WO2006126280A1 - 直流式イオナイザ - Google Patents

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Tetsuya Tokunaga
Yasunori Terasaki
Humitaka Irie
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Hugle Electronics, Inc.
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Classifications

    • 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 a direct current ionizer that blows generated ions toward a charge removal object by means of a fan, and more particularly to a direct current ionizer having improved means for detecting the amount of generated ions.
  • a DC ionizer equipped with a fan applies positive and negative high voltages to positive and negative electrodes (emitters), and generates positive ions and negative ions around each electrode by corona discharge. It is known that the object to be discharged is discharged by blowing air in the direction of the object to be discharged with a fan.
  • the amount of ions generated from the positive and negative electrodes is used to confirm static elimination performance, maintain positive and negative ion balances, or to inform the arrival of the cleaning period due to contamination of each electrode. It has a function to monitor with an ion sensor.
  • a DC ionizer having a function of monitoring the amount of generated ions as described above is described in, for example, Patent Documents 1 to 4 and the like.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-2 6 7 8 80 (2nd page, upper right column, 1st line to 3rd page, upper right column, 1st 2nd line, Fig. 1, Fig. 2)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 1 1 1 3 5 2 93 ([0 0 3 1] to [0 0 4 2], FIG. 1, FIG. 2, etc.)
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-2 6 6 3 9 8 (Page 2, lower left column, line 1 1 to page 5, upper left column, line 4, Figure 1, etc.)
  • Patent Document 4 Japanese Patent No. 3 5 7 2 5 4 1 ([0 0 1 3] to [0 0 3 8], FIG. 1 etc.)
  • the high voltage applied to each electrode is a constant DC voltage (positive DC High voltage or negative DC high voltage)
  • the ion quantity sensor is only charged to positive or negative voltage by the positive and negative ions generated from each electrode, and the voltage does not change.
  • the induced current does not flow through the sensor, and the ion current and hence the ion content cannot be detected.
  • a positive high-frequency voltage or a negative high-frequency voltage is applied to the positive and negative electrodes, thereby detecting the induced current flowing in the ion quantity sensor as the ion quantity. Yes.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to realize a monitoring function of the amount of generated ions with an extremely simple configuration, and control of ion balance and electrode cleaning. It is intended to provide a DC ionizer that facilitates the generation of alarms.
  • the invention described in claim 1 includes a positive electrode, a negative electrode, a positive and high-voltage DC constant voltage applied to the positive electrode, and a negative and high-voltage DC constant voltage applied to the negative electrode.
  • a DC ionizer comprising: a high voltage generating means to be applied; and a fan for blowing positive ions and negative ions generated around the positive electrode and the negative electrode by corona discharge toward the object to be removed.
  • a positive electrode and a negative electrode are disposed behind the fan, and an ion amount sensor for positive ions and an ion amount for negative ions are disposed in front of the fan and at positions corresponding to the positive electrodes and the negative electrodes.
  • Each sensor is arranged, and positive ions and negative ions are intermittently made to reach each ion quantity sensor by rotating the fan, and the positive ion quantity and negative ion quantity are obtained by these ion quantity sensors. Are detected respectively.
  • the means for displaying the amount of positive and negative ions displays the amount of positive ions and the amount of negative ions in a bar graph form. It is characterized by being a means for displaying light emission.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of the embodiment of the present invention.
  • Figure 1 shows this implementation. It is a whole block diagram of a form.
  • 10 is an AC power source
  • 11 is a rectifying and smoothing circuit for generating a DC voltage by rectifying and smoothing an AC power source voltage.
  • a DC power source such as a storage battery may be used.
  • 1 2 P and 1 2 N are high voltage generation circuits that boost the output voltage of the rectifying and smoothing circuit 1 1 to positive and negative and high DC constant voltages, respectively. Output from these high voltage generation circuits 1 2 P and 1 2 N The positive and negative high voltages applied are applied to the positive electrode 13 P and the negative electrode 13 N, respectively.
  • the electrodes 13 P and 13 N are arranged on the inner peripheral surface of the ring-shaped electrode holding portion toward the center thereof. Each of these electrodes 13 P and 13 N is provided with a spacing of 1800 degrees from each other, but two electrodes may be alternately arranged every 90 degrees.
  • the AC power source 10 the rectifying / smoothing circuit 11, and the high voltage generation circuits 12 P, 12 N constitute high voltage generation means in the claims.
  • a fan 14 is provided to blow positive and negative ions generated around the electrodes 13 P and 13 N toward the object to be removed (not shown). Yes.
  • a positive ion amount sensor 15 P and a negative ion amount sensor 15 N are arranged in front of the fan 14 so as to correspond to the electrodes 13 P, 13 N.
  • the output of the display control circuit 1 8 is input to the bar graph ion quantity indicator 1 9, and the display element emits light according to the positive ion quantity and the negative ion quantity, thereby producing positive and negative values.
  • the amount of ions can be visually displayed.
  • FIG. 105 Fig. 2 (a) and (b) shows the positive and negative DC constant voltages + V H and + applied to the positive and negative electrodes 1 3 P and 1 3 N by the high voltage generation circuit 12 P and 12 N V L is shown respectively.
  • positive and negative ions are generated around the electrodes 13 P and 13 N by corona discharge. The ions move forward by riding on the air current generated by the rotation of fan 14.
  • each ion quantity sensor 15 P, 15 N has a rotation speed of ⁇ 5 fan 14 as shown in Fig. 2 (c) and (d). A pulsed voltage synchronized with is induced.
  • the display control circuit 1 8 generates a display control signal for causing a predetermined number of display elements of the ion quantity indicator 1 9 to emit light in accordance with each positive and negative voltage level, and this display control signal is generated as the ion quantity indicator 1 9. To display flash.
  • the amount of positive and negative ions detected by the ion amount sensors 15 P and 15 N can be displayed on the ion amount indicator 19, and the ion balance of each ion amount can be visualized. Can be recognized.
  • the output signal of amplifiers 17 P and 17 N is fed back to high voltage generator circuit 12 P or 12 N to adjust the voltage applied to each electrode 13 P or 13 N
  • the generation amount of positive and negative ions can be balanced.
  • positive and negative ions generated around the positive and negative electrodes are choved by the rotation of the fan to reach the positive and negative ion quantity sensor, so that the high frequency power supply circuit is not used.
  • the configuration of the power supply circuit can be simplified to reduce the size and price of the DC ionizer.

Landscapes

  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

正電極13P及び負電極13Nと、正電極13Pに正極性かつ高圧の直流定電圧を印加すると共に負電極13Nに負極性かつ高圧の直流定電圧を印加するための交流電源10、整流平滑回路11、高圧発生回路12P,12Nと、コロナ放電により各電極13P,13Nの周囲に発生した正負イオンを被除電物方向へ送風するファン14と、を備えた直流式イオナイザに関する。ファン14の後方に各電極13P,13Nを配置すると共に、ファン14の前方であって各電極13P,13Nに対応する位置にイオン量センサ15P,15Nをそれぞれ配置し、ファン14の回転により、正イオン及び負イオンを間欠的に各イオン量センサ15P,15Nにそれぞれ到達させ、正負イオン量に相当するイオン電流をそれぞれ検出する。これにより、簡単な構成によって発生イオン量のモニタ機能を実現し、イオンバランス制御や電極のクリーニング警報の発生を容易にした直流式イオナイザを実現する。

Description

直流式ィオナイザ
[技術分野]
本発明は、 発生イオンをフ ァ ンによ り被除電物方向へ送風する直流式 ィオナイザにおいて、 特に発生イオン量の検出手段を改良した直流式ィ オナイザに関するものである。
明 田
[背景技術]
フ ァ ンを備えた直流式ィオナイザは、 正負の電極 （ェミ ッタ） に正の 高電圧と負の高電圧をそれぞれ印加し、 コ ロナ放電によって各電極周囲 に発生する正イオン、 負イオンをファ ンによ り被除電物方向に送風して 被除電物を除電するものと して知られている。
この種の直流式ィオナイザにおいては、 除電性能を確認した り正負の イオンバランスを保っため、 あるいは、 各電極の汚れによるク リ ーニン グ時期の到来を知らせるために、 正負の電極から発生するイオン量をィ オン量センサによ り モニタする機能を備えている。 上記のよ う な発生イオン量のモニタ機能を備えた直流式ィオナイザは、 例えば、 特許文献 1〜 4等に記載されている。
( 1 ) 特許文献 1 ： 特開平 2— 2 6 7 8 8 0号公報 （第 2頁右上欄第 1 行〜第 3頁右上欄第 1 2行、 第 1 図、 第 2図等）
( 2 ) 特許文献 2 ： 特開平 1 1 一 1 3 5 2 9 3号公報 （ [ 0 0 3 1 ] 〜 [ 0 0 4 2 ] 、 図 1 、 図 2等）
( 3 ) 特許文献 3 ： 特開平 3 — 2 6 6 3 9 8号公報 （第 2頁左下欄第 1 1行〜第 5頁左上欄第 4行、 第 1 図等） ( 4 ) 特許文献 4 ： 特許第 3 5 7 2 5 4 1 号公報 （ [ 0 0 1 3 ] 〜 [ 0 0 3 8 ] 、 図 1等）
こ こで、 例えば直流式ィオナイザの正電極または負電極に近接してィ オン量センサを配置し、 イオン量を検出する場合、 各電極に印加される 高電圧が直流の定電圧 （正の直流高電圧または負の直流高電圧） である と、 イオン量センサは各電極から発生する正イオン、 負イオンによって 正電圧または負電圧に帯電するだけであ り 、 電圧の変化が生じないため イオン量センサに誘導電流が流れず、 イオン電流ひいてはイオン量を検 出する こ とができない。
このため、 上述した各従来技術では、 正の高周波電圧または負の高周 波電圧を正負の電極に印加し、 これによつてイオン量センサに流れる誘 導電流をイオン量と して検出している。
しかしながら、 このよ う な構成では、 高周波電源回路の構成が複雑化 し、 直流式ィオナイザの大形化ゃコス 卜の上昇を招く という 問題があつ た。
そこで本発明は、 上記の課題を解決するためになされたものであ り 、 その目的は、 きわめて簡単な構成によ り発生イオン量のモニタ機能を実 現し、 イオンバラ ンス制御や電極のク リ ーニング警報の発生を容易にし た直流式ィオナイザを提供しょ う とするものである。
[発明の開示]
上記課題を解決するため、 請求項 1 に記載した発明は、 正電極及び負 電極と、 正電極に正極性かつ高圧の直流定電圧を印加する と共に負電極 に負極性かつ高圧の直流定電圧を印加する高圧発生手段と、 コ ロナ放電 によ り正電極及び負電極の周囲に発生した正イオン及び負イオンを被除 電物方向へ送風するファ ンと、 を備えた直流式ィオナイザにおいて、 前記フ ァ ンの後方に正電極及び負電極を配置する と共に、 前記フ ァ ン の前方であって正電極及び負電極に対応する位置に正イオン用のイオン 量センサ及び負イオン用のイオン量センサをそれぞれ配置し、 前記ファ ンの回転によ り、 正イオン及び負イオンを間欠的に各イオン量センサに それぞれ到達させ、 これらのイオン量セ ンサによ り正イオン量及び負ィ オン量に相当するイオン電流をそれぞれ検出するものである。
また、 本発明は、 請求項 2に記載するよ うに、 請求項 1 に記載した直 流式ィオナイザにおいて、 各イオン量センサによ りそれぞれ検出した正 負のイオン電流を電圧に変換して正負のイオン量を表示する手段を備え たものである。
また、 本発明は、 請求項 3に記載するよ うに、 請求項 2に記載した直 流式ィオナイザにおいて、 正負のイオン量を表示する手段は、 正イオン 量及び負イ オン量をバーグラフ状に発光表示する手段であるこ とを特徴 とする。
更に、 本発明は、 請求項 4に記載するよ うに、 請求項 1 〜 3 の何れか 1項に記載した直流式ィオナイザにおいて、 各イオン量センサによ りそ れぞれ検出した正負のイオン電流に応じて、 前記高圧発生手段によ り正 電極または負電極に印加する電圧を調整して正負のイ オン量をバラ ンス させるものである。
[図面の簡単な説明]
図 1 は、 本発明の実施形態の全体的な構成図である。
図 2は、 本発明の実施形態の動作を示す波形図である。
[発明を実施するための最良の形態]
以下、 図に沿って本発明の実施形態を説明する。 まず、 図 1 は本実施 形態の全体的な構成図である。
図 1 において、 1 0は交流電源、 1 1 は交流電源電圧を整流平滑して 直流電圧を生成する整流平滑回路である。 なお、 これらの交流電源 1 0 及び整流平滑回路 1 1 に代えて蓄電池等の直流電源を用いても良い。
1 2 P , 1 2 Nは、 整流平滑回路 1 1 の出力電圧をそれぞれ正負かつ 高圧の直流定電圧に昇圧する高圧発生回路であり、 これらの高圧発生回 路 1 2 P , 1 2 Nから出力される正負の高電圧は正の電極 1 3 P及び負 の電極 1 3 Nにそれぞれ印加されている。 こ こで、 電極 1 3 P， 1 3 N は、 リ ング状の電極保持部の内周面にその中心方向へ向けて配置されて いる。 これらの電極 1 3 P , 1 3 Nは互いに 1 8 0度隔てて各 1個設け られているが、 9 0度おきに交互に各 2個ずつ配置しても良い。
上記構成において、 交流電源 1 0、 整流平滑回路 1 1及び高圧発生回 路 1 2 P， 1 2 Nは、 請求項における高圧発生手段を構成している。
電極保持部 1 3の前方には、 電極 1 3 P， 1 3 Nの周囲に発生した正 負のイオンを被除電物 （図示せず） 方向へ送風するためのファ ン 1 4が 設けられている。
更に、 ファ ン 1 4の前方には、 各電極 1 3 P， 1 3 Nに対応させて正 のイオン量センサ 1 5 P及び負のイオン量センサ 1 5 Nが配置されてい る。
これらのイオン量センサ 1 5 P， 1 5 Nの出力はコンバータ 1 6 P， 1 6 Nに入力されており、 その出力はアンプ 1 7 P， 1 7 Nを介して表 示制御回路 1 8に入力されている。
表示制御回路 1 8の出力はバーグラフ状のイオン量表示器 1 9に入力 されており、 正のイオン量、 負のイオン量に応じて表示素子を発光させ るこ とによ り、 正負のイオン量を視覚的に表示可能となっている。
次に、 本実施形態の動作を、 図 2 を参照しつつ説明する。 105 図 2 ( a ) ， ( b ) は、 高圧発生回路 1 2 P， 1 2 Nによ り正負の電 極 1 3 P , 1 3 Nに印加される正負の直流定電圧 + VH， + V Lをそれぞ れ示している。 これらの電圧が各電極 1 3 P， 1 3 Nに印加されるこ と によ り 、 各電極 1 3 P， 1 3 Nの周囲にはコ ロナ放電によって正負ィォ ンがそれぞれ発生し、 正負イオンはフ ァ ン 1 4の回転による気流に乗つ 110 て前方へ移動する。
その際、 フ ァ ン 1 4の回転に伴ってイオン化エアーがチヨ ッ ビングさ れるため、 正負イオンはそれぞれ間欠的に正のイオン量センサ 1 5 P及 び負のイオン量セ ンサ 1 5 Nに到達するこ とにな り、 これによつて各ィ オン量センサ 1 5 P , 1 5 Nには、 図 2 ( c ) ， ( d ) に示すよ う にフ Π5 ア ン 1 4 の回転数に同期したパルス状の電圧が誘起される。
このため、 各イオン量センサ 1 5 P， 1 5 Nには上記電圧に応じた誘 導電流が流れる こ とにな り 、 その平均値 + I H， 一 I IJま図 2 ( e ) , ( f ) に示すよ う になる。
これらのイオン電流はコ ンバータ 1 6 P , 1 6 Nによ り正負の電圧に 120 それぞれ変換され、 アンプ 1 7 P , 1 7 Nによ り増幅されて表示制御回 路 1 8 に入力される。
表示制御回路 1 8 では、 正負の各電圧レベルに応じてイオン量表示器 1 9 の所定数の表示素子を発光させるベく 表示制御信号を生成し、 この 表示制御信号をイオン量表示器 1 9 に入力して発光表示させる。
125 これによ り 、 イオン量センサ 1 5 P， 1 5 Nが検出した正負イオン量 をイオン量表示器 1 9 にて表示する こ とができ、 各イオン量の多少ゃィ オンバラ ンスを視覚的に認識するこ とが可能になる。
また、 ア ンプ 1 7 P， 1 7 Nの出力信号を高圧発生回路 1 2 Pまたは 1 2 Nにフ ィ 一 ドバック して各電極 1 3 P , 1 3 Nへの印加電圧を調整
130する こ とによ り 、 正負イオンの発生量をバランスさせるこ とができる。 本発明によれば、 正負の電極周囲に発生する正負イオンを、 フ ァ ンの 回転によ り チヨ ッ ビングして正負のイオン量センサに到達させるこ とに よ り 、 高周波電源回路を用いなく ても正負イ オン量に応じたイ オン電流 を誘導させて正負イ オンの発生量やイオンバラ ンスを表示させるこ とが
135 できる。
これによ り 、 電源回路の構成を簡略化して直流式ィオナイザの小形化、 低価格化を図るこ とができる。

Claims

請求の範囲 140
1 . 正電極及び負電極と、 正電極に正極性.かつ高圧の直流定電圧を印加 する と共に負電極に負極性かつ高圧の直流定電圧を印加する高圧発生手 段と、 コ ロナ放電によ り正電極及び負電極の周囲に発生した正イ オン及 び負イオンを被除電物方向へ送風するフ ァ ンと 、 を備えた直流式ィォナ 145ィザにおいて、
前記フ ァ ンの後方に正電極及び負電極を配置する と共に、 前記フ ァ ン の前方であって正電極及び負電極に対応する位置に正イ オン用のイ オン 量センサ及び負イオン用のイオン量センサをそれぞれ配置し、
前記フ ァ ンの回転によ り、 正イ オン及び負イ オンを間欠的に各イ オン 150量センサにそれぞれ到達させ、 これらのイオン量センサによ り正イオン 量及び負イオン量に相当するイオン電流をそれぞれ検出することを特徴 とする直流式ィオナイザ。
2 . 請求項 1 に記載した直流式ィオナイザにおいて、
55 各イオン量センサによ りそれぞれ検出した正負のイオン電流を電圧に 変換して正負のイ オン量を表示する手段を備えたこ とを特徴とする直流 式ィオナイザ。
3 . 請求項 2に記載した直流式ィオナイザにおいて、
60 正負のイオン量を表示する手段は、 正イオン量及び負イ オン量をバ一 グラフ状に発光表示する手段であることを特徴とする直流式ィオナイザ。
4 . 請求項 1 〜 3の何れか 1項に記載した直流式ィオナイザにおいて、 各イオン量センサによ りそれぞれ検出した正負のイオン電流に応じて、 165前記高圧発生手段によ り正電極または負電極に印加する電圧を調整して 正負のイオン量をバランスさせるこ とを特徴とする直流式ィオナイザ。
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