JP2013152910A - イオン発生方法と、イオン発生装置およびそれを用いた電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】イオン発生量が大きな小型のイオン発生装置を提供する。
【解決手段】イオン発生装置１は、それぞれ正イオンおよび負イオンを発生する針状電極２，３と、針状電極２，３を覆うように設けられた保護カバー６と、針状電極８，９の間に所定の間隔で設けられた２枚の隔壁８，９とを備える。正イオンを含む風Ｗ１と負イオンを含む風Ｗ３との間にイオンを含まない風Ｗ２が流れるので、正イオンと負イオンの再結合による消滅を抑制できる。
【選択図】図１

Description

この発明はイオン発生方法と、イオン発生装置およびそれを用いた電気機器に関し、特に、正イオンと負イオンを発生するイオン発生方法と、イオン発生装置およびそれを用いた電気機器に関する。

近年、放電現象を利用した多くのイオン発生装置が実用化されている。イオン発生装置の種類は、大きく２種類に区分される。その１つは、金属線、鋭角部を持った金属板、針形状の金属片などを放電電極とし、大地電位の金属板やグリッドなどを誘導電極としたもの、あるいは誘導電極を大地として特に誘導電極を配置しないものである。この種類のイオン発生装置では、空気が絶縁体の役割を果たす。たとえば針形状の放電電極に高電圧を印加すると、放電電極の先端部で電界が集中し、その先端部近傍の空気が絶縁破壊して放電現象が発生し、イオンが発生する。

もう１つは、高耐圧の誘電体内部に埋設された誘導電極と、誘電体表面に形成された放電電極との一対で構成されたものである。この種類のイオン発生装置では、放電電極に高電圧を印加すると、放電電極の外縁部近傍で電界が集中し、その部分の空気が絶縁破壊して放電現象が発生し、イオンが発生する。

イオン発生装置の構造的な差に関わらず、イオン発生装置で発生したイオンは空気中に送出される段階で、少なからず周辺の部材に付着したり、帯電している部材に吸着されたりして消滅する。特に、正イオン発生部と負イオン発生部を備えるイオン発生装置においては、発生した正イオンと負イオンがクーロン力によって互いに引き合い、再結合して消滅し、折角発生させたイオンを有効に利用できないという問題がある。このため、正イオン発生部と負イオン発生部の間に所定高さの隔壁を設けて、正イオンと負イオンの再結合を抑制するものもある（たとえば、特許文献１参照）。

また、正イオン発生部で発生した正イオンを含む空気を第１のダクトによって所定の部屋に配送するとともに、負イオン発生部で発生した負イオンを含む空気を第２のダクトによってその部屋に配送するものもある（たとえば、特許文献２参照）。

特開２０００−３４０３９１号公報 特開２００５−１３４０１６号公報

しかし、特許文献１では、隔壁よりも上方の空間や、隔壁よりも風下の空間では正イオンと負イオンが互いのクーロン力により引き合って再結合し、消滅してしまうという問題があった。また、特許文献２では、２本のダクトが必要となり、装置が大型化するという問題があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、イオン発生量が大きなイオン発生方法を提供することである。

また、この発明の他の目的は、イオン発生量が大きく小型のイオン発生装置と、それを用いた電気機器を提供することである。

この発明に係るイオン発生方法は、第１および第２の隔壁で仕切られた第１〜第３の通風路を含む筒部材と、第１の通風路に設けられ、正イオンを発生する第１のイオン発生部と、第３の通風路に設けられ、負イオンを発生する第２のイオン発生部とを備え、第１〜第３の通風路に送風して正イオンと負イオンを送出する方法である。

好ましくは、第１および第３の通風路の出口における風速を第２の通風路の出口における風速よりも速くする。

また好ましくは、第１〜第３の通風路の出口における風速を互いに等しくする。
また、この発明に係るイオン発生装置は、第１および第２の隔壁で仕切られた第１〜第３の通風路を含む筒部材と、第１の通風路に設けられ、正イオンを発生する第１のイオン発生部と、第３の通風路に設けられ、負イオンを発生する第２のイオン発生部とを備えたものである。

好ましくは、さらに、第１および第３の通風路の出口における風速を第２の通風路の出口における風速よりも速くする風速調整手段を備える。

また好ましくは、筒部材は、イオン発生装置の筐体に固着されている。
また好ましくは、筒部材は、絶縁性を有する材料で形成されている。

また好ましくは、筒部材は、第１および第２のイオン発生部を保護する保護カバーを兼ねている。

また、この発明に係る電気機器は、上記イオン発生装置と、第１〜第３の通風路に送風するファンとを備えたものである。

この発明に係るイオン発生方法およびイオン発生装置では、第１および第２の隔壁で仕切られた第１〜第３の通風路を含む筒部材を設け、第１の通風路で正イオンを発生し、第３の通風路で負イオンを発生する。したがって、第１および第３の通風路の間の第２の通風路ではイオンを発生しないので、正イオンと負イオンの再結合によるイオンの消滅を抑制することができ、大きなイオン発生量を得ることができる。また、装置が大型化することもない。

この発明の実施の形態１によるイオン発生装置の構成を示す斜視図である。 図１に示したイオン発生装置の構成を示す分解斜視図である。 図１に示したイオン発生装置の構成を示す回路ブロック図である。 図１に示したイオン発生装置で発生したイオンを模式的に示す図である。 図１に示したイオン発生装置に沿って流れる風を模式的に示す図である。 実施の形態１の比較例を示す図である。 実施の形態１の変更例１を示す正面図および側面図である。 実施の形態１の変更例２を示す図である。 実施の形態１の変更例３を示す図である。 実施の形態１の変更例４を示す図である。 実施の形態１の変更例５を示す図である。 この発明の実施の形態２によるイオン発生装置の要部を示す図である。 この発明の実施の形態３によるイオン発生装置の要部を示す図である。

［実施の形態１］
本発明の実施の形態１によるイオン発生装置１は、図１に示すように、正イオンを発生するための放電電極である針状電極２と、負イオンを発生するための放電電極である針状電極３と、針状電極２，３を搭載した長方形状の基板４とを備える。

基板４の短辺方向をＸ方向とし、基板４の長辺方向をＹ方向とし、基板４の表面に垂直な方向をＺ方向とする。針状電極２，３の各々はＺ方向に向けられて基板４を貫通しており、針状電極２，３の各々の先端は基板４の表面上に突出している。針状電極２，３は、所定の間隔を開けてＹ方向に配列されている。

針状電極２に正の高電圧を印加すると、針状電極２の先端部で放電現象が発生して正イオンが発生する。針状電極３に負の高電圧を印加すると、針状電極３の先端部で放電現象が発生して負イオンが発生する。

基板４は、Ｚ方向から見て略正方形の直方体状の筐体５内の一方端部に水平に収容されている。筐体５の開口部のうちの基板４に対応する部分は断面コの字型の保護カバー６で覆われている。筐体５の開口部のうちの残りの部分は、平板状の蓋部材７で閉じられている。

保護カバー６は、針状電極２，３に先端に対向して基板４に平行に設けられた平板状の天板部６ａと、それぞれ天板部６ａの一方端部および他方端部を支持する支持部６ｂ，６ｃとを含む。天板部６ａと針状電極２，３の先端との間は、所定の距離に設定されている。天板部６ａは、針状電極２，３で発生した正イオンと負イオンの再結合を抑制するために使用される。これについては、後述する。

保護カバー６には、Ｘ方向から見て２本の針状電極２，３が見えるように開口部が設けられている。また、Ｘ方向から見て、針状電極２，３の間で、かつ天板６ａと筐体５の上端の間に、ＸＺ平面に平行な隔壁８，９が所定の間隔を開けて配置されている。隔壁８，９の各々のＸ方向の長さは、筐体５のＸ方向の長さと同じである。隔壁８，９は、針状電極２，３で発生した正イオンと負イオンの再結合を抑制するために使用される。これについては、後述する。

換言すると、基板４と保護カバー６は矩形の筒部材を構成しており、この筒部材は隔壁８，９で仕切られた第１〜第３の通風路を含む。針状電極２，３は、それぞれ第１および第３の通風路に設けられている。イオン発生装置１が空気清浄機、空調機などの電気機器に搭載された場合は、ファンＦ１によってＸ方向の風（空気流）が針状電極２，３に送られる。針状電極２，３で発生した正イオンおよび負イオンは、その風によって室内に送出される。

なお、保護カバー６と蓋部材７と隔壁８，９は、一体的に形成されていてもよいし、別々に形成されていてもよい。筐体５、保護カバー６、蓋部材７、および隔壁８，９は、プラスチックのような絶縁材料で形成され、たとえば接着剤によって互いに固着されている。

図２は、イオン発生装置１の構成をより詳細に示す分解斜視図である。また、図３は、イオン発生装置１の構成を示す回路ブロック図である。図２および図３において、筐体５の後部の切欠部にコネクタ基板１０が嵌め込まれ、コネクタ基板１０の表面は筐体５の外部に露出している。コネクタ基板１０の表面には、複数の電源端子１１と複数の制御端子１２が設けられている。各電源端子１１は、外部電源２０から電源電圧を受ける。各制御端子１２は、外部制御装置２１とイオン発生装置１との間で制御信号などの授受を行なうために用いられる。外部電源２０および外部制御装置２１は、たとえば上記電気機器に内蔵されている。

コネクタ基板１０の裏面には、記憶装置１３が搭載されている。記憶装置１３は、外部電源２０から電源端子１１を介して供給される電源電圧によって駆動される。記憶装置１３は、制御端子１２を介して外部制御装置２１に接続され、イオン発生装置１の使用時間、使用履歴、対応機種等の情報を記憶する。

また、筐体５内には、コネクタ基板１０に隣接して制御回路１４が収納され、制御回路１４に隣接して高圧トランス１５が収納されている。制御回路１４は、外部電源２０から電源端子１１を介して供給される電源電圧によって駆動され、外部制御装置２１から制御端子１２を介して与えられる制御信号に基いて、所定周波数のパルス信号を発生する。

高圧トランス１５は、１次巻線１５ａおよび２次巻線１５ｂを含む。制御回路１４で生成されたパルス信号が１次巻線１５ａに与えられると、パルス信号が昇圧されて２次巻線１５ｂに高電圧パルスが出力される。

また、基板４の裏面には、それぞれ針状電極２，３に対応する誘導電極１６，１７と、ダイオードＤ１，Ｄ２が搭載されている。ダイオードＤ１のアノードは高圧トランス１５の２次巻線１５ｂの一方端子に接続され、そのカソードは針状電極２の基端部に接続されている。ダイオードＤ２のアノードは針状電極３の基端部に接続され、そのカソードは高圧トランス１５の２次巻線１５ｂの一方端子に接続されている。誘導電極１６，１７は、ともに高圧トランス１５の２次巻線１５ｂの他方端子に接続されている。針状電極２，３、基板４、誘導電極１６，１７、およびダイオードＤ１，Ｄ２は、イオン発生素子１８を構成する。

高圧トランス１５の２次巻線１５ｂに高電圧パルスが出力されると、針状電極２に正極性の高電圧が印加されるとともに、針状電極３に負極性の高電圧が印加される。これにより、針状電極２の先端部で正イオンが発生するとともに、針状電極３の先端部で負イオンが発生する。正極性の高電圧パルスの電圧は、正イオンがＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ただし、ｍは任意の自然数である）となるように設定されている。また、負極性の高電圧パルスの電圧は、負イオンがＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ただし、ｎは任意の自然数である）となるように設定されている。

正イオンであるＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍと負イオンであるＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎとを同時に空気中に放出すると、空気中に浮遊する細菌、カビ、ウイルスなどの表面に正イオンと負イオンが付着し、化学反応が起こって活性物質である水酸基ラジカル・ＯＨや過酸化水素Ｈ_２Ｏ_２が発生する。これらの活性物質によって細菌やカビは殺菌され、ウイルスは失活する。放出される正イオンと負イオンの数が多いほど、短時間に大量の細菌、カビ、ウイルスなどにイオンが付着するので、殺菌や失活の効果が大きくなる。

なお、筐体５内には、ＹＺ平面に平行な仕切板５ａが設けられている。仕切板５ａの一方側にイオン発生素子１８が収納され、その他方側にコネクタ基板１０、制御回路１４および高圧トランス１５が収納される。仕切板５ａは、イオン発生素子１８、コネクタ基板１０、制御回路１４および高圧トランス１５を筐体５内に収納して組み立てた後に、高圧トランス１５側を電流リーク防止用の樹脂で封止する際に、樹脂がイオン発生素子１８側に流入するのを防止するために設けられている。

次に、イオン発生装置１の動作について説明する。外部電源２０から複数の電源端子１１に電源電圧が供給されるとともに、外部制御装置２１から複数の制御端子１２に制御信号が与えられると、イオン発生装置１が起動する。制御回路１４で生成された所定周波数のパルス信号が高圧トランス１５で昇圧されてイオン発生素子１８に与えられ、図４に示すように、針状電極２，３でそれぞれ正イオンおよび負イオンが発生する。

イオンの大きさはナノメートルオーダーであり、実際には目に見えないが、説明および理解を容易にするため、図４では模式的にイオンを記号で表わした。丸印内に「＋」を書いた記号が正イオンを示し、丸印内に「−」を書いた記号が負イオンを示している。

針状電極２，３の先端部で発生した正イオンおよび負イオンは周辺空間を移動し、保護カバー６の天板部６ａの表面のうちの針状電極２，３に対向する領域Ａ１，Ａ２にそれぞれ衝突する。領域Ａ１，Ａ２に衝突した正イオンおよび負イオンは、それぞれ領域Ａ１，Ａ２に付着し、それぞれ正電荷および負電荷を天板部６ａの表面に与える。針状電極２，３から放出されるイオン数や天板部６ａの表面積によって時間は変動するが、やがて天板部６ａの表面の領域Ａ１，Ａ２はそれぞれ正電荷および負電荷で満たされ、天板部６ａの表面は帯電状態となる。

同様に、針状電極２，３の先端部で発生した正イオンおよび負イオンは周辺空間を移動し、隔壁８，９の表面にそれぞれ衝突する。隔壁８，９の表面に衝突した正イオンおよび負イオンは、それぞれ隔壁８，９の表面に付着し、それぞれ正電荷および負電荷を隔壁８，９の表面に与える。針状電極２，３から放出されるイオン数や隔壁８，９の表面積によって時間は変動するが、やがて隔壁８，９の表面はそれぞれ正電荷および負電荷で満たされ、隔壁８，９の表面は帯電状態となる。

また同様に、針状電極２，３の先端部で発生した正イオンおよび負イオンは周辺空間を移動し、支持部６ｂ，６ｃの表面にそれぞれ衝突する。支持部６ｂ，６ｃの表面に衝突した正イオンおよび負イオンは、それぞれ支持部６ｂ，６ｃの表面に付着し、それぞれ正電荷および負電荷を支持部６ｂ，６ｃの表面に与える。針状電極２，３から放出されるイオン数や支持部６ｂ，６ｃの表面積によって時間は変動するが、やがて支持部６ｂ，６ｃの表面はそれぞれ正電荷および負電荷で満たされ、支持部６ｂ，６ｃの表面は帯電状態となる。

針状電極２，３から放出された正イオンおよび負イオンは、天板部６ａの表面が正電荷および負電荷で満たされた状態になった後も天板部６ａに向かって移動する。しかし、既に天板部６ａの領域Ａ１，Ａ２はそれぞれ正電気および負電気に帯電しているので、正イオンおよび負イオンはそれぞれ天板部６ａの領域Ａ１，Ａ２に近付くに従って強い電気的反発力を受ける。

同様に、針状電極２，３から放出された正イオンおよび負イオンは、隔壁８，９の表面がそれぞれ正電荷および負電荷で満たされた状態になった後もそれぞれ隔壁８，９に向かって移動する。しかし、既に隔壁８，９の表面はそれぞれ正電気および負電気に帯電しているので、正イオンおよび負イオンはそれぞれ隔壁８，９の表面に近付くに従って強い電気的反発力を受ける。

また同様に、針状電極２，３から放出された正イオンおよび負イオンは、支持部６ｂ，６ｃの表面がそれぞれ正電荷および負電荷で満たされた状態になった後もそれぞれ支持部６ｂ，６ｃに向かって移動する。しかし、既に支持部６ｂ，６ｃの表面はそれぞれ正電気および負電気に帯電しているので、正イオンおよび負イオンはそれぞれ支持部６ｂ，６ｃの表面に近付くに従って強い電気的反発力を受ける。

針状電極２から放出された正イオンは、針状電極２、天板部６ａの領域Ａ１、隔壁８、および支持部６ｂの全てから反発力を受ける。電荷に基づく反発力は距離の２乗に反比例するので、針状電極２、天板部６ａの領域Ａ１、隔壁８、および支持部６ｂの中間部分に正イオンが多く存在するようになる。

同様に、針状電極３から放出された負イオンは、針状電極３、天板部６ａの領域Ａ２、隔壁９、および支持部６ｃの全てから反発力を受ける。電荷に基づく反発力は距離の２乗に反比例するので、針状電極３、天板部６ａの領域Ａ２、隔壁９、および支持部６ｃの中間部分に負イオンが多く存在するようになる。

つまり、正イオンは針状電極２に付着せず、負イオンも針状電極３に付着しない。また、正イオンは天板部６ａの領域Ａ１、隔壁８、および支持部６ｂに付着することができず、負イオンも天板部６ａの領域Ａ２、隔壁９、および支持部６ｃに付着することができない。この状態で、ファンＦ１からの風を天板部６ａと基板４との間に送ると、滞留していた正イオンおよび負イオンが風に乗ってイオン発生装置１から外部に送出される。

図５は、イオン発生装置１に沿って流れる風Ｗを模式的に示す図である。図５では、イオン発生装置１から天板６ａを除去して上方から見た状態が示されている。イオン発生装置１の保護カバー６側が風下となるＸ方向の風Ｗが、ファンＦ１からイオン発生装置１に送られている。隔壁８と支持部６ｂの間に流れる風をＷ１とし、隔壁８，９間を流れる風をＷ２とし、隔壁９と支持部６ｃの間に流れる風をＷ３とする。針電極２を通過した風Ｗ１は正イオンを含み、隔壁８，９間を通過した風Ｗ１はイオンを含まず、針電極３を通過した風Ｗ３は負イオンを含む。風Ｗ１と風Ｗ３は、風Ｗ２によって隔てられた状態で送出されるので、正イオンと負イオンの再結合が抑制される。この結果、大きなイオン発生量を得ることができる。

［比較例１］
本実施の形態１のイオン発生装置１から天板部６ａおよび隔壁８，９を除去した比較例１となるイオン発生装置を作成し、本実施の形態１と比較例１のイオン発生量を比較した。図１のＸ方向に送風し、風の下流側でイオン発生量を測定した。比較例１のイオン発生装置の正イオン発生量を１とすると、本実施の形態１のイオン発生装置１の正イオン発生量は１．１であった。負イオン発生量についても同じ結果が得られた。したがって、天板部６ａと隔壁８，９を設けることにより、イオン発生量を１０％増大させることができた。

［比較例２］
本実施の形態１のイオン発生装置１から天板部６ａおよび隔壁８，９を除去し、図６に示すように、基板４に垂直な隔壁２２を針状電極２，３間に設けた比較例２となるイオン発生装置を作成し、本実施の形態１と比較例２のイオン発生量を比較した。図１のＸ方向に送風し、風の下流側でイオン発生量を測定した。比較例２のイオン発生装置の正イオン発生量を１とすると、本実施の形態１のイオン発生装置１の正イオン発生量は１．１であった。負イオン発生量についても同じ結果が得られた。したがって、天板部６ａと隔壁８，９を設けると、隔壁２２のみを設けた場合に比べ、イオン発生量が１０％大きくなることが分かった。

これは、図６に示すように、隔壁２２を設けても、隔壁２２よりも上方の空間や風下の空間では正イオンと負イオンが再結合して消滅するからである。隔壁２２を高くすれば、正イオンと負イオンの再結合を抑制できるが、装置の大型化を招く。

これに対して本実施の形態１では、針状電極２，３の先端と天板部６ａの表面との間の距離を所定距離に設定し、針状電極２，３間に隔壁８，９を設ければよく、装置の大型化を招くこともない。したがって、薄型で小型のイオン発生装置１を実現できる。このため、従来は寸法上の制約により搭載できなかった電気機器にイオン発生装置１を搭載したり、設置できなかった箇所（たとえば、ダクト内）に設置することも可能となり、イオン発生装置１の用途拡大、設置箇所の自由度の向上を図ることができる。

また、保護カバー６を設けたので、イオン発生装置１の使用者が針状電極２，３の先端に触れて怪我をしたり、針状電極２，３が破損することを防止することができる。なお、本実施の形態１では、針状電極２，３の近傍のみを覆う長さの保護カバー６を設けたが、隔壁８，９と同じ長さの保護カバー６を設けてもよい。

また、正イオンは針状電極３および天板部６ａの領域Ａ２には吸着されるし、負イオンは針状電極２および天板部６ａの領域Ａ１には吸着される。したがって、針状電極２と針状電極３を離間させて配置することが好ましい。

また、天板部６ａ、支持部６ｂ，６ｃ、および隔壁８，９の表面に付着した正電荷および負電荷が容易に移動せず、再結合しないようにすることが好ましい。このため、天板部６ａ、支持部６ｂ，６ｃ、および隔壁８，９は、基本的には、電気を通さない不導電性材料や誘電体材料で形成される。

また、イオン発生装置１を電気機器に搭載する場合は、天板部６ａと基板４との間に風が流れるように送風経路を設置するとよい。また、天板部６ａと基板４の間の空間に滞留するイオンを吹き払うための空気流は速いほど好ましい。図１に典型的な空気送出方向を記載した。図１では、実線で示す方向と点線で示す方向の２方向の風が表わされているが、これに限定されるものではなく、図１中のＹ方向と交差する方向に送風すればよい。

［変更例１］
図７（ａ）は実施の形態１の変更例１となるイオン発生装置の正面図であり、図７（ｂ）はその一部破断した側面図である。図７（ａ）（ｂ）において、このイオン発生装置が図１のイオン発生装置１と異なる点は、蓋部材７が蓋部材７Ａで置換されている点である。蓋部材７Ａには、針状電極２，３を貫通させる２つの孔が開けられている。筐体５の開口部全体が蓋部材７Ａによって閉じられており、２本の針状電極２，３は蓋部材７Ａの２つの孔を貫通し、蓋部材７Ａの上に突出している。保護カバー６および隔壁８，９は、蓋部材７Ａと一体的に形成されており、天板６ａの表面は針状電極２，３の表面に対向している。換言すると、保護カバー６と蓋部材７Ａは矩形の筒部材を構成しており、この筒部材は隔壁８，９で仕切られた第１〜第３の通風路を含む。針状電極２，３は、それぞれ第１および第３の通風路に設けられている。他の構成および動作は実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。この変更例１でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。

［変更例２］
図８は、実施の形態１の変更例２となるイオン発生装置の要部を示す図であって、図５と対比される図である。図８を参照して、この変更例２が実施の形態１と異なる点は、風Ｗ２の速度を低下させるための減速部材２３が追加されている点である。減速部材２３は、たとえば、メッシュ、格子部材、邪魔板などで構成され、風Ｗ２に対する抵抗となる。隔壁８，９間において保護カバー６の風上側の開口部を閉じるように配置される。

図８において、風Ｗ１は、針状電極２で発生した正イオンを含んで、速度の変化を伴わずに図８の左方向へ直進する。同様に、風Ｗ３は、針状電極３で発生した負イオンを含んで、速度の変化を伴わずに図８の左方向へ直進する。隔壁８，９間を流れる風Ｗ２は、減速部材２３によって速度を減少させられて図８の左方向へ直進する。

減速された風Ｗ２の速度は両側の風Ｗ１，Ｗ３の速度に比べて遅いので、保護カバー６の風下側開口部から風Ｗ２が流出した時点から、両側の風Ｗ１，Ｗ３に引き寄せられ、風Ｗ２の幅が拡大する。保護カバー６を通過した風Ｗ２のうちの直進する風をＷ２０とし、風Ｗ１に引き寄せられるように流れる風をＷ２１とし、風Ｗ３に引き寄せられるように流れる風をＷ２２とする。

風Ｗ１の隔壁８側にはイオンを含まない風Ｗ２１が層を成して付随し、風３の隔壁９側にはイオンを含まない風Ｗ２２が層を成して付随する。このように気流が形成されることによって、正イオンを含む風Ｗ１と負イオンを含む風Ｗ３とが混合し難くなり、両イオンの結合によって消滅するイオンの数が実施の形態１よりも抑制される。

［変更例３］
図９は、実施の形態１の変更例３となるイオン発生装置の要部を示す図であって、図８と対比される図である。図９を参照して、この変更例３が変更例２と異なる点は、補助ファンＦ２，Ｆ３が追加されている点である。補助ファンＦ２，Ｆ３の各々は、たとえばプロペラファン、シロッコファンなどである。補助ファンＦ２は、保護カバー６の風上側の開口部のうちの支持部６ｂと隔壁８の間の部分に対向して、イオン発生装置の風上側に設けられ、風Ｗ１の速度を速くする。補助ファンＦ３は、保護カバー６の風上側の開口部のうちの支持部６ｃと隔壁９の間の部分に対向して、イオン発生装置の風上側に設けられ、風Ｗ３の速度を速くする。この変更例３でも、風Ｗ１，Ｗ３の速度を風Ｗ２の速度よりも速くすることができ、変更例２と同じ効果が得られる。なお、減速部材３０を除去してもよい。

［変更例４］
図１０は、実施の形態１の変更例４となるイオン発生装置の要部を示す図であって、図５と対比される図である。図１０を参照して、この変更例４が変更例１と異なる点は、加速部材２４，２５が追加されている点である。

加速部材２４は、平板部材の中央部にスリット２４ａを形成したものであり、支持部６ｂと隔壁８の間において保護カバー６の風下側の開口部を閉じるように配置され、風Ｗ１の速度を速くする。加速部材２５は、平板部材の中央部にスリット２５ａを形成したものであり、支持部６ｃｂと隔壁９の間において保護カバー６の風下側の開口部を閉じるように配置され、風Ｗ３の速度を速くする。スリット２４ａの風下側の風をＷ１０とし、スリット２５ａの風下側の風をＷ３０とする。この変更例４では、風Ｗ１０，Ｗ３０の速度を風Ｗ２の速度よりも速くすることができ、変更例２と同じ効果が得られる。

［変更例５］
図１１は、実施の形態１の変更例５となるイオン発生装置の要部を示す図であって、図５と対比される図である。図１１を参照して、この変更例５が変更例１と異なる点は、隔壁８，９が隔壁２６，２７で置換されている点である。

隔壁８，９はＺ方向から見て平行に設けられており、隔壁８，９の間隔は風上側と風下側で変化しない。これに対して隔壁２６，２７の間隔は、入口側（風上側）から出口側（風下側）に向かって徐々に広くなっている。逆に、支持部６ｂと隔壁２６の間隔は、入口側（風上側）から出口側（風下側）に向かって徐々に狭くなっている。また、支持部６ｃと隔壁２７の間隔は、入口側（風上側）から出口側（風下側）に向かって徐々に狭くなっている。支持部６ｂと隔壁２６の間を通過した風をＷ１０とし、隔壁２６，２７間を通過した風をＷ２０とし、支持部６ｃと隔壁２７の間を通過した風をＷ３０とする。この変更例５では、風Ｗ１０，Ｗ３０の速度を風Ｗ２の速度よりも速くすることができ、変更例２と同じ効果が得られる。

［実施の形態２］
図１２は、本発明の実施の形態２によるイオン発生装置の要部を示す図である。図１２を参照して、実施の形態２が実施の形態１と異なる点は、図３の基板４、針状電極２，３、および誘導電極１６，１７が基板３０、パターン状電極３１，３２、および誘導電極３３，３４で置換されている点である。

長方形状の基板３０の短辺方向をＸ方向とし、長辺方向をＹ方向とする。パターン状電極３１，３２は、基板３０の表面に導電性ペーストを所定形状に印刷することにより形成されている。パターン状電極３１は、正イオンを発生するための放電電極である。パターン状電極３２は、負イオンを発生するための放電電極である。誘導電極３３，３４は、基板３０の裏面に導電性ペーストを所定形状に印刷することにより形成されている。

パターン状電極３１，３２は、Ｙ方向に配列され、互いに線対称に形成されている。パターン状電極３１は、Ｅ字型に配置された４本の配線部を含む。１本の配線部は基板３０の中央部に配置されてＸ方向に延在し、３本の配線部は基板３０の中央部から外側に向かってＹ方向に延在している。Ｘ方向に延在する配線部には、正電圧印加用端子３１ａが設けられている。

Ｙ方向に延在する３本の配線部の各々には、複数の棘状電極３１ｂが所定のピッチで設けられている。各棘状電極３１ｂは、Ｘ方向に延在しており、その先端は隣接する２本の配線部の中間に位置している。図９では、上側の配線部には下向きの３本の棘状電極３１ｂが設けられ、中央の配線部には上向きの２本の棘状電極３１ｂが設けられ、下向きの棘状電極３１ｂと上向きの棘状電極３１ｂとがＹ方向に交互に設けられている。また、中央の配線部には下向きの３本の棘状電極３１ｂが設けられ、下側の配線部には上向きの３本の棘状電極３１ｂが設けられ、下向きの棘状電極３１ｂと上向きの棘状電極３１ｂとがＹ方向に交互に設けられている。パターン状電極３２は、パターン状電極３１と線対称に形成されており、負電圧印加用端子３２ａと複数の棘状電極３２ｂを含む。

誘導電極３３，３４は、それぞれパターン状電極３１，３２に対向して基板３０の裏面に形成され、互いに線対称に形成されている。誘導電極３３は、コの字型に配置された３本の配線部を含む。１本の配線部は基板３０の端部に配置されてＸ方向に延在し、２本の配線部は基板３０の端部から内側に向かってＹ方向に延在している。Ｙ方向に延在する配線部には、基準電圧印加用端子３３ａが設けられている。

Ｚ方向から見ると、Ｙ方向に延在する２本の配線部のうちの図９中の上側の配線部は、パターン状電極３１の３本の配線部のうちの上側の２本の配線部の中間に配置されており、５本の棘状電極３１ｂの先端に対向している。また、Ｙ方向に延在する２本の配線部のうちの図９中の下側の配線部は、パターン状電極３１の３本の配線部のうちの下側の２本の配線部の中間に配置されており、６本の棘状電極３１ｂの先端に対向している。誘導電極３４は、誘導電極３３と線対称に形成されており、基準電圧印加用端子３４ａを含む。

正電圧印加用端子３１ａと基準電圧印加用端子３３ａの間に正極性の高電圧を印加すると、各棘状電極３１ｂの先端部と誘導電極３３との間で基板３０の表面を伝う沿面放電が発生し、各棘状電極３１ｂの先端部から基板３０の上方（Ｚ方向）に向かって正イオンが放出される。

同様に、負電圧印加用端子３２ａと基準電圧印加用端子３４ａの間に負極性の高電圧を印加すると、各棘状電極３２ｂの先端部と誘導電極３４との間で基板３０の表面を伝う沿面放電が発生し、各棘状電極３２ｂの先端部から基板３０の上方（Ｚ方向）に向かって負イオンが放出される。この実施の形態２でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。

［実施の形態３］
図１３（ａ）は、本発明の実施の形態３によるイオン発生装置の要部を示す正面図であり、図１３（ｂ）はその側面図である。図１３（ａ）（ｂ）を参照して、実施の形態３が実施の形態１と異なる点は、図４の基板４、針状電極２，３、および誘導電極１６，１７が基板４０、針状電極４１，４２、および誘導電極４３，４４で置換されている点である。針状電極４１は、正イオンを発生するための放電電極である。針状電極４２は、負イオンを発生するための放電電極である。

基板４０の図１３（ａ）中の左端部に針状電極４１が設けられ、基板４０の右端部に針状電極４２が設けられる。針状電極４１，４２の各々は、基板４０の短辺方向に向けられて基板４０の表面に沿うように配置されている。針状電極４１，４２の先端は、基板４０の図１３（ａ）中の上側の長辺に対応する位置に配置されている。針状電極４１，４２の基端部は、基板４０の表面の端子（図示せず）にたとえば半田により固定されている。

基板４０を正面から見ると、針状電極４１の先端を中心として基板４０に所定寸法の半円形状の切欠部４０ａが形成され、針状電極４２の先端を中心として基板４０に所定寸法の半円形状の切欠部４０ｂが形成されている。

基板４０の裏面において、切欠部４０ａの縁のうちの針状電極４１の先端部に対向する部分には１対の誘導電極４３が設けられ、切欠部４０ｂの縁のうちの針状電極４２の先端部に対向する部分には１対の誘導電極４４が設けられている。

針状電極４１と誘導電極４３の間に正極性の高電圧を印加すると、針状電極４１の先端部と誘導電極４３との間で放電が起こり、針状電極４１の先端部から全方向に正イオンが放出される。同様に、針状電極４２と誘導電極４４の間に負極性の高電圧を印加すると、針状電極４２の先端部と誘導電極４４との間で放電が起こり、針状電極４２の先端部から全方向に負イオンが放出される。この実施の形態３でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。

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。

１ イオン発生装置、２，３，４１，４２ 針状電極、４，３０，４０ 基板、５ 筐体、５ａ 仕切板、６ 保護カバー、６ａ 天板部、６ｂ，６ｃ 支持部、７ 蓋部材、８，９，２２，２６，２７ 隔壁、１０ コネクタ基板、１１ 電源端子、１２ 制御端子、１３ 記憶装置、１４ 制御回路、１５ 高圧トランス、１５ａ １次巻線、１５ｂ ２次巻線、１６，１７，３３，３４，４３，４４ 誘導電極、１８ イオン発生素子、２０ 外部電源、２１ 外部制御装置、２３ 減速部材、２４，２５ 加速部材、２４ａ，２５ａ スリット、３１，３２ パターン状電極、Ａ１，Ａ２ 領域、Ｄ１，Ｄ２ ダイオード、Ｆ１〜Ｆ３ ファン、Ｗ 風、Ｖ 空間。

Claims (9)

1. 第１および第２の隔壁で仕切られた第１〜第３の通風路を含む筒部材と、
   前記第１の通風路に設けられ、正イオンを発生する第１のイオン発生部と、
   前記第３の通風路に設けられ、負イオンを発生する第２のイオン発生部とを備え、
   前記第１〜第３の通風路に送風して正イオンと負イオンを送出する、イオン発生方法。
2. 前記第１および第３の通風路の出口における風速を前記第２の通風路の出口における風速よりも速くする、請求項１に記載のイオン発生方法。
3. 前記第１〜第３の通風路の出口における風速を互いに等しくする、請求項１に記載のイオン発生方法。
4. 第１および第２の隔壁で仕切られた第１〜第３の通風路を含む筒部材と、
   前記第１の通風路に設けられ、正イオンを発生する第１のイオン発生部と、
   前記第３の通風路に設けられ、負イオンを発生する第２のイオン発生部とを備える、イオン発生装置。
5. さらに、前記第１および第３の通風路の出口における風速を前記第２の通風路の出口における風速よりも速くする風速調整手段を備える、請求項４に記載のイオン発生装置。
6. 前記筒部材は、前記イオン発生装置の筐体に固着されている、請求項４または請求項５に記載のイオン発生装置。
7. 前記筒部材は、絶縁性を有する材料で形成されている、請求項４から請求項６までのいずれかに記載のイオン発生装置。
8. 前記筒部材は、前記第１および第２のイオン発生部を保護する保護カバーを兼ねている、請求項４から請求項７までのいずれかに記載のイオン発生装置。
9. 請求項４から請求項８までのいずれかに記載のイオン発生装置と、
   前記第１〜第３の通風路に送風するファンとを備える、電気機器。

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