(57)【要約】【課題】使用環境での湿度に影響されずに、マイナスイオンおよびプラスイオンを安定して発生させるイオン発生装置および該イオン発生装置を備えた空気調節装置を提供することを目的とする。【解決手段】電極を有するイオン発生素子に電圧を印加してプラスイオンとしてＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは自然数）と、マイナスイオンとしてＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは自然数）を発生させる構成を備えたイオン発生装置において、前記イオン発生素子を加熱するための加熱手段を設けることにより、前記電極の近傍の相対湿度を低下させる。【選択図】図１
2004006296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を有するイオン発生素子に電圧を印加してプラスイオンとしてＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは自然数）と、マイナスイオンとしてＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは自然数）を発生させる構成を備えたイオン発生装置において、
前記イオン発生素子を加熱するための加熱手段を設けたことを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記電極に駆動電圧を印加するための回路に接続された抵抗を用い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】
前記加熱手段は、発熱量が可変自在に設けられてい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４】
所定の空間を有する室内に設けられ、該室内の空気を熱交換器で冷却した後、室内に空気を送出する構成を備えた空気調節装置において、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載されたイオン発生装置を前記熱交換器の下流側に設けたことを特徴とする空気調節装置。
【請求項５】
所定の空間を有する室内に設けられ、該室内の空気を熱交換器で冷却又は加熱した後、室内に空気を送出する構成を備えた空気調節装置において、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載されたイオン発生装置を前記熱交換器の下流側に設け、
室内空気を冷却する際には、前記加熱手段を用いてイオン発生素子を加熱し、室内空気を加熱する際には、前記加熱手段にてイオン発生素子を加熱しないよう切り換える構成であることを特徴とする空気調節装置。
【請求項６】
一対の電極を有するイオン発生素子と、該イオン発生素子からのイオン発生に必要な電圧を前記電極間に印加する電圧印加手段と、アノードとカソードを有する整流手段と、該整流手段に直列接続された開閉手段と、前記整流手段に並列接続された静電容量部とを備え、前記アノード側は前記電極の一方に接続され、前記カソード側は前記電圧印加手段に設けた接地線に接続したイオン発生装置において、
前記電圧印加手段の抵抗体からなる加熱手段をイオン発生素子に形設したことを特長とするイオン発生装置。
【請求項７】
前記イオン発生素子近傍の湿度が一定以上のときに、前記加熱手段を加熱運転することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項６に記載のイオン発生装置。
【請求項８】
前記イオン発生素子の表面温度が、周囲温度より２度以内上昇させることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項６又は請求項７に記載のイオン発生装置。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか一項に記載のイオン発生装置を備えたことを特徴とする空気調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中にイオンを発生させるイオン発生装置およびイオン発生装置を備えた空気調節装置に関するものである。ここでいう空気調節装置に該当するものの例としては、空気調和機、除湿機、加湿器、空気清浄機、ファンヒータなどがあり主に家屋の室内、ビルの一室、病院の病室、車内、飛行機内、船内などにおいて用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、事務所や会議室などの換気の少ない密閉化された部屋では、室内の人が多いと、呼吸により排出される二酸化炭素やたばこの煙、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マイナスイオンが空気中から減少していく。特にタバコの煙によってマイナス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。そこで空気中のマイナスイオンを補給するため、種々のイオン発生装置が提案されており、空気調和機等に搭載されていた。
【０００３】
一方、近年殺菌・除菌に対するニーズが高まっているが、マイナスイオンのみを発生するイオン発生装置では空気中の浮遊細菌を積極的に除去することはできないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、出願人は、プラスイオンとしてＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは自然数）と、マイナスイオンとしてＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは自然数）を発生させると、プラスイオンとマイナスイオンの双方が浮遊細菌の表面に付着し、浮遊最近の表面でこれらのイオンが化学反応して活性種である過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）及び／又は水酸基ラジカルＯＨを生成し、この活性種の作用により空気中の浮遊細菌を除去することができることを見出した。
【０００５】
しかし、イオン発生装置を空気調和機の室内側の熱交換器を通る通路に形成する場合のように、湿度が高い状態でイオン発生装置を運転しプラスイオンとマイナスイオンとを発生させた場合は、イオン量が低減したり、ほとんど発生しなくなるなどの問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような問題点がおきることに鑑み、使用環境やイオン発生装置に導かれる空気の湿度に影響されずに、マイナスイオンおよびプラスイオンを安定して発生させるイオン発生装置および該イオン発生装置を備えた空気調節装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、電極を有するイオン発生素子に電圧を印加してプラスイオンとしてＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは自然数）と、マイナスイオンとしてＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは自然数）を発生させる構成を備えたイオン発生装置において、前記イオン発生素子を加熱するための加熱手段を設けたイオン発生装置とする。これにより、イオン発生素子を加熱することができることから、イオン発生素子の電極の近傍の相対湿度を低下させることが可能である。
【０００８】
また、本発明は、前記加熱手段は、前記電極に駆動電圧を印加するための回路に接続された抵抗を用いるイオン発生装置とする。これにより、特別に発熱体を設けずとも、通常回路内に必要な抵抗によってイオン発生素子を加熱することができる。
【０００９】
そして、本発明は、前記加熱手段を発熱量が可変自在に設るものとする。これにより、イオン発生素子の加熱量を可変できることから、様々な湿度状態の雰囲気に対応できる。
【００１０】
さらに、本発明は、所定の空間を有する室内に設けられ、該室内の空気を熱交換器で冷却又は加熱した後、室内に空気を送出する構成を備えた空気調節装置において、前記したイオン発生装置を前記熱交換器の下流側に設け、室内空気を冷却する際には、前記加熱手段を用いてイオン発生素子を加熱し、室内空気を加熱する際には、前記加熱手段にてイオン発生素子を加熱しないよう切り換える構成の空気調節装置とする。これにより、空気調節装置の運転状況に応じて、高湿になりがちな室内空気の冷却時に対しては、イオン発生素子の近傍の相対湿度を低く保てるとともに、高温になる室内空気の加熱時に対しては、不要なイオン発生素子の温度上昇を防止することになる。
【００１１】
またさらに、本発明は、一対の電極を有するイオン発生素子と、該イオン発生素子からのイオン発生に必要な電圧を前記電極間に印加する電圧印加手段と、アノードとカソードを有する整流手段と、該整流手段に直列接続された開閉手段と、前記整流手段に並列接続された静電容量部とを備え、前記アノード側は前記電極の一方に接続され、前記カソード側は前記電圧印加手段に設けた接地線に接続したイオン発生装置において、前記電圧印加手段の抵抗体からなる加熱手段をイオン発生素子に形設する構成とする。これにより、電圧印加手段に必要な抵抗体を用いてイオン発生素子を加熱することができる。
【００１２】
そしてさらに、本発明は、前記イオン発生素子近傍の湿度が一定以上のときに、前記加熱手段を加熱運転するよう構成する。この構成によると、湿度に応じて、加熱手段でイオン発生素子を加熱できる。
【００１３】
さらにまた、本発明は、前記イオン発生素子の表面温度が、周囲温度より２度以内上昇させる構成とする。この構成によると、イオン発生素子を加温する抵抗体の使用環境の安全度が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００１５】
図１は、本発明に係るイオン発生装置の主要回路図である。図１において、３０は交流商用電源であり、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）を介して電圧印加手段としての高電圧印加手段４０の一方の入力端である点Ａに接続される。ＳＳＲが接続される点Ａに対し、高電圧印加手段４０の他方の入力端である点Ｂは直接、交流商用電源３０に接続され、ここでは、点Ｂを接地点即ち接地線としている。
【００１６】
ＳＳＲは、マイクロコンピュータ３３の制御部３３Ｃからの制御信号ＳＳにより、開閉制御される。尚、制御信号ＳＳは、マイコン制御によらず入力ボタン等の直接入力手段を別途設けて、直接入力する形態にしても良い。ＳＳＲは、抵抗Ｒ１を介してダイオードＤ３のアノード側に接続される。ダイオードＤ３のカソード側はコンデンサＣ２の正極側に接続される。コンデンサＣ２の負極側は、ダイオードＤ１を介して交流商用電源３０に接続されている。
【００１７】
ＳＳＲがオンであれば、高電圧印加手段４０に交流商用電源３０から電力が供給され、イオン発生素子１０に高電圧（イオン発生に必要な電圧であれば良い）が印加され、イオンを発生する。ＳＳＲがオフであれば、高電圧印加手段４０には交流商用電源３０から電力が供給されず、イオン発生素子１０には高電圧が印加されないから、イオンは発生しない。
【００１８】
コンデンサＣ２の正極側にはスイッチングトランス３１の一次巻線３１Ｐの一端が接続されている。スイッチングトランス３１の一次巻線３１Ｐの他端はＳＣＲに接続されている。コンデンサＣ１、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５はＳＣＲのゲート制御回路を構成している。抵抗Ｒ２は交流商用電源３０を分圧し、適当な電圧をコンデンサＣ２に印加する。なお、ダイオードＤ２、Ｄ４は逆流防止用である。
【００１９】
スイッチングトランス３１は、二次側に二次巻線３１Ｓを備え、二次巻線３１Ｓにはイオン発生素子１０が接続されている。イオン発生素子１０は誘電体１１と誘電体１１を挟んで対向する一対の電極（内部電極１２、表面電極１３）とを有している。
【００２０】
イオン発生素子１０の一対の電極の一方（ここでは表面電極１３）と接地線（即ち点Ｂ）との間に、整流手段及び開閉手段により構成される直列回路が接続される。整流手段は、アノード及びカソードを備えており、ここではダイオードＤ５により構成し、アノードを表面電極１３側に、カソードを接地線側に接続する。開閉手段はリレー３２により構成される。整流手段即ちダイオードＤ５には、静電容量部のコンデンサＣ３が並列に接続される。
【００２１】
抵抗Ｒ１は、図４に示すように、イオン発生素子１０の表面電極１３と反対面の下部誘電体１１ｂの表面に形設したものである。
【００２２】
リレー３２は、マイクロコンピュータ３３の制御部３３Ｃからのリレー制御信号３２Ｓにより、開閉制御（オンオフ制御）される。リレー制御信号３２Ｓはマイクロコンピュータ３３の入力部３４への各種の入力情報ＩＮを適宜処理判断して出力される。
【００２３】
入力部３４への各種の入力情報ＩＮは、例えば、ユーザが運転モードを選択できる操作部からの運転モード指定情報であり、空気状況センサー（例えば汚染度センサー）による周辺環境の汚染度の測定結果等である。制御部３３Ｃは、制御信号等を出力する制御回路等により構成される。尚、マイクロコンピュータ３３内の演算部等は省略している。
【００２４】
このような構成において、ＳＳＲをオンすると、点Ａ−Ｂ間に交流が印加されるが、点Ａの電位が点Ｂの電位より高い周期においては、コンデンサＣ２に充電される（ＳＣＲはオフを維持）。次に交流が反転（点Ｂの電位が点Ａの電位より高い周期）すると、ゲート制御回路の動作により、ＳＣＲのゲート・カソード間に閾値電圧以上の電圧が印加され、ＳＣＲはオンする。ＳＣＲがオンすると、コンデンサＣ２が放電し、コンデンサＣ２→スイッチングトランス３１（一次巻線３１Ｐ）→ＳＣＲ→ダイオードＤ１の経路で電流が流れ、これにより、スイッチングトランス３１の二次巻線３１Ｓにも誘導電圧が発生する。
【００２５】
イオン発生素子１０は、擬似的には容量負荷と抵抗負荷であるため、スイッチングトランス３１の二次側回路は等価的にはＬＣＲ振動回路となり、一次側のコンデンサＣ２に充電されたエネルギーに対応するエネルギーを二次側でも放出、消費した後に振動が止まる。
【００２６】
図２は、本発明に用いるイオン発生素子における電位波形図である。縦軸に電圧Ｖを、横軸に時間Ｔを示す。電圧は、ピーク（正）からピーク（負）までの値で約５乃至７ｋＶであり、振動波形の振動期間は約０．１乃至０．２ｍｓである。
【００２７】
この振動波形が、交流商用電源３０の周波数に応じた周期で発生する。同図（ａ）は、図１の回路におけるリレー３２をオフ状態（つまり、ダイオードＤ５が接続されない状態）とした場合の電位波形を示し、マイナスイオンとプラスイオンとが略同量発生する。
【００２８】
同図（ｂ）は、図１の回路において、コンデンサＣ３を取り外し、リレー３２をオン状態（つまり、ダイオードＤ５が接続された状態）とした場合の電位波形を示す。ダイオードＤ５は、一方向の電流をカットするために、点Ｂの電位から見て、表面電極１３の電位は、マイナス方向にシフトした波形となる。従って、プラスイオンの割合が少なく、マイナスイオンが多いイオン発生状況となる。
【００２９】
同図（ｃ）は、図１の回路におけるリレー３２をオン状態（つまり、ダイオードＤ５が接続され、更に、コンデンサＣ３がダイオードＤ５に並列に付加された場合）とした場合の電位波形を示す。表面電極１３の電位は同図（ｂ）の場合に比べてプラス方向にシフトし、少量のプラスイオンが発生する。このコンデンサＣ３の静電容量が２００ｐＦでは、プラスイオンは１４万個／ｃｃ、マイナスイオンは３８万個／ｃｃと測定された。
【００３０】
抵抗Ｒ１は、図４に示すように、イオン発生素子１０の表面電極と反対面に形設したもので、抵抗Ｒ１は通電される電流に基づく消費電力に応じて発熱する。抵抗Ｒ１にから発せられた熱はイオン発生素子に伝達され、それにより表面電極側の温度が上昇する。
【００３１】
以下表１に、数点の周囲温度において、抵抗Ｒ１のワット数を種々変化させた場合のイオン発生素子１０の表面電極１３側の表面温度、および抵抗Ｒ１の温度の変化を示す。なお、この試験に使用したイオン発生素子１０の構成は、幅１５ｍｍ×長さ３７ｍｍ×厚み０．９ｍｍの直方体状の誘電体１１の上面（上面とは、幅×長さが面積となる面の一方を云う。）と内部とに電極が設けられるもので、その電極の構成は、誘電体６１の上面と平行でかつ厚み方向の中心付近に約６ｍｍ×２４ｍｍの帯状に内部電極６２を形成し、そして、誘電体６１の上面の幅方向の中心線を対称軸として線対称な形状の幅約１０．８ｍｍ×長さ約．６ｍｍの格子状の表面電極６３を設けた構成である。
【００３２】
【表１】
2004006296.tif 000003
【００３３】
表１の結果より、抵抗Ｒ１のワット数０．３Ｗで、周囲温度に比べ１．４〜１．６℃、ワット数０．５Ｗで、周囲温度に比べ２．２〜２．５℃表面電極を設けた上面の温度が上昇している。なお、抵抗Ｒ１の使用上の上限限界温度は一般的に８０℃程度であるため、ワット数を０．３Ｗとする方が安全上は良好である。
【００３４】
また、イオン発生素子１０の表面電極１３側の相対湿度とイオン発生量の関係は、表２に示すとおりである。
【００３５】
【表２】
2004006296.tif 000004
【００３６】
表２の結果より、使用環境の湿度によってイオン発生素子から発生するイオンの量は変化し、例えばイオン発生素子１０の表面電極１３側の湿度が８０％になると、イオン発生量が低減したり、発生しなくなる。
【００３７】
そこで、上記したような構成で、イオン発生素子の表面電極側の表面温度を上昇させることにより、表面電極付近の相対湿度を低下させることができ、雰囲気が多湿の状態であってもイオン発生量は良好に保つことができる。
【００３８】
このイオン発生装置１を空気調節装置に備える場合は、更に、空気状況センサーを備えたものとすることができる。ここで言う空気状況センサーとは、例えば、汚染度センサーであり、具体的にはホコリセンサー、ニオイセンサー等である。
【００３９】
これらのセンサーの検出結果に基づいて、マイクロコンピュータ等により、適宜必要な判断を事前に組み込んだプログラムに応じて自動的にさせることにより、必要なイオン種を発生させること及びプラスイオンとマイナスイオンの発生比率を制御することが自動的にできる。また、センサーの出力を人が認識できるようにして、手動でイオン発生装置の制御をするように構成しても良い。
【００４０】
図３は、本発明に用いたイオン発生素子の説明図である。同図（ａ）は、イオン発生素子の外観斜視図であり、同図（ｂ）は、イオン発生素子の断面図である。図４は、本発明に用いたイオン発生素子の抵抗体の取付概略図である。
【００４１】
図３において、イオン発生素子１０は、平板状の誘電体１１の表面に設けられた表面電極１３と、該表面電極１３に電力を供給するため誘電体１１の表面に設けられる表面電極接点１５と、誘電体１１の内部に埋設され且つ前記表面電極１３と平行に設けられた内部電極１２と、該内部電極１２に電力を供給するため誘電体１１の表面に設けられる内部電極接点１４を有している。誘電体１１は、上部誘電体１１ａ、下部誘電体１１ｂ、表面保護誘電体１１ｃ、抵抗接続点１６、１７により構成される。
【００４２】
誘電体１１の材料は、有機物としては、耐酸化性に優れた材料が好適であり、例えばポリイミド又はガラスエポキシ等の樹脂が使用でき、また、無機物としては、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が、耐食性の面を考えれば、無機系のもののほうが望ましく、更に、成形性や後述する電極の構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、表面電極１３と内部電極１２との間の絶縁抵抗が均一であることが望ましいため、材料内部の密度ばらつきが少なく、誘電体１１の絶縁率が均一であればある程好適である。
【００４３】
表面電極１３は、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。表面電極１３は、誘電体１１の表面に誘電体１１と一体に形成し、該表面からの深さ（誘電体の表面より内部電極１２側に表面電極１３を設ける場合）或は厚み（誘電体の表面より突出して表面電極１３を設ける場合）が均一である方が望ましい。
【００４４】
内部電極１２は、表面電極１３と同様、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。また、表面電極１３と内部電極１２との間の絶縁抵抗が均一であることが望ましいため、内部電極１２は表面電極１３と平行であることが望ましい。そのため、誘電体１１の内部であって表面電極１３と対向させて平行に配置し、表面電極１３の電極投影面積を内部電極１２の電極投影面積より大きくしたことにより、表面電極１３と内部電極１２との間の放電状態が安定し、プラスイオン及びマイナスイオンを好適に発生させることが可能である。
【００４５】
次に、内部電極接点１４は、内部電極１２に、表面電極接点１５は、表面電極１３に、各々導通する接点であり、この接点に銅線、アルミ線等のリード線を介して高電圧印加手段（図１の４０）を接続する。表面電極接点１５は、リード線との接続の容易性から誘電体１１の表面であれば何れの面に設けてもよいが、表面電極１３と同じ電位となるものであるため、内部電極１２と表面電極接点１５との距離が、電極間距離よりも遠い関係にあることが望ましい。内部電極接点１４は、リード線との接続の容易性から誘電体の表面であれば何れの面に設けてもよいが、内部電極１２と同じ電位となるものであるため、表面電極１３と内部電極接点１４との距離が、電極間距離よりも遠い関係にあることが望ましい。
【００４６】
また、表面電極接点１５と内部電極接点１４との距離についても、電極間距離よりも遠く形成する。さらに、表面電極接点１５及び内部電極接点１４を共に表面電極１３を設けた面（上面）と相対する面（下面）に設けると、プラスイオン及びマイナスイオンが発生する表面電極１３を設けた面にリード線等の配線が配置されないため、表面電極１３を設けた面に空気を送風する構成とした場合に、リード線によって空気の流れが乱れるような事もなく好適である。なお、このような効果は、表面電極接点１５及び内部電極接点１４を上面以外の位置に設けることによって同様に得ることが可能である。
【００４７】
抵抗接続点１６、１７は、表面電極側とは反対側の下部誘電体１１ｂの表面に形成し、内部電極１３や表面電極１３には接続されていない。抵抗接続点１６、１７の大きさは抵抗体と接続線を溶着可能な面積とする。
【００４８】
抵抗Ｒ１は、セラッミックのイオン発生素子１０を焼成した後に、図４に示すように、抵抗Ｒ１をイオン発生素子１０の抵抗接続点１６、１７に溶着する。
【００４９】
イオン発生素子１０を搭載したイオン発生装置１は、図５、図６に示すよう
に、昇圧コイル５１、回路基板５２、共通ケース５３、及び蓋板５４を備えている。昇圧コイル５２は、図６に示す如く、樹脂製ケースの一側に、一対の高圧端子及び一対の入力端子を突設した構成となっている。
【００５０】
回路基板５２は、その一面（図６における下面）にイオン発生素子１０の駆動波形発生のための回路が形成され、コンデンサ、半導体等の回路部品が実装された基板である。更に回路基板５２の他側には、外部接続用の４本の接続ピンが前記一面側に突設されている。
【００５１】
共通ケース５３は、一側の全面に前記回路基板５２の差し込みが可能な矩形の開口を備え、他側に半円形断面の底部を備える箱体であり、該底部は、長手方向と略直交するように横架された所定高さの隔壁５３ａにより、コイル収容室５３ｂと回路部品受容室５３ｃとに分割されている。また共通ケース５３の内面には、前記隔壁５３ａの上縁と一致する高さ位置に、全周に亘って内向きに張り出して前記回路基板５２の支持部となる支持縁が設けてあり、更に共通ケース５３の開口部周縁には、対向する長辺の相互に離隔した各２か所に、前記蓋板５４係合用の凹所が形成されている。
【００５２】
蓋板５４は、樹脂材料製の平板であり、その長手方向一側には、イオン発生素子１０に対応する矩形形状の凹所が設けてあり、該凹所には、イオン発生素子１０の前記放電電極接点１４及び内部電極接点１５の形成位置に夫々対応するように、表裏に貫通する長円形の窓孔と抵抗体抜穴が一体かされた穴５４ａが形成されている。
【００５３】
以上の如く構成された蓋板５４は、前記凹所にイオン発生素子１０を嵌め込むと、これを一体に保持させることができる。
【００５４】
本発明に係るイオン発生装置は、以上の如く構成された昇圧コイル５１、回路基板５２、及び共通ケース５３と、イオン発生素子１０が固着された蓋板５４とを以下の如く組み付けて構成される。
【００５５】
まず昇圧コイル５１を、共通ケース５３の底部に設けたコイル収容室５３ｂ内に前記高圧端子、グランド端子及び入力端子の突出側を上向きとして挿入し、コイル収容室５３ｂに充填材５５を、真空引きにより気泡の混入を防ぎつつ充填して絶縁モールドする。
【００５６】
その後、充填材５５の乾燥固化を待ち、共通ケース５３の内部に上側開口部を経て回路基板５２を挿入する。この挿入は、回路部品の実装面を下に向け、コイル収容室５３ｂに固着された昇圧コイル５１の上方に、該昇圧コイル５１との接続のための４つの接続孔を位置合わせし、回路基板５２の下面が前記隔壁５３ｃ及び支持縁に突き当たるまで行われる。この挿入の後、前記接続孔から突出する前記高圧端子、グランド端子及び入力端子の先端を、回路基板５２の上面から該当位置に溶着する。
【００５７】
この溶着により回路基板５２は、前記支持縁及び前記隔壁５３ａの上縁により下側から支えられ、前記充填材５５により固定された昇圧コイル５１により、前記高圧端子、グランド端子及び入力端子を支持脚として固定される。
【００５８】
このように回路基板５２の取付けを終えた後、前述の如くイオン発生素子１０を保持させてなる蓋板５４を取付ける。この取付けは、長手方向一側に開設された孔５４ａを共通ケース５３内に先に固定された回路基板５２に開設された窓孔の形成位置に合わせ、イオン発生素子１０の保持面を上向きとして前記共通ケース５３の上側開口部に蓋板５４を位置合わせし、このとき、蓋板５４の両側縁に設けた係止爪が撓み変形し、共通ケース５３の開口部周縁に設けた対応する凹所に弾性復帰により係合せしめられ、該蓋板５４は、前記基板５２の上面から適長離隔した位置に、前記共通ケース５３の開口部を覆うように取付けられる。
【００５９】
この取付け後、前記蓋板５４に開設された窓孔５４ｂを経て充填材５６を導入し、該充填材５６を前記基板５２との間の空間に充填せしめ、該基板５２とイオン発生素子１０との間を絶縁モールドし、この充填材５６の乾燥固化を待ってイオン発生装置１が完成される。
【００６０】
図９に示す如く空気調和機５９は、本体ハウジング６０の前面（図における左面）上部に、多数のスリット又は孔が開設された前パネル６１により開閉自在に覆われた吸込口６２を開設し、同じく前面下部に吹出口６３を開設して、これらの吸込口６２及び吹出口６３を連絡すべく本体ハウジング６０の内部に湾曲形成された通気路の中途に熱交換器６４と送風ファン６５とを並設してなり、送風ファン６５の回転により前記吸込口６２から空気を吸込み、熱交換器６４との接触により冷却又は加熱して、前記吹出口６３から図中に白抜矢符にて示す如く吹き出す構成となっている。
【００６１】
このような空気調和機５９において、本発明に係るイオン発生装置１は、吹出口６２の内奥側に位置させ、前記イオン発生素子１０の装着面が前記通気路の内部の空気流に対面するように取付けてある。この取付けの後、共通ケース５３外部の接続端子５７、５８（図７参照）を外部電源及び空気調和機５９の制御回路に接続すれば、イオン発生装置は、吹出口６３から吹き出される空気中に、略同量のプラスイオンとマイナスイオンとを含んで放出される。また、冷房運転をしイオン発生素子１０のイオン発生面近傍の相対湿度が高い状態とした場合であっても抵抗１によってイオン発生面近傍の相対湿度は低下しているためイオン量が低減しない。
【００６２】
ここで、前記プラスイオンは、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。またマイナスイオンは、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。これらのプラスイオン及びマイナスイオンは、吹出口６３から送出された後、前述の如く、送出空間内の浮遊物（粒子、細菌）に凝集して相互に化学反応し、活性物質としての過酸化水素Ｈ２Ｏ２又は水酸化ラジカル・ＯＨとなり、酸化反応により浮遊粒子を不活性化し、また浮遊細菌を殺菌する作用をなすから、空気調和機５９が設置された居室の内部を清浄化することができる。
【００６３】
他の実施の形態としては、図８に示すように、抵抗Ｒ１に抵抗Ｒ７０を並列に接続し、抵抗Ｒ１はイオン発生素子１０の下部誘電体１１ｂに形設し、抵抗Ｒ７０は高圧印加手段内に形成させたものである。また、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ７０への接続の切替手段として、リレー７１が構成されている。リレー７１は、マイクロコンピュータ３３の制御部３３Ｃからのリレー制御信号７１Ｓにより、接続の切替制御がされる。リレー制御信号７１Ｓはマイクロコンピュータ３３の入力部３４への各種の入力情報ＩＮを適宜処理判断して出力される。入力部３４への各種の入力情報ＩＮは、例えば、ユーザが運転モードを選択できる操作部からの運転モード指定情報であり、制御部３３Ｃは、制御信号等を出力する制御回路等により構成される。尚、マイクロコンピュータ３３内の演算部等は省略している。
【００６４】
つまり、冷房運転のときには、マイクロコンピュータ３３の入力部３４に『冷房運転』の入力情報が入力され、マイクロコンピュータ３３の制御部３３Ｃからのリレー制御信号７１Ｓにより切替制御され、イオン発生素子側の抵抗１に接続される。
【００６５】
また、暖房運転のときには、マイクロコンピュータ３３の入力部３４に『暖房運転』の入力情報が入力され、マイクロコンピュータ３３の制御部３３Ｃからのリレー制御信号７１Ｓにより切替制御され、高圧印加手段の抵抗７０側に接続される。
【００６６】
このように、運転状態によって抵抗体への接続を切り替えることが出来、暖房運転のときにイオン発生素子の周囲温度が高い環境の制約がへり、冷房運転時の抵抗Ｒ１のワット数を上げることが出来、イオン発生量を湿度の影響をほとんど受けずに安定した発生することができる。
【００６７】
また、リレーによる切り替えを運転モードで実施することが記載したが、イオン発生素子の周囲湿度の環境状態でも採用することが出来、つまり湿度センサーにより湿度を検出し、予め設定した湿度より高いときに、イオン発生素子の抵抗体に接続することにより、イオン発生素子を加温することが出来、表面電極側の温度を上昇させることが出来る。このように湿度が高いときのみ加温させることにより、より安定したイオン量発生差せることができる。
【００６８】
またさらに、空気調和機に湿度センサーを設ける等して、室内の雰囲気の湿度を検知可能とするとともに、抵抗Ｒ１を可変抵抗にして構成し、抵抗Ｒ１における発熱量を検知された湿度に基づいて調整し、表面電極１３の近傍の相対湿度を例えば８０％以下といった所定の相対湿度以下に保つことにより、イオン発生素子によるイオン発生量が受ける雰囲気の湿度の影響をなるべく小さくして、安定したイオン発生量とすることが可能である。
【００６９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は、電極を有するイオン発生素子に電圧を印加してプラスイオンとしてＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは自然数）と、マイナスイオンとしてＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは自然数）を発生させる構成を備えたイオン発生装置において、前記イオン発生素子を加熱するための加熱手段を設けたイオン発生装置とする。これにより、イオン発生素子を加熱することができることから、イオン発生素子の電極の近傍の相対湿度を低下させることが可能である。また、それによって、周囲の雰囲気の湿度が高い場合であってもプラスイオン及びマイナスイオンを安定して発生させることができる。
【００７０】
また、本発明は、前記加熱手段は、前記電極に駆動電圧を印加するための回路に接続された抵抗を用いるイオン発生装置とする構成とする。これにより、特別に発熱体を設けずとも、通常回路内に必要な抵抗によってイオン発生素子を加熱することができる。したがって、部品を更に付け加えずとも製造することができ、それによって、コストダウンが図られる。
【００７１】
そして、本発明は、前記加熱手段を発熱量が可変自在に設るものとする。これにより、イオン発生素子の加熱量を可変できることから、様々な湿度状態の雰囲気に対応できる。
【００７２】
さらに、本発明は、所定の空間を有する室内に設けられ、該室内の空気を熱交換器で冷却又は加熱した後、室内に空気を送出する構成を備えた空気調節装置において、前記したイオン発生装置を前記熱交換器の下流側に設け、室内空気を冷却する際には、前記加熱手段を用いてイオン発生素子を加熱し、室内空気を加熱する際には、前記加熱手段にてイオン発生素子を加熱しないよう切り換える構成の空気調節装置とする。これにより、空気調節装置の運転状況に応じて、高湿になりがちな室内空気の冷却時に対しては、イオン発生素子の近傍の相対湿度を低く保てるとともに、高温になる室内空気の加熱時に対しては、不要なイオン発生素子の温度上昇を防止することになる。したがって、無駄なエネルギーの消費を避けることができる。
【００７３】
またさらに、本発明は、一対の電極を有するイオン発生素子と、該イオン発生素子からのイオン発生に必要な電圧を前記電極間に印加する電圧印加手段と、アノードとカソードを有する整流手段と、該整流手段に直列接続された開閉手段と、前記整流手段に並列接続された静電容量部とを備え、前記アノード側は前記電極の一方に接続され、前記カソード側は前記電圧印加手段に設けた接地線に接続したイオン発生装置において、前記電圧印加手段の抵抗体からなる加熱手段をイオン発生素子に形設する構成とする。この構成によれば、前記電圧印加手段の抵抗体をイオン発生素子に形設したことで、電圧印加手段の抵抗体の熱により、イオン発生素子の放電電極側の表面温度が上昇するので、放電電極側近傍の相対湿度が低下し、イオン発生量が安定して発生することができ、他に部品を追加するとか、ヒータを追加することがをなくイオン発生素子を加熱することができる。
【００７４】
そしてさらに、本発明は、前記イオン発生素子近傍の湿度が一定以上のときに、前記加熱手段を加熱運転するよう構成する。この構成によると、湿度に応じて、加熱手段でイオン発生素子を加熱できる。したがって、不要時には加熱しないことから無駄なエネルギーの消費を防ぐことができる。
【００７５】
さらにまた、本発明は、前記イオン発生素子の表面温度が、周囲温度より２度以内上昇させる構成とする。この構成によると、イオン発生素子を加温する抵抗体の使用環境の安全度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るイオン発生装置の主要回路図である。
【図２】図１のイオン発生素子における電位波形図である。
【図３】図１のイオン発生素子の説明図である。
【図４】図１の本発明に係るイオン発生素子の抵抗体の取付け概略図である。
【図５】図４を搭載したイオン発生装置の斜視図である。
【図６】図４を搭載したイオン発生装置の背面斜視図である
【図７】図４の分解図である。
【図８】他の実施に係るイオン発生装置の主要回路図である。
【図９】本発明のイオン発生装置を空気調和機に搭載した場合を示す断面概略図である。
【符号の説明】
１　イオン発生装置
１０　イオン発生素子
１２　内部電極
１３　表面電極
３２　リレー
４０　高電圧印加手段
５９　空気調節装置（空気調和機）
Ｃ３　コンデンサ
Ｄ５　ダイオード
Ｒ１　抵抗（抵抗体）
【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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