JP2003047651A - イオン発生素子、それを用いたイオン発生装置、空気調節装置、掃除機、及び冷蔵庫 - Google Patents
イオン発生素子、それを用いたイオン発生装置、空気調節装置、掃除機、及び冷蔵庫Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 騒音の増加を低減しつつ、幅広い印加電圧帯
域下でも安定したプラスイオン及びマイナスイオンを発
生させることが可能であり、さらにオゾンの発生を低下
させることが可能なイオン発生素子を提供する。 【解決手段】 誘電体４の内部に形成された内部電極６
と前記誘電体４の表面に形成された表面電極５とを備
え、前記表面電極５は、格子状に形成されると共に、格
子内部に先鋭部５ａが形成される。具体的には、先鋭部
５ａは格子辺上の任意の２点、及び格子内部の任意の点
を頂点とする三角形、または、格子の交点、対角位置に
ある格子の交点を結ぶ直線上付近の任意の点、及び格子
辺上の任意の２点を頂点とする四角形により形成され
る。
域下でも安定したプラスイオン及びマイナスイオンを発
生させることが可能であり、さらにオゾンの発生を低下
させることが可能なイオン発生素子を提供する。 【解決手段】 誘電体４の内部に形成された内部電極６
と前記誘電体４の表面に形成された表面電極５とを備
え、前記表面電極５は、格子状に形成されると共に、格
子内部に先鋭部５ａが形成される。具体的には、先鋭部
５ａは格子辺上の任意の２点、及び格子内部の任意の点
を頂点とする三角形、または、格子の交点、対角位置に
ある格子の交点を結ぶ直線上付近の任意の点、及び格子
辺上の任意の２点を頂点とする四角形により形成され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスイオン及び
マイナスイオンの双方を空間に放出して空気中に浮遊す
る細菌を殺菌することが可能なイオン発生素子、該イオ
ン発生素子を用いたイオン発生装置、該イオン発生装置
を用いた空気調節装置、掃除機、及び冷蔵庫に関し、特
に誘電体の表面に形成される表面電極の形状を、特殊な
形状とすることで、安定したプラスイオン及びマイナス
イオンの放出、イオン放出に伴う騒音の低下、並びにオ
ゾンの放出を低減することが可能なイオン発生素子に関
する。
マイナスイオンの双方を空間に放出して空気中に浮遊す
る細菌を殺菌することが可能なイオン発生素子、該イオ
ン発生素子を用いたイオン発生装置、該イオン発生装置
を用いた空気調節装置、掃除機、及び冷蔵庫に関し、特
に誘電体の表面に形成される表面電極の形状を、特殊な
形状とすることで、安定したプラスイオン及びマイナス
イオンの放出、イオン放出に伴う騒音の低下、並びにオ
ゾンの放出を低減することが可能なイオン発生素子に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、事務所または会議室等の換気の
少ない密閉化された部屋では、部屋内の人数が多い場
合、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。
少ない密閉化された部屋では、部屋内の人数が多い場
合、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。
【０００３】そこで空気中のマイナスイオンを補給する
ため、数々のイオン発生装置がこれまで市販されている
が、いずれの装置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。このようなマイナスイオ
ンのみを発生させる従来の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ても、空気中の
浮遊細菌を積極的に除去するようなものではなかった。
ため、数々のイオン発生装置がこれまで市販されている
が、いずれの装置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。このようなマイナスイオ
ンのみを発生させる従来の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ても、空気中の
浮遊細菌を積極的に除去するようなものではなかった。
【０００４】本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、空気
中にプラスイオンとしてＨ+ （Ｈ2Ｏ）n （以下、ｎは
自然数を示す）及びＯ2 −（Ｈ2 Ｏ）m （以下、ｍは自
然数を示す）を送出する構成により、上記のイオンを空
気中の浮遊細菌を包み込んで化学反応させ、そのとき発
生する活性種である過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）及び／また
は水酸化ラジカル（・ＯＨ）の分解作用をもって、空気
中の浮遊細菌を殺菌する発明を為した。
中にプラスイオンとしてＨ+ （Ｈ2Ｏ）n （以下、ｎは
自然数を示す）及びＯ2 −（Ｈ2 Ｏ）m （以下、ｍは自
然数を示す）を送出する構成により、上記のイオンを空
気中の浮遊細菌を包み込んで化学反応させ、そのとき発
生する活性種である過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）及び／また
は水酸化ラジカル（・ＯＨ）の分解作用をもって、空気
中の浮遊細菌を殺菌する発明を為した。
【０００５】また、本願出願人は特願２００１−１６６
１１８において、誘電体の表面に表面電極を形成し、一
方、誘電体の内部に前記表面電極に平行な内部電極を設
けたイオン発生素子を提案している。図１０は従来のイ
オン発生素子を示す斜視図であり、図１１は従来のイオ
ン発生素子の断面図である。図に示すように、セラミッ
ク等からなる誘電体１０４は、上部誘電体１０２及び下
部誘電体１０３により構成され、上部誘電体１０２と下
部誘電体１０３との間には、帯状の内部電極１０６が形
成されている。
１１８において、誘電体の表面に表面電極を形成し、一
方、誘電体の内部に前記表面電極に平行な内部電極を設
けたイオン発生素子を提案している。図１０は従来のイ
オン発生素子を示す斜視図であり、図１１は従来のイオ
ン発生素子の断面図である。図に示すように、セラミッ
ク等からなる誘電体１０４は、上部誘電体１０２及び下
部誘電体１０３により構成され、上部誘電体１０２と下
部誘電体１０３との間には、帯状の内部電極１０６が形
成されている。
【０００６】一方、上部誘電体１０２の表面上には、内
部電極１０６と平行に表面電極１０５が形成されてい
る。表面電極１０５はタングステン等により上部誘電体
１０２上にスクリーン印刷されており、さらに、表面電
極１０５は、プラスイオン及びマイナスイオンを多量に
空気中へ放出するために、図１０に示すように格子状に
形成されている。つまり、上部誘電体１０２の表面上
に、格子状の表面電極１０５をスクリーン印刷により形
成し、プラスイオン及びマイナスイオンを効率よく発生
させるものである。
部電極１０６と平行に表面電極１０５が形成されてい
る。表面電極１０５はタングステン等により上部誘電体
１０２上にスクリーン印刷されており、さらに、表面電
極１０５は、プラスイオン及びマイナスイオンを多量に
空気中へ放出するために、図１０に示すように格子状に
形成されている。つまり、上部誘電体１０２の表面上
に、格子状の表面電極１０５をスクリーン印刷により形
成し、プラスイオン及びマイナスイオンを効率よく発生
させるものである。
【０００７】その他、上部誘電体１０２及び表面電極１
０５の表面上を覆うアルミナ等のコーティング層１０
９、一端が表面電極１０５に導通され、他端が下部誘電
体１０３の下面に設けられる表面電極接点１０８に導通
される表面電極用導通部１１１、及び、一端が内部電極
１０６に導通され、他端が下部誘電体１０３の下面に設
けられる内部電極接点１０７に導通される内部電極用導
通部１１２から、イオン発生素子１０１は構成される。
そして、図示しない電圧印加回路に内部電極接点１０７
及び表面電極接点１０８を接続し、内部電極１０６及び
誘電体の表面に格子状に形成された表面電極１０５に交
流電圧を印加することにより、多量のプラスイオン及び
マイナスイオンを発生させる。
０５の表面上を覆うアルミナ等のコーティング層１０
９、一端が表面電極１０５に導通され、他端が下部誘電
体１０３の下面に設けられる表面電極接点１０８に導通
される表面電極用導通部１１１、及び、一端が内部電極
１０６に導通され、他端が下部誘電体１０３の下面に設
けられる内部電極接点１０７に導通される内部電極用導
通部１１２から、イオン発生素子１０１は構成される。
そして、図示しない電圧印加回路に内部電極接点１０７
及び表面電極接点１０８を接続し、内部電極１０６及び
誘電体の表面に格子状に形成された表面電極１０５に交
流電圧を印加することにより、多量のプラスイオン及び
マイナスイオンを発生させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願２
００１−１６６１１８に提案したイオン発生素子は、実
使用での電圧変動を加味し、確実にイオンが発生する電
圧をかける必要がある。すなわち電圧とイオン発生との
関係での特性は、電圧をある値以上印加するとイオンが
発生し、電圧上昇と共にイオン量は増加するがそれ以上
になるとイオンの増加率は低くなる。安定領域において
は、電極表面における放電音が大きいという問題が有
り、実使用においては極力騒音を小さくする必要があ
る。
００１−１６６１１８に提案したイオン発生素子は、実
使用での電圧変動を加味し、確実にイオンが発生する電
圧をかける必要がある。すなわち電圧とイオン発生との
関係での特性は、電圧をある値以上印加するとイオンが
発生し、電圧上昇と共にイオン量は増加するがそれ以上
になるとイオンの増加率は低くなる。安定領域において
は、電極表面における放電音が大きいという問題が有
り、実使用においては極力騒音を小さくする必要があ
る。
【０００９】さらに、イオンの発生に伴い人体に有害な
オゾンが発生することから、イオンの安定した放出を維
持しつつも、オゾンの発生を極力低下する必要もあっ
た。
オゾンが発生することから、イオンの安定した放出を維
持しつつも、オゾンの発生を極力低下する必要もあっ
た。
【００１０】本願発明者等は、誘電体表面上に形成され
る、表面電極について条件を変えて実験を繰り返して行
ったところ、格子状の表面電極をさらに拡大して、先鋭
状の表面電極を格子内部に形成することにより、低い電
圧領域からイオン発生が可能になり幅広い印加電圧帯域
で安定したイオンを発生させることが可能であることを
知見した。従って、低電圧においても安定したイオン発
生が行われるため、その形状、大きさ等を最適化するこ
とにより騒音及びオゾンの発生を低減させることが可能
であることも知見した。
る、表面電極について条件を変えて実験を繰り返して行
ったところ、格子状の表面電極をさらに拡大して、先鋭
状の表面電極を格子内部に形成することにより、低い電
圧領域からイオン発生が可能になり幅広い印加電圧帯域
で安定したイオンを発生させることが可能であることを
知見した。従って、低電圧においても安定したイオン発
生が行われるため、その形状、大きさ等を最適化するこ
とにより騒音及びオゾンの発生を低減させることが可能
であることも知見した。
【００１１】本発明は斯かる事情及び知見に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、表面電極の
形状を特殊な形状とすることにより、騒音を低減しつ
つ、幅広い印加電圧帯域下でも安定したプラスイオン及
びマイナスイオンを発生させることが可能であり、さら
にオゾンの発生を低下させることが可能なイオン発生素
子、及び該イオン発生素子を用いたイオン発生装置を提
供することにある。
れたものであり、その目的とするところは、表面電極の
形状を特殊な形状とすることにより、騒音を低減しつ
つ、幅広い印加電圧帯域下でも安定したプラスイオン及
びマイナスイオンを発生させることが可能であり、さら
にオゾンの発生を低下させることが可能なイオン発生素
子、及び該イオン発生素子を用いたイオン発生装置を提
供することにある。
【００１２】また、本発明の他の目的は、本発明のイオ
ン発生装置と該イオン発生装置から発生したイオンを、
外部へ送出する送風機とを用いることにより、空気調和
機、電子レンジ、洗濯乾燥機等、様々な機器に搭載する
ことが可能な空気調節装置を提供することにある。
ン発生装置と該イオン発生装置から発生したイオンを、
外部へ送出する送風機とを用いることにより、空気調和
機、電子レンジ、洗濯乾燥機等、様々な機器に搭載する
ことが可能な空気調節装置を提供することにある。
【００１３】さらに、本発明の他の目的は、本発明のイ
オン発生装置と発生したイオンを機外へまたは庫内へ送
出する送風機とを設置することにより、清掃時に発生し
た埃、庫内の異臭等の、空気の汚れを効果的に低減する
ことが可能な掃除機及び冷蔵庫を提供することにある。
オン発生装置と発生したイオンを機外へまたは庫内へ送
出する送風機とを設置することにより、清掃時に発生し
た埃、庫内の異臭等の、空気の汚れを効果的に低減する
ことが可能な掃除機及び冷蔵庫を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るイオン発生
素子は、誘電体の内部に形成された内部電極と前記誘電
体の表面に形成された表面電極とを備え、前記表面電極
は、格子状に形成されると共に、格子内部に先鋭部を設
けたことを特徴とする。
素子は、誘電体の内部に形成された内部電極と前記誘電
体の表面に形成された表面電極とを備え、前記表面電極
は、格子状に形成されると共に、格子内部に先鋭部を設
けたことを特徴とする。
【００１５】本発明に係るイオン発生素子は、前記先鋭
部は、格子辺上の任意の２点、及び格子内部の任意の点
を頂点とする三角形により構成されていることを特徴と
する。
部は、格子辺上の任意の２点、及び格子内部の任意の点
を頂点とする三角形により構成されていることを特徴と
する。
【００１６】本発明に係るイオン発生素子は、前記三角
形は、格子毎に複数形成されており、各三角形の格子内
部における頂点間の距離は０．２５ｍｍ以上０．５ｍｍ
以下であることを特徴とする。
形は、格子毎に複数形成されており、各三角形の格子内
部における頂点間の距離は０．２５ｍｍ以上０．５ｍｍ
以下であることを特徴とする。
【００１７】本発明に係るイオン発生素子は、前記先鋭
部は、格子の交点、対角位置にある格子の交点を結ぶ直
線上付近の任意の点、及び格子辺上の任意の２点を頂点
とする四角形により構成されていることを特徴とする。
部は、格子の交点、対角位置にある格子の交点を結ぶ直
線上付近の任意の点、及び格子辺上の任意の２点を頂点
とする四角形により構成されていることを特徴とする。
【００１８】本発明に係るイオン発生素子は、前記格子
のピッチは、１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であること
を特徴とする。
のピッチは、１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であること
を特徴とする。
【００１９】本発明に係るイオン発生素子は、前記表面
電極の投影図が内部電極よりも外側であることを特徴と
する。
電極の投影図が内部電極よりも外側であることを特徴と
する。
【００２０】本発明に係るイオン発生装置は、本発明の
イオン発生素子と、該イオン発生素子の表面電極及び内
部電極に電圧を印加する電圧印加回路とを備え、該電圧
印加回路により電圧を印加し、空気中にＨ+ （Ｈ2 Ｏ）
n 及びＯ2 −（Ｈ2 Ｏ）m を発生させるよう構成してあ
ることを特徴とする。
イオン発生素子と、該イオン発生素子の表面電極及び内
部電極に電圧を印加する電圧印加回路とを備え、該電圧
印加回路により電圧を印加し、空気中にＨ+ （Ｈ2 Ｏ）
n 及びＯ2 −（Ｈ2 Ｏ）m を発生させるよう構成してあ
ることを特徴とする。
【００２１】本発明に係る空気調節装置は、本発明のイ
オン発生装置と、該イオン発生装置から発生したイオン
を、外部へ送出する送風機とを備えることを特徴とす
る。
オン発生装置と、該イオン発生装置から発生したイオン
を、外部へ送出する送風機とを備えることを特徴とす
る。
【００２２】本発明に係る掃除機は、本発明のイオン発
生装置と、該イオン発生装置から発生したイオンを、機
外へ送出する送風機とを備えることを特徴とする。
生装置と、該イオン発生装置から発生したイオンを、機
外へ送出する送風機とを備えることを特徴とする。
【００２３】本発明に係る冷蔵庫は、本発明のイオン発
生装置と、該イオン発生装置から発生したイオンを、庫
内へ送出する送風機とを備えることを特徴とする。
生装置と、該イオン発生装置から発生したイオンを、庫
内へ送出する送風機とを備えることを特徴とする。
【００２４】本発明にあっては、誘電体の表面上に、格
子状の表面電極に加えて、さらに格子内部へ先鋭状の表
面電極を形成する。具体的には、格子辺上の任意の２
点、及び格子内部の任意の点を頂点とする三角形、また
は、格子の交点、対角位置にある格子の交点を結ぶ直線
上付近の任意の点、及び格子辺上の任意の２点を頂点と
する四角形を拡大して形成する。このように、表面電極
にさらに先鋭部を設けることにより、幅広い電圧印加帯
域で安定したプラスイオン及びマイナスイオンを発生さ
せることが可能となる。これにより低電圧でのイオン発
生が可能になり、電圧を下げることで騒音、及びオゾン
の発生量をも効果的に低減することが可能となる。特に
印加電圧の強弱に依存せず、安定してイオンを発生させ
ることが可能であることから、機器の種類の別、家庭
用、または業務用の別等の条件を問わず、数々の機器に
本発明のイオン発生素子を搭載することが可能となる。
子状の表面電極に加えて、さらに格子内部へ先鋭状の表
面電極を形成する。具体的には、格子辺上の任意の２
点、及び格子内部の任意の点を頂点とする三角形、また
は、格子の交点、対角位置にある格子の交点を結ぶ直線
上付近の任意の点、及び格子辺上の任意の２点を頂点と
する四角形を拡大して形成する。このように、表面電極
にさらに先鋭部を設けることにより、幅広い電圧印加帯
域で安定したプラスイオン及びマイナスイオンを発生さ
せることが可能となる。これにより低電圧でのイオン発
生が可能になり、電圧を下げることで騒音、及びオゾン
の発生量をも効果的に低減することが可能となる。特に
印加電圧の強弱に依存せず、安定してイオンを発生させ
ることが可能であることから、機器の種類の別、家庭
用、または業務用の別等の条件を問わず、数々の機器に
本発明のイオン発生素子を搭載することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態を示す図
面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るイオン発生
素子の構成及び表面電極の形状を拡大して示した模式的
斜視図、図２はイオン発生素子の平面図、図３は図１の
ＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図、図４は図１のＩＶ−Ｉ
Ｖ線による断面図である。
面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るイオン発生
素子の構成及び表面電極の形状を拡大して示した模式的
斜視図、図２はイオン発生素子の平面図、図３は図１の
ＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図、図４は図１のＩＶ−Ｉ
Ｖ線による断面図である。
【００２６】本発明のイオン発生素子１は、平板状の誘
電体４の表面に、格子状に形成され、さらに格子内部に
先鋭部５ａが形成された表面電極５（以下、格子部分と
先鋭部５ａとを含めた部分を表面電極５という）と、該
表面電極５に電力を供給するため誘電体４の下面に設け
られる表面電極接点８と、誘電体４の内部に埋設されか
つ表面電極５と略平行に設けられる帯状の内部電極６
と、内部電極６に電力を供給するための誘電体４の下面
に設けられる内部電極接点７を備えている。なお、誘電
体４は上部誘電体２及び下部誘電体３により構成されて
いる。
電体４の表面に、格子状に形成され、さらに格子内部に
先鋭部５ａが形成された表面電極５（以下、格子部分と
先鋭部５ａとを含めた部分を表面電極５という）と、該
表面電極５に電力を供給するため誘電体４の下面に設け
られる表面電極接点８と、誘電体４の内部に埋設されか
つ表面電極５と略平行に設けられる帯状の内部電極６
と、内部電極６に電力を供給するための誘電体４の下面
に設けられる内部電極接点７を備えている。なお、誘電
体４は上部誘電体２及び下部誘電体３により構成されて
いる。
【００２７】以下に各構成について詳述すると、誘電体
４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、例えばポリイミドまたはガラスエポキシ等
の樹脂が使用される。また無機物の場合は純度の高いア
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
面を考慮した場合、無機系のものの方が好ましく、さら
に成形性、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。表面電極５
と内部電極６との間の絶縁抵抗は均一であることが望ま
しいことから、材料内部の密度が少なく、誘電体４の絶
縁率が均一であればなお好適である。
４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、例えばポリイミドまたはガラスエポキシ等
の樹脂が使用される。また無機物の場合は純度の高いア
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
面を考慮した場合、無機系のものの方が好ましく、さら
に成形性、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。表面電極５
と内部電極６との間の絶縁抵抗は均一であることが望ま
しいことから、材料内部の密度が少なく、誘電体４の絶
縁率が均一であればなお好適である。
【００２８】誘電体４の形状は、円形、楕円形、または
多角形等を含む他の形状であっても良く、更には円柱状
であっても良いが、生産性を考慮した場合、図に示す板
状とするのが好ましい。表面電極５は導電性を有するも
のであれば特に制限無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。本実施の形態においては、表面電極５は
タングステンをスクリーン印刷により誘電体４の表面上
に形成した。なお、表面電極５は、誘電体４の表面から
突出させて形成する場合は、その突出部分の厚みが均一
である方が好ましく、また誘電体４の表面より内部電極
６側に形成する場合は、その深さが均一であることが好
ましい。
多角形等を含む他の形状であっても良く、更には円柱状
であっても良いが、生産性を考慮した場合、図に示す板
状とするのが好ましい。表面電極５は導電性を有するも
のであれば特に制限無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。本実施の形態においては、表面電極５は
タングステンをスクリーン印刷により誘電体４の表面上
に形成した。なお、表面電極５は、誘電体４の表面から
突出させて形成する場合は、その突出部分の厚みが均一
である方が好ましく、また誘電体４の表面より内部電極
６側に形成する場合は、その深さが均一であることが好
ましい。
【００２９】表面電極５は、図１に示すように格子状に
形成され、さらに格子内部方向へ先鋭状に拡大して形成
される。図５は表面電極５の詳細を示す拡大図である。
図に示すように表面電極５の各格子のピッチ（ｗ）は
１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、好ましくは１．
２ｍｍである。拡大形成された先鋭状の形状は、格子辺
上の任意の２点（点Ａ，点Ｂ）及び格子内部の任意の点
Ｃによって囲まれる三角形である。点Ａ及び点Ｂ間の距
離ｇは０．２５ｍｍ〜０．４５ｍｍ程度であり、また三
角形の高さｈ（点Ｃから点Ａ及び点Ｂで結ばれる直線へ
の垂線の足の長さ）は０．２５ｍｍ〜０．３５ｍｍが好
ましい。これと同じく三角形の格子内部の頂点間（点
Ｃ、点Ｃ間）の距離ｆは０．２５ｍｍ以上０．５ｍｍ以
下であり、特に０．３５ｍｍが好適である。なお、上述
した数値については、後述する実験によりその妥当性を
検討する。
形成され、さらに格子内部方向へ先鋭状に拡大して形成
される。図５は表面電極５の詳細を示す拡大図である。
図に示すように表面電極５の各格子のピッチ（ｗ）は
１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、好ましくは１．
２ｍｍである。拡大形成された先鋭状の形状は、格子辺
上の任意の２点（点Ａ，点Ｂ）及び格子内部の任意の点
Ｃによって囲まれる三角形である。点Ａ及び点Ｂ間の距
離ｇは０．２５ｍｍ〜０．４５ｍｍ程度であり、また三
角形の高さｈ（点Ｃから点Ａ及び点Ｂで結ばれる直線へ
の垂線の足の長さ）は０．２５ｍｍ〜０．３５ｍｍが好
ましい。これと同じく三角形の格子内部の頂点間（点
Ｃ、点Ｃ間）の距離ｆは０．２５ｍｍ以上０．５ｍｍ以
下であり、特に０．３５ｍｍが好適である。なお、上述
した数値については、後述する実験によりその妥当性を
検討する。
【００３０】また、本実施の形態では、三角形は点Ａ及
び点Ｂが格子辺の略中央部にあり、点Ｃを頂点とする正
三角形または二等辺三角形であるものとして説明する
が、必ずしもこの形状に限らず、先鋭状のものであれば
点Ａ及び点Ｂの位置は格子辺の任意の位置にあれば良
く、三角形は不等辺三角形でも良い。
び点Ｂが格子辺の略中央部にあり、点Ｃを頂点とする正
三角形または二等辺三角形であるものとして説明する
が、必ずしもこの形状に限らず、先鋭状のものであれば
点Ａ及び点Ｂの位置は格子辺の任意の位置にあれば良
く、三角形は不等辺三角形でも良い。
【００３１】図６は表面電極５の他の形態を示す説明図
である。他の先鋭状の形状として、格子の交点Ｄ、対角
位置にある格子の交点Ｄ、Ｄを結ぶ直線上付近の任意の
点Ｃ、及び格子辺上の任意の２点（点Ａ、点Ｂ）を頂点
とする四角形としても良い。上述した三角形の形状と同
じく、格子内部の頂点間（点Ｃ、点Ｃ間）の距離ｆは
０．２５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、特に０．３５
ｍｍが好適である。Ａ点とＤ点間の距離ｊ及びＢ点とＤ
点との距離ｊは約０．１５ｍｍ程度が好ましく、またＣ
点から格子辺への垂直線が、格子辺と交わる点ＥとＤ点
との距離ｋは約０．３ｍｍ程度が好ましい。
である。他の先鋭状の形状として、格子の交点Ｄ、対角
位置にある格子の交点Ｄ、Ｄを結ぶ直線上付近の任意の
点Ｃ、及び格子辺上の任意の２点（点Ａ、点Ｂ）を頂点
とする四角形としても良い。上述した三角形の形状と同
じく、格子内部の頂点間（点Ｃ、点Ｃ間）の距離ｆは
０．２５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、特に０．３５
ｍｍが好適である。Ａ点とＤ点間の距離ｊ及びＢ点とＤ
点との距離ｊは約０．１５ｍｍ程度が好ましく、またＣ
点から格子辺への垂直線が、格子辺と交わる点ＥとＤ点
との距離ｋは約０．３ｍｍ程度が好ましい。
【００３２】図７は表面電極５のさらに他の形態を示す
説明図である。図７に示すように先鋭状の三角形は全て
の格子辺に設ける必要はなく、図７（ａ）の如く一辺に
のみ設けても良く、図７（ｂ）に示す如く２辺に対向さ
せて形成しても良く、また図７（ｃ）に示す如く隣接す
る格子辺の２辺上形成しても良い。なお、図示しない
が、一辺を除く三格子辺に三角形を拡大して形成しても
良いことは言うまでもない。さらに、四角形の場合も同
様に個数は１から４のいずれでも良く、図７（ｄ）に示
すように対角位置の２箇所に先鋭状の四角形を形成する
ようにしても良い。
説明図である。図７に示すように先鋭状の三角形は全て
の格子辺に設ける必要はなく、図７（ａ）の如く一辺に
のみ設けても良く、図７（ｂ）に示す如く２辺に対向さ
せて形成しても良く、また図７（ｃ）に示す如く隣接す
る格子辺の２辺上形成しても良い。なお、図示しない
が、一辺を除く三格子辺に三角形を拡大して形成しても
良いことは言うまでもない。さらに、四角形の場合も同
様に個数は１から４のいずれでも良く、図７（ｄ）に示
すように対角位置の２箇所に先鋭状の四角形を形成する
ようにしても良い。
【００３３】続いて図１〜図４を用いて内部電極６につ
いて説明する。内部電極６は、例えばタングステン等の
導電性を有するものであれば良く、上部誘電体２または
下部誘電体３の表面に帯状をなして形成される。図３に
示すように内部電極６は上部誘電体２と下部誘電体３と
の間に介在させて形成されており、特に表面電極５と内
部電極６との間の絶縁抵抗が均一である場合、放電状態
が安定し、プラスイオン及びマイナスイオンを安定して
発生させることが可能であることから、表面電極５と内
部電極６とは平行であることが望ましい。つまり、内部
電極６は誘電体４内部であって、表面電極５と対向させ
て平行に配置し、表面電極５と内部電極６との距離（以
下、電極間距離という）が一定となるよう配置する。
いて説明する。内部電極６は、例えばタングステン等の
導電性を有するものであれば良く、上部誘電体２または
下部誘電体３の表面に帯状をなして形成される。図３に
示すように内部電極６は上部誘電体２と下部誘電体３と
の間に介在させて形成されており、特に表面電極５と内
部電極６との間の絶縁抵抗が均一である場合、放電状態
が安定し、プラスイオン及びマイナスイオンを安定して
発生させることが可能であることから、表面電極５と内
部電極６とは平行であることが望ましい。つまり、内部
電極６は誘電体４内部であって、表面電極５と対向させ
て平行に配置し、表面電極５と内部電極６との距離（以
下、電極間距離という）が一定となるよう配置する。
【００３４】図３に示す表面電極接点８は、表面電極５
と導通する接点であり、この接点に銅またはアルミ等か
らなるリード線の一端を結線し、他端を、他の構成の接
点に接続して、他の構成と表面電極５とを導通させるも
のである。表面電極接点８は、リード線との接続の容易
性から誘電体４の表面であればいずれに設けても良い
が、表面電極５と同じ電位となるものであるため、内部
電極６と表面電極接点８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く、このように構成するこ
とでより安定した放電状態を得ることが可能となる。
と導通する接点であり、この接点に銅またはアルミ等か
らなるリード線の一端を結線し、他端を、他の構成の接
点に接続して、他の構成と表面電極５とを導通させるも
のである。表面電極接点８は、リード線との接続の容易
性から誘電体４の表面であればいずれに設けても良い
が、表面電極５と同じ電位となるものであるため、内部
電極６と表面電極接点８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く、このように構成するこ
とでより安定した放電状態を得ることが可能となる。
【００３５】内部電極接点７は、内部電極６と導通する
接点であり、この接点に銅またはアルミ等からなるリー
ド線の一端を結線し、該リード線の他端を、他の構成の
接点に接続して、他の構成と内部電極６とを導通させる
ものである。内部電極接点７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に設けても良いが、
内部電極６と等電位となるものであるため、表面電極５
と内部電極接点７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く、このように構成することによ
り安定した放電状態を得ることができる。
接点であり、この接点に銅またはアルミ等からなるリー
ド線の一端を結線し、該リード線の他端を、他の構成の
接点に接続して、他の構成と内部電極６とを導通させる
ものである。内部電極接点７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に設けても良いが、
内部電極６と等電位となるものであるため、表面電極５
と内部電極接点７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く、このように構成することによ
り安定した放電状態を得ることができる。
【００３６】また、表面電極接点８と内部電極接点７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８及び内部電極接点７を共に表面電
極５を設けた面（上面）と相対する面（下面）に設ける
場合、プラスイオン及びマイナスイオンが発生する上面
にリード線等の配線が配置されないため、別途に送風機
を設けるなどして、表面電極５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
乱れるようなこともなく好適である。なお、このような
効果は、表面電極接点８及び内部電極接点７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。
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８及び内部電極接点７を共に表面電
極５を設けた面（上面）と相対する面（下面）に設ける
場合、プラスイオン及びマイナスイオンが発生する上面
にリード線等の配線が配置されないため、別途に送風機
を設けるなどして、表面電極５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
乱れるようなこともなく好適である。なお、このような
効果は、表面電極接点８及び内部電極接点７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。
【００３７】なお、上述した他の構成とは、後述する電
圧印加回路Ｖ（図３のみ図示）の接続の例として、表面
電極５と内部電極６とを電圧印加回路Ｖに接続して電圧
を印加する。
圧印加回路Ｖ（図３のみ図示）の接続の例として、表面
電極５と内部電極６とを電圧印加回路Ｖに接続して電圧
を印加する。
【００３８】上記他の構成例のうち、表面電極５をグラ
ンドに接続して接地電位とし内部電極６を電圧印加回路
Ｖに接続する場合は、露出された表面電極５に高電圧が
印加されないため、感電事故等を防止することができ
る。図３はかかる構成例を図示したものでありイオン発
生素子１及び電圧印加回路Ｖによりイオン発生装置２０
が構成される。
ンドに接続して接地電位とし内部電極６を電圧印加回路
Ｖに接続する場合は、露出された表面電極５に高電圧が
印加されないため、感電事故等を防止することができ
る。図３はかかる構成例を図示したものでありイオン発
生素子１及び電圧印加回路Ｖによりイオン発生装置２０
が構成される。
【００３９】イオン発生素子１が１つの場合にプラスイ
オン及びマイナスイオンの双方を発生させるためには、
電圧印加回路Ｖによる表面電極５と内部電極６との間の
印加電圧は、交番電圧であることが必要であるが、この
交番電圧は一般的に商用電源に用いられるような正弦波
状の交番電圧（以下、正弦波状の交番電圧を交流電圧と
いう）に限られず、矩形波状の交番電圧であっても良
く、他の波形を用いて交番電圧を印加しても良い。
オン及びマイナスイオンの双方を発生させるためには、
電圧印加回路Ｖによる表面電極５と内部電極６との間の
印加電圧は、交番電圧であることが必要であるが、この
交番電圧は一般的に商用電源に用いられるような正弦波
状の交番電圧（以下、正弦波状の交番電圧を交流電圧と
いう）に限られず、矩形波状の交番電圧であっても良
く、他の波形を用いて交番電圧を印加しても良い。
【００４０】本発明に係るイオン発生装置２０は、さら
に送風機を組み込むことにより空気調節装置３０として
機能する。かかる空気調節装置３０は、例えば、家庭
内、ビル内、病院の病室内・手術室内、車内、飛行機
内、倉庫内、冷蔵庫内、機器内等の空間に用いられ、例
えば空気調和機（エアーコンディショナー）、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、殺菌装置等に適用される。
に送風機を組み込むことにより空気調節装置３０として
機能する。かかる空気調節装置３０は、例えば、家庭
内、ビル内、病院の病室内・手術室内、車内、飛行機
内、倉庫内、冷蔵庫内、機器内等の空間に用いられ、例
えば空気調和機（エアーコンディショナー）、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、殺菌装置等に適用される。
【００４１】図８は空気調節装置３０を利用した掃除機
４０の要部を示す模式図である。図に示すように掃除機
４０の空気吸引によって発生する排出空気は、モータ駆
動回路３４に接続されるモータ３３、及びモータ３３の
回転軸に連結されるファン３２により構成される送風機
３５により微粒子を除去するフィルタ３１を介して、掃
除機４０の外部排出窓口４１から排出される。
４０の要部を示す模式図である。図に示すように掃除機
４０の空気吸引によって発生する排出空気は、モータ駆
動回路３４に接続されるモータ３３、及びモータ３３の
回転軸に連結されるファン３２により構成される送風機
３５により微粒子を除去するフィルタ３１を介して、掃
除機４０の外部排出窓口４１から排出される。
【００４２】本発明に係る空気調節装置３０は送風機３
５とイオン発生装置２０とが近接して構成されている。
そしてモータ駆動回路３４及び電圧印加回路Ｖは図示し
ない制御部により同期して電圧が印加され、イオン発生
装置２０はＨ+ （Ｈ2 Ｏ）n及びＯ2 −（Ｈ2 Ｏ）m を
掃除機４０内部に多量に発生する。一方の送風機３５は
掃除機４０内部に発生したプラスイオン及びマイナスイ
オンを、ファン３２の送風により外部排出窓口４１を通
じて、掃除を行っている部屋空間へ拡散する。このよう
に構成することで、掃除機４０により発生する空気の汚
れ、掃除行為に伴う空気の汚れを効果的に除去すること
が可能となる。
５とイオン発生装置２０とが近接して構成されている。
そしてモータ駆動回路３４及び電圧印加回路Ｖは図示し
ない制御部により同期して電圧が印加され、イオン発生
装置２０はＨ+ （Ｈ2 Ｏ）n及びＯ2 −（Ｈ2 Ｏ）m を
掃除機４０内部に多量に発生する。一方の送風機３５は
掃除機４０内部に発生したプラスイオン及びマイナスイ
オンを、ファン３２の送風により外部排出窓口４１を通
じて、掃除を行っている部屋空間へ拡散する。このよう
に構成することで、掃除機４０により発生する空気の汚
れ、掃除行為に伴う空気の汚れを効果的に除去すること
が可能となる。
【００４３】図９は空気調節装置３０を利用した冷蔵庫
５０庫内の要部を示す模式図である。図８で述べた掃除
機４０と同じく、滞留した汚染空気は、モータ駆動回路
３４に接続されるモータ３３、及びモータ３３の回転軸
に連結されるファン３２により構成される送風機３５に
より、冷蔵庫５０の庫内窓口５１から送出される。
５０庫内の要部を示す模式図である。図８で述べた掃除
機４０と同じく、滞留した汚染空気は、モータ駆動回路
３４に接続されるモータ３３、及びモータ３３の回転軸
に連結されるファン３２により構成される送風機３５に
より、冷蔵庫５０の庫内窓口５１から送出される。
【００４４】モータ駆動回路３４及び電圧印加回路Ｖは
図示しない制御部により、制御部内の図示しないＲＯＭ
に予めプログラムされたタイミングで電圧が印加され
る。そして、イオン発生装置２０はＨ+ （Ｈ2 Ｏ）n 及
びＯ2 −（Ｈ2 Ｏ）m を多量に発生する。一方の送風機
３５は発生したプラスイオン及びマイナスイオンを、フ
ァン３２の送風により庫内窓口５１を通じて、冷蔵庫５
０の庫内の空間へ拡散する。このように構成すること
で、冷蔵庫内の被冷却物から発生する異臭を効果的に除
去することが可能となる。
図示しない制御部により、制御部内の図示しないＲＯＭ
に予めプログラムされたタイミングで電圧が印加され
る。そして、イオン発生装置２０はＨ+ （Ｈ2 Ｏ）n 及
びＯ2 −（Ｈ2 Ｏ）m を多量に発生する。一方の送風機
３５は発生したプラスイオン及びマイナスイオンを、フ
ァン３２の送風により庫内窓口５１を通じて、冷蔵庫５
０の庫内の空間へ拡散する。このように構成すること
で、冷蔵庫内の被冷却物から発生する異臭を効果的に除
去することが可能となる。
【００４５】以下に、図１乃至図４を用いてさらに具体
的な実施態様を説明する。本実施の形態に係るイオン発
生素子１の誘電体４は、幅１５ｍｍ×長さ３７ｍｍ×厚
み０．９ｍｍの直方体状であり、誘電体４の上面と平行
に約６ｍｍ×２４ｍｍの帯状の内部電極６を形成し、そ
して誘電体４の上面の両端片（幅約１５ｍｍの辺）のそ
れぞれの中心を結ぶ中央線（図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線）
が線対称の対称軸になるように、幅約１０．８ｍｍ×長
さ２７．６ｍｍの表面電極５を設けた構成である。表面
電極５と内部電極６との配置関係を、表面電極５を内部
電極６に投影した場合に表面電極５の投影図が内部電極
６よりも外側になるよう表面電極５を形成したとき、表
面電極５を仮想的に内部電極６の形成した面上に存在す
るとしたときに、表面電極５の最も外側の部分、すなわ
ち表面電極５の外周に該当する部分が、内部電極６の最
も外側の部分、すなわち内部電極６の外周に該当する部
分よりも外側にあることをいい、表面電極５を内部電極
６に投影した場合に表面電極５の投影図が内部電極６よ
りも内側とは、その逆の配置状態にあるものをいう。な
お、表面電極５の格子、先鋭状の三角形、及び四角形等
の各形状及びサイズについては上述したとおりである。
的な実施態様を説明する。本実施の形態に係るイオン発
生素子１の誘電体４は、幅１５ｍｍ×長さ３７ｍｍ×厚
み０．９ｍｍの直方体状であり、誘電体４の上面と平行
に約６ｍｍ×２４ｍｍの帯状の内部電極６を形成し、そ
して誘電体４の上面の両端片（幅約１５ｍｍの辺）のそ
れぞれの中心を結ぶ中央線（図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線）
が線対称の対称軸になるように、幅約１０．８ｍｍ×長
さ２７．６ｍｍの表面電極５を設けた構成である。表面
電極５と内部電極６との配置関係を、表面電極５を内部
電極６に投影した場合に表面電極５の投影図が内部電極
６よりも外側になるよう表面電極５を形成したとき、表
面電極５を仮想的に内部電極６の形成した面上に存在す
るとしたときに、表面電極５の最も外側の部分、すなわ
ち表面電極５の外周に該当する部分が、内部電極６の最
も外側の部分、すなわち内部電極６の外周に該当する部
分よりも外側にあることをいい、表面電極５を内部電極
６に投影した場合に表面電極５の投影図が内部電極６よ
りも内側とは、その逆の配置状態にあるものをいう。な
お、表面電極５の格子、先鋭状の三角形、及び四角形等
の各形状及びサイズについては上述したとおりである。
【００４６】また、表面電極接点８は誘電体４の下面に
設けられている。そして、その一端が表面電極５に導通
され、多端が誘電体４の上面の表面電極接点８と対向す
る位置にありかつ電極間距離より長く形成された上面導
通部１０と、該上面導通部１０の他端と表面電極接点８
とを導通する表面電極用導通部１１によって、表面電極
５と導通している。
設けられている。そして、その一端が表面電極５に導通
され、多端が誘電体４の上面の表面電極接点８と対向す
る位置にありかつ電極間距離より長く形成された上面導
通部１０と、該上面導通部１０の他端と表面電極接点８
とを導通する表面電極用導通部１１によって、表面電極
５と導通している。
【００４７】さらに内部電極接点７は、誘電体４の下面
であって内部電極６と対向する任意の箇所に設けてい
る。そして、内部電極接点７は内部電極６と内部電極用
導通部１２により導通している。なお、表面電極接点８
と内部電極接点７との距離は、電極間距離よりも遠く形
成する。
であって内部電極６と対向する任意の箇所に設けてい
る。そして、内部電極接点７は内部電極６と内部電極用
導通部１２により導通している。なお、表面電極接点８
と内部電極接点７との距離は、電極間距離よりも遠く形
成する。
【００４８】次に、イオン発生素子１の製造方法につい
て説明する。まず厚さ０．４５ｎｍの純度の高いアルミ
ナのシートを所定の大きさ（幅１５ｍｍ×長さ３７ｍ
ｍ）に切断し、二つの略同一の大きさを有するアルミナ
の基材を形成する。なお、アルミナの純度は９０％以上
で有ればよいが、ここでは９２％純度のアルミナを用い
る。
て説明する。まず厚さ０．４５ｎｍの純度の高いアルミ
ナのシートを所定の大きさ（幅１５ｍｍ×長さ３７ｍ
ｍ）に切断し、二つの略同一の大きさを有するアルミナ
の基材を形成する。なお、アルミナの純度は９０％以上
で有ればよいが、ここでは９２％純度のアルミナを用い
る。
【００４９】そして、２つのアルミナ基材の内、一方の
上面に、格子状にタングステンをスクリーン印刷して表
面電極５及び上面導通部１０をアルミナの基材の表面に
一体に形成して上部誘電体２を作成する。そして、他の
アルミナ基材の上面に、帯状にタングステンをスクリー
ン印刷して内部電極６をアルミナの基材の表面に一体に
形成し、アルミナ基材の下面に表面電極接点８及び内部
電極接点７をスクリーン印刷して形成し下部誘電体３を
作成する。
上面に、格子状にタングステンをスクリーン印刷して表
面電極５及び上面導通部１０をアルミナの基材の表面に
一体に形成して上部誘電体２を作成する。そして、他の
アルミナ基材の上面に、帯状にタングステンをスクリー
ン印刷して内部電極６をアルミナの基材の表面に一体に
形成し、アルミナ基材の下面に表面電極接点８及び内部
電極接点７をスクリーン印刷して形成し下部誘電体３を
作成する。
【００５０】さらに、上部誘電体２の表面に、アルミナ
のコーティング層９（図３のみ図示）を形成して、表面
電極５を絶縁コートする。そして、上部誘電体２の下面
と下部誘電体３の上面を重ね合わせた後、圧着、真空引
きを行い、さらにこれらを炉に入れて１４００℃〜１６
００℃の非酸化性雰囲気下で焼成する。このようにして
製造することにより、本発明に示すようなイオン発生素
子１を容易に製造することが可能となる。
のコーティング層９（図３のみ図示）を形成して、表面
電極５を絶縁コートする。そして、上部誘電体２の下面
と下部誘電体３の上面を重ね合わせた後、圧着、真空引
きを行い、さらにこれらを炉に入れて１４００℃〜１６
００℃の非酸化性雰囲気下で焼成する。このようにして
製造することにより、本発明に示すようなイオン発生素
子１を容易に製造することが可能となる。
【００５１】続いて上述した方法により形成したイオン
発生素子１に電圧を印加した場合について説明する。イ
オン発生素子１の表面電極５と内部電極６との間に電圧
を印加する構成とすべく、電圧印加回路Ｖと表面電極５
とをリード線で接続し、また内部電極接点７と電圧印加
回路Ｖとをリード線で接続してイオン発生装置２０を構
成する。そして、電圧印加回路Ｖを動作させ、表面電極
５と内部電極６との間に交流高電圧を印加することによ
り、プラスイオン及びマイナスイオンを発生させる。
発生素子１に電圧を印加した場合について説明する。イ
オン発生素子１の表面電極５と内部電極６との間に電圧
を印加する構成とすべく、電圧印加回路Ｖと表面電極５
とをリード線で接続し、また内部電極接点７と電圧印加
回路Ｖとをリード線で接続してイオン発生装置２０を構
成する。そして、電圧印加回路Ｖを動作させ、表面電極
５と内部電極６との間に交流高電圧を印加することによ
り、プラスイオン及びマイナスイオンを発生させる。
【００５２】以下に、表面電極５の形状を変化させて、
形状の変化がイオン発生量、騒音、及びオゾン量にどの
ような影響を与えるか試験を行った。試作品（２）及び
（３）は三角形に拡大形成したものである（図５参
照）。試作品（２）は幅寸法ｇが０．４５ｍｍ、高さ寸
法ｈが０．４５ｍｍ、一方の試作品（３）は幅寸法ｇが
０．３５ｍｍ、高さ寸法ｈが０．３ｍｍである。試作品
（７）は従来の単純な格子形状であり、格子間のピッチ
間隔を０．８ｍｍとした。電圧印加回路Ｖへの印加電圧
は７０〜９０Ｖ、交流電圧のピーク間の電位差が約５．
０〜６．３ｋＶ、周波数が約４０ｋＨｚとした。以上の
条件下でプラスイオンの発生量、マイナスイオンの発生
量、オゾン量、及び騒音値を測定した。結果は表１に示
すとおりである。
形状の変化がイオン発生量、騒音、及びオゾン量にどの
ような影響を与えるか試験を行った。試作品（２）及び
（３）は三角形に拡大形成したものである（図５参
照）。試作品（２）は幅寸法ｇが０．４５ｍｍ、高さ寸
法ｈが０．４５ｍｍ、一方の試作品（３）は幅寸法ｇが
０．３５ｍｍ、高さ寸法ｈが０．３ｍｍである。試作品
（７）は従来の単純な格子形状であり、格子間のピッチ
間隔を０．８ｍｍとした。電圧印加回路Ｖへの印加電圧
は７０〜９０Ｖ、交流電圧のピーク間の電位差が約５．
０〜６．３ｋＶ、周波数が約４０ｋＨｚとした。以上の
条件下でプラスイオンの発生量、マイナスイオンの発生
量、オゾン量、及び騒音値を測定した。結果は表１に示
すとおりである。
【００５３】なお、イオン量の測定はイオン発生素子１
から約２５ｃｍの測定点、騒音値の測定は、無影音室
で、イオン発生素子１から約１１．５ｃｍの測定点で計
測した。また、内部電極６は、約６ｍｍ×２４ｍｍの帯
状に形成し一定としており、表面電極５の格子を構成す
る線の線幅は、今回の実験では０．２５ｍｍとした。ま
た、ピッチとは、格子辺の中心線と、他の格子辺の中心
線との間の距離をいう。
から約２５ｃｍの測定点、騒音値の測定は、無影音室
で、イオン発生素子１から約１１．５ｃｍの測定点で計
測した。また、内部電極６は、約６ｍｍ×２４ｍｍの帯
状に形成し一定としており、表面電極５の格子を構成す
る線の線幅は、今回の実験では０．２５ｍｍとした。ま
た、ピッチとは、格子辺の中心線と、他の格子辺の中心
線との間の距離をいう。
【００５４】
【表１】
【００５５】表１から明らかなように、試作品（２）及
び（３）は試作品（７）と比較して入力電圧が高い場合
はもちろん低い場合にまで、安定したイオンの発生が確
認された。このように、格子状の表面電極５を、さらに
先鋭状に拡大して形成することにより、幅広い電圧範囲
で安定してイオンを発生させることが可能となる。しか
も、イオン発生量の増加に伴い騒音も増加するが、表１
から明らかなように試作品（２）及び（３）では、電圧
を低くして使用することが可能となり騒音を低く抑える
ことができる。さらに、人体に有害なオゾンの発生量を
大幅に低減できた。
び（３）は試作品（７）と比較して入力電圧が高い場合
はもちろん低い場合にまで、安定したイオンの発生が確
認された。このように、格子状の表面電極５を、さらに
先鋭状に拡大して形成することにより、幅広い電圧範囲
で安定してイオンを発生させることが可能となる。しか
も、イオン発生量の増加に伴い騒音も増加するが、表１
から明らかなように試作品（２）及び（３）では、電圧
を低くして使用することが可能となり騒音を低く抑える
ことができる。さらに、人体に有害なオゾンの発生量を
大幅に低減できた。
【００５６】続いて、試作品（２）及び（３）の、格子
間のピッチ、幅寸法ｇ、高さ寸法ｈ、及び三角形の頂点
間距離ｆ（図５参照）を変化させた試作品（１）、
（４）、及び（５）を製作し、同様の実験（交流電圧の
ピーク間の電位差は約４．８〜６．３ｋＶとした）を行
った。結果は表２に示すとおりである、
間のピッチ、幅寸法ｇ、高さ寸法ｈ、及び三角形の頂点
間距離ｆ（図５参照）を変化させた試作品（１）、
（４）、及び（５）を製作し、同様の実験（交流電圧の
ピーク間の電位差は約４．８〜６．３ｋＶとした）を行
った。結果は表２に示すとおりである、
【００５７】
【表２】
【００５８】表２から明らかなように、表面電極５の格
子形状の印刷を、ピッチ１．０ｍｍから１．５ｍｍ、先
鋭状の三角形の大きさを変えた場合、ピッチが小さく、
頂点間距離ｆが小さいと、プラスイオン及びマイナスイ
オンの量が少なくなる。その一方で騒音値は低下する。
これは格子の一辺が短く、電界強度面が小さく、沿面放
電が互いに干渉することから、安定したプラスイオン及
びマイナスイオンを発生することができないものであ
る。
子形状の印刷を、ピッチ１．０ｍｍから１．５ｍｍ、先
鋭状の三角形の大きさを変えた場合、ピッチが小さく、
頂点間距離ｆが小さいと、プラスイオン及びマイナスイ
オンの量が少なくなる。その一方で騒音値は低下する。
これは格子の一辺が短く、電界強度面が小さく、沿面放
電が互いに干渉することから、安定したプラスイオン及
びマイナスイオンを発生することができないものであ
る。
【００５９】これとは逆に、ピッチが大きく、頂点間の
距離ｆが大きい場合、プラスイオン及びマイナスイオン
を多く発生し、これに起因して騒音値も高くなる。この
ようにピッチと頂点間距離ｆの長さは、プラスイオン及
びマイナスイオンの発生量と、騒音値とに比例する関係
がある。本願出願人らは、かかる実験から、安定したイ
オンの発生と、騒音値の低減とを考慮した場合、頂点間
の距離ｆは０．２５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、好
ましくは試作品（３）の０．３５ｍｍ、ピッチは１．０
ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、好ましくは試作品
（３）の１．２ｍｍであることを実験データから得た。
距離ｆが大きい場合、プラスイオン及びマイナスイオン
を多く発生し、これに起因して騒音値も高くなる。この
ようにピッチと頂点間距離ｆの長さは、プラスイオン及
びマイナスイオンの発生量と、騒音値とに比例する関係
がある。本願出願人らは、かかる実験から、安定したイ
オンの発生と、騒音値の低減とを考慮した場合、頂点間
の距離ｆは０．２５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、好
ましくは試作品（３）の０．３５ｍｍ、ピッチは１．０
ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、好ましくは試作品
（３）の１．２ｍｍであることを実験データから得た。
【００６０】最後に、表面電極５を四角形の形状（図６
参照）としたイオン発生素子１について、上述した実験
と同一条件下で実験を行った。なお、試作品（８）はピ
ッチが１．２ｍｍ、頂点間の距離ｆを０．５ｍｍ、図６
に示す点Ａ〜点Ｄの長さｊを０．１５ｍｍ、点Ｅ〜点Ｄ
の長さｋを０．３ｍｍとした。結果は表３に示すとおり
である。
参照）としたイオン発生素子１について、上述した実験
と同一条件下で実験を行った。なお、試作品（８）はピ
ッチが１．２ｍｍ、頂点間の距離ｆを０．５ｍｍ、図６
に示す点Ａ〜点Ｄの長さｊを０．１５ｍｍ、点Ｅ〜点Ｄ
の長さｋを０．３ｍｍとした。結果は表３に示すとおり
である。
【００６１】
【表３】
【００６２】表３から明らかなように、試作品（２）、
（３）と比較しても遜色ない結果がでており、幅広い電
圧間で安定したイオンの発生が認められる。騒音値では
僅かに高い値を示すが、これは格子内の頂点間の距離ｆ
が大きく電界強度が大きくなることに起因するものであ
る。なお、かかる騒音の問題は頂点間距離ｆを小さくす
ることで解決するものと推察される。
（３）と比較しても遜色ない結果がでており、幅広い電
圧間で安定したイオンの発生が認められる。騒音値では
僅かに高い値を示すが、これは格子内の頂点間の距離ｆ
が大きく電界強度が大きくなることに起因するものであ
る。なお、かかる騒音の問題は頂点間距離ｆを小さくす
ることで解決するものと推察される。
【００６３】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明にあっては、
誘電体の表面上に、格子状の表面電極に加えて、さらに
格子内部へ先鋭状の表面電極を形成する。具体的には、
格子辺上の任意の２点、及び格子内部の任意の点を頂点
とする三角形、または、格子の交点、対角位置にある格
子の交点を結ぶ直線上付近の任意の点、及び格子辺上の
任意の２点を頂点とする四角形を拡大して形成する。こ
のように、表面電極にさらに先鋭部を設けることによ
り、幅広い電圧印加帯域で安定したプラスイオン及びマ
イナスイオンを発生させることが可能となる。これによ
り低電圧でのイオン発生が可能になり、電圧を下げるこ
とで騒音、及びオゾンの発生量をも効果的に低減するこ
とが可能となる。特に印加電圧の強弱に依存せず、安定
してイオンを発生させることが可能であることから、機
器の種類の別、家庭用、または業務用の別等の条件を問
わず、数々の機器に本発明のイオン発生素子を搭載する
ことが可能となる等、本発明は優れた効果を奏し得る。
誘電体の表面上に、格子状の表面電極に加えて、さらに
格子内部へ先鋭状の表面電極を形成する。具体的には、
格子辺上の任意の２点、及び格子内部の任意の点を頂点
とする三角形、または、格子の交点、対角位置にある格
子の交点を結ぶ直線上付近の任意の点、及び格子辺上の
任意の２点を頂点とする四角形を拡大して形成する。こ
のように、表面電極にさらに先鋭部を設けることによ
り、幅広い電圧印加帯域で安定したプラスイオン及びマ
イナスイオンを発生させることが可能となる。これによ
り低電圧でのイオン発生が可能になり、電圧を下げるこ
とで騒音、及びオゾンの発生量をも効果的に低減するこ
とが可能となる。特に印加電圧の強弱に依存せず、安定
してイオンを発生させることが可能であることから、機
器の種類の別、家庭用、または業務用の別等の条件を問
わず、数々の機器に本発明のイオン発生素子を搭載する
ことが可能となる等、本発明は優れた効果を奏し得る。
【図１】本発明に係るイオン発生素子の構成及び表面電
極の形状を拡大して示した模式的斜視図である。
極の形状を拡大して示した模式的斜視図である。
【図２】イオン発生素子の平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。
【図５】表面電極の詳細を示す拡大図である。
【図６】表面電極の他の形態を示す説明図である。
【図７】表面電極のさらに他の形態を示す説明図であ
る。
る。
【図８】空気調節装置を利用した掃除機の要部を示す模
式図である。
式図である。
【図９】空気調節装置を利用した冷蔵庫庫内の要部を示
す模式図である。
す模式図である。
【図１０】従来のイオン発生素子を示す斜視図である。
【図１１】従来のイオン発生素子の断面図である。
１ イオン発生素子
２ 上部誘電体
３ 下部誘電体
４ 誘電体
５ 表面電極
５ａ 先鋭部
６ 内部電極
７ 内部電極接点
８ 表面電極接点
９ コーティング層
１０ 上面導通部
１１ 表面電極用導通部
１２ 内部電極用導通部
Ｖ 電圧印加回路
２０ イオン発生装置
３０ 空気調節装置
３５ 送風機
４０ 掃除機
５０ 冷蔵庫
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ２４Ｆ 1/00 Ｆ２４Ｆ 7/00 Ｂ
7/00 Ｆ２５Ｄ 23/00 ３０２Ｍ
Ｆ２５Ｄ 23/00 ３０２ Ｈ０１Ｔ 23/00
Ｈ０１Ｔ 23/00 Ｆ２４Ｆ 1/00 ３７１Ｂ
(72)発明者 守川 守
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ
ャープ株式会社内
Ｆターム(参考） 3L051 BC02
4C080 AA09 BB05 MM01 QQ16 QQ17
4D054 AA13 AA15 AA16 AA20 BA16
BB30 EA01 EA11 EA14 EA22
EA23 EA24
Claims (10)
- 【請求項１】 誘電体の内部に形成された内部電極と前
記誘電体の表面に形成された表面電極とを備え、 前記表面電極は、格子状に形成されると共に、格子内部
に先鋭部を設けたことを特徴とするイオン発生素子。 - 【請求項２】 前記先鋭部は、 格子辺上の任意の２点、及び格子内部の任意の点を頂点
とする三角形により構成さ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素子。 - 【請求項３】 前記三角形は、 格子毎に複数形成されており、各三角形の格子内部にお
ける頂点間の距離は０．２５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下で
あることを特徴とする請求項２に記載のイオン発生素
子。 - 【請求項４】 前記先鋭部は、 格子の交点、対角位置にある格子の交点を結ぶ直線上付
近の任意の点、及び格子辺上の任意の２点を頂点とする
四角形により構成さ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素子。 - 【請求項５】 前記格子のピッチは、 １．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることを特徴とする
請求項１乃至４のいずれかに記載のイオン発生素子。 - 【請求項６】 前記表面電極の投影図が内部電極よりも
外側であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
に記載のイオン発生素子。 - 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載のイオ
ン発生素子と、 該イオン発生素子の表面電極及び内部電極に電圧を印加
する電圧印加回路とを備え、 該電圧印加回路により電圧を印加し、空気中にＨ+ （Ｈ
2 Ｏ）n 及びＯ2 −（Ｈ2 Ｏ）m を発生させるよう構成
してあることを特徴とするイオン発生装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載のイオン発生装置と、 該イオン発生装置から発生したイオンを、外部へ送出す
る送風機とを備えることを特徴とする空気調節装置。 - 【請求項９】 請求項７に記載のイオン発生装置と、 該イオン発生装置から発生したイオンを、機外へ送出す
る送風機とを備えることを特徴とする掃除機。 - 【請求項１０】 請求項７に記載のイオン発生装置と、 該イオン発生装置から発生したイオンを、庫内へ送出す
る送風機とを備えることを特徴とする冷蔵庫。
Priority Applications (9)
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|---|---|---|---|
| JP2001239908A JP3438054B2 (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | イオン発生素子 |
| PCT/JP2002/008107 WO2003015231A1 (fr) | 2001-08-07 | 2002-08-07 | Dispositif generateur d'ions, appareil generateur d'ions, climatiseur, aspirateur et refrigerateur comprenant un tel dispositif |
| DE60207725T DE60207725T2 (de) | 2001-08-07 | 2002-08-07 | Ionengenerierendes element und dieses beinhaltender ionengenerator, klimaanlage, reiniger und kühlgerät |
| EP02755873A EP1414501B1 (en) | 2001-08-07 | 2002-08-07 | Ion generating element and ion generator, air conditioning apparatus, cleaner and refrigerator containing the same |
| AT02755873T ATE311207T1 (de) | 2001-08-07 | 2002-08-07 | Ionengenerierendes element und dieses beinhaltender ionengenerator, klimaanlage, reiniger und kühlgerät |
| US10/485,987 US7254006B2 (en) | 2001-08-07 | 2002-08-07 | Ion generating element and ion generator, air conditioning apparatus, cleaner and refrigerator containing the same |
| PCT/JP2002/008106 WO2003013620A1 (en) | 2001-08-07 | 2002-08-07 | Ion generating element and ion generator, air conditioning appar atus, cleaner and refrigerator containing the same |
| CNU029000068U CN2800599Y (zh) | 2001-08-07 | 2002-08-07 | 离子发生元件、使用了离子发生元件的离子发生装置、空调装置、清扫器和冰柜 |
| KR10-2004-7001818A KR20040022237A (ko) | 2001-08-07 | 2002-08-07 | 이온 발생 소자와, 이를 이용한 이온 발생 장치, 공기조절 장치, 청소기, 및 냉장고 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001239908A JP3438054B2 (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | イオン発生素子 |
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|---|---|
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| JP3438054B2 JP3438054B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001239908A Expired - Fee Related JP3438054B2 (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | イオン発生素子 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1414501B1 (ja) |
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| KR (1) | KR20040022237A (ja) |
| CN (1) | CN2800599Y (ja) |
| AT (1) | ATE311207T1 (ja) |
| DE (1) | DE60207725T2 (ja) |
| WO (2) | WO2003013620A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO2004102755A2 (ja) * | 2003-05-15 | 2004-11-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | イオン発生素子、イオン発生装置、電気機器 |
| JP2006192013A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 空気清浄装置 |
| KR100720356B1 (ko) * | 2004-07-27 | 2007-05-22 | 삼성전자주식회사 | 이온 발생기 |
| JP2007157482A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Sharp Corp | イオン発生素子、イオン発生装置及び電気機器 |
| WO2007077897A1 (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Ngk Insulators, Ltd. | 集塵電極及び集塵機 |
| KR100744765B1 (ko) * | 2004-07-27 | 2007-08-01 | 삼성전자주식회사 | 이온 발생기 |
| JP2008198420A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | イオン発生器及び除電器 |
| CN100420111C (zh) * | 2004-07-27 | 2008-09-17 | 三星电子株式会社 | 用于产生离子的陶瓷电极结构和使用它的离子发生装置 |
| US7787231B2 (en) | 2007-01-30 | 2010-08-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | High voltage generating circuit, ion generating device and electrical apparatus |
| JP4581024B1 (ja) * | 2009-09-10 | 2010-11-17 | シャープ株式会社 | 空気調和機 |
| JP2012513657A (ja) * | 2008-12-23 | 2012-06-14 | オクシオン ピーティーイー リミテッド | イオン発生器電極集合体 |
| JP2012129209A (ja) * | 2003-05-15 | 2012-07-05 | Sharp Corp | イオン発生素子、電気機器 |
| JP2013093175A (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Sharp Corp | イオン発生機 |
| US9071040B2 (en) | 2010-07-30 | 2015-06-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ion generator |
| US9276385B2 (en) | 2011-08-31 | 2016-03-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ion generator provided with ion generation units at respective air flow passages |
| JP2021067822A (ja) * | 2019-10-24 | 2021-04-30 | 豊田合成株式会社 | 手術シミュレータ |
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