(57)【要約】【課題】  正又は負の空気イオンの生成量を適切に検知することができる交流式のイオン生成装置を提供する。【解決手段】  交流式のイオン生成装置１は、インピーダンス回路６から出力される電圧信号Ｖｐが入力されるイオン量検出手段７を備える。イオン量検出手段７は、電圧信号Ｖｐの波形において、電圧信号Ｖｐの値があらかじめ定めた基準値になるときのタイミングであるクロスタイミングに応じたイオン量信号Ｖｄｉｓを生成するように構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極に正及び負の高電圧を交互に印加することにより該放電電極からコロナ放電を発生させ、そのコロナ放電により空気イオンを生成するイオン生成装置において、
前記放電電極に対向して配置された検出用電極と、
前記検出用電極と接地部との間に電気的に接続され、検出用電極と接地部との間に流れる電流に応じた波形の電圧信号を出力するインピーダンス回路と、
前記インピーダンス回路から出力される前記電圧信号が入力されるイオン量検出手段とを備え、
前記イオン量検出手段は、正又は負の高電圧を前記放電電極に印加することに応じて前記インピーダンス回路から出力される前記電圧信号の波形において、該電圧信号の値があらかじめ定めた基準値になるときのタイミングであるクロスタイミングに応じた信号を、正又は負の空気イオンの生成量に応じたイオン量信号として生成するように構成されていることを特徴とするイオン生成装置。
【請求項２】
請求項１記載のイオン生成装置において、
前記クロスタイミングは、前記電圧信号の波形において、該電圧信号の値の立ち下がり状態でのタイミングであることを特徴とするイオン生成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のイオン生成装置において、前記基準値が０Ｖであることを特徴とするイオン生成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン生成装置において、
前記イオン量検出手段は、前記クロスタイミングとあらかじめ定められた基準タイミングとの差に応じた信号を前記イオン量信号として生成するように構成されており、
前記基準タイミングは、コロナ放電が発生していない状態において前記電圧信号の値が前記基準値となるタイミングであることを特徴とするイオン生成装置。
【請求項５】
請求項４記載のイオン生成装置において、
前記イオン量信号により示される前記クロスタイミングと前記基準タイミングとの差の大きさが所定値以下であるときに、前記放電電極への前記高電圧の印加を遮断するように構成されていることを特徴とするイオン生成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のイオン生成装置において、
前記インピーダンス回路は、容量素子を含むように構成されていることを特徴とするイオン生成装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のイオン生成装置において、
複数の前記放電電極と、該複数の放電電極のうちの少なくとも１グループのＮ個（Ｎ：２以上の整数）の放電電極に対向する１つ以上の前記検出用電極とを有しており、
前記Ｎ個の放電電極に対向する１つ以上の前記検出用電極が、単一の前記インピーダンス回路に接続されていることを特徴とするイオン生成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のイオン生成装置において、
前記検出用電極は、対向する前記放電電極との間にコロナ放電を発生させる対向電極としての機能を兼ねるように配置されていることを特徴とするイオン生成装置。
【請求項９】
放電電極に正及び負の高電圧を交互に印加することにより該放電電極からコロナ放電を発生させ、該コロナ放電により正及び負の空気イオンを生成するイオン生成装置において、正又は負の空気イオンの生成量を検知する方法であって、
前記放電電極に対向して配置された検出用電極と接地部との間に接続されると共に、該検出用電極と接地部との間に流れる電流に応じた波形の電圧信号を出力するインピーダンス回路を用い、
正又は負の高電圧を前記放電電極に印加することに応じて前記インピーダンス回路から出力される前記電圧信号を取得するステップと、
取得した前記電圧信号の値があらかじめ定めた基準値となるタイミングを正又は負の空気イオンの生成量の指標値として観測するステップと、
を含むことを特徴とするイオン生成量検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コロナ放電方式のイオン生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
除電装置等として利用されるコロナ放電方式のイオン生成装置では、放電電極の劣化や放電電極に付着する塵等の堆積により、コロナ放電が弱まり、空気イオンの生成量が減少する。
【０００３】
空気イオンの生成量を適切な量に保つには、イオン生成装置の定期的な点検と放電電極の清掃が必要となるが、その使用環境によって性能低下の傾向は異なる。従って、イオン生成装置の効率的な保守・点検を行うためには、放電電極の劣化や放電電極に付着する塵等の堆積などに起因して空気イオンの生成量が減少した場合、速やかにそのことを検出する必要がある。
【０００４】
ところで、イオン生成装置としては、正の放電電極及び負の放電電極を持ち、それぞれに直流高電圧を印加する直流式のイオン生成装置と、各放電電極に正及び負の高電圧を交互に印加する交流式のイオン生成装置とが知られている。
【０００５】
このうち、直流式のイオン生成装置に関しては、例えば、特許文献１に記載されているように、イオン量センサを用いて空気イオンの生成量を検出する技術が従来から存在する。
【０００６】
この種の技術においては、放電電極近傍に設けた対向電極と接地部との間に抵抗を設け、その抵抗に発生する電圧の値によって、対向電極に流入する空気イオンによって抵抗に流れる電流（イオン電流）を検出することが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１２３１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、交流式のイオン生成装置においては、空気イオンの生成量を検出するために対向電極と接地部との間に抵抗を設けた場合、放電電極と対向電極との間の静電容量に起因して発生する変位電流によって、対向電極に電圧が誘起される。
【０００９】
この誘起電圧は、イオン生成装置により生成する正及び負の空気イオン量が比較的少ない場合、あるいは、放電電極に印加する高電圧の周波数が比較的高周波なものである場合等においては、対向電極に流入する正又は負の空気イオンによる電流（イオン電流）によって該対向電極と接地部との間の抵抗に発生する電圧に比して大きなものとなりやすい。
【００１０】
また、対向電極に物体が接近することにより放電電極と接地部との間、及び対向電極と接地部との間の静電容量が変化した場合、変位電流が変化するため、それに応じて抵抗に発生する電圧の大きさも変化する。
【００１１】
従って、検出用電極と接地部との間の抵抗に発生するトータルの電圧の大きさは、生成される正及び負の空気イオンの生成量に応じたイオン電流に対する依存性が低いものとなりやすい。
【００１２】
そのため、従来のイオン生成装置では、正又は負の空気イオンの生成量を適切に検出することが困難となりやすいという不都合があった。
【００１３】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、正又は負の空気イオンの生成量を適切に検出することができる交流式のイオン生成装置、及びイオン生成量検出方法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】
【００１４】
本発明のイオン生成装置は、放電電極に正及び負の高電圧を交互に印加することにより該放電電極からコロナ放電を発生させ、そのコロナ放電により空気イオンを生成するイオン生成装置において、前記放電電極に対向して配置された検出用電極と、前記検出用電極と接地部との間に電気的に接続され、検出用電極と接地部との間に流れる電流に応じた波形の電圧信号を出力するインピーダンス回路と、前記インピーダンス回路から出力される前記電圧信号が入力されるイオン量検出手段とを備え、前記イオン量検出手段は、正又は負の高電圧を前記放電電極に印加することに応じて前記インピーダンス回路から出力される前記電圧信号の波形において、該電圧信号の値があらかじめ定めた基準値になるときのタイミングであるクロスタイミングに応じた信号を、正又は負の空気イオンの生成量に応じたイオン量信号として生成するように構成されていることを特徴とする（第１発明）。
【００１５】
なお、上記インピーダンス回路は、抵抗素子、容量素子等、インピーダンスを有する１つ以上の回路素子により構成される回路を意味する。
【００１６】
また、放電電極に印加する正及び負の高電圧は、正弦波状の電圧に限らず、パルス状の電圧であってもよい。
【００１７】
これらのことは後述の他の発明においても同様である。
【００１８】
ここで、本願発明者らの実験、検討によって、正の高電圧を前記放電電極に印加することに応じてインピーダンス回路から出力される電圧信号の値と正の空気イオンの生成量との間に密接な関係があることが判明した。より具体的には、正の空気イオンの生成量が多いほど、電圧信号の値が所定の値になるタイミングがより遅くなる傾向があることが判明した。
【００１９】
また、正の高電圧の場合と同様に、負の高電圧を前記放電電極に印加することに応じてインピーダンス回路から出力される電圧信号の値と負の空気イオンの生成量との間に密接な関係があることが判明した。より具体的には、負の空気イオンの生成量が多いほど、電圧信号の値が所定の値になるタイミングがより遅くなる傾向があることが判明した。
【００２０】
そこで、第１発明では、正又は負の高電圧を前記放電電極に印加することに応じて前記インピーダンス回路から出力される前記電圧信号の波形において、該電圧信号の値があらかじめ定めた基準値になるときのタイミングであるクロスタイミングに応じた信号を、正又は負の空気イオンの生成量に応じたイオン量信号として出力するようにイオン量検出手段を構成した。
【００２１】
従って、第１発明によれば、前記クロスタイミングに応じた信号（イオン量信号）に基づいて、正又は負の空気イオンの生成量を適切に検出することができる。
【００２２】
第１発明のイオン生成装置において、前記クロスタイミングは、前記電圧信号の波形において、該電圧信号の値の立ち下がり状態でのタイミングであることが好ましい（第２発明）。
【００２３】
正又は負の高電圧を前記放電電極に印加することに応じて前記インピーダンス回路から出力される前記電圧信号の波形は、あるピーク値まで立ちあがった後にピーク値から立ち下がっていくような波形になる。そして前記電圧信号の値がある値となるタイミングは、立ち下がり状態でのタイミングのほうが、立ち上がり状態でのタイミングよりも正又は負の空気イオンの生成量の変化に対して感度が高くなりやすい。
【００２４】
従って、第２発明によれば、感度が高い立ち下がり状態でのクロスタイミングに応じた信号がイオン量信号として生成されることとなる。このため、該イオン量信号に基づいて、正又は負の空気イオンの生成量をより検出しやすくなる。
【００２５】
第１又は第２発明のイオン生成装置において、前記基準値が０Ｖであることが好ましい（第３発明）。
【００２６】
前記電圧信号の値が０Ｖとなるタイミングは、前記電圧信号のピーク値の変動の影響を受けにくくなり、ひいては、正又は負の空気イオンの生成量に対する依存性が顕著に表れやすい。
【００２７】
従って、第３発明によれば、基準値を０Ｖとすることにより、前記イオン量信号に基づいて正又は負の空気イオンの生成量をより精度よく検出することができる。
【００２８】
なお、第３発明における前記基準値は、厳密に０Ｖである必要はなく、０Ｖに近似した値でもよい。
【００２９】
第１〜第３発明のイオン生成装置において、前記イオン量検出手段は、前記クロスタイミングとあらかじめ定められた基準タイミングとの差に応じた信号を前記イオン量信号として生成するように構成されており、前記基準タイミングは、コロナ放電が発生していない状態において前記電圧信号の値が前記基準値となるタイミングであることが好ましい（第４発明）。
【００３０】
ここで、コロナ放電が発生していない状態での前記電圧信号に着目すると、該電圧信号の値が、適切に設定された前記基準値になるタイミング、すなわち、前記基準タイミングは安定性が高く、ばらつきが生じ難い。特に、前記基準値が０Ｖもしくはそれに近い値に設定されている場合には、前記基準タイミングの安定性が高い。従って、該基準タイミングを事前に精度よく特定しておくことができる。
【００３１】
また、前記クロスタイミングと前記基準タイミングとの差は、その大きさが比較的小さいものとなるので、正又は負の空気イオンの生成量の変化に対して、当該差が感度良く変化しやすい。さらに当該差がゼロとなる状態、すなわち、前記クロスタイミングが前記基準タイミングに一致する状態は、コロナ放電が発生しておらず、ひいては、正又は負の空気イオンが生成されていない状態としての信頼性が高い。
【００３２】
従って、前記クロスタイミングと前記基準タイミングとの差は、正又は負の空気イオンの生成量に対して、精度よく相関性を有するものとしての信頼性が高い。
【００３３】
よって、第４発明によれば、上記差に応じたイオン量信号に基づいて、正又は負の空気イオンの生成量をより一層、精度よく検出できることとなる。
【００３４】
第４発明のイオン生成装置は、前記イオン量信号により示される前記クロスタイミングと前記基準タイミングとの差の大きさが所定値以下であるときに、前記放電電極への前記高電圧の印加を遮断するように構成されていることが好ましい（第５発明）。
【００３５】
クロスタイミングと基準タイミングとの差が小さいときは、空気イオンの生成量が過剰に少ないか、空気イオンが生成されていないときである。
【００３６】
従って、第５発明によれば、イオン量信号により示されるクロスタイミングと基準タイミングとの差が所定値以下であるときに電力供給を遮断するように構成することにより、空気イオンの生成量が過剰に少ないか、生成されていないような状況下でのイオン生成装置の運転を防止することができる。
【００３７】
第１〜第５のいずれか１つのイオン生成装置において、前記インピーダンス回路は、容量素子を含むように構成されていることが好ましい（第６発明）。
【００３８】
この第６発明によれば、インピーダンス回路が容量素子を含むことにより、正又は負の空気イオンの生成量の変化に対する前記クロスタイミングの変化の感度を高めることができる。このため、より精度よく正又は負の空気イオンの生成量を検出することができる。
【００３９】
前記第１〜第６発明では、イオン生成装置は、複数の放電電極を備えるものであってもよい。そして、この場合、各放電電極毎に、各別に前記検出用電極及びインピーダンス回路を備えるようにしてもよい。
【００４０】
ただし、複数の前記放電電極を有している場合に、該複数の放電電極のうちの少なくとも１グループのＮ個（Ｎ：２以上の整数）の放電電極に対向する１つ以上の前記検出用電極を有するようにして、前記Ｎ個の放電電極に対向する１つ以上の前記検出用電極を、単一の前記インピーダンス回路に接続するようにしてもよい（第７発明）。
【００４１】
この第７発明によれば、単一のインピーダンス回路をＮ個の放電電極に対して共用できるので、正及び負の空気イオンの生成量を検出し得るイオン生成装置を簡略化できると共に、該イオン生成装置のコストを低減できる。
【００４２】
なお、第７発明では、前記Ｎ個の放電電極に対向する検出用電極は、当該Ｎ個の放電電極のそれぞれに各別に対向する複数の検出用電極であってもよいが、当該Ｎ個の放電電極に対して共通の一体構造の検出用電極であってもよい。
【００４３】
前記第１〜第７発明のイオン生成装置は、コロナ放電を発生させるために前記放電電極に対向して該放電電極の近傍に配置される対向電極を備えるものであってもよい。そして、その場合、前記検出電極と対向電極とが各別に備えられていてもよい。
【００４４】
ただし、前記検出用電極は、対向する前記放電電極との間にコロナ放電を発生させる対向電極としての機能を兼ねるように配置されていてもよい（第８発明）。
【００４５】
この第８発明によれば、前記検出用電極が前記対向電極としての機能を兼ねることで、イオン生成装置の部品点数を削減できる。従って、正又は負の空気イオンの生成量を検知し得るイオン生成装置の構成を簡略化できると共に、該イオン生成装置のコストを低減できる。
【００４６】
本発明のイオン生成量検出方法は、放電電極に正及び負の高電圧を交互に印加することにより該放電電極からコロナ放電を発生させ、該コロナ放電により正及び負の空気イオンを生成するイオン生成装置において、正又は負の空気イオンの生成量を検知する方法であって、前記放電電極に対向して配置された検出用電極と接地部との間に接続されると共に、該検出用電極と接地部との間に流れる電流に応じた波形の電圧信号を出力するインピーダンス回路を用い、正又は負の高電圧を前記放電電極に印加することに応じて前記インピーダンス回路から出力される前記電圧信号を取得するステップと、取得した前記電圧信号の値があらかじめ定めた基準値となるタイミングを正又は負の空気イオンの生成量を示す指標値として観測するステップと、を含むことを特徴とする（第９発明）。
【００４７】
この第９発明によれば、前記第１発明に関して説明した如く、取得した前記電圧信号の値があらかじめ定めた基準値となるタイミングを正又は負の空気イオンの生成量の指標値として観測できるから、正又は負の空気イオンの生成量を適切に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態に係るイオン生成装置の構成を示す図。
【図２】放電電極と検出用電極の配置を示す図。
【図３】放電電極、インピーダンス回路及びイオン量検出判定回路の構成を示す図。
【図４】放電の有無による電圧信号の波形の変化を示す図。
【図５】電圧信号の変化とイオン量信号との関係を示す図。
【図６】接地物体の近接の有無による電圧信号の波形の変化を示す図。
【図７】インピーダンス回路の構成例を示す図。
【図８】容量素子の有無による電圧信号の波形の変化を示す図。
【図９】複数の放電電極と検出用電極とを１グループとして扱う配置例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
本発明の第１実施形態を図１〜図３を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態のイオン生成装置１は、コロナ放電によって正及び負の空気イオンを生成するための構成として、放電電極２と、この放電電極２に印加する正及び負の高電圧を発生する高電圧発生回路３とを備える。
【００５０】
さらにイオン生成装置１は、正及び負の空気イオンの生成量を検出するための構成として、放電電極２に対向して配置された検出用電極４と、該検出用電極４及び接地部５の間に接続されたインピーダンス回路６と、このインピーダンス回路６から出力される電圧信号Ｖｐが入力されるイオン量検出判定回路７とを備える。
【００５１】
高電圧発生回路３は、パルス状の正の高電圧及び負の高電圧を、出力端子３ａから一定の周期で交互に出力する回路である。なお、高電圧発生回路３から出力される高電圧の周波数は、本実施形態では、例えば、２６０ｋＨｚの周波数である。
【００５２】
かかる高電圧発生回路３としては、例えば特開２００９−４１７７号公報等にて本願出願人が提案した回路が採用される。ただし、高電圧発生回路３は、他の公知の回路構成のものであってもよい。また、高電圧発生回路３は、正弦波状の交流高電圧を出力する回路であってもよい。
【００５３】
放電電極２は、先鋭な先端部を有するように針状の導体により構成されている。本実施形態では、放電電極２は、絶縁体からなる容量性部材８と、高圧ケーブル９とを介して高電圧発生回路３の出力端子３ａに接続されている。容量性部材８は、所定の容量値を有するコンデンサとして機能する部材である。従って、本実施形態では、放電電極２は、高電圧発生回路３の出力端子３ａに容量結合の形態で接続されている。
【００５４】
なお、放電電極２と高電圧発生回路３の出力端子３ａとの間に、容量性部材８と直列に抵抗素子が介装されていてもよい。あるいは、容量性部材８の代わりに、抵抗素子を介して放電電極２を高電圧発生回路３に接続する（すなわち、放電電極２を、高電圧発生回路３の出力端子３ａに抵抗結合の形態で接続する）ようにしてもよい。
【００５５】
検出用電極４は、導体により構成されており、放電電極２に近接して対向するように配置されている。より具体的には、本実施形態では、検出用電極４は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、例えば環状に形成されている。そして、検出用電極４は、放電電極２の先端部の周囲を囲むようにして（換言すれば、放電電極２の軸心方向と直交する方向で、放電電極２の外周面と間隔を存するようにして）、該放電電極２と同軸心に配置されている。
【００５６】
ただし、検出用電極４は、例えば図２（ａ）に２点鎖線で示すように、放電電極２の軸心方向で該放電電極２の先端から若干の間隔を存するように該放電電極２の前方側に配置されていてもよい。また、検出用電極４の形状は、環状に限らず、線状、あるいは、板状等であってもよい。また、検出用電極４は、絶縁体で覆われていてもよい。
【００５７】
補足すると、本実施形態のイオン生成装置１は、図示しない除電対象物の除電を行うための除電装置として利用されるものである。このため、本実施形態のイオン生成装置１では、除電対象物の除電を行う場合には、放電電極２の近辺でコロナ放電により生成される正及び負の空気イオンを、該放電電極２の前方に配置される除電対象物に向って移送するために、図示しない送風ファン等のエア供給機構（送風手段）によって、図２（ａ）に破線矢印で示す如く、放電電極２の前方側に向ってエア供給（送風）が行われるようになっている。
【００５８】
そして、検出用電極４は、放電電極２側から除電対象物への空気イオンの移送が極力妨げられないようにするために、上記のごとく放電電極２の軸心方向と直交する方向で、放電電極２と間隔を存するように配置されている。
【００５９】
また、本実施形態では、検出用電極４は、放電電極２との間でコロナ放電を発生させる対向電極としての機能を兼ねるものである。そして、検出用電極４と、放電電極２の先端部との間の間隔（あるいは検出用電極４の半径）は、放電電極２と検出用電極４との間のコロナ放電が適切に発生し得るように設定されている。
【００６０】
ここで、検出用電極４の配置に関する本願発明者の実験、検討によれば、空気イオン量の生成量を適切に検出し得るようにする上では、検出用電極４と放電電極２の先端との間の、該放電電極２の軸心方向での距離が、−１０〜５０ｍｍの範囲内の距離（好適には、−１０〜０ｍｍの範囲内の距離）となり、かつ、検出用電極４と放電電極２との間の、該放電電極２の軸心方向と直交する方向での距離が、４０ｍｍ以下の距離（好適には、１０〜２０ｍｍの範囲内の距離）となるように、放電電極２に対する検出用電極４の配置位置を設定しておくことが望ましい。
【００６１】
なお、放電電極２の軸心方向での上記距離は、詳しくは、放電電極２の先端から該放電電極２の基端側に近づく距離を負の距離（−５０ｍｍ等）、放電電極２の先端から該放電電極２の基端側と反対側に離れる距離を正の距離（５０ｍｍ等）としている。例えば図２（ａ）に実線で示す検出用電極４と放電電極２の先端との間の、該放電電極２の軸心方向の距離が負の距離であり、図２（ａ）に二点鎖線で示す検出用電極４と放電電極２の先端との間の、該放電電極２の軸心方向の距離が正の距離である。
【００６２】
補足すると、放電電極２と検出用電極４との間の空間は、電気的には、図３において参照符号Ａを付して示す如き等価回路で表現される。この等価回路Ａは、放電電極２と検出用電極４との間の静電容量に相当する容量素子Ｃａに、放電電極２と検出用電極４との間のコロナ放電によって流れる放電電流の抵抗に相当する抵抗素子ＲｄｉｓをスイッチＳＷｄｉｓを介して並列接続した回路である。
【００６３】
この場合、上記スイッチＳＷｄｉｓは、コロナ放電の発生状態でＯＮとなり、コロナ放電が発生していない状態ではＯＦＦとなるスイッチである。従って、等価回路Ａは、コロナ放電の発生状態では、容量素子Ｃａと抵抗素子Ｒｄｉｓとの並列回路により構成され、コロナ放電が発生してない状態では、容量素子Ｃａにより構成される回路である。
【００６４】
インピーダンス回路６は、インピーダンスを有する回路素子により構成された回路である。このインピーダンス回路６は、本実施形態では、図３に示すように、２つの抵抗素子１０ａ、１０ｂが直列に接続され、該２つの抵抗素子１０ａ、１０ｂと容量素子としてのコンデンサ１１とを、検出用電極４と接地部５との間に並列に接続して構成された並列回路である。
【００６５】
ここで、インピーダンス回路６は、種々の形態を採用することが可能である。インピーダンス回路６の構成例の詳細は後述するが、例えば、インピーダンス回路６を単一の抵抗素子のみで構成することも可能である。
【００６６】
そして、インピーダンス回路６は、検出用電極４と接地部５との間でインピーダンス回路６を介して流れる電流に応じた電圧信号Ｖｐとして、抵抗素子１０ｂの発生電圧（コンデンサ１１の電圧を抵抗素子１０ａ、１０ｂにより分圧した電圧）を出力する。
【００６７】
イオン量検出判定回路７は、本発明におけるイオン量検出手段に相当するものである。本実施形態では、イオン量検出判定回路７は、インピーダンス回路６から出力される電圧信号Ｖｐを基に、放電電極２に正及び負の高電圧のうちの一方、例えば正の高電圧を印加したときのコロナ放電により生成される正の空気イオンの生成量に応じたイオン量信号を生成し、そのイオン量信号に基づいて正の空気イオンの生成が適切になされているか否かを示す信号を生成する機能を有するように構成されている。
【００６８】
ここで、イオン量検出判定回路７を具体的に説明する前に、放電電極２に正及び負の高電圧の一方、例えば正の高電圧を印加したときにインピーダンス回路６から出力される電圧信号Ｖｐの波形と、このときに生成される正の空気イオンの生成量との間の関係について図４（ａ），（ｂ）を参照して説明しておく。
【００６９】
図４（ａ）は、図３に示した等価回路Ａ（放電電極２と検出用電極４との間の等価回路）を前提として、シミュレーション計算によって得られた電圧信号Ｖｐの波形の例を、参照符号Ｖｐ−ｏｆｆ，Ｖｐ−ｏｎを付したグラフで示している。また、参照符号Ｖｎを付した波形は、シミュレーション計算で放電電極２に印加する正の高電圧の波形を示している。ここでは、その正の高電圧は、半波の正弦波である。
【００７０】
電圧信号Ｖｐの波形Ｖｐ−ｏｆｆ，Ｖｐ−ｏｎのうちの波形Ｖｐ−ｏｆｆは、放電電極２からのコロナ放電が発生しないと仮定した場合、すなわち、図３の等価回路ＡにおけるスイッチＳＷｄｉｓをＯＦＦ状態に維持した場合に得られる波形である。この波形Ｖｐ−ｏｆｆの電圧信号Ｖｐは、放電電極２と検出用電極４との間の変位電流によって、インピーダンス回路６に流れる電流に応じて発生する電圧信号に相当するものである。
【００７１】
また、電圧信号Ｖｐの波形Ｖｐ−ｏｎは、放電電極２からのコロナ放電が発生すると仮定した場合、すなわち、図３の等価回路ＡにおけるスイッチＳＷｄｉｓをＯＮ状態に維持した場合に得られる波形である。この波形Ｖｐ−ｏｎの電圧信号Ｖｐは、上記変位電流に応じてインピーダンス回路６に流れる電流と、生成された正の空気イオンが検出用電極４に流入することによってインピーダンス回路６に流れる電流（イオン電流）との合成電流に応じて発生する電圧信号に相当するものである。
【００７２】
なお、図４（ａ）に示す波形Ｖｐ−ｏｆｆ，Ｖｐ−ｏｎを得るためのシミュレーション計算では、便宜上、インピーダンス回路６は、単一の抵抗素子のみにより構成される回路とし、その抵抗素子の発生電圧の波形を、電圧信号Ｖｐの波形として計算した。
【００７３】
図４（ａ）に示すように、電圧信号Ｖｐの波形Ｖｐ−ｏｆｆ，Ｖｐ−ｏｎは、基本的には、放電電極２への正の高電圧の印加に応じて、電圧値が、あるピーク値まで立ち上がり、続いて、該ピーク値から立ち下がる（ゼロに近づく）ように変化する。
【００７４】
そして、特に、電圧信号Ｖｐの立下り状態で、波形Ｖｐ−ｏｆｆ，Ｖｐ−ｏｎの電圧値が同じ値（例えば０Ｖ若しくはそれよりも若干大きい電圧値等）に達するタイミング（クロスタイミング）に着目すると、波形Ｖｐ−ｏｆｆに関する当該クロスタイミングと、波形Ｖｐ−ｏｎに関する当該クロスタイミングとのずれ（位相差）が発生する。
【００７５】
より詳しくは、コロナ放電が発生する状態（正の空気イオンが生成される状態）での電圧信号Ｖｐの波形Ｖｐ−ｏｎに関する当該クロスタイミングが、コロナ放電が発生しない状態（正の空気イオンが生成されない状態）での電圧信号Ｖｐの波形Ｖｐ−ｏｆｆに関する当該クロスタイミングに対して相対的に遅くなる。
【００７６】
なお、このような現象は、放電電極２に負の高電圧を印加した場合にも同様に生じるものである。すなわち、放電電極２に負の高電圧（例えば負の半波の正弦波）を印加した場合には、コロナ放電が発生する状態（負の空気イオンが生成される状態）での電圧信号Ｖｐの波形に関するクロスタイミング（電圧信号の立下り状態で、０Ｖ等のある所定値に達するタイミング）が、コロナ放電が発生しない状態（負の空気イオンが生成されない状態）での電圧信号Ｖｐの波形に関するクロスタイミングに対して相対的に遅くなる。
【００７７】
図４（ｂ）は、本実施形態の実際のイオン生成装置１において、放電電極２に高電圧発生回路３から正の高電圧を印加した場合に、実測された電圧信号Ｖｐ（インピーダンス回路６の出力信号）の波形の例を参照符号Ｖｐ−ｏｆｆ，Ｖｐ−ｏｎを付したグラフで示している。なお、この場合に、放電電極２に印加した正の高電圧は、参照符号Ｖｎのグラフで示すような波形のパルス状の高電圧である。
【００７８】
そして、図４（ｂ）の電圧信号Ｖｐの波形Ｖｐ−ｏｆｆ，Ｖｐ−ｏｎのうちの波形Ｖｐ−ｏｆｆは、放電電極２からのコロナ放電を意図的に発生させないようにした場合に実測された波形である。また、電圧信号Ｖｐの波形Ｖｐ−ｏｎは、放電電極２からのコロナ放電を正常に発生させた場合に実測された波形である。
【００７９】
図４（ｂ）に示すように、実際の電圧信号Ｖｐにおいても、シミュレーション計算の場合と同様の位相差（クロスタイミングのずれ）がコロナ放電が発生しない状態での電圧信号Ｖｐの波形Ｖｐ−ｏｆｆと、コロナ放電が発生した状態での電圧信号Ｖｐの波形Ｖｐ−ｏｎとの間で発生する。
【００８０】
このことは、放電電極２に負の高電圧を印加した場合に実測される電圧信号Ｖｐについても同様である。
【００８１】
また、本願発明者の実験、検討によれば、上記位相差は、基本的には、インピーダンス回路６に流れるイオン電流が大きいほど（すなわち、検出用電極４に流入する正又は負の空気イオンの量が多いほど）、大きくなる傾向がある。
【００８２】
換言すれば、正の高電圧又は負の高電圧を印加したときに得られる電圧信号Ｖｐの波形の立下り状態において、該電圧信号Ｖｐの電圧値（瞬時値）が、０Ｖ等の所定値に到達するクロスタイミングは、正又は負の空気イオン（放電電極２に印加した高電圧と同じ極性の空気イオン）の生成量が多くなるに伴い遅くなる傾向がある。
【００８３】
そこで、本実施形態では、放電電極２に正及び負の高電圧のうちの一方、例えば正の高電圧を印加したときに、インピーダンス回路６から出力される電圧信号Ｖｐの電圧値（瞬時値）が、その波形の立ち下がり状態において、あらかじめ定めた所定の基準値に到達するクロスタイミングを、正の空気イオンの生成量と相関性を有する指標パラメータとして利用する。
【００８４】
この場合、本実施形態では、上記指標パラメータとして利用するクロスタイミングを規定する上記基準値は、０Ｖ（もしくはほぼ０Ｖの値）である。従って、本実施形態におけるクロスタイミングは、ゼロクロスタイミングである。
【００８５】
そして、本実施形態では、後述するように、クロスタイミングの基準タイミング（ゼロ時刻とみなすタイミング）として、コロナ放電を発生させることなく放電電極２に正の高電圧を印加した場合に、インピーダンス回路６から出力される電圧信号Ｖｐの電圧値のゼロクロスタイミングを用いる。この基準タイミングは、あらかじめ実験的に特定されるタイミングである。
【００８６】
なお、この基準タイミングは、コロナ放電が発生していない状態でインピーダンス回路６から出力される電圧信号Ｖｐのピーク値のばらつき等の影響を受け難く、安定性が高い。従って、該基準タイミングを事前に容易に精度よく特定しておくことができる。
【００８７】
以上の説明を基礎として、以下に、イオン量検出判定回路７の詳細を説明する。
【００８８】
図３に示すように、イオン量検出判定回路７は、インピーダンス回路６から出力される電圧信号Ｖｐから、高周波のノイズ成分及び直流成分を除去した信号である整形電圧信号Ｖｉｂｐを生成して出力する波形整形回路１２と、放電電極２に正及び負の高電圧のうちの正の高電圧が高電圧発生回路３から印加される期間において波形整形回路１２から出力される整形電圧信号Ｖｉｂｐの電圧値（瞬時電圧値）のクロスタイミング（ゼロクロスタイミング）に応じた信号Ｖｄｉｓを、正の空気イオンの生成量に応じたイオン量信号Ｖｄｉｓとして生成して出力するイオン量検出回路１３と、正の空気イオンの生成量（以下、単に正イオン生成量という）が適切であるか否かを示す高圧２値信号ＨＬＳを該イオン量信号に応じて生成して出力するイオン生成適否判定回路１４とを備える。
【００８９】
波形整形回路１２は、例えば、入力側にバッファを有するバンドパスフィルタにより構成される。そして、波形整形回路１２は、該バンドパスフィルタの低域側遮断周波数以下の低周波成分と、高域側遮断周波数以上の高周波成分とを前記電圧信号Ｖｐから除去することで、前記整形電圧信号Ｖｉｂｓを生成して出力する。
【００９０】
本実施形態では、この整形電圧信号Ｖｉｂｓの電圧値が０Ｖとなるタイミングが、本発明におけるクロスタイミングに相当するものである。
【００９１】
イオン量検出回路１３は、あらかじめ設定された基準タイミングと実際のクロスタイミングとの位相差と同じパルス幅を有する矩形波信号をイオン量信号Ｖｄｉｓとして生成する回路である。
【００９２】
ここで、基準タイミングは、正の高電圧の印加の開始から既定の時間（コロナ放電が発生しない状況で、正の高電圧の印加の開始から、インピーダンス回路６から出力される電圧信号Ｖｐが０Ｖになるまでの時間）が経過するタイミングとして設定されている。
【００９３】
図５に示すように、このようなイオン量検出回路１３は、放電電極２に正の高電圧を印加している期間でのタイミングが基準タイミングＴｒに達したことをトリガーとして立ち上がり、電圧信号Ｖｐの波形が実際のクロスタイミングＴｘに達したことをトリガーとして立ち下がるように矩形波状のパルスを生成する。このようにパルスを生成することで、基準タイミングＴｒと実際のクロスタイミングＴｘと同じパルス幅を有する矩形波信号（イオン量信号）Ｖｄｉｓが出力される。このようなイオン量検出回路１３は、例えば、比較回路を用いて構成できる。
【００９４】
なお、本実施形態では、イオン量検出回路１３は、放電電極２に負の高電圧が印加されている間、イオン量信号Ｖｄｉsが常にゼロレベルに維持されるように構成されている。
【００９５】
イオン生成適否判定回路１４は、イオン量検出回路１３が出力したイオン量信号Ｖｄｉｓを入力信号として、該信号の立ち上がり時からのパルス幅を検出し、その検出したパルス幅が、空気イオンの生成量が十分か否かを判定するためにあらかじめ定めた所定値以下であるか否かに応じて、高低２値信号ＨＬＳを生成する回路である。例えば、イオン生成適否判定回路１４は、検出したパルス幅が所定値以下である場合（イオン量信号Ｖｄｉｓがゼロレベルに維持されている場合を含む）にはローレベル信号を生成し、検出したパルス幅が所定値を超えている場合にはハイレベル信号を生成する。
【００９６】
なお、検出したイオン量信号Ｖｄｉsのパルス幅が所定値以下の場合は、空気イオンが生成されていないか、生成されていたとしてもその生成量が十分に微小な場合であり、一方、検出したイオン量信号Ｖｄｉsのパルス幅が所定値より大きい場合は、空気イオンの生成量が十分である場合であることを意味する。
【００９７】
このようなイオン生成適否判定回路１４は、例えば、矩形波信号（イオン量信号）Ｖｄｉｓを所定の時定数で積分する回路と、その積分値をある所定値と比較するコンパレーターとにより構成することができる。
【００９８】
あるいは、イオン量信号Ｖｄｉｓの立ち上がり時からの時間を計時するタイマ回路と、そのタイマ回路からの出力を所定値と比較するコンパレータとによりイオン生成適否判定回路１４を構成することもできる。
【００９９】
なお、イオン量検出回路１３でのイオン量信号生成に代えて、波形整形回路１２の出力信号をＡ／Ｄ変換したデジタル信号に基づいて、デジタル処理若しくはソフトウェア処理によりイオン量信号を生成してもよい。また、イオン生成適否判定回路１４での高低２値信号生成に代えて、Ａ／Ｄ変換等によりデジタル化されたイオン量信号を入力信号として、該入力信号に基づきデジタル処理若しくはソフトウェア処理により高低２値信号ＨＬＳを生成してもよい。
【０１００】
また、本実施形態では、イオン量検出判定回路７の出力（イオン生成適否判定回路１４から出力される高低２値信号ＨＬＳ）は、前記高電圧発生回路３の動作制御に利用される。より具体的には、所定期間（例えば、放電電極２に正の高電圧を印加している期間）、該高低２値信号ＨＬＳが空気イオンの生成量不足を示すローレベルに維持されている場合に、それに応じて、高電圧発生回路３の作動（高電圧の出力）が停止される。
【０１０１】
なお、イオン生成装置１は、放電電極２への高電圧印加の１回周期で該高低２値信号ＨＬＳがローレベルに維持されている場合に高電圧発生回路３の作動を停止するように構成されてもよいし、高電圧印加の複数回周期連続で該高低２値信号ＨＬＳがローレベルに維持されている場合に高電圧発生回路３の作動を停止させるように構成されてもよい。
【０１０２】
この場合、高電圧発生回路３の作動を停止させることに加えて又は代えて、表示器、ランプ、ブザー等の報知器（図示省略）によって、空気イオンの生成量が不足している旨を作業者等に報知するようにしてもよい。
【０１０３】
次に、本実施形態のイオン生成装置１の空気イオンの生成量の検出に関する全体的な作動を説明する。
【０１０４】
除電対象物（帯電物体）の除電を行う場合に、高電圧発生回路３を起動することで、該高電圧発生回路３の出力端子３aから放電電極２に、正及び負の高電圧が一定周期で交互に印加される。なお、この場合、エア供給機構による送風も行われる。ただし、送風を行うことは必須ではない。
【０１０５】
このとき、放電電極２に正又は負の高電圧が印加されている期間において、放電電極２と対向電極としての検出用電極４との間で該放電電極２の先端部に集中するように発生する電界によって、放電電極２の先端部からコロナ放電が発生する。そして、このコロナ放電によって空気がイオン化することで、空気イオンが生成される。
【０１０６】
この場合、放電電極２に正の高電圧が印加された状態でのコロナ放電によって、正の空気イオンが生成され、放電電極２に負の高電圧が印加された状態でのコロナ放電によって、負の空気イオンが生成される。
【０１０７】
そして、このように生成される正及び負の空気イオンによって、除電対象物の帯電電荷が中和され、該除電対象物の除電がなされる。
【０１０８】
このような作動中において、放電電極２に、例えば正又は負の高電圧が印加された期間で、その高電圧に応じてインピーダンス回路６に電流が流れる。電流が流れることにより抵抗素子１０ｂに電圧が生じ、この電圧が電圧信号Ｖｐとしてイオン量検出判定回路７に入力される。
【０１０９】
イオン量検出判定回路７では、波形整形回路１２において、電圧信号Ｖｐからノイズ成分及び直流成分が除去されて整形された後、イオン量検出回路１３によって、予め定められた基準タイミングから、該電圧信号Ｖｐの整形後の整形電圧信号Ｖｉｂｐが０Ｖとなるタイミング（ゼロクロスタイミング）との差の大きさと一致するパルス幅を有する矩形波信号がイオン量信号Ｖｄｉsとして生成される。
【０１１０】
イオン生成適否判定回路１４は、該イオン量信号Ｖｄｉｓのパルス幅と所定値とを比較し、該イオン量信号Ｖｄｉsのパルス幅が所定値以下である場合、又は該イオン量信号Ｖｄｉｓがゼロレベルに維持されている場合には、ローレベル信号を出力する。一方、放電電極２に正の高電圧を印加する期間において該イオン量信号Ｖｄｉsが矩形波信号となり、そのパルス幅が所定値を超えた場合には、イオン生成適否判定回路１４は、ハイレベル信号を出力する。
【０１１１】
空気イオンが十分に生成されている場合には、前記基準タイミングと前記ゼロクロスタイミングとの差、すなわち、イオン量信号Ｖｄｉsのパルス幅は、前記所定値よりも大きくなる。このような場合には、イオン生成適否判定回路１４は、ハイレベル信号を出力する。
【０１１２】
一方で、空気イオンが生成されていないか、空気イオンが生成されたとしてもその生成量が不十分である場合には、前記基準タイミングと前記ゼロクロスタイミングとの差、即ち、イオン量信号Ｖｄｉsのパルス幅は、前記所定値以下（ゼロを含む）となる。この場合、イオン生成適否判定回路１４の出力は、ローレベル信号に維持される。
【０１１３】
従って、イオン生成適否判定回路１４の信号を監視することで、空気イオンの生成量が適切であるか否かを把握することができる。
【０１１４】
また、イオン生成装置１は、イオン生成適否判定回路１４の出力を監視し、所定期間（例えば、放電電極２に正の高電圧を印加する１周期又は複数周期の期間）に、ハイレベル信号の出力がなかった場合、高電圧発生回路３の作動が停止され、放電電極２への正及び負の高電圧の印加が遮断される。
【０１１５】
以上の如く、本実施形態によれば、放電電極２における空気イオンの生成量を高い信頼性で検出することができる。そして、その検出に応じて、放電電極２への正及び負の高電圧の印加を遮断することで、空気イオンの生成量が不十分な状態での運転を防止することができる。
【０１１６】
また、本実施形態は、従来手法に比べ、放電電極２に接地物体等が近づくなどの外乱がある場合にも空気イオンの生成量の検出を行える点が有利である。図６を参照して、放電電極２に接地物体（接地部５に導通する物体）を近づけた場合の電圧信号Ｖｐの電圧の変化について説明する。
【０１１７】
参照符号Ｖｐ−ｎｏｒｍａｌ，Ｖｐ−ｎｏｉｓｅを付した波形のうち、波形Ｖｐ−ｎｏｒｍａｌは、放電電極２に接地物体の接近がない場合の電圧信号Ｖｐの電圧波形を示す。また、波形Ｖｐ−ｎｏｉｓｅは、放電電極２に接地物体の接近がある場合の電圧信号Ｖｐの電圧波形を示す。
【０１１８】
図６からわかるように、波形Ｖｐ−ｎｏｉｓｅの電圧のピーク値は、波形Ｖｐ−ｎｏｒｍａｌよりも低い値となっている。一方で、ゼロクロスタイミングは、波形Ｖｐ−ｎｏｉｓｅと波形Ｖｐ−ｎｏｒｍａｌとで差がほとんどない。
【０１１９】
すなわち、接地物体の近接等の外乱がある場合、接地物体の近接等の外乱がない場合に対して、電圧信号Ｖｐのピーク値は低下するが、ゼロクロスタイミングはほとんど変化しない。従って、ゼロクロスタイミングにより空気イオンの生成量を検出する本実施形態は、外乱がある場合であっても比較的正確に空気イオンの生成量を測定することができるので、電圧のピーク値により空気イオンの生成量を測定する従来手法と比べて、外乱に強いといえる。
【０１２０】
また、本願発明は、従来の電圧の値を測定する手段と異なり、空気イオンの生成量が少ないイオン生成装置への適応が可能である点にも優位性がある。高周波ＡＣ印加方式又は両極性パルス印加方式においては、高効率化及び空気イオンの生成量の低減のため、印加電圧が最大となるタイミング付近で放電が発生するように印加電圧を調整することが一般的である。そのため、空気イオンの生成量が少なく、図５に示すように、入力電圧が最大となる時刻では電圧の値にほぼ差がない。そのため、電圧の値による空気イオンの生成量の検出は困難となる。
【０１２１】
しかしながら、空気イオンの生成量が少ない装置であっても、クロスタイミングにはずれが生じる。従って、クロスタイミングにより空気イオンの生成量を検出する本願発明は、空気イオンの生成量が少ないイオン生成装置への適応が可能である。
【０１２２】
また、本実施形態のイオン生成装置１は、イオン生成適否判定回路１４から出力された信号が低であった場合（空気イオンの生成量が不十分な場合）に、放電電極２への電源供給を遮断するから、空気イオンの生成量が不十分な状態での運転を防止することができる。
【０１２３】
（変形態様）
前記実施形態では、イオン量検出判定回路７は、放電電極２に正の高電圧が印加された状態でコロナ放電が発生していないと仮定した場合に所定値（例えば０Ｖ）となるタイミングである基準タイミングと、放電電極２に正の高電圧が印加された状態でのインピーダンス回路６の電圧信号Ｖｐが所定値（例えば０Ｖ）となるタイミングとの差の大きさが所定値以下となるか否かを検出するようにしたが、放電電極２に負の高電圧が印加された状態でコロナ放電が発生していないと仮定した場合に所定値（例えば０Ｖ）となるタイミングを基準タイミングとし、放電電極２に負の高電圧が印加された状態でのインピーダンス回路６の電圧信号Ｖｐが所定値（例えば０Ｖ）となるクロスタイミングと、該基準タイミングとの差が所定値以下となるか否かを検出するようにしてもよい。
【０１２４】
あるいは、放電電極２に、正の高電圧が印加された状態と、負の高電圧が印加された状態との両方で、インピーダンス回路６の電圧信号Ｖｐが０Ｖとなるタイミングと、基準タイミングとの差が所定値以下となるか否かを検出するようにしてもよい。
【０１２５】
なお、前記実施形態では、イオン生成装置１は、空気イオンの生成量が適切か否かを示す２値信号を出力するように構成されているが、例えば、イオン量信号Ｖｄｉsが矩形波信号となる際のパルス幅と生成される空気イオンの量との関係を示す参照データ（マップ、演算式など）をあらかじめ作成しておき、そのパルス幅からその参照データを用いて空気イオンの生成量そのものを示す信号を出力するようにイオン生成装置１を構成してもよい。
【０１２６】
前記実施形態では、検出用電極４は、放電電極２との間でコロナ放電を発生させる対向電極としての機能を兼ねるように構成されたが、検出用電極４と対向電極を別個に設けてもよい。
【０１２７】
図７（ａ）に示すように、前記実施形態に係るインピーダンス回路６は、２つの抵抗素子１０a、１０ｂが直列に接続され、該２つの抵抗素子１０a、１０ｂと容量素子（コンデンサ）１１とが並列に接続して構成されている。インピーダンス回路６は、抵抗素子１０ｂの発生電圧を電圧信号Ｖｐとして出力する。
【０１２８】
インピーダンス回路６は、上記の形態に限られず、変位電流及びイオン電流が流れる形であればどのように構成されてもよい。以下、インピーダンス回路６の構成例を図７（ｂ）〜（ｈ）を参照して説明する。
【０１２９】
図７（ｂ）に示すように、インピーダンス回路６は、容量素子を含まず、抵抗素子２１及び抵抗素子２２を直列に接続し、抵抗素子２２に発生する電圧を電圧信号Ｖｐとして出力するように構成されてもよい。
【０１３０】
また、図７（ｃ）に示すように、インピーダンス回路６を単一の抵抗素子２１から構成し、抵抗素子２１に発生する電圧を電圧信号Ｖｐとして出力するようにしてもよい。
【０１３１】
また、図７（ｄ）に示すように、インピーダンス回路６は、抵抗素子を含まず、容量素子２３及び容量素子２４を直列に接続し、容量素子２４に発生する電圧を電圧信号Ｖｐとして出力するように構成されてもよい。
【０１３２】
また、図７（ｅ）に示すように、抵抗素子２１と容量素子２３とが並列に接続され、抵抗素子２１に発生する電圧を電圧信号Ｖｐとして出力するように、インピーダンス回路６を構成してもよい。
【０１３３】
さらに、図７（ｆ）に示すように、抵抗素子２１と容量素子２４とが並列に接続され、それらの並列回路と容量素子２３とを直列に接続し、抵抗素子２１に発生する電圧を電圧信号Ｖｐとして出力するようにインピーダンス回路６を構成してもよい。
【０１３４】
他に、図７（ｇ）に示すように、抵抗素子２１と容量素子２３とが並列に接続され、それらの並列回路と抵抗素子２２とを直列に接続し、抵抗素子２２に発生する電圧を電圧信号Ｖｐとするようにインピーダンス回路６を構成してもよい。
【０１３５】
また、図７（ｈ）に示すように、並列に接続される抵抗素子２１と容量素子２３との組と、同じく並列に接続される抵抗素子２２と容量素子２４との組とが直列に接続され、抵抗素子２２に発生する電圧を電圧信号Ｖｐとして出力するようにインピーダンス回路６を構成してもよい。
【０１３６】
前述したように、インピーダンス回路６は、容量素子を含まなくてもよい。ただし、インピーダンス回路６が容量素子を含むことにより、空気イオンの生成量の変化に対するクロスタイミングのずれをより顕著にさせることができる。
【０１３７】
図８（ａ），（ｂ）を参照して、容量素子の有無による電圧信号Ｖｐの波形の変化を説明する。
【０１３８】
図８（ａ）は、インピーダンス回路６を例えば図７（ｂ）に示すように容量素子を含まずに構成した場合の電圧信号Ｖｐの波形を示す図である。
【０１３９】
図８（ｂ）は、前図７（ａ）に示すように、抵抗素子と並列に容量素子を含むように構成した場合の電圧信号Ｖｐの波形を示す図である。
【０１４０】
いずれの図においても、参照符号Ｖｐ−ｏｎで示す波形がコロナ放電が発生した状態での電圧信号Ｖｐの波形であり、参照符号Ｖｐ−ｏｆｆで示す波形がロナ放電が発生しない状態での電圧信号Ｖｐの波形である。
【０１４１】
図８（ａ）（ｂ）を比較すると、基準タイミングＴｒとゼロクロスタイミングＴｘとの差は、容量素子を含むように構成した場合（図８（ｂ））の方が大きいことが分かる。このように、容量素子を含むようにインピーダンス回路６を構成することにより、基準タイミングＴｒと実際のゼロクロスタイミングＴｘとのずれがより顕著となり、空気イオンの生成量を検出しやすくなる。
【０１４２】
なお、インピーダンス回路６に含まれる容量素子の静電容量が大きくなると、クロスタイミングのずれは顕著になるが、電圧信号Ｖｐのピーク値が低下する。電圧信号Ｖｐのピーク値が低下しすぎると、外乱の影響を受けやすくなる。そのため、Ｖｐのピーク値が小さくなりすぎないように容量素子の静電容量を設定しておくことが好ましい。このような容量素子の静電容量は、実験により求めることができる。
【０１４３】
前記各実施形態では、放電電極２が単一である場合のイオン生成装置１を例にとって説明したが、本発明を適用するイオン生成装置は、複数の放電電極２を備えるものであってもよい。
【０１４４】
その場合、各放電電極２毎に、検出用電極４、インピーダンス回路６及びイオン量検出判定回路７の組を備えるようにしてもよいが、イオン生成装置に備える全ての放電電極２を、例えばＮ個（Ｎ：２以上の整数）ずつのグループに分類しておき、各グループのＮ個の放電電極２に対して、単一のインピーダンス回路６及びイオン量検出判定回路７を共用してもよい。
【０１４５】
例えば、図９に示すように、１つのグループに属するＮ個（図示例では５個）の放電電極２のそれぞれに対向して配置された検出用電極４を、単一のインピーダンス回路６に並列に接続し、このインピーダンス回路６の出力（電圧信号Ｖp）を、前記各実施形態と同様のイオン量検出判定回路７に入力するようにしてもよい。なお、この場合、上記Ｎ個の放電電極２には、同じ高電圧が高電圧発生回路３から同時に印加される。
【０１４６】
このようにしても、後述するように、イオン量検出回路１３から出力される矩形波信号Ｖｄｉｓのパルス幅は、上記Ｎ個の放電電極２の近辺でコロナ放電により生成される正及び負の空気イオンの生成量に応じて変化するものとなる。従って、該矩形波信号Ｖｄｉｓのパルス幅に基づいて空気イオンの生成量を検出できる。
【０１４７】
なお、図９に示す例では、Ｎ個の放電電極２のそれぞれ毎に、検出用電極４を備えるようにしているが、それらの検出用電極４を一体に構成して、Ｎ個の放電電極２に対して共通の検出用電極４を備えるようにしてもよい。この場合には、当該共通の検出用電極４は、例えば、各放電電極２にそれぞれ臨む複数の貫通穴を穿設した板状の導体部材、あるいは、Ｎ個の放電電極２の側方に配置した棒状の導体部材により構成することができる。
【０１４８】
【表１】
2014017215.tif 000003
表１は、単一のインピーダンス回路６及びイオン量検出判定回路７に接続される放電電極２の個数Ｎを１から５まで変化させた場合に、コロナ放電が発生している電極数（Ｎｄ）と、イオン量検出回路１３から出力される矩形波信号Ｖｄｉｓのパルス幅との関係を示した表である。
【０１４９】
表１からわかるように、放電電極２の個数Ｎによらず、コロナ放電が発生している電極数（Ｎｄ）が少なくなると、矩形波信号Ｖｄｉｓのパルス幅も短くなる。
【０１５０】
このことから、放電電極が複数（Ｎが２以上）であっても、放電電極のコロナ放電の発生状況を監視することができることが分かる。
【符号の説明】
【０１５１】
１‥イオン生成装置、２‥放電電極、４‥検出用電極、５‥接地部、６‥インピーダンス回路、７‥イオン量判定手段（イオン量検出判定回路）、Ｖｐ‥電圧信号、Ｖｄｉｓ‥イオン量信号（矩形波信号）。
【図１】
2014017215.tif 000004
【図２】
2014017215.tif 000005
【図３】
2014017215.tif 000006
【図４】
2014017215.tif 000007
【図５】
2014017215.tif 000008
【図６】
2014017215.tif 000009
【図７】
2014017215.tif 000010
【図８】
2014017215.tif 000011
【図９】
2014017215.tif 000012