JP3941872B2 - DC ion generator - Google Patents
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Description
本発明は、除電機能と除菌(殺菌)機能とを併せ持ったイオン発生装置に関する。 The present invention relates to an ion generator having both a static elimination function and a sterilization (sterilization) function.
本出願人は、プラスイオンとマイナスイオンを同時にほぼ等量発生できる除電装置として、例えば特許文献1(特許第2887743号公報)に開示されているように、プラス側及びマイナス側の放電電極と、高周波トランスと、該高周波トランスの一次側に接続されて直流電圧により自励発振する高周波発振回路と、高周波トランスの二次側とプラス側の放電電極との間にダイオードとコンデンサとを多段接続したプラス側倍電圧整流回路と、高周波トランスの二次側とマイナス側の放電電極との間にダイオードとコンデンサとを多段接続したマイナス側倍電圧整流回路とを有する直流型除電装置を既に提供している。 The present applicant, as a static eliminator capable of generating substantially equal amounts of positive ions and negative ions at the same time, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 2887743), discharge electrodes on the positive side and the negative side, A high-frequency transformer, a high-frequency oscillation circuit that is connected to the primary side of the high-frequency transformer and self-oscillates by DC voltage, and a diode and a capacitor are connected in multiple stages between the secondary side of the high-frequency transformer and the discharge electrode on the plus side Already provided a DC type static eliminator having a plus side voltage rectifier circuit and a minus side voltage rectifier circuit in which a diode and a capacitor are connected in multiple stages between a secondary side and a minus side discharge electrode of a high frequency transformer. Yes.
この除電装置は、帯電物体を除電することを目的としており、除電する目的ではこれで充分であった。 This static eliminator is intended to neutralize a charged object, and this is sufficient for the purpose of eliminating static charges.
しかし、食品を入れる容器などの除電では、静電気によって容器に付着した塵に紛れ込んでいる細菌等は、塵と共に除去(剥離)することは可能であっても、細菌そのものを除菌(殺菌)するまでの能力は持ち合わせていなかった。 However, in static elimination of food containers, etc., bacteria etc. that are trapped in the dust attached to the containers due to static electricity can be removed (peeled) together with the dust, but the bacteria themselves are sterilized (sterilized). I did not have the ability until.
一方、除菌を目的としてマイナスイオンのみを発生するマイナスイオン発生装置は、従来種々のものが提供されているが、細菌を除菌(殺菌)できても、容器等がマイナスイオンによって帯電されるため、容器等から完全に除去(剥離)することはできず、死菌が塵と共に容器等に付着したまま残留するという問題がある。 On the other hand, various negative ion generators that generate only negative ions for the purpose of sterilization have been provided. However, even if bacteria can be sterilized (sterilized), containers and the like are charged with negative ions. Therefore, it cannot be completely removed (peeled) from the container or the like, and there is a problem in that dead bacteria remain attached to the container or the like together with dust.
また、プラスイオンとマイナスイオンを同時に発生して除菌(殺菌)をする空調用のイオン発生装置として、例えば特許文献2(特許第3460021号公報)や特許文献3(特開2003−93493号公報)等に記載のものが知られている。 Moreover, as an ion generator for air-conditioning which sterilizes (sterilizes) by generating positive ions and negative ions at the same time, for example, Patent Document 2 (Japanese Patent No. 3460021) and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-93493). ) Etc. are known.
しかし、これは除菌(殺菌)を主目的としていて、プラスイオン又はマイナスイオンによって容器等が帯電された場合への配慮が充分にされておらず、死菌が塵と共に容器等に付着したまま残留するという問題は解決できない。
本発明の課題は、除電機能と除菌(殺菌)機能とを任意に切り替えることができ、容器等の帯電物体に付着した塵や雑菌等を、帯電物体を除電して付着力を弱めた直後に除菌(殺菌)し、しかもそれを周期的に繰り返すことで、死菌が塵と共に容器等に付着したまま残留するという問題を解消できる、直流式の除電機能と除菌機能を併せ持ったイオン発生装置を提供することにある The problem of the present invention is that it is possible to arbitrarily switch between a static elimination function and a sterilization (sterilization) function. Immediately after the charged object is neutralized to weaken the adhesive force, such as dust and germs attached to the charged object such as a container. the decolonization (sterilized), yet by repeating it periodically, can be solved the problem of dead cells remains remains adhered to the container or the like with dust, combine the neutralization function of the sterilization function DC type ion To provide a generator
本発明は、プラス・マイナスそれぞれの放電電極にプラス・マイナスそれぞれの高電圧発生回路から直流高電圧を印加してプラス・マイナスそれぞれのイオンを発生させる直流式イオン発生装置であって、次のような構成にしたことを特徴とする。 The present invention is a DC ion generator for generating plus and minus ions by applying a DC high voltage from plus and minus high voltage generating circuits to plus and minus discharge electrodes. It is characterized by having a simple structure.
プラス・マイナスそれぞれの高電圧発生回路は、高周波発信回路からの出力を整流してプラス・マイナスそれぞれの放電電極に印加するプラス・マイナスそれぞれの倍電圧整流回路とする。The plus / minus high voltage generation circuit is a plus / minus double voltage rectifier circuit that rectifies the output from the high-frequency transmission circuit and applies it to the plus / minus discharge electrodes.
これらプラス・マイナスの倍電圧整流回路の出力端は、プラス・マイナスの放電電極とそれぞれ抵抗結合にするため、プラス・マイナス別々に電流制限用抵抗を介してプラス・マイナスの放電電極にそれぞれ接続され、また、これらプラス・マイナスの倍電圧整流回路のグランドラインには、プラス・マイナスそれぞれの接地用抵抗が接続されているとともに、マイナス側倍電圧整流回路のグランドラインには、マイナス側の接地用抵抗を介さずにバイパスして接地することができるトランジスタが接続され、該トランジスタは、マイナス優勢モード用スイッチをオンにすることにより動作するタイマにて、任意に設定した周期でかつ任意に設定した時間幅で繰り返しオン・オフされ、このトランジスタがオンになったときは、マイナス側倍電圧整流回路は、マイナス側の接地用抵抗を介さずに接地されることにより出力電圧が上昇して、プラス側倍電圧整流回路の出力電圧よりも高くなる。The output terminals of these plus / minus voltage doubler rectifier circuits are connected to the plus / minus discharge electrodes via current limiting resistors separately for the plus / minus discharge electrodes, respectively. In addition, plus and minus grounding resistors are connected to the ground line of these plus / minus voltage doubler rectifier circuits, and minus side grounding resistors are connected to the ground line of the minus side voltage doubler rectifier circuit. A transistor that can be bypassed and grounded without going through a resistor is connected, and the transistor is arbitrarily set at a cycle set arbitrarily by a timer that operates by turning on the minus dominant mode switch. When this transistor is turned on and off repeatedly over a period of time, it is Voltage rectifier circuit, the negative side of the output voltage rises by being grounded without passing through the grounding resistor becomes higher than the output voltage of the positive-side voltage doubler rectifier circuit.
このイオン発生装置では、プラス側の高電圧発生回路とマイナス側の高電圧発生回路とを同じ条件で動作させた場合には、プラスイオンとマイナスイオンとがほぼ等量生成され、マイナス優勢モード用スイッチをオンにしてマイナス高電圧上昇回路をタイマで周期的に動作させた場合には、マイナス側の高電圧発生回路の方が高くなってマイナスイオンの方が多く生成されるマイナス優勢状態が周期的に起こる。In this ion generator, when the plus-side high voltage generating circuit and the minus-side high voltage generating circuit are operated under the same conditions, almost equal amounts of plus ions and minus ions are generated, which is used for minus dominant mode. When the negative high voltage rising circuit is operated periodically by a timer with the switch turned on, the negative high voltage generation circuit is higher and the negative dominant state is generated in which more negative ions are generated. Happens.
マイナス側の倍電圧整流回路は、それ自体の出力電圧を調整するマイナス高電圧調整ボリュームを有する。 The negative side voltage doubler rectifier circuit has a negative high voltage adjustment volume for adjusting its own output voltage.
吸入口と吹出口とを有する中空筐体を備え、その吹出口より内側にプラス・マイナスの放電電極を配置するとともに、吸入口より内側にファンを内蔵する。 A hollow housing having an inlet and an outlet is provided. A plus / minus discharge electrode is arranged inside the outlet and a fan is built inside the inlet.
吸入口の外側にフィルタを着脱自在に装着するとともに、吹出口にグリルを設ける。 A filter is detachably attached to the outside of the suction port, and a grill is provided at the outlet.
本発明によれば、プラスイオンとマイナスイオンとがほぼ等量生成されるモードと、マイナスイオンの方が多く生成されるマイナス優勢状態が周期的に起こるモードとに切り替えることができ、特に後者のモードの場合、プラスイオンとマイナスイオンとがほぼ等量生成された直後に、マイナスイオンの方が多く生成され、それが交互に周期的に繰り返されるので、容器等の帯電物体に付着した塵や細菌等を、帯電物体を除電して付着力を弱めた直後に除菌(殺菌)し、しかもそれを周期的に繰り返すことができるため、死菌が塵と共に容器等に付着したまま残留するということはなく、除電と除菌(殺菌)、更に除塵を効果的に行える。 According to the present invention, it is possible to switch between a mode in which substantially equal amounts of positive ions and negative ions are generated and a mode in which a negative dominant state in which more negative ions are generated periodically occurs, In the case of the mode, immediately after almost equal amounts of positive ions and negative ions are generated, more negative ions are generated, which are alternately repeated periodically, so that dust adhered to charged objects such as containers Bacteria, etc. are sterilized (sterilized) immediately after neutralizing the charged object and weakening its adhesion, and can be repeated periodically, so that dead bacteria remain attached to the container etc. together with dust. There is nothing, and neutralization, sterilization (sterilization), and dust removal can be performed effectively.
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明によるイオン発生装置の電気的構成を示す回路図で、定電圧回路1と、連続的又は間欠的に高周波発振する高周波発振回路2と、その高周波出力からプラス・マイナスそれぞれの直流高電圧を生成するプラス・マイナスの倍電圧整流回路3A・3Bと、そのプラス・マイナスそれぞれの高電圧を印加されるプラス・マイナスそれぞれの放電電極4A・4Bに加え、マイナス側倍電圧整流回路3Bの出力を上昇させるマイナス高電圧上昇回路5と、このマイナス高電圧上昇回路5を周期的に動作させるタイマ6とで構成されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an electrical configuration of an ion generator according to the present invention. A
定電圧回路1は、外部の商用電源からの電圧を一定の直流電圧にする。高周波発振回路2は、その一定の直流電圧により自励で連続的又は間欠的に高周波発振して高周波トランス7の二次側に高周波の高電圧を連続的又は間欠的に出力する。
The
高周波トランス7の一次側コイル7aの一端は入力側グランドライン8に、二次側コイル7bの一端は出力側グランドライン9にそれぞれ接続され、この出力側グランドライン9は、プラス・マイナスの倍電圧整流回路3A・3Bのグランドラインと、プラス・マイナスそれぞれの接地用抵抗10A・10Bを介して接続され、これら倍電圧整流回路3A・3Bはグランドラインを基準として電位の極性及び大きさが決まる。
One end of the
プラス・マイナスの倍電圧整流回路3A・3Bは、それぞれダイオードDとコンデンサCとを直列に積み重ねるように接続することにより、その積み重ねた段数だけ、高周波トランス7の二次電圧の倍数の高圧直流電圧が得られる。この実施例では、マイナス側倍電圧整流回路3Bよりもプラス側倍電圧整流回路3Aの増幅段数を1段だけ多くしてある。これらプラス・マイナスの倍電圧整流回路3A・3Bの出力端は、プラス・マイナスの放電電極4A・4Bとそれぞれ抵抗結合にするため、プラス・マイナス別々に電流制限用抵抗11A・11Bを介して放電電極3A・3Bに接続されている。
The plus / minus voltage
マイナス側倍電圧整流回路3Bのグランドラインには、接地用抵抗10Bを介さずにバイパスして接地するため、マイナス高電圧上昇回路5のトランジスタ12が接続され、このトランジスタ12がオンになったときは、マイナス側倍電圧整流回路3Bは接地用抵抗10Bを介さずに接地されることにより、出力電圧が上昇し、プラス側倍電圧整流回路3Aの出力電圧よりも高くなる。
The ground line of the minus side voltage
トランジスタ12は、タイマ6の出力波形(矩形波)を図1に併記してあるように、タイマ6の出力、つまりタイマ6にて任意に設定した周期でかつ任意に設定した時間幅で繰り返しオン・オフされる。このタイマ6は、マイナス優勢モード用スイッチ13をオンにすることにより動作する。
As shown in FIG. 1, the output waveform of the timer 6 (rectangular wave) is repeatedly turned on at the output of the
従って、このマイナス優勢モード用スイッチ13をオンにすると、タイマ6が動作してトランジスタ12がタイマ6で任意に設定した周期でかつ任意に設定した時間幅で繰り返しオン・オフされるので、マイナス側倍電圧整流回路3Bの出力電圧が、トランジスタ12がオンになる周期でプラス側倍電圧整流回路3Aの出力電圧よりも高くなり、プラス・マイナスの放電電極4A・4Bによる放電では、タイマ6の出力波形がHIGHになる周期でマイナスイオンの生成量の方がプラスイオンの生成量よりも多くなる。つまり、タイマ6の出力波形がLOWのときはプラスイオンとマイナスイオンとはほぼ等量であるが、HIGHのときはマイナスイオンの方が多くなる。
Accordingly, when the minus
これをイオンによる効果から見ると、プラスイオンとマイナスイオンとをほぼ等量とした除電(及び除菌並びに除塵)作用と、マイナスイオンを優勢とした除菌(殺菌)作用とが交互に周期的に繰り返されることになる。 From the viewpoint of the effect of ions, the charge-removing (and sterilization and dust-removing) action with almost equal amounts of positive ions and negative ions and the sterilization (bactericidal) action with negative ions predominating alternately and periodically. Will be repeated.
マイナス側倍電圧整流回路3Bについては、それ自体の出力電圧を可変抵抗であるマイナス高電圧調整ボリューム14によって調整できるようにもなっている。
As for the minus side voltage
プラス・マイナスの放電電極4A・4Bの放電により出力側グランドライン9に流れる放電電流は、放電電流検出用抵抗15にて検出されてから、比較回路16にて閾値と比較され、閾値を越えたとき音又は光による警報器17が動作するようになっている。
The discharge current flowing in the output-
次に、図1に示したような回路を組み込んだイオン発生装置の具体例の機械的構造について説明する。 Next, the mechanical structure of a specific example of an ion generator incorporating a circuit as shown in FIG. 1 will be described.
図2はその外観斜視図、図3は断面図で、天井取り付け型となっており、中空筐体18内に図1に示した回路を内蔵している。中空筐体18の下面には吸入口19と吹出口20とが形成され、吸入口19の外側にはフィルタ21が着脱自在に装着され、吹出口20にはグリル22が設けられている。
FIG. 2 is an external perspective view thereof, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the ceiling-mounted type. The circuit shown in FIG. A
中空筐体18の内部には、吸入口19と対向してファン23が設置され、また図1に示したようにプラス・マイナスの高電圧をそれぞれ印加されるプラス・マイナスの放電電極(本例では針状)4A・4Bが、吹出口20の内側の電極ホルダ24に複数の組み合わせにして配置されている。また、中空筐体18の内部には、フィルタ21を通じてファン23により吸入された空気が、プラス・マイナスの放電電極4A・4Bによる放電域を通って吹出口20から吹き出されるように、空気案内壁25が設けられている。
A
このようなイオン発生装置による特に除菌(殺菌)効果を確認するため、次のような試験を行った。
本イオン発生装置により、上記のようにマイナス優勢モード用スイッチ13をオンにしてマイナスイオンを優勢としたイオン暴露(以下、マイナスイオン暴露と言う)を1時間以上行い、その暴露前と暴露後の空気中の細菌を寒天培地に採取して常温下で24時間〜48時間培養し、培養後のコロニー数を測定した。その測定結果を表1に示す。
In order to confirm the sterilization (sterilization) effect by such an ion generator in particular, the following test was conducted.
With this ion generator, as described above, the negative
また、密室中に浮遊する2種類の塵芥粒子(0.5μm及び5.0μm)のそれぞれについて、空気中浮遊塵芥測定装置(株式会社GSIクレオス製、C119-1008)を用いて、マイナスイオン暴露前とマイナスイオン暴露後の塵芥粒子数を測定した。その測定結果のグラフを図4及び図5に示す。 In addition, for each of the two types of dust particles (0.5 μm and 5.0 μm) floating in a closed room, before exposure to negative ions using an airborne dust measurement device (C119-1008, manufactured by GSI Creos Co., Ltd.) And the number of dust particles after exposure to negative ions was measured. The graphs of the measurement results are shown in FIGS.
1 定電圧回路
2 高周波発振回路
3A プラス側倍電圧整流回路
3B マイナス側倍電圧整流回路
4A・4B プラス・マイナスの放電電極
5 マイナス高電圧上昇回路
6 タイマ
7 高周波トランス
7a 一次側コイル
7b 二次側コイル
8 入力側グランドライン
9 出力側グランドライン
10A・10B 接地用抵抗
11A・11B 電流制限用抵抗
12 トランジスタ
13 マイナス優勢モード用スイッチ
14 マイナス高電圧調整ボリューム
15 放電電流検出用抵抗
16 比較回路
17 警報器
18 中空筐体
19 吸入口
20 吹出口
21 フィルタ
22 グリル
23 ファン
24 電極ホルダ
25 空気案内壁
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