(57)【要約】  イオンの放出により、被空調空間内のユーザの精神状態に好影響を与える。イオン発生装置（１００）は、被空調空間を、１ｃｍ３あたりのイオンの個数が５万個以上のイオン濃度とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被空調空間にイオンを放出するイオン発生装置であって、
上記被空調空間を、１ｃｍ３あたりのイオンの個数が５万個以上のイオン濃度とすることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
正イオンと負イオンのイオン濃度の何れについても、上記被空調空間の１ｃｍ３あたり５万個以上とすることを特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。
【請求項３】
被空調空間にイオンを放出するイオン発生部を備えた器具であって、
上記イオン発生部は、上記被空調空間を、１ｃｍ３あたりのイオンの個数が５万個以上のイオン濃度とすることを特徴とする器具。
【請求項４】
イオン発生装置を用いた空調空間の提供方法であって、
上記イオン発生装置から上記空調空間にイオンを放出することにより、上記空調空間を、１ｃｍ３あたりのイオンの個数が５万個以上のイオン濃度とするステップを含むことを特徴とする空調空間の提供方法。
【請求項５】
請求項１または２のイオン発生装置から、被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人のストレスを低減させることを特徴とするストレス低減方法。
【請求項６】
請求項１または２のイオン発生装置から、被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人の集中度を向上させることを特徴とする集中度向上方法。
【請求項７】
請求項１または２のイオン発生装置から、被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人の快適度を向上させることを特徴とする快適度向上方法。
【請求項８】
被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人のストレスを低減させることを特徴とする請求項１または２に記載のイオン発生装置。
【請求項９】
被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人の集中度を向上させることを特徴とする請求項１または２に記載のイオン発生装置。
【請求項１０】
被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人の快適度を向上させることを特徴とする請求項１または２に記載のイオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一様態は、被空調空間にイオンを放出するイオン発生装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間を快適にするための装置の開発や改良が従来から進められている。例えば、下記の特許文献１には、香料、医薬品、殺菌剤、消臭剤などの化学物質を霧に含有させて放出する霧発生装置が開示されている。このような装置は、ユーザに癒しを与える等の目的で使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特許公報「特許第４７７４０４０号（２０１１年７月１日登録）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アロマテラピー等のように、香り成分によりユーザにリラックス効果等の精神的効用をもたらすことは従来から知られているが、従来から用いられている空調装置の１つであるイオン発生装置が上記のような効用をもたらすことは知られていなかった。本発明の一態様は、イオンの放出により、被空調空間内のユーザの精神状態に好影響を与えることのできるイオン発生装置等を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るイオン発生装置は、被空調空間にイオンを放出するイオン発生装置であって、上記被空調空間を、１ｃｍ３あたりのイオンの個数が５万個以上のイオン濃度とする構成である。【０００６】
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る空調空間を提供する方法は、イオン発生装置を用いた空調空間の提供方法であって、上記イオン発生装置から上記空調空間にイオンを放出することにより、上記空調空間を、１ｃｍ３あたりのイオンの個数が５万個以上のイオン濃度とするステップを含む構成である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、イオンの放出により、被空調空間内のユーザの精神状態に好影響を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るイオン発生装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】上記イオン発生装置が備える放電装置の斜視図である。
【図３】図２に示す放電装置の放電部付近の断面図である。
【図４】「集中」および「ストレス」の各指標についての実験結果を示す図である。
【図５】イオン濃度の異なる各部屋における「ストレス」および「集中」の各指標についての実験結果を示した図である。
【図６】実験前と瞑想開始後１分における「ストレス」の値を示す図である。
【図７】実験前と瞑想開始後１分における「快適」の値を示す図である。
【図８】瞑想開始後１分と５分における「ストレス」の値を示す図である。
【図９】タスク開始後１分と１０分における「集中」の値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔実施形態１〕
〔イオン発生装置の構成〕
本実施形態に係るイオン発生装置の構成を図１に基づいて説明する。図１は、イオン発生装置１００の概略構成を示す断面図である。図示のように、イオン発生装置１００の外殻は外部ケーシング１で形成されている。同図の左側がイオン発生装置１００の正面側、右側がイオン発生装置１００の背面側である。本実施形態のイオン発生装置１００は、イオン放出機能を備えた空気清浄機である。
【００１０】
外部ケーシング１の内側には空気の流路となるダクト２が設けられている。ダクト２の上端は２分岐しており、その一方はイオン発生装置１００の正面側に開口する第１吹出口３に接続され、他方はイオン発生装置１００の上面側に開口する第２吹出口４に接続されている。なお、吹出口は少なくとも１つ設けられていればよい。また、ダクト２の下端付近には送風装置５が設けられている。さらに、ダクト２の壁面には放電装置（イオン発生部）１０が設けられている。
【００１１】
放電装置１０は、放電によりイオン等の活性種（以下、単にイオン等と呼ぶ）を発生させる装置であり、放電部１１および１２を備えている。図示の例では、ダクト２の上下方向の中央部でかつイオン発生装置１００の背面側の壁面に放電装置１０を設けているが、放電装置１０は放電部１１および１２が空気流路に露出するように設けられていればよく、配置は特に限定されない。ただし、イオン発生装置１００が送出するイオン等の量を増やすという観点からは、放電部１１および１２は風量のできるだけ大きい位置に配置することが好ましい。これにより、発生後の正イオンと負イオンのうち、正負で引き合って消滅するものを減らすことができ、被空調空間の隅々までより多くのイオン等を到達させることができる。
【００１２】
送風装置５は、気流を発生させる装置であり、ダクト２の下端と、イオン発生装置１００の背面下方に設けられた吸込口６との間に位置している。吸込口６には、格子状のグリル７が取り付けられており、グリル７にはフィルタ８が取り付けられている。また、フィルタ８と送風装置５の間には、送風装置５への異物の入り込み等を防ぐファンガード９が配置されている。
【００１３】
送風装置５を動作させることにより、図中に白抜き矢印で示すように、イオン発生装置１００の外部の空気が吸込口６からフィルタ８を通ってダクト２の内部に取り込まれる。そして、取り込まれた空気はダクト２の内部を通って第１吹出口３および第２吹出口４から放出される。ダクト２の内部では、放電装置１０がイオン等を発生させるため、第１吹出口３および第２吹出口４から放出される空気は、イオン等を含むものとなっている。イオン発生装置１００は、このようにしてイオン発生装置１００の外部の空間をイオン等が分布した状態とする。詳細は後述するが、イオン発生装置１００は、従来のイオン発生装置と比較して被空調空間のイオン濃度をより高いものとすることができる。
【００１４】
〔放電装置の構成〕
図２は、放電装置１０の斜視図である。放電装置１０は、筐体２０上に上述の放電部１１および１２を設けた構成である。より詳細には、筐体２０上には壁部２１が設けられており、壁部２１に囲まれた領域には絶縁性の樹脂２２が充填されていて、放電部１１および１２は、この樹脂２２から突出するように設けられている。放電装置１０は、ダクト２内の気流が放電部１１と１２に均等に当たるように、長手方向（放電部１１と１２が配列する方向）が気流の方向に垂直となるように配置される。
【００１５】
放電部１１および１２は、イオン等の活性種を発生させる。本実施形態では、放電部１１により正イオンを発生させ、放電部１２により負イオンを発生させる例を説明する。なお、正イオンは、水素イオン（Ｈ＋）の周囲に複数の水分子がクラスター化したクラスターイオンであり、Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは０以上の任意の整数）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クラスター化したクラスターイオンであり、Ｏ２−（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは０以上の任意の整数）と表わされる。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。
【００１６】
放電部１１と１２の間隔が近すぎると、発生した正イオンと負イオンのうち、中和して消滅する割合が大きくなってしまう。例えば、本実施形態の放電装置１０の放電部１１と１２の間隔を１００％とした場合、８０％の間隔ではイオン量が約１０％減少した。また、放電部１１と１２の間隔が遠すぎても放出イオン量が少なくなってしまう。例えば、放電部１１と１２の間隔を２００％とした場合、イオン量が約２０％減少した。このため、所望の放出イオン量が実現できるように、放電部１１と１２の間隔を調整することが好ましい。
【００１７】
放電部１１は、複数の導電体１５と、複数の導電体１５を束ねる基部１６と、導電体１５を筐体２０上で支持する支持部１７とを含むブラシ状の電極である。また、放電部１２も同様の構成である。放電部１１に電圧が印加されると、各導電体１５は、同極となるので相互に電気的に反発し、複数の導電体１５はブラシの毛先が開いたような形状となる。これにより、先端が針状の電極を用いる場合と比べて広い範囲にイオン等を放出し、イオン濃度を高めることができる。なお、所望のイオン濃度を実現できるのであれば、放電部１１および１２の電極形状は、針状、棒状、線状、繊維状、面状等としてもよい。
【００１８】
また、放電装置１０は、電極保護部３０を備えていると共に、放電装置１０への給電および放電装置１０の制御のための配線を接続するコネクタ２３を備えている。電極保護部３０は、放電部１１および１２を異物との接触から保護するものであり、２つ一組で用いられる。具体的には、放電部１１を左右両側から挟み込むように配置された一組の電極保護部３０が放電部１１を保護しており、放電部１２を左右両側から挟み込むように配置された一組の電極保護部３０が放電部１２を保護している。
【００１９】
電極保護部３０は、放電部１１または１２よりも上流に位置する上流支柱３２、放電部１１または１２よりも下流に位置する下流支柱３３、および梁部３７を含む。電極保護部３０は、上流支柱３２および下流支柱３３で梁部３７が支持されたアーチ状の構成である。上流支柱３２および下流支柱３３は、基部が末広がりとなっており、この広がっている部分が根元部３４である。
【００２０】
上流支柱３２および下流支柱３３は放電部１１または１２よりも長さが長いため、放電部１１または１２に異物が近付いた場合であっても、その異物は梁部３７で止められ、放電部１１または１２には接触しないようになっている。また、上流支柱３２、下流支柱３３、および梁部３７で囲まれる部分は開口となっているので、図１に記載のように、放電装置１０を側方から見た場合、放電部１１または１２は上記開口を通して視認できる。
【００２１】
末広がりの根元部３４を設けることにより、この根元部３４の表面が、気流を放電部１１または１２に向かうように誘導する気流誘導面となり、一組の電極保護部３０の間を通る気流を放電部１１または１２に導く。これにより、放電部１１または１２で発生したイオン等を速やかに送出して、ダクト２の壁面に接触する等によるイオン濃度の減少を抑制することができる。また、発生したイオン等が速やかに拡散されるため、正イオンと負イオンの中和によるイオン濃度の減少も抑制できる。このように、電極保護部３０に根元部３４を設けることにより、イオン等の発生効率を向上させて、イオン等が高濃度に分布した空間を作り出すことができる。
【００２２】
なお、気流誘導面をどのように形成するかは任意であり、根元部３４以外の構成によって気流誘導面を実現することも可能である。例えば、上流支柱３２の上端部（梁部３７と接続している側の端部）の形状を、梁部３７に近付くにつれて幅広としてもよい。この場合、当該幅広の部分が気流誘導面となって、放電部１１または１２に気流を導く。また、例えば、筐体２０上における一組の電極保護部３０の配置を変える（例えば上流支柱３２間の間隔が、下流支柱３３間の間隔よりも狭くなるように配置する）ことにより、上流支柱３２や梁部３７の側面を気流誘導面とすることもできる。
【００２３】
〔放電部の構成〕
図３は、図２に示す放電装置１０の放電部１１付近の断面図である。放電部１１は平板状の基板４０に固定されている。また、基板４０の表面４１には、誘導電極１３と反発電極５０が設けられている。なお、図示していないが、基板４０の裏面４２は筐体２０に固定されている。誘導電極１３と反発電極５０は、樹脂２２によって絶縁封止されている。
【００２４】
誘導電極１３は、放電部１１を囲む上面視円環状の電極であり、円環の中心に放電部１１が位置している。誘導電極１３に正の高電圧パルスが印可されることにより、放電部１１（より詳細には導電体１５の先端部１５Ａ）から放電が起こって正イオンが発生する。なお、誘導電極１３の形状は円環状に限定されない。
【００２５】
反発電極５０は、支持部１７を囲む上面視円環状の電極であり、円環の中心に支持部１７（および放電部１１）が位置している。反発電極５０は、より高いイオン濃度を実現するために設けられたものであり、反発電極５０には、誘導電極１３と同じ極性の電圧（本例では正の電圧）が印可される。
【００２６】
上述のように、誘導電極１３に電圧を印可することにより、導電体１５の先端部１５Ａから正イオンが発生する。この正イオンは、導電体１５の先端部１５Ａから誘導電極１３に向かう電気力線に沿って移動するが、反発電極５０に誘導電極１３と同じ極性の電圧を印可することにより、上記電気力線が反発電極５０を避けて、反発電極５０を大回りする形状となる。よって、正イオンは、反発電極５０から離れるように、反発電極５０の上方側に拡散しやすくなる。このため、正イオンは誘導電極１３やその周囲（基板４０や樹脂２２）によって回収される正イオンを減らして、従来よりも多くの正イオンを気流中に放出することができる。
【００２７】
なお、反発電極５０の形状も円環状に限定されない。また、ここでは放電部１１について説明したが、放電部１２も同様である。つまり、放電部１２側にも、放電部１１側と同様に誘導電極と反発電極が設けられている。そして、放電部１２の誘導電極と反発電極に負の電圧を印可することにより、従来よりも多くの負イオンを気流中に放出することができる。
【００２８】
〔放電制御〕
上述のように、誘導電極１３に電圧を印可することにより放電部１１から放電が起こり、正イオンが放出される。また、同様にして放電部１２から負イオンが放出される。従来よりもイオン濃度を高めるためには、単位時間当たりの放電回数が従来よりも多くなるように制御することが好ましい。
【００２９】
〔出力切り替え〕
イオン発生装置１００は、出力の切り替えができるようになっていてもよい。例えば、イオン発生装置１００は、例えば外部ケーシング１の表面にユーザの入力操作を受け付ける入力部（例えばボタンやタッチパネル等）を備えていてもよい。なお、入力部はリモートコントローラ等による遠隔の入力操作を受け付けるものであってもよい。そして、イオン発生装置１００は、入力部で受け付けた入力操作に応じて、段階的あるいは連続的に、放出するイオン量を増減させてもよい。例えば、弱、中、強の３段階で放出するイオン量を調整できるようにしてもよい。この場合、被空調空間を１ｃｍ３当たり５万個以上のイオン濃度とすることができる出力段階と、被空調空間を１ｃｍ３当たり５万個未満のイオン濃度とする出力段階とを設けることが好ましい。例えば、弱では被空調空間を１ｃｍ３当たり１．２５万個程度のイオン濃度とし、中では被空調空間を１ｃｍ３当たり２．５万個程度のイオン濃度とし、強では被空調空間を１ｃｍ３当たり５万個程度のイオン濃度としてもよい。なお、イオン発生装置１００によれば、正イオンと負イオンのイオン濃度の何れについても、被空調空間の１ｃｍ３あたり５万個以上となるイオン濃度とすることができる。
【００３０】
詳細は実施形態２以降で説明するが、被空調空間を１ｃｍ３当たり５万個以上のイオン濃度とすることにより、従来のイオン発生装置では得られなかった効果が得られることが分かっている。このため、上記のような出力段階を設けることによって、ユーザは出力切り替えを行うことにより、必要なときに上記効果を得ることができる。また、このような効果が得られる動作モードを規定してもよく、この場合、ユーザは動作モードの切り替えを行うことにより、必要なときに上記効果を得ることができる。
【００３１】
なお、５万個／ｃｍ３以上のイオン濃度とするための構成は、上述した構成に限られない。例えば、上述したイオン濃度向上のための各種構成（放電制御、反発電極、気流誘導面、放電部１１と１２の間隔調整、およびブラシ状の電極）の１つまたは複数を省略しても５万個／ｃｍ３以上のイオン濃度とすることは可能である。なお、この中でも、放電部１１と１２の間隔調整はイオン濃度向上への寄与度が大きいので、少なくとも放電部１１と１２の間隔が適切に調整された放電装置１０を用いることが望ましい。
【００３２】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態で説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。実施形態３も同様である。
【００３３】
上記実施形態に係るイオン発生装置１００によれば、イオン濃度を増加させるための種々の構成を採用したことにより、従来のイオン発生装置ではなし得なかった、１ｃｍ３当たり５万個以上という極めて高いイオン濃度の空間を提供することも可能になっている。そして、本発明の発明者らの実験により、そのような高濃度のイオン空間が、その空間内に居る人の精神状態にプラスの作用を及ぼすことが判明した。本実施形態では、上記の実験の内容および結果について説明する。なお、正イオンと負イオンが接触すると中和して消滅する、これらイオンは障害物に接触すると消滅する等の理由により、単純に従来の放電装置を複数組み合わせたのみでは、上記のような高イオン濃度の空間は提供できない。
【００３４】
〔実験内容〕
イオン発生装置１００で１ｃｍ３当たり５万個以上のイオン濃度とした部屋（以下イオンあり部屋と呼ぶ）と、イオンを発生させていない部屋（以下イオンなし部屋と呼ぶ）とのそれぞれを用意した。イオン濃度の実測値は、部屋中央の床からの高さ１２０ｃｍの位置において、正イオンの濃度が１ｃｍ３当たり６２，０００個、負イオンの濃度が１ｃｍ３当たり５３，０００個となっていた。このように、本実験例では、正イオンと負イオンのイオン濃度の何れについても、１ｃｍ３あたり５万個以上である。
【００３５】
そして、各部屋で２０代の男女である各被験者に所定の処理を行ってもらい、その際の脳波データを取得した。具体的には、被験者のそれぞれについて、実験前の脳波測定を行っておく。そして、被験者にイオンあり部屋またはイオンなし部屋に入室してもらい、着席して深呼吸してもらって脳波を測定する。この脳波を入室時の脳波とする。その後、被験者に所定のタスク（クレペリン検査）を行ってもらいタスク中の脳波を測定する。そして、タスク終了後の安静時に再度脳波を測定する。この脳波をタスク後の脳波とする。
【００３６】
イオンあり部屋とイオンなし部屋は、それぞれ３つ用意した。１つ目のイオンあり部屋にはイオン発生装置１００を設置し、この部屋は１１名の被験者に使用してもらった。また、１つ目のイオンなし部屋にはイオン発生装置１００のダミー（イオンを発生させないもの）を設置し、この部屋は１１名の被験者に使用してもらった。
【００３７】
２つ目のイオンあり部屋には、放電装置１０を備えており、イオン発生装置１００と同等のイオン発生性能を有するエアコン（エアーコンディショナ）を設置し、この部屋は１５名の被験者に使用してもらった。また、２つ目のイオンなし部屋にはエアコン（イオンを発生させないもの）を設置し、この部屋は１５名の被験者に使用してもらった。
【００３８】
３つ目のイオンあり部屋にはイオン発生装置１００を設置し、この部屋は２３名の被験者に使用してもらった。３つ目のイオンあり部屋は、１つ目のイオンあり部屋よりも広い。また、３つ目のイオンなし部屋にはイオン発生装置１００のダミーを設置し、この部屋は２３名の被験者に使用してもらった。３つ目のイオンなし部屋は、１つ目のイオンなし部屋よりも広い。これにより、イオンあり部屋については３部屋の合計で４９名の被験者の脳波データを取得し、イオンなし部屋についても３部屋の合計で４９名の被験者の脳波データを取得した。
【００３９】
そして、測定した脳波から被験者の心の状態を示す指標を算出した。なお、脳波計は、ヘッドギアタイプの簡易脳波計を用いた。上記指標は、脳波の周波数ごとの特徴点を抽出し、抽出した特徴点の組み合わせにより構築したものである。具体的には、測定によって得られた脳波データから、「集中」という心の状態に該当する程度を数値で示した指標（数値が大きいほど「集中」している）を算出した。また、同様に、「ストレス」、「快適」、「好き」（被空調空間に対する好感度）、および「興味」という心の状態に該当する程度を数値で示した指標を算出した。なお、これらの指標については、例えば特開２０１５−１０９９６４号公報等に詳細が記載されているから、ここでは指標の算出方法や算出原理などの説明は省略する。
【００４０】
〔実験結果〕
図４は、「集中」および「ストレス」の各指標についての実験結果を示している。図示のように、タスク後における「集中」は、イオンあり部屋の方がイオンなし部屋と比べて有意に高い（ｐ値が０．０５未満）という結果となった。つまり、イオンあり部屋の方がイオンなし部屋よりも被験者がタスク後に集中した状態となったことが分かった。また、タスク中においても、「集中」は、イオンあり部屋の方がイオンなし部屋と比べて有意に高い可能性がある（ｐ値が０．２未満）という結果となった。
【００４１】
また、タスク中およびタスク後における「ストレス」は、イオンあり部屋の方がイオンなし部屋と比べて有意に低い（ｐ値が０．０５未満）という結果となった。つまり、イオンあり部屋では、イオンなし部屋と比べて、タスク中およびタスク後における被験者の「ストレス」が抑えられたことが分かった。
【００４２】
以上のように、イオンあり部屋ではタスク中に集中度が高まり、またタスク中のストレスが抑えられた。このことから、高濃度のイオンの影響により、被験者への精神的負荷がかかりにくい状態となり、被験者がリラックスした状態で集中してタスクに取り組むことができるようになったと推察される。
【００４３】
また、イオンあり部屋ではタスク後において、集中度が大きく上昇し、ストレスも抑えられた。このことから、高濃度のイオンの影響により、被験者のリセット速度（タスクによるストレス状態からの回復速度）が速まったと推察される。また、リセット速度が速くなることにより、タスクに対する達成欲（やる気度）の向上も期待できる。
【００４４】
なお、比較のため、従来のイオン発生装置（正イオンは発生させないもの）で負イオンを発生させた部屋においても同様の実験を行った。その結果、入室前と入室後とで「好き」に有意な変化はなかった。また、「集中」は、タスク中において、入室後と比べて大きく低下した。そして、入室後とタスク中とで「ストレス」に有意な変化はなかった。
【００４５】
〔実験結果の総括〕
瞑想中、タスク中、およびタスク後において、イオンあり部屋は、イオンなし部屋と比較して、「ストレス」が低く、かつ「快適」が高い結果となった。また、イオンあり部屋は、瞑想中、タスク中、およびタスク後において、イオンなし部屋と比較して「好き」が高い結果となった。この「好き」の値のイオンなし部屋との差異について、ｐ値は瞑想中で０．０５未満（有意差あり）、タスク中およびタスク後で０．１未満（有意傾向あり）であった。
【００４６】
また、イオンあり部屋は、タスク前と後との間における「集中」の変化率が大きかった。そして、タスク後におけるイオンなしとの「集中」の値の差異についてｐ値は０．０５未満（有意差あり）であった（図４参照）。
【００４７】
〔イオン濃度とストレスの関係〕
イオン濃度とストレスおよび集中度の関係についても実験を行った。具体的には、上記実験の半分のイオン濃度（１ｃｍ３当たり約２．５万個）とした部屋において、上記実験と同様の手順で入室時、タスク中、およびタスク後の脳波を各被験者について測定し、この測定結果から「ストレス」および「集中」の指標値をそれぞれ算出した。
【００４８】
図５は、イオン濃度の異なる各部屋における「ストレス」および「集中」の各指標についての実験結果を示した図である。具体的には、図５の上側では、イオン０〜２のそれぞれについて、タスク前とタスク後の「集中」の変化を棒グラフで示している。図示のように、約５万個／ｃｍ３のイオン濃度とすることにより、タスク後の「集中」がイオンなし部屋と比べて有意に高い可能性がある（ｐ値が０．２未満）。一方、イオンなし部屋と、約２．５万個／ｃｍ３のイオン濃度のイオンあり部屋では有意差はみられなかった。このように、約５万個／ｃｍ３のイオン濃度とすることにより、約２．５万個／ｃｍ３以下のイオン濃度では得ることのできなかった、タスク後の「集中」を増加させるという効果が得られることが分かった。
【００４９】
また、図５の下側では、イオン０〜２のそれぞれについて、タスク前とタスク後の「ストレス」の変化を棒グラフで示している。なお、「イオン０」は、イオンなし部屋における実験結果を示している。そして、「イオン１」は約２．５万個／ｃｍ３のイオン濃度のイオンあり部屋、「イオン２」は約５万個／ｃｍ３のイオン濃度のイオンあり部屋における実験結果を示している。
【００５０】
図示のように、約５万個／ｃｍ３のイオン濃度とすることにより、タスク後の「ストレス」がイオンなし部屋と比べて低く、有意傾向があった（ｐ値が０．１未満）。一方、イオンなし部屋と、約２．５万個／ｃｍ３のイオン濃度のイオンあり部屋では有意差は見られなかった。このように、約５万個／ｃｍ３のイオン濃度とすることにより、約２．５万個／ｃｍ３以下のイオン濃度では得ることのできなかった、タスク後の「ストレス」低減を促進するという効果が得られることが分かった。
【００５１】
なお、自然界におけるイオン濃度は、例えば後述する森林であっても多くて１０００個／ｃｍ３程度であり、２．５万個／ｃｍ３のイオン濃度であっても、自然界と比べて著しく高い。よって、それよりもさらに高濃度の約５万個／ｃｍ３のようなイオン濃度とすることにより、２．５万個／ｃｍ３のイオン濃度では得られなかった効果が得られるようになるということは当業者にも予測困難であると考えられる。特に、「ストレス」低減や「集中力」増加の促進効果が、約５万個／ｃｍ３のイオン濃度とすることで得られるようになることはさらに予測困難であると考えられる。
【００５２】
また、イオン発生装置１００との効果比較のため、一般的に人をリラックスさせると言われる森林においても脳波測定を行った。具体的には、２０〜６０代の男女、計１２名の被験者に都内に集合してもらい、その時点で、各被験者について実験前の脳波を測定した。その後、埼玉県の飯能市の能仁寺の裏山に移動してもらい、そこで１０分間の瞑想を行ってもらった。そして、各被験者について瞑想中の脳波を測定した。実験時における能仁寺の裏山の気温は２５℃、湿度６７％ＲＨ、天候は曇り時々晴れ、風速は０．２ｍ／ｓ、正イオンの濃度は４１０個／ｃｍ３、負イオンの濃度は７８０個／ｃｍ３であった。
【００５３】
さらに、能仁寺の裏山での実験の翌日、移動先を埼玉県の吾妻峡として同様の実験を行った。実験時の吾妻峡の気温は２３℃、湿度５６％ＲＨ、天候は晴れ時々曇り、風速は０．４ｍ／ｓ、正イオンの濃度は４２０個／ｃｍ３、負イオンの濃度は６９０個／ｃｍ３であった。
【００５４】
そして、以上のようにして測定した脳波から、上述の各例と同様にして、「ストレス」、「集中」、「快適」、「好き」、および「興味」という心の状態に該当する程度を数値で示した指標を算出した。
【００５５】
なお、能仁寺の裏山と吾妻峡は、（１）木々に囲まれている一方、ある程度視界は開けている、および（２）近くに川や池などの水辺がある点で共通している。本明細書では、これらの条件を満たしている屋外の領域を森林と呼ぶ。実験結果については図６および図７に基づいて後述するが、森林においては「ストレス」が下がり、「快適」が上がるという結果となった。この結果は、イオンあり部屋と同様の結果である。
【００５６】
〔「ストレス」の変化（実験前と瞑想開始後１分の比較）〕
図６は、実験前と瞑想開始後１分における「ストレス」の値を示す図である。なお、「ストレス」の値は複数の被験者の平均値である。図示のように、イオンなし部屋（何もなし）においては、実験前と瞑想開始後１分との間において「ストレス」に有意な変化は見られなかった。一方、イオンあり部屋および森林は、「ストレス」が低下するという結果となった。より詳細には、イオンあり部屋では、「ストレス」が１２．７％低下し、ｐ値は０．０５未満（有意差あり）であった。そして、森林では、「ストレス」が１５．８％低下し、ｐ値は０．０５未満（有意差あり）であった。このように、実験前から瞑想開始後１分の間の「ストレス」の変化は、イオンあり部屋と森林とで類似した結果となっており、変化率の大きさも森林に迫る程大きいという結果となっている。
【００５７】
このように、イオンあり部屋では、森林と同様に被験者の「ストレス」が抑えられた。つまり、イオン発生装置１００によれば、ユーザが、都市部から森林に移動したときと同様のストレス抑制という精神的効果を被空調空間に居ながらにして享受することができるということが、計測した脳波に基づく上記実験で実証された。したがって、イオン発生装置１００によって、森林のようにストレスがたまりにくく、ユーザをリラックスさせる環境を提供することが可能である。
【００５８】
〔「快適」の変化（実験前と瞑想開始後１分の比較）〕
図７は、実験前と瞑想開始後１分における「快適」の値を示す図である。図６と同様に、「快適」の値は複数の被験者の平均値である。図示のように、イオンなし部屋（何もなし）においては、実験前と瞑想開始後１分との間において「快適」に有意な変化は見られなかった。一方、イオンあり部屋および森林は、「快適」が増加するという結果となった。より詳細には、イオンあり部屋では、「快適」が７％増加し、ｐ値は０．１未満（有意傾向あり）であった。そして、森林では、「快適」が２４％増加し、ｐ値は０．０１未満（有意差あり）であった。このように、実験前から瞑想開始後１分の間の「快適」の変化は、イオンあり部屋と森林とで類似した結果となっている。
【００５９】
このように、イオンあり部屋では、森林と同様に被験者の「快適」が増加した。つまり、イオン発生装置１００によれば、ユーザが、都市部から森林に移動したときと同様の快適度増加という精神的効果を被空調空間に居ながらにして享受することができるということが、計測した脳波に基づく上記実験で実証された。
【００６０】
〔実施形態３〕
本実施形態では、イオン発生装置１００が人の精神状態に与える効果を検証するためのさらに他の実験について説明する。
【００６１】
〔実験内容〕
本実験においても、上記実施形態と同様にイオンあり部屋と、イオンなし部屋とのそれぞれにおいて、各被験者に所定の処理を行ってもらい、その際の脳波データを取得した。本実験においても、イオンあり部屋で脳波の測定を行った。なお、イオンあり部屋は放電装置１０を備えたエアコンで空調した。
【００６２】
本実験における被験者は小学校５、６年生の男女（子ども）１９名と、３０〜４０代の男女（大人）２０名の計３９名とした。被験者を４〜６人のグループに分け、各被験者について１分間の脳波測定（実験前脳波測定）を行った上で、グループごとに、イオンあり部屋およびイオンなし部屋に入ってもらった。
【００６３】
入室後、被験者に１０分間の瞑想、１分間の休憩、および１０分間のタスク実行（クレペリン検査）を順次行ってもらい、瞑想中とタスク中の脳波をそれぞれ測定した。そして、タスク終了後の安静時に１分間脳波を測定した。この脳波をタスク後の脳波とした。
【００６４】
〔「ストレス」の変化（瞑想開始後１分と５分の比較）〕
図８は、瞑想開始後１分と５分における「ストレス」の値を示す図である。より詳細には、同図の左側は３９人の被験者全員の平均値、中央は被験者のうち大人（３０〜４０代）の平均値、右側は被験者のうち子ども（小学校５、６年生）の平均値を棒グラフで示したものである。
【００６５】
図示のように、全体平均について、イオンなし部屋においては、瞑想開始後１分と５分との間において「ストレス」は微増となった。一方、イオンあり部屋では、「ストレス」が低下した。この低下についてｐ値は０．００５未満であり、有意差ありという結果である。
【００６６】
また、大人の平均について、イオンなし部屋においては、瞑想開始後１分と５分との間において「ストレス」に有意差はみられなかった。一方、イオンあり部屋では、「ストレス」が低下した。この低下についてｐ値は０．０１未満であり、有意差ありという結果である。
【００６７】
また、子どもの平均について、イオンなし部屋においては、瞑想開始後１分と５分との間において「ストレス」は微増となった。一方、イオンあり部屋では、「ストレス」が低下した。この低下についてｐ値は０．１未満であり、有意傾向ありという結果である。
【００６８】
このように、瞑想開始後１分と５分との間において、イオンあり部屋では大人も子どもも「ストレス」が減少する結果となった。これらの実験結果は、イオンあり部屋の「ストレス」低減効果を裏付けている。
【００６９】
〔「集中」の変化（タスク開始後１分と１０分の比較）〕
図９は、タスク開始後１分と１０分における「集中」の値を示す図である。より詳細には、同図の左側は３９人の被験者全員の平均値、中央は被験者のうち大人（３０〜４０代）の平均値、右側は被験者のうち子ども（小学校５、６年生）の平均値を棒グラフで示したものである。
【００７０】
図示のように、全体平均について、イオンなし部屋においては、タスク開始後１分と１０分との間において「集中」が低下した。この低下についてｐ値は０．２未満であり、有意差の可能性ありという結果である。一方、イオンあり部屋では、「集中」は、増加した。この増加についてｐ値は０．０５未満であり、有意差ありという結果である。
【００７１】
また、大人の平均について、イオンなし部屋においては、瞑想開始後１分と１０分との間において「集中」が低下した。この低下についてｐ値は０．２未満であり、有意差の可能性ありという結果である。一方、イオンあり部屋では、「集中」が微増した。
【００７２】
また、子どもの平均について、イオンなし部屋においては、瞑想開始後１分と１０分との間において「集中」は低下した。この低下についてｐ値は０．１未満であり、有意差の傾向ありという結果である。一方、イオンあり部屋では、「集中」が増加した。この増加についてｐ値は０．１未満であり、有意傾向ありという結果である。
【００７３】
このように、タスク開始後１分と１０分との間において、イオンあり部屋では大人も子どもも「集中」が増加する結果となった。これらの実験結果は、イオンあり部屋の「集中」向上効果を裏付けている。
【００７４】
〔イオン発生装置１００について〕
以上説明した各実験結果から、イオン発生装置１００は、被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人のストレスを低減させるものであると言える。また、イオン発生装置１００は、被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人の集中度を向上させるものであると言える。さらに、イオン発生装置１００は、被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人の快適度を向上させるものであると言える。
【００７５】
〔変形例〕
上記各実施形態では、放電装置１０を備えたイオン発生装置１００（空気清浄機）または放電装置１０を備えたエアコンによって、被空調空間をユーザの精神状態にストレス低減、集中度向上、および快適度向上等の好影響を与える所定のイオン濃度（イオンの個数が５万個／ｃｍ３以上）とした。しかしながら、これらの装置は例示であり、被空調空間を上記所定のイオン濃度とすることができる任意のイオン発生装置が本発明の範疇に含まれる。例えば、放電装置１０を車載機器に設け、車内を所定のイオン濃度とする空調装置等も本発明の範疇に含まれる。この他にも、放電装置１０を備えた各種器具（例えば、椅子、机、ベッドなど生活寝具、家具等）も本発明の範疇に含まれる。また、本発明の一態様に係るイオン発生装置およびイオン発生部は、空調空間を上記所定のイオン濃度とすることができるイオン発生装置であればよく、上記放電装置１０を含まない構成であってもよい。
【００７６】
また、本発明に係るイオン発生装置を用いた空調空間を提供する方法は、イオン発生装置から空調空間にイオンを放出することにより、空調空間を、上記所定のイオン濃度とするステップを含むものであればよい。空調空間は、会議室等に限られず、例えば一般家庭の居室、寝室、トイレ等であってもよいし、駅や病院等の待合室、診察室、車内等であってもよいし、学校や塾などの教室や自習室、図書室等を空調空間としてもよい。
【００７７】
また、上述のように、イオン発生装置１００から被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人のストレスを低減させることが可能であるから、本発明の一態様は、イオン発生装置１００を用いたストレス低減方法と表現することもできる。同様に、イオン発生装置１００から被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人の集中度を向上させることや、快適度を向上させることも可能である。よって、本発明の一態様は、イオン発生装置１００を用いた集中度向上方法、あるいはイオン発生装置１００を用いた快適度向上方法と表現することもできる。
【００７８】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るイオン発生装置（１００）は、被空調空間にイオンを放出するイオン発生装置であって、上記被空調空間を、１ｃｍ３あたりのイオンの個数が５万個以上のイオン濃度とする。
【００７９】
上記の構成によれば、除菌などの従来のイオン発生装置によって得られる効果に加えて、例えば、ユーザのストレスを低減させ、集中度を増加させるというさらなる効果を奏する。このような効果は、従来実証されていなかった効果である。また、快適度や好き度（被空調空間に対する好感度）を増加させる効果も期待できる。さらに、ユーザが都市部から森林に移動したときと同様の、ストレス低下および快適度増加効果を、被空調空間に居ながらにして享受することも期待できる。
【００８０】
本発明の態様２に係るイオン発生装置は、上記態様１において、正イオンと負イオンのイオン濃度の何れについても、上記被空調空間の１ｃｍ３あたり５万個以上とするものであってもよい。
【００８１】
本発明の発明者らの実験では、正イオンと負イオンのイオン濃度の何れについても、被空調空間の１ｃｍ３あたり５万個以上として、上述の各効果が得られることを実証した。よって、上述の各効果が得られる確実性を高めることができる。
【００８２】
本発明の態様３に係る器具は、被空調空間にイオンを放出するイオン発生部（放電装置１０）を備えた器具であって、上記イオン発生部は、上記被空調空間を、１ｃｍ３あたりのイオンの個数が５万個以上のイオン濃度とする。これにより、上記態様１と同様の効果が得られる。
【００８３】
本発明の態様４に係る空調空間の提供方法は、イオン発生装置を用いた空調空間の提供方法であって、上記イオン発生装置から上記空調空間にイオンを放出することにより、上記空調空間を、１ｃｍ３あたりのイオンの個数が５万個以上のイオン濃度とするステップを含む。
【００８４】
上記の構成によれば、例えば、ユーザのストレスを低減させ、集中度を増加させるといった効果が得られる空調空間を提供することができる。なお、このような精神的な作用を及ぼす空調空間は、従来のイオン発生装置を用いて提供することはできなかったものであり、本発明に係るイオン発生装置を用いることによって初めて提供可能となったものである。
【００８５】
また、上記イオン発生装置から被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人のストレスを低減させるストレス低減方法、上記イオン発生装置から被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人の集中度を向上させる集中度向上方法、および上記イオン発生装置から被空調空間にイオンを放出することにより、当該被空調空間内に居る人の快適度を向上させる快適度向上方法も本発明の範疇に含まれる。
【００８６】
そして、被空調空間にイオンを放出することにより当該被空調空間内に居る人のストレスを低減させるイオン発生装置（１００）、被空調空間にイオンを放出することにより当該被空調空間内に居る人の集中度を向上させるイオン発生装置（１００）、および被空調空間にイオンを放出することにより当該被空調空間内に居る人の快適度を向上させるイオン発生装置（１００）も本発明の範疇に含まれる。
【００８７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１０  放電装置（イオン発生部）
１００  イオン発生装置
【図１】
2019106852.tif 000003
【図２】
2019106852.tif 000004
【図３】
2019106852.tif 000005
【図４】
2019106852.tif 000006
【図５】
2019106852.tif 000007
【図６】
2019106852.tif 000008
【図７】
2019106852.tif 000009
【図８】
2019106852.tif 000010
【図９】
2019106852.tif 000011
【国際調査報告】
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2019106852.tif 000013
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