(57)【要約】【課題】イオン発生量が大きな小型のイオン発生装置を提供する。【解決手段】イオン発生装置１は、それぞれ正イオンおよび負イオンを発生する針状電極２，３と、針状電極２，３の先端に対向する領域Ａ１，Ａ２を有する天板部６ａとを備える。正イオンが領域Ａ１に付着して、さらに発生する正イオンに電気的反発力を与える。負イオンが領域Ａ２に付着して、さらに発生する負イオンに電気的反発力を与える。針状電極２，３が配列されたＹ方向と交差するＸ方向に風を送って正イオンと負イオンを送出する。したがって、正イオンと負イオンの再結合による消滅を抑制できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正イオンを発生する第１のイオン発生部と、
負イオンを発生する第２のイオン発生部と、
それぞれ前記第１および第２のイオン発生部に対向する第１および第２の領域を有する平板部材とを備え、
前記第１の領域に正イオンを付着させて、さらに発生する正イオンに電気的反発力を与えるとともに、前記第２の領域に負イオンを付着させて、さらに発生する負イオンに電気的反発力を与える、イオン発生装置。
【請求項２】
さらに、前記平板部材の表面に設けられ、前記第１および第２の領域を分離する突起部を備え、
前記突起部のうちの前記第１の領域側の表面に正イオンを付着させて、さらに発生する正イオンに電気的反発力を与えるとともに、前記突起部のうちの前記第２の領域側の表面に負イオンを付着させて、さらに発生する負イオンに電気的反発力を与える、請求項１に記載のイオン発生装置。
【請求項３】
前記平板部材には、前記第１および第２の領域を電気的に分離するスリットまたは溝が形成されている、請求項１に記載のイオン発生装置。
【請求項４】
前記第１および第２のイオン発生部の各々は、先端部が基板の表面から突出する突起状電極を含む、請求項１から請求項３までのいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項５】
前記第１および第２のイオン発生部の各々は、基板の表面に形成されたパターン状電極を含む、請求項１から請求項３までのいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項６】
前記第１および第２のイオン発生部の各々は、基板の表面に沿うように設けられた針状電極を含む、請求項１から請求項３までのいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載のイオン発生装置と、
前記第１および第２のイオン発生部が配列された第１の方向と交差する第２の方向に、前記正イオンおよび負イオンを搬送するための風を送るファンとを備える、電気機器。
【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およびそれを用いた電気機器に関し、特に、正イオンと負イオンを発生するイオン発生装置と、それを用いた電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放電現象を利用した多くのイオン発生装置が実用化されている。イオン発生装置の種類は、大きく２種類に区分される。その１つは、金属線、鋭角部を持った金属板、針形状の金属片などを放電電極とし、大地電位の金属板やグリッドなどを誘導電極としたもの、あるいは誘導電極を大地として特に誘導電極を配置しないものである。この種類のイオン発生装置では、空気が絶縁体の役割を果たす。たとえば針形状の放電電極に高電圧を印加すると、放電電極の先端部で電界が集中し、その先端部近傍の空気が絶縁破壊して放電現象が発生し、イオンが発生する。
【０００３】
もう１つは、高耐圧の誘電体内部に埋設された誘導電極と、誘電体表面に形成された放電電極との一対で構成されたものである。この種類のイオン発生装置では、放電電極に高電圧を印加すると、放電電極の外縁部近傍で電界が集中し、その部分の空気が絶縁破壊して放電現象が発生し、イオンが発生する。
【０００４】
イオン発生装置の構造的な差に関わらず、イオン発生装置で発生したイオンは空気中に送出される段階で、少なからず周辺の部材に付着したり、帯電している部材に吸着されたりして消滅する。特に、正イオン発生部と負イオン発生部を備えるイオン発生装置においては、発生した正イオンと負イオンがクーロン力によって互いに引き合い、再結合して消滅し、折角発生させたイオンを有効に利用できないという問題がある。このため、正イオン発生部と負イオン発生部の間に所定高さの隔壁を設けて、正イオンと負イオンの再結合を抑制するものもある（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４０３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、隔壁よりも高い空間では正イオンと負イオンが互いにのクーロン力により引き合って再結合し、消滅してしまうという問題があった。また、隔壁を高くすると装置が大型化するという問題があった。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、イオン発生量が大きな小型のイオン発生装置と、それを用いた電気機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るイオン発生装置は、正イオンを発生する第１のイオン発生部と、負イオンを発生する第２のイオン発生部と、それぞれ第１および第２のイオン発生部に対向する第１および第２の領域を有する平板部材とを備えたものである。第１の領域に正イオンを付着させて、さらに発生する正イオンに電気的反発力を与えるとともに、第２の領域に負イオンを付着させて、さらに発生する負イオンに電気的反発力を与える。
【０００９】
好ましくは、さらに、平板部材の表面に設けられ、第１および第２の領域を分離する突起部を備える。突起部のうちの第１の領域側の表面に正イオンを付着させて、さらに発生する正イオンに電気的反発力を与えるとともに、突起部のうちの第２の領域側の表面に負イオンを付着させて、さらに発生する負イオンに電気的反発力を与える。
【００１０】
また好ましくは、平板部材には、第１および第２の領域を電気的に分離するスリットまたは溝が形成されている。
【００１１】
また好ましくは、第１および第２のイオン発生部の各々は、先端部が基板の表面から突出する突起状電極を含む。
【００１２】
また好ましくは、第１および第２のイオン発生部の各々は、基板の表面に形成されたパターン状電極を含む。
【００１３】
また好ましくは、第１および第２のイオン発生部の各々は、基板の表面に沿うように設けられた針状電極を含む。
【００１４】
また、この発明に係る電気機器は、上記イオン発生装置と、第１および第２のイオン発生部が配列された第１の方向と交差する第２の方向に、正イオンおよび負イオンを搬送するための風を送るファンとを備えたものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係るイオン発生装置では、第１および第２のイオン発生部に対向して平板部材を設け、平板部材の表面にそれぞれ第１および第２のイオン発生部で発生した正イオンおよび負イオンを付着させ、さらに発生する正イオンおよび負イオンに電気的反発力を与える。したがって、正イオンと負イオンの再結合によるイオンの消滅を抑制し、大きなイオン発生量を得ることができる。また、隔壁を設けないので、装置が大型化することもない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１によるイオン発生装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示したイオン発生装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示したイオン発生装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図４】図１に示したイオン発生装置の動作を模式的に示す図である。
【図５】実施の形態１の比較例を示す図である。
【図６】実施の形態１の変更例を示す正面図および側面図である。
【図７】この発明の実施の形態２によるイオン発生装置の要部を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３によるイオン発生装置の要部を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４によるイオン発生装置の要部を示す図である。
【図１０】図９に示したイオン発生装置の動作を模式的に示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態５によるイオン発生装置の要部を示す図である。
【図１２】図１１に示したイオン発生装置の動作を模式的に示す図である。
【図１３】実施の形態５の変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１によるイオン発生装置１は、図１に示すように、正イオンを発生するための放電電極である針状電極２と、負イオンを発生するための放電電極である針状電極３と、針状電極２，３を搭載した長方形状の基板４とを備える。
【００１８】
基板４の短辺方向をＸ方向とし、基板４の長辺方向をＹ方向とし、基板４の表面に垂直な方向をＺ方向とする。針状電極２，３の各々はＺ方向に向けられて基板４を貫通しており、針状電極２，３の各々の先端は基板４の表面上に突出している。針状電極２，３は、所定の間隔を開けてＹ方向に配列されている。
【００１９】
針状電極２に正の高電圧を印加すると、針状電極２の先端部で放電現象が発生して正イオンが発生する。針状電極３に負の高電圧を印加すると、針状電極３の先端部で放電現象が発生して負イオンが発生する。
【００２０】
基板４は、Ｚ方向から見て略正方形の直方体状の筐体５内の一方端部に水平に収容されている。筐体５の開口部のうちの基板４に対応する部分は断面コの字型の保護カバー６で覆われている。筐体５の開口部のうちの残りの部分は、平板状の蓋部材７で閉じられている。
【００２１】
保護カバー６は、針状電極２，３に先端に対向して基板４に平行に設けられた平板状の天板部６ａと、それぞれ天板部６ａの一方端部および他方端部を支持する支持部６ｂ，６ｃとを含む。天板部６ａと針状電極２，３の先端との間は、所定の距離に設定されている。天板部６ａは、針状電極２，３で発生した正イオンと負イオンの再結合を抑制するために使用される。これについては、後述する。
【００２２】
保護カバー６には、Ｘ方向から見て２本の針状電極２，３が見えるように開口部が設けられている。換言すると、基板４と保護カバー６は、矩形の筒状の通風路を形成している。イオン発生装置１が空気清浄機、空調機などの電気機器に搭載された場合は、ファン８によってＸ方向の風（空気流）が針状電極２，３に送られる。針状電極２，３で発生した正イオンおよび負イオンは、その風によって室内に送出される。
【００２３】
なお、保護カバー６と蓋部材７は、一体的に形成されていてもよいし、別々に形成されていてもよい。筐体５、保護カバー６、および蓋部材７は、プラスチックのような絶縁材料で形成され、たとえば接着剤によって互いに固着されている。
【００２４】
図２は、イオン発生装置１の構成をより詳細に示す分解斜視図である。また、図３は、イオン発生装置１の構成を示す回路ブロック図である。図２および図３において、筐体５の後部の切欠部にコネクタ基板１０が嵌め込まれ、コネクタ基板１０の表面は筐体５の外部に露出している。コネクタ基板１０の表面には、複数の電源端子１１と複数の制御端子１２が設けられている。各電源端子１１は、外部電源２０から電源電圧を受ける。各制御端子１２は、外部制御装置２１とイオン発生装置１との間で制御信号などの授受を行なうために用いられる。外部電源２０および外部制御装置２１は、たとえば上記電気機器に内蔵されている。
【００２５】
コネクタ基板１０の裏面には、記憶装置１３が搭載されている。記憶装置１３は、外部電源２０から電源端子１１を介して供給される電源電圧によって駆動される。記憶装置１３は、制御端子１２を介して外部制御装置２１に接続され、イオン発生装置１の使用時間、使用履歴、対応機種等の情報を記憶する。
【００２６】
また、筐体５内には、コネクタ基板１０に隣接して制御回路１４が収納され、制御回路１４に隣接して高圧トランス１５が収納されている。制御回路１４は、外部電源２０から電源端子１１を介して供給される電源電圧によって駆動され、外部制御装置２１から制御端子１２を介して与えられる制御信号に基いて、所定周波数のパルス信号を発生する。
【００２７】
高圧トランス１５は、１次巻線１５ａおよび２次巻線１５ｂを含む。制御回路１４で生成されたパルス信号が１次巻線１５ａに与えられると、パルス信号が昇圧されて２次巻線１５ｂに高電圧パルスが出力される。
【００２８】
また、基板４の裏面には、それぞれ針状電極２，３に対応する誘導電極１６，１７と、ダイオードＤ１，Ｄ２が搭載されている。ダイオードＤ１のアノードは高圧トランス１５の２次巻線１５ｂの一方端子に接続され、そのカソードは針状電極２の基端部に接続されている。ダイオードＤ２のアノードは針状電極３の基端部に接続され、そのカソードは高圧トランス１５の２次巻線１５ｂの一方端子に接続されている。誘導電極１６，１７は、ともに高圧トランス１５の２次巻線１５ｂの他方端子に接続されている。針状電極２，３、基板４、誘導電極１６，１７、およびダイオードＤ１，Ｄ２は、イオン発生素子１８を構成する。
【００２９】
高圧トランス１５の２次巻線１５ｂに高電圧パルスが出力されると、針状電極２に正極性の高電圧が印加されるとともに、針状電極３に負極性の高電圧が印加される。これにより、針状電極２の先端部で正イオンが発生するとともに、針状電極３の先端部で負イオンが発生する。正極性の高電圧パルスの電圧は、正イオンがＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ただし、ｍは任意の自然数である）となるように設定されている。また、負極性の高電圧パルスの電圧は、負イオンがＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｎ（ただし、ｎは任意の自然数である）となるように設定されている。
【００３０】
正イオンであるＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍと負イオンであるＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｎとを同時に空気中に放出すると、空気中に浮遊する細菌、カビ、ウイルスなどの表面に正イオンと負イオンが付着し、化学反応が起こって活性物質である水酸基ラジカル・ＯＨや過酸化水素Ｈ２Ｏ２が発生する。これらの活性物質によって細菌やカビは殺菌され、ウイルスは失活する。放出される正イオンと負イオンの数が多いほど、短時間に大量の細菌、カビ、ウイルスなどにイオンが付着するので、殺菌や失活の効果が大きくなる。
【００３１】
なお、筐体５内には、ＹＺ平面に平行な仕切板５ａが設けられている。仕切板５ａの一方側にイオン発生素子１８が収納され、その他方側にコネクタ基板１０、制御回路１４および高圧トランス１５が収納される。仕切板５ａは、イオン発生素子１８、コネクタ基板１０、制御回路１４および高圧トランス１５を筐体５内に収納して組み立てた後に、高圧トランス１５側を電流リーク防止用の樹脂で封止する際に、樹脂がイオン発生素子１８側に流入するのを防止するために設けられている。
【００３２】
次に、イオン発生装置１の動作について説明する。外部電源２０から複数の電源端子１１に電源電圧が供給されるとともに、外部制御装置２１から複数の制御端子１２に制御信号が与えられると、イオン発生装置１が起動する。制御回路１４で生成された所定周波数のパルス信号が高圧トランス１５で昇圧されてイオン発生素子１８に与えられ、図４に示すように、針状電極２，３でそれぞれ正イオンおよび負イオンが発生する。
【００３３】
イオンの大きさはナノメートルオーダーであり、実際には目に見えないが、説明および理解を容易にするため、図４では模式的にイオンを記号で表わした。丸印内に「＋」を書いた記号が正イオンを示し、丸印内に「−」を書いた記号が負イオンを示している。
【００３４】
針状電極２，３の先端部で発生した正イオンおよび負イオンは周辺空間を移動し、保護カバー６の天板部６ａの表面のうちの針状電極２，３に対向する領域Ａ１，Ａ２にそれぞれ衝突する。領域Ａ１，Ａ２に衝突した正イオンおよび負イオンは、それぞれ領域Ａ１，Ａ２に付着し、それぞれ正電荷および負電荷を天板部６ａの表面に与える。針状電極２，３から放出されるイオン数や天板部６ａの表面積によって時間は変動するが、やがて天板部６ａの表面の領域Ａ１，Ａ２はそれぞれ正電荷および負電荷で満たされ、天板部６ａの表面は帯電状態となる。
【００３５】
針状電極２，３から放出された正イオンおよび負イオンは、天板部６ａの表面が正電荷および負電荷で満たされた状態になった後も天板部６ａに向かって移動する。しかし、既に天板部６ａの領域Ａ１，Ａ２はそれぞれ正電気および負電気に帯電しているので、正イオンおよび負イオンはそれぞれ天板部６ａの領域Ａ１，Ａ２に近付くに従って強い電気的反発力を受ける。
【００３６】
針状電極２から放出された正イオンは、針状電極２と天板部６ａの領域Ａ１との双方から反発力を受ける。電荷に基づく反発力は距離の２乗に反比例するので、針状電極２と天板部６ａの領域Ａ１との中間部分に正イオンが多く存在するようになる。同様に、針状電極３から放出された負イオンは、針状電極３と天板部６ａの領域Ａ２との双方から反発力を受ける。電荷に基づく反発力は距離の２乗に反比例するので、針状電極３と天板部６ａの領域Ａ２との中間部分に負イオンが多く存在するようになる。
【００３７】
つまり、正イオンは針状電極２に付着せず、負イオンも針状電極３に付着しない。また、正イオンは天板部６ａの領域Ａ１に付着することができず、負イオンも天板部６ａの領域Ａ２に付着することができない。この状態で、ファン８からの風を天板部６ａと基板４との間に送ると、滞留していた正イオンおよび負イオンが風に乗ってイオン発生装置１から外部に送出される。この結果、大きなイオン発生量を得ることができる。
【００３８】
［比較例１］
本実施の形態１のイオン発生装置１から天板部６ａを除去した比較例１となるイオン発生装置を作成し、本実施の形態１と比較例１のイオン発生量を比較した。図１のＸ方向に送風し、風の下流側でイオン発生量を測定した。比較例１のイオン発生装置の正イオン発生量を１とすると、本実施の形態１のイオン発生装置１の正イオン発生量は１．１であった。負イオン発生量についても同じ結果が得られた。したがって、天板部６ａを設けることにより、イオン発生量を１０％増大させることができた。
【００３９】
［比較例２］
本実施の形態１のイオン発生装置１から天板部６ａを除去し、図５に示すように、基板４に垂直な隔壁２２を針状電極２，３間に設けた比較例２となるイオン発生装置を作成し、本実施の形態１と比較例２のイオン発生量を比較した。図１のＸ方向に送風し、風の下流側でイオン発生量を測定した。比較例２のイオン発生装置の正イオン発生量を１とすると、本実施の形態１のイオン発生装置１の正イオン発生量は１．１であった。負イオン発生量についても同じ結果が得られた。したがって、隔壁２２を設けるよりも天板部６ａを設けた方が、イオン発生量が１０％大きくなることが分かった。
【００４０】
これは、図５に示すように、隔壁２２を設けても、隔壁２２よりも上方では正イオンと負イオンが再結合して消滅するからである。隔壁２２を高くすれば、正イオンと負イオンの再結合を抑制できるが、装置の大型化を招く。
【００４１】
これに対して本実施の形態１では、針状電極２，３の先端と天板部６ａの表面との間の距離を所定距離に設定すればよく、装置の大型化を招くこともない。したがって、薄型で小型のイオン発生装置１を実現できる。このため、従来は寸法上の制約により搭載できなかった電気機器にイオン発生装置１を搭載したり、設置できなかった箇所（たとえば、ダクト内）に設置することも可能となり、イオン発生装置１の用途拡大、設置箇所の自由度の向上を図ることができる。
【００４２】
また、保護カバー６を設けたので、イオン発生装置１の使用者が針状電極２，３の先端に触れて怪我をしたり、針状電極２，３が破損することを防止することができる。
【００４３】
なお、正イオンは針状電極３および天板部６ａの領域Ａ２には吸着されるし、負イオンは針状電極２および天板部６ａの領域Ａ１には吸着される。したがって、針状電極２と針状電極３を離間させて配置することが好ましい。
【００４４】
また、天板部６ａの表面に付着した正電荷および負電荷が容易に移動せず、再結合しないようにすることが好ましい。このため、天板部６ａは、基本的には、電気を通さない不導電性材料や誘電体材料で形成される。ただし、天板部６ａを金属材料で形成した場合であっても、領域Ａ１，Ａ２の各々が周辺から絶縁された状態であれば天板部６ａは絶縁体として機能する。
【００４５】
また、イオン発生装置１を電気機器に搭載する場合は、天板部６ａと基板４との間に風が流れるように送風経路を設置するとよい。また、天板部６ａと基板４の間の空間に滞留するイオンを吹き払うための空気流は速いほど好ましい。図１に典型的な空気送出方向を記載した。図１では、実線で示す方向と点線で示す方向の２方向の風が表わされているが、これに限定されるものではなく、図１中のＹ方向と交差する方向に送風すればよい。
【００４６】
［変更例］
図６（ａ）は実施の形態１の変更例となるイオン発生装置の正面図であり、図６（ｂ）はその一部破断した側面図である。図６（ａ）（ｂ）において、このイオン発生装置が図１のイオン発生装置１と異なる点は、蓋部材７が蓋部材７Ａで置換されている点である。蓋部材７Ａには、針状電極２，３を貫通させる２つの孔が開けられている。筐体５の開口部全体が蓋部材７Ａによって閉じられており、２本の針状電極２，３は蓋部材７Ａの２つの孔を貫通し、蓋部材７Ａの上に突出している。保護カバー６は、蓋部材７Ａと一体的に形成されており、天板６ａの表面は針状電極２，３の表面に対向している。他の構成および動作は実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。この変更例でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。
【００４７】
［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２によるイオン発生装置の要部を示す図であって、図５と対比される図である。図７を参照して、実施の形態２が実施の形態１と異なる点は、天板部６ａの基板４側の表面にリブ状の突起部２３が設けられている点である。突起部２３は、領域Ａ１，Ａ２の境界に沿ってＸ方向（図１参照）に延在しており、天板部６ａの表面から見て所定の高さを有する。領域Ａ１，Ａ２は、突起部２３によって分離されている。
【００４８】
図７に示すように、針状電極２，３の先端部でそれぞれ正イオンおよび負イオンが発生すると、天板部６ａの表面の領域Ａ１と突起部２３の領域Ａ１側の表面とに正イオンが付着するとともに、天板部６ａの表面の領域Ａ２と突起部２３の領域Ａ２側の表面とに負イオンが付着する。
【００４９】
針状電極２でさらに発生した正イオンは、天板部６ａおよび突起部２３のうちの正イオンが付着した部分によって反発される。また、針状電極３でさらに発生した負イオンは、天板部６ａおよび突起部２３のうちの負イオンが付着した部分によって反発される。これにより、突起部２３の下端と基板４との間には、イオンが希薄になる空間Ｖが形成され、正イオンと負イオンの再結合をより強く抑制することができる。
【００５０】
［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３によるイオン発生装置の要部を示す図であって、図５と対比される図である。図８を参照して、実施の形態３が実施の形態１と異なる点は、天板部６ａがスリット２４によって２分割されている点である。スリット２４は、領域Ａ１，Ａ２の境界に沿ってＸ方向（図１参照）に延在しており、所定の幅を有する。天板部６ａの領域Ａ１とＡ２は、スリット２４によって電気的に分離され、互いに絶縁されている。
【００５１】
図８に示すように、針状電極２，３の先端部でそれぞれ正イオンおよび負イオンが発生すると、天板部６ａの表面の領域Ａ１，Ａ２にそれぞれ正イオンおよび負イオンが付着する。領域Ａ１，Ａ２間にスリット２４を設けたので、領域Ａ１，Ａ２間の電荷の移動は防止され、天板部６ａの領域Ａ１，Ａ２の各々の帯電状態が安定に維持される。
【００５２】
天板部６ａの領域Ａ１，Ａ２が帯電した後は、実施の形態１と同様に、正イオンが針状電極２と天板部６ａの領域Ａ１との間の空間に滞留し、負イオンが針状電極３と天板部６ａの領域Ａ２との間の空間に滞留する。滞留した正イオンおよび負イオンはファン８からの風によってイオン発生装置１の外へ搬送される。
【００５３】
この実施の形態３では、天板部６ａの領域Ａ１，Ａ２間にスリット２４を設けたので、高湿度環境下でも天板部６ａを安定に帯電させることができ、正イオンと負イオンの再結合を抑制することができる。
【００５４】
なお、スリット２４によって天板部６ａの領域Ａ１，Ａ２を完全に切断してもよいし、スリット２４の長さを天板部６ａの幅よりも短くして天板部６ａの両端部を残しておいてもよい。
【００５５】
また、スリット２４の代わりに所定深さ、所定幅の溝を設けてもよい。この溝は、スリット２４と同様に、領域Ａ１，Ａ２の境界に沿ってＸ方向（図１参照）に延在する。このような溝によっても、領域Ａ１，Ａ２間の電荷の移動を防止し、天板部６ａの領域Ａ１，Ａ２の各々の帯電状態を安定に維持することができる。
【００５６】
［実施の形態４］
図９は、本発明の実施の形態４によるイオン発生装置の要部を示す図である。図９を参照して、実施の形態４が実施の形態１と異なる点は、図４の基板４、針状電極２，３、および誘導電極１６，１７が基板３０、パターン状電極３１，３２、および誘導電極３３，３４で置換されている点である。
【００５７】
長方形状の基板３０の短辺方向をＸ方向とし、長辺方向をＹ方向とする。パターン状電極３１，３２は、基板３０の表面に導電性ペーストを所定形状に印刷することにより形成されている。パターン状電極３１は、正イオンを発生するための放電電極である。パターン状電極３２は、負イオンを発生するための放電電極である。誘導電極３３，３４は、基板３０の裏面に導電性ペーストを所定形状に印刷することにより形成されている。
【００５８】
パターン状電極３１，３２は、Ｙ方向に配列され、互いに線対称に形成されている。パターン状電極３１は、Ｅ字型に配置された４本の配線部を含む。１本の配線部は基板３０の中央部に配置されてＸ方向に延在し、３本の配線部は基板３０の中央部から外側に向かってＹ方向に延在している。Ｘ方向に延在する配線部には、正電圧印加用端子３１ａが設けられている。
【００５９】
Ｙ方向に延在する３本の配線部の各々には、複数の棘状電極３１ｂが所定のピッチで設けられている。各棘状電極３１ｂは、Ｘ方向に延在しており、その先端は隣接する２本の配線部の中間に位置している。図９では、上側の配線部には下向きの３本の棘状電極３１ｂが設けられ、中央の配線部には上向きの２本の棘状電極３１ｂが設けられ、下向きの棘状電極３１ｂと上向きの棘状電極３１ｂとがＹ方向に交互に設けられている。また、中央の配線部には下向きの３本の棘状電極３１ｂが設けられ、下側の配線部には上向きの３本の棘状電極３１ｂが設けられ、下向きの棘状電極３１ｂと上向きの棘状電極３１ｂとがＹ方向に交互に設けられている。パターン状電極３２は、パターン状電極３１と線対称に形成されており、負電圧印加用端子３２ａと複数の棘状電極３２ｂを含む。
【００６０】
誘導電極３３，３４は、それぞれパターン状電極３１，３２に対向して基板３０の裏面に形成され、互いに線対称に形成されている。誘導電極３３は、コの字型に配置された３本の配線部を含む。１本の配線部は基板３０の端部に配置されてＸ方向に延在し、２本の配線部は基板３０の端部から内側に向かってＹ方向に延在している。Ｙ方向に延在する配線部には、基準電圧印加用端子３３ａが設けられている。
【００６１】
Ｚ方向から見ると、Ｙ方向に延在する２本の配線部のうちの図９中の上側の配線部は、パターン状電極３１の３本の配線部のうちの上側の２本の配線部の中間に配置されており、５本の棘状電極３１ｂの先端に対向している。また、Ｙ方向に延在する２本の配線部のうちの図９中の下側の配線部は、パターン状電極３１の３本の配線部のうちの下側の２本の配線部の中間に配置されており、６本の棘状電極３１ｂの先端に対向している。誘導電極３４は、誘導電極３３と線対称に形成されており、基準電圧印加用端子３４ａを含む。
【００６２】
正電圧印加用端子３１ａと基準電圧印加用端子３３ａの間に正極性の高電圧を印加すると、各棘状電極３１ｂの先端部と誘導電極３３との間で基板３０の表面を伝う沿面放電が発生し、各棘状電極３１ｂの先端部から基板３０の上方（Ｚ方向）に向かって正イオンが放出される。
【００６３】
同様に、負電圧印加用端子３２ａと基準電圧印加用端子３４ａの間に負極性の高電圧を印加すると、各棘状電極３２ｂの先端部と誘導電極３４との間で基板３０の表面を伝う沿面放電が発生し、各棘状電極３２ｂの先端部から基板３０の上方（Ｚ方向）に向かって負イオンが放出される。
【００６４】
パターン状電極３１，３２で発生した正イオンおよび負イオンは、図１０に示すように、天板部６ａの表面の領域Ａ１，Ａ２にそれぞれ付着する。これにより、実施の形態１と同様に、パターン状電極３１，３２と天板部６ａの表面の領域Ａ１，Ａ２との間に正イオンおよび負イオンが滞留する。このように滞留したイオンは、ファン８からＸ方向に向けて送られる風によって速やかに搬出される。この実施の形態４でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。
【００６５】
［実施の形態５］
図１１（ａ）は、本発明の実施の形態５によるイオン発生装置の要部を示す正面図であり、図１１（ｂ）はその側面図である。図１１（ａ）（ｂ）を参照して、実施の形態５が実施の形態１と異なる点は、図４の基板４、針状電極２，３、および誘導電極１６，１７が基板４０、針状電極４１，４２、および誘導電極４３，４４で置換されている点である。針状電極４１は、正イオンを発生するための放電電極である。針状電極４２は、負イオンを発生するための放電電極である。
【００６６】
基板４０の図１１（ａ）中の左端部に針状電極４１が設けられ、基板４０の右端部に針状電極４２が設けられる。針状電極４１，４２の各々は、基板４０の短辺方向に向けられて基板４０の表面に沿うように配置されている。針状電極４１，４２の先端は、基板４０の図１１（ａ）中の上側の長辺に対応する位置に配置されている。針状電極４１，４２の基端部は、基板４０の表面の端子（図示せず）にたとえば半田により固定されている。
【００６７】
基板４０を正面から見ると、針状電極４１の先端を中心として基板４０に所定寸法の半円形状の切欠部４０ａが形成され、針状電極４２の先端を中心として基板４０に所定寸法の半円形状の切欠部４０ｂが形成されている。
【００６８】
基板４０の裏面において、切欠部４０ａの縁のうちの針状電極４１の先端部に対向する部分には１対の誘導電極４３が設けられ、切欠部４０ｂの縁のうちの針状電極４２の先端部に対向する部分には１対の誘導電極４４が設けられている。
【００６９】
図１２は、イオン発生装置の動作を示す図であって、図５と対比される図である。針状電極４１，４２は、天板部６ａに垂直な方向（Ｚ方向）に向けて配置される。針状電極４１と誘導電極４３の間に正極性の高電圧を印加すると、針状電極４１の先端部と誘導電極４３との間で放電が起こり、針状電極４１の先端部から全方向に正イオンが放出される。同様に、針状電極４２と誘導電極４４の間に負極性の高電圧を印加すると、針状電極４２の先端部と誘導電極４４との間で放電が起こり、針状電極４２の先端部から全方向に負イオンが放出される。
【００７０】
針状電極４１，４２で発生した正イオンおよび負イオンは、図１２に示すように、天板部６ａの表面の領域Ａ１，Ａ２にそれぞれ付着する。これにより、実施の形態１と同様に、針状電極４１，４２と天板部６ａの表面の領域Ａ１，Ａ２との間に正イオンおよび負イオンが滞留する。このように滞留したイオンは、ファン８からＸ方向に向けて送られる風によって速やかに搬出される。この実施の形態５でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。
【００７１】
また、図１３は、実施の形態５の変更例を示す図であって、図１２と対比される図である。図１３において、この変更例が実施の形態５と異なる点は、基板４０が天板部６ａに平行に配置される点である。この変更例でも、実施の形態５と同じ効果が得られる。なお、この変更例では、基板４０の上方に天板部６ａを設けたが、基板４０の上方と下方の両方に天板部６ａを設けてもよい。
【００７２】
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】
【００７３】
１  イオン発生装置、２，３，４１，４２  針状電極、４，３０，４０  基板、５  筐体、５ａ  仕切板、６  保護カバー、６ａ  天板部、６ｂ，６ｃ  支持部、７，７Ａ  蓋部材、１０  コネクタ基板、１１  電源端子、１２  制御端子、１３  記憶装置、１４  制御回路、１５  高圧トランス、１５ａ  １次巻線、１５ｂ  ２次巻線、１６，１７，３３，３４，４３，４４  誘導電極、１８  イオン発生素子、２０  外部電源、２１  外部制御装置、２２  隔壁、２３  突起部、２４  スリット、３１，３２  パターン状電極、Ａ１，Ａ２  領域、Ｄ１，Ｄ２  ダイオード、Ｆ  ファン、Ｖ  空間。
【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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