(57)【要約】【課題】正イオンおよび負イオンを安定に発生するイオン発生装置を提供する。【解決手段】このイオン発生装置では、正イオン発生用の誘電電極２と負イオン発生用の誘導電極３との各々を独立部品として形成し、基板１上に別々に搭載した。したがって、温度変動に伴って基板１が反ることがないので、温度変動があっても、針電極４，５の先端部を誘導電極２，３の貫通孔１１の中心に位置させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の孔を有する第１の誘電電極と、
第２の孔を有する第２の誘電電極と、
その先端が前記第１の孔の中央部に配置され、正イオンを発生するための第１の針電極と、
その先端が前記第２の孔の中央部に配置され、負イオンを発生するための第２の針電極と、
前記第１および第２の誘電電極ならびに前記第１および第２の針電極が搭載された基板とを備え、
前記第１および第２の誘電電極は、各々が独立部品として形成されて前記基板に別々に搭載されている、イオン発生装置。
【請求項２】
前記第１および第２の針電極の先端の間隔は１９ｍｍよりも大きい、請求項１に記載のイオン発生装置。
【請求項３】
前記第１の針電極に略等時間間隔で正パルス電圧を印加するとともに前記第２の針電極に略等時間間隔で負パルス電圧を印加する電源回路を備える、請求項１または請求項２に記載のイオン発生装置。
【請求項４】
前記電源回路は、
カソードが前記第１の針電極に接続された第１のダイオードと、
アノードが前記第２の針電極に接続された第２のダイオードと、
１次巻線および２次巻線を含み、前記２次巻線の一方端子が前記第１のダイオードのアノードと前記第２のダイオードのカソードに接続され、前記２次巻線の他方端子が前記第１および第２の誘導電極に接続された昇圧トランスと、
前記１次巻線の端子間に直列接続されたコンデンサおよび２端子サイリスタと、
直流電源電圧によって駆動され、商用交流電圧よりも高い周波数の交流電圧を生成する交流電圧発生回路と、
前記交流電圧を整流して前記コンデンサを充電させる第３のダイオードとを含む、請求項３に記載のイオン発生装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載のイオン発生装置と、
前記イオン発生装置で発生した正イオンおよび負イオンを送出するための送風部とを備える、電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はイオン発生装置およびそれを用いた電気機器に関し、特に、正イオンおよび負イオンを発生するイオン発生装置と、それを用いた電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、正イオンと負イオンの両方を発生するイオン発生装置が実用化されている。図１３は、従来のイオン発生装置の要部を示す斜視図である。図１３において、このイオン発生装置は、基板５１と、基板５１の表面に搭載された誘導電極５２と、２本の針電極５７，５８とを備える。
【０００３】
誘導電極５２は、一体の金属板で形成されている。誘導電極５２の平板部５３には２つの貫通孔５４，５５が形成されており、平板部５３の周縁部には複数の支持部５６が形成されている。平板部５３の両端の支持部５６の各々の下端には、支持部５６よりも幅の狭い基板挿入部５７が形成されており、各基板挿入部５７は基板５１の貫通孔に挿入されて半田付けされている。２本の針電極５８，５９の各々は基板５１の貫通孔に挿入されて半田付けされている。針電極５８，５９の先端は、基板５１の表面に突出しており、それぞれ貫通孔５４，５５の中心に配置されている。
【０００４】
針電極５８，５９と誘導電極５２の間にそれぞれ正の高電圧パルスおよび負の高電圧パルスを印加すると、針電極５８，５９の先端部でコロナ放電が発生し、針電極５８，５９の先端部でそれぞれ正イオンおよび負イオンが発生する。発生した正イオンおよび負イオンは、送風機によって室内に送出され、空気中に浮遊するカビ菌やウィルスの周りを取り囲み、それらを分解する（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−３０５３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のイオン発生装置では、基板５１と誘導電極５２の熱膨張率の差が大きいので、温度変動に伴って基板５１と誘導電極５２の長さに差が生じ、基板５１が反るという問題があった。基板５１が反ると、針電極５８，５９の先端の位置が貫通孔５４，５５の中心からずれ、反りの状況も一定でないためイオン発生性能が安定せず、設計通りのコロナ放電を形成できないのでイオン発生量が定格値から外れてしまう。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、正イオンおよび負イオンを安定に発生するイオン発生装置と、それを用いた電気機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るイオン発生装置は、第１の孔を有する第１の誘電電極と、第２の孔を有する第２の誘電電極と、その先端が第１の孔の中央部に配置され、正イオンを発生するための第１の針電極と、その先端が第２の孔の中央部に配置され、負イオンを発生するための第２の針電極と、第１および第２の誘電電極ならびに第１および第２の針電極が搭載された基板とを備え、第１および第２の誘電電極は、各々が独立部品として形成されて基板に別々に搭載されていることを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、第１および第２の針電極の先端の間隔は１９ｍｍよりも大きい。
また好ましくは、第１の針電極に略等時間間隔で正パルス電圧を印加するとともに第２の針電極に略等時間間隔で負パルス電圧を印加する電源回路を備える。
【０００９】
また好ましくは、電源回路は、カソードが第１の針電極に接続された第１のダイオードと、アノードが第２の針電極に接続された第２のダイオードと、１次巻線および２次巻線を含み、２次巻線の一方端子が第１のダイオードのアノードと第２のダイオードのカソードに接続され、２次巻線の他方端子が第１および第２の誘導電極に接続された昇圧トランスと、１次巻線の端子間に直列接続されたコンデンサおよび２端子サイリスタと、直流電源電圧によって駆動され、商用交流電圧よりも高い周波数の交流電圧を生成する交流電圧発生回路と、交流電圧を整流してコンデンサを充電させる第３のダイオードとを含む。
【００１０】
また、この発明に係る電気機器は、上記イオン発生装置と、イオン発生装置で発生した正イオンおよび負イオンを送出するための送風部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係るイオン発生装置では、正イオン発生用の第１の誘電電極と負イオン発生用の第２の誘導電極との各々を独立部品として形成し、基板上に別々に搭載するので、温度変動に伴って基板が反ることがない。よって、温度変動があっても、針電極の先端部誘導電極の孔の中央部に位置させることができ、正イオンおよび負イオンを安定に発生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１（ａ）は、この発明の一実施の形態によるイオン発生装置の要部を示す平面図であり、同図（ｂ）はその正面図である。図１（ａ）（ｂ）において、このイオン発生装置は、基板１、誘導電極２，３、針電極４，５、およびダイオード６，７を備える。
【００１３】
基板１は、長方形状のプリント基板である。誘導電極２，３の各々は独立部品として形成され、誘導電極２は基板１表面の一方端部（図中の左側端部）に搭載され、誘導電極３は基板１表面の他方端部（図中の右側端部）に搭載されている。
【００１４】
図２は、誘導電極２を下側から見た斜視図である。図２において、誘導電極２は、一体の金属板で形成されている。誘導電極２の平板部１０の中央には円形の貫通孔１１が形成されている。貫通孔１１の直径は、たとえば９ｍｍである。貫通孔１１は、コロナ放電により発生するイオンを外部に放出するための開口部である。貫通孔１１の周縁部分は、たとえば絞り加工などの工法により、金属板を平板部１０に対して屈曲させた屈曲部１２となっている。この屈曲部１２により、貫通孔１１の周縁部の厚み（たとえば１．６ｍｍ）が平板部１０の厚み（たとえば０．６ｍｍ）よりも大きくなっている。
【００１５】
また、平板部１０の両端部の各々には、金属板の一部を平板部１０に対して屈曲させた脚部１３が設けられている。各脚部１３は、基端側の支持部１４と先端側の基板挿入部１５を含む。平板部１０の表面から見た支持部１４の高さ（たとえば２．６ｍｍ）は、貫通孔１１の周縁部の厚み（たとえば１．６ｍｍ）よりも大きくなっている。基板挿入部１５の幅（たとえば１．２ｍｍ）は、支持部１４の幅（たとえば４．５ｍｍ）よりも小さい。
【００１６】
図１（ａ）（ｂ）に戻って、誘導電極２の２つの基板挿入部１５は、基板１の一方端部に形成された２つの貫通孔（図示せず）に挿入されている。２つの貫通孔は、基板１の長さ方向に配列されている。各基板挿入部１５の先端部は、基板１裏面の電極に半田付けされている。支持部１４の下端面は、基板１の表面に当接されている。したがって、平板部１０は、基板１の表面に対して所定の隙間を開けて平行に配置される。
【００１７】
誘導電極３は、誘導電極２と同じ構成である。誘導電極３の２つの基板挿入部１５は、基板１の他方端部に形成された２つの貫通孔（図示せず）に挿入されている。２つの貫通孔は、基板１の長さ方向に配列されている。各基板挿入部１５の先端部は、基板１裏面の電極に半田付けされている。支持部１４の下端面は、基板１の表面に当接されている。したがって、平板部１０は、基板１の表面に対して所定の隙間を開けて平行に配置される。
【００１８】
誘導電極２，３の合計４本の基板挿入部１５は、基板１の長さ方向に配列されている。基板１の中央側の２本の基板挿入部１５は、基板１の裏面の電極ＥＬ１により互いに電気的に接続されている。
【００１９】
なお、誘導電極２，３は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、取付け後に基板１の外形からはみ出さないことが必要であり、誘導電極２，３の寸法は基板１の幅以下で、基板１の長さの１／２以下に制限される。また、部品としての形状をできるだけ小さくし、低コスト化、生産性の向上を図るため、誘導電極２，３の縦横の寸法は略同じにされている。
【００２０】
また、基板１には、誘電電極２の貫通孔１１の中心線を通す貫通孔（図示せず）が形成されており、その貫通孔に針電極４が挿入されている。針電極４は、正イオンを発生するために設けられている。針電極４の先端は基板１の表面上に突出し、その基端は基板１の裏面に突出し、その中央部は基板１の裏面に形成された電極ＥＬ２に半田付けされている。基板１の表面から見た針電極４の先端の高さは、誘導電極２の屈曲部１２の下端の高さと上端の高さの間の範囲内（たとえば下端と上端の中間の高さ）に設定されている。
【００２１】
また、基板１には、誘電電極３の貫通孔１１の中心線を通す貫通孔（図示せず）が形成されており、その貫通孔に針電極５が挿入されている。針電極５は、負イオンを発生するために設けられている。針電極５の先端は基板１の表面上に突出し、その基端は基板１の裏面に突出し、その中央部は基板１の裏面に形成された電極ＥＬ３に半田付けされている。基板１の表面から見た針電極５の先端の高さは、誘導電極３の屈曲部１２の下端の高さと上端の高さの間の範囲内（たとえば下端と上端の中間の高さ）に設定されている。針電極４，５の先端の間隔は所定の値に設定される。
【００２２】
また、ダイオード６のアノード端子線６ａは電極ＥＬ２に半田付けされており、針電極４に電気的に接続されている。ダイオード６のカソード端子線６ｂは、基板１の裏面の電極ＥＬ４に半田付けされている。ダイオード７のアノード端子線７ａ電極ＥＬ４に半田付けされており、ダイオード６のカソード端子線６ｂに電気的に接続されている。ダイオード７のカソード端子線７ｂは電極ＥＬ３に半田付けされており、針電極５に電気的に接続されている。
【００２３】
なお、基板１には、ダイオード６，７の本体部を挿入したり、高電圧側の電極ＥＬ２〜ＥＬ４と基準電圧側の電極ＥＬ１とを分離するための切欠き部１ａが複数箇所に形成されている。切欠き部１ａにはモールド樹脂が充填される。
【００２４】
図３は、図１（ａ）（ｂ）で示した基板１に駆動電圧を供給する電源回路の構成を示す回路図である。図３において、電源回路は、電源端子Ｔ１、接地端子Ｔ２、ダイオード２０，２４，２８、抵抗素子２１〜２３，２５、ＮＰＮバイポーラトランジスタ２６、昇圧トランス２７，３１、コンデンサ２９、および２端子サイリスタ３０を備える。
【００２５】
電源端子Ｔ１および接地端子Ｔ２には、それぞれ直流電源の正極および負極が接続される。電源端子Ｔ１には直流電源電圧（たとえば＋１２Ｖまたは＋１５Ｖ）が印加され、接地端子Ｔ２は接地される。ダイオード２０および抵抗素子２１〜２３は、電源端子Ｔ１とトランジスタ２６のベースとの間に直列接続される。トランジスタ２６のエミッタは接地端子Ｔ２に接続される。ダイオード２４は、接地端子Ｔ２とトランジスタ２６のベースとの間に接続される。
【００２６】
ダイオード２０は、直流電源の正極および負極が端子Ｔ１，Ｔ２に逆に接続された場合に電流を遮断して直流電源を保護するための素子である。抵抗素子２１，２２は、昇圧動作を制限するための素子である。抵抗素子２３は、起動抵抗素子である。ダイオード２４は、トランジスタ２６の逆耐圧保護素子として動作する。
【００２７】
昇圧トランス２７は、１次巻線２７ａ、ベース巻線２７ｂ、および２次巻線２７ｃを含む。１次巻線２７ａの一方端子は抵抗素子２２，２３間のノードＮ２２に接続され、その他方端子はトランジスタ２６のコレクタに接続される。ベース巻線２７ｂの一方端子は抵抗素子２５を介してトランジスタ２６のベースに接続される。２次巻線２７ｃの一方端子はトランジスタ２６のベースに接続され、その他方端子はダイオード２８およびコンデンサ２９を介して接地端子Ｔ２に接続される。
【００２８】
昇圧トランス３１は、１次巻線３１ａおよび２次巻線３１ｂを含む。２端子サイリスタ３０は、ダイオード２８のカソードと１次巻線３１ａの一方端子との間に接続される。１次巻線３１ａの他方端子は接地端子Ｔ２に接続される。２次巻線３１ｂの一方端子は誘導電極２，３に接続され、その他方端子はダイオード６のアノードおよびダイオード７のカソードに接続される。ダイオード６のカソードは針電極４に接続され、ダイオード７のアノードは針電極５に接続される。
【００２９】
抵抗素子２５は、ベース電流を制限するための素子である。２端子サイリスタ３０は、端子間電圧がブレークオーバー電圧に到達すると導通状態になり、電流が最小保持電流以下になると非導通になる素子である。
【００３０】
次に、このイオン発生装置の動作について説明する。コンデンサ２９は、ＲＣＣ方式スイッチング電源動作により充電される。すなわち、電源端子Ｔ１および接地端子Ｔ２間に直流電源電圧が印加されると、電源端子Ｔ１からダイオード２０および抵抗素子２１〜２３を介してトランジスタ２６のベースに電流が流れてトランジスタ２６が導通状態となる。これにより、昇圧トランス２７の１次巻線２７ａに電流が流れ、ベース巻線２７ｂの端子間に電圧が発生する。
【００３１】
ベース巻線２７ｂの巻線方向は、トランジスタ２６が導通状態になるとトランジスタ２６をベース電圧をさらに上昇させるように設定されている。このため、ベース巻線２７ｂの端子間に発生した電圧は正帰還状態でトランジスタ２６の導通抵抗値を低下させる。このとき、ダイオード２８によって通電が阻止されるように、２次巻線２７ｃの巻線方向が設定されており、２次巻線２７ｃには電流が流れない。
【００３２】
このようにして１次巻線２７ａおよびトランジスタ２６に流れる電流が増加し続けることにより、トランジスタ２６のコレクタ電圧は飽和領域から外れて上昇する。これにより、１次巻線２７ａの端子間電圧が低下してベース巻線２７ｂの端子間電圧も低下し、トランジスタ２６のコレクタ電圧はさらに上昇する。このため、正帰還状態で動作して急速にトランジスタ２６が非導通状態になる。このとき、２次巻線２７ｃはダイオード２８の導通方向に電圧を発生する。これにより、コンデンサ２９が充電される。
【００３３】
コンデンサ２９の端子間電圧が上昇して２端子サイリスタ３０のブレークオーバー電圧に到達すると、２端子サイリスタ３０はツェナーダイオードのように動作してさらに電流を流す。２端子サイリスタ３０に流れる電流がブレークオーバー電流に到達すると、２端子サイリスタ３０は略短絡状態となり、コンデンサ２９に充電された電荷が２端子サイリスタ３０および昇圧トランス３１の１次巻線３１ａを介して放電され、１次巻線３１ａにはインパルス電圧が発生する。
【００３４】
１次巻線３１ａにインパルス電圧が発生すると、２次巻線３１ｂに正および負の高電圧パルスが交互に減衰しながら発生する。正の高電圧パルスはダイオード６を介して針電極４に印加され、負の高電圧パルスはダイオード７を介して針電極５に印加される。これにより、針電極４，５の先端でコロナ放電が発生し、それぞれ正イオンおよび負イオンが発生する。
【００３５】
一方、昇圧トランス２７の２次巻線２７ｃに電流が流れると、１次巻線２７ａの端子間電圧が上昇して再度トランジスタ２６が導通し、以上の動作が繰り返される。この動作の繰り返し速度は、トランジスタ２６のベースに流れる電流が大きいほど速くなる。したがって、抵抗素子２１の抵抗値を調整することにより、トランジスタ２６のベースに流れる電流を調整し、ひいては針電極４，５の放電回数を調整することができる。
【００３６】
なお、正イオンは、水素イオン（Ｈ＋）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ただし、ｍは任意の自然数である）と表わされる。また負イオンは、酸素イオン（Ｏ２−）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｏ２−（Ｈ２Ｏ）ｎ（ただし、ｎは任意の自然数である）と表わされる。また、正イオンおよび負イオンを室内に放出すると、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その表面上で互いに化学反応を起こす。その際に生成される活性種の水酸化ラジカル（・ＯＨ）の作用により、浮遊カビ菌などが除去される。
【００３７】
この実施の形態では、正イオン発生用の誘電電極２と負イオン発生用の誘導電極３との各々を独立部品として形成し、基板１上に別々に搭載するので、温度変動に伴って基板１が反ることがない。よって、温度変動があっても、針電極４，５の先端部を誘導電極２，３の貫通孔１１の中心に位置させることができ、正イオンおよび負イオンを安定に発生することができる。
【００３８】
[具体例１]
具体例１として、針電極４，５の先端の間隔が１９ｍｍのイオン発生装置を作成した。図４は、そのイオン発生装置における放電回数（回／秒）とイオン濃度比率（％）の関係を示す図である。ここでは、放電回数を４８０（回／秒）としたときのイオン濃度を１００（％）とした。図３の抵抗素子２１の抵抗値を変えることにより、放電回数を６０〜６６０（回／秒）の間で変えた。イオン濃度は、所定の風速の空気中にイオン発生装置を配置し、イオン発生装置から２５ｃｍだけ下流の位置に配置したイオンカウンタで測定した。
【００３９】
６０〜４８０（回／秒）までは放電回数に応じてイオン濃度が増大するが、４８０（回／秒）以上の範囲では放電回数を増やしてもイオン濃度はあまり変わらなかった。これは、放電回数を増やすとイオン発生量は増大するが、正イオンと負イオンの結合によるイオン消滅量も増大するためと考えられる。放電回数を増やすと消費電力が増大するので、具体例１のイオン発生装置では、放電回数を４８０（回／秒）程度に設定することが好ましい。
【００４０】
[具体例２]
具体例２として、針電極４，５の先端の間隔が３８ｍｍのイオン発生装置を作成した。図５は、そのイオン発生装置における放電回数（回／秒）と入力電流（ｍＡ）の関係を示す図である。図３の抵抗素子２１の抵抗値を変えることにより、放電回数を６０〜６００（回／秒）の間で変えた。入力電流（ｍＡ）は、直流電源から図３の電源端子Ｔ１に流入する直流電流である。図５から分かるように、放電回数に略比例して入力電流が増大した。
【００４１】
また、図６は、具体例１，２のイオン発生装置における放電回数（回／秒）とイオン濃度比率（％）の関係を示す図である。具体例２のイオン発生装置において放電回数を４８０（回／秒）にしたときのイオン濃度（個／ｃｍ３）を１００％とした。図６から分かるように、具体例２のイオン濃度は具体例１のイオン濃度よりも２０％以上大きい。これは、具体例２の針電極４，５間の距離を具体例１よりも２倍大きくした結果、正イオンと負イオンの結合によるイオン消滅量が減ったためと考えられる。
【００４２】
したがって、具体例２のイオン発生装置は、具体例１のイオン発生装置よりも少ない放電回数（すなわち消費電力）で多くのイオンを発生することができる。したがって、針電極４，５の先端の間隔は、１９ｍｍよりも大きな値に設定することが好ましい。
【００４３】
[比較例]
図７は、比較例となるイオン発生装置の構成を示す回路図であって、図３と対比される図である。図７において、比較例が実施の形態と異なる点は、抵抗素子２２，２３，２５，ダイオード２４，２８、トランジスタ２６、および昇圧トランス２７が除去されている点である。ダイオード２０、抵抗素子２１、およびコンデンサ２９は端子Ｔ１，Ｔ２間に直列接続され、端子Ｔ１，Ｔ２間には商用交流電圧（１００Ｖ，６０Ｈｚ）が印加される。また、針電極４，５の先端の間隔は、具体例１と同じ１９ｍｍに設定した。
【００４４】
商用交流電圧は、ダイオード２０によって半波整流される。商用交流電圧が正極性の期間にコンデンサ２９が充電される。コンデンサ２９の端子間電圧が上昇して２端子サイリスタ３０のブレークオーバー電圧に到達すると、２端子サイリスタ３０が導通して１次巻線３１ａにインパルス電圧が発生する。これにより、２次巻線３１ｂに正および負の高電圧パルスが交互に減衰しながら発生し、針電極４，５の先端でそれぞれ正イオンおよび負イオンが発生する。
【００４５】
図８は、針電極４の電圧を示すタイムチャートである。図８では、商用交流電圧が正極性の期間に２つの正の高電圧パルスが連続的に印加され、商用交流電圧が負極性の期間では高電圧パルスは印加されない。放電回数は１２０（回／秒）であった。商用交流電圧の１周期の間に針電極４に印加される電圧の実効値Ｖrmsは４８１（Ｖ）であった。この条件下で、イオン濃度は約２００万（個／ｃｍ３）であった。
【００４６】
図９は、具体例１における針電極４の電圧を示すタイムチャートである。放電回数は、約１２０（回／秒）に設定した。図９から分かるように、正の高電圧パルスが等時間間隔で針電極４に印加されている。これは、図３の回路では、昇圧トランス２７の２次巻線２７ｃに商用交流電圧よりも十分に高い周波数の交流電圧が発生した結果、コンデンサ２９の充電が高い周波数で行なわれるためと考えられる。２つの高電圧パルスの実効値Ｖrmsは５７１（Ｖ）であった。この条件下で、イオン濃度は約２４０万（個／ｃｍ３）であり、比較例の１．２倍であった。
【００４７】
図８で示したように２つの高電圧パルスを短い間隔で連続的に印加すると、放電回数を増やしたときと同様に正イオンと負イオンの結合が増え、イオン濃度が減少すると考えられる。これに対して図９で示したように高電圧パルスを等時間間隔で印加すると、放電回数を減らしたときと同様に正イオンと負イオンの結合が減り、イオン濃度が増大すると考えられる。したがって、比較例１よりも具体例２の方が好ましい。
【００４８】
図１０は、具体例２における針電極４の電圧を示すタイムチャートである。放電回数は、４６０（回／秒）に設定した。図１０から分かるように、正の高電圧パルスが等時間間隔で針電極４に印加されている。１０個の高電圧パルスの実効値Ｖrmsは１２４１（Ｖ）であった。この条件下で、イオン濃度は約４００万（個／ｃｍ３）であり、比較例の２倍であった。
【００４９】
[応用例]
図１１は、図１〜図３に示したイオン発生装置を備えた空気清浄機４０の構成を概略的に示す斜視図である。また図１２は、図１１に示す空気清浄機４０にイオン発生装置を配置した様子を示す空気清浄機４０の分解図である。
【００５０】
図１１および図１２において、空気清浄機４０は、前面パネル４１と本体４２とを備える。本体４２の後方上部には吹き出し口４３が設けられており、この吹き出し口４３からイオンを含む清浄な空気が室内に供給される。本体４２の中心には空気取り入れ口４４が形成されている。この空気取り入れ口４４から取り込まれた空気が、図示しないフィルターを通過することで清浄化される。清浄化された空気は、ファン用ケーシング４５を通じて、吹き出し口４３から外部へ供給される。
【００５１】
清浄化された空気の通過経路を形成するファン用ケーシング４５の一部に、図１〜図３で示したイオン発生装置４６が取り付けられている。イオン発生装置４６は、針電極４，５で発生したイオンを上記の空気流に放出できるように配置されている。イオン発生装置４６の配置の例として、空気の通過経路内であって、吹き出し口４３に比較的近い位置Ｐ１、比較的遠い位置Ｐ２などの位置が考えられる。このようにイオン発生装置４６に送風を通過させることにより、吹き出し口４３から清浄な空気とともに外部にイオンを供給するイオン発生機能を空気清浄機４０に持たせることが可能になる。
【００５２】
なお、本実施の形態のイオン発生装置は、空気清浄機４０以外に、イオンジェネレータ（イオン発生装置付きサーキュレータ）、空気調和機（エアコンディショナー）、冷蔵機器、掃除機、加湿機、除湿機、選択乾燥機、電気ファンヒータなどにも搭載可能であり、イオンを気流に乗せて送るための送風部を有するものであればどのような電気機器にも搭載可能である。
【００５３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の一実施の形態によるイオン発生装置の要部を示す図である。
【図２】図１に示した誘電電極の構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示した要部を含むイオン発生装置の全体構成を示す回路図である。
【図４】実施の形態の具体例１における放電回数とイオン濃度比率の関係を示す図である。
【図５】実施の形態の具体例２における放電回数と入力電流の関係を示す図である。
【図６】具体例１と２のイオン濃度を比較する図である。
【図７】実施の形態の比較例を示す回路図である。
【図８】図７に示した比較例における針電極の電圧を示すタイムチャートである。
【図９】具体例１における針電極の電圧を示すタイムチャートである。
【図１０】具体例２における針電極の電圧を示すタイムチャートである。
【図１１】実施の形態の応用例を示す図である。
【図１２】図１１に示した本体の内側を示す図である。
【図１３】従来のイオン発生装置の要部を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１，５１  基板、１ａ  切欠き部、２，３，５２  誘導電極、４，５，５８，５９  針電極、６，７，２０，２４，２８  ダイオード、６ａ，７ａ  アノード端子線、６ｂ，７ｂ  カソード端子線、１０，５３  平板部、１１，５４，５５  貫通孔、１２  屈曲部、１３  脚部、１４，５６  支持部、１５，５７  基板挿入部、ＥＬ  電極、Ｔ１  電源端子、Ｔ２  接地端子、２１〜２３，２５  抵抗素子、２６  ＮＰＮバイポーラトランジスタ、２７，３１  昇圧トランス、２７ａ，３１ａ  １次巻線、２７ｂ  ベース巻線、２７ｃ，３１ｂ  ２次巻線、２９  コンデンサ、３０  ２端子サイリスタ、４０  空気清浄機、４１  前面パネル、４２  本体、４３  吹き出し口、４４  空気取り入れ口、４５  ファン用ケーシング、４６  イオン発生装置。
【図１】
2010044917.tif 000003
【図２】
2010044917.tif 000004
【図３】
2010044917.tif 000005
【図４】
2010044917.tif 000006
【図５】
2010044917.tif 000007
【図６】
2010044917.tif 000008
【図７】
2010044917.tif 000009
【図８】
2010044917.tif 000010
【図９】
2010044917.tif 000011
【図１０】
2010044917.tif 000012
【図１１】
2010044917.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年10月22日(2009.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
第１の孔を有する第１の誘電電極と、
第２の孔を有する第２の誘電電極と、
その先端が前記第１の孔の中央部に配置され、正イオンを発生するための第１の針電極と、
その先端が前記第２の孔の中央部に配置され、負イオンを発生するための第２の針電極と、
前記第１および第２の誘電電極ならびに前記第１および第２の針電極が搭載された基板とを備え、
前記第１および第２の誘電電極は、各々が独立部品として形成されて前記基板に隔離して別々に搭載されている、イオン発生装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
近年、正イオンと負イオンの両方を発生するイオン発生装置が実用化されている。図１３は、従来のイオン発生装置の要部を示す斜視図である。図１３において、このイオン発生装置は、基板５１と、基板５１の表面に搭載された誘導電極５２と、２本の針電極５８，５９とを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係るイオン発生装置は、第１の孔を有する第１の誘電電極と、第２の孔を有する第２の誘電電極と、その先端が第１の孔の中央部に配置され、正イオンを発生するための第１の針電極と、その先端が第２の孔の中央部に配置され、負イオンを発生するための第２の針電極と、第１および第２の誘電電極ならびに第１および第２の針電極が搭載された基板とを備え、第１および第２の誘電電極は、各々が独立部品として形成されて基板に隔離して別々に搭載されていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明に係るイオン発生装置では、正イオン発生用の第１の誘電電極と負イオン発生用の第２の誘導電極との各々を独立部品として形成し、基板上に隔離して別々に搭載するので、温度変動に伴って基板が反ることがない。よって、温度変動があっても、針電極の先端部を誘導電極の孔の中央部に位置させることができ、正イオンおよび負イオンを安定に発生することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、ダイオード６のアノード端子線６ａは電極ＥＬ２に半田付けされており、針電極４に電気的に接続されている。ダイオード６のカソード端子線６ｂは、基板１の裏面の電極ＥＬ４に半田付けされている。ダイオード７のアノード端子線７ａは電極ＥＬ４に半田付けされており、ダイオード６のカソード端子線６ｂに電気的に接続されている。ダイオード７のカソード端子線７ｂは電極ＥＬ３に半田付けされており、針電極５に電気的に接続されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
ベース巻線２７ｂの巻線方向は、トランジスタ２６が導通状態になるとトランジスタ２６のベース電圧をさらに上昇させるように設定されている。このため、ベース巻線２７ｂの端子間に発生した電圧は正帰還状態でトランジスタ２６の導通抵抗値を低下させる。このとき、ダイオード２８によって通電が阻止されるように、２次巻線２７ｃの巻線方向が設定されており、２次巻線２７ｃには電流が流れない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
図８で示したように２つの高電圧パルスを短い間隔で連続的に印加すると、放電回数を増やしたときと同様に正イオンと負イオンの結合が増え、イオン濃度が減少すると考えられる。これに対して図９で示したように高電圧パルスを等時間間隔で印加すると、放電回数を減らしたときと同様に正イオンと負イオンの結合が減り、イオン濃度が増大すると考えられる。したがって、比較例よりも具体例１の方が好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
なお、本実施の形態のイオン発生装置は、空気清浄機４０以外に、イオンジェネレータ（イオン発生装置付きサーキュレータ）、空気調和機（エアコンディショナー）、冷蔵機器、掃除機、加湿機、除湿機、洗濯乾燥機、電気ファンヒータなどにも搭載可能であり、イオンを気流に乗せて送るための送風部を有するものであればどのような電気機器にも搭載可能である。