(57)【要約】【課題】時間の経過にともなってイオンの発生量が減少することを抑制可能なイオン発生装置を提供する。【解決手段】イオン発生装置１０は、電極５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂを有し、電極５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂに高電圧が印加されるとイオンを発生させるイオン発生部５と、高電圧を生成して電極５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂに印加する高電圧印加回路３と、高電圧印加回路３を制御する制御回路４とを備える。制御回路４は、第１の高電圧を電極５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂに印加させるように高電圧印加回路３を制御する第１の動作モードと、第１の高電圧よりも電圧値が高い第２の高電圧を電極５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂに印加させるように高電圧印加回路３を制御する第２の動作モードとを有し、第１の動作モードによる制御中に第２の動作モードによる制御を挿入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を有し、前記電極に高電圧が印加されるとイオンを発生させるイオン発生部と、
前記高電圧を生成して前記電極に印加する高電圧印加回路と、
前記高電圧印加回路を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、第１の高電圧を前記高電圧として前記電極に印加させるように前記高電圧印加回路を制御する第１の動作モードと、前記第１の高電圧よりも電圧値が高い第２の高電圧を前記高電圧として前記電極に印加させるように前記高電圧印加回路を制御する第２の動作モードとを有し、前記第１の動作モードによる制御中に前記第２の動作モードによる制御を挿入する、イオン発生装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記イオン発生装置の状態を監視し、当該監視の結果に基づいて、前記第２の動作モードによる制御の挿入が可能と判断する、請求項１に記載のイオン発生装置。
【請求項３】
前記イオン発生装置は、前記イオン発生部による前記イオンの発生量を検出するイオン検出部をさらに備え、
前記制御回路は、前記イオン検出部により検出された前記イオンの発生量を受けることにより、前記イオンの発生量を監視して、前記イオンの発生量が基準値以下であることに応じて、前記第２の動作モードによる制御を挿入する、請求項２に記載のイオン発生装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記第１の動作モードによる制御の経過時間を監視し、前記監視の結果としての前記経過時間が所定の値に達する毎に、前記第２の動作モードによる制御を挿入する、請求項２に記載のイオン発生装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記第１の動作モードによる制御の累積時間を監視し、前記監視の結果としての前記累積時間が所定の値に達したことに応じて、前記第２の動作モードによる制御の挿入が可能と判断する、請求項２に記載のイオン発生装置。
【請求項６】
前記イオン発生装置は、使用者の操作を受け付ける操作部をさらに備え、
前記制御回路は、前記操作部の前記操作の有無を監視して、前記操作部の前記操作に応じて、前記第２の動作モードによる制御の挿入が可能と判断する、請求項２に記載のイオン発生装置。
【請求項７】
前記制御回路は、前記イオン発生装置の電源投入時に、前記第２の動作モードによる制御を挿入する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のイオン発生装置。
【請求項８】
電極を有し、前記電極に高電圧が印加されるとイオンを発生させるイオン発生部と、
前記イオン発生部により発生したイオンを空気中に送出するイオン送出部と、
前記高電圧を生成して前記電極に印加する高電圧印加回路と、
前記高電圧印加回路を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、第１の高電圧を前記高電圧として前記電極に印加させるように前記高電圧印加回路を制御する第１の動作モードと、前記第１の高電圧よりも電圧値が高い第２の高電圧を前記高電圧として前記電極に印加させるように前記高電圧印加回路を制御する第２の動作モードとを有し、前記第１の動作モードによる制御中に前記第２の動作モードによる制御を挿入する、電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン発生装置およびそれを備える電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電現象を利用してイオンを発生させるイオン発生装置が実用化されている。標準的なイオン発生装置は、電極間に高電圧を印加することによりコロナ放電を生じさせる。正極性のコロナ放電により正イオンが発生し、負極性のコロナ放電により負イオンが発生する。
【０００３】
特許文献１（特開平８−２５５６６８号公報）は、この方式のイオン発生装置の一例を開示する。特許文献１に開示されたイオン発生装置は、正極性の高電圧が印加される電極と、負極性の高電圧が印加される電極と、それら双方の電極に隣接した接地電極とを備える。このイオン発生装置は、正イオンおよび負イオンを送風ファンによりイオン発生装置の外部に送出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２５５６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電極の周囲には塵埃などの微粒子が存在する。コロナ放電によって発生した正イオンおよび負イオンにより、これらの微粒子が帯電する。正に帯電した微粒子は負極性の高電圧が印加される電極に引き付けられ、負に帯電した微粒子は正極性の高電圧が印加される電極に引き付けられる。そのため、時間の経過にともなって、これらの微粒子が付着物として電極の各々に堆積していく。
【０００６】
図１２は、従来のイオン発生装置における、付着物の堆積量と、コロナ放電が開始される電圧との関係を示す図である。図１２を参照して、グラフの横軸は付着物の堆積量を示す。グラフの縦軸はコロナ放電が開始される電圧（以下、放電開始電圧Ｖｓとも言う）を示す。
【０００７】
電極に付着物が全く堆積していない（付着物の堆積量が０）場合、放電開始電圧Ｖｓの電圧値はＶｓ０である。一方、付着物の堆積量がＤである場合、放電開始電圧Ｖｓの電圧値は、Ｖｓ０よりも大きい電圧値ＶｓＤになる。すなわち、電極に堆積した付着物によってコロナ放電が生じにくくなる。その結果として、コロナ放電によるイオンの発生量が減少する。
【０００８】
図１３は、従来のイオン発生装置（たとえば特許文献１に開示されたイオン発生装置）における、電極に印加される電圧およびイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。図１３を参照して、グラフの横軸は時間軸である。グラフの縦軸は、電極に印加される電圧またはイオンの発生量を示す。波形１３ａは、電極に印加される電圧の時間変化を表す。波形１３ｂは、イオンの発生量の時間変化を表す。
【０００９】
時刻ｔ０において、電圧値がＶ１の電圧（以下、通常電圧Ｖ１とも言う）が電極に印加される。図１２に示されるように、時間の経過にともなって付着物の堆積量が増加するので、コロナ放電が生じにくくなる。特許文献１に開示されたイオン発生装置では、電極に印加される電圧は通常電圧Ｖ１で一定である。したがって、イオンの発生量は単調に減少してしまう。
【００１０】
それゆえに、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、時間の経過にともなって、イオンの発生量が減少することを抑制可能なイオン発生装置およびそれを備える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】
【００１１】
本発明のある局面に係るイオン発生装置は、電極を有し、電極に高電圧が印加されるとイオンを発生させるイオン発生部と、高電圧を生成して電極に印加する高電圧印加回路と、高電圧印加回路を制御する制御回路とを備える。制御回路は、第１の高電圧を高電圧として電極に印加させるように高電圧印加回路を制御する第１の動作モードと、第１の高電圧よりも電圧値が高い第２の高電圧を高電圧として電極に印加させるように高電圧印加回路を制御する第２の動作モードとを有し、第１の動作モードによる制御中に第２の動作モードによる制御を挿入する。
【００１２】
好ましくは、制御回路は、イオン発生装置の状態を監視し、当該監視の結果に基づいて、第２の動作モードによる制御の挿入が可能と判断する。
【００１３】
好ましくは、イオン発生装置は、イオン発生部によるイオンの発生量を検出するイオン検出部をさらに備える。制御回路は、イオン検出部により検出されたイオンの発生量を受けることにより、イオンの発生量を監視して、イオンの発生量が基準値以下であることに応じて、第２の動作モードによる制御を挿入する。
【００１４】
好ましくは、制御回路は、第１の動作モードによる制御の経過時間を監視し、監視の結果としての経過時間が所定の値に達する毎に、第２の動作モードによる制御を挿入する。
【００１５】
好ましくは、制御回路は、第１の動作モードによる制御の累積時間を監視し、監視の結果としての累積時間が所定の値に達したことに応じて、第２の動作モードによる制御の挿入が可能と判断する。
【００１６】
好ましくは、イオン発生装置は、使用者の操作を受け付ける操作部をさらに備える。制御回路は、操作部の操作の有無を監視して、操作部の操作に応じて、第２の動作モードによる制御の挿入が可能と判断する。
【００１７】
好ましくは、制御回路は、イオン発生装置の電源投入時に、第２の動作モードによる制御を挿入する。
【００１８】
本発明の他の局面に係る電気機器は、電極を有し、電極に高電圧が印加されるとイオンを発生させるイオン発生部と、イオン発生部により発生したイオンを空気中に送出するイオン送出部と、高電圧を生成して電極に印加する高電圧印加回路と、高電圧印加回路を制御する制御回路とを備える。制御回路は、第１の高電圧を高電圧として電極に印加させるように高電圧印加回路を制御する第１の動作モードと、第１の高電圧よりも電圧値が高い第２の高電圧を高電圧として電極に印加させるように高電圧印加回路を制御する第２の動作モードとを有し、第１の動作モードによる制御中に第２の動作モードによる制御を挿入する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、時間の経過にともなって、イオンの発生量が減少することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るイオン発生装置の構成図である。
【図２】図１に示したイオン発生装置における、コロナ放電が生じた後における、電極間に印加される高電圧の時間変化を説明するための図である。
【図３】図１に示したイオン発生装置における、電極間に印加される高電圧およびイオン検出部により検出されるイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るイオン発生装置の構成図である。
【図５】図４に示したイオン発生装置における、電極間に印加される高電圧、およびイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るイオン発生装置の構成図である。
【図７】図６に示したイオン発生装置における、電極間に印加される高電圧、およびイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るイオン発生装置の構成図である。
【図９】図８に示したイオン発生装置における、電極間に印加される高電圧、およびイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係るイオン発生装置における、電極間に印加される高電圧、およびイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。
【図１１】図１に示したイオン発生装置を備える電気機器の構成図である。
【図１２】従来のイオン発生装置における、電極の付着物の堆積量とコロナ放電が開始される電圧との関係を示す図である。
【図１３】従来のイオン発生装置における、電極に印加される高電圧、およびイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。
【００２２】
[実施の形態１]
図１は、本発明の実施の形態１に係るイオン発生装置の構成図である。図１を参照して、イオン発生装置１０は、入力端子１と、電源回路２と、高電圧印加回路３と、制御回路４と、イオン発生部５と、イオン検出部６とを備える。電源回路２はトランス２１および直流電源回路２２を含む。高電圧印加回路３は、正極性高電圧印加回路３１および正極性高電圧印加回路３１を含む。イオン発生部５は、正イオン発生部５１と、負イオン発生部５２と、回路基板５３とを含む。正イオン発生部５１は、放電電極５１ａおよび誘導電極５１ｂを有する。負イオン発生部５２は、放電電極５２ａおよび誘導電極５２ｂを有する。
【００２３】
入力端子１は外部電源（図示せず）を接続できる構造になっており、入力電力の供給を受ける。本実施の形態において、外部電源は商用電源である。入力端子１が受けた商用電源の交流電力は、直流電源回路２２に出力される。直流電源回路２２は、入力端子１から受けた交流電力を直流電力に変換して、制御回路４およびイオン検出部６の各々の動作電圧を生成する。
【００２４】
入力端子１が受けた交流電力は、トランス２１の一次側にも出力される。トランス２１は、一次側で受けた電圧を昇圧して二次側に出力する。トランス２１の二次側の一方は、誘導電極５１ｂ，５２ｂに電気的に接続されている。トランス２１の二次側の他方は、正極性高電圧印加回路３１および負極性高電圧印加回路３２に電気的に接続されている。
【００２５】
制御回路４は、たとえばマイクロコンピュータである。正極性高電圧印加回路３１は、制御回路４の制御を受けて、トランス２１の二次側に出力された電圧から正極性の高電圧を生成する。この高電圧は正イオン発生部５１に印加される。一方、負極性高電圧印加回路３２は、同様に制御回路４の制御を受けて、トランス２１の二次側に出力された電圧から負極性の高電圧を生成する。この高電圧は負イオン発生部５２に印加される。
【００２６】
放電電極５１ａ，５２ａおよび誘導電極５１ｂ，５２ｂは、共通の回路基板５３に設けられている。正イオン発生部５１において、放電電極５１ａおよび誘導電極５１ｂは、誘導体（図示せず）を間に挟んで対向するように配置されている。同様に、負イオン発生部５２において、放電電極５２ａおよび誘導電極５２ｂは、誘導体（図示せず）を間に挟んで対向するように配置されている。
【００２７】
正極性高電圧印加回路３１により生成された正極性の高電圧が電極間（放電電極５１ａと誘導電極５１ｂとの間）に印加されて、電極間の電界強度が一定以上になると、正極性のコロナ放電が生じる。これにより、正イオンが発生する。一方、負極性高電圧印加回路３２により生成された負極性の高電圧が放電電極５２ａと誘導電極５２ｂとの間に印加されて、放電電極５２ａと誘導電極５２ｂとの間の電界強度が一定以上になると、負極性のコロナ放電が生じる。これにより、負イオンが発生する。
【００２８】
イオン発生装置１０は、いずれか一方の極性のイオンを発生させることも可能である。しかし、本実施の形態では、イオン発生装置１０は両極性のイオンを略同等量発生させる。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（ｍは自然数）として表される。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（ｎは自然数）として表される。これらのイオンが空気中を浮遊するカビ菌やウイルスに付着してその周りを取り囲むと、化学反応を引き起こす。その際に生成される活性種の水酸基ラジカル（・ＯＨ）や過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）の作用により、浮遊カビ菌の除去やウイルスの失活などの効果が得られる。また、これらのイオンは臭い物質にも付着して、臭いを除去あるいは軽減することも知られている。
【００２９】
以下、代表的に、正イオンを発生させるための正極性の構成部分の制御について説明する。これは、制御回路４の制御により、正極性高電圧印加回路３１が正極性の高電圧を生成して電極間に印加する動作を指す。負イオンを発生させるための負極性の構成部分の制御については、極性を変更すれば、対応する正極性の構成部分の制御と同様であるため、その説明は繰返さない。
【００３０】
制御回路４は、通常動作モード（第１の動作モード）およびブースト動作モード（第２の動作モード）を有する。通常動作モードの制御の場合、図１３に示した従来のイオン発生装置における制御と同様である。すなわち、制御回路４は正極性高電圧印加回路３１を制御して、通常電圧（第１の高電圧）Ｖ１を電極間に印加させる。一方、ブースト動作モードの制御の場合、制御回路４は正極性高電圧印加回路３１を制御して、ブースト電圧（第２の高電圧）Ｖ２を電極間に印加させる。制御回路４は、通常動作モードによる制御中にブースト動作モードによる制御を挿入する。この効果について以下に詳細に説明する。
【００３１】
図２は、コロナ放電が生じた後における、電極間に印加される高電圧の時間変化を説明するための図である。図２を参照して、グラフの横軸は、コロナ放電が生じた後の経過時間を示す。すなわち、時刻ｔ０はコロナ放電の開始時刻である。グラフの縦軸は電極間に印加される高電圧を示す。
【００３２】
曲線２ａは、電極の付着物の堆積量が０である場合における、コロナ放電が開始あるいは継続される電圧の時間変化を表す。曲線２ｂは、電極の付着物の堆積量がＤである場合における、コロナ放電が開始あるいは継続される電圧の時間変化を表す。時刻ｔ０において、曲線２ａの放電開始電圧Ｖｓの電圧値はＶｓ０であり、曲線２ｂの放電開始電圧Ｖｓの電圧値はＶｓＤである。
【００３３】
時刻ｔ０において、電極間に印加される高電圧が放電開始電圧Ｖｓよりも高ければコロナ放電が開始される。付着物の堆積量が０のときには、通常電圧Ｖ１の電圧値は放電開始電圧Ｖｓ（電圧値Ｖｓ０）よりも高い。そのため、付着物の堆積量が０のときには、電極間に印加される高電圧が通常電圧Ｖ１であっても、コロナ放電が開始される。
【００３４】
しかしながら、付着物の堆積量がＤのときには、放電開始電圧Ｖｓの電圧値は、Ｖｓ０よりも大きい電圧値ＶｓＤになる（図１２参照）。通常電圧Ｖ１の電圧値は放電開始電圧Ｖｓ（電圧値ＶｓＤ）よりも低い。そのため、付着物の堆積量がＤである場合には、電極間に印加される高電圧が通常電圧Ｖ１では、コロナ放電が開始されない。一方、ブースト電圧Ｖ２の電圧値はＶｓＤよりも高い。したがって、付着物の堆積量がＤのときであっても、電極間に印加される高電圧がブースト電圧Ｖ２である場合には、コロナ放電が開始される。
【００３５】
時刻ｔ０より後において、コロナ放電が継続される電圧は放電開始電圧Ｖｓ（電圧値Ｖｓ０または電圧値ＶｓＤ）よりも低下する。曲線２ａは一定時間経過すると電圧値Ｖｓｓ０に収束する。電極間に印加される高電圧が曲線２ａ，２ｂに示す電圧よりも常に高ければ、コロナ放電は継続される。したがって、コロナ放電が一旦開始されれば、その後は電極間に印加される高電圧が放電開始電圧Ｖｓ（電圧値Ｖｓ０または電圧値ＶｓＤ）より低くてもコロナ放電を継続可能であることが分かる。
【００３６】
波形２ｃは、イオン発生装置１０において、付着物の堆積量がＤのとき、電極間に印加される高電圧の時間変化を表す。時刻０において、ブースト電圧Ｖ２は、付着物の堆積量がＤのときの放電開始電圧Ｖｓ（電圧値ＶｓＤ）よりも高い。そのため、コロナ放電を安定させることができる。ブースト電圧Ｖ２はΔｔの期間、電極間に印加される。このため、イオンの発生量を回復させることができる。
【００３７】
この期間に、コロナ放電が継続される電圧（曲線２ｂ参照）は放電開始電圧Ｖｓ（電圧値ＶｓＤ）から低下する。時刻ｔ０からΔｔ経過した時刻においては、コロナ放電が継続される電圧は通常電圧Ｖ１よりも低くなる。したがって、電極間に印加される高電圧の電圧値をブースト電圧Ｖ２から通常電圧Ｖ１に低下させてもコロナ放電が継続される。この場合、ブースト電圧Ｖ２の印加によってコロナ放電が安定化する。したがって、イオンの発生量を回復させることができる。
【００３８】
制御回路４は、イオン発生装置１０の状態を監視し、当該監視の結果に基づいてブースト動作モードによる制御の挿入が可能と判断する。これにより、制御回路４は、イオン発生装置１０の状態に応じて、適切なタイミングでブースト動作モードによる制御を挿入することができる。
【００３９】
具体的に、実施の形態１によれば、イオン検出部６はイオン発生部５によるイオンの発生量を検出する。イオンの発生量は、たとえばイオンの濃度（単位体積当たりのイオン数）として表される。イオン検出部６は、検出したイオンの発生量を示す信号を制御回路４に出力する。この信号を受けて、制御回路４はイオンの発生量を監視する。当該監視の結果に基づいて、ブースト動作モードによる制御の挿入が可能と制御回路４は判断する。
【００４０】
図３は、図１に示したイオン発生装置１０における、電極間に印加される高電圧、およびイオン検出部６により検出されるイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。図３を参照して、グラフの横軸は時間軸である。グラフの縦軸は、電極間に印加される高電圧、またはイオン検出部６により検出されるイオンの発生量を示す。波形３ａは、電極間に印加される高電圧の時間変化を表す。波形３ｂは、イオン検出部６により検出されるイオンの発生量の時間変化を表す。
【００４１】
時刻ｔｓにおいて、イオン発生装置１０の電源はオフである。このため、電極間に印加される電圧値は０であり、イオン検出部６により検出されるイオンの発生量も０である。
【００４２】
時刻ｔ０において、イオン発生装置１０に電源が投入される。このため、通常動作モードによる制御が開始される。すなわち、制御回路４は正極性高電圧印加回路３１を制御して、通常電圧Ｖ１が電極間に印加される。このとき、イオン検出部６により検出されるイオンの発生量は初期値ｄ０である。通常動作モードによる制御が継続されると、時間の経過にともなって電極（放電電極５１ａおよび誘導電極５１ｂ）に付着物が堆積する。このため、イオンの発生量が減少する。
【００４３】
時刻ｔ１において、イオンの発生量が予め定められた基準値ｄｃに達する。これに応じて、ブースト動作モードによる制御が挿入される。すなわち、制御回路４の正極性高電圧印加回路３１を制御して、ブースト電圧Ｖ２が電極間に印加される。ブースト動作モードによる制御はΔｔの期間挿入される。これにより、基準値ｄｃに減少したイオンの発生量は、初期値ｄ０を少し下回る程度にまで回復する。
【００４４】
時刻ｔ１からΔｔ経過した時刻ｔ１ａにおいて、制御回路４は通常動作モードによる制御に復帰する。その後、時間の経過にともなってイオンの発生量は再び減少する。
【００４５】
時刻ｔ２において、イオンの発生量は基準値ｄｃに再び達する。このため、ブースト動作モードによる制御が再び挿入される。これにより、イオンの発生量は、時刻ｔ１における回復後のイオンの発生量を少し下回る程度にまで回復する。
【００４６】
時刻ｔ２からΔｔ経過した時刻ｔ２ａにおいて、制御回路４は通常動作モードによる制御に復帰する。その後、時間の経過にともなってイオンの発生量は再び減少する。
【００４７】
時刻ｔ３において、イオンの発生量は基準値ｄｃに再び達する。時刻ｔ３より後の制御回路４による制御についてもそれ以前の制御と同様であるため、以後の説明は繰返さない。
【００４８】
以上のように、通常動作モードによる制御中に電極に堆積した付着物によって、コロナ放電が発生しにくくなる。ブースト動作モードによる制御を挿入することにより、コロナ放電が安定化する。このため、イオンの発生量が回復する。したがって、時間の経過にともなって、イオンの発生量が減少することを抑制することができる。これにより、イオンの発生を安定的に継続させることができる。
【００４９】
上記の制御によれば、ブースト動作モードによる制御はΔｔの期間挿入される。すなわち、ブースト動作モードによる制御が一旦開始されると、その後ブースト動作モードによる制御が継続されるのではない。制御回路４は、通常動作モードによる制御に復帰する。この理由について説明する。
【００５０】
ブースト動作モードによる制御では、通常動作モードによる制御と比べてオゾンも多く発生させやすい。本実施の形態によれば、ブースト動作モードによる制御によってイオンの発生量が回復する一方、ブースト動作モードによる制御の期間を制限することによってオゾンの発生量を抑制することができる。
【００５１】
次に、実施の形態１に係るイオン発生装置１０において、イオンの発生量がブースト動作モードによりどの程度回復するかを検証した実験結果について説明する。
【００５２】
この検証実験において、ブースト電圧Ｖ２の電圧値は通常電圧Ｖ１の電圧値の１．２倍に設定した。まず、通常動作モードによる制御を長時間行った。これにより、イオンの発生量は初期値ｄ０の約半分に減少した。この状態で、ブースト動作モードによる制御を５秒間挿入した。その後、通常動作モードによる制御に戻し、イオンの発生量を測定した。その結果、ブースト動作モードによる制御を挿入する直前と比べて、イオンの発生量が約１．３倍に回復したことを確認した。以上のように、ブースト動作モードによる制御を挿入する期間は５秒以下であることが好ましい。これにより、オゾンが過剰に発生することを防ぐことができる。
【００５３】
実施の形態１によれば、制御回路４は、イオン検出部６により検出されるイオンの発生量を監視して、ブースト動作モード（第２の動作モード）による制御が可能と判断する。すなわち、制御回路４は、イオン検出部６により検出されたイオンの発生量を受ける。このことが、制御回路４がイオン発生装置１０の状態を監視することに対応する。制御回路４は、イオンの発生量が基準値ｄｃ以下であることに応じて、通常動作モード（第１の動作モード）による制御中にブースト動作モードによる制御を挿入する。これにより、イオンの発生量が回復する。したがって、時間の経過にともなって、イオンの発生量が減少することを抑制できる。
【００５４】
本実施の形態によれば、イオンの発生量が基準値ｄｃまで減少してからブースト動作モードによる制御を挿入する。このため、ブースト動作モードによる制御が挿入される回数が低減される。したがって、高電圧の印加による電極の劣化を抑制することができる。
【００５５】
[実施の形態２]
実施の形態１では、イオンの発生量が基準値ｄｃ以下であることに応じて、ブースト動作モードによる制御が挿入される。しかし、ブースト動作モードによる制御が挿入されるタイミングはこれに限定されない。
【００５６】
本実施の形態によれば、制御回路４は、通常動作モードによる制御の経過時間を監視して、当該監視の結果としての経過時間が所定の値に達する毎に、ブースト動作モードによる制御を挿入する。
【００５７】
図４は、本発明の実施の形態２に係るイオン発生装置の構成図である。図１および図４を参照して、イオン発生装置２０では、イオン発生装置２０がイオン検出部６を備える代わりに、制御回路４がタイマ４１を含む。この点において、イオン発生装置２０は、実施の形態１に係るイオン発生装置１０と異なる。タイマ４１は、通常動作モードによる制御の経過時間をカウントする。このカウント値により、制御回路４は通常動作モードによる制御の経過時間を監視する。イオン発生装置２０のそれ以外の構成は、実施の形態１に係るイオン発生装置１０の対応する構成部分と同様であるので、以後の説明は繰返さない。
【００５８】
図５は、図４に示したイオン発生装置２０における、電極間に印加される高電圧およびイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。図５は図３に対比される。図５を参照して、波形５ａは、電極間に印加される高電圧の時間変化を表す。波形５ｂは、イオンの発生量の時間変化を表す。時刻ｔｓにおいて、タイマ４１のカウント値は０にセットされる。
【００５９】
時刻ｔ０において、通常動作モードによる制御が開始されるとともに、タイマ４１はカウントを開始する。通常動作モードによる制御が継続されると、時間の経過にともなってイオンの発生量が減少する。その間、タイマ４１はカウントを継続する。
【００６０】
時刻ｔ０から周期Ｔ１（所定の値）経過した時刻ｔ１において、タイマ４１のカウント値が終了値に達する。これにより、制御回路４は、ブースト動作モードによる制御を挿入するとともに、タイマ４１をリセットする。ブースト運転モードによる制御はΔｔの期間挿入される。これにより、イオンの発生量は初期値ｄ０を少し下回る程度にまで回復する。
【００６１】
時刻ｔ１からΔｔ経過した時刻ｔ１ａにおいて、制御回路４は通常動作モードによる制御に復帰する。タイマ４１はカウントを再び開始する。その後、時間の経過にともなってイオンの発生量は再び減少する。
【００６２】
時刻ｔ１より周期Ｔ１経過した時刻ｔ２において、ブースト動作モードによる制御が再び挿入される。時刻ｔ２においては、時刻ｔ１におけるイオンの発生量を少し下回る程度にまでイオンの発生量が回復する。時刻ｔ２より後の制御回路４による制御についてもそれ以前の制御と同様であるため、以後の説明は繰返さない。
【００６３】
実施の形態２によれば、制御回路４は、通常動作モードによる制御の経過時間をタイマ４１により監視する。このことが、制御回路４がイオン発生装置２０の状態を監視することに対応する。タイマ４１のカウント値が周期Ｔ１（所定の値）に相当する終了値に達する毎に、制御回路４はブースト動作モードによる制御を挿入する。これにより、イオンの発生量が回復する。したがって、時間の経過にともなって、イオンの発生量が減少することを抑制できる。これにより、イオンの発生を安定的に継続させることができる。
【００６４】
また、タイマ４１は、マイクロコンピュータである制御回路４に含まれるため、新たな部材の追加を必要としない。実施の形態１に係るイオン発生装置１０には、イオン検出部６が必須である。しかし、実施の形態２に係るイオン発生装置２０は、イオン検出部６を必要としなくても、イオン発生装置２０の状態を監視することができる。したがって、実施の形態２によれば、イオン検出部６に相当する部材コストを低減することもできる。
【００６５】
[実施の形態３]
実施の形態２では、通常動作モードによる制御が開始されると、周期Ｔ１が経過する毎にブースト動作モードによる制御が挿入される。しかし、イオンの発生量が減少していない場合には、ブースト動作モードによる制御を挿入する必要性が小さい。したがって、イオンの発生量を回復する効果が大きくなって初めて、ブースト動作モードによる制御の挿入が開始されることが望ましい。
【００６６】
本実施の形態によれば、制御回路４は、通常動作モードによる制御の累積時間を監視する。累積時間が所定の値に達したことに応じて、制御回路４は、ブースト動作モードによる制御の挿入が可能と判断する。
【００６７】
図６は、本発明の実施の形態３に係るイオン発生装置の構成図である。図４および図６を参照して、イオン発生装置３０では、制御回路４がメモリ４２をさらに含む。この点において、イオン発生装置３０は、実施の形態２に係るイオン発生装置２０と異なる。メモリ４２は、制御回路４の通常動作モードによる制御の累積時間を記憶する。タイマ４１およびメモリ４２により、制御回路４は通常動作モードによる制御の累積時間を監視する。イオン発生装置３０のそれ以外の構成は、実施の形態２に係るイオン発生装置２０の対応する構成部分と同様であるので、以後の説明は繰返さない。
【００６８】
図７は、図６に示したイオン発生装置３０において、電極間に印加される高電圧、およびイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。図７は図５に対比される。図７を参照して、グラフの横軸は、通常動作モードによる制御の累積時間を示す。波形７ａは、電極間に印加される高電圧の時間変化を表す。波形７ｂは、イオンの発生量の時間変化を表す。
【００６９】
累積時間が０の状態とは、通常動作モードの制御が開始された状態である。このときのイオンの発生量は初期値ｄ０である。通常動作モードによる制御が行われると、その期間がタイマ４１によりカウントされる。このカウント値を制御回路４はメモリ４２に記憶する。累積時間はイオン発生装置３０の電源をオフしてもリセットされず、電源を再度投入した場合には電源をオフする直前の続きからカウントされる。通常動作モードによる制御の累積時間が増加するのにともなって、イオンの発生量は減少する。
【００７０】
時刻ｔＡ１において、メモリ４２に記憶されたカウント値が、累積時間の所定の値に相当する終了値に達する。これにより、ブースト運転モードによる制御が可能と制御回路４は判断する。ブースト動作モードによる制御がΔｔの期間挿入される。時刻ｔＡ１より後の制御回路４による制御は、実施の形態に２に係るイオン発生装置２０における制御と同様であるため、以後の説明は繰返さない。
【００７１】
実施の形態３によれば、制御回路４は、通常動作モードによる制御の累積時間をタイマ４１およびメモリ４２により監視する。すなわち、制御回路４は、通常動作モードによる制御の累積時間をタイマ４１およびメモリ４２を用いて計測する。このことが、制御回路４がイオン発生装置３０の状態を監視することに対応する。累積時間が所定の値に達したことに応じて、ブースト動作モードによる制御の挿入が可能と制御回路４は判断する。この場合、ブースト動作モードによる制御が開始される。このため、イオンの発生量を回復させることができる。これにより、イオンの発生を安定的に継続させることができる。また、ブースト動作モードによる制御を挿入する回数が低減される。したがって、高電圧の印加による電極の劣化を抑制することもできる。
【００７２】
ブースト動作モードによる制御の挿入が可能との判断以降、制御回路４による制御は、実施の形態２における制御と同様である。すなわち、制御回路４は、通常動作モードによる制御の経過時間をタイマ４１により計測する。このことが、制御回路４がイオン発生装置３０の状態を監視することに対応する。タイマ４１のカウント値が周期Ｔ１に相当する終了値に達する毎に、制御回路４はブースト動作モードによる制御を挿入する。これにより、イオンの発生量が回復する。したがって、時間の経過にともなって、イオンの発生量が減少することを抑制できる。
【００７３】
[実施の形態４]
実施の形態３では、通常動作モードによる制御の累積時間が所定の値に達したことに応じて、制御回路４は、ブースト動作モードによる制御の挿入が可能と判断する。しかし、制御回路４は異なる要因に基づいてこの判断をすることもできる。
【００７４】
本実施の形態によれば、イオン発生装置は、ユーザ（使用者）の操作を受け付ける操作部をさらに備える。制御回路４は、操作部の操作の有無を監視して、操作部の操作に応じて、ブースト動作モードによる制御の挿入が可能と判断する。
【００７５】
図８は、本発明の実施の形態４に係るイオン発生装置の構成図である。図４および図８を参照して、イオン発生装置４０は操作部７をさらに備える。この点において、イオン発生装置４０は、実施の形態２に係るイオン発生装置２０と異なる。操作部７は、たとえば操作ボタンである。制御回路４は、操作部７の操作の有無を監視する。操作部７が操作されると、ブースト動作モードによる制御を開始すべき旨を示す信号が制御回路４に出力される。この信号を受けて、制御回路４はブースト動作モードによる制御の挿入が可能と判断する。イオン発生装置４０のそれ以外の構成は、実施の形態２に係るイオン発生装置２０の対応する構成部分と同様であるので、以後の説明は繰返さない。
【００７６】
図９は、図８に示したイオン発生装置４０において、電極間に印加される高電圧、およびイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。図９は図５に対比される。波形９ａは、電極間に印加される高電圧の時間変化を表す。波形９ｂは、イオンの発生量の時間変化を表す。
【００７７】
時刻ｔ０において、イオン発生装置４０に電源が投入される。このため、通常動作モードによる制御が開始される。制御回路４は、操作部７の操作の有無の監視を開始する。
【００７８】
時刻ｔ１において、ユーザが操作部７を操作し、操作部７はユーザの操作を受け付ける。操作部７から出力された信号を受けて、制御回路４はブースト運転モードによる制御の挿入が可能と判断する。ブースト動作モードによる制御がΔｔの期間挿入される。
【００７９】
時刻ｔ１からΔｔ経過した時刻ｔ１ａにおいて、制御回路４は通常動作モードによる制御に復帰する。その後、時間の経過にともなってイオンの発生量は減少する。
【００８０】
時刻ｔ１から周期Ｔ３経過した時刻ｔ２において、ブースト動作モードによる制御が再び挿入される。これにより、イオンの発生量が回復する。それ以降の制御回路４による制御は、実施の形態に２に係るイオン発生装置２０における制御と同様であるため、以後の説明は繰返さない。
【００８１】
実施の形態４によれば、制御回路４は、操作部７の操作の有無を監視する。このことが、制御回路４がイオン発生装置４０の状態を監視することに対応する。操作部７の操作に応じて、ブースト動作モードによる制御の挿入が可能と制御回路４は判断する。この場合、ブースト動作モードによる制御が開始される。これにより、ユーザの判断に基づいて、ブースト動作モードによる制御を開始することが可能になる。
【００８２】
ブースト動作モードによる制御の挿入が可能との判断以降、制御回路４による制御は、実施の形態２における制御と同様である。すなわち、制御回路４は、通常動作モードによる制御の経過時間をタイマ４１により計測する。このことが、制御回路４がイオン発生装置４０の状態を監視することに対応する。タイマ４１のカウント値が周期Ｔ３に相当する終了値に達する毎に、制御回路４はブースト動作モードによる制御を挿入する。これにより、イオンの発生量が回復する。したがって、時間の経過にともなって、イオンの発生量が減少することを抑制できる。これにより、イオンの発生を安定的に継続させることができる。
【００８３】
なお、操作部７は、ユーザの操作を受け付けるのであれば、操作ボタンに限定されない。操作部７はリモートコントローラによるユーザの遠隔操作を受け付けてもよく、ネットワークを介してのユーザの操作を受け付けてもよい。
【００８４】
[実施の形態５]
実施の形態１〜４では、通常動作モードによる制御が一定の時間行われた後に、制御回路４がブースト動作モードによる制御を挿入する。しかし、イオン発生装置の電源投入時に、制御回路４はブースト動作モードによる制御を挿入することもできる。
【００８５】
本実施の形態に係るイオン発生装置の構成は、実施の形態１に係るイオン発生装置１０の対応する構成部分と同様であるので、以後の説明は繰返さない。
【００８６】
図１０は、本発明の実施の形態５に係るイオン発生装置において、電源投入時にブースト動作モードによる制御が挿入される場合に、電極間に印加される高電圧、およびイオンの発生量の各々の時間変化を示す図である。図１０は図３に対比される。図１０を参照して、波形１０ａは、電極間に印加される高電圧の時間変化を表す。波形１０ｂは、イオン検出部６により検出されるイオンの発生量の時間変化を表す。
【００８７】
時刻ｔ０において、イオン発生装置に電源が投入される。制御回路４は、ブースト動作モードによる制御をΔｔの期間挿入する。なお、電源投入時とは、たとえば電源スイッチ（図示せず）の操作によりイオン発生装置がオンされた時刻を指す。
【００８８】
時刻ｔ０からΔｔ経過した時刻ｔ０ａにおいて、制御回路４は、通常動作モードによる制御に復帰する。時刻ｔ０ａより後の制御回路４による制御は、実施の形態１に係るイオン発生装置１０における制御と同様であるため、以後の説明は繰返さない。
【００８９】
実施の形態５によれば、制御回路４は、イオン発生器の電源投入時に、ブースト動作モードによる制御を挿入する。そのため、電極に堆積した付着物により放電開始電圧Ｖｓが通常電圧Ｖ１より高くなった場合であっても、コロナ放電を開始することが可能になる。
【００９０】
コロナ放電の開始以降は、制御回路４による制御は、実施の形態１における制御と同様である。制御回路４は、イオン検出部６により検出されるイオンの発生量を監視して、ブースト動作モードによる制御が可能と判断する。制御回路４は、イオンの発生量が基準値ｄｃ以下であることに応じて、ブースト動作モードによる制御を挿入する。これにより、イオンの発生量が回復する。したがって、時間の経過にともなって、イオンの発生量が減少することを抑制できる。
【００９１】
なお、実施の形態３，４では、ブースト動作モードによる制御の挿入が可能との判断以降、制御回路４の制御は実施の形態２と同様である。実施の形態５では、電源投入時のブースト動作モードによる制御の挿入以降、制御回路４の制御は実施の形態１と同様である。しかし、実施の形態３〜５の各々と実施の形態１，２との組み合わせは、上記の場合に限定されない。たとえば、実施の形態３と実施の形態１とを組み合わせることもできる。すなわち、制御回路４は、通常動作モードによる制御の累積時間をタイマ４１およびメモリ４２により監視する。通常動作モードによる制御の累積時間が所定の値に達したことに応じて、制御回路４は、ブースト動作モードによる制御の挿入が可能と判断する（実施の形態３参照）。それ以降、制御回路４は、イオン検出部６により検出されるイオンの発生量を監視する。イオン検出部６により検出されたイオンの発生量が基準値ｄｃ以下であることに応じて、制御回路４は、ブースト動作モードによる制御を挿入する（実施の形態１参照）。
【００９２】
[実施の形態６]
本実施の形態に係る電気機器は、実施の形態１に係るイオン発生装置１０を備える。
【００９３】
図１１は、図１に示したイオン発生装置１０を備える電気機器の構成図である。図１１を参照して、電気機器１００は、たとえば送風機（サーキュレータ）であり、イオン発生装置１０と、空気の取入口１００ａおよび吹出口１００ｂ（イオン送出部）と、送風ファン１０１と、ファンモータ１０２とを備える。
【００９４】
送風ファン１０１は、ファンモータ１０２により回転駆動されて、図中矢印の送風方向に気流を発生させる。取入口１００ａは送風方向の上流に設けられており、吹出口１００ｂは送風方向の下流に設けられている。取入口１００ａから取り入れられた空気は、送風ファン１０１により吹出口１００ｂから室内に送出される。
【００９５】
取入口１００ａから吹出口１００ｂへの気流の経路内に、イオン発生装置１０が設けられている。イオン発生装置１０は、イオン発生部５により発生したイオンを気流に乗せるように配置されている。
【００９６】
実施の形態６によれば、電気機器１００は、イオン発生部５により発生したイオンを空気中に送出するイオン送出部（取入口１００ａおよび吹出口１００ｂ）を備える。これにより、電気機器１００の外部にイオンを送出することができる。さらに、送風ファン１０１により発生した気流にイオンを乗せることにより、イオンが広範囲に拡散される。そのため、浮遊カビ菌の除去やウィルスの失活などの効果を広範囲に得ることができる。
【００９７】
なお、実施の形態１に係るイオン発生装置１０に代えて、実施の形態２〜５に係るイオン発生装置を電気機器１００が備えてもよい。
【００９８】
また、電気機器の一例として送風機を用いて説明したが、電気機器は、イオン発生部５により発生したイオンを空気中に送出する送出部を備えるものであればよい。電気機器は、たとえば空気調和機（エアコンディショナ）、扇風機、空気清浄機、除湿器、加湿器、ファンヒータ、冷蔵庫、電子レンジ、掃除機、洗濯乾燥機、殺菌装置などであってもよい。また、イオン発生部５により発生したイオンの送出先は、電気機器の外部に限定されない。たとえば冷蔵庫や電子レンジなど、その内部を清潔に保つことが望ましい電気機器では、電気機器の内部にイオンを送出することが好ましい。
【００９９】
実施の形態１〜６では、イオン発生部５が正イオン発生部５１および負イオン発生部５２を含み、正イオンと負イオンの両極性のイオンを発生させる。しかし、イオン発生部５は、正イオンまたは負イオンのいずれか一方を発生させるものであってもよい。
【０１００】
正イオン発生部５１は放電電極５１ａおよび誘導電極５１ｂを含み、負イオン発生部５２は放電電極５２ａおよび誘導電極５２ｂを含む。しかし、正イオン発生部５１および負イオン発生部５２の電極の構成は、これに限定されるものではない。イオン発生部の各々は、放電電極および誘導電極の代わりに、針電極および対向電極を含んでもよい。また、誘導電極を含まず、放電電極から大気中に放電することでイオンを発生させるイオン発生装置についても本発明は適用可能である。さらに、沿面放電によりイオンを発生させるイオン発生装置についても本発明は適用可能である。
【０１０１】
ブースト動作モードによる制御の期間の長さはΔｔですべて等しいとして説明したが、この期間の長さはこれに限定されない。ブースト動作モードによる制御の期間の長さは、コロナ放電を安定化し、その状態を維持するのに必要な時間に基づいて定められる。したがって、たとえばブースト動作モードによる制御を挿入する毎に、イオン発生装置の状態を監視した結果に基づいて、期間の長さを変更することも可能である。
【０１０２】
また、入力端子１に接続される外部電源は商用電源であるとして説明したが、電源回路２の構成を変更することで、入力端子１に直流電源を接続してもよい。
【０１０３】
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、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。
【符号の説明】
【０１０４】
１  入力端子、２  電源回路、３  高電圧印加回路、３１  正極性高電圧印加回路、３２  負極性高電圧印加回路、４  制御回路、４１  タイマ、４２  メモリ、５  イオン発生部、５１  正イオン発生部、５２  負イオン発生部、５１ａ，５２ａ  放電電極、５１ｂ，５２ｂ  誘導電極、５３  回路基板、６  イオン検出部、７  操作部、１０，２０，３０，４０  イオン発生装置、１００  電気機器、１００ａ  取入口、１００ｂ  吹出口、１０１  送風ファン、１０２  ファンモータ、Ｖ１  通常電圧、Ｖ２  ブースト電圧、Ｖｓ  放電開始電圧。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014006972.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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