特許 6353405 電源装置及びこれを用いたイオン生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6353405

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】電源装置及びこれを用いたイオン生成装置

(51)【国際特許分類】

   H05F 3/04 20060101AFI20180625BHJP

   H01T 23/00 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   H05F3/04 J

   H01T23/00

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-106824(P2015-106824)

(22)【出願日】2015年5月26日

(65)【公開番号】特開2016-226067(P2016-226067A)

(43)【公開日】2016年12月28日

【審査請求日】2017年2月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000106900

【氏名又は名称】シシド静電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 克幸

(72)【発明者】

【氏名】永田 秀海

【審査官】 佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２１９０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０５９６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６６７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５３２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４０３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４６６３７６６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００４−６３４２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｆ ３／０４

Ｈ０１Ｔ ２３／００

Ｈ０２Ｍ ５／００，７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極性の直流電圧を発生する第１直流電圧発生部と、
負極性の直流電圧を発生する第２直流電圧発生部と、
発光動作を制御可能な第１発光部と、前記第１直流電圧発生部に接続され、前記第１発光部からの受光量に応じて電気的に導通又は非導通になる第１フォトダイオードとを含んで構成される第１切替部と、
発光動作を制御可能な第２発光部と、前記第２直流電圧発生部に接続され、前記第２発光部からの受光量に応じて電気的に導通又は非導通になる第２フォトダイオードとを含んで構成される第２切替部と、
前記第１フォトダイオードが導通、前記第２フォトダイオードが非導通になるように前記第１発光部と前記第２発光部の動作を制御する第１制御モード、及び前記第１フォトダイオードが非導通、前記第２フォトダイオードが導通になるように前記第１発光部と前記第２発光部との動作を制御する第２制御モードを、所望の周波数に対応する周期で交互に切り替えて実行する制御部とを備えることを特徴とする電源装置。

【請求項2】

請求項１記載の電源装置において、
前記第１切替部は、前記第１直流電圧発生部と出力端子との間に配置され、
前記第２切替部は、前記第２直流電圧発生部と前記出力端子との間に配置されていることを特徴とする電源装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の電源装置において、
前記第１直流電圧発生部及び前記第２直流電圧発生部のそれぞれは、出力端子と接続点を介して接続され、
前記第１切替部は、前記第１直流電圧発生部と接続点との間に配置され、
前記第２切替部は、前記第２直流電圧発生部と前記接続点との間に配置されていることを特徴とする電源装置。

【請求項4】

請求項１〜３のうちいずれか１項記載の電源装置を搭載したことを特徴とするイオン生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、巻き線トランスに電圧を印加してパルス状の高電圧を発生する電源装置及びこれを用いたイオン生成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に開示されるように、パルス電圧印加型のコロナ放電方式の除電装置として用いられるイオン生成装置は、巻き線トランスに電圧を印加してパルス状の高電圧を発生する電源装置を備えている。

【0003】

特許文献１記載の電源装置は、直流電源にスイッチを介して接続された正極性及び負極性のそれぞれの高電圧発生回路と制御装置とを備える。各高電圧発生回路は、トランスと倍電圧整流回路（コッククロフト・ウォルトン回路）とにより構成されている。

【0004】

各高電圧発生回路の出力端子に等価な抵抗（インピーダンス素子）が直列に接続されている。より詳しくは、正極性の高電圧発生回路の出力端子と、負極性の高電圧発生回路の出力端子との間に、第１のインピーダンス素子と第２のインピーダンス素子とが直列に接続されている。

【0005】

この第１のインピーダンス素子と第２のインピーダンス素子との間の接続点に、正極性の電圧及び負極性の電圧の印加により正極性のイオンと負極性のイオンとを出力する電極針が接続されている。

【0006】

そして、制御装置から出力された制御信号に応じてスイッチが開閉されることにより、電極針に正極性及び負極性の高電圧が印加され、電極針から正極性及び負極性のイオンが生成される。

【0007】

上記除電装置の電源装置では、スイッチの開閉時間を制御装置から出力される制御信号によって制御することにより、電極針に印加される電圧の周波数と正負の極性の電圧の大きさが適宜制御される。

【0008】

しかしながら、特許文献１の技術では、抵抗で分圧した電圧が電極針への印加電圧となるため、夫々の倍電圧整流回路では、当該印加電圧の倍以上の電圧を発生させる必要がある。このため、必要な回路素子数が増加し、かつ、回路内に高い絶縁耐性を確保する必要がある。

【0009】

また、電極針への印加電圧（電源装置の出力電圧）の極性を切り替えるには、それぞれの極性の倍電圧整流回路を交互に駆動させるとともに、駆動する倍電圧整流回路（以下、適宜、「駆動回路」という。）の切り替え時に、当該駆動回路の極性と逆極性の倍電圧整流回路（以下、適宜「停止回路」という。）の電荷を放電させる必要がある。この放電は、駆動回路から出力される電流をインピーダンス素子を介して停止回路へ流すことによって行われる。

【0010】

しかしながら、特許文献１記載の装置では、電極針への印加電圧（電源装置の出力電圧）の極性の切り替えに長時間がかかることに加え、放電時に発熱が発生するため、電極針への印加電圧（電源装置の出力電圧）の極性を高速で切り替えることは困難である。

【0011】

この点に鑑み、電源装置として、電圧駆動回路とトランスを介して接続された正極性及び負極性のそれぞれの高電圧を発生させる直流高電圧発生回路を備え、正極性及び負極性の各直流電圧発生回路に抵抗器を介して接続された電極を備えるイオナイザ（イオン生成装置）において、夫々の抵抗と電極との間に半導体スイッチ素子を設けることが提案されている（特許文献２参照）。

【0012】

このイオナイザでは、スイッチ制御回路によって半導体スイッチ素子が異なる時間にＯＮに制御されるので、各直流電圧発生回路で発生した直流電圧をそのまま電極に出力することができる。また、当該半導体スイッチ素子が異なる時間にＯＮとなることにより、一方の抵抗器を流れる電流が他方の抵抗器に流れ込むことを阻止できる。その結果、直流高電圧発生回路（電源装置）の出力電圧の極性を高速で切り替えることが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特許第４６６３７６６号公報

【特許文献2】特許第５５０４５４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

上記特許文献２に開示されたイオン生成装置では、高耐圧のスイッチ素子として、電力用のトランジスタ、ＦＥＴ又はＭＯＳＦＥＴを用いることが提案されている。しかしながら、トランジスタ、ＦＥＴ及びＭＯＳＦＥＴは高価であるので、これらをスイッチ素子として用いる電源装置、更にこの電源装置を用いるイオン生成装置も高価になるという問題がある。

【0015】

また、半導体スイッチ素子を駆動するために別途駆動回路を設ける必要があり、装置の回路構成が複雑になるという問題もある。

【0016】

以上のような問題に鑑み、本発明は、安価かつ簡素に構成することができる電源装置と、これを用いたイオン生成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明の電源装置は、
正極性の直流電圧を発生する第１直流電圧発生部と、
負極性の直流電圧を発生する第２直流電圧発生部と、
発光動作を制御可能な第１発光部と、前記第１直流電圧発生部に接続され、前記第１発光部からの受光量に応じて電気的に導通又は非導通になる第１フォトダイオードとを含んで構成される第１切替部と、
発光動作を制御可能な第２発光部と、前記第２直流電圧発生部に接続され、前記第２発光部からの受光量に応じて電気的に導通又は非導通になる第２フォトダイオードとを含んで構成される第２切替部と、
前記第１フォトダイオードが導通、前記第２フォトダイオードが非導通になるように前記第１発光部と前記第２発光部の動作を制御する第１制御モード、及び前記第１フォトダイオードが非導通、前記第２フォトダイオードが導通になるように前記第１発光部と前記第２発光部との動作を制御する第２制御モードを、所望の周波数に対応する周期で交互に切り替えて実行する制御部とを備えることを特徴とする。

【0018】

本発明の電源装置によれば、第１制御モードでは、第１フォトダイオードを介して第１直流電圧発生部で発生した正極性の電圧が出力される一方、第２フォトダイオードにより第２直流電圧発生部で発生した負極性の電圧が全くまたはほとんど出力されない。他方、第２制御モードでは、第１フォトダイオードを介して第１直流電圧発生部で発生した正極性の電圧が全くまたはほとんど出力されない一方、第２フォトダイオードにより第２直流電圧発生部で発生した負極性の電圧が出力される。

【0019】

これらの第１制御モードと第２制御モードとが所望の周波数に対応する周期で切り換えられるので、所望の周波数のパルス状の交流電圧が出力される。

【0020】

そして、フォトダイオードは、トランジスタ、ＦＥＴ及びＭＯＳＦＥＴに比べ、一般に安価である。

【0021】

また、第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードを第１発光部及び第２発光部の発光状況により制御することができるので、第１フォトダイオードと及び第２フォトダイオードと第１発光部及び第２発光部とを電気的に絶縁させながら構成することができる。この結果、電源装置自体を簡素な構成にすることができる。

【0022】

以上のとおり、当該構成の電源装置によれば、所望の周波数の電圧を出力する電源装置を安価かつ簡素に構成することができる。

【0023】

本発明の電源装置において、
前記第１切替部は、前記第１直流電圧発生部と出力端子との間に配置され、
前記第２切替部は、前記第２直流電圧発生部と前記出力端子との間に配置されていることが好ましい。

【0024】

この電源装置によれば、第１切替部が第１直流電圧発生部から出力される電圧を遮断している間、第２直流電圧発生部から出力される電圧は第１直流電圧発生部から出力される電圧と逆極性であるので、第２直流電圧発生部から出力された電流が第１直流電圧発生部に流れ込むことが、第１切替部により遮断される。

【0025】

同様に、第２切替部が第２直流電圧発生部から出力される電圧を遮断している間、第１直流電圧発生部から出力された電流が第２直流電圧発生部に流れ込むことが、第２切替部により遮断される。

【0026】

この結果、一方の直流電圧発生部で発生した電流が他方の直流電圧発生部に流れ込むことに起因する出力電圧波形の鈍りが防止されうる。
本発明の電源装置において、
前記第１直流電圧発生部及び前記第２直流電圧発生部のそれぞれは、出力端子と接続点を介して接続され、
前記第１切替部は、前記第１直流電圧発生部と接続点との間に配置され、
前記第２切替部は、前記第２直流電圧発生部と前記接続点との間に配置されていてもよい。

【0027】

本発明のイオン生成装置は、本発明の電源装置を搭載したことを特徴とする。

【0028】

本発明のイオン生成装置によれば、本発明の電源装置から出力される電圧を放電電極に印加することにより、放電電極からコロナ放電を発生させ、このコロナ放電によって空気イオンを生成する。

【0029】

このとき、簡易かつ安価な構成で幅広い範囲の出力電圧を出力可能な電源装置を使用することで、イオン発生装置を簡素かつ安価にできるとともに、印加される電圧の周波数を制御することにより、汎用性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の第１実施形態の電源及びイオン生成装置の回路構成の概略を示す図。

【図2】発光素子に流れる電流と漏れ電流及び抵抗値との関係を示すグラフ。

【図3】出力電圧の波形を示すグラフで、図３Ａは２００Ｈｚの場合の出力電圧の波形を示すグラフ、図３Ｂは５０Ｈｚの場合の出力電圧の波形を示すグラフ。

【図4】本発明の他の実施形態の電源及びイオン生成装置の回路構成の概略を示す図。

【図5】本発明の他の実施形態の電源及びイオン生成装置の回路構成の概略を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0031】

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の電源装置３ａを搭載したイオン生成装置１ａの回路構成を示す。なお、本実施形態の電源装置３aは、正極性のパルス状の高電圧（正極パルス出力）及び負極性のパルス状の高電圧（負極パルス出力）が交互に周期的に出力される交流電源装置である。図１のイオン生成装置１ａは、放電電極部２を備えている。

【0032】

放電電極部２は、放電針２１と、その先端部近傍に対向して配置された対向電極２２とを備える。なお、図１では電源装置３に接続された放電針２１及び対向電極２２の組が１組だけ示されているが、複数の放電針２１及び対向電極２２の組が電源装置３aの一端にケーブル等を介して接続されていてもよい。

【0033】

（電源装置の構成）
電源装置３ａは、正電圧出力部３１ａと、負電圧出力部３１ｂと、正電圧出力部３１ａ及び負電圧出力部３１ｂに制御信号を出力可能に接続された制御回路７とを備える。

【0034】

正電圧出力部３１ａと負電圧出力部３１ｂとは、それぞれの出力端子が接続点３２にて結合され、この接続点３２に放電針２１が電気的に接続されている。

【0035】

（正電圧出力部の構成）
正電圧出力部３１ａは、直列に接続された電源４ａと、第１直流電圧発生部５ａと、第１スイッチ部６ａとを備える。第１スイッチ部６ａの一端は、接続点３２に接続されている。

【0036】

以下、電源４ａを上流側、接続点３２を下流側として説明する。

【0037】

電源４ａは、第１直流電圧発生部５ａに正極性の電圧及び負極性の電圧を交互に印加する交流電源である。

【0038】

第１直流電圧発生部５ａは、電源４ａに接続された駆動回路５１ａと、その出力側に接続されたトランス部５２ａと、トランス部５２ａの下流に接続された正倍電圧整流回路５３ａとを備える。正倍電圧整流回路５３ａの下流に、第１スイッチ部６ａが接続されている。

【0039】

駆動回路５１ａは、例えば、Ｈブリッジ回路で構成される。駆動回路５１ａの一対の出力端子５１１ａ及び５１２ａの間に、トランス部５２ａの一次巻き線が接続されている。

【0040】

トランス部５２ａの二次巻き線の一端（図１の上段側）は、正倍電圧整流回路５３ａのキャパシタ５３２ａに接続され、二次巻き線の他端は接地されている。

【0041】

正倍電圧整流回路５３ａは、複数のダイオード５３１ａと複数のキャパシタ５３２ａをそれぞれ直列に接続して構成した多段整流回路であるコッククロフト・ウォルトン回路からなる。各ダイオード５３１ａは、アノードが上流側、カソードが下流側に接続されている。

【0042】

第１スイッチ部６ａは、カソードが正倍電圧整流回路５３ａに、アノードが接続点３２に接続されたフォトダイオードからなる第１受光部６１ａと、この第１受光部６１ａをオン（導通）又はオフ（非導通）状態にするための第１発光部とを備える。

【0043】

第１発光部は、直流電源６４ａに接続された２つのＬＥＤ６２ａ、６３ａと、抵抗６５ａと、第１スイッチ素子６６ａとを直列接続して構成され、第１スイッチ素子６６ａの一端（抵抗６５ａに接続されていない側）が接地されている。第１スイッチ素子６６ａは、制御回路７からの第１制御信号ＳＣ１によってオン又はオフに切り換えられる。

【0044】

駆動回路５１ａからトランス部５２ａの一次巻き線に印加する電圧に関して、図１において上側の出力端子５１１ａが下側の出力端子５１２ａに対して正（＋）となる電圧の極性を正極性、負（−）となる電圧の極性を負極性とする。

【0045】

（負電圧出力部の構成）
負電圧出力部３１ｂは、直列に接続された電源４ｂと、第２直流電圧発生部５ｂと、第２スイッチ部６ｂとを備える。第２スイッチ部６ｂの一端は、前記接続点３２に接続されている。

【0046】

以下、電源４ｂを上流側、接続点３２を下流側として説明する。

【0047】

電源４ｂは、第２直流電圧発生部５ｂに正極性の電圧及び負極性の電圧を交互に印加する交流電源である。

【0048】

第２直流電圧発生部５ｂは、電源４ｂに接続された駆動回路５１ｂと、その出力側に接続されたトランス部５２ｂと、トランス部５２ｂの下流に接続された負倍電圧整流回路５３ｂとを備える。負倍電圧整流回路５３ｂの下流に、第２スイッチ部６ｂが接続されている。

【0049】

駆動回路５１ｂは、例えば、Ｈブリッジ回路で構成される。駆動回路５１ｂの一対の出力端子５１１ｂ及び５１２ｂの間に、トランス部５２ｂの一次巻き線が接続されている。

【0050】

トランス部５２ｂの二次巻き線の一端（図１の上段側）は、負倍電圧整流回路５３ｂのキャパシタ５３２ｂに接続され、二次巻き線の他端は接地されている。

【0051】

負倍電圧整流回路５３ｂは、複数のダイオード５３１ｂと複数のキャパシタ５３２ｂをそれぞれ直列に接続して構成した多段整流回路であるコッククロフト・ウォルトン回路からなる。各ダイオード５３１ｂは、カソードが上流側、アノードが下流側に接続されている。

【0052】

第２スイッチ部６ｂは、アノードが負倍電圧整流回路５３ｂに、カソードが前記接続点３２に接続されたフォトダイオードからなる第２受光部６１ｂと、この第２受光部６１ｂをオン（導通）又はオフ（非導通）状態にするための第２発光部とを備える。

【0053】

第２発光部は、直流電源６４ｂに接続された２つのＬＥＤ６２ｂ、６３ｂと、抵抗６５ｂと、第２スイッチ素子６６ｂとを直列接続して構成され、第２スイッチ素子６６ｂの一端（抵抗６５ｂに接続されていない側）が接地されている。第２スイッチ素子６６ｂは、制御回路７からの第２制御信号ＳＣ２によってオン又はオフに切り換えられる。

【0054】

本実施形態では、駆動回路５１ｂからトランス部５２ｂの一次巻き線に印加する電圧に関して、図１において上側の出力端子５１１ｂが下側の出力端子５１２ｂに対して正（＋）となる電圧の極性を正極性、負（−）となる電圧の極性を負極性とする。

【0055】

上記のように構成された電源装置３ａによれば、正電圧出力部３１ａでは、制御回路７から第３制御信号ＳＣ３が駆動回路５１ａに送られると、駆動回路５１ａは、トランス部５２ａの一次巻き線に正極性及び負極性の電圧を印加する。印加電圧が正極性の場合には、トランス部５２ａの二次巻き線に正極性の高電圧が発生し、印加電圧が負極性の場合には、トランス部５２ａの二次巻き線に負極性の高電圧が発生する。

【0056】

こうして発生する交流高電圧は、正倍電圧整流回路５３ａにより直流電圧（正極性の電圧）に変換されかつ昇圧されて、第１スイッチ部６ａに印加される。第１スイッチ部６ａでは、第１制御信号ＳＣ１により第１スイッチ素子６６ａがオンの場合には、２つのＬＥＤ６２ａ、６３ａが通電によって発光する。この光を受光することにより、第１フォトダイオード６１ａは、漏れ電流（正極性の電流）に対する抵抗値が小さくなるので、正極性の電流が第１フォトダイオード６１ａを通じて接続点３２に出力される。

【0057】

また、第１スイッチ素子６６ａがオフの場合には、２つのＬＥＤ６２ａ、６３ａは、給電が遮断されるので、発光しない。これにより、第１フォトダイオード６１ａは、漏れ電流（正極性の電流）に対する抵抗値が大きくなるので、正極性の電流が第１フォトダイオード６１ａで遮断される。

【0058】

一方、負電圧出力部３１ｂでは、制御回路７から第４制御信号ＳＣ４が駆動回路５１ｂに送られると、駆動回路５１ｂは、トランス部５２ｂの一次巻き線に正極性及び負極性の電圧を印加する。印加電圧が正極性の場合には、トランス部５２ｂの二次巻き線に正極性の高電圧が発生し、印加電圧が負極性の場合には、トランス部５２ｂの二次巻き線に負極性の高電圧が発生する。

【0059】

こうして発生する交流高電圧は、負倍電圧整流回路５３ｂにより直流電圧（負極性の電圧）に変換されかつ昇圧されて、第２スイッチ部６ｂに印加される。第２スイッチ部６ｂでは、第２制御信号ＳＣ２により第２スイッチ素子６６ｂがオンの場合には、２つのＬＥＤ６２ｂ、６３ｂが通電によって発光する。この光を受光することにより、第２フォトダイオード６１ｂは、漏れ電流（負極性の電流）に対する抵抗値が小さくなるので、負極性の電流が第２フォトダイオード６１ｂを通じて接続点３２に出力される。

【0060】

一方、第２スイッチ素子６６ｂがオフの場合には、２つのＬＥＤ６２ｂ、６３ｂは、給電が遮断されるので、発光しない。これにより、第２フォトダイオード６１ｂは、漏れ電流（負極性の電流）に対する抵抗値が大きくなるので、負極性の電流が第２フォトダイオード６１ｂで遮断される。

【0061】

上記のフォトダイオードと発光素子（ＬＥＤ）との関係について、図２を参照して、さらに詳しく補足する。

【0062】

図２は、ＬＥＤを流れる電流値（単位：ｍＡ）を横軸、フォトダイオードを流れる漏れ電流（正極性の電流）の電流値（単位：μＡ）を左側の縦軸、フォトダイオードの抵抗値（単位：ＭΩ）を右側の縦軸でそれぞれ表すグラフである。

【0063】

図２における黒丸は、各発光素子に流した電流値に対するフォトダイオードを流れる漏れ電流（正極性の電流）の実測された電流値を示し、一点鎖線は実測された電流値に基づいて導かれたフォトダイオードを流れる漏れ電流の電流値と発光素子を流れる電流値との関係を示す。

【0064】

図２における黒三角は、各発光素子に流した電流値に対する、上記実測された電流値に基づいて算出されたフォトダイオードの抵抗値（絶縁抵抗値）を示し、二点鎖線は、当該抵抗値に基づいて導かれたフォトダイオードを抵抗値と発光素子を流れる電流値との関係を示す。

【0065】

図２から判るように、フォトダイオードを流れる漏れ電流の電流値は、発光素子を流れる電流値に正比例する。また、フォトダイオードの抵抗値は、発光素子を流れる電流値に反比例する。

【0066】

また、発光素子に流れる電流が大きくなっても、フォトダイオードの抵抗値は、完全にはゼロにならない。他方、発光素子に電流が流れないない場合（発光素子が発光していない場合）、フォトダイオードは漏れ電流をほぼ完全に遮断する。

【0067】

（制御回路の構成）
制御回路７は、図示を省略するＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路などから構成されるものである。

【0068】

本実施形態では、制御回路７は、各スイッチ素子６６ａ、６６ｂのゲートに送る第１、第２制御信号ＳＣ１，ＳＣ２として、例えば入力インターフェースを介して指定された周期でオン・オフする信号（矩形波信号）を出力し、そのオン・オフ信号により、各スイッチ素子６６ａ、６６ｂが同時にオンにならないように各スイッチ素子６６ａ、６６ｂのオン・オフ制御を行なう。

【0069】

換言すれば、制御回路７は、第１制御信号ＳＣ１により第１スイッチ素子６６ａをオンとし、且つ第２制御信号ＳＣ２により第２スイッチ素子６６ｂをオフとする第１制御モードと、第１制御信号により第１スイッチ素子６６ａをオフとし、且つ第２制御信号により第２スイッチ素子６６ｂをオンとする第２制御モードとをユーザにより指定された周期で交互に切り替えて実行するように構成されている。

【0070】

また、制御回路７は、予めＲＯＭに格納されたプログラムや外部からあらかじめ入力されたデータなどに基づいて、駆動回路５１ａ、５１ｂに第３、第４制御信号ＳＣ３，ＳＣ４を出力し、上記のように駆動回路５１ａ、５１ｂの動作の制御を行う。

【0071】

（第１実施形態の作用効果）
上記のように、制御回路７からの制御信号によって各スイッチ素子６６ａ、６６ｂのオン・オフ制御が行われることにより、各発光素子６２ａ、６３ａ、６２ｂ、６３ｂの発光状態が制御され、ひいては、各フォトダイオード６１ａ、６１ｂの漏れ電流に対する抵抗値（各フォトダイオード６１ａ、６１ｂが正倍電圧整流回路５３ａ、負倍電圧整流回路５３ｂから出力された電圧を遮断するか否か）が制御される。

【0072】

この結果、正電圧出力部３１ａが正極性の電圧を接続点３２に出力する状態と、負電圧出力部３１ｂが負極性の電圧を接続点３２に出力する状態とが、ユーザにより指定された周期（指定周期）で交互に切り替えられるので、当該周期に対応する周波数で、正極性の電圧及び負極性の電圧が電源装置３ａから出力される。

【0073】

図３Ａは、５ミリ秒を指定周期（２００Ｈｚに対応する周期）として各スイッチ素子６６ａ、６６ｂに出力する第１、第２制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を切り替えた場合の、横軸を時間とし、縦軸を電源装置３ａから出力される電圧とするグラフである。

【0074】

また、図３Ｂは、２０ミリ秒を指定周期（５０Ｈｚに対応する周期）として各スイッチ素子６６ａ、６６ｂに出力する第１、第２制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を切り替えた場合の、横軸を時間とし、縦軸を電源装置３ａから出力された電圧とするグラフである。

【0075】

図３Ａ及び図３Ｂからわかるように、電源装置３ａから出力される電圧の周波数は、各指定周期に対応する周波数とほぼ等しくなっている。

【0076】

他方、各フォトダイオード６１ａ、６１ｂの駆動制御は、各発光素子６２ａ、６３ａ、６２ｂ、６３ｂの発光状態の制御で行うことができるので、各フォトダイオード６１ａ、６１ｂとその駆動回路である各発光部を別電位として構成することができる。この結果、電源装置３ａの構成をより簡素にすることができる。

【0077】

また、フォトダイオード６１ａ、６１ｂは、一般にトランジスタ、ＦＥＴ及びＭＯＳＦＥＴよりも安価であるので、それを用いた電源装置３ａ自体も安価にすることができる。

【0078】

また、フォトダイオード６１ａ、６１ｂは、光を受光している場合でも、多少の抵抗を有するので、別途抵抗器を設ける必要がなく、電源装置３ａの構成自体をより簡素にすることができる。

【0079】

以上の通り、本実施形態によれば、所望の周波数を出力する電源装置を安価かつ簡素に構成することができる。

【0080】

（他の実施形態）
第１実施形態のイオン生成装置１ａではスイッチ部６ａ、６ｂが各直流電圧発生部５ａ、５ｂの下流に設けられたが、これに代えて、図４に示すように、スイッチ部６ｃ、６ｄが各倍電圧整流回路５３ｃ、５３ｄ内に設けられてもよく、或いは図５に示すように、スイッチ部６ｅ、６ｆが各倍電圧整流回路５３ｅ、５３ｆの上流側に設けられてもよい。

【0081】

詳しくは、図４に示すように、スイッチ部６ｃ、６ｄは、それぞれ、各電圧出力部３１ｃ、３１ｄ内の各倍電圧整流回路５３ｃ、５３ｄ内に設けられてもよい。図４に示す例では、倍電圧整流回路５３ｃ、５３ｄの最下流のダイオード５３４ｃ、５３４ｄと、当該最下流のダイオードよりも１つ上流のダイオード５３３ｃ、５３３ｄとの間にスイッチ部６ｃ、６ｄがそれぞれ設けられている。

【0082】

また、図５に示すように、スイッチ部６ｅ、６ｆは、それぞれ、各倍電圧整流回路５３ｅ、５３ｆの上流側に設けられてもよい。図５に示す例では、トランス部５２ｅ、５２ｆと、最上流のダイオード５３５ｅ、５３５ｆとの間に、夫々スイッチ部６ｅ、６ｆが配置されている。

【符号の説明】

【0083】

１ａ‥イオン生成装置、２‥放電電極、３ａ‥電源装置、５ａ‥第１倍電圧整流部、５ｂ‥第２直流電圧発生部、６ａ‥第１スイッチ部、６ｂ‥第２スイッチ部、６１ａ‥第１フォトダイオード、６１ｂ‥第２フォトダイオード。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】