JP2011018616A

JP2011018616A - イオン発生素子、イオン発生装置および電気機器

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Publication number: JP2011018616A
Application number: JP2009163914A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Sekoguchi; 美徳世古口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2011-01-27

Abstract

【課題】電極のみを交換することができるイオン発生素子、イオン発生装置および電気機器を提供する。
【解決手段】イオン発生素子１０は、コロナ放電を生じさせるための放電電極１と、放電電極１を設置するための支持基板３と、支持基板３上に固定された導電性を有する放電電極受け部材２とを備えている。放電電極受け部材２は、放電電極１を着脱可能に構成されており、かつ放電電極１を放電電極受け部材２に取り付けた状態で放電電極１を付勢することで支持基板３に対して支持するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、イオン発生素子、イオン発生装置および電気機器に関し、特にコロナ放電によりイオンを発生させるためのイオン発生素子、イオン発生装置および電気機器に関するものである。

一般的に放電現象を用いたイオン発生装置では、イオン発生素子の基板に搭載された放電電極と誘導電極との間に高電圧が印加されることにより、放電電極の先端にコロナ放電を発生させてイオンが放出される。一般的に放電電極の先端は針状に形成されている。放電電極と誘導電極とは基板に挿入されて、各々の根元が半田付けされている。イオン発生素子と、高電圧を発生させる回路、外部から電源供給するためのコネクタなどとが一体化されてイオン発生装置が構成される。

たとえば、特開２０００−２７７２３５号公報（特許文献１）では、針状放電電極の先端が放電による消耗で丸くなって性能が低下することが記載されている。

また、特開２００４−１６４９１７号公報（特許文献２）では、表面電極と内部電極とを備えたイオン発生素子を略直方体型の樹脂パッケージにより封止したイオン発生素子ユニットを交換することにより、イオン発生装置の電極部を交換することが記載されている。

また、特開２００７−２８７３６８号公報（特許文献３）では、複数の放電針が一直線上に配置された放電針基板を有する放電モジュールを交換することにより、除電装置の放電針を交換することが記載されている。

特開２０００−２７７２３５号公報特開２００４−１６４９１７号公報特開２００７−２８７３６８号公報

イオン発生素子がイオン発生装置に組み込まれた後、特開２０００−２７７２３５号公報に示されるように放電電極の先端が放電による消耗で丸くなって性能が低下することがある。また、放電電極および誘導電極への衝撃などによる機械的な傷、欠けなどの損傷、汚れの付着などによりイオン発生装置の性能が低下する場合がある。

しかし、放電電極および誘導電極は、イオン発生素子に半田付けされており取り外すことは困難である。また、イオン発生素子は、半田付けおよび絶縁のための充填材により固定および接続されており取り外すことは困難である。そのため、上記の場合には、通常、イオン発生装置全体を交換することとなり、電極のみを交換することができない。

特開２００４−１６４９１７号公報では、イオン発生素子ユニットを交換することにより、イオン発生装置の電極部を交換することが示されているが、ユニットで交換しており電極のみを交換することができない。

特開２００７−２８７３６８号公報では、放電モジュールを交換することにより、除電装置の放電針を交換することが示されているが、モジュールで交換しており電極部のみを交換することができない。また、電極の先端部以外が絶縁モールドされていないため放電すべき先端部以外の部分において放電が発生するという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の一の目的は、電極のみを交換することができるイオン発生素子、イオン発生装置および電気機器を提供することである。

本発明の他の目的は、イオン発生素子の基板の裏面が封止された交換可能なイオン発生素子、イオン発生装置および電気機器を提供することである。

本発明の一のイオン発生素子は、コロナ放電を生じさせるための放電電極と、放電電極を設置するための基板と、基板上に固定された導電性を有する放電電極受け部材とを備えている。放電電極受け部材は、放電電極を着脱可能に構成されており、かつ放電電極を放電電極受け部材に取り付けた状態で放電電極を付勢することで基板に対して支持するように構成されている。

本発明の一のイオン発生素子によれば、放電電極受け部材が放電電極を着脱可能に構成されているため、放電電極へのトラブルで性能低下が起きた場合に、イオン発生装置全体を交換することなく放電電極のみを交換することができる。これにより、イオン発生装置全体を交換する場合より環境的にもコスト的にも負担を減らすことができる。

また、放電電極受け部材は、放電電極を放電電極受け部材に取り付けた状態で放電電極を付勢するため、放電電極を確実に支持することができる。

本発明の他のイオン発生素子は、誘導電極と、誘導電極との間でコロナ放電を生じさせるための放電電極と、誘導電極と放電電極とを設置するための基板と、基板上に固定された導電性を有する誘導電極受け部材とを備えている。誘導電極受け部材は、誘導電極を着脱可能に構成されており、かつ誘導電極を前記誘導電極受け部材に取り付けた状態で誘導電極を付勢することで基板に対して支持するように構成されている。

本発明の他のイオン発生素子によれば、誘導電極受け部材が誘導電極を着脱可能に構成されているため、イオン発生装置全体を交換することなく誘導電極のみを交換することができる。これにより、イオン発生装置全体を交換する場合より環境的にもコスト的にも負担を減らすことができる。

また、誘導電極受け部材は、誘導電極を誘導電極受け部材に取り付けた状態で誘導電極を付勢するため、誘導電極を確実に支持することができる。

本発明の他のイオン発生素子において好ましくは、誘導電極は、孔を有する挿入部を含み、誘導電極受け部材は、ロック部を有するソケット形状を含んでいる。誘導電極を誘導電極受け部材に取り付けた状態で、挿入部の孔にソケット形状のロック部が嵌合するように構成されている。

このように、挿入部の孔にソケット形状のロック部が嵌合するように構成されているので、より確実に誘導電極を誘導電極受け部材に取り付けることができる。

本発明のその他のイオン発生素子は、高電圧発生回路に電気的に接続するためのイオン発生素子であって、コロナ放電を生じさせるための放電電極と、放電電極を設置するための基板と、基板の裏面に突き出した放電電極を封止する封止部材と、放電電極と電気的に接続され、かつ封止部材から突出した接続端子とを備えている。接続端子は、高電圧発生回路部の受け部材に着脱可能に構成されている。

本発明のその他のイオン発生素子によれば、接続端子が電圧発生回路部の受け部材に着脱可能に構成されているため、イオン発生装置全体を交換することなくイオン発生素子のみを交換することができる。これにより、イオン発生装置全体を交換する場合より環境的にもコスト的にも負担を減らすことができる。

また、イオン発生素子の放電側とは反対側の基板の裏面に突き出した放電電極を封止部材で封止するため、放電側の放電電極以外での放電を抑制することができる。

本発明の一のイオン発生装置は、本発明の一のイオン発生素子または他のイオン発生素子と、入力電圧を昇圧して放電電極に高電圧を印加するための高電圧発生回路部と、入力電圧を受けて高電圧発生回路部を駆動させるための駆動回路部とを備えている。

本発明の一のイオン発生装置によれば、高電圧発生回路部が駆動回路部により駆動制御されることで放電電極に高電圧を印加するため、本発明の一のイオン発生素子または他のイオン発生素子においてコロナ放電を生じさせてイオンを発生させることができる。

本発明の他のイオン発生装置は、本発明のその他のイオン発生素子と、入力電圧を昇圧して放電電極に高電圧を印加するための高電圧発生回路部と、入力電圧を受けて高電圧発生回路部を駆動させるための駆動回路部とを備えている。

本発明の他のイオン発生装置によれば、高電圧発生回路部が駆動回路部により駆動制御されることで放電電極に高電圧を印加するため、本発明のその他のイオン発生素子においてコロナ放電を生じさせてイオンを発生させることができる。

本発明の電気機器は、本発明の一のイオン発生装置または他のイオン発生装置と、イオン発生装置で生じた正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかを送風気流に乗せて送るための送風部とを備えている。

本発明の電気機器によれば、イオン発生装置で生じたイオンを送風部により気流に乗せて送ることができるため、たとえば空調機器において機外にイオンを放出することができ、また冷蔵機器において庫内または庫外にイオンを放出することができる。

以上説明したように本発明によれば、イオン発生装置全体を交換する場合より環境的にもコスト的にも負担を減らすことができる。

本発明の実施の形態１におけるイオン発生素子の放電電極付近の構成を概略的に示す分解斜視図である。本発明の実施の形態１におけるイオン発生素子の放電電極付近の構成を概略的に示す断面図である。本発明の実施の形態１の変形例におけるイオン発生素子の放電電極付近の構成を概略的に示す断面図である。本発明の実施の形態１におけるイオン発生素子の構成を概略的に示す分解斜視図である。本発明の実施の形態１におけるイオン発生素子の構成を概略的に示す組立斜視図である。図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う概略断面図である。本発明の実施の形態１のイオン発生素子を用いたイオン発生装置の機能ブロックを示す図である。図７に示すイオン発生装置の構成を概略的に示す斜視図である。本発明の実施の形態２におけるイオン発生素子の誘導電極受け部材付近の構成を概略的に示す断面図である。本発明の実施の形態２におけるイオン発生素子を概略的に示す側面図である。本発明の実施の形態２におけるイオン発生素子の誘導電極受け部材を概略的に示す展開図である。本発明の実施の形態２におけるイオン発生素子の誘導電極受け部材を概略的に示す平面図である。図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う概略断面図であって、誘導電極が取り付けられた場合の状態を示す図である。本発明の実施の形態２におけるイオン発生素子の構成を概略的に示す分解斜視図である。本発明の実施の形態２におけるイオン発生素子の構成を概略的に示す組立斜視図である。図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う概略断面図である。本発明の実施の形態３におけるイオン発生素子を概略的に示す斜視図である。本発明の実施の形態３におけるイオン発生装置を概略的に示す平面図である。本発明の実施の形態４の空気清浄機の構成を概略的に示す斜視図である。図１９に示す空気清浄機にイオン発生装置を配置した様子を示す空気清浄機の分解図である。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
最初に本発明の実施の形態１のイオン発生素子の構成について説明する。

まず、イオン発生素子の放電電極付近の構成について図１〜図３を用いて説明する。
図１および図２を参照して、イオン発生素子１０は、放電電極１と、放電電極受け部材２と、支持基板（基板）３とを主に有している。

放電電極１は、たとえば針状の先端部を有している。
放電電極受け部材２は、放電電極１を支持基板３に対して支持するためのものである。放電電極受け部材２は支持基板３上に固定され、かつ導電性を有している。放電電極受け部材２は、放電電極１を着脱可能に構成されている。放電電極受け部材２は、放電電極１を取り付けた状態で放電電極１を付勢するよう構成されている。

放電電極受け部材２は、たとえば放電電極１の周囲を取り囲むように構成されている。放電電極受け部材２は、たとえば円筒形状を有する胴体部２ａと、胴体部２ａの根元の両端部に位置する挿入部２ｂとを有している。放電電極受け部材２の先端の開口周縁部２ｃは、バネ性を有するように構成されており、たとえば胴体部２ａの壁面を内周側に巻き込むように構成されている。たとえば内周側に巻き込まれた壁面に複数の切り込みが形成されることにより複数の付勢部材２ｄが形成されている。これにより、開口周縁部２ｃを介して放電電極１を抜き差しすることができるとともに放電電極１を放電電極受け部材２に密着させて電気的に接続することができる。

支持基板３は、放電電極１を挿通させるための貫通孔３ａと、放電電極受け部材２の挿入部２ｂを挿通させるための貫通孔３ｂとを有している。

イオン発生素子１０の組立状態においては、放電電極１は、支持基板３の貫通孔３ａに挿入されて支持基板３を貫通した状態となっている。放電電極１の針状の一方端は支持基板３の表面側に突き出しており、また放電電極１の他方端は支持基板３の裏面側に突き出している。

放電電極受け部材２の挿入部２ｂは、支持基板３の貫通孔３ｂに挿入されて支持基板３を貫通した状態となっている。支持基板３の裏面側に突き出した挿入部２ｂの先端は半田４により固定され、配線パターンやリード線に電気的に接続することが可能となる。

このとき、放電電極受け部材２は、胴体部２ａと挿入部２ｂとの境界にある段部が支持基板３の表面に当接している。これにより放電電極受け部材２は支持基板３に対して所定の距離を保って支持されている。つまり、支持基板３の表面からの胴体部２ａの高さにより、放電電極受け部材２は支持基板３に対してその厚み方向に位置決めされている。放電電極受け部材２に取り付けられることにより放電電極１は支持基板３に対してその厚み方向に位置決めされている。たとえば、支持基板３の貫通孔３ａの少なくとも一部に形成された溝部３ａ₁に放電電極１の周面の一部に形成された突起部１ａが嵌り込むことにより放電電極１が位置決めされてもよい。放電電極１の周面の突起部１ａは、微小な高さで形成されているため、溝部３ａ₁に容易に着脱することができる。なお、この突起部１ａは位置決めの一例であるため図１の図示は省略している。

また、図３を参照して、放電電極受け部材２が挿入部２ｂを有さずに支持基板３の表面に取り付けられる場合には、その底面部が支持基板３の表面に当接されることにより、放電電極受け部材２は支持基板３に対してその厚み方向に位置決めされている。この場合も放電電極受け部材２に取り付けられることにより放電電極１は支持基板３に対してその厚み方向に位置決めされている。

続いて、図１〜図３の構成に誘導電極を付加したイオン発生素子の構成について説明する。

図４を参照して、放電電極１は、たとえば２本の針状電極１、１を有している。２本の針状電極１、１の一方は正イオンを、他方は負イオンを発生させるものであってもよく、また２本の針状電極１、１の双方が正イオンを発生させるものであってもよく、また２本の針状電極１、１の双方が負イオンを発生させるものであってもよい。

放電電極受け部材２は、たとえば針状電極１ごとに設けられている。
誘導電極１１は、一体の金属板からなっており、かつ放電電極１の個数に対応して天板部１１ａに設けられた複数の貫通孔１１ｂを有している。本実施の形態では貫通孔１１ｂの個数はたとえば２個であり、貫通孔１１ｂの平面形状はたとえば円形である。

貫通孔１１ｂの周縁部分は、たとえば絞り加工などの工法により、金属板を天板部１１ａに対して屈曲させた屈曲部１１ｃとなっている。この屈曲部１１ｃにより貫通孔１１ｂの周縁の壁部の厚みＴ１が天板部１１ａの板厚Ｔ２よりも厚くなっている。この貫通孔１１ｂは、コロナ放電により発生するイオンをイオン発生素子の外部へ放出するための開口部である。

また誘導電極１１は両端部に、金属板の一部を天板部１１ａに対して屈曲させた挿入部１１ｄを有している。この挿入部１１ｄは、幅の広い支持部分１１ｄ₁と、幅の狭い挿入部分１１ｄ₂とを有している。また誘導電極１１は、金属板の一部を天板部１１ａに対して屈曲させた基板支持部１１ｅを有している。基板支持部１１ｅの折り曲げ方向の長さＬ２は、挿入部１１ｄの支持部分１１ｄ₁の折り曲げ方向の長さＬ１と略同一である。

また、誘導電極１１の表面には半田との接合性の良好な材質によってめっき層が形成されている。めっき層は、誘導電極１１の表面全体に形成されてもよいが、少なくとも挿入部１１ｄの幅の狭い挿入部分１１ｄ₂の表面に形成されていればよい。

なお屈曲部１１ｃは挿入部１１ｄおよび基板支持部１１ｅと同じ方向（図１において下側）に折り曲げられていてもよく、また挿入部１１ｄおよび基板支持部１１ｅと逆の方向（図１において上側）に折り曲げられていてもよい。また屈曲部１１ｃ、挿入部１１ｄおよび基板支持部１１ｅは、天板部１１ａに対してたとえば略直角に屈曲している。

図５および図６を参照して、イオン発生素子１０の組立状態においては、針状電極１の各々は、支持基板３の貫通孔３ａに挿入されて支持基板３を貫通した状態となっている。図６のＰ部を示す図が図２である。

誘導電極１１の挿入部分１１ｄ₂は支持基板３の貫通孔３ｃに挿入されて支持基板３を貫通した状態となっている。支持基板３の裏面側に突き出した挿入部分１１ｄ₂の先端は半田４により固定され、配線パターンやリード線に電気的に接続することが可能となる。

このとき、誘導電極１１は、支持部分１１ｄ₁と挿入部分１１ｄ₂との境界にある段部が支持基板３の表面に当接し、かつ誘導電極１１の基板支持部１１ｅの先端が支持基板３の表面に当接している。これにより誘導電極１１の天板部１１ａは支持基板３に対して所定の距離を保って支持されている。つまり、挿入部１１ｄと基板支持部１１ｅとにより、誘導電極１１は支持基板３に対してその厚み方向に位置決めされている。

また放電電極１は、その針状の先端が、平面視において円形の貫通孔１１ｂの中心に位置するように、かつ貫通孔１１ｂの周縁部の厚み（つまり屈曲部１１ｃの屈曲長さ）Ｔ１の範囲内に位置するように配置されている。

寸法上の一例として、板状の誘導電極１１の板厚は０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下程度である。また支持基板３上面から誘導電極１１の表面までの厚みＴ３は２ｍｍ以上４ｍｍ以下程度である。これにより、このイオン発生素子１０を内部に収容したイオン発生装置２０の厚みＴ４を５ｍｍ以上８ｍｍ以下程度に薄型化することができる。

正イオンまたは負イオンのいずれか一方の極性のイオンを発生させる場合、放電電極１の針状の先端位置を誘導電極１１の貫通孔１１ｂの中心に合わせて配置することにより、誘導電極１１と放電電極１の針状の先端とが空気空間を挟んで対向するようにする。

また正イオンと負イオンの両極性のイオンを放出させるためには、正イオンを発生させる放電電極１の針状の先端位置と負イオンを発生させる放電電極１の針状の先端位置との各々を、互いに所定の距離を確保して配置し、かつ誘導電極１１の貫通孔１１ｂの中心に合わせて配置することにより、誘導電極１１と放電電極１の針状の先端とが空気空間を挟んで対向するようにする。

上記のイオン発生素子１０において、板状の誘導電極１１と針状の放電電極１とを上記のように所定の距離を確保して配置し、誘導電極１１と放電電極１との間に高電圧を印加すると、針状の放電電極１の先端でコロナ放電が生じる。このコロナ放電により正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかのイオンが発生し、このイオンが誘導電極１１に設けられた貫通孔１１ｂからイオン発生素子１０の外部に放出される。さらに送風を加えることで、より効果的にイオンを放出することが可能となる。

ここで、正イオンは、水素イオン（Ｈ⁺）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは任意の自然数）として表わされる。また負イオンは、酸素イオン（Ｏ₂ ^-）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは任意の自然数）として表わされる。

正イオンおよび負イオンの両極性のイオンを放出する場合には、空気中の正イオンであるＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは任意の自然数）と、負イオンであるＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは任意の自然数）とを略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化ラジカル（・ＯＨ）の作用により、浮遊カビ菌などを除去することが可能となる。

本実施の形態では、イオン発生素子１０はさらに誘導電極１１を有しているが、放電電極１がコロナ放電を生じさせる構成であればよく誘導電極１１は有さなくてもよい。

次に、上記のイオン発生素子を用いたイオン発生装置の構成について説明する。
図７は、図１〜図６に示すイオン発生素子を用いたイオン発生装置の機能ブロックを示す図である。また図８は、図７に示すイオン発生装置の構成を概略的に示す斜視図である。

図７および図８を参照して、イオン発生装置２０は、たとえば、図１〜図６に示すイオン発生素子１０と、ケース２１と、電源入力コネクタ２２と、駆動回路（駆動回路部）２３と、高電圧発生回路（高電圧発生回路部）２４と、正高電圧生成回路としてのダイオード２５と、負高電圧生成回路としてのダイオード２６とを主に有している。電源入力コネクタ２２は、入力電源としての直流電源や商用交流電源の供給を受ける。この電源入力コネクタ２２を介して入力電圧を供給された駆動回路２３は、高電圧発生回路２４を駆動させることにより入力電圧を昇圧させて高電圧を発生させる。

高電圧発生回路２４の一端は誘導電極１１に電気的に接続されている。また高電圧発生回路２４は、正高電圧生成回路としてのダイオード２５を通じて、正イオンを発生させる針状電極１に誘導電極１１に対し正極性の高電圧を印加し、また負高電圧生成回路としてのダイオード２６を通じて、負イオンを発生させる針状電極１に誘導電極１１に対し負極性の高電圧を印加する。

つまり、高電圧発生回路２４により発生されたたとえばパルス波形（または交流波形）の高電圧はダイオード２５、２６の各々で整流され、それにより、正イオンを発生させる針状電極１に正極性の高電圧が印加され、負イオンを発生させる針状電極１に負極性の高電圧が印加される。

ケース２１は、イオン発生素子１０、電源入力コネクタ２２、駆動回路２３、高電圧発生回路２４、正高電圧生成回路２５および負高電圧生成回路２６を内部に収容している。電源入力コネクタ２２は、外部の入力電源の供給を受けるため、ケース２１の外部に露出している。

このイオン発生装置２０の厚みＴ４は、たとえば５ｍｍ以上８ｍｍ以下である。
またケース２１は、イオン発生素子１０の貫通孔１１ｂに対向する壁部に孔２１ａを有している。これにより、イオン発生素子１０で生じたイオンがこの孔２１ａを通じてイオン発生装置２０の外部へ放出される。

上記のようにイオン発生素子１０の一方の針状電極１が正イオンを、他方の針状電極１が負イオンを発生する場合、一方の針状電極１の先端では正コロナ放電を発生させることにより正イオンが発生され、他方の針状電極１の先端では負コロナ放電を発生させることにより負イオンが発生される。この場合、ケース２１に設けられた一方の孔２１ａは正イオン発生部となり、他方の孔２１ａは負イオン発生部となる。また印加する波形はここでは特に問わず、直流、正負にバイアスされた交流波形、正負にバイアスされたパルス波形などの高電圧のいずれであってもよい。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態によれば、支持基板３上に固定された導電性を有する放電電極受け部材２が放電電極１を着脱可能に構成されている。これにより、放電電極１へのトラブルで性能低下が起きた場合に、イオン発生装置２０全体を交換することなく放電電極１のみを交換することができる。したがって、イオン発生装置２０全体を交換する場合より環境的にもコスト的にも負担を減らすことができる。

また、放電電極受け部材２は、放電電極１を放電電極受け部材２に取り付けた状態で放電電極１を付勢するため、放電電極１を確実に支持することができる。

また、放電電極１の針状の先端部は、繊細な部分であり他の部分よりトラブルが起こりやすいので放電電極１を交換可能にすることにより環境的またはコスト的な負担を低減する効果が大きい。

また、放電電極受け部材２を搭載しても従来の構造を大きく変えるものではないため、製品に簡単に搭載できる。

本実施の形態のイオン発生装置２０によれば、高電圧発生回路２４が駆動回路２３により駆動制御されることで放電電極１に高電圧を印加するため、コロナ放電を生じさせてイオンを発生させることができる。

（実施の形態２）
最初に本発明の実施の形態２のイオン発生素子の構成について説明する。

まず、イオン発生素子の誘導電極受け部材付近の構成について図９および図１０を用いて説明する。

図９および図１０を参照して、イオン発生素子１０は、放電電極１と、支持基板（基板）３と、誘導電極１１と、誘導電極受け部材１２とを主に有している。

放電電極１は支持基板３に挿通して取り付けられている。放電電極１は誘導電極１１との間でコロナ放電を生じさせるためのものである。支持基板３は、放電電極１を挿通させるための貫通孔３ａを有している。

誘導電極１１は、金属板の一部を天板部１１ａに対して屈曲させた挿入部１１ｄを有している。この挿入部１１ｄは、誘導電極受け部材１２の外側に配置される支持部分１１ｄ₁と、誘導電極受け部材１２の内側に配置される挿入部分１１ｄ₂とを有している。また、この挿入部１１ｄは、誘導電極受け部材１２のロック部１２ａ（図１３）と嵌合するための孔１１ｆを有している。

誘導電極１１は、金属板の一部を天板部１１ａに対して屈曲させた基板支持部１１ｅを有している。基板支持部１１ｅの折り曲げ方向の長さは、誘導電極受け部材１２に挿入された誘導電極１１の支持基板３からの高さと略同一である。

誘導電極受け部材１２は、誘導電極１１を支持基板３に対して支持するためのものである。誘導電極受け部材１２は、支持基板３上に固定され、かつ導電性を有している。誘導電極受け部材１２は、誘導電極１１を着脱可能に構成されている。誘導電極受け部材１２は、誘導電極１１を取り付けた状態で誘導電極１１を付勢するよう構成されている。

誘導電極受け部材１２は、支持基板３の表面に半田付されている。誘導電極受け部材１２は、その形状が特徴ではなく誘導電極１１を着脱可能に構成されていれば、その機能が達成されるため、本実施の形態で説明する一例以外の類似の形状も含んでいる。

図１１〜図１３を参照して、誘導電極受け部材１２の構造について説明する。図１１に示すように、誘導電極受け部材１２は、たとえば先端にロック部１２ａを有する一枚の板金をロールすることにより構成されている。図１２および図１３に示すように、誘導電極受け部材１２は、平面視において誘導電極１１の挿入部１１ｄの厚みが入る程度の隙間１２ｂを有している。このように誘導電極受け部材１２において、誘導電極１１の挿入部１１ｄと嵌合するようにソケット形状１２ｃが構成されている。

誘導電極受け部材１２は、隙間１２ｂに挿入された誘導電極１１を板金のバネ性により付勢するよう構成されている。したがって、誘導電極１１の挿入部１１ｄが隙間１２ｂから誘導電極受け部材１２のソケット形状１２ｃに挿入されることにより、誘導電極１１が誘導電極受け部材１２に付勢される。このようにして、誘導電極１１が誘導電極受け部材１２に着脱可能に取り付けられるとともに誘導電極１１が誘導電極受け部材１２に接触されて電気的に接続される。また、挿入部１１ｄの孔１１ｆとソケット形状１２ｃのロック部１２ａとが嵌合することにより、誘導電極１１が誘導電極受け部材１２にロックされる。これにより、より確実に誘導電極１１を誘導電極受け部材１２に取り付けられる。

続いて、イオン発生素子の構成について説明する。
図１４を参照して、誘導電極１１は両端部に挿入部１１ｄを有している。誘導電極受け部材１２は、挿入部１１ｄと嵌合するように支持基板３の両端部に配置されている。

図１５および図１６を参照して、イオン発生素子１０の組立状態においては、挿入部１１ｄの各々は、誘導電極受け部材１２に挿入されて支持基板３に支持された状態となっている。図１６のＱ部を示す図が図９である。誘導電極受け部材１２は、配線パターンやリード線に電気的に接続されるよう構成されている。

次に、上記のイオン発生素子を用いたイオン発生装置の構成について説明する。本実施の形態のイオン発生装置２０は、イオン発生素子１０以外の構成は、実施の形態１のイオン発生装置と同様の構成を有している。

なお、本実施の形態のこれ以外の構成および方法は、上述した実施の形態１と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態によれば、支持基板３上に固定された導電性を有する誘導電極受け部材１２が誘導電極１１を着脱可能に構成されている。これにより、イオン発生装置２０全体を交換することなく誘導電極１１のみを交換することができる。したがって、イオン発生装置２０全体を交換する場合より環境的にもコスト的にも負担を減らすことができる。

また、誘導電極受け部材１２は、誘導電極１１を誘導電極受け部材１２に取り付けた状態で誘導電極１１を付勢するため、誘導電極１１を確実に支持することができる。

また、挿入部１１ｄの孔１１ｆにソケット形状１２ｃのロック部１２ａが嵌合するため、より確実に誘導電極１１を誘導電極受け部材１２に取り付けることができる。

また、誘導電極受け部材１２を搭載しても従来の構造を大きく変えるものではないため、製品に簡単に搭載できる。

また、本実施の形態のイオン発生装置２０によれば、高電圧発生回路２４が駆動回路２３により駆動制御されることで放電電極１に高電圧を印加するため、コロナ放電を生じさせてイオンを発生させることができる。

（実施の形態３）
最初に本発明の実施の形態３のイオン発生素子の構成について説明する。

図１７および図１８を参照して、イオン発生素子１０は、放電電極１と、支持基板（基板）３と、誘導電極１１と、封止部材１３と、接続端子１４とを主に有している。

放電電極１が支持基板３に設置されている。本実施の形態では、イオン発生素子１０は誘導電極１１を有しているが、放電電極１がコロナ放電を生じさせる構成であればよく誘導電極１１は有さなくてもよい。

放電電極１および誘導電極１１が設置された支持基板３の表面とは反対側の支持基板３の裏面に突き出した放電電極１は、封止部材１３により封止されている。

接続端子１４は、放電電極１および誘導電極１１と電気的に接続されるよう構成されている。接続端子１４は、封止部材１３から突出するように形成されている。接続端子１４は、高電圧発生回路２４の受け部材２４ａに着脱可能に構成されている。接続端子１４の突出部分は、孔１４ａを有している。

次に、上記のイオン発生素子を用いたイオン発生装置の構成について説明する。
高電圧発生回路２４は、受け部材２４ａを有している。この受け部材２４ａが接続端子１４の孔１４ａに抜き差しされることにより、受け部材２４ａと接続端子１４とが着脱可能に構成されている。接続端子１４の孔１４ａが受け部材２４ａにロックされることによりイオン発生素子１０が高電圧発生回路２４に取り付けられ、かつ電気的に接続されるように構成されている。

高電圧発生回路２４は、高電圧部であるため、受け部材２４ａを除き、樹脂モールドにより絶縁を強化することが好ましい。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態によれば、接続端子１４が高電圧発生回路２４の受け部材２４ａに着脱可能に構成されているため、イオン発生装置２０全体を交換することなくイオン発生素子１０のみを交換することができる。これにより、イオン発生装置２０全体を交換する場合より環境的にもコスト的にも負担を減らすことができる。

また、通常、イオン発生装置２０パターン配線されている支持基板３の裏面では絶縁距離が設定されるものの吸湿や汚れによって絶縁抵抗が下がり得るため、絶縁物を充填して放電電極以外で放電しないように構成されている。

本実施の形態によれば、イオン発生素子１０の放電側とは反対側の支持基板３の裏面に突き出した放電電極１を封止部材１３で封止するため、放電側の放電電極１以外での放電を抑制することができる。

また、接続端子１４および受け部材２４ａを搭載しても従来の構造を大きく変えるものではないため、製品に簡単に搭載できる。

（実施の形態４）
上記のイオン発生装置を用いた電気機器の一例として空気清浄機の構成について説明する。

図１９および２０を参照して、空気清浄機３０は前面パネル３１と本体３２とを有している。本体３２の後方上部には吹き出し口３３が設けられており、この吹き出し口３３からイオンを含む清浄な空気が室内に供給される。本体３２の中心には空気取り入れ口３４が形成されている。空気清浄機３０の前面の空気取り入れ口３４から取り込まれた空気が、図示しないフィルターを通過することで清浄化される。清浄化された空気は、ファン用ケーシング３５を通じて、吹き出し口３３から外部へ供給される。

清浄化された空気の通過経路を形成するファン用ケーシング３５の一部に、実施の形態１〜３に示すイオン発生装置２０が取り付けられている。イオン発生装置２０は、そのイオン発生部となる孔２１ａからイオンを上記の空気流に放出できるように配置されている。イオン発生装置２０の配置の例として、空気の通過経路内であって、吹き出し口３３に比較的近い位置Ｐ１、比較的遠い位置Ｐ２などの位置が考えられる。このようにイオン発生装置２０のイオン発生部２１ａに送風を通過させることにより、吹き出し口３３から清浄な空気とともに外部にイオンを供給するイオン発生機能を空気清浄機３０に持たせることが可能になる。

本実施の形態の空気清浄機３０によれば、イオン発生装置２０で生じたイオンを送風部（空気の通過経路）により気流に乗せて送ることができるため、機外にイオンを放出することができる。

また、本実施の形態の空気清浄機３０によれば、上記の実施の形態１〜３のイオン発生装置２０を備えているので、実施の形態１〜３の作用効果を奏することができる。

なお本実施の形態においては電気機器の一例として空気清浄機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電気機器は、これ以外に空気調和機、冷蔵機器、掃除機、加湿器、除湿機、電気ファンヒータなどであってもよく、イオンを気流に乗せて送るための送風部を有する電気機器であればよい。

なお本発明のイオン発生素子は、上記の各実施の形態の各構成が適時組み合わせられた構成であっても良い。

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。

本発明は、コロナ放電によりイオンを発生させるためのイオン発生素子、イオン発生装置および電気機器に特に有利に適用され得る。

１放電電極、２放電電極受け部材、３基板、３ａ，３ｂ貫通孔、４半田、１０イオン発生素子、１１誘導電極、１１ａ天板部、１１ｂ貫通孔、１１ｃ屈曲部、１１ｄ挿入部、１１ｄ₁ 支持部分、１１ｄ₂ 挿入部分、１１ｅ基板支持部、１１ｆ孔、１２誘導電極受け部材、１２ａロック部、１２ｂ隙間、１２ｃソケット形状、１３封止部材、１４接続端子、１４ａ孔、２０イオン発生装置、２１ケース、２１ａイオン発生部（孔）、２２電源入力コネクタ、２３駆動回路、２４高電圧発生回路、２４ａ受け部材、２５正高電圧生成回路、２６負高電圧生成回路、３０空気清浄機、３１前面パネル、３２本体、３３吹き出し口、３４空気取り入れ口、３５ファン用ケーシング。

Claims

コロナ放電を生じさせるための放電電極と、
前記放電電極を設置するための基板と、
前記基板上に固定された導電性を有する放電電極受け部材とを備え、
前記放電電極受け部材は、前記放電電極を着脱可能に構成されており、かつ前記放電電極を前記放電電極受け部材に取り付けた状態で前記放電電極を付勢することで前記基板に対して支持するように構成されている、イオン発生素子。
誘導電極と、
前記誘導電極との間でコロナ放電を生じさせるための放電電極と、
前記誘導電極と前記放電電極とを設置するための基板と、
前記基板上に固定された導電性を有する誘導電極受け部材とを備え、
前記誘導電極受け部材は、前記誘導電極を着脱可能に構成されており、かつ前記誘導電極を前記誘導電極受け部材に取り付けた状態で前記誘導電極を付勢することで前記基板に対して支持するように構成されている、イオン発生素子。
前記誘導電極は、孔を有する挿入部を含み、
前記誘導電極受け部材は、ロック部を有するソケット形状を含み、
前記誘導電極を前記誘導電極受け部材に取り付けた状態で、前記挿入部の前記孔に前記ソケット形状の前記ロック部が嵌合するように構成されている、請求項２に記載のイオン発生素子。
高電圧発生回路に電気的に接続するためのイオン発生素子であって、
コロナ放電を生じさせるための放電電極と、
前記放電電極を設置するための基板と、
前記基板の裏面に突き出した前記放電電極を封止する封止部材と、
前記放電電極と電気的に接続され、かつ前記封止部材から突出した接続端子とを備え、
前記接続端子は、前記高電圧発生回路部の受け部材に着脱可能に構成されている、イオン発生素子。
請求項１〜３のいずれかに記載の前記イオン発生素子と、
入力電圧を昇圧して前記放電電極に高電圧を印加するための高電圧発生回路部と、
前記入力電圧を受けて前記高電圧発生回路部を駆動させるための駆動回路部とを備えたイオン発生装置。
請求項４に記載の前記イオン発生素子と、
入力電圧を昇圧して前記放電電極に高電圧を印加するための前記高電圧発生回路部と、
前記入力電圧を受けて前記高電圧発生回路部を駆動させるための駆動回路部とを備えた、イオン発生装置。
請求項５または６に記載の前記イオン発生装置と、
前記イオン発生装置で生じた正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかを送風気流に乗せて送るための送風部とを備えた、電気機器。