KR20030068389A - 이온발생장치 - Google Patents

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KR20030068389A
KR20030068389A KR1020027003890A KR20027003890A KR20030068389A KR 20030068389 A KR20030068389 A KR 20030068389A KR 1020027003890 A KR1020027003890 A KR 1020027003890A KR 20027003890 A KR20027003890 A KR 20027003890A KR 20030068389 A KR20030068389 A KR 20030068389A
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ion
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generating electrode
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KR1020027003890A
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아다치요시이치
가토유지
Original Assignee
니혼파칭코부힌 가부시키가이샤
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    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01T19/00—Devices providing for corona discharge
    • H01T19/04—Devices providing for corona discharge having pointed electrodes

Abstract

이온발생장치(1)는, 이온발생전극(7)에 부착한 오염물을 전기적 발열에 의해 소실시키는 전기적 크리닝기구(79)를 가진다. 이온발생전계가 집중하는 전극선단부에 오염물 등이 부착하면, 이온발생효율이 극히 현저하게 저해된다. 그러므로, 전기적 크리닝기구(79)에 의해, 상기 이온발생전극(7)의 선단부(7a)에 부착한 부착물을 소실시키도록 하면, 그와 같은 문제 방지를 도모하는 데에 극히 효과적이다.
이 경우, 이온발생에 기여하는 전극(7)의 선예한 선단부에 부착한 오염물을 선택적으로 제거하도록 하면, 크리닝의 목적은 충분히 달성하는 것이 가능하고, 또 전기적 크리닝기구에 의한 전기적 발열능력을 그리 높게 하지 않아도 좋기 때문에, 장치의 간략화에도 기여한다.

Description

이온발생장치{Ion generating apparatus}
종래, 실내 혹은 자동차 내의 공기의 정화, 살균 혹은 소취 등을 행하기 위해서, 이온발생장치가 사용되고 있다. 이들의 대부분은, 케이스 내에 교류전원부와 승압용의 트랜스와 침상전극을 배치하고, 트랜스로 승압된 교류고전압을 침상전극으로 인가하여 코로나방전을 발생시켜, 그 방전에 의해 발생하는 이온을, 케이스에 천공 설치된 이온방출구로 방출시키는 것이다. 이온발생장치에서 발생하는 이온은, 음이온과 양이온이 있고, 예를 들면 음이온은 정화나 소취 혹은 살균의 효과에 있어서는, 음이온의 쪽이 뛰어나다고 알려져 있다.
상기와 같은 이온발생장치를 장기간 사용하고 있으면, 기류에 포함되어있는 먼지나 기름, 혹은 그 외의 오염 물질이 이온발생전극에 부착하고, 곧 방전면이 그들 오염 물질로 덮여버린다. 이와 같은 상태가 되면, 이온발생을 위한 방전이 현저히 저하되어, 이온발생효과의 저하나, 심한 경우에는 이온발생의 정지로 이어지는 경우가 있다.
예를 들면, 특개평 11-111427 호 공보에는, 이온발생용의 침상 마이너스전극에 대하여, 접지된 플러스전극을 대향시켜 음이온을 발생시키는 장치에 있어서, 평행배치된 마이너스전극과 플러스전극과의 선단간 거리를 조절하는 것에 의해, 오염물의 부착방지, 오존 냄새의 방지 및 마이너스이온의 발생효과 향상을 함께 도모하도록 한 제안이 이루어지고 있다. 그러나, 상기 공보기술에는, 침상 마이너스전극 자체로의 오염물 부착방지를 도모하는 것은 전혀 불가능한 문제가 있다.
본 발명의 과제는, 이온발생전극에 부착하는 오염물을 간편하게 또 효과적으로 제거하는 것이 가능하고, 나아가서는 오염물 부착에 의한 이온발생효과의 저하를 효과적으로 방지 혹은 억제할 수 있는 기능을 갖춘 이온 발생장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 이온발생장치에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 이온발생장치의 일례를 외관으로 도시하는 사시도.
도 2 는 도 1 의 평면단면도.
도 3 은 도 1 의 이온발생장치의, 전기계통의 전체구성의 일례를 도시하는 회로도.
도 4 는 이온발생 유니트의 회로구성을 도시하는 블럭도.
도 5 는 도 4 의 상세구성의 일례를 도시하는 회로도.
도 6A 는 이온발생용 주회로 유니트의 평면도.
도 6B 는 이온발생용 주회로 유니트의 이면측 투시도.
도 6C 는 이온발생용 주회로 유니트의 횡단면도.
도 7 은 전기적 크리닝기구의 일례를 도시하는 회로도.
도 8A 는 불꽃방전대향전극 이동기구의 일례를 작용과 함께 도시하는 측면도.
도 8B 는 도 8A 에 계속되는 작용도.
도 9 는 불꽃방전대향전극을 이온발생전극에 접속시키는 경우의 설명도.
도 10A 는 불꽃방전대향전극 이동기구의 변형예를 도시하는 모식도.
도 10B 는 동일하게 다른 변형예를 도시하는 모식도.
도 11A 는 불꽃방전대향전극을 이온발생전극에 접속시킨 후, 후퇴시킬 때에 불꽃방전시키는 과정을 설명하는 설명도.
도 11B 는 도 11A 에 계속되는 설명도.
도 11C 는 도 11B 에 계속되는 설명도.
도 11D 는 도 11C 에 계속되는 설명도.
도 11E 는 도 11D 에 계속되는 설명도.
도 12A 는 불꽃방전대향전극의 이동에 동반하는 불꽃방전용의 갭량의 제어패턴의 제 1 예를 도시한 도.
도 12B 는 마찬가지로 제어패턴의 제 2 예를 도시하는 도.
도 12C 는 마찬가지로 제어패턴의 제 3 예를 도시하는 도.
도 12D 는 마찬가지로 제어패턴의 제 4 예를 도시하는 도.
도 13A 는 불꽃방전대향전극의 이온발생전극에 대한 각각의 구동패턴을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 13B 는 도 13A 에 계속되는 설명도.
도 13C 는 도 13B 에 계속되는 설명도.
도 13D 는 도 13C 에 계속되는 설명도.
도 14A 는 전기적 크리닝기구의 작동제어예를 도시하는 타임챠트.
도 14B 는 도 14A 에 계속되는 타임챠트.
도 14C 는 도 14B 에 계속되는 타임챠트.
도 15 는 통전가열방식을 사용한 전기적 크리닝기구의 예를 도시하는 모식도.
도 16 은 승압부를 권선식 트랜스로 구성하는 예를 도시하는 도.
도 17 은 본 발명의 이온발생장치의 변형예를 모식적으로 도시하는 설명도.
도 18 은 그 전기계통의 전체구성의 일례를 도시하는 회로도.
도 19A 는 자동차 탑재용의 이온발생장치의 회로구성예를 도시하는 회로도.
도 19B 는 마찬가지로 다른 회로구성예를 도시하는 도.
도 20 은 본 발명의 이온발생장치의, 다른 변형예를 모식적으로 도시하는 설명도.
도 21A 는 에어컨유니트에 이온발생 유니트를 조립한 예를 도시하는 모식도.
도 21B 는 도 20A 에 계속되는 모식도.
도 21C 는 도 20B 에 계속되는 모식도.
도 22 는, 각각의 환경상태 정보검출부의 검출결과에 기초하여, 전기적 크리닝기구의 작동제어를 행하는 전기적 구성예를 도시하는 블럭도.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 이온발생장치는,
마이너스극성의 고전압 인가에 의해 음이온을 발생시키는 이온발생전극과,
그 이온발생전극에 이온발생을 위해 고전압을 인가하는 이온발생용 고전압발생부와,
이온발생전극에 부착한 부착물을 전기적 발열에 의해 소실시키기 위한 전기적 크리닝기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 구성에 의하면, 이온발생전극에 부착한 오염물을 전기적 발열에 의해 태워 없애는 전기적 크리닝기구를 설치하였기 때문에, 오염물을 확실하게 또 간단하게 제거할 수 있고, 나아가서는 오염물 부착에 의한 이온발생효율의 저하를 효과적으로 방지 혹은 억제할 수 있다. 특히, 이온발생전극은 선단이 첨예하게 형성되어 있는 경우, 이온발생전계가 집중하는 선단부에 오염물 등이 부착하면, 이온발생효과가 극히 현저하게 저해된다. 그러한 때에, 전기적 크리닝기구에 의해, 상기 이온발생전극의 선단부에 부착한 부착물을 소실시키도록 하면, 그와 같은 불합리성의 방지를 도모하는 데에 극히 효과적이다. 이 경우, 이온발생에 기여하는 전극의 선예한 선단부에 부착한 오염물을 선택적으로 제거하도록 하면, 크리닝의 목적은 충분히 달성할 수 있고, 또 전기적 크리닝기구에 의한 전기적 발열능력을 그다지 높이지 않아도 되기 때문에, 장치의 간소화에도 기여한다.
또, 이온발생전극은, 대향전극을 설치하여 코로나 방전형태에 의하여 이온발생을 행하게 하는 것도 가능하다. 이 경우는 대향전극은 집진전극으로서 활용하는 것도 가능하다. 한편, 이 구성에서는, 발생한 음이온이 대향전극 측으로 끌려가, 흡착이나 분해 등에 의해 이온방출효과가 반드시 좋지는 않은 경우가 있다. 따라서, 집진전극이 특별히 필요하지 않은 경우 등에 있어서는, 이온발생전극을 방전용 대향전극을 동반하지 않는 독립전극으로서 구성하는 것이, 이온발생효과를 높이는데 유효하다. 이 경우, 이온을 발생시키기 위한 방전형태는, 코로나 방전에 가까운 것이라고 생각되어지는데, 명확한 대향전극이 존재하지 않는 점에서 일반적으로 말하는 코로나 방전과는 다르다. 단, 많은 경우, 의도적으로 전극으로서 기능시키는 것을 상정하고 있지는 않지만, 결과적으로 대향전극으로서 기능하는 것과 같은 장치 외의 도전물이 대향전극으로써 기능하는 결과, 사실 상, 코로나 방전과 동일한 형태로 되는 경우도 있을 수 있다.
전기적인 크리닝기구는, 이온발생전극과 대향하는 불꽃방전용의 불꽃방전대향전극과, 이온발생전극과 불꽃방전대향전극과의 사이에서, 불꽃방전용의 고전압을인가하는 불꽃방전용 고전압발생부를 구비하여, 그 고전압인가로 이온발생전극과 불꽃방전대향전극과의 사이에서 발생하는 방전불꽃에 의해 이온발생전극에 부착한 부착물을 소실시키도록 구성하는 것도 가능하다. 불꽃방전을 사용하면, 불꽃의 발열을 전극표면에 효과적으로 집중하는 것이 가능하고, 부착한 오염물 등을 한층 확실하게 제거하는 것이 가능하다. 또, 이온발생전극은 선단이 첨예하게 형성되고 있는 경우, 불꽃방전대향전극을, 전계 집중하기 쉬운 이온발생전극의 선단부와 대향시키는 것에 의해, 크리닝을 위한 불꽃방전을 확실하게 발생시키는 것이 가능하다.
불꽃방전 시키는 때의 이온발생전극과 불꽃방전대향전극과의 대향간격(이하, '갭간극'이라고 말함)은, 인가전압의 크기에도 관계가 있는데, 예를 들면, 4000 V 정도까지의 전압이라면, 2 ㎜ 이하, 바람직하게는 1 ㎜ 이하로 하는 것이, 불꽃발생을 보다 확실한 것으로 하는데 바람직하다. 또, 방전불꽃의 발생은 연속적으로 행하여도 좋고, 전극온도의 과도한 상승을 피하기 위해 간헐적으로 행하는 것도 가능하다.
이 경우, 불꽃방전대향전극을 이온발생전극에 대하여, 이온발생전극에서 이온발생시키기 위한 이간위치와, 불꽃방전대향전극과 이온발생전극과의 사이에서 방전불꽃을 발생시키기 위한 접근위치와의 사이에서 적어도, 상대적으로 접근ㆍ이간시키는 불꽃방전대향전극 이동기구를 설치하는 것이 가능하다. 이온발생 시에는 불꽃방전대향전극을 이온발생전극에서 이간시킴으로 인해, 본래 이온을 발생시켜야 할 때에 바람직하지 못한 불꽃방전이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 단, 불꽃방전대향전극과 이온발생전극과의 대향 이격을 고정하고, 이온발생 시보다도 고전압을 전극 간에 인가하는 것에 의해, 불꽃방전을 발생시키도록 하여도 좋다.
한편, 전기적 크리닝기구는, 이온발생전극을 저항발열시키는 것에 의해, 이온발생전극에 부착한 부착물을 소실시키는 저항 가열기구를 포함하는 것으로 하여 구성하는 것도 가능하다. 이온발생전극을, 적어도 크리닝하고 싶은 부위에 놓고 저항 발열시키는 것에 의해, 오염물 등의 부착물을 효과적으로 제거할 수 있다. 통전가열기구는, 예를 들면, 이온발생전극에 접속하는 접속위치와, 상기 이온발생전극에서 이간한 이간위치와의 사이에서 이동가능하게 설치된 통전부재와, 이온발생전극에 접속시킨 상태에서 상기 통전부재를 개재하여 이온발생전극에 저항 발열용의 전류를 통전하는 통전가열전원부를 구비하는 것으로 하여 구성할 수 있다. 특히, 선단이 선예하게 구성된 이온발생전극의 경우, 통전단면적이 축소되는 상기 선단부에 통전부재를 접속시키고 통전을 행하는 것에 의해, 이온을 발생시키는 데에 중요한 전극선단부를 선택적으로 승온시키는 것이 가능하고, 나아가서는 전극선단부의의 부착물 제거(크리닝)를 소전력으로 확실하게 행하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 이온발생장치에서는, 이온발생전극의 크리닝을 위해서, 미리 정해진 타이밍으로 전기적 크리닝기구를 자동작동시키는 크리닝기구 자동제어부를 설치할 수 있다. 이와 같이 하면, 이온발생전극의 크리닝을 자동적으로 행하는 것이 가능하여, 이온발생전극을 항상 청정한 상태로 유지하기 쉽게 된다.
다음으로, 본 발명의 이온발생장치는, 고전압발생부를 트랜스로 구성할 수 있다. 트랜스는, 권선형의 트랜스를 사용하여도 좋지만, 압전세라믹소자판에 입력측 단자와 출력측 단자가 형성되고, 그 입력측 단자로부터의 일차측 교류입력전압을, 압전세라믹소자판의 기계적 진동을 개재하여 일차측 교류전압보다도 고압의 이차측 교류전압으로 전환하고, 출력측 단자에서 이온방출전극으로 향해 출력하는 압전트랜스를 사용하는 것도 가능하다. 압전트랜스는, 코어나 권선부를 가지지 않기 때문에 컴팩트하고 경량이어서, 이온발생장치의 소형화나 경량화에 유리하다. 또, 후술하는 바와 같이, 냉방이나 난방 등의 공기조절장치에 이온발생기구를 조합하여 사용하는 경우, 이온발생기구의 회로기판이 현저하게 소형화되기 때문에, 공기조절장치 내의 빈 공간을 이용하여 간단하게 조립할 수 있는 잇점도 있다.
또, 공기 중에서의 무성방전(無聲放電)에 의한 오존발생에서는, 인가전압이, 극성이 교번적으로 변화하는 고주파인 경우에 특히 현저해진다. 권선형의 트랜스를 사용한 경우, 고압발생을 위해 이차측의 권선 수가 많아져 있기도 해서, 교류주파 수에 대응하여 교번적으로 변화하는 누설자계의 레벨이 높아진다. 그리고, 이 누설자계 중에서 이온발생전극이 배설되면, 이온발생전극에 발생하는 고주파유도전류의 영향으로, 오존발생이 조장되는 경우가 있다. 이 경우, 권선을 가지지 않는 압전트랜스를 사용하면, 이온발생전극이 느끼는 누설자계 레벨을 작게 할 수 있고, 나아가 오존발생억제에 한층 유리하게 되는 경우가 있다.
또, 극성교환 수단은, 예를 들면 이온발생전극을 마이너스극성으로 챠지업 시키는 방향의 전하이동은 허용하고, 이와 역방향인 전하이동은 저지되도록, 압전트랜스의 이차측 교류출력을 정류수단으로 하는 것이 가능하다. 또, 압전 트랜스의 이차측 교류출력에 기초한 마이너스전하를, 이온발생전극에 인가하기 위해 축전하는 축전수단을 설치해 두면, 이온발생전극에는 일정 레벨 이상의 마이너스극성전압이 지속적으로 인가되고, 음이온을 안정적으로 발생시키는 것이 가능하다. 이 경우, 이 축전수단을, 상기의 정류수단과 조합시키는 것에 의해, 이온발생전극에 마이너스전극성 고전압을 한층 안정적으로 인가하는 것이 가능해지고, 예를 들면, 전용의 고압치 교전원을 사용하는 경우와 비교하면, 장치를 대폭 소형화시키는 것이 가능해진다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태에 대하여, 도면에 도시하는 몇 개의 실시예를 참조하여 설명한다.
도 1 은, 본 발명의 1 실시예인 이온발생장치의 외관을 도시하는 것이고, 플라스틱 성형체로 구성된, 함체로서 중공의 케이스(2)를 가진다. 케이스(2)의 형상은 특별히 한정된 것은 아니지만, 여기에서는 전후로 긴 약간 편평한 형상을 가지고, 측면의 하나에 이온 방출구(4)가 형성되고 있다. 또, 케이스(2)의 측면에는, 전원스위치(3)가 설치되어있다.
도 2 는 도 1 의 평면단면도이다. 케이스(2) 내에는, 이온발생전극(7)과, 이온발생용 주회로유니트(5)가 설치되어있다. 이온발생전극(7)은 금속, 예를 들면 Ni 또는 Ni 합금에 의해, 선단이 첨예하게 형성된다. 여기서는, 본체부(7a)에 첨예한 방전부(7b)가 일체화된 판상형태를 이루고 있고, 본체부(7a)에서 나사 등에 의해 케이스(2) 내에 취부되고 있다.
한편, 이온발생용 주회로유니트(5)는, 고압케이블(8)을 개재하여 이온발생전극(7)에 이온발생을 위한 고전압을 인가하는 유니트이고, 도 6A ~ C 에 도시하는 바와 같이, 절연성기판(6)과 이에 조립된 회로부품으로 된다. 또, 도 2 에 도시하는 바와 같이, 케이스(2) 내에는, 이온발생전극(4)을 거쳐 이온방출구(4)로 향하는 기류(W)를 발생시키는 송풍기(9)를, 예를 들면 이온발생전극(7)의 후방측으로 설치하고 있다. 송풍기(9)는 도시하지 않은 송풍날개의 회전에 의해 발생한 바람을, 취출구(4)로부터의 방출을 촉진하는 역할을 수행한다.
도 3 은, 이온발생장치(1)의 전체회로구성을 도시하는것으로,전원유니트(30)에 송풍기(9)와 이온발생용 주회로유니트(5)가, 각각 커넥터(18,20) 및 접속케이블(19,20)을 개재하여 접속되는 구성을 가진다. 한편, 전원유니트(30)에는, 전원플러그(26) 및 전원코드(25)가 커넥터(24)를 개재하여 접속되고 있고,이들을 개재하여 도시하고 있지 않은 외부교류전원(예를 들면 AC 100 V)으로부터 수전하도록 되어 있다. 전원유니트(30)에 있어서는, 전원스위치(3) 및 휴즈(23)를 개재하여 받은 교류입력이, 트랜스(16)에서 소정의 전압(예를 들면, peak to peak 로서 32 V)으로 강압되고,
다시 다이오드브릿지(17)에 의해 전파정류된후,콘덴서(11~13)와 3 단자 레귤레이터(14)를 포함하여 구성된 안정화부(15)에 의해 전압이 안정화되고, 송풍기(9)와 이온발생유니트(6)로 각각 분배된다.
다음으로, 이온발생용 주회로유니트(5)는, 이온발생전극에 고전압을 인가하는 고전압발생부로서 기능하는 것이고, 도 4 에 도시하는 바와 같이, 입력부(36), 발진부(37), 스위칭부(38), 승압부(39) 및 변환부(변환수단)(40)를 포함한다. 도 5는, 구체적인 회로구성의 일례를 도시하는 것이다. 승압부(39)는,압전트랜스(70)를 포함하여 구성된다. 이것은, 압전세라믹소자판(71)에 입력측단자(72a,73a)와 출력측단자(74a)를 형성하고, 그 입력측단자(72a,73a)로부터의 일차측 교류입력전압을, 압전세락믹소자판(71)의 기계진동을 개재하여 일차측 교류전압보다도 고압의 이차측 교류전압으로 전환하고, 출력측 단자(74a)에서 이온방출전극을 향하여 출력하는 것이다. 한편, 변환부(40)는, 이온발생전극(7)으로의 전압인가 극성이 마이너스 측에 우위로 되도록, 압전트랜스의 이차측 교류출력을 전환하는 것이다. 이로 인해, 이온발생전극(7)은 주로 음이온발생원으로서 기능하는 것이 된다.
입력부(36)는, 전원유니트(30)로부터의 직류정전압입력을 조정용의 저항기(도시하지 않음)를 개재하여, 회로 각소에 분배하는 역할을 수행한다. 한편,발진부(발진회로)(37)는, 직류정전압입력을 받아서, 압전트랜스(70)로의 일차측 교류입력에 대응한 주파수로 발진파형을 생성한다. 이 발진부(37)는, 본 실시형태에서는, 오피앰프(62)와, 마이너스 귀환 측의 저항기(52)와 콘덴서(53)로 구성되는 방형파 발진회로로 구성되고 있다. 또, 저항기(54,55 및 56)는, 발진입력의 기준전압, 즉, 발진의 전압진폭의 중심치를 규정하기 위한 것으로, 가변저항기(56)에 의해, 그 설정치를 변경할 수 있도록 되어있다.
또, 스위칭부(스위칭회로)(38)는, 발진부(37)로부터의 파형신호를 받아서,전원유니트(30)로부터의 직류정전압입력을 고속스위칭하는 것에 의해,압전트랜스(70)의 일차측으로의 입력교류파형을 생성한다. 구체적으로는, 스위칭부(38)는, 1 쌍의 트랜지스터(65,66)를 포함하는 푸시풀 스위칭회로로서 구성되고 있다. 이들 트랜지스터(65,66)는, 오피앰프(62)의 입력(43은 풀업저항이다)에 의해 온ㆍ오프하여, 발진부(발진회로)(37)의 발진주파수로서 발진하는 방형파교류파형을 발생시킨다. 이 파형이 압전트랜스(70)의 일차측에 입력된다.
다음으로, 압전트랜스(70)의 압전세락믹소자판(71)은 횡으로 긴 판상으로 형성되고, 그 판면 긴 쪽 방향 중간 위치에서, 판 두꺼운 방향으로 분극처리된 제 1 판상영역(71a)과, 판면 긴 쪽 방향으로 분극처리된 제2판상영역(71b)으로 구분되고 있다. 그리고, 제1판상영역(71a)의 양면을 덮는 형태로, 입력측단자(72a,73a)가 접속되는 입력측전극대(72,73)가 형성되는 한편, 제2판상영역(71b)의 판면 긴 쪽 방향의 단면에, 출력측단자(74a)가 접속되는 출력측전극(74)이 형성되고있다.
상기의 구성의 압전트랜스(70)에서는, 입력측전극대(72,73)를 개재하여 제1판상영역(71a)에 대하여 교류입력을 행하면, 제1판상영역(71a)에서는 그 분극방향이 두께방향이기 때문에, 긴 쪽 방향으로 전파하는 판파(板波)가 판두께방향의 전계와 강하게 결합하는 형태로 되어, 전기에너지의 대부분이, 긴 쪽 방향으로 전파하는 판파의 에너지로 전환된다. 한편, 이 긴 쪽 방향의 판파는 제1판상영역(71b)에 전해지지만, 여기에서는 분극방향이 긴 쪽 방향이기 때문에, 상기 판파는 긴 쪽 방향의 전계와 강하게 결합한다. 그리고, 입력측의 교류주파수를 압전세라믹 소자판(71)의 기계진동의 공명주파수에 대응(바람직하게는 일치)시키는 때에, 소자판(71)의 인피던스는, 입력측에서는 거의 최소(공진)로 되는 데 대하여 입력측에서는 최대(반공진)로 되고, 이 인피던스 변환비에 대응한 승압비에 의해 일차측 입력이 승압되어 이차측 출력으로 된다.
이와 같은 작동원리를 가지는 압전트랜스(70)는 구조가 간단하고, 또, 철심을 가지는 권선형트랜스와 비교하여 매우 경량ㆍ컴팩트하게 구성할 수 있는 잇점이 있다. 그리고, 부하가 큰 조건에서도 인피던스 변환효율이 높고, 안정적으로 높은 승압비를 가질 수 있다. 또, 이온 방출에 따른 방전전류의 발생을 제외하면 부하개방에 가까운 조건에서 구동되는 이온발생장치에서는, 이온발생에 적합한 고압을 안정적으로 발생하는 것이 가능하여, 상기의 트랜스 특유의 잇점도 유효하게 활용하는 것이 가능하다.
압전세락믹 소자판(71)의 재질은, 예를 들면, 본 실시예에서는 지르콘산 티탄산연계 페로브스카이트형 압전세락믹(이른바 PZT)으로 구성하고 있다. 이것은, 지르콘산연과 티탄산연과의 고용체를 주체로 구성되는 것으로, 인피던스 변환효율이 뛰어나기 때문에 본 발명에 적합하게 사용할 수 있다. 또, 지르콘산연과 티탄산연의 배합비는, 지르콘산연/티탄산연의 몰비로 0.8 ~ 1.3 정도로 하는데, 양호한 인피던스 변화효율을 실현하는데 바람직하다. 또, 필요에 따라서 지르코늄 혹은 티탄의 일부를, Ni, Nb, Mg, Co, Mn 등으로 치환하는 것도 가능하다.
또, PZT 계의 압전세라믹 소자판은, 구동주파수가 극단적으로 높아지면 공진첨예도가 급속히 둔화하여, 변환효율의 저하를 초래하여, 일차측 교류입력의 주파수는, 40 ~ 300 kHz 정도의 비교적 낮은 주파수 범위에서, 소자판(71)의 기계적 공명주파수로 대응한 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 역으로 말하면, 소자판(71)의 기계적 공명주파수가 상기의 주파수 범위에서 수용되도록, 소자판(71)의 치수를 설정하는 것이 바람직하다.
또, PZT 계의 압전세라믹 소자판을 사용하는 경우, 그 일차측 교류입력의 전압레벨은, 음이온의 발생효율을 확보하고, 또 소자의 내구성 확보의 관점에서, 15 ~ 40 V 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 이온발생전극(7)으로의 인가전압레벨은, 상기의 일차측교류입력의 주파수범위(40 ~ 300 kHz 정도)를 고려하면, 500 ~ 3000 V 정도(예를 들면 2000 V)를 확보할 수 있다.
다음으로, 변환부(40)는, 정류수단으로서의 다이오드(76)을 포함하고 있다. 이 다이오드(76)는, 이온발생전극(7)을 마이너스극성으로 챠지업시키는 방향의 전하이동은 허용하고, 이와 역방향의 전하이동을 저지하도록, 압전트랜스(70)의 이차측 교류출력을 정류하는 역할을 수행한다. 이 실시예에서는, 압전트랜스(70)의 출력측단자(74a)로부터의 출력선(74a)의 말단이 접지되고, 그 중간에서부터 이온발생전극(7)이 분기하여 접속됨과 동시에, 다이어드(76)는 이온발생전극(7)의 분기점보다도 하류 측에 접속되고 있다. 또, 본 실시형태에서는, 내전압을 확보하기 위해 복수 개(여기서는 4개)의 다이오드(76)를 직렬 접속하고 있다.
한 편, 압전트랜스(70)의 이차측 교류출력을 발진부(발진회로)(37)에 귀환시키기 위해 경로(75a) 상에, 귀환 커패시턴스가 설치되고 있다. 압전트랜스(70)는, 작동의 안정화를 도모하기 위해서, 압전세라믹 소자판(71)의 공명주파수를 중심으로 한 비교적 좁은 범위로 구동주파수를 유지하는 것이 필요하다. 상기와 같은 귀환 커패시턴스를 설치하는 것은, 압전트랜스(70)의 구동주파수를 안정화시키는 데에 유효하다.
본 실시형태에서는, 도 6 A ~ C 에서 도시하는 바와 같이, 절연성기판(6)에 압전트랜스(70)가 압전세라믹 소자판(71)과 기판면이 상호 거의 평행하도록 하고 있다. 절연성기판(6)은, 예를 들어, 유리섬유 강화플라스틱판 등으로 구성된다. 그리고, 절연성기판(6)의 이면 측에 있어서 압전세라믹 소자판(73)에 대응하는 영역이 금속막전극(75)으로 덮여져 있고, 상기 금속막전극(75)과 압전세라믹 소자판(71)이, 절연성기판(6)의 양자의 사이에 위치하는 부분과 함께 귀환 커패시턴스를 구성하고 있다. 또, 도 6A 는 표면 측의 평면도, 도 6B 는 이면측의 레이아웃을 도시하는 표면 측으로부터의 투시도, 도 6C 는 횡단면도이다. 귀환 캐퍼시턴스는 단체(單體)인 콘덴서부품으로서 구성하여도 좋지만, 압전세라믹 소자판(71)을 귀환 캐퍼시턴스의 구성요소의 하나로서 이용함으로써, 콘덴서부품을 생략하는 것이 가능하게 되어, 기판의 컴팩트화에 기여한다. 또, 압전세라믹 소자판(71)을 기판(6)과 약 평행하게 취부하는 구조로 되기 때문에, 데드스페이스가 생기기 어렵고, 컴팩트화에 한층 더 기여한다. 또, (6a)는 실장부품의 배선패턴이다.
예를 들면, 일반 생활용의 음이온발생장치로서, 공기청정효과, 살균효과 혹은 소취효과 등을 유효하게 이끌어내기 위해서는, 이온발생전극(7)의 전극선단에서 전방측에, 1 m 이간한 위치에 있어서 측정되는 1 ㎤ 당의 음이온 발생량이 10만개 이상의 이온발생량을 확보하는 것이 바람직하다. 이 경우, 이온발생전극(7)으로의 인가전압은 1000 ~ 3000 V로 하는 것이 좋다. 또, 압전트랜스(70)의 이차측 출력전압은, 상술한 바와 같이 변환부(40)에서 정류된 마이너스극성 맥류의 형태로 이온발생전극(7)에 인가된다. 이온발생방전이 이른바 무성방전에 가까운 형태로 되는 경우, 공기 중에서는 오존을 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 오존은 산화력이 강하고, 살균력이나 유기물 등으로의 산화분해력도 뛰어나지만, 발생량이 많아지면, 불쾌한 자극적인 냄새가 강해 지는 단점이 있다. 예를 들면, 상기의 맥류의 주파수(정류 전의 교류주파수로 대용한다)가 너무 크면, 오존발생량이 증대하여 오존 냄새가 강해지는 경우가 있다. 이러한 관점에 있어서, 이온발생전극(7)에 인가되는 맥류주파수는 150 kHz 이하로 하는 것이 좋고, 이로 인해 또 오존발생량을 0.1 ppm 이하로 머물게 하는 것이 가능하고, 과도한 오존취의 발생을 억제할 수 있다.
한편, 소량의 오존의 발생은, 음이온과의 상승효과에 의해 살균효과 등을 보다 높일 수 있다. 이러한 관점에 있어서, 오존발생량은 0.01 ppm 이상 0.04 ppm 이하로 하는 것이 좋다. 이 경우, 이온발생전극(7)으로의 인가전압을 1000 ~ 2500 V로 하고, 맥류주파수를 50 ~ 150 KHz 로 하는 것이 좋다. 또, 본 실시형태와 같이, 본질적으로 대향전극을 가지지 않는다. 선예선단을 가지는 접지된 이온발생전극(7)을 사용하는 것도, 오존발생을 억제하는 관점에 있어서 유효하다.
도 2 에서 도시하는 바와 같이, 이온발생전극(7)은, 선단을 이온방출구(4)에 면하게 하는 형태로 케이스(2) 내에 배치되어 있고, 발생한 이온이 효율적으로 이온방출구(4)로부터 방출된다.
한편, 이온발생용 주회로유니트(5)는, 이온방출구(4)로부터 벗어난 위치에 배치되고 있다. 그리고, 송풍기(9)는, 그 이온방출구(4)에 대응하는 위치에 있어서 이온발생전극(7)의 후방 측에 배치되고 있다. 이로 인해, 이온을 발생시키는 이온발생전극(7)에 대하여, 이온방출구(4)로 향하는 바람을 직접 보내는 것이 가능하기 때문에, 이온류를 효율적으로 이온방출구(4)에서 방출시키는 것이 가능하다. 송풍기(9)는, 이온발생전극(7)을 거쳐 이온방출구(4)로 향하는 바람을 발생할 수 있는 형태이기만 하다면, 다른 위치, 예를 들면 이온발생전극(7)의 전방 측에 배치되어 있어도 좋다. 그러나, 옥소늄이온(H3O+)과 비교하여 대기중의 안정성이 어느 정도 작은 히드록실이온(H3O-)이 음이온으로서 발생하는 경우, 송풍기(9)를 후방측으로 배치하는 편이, 전방 측에 배치하는 경우보다도, 발생한 음이온이 보다 안정적으로 방출할 수 있는 경우가 있다.
도 3 에 있어서, 전원플러그(26)를 외부교류전원인 콘센트에 접속하고, 전원스위치(3)를 켜면 직류정전전압이 공급되어, 송풍기(9) 및 이온발생용 주회로유니트(5)가 작동한다. 이온발생용 주회로유니트(5)에서는, 도 5 의 입력부에서 직류정정압의 공급을 받아, 발진부(37) 및 스위칭부(38)의 작동에 의해 방형파교류를 발생시킴과 함께, 이것이 압전트랜스(70)의 입력측 단자(72a)에 조정용 저항(67)(파형조정용의 가변저항(67a)을 포함함) 일차측 교류입력으로서 입력된다.압전트랜스(70)는, 상술의 작동원리에 따라 이것을 승압하고, 출력측 단자(74a)에서 이차측 교류입력으로서 출력한다.
압전트랜스(70)의 이차측이 마이너스의 반파를 출력할 때, 이온발생전극(7)은 마이너스로 차지업한다. 이로 인해, 이온발생전극(7)의 주위에는 음이온발생에 적합한 전계구배가 발생하고, 주위의 공기중의 분자, 예를 들면 수분자를, 히드로키실이온(H3O2 _) 등의 형태로 이온화한다. 즉, 음이온을 발생시킨다. 이어서, 플러스의 반파가 출력되는 때는, 이온발생전극(7)의 마이너스전하는 접지측에 방전하려고 하나, 이 전하의 흐름은 다이오드(76)에 의해 저지된다.
그리하여,이온발생전극(7)의 마이너스극성 대전상태가 상시 유지되고, 음이온을 안정적으로 발생시키는 것이 가능하다.또, 본 발명의 효과를 확인하기 위해, 이하의 실험을 행하였다. 즉, 도 1 및 도 2 에 도시하는 이온발생장치(1)를, 도 5의 회로구성을 가지는 것으로 하여 구성하였다. 압전세라믹 소자판(71)의 구성으로서, 지르콘산연과 티탄산연과 비합비는 몰비로 약 1 : 1, 첨가원소로서 Nb 를 약 2 중량 % 함유하는 것을 선정하고, 예를 들어 길이 52 mm, 두께 1.85 mm, 폭 13 mm 의 치수로 형성하였다. 또, 이온발생전극(7)은 두께 약 0.2 mm 의 Ni 판으로 형성하고, 그 방전부(7b)는 길이 약 5 mm 로 첨예하게 형성하였다. 회로기판(5a)은 유리섬유 강화플라스틱판으로 구성하였다.
그리고, 압전트랜스(70)로의 일차측 교류입력의 주파수를 약 70 kHz, 전압을 피크 투 피크로 24 V 로 하여 작동시켜본 바, 이온발생전극(7)으로의 인가전압레벨은 약 1000 V 로 되었다. 이 상태에서, 이온발생전극(7)의 전극 선단에서 전방 측으로 1 m 이간한 위치에 있어서, 1 ㎤ 당 음이온발생량을 시판의 이온카운터(공급원 : 니혼 MJP 주식회사, 제품명 : 에어이온카운터, No. IC-1000)를 사용하여 측정한 바, 10 만개/㎤ 이상의 레벨로 음이온이 발생하고 있는 것을 알 수 있었다. 또, 오존발생량을 시판의 오존농도계(에바라실업(주)제, AET-030P)로 측정한 바, 오존발생량은 0.01 ~ 0.21 ppm 이고, 오존 냄새도 느껴지지 않았다.
도 1의 이온발생장치(1)는, 이온발생전극(7)을 향하여 기류(W)를 보내는 송풍기(시로코팬)(9)를 케이스(2) 내에 조립한 구성인데, 이온발생기구를 냉,온방 등의 공기조절장치 내에 편입하여, 그 공기조절된 기류에 발생한 이온을 혼입시키는 구성도 가능하다. 구체적으로는, 기류를, 냉동사이클기구를 사용하여 냉각 또는 가열함으로 해서 공기조절을 마친 기류로 만드는 공기조절기구를 구비하고, 이온방출구를 그 공기조절을 마친 기류의 취출구로 겸용하는 구성으로 하는 것이 가능하다.
도 21A 는, 그와 같은 공기조절기구(200)를 개념적으로 도시한 것이다. 냉동사이클구성은, 폐회로를 구성하는 냉매가스의 주배관(199), 그 배관경로 상에 설치된 냉매가스를 압축하는 컴프레서(205), 그 압축된 냉매가스를 라디에이터(방열부)(208)에 의해 냉각하여 액화시키는 응축기(206), 감압밸브기구 등에 의해 구성되고, 액화한 냉매가스를 감압하는 감압기(207), 감압한 냉매가스를 냉각 대상물인 기류와 관벽간을 간접적으로 접속시켜서 증발시켜, 냉매가스의 증발 시의 기화열을 기류로부터 빼앗아 이것을 냉각하는 증발기(204)를 포함한다. 이러한 냉동사이클기구 자체는 공지된 것이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.
증발기(204)는 공조기케이스(201)에 수납됨과 함께, 도 21C 에 도시하는 바와 같이, 팬(209)에 의해, 공기조절기케이스(201)에 형성된 기류취입구(201c)로부터 필터(F)를 개재하여 외기가 흡입되고, 증발기(204)와 접촉하는 것에 의해 냉각된 후, 취출덕트(201a)를 통하여 취출구(201d)로부터 공기조절을 마친 기류(W)로 되어 취출된다. 이상은, 냉방으로서 사용하는 경우의 동작인데, 컴프레셔(205)에 의한 압축냉매가스를 보내는 방향을 반전 가능하게 구성하고, 반전구동 시에 있어서 응축기(206)와 증발기(204)의 기능을 교체함에 의하여, 응축기로서 기능 반전시켜진 증발기(204)에 의해 외기를 가열하여 취출하는것, 즉 난방으로서 사용하는 것도 가능하다.
그리고, 공기조절을 마친 기류는, 관체로서의 취출덕트(201a) 내의 취부부(203) 상에 배치된 이온발생전극(7)과 접촉하고, 음이온을 포함한 공기조절을 마친 기류로 되어 방출된다. 또, 도 21B 에 도시하는 바와 같이, 함유되는 음이온량을 증가시키고자 하는 목적으로, 복수의 이온발생전극(7)을 취출덕트(201a) 내에 설치하는 것도 가능하다. 이 경우, 개개의 이온발생전극(7)에 대응하여 이온발생용 주회로유니트(5)도 복수 개 설치하는 것도 가능하다. 또, 팬회전 수에 의해 취출 기류량이 조정가능하게 되어 있는 경우에는, 작동시키는 이온발생전극(7) 및이온발생용 주회로유니트(5) 조의 수를 증감시키는 것, 구체적으로는 취출기류량이 많은 경우에, 보다 많은 이온발생전극(7) 및 이온발생용 주회로유니트(5)의 조를 작동시키도록 구성하는 것도 가능하다.
또, 여기까지 설명한 실시형태는, 이온발생장치에 대하여, 이하에 설명하는 이온발생전극의 전기적 크리닝기구를, 특별히 설치하지 않는 경우에 있어서도 적용가능하다.
다음으로, 도 1 에 이온발생장치(1) 혹은 같은 이온발생유니트를 조립한 에어컨유니트(200)에는, 이온발생전극(7)에 부착하는 부착물, 구체적으로는 이온발생전극(7)의 선단부에 부착한, 먼지나 유분 그 외의 오염물질로 되는 부착물을 전기적 발열에 의해 소실시키는 전기적 크리닝기구(79)를 구비하고 있다. 전기적 크리닝기구(79)는, 구체적으로는, 이온발생전극(7)과 대향하는 불꽃방전용의 불꽃방전대향전극(83)을 가진다. 그리고, 압전트랜스(70)를 포함하는 승압부(39)와 변환부(40)로 되는 이온발생용 고전압발생부가 불꽃방전용 고전압발생부로 겸용되고, 이온발생전극(7)과 불꽃방전대향전극(83)의 사이에 형성되는 갭에, 불꽃방전용의 고전압이 인가된다. 그리고, 그 고전압인가에서 이온발생전극(7)과 불꽃방전대향전극(83)의 사이에 발생하는 방전불꽃에 의해, 이온발생전극에 부착한 부착물이 소실ㆍ제거된다. 또, 불꽃방전대향전극(83)은 접지하여 두는 것도 가능한데, 불꽃방전 시간이 짧으면 장치 캐퍼시턴스로 방전전류를 흡수하는 것이 가능하기 때문에 특별히 접지하지 않은 구성으로 하여도 좋다.
불꽃방전대향전극(83)은 이온발생전극(7)의 선단부(7a)와 대향하는 형태로배치된다. 구체적으로는 불꽃방전대향전극(83)은 봉형상으로 형성되고, 그 봉형상의 불꽃방전대향전극(83)의 선단면 또는 측면(본 실시형태에서는 측면)이 이온발생전극(7)의 선단부(7a)와 대향한다.
또, 도 8A 및 B 에 도시하는 바와 같이, 불꽃방전대향전극(83)을 이온발생전극(7)에 대하여, 이온발생전극(7)로부터 이온발생시키기 위한 이간위치(도 8B)와, 불꽃방전전극(83)과 이온발생전극(7)의 사이에서 방전불꽃을 발생시키기 위한 접근위치(도 8A)와의 사이에서 적어도, 상대적으로 접근ㆍ이간시키는 불꽃방전대향전극 이동기구(78)가 설치되어 있다. 여기서는, 이온발생전극(7)의 위치가 고정되고, 불꽃방전대향전극 이동기구(78)는 불꽃방전대향전극(83)을 이동시키는 것으로서 구성되고 있다.
도 2 에 도시하는 바와 같이,전기적 크리닝기구(79)는, 이온발생전극(7)의 이온방출방향에 대하여 측방에 위치하고, 불꽃방전대향전극 이동기구(78)는, 이온발생전극(7)의 선단을 정면으로부터 면하는 방향(즉 이온방출방향)에 대하여 약 직각으로 교차하는 방향에 있어서, 봉형상의 불꽃방전대향전극(83)을 축선방향으로 접근ㆍ이간시키도록 되어 있다. 이와 같이 하면, 퇴피위치로 이동한 불꽃방전대향전극(83)이, 이온발생전극(7)의 선단으로부터 방출되는 이온류를 가로막기 힘들기 때문에 상태가 좋다.
구체적으로는, 불꽃방전대향전극 이동기구(78)는, 케이스(2)의 저부(2a)에 취부된 솔레노이드(80)을 포함하고, 그 진퇴로드(81)의 선단부에 결합부재(82)를 개재하여 봉형상의 불꽃방전대향전극(83)의 후단부가 결합되고 있고, 진퇴로드(81)가 솔레노이드(80)에 의해 진퇴구동되는 것에 의해 불꽃방전대향전극(83)의 선단부가 이온발생전극(7)의 선단부로 향하여 근접ㆍ이간한다. 또, (84a)는 솔레노이드(80)를 고정하기 위한 위치결정 플레이트이다. 또, (84)는 불꽃방전대향전극(83)이 삽입되어 통과하는 가이드공을 가지는 가이드플레이트이며, 불꽃방전대향전극(83)이 이온발생전극(7)에 향하여 약 수평으로 접근ㆍ이간하기 때문에, 불꽃방전의 갭 형성의 정밀도를 높이는 것이 가능하다.
도 7 은, 불꽃방전대향전극 이동기구(78)의 전기적구성의 일례를 도시하는 회로도이다. 솔레노이드(80)는, 커넥터(87)에 의해 직류전원으로 접속되고 있다. 본 실시형태에서는, 이온발생용 주회로유니트(5)와 전원(여기서는 직류32 V)이 공유되고 있다. 한편, 솔레노이드(80)의 작동신호는, 스위치기구(85)(본 실시형태에서는 포트MOS 로 구성하고 있다)를 개재하여 제어부(86)로부터 공급된다.
제어부(86)는, 출입력포트(86a)와, 이에 접속된 CPU(86b), RAM(86c) 및 (86d )가 조립된 마이크로프로세서로 구성되고, ROM(86d)에서는 불꽃방전대향전극 이동기구(78)의 동작제어 프로그램이 입력되어 있다. CPU(86b)는, RAM(86c)을 워크영역으로서 동작제어 프로그램을 실행하는 것에 의하여, 방전대향전극 이동기구(78)의 동작제어 주체로서 기능한다. 제어부(86)가 불꽃방전대향전극 이동기구(78)의 구동지령신호를 발하면, 포트MOS(85)가 턴온하고, 솔레노이드(80)가 직류구동전압을 받아 작동하여 편향구동하도록 되어있다.
도 13A 에 도시하는 바와 같이, 불꽃방전대향전극(83)은 솔레노이드(80)의 편향구동에 의해 이온발생전극(7)에 향해 접근한다. 그 전진한계위치에 있어서, 불꽃방전대향전극(83)의 선단부(83a)는 이온발생전극(7)의 선단부(7a)에 대하여, 전극판 두께방향에 있어서 어느 한 방향 측에 소정량의 갭이 형성되도록 위치를 정한다. 예를 들면, 이 상태에서 이온발생전극에 방전용의 전압, 여기서는 1000 ~ 3000 V 의 이온발생용 전압을 인가하는 것으로 해서, 갭에는 방전불꽃(SP)이 발생하고, 불꽃에 의한 열집중에 의해 이온발생전극(7)의 선단부(7a)에 부착한 오염물 등의 부착물이 소작되어 날아가진다. 한편, 불꽃방전대향전극(83)이 후퇴하면 전극간 거리(g)가 확대하고, 이것이 불꽃방전가능한계거리(gmax)를 초과하면 방전불꽃의 발생은 정지한다. 그러나, 이온발생전극(7)에는 이어서 이온발생전극(7)에 이온발생용전압이 인가되고 있기 때문에, 불꽃방전이 종료함과 함께 즉시 이온발생모드로 이행하는 것이 가능하다.
또, 불꽃방전을 위한 갭 형성형태 및 불꽃방전대향전극(83)의 이온발생전극(7)에 대하여 접근ㆍ이간형태는 상기의 향태에 한정되는 것이 아니라, 여러가지의 형태가 가능하다. 예를 들면, 도 13B 는, 이온발생전극(7)의 선단에 불꽃방전대향전극(83)의 선단부 측면이 대향하여 갭 형성되도록 함과 함께, 불꽃방전대향전극(83)을 이온발생전극(7)의 선단에 대하여 전방 측으로부터 접근ㆍ이간시키는 방식(혹은, 이온발생전극(7)의 판 두께방향에 있어서 접근ㆍ이간시키도록 하여도 좋다)의 예를 도시하고 있다. 도 13C 는, 이온발생전극(7)의 선단에 불꽃방전대향전극(83)의 중간부 측면이 대향하여 갭을 형성하도록 함과 함께,
이온발생전극(7)의 판 두께방향에 있어서 접근ㆍ이간시키는 방식을 도시하고 있다. 도 13D 는, 불꽃방전대향전극(83)의 절곡형성된 선단부(83a)를, 이온발생전극(7)의 선단에 전방측으로부터 접근ㆍ이간시키는 방식을 도시하고 있다.
이상, 불꽃방전대향전극(83)을, 불꽃방전불능으로 되도록 먼 쪽으로 설정된 이간위치로부터, 불꽃방전 가능한 소정량의 갭이 형성되는 접근위치로 이동시키는 것에 의해 불꽃방전시키는 예를 도시하고 있는데, 예를 들면 도 9 에 도시하는 바와 같이, 불꽃방전대향전극(83)을 이온발생전극(7)에 일단 접속시키고, 그 상태로부터 불꽃방전대향전극(83)을 후퇴시키는 것에 의해 갭을 형성하고 불꽃방전시키는 방식을 채용하여도 좋다. 이 경우, 불꽃방전대향전극(83)의 접근 시의 전진한계위치를, 자유상태에서는 전극선단부(7a)의 위치를 횡으로 잘라 반대 측에, 다소 돌출하는 형태가 되도록 조정해두고, 이온발생전극(7)과의 접속에 의해 소레노이드(80)의 편향구동 해제 시의 복귀용 스프링(81a)을 눌러 돌아오게 하면, 스프링(81a)의 탄성변형에 의해, 이온발생전극(7)에 과도한 압박하는 힘이 가해지는 것을 방지하는 것이 가능하다.
도 11A 에 도시하는 이간상태(갭량은 불꽃방전이 불가능한 g0 로 되어 있다)로부터 도 11B 에 도시하는 접촉상태로 이행하고, 이어서 솔레노이드(80)의 가압편향 해제 등에 의해 불꽃방전대향전극(83)이 후퇴를 개시하면, 같은 도 B 에서와 같이, 이온발생전극(7)과의 사이에 갭이 형성되고 즉시 방전불꽃(SP)가 발생하여, 부착물(D)가 다 소작된다.방전불꽃(SP)은 도 11D 에 도시하는 바와 같이, 갭량이 불꽃방전 가능한계거리(gmax)에 도달할 때까지는 지속되는데, gmax 를 초과한 시점에서 정지한다. gmax 는, 예를 들면 인가전압이 1000 ~ 2000 V의 경우, 대체로 1 mm 이하이다.
또, 불꽃방전대향전극 이동기구(78)는 솔레노이드를 사용하는 양태에 한정하지 않고, 도 10A 에 도시하는 바와 같이, 모터(93)를 사용하여 전진ㆍ후퇴기구를 사용하여도 좋다. 여기서는, 불꽃방전대향전극(83)(여기서는 침상으로 형성하고 있다)의 기단 측에 베이스(90)를 개재하여 랙(91)를 장착하고, 이와 서로 맞물리는 피니온(92)을 정역양방향으로 회전가능 또 임의의 위치로 유지가능한 모터(93)로 구동하도록 하고 있다. 예를 들면, 도 11A ~ E 에 도시하는 바와 같이, 불꽃방전대향전극(83)의 후퇴 시의 갭 형성에 의해 불꽃방전시키는 양태에서는, 모터(93)의 속도제어에 의해, 불꽃방전가능 한계거리(gmax)에 도달할 때까지의 시간, 즉 불꽃방전의 지속시간을 자유롭게 조정하는 것이 가능하게 되는 한 편, 임의의 갭량으로 불꽃방전대향전극(83)을 정지 유지시키는 것도 가능하다. 예를 들면, 오염물 부착이 크거나, 온도ㆍ습도 등이 높고 오염제거가 어려운 경우 등에서, 갭 간격을 짧게 하여 불꽃방전의 에너지를 집중시켜, 오염제거의 파워를 증대시키거나 하는 방식도 가능해진다.
도 12A ~ D 는, 여러가지 동작패턴의 예를 도시한 것이고, 종축은 형성되는 갭량(g)을, 횡축은 시간을 표시하고 있다. 도 12A 는, 우선 이간위치( g = g0 )로부터 당접위치( g = 0 )로 불꽃방전대향전극(83)이 이동하고, 이어서 이간하면서 갭량(g)이 점점 커지게 되는 모습을 도시한다. g = 0 로부터 갭량이 증가하기 시작해서 gmax 에 도달하기까지의 시간(ta)가 불꽃방전의 지속시간이다. 도 12B 는, 초기단계에서 불꽃방전대향전극(83)의 이동속도를 작게 하는 것에 의해, 불꽃방전의 지속시간(tb)을 크게 한 예를 도시한다.(이 방식은, 솔레노이드(80)를 사용하는 경우에 있어서도, 오일댐퍼 등에 의해 감속 후퇴기구를 설치하면 실현가능하다)
또, 도 12C 는, gmax 에 도달할 때까지의 사이에, 소정의 갭량(gs)에서 불꽃방전대향전극(83)을 정지, 유지하는 기간을 설정하는 것으로 해서, 불꽃방전의 지속시간(tc)을 크게 한 예를 도시한다.
또, 도 12D 는, 불꽃방전대향전극(83)을 이온발생전극(7)에 접속시키지 않고, 초기 갭량(g0)으로부터, gmax 이하의 방전 갭량(gs)에서 일정 시간(td)만큼 유지시키는 제어패턴을 도시하는 것이다. 예를 들면 도면 중, 파선으로 도시한 바와 같이, 부착물의 제거가 행하기 힘든 경우에는, 방전 갭량(gs)을 보다 작은 gs' 로 하는 것도 가능하다.
또, 도 10B 에 도시하는 바와 같이, 불꽃방전대향전극(83)을 위치고정으로 하고, 이온발생전극(7)을 불꽃방전대향전극(83)으로 향해 접근ㆍ이간시키는 방식도 채용가능하다. 이 예에서는, 불꽃방전대향전극(83)이 고정베이스(94)에 유지됨과 함께, 솔레노이드(80)에 의해 진퇴구동되는 가동베이스(95)에 이온발생전극(7)이 장착되어 있고, 솔레노이드(80)의 편향구동에 의해 가동베이스(95)와 함께 이온발생전극(7)이 불꽃방전대향전극(83)에 향하여 접근하게 된다.
다음으로, 상술의 마이크로프로세서로 되는 제어부(86)는, 제어프로그램에 의해, 전기적 크리닝기구(79)를, 이온발생전극(7)의 크리닝을 위해, 미리 정해진 타이밍에서 자동작동시키는 크리닝기구 자동제어부로서 기능시키는 것이 가능하다. 이 크리닝기구 자동제어부는, 예를 들면, 이온발생장치의 전원투입 시에 전기적 크리닝기구를 작동시키는 것으로 하여 구성하는 것이 가능하다. 본 실시형태에서는,이온발생장치의 전원스위치를 켜면, 제어부(86)는 전원투입신호를 받고, 이것을 트리거로 하여 크리닝기구(79)의 동작프로그램을 스타트시킨다. 도 14A 는, 이 경우의 타이밍챠트의 일례를 도시하는 것으로, 이온발생전압의 공급이 개시되는 것과 함께, 크리닝기구의 작동회로(이하, 크리닝회로라고도 한다)가 작동하고(작동상태를 H 레벨로 표시하고 있다), 이온발생전극(7)의 크리닝이 이루어진다. 이로 인해, 이온발생장치(1)를 사용할 때에는, 이온발생모드로 들어가기 전에, 우선 이온발생전극(7)의 크리닝이 행해지기 때문에, 오염물 부착에 의해 이온발생이 방해받는 일을 확실히 저지할 수 있다.
또, 도 14B 에 도시하는 바와 같이, 크리닝기구 자동제어부는, 이온발생장치의 전원투입 후, 미리 정해진 시간(T)이 경과했을 때 전기적 크리닝기구(79)를 작동시키는 것으로 하여 구성하는 것도 가능하다. 이와 같이 하면, 이온발생장치(1)의 작동 중에 있어서 정기적으로 이온발생전극(7)의 크리닝이 이루어지는 형태로 되기 때문에, 이온발생전극(7)은 보다 항상적으로 청정한 상태로 유지하는 것이 가능하게 된다.
이 경우, 도 14C 에 도시하는 바와 같이, 크리닝기구 자동제어부는, 이온발생장치의 적산작동시간이 소정치(T)에 달한 경우에 전기적 크리닝기구(79)를 작동시키는 것으로 하여 구성하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성은, 예를 들면 도 7 에 도시하는 바와 같이, 제어부(86)를 구성하는 마이크로프로세서의 RAM86c 내에, 적산작동시간 계측수단으로서 기능하는 적산타이머메모리를 형성하는 것에 의해, 공지의 타이머프로그램으로 용이하게 실현가능하다. 또, 이온발생장치(1)의 주전원이 오프로 되어 있는 경우에도, 적산타이머가 클리어되지 않도록, 마이크로프로세서의 전원단자에는, 백업용의 전원부(본 실시형태에서는, 콘덴서(86e))로 구성하여 둔다)를 접속하여 둔다. 또, 전기적 크리닝기구의 작동에 의해 일단 크리닝이 된 후에는, 이에 대응하여 적산작동시간의 계측치, 즉 적산타이머 메모리의 내용을 리셋하도록, 제어프로그램을 짜두는 것이 바람직하다.
다음으로, 본발명의 이온발생장치에는, 이온발생장치가 배치되는 환경상태를 반영한 환경상태 정보검출부와, 그 환경상태 정보검출부 측의 출력정보에 기초하여 전기적 크리닝기구의 작동을 제어하는 크리닝기구 작동제어부를 설치하는 것이 가능하다. 이온발생전극(7)로의 부착물의 부착상황이나, 그 부착의 강도(혹은 제거의 난이성)는, 기류의 근원이 되는 주위의 공기환원에 의해 변화하는 경우가 있다. 상기의 구성에 의하면, 환원상태 정보검출부에 의해 공기환원의 상태를 검출하고, 그 검출결과에 따라서 이온발생전극(7)의 크리닝이 충분히 이루어지도록, 최적조건으로 전기적 크리닝기구의 작동을 제어하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 주위의 공기환원이 어떠한 상태라 해도, 항상 이온발생전극(7)을 청정한 상태로 유지하는 것이 가능하고, 나아가 양호한 이온발생상태를 확보할 수 있다.
도 22 는, 이 경우의 전기적인 구성예를 개념적으로 도시하는 블럭도이다. 마이크로프로세서를 주체로 구성된 크리닝기구 작동제어부로서의 제어회로(214)에, 환경상태 정보검출부로서 공지의 온도센서(210), 습도센서(211), 오염센서(212) 혹은 냄새센서(213)(이들의 일부만이 접속되어 있어도 좋다)가 접속되어 있다. 또, 제어대상으로서의 이온발생유니트(215)(이온발생용 주회로유니트(5)와 이온발생전극(7)로 된다), 상기한 것과 마찬가지의 구성의 전기적 크리닝기구(216) 및 에어컨유니트(200)가 접속되어있다.
제어회로(214)는, 예를 들면 온도센서(210)가 검출하는 온도가 높아질 수록, 습도센서(211)가 검출하는 습도가 높아질 수록, 이온발생전극(7)의 크리닝을 위한 전기적 발열의 출력(예를 들면, 불꽃방전을 위한 전압)이나, 발열시간(불꽃방전의 지속시간)이 적어도 어느 하나를 증가시키는 것에 의해, 오염을 제거하기 힘들어지는 온도 혹은 습도가 높은 상황 하에서도, 이온발생전극(7)의 크리닝을 필요충분한 레벨으로 행하는 것이 가능하게 된다. 또, 온도 혹은 습도의 증가에 대하여, 전기적 발열의 출력이나 발열시간은 연속적으로(즉 무단계로) 증가시켜도 좋고, 기준온도치 혹은 습도치를 경계로 단계적으로 증가시키도록 하여도 좋다.
또, 냄새센서(213)나 오염센서(212)가 검출하는 냄새 혹은 오염의 레벨이 높을 수록, 이온발생전극(7)의 크리닝을 위한 전기적 발열의 출력(예를 들면 불꽃방전을 위한 전압)이나, 발열시간(불꽃방전의 지속시간)의 적어도 어느 하나를 증가시키도록 구성하는 것도 가능하다. 예를 들면, 상기와 같은 기능을 에어컨유니트(200)에 편입하는 경우,
도 21C 에 도시하는 바와 같이, 오염센서(212)는, 필터(F)의 오염을 광반사 등에 의해 검출하는 광센서에 의해 구성할 수 있다.
또, 도 22 에 도시하는 바와 같이, 이온발생전극(7)으로부터의 발생이온량을 측정하는 이온발생량 측정센서(217)을 설치하고, 크리닝기구 자동제어부로서의 기능도 겸하는 제어회로(214)는, 발생이온량이 미리 정해진 레벨 이하로 된 경우에,이온발생전극의 크리닝을 위해 전기적 크리닝기구(216)를 작동시키는 것도 가능하다. 이온발생량 측정센서(217)로서는, 상기의 시판의 이온카운터와 같은 기구를 가지는 것을 사용할 수 있다. 즉, 이온발생전극(7)으로의 오염물의 부착상황은, 이온발생량으로 가장 직접적인 정보로서 나타나기 때문에, 이것을 검출함과 함께, 그 발생이온량이 측정치 이하로 된 경우에 이온발생전극(7)의 크리닝을 행하도록 하면, 전극(7)을 항상 청정한 상태로 지키는 것이 가능하게 되고, 나아가 안정적인 이온발생상태를 항상 확보할 수 있다.
또, 전기적 크리닝기구는, 도 15 에 도시하는 바와 같이, 이온발생전극(7)을 저항발열시키는 것에 의해, 이온발생전극(7)에 부착한 부착물을 소실시키는 저항가열기구를 포함하는 것으로서 구성하는 것도 가능하다. 도 15 의 예에서는, 이온발생전극(7)에 접속하는 접속위치와, 상기 이온발생전극(7)으로부터 이간한 이간위치와의 사이에서 이동가능하게 설치된 통전부재(183)와, 이온발생전극(7)에 접속시킨 상태로 상기 통전부재(183)을 개재하여 이온발생전극(7)에 저항발열용의 전류를 통전하는 통전가열전원부(97)를 구비하는 것으로서 구성되고 있다. 구체적으로는, 봉형상의 통전부재(183)가 솔레노이드(80)에 의해, 이온발생전극(7)의 선단부(7a)에 대하여 접속ㆍ이간 구동되도록 되어있다. 또, 통전부재(183)의 기단부에 통전단자(82)가 일체화되고, 여기에 직류의 통전가열전원(97)이 접속된다. 그리고, 통전가열 시에는 통전부재(183)을 이온발생전극(7)에 접속시키고, 이것을 직접통전하는 것에 의해, 첨예하게 단면 축소된 선단부(7a)를 선택적으로 발열시켜 부착한 오염 등을 태워 날리도록 한다.
또, 승압부(39)에 사용하는 트랜스는, 도 16 에 도시하는 바와 같은 권선식의 트랜스(221)를 사용하여도 좋다((220)은 교류전원이고, (222)는 마이너스극성 인가정류 용의 다이오드이다). 이 구성에 의하면, 압전트랜스의 공명주파수에 합쳐진 고주파교류가 불필요하게 되고, 상용교류(예를 들면, 50 내지 60 Hz의 AC 100 V)에 의해 직접구동하는 것도 불가능하지 않게 된다. 또, 발진부도 당연히 생략 가능하다.
도 17 은, 본 발명의 이온발생장치의 변형예를 도시하고 있다. 이 이온발생장치(100)에서는, 케이스(102) 내에, 이온발생유니트(60) 및 송풍기(9)와 함께, 자외선발생원으로서의 공지의 살균등(101)이 배치되고 있다. 이 실시예에서는, 이온발생유니트(60) 및 송풍기(9)는 도 2 와 거의 같은 위치관계로 종으로 배치되고, 케이스(102)의 전면측에 형성된 슬릿형의 이온방출구(102a)로부터, 발생한 음이온을 바람과 함께 방출하도록 하고 있다. 또, 살균등(101)은, 이온방출구(102a)로부터의 바람 및 이온의 방출을 허용하는 위치관계로, 예를 들면 이온방출구(102a)의 개구 가장자리를 따른 형태로 배치되고 있다. 도 18 은, 그 회로구성의 일례이다. 대부분은 도 3 의 구성과 공통하지만, 전원유니트(30)으로 향하는 외부교류전원으로부터의 입력선에, 살균등(101)과 이것을 작동시키기 위한 공지의 안정기(32) 및 그로스타타(33)를 포함하는 살균등 점등유니트(31)가 접속되고 있다. 이로 인해, 발생하는 음이온에 더하여 살균등(101)으로부터의 자외선의 효과가 더해져, 살균이나 소취 등의 효과가 한층 높아진다.
또, 상기의 이온발생장치(1,100)에서는 송풍기(9)를 사용하고 있는데, 이것을 생략하는 구성으로 하여도 좋다. 또, 전원측의 구성은, 외부교류전원을 직류화하여 사용하는 구성인데, 예를들면 이동이 가능하게 되도록 전지식 전원을 사용하는 것도 가능하고, 자동차 탑재용 등의 경우는, 도 19A 및 B 에 도시하는 이온발생장치(110,120)((110a,120a)은 케이스이다)와 같이, 시거라이터 소켓으로부터 수전하는 시거플러그(111)를 사용하는 구성으로 하여도 좋다. 일반적으로, 시거라이터소켓은, 자동차용 밧데리에 의한 12 V 직류전원으로서 기능하지만, 이 실시예에서는, 시거플러그(111)를 개재하여 수전한 시거라이터소켓으로부터의 입력을, 커넥터(112)에 의해 접속된 안정화 직류전원회로(113)을 통하여, 커넥터(114)를 개재하여 이온발생유니트(60) 혹은 송풍기(9)에 공급하는 형태로 하고 있다. 또, 도 19A 는, 송풍기(9)를 생략한 구성에 대응한다.
또, 도 20 의 이온발생장치(130)에서는, 상면측에 슬릿형의 이온방출구(102a)가 형성된 케이스(102) 내에, 이온발생유니트(60)가 배치되고 있다. 또, 이온발생전극(7)의 취부 방향은, 선단이 이온방출구(102a) 측을 향하도록, 도 8A 및 B 와 비교하여 90°회전시키고 있다. 그리고, 이온발생유니트(60)의 후방측(하측)에는, 횡으로 긴 송풍팬(송풍기)(139)이, 회전축 선이 슬릿형의 이온방출구(102a)의 긴 쪽방향에 따르는 형태로 배치되고 있다. 이것에 의해, 이온방출구(102a)의 긴 쪽 방향에 있어서 균일한 바람, 나아가 이온류를 발생시키는 것이 가능하다.
이온발생장치는 이온발생전계가 집중하는 전극선단부에 오염물 등이 부착하면 전기적 크리닝기구로 소실시키고, 이온발생에 기여하는 전극(7)의 선예한 선단부에 부착한 오염물을 선택적으로 제거하도록 하면, 크리닝의 목적은 충분히 달성하는 것이 가능하고, 또 전기적 크리닝기구에 의한 전기적 발열능력을 그리 높게 하지 않아도 좋기 때문에 장치의 간략화에도 기여할 수 있다.

Claims (30)

  1. 마이너스극성의 고전압인가에 의해 음이온을 발생시키는 이온발생전극과, 그 이온발생전극에 이온발생을 위한 고전압을 인가하는 이온발생용 고전압발생부와, 상기 이온 발생전극에 부착하는 부착물을 전기적 발열에 의해 소실시키기 위한 전기적 크리닝기구를 구비한 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이온발생전극은 선단이 첨예하게 형성되고, 상기 전기적 크리닝기구는, 상기 이온발생전극의 선단부에 부착한 부착물을 소실시키는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전기적 크리닝기구는, 상기 이온발생전극과 대향하는 불꽃방전용의 불꽃방전대향전극과, 상기 이온발생전극과 상기 불꽃방전대향전극과의 사이에, 불꽃방전용의 고전압을 인가하는 불꽃방전용 고전압발생부를 구비하고, 그 고전압인가로 상기 이온발생전극과 상기 발꽃방전대향전극과의 사이에 발생하는 방전불꽃에 의해 상기 이온발생전극에 부착한 부착물을 소실시키도록 한 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 이온발생전극은 선단이 첨예하게 형성되고, 상기 불꽃방전대향전극은 상기 이온발생전극의 선단부와 대향하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 불꽃방전대향전극은 봉형상으로 형성되어, 그 봉형상의 불꽃방전대향전극의 선단면 또는 측면이 상기 이온발생전극의 선단부와 대향하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 기재의 어느 한 항에 있어서, 상기 불꽃방전대향전극을 상기 이온발생전극에 대하여, 이온발생전극으로부터 이온발생시키기 위한 이간위치와, 불꽃방전대향전극과 이온발생전극과의 사이에서 상기 방전불꽃을 발생시키기 위한 접근위치와의 사이에서 적어도, 상대적으로 접근ㆍ이간시키는 불꽃방전대향전극 이동기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 이온발생전극의 선단이 첨예하게 형성되고, 상기 불꽃방전대향전극 이동기구는, 그 이온발생전극의 선단을 정면으로부터 면하는 방향에 대하여 교차하는 방향으로, 전기 불꽃방전대향전극을 상대적으로 접근ㆍ이간시키는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 이온발생전극의 위치가 고정되고, 상기 불꽃방전대향전극 이동기구는 상기 불꽃방전대향전극을 이동시키는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 기재의 어느 한 항에 있어서, 상기 이온발생용 고전압 발생부가 상기 불꽃방전용 고전압 발생부로 겸용되고 있는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 이온발생용 고전압발생부는, 출력측이 상기 이온발생전극에 접속되는 승압트랜스를 포함하여 구성되고 있는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전기적 크리닝기구는, 상기 이온발생전극을 저항발생시키는 것에 의해, 상기 이온발생전극에 부착한 부착물을 소실시키는 저항가열기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 통전가열기구는, 상기 이온발생전극에 접속하는 접속위치와, 해 이온발생전극으로부터 이간한 이간위치와의 사이에서 이동가능하게 설치된 통전부재와, 상기 이온발생전극에 접속시킨 상태에서 상기 통전부재를 개재하여 상기 이온발생전극에 저항발열용의 전류를 통전하는 통전가열전원부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 기재의 어느 한 항에 있어서, 상기 전기적 크리닝기구를, 상기 이온발생전극의 크리닝을 위해, 미리 정해진 타이밍에서 자동작동시키는 크리닝기구 자동제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 크리닝기구 자동제어부는, 이온발생장치의 전원투입 시에 상기 전기적 크리닝기구를 작동시키는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 크리닝기구 자동제어부는, 상기 이온발생장치의 전원투입 후, 미리 정해진 시간이 경과한 때에 상기 전기적 크리닝기구를 작동시키는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 기재의 어느 한 항에 있어서, 상기 크리닝기구 자동제어부는 ,상기 이온발생장치의 적산작동시간이 소정치에 달했을 경우에 상기 전기적 크리닝기구를 작동시키는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 이온발생장치의 적산작동시간을 계측하는 적산작동시간 계측수단과, 상기 전기적 크리닝기구의 작동에 대응하여 상기 적산작동시간의 계측치를 리셋하는 리셋수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  18. 제 13 항 내지 제 17 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 이온발생장치가 배치되는 환경상태를 반영한 환경상태 정보검출부와, 그 환경상태 정보검출부 측의 출력정보에 기초하여 상기 전기적 크리닝기구의 작동을 제어하는 크리닝기구 작동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 환경상태 정보검출부는 온도센서를 포함하고, 상기 크리닝기구 작동제어부는, 그 온도센서가 검출하는 온도가 높아지면, 상기 전기적 발열의 출력 및 발열시간의 적어도 어느 하나를 단계적 또는 무단계로 증가시키는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 상기 환경상태 정보검출부는 온도센서를 포함하고, 상기 크리닝기구 작동제어부는, 그 습도센서가 검출하는 습도가 높아지면, 상기 전기적 발열의 출력 및 발열시간의 적어도 어느 하나를 단계적 또는 무단계로 증가시키는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  21. 제 13 항 내지 제 20 항 기재의 어느 한 항에 있어서, 상기 이온발생전극으로부터의 발생이온량을 측정하는 이온발생측정센서를 포함하고, 상기 크리닝기구 자동제어부는, 측정하는 발생이온량이 미리 정해진 레벨 이하로 된 경우에, 상기 이온발생전극의 크리닝을 위해 상기 전기적 크리닝기구를 작동시키는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 기재의 어느 한 항에 있어서, 상기 이온발생전극이이온방출구를 가지는 케이스 내에 배치되는 한편, 상기 이온발생전극을 거쳐 상기 이온발생구로 향하는 기류를 발생시키는 송풍기를 설치하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 기류를, 냉동 사이클기구를 사용하여 냉각 또는 가열하는 것에 의해 공기조절을 마친 기류로 만드는 공기조절 기구를 구비하고, 상기 이온방출구는 그 공기조절을 마친 기류의 취출구로 겸용하는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서, 상기 케이스 내에 상기 이온발생전극이 복수 개 배치되는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 기재의 어느 한 항에 있어서, 상기 이온발생용 고전압발생부가, 압전세라믹소자판에 입력측 단자와 출력측 단자가 형성되어, 그 입력측 단자로부터의 일차측 교류입력전압을, 상기 압전세라믹소자판의 기계진동을 개재하여 상기 일차측 교류전압보다도 고압의 일차측 교류전압으로 전환하고, 상기 출력측 단자로부터 상기 이온방출전극으로 향해 출력하는 전압트랜스를 포함하여 구성되는 한편, 상기 이온발생전극으로의 전압인가극성이 마이너스의 측에 우위로 되도록, 상기 압전트랜스의 이차측 교류출력을 변환하는 변환수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 이온발생전극의 전극 선단으로부터 전방 측으로, 1 m 이간한 위치에서 측정되는 1 ㎤ 당의 음이온 발생량이 10 만개이상이고, 또 오존발생량이 0.1 ppm 이하인 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 오존발생량이 0.01 ppm 이상, 0.4 ppm 이하인 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  28. 제 25 항 내지 제 27 항 기재의 어느 한 항에 있어서, 상기 압전세라믹 소자판은, 지르콘산 티탄산연계 페로브스카이트형 압전세라믹으로 구성됨과 함께, 상기 이차측 교류입력의 주파수는, 40 ~ 300 kHz의 범위로 설정되고, 상기 압전세라믹 소자판의 상기 일차측 교류입력의 전압레벨은 15 ~ 40 V 이고, 상기 이온발생전극으로의 인가전압레벨은 500 ~ 2000 V 인 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  29. 제 25 항 내지 제 28 항 기재의 어느 한 항에 있어서, 상기 일차측 교류입력에 대응한 주파수로 발진하는 발진회로와, 그 발진회로로부터의 파형신호를 받아서, 소정의 레벨의 직류입력을 상기 발진의 주파수에서 고속스위칭하는 스위칭회로를 포함하는 일차측 교류입력 파형생성회로가 설치되고, 상기 압전트랜스의 이차측 교류출력을 상기 발진회로에 귀환시키기 위한 경로 상에 귀환 캐퍼시턴스가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 절연성기판에 압전트랜스가, 압전세라믹 소자판과 기판면이 상호 약 평행이 되도록 조립되어지는 한편, 상기 절연성기판의 이면 측에 있어서 상기 압전세라믹 소자판에 대응하는 영역이 금속막전극으로 덮여있고, 상기 금속막 전극과 상기 압전세라믹 소자판이, 상기 절연성기판의 양자 사이에 위치하는 부분과 함께 상기 귀환 캐퍼시턴스를 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 이온발생장치.
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