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JP6794886B2 - Ion generator - Google Patents
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Description

本発明は、イオン生成装置に関する。 The present invention relates to an ion generator.

従来、放電電極を有する装置において、放電不良や異常放電が発生していることを検知することが行われている。特許文献１には、放電電極とアース電極とを保持した電気絶縁性の電極ホルダに発光表示素子を取り付け、この発光表示素子を電流制御用抵抗を介してアース電極に接続し、この抵抗により発光表示素子を保護しながら、アース電極に流れる放電電流を使用して発光表示素子を点灯させる。特許文献１の構成では発光表示素子が発光することにより、放電不良や異常放電が報知される。 Conventionally, in a device having a discharge electrode, it has been detected that a discharge failure or an abnormal discharge has occurred. In Patent Document 1, a light emitting display element is attached to an electrically insulating electrode holder holding a discharge electrode and a ground electrode, and this light emitting display element is connected to the ground electrode via a current control resistor, and light is emitted by this resistor. While protecting the display element, the discharge current flowing through the ground electrode is used to light the light emitting display element. In the configuration of Patent Document 1, the light emitting display element emits light to notify a discharge failure or an abnormal discharge.

特許第２８１６６６７号公報Japanese Patent No. 2816667

しかしながら、特許文献１に開示の構成では、放電電極に正常に放電が生じていることや、放電電極が開放状態となっていることは直接検知できない。また、複数の放電電極を有する構成では放電開始電圧は放電電極ごとに異なるため、一つの放電電極が放電していても他の放電電極が放電しているとは限らない。そのため、複数の放電電極を有するイオン生成装置に特許文献１に開示の構成を適用すると、すべての放電電極に放電が生じている全層放電状態であるか否かを判定ができない。その結果、全層放電状態ではない場合には、所望のイオン量を得るために多くの電力が必要となり、投入電力に対するイオン生成効率が低下する。 However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, it is not possible to directly detect that the discharge electrode is normally discharged or that the discharge electrode is in the open state. Further, in a configuration having a plurality of discharge electrodes, the discharge start voltage differs for each discharge electrode, so that even if one discharge electrode is discharged, the other discharge electrodes are not necessarily discharged. Therefore, when the configuration disclosed in Patent Document 1 is applied to an ion generator having a plurality of discharge electrodes, it is not possible to determine whether or not all the discharge electrodes are in a full-thickness discharge state in which discharge is generated. As a result, when it is not in the full-layer discharge state, a large amount of electric power is required to obtain a desired amount of ions, and the ion generation efficiency with respect to the input electric power is lowered.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、複数の放電電極の放電状態を個別に検知して、投入電力に対するイオン生成効率が向上されるイオン生成装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide an ion generator in which the discharge states of a plurality of discharge electrodes are individually detected to improve the ion generation efficiency with respect to the input power.

本発明の一態様は、電圧の印加により放電してイオンを生成させる複数の放電電極（２）と、
該複数の放電電極に印加される電圧を出力する電源（３）と、
上記複数の放電電極のそれぞれが放電しているか否かを判定する放電判定部（４）と、
該放電判定部の判定結果に基づいて、上記複数の放電電極のうちの所定割合以上の上記放電電極が放電するように上記電源の出力電圧をフィードバック制御する出力制御部（５）と、
を備えるイオン生成装置（１）にある。 One aspect of the present invention includes a plurality of discharge electrodes (2) that discharge to generate ions by applying a voltage.
A power supply (3) that outputs a voltage applied to the plurality of discharge electrodes, and
A discharge determination unit (4) for determining whether or not each of the plurality of discharge electrodes is discharged, and
Based on the determination result of the discharge determination unit, the output control unit (5) that feedback-controls the output voltage of the power supply so that the discharge electrodes of a predetermined ratio or more among the plurality of discharge electrodes are discharged.
It is in the ion generator (1) provided with.

上記イオン生成装置においては、放電判定部が複数の放電電極が放電しているか否かを個別に判定し、出力制御部が複数の放電電極のうちの所定割合以上の放電電極が放電するように電源の出力電圧を制御する。これにより、所定割合以上の放電電極を放電させてイオンを発生させることができるため、投入電力に対するイオン生成効率を向上することができる。 In the above ion generator, the discharge determination unit individually determines whether or not a plurality of discharge electrodes are discharged, and the output control unit discharges discharge electrodes at a predetermined ratio or more among the plurality of discharge electrodes. Controls the output voltage of the power supply. As a result, ions can be generated by discharging the discharge electrodes at a predetermined ratio or more, so that the ion generation efficiency with respect to the input power can be improved.

以上のごとく、本発明によれば、複数の放電電極の放電状態を個別に検知して、投入電力に対するイオン生成効率が向上されるイオン生成装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an ion generation device that individually detects the discharge state of a plurality of discharge electrodes and improves the ion generation efficiency with respect to the input power.

なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The reference numerals in parentheses described in the scope of claims and the means for solving the problem indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. It's not a thing.

実施形態１における、イオン生成装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the ion generation apparatus in Embodiment 1. 実施形態１における、電流値の変化と放電フラグを示す概念図。The conceptual diagram which shows the change of the current value and the discharge flag in Embodiment 1. FIG. 実施形態１における、イオン生成装置の制御態様を示すフロー図。The flow chart which shows the control mode of the ion generation apparatus in Embodiment 1. FIG. 実施形態２における、イオン生成装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the ion generation apparatus in Embodiment 2. 実施形態２における、イオン生成装置の制御態様を示すフロー図。The flow chart which shows the control mode of the ion generation apparatus in Embodiment 2. 変形形態１における、イオン生成装置の制御態様を示す他のフロー図。Another flow chart showing the control mode of the ion generator in the modified form 1. 実施形態３における、イオン生成装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the ion generation apparatus in Embodiment 3. 実施形態３における、イオン生成装置の制御態様を示すフロー図。The flow chart which shows the control mode of the ion generation apparatus in Embodiment 3. 変形形態２における、電流値の変化、放電フラグ及び短絡フラグを示す概念図。FIG. 6 is a conceptual diagram showing a change in current value, a discharge flag, and a short-circuit flag in the modified form 2.

（実施形態１）
上述のイオン生成装置の実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態のイオン生成装置１は、放電電極２、電源３、放電判定部４、出力制御部５を有する。
放電電極２は複数備えられ、電圧の印加により放電してイオンを生成させる。
電源３は、複数の放電電極２に印加される電圧を出力する。
放電判定部４は、複数の放電電極２のそれぞれが放電しているか否かを判定する。
出力制御部５は、放電判定部４の判定結果に基づいて、複数の放電電極２のうちの所定割合以上の放電電極２が放電するように、電源３の出力電圧をフィードバック制御する。 (Embodiment 1)
The embodiment of the above-mentioned ion generator will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
As shown in FIG. 1, the ion generation device 1 of the present embodiment includes a discharge electrode 2, a power supply 3, a discharge determination unit 4, and an output control unit 5.
A plurality of discharge electrodes 2 are provided, and when a voltage is applied, the discharge electrodes 2 are discharged to generate ions.
The power supply 3 outputs a voltage applied to the plurality of discharge electrodes 2.
The discharge determination unit 4 determines whether or not each of the plurality of discharge electrodes 2 is discharged.
The output control unit 5 feedback-controls the output voltage of the power supply 3 so that the discharge electrodes 2 at a predetermined ratio or more among the plurality of discharge electrodes 2 are discharged based on the determination result of the discharge determination unit 4.

以下、本実施形態のイオン生成装置１について、詳述する。
本実施形態のイオン生成装置１は、内燃機関を有する自動車に備えられる排ガス清浄機に搭載される。そして、イオン生成装置１により生成されたイオンを利用して排ガスが清浄化される。図１に示すように、本実施形態におけるイオン生成装置１には、電源３が備えられている。電源３は放電電極２に高電圧を印加することができる高電圧電源である。イオン生成装置１では、一つの電源３から後述の複数の放電電極２に電圧が印加されるように構成されている。 Hereinafter, the ion generator 1 of the present embodiment will be described in detail.
The ion generator 1 of the present embodiment is mounted on an exhaust gas purifier provided in an automobile having an internal combustion engine. Then, the exhaust gas is purified by using the ions generated by the ion generation device 1. As shown in FIG. 1, the ion generation device 1 in this embodiment is provided with a power supply 3. The power supply 3 is a high voltage power supply capable of applying a high voltage to the discharge electrode 2. The ion generator 1 is configured so that a voltage is applied from one power source 3 to a plurality of discharge electrodes 2 described later.

図１に示すように、本実施形態では複数の放電電極２として、第１放電電極２１、第２放電電極２２、第３放電電極２３及び第４放電電極２４からなる。そして、第１〜第４放電電極２１〜２４は互いに並列に接続されている。各放電電極２は電極対を備え、放電電極２に電源３の出力電圧が印加されることにより当該電極対の間に放電を発生するように構成されている。 As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the plurality of discharge electrodes 2 include a first discharge electrode 21, a second discharge electrode 22, a third discharge electrode 23, and a fourth discharge electrode 24. The first to fourth discharge electrodes 21 to 24 are connected in parallel with each other. Each discharge electrode 2 is provided with an electrode pair, and is configured to generate a discharge between the electrode pairs when the output voltage of the power supply 3 is applied to the discharge electrode 2.

図１に示すように、放電電極２には放電電極２に流れる電流の電流値を取得する電流値取得部７が接続されている。本実施形態では、電流値取得部７は電流センサからなる。電流値取得部７が電流値を取得するタイミングは特に限定されないが、本実施形態では常時取得している。なお、本実施形態では、電流値取得部７は当該取得した放電電極２の電流値に応じた電圧値を有する電気信号を出力するように構成されている。電流値取得部７としては例えば、放電電極２に流れる電流値を電圧値に変換するために、抵抗器やコンデンサを用いることができる。 As shown in FIG. 1, a current value acquisition unit 7 for acquiring the current value of the current flowing through the discharge electrode 2 is connected to the discharge electrode 2. In the present embodiment, the current value acquisition unit 7 includes a current sensor. The timing at which the current value acquisition unit 7 acquires the current value is not particularly limited, but in the present embodiment, the current value is always acquired. In the present embodiment, the current value acquisition unit 7 is configured to output an electric signal having a voltage value corresponding to the current value of the acquired discharge electrode 2. As the current value acquisition unit 7, for example, a resistor or a capacitor can be used to convert the current value flowing through the discharge electrode 2 into a voltage value.

図１に示すように、イオン生成装置１は、電流値取得部７の出力値が格納される電流値格納部７１を備えている。電流値格納部７１は書き換え可能な揮発性メモリからなる。電流値格納部７１には、放電電極２ごとに電流値取得部７の出力値が格納される。 As shown in FIG. 1, the ion generation device 1 includes a current value storage unit 71 in which the output value of the current value acquisition unit 7 is stored. The current value storage unit 71 is composed of a rewritable volatile memory. The current value storage unit 71 stores the output value of the current value acquisition unit 7 for each discharge electrode 2.

図１に示すように、イオン生成装置１は閾値記憶部５１を備える。閾値記憶部５１は、書き換え不能な不揮発性メモリからなり、放電電極２における放電開始時に生じる電流値に相当する値である第１閾値が予め記憶されている。 As shown in FIG. 1, the ion generation device 1 includes a threshold storage unit 51. The threshold value storage unit 51 is composed of a non-rewritable non-volatile memory, and a first threshold value, which is a value corresponding to a current value generated at the start of discharge in the discharge electrode 2, is stored in advance.

図１に示す放電判定部４は、電流値格納部７１に格納された電流値取得部７の出力値を抽出するとともに、閾値記憶部５１に格納された第１閾値を抽出し、両者を比較して各放電電極２１〜２４が放電しているか否かを判定する。放電電極２ごとに格納された電流値取得部７の出力値が第１閾値よりも大きい場合は、放電判定部４は、当該放電電極２は放電していると判定し、そうでない場合は当該放電電極２は放電していないと判定する。例えば、図２に示すように、放電判定部４は、電流値取得部７の出力値が第１閾値より大きくなったときに放電フラグをオンにして当該放電電極２が放電していると判定する。そして、かかる判定を放電電極２ごとに行う。 The discharge determination unit 4 shown in FIG. 1 extracts the output value of the current value acquisition unit 7 stored in the current value storage unit 71, extracts the first threshold value stored in the threshold value storage unit 51, and compares the two. Then, it is determined whether or not each of the discharge electrodes 21 to 24 is discharged. When the output value of the current value acquisition unit 7 stored for each discharge electrode 2 is larger than the first threshold value, the discharge determination unit 4 determines that the discharge electrode 2 is discharged, and if not, the discharge determination unit 4 is concerned. It is determined that the discharge electrode 2 is not discharged. For example, as shown in FIG. 2, the discharge determination unit 4 turns on the discharge flag when the output value of the current value acquisition unit 7 becomes larger than the first threshold value, and determines that the discharge electrode 2 is discharged. To do. Then, such a determination is made for each discharge electrode 2.

図１に示すように、出力制御部５は、放電判定部４の判定結果が入力される。さらに、放電判定部４において複数の放電電極２のうちの所定割合以上の放電電極２が放電していると判定されるように、電源３の出力電圧をフィードバック制御する。上記所定割合は、放電判定部４が放電していると判定する放電電極２の数が、全放電電極２の数の少なくとも７０％、好ましくは７５％以上、より好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上とすることができる。本実施形態では、上記所定割合を７５％以上としており、４個の放電電極２のうち３個以上が放電していると判定されるように、出力制御部５は電源３の出力電圧をフィードバック制御する。 As shown in FIG. 1, the output control unit 5 inputs the determination result of the discharge determination unit 4. Further, the output voltage of the power supply 3 is feedback-controlled so that the discharge determination unit 4 determines that the discharge electrodes 2 at a predetermined ratio or more among the plurality of discharge electrodes 2 are discharged. In the above predetermined ratio, the number of discharge electrodes 2 determined by the discharge determination unit 4 to be discharged is at least 70%, preferably 75% or more, more preferably 80% or more, more preferably 80% or more of the total number of discharge electrodes 2. Can be 90% or more. In the present embodiment, the predetermined ratio is 75% or more, and the output control unit 5 feeds back the output voltage of the power supply 3 so that it is determined that three or more of the four discharge electrodes 2 are discharged. Control.

次に、イオン生成装置１における制御態様について図３に示すフロー図に従って説明する。図３に示すように、まず、ステップＳ１において、電源３から４個の放電電極２への電圧の印加を開始する。印加開始時の印加電圧は０である。そして、ステップＳ２において、出力制御部４により印加電圧を０から上昇させる。これとともに、ステップＳ３において、電流値取得部７により、各放電電極２における電流値を取得する。電流値取得部７は取得した電流値に基づく出力値を出力値格納部７１に格納する。 Next, the control mode in the ion generator 1 will be described with reference to the flow chart shown in FIG. As shown in FIG. 3, first, in step S1, the application of voltage from the power supply 3 to the four discharge electrodes 2 is started. The applied voltage at the start of application is 0. Then, in step S2, the output control unit 4 raises the applied voltage from 0. At the same time, in step S3, the current value acquisition unit 7 acquires the current value at each discharge electrode 2. The current value acquisition unit 7 stores an output value based on the acquired current value in the output value storage unit 71.

その後、ステップＳ４において、放電判定部４により、各放電電極２が放電しているか否かを判定する。放電判定部４は、出力値格納部７１から電流値取得部７の出力値を抽出し、閾値記憶部５１から第１閾値を抽出し、両者を比較する。そして、電流値取得部７の出力値が第１閾値よりも大きい場合は、放電電極２が放電していると判定し、そうでない場合は放電電極２が放電していないと判定する。 After that, in step S4, the discharge determination unit 4 determines whether or not each discharge electrode 2 is discharged. The discharge determination unit 4 extracts the output value of the current value acquisition unit 7 from the output value storage unit 71, extracts the first threshold value from the threshold value storage unit 51, and compares the two. Then, when the output value of the current value acquisition unit 7 is larger than the first threshold value, it is determined that the discharge electrode 2 is discharged, and when not, it is determined that the discharge electrode 2 is not discharged.

そして、ステップＳ５において、出力制御部５に放電判定部４の判定結果が入力され、出力制御部５により、複数の放電電極２のうちの所定割合以上の放電電極２が放電しているか否かを判定する。所定割合以上が放電していないと判定された場合は、ステップＳ５のＮｏに進み、再度ステップＳ２に戻る。 Then, in step S5, the determination result of the discharge determination unit 4 is input to the output control unit 5, and whether or not the output control unit 5 discharges the discharge electrodes 2 at a predetermined ratio or more among the plurality of discharge electrodes 2. To judge. If it is determined that the discharge is not performed at a predetermined ratio or more, the process proceeds to No in step S5, and the process returns to step S2 again.

一方、ステップＳ５において、出力制御部５により、所定割合以上の放電電極２が放電していると判定された場合は、ステップＳ５のＹｅｓに進み、ステップＳ６において、出力制御部５により、電源３の出力電圧の周波数、デューティー及びバーストの少なくともいずれかを調整して、放電を維持しつつ電源３の出力電圧が過剰とならないように制御する。これにより、出力制御部５により、複数の放電電極２のうちの所定割合以上の放電電極２が放電するように制御されて、全層放電若しくはこれに近い状態が維持される。 On the other hand, if the output control unit 5 determines in step S5 that the discharge electrode 2 is discharged at a predetermined ratio or more, the process proceeds to Yes in step S5, and in step S6, the output control unit 5 powers the power supply 3. At least one of the frequency, duty and burst of the output voltage of is adjusted so that the output voltage of the power supply 3 is not excessive while maintaining the discharge. As a result, the output control unit 5 controls the discharge electrodes 2 at a predetermined ratio or more among the plurality of discharge electrodes 2 to discharge, and a full-thickness discharge or a state close to this is maintained.

次に、本実施形態のイオン生成装置１における作用効果について、詳述する。
本実施形態のイオン生成装置１によれば、放電判定部４が複数の放電電極２が放電しているか否かを個別に判定し、出力制御部５が複数の放電電極２のうちの所定割合以上の放電電極２が放電するように電源の出力電圧を制御する。これにより、所定割合以上の放電電極２を放電させてイオンを発生させることができるため、投入電力に対するイオン生成効率を向上することができる。 Next, the action and effect of the ion generator 1 of the present embodiment will be described in detail.
According to the ion generation device 1 of the present embodiment, the discharge determination unit 4 individually determines whether or not the plurality of discharge electrodes 2 are discharged, and the output control unit 5 determines a predetermined ratio of the plurality of discharge electrodes 2. The output voltage of the power supply is controlled so that the discharge electrode 2 is discharged. As a result, the discharge electrode 2 can be discharged at a predetermined ratio or more to generate ions, so that the ion generation efficiency with respect to the input power can be improved.

また、本実施形態では、複数の放電電極２に流れる電流値をそれぞれ取得する電流値取得部７と、放電電極２における放電開始時に生じる電流値の極大値に相当する値である第１閾値が予め記憶された閾値記憶部５１と、を備え、放電判定部４は、電流値取得部７が取得した電流値が第１閾値よりも大きいときに放電電極２が放電していると判定するように構成されている。これにより、放電判定部４は高い精度で放電電極２の放電を判定することができる。 Further, in the present embodiment, the current value acquisition unit 7 for acquiring the current values flowing through the plurality of discharge electrodes 2 and the first threshold value which is a value corresponding to the maximum value of the current value generated at the start of discharge in the discharge electrodes 2 are A pre-stored threshold storage unit 51 is provided, and the discharge determination unit 4 determines that the discharge electrode 2 is discharged when the current value acquired by the current value acquisition unit 7 is larger than the first threshold value. It is configured in. As a result, the discharge determination unit 4 can determine the discharge of the discharge electrode 2 with high accuracy.

また、本実施形態では、出力制御部５は、電流値取得部７が取得した電流値が第１閾値以上の範囲内で第１閾値に近づくようにフィードバック制御するように構成されている。これにより、イオン生成装置１における投入電力に対するイオン生成効率を一層向上させることができる。 Further, in the present embodiment, the output control unit 5 is configured to perform feedback control so that the current value acquired by the current value acquisition unit 7 approaches the first threshold value within the range of the first threshold value or higher. As a result, the ion generation efficiency with respect to the input power in the ion generation device 1 can be further improved.

以上のごとく、本発明によれば、複数の放電電極２の放電状態を個別に検知して、投入電力に対するイオン生成効率が向上されるイオン生成装置１を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an ion generation device 1 in which the discharge states of a plurality of discharge electrodes 2 are individually detected to improve the ion generation efficiency with respect to the input power.

（実施形態２）
本実施形態のイオン生成装置１では、実施形態１の場合と同様の構成を有するとともに、図４に示すように、電源出力値取得部７２、電源出力値格納部７３、電源出力値判定部４１、異常判定部８を有する。
電源出力値取得部７２は電源３の出力電圧値を取得する。
電源出力値格納部７３は、電源出力値取得部７２が取得した電源３の出力電圧値を格納する。
電源出力値判定部４１は、電源出力格納部７３に格納された電源３の出力電圧値と、予め記憶された出力基準値とを比較し、電源３の出力電圧値が当該電源出力基準値よりも大きいか否かを判定する。
異常判定部８は、放電電極２に異常が発生したか否かを判定する。
そして、出力制御部５は、異常判定部８の判定結果に基づいて、電源３の出力電圧を制御する。本実施形態では、出力基準値は基準値記憶部５２に予め記憶されており、イオン生成装置１の駆動許容範囲における電源３の最大出力電圧値に相当する値となっている。その他の構成要素は実施形態１の場合と同様であり、本実施形態においても実施形態１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。 (Embodiment 2)
The ion generation device 1 of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, and as shown in FIG. 4, the power output value acquisition unit 72, the power output value storage unit 73, and the power output value determination unit 41. , Has an abnormality determination unit 8.
The power supply output value acquisition unit 72 acquires the output voltage value of the power supply 3.
The power output value storage unit 73 stores the output voltage value of the power supply 3 acquired by the power output value acquisition unit 72.
The power supply output value determination unit 41 compares the output voltage value of the power supply 3 stored in the power supply output storage unit 73 with the output reference value stored in advance, and the output voltage value of the power supply 3 is based on the power supply output reference value. Is also large or not.
The abnormality determination unit 8 determines whether or not an abnormality has occurred in the discharge electrode 2.
Then, the output control unit 5 controls the output voltage of the power supply 3 based on the determination result of the abnormality determination unit 8. In the present embodiment, the output reference value is stored in advance in the reference value storage unit 52, and is a value corresponding to the maximum output voltage value of the power supply 3 in the drive allowable range of the ion generation device 1. Other components are the same as in the case of the first embodiment, and the description thereof will be omitted in the present embodiment using the same reference numerals as in the case of the first embodiment.

次に、本実施形態２におけるイオン生成装置１の制御態様について、図５に示すフロー図を用いて説明する。まず、図３に示す実施形態１の場合と同様に、図５に示すように、ステップＳ１〜Ｓ５を実施する。そして、ステップＳ５において、放電判定部４が所定割合以上の放電電極２が放電していないと判定した場合は、ステップＳ５のＮｏに進み、ステップＳ７において、電源出力値取得部７２により、電源３の出力電圧値を取得して電源出力値格納部７３に格納する。 Next, the control mode of the ion generation device 1 in the second embodiment will be described with reference to the flow chart shown in FIG. First, as in the case of the first embodiment shown in FIG. 3, steps S1 to S5 are carried out as shown in FIG. Then, in step S5, when the discharge determination unit 4 determines that the discharge electrode 2 having a predetermined ratio or more is not discharged, the process proceeds to No in step S5, and in step S7, the power supply output value acquisition unit 72 determines that the power supply 3 is not discharged. The output voltage value of is acquired and stored in the power supply output value storage unit 73.

そして、ステップＳ８において、電源出力値判定部４１により、電源出力値格納部７３から電源３の出力電圧値を抽出し、基準値記憶部５２に記憶された出力基準値を抽出して両者を比較し、電源３の出力電圧値が出力基準値としての最大出力電圧値に達しているか否かを判定する。 Then, in step S8, the power supply output value determination unit 41 extracts the output voltage value of the power supply 3 from the power supply output value storage unit 73, extracts the output reference value stored in the reference value storage unit 52, and compares the two. Then, it is determined whether or not the output voltage value of the power supply 3 has reached the maximum output voltage value as the output reference value.

ステップＳ８において、電源３の出力電圧値が最大出力電圧値に達していると判定された場合、すなわち、電源３の出力電圧値が最大出力電圧値に達していると判定され、且つ、放電判定部４が所定割合以上の放電電極２が放電していないと判定した場合、ステップＳ９において、異常判定部８により、放電電極２の少なくとも一つに異常が発生していると判定する。 In step S8, when it is determined that the output voltage value of the power supply 3 has reached the maximum output voltage value, that is, it is determined that the output voltage value of the power supply 3 has reached the maximum output voltage value, and the discharge determination is made. When the unit 4 determines that the discharge electrodes 2 having a predetermined ratio or more are not discharged, in step S9, the abnormality determination unit 8 determines that at least one of the discharge electrodes 2 has an abnormality.

その後、ステップＳ１０において、異常判定部８の判定結果に基づいて、出力制御部５により、電源３の出力を停止する。この場合は、異常判定部８により、電源３の出力電圧値が最大出力電圧値に達しているが放電電極２に放電が発生していないことから、放電電極２に溶接部や接合部に欠落や破損等が生じて当該放電電極２が開放状態になったと判定して、電源３の出力を停止することとなる。一方、ステップＳ８において、電源３の出力電圧値が最大出力電圧値に達していないと判定された場合は、ステップＳ８のＮｏに進み、再度ステップＳ２において電源３の出力電圧を上昇させて、以降のステップを実施する。 After that, in step S10, the output control unit 5 stops the output of the power supply 3 based on the determination result of the abnormality determination unit 8. In this case, the abnormality determination unit 8 causes the output voltage value of the power supply 3 to reach the maximum output voltage value, but the discharge electrode 2 is not discharged. Therefore, the discharge electrode 2 is missing in the welded portion or the joint portion. It is determined that the discharge electrode 2 is in an open state due to damage or damage, and the output of the power supply 3 is stopped. On the other hand, if it is determined in step S8 that the output voltage value of the power supply 3 has not reached the maximum output voltage value, the process proceeds to No in step S8, the output voltage of the power supply 3 is increased again in step S2, and thereafter. Perform the steps of.

本実施形態２におけるイオン生成装置１によれば、電源３の出力電圧値が予め記憶された出力基準値に達したか否かを判定する電源出力値判定部４１を備え、異常判定部８が異常の発生の有無を判定する。そして、出力制御部５は、異常判定部８の判定結果に基づいて、電源３の出力電圧を制御するように構成されている。これにより、放電電極２に異常が生じたときに電源３の出力電圧値が過度に大きくなることを抑制でき、イオン生成効率の向上に寄与する。 According to the ion generation device 1 in the second embodiment, the power supply output value determination unit 41 for determining whether or not the output voltage value of the power supply 3 has reached the output reference value stored in advance is provided, and the abnormality determination unit 8 is provided. Determine if an abnormality has occurred. Then, the output control unit 5 is configured to control the output voltage of the power supply 3 based on the determination result of the abnormality determination unit 8. As a result, it is possible to prevent the output voltage value of the power supply 3 from becoming excessively large when an abnormality occurs in the discharge electrode 2, which contributes to the improvement of the ion generation efficiency.

また、本実施形態では、出力基準値は電源３の最大出力電圧値に相当する値である。これにより、放電電極２が開放状態となったことを検出できるようになるため、無駄な電力投入を回避してイオン生成効率の向上を図ることができる。なお、本実施形態のイオン生成装置１においても、上述の実施形態１と同等の作用効果を奏する。 Further, in the present embodiment, the output reference value is a value corresponding to the maximum output voltage value of the power supply 3. As a result, it becomes possible to detect that the discharge electrode 2 is in the open state, so that it is possible to avoid unnecessary power input and improve the ion generation efficiency. The ion generator 1 of the present embodiment also has the same effect as that of the above-described first embodiment.

上述の実施形態２では、図５に示すように、ステップＳ１において、印加開始時の印加電圧を０Ｖとしたが、これに替えて、図６に示す変形形態１では、まず、ステップＳ３０において、初期印加電圧を０ではない所定の値Ｐとして電源３から放電電極２への電圧の印加を開始する。その後、実施形態１、２と同様にステップＳ３〜Ｓ５を実施する。ステップＳ５において、放電判定部４が、所定割合以上の放電電極２が放電していると判定した場合は、ステップＳ５のＹｅｓに進み、ステップＳ３６において、出力制御部５により、電源３の出力電圧値である印加電圧を低下させる。そして、ステップＳ３に戻る。 In the above-described second embodiment, as shown in FIG. 5, the applied voltage at the start of application was set to 0 V in step S1, but instead of this, in the modified form 1 shown in FIG. 6, first, in step S30, The initial applied voltage is set to a predetermined value P other than 0, and the voltage is started to be applied from the power supply 3 to the discharge electrode 2. After that, steps S3 to S5 are carried out in the same manner as in the first and second embodiments. If the discharge determination unit 4 determines in step S5 that the discharge electrode 2 at a predetermined ratio or higher is discharged, the process proceeds to Yes in step S5, and in step S36, the output control unit 5 determines the output voltage of the power supply 3. The applied voltage, which is a value, is lowered. Then, the process returns to step S3.

一方、ステップＳ５において、放電判定部４が、所定割合以上の放電電極２が放電していないと判定した場合は、ステップＳ５のＮｏに進み、ステップＳ３７に進み、出力制御部５により、電源３の出力電圧を上げて印加電圧を上昇させる。そして、ステップＳ３８〜Ｓ４０において、ステップＳ３〜Ｓ５と同様に、放電電極２における放電の判定を行う。そして、ステップＳ４０において、所定割合以上の放電電極２が放電していると判定された場合は、ステップＳ４０のＹｅｓに進み、ステップＳ４１において、図３に示す実施形態１におけるステップＳ６と同様に、電源３の出力電圧を制御し、終了する。 On the other hand, if the discharge determination unit 4 determines in step S5 that the discharge electrode 2 at a predetermined ratio or higher is not discharged, the process proceeds to No in step S5, the process proceeds to step S37, and the power supply 3 is supplied by the output control unit 5. The output voltage of is increased to increase the applied voltage. Then, in steps S38 to S40, the discharge in the discharge electrode 2 is determined in the same manner as in steps S3 to S5. If it is determined in step S40 that the discharge electrode 2 is discharged at a predetermined ratio or more, the process proceeds to Yes in step S40, and in step S41, as in step S6 in the first embodiment shown in FIG. The output voltage of the power supply 3 is controlled and terminated.

一方、ステップＳ４０において、所定割合以上の放電電極２が放電していないと判定された場合は、ステップＳ４０のＮｏに進み、ステップＳ４２〜Ｓ４５において、実施形態２におけるステップＳ７〜Ｓ１０と同様に、電源３の出力電圧値を取得し、取得した出力電圧値が出力基準値となる電源３の最大出力電圧値であるか否かを判定する。ステップＳ４３において、取得した出力値が最大出力電圧値であると判定された場合には、放電電極２に異常が発生していると判定し、電源３の出力を停止して終了する。一方、ステップＳ４３において、取得した出力電圧値が最大出力電圧値でないと判定された場合には、ステップＳ３７に戻り、電源３の出力電圧値である印加電圧を上昇させ、以降のステップを実施する。 On the other hand, if it is determined in step S40 that the discharge electrode 2 is not discharged at a predetermined ratio or more, the process proceeds to No in step S40, and in steps S42 to S45, similarly to steps S7 to S10 in the second embodiment. The output voltage value of the power supply 3 is acquired, and it is determined whether or not the acquired output voltage value is the maximum output voltage value of the power supply 3 which is the output reference value. If it is determined in step S43 that the acquired output value is the maximum output voltage value, it is determined that an abnormality has occurred in the discharge electrode 2, and the output of the power supply 3 is stopped to end. On the other hand, if it is determined in step S43 that the acquired output voltage value is not the maximum output voltage value, the process returns to step S37, the applied voltage which is the output voltage value of the power supply 3 is increased, and the subsequent steps are performed. ..

図６に示すように、かかる変形形態１のように、放電電極２への初期印加電圧を所定の値とした場合であっても、実施形態１、２と同等の作用効果を奏する。 As shown in FIG. 6, even when the initial voltage applied to the discharge electrode 2 is set to a predetermined value as in the modified form 1, the same effects as those of the first and second embodiments are obtained.

（実施形態３）
本実施形態のイオン生成装置１では、実施形態１の場合と同様の構成を有するとともに、図７に示すように、異常判定部８を備える。また、閾値記憶部５１には、上記第１閾値とともに、第２閾値が予め記憶されている。
異常判定部８は、放電電極２に異常が発生したか否かを判定する。
出力制御部５は、異常判定部８の判定結果に基づいて電源３の出力電圧を制御する。
本実施形態では、第２閾値は、放電電極３が短絡したときに放電電極２に流れる電流値に相当する値である。その他の構成要素は実施形態１の場合と同様であり、本実施形態においても実施形態１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。 (Embodiment 3)
The ion generation device 1 of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, and includes an abnormality determination unit 8 as shown in FIG. 7. Further, in the threshold value storage unit 51, the second threshold value is stored in advance together with the first threshold value.
The abnormality determination unit 8 determines whether or not an abnormality has occurred in the discharge electrode 2.
The output control unit 5 controls the output voltage of the power supply 3 based on the determination result of the abnormality determination unit 8.
In the present embodiment, the second threshold value is a value corresponding to the current value flowing through the discharge electrode 2 when the discharge electrode 3 is short-circuited. Other components are the same as in the case of the first embodiment, and the description thereof will be omitted in the present embodiment using the same reference numerals as in the case of the first embodiment.

本実施形態では、異常判定部８は、電流値取得部７が取得した電流値が第２閾値に達したと判定されたときに放電電極２に異常が発生していると判定する。そして、出力制御部５は、異常判定部８が放電電極２に異常が発生していると判定したときに、電源３の出力を停止するように構成されている。 In the present embodiment, the abnormality determination unit 8 determines that an abnormality has occurred in the discharge electrode 2 when it is determined that the current value acquired by the current value acquisition unit 7 has reached the second threshold value. The output control unit 5 is configured to stop the output of the power supply 3 when the abnormality determination unit 8 determines that an abnormality has occurred in the discharge electrode 2.

次に、実施形態３におけるイオン生成装置１の使用態様について、図８に示すフロー図を用いて説明する。まず、図３に示す実施形態１の場合と同様に、図８に示すように、ステップＳ１〜Ｓ６を実施する。そして、ステップＳ６の後、ステップＳ１１において、異常判定部８により、電流値取得部７が取得した電流値が第２閾値以上であるか否かを判定する。当該電流値が第２閾値以上である場合は、ステップＳ１１のＹｅｓに進み、ステップＳ１２において、異常判定部８が放電電極に異常が発生していると判定する。その後、ステップＳ１３において、出力制御部５により電源３の出力を停止して、この制御を終了する。一方、ステップＳ１１において、電流値取得部７が取得した電流値が第２閾値以上でない場合は、ステップＳ１１のＮｏに進み、この制御を終了する。 Next, the usage mode of the ion generator 1 in the third embodiment will be described with reference to the flow chart shown in FIG. First, as in the case of the first embodiment shown in FIG. 3, steps S1 to S6 are carried out as shown in FIG. Then, after step S6, in step S11, the abnormality determination unit 8 determines whether or not the current value acquired by the current value acquisition unit 7 is equal to or greater than the second threshold value. If the current value is equal to or higher than the second threshold value, the process proceeds to Yes in step S11, and in step S12, the abnormality determination unit 8 determines that an abnormality has occurred in the discharge electrode. After that, in step S13, the output control unit 5 stops the output of the power supply 3 to end this control. On the other hand, if the current value acquired by the current value acquisition unit 7 is not equal to or higher than the second threshold value in step S11, the process proceeds to No in step S11, and this control is terminated.

本実施形態のイオン生成装置１によれば、放電電極２が短絡したときに放電電極２に流れる電流値に相当する第２閾値に基づいて、放電電極２の異常を判定している。これにより、放電電極２の少なくとも一つに短絡が生じているときには、出力制御部５がこれに応じて電源３の出力電圧を制御することができる。その結果、複数の放電電極２を有するイオン生成装置１において投入電力に対するイオン生成効率を向上させつつ、放電電極２の異常が発生した場合でも適切な対応を行うことを可能にしている。 According to the ion generator 1 of the present embodiment, the abnormality of the discharge electrode 2 is determined based on the second threshold value corresponding to the current value flowing through the discharge electrode 2 when the discharge electrode 2 is short-circuited. As a result, when at least one of the discharge electrodes 2 is short-circuited, the output control unit 5 can control the output voltage of the power supply 3 accordingly. As a result, in the ion generator 1 having a plurality of discharge electrodes 2, it is possible to improve the ion generation efficiency with respect to the input power and take appropriate measures even when an abnormality occurs in the discharge electrodes 2.

また、本実施形態では、出力制御部５は、異常判定部８が複数の放電電極２の少なくとも一つに異常が発生していると判定したときに、電源３の出力を停止するように構成されている。これにより、放電電極２に異常が発生した場合に電源３の出力を停止することにより、イオン生成効率の低い状態での動作を停止させて、投入電力に対するイオン生成効率を一層向上させることができる。なお、本実施形態においても実施形態１と同等の作用効果を奏する。 Further, in the present embodiment, the output control unit 5 is configured to stop the output of the power supply 3 when the abnormality determination unit 8 determines that an abnormality has occurred in at least one of the plurality of discharge electrodes 2. Has been done. As a result, when an abnormality occurs in the discharge electrode 2, the output of the power supply 3 is stopped, so that the operation in a state where the ion generation efficiency is low can be stopped, and the ion generation efficiency with respect to the input power can be further improved. .. It should be noted that this embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.

なお、上述の実施形態１〜３において、放電電極２における電流値が脈動しており、図２に示すように、電流値取得部７の出力値が脈動する場合、本実施形態では、放電判定部４は、電流値取得部７の出力値が最初に第１閾値以上となるタイミングＴ１において放電電極２が放電していると判定することとなる。これに替えて、電流値取得部７の出力値が第１閾値を予め設定した回数超えたときに放電電極２が放電していると判定してもよい。例えば、図９に示す変形形態２のように、電流値取得部７の出力値が第１閾値を３回超えたときに放電電極２が放電していると判定してもよい。また、同様に、上述の実施形態３では異常判定部８は、電流値取得部７の出力値が最初に第２閾値以上となるタイミングＴ４において放電電極２に異常が発生していると判定することとなるが、これに替えて、電流値取得部７の出力値が第２閾値を予め設定した回数超えたときに放電電極２に異常が発生していると判定してもよい。例えば、図９に示す変形形態２のように、第２閾値以上となるタイミングＴ５において放電電極２に異常が発生していると判定してもよい。 In the above-described first to third embodiments, when the current value in the discharge electrode 2 is pulsating and the output value of the current value acquisition unit 7 is pulsating as shown in FIG. 2, the discharge determination is made in the present embodiment. The unit 4 determines that the discharge electrode 2 is discharging at the timing T1 when the output value of the current value acquisition unit 7 first becomes equal to or higher than the first threshold value. Instead of this, it may be determined that the discharge electrode 2 is discharged when the output value of the current value acquisition unit 7 exceeds the first threshold value a preset number of times. For example, as in the modified form 2 shown in FIG. 9, it may be determined that the discharge electrode 2 is discharged when the output value of the current value acquisition unit 7 exceeds the first threshold value three times. Similarly, in the above-described third embodiment, the abnormality determination unit 8 determines that an abnormality has occurred in the discharge electrode 2 at the timing T4 when the output value of the current value acquisition unit 7 first becomes equal to or higher than the second threshold value. However, instead of this, it may be determined that an abnormality has occurred in the discharge electrode 2 when the output value of the current value acquisition unit 7 exceeds the second threshold value a preset number of times. For example, as in the modified form 2 shown in FIG. 9, it may be determined that an abnormality has occurred in the discharge electrode 2 at the timing T5 when the second threshold value or more is reached.

また、電流値取得部７の出力値が第１閾値及び第２閾値を超えたか否かの検出方法は限定されないが、ピークディテクタを用いて検出することができる。ピークディテクタを使用する場合は、検出したピーク値が第１閾値を超えて、予め設定した時間を経過したときに放電がしていると判定するようにしてもよい。この場合には、検出精度が安定するとともに、検出タイミングの自由度が高くなる。なお、ピークディテクタを構成する整流回路として、理想ダイオード回路を使用することが好ましい。この場合は、ピーク値の検出精度が一層高まる。 Further, the method for detecting whether or not the output value of the current value acquisition unit 7 exceeds the first threshold value and the second threshold value is not limited, but can be detected by using a peak detector. When the peak detector is used, it may be determined that the discharge is performed when the detected peak value exceeds the first threshold value and a preset time elapses. In this case, the detection accuracy is stable and the degree of freedom in detection timing is increased. It is preferable to use an ideal diode circuit as the rectifier circuit constituting the peak detector. In this case, the peak value detection accuracy is further improved.

本発明は上記各実施形態及び変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能であり、実施形態１〜３及び変形形態の構成のいずれかを任意に組み合わせた構成とすることもできる。 The present invention is not limited to each of the above embodiments and modifications, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof, and any of the configurations of the first to third embodiments and the modified embodiments. It is also possible to form a configuration in which the above are arbitrarily combined.

１ イオン生成装置
２ 放電電極
３ 電源
４ 放電判定部
５ 出力制御部
５１ 閾値記憶部
７ 電流取得部
７２ 電源出力値判定部
８ 異常判定部 1 Ion generator 2 Discharge electrode 3 Power supply 4 Discharge judgment unit 5 Output control unit 51 Threshold storage unit 7 Current acquisition unit 72 Power supply output value judgment unit 8 Abnormality judgment unit

Claims (9)

電圧の印加により放電してイオンを生成させる複数の放電電極（２）と、
該複数の放電電極に印加される電圧を出力する電源（３）と、
上記複数の放電電極のそれぞれが放電しているか否かを判定する放電判定部（４）と、
該放電判定部の判定結果に基づいて、上記複数の放電電極のうちの所定割合以上の上記放電電極が放電するように上記電源の出力電圧をフィードバック制御する出力制御部（５）と、
を備えるイオン生成装置（１）。 A plurality of discharge electrodes (2) that discharge by applying a voltage to generate ions, and
A power supply (3) that outputs a voltage applied to the plurality of discharge electrodes, and
A discharge determination unit (4) for determining whether or not each of the plurality of discharge electrodes is discharged, and
Based on the determination result of the discharge determination unit, the output control unit (5) that feedback-controls the output voltage of the power supply so that the discharge electrodes of a predetermined ratio or more among the plurality of discharge electrodes are discharged.
An ion generator (1). 上記複数の放電電極に流れる電流値をそれぞれ取得する電流値取得部（７）と、
上記放電電極における放電開始時に生じる電流値に相当する第１閾値が予め記憶された閾値記憶部（５１）と、を備え、
上記放電判定部は、上記電流値取得部が取得した上記電流値が、上記第１閾値よりも大きいときに上記放電電極が放電していると判定する、
請求項１に記載のイオン生成装置。 The current value acquisition unit (7) for acquiring the current values flowing through the plurality of discharge electrodes, respectively,
A threshold storage unit (51) in which a first threshold value corresponding to a current value generated at the start of discharge in the discharge electrode is stored in advance is provided.
The discharge determination unit determines that the discharge electrode is discharged when the current value acquired by the current value acquisition unit is larger than the first threshold value.
The ion generator according to claim 1. 上記出力制御部は、上記電流値取得部が取得した上記電流値が上記第１閾値以上の範囲内で上記第１閾値に近づくように上記フィードバック制御する、請求項２に記載のイオン生成装置。 The ion generation device according to claim 2, wherein the output control unit performs feedback control so that the current value acquired by the current value acquisition unit approaches the first threshold value within a range equal to or higher than the first threshold value. 上記放電電極に異常が発生しているか否かを判定する異常判定部（８）を備え、
上記出力制御部は、上記異常判定部の判定結果に基づいて、上記電源の出力電圧を制御する請求項１に記載のイオン生成装置。 An abnormality determination unit (8) for determining whether or not an abnormality has occurred in the discharge electrode is provided.
The ion generator according to claim 1 , wherein the output control unit controls the output voltage of the power supply based on the determination result of the abnormality determination unit. 上記放電電極に異常が発生しているか否かを判定する異常判定部（８）を備え、
上記出力制御部は、上記異常判定部の判定結果に基づいて、上記電源の出力電圧を制御する請求項２又は３に記載のイオン生成装置。 An abnormality determination unit (8) for determining whether or not an abnormality has occurred in the discharge electrode is provided.
The ion generation device according to claim 2 or 3 , wherein the output control unit controls the output voltage of the power supply based on the determination result of the abnormality determination unit. 上記閾値記憶部には、上記放電電極が短絡したときに上記放電電極に流れる電流値に相当する第２閾値が予め記憶されており、
上記異常判定部は、上記電流値取得部が取得した上記電流値が上記第２閾値よりも大きいときに上記放電電極に異常が発生していると判定する、請求項５に記載のイオン生成装置。 In the threshold value storage unit, a second threshold value corresponding to the current value flowing through the discharge electrode when the discharge electrode is short-circuited is stored in advance.
The ion generation device according to claim 5 , wherein the abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred in the discharge electrode when the current value acquired by the current value acquisition unit is larger than the second threshold value. .. 上記出力制御部は、上記異常判定部が上記複数の放電電極の少なくとも一つに異常が発生していると判定したときに、上記電源の出力を停止する、請求項４〜６のいずれか一項に記載のイオン生成装置。 Any one of claims 4 to 6 , wherein the output control unit stops the output of the power supply when the abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred in at least one of the plurality of discharge electrodes. The ion generator according to the section. 上記電源の出力電圧値が予め記憶された出力基準値に達したか否かを判定する電源出力値判定部（７２）を備え、
上記異常判定部は、上記電源出力値判定部において上記電源の出力電圧値が上記出力基準値に達したと判定され、かつ、上記放電判定部において上記複数の放電電極のうち所定割合以上の放電電極が放電していないと判定されたときに、上記放電電極に異常が発生していると判定する、請求項４〜７のいずれか一項に記載のイオン生成装置。 A power supply output value determination unit (72) for determining whether or not the output voltage value of the power supply has reached a pre-stored output reference value is provided.
In the abnormality determination unit, the power supply output value determination unit determines that the output voltage value of the power supply has reached the output reference value, and the discharge determination unit discharges a predetermined ratio or more of the plurality of discharge electrodes. The ion generator according to any one of claims 4 to 7, wherein when it is determined that the electrode is not discharged, it is determined that an abnormality has occurred in the discharge electrode. 上記出力基準値は上記電源の最大出力電圧値に相当する値である、請求項８に記載のイオン生成装置。 The ion generator according to claim 8, wherein the output reference value is a value corresponding to the maximum output voltage value of the power supply.
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