락부를, 이온이 검출되어야 할 공기가 통류하는 방향을 향했을 때에는, 검출되어야 하지 않는 공기 중의 이온이 포집 전극에 포집되는 것을 억제하면서, 검출되어야 할 이온이 보호 전극에 포집되는 것을 억제한다. 따라서, 목적으로 하는 이온을 검출하는 정밀도가 향상된다.
본 발명에 관한 이온 검출 장치는, 상기 계측부는, 상기 포집 전극의 임피던스를 변환하는 변환기를 갖고, 상기 보호 전극은, 상기 변환기의 출력 단자에 접속하여, 상기 포집 전극의 전위와 동전위가 되도록 하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 보호 전극을 계측부의 임피던스 변환기의 출력 단자에 접속하여 포집 전극의 전위와 대략 동전위로 하고 있기 때문에, 포집 전극에 포집된 이온이 갖는 전하가, 보호 전극의 포위의 내측을 전도하여 보호 전극으로 이동하는 것을 억제한다.
본 발명에 관한 이온 검출 장치는, 상기 계측부는, 상기 포집 전극과 상기 변환기 사이에 접속된 회로 소자를 갖고, 상기 보호 전극은, 상기 회로 소자의 양쪽 단자를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 포집 전극 및 변환기 사이에 회로 소자, 예를 들어 변환기를 보호하기 위한 저항을 갖고, 보호 전극이, 상기 회로 소자의 양쪽 단자와, 상기 양쪽 단자에 접속되어 있는 부분을 둘러싼다.
이에 의해, 정전기 등에 의한 고전압이 변환기에 직접 인가되는 것을 방지한다. 또한, 포집 전극으로부터 변환기에 이르는 부분이 보호 전극으로 포위되기 때문에, 포집 전극에 포집된 이온이 갖는 전하가, 상기 부분으로부터 보호 전극의 포위의 외측으로 이동하는 것을 억제한다.
본 발명에 관한 이온 검출 장치는, 상기 계측부는, 상기 포집 전극을 플러스의 소정 전위로 풀업하는 저항을 갖고 있고, 마이너스 이온을 포집하는 포집 전극의 전위를 계측하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 포집 전극을 플러스의 소정 전위로 저항에 의해 풀업하고 있기 때문에, 포집 전극이 마이너스 이온을 포집한 경우에 포집 전극의 전위가 유의하게 저하된다.
이에 의해, 마이너스 이온이 검출된다. 따라서, 예를 들어, 전극에 실리콘 등의 이물질이 부착되어 발생량이 저하되기 쉬운 마이너스 이온 발생부에 대하여, 이온의 발생량의 이상을 검출할 수 있다.
본 발명에 관한 이온 검출 장치는, 상기 계측부가 한 면에 배치되어 있는 회로 기판을 구비하고, 상기 포집 전극은, 상기 회로 기판의 다른 면에 배치되어 있고, 상기 보호 전극은, 상기 계측부를 둘러싸도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 회로 기판의 한 면에 계측부를, 다른 면에 포집 전극을 배치하고, 보호 전극이 계측부를 둘러싸기 때문에, 포집 전극 및 계측부가 최단으로 접속되어, 전하의 불필요한 이동이 억제됨과 함께 이온 검출 장치 전체가 소형화된다. 또한, 포집 전극에 포집된 이온이 갖는 전하가, 회로 기판의 주연부를 넘어 계측부로 이동하는 것을 억제한다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 본 발명에 관한 이온 검출 장치와, 이온을 발생시키는 이온 발생기와, 상기 이온 검출 장치가 이온을 검출한 결과에 기초하여 경고를 발하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 이온 발생기가 발생시킨 이온을 이온 검출 장치가 검출한 결과에 기초하여, 사용자에게 경고를 발한다.
이에 의해, 이온의 발생량이 저하된 경우에 사용자에게 통지하여, 이온 발생부의 청소 또는 이온 발생기의 교환을 재촉한다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 포집 전극은, 상기 이온 발생기에 근접시켜 배치되어 있고, 상기 이온 발생기는, 승압 변압기를 갖고, 상기 승압 변압기로부터 누설되는 자속이 상기 포집 전극과 쇄교하는 비율이 억제되는 방향을 향하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 포집 전극을 이온 발생기에 근접시켜 배치되어 있기 때문에, 이온이 고감도로 검출된다.
또한, 이온 발생기를, 이온을 발생시키는 고전압을 얻기 위한 승압 변압기로부터 누설되는 자속이, 포집 전극과 최소한으로 쇄교하는 방향을 향하고 있고, 포집 전극에 발생하는 유도 전류가 상기 자속을 상쇄하는 것을 억제하고 있기 때문에, 상기 고전압이 안정화된다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 이온 검출 장치는, 상기 승압 변압기로부터 누설되는 자속이 상기 보호 전극에 둘러싸여진 부분과 쇄교하는 비율이 억제되는 방향을 향하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 이온 검출 장치를, 이온 발생기의 승압 변압기로부터 누설되는 자속이, 보호 전극에 포위된 부분과 최소한으로 쇄교하는 방향을 향하고 있고, 보호 전극에 발생하는 유도 전류가 상기 자속을 상쇄하는 것을 억제하고 있기 때문에, 상기 고전압이 안정화된다.
상술한 바와 같이, 종래, 양이온인 H+(H2O)m(m은 임의의 자연수) 및 음이온인 O2 -(H2O)n(n은 임의의 자연수)이, 이온의 반응에 의해 공기 중의 부유 세균 등을 살균하는 것은 알려져 있었다. 그러나, 상기 이온은 각각이 재결합하여 소멸하기 때문에, 이온 발생기의 극 근방에서는 고농도를 실현할 수 있어도, 이온 발생기로부터의 거리가 멀어지면 멀어질수록 급격하게 그 농도가 감소하는 것이다. 따라서, 실험 장치와 같은 용적이 작은 공간에서는 이온 농도를 수만개/㎤로 할 수 있어도, 실제의 거주 공간이나 작업 공간 등, 용적이 큰 공간에서는 기껏 2 내지 3,000개/㎤의 농도로 하는 것이 한도이었다.
한편 발명자들은, 실험실 레벨에서 상기 이온 농도가 7,000개/㎤인 경우, 조류 인플루엔자 바이러스를 10분간 99％까지, 50,000개/㎤인 경우는 99.9％까지 제거할 수 있는 것을 발견했다. 각각의 제거율이 갖는 의미는, 공기 중에 1,000개/㎤의 바이러스가 존재했다고 가정한 경우, 각각 10개/㎤ 및 1개/㎤가 잔류하는 것을 나타낸다. 바꾸어 말하면, 이온 농도를 7,000개/㎤로부터 50,000개/㎤로 높임으로써, 잔류하는 바이러스가 1/10이 되는 것이다.
이것으로부터 사람 등이 생활하는 거주 공간 및 작업 공간의 전체에 걸쳐 이온 농도를 고농도로 하는 것이 감염증 예방이나 환경 정화에 있어서 매우 중요한 것이라고 할 수 있다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 이상과 같은 사실에 기초하는 것이며, 복수의 이온 발생기가 발생시킨 이온을, 흡입한 공기와 함께 방출구로부터 방출하는 이온 발생 장치에 있어서, 상기 방출구를 복수 갖고, 상기 공기를, 방출구마다 서로 다른 하나 또는 복수의 이온 발생기로부터, 각각의 방출구로 분류시키는 분류체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 분류체가, 방출구마다 고유의 하나 또는 복수의 이온 발생기로부터 각각의 방출구로, 흡입된 공기를 분류시킨다.
이에 의해, 각 방출구 고유의 이온 발생기가 각각 발생시키는 이온에 겹침이 발생하여 서로 간섭하는 것을 억제한다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 분류체에 의해, 상기 방출구의 1개로 상기 공기가 분류시켜져야 하는 복수의 이온 발생기는, 서로 다른 위상에서 통전되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 1개의 방출구에 고유의 복수의 이온 발생기에 대하여, 서로 다른 위상에서 통전하기 때문에, 복수의 이온 발생기의 각각이 발생시키는 이온끼리 간섭하는 비율을 감소시킨다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 복수의 이온 발생기는, 교번적으로 통전되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 1개의 방출구에 고유의 복수의 이온 발생기에 대하여, 교번적으로 통전하기 때문에, 복수의 이온 발생기의 각각이 발생시키는 이온끼리 간섭하는 것을 억제한다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 복수의 이온 발생기는, 동등한 듀티로 통전되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 1개의 방출구에 고유의 복수의 이온 발생기에 대하여, 동등한 듀티로 통전하기 때문에, 복수의 이온 발생기 각각의 가동 수명이 복수배가 된다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 방출구를 2개 갖고, 인접하여 세트를 이루는 상기 이온 발생기를 2세트 구비하고, 각 세트의 이온 발생기의 한쪽 및 다른 쪽으로부터, 각각 상기 방출구의 한쪽 및 다른 쪽으로 상기 공기가 분류시켜지도록 하고 있고, 각 세트의 이온 발생기는, 각각 교대로 동등한 듀티로 통전되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 인접하는 2세트의 이온 발생기에 대하여, 각 세트의 한쪽 및 다른 쪽으로부터, 각각 2개의 방출구 중 한쪽 및 다른 쪽으로, 흡입된 공기를 분류시킨다. 또한, 각 세트의 이온 발생기에 대하여 각각 교대로 동등한 듀티로 통전한다.
이에 의해, 인접하는 이온 발생기가, 예를 들어 서로 전자적으로 간섭하는 것을 억제함과 함께, 모든 이온 발생기의 가동 수명이 배가된다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 이온의 양을 검출하는 검출 수단과, 상기 검출 수단이 검출한 이온의 양이, 소정량 이하인지의 여부를 판정하는 수단과, 소정량 이하라고 판정한 경우, 경고를 발하는 경고 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 검출 수단이 검출한 이온의 양이 소정량 이하인 경우, 경고 수단이 경고를 발한다.
이에 의해, 신뢰성을 높여, 예를 들어 업무용으로서의 연속 운전에 적합한 것으로 할 수 있다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 상기 검출 수단은, 이온의 양을, 이온의 발생 부위, 이온의 방출 부위, 또는 외부의 소정 부위에서 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 검출 수단이 3개의 서로 다른 부위의 어느 것에 있어서도 이온의 양을 검출할 수 있기 때문에, 서로 다른 용도 및/또는 사용 목적에 따라서 이온의 양의 검출 부위를 유연하게 대응시킬 수 있다.
본 발명에 관한 이온 발생 장치는, 이온 발생기에 흐르는 전류를 검출하는 수단과, 이온 발생기가 통전되고 있을 때에 상기 수단이 검출한 전류값이 소정값 이상인지의 여부를 판정하는 수단과, 상기 수단이 소정값 미만이라고 판정한 경우, 상기 경고 수단이 경고를 발하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 이온 발생기가 통전되고 있을 때에 이온 발생기에 흐르는 전류가 소정값 이하라고 판정한 경우, 상기 경고 수단이 경고를 발한다.
이에 의해, 이온 발생기의 정상성을 간편하게 파악하여, 신뢰성을 더 높일 수 있다.
본 발명에 따르면, 1개의 모터가 2개의 임펠러를 돌리고, 임펠러 각각의 회전에 의해 발생하는 기류를 2개의 통류로로부터 외부로 방출하고, 통류로 각각에 이온 발생부를 배치하고 있기 때문에, 공기와 함께 실내로 방출하는 이온의 이온 농도를 높게 할 수 있다. 따라서, 바이러스균의 제균 효과를 크게 할 수 있어, 실내에서 바이러스에 감염되는 것을 저감시킬 수 있다. 또한, 커튼, 의류 등에 부착되어 있는 부착 냄새를 제거하는 제거 효과를 크게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 임펠러 각각의 회전에 의해 발생하는 기류를 개별로 층류에 통류시키도록 이루어져 있는 층류부에 이온 발생부를 배치하고 있기 때문에, 이온 발생부가 발생한 이온을, 통류로 각각을 통류하는 공기에 효율적으로 포함시킬 수 있어, 공기와 함께 실내로 방출하는 이온의 이온 농도를 높게 할 수 있다. 따라서, 바이러스균의 제균 효과를 크게 할 수 있음과 함께, 커튼, 의류 등에 부착되어 있는 부착 냄새를 제거하는 제거 효과를 크게 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 보호 전극이 포집 전극을 둘러싸고 있기 때문에, 포집 전극에 포집된 이온이 갖는 전하가, 먼지 등의 오염 또는 주위의 공기 중의 습기에 의해 절연도가 저하된 부분을 전도하여, 보호 전극의 포위의 외측으로 이동하는 것이 억제된다. 따라서, 고정밀도로 이온을 검출하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 따르면, 분류체가, 흡입된 공기를, 이온 발생기로부터 방출구로 분류시킨다. 이에 의해, 각 방출구 고유의 이온 발생기가 각각 발생시키는 이온에 겹침이 발생하여 서로 간섭하는 것을 억제한다. 따라서, 고농도의 이온을 발생시키는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 관한 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 정면도.
도 2는 본 발명에 관한 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 측면도.
도 3은 본 발명에 관한 이온 발생 장치의 이온 발생기의 구성을 도시하는 일부를 생략한 정면도.
도 4는 본 발명에 관한 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 정면도.
도 5는 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 측면도.
도 6은 이온 발생기의 구성을 도시하는 종단 측면도.
도 7은 이온 검출 장치 및 이온 발생 장치의 제어계의 개략 구성을 도시하는 블록도.
도 8은 출력 인터페이스의 각각으로부터 제어 입력에 입력되는 구동 신호의 타이밍 차트.
도 9는 이온 검출 장치의 제어계를 제외한 구성을 도시하는 회로도.
도 10은 이온 검출 장치의 회로 기판의 도체 패턴을 도시하는 평면도.
도 11은 이온 발생기의 방전 횟수에 대한 마이너스 이온 농도를 나타내는 그래프.
도 12는 이온 발생기의 방전 횟수에 대하여, 이온 검출 장치가 방전의 전후에 계측한 전위의 변화량을 나타내는 그래프.
도 13은 이온 발생기를 구동시키는 CPU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
도 14는 마이너스 이온을 검출한 결과에 기초하여 경고를 발하는 CPU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
도 15는 마이너스 이온을 검출한 결과에 기초하여 경고를 발하는 CPU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
도 16은 본 발명에 관한 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 정면도.
도 17은 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 측면도.
도 18은 이온 발생기가 전방벽에 장착된 상태를 도시하는 모식적인 정면도.
도 19는 이온 발생 장치의 제어계의 개략 구성을 도시하는 블록도.
도 20은 이온 발생기에 접속된 이온 발생기 구동 회로 및 구동 전류 검출 회로의 구성예를 도시하는 회로도.
도 21은 출력 인터페이스의 각각으로부터 제어 입력에 입력되는 구동 신호의 타이밍 차트.
도 22는 이온 발생기를 구동시키는 CPU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
도 23은 이온 발생기의 구동 전류를 검출하여 경고를 발하는 CPU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
도 24는 발생한 이온의 양의 이상을 검출하여 경고를 발하는 CPU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
도 25는 발생한 이온의 양의 이상을 검출하여 경고를 발하는 CPU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
도 26은 알람 해제의 서브루틴에 관한 CPU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
도 27은 이온 발생기 중 2개 또는 4개를 사용하여, 이온 발생부의 극성과 통전 시간을 변경한 경우의 특정 실내에 있어서의 평균 이온 농도의 측정예를 나타내는 도표.
<실시 형태 1>
도 1은 본 발명에 관한 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 정면도, 도 2는 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 측면도, 도 3은 이온 발생기의 구성을 도시하는 일부를 생략한 정면도이다.
도 1에 도시한 이온 발생 장치는, 이격하여 대향하는 양 측벽(1a, 1b)의 하부에 흡입구(11, 11)를 갖고, 천장벽(1c)의 중앙부에 2개의 끼워 맞춤 구멍(12, 12)을 갖는 하우징(1)과, 상기 하우징(1) 내의 하부에 배치되고, 출력축 방향의 양측에 출력축(21, 21)을 갖는 모터(2)와, 상기 모터(2)의 출력축(21, 21)에 장착되어 있는 2개의 임펠러(3, 3)와, 임펠러(3, 3) 각각을 회전 가능하게 수용하는 2개의 케이싱(4, 4)과, 임펠러(3, 3) 각각의 회전에 의해 발생하는 기류를 개별로 상방으로 통류시키는 통부로서의 2개의 덕트(5, 5)와, 2개의 이온 발생부(61, 62)를 갖고, 덕트(5, 5) 각각의 도중에 배치된 이온 발생기(6, 6)와, 끼워 맞춤 구멍(12, 12)에 제거 가능하게 배치된 풍향체(7, 7)를 구비한다. 또한, 모터(2)와, 임펠러(3, 3)와 케이싱(4, 4)이 송풍기를 구성하고 있다.
하우징(1)은 평면에서 볼 때 직사각형을 이루는 저벽(1d)과, 상기 저벽(1d)의 두 변에 이어지는 전방벽(1e), 후방벽(1f) 및 저벽(1d)의 다른 두 변에 이어지는 측벽(1a, 1b)과, 천장벽(1c)을 갖는 대략 직육면체를 이룬다. 양 측벽(1a, 1b) 하부의 흡입구(11, 11)에는, 임펠러(3, 3)가 흡입구(11, 11)로부터 흡입하는 공기를 통과시키고, 상기 공기 중의 이물질을 제거하여 청정 공기로 하는 필터(8, 8)가 장착되어 있다. 천장벽(1c)의 끼워 맞춤 구멍(12, 12)은 그 길이 방향이 전후가 되는 긴 직사각형을 이루고, 전방측의 내면이 연직에 대하여 전방으로 경사지고, 후방측의 내면이 연직에 대하여 후방으로 경사져 있다. 또한, 하우징(1)은 상하 방향의 도중에서 상측 분체와 하측 분체로 분단되어, 하측 분체에 케이싱(4, 4)이 장착되고, 상측 분체에 덕트(5, 5)가 장착되어 있다.
임펠러(3, 3)는, 외측 테두리에 대하여 회전 중심측이 회전 방향으로 변위하는 복수의 블레이드(3a)를 갖는 다익 임펠러, 바꾸어 말하면 원통 형상을 이루는 시로코 임펠러(시로코 팬)이다. 이 임펠러(3, 3)의 일단에는 베어링판을 갖고, 상기 베어링판의 중심에 개설되어 있는 축 구멍에 모터(2)의 출력축(21, 21)이 장착되고, 타단의 개구로부터 중심부의 공동으로 흡입한 공기를 외주부의 블레이드(3a) 사이로부터 방출하도록 구성되어 있다.
케이싱(4, 4)은, 임펠러(3, 3)의 회전에 의해 발생하는 기류를 임펠러(3, 3)의 회전 방향으로 유도하고, 기류의 속도를 빠르게 하기 위한 원호형 유도벽(41, 41) 및 상기 원호형 유도벽(41, 41)의 일부로부터 원호형 유도벽(41, 41)의 접선 방향 한쪽으로 상향으로 개방된 분출구(42, 42)를 갖는다. 분출구(42, 42)는 원호형 유도벽(41, 41)의 일부로부터 원호형 유도벽(41, 41)의 접선 방향 한쪽이며, 또한 연직에 대하여 경사 방향으로 돌출하는 각통 형상을 이루고 있다. 또한, 케이싱(4, 4)은, 깊은 접시형을 이루고, 원호형 유도벽(41, 41) 및 분출구(42, 42)용 개방부를 갖는 케이싱 본체(4a, 4a)와, 임펠러(3, 3)의 상기 개구와 대응하는 개소가 개방되고, 케이싱 본체(4a, 4a)의 개방측을 폐색하는 덮개판(4b, 4b)을 구비한다. 케이싱(4, 4)은, 케이싱 본체(4a, 4a) 각각의 대향측이 구획용 연결벽(43)에 일체로 연결되어 있다. 또한, 덮개판(4b, 4b)의 개방부와 필터(8, 8) 사이에, 복수의 통기 구멍을 갖는 통기판(9, 9)이 설치되어 있다. 또한, 임펠러(3, 3)의 주위면과, 원호형 유도벽(41, 41) 및 전방벽(5a) 사이의 통기로(41a, 41a)가 층류부 F가 되어 있다.
연결벽(43)의 모터(2)와 대응하는 개소는 한쪽의 케이싱 본체(4a)측으로 함몰되는 오목부를 갖고, 상기 오목부의 테두리부에 깊은 접시 형상의 지지판(44)이 장착되어 있다. 오목부 및 지지판(44)의 중앙부 사이에는 고무판(45, 45)을 개재하여 모터(2)를 협착 유지하고, 오목부 및 지지판(44)의 중앙부에 개설되어 있는 축 구멍에 출력축(21, 21)이 삽입 관통되고, 출력축(21, 21)에 임펠러(3, 3)를 장착하고 있다. 또한, 연결벽(43)의 상단부는 케이싱(4, 4)보다도 상방으로 연장되어 있다.
덕트(5, 5)는, 그 하단부가 분출구(42, 42)에 이어지고, 그 상단부가 끼워 맞춤 구멍(12, 12)에 이어지고, 상하 방향의 도중이 좁혀져 있는 각통형의 통부로 이루어진다. 또한, 덕트(5, 5)는, 분출구(42, 42)로부터 원호형 유도면(41, 41)의 접선 방향 한쪽을 따라 배치된 전방벽(5a, 5a)과, 분출구(42, 42)로부터 대략 연직으로 배치된 후방벽(5b, 5b)과, 전방벽(5a, 5a) 및 후방벽(5b, 5b)에 이어지고, 대략 연직으로 배치된 2개의 측벽(5c, 5c, 5d, 5d)을 갖는다. 덕트(5, 5)는, 전방벽(5a, 5a)의 임펠러(3)에 면한 측이 층류부(F, F)가 되어 있고, 분출구(42, 42)로부터 분출된 공기를, 전방벽(5a, 5a) 및 측벽(5c, 5c, 5d, 5d)을 따라 층류로 하고, 연직을 따르게 하여 통류시키도록 구성되어 있다.
전방벽(5a, 5a)에는 이온 발생부(61, 62)에 대응하는 관통 구멍이 개설되어 있고, 상기 관통 구멍에 이온 발생기(6, 6)가 끼워 넣음에 의해 장착되어 있다. 후방벽(5b, 5b)에는 모터(2), 이온 발생기(6, 6) 및 전원선에 접속되어 있는 회로 기판(10) 및 상기 회로 기판(10)을 피복하는 커버(20)가 장착되어 있다. 또한, 덕트(5, 5)는 상하 방향의 도중에서 덕트 상측 분체(51)와 덕트 하측 분체(52)로 분단되어 있다. 덕트 하측 분체(52)는 각통형을 이루고, 가로 방향의 중앙이 연결벽(43)으로 구획되어 있다. 덕트 상측 분체(51)는, 가로 방향으로 이격하여 병치되는 각통부(51a, 51a)의 하부가 연결부(51b)에 일체로 이어져 있고, 연결부(51b) 및 연결벽(43)으로 구획되어 있다. 또한, 덕트 상측 분체(51)의 상단부에는, 외부로부터 손가락 등의 이물질이 삽입되는 것을 방지하기 위한 방호망(30, 30)을 배치하고 있다.
이온 발생기(6, 6)는, 임펠러(3, 3)의 회전에 의해 발생하는 공기의 통류 방향과 교차하는 방향으로 이격한 2개의 이온 발생부(61, 62)와, 이온 발생부(61, 62)에 전압을 공급하는 급전부와, 이온 발생부(61, 62) 및 급전부를 유지하는 유지체(63)를 구비한다. 이온 발생기(6, 6)는, 급전부가 이온 발생부(61, 62)에 전압을 공급함으로써, 이온 발생부(61, 62)가 코로나 방전하여, 이온을 발생하도록 구성되어 있다.
이온 발생부(61, 62)는, 첨예 형상을 이루는 방전 전극 볼록부(61a, 62a) 및 상기 방전 전극 볼록부(61a, 62a)를 둘러싸는 유도 전극환(61b, 62b)을 갖고, 유도 전극환(61b, 62b) 각각의 중심부에 방전 전극 볼록부(61a, 62a)를 배치하고 있다. 이온 발생기(6, 6)는, 한쪽의 이온 발생부(61)가 플러스 이온을 발생하고, 다른 쪽의 이온 발생부(62)가 마이너스 이온을 발생하도록 구성되어 있다.
이온 발생기(6, 6)는, 2개를 하나의 유지체(63)로 유지하고 있다. 2개의 이온 발생기(6, 6)는 덕트(5, 5) 각각의 전방벽(5a, 5a)에 장착되고, 상기 통류 방향으로 이격하여 병치되어 있다. 또한, 2개의 이온 발생기(6, 6) 각각의 이온 발생부(61, 62)는, 상기 통류 방향과 교차하는 위치에 나란히 배치되어, 인접하는 측의 극성을 동등하게 하고 있고, 이온 발생기(6, 6) 각각의 이온 발생부(61, 62)가 상기 관통 구멍으로부터 덕트(5, 5) 내에 면하고 있다. 또한, 유지체(63)의 덕트(5, 5)로의 장착측은 이온 발생부(61, 62) 각각에 대응하는 4군데가 개구되어 있고, 개구(63a) 각각에 이온 발생부(61, 62)를 배치하고 있다.
풍향체(7, 7)는, 전후 방향의 단면 형상이 역사다리꼴을 이루는 각프레임부(71, 71) 및 상기 각프레임부(71, 71) 내에 전후 방향으로 이격하여 병치되고, 연직에 대하여 전후 방향 한쪽으로 경사지는 복수의 풍향판(72, 72)을 갖고, 동등 형상으로 형성되어 있다. 각프레임부(71, 71)의 전후의 벽은 연직에 대하여 전후 방향으로 경사져 있다.
이상과 같이 구성된 이온 발생 장치는 거주 실내에 설치된다. 송풍기의 모터(2)의 구동에 의해, 임펠러(3, 3)가 회전하고, 실내의 공기가 양측의 흡입구(11, 11)로부터 2개의 케이싱(4, 4) 내로 흡입되고, 흡입된 공기 중의 진애 등의 이물질은 필터(8, 8)에 의해 제거된다. 이때, 케이싱(4, 4) 내에 흡입된 공기는, 임펠러(3, 3) 주위의 원호형 유도벽(41, 41)을 따르는 기류가 되면서 상기 원호형 유도벽(41, 41)에 의해 정류된다. 정류된 공기는 통기로(41a, 41a)의 층류부 F에서 층류가 된다. 이 층류의 공기는 원호형 유도벽(41, 41)을 따라 도 2의 2점 쇄선의 화살표 X로 나타낸 바와 같이 분출구(42, 42)로 통류하고, 상기 분출구(42, 42)로부터 덕트(5, 5) 내로 분출된다.
층류부(F, F)는, 측면에서 볼 때 덕트(5, 5)의 전방벽(5a, 5a) 및 원호 유도벽(41, 41)이 임펠러(3)에 면한 측의 통기로(41a, 41a)에 존재한다. 전방벽(5a, 5a), 측벽(5c, 5c) 및 측벽(5d, 5d)으로 둘러싸여지는 층류부(F, F)를 도 2의 화살표 X로 나타내는 공기의 층류가 통류한다. 이 층류의 상태에서 통류시키는 전방벽(5a, 5a)에 이온 발생기(6, 6)를 배치하고 있다. 이상과 같이, 이온 발생기(6, 6)의 이온 발생부(61, 62)가 발생한 플러스 및 마이너스 이온을, 전방벽(5a, 5a)을 따라 비교적 좁은 통로를 층류의 상태에서 통류하는 공기에 효율적으로 포함시킬 수 있다. 또한, 덕트(5, 5)의 상하 방향의 도중은 좁혀져 공기가 고풍속으로 통류하도록 구성되어 있기 때문에, 플러스 이온 및 마이너스 이온을 공기에 효율적으로 포함시킬 수 있다. 또한, 이온 발생기(6, 6)는, 공기의 통류 방향으로 이격하여 복수 배치하고, 공기에 이온을 포함시키는 개소를 많게 하고 있기 때문에, 이온을 효율적으로 공기에 포함시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 이온 발생기(6, 6)를 분출구(42, 42)에 면하게 하여 원호형 유도벽(41, 41)의 단부가 되는 전방벽(5a, 5a)에 배치하는 예를 들었지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 이온 발생기(6, 6)가, 덕트(5, 5) 내부의 화살표 X로 나타내는 공기의 층류가 통류하는 층류부(F, F)에 면하는 것이면, 다른 장소에 배치해도 된다. 예를 들어, 측면에서 볼 때 원호형 유도벽(41, 41)의 곡률이 일정한 원의 부분으로부터, 곡률이 상방을 향해 서서히 작아지는 호의 부분 또는 곡률이 무한대가 되는 직선 부분에 이온 발생기(6, 6)를 배치해도 된다.
부가하여, 덕트(5, 5)의 전방벽(5a, 5a)에 2개의 이온 발생기(6, 6)를 상기 통류 방향으로 이격하여 배치하고 있는 구성에 있어서, 실내로 방출된 공기의 1㎤당의 이온량을 측정한 결과, 7000개/㎤ 정도의 이온 농도를 얻을 수 있었다. 따라서, 실내의 바이러스균의 제균 효과 및 커튼, 의류 등에 부착되어 있는 부착 냄새의 제거 효과를 높일 수 있다.
종래부터 양이온 H+(H2O)m(m은 임의의 정수), 음이온 O2 -(H2O)n(n은 임의의 정수)을 공기 중에 송출하고, 이온의 반응에 의해 부유 세균 등을 살균하는 것은 알려져 있었다. 그러나, 상기 이온은 각각이 재결합하여 소멸하기 때문에, 이온 발생 소자의 극 근방에서는 고농도를 실현할 수 있어도, 송출하는 거리가 멀어지면 멀어질수록 급격하게 그 농도가 감소해 버리고 있었다. 따라서, 실험 장치와 같은 작은 용량의 공간에서는 이온 농도를 수만개/㎤로 할 수 있어도, 실제의 거주 공간이나 작업 공간 등의 큰 공간에서는 기껏 2 내지 3,000개/㎤의 농도로 하는 것이 한도이었다.
한편 발명자들은, 실험실 레벨에서 상기 이온 농도가 7,000개/㎤일 때에는, 조류 인플루엔자 바이러스가 10분간 99％, 50,000개/㎤에 있어서는 99.9％ 제거할 수 있는 것을 발견했다. 양쪽의 제거율이 갖는 의미는, 공기 중에 1,000개/㎤의 바이러스가 존재했다고 가정하면, 각각 10개/㎤ 및 1개/㎤가 잔류하는 것을 나타낸다. 즉, 이온 농도를 7,000개/㎤로부터 50,000개/㎤로 높임으로써, 잔류하는 바이러스가 1/10이 되는 것이다.
이것으로부터 사람 등이 생활하는 거주 공간이나 작업 공간에 있어서, 고농도의 이온을 송출할 뿐만 아니라, 공간 전체에 이온 농도를 고농도로 하는 것이 감염증 예방이나 환경 정화에 있어서 매우 중요한 것을 알 수 있다.
또한, 이상 설명한 실시 형태에서는, 임펠러(3, 3) 각각의 회전에 의해 송출하는 공기의 통류가 층류로 되는 층류부(F, F)를 덕트(5, 5)가 갖고, 덕트(5, 5) 각각의 층류부(F, F)에 이온 발생부(61, 62)를 배치하고 있다. 그 밖에, 이온 발생부(61, 62)는, 임펠러(3, 3) 각각의 회전에 의해 송출하는 공기의 통류가 층류로 되는 층류부(F, F)를 갖는 원호형 유도벽에 배치해도 되고, 이온 발생부를 배치하는 개소는 특별히 제한되지 않는다.
또한, 이상 설명한 실시 형태에서는, 2개의 덕트(5, 5) 내의 통류 방향과 교차하는 위치에, 상기 통류 방향으로 이격하는 2개의 이온 발생기(6, 6)를 병치했지만, 그 밖에, 2개의 통류로의 이온 발생기(6, 6)는, 상기 통류 방향으로 이격하여 배치해도 된다.
<실시 형태 2>
이하, 본 발명에 관한 이온 검출 장치를 이온 발생 장치에 적용한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 도 4는 본 발명에 관한 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 정면도, 도 5는 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 측면도, 도 6은 이온 발생기(6a)의 구성을 도시하는 종단 측면도이다. 다른 이온 발생기(6b, 6c, 6d)의 구성에 대해서는, 이온 발생기(6a)와 마찬가지이다.
도면 중 부호 1은 하우징이며, 하우징(1)은, 하부에 흡입구(11, 11)를 각각 갖고 이격하여 대향하는 양 측벽(1a, 1b) 및 중앙부에 2개의 끼워 맞춤 구멍(12, 12)을 갖는 천장벽(1c)을 구비한다. 하우징(1) 내의 하부에는, 회전축 방향의 양측에 출력축(21, 21)을 갖는 모터(2)가 배치되고, 상기 모터(2)의 출력축(21, 21)의 각각에는, 2개의 케이싱(4, 4)에 회전 가능하게 수용된 2개의 임펠러(3, 3)가 장착되어 있다.
임펠러(3, 3)의 상방에는, 각각의 회전에 의해 발생하는 기류를 개별로 상방으로 통류시키는 통부로서의 2개의 덕트(5, 5)가 각각 배치되어 있다. 덕트(5, 5)의 각각은, 2개의 이온 발생부(61, 62)를 각각 갖는 이온 발생기(6a, 6c, 6b, 6d)를 하부에 갖고, 끼워 맞춤 구멍(12, 12)에 제거 가능하게 배치된 풍향체(7, 7)를 구비한다. 이온 발생기(6a, 6b)의 상방에는, 발생한 이온을 포집하는 포집 전극(66) 및 상기 포집 전극(66)의 전위를 계측하는 계측부(67)가, 길이 방향을 이온 발생기(6a, 6b)의 병설 방향과 평행하게 하여, 이온 발생기(6a, 6b)와 인접하도록 배치되어 있다. 또한, 모터(2)와, 임펠러(3, 3)와, 케이싱(4, 4)이 송풍기를 구성한다.
하우징(1)은, 또한, 평면에서 볼 때 직사각형을 이루는 저벽(1d)과, 상기 저벽(1d)의 전후의 두 변에 이어지는 전방벽(1e) 및 후방벽(1f)을 구비하고, 대략 직육면체를 이루고 있다. 양 측벽(1a, 1b) 하부의 흡입구(11, 11)에는, 임펠러(3, 3)가 흡입구(11, 11)로부터 흡입하는 공기를 통과시키고, 상기 공기 중의 이물질을 제거하여 청정 공기로 하는 필터(8, 8)가 장착되어 있다. 천장벽(1c)의 끼워 맞춤 구멍(12, 12)은 그 길이 방향이 전후가 되는 긴 직사각형을 이루고, 전방측의 내면이 연직에 대하여 전방으로 경사지고, 후방측의 내면이 연직에 대하여 후방으로 경사져 있다. 또한, 하우징(1)은 상하 방향의 도중에서 상측 분체와 하측 분체로 분단되어, 하측 분체에 케이싱(4, 4)이 장착되고, 상측 분체에 덕트(5, 5)가 장착되어 있다.
임펠러(3, 3)는, 외측 테두리에 대하여 회전 중심측이 회전 방향으로 변위하는 복수의 블레이드(3a)를 갖는 다익 임펠러, 바꾸어 말하면 원통 형상을 이루는 시로코 임펠러(시로코 팬)이다. 또한, 임펠러(3, 3)는, 일단에 베어링판을 갖고, 상기 베어링판의 중심에 개설되어 있는 축 구멍에 모터(2)의 출력축(21, 21)이 장착되고, 타단의 개구로부터 중심부의 공동으로 흡입한 공기를 외주부의 블레이드(3a) 사이로부터 방출하도록 구성되어 있다.
케이싱(4, 4)은, 임펠러(3, 3)의 회전에 의해 발생하는 기류를 임펠러(3, 3)의 회전 방향으로 유도하여 기류의 속도를 증가시키기 위한 원호형 유도벽(41, 41) 및 상기 원호형 유도벽(41, 41)의 일부로부터 원호형 유도벽(41, 41)의 접선 방향의 한쪽으로 상향으로 개방된 분출구(42, 42)를 갖는다. 분출구(42, 42)는, 원호형 유도벽(41, 41)의 일부로부터 원호형 유도벽(41, 41)의 접선 방향의 한쪽으로, 또한 연직에 대하여 경사 방향으로 돌출하는 각통 형상을 이루고 있다.
또한, 케이싱(4, 4)은, 깊은 접시형을 이루고, 원호형 유도벽(41, 41) 및 분출구(42, 42)용 개방부를 갖는 케이싱 본체(4a, 4a)와, 임펠러(3, 3)의 상기 개구와 대응하는 개소가 개방되어 있고, 케이싱 본체(4a, 4a)의 개방측을 폐색하는 덮개판(4b, 4b)을 구비한다. 케이싱 본체(4a, 4a) 각각의 대향측은, 구획용 연결벽(43)에 일체로 연결되어 있다. 또한, 덮개판(4b, 4b)의 개방부와 필터(8, 8) 사이에, 복수의 통기 구멍을 갖는 통기판(9, 9)이 설치되어 있다.
연결벽(43)의 모터(2)와 대응하는 개소는, 한쪽의 케이싱 본체(4a)측으로 함몰되는 오목부를 갖고, 상기 오목부의 테두리부에 깊은 접시 형상의 지지판(44)이 장착되고, 오목부 및 지지판(44)의 중앙부 사이에 고무판(45, 45)을 개재하여 모터(2)를 협착 유지하고 있다. 오목부 및 지지판(44)의 중앙부에 개설되어 있는 축 구멍에는, 출력축(21, 21)이 삽입 관통되어 있고, 출력축(21, 21)에는 임펠러(3, 3)를 장착하고 있다. 또한, 연결벽(43)의 상단부는 케이싱(4, 4)보다도 상방으로 연장되어 있다.
덕트(5, 5)는, 그 하단부가 분출구(42, 42)에 이어지고, 그 상단부가 끼워 맞춤 구멍(12, 12)에 이어지고, 상하 방향의 도중이 좁혀져 있는 각통형의 통부로 이루어진다. 또한, 덕트(5, 5)는, 분출구(42, 42)로부터 원호형 유도면(41, 41)의 접선 방향의 한쪽을 따라 배치된 전방벽(5a, 5a) 및 분출구(42, 42)로부터 대략 연직으로 배치된 후방벽(5b, 5b)을 갖는다. 전방벽(5a, 5a) 및 후방벽(5b, 5b)에는, 대략 연직으로 배치된 2개의 측벽(5c, 5c, 5d, 5d)이 이어져 있고, 분출구(42, 42)로부터 분출된 공기를, 전방벽(5a, 5a) 및 측벽(5c, 5c, 5d, 5d)을 따라 층류로 하고, 연직을 따르도록 하여 통류시키도록 구성되어 있다.
전방벽(5a, 5a)에는 이온 발생부(61, 62)에 대응하는 관통 구멍이 개설되어 있고, 상기 관통 구멍에 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)가 끼워 넣음에 의해 장착되어 있다. 후방벽(5b, 5b)에는 모터(2), 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d), 계측부(67) 및 전원선에 접속되어 있는 회로 기판(10)과, 상기 회로 기판(10)을 피복하는 커버(20)가 장착되어 있다.
또한, 덕트(5, 5)는 상하 방향의 도중에서 덕트 상측 분체(51)와 덕트 하측 분체(52)로 분단되어 있다. 덕트 하측 분체(52)는 각통형을 이루고, 가로 방향의 중앙이 연결벽(43)으로 구획되어 있다. 덕트 상측 분체(51)는, 가로 방향으로 이격하여 병치되는 각통부(51a, 51a)의 하부가 연결부(51b)에 일체로 이어져 있고, 연결부(51b) 및 연결벽(43)으로 구획되어 있다. 또한, 덕트 상측 분체(51)의 상단부에는, 외부로부터 손가락 등의 이물질이 삽입되는 것을 방지하기 위한 방호망(30, 30)을 배치하고 있다.
풍향체(7, 7)는, 전후 방향의 단면 형상이 역사다리꼴을 이루는 각프레임부(71, 71) 및 상기 각프레임부(71, 71) 내에 전후 방향으로 이격하여 병치되고, 연직에 대하여 전후 방향 한쪽으로 경사지는 복수의 풍향판(72, 72)을 갖고, 동등 형상으로 형성되어 있다. 각프레임부(71, 71)의 전후의 벽은 연직에 대하여 전후 방향으로 경사져 있다.
이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)의 각각은, 대략 직육면체의 케이스(60)에 수납되어 있고, 임펠러(3, 3)의 회전에 의해 발생하는 공기의 통류 방향과 대략 직교하는 방향으로 이격한 2개의 이온 발생부(61, 62)를 구비한다. 이온 발생부(61, 62)의 각각은, 전극 기판(63)에 배치되어 있고, 첨예 형상을 이루는 방전 전극(61a, 62a) 및 상기 방전 전극(61a, 62a)을 둘러싸는 유도 전극(61b, 62b)을 갖고, 고전압이 인가된 방전 전극(61a, 62a)이 코로나 방전을 발생한다. 이에 의해, 한쪽의 이온 발생부(61)가 플러스 이온을, 다른 쪽의 이온 발생부(62)가 마이너스 이온을 각각 발생시키도록 구성되어 있다.
전극 기판(63)에는, 트랜지스터, 저항 등의 회로 소자가 배치된 회로 기판(64)이 대향하고 있고, 상기 회로 기판(64)은, 마이너스 이온 발생부(62)와 대향하는 측에, 상기 고전압을 발생시키는 승압 트랜스(승압 변압기)(65)를 갖고 있다. 승압 트랜스(65)의 권선의 권취 방향은, 상기 권선으로부터 누설되는 자속이, 이온 발생부(62)의 근방에 있어서 이온 발생부(61, 62)의 병설 방향과 대략 평행해지도록 되어 있다(도 6에 파선으로 나타냄). 전극 기판(63)과 회로 기판(64) 사이 및 승압 트랜스(65)의 주위에는 합성 수지를 충전하고 있다.
이온 발생기(6a, 6b) 및 이온 발생기(6c, 6d)의 각각 2개는, 마이너스 이온 발생부(62)끼리 마주 보고, 상기 통류 방향과 대략 직교하는 방향으로 인접시켜 세트를 이루도록 하고 있고, 각각의 세트를, 상기 통류 방향으로 이격하여 병치하고 있다. 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d) 각각의 이온 발생부(61, 62)는, 상기 관통 구멍으로부터 덕트(5, 5) 내에 면하고 있다.
포집 전극(66)은, 이온을 포집하는 대략 직사각형의 판 형상 전극으로 이루어지고, 이온 발생기(6a, 6b) 각각의 이온 발생부(62, 62)가 발생시킨 마이너스 이온을 중점적으로 검출하기 위해, 이온 발생부(62, 62)의 바로 근방에 배치하여 전극면을 덕트(5, 5) 내에 노출시키고 있다. 그리고, 포집 전극(66)의 전극면은, 이온 발생기(6a, 6b)가 인접하는 방향(즉 이온 발생부(61, 62)의 병설 방향)과 대략 평행해지도록 하고 있다. 이에 의해, 승압 트랜스(65, 65)로부터 누설되는 자속이 이온 발생부(62, 62)와 대향하는 부분에 있어서 포집 전극(66)의 전극면과 대략 평행해지기 때문에, 포집 전극(66)과 최소한으로 쇄교하게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 이온 발생 장치는, 거주 실내에 설치된다. 송풍기의 모터(2)의 구동에 의해, 임펠러(3, 3)가 회전하고, 실내의 공기가 양측의 흡입구(11, 11)로부터 2개의 케이싱(4, 4) 내로 흡입되고, 흡입된 공기 중의 진애 등의 이물질은 필터(8, 8)에 의해 제거된다. 이때, 케이싱(4, 4) 내에 흡입된 공기는, 임펠러(3, 3) 주위의 원호형 유도벽(42, 42)에 의해 층류가 되고, 이 층류의 공기가 원호형 유도벽(41, 41)을 따라 분출구(42, 42)로 통류하고, 상기 분출구(42, 42)로부터 덕트(5, 5) 내로 분출된다.
도 7은, 이온 검출 장치 및 이온 발생 장치의 제어계의 개략 구성을 도시하는 블록도이다. 제어계의 중추가 되는 것은 CPU(81)이며, CPU(81)는, 프로그램 등의 정보를 기억하는 ROM(82), 일시적으로 발생한 정보를 기억하는 RAM(83), 및 시간을 계시하기 위한 타이머(84)와 서로 버스 접속되어 있다. CPU(81)는, ROM(82)에 미리 저장되어 있는 제어 프로그램에 따라서 입출력, 연산 등의 처리를 실행한다.
CPU(81)에는, 또한, 이온 발생 장치의 풍량을 변경하는 조작을 접수하기 위한 조작부(85)와, 경고, 운전 상태 등의 정보를 표시하는 LED로 이루어지는 표시부(경고를 발하는 수단)(86)와, 임펠러(3, 3)가 장착된 모터(2)를 구동하기 위한 송풍기 구동 회로(87)와, 포집 전극(66)의 전위를 계측하는 계측부(67)가 계측한 아날로그의 전압을 디지털의 전압으로 변환하여 도입하기 위한 A/D 변환 회로(89)가 버스 접속되어 있다. 또한, 포집 전극(66), 계측부(67), A/D 변환 회로(89), CPU(81), ROM(82), RAM(83) 및 타이머(84)가 이온 검출 장치를 구성한다.
CPU(81)에 버스 접속된 출력 인터페이스(88, 88, 88, 88) 각각의 출력측은, 이온 발생기 구동 회로(91, 91, 91, 91)의 제어 입력(PC1, PC2, PC3, PC4)에 접속되어 있다. 이온 발생기 구동 회로(91, 91, 91, 91) 각각의 출력의 일단은, 음극이 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d) 각각의 접지 입력(G1, G2, G3, G4) 및 접지 전위에 접속된 12V의 직류 전원(E1)의 양극에 접속되어 있고, 타단은, 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)의 전원 입력(V1, V2, V3, V4)에 접속되어 있다.
상술한 구성에 있어서, 타이머(84)가 소정 시간을 계시할 때마다, CPU(81)가, 출력 인터페이스(88, 88, 88, 88)를 통해, 이온 발생기 구동 회로(91, 91, 91, 91)의 제어 입력(PC1, PC2, PC3, PC4)의 온/오프를 반전시킨다. 이에 의해, 이온 발생기 구동 회로(91, 91, 91, 91)의 각각이, 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)의 전원 입력(V1, V2, V3, V4)과, 직류 전원(E1)의 양극과의 접속을 소정 시간마다 접속/분리한다.
도 8은, 출력 인터페이스(88, 88, 88, 88)의 각각으로부터 제어 입력(PC1, PC2, PC3, PC4)에 입력되는 구동 신호의 타이밍 차트이다. 제어 신호(PC1, PC2)에 입력되는 구동 신호는, 듀티 50％로 교대로 1초 온/1초 오프를 반복하고, 제어 입력(PC1, PC4) 및 제어 입력(PC2, PC3)의 각각 2개에 입력되는 구동 신호는, 동위상에서 온/오프를 반복하도록 하고 있다. 이에 의해, 이온 발생기 구동 회로(91, 91, 91, 91)의 각각은, 이온 발생기(6a, 6d, 6b, 6c)로의 전원 공급을 1초마다 교대로 접속/분리한다. 따라서 이온 발생기(6a, 6d)와, 이온 발생기(6b, 6c)가 1초마다 교대로 구동된다.
도 9는, 이온 검출 장치의 제어계를 제외한 구성을 도시하는 회로도이다. 이온 검출 장치는, 후술하는 회로 기판의 부품측(표면) 및 검출측(이면)에 각각 배치된 계측부(67) 및 포집 전극(66)을 구비한다.
계측부(67)는, 포집 전극(66)을 5V의 직류 전원으로 풀업하는 저항(R4)을 갖고, 저항(R4)의 양쪽 단자는 콘덴서(C1)와 병렬 접속되어 있다. 포집 전극(66)은, 계측부(67)의 보호 저항(회로 소자)(R1)을 통해, 반전 입력 및 출력 사이에 저항(R2)이 접속된 연산 증폭기(변환기)(IC1)의 비반전 입력(68)에 접속되어 있다.
연산 증폭기(IC1)의 출력은, 접지 전위에 접속된 콘덴서(C2 및 C4)의 각각과 직렬 접속된 저항(R3 및 R5)에 접속되어 있다. 콘덴서(C2) 및 저항(R3)의 접속점은, 보호 전극(69)에 접속되어 있고, 콘덴서(C4) 및 저항(R5)의 접속점은, 커넥터(CN5)의 출력 단자에 접속되어 있다. 커넥터(CN5)는, 이온 검출 장치가 계측한 전위를 A/D 변환 회로(89)에 부여하기 위한 것이다. 보호 전극(69)은, 포집 전극(66)의 일부를 제외한 주위를 포위함과 함께, 보호 저항(R1) 및 상기 보호 저항(R1)의 양쪽 단자에 각각 접속된 부분을 포위하도록 하고 있다.
상술한 회로에 있어서, 포집 전극(66)에 마이너스 이온이 포집된 경우, 마이너스 이온이 갖는 음전하가, 포집 전극(66)과 접속된 콘덴서(C1)를 충전하기 때문에, 콘덴서(C1) 및 보호 저항(R1)의 접속점의 전위가 저하되고, 저하된 전위가, 보호 저항(R1)을 통해 연산 증폭기(IC1)의 비반전 입력(68)에 부여된다. 한편, 연산 증폭기(IC1)는, 출력이 반전 입력으로 귀환되어 증폭도 1의 임피던스 변환기를 형성하고 있고, 상기 출력의 전위는, 비반전 입력(68)에 부여된 전위와 동전위가 된다. 이 전위는, 접지 전위에 대한 아날로그의 전압값으로서, 저항(R5)을 통해 커넥터(CN5)의 출력 단자로부터 출력된다.
또한, 연산 증폭기(IC1)의 출력 임피던스는, 저항(R3)의 저항값에 비해 충분히 작은 값으로 되어 있고, 보호 전극(69)은, 포집 전극(66)을 풀업하는 저항(R4)(1GΩ)의 1/10만의 저항값을 갖는 저항(R3)(10kΩ)을 통해 포집 전극(66)과 동전위로 유지되게 된다. 따라서, 포집 전극(66)에 포집된 이온이 갖는 전하는, 포집 전극(66)으로부터 연산 증폭기(IC1)에 이르는 동안에 회로 기판의 표면을 전도하여 보호 전극(69)의 포위의 외측으로 이동하는 것이 억제된다.
또한, 보호 저항(R1)은, 저항에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 보호 이외의 목적에서, 저항, 코일 등의 회로 소자의 직병렬 회로를 갖도록 해도 된다.
도 10은, 이온 검출 장치의 회로 기판의 도체 패턴을 도시하는 평면도이다. 도 10의 (a)는, 회로 소자가 실장되는 표면의 도체 패턴을 도시하고, 도 10의 (b)는, 포집 전극(66) 및 보호 전극(69)이 형성된 이면의 도체 패턴을 도시한다. 포집 전극(66)은, 스루홀(66a, 66b)에 의해, 표면의 도체 패턴과 전기적으로 접속되어 있고, 상기 도체 패턴에는, 보호 저항(R1), 저항(R4) 및 콘덴서(C1) 각각의 1 단자가 장착되도록 되어 있다.
이면의 포집 전극(66)을 포위하는 보호 전극(69)은, 대략 직사각형의 회로 기판의 길이 방향의 한 변에 결락부(K)를 갖고 평면에서 볼 때 대략 역ㄷ자 형상을 이루고 있고, 스루홀(69a, 69b)에 의해, 표면의 회로 소자의 주위를 포위하는 보호 전극(69)과 전기적으로 접속되어 있다. 표면의 보호 전극(69)은, 또한, 상기 도체 패턴과, 보호 저항(R1) 및 비반전 입력(68)을 접속하는 도체 패턴을 포위하고 있다.
상술한 도체 패턴 및 보호 저항(R1)을 포위하는 보호 전극(69)이 이루는 평면은, 포집 전극(66)이 이루는 평면과 대략 평행하기 때문에, 승압 트랜스(65)로부터 누설되는 자속이 상기 보호 전극(69)과 최소한으로 쇄교하게 된다.
도 11은, 이온 발생기(6a)(또는 6b, 6c, 6d)의 방전 횟수에 대한 마이너스 이온 농도를 나타내는 그래프이다. 도면 중 횡축은 단위 시간당의 방전 횟수(회/초)이고, 종축은 이온이 공기와 함께 방출되는 풍향체(7)의 상면으로부터 25cm 상방에 이격된 위치에 있어서의 마이너스 이온 농도(만개/㎤)를 나타낸다. 표준의 방전 횟수인 480회/초일 때의 이온 농도는 약 180만개/㎤이고, 방전 횟수를 예를 들어 35회로 했을 때의 이온 농도는, 180만개/㎤의 1/2를 조금 넘는 정도의 값이 확보된다. 여기에서는, 가령 상기 35회를, 이온 있음으로 검출되어야 할 이온 농도의 하한값에 대응하는 방전 횟수로 설정한다.
도 12는, 이온 발생기(6a)(또는 6b, 6c, 6d)의 방전 횟수에 대하여, 이온 검출 장치가 방전의 전후에 계측한 전위의 변화량을 나타내는 그래프이다. 도면 중 횡축은 단위 시간당의 방전 횟수(회/초)이고, 종축은 커넥터(CN5)의 출력 단자의 전위 변화량(V)을 나타낸다. 또한, 파선은 주위 온도/습도가 26℃/48％일 때의 전위 변화량이고, 실선은 40℃/90％일 때의 전위 변화량이다.
도 12의 그래프의 횡축에, 도 11에서 가령 설정한 방전 횟수(35회)를 취한 경우, 주위 온도/습도가 26℃/48％ 및 40℃/90％일 때의 전위 변화량은, 각각 3.3V 및 0.8V로 판독된다. 여기서, 상술한 40℃/90％가, 이온을 검출해야 할 환경의 워스트 케이스인 것으로 하고, 전위 변화량이 상기 0.8V를 또한 4할 정도 하회하는 0.5V로 감소할 때까지, 이온 있음으로 검출하는 것으로 한다.
도 13은, 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)를 구동시키는 CPU(81)의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다. 이하의 처리는, ROM(82)에 미리 저장되어 있는 제어 프로그램에 따라서 수시 실행되고, 처리가 종료할 때마다 다시 실행되도록 하고 있다.
또한, 온/오프의 페이즈를 나타내는 FLG1의 내용은, RAM(83)에 기억되는 것으로 한다.
CPU(81)는, 타이머(84)에 1초의 계시를 개시시킨다(스텝 S11). 또한, 계시시키는 시간은 1초에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 0.5초, 1.5초 등의 시간이어도 된다. 그 후, CPU(81)는, 타이머(84)가 계시를 종료했는지의 여부를 판정한다(스텝 S12). 계시를 종료하고 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S12: "아니오"), CPU(81)는, 타이머(84)가 계시를 종료할 때까지 대기한다. 계시를 종료했다고 판정한 경우(스텝 S12: "예"), CPU(81)는, FLG1이 세트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S13).
FLG1이 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S13: "예"), CPU(81)는, FLG1을 클리어하여(스텝 S14) 반전시킨다. 그 후, CPU(81)는, 1의 출력 인터페이스(88)의 출력을 오프시켜 이온 발생기 구동 회로(91)의 제어 입력(PC1)을 오프시킨다(스텝 S15). 마찬가지로, CPU(81)는, 제어 입력(PC2)을 온시키고(스텝 S16), 제어 입력(PC3)을 온시킴(스텝 S17)과 함께, 제어 입력(PC4)을 오프시켜(스텝 S18) 처리를 종료한다.
스텝 S13에서 FLG1이 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S13: "아니오"), CPU(81)는, FLG1을 세트한다(스텝 S19). 그 후, CPU(81)는, 1의 출력 인터페이스(88)의 출력을 온시켜 이온 발생기 구동 회로(91)의 제어 입력(PC1)을 온시킨다(스텝 S20). 마찬가지로, CPU(81)는, 제어 입력(PC2)을 오프시키고(스텝 S21), 제어 입력(PC3)을 오프시킴(스텝 S22)과 함께, 제어 입력(PC4)을 온시켜(스텝 S23) 처리를 종료한다.
도 14 및 도 15는, 마이너스 이온을 검출한 결과에 기초하여 경고를 발하는 CPU(81)의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다. 이하의 처리는, ROM(82)에 미리 저장되어 있는 제어 프로그램에 따라서, 상술한 도 13의 처리를 정지시켜 주기적으로(예를 들어 10분 주기로) 실행된다. 또한, 실행의 주기는 10분에 한정되는 것이 아니라, 임의의 시간으로 할 수 있다. 또한, 검출 전압값 1 내지 4는 RAM(83)에 기억하는 것으로 한다.
CPU(81)는, 이온의 검출에 앞서, 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)의 구동을 정지시키기 위해, 제어 입력(PC1, PC2, PC3, PC4)을 모두 오프로 한다(스텝 S31). 그 후, CPU(81)는, 타이머(84)에 5초의 계시를 개시시키고(스텝 S32), 타이머(84)가 계시를 종료했는지의 여부를 판정한다(스텝 S33). 또한, 이때의 5초는, 포집 전극(66)의 전위가 저항(R4)에 의해 충분히 풀업될 때까지 대기하는 시간이며, 5초에 한정되는 것은 아니다. 계시를 종료하고 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S33: "아니오"), CPU(81)는, 타이머(84)가 계시를 종료할 때까지 대기한다.
계시를 종료했다고 판정한 경우(스텝 S33: "예"), CPU(81)는, A/D 변환 회로(89)를 통해 계측부(67)가 계측한 전위를 검출 전압값 1로서 도입한다(스텝 S34). 그리고, 이온 발생기(6a)를 구동시키기 위해 출력 I/F(88)를 통해 제어 입력(PC1)을 온한다(스텝 S35). 계속해서, CPU(81)는, 타이머(84)에 5초의 계시를 개시시키고(스텝 S36), 타이머(84)가 계시를 종료했는지의 여부를 판정한다(스텝 S37). 또한, 이때의 5초는, 포집 전극(66)의 전위가 정상값에 도달할 때까지 대기하는 시간이며, 5초에 한정되는 것은 아니다.
계시를 종료하고 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S37: "아니오"), CPU(81)는, 타이머(84)가 계시를 종료할 때까지 대기한다. 계시를 종료했다고 판정한 경우(스텝 S37: "예"), CPU(81)는, A/D 변환 회로(89)를 통해 계측부(67)가 계측한 전위를 검출 전압값 2로서 도입하고(스텝 S38), 출력 I/F(88)를 통해 제어 입력(PC1)을 오프한다(스텝 S39).
상술한 스텝 S32로부터 스텝 S39까지의 처리는, 이온 발생기(6a)가 발생시킨 이온에 의한 포집 전극(66)의 전위의 변화를 기억하기 위한 처리이며, 이온 발생의 전후에 계측된 전위는, 각각 검출 전압값 1, 검출 전압값 2로서 도입되고, RAM(83)에 기억된다.
그 후, CPU(81)는, 스텝 S42로부터 스텝 S49까지의 처리를 실행하여, 이온 발생기(6b)가 발생시킨 이온에 의한 포집 전극(66)의 전위의 변화를 기억한다. 이 경우, 이온 발생의 전후에 계측된 전위는, 각각 검출 전압값 3, 검출 전압값 4로서 도입되고, RAM(83)에 기억된다. 또한, 스텝 S45, 스텝 S49의 각각에서는, 제어 입력(PC2)을 온, 오프시킨다.
그 밖에, 스텝 S42로부터 스텝 S48까지의 처리는, 각각 스텝 S32로부터 스텝 S38까지의 처리와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
계속해서, CPU(81)는, 검출 전압값 1로부터 검출 전압값 2를 감산하여(스텝 S51), 산출한 값이 0.5V 이하인지의 여부를 판정한다(스텝 S52). 0.5V 이하라고 판정한 경우(스텝 S52: "예"), CPU(81)는, 마이너스 이온의 검출 레벨이 임계값 이하가 된 취지를 통지하기 위해 표시부(86)의 청색 램프를 소등시킴(스텝 S53)과 함께, 경고를 나타내는 적색 램프를 점등시켜(스텝 S54) 처리를 종료한다.
스텝 S52에서 0.5V 이하가 아니라고 판정한 경우(스텝 S52: "아니오"), CPU(81)는, 검출 전압값 3으로부터 검출 전압값 4를 감산하여(스텝 S55), 산출한 값이 0.5V 이하인지의 여부를 판정한다(스텝 S56). 0.5V 이하라고 판정한 경우(스텝 S56: "예"), CPU(81)는, 이상을 통지하기 위해 처리를 스텝 S53으로 복귀시킨다. 0.5V 이하가 아니라고 판정한 경우(스텝 S56: "아니오"), CPU(81)는 처리를 종료한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 보호 전극이 포집 전극을 포위하도록 하고 있기 때문에, 포집 전극에 포집된 이온이 갖는 전하가, 먼지 등의 오염 또는 주위의 공기 중의 습기에 의해 절연도가 저하된 부분을 전도하여, 보호 전극의 포위의 외측으로 이동하는 것을 억제한다.
따라서, 고정밀도로 이온을 검출하는 것이 가능하게 된다.
또한, 회로 기판 상에 형성된 대략 직사각형의 포집 전극을 포위하는 역ㄷ자 형상의 보호 전극이 길이 방향의 한 변에 갖는 결락부(K)를, 마이너스 이온이 검출되어야 할 공기가 통류하는 방향을 향하고 있기 때문에, 플러스 이온이 포집 전극에 포집되는 것을 억제하면서, 마이너스 이온이 보호 전극에 포집되는 것을 억제한다.
따라서, 이온을 검출하는 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 임피던스 변환기를 형성하는 연산 증폭기의 출력 단자에 보호 전극을 접속하여 포집 전극의 전위와 대략 동전위로 되어 있기 때문에, 포집 전극에 포집된 이온이 갖는 전하가, 보호 전극의 포위의 내측을 전도하여 보호 전극으로 이동하는 것을 억제한다.
따라서, 이온을 검출하는 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 포집 전극 및 연산 증폭기 사이에 보호 저항을 갖고, 보호 전극의 도체 패턴이, 보호 저항의 양쪽 단자와, 상기 양쪽 단자에 접속되어 있는 도체 패턴을 포위한다.
따라서, 정전기 등에 의한 고전압이 연산 증폭기에 직접 인가되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 포집 전극으로부터 보호 저항을 거쳐 비반전 입력에 이르는 도체 패턴이 보호 전극으로 포위되기 때문에, 이온을 검출하는 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 포집 전극을 DC5V로 저항에 의해 풀업하고 있기 때문에, 포집 전극이 마이너스 이온을 포집한 경우에 포집 전극의 전위가 저하되어 마이너스 이온이 검출된다.
따라서, 예를 들어, 전극에 실리콘 등의 이물질이 부착되어 발생량이 저하되기 쉬운 마이너스 이온 발생부에 대하여, 이온의 발생량의 이상을 검출하는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 회로 기판의 표면에 계측부를, 이면에 포집 전극을 배치하고, 보호 전극이 계측부를 포위한다.
따라서, 포집 전극 및 계측부가 최단으로 접속되어, 전하의 불필요한 이동이 억제됨과 함께 이온 검출 장치 전체를 소형화하는 것이 가능하게 된다. 또한, 포집 전극에 포집된 이온이 갖는 전하가 계측부로 이동하는 것을 억제하기 때문에, 이온을 검출하는 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 이온 발생기가 발생시킨 이온을 검출한 결과에 기초하여, 표시부의 LED에 의해 사용자에게 경고를 발한다.
따라서, 이온의 발생량이 저하된 경우에 사용자에게 통지하여, 이온 발생부의 청소 또는 이온 발생기의 교환을 재촉하는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 포집 전극을 이온 발생기에 근접시켜 배치되어 있고, 이온 발생기를, 승압 트랜스로부터 누설되는 자속이 포집 전극과 최소한으로 쇄교하는 방향을 향하고 있다.
따라서, 이온을 고감도로 검출하는 것이 가능하게 됨과 함께, 승압 트랜스가 승압하는 고전압을 안정화하는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 이온 검출 장치를, 이온 발생기의 승압 트랜스로부터 누설되는 자속이, 보호 전극의 도체 패턴에 포위된 부분과 최소한으로 쇄교하는 방향을 향하고 있다.
따라서, 승압 트랜스가 승압하는 고전압을 안정화하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태 1에 있어서는, 제어 입력(PC1)과 제어 입력(PC2)을 순차 온, 오프시켜 포집 전극의 전위를 계측하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 제어 입력(PC1) 및 제어 입력(PC4)과, 제어 입력(PC2) 및 제어 입력(PC3)을 순차 온, 오프시키도록 해도 된다.
또한, 포집 전극을 DC5V로 저항에 의해 풀업하여 마이너스 이온을 검출하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 접지 전위로 저항에 의해 풀다운하여 플러스 이온을 검출하도록 해도 된다. 이 경우는, 포집 전극을 플러스 이온 발생부에 근접시켜 배치하고, 도 15의 스텝 S51 및 스텝 S55에서는, 산출한 값의 부호를 반전시키면 된다.
게다가 또한, 경고로서 표시부의 적색 램프를 점등시키고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 버저를 구비하여 경고음을 발하도록 해도 되고, 또한 음성 합성 회로 및 스피커를 구비하여 경고 음성을 발하도록 해도 된다.
게다가 또한, 보호 전극은, 포집 전극 및 계측부를 포위하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 덕트의 정전기를 제거하기 위해, 포집 전극의 근방의 부분을 보호 전극에 접속하도록 해도 된다.
<실시 형태 3>
이하 본 발명을 그 실시 형태를 도시하는 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 16은 본 발명에 관한 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 정면도, 도 17은 이온 발생 장치의 구성을 도시하는 종단 측면도, 도 18은 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)가 전방벽(5a)에 장착된 상태를 도시하는 모식적인 정면도이다.
도면 중 부호 1은 하우징이며, 하우징(1)은, 하부에 흡입구(11, 11)를 각각 갖고 이격하여 대향하는 양 측벽(1a, 1b) 및 중앙부에 2개의 끼워 맞춤 구멍(방출구)(12, 12)을 갖는 천장벽(1c)을 구비한다. 하우징(1) 내의 하부에는, 회전축 방향의 양측에 출력축(21, 21)을 갖는 모터(2)가 배치되고, 상기 모터(2)의 출력축(21, 21)의 각각에는, 2개의 케이싱(4, 4)에 회전 가능하게 수용된 2개의 임펠러(3, 3)가 장착되어 있다.
임펠러(3, 3)의 상방에는, 각각의 회전에 의해 발생하는 기류를 개별로 상방으로 통류시키는 통부로서의 2개의 덕트(5, 5)가 각각 배치되어 있다. 덕트(5, 5)의 각각은, 2개의 이온 발생부(61, 62)를 각각 갖는 이온 발생기(6a, 6c, 6b, 6d)를 하부에 갖고, 끼워 맞춤 구멍(12, 12)에 제거 가능하게 배치된 풍향체(7, 7)를 구비한다. 이온 발생기(6a, 6b)의 상방에는, 발생한 이온을 검출하기 위한 이온 센서(검출 수단)(64) 및 이온 센서(64)의 전위를 검출하기 위한 이온 검출 회로(검출 수단)(65)가, 이온 발생기(6a, 6b)와 인접하도록 배치되어 있다. 또한, 모터(2)와, 임펠러(3, 3)와 케이싱(4, 4)이 송풍기를 구성하고 있다.
하우징(1)은, 또한, 평면에서 볼 때 직사각형을 이루는 저벽(1d)과, 상기 저벽(1d)의 전후의 두 변에 이어지는 전방벽(1e) 및 후방벽(1f)을 구비하고, 대략 직육면체를 이루고 있다. 전방벽(1e)의 하부에는, 후술하는 조작부(85) 및 표시부(경고 수단)(86)가 배치되어 있다(도시하지 않음). 양 측벽(1a, 1b) 하부의 흡입구(11, 11)에는, 임펠러(3, 3)가 흡입구(11, 11)로부터 흡입하는 공기를 통과시키고, 상기 공기 중의 이물질을 제거하여 청정 공기로 하는 필터(8, 8)가 장착되어 있다. 천장벽(1c)의 끼워 맞춤 구멍(12, 12)은 그 길이 방향이 전후가 되는 긴 직사각형을 이루고, 전방측의 내면이 연직에 대하여 전방으로 경사지고, 후방측의 내면이 연직에 대하여 후방으로 경사져 있다. 또한, 하우징(1)은 상하 방향의 도중에서 상측 분체와 하측 분체로 분단되어, 하측 분체에 케이싱(4, 4)이 장착되고, 상측 분체에 덕트(5, 5)가 장착되어 있다.
임펠러(3, 3)는, 외측 테두리에 대하여 회전 중심측이 회전 방향으로 변위하는 복수의 블레이드(3a)를 갖는 다익 임펠러, 바꾸어 말하면 원통 형상을 이루는 시로코 임펠러(시로코 팬)이다. 또한, 임펠러(3, 3)는, 일단에 베어링판을 갖고, 상기 베어링판의 중심에 개설되어 있는 축 구멍에 모터(2)의 출력축(21, 21)이 장착되고, 타단의 개구로부터 중심부의 공동으로 흡입한 공기를 외주부의 블레이드(3a) 사이로부터 방출하도록 구성되어 있다.
케이싱(4, 4)은, 임펠러(3, 3)의 회전에 의해 발생하는 기류를 임펠러(3, 3)의 회전 방향으로 유도하여 기류의 속도를 증가시키기 위한 원호형 유도벽(41, 41) 및 상기 원호형 유도벽(41, 41)의 일부로부터 원호형 유도벽(41, 41)의 접선 방향의 한쪽으로 상향으로 개방된 분출구(42, 42)를 갖는다. 분출구(42, 42)는, 원호형 유도벽(41, 41)의 일부로부터 원호형 유도벽(41, 41)의 접선 방향의 한쪽으로, 또한 연직에 대하여 경사 방향으로 돌출하는 각통 형상을 이루고 있다.
또한, 케이싱(4, 4)은, 깊은 접시형을 이루고, 원호형 유도벽(41, 41) 및 분출구(42, 42)용 개방부를 갖는 케이싱 본체(4a, 4a)와, 임펠러(3, 3)의 상기 개구와 대응하는 개소가 개방되어 있고 케이싱 본체(4a, 4a)의 개방측을 폐색하는 덮개판(4b, 4b)을 구비한다. 케이싱 본체(4a, 4a) 각각의 대향측은, 구획용 연결벽(분류체)(43)에 일체로 연결되어 있다. 또한, 덮개판(4b, 4b)의 개방부와 필터(8, 8) 사이에, 복수의 통기 구멍을 갖는 통기판(9, 9)이 설치되어 있다.
연결벽(43)의 모터(2)와 대응하는 개소는, 한쪽의 케이싱 본체(4a)측으로 함몰되는 오목부를 갖고, 상기 오목부의 테두리부에 깊은 접시 형상의 지지판(44)이 장착되고, 오목부 및 지지판(44)의 중앙부 사이에 고무판(45, 45)을 개재하여 모터(2)를 협착 유지하고 있다. 오목부 및 지지판(44)의 중앙부에 개설되어 있는 축 구멍에는, 출력축(21, 21)이 삽입 관통되어 있고, 출력축(21, 21)에는 임펠러(3, 3)를 장착하고 있다. 또한, 연결벽(43)의 상단부는 케이싱(4, 4)보다도 상방으로 연장되어 있다.
덕트(5, 5)는, 그 하단부가 분출구(42, 42)에 이어지고, 그 상단부가 끼워 맞춤 구멍(12, 12)에 이어지고, 상하 방향의 도중이 좁혀져 있는 각통형의 통부로 이루어진다. 또한, 덕트(5, 5)는, 분출구(42, 42)로부터 원호형 유도벽(41, 41)의 접선 방향의 한쪽을 따라 배치된 전방벽(5a, 5a) 및 분출구(42, 42)로부터 대략 연직으로 배치된 후방벽(5b, 5b)을 갖는다. 전방벽(5a, 5a) 및 후방벽(5b, 5b)에는, 대략 연직으로 배치된 2개의 측벽(5c, 5c, 5d, 5d)이 이어져 있고, 분출구(42, 42)로부터 분출된 공기를, 전방벽(5a, 5a) 및 측벽(5c, 5c, 5d, 5d)을 따라 층류로 하고, 연직을 따르도록 하여 통류시키도록 구성되어 있다.
전방벽(5a, 5a)에는 이온 발생부(61, 62)에 대응하는 관통 구멍이 개설되어 있고, 상기 관통 구멍에 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)가 끼워 넣음에 의해 장착되어 있다. 후방벽(5b, 5b)에는 모터(2), 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d), 이온 센서(64) 및 전원선에 접속되어 있는 회로 기판(10)과, 상기 회로 기판(10)을 피복하는 커버(20)가 장착되어 있다.
또한, 덕트(5, 5)는 상하 방향의 도중에서 덕트 상측 분체(51)와 덕트 하측 분체(52)로 분단되어 있다. 덕트 하측 분체(52)는 각통형을 이루고, 가로 방향의 중앙이 연결벽(43)으로 구획되어 있다. 덕트 상측 분체(51)는, 가로 방향으로 이격하여 병치되는 각통부(51a, 51a)의 하부가 연결부(분류체)(51b)에 일체로 이어져 있고, 연결부(51b) 및 연결벽(43)으로 구획되어 있다. 또한, 덕트 상측 분체(51)의 상단부에는, 외부로부터 손가락 등의 이물질이 삽입되는 것을 방지하기 위한 방호망(30, 30)을 배치하고 있다.
풍향체(7, 7)는, 전후 방향의 단면 형상이 역사다리꼴을 이루는 각프레임부(71, 71) 및 상기 각프레임부(71, 71) 내에 전후 방향으로 이격하여 병치되고, 연직에 대하여 전후 방향 한쪽으로 경사지는 복수의 풍향판(72, 72)을 갖고, 동등 형상으로 형성되어 있다. 각프레임부(71, 71)의 전후의 벽은 연직에 대하여 전후 방향으로 경사져 있다.
이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)의 각각은, 임펠러(3, 3)의 회전에 의해 발생하는 공기의 통류 방향과 대략 직교하는 방향으로 이격한 2개의 이온 발생부(61, 62)를 구비한다. 이온 발생부(61, 62)의 각각은, 내부 안쪽에 첨예 형상을 이루는 방전 전극 및 상기 방전 전극을 둘러싸는 유도 전극을 갖고, 고전압이 인가된 방전 전극이 코로나 방전을 발생한다. 이에 의해, 한쪽의 이온 발생부(61)가 플러스 이온을, 다른 쪽의 이온 발생부(62)가 마이너스 이온을 각각 발생시키도록 구성되어 있다.
이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)는, 유지체(63)에 유지되어 덕트(5, 5) 각각의 전방벽(5a, 5a)에 장착되어 있다. 이온 발생기(6a, 6b) 및 이온 발생기(6c, 6d)의 각각 2개는, 마이너스 이온 발생부(62)끼리 마주 보고, 상기 통류 방향과 대략 직교하는 방향으로 인접시켜 세트를 이루도록 하고 있고, 각각의 세트를, 상기 통류 방향으로 이격하여 병치하고 있다. 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d) 각각의 이온 발생부(61, 62)는, 상기 관통 구멍으로부터 덕트(5, 5) 내에 면하고 있다. 또한, 유지체(63)의 덕트(5, 5)로의 장착측은, 이온 발생부(61, 62) 각각에 대응하는 4군데가 개구되어 있고, 각 개구(63a, ‥63a)의 각각에 이온 발생부(61, 62)를 배치하고 있다.
이온 센서(64)는, 이온을 포집하는 대략 직사각형의 판 형상 전극으로 이루어지고, 이온 발생기(6a, 6b) 각각의 이온 발생부(62, 62)가 발생시킨 마이너스 이온을 바로 근방에서 검출하기 위해, 전극면을 덕트(5, 5) 내에 노출시키고 있다. 이온 센서(64)가 마이너스 이온을 포집한 경우, 이온 센서(64)의 전위가 저하된다. 이온 센서(64)의 전위는, 접지 전위에 대한 전압값으로서 이온 검출 회로(65)에서 검출되도록 하고 있다.
또한, 이온 센서(64)는, 이온 발생부(이온의 발생 부위)(62, 62)의 바로 근방에 배치했지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 끼워 맞춤 구멍(이온의 방출 부위)(12)의 내면의 임의의 개소, 또는 하우징(1)의 측벽(1a, 1b), 천장벽(1c), 전방벽(1e), 또는 후방벽(1f)의 임의의 개소(외부의 소정 부위)에 배치해도 된다.
상술한 바와 같이 구성된 이온 발생 장치는, 거주 실내에 설치된다. 송풍기의 모터(2)의 구동에 의해, 임펠러(3, 3)가 회전하고, 실내의 공기가 양측의 흡입구(11, 11)로부터 2개의 케이싱(4, 4) 내로 흡입되고, 흡입된 공기 중의 진애 등의 이물질은 필터(8, 8)에 의해 제거된다. 이때, 케이싱(4, 4) 내에 흡입된 공기는, 임펠러(3, 3) 주위의 원호형 유도벽(42, 42)에 의해 층류가 되고, 이 층류의 공기가 원호형 유도벽(41, 41)을 따라 분출구(42, 42)로 통류하고, 상기 분출구(42, 42)로부터 덕트(5, 5) 내로 분출된다.
도 19는, 이온 발생 장치의 제어계의 개략 구성을 도시하는 블록도이다. 제어계의 중추가 되는 것은 CPU(81)이며, CPU(81)는, 프로그램 등의 정보를 기억하는 ROM(82), 일시적으로 발생한 정보를 기억하는 RAM(83), 및 시간을 계시하기 위한 타이머(84)와 서로 버스 접속되어 있다. CPU(81)는, ROM(82)에 미리 저장되어 있는 제어 프로그램에 따라서 입출력, 연산 등의 처리를 실행한다.
CPU(81)에는, 또한, 이온 발생 장치의 풍량을 변경하는 조작을 접수하기 위한 조작부(85)와, 경고, 운전 상태 등의 정보를 표시하는 LED로 이루어지는 표시부(86)와, 임펠러(3, 3)가 장착된 모터(2)를 구동하기 위한 송풍기 구동 회로(87)와, 이온 센서(64)에 접속된 이온 검출 회로(65)가 버스 접속되어 있다.
CPU(81)에 버스 접속된 출력 인터페이스(88, 88, 88, 88) 각각의 출력측은, 이온 발생기 구동 회로(91, 91, 91, 91)의 제어 입력(PC1, PC2, PC3, PC4)에 접속되어 있다. 이온 발생기 구동 회로(91, 91, 91, 91) 각각의 출력의 일단은, 음극이 접지 전위에 접속된 12V의 직류 전원(E1)의 양극에 접속되어 있고, 타단은, 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)의 전원 입력(V1, V2, V3, V4)에 접속되어 있다.
이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d) 각각의 접지 입력(G1, G2, G3, G4)은, 구동 전류를 검출하기 위한 저항(전류를 검출하는 수단)(R1, R1, R1, R1)을 통해 접지 전위에 접속되어 있다. 접지 입력(G1, G2, G3, G4) 각각과 저항(R1, R1, R1, R1)과의 접속점은, DC5V 전원에 접속된 구동 전류 검출 회로(전류를 검출하는 수단)(92, 92, 92, 92) 각각의 입력에 접속되어 있다. 구동 전류 검출 회로(92, 92, 92, 92) 각각의 검출 출력은, CPU(81)에 버스 접속된 입력 인터페이스(89, 89, 89, 89)의 입력측에 접속되어 있다.
상술한 구성에 있어서, 타이머(84)가 소정 시간을 계시할 때마다, CPU(81)가, 출력 인터페이스(88, 88, 88, 88)를 통해, 이온 발생기 구동 회로(91, 91, 91, 91)의 제어 입력(PC1, PC2, PC3, PC4)의 온/오프를 반전시킨다. 이에 의해, 이온 발생기 구동 회로(91, 91, 91, 91)의 각각이, 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)의 전원 입력(V1, V2, V3, V4)과, 직류 전원(E1)의 양극과의 접속을 소정 시간마다 접속/분리한다.
또한, 구동 전류 검출 회로(92, 92, 92, 92)의 각각이, 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)가 구동되어 있을 때의 전류가 소정값 이상인지의 여부를 검출한다.
도 20은, 이온 발생기(6a)에 접속된 이온 발생기 구동 회로(91) 및 구동 전류 검출 회로(92)의 구성예를 도시하는 회로도이다. 이온 발생기(6b, 6c, 6d)의 각각에 접속된 이온 발생기 구동 회로(91, 91, 91) 및 구동 전류 검출 회로(92, 92, 92)에 대해서도 마찬가지이다.
이온 발생기 구동 회로(91)는, 직류 전원(E1)의 양극 및 전원 입력(V1)에 각각 이미터 및 콜렉터가 접속된 PNP 트랜지스터(Q2)를 구비한다. 상기 PNP 트랜지스터(Q2)의 베이스 및 이미터 사이에는 저항(R4)이 접속되고, 상기 PNP 트랜지스터(Q2)의 베이스 및 제어 입력(PC1) 사이에 저항(R5)이 접속되어 있다.
구동 전류 검출 회로(92)는, 저항(R1) 및 접지 입력(G1)의 접속점에 일단이 접속된 저항(R2)을 구비하고, 저항(R2)의 타단은, 일단이 접지 전위에 접속된 콘덴서(C1) 및 저항(R3) 각각의 타단과, 이미터 접지의 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속되어 있다. 상기 NPN 트랜지스터(Q1)의 콜렉터는, 검출 출력으로서 입력 인터페이스(89)의 입력측에 접속됨과 함께, DC5V 전원에 일단이 접속된 저항(R4)의 타단과 접속되어 풀업되어 있다.
또한, PNP 트랜지스터(Q1)를 이용하지 않고 별도 A/D 변환기를 구비하고, 저항(R2)의 타단으로부터 출력되는 전압을, 일단이 접지 전위에 접속된 콘덴서로 적분하여 상기 A/D 변환기로 입력하고, 디지털화된 전압값을 검출하도록 해도 된다.
도 20에 있어서, 출력 인터페이스(88)의 출력이 「L」이 되고, 부논리의 제어 입력(PC1)이 온한 경우, PNP 트랜지스터(Q2)에 베이스 전류가 흐르기 때문에, 이온 발생기(6a)의 전원 입력(V1)이 PNP 트랜지스터(Q2)의 이미터 및 콜렉터를 통해 직류 전원(E1)의 양극에 접속된다. 이에 의해, 이온 발생기(6a)가 구동되어 구동 전류가 접지 단자(G1)로부터 저항(R1)을 통해 접지 전위에 유입된다.
이 경우, 저항(R1)의 양단부에 나타난 전압을, 저항(R2 및 R3)으로 분압하여 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가하고 있기 때문에, 구동 전류가 소정값 이상일 때에 NPN 트랜지스터(Q1)가 온하여 콜렉터가 「L」이 된다. 입력 인터페이스(89)는, 상기 콜렉터의 「L」을 부논리의 검출 신호(온)로서 도입하도록 하고 있다.
도 21은, 출력 인터페이스(88, 88, 88, 88)의 각각으로부터 제어 입력(PC1, PC2, PC3, PC4)에 입력되는 구동 신호의 타이밍 차트이다. 제어 신호(PC1, PC2)에 입력되는 구동 신호는, 듀티 50％로 교대로 1초 온/1초 오프를 반복하고, 제어 입력(PC1, PC4) 및 제어 입력(PC2, PC3)의 각각 2개에 입력되는 구동 신호는, 동위상에서 온/오프를 반복하도록 하고 있다. 이에 의해, 이온 발생기 구동 회로(91, 91, 91, 91)의 각각은, 이온 발생기(6a, 6d, 6b, 6c)로의 전원 공급을 1초마다 교대로 접속/분리한다. 따라서 이온 발생기(6a, 6d)와, 이온 발생기(6b, 6c)가 1초마다 교대로 구동된다.
또한, 제어 입력(PC1, PC3) 및 제어 입력(PC2, PC4)의 각각 2개는, 온 및 오프의 기간의 겹침이 없도록 되어 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라 온 및/또는 오프의 기간에 겹침이 있어도 된다.
도 22는, 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)를 구동시키는 CPU(81)의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다. 이하의 처리는, ROM(82)에 미리 저장되어 있는 제어 프로그램에 따라서 수시 실행되고, 처리가 종료할 때마다 다시 실행되도록 되어 있다.
또한, 온/오프의 페이즈를 나타내는 FLG1의 내용은, RAM(83)에 기억되는 것으로 한다.
CPU(81)는, 타이머(84)에 1초의 계시를 개시시킨다(스텝 S11). 또한, 계시시키는 시간은 1초에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 0.5초, 1.5초 등의 시간이어도 된다. 그 후, CPU(81)는, 타이머(84)가 계시를 종료했는지의 여부를 판정한다(스텝 S12). 계시를 종료하고 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S12: "아니오"), CPU(81)는, 타이머(84)가 계시를 종료할 때까지 대기한다. 계시를 종료했다고 판정한 경우(스텝 S12: "예"), CPU(81)는, FLG1이 세트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S13).
FLG1이 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S13: "예"), CPU(81)는, FLG1을 클리어하여(스텝 S14) 반전시킨다. 그 후, CPU(81)는, 1의 출력 인터페이스(88)의 출력을 오프시켜 이온 발생기 구동 회로(91)의 제어 입력(PC1)을 오프시킨다(스텝 S15). 마찬가지로, CPU(81)는, 제어 입력(PC2)을 온시키고(스텝 S16), 제어 입력(PC3)을 온시킴(스텝 S17)과 함께, 제어 입력(PC4)을 오프시켜(스텝 S18) 처리를 종료한다.
스텝 S13에서 FLG1이 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S13: "아니오"), CPU(81)는, FLG1을 세트한다(스텝 S19). 그 후, CPU(81)는, 1의 출력 인터페이스(88)의 출력을 온시켜 이온 발생기 구동 회로(91)의 제어 입력(PC1)을 온시킨다(스텝 S20). 마찬가지로, CPU(81)는, 제어 입력(PC2)을 오프시키고(스텝 S21), 제어 입력(PC3)을 오프시킴(스텝 S22)과 함께, 제어 입력(PC4)을 온시켜(스텝 S23) 처리를 종료한다.
도 23은, 이온 발생기(6a)의 구동 전류의 이상을 검출하여 경고를 발하는 CPU(81)의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다. 이하의 처리는, ROM(82)에 미리 저장되어 있는 제어 프로그램에 따라서, 적절하게(예를 들어 10분 주기로) 실행된다. 또한, 실행의 주기는 10분에 한정되는 것이 아니라, 임의의 시간으로 할 수 있다.
또한, ALM1 및 FLG1의 내용은, RAM(83)에 기억되는 것으로 한다.
CPU(81)는, 이온 발생기(6a)가 구동되어 있지 않은 상태를 검출하기 위해, RAM(83)에 기억한 FLG1이 세트되어 있는지의 여부(즉, 제어 입력(PC1)이 온되어 있는지의 여부)를 판정한다(스텝 S31). 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S31: "예"), CPU(81)는, FLG1이 클리어될 때까지 대기한다. 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S31: "아니오"), CPU(81)는, 이온 발생기(6a)가 구동되어 있는 상태를 검출하기 위해, RAM(83)에 기억한 FLG1이 세트되었는지의 여부를 판정한다(스텝 S32). 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S32: "아니오"), CPU(81)는, FLG1이 세트될 때까지 대기한다.
FLG1이 세트되었다(즉, 제어 입력(PC1)이 온되었다)고 판정한 경우(스텝 S32: "예"), CPU(81)는, 예를 들어 50ms만큼 처리를 딜레이시킨다(스텝 S33). 또한, 50ms의 딜레이는, 후술하는 검출 신호가 안정화될 때까지 대기하는 것이며, 50ms에 한정되는 것은 아니다. 그 후, CPU(81)는, 구동 전류 검출 회로(92)의 검출 신호를 입력 인터페이스(89)로부터 도입하고(스텝 S34), 도입한 검출 신호가 온 하고 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S35). 온하고 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S35: "아니오"), CPU(81)는, 이상을 검출한 것을 나타내는 플래그인 ALM1이 이미 세트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S36).
ALM1이 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S36: "예"), CPU(81)는, 이상이 계속되고 있는 것으로서 처리를 종료한다. ALM1이 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S36: "아니오"), CPU(81)는, ALM1을 새롭게 세트하고(스텝 S37), 표시부(86)의 청색 램프를 소등시킴(스텝 S38)과 함께, 경고를 나타내는 적색 램프를 점등시켜(스텝 S39) 처리를 종료한다.
스텝 S35에서 검출 신호가 온하고 있다고 판정한 경우(스텝 S35: "예"), CPU(81)는, ALM1이 이미 세트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S40). 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S40: "아니오"), CPU(81)는 처리를 종료한다. 이미 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S40: "예"), CPU(81)는, 경고를 해제하기 위해, ALM1을 클리어하고(스텝 S41), 또한 알람 해제 서브루틴을 호출하여 실행하여(스텝 S42), 처리를 종료한다.
이온 발생기(6d)의 구동 전류의 이상을 검출하여 경고를 발하는 흐름도에 대해서도 마찬가지이기 때문에, 설명의 상세를 생략한다. 이 경우는, ALM1을 ALM4로 치환하는 것으로 한다.
이온 발생기(6b, 6c)의 구동 전류의 이상을 검출하여 경고를 발하는 흐름도에 대해서는, 또한, 스텝 S31, 32에서 FLG1이 클리어되어 있는지의 여부를 판정하도록 변경한다. 이 경우는, ALM1을, 각각 ALM2, ALM3으로 치환하는 것으로 한다.
또한, ALM2, ALM3 및 ALM4의 내용은, RAM(83)에 기억된다.
도 24 및 도 25는, 발생한 이온의 양의 이상을 검출하여 경고를 발하는 CPU(81)의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다. 이하의 처리는, ROM(82)에 미리 저장되어 있는 제어 프로그램에 따라서, 상술한 도 23의 처리를 실행하고 있지 않을 때에 적절하게(예를 들어 10분 주기로) 실행된다. 또한, 실행의 주기는 10분에 한정되는 것이 아니라, 임의의 시간으로 할 수 있다. 또한, ALM5는 RAM(83)에 기억하는 것으로 한다.
CPU(81)는, 이온의 양의 측정에 앞서, 출력 인터페이스(88, 88, 88, 88)를 강제적으로 디스에이블(비가동) 상태로 하고(스텝 S51), 제어 입력(PC1, PC2, PC3, PC4)이 온되지 않도록 한다. 그 후, CPU(81)는, 타이머(84)에 5초의 계시를 개시시키고(스텝 S52), 타이머(84)가 계시를 종료했는지의 여부를 판정한다(스텝 S53). 또한, 이때의 5초는, 이온 센서(64)의 전위가 회복될 때까지 대기하는 시간이며, 5초에 한정되는 것은 아니다. 계시를 종료하고 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S53: "아니오"), CPU(81)는, 타이머(84)가 계시를 종료할 때까지 대기한다.
계시를 종료했다고 판정한 경우(스텝 S53: "예"), CPU(81)는, 이온 검출 회로(65)가 검출한 전압값을 검출 전압값 1로서 도입하고(스텝 S54), 도입한 값을 RAM(83)에 기억한다(스텝 S55). 그 후, CPU(81)는, 출력 인터페이스(88, 88, 88, 88)를 인에이블(가동) 상태로 하고(스텝 S56), 제어 입력(PC1, PC2, PC3, PC4)이 상술한 도 22의 처리에 의해 온/오프되도록 한다.
계속해서, CPU(81)는, 타이머(84)에 5초의 계시를 개시시키고(스텝 S57), 타이머(84)가 계시를 종료했는지의 여부를 판정한다(스텝 S58). 또한, 이때의 5초는, 검출된 전압값이 정상값에 도달할 때까지 대기하는 시간이며, 5초에 한정되는 것은 아니다. 계시를 종료하고 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S58: "아니오"), CPU(81)는, 타이머(84)가 계시를 종료할 때까지 대기한다. 계시를 종료했다고 판정한 경우(스텝 S58: "예"), CPU(81)는, 이온 검출 회로(65)가 검출한 전압값을 검출 전압값 2로서 도입한다(스텝 S59).
그 후, CPU(81)는, RAM(83)으로부터 검출 전압값 1을 판독하고(스텝 S60), 판독한 검출 전압값 1로부터 도입한 검출 전압값 2를 감산하여(스텝 S61), 산출한 값이 0.5V 이하인지의 여부를 판정한다(스텝 S62). 0.5V 이하라고 판정한 경우(스텝 S62: "예"), CPU(81)는, 이상을 검출한 것을 나타내는 플래그인 ALM5가 이미 세트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S63).
ALM5가 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S63: "예"), CPU(81)는, 이상을 검출하지 않은 것으로서 처리를 종료한다. ALM5가 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S63: "아니오"), CPU(81)는, ALM5를 새롭게 세트하고(스텝 S64), 표시부(86)의 청색 램프를 소등시킴(스텝 S65)과 함께, 경고를 나타내는 적색 램프를 점등시켜(스텝 S66) 처리를 종료한다.
스텝 S62에서 0.5V 이하가 아니라고 판정한 경우(스텝 S62: "아니오"), CPU(81)는, ALM5가 이미 세트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S67). 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S67: "아니오"), CPU(81)는 처리를 종료한다. 이미 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S67: "예"), CPU(81)는, 경고를 해제하기 위해, ALM5를 클리어하고(스텝 S68), 또한 알람 해제 서브루틴을 호출하여 실행하여(스텝 S69), 처리를 종료한다.
도 26은, 알람 해제의 서브루틴에 관한 CPU(81)의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다. 알람 해제의 서브루틴이 호출된 경우, CPU(81)는, ALM1이 세트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S71). ALM1이 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S71: "예"), CPU(81)는, 알람을 해제하지 않고 처리를 종료하여 복귀한다. ALM1이 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S71: "아니오"), CPU(81)는, ALM2가 세트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S72).
ALM2가 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S72: "예"), CPU(81)는, 알람을 해제하지 않고 처리를 종료하여 복귀한다. ALM2가 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S72: "아니오"), CPU(81)는, ALM3이 세트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S73). ALM3이 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S73: "예"), CPU(81)는, 알람을 해제하지 않고 처리를 종료하여 복귀한다.
ALM3이 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S73: "아니오"), CPU(81)는, ALM4가 세트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S74). ALM4가 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S74: "예"), CPU(81)는, 알람을 해제하지 않고 처리를 종료하여 복귀한다. ALM4가 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S74: "아니오"), CPU(81)는, ALM5가 세트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S75).
ALM5가 세트되어 있다고 판정한 경우(스텝 S75: "예"), CPU(81)는, 알람을 해제하지 않고 처리를 종료하여 복귀한다. ALM5가 세트되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S75: "아니오"), CPU(81)는, 표시부(86)의 청색 램프를 점등시킴(스텝 S76)과 함께, 경고를 나타내는 적색 램프를 소등시켜(스텝 S77) 복귀한다. 이에 의해, 경고가 해제된다.
도 27은, 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d) 중 2개 또는 4개를 사용하여, 이온 발생부(61, 62)의 극성과 통전 시간을 변경한 경우의 특정 실내에 있어서의 평균 이온 농도의 측정예를 나타내는 도표이다. 도면 중 A, B, C, D는, 각각 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)에 대응한다. 또한, 「+」, 「-」는, 각각 이온 발생부(61, 62)에 대응한다. 케이스 1, 2, 4에서는, 플러스 이온 발생부(61)끼리 도 18의 통류 방향과 대략 직교하는 방향으로 마주 보고, 케이스 5에서는, 마이너스 이온 발생부(62)끼리 상기 방향으로 마주 보고 배치하고 있다. 또한, 케이스 3에서는, 플러스 이온 발생부(61)와 마이너스 이온 발생부(62)를 상기 방향으로 마주 보고 있다.
통전 시간에 대해서는, 케이스 1에서는 항상 온으로 하고, 케이스 2, 3, 4, 5에서는, 1초 온/1초 오프를 2초 주기로 반복하고 있다. 또한, 케이스 2, 5에서는, 상기 방향을 마주 보고 세트를 이루는 이온 발생기끼리 교대로 온/오프시키고, 케이스 3, 4에서는, 상기 세트를 이루는 이온 발생기끼리 동상으로 온/오프시키고 있다. 도 27로부터, 케이스 5(즉 도 18과 동일 배치)의 경우에, 케이스 1의 2개 상시 온의 경우와 동일한 정도인 52000 내지 52400개/㎤의 평균 이온 농도가 얻어지는 것이 나타내어진다. 케이스 5에서는, 케이스 1과 비교하여 각 이온 발생기(6a, 6b, 6c, 6d)의 가동 수명을 배가되는 것도 가능하게 된다.
또한, 케이스 5의 구성에 의해, 공기와 함께 방출된 이온의 농도가, 통상의 실내에 있어서 7000개/㎤ 정도로 높여지는 것이 확인되었다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 연결벽, 연결부 및 덕트가, 끼워 맞춤 구멍마다 2개씩 고유의 이온 발생기로부터 각각의 끼워 맞춤 구멍으로, 흡입구로부터 흡입된 공기를 분류시킨다.
이에 의해, 각 끼워 맞춤 구멍 고유의 이온 발생기가 각각 발생시키는 이온에 겹침이 발생하여 서로 간섭하는 것을 억제한다. 따라서, 고농도의 이온을 발생시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 1개의 끼워 맞춤 구멍에 고유의 2개의 이온 발생기에 대하여, 서로 다른 위상에서 통전한다. 이에 의해, 2개의 이온 발생기로부터 시간적으로 겹쳐 발생하는 이온의 비율이 감소한다.
따라서, 2개의 이온 발생기의 각각이 발생시키는 이온끼리 간섭하는 비율을 감소시키는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 1개의 끼워 맞춤 구멍에 고유의 2개의 이온 발생기에 대하여, 교번적으로 통전한다. 이에 의해, 2개의 이온 발생기로부터 시간적으로 겹치지 않도록 이온이 발생한다.
따라서, 2개의 이온 발생기의 각각이 발생시키는 이온끼리 간섭하는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 1개의 끼워 맞춤 구멍에 고유의 2개의 이온 발생기에 대하여, 동등한 듀티로 통전한다.
따라서, 2개의 이온 발생기 각각의 가동 수명을 배가되는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 인접하여 세트를 이루는 이온 발생기의 2세트에 대하여, 각 세트의 한쪽 및 다른 쪽의 각각으로부터, 2개의 방출구 중 한쪽 및 다른 쪽으로, 흡입구로부터 흡입된 공기를 분류시킨다. 또한, 각 세트의 이온 발생기에 대하여, 각각 교대로 동등한 듀티로 통전한다.
따라서, 모든 이온 발생기의 가동 수명을 배가되는 것이 가능하게 된다. 또한, 이온 발생기의 트랜스의 자속이 서로 쇄교하도록 이온 발생기를 인접시켰을 때에는, 이온 발생기끼리 서로 전자기적으로 간섭하는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 이온 검출 회로가 검출한 전압값이, 이온 센서가 검출한 이온의 양에 대응하고 있어, 상기 전압값이 0.5V 이하인 경우에, 표시부의 적색 램프를 점등시켜 경고를 발한다.
따라서, 신뢰성이 높여지고, 예를 들어 업무용으로서의 연속 운전에 적합한 것으로 하는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 이온 센서를 이온 발생부의 바로 근방, 끼워 맞춤 구멍의 근방, 또는 하우징의 일부에 배치하여 이온의 양을 검출한다.
따라서, 서로 다른 용도 및/또는 사용 목적에 따라서, 이온의 양의 검출 부위를 유연하게 대응시키는 것이 가능하게 된다.
게다가 또한, 이온 발생기가 통전되고 있는 기간에 이온 발생기의 구동 전류가 소정값 이하가 되어 구동 전류 검출 회로의 검출 신호가 오프가 된 경우, 표시부의 적색 램프를 점등시켜 경고를 발한다.
따라서, 이온 발생기의 정상성을 간편하게 파악하여, 신뢰성을 더 높이는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 2개의 이온 발생기가 발생시킨 이온이, 공기와 함께 1개의 끼워 맞춤 구멍으로부터 분출되도록 되어 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 3개 이상의 이온 발생기가 발생시킨 이온이, 공기와 함께 1개의 끼워 맞춤 구멍으로부터 분출되도록 해도 된다.
또한, 끼워 맞춤 구멍의 수는 2개에 한정되지 않고, 3개 이상을 구비하는 것이어도 된다.
게다가 또한, 구동 전류 검출 회로의 검출 신호는, 이온 발생기가 통전되고 있는 기간에 검출하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 이온 발생기가 통전되고 있지 않은 기간도 포함한 평균적인 구동 전류에 기초하여 검출하도록 해도 된다.
게다가 또한, 경고로서 표시부의 적색 램프를 점등시키고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 버저를 구비하여 경고음을 발하도록 해도 되고, 또한, 음성 합성 회로 및 스피커를 구비하여 경고 음성을 발하도록 해도 된다.
1: 하우징
2: 모터
3: 임펠러(송풍기)
4: 케이싱(정풍체)
5: 덕트(통류로, 통부)
6, 6a, 6b, 6c, 6d: 이온 발생기
7: 풍향체
12: 끼워 맞춤 구멍(방출구)
21: 출력축
41: 원호형 유도벽
42: 분출구
43: 연결벽(분류체)
51a: 각통부(일부가 분류체)
51b: 연결부(분류체)
61, 62: 이온 발생부
64: 이온 센서(검출 수단)
65: 이온 검출 회로(검출 수단)
65: 승압 트랜스(승압 변압기)
66: 포집 전극
67: 계측부
69: 보호 전극
72: 풍향부
86: 표시부(경고를 발하는 수단)
86: 표시부(경고 수단)
92: 구동 전류 검출 회로(전류를 검출하는 수단)
F: 층류부
IC1: 연산 증폭기(변환기)
R1: 보호 저항(회로 소자)
R4: 저항(풀업하는 저항)
K: 결락부
R1: 저항(전류를 검출하는 수단)

Claims (9)

  1. 공기 중의 이온을 포집하는 포집 전극의 전위를 계측하는 계측부를 갖고, 상기 계측부가 계측한 전위에 기초하여 이온을 검출하는 이온 검출 장치로서,
    상기 포집 전극을 둘러싸고 있고, 상기 포집 전극과 동전위에 접속되는 보호 전극을 구비하고,
    상기 계측부는 상기 포집 전극의 임피던스를 변환하는 변환기를 갖고,
    상기 보호 전극은 상기 변환기의 출력 단자에 접속하여, 상기 포집 전극의 전위와 동전위가 되는, 이온 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호 전극은 이온이 검출되어야 할 공기가 상기 포집 전극으로 통류하는 부분에 전극의 결락부를 갖는, 이온 검출 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 계측부는 상기 포집 전극과 상기 변환기 사이에 접속된 회로 소자를 갖고,
    상기 보호 전극은 상기 회로 소자의 양쪽 단자를 둘러싸고 있는, 이온 검출 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 계측부는 상기 포집 전극을 플러스의 소정 전위로 풀업하는 저항을 갖고 있고, 마이너스 이온을 포집하는 포집 전극의 전위를 계측하는, 이온 검출 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 계측부가 한 면에 배치되어 있는 회로 기판을 구비하고,
    상기 포집 전극은 상기 회로 기판의 다른 면에 배치되어 있고,
    상기 보호 전극은 상기 계측부를 둘러싸는, 이온 검출 장치.
  7. 이온 발생 장치로서,
    제1항 또는 제2항에 기재된 이온 검출 장치와,
    이온을 발생시키는 이온 발생기와,
    상기 이온 검출 장치가 이온을 검출한 결과에 기초하여 경고를 발하는 수단을 구비하는, 이온 발생 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 포집 전극은 상기 이온 발생기에 근접시켜 배치되어 있고,
    상기 이온 발생기는 승압 변압기를 갖고, 상기 승압 변압기로부터 누설되는 자속이 상기 포집 전극과 쇄교하는 비율이 억제되는 방향을 향하고 있는, 이온 발생 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이온 검출 장치는 상기 승압 변압기로부터 누설되는 자속이 상기 보호 전극에 둘러싸여진 부분과 쇄교하는 비율이 억제되는 방향을 향하고 있는, 이온 발생 장치.
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