(57)【要約】【課題】　イオン測定装置を備え、その検出値に基づいてイオンの発生量を制御可能としたイオン発生装置を提供する。【解決手段】 イオン発生装置は、イオン発生電極と、そのイオン発生電極にイオン発生のために高電圧を印加するイオン発生用高電圧発生部とを有するイオン発生ユニット３０と、イオン発生ユニット３０の配置される雰囲気の環境情報を検出する環境情報検出部８０と、環境情報検出部８０による検出結果に基づいて、イオン発生ユニット３０によるイオンの発生動作を制御する制御部とを有する。【選択図】 図１
2004087493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　イオン発生電極と、そのイオン発生電極にイオン発生のために高電圧を印加するイオン発生用高電圧発生部とを有するイオン発生ユニットと、
　前記イオン発生ユニットの配置される雰囲気の環境情報を検出する環境情報検出部と、
　前記環境情報検出部による検出結果に基づいて、前記イオン発生ユニットによる前記イオンの発生動作を制御する制御部と、
　を備えたことを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
　前記環境情報検出部は、前記雰囲気中のイオン量を測定するイオン測定装置を含み、前記制御部は、前記イオン測定装置によるイオンの検出濃度レベルが予め定められた目標値に近づくように前記イオン発生ユニットの動作を制御する請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項３】
　前記環境情報検出部は、前記雰囲気中の臭い成分及び／又は汚れ成分（以下、両者を総称して清浄阻害成分という）を検出する清浄阻害成分検出部を含み、前記制御部は、前記清浄阻害成分検出部の検出結果に基づいて前記イオン発生ユニットの動作を制御する請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項４】
　前記環境情報検出部は、
　大気中のイオンが吸着することにより、該大気中のイオン濃度に応じた電位を生ずるイオン検知電極と、該イオン検知電極に生じた電位を増幅してイオン測定信号として出力する信号増幅回路とを含む主回路部を有し、
　前記信号増幅回路は、前記イオン検知電極からの入力電圧と、予め定められた参照電圧との差分を増幅してこれを前記イオン測定信号として出力する差動増幅回路を含んで構成され、前記差動増幅回路の出力電圧において、基準出力レベルよりも高電圧側の第一出力域と同じく低電圧側の第二出力域とが識別可能とされるとともに、それら第一出力域と第二出力域との一方が正イオンの検出状態に、同じく他方が負イオンの検出状態にそれぞれ対応するように前記参照電圧のレベルが定められているイオン測定装置である請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のイオン発生装置。
【請求項５】
　前記イオン測定装置は、前記電源部による前記主回路部への電源投入時に、前記イオン検知電極に蓄積されている電荷を放電させる放電回路を備える請求項４記載のイオン発生装置。
【請求項６】
　前記主回路部には、前記信号増幅回路からのイオン測定信号出力に基づいて、前記大気中のイオン測定結果の報知を行なう報知回路が設けられている請求項４又は請求項５に記載のイオン発生装置。
【請求項７】
　前記報知回路は、前記測定結果として、大気中のイオン濃度値を報知するものである請求項６記載のイオン発生装置。
【請求項８】
　前記報知手段は、前記測定結果として、大気中のイオン濃度が予め定められた基準イオン濃度よりも高くなっているか否かを報知するものである請求項７記載のイオン発生装置。
【請求項９】
　前記イオン発生ユニットにおいて、前記イオン発生用高電圧発生部が、圧電セラミック素子板に入力側端子と出力側端子とが形成され、その入力側端子からの一次側交流入力電圧を、前記圧電セラミック素子板の機械振動を介して前記一次側交流電圧よりも高圧の二次側交流電圧に変換し、前記出力側端子から前記イオン放出電極に向けて出力する圧電トランスを含んで構成される一方、
　前記イオン発生電極への電圧印加極性が負の側に優位となるように、前記圧電トランスの二次側交流出力を変換する変換手段が設けられてなり、
　さらに、前記制御部は、前記イオン発生ユニットの動作を断続的にスイッチングすることにより前記イオンの発生動作を制御するものである請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項１０】
　前記一次側交流入力に対応した周波数にて発振する発振回路と、その発振回路からの波形信号を受けて、所定レベルの直流入力を該発振の周波数にて高速スイッチングするスイッチング回路とを含む一次側交流入力波形生成回路が設けられており、
　前記制御部は、断続スイッチングによって前記一次側入力波形生成回路を断続通電させ、前記イオン発生電極の発生するイオン発生量を制御することを特徴とする請求項９に記載のイオン発生装置。
【請求項１１】
　前記イオン発生電極がイオン放出口を有する筐体内に配置され、
　また、前記イオン発生電極を経て前記イオン放出口へ向かう気流を発生させる送風機と、前記気流を、冷凍サイクル機構を用いて冷却又は加熱することにより空調済み気流となす空調機構とを備え、
　前記イオン放出口はその空調済み気流の吹き出し口に兼用される一方、前記環境情報検出部は、前記気流源となる外気の吸入経路上に配置されている請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のイオン発生装置。
【請求項１２】
　前記筐体内に前記イオン発生電極が複数個配置されている請求項１１記載のイオン発生装置。
【請求項１３】
　前記イオン発生電極に付着する付着物を電気的発熱により焼失させるための電気的クリーニング機構を備える請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載のイオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明は、イオン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　昨今においては、健康への関心の高さや環境への配慮への意識向上は目覚しいものがあり、空気の浄化や殺菌、あるいは消臭などを目的として、イオン発生装置が使用されている。また、それに関連して、人体への影響等を慮って、大気中の正負のイオンの状態を測定するイオン測定器などが使用されている。従来、大気中のイオンを測定する技術として、検知用電極に高電圧を印加し、その電極に吸引されたイオンの電荷からイオンを測定するイオンカウンタなどが知られているが、装置が大掛かりになってしまうため、一般の生活環境下等での使用を想定した小型のイオン測定器に対する需要も高まりつつある。その一例として、特開平６−１９４３４０号公報に開示されたものがある。このイオン測定器においては電源からの供給電圧を正または負に切り替えることにより正・負のイオンをそれぞれ判別しつつ測定できるように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　ところで、上記公報に開示されたものも含め、従来のイオン測定装置においては、イオン吸着に伴う検知電極の電位変化に基づいてイオン測定を行なうのものなので、携行型か固定設置型かによらず、測定時に電荷吸着が生じていると誤差を生じやすい問題がある。
【０００４】
　また、上記の特開平６−１９４３４０号公報に開示されたイオン測定器は、正負両方のイオンを測定することが可能であるものの、極性の異なる電源を切り替えて使用する構成となっているので装置のコストアップが避けがたい。また電源切替を誤ると即、誤測定につながってしまう問題がある。さらに余分なスイッチ部を設けることは、浮遊容量増大や故障要因の増加にもつながるので望ましくない。
【０００５】
　本発明の課題は、イオン測定装置を備え、その検出値に基づいてイオンの発生量を制御可能としたイオン発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
　上記課題を解決するために、本発明のイオン発生装置は、
　イオン発生電極と、そのイオン発生電極にイオン発生のために高電圧を印加するイオン発生用高電圧発生部とを有するイオン発生ユニットと、
　イオン発生ユニットの配置される雰囲気の環境情報を検出する環境情報検出部と、
　環境情報検出部による検出結果に基づいて、イオン発生ユニットによるイオンの発生動作を制御する制御部と、
　を備えたことを特徴とする。
【０００７】
　上記の構成によると、イオン発生装置の配置される雰囲気の環境情報を環境情報検出部により検出し、その検出結果に基づいて、イオン発生ユニットによるイオンの発生動作を制御するようにしたから、雰囲気中の環境状態に応じて発生イオン量を最適化することができ、ひいては常に必要十分なイオン発生効果を享受することができる。イオンの発生動作は、例えばイオン発生電極への平均印加電圧レベルを変化させることにより制御することができる。
【０００８】
　環境情報検出部は、雰囲気中のイオン量を測定するイオン測定装置を含むものとすることができる。この場合、制御部は、イオン測定装置によるイオンの検出濃度レベルが予め定められた目標値に近づくようにイオン発生ユニットの動作を制御するものとされる。このように構成すると、雰囲気中のイオン量をモニタしつつ、イオン発生ユニットの動作を制御することで、雰囲気中のイオン量を目標値近辺の常に最適の値に維持することができる。
【０００９】
　本発明に採用可能なイオン測定装置としては、以下のようなものを採用することができる。
（第一の構成）
　大気中のイオンが吸着することにより、該大気中のイオン濃度に応じた電位を生ずるイオン検知電極と、該イオン検知電極に生じた電位を増幅してイオン測定信号として出力する信号増幅回路とを含む主回路部を有し、信号増幅回路は、イオン検知電極からの入力電圧と、予め定められた参照電圧との差分を増幅してこれをイオン測定信号として出力する差動増幅回路を含んで構成され、差動増幅回路の出力電圧において、基準出力レベルよりも高電圧側の第一出力域と同じく低電圧側の第二出力域とが識別可能とされるとともに、それら第一出力域と第二出力域との一方が正イオンの検出状態に、同じく他方が負イオンの検出状態にそれぞれ対応するように前記参照電圧のレベルが定められている。
【００１０】
　上記の構成によると、イオン検知電極の電位と参照電圧との差分を差動増幅回路により増幅出力するとともに、差動増幅回路からの出力域が正イオンと負イオンとの各々の検出状態に対応する２つの出力域に分かれるように、参照電圧を設定するようにしたから、一つの差動増幅回路を用いた簡便な回路構成により、正負のイオンを区別して検出出力することができるようになる。
【００１１】
（第二の構成）
　大気中のイオンが吸着することにより、該大気中のイオン濃度に応じた電位を生ずるイオン検知電極と、該イオン検知電極に生じた電位を増幅してイオン測定信号として出力する信号増幅回路とを含む主回路部と、主回路部に電力を供給する電源部と、電源部による主回路部への電源投入時に、イオン検知電極に蓄積されている電荷を放電させる放電回路とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
　イオン検知電極に対しては、本来測定したいイオン以外にも、吸着水分やこれに溶解した炭酸ガスあるいはナトリウム成分などが吸着して、測定すべきイオンとは無関係な誤差電位が不可避的に発生することがある（以下誤差吸着という）。従ってイオン測定信号がイオン検知電極が吸着した電荷に基づくものである以上、こうした誤差吸着が生じることは、イオン測定の精度低下に直結するため、望ましくない。そこで上記構成のように電源投入時に誤差吸着により電極に蓄積されている電荷を放電させるようにすれば、測定前の誤差吸着等の影響が放電により必ずクリアされてから測定に移ることができるので、常に正確なイオン検知を行なうことができる。
【００１３】
　なお、誤差吸着は測定中にも多かれ少なかれ生じているので、例えば断続的に測定を繰り返す場合には、電源投入時のみならず、その測定インターバルを利用して放電処理を行なうようにすることもできる。また、タイマを用いて周期的に放電回路が作動するように構成してもよい。
【００１４】
　上記イオン測定装置において、報知回路は、測定結果としてイオン濃度値を報知するものとできる。具体的にイオン濃度値を表示する表示部としては、液晶表示装置や７セグメント表示器などを用いることができる。その場合、増幅回路の出力をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵを用いて濃度を数値表示することができるが、表示態様はこれに限られるものではない。
【００１５】
　また、より簡便な構成として、報知回路を、測定結果として得られたイオン濃度値の予め定められた基準値に対する大小関係のみを報知するものとして構成することもできる。具体的には基準値よりも大であるか小であるかの２状態をＬＥＤ等の点灯／消灯によって報知することができる。
【００１６】
　本発明のイオン発生装置において、上記イオン測定装置の第一の構成を用いた場合は、雰囲気中の正負のイオンを簡便に測定しつつその測定結果に基づいて正負のイオンを区別したイオン発生制御を合理的に行なうことが可能となる。他方、第二の構成を用いた場合は前述の誤差吸着の影響を効果的に回避しつつ正確なイオン測定結果が得られ、その測定結果に基づいてイオン発生動作を的確に制御することが可能となる。上記イオン測定装置の第一の構成及び第二の構成は互いに組み合わせることもできる。
【００１７】
　他方、環境情報検出部は、雰囲気中の臭い成分及び／又は汚れ成分（以下、両者を総称して清浄阻害成分という）を検出する清浄阻害成分検出部を含むものとして構成することができる。この場合、制御部は、清浄阻害成分検出部の検出結果に基づいてイオン発生ユニットの動作を制御するものとすることができる。この構成によると、雰囲気中の臭い成分（例えばタバコの臭いや体臭など）、あるいは汚れ成分（炭酸ガスや有機汚染成分など）の濃度が高くなったとき、負イオン等の発生によりその分解を促進して清浄化を図ったり、あるいは負イオン量を相対的に増加させて臭い成分等の嗅覚等への影響を軽減させることができる。当然、臭い成分及び／又は汚れ成分の濃度が高くなれば、発生させるイオン量を増加させるようにイオン発生動作を制御することが望ましいといえる。清浄阻害成分検出部としては、予め定められた臭い成分あるいは汚れ成分の吸着により抵抗値を変化させる酸化物等の薄膜を用いた、吸着型抵抗センサなど、公知のものを使用することができる。
【００１８】
　イオン発生ユニットのイオン発生用高電圧発生部は、圧電セラミック素子板に入力側端子と出力側端子とが形成され、その入力側端子からの一次側交流入力電圧を、圧電セラミック素子板の機械振動を介して一次側交流電圧よりも高圧の二次側交流電圧に変換し、出力側端子からイオン放出電極に向けて出力する圧電トランスを含むものとして構成することができる。圧電トランスの採用により、イオン発生用高電圧発生部の大幅な軽量化及び小型化を図ることができる。負イオン発生を行なう場合、イオン発生電極への電圧印加極性が負の側に優位となるように、圧電トランスの二次側交流出力を変換する変換手段を設ける。
【００１９】
　また、イオン発生電極から発生するイオン発生量を制御する制御部を設けることができる。該制御部は、一次側入力波形生成回路の動作制御によりイオン発生量制御を行なうものとして構成すれば、高圧となる２次側出力を直接制御するよりも構成が簡略で済む。
【００２０】
　上記の制御部は、具体的には、イオン発生ユニットの出力電圧を断続的にスイッチングすることによりイオンの発生動作を制御するものとして構成することができる。圧電トランスは、使用する圧電セラミックスの特性上、駆動電圧や駆動周波数の範囲に相当の制限があるため、電圧或いは周波数により発生イオン量を広範囲に制御することは難しい。しかし、断続通電方式を採用する構成とすれば、圧電トランスでは面倒な電圧或いは周波数制御を強いて行なわなくとも、広範囲できめ細かいイオン発生量の制御を行なうことが可能となる。スイッチング制御は、例えば、トランジスタ等のスイッチング素子により、一次側入力波形生成回路への電圧印加をオン・オフすることによってデューティ比制御することができる。
【００２１】
　本発明のイオン発生装置は、イオン発生電極がイオン放出口を有する筐体内に配置される一方、イオン発生電極を経てイオン放出口へ向かう気流を発生させる送風機と、気流を、冷凍サイクル機構を用いて冷却又は加熱することにより空調済み気流となす空調機構とを備えたものとして構成できる。イオン放出口はその空調済み気流の吹き出し口に兼用される。また、環境情報検出部は、気流源となる外気の吸入経路上に配置することができる。このように構成すれば、吸い込み外気を環境情報検出部と接触させることにより、イオン吹き出し対象であり、かつ気流源ともなる雰囲気中の環境情報を的確に検知でき、ひいては雰囲気の空調状態に合わせた最適のイオン浄化効果を達成することができる。なお、ルームエアコンの屋外空気による換気モード、あるいは自動車用エアコンなどにおける車外空気の取り込みモードを採用する場合は、吸入する外気とは無関係に、室内空気と接する形で適当な場所に配置された環境情報検出部により、当該室内空気の環境情報を検出し、イオン発生ユニットの動作を制御するように構成することもできる。
【００２２】
　例えば、本発明のイオン発生装置は、部屋などに設置可能なほか、自動車その他の乗り物に備えるのにも好適である。特に乗用車などはその空間の大きさに比して長時間乗車するために、空気の浄化、殺菌、消臭などの目的でイオン発生装置が搭載されるケースも増えてきている。しかし機器を搭載するスペースも限られるため小規模に構成できるイオン発生装置が有用である。またその搭載するイオン発生装置は、居住空間の狭さや電源が限られていること、運転者が一人で乗車する場合は余計な操作を増やすのは望ましくないことなどから、イオン測定装置を備え、かつその検出した値に基づいて例えばイオン発生量が自動的に制御されるものであることが望ましいといえる。
【００２３】
　イオン発生装置を例えば、乗用車に搭載する場合、乗用車の前部パネル部やエアコンダクトに装備してエアコンの送風口から発生させたイオンを送出する形態を採用することもできる。この場合、イオン検知電極の配置箇所は、イオン発生電極の近傍とする必要性は必ずしもなく、例えば、室内の平均的なイオン量を検出するのに好適な別位置、例えば車内後方に配置するようにしてもよい。また、バスや鉄道車両等のより大型の乗り物に搭載する場合には、車両空間の複数箇所にイオン検知電極を配置し、例えばそれらを総合して発生量を制御することや、あるいはイオン発生装置自体を複数配置することも可能である。
【００２４】
　さらに、本発明のイオン発生ユニットは、イオン発生電極に付着する付着物を電気的発熱により焼失させるための電気的クリーニング機構を備えるものとして構成できる。上記構成によれば、イオン発生電極に付着した汚れを電気的発熱により焼失させる電気的クリーニング機構を設けたので、汚れを確実かつ簡単に除去することができ、ひいては汚れ付着によるイオン発生効率の低下を効果的に防止ないし抑制することができる。特に、イオン発生電極は先端が尖鋭に形成されている場合、イオン発生電界が集中する先端部に汚れ等が付着すると、イオン発生効率が極めて著しく妨げられる。そこで、電気的クリーニング機構により、該イオン発生電極の先端部に付着した付着物を焼失させるようにすれば、そのような不具合防止を図る上で極めて効果的である。この場合、イオン発生に寄与する電極の先鋭な先端部に付着した汚れを選択的に除去するようにすれば、クリーニングの目的は十分に果たすことができ、かつ電気的クリーニング機構による電気的発熱能力をそれほど高くしなくともよいから、装置の簡略化にも寄与する。
【００２５】
　なお、イオン発生電極は、対向電極を設けてコロナ放電形態によりイオン発生を行わせることも可能である。この場合は対向電極は集塵電極として活用することもできる。他方、この構成では、発生した負イオンが対向電極側に引き寄せられ、吸着や分解等によりイオン放出効率が必ずしも良好でない場合がある。従って、集塵電極が特に必要でない場合等においては、イオン発生電極を放電用対向電極を伴わない孤立電極として構成することが、イオン発生効率を高める上で有効である。この場合、イオン発生させるための放電形態は、コロナ放電に近いものであると考えられるが、明確な対向電極が存在しない点で一般に言うコロナ放電とは相違する。ただし、多くの場合、意図的に電極として機能させることを想定はしていないが、結果的に対向電極として機能してしまうような装置外の導電物が対向電極として機能する結果、事実上、コロナ放電と同一の形態になることもありうる。
【００２６】
　電気的クリーニング機構は、イオン発生電極と対向する火花放電用の火花放電対向電極と、イオン発生電極と火花放電対向電極との間に、火花放電用の高電圧を印加する火花放電用高電圧発生部とを備え、その高電圧印加にてイオン発生電極と火花放電対向電極との間に発生する放電火花により、イオン発生電極に付着した付着物を焼失させるように構成することができる。火花放電を使用すれば、火花の発熱を電極表面に効果的に集中することができ、付着した汚れ等を一層確実に除去することができる。さらに、イオン発生電極は先端が尖鋭に形成されている場合、火花放電対向電極を、電界集中しやすいイオン発生電極の先端部と対向させることにより、クリーニングのための火花放電を確実に生じさせることができる。
【００２７】
　火花放電させる際のイオン発生電極と火花放電対向電極との対向間隔（以下、ギャップ間隔という）は、印加電圧の大きさにもよるが、例えば７０００Ｖ程度までの電圧であれば、２ｍｍ以下、望ましくは１ｍｍ以下とすることが、火花発生をより確実なものとする上で望ましい。また、放電火花の発生は連続的に行ってもよいし、電極温度の過度の上昇を避けるために間欠的に行うこともできる。
【００２８】
　この場合、火花放電対向電極をイオン発生電極に対して、イオン発生電極からイオン発生させるための離間位置と、火花放電対向電極とイオン発生電極との間で放電火花を発生させるための接近位置との間で少なくとも、相対的に接近・離間させる火花放電対向電極移動機構を設けることができる。イオン発生時には火花放電対向電極をイオン発生電極から離間させることで、本来イオンを発生させるべき時期に望まざる火花放電が生ずることを効果的に防止できる。ただし、火花放電対向電極とイオン発生電極との対向距離を固定として、イオン発生時よりも高電圧を電極間に印加することにより、火花放電を生じさせるようにしてもよい。
【００２９】
　一方、電気的クリーニング機構は、イオン発生電極を抵抗発熱させることにより、イオン発生電極に付着した付着物を焼失させる抵抗加熱機構を含むものとして構成することもできる。イオン発生電極を、少なくともクリーニングしたい部位において抵抗発熱させることにより、汚れ等の付着物を効果的に除去することができる。通電加熱機構は、例えば、イオン発生電極に当接する当接位置と、該イオン発生電極から離間した離間位置との間で移動可能に設けられた通電部材と、イオン発生電極に当接させた状態にて該通電部材を介してイオン発生電極に抵抗発熱用の電流を通電する通電加熱電源部とを備えるものとして構成できる。特に、先端が先鋭に構成されたイオン発生電極の場合、通電断面積が縮小する該先端部に通電部材を当接させて通電を行うことにより、イオン発生させる上で重要な電極先端部を選択的に昇温させることができ、ひいては電極先端部の付着物除去（クリーニング）を小電力で確実に行うことが可能となる。
【００３０】
　本発明のイオン発生装置では、イオン発生電極のクリーニングのために、予め定められたタイミングにて電気的クリーニング機構を自動作動させるクリーニング機構自動制御部を設けることができる。このようにすると、イオン発生電極のクリーニングを自動的に行うことができ、イオン発生電極を常時清浄な状態に保ちやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
　図１は、本発明の一実施形態をなすイオン発生装置を示すものである。イオン発生装置はイオン発生ユニット３０とイオン測定装置８０とを有する。イオン発生ユニット３０は、プラスチック成形体にて構成された筐体としての中空のケース３１を有する。該ケース３１の形状は特に限定されるものではないが、ここでは前後に長いやや偏平な形状を有し、その側面のひとつにイオン放出口３２が形成されている。また、ケース３１の側面には、電源スイッチ３３が設けられている。また、イオン測定装置８０はイオン発生ユニット３０とは別体構成され、これに外付け接続されるようになっている。
【００３２】
　ケース３１にはイオン発生ユニット３０の全体回路３４が収められている。図６は、イオン発生ユニット３０の全体回路３４の構成を示すもので、電源ユニット２８に送風機２９とイオン発生用主回路ユニット３５とが、それぞれコネクタ１８，２０及び接続ケーブル１９，２１を介して接続された構成を有する。一方、電源ユニット２８には、電源プラグ２６及び電源コード２５がコネクタ２４を介して接続されており、これらを介して図示しない外部交流電源（例えばＡＣ１００Ｖ）から受電するようになっている。電源ユニット２８においては、電源スイッチ３３及びヒューズ２３を介して受電した交流入力が、トランス１６にて所定電圧（例えば、peak to peakにて３２Ｖ）に降圧され、さらにダイオードブリッジ１７により全波整流された後、コンデンサ１１〜１３と三端子レギュレータ１４とを含んで構成された安定化部１５により電圧が安定化されて、送風機２９とイオン発生用主回路ユニット３５とにそれぞれ分配される。イオン発生用主回路ユニット３５は、図８に示すような絶縁性基板１０上に実装され、イオン発生電極２７に高電圧を印加する高電圧発生部として機能するものである。
【００３３】
　次に、イオン測定装置８０は、測定金属板９４と表示部（例えばＬＥＤ表示部であるがこれに限定されない）９５を備える。イオン測定装置８０はイオン発生ユニット３０の本体とは別体に設けられているので、イオン発生ユニット３０の設置位置に拘束されることなく、イオン測定装置８０の設置位置を自由に選べるので便利である（例えば、車両後部など）。本実施形態ではイオン測定装置８０からのイオン測定信号が信号線８０ａ（図１参照）により有線にてイオン発生ユニット３０に送信されるようになっているが、無線送信するようにしてもよい。他方、イオン測定装置８０をイオン発生ユニット３０に内蔵することももちろん可能である。この場合、図１に破線で示すように、測定金属板９４と表示部９５とをケース３１の前面部に設けることができる。
【００３４】
　図２に示すように、イオン測定装置８０の測定・表示回路（主回路部）は、イオン検知電極である測定金属板４、信号増幅部１００、参照電圧設定部１０１、比較回路部１０２、参照電圧安定化部１０３、ＬＥＤ表示部１０４及び放電回路１０５とを備えている。また、それら回路に電圧を供給する電源部１０６（図３参照）も備えている。電源部１０６は電池式であり、電池Ｂが着脱される。
【００３５】
　図３は測定・表示回路（主回路部）の詳細を示す回路図である。
　参照電圧設定部１０１は、９Ｖの電源電圧を、抵抗Ｒ１及びＲ２によって分圧設定される参照電圧（ここでは＋４．５Ｖ）を発生させるものであり（Ｃ１，Ｃ２はノイズ除去用のコンデンサである）、その出力はオペアンプＩＣ１Ａの＋端子に接続されている。オペアンプＩＣ１Ａはいわゆるボルテージホロワとして機能している。該参照電圧は、信号増幅部をなす単極性オペアンプＩＣ１Ｂの＋端子に可変抵抗ＶＲ１によって微調整されつつ入力されている。また、参照電圧安定化部１０３は、参照電圧設定部１０１のオペアンプＩＣ１Ａからの出力端子に接続され、参照電圧設定部１０１の出力に対し、適当な負荷インピーダンスを与えることによりこれを安定させる役割を果たしている。
【００３６】
　次に、信号増幅部１００は、単極性のオペアンプＩＣ１Ｂと抵抗Ｒ６、Ｒ７及びコンデンサＣ４を含んで構成され、＋端子に入力された参照電圧と、イオン検知電極４がイオン吸着するのにともなって生ずる電圧（電位）との差電圧を反転増幅する差動増幅回路を形成している。オペアンプＩＣ１Ｂには単極性アンプを用いているが、オペアンプＩＣ１Ｂの＋端子には参照電圧設定部１０１からオペアンプＩＣ１Ｂの出力電圧範囲の中間（ここでは０Ｖと９Ｖとの間の４．５Ｖ）の参照電圧が入力されているため、−端子に入力される電圧の極性が正負のいずれであっても検出することが可能となっている。すなわち、オペアンプＩＣ１Ｂからはイオン検知電極４の電位がゼロ（つまり正負いずれのイオンも検出していない状態）の場合を基準として、イオン検知電極４に生じた電位が正（つまり正イオンが吸着した状態）であれば、参照電圧に対応して定まる基準出力レベル（ここでは４．５Ｖ）より低電圧の出力（低電圧側の第二出力域）がなされ、イオン検知電極４に生じた電位が負（つまり負イオンが吸着した状態）であれば該基準出力レベルより高電圧の出力（高電圧側の第一出力域）がなされる。本実施形態では、基準出力レベルが差動増幅回路の出力域（０〜９Ｖ）の中間に定められている。ここでは、基準出力レベルよりも高電圧側を負イオン検出状態、低電圧側を正イオン検出状態としているが、もちろん、これと逆にしてもよい。
【００３７】
　また、差動増幅回路の出力は、基準出力レベルからの差分が負イオンないし正イオンの検出量に応じ、差動増幅回路の出力域内で増加することとなる。なお、差動増幅回路の増幅率は、上記差分１Ｖあたりの検出イオン個数が２０万〜６０万個／ｃｍ２（例えば４０万個／ｃｍ２）となるように定めてある。ここでは増幅率を決める抵抗Ｒ６、Ｒ７は、それぞれ１０ｋΩ、１００ＭΩのものを使用しており、増幅率はおおよそ１×１０5である。また、コンデンサＣ４は、ノイズやイオン検知電極４に吸着されるイオン数のばらつき等による微細な電圧の上下動を吸収する役割を果たす。
【００３８】
　次に、比較回路部１０２は、オペアンプＩＣ２Ｂに正帰還抵抗Ｒ１３を付加したヒステリシス付きコンパレータとして構成され、可変抵抗ＶＲ２にて所定の負イオン検出イオン量に対応した表示閾電圧の設定及び微調整がなされている。なお、ヒステリシス付きコンパレータとしてあるのは、測定金属板４に吸着するイオン量の変化に過敏に反応しないための不感帯を設けるためである。一方、ＬＥＤ表示部１０４は、イオン濃度の状態を報知ＬＥＤ５により報知するもので、オペアンプＩＣ２Ｂからの出力があるとトランジスタＴＲ１が通電し報知ＬＥＤ５が点灯する。
【００３９】
　大気中のイオンがイオン検知電極４に吸着するとイオン検知電位が発生し、信号増幅部１００のオペアンプＩＣ１Ｂの＋端子に入力されている参照電圧との差電圧が反転増幅されオペアンプＩＣ１Ｂから出力される。オペアンプＩＣ２Ｂはその出力を表示閾電圧Ｖｓと比較し、Ｖｓより大であれば所定レベル以上の負イオン検出を報知するためにＬＥＤ表示部１０４のトランジスタＴＲ１をＯＮして報知ＬＥＤ５を点灯させ、Ｖｓより小であればトランジスタＴＲ１はＯＦＦのままで報知ＬＥＤ５は点灯しない。
【００４０】
　なお、上記のようなＬＥＤ表示部１０４に代え、液晶表示板や７セグメント表示器などを用いて、計測した具体的なイオン濃度値を表示するようにしても良い。その場合、比較回路部１０２の代りに濃度値演算部（例えばＣＰＵ）を用い、入力値のイオン濃度値への変換と出力の表示制御とを行なう。また信号増幅部１００とはＡ−Ｄコンバータを介して接続する。
【００４１】
　次に、図３において、放電回路１０５は、前記した誤差吸着等により測定金属板４に蓄積された電荷を放電する回路である。ここでは、放電回路１０５は測定金属板４に直結されており、電源投入時に上記放電のための動作を行なう。具体的には、放電回路１０５は、測定金属板４の放電用接地経路１０５ｂ上に設けられた放電スイッチング素子としてのフォトＭＯＳリレーＲｙ１と、電源投入を検出して一定時間だけ放電スイッチング素子（フォトＭＯＳリレーＲｙ１）を放電可能状態に維持した後、放電不能状態に切り替えるための制御信号発生部１０５ａとを含む。
【００４２】
　本実施例では、制御信号発生部１０５ａは、電源受電後に一定時間だけ放電可能状態に対応した第一電圧レベル状態を形成するための遅延回路部１０５ｃ（ここでは、コンデンサＣ５と抵抗器Ｒ１７とを含む）と、波形成形部としてのシュミットトリガインバータＩＳＴ１と、さらに、電源遮断時にコンデンサＣ５の還流放電路を形成するダイオードＩＳＳと抵抗器Ｒ１６とを含んでいる。
【００４３】
　図４（ａ）に示すように、放電回路１０５は、電源が投入されると、図内のａ〜ｃ点の電位が図５に示すタイミングチャートに従って変化する。まず、電源が投入されるとシュミットトリガインバータＩＳＴ１も作動を開始するが、入力側はコンデンサＣ５に電荷が蓄積されるまではＬＯＷ入力されるため、出力側のｂ点においてはＨの出力がなされる。これによりフォトＭＯＳリレーＲｙ１がターンオンし、測定金属板４はＲｙ１を経て設置経路１０５ｂにより接地され、蓄積されていた電荷が放電する。その後、コンデンサＣ５が充電されると、ａ点の電位は充分高くなりシュミットトリガインバータＩＳＴ１の入力がＨレベルになり出力であるｂ点の電位はＬレベルとなり、フォトＭＯＳリレーＲｙ１はオフになって測定金属板４は接地状態を解除される。なお、コンデンサＣ５が充電されるまでの時間は測定金属板４に蓄積された電荷を放電するために要する時間よりも十分に長いものとしてある。また、電源遮断時には、コンデンサＣ５に蓄積された電荷はダイオードＩＳＳ１３３と抵抗Ｒ１６からなる還流放電路を循環して放電される。
【００４４】
　なお、放電回路１０５は、電源投入時に動作させる態様に限らず、例えば、信号増幅部１００の出力（すなわちイオン測定値出力）をモニタして、その値が一定以上（Ｖｑ）の大きさであることを検知すると、電極板に何らかの異常が発生したと判断して放電動作を行なうようにすることもできる。さらに、イオン発生装置の動作中に、一定時間毎に測定金属板４の放電動作を行なわせるようにすることも可能である。
【００４５】
　さらに、図４(ｂ)に示すように、放電スイッチング素子(フォトＭＯＳリレーＲｙ１）の動作をＣＰＵ１０７により、プログラム制御するようにしてもよい。図１１のフローチャートは、その制御パターンの一例を示すものである。まず、Ｓ１においてＣＰＵに内蔵されたタイマを参照してそれが予め定められた値であれば、放電回路への出力（つまり、フォトＭＯＳリレーＲｙ１の動作信号の出力）を行なうＳ５へと進む。そうでない場合は前回（Ｎ回目）取得のイオン濃度値を参照し、今回（Ｎ＋１回目）取得の値と比較してその差が規定値Ｑより大きいか否かを判定する（Ｓ２〜Ｓ４）。この値がＱより大きい場合、電極板に何らかの異常が発生した可能性を考慮してＳ５へ進み放電回路への出力を指示する。放電回路への出力はＳ５で開始したカウンタが、Ｓ７で所定値に達するまで出力を維持する（Ｓ６）。
【００４６】
　図２に戻り、イオン発生ユニット３０は、入力部３６、発振部３７、スイッチング部３８、昇圧部３９及び変換部（変換手段）４０を含む。図７は、イオン発生ユニット３０の具体的な回路構成の一例を示すものである。昇圧部３９は、圧電トランス７０を含んで構成される。これは、圧電セラミック素子板７１に入力側端子７２ａ，７３ａと出力側端子７４ａとを形成し、その入力側端子７２ａ，７３ａからの一次側交流入力電圧を、圧電セラミック素子板７１の機械振動を介して一次側交流電圧よりも高圧の二次側交流電圧に変換し、出力側端子７４ａからイオン発生電極２７に向けて出力するものである。一方、変換部４０は、イオン発生電極２７への電圧印加極性が負の側に優位となるように、圧電トランス７０の二次側交流出力を変換するものである。これにより、イオン発生電極２７は主に負イオン発生源として機能することとなる。
【００４７】
　入力部３６は、電源ユニット２８からの直流定電圧入力をコネクタ２２（図６も参照）と調整用の抵抗器（図示せず）を介して、回路各所に分配する役割を果たす。一方、発振部（発振回路）３７は、直流定電圧入力を受けて、圧電トランス７０（図７参照）への一次側交流入力に対応した周波数にて発振波形を生成する。この発振部３７は、本実施形態では、図７に示すようにオペアンプ６２と、負帰還側の抵抗器５２とコンデンサ５３にて構成される方形波発振回路を中心として構成されている。なお、抵抗器５４，５５及び５６は、発振入力の基準電圧、つまり、発振の電圧振幅の中心値を規定するためのものであり、可変抵抗器５６により、その設定値を変更できるようになっている。
【００４８】
　また、スイッチング部（スイッチング回路）３８は、発振部３７からの波形信号を受けて、電源ユニット２８からの直流定電圧入力を高速スイッチングすることにより、圧電トランス７０の一次側への入力交流波形を生成する。具体的には、スイッチング部３８は、１対のトランジスタ６５，６６を含むプッシュプルスイッチング回路として構成されている。これらトランジスタ６５，６６は、オペアンプ６２の出力（４３はプルアップ抵抗である）によりオン・オフし、発振部（発振回路）３７の発振周波数にて発振する方形波交流波形を生じさせる。この波形が圧電トランス７０の一次側に入力される。
【００４９】
　次に、昇圧部３９には圧電トランス７０が用いられている。圧電トランス７０の圧電セラミック素子板７１は横長板状に形成され、その板面長手方向中間位置にて、板厚方向に分極処理された第一板状領域７１ａと、板面長手方向に分極処理された第二板状領域７１ｂとに区切られている。そして、第一板状領域７１ａの両面を覆う形で、入力側端子７２ａ，７３ａが接続される入力側電極対７２，７３が形成される一方、第二板状領域７１ｂの板面長手方向の端面に、出力側端子７４ａが接続される出力側電極７４が形成されている。
【００５０】
　上記の構成の圧電トランス７０では、入力側電極対７２，７３を介して第一板状領域７１ａに対し交流入力を行うと、第一板状領域７１ａではその分極方向が厚さ方向であるから、長手方向に伝播する板波が板厚方向の電界と強く結合する形となり、電気エネルギーの大半が、長手方向に伝播する板波のエネルギーに変換される。他方、この長手方向の板波は第一板状領域７１ｂに伝わるが、ここでは分極方向が長手方向であるから、該板波は長手方向の電界と強く結合する。そして、入力側の交流周波数を圧電セラミック素子板７１の機械振動の共鳴周波数に対応（望ましくは一致）させるとき、圧電セラミック素子板７１のインピーダンスは、入力側ではほぼ最小（共振）となるのに対し出力側ではほぼ最大（反共振）となり、このインピーダンス変換比に応じた昇圧比により一次側入力が昇圧されて二次側出力となる。
【００５１】
　このような作動原理を有する圧電トランス７０は構造が簡単であり、また、鉄芯を有する巻線型トランスと比較すると非常に軽量・コンパクトに構成できる利点がある。そして、負荷の大きい条件ではインピーダンス変換効率が高く、安定で高い昇圧比を得ることができる。また、イオン放出に伴う放電電流の発生を除けば負荷開放に近い条件で駆動されるイオン発生装置では、イオン発生に適した高圧を安定的に発生することができ、前記の圧電トランス特有の利点も有効に活用することができる。
【００５２】
　圧電セラミック素子板７１の材質は、例えば本実施例ではジルコン酸チタン酸鉛系ペロブスカイト型圧電セラミック（いわゆるＰＺＴ）にて構成している。これは、ジルコン酸鉛とチタン酸鉛との固溶体を主体に構成されるものであり、インピーダンス変換効率に優れていることから本発明に好適に使用できる。なお、ジルコン酸鉛とチタン酸鉛との配合比は、ジルコン酸鉛／チタン酸鉛のモル比にて０．８〜１．３程度とすることが、良好なインピーダンス変換効率を実現する上で望ましい。また、必要に応じてジルコニウムあるいはチタンの一部を、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｍｎ等で置換することもできる。
【００５３】
　なお、ＰＺＴ系の圧電セラミック素子板は、駆動周波数が極端に高くなると共振尖鋭度が急速に鈍くなり、変換効率の低下を招くことから、一次側交流入力の周波数は、４０〜３００ｋＨｚ程度の比較的低い周波数範囲にて、圧電セラミック素子板７１の機械的共鳴周波数に対応した値に設定することが望ましい。逆に言えば、圧電セラミック素子板７１の機械的共鳴周波数が上記の周波数範囲に収まるように、圧電セラミック素子板７１の寸法を決定することが望ましい。
【００５４】
　また、ＰＺＴ系の圧電セラミック素子板を使用する場合、その一次側交流入力の電圧レベルは、負イオンの発生効率を確保し、かつ素子の耐久性確保の観点から、１５〜４０Ｖ程度に設定することが望ましい。これにより、イオン発生電極２７への印加電圧レベルは、前記の一次側交流入力の周波数範囲（４０〜３００ｋＨｚ程度）を考慮すれば、５００〜７０００Ｖ程度（例えば２０００Ｖ）を確保できる。
【００５５】
　次に、変換部４０は、この実施例では、圧電トランス７０の出力側端子７４ａからの末端が接地され、その中間からイオン発生電極２７が分岐して接続されるとともに、ダイオード７６はイオン発生電極２７の分岐点よりも下流側に接続されている。本実施形態では、耐電圧を確保するために複数個（ここでは４個）のダイオード７６を直列接続している。
【００５６】
　具体的にはイオン発生電極２７を負極性にチャージアップさせる向きの電荷移動は許容し、これと逆向きの電荷移動を阻止してイオン発生電極２７への電圧印加極性が負の側に優位となるように、圧電トランス７０の二次側交流出力を変換するものである。これにより、イオン発生電極２７は常時負極性に帯電されてその周囲には負イオン発生に好都合な電解勾配が生じ、負イオンを安定的に発生することができる。正の半波が出力されたときはダイオード７６によって接地側への放電を阻止し、負の半波が出力されたときはイオン発生電極２７に入力している。
【００５７】
　一方、圧電トランス７０の二次側交流出力を発振部（発振回路）３７に帰還させるための経路７５ａ上に、帰還キャパシタンスが設けられている。圧電トランス７０は、作動の安定化を図るために、圧電セラミック素子板７１の共鳴周波数を中心とした比較的狭い範囲に駆動周波数を維持することが必要である。上記のような帰還キャパシタンスを設けることは、圧電トランス７０の駆動周波数を安定化させる上で有効である。
【００５８】
　本実施形態では、圧電トランス７０の圧電セラミック素子板７１と絶縁性基板１０の基板面とが互いに略平行となるようにしている。絶縁性基板１０は、例えばガラス繊維強化プラスチック板等で構成される。そして、絶縁性基板１０の裏面側において圧電セラミック素子板７１に対応する領域が金属膜電極７５にて覆われており、該金属膜電極７５と圧電セラミック素子板７１とが、絶縁性基板１０の両者の間に位置する部分とともに帰還キャパシタンスを構成している。なお、図８（ａ）は絶縁性基板１０の表面側の平面図、（ｂ）は裏面側のレイアウトを示す表面側からの透視図、（ｃ）は横断面図である。帰還キャパシタンスは単体のコンデンサ部品として構成してもよいが、圧電セラミック素子板７１を帰還キャパシタンスの構成要素の一つとして流用することにより、コンデンサ部品を省略することが可能となり、基板のコンパクト化に寄与する。また、圧電セラミック素子板７１を絶縁性基板１０と略平行に取り付ける構造となるので、デッドスペースが生じにくく、コンパクト化に一層寄与する。なお、１０ａは実装部品の配線パターンである。
【００５９】
　イオン発生電極２７は、先端をイオン放出口３２に臨ませる形でケース３１内に配置されており、発生したイオンが効率的にイオン放出口３２から放出される。一方、イオン発生用主回路ユニット３５は、イオン放出口３２へ向かうイオン流を妨げないように、イオン放出口３２から外れた位置に配置されている。そして、送風機２９は、そのイオン放出口３２に対応する位置においてイオン発生電極２７の後方側に配置されている。これにより、イオンを発生させるイオン発生電極２７に対し、イオン放出口３２に向かう風を直接送ることができるので、イオン流を効率的にイオン放出口３２から放出させることができる。送風機２９は、イオン発生電極２７を経てイオン放出口３２へ向かう風を発生できる形であれば、他の位置、例えばイオン発生電極２７の前方側に配置されていてもよい。しかしながら、オキソニウムイオン（Ｈ３Ｏ＋）と比較して大気中の安定性が幾分小さいヒドロキシルイオン（Ｈ３Ｏ２−）が負イオンとして発生する場合、送風機２９を後方側に配置する方が、前方側に配置する場合よりも、発生した負イオンがより安定に放出できる場合がある。
【００６０】
　図６において、電源プラグ２６を外部交流電源たるコンセントに接続し、電源スイッチ３３をオンにすると直流定電圧が供給され、送風機２９及びイオン発生用主回路ユニット３５が作動する。イオン発生用主回路ユニット３５では、図６、図２の入力部３６にて直流定電圧の供給を受け、発振部３７及びスイッチング部３８の作動により方形波交流を発生させるとともに、これが圧電トランス７０の入力側端子７２ａに調整用抵抗６７（波形調整用の可変抵抗６７ａを含む）を介して一次側交流入力として入力される。圧電トランス７０は、前述の作動原理に従いこれを昇圧し、出力側端子７４ａから二次側交流出力として出力する。
【００６１】
　圧電トランス７０の二次側が負の半波を出力するとき、イオン発生電極２７は負にチャージアップする。これにより、イオン発生電極２７の周囲には負イオン発生に好都合な電界勾配が生じ、周囲の空気中の分子、例えば水分子を、ヒドロキシルイオン（Ｈ３Ｏ２−）等の形でイオン化する。すなわち、負イオンを発生させる。次いで、正の半波が出力されるときは、イオン発生電極２７はチャージした負電荷を接地側に放電しようとするが、この電荷の流れはダイオード７６により阻止される。かくして、イオン発生電極２７の負極性帯電状態が常時維持され、負イオンを安定的に発生させることができる。
【００６２】
　ところで、一般生活用の負イオン発生装置として、空気清浄効果、殺菌効果あるいは消臭効果等を有効に引き出すためには、イオン発生電極２７の電極先端から前方側に、１ｍ離間した位置において測定される１ｃｍ３当りの負イオン発生量が１０万個以上のイオン発生量を確保することが望ましい。この場合、イオン発生電極２７への印加電圧は１０００〜３０００Ｖとするのがよい。また、圧電トランス７０の二次側出力電圧は、前述の通り変換部４０にて整流された負極性脈流の形でイオン発生電極２７に印加される。イオン発生放電がいわゆる無声放電に近い形態となる場合、空気中ではオゾンを発生しやすい問題がある。オゾンは酸化力が強く、殺菌力や有機物等への酸化分解力にも優れているが、発生量が多くなると不快な刺激臭が強くなってしまう欠点がある。例えば、上記の脈流の周波数（整流前の交流周波数で代用する）が大きすぎると、オゾン発生量が増大してオゾン臭が強まる場合がある。この観点において、イオン発生電極２７に印加される脈流周波数は１５０ｋＨｚ以下とするのがよく、これによってオゾン発生量を０．１ｐｐｍ以下に留めることができ、かつ過度のオゾン臭の発生を抑制することができる。
【００６３】
　他方、少量のオゾンの発生は、負イオンとの相乗効果により殺菌効果等をより高めることができる。この観点において、オゾン発生量は０．０１ｐｐｍ以上０．０４ｐｐｍ以下とするのがよい。この場合、イオン発生電極２７への印加電圧を１５００〜５０００Ｖとし、脈流周波数を５０〜１５０ＫＨｚとするのがよい。また、本実施形態のように、本質的に対向電極を有さない、先鋭先端を有する接地されたイオン発生電極２７を用いることも、オゾン発生を抑制する観点において有効である。
【００６４】
　次に、本実施形態のイオン発生ユニット３０は、イオン測定装置８０の測定結果に基づいて、制御部１１０によりイオン発生動作が制御されるようになっている。図２には、その制御系のブロック図を簡略化して示している。具体的には、イオン測定装置８０が測定するイオン濃度が予め定められた目標値（あるいは範囲）に維持されるよう、ＣＰＵを主体とする制御部１１０がイオン発生ユニット３０のイオン発生動作を制御する。
【００６５】
　本実施形態においては、図７において、１次側交流入力を作るための発振部３７の発振動作の継続／停止により、圧電トランス７０の動作をデューティ比制御し、イオン発生量の平均値を変化させるようにしている。具体的には、オペアンプ６２の＋端子に、電源電圧（＋３２Ｖ）と抵抗器５４及び５５（５６は微調整用である）とにより分圧調整されたｊ点の電圧が、方形波発振の基準電圧（ゼロでない正の一定値である）として入力されるようになっているが、ｊ点を接地レベルに落とすための接地線５７ａが設けられ、ここにスイッチング素子としてのトランジスタ５７が設けられている。
【００６６】
　オペアンプ６２の−端子には、コンデンサ５３と抵抗器５２との時定数により周期的に変動するｋ点の電圧（単極性オペアンプ６２の出力フィードバックを受けるので、常に負でない値となる）が入力される。そして、トランジスタ５７がＯＮであれば、ｊ点の電圧は基準電圧となるから、ｋ点の電圧との大小関係により一定周期の方形波発振がなされる。他方、トランジスタ５７がＯＦＦのときは、ｊ点の電圧は接地レベルとなり、ｋ点の電圧は常にこれよりも大きくなるので、オペアンプ６２の発振ひいては圧電トランス７０の動作は停止する。
【００６７】
　そして、制御部１１０は、イオン測定装置８０からのイオン測定信号（信号増幅部１００の出力である）を受け、例えばそのイオン測定信号の目標値からの隔たりに応じたデューティ比のスイッチング信号をトランジスタ５７に向けて出力する。これにより、トランジスタ５７は、該デューティ比によりオン／オフされ、圧電トランス７０も該デューティ比により動作／停止を繰り返してイオン発生量が調整されることとなる。
【００６８】
　図９においては、制御部１１０は、信号増幅部１００からのイオン検出電圧と、公知の三角波（あるいはのこぎり波）発生回路１１３の波形とをコンパレータ１１２に入力することにより、該コンパレータ１１２にトランジスタ５７へデューティ比スイッチング出力させる形としている。また、図１０のように、信号増幅部１００からの出力電圧をＡ／Ｄ変換部１０８にてＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１０７におけるプログラム処理により、トランジスタ５７へデューティ比スイッチング出力を行なわせるようにしてもよい。
【００６９】
　なお、上記実施形態では、イオン発生量測定装置８０によるイオン検出量に基づいて、イオン発生ユニット３０の動作を制御するようにしていたが、例えば図２４に示すように、臭いセンサ２１３あるいは汚れセンサ２１２の検出状態に基づいてイオン発生ユニット３０の動作を制御するようにしてもよい。例えば、臭い成分や汚れ成分の検出量が多いほど、イオン発生ユニット３０による負イオン発生量が多くなるように制御を行なうことができる。
【００７０】
　なお、本発明の効果を確認するために、以下の実験を行った。すなわち、図１に示すイオン発生ユニット３０を、図７の回路構成の負イオン発生ユニット３０を有するものとして構成した。圧電セラミック素子板７１の組成として、ジルコン酸鉛とチタン酸鉛と配合比はモル比でほぼ１：１、添加元素としてＮｂを約２重量％含有するものを選定し、例えば長さ５２ｍｍ、厚さ１．８５ｍｍ、幅１３ｍｍの寸法に形成した。また、イオン発生電極２７は厚さ約０．２ｍｍのＮｉ板にて構成し、その放電部は、長さ約５ｍｍにて尖鋭に形成した。絶縁性回路基板１０はガラス繊維強化プラスチック板にて構成した。
【００７１】
　そして、圧電トランス７０への一次側交流入力の周波数を約７０ｋＨｚとして圧電トランスへの入力側電圧を様々に変動させて作動させた。そして、その状態にて、イオン発生電極２７の電極先端から前方側に１ｍ離間した位置において、１ｃｍ３当りの負イオン発生量を市販のイオンカウンタ（供給元：日本ＭＪＰ株式会社、製品名：エアーイオンカウンタ、Ｎｏ．ＩＣ−１０００）を用いて測定した。その結果、入力電圧（peak to peak）にて７Ｖ前後で出力側電圧は１０００Ｖ（peak to peak）に近づき、４００個／ｃｍ３程度のイオン発生が認められた。また、入力電圧を増加させるに伴い、出力側電圧及びイオン発生量は単調に増大し、入力１０Ｖにて出力約１６００Ｖ、イオン発生量は測定装置フルスケールの略２００万個／ｃｍ３に到達した。また、オゾン発生量を市販のオゾン濃度計（荏原実業（株）製、ＡＥＴ−０３０Ｐ）にて測定したところ、オゾン発生量は０．０１〜０．２１ｐｐｍであり、オゾン臭も感じられなかった。その後、入力を３３Ｖまで増加させたところ、出力は約５８００Ｖまで増加した。なお、イオン発生量はさらに増加していると推測されたが、スケール飽和のため確認できなかった。
【００７２】
　図１のイオン発生ユニット３０は、イオン発生電極２７に向けて気流を送る送風機（シロッコファン）２９をケース３１内に組み込んだ構成であったが、イオン発生機構を冷暖房等の空調装置内に組み込んで、その空調された気流に発生したイオンを混入させる構成も可能である。具体的には、気流を、冷凍サイクル機構を用いて冷却又は加熱することにより空調済み気流となす空調機構を備え、イオン放出口をその空調済み気流の吹き出し口に兼用する構成とすることができる。
【００７３】
　図１２（ａ）は、そのような空調機構（エアコンユニット）２００を概念的に示すものである。冷凍サイクル機構は、閉回路を構成する冷媒ガスの主配管１９９、その配管経路上に設けられて冷媒ガスを圧縮するコンプレッサー２０５、その圧縮された冷媒ガスをラジエター（放熱部）２０８により冷却して液化させる凝縮器２０６、減圧絞り機構等により構成され、液化した冷媒ガスを減圧する減圧器２０７、減圧した冷媒ガスを冷却対象物である気流と管壁間接的に接触させて蒸発させ、該冷媒ガスの蒸発時の気化熱を気流から奪ってこれを冷却する蒸発器２０４とを含む。このような冷凍サイクル機構自体は公知のものであるので詳細な説明は省略する。
【００７４】
　蒸発器２０４は空調機ケース３１０１に収納されるとともに、図１２（ｃ）に示すように、ファン２０９により、該空調機ケース３１０１に形成された気流取り込み口２０１ｃからフィルタＦを介して外気が吸入され、蒸発器２０４と接触することにより冷却された後、吹き出しダクト２０１ａを通って吹き出し口２０１ｄから空調済み気流となって吹き出される。以上は、冷房として使用する場合の動作であるが、コンプレッサー２０５による圧縮冷媒ガスの送り方向を反転可能に構成し、反転駆動時において凝縮器２０６と蒸発器２０４との機能を入れ替えることにより、凝縮器として機能反転させられた蒸発器２０４により外気を加熱して吹き出すこと、すなわち暖房として使用することも可能である。
【００７５】
　そして、空調済みの気流は、筐体としての吹き出しダクト２０１ａ内の取付け部２０３上に配置されたイオン発生電極２７と接触し、負イオンを含んだ空調済み気流となって放出される。なお、図１２（ｂ）に示すように、含有させる負イオン量を増加させる目的で、複数のイオン発生電極２７を吹き出しダクト２０１ａ内に設けることもできる。この場合、個々のイオン発生電極２７に対応してイオン発生用主回路ユニット３５も複数設けることができる。また、ファン回転数により吹き出す気流量が調整可能となっている場合には、作動させるイオン発生電極２７及びイオン発生用主回路ユニット３５の組の数を増減させること、具体的には吹き出す気流量が多い場合に、より多くのイオン発生電極２７及びイオン発生用主回路ユニット３５の組を作動させるように構成することもできる。
【００７６】
　また、上記のようにエアコンユニット２００にイオン発生装置を組み合わせる場合においても、図２４に示すように、イオン発生量測定装置８０、臭いセンサ２１３及び汚れセンサ２１２の、１ないし２以上のもの（以下、環境情報検出部３０４と総称する）の検出状態に基づいて、イオン発生ユニット３０の動作を同様に制御することが可能である。この場合、図１２（ｃ）に示すように、環境情報検出部３０４は、気流源となる外気の吸入経路上、例えば気流取り込み口２０１ｃに臨む位置、あるいは吸い込んだ気流の通路となるダクト内に配置することができる。
【００７７】
　以下、電気的クリーニング機構を備えたイオン発生装置の実施形態について説明する。図１３はその一例を示す平面断面図である。ケース３１内には、イオン発生電極２７と、前記した全体回路３４を構成するイオン発生用主回路ユニット３５とが設けられている。イオン発生電極２７は金属、例えばＮｉ又はＮｉ合金により、先端が尖鋭に形成される。ここでは、本体部先端に尖鋭な放電部２７ａ（以下先端部２７ａ）が一体化された板状形態をなしており、本体部７ｂにおいてねじ等によりによりケース３１内に取り付けられている。なお、図１に示すイオン発生ユニット３０のケース内レイアウトも、後述する電気的クリーニング機構７９の部分を除いて、基本的に該図１３と同様に構成できる。
【００７８】
　次に、図１３のイオン発生装置１０００（あるいは同様のイオン発生ユニットを組み込んだ、図１２等と同様のエアコンユニット２００）には、イオン発生電極２７に付着する付着物、具体的にはイオン発生電極２７の先端部２７ａに付着した、埃や油分その他の汚れ物質からなる付着物を電気的発熱により焼失させる電気的クリーニング機構７９を備えている。電気的クリーニング機構７９は、具体的には、イオン発生電極２７と対向する火花放電用の火花放電対向電極８３を有する。そして、圧電トランス７０を含む昇圧部３９と変換部４０とからなるイオン発生用高電圧発生部が火花放電用高電圧発生部に兼用され、イオン発生電極２７と火花放電対向電極８３との間に形成されるギャップに、火花放電用の高電圧が印加される。そして、その高電圧印加にてイオン発生電極２７と火花放電対向電極８３との間に発生する放電火花により、イオン発生電極に付着した付着物が焼失・除去される。なお、火花放電対向電極８３は接地しておくこともできるが、火花放電時間が短ければ装置キャパシタンスにて放電電流を吸収することができるので、特に接地しない構成としてもよい。
【００７９】
　火花放電対向電極８３はイオン発生電極２７の先端部２７ａと対向する形で配置される。具体的には火花放電対向電極８３は棒状に形成され、その棒状の火花放電対向電極８３の先端面又は側面（本実施形態では側面）がイオン発生電極２７の先端部２７ａと対向する。
【００８０】
　また、図１５に示すように、火花放電対向電極８３をイオン発生電極２７に対して、イオン発生電極２７からイオン発生させるための離間位置（（ｂ））と、火花放電対向電極８３とイオン発生電極２７との間で放電火花を発生させるための接近位置（（ａ））との間で少なくとも、相対的に接近・離間させる火花放電対向電極移動機構７８が設けられている。ここでは、イオン発生電極２７の位置が固定とされ、火花放電対向電極移動機構７８は火花放電対向電極８３を移動させるものとして構成されている。
【００８１】
　図１３に示すように、電気的クリーニング機構７９は、イオン発生電極２７のイオン放出方向に対して側方に位置し、火花放電対向電極移動機構７８は、イオン発生電極２７の先端を正面から臨む向き（つまりイオン放出方向）に対して略直角に交差する方向において、棒状の火花放電対向電極８３を軸線方向に接近・離間させるようになっている。このようにすると、退避位置に移動した火花放電対向電極８３が、イオン発生電極２７の先端から放出されるイオン流をさえぎりにくいので都合がよい。
【００８２】
　具体的には、火花放電対向電極移動機構７８は、ケース３１の底部３１ａに取り付けられたソレノイド８８を含み、その進退ロッド８１の先端部に結合部材８２を介して棒状の火花放電対向電極８３の後端部が結合されており、進退ロッド８１がソレノイド８８によって進退駆動されることにより、火花放電対向電極８３の先端部８３ａがイオン発生電極２７の先端部２７ａに向けて接近・離間する。なお、８４ａはソレノイド８８を固定するための位置決めプレートである。また、８４は火花放電対向電極８３が挿通されるガイド穴を有したガイドプレートであり、火花放電対向電極８３がイオン発生電極２７に向けて略水平に接近・離間するから、火花放電のギャップ形成精度を高めることができる。
【００８３】
　図１４は、火花放電対向電極移動機構７８の電気的構成の一例を示す回路図である。ソレノイド８８は、コネクタ８７より直流電源に接続されている。本実施形態では、イオン発生用主回路ユニット３５と電源（ここでは直流３２Ｖ）共有されている。他方、ソレノイド８８の付勢信号は、スイッチ機構８５（本実施形態ではフォトＭＯＳにて構成している）を介してクリーニング機構制御部８６より供給される。クリーニング機構制御部８６は、出入力ポート８６ａと、これに接続されたＣＰＵ８６ｂ、ＲＡＭ８６ｃ及びＲＯＭ８６ｄとが組み込まれたマイクロプロセッサにて構成され、ＲＯＭ８６ｄには火花放電対向電極移動機構７８の動作制御プログラムが書き込まれている。ＣＰＵ８６ｂは、ＲＡＭ８６ｃをワークエリアとして動作制御プログラムを実行することにより、放電対向電極移動機構７８の動作制御主体として機能する。クリーニング機構制御部８６が火花放電対向電極移動機構７８の駆動指令信号を発すると、フォトＭＯＳ８５がターンオンし、ソレノイド８８が直流駆動電圧を受電して付勢されるようになっている。
【００８４】
　図２０（ａ）に示すように、火花放電対向電極８３はソレノイド８８の付勢によりイオン発生電極２７に向けて接近する。その前進限界位置において、火花放電対向電極８３の先端部８３ａはイオン発生電極２７の先端部２７ａに対し、電極板厚方向におけるいずれか一方の側に所定量のギャップｇが形成されるように位置決めされる。例えば、この状態でイオン発生電極２７に放電用の電圧、ここでは１０００〜３０００Ｖのイオン発生用電圧を印加しておくことで、ギャップには放電火花ＳＰが発生し、火花による熱集中によりイオン発生電極２７の先端部２７ａに付着した埃や汚れなどの付着物が焼き飛ばされる。他方、火花放電対向電極８３が後退すればギャップｇが拡大し、これが火花放電可能限界距離ｇmaxを超えると放電火花の発生は停止する。しかしながら、イオン発生電極２７には引き続きイオン発生電極２７にイオン発生用電圧が印加されているから、火花放電が終了するとともに直ちにイオン発生モードに移行することができる。
【００８５】
　なお、火花放電のためのギャップ形成形態及び火花放電対向電極８３のイオン発生電極２７に対する接近・離間形態は上記の態様に限られるものではなく、種々の形態が可能である。例えば、図２０（ｂ）は、イオン発生電極２７の先端に火花放電対向電極８３の先端部８３ａ側面が対向してギャップ形成するようにするとともに、火花放電対向電極８３をイオン発生電極２７の先端に対して前方側から接近・離間させる方式（あるいは、イオン発生電極２７の板厚方向において接近・離間させるようにしてもよい）の例を示している。図２０（ｃ）は、イオン発生電極２７の先端に火花放電対向電極８３の中間部側面が対向してギャップ形成するようにするとともに、イオン発生電極２７の板厚方向において接近・離間させる方式を示している。図２０（ｄ）は、火花放電対向電極８３の曲げて形成された先端部８３ａを、イオン発生電極２７の先端に前方側から接近・離間させる方式を示すものである。
【００８６】
　以上、火花放電対向電極８３を、火花放電不能となるように遠方に設定された離間位置から、火花放電可能な所定量のギャップが形成される接近位置へ移動させることにより火花放電させる例を示したが、例えば図１６に示すように、火花放電対向電極８３をイオン発生電極２７に一旦当接させ、その状態から火花放電対向電極８３を後退させることによりギャップ形成して火花放電させる方式を採用してもよい。この場合、火花放電対向電極８３の接近時の前進限界位置を、自由状態では電極先端部２７ａの位置を横切って反対側に多少突出する形となるように調整しておき、イオン発生電極２７との当接によりソレノイド８８の付勢解除時の復帰用スプリング８１ａを押し戻すようにすれば、スプリング８１ａの弾性変形により、イオン発生電極２７に過度の押し付け力が作用することを防止することができる。
【００８７】
　図１８（ａ）に示す離間状態（ギャップ量は火花放電不能なｇ0になっている）から（ｂ）に示す接触状態へ移行し、次いでソレノイド８８の付勢解除等により火花放電対向電極８３が後退を開始すると、同図（ｃ）に示すように、イオン発生電極２７との間にギャップが形成されて直ちに放電火花ＳＰが発生し、付着物Ｄが焼ききられる。放電火花ＳＰは、（ｄ）に示すように、ギャップ量が火花放電可能限界距離ｇmaxに到達するまでは持続するが、ｇmaxを超えた時点で停止する（図１８（ｅ））。ｇmaxは、例えば印加電圧が１０００〜２０００Ｖの場合、おおむね１ｍｍ以下である。
【００８８】
　なお、火花放電対向電極移動機構７８はソレノイドを使用する態様に限らず、図１７（ａ）に示すように、モータ９３を用いた前進・後退機構を用いてもよい。ここでは、火花放電対向電極８３（ここでは針状に形成している）の基端側にベース９０を介してラック９１を取り付け、これとかみ合うピニオン９２を正逆両方向に回転可能かつ任意の位置を保持可能なモータ９３にて駆動するようにしている。例えば、図１８に示すように、火花放電対向電極８３の後退時のギャップ形成により火花放電させる態様では、モータ９３の速度制御により、火花放電可能限界距離ｇmaxに到達するまでの時間、すなわち火花放電の持続時間を自由に調整することが可能になるほか、任意のギャップ量にて火花放電対向電極８３を停止保持させることもできる。例えば、汚れ付着が大きかったり、温度・湿度等が高く汚れ除去が行いにくい場合等に、ギャップ間隔を短くして火花放電のエネルギーを集中させ、汚れ除去のパワーを増大させたりするといった方式も可能となる。
【００８９】
　図１９は、種々の動作パターンの例を示すものであり、縦軸は形成されるギャップ量ｇを、横軸は時間を表している。（ａ）は、まず離間位置（ｇ＝ｇ0）から当接位置（ｇ＝０）へ火花放電対向電極８３が移動し、次いで離間しながらギャップ量ｇが次第に大きくなる様子を示す。ｇ＝０からギャップ量が増加し始めてｇmaxに到達するまでの時間ｔａが火花放電の持続時間である。（ｂ）は、初期段階にて火花放電対向電極８３の移動速度を小さくすることにより、火花放電の持続時間ｔｂを大きくした例を示す（この方式は、ソレノイド８８を用いる場合においても、オイルダンパー等による減速後退機構を設ければ実現可能である）。また、（ｃ）は、ｇmaxに到達するまでの間に、所定のギャップ値ｇsにて火花放電対向電極８３を停止保持する期間を設けることにより、火花放電の持続時間ｔｃを大きくした例を示す。
【００９０】
　また、図１９（ｄ）は、火花放電対向電極８３をイオン発生電極２７に当接させず、初期ギャップ量ｇ0から、ｇmax以下の放電ギャップ値ｇsに一定時間ｔｄだけ保持させる制御パターンを示すものである。例えば図中破線で示すように、付着物の除去が行いにくい場合には、放電ギャップ値ｇsをより小さいｇs’とすることもできる。
【００９１】
　また、図１７（ｂ）に示すように、火花放電対向電極８３を位置固定とし、イオン発生電極２７を火花放電対向電極８３に向けて接近・離間させる方式も採用可能である。この例では、火花放電対向電極８３が固定ベース９６に保持されるとともに、ソレノイド８８により進退駆動される可動ベース９７にイオン発生電極２７が取り付けられており、ソレノイド８８の付勢により可動ベース９７とともにイオン発生電極２７が火花放電対向電極８３に向けて接近することとなる。
【００９２】
　次に、前述のマイクロプロセッサからなるクリーニング機構制御部８６は、制御プログラムにより、電気的クリーニング機構７９を、イオン発生電極２７のクリーニングのために、予め定められたタイミングにて自動作動させるクリーニング機構自動制御部として機能させることができる。このクリーニング機構自動制御部は、例えば、イオン発生装置１０００の電源投入時に電気的クリーニング機構を作動させるものとして構成することができる。本実施形態では、イオン発生装置の電源スイッチを入れると、クリーニング機構制御部８６は電源投入信号を受け、これをトリガとしてクリーニング機構７９の動作プログラムをスタートさせる。図２１（ａ）は、この場合のタイミングチャートの一例を示すもので、イオン発生電圧の供給が開始されるとともに、クリーニング機構の作動回路（以下、クリーニング回路ともいう）が作動して（作動状態をＨレベルにて表している）、イオン発生電極２７のクリーニングがなされる。これにより、イオン発生装置１を使用する際には、イオン発生モードに入る前に、まずイオン発生電極２７のクリーニングが行われるので、汚れ付着によりイオン発生が妨げられる不具合を確実に防止することができる。
【００９３】
　なお、図２１（ｂ）に示すように、クリーニング機構制御部８６は、イオン発生装置の電源投入後、予め定められた時間（Ｔ）が経過したときに電気的クリーニング機構７９を作動させるものとして構成することもできる。このようにすれば、イオン発生装置１０００の作動中において定期的にイオン発生電極２７のクリーニングがなされる形となるので、イオン発生電極２７はより恒常的に清浄な状態に維持することが可能となる。
【００９４】
　この場合、図２１（ｃ）に示すように、クリーニング機構制御部８６は、イオン発生装置の積算作動時間が所定値（Ｔ）に達した場合に電気的クリーニング機構７９を作動させるものとして構成することもできる。このような構成は、例えば図１４に示すように、クリーニング機構制御部８６を構成するマイクロプロセッサのＲＡＭ８６ｃ内に、積算作動時間計測手段として機能する積算タイマーメモリを形成することにより、公知のタイマープログラムにて容易に実現できる。なお、イオン発生装置１０００の主電源がオフになっている場合でも、積算タイマーがクリアされないように、マイクロプロセッサの電源端子には、バックアップ用の電源部（本実施形態では、コンデンサ８６ｅにて構成しておく）を接続しておく。また、電気的クリーニング機構の作動により一旦クリーニングがなされた後には、これに対応して積算作動時間の計測値、つまり積算タイマーメモリの内容をリセットするように、制御プログラムを組んでおくことが望ましい。
【００９５】
　また、環境情報の検出やタイマによる自動制御によってクリーニング動作を行なうのでなく、手動で動作する構成も考えることができる。例えば、筐体３１の外部に、クリーニング機構を作動させるスイッチ等を設け、そのスイッチをトリガとしてソレノイド８８が動作しクリーニングを行なう構成とすることができる。火花放電対向電極８３の接近離間動作を、手動操作により、直接機械的に行なうより単純な構成の採用も可能である。もちろん、手動操作の機構と自動制御によるクリーニングとを並存させていてもよい。
【００９６】
　次に、本発明のイオン発生装置には、イオン発生装置の配置される環境状態を反映した環境情報検出部と、その環境情報検出部の出力情報に基づいて電気的クリーニング機構の作動を制御するクリーニング機構制御部８６を設けることができる。イオン発生電極２７への付着物の付着状況や、その付着の強さ（あるいは除去の難易度）は、気流源となる周囲の空気環境によって変化する場合がある。上記の構成によると、環境情報検出部により空気環境の状態を検出し、その検出結果に応じてイオン発生電極２７のクリーニングが十分になされるように、最適条件にて電気的クリーニング機構の作動を制御することができるようになる。その結果、周囲の空気環境がどのような状態であっても、常にイオン発生電極２７を清浄な状態に保つことができ、ひいては良好なイオン発生状態を確保することができる。
【００９７】
　図２４を援用して説明すれば、イオン発生機構の制御部１１０は、マイクロプロセッサを主体に構成されたクリーニング機構制御部８６を包含したものとして構成でき、環境情報検出部として公知の温度センサ２１０、湿度センサ２１１、汚れセンサ２１２及び臭いセンサ２１３（これらの一部のみが接続されていてもよい）が接続されている。さらに、制御対象としてのイオン発生ユニット３０（イオン発生用主回路ユニット３５とイオン発生電極２７とからなる）、前記したものと同様の構成の電気的クリーニング機構２１６及びエアコンユニット２００が接続されている。
【００９８】
　制御回路１１０は、例えば温度センサ２１０の検出する温度が高くなるほど、湿度センサ２１１の検出する湿度が高くなるほど、イオン発生電極２７のクリーニングのための電気的発熱の出力（例えば火花放電のための電圧）や、発熱時間（火花放電の持続時間）の少なくともいずれかを増加させることにより、汚れが除去しにくくなる温度あるいは湿度の高い状況下においても、イオン発生電極２７のクリーニングを必要十分なレベルにて行うことができるようになる。なお、温度あるいは湿度の増加に対して、電気的発熱の出力や発熱時間は連続的に（つまり無段階に）増加させてもよいし、基準温度値あるいは湿度値を境に段階的に増加させるようにしてもよい。
【００９９】
　また、臭いセンサ２１３や汚れセンサ２１２の検出する臭いあるいは汚れのレベルが高いほど、イオン発生電極２７のクリーニングのための電気的発熱の出力（例えば火花放電のための電圧）や、発熱時間（火花放電の持続時間）の少なくともいずれかを増加させるように構成することもできる。例えば上記のような機能をエアコンユニット２００に組み込む場合、図１２（ｃ）に示すように、汚れセンサ２１２は、フィルタＦの汚れを光反射等により検出する光センサにより構成することができる。
【０１００】
　さらに、図２４に示すように、イオン発生電極２７からの発生イオン量を測定するイオン発生量測定装置３０を設け、クリーニング機構自動制御部としての機能も兼ねる制御回路１１０は、発生イオン量が予め定められたレベル以下となった場合に、イオン発生電極のクリーニングのために電気的クリーニング機構２１６を作動させるものとすることができる。すなわち、イオン発生電極２７への汚れの付着状況は、イオン発生量に最も直接的な情報として現われるので、これを検出するとともに、その発生イオン量が所定値以下となった場合にイオン発生電極２７のクリーニングを行うようにすれば、電極７を常に清浄な状態に保つことができるようになり、ひいては安定的なイオン発生状態を常に確保することができる。
【０１０１】
　なお、電気的クリーニング機構は、図２２に示すように、イオン発生電極２７を抵抗発熱させることにより、イオン発生電極２７に付着した付着物を焼失させる抵抗加熱機構を含むものとして構成することもできる。図２２の例では、イオン発生電極２７に当接する当接位置と、該イオン発生電極２７から離間した離間位置との間で移動可能に設けられた通電部材１８３と、イオン発生電極２７に当接させた状態にて該通電部材１８３を介してイオン発生電極２７に抵抗発熱用の電流を通電する通電加熱電源部９８とを備えるものとして構成されている。具体的には、棒状の通電部材１８３がソレノイド８８により、イオン発生電極２７の先端部２７ａに対して接近・離間駆動されるようになっている。また、通電部材１８３の基端部に通電端子８２が一体化され、ここに直流の通電加熱電源部９８が接続される。そして、通電加熱時には通電部材１８３をイオン発生電極２７に当接させ、これを直接通電することにより、先鋭に断面縮小された先端部２７ａを選択的に発熱させて付着した汚れ等を焼き飛ばすようにする。
【０１０２】
　また、昇圧部３９に使用するトランスは、図２３に示すような巻線式のトランス２２１を用いてもよい（２２０は交流電源であり、２２２は負極性印加整流用のダイオードである）。この構成によると、圧電トランスの共鳴周波数に合わせた高周波交流が不要となり、商用交流（例えば５０ないし６０ＨｚのＡＣ１００Ｖ）により直接駆動することも不可能ではなくなる。また、発振部も当然省略できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】イオン発生装置と、外付け接続されたイオン測定装置を示す図。
【図２】図１の回路構成を示すブロック図。
【図３】イオン測定装置の具体的な回路の一例を示す回路図。
【図４】放電回路の作用説明図と、変形例を示す図。
【図５】図４に示す放電回路の、電源投入時及び電源遮断時の各点における電位の変化を示すタイミングチャート。
【図６】図１のイオン発生装置の、電気系統の全体構成の一例を示す回路図。
【図７】負イオンを発生するように構成された、イオン発生用主回路ユニットの具体的な回路構成を示す回路図。
【図８】イオン発生用主回路ユニットのセラミック基板部分の正面図、裏面図及び下面図。
【図９】図８の内部回路を構成する制御部の一例を示す回路図。
【図１０】図８の内部回路を構成する制御部の別の一例を示す回路図。
【図１１】放電回路をＣＰＵによって制御する場合の、制御の過程をしめすフローチャート。
【図１２】イオン発生装置を組み込んだ空調装置を概念的に示す模式図。
【図１３】電気的クリーニング機構を組み込んだイオン発生装置の実施形態の一例を示す平面断面図。
【図１４】電気的クリーニング機構の一例を示す回路図。
【図１５】火花放電対向電極移動機構の一例を作用とともに示す側面図。
【図１６】火花放電対向電極をイオン発生電極に当接させる場合の説明図。
【図１７】火花放電対向電極移動機構のいくつかの変形例を示す模式図。
【図１８】火花放電対向電極をイオン発生電極に当接させ後、後退させるときに火花放電させる過程を説明する図。
【図１９】火花放電対向電極の移動に伴う火花放電用のギャップ量の制御パターンをいくつか例示して示す図。
【図２０】火花放電対向電極のイオン発生電極に対する種々の駆動パターンを模式的に示す説明図。
【図２１】電気的クリーニング機構の種々の作動制御例を示すタイミングチャート。
【図２２】通電加熱方式を用いた電気的クリーニング機構の例を示す模式図。
【図２３】昇圧部を巻線式トランスにて構成する例を示す図。
【図２４】種々の環境情報検出部の検出結果に基づいて、イオン発生装置の動作及び電気的クリーニング機構の作動制御を行う場合の電気的構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
【０１０４】
８０　イオン測定装置
３０　イオン発生ユニット
３２　イオン放出口
３７　発振部
３８　スイッチング部
４０　変換部
５７　トランジスタ
７０　圧電トランス
７１　圧電セラミック素子板
７５　金属膜電極
７６　ダイオード
７９　電気的クリーニング機構
１００　信号増幅部
１０２　比較回路部
１０４　ＬＥＤ表示部
１０５　放電回路
１０６　電源部
１０７　ＣＰＵ
１１０　制御部
１１２　コンパレータ
２００　空調機構
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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