JP2004319183A - イオン発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環境の変化に応じてイオン濃度を制御すること。
【解決手段】パルス電圧が印加されると放電して周辺の水蒸気をイオン化するイオン発生素子１１０と、イオン濃度を検出するイオン濃度センサ（センサ１０２）と、検出されたイオン濃度に基づいて、イオン発生素子１１０に印加するパルス電圧の波形を決定する制御部１０１と、制御部１０１により制御され、決定された波形のパルス電圧をイオン発生素子１１０に印加する高圧パルス駆動回路１０３とを備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はイオン発生装置に関し、特に、パルス電圧が印加されると放電して周辺の非イオン化物をイオン化するイオン発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気中に存在する水蒸気をイオン化するイオン発生装置が知られている。このイオン発生装置には、沿面放電法を用いたものがある。従来のイオン発生装置では、空気中に存在する水蒸気を正イオンにイオン化するかまたは負イオンにイオン化するかは、イオン発生装置に印加される電圧がプラスかマイナスかにより決定される。すなわち、イオン発生素子にマイナス電圧を印加すると、空気中に存在する水蒸気が帯電して負イオンとなる。逆に、イオン発生素子にプラス電圧を印加すると、空気中に存在する水蒸気が帯電して正イオンとなる。
【０００３】
イオン発生素子に交流の電圧を印加すると、正イオンと負イオンとが交互に発生する。正イオンと負イオンは発生後にすぐ消滅するものではなく、１０秒程度の寿命を有しており、空間には正イオンと負イオンとが存在する。したがって、イオン化された正負イオンが消滅する前は、空気中のカビ、浮遊菌またはウイルスを除去することに効果的である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−９５７３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のイオン発生装置では、イオン発生素子に所定の電圧で所定の周期の交流電圧が印加されていたため、イオン発生素子がイオン化する正負イオンは一定の量に限定されるものであった。このため、イオン発生素子がイオン化するイオンの濃度に限界があり、設置される環境によってはイオン濃度を高めることができないといった問題があった。
【０００６】
また、空気中に存在する水蒸気がイオン化される際にはオゾンが発生するが、イオン発生装置が設置される環境によっては、発生するオゾンの量が増加してしまうといった問題があった。
【０００７】
この発明は上述の問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、環境の変化に応じてイオン濃度を制御することが可能なイオン発生装置を提供することである。
【０００８】
この発明の他の目的は、環境の変化に応じてオゾンの発生量を低減させることが可能なイオン発生装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、イオン発生装置は、パルス電圧が印加されると放電して周辺の非イオン化物をイオン化する放電手段と、環境変数を検出する検出手段と、検出手段により検出された環境変数に基づいて、放電手段に印加するパルス電圧の波形を決定する制御手段と、制御手段により制御され、決定された波形でパルス電圧をイオン発生装置に印加する駆動手段とを備える。
【００１０】
この発明に従えば、検出された環境変数に基づいて決定された波形でパルス電圧が放電手段に印加されるので、イオン化するイオンの量が制御される。その結果、イオン濃度を制御することが可能なイオン発生装置を提供することができる。また、イオン化するイオンの量を制御することにより、イオン化により発生するオゾンの濃度が制御される。このため、環境の変化に応じてオゾンの発生量を低減させることが可能なイオン発生装置を提供することができる。
【００１１】
好ましくは、環境変数は、イオン濃度、温度、湿度、風速、光量、化学物質の質量の少なくとも１つである。
【００１２】
この発明に従えば、イオン濃度、温度、湿度、風速、光量、化学物質の質量の少なくとも１つの変化に応じて、イオン化するイオンの量を制御することができる。
【００１３】
好ましくは、制御手段は、イオン濃度の低下を示す環境変数が検出された場合には、イオン化されたイオンの量が多くなる波形に決定する。
【００１４】
この発明に従えば、イオン濃度の低下を示す環境変数が検出された場合には、イオン化されるイオンの量が多くなる波形に決定されるので、イオン濃度を所望の値に維持することができる。
【００１５】
好ましくは、放電手段がイオン化するイオンは、Ｈ_３Ｏ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは０または自然数）の正イオンと、Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは０または自然数）の負イオンとを含む。
【００１６】
この発明に従えば、イオン化される正イオンと負イオンとの量を制御することができる。
【００１７】
好ましくは、制御手段は、パルス電圧の電圧値を異ならせた波形に決定する。
この発明に従えば、パルス電圧の電圧値が変更されるので、オゾンの発生量を制御することができる。
【００１８】
好ましくは、制御手段は、プラスパルスとマイナスパルスとで異なる電圧値の波形に決定する。
【００１９】
この発明に従えば、プラスパルスとマイナスパルスとで異なる電圧値とされるので、イオン化される正イオンと負イオンの量の比率を制御することができる。
【００２０】
好ましくは、制御手段は、パルス電圧のパルス幅を異ならせた波形に決定する。
【００２１】
この発明に従えば、パルス電圧のパルス幅が変更されるので、イオン化されるイオンの量を制御することができる。
【００２２】
好ましくは、制御手段は、プラスパルスとマイナスパルスとの間隔を異ならせた波形に決定する。
【００２３】
この発明に従えば、パルスの間隔が変更されるので、イオン化されるイオンの量を制御することができる。
【００２４】
好ましくは、制御手段は、所定期間に印加するプラスパルスとマイナスパルスそれぞれの数を異ならせた波形に決定する。
【００２５】
この発明に従えば、所定期間に印加するプラスパルスとマイナスパルスそれぞれの数が変更されるので、イオン化される正イオンと負イオンの量の比率を制御することができる。
【００２６】
好ましくは、制御手段は、所定期間に印加するプラスパルスとマイナスパルスの順番を変更した波形に決定する。
【００２７】
この発明に従えば、所定期間に印加するプラスパルスとマイナスパルスの順番が変更されるので、イオン化される正イオンと負イオンの量の比率を制御することができる。
【００２８】
好ましくは、複数のパターンの波形を予め記憶しておく記憶手段をさらに備え、制御手段は、記憶手段に記憶された複数のパターンのうちからいずれか１つのパターンの波形を選択する選択手段を含む。
【００２９】
この発明に従えば、記憶手段に記憶された複数のパターンのうちから１つのパターンの波形が選択されるので、放電手段に印加する波形を容易に決定することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３１】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるイオン発生装置の概略を示す図である。図１を参照して、イオン発生装置１００は、イオン発生装置１００の全体を制御するための制御部１０１と、環境変数を検出するためのセンサ１０２と、空気中に存在する水蒸気をイオン化するイオン発生素子１１０と、リード線１１５によりイオン発生素子１１０に接続された高圧パルス駆動回路１０３と、イオン発生素子１１０でイオン化されたイオンを搬送するために空気を流動させるための送風部１０５とを備える。
【００３２】
イオン発生素子１１０は、パルス電圧が印加される放電する放電素子である。イオン発生素子１１０が放電することにより、その周辺の空気中に存在する水蒸気がイオン化される。イオン発生素子１１０については後で詳述する。
【００３３】
センサ１０２は、環境の種々の変数を検出するためのセンサである。環境変数としては、イオン濃度、温度、湿度、風速、光量または化学物質の質量である。センサ１０２は、イオン濃度を検出するためのイオン濃度センサ、温度を検出するための温度センサ、湿度を検出するための湿度センサ、光量を検出するための光センサ（たとえばフォトダイオード）、化学物質の質量を検出するための質量センサである。ここでは、センサ１０２にイオン濃度を測定するイオン濃度センサ１０２Ａを用いた例を説明する。
【００３４】
制御部１０１は、中央演算装置（ＣＰＵ）、マイクロコンピュータなどであり、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）などの記憶媒体に予め記憶された制御プログラムを読取って実行する。
【００３５】
送風部１０５は、モータおよびそのモータの軸に取付けられたファンからなり、モータ駆動することによりファンが回転し、送風する。送風部１０５は、イオン発生素子１１０によりその周辺でイオン化されたイオンをイオン発生装置１００の外部に放出するために、空気を流動させる。
【００３６】
高圧パルス駆動回路１０３は、制御部１０１からの指示に基づき、パルス電圧を発生し、イオン発生素子１１０に発生したパルス電圧を印加する。
【００３７】
図２は、イオン濃度センサの構成を示す図である。イオン濃度センサ１０２Ａは、二重同芯円筒法を利用したセンサであり、空気中の分子イオン濃度を連続吸引により計測する。図２を参照して、イオン濃度センサ１０２Ａは、外円筒２０１と内円筒２０２からなるゲルディーエンコンデンサと呼ばれる二重同芯円筒を含む。
【００３８】
吸引ファン（図示しない）により、二重同芯円筒２００には一定流量の空気（正負イオンを含む）が送り込まれ、外円筒２０１と内円筒２０２との間の空間に層流が形成される。外円筒２０１に電圧を印加し、内円筒２０２を接地すると、外円筒２０１と内円筒２０２との間に生じる電界によって、空気中に含まれるイオンが内円筒２０２の側面に向かって流れ込む。このときに測定される電流値により、印加電圧が正極のときに正極性のイオンの濃度を、印加電圧が負極性のときに負極性のイオンの濃度を判定する。そして、イオン濃度センサ１０２Ａは、空間中のイオン濃度を電気的な信号として制御部１０１に出力する。
【００３９】
このイオン濃度センサ１０２Ａは、空気を一定流量で流しながら連続的にイオン濃度をセンシングすることができるので、空間内のイオン濃度の変化に注目する場合に有効である。また、イオン濃度センサ１０２Ａを連続的に作動させることにより、時間の経過に伴って変化する空間中のイオン濃度を連続的にセンシングすることができる。
【００４０】
図３は、イオン発生素子の詳細な構成を示す斜視図である。本実施の形態におけるイオン発生素子１１０は、沿面放電法により正負イオンを発生する。図３を参照して、イオン発生素子１１０は、表面に誘電体１１４が形成されており、この誘電体１１４の裏面には誘電電極１１２が形成されている。この誘電電極１１２と対向するように誘電体１１４の表面にはイオン発生電極１１３が形成されている。
【００４１】
本実施の形態においてはイオン発生電極１１３は網目形状である。しかしながら、イオン発生電極１１３の形状はこれに限定されることなく、正負イオンを発生可能であれば、従来知られている針型等の形状であってもよい。
【００４２】
イオン発生電極１１３と誘電電極１１２とは、リード線１１５を通じて高圧パルス駆動回路１０３に接続されている。高圧パルス駆動回路１０３は、イオン発生素子１１０の内部に配置される。
【００４３】
送風部１０５により、図面右方向から左方向に空気１２０が送られ、誘電体１１４の表面でイオン化されたイオンがその空気１２０Ａとともに搬送される。ここで、沿面放電法を用いる場合は、ある瞬間において正イオンが発生するかあるいは負イオンが発生するかは、イオン発生素子１１０のイオン発生電極１１３に印加される電圧がプラスであるかマイナスであるかにより定まる。すなわち、イオン発生電極１１３にマイナスの電圧が印加されると、イオン発生電極１１３はマイナスに帯電するので、空気中に存在する水蒸気が帯電して負イオンとなる。このため空気中に負イオンが多量に含まれることになる。逆に、イオン発生電極１１３にプラスの電圧が印加されると、空気中に存在する水蒸気が帯電して正イオンとなる。このため、空気中には正イオンが大量に含まれることになる。
【００４４】
イオン発生電極１１３に印加する電圧を交流とすることにより、空間には正イオンと負イオンが交互にイオン化される。正イオンと負イオンは発生後（イオン化後）にすぐに消滅するものではなく、１０秒程度の寿命を有しているため、その期間空気中に正イオンと負イオンが共存することになる。したがって、イオン発生装置１００から放出される空気１２０Ａは、正イオンと負イオンが共存した状態となっている。また、これらの正負イオンは、空気中のカビ、浮遊菌またはウイルスなどを除去する効果がある。
【００４５】
次に、このイオン発生素子１１０の特性について説明する。上述したように、イオン発生素子１１０は、イオン発生電極１１３に印加する電圧を交流とすることにより、空間には正イオンと負イオンが交互に放出されるが、印加する電圧のパルス波形によっては、その発生量が異なる。本実施の形態におけるイオン発生装置１００は、イオン発生電極１１３に印加する電圧のパルス波形を変化させることにより、イオン化されるイオンの量を制御するものである。
【００４６】
なお、イオン化されるイオンの濃度は、イオン発生電極１１３の構造、たとえば、配線パターン、電極の太さ、電極エッジのテーパ形状、電極の材質などにも影響を受ける。しかしながら、イオン発生電極１１３の構造は、イオン発生素子１１０が製造された後は不変である。したがって、本実施の形態におけるイオン発生装置１００は、製造されたイオン発生装置１００によりイオン化されるイオンの量を制御するものである。
【００４７】
（１） プラス電圧のパルスとマイナス電圧のパルスを所定の間隔をあけた波形の電圧を印加する場合。
【００４８】
図４は、プラス電圧のパルスとマイナス電圧のパルスを所定の間隔をあけた波形の一例を示す図である。図では、プラスパルスの電圧を１ｋＶ、マイナスパルスの電圧を−１ｋＶとし、パルス幅（印加時間）を２００μ秒、周期を１０ミリ秒の波形を示している。ここでの周期とは、プラスパルスから次のプラスパルスの前までの期間をいう。図３に示す波形は、１周期の間にプラスパルスとマイナスパルスがそれぞれ１つあり、プラスパルスとマイナスパルスが等間隔となっている。なお、図４、あるいは図５、図６、図７において、縦軸方向は電圧（ｋＶ）を示している。ここでは、１ｋＶあるいは−１ｋＶの電圧を印加した場合について記しているが、実際には、１０ｋＶあるいは−１０ｋＶにまで変化させる。
【００４９】
この波形の電圧をイオン発生素子１１０に印加した場合には、イオン化される正イオンの量と負イオンの量とはほぼ同程度となる。この場合には、空気中に浮遊するウイルス、カビ、浮遊菌等を除去する効果は、正イオンの量と負イオンの量との濃度に差がある場合に比較して大きな効果が得られる。
【００５０】
（２） プラスパルスの直後にマイナスパルスを発生する波形の電圧を印加する場合。
【００５１】
図５は、プラスパルスに連続してマイナスパルスを発生する波形の一例を示す図である。図では、プラスパルスの電極を１ｋＶ、マイナスパルスの電圧を−１ｋＶとし、パルス幅（印加時間）を２００μ秒、周期を１０ミリ秒の波形を示している。この周期とは、プラスパルスから次のプラスパルス前までの期間をいう。図５に示す波形は、１周期の間にプラスパルス、マイナスパルスがそれぞれ１つあり、プラスパルスに連続してマイナスパルスが発生する波形となっている。
【００５２】
この波形の電圧をイオン発生素子１１０に印加した場合には、（１）に示した波形の電圧を印加した場合と比較して、イオン化される正イオンの量が減少する。負イオンの量は大きな変化がない。このため、空気中には負イオンの濃度が正イオンのそれよりも大きくなるので、人間をリフレッシュさせる効果がある。
【００５３】
（３） マイナスパルスの直後にプラスパルスを発生する波形の電圧を印加する場合。
【００５４】
上述した（２）の場合と印加される電圧の極性が逆の場合に相当する。この波形の電圧をイオン発生素子１１０に印加した場合には、（１）に示した波形の電圧を印加した場合と比較して、イオン化される負イオンの量が減少する。正イオンの量は大きな変化がない。空気中の負イオンの濃度が高くなりすぎた場合に有効である。なお、空気中で正イオンの濃度が負イオンのそれよりも大きい状態は望ましくない。
【００５５】
このように、プラスパルスとマイナスパルスとの順番を変更することで、発生する正イオンと負イオンとの量の比率を異ならせることができる。
【００５６】
（４） １周期におけるプラスパルスの数とマイナスパルスの数を異ならせた波形の電圧を印加する場合。
【００５７】
図６は、３つのプラスパルスの後に１つのマイナスパルスを発生する波形を示す図である。図では、プラスパルスの電圧を１ｋＶ、マイナスパルスの電圧を−１ｋＶとし、パルス幅（印加時間）を２００μ秒、周期を１０ミリ秒の波形を示している。この周期とは、最初のプラスパルスからマイナスパルス後のプラスパルス前までの期間をいう。図６に示す波形は，１周期の間に３つのプラスパルスと１つのマイナスパルスが等間隔で発生される。
【００５８】
この波形の電圧をイオン発生素子１１０に印加した場合には、（１）に示した波形の電圧を印加した場合と比較して、イオン化される正イオンの量が増加する。負イオンの量は大きな変化はない。このため、空気中には正イオンの濃度が負イオンのそれよりも大きくなるので、人間をリフレッシュさせる効果がある。
【００５９】
逆に、３つのマイナスパルスの後に１つのプラスパルスを発生する波形の電圧をイオン発生素子１１０に印加した場合には、（１）に示した波形の電圧を印加した場合と比較して、イオン化される負イオンの量が増加する。正イオンの量は大きな変化がない。このため、空気中には負イオンの濃度が正イオンのそれよりも大きくすることができる。
【００６０】
なお、パルスを数は、これに限られることなく、１周期中のプラスパルスとマイナスパルスとで異なれば良い。
【００６１】
（５） 絶対値の大きなプラスパルスと絶対値の小さなマイナスパルスを所定の間隔をあけた波形の電圧を印加する場合。
【００６２】
図７は、絶対値の大きなプラスパルスと絶対値の小さなマイナスパルスを所定の間隔をあけた波形の一例を示す図である。図では、プラスパルスの電圧を１ｋＶ、マイナスパルスの電圧を−０．２５ｋＶとし、パルス幅（印加時間）を２００μ秒、周期を１０ミリ秒としている。ここでの周期とは、プラスパルスから次のプラスパルス前までの期間をいう。図７に示す波形は，１周期の間にプラスパルスとマイナスパルスがそれぞれ１つあり、プラスパルスとマイナスパルスが等間隔となっている。また、プラスパルスの電圧が、マイナスパルスの電圧よりもその絶対値が大きくなっている。
【００６３】
この波形の電圧をイオン発生素子１１０に印加した場合には、（１）に示した波形の電圧を印加した場合と比較して、イオン化される負イオンの量が減少する。正イオンの量は大きな変化がない。このため、空気中では、正イオンの濃度が負イオンのそれよりも大きくなるので、人間をリフレッシュさせる効果がある。
【００６４】
（６） 次に、パルス電圧とイオン化される正負イオンの量との関係を説明する。図８は、図４に示した波形において、電圧を変化させた場合にイオン化されるイオンの量を示す図である。プラスパルスおよびマイナスパルスそれぞれの電圧の絶対値が同じとなるように変化させた。図９は、図５に示した波形において、電圧を変化させた場合にイオン化されるイオンの量を示す図である。図１０は、図６に示した波形において、電圧を変化させた場合にイオン化されるイオンの量を示す図である。図８、図９および図１０においては、プラスパルスおよびマイナスパルスそれぞれの電圧の絶対値が同じとなるように電圧を変化させた。
【００６５】
図８、図９および図１０から明らかなように、プラスパルスおよびマイナスパルスの電圧の絶対値が大きくなるに従って、正イオンおよび負イオンの量の増加率に違いはあるけれども、いずれの量も増加している。したがって、プラスパルスおよびマイナスパルスの電圧の絶対値を大きくすることにより、空気中における正イオンおよび負イオンの濃度を高めることができる。
【００６６】
また、パルス電圧を変化させることにより、正イオンと負イオンの量が変化するので、プラスパルスの電圧の絶対値をマイナスパルスの電圧の絶対値よりも大きくした波形、または、マイナスパルスの電圧の絶対値をプラスパルスの電圧の絶対値よりも大きくした波形を用いれば、正イオンと負イオンの量を均一にすることができる。
【００６７】
なお、イオン発生素子１１０に印加する電圧が大きくなれば、オゾン発生量が増加することが知られている。したがって、オゾン濃度が所定の値、たとえば法規制されている０．０６ｐｐｍを超えないように、印加する電圧を抑える必要がある。
【００６８】
（７） 波形の周期とイオン濃度との関係。
図１１は、波形の周期とイオン濃度との関係を示す図である。図では、図４に示した波形において、プラスパルスの電圧を１ｋＶ、マイナスパルスの電圧を−１ｋＶとし、パルス幅（印加時間）を５０μ秒として、周期を変動させてイオン濃度を計測した結果を示している。この結果から、周期が小さくなり、単位時間当りのパルス電圧の印加割合が多くなるにつれて、イオン発生量は正イオン、負イオンともに増加することがわかる。ここでは、最低の周期を１ミリ秒まで計測したが、より短い周期にしてもイオンの濃度が増加するものと考えられる。
【００６９】
（８） 波形のパルス幅とイオン濃度との関係。
図１２は、波形のパルス幅とイオン濃度との関係を示す図である。図では、図４に示した波形において、プラスパルスの電圧を１ｋＶ、マイナスパルスの電圧を−１ｋＶとし、周期を１０ミリ秒として、パルス幅を変動させてイオン濃度を計測した結果を示している。この結果から、パルス幅が小さくなるにつれて、イオン発生量は正イオン、負イオンともに増加することがわかる。
【００７０】
このように、イオン発生素子１１０は、印加される電圧の波形によりイオン化する正イオンおよび負イオンの量が異なる。このため、波形のパルス幅、周期、電圧、パルス間隔、マイナスパルスとプラスパルスの順番、マイナスパルスとプラスパルスそれぞれの数を異ならせることにより、正イオンと負イオンの濃度を制御することができる。
【００７１】
本実施の形態におけるイオン発生装置１００は、イオン濃度センサ１０２Ａの検出出力に基づいて空間のイオン濃度を一定に維持する。これについて具体的に説明する。
【００７２】
イオン濃度センサ１０２Ａは、連続した正イオンおよび負イオンのイオン濃度を検出して制御部１０１に出力する。制御部１０１では、受信した正負イオンそれぞれの濃度を予め定められたしきい値と比較して、その比較結果に基づいてイオン発生素子１１０に印加する電圧の波形を決定する。ここで決定されるのは、波形のパルスの電圧値、パルス幅、周期、プラスパルスとマイナスパルスの順番およびそれらの数である。
【００７３】
（１） 正イオンの濃度がしきい値よりも低い場合には、イオン化する正イオンの量を増加させるための波形を決定する。正イオンの量を増加させるための波形は、プラスパルスの電圧値を高くした波形、プラスパルスの幅を短くした波形、周期を短くした波形、プラスパルスの数を増加した波形である。
【００７４】
（２） 正イオンの濃度がしきい値よりも高い場合には、イオン化する正イオンの量を減少させるための波形を決定する。正イオンの量を減少させるための波形は、プラスパルスの電圧値を低くした波形、プラスパルスの幅を長くした波形、周期を長くした波形、プラスパルスの数を減少した波形、プラスパルスの直後のマイナスパルスとの間隔を短くした波形である。
【００７５】
（３） 負イオンの濃度がしきい値よりも低い場合には、イオン化する負イオンの量を増加させるための波形を決定する。負イオンの量を増加させるための波形は、マイナスパルスの電圧値の絶対値を大きくした波形、マイナスパルスの幅を短くした波形、周期を短くした波形、マイナスパルスの数を増加した波形である。
【００７６】
（４） 負イオンの濃度がしきい値よりも高い場合には、イオン化する負イオンの量を減少させるための波形を決定する。負イオンの量を減少させるための波形は、マイナスパルスの電圧値の絶対値を小さくした波形、マイナスパルスの幅を長くした波形、周期を長くした波形、マイナスパルスの数を減少した波形、マイナスパルスの直後のプラスパルスとの間隔を短くした波形である。
【００７７】
制御部１０１は、このように決定された波形でパルス電圧を出力する指示を高圧パルス駆動回路１０３に出力する。そして、高圧パルス駆動回路１０３からイオン発生素子１１０に制御部１０１で決定される波形でパルス電圧が印加される。
【００７８】
このように、本実施の形態におけるイオン発生装置１００によれば、イオン濃度センサ１０２Ａの検出出力に基づき、イオン発生素子１１０でイオン化するイオンの量が調節されるので、イオン発生装置１００から放出される空気のイオン濃度を所望の値に維持することができる。
【００７９】
上述したイオン濃度センサ１０２Ａは、センサ部が電極となっており、作動させるとこの電極部に電界がかかる。そして、空間に存在するイオン濃度が大きくなると、電界により電極部に引付けられるイオンの量が増加し、この現象をモニタすることにより空間全体の電荷量の変化を検出するものである。したがって、イオン濃度センサ１０２Ａは、電気的な環境変化を検出するものである。
【００８０】
したがって、センサ１０２は、イオン濃度センサ１０２Ａに限られず、電気的な環境変化を検出できるセンサであればよい。
【００８１】
＜第１の変形例＞
センサ１０２に湿度センサ１０２Ｂを適用した場合を例に説明する。図１３は、第１の変形例におけるイオン発生装置１００の概略構成を示す図である。上述したイオン発生装置１００に、イオン濃度センサ１０２Ａに代えて湿度センサ１０２Ｂを用いたものである。その他の構成は上述したイオン発生装置１００と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【００８２】
湿度センサ１０２Ｂは、電気式湿度計、毛髪式湿度計、ジルコニア式湿度計、バイメタル式湿度計等である。
【００８３】
（１） 電気式湿度計
電気式湿度計は、高分子フィルムを絶縁体としたコンデンサ構造で、この高分子フィルムの吸湿性を利用し、相対温度の変化によって静電容量が変わることを応用したもので、静電容量を測定することによって相対湿度を検出する。
【００８４】
（２） 毛髪式湿度計
毛髪式湿度計は、毛髪の吸湿性を利用したものである。大気中の湿度が変化するとそれに伴って毛髪が伸縮するので相対湿度が２０〜１００％では、湿度に対しての毛髪の伸長率がほぼ対数的に変化することから、この伸長率をカムでリニアに補正し、差動トランスで電気信号に変換する。この出力を変換モジュールで湿度に比例した電圧に変換する。
【００８５】
（３） ジルコニア式湿度計
固体電解質（ジルコニア素子）は高温で酸素イオンに対して導電性を示すので、ジルコニア素子の内外面に白金系の電極を付けて加熱し、素子内外に酸素分圧の異なるガスを接触させると、酸素イオンが分圧の高い方から低い方へ流れて電圧を発生する。ジルコニア素子の測定電極面に試料ガスを導入し、基準局面に空気（２１．０ｖｏｌ％Ｏ_２）を流通させると、両電極間に生ずる起電力Ｅ（ｍＶ）はＮｅｒｎｓｔの式で与えられる。
【００８６】
（４） バイメタル式湿度計
金属（真鍮）に湿気を吸いやすい収縮率の異なる乾湿材を貼り合わせ、湿度変化によって曲がるようにゼンマイ巻きにしたものである。そのときの乾湿材の変化によってゼンマイが巻いたり戻ったりして針を動かす。
【００８７】
なお、湿度センサ１０２Ｂは、空気中の湿度を検出できれば、これらの湿度計に限定されるものではない。空気中のイオン濃度は、空気中の湿度により変化する。正イオンがＨ_３Ｏ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは０または自然数）であり、負イオンがＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは０または自然数）であるため、これらイオンは主に、空間内に存在する水蒸気が（Ｈ_２Ｏ）がイオン化したものである。したがって、空気中に存在する水蒸気量が多くなり、湿度が高くなると正負イオンの量が増加する。
【００８８】
湿度センサ１０２Ｂは、湿度を連続的にセンシングして、検出した湿度を制御部１０１に出力する。制御部１０１では、受信した湿度を予め定められたしきい値と比較して、その比較結果に基づいてイオン発生素子１１０に印加する電圧の波形を決定する。
【００８９】
すなわち、湿度が減少するとイオン濃度が減少するので、より多くのイオンを発生させるように波形を決定する。また、湿度が上昇するとイオン濃度が増加するので、より少ないイオンを発生させるイオンに波形を決定する。ここで決定されるのは、波形のパルスの電圧値、パルス幅、周期、プラスパルスとマイナスパルスの順番およびそれらの数である。これについては上述したのでここでは説明を繰返さない。
【００９０】
＜第２の変形例＞
センサ１０２に風速センサ１０２Ｃを適用した場合を例に説明する。上述したイオン発生装置１００に、イオン濃度センサ１０２Ａに代えて風速センサ１０２Ｃを用いたものである。その他の構成は上述したイオン発生装置１００と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【００９１】
ここでは、第２の変形例におけるイオン発生装置１００は、移動体としての自動車に設置される場合を例に説明する。なお、イオン発生装置１００が設置される場所は、自動車に限られず外気と完全ではないが遮断された空間に設置されていればよい。
【００９２】
図１４は、第２の変形例におけるイオン発生装置の概略構成を示す図である。図１４を参照して、自動車３００は、３つの扉３０１と、イオン発生装置１００とを備える。３つの扉３０１それぞれは窓３０２を備える。イオン発生装置１００は、制御部１０１と、それらが制御部１０１に接続された３つの風速センサ１０２Ｃと、イオン発生素子１１０と、高圧パルス駆動回路１０３とを含む。
【００９３】
３つの風速センサ１０２Ｃは、３つの扉３０１にそれぞれ配置されている。扉３０１や窓３０２が開けられると、風速に変化が生じるので、風速センサ１０２Ｃにより扉３０１や窓３０２が開けられたことが検出される。
【００９４】
イオン発生装置１００は、一定の割合で正負イオンを放出している場合、扉３０１や窓３０２が閉じられた状態においては自動車３００の車内に正負イオンが放出されている。この状態から扉３０１や窓３０２が開けられると、正負イオンが車外に漏れ出す。たとえば、高速道路を走行している状態では、車内が密閉されていることが多いので正負イオンの量はそれほど多くする必要はなく、正イオンと負イオンともにイオン発生装置１００の吹出部より１０ｃｍの地点で１００００個／ｃｍ^３程度のすればカビやウイルスや浮遊菌を除去することができる。
【００９５】
しかし、自動車への乗り降りの際などにドアが開けられると、車内空間と車外空間の間で空気の交換が行なわれるので、車内の正負イオンの濃度が急激に減少することになる。
【００９６】
風速センサ１０２Ｃで風速に変化が生じたこと、すなわち扉３０１や窓３０２が開けられたことが検出されると、制御部１０１にその旨を示す信号を出力する。制御部１０１では、受信した信号に基づき、イオン発生素子１１０に印加する電圧の波形を決定する。ここで決定される電圧の波形は、イオン化する正負イオンの量を増加させるのに適した波形である。ここでは、波形のパルスの電圧値、パルス幅、周期、プラスパルスとマイナスパルスの順番およびそれらの数が決定される。
【００９７】
制御部１０１は、このように決定された波形を出力する指示を高圧パルス駆動回路１０３に出力する。そして高圧パルス駆動回路１０３からイオン発生素子１１０に、制御部１０１で決定された波形の電圧が印加される。
【００９８】
このように、本変形例におけるイオン発生装置１００によれば、風速センサ１０２Ｃの検出出力に基づき、イオン発生素子１１０でイオン化するイオンの量が調節されるので、自動車３００内部の正負イオンの濃度を所望の値に維持することができる。
【００９９】
＜第３の変形例＞
次に、センサ１０２に温度センサを適用した場合を例に説明する。上述したイオン発生装置１００に、イオン濃度センサ１０２Ａに代えて温度センサを用いたものである。その他の構成は上述したイオン発生装置１００と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１００】
第３の変形例におけるイオン発生装置１００は、たとえば冷凍食品工場等の気温が所定の温度に保たれている空間に設置される。冷凍食品工場においては、作業空間が外部よりも温度が低くなっている。この作業空間において、たとえば従業員が外部から作業空間に入るときに、作業空間と外部とを隔てる扉が開かれると、作業空間には外部からの暖かい空気が侵入し、併せて、正負イオンが外部に漏れ出す。暖かい空気が侵入することにより生じる温度変化が、温度センサにより検出される。すなわち、温度センサにより作業空間の温度変化を検出することにより、正負イオンが外部に漏れ出すことを検出することができる。
【０１０１】
温度センサは、作業空間の温度に変化が生じたことが検出されると、制御部１０１にその旨を示す信号を出力する。制御部１０１では、受信した信号に基づき、イオン発生素子１１０に印加する電圧の波形を決定する。ここで決定される電圧の波形は、イオン化する正負イオンの量を増加させるのに適した波形である。ここでは、波形のパルスの電圧パルス幅、周期、プラスパルス、マイナスパルスの順番およびそれらの数が決定される。
【０１０２】
制御部１０１は、このように決定された波形を出力する指示を高圧パルス駆動回路１０３に出力する。そして、高圧パルス駆動回路１０３からイオン発生素子１１０に、制御部１０１で決定された波形の電圧が印加される。
【０１０３】
このように、第３の変形例におけるイオン発生装置１００によれば、温度センサの検出出力に基づき、イオン発生素子１１０でイオン化するイオンの量が調節されるので、冷凍食品工場等の気温が所定の温度に保たれている空間の正負イオンの濃度を所望の値に維持することができる。
【０１０４】
＜第４の変形例＞
センサ１０２に質量センサを適用した場合を例に説明する。上述したイオン発生装置１００に、イオン濃度センサ１０２Ａに代えて質量センサ１０２Ｄを用いたものである。その他の構成は上述したイオン発生装置１００と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１０５】
図１５は、質量センサ１０２Ｄの一例を示す図である。図１５を参照して、イオン発生素子１１０から生じた正負イオンまたはＯＨラジカルに対して反応する物質（反応物質）３１１が質量センサ１０２Ｄの表面に塗布される。
【０１０６】
空間に放出された正イオンと負イオンは、ウイルス、カビまたは浮遊菌に対する効果だけでなく、人間に有害な作用を及ぼす有機化合物に対しても効果的作用を示すことが、知られている。たとえば、シックハウス症候群の原因物質であるホルムアルデヒドに対して、正イオンと負イオンが存在すれば分解できることが確認されている。
【０１０７】
空間に正イオンと負イオンを放出して、空間中のウイルス、カビまたは浮遊菌を除去するメカニズムは次のとおりである。プラズマ放電により空気中の水分子が電離して水素イオン（Ｈ^＋）が生成され、溶媒和エネルギにより空気の中の水分子が水素イオンとクラスタリングして正イオンＨ_３Ｏ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍが形成される。
【０１０８】
また、プラズマ放電により空気中の酸素分子または水分子が電離して酸素イオン（Ｏ_２ ⁻）が生成され、溶媒和エネルギにより空気中の水分子が酸素イオンとクラスタリングして負イオンＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎが形成される。
【０１０９】
居住空間に送出された正負イオンは空気中に浮遊している浮遊細菌を取囲む。正負イオンは浮遊細菌の表面で次式（１）、式（２）および式（３）に示すように化学反応して、活性種である過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）を生成する。ここで、式（１）、式（２）および式（３）において、ｍ，ｍ′、ｎ、ｎ′は０または任意の自然数である。これにより、活性種の分解作用によって浮遊細菌が破壊して殺菌される。したがって、効率的に空気中の浮遊細菌を殺菌除去することができる。
【０１１０】
Ｈ_３Ｏ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ→・ＯＨ＋１／２Ｏ_２＋（ｍ＋ｎ＋１）Ｈ_２Ｏ ・・・（１）
Ｈ_３Ｏ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｈ_３Ｏ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ´＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ´→２・ＯＨ＋Ｏ_２＋（ｍ＋ｍ´＋ｎ＋ｎ´＋２）Ｈ_２Ｏ ・・・（２）
Ｈ_３Ｏ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｈ_３Ｏ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ´＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ´→Ｈ_２Ｏ_２＋Ｏ_２＋（ｍ＋ｍ´＋ｎ＋ｎ´＋２）Ｈ_２Ｏ ・・・（３）
すなわち、活性炭とフィルタを用いる場合のような物理的な現象を利用するものでなく、化学的な反応現象を用いている。
【０１１１】
この反応において生じる水酸基ラジカル（・ＯＨ）は、有機化合物に対しても活性を示す。したがって、この反応による有機化合物の質量変化を質量センサ１０２Ｄでセンシングすることにより、正負イオン濃度を検出することができる。
【０１１２】
このように、正イオンと負イオンが両方存在するときにこれらの正負イオンにより分解される化学物質（反応物質３１１）を質量センサ１０２Ｄの表面に塗布（セット）しておき、反応物質３１１が正負イオンとの反応による現象を、質量の変化から検出することができる。
【０１１３】
反応物質３１１が反応すると質量変化するので、それを質量検出部３１０が検出する。質量センサ１０２Ｄは、検出した質量変化を制御部１０１に出力する。制御部１０１では、受信した信号に基づき、イオン発生素子１１０に印加する電圧の波形を決定する。質量の変化量が大きければ空間に存在する正負イオンの濃度が大きく、小さければ空間に存在する正負イオンの濃度が小さい。したがって、制御部１０１は、質量の変化量が大きいければイオン化する正負イオンの量を減少させるのに適した波形に設定し、質量の変化量が小さければ、イオン化する正負イオンの量を増加させるのに適した波形に設定する。ここでは、波形のパルスの電圧値、パルス幅、周期、プラスパルスとマイナスパルスの順番およびそれらの数が決定される。
【０１１４】
制御部１０１は、このように決定された波形で電圧を出力する指示を高圧パルス駆動回路１０３に出力する。そして、高圧パルス駆動回路１０３からイオン発生素子１１０に制御部１０１で決定された波形で電圧が印加される。
【０１１５】
このように、本変形例におけるイオン発生装置１００によれば、質量センサの検出出力に基づいて、イオン発生素子１１０でイオン化するイオンの量が調節されるので、空間の正負イオンの濃度を所望の値に維持することができる。
【０１１６】
＜第５の変形例＞
センサ１０２に光センサを適用した場合を例に説明する。上述したイオン発生装置１００に、イオン濃度センサ１０２Ａに代えて光センサを用いたものである。その他の構成は上述したイオン発生装置１００と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。光センサとしては、フォトダイオードを用いることができる。
【０１１７】
第５の変形例におけるイオン発生装置１００は、外部と明るさが異なる空間に設置される。その空間において、たとえば外部から人が侵入するときに、その空間と外部とを隔てる扉が開かれると、その空間の明るさが変化し、併せて、正負イオンが外部に漏れ出す。このとき、明るさの変化すなわち光量の変化が光センサにより検出される。
【０１１８】
光センサは、光量の変化を示す信号を制御部１０１に出力する。制御部１０１では受信した信号に基づきイオン発生素子１１０に印加する電圧の波形を決定する。
【０１１９】
ここで決定される電圧の波形は、イオン化する正負イオンの量を増加させるのに適した波形である。ここでは、波形のパルスの電圧値、パルス幅、周期、プラスパルスとマイナスパルスの順番およびそれらの数が決定される。
【０１２０】
制御部１０１は、このように決定された波形で電圧を出力する指示を高圧パルス駆動回路１０３に出力する。そして、高圧パルス駆動回路１０３からイオン発生素子１１０に、制御部１０１で決定された波形で電圧が印加される。
【０１２１】
このように、第５の変形例におけるイオン発生装置１００によれば、光センサの検出出力に基づいてイオン発生素子１１０でイオン化するイオンの量が調節されるので、所定の空間における正負イオンの濃度を所望の値に維持することができる。
【０１２２】
＜第６の変形例＞
センサ１０２にオゾンセンサを適用した場合を例に説明する。上述したイオン発生装置１００に、イオン濃度センサ１０２Ａに代えてオゾンセンサを用いたものである。その他の構成は上述したイオン発生装置１００と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１２３】
上述したように、イオン発生素子１１０に印加する電圧が大きくなれば、オゾンの発生量が増加する。第６の変形例におけるイオン発生装置１００は、このオゾン発生量を所定の値以下に制御する。所定の値は、０．０６ｐｐｍであることが好ましい。オゾンは高濃度になると、人間にとって有害な悪影響を及ぼすことが知られているが、低濃度であれば殺菌作用を示すものとして、効果的に用いられる。
【０１２４】
オゾンセンサは、検出したオゾンの濃度を制御部１０１に出力する。制御部１０１では、受信したオゾン濃度が所定の値を超える場合には、イオン発生素子１１０に印加する電圧の波形を決定する。ここで決定される電圧の波形は、電圧値の絶対値を下げた波形である。
【０１２５】
制御部１０１は、このように決定された波形の電圧を出力する指示を高圧パルス駆動回路１０３に出力する。そして、高圧パルス駆動回路１０３からイオン発生素子１１０に、制御部１０１で決定された波形の電圧が印加される。
【０１２６】
このように、第６の変形例におけるイオン発生装置１００によれば、オゾンセンサの検出出力に基づき、イオン発生素子１１０でイオン化する際に生じるオゾンの量が調節される。このため、所定の空間におけるオゾンの濃度が増えすぎるのを防止することができる。
【０１２７】
本実施の形態におけるイオン発生装置１００は、次のような場所に設置される。たとえば、人間が一般的な生活をする住宅施設（民家、キッチン、リビングルーム、寝室、トイレ、風呂等）、公共施設（オフィス、学校、図書館、役所、病院、駅の待合室等）、移動施設（自動車、飛行機、列車、船舶、宇宙船等）や、建築物（ビル、製造工場、製造ライン、養鶏場、養豚場等）、人間のためではなく内部空間に放置する物質が浮遊菌で損害を受けないようにするための設備（保管庫、倉庫、冷蔵庫等）などである。
【０１２８】
また、本実施の形態におけるイオン発生装置１００の用途は、たとえば、エアーコンディショナや空気清浄機等に搭載することが可能である。負イオンを空間に放出すると、人間の気持ちに安らぎが生じるというリフレッシュ作用があると言われている。自然の滝等の水が豊富にある環境においては、レナード効果により負イオンを豊富に含む場所において、人間に安らぎが生じると言われていることにも関係する。
【０１２９】
放電ガスとして正イオンと負イオンの両方を含有するガスを空間に放出すると、空間に存在するカビや浮遊菌やウイルス等に対して殺菌作用あるいは脱臭作用が得られることが確認されている。一般的な空間においては放出する正イオンとしてはＨ_３Ｏ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは０または自然数）、負イオンとしては、Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは０または自然数）が最も安定に生成している。これらの正イオンと負イオンが空気中に同時に生成すると化学反応を起こし、活性種である過酸化水素Ｈ_２Ｏ_２または水酸基ラジカル・ＯＨを生成する。これらの過酸化水素Ｈ_２Ｏ_２または水酸基ラジカル・ＯＨが極めて強力な活性を示し、これにより空気中のカビや浮遊菌やウイルスを除去することができる。
【０１３０】
特に、近年は住宅環境の密閉度合いが高まったことなどから、空間中の空気を浄化することにより臭いや汚れを除去して、健康で快適な生活を送りたいという要望が強くなっている。したがって、本実施の形態におけるイオン発生装置１００は、このような環境を作り出す上で有効である。
【０１３１】
［第２の実施の形態］
次に第２の実施の形態におけるイオン発生装置１００Ａについて説明する。第２の実施の形態におけるイオン発生装置１００Ａは、第１の実施の形態におけるイオン発生装置１００と異なるところは、複数のパターンの電圧波形を予め記憶しておく記憶部１０４を備えた点である。以下、第１の実施の形態におけるイオン発生装置１００と異なる点を主に説明する。
【０１３２】
図１６は、第２の実施の形態におけるイオン発生装置１００Ａの全体構成を示す機能ブロック図である。図を参照して、イオン発生装置１００Ａは、制御部１０１に接続された記憶部１０４を含む。
【０１３３】
記憶部１０４には、高圧パルス駆動回路１０３からイオン発生素子１１０に印加する電圧の複数のパターンの波形を記憶している。この複数のパターンの波形は、波形のパルス幅、周期、電圧、パルス間隔、マイナスパルスとプラスパルスの順番、マイナスパルスとプラスパルスそれぞれの数を異ならせたものであり、検出された正負イオン濃度に関連して記憶されている。たとえば、正負イオンそれぞれのイオン濃度に対応付けてパターンが記憶されている。このため、正負イオンそれぞれのイオン濃度が定まれば、１つのパターンが定まる。
【０１３４】
制御部１０１は、イオン濃度センサ１０２Ａから受信した正負イオンそれぞれの濃度に対応するパターンの波形を記憶部１０４から読出す。制御部１０１は、読出したパターンの波形で電圧を出力する指示を高圧パルス駆動回路１０３に出力する。そして、高圧パルス駆動回路１０３からイオン発生素子１１０に、制御部１０１で読出したパターンの波形の電圧が印加される。
【０１３５】
このように、本実施の形態におけるイオン発生装置１００Ａによれば、制御部１０１は、イオン発生素子１１０に印加する電圧の波形を、記憶部１０４に記憶されている複数のパターンの中から選択するので、波形を容易に決定することができる。
【０１３６】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるイオン発生装置の概略を示す図である。
【図２】イオン濃度センサの構成を示す図である。
【図３】イオン発生素子の詳細な構成を示す斜視図である。
【図４】プラス電圧のパルスとマイナス電圧のパルスを所定の間隔をあけた波形の一例を示す図である。
【図５】プラスパルスに連続してマイナスパルスを発生する波形の一例を示す図である。
【図６】３つのプラスパルスの後に１つのマイナスパルスを発生する波形の一例を示す図である。
【図７】高いプラス電圧のパルスと低いマイナス電圧のパルスを所定の間隔をあけた波形の一例を示す図である。
【図８】図４に示した波形において、電圧を変化させた場合にイオン化されるイオンの量を示す図である。
【図９】図５に示した波形において、電圧を変化させた場合にイオン化されるイオンの量を示す図である。
【図１０】図６に示した波形において、電圧を変化させた場合にイオン化されるイオンの量を示す図である。
【図１１】波形の周期とイオン濃度との関係を示す図である。
【図１２】波形のパルス幅とイオン濃度との関係を示す図である。
【図１３】第１の変形例におけるイオン発生装置の概略構成を示す図である。
【図１４】第２の変形例におけるイオン発生装置の概略構成を示す図である。
【図１５】質量センサの一例を示す図である。
【図１６】第２の実施の形態におけるイオン発生装置の全体構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１００，１１０Ａ イオン発生装置、１０１ 制御部、１０２ センサ、１０２Ａ イオン濃度センサ、１０２Ｂ 湿度センサ、１０２Ｃ 風速センサ、１０２Ｄ 質量センサ、１０３ 高圧パルス駆動回路、１０４ 記憶部、１０５ 送風部、１１０ イオン発生素子、１１２ 誘電電極、１１３ イオン発生電極、１１４ 誘電体、１１５ リード線、２００ 二重同芯円筒、３１０ 質量検出部、３１１ 反応物質。

Claims (11)

1. パルス電圧が印加されると放電して周辺の非イオン化物をイオン化する放電手段と、
   環境変数を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された環境変数に基づいて、前記放電手段に印加するパルス電圧の波形を決定する制御手段と、
   前記制御手段により制御され、前記決定された波形でパルス電圧を前記放電手段に印加する駆動手段とを備えた、イオン発生装置。
2. 前記環境変数は、イオン濃度、温度、湿度、風速、光量、化学物質の質量の少なくとも１つである、請求項１に記載のイオン発生装置。
3. 前記制御手段は、イオン濃度の低下を示す環境変数が検出された場合には、イオン化されるイオンの量が多くなる波形に決定する、請求項１に記載のイオン発生装置。
4. 前記放電手段がイオン化するイオンは、Ｈ_３Ｏ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは０または自然数）の正イオンと、Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは０または自然数）の負イオンとを含む、請求項１に記載のイオン発生装置。
5. 前記制御手段は、パルス電圧の電圧値を異ならせた波形に決定する、請求項１に記載のイオン発生装置。
6. 前記制御手段は、プラスパルスとマイナスパルスとで異なる電圧値の波形に決定する、請求項１に記載のイオン発生装置。
7. 前記制御手段は、パルス電圧のパルス幅を異ならせた波形に決定する、請求項１に記載のイオン発生装置。
8. 前記制御手段は、プラスパルスとマイナスパルスとの間隔を異ならせた波形に決定する、請求項１に記載のイオン発生装置。
9. 前記制御手段は、所定期間に印加するプラスパルスとマイナスパルスそれぞれの数を異ならせた波形に決定する、請求項１に記載のイオン発生装置。
10. 前記制御手段は、所定期間に印加するプラスパルスとマイナスパルスの順番を変更した波形に決定する、請求項１に記載のイオン発生装置。
11. 複数のパターンの波形を予め記憶しておく記憶手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された複数のパターンのうちからいずれか１つのパターンの波形を選択する選択手段を含む、請求項１に記載のイオン発生装置。

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