(57)【要約】【課題】塵埃の多い環境でもイオン発生効率の低下を防止でき、かつ小型化が可能なイオン発生装置および電気機器を提供する。【解決手段】放電電極体１１は、針状の先端を有している。清掃部材（電極清掃具３、清掃部４）は、放電電極体１１を清掃するために放電電極体１１に接触した接触状態と接触しない非接触状態との間で移動可能に構成されている。筐体（ケース１５、上面蓋１６）は、放電電極体１１および清掃部材３、４をその内部に収納している。清掃部材３、４は、筐体の外部からの駆動力により、接触状態と非接触状態との間で移動するように構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
針状の先端を有し、前記先端において放電を生じさせてイオンを発生させるための放電電極と、
前記放電電極を清掃するために前記放電電極に接触した接触状態と接触しない非接触状態との間で移動可能に構成された清掃部材と、
前記放電電極および前記清掃部材を内部に収納する筐体とを備え、
前記清掃部材は、前記筐体の外部からの駆動力により、前記接触状態と前記非接触状態との間で移動するように構成されている、イオン発生装置。
【請求項２】
前記清掃部材は前記筐体の外部からの駆動力を受けるために前記筐体の外部に露出するように構成されている、請求項１に記載のイオン発生装置。
【請求項３】
前記清掃部材は前記筐体の外部からの駆動力を受けるための駆動力伝達部材を有しており、前記駆動力伝達部材は前記筐体の外部に突き出すように構成されている、請求項１または２に記載のイオン発生装置。
【請求項４】
前記清掃部材は手動により移動可能に構成されており、前記駆動力伝達部材は人力を受けるためのレバーである、請求項３に記載のイオン発生装置。
【請求項５】
前記清掃部材は電気的駆動機構および機械的駆動機構の少なくともいずれかを有する駆動源の駆動力により移動可能に構成されており、前記駆動力伝達部材は前記駆動力を前記清掃部材に伝達可能に構成されている、請求項３に記載のイオン発生装置。
【請求項６】
前記駆動源はモータおよびソレノイドのいずれかである、請求項５に記載のイオン発生装置。
【請求項７】
前記清掃部材に噛み合う歯車をさらに備え、
前記放電電極は、それぞれ針状の先端を有する２つの放電電極体を含み、
前記清掃部材は、２つの前記放電電極体のそれぞれに対応して設けられ、かつ互いに前記歯車を挟んで配置されるとともに各々が前記歯車に噛み合う２つの清掃体を含み、
２つの前記清掃体の一方を駆動することにより他方も駆動されて２つの前記放電電極体の各々の前記先端を清掃可能に構成された、請求項１〜６のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項８】
前記清掃部材は、清掃時に前記放電電極の前記先端に当接するように設けられた清掃部を含み、前記清掃部はゴムおよび樹脂のいずれかを含む材料からなっている、請求項１〜７のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項９】
前記清掃部材は、清掃時に前記放電電極の前記先端に当接するように設けられた清掃部を含み、前記清掃部はブラシを有する、請求項１〜７のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項１０】
前記放電電極と対向して配置された誘導電極をさらに備え、
前記誘導電極は、前記放電電極と対向する位置にイオン放出用の貫通孔を有している、請求項１〜９のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０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生じたイオンを送風気流に乗せて電気機器の外部に送るための送風部とを備えた、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電気機器に関し、特に、放電部の汚れ除去可能なイオン発生装置および電気機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内の空気の浄化、殺菌あるいは消臭などを行なうために、イオン発生装置が使用されている。これらの多くは、イオン発生電極を備えてコロナ放電により発生する正イオンと負イオン（以下、併せて正負イオンという）を、筐体に孔設されたイオン放出口から放出させるものである。これらの正負イオンには空気の浄化や消臭あるいは殺菌を行なう作用がある。
【０００３】
このようなイオン発生装置は、たとえば特開２００７−３０５３２１号公報（特許文献１）に開示されている。この公報に記載のイオン発生装置は、基板と、その基板の表面に搭載された誘導電極と、２本の針電極とを備えている。
【０００４】
誘導電極は、平板状金属をプレス加工して形成した一体の金属板で形成されている。誘導電極の平板部には２つの貫通孔が形成されており、平板部の周縁部には複数の支持部が形成されている。平板部の両端の支持部の各々の下端には、支持部よりも幅の狭い基板挿入部が形成されており、各基板挿入部は基板の貫通孔に挿入されて半田付けされている。
【０００５】
２本の針電極の各々は基板の貫通孔に挿入されて半田付けされている。２本の針電極の各々の先端は、基板の表面に突き出しており、それぞれ誘導電極の貫通孔の中心に配置されている。
【０００６】
針電極と誘導電極と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が印加されると、針電極の先端部でコロナ放電が発生し、針電極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。
【０００７】
上記技術の一方で、特開平８−１６６７０８号公報（特許文献２）には、放電を利用する電子写真方式の画像形成装置が開示されており、ここでも放電電極に付着物が生じるため独自の清掃具が用いられている。
【０００８】
また実開平３−８６０４９号公報（特許文献３）には、空気清浄機の電極清掃装置が開示されている。この電極清掃装置は、放電電極および対向電極のそれぞれに摺接してそれらを清掃する清掃部材を有する移動部材を往復移動させるための同期電動機を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−３０５３２１号公報
【特許文献２】特開平８−１６６７０８号公報
【特許文献３】実開平３−８６０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
イオン発生装置はイオン発生機、空気清浄機を始めとしたいろいろな製品に搭載されている。イオン発生機のように一日中使用するため２４時間フルにイオン発生装置に通電されるものもあれば、掃除機のように一日１０分程度の使用で１０年使っても６００時間程度しか通電されないものもある。しかし針電極タイプのイオン発生装置では、放電により埃やシリコン系の固形物が針電極の先端部に付着し、その付着物によりイオン発生量が低下するということがある。
【００１１】
特開平８−１６６７０８号公報の技術は、装置そのものが大きいために放電電極やその付着物清掃具も大きな構造物となっており、空気調和機等に搭載するための小型のイオン発生器には応用できないものであった。
【００１２】
また実開平３−８６０４９号公報の技術では、電極清掃装置が大きく、小型化が困難であった。
【００１３】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、塵埃の多い環境でもイオン発生効率の低下を防止でき、かつ小型化が可能なイオン発生装置および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】
【００１４】
本発明のイオン発生装置は、放電電極と、清掃部材と、筐体とを備えている。放電電極は、針状の先端を有し、その先端において放電を生じさせてイオンを発生させるためのものである。清掃部材は、放電電極を清掃するために放電電極に接触した接触状態と接触しない非接触状態との間で移動可能に構成されている。筐体は、放電電極および清掃部材をその内部に収納している。清掃部材は、筐体の外部からの駆動力により、接触状態と非接触状態との間で移動するように構成されている。
【００１５】
本発明のイオン発生装置によれば、清掃部材が筐体の外部からの駆動力により移動可能に構成されているため、駆動源を筐体内部に配置する必要がない。このため、イオン発生装置の小型化が可能となり、本発明のイオン発生装置を、清掃機能を有しないイオン発生装置とほぼ同じ外観形状にすることができる。よって本発明のイオン発生装置は、清掃不要なイオン発生装置の配置スペースにも配置可能となる。このように本発明のイオン発生装置を清掃不要なイオン発生装置と置換して使用できるため、本発明のイオン発生装置を製造することで清掃不要なイオン発生装置を製造、開発する必要がなくなる。したがって、開発効率が向上するとともに、製品の集約による数量の拡大が図れるため、イオン発生装置のコストダウンを図ることができる。
【００１６】
また清掃部材が接触状態と非接触状態との間で移動可能であるため、放電電極の清掃時には清掃部材を放電電極に接触させることで放電電極の清掃が可能になる。また放電電極による放電時には清掃部材を放電電極に接触させないことで清掃部材が放電の障害となることも防止できる。このように清掃部材で放電電極の汚れを除去することができ、かつ清掃部材が放電の障害になることもないため、塵埃の多い環境下においてもイオン発生効率の低下を防止することができる。
【００１７】
上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材は筐体の外部からの駆動力を受けるために筐体の外部に露出するように構成されている。
【００１８】
これにより、筐体の外部から清掃部材に駆動力を与えて移動させることにより放電電極を清掃することが可能となる。
【００１９】
上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材は筐体の外部からの駆動力を受けるための駆動力伝達部材を有しており、駆動源伝達部材は筐体の外部に突き出すように構成されている。
【００２０】
この駆動源伝達部材により外部の駆動力を受けて清掃部材を移動させて放電電極を清掃することが可能となる。
【００２１】
上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材は手動により移動可能に構成されており、駆動力伝達部材は人力を受けるためのレバーである。
【００２２】
これにより、人力で清掃部材を移動させて放電電極を清掃することができるため、駆動源が不要となり装置全体としての小型化を図ることができる。
【００２３】
上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材は電気的駆動機構および機械的駆動機構の少なくともいずれかを有する駆動源の駆動力により移動可能に構成されており、駆動力伝達部材は駆動力を前記清掃部材に伝達可能に構成されている。
【００２４】
これにより、清掃の労力を省くことができる。
上記のイオン発生装置において好ましくは、駆動源はモータおよびソレノイドのいずれかである。
【００２５】
上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材に噛み合う歯車がさらに備えられている。放電電極は、針状の先端を有する２つの放電電極体を含んでいる。清掃部材は、２つの放電電極体のそれぞれに対応して設けられ、かつ互いに歯車を挟んで配置されるとともに各々が歯車に噛み合う２つの清掃体を含んでいる。２つの清掃体の一方を駆動することにより他方も駆動されて２つの放電電極体の各々の先端を清掃可能にイオン発生装置は構成されている。
【００２６】
これにより１つの歯車で２つの清掃体を同時に移動させることができ、装置構成の簡略化を図ることができる。
【００２７】
上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材は、清掃時に放電電極の先端に当接するように設けられた清掃部を含み、清掃部はゴムおよび樹脂のいずれかを含む材料からなっている。
【００２８】
上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材は、清掃時に放電電極の先端に当接するように設けられた清掃部を含み、清掃部はブラシを有する。
【００２９】
上記のイオン発生装置において好ましくは、放電電極と対向して配置された誘導電極がさらに備えられている。誘導電極は、放電電極と対向する位置にイオン放出用の貫通孔を有している。
【００３０】
これによりこの貫通孔を通じてイオンを放出することができる。
本発明の電気機器は、上記のいずれかに記載のイオン発生装置と、そのイオン発生装置で生じたイオンを送風気流に乗せて電気機器の外部に送るための送風部とを備えている。
【００３１】
本発明の電気機器によれば、イオン発生装置で生じたイオンを送風部により気流に乗せて送ることができるため、たとえば空調機器において機外にイオンを放出することができ、また冷蔵機器において庫内または庫外にイオンを放出することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明によれば、清掃部材が筐体の外部からの駆動力により移動可能に構成されているため、イオン発生装置の小型化が可能となり、イオン発生装置の開発効率が向上するとともに、製品の集約による数量の拡大が図れるため、イオン発生装置のコストダウンを図ることができる。
【００３３】
また放電電極を清掃することができるため、塵埃の多い環境でもイオン発生効率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図３】図２のイオン発生装置の一部を破断して示す一部破断正面図であり、破断した部分は図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う部分の断面に対応している。
【図４】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置のイオン発生素子部と清掃機構部との構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置のイオン発生素子部と清掃機構部との構成を概略的に示す平面図である。
【図６】図４の構成から電極清掃具と歯車とを取り除いた状態を概略的に示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の全体構成を示す回路図である。
【図８】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置において、清掃部が放電電極先端に接触した状態を概略的に示す平面図である。
【図９】電極清掃具にレバーを取り付けた第１の構成を概略的に示す平面図である。
【図１０】電極清掃具にレバーを取り付けた第１の構成の一部を破断して示す一部破断正面図である。
【図１１】電極清掃具にレバーを取り付けた第２の構成を概略的に示す平面図である。
【図１２】電極清掃具にモータにより駆動力を与える構成を概略的に示す平面図である。
【図１３】電極清掃具にソレノイドにより駆動力を与える構成を概略的に示す平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態におけるイオン発生装置を用いた空気清浄機の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１５】図１４に示す空気清浄機にイオン発生装置を配置した様子を示す空気清浄機の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
まず、本実施の形態におけるイオン発生装置の全体構成について図１〜図６を用いて説明する。
【００３６】
図１〜図６を参照して、本実施の形態におけるイオン発生装置４０は、清掃機構部１０Ａと、イオン発生部１０Ｂと、ケース１５と、上面蓋１６とを主に有している。
【００３７】
図１〜図３を参照して、ケース１５および上面蓋１６は筐体を構成しており、イオン発生装置４０の外殻を構成している。ケース１５は内部空間を有しており、上面蓋１６はこのケース１５の内部空間を閉じるようにケース１５の上面に取り付けられている。この上面蓋１６には、ケース１５の内部空間と外部空間とを繋ぐ複数個（たとえば２個）の貫通孔１６ａが形成されている。この貫通孔１６ａは、コロナ放電により発生するイオンを筐体の外部へ放出するための開口部である。ケース１５および上面蓋１６よりなる筐体の内部には、清掃機構部１０Ａ、イオン発生部１０Ｂなどが収納されている。
【００３８】
次に、イオン発生部１０Ｂの構成について図６を用いて説明する。
図６を参照して、イオン発生部１０Ｂは、たとえばコロナ放電により正イオンおよび負イオンを生じさせるためのものであり、たとえば２つのイオン発生素子を有している。２つのイオン発生素子の各々は、放電電極体１１と、誘導電極体１２と、支持基板１３とを有している。
【００３９】
２つの放電電極体１１の各々は、針状の先端を有しており、この針状の先端で放電を生じさせるものである。２つの誘導電極体１２の各々は、一体の金属板からなっており、かつ放電電極体１１と対向する位置にイオン放出用の略真円形の貫通孔１２ａを有している。この貫通孔１２ａは、コロナ放電により発生するイオンをイオン発生素子の外部へ放出するための開口部である。この貫通孔１２ａにより放電電極体１１の先端に３６０度均一な電界を発生させ、安定したコロナ放電を発生させることができる。
【００４０】
また誘導電極体１２は、たとえば両端部に、金属板の一部を平板部に対して略直角に屈曲させた屈曲部１２ｂを有している。この屈曲部１２ｂは、幅の広い支持部分と、幅の狭い挿入部分とを有している。上記支持部分の一方端は平板部に繋がっており、他方端は上記挿入部分に繋がっている。
【００４１】
支持基板１３は、２つのイオン発生素子で共有されている。この支持基板１３は、放電電極体１１を挿通させるための貫通孔１３ａと、屈曲部１２ｂの挿入部分を挿通させるための貫通孔１３ｂと、外郭の蓋１４の屈曲部１４ａを相通させるための貫通孔１３ｃとを有している。
【００４２】
２つの放電電極体１１の各々は、貫通孔１３ａに挿入または圧入されて支持基板１３を貫通した状態で支持基板１３に支持されている。これにより、放電電極体１１の針状の先端は支持基板１３の表面側（イオン発生部側）に突き出しており、また支持基板１３の裏面側（半田面側）に突き出した他方端には、半田（図示せず）によりリード線や配線パターンを電気的に接続することが可能である。
【００４３】
誘導電極体１２の屈曲部１２ｂの挿入部分は貫通孔１３ｂに挿入されて支持基板１３を貫通した状態で支持基板１３に支持されている。また支持基板１３の裏面側に突き出した挿入部分の先端には、半田（図示せず）によりリード線や配線パターンを電気的に接続することが可能である。
【００４４】
また外郭の蓋１４の屈曲部１４ａも貫通孔１３ｃに挿入されて支持基板１３を貫通した状態で支持基板１３に支持されている。
【００４５】
また放電電極体１１および誘導電極体１２が支持基板１３に支持された状態で、放電電極体１１は、その先端が、平面視において略真円形の貫通孔１２ａの略中心に位置している。これにより、放電電極体１１の先端と円形の貫通孔１２ａの外周部との距離は貫通孔１２ａの全周において等距離となっている。
【００４６】
なお本実施の形態では、イオン発生部１０Ｂがたとえば２つのイオン発生素子を含んでいるため、イオン発生部１０Ｂの放電電極は２つのイオン発生素子の放電電極体１１、１１を含む概念であり、イオン発生部１０Ｂの誘導電極は２つのイオン発生素子の２つの誘導電極体１２、１２を含む概念である。
【００４７】
次に、清掃機構部１０Ａの構成について図３〜図６を用いて説明する。
図３〜図６を参照して、清掃機構部１０Ａは、歯車１と、歯車軸２と、清掃部材３、４とを主に有している。歯車１は歯車軸２を回転中心として回転可能に支持されている。歯車軸２は外郭の蓋１４に支持されている。清掃部材３、４は、電極清掃具（清掃体）３と、清掃部４とを２つづつ有している。
【００４８】
２つの電極清掃具３の各々は、２つのイオン発生素子の各々に対応して設けられている。２つの電極清掃具３の各々は、誘導電極体１２の上側に位置しており、ラックギア３ａと、貫通孔３ｂとを有している。ラックギア３ａは歯車１と噛み合ってラック・アンド・ピニオンを構成している。これにより、電極清掃具３は歯車１の回転によってスライド可能に構成されている。
【００４９】
２つの電極清掃具３は互いに歯車１を挟んで配置されている。これにより、２つの電極清掃具３は、その一方を駆動することにより他方も駆動されて、互いに逆方向に移動するように構成されている。２つの電極清掃具３の各々の貫通孔３ｂは、誘導電極体１２の貫通穴１２ａの真上に位置できるように形成されている。
【００５０】
清掃部４は、電極清掃具３の下面（誘導電極体１２側の面）に取り付けられている。清掃部４は、放電電極体１１の針状の先端に接触して清掃するための部分である。この清掃部４は、たとえばゴムおよび樹脂のいずれかを含む材料からなるラバーシートであってもよく、またブラシであってもよい。また電極清掃具３に取り付ける清掃部４としてのラバーシートは一般的に使用されるゴムシートでもいいが、針状放電電極の先端を傷めないものであれば適宜使用可能であり、フェルト、ブラシ、短毛を植毛した布地などのように入手しやすい材料であってもよい。
【００５１】
本実施の形態においては、筐体の内部に歯車１を回転させるための駆動力を生ずる駆動源が配置されていない。このため、筐体の外部から与えられた駆動力を電極清掃具３が受けれるように構成されている。つまり、２つの電極清掃具３のうち一方の電極清掃具３にスライド方向の駆動力を筐体の外部から与えることができるように、２つの電極清掃具３のうち少なくとも一方の電極清掃具３が筐体の外部に露出するように構成されている。具体的には、筐体を構成するケース１５の側部に、２つの電極清掃具３のうち少なくとも一方の電極清掃具３が筐体の外部に露出するための切欠部などが設けられている。
【００５２】
この筐体の外部に露出した一方の電極清掃具３に筐体の外部からスライド方向の駆動力が与えられると、一方の電極清掃具３がその方向にスライド運動をし、歯車１を介在して他方の電極清掃具３が一方の電極清掃具３とは逆方向にスライドできるように構成されている。この２つの電極清掃具３のスライド運動により、清掃部４が放電電極体１１の先端に接触する接触状態と、接触しない非接触状態との間で移動可能である。
【００５３】
次に、本実施の形態のイオン発生装置の回路構成について図７を用いて説明する。
図７を参照して、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。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。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。
【００５４】
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。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体１２、１２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のカソードとダイオード７のアノードとのそれぞれは放電電極体１１に接続される。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。
【００５５】
次に、このイオン発生装置のイオン発生の動作について図７を用いて説明する。
図７を参照して、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。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。
【００５６】
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。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。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を介して一方の放電電極体１１に印加され、負の高電圧パルスはダイオード７を介して他方の放電電極体１１に印加される。これにより、一方および他方の放電電極体１１、１１の各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。
【００５７】
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、ひいては放電電極体１１の放電回数を調整することができる。
【００５８】
正イオンと負イオンとの双方を生じさせる場合、一方の放電電極１１の先端では正コロナ放電を発生させて正イオンを発生させ、他方の放電電極１１の先端では負コロナ放電を発生させて負イオンを発生させる。印加する波形はここでは特に問わず、直流、正負にバイアスされた交流波形や正負にバイアスされたパルス波形などの高電圧とする。電圧値は放電を発生させるに十分かつ、所定のイオン種を生成させる電圧領域を選定する。
【００５９】
ここで、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０または任意の自然数）として表される。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（ｎは０または任意の自然数）として表される。
【００６０】
正イオンおよび負イオンの両極性のイオンを放出する場合には、空気中の正イオンであるＨ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍは０または任意の自然数）と、負イオンであるＯ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎは０または任意の自然数）とを略同等量発生させることにより、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、浮遊カビ菌などを除去することが可能となる。
【００６１】
次に、本実施の形態のイオン発生装置における清掃動作について図５および図８を用いて説明する。
【００６２】
図５を参照して、イオン発生の動作時には、２つの電極清掃具３の各々の貫通孔３ｂが２つの誘導電極体１２の各々の貫通孔１２ａの真上に位置している。このため、イオン発生素子部から生じたイオンを、貫通孔１２ａ、３ｂ、１６ａを通って筐体１５、１６の外部へ放出することができる。そして、この状態では、２つの清掃部４のそれぞれは放電電極体１１の先端に接触していない。
【００６３】
この状態から、筐体の外部からの駆動力により２つの電極清掃具３のうち一方の電極清掃具３がスライドする。この一方の電極清掃具３のスライドに連動して、２つの電極清掃具３のうち他方の電極清掃具３も一方の電極清掃具３とは逆方向にスライドする。
【００６４】
２つの電極清掃具３が互いに逆方向にスライドすることにより、図８に示すように、２つの清掃部４がそれぞれ放電電極体１１の先端に接触する。これにより、放電電極体１１の先端が清掃される。
【００６５】
この後、２つの電極清掃具３の各々がそれまでと逆方向にスライドされるように外部からの駆動力が与えられることで、図５の状態に戻る。
【００６６】
以上の清掃動作は１回１往復して清掃スライダー９が元の位置に戻ることで終了する。これで、放電電極体１１の各々は１往復分、清掃部４で擦られて付着物が除去されて清掃されたことになる。
【００６７】
次に、本実施の形態のイオン発生装置における電極清掃具（清掃体）３が外部から駆動力を受けるための構成について具体的に説明する。まず筐体の外部から人力により電極清掃具３に駆動力を与えるための構成について図９〜図１１を用いて説明する。
【００６８】
図９および図１０を参照して、清掃部材は電極清掃具３に取り付けられたレバー（駆動力伝達部材）５をさらに有している。このレバー５は、２つの電極清掃具３のうちの一方の電極清掃具３のスライド方向の端部からそのスライド方向へ延びるように設けられている。このレバー５は、ケース１５に設けられた切欠部１５ａを通ることで、筐体の内部から外部へ突き出しており、筐体の外部に露出している。この筐体の外部に突き出したレバー５をスライド方向に押し、または引くことにより、人力により電極清掃具３をスライドさせる駆動力を筐体の外部から電極清掃具３に与えることが可能となる。
【００６９】
人力により駆動力を与えるためのレバー５は、電極清掃具３からスライド方向に延びていなくてもよく、図１１に示すように、電極清掃具３のスライド方向とは交差する方向（たとえば直交する方向）に電極清掃具３から延びていてもよい。この場合も、レバー５は、ケース１５に設けられた切欠部（図示せず）を通って筐体の内部から外部に突き出している。この筐体の外部に突き出したレバー５をスライド方向に押し、または引くことにより、人力により電極清掃具３をスライドさせる駆動力を筐体の外部から与えることが可能となる。この場合には、電極清掃具３とレバー５を一体の形成とするほうが組込みや駆動のしやすさの点で適しているかもしれない。
【００７０】
なお上記のレバー５は、通常の使用状態では設けられておらず、清掃時にのみケース１５の切欠部１５ａを通して筐体の外部から内部へ挿入して電極清掃具３をスライドさせるように用いられてもよい。つまり、この場合、電極清掃具３がケース１５の切欠部１５ａから筐体の外部に露出している必要がある。またその切欠部１５ａを通してレバー５を電極清掃具３に取り付け、取り外し可能に構成されていることが好ましい。
【００７１】
また上記のレバー５は、通常の使用状態において設けられていてもよい。この場合でも、筐体の側部からのレバー５の突き出し量を少なくすることにより、外形寸法の増大を極力抑えることができる。
【００７２】
次に、筐体の外部から電気的駆動機構、機械的駆動機構などを有する駆動源により電極清掃具３に駆動力を与えるための構成について図１２、図１３を用いて説明する。
【００７３】
図１２を参照して、図１１と同様、電極清掃具３にはレバー５が設けられている。このレバー５の先端にラックギア５ａが取り付けられている。そして、モータ５ｃの回転軸に取り付けられたピニオンギア５ｂが、このラックギア５ａに噛み合わせられる。これにより、モータ５ｃの駆動力をラック・アンド・ピニオンを介在してレバー５に伝達することができ、電極清掃具３をスライドさせることができる。
【００７４】
図１３を参照して、図１１と同様、電極清掃具３にはレバー５が設けられている。このレバー５の先端に接合部５ｄが取り付けられている。そして、ソレノイド５ｅのプランジャが、この接合部５ｄを介在してレバー５に接合されている。これにより、ソレノイド５ｅの駆動力を接合部５ｄを介在してレバー５に伝達することができ、電極清掃具３をスライドさせることができる。
【００７５】
次に、本実施の形態のイオン発生装置の作用効果について説明する。
以上のように構成されたイオン発生装置において、掃除機のような使用時間の短い、すなわちイオン発生素子への通電時間の短いものは永年使用しても付着物の量も少なく針先を清掃する必要もないということもある。しかし、これらの針先クリーニング装置を使用しない製品の場合でも、本実施の形態のイオン発生装置４０における中央の歯車を固定して使用すれば従来品のイオン発生装置と取付上の外観形状が同一のため、これを備えた電気機器において何ら変更を必要とせず置換することができる。このため、電気機器側でのコストアップもなく本実施の形態のイオン発生装置４０に置換することによるデメリットは発生しない。
【００７６】
また、一日中使用するため付着物によるイオン発生量の低減が重要となるイオン発生機では、この装置を可動させるためのレバー５をイオン発生装置４０の側面部の切欠部１５ａからに挿入し駆動する必要がある。このため、電極清掃具３を駆動するためのレバー５を挿入するための切欠部１５ａが必要となる。ユーザーやサービスマンがレバー５で電極清掃具３の外側端部を突き動かして放電電極の付着物を取り除くことができるようになっている。
【００７７】
このようにすることで、付着物によるイオン発生量の低減が抑えられイオン発生量低減のために定期的に交換、たとえば２年でイオン発生装置の交換が必要なイオン発生機の場合、交換不要あるいは交換回数が抑えられる。このため、ランニングコストが安く、交換による産業廃棄物の増加も抑えられ環境に優しく、イオンを安定的に発生させることのできるイオン発生装置を実現することができる。
【００７８】
上記の実施の形態においては、誘導電極体１２の上面が放電電極体１１の先端とほぼ同一面にある構造について説明したが、誘導電極体１２の上面よりも放電電極体１１の先端を清掃部（たとえばラバーシート）４の厚み以下の範囲で突き出させることが望ましい。しかし放電電極体１１の先端が誘導電極体１２の上面からラバーシートの厚み以上に突き出している時には電極清掃具３の裏面にその高さを確保する突起などの構造体が必要となる。
【００７９】
また、誘導電極体１２の上面よりも放電電極体１１の先端が陥没（下側に退行）している場合には、清掃部４としてブラシを用いることが好ましい。放電電極体１１に付着する異物は前述のように埃や空気中に浮遊するシリコンが固形化したものである場合が多く、これを除去するのに大きな力は必要としない。極端な場合は何かが触れるだけで除去可能なのでこの条件を満たす範囲であれば、様々なものが清掃部４としてラバーシートの代わりに使用することができる。
【００８０】
さらに以上の説明において、イオン発生装置４０の清掃機構部１０Ａを上面蓋１６の内側（下側）に配置する構造となっているが、上面蓋１６を省略して、電極清掃具３を上面蓋の代わりに用いることも可能である。この場合は、上面蓋１６により通常覆われている誘導電極体１２が表面に露出することとなるが、イオン発生装置４０がユーザーの手に直接触れないように搭載される場合にはこの構成は許容される。
【００８１】
次に、上記実施の形態のイオン発生装置を用いた電気機器の一例として空気清浄機の構成について図１４および図１５を用いて説明する。
【００８２】
図１４および図１５を参照して、空気清浄機５０は前面パネル５１と本体５２とを有している。本体５２の後方上部には吹き出し口５３が設けられており、この吹き出し口５３からイオンを含む清浄な空気が室内に供給される。本体５２の中心には空気取り入れ口５４が形成されている。空気清浄機５０の前面の空気取り入れ口５４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５５を通じて、吹き出し口５３から外部へ供給される。
【００８３】
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５５の一部に、上記実施の形態に記載したイオン発生装置４０が取り付けられている。イオン発生装置４０は、そのイオン発生部となる貫通孔１６ａから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４０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５３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４０の貫通孔１６ａ上を送風を通過させることにより、吹き出し口５３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５０に持たせることが可能になる。
【００８４】
本実施の形態の空気清浄機５０によれば、イオン発生装置４０で生じたイオンを送風部（空気の通過経路）により気流に乗せて送ることができるため、機外にイオンを放出することができる。
【００８５】
なお本実施の形態においては電気機器の一例として空気清浄機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電気機器は、これ以外に空気調和機（エアコンディショナー）、冷蔵機器、掃除機、加湿器、除湿機、電気ファンヒータなどであってもよく、イオンを気流に乗せて送るための送風部を有する電気機器であればよい。
【００８６】
また上記においてイオン発生装置４０に入力される電源（入力電源）は商用交流電源および直流電源のいずれであってもよい。入力電源が商用交流電源である場合、１次側回路である高圧トランス駆動回路を構成する部品間やプリント基板のパターン間には法的距離をとる必要がある。
【００８７】
また部品としては電源電圧に対し耐圧確保できる部品が必要となり、大型化を招くが回路構成は簡素化でき、部品点数は少なくできる。一方、入力電源が直流電源である場合、１次側回路となる高圧トランス駆動回路を構成する部品間やプリント基板のパターン間の距離は上記商用交流電源の場合と比べると大きく緩和され、近距離で配置でき、かつ部品自体もチップ部品などの小型品が採用でき、高密度配置が可能となるものの、高電圧駆動回路実現のための回路が複雑になり、部品点数が上記商用交流電源の場合と比べて多くなる。
【００８８】
なお上記の実施の形態では、正負イオン発生部が１組でのイオン発生装置４０の例で説明したが、正負イオン発生部は２組以上であってもよい。
【００８９】
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。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、放電部の汚れ除去可能なイオン発生装置およびそれを搭載した電気機器に特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００９１】
１  歯車、２  歯車軸、３  電極清掃具（清掃体）、３ａ  ラックギア、３ｂ，１２ａ，１３ａ〜１３ｃ，１６ａ  貫通孔、４  清掃部、５  レバー、５ａ  ラックギア、５ｂ  ピニオンギア、５ｃ  モータ、５ｄ  接合部、５ｅ  ソレノイド、６，７，２０，２４，２８  ダイオード、９  清掃スライダー、１０Ａ  清掃機構部、１０Ｂ  イオン発生部、１１  放電電極体、１２  誘導電極体、１２ｂ，１４ａ  屈曲部、１３  支持基板、１４  外郭の蓋、１５  ケース、１５ａ  切欠部、１６  上面蓋、２１〜２３，２５  抵抗素子、２６  バイポーラトランジスタ、２７  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、３１  昇圧トランス、４０  イオン発生装置、５０  空気清浄機、５１  前面パネル、５２  本体、５３  吹き出し口、５４  空気取り入れ口、５５  ファン用ケーシング、Ｔ１  電源端子、Ｔ２  接地端子。
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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