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WO2012053317A1 - 高電圧発生回路、イオン発生装置及び静電霧化装置 - Google Patents

高電圧発生回路、イオン発生装置及び静電霧化装置 Download PDF

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WO2012053317A1
WO2012053317A1 PCT/JP2011/071790 JP2011071790W WO2012053317A1 WO 2012053317 A1 WO2012053317 A1 WO 2012053317A1 JP 2011071790 W JP2011071790 W JP 2011071790W WO 2012053317 A1 WO2012053317 A1 WO 2012053317A1
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WO
WIPO (PCT)
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switching element
unit
high voltage
switching
current
Prior art date
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PCT/JP2011/071790
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French (fr)
Inventor
文吾 今井
智博 泉
浩康 北村
真二 末松
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Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
    • H02M3/325—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/338—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement
    • H02M3/3381—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement using a single commutation path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/057—Arrangements for discharging liquids or other fluent material without using a gun or nozzle

Definitions

  • the present invention relates to a high voltage generating circuit, an ion generating device, and an electrostatic atomizing device that apply a high voltage to an electrode or the like.
  • ion generators capable of releasing ion particles into the air
  • electrostatic atomizers capable of discharging nanometer-sized charged fine particle water into the air, and the like have become widespread.
  • These devices include a high voltage generation circuit that applies a high voltage to the discharge electrode.
  • the high voltage generation circuit 81 is provided with a charging unit 83 that can charge DC power output from the power supply unit 82.
  • the charging unit 83 includes a series circuit of a resistor 84 and a capacitor 85.
  • a switching unit 86 whose switching state is switched by the voltage of the charging unit 83 is connected between the intermediate terminal of the resistor 84 and the capacitor 85 and the negative terminal of the power supply unit 82.
  • the switching unit 86 includes a series circuit of a switching element 87 and a diode 88.
  • a boosting unit 89 that boosts the voltage on the primary side is connected.
  • a rectifier 90 that rectifies the secondary voltage output from the booster 89 is connected to the secondary side of the booster 89.
  • the rectifying unit 90 is a circuit composed of a diode 91 and a capacitor 92.
  • the rectifying unit 90 is connected to a high voltage output unit 93 to which a high voltage after rectification is applied.
  • the high voltage output unit 93 is a so-called discharge electrode and generates ion particles and charged fine particle water when a high voltage is applied.
  • the capacitor 85 of the charging unit 83 is charged by the charging current I1 flowing through the resistor 84.
  • the charging voltage V1 of the capacitor 85 reaches a predetermined voltage, that is, the breakover voltage of the switching element 87, the switching element 87 is turned on and becomes conductive. Therefore, the electric charge charged in the capacitor 85 is discharged, and a voltage is applied to the primary side of the booster 89.
  • the discharge current I2 output from the capacitor 85 passes through the primary side of the boosting unit 89 and flows as the load current I3 of the switching element 87.
  • the load current I3 of the switching element 87 is a sum of the charging current I1 due to the resistor 84 and the discharging current I2 from the capacitor 85.
  • a pulse voltage due to the discharge of the capacitor 85 is applied to the primary side of the booster 89, and an impulse-like high voltage is output from the secondary side of the booster 89.
  • the rectifying unit 90 When an impulse-like high voltage is input to the rectifying unit 90, the high voltage is rectified during the forward voltage period by the diode 91 and the capacitor 92, and a positive DC high voltage is output to the high voltage output unit 93.
  • a DC high voltage When a DC high voltage is applied to the high voltage output unit 93, corona discharge is generated at the discharge electrode, and ion particles and charged fine particle water are generated from the discharge electrode.
  • Patent Document 1 discloses that the charging current I1 is made constant in order to increase the amount of generated fine particles. It is also disclosed that the constant charging current I1 is set to be equal to or lower than the holding current of the switching element 87 in order to more reliably turn off the switching element 87 in the on state. Therefore, when the discharge current I2 from the capacitor 85 becomes “0” during the off operation, the current flowing through the switching element 87 is only the charging current I1, so that the switching element 87 is always turned off to ensure a stable switching operation. Is done.
  • the switching element 87 includes various switching elements having different characteristics.
  • the switching element 87b is equivalent to the current.
  • the switching element 87a is an example of a type having a low breakover current
  • the switching element 87b is an example of a type having a high breakover current.
  • the charging current I1 is set to be equal to or higher than the holding current, and the load current I3 of the switching element 87b is held by using the induced voltage due to the leakage inductance of the step-up transformer during the off operation.
  • a method of lowering the current is assumed.
  • the high voltage generating circuit 81 inexpensive and small, it is necessary to make the step-up transformer efficient.
  • leakage inductance cannot be expected.
  • the method of using the induced voltage due to the leakage inductance of the step-up transformer does not match the cost and size reduction requirements of the high voltage generation circuit, and is not suitable for use.
  • the technique in Patent Document 1 sets the charging current I1 to be equal to or lower than the holding current in order to ensure a stable off operation, the time required to charge the capacitor 85 of the charging unit 83 becomes longer.
  • the technique of Patent Document 1 has a problem that the oscillation frequency of the switching element 87b cannot be increased, and the output voltage of the high voltage generation circuit cannot be increased to a desired high voltage.
  • An object of the present invention is to provide a high voltage generating circuit, an ion generating device, and an electrostatic atomizing device that can ensure a stable switching operation even in the case of a switching element having a breakover current and a holding current having the same value. It is to provide.
  • a high voltage generator charges a DC voltage acquired from a power supply unit in a charging unit, and when the charging voltage reaches a breakover voltage of a switching element, When the switching element is turned on and the current flowing through the switching element becomes lower than the holding current, the switching element is turned off, and the voltage generated by repeating the on / off of the switching element is boosted by the boosting unit.
  • the high voltage generation circuit that outputs the switching element includes a stabilization unit that ensures the turn-off operation of the switching element by reducing the current flowing through the switching element in the turn-on state.
  • the stabilizing unit is an inductance not related to boosting of the boosting unit.
  • the inductance, the capacitor included in the charging unit, the switching element, and the primary side of the boosting unit are connected in series, and the inductance is determined when the switching element is turned on.
  • the inductance is determined when the switching element is turned on.
  • the stabilizing unit is a switching circuit including a switching member connected to the switching element, and the switching member is turned on when the switching element is in a turn-on state, thereby causing a current to flow through the switching element. To reduce the flow.
  • the switching circuit further includes a resistor and a capacitor, and the CR time constant of the resistor and the capacitor is set so that the current flowing through the switching element is reduced below the holding current.
  • the switching circuit includes a resistor and a capacitor connected to the switching member, and a branch path that is a series circuit of the resistor, the switching member, and the resistor, and the switching circuit is connected to the charging unit.
  • An ion generator charges a DC voltage acquired from a power supply unit in a charging unit, and when the charging voltage reaches a breakover voltage of the switching element of the high voltage generation circuit, the switching element is turned on. When the current flowing through the switching element becomes lower than the holding current, the switching element is turned off. The pulse voltage generated by the switching element being repeatedly turned on and off is boosted by the boosting unit and boosted.
  • the high voltage generation circuit reduces the current flowing through the switching element in the turn-on state, thereby reducing the switching element.
  • the electrostatic atomizer charges a DC voltage acquired from a power supply unit at a charging unit, and switches to the switching when the charging voltage reaches a breakover voltage of a switching element of a high voltage generation circuit.
  • the switching element When the element is turned on and the current flowing through the switching element becomes lower than the holding current, the switching element is turned off, and the pulsed voltage generated by the switching element being repeatedly turned on and off is boosted by the boosting unit.
  • the electrostatic atomizer that applies the boosted output voltage between the discharge electrode and the counter electrode and discharges the charged fine particle water generated at the discharge electrode from the counter electrode, the high voltage generation circuit is turned on. By reducing the current flowing in the switching element in the state, the turn-off operation of the switching element is confirmed. Comprising a stabilizer for.
  • a stable switching operation can be ensured even in the case of a switching element in which the breakover current and the holding current have the same value.
  • the block diagram of the electrostatic atomizer of 1st Embodiment The circuit diagram of a high voltage generation circuit.
  • the block diagram of a high voltage generation circuit The circuit diagram of the high voltage generation circuit of 2nd Embodiment.
  • the block diagram of the ion generator of another example The block diagram of the electrostatic atomizer of another example.
  • the circuit diagram of the conventional high voltage generation circuit The characteristic view of the switching element which has a characteristic whose breakover current is smaller than holding current.
  • the electrostatic atomizer 1 is provided with a power circuit 3 for inputting power from a power source 2.
  • the power supply circuit 3 is connected to a microcomputer 4 that is a control unit of the electrostatic atomizer 1.
  • the microcomputer 4 is connected to the discharge electrode 7 of the Peltier unit 6 via the Peltier power supply circuit 5.
  • the counter electrode 8 faces the discharge electrode 7.
  • the electrostatic atomizer 1 is provided with a high voltage generation circuit 9 that outputs a high voltage to the discharge electrode 7.
  • the input side of the high voltage generation circuit 9 is connected to the power supply circuit 3, and the output side is connected to the discharge electrode 7.
  • the high voltage generation circuit 9 converts the voltage acquired from the power supply circuit 3 into a DC high voltage (for example, several thousand kV), and outputs this DC high voltage to the discharge electrode 7. In the present specification, this high voltage may be referred to as an output voltage or a boosted output voltage.
  • the high voltage generation circuit 9 is provided with a charging unit 11 capable of charging DC power output from the power supply unit 10.
  • the power supply unit 10 is a power supply part configured by the power supply 2 and the power supply circuit 3.
  • the charging unit 11 includes a series circuit of a resistor 12 and a capacitor 13. When DC power is supplied from the power supply unit 10 to the charging unit 11, the capacitor 13 is charged by the charging current Ir flowing through the resistor 12.
  • the power supply unit 10 is a part that supplies power to the high voltage generation circuit 9 in the power supply circuit 3.
  • the switching unit 14 includes a series circuit of a switching element 15 and a diode 16.
  • the switching element 15 switches between an on state and an off state according to the voltage of the capacitor 13 of the charging unit 11.
  • the switching element 15 is made of, for example, a thyristor, a Sidac or the like.
  • the switching element 15 is turned on and becomes conductive.
  • the switching element 15 in the turn-on state is turned off when the load current Is flowing through the switching element 15 becomes less than the holding current.
  • the switching element 15 of this example has a characteristic in which the breakover current and the holding current are equivalent values as shown in FIG. Further, in order to ensure a reliable turn-on of the switching element 15, the charging current Ir of the resistor 12 is set to be equal to or higher than the holding current of the switching element 15. Setting the charging current Ir of the resistor 12 to be equal to or higher than the holding current of the switching element 15 can be performed, for example, by setting or adjusting the resistor 12 to a low resistance value.
  • a booster 17 is connected between the capacitor 13 of the charging unit 11 and the diode 16 of the switching unit 14.
  • a boosting transformer is used for the boosting unit 17.
  • the booster 17 boosts the primary voltage generated when the switching unit 14 is turned on to a predetermined voltage and outputs the boosted voltage to the secondary side.
  • the secondary side of the booster 17 is connected to a rectifier 18 that rectifies the secondary voltage output from the booster 17 into a direct current.
  • the rectifying unit 18 may be a circuit including a diode 19 and a capacitor 20.
  • the rectifying unit 18 applies the DC high voltage after rectification to the high voltage output unit 21, that is, the discharge electrode 7.
  • the stabilization unit 22 is connected in series to the capacitor 13 of the charging unit 11, the switching unit 14, and the primary side of the boosting unit 17.
  • the stabilizing unit 22 includes an inductance 23 that is not coupled to the boosting unit 17, that is, is not related to boosting.
  • the induced voltage Vk of the inductance 23 is a negative voltage with respect to the voltage applied to the switching element 15.
  • the inductance 23 is physically connected to the booster 17 but does not have a boost function.
  • the capacitor 13 When DC power is supplied from the power supply unit 10 to the charging unit 11, the capacitor 13 is charged by the charging current Ir flowing through the resistor 12.
  • the charging voltage Vc of the capacitor 13 reaches a predetermined voltage, that is, the breakover voltage of the switching element 15, the switching element 15 is turned on and becomes conductive. Thereby, the electric charge charged in the capacitor 13 is discharged to the primary side of the booster 17.
  • the discharge current Ic of the capacitor 13 becomes a part of the load current Is and flows to the primary side of the boosting unit 17 and the inductance 23 without coupling.
  • the load current Is of the switching element 15 is a sum of the charging current Ir by the resistor 12 and the discharging current Ic from the capacitor 13.
  • a voltage is applied to the primary side of the booster 17.
  • the booster 17 boosts this voltage and outputs a high voltage from the secondary side of the booster 17.
  • the inductance 23 since the pulse voltage due to the discharge of the capacitor 13 is applied to the inductance 23 without coupling, the inductance 23 generates an induced voltage Vk as a counter electromotive force. For this reason, after a while after the switching element 15 is turned on, the load current Is of the switching element 15 decreases to become equal to or less than the holding current, and the switching element 15 is turned off.
  • the phrase “decreasing the current of the switching element in the turn-on state” in this specification may be referred to as “extracting current from the switching element”.
  • the switching element 15 is turned on when the charging voltage Vc of the capacitor 13 reaches the breakover voltage of the switching element 15, and the switching element 15 is turned off when the load current Is of the switching element 15 falls below the holding current.
  • a rectangular wave pulse voltage is applied to the primary side of the booster 17, and an impulse-like high voltage (secondary voltage, boosted voltage) is output from the secondary side of the booster 17.
  • the impulse voltage means a voltage having a waveform in which the voltage suddenly increases to the maximum value and then gradually decreases.
  • the diode 19 and the capacitor 20 of the rectifying unit 18 rectify the impulse-like high voltage output from the secondary side of the boosting unit 17 only during the forward voltage period to generate a positive DC high voltage.
  • this positive DC high voltage is applied to the discharge electrode 7 which is the high voltage output unit 21, a corona discharge is generated in the discharge electrode 7, thereby generating charged fine particle water from the discharge electrode 7.
  • the charging current Ir is set to be equal to or higher than the holding current, even if the switching element 15 is of a type having the characteristics shown in FIG. Further, since the back electromotive force (negative voltage) is applied to the switching element 15 in the turn-on state by the inductance 23 having no coupling, the load current Is of the switching element 15 decreases. Therefore, while the charging current Ir is set to be equal to or higher than the holding current aiming at a reliable turn-on of the switching element 15, the load current Is of the switching element 15 is lower than the holding current due to the back electromotive force of the inductance 23 without coupling. Both the turn-on and turn-off operations of the element 15 are performed reliably. Therefore, a stable on / off operation of the switching element 15 can be ensured.
  • the switching element 15 can be turned off even if the charging current Ir is increased. Therefore, even if the charging current Ir is set high, the switching element 15 does not easily turn off. If the charging current Ir can be increased, the oscillation frequency of the high voltage generation circuit 9 can be increased accordingly. Therefore, the voltage value output from the high voltage generation circuit 9 can be set high to a desired high voltage.
  • the stabilization unit 22 is provided in the high voltage generation circuit 9, even when the switching element 15 has the same value for the breakover current and the holding current, a stable on / off operation of the switching element 15 is ensured. Can do. In addition, since the oscillation frequency of the high voltage generation circuit 9 can be increased, a desired high voltage can be obtained.
  • the stabilizing unit 22 Since the inductance 23 is used as the stabilizing unit 22, the stabilizing unit 22 is inexpensive and simple. Therefore, the effect (1) can be obtained while meeting the parts cost and downsizing requirements of the high voltage generation circuit 9.
  • the inductance 23 as the stabilizing unit 22 does not matter where it is arranged, for example, the inductance 23 can be incorporated not only in the high voltage generating circuit 9 but also in the boosting unit 17. Accordingly, the degree of freedom of arrangement of the stabilization unit 22 is increased. Further, the inductance 23 (stabilization unit 22) can be omitted by using a pattern winding.
  • 2nd Embodiment is an Example which changed only the structure of the stabilization part 22 as described in 1st Embodiment. Therefore, the same part as 1st Embodiment attaches
  • the stabilization unit 22 of this example includes a switching circuit 50 including another switching element that reduces the load current Is of the switching element 15 in the turn-on state.
  • the switching circuit 50 of this example when the switching element 15 is in the turn-on state, the load current Is flowing through the switching element 15 is decreased to be lower than the holding current by flowing the charging current Ir through another path. The element 15 is turned off.
  • a series circuit of a resistor 51, a transistor 52, and a resistor 53 is connected between the resistor 12 of the charging unit 11 and the negative terminal of the power supply unit 10.
  • the transistor 52 is connected to the intermediate terminal of the resistor 12 and the capacitor 13 via the resistor 51 at the collector terminal, and grounded to the ground via the resistor 53 at the emitter terminal.
  • the base terminal of the transistor 52 is connected to the intermediate terminal of the switching element 15 and the diode 16 via the resistor 54.
  • a capacitor 55 is connected between the base terminal of the transistor 52 and the intermediate terminal of the resistor 54 and the ground. Note that the transistor 52 corresponds to a switching member.
  • a series circuit of the resistor 51, the transistor 52, and the resistor 53 may be referred to as a branch path.
  • the capacitor 55 When the capacitor 55 is charged, when the charging voltage Vr of the capacitor 55 reaches a predetermined voltage, that is, the base-emitter voltage, the collector-emitter of the transistor 52 becomes conductive. For this reason, the current flowing through the resistor 12 of the charging unit 11 is shunted to the switching element 15 and the transistor 52. As a result, the load current Is of the switching element 15 in the turn-on state is reduced to be lower than the holding current, and the switching element 15 is turned off.
  • a predetermined voltage that is, the base-emitter voltage
  • the charging voltage Vr of the capacitor 55 gradually decreases.
  • the charging voltage Vr of the capacitor 55 becomes lower than the base-emitter voltage, the collector-emitter of the transistor 52 is cut off, and the capacitor 13 is recharged by the charging current Ir by the resistor 12.
  • the stabilization unit 22 is the switching circuit 50 composed of general-purpose devices such as transistors, resistors, and capacitors, the stabilization unit 22 can be configured at low cost.
  • the high voltage generation circuit 9 of the first and second embodiments may be employed in the ion generator 61.
  • the ion generator 61 generates ion particles from the discharge electrode 7 by applying a high voltage from the high voltage generation circuit 9 to the discharge electrode 7.
  • a high voltage output from the high voltage generation circuit 9 may be applied to the counter electrode 8 to generate a potential difference between the two electrodes.
  • One or both of the discharge electrode 7 and the counter electrode 8 may be provided in plural.
  • the type of the switching element 15 is not particularly limited as long as the breakover current and the holding current are substantially the same.
  • the power supply unit 10 is not limited to a DC power supply, and may be a circuit that rectifies a commercial AC power supply to DC, for example.
  • the booster unit 17 may use a member other than the transformer.
  • the stabilization unit 22 is not limited to the inductance 23 shown in the first embodiment and the switching circuit 50 shown in the second embodiment. In short, any element and circuit that reduce the current flowing through the switching element 15 in the turn-on state may be used.
  • the inductance 23 that is not coupled to the booster unit 17 may be integrally incorporated in the booster unit 17 as a component.
  • the switching circuit 50 is not limited to the circuit comprised by resistance 51,53,54 described in the embodiment, the transistor 52, and the capacitor
  • the device used for the switching circuit 50 can be changed suitably. It is.
  • the rectifying unit 18 may be omitted from the high voltage generation circuit 9.
  • the high voltage generation circuit 9 outputs a pulsed high voltage.
  • the voltage output from the high voltage generation circuit 9 may be either positive or negative.
  • the high voltage generation circuit 9 is not limited to being used in the electrostatic atomizer 1 and the ion generator 61, but may be used in other devices and apparatuses.
  • SYMBOLS 1 Electrostatic atomizer, 7 ... Discharge electrode, 8 ... Counter electrode, 9 ... High voltage generation circuit, 10 ... Power supply part, 11 ... Charging part, 15 ... Switching element, 17 ... Boosting part, 18 ... Rectification part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 ... Stabilization part, 23 ... Inductance, 50 ... Switching circuit, 52 ... Transistor as a switching member, 54 ... Resistance, 55 ... Capacitor, 61 ... Ion generator, Vc ... Charging voltage.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Abstract

高電圧発生回路（９）は、スイッチング部（１４）と昇圧部（１７）との間に接続された、昇圧機能を有さないインダクタンス（２３）を備える。インダクタンス（２３）は、スイッチング素子（１５）がターンオンしたとき、逆起電力の誘起電圧（Ｖｋ）を発生する。この逆起電力のため、オン状態のスイッチング素子（１５）の負荷電流（Ｉｓ）は減少し保持電流を下回る。スイッチング素子（１５）の確実なターンオフを狙って充電電流（Ｉｒ）が保持電流以上に設定されおり、かつ、スイッチング素子（１５）がブレークオーバー電流と保持電流とが同等の値を有する場合でも、ターンオン状態のスイッチング素子（１５）は確実にターンオフする。

Description

高電圧発生回路、イオン発生装置及び静電霧化装置
　本発明は、電極等に高電圧を印加する高電圧発生回路、イオン発生装置及び静電霧化装置に関する。
　近年、家電製品の分野では、イオン粒子を空気中に放出可能なイオン発生装置や、ナノメータサイズの帯電微粒子水を空気中に放出可能な静電霧化装置等が普及してきている。これら装置は、放電電極に高電圧を印加する高電圧発生回路を備える。
　従来のイオン発生装置や霧化静電装置には、図７に示すような高電圧発生回路８１（例えば特許文献１等参照）が設けられている。高電圧発生回路８１には、電源部８２から出力された直流電力を充電可能な充電部８３が設けられている。充電部８３は、抵抗８４及びコンデンサ８５の直列回路からなる。抵抗８４及びコンデンサ８５の中間端子と、電源部８２のマイナス端子との間には、充電部８３の電圧によりスイッチング状態が切り換わるスイッチング部８６が接続されている。スイッチング部８６は、スイッチング素子８７及びダイオード８８の直列回路からなる。
　充電部８３のコンデンサ８５とスイッチング部８６のダイオード８８との間には、１次側の電圧を昇圧する昇圧部８９が接続されている。昇圧部８９の２次側には、昇圧部８９から出力された２次電圧を整流する整流部９０が接続されている。整流部９０は、ダイオード９１及びコンデンサ９２からなる回路である。整流部９０には、整流後の高電圧が印加される高電圧出力部９３が接続されている。高電圧出力部９３は、いわゆる放電電極であり、高電圧が印加されると、イオン粒子や帯電微粒子水を発生する。
　ここで、電源部８２から直流電圧が充電部８３に供給されると、抵抗８４に流れる充電電流Ｉ１によって、充電部８３のコンデンサ８５が充電される。図８に示すように、コンデンサ８５の充電電圧Ｖ１が所定電圧、つまりスイッチング素子８７のブレークオーバー電圧に達すると、スイッチング素子８７がターンオンして導通状態となる。よって、コンデンサ８５に充電された電荷が放電され、昇圧部８９の１次側に電圧が印加される。
　スイッチング素子８７がターンオンすると、コンデンサ８５から出力された放電電流Ｉ２が昇圧部８９の１次側を通り、これがスイッチング素子８７の負荷電流Ｉ３となって流れる。なお、スイッチング素子８７の負荷電流Ｉ３は、抵抗８４による充電電流Ｉ１と、コンデンサ８５からの放電電流Ｉ２とを合わせた電流となっている。このとき、コンデンサ８５の放電によるパルス電圧が昇圧部８９の１次側にかかり、昇圧部８９の２次側からインパルス状の高電圧が出力される。
　整流部９０にインパルス状の高電圧が入力されると、この高電圧がダイオード９１及びコンデンサ９２によって順電圧の期間に整流され、正の直流高電圧を高電圧出力部９３に出力される。高電圧出力部９３に直流高電圧が印加されると、放電電極にてコロナ放電が発生し、放電電極からイオン粒子や帯電微粒子水が発生する。
　ところで、特許文献１には、微粒子発生量を多くするために、充電電流Ｉ１を一定にすることが開示されている。また、オン状態のスイッチング素子８７をより確実にオフするために、一定の充電電流Ｉ１をスイッチング素子８７の保持電流以下に設定することも開示されている。よって、オフ動作時、コンデンサ８５からの放電電流Ｉ２が「０」になれば、スイッチング素子８７に流れる電流は充電電流Ｉ１のみになるので、スイッチング素子８７は必ずターンオフされ、安定したスイッチング動作が確保される。
特開２００７－１８９０５号公報
　ところで、スイッチング素子８７には、特性の異なる様々なスイッチング素子があり、例えば、図８に示すようなブレークオーバー電流が保持電流よりも小さいスイッチング素子８７ａ、図９に示すようなブレークオーバー電流が保持電流と同等であるスイッチング素子８７ｂ等である。スイッチング素子８７ａは、ブレークオーバー電流が低い型の一例であり、スイッチング素子８７ｂは、ブレークオーバー電流が高い型の一例である。
　図８の特性を有するスイッチング素子８７ａの場合、充電電圧Ｖ１がブレークオーバー電圧に達したとき、回路に流れる電流（充電電流Ｉ１）はブレークオーバー電流を超え、スイッチング素子８７ａがオンする。そのため、特許文献１の技術は、図８の特性を有するスイッチング素子８７ａを備えたスイッチング部８６には有効である。一方、図９の特性を有するスイッチング素子８７ｂの場合には、充電電流Ｉ１を保持電流以下に設定すると、充電電圧Ｖ１がブレークオーバー電圧に達しても、回路に流れる電流（充電電流Ｉ１）はブレークオーバー電流に達しないため、スイッチング素子８７ｂがオンできない。従って、図９の特性を有するスイッチング素子８７ｂを使用する場合、特許文献１の技術は、高電圧を出力できない可能性があった。
　これを解決する一例としては、スイッチング素子８７ｂにおいて、充電電流Ｉ１を保持電流以上に設定し、オフ動作時、昇圧トランスのリーケージインダクタンスによる誘起電圧を利用して、スイッチング素子８７ｂの負荷電流Ｉ３を保持電流以下にする方法が想定される。高電圧発生回路８１を安価かつ小型にするには、昇圧トランスを効率のよいものとする必要がある。しかし、こうするとリーケージインダクタンスが期待できない。昇圧トランスのリーケージインダクタンスによる誘起電圧を利用する方法は、高電圧発生回路のコスト及び小型化の要求とマッチせず、採用には不向きである。
　また、特許文献１で術は、安定したオフ動作の確保のために充電電流Ｉ１を保持電流以下に設定しているので、充電部８３のコンデンサ８５を充電するのに要する時間が長くなる。このように、特許文献１の技術では、スイッチング素子８７ｂの発振周波数を高くすることができず、高電圧発生回路の出力電圧を所望の高電圧まで高めることができない問題もあった。
　本発明の目的は、ブレークオーバー電流と保持電流とが同等の値を有するスイッチング素子の場合でも、安定したスイッチング動作を確保することができる高電圧発生回路、イオン発生装置及び静電霧化装置を提供することにある。
　前記問題点を解決するために、本発明の一態様の高電圧発生装置は、電源部から取得した直流電圧を充電部にて充電し、この充電電圧がスイッチング素子のブレークオーバー電圧に達すると該スイッチング素子がターンオンし、前記スイッチング素子に流れる電流が保持電流より低い値になると該スイッチング素子がターンオフし、前記スイッチング素子がこのオンオフを繰り返すことにより生成したパルス状の電圧を、昇圧部にて昇圧して出力する高電圧発生回路において、ターンオン状態の前記スイッチング素子に流れている電流を減少させることにより、前記スイッチング素子のターンオフの動作を確保する安定化部とを備える。
　一例では、前記安定化部は、前記昇圧部の昇圧に関係しないインダクタンスである。
　一例では、前記インダクタンスと、前記充電部に含まれるコンデンサと、前記スイッチング素子と、前記昇圧部の１次側とは、直列に接続されており、前記インダクタンスは、前記スイッチング素子がターンオンするときに当該インダクタンスに流れる電流を用いて逆起電力を発生することで、ターンオン状態の前記スイッチング素子に流れている電流を減少させる。
　一例では、前記安定化部は、前記スイッチング素子に接続されたスイッチング部材を含むスイッチング回路であり、前記スイッチング部材は、前記スイッチング素子がターンオン状態にある時にオンすることにより、前記スイッチング素子に流れる電流を別経路に流して減少させる。
　一例では、前記スイッチング回路は、抵抗及びコンデンサをさらに含み、当該抵抗及びコンデンサのＣＲ時定数は、前記スイッチング素子に流れる電流が前記保持電流を下回るまで減少するように設定されている。
　一例では、前記スイッチング回路は、前記スイッチング部材と接続された抵抗及びコンデンサと、前記抵抗、前記スイッチング部材、及び前記抵抗の直列回路である分岐経路とを含み、前記スイッチング回路は、前記充電部に流れる電流を、前記スイッチング部材のオンに応答して前記分岐経路に分岐させることにより、オン状態の前記スイッチング素子に流れている電流を減少させる。
　本発明の別の態様のイオン発生装置は、電源部から取得した直流電圧を充電部にて充電し、この充電電圧が高電圧発生回路のスイッチング素子のブレークオーバー電圧に達すると該スイッチング素子がターンオンし、前記スイッチング素子に流れる電流が保持電流より低い値になると該スイッチング素子がターンオフし、前記スイッチング素子がこのオンオフを繰り返すことにより生成したパルス状の電圧を、昇圧部にて昇圧し、昇圧された出力電圧を放電電極に印加して、当該放電電極からイオン粒子を放出するイオン発生装置において、前記高電圧発生回路は、ターンオン状態の前記スイッチング素子に流れる電流を減少させることにより、前記スイッチング素子のターンオフの動作を確保する安定化部を備える。
　本発明のさらに別の態様の静電霧化装置は、電源部から取得した直流電圧を充電部にて充電し、この充電電圧が高電圧発生回路のスイッチング素子のブレークオーバー電圧に達すると該スイッチング素子がターンオンし、前記スイッチング素子に流れる電流が保持電流より低い値になると該スイッチング素子がターンオフし、前記スイッチング素子がこのオンオフを繰り返すことにより生成したパルス状の電圧を、昇圧部にて昇圧し、昇圧された出力電圧を放電電極及び対向電極の間に印加して、当該放電電極に発生した帯電微粒子水を前記対向電極から放出する静電霧化装置において、前記高電圧発生回路は、ターンオン状態の前記スイッチング素子に流れる電流を減少させることにより、前記スイッチング素子のターンオフの動作を確保する安定化部を備える。
　本発明によれば、ブレークオーバー電流と保持電流とが同等の値を有するスイッチング素子の場合でも、安定したスイッチング動作を確保することができる。
第１実施形態の静電霧化装置のブロック図。 高電圧発生回路の回路図。 高電圧発生回路のブロック図。 第２実施形態の高電圧発生回路の回路図。 別例のイオン発生装置のブロック図。 他の別例の静電霧化装置のブロック図。 従来の高電圧発生回路の回路図。 ブレークオーバー電流が保持電流よりも小さい特性を有するスイッチング素子の特性図。 ブレークオーバー電流が保持電流と同等であるスイッチング素子の特性図。
　（第１実施形態）
　以下、本発明を具体化した高電圧発生回路、イオン発生装置及び静電霧化装置の第１実施形態を図１～図３に従って説明する。
　図１に示すように、静電霧化装置１には、電源２から電源電力を入力する電源回路３が設けられている。電源回路３には、静電霧化装置１のコントロールユニットであるマイクロコンピュータ４が接続されている。マイクロコンピュータ４は、ペルチェ用電源回路５を介してペルチェユニット６の放電電極７に接続されている。対向電極８は放電電極７に対向している。
　静電霧化装置１には、放電電極７に高電圧を出力する高電圧発生回路９が設けられている。高電圧発生回路９の入力側は電源回路３に接続されるとともに、出力側は放電電極７に接続されている。高電圧発生回路９は、電源回路３から取得した電圧を直流の高電圧（例えば数1000ｋＶ）に変換し、この直流高電圧を放電電極７に出力する。本明細書では、この高電圧を、出力電圧あるいは昇圧された出力電圧と呼ぶことがある。
　放電電極７がマイクロコンピュータ４の制御下でペルチェ方式により冷却されると、放電電極７の表面に水分が付着する。この状態で高電圧発生回路９から放電電極７に高電圧が印加されると、放電電極７に付着した水分はマイナスに帯電するとともに、放電電極７と対向電極８との間に、放電電極７に付着した水を対向電極８に吸引する力が発生する。そして、放電電極７に付着した水に対する吸引力と重力とのバランスが臨界点に達すると、放電電極７に付着した水は分裂を開始し、最終的にミスト状の帯電微粒子水となって静電霧化装置１の外部に放出される。
　図２及び図３に示すように、高電圧発生回路９には、電源部１０から出力された直流電力を充電可能な充電部１１が設けられている。電源部１０は、電源２及び電源回路３によって構成される電源部分である。充電部１１は、抵抗１２及びコンデンサ１３の直列回路からなる。充電部１１に電源部１０から直流電力が供給されたとき、抵抗１２に流れる充電電流Ｉｒによってコンデンサ１３が充電される。また、電源部１０は、電源回路３において高電圧発生回路９に電力供給を行う部分のことを言う。
　抵抗１２及びコンデンサ１３の中間端子と、電源部１０のマイナス端子との間には、充電部１１の電圧により動作するスイッチング部１４が接続されている。スイッチング部１４は、スイッチング素子１５及びダイオード１６の直列回路からなる。充電部１１のコンデンサ１３の電圧に応じてスイッチング素子１５はオン状態とオフ状態とに切り換わる。スイッチング素子１５は、例えばサイリスタやサイダック等からなる。スイッチング素子１５は、自身にかかる電圧がブレークオーバー電圧に達すると、ターンオンして導通状態となる。ターンオン状態のスイッチング素子１５は、自身に流れる負荷電流Ｉｓが保持電流以下になると、ターンオフする。
　本例のスイッチング素子１５は、図９に示すような、ブレークオーバー電流と保持電流とが同等の値である特性を持つ。また、スイッチング素子１５の確実なターンオンを確保するために、抵抗１２の充電電流Ｉｒは、スイッチング素子１５の保持電流以上に設定されている。抵抗１２の充電電流Ｉｒをスイッチング素子１５の保持電流以上にする設定は、例えば抵抗１２を低い抵抗値に設定または調整することにより行うことができる。
　充電部１１のコンデンサ１３とスイッチング部１４のダイオード１６との間には、昇圧部１７が接続されている。昇圧部１７には、昇圧トランスが使用されている。昇圧部１７は、スイッチング部１４がオンするタイミングで発生する１次電圧を、所定電圧に昇圧して２次側に出力する。
　昇圧部１７の２次側には、昇圧部１７から出力された２次電圧を直流に整流する整流部１８が接続されている。整流部１８は、ダイオード１９及びコンデンサ２０からなる回路であり得る。整流部１８は、整流後の直流の高電圧を高電圧出力部２１、つまり放電電極７に印加する。
　スイッチング部１４のダイオード１６と昇圧部１７の１次側との間には、スイッチング部１４のオフ動作を安定化する安定化部２２が設けられている。安定化部２２は、充電部１１のコンデンサ１３と、スイッチング部１４と、昇圧部１７の１次側とに対し、直列に接続されている。安定化部２２は、昇圧部１７に対して結合のない、つまり昇圧に関係しないインダクタンス２３からなる。インダクタンス２３の誘起電圧Ｖｋは、スイッチング素子１５にかかる電圧に対して負電圧となっている。インダクタンス２３は、昇圧部１７に物理的に接続されているが、昇圧機能を有していない。
　次に、本例の高電圧発生回路９の動作を、図２を用いて説明する。
　電源部１０から充電部１１に直流電力が供給されると、抵抗１２に流れる充電電流Ｉｒによってコンデンサ１３が充電される。コンデンサ１３の充電電圧Ｖｃが所定電圧、つまりスイッチング素子１５のブレークオーバー電圧に達すると、スイッチング素子１５がターンオンして導通状態となる。これにより、コンデンサ１３に充電された電荷が昇圧部１７の１次側に放電される。
　スイッチング素子１５がターンオンすると、コンデンサ１３の放電電流Ｉｃが負荷電流Ｉｓの一部となって、昇圧部１７の１次側と、結合のないインダクタンス２３とに流れる。なお、スイッチング素子１５の負荷電流Ｉｓは、抵抗１２による充電電流Ｉｒと、コンデンサ１３からの放電電流Ｉｃとを合わせた電流となっている。コンデンサ１３が放電しているとき、昇圧部１７の１次側には電圧がかかる。昇圧部１７はこの電圧を昇圧して昇圧部１７の２次側から高電圧を出力する。
　また、コンデンサ１３の放電によるパルス電圧は、結合のないインダクタンス２３にかかるため、インダクタンス２３は、逆起電力として誘起電圧Ｖｋを発生する。このため、スイッチング素子１５がターンオンしてから暫くすると、スイッチング素子１５の負荷電流Ｉｓが減少して保持電流以下となり、スイッチング素子１５がターンオフする。本明細書の文言「ターンオン状態のスイッチング素子の電流を減少させる」は、「スイッチング素子から電流を抜く」と言うことがある。
　そして、コンデンサ１３の充電電圧Ｖｃがスイッチング素子１５のブレークオーバー電圧に達することによるスイッチング素子１５のターンオンと、スイッチング素子１５の負荷電流Ｉｓが保持電流以下に低下することによるスイッチング素子１５のターンオフとが繰り返し実行される。このため、昇圧部１７の１次側に矩形波のパルス電圧がかかり、昇圧部１７の２次側からは、インパルス状の高電圧（２次電圧、昇圧電圧）が出力される。インパルス状の電圧とは、電圧が急激に最高値まで上昇し、そこから緩やかに下降する波形を有したものを言う。
　整流部１８のダイオード１９及びコンデンサ２０は、昇圧部１７の２次側から出力されたインパルス状の高電圧を、順電圧の期間のみ整流して、正の直流高電圧を生成する。この正の直流高電圧が高電圧出力部２１である放電電極７に印加されると、放電電極７においてコロナ放電が発生し、これにより放電電極７から帯電微粒子水が発生する。
　以上により、本例においては、充電電流Ｉｒを保持電流以上に設定したので、スイッチング素子１５が図９に示す特性を持つ型であっても、スイッチング素子１５の確実なターンオンが確保される。また、ターンオン状態のスイッチング素子１５には、結合のないインダクタンス２３により逆起電力（負電圧）がかけられるため、スイッチング素子１５の負荷電流Ｉｓは減少する。よって、スイッチング素子１５の確実なターンオンを狙って充電電流Ｉｒを保持電流以上に設定しつつも、結合のないインダクタンス２３の逆起電力によってスイッチング素子１５の負荷電流Ｉｓが保持電流を下回るので、スイッチング素子１５のターンオン及びターンオフの両方の動作が確実に行われる。従って、スイッチング素子１５の安定したオンオフ動作を確保することが可能となる。
　また、スイッチング素子１５の負荷電流Ｉｓを、結合のないインダクタンス２３によって減少させることが可能なので、充電電流Ｉｒを高くしてもスイッチング素子１５のターンオフは確保される。従って、充電電流Ｉｒを高く設定してもスイッチング素子１５はターンオフしにくくならない。充電電流Ｉｒを高くできれば、その分だけ高電圧発生回路９の発振周波数を高くすることも可能となる。従って、高電圧発生回路９から出力される電圧値を、所望の高電圧まで高く設定することが可能となる。
　本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
　（１）高電圧発生回路９に安定化部２２を設けたので、ブレークオーバー電流と保持電流とが同等の値を有するスイッチング素子１５の場合でも、スイッチング素子１５の安定したオンオフ動作を確保することができる。また、高電圧発生回路９の発振周波数を高くすることも可能となるので、所望の高電圧を得ることもできる。
　（２）安定化部２２としてインダクタンス２３を使用するので、安定化部２２は安価かつ簡素である。従って、高電圧発生回路９の部品コスト及び小型化の要求にも適合しつつ、上記（１）の効果を得ることもできる。
　（３）安定化部２２としてのインダクタンス２３は配置場所を問わないので、例えばインダクタンス２３を高電圧発生回路９のみならず、昇圧部１７に組み込むことも可能となる。よって、安定化部２２の配置自由度が増すことになる。また、インダクタンス２３（安定化部２２）は、パターン巻線にすることによって部品を省略することもできる。
　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態を図４に従って説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態に記載の安定化部２２の構成を変更したのみの実施例である。よって、第１実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
　図４に示すように、本例の安定化部２２は、ターンオン状態のスイッチング素子１５の負荷電流Ｉｓを減少させる、別のスイッチング素子を含むスイッチング回路５０からなる。本例のスイッチング回路５０は、スイッチング素子１５がターンオン状態の時、充電電流Ｉｒを別経路に流すことにより、スイッチング素子１５に流れる負荷電流Ｉｓを保持電流よりも低くなるように減少させて、スイッチング素子１５をターンオフさせる。
　以下説明すると、充電部１１の抵抗１２と、電源部１０のマイナス端子との間には、抵抗５１、トランジスタ５２及び抵抗５３の直列回路が接続されている。トランジスタ５２は、コレクタ端子において抵抗５１を介して抵抗１２及びコンデンサ１３の中間端子に接続され、エミッタ端子において抵抗５３を介してグランドに接地されている。また、トランジスタ５２のベース端子は、抵抗５４を介してスイッチング素子１５及びダイオード１６の中間端子に接続されている。トランジスタ５２のベース端子及び抵抗５４の中間端子とグランドとの間には、コンデンサ５５が接続されている。なお、トランジスタ５２がスイッチング部材に相当する。抵抗５１、トランジスタ５２及び抵抗５３の直列回路は、分岐経路と呼ぶことがある。
　スイッチング素子１５がターンオンし、抵抗１２の充電電流Ｉｒとコンデンサ１３からの放電電流Ｉｃとがスイッチング素子１５の負荷電流Ｉｓとなって昇圧部１７の１次側に流れた場合を想定する。このとき、スイッチング部１４のダイオード１６において順方向電圧が発生し、抵抗５４に電流が流れ、コンデンサ５５が充電される。
　コンデンサ５５の充電時、コンデンサ５５の充電電圧Ｖｒが所定電圧、つまりベース－エミッタ電圧に達すると、トランジスタ５２のコレクタ－エミッタ間が導通状態となる。このため、充電部１１の抵抗１２を流れる電流は、スイッチング素子１５とトランジスタ５２とに分流される。その結果、ターンオン状態のスイッチング素子１５の負荷電流Ｉｓが減少して保持電流を下回り、スイッチング素子１５がターンオフする。
　スイッチング素子１５がターンオフすると、コンデンサ５５の充電電圧Ｖｒが徐々に低下していく。コンデンサ５５の充電電圧Ｖｒがベース－エミッタ電圧以下となると、トランジスタ５２のコレクタ－エミッタ間が遮断され、抵抗１２による充電電流Ｉｒにてコンデンサ１３が再充電される。
　この後は、コンデンサ１３の充電、スイッチング素子１５のターンオン、トランジスタ５２のオン、スイッチング素子１５のターンオフ、トランジスタ５２のオフという一連の動作が繰り返し実行される。これにより、昇圧部１７の１次側に矩形波のパルス電圧がかかり、昇圧部１７の２次側からは、インパルス状の高電圧が出力される。よって、高電圧発生回路９から直流高電圧が放電電極７に印加され、放電電極７から帯電微粒子水が放出される。
　本実施形態の構成によれば、第１実施形態に記載の（１）に加え、以下の効果を得ることができる。
　（４）安定化部２２がトランジスタ、抵抗及びコンデンサの汎用デバイスからなるスイッチング回路５０であるので、安定化部２２を安価に構成することができる。
　（５）抵抗５４及びコンデンサ５５のＣＲ時定数を調整することにより、ターンオン状態のスイッチング素子１５に流れている電流Ｉｓを減少させる程度を適宜調整することができる。よって、高電圧発生回路９の発振周波数を高くするために充電電流Ｉｒを高めに設定しつつも、抵抗５４及びコンデンサ５５のＣＲ時定数を調整することにより、スイッチング素子１５の確実なターンオフが確保される。よって、スイッチング素子１５のオンオフ動作の確保と、発振周波数を高くすることによる所望の高電圧確保とを両立することができる。
　各実施形態は以下のように変更してもよい。
　・図５に示すように、第１及び第２実施形態の高電圧発生回路９をイオン発生装置６１に採用してもよい。イオン発生装置６１は、高電圧発生回路９から高電圧を放電電極７に印加することにより、放電電極７からイオン粒子を発生する。
　・第１及び第２実施形態において、図６に示すように、高電圧発生回路９から出力される高電圧を対向電極８に印加して、２極間に電位差を発生させてもよい。
　・放電電極７及び対向電極８の一方または両方は複数設けられていてもよい。
　・第１及び第２実施形態において、スイッチング素子１５の種類は、ブレークオーバー電流と保持電流とがほぼ同じであれば、特に限定されない。
　・第１及び第２実施形態において、電源部１０は、直流電源に限定されず、例えば商用の交流電源を直流に整流する回路であってもよい。
　・第１及び第２実施形態において、昇圧部１７は、トランス以外の部材を使用してもよい。
　・第１及び第２実施形態において、安定化部２２は、第１実施形態に示すインダクタンス２３や、第２実施形態に示すスイッチング回路５０に限定されない。要は、ターンオン状態のスイッチング素子１５に流れる電流を減少させる素子及び回路であればよい。
　・第１実施形態において、昇圧部１７に結合されないインダクタンス２３は、昇圧部１７に部品として一体に組み込まれているものでもよい。
　・第２実施形態において、スイッチング回路５０は、実施形態に述べた抵抗５１，５３，５４、トランジスタ５２及びコンデンサ５５により構成される回路に限定されず、スイッチング回路５０に使用するデバイスは適宜変更可能である。
　・第１及び第２実施形態において、高電圧発生回路９から整流部１８を省略してもよい。この場合、高電圧発生回路９はパルス状の高電圧を出力する。
　・第１及び第２実施形態において、高電圧発生回路９から出力される電圧は、正又は負のどちらでもよい。
　・第１及び第２実施形態において、高電圧発生回路９は、静電霧化装置１やイオン発生装置６１に使用されることに限らず、その他の機器や装置に使用してもよい。
　・変更例同士を組合せてもよい。
　１…静電霧化装置、７…放電電極、８…対向電極、９…高電圧発生回路、１０…電源部、１１…充電部、１５…スイッチング素子、１７…昇圧部、１８…整流部、２２…安定化部、２３…インダクタンス、５０…スイッチング回路、５２…スイッチング部材としてのトランジスタ、５４…抵抗、５５…コンデンサ、６１…イオン発生装置、Ｖｃ…充電電圧。

Claims (8)

  1. 　電源部から取得した直流電圧を充電部にて充電し、この充電電圧がスイッチング素子のブレークオーバー電圧に達すると該スイッチング素子がターンオンし、前記スイッチング素子に流れる電流が保持電流より低い値になると該スイッチング素子がターンオフし、前記スイッチング素子がこのオンオフを繰り返すことにより生成したパルス状の電圧を、昇圧部にて昇圧して出力する高電圧発生回路において、
    　ターンオン状態の前記スイッチング素子に流れている電流を減少させることにより、前記スイッチング素子のターンオフの動作を確保する安定化部を備えた
    ことを特徴とする高電圧発生回路。
  2. 　前記安定化部は、前記昇圧部の昇圧に関係しないインダクタンスである
    ことを特徴とする請求項１に記載の高電圧発生回路。
  3. 　前記インダクタンスと、前記充電部に含まれるコンデンサと、前記スイッチング素子と、前記昇圧部の１次側とは、直列に接続されており、
    　前記インダクタンスは、前記スイッチング素子がターンオンするときに当該インダクタンスに流れる電流を用いて逆起電力を発生することで、ターンオン状態の前記スイッチング素子に流れている電流を減少させる
    ことを特徴とする請求項２に記載の高電圧発生回路。
  4. 　前記安定化部は、前記スイッチング素子に接続されたスイッチング部材を含むスイッチング回路であり、前記スイッチング部材は、前記スイッチング素子がターンオン状態にある時にオンすることにより、前記スイッチング素子に流れる電流を別経路に流して減少させる
    ことを特徴とする請求項１に記載の高電圧発生回路。
  5. 　前記スイッチング回路は、抵抗及びコンデンサをさらに含み、当該抵抗及びコンデンサのＣＲ時定数は、前記スイッチング素子に流れる電流が前記保持電流を下回るまで減少するように設定されている
    ことを特徴とする請求項４に記載の高電圧発生回路。
  6. 　前記スイッチング回路は、
    　前記スイッチング部材と接続された抵抗及びコンデンサと、
    　前記抵抗、前記スイッチング部材、及び前記抵抗の直列回路である分岐経路とを含み、
    　前記スイッチング回路は、前記充電部に流れる電流の一部を、前記スイッチング部材のオンに応答して前記分岐経路に流すことにより、オン状態の前記スイッチング素子に流れている電流を減少させる。
    ことを特徴とする請求項４に記載の高電圧発生回路。
  7. 　電源部から取得した直流電圧を充電部にて充電し、この充電電圧が高電圧発生回路のスイッチング素子のブレークオーバー電圧に達すると該スイッチング素子がターンオンし、前記スイッチング素子に流れる電流が保持電流より低い値になると該スイッチング素子がターンオフし、前記スイッチング素子がこのオンオフを繰り返すことにより生成したパルス状の電圧を昇圧部にて昇圧し、昇圧された出力電圧を放電電極に印加して、当該放電電極からイオン粒子を放出するイオン発生装置において、
    　前記高電圧発生回路は、
    　ターンオン状態の前記スイッチング素子に流れている電流を減少させることにより、前記スイッチング素子のターンオフの動作を確保する安定化部を備えた
    ことを特徴とするイオン発生装置。
  8. 　電源部から取得した直流電圧を充電部にて充電し、この充電電圧が高電圧発生回路のスイッチング素子のブレークオーバー電圧に達すると該スイッチング素子がターンオンし、前記スイッチング素子に流れる電流が保持電流より低い値になると該スイッチング素子がターンオフし、前記スイッチング素子がこのオンオフを繰り返すことにより生成したパルス状の電圧を昇圧部にて昇圧し、昇圧された出力電圧を放電電極及び対向電極の間に印加して、当該放電電極に発生した帯電微粒子水を前記対向電極から放出する静電霧化装置において、
    　前記高電圧発生回路は、
    　ターンオン状態の前記スイッチング素子に流れている電流を減少させることにより、前記スイッチング素子のターンオフの動作を確保する安定化部を備えた
    ことを特徴とする静電霧化装置。
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