(57)【要約】【課題】周囲の環境温度に応じて、イオン発生素子２を自動的に加熱する。【解決手段】通電される電流量に応じて発熱することにより、イオン発生素子２を加熱する加熱体３と、加熱体３に通電する電源４と、抵抗体５とを設ける。抵抗体５は、周囲の温度が上昇するにしたがって抵抗値が増加する一方、周囲の温度が低下するにしたがって抵抗値が減少する正特性を示すものであり、加熱体３と直列に設けられる。周囲の温度が上昇すると、抵抗体５の抵抗値が増加することで加熱体３に流れる電流量が減少するため、加熱体３の発熱量が減少する。一方、周囲の温度が低下すると、抵抗体５の抵抗値が減少することで加熱体３に流れる電流量が増加するため、加熱体３の発熱量が増加する。したがって、抵抗体５を設けることで、加熱体３の発熱量を周囲の温度に応じて調節することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中にイオンを放出するイオン発生素子と、
通電される電流量に応じて発熱することにより、前記イオン発生素子を加熱する加熱体と、
前記加熱体に通電する電源手段とを備えたイオン発生装置であって、
周囲の温度が上昇するにしたがって抵抗値が増加する一方、周囲の温度が低下するにしたがって抵抗値が減少する正特性の抵抗体をさらに備え、
前記抵抗体は、前記加熱体と直列に設けられていることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
空気中にイオンを放出するイオン発生素子と、
通電される電流量に応じて発熱することにより、前記イオン発生素子を加熱する加熱体と、
前記加熱体に通電する電源手段とを備えたイオン発生装置であって、
抵抗値を変化させることができる可変抵抗と、
周囲の温度に基づいて、前記可変抵抗の抵抗値を調節する制御手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記温度の上昇にしたがって前記可変抵抗の抵抗値を増大させる一方、前記温度の低下にしたがって前記可変抵抗の抵抗値を減少させることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項３】
前記電源手段は、前記イオン発生素子への駆動電圧の供給を兼ね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】
従来から、コロナ放電によりオゾンを発生するオゾン発生器が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。例えば、図５は、特許文献１に記載のオゾン発生器の概略の構成を示している。
【０００３】
このオゾン発生器は、誘電体基板１０１ａ・１０１ｂを貼り合わせた誘電体基板１を備えている。誘電体基板１０１ｂ表面には放電電極１０２が設けられており、この放電電極１０２がＡｌ２Ｏ３層１０３で保護されている。また、誘電体基板１０１ｂと誘電体基板１０１ａとの間には、放電電極１０２と対向する１対の電極１０４・１０４が設けられている。電極１０４・１０４は、誘電体基板１０１ａに穿設したスルーホール内の導線１０５、端子部１０６およびリード線１０７を介して交流電源１０８につながれている。また、誘電体基板１０１ａの裏面（電極１０４の形成面とは反対側の面）には、チップ抵抗器１１０が設けられている。
【０００４】
このオゾン発生器では、電極１０４・１０４間に生じた電界が放電電極１０２に集中して、放電電極１０２と誘電体基板１０１との間に大きな電位差が生じる。この電位差によってコロナ放電が発生し、このコロナ放電によって酸素原子が励起されてオゾンが発生する。
【０００５】
このとき、オゾン発生器には、チップ抵抗器１１０が設けられているので、チップ抵抗器１１０から生ずる熱により、湿度が上がったときの結露を抑制して、オゾン発生量の低下を抑制している。
【０００６】
【特許文献１】
実用新案登録第２５２３３６９号公報
（登録日；１９９６年１０月２２日）
【特許文献２】
実開平５−６９１２５号公報
【特許文献３】
特開平１−３３００３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、高温環境と低温環境とでは、各温度環境下での飽和水蒸気量が異なっているので、高温環境では湿度が低く、低温環境では湿度が高くなるのが一般的である。したがって、湿度上昇による結露は、冷房運転時などの低温環境下で起こりやすい。
【０００８】
しかし、上記した従来の構成では、結露が生じやすい低温環境下では、チップ抵抗器１１０への通電を行う一方、高温環境下では、チップ抵抗器１１０への通電を停止しておくなど、周囲の環境温度によって、チップ抵抗器１１０への通電を手動で切り替える必要がある。このため、オゾン発生器の使用者に煩わしさを与えるものとなっていた。
【０００９】
このような問題は、誘電体の内部に誘導電極を形成し、誘電体の表面に放電電極を形成し、放電電極付近でのコロナ放電により正負両イオンを発生させるイオン発生素子を備えたイオン発生装置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、周囲の環境温度に応じて素子を自動的に加熱することができる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装置の構成によれば、正特性の抵抗体を、電源手段によって通電される加熱体と直列に設けている。これにより、周囲の温度が上昇すると、抵抗体の抵抗値が増加することで加熱体に流れる電流量が減少するため、加熱体の発熱量が減少する。一方、周囲の温度が低下すると、抵抗体の抵抗値が減少することで加熱体に流れる電流量が増加するため、加熱体の発熱量が増加する。
【００１２】
また、本発明のイオン発生装置の他の構成によれば、制御手段は、電源手段によって通電される加熱体と直列に設けられた可変抵抗の抵抗値を、周囲の温度に基づいて調節する。これにより、周囲の温度が上昇したときには、可変抵抗の抵抗値が増大することで加熱体の通電量が減少するので、加熱体の発熱量が減少する。一方、周囲の温度が低下したときには、可変抵抗の抵抗値が減少することで加熱体の通電量が増加するので、加熱体の発熱量が増加する。
【００１３】
なお、周囲の温度の検知は、例えば温度センサなどの検知手段により行われるが、この検知手段は、装置に設けられていてもよいし、装置外部（例えば装置が設置される部屋内）に設けられてもよい。制御手段は、このような検知手段にて検知した温度に基づいて、可変抵抗の抵抗値を調節する制御を行う。
【００１４】
このように、上記いずれの構成によっても、抵抗体または可変抵抗を加熱体と直列に設けることによって、周囲の環境温度に応じて加熱体の発熱量を自動的に調整することができる。したがって、従来のように、装置の使用者が一々、加熱体への通電を環境温度に応じて手動で切り替える必要がない。また、低温環境下という特に発熱が必要なときには、加熱体の発熱量を増大させる一方、高温環境下では加熱体の発熱量を抑えることができるので、装置の無駄な電力消費を無くすこともできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
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、本実施形態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。
【００１６】
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、イオン発生装置１について、具体的に説明する。
【００１７】
本実施形態のイオン発生装置１は、イオン発生素子２と、加熱体３と、電源４（電源手段）と、抵抗体５とを有して構成されている。
【００１８】
イオン発生素子２は、図２に示すように、誘電体１１と、誘電体１１の内部に形成される誘導電極１２と、誘電体１１の表面に、誘導電極１２と対向して配置される放電電極１３と、誘導電極１２と放電電極１３との間に電位差を付与する電位差発生部（図示せず）とを有して構成されている。放電電極１３表面は、図示しないコーティング層により覆われている。上記電位差発生部により、イオン発生素子２の放電電極１３と誘導電極１２との間に電位差を与えると、その電位差に基づいて放電電極１３近傍でコロナ放電が発生し、これにより、正負両イオンが発生して空気中に放出される。
【００１９】
加熱体３は、電源４によって通電される電流量に応じて発熱することにより、イオン発生素子２を加熱するものである。本実施形態では、加熱体３は、例えば発熱抵抗体で構成されており、イオン発生素子２の誘電体１１における放電電極１３の形成面とは反対側の面に設けられている。これにより、加熱体３にて発生した熱が、イオン発生素子２に効率よく伝播され、イオン発生素子２が確実に加熱されることとなる。なお、図１では、本発明のイオン発生装置１の構成を明確にするため、加熱体３をイオン発生素子２と離して図示しているに過ぎない。
【００２０】
電源４は、加熱体３に通電するものである。本実施形態では、電源４は、加熱体３と並列に設けられており、加熱体３と抵抗体５とに電流を供給するようになっている。また、電源４は、加熱体３への通電のみならず、イオン発生素子２への駆動電圧（駆動電流）の供給をも兼ねている。すなわち、電源４は、イオン発生素子２の上述した電位差発生部を兼ねている。これにより、加熱体３の加熱と、イオン発生素子２の駆動とを１個の電源手段により行うことができるので、それぞれに対応した電源手段を設ける場合に比べて、装置の構成を簡素化することができる。電源４は、例えばＤＣ電源で構成されるが、イオン発生素子２へは正負の電圧を交互に出力することで、イオン発生素子２から正負両イオンが発生する。
【００２１】
抵抗体５は、加熱体３と直列に設けられており、周囲の環境温度や湿度に応じて抵抗体５自体の抵抗値が変化することで、加熱体３への通電量を変化させ、加熱体３の発熱量を調整する。ここで、図３は、周囲の環境温度と抵抗体５の抵抗値との関係を示しているが、抵抗体５は、同図に示すような正特性のサーミスタで構成されている。つまり、抵抗体５は、周囲の温度が上昇するにしたがって抵抗値が増加する一方、周囲の温度が低下するにしたがって抵抗値が減少する特性を有しているものである。このように、抵抗体５の抵抗値は、周囲の環境温度の変化に応じて連続的に変化し、特に、任意に選定された温度において急激に変化する。
【００２２】
上記の構成において、電源４による加熱体３への通電により、加熱体３が発熱し、これによって、イオン発生素子２が加熱される。このようなイオン発生素子２の加熱により、イオン発生素子２表面の結露が抑制され、イオン発生素子２におけるイオン発生量の安定化が図られる。
【００２３】
このとき、周囲の環境温度が上昇すると、上記した抵抗体５の特性により、その抵抗値が増加するので、この抵抗体５と直列に設けられた加熱体３への電源４からの通電量が減少する。したがって、この場合、加熱体３の発熱量が減少することとなる。一方、周囲の環境温度が低下すると、抵抗体５の抵抗値は上記特性により逆に減少するので、加熱体３への電源４からの通電量が増加し、その結果、加熱体３の発熱量が増大することとなる。
【００２４】
以上のように、正特性の抵抗体５を加熱体３と直列に設けることにより、周囲の環境温度に応じて加熱体３の通電量を自動的に調整して、加熱体３の発熱量を自動的に調整することができる。したがって、加熱体３への通電のオン・オフを、装置の使用者が一々、環境温度に応じて手動で切り替える必要がないので、装置の使用にあたり、使用者に煩わしさを与えることがない。
【００２５】
また、正特性の抵抗体５を設けることにより、低温環境下という特に発熱が必要なときには、加熱体３の発熱量が増大する一方、高温環境下では加熱体３の発熱量が抑えられる。したがって、加熱体３の不必要な加熱を極力抑えて、装置の無駄な電力消費を無くすことができる。
【００２６】
また、一般に、正特性の抵抗体５は、製品間での品質のバラツキが大きいが、本実施形態のように、発熱体（加熱体３）と、発熱量調整体（抵抗体５）とを別々に設ける構成とすることで、抵抗体５の品質バラツキにも、既存の加熱体３を有効利用したまま、抵抗体５を交換するという方法で容易に対処することができるという利点がある。
【００２７】
また、イオン発生素子２の裏面は、通常モールドされることが多く、イオン発生素子２の内部（例えば電位差発生部）からの発熱の影響を受ける可能性もある。しかし、加熱体３と抵抗体５とを分離する構成とすれば、抵抗体５を自由に配置することが可能となる。したがって、本実施形態のように、抵抗体５をイオン発生素子２の外部に配置する構成とすることで、そのようなイオン発生素子２からの発熱の影響を受けることなく、周囲温度の検知を的確に行うことが可能となる。
【００２８】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施の形態１と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。図４は、本実施形態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。
【００２９】
イオン発生装置１’は、抵抗体５（図１参照）の代わりに可変抵抗６を設け、さらにセンサ７（検知手段）および制御部８（制御手段）を設けた点以外は、実施の形態１のイオン発生装置１と全く同様の構成である。
【００３０】
可変抵抗６は、抵抗値を変化させることのできるものである。センサ７は、周囲の温度または湿度を検知するものである。なお、本実施形態では、センサ７は、イオン発生装置１’に設けられているが、装置外部（例えば、イオン発生装置１’が設置される部屋内）に設けられていてもよい。
【００３１】
制御部８は、センサ７にて検知された温度や湿度に基づいて、可変抵抗６の抵抗値を調節するものである。具体的には、制御部８は、周囲の温度上昇や湿度低下にしたがって可変抵抗６の抵抗値を増大させる一方、周囲の温度低下や湿度上昇にしたがって可変抵抗６の抵抗値を減少させる制御を行う。つまり、制御部８は、周囲の環境温度や環境湿度の変化とともに、可変抵抗６の抵抗値を連続的に変化させる。
【００３２】
上記の構成において、制御部８は、センサ７での検知結果に基づき、周囲の環境温度が上昇した、または湿度が低下と判断した場合には、可変抵抗６の抵抗値を増大させる。この場合、この可変抵抗６と直列に設けられた加熱体３への電源４からの通電量が減少するので、加熱体３の発熱量が減少することとなる。一方、制御部８は、センサ７での検知結果に基づき、周囲の環境温度が低下した、または湿度が上昇したと判断した場合には、可変抵抗６の抵抗値を逆に減少させる。この場合、加熱体３への電源４からの通電量が増加するので、加熱体３の発熱量が増大することとなる。
【００３３】
以上のように、可変抵抗６を加熱体３と直列に設け、制御部８が周囲の環境温度や湿度に応じて可変抵抗６の抵抗値を変化させる構成とすることにより、周囲の環境温度や湿度に応じて加熱体３の通電量を自動的に調整して、加熱体３の発熱量を自動的に調整することができる。その結果、環境温度や湿度に応じて装置の使用者自身が加熱体３への通電を切り替える必要がないという点や、装置の無駄な電力消費を無くすことができるという点など、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
なお、本実施形態のイオン発生装置は、以下のように表現することもできる。すなわち、上記イオン発生装置は、空気中にイオンを放出するイオン発生素子と、通電される電流量に応じて発熱することにより、前記イオン発生素子を加熱する加熱体と、前記加熱体に通電する電源手段とを備えたイオン発生装置であって、抵抗値を変化させることができる可変抵抗と、周囲の湿度を検知する検知手段と、前記周囲の湿度に基づいて、前記可変抵抗の抵抗値を調節する制御手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記湿度の低下にしたがって前記可変抵抗の抵抗値を増大させる一方、前記湿度の上昇にしたがって前記可変抵抗の抵抗値を減少させる構成である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、抵抗体または可変抵抗を加熱体と直列に設けることによって、周囲の環境温度や湿度に応じて加熱体の発熱量を自動的に調整することができる。したがって、従来のように、装置の使用者が一々、加熱体への通電を環境温度等に応じて手動で切り替える必要がない。また、低温環境下という特に発熱が必要なときには、加熱体の発熱量を増大させる一方、高温環境下では加熱体の発熱量を抑えることができるので、装置の無駄な電力消費を無くすことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態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概略の構成を示す断面図である。
【図３】周囲の環境温度と抵抗体の抵抗値との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の他の実施の形態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５】従来のオゾン発生器の概略の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１    イオン発生装置
２    イオン発生素子
３    加熱体
４    電源（電源手段）
５    抵抗体
６    可変抵抗
８    制御部（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004159753.tif 000005
【図４】
2004159753.tif 000006
【図５】
2004159753.tif 000007