JP2007122890A - イオン発生素子およびそれを備えた電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】オゾンの発生量を低減化し、イオン発生素子からイオンを効率よく放出させることが可能なイオン発生素子とそれを備えた電気機器を提供することである。
【解決手段】イオン発生素子１０は、一方の表面と反対側の他方の表面とを有する誘電体１１と、誘電体１１の一方の表面の上に形成された第１の電極１２と、誘電体１１の他方の表面の上に形成された第２の電極１５とを備える。第１と第２の電極の各々１２，１５は、帯状部と、帯状部の長手方向に沿った端縁から突出する先鋭部１３，１６を含む。誘電体１１を介して第１の電極１２を第２の電極１５に投影したときに第１の電極１２の先鋭部１３は第２の電極１５の帯状部に対して重なる平面部分を有している。誘電体１１を介して第２の電極１５を第１の電極１２に投影したときに第２の電極１５の先鋭部１６は第１の電極１２の帯状部に対して重なる平面部分を有している。
【選択図】図１

Description

この発明は、一般的にはイオン発生素子およびそれを備えた電気機器に関し、特定的にはプラスイオンとマイナスイオンを空間に放出することにより空気中に浮遊するカビ菌の除去やウィルスの活動を抑制することが可能なイオン発生素子およびそれを備えた電気機器に関するものである。

放電現象を利用したイオン発生電極の種類は、大きく２種類に区分される。１つのタイプのイオン発生電極は、金属線、鋭角部を有する金属板、針等で構成され、その対向電極は大地、対地電位の金属板またはグリッド等が用いられ、空気が誘電体の役割を果たすものである。もう１つのタイプのイオン発生電極は、固体誘電体を挟んだ放電電極と誘導電極とから構成されるものである。それぞれの特徴として、前者は空気を誘電物として用いているので、後者と比較して、電極間の距離を長くする必要があるため、放電に必要な電圧を高く設定する必要がある。逆に、後者は、絶縁抵抗が高く、高い誘電率を有する誘電体を放電電極と誘導電極との間に挟んでいるので、電極間距離を短くすることが可能であるため、印加電圧を前者と比較して低く設定することができる。

本発明者等によって発明され、すでに実用化されたイオン発生装置は、プラスイオン、マイナスイオンの両極性のイオンを放出して、プラスイオンであるＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍと、マイナスイオンであるＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｍ、ｎは自然数）をほぼ同等量発生させることにより、両イオンが空気中の浮遊カビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その際に生成される活性種の水酸基ラジカル（・ＯＨ）の作用により、浮遊カビ菌等を抑制することが可能である。このようなイオン発生装置の実用機としては、セラミックス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、およびそれを搭載した空気清浄機や空気調和機などがある。

上記のイオン発生装置では、プラスイオンとマイナスイオンを発生させることにより、空気中に浮遊しているカビ菌やウィルスを抑制する効果をより向上させるために開発が進められている。しかしながら、一般に、放電現象を利用したイオン発生装置は、イオンの発生とともにオゾンを発生するのが常であり、オゾンはその濃度が高くなると人体に影響を及ぼすことが一般的に知られている。したがって、オゾンの発生量を低減化させるとともに、イオン発生装置から効率よくイオンを放出させることが求められている。

オゾンの発生を低下させるためのイオン発生素子の構成は種々提案されている。

たとえば、特開２００３-４７６５１号公報（特許文献１）には、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およ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の構成が記載されている。このイオン発生素子は、誘電体の内部に形成された内部電極と誘電体の表面に形成された表面電極とを備え、表面電極が格子状に形成されるとともに、格子内部に先鋭部を設けている。

また、たとえば、特開２００４−１０３２５７号公報（特許文献２）には、放電音を低減することができ、放電により発生するオゾンの量を低減することができるイオン発生素子の構成が記載されている。このイオン発生素子においては、誘電体の内部に形成される誘導電極は、誘電体の表面に形成される放電電極と対向する面内で屈曲して形成されている。

図１２は上記公報に開示された従来のイオン発生素子の構成の一例を示す平面図、図１３はその断面図である。

図１２と図１３に示すように、イオン発生素子１００は、誘電体１０１と放電電極１０２と誘導電極１０５とを備えている。誘電体１０１は、上部誘電体１０１ａと下部誘電体１０１ｂとを貼り合わせた平板状に構成されている。下部誘電体１０１ｂの上には、帯状部をＵ字状に屈曲して形成された誘導電極１０５が形成されている。上部誘電体１０１ａと下部誘電体１０１ｂとによって誘導電極１０５を挟むように上部誘電体１０１ａが下部誘電体１０１ｂの上に配置され、上部誘電体１０１ａの上に帯状の放電電極１０２が形成されている。さらに、放電電極１０２を保護するために保護層１０８が形成されている。放電電極１０２が形成された誘電体１０１の表面と反対側の表面には、放電電極１０２と誘電電極１０５のそれぞれに電気的に接続するように接点として半田パッド１０４と１０７が形成されている。放電電極１０２には、先鋭部１０３が間隔をあけて複数箇所設けられている。放電電極１０２と誘導電極１０５との間に交流の高電圧を印加することにより、放電電極１０２の先鋭部１０３で放電が起こることによってプラスイオンとマイナスイオンが発生する。

さらに、たとえば、特開２０００−３６３６９号公報（特許文献３）には、逆に、発生するオゾン量を増加させる目的で、オゾン発生効率等の放電処理効率を低下させずに両面放電可能でかつ製作コストの安価なオゾン発生装置としての沿面放電電極の構成が記載されている。オゾン発生装置の解決する課題としてオゾンの発生効率を向上させるために電極の幅を細くして、その間隔を密に配置して、放電箇所を増しても、近傍で発生する放電によりオゾンが破壊され、オゾンの発生効率が下がることが挙げられている。この課題を解決するために、沿面放電電極は、板状誘電体の両側に第１電極と第２電極を設けてなる沿面放電電極であって、第１及び第２電極が、各別にストリップ状の電極形状を有し、そのストリップ状電極の一部分同士が板状誘電体を介してその厚み方向に対向するように配置されており、第１及び第２電極の各周縁部であって、板状誘電体を介してその厚み方向に反対側の電極と対向する放電端縁部において放電が発生するように構成されている。
特開２００３-４７６５１号公報 特開２００４−１０３２５７号公報 特開２０００−３６３６９号公報

ところで、イオン発生素子において同時に発生するプラスイオンとマイナスイオンの中和を低減するために、送風によりイオンを風に乗せて空間に拡散させることが一般的に行われている。しかしながら、プラスイオンとマイナスイオンを同時に発生させることによって、これらのイオンの発生と同時に両極性のイオンの一部は中和して消滅しているので放出されるイオンの量に限界があるという課題がある。この課題を解決するためには、間隔をあけて複数の放電箇所を設ける必要がある。

放出されるイオン量として所定の量を確保するためには、両極性のイオンの中和を低減するために間隔をあけて複数の放電箇所を設けるとともに、放電箇所の数を増やす必要がある。しかしながら、イオン発生素子の大きさには制約があり、放電箇所の数を増やすには限度がある。

これを解決するために、特開２０００−３６３６９号公報（特許文献３）に記載されているように板状誘電体の両面を使用して放電箇所を増やすことが考えられる。しかし、単純に板状誘電体の両面を使用し、放電箇所数を増やせば、オゾンの発生量が増えてしまうという問題がある。

したがって、上述したように、イオン発生素子において解決しなければならない難易度の高い課題として、オゾンの発生量を抑制するとともに、イオン発生素子から効率よくイオンを放出させることが挙げられる。

そこで、この発明の目的は、オゾンの発生量を抑制するとともに、イオン発生素子から効率よくイオンを放出させることが可能なイオン発生素子とそれを備えた電気機器を提供することである。

この発明に従ったイオン発生素子は、一方の表面と、この一方の表面と反対側の他方の表面とを有する誘電体と、この誘電体の一方の表面の上に形成された第１の電極と、誘電体の他方の表面の上に形成された第２の電極とを備える。第１と第２の電極の各々は、帯状部と、この帯状部の長手方向に沿った端縁から突出する先鋭部とを含む。誘電体を介して第１の電極を第２の電極に投影したときに第１の電極の先鋭部は第２の電極の帯状部に対して重なる平面部分を有している。誘電体を介して第２の電極を第１の電極に投影したときに第２の電極の先鋭部は第１の電極の帯状部に対して重なる平面部分を有している。

このように構成された本発明のイオン発生素子においては、第１と第２の電極間に高電圧を印加することによって、第１の電極の先鋭部と第２の電極の先鋭部で放電が発生し、プラスイオンとマイナスイオンが発生するとともにオゾンも発生する。このとき、第１の電極の先鋭部または第２の電極の先鋭部が第２の電極の帯状部または第１の電極の帯状部に重なっている箇所で放電が発生するので、オゾンの発生量を微量に抑制することができる。また、本発明のイオン発生素子では誘電体の両面に放電箇所として電極の先鋭部を配置しているので、誘電体の一方表面のみに放電箇所を配置する従来のイオン発生素子において本発明のイオン発生素子と同数程度の放電箇所を配置する場合に比べて、ほぼ同じ大きさのイオン発生素子にて先鋭部間の間隔を大きくすることができる。このため、従来とほぼ同じ大きさのイオン発生素子にてオゾンの発生量は同じのまま、両極性のイオンの中和を低減することができる。これにより、オゾンの発生量を抑制するとともに、効率よくイオンをイオン発生素子から放出させることができる。

この発明のイオン発生素子においては、第１の電極の先鋭部は、第１の電極の帯状部の長手方向に沿って間隔をあけて配置され、第２の電極の先鋭部は、第２の電極の帯状部の長手方向に沿って間隔をあけて配置されているのが好ましい。

また、この発明のイオン発生素子においては、第１の電極の帯状部は、第２の電極の帯状部とほぼ同じ方向に延びるように配置され、第１の電極の先鋭部は、第１の電極の帯状部の長手方向に沿った端縁から一方向に突出するように形成され、第２の電極の先鋭部は、第２の電極の帯状部の長手方向に沿った端縁から、第１の電極の先鋭部と同じ方向に突出するように形成されているのが好ましい。

さらに、この発明のイオン発生素子においては、第１の電極の帯状部は、第２の電極の帯状部とほぼ同じ方向に延びるように配置されており、第１の電極の先鋭部は、第１の電極の帯状部の長手方向に沿った端縁から一方向に突出するように形成され、第２の電極の先鋭部は、第２の電極の帯状部の長手方向に沿った端縁から、第１の電極の先鋭部と反対の方向に突出するように形成してもよい。

この発明のイオン発生素子においては、第１の電極の先鋭部が第２の電極の帯状部に対して重なる平面部分の長さは第２の電極の帯状部の幅よりも小さく、第２の電極の先鋭部が第１の電極の帯状部に対して重なる平面部分の長さは第１の電極の帯状部の幅よりも小さい構造とする。

このように構成することで電極の製造バラツキに対応し、所定の放電性能を確保することができる。

この発明のイオン発生素子においては、第１と第２の電極間に交流高電圧を印加することにより、空気中にプラスイオンとマイナスイオンを放出する。特にプラスイオンはＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは自然数を示す）、マイナスイオンはＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは自然数を示す）を発生させるのが好ましい。

このように構成された本発明のイオン発生素子においては、これらのイオンを空気中に発生させることにより、細菌やウィルスの不活性化等を行うことができるので、本発明のイオン発生素子を空気調和機、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、掃除機等に適用することができる。

この発明に従った電気機器は、上述のいずれかの特徴を少なくとも有するイオン発生素子と、このイオン発生素子で発生したイオンを空気中に送出する送出手段とを備える。

この発明に従った電気機器においては、送出手段は風をある方向に送る送風手段を含み、この送風手段によって送られる風の方向に沿う方向には第１の電極、第２の電極の複数個の先鋭部が並んで配置されず、送風手段によって送られる風の方向に直交する方向には第１の電極、第２の電極の複数個の先鋭部が並んで配置されているのが好ましい。

このように構成された本発明の電気機器においては、送風手段によって送られる風の方向Ｐの風上の先鋭部で発生したイオンが、送風手段による風で送られて、風下の先鋭部で中和するという現象を緩和することができる。これにより、発生したイオンの中和をさらに低減することができるので、効率よくイオンをイオン発生素子から放出させることができる。

以上のようにこの発明によれば、放電箇所の数を従来のイオン発生素子と同じとすれば、オゾン発生量は同じのまま、両極性のイオンの中和を低減することができるので、オゾンの発生量を抑制するとともに、イオン発生素子から効率よくイオンを放出させることができる。

以下、この発明の一つの実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一つの実施の形態としてイオン発生素子の概略構成を模式的に示す平面図、図２は図１に示すイオン発生素子の断面図である。

図１と図２に示すように、イオン発生素子１０は、誘電体１１と、第１の電極１２と、第２の電極１５とを備える。誘電体１１は、平板状に形成され、一方表面と、この一方表面と反対側の他方表面とを有する。第１の電極１２を覆うように誘電体１１の一方表面上には保護層１８が形成され、第２の電極１５を覆うように誘電体１１の他方表面上には保護層１９が形成されている。

第１の電極１２は、誘電体１１の一方表面上に帯状に延びるように形成され、複数（この実施の形態では２つ）の帯状部がほぼ平行に配置され、一方端（図１にて右側端）で連結されている。第１の電極１２の帯状部の長手方向に沿った端縁から突出するように複数の先鋭部１３が形成されている。複数の先鋭部１３は、第１の電極１２の帯状部の長手方向に沿って間隔をあけて配置されている。誘電体１１の一方端部には、第１の電極１２に電気的に接続する端子としてパッド部１４が形成されている。

第２の電極１５は、誘電体１１の他方表面上に帯状に延びるように形成され、複数（この実施の形態では３つ）の帯状部がほぼ平行に配置され、他方端（図１にて左側端）で連結されている。第２の電極１５の帯状部の長手方向に沿った端縁から突出するように複数の先鋭部１６が形成されている。複数の先鋭部１６は、第２の電極１５の帯状部の長手方向に沿って間隔をあけて配置されている。誘電体１１の一方端部には、第２の電極１５に電気的に接続する端子としてパッド部１７が形成されている。

誘電体１１を介して第１の電極１２を第２の電極１５に投影したときに第１の電極１２の先鋭部１３は第２の電極１５の帯状部に対して重なる平面部分（この実施の形態では、先端が鋭角の角部を有し、ほぼ三角形状の平面部分）を有している。誘電体１１を介して第２の電極１５を第１の電極１２に投影したときに第２の電極１５の先鋭部１６は第１の電極１２の帯状部に対して重なる平面部分（この実施の形態では、先端が鋭角の角部を有し、ほぼ三角形状の平面部分）を有している。

第１の電極１２の帯状部は、第２の電極１５の帯状部とほぼ同じ方向に延びるように配置されている。第１の電極１２の先鋭部１３は、第１の電極１２の帯状部の長手方向に沿った端縁から一方向に突出するように形成されている。第２の電極１５の先鋭部１６は、第２の電極１５の帯状部の長手方向に沿った端縁から、第１の電極１２の先鋭部１３と同じ方向に突出するように形成されている。

以上のように構成された本発明のイオン発生素子１０においては、パッド部１４と１７を通じて第１の電極１２と第２の電極１５との間に交流の高電圧を印加することにより、誘電体１１の一方表面上に形成された第１の電極１２の先鋭部１３と、誘電体１１の他方表面上に形成された第２の電極１５の先鋭部１６とで放電が起こることによってプラスイオンとマイナスイオンが発生するとともにオゾンも発生する。このとき、第１または第２の電極の先鋭部１３または１６が第２の電極１５の帯状部または第１の電極１２の帯状部に重なっている箇所で放電が発生するので、オゾンの発生量を微量に抑制することができる。また、本発明のイオン発生素子１０では誘電体１１の両面に放電箇所として電極の先鋭部１３と１６を配置しているので、誘電体の一方表面のみに放電箇所を配置する従来のイオン発生素子において本発明のイオン発生素子と同数程度の放電箇所を配置する場合に比べて、ほぼ同じ大きさのイオン発生素子にて先鋭部間の間隔を大きくすることができる。このため、従来とほぼ同じ大きさのイオン発生素子にてオゾン発生量は同じのまま、両極性のイオンの中和を低減することができる。これにより、オゾンの発生量を抑制するとともに、イオン発生素子から効率よくイオンを放出することができる。

図３は図１に示す本発明のイオン発生素子の一部分を示す部分平面図、図４は従来のイオン発生素子の一部分を示す部分平面図である。

図４に示すように、従来のイオン発生素子では、誘電体の一方表面上に形成された放電電極１０２の先鋭部１０３が４箇所、互いに間隔Ｌをあけて形成されている。誘電体を介して放電電極１０２を誘導電極１０５に投影したときに先鋭部１０３の各々は、誘電体の他方表面上に形成された誘導電極１０５に対して重なる平面部分を有する。

放電電極１０２と誘導電極１０５との間に交流の高電圧を印加することにより、誘電体の一方表面上に形成された放電電極１０２の先鋭部１０３で放電が起こることによってプラスイオンとマイナスイオンが発生するとともにオゾンも発生する。このとき、放電電極１０２の先鋭部１０３が誘導電極１０５に重なっている箇所で放電が発生するので、オゾンの発生量を微量に抑制することができる。

しかし、互いに間隔Ｌをあけて形成された放電電極１０２の複数の先鋭部１０３でプラスイオンとマイナスイオンを同時に発生させることによって、これらのイオンの発生と同時に両極性のイオンの一部は中和して消滅しているので、放出されるイオンの量に限界がある。このため、間隔Ｌを広げて複数の放電箇所を設ける必要がある。しかし、イオン発生素子の大きさには制約があるので、間隔Ｌを広げると、先鋭部１０３の数を減らす必要がある。したがって、放電箇所の数を増やすには限度がある。

これに対して図３に示すように、本発明のイオン発生素子においては、誘電体の一方表面上に形成された放電電極１２の先鋭部１３が２箇所、互いに間隔２Ｌをあけて形成されている。誘電体の他方表面上に形成された放電電極１５の先鋭部１６が２箇所、互いに間隔２Ｌをあけて形成されている。第１の電極１２と第２の電極１５との間に交流の高電圧を印加することにより、誘電体の一方表面上に形成された第１の電極１２の先鋭部１３と、誘電体の他方表面上に形成された第２の電極１５の先鋭部１６とで放電が起こることによってプラスイオンとマイナスイオンが発生するとともにオゾンも発生する。このとき、第１または第２の電極の先鋭部１３または１６が第２の電極１５の帯状部または第１の電極１２の帯状部に重なっている箇所で放電が発生するので、オゾンの発生量を微量に抑制することができる。

そして、本発明のイオン発生素子では誘電体の両面に放電箇所として電極の先鋭部１３と１６を配置しているので、誘電体の一方表面のみに放電箇所を配置する図４の従来のイオン発生素子において本発明のイオン発生素子と同数の４箇所の放電箇所を配置する場合に比べて、ほぼ同じ大きさのイオン発生素子にて先鋭部間の間隔をＬから２Ｌに大きくすることができる。このため、従来とほぼ同じ大きさのイオン発生素子にてオゾンの発生量は同じのまま、両極性のイオンの中和を低減することができる。これにより、オゾンの発生量を抑制するとともに、イオン発生素子から効率よくイオンを放出させることができる。

図５は図１に示す本発明のイオン発生素子の一部分を示す部分平面図である。

図５に示すように、第１の電極１２の先鋭部１３が第２の電極１５の帯状部に対して重なる平面部分の長さＸは第２の電極１５の帯状部の幅Ｗよりも小さいのが好ましい。なお、図示していないが、図１に示す第２の電極１５の先鋭部１６が第１の電極１２の帯状部に対して重なる平面部分の長さも第１の電極１２の帯状部の幅よりも小さいのが好ましい。

このように構成することで電極の製造バラツキに対応し、所定の放電性能を確保することができる。

図６はこの発明のもう一つの実施の形態としてのイオン発生素子の概略構成を模式的に示す平面図である。

図６に示すように、イオン発生素子２０では、第１の電極２２は、誘電体２１の一方表面上に帯状に延びるように形成され、複数（この実施の形態では２つ）の帯状部がほぼ平行に配置され、一方端（図にて右側端）で連結されている。第１の電極２２の帯状部の長手方向に沿った端縁から突出するように複数の先鋭部２３が形成されている。複数の先鋭部２３は、第１の電極２２の帯状部の長手方向に沿って間隔をあけて配置されている。誘電体２１の一方端部には、第１の電極２２に電気的に接続する端子としてパッド部２７が形成されている。

第２の電極２５は、誘電体２１の他方表面上に帯状に延びるように形成され、複数（この実施の形態では２つ）の帯状部がほぼ平行に配置され、他方端（図にて左側端）で連結されている。第２の電極２５の帯状部の長手方向に沿った端縁から突出するように複数の先鋭部２６が形成されている。複数の先鋭部２６は、第２の電極２５の帯状部の長手方向に沿って間隔をあけて配置されている。誘電体２１の一方端部には、第２の電極２５に電気的に接続する端子としてパッド部２４が形成されている。

誘電体２１を介して第１の電極２２を第２の電極２５に投影したときに第１の電極２２の先鋭部２３は第２の電極２５の帯状部に対して重なる平面部分（この実施の形態では、先端が鋭角の角部を有し、ほぼ三角形状の平面部分）を有している。誘電体２１を介して第２の電極２５を第１の電極２２に投影したときに第２の電極２５の先鋭部２６は第１の電極２２の帯状部に対して重なる平面部分（この実施の形態では、先端が鋭角の角部を有し、ほぼ三角形状の平面部分）を有している。

この発明の実施の形態のイオン発生素子２０においては、第１の電極２２の帯状部は、第２の電極２５の帯状部とほぼ同じ方向に延びるように配置されており、第１の電極２２の先鋭部２３は、第１の電極２２の帯状部の長手方向に沿った端縁から一方向に突出するように形成されている。第２の電極２５の先鋭部２６は、第２の電極２５の帯状部の長手方向に沿った端縁から、第１の電極２２の先鋭部２３と反対の方向に突出するように形成されている。いいかえれば、第１の電極２２の先鋭部２３と第２の電極２５の先鋭部２６とは、第１と第２の電極２２と２５の帯状部の長手方向に沿って互い違いに向きを変えて間隔をあけて配置されている。

以上のように構成された本発明のイオン発生素子２０においても、図１に示されるイオン発生素子１０と同様の作用効果を達成することができる。

図７はこの発明のさらにもう一つの実施の形態としてのイオン発生素子の概略構成を模式的に示す平面図である。

図７に示すように、イオン発生素子３０では、第１の電極３２は、誘電体３１の一方表面上に帯状に延びるように形成され、この実施の形態では１つの帯状部が配置されている。第１の電極３２の帯状部の長手方向に沿った端縁から突出するように複数の先鋭部３３が形成されている。複数の先鋭部３３は、第１の電極３２の帯状部の長手方向に沿って間隔をあけて配置されている。誘電体３１の一方端部には、第１の電極３２に電気的に接続する端子としてパッド部３７が形成されている。

第２の電極３５は、誘電体３１の他方表面上に帯状に延びるように形成され、この実施の形態では１つの帯状部が配置されている。第２の電極３５の帯状部の長手方向に沿った端縁から突出するように複数の先鋭部３６が形成されている。複数の先鋭部３６は、第２の電極３５の帯状部の長手方向に沿って間隔をあけて配置されている。誘電体３１の一方端部には、第２の電極３５に電気的に接続する端子としてパッド部３４が形成されている。

誘電体３１を介して第１の電極３２を第２の電極３５に投影したときに第１の電極３２の先鋭部３３は第２の電極３５の帯状部に対して重なる平面部分（この実施の形態では、先端が鋭角の角部を有し、ほぼ三角形状の平面部分）を有している。誘電体３１を介して第２の電極３５を第１の電極３２に投影したときに第２の電極３５の先鋭部３６は第１の電極３２の帯状部に対して重なる平面部分（この実施の形態では、先端が鋭角の角部を有し、ほぼ三角形状の平面部分）を有している。

この発明の実施の形態のイオン発生素子３０においては、第１の電極３２の帯状部は、第２の電極３５の帯状部とほぼ同じ方向に延びるように配置されており、第１の電極３２の先鋭部３３は、第１の電極３２の帯状部の長手方向に沿った端縁から一方向に突出するように形成されている。第２の電極３５の先鋭部３６は、第２の電極３５の帯状部の長手方向に沿った端縁から、第１の電極３２の先鋭部３３と反対の方向に突出するように形成されている。いいかえれば、第１の電極３２の先鋭部３３と第２の電極３５の先鋭部３６とは、第１と第２の電極３２と３５の帯状部の長手方向に沿って互い違いに向きを変えて間隔をあけて配置されている。

この発明の実施の形態のイオン発生素子１０、２０、３０を備えた電気機器は、イオン発生素子１０、２０、３０で発生したイオンを空気中に送出する送出手段を備える。

イオン発生素子３０は送出手段による送風の方向を考慮したものである。この発明に従った電気機器においては、図７に示すように送出手段は矢印Ｐで示す方向に風を送る送風手段を含む。この送風手段による送風の方向Ｐに第１の電極３２の複数個ある先鋭部３３が並んで配置されず、送風手段による送風の方向Ｐに直交する方向に第１の電極３２の先鋭部３３が並んで配置されている。すなわち、第１の電極３２の先鋭部３３の風下には第１の電極３２の他の先鋭部３３は存在しない。

同様にこの送風手段による送風の方向Ｐに第２の電極３５の複数個ある先鋭部３６が並んで配置されず、送風手段による送風の方向Ｐに直交する方向に第２の電極３５の先鋭部３６が並んで配置されている。すなわち、第２の電極３５の先鋭部３６の風下には第２の電極３５の他の先鋭部３６は存在しない。このように構成された本発明の電気機器においては、送風手段によって送られる風の方向Ｐの風上の先鋭部で発生したイオンが、送風手段による風で送られて、風下の先鋭部で中和するという現象を緩和することができる。これにより、発生したイオンの中和をさらに低減することができるので、効率よくイオンを放出させることができる。

図８はこの発明の一つの実施の形態としてイオン発生素子を組み込んだイオン発生装置の概略構造を示す平面図、図９は図８に示すイオン発生装置の概略構造を示す側面図、図１０は図８のＸ−Ｘ線における部分断面図、図１１は図８のＸＩ−ＸＩ線における部分断面図である。

図８と図９に示すように、図１に示されたイオン発生素子１０に制御部５０が接続されている。制御部５０の回路基板５１上には、電源としての高圧トランス５３と、コンデンサ５４と、その他の電子部品５５等で構成される高電圧印加手段が搭載されている。入力用のコネクタ５６が回路基板５１の上に設けられている。ケース５７は、高電圧印加手段の構成部品とコネクタ５６とを収容する。ケース５７の一方端部には支持部５２が設けられており、イオン発生素子１０を支持する。

図１０に示すようにイオン発生素子１０上のパッド１７は第１の電極１２にスルーホールを通じて接続され、誘電体１１の一方表面に形成されている。このパッド１７に電気的に接続するように半田層６２が形成され、回路基板５１上に半田付けされる。また、図１１に示すように、パッド１４は第２の電極１５の一部であり、イオン発生素子１０を構成する誘電体１１のパッド１７と同じ表面に形成されている。パッド１４に電気的に接続するように半田層６１が形成され、回路基板５１上に半田付けされる。

このようにして構成されたイオン発生装置では、高電圧印加手段を用いてパッド部１４と１７を通じて第１の電極１２と第２の電極１５との間に交流の高電圧を印加することにより、誘電体１１の一方表面上に形成された第１の電極１２の先鋭部１３と、誘電体１１の他方表面上に形成された第２の電極１５の先鋭部１６とで放電が起こることによってプラスイオンとマイナスイオンが発生する。

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、掃除機などの電気機器に搭載するのが好ましい。このような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（たとえば、送風ファン）を備える。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で空気中のイオンを放出し、空気中に浮遊するカビ菌の除去やウィルスの活動を抑制することが可能となる。

なお、上述の実施の形態では、第１と第２の電極の平面パターンは、平行に延びる帯状部と、帯状部を連結する連結部やパッド部とから構成されているが、少なくとも先鋭部を帯状部の端縁から突出して形成することができる形態であれば、適宜種々の形態に変更することができる。

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。

この発明のイオン発生素子を用いた電気機器としては、主に閉空間（家屋内、ビル内の一室、車内、倉庫内、冷蔵庫の庫内等）にプラスイオンとマイナスイオンを放出する空気調和機、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、掃除機等を挙げることができる。

この発明の一つの実施の形態として沿面放電方式のイオン発生素子の概略構成を模式的に示す平面図である。 図１に示すイオン発生素子の断面図である。 図１に示す本発明のイオン発生素子の一部分を示す部分平面図である。 従来のイオン発生素子の一部分を示す部分平面図である。 図１に示す本発明のイオン発生素子の一部分を示す部分平面図である。 この発明のもう一つの実施の形態として沿面放電方式のイオン発生素子の概略構成を模式的に示す平面図である。 この発明のさらにもう一つの実施の形態として沿面放電方式のイオン発生素子の概略構成を模式的に示す平面図である。 この発明の一つの実施の形態としてイオン発生素子を組み込んだイオン発生装置の概略構造を示す平面図である。 図８に示すイオン発生装置の概略構造を示す側面図である。 図８のＸ−Ｘ線における部分断面図である。 図８のＸＩ−ＸＩ線における部分断面図である。 従来のイオン発生素子の構成の一例を示す平面図である。 従来のイオン発生素子の構成の一例を示す断面図である。

符号の説明

１０，２０，３０：イオン発生素子、１１，２１，３１：誘電体、１２，２２，３２：第１の電極、１５，２５，３５：第２の電極、１３，１６，２３，２６，３３，３６：先鋭部。

Claims (8)

1. 一方の表面と、この一方の表面と反対側の他方の表面とを有する誘電体と、
   前記誘電体の一方の表面の上に形成された第１の電極と、
   前記誘電体の他方の表面の上に形成された第２の電極とを備え、
   前記第１と第２の電極の各々は、帯状部と、この帯状部の長手方向に沿った端縁から突出する先鋭部とを含み、
   前記誘電体を介して前記第１の電極を前記第２の電極に投影したときに前記第１の電極の先鋭部は前記第２の電極の帯状部に対して重なる平面部分を有し、前記誘電体を介して前記第２の電極を前記第１の電極に投影したときに前記第２の電極の先鋭部は前記第１の電極の帯状部に対して重なる平面部分を有している、イオン発生素子。
2. 前記第１の電極の先鋭部は、前記第１の電極の帯状部の長手方向に沿って間隔をあけて配置され、前記第２の電極の先鋭部は、前記第２の電極の帯状部の長手方向に沿って間隔をあけて配置されている、請求項１に記載のイオン発生素子。
3. 前記第１の電極の帯状部は、前記第２の電極の帯状部とほぼ同じ方向に延びるように配置されており、前記第１の電極の先鋭部は、前記第１の電極の帯状部の長手方向に沿った端縁から一方向に突出し、前記第２の電極の先鋭部は、前記第２の電極の帯状部の長手方向に沿った端縁から、前記第１の電極の先鋭部と同じ方向に突出するように形成されている、請求項２に記載のイオン発生素子。
4. 前記第１の電極の帯状部は、前記第２の電極の帯状部とほぼ同じ方向に延びるように配置されており、前記第１の電極の先鋭部は、前記第１の電極の帯状部の長手方向に沿った端縁から一方向に突出し、前記第２の電極の先鋭部は、前記第２の電極の帯状部の長手方向に沿った端縁から、前記第１の電極の先鋭部と反対の方向に突出するように形成されている、請求項２に記載のイオン発生素子。
5. 前記第１の電極の先鋭部が前記第２の電極の帯状部に対して重なる平面部分の長さは前記第２の電極の帯状部の幅よりも小さく、前記第２の電極の先鋭部が前記第１の電極の帯状部に対して重なる平面部分の長さは前記第１の電極の帯状部の幅よりも小さい、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のイオン発生素子。
6. 前記第１と第２の電極間に交流高電圧を印加することにより、空気中にＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは自然数を示す）とＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは自然数を示す）を発生させる、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のイオン発生素子。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のイオン発生素子と、このイオン発生素子で発生したイオンを空気中に送出する送出手段とを備える、電気機器。
8. 前記送出手段は風をある方向に送る送風手段を含み、この送風手段によって送られる風の方向に沿う方向には第１の電極、第２の電極の複数個の先鋭部が並んで配置されず、送風手段によって送られる風の方向に直交する方向には第１の電極、第２の電極の複数個の先鋭部が並んで配置されている、請求項７に記載の電気機器。
   

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