WO2017038113A1 - イオン発生装置及びイオン発生器 - Google Patents

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WO2017038113A1
WO2017038113A1 PCT/JP2016/054507 JP2016054507W WO2017038113A1 WO 2017038113 A1 WO2017038113 A1 WO 2017038113A1 JP 2016054507 W JP2016054507 W JP 2016054507W WO 2017038113 A1 WO2017038113 A1 WO 2017038113A1
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WO
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ion generator
ion
discharge
electrode
ions
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/054507
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆志 中林
悠 林
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00—Devices providing for corona discharge
    • H01T19/04—Devices providing for corona discharge having pointed electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Definitions

  • the present invention relates to an ion generator and an ion generator having a function of detecting the amount of ions generated.
  • Patent Document 1 A conventional ion generator is disclosed in Patent Document 1. This ion generator rotates a fan arranged on the ventilation path and blows air in a tangential direction. A needle-like discharge part is arranged so as to come into contact with the air flowing in the ventilation path. And an ion is supplied to the flowing air by generating a discharge in a needle-like discharge part. An ion sensor is arranged on the downstream side of the air flow in the needle-like discharge part of the ventilation path, and it is confirmed whether or not ions are generated.
  • the ion sensor there is an ion amount measuring device shown in Patent Document 2.
  • the collection electrode is exposed in the ventilation path, and an electric potential is generated when ions are attached to the collection electrode. Ions are detected by measuring the potential.
  • ions generated in the ventilation path are collected by the collecting electrode, so that the amount of ions flowing out is reduced accordingly.
  • an object of the present invention is to provide an ion generator and an ion generator that can accurately detect the generation of ions due to discharge while suppressing the decrease in the amount of ions without interfering with the airflow in the air passage.
  • the present invention provides an air passage through which an air flow flows, an ion generator that has a discharge portion and generates ions from the discharge portion into the air passage, and ions generated from the ion generator.
  • An ion generator comprising: an ion detector that detects an electric field, wherein the ion detector detects an electric field across the electrode and an electrode arranged to cross the electric field based on the discharge of the discharge unit And a detection unit that generates a detection signal.
  • the ion detector may include a band-pass filter that cuts a signal having a predetermined frequency included in the detection signal.
  • a detection signal based on an electric field generated from an ion generator drive circuit or the like is included, a detection signal based on an electric field based on a discharge for generating ions can be accurately extracted. Thereby, generation
  • a low-pass filter that removes high-frequency signals can be used as the band-pass filter.
  • a cylindrical duct having the air passage formed therein is provided, and a wall portion of the duct also serves as an insulating member that insulates the electrode and the air passage, and the electrode includes the wall portion.
  • a plurality of the ion generators are provided, and the ion detector arranges the electrodes so as to detect an electric field due to a discharge of at least one discharge part of the plurality of ion generators. May be.
  • a plurality of ion generators are controlled so as to generate the same amount of ions, and it is only necessary to detect the generation of ions from at least one ion generator. Thereby, the number of ion detectors can be reduced.
  • an electrode may be provided in the vicinity of each ion generator to detect the generation of ions in each ion generator. By doing in this way, it is possible to confirm the malfunction of each ion generator individually.
  • the electrode may be provided upstream of the ion generator in the airflow direction.
  • the electrode By comprising in this way, it is possible to shorten an air path downstream from an ion generator compared with the conventional structure which collected the ion with the electrode. Thereby, it can suppress that a positive ion and a negative ion collide and neutralize in a wind path, and it becomes possible to provide more ions outside compared with the conventional structure.
  • the present invention includes a discharge unit, a power supply circuit for supplying power to the discharge unit, and an electrode arranged to cross an electric field generated by the discharge of the discharge unit.
  • an ion generator that includes a detection unit that generates and an insulating member that surrounds and insulates the electrode and detects the generation of ions due to discharge of the discharge unit based on a detection signal generated by the detection unit To do.
  • an ion generator and an ion generator that can accurately detect the generation of ions due to discharge while suppressing the decrease in the amount of ions without interfering with the airflow in the air passage.
  • FIG. 1 It is a front view of an example of the static elimination apparatus provided with the ion generator concerning this invention. It is a side view of the static elimination apparatus shown in FIG. It is sectional drawing of the static elimination apparatus shown in FIG. It is a disassembled perspective view of the static elimination apparatus shown in FIG. It is the schematic which shows an example of the ion generator with which the ion generator concerning this invention is equipped. It is a schematic circuit diagram of an example of the ion detector used for the ion generator concerning this invention. It is sectional drawing which shows the outline of the other example of the ion generator concerning this invention. It is sectional drawing which shows the outline of the further another example of the ion generator concerning this invention. It is a front view which shows an example of the ion generator concerning this invention. It is a sectional side view of the ion generator shown in FIG.
  • FIG. 1 is a front view of an example of a static eliminator provided with an ion generator according to the present invention
  • FIG. 2 is a side view of the static eliminator shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the static eliminator shown in FIG.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the static eliminator shown in FIG.
  • the static eliminator A includes a blower 1, an ion generator 2, an outlet 3, a stand 4, and a substrate housing 5.
  • the right side is the back side
  • the ion generator 2 is disposed in contact with the front side of the blower 1
  • the outlet 3 is disposed in contact with the front side of the ion generator 2.
  • the blower 1, the ion generator 2, and the outlet 3 are fixed with fasteners such as screws.
  • the blower 1, the ion generator 2, and the outlet 3 are combined so that the central axes coincide with each other, and a duct Dt in which an airflow flows in the axial direction is formed. In the duct Dt, the airflow flows from the back side to the front side.
  • the blower 1 includes a blower case 101, a blower cover 102, a fan 103, a fan case 104, a stator 105, a motor 106, and a filter cover 107.
  • the blower case 101 is a cylindrical bottomed box, and includes a suction port 108 for sucking air into a central portion of the bottom.
  • a fan case 104 is disposed inside the blower case 101.
  • the fan case 104 has a cylindrical shape and serves as a guide for airflow (a part of the duct Dt).
  • a fan 103 is provided so as to be rotatable around the central axis.
  • the fan 103 is an axial fan (propeller fan in this case), and when the fan 103 rotates, an airflow flowing in the axial direction is generated.
  • the airflow generated by the fan 103 is a spiral airflow, and has a circumferential speed component and an axial speed component. As the fan 103 rotates inside the cylindrical fan case 104, the air current is prevented from being dispersed radially outward.
  • a plurality (six in this case) of stators 105 having curved surfaces opposite to the inclination of the blades of the fan 103 are provided on the downstream side of the airflow of the fan case 104.
  • the plurality of stators 105 are arranged at regular intervals in the axial direction.
  • the stator 105 may be a wing shape or a flat plate member.
  • the fan case 104 and the stator 105 are integrally formed, but the stator 105 may be attached and fixed to the fan case 104.
  • the motor 106 is fixed to the downstream side of the fan case 104 so that the main body protrudes outside with the stator 105 interposed therebetween.
  • the drive shaft of the motor 106 protrudes inside the fan case 104, and the fan 103 is fixed to the drive shaft.
  • the fan 103 fixed to the drive shaft rotates.
  • the plurality of stators 105 also serve as support members for disposing the motor 106 in the central portion of the fan case 104.
  • the fan case 104 to which the fan 103 and the motor 106 are attached is fixedly attached to the fan case 101 so that the fan 103 is on the upstream side, the motor 106 is on the downstream side, that is, the fan 103 is on the back side and the motor 106 is on the front side. Is done. Note that the centers of the fan 103 and the motor 106 coincide with the center of the blower case 101.
  • the fan case 104 is disposed so as to surround the suction port 108 of the blower case 101. The air generated by the rotation of the fan 103 causes the air sucked from the suction port 108 to flow into the fan case 104 without waste.
  • the blower case 102 is disposed so as to cover the opening on the front side of the blower case 101.
  • the blower cover 102 is fixed to the blower case 101 together with the fan case 104 by screws.
  • the fan case 104 is fixed inside the blower case 101 by fixing the blower cover 102 to the blower case 101.
  • the blower cover 102 has a through hole 110 formed in the central portion, and the air flow generated by the rotation of the fan 103 flows through the through hole 110 to the front side of the blower 1.
  • the through hole 110 of the blower cover 102 has a shape that matches the arrangement state of an ion generator 21 (to be described later) of the ion generator 2. That is, it is a shape in which a plurality of straight portions arranged at equal central angular intervals are connected by curved surfaces. The normal line of the plurality of straight line portions is perpendicular to the central axis. The curved surface connects adjacent straight portions and is an aspect that becomes an arc centered on the central axis when viewed in the central axis direction.
  • the blower 1 has the above-described configuration.
  • By controlling the motor 106 and rotating the fan 103 an airflow in the axial direction is generated, and an airflow directed in the axial direction from the through hole 110 of the blower cover 102 is generated.
  • a filter (not shown) is disposed on the back side of the blower case 101, and the filter cover 107 holds the filter. That is, the outside of the suction port 108 is covered with a filter, and when air is sucked from the suction port 108, foreign matters such as dust are collected by the filter. Thereby, it can suppress that a foreign material is suck
  • the ion generator 2 includes a unit case 201, a unit cover 202, a plurality of (here, three) ion generators 21 and an ion detector 6.
  • the unit case 201 has a bottomed cylindrical shape, and is provided with a vent 203 having the same shape as the through hole 110 of the blower cover 102 on the bottom surface portion.
  • a rib 204 for holding the ion generator 21 protrudes in the axial direction at the edge of the vent 203.
  • the rib 204 constitutes a part of the duct Dt that holds the ion generator 21 and prevents the airflow blown out from the through hole 110 of the blower cover 102 from leaking.
  • FIG. 5 is a schematic view showing an example of an ion generator provided in the ion generator according to the present invention.
  • the ion generator 21 includes a case 211, a plus discharge needle 212, and a minus discharge needle 213.
  • a drive circuit (not shown) for causing the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 to generate a discharge is provided inside the case 211.
  • the drive circuit includes a step-up transformer (high-frequency transformer) for supplying voltage for discharging the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213. Positive ions and negative ions are generated by the discharge of the positive discharge needle 212 and the negative discharge needle 213, respectively.
  • the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 are arranged at a certain distance from one of the side surfaces of the case 211.
  • the positive discharge needle 212 and the negative discharge needle 213 are disposed in the duct Dt on the rib 204 of the unit cover 202 of the ion generator 21, that is, the positive discharge needle 212 and the negative discharge needle 213 are ventilated when viewed from the axial direction. It arrange
  • the three ion generators 21 are equi-center angles (120 ° in this case) with respect to the circumferential direction of the duct Dt in which the ribs 204 constitute a part. It is arranged to make.
  • the three ion generators 21 are arranged on the rib 204 of the unit case 201 so that the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 protrude into the duct Dt, and the unit cover 202 is attached.
  • the ion generator 21 is held by the unit case 201 and the unit cover 202 so as not to be displaced. Details of the arrangement of the ion generator 21 will be described later.
  • a circular through-hole 205 is provided in the central portion of the unit cover 202, and a cylindrical rib 206 that protrudes downstream in the radial direction from the edge of the through-hole 205 is provided.
  • the rib 206 is a member constituting a part of the duct Dt.
  • the air flow blown out from the through hole 110 of the blower cover 102 of the blower 1 flows in a part of the duct Dt formed inside the ion generator 2 in the axial direction. And it blows outside from the opening of the downstream side of the rib 206 of the unit cover 202.
  • positive ions and negative ions are generated by the discharge of the positive discharge needle 212 and the negative discharge needle 213 of the ion generator 21. Then, by generating positive ions and negative ions inside the duct Dt, the positive ions and negative ions are blown out together with the air flow.
  • the ion detector 6 is attached to the blower cover 102 and is disposed close to the ion generator 21.
  • the ion detector 6 is a sensor that detects an electric field generated by the discharge of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 of the ion generator 21. That is, the ion detector 6 detects that the ion generator 21 is generating ions when the electric field is detected.
  • the ion generator 2 detects the generation of ions using the ion detector 6 and controls the operation of the ion generator 21.
  • the ion generator 2 includes one ion detector 6 for three ion generators 21.
  • the control circuit provided in the substrate Bd is detected by detecting that ions are generated from at least one ion generator 21. Cont determines that ions are generated from all the ion generators 21. Details of the ion detector 6 will be described later.
  • the blowout port 3 is provided on the downstream side of the unit cover 202 of the ion generator 2.
  • the outlet 3 includes a louver 301 and a grid 302.
  • the grid 302 is, for example, a mesh-like member, and is a member for maintaining safety for preventing a user's fingers and the like from entering from the outlet 3.
  • the louver 301 is attached downstream of the unit cover 202 and has a through hole 303 having the same inner diameter as the rib 206. And airflow is blown out from the through-hole 303 of the louver 301 to the front side. Therefore, the louver 301 is a member for adjusting the blowing direction of the airflow. Further, it is a pressing member for pressing the grid 302.
  • the substrate housing part 5 includes a rectangular parallelepiped case 501 formed integrally with the lower part of the blower case 101 and a front cover 502 provided at the lower part of the blower cover 102. Then, the front cover 502 covers the front surface of the case 501 by attaching the blower cover 102 to the blower case 101.
  • a substrate Bd including a control circuit Cont for controlling the rotation of the fan 103 of the blower 1 and controlling the discharge of the ion generator 21 of the ion generator 2 is disposed inside the substrate housing 5.
  • the front cover 502 is provided with an operation unit that receives an operation by the user.
  • the operation unit has, for example, a configuration including a push button that allows physical operation input.
  • the operation unit is connected to the substrate Bd. When the operation unit is operated, the operation is sent as an operation signal to the control circuit Cont of the substrate Bd.
  • the control circuit Cont performs rotation control of the fan 103 and discharge control of the ion generator 21 based on the operation signal.
  • substrate accommodating part 5 shall be formed integrally with the air blower 1, the structure formed separately and combined may be sufficient. Moreover, the board
  • the stand 4 pivotally supports the case 501 of the substrate housing part 5.
  • the stand 4 includes a leg portion 401 and a hinge portion 402 that are arranged in parallel.
  • the case 501 of the substrate housing part 5 is supported so that the static eliminator A rotates in the front-rear direction. And it has the structure which can be stopped at the angle which a user desires.
  • the positive discharge needle 212 and the negative discharge needle 213 of the ion generator 21 are discharged, and the fan 103 is driven to span the blower 1 and the ion generator 2.
  • the positive ions and negative ions generated inside the formed duct Dt can be released to the outside by being put on the air stream.
  • FIG. 6 is a schematic circuit diagram of an example of an ion detector used in the ion generator according to the present invention.
  • the ion detector 6 detects an electric field generated when the positive discharge needle 212 and the negative discharge needle 213 of the ion generator 21 are discharged, and outputs a detection signal to the control circuit Cont. I have.
  • the ion detector 6 detects the change in the electric field due to the discharge of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 of the ion generator 21 to detect the generation of ions.
  • the ion detector 6 includes an electrode 61, a low pass filter 62 (band pass filter), and an amplifier circuit 63.
  • the electrode 61 is a flat electrode, and is disposed in the vicinity of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 of the ion generator 21 so as to cross the electric field caused by the discharge. In the ion generator 2 of this embodiment, it arrange
  • the electrode 61 is disposed so as to be insulated from the inside of the duct Dt by an insulating member.
  • the blower cover 102 is formed of an insulating material
  • an example in which the electrode 61 is disposed inside the blower cover 102 can be cited.
  • the present invention is not limited to this.
  • an insulating material such as an insulating resist may be applied to the surface.
  • An induced current is generated in the electrode 61 by an electric field (change) based on the discharge of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213.
  • a wiring is attached to the electrode 61 so that an induced current can be taken out.
  • the electrode 61 is connected to a conversion circuit 60 (for example, a voltage dividing circuit) for converting the induced current into a voltage (signal).
  • a signal obtained by converting an induced current due to discharge may be simply referred to as a signal based on discharge.
  • the conversion unit 60, the low-pass filter 62, and the amplification circuit 63 constitute a detection unit.
  • the ion generator 21 includes a step-up transformer for applying a discharge voltage to the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213. Since the step-up transformer is a transformer that performs high-frequency induction, the electric field changes at a high frequency. At this time, since the change in the electric field across the electrode 61 is a high frequency, a high-frequency induced current is generated. In the ion detector 6, a signal based on the discharge of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 and a signal based on the drive of the step-up transformer are generated.
  • the low-pass filter 62 extracts a signal based on the discharge of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213. More specifically, the step-up transformer is driven at a high frequency as described above, and a signal based on the drive also has a high frequency. Therefore, the signal based on the discharge of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 is passed through the low-pass filter 62 through the signal based on the discharge of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 and the signal based on the driving of the step-up transformer. Can be taken out.
  • the low-pass filter 62 has a characteristic capable of cutting a signal based on driving of the step-up transformer.
  • the low-pass filter 62 a conventionally known circuit can be used. Further, the low-pass filter is used as a filter for removing the signal based on the drive of the step-up transformer. However, when the signal based on the drive of the step-up transformer is not detected, the low-pass filter may be omitted.
  • the signal taken out by the low-pass filter 62 is amplified by the amplifier circuit 63.
  • the amplifier circuit 63 includes an operational amplifier 631, a first resistor 632, and a second resistor 633, and is a non-inverting amplifier circuit.
  • the amplifier circuit 63 is configured such that a signal from the low-pass filter 62 is input to a non-inverting input terminal.
  • the inverting input terminal is grounded via the first resistor 632.
  • the output terminal of the operational amplifier 631 and the inverting input terminal are connected via the second resistor 633.
  • the amplifier circuit 63 outputs an output signal (detection signal) obtained by amplifying the input signal according to the ratio of the first resistor 632 and the second resistor 633.
  • the output signal of the amplifier circuit 63 is input to the control circuit Cont as the output signal of the ion detector 6.
  • the control circuit Cont determines whether ions are generated based on the discharge of the ion generator 21 based on the received output signal. In the determination of ion detection by the control circuit Cont, the output signal of the ion detector 6 is compared with a threshold value, and if it is equal to or greater than the threshold value, it is determined that ions are generated.
  • the control circuit Cont is configured to transmit a control signal to the drive circuit of the ion generator 21.
  • the control circuit Cont maintains the driving state of the ion generator 21 while detecting the generation of ions. If the generation of ions cannot be detected, the ion generator 21 is stopped.
  • the ion detector 6 with the low-pass filter 62, it is possible to remove components based on the drive of the step-up transformer from the signal and accurately detect the generation of ions.
  • the discharge may not be performed due to adhesion or corrosion of the plus discharge needle 212 and / or the minus discharge needle 213.
  • the step-up transformer is driven, but no discharge is performed and no ions are generated.
  • the electrode 61 generates a current (signal) based on driving of the step-up transformer, but does not generate a current (signal) based on discharge.
  • the low-pass filter 62 it is possible to remove the signal component due to the drive of the step-up transformer, so that it is detected that no current (signal) based on the discharge of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 is generated. it can. That is, in the ion detector 6, by providing the low-pass filter 62, it is possible to accurately detect a signal based on the discharge of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213.
  • the ion detector 6 By using the ion detector 6 as described above, it is possible to detect the generation of ions without collecting positive ions and / or negative ions with the electrode 61. Since ions generated by the ion generator 21 are not collected, it is possible to suppress a decrease in the amount of ions contained in the airflow. Further, since the electrodes are not exposed, failure or breakage of the sensor (circuit) due to application of static electricity or the like can be suppressed. In addition, it is possible to suppress deterioration in detection accuracy due to adhesion of oil or dust in the air.
  • the ion detector 6 of the ion generator 2 detects the electric field generated when the ion generator 21 generates ions and the change thereof, the air volume and speed of the air flow change. Even so, it is possible to detect whether or not ions are generated.
  • FIG. 7 is a sectional view schematically showing another example of the ion generating apparatus according to the present invention.
  • the ion generator 2B shown in FIG. 7 includes a duct Dt, three ion generators 21, and three electrodes 61.
  • the ion generator 2B has substantially the same configuration as the ion generator 2 shown in the first embodiment. Therefore, in the ion generator 2B, about the substantially same part as the ion generator 2, the same code
  • the exterior is typically represented by a rectangle.
  • the inside of the duct Dt is an air passage through which air flows.
  • the duct Dt is made of an insulating material, and the three ion generators 21 are provided so that the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 protrude into the duct Dt (air passage).
  • the three electrodes 61 are provided close to each of the three ion generators 21.
  • the ion generator 21 is provided on the opposite side of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213, but in the vicinity of the ion generator 21, the ion generator 21 is placed in the duct Dt at a position shifted in the axial direction. It may be a close position.
  • the three electrodes 61 constitute a part of the independent ion detector 6. That is, the ion generator 2B includes one ion detector 6 in each ion generator 21.
  • each ion generator 21 By providing the ion detector 6 for each ion generator 21, it is possible to detect the ion generation state for each ion generator 21. By setting it as such a structure, in the ion generator 2B provided with the several ion generator 21, identification of the ion generator 21 with a malfunctioning is easy.
  • the ion detector 6 detects an electric field generated by the discharge of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 of the ion generator 21. Therefore, as shown in FIG. 7, it is possible to attach the electrode 61 at a position away from the inside (air passage) of the duct Dt. Thereby, the structure for providing the electrode 61 in the inside of the duct Dt becomes unnecessary, the inner surface of the duct Dt can be a smooth curved surface, and the air flow is not disturbed. Moreover, since the position where the electrode 61 is arranged can widely employ a position where the electric field due to the discharge of the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 can be detected, the degree of freedom of the installation place of the ion detector 6 is increased. In addition, since the electrode 61 is not disposed in the air passage, the airflow is not easily disturbed, and it is possible to suppress the ion amount from being mixed and neutralized by mixing the positive ions and the negative ions in the disturbed airflow.
  • an insulating member is not disposed between the ion generator 21 and the electrode 61, but an insulating member may be disposed as necessary.
  • FIG. 8 is a sectional view schematically showing still another example of the ion generator according to the present invention.
  • the ion generator 2C shown in FIG. 8 is a schematic view for showing the positions of the duct Dt, the ion generator 21, and the electrode 61, and is a cross-sectional view of the duct Dt cut along a plane parallel to the axis.
  • the ion generator 2C has substantially the same configuration as the ion generator 2 shown in the first embodiment. Therefore, in the ion generator 2C, the substantially same parts as the ion generator 2 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
  • the inside of the duct Dt is an air passage through which air flows.
  • the duct Dt is formed of an insulating material, and the ion generator 21 is provided so that the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 protrude into the duct Dt (air passage). Yes.
  • an electrode 61 is disposed inside a duct Dt on the upstream side of the ion generator 21 in the air flow direction.
  • the electrode 61 is a position that crosses the electric field generated when the plus discharge needle 212 and the minus discharge needle 213 are discharged.
  • the ion detector 6 does not directly collect ions but detects an electric field at the time of discharge. It is also possible to arrange on the side.
  • the ion generator 21 can be brought close to the blower outlet from which an airflow blows outside. Thereby, the length of the duct Dt can be shortened and the ion generator 2 can be reduced in size. Further, since the length of the duct on the downstream side of the ion generator 21 can be shortened, it is possible to suppress the disappearance of plus ions and minus ions in the duct and to eliminate more ions from the outside. Can be released.
  • the inner wall of the duct Dt is used as an insulating member.
  • the electrode 61 may be covered with an insulating material. Further, the electrode 61 may be attached to the inner wall surface of the duct Dt, and the insulating member may be disposed so as to cover the electrode 61.
  • FIG. 9 is a front view showing an example of the ion generator according to the present invention
  • FIG. 10 is a side sectional view of the ion generator shown in FIG.
  • the ion generator 7 includes a unit case 71, a plus discharge needle 72, a minus discharge needle 73, and an electrode 74 for electric field detection. Inside the unit case 71 of the ion generator 7, there are a drive circuit for controlling the discharge of the plus discharge needle 72 and the minus discharge needle 73, a conversion circuit for converting the induced current generated at the electrode 74 into a signal, a low pass filter, and an amplification. A substrate 75 on which a circuit is mounted is provided.
  • the drive circuit, conversion circuit, low-pass filter, and amplifier circuit are the same as those constituting the above-described ion detector 6, and detailed description thereof is omitted.
  • the case 71 is a hollow box formed of an insulating material.
  • a substrate 75 is disposed inside the case 71.
  • a positive discharge needle 72 and a negative discharge needle 73 protrude with a predetermined interval.
  • an electrode 74 is provided so as not to be exposed to the outside.
  • the electrode 74 is covered with an insulating member 76 inside the case, and is connected to a conversion circuit provided on the substrate 75.
  • the electrode 74 may be disposed so as to cross the electric field generated by the discharge of the plus discharge needle 72 and the minus discharge needle 73 and may be embedded in the side surface of the case 71 in addition to being covered with the insulating member 76. If the insulation is unnecessary, the insulating member may be omitted.
  • the substrate 75 includes a determination circuit that determines the presence or absence of ions based on the detection signal acquired from the amplification circuit. As described above, the determination circuit sends a determination signal for determining that ions are generated to the drive circuit when the value is larger than the threshold value as compared with the threshold value. Based on the determination signal, the drive circuit stops the discharge of the plus discharge needle 72 and the minus discharge needle 73 as necessary.
  • Such an ion generator 7 can confirm ions and can be automatically stopped independently, that is, without external control.
  • the electrode 74 and the substrate 75 are independent, but the electrode 74 may be formed on a part of the substrate 75.
  • an axial fan (propeller fan) is used as a fan.
  • a centrifugal fan for example, a sirocco fan
  • fans that generate airflow can be widely used.
  • the stator may be omitted when a fan that does not swirl the airflow is used.
  • the ion generator according to the present invention described above includes an air passage through which an airflow flows, an ion generator that has a discharge portion and generates ions from the discharge portion into the air passage, and the ion generator.
  • An ion detector for detecting generated ions the ion detector including an electrode arranged to cross an electric field based on the discharge of the discharge unit, and generating a detection signal, the electrode, and the electrode And an insulating member that insulates the air passage.
  • the ion detector may include a band-pass filter that cuts a signal having a predetermined frequency included in the detection signal.
  • the band pass filter include a low pass filter and a high pass filter.
  • the ion generator described above includes a cylindrical duct in which the air passage is formed, and a wall portion of the duct also serves as the insulating member, and the electrode and the air passage sandwiching the wall portion. It may be arranged on the opposite side.
  • the ion generator described above includes a plurality of the ion generators, and the ion detector detects the electric field by detecting an electric field generated by discharge of at least one discharge part of the plurality of ion generators. You may arrange.
  • the electrode may be provided on the upstream side in the airflow direction with respect to the ion generator.
  • An ion generator generates a detection signal including a discharge unit, a power supply circuit for supplying power to the discharge unit, and an electrode arranged to cross an electric field generated by the discharge of the discharge unit.
  • a detection unit and an insulating member that surrounds and insulates the periphery of the electrode are provided, and generation of ions due to discharge of the discharge unit is detected based on a detection signal generated by the detection unit.

Abstract

放電部２１２、２１３から風路内にイオンを発生するイオン発生器２１と、イオン発生器２１から発生したイオンを検出するイオン検出器６とを備えたイオン発生装置２であって、イオン検出器６が、放電部２１２、２１３の放電に基づく電界を横切るように配置された電極６１と、電極６１と風路とを絶縁する絶縁部材１０２と、電極６１が横切る電界の変化を検出して検出信号を生成する検出部とを備えているイオン発生装置Ａ。

Description

イオン発生装置及びイオン発生器
　本発明は、イオンの発生量を検出する機能を有するイオン発生装置及びイオン発生器に関するものである。
　従来のイオン発生装置として、特許文献１に示すものがある。このイオン発生装置は、通風経路上に配置されたファンを回転させて、接線方向に送風する。通風径路内を流動する空気に触れるように針状の放電部が配置されている。そして、針状の放電部で放電を発生させることで、流動する空気にイオンを供給する。通風径路の針状の放電部の空気の流れの下流側にイオンセンサを配置し、イオンが発生しているか否か確認している。
　前記イオンセンサとして、特許文献２に示すイオン量測定装置がある。このイオン量測定装置は、捕集電極が通風径路内に露出しており、前記捕集電極にイオンが付着することで、電位が発生する。その電位を計測することでイオンを検出している。
特開２０１３－４５７００号公報 特開２０１３－２９３８５号公報
　しかしながら、上記従来のイオン発生装置では、通風径路内に発生したイオンを捕集電極で捕集するものであるため、外部に流出されるイオンの量がそれだけ少なくなる。また、少なくとも前記捕集電極を前記放電部の下流側に配置する必要があり、前記放電部の下流の通風径路の形状や長さの制限によって、イオン発生装置の形状の自由度が制限される。
　前記捕集電極が通風径路内に露出して設けられているので、静電気等が印加される場合がある。捕集電極に静電気が印加されると、イオン量測定装置の回路に大電圧が印加されたり、大電流が流れたりして、誤作動や故障が発生する恐れがある。
　そこで本発明は、風路内の気流を妨げることなく、イオンの量の減少を抑制しつつ放電によるイオンの発生を正確に検出できるイオン発生装置及びイオン発生器を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明は、気流が流れる風路と、放電部を有して前記放電部から前記風路内にイオンを発生するイオン発生器と、前記イオン発生器から発生したイオンを検出するイオン検出器とを備えたイオン発生装置であって、前記イオン検出器が、前記放電部の放電に基づく電界を横切るように配置された電極と、前記電極を横切る電界の変化を検出して検出信号を生成する検出部とを備えている。
　この構成によると、放電時の電界を電極で検出するため、電極でイオンを直接捕集する必要がなく、イオン検出によるイオンの量（濃度）が低下するのを抑制することが可能である。また、電極が露出しない構成であり、静電気等の電気が電極に印加されることがなく、イオン検出器の故障や破損を抑制することが可能である。
　上記構成において、前記イオン検出器が、前記検出信号に含まれる所定周波数の信号をカットするバンドパスフィルタを備えていてもよい。この構成によると、イオン発生器の駆動回路等から発生する電界による検出信号が含まれた場合でも、イオンを発生するための放電に基づく電界による検出信号を正確に抽出することができる。これにより、イオンの発生を正確に検出することができる。なお、バンドパスフィルタとしては、高周波の信号を除去するローパスフィルタを上げることができる。
　上記構成において、内部に前記風路が形成される筒状のダクトを有し、前記ダクトの壁部が前記電極と前記風路とを絶縁する絶縁部材を兼ねるとともに、前記電極が前記壁部を挟んで前記風路と反対側に配置されていてもよい。この構成によると、前記電極を前記風路に露出しないように配置することができるので、電極によって風路内の気流が乱れるのを抑制することができる。これにより、プラスイオンとマイナスイオンの衝突によるイオンの中和を抑制するとともに、イオンを含む気流を遠くに届かせることができる。
　上記構成において、前記イオン発生器が複数個備えられており、前記イオン検出器が、前記複数個のイオン発生器の少なくとも一つの放電部の放電による電界を検出するように前記電極を配置していてもよい。通常複数のイオン発生器は同量のイオンを発生するように、制御されるので、少なくとも一つのイオン発生器からのイオンの発生を検出できればよい。これにより、イオン検出器の個数を減らすことができる。また、イオン発生器のそれぞれの近傍に電極を備えておき、各イオン発生器におけるイオンの発生を検出するようにしてもよい。このようにすることで、イオン発生器それぞれの不具合を個別に確認することが可能である。
　上記構成において、前記電極が前記イオン発生器に対して前記気流の流れ方向の上流側に設けられていてもよい。このように構成することで、電極でイオンを捕集していた従来の構成に比べて、イオン発生器よりも下流の風路を短くすることが可能である。これにより、風路内でプラスイオンとマイナスイオンとが衝突して中和するのを抑制することができ、従来の構成に比べてより多くのイオンを外部に提供することが可能となる。
　上記目的を達成するために本発明は、　放電部と、前記放電部に電力を供給する電力供給回路と、前記放電部の放電によって発生する電界を横切るように配置された電極を含み検出信号を生成する検出部と、前記電極の周囲を囲んで絶縁する絶縁部材とを備え、前記検出部で生成された検出信号に基づいて前記放電部の放電によるイオンの発生を検出するイオン発生器を提供する。
　本発明によると、風路内の気流を妨げることなく、イオンの量の減少を抑制しつつ放電によるイオンの発生を正確に検出できるイオン発生装置及びイオン発生器を提供することができる。
本発明にかかるイオン発生装置を備えた除電装置の一例の正面図である。 図１に示す除電装置の側面図である。 図２に示す除電装置の断面図である。 図２に示す除電装置の分解斜視図である。 本発明にかかるイオン発生装置に備えられるイオン発生器の一例を示す概略図である。 本発明にかかるイオン発生装置に用いられるイオン検出器の一例の概略回路図である。 本発明にかかるイオン発生装置の他の例の概略を示す断面図である。 本発明にかかるイオン発生装置のさらに他の例の概略を示す断面図である。 本発明にかかるイオン発生器の一例を示す正面図である。 図９に示すイオン発生器の側断面図である。
　以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は本発明にかかるイオン発生装置を備えた除電装置の一例の正面図であり、図２は図１に示す除電装置の側面図であり、図３は図２に示す除電装置の断面図であり、図４は図２に示す除電装置の分解斜視図である。図１、図２に示すように、除電装置Ａは送風機１、イオン発生装置２、吹出し口３、スタンド４及び基板収容部５を備えている。
　図２において、右側が背面側であり送風機１の正面側にイオン発生装置２が接触配置され、さらにイオン発生装置２の正面側に吹出し口３が接触配置されている。送風機１、イオン発生装置２及び吹出し口３はねじ等の締結具で固定されている。送風機１、イオン発生装置２及び吹出し口３は、中心軸が一致するように組み合わせられ、内部に軸方向に気流が流れるダクトＤｔが構成される。なお、ダクトＤｔ内部では、気流は背面側から正面側に流れる。
　送風機１は、送風機ケース１０１、送風機カバー１０２、ファン１０３、ファンケース１０４、ステータ１０５、モータ１０６及びフィルタカバー１０７を備えている。送風機ケース１０１は、円筒形状の有底箱体であり、底部の中央部分に空気を吸入するための吸込口１０８を備えている。送風機ケース１０１の内部にはファンケース１０４が配置される。ファンケース１０４は円筒形状を有しており、気流のガイド（ダクトＤｔの一部）としての役割を果たす。
　ファンケース１０４の内部にはファン１０３が中心軸回りに回転可能に設けられている。ファン１０３は軸流ファン（ここではプロペラファン）であり、ファン１０３が回転することで、軸方向に流れる気流が発生する。ファン１０３で発生する気流は、らせん状の気流であり、周方向の速度成分と軸方向の速度成分がある。ファン１０３が円筒形状のファンケース１０４の内部で回転することで、気流が径方向外側に分散するのを抑制する。
　ファンケース１０４の気流の流れの下流側にファン１０３の羽根の傾きと逆方向の曲面を有する複数本（ここでは６本）のステータ１０５を備えている。複数本のステータ１０５は軸方向に一定間隔で配置されている。ファンケース１０４の下流側に気流と逆方向にねじれたステータ１０５を設けることで、らせん状の気流の周方向の速度成分を軸方向の速度成分となるように整流する。なお、ステータ１０５は翼形状であってもよいし、平板状の部材であってもよい。ここでは、ファンケース１０４とステータ１０５とは一体で形成されているものとするが、ステータ１０５はファンケース１０４に取り付け固定されるものであってもよい。
　図３、図４に示すように、モータ１０６はファンケース１０４の下流側に、ステータ１０５を挟んで本体が外側に突出するように固定されている。そして、モータ１０６の駆動軸はファンケース１０４の内部に突出しており、ファン１０３は駆動軸に固定されている。モータ１０６の駆動軸が回転することで駆動軸に固定されたファン１０３が回転する。図３、図４に示すように、複数個のステータ１０５はモータ１０６をファンケース１０４の中央部分に配置するための支持部材の役割も果たす。
　ファン１０３及びモータ１０６が取り付けられたファンケース１０４は、ファン１０３が上流側、モータ１０６が下流側、すなわち、ファン１０３が背面側、モータ１０６が正面側になるように、送風機ケース１０１に取り付け固定される。なお、ファン１０３及びモータ１０６の中心が送風機ケース１０１の中心と一致する。そして、ファンケース１０４が送風機ケース１０１の吸込口１０８を囲むように配置されている。ファン１０３の回転によって気流が発生することで、吸込口１０８から吸い込まれた空気が無駄なくファンケース１０４に流入する。
　送風機ケース１０１の正面側の開口を覆うように送風機ケース１０２が配置される。送風機カバー１０２はファンケース１０４とともに送風機ケース１０１に、ねじ止めにて固定される。送風機ケース１０１に送風機カバー１０２を固定することで、ファンケース１０４が送風機ケース１０１の内部に固定される。送風機カバー１０２は中央部分に貫通孔１１０が形成されており、ファン１０３の回転で発生した気流は貫通孔１１０を通って送風機１の正面側に流れる。
　送風機カバー１０２の貫通孔１１０は、イオン発生装置２の後述するイオン発生器２１の配置状態に合わせた形状を有している。すなわち、等中心角度間隔に配置される複数個の直線部分を、曲面でつないだ形状である。複数個の直線部分は、法線が中心軸と直交している。曲面は隣り合う直線部分同士を接続しており、中心軸方向にみたときに、中心軸を中心とした円弧になる局面である。そして、送風機カバー１０２を送風機ケース１０１に取り付けたとき、モータ１０６の本体部分は、貫通孔１１０を貫通する。
　送風機１は以上のような構成を有しており、モータ１０６を制御してファン１０３を回転させることで、軸方向の気流が発生し、送風機カバー１０２の貫通孔１１０から軸方向に向かう気流が発生する。また、送風ケース１０１の背面側には、不図示のフィルタが配置されており、そのフィルタをフィルタカバー１０７が保持している。すなわち、吸込口１０８の外側がフィルタに覆われ、吸込口１０８から空気を吸い込むときに、塵埃等の異物をフィルタで捕集する。これにより、送風装置１の内部に異物が吸い込まれるのを抑制できる。
　次にイオン発生装置２について説明する。イオン発生装置２は、ユニットケース２０１、ユニットカバー２０２、複数個（ここでは、３個）のイオン発生器２１及びイオン検出器６を備えている。ユニットケース２０１は有底円筒形状を有しており、底面部分に送風機カバー１０２の貫通孔１１０と同じ形状の通気口２０３を備えている。通気口２０３の辺縁部には、イオン発生器２１を保持するためのリブ２０４が軸方向に突出している。リブ２０４は、イオン発生器２１を保持するとともに、送風機カバー１０２の貫通孔１１０から吹き出した気流が漏れるのを防ぐダクトＤｔの一部を構成する。
　イオン発生器２１は、放電によりプラスイオン及びマイナスイオンを生成する。イオン発生器２０３について図面を参照して説明する。図５は本発明にかかるイオン発生装置に備えられるイオン発生器の一例を示す概略図である。イオン発生器２１は、ケース２１１、プラス放電針２１２及びマイナス放電針２１３を備えている。また、ケース２１１の内部には、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３とに放電を発生させるための駆動回路（不図示）が設けられている。なお、駆動回路はプラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電用の電圧を供給するための昇圧トランス（高周波トランス）が備えられている。プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電によって、プラスイオン及びマイナスイオンをそれぞれ発生させる。
　イオン発生器２１は、ケース２１１の側面のうちの一面から、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３が一定の距離をあけて配置されている。イオン発生器２１をユニットカバー２０２のリブ２０４にプラス放電針２１２とマイナス放電針２１３がダクトＤｔ内に配置されるように、すなわち、軸方向から見てプラス放電針２１２とマイナス放電針２１３が通気口２０３と重なるように配置される。なお、本実施形態の除電装置Ａに用いられるイオン発生装置２では、３個のイオン発生器２１をリブ２０４が一部を構成するダクトＤｔの周方向に、等中心角度（ここでは１２０°）をなすように配置している。
　そして、ユニットケース２０１のリブ２０４にプラス放電針２１２及びマイナス放電針２１３がダクトＤｔの内部に突出するように３個のイオン発生器２１を配置し、ユニットカバー２０２が取り付けられる。ユニットケース２０１とユニットカバー２０２とをねじ等の固定具で固定することで、イオン発生器２１はユニットケース２０１及びユニットカバー２０２にずれないように保持される。なお、イオン発生器２１の配置の詳細については、後述する。
　ユニットカバー２０２の中央部分には、円形状の貫通孔２０５が設けられており、貫通孔２０５の辺縁部より径方向に下流に向かって突出する円筒形状のリブ２０６が設けられている。リブ２０６はダクトＤｔの一部を構成する部材である。送風機１の送風機カバー１０２の貫通孔１１０から吹き出した気流がイオン発生装置２の内部に形成されたダクトＤｔの一部を軸方向に流れる。そして、ユニットカバー２０２のリブ２０６の下流側の開口から外部に吹出される。なお、イオン発生器２１のプラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電によって、プラスイオン及びマイナスイオンが発生する。そして、ダクトＤｔの内部でプラスイオン及びマイナスイオンを発生させることで、プラスイオン及びマイナスイオンを気流とともに外部に吹出す。
　イオン検出器６は送風機カバー１０２に取り付けられているとともに、イオン発生器２１に近接して配置される。イオン検出器６はイオン発生器２１のプラス放電針２１２とマイナス放電針２１３との放電に伴って発生する電界を検出するセンサである。つまり、イオン検出器６は、電界を検出したときに、イオン発生器２１がイオンを発生していることを検知する。イオン発生装置２では、イオン検出器６を用いてイオンの発生を検出し、イオン発生器２１の動作を制御している。
　イオン発生装置２では、３個のイオン発生器２１に対して１個のイオン検出器６を備えている。イオン発生装置２では、３個のイオン発生器２１が同じ動作をするため、少なくとも１個のイオン発生器２１からイオンが発生していることを検出することで、基板Ｂｄに備えられた制御回路Ｃｏｎｔは、全てのイオン発生器２１からイオンが発生していると判断する。イオン検出器６の詳細については後述する。
　イオン発生装置２のユニットカバー２０２の下流側には吹出し口３が設けられている。吹出し口３は、ルーバ３０１と、グリッド３０２とを備えている。グリッド３０２は、例えば、メッシュ状の部材であり、吹出し口３から使用者の手指等が入らないようにするための安全を保つための部材である。ルーバ３０１は、ユニットカバー２０２の下流に取り付けられるものであり、リブ２０６と同径の内径を有する貫通孔３０３を有する。そして、ルーバ３０１の貫通孔３０３から気流が正面側に吹出される。そのため、ルーバ３０１は、気流の吹出し方向を調整するための部材である。また、グリッド３０２を押えるための押え部材でもある。
　基板収容部５は、送風機ケース１０１の下部に一体的に形成されている直方体形状のケース５０１、送風機カバー１０２の下部に設けられた前カバー５０２を備えている。そして、送風機ケース１０１に送風機カバー１０２を取り付けることで、ケース５０１の前面を前カバー５０２で覆う。基板収容部５の内部には、送風機１のファン１０３の回転を制御するとともに、イオン発生装置２のイオン発生器２１の放電を制御する制御回路Ｃｏｎｔを備えた基板Ｂｄが配置されている。また、前カバー５０２には、使用者による操作を受け付ける操作部が設けられている。操作部は、例えば、物理的な操作入力が可能な押しボタンを備える構成を有している。そして、操作部は基板Ｂｄに接続されており、操作部が操作されたときには、その操作が操作信号として基板Ｂｄの制御回路Ｃｏｎｔに送られる。制御回路Ｃｏｎｔは、その操作信号に基づいて、ファン１０３の回転制御及びイオン発生器２１の放電制御を行う。
　なお、本実施形態では、基板収容部５を送風機１と一体的に形成したものとしているが、別体で形成して、組み合わせる構成であってもよい。また、送風機１の内部に基板Ｂｄを収納する構成とすることで、基板収容部５を省略することも可能である。
　そして、基板収容部５のケース５０１をスタンド４が枢支している。スタンド４は平行に配置された立脚部４０１と、ヒンジ部４０２とを備えている。除電装置Ａが前後方向に回動するように基板収容部５のケース５０１を支持する。そして、使用者の所望する角度で停止することができる構成を有している。このような構成として、例えば、ゴムブッシュのような摩擦の大きな軸受けを取り付けて任意の位置で固定できるようにしたものや、ねじ止めで角度を固定することができるものを挙げることができる。
　以上のような構成の除電装置Ａにおいて、イオン発生器２１のプラス放電針２１２とマイナス放電針２１３とから放電させるとともに、ファン１０３を駆動することで、送風機１とイオン発生装置２とにまたがって形成されたダクトＤｔの内部に発生したプラスイオンとマイナスイオンを気流に乗せて外部に放出することができる。
（第１実施形態）
　本発明にかかるイオン発生装置に備えられるイオンセンサについて図面を参照して説明する。図６は本発明にかかるイオン発生装置に用いられるイオン検出器の一例の概略回路図である。
　イオン検出器６は、イオン発生器２１のプラス放電針２１２とマイナス放電針２１３とから放電されているときに発生する電界を検出し、検出したときの検出信号を制御回路Ｃｏｎｔに出力する回路を備えている。
　導体を横切る電界が変化するときに、導体に発生する電荷の移動に伴う電流（誘導電流）が発生する。イオン検出器６は、この性質を利用して、イオン発生器２１のプラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電による電界の変化を検出し、イオンの発生を検出する。
　図６に示すように、イオン検出器６は、電極６１と、ローパスフィルタ６２（バンドパスフィルタ）と、増幅回路６３とを備えている。電極６１は、平板状の電極であり、イオン発生器２１のプラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の近傍に放電による電界を横切るように配置される。本実施形態のイオン発生装置２では、周方向に配列されたイオン発生器２１の周方向の間の部分に配置される。電極６１はダクトＤｔの内部から絶縁部材で絶縁するように配置されている。送風機カバー１０２が絶縁材料で形成されている場合、送風機カバー１０２の内部に電極６１を配置するものを挙げることができる。しかしながら、これに限定されず、ダクトＤｔの内面に電極６１を配置した後、表面に絶縁レジストのような絶縁材料を塗布するようにしてもよい。
　電極６１には、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電に基づく電界（の変化）によって、誘導電流が発生する。電極６１には、配線が取り付けられており誘導電流を取り出すことができるようになっている。また、電極６１は誘導電流を電圧（信号）に変換するための変換回路６０（例えば、分圧回路）と接続する。以下の説明では、放電による誘導電流を変換した信号を、単に、放電に基づく信号と称する場合がある。イオン検出部６では、変換回路６０、ローパスフィルタ６２及び増幅回路６３で検出部を構成している。
　イオン発生器２１は、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３に放電用の電圧を印加するための昇圧トランスを備えている。昇圧トランスは高周波誘導を行うトランスであるため、高周波数で電界が変化する。このとき、電極６１を横切る電界の変化が高周波であるため、高周波数の誘導電流が発生する。イオン検出器６では、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電に基づく信号と、昇圧トランスの駆動に基づく信号が発生する。
　イオン検出器６では、ローパスフィルタ６２で、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電に基づく信号を抽出する。詳しく説明すると、昇圧トランスは上述のとおり、高周波数で駆動するものであり、駆動に基づく信号も高周波数になる。そこで、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電に基づく信号と、昇圧トランスの駆動に基づく信号とをローパスフィルタ６２を通過させることで、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電に基づく信号を取り出すことができる。なお、ローパスフィルタ６２は昇圧トランスの駆動に基づく信号をカットできる特性を有するものである。ローパスフィルタ６２は、従来公知の回路を利用することができる。また、昇圧トランスの駆動に基づく信号を取り除くフィルタとしてローパスフィルタを用いているが、昇圧トランスの駆動に基づく信号を検出しない場合は、ローパスフィルタを省略してもよい。
　そして、ローパスフィルタ６２で取り出した信号を増幅回路６３で増幅する。増幅回路６３は、オペアンプ６３１と、第１抵抗６３２、第２抵抗６３３とを備えており、非反転増幅回路である。増幅回路６３は、非反転入力端子にローパスフィルタ６２からの信号が入力するようになっている。そして、反転入力端子は第１抵抗６３２を介して接地されている。そして、オペアンプ６３１の出力端子と反転入力端子とが第２抵抗６３３を介して接続されている。この、増幅回路６３では、第１抵抗６３２と第２抵抗６３３の比率に応じて、入力信号を増幅した出力信号（検出信号）を出力する。
　増幅回路６３の出力信号は、イオン検出器６の出力信号として制御回路Ｃｏｎｔに入力される。制御回路Ｃｏｎｔは受信した出力信号に基づいて、イオン発生器２１の放電に基づいたイオンの発生が行われているか否かを判断する。なお、制御回路Ｃｏｎｔによるイオン検出の判断は、イオン検出器６の出力信号と閾値とを比較して、閾値以上の場合、イオンが発生していると判断する。制御回路Ｃｏｎｔは、イオン発生器２１の駆動回路に対して制御信号を送信する構成となっている。制御回路Ｃｏｎｔは、イオンの発生を検出している間、イオン発生器２１の駆動状態を維持する。また、イオンの発生を検出できない場合、イオン発生器２１を停止させる。
　以上のように、イオン検出器６にローパスフィルタ６２を設けることで、信号から昇圧トランスの駆動に基づく成分を取り除くことができ、イオンの発生を正確に検出することができる。
　例えば、プラス放電針２１２及び（又は）マイナス放電針２１３の汚れが付着したり、腐食したりすることで、放電が行われない場合がある。このような場合、昇圧トランスは駆動するが、放電が行われず、イオンが発生しない。このとき、電極６１には、昇圧トランスの駆動に基づく電流（信号）は発生するが、放電に基づく電流（信号）は発生しない。ローパスフィルタ６２を用いることで、昇圧トランスの駆動による信号成分を取り除くことができるので、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電に基づく電流（信号）が発生していないことを検出することができる。すなわち、イオン検出器６では、ローパスフィルタ６２を設けることで、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電に基づく信号を精度よく検出することができる。
　このような、イオン検出器６を用いることで、電極６１でプラスイオン及び（又は）マイナスイオンを捕集することなく、イオンの発生を検出することができる。イオン発生器２１で発生したイオンを捕集しないので、気流に含まれるイオンの量が減少するのを抑制できる。また、電極が露出しないので静電気等が印加されることによるセンサ（回路）の故障や破損を抑制することができる。また、空気中の油分やほこりが付着して検出精度が劣化することも抑制することができる。
　さらには、本発明にかかるイオン発生装置２のイオン検出器６は、イオン発生器２１でイオンを生成するときに発生する電界とその変化を検知するものであるため、気流の風量や風速が変化しても、イオンの発生の有無を検知することが可能である。
（第２実施形態）
　本発明にかかるイオン発生装置の他の例について図面を参照して説明する。図７は本発明にかかるイオン発生装置の他の例の概略を示す断面図である。図７に示すイオン発生装置２Ｂは、ダクトＤｔと、３個のイオン発生器２１と、３個の電極６１とを備えている。イオン発生器２Ｂは、実質的に、第１実施形態で示したイオン発生装置２と同様の構成を有している。そのため、イオン発生装置２Ｂでは、イオン発生装置２と実質的に同じ部分については、同じ符号を付すとともに詳細な説明は省略する。また、図７では、外装を矩形で模式的に表している。
　図７に示すように、イオン発生装置２Ｂは、ダクトＤｔの内部が、空気が流れる風路になっている。ダクトＤｔは絶縁材料で形成されており、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３とがダクトＤｔ（風路）の内部に突出するように、３個のイオン発生器２１が設けられている。
　そして、３個の電極６１は、３個のイオン発生器２１のそれぞれに近接して設けられている。なお、図７ではイオン発生器２１のプラス放電針２１２及びマイナス放電針２１３と反対側に設けているが、イオン発生器２１の近傍であれば、軸方向にずれた位置でダクトＤｔの内部に近い位置であってもよい。そして、３個の電極６１はそれぞれ独立したイオン検出器６の一部を構成している。すなわち、イオン発生装置２Ｂは各イオン発生器２１に１個のイオン検出器６を備えている。
　このようにイオン発生器２１ごとにイオン検出器６を設けることで、イオン発生器２１毎のイオン発生状態を検出することができる。このような構成とすることで、複数個のイオン発生器２１を備えるイオン発生装置２Ｂでは、動作不良のイオン発生器２１の特定が容易である。
　また、イオン検出器６は、イオン発生器２１のプラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電による電界を検出するものである。そのため、図７に示すようにダクトＤｔの内部（風路）から離れた位置に電極６１を取り付けることが可能である。これにより、ダクトＤｔの内部に電極６１を設けるための構成が不要となり、ダクトＤｔ内面を円滑な曲面とすることができ、空気の流れが乱れにくい。また、電極６１の配置場所は、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電による電界を検出できる位置を広く採用することができるので、イオン検出器６の設置場所の自由度が上がる。また、風路内に電極６１を配置しないので、気流が乱れにくく、乱れた気流でプラスイオンとマイナスイオンとが混ざり合って中和され、イオン量が減少するのを抑制することができる。
　なお、本実施形態では、イオン発生器２１と電極６１の間には絶縁部材を配置していないが、必要に応じて絶縁部材を配置するようにしてもよい。
（第３実施形態）
　本発明にかかるイオン発生装置の他の例について図面を参照して説明する。図８は本発明にかかるイオン発生装置のさらに他の例の概略を示す断面図である。図８に示すイオン発生装置２Ｃは、ダクトＤｔと、イオン発生器２１と、電極６１との位置を示すための模式図であり、ダクトＤｔを軸と平行な面で切断した断面図である。イオン発生装置２Ｃは実質的に、第１実施形態で示したイオン発生装置２と同様の構成を有している。そのため、イオン発生装置２Ｃでは、イオン発生装置２と実質的に同じ部分については、同じ符号を付すとともに詳細な説明は省略する。
　図８に示すように、イオン発生装置２Ｃは、ダクトＤｔの内部が、空気が流れる風路になっている。イオン発生装置２Ｃにおいて、ダクトＤｔは絶縁材料で形成されており、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３とがダクトＤｔ（風路）の内部に突出するように、イオン発生器２１が設けられている。
　図８に示すように、イオン発生装置２Ｃでは、空気の流れ方向のイオン発生器２１の上流側のダクトＤｔの内部に電極６１が配置されている。なお、電極６１は、プラス放電針２１２とマイナス放電針２１３の放電時に発生する電界を横切る位置である。このように、本発明にかかるイオン発生装置２Ｃにおいて、イオン検出器６は、直接イオンを捕集するものではなく、放電時の電界を検出するものであるため、イオン発生器２１の気流の上流側に配置することも可能である。
　これにより、設計の自由度が上がる。また、イオン発生器２１の下流に電極６１を配置しなくてもよいので、イオン発生器２１を気流が外部に吹出す吹出し口に近づけることができる。これにより、ダクトＤｔの長さを短くすることができ、イオン発生装置２を小型化できる。また、イオン発生器２１の下流側のダクトの長さを短くすることができるので、ダクト内でプラスイオンとマイナスイオンとが結びついて消滅するのを抑制することができ、より多くのイオンを外部に放出することが可能である。
　なお、本実施形態では、ダクトＤｔを絶縁材料で形成しているため、ダクトＤｔの内壁を絶縁部材として利用しているが、電極６１を絶縁材料で覆うようにしてもよい。また、ダクトＤｔの内壁面に電極６１を貼り付け、電極６１を覆うように絶縁部材を配置するようにしてもよい。
（第４実施形態）
　本発明にかかるイオン発生器について図面を参照して説明する。図９は本発明にかかるイオン発生器の一例を示す正面図であり、図１０は図９に示すイオン発生器の側断面図である。
　図９、図１０に示すように、イオン発生器７は、ユニットケース７１、プラス放電針７２、マイナス放電針７３、電界検出用の電極７４とを備えている。イオン発生器７のユニットケース７１の内部には、プラス放電針７２とマイナス放電針７３の放電を制御する駆動回路と、電極７４で発生した誘導電流を信号に変換する変換回路、ローパスフィルタ、増幅回路が実装された基板７５が設けられている。駆動回路、変換回路、ローパスフィルタ、増幅回路は上述のイオン検出器６を構成するものと同じであり、詳細な説明は省略する。
　ケース７１は、絶縁材料で形成された中空の箱体である。ケース７１の内部には、基板７５が配置されている。ケース７１の１つの側面にはプラス放電針７２とマイナス放電針７３が一定の間隔をあけて突出している。
　また、ケース７１の他の側面には、外部に露出しないように配置された電極７４が設けられている。電極７４はケース内部で絶縁部材７６で覆われて、基板７５に設けられた変換回路に接続されている。なお、電極７４は、プラス放電針７２とマイナス放電針７３の放電による電界を横切るように配置されていればよく、絶縁部材７６で覆う以外にもケース７１の側面に埋め込むようにしてもよいし、絶縁が不要な場合、絶縁部材を省略してもよい。
　また、基板７５には、増幅回路から取得した検出信号に基づいて、イオンの有無を判断する判断回路を備えている。判断回路は、上述のように閾値と比較して、閾値よりも大きい場合、イオンが発生していると判断する判断信号を駆動回路に送出する。駆動回路は判断信号に基づき必要に応じて、プラス放電針７２とマイナス放電針７３の放電を停止する。
　このような、イオン発生器７は独立して、すなわち、外部からの制御が行われなくてもイオンの確認を行い、自動的に停止させることができる。なお、本実施形態では、電極７４と基板７５を独立したものとしているが、基板７５の一部に電極７４を形成したものであってもよい。
　上述した各実施形態では、イオン発生器を複数個備えているものを例に説明しているが、１個のイオン発生器を備える構成のものであってもよい。また、複数個のイオン発生器をダクトの周方向に並べているが、これに限定されるものではなく、軸方向に並べて配置するものであってもよい。イオン発生器の配置については、ダクト（風路）内にプラスイオン及びマイナスイオンをきっちり生成できる配置を広く採用することができる。
　なお、上述の各実施形態では、ファンとして軸流ファン（プロペラファン）を用いたものとしているが、これに限定されるものではなく、遠心ファン（例えば、シロッコファン）を用いるものであってもよい。また、これら以外にも、気流を発生するファンを広く採用することができる。なお、気流が旋回しないファンを用いる場合、ステータを省略してもよい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
　以上説明した本発明にかかるイオン発生装置は、内部を気流が流れる風路と、放電部を有して前記放電部から前記風路内にイオンを発生するイオン発生器と、前記イオン発生器から発生したイオンを検出するイオン検出器とを備え、前記イオン検出器が、前記放電部の放電に基づく電界を横切るように配置された電極を含み検出信号を生成する検出部と、前記電極と前記風路とを絶縁する絶縁部材とを備えている。
　上述したイオン発生装置は、前記イオン検出器が、前記検出信号に含まれる所定周波数の信号をカットするバンドパスフィルタを備えていてもよい。バンドパスフィルタとしては、例えばローパスフィルタ、ハイパスフィルタ等を挙げることができる。
　上述したイオン発生装置は、内部に前記風路が形成される筒状のダクトを有し、前記ダクトの壁部が前記絶縁部材を兼ねるとともに、前記電極が前記壁部を挟んで前記風路と反対側に配置されていてもよい。
　上述したイオン発生装置は、前記イオン発生器が複数個備えられており、前記イオン検出器が、前記複数個のイオン発生器の少なくとも一つの放電部の放電による電界を検出するように前記電極を配置していてもよい。
　上述のイオン発生装置は、前記電極が前記イオン発生器に対して前記気流の流れ方向の上流側に設けられていてもよい。
　本発明にかかるイオン発生器は、放電部と、前記放電部に電力を供給する電力供給回路と、前記放電部の放電によって発生する電界を横切るように配置された電極を含み検出信号を生成する検出部と、前記電極の周囲を囲んで絶縁する絶縁部材とを備え、前記検出部で生成された検出信号に基づいて前記放電部の放電によるイオンの発生を検出する。
Ａ　除電装置
１　送風機
１０１　送風機ケース
１０２　送風機カバー
１０３　ファン
１０４　ファンケース
１０５　ステータ
１０６　モータ
１０７　フィルタカバー
１０８　吸込口
１１０　貫通孔
２　イオン発生装置
２０１　ユニットケース
２０２　ユニットカバー
２０３　通気口
２０４　リブ
２０５　貫通孔
２０６　リブ
２１　イオン発生器
２１１　ケース
２１２　プラス放電針
２１３　マイナス放電針
３　吹出し口
３０１　ルーバ
３０２　グリッド
４　スタンド
４０１　立脚部
４０２　ヒンジ部
５　基板収容部
５０１　ケース
５０２　前カバー
６　イオン検出器
６０　変換回路
６１　電極
６２　ローパスフィルタ
６３　増幅器
６３１　オペアンプ
６３２　第１抵抗
６３３　第２抵抗
７　イオン発生器
７１　ケース
７２　プラス放電針
７３　マイナス放電針
７４　電極
７５　基板
７６　絶縁部材

Claims (6)

  1. 　気流が流れる風路と、
    　放電部を有して前記放電部から前記風路内にイオンを発生するイオン発生器と、
    　前記イオン発生器から発生したイオンを検出するイオン検出器とを備えたイオン発生装置であって、
    　前記イオン検出器が、前記放電部の放電に基づく電界を横切るように配置された電極と、前記電極を横切る電界の変化を検出して検出信号を生成する検出部とを備えているイオン発生装置。
  2. 　前記イオン検出器が、前記検出信号に含まれる所定周波数の信号をカットするバンドパスフィルタを備えている請求項１に記載のイオン発生装置。
  3. 　内部に前記風路が形成される筒状のダクトを有し、
    　前記ダクトの壁部が前記電極と前記風路とを絶縁する絶縁部材を兼ねるとともに、前記電極が前記壁部を挟んで前記風路と反対側に配置されている請求項１又は請求項２に記載のイオン発生装置。
  4. 　前記イオン発生器が複数個備えられており、
    　前記イオン検出器が、前記複数個のイオン発生器の少なくとも一つの放電部の放電による電界を検出するように前記電極を配置している請求項１から請求項３のいずれかに記載のイオン発生装置。
  5. 　前記電極が前記イオン発生器に対して前記気流の流れ方向の上流側に設けられている請求項１から請求項４の何れかに記載のイオン発生装置。
  6. 　放電部と、
    　前記放電部に電力を供給する電力供給回路と、
    　前記放電部の放電によって発生する電界を横切るように配置された電極を含み検出信号を生成する検出部と、
    　前記電極の周囲を囲んで絶縁する絶縁部材とを備え、
    　前記検出部で生成された検出信号に基づいて前記放電部の放電によるイオンの発生を検出するイオン発生器。
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