JP2005179158A - 制御回路付加高電圧発生回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 電極の汚れ等による短絡状態が生じた場合でもそれによるスパークや発煙の発生を未然に防止することのできるオゾン発生器を提供すること。
【解決手段】 ＡＣ／ＤＣコンバータ１４からの電流供給を受け、第１の電極１８と第２の電極２０の間に直流高電圧を印加する高電圧発生回路１６を有し、直流高電圧の印加によりに第１の電極１８と第２の電極２０との間にコロナ放電を生成さてイオン及びオゾンを発生させるオゾン発生器において、第１電極１８と第２電極２０との間における正常な放電状態とは異なる過電流状態が生じたことを検知して、駆動電源からの電力供給を遮断する制御回路１０を駆動電源と高電圧発生回路１６との間に設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、第１の電極と第２の電極との間に直流高電圧を印加してコロナ放電を生成させてマイナスイオンおよびオゾンを発生させるオゾン発生器に関する。

オゾン発生器には、高電圧発生回路が設けられており、この高電圧発生回路により第１の電極（放電針）を負極として、第２の電極（集塵板）を正極として両電極間に高電圧を印加している。

この様なオゾン発生器では、第１の電極（放電針）に水分やカーボン化されたゴミなどが付着することがあり、それに起因して電極が短絡状態となることが起こる。その様な短絡状態では、高電圧発生回路の出力電流が過大となり、放電針近傍においてスパークや発煙が起こることがあった。

オゾン発生器について、電極へのホコリなどの付着等を防ぐための技術としては、下記特許文献１（実公平８−９１３７号）のオゾン発生器があり、ノイズなどの発生の原因となる電動ファンなどを使用することなく、電極にホコリなどが付着することを防止するための構成が開示されている。

また、下記特許文献２（特開平１０−２５１０３号）では、第２の電極として円形の開孔を設けた板状の電極を用いて清掃の容易化を図った技術が開示されている。

実公平８−９１３７号 特開平１０−２５１０３号

しかしながら、上記特許文献１の技術では、電極の構造により、オゾン風（電極の帯電によるクーロン力によって生じる気流）を発生させホコリの付着を防止しているが、構造の複雑化も生じている。すなわち、第２電極が筒状の構造であり、したがって、そこに汚れがたまりやすく、清掃もしにくいという課題があり、この課題は特許文献２でも指摘されている。

また、特許文献２では、オゾン風による第２電極の集塵作用に関して、集塵した第２電極の清掃の容易化を図った構成が示されている。しかしながら、上記各文献に示された技術では、電極へのゴミの付着防止や電極の汚れ除去の容易化の技術の開示に止まり、ホコリ等の原因により、電極間に正常でない短絡が発生したときの対応策が何ら開示されていない。したがって、その様な異常な短絡によるスパークの発生や発煙等の発生が起きるという課題は残っている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極の汚れ等による短絡状態が生じた場合でもそれによるスパークや発煙の発生を未然に防止することのできるオゾン発生器を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
駆動電源に接続されたＡＣ／ＤＣコンバータからの電流供給を受け、第１の電極と第２の電極との間に直流高電圧を印加する高電圧発生回路を有し、前記直流高電圧の印加によりに第１の電極と第２の電極との間にコロナ放電を生成さてイオン及びオゾンを発生させるオゾン発生器において、前記第１電極と第２電極との間における正常な放電状態とは異なる過電流状態が生じたことを検知して、前記駆動電源からの電力供給を遮断する制御回路を前記駆動電源と前記高電圧発生回路の間に設けたことを特徴としている。

これにより、電極にゴミや水分が付着して、異常な短絡状態が生じた場合でも、それが放置されることなく電源がオフされるので、それによるスパークや発煙の発生を未然に防止することができる。

請求項２に係る発明は、
前記制御回路による過電流状態の検知を前記高電圧発生回路のＤＣ入力側電圧を検知し、正常な放電状態での前記高電圧発生回路のＤＣ入力側の電圧降下より所定値以上大きな電圧降下が生じているか否かを判定し、生じている場合に前記遮断を行うことを特徴としている。

これにより、請求項１の作用を簡単な回路構成の制御回路により達成することができる。

本発明に係るオゾン発生器によれば、電極へのゴミ等の付着により、正常な放電状態を越えた不正常な短絡状態が生じた場合に、瞬時に電源をリセットすることができるので、電極近傍からのスパークの発生や発煙を防止することができ、オゾン発生器の適正な使用状態の継続に貢献することができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、マイナスイオンおよびオゾンを発生させる実施の形態に係るオゾン発生器の概要説明図である。

図において、符号１２は、ＡＣ電源への接続部であり、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４により、ＡＣ１００ＶがＤＣ１５Ｖに変換される。このＡＣ／ＤＣコンバータ１４には、本発明の特徴的構成要素である制御回路１０（後述）を介して高電圧発生回路１６が接続されており、ＤＣ１５Ｖを受けて７〜８ＫＶの負の高電圧を発生させる。

この高電圧発生回路１６には、第１の電極としての先端が尖った放電針１８が接続されており、負極に帯電される。この放電針１８に対向して、正極に帯電される第２電極としての集塵板２０が配置されている。この集塵板２０はアースされており、制御回路のアースライン２２がこの集塵板２０に接続されている。なお、集塵板２０は板状に形成され、ほぼ中央部には、円形の開口部２０ａが形成されている。

放電針１８に高電圧発生回路１６の負の高電圧が印加されると、集塵板２０との間でコロナ放電が生じ、マイナスイオンおよびオゾンが生成される。そして、クーロン力によるマイナスイオンおよびオゾンを含むいわゆるオゾン風が生起される。

本発明の特徴的構成である制御回路１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４の出力側と高電圧発生回路１６の入力側の間に接続されている。図２は制御回路１６の全体構成が示されている。

ＡＣ／ＤＣコンバータ１４からのＤＣ入力部端子１１（＋Ｖcc）とアースライン２２に接続されたアース端子２４（Ｅ）との間に接点３８、高電圧発生回路１６及びこの高電圧発生回路１６に直列接続され電流を電圧に変換する抵抗Ｒ１が挿入されている。

増幅用ＩＣ３２は、上記抵抗Ｒ１に流れ込む入力電流の増幅のために高電圧発生回路１６と抵抗Ｒ１との間に接続されている。また、高圧電圧発生回路１６の入力電流は図３に示したような脈流波形となっており、単純に比較することはできない。そのため、増幅用ＩＣ３２の出力側にはローパスフィルタ３４が接続されており、脈流の電流波形を直流に変えるものである。そして、このローパスフィルタ３４からの出力が、比較器３６の一方の入力端子３６ａに接続されている。

一方、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４からのＤＣ入力部端子１１（＋Ｖcc）とアースライン２２に接続されたアース端子２４（Ｅ）との間には、抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３によって構成された抵抗分圧回路が接続されており、この出力電圧が、基準電圧として比較器３６の他方の入力端子３６ｂに接続されている。この基準電圧は、例えば高圧発生回路１６の出力電流が２００μＡ以上流れたときに確実に検出できる電圧とする。

この様な構成により、例えば、電極への付着物に起因して、短絡などの異常な状況が生じた場合の抵抗Ｒ１を流れる高電圧発生回路１６の入力過電流による電圧降下と、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とによるＤＣ入力部の電圧降下と、を比較器３６により比較することができる。すなわち、比較器３６において、一方の入力端子３６ａに入力される高電圧発生回路１６の入力過電流の電圧降下が、他方の入力端子３６ｂに入力される上記Ｒ２、Ｒ３の分圧抵抗によるＤＣ入力部電圧降下を上回ったことを検知し、ＡＣ商用電源との接続を遮断するための制御信号を出力する。すなわち、図において、高電圧発生回路１６とＤＣ入力端子１４ａとの間に設けられた接点３８の図示していない駆動回路へリセット信号を送出し、電源をＯＦＦとするものである。

上記のように、高電圧発生回路１６のＤＣ入力側電圧を検知し、正常なコロナ放電状態での高電圧発生回路１６のＤＣ入力側の電圧降下より所定値以上大きな電圧降下が生じているか否かが判定され、生じている場合に電力供給の遮断を行っている。なお、上記のような異常なコロナ放電による電源がＯＦＦとなった状態から、電極を清掃した後、電源を再投入すれば正常コロナ放電に復帰することとなる。

更に、コロナ放電時の高電圧発生回路１６の出力電流に着目すると、通常２００乃至３００μＡを越えた状況で、放電針１８と集塵板２０間にティッシュペーパーや綿などの導電性異物が誤って入った場合、燃焼することが実験室レベルで確認されている。本実施の形態に係る制御回路では、例えば、放電針１８と集塵板２０間を４０ＭΩ、すなわち、出力電流２００μＡとなるような短絡状態となった際には、上述した制御信号が出力され、電源がリセットされるように設定される。この設定の場合、短絡抵抗８０ＭΩ、即ち出力電流１００μＡでは、本制御回路は動作しない。

本発明の実施の形態の概略全体構成図である。 本発明の実施の形態に係る制御回路の構成説明図である。 実施の形態における放電針と集塵板の間に生じる正常な場合および異常な場合のコロナ放電電流波形の説明図である。

符号の説明

１０ 制御回路
１４ ＡＣ／ＤＣコンバータ１４
１６ 高電圧発生回路１６
１８ 放電針（第１の電極）
２０ 集塵板（第２の電極）
３２ 増幅用ＩＣ
３４ ローパスフィルタ３４
３６ 比較器３６
３８ 接点
Ｒ１〜Ｒ３ 抵抗

Claims (2)

1. 駆動電源に接続されたＡＣ／ＤＣコンバータからの電流供給を受け、第１の電極と第２の電極との間に直流高電圧を印加する高電圧発生回路を有し、前記直流高電圧の印加によりに第１の電極と第２の電極の間にコロナ放電を生成さてイオン及びオゾンを発生させるオゾン発生器において、
   前記第１電極と第２電極との間の正常な放電状態とは異なる過電流状態が生じたことを検知して、前記駆動電源からの電力供給を遮断する制御回路を前記駆動電源と前記高電圧発生回路との間に設けたことを特徴とするオゾン発生器。
2. 前記制御回路による過電流状態の検知は、
   前記高電圧発生回路のＤＣ入力側電圧を検知し、正常な放電状態での前記高電圧発生回路のＤＣ入力側の電圧降下より所定値以上大きな電圧降下が生じているか否かを判定し、生じている場合に前記遮断を行うことを特徴とするオゾン発生器。
   

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