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JP2509411Y2 - Drive power supply for surface corona discharge element - Google Patents

Drive power supply for surface corona discharge element

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JP2509411Y2
JP2509411Y2 JP1990100079U JP10007990U JP2509411Y2 JP 2509411 Y2 JP2509411 Y2 JP 2509411Y2 JP 1990100079 U JP1990100079 U JP 1990100079U JP 10007990 U JP10007990 U JP 10007990U JP 2509411 Y2 JP2509411 Y2 JP 2509411Y2
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JP
Japan
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corona discharge
discharge element
oscillation
circuit
power supply
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JP1990100079U
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直年 森田
昇治 北野谷
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日本特殊陶業株式会社
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  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はオゾン発生装置、イオン発生装置として用い
られる沿面コロナ放電素子の駆動電源に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a drive power source for a surface corona discharge element used as an ozone generator or an ion generator.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の沿面コロナ放電素子の駆動電源には、
サイリスタを用いた商用周波数同期型のものと、沿面コ
ロナ放電素子をキャパシタンスとして利用しLC発振する
LC発振型のものがあった。商用周波数同期型のオゾン発
生装置はオゾン発生量が1mg/h以下の低発生量用に用い
られ、LC発振型のものはオゾン発生量が20mg/h以上の高
発生量用に用いられていた。
Conventionally, this type of creeping corona discharge element drive power supply,
Commercial frequency synchronous type using thyristor and LC oscillation using creeping corona discharge element as capacitance
There was an LC oscillation type. The commercial frequency-synchronized ozone generator was used for low ozone generation of 1 mg / h or less, and the LC oscillation type was used for high ozone generation of 20 mg / h or more. .

〔考案が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the device]

しかしながら、上記従来の装置では、オゾン発生量が
1mg/h以上20mg/h以下の中間域に対応しずらいという問
題点があった。商用周波数同期型で対応しようとする
と、電圧を高くする必要があり、可聴周波数の放電音が
大きくなりすぎるという問題が生ずる。一方、LC発振型
で対応しようとすると、電圧を低くする必要があり、放
電が不安定になるという問題が生ずる。また、LC発振型
は電磁ノイズが大きくなることがある。
However, in the above conventional device, the ozone generation amount is
There is a problem that it is difficult to deal with the intermediate range of 1 mg / h or more and 20 mg / h or less. If a commercial frequency synchronization type is used, it is necessary to increase the voltage, which causes a problem that the audible frequency discharge sound becomes too loud. On the other hand, when trying to deal with the LC oscillation type, it is necessary to lower the voltage, which causes a problem that the discharge becomes unstable. In addition, the LC oscillation type may have a large electromagnetic noise.

本考案は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは、中間域で安定な放電を可能と
する沿面コロナ放電素子の駆動電源を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above problems,
It is an object of the invention to provide a drive power source for a creeping corona discharge element that enables stable discharge in the intermediate range.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記の目的を達成するため、本考案では、実施例図面
第1図に例示するように、誘電体層を介して線状放電電
極3と面状誘導電極4とを一体的に設けた沿面コロナ放
電素子1の駆動電源10であって、前記沿面コロナ放電素
子1をキャパシタンスとして利用し可聴周波数以上の周
波数で発振するLC発振回路20と、マルチバイブレータ回
路17と、そのマルチバイブレータ回路17の出力に従って
前記LC発振回路20の発振を停止させる発振禁止回路16
と、を備えることを特徴とする沿面コロナ放電素子1の
駆動電源10が提供される。
In order to achieve the above object, in the present invention, as illustrated in FIG. 1 of the embodiment, a creeping corona in which a linear discharge electrode 3 and a planar induction electrode 4 are integrally provided via a dielectric layer is provided. A driving power supply 10 for the discharge element 1, which uses the creeping corona discharge element 1 as a capacitance to oscillate at a frequency higher than an audible frequency, a multivibrator circuit 17, and an output of the multivibrator circuit 17 Oscillation prohibition circuit 16 for stopping the oscillation of the LC oscillation circuit 20
A drive power supply 10 for a creeping corona discharge element 1 is provided which is characterized by including:

また、前記駆動電源10において、前記沿面コロナ放電
素子1と前記LC発振回路20の低圧側とを接続する部分に
抵抗15を挿入することが好ましい。
In addition, it is preferable to insert a resistor 15 in a portion of the driving power supply 10 that connects the creeping corona discharge element 1 and the low voltage side of the LC oscillation circuit 20.

〔作用〕[Action]

上記のように構成された沿面コロナ放電素子1の駆動
電源10では、LC発振回路20の発振により沿面コロナ放電
素子1に高電圧が印加され、その沿面に高電界が発生し
コロナ放電が発生してオゾンが発生する。LC発振回路20
はマルチバイブレータ回路17の出力に従って間欠的に発
振するから、そのオンオフの比(デューテイ比)を調整
することによりオゾン発生量を調節できる。また、その
発振周波数が可聴周波数以上であるので放電音がしな
い。
In the drive power supply 10 for the creeping corona discharge element 1 configured as described above, a high voltage is applied to the creeping corona discharge element 1 by the oscillation of the LC oscillation circuit 20, and a high electric field is generated on the creeping surface to generate corona discharge. Ozone is generated. LC oscillator circuit 20
Oscillates intermittently in accordance with the output of the multivibrator circuit 17, so the amount of ozone generated can be adjusted by adjusting the on / off ratio (duty ratio). Moreover, since the oscillation frequency is higher than the audible frequency, no discharge sound is produced.

また、沿面コロナ放電素子1とLC発振回路20の低圧側
とを接続する部分に抵抗15を挿入したものは、LC発振回
路20の発振時の高調波成分を抑制し電磁ノイズを抑制す
る。
Further, the one in which the resistor 15 is inserted in the portion that connects the creeping corona discharge element 1 and the low-voltage side of the LC oscillation circuit 20 suppresses harmonic components during oscillation of the LC oscillation circuit 20 and suppresses electromagnetic noise.

〔実施例〕〔Example〕

本考案の実施例について図面を参照し説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2図は本考案が適用される沿面コロナ放電素子1の
上面を示す斜視図、第3図は下面を示す斜視図である。
高純度のアルミナ磁器で形成された平板状の基板2の上
面にタングステンで形成した線状放電電極3が設けら
れ、基板2の内部にタングステンで形成した面状誘導電
極4が埋設され、両電極3、4はアルミナ磁器からなる
誘電体層2Aを介して対向して一体的に焼結して設けられ
ている。線状放電電極3の上面にはアルミナからなる保
護層5が形成されている。線状放電電極3は基板2端縁
部の端子6に接続され、面状誘導電極4は基板2裏面の
穴に設けられた端子7に接続されている。これらの導電
部分3、4、6、7はメタライズ技術により形成され
る。
FIG. 2 is a perspective view showing the upper surface of the creeping corona discharge element 1 to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a perspective view showing the lower surface.
A linear discharge electrode 3 made of tungsten is provided on the upper surface of a flat plate-shaped substrate 2 made of high-purity alumina porcelain, and a planar induction electrode 4 made of tungsten is embedded inside the substrate 2 so that both electrodes are formed. 3 and 4 are provided so as to face each other with a dielectric layer 2A made of alumina porcelain interposed therebetween and integrally sintered. A protective layer 5 made of alumina is formed on the upper surface of the linear discharge electrode 3. The linear discharge electrode 3 is connected to a terminal 6 on the edge of the substrate 2, and the planar induction electrode 4 is connected to a terminal 7 provided in a hole on the back surface of the substrate 2. These conductive portions 3, 4, 6, 7 are formed by a metallizing technique.

第4図は使用状態を示す断面図である。線状放電電極
3と面状誘導電極4はそれぞれ駆動電源10に接続され、
高周波高電圧が印加される。この電圧による電界によ
り、線状放電電極3の端縁から面状誘導電極4の上方の
基板2の沿面に沿ってコロナ放電が発生し、そこに豊富
な正負のイオンを発生し、オゾンを発生せしめるもので
ある。線状放電電極3と面状誘導電極4はコンデンサを
構成し、その非放電時の静電容量は、線状放電電極3の
長さが20mm、幅が1mm、面状誘導電極4の幅が5mm、両電
極3、4間の誘電体層2Aの厚さが0.1mmのもので約20pF
である。
FIG. 4 is a sectional view showing a usage state. The linear discharge electrode 3 and the planar induction electrode 4 are connected to a driving power supply 10,
A high frequency high voltage is applied. The electric field generated by this voltage causes corona discharge from the edge of the linear discharge electrode 3 along the creeping surface of the substrate 2 above the planar induction electrode 4, generating abundant positive and negative ions and generating ozone. It is the one to be confused. The linear discharge electrode 3 and the planar induction electrode 4 form a capacitor, and the capacitance of the linear discharge electrode 3 when it is not discharged is 20 mm in length, 1 mm in width and 4 mm in width. Approximately 20 pF when the thickness of the dielectric layer 2A between the electrodes 3 and 5 is 0.1 mm.
Is.

第1図は沿面コロナ放電素子1の駆動電源10を示す回
路図である。負極が接地された直流電源11の正極は変圧
器12の1次側巻線の一端に接続され、1次側巻線の他端
は第1のトランジスタ13のコレクタに接続されている。
第1のトランジスタ13のエミッタは接地され、ベースは
第1の抵抗14を介して直流電源11の正極に接続されてい
る。また、第1のトランジスタ13のベースは第2の抵抗
15を介し、低電圧側ケーブル21を経由して沿面コロナ放
電素子1の線状放電電極3の端子6に接続されている。
一方、沿面コロナ放電素子1の面状誘導電極4は高電圧
側ケーブル22を経由して変圧器12の2次側巻線の一端に
接続され、2次側巻線の他端は接地されている。上記の
変圧器12、第1のトランジスタ13、第1の抵抗14からな
る回路は変圧器12をインダクタンスとし沿面コロナ放電
素子1をキャパシタンスとして利用したLC発振回路20を
構成する。また、第2の抵抗15は沿面コロナ放電素子1
とLC発振回路20の低圧側とを接続する部分に挿入された
雑音防止用の抵抗15である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a driving power supply 10 for the creeping corona discharge element 1. The positive electrode of the DC power supply 11 whose negative electrode is grounded is connected to one end of the primary winding of the transformer 12, and the other end of the primary winding is connected to the collector of the first transistor 13.
The emitter of the first transistor 13 is grounded, and the base is connected to the positive electrode of the DC power supply 11 via the first resistor 14. The base of the first transistor 13 is the second resistor.
It is connected to the terminal 6 of the linear discharge electrode 3 of the creeping corona discharge element 1 via the cable 21 on the low voltage side via 15.
On the other hand, the planar induction electrode 4 of the creeping corona discharge element 1 is connected to one end of the secondary winding of the transformer 12 via the high voltage side cable 22, and the other end of the secondary winding is grounded. There is. The circuit composed of the transformer 12, the first transistor 13 and the first resistor 14 constitutes an LC oscillation circuit 20 using the transformer 12 as an inductance and the creeping corona discharge element 1 as a capacitance. In addition, the second resistor 15 is a surface corona discharge element 1
A noise prevention resistor 15 is inserted in a portion connecting the LC oscillation circuit 20 and the low voltage side.

第1のトランジスタ13のベースは、また、第2のトラ
ンジスタ16のコレクタに接続されている。第2のトラン
ジスタ16のエミッタは接地され、ベースはマルチバイブ
レータ回路17に接続されている。マルチバイブレータ回
路17は汎用のICと外付けのコンデンサ及び抵抗により構
成される。第2のトランジスタ16はマルチバイブレータ
回路17の出力に従ってLC発振回路20の発振を停止させる
発振禁止回路をなす。
The base of the first transistor 13 is also connected to the collector of the second transistor 16. The emitter of the second transistor 16 is grounded, and the base is connected to the multivibrator circuit 17. The multivibrator circuit 17 is composed of a general-purpose IC and external capacitors and resistors. The second transistor 16 forms an oscillation prohibition circuit that stops the oscillation of the LC oscillation circuit 20 according to the output of the multivibrator circuit 17.

上記構成に基づき作動について説明する。 The operation will be described based on the above configuration.

第5図は駆動電源10の作動を説明する波形図である。
マルチバイブレータ回路17は一定の周期でオンオフを繰
り返す。出力が0(ロウレベル)となるオフ時間T1と1
(ハイレベル)となるオン時間T2とは外付けのコンデン
サ及び抵抗の定数により決定される。マルチバイブレー
タ回路の出力が0の時は第2のトランジスタ16がオフ状
態となり、LC発振回路20が作動し約20KHzの発振を生じ
て沿面コロナ放電素子1の電極3、4間に高電圧が印加
される。マルチバイブレータ回路17の出力が1の時は第
2のトランジスタ16がオン状態となり、第1のトランジ
スタ13のベースが接地されて第1のトランジスタ13がオ
フ状態となり、変圧器12の1次巻線に電流が流れないた
めLC発振回路20の発振が停止する。従って、LC発振回路
20はマルチバイブレータ回路17の出力に従って間欠的に
発振し、沿面コロナ放電素子1は発振時にコロナ放電を
生じてオゾンを発生する。
FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the driving power supply 10.
The multivibrator circuit 17 repeats turning on and off at regular intervals. Off time T1 and 1 when output becomes 0 (low level)
The on-time T2 at (high level) is determined by the constants of the external capacitor and resistor. When the output of the multivibrator circuit is 0, the second transistor 16 is turned off, the LC oscillating circuit 20 operates to generate oscillation of about 20 KHz, and a high voltage is applied between the electrodes 3 and 4 of the surface corona discharge element 1. To be done. When the output of the multivibrator circuit 17 is 1, the second transistor 16 is turned on, the base of the first transistor 13 is grounded, the first transistor 13 is turned off, and the primary winding of the transformer 12 is turned on. Since no current flows through the LC oscillator circuit 20, the oscillation of the LC oscillator circuit 20 stops. Therefore, LC oscillator circuit
20 oscillates intermittently according to the output of the multivibrator circuit 17, and the surface corona discharge element 1 produces corona discharge during oscillation to generate ozone.

オゾンの発生量はマルチバイブレータ回路17のオフ時
間T1とオン時間T2との比により調節することができる。
たとえば、前記の非放電時の静電容量が20pFの沿面コロ
ナ放電素子1を用いて、オフ時間T1を0.5mSec、オン時
間T2を5.0mSecに設定すると約1mg/hのオゾン発生量を
得、オフ時間T1を3mSec、オン時間T2を2mSecに設定する
と約10mg/hのオゾン発生量を得ることができた。
The amount of ozone generated can be adjusted by the ratio of the off time T1 and the on time T2 of the multivibrator circuit 17.
For example, when the off-time T1 is set to 0.5 mSec and the on-time T2 is set to 5.0 mSec using the creeping corona discharge element 1 whose electrostatic capacity during non-discharge is 20 pF, an ozone generation amount of about 1 mg / h is obtained, When the off time T1 was set to 3 mSec and the on time T2 was set to 2 mSec, the ozone generation amount of about 10 mg / h could be obtained.

また、LC発振回路20の発振周波数が可聴周波数以上の
20KHzであるのでコロナ放電に伴う放電音がしない。
In addition, the oscillation frequency of the LC oscillator circuit 20 is higher than the audible frequency.
Since it is 20 KHz, there is no discharge sound associated with corona discharge.

さらに、コロナ放電は一般に高調波成分を含み、電磁
ノイズを発生し易い。本実施例では、沿面コロナ放電素
子1とLC発振回路20の低圧側とを接続する部分に2〜20
KΩの抵抗15を挿入し、電磁ノイズを減少させることに
成功した。抵抗15の挿入により、コロナ放電開始時の急
峻な電流の立ち上がりを抑制するからだと思われる。LC
発振回路20の高圧側(22)に抵抗を挿入しても電磁ノイ
ズを減少させることができるが、放電が弱くなるという
問題が生じるので、好ましくない。また、高電圧側ケー
ブル22と低電圧側ケーブル21とをできるかぎり近接さ
せ、接続部を除いて両者21、22の距離を1mm以下とする
ことにより、さらに、電磁ノイズを減少させることがで
きた。電磁ノイズ放射アンテナとしてのループ面積を小
さくするからだと思われる。上記二つの処置により、テ
レビ受像器、FMラジオ、AMラジオのアンテナから1mの距
離に沿面コロナ放電素子1を置き放電させても、電波ノ
イズが全くはいらなかった。
Further, corona discharge generally contains harmonic components and is apt to generate electromagnetic noise. In the present embodiment, 2 to 20 are provided in the portion connecting the creeping corona discharge element 1 and the low voltage side of the LC oscillation circuit 20.
By inserting a KΩ resistor 15, we succeeded in reducing electromagnetic noise. It seems that the insertion of the resistor 15 suppresses the steep rise of the current at the start of the corona discharge. LC
Electromagnetic noise can be reduced by inserting a resistor on the high-voltage side (22) of the oscillator circuit 20, but this is not preferable because it causes a problem of weak discharge. Further, by making the high-voltage side cable 22 and the low-voltage side cable 21 as close to each other as possible, and by setting the distance between the two 21 and 22 to be 1 mm or less excluding the connection part, it was possible to further reduce electromagnetic noise. . This is probably because the loop area of the electromagnetic noise radiation antenna is reduced. By the above two measures, even if the creeping corona discharge element 1 was placed at a distance of 1 m from the antenna of the television receiver, the FM radio, and the AM radio and discharged, no radio noise was generated.

〔考案の効果〕[Effect of device]

本考案は、上記の構成を有しマルチバイブレータ回路
の出力に従ってLC発振回路の発振を停止させる発振禁止
回路を備えるものであるから、放電音がなく、オゾンの
発生量を中間域で自由に設定することができるという優
れた効果がある。
Since the present invention has the above-mentioned configuration and includes the oscillation prohibition circuit that stops the oscillation of the LC oscillation circuit according to the output of the multivibrator circuit, there is no discharge sound and the ozone generation amount can be freely set in the intermediate range. There is an excellent effect that can be done.

また、抵抗を挿入したものは、電磁ノイズを減少させ
ることができるという優れた効果がある。
Moreover, the one in which the resistor is inserted has an excellent effect that the electromagnetic noise can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面は本考案の実施例を示し、第1図は沿面コロナ放電
素子の駆動電源を示す回路図、第2図は沿面コロナ放電
素子の上面を示す斜視図、第3図は下面を示す斜視図、
第4図は使用状態を示す断面図、第5図は駆動電源の作
動を説明する波形図である。 1……沿面コロナ放電素子、2……基板、3……線状放
電電極、4……面状誘導電極、10……駆動電源、15……
第2の抵抗、16……第2のトランジスタ(発振禁止回
路)、17……マルチバイブレータ回路、20……LC発振回
路。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a circuit diagram showing a drive power source for a creeping corona discharge element, FIG. 2 is a perspective view showing an upper surface of the creeping corona discharge element, and FIG. 3 is a perspective view showing a lower surface. ,
FIG. 4 is a sectional view showing a usage state, and FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the driving power source. 1 ... creeping corona discharge element, 2 ... substrate, 3 ... linear discharge electrode, 4 ... planar induction electrode, 10 ... drive power supply, 15 ...
2nd resistor, 16 ... 2nd transistor (oscillation prohibition circuit), 17 ... Multivibrator circuit, 20 ... LC oscillator circuit.

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of utility model registration request] 【請求項1】誘電体層を介して線状放電電極と面状誘導
電極とを一体的に設けた沿面コロナ放電素子の駆動電源
であって、前記沿面コロナ放電素子をキャパシタンスと
して利用し可聴周波数以上の周波数で発振するLC発振回
路と、マルチバイブレータ回路と、そのマルチバイブレ
ータ回路の出力に従って前記LC発振回路の発振を停止さ
せる発振禁止回路とを備え、 前記沿面コロナ放電素子と前記LC発振回路の低圧側とを
接続する部分に抵抗を挿入したことを特徴とする沿面コ
ロナ放電素子の駆動電源。
1. A drive power supply for a creeping corona discharge element, wherein a linear discharge electrode and a planar induction electrode are integrally provided via a dielectric layer, wherein the creeping corona discharge element is used as a capacitance at an audible frequency. An LC oscillation circuit that oscillates at the above frequency, a multivibrator circuit, and an oscillation prohibition circuit that stops the oscillation of the LC oscillation circuit according to the output of the multivibrator circuit are provided, and the creeping corona discharge element and the LC oscillation circuit A drive power supply for a creeping corona discharge element, which is characterized in that a resistor is inserted in a portion connecting to the low voltage side.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60195566A (en) * 1984-03-17 1985-10-04 Canon Inc Discharging device
JPS6252874A (en) * 1985-08-30 1987-03-07 浦 時生 Rotary plug

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