JP2007048550A - イオン発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の外に漏れる放射ノイズを低減させることができるとともに装置構成をコンパクトに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。
【解決手段】イオン発生装置１は、イオン発生素子２と、イオン発生素子２を駆動するための駆動電圧を発生する昇圧コイル２５と、昇圧コイル２５が実装された回路基板２１と、昇圧コイル２５の周囲を覆う導電性の壁部を有するシールドケース３１と、イオン発生素子２が装着されたイオン発生素子装着部１８を外側に有し、シールドケース３１の周囲と回路基板２１の周囲の少なくとも一部とを覆う絶縁性のハウジング１７とを備える。イオン発生素子２と昇圧コイル２５とは、シールドケース３１の壁部を介在して互いに対向するように配置されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、一般的にはイオン発生装置に関し、特定的には高圧交流の駆動電圧の印加に応じて正イオンと負イオンを発生するイオン発生素子を用いて構成されるイオン発生装置の構造に関するものである。

この種のイオン発生装置は、誘電体を挾んで対向配置された放電電極と誘導電極とを有するイオン発生素子を備えている。イオン発生素子の放電電極と誘導電極との間に高圧交流の駆動電圧を印加することにより、プラズマ放電が行われる。この放電現象を利用して空気中に正イオンと負イオンを発生する。高圧交流の駆動電圧を発生させるために昇圧コイルとスイッチング素子とが用いられている。

イオン発生装置が作動すると、放電により放射ノイズが発生するとともに、スイッチング素子のオンオフにより、昇圧コイルから放射ノイズが発生する。このような放射ノイズは、テレビやその他の家電製品に影響を与える場合があった。

このような場合、放射ノイズを低減するために、放射ノイズの発生源をシールドケースで囲む必要がある。しかし、イオン発生素子そのものをシールドケースで囲むと、イオンを空気中に発生させることができなくなる。また、回路部は高圧であるためにイオン発生素子と回路部との間を相互に絶縁を保ってこれらの配設位置を確保するとともに、装置の外に漏れる放射ノイズを低減することは構造的に困難であるという問題があった。したがって、有効な放射ノイズ対策が採られていないのが現状であった。

放射ノイズの低減化を実現するためのイオン発生装置の構造は、たとえば、特開２００４−１１１１３５号公報（特許文献１）で提案されている。このイオン発生装置は、イオン発生部に対向して設けられた回路基板上に高圧電圧を発生するトランス部を実装し、このトランス部に金属キャップを被せたものである。また、このイオン発生装置は、ケースの一端側に設けた開口から外側に露出するイオン発生部と、このイオン発生部に対向してケース内部に設けられた回路基板とを備え、回路基板上のイオン発生部と重ならない位置に高圧電圧を発生するトランス部を実装し、このトランス部の周囲を覆うように、ケースの他端側に金属部材を取り付けたものである。

しかしながら、この構造では、回路基板上のイオン発生部と重ならない位置に高圧電圧を発生するトランス部を実装するので、トランス部からイオン発生部までの高圧電圧の導電通路の長さが長くなる。このため、放射ノイズが装置の外に漏れるのを有効に防止することができないという問題がある。また、イオン発生装置をコンパクトに構成することが困難であるという問題がある。
特開２００４−１１１１３５号公報

そこで、この発明の目的は、装置の外に漏れる放射ノイズを低減させることができるとともに装置構成をコンパクトに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。

この発明の一つの局面に従ったイオン発生装置は、イオン発生部と、このイオン発生部を駆動するための駆動電圧を発生する電圧発生部と、この電圧発生部の周囲を覆う導電性の壁部とを備え、イオン発生部と電圧発生部とは、壁部を介在して互いに対向するように配置されている。

このように構成されたイオン発生装置においては、導電性の壁部が電圧発生部の周囲を覆っているので、電圧発生部から装置の外に漏れる放射ノイズを低減することができる。また、イオン発生部と電圧発生部とは、壁部を介在して互いに対向するように配置されているので、イオン発生部を導電性の壁部に接近させることができ、電圧発生部からイオン発生部までの距離を短くすることができる。これにより、電圧発生部からイオン発生部までの駆動電圧供給経路から発生する放射ノイズが装置の外に漏れるのを効果的に防止することができるとともに、装置の構成をコンパクトにすることができる。

この発明の一つの局面に従ったイオン発生装置においては、壁部は、電圧発生部からイオン発生部に駆動電圧を供給するための導電通路を有するのが好ましい。

このように構成することにより、電圧発生部からイオン発生部までの高圧電圧の導電通路の長さを短くすることができる。これにより、電圧発生部からイオン発生部までの高圧電圧の導電通路から発生する放射ノイズが装置の外に漏れるのをより効果的に防止することができるとともに、装置の構成をコンパクトにすることができる。

また、この発明の一つの局面に従ったイオン発生装置においては、イオン発生部は駆動電圧が供給される入力端子を有し、電圧発生部はイオン発生部に駆動電圧を供給する出力端子を有し、入力端子と出力端子とは導電通路を通じて互いに対向するように配置されているのが好ましい。

このように構成することにより、電圧発生部からイオン発生部までの高圧電圧の導電通路をほぼ直線状の最短距離にすることができる。これにより、導電通路から発生する放射ノイズが装置の外に漏れるのをより効果的に防止することができるとともに、装置の構成をさらにコンパクトにすることができる。

さらに、この発明の一つの局面に従ったイオン発生装置においては、導電通路は、壁部に形成された貫通穴を通じ、かつ、壁部から電気的に絶縁されるように構成された導電性部材を含むのが好ましい。

この場合、高圧電圧の導電通路をほぼ直線状の最短距離にすることができるので、絶縁性を確保するために熱硬化性の充填材を注入する等の作業をすることがなく、導電性部材を用いて絶縁性を容易に確保することができ、組み立て性を向上させることができる。

さらにまた、この発明の一つの局面に従ったイオン発生装置においては、導電性部材は、導電性のバネ部材であるのが好ましい。

この場合、導電性のバネ部材を用いることにより、入力端子と出力端子との間の接触不良を防止することができる。

バネ部材は、断熱性の材料を含むのが好ましい。

この場合、熱伝導によりバネ部材が冷却されて結露が発生するのを防止することができる。

なお、この発明の一つの局面に従ったイオン発生装置においては、導電性部材と入力端子および出力端子との電気的接続は、導電性の接着材を用いて行われるのが好ましい。

この場合、振動が発生したとしても、導電性部材を固定することができるので、入力端子と出力端子との間の接触不良を防止することができる。

この発明のもう一つの局面に従ったイオン発生装置は、イオン発生部と、このイオン発生部を駆動するための駆動電圧を発生する電圧発生部と、この電圧発生部が実装された回路基板と、電圧発生部の周囲を覆う導電性の壁部を有する箱体と、イオン発生部が装着された装着部を外側に有し、箱体の周囲と回路基板の周囲の少なくとも一部とを覆う絶縁性のハウジングとを備え、イオン発生部と電圧発生部とは、壁部を介在して互いに対向するように配置されている。

このように構成されたイオン発生装置においては、導電性の壁部が電圧発生部の周囲を覆っているので、電圧発生部から装置の外に漏れる放射ノイズを低減することができる。また、イオン発生部と電圧発生部とは、壁部を介在して互いに対向するように配置されているので、イオン発生部を導電性の壁部に接近させることができ、電圧発生部からイオン発生部までの距離を短くすることができる。これにより、電圧発生部からイオン発生部までの駆動電圧供給経路から発生する放射ノイズが装置の外に漏れるのを効果的に防止することができるとともに、装置の構成をコンパクトにすることができる。

特に、このイオン発生装置においては、イオン発生部と電圧発生部と回路基板と箱体とハウジングとを一体化して構成することができるので、装置をユニット化することができる。これにより、イオン発生装置を広範な用途に応じて使い勝手の良好なものにすることができ、用途に応じた組み立て性を向上させることができる。

この発明のもう一つの局面に従ったイオン発生装置においては、イオン発生部は駆動電圧が供給される入力端子を有し、電圧発生部はイオン発生部に駆動電圧を供給する出力端子を有し、この出力端子は回路基板の表面上に露出しており、入力端子と出力端子とは、箱体の壁部に形成された導電通路を通じて互いに対向するように配置されているのが好ましい。

また、この発明のもう一つの局面に従ったイオン発生装置においては、箱体は、回路基板の少なくとも一部を覆うように配置されているのが好ましい。

この場合、箱体がイオン発生装置のハウジングまたはケースを兼ねることができる。これにより、イオン発生装置を構成する部品点数を削減することができる。

以上のようにこの発明によれば、電圧発生部から発生する放射ノイズと、電圧発生部からイオン発生部までの駆動電圧供給経路から発生する放射ノイズを有効に低減させることができるとともに、装置構成をコンパクトにすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係るイオン発生装置の一つの実施の形態を示す図で、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った方向から見た断面図、（Ｃ）が側面外観図、（Ｄ）が（Ｂ）における箇所（Ｄ）の部分拡大断面図である。図２は、図１に示すイオン発生装置においてイオン発生素子の取付け側から見た外観分解斜視図である。

図１と図２に示すように、まず、絶縁性の合成樹脂等から形成されるハウジング１７の外側には、イオン発生素子装着部１８が設けられている。イオン発生素子装着部１８にはイオン発生部としてのイオン発生素子２が取り付けられている。回路基板２１にはイオン発生素子２の駆動波形発生のための回路部品が実装されている。具体的には、イオン発生素子２を駆動するための駆動電圧を発生する電圧発生部としての昇圧コイル２５、スイッチング素子３０、外部電源を接続するためのコネクタ３２、その他必要な電子部品３３（一部のみ表示）が回路基板２１に実装されている。回路基板２１は、ハウシング１７の内壁面から延びる複数の基板保持部２２によって保持されている。回路基板２１の一方面側にはイオン発生素子２が配置され、回路基板２１の反対面側には昇圧コイル２５、スイッチング素子３０、外部電源を接続するためのコネクタ３２、その他必要な電子部品３３が実装されている。

回路基板２１に実装される部品のうち、放射ノイズを発生する部品として、昇圧コイル２５、スイッチング素子３０等は、導電性の壁部を有する箱体としてのシールドケース３１によって覆われている。シールドケース３１は、回路基板２１の差し込みが可能な矩形の開口３１ｅを有し、回路基板２１の側方から回路基板２１の一部を収容するように差し込まれている。イオン発生素子２と昇圧コイル２５とは、シールドケース３１の壁部を介在して互いに対向するように配置されている。したがって、シールドケース３１は、放射ノイズを発生する部品だけでなく、回路基板２１の少なくとも一部を覆うように配置されている。絶縁性の合成樹脂等から形成される蓋３４は、ハウジング１７の開口部（図１（Ｂ）において下方に位置する開口部）を閉塞し、回路基板２１に実装されている昇圧コイル２５、スイッチング素子３０、その他必要な電子部品３３を覆い、外部電源を接続するためのコネクタ３２を露出させる。

イオン発生素子装着部１８に取り付けられたイオン発生素子２は、導電性スプリング２３a、２３ｂ、２４ａ、２４ｂにより、回路基板２１の回路と昇圧コイル２５の高圧端子２６ａ、２６ｂに電気的に接続されている。ここで、シールドケース３１の壁部は、昇圧コイル２５からイオン発生素子２に駆動電圧を供給するための導電通路を有する。この導電通路は、シールドケース３１の壁部に形成された貫通穴３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄと、各貫通穴を通じる導電性部材、すなわち、導電性のバネ部材としての導電性スプリング２３a、２３ｂ、２４ａ、２４ｂとから構成されている。

導電性部材としての導電性スプリング２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂは、それぞれ、ハウジング１７の一部であるスプリングガイド１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂによって保持誘導され、シールドケース３１の壁部から電気的に絶縁されている。

断熱材２８は、ハウジング１７の一部であるイオン発生素子装着部１８とシールドケース３１の壁部との間に配置されている。イオン発生素子２が、たとえば、冷房の送風部分に配置された場合、冷風でイオン発生素子２が冷却されて、熱伝導によってハウジング１７の内部が冷却される恐れがある。この場合、断熱材２８は、イオン発生素子２からハウジング１７の内部への熱伝導を遮断し、ハウジング１７の内部が冷却されることによって発生する結露が部品に悪影響を与えるのを防止する。断熱材２８はハウジング１７と導電性のシールドケース３１との間で挟み込む、または、両面テープもしくは接着剤でハウジング１７に取り付けてもよい。

図３は、イオン発生素子を示す平面図（Ａ）、（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図（Ｂ）、（Ａ）におけるＣ−Ｃ線における断面図（Ｃ）である。図４はイオン発生素子において放電電極が形成された上部誘電体の上面（外面）を示す平面図、図５は誘導電極が形成された下部誘電体の上面（内面）を示す平面図、図６は電極部加熱手段が配置された下部誘電体の下面（外面）を示す平面図である。これらの図を参照してイオン発生素子２の構成について説明する。

図３に示すように、誘電体３は上部誘電体３ａと下部誘電体３ｂとから構成される。上部誘電体３ａの上面には放電電極４が形成され、下部誘電体３ｂの上面には誘導電極５が形成され、下部電極３ｂの下面には電極部加熱手段１０が設けられている。上部誘電体３ａの上には、放電電極４を覆うように保護層８が形成されている。図３の平面図（Ａ）では、位置関係をわかりやすくするために、実際に見える放電電極４を実線で示し、下層に位置する誘導電極５と電極部加熱手段１０とは実際には見えないが、破線で示している。

図４に示すように、放電電極４は、上部誘電体３ａ上にてリング状に形成されている。より具体的には、放電電極４は上部誘電体３ａの中心部に全体として平面視でリング形状に形成され、リング形状の外周部には各々が放電用の先端部１４ａを有する複数の先鋭部１４が連続的に鋸刃状に形成されている。リング形状の外周部の一部には、ほぼ円形状の接続端子６が連結部１６を介して一体的に連続するように形成されている。図１（Ｃ）に示すように、接続端子６は、上部誘電体３ａと下部誘電体３ｂとを貫通するスルーホール導電層６ａを通じて、下部誘電体３ｂの外面に形成された外部接続端子６１に電気的に接続されている。イオン発生素子２に駆動電圧が供給される入力端子としての外部接続端子６１は接続端子６とほぼ同じ大きさである。

図５に示すように誘導電極５は下部誘電体３ｂの上面に形成されている。図１（Ａ）に示すように、誘導電極５は、上部誘電体３ａを介して放電電極４に対向し、放電電極４の複数の先鋭部１４を包囲し、より詳細には放電用の先端部１４ａ（図４）に対向するように馬蹄形状で下部誘電体３ｂの上面に形成されている。馬蹄形状の外周部の一部には、ほぼ円形状の接続端子７が一体的に連続するように形成されている。図１（Ｃ）に示すように、接続端子７は、下部誘電体３ｂを貫通するスルーホール導電層７ａを通じて、下部誘電体３ｂの外面に形成された外部接続端子７１に電気的に接続されている。イオン発生素子２に駆動電圧が供給される入力端子としての外部接続端子７１は接続端子７とほぼ同じ大きさである。

図６に示すように、電極部加熱手段１０は下部誘電体３ｂの外面の中央部に設けられている。電極部加熱手段１０に電力を供給するために、下部誘電体３ｂの外面にほぼ円形状に形成された接続端子１１と１２が電極部加熱手段１０に接続されている。電極部を加熱する目的は、電極部への結露や吸湿により、放電が不安定になる、イオンが減少するのを防止するためである。電極部加熱手段１０は、具体的には、抵抗、ヒータ、正特性の抵抗等から構成される。

放電電極４と誘導電極５は、電極形成のために通常用いられる金属材料から形成することができる。誘電体３と保護層８をセラミックス材料から形成する場合には、これらの焼成温度に耐えることができるために、放電電極４と誘導電極５は、タングステン、モリブデン等の高融点の金属材料から形成されるのが望ましい。

本発明に係るイオン発生装置１は、以上のように構成されたイオン発生素子２が図１と図２に示すようにハウジング１７のイオン発生素子装着部１８に装着されるとともに、上述したように、昇圧コイル２５、回路基板２１、シールドケース３１、ハウジング１７、および、蓋３４を備えている。

昇圧コイル２５には、図１と図２に示すように、一対の高圧端子２６ａ、２６ｂと一対の入力端子２７ａ、２７ｂが突出するように設けられている。

回路基板２１は、その一方面（図１（Ｂ）における下面）にイオン発生素子２の駆動波形発生のための回路が形成され、コンデンサ、半導体素子等の回路部品３３が実装された回路基板である。回路基板２１の長手方向の一方側（図１（Ｂ）における右側）には、昇圧コイル２５から突出した高圧端子２６ａ、２６ｂと入力端子２７ａ、２７ｂとからなる電気的接続のための４つの接続部と、イオン発生素子２と接続するための接続接点２９ａ、２９ｂとが、回路基板２１の下面に形成された駆動波形の発生回路に対応させて設けられている。

ここで、高圧端子２６ａ、２６ｂは、イオン発生素子２に駆動電圧を供給する出力端子である。高圧端子２６ａ、２６ｂと入力端子２７ａ、２７ｂに対応するように貫通穴２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが回路基板２１に形成されている。入力端子２７ａ、２７ｂは、貫通穴２１ｃ、２１ｄを通じて回路基板２１のプリント配線パターンにハンダ付け２１ｅ、２１ｆで接続される。

高圧端子２６ａ、２６ｂは、回路基板２１の貫通穴２１ａ、２１ｂと、ハウジング１７のスプリングガイド１９ａ、１９ｂを通じて、イオン発生素子２の裏面に設けられている放電電極４の外部接続端子６１と、誘導電極５の外部接続端子７１とにそれぞれ対向している。すなわち、イオン発生素子２は駆動電圧が供給される入力端子として外部接続端子６１、７１を有し、昇圧コイル２５はイオン発生素子２に駆動電圧を供給する出力端子として高圧端子２６ａ、２６ｂを有し、外部接続端子６１、７１と高圧端子２６ａ、２６ｂとは導電通路としての貫通穴２１ａ、２１ｂとスプリングガイド１９ａ、１９ｂを通じて互いに対向するように配置されている。この箇所の回路基板２１の貫通穴２１ａ、２１ｂの大きさは、スプリングガイド１９ａ、１９ｂが貫通することが可能な寸法に設定されている。外部接続端子６１、７１と高圧端子２６ａ、２６ｂとは、それぞれ、導電性スプリング２３ａ、２３ｂによって電気的に接続される。

また、イオン発生素子２と電気的に接続するための接続接点２９ａ、２９ｂが回路基板２１の上面に設けられている。これらの接続接点２９ａ、２９ｂは、導電性スプリング２４ａ、２４ｂの端面に当接するように配置され、イオン発生素子２の裏面に設けられている電極部加熱手段１０に電力を供給するための接続端子１１、１２に、それぞれ、導電性スプリング２４ａ、２４ｂによって電気的に接続される。

導電性スプリング２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂは、若干圧縮されて両端部がそれぞれ接続端子または接続接点に当接するように配置され、適当な接触圧力を保持するような長さに設定して接触不良を防止するように構成されている。

さらに、回路基板２１の他方側（図１（Ｂ）における左側）では、外部接続用のコネクタ３２が回路基板２１の反対面側（裏面側）に突出し、蓋３４から露出するように設けられている。

導電性のシールドケース３１は、回路基板２１の一方側（図１（Ｂ）における右側）の全面において回路基板２１の差し込みが可能な矩形の開口３１ｅを有するとともに、側面にイオン発生素子２への接続回路（ハウシング１７のスプリングガイド１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂ）を貫通させる貫通穴３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを有する箱体である。外部接続端子６１、７１と高圧端子２６ａ、２６ｂとは導電通路としての貫通穴３１ａ、３１ｂとスプリングガイド１９ａ、１９ｂを通じて互いに対向するように配置されている。シールドケース３１は、昇圧コイル２５、スイッチング素子３０等の放射ノイズの発生源である部品を覆うことによって、装置の外に漏れる放射ノイズの低減を図る。

ハウシング１７のイオン発生素子装着部１８には、イオン発生素子２が取り付けられるとともに、スプリングガイド１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂが設けられている。スプリングガイド１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂの位置は、イオン発生素子２における放電電極４の接続端子６、外部接続端子６１と、誘導電極５の接続端子７、外部接続端子７１と、電極部加熱手段１０の一対の接続端子１１、１２の４点にそれぞれ対応している。

イオン発生素子２は、イオン発生素子装着部１８に密着して、図２に示されるように、たとえば、両面テープ３５で貼り付け、または、接着剤３５で接着される。この場合、特に高電圧に対する絶縁性能の良好な材料（たとえば、エポキシ系の接着材等）が必要となる。絶縁性能の良好な材料を使用することによって、高電圧部としての放電電極４と誘導電極５の外部接続端子６１、７１の極間絶縁を確保することができる。

導電性スプリング２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂは、導電性だけでなく、耐腐食性にも優れた材料を使用することにより、接触部における接触不良を防止することができる。また、イオン発生素子２が、たとえば、冷房の送風部分に配置された場合には、冷風でイオン発生素子２が冷却されると、熱伝導で導電性スプリング２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂが冷却されて、その部分で結露が発生して、部品に悪影響を与える恐れがある。この場合、図２にて導電性スプリング２３ａの拡大図に示すように、イオン発生素子２に近い部分の導電性スプリング２３ａの内部に断熱材３６（断熱性の柔軟材料）を挿入することによって、上記の結露を防止することができる。断熱材３６の形状は、図２に示すような円柱状以外に球状でもよい。また、スプリングが方向性を持たないようにするために、断熱材３６を長くするか、スプリングの中央部に配置してもよい。

次に図２を参照して、本発明のイオン発生装置の一つの実施の形態について、具体的な組み立て方法についてその手順を説明する。

まず、最初にハウジング１７においてイオン発生素子装着部１８の内側に断熱材２８を取り付ける。

次に、各部品が実装された回路基板２１をシールドケース３１に差し込む。この状態のままで回路基板２１とシールドケース３１とをハウジング１７の開口部からハウジング１７内に挿入して、回路基板２１をハウシング１７の基板保持部２２に嵌め込む。基板保持部２２は、回路基板２１をそのまま挿入すれば、最終段階できっちりと嵌まり込むように設計されているので、押し込むだけでよい。

その後、イオン発生素子装着部１８の表面に、イオン発生素子２を固定するための、たとえば、両面テープ３５を貼り付け、または接着剤３５を塗布する。

そして、ハウジング１７のイオン発生素子装着部１８の外表面側に位置するスプリングガイド１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂの穴から、内部に断熱材３６を予め設けた導電性スプリング２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを落とし込む。

次に、イオン発生素子２をイオン発生素子装着部１８に貼り付ける。この場合、導電性スプリング２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂによる押圧が少し加えられるので、接着が固定されるまでは、イオン発生素子２を押さえておく必要がある。この場合、イオン発生素子２そのものを保持するツメ部をハウジング１７に設けて、イオン発生素子２を保持する構造にすれば、イオン発生素子２をイオン発生素子装着部１８にはめ込むだけでよい。

最後に、蓋３４をハウジング１７に嵌め込む。

以上のように上記の実施の形態の構成では、まず、放射ノイズの発生源である昇圧コイル２５、スイッチング素子３０等を導電性のシールドケース３１で覆うとともに、昇圧コイル２５からイオン発生素子２までの高圧回路部の長さを最小にすることによって、イオン発生装置２の外に漏れる放射ノイズを低減することができる。

また、イオン発生素子２の裏面側に導電性のシールドケース３１を接近させることによって、イオン発生素子２において高圧の放電で発生してイオン発生装置２の外に漏れる放射ノイズを低減させることも可能となる。

さらに、より具体的に説明すると、この発明の実施の形態では、昇圧コイル２５はキャップ状の導電性のシールドケース３１で覆われ、昇圧コイル２５の高圧端子２６ａ、２６ｂとイオン発生素子２の外部接続端子６１、７１とは、導電性スプリング２３ａ、２３ｂによって、シールドケース３１を貫通してほぼ最短距離で電気的に接続されている。このように構成することにより、昇圧コイル２５から発生する放射ノイズだけでなく、昇圧コイル２５からイオン発生素子２に駆動電圧を供給するための電源ラインから発生する放射ノイズも低減することができる。

従来、この種の高圧回路を使用した装置は、高圧部の絶縁性を確保するために、ハウジング内に熱硬化性の充填材を注入して絶縁を確保することが多く見られた。上記の実施の形態の構成では、高圧回路部の経路を最短にすることによって、そのような充填材の注入と、そのための熱硬化の手間が不要となるため、組み立て工程にて組み立て開始から完了まで一貫して生産することができるので、組み立て性を大幅に向上することができる。

イオン発生素子２と昇圧コイル２５、回路基板２１とを導電性のスプリング２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂで電気的に接続することにより、従来、特にイオン発生素子部においてヒートサイクルの繰り返しによるはんだ接続部のクラックや断線が発生しやすかったが、上記の実施の形態の構成ではヒートサイクルによる膨張、収縮をスプリングで吸収することができるので、そのような問題は発生しない。

また、上記の実施の形態の構成では、導電性スプリング２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂと、回路基板２１の接続点２９ａ、２９ｂ、イオン発生素子２の外部接続端子６１、７１、接続端子１１、１２、昇圧コイル２５の高圧端子２６ａ、２６ｂとの電気的接続は、すべてスプリングの接触圧によって行われるが、たとえば、特に振動に対して厳しい仕様が要求される場合には、導電性接着剤を使用して、導電性スプリング２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを確実に固定することも可能である。この場合、導電性スプリング２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの各接続部に組み立て前に導電性接着剤を塗布しておき、先に説明した通り組み立てた後、導電性接着剤で規定された硬化温度の雰囲気にイオン発生装置の完成品を置いて導電性接着剤を硬化させればよい。

さらに、上記の実施の形態の構成では、冷房の送風部分にイオン発生装置１が配置された場合に、冷風でイオン発生素子２が冷却されて、熱伝導でハウジング１７の内部が冷却される恐れがあるため、ハウジング１７の内部に断熱材２８を設け、導電性スプリング２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの内部に断熱材３６を設けたが、冷却される恐れがない環境で使用する場合には断熱材２８と断熱材３６の両方とも不要である。

次に、この発明のもう一つの実施の形態のイオン発生装置について説明する。

図７は、この発明のもう一つの実施の形態のイオン発生装置を示す図であり、（Ａ）が図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った方向から見た断面図、（Ｂ）が側面外観図、（Ｃ）が（Ａ）において導電性のシールドケースと回路基板を取り出して示す断面図である。図７のイオン発生装置を構成する部材で図１のイオン発生装置と同じ部材は同一の符号で示されている。

図１のイオン発生装置と異なる部分は、導電性のシールドケース３７を、ハウジング１７とほぼ同じ大きさになるように一方側から他方側まで（図７において右側から左側まで）延在させて、回路基板２１をほぼ全長にわたって覆っている点である。導電性のシールドケース３７はハウジング１７に嵌めこまれるように構成され、外部電源を接続するためのコネクタ３２が露出するように開口部３７ｅが形成されている。イオン発生素子２の各接続端子と回路基板２１上の各端子または接続点とを電気的に接続するための導電通路を構成するために、導電性のシールドケース３７の壁部には、図１に示されるシールドケース３１と同様にして、貫通穴３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄが形成されている。

このように導電性のシールドケース３７を構成することにより、装置の外に漏れる放射ノイズを最低限に抑制することができるとともに、導電性のシールドケース３７が装置のハウジングまたはケースを兼ねることができるので、この実施の形態では図１に示されるような蓋３４をなくすことができ、結果として部品点数も削減することができ、安価に製造することができる。

なお、以上の図１と図７に示される実施の形態のイオン発生装置においては、昇圧コイル２５の高圧端子２６ａ、２６ｂは回路基板２１には接続せずに、直接、導電性スプリング２３ａ、２３ｂに電気的に接続する構成で説明したが、図８に示すように、高圧端子２６ａ、２６ｂを一度、回路基板２１にハンダ付け２１ｇ、２１ｈによって接続するように構成してもよく、すなわち、入力端子２７ａ、２７ｂと同様の構成にすることも可能である。

別の局面から見れば、以上の図１と図７に示される実施の形態のイオン発生装置１は、交流の駆動電圧を印加することにより正イオンと負イオンを発生するイオン発生素子２と、イオン発生素子２に印加する駆動電圧を発生する昇圧コイル２５と、回路基板２１と、放射ノイズを防止する導電性のシールドケース３１または３７とを備え、昇圧コイル２５が実装された回路基板２１を保持する基板保持部２２がハウジング１７に設けられるとともに、イオン発生素子１を装着するイオン発生素子装着部１８がハウジング１７に一体的に設けられている。

このようにイオン発生装置１は構成されているので、昇圧コイル２５、回路基板２１およびイオン発生素子２をハウジング１７に取付けてユニット化し、外部電源および制御回路との接続により使用可能であり、広範な用途において使い勝手の良好なイオン発生装置をコンパクトにすることができ、組み立て性を向上させることができる。

また、ハウジング１７は、一部にイオン発生素子２のイオン発生素子装着部１８を有するハウジングであり、イオン発生素子装着部１８と相対するハウジング１７の内部に、昇圧コイル２５、回路基板２１を保持する基板保持部２２を備えるとともに、少なくとも、昇圧コイル２５を囲むように導電性のシールドケース３１または３７を設けている。

このような構成においては、外表面の一部にイオン発生素子２の装着部１８を有する箱体として構成されたハウジング１７を用いて、イオン発生素子装着部１８にイオン発生素子２を装着し、この装着部と相対するハウジング１７の一方側（図１と図７において右側）の開口部側に、昇圧コイル２５と放射ノイズが外に漏れるのを防止する導電性のシールドケース３１とを収容し、ハウジング１７の他方側（図１と図７において左側）に回路基板２１を保持する基板保持部２２を配置することにより、合理的に部品を配置することができ、イオン発生装置のコンパクト化を図り、組み立て性を向上させることができる。

以上に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慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、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修正や変形を含むものである。

本発明に係るイオン発生装置の一つの実施の形態を示す図で、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った方向から見た断面図、（Ｃ）が側面外観図、（Ｄ）が（Ｂ）における箇所（Ｄ）の部分拡大断面図である。 図１に示すイオン発生装置においてイオン発生素子の取付け側から見た外観分解斜視図である。 イオン発生素子を示す平面図（Ａ）、（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図（Ｂ）、（Ａ）におけるＣ−Ｃ線における断面図（Ｃ）である。 イオン発生素子において放電電極が形成された上部誘電体の上面（外面）を示す平面図である。 誘導電極が形成された下部誘電体の上面（内面）を示す平面図である。 電極部加熱手段が配置された下部誘電体の下面（外面）を示す平面図である。 この発明のもう一つの実施の形態のイオン発生装置を示す図であり、（Ａ）が図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った方向から見た断面図、（Ｂ）が側面外観図、（Ｃ）が（Ａ）において導電性のシールドケースと回路基板を取り出して示す断面図である。 この発明の別の実施の形態の回路基板を示す斜視図である。

符号の説明

１：イオン発生装置、２：イオン発生素子、１７：ハウジング、２１：回路基板、２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ：導電性スプリング、２５：昇圧コイル、２６ａ，２６ｂ：高圧端子、３１，３７： シールドケース、３４：蓋、６１，７１：外部接続端子。

Claims (10)

1. イオン発生部と、
   このイオン発生部を駆動するための駆動電圧を発生する電圧発生部と、
   この電圧発生部の周囲を覆う導電性の壁部とを備え、
   前記イオン発生部と前記電圧発生部とは、前記壁部を介在して互いに対向するように配置されている、イオン発生装置。
2. 前記壁部は、前記電圧発生部から前記イオン発生部に駆動電圧を供給するための導電通路を有する、請求項１に記載のイオン発生装置。
3. 前記イオン発生部は駆動電圧が供給される入力端子を有し、前記電圧発生部は前記イオン発生部に駆動電圧を供給する出力端子を有し、前記入力端子と前記出力端子とは前記導電通路を通じて互いに対向するように配置されている、請求項２に記載のイオン発生装置。
4. 前記導電通路は、前記壁部に形成された貫通穴を通じ、かつ、前記壁部から電気的に絶縁されるように構成された導電性部材を含む、請求項３に記載のイオン発生装置。
5. 前記導電性部材は、導電性のバネ部材である、請求項４に記載のイオン発生装置。
6. 前記バネ部材は、断熱性の材料を含む、請求項５に記載のイオン発生装置。
7. 前記導電性部材と前記入力端子および前記出力端子との電気的接続は、導電性の接着材を用いて行われる、請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載のイオン発生装置。
8. イオン発生部と、
   このイオン発生部を駆動するための駆動電圧を発生する電圧発生部と、
   この電圧発生部が実装された回路基板と、
   前記電圧発生部の周囲を覆う導電性の壁部を有する箱体と、
   前記イオン発生部が装着された装着部を外側に有し、前記箱体の周囲と前記回路基板の周囲の少なくとも一部とを覆う絶縁性のハウジングと、
   前記イオン発生部と前記電圧発生部とは、前記壁部を介在して互いに対向するように配置されている、イオン発生装置。
9. 前記イオン発生部は駆動電圧が供給される入力端子を有し、前記電圧発生部は前記イオン発生部に駆動電圧を供給する出力端子を有し、この出力端子は前記回路基板の表面上に露出しており、前記入力端子と前記出力端子とは、前記箱体の壁部に形成された導電通路を通じて互いに対向するように配置されている、請求項８に記載のイオン発生装置。
10. 前記箱体は、前記回路基板の少なくとも一部を覆うように配置されている、請求項８または請求項９に記載のイオン発生装置。

Images