(57)【要約】【課題】小型化や出力電圧の値の調整が可能であり、出力する高電圧の発生頻度を、複数の電圧出力部ごとに別々に調整することができる高電圧発生回路を提供する。【解決手段】１次側コイルに供給された電圧を相互誘導により昇圧させて、２次側コイルから出力する、第１昇圧部および第２昇圧部と、直流電源から第１昇圧部への直流電力の供給の断続を、所定の第１パルス信号の状態に応じて切り替える、第１切替部と、直流電源から第２昇圧部への直流電力の供給の断続を、所定の第２パルス信号の状態に応じて切り替える、第２切替部と、第１パルス信号および第２パルス信号を発生させて、第１切替部および第２切替部における切替を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１パルス信号および第２パルス信号の各々について、別々に、パルス幅およびパルス間隔を調整可能である高電圧発生回路とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側コイルと２次側コイルを有し、該１次側コイルに供給された電圧を相互誘導により昇圧させて、該２次側コイルから出力する、少なくとも２個の昇圧部（「第１昇圧部」および「第２昇圧部」とする）と、
直流電源から前記第１昇圧部への直流電力の供給の断続を、所定の第１パルス信号の状態に応じて切り替える、第１切替部と、
直流電源から前記第２昇圧部への直流電力の供給の断続を、所定の第２パルス信号の状態に応じて切り替える、第２切替部と、
前記第１パルス信号および第２パルス信号を発生させて、前記第１切替部および第２切替部における切替を制御する制御部と、を備えた高電圧発生回路であって、
前記制御部は、
前記第１パルス信号および第２パルス信号の各々について、別々に、パルス幅およびパルス間隔を調整可能であることを特徴とする高電圧発生回路。
【請求項２】
前記第１昇圧部および第２昇圧部は、トランスまたはトリガーコイルが備えられていることを特徴とする請求項１に記載の高電圧発生回路。
【請求項３】
前記第１昇圧部の出力電圧をプラスにバイアスする第１整流素子と、
前記第２昇圧部の出力電圧をマイナスにバイアスする第２整流素子と、を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高電圧発生回路。
【請求項４】
前記第１整流素子は、アノードが前記第１昇圧部側に接続されたダイオードであり、
前記第２整流素子は、カソードが前記第２昇圧部側に接続されたダイオードであることを特徴とする請求項３に記載の高電圧発生回路。
【請求項５】
前記第１スイッチング素子および第２スイッチング素子は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴまたはバイポーラトランジスタで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の高電圧発生回路。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第１パルス信号および第２パルス信号の発生を、ソフトウェアで制御するマイクロコンピュータ、または、前記第１パルス信号および第２パルス信号の発生を、ハードウェアで制御する専用ＬＳＩであることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の高電圧発生回路。
【請求項７】
前記第１昇圧部は、前記第１パルス信号のパルスの到来に応じて、交流インパルス状の電圧を出力し、
前記第２昇圧部は、前記第２パルス信号のパルスの到来に応じて、交流インパルス状の電圧を出力することを特徴とする請求項１に記載の高電圧発生回路。
【請求項８】
前記第１昇圧部および第２昇圧部から出力される電圧の値は、前記直流電源から供給される直流電圧の値に応じて変動することを特徴とする請求項１に記載の高電圧発生回路。
【請求項９】
１次側コイルと２次側コイルを有し、該１次側コイルに供給された電圧を相互誘導により昇圧させて、該２次側コイルから出力する、少なくとも２個の昇圧部（「第１昇圧部」および「第２昇圧部」とする）と、
前記第１昇圧部に係る前記１次側コイルへの直流電力の供給の断続を、所定の第１信号に応じて切り替える、第１切替部と、
前記第２昇圧部に係る前記１次側コイルへの直流電力の供給の断続を、所定の第２信号に応じて切り替える、第２切替部と、
前記第１信号および第２信号を発生させて、前記第１切替部および第２切替部における切替を制御する制御部と、を備えた高電圧発生回路であって、
前記制御部は、
前記第１信号および第２信号の各々を、互いに独立して発生させることを特徴とする高電圧発生回路。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れかに記載の高電圧発生回路と、
前記第１昇圧部の出力電圧が印加されることによりイオンを発生させる、第１電極と、
前記第２昇圧部の出力電圧が印加されることによりイオンを発生させる、第２電極と、を備えたことを特徴とするイオン発生装置。
【請求項１１】
前記第１電極は、正電圧が印加されることによりプラスイオンを発生させ、
前記第２電極は、負電圧が印加されることによりマイナスイオンを発生させるものであり、
該プラスイオンの発生量は、前記第１パルス信号のパルス間隔に応じて変動し、
該マイナスイオンの発生量は、前記第２パルス信号のパルス間隔に応じて変動することを特徴とする請求項１０に記載のイオン発生装置。
【請求項１２】
前記第１電極に印加される電圧は、前記第１パルス信号のパルス幅に応じて変動し、
前記第２電極に印加される電圧は、前記第２パルス信号のパルス幅に応じて変動することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のイオン発生装置。
【請求項１３】
前記第１電極または第２電極は、針状の形状を有しており、
該針状の針先から空中放電を行うことにより、イオンを発生させることを特徴とする請求項１０から請求項１２の何れかに記載のイオン発生装置。
【請求項１４】
接地されているとともに、前記第１電極または第２電極と、外気を挟んで対向するように配置されている対向電極を備え、
前記プラスイオンまたはマイナスイオンを、該対向電極に向かって拡散させるようにしたことを特徴とする請求項１０から請求項１３の何れかに記載のイオン発生装置。
【請求項１５】
前記第１電極または第２電極と、外気を挟んで対向するように配置されている対向電極を備えているとともに、
該対向電極と、前記第１電極または第２電極とは、互いに電気的に接続されて回路を構成しており、該回路はフローティングにされていることを特徴とする請求項１０から請求項１３の何れかに記載のイオン発生装置。
【請求項１６】
前記対向電極は、筒状の形状を有していることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載のイオン発生装置。
【請求項１７】
前記対向電極は、メッシュ状の形状を有していることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載のイオン発生装置。
【請求項１８】
前記プラスイオンは、Ｈ+（Ｈ2Ｏ）m（ただし、ｍは自然数）であり、
前記マイナスイオンは、Ｏ2-（Ｈ2Ｏ）n（ただし、ｎは自然数）であることを特徴とする請求項１０から請求項１７の何れかに記載のイオン発生装置。
【請求項１９】
請求項１０から請求項１８の何れかに記載のイオン発生装置を備えたことを特徴とする電気機器。
【請求項２０】
前記制御部は、
前記第１パルス信号におけるパルス期間と；第２パルス信号におけるパルス期間と；が互いに重複しないように、該第１パルス信号および第２パルス信号を発生させることを特徴とする請求項１に記載の高電圧発生回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧を発生させる高電圧発生回路、イオン発生装置、および電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、事務所や会議室など、換気の少ない密閉化された部屋では、室内の人数が多いと、呼吸により排出される二酸化炭素、タバコの煙、埃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、タバコの煙が存在すると、マイナスイオンは通常の１／２〜１／５程度にまで減少することがあった。そこで、空気中のマイナスイオンを補給するため、従来、種々のイオン発生装置が市販されている。
【０００３】
しかしながら、従来のイオン発生装置は、いずれも直流高電圧方式でマイナスイオンのみを発生させるものであった。そのため、このようなイオン発生装置では、空気中にマイナスイオンを補給することはできるものの、空気中の浮遊細菌等を積極的に除去することはできなかった。
【０００４】
このような課題に鑑み、本出願人は、空気中にプラスイオンであるＨ+（Ｈ2Ｏ）mと、マイナスイオンであるＯ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｍ、ｎは自然数）を略同等量発生させることにより、両イオンを空気中の浮遊細菌等に付着させ、その際に生成される活性種の過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）及び／または水酸基ラジカル（・ＯＨ）の分解作用をもって、前記浮遊細菌を除去することが可能なイオン発生装置を提案した（例えば、特許文献１、２を参照）。
【０００５】
なお、上記のイオン発生装置については、本出願人によって既に実用化され、実用機としては、セラミックの誘電体を挟んで外側に放電電極、内側に誘導電極を配設した構造のイオン発生装置、及びこれを搭載した空気清浄機や空気調和機などがある。
【０００６】
しかしながら、前記浮遊カビ菌等を不活化することが可能なイオン発生装置には、プラスイオンとマイナスイオンを同時に発生させるため、発生とともに両極性のイオンの一部は中和して消滅してしまい、イオンを効率的に室内へ放出することができないという課題があった。この問題点に鑑み、イオンを効率的に室内へ放出することができるイオン発生装置に関する発明が本発明者等によって既になされている（特許文献３を参照）。
【０００７】
特許文献３で開示されているイオン発生装置は、単一の放電部でプラスイオンとマイナスイオンを所定周期で交互に発生させる方式ではなく、イオンを発生する放電部を複数有して成る単一のイオン発生素子でプラスイオンとマイナスイオンを個別に発生させることによって或いは複数のイオン発生素子でプラスイオンとマイナスイオンを個別に発生させることによって、両極性のイオン各々を独立して室内に放出する方式を採用した構成としている。このような構成とすることにより、発生したプラスイオンとマイナスイオンがイオン発生素子の電極近傍で中和して消滅することを抑え、発生した両極性のイオンを効率的にバランス良く空間に放出することが可能となっている。
【０００８】
ここで、特許文献３で開示されているイオン発生装置の電極間に印加される電圧の波形を図１５に示す。図１５中の電圧波形Ｅ１はプラスイオンを発生する放電部の電極間に印加される電圧の波形であり、電圧波形Ｅ２はマイナスイオンを発生する放電部の電極間に印加される電圧の波形である。
【０００９】
なお特許文献４によれば、プラスイオンとマイナスイオンを別々の放電部（針状）で交互に発生させることにより、イオンを空気中に送出する風量が少ない条件で使用しても、効率的にプラスイオンとマイナスイオンを空気中に拡散させ得るイオン発生装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−３１９４７２号公報
【特許文献２】特開２００３−４７６５１号公報
【特許文献３】特開２００４−３６３０８８号公報
【特許文献４】特開２００５−２４３２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１〜３に示されているイオン発生装置によれば、空気中の浮遊細菌等を積極的に除去できるので、室内環境を一層快適なものとすることが可能である。しかしながら、これらのイオン発生装置は、プラスイオンとマイナスイオンを同時に発生させるため、イオンを空気中に送出する風量が少ない条件で使用すると、両イオンがすぐに結合してしまう。そのため、送風によりイオンを風に乗せて空間に拡散させる必要があった。
【００１１】
更に、特許文献３に示されているイオン発生装置は、商用交流電源を入力電源として用いていることから、放電エネルギーを一時的にコンデンサに蓄え、このコンデンサの充放電を半導体スイッチ素子によって切り替える構成となっている。そのため、高耐圧大容量のコンデンサと高耐圧の半導体スイッチング素子が必要となっており、製品の小型化が阻害されるという課題を有している。
【００１２】
更に、特許文献３に示されているイオン発生装置は、放電エネルギーを一時的にコンデンサに蓄えており、コンデンサの単位時間あたりの放電回数、すなわちイオン発生量を任意に制御できないという課題を有している。
【００１３】
更に、特許文献４に示されているイオン発生装置は、プラスイオンとマイナスイオンを交互に発生させるが、それぞれの発生回数を自由に制御できない、すなわちプラスイオンとマイナスイオンの発生量を任意に変えることができないという課題を有している。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑み、小型化を図ることができる高電圧発生回路、その高電圧発生回路を搭載したイオン発生装置、及びそのイオン発生装置を搭載した電気機器を提供することを第１の目的とする。
【００１５】
更に、出力する高電圧の値を調整することができる高電圧発生回路、その高電圧発生回路を搭載し、放電部の破壊を防止することができるイオン発生装置、及びそのイオン発生装置を搭載した電気機器を提供することを第２の目的とする。
【００１６】
更に、出力する高電圧の発生頻度を、複数の電圧出力部ごとに別々に調整することができる高電圧発生回路、その高電圧発生回路を搭載しイオン発生量を任意に制御できるイオン発生装置、及びそのイオン発生装置を搭載した電気機器を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明に係る高電圧発生回路は、１次側コイルと２次側コイルを有し、該１次側コイルに供給された電圧を相互誘導により昇圧させて、該２次側コイルから出力する、少なくとも２個の昇圧部（「第１昇圧部」および「第２昇圧部」とする）と、直流電源から前記第１昇圧部への直流電力の供給の断続を、所定の第１パルス信号の状態に応じて切り替える、第１切替部と、直流電源から前記第２昇圧部への直流電力の供給の断続を、所定の第２パルス信号の状態に応じて切り替える、第２切替部と、前記第１パルス信号および第２パルス信号を発生させて、前記第１切替部および第２切替部における切替を制御する制御部と、を備えた高電圧発生回路であって、前記制御部は、前記第１パルス信号および第２パルス信号の各々について、別々に、パルス幅およびパルス間隔を調整可能である構成（第１の構成）とする。
【００１８】
本構成によれば、電池などの直流電源から各昇圧部への直流電力の供給の断続が切り替えられて、各昇圧部に相互誘導を生じさせることが可能である。そのため、商用交流電源を電源として用いる必要がなく、ひいては、スイッチング素子等の高耐圧化や、高耐圧大容量のコンデンサ等が不要となり、製品の小型化を図ることが容易となる。
【００１９】
また、第１パルス信号や第２パルス信号の状態の調節を通じて、各昇圧部が出力する電圧を制御することが可能である。そのため、例えばこの出力電圧がイオン発生素子に印加される場合であっても、このイオン発生素子に過度の電圧が印加される事態を防止し、イオン発生素子等の破損を回避することが容易となる。
【００２０】
また、第１パルス信号および第２パルス信号の各々について、別々に、パルス幅およびパルス間隔を調整可能としているため、第１昇圧部が出力する電圧と第２昇圧部が出力する電圧を、別々に調整することが可能である。そのため、例えば、第１昇圧部の出力電圧がプラスイオンの発生に、第２昇圧部の出力電圧がマイナスイオンの発生に用いられる場合、プラスイオンとマイナスイオンの発生量を別々に調整することが可能となる。
【００２１】
またこの場合、第１パルス信号および第２パルス信号におけるパルス発生のタイミングをずらすことで、プラスイオンとマイナスイオンの発生のタイミングがずれ、ひいては、両イオンが直ちに結合することを極力阻止することが可能となる。
【００２２】
また上記第１の構成として、より具体的には、前記第１昇圧部および第２昇圧部は、トランスまたはトリガーコイルが備えられている構成（第２の構成）としてもよい。
【００２３】
また上記第１または第２の構成において、前記第１昇圧部の出力電圧をプラスにバイアスする第１整流素子と、前記第２昇圧部の出力電圧をマイナスにバイアスする第２整流素子と、を備えた構成（第３の構成）としてもよい。
【００２４】
本構成によれば、第１昇圧部の出力電圧を正電圧に偏らせ、第２昇圧部の出力電圧を負電圧に偏らせることが可能となる。その結果、プラスイオンとマイナスイオンの双方を発生させることが容易となる。
【００２５】
また上記第３の構成として、より具体的には、前記第１整流素子は、アノードが前記第１昇圧部側に接続されたダイオードであり、前記第２整流素子は、カソードが前記第２昇圧部側に接続されたダイオードである構成（第４の構成）としてもよい。
【００２６】
また上記第１から第４の何れかの構成として、より具体的には、前記第１スイッチング素子および第２スイッチング素子は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴまたはバイポーラトランジスタで構成されている構成（第５の構成）としてもよい。
【００２７】
また上記第１から第５の何れかの構成として、より具体的には、前記制御部は、前記第１パルス信号および第２パルス信号の発生を、ソフトウェアで制御するマイクロコンピュータ、または、前記第１パルス信号および第２パルス信号の発生を、ハードウェアで制御する専用ＬＳＩである構成（第６の構成）としてもよい。
【００２８】
また上記第１の構成として、より具体的には、前記第１昇圧部は、前記第１パルス信号のパルスの到来に応じて、交流インパルス状の電圧を出力し、前記第２昇圧部は、前記第２パルス信号のパルスの到来に応じて、交流インパルス状の電圧を出力する構成としてもよく（第７の構成）、また、前記第１昇圧部および第２昇圧部から出力される電圧の値は、前記直流電源から供給される直流電圧の値に応じて変動する構成（第８の構成）としてもよい。
【００２９】
また本発明に係る高電圧発生回路は、１次側コイルと２次側コイルを有し、該１次側コイルに供給された電圧を相互誘導により昇圧させて、該２次側コイルから出力する、少なくとも２個の昇圧部（「第１昇圧部」および「第２昇圧部」とする）と、前記第１昇圧部に係る前記１次側コイルへの直流電力の供給の断続を、所定の第１信号に応じて切り替える、第１切替部と、前記第２昇圧部に係る前記１次側コイルへの直流電力の供給の断続を、所定の第２信号に応じて切り替える、第２切替部と、前記第１信号および第２信号を発生させて、前記第１切替部および第２切替部における切替を制御する制御部と、を備えた高電圧発生回路であって、前記制御部は、前記第１信号および第２信号の各々を、互いに独立して発生させる構成（第９の構成）とする。
【００３０】
また本発明に係るイオン発生装置は、上記第１から第９の何れかの構成に係る高電圧発生回路と、前記第１昇圧部の出力電圧が印加されることによりイオンを発生させる、第１電極と、前記第２昇圧部の出力電圧が印加されることによりイオンを発生させる、第２電極と、を備えた構成（第１０の構成）とする。
【００３１】
本構成によれば、上記構成の高電圧発生回路により発生される高電圧を用いて、第１電極と第２電極を通じて、イオンを発生させることが可能となる。
【００３２】
また上記第１０の構成において、前記第１電極は、正電圧が印加されることによりプラスイオンを発生させ、前記第２電極は、負電圧が印加されることによりマイナスイオンを発生させるものであり、該プラスイオンの発生量は、前記第１パルス信号のパルス間隔に応じて変動し、該マイナスイオンの発生量は、前記第２パルス信号のパルス間隔に応じて変動する構成（第１１の構成）としてもよい。
【００３３】
また上記第１０または第１１の構成において、前記第１電極に印加される電圧は、前記第１パルス信号のパルス幅に応じて変動し、前記第２電極に印加される電圧は、前記第２パルス信号のパルス幅に応じて変動する構成（第１２の構成）としてもよい。
【００３４】
また上記第１０から第１２の何れかの構成において、前記第１電極または第２電極は、針状の形状を有しており、該針状の針先から空中放電を行うことにより、イオンを発生させる構成（第１３の構成）としてもよい。
【００３５】
また上記第１０から第１３の何れかの構成において、接地されているとともに、前記第１電極または第２電極と、外気を挟んで対向するように配置されている対向電極を備え、前記プラスイオンまたはマイナスイオンを、該対向電極に向かって拡散させるようにした構成（第１４の構成）としてもよい。本構成によれば、外気におけるイオンの拡散をより促進させることが可能となる。
【００３６】
また上記第１０から第１３の何れかの構成において、前記第１電極または第２電極と、外気を挟んで対向するように配置されている対向電極を備えているとともに、該対向電極と、前記第１電極または第２電極とは、互いに電気的に接続されて回路を構成しており、該回路はフローティングにされている構成（第１５の構成）としてもよい。
【００３７】
本構成によれば、空中放電などを除いて、対向電極と第１電極または第２電極を含む回路の電荷量は保存されるため、対向電極の電位状態を、第１電極または第２電極の電位状態と逆にすることが容易となる。そのため、第１電極または第２電極の近傍に生じたイオンを、対向電極に向かって拡散させることが容易となる。
【００３８】
また、上記第１４または第１５の構成として、より具体的には、前記対向電極は、筒状の形状を有している構成（第１６の構成）としてもよく、前記対向電極は、メッシュ状の形状を有している構成（第１７の構成）としてもよい。
【００３９】
また上記第１０から第１７の何れかの構成として、より具体的には、前記プラスイオンは、Ｈ+（Ｈ2Ｏ）m（ただし、ｍは自然数）であり、前記マイナスイオンは、Ｏ2-（Ｈ2Ｏ）n（ただし、ｎは自然数）であるものとしてもよい。本構成によれば、イオンによる浮遊細菌の除去が可能となる。
【００４０】
また上記第１０から第１８の何れかの構成に係るイオン発生装置を備えた電気機器とすれば、上記構成の利点を享受し得る電気機器とすることが可能である。
【００４１】
また上記第１の構成において、前記制御部は、前記第１パルス信号におけるパルス期間と；第２パルス信号におけるパルス期間と；が互いに重複しないように、該第１パルス信号および第２パルス信号を発生させる構成としてもよい。
【００４２】
本構成によれば、例えば、第１昇圧部の出力電圧を用いてプラスイオンを、第２昇圧部の出力電圧を用いてマイナスイオンを発生させる場合において、両イオンの発生するタイミングをずらすことが可能となる。そのため、両イオンが直ちに結合してしまう事態を極力回避することが可能となる。
【発明の効果】
【００４３】
上述の通り本発明に係る高電圧発生回路およびイオン発生器によれば、電池などの直流電源から各昇圧部への直流電力の供給の断続が切り替えられて、各昇圧部に相互誘導を生じさせることが可能である。そのため、商用交流電源を電源として用いる必要がなく、ひいては、スイッチング素子等の高耐圧化や、高耐圧大容量のコンデンサ等が不要となり、製品の小型化を図ることが容易となる。
【００４４】
また、第１パルス信号や第２パルス信号の状態の調節を通じて、各昇圧部が出力する電圧を制御することが可能である。そのため、例えばこの出力電圧がイオン発生素子に印加される場合であっても、このイオン発生素子に過度の電圧が印加される事態を防止し、イオン発生素子等の破損を回避することが容易となる。
【００４５】
また、第１パルス信号および第２パルス信号の各々について、別々に、パルス幅およびパルス間隔を調整可能としているため、第１昇圧部が出力する電圧と第２昇圧部が出力する電圧を、別々に調整することが可能である。そのため、例えば、第１昇圧部の出力電圧がプラスイオンの発生に、第２昇圧部の出力電圧がマイナスイオンの発生に用いられる場合、プラスイオンとマイナスイオンの発生量を別々に調整することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
本発明の実施形態について、図面を参照して以下に説明する。図１は、本発明に係るイオン発生装置（回路）の一構成例を示す機能ブロック図である。本図に示すようにイオン発生装置１は、放電部を有する第１のイオン発生素子２１と、第２のイオン発生素子２２と、これらのイオン発生素子に高電圧を印加する高電圧発生装置（回路）１００とによって構成される。なお「高電圧」とは、イオン発生素子に印加された際に、イオンの発生が認められる程度に高い電圧を意味する。
【００４７】
高電圧発生装置２００は、第１の昇圧部１３、第２の昇圧部１４、第１のスイッチング素子１５、第２のスイッチング素子１６、および制御部９などが、図１に示すように接続されて構成されている。
【００４８】
第１の昇圧部１３は、電池などの直流電源２０から出力される直流電圧を昇圧して、２次側（下流側）に接続されている第１のイオン発生素子２１に高電圧を出力する。また第２の昇圧部１４は、同じく直流電源２０から出力される直流電圧を昇圧して、２次側（下流側）に接続されている第２のイオン発生素子２２に高電圧を出力する。
【００４９】
第１のスイッチング素子１５は、直流電源２０から第１の昇圧部１３への、直流電力の供給のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。なおこの切替は、制御部９から出力される第１パルス信号に応じてなされる。第２のスイッチング素子１６は、直流電源２０から第２の昇圧部１４への、直流電力の供給のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。なおこの切替は、制御部９から出力される第２パルス信号に応じてなされる。
【００５０】
制御部９は、例えばユーザからの指示に応じて、第１のパルス信号と第２のパルス信号を生成し、各スイッチング素子（１５、１６）に出力する。これにより、各スイッチング素子（１５、１６）における切替動作を制御する。
【００５１】
以上に説明した構成により、イオン発生装置１は、直流電源２０から供給される電力に基づいて、各イオン発生素子（２１、２２）にプラスまたはマイナスの高電圧を発生させて、イオンを発生させる。また直流電源２０としては、商用交流電源（通常、１００Ｖ〜２００Ｖ程度）よりも小さいものが適用可能となっている。そのため、スイッチング素子（１５、１６）を高耐圧部品にする必要がなく、放電エネルギーを一時的に蓄える高耐圧大容量のコンデンサを設ける必要もないものとなっている。
【００５２】
その結果、高電圧発生装置２００をできるだけ小型化することが可能となっている。ただし、直流電源２０から供給される直流電圧が大きすぎると、スイッチング素子（１５、１６）の耐圧性能を高くする必要性が生じるため、直流電源２０から出力される直流電圧の大きさは、必要最小限に（例えば２４Ｖ以下）に抑えられていることが望ましい。
【００５３】
次に、図１に示すイオン発生装置のより具体的な構成について、図２を参照しながら説明する。本図に示すように、当該イオン発生装置１は、放電部を有する針状の第１のイオン発生素子２１、第２の第２のイオン発生素子２２、およびこれらのイオン発生素子に高電圧を印加する高電圧発生装置２００などによって構成される。
【００５４】
高電圧発生装置２００は、トリガーコイル２３、トリガーコイル２４、ダイオード２８、ダイオード２９、ＭＯＳＦＥＴ［Metal Oxide Semiconductor FET］２５、ＭＯＳＦＥＴ２６、および演算処理装置２７などによって構成されている。また高電圧発生装置２００は、直流電源（３０、３１）に接続されることが想定されている。
【００５５】
より具体的には、直流電源３１の正極は、演算処理装置２７の電源端子に接続される。直流電源３０の正極は、トリガーコイル２３の１次巻線（Ｌ１）の一端及び２次巻線の一端に接続される。また直流電源３０の負極、および直流電源３１の負極は、接地される。
【００５６】
一方、当該イオン発生装置１では、演算処理装置２７のＧＮＤ（グラウンド）端子は、接地されている。トリガーコイル２３の１次巻線（Ｌ１）の他端は、ＭＯＳＦＥＴ２５のドレイン端子に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ２５のソース端子は、接地されている。ＭＯＳＦＥＴ２５のゲート端子は、演算処理装置２７の第１のパルス発生部２７Ｂの出力側に接続されている。
【００５７】
また、トリガーコイル２３の２次巻線の他端は、ダイオード２８のアノードに接続されている。ダイオード２８のカソードは第１のイオン発生素子２１に接続されている。またトリガーコイル２４の１次巻線の他端は、ＭＯＳ ＦＥＴ２６のドレイン端子に接続されている。ＭＯＳ ＦＥＴ２６のソース端子は、接地されている。ＭＯＳ ＦＥＴ２５のゲート端子は、演算処理装置２７の第２のパルス発生部２７Ｃの出力側に接続されている。またトリガーコイル２４の２次巻線の他端は、ダイオード２９のカソードに接続されている。ダイオード２９のアノードは第２のイオン発生素子２２に接続されている。
【００５８】
トリガーコイル２３は、先述した第１の昇圧部１３の機能を果たすものである。より具体的には、直流電源３０から一次側コイル（Ｌ１）に供給された電圧を、相互誘導により昇圧させ、二次側コイル（Ｌ２）から出力する。なお後述する通り、一次側コイルに入力される直流電圧は、スイッチ手段により断続される（従って電圧が変動する）ことになるため、トリガーコイル２３に電磁誘導が発生することになる。またトリガーコイル２４は、先述した第２の昇圧部１４の機能を果たすものである。より具体的には、直流電源３０から一次側コイルに供給された電圧を、相互誘導により昇圧させ、二次側コイルから出力する。
【００５９】
ダイオード２８は、トリガーコイル２３の２次側に生じた交流インパルス信号について、整流作用によって負電圧を抑制して、正電圧に偏らせるものである。なお本願では、このように正電圧に偏らせること（全体として正電圧を発生させること）を、適宜「プラスにバイアスする」と表現する。
【００６０】
ダイオード２９は、トリガーコイル２４の２次側に生じた交流インパルス信号について、整流作用によって正電圧を抑制して、負電圧に偏らせるものである。なお本願では、このように負電圧に偏らせること（全体として負電圧を発生させること）を、適宜「マイナスにバイアスする」と表現する。
【００６１】
ＭＯＳ ＦＥＴ２５は、先述した第１のスイッチング素子１５の機能を果たすものである。より具体的には、ゲートに入力される第１パルス信号のパルス到来時にのみ、トリガーコイル２３の一次側コイルに、直流電源３０からの直流電圧が供給されるようになっている。またＭＯＳ ＦＥＴ２６は、先述した第２のスイッチング素子１６の機能を果たすものである。より具体的には、ゲートに入力される第２パルス信号のパルス到来時にのみ、トリガーコイル２４の一次側コイルに、直流電源３０からの直流電圧が供給されるようになっている。
【００６２】
演算処理装置２７は、先述した制御部９の機能を果たすものであり、第１パルス信号を発生させるパルス信号発生部２７Ｂと、第２パルス信号を発生させるパルス信号発生部２７Ｃと、これらのパルス信号のパルス幅とパルス間隔を調整するためのタイマー２７Ａなどを有している。
【００６３】
これにより、例えばユーザの指示（ボタン操作など）に応じたパルス幅およびパルス間隔の、第１のパルス信号および第２のパルス信号を発生させる。そしてこれらのパルス信号を各ＭＯＳＦＥＴ（２５、２６）に出力して、これらにおけるスイッチング動作を制御する。なお後述する通り、第１パルス信号と第２パルス信号については、それぞれ別個に（互いに独立して）パルス幅やパルス間隔が設定または変更できるようになっている。例えばユーザにより、第１パルス信号のパルス幅を０．２μｓｅｃ、同じくパルス間隔を１．５ｍｓｅｃ、第２パルス信号のパルス幅を０．５μｓｅｃ、同じくパルス間隔を１．８ｍｓｅｃと予め設定されていれば、これらの設定内容を満足するように各パルス信号が生成される。
【００６４】
演算処理装置２７としては、例えば、パルス信号の発生、パルス信号のパルス幅とパルス間隔の調整をソフトウェアで制御する、マイクロコンピュータを採用しても良く、パルス信号の発生、パルス信号のパルス幅とパルス間隔の調整をハードウェアで制御する、専用ＬＳＩを採用しても良い。また、高電圧発生装置２００から出力される高電圧の値の調整及び高電圧発生装置２００から出力される高電圧の発生頻度の調整が不要である場合には、タイマー１９を取り除き第１のパルス信号発生部１７と第２のパルス信号発生部１８が発生するパルス信号の波形を固定するとよい。
【００６５】
次に、上述したイオン発生装置１の動作について説明する。演算処理装置２７から出力される第１パルス信号におけるパルスの到来により、ＭＯＳＦＥＴ２５が一時的にＯＮ状態となる。これにより、トリガーコイル２３の１次側巻線に電流が流れると、相互誘導により、トリガーコイル２３の２次側巻線に、１次側と２次側の巻数比で決まる高電圧が発生する。そしてこの高電圧が、ダイオード２８によってプラスにバイアスされ、第１のイオン発生素子２１に印加される。
【００６６】
その後、演算処理装置２７のタイマー２７Ａにより制御された間隔で次のパルスが出力されるまでの間、ＭＯＳ ＦＥＴ（２５、２６）はＯＦＦ状態となり、第１のイオン発生素子２１の放電電極には高電圧が印加されない。これらの高電圧発生動作は、演算処理装置２７のタイマー２７Ａにより制御された間隔で出力されるパルス信号に応じて、繰り返される。
【００６７】
一方、演算処理装置２７から出力される第２パルス信号におけるパルスの到来により、ＭＯＳＦＥＴ２６が一時的にＯＮ状態となる。これにより、トリガーコイル２４の１次側巻線に電流が流れると、相互誘導により、トリガーコイル２４の２次側巻線に、１次側と２次側の巻数比で決まる高電圧が発生する。そしてこの高電圧が、ダイオード２９によってマイナスにバイアスされ、第２のイオン発生素子２２に印加される。
【００６８】
その後、演算処理装置２７のタイマー２７Ａにより制御された間隔で次のパルスが出力されるまでの間、ＭＯＳＦＥＴ２６はＯＦＦ状態となり、第２のイオン発生素子２２の放電電極には高電圧が印加されない。これらの高電圧発生動作は、演算処理装置２７のタイマー２７Ａにより制御された間隔で出力されるパルス信号に応じて、繰り返される。
【００６９】
ここで、第１のパルス発生部２７Ｂから出力される第１パルス信号、すなわちＭＯＳＦＥＴ２５のゲート信号の波形の一例を、図３（Ａ）に示す。また第２のパルス発生部２７Ｃから出力される第２パルス信号、すなわちＭＯＳＦＥＴ２６のゲート信号の波形の一例を、図３（Ｂ）に示す。
【００７０】
このような各パルス信号によって、ＭＯＳＦＥＴ（２５、２６）におけるソース−ドレイン間の導通／非導通が切替ることにより、各トリガーコイル（２３、２４）の一次側コイルにおける電力状態も、パルス信号と同等の波形（パルス非到来時には電流が流れず、パルス到来時には、電流が流れる）を示す。そのため、トリガーコイル２３の二次側コイルは、図３（Ｃ）に示すような電圧状態（実際には、図示のものより高周波となる）となり、かかる電圧が、トリガーコイル２３から出力されることになる。またトリガーコイル２４の二次側コイルは、図３（Ｄ）に示すような電圧状態（実際には、図示のものより高周波となる）となり、かかる電圧が、トリガーコイル２４から出力されることになる。
【００７１】
そしてトリガーコイル２３から出力された電圧は、ダイオード２８によってプラスにバイアスされるため、第１のイオン発生素子２１は、概ね図４（Ａ）に示すような電圧状態となる。またトリガーコイル２４から出力された電圧は、ダイオード２９によってマイナスにバイアスされるため、第２の第２のイオン発生素子２２は、概ね図４（Ｂ）に示すような電圧状態となる。
【００７２】
このとき、第１のイオン発生素子２１における電圧が、第１のイオン発生素子２１の放電開始電圧（例えば、図中の＋ＶBDで示す電圧）に達していれば、第１のイオン発生素子２１の針先端から空気中に陽電子が放出される（いわゆる電子放射式）。これにより、第１のイオン発生素子２１の周辺の空気がイオン化され、プラスイオンであるＨ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍは自然数）が発生する。なお、空気中から第１のイオン発生素子２１に電子が取込まれることにより、プラスイオンが発生するものとしても良い。
【００７３】
また、第２のイオン発生素子２２における電圧が、第２のイオン発生素子２２の放電開始電圧（例えば、図中の−ＶBDで示す電圧）に達していれば、第２のイオン発生素子２２の針先端から空気中に陰電子が放出される。これにより、第２のイオン発生素子２２の周辺の空気がイオン化され、マイナスイオンであるＯ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎは自然数）が発生する。このようにして、第１パルス信号または第２パルス信号のパルスが到来する度に、プラスイオンであるＨ +（Ｈ2Ｏ）m、またはマイナスイオンであるＯ2-（Ｈ2Ｏ）nが、略等量発生する。
【００７４】
また、各トリガーコイル（２３、２４）の２次巻線に発生する高電圧のピーク値は、第１パルス信号または第２パルス信号のパルス幅の調節を通じて、調整することが可能である。つまり、パルス幅を大きくする程、高電圧のピーク値は大きくなり、逆にパルス幅を小さくする程、高電圧のピーク値は小さくなる。また一方、かかる高電圧のピーク値は、直流電源３０における起電力を調節することによっても、調整可能である。そのため、例えばこの高電圧のピーク値が定格値を超えないようにすることで、イオン発生素子（２１、２２）の破損などを防止することができる。
【００７５】
更に、演算処理装置２７から出力されるパルス信号のパルス間隔が調整されることで、各イオン発生素子（２１、２２）の放電電極に印加される高電圧の単位時間当たりの発生回数、すなわち各イオン発生素子（２１、２２）の単位時間当たりの放電回数を別々に調整することが可能となっている。
【００７６】
ここで第１のイオン発生素子２１の具体的な構成について、図５を参照しながら説明する。第１のイオン発生素子２１の形状は、図５に示すように、基本的に針状であることが望ましく、この場合、針先を放電電極２１２とするのが良い。針先の曲率は、なるべく小さいほうがよく、例えばφ０．０５ｍｍ 以下とすることが望ましい。曲率をφ０．０５ｍｍ 以下とすることでプラスイオンを効果的に発生させることができる。
【００７７】
また、第１のイオン発生素子２１は、例えばタングステン、ステンレス、炭素鋼等の金属材料を適用することができる。第１のイオン発生素子２１は、正（プラス）の高電圧が印加されることにより針先から陽電子を放射する（或いは、電子を取込む）。これにより、空気中の水等の分子に電荷移動が起こり、プラスイオンを発生させることができる。
【００７８】
このとき、第１のイオン発生素子２１への印加電圧値は、１５００Ｖ以上望ましくは、３０００Ｖ以上とすれば、陽電子を効果的に放射することができる。また、第１のイオン発生素子２１から発生するプラスイオンは、第１のイオン発生素子２１への印加電圧が高いほど単位時間に対する発生量が多く、印加回数が多いほど放電回数も増え、プラスイオンの発生量が多くなる。
【００７９】
第２のイオン発生素子２２についても、前記第１のイオン発生素子２１と同様であり、負（マイナス）の高電圧を印加することにより針先から陰電子を放射し、空気中の水等の分子に電荷移動が起こり、マイナスイオンを発生させることができる。このとき、第２のイオン発生素子２２への印加電圧値は、−１５００Ｖ以下、望ましくは、−３０００Ｖ以下とすれば、陰電子を効果的に放射することができる。また、第２のイオン発生素子２２から発生するマイナスイオンは、第２のイオン発生素子２２への印加電圧が高いほど単位時間に対する発生量が多く、印加回数が多いほど放電回数も増え、マイナスイオンの発生量が多くなる。
【００８０】
ここでイオン発生装置１においては、例えばイオン発生素子（２１、２２）の種類を変更することにより、放電部の放電開始電圧が変動する場合がある。この場合であっても、本実施形態のイオン発生装置によれば、出力される高電圧の値を、現状の放電開始電圧を超えるように（イオンが発生するように）調整することが可能となっている。そのため、放電開始電圧が変動しても、高電圧発生装置の仕様を変更する必要がないものとなっている。
【００８１】
このような高電圧の値が調整される仕組みについて、以下に、具体例を挙げて説明する。
【００８２】
まず、第１のイオン発生素子２１が、下記の表１に示すイオン発生素子Ａ（放電開始電圧は±１．５ｋＶ）から、同じくイオン発生素子Ｂ（放電開始電圧は±２．０ｋＶ）に変更される事例（第１事例）について説明する。
【００８３】
【表１】
2009016288.tif 000003
【００８４】
直流電源３０からトリガーコイル２３に印加される電圧（トリガーコイル２３の入力電圧）を、図６（Ａ）に示すように５Ｖ、第１パルス信号のパルス幅を、図６（Ｂ）に示す１つ目のパルスのように０．５μｓｅｃと設定すると、トリガーコイル２３の２次巻線に発生する電圧（トリガーコイル２３の出力電圧）は、図７（Ａ）の一つ目の交流インパルス状の高電圧のように、ピーク値が±１．６ｋＶとなる。この高電圧は、ダイオード２８によってプラスにバイアスされ、図７（Ｂ）の左側に示すような、＋１．６ｋＶのピーク電圧を有する電圧が第１のイオン発生素子２１に印加される。
【００８５】
そのため、第１のイオン発生素子２１としてイオン発生素子Ａが用いられている場合は、印過電圧が放電開始電圧を超えているため、第１のイオン発生素子２１をプラス電位で放電させてプラスイオンを発生させることができる。しかし、第１のイオン発生素子２１が、イオン発生素子Ｂである場合には、印過電圧が放電開始電圧を超えないため、第１のイオン発生素子２１をプラス電位で放電させてプラスイオンを発生させることができない。
【００８６】
そこでこの場合は、直流電源３０からトリガーコイル２３に印加される電圧（トリガーコイル２３の入力電圧）は、図６（Ａ）に示すように５Ｖのままで、第１パルス信号のパルス幅を、図６（Ｂ）に示す２つ目のパルスのように、１．０μｓｅｃに拡大させることとする。その結果、トリガーコイル２３の２次巻線Ｌ２に発生する電圧（トリガーコイル２３の出力電圧）は、図７（Ａ）に示す２つ目の交流インパルス状の高電圧のようにピーク値が±２．１ｋＶに増加する。
【００８７】
そのため、図７（Ｂ）の右側に示すような、ピーク電圧がほぼ＋２．１ｋＶである電圧が、第１のイオン発生素子２１に印加される。その結果、第１のイオン発生素子２１（イオン発生素子Ｂ）をプラス電位で放電させ、プラスイオンを発生させることができる。なお、ここでのパルス幅の拡大量は一例であり、第１のイオン発生素子２１への印加電圧が放電開始電圧を超えるように、適切に設定されるものとする。
【００８８】
なお、トリガーコイル２３の一次側コイルや２次側コイルにおける巻数、およびＭＯＳＦＥＴ２５のＯＮ時間等により、トリガーコイル２３の出力電圧は変動する。すなわち使用する部品に応じて前記パルス幅の調整を行うことにより、トリガーコイル２３の２次巻線Ｌ２に発生する電圧（トリガーコイル２３の出力電圧）を任意に制御することができる。
【００８９】
またこの第１事例では、第１のイオン発生素子２１の種類が変更された場合について説明したが、第２のイオン発生素子２２についても同様に考えることができる。つまり、第２のイオン発生素子２２における放電開始電圧に応じて、第２パルス信号のパルス幅が適切に設定されることにより、マイナスイオンを発生させることができる。
【００９０】
また、第１パルス信号のパルス幅と第２パルス信号のパルス幅は、それぞれ別個に設定可能である。そのため、トリガーコイル２３とトリガーコイル２４の出力電圧を別個に調節することができるから、第１のイオン発生素子２１と第２のイオン発生素子２２において放電開始電圧が異なっていても、それぞれに適切な電圧を印加することが可能となっている。
【００９１】
またさらには、第１パルス信号のパルス間隔と第２パルス信号のパルス間隔は、それぞれ別個に設定可能である。そのため、トリガーコイル２３とトリガーコイル２４の出力間隔を別個に調整することができるから、第１のイオン発生素子２１により発生するプラスイオンの発生量と、第２のイオン発生素子２２により発生するマイナスイオンの発生量を、それぞれ別個に制御することができる。
【００９２】
次に、第１のイオン発生素子２１が、表１に示すイオン発生素子Ａ（放電開始電圧は±１．５ｋＶ）から、同じくイオン発生素子Ｂ（放電開始電圧は±２．０ｋＶ）に変更される、別の事例（第２事例）について説明する。
【００９３】
直流電源３０からトリガーコイル２３に印加される電圧（トリガーコイル２３の入力電圧）を、図８（Ａ）の左側に示すように５Ｖ、第１パルス信号のパルス幅を、図８（Ｂ）に示すパルスのように０．５μｓｅｃと設定すると、トリガーコイル２３の２次巻線に発生する電圧（トリガーコイル２３の出力電圧）は、図９（Ａ）に示す一つ目の交流インパルス状の高電圧のように、ピーク値が±１．６ｋＶとなる。この高電圧は、ダイオード２８によってプラスにバイアスされ、図９（Ｂ）の左側に示すような、＋１．６ｋＶのピーク電圧を有する電圧が第１のイオン発生素子２１に印加される。
【００９４】
そのため、第１のイオン発生素子２１としてイオン発生素子Ａが用いられている場合は、印過電圧が放電開始電圧を超えているため、第１のイオン発生素子２１をプラス電位で放電させてプラスイオンを発生させることができる。しかし、第１のイオン発生素子２１がイオン発生素子Ｂである場合には、印過電圧が放電開始電圧を超えないため、第１のイオン発生素子２１をプラス電位で放電させてプラスイオンを発生させることができない。
【００９５】
そこでこの場合は、第１パルス信号のパルス幅は、図８（Ｂ）に示すように０．５μｓｅｃのままで、直流電源３０からトリガーコイル２３に印加される電圧（トリガーコイル２３の入力電圧）を、図８（Ａ）の右側に示すように、１０Ｖに増加させることとする。その結果、トリガーコイル２３の２次巻線に発生する電圧（トリガーコイル２３の出力電圧）は、図９（Ａ）の２つ目の交流インパルス状の高電圧のようにピーク値が±２．１ｋＶに増加する。
【００９６】
そのため、図９（Ｂ）の右側に示すような、ピーク電圧がほぼ＋２．１ｋＶである電圧が、第１のイオン発生素子２１に印加される。その結果、第１のイオン発生素子２１（イオン発生素子Ｂ）をプラス電位で放電させ、プラスイオンを発生させることができる。なお、ここでの直流電源３０における出力電圧の増大量は一例であり、第１のイオン発生素子２１への印加電圧が放電開始電圧を超えるように、適切に設定されるものとする。
【００９７】
なお、トリガーコイル２３の一次側コイルや２次側コイルにおける巻数、およびＭＯＳＦＥＴ２５のＯＮ時間等により、トリガーコイル２３の出力電圧は変動する。すなわち使用する部品に応じて直流電源３０の出力の調整を行うことにより、トリガーコイル２３の２次巻線Ｌ２に発生する電圧（トリガーコイル２３の出力電圧）を任意に制御することができる。
【００９８】
またこの第２事例では、第１のイオン発生素子２１の種類が変更された場合について説明したが、第２のイオン発生素子２２についても同様に考えることができる。つまり、第２のイオン発生素子２２における放電開始電圧に応じて、直流電源３０の出力電圧が適切に設定されることにより、マイナスイオンを発生させることができる。
【００９９】
次に、第１のイオン発生素子２１が、表１に示すイオン発生素子Ａ（放電開始電圧は±１．５ｋＶ）から、同じくイオン発生素子Ｃ（放電開始電圧は±３．０ｋＶ）に変更される事例（第３事例）について説明する。
【０１００】
直流電源３０からトリガーコイル２３に印加される電圧（トリガーコイル２３の入力電圧）を、図１０（Ａ）の左側に示すように５Ｖ、第１パルス信号のパルス幅を、図１０（Ｂ）に示す１つ目のパルスのように０．５μｓｅｃと設定すると、トリガーコイル２３の２次巻線に発生する電圧（トリガーコイル２３の出力電圧）は、図１１（Ａ）に示す一つ目の交流インパルス状の高電圧のように、ピーク値が±１．６ｋＶとなる。この電圧はダイオード２８によってプラスにバイアスされ、図１１（Ｂ）の左側に示すような、＋１．６ｋＶのピーク電圧を有する電圧が、第１のイオン発生素子２１に印加される。
【０１０１】
そのため、第１のイオン発生素子２１としてイオン発生素子Ａが用いられている場合は、印過電圧が放電開始電圧を超えているため、第１のイオン発生素子２１をプラス電位で放電させてプラスイオンを発生させることができる。しかし、第１のイオン発生素子２１がイオン発生素子Ｃである場合には、印過電圧が放電開始電圧を超えないため、第１のイオン発生素子２１をプラス電位で放電させてプラスイオンを発生させることができない。
【０１０２】
そこで、直流電源３０からトリガーコイル２３に印加される電圧（トリガーコイル２３の入力電圧）を、図１０（Ａ）の右側に示すように１０Ｖに増加させるとともに、第１パルス信号のパルス幅を、図１０（Ｂ）に示す２つ目のパルスのように、１．０μｓｅｃに拡大させることとする。
【０１０３】
このようにすると、トリガーコイル２３の２次巻線に発生する電圧（トリガーコイル２３の出力電圧）は、図１１（Ａ）の２つ目の交流インパルス状の高電圧のようにピーク値が±３．１ｋＶに増加する。そしてこの出力電圧は、ダイオード２８によってプラスにバイアスされ、図１１（Ｂ）の右側に示すような、＋３．１ｋＶのピーク電圧を有する電圧が第１のイオン発生素子２１に印加される。
【０１０４】
その結果、第１のイオン発生素子２１をプラス電位で放電させ、プラスイオンを発生させることができる。なお、ここでのパルス幅の拡大量は一例であり、第１のイオン発生素子２１への印加電圧が放電開始電圧を超えるように、適切に設定されるものとする。
【０１０５】
なお、トリガーコイル２３の一次側コイルや２次側コイルにおける巻数、およびＭＯＳＦＥＴ２５のＯＮ時間等により、トリガーコイル２３の出力電圧は変動する。すなわち使用する部品に応じて前記パルス幅や直流電源３０の出力の調整を行うことにより、トリガーコイル２３の２次巻線Ｌ２に発生する電圧（トリガーコイル２３の出力電圧）を任意に制御することができる。
【０１０６】
またこの第３事例では、第１のイオン発生素子２１の種類が変更された場合について説明したが、第２のイオン発生素子２２についても同様に考えることができる。つまり、第２のイオン発生素子２２における放電開始電圧に応じて、第２パルス信号のパルス幅や直流電源３０の出力電圧が適切に設定されることにより、マイナスイオンを発生させることができる。
【０１０７】
以上までに説明したようにイオン発生装置１においては、各パルス信号のパルス幅や、直流電源３０の出力電圧が調節されることにより、イオン発生素子（２１、２２）に印加される高電圧の値が調整されるようになっている。
【０１０８】
またイオン発生装置１においては、第１パルス信号や第２パルス信号のパルス間隔（パルスの到来する周期）の調節を通じて、イオン発生量を調整することが可能となっている。例えば、第１パルス信号のパルス間隔を、図１２（Ａ）に示す１つ目と２つ目のパルスの間隔（２ｍｓｅｃ）から、同じく２つ目と３つ目のパルスの間隔（１ｍｓｅｃ）とすることで、第１のイオン発生素子２１によるイオン発生量を増加させることができる。
【０１０９】
つまり、このようにパルス間隔を変更することで、トリガーコイル２３の２次巻線Ｌ２に発生する電圧（トリガーコイル２３の出力電圧）の発生周期が、図１２（Ｂ）に示す１つ目と２つ目の交流インパルス状の高電圧の発生周期（２ｍｓｅｃ）から、同じく２つ目と３つ目の交流インパルス状の高電圧の発生周期（１ｍｓｅｃ）となる。そのため、この高電圧がダイオード２８によってプラスにバイアスされた電圧（第１のイオン発生素子２１への印加電圧）が、第１のイオン発生素子２１の放電開始電圧ＶBDを超える頻度も、概ね図１２（Ｃ）に示す通り、２ｍｓｅｃの周期から１ｍｓｅｃの周期に変化する。
【０１１０】
すなわち、このようにパルス間隔が変更されることで、第１のイオン発生素子２１の放電部での放電回数が倍増し、プラスイオン発生量も理論上倍増することになる。なおこの第４事例では、プラスイオンの発生量が調整される場合について説明したが、マイナスイオンの発生量が調整される場合についても同様に考えることができる。つまり、第２パルス信号のパルス間隔を調節することによって、第２のイオン発生素子２２によるマイナスイオンの発生量を調整することが可能である。
【０１１１】
またイオン発生装置１においては、図１３に示すように、対向電極（４１、４２）を備えるようにしてもよい。ここでは、第１の対向電極４１は、外気を挟んで第１のイオン発生素子２１に対向するように備えられている。第２の対向電極４２は、外気を挟んで第２の第２のイオン発生素子２２に対向するように備えられている。また第１の対向電極４１と第２の対向電極４２は、共にＧＮＤに接続されている（接地されている）。なお対向電極（４１、４２）の形状としては、筒状の形状やメッシュ状の形状等を採用することが可能である。
【０１１２】
これにより、第１のイオン発生素子２１において発生したプラスイオンは、対向電極４１に向かって放出され、第２のイオン発生素子において発生したマイナスイオンは、対向電極４２に向かって放出される。つまり各イオンは、クーロン力によって対向電極（４１、４２）に引き寄せられることとなり、イオン風を発生させることができる。その結果、各イオンを空気中に拡散させ易くすることができる。
【０１１３】
また更に図１３に示すイオン発生装置１において、図１４に示すように、トリガーコイル２３をトランス２３Ｔに、トリガーコイル２４をトランス２４Ｔに置き換えた構成としてもよい。
【０１１４】
ここでは、トランス２３Ｔの２次巻線の一端は、ダイオード２８のアノードに接続されている。ダイオード２８のカソードは第１のイオン発生素子２１に接続されている。トランス２３Ｔの２次巻線の他端は第１の対向電極４１に接続されている。トランス２４Ｔの２次巻線の一端は、ダイオード２９のカソードに接続されている。ダイオード２９のアノードは第２のイオン発生素子２２に接続されている。トランス２４Ｔの２次巻線の他端は第２の対向電極４２に接続されている。
【０１１５】
トランス２３Ｔによって昇圧された高電圧は、ダイオード２８によってプラスにバイアスされ、第１のイオン発生素子２１に印加される。そして第１のイオン発生素子２１の針先端と第１の対向電極４１との間でコロナ放電が生じて周辺の空気がイオン化され、プラスイオンが発生する。
【０１１６】
このとき第１の対向電極４１はマイナスの電位となっており、クーロン力によって、プラスイオンが第１の対向電極４１に引き寄せられ、イオン風が発生する。すなわちこのイオン風に乗せて、プラスイオンを空気中に拡散させ易くすることが可能となっている。
【０１１７】
一方、トランス２４Ｔによって昇圧された高電圧は、ダイオード２９によってマイナスにバイアスされ、第２のイオン発生素子２２に印加される。そして第２のイオン発生素子２２の針先端と第２の対向電極４２との間で、コロナ放電が生じることによりマイナスイオンが発生する。
【０１１８】
このとき第２の対向電極４２はプラスの電位となっており、クーロン力によって、マイナスイオンが第２の対向電極４２に引き寄せられ、イオン風が発生する。すなわちこのイオン風に乗せて、マイナスイオンを空気中に拡散させ易くすることが可能となっている。
【０１１９】
このように、第１の対向電極４１は、第１のイオン発生素子２１と外気を挟んで対向するように配置されている。また第２の対向電極４２は、第２のイオン発生素子２２と外気を挟んで対向するように配置されている。そして、第１の対向電極４１と第１のイオン発生素子２１は、互いに電気的に接続されて、フローティングされた（接地されていない）回路を構成している。また同じく、第２の対向電極４２と第２のイオン発生素子２２は、互いに電気的に接続されて、別のフローティングされた回路を構成している。
【０１２０】
そのため空中放電などを除いて、これら各回路の全体の電荷量はほぼ保存されるため、対向電極（４１、４２）の電位状態を、第１イオン発生素子２１または第２イオン発生素子２２の電位状態と逆にすることが容易となっている。そのため、各イオン発生素子（２１、２２）の近傍に生じたイオンを、対向電極（４１、４２）に向かって拡散させることが容易となっている。
【０１２１】
なお、上述したイオン発生装置１においては、直流電源から各昇圧部（１３、１４）への電力供給を断続するスイッチング素子として、ＭＯＳＦＥＴが用いられているが、その代わりに、バイポーラトランジスタを用いても同様の効果を得ることができる。
【０１２２】
また、上述のイオン発生装置１では、第１パルス信号や第２パルス信号における一つのパルスに対応して一つの交流インパルス状の高電圧を発生させるようにしているが、これらのパルス信号における複数のパルスに対応して、一つの交流インパルス状の高電圧が発生するようにしても構わない。
【０１２３】
また制御部９（演算処理装置２７）においては、第１パルス信号のパルス期間と、第２パルス信号のパルス期間とが、互いに重複しないように、各パルス信号を発生させるようにしてもよい。つまり、一方のパルス信号においてパルスが到来している期間には、他方のパルス信号においてパルスが発生しないようにしてもよい。このようにすれば、プラスイオンとマイナスイオンの発生のタイミングが互いにずれることになり、プラスイオンとマイナスイオンが直ちに結合することを極力回避することが可能となる。
【０１２４】
以上の通り、本実施形態に係るイオン発生装置１は、１次側コイルと２次側コイルを有し、該１次側コイルに供給された電圧を相互誘導により昇圧させて、該２次側コイルから出力する、少なくとも２個の昇圧部（第１の昇圧部１３、第２の昇圧部１４）と、直流電源２０から前記第１の昇圧部１３への直流電力の供給の断続を、第１パルス信号の状態に応じて切り替える、第１のスイッチング素子１５と、直流電源２０から第２の昇圧部１４への直流電力の供給の断続を、第２パルス信号の状態に応じて切り替える、第２のスイッチング素子１６と、を備えている。
【０１２５】
また更に、第１パルス信号および第２パルス信号を発生させて、第１のスイッチング素子１５および第２のスイッチング素子１６における切替を制御する制御部９を備えている。そして制御部９は、第１パルス信号および第２パルス信号の各々について、別々に、パルス幅およびパルス間隔を調整することが可能となっている。
【０１２６】
そのためイオン発生装置１によれば、電池などの直流電源から各昇圧部（１３、１４）への直流電力の供給の断続が切り替えられて、各昇圧部（１３、１４）に相互誘導を生じさせることが可能である。そのため、商用交流電源を電源として用いる必要がなく、ひいては、スイッチング素子等の高耐圧化や、高耐圧大容量のコンデンサ等が不要となり、製品の小型化を図ることが容易となっている。
【０１２７】
また、第１パルス信号や第２パルス信号の状態の調節を通じて、各昇圧部（１３、１４）が出力する電圧を制御することが可能である。そのため、この出力電圧がイオン発生素子（２１、２２）に印加されるものでありながら、イオン発生素子（２１、２２）に過度の電圧が印加される事態を防止し、イオン発生素子（２１、２２）等の破損を回避することが容易となっている。
【０１２８】
また、第１パルス信号および第２パルス信号の各々について、別々に、パルス幅およびパルス間隔を調整可能としているため、第１昇圧部１３が出力する電圧と第２昇圧部１４が出力する電圧を、別々に調整することが可能である。そのため、第１昇圧部１３の出力電圧がプラスイオンの発生に、第２昇圧部１４の出力電圧がマイナスイオンの発生に用いられるものでありながら、プラスイオンとマイナスイオンの発生量を別々に調整することが可能となっている。
【０１２９】
上述した本発明に係るイオン発生装置は、空気調和機、除湿器、加湿器、空気清浄機、冷蔵庫、ファンヒータ、電子レンジ、洗濯乾燥機、掃除機、殺菌装置などの電気機器に搭載するとよい。そして、かかる電気機器にはイオン発生装置で発生したイオンを空気中に送出する送出手段（例えば、送風ファン）を搭載するとよい。
【０１３０】
このような電気機器であれば、機器本来の機能に加えて、搭載したイオン発生装置から放出されたプラスイオン、マイナスイオンの作用により空気中のカビや菌を不活化してその増殖を抑制すること等ができ、室内環境を所望の雰囲気状態とすることが可能となる。
【０１３１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、実施の態様はこの内容に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、イオン発生装置などの分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の実施形態に係るイオン発生装置の概略的な構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るイオン発生装置の構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係るイオン発生装置の動作内容に関する説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係るイオン発生装置の動作内容に関する説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係るイオン発生素子に関する説明図である。
【図６】本発明の実施形態における第１事例に関する説明図である。
【図７】本発明の実施形態における第１事例に関する説明図である。
【図８】本発明の実施形態における第２事例に関する説明図である。
【図９】本発明の実施形態における第２事例に関する説明図である。
【図１０】本発明の実施形態における第３事例に関する説明図である。
【図１１】本発明の実施形態における第３事例に関する説明図である。
【図１２】本発明の実施形態における第４事例に関する説明図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るイオン発生装置の、別の構成図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るイオン発生装置の、更に別の構成図である。
【図１５】従来のイオン発生装置における放電部の電圧波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３４】
１    イオン発生装置
９    制御部
１３    第１の昇圧部
１４    第２の昇圧部
１５    第１のスイッチング素子
１６    第２のスイッチング素子
２０、３０、３１    直流電源
２１    第１のイオン発生素子（第１電極）
２２    第２のイオン発生素子（第２電極）
２３、２４          トリガーコイル
２３Ｔ、２４Ｔ      トランス
２５、２６          ＭＯＳＦＥＴ
２７                演算処理装置
２７Ａ              タイマー
２７Ｂ              第１のパルス発生部
２７Ｃ              第２のパルス発生部
２８、２９          ダイオード
４１、４２          対向電極
２００        高電圧発生装置（高電圧発生回路）
２１１        イオン発生素子の電圧印加部
２１２        イオン発生素子の放電部
【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年7月14日(2008.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記第１切替部および第２切替部は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴまたはバイポーラトランジスタで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の高電圧発生回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
請求項１から請求項８の何れかに記載の高電圧発生回路と、
前記第１昇圧部の出力電圧が印加されることによりイオンを発生させる、第１電極と、
前記第２昇圧部の出力電圧が印加されることによりイオンを発生させる、第２電極と、を備え、
前記第１電極は、正電圧が印加されることによりプラスイオンを発生させ、
前記第２電極は、負電圧が印加されることによりマイナスイオンを発生させるものであり、
該プラスイオンの発生量は、前記第１パルス信号のパルス間隔に応じて変動し、
該マイナスイオンの発生量は、前記第２パルス信号のパルス間隔に応じて変動することを特徴とするイオン発生装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
前記第１電極に印加される電圧は、前記第１パルス信号のパルス幅に応じて変動し、
前記第２電極に印加される電圧は、前記第２パルス信号のパルス幅に応じて変動することを特徴とする請求項１１に記載のイオン発生装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また上記第１から第４の何れかの構成として、より具体的には、前記第１切替部および第２切替部は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴまたはバイポーラトランジスタで構成されている構成（第５の構成）としてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また本発明に係るイオン発生装置は、上記第１から第８の何れかの構成に係る高電圧発生回路と、前記第１昇圧部の出力電圧が印加されることによりイオンを発生させる、第１電極と、前記第２昇圧部の出力電圧が印加されることによりイオンを発生させる、第２電極と、を備え、前記第１電極は、正電圧が印加されることによりプラスイオンを発生させ、前記第２電極は、負電圧が印加されることによりマイナスイオンを発生させるものであり、該プラスイオンの発生量は、前記第１パルス信号のパルス間隔に応じて変動し、該マイナスイオンの発生量は、前記第２パルス信号のパルス間隔に応じて変動する構成（第１１の構成）としてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また上記第１１の構成において、前記第１電極に印加される電圧は、前記第１パルス信号のパルス幅に応じて変動し、前記第２電極に印加される電圧は、前記第２パルス信号のパルス幅に応じて変動する構成（第１２の構成）としてもよい。