JP2015053253A - イオン発生装置および電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高濃度の正イオンおよび負イオンを広範囲に存在させることができるイオン発生装置を提供する。
【解決手段】第１〜第４の針状電極４１〜４４は、それぞれの延びる方向が平行となるように配置されており、それぞれが放電によりイオンを発生する。空間３８には、第１〜第４の針状電極４１〜４４が発生したイオンを搬送する気体が流れる。第１の針状電極４１および第２の針状電極４２の針先は、空間３８を構成する第１壁面３７から突出して、間隔をあけて空間３８内に並べて配置されている。第３の針状電極４３および第４の針状電極４４の針先は、空間３８を構成し第１壁面３７に対向する第２壁面３９から突出して、間隔をあけて空間３８内に並べて配置されている。第１の針状電極４１と第４の針状電極４４とは正イオンを発生し、第２の針状電極４２と第３の針状電極４３とは負イオンを発生する。
【選択図】図４

Description

本発明は、イオン発生装置および電気機器に関し、特に、複数の針状電極を備えるイオン発生装置と、そのイオン発生装置を用いた電気機器とに関する。

従来、室内の空気の浄化、殺菌または消臭などを行なうために、イオン発生装置が利用されている。イオン発生装置の多くは、コロナ放電により正イオンおよび負イオンを発生させている。

特開２０１１−１４３１９号公報（特許文献１）に記載された除電装置によると、空気の吹出し方向と直交する方向に放電針の長手方向が設けられている。この放電針に高電圧が印加されてコロナ放電が発生することで放電針の先端の周囲の空気がイオン化され、イオン化された空気がシロッコファンの送風動作にて吹き出され、電子部品の静電気が除去される。

特開２０１１−１４３１９号公報

特開２０１１−１４３１９号公報（特許文献１）に記載の装置では、イオンを発生する一対の放電針が同一壁面に配置され、放電針の針先に対向して板状の誘導電極が配置されている。この場合、板状の誘導電極側からはイオンが発生しないので、風路内のイオンの分布は放電針がある側に片寄ると考えられる。このようにイオン濃度に片寄りがある状態でシロッコファンなどを用いて室内に送風する場合、放電針に近い側で高いイオン濃度が得られても、室内空間において高濃度のイオン領域を広範囲に得るのは困難である。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、高濃度の正イオンおよび負イオンを広範囲に存在させることができる、イオン発生装置を提供することである。

本発明の一の局面に係るイオン発生装置は、放電電極と、風路とを備えている。放電電極は、第１〜第４の針状電極を含んでいる。第１〜第４の針状電極は、それぞれの延びる方向が平行となるように配置されている。第１〜第４の針状電極は、それぞれが放電によりイオンを発生する。風路には、放電電極が発生したイオンを搬送する気体が流れる。第１の針状電極および第２の針状電極の針先は、風路を構成する第１壁面から突出して、第１の間隔をあけて風路内に並べて配置されている。第３の針状電極および第４の針状電極の針先は、風路を構成し第１壁面に対向する第２壁面から突出して、第２の間隔をあけて風路内に並べて配置されている。第１の針状電極と第４の針状電極とは正イオンを発生し、第２の針状電極と第３の針状電極とは負イオンを発生する。

上記イオン発生装置において好ましくは、第１の針状電極の針先と、第３の針状電極の針先とが互いに向かい合っている。好ましくは、第１の針状電極の針先と第３の針状電極の針先との間の距離は、第１の間隔よりも大きく、かつ、第２の間隔よりも大きい。

上記イオン発生装置において好ましくは、第２の針状電極の針先と、第４の針状電極の針先とが互いに向かい合っている。好ましくは、第２の針状電極の針先と第４の針状電極の針先との間の距離は、第１の間隔よりも大きく、かつ、第２の間隔よりも大きい。

好ましくは、イオン発生装置は、放電電極を搭載する基材と、基材を収容する筺体とをさらに備えている。筺体の外表面の一部が、第１壁面および第２壁面を構成している。筺体は、第１壁面と第２壁面との間に風路が形成されるように、設けられている。好ましくは、風路は、筺体を貫通して形成されている。好ましくは、基材は、別々の第１基材および第２基材を含んでおり、第１の針状電極および第２の針状電極は、第１基材に搭載されており、第３の針状電極および第４の針状電極は、第２基材に搭載されている。

好ましくは、イオン発生装置は、昇圧トランスと、誘導電極とをさらに備えている。昇圧トランスは、二次巻線側の一端が第１〜第４の針状電極に電気的に接続されており、第１〜第４の針状電極のそれぞれに印加される正または負の高電圧を発生する。誘導電極は、昇圧トランスの二次巻線側の他端に電気的に接続されている。好ましくは、誘導電極は、第１の針状電極と第２の針状電極との間に、第１の針状電極および第２の針状電極の両方から離れて配置されている。

本発明の一の局面に係る電気機器は、上記のいずれかの局面のイオン発生装置と、イオン発生装置の風路内に気体を送風する送風装置とを備えている。

本発明の別の局面に係る電気機器は、放電電極と、風路とを備えている。放電電極は、第１〜第４の針状電極を含んでいる。第１〜第４の針状電極は、それぞれの延びる方向が平行となるように配置されている。第１〜第４の針状電極は、それぞれが放電によりイオンを発生する。風路には、放電電極が発生したイオンを搬送する気体が流れる。第１の針状電極および第２の針状電極の針先は、風路を構成する第１壁面から突出して、第１の間隔をあけて風路内に並べて配置されている。第３の針状電極および第４の針状電極の針先は、風路を構成し第１壁面に対向する第２壁面から突出して、第２の間隔をあけて風路内に並べて配置されている。第１の針状電極と第４の針状電極とは正イオンを発生し、第２の針状電極と第３の針状電極とは負イオンを発生する。

本発明の別の局面に係るイオン発生装置は、気体が流れる風路と、第１〜第４針状電極とを備えている。第１〜第４針状電極は、それぞれ、風路内の気体の流れる方向に対し直交する方向に延びて配置されており、放電によりイオンを発生する。第１針状電極および第２針状電極は、風路を構成する第１壁面から風路内に突出している。第３針状電極および第４針状電極は、風路を構成し第１壁面に対向する第２壁面から風路内に突出している。第１針状電極と第２針状電極とは、風路内の気体の流れる方向に対し直交する方向において、各々の針先が第１の距離を隔てて配置されている。第１針状電極と第３針状電極とは、各々の針先が互いに向かい合い、風路内の気体の流れる方向に対し直交する方向において、各々の針先が第２の距離を隔てて配置されている。風路は、第１〜第４針状電極に対し気体流れの下流において、第１の距離と第２の距離とのうち長いほうの距離の方向へ分岐した分岐ダクトを有している。

上記イオン発生装置において好ましくは、第１の距離と第２の距離のうち短いほうの距離を構成する二つの針状電極の一方は正イオンを発生し、他方は負イオンを発生する。

上記イオン発生装置において好ましくは、第１〜第４針状電極は、１ユニット化されている。好ましくは、イオン発生装置は、１ユニット化された第１〜第４針状電極を複数組備えている。

上記イオン発生装置において好ましくは、第１の距離と第２の距離とのうち短い方の距離を構成する二つの針状電極間を仕切る仕切り板をさらに備えている。

本発明のイオン発生装置によると、高濃度の正イオンおよび負イオンを広範囲に存在させることができる。

本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置の構成を示す平面図である。 図１中の矢印ＩＩに示す方向から見たイオン発生装置を示す側面図である。 図１中の矢印ＩＩＩに示す方向から見たイオン発生装置を示す側面図である。 実施の形態１のイオン発生装置の内部構造を示す平面図である。 図４に示すＶ−Ｖ線に沿うイオン発生装置の断面図である。 実施の形態１のイオン発生装置の構成を示す回路図である。 実施の形態１のイオン発生装置の放電電極の配置を示す模式図である。 放電電極の針先間の距離とイオン電流との関係を示すグラフである。 実施の形態２のイオン発生装置の放電電極の配置を示す模式図である。 実施の形態３のイオン発生装置の放電電極の配置を示す模式図である。 実施の形態１〜３のいずれかのイオン発生装置を備える電気機器の概略構成を示す側面図である。 実施の形態４のイオン発生装置の放電電極の配置を示す模式図である。 実施の形態５のイオン発生装置の放電電極の配置を示す模式図である。 実施の形態６のイオン発生装置の内部構造を示す平面図である。 実施例１のイオン発生装置を風路内に配置した状態を示す模式図である。 実施例２のイオン発生装置を風路内に配置した状態を示す模式図である。 比較例１のイオン発生装置を風路内に配置した状態を示す模式図である。 比較例２のイオン発生装置を風路内に配置した状態を示す模式図である。 実施例１のイオン発生装置の下流側におけるイオン濃度分布を示す模式図である。 比較例１のイオン発生装置の下流側におけるイオン濃度分布を示す模式図である。 比較例２のイオン発生装置の下流側におけるイオン濃度分布を示す模式図である。 第２の例の電気機器の概略構成を示す側面図である。 第２の例の電気機器の吹出口付近を示す斜視図である。 第２の例の電気機器の吹出口付近を示す側面図である。 第２の例の電気機器を吹出口側から見た模式図である。 第２の例の電気機器の風路内のイオン分布を示す模式図である。 第３の例の電気機器の概略構成を示す側面図である。 第３の例の電気機器を吹出口側から見た模式図である。 第３の例の電気機器の風路内のイオン分布を示す模式図である。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置２６の構成を示す平面図である。図２は、図１中の矢印ＩＩに示す方向から見たイオン発生装置２６を示す側面図である。図３は、図１中の矢印ＩＩＩに示す方向から見たイオン発生装置２６を示す側面図である。図４は、実施の形態１のイオン発生装置２６の内部構造を示す平面図である。図５は、図４に示すＶ−Ｖ線に沿うイオン発生装置２６の断面図である。まず、図１〜図５を参照して、実施の形態１のイオン発生装置２６の構造について詳細に説明する。

実施の形態１のイオン発生装置２６は、外装ケース３１と、放電電極４０と、誘導電極（対向電極）４５と、基材５０と、高電圧発生回路部５３と、基板支持ケース５４および基板支持ケース５５と、配線５６および配線５７とを主に備えている。

放電電極４０は、第１の針状電極４１、第２の針状電極４２、第３の針状電極４３および第４の針状電極４４を含んでいる。第１〜第４の針状電極４１〜４４は、それぞれ、針形状に形成されており、直線状に延在するとともに、先端が尖鋭化された針先を有している。第１〜第４の針状電極４１〜４４は、それぞれの電極の延びる方向が互いに平行となるように、同一平面内に配置されている。

第１の針状電極４１と第２の針状電極４２とは、それぞれの延びる方向に対して直交する方向に間隔をあけて、並んで配置されている。第３の針状電極４３と第４の針状電極４４とは、それぞれの延びる方向に対して直交する方向に間隔をあけて、並んで配置されている。

第１の針状電極４１と第３の針状電極４３とは、それぞれの延びる方向に距離を設けて、互いに対向して配置されている。第１の針状電極４１の針先と、第３の針状電極４３の針先とは、互いに向かい合っている。第１の針状電極４１の中心軸と第３の針状電極４３の中心軸とは、同一直線上に位置している。第２の針状電極４２と第４の針状電極４４とは、それぞれの延びる方向に距離を設けて、互いに対向して配置されている。第２の針状電極４２の針先と、第４の針状電極４４の針先とは、互いに向かい合っている。第２の針状電極４２の中心軸と第４の針状電極４４の中心軸とは、同一直線上に位置している。

誘導電極４５は、第１の針状電極４１と第２の針状電極４２との間に配置されている。誘導電極４５は、第１の針状電極４１および第２の針状電極４２の両方から離れて配置されている。誘導電極４５は、第１の針状電極４１と誘導電極４５との間の距離と、第２の針状電極４２と誘導電極４５との間の距離とが、互いに等しくなる位置に設けられている。誘導電極４５はまた、第３の針状電極４３と誘導電極４５との間の距離と、第４の針状電極４４と誘導電極４５との間の距離とが、互いに等しくなる位置に設けられている。

第１〜第４の針状電極４１〜４４は、それぞれが放電によりイオンを発生する。第１の針状電極４１と第４の針状電極４４とは、正イオンを発生する。第２の針状電極４２と第３の針状電極４３とは、負イオンを発生する。第１の針状電極４１と第３の針状電極４３とは、互いに異なる極性のイオンを発生させ、第２の針状電極４２と第４の針状電極４４とは、互いに異なる極性のイオンを発生させる。第１の針状電極４１と第２の針状電極４２とは、互いに異なる極性のイオンを発生させ、第３の針状電極４３と第４の針状電極４４とは、互いに異なる極性のイオンを発生させる。

高電圧発生回路部５３は、第１〜第４の針状電極４１〜４４に印加するための高電圧を発生させる。第１の針状電極４１に正の高電圧が印加され、第２の針状電極４２に負の高電圧が印加されると、これら放電電極と誘導電極４５との間にコロナ放電が発生し、正イオンおよび負イオンが発生する。同様に、第３の針状電極４３に負の高電圧が印加され、第４の針状電極４４に正の高電圧が印加されると、これら放電電極と誘導電極４５との間にコロナ放電が発生し、負イオンおよび正イオンが発生する。

基材５０は、放電電極４０を搭載している。基材５０は、第１基材としての基板５１と、第２基材としての基板５２とを、別々の基材として含んでいる。基板５１と基板５２とは、互いに対向して設けられている。基板５１は一方の表面５１ａと他方の表面５１ｂとを有しており、基板５２は一方の表面５２ａを有している。表面５１ａと表面５２ａとが対面するように、基板５１，５２は配置されている。

第１の針状電極４１および第２の針状電極４２は、基板５１に搭載されている。第１の針状電極４１および第２の針状電極４２は、それぞれの針先が表面５１ａから突出するように、基板５１に固定されている。第３の針状電極４３および第４の針状電極４４は、基板５２に搭載されている。第３の針状電極４３および第４の針状電極４４は、それぞれの針先が表面５２ａから突出するように、基板５２に固定されている。

高電圧発生回路部５３は、基板５１の他方の表面５１ｂに設けられている。基板支持ケース５４は、基板５１を支持するとともに、高電圧発生回路部５３を覆うように設けられている。基板支持ケース５５は、基板５２を支持するように設けられている。

配線５６は、高電圧発生回路部５３と第３の針状電極４３の間を電気的に接続する接続部材として設けられている。配線５７は、高電圧発生回路部５３と第４の針状電極４４との間を電気的に接続する接続部材として設けられている。基板支持ケース５５は、基板５２における、第３および第４の針状電極４３，４４と配線５６，５７との接点を覆うように、設けられている。図４に示す単一の基板支持ケース５５が第３および第４の針状電極４３，４４と配線５６，５７との２つの接点の両方を覆う構成に替えて、第３の針状電極４３と配線５６との接点を覆うケースと、第４の針状電極４４と配線５７との接点を覆うケースとを、別々に設けてもよい。

外装ケース３１は、イオン発生装置２６の外観をなす筺体として設けられている。外装ケース３１は、樹脂材料により一体に成形されている。外装ケース３１は、その構成部位として、基板収容部３２，３３と、リブ状部３４〜３６とを有している。外装ケース３１は、基板収容部３２、リブ状部３５、基板収容部３３およびリブ状部３４により四辺が構成される、矩形の枠形状を有している。外装ケース３１は、放電電極４０の延在方向に沿って延びる長辺と、放電電極４０の延在方向に直交する方向に沿って延びる短辺とを有する、矩形の平面視を有している。

基板収容部３２および基板収容部３３は、互いに距離を隔てて平行に配置されている。基板収容部３２は、基板収容部３３よりも大きい容積を有している。基板収容部３２には、基板５１、高電圧発生回路部５３および基板支持ケース５４が収容されている。基板収容部３３には、基板５２および基板支持ケース５５が収容されている。第１の針状電極４１および第２の針状電極４２は、基板５１の表面５１ａから外装ケース３１の外部に延出している。第３の針状電極４３および第４の針状電極４４は、基板５２の表面５２ａから外装ケース３１の外部に延出している。図４に示す構成に追加して、安全性を向上させるために、第１〜第４の針状電極４１〜４４の針先に直接触れられなくする保護カバーを設けてもよい。

第１および第２の針状電極４１，４２、誘導電極４５、基板５１、高電圧発生回路部５３および基板支持ケース５４は、電源ユニットを構成している。第３および第４の針状電極４３，４４、基板５２および基板支持ケース５５は、電極ユニットを構成している。

第１および第２の針状電極４１，４２を搭載している基板５１と、第３および第４の針状電極４３，４４を搭載している基板５２とは、いずれも外装ケース３１内に収容されている。これにより、第１〜第４の針状電極４１〜４４は、１ユニット化されている。外装ケース３１内にはさらに、高電圧発生回路部５３、誘導電極４５、配線５６，５７も収容されており、イオン発生装置２６を構成する各要素が外装ケース３１内に収められて一体化されている。

リブ状部３４およびリブ状部３５は、互いに距離を隔てて平行に、かつ、基板収容部３２および基板収容部３３と直交するように配置されている。互いに対向する基板収容部３２および基板収容部３３の一方端同士が、リブ状部３４によって連結されている。互いに対向する基板収容部３２および基板収容部３３の他方端同士が、リブ状部３５によって連結されている。

リブ状部３６は、リブ状部３４およびリブ状部３５と平行に配置されている。リブ状部３６は、リブ状部３４とリブ状部３５との間で、基板収容部３２および基板収容部３３を互いに連結している。

リブ状部３４〜３６は、基板収容部３２から、第１の針状電極４１および第２の針状電極４２の延在方向に沿って、直線状に延びている。リブ状部３４〜３６は、基板収容部３３から、第３の針状電極４３および第４の針状電極４４の延在方向に沿って、直線状に延びている。

誘導電極４５は、基板５１の表面５１ａからリブ状部３６の内部に向けて突出している。誘導電極４５の先端部は、外装ケース３１（リブ状部３６）の内部に収容されている。なお、誘導電極４５は、図示された針状の形状のほか、板状または棒状の形状を有していてもよい。

配線５６は、基板収容部３２からリブ状部３５の内部を通って基板収容部３３に向かうように配索されている。配線５７は、基板収容部３２からリブ状部３４の内部を通って基板収容部３３に向かうように配索されている。配線５６は、リブ状部３４およびリブ状部３５のいずれか一方を通るように配索され、配線５７は、リブ状部３４およびリブ状部３５のいずれか他方を通るように配索されている。

基板収容部３２、リブ状部３５、基板収容部３３およびリブ状部３４により囲まれた外装ケース３１の内側には、中空の空間３８が形成されている。空間３８は、図１および図４における紙面垂直方向、すなわち、図２、図３および図５における上下方向に、外装ケース３１を貫通する形状に形成されている。

外装ケース３１は、外表面３１ｓを有しており、外表面３１ｓの一部は、第１壁面３７と、第１壁面３７に対向する第２壁面３９とを構成している。第１壁面３７は基板収容部３２に形成されており、第２壁面３９は基板収容部３３に形成されている。第１壁面３７と第２壁面３９とは、空間３８の周縁の一部を構成している。第１壁面３７と第２壁面３９とは、基板収容部３２，３３間の空間３８を区画形成している。空間３８は、第１壁面３７と第２壁面３９との間に形成されている。

基板５１，５２から延出する第１〜第４の針状電極４１〜４４の先端部は、空間３８に配置されている。第１の針状電極４１および第２の針状電極４２の針先は、第１壁面３７から外装ケース３１の外部へ突出して、空間３８内に並べて配置されている。第３の針状電極４３および第４の針状電極４４の針先は、第２壁面３９から外装ケース３１の外部へ突出して、空間３８内に並べて配置されている。第１の針状電極４１および第３の針状電極４３の針先は、リブ状部３４とリブ状部３６との間の空間３８に配置され、第２の針状電極４２および第４の針状電極４４の針先は、リブ状部３６とリブ状部３５との間の空間３８に配置されている。

第１壁面３７には、外装ケース３１を厚み方向に貫通する開口部が形成されており、当該開口部は、基板収容部３２の内部空間と空間３８とを連通している。第１の針状電極４１および第２の針状電極４２は、第１壁面３７に形成された開口部を貫通して、針先を空間３８に露出させて配置されている。第２壁面３９には、外装ケース３１を厚み方向に貫通する開口部が形成されており、当該開口部は、基板収容部３３の内部空間と空間３８とを連通している。第３の針状電極４３および第４の針状電極４４は、第２壁面３９に形成された開口部を貫通して、針先を空間３８に露出させて配置されている。

空間３８には、空気が通風される。外装ケース３１は、空気の流路の一部を規定している。放電電極４０が発生したイオンは、空間３８を通過して流れる空気によって搬送される。空間３８は、放電電極４０が発生したイオンを搬送するための気体が流れる風路の一部を構成している。空間３８の外縁を規定する第１壁面３７および第２壁面３９は、風路の一部を構成している。

空間３８を流れる空気は、図１および図４における紙面垂直方向、すなわち、図２、図３および図５における上下方向に、通風される。第１〜第４の針状電極４１〜４４は、空間３８内の空気の流れる方向に対し直交する同一平面上に配置されている。第１〜第４の針状電極４１〜４４は、空間３８内の空気の流れる方向に対し直交する方向に延びて、互いに平行に配置されている。

イオン発生装置２６は、給電コネクタ４６をさらに備えている。給電コネクタ４６は、高電圧発生回路部５３を収容する基板収容部３２に設けられている。給電コネクタ４６は、高電圧発生回路部５３に電力を供給するための給電部として設けられている。

図６は、実施の形態１のイオン発生装置２６の構成を示す回路図である。図６に示すように、イオン発生装置２６は、第１〜第４の針状電極４１〜４４および誘導電極４５の他に、端子Ｔ１，Ｔ２、昇圧回路９０、昇圧トランス９１、ダイオード９２，９３、コンデンサ９４，９５とを備えている。昇圧回路９０、昇圧トランス９１、ダイオード９２，９３、コンデンサ９４，９５は、図４に示す高電圧発生回路部５３の構成に含まれている。

昇圧回路９０は、ダイオード、抵抗素子およびＮＰＮバイポーラトランジスタなどを適宜含んで構成されている。昇圧トランス９１は、一次巻線９１ａと、二次巻線９１ｂとを含んでいる。ダイオード９２，９３およびコンデンサ９４，９５は、整流のために設けられている。二次巻線９１ｂの一端は、第１〜第４の針状電極４１〜４４に電気的に接続されている。二次巻線９１ｂの他端は、誘導電極４５に電気的に接続されている。

昇圧トランス９１は、第１〜第４の針状電極４１〜４４のそれぞれに印加される正または負の高電圧を発生する。端子Ｔ１，Ｔ２間に電圧が印加されると、ダイオード９２を介して正の高電圧パルスが第１の針状電極４１および第４の針状電極４４に印加され、ダイオード９３を介して負の高電圧パルスが第２の針状電極４２および第３の針状電極４３に印加される。これにより、第１〜第４の針状電極４１〜４４の針先と誘導電極４５との間でコロナ放電が発生し、第１の針状電極４１および第４の針状電極４４が正イオンを発生し、第２の針状電極４２および第３の針状電極４３が負イオンを発生する。

なお、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^＋（Ｈ_２Ｏ）ｍ（ｍは０以上の任意の整数）と表わされる。負イオンは、酸素イオン（Ｏ_２ ⁻）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、Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）ｎ（ｎは０以上の任意の整数）と表わされる。正イオンおよび負イオンを放出すると、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その表面上で互いに化学反応を起こす。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、浮遊カビ菌などが除去される。

図７は、実施の形態１のイオン発生装置２６の放電電極４０の配置を示す模式図である。図７を参照して、実施の形態１の放電電極４０、すなわち第１〜第４の針状電極４１〜４４の配置について説明する。なお、図７には、簡略化のために、第１〜第４の針状電極４１〜４４、第１および第２の針状電極４１，４２を搭載する基板５１、ならびに、第３および第４の針状電極４３，４４を搭載する基板５２のみが図示されている。

第１および第２の針状電極４１，４２は、空間３８内の空気の流れる方向（すなわち図７における紙面垂直方向）に対し直交する方向において、同一の平面上に、それぞれの延在方向が平行となるように配置されている。第１および第２の針状電極４１，４２の針先は、第１の間隔Ｄ１をあけて、空間３８内に並べて配置されている。第１および第２の針状電極４１，４２は、各々の針先が第１の間隔Ｄ１を隔てて配置されている。

第３および第４の針状電極４３，４４は、空間３８内の空気の流れる方向に対し直交する方向において、同一の平面上に、それぞれの延在方向が平行となるように配置されている。第３および第４の針状電極４３，４４の針先は、第２の間隔Ｄ２をあけて、空間３８内に並べて配置されている。第３および第４の針状電極４３，４４は、各々の針先が第２の間隔Ｄ２を隔てて配置されている。

第１および第３の針状電極４１，４３は、空間３８内の空気の流れる方向に対し直交する方向において、それぞれの延在方向が同一直線上に存在するように配置されている。第１および第３の針状電極４１，４３の針先は、距離Ｌをあけて、空間３８内に配置されている。第１および第３の針状電極４１，４３は、各々の針先が距離Ｌを隔てて配置されている。

第２および第４の針状電極４２，４４は、空間３８内の空気の流れる方向に対し直交する方向において、それぞれの延在方向が同一直線上に存在するように配置されている。第２および第４の針状電極４２，４４の針先は、距離Ｌをあけて、空間３８内に配置されている。第２および第４の針状電極４２，４４は、各々の針先が距離Ｌを隔てて配置されている。

基板５１の表面５１ａと基板５２の表面５２ａとが平行であり、第１および第２の針状電極４１，４２が表面５１ａに対し垂直に同じ距離突き出し、第３および第４の針状電極４３，４４が表面５２ａに対し垂直に同じ距離突き出している。この配置により、第１および第３の針状電極４１，４３の針先間の距離と、第２および第４の針状電極４２，４４の針先間の距離とは、等しくなっている。

第１の針状電極４１の針先と第３の針状電極４３の針先との間の距離Ｌは、第１の針状電極４１と第２の針状電極４２との間隔Ｄ１よりも大きく、かつ、第３の針状電極４３と第４の針状電極４４との間隔Ｄ２よりも大きい。第２の針状電極４２の針先と第４の針状電極４４の針先との間の距離Ｌは、第１の針状電極４１と第２の針状電極４２との間隔Ｄ１よりも大きく、かつ、第３の針状電極４３と第４の針状電極４４との間隔Ｄ２よりも大きい。

第１の針状電極４１と第２の針状電極４２とは、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち短い方の距離である間隔Ｄ１を構成している。間隔Ｄ１を構成する二つの針状電極の一方は、正イオンを発生する第１の針状電極４１であり、他方は、負イオンを発生する第２の針状電極４２である。外装ケース３１のリブ状部３６は、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち短い方の距離である間隔Ｄ１を構成する二つの針状電極、すなわち第１の針状電極４１と第２の針状電極４２との間を仕切る、仕切り板としての機能を有している。

図８は、放電電極４０の針先間の距離Ｌとイオン電流との関係を示すグラフである。図８に示す横軸は、第１の針状電極４１と第３の針状電極４３との間の距離Ｌ（または第２の針状電極４２と第４の針状電極４４との間の距離Ｌ）（単位：センチメートル）を示す。図８に示す縦軸は、放電電極４０で発生したイオン電流の大きさを示す。なお、イオン電流は、放電電極４０が発生したイオンを搬送する空気の流れ方向における、放電電極４０に対し下流側で計測したものである。図８に示すグラフは、放電により発生するイオン量に与える距離Ｌの影響について本出願人が検討した結果を示している。なお、図８中に示す破線は、従来のイオン発生装置を用いて同様に計測したイオン電流の大きさを示している。

図８に示すように、実施の形態１のイオン発生装置２６を用いて従来を上回る量のイオンを発生するためには、距離Ｌを５ｃｍ以上とする必要がある。従来のイオン発生装置と比較して確実にイオン発生量を増大する効果を得るためには、距離Ｌを１０ｃｍ以上とするのが望ましい。一方、距離Ｌがある程度を超えると、イオン電流は逆に減少している。距離Ｌが小さい方が装置を小型化できる点も考慮すると、距離Ｌを１８ｃｍ以下の範囲とするのが望ましい。

第１の針状電極４１と第２の針状電極４２との間隔Ｄ１、および、第３の針状電極４３と第４の針状電極４４との間隔Ｄ２の最適な範囲について、本出願人が距離Ｌと同様に検討した結果、間隔Ｄ１，Ｄ２は３．５ｃｍ以上１８ｃｍ以下の範囲で定めるのが望ましい。

（実施の形態２）
図９は、実施の形態２のイオン発生装置２６の放電電極４０の配置を示す模式図である。第１〜第４の針状電極４１〜４４の配置は、図７に示す一例に限られるものではない。図９は、放電電極４０の配置の第１の変形例を示している。たとえば、図９に示すように、第１の針状電極４１と第２の針状電極４２との間隔Ｄ１、および、第３の針状電極４３と第４の針状電極４４との間隔Ｄ２は、図７に示す配置と同様であるが、第１および第２の針状電極４１，４２が第３および第４の針状電極４３，４４に対してずれた位置に配置されていてもよい。

図９に示すように、第１の針状電極４１の針先と第３の針状電極４３の針先、および、第２の針状電極４２の針先と第４の針状電極４４の針先とは、互いに向かい合っていなくてもよい。第１〜第４の針状電極４１〜４４の針先を空間３８内に突出させるとともに、第１および第２の針状電極４１，４２に対して第３および第４の針状電極４３，４４が全体的に見て互いに向かい合うように配置されていれば、イオン発生量を増大する効果を同様に得ることができる。

（実施の形態３）
図１０は、実施の形態３のイオン発生装置２６の放電電極４０の配置を示す模式図である。図１０は、放電電極４０の配置の第２の変形例を示している。図１０に示すように、第１の針状電極４１と第２の針状電極４２との間隔Ｄ１を、第３の針状電極４３と第４の針状電極４４との間隔Ｄ２と異ならせてもよい。

なお、図１０に示す間隔Ｄ１，Ｄ２を互いに異ならせる配置とした場合、間隔Ｄ１を間隔Ｄ２よりも大きくするのが望ましい。イオン発生装置２６では、誘導電極４５が第１の針状電極４１と第２の針状電極４２との間に配置されている。そのため、間隔Ｄ１を相対的に大きくすれば、第１および第２の針状電極４１，４２のそれぞれを誘導電極４５からより離れた位置に配置することができるので、イオン発生量をより増大することができる。

図１１は、実施の形態１〜３のいずれかのイオン発生装置２６を備える電気機器１００の概略構成を示す側面図である。電気機器１００は、たとえばイオン発生機、空気調和機、除湿機、加湿器、空気清浄機、ファンヒータまたはその他の機器であってもよい。電気機器１００は、家屋の室内、ビルの一室、病院の病室、自動車の車室内、飛行機の機内または船の船舶内などの空気を調節するために、好適に用いられる機器である。

図１１に示すように、電気機器１００は、上述したイオン発生装置２６と、送風装置１６と、ダクト１２，１５，１７，１８を備えている。ダクト１２，１５，１７，１８は中空であり、ダクト１２，１５，１７，１８のそれぞれの内部空間が互いに連通されることにより、空気が流れる風路１０が形成されている。送風装置１６は、ダクト１２の開口部に設けられており、風路１０内に空気の流れを形成する。送風装置１６は、シロッコファン、クロスフローファンまたはその他のファンであってもよい。

イオン発生装置２６は、ダクト１５の内部に配置されている。イオン発生装置２６の外装ケース３１により規定される空間３８は、風路１０の一部を構成している。空間３８は、ダクト１５により形成される一部の風路１０に連通している。送風装置１６は、風路１０に含まれる空間３８内に気体を送風する。空間３８には、図１１中のダクト１５内の風路１０を流れる空気が通風される。空間３８を通過して流れる空気は、図１１中の上向き方向に通風される。空間３８を通過して空気が流れることにより、放電電極４０が発生したイオンが、空気の流れによって搬送され、風路１０を経由して吹出口から室内空間に放出される。空間３８内に突出した第１〜第４の針状電極４１〜４４の風上および風下には、第１〜第４の針状電極４１〜４４への通風の妨げとなる構造物を配置しないように、電気機器１００は設けられている。

イオン発生装置２６が収容されているダクト１５に対して空気流れの下流側において、風路１０は２つに分岐している。風路１０は、第１〜第４の針状電極４１〜４４に対し気体流れの下流において、２つに分岐している。風路１０は、一対の分岐ダクトであるダクト１７，１８を有している。

分岐ダクトの一方であるダクト１７は、風路１０内の空気の流れる方向における、第１の針状電極４１および第２の針状電極４２の延長上に設けられる。第１の針状電極４１および第２の針状電極４２が発生した正イオンＰおよび負イオンＮは、ダクト１７が外部に開口する吹出口から放出される。分岐ダクトの他方であるダクト１８は、風路１０内の空気の流れる方向における、第３の針状電極４３および第４の針状電極４４の延長上に設けられる。第３の針状電極４３および第４の針状電極４４が発生した正イオンＰおよび負イオンＮは、ダクト１８が外部に開口する吹出口から放出される。

上述した通り、第１および第２の針状電極４１，４２の針先間の距離である間隔Ｄ１と、第１および第３の針状電極の針状電極４１，４３の針先間の距離である距離Ｌとを比較すると、距離Ｌの方が長い。風路１０は、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち長い方の距離Ｌの方向（図１１中の左右方向）へ分岐した分岐ダクトを有している。分岐ダクトは、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち長い方の距離Ｌの方向（図１１中の左右方向）へ、空気の流れを分岐させている。

イオン発生装置２６は、電気機器１００に一体に組み込まれた構成であってもよい。またはイオン発生装置２６は、電気機器１００に対して取り外し可能に設けられてもよく、この場合、イオン発生装置２６を交換可能な仕様にできるので、電気機器１００のメンテナンスが容易になる。

図２２は、第２の例の電気機器の概略構成を示す側面図である。図２３は、第２の例の電気機器の吹出口３付近を示す斜視図である。図２４は、第２の例の電気機器の吹出口３付近を示す側面図である。図２５は、第２の例の電気機器を吹出口３側から見た模式図である。図２６は、第２の例の電気機器の風路１０内のイオン分布を示す模式図である。なお図２４には、図２３に示す矢印ＸＸＩＶ方向から見た吹出口３の近傍が図示されており、図２５には、図２３に示す矢印ＸＸＶ方向から見た吹出口３の近傍が図示されている。図２２〜図２５を参照して、第２の例の電気機器について説明する。

第２の例の電気機器は、図１１を参照して説明した電気機器１００と同様に、イオン発生装置２６と、送風装置１６と、ダクト１２，１５とを備えている。空気が流れる風路１０の先端に、空気を風路１０から吹き出す吹出口３が設けられている。吹出口３は、矩形状の形状に形成されており、４つの辺６ａ，６ｂ，６ｃおよび６ｄを有している。２つの辺６ａ，６ｂは、互いに対向しており、平行に延びている。２つの辺６ｃ，６ｄは、互いに対向しており、平行に延びている。２つの辺６ａ，６ｂと２つの辺６ｃ，６ｄとは、互いに直交して延びている。

吹出口３には、調整板４ａ，４ｂが設けられている。調整板４ａ，４ｂは、２つの辺６ａ，６ｂから気体流れの下流に向かって、それぞれ延在している。調整板４ａ，４ｂは、気体流れの下流に向かうにつれて互いの間隙が狭くなるように、傾斜して配置されている。調整板４ａ，４ｂは、吹出口３に接している部分の幅に比べて、気体流れの下流に向かうにつれて幅が狭くなっている。

調整板４ａ，４ｂは、半円形に形成されている。調整板４ａ，４ｂの形状は、半楕円形または半多角形であってもよい。なお、半円形とは、正円を半分に切った正確な半円形のみならず、正確な半円形に類似した形状を含む。半楕円形および半多角形についてもそれぞれ同様である。半多角形は、正多角形を半分に切った形状のみならず、正多角形以外の多角形を半分に切った形状を含む。

調整板４ａ，４ｂは、それぞれ、吹出口３に対して相対移動可能な可動板として設けられてもよい。調整板４ａ，４ｂは、それぞれ、吹出口３の辺６ａ，６ｂに対して相対的に回動可能またはスライド可能に設けられてもよい。調整板４ａ，４ｂを吹出口３に対して相対移動することによって、調整板４ａと調整板４ｂとの間隔を変更でき、吹出口３から吹き出す空気の流路の開口面積を変更することができる。これにより、吹出口３から吹き出す空気の状態を自在に調整することができる。

調整板４ａ，４ｂは、風路１０の吹出口３に対して対称に傾斜していてもよく、異なる角度で傾斜していてもよい。または、２枚の調整板４ａ，４ｂのうちの一方のみが吹出口３に対して傾斜しており、他方は傾斜せずにまっすぐ延在していてもよい。

図２２〜図２６に示す第２の例の電気機器では、吹出口３の互いに対向する２つの辺６ａ，６ｂから調整板４ａ，４ｂがそれぞれ延在している。調整板４ａ，４ｂは、気体流れの下流に向かって互いの間隔が狭くなるように傾斜して配置されており、かつ、吹出口３に接している部分の幅に比べて、気体流れの下流に向かって幅が狭くなっている。吹出口３から吹き出す空気は、図２２中の矢印に示すように、分岐して流れる。そのため、第１〜第４の針状電極４１〜４４で発生したイオンは、図２６中にハッチングを付したイオン分布Ｄに示す通り、広い範囲に広がって放出される。

上述した通り、第１および第２の針状電極４１，４２の針先間の距離である間隔Ｄ１と、第１および第３の針状電極の針状電極４１，４３の針先間の距離である距離Ｌとを比較すると、距離Ｌの方が長い。調整板４ａ，４ｂは、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち長い方の距離Ｌの方向（図２２，２６中の左右方向）へ、空気の流れを分岐させている。

図２７は、第３の例の電気機器の概略構成を示す側面図である。図２８は、第３の例の電気機器を吹出口３側から見た模式図である。図２９は、第３の例の電気機器の風路１０内のイオン分布を示す模式図である。なお図２８には、図２７に示す矢印ＸＸＶＩＩＩ方向から見た吹出口３が図示されている。図２７〜図２９を参照して、第３の例の電気機器について説明する。

第３の例の電気機器は、図１１を参照して説明した電気機器１００と同様に、イオン発生装置２６と、送風装置１６と、ダクト１２，１５とを備えている。空気が流れる風路１０の先端に、空気を風路１０から吹き出す吹出口３が設けられている。第１〜第４針状電極４１〜４４に対し気体流れの下流の風路１０内に、複数の流路分割部材１９が配置されている。流路分割部材１９は、風路１０の延びる方向に沿って延在している。流路分割部材１９は、風路１０の内部空間を複数の小空間に分割するように配置されている。

送風装置１６が送風する空気は、流路分割部材１９の延在方向に沿って、風路１０内を流れる。流路分割部材１９は、風路１０の内部から吹出口３に至るまで延在し、風路１０内を流れ吹出口３から吹き出す空気を方向付ける機能を有している。流路分割部材１９によって空気が導かれるため、吹出口３から吹き出す空気は、図２７中の矢印に示すように、分岐して流れる。これにより、第１〜第４の針状電極４１〜４４で発生したイオンは、図２６中にハッチングを付したイオン分布Ｄに示す通り、広い範囲に広がって放出される。

上述した通り、第１および第２の針状電極４１，４２の針先間の距離である間隔Ｄ１と、第１および第３の針状電極の針状電極４１，４３の針先間の距離である距離Ｌとを比較すると、距離Ｌの方が長い。流路分割部材１９は、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち長い方の距離Ｌの方向（図２２，２６中の左右方向）へ、空気の流れを分岐させている。流路分割部材１９は、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち短い方の間隔Ｄ１の方向（図２８中の上下方向）へ、延在している。

（実施の形態４）
図１２は、実施の形態４のイオン発生装置２６の放電電極４０の配置を示す模式図である。図１２は、放電電極４０の配置の第３の変形例を示している。図１１に示す電気機器１００には、１つのイオン発生装置２６が設けられていたが、この例に限られるものではなく、複数のイオン発生装置２６が設けられてもよい。たとえば図１２に示すように、イオン発生機などの電気機器１００が、外装ケース３１によって支持され１ユニット化された第１〜第４の針状電極４１〜４４を複数組（図１２の例では２組）備える構成としてもよい。

この場合、隣接する２つのユニットの各々に含まれる放電電極４０の針先間の距離、すなわち図１２に示す左側の第３の針状電極４３の針先と右側の第１の針状電極４１の針先との間の距離Ｌ２は、上述した距離Ｌよりも大きくするとよい。たとえば、距離Ｌ２を距離Ｌの１．５倍としてもよい。

（実施の形態５）
図１３は、実施の形態５のイオン発生装置２６の放電電極４０の配置を示す模式図である。図１３は、放電電極４０の配置の第４の変形例を示している。これまでの説明においては、第１および第２の針状電極４１，４２の針先間の間隔Ｄ１が第１および第３の針状電極４１，４３の針先間の距離Ｌよりも小さい例について説明したが、この例に限られるものではない。図１３に示すように、間隔Ｄ１が距離Ｌよりも大きくなるように第１〜第４の針状電極４１〜４４が配置されてもよい。

この場合において、風路１０が分岐ダクトを有している構成であれば、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち長い方の距離である間隔Ｄ１の方向へ気体を分岐させればよい。図１３に示す配置の場合、図中上下方向にダクトを分岐させ、分岐ダクトの一方に第１の針状電極４１が発生した正イオンと第３の針状電極が発生した負イオンとを供給し、分岐ダクトの他方に第２の針状電極が発生した負イオンと第４の針状電極４４が発生した正イオンとを供給すればよい。または、図１３中の上下方向に延びる吹出口の２つの辺から延びる調整板を設けてもよく、図１３中の左右方向に延びる流路分割部材を設けてもよい。

（実施の形態６）
図１４は、実施の形態６のイオン発生装置２６の内部構造を示す平面図である。図１４は、変形例の配置の誘導電極４５を備えるイオン発生装置２６の内部構造を示している。図４に示すイオン発生装置２６の構成と比較して、図１４に示す変形例では、誘導電極４５が基板５１に対して他方の表面５１ｂ側に設けられている。誘導電極４５は、高電圧発生回路部５３の配線パターンによって構成されている。誘導電極４５を基板５１上の印刷パターンで形成すれば、ピン状の誘導電極４５を設ける構成と比較して、部品点数を削減できるとともに加工費を抑制することができる。

実施の形態のイオン発生装置２６および電気機器１００の構成および作用効果についてまとめて説明すると、以下のとおりである。なお、実施の形態の構成に参照番号を付すが、これは一例である。

本実施の形態の一の局面に係るイオン発生装置２６は、それぞれの延びる方向が平行となるように配置され、それぞれが放電によりイオンを発生する第１〜第４の針状電極４１〜４４を含む放電電極４０と、放電電極４０が発生したイオンを搬送する気体が流れる風路１０とを備えている。第１の針状電極４１および第２の針状電極４２の針先は、風路１０を構成する第１壁面３７から突出して、第１の間隔としての間隔Ｄ１をあけて風路１０に含まれる空間３８内に並べて配置されている。第３の針状電極４３および第４の針状電極４４の針先は、風路１０を構成し第１壁面３７に対向する第２壁面３９から突出して、第２の間隔としての間隔Ｄ２をあけて風路１０に含まれる空間３８内に並べて配置されている。第１の針状電極４１と第４の針状電極４４とは正イオンＰを発生し、第２の針状電極４２と第３の針状電極４３とは負イオンＮを発生する。

このようにすれば、風路１０内に平行に配置された第１〜第４の針状電極４１〜４４で発生したイオンを広いエリアに拡散することができ、高濃度の正イオンおよび負イオンを広範囲に存在させることができる。

好ましくは、第１の針状電極４１の針先と、第３の針状電極４３の針先とが互いに向かい合う。これにより、第１の針状電極４１と第３の針状電極４３とが同一直線上に並んで配置されるので、イオン発生装置２６を小型化することができる。

好ましくは、第１の針状電極４１の針先と第３の針状電極４３の針先との間の距離Ｌは、間隔Ｄ１よりも大きく、かつ、間隔Ｄ２よりも大きい。このようにすれば、異なる極性のイオンを発生する第１の針状電極４１と第３の針状電極４３とを離して配置することができ、より広い範囲に正イオンおよび負イオンを拡散することができる。また、発生した正イオンと負イオンとの中和、または異極性電極へのイオンの回収などによるイオン濃度の減少を抑制できるので、より高濃度のイオンを発生することができる。

好ましくは、第２の針状電極４２の針先と、第４の針状電極４４の針先とが互いに向かい合う。これにより、第２の針状電極４２と第４の針状電極４４とが同一直線上に並んで配置されるので、イオン発生装置２６を小型化することができる。

好ましくは、第２の針状電極４２の針先と第４の針状電極４４の針先との間の距離Ｌは、第１の間隔Ｄ１よりも大きく、かつ、第２の間隔Ｄ２よりも大きい。このようにすれば、異なる極性のイオンを発生する第２の針状電極４２と第４の針状電極４４とを離して配置することができ、より広い範囲に正イオンおよび負イオンを拡散することができる。また、発生した正イオンと負イオンとが中和してイオン濃度が減少することを抑制できるので、より高濃度のイオンを発生することができる。

好ましくは、放電電極４０を搭載する基材５０と、基材５０を収容する筺体としての外装ケース３１とをさらに備え、外装ケース３１の外表面３１ｓの一部が第１壁面３７および第２壁面３９を構成し、第１壁面３７と第２壁面３９との間に風路１０の一部をなす空間３８が形成されるように、外装ケース３１は設けられている。このようにすれば、互いに対向する第１壁面３７と第２壁面３９とは、風路１０の一部構成として設けられる空間３８の内壁面を構成し、第１壁面３７側と第２壁面３９側との両方において、放電電極４０が高濃度のイオンを発生する。したがって、放電電極で発生したイオンを確実に広いエリアに拡散することができる。

好ましくは、風路１０の一部をなす空間３８は、外装ケース３１を貫通して形成されている。この場合、第１〜第４の針状電極４１〜４４の針先における放電でイオンが発生するが、第１〜第４の針状電極４１〜４４の針先が空間３８に突出していることにより、イオンは空間３８内で発生することになる。外装ケース３１を貫通する形状に空間３８を形成し、空間３８を通過して流れる空気の流れを形成することにより、第１〜第４の針状電極４１〜４４で発生したイオンを効率的に搬送できる。そのため、発生したイオンを早期に拡散することができ、正イオンと負イオンとの中和によるイオン濃度の減少を抑制することができる。

好ましくは、基材５０は、別々の第１基材としての基板５１および第２基材としての基板５２を含み、第１の針状電極４１および第２の針状電極４２は、基板５１に搭載されており、第３の針状電極４３および第４の針状電極４４は、基板５２に搭載されている。このようにすれば、第１の針状電極４１および第２の針状電極４２と、第３の針状電極４３および第４の針状電極４４とを、離れた位置に配置することができるので、高濃度のイオンを広いエリアに拡散し易いように第１〜第４の針状電極４１〜４４を配置することができる。

好ましくは、イオン発生装置２６は、二次巻線９１ｂの一端が第１〜第４の針状電極４１〜４４に電気的に接続され、第１〜第４の針状電極４１〜４４のそれぞれに印加される正または負の高電圧を発生する昇圧トランス９１と、昇圧トランス９１の二次巻線９１ｂの他端に電気的に接続される誘導電極４５とをさらに備える。このようにすれば、１つの昇圧トランス９１で第１〜第４の針状電極４１〜４４の各々に高電圧を印加することができ、高電圧発生用回路の数を最小限に留めることができるので、部品点数を削減してイオン発生装置２６の製造コストを抑制できるとともに、イオン発生装置２６の消費電力を低減することができる。

好ましくは、誘導電極４５は、第１の針状電極４１と第２の針状電極４２との間に、第１の針状電極４１および第２の針状電極４２の両方から離れて配置されている。このようにすれば、４本の放電電極４０に対して１つの誘導電極４５とすることができる。高電圧発生用回路の数に合わせて誘導電極４５の数を低減することで、イオン発生の効率を向上できる。また、第１〜第４の針状電極４１〜４４から離れた位置に１つのみの誘導電極４５が配置されるので、第１〜第４の針状電極４１〜４４で発生したイオンが誘導電極４５で回収されてイオン濃度が減少することを、抑制することができる。

誘導電極４５を第１の針状電極４１と第２の針状電極４２との中間に設けることで、第１および第２の針状電極４１，４２の両方から最も離れた位置に誘導電極４５を配置することができる。絶縁性の樹脂材料製である外装ケース３１内に誘導電極４５を収容することにより、誘導電極４５で回収されて消滅するイオンの量を、より低減することができる。

第３の針状電極４３は、針先が誘導電極４５に向く方向に配置されている。第３の針状電極４３から発生するイオンは、第３の針状電極４３の針先から誘導電極４５へ向かう方向に放出される。第１の針状電極４１から発生するイオンは、誘導電極４５から離れる方向に放出される。針先が誘導電極４５に向いて配置されている第３の針状電極４３と誘導電極４５との間の距離を、第１の針状電極４１と誘導電極４５との間の距離よりも大きくすることで、第３の針状電極４３で発生したイオンが誘導電極４５に到達することを抑制できる。誘導電極４５で回収されて消滅するイオンの量を低減できるので、イオン発生装置２６は、より高濃度のイオンを発生することができる。

本実施の形態の一の局面に係る電気機器１００は、上記のいずれかの局面のイオン発生装置２６と、イオン発生装置２６の風路１０内に気体を送風する送風装置１６とを備えている。このように構成された電気機器１００によれば、風路１０内に平行に配置された第１〜第４の針状電極４１〜４４で発生したイオンを広いエリアに拡散することができ、高濃度の正イオンおよび負イオンを広範囲に存在させることができる。電気機器１００が室内で使用される家庭用電気機器である場合、室内の広範囲に正イオンと負イオンとの濃度をより高めた状態を得ることができる。

本実施の形態の他の局面に係る電気機器１００は、それぞれの延びる方向が平行となるように配置され、それぞれが放電によりイオンを発生する第１〜第４の針状電極４１〜４４を含む放電電極４０と、放電電極４０が発生したイオンを搬送する気体が流れる風路１０とを備えている。第１の針状電極４１および第２の針状電極４２の針先は、風路１０を構成する第１壁面３７から突出して、第１の間隔としての間隔Ｄ１をあけて風路１０に含まれる空間３８内に並べて配置されている。第３の針状電極４３および第４の針状電極４４の針先は、風路１０を構成し第１壁面３７に対向する第２壁面３９から突出して、第２の間隔としての間隔Ｄ２をあけて風路１０に含まれる空間３８内に並べて配置されている。第１の針状電極４１と第４の針状電極４４とは正イオンＰを発生し、第２の針状電極４２と第３の針状電極４３とは負イオンＮを発生する。このようにすれば、風路１０内に平行に配置された第１〜第４の針状電極４１〜４４で発生したイオンを広いエリアに拡散することができ、高濃度の正イオンおよび負イオンを広範囲に存在させることができる。

本実施の形態の他の局面に係るイオン発生装置である電気機器１００は、気体が流れる風路１０と、風路１０に含まれる空間３８を構成する第１壁面３７から空間３８内に突出し、空間３８内の気体の流れる方向に対し直交する方向に延びて配置され、放電によりイオンを発生する第１の針状電極４１および第２の針状電極４２と、風路１０に含まれる空間３８を構成し第１壁面３７に対向する第２壁面３９から空間３８内に突出し、空間３８内の気体の流れる方向に対し直交する方向に延びて配置され、放電によりイオンを発生する第３の針状電極４３および第４の針状電極４４とを備えている。第１の針状電極４１と第２の針状電極４２とは、空間３８内の気体の流れる方向に対し直交する方向において、各々の針先が第１の距離としての間隔Ｄ１を隔てて配置されている。第１の針状電極４１と第３の針状電極４３とは、各々の針先が互いに向かい合い、空間３８内の気体の流れる方向に対し直交する方向において、各々の針先が第２の距離としての距離Ｌを隔てて配置されている。風路１０は、第１〜第４の針状電極４１〜４４に対し気体流れの下流において、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち長いほうの距離の方向へ気体の流れを分岐させている。

風路１０は、図１１に示すように、第１〜第４の針状電極４１〜４４に対し気体流れの下流において、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち長いほうの距離の方向へ分岐したダクト１７，１８を有していてもよい。

または、図２２〜図２６に示すように、風路１０には、気体を風路１０から吹き出す吹出口３が設けられており、吹出口３は、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち長い方の距離の方向へ延びて互いに対向する辺６ａ，６ｂを有しており、辺６ａ，６ｂには、一対の調整板４ａ，４ｂが設けられていてもよい。調整板４ａ，４ｂは、気体流れの下流に向かて互いの間隔が狭くなるように傾斜して配置されているとともに、吹出口３に接している部分の幅に比べて気体流れの下流に向かって幅が狭くなっている。

または、図２７〜図２９に示すように、風路１０の内部空間を分割する流路分割部材１９が設けられており、流路分割部材１９は間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち短いほうの距離の方向へ延在していてもよい。

このようにすれば、距離の長い位置関係にある対向する放電電極同士で、正負イオンは独立して吹出口に送風され、正負イオンの極端な中和を抑制できる。より詳細には、第１および第２の針状電極４１，４２で発生したイオンは、分岐した空気の流れの一方に乗って吹出口３から吹き出され、第３および第４の針状電極４３，４４で発生したイオンは、分岐した空気の流れの他方に乗って吹出口３から吹き出される。よって、第１〜第４の針状電極４１〜４４で発生したイオンを広いエリアに拡散することができ、高濃度の正イオンおよび負イオンを広範囲に存在させることができる。

好ましくは、間隔Ｄ１と距離Ｌのうち短いほうの距離を構成する二つの針状電極、たとえば第１および第２の針状電極４１，４２の一方は正イオンＰを発生し、他方は負イオンＮを発生する。このようにすれば、二つの針状電極で発生した正イオンおよび負イオンがダクト１７，１８の一方に流入し、吹出口へ向かうに従って正イオンと負イオンとは互いに混ざり合う。放電電極４０の風下の風路１０内の、イオン濃度がある程度小さくなった領域において正イオンと負イオンとを混合するような構成とすることで、正イオンおよび負イオンが空気にバランスよく混合される。正負イオンが高濃度に含まれる空気を一対の吹出口の両方から放出することができるので、高濃度の正イオンおよび負イオンを広範囲に存在させることができる。

好ましくは、第１〜第４の針状電極４１〜４４は、１ユニット化されている。このようにすれば、第１〜第４の針状電極４１〜４４の位置決め精度を向上することができ、さらに、第１〜第４の針状電極４１〜４４の取扱が容易になる。

好ましくは、電気機器１００は、１ユニット化された第１〜第４の針状電極４１〜４４を複数組備える。複数ユニットの第１〜第４の針状電極４１〜４４を並べて配置することにより、ダクト１７，１８出口の吹出口が細長い形状を有する場合にも、正負イオンが高濃度に含まれる空気を一対の吹出口の両方から放出することができる。

好ましくは、電気機器１００は、間隔Ｄ１と距離Ｌとのうち短い方の距離を構成する二つの針状電極間を仕切る仕切り板としてのリブ状部３６をさらに備えている。リブ状部３６は、外装ケース３１の一部を構成しており、絶縁性の樹脂材料によって形成されている。このようにすれば、極性の異なるイオンを発生する二つの針状電極間がリブ状部３６で空間的に遮断されるので、極性の異なる正イオンおよび負イオンが中和してイオン濃度が減少することを、効果的に抑制することができる。

以下、この発明の実施例について説明する。図１５は、実施例１のイオン発生装置２６を風路１０内に配置した状態を示す模式図である。図１５に示すように、電気機器１００の筐体に相当するハウジング１４の内部に、風路１０を形成するためのダクト１５を設け、ダクト１５の内部に図１〜５を参照して説明した実施の形態１のイオン発生装置２６を配置した。図１５に示すように、ハウジング１４の寸法は幅３００ｍｍ、高さ１５０ｍｍとし、ダクト１５の寸法は幅２４５ｍｍ、高さ１５０ｍｍとした。このダクト１５内に、図示しないクロスフローファンにより、放電電極４０において５ｍ／ｓの流速となるように、空気を送風した。

第１〜第４の針状電極４１〜４４は、それぞれ外装ケース３１から針先が９．５ｍｍ突出するように設けられた。第１の針状電極４１の針先と第３の針状電極４３の針先との距離、および、第２の針状電極４２の針先と第４の針状電極４４の針先との距離は、それぞれ１０１ｍｍとした。第１の針状電極４１の針先と第２の針状電極４２の針先との間隔Ｄ１、および、第３の針状電極４３の針先と第４の針状電極４４の針先との間隔Ｄ２は、それぞれ４２ｍｍとした。

ダクト１５は、図１５の紙面垂直方向に空気が流れるように配置されており、イオン発生装置２６は、ダクト１５内を流れる空気が空間３８内を通過するように、外装ケース３１をダクト１５内に立てて配置された。その結果、第１〜第４の針状電極４１〜４４は、ダクト１５内の空気の流れる方向に対して直交する方向に延びて配置された。後述する比較例１のイオン発生装置と条件を近づけるために、実施例１のイオン発生装置２６は、ダクト１５内で高さ方向に片寄って配置された。具体的には、ダクト１５の底面側の内壁から１８．５ｍｍの位置に、第１の針状電極４１および第３の針状電極４３を結ぶ軸が位置するように配置された。

図１６は、実施例２のイオン発生装置２６を風路１０内に配置した状態を示す模式図である。実施例２のイオン発生装置２６は、図１４を参照して説明した実施の形態６のイオン発生装置２６、すなわち、誘導電極４５が高電圧発生回路部５３内に配線パターン状に設けられた構成とした。図１６に示すように、図１５と同形状のダクト１５内に、実施例２のイオン発生装置２６を同様に配置した。

図１７は、比較例１のイオン発生装置２２６を風路１０内に配置した状態を示す模式図である。比較例１のイオン発生装置２２６は、放電電極である第１の針状電極２４１、第２の針状電極２４２、第３の針状電極２４３および第４の針状電極２４４と、各放電電極を囲繞する４つの円環状の誘導電極とを備えている。第１〜第４の針状電極２４１〜２４４には、それぞれ正または負の高電圧が印加され、それぞれ正イオンまたは負イオンを発生する。

このような比較例１のイオン発生装置２２６を、図１５と同形状のダクト１５内に、ダクト１５内の高さ方向の底面側の位置に配置した。第１〜第４の針状電極２４１〜２４４は、それぞれの針先がダクト１５内に７ｍｍ突出するように設けられた。

図１８は、比較例２のイオン発生装置３２６を風路１０内に配置した状態を示す模式図である。比較例２では、２台のイオン発生装置３２６，３２６が設けられ、一方のイオン発生装置３２６は、互いに極性の異なる放電電極である第１の針状電極３４１および第２の針状電極３４２と、各放電電極を囲繞する２つの円環状の誘導電極とを備えている。他方のイオン発生装置３２６は、互いに極性の異なる放電電極である第３の針状電極３４３および第４の針状電極３４４と、各放電電極を囲繞する２つの円環状の誘導電極とを備えている。第１〜第４の針状電極３４１〜３４４には、それぞれ正または負の高電圧が印加され、それぞれ正イオンまたは負イオンを発生する。

このような比較例２のイオン発生装置３２６，３２６を、図１５と同形状のダクト１５内に、ダクト１５内の高さ方向の下側の位置に配置した。正イオンを発生する第１の針状電極３４１と、負イオンを発生する第３の針状電極３４３とは、針先が互いに向かい合うように配置された。負イオンを発生する第２の針状電極３４２と、正イオンを発生する第４の針状電極３４４とは、針先が互いに向かい合うように配置された。ダクト１５の底面側の内壁から１８ｍｍの位置に第２の針状電極３４２および第４の針状電極３４４の中心軸が位置するように、イオン発生装置３２６，３２６が配置された。

第１の針状電極３４１の針先と第３の針状電極３４３の針先との距離、および、第２の針状電極３４２の針先と第４の針状電極３４４の針先との距離は、それぞれ１１２ｍｍとした。第１の針状電極３４１の針先と第２の針状電極３４２の針先との間隔、および、第３の針状電極３４３の針先と第４の針状電極３４４の針先との間隔は、それぞれ３８ｍｍとした。

表１は、比較例１および実施例１におけるイオン濃度の計測値の積分値を、比較例１を１００％として規格化してまとめたものである。なお、イオン濃度は、ダクト１５を流れる空気流れ下流側（風下側）の、電極から３５０ｍｍ離れる位置において計測した。計測点は、ダクト１５の幅方向において１００ｍｍ間隔で３点、高さ方向において６０ｍｍ間隔で３点の、格子状の合計９点とした。

表１に示すように、実施例１における９計測点のイオン濃度の積分値は、比較例１の３１８％であった。この結果から、実施例１のイオン発生装置２６は、比較例１のイオン発生装置２２６に比較して正イオンおよび負イオンを多く供給でき、イオン発生装置２６の吹出口近傍において十分な数の正イオンおよび負イオンを供給できていることが確認できた。

表２は、比較例２および実施例１において、上記９計測点におけるイオン濃度の計測値の積分値を、比較例１を１００％として規格化してまとめたものである。

表２に示すように、実施例１における９計測点のイオン濃度の積分値は、正イオンで比較例１の１７１％、負イオンで比較例１の１６５％、積分値では比較例１の１４２％であった。この結果から、実施例１のイオン発生装置２６は、比較例２のイオン発生装置３２６に比較して正イオンおよび負イオンを多く供給でき、イオン発生装置２６の吹出口近傍において十分な数の正イオンおよび負イオンを供給できていることが確認できた。

表３は、実施例１および２において、ダクト１５を流れる空気流れ下流側（風下側）の電極から３５０ｍｍ離れた、ダクト１５の底面側の内壁の幅方向の中心の１計測点におけるイオン濃度を、実施例１を１００％としてまとめたものである。

表３に示すように、実施例２における１計測点の正イオン濃度は実施例１の１０１％、負イオン濃度は実施例１の１０３％であった。この結果から、誘導電極４５を配線パターンによって形成した実施例２においても、実施例１のイオン発生装置２６と同等またはそれ以上の、十分な量のイオンを供給できることが確認された。

図１９は、実施例１のイオン発生装置２６の下流側におけるイオン濃度分布を示す模式図である。図２０は、比較例１のイオン発生装置２６の下流側におけるイオン濃度分布を示す模式図である。図２１は、比較例２のイオン発生装置２６の下流側におけるイオン濃度分布を示す模式図である。

図１９〜２１では、実施例１および比較例１，２において、ダクト１５を流れる空気流れ下流側（風下側）の電極から３５０ｍｍの位置において計測した、正イオンと負イオンとのいずれか濃度が低い方の濃度分布（すなわち、正負イオンが共存するときの低い方のイオン濃度の分布）が、グラフとして図示されている。図１９〜２１では、縦軸にダクト１５の高さ方向の座標、横軸にダクト１５の幅方向の座標を示し、規格化したイオン濃度をグラフの濃淡で示している。なお、ダクト１５の幅方向の中心、高さ方向における底面側の内壁を、座標軸の０とした。

図２０に示す比較例１では、４本の針状電極が設けられているダクト１５の底面中央付近では高いイオン濃度が得られるものの、ダクト１５の天井付近および幅方向の左右におけるイオン濃度は小さく、高濃度のイオンが存在する範囲は小さかった。図２１に示す比較例２では、比較例１よりも広範囲にイオンが存在しているものの、イオン濃度の最大値は比較例１よりも小さかった。

これに対し、図１９に示す実施例１では、正イオンおよび負イオンの共存する領域が広範囲に存在しており、かつ、比較例２よりもイオン濃度が大きかった。つまり、座標軸０近傍のイオン濃度を比べると、比較例２よりも実施例１の方が、より高濃度の正イオンおよび負イオンが共存する領域が存在していることがわかる。したがって、実施例１のイオン発生装置２６によって、十分な数の正イオンおよび負イオンを供給することができ、高濃度の正イオンおよび負イオンを広範囲に存在させることができることが示された。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態および実施例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。この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。

１０ 風路、１２，１５，１７，１８ ダクト、１６ 送風装置、２６ イオン発生装置、３１ 外装ケース、３１ｓ 外表面、３２，３３ 基板収容部、３４，３５，３６ リブ状部、３７ 第１壁面、３８ 空間、３９ 第２壁面、４０ 放電電極、４１ 第１の針状電極、４２ 第２の針状電極、４３ 第３の針状電極、４４ 第４の針状電極、４５ 誘導電極、５０ 基材、５１，５２ 基板、５１ａ，５１ｂ，５２ａ 表面、５３ 高電圧発生回路部、５４，５５ 基板支持ケース、５６，５７ 配線、９０ 昇圧回路、９１ 昇圧トランス、９１ａ 一次巻線、９１ｂ 二次巻線、１００ 電気機器、Ｄ１ 第１の間隔、Ｄ２ 第２の間隔、Ｌ 距離、Ｎ 負イオン、Ｐ 正イオン、Ｔ１，Ｔ２ 端子。

Claims (14)

1. それぞれの延びる方向が平行となるように配置され、それぞれが放電によりイオンを発生する第１〜第４の針状電極を含む放電電極と、
   前記放電電極が発生したイオンを搬送する気体が流れる風路とを備え、
   第１の針状電極および第２の針状電極の針先は、前記風路を構成する第１壁面から突出して、第１の間隔をあけて前記風路内に並べて配置されており、
   第３の針状電極および第４の針状電極の針先は、前記風路を構成し前記第１壁面に対向する第２壁面から突出して、第２の間隔をあけて前記風路内に並べて配置されており、
   前記第１の針状電極と前記第４の針状電極とは正イオンを発生し、前記第２の針状電極と前記第３の針状電極とは負イオンを発生する、イオン発生装置。
2. 前記第１の針状電極の針先と、前記第３の針状電極の針先とが互いに向かい合う、請求項１に記載のイオン発生装置。
3. 前記第１の針状電極の針先と前記第３の針状電極の針先との間の距離は、前記第１の間隔よりも大きく、かつ、前記第２の間隔よりも大きい、請求項２に記載のイオン発生装置。
4. 前記第２の針状電極の針先と、前記第４の針状電極の針先とが互いに向かい合う、請求項２または請求項３に記載のイオン発生装置。
5. 前記第２の針状電極の針先と前記第４の針状電極の針先との間の距離は、前記第１の間隔よりも大きく、かつ、前記第２の間隔よりも大きい、請求項４に記載のイオン発生装置。
6. 前記放電電極を搭載する基材と、
   前記基材を収容する筺体とをさらに備え、
   前記筺体の外表面の一部が前記第１壁面および前記第２壁面を構成し、
   前記第１壁面と前記第２壁面との間に前記風路が形成されるように、前記筺体は設けられている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のイオン発生装置。
7. 前記第１の針状電極と前記第２の針状電極との間に、前記第１の針状電極および前記第２の針状電極の両方から離れて配置された、誘導電極をさらに備え、
   前記第３の針状電極の針先と前記誘導電極との間の距離は、前記第１の針状電極の針先と前記誘導電極との間の距離よりも大きい、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のイオン発生装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のイオン発生装置と、前記イオン発生装置の風路内に気体を送風する送風装置とを備える、電気機器。
9. それぞれの延びる方向が平行となるように配置され、それぞれが放電によりイオンを発生する第１〜第４の針状電極を含む放電電極と、
   前記放電電極が発生したイオンを搬送する気体が流れる風路とを備え、
   第１の針状電極および第２の針状電極の針先は、前記風路を構成する第１壁面から突出して、第１の間隔をあけて前記風路内に並べて配置されており、
   第３の針状電極および第４の針状電極の針先は、前記風路を構成し前記第１壁面に対向する第２壁面から突出して、第２の間隔をあけて前記風路内に並べて配置されており、
   前記第１の針状電極と前記第４の針状電極とは正イオンを発生し、前記第２の針状電極と前記第３の針状電極とは負イオンを発生する、電気機器。
10. 気体が流れる風路と、
    前記風路を構成する第１壁面から前記風路内に突出し、前記風路内の気体の流れる方向に対し直交する方向に延びて配置され、放電によりイオンを発生する第１針状電極および第２針状電極と、
    前記風路を構成し前記第１壁面に対向する第２壁面から前記風路内に突出し、前記風路内の気体の流れる方向に対し直交する方向に延びて配置され、放電によりイオンを発生する第３針状電極および第４針状電極とを備え、
    前記第１針状電極と前記第２針状電極とは、前記風路内の気体の流れる方向に対し直交する方向において、各々の針先が第１の距離を隔てて配置されており、
    前記第１針状電極と前記第３針状電極とは、各々の針先が互いに向かい合い、前記風路内の気体の流れる方向に対し直交する方向において、各々の針先が第２の距離を隔てて配置されており、
    前記風路は、前記第１〜第４針状電極に対し気体流れの下流において、前記第１の距離と前記第２の距離とのうち長いほうの距離の方向へ前記気体の流れを分岐させる、イオン発生装置。
11. 前記風路は、前記第１〜第４針状電極に対し気体流れの下流において、前記第１の距離と前記第２の距離とのうち長いほうの距離の方向へ分岐した分岐ダクトを有する、請求項１０に記載のイオン発生装置。
12. 前記風路には、気体を前記風路から吹き出す吹出口が設けられ、
    前記吹出口は、前記第１の距離と前記第２の距離とのうち長いほうの距離の方向へ延び、互いに対向する２つの辺を有し、
    前記吹出口には、前記２つの辺から気体流れの下流に向かってそれぞれ延在する調整板が設けられており、
    前記調整板は、気体流れの下流に向かって互いの間隔が狭くなるように傾斜して配置されており、
    前記調整板は、前記吹出口に接している部分の幅に比べて、気体流れの下流に向かって幅が狭くなっている、請求項１０に記載のイオン発生装置。
13. 前記第１〜第４針状電極に対し気体流れの下流において、前記風路の内部空間を分割する流路分割部材を備え、
    前記流路分割部材は、前記第１の距離と前記第２の距離とのうち短いほうの距離の方向へ延在している、請求項１０に記載のイオン発生装置。
14. 前記第１の距離と前記第２の距離のうち短いほうの距離を構成する二つの針状電極の一方は正イオンを発生し、他方は負イオンを発生する、請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載のイオン発生装置。