(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体媒体の流路を形成するダクト並びに該ダクトに形成された第１イオン発生器及び第２イオン発生器を有するイオン発生装置であって、
前記ダクトは、前記気体媒体の流路を第１通風路及び第２通風路に隔てる内壁を有し、
前記第１イオン発生器は前記第１通風路に、前記第２イオン発生器は前記第２通風路に、前記内壁に隔てられて配設されたものであり、
前記内壁には、前記第１イオン発生器及び前記第２イオン発生器の電場を抑制する電場抑制部が形成され、
前記電場抑制部は、前記ダクトと異なる材質であって該電場抑制部を等電位とするための導電性部材から構成されるとともに、少なくとも前記第１イオン発生器又は前記第２イオン発生器のイオン発生領域と同サイズの面領域を含むように形成されていることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
前記等電位の電位は、接地電位であ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】
前記第１イオン発生器は、イオンを発生させる複数のイオン発生素子を有し、
前記複数のイオン発生素子は、交番的に駆動されることを特徴とする請求項１又は２に記載のイオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のイオン発生器を有するイオン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、室内の空気の浄化、殺菌あるいは消臭などを行なうために、イオン発生装置が使用されている。例えば、イオン発生装置では、装置内部の通風路途中に正イオン及び負イオンを発生させるイオン発生器を配設し、発生させたイオンを外部の空間へ放出するようにしている。ここで、イオン発生装置から放出された正イオン及び負イオンには、空気の浄化や消臭あるいは殺菌を行なう作用がある。
【０００３】
標準的なイオン発生器は、針電極と対向電極との間に高圧の駆動電圧を印加することによりコロナ放電を発生させて、正イオン又は負イオンを発生させる。
【０００４】
１つのイオン発生器で発生するイオン発生量には限界があるため、通風路に配設した複数のイオン発生器によって発生させたイオンを外部の空間へ放出することによって、イオン発生装置が放出するイオンの総量を増加させる試みがなされている。ここで、通風路空間に複数のイオン発生器を配設したとしても、イオンの量がイオン発生器を配設した数に比例して増加しないことは以前より知られている。
【０００５】
特許文献１には、図９に示すイオン発生装置が記載されている。該イオン発生装置は、連結壁１４１、連結部１４２、及びダクト１４０が、吸込口１９５，１９５から吸入された空気を、イオン発生器１１５ａ，１１５ｃ及びイオン発生器１１５ｂ，１１５ｄの夫々２つから一の嵌合孔１１１及び他の嵌合孔１１１へ分流させる。また、イオン発生器１１５ａ，１１５ｄ及びイオン発生器１１５ｂ，１１５ｃの夫々２つを１秒毎に交互にオン／オフさせ、イオン発生器１１５ａ，１１５ｄを同相で１秒毎にオン／オフさせるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−５５９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
イオン発生器において、コロナ放電が生じてイオンが発生している時には、電極の周りに不均一な電界（以後「電場」と呼称する）が発生している。
【０００８】
そして、所定のイオン発生器が発生させた電場が、異なるイオン発生器が発生させた電場に影響を与える電場の相互干渉が生じると、各々のイオン発生器のイオン発生能力が低下してしまう。ここで、このような電場の相互干渉が、イオン発生器を配設した数に比例してイオンの量が増加しない理由の１つであると考えられる。
【０００９】
したがって、特許文献１に記載されているイオン発生装置のように、イオン発生器を通風路の壁によって仕切るものでは、通風路の壁を越えて電場の相互干渉が生じてしまう可能性がある。このような場合、各々のイオン発生器のイオン発生能力を十分に発揮できないものとなってしまっていた。
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のイオン発生器が発生させる電場の相互干渉を抑制し、高濃度のイオンを発生させることが可能なイオン発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のイオン発生装置は、気体媒体の流路を形成するダクト並びに該ダクトに形成された第１イオン発生器及び第２イオン発生器を有するイオン発生装置であって、前記ダクトは、前記気体媒体の流路を第１通風路及び第２通風路に隔てる内壁を有し、前記第１イオン発生器は前記第１通風路に、前記第２イオン発生器は前記第２通風路に、前記内壁に隔てられて配設されたものであり、前記内壁には、前記第１イオン発生器及び前記第２イオン発生器の電場を抑制する電場抑制部が形成され、前記電場抑制部は、前記ダクトと異なる材質であって該電場抑制部を等電位とするための導電性部材から構成されるとともに、少なくとも前記第１イオン発生器又は前記第２イオン発生器のイオン発生器のイオン発生領域と同サイズの面領域を含むように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、等電位の電位は、接地電位であることを特徴とする。
【００１４】
また、好ましくは、第１イオン発生器は、イオンを発生させる複数のイオン発生素子を有し、複数のイオン発生素子は、交番的に駆動されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のイオン発生装置では、電場抑制部によって第１イオン発生器及び第２イオン発生器が発生させる電場の相互干渉を抑制し、高濃度のイオンを発生させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係るイオン発生装置１の全体構成を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係るイオン発生装置１の全体構成を示す一方向から見た平面図である。
【図３】イオン発生装置１の各々のイオン発生素子がオン状態又はオフ状態に遷移する際の時期を示すタイミングチャートである。
【図４】イオン発生コントローラ８０の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施の形態に係るイオン発生装置２の全体構成を示す斜視図である。
【図６】イオン発生装置２の各々のイオン発生素子がオン状態又はオフ状態に遷移する際の時期を示すタイミングチャートである。
【図７】イオン発生コントローラ８１の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】第３の実施の形態に係るイオン発生装置３の全体構成を示す一方向から見た平面図である。
【図９】従来のイオン発生装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の処理内容の説明においては、「ステップ」を「Ｓ」で表し、各々の処理を数字で区別している。
【００１８】
〔第１の実施の形態〕
図１及び図２は、第１の実施の形態に係るイオン発生装置１の概略構成を示し、本図を用いて、イオン発生装置１の構成について、以下に説明する。
【００１９】
イオン発生装置１は、ダクト４０、送風ユニット５０、および、イオン発生装置１に内蔵されている各種電子デバイスの駆動素子の制御を行うイオン発生コントローラ８０から構成されている。
【００２０】
送風ユニット５０には、送風機５１が内蔵されており、送風ユニット５０の側面に設けられた吸入口５５から外部空気を取り入れ、該外部空気をダクト４０の第１送入口１２又は第２送入口２２に送風する。ここで、外部空気に代えてイオン発生用の他の気体媒体を、ダクト４０に送風するものとしても構わない。
【００２１】
ダクト４０は、送風ユニット５０から送風される気体媒体を、発生させたイオンとともに放出口に放出するための流路を形成する。具体的には、誘電体材質の単一部材又は複数部材の組み合せによって、空洞部分が気体媒体の流路になるよう、筒形状に構成されている。
【００２２】
さらに、ダクト４０には、送風ユニット５０から送風される気体媒体を放出口に放出するための流路を２経路に分流するための内壁４１が形成されている。
【００２３】
具体的には、ダクト４０の概観は略長方体形状であり、該ダクト４０には、同一形状同一サイズである第１通風路１０と第２通風路２０の２つの流路が形成されている。また、第１通風路１０は、送風ユニット５０から第１送入口１２を通じて送風された気体媒体を第１放出口１１に放出する流路であり、第２通風路２０は、送風ユニット５０から第２送入口２２を通じて送風された気体媒体を第２放出口２１に放出する流路である。
【００２４】
ここで、以下の説明では、送風された気体媒体を放出する３次元軸のＺ軸方向を「流路軸方向」、流路軸方向とイオン発生器が配設された側壁面又は内壁４１面で直交するＸ軸方向を「壁面横軸方向」と呼称する。
【００２５】
第１通風路１０と第２通風路２０を隔てる内壁４１に対面する第１通風路１０側の側壁には負イオン発生器１５、内壁４１に対面する第２通風路２０の側壁には正イオン発生器２５が配設されている。また、これらのイオン発生器は、流路軸方向において放出口１１、２１から距離Ｌ１、壁面横軸方向において側壁中心に配設されている。
【００２６】
内壁４１には、例えば金属板のような導電性部材から構成される電場抑制部４５が形成されている。そして、電場抑制部４５を等電位とするために、電場抑制部４５及び電場抑制部４５の周辺部材の構成によって、電場抑制部４５の一部を電気的に接地することが可能となっている。
【００２７】
さらに、電場抑制部４５は、壁面横軸方向において内壁４１の中心、流路軸方向において放出口から距離Ｌ１である地点を中心として、少なくとも負イオン発生器１５又は正イオン発生器２５のイオン発生領域と同サイズの面領域を含むように形成される。
【００２８】
負イオン発生器１５は、負イオンを発生する第１負イオン発生素子１５ａ及び第２負イオン発生素子１５ｂ、そして第１駆動素子１８から構成されている。さらに、第１負イオン発生素子１５ａと第２負イオン発生素子１５ｂはそれぞれ独立に、第１駆動素子１８を介してオン制御することによって負イオンが発生し、オフ制御することによって負イオンの発生が停止するよう構成されている。
【００２９】
正イオン発生器２５も同様に、正イオンを発生する第１正イオン発生素子２５ａ及び第２正イオン発生素子２５ｂ、そして第２駆動素子２８から構成されている。さらに、第１正イオン発生素子２５ａと第２正イオン発生素子２５ｂはそれぞれ独立に、第２駆動素子２８を介してオン制御することによって正イオンが発生し、オフ制御することによって正イオンの発生が停止するよう構成されている。
【００３０】
ここで、各々のイオン発生素子は、針電極と対向電極との間に高圧の駆動電圧を印加してコロナ放電を発生させてイオンを発生させる処理を含む一連のイオン発生処理を、オン制御がなされることによって所定の周期での繰り返しを開始し、オフ制御がなされることによって終了するよう構成されている。
【００３１】
そして、このようなイオン発生素子のオン又はオフ制御は、第１駆動素子１８及び第２駆動素子２８に接続されているイオン発生コントローラ８０によってなされる。
【００３２】
図３は、第１負イオン発生素子１５ａ、第２負イオン発生素子１５ｂ、第１正イオン発生素子２５ａ、第２正イオン発生素子２５ｂの各々が、オン状態又はオフ状態に遷移する際の時期を示している。
【００３３】
本図に示されるように、第１負イオン発生素子１５ａ及び第１正イオン発生素子２５ａがオン状態であるＳＴ１の期間中は、第２負イオン発生素子１５ｂ及び第２正イオン発生素子２５ｂの状態はオフ状態になっている。
【００３４】
また、第１負イオン発生素子１５ａ及び第１正イオン発生素子２５ａがオフ状態であるＳＴ２の期間中は、第２負イオン発生素子１５ｂ及び第２正イオン発生素子２５ｂの状態はオン状態になっている。
【００３５】
そして、切換周期Ｔ秒単位で、ＳＴ１からＳＴ２、又はＳＴ２からＳＴ１に状態が、繰り返し切り換えられている。
【００３６】
このように、イオン発生コントローラ８０では、同じ通風路に配設されているイオン発生素子が、同時にオン状態にならないように交番的に駆動させるために、第１駆動素子１８及び第２駆動素子２８を制御する。ここで、異なる通風路に配設されている、たとえば、第１負イオン発生素子１５ａと第１正イオン発生素子２５ａのオン又はオフ制御は、必ずしも同期させなくとも構わない。
【００３７】
図４は、イオン発生コントローラ８０の処理手順を示し、以下に説明する。
【００３８】
イオン発生コントローラ８０では、第１負イオン発生素子１５ａをオン状態、第２負イオン発生素子１５ｂをオフ状態とする制御信号を、第１駆動素子１８に出力する（Ｓ１００）。そして、第１正イオン発生素子２５ａをオン状態、第２正イオン発生素子２５ｂをオフ状態とする制御信号を、第２駆動素子２８に出力する（Ｓ１０１）。
【００３９】
上記処理に続いて、予め定められた切換周期Ｔ秒が経過するまで待機する（Ｓ１０２）。
【００４０】
上記処理に続いて、第１負イオン発生素子１５ａをオフ状態、第２負イオン発生素子１５ｂをオン状態とする制御信号を、第１駆動素子１８に出力する（Ｓ１０３）。そして、第１正イオン発生素子２５ａをオフ状態、第２正イオン発生素子２５ｂをオン状態とする制御信号を、第２駆動素子２８に出力する（Ｓ１０４）。
【００４１】
上記処理に続いて、予め定められた切換周期Ｔ秒が経過するまで待機し（Ｓ１０５）、上述したＳ１００に移行する。
【００４２】
このように、第１の実施の形態に係るイオン発生装置１では、負イオン発生器１５が負イオンを発生させる面領域と、正イオン発生器２５が正イオンを発生させる面領域の間の流路空間を、内壁４１に形成されている電場抑制部４５で、負イオン発生器１５側と正イオン発生器２５側に分けている。このことから、イオン発生装置１では、負イオン発生器１５及び正イオン発生器２５が発生させる電場の相互干渉を抑制し、高濃度のイオンを発生させることができる。
【００４３】
ここで、負イオン発生器１５及び正イオン発生器２５は、それぞれ２つのイオン発生素子を有している。しかしながら、イオン発生コントローラ８０によって、これら２つのイオン発生素子は、同時にオン状態にならないように交番的に駆動させる処理を行っている。このことから、イオン発生装置１では、イオン発生素子の間での電場の相互干渉についても抑制され、各々のイオン発生素子のイオン発生能力を十分に発揮することができる。
【００４４】
〔第２の実施の形態〕
図５は、第２の実施の形態に係るイオン発生装置２の概略構成を示し、本図を用いて、イオン発生装置２の構成について説明する。なお、前述した構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の説明は省略する。
【００４５】
また、イオン発生装置２は、上述したイオン発生装置１との比較において、各々のイオン発生器が、異なる極性のイオンを発生する２つのイオン発生素子から構成されているという点でのみ異なっている。
【００４６】
図５に示されるように、第１通風路１０側の側壁には第１正負イオン発生器１６が配設されている。そして、第２通風路２０の側壁には第２正負イオン発生器２６が配設されている。
【００４７】
第１正負イオン発生器１６は、負イオンを発生する第１負イオン発生素子１６ａと、正イオンを発生する第１正イオン発生素子１６ｂ、そして第１駆動素子１９から構成されている。さらに、第１負イオン発生素子１６ａと第１正イオン発生素子１６ｂはそれぞれ独立に、第１駆動素子１９を介してオン制御することによってイオンが発生し、オフ制御することによってイオンの発生が停止するよう構成されている。
【００４８】
第２正負イオン発生器２６も同様に、正イオンを発生する第２正イオン発生素子２６ａと、負イオンを発生する第２負イオン発生素子２６ｂ、そして第２駆動素子２９から構成されている。さらに、第２正イオン発生素子２６ａと第２負イオン発生素子２６ｂはそれぞれ独立に、第２駆動素子２９を介してオン制御することによってイオンが発生し、オフ制御することによってイオンの発生が停止するよう構成されている。
【００４９】
そして、このようなイオン発生素子のオン又はオフ制御は、第１駆動素子１９及び第２駆動素子２９に接続されているイオン発生コントローラ８１によってなされる。
【００５０】
図６は、第１負イオン発生素子１６ａ、第１正イオン発生素子１６ｂ、第２正イオン発生素子２６ａ、第２負イオン発生素子２６ｂの各々のオン状態又はオフ状態に遷移する際の時期を示している。
【００５１】
本図に示されるように、第１負イオン発生素子１６ａ及び第２正イオン発生素子２６ａがオン状態であるＳＴ３の期間中は、第１正イオン発生素子１６ｂ及び第２負イオン発生素子２６ｂの状態はオフ状態になっている。
【００５２】
また、第１負イオン発生素子１６ａ及び第２正イオン発生素子２６ａがオフ状態であるＳＴ４の期間中は、第１正イオン発生素子１６ｂ及び第２負イオン発生素子２６ｂの状態はオン状態になっている。
【００５３】
そして、切換周期Ｔ秒単位で、ＳＴ３からＳＴ４、又はＳＴ４からＳＴ３に状態が、繰り返し切り換えられている。
【００５４】
このように、イオン発生コントローラ８１では、同じ通風路に配設されているイオン発生素子が、同時にオン状態にならないように交番的に駆動させるために、第１駆動素子１９及び第２駆動素子２９を制御する。
【００５５】
図７は、イオン発生コントローラ８１の処理手順を示し、以下に説明する。
【００５６】
イオン発生コントローラ８１では、第１負イオン発生素子１６ａをオン状態、第１正イオン発生素子１６ｂをオフ状態とする制御信号を、第１駆動素子１９に出力する（Ｓ２００）。そして、第２正イオン発生素子２６ａをオン状態、第２負イオン発生素子２６ｂをオフ状態とする制御信号を、第２駆動素子２９に出力する（Ｓ２０１）。
【００５７】
上記処理に続いて、予め定められた切換周期Ｔ秒が経過するまで待機する（Ｓ２０２）。
【００５８】
上記処理に続いて、第１負イオン発生素子１６ａをオフ状態、第１正イオン発生素子１６ｂをオン状態とする制御信号を、第１駆動素子１９に出力する（Ｓ２０３）。そして、第２正イオン発生素子２６ａをオフ状態、第２負イオン発生素子２６ｂをオン状態とする制御信号を、第２駆動素子２９に出力する（Ｓ２０４）。
【００５９】
上記処理に続いて、予め定められた切換周期Ｔ秒が経過するまで待機し（Ｓ２０５）、上述したＳ２００に移行する。
【００６０】
このように、第２の実施の形態に係るイオン発生装置２では、第１正負イオン発生器１６がイオンを発生させる面領域と、第２正負イオン発生器２６がイオンを発生させる面領域の間の流路空間を、内壁４１に形成されている電場抑制部４５で、第１正負イオン発生器１６側と第２正負イオン発生器２６側に分けている。このことから、イオン発生装置２では、第１正負イオン発生器１６及び第２正負イオン発生器２６が発生させる電場の相互干渉を抑制し、高濃度のイオンを発生させることができる。
【００６１】
ここで、第１正負イオン発生器１６及び第２正負イオン発生器２６は、それぞれ２つのイオン発生素子を有している。しかしながら、イオン発生コントローラ８１によって、これら２つのイオン発生素子は、同時にオン状態にならないように交番的に駆動させる処理を行っている。このことから、イオン発生装置２では、イオン発生素子の間での電場の相互干渉についても抑制され、各々のイオン発生素子のイオン発生能力を十分に発揮することができる。
【００６２】
〔第３の実施の形態〕
図８は、第３の実施の形態に係るイオン発生装置３の概略構成を示し、本図を用いて、イオン発生装置３の構成について説明する。なお、前述した構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の説明は省略する。
【００６３】
また、イオン発生装置３は、上述したイオン発生装置１との比較において、各々のイオン発生器の配置箇所が異なっている。
【００６４】
ここで、以下の説明では、送風された気体媒体を放出する３次元軸のＺ軸方向を「流路軸方向」、流路軸方向とイオン発生器が配設された側壁面で直交するＹ軸方向を「側壁面横軸方向」、流路軸方向と内壁４１面で直交するＸ軸方向を「内壁面横軸方向」と呼称する。
【００６５】
図８に示されるように、第３の実施の形態に係るイオン発生装置３は、第１通風路１０と第２通風路２０を隔てる内壁４１に直交する側壁の第１通風路１０側には負イオン発生器１５が配設されている。そして、負イオン発生器１５が配設されている側壁の第２通風路２０側には正イオン発生器２５が配設されている。また、負イオン発生器１５及び正イオン発生器２５は、流路軸方向において放出口から距離Ｌ２である地点の側壁面に配設されている。
【００６６】
内壁４１には、例えば金属板のような導電性部材から構成される電場抑制部４６が形成されている。そして、電場抑制部４６を等電位とするために、電場抑制部４６及び電場抑制部４６の周辺部材の構成によって、電場抑制部４６の一部を電気的に接地することが可能となっている。
【００６７】
さらに、電場抑制部４６の流路軸方向は、側壁面横軸方向において負イオン発生器１５の配設地点と正イオン発生器２５の配設地点の中心、流路軸方向において放出口から距離Ｌ２である地点を中心として、負イオン発生器１５又は正イオン発生器２５の流路軸方向と同サイズの線分領域を、十分に含むように形成される。
【００６８】
また、電場抑制部４６の内壁面横軸方向は、イオン発生器が配設されている配置側壁から、配置側面に対面する対面側壁までとするのが最も望ましい。しかしながら、対面側壁近傍の電場の相互干渉は生じにくいため、対面側壁に至るまでのものとしなくても構わない。
【００６９】
このように、第３の実施の形態に係るイオン発生装置３では、負イオン発生器１５が負イオンを発生させる面領域と、正イオン発生器２５が正イオンを発生させる面領域の間のイオン発生器が配設された側壁面から始まる流路空間を、内壁４１に形成されている電場抑制部４６で、負イオン発生器１５側と正イオン発生器２５側に分けている。
【００７０】
このことから、負イオン発生器１５及び正イオン発生器２５が発生させる電場の相互干渉を抑制し、高濃度のイオンを発生させることが可能となる。
【００７１】
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。
【符号の説明】
【００７２】
１，２，３  イオン発生装置
１０  第１通風路
１１  第１放出口
１２  第１送入口
１５  負イオン発生器
１５ａ  第１負イオン発生素子
１５ｂ  第２負イオン発生素子
１６  第１正負イオン発生器
１６ａ  第１負イオン発生素子
１６ｂ  第１正イオン発生素子
１８，１９  第１駆動素子
２０  第２通風路
２１  第２放出口
２２  第２送入口
２５  正イオン発生器
２５ａ  第１正イオン発生素子
２５ｂ  第２正イオン発生素子
２６  第２正負イオン発生器
２６ａ  第２正イオン発生素子
２６ｂ  第２負イオン発生素子
２８，２９  第２駆動素子
４０  ダクト
４１  内壁
４５，４６  電場抑制部
５０  送風ユニット
５１  送風機
５５  吸入口
８０，８１  イオン発生コントローラ
【図１】
0005261555.tif 000002
【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】
0005261555.tif 000008
【図８】
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【図９】
0005261555.tif 000010