(57)【要約】【課題】各放電電極４および誘導電極５に電圧を印加するための素子内の配線の引き回しを不要にする。素子の製造工程を簡略化する。素子の交換を容易に実現する。【解決手段】誘電体３の内部に誘導電極５を形成し、誘電体３の表面に、誘導電極５を挟むようにして各放電電極４（４ａ・４ｂ）を形成する。そして、誘導電極５および各放電電極４のそれぞれと電気的に接続されて誘電体３外部に突出する接続端子部６・６’を設ける。この接続端子部６・６’は、イオン発生素子２が取り付けられる装置の本体７に設けられる素子取付用凹部８と嵌合するものである。素子取付用凹部８の内面には、誘導電極５および各放電電極４に電位差を付与するための電圧印加回路９と電気的に接続される導電部Ｔが形成されている。【選択図】  図１
2004164900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体に形成される誘導電極と、
前記誘電体の表面に、前記誘導電極を挟むようにして配置される複数の放電電極とを備え、前記誘導電極と前記各放電電極との間の電位差に基づいて発生する放電により、イオンを発生するイオン発生素子であって、
前記誘導電極および前記各放電電極のそれぞれと電気的に接続されて前記誘電体外部に突出する接続端子部をさらに備えていることを特徴とするイオン発生素子。
【請求項２】
誘電体に形成される誘導電極と、
前記誘電体の表面に、前記誘導電極を挟むようにして配置される複数の放電電極とを備え、前記誘導電極と前記各放電電極との間の電位差に基づいて発生する放電により、イオンを発生するイオン発生素子であって、
前記誘導電極および前記各放電電極のそれぞれと電気的に接続され、前記イオン発生素子が取り付けられる装置本体に設けられる素子取付用凹部と嵌合する接続端子部をさらに備えていることを特徴とするイオン発生素子。
【請求項３】
前記接続端子部は、前記誘導電極および前記各放電電極のそれぞれに対応して複数設けられており、
前記各放電電極に対応する各接続端子部は、前記放電電極との接続部同士の距離よりも、前記接続部とは反対側端部同士の距離が長くなるように、平板を折り曲げて形成されてい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素子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のイオン発生素子と、
前記イオン発生素子の前記複数の放電電極の少なくとも一方と前記誘導電極との間に電位差を発生させる電位差発生部と、
前記電位差発生部と導通する導通部を内面に有し、前記イオン発生素子の接続端子部が嵌めこまれる素子取付用凹部とを備えていることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項５】
前記イオン発生素子外部のイオン量検出部にて検出されたイオン量に応じて、前記各放電電極と導通すべき導通部を選択し、選択した導通部と前記電位差発生部とを電気的に接続する制御を行う制御手段をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載のイオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、空気中の浮遊細菌を殺菌、除去したり、空気中の有害物質を除去するための正負両イオンを発生するイオン発生素子およびそれを備えたイオン発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、事務所や会議室など、換気の少ない密閉化された部屋では、部屋内に人が多いと、呼吸により排出される二酸化炭素やタバコの煙、ホコリなどの空気汚染物質が増加するため、人間をリラックスさせる効能を有する負イオンが空気中から減少する。特に、タバコの煙によって負イオンが多量に失われ、通常の１／２〜１／５程度にまで減少することがある。そこで、空気中に負イオンを補給するため、種々のイオン発生装置がこれまで市販されている。
【０００３】
しかし、いずれの装置も、直流高電圧方式で負イオンのみを発生させるものであり、空気中に負イオンを補給することはできるものの、空気中の浮遊細菌や有害物質を積極的に除去するものではなかった。
【０００４】
そこで、近年では、正イオンおよび負イオンの両イオンを発生させるイオン発生素子が開発されており、それを搭載した空気清浄機が既に実用化されている。この空気清浄機は、円筒状ガラス管の誘電体を挟んで外側に網状電極を配設する一方、内側に板状電極を配設した構造となっている。
【０００５】
これら両電極間を放電させることにより、正負両イオンが発生して空気中に放出される。これらの正負両イオンが空気中の浮遊細菌や有害物質表面に付着すると、化学反応を起こして過酸化水素や水酸基ラジカルなどの活性種が発生する。この活性種の分解作用により、空気中の浮遊細菌や有害物質が殺菌除去される。
【０００６】
また、従来から、殺菌、消毒、脱臭、脱色の効果を得るためにオゾンを発生させるオゾナイザも提案されている（例えば特許文献１参照）。この特許文献に記載のオゾナイザは、図４に示すように、誘電体基板１０１の両面に対して複数の線状電極からなる放電電極１０２を形成し、両放電電極１０２間に高周波高電圧を印加して沿面コロナ放電を発生させる構成となっている。これにより、コンパクトな構成でオゾン発生効率の向上が図られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平３−１０８２９２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献に記載の技術では、以下の問題が生ずる。
（１）放電電極１０２を誘電体基板１０１の両面に形成しているために、両方の放電電極１０２に電圧を印加するための配線の引き回しが困難である。しかも、両面の放電電極１０２を誘電体基板１０１を貫通させて導通させる場合は、そのような加工が別途必要となり、製造工程が複雑化する。
（２）駆動回路等を含む装置と素子とを配線によって接続する構成であるため、素子の故障等による交換が必要となったときに、そのような交換に手間がかかる。
【０００９】
このような問題は、誘電体の内部に誘導電極を形成し、誘電体の両面に放電電極を形成して両放電電極付近でコロナ放電を発生させるイオン発生素子においても同様に生ずることである。
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、各放電電極および誘導電極に電圧を印加するための素子内の配線の引き回しを不要とし、素子の製造工程を簡略化するとともに、素子の交換を容易に実現することのできるイオン発生素子およびそれを備えたイオン発生装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のイオン発生素子は、誘導電極および各放電電極のそれぞれと電気的に接続されて誘電体外部に突出する接続端子部を備えているので、例えば、装置本体の素子取付用凹部の内面に、イオン発生素子の複数の放電電極の少なくとも一方と誘導電極との間に電位差を発生させる電位差発生部と導通する導通部を設けておけば、イオン発生素子の接続端子部を素子取付用凹部に嵌合させたときには、誘導電極および各放電電極と電位差発生部とが導通部および接続端子部を介して電気的に接続される。したがって、電位差発生部により、各放電電極の少なくとも一方と誘導電極との間に電位差を生じさせ、放電（例えば放電電極近傍でのコロナ放電）により、正負のイオンを発生させることが可能となる。
【００１２】
このように、イオン発生素子に接続端子部を設けることにより、イオン発生素子の各放電電極および誘導電極と、前記電位差発生部とを配線で結ばなくても、接続端子部の素子取付用凹部への嵌めこみにより、上記両電極間に電位差を付与して放電を実現することができる。したがって、各放電電極および誘導電極と、前記電位差発生部とを結ぶための素子内での配線の引き回しが不要となる。また、このような配線が不要となることで、両面の放電電極を誘電体基板を貫通させて導通させる必要もなくなるので、素子の製造工程を簡略化することができる。
【００１３】
また、接続端子部を素子取付用凹部に嵌め込むことにより、本発明のイオン発生素子を装置本体に取り付ける構成としたので、素子の取り外しが自由自在となり、素子の交換を容易に行うことができる。つまり、素子に接続端子部を設けるという簡単な構成により、素子の故障等にも容易に対処することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。図１は、本発明に係るイオン発生装置１の概略の構成を示す説明図である。
【００１５】
本発明のイオン発生装置１は、様々な電気機器に適用可能なものである。このような電気機器としては、例えば、空気調節装置、空気調和機（エアーコンディショナー）、除湿機、加湿器、空気清浄機、冷蔵庫、ファンヒーター、電子レンジ、洗濯乾燥機、掃除機、殺菌装置等が挙げられる。また、上記電気機器は、主に、家屋の室内、ビル内の一室、病院の病室若しくは手術室、車内、飛行機内、船内、倉庫内、冷蔵庫の庫内等に配置される。以下、本発明のイオン発生装置１について、具体的に説明する。
【００１６】
本発明のイオン発生装置１は、イオン発生素子２と、このイオン発生素子２が取り付けられる本体７とを有して構成されている。
【００１７】
イオン発生素子２は、誘電体３と、２つの放電電極４と、誘導電極５と、接続端子部６・６’と、コーティング層（図示せず）とを有しており、各放電電極４と誘導電極５との間の電位差に基づいて発生する放電（例えば放電電極４付近でのコロナ放電）により、正負両イオンを発生させるものである。
【００１８】
ここで、上記のコーティング層は、誘電体３の両面に形成された各放電電極４を覆うように、誘電体３上に形成されるものであり、例えばアルミナ（酸化アルミニウム）で形成されているが、図１では、その図示を省略している。
【００１９】
誘電体３は、略直方体形状の上部誘電体３ａ（第１の誘電体）と下部誘電体３ｂ（第２の誘電体）とを貼り合わせた平板状で構成されている。誘電体３の材料としては、有機物であれば耐酸化性に優れた材料が好適であり、例えばポリイミドまたはガラスエポキシ等の樹脂を使用することができる。また、誘電体３の材料として無機物を選択するのであれば、純度の高いアルミナ、結晶化ガラス、フォルステライト、ステアタイト等のセラミックを使用することができる。
【００２０】
なお、耐食性の面を考えれば、誘電体３の材料として無機系のもののほうが望ましく、さらに、成形性や後述する電極形成の容易性を考えれば、セラミックを用いて成形するのが好適である。また、放電電極４と誘導電極５との間の絶縁抵抗が均一であることが望ましいため、材料内部の密度バラツキが少なく、誘電体３の絶縁率が均一であればあるほど好適である。
【００２１】
誘電体３の形状は、円板や楕円板、多角形板等の他の形状であってもよく、さらには円柱状であってもよいが、生産性を考えると、図１に示すように平板状（円板状、直方体状も含む）とするのが好適である。
【００２２】
各放電電極４は、上部誘電体３ａの上面に形成される放電電極（以下、放電電極４ａとも称する）と、下部誘電体の下面（上部誘電体３ａとの対向面とは反対側の面）に形成される放電電極（以下、放電電極４ｂとも称する）とで構成されており、誘電体３の表面に、誘電体３内部に形成された誘導電極５を挟むように、つまり、平板状の誘導電極５の両面と対向して配置されている。
【００２３】
各放電電極４の材料としては、例えばタングステンのように導電性を有するものであれば、特に制限なく使用することができるが、放電によって溶融する等の変形を起こさないものであることが条件となる。各放電電極４は、誘電体３の表面からの深さ（誘電体３の表面より誘導電極５側に各放電電極４を設ける場合）あるいは厚み（誘電体３の表面より突出して各放電電極４を設ける場合）が均一であるほうが望ましい。
【００２４】
各放電電極４の形状は、面状、格子状、線状等のいずれの形状であってもよいが、格子状や線状のように、誘導電極５との電界集中が起こりやすい形状とするほうが、各放電電極４と誘導電極５との間に印加する電圧が低くても、上記両電極間を放電させることができるので、できればそのほうが望ましい。なお、本実施形態では、各放電電極４の形状は格子状となっているが、その詳細については後述する。
【００２５】
誘導電極５は、誘電体３の内部（上部誘電体３ａと下部誘電体３ｂとの間）に形成され、各放電電極４と対向して配置されている。これは、各放電電極４と誘導電極５との間の絶縁抵抗は均一であることが望ましく、各放電電極４と誘導電極５とは平行であることが望ましいからである。このような配置により、各放電電極４と誘導電極５との距離（以下、電極間距離と称する）が一定となるので、各放電電極４と誘導電極５との間の放電状態が安定し、正負両イオンを好適に発生させることが可能となる。
【００２６】
誘導電極５の材料としては、各放電電極４と同様に、例えばタングステンのように導電性を有するものであれば、特に制限なく使用することができる。なお、図１では、誘導電極５は、下部誘電体３ｂの上面に埋め込まれて形成されているが、下部誘電体３ｂの上面から盛り上がるように形成されていてもよい。
【００２７】
ここで、図２は、誘導電極５が形成された下部誘電体３ｂの平面図である。誘導電極５は、各放電電極４（図１参照）との対向面内で屈曲して下部誘電体３ｂ表面に形成されている。
【００２８】
より詳しく説明すると、誘導電極５は、誘電体３（下部誘電体３ｂ）の長手方向に平行に延びる２本の長手部１１と、各長手部１１の一方の端部同士を連結する連結部１２と、この連結部１２と一体的に形成される上述の接続端子１３とで構成されており、全体として平面視でＵ字状に形成されている。そして、下部誘電体３ｂの短手方向の各側辺の中点同士を結んだ軸が誘導電極５における線対称の軸Ｂと一致するように、誘導電極５が下部誘電体３ｂ上に形成されている。
【００２９】
このように、誘導電極５を屈曲させる構成により、誘導電極５がはまる矩形の領域全体にわたって誘導電極５を板状で形成する場合に比べて、誘導電極５における放電面積を小さくすることができる。その結果、素子における放電音を低く抑えることができるとともに、放電に伴って発生する、人体に有害なオゾンの量を低減することができ、安全性の高い素子を提供することができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、誘導電極５をＵ字状で形成しているが、例えばＳ字状やＷ字状のような形状で形成してもよい。
【００３１】
次に、上記した各放電電極４の形状について説明する。なお、本実施形態では、放電電極４ａ・４ｂは同一形状であるため、以下では、上部誘電体３上に形成された放電電極４ａの形状を放電電極４の形状として説明し、放電電極４ｂの形状の説明については省略する。
【００３２】
図３は、放電電極４（４ａ）が形成された上部誘電体３ａの平面図である。放電電極４は、上部誘電体３ａ上において格子状に形成されている。
【００３３】
より詳しく説明すると、放電電極４は、上部誘電体３ａの長手方向に平行に延びる２本の長手部２１と、各長手部２１の延設方向に対して垂直方向に設けられ、各長手部２１をそれぞれ異なる位置で連結する複数の連結部２２とを有している。したがって、２本の長手部２１と、隣接する２本の連結部２２とで囲まれた部分が１つの格子を形成することになる。
【００３４】
本実施形態では、放電電極４は、上部誘電体３ａの長手方向に４つの格子が連続して並んだ形状となっている。そして、連続して並んでいる３つの格子は、略正方形の形状をなしている一方、残りの１個の格子は、略長方形の形状となっている。この長方形形状の格子の１側辺であって、放電電極４の外周の一部を構成する連結部２２には、その中心が連結部２２上に位置するように、円形の接続端子２３が一体的に設けられている。
【００３５】
そして、さらに、放電電極４における各格子には、格子内部に向かって突出する複数の先鋭部２４が形成されている。より詳しくは、３つの略正方形状の各格子においては、各格子を構成する４つの側辺のほぼ中点から格子内部に向かう方向に突出する４つの三角形状の先鋭部２４が形成されているとともに、各格子の４つの頂点から格子内部に向かう方向に突出する４つの先鋭部２４が形成されている。一方、略長方形状の格子においては、接続端子２３が形成された連結部２２と対向する連結部２２の中点から格子内部に向かって突出する１つの先鋭部２４と、上記連結部２２と隣り合う長手部２１との各交点から格子内部に向かう方向に突出する２つの先鋭部２４とが形成されている。
【００３６】
ここで、上記した格子内部に向かう方向とは、例えば、各格子における２本の対角線の交点に向かう方向を想定することができるが、この方向に限定されるわけではなく、先鋭部２４の先端部分がＵ字状の誘導電極５と重畳するような方向であれば、上記格子の形成面内においてどのような方向であってもよい。以上の構成により、放電電極４には、合計２７個の先鋭部２４が形成されていることになる。
【００３７】
先鋭部２４の先端部分がＵ字状の誘導電極５と重畳するように、放電電極４を設けることにより、先鋭部２４と誘導電極５との間で電界が集中しやすくなり、低電圧でも上記両電極間で容易に放電を発生させることができるとともに、放電開始電圧を低く抑えても、安定した放電を行うことができる。その結果、消費電力を確実に低減することができる。
【００３８】
このような格子形状を有する放電電極４は、全体として、長手部２１の延設方向と平行な方向の軸Ｃを中心として線対称となる形状となっており、上部誘電体３ａの短手方向の各側辺の中点同士を結んだ軸が放電電極４における線対称の軸Ｃと一致するように、上部誘電体３ａ上に形成されている。
【００３９】
なお、放電電極４の形状としては、上述の格子状以外に、例えば櫛刃状であってもよい。
【００４０】
次に、本発明の特徴部分である接続端子部６・６’の構成およびイオン発生素子２の製造方法について、図１に基づいて説明する。
【００４１】
接続端子部６・６’は、誘導電極５および各放電電極４（４ａ・４ｂ）のそれぞれと電気的に接続され、後述する本体７に設けられる素子取付用凹部８と嵌合する端子部であり、誘導電極５および各放電電極４ａ・４ｂと電気的に接続されて誘電体３外部に突出するように設けられている。
【００４２】
より詳細には、接続端子部６は、誘導電極５に対応して設けられている一方、接続端子部６’は、各放電電極４に対応して２個設けられている。そして、接続端子部６は、誘導電極５と接続部６ａにて電気的に接続されており、各接続端子部６’は、放電電極４ａ・４ｂと各接続部６’ａにて電気的に接続されている。
【００４３】
接続端子部６・６’は、誘電体３の側面に対して垂直方向に、誘電体３側面からはみ出すように延びて形成されている。これにより、接続端子部６・６’を素子取付用凹部８に嵌合させて、イオン発生素子２自体を本体７に取り付けることが可能となる。
【００４４】
また、本実施形態では、各放電電極４ａ・４ｂに対応する各接続端子部６’・６’は、放電電極４ａ・４ｂとの接続部６’ａ・６’ａ同士の距離よりも、接続部６’ａ・６’ａとは反対側の端部６’ｂ・６’ｂ同士の距離が長くなるように、平板を折り曲げて形成されている。これは、イオン発生素子２自体が薄型であるため、接続端子部６・６’同士の距離を確保して、接続端子部６・６’を素子取付用凹部８へ嵌合させやすくするためである。また、接続端子部６・６’同士の距離を確保することができるので、接続端子部６・６’を、各放電電極４や誘導電極５に比べて厚く形成することも可能となり、接続端子部６・６’の強度を十分に確保することが可能となる。
【００４５】
なお、図１では、誘導電極５と電気的に接続される接続端子部６は、折り曲げのない平板状としているが、接続端子部６’と同様に折り曲げても構わない。
【００４６】
また、１個の誘導電極５と電気的に接続される接続端子部６の数は、１個であってもよく、複数であってもよい。同様に、１個の放電電極４ａと電気的に接続される接続端子部６’、１個の放電電極４ｂと電気的に接続される接続端子部６’は、それぞれ１個であっても複数であってもよい。
【００４７】
また、接続端子部６・６’の断面形状についは、素子取付用凹部８の形状にあわせて、端部６ｂ・６’ｂを素子取付用凹部８に嵌合させることができる形状であれば、どのような形状であっても構わない。
【００４８】
次に、イオン発生素子２の製造方法について説明する。
まず、厚さ０．４５ｍｍの純度の高いアルミナのシートを所定の大きさ（例えば、幅１５ｍｍ×長さ３７ｍｍ）に切断し、２つの略同一の大きさを有するアルミナの基材を形成し、これらを上部誘電体３ａ（第１の誘電体）および下部誘電体３ｂ（第２の誘電体）とする。なお、アルミナの純度は９０％以上であればよいが、ここでは９２％の純度のアルミナを用いている。
【００４９】
次に、上部誘電体３ａに、必要に応じて、下部誘電体３ｂに形成される接続端子部６の形状に合わせた切り欠きを形成する。そして、この上部誘電体３ａの上面に、タングステンをスクリーン印刷し、放電電極４ａを形成する。一方、下部誘電体３ｂの上面に、Ｕ字状にタングステンをスクリーン印刷し、誘導電極５を形成するとともに、下部誘電体３ｂの下面に、タングステンをスクリーン印刷し、放電電極４ｂを形成する。
【００５０】
続いて、誘導電極５と接続端子部６とを接続部６ａにて接続する。一方、各放電電極４ａ・４ｂと接続端子部６’・６’とを接続部６’ａ・６’ａにて接続する。このとき、接続端子部６・６’の端部６ｂ・６’ｂが、上部誘電体３ａおよび下部誘電体３ｂの側面からはみ出るように、接続端子部６・６’を誘導電極５および各放電電極４ａ・４ｂと接続する。
【００５１】
次に、上部誘電体３ａ上の放電電極４ａを覆うようにアルミナのコーティング層を形成するとともに、下部誘電体３ｂ上の放電電極４ｂを覆うようにアルミナのコーティング層を形成し、各放電電極４ａ・４ｂを絶縁コートする。
【００５２】
最後に、上部誘電体３ａを介して放電電極４と誘導電極５とが対向するように、上部誘電体３ａの下面と下部誘電体３ｂの上面とを重ね合わせた後、圧着、真空引きを行う。その後、これらを炉に入れて１４００〜１６００℃の非酸化性雰囲気で焼成する。このようにして、本発明のイオン発生素子２を容易に製造することができる。
【００５３】
次に、上述したイオン発生素子２が取り付けられる本体７の詳細について説明する。
【００５４】
本体７は、素子取付用凹部８と、電圧印加回路９（電位差発生部）と、センサＳ（イオン量検出部）と、制御部１０（制御手段）と、スイッチＳＷ１・ＳＷ２と、送出手段（図示せず）とを備えている。送出手段は、例えばファンとモータとからなり、素子取付用凹部８に取り付けられたイオン発生素子２の２個の放電電極４の各電極面（放電面）に沿って空気を供給できるように配置されている。
【００５５】
素子取付用凹部８は、イオン発生素子２の接続端子部６・６’が嵌め込まれる部分であり、この素子取付用凹部８を介して、イオン発生素子２が本体７に取り付けられる。素子取付用凹部８は、１個の凹部８ａと２個の凹部８ｂとで構成されている。凹部８ａは、イオン発生素子２の誘導電極５と電気的に接続された接続端子部６が嵌合する部分であり、この接続端子部６の端部６ｂの形状に合わせた形状となっている。また、凹部８ｂ・８ｂは、イオン発生素子２の放電電極４ａ・４ｂと電気的に接続された接続端子部６’・６’が嵌合する部分であり、それぞれ、接続端子部６’・６’の端部６’ｂ・６’ｂの形状に合わせた形状となっている。
【００５６】
また、素子取付用凹部８の内面には、例えばタングステンのような導電性を有する金属薄膜からなる導電部Ｔが形成されている。ここで、以下での説明の便宜上、凹部８ａの内面に形成された導電部Ｔを導電部Ｔ１とも称し、凹部８ｂの内面に形成された導電部Ｔを導電部Ｔ２とも称することにする。導電部Ｔ１は、電圧印加回路９と直接導通しているが、各導電部Ｔ２は、それぞれスイッチＳＷ１・ＳＷ２を介して電圧印加回路９と導通しているとともに、接地されている。
【００５７】
電圧印加回路９は、イオン発生素子２の各放電電極４の少なくとも一方と誘導電極５との間に電位差を発生させるものである。例えば、後述する制御部１０の制御により、スイッチＳＷ１・ＳＷ２が両方ＯＮとなっている場合には、２個の導電部Ｔ２に接地電位が与えられる一方、導電部Ｔ１には電圧印加回路９により所定の電位が与えられる。これにより、導電部Ｔ１と２個の導電部Ｔ２との間に電位差が発生するので、接続端子部６・６’を凹部８ａ・８ｂに嵌合させたときには、導電部Ｔ１と接続端子部６を介して電気的に接続される誘導電極５と、各導電部Ｔ２と接続端子部６’を介して電気的に接続される両放電電極４との間で、所定の電位差が発生することになる。
【００５８】
また、スイッチＳＷ１・ＳＷ２のいずれか一方だけがＯＮとなっている場合には、２個の導電部Ｔ２のいずれか一方のみに接地電位が与えられる一方、導電部Ｔ１には電圧印加回路９により所定の電位が与えられる。これにより、導電部Ｔ１といずれか一方の導電部Ｔ２との間に電位差が発生するので、接続端子部６・６’を凹部８ａ・８ｂに嵌合させたときには、導電部Ｔ１と接続端子部６を介して電気的に接続される誘導電極５と、どちらか一方の導電部Ｔ２と接続端子部６’を介して電気的に接続される一方の放電電極４との間で、所定の電位差が発生することになる。
【００５９】
したがって、本実施形態では、電圧印加回路９と上記の接地電位とで電位差発生部が構成されていると言える。
【００６０】
ここで、イオン発生素子２から正負両イオンを発生させるために、電圧印加回路９によって各放電電極４と誘導電極５との間に印加される電圧は、交番電圧であることが必要である。この交番電圧は、一般的に商用電源に用いられているような正弦波状の交番電圧（以下、正弦波状の交番電圧を交流電圧と称する）に限られず、矩形波状の交番電圧であってもよく、また、他の波形を用いて交番電圧を印加してもよい。
【００６１】
センサＳは、イオン発生素子２から装置外部に放出された正負イオンの各イオン量を検出し、その検出信号を制御部１０に送出するものである。本実施形態では、センサＳは、本体７に設けられているが、例えばイオン発生装置１が設置される部屋など、装置外部に設けられていてもよい。
【００６２】
制御部１０は、センサＳにて検出されたイオン量に応じて、各放電電極４と接続端子部６’を介して導通すべき導通部Ｔ２を選択し、選択した導通部Ｔ２と電位差発生部（電圧印加回路９・接地電位）とを電気的に接続する制御を行う。このような制御は、スイッチＳＷ１・ＳＷ２を用いて行われる。
【００６３】
すなわち、制御部１０は、センサＳにて検出された部屋のイオン量が所定値（例えば１０万個／ｃｃ）よりも少ないと判断した場合には、スイッチＳＷ１・ＳＷ２を両方ともＯＮし、両方の放電電極４（４ａ・４ｂ）と電圧印加回路９および接地電位とをスイッチＳＷ１・ＳＷ２を介して電気的に接続する。一方、制御部１０は、センサＳにて検出された部屋のイオン量が所定値よりも多いと判断した場合には、スイッチＳＷ１・ＳＷ２のいずれか一方のみをＯＮし、一方の放電電極４（４ａまたは４ｂ）と電圧印加回路９および接地電位とをスイッチＳＷ１・ＳＷ２のいずれかを介して電気的に接続する。
【００６４】
次に、本発明のイオン発生素子２を備えたイオン発生装置１の動作について説明する。
【００６５】
まず、イオン発生素子２の接続端子部６・６’を、本体７の素子取付用凹部８に嵌め込んで、イオン発生素子２を本体７に取り付ける。これにより、凹部８ａの導電部Ｔ１と接続端子部６とが電気的に接続されるとともに、各凹部８ｂの導電部Ｔ２と接続端子部６’とが電気的に接続される。
【００６６】
制御部１０の制御により、スイッチＳＷ１・ＳＷ２が両方ともＯＮになっている場合には、この状態で、電圧印加回路９を動作させ、導電部Ｔ１と２個の導電部Ｔ２との間に交流高電圧を印加して電位差を付与すると、導電部Ｔ１と接続端子部６を介して電気的に接続された誘導電極５と、導電部Ｔ２と接続端子部６’を介して電気的に接続された２個の放電電極４との間に電位差が発生し、この電位差に基づいて、各放電電極４近傍でコロナ放電が起こる。これにより、放電電極４の周辺の空気がイオン化され、例えばＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）からなる正イオンと、例えばＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）からなる負イオンとが発生する。そして、図示しない送出手段により、各放電電極４の放電面に沿って空気を供給すると、各放電面にて発生した両イオンがこの空気と混合され、装置外部に放出される。
【００６７】
放出された空気に含まれるこれら両イオンが、装置外部の空気中の浮遊細菌または有害物質の表面に付着すると、化学反応を起こして、活性種である過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）がそれぞれ生成される。これら活性種の分解作用により、空気中の浮遊細菌または有害物質が破壊されることとなる。また、これらの正負両イオンには、脱臭作用があることも確認できている。
【００６８】
一方、制御部１０の制御により、スイッチＳＷ１・ＳＷ２のいずれか一方がＯＮになっている場合には、電圧印加回路９により、ＯＮとなっているスイッチＳＷ１またはスイッチＳＷ２と接続されている導通部Ｔ２と導通部Ｔ１との間に電位差が発生する。そして、上記導電部Ｔ２と接続端子部６’を介して電気的に接続された一方の放電電極４と、導電部Ｔ１と接続端子部６を介して電気的に接続された誘導電極５との間に電位差が発生し、この電位差に基づいて、一方の放電電極４近傍でコロナ放電が起こる。したがって、イオン発生素子２から放出されるイオン量は、スイッチＳＷ１・ＳＷ２の両方をＯＮしている場合のほぼ半分となる。以下の動作については、上記と同様である。
【００６９】
以上のように、本発明のイオン発生素子２は、誘導電極５および各放電電極４のそれぞれと電気的に接続されて誘電体３外部に突出する接続端子部６・６’を備えているので、この接続端子部６・６’を本体７の素子取付用凹部８に嵌合させたときには、誘導電極５および各放電電極４と、本体７側の電位差発生部（電圧印加回路９および接地電位）とが、素子取付用凹部の内面に形成された導通部Ｔを介して電気的に接続される。これにより、本体７側に設けられた電位差発生部により、各放電電極４の少なくとも一方と誘導電極５との間に電位差を生じさせ、放電により、正負のイオンを発生させることが可能となる。
【００７０】
つまり、本発明のイオン発生素子２は、接続端子部６・６’の素子取付用凹部８への嵌め込みにより、各放電電極４および誘導電極５と電位差発生部とが電気的に接続される構成としたので、各放電電極４および誘導電極５と電位差発生部とを結ぶための配線の引き回しが不要となる。したがって、両面の放電電極４を誘電体３を貫通させて導通させる必要もなくなるので、素子の構成の簡略化とともに、素子の製造工程の簡略化を図ることができる。
【００７１】
また、接続端子部６・６’を素子取付用凹部８に嵌め込むことにより、イオン発生素子２を本体７に取り付ける構成としたので、素子の取り外しが自由自在となり、素子の交換を容易に行うことができる。つまり、素子に接続端子部６・６’を設けるという簡単な構成により、素子の故障等にも容易に対処することができる。
【００７２】
また、制御部１０が、センサＳにて検出されたイオン量（例えばイオン発生装置１が設置されている部屋内のイオン量）に応じて、各放電電極４と導通すべき導通部Ｔ２を選択し、選択した導通部Ｔ２と電位差発生部とをスイッチＳＷ１・ＳＷ２を用いて電気的に接続するので、センサＳにて検出されたイオン量に応じて、誘導電極５との間で電位差を発生させる放電電極４の個数を、１個と２個とで切り替えることができる。これにより、センサＳにて検出されたイオン量に応じて、イオン発生素子２にて発生するイオン量を調節することができる。その結果、例えば、部屋のドアの開閉、窓の開閉などにより、部屋のイオン量が変動した場合でも、これに即座に対応して部屋のイオン量をほぼ一定に保つことができ、快適な室内空間を創出することができる。
【００７３】
ところで、制御部１０は、センサＳにてイオン量が所定値よりも少ないと判断したときに、装置の運転モードに応じて放出されるイオンのうち、所定値よりも少ないイオンと同じ極性のイオンが（一時的に）放出されるように、電圧印加回路９を制御することが可能である。以下、この点について説明する。
【００７４】
制御部１０は、通常、装置の運転モードが除菌モードである場合には、正負両イオンが発生するように（誘導電極５に正負交互に電圧が印加されるように）電圧印加回路９を制御する一方、運転モードがリラックスモードである場合には、負イオンのみが発生するように（誘導電極５に負の直流電圧が印加されるように）電圧印加回路９を制御している。
【００７５】
なお、除菌モードとは、空気中の浮遊細菌を除菌、殺菌、滅菌したり、有害物質を除去すべく、イオン発生素子２から正負イオンを略同イオン量発生させて装置外部に放出する運転モードをいい、上記のリラックスモードとは、装置の使用者や装置の周囲にいる人をリラックスさせるべく、イオン発生素子２から負イオンを発生させて装置外部に放出する運転モードをいう。
【００７６】
このような制御部１０の制御により、電圧印加回路９は、装置の運転モードに応じた電圧を導電部Ｔに付与することになり、イオン発生素子２にて、正負両イオンの放出と負イオンのみの放出とを装置の運転モードに応じて切り替えることができる。
【００７７】
このとき、制御部１０は、例えば、正負両イオンを放出する除菌モードにおいて、負イオンの量が所定値よりも少ないと判断した場合には、一時的に、スイッチＳＷ１・ＳＷ２をＯＮにし、かつ、主に負イオンが発生するように電圧印加回路９を制御する。具体的には、制御部１０は、電圧印加回路９から誘導電極５に負の直流電圧が印加されるように、あるいは、負リッチのパルス波形の電圧が誘導電極５に印加されるように、電圧印加回路９を制御すればよい。
【００７８】
単に両方のスイッチＳＷ１・ＳＷ２をＯＮするのみでは、正負両イオンが同量発生することになるが、これと同時に主に負イオンが発生するように制御部１０が電圧印加回路９を制御することにより、不足している極性のイオンのみ（この例では負イオンのみ）を早急に増大させて、空気中のイオン量を早急に正負ほぼ同量にすることができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、イオン発生素子に接続端子部を設けることにより、イオン発生素子の各放電電極および誘導電極と、これらに電位差を付与する電位差発生部とを結ぶための素子内での配線の引き回しを不要とすることができる。したがって、両面の放電電極を誘電体を貫通させて導通させる必要もなくなるので、素子の製造工程を簡略化することができる。
【００８０】
また、接続端子部を素子取付用凹部に嵌め込むことにより、本発明のイオン発生素子を装置本体に取り付ける構成としたので、素子の取り外しが自由自在となり、素子の交換を容易に行うことができる。つまり、素子に接続端子部を設けるという簡単な構成により、素子の故障等にも容易に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るイオン発生装置の概略の構成を示す説明図である。
【図２】上記イオン発生装置のイオン発生素子の誘導電極の概略の構成を示す平面図である。
【図３】上記イオン発生素子の放電電極の概略の構成を示す平面図である。
【図４】従来のオゾナイザの概略の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１    イオン発生装置
２    イオン発生素子
３    誘電体
４、４ａ、４ｂ    放電電極
５    誘導電極
６、６’    接続端子部
７    本体
８    素子取付用凹部
８ａ  凹部
８ｂ  凹部
９    電圧印加回路（電位差発生部）
１０    制御部（制御手段）
Ｓ    センサ（イオン量検出部）
Ｔ、Ｔ１、Ｔ２    導電部
【図１】
2004164900.tif 000003
【図２】
2004164900.tif 000004
【図３】
2004164900.tif 000005
【図４】
2004164900.tif 000006