(57)【要約】【課題】イオン発生性能の低下を抑制できる放電電極、イオン発生素子および電気機器を提供する。【解決手段】放電電極１は、高電圧を印加して放電を発生させることにより正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかを生成するためのイオン発生用の放電電極であって、根元部分１ｂと、その根元部分１ｂの径Ｄｂよりも小さい径Ｄａを有する円筒形状の先端部分１ａとを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧を印加して放電を発生させることにより正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかを生成するためのイオン発生用の放電電極であって、
根元部分と、
前記根元部分よりも小さい径を有する円筒形状の先端部分とを備えた、放電電極。
【請求項２】
前記先端部分の先端部はラウンド形状を有する、請求項１に記載の放電電極。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放電電極と、
前記放電電極に放電を生じさせるために前記放電電極との間で電圧を印加するための誘導電極とを備え、
前記誘導電極は、貫通孔を有する金属板よりなり、かつ前記貫通孔の周縁部分を屈曲させることで前記貫通孔の壁部の厚みが前記金属板の板厚よりも厚くなる部分を有し、
前記放電電極の先端が前記貫通孔内に差し込まれており、かつ前記貫通孔の壁部の厚みの範囲内に位置している、イオン発生素子。
【請求項４】
請求項１または２に記載の放電電極と、
前記放電電極に放電を生じさせるために前記放電電極との間で電圧を印加するための誘導電極とを備え、
前記誘導電極は、前記放電電極に対応した貫通孔を有する金属板よりなり、
前記放電電極は、前記誘導電極の前記貫通孔を貫通することで前記放電電極の先端が前記誘導電極の表面に対してイオン放出側に突出するように配置されている、イオン発生素子。
【請求項５】
前記放電電極に対して逆の極性のイオンを発生させるための逆極性放電電極をさらに備え、
前記逆極性放電電極は、根本部分から先端部分まで同じ径を有し、かつ先端部にて尖鋭形状を有している、請求項３または４に記載のイオン発生素子。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載のイオン発生素子を含むイオン発生装置と、
前記イオン発生装置で生じた正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかを送風気流に乗せて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、放電電極、イオン発生素子および電気機器に関し、特にイオン発生用放電電極の先端形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イオン発生用の放電電極は、たとえば特開２００６−２１０３１１号公報（特許文献１）、特開２０００−２７７２３５号公報（特許文献２）、特開平１０−１９９６５３号公報（特許文献３）などに開示されている。
【０００３】
特開２００６−２１０３１１号公報には、絶縁基板に線径が細い線状電極を取り付け、その線状電極に対向するようにグランド電極が絶縁基板上に設けられたイオン発生部品が記載されている。グランド電極は絶縁基板上のパターン配線で形成されていて、線状電極の先端を挟むようにＵ字形状になっている。線状電極の線径は１００μｍ以下であることが記載されている。
【０００４】
特開２０００−２７７２３５号公報には、先端が鋭利な針状放電電極が記載されている。またこのような針状放電電極の場合、放電による消耗で先端が丸くなってしまい、イオン発生性能が低下することが記載されている。
【０００５】
特開平１０−１９９６５３号公報には、針状電極と、円筒電極を組み合わせられた孔開き平板電極とを有するイオン発生装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２１０３１１号公報
【特許文献２】特開２０００−２７７２３５号公報
【特許文献３】特開平１０−１９９６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
放電電極をイオン発生装置に組み込んだ後は、放電電極への衝撃などによる機械的な傷、欠けなどの損傷が生じたり、仕様や条件によっては放電による電気的な消耗が生じることが考えられる。
【０００８】
イオン生成量を安定させるためや、印加電圧を下げるためには、放電電極の先端はある程度先鋭であることが必要である。しかし放電電極の先端が尖っていると、生産途中や輸送中に接触などの衝撃で曲がったり、機械的な傷、欠けなどの損傷が生じやすい。
【０００９】
その場合は誘導電極との位置関係が変わったり、先端の鋭角部を失うことで、イオン性能に影響がでることが考えられる。
【００１０】
また使用条件によって正負片側の電極のみに前述の消耗が起きることも考えられる。
これらの原因によって、繊細で高精度に加工された放電電極ほど、使用に伴ってイオン発生性能の低下となる変化が起こりやすい。
【００１１】
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、イオン発生性能の低下を抑制できる放電電極、イオン発生素子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】
【００１２】
本発明の放電電極は、高電圧を印加して放電を発生させることにより正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかを生成するためのイオン発生用の放電電極であって、根元部分と、その根元部分よりも小さい径を有する円柱形状の先端部分とを備えている。
【００１３】
本発明の放電電極によれば、先端部分が根元部分よりも小さい径を有する円柱形状よりなっているため、その小さい径よりなる先端部分に電界を集中させることができ、低い印加電圧で放電を生じさせることができる。
【００１４】
また先端部分が根元部分よりも小さい径を有する円柱形状よりなっており、針形状になっていないため、製造時のばらつき管理がしやすくなるとともに、先端が変形しにくく扱いやすくなって先端近傍の衝撃などによる機械的損傷を抑制することができる。また針状電極よりも先端近傍の径が大きくなるため、先端の体積が大きくなり、仮に電気的に磨耗したとしても、体積が大きくなった分、長期通電に対して磨耗する時間が延び、イオン発生性能の変化の少ない電極をつくることができる。
【００１５】
また根元部分は先端部分よりも大きい径を有しているため、その根元部分の挿入作業や半田付け作業をスムーズに行なうことができる。
【００１６】
上記の放電電極において好ましくは、先端部分の先端部はラウンド形状を有している。
これにより、仮に放電により先端部が消耗した場合でも、その先端部の形状の変化を最小限に食い止めることができる。
【００１７】
本発明の一のイオン発生素子は、上記の放電電極と、誘導電極とを備えている。誘導電極は、放電電極に放電を生じさせるために放電電極との間で電圧を印加するためのものである。誘導電極は、貫通孔を有する金属板よりなり、かつ貫通孔の周縁部分を屈曲させることで貫通孔の壁部の厚みが金属板の板厚よりも厚くなる部分を有している。放電電極の先端は貫通孔内に差し込まれており、かつ貫通孔の壁部の厚みの範囲内に位置している。
【００１８】
本発明の一のイオン発生素子によれば、誘導電極が金属板からなっているため、その厚みを薄くすることができる。また貫通孔の周縁部分を屈曲させているため、誘導電極を金属板で形成しながらも、貫通孔の壁部の厚みを金属板の板厚よりも厚くすることができる。
【００１９】
また貫通孔の厚みの範囲内に放電電極の先端を位置させることにより、誘導電極と放電電極との最短距離を放電電極の先端と誘導電極の貫通孔の周縁部との距離とすることができる。ここで、貫通孔の周縁部の厚みは金属板の板厚よりも厚くなっているため、放電電極の位置が周縁部の厚み方向に多少ずれても、その放電電極の先端は貫通孔の厚みの範囲内に留まる。このため、誘導電極と放電電極との最短距離は放電電極の先端と誘導電極の貫通孔の周縁部との距離のまま維持され、位置関係のバラツキにより生じるイオン発生量のバラツキを低減することが可能となる。
【００２０】
また金属板を屈曲させて貫通孔の壁部の厚みを厚くしているため、金属板とは別個の筒状電極部材を準備する必要がなく、部材点数を減らすことができる。
【００２１】
本発明の他のイオン発生装置は、上記の放電電極と、誘導電極とを備えている。誘導電極は、放電電極に放電を生じさせるために放電電極との間で電圧を印加するためのものである。誘導電極は、貫通孔を有する金属板よりなっている。放電電極は、貫通孔を貫通することで放電電極の先端が誘導電極の表面に対してイオン放出側に突出するように配置されている。
【００２２】
本発明の他のイオン発生装置によれば、放電電極の先端が誘導電極の貫通孔を貫通しており、放電電極の周囲が誘導電極により取り囲まれている。このため、放電電極の先端を中心として誘導電極へ向けて平面視において３６０度の全周にわたって電界を発生させることが可能となり、電界分布の方向性の偏りを抑制することができる。よって、この電界分布の偏りによるイオンの移動方向の偏りを抑制でき、イオンの放出効率を高めることができるとともに、放電電極の先端に安定した放電を発生させることができイオン発生効率を向上することができる。
【００２３】
また放電電極の先端は誘導電極の貫通孔を貫通して誘導電極の表面に対してイオン放出側に突出している。このため、放電電極の先端の放電により発生するイオンが誘導電極に補足されて中和する率を軽減することができ、イオンの放出量を増大させることができる。
【００２４】
上記のイオン発生素子において好ましくは、放電電極に対して逆の極性のイオンを発生させるための逆極性放電電極がさらに備えられており、その逆極性放電電極は、根本部分から先端部分まで同じ径を有し、かつ先端部にて尖鋭形状を有している。
【００２５】
正負イオンを発生する放電電極のうち片側の電極のみに放電による電気的消耗が著しい場合には、その消耗の著しい放電電極に先端部分が小さい径の円柱形状よりなる放電電極を用い、かつ消耗の著しくない放電電極に先端が針状の放電電極を用いれば効率よく消耗を抑制することができる。
【００２６】
本発明の電気機器は、上記のイオン発生素子を含むイオン発生装置と、そのイオン発生装置で生じた正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかを送風気流に乗せて送るための送風部とを備えている。
【００２７】
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】
【００２８】
以上説明したように本願発明によれば、イオン発生性能の低下を抑制できる放電電極、イオン発生素子および電気機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施の形態におけるイオン発生用の放電電極の構成を示す概略的正面図である。
【図２】図１のイオン発生用の放電電極の先端がラウンド形状となった放電電極の構成を示す概略的正面図である。
【図３】図１に示す放電電極を用いたイオン発生素子の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図１に示す放電電極を用いたイオン発生素子の構成を示す組立て斜視図である。
【図５】放電電極の先端が誘導電極の貫通孔の厚みの範囲内に位置する様子を示す、図４のＶ−Ｖ線に沿う概略断面図である。
【図６】図５の変形例であり、放電電極の先端が誘導電極の表面に対してイオン放出側に突出した様子を示す概略断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の構成を概略的に示す概略平面図であって、ケースの天板の一部を破断して示すとともにモールド樹脂を透視して示す一部破断平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う概略断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の機能ブロック図であり、各機能素子の電気的接続を示す図である。
【図１０】図７および図８に示す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１１】図１０に示す空気清浄機に図７および図８に示す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】
【００３０】
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。まず本実施の形態のイオン発生用の放電電極の構成について図１を用いて説明する。
【００３１】
図１を参照して、本実施の形態のイオン発生用の放電電極１は、高電圧を印加して放電を発生させることにより正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかを生成するためのものである。この放電電極１は、先端部分１ａと、根元部分１ｂと、中間部分１ｃとを有している。
【００３２】
この先端部分１ａは、根元部分１ｂの径Ｄｂよりも小さい径Ｄａを有する円柱形状を有している。中間部分１ｃは、先端部分１ａと根元部分１ｂとの間の径の違いを滑らかに整合させるために根元部分１ｂから先端部分１ａに向けて径が連続的に小さくなるテーパ形状を有している。
【００３３】
先端部分１ａの横断面形状は、真円および楕円のいずれであってもよいが、放電を一様にするために真円であることが好ましい。また根元部分１ｂは円柱形状および角柱形状のいずれであってもよいが、本来望んでいない箇所で電界が集中して放電が生じることを避けるために円柱形状であることが好ましい。
【００３４】
また放電電極１を製造するための材料として円柱状の長い線材を用いるため、先端部分１ａおよび根元部分１ｂの双方を角柱形状にするためには加工が必要となる。このため、先端部分１ａだけでなく根元部分１ｂも円柱形状であることが好ましい。先端部分１ａおよび根元部分１ｂの双方が円柱形状である場合、中間部分１ｃは円錐をその底面に平行な平面で切り、小円錐の部分を除いた円錐台の形状となる。
【００３５】
先端部分１ａおよび根元部分１ｂの各々の径は、それらが円柱形状で横断面形状が真円の場合にはその直径であり、横断面形状が楕円の場合にはその長径である。また根元部分１ｂの形状が角柱形状の場合には、根元部分１ｂの径はその角柱形状の横断面形状における最大径である。
【００３６】
先端部分１ａの径Ｄａは、放電電圧を下げるためには小さい方がよいが、あまりに小さいと先端部分１ａが機械的な力で曲がってしまう。このため、先端部分１ａの径Ｄａは、たとえば０．２５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下であり、好ましくは０．３ｍｍである。
【００３７】
また根元部分１ｂの径Ｄｂは、ある程度の太さがないと強度的に弱く、機械的な力で曲がってしまうため基板に挿して固定することが難しくなる。また根元部分１ｂの径Ｄｂが大きすぎると根元部分１ｂの寸法が対向電極に近くなり、必要以上に大きくする必要がない。このため、根元部分１ｂの径Ｄｂは、たとえば０．６ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であり、好ましくは０．８ｍｍである。
【００３８】
この放電電極１は、円柱形状の線材を伸ばす加工を施すことにより、根元部分１ｂが太く、先端部分１ａが細い形状となるように製造されることが好ましい。この際、根元部分１ｂの径Ｄｂは、放電電極１の製造に用いる線材の径と同じであることが好ましい。
【００３９】
図１に示した放電電極１の先端部分１ａの先端１ａ1は平坦面であるが、図２に示す変形例のように先端１ａ2は突き出し方向に向けて凸となるラウンド形状であってもよい。このように先端部分１ａの先端１ａ2がラウンド形状を有していることにより、仮に放電により先端部が消耗した場合でも、その先端部の形状の変化を最小限に食い止めることができ、放電ばらつきを低減することができる。
【００４０】
図１および図２に示す本実施の形態の放電電極１によれば、先端部分１ａが根元部分１ｂの径Ｄｂよりも小さい径Ｄａを有する円柱形状よりなっているため、その小さい径Ｄａよりなる先端部分１ａに電界を集中させることができ、低い印加電圧で放電を生じさせることができる。
【００４１】
また先端部分１ａが根元部分１ｂの径Ｄｂよりも小さい径Ｄａを有する円柱形状よりなっているため、製造時のばらつき管理がしやすくなるとともに、先端１ａ1が変形しにくく扱いやすくなって先端１ａ1近傍の衝撃などによる機械的損傷を抑制することができる。また針状電極よりも先端１ａ1近傍の径Ｄａが大きくなるため、先端１ａ1の体積が大きくなり、仮に電気的に磨耗したとしても、体積が大きくなった分、長期通電に対して磨耗する時間が延び、イオン発生性能の変化の少ない電極をつくることができる。
【００４２】
また根元部分１ｂは先端部分１ａの径Ｄａよりも大きい径Ｄｂを有しているため、その根元部分１ｂにおける半田付けなどが容易となる。
【００４３】
次に、図１に示す放電電極を用いたイオン発生素子の構成について図３〜図６を用いて説明する。
【００４４】
図３および図４を参照して、イオン発生素子１０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、放電電極１と、誘導電極２と、支持基板３とを有している。
【００４５】
誘導電極２は、一体の金属板からなっており、かつ放電電極１の個数に対応して平板部２ｃに設けられた複数（たとえば２つ）の略真円形の貫通孔２ａを有している。この貫通孔２ａ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。
【００４６】
貫通孔２ａ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２ｃに対して屈曲させた屈曲部２ｄとなっている。この屈曲部２ｄにより貫通孔２ａの周縁の壁部の厚みＴ１（図３）が天板部の板厚Ｔ２（図３）よりも厚くなっている。
【００４７】
この貫通孔２ａにより放電電極１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。誘導電極２の平板部２ｃは穴あき板金よりなっており、貫通孔２ａ以外の平板部２ｃの部分は一様な厚みを有している。
【００４８】
また誘導電極２は、たとえば両端部に、金属板の一部を平板部２ｃに対して略直角に屈曲させた屈曲部２ｂを有している。この屈曲部２ｂ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２ｃに繋がっており、他方端は上記挿入部分に繋がっている。
【００４９】
支持基板３は、放電電極１を挿通させるための貫通孔３ａと、屈曲部２ｂの挿入部分を挿通させるための貫通孔３ｂとを有している。
【００５０】
放電電極１は、貫通孔３ａに挿入または圧入されて支持基板３を貫通した状態で支持基板３に支持されている。この支持状態においては放電電極１の根元部分１ｂが支持基板３に支持されている。これにより、放電電極１の一方端（先端部分１ａ）は支持基板３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３の裏面側（半田面側）に突き出した他方端（根元部分１ｂ）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。
【００５１】
誘導電極２の挿入部分は貫通孔３ｂに挿入されて支持基板３を貫通した状態で支持基板３に支持されている。また支持基板３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。
【００５２】
また誘導電極２が支持基板３に支持された状態で、放電電極１は、その先端が、平面視において略真円形の貫通孔２ａの略中心に位置している。これにより、放電電極１の先端と円形の貫通孔２ａの外周部との距離は貫通孔２ａの全周において等距離となっている。
【００５３】
図５を参照して、放電電極１の先端１ａ1は、誘導電極２の貫通孔２ａ内に差し込まれており、かつその貫通孔２ａの壁部の厚みＴ１の範囲内に位置していてもよい。
【００５４】
この構成によれば、誘導電極２が金属板からなっているため、その厚みを薄くすることができる。また貫通孔２ａの周縁部分を屈曲させているため、誘導電極２を金属板で形成しながらも、貫通孔２ａの壁部の厚みＴ１を金属板の板厚Ｔ２よりも厚くすることができる。
【００５５】
また貫通孔２ａの厚みＴ１の範囲内に放電電極１の先端１ａ1を位置させることにより、誘導電極２と放電電極１との最短距離を放電電極１の先端１ａ1と誘導電極２の貫通孔２ａの周縁部との距離とすることができる。ここで、貫通孔２ａの周縁部の厚みＴ１は金属板の板厚Ｔ２よりも厚くなっているため、放電電極１の位置が周縁部の厚み方向（図５中の矢印Ｓ方向）に多少ずれても、その放電電極１の先端は貫通孔２ａの厚みＴ１の範囲内に留まる。このため、誘導電極２と放電電極１との最短距離は放電電極１の先端１ａ1と誘導電極２の貫通孔２ａの周縁部との距離のまま維持され、位置関係のバラツキにより生じるイオン発生量のバラツキを低減することが可能となる。
【００５６】
また金属板を屈曲させて貫通孔２ａの壁部の厚みを厚くしているため、金属板とは別個の筒状電極部材を準備する必要がなく、部材点数を減らすことができる。
【００５７】
なお図６に示すように誘導電極２は貫通孔２ａの周縁部に屈曲部を有さずに、放電電極１は、貫通孔２ａを貫通することで放電電極１の先端１ａ1が誘導電極２の平板部２ｃの上面２ｃ1に対してイオン放出側（支持基板３側とは反対側）に突出するように配置されていてもよい。
【００５８】
この構成によれば、放電電極１の先端１ａ1が誘導電極２の貫通孔２ａを貫通しており、放電電極１の周囲が誘導電極２により取り囲まれている。このため、放電電極１の先端１ａ1を中心として誘導電極２へ向けて平面視において３６０度の全周にわたって電界を発生させることが可能となり、電界分布の方向性の偏りを抑制することができる。よって、この電界分布の偏りによるイオンの移動方向の偏りを抑制でき、イオンの放出効率を高めることができるとともに、放電電極１の先端１ａ1に安定した放電を発生させることができイオン発生効率を向上することができる。
【００５９】
また放電電極１の先端１ａ1は誘導電極２の貫通孔２ａを貫通して誘導電極２の表面に対してイオン放出側に突出している。このため、放電電極１の先端１ａ1の放電により発生するイオンが誘導電極２に補足されて中和する率を軽減することができ、イオンの放出量を増大させることができる。
【００６０】
次に、上記のイオン発生素子を有するイオン発生装置の構成について図７および図８を用いて説明する。
【００６１】
図７を参照して、本実施の形態のイオン発生装置３０は、上記のイオン発生素子１０を正イオン発生用のイオン発生素子１０ａおよび負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂとして有している。また、このイオン発生装置３０は、これらのイオン発生素子１０ａ、１０ｂ以外に、外装ケース２１と、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源回路２３と、電源入力コネクタ２２とを主に有している。
【００６２】
イオン発生素子１０ａは外装ケース２１内の一方端側（図７中左側）に配置されており、イオン発生素子１０ｂは外装ケース２１内の他方端側（図７中右側）に配置されている。またイオン発生素子１０ａ、１０ｂ、高圧トランス１１、高電圧回路１２ａ、１２ｂ、電源回路２３および電源入力コネクタ２２を一体として外装ケース２１内に配置するとともに、イオン発生素子１０ａと１０ｂとの間のスペースに高圧トランス１１、高電圧回路１２ａ、１２ｂ、電源回路２３、電源入力コネクタ２２を配置すると、配置効率がよく、イオン発生装置３０をコンパクトにすることができる。また外装ケース２１内に、イオン発生素子１０ａ、１０ｂ、高圧トランス１１、高電圧回路１２ａ、１２ｂ、電源回路２３および電源入力コネクタ２２を平面的に配置することで、イオン発生装置３０を薄型化することが可能となる。
【００６３】
正の高電圧回路１２ａと負の高電圧回路１２ｂとの双方は同一の基板１４上に支持されている。正の高電圧回路１２ａは正イオン発生用のイオン発生素子１０ａと隣り合うようにケース２１内の一方端側（図７中左側）に配置されている。負の高電圧回路１２ｂは負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂと隣り合うようにケース２１内の他方端側（図７中右側）に配置されている。この高電圧回路１２ａ、１２ｂを支持する基板１４の一部がイオン発生素子１０ａ、１０ｂの間に位置している。なお正の高電圧回路１２ａを支持する基板と負の高電圧回路１２ｂを支持する基板とは互いに分離されていてもよい。
【００６４】
上記の正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの放電電極１が正極放電電極となり、イオン発生素子１０ａの誘導電極２とともに正イオン発生部（正極電極対）を構成している。また上記の負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの放電電極１が負極放電電極となり、イオン発生素子１０ｂの誘導電極２とともに負イオン発生部（負極電極対）を構成している。
【００６５】
図８を参照して、放電電極１の先端１ａ1は、外装ケース２１の天板２１ｂの天面よりも上側には突出しないように配置されている。これにより、機械的衝撃により放電電極１のイオン発生性能を低下させてしまうことがさらに抑制され、かつ高電圧部となる放電電極１に直接手が触れることを防止でき感電を防止することができる。
【００６６】
また誘導電極２の平板部２ｃと支持基板３との間には寸法ｅの空隙が生じるように誘導電極２は支持基板３に支持されている。これにより、支持基板３の表面に沿った誘導電極２と放電電極１との間の沿面放電の発生を抑制することができる。また支持基板３の半田面側にも、部品の半田付け部などが外装ケース２１に接触しない程度の寸法ｈの空間が設けられている。
【００６７】
支持基板３の半田面側（図８の寸法ｈの空間）はモールド樹脂（たとえばエポキシ樹脂）３１によりモールドされている。なお、図示していないが、高圧トランス、高電圧回路および電源回路もモールド樹脂によりモールドされていることが好ましい。
【００６８】
放電電極１の上方にはイオン放出用の孔２１ａが外装ケース２１の天板２１ｂに設けられている。通電により、放電電極１の先端１ａ1から誘導電極２に向う電界ができ、イオン放出用の孔２１ａの外部にも電界が広がる。そこに送風を送ることで、送風に乗せてイオン発生装置３０外の空間に正負のイオンを放出させることができる。
【００６９】
イオン発生装置３０全体のサイズはできる限り小型でかつ薄型であることが、多種多様の電気機器に搭載する上で有利である。このため、イオン発生装置３０の厚みＴ（図８）は１０ｍｍ以下であることが好ましく、面積Ｌ×Ｗ（図７）は５０ｍｍ×２０ｍｍ〜１５０ｍｍ×４０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００７０】
次に、各機能素子の電気的接続の状態について図９を用いて説明する。
図９を参照して、イオン発生装置３０は、上述したように、外装ケース２１と、イオン発生素子１０ａ、１０ｂと、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源入力コネクタ２２と、電源回路２３とを有している。なお、電源入力コネクタ２２は一部が外装ケース２１内に配置されており、また他の一部が外装ケース２１の外部に露出しており、外部から電源をコネクタ接続できる構造となっている。
【００７１】
この電源入力コネクタ２２は、入力電源としての直流電源や商用交流電源の供給を受ける部分である。電源入力コネクタ２２は電源回路２３に電気的に接続されている。この電源回路２３は高圧トランス１１の一次側に電気的に接続されている。この高圧トランス１１は、一次側に入力された電圧を昇圧して二次側に出力するためのものである。高圧トランス１１の二次側の一方はイオン発生素子１０ａ、１０ｂの誘導電極２に電気的に接続されている。また高圧トランス１１の二次側の他方は、正の高電圧回路１２ａを通じて正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの正極放電電極１に電気的に接続されるとともに、負の高電圧回路１２ｂを通じて負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの負極放電電極１に電気的に接続されている。なおイオン発生素子１０ａ、１０ｂの各誘導電極２は互いに電気的に接続されて同電位となっている。
【００７２】
正の高電圧回路１２ａは、正極放電電極１には誘導電極２に対して正極性の高電圧を印加し、負極放電電極１には誘導電極２に対して負極性の高電圧を印加するよう構成されている。これにより、正と負の２極性のイオンを発生させることができる。
【００７３】
誘導電極２と放電電極１との間に高電圧を印加し、放電電極１の先端が一定の電界強度以上になると放電が生じる。
【００７４】
上記のイオン発生装置３０は、一極性のイオンを放出することも可能であるが、本実施の形態では正イオンと負イオンとの両極性のイオンを放出することを前提としている。正極放電電極１の先端では正コロナ放電を発生させることにより正イオンが発生され、負極放電電極１の先端では負コロナ放電を発生させることにより負イオンが発生される。印加する波形はここでは特に問わず、直流、正または負にバイアスされた交流波形や正または負にバイアスされたパルス波形などの高電圧とする。高電圧の波形は、交流、直流、パルスおよびこれらの合成した波形など、形態は問わないこととし、放電現象が得られる電界強度を発生させる電圧を意味するものとする。電圧値に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が選定される。
【００７５】
ここで、発明者が意図する正イオンは、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。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は自然数）として表される。また、空気中の正イオンであるＨ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍは自然数）と、負イオンであるＯ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎは自然数）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に付着してその周りを取り囲み、その際に生成される活性種の水酸基ラジカル（・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。
【００７６】
なお図９に示すように、イオン発生装置３０が正極放電電極１と、それに対して逆極性の負極放電電極１とをそれぞれ有している場合には、一方の放電電極１を図１に示すような本実施の形状とし、それとは逆極性の放電電極１を針状電極（先端が針状の電極）とすることが好ましい。
【００７７】
図９においては正極放電電極１が図１に示すような本実施の形状を有し、負極放電電極１が針状電極の形状を有する場合について図示したが、正極放電電極１が針状電極の形状を有し、負極放電電極１が図１に示すような本実施の形状を有していてもよい。
【００７８】
正負イオンを発生させる場合、正負のいずれか片側の電極のみにおいて、放電による電気的消耗が著しい場合がある。そのような場合には、その消耗の著しい放電電極１に図１に示すような本実施の形状の電極を用いることで、長期通電に対して磨耗する時間が延び、イオン発生性能の変化の少ない電極をつくることができる。また電気的消耗がそれほど著しくない極性の放電電極１には通常の針状電極を用いることで、効率よく消耗を抑制することができる。なお、通常の針状電極は、根本部分から先端部分まで同じ径を有し、かつ先端部にて針状の尖鋭形状を有している。
【００７９】
このように正負の放電電極１のうちで損耗度合から判断してより長寿命化することが必要とされる極性の放電電極１にのみ本実施の形態の放電電極１を使用することで、従来の針状の放電電極との使い分けがなされてもよい。
【００８０】
なお損耗度合いが正負の両極において著しい違いがない場合には、正負の放電電極１の双方が図１に示すような本実施の形状の電極形状とされてもよい。
【００８１】
次に、上記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１０および図１１を用いて説明する。
【００８２】
このような空気清浄機などの電気機器においては、送風のために、電気機器に搭載されているファンが用いられている。また空気清浄機は、吸気口から取り込んだ空気をフィルターを通過させて清浄化したうえで、ファン用ケーシングを通じて吹き出し口から外部へ供給するものである。
【００８３】
図１０および図１１を参照して、空気清浄機６０は前面パネル６１と本体６２とを有している。本体６２の後方上部には吹き出し口６３が設けられており、この吹き出し口６３からイオンを含む清浄な空気が室内に供給される。本体６２の中心には空気取り入れ口６４が形成されている。空気清浄機６０の前面の空気取り入れ口６４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６５を通じて、吹き出し口６３から外部へ供給される。
【００８４】
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６５の一部に、図７および図８に示すイオン発生装置３０が取り付けられている。イオン発生装置３０は、そのイオン放出部となる孔２１ａ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３０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６３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３０のイオン放出用の孔２１ａに送風を通過させることにより、吹き出し口６３から清浄な空気とともに外部にイオンを供給することが可能になる。
【００８５】
本実施の形態の空気清浄機６０によれば、イオン発生装置３０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、機外に清浄な空気とともにイオンを放出することができる。これにより、イオン発生機能を空気清浄機に持たせることが可能になる。
【００８６】
また、本実施の形態のイオン発生装置３０は厚みが薄いので、上記のような電気機器に搭載した場合であっても送風の妨げにならずに、ゆえに騒音発生や風量低下を抑制することができ、また多品種の製品への搭載応用が可能になる。
【００８７】
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。
【００８８】
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】
【００８９】
本発明は、誘導電極と先端が針状の放電電極とを備え、放電によりイオンを発生させるイオン発生装置およびそのイオン発生装置を備えた電気機器に特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００９０】
１  放電電極、１ａ  先端部分、１ａ1，１ａ2  先端、１ｂ  根元部分、１ｃ  中間部分、２  誘導電極、２ａ  貫通孔、２ｂ，２ｄ  屈曲部、２ｃ  平板部、２ｃ1  上面、３  支持基板、３ａ，３ｂ  貫通孔、１０，１０ａ，１０ｂ  イオン発生素子、１１  高圧トランス、１２ａ，１２ｂ  高電圧回路、１４  基板、２１  外装ケース、２１ａ  孔、２１ｂ  天板、２２  電源入力コネクタ、２３  電源回路、３０  イオン発生装置、６０  空気清浄機、６１  前面パネル、６２  本体、６３  吹き出し口、６４  空気取り入れ口、６５  ファン用ケーシング。
【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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