JP2016025054A

JP2016025054A - イオン発生装置

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Publication number: JP2016025054A
Application number: JP2014150646A
Authority: JP
Inventors: 大西　康之; Yasuyuki Onishi; 康之大西; 絵美西内; Emi Nishiuchi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2016-02-08

Abstract

【課題】十分な除菌効率が得られるイオン発生装置、を提供する。
【解決手段】イオン発生装置は、内壁（１４）を有し、内壁（１４）により囲まれた空間に空気が流れる流路（１６）を形成するダクト（１２）と、内壁（１４）から流路（１６）に向けて突出する複数の突出部（３１）と、複数の突出部（３１）の各々に設けられ、放電により流路（１６）内にイオンを発生させる複数の放電電極（４１）とを備える。
【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、より特定的には、放電によりイオンを発生させるイオン発生装置に関する。

従来のイオン発生装置に関して、たとえば、特開２００９−１０３４０８号公報には、十分な量の正イオンおよび負イオンを供給することを目的とした、イオン発生装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示されたイオン発生装置は、送風される空気が通る送風ボックスと、送風ボックスを通る空気に正イオンおよび負イオンをそれぞれ供給する正イオン発生素子および負イオン発生素子とを有する。

また、特開２０１０−２８７３２１号公報には、小型化を図るとともに、イオン発生の有無を確実に検出することを目的とした、イオン発生装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示されたイオン発生装置においては、本体ケースに、発生したイオンを吹き出す送風路が形成されている。送風路の最も狭い位置には、イオンを発生するイオン発生器と、発生したイオンを検出するイオン検出器とが設けられている。

特開２００９−１０３４０８号公報特開２０１０−２８７３２１号公報

上述の特許文献１および２に開示されるように、空気中に浮遊する細菌を除去したり、ウイルスを不活化したりする除菌手段として、イオン発生装置が利用されている。このようなイオン発生装置においては、放電電極に高電圧を印加することによりイオン（正イオン・負イオン）を発生させ、発生したイオンをダクト内を流れる空気中に放出する。しかしながら、単にダクト内に放電電極を設置した構成では、ダクト内を流れる空気が放電電極と接触する機会が少ないため、十分な除菌効率を得ることができない。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、十分な除菌効率が得られるイオン発生装置を提供することである。

この発明に従ったイオン発生装置は、内壁を有し、内壁により囲まれた空間に空気が流れる流路を形成するダクトと、内壁から流路に向けて突出する複数の突出部と、複数の突出部の各々に設けられ、放電により流路内にイオンを発生させる複数の放電電極とを備える。

また好ましくは、放電電極は、内壁から突出する突出部の先端部に設けられる。
また好ましくは、複数の突出部は、流路における空気の流れ方向に並ぶ。

また好ましくは、ダクトは、内壁として、流路を挟んで対面する第１内壁および第２内壁を有する。複数の突出部は、第１内壁から突出し、流路における空気の流れ方向に並ぶ複数の第１突出部と、第２内壁から突出し、流路における空気の流れ方向に並ぶ複数の第２突出部とを含む。第１突出部および第２突出部は、流路における空気の流れ方向において千鳥状に並ぶ。

また好ましくは、ダクトは、内壁として、流路を挟んで対面する第１内壁および第２内壁を有する。複数の突出部は、第１内壁から突出し、流路における空気の流れ方向に並ぶ複数の第１突出部と、第２内壁から突出し、流路における空気の流れ方向に並ぶ複数の第２突出部とを含む。第１内壁から突出する第１突出部の先端部と、第２内壁から突出する第２突出部の先端部とが、互いに対向する。

この発明に従えば、十分な除菌効率が得られるイオン発生装置を提供することができる。

この発明の実施の形態１におけるイオン発生装置を示す断面図である。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図である。図２中の矢印ＩＩＩに示す方向から見たイオン発生装置を示す図である。放電電極に印加するための高電圧を発生させる電源回路を示す回路図である。図１中のＶ−Ｖ線上に沿ったイオン発生装置を示す断面図である。図５中に示すイオン発生装置の変形例を示す断面図である。この発明の実施の形態２におけるイオン発生装置を示す断面図である。この発明の実施の形態３におけるイオン発生装置を示す断面図である。この発明の実施の形態４におけるイオン発生装置を示す断面図である。この発明の実施の形態５におけるイオン発生装置を示す断面図である。この発明の実施の形態６におけるイオン発生装置を示す断面図である。図１１中のＸＩＩ−ＸＩＩ線上に沿ったイオン発生装置を示す断面図である。比較例１および実施例１〜６における除菌効率を示す表である。比較例１におけるイオン発生装置を示す断面図である。この発明の実施の形態７におけるネブライザーを示す図である。図１５中のネブライザーにおいて、薬液を噴霧するしくみを模式的に表した図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるイオン発生装置を示す断面図である。図１を参照して、本実施の形態におけるイオン発生装置１０は、プラスイオンＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）ｎ（ｎは０を含まない任意の整数)およびマイナスイオンＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）ｍ（ｍは０を含む任意の整数）を送出し、これらのイオンにより空気中に浮遊する細菌を除去したり、ウイルスを不活化したりする除菌機能を有する。

イオン発生装置１０は、ダクト１２と、複数の突出部３１と、複数の放電電極４１とを有する。

ダクト１２は、内壁１４を有する。ダクト１２は、内壁１４に囲まれた空間に流路１６を形成する。複数の突出部３１は、内壁１４から流路１６に向けて突出している。各突出部３１には、放電電極４１が設けられている。放電電極４１は、放電により流路１６内にイオンを発生させる。

突出部３１は、内壁１４から流路１６に向けて突出する先端に先端部３２を有する。放電電極４１は、先端部３２に設けられている。放電電極４１は、先端が尖鋭化された針形状を有する。放電電極４１は、その先端が先端部３２から突出して流路１６に露出するように設けられている。

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を示す図である。図３は、図２中の矢印ＩＩＩに示す方向から見たイオン発生装置を示す図である。

図１から図３を参照して、先端部３２には、プリント基板３３と、誘導電極４３および誘導電極４２とがさらに設けられている。プリント基板３３は、矩形形状の正面視を有する。誘導電極４３および誘導電極４２は、プリント基板３３の長手方向に距離を隔てて設けられている。

誘導電極４３および誘導電極４２は、一体の金属板から形成されている。誘導電極４３および誘導電極４２は、その構成部位として、平板部４５および脚部４６を有する。平板部４５は、平板形状を有する。脚部４６は、平板部４５の外周縁から折れ曲がり、その先端でプリント基板３３により支持されている。平板部４５は、プリント基板３３と距離を隔てて平行に延在している。平板部４５には、円形の貫通孔４４が形成されている。

突出部３１には、放電電極４１として、正イオンを発生させる正イオン用放電電極４１ｐと、負イオンを発生させる負イオン用放電電極４１ｎとが設けられている。正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎは、プリント基板３３の長手方向に距離を隔てて設けられている。正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎは、流路１６における空気の流れ方向に直交する方向に並んで設けられている。

プリント基板３３を正面から見た場合に、正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎは、それぞれ、誘導電極４３に形成された貫通孔４４および誘導電極４２に形成された貫通孔４４の中心に設けられている。正イオン用放電電極４１ｐの先端は、誘導電極４３に形成された貫通孔４４の内側に位置決めされ、負イオン用放電電極４１ｎの先端は、誘導電極４２に形成された貫通孔４４の内側に位置決めされている。

このような構成により、正イオン用放電電極４１ｐに正の高電圧が印加されると、正イオン用放電電極４１ｐと誘導電極４３との間にコロナ放電が発生し、正イオンが発生する。負イオン用放電電極４１ｎに負の高電圧が印加されると、負イオン用放電電極４１ｎと誘導電極４２との間にコロナ放電が発生し、負イオンが発生する。

なお、放電電極４１の構成は、上記構成に限られず、たとえば、各突出部３１には、正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎのいずれか一方が設けられてもよい。正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎは、各突出部３１において、流路１６における空気の流れ方向に平行な方向に並んで設けられてもよい。放電電極４１は、突出部３１の先端部３２以外の位置、たとえば、先端部３２近傍の突出部３１の側面に設けられてもよい。

図４は、放電電極に印加するための高電圧を発生させる電源回路を示す回路図である。図４を参照して、電源回路は、電源端子Ｔ１および接地端子Ｔ２と、ダイオード６４，６１，５６と、抵抗素子６３，６２，６０，５９と、ＮＰＮバイポーラトランジスタ５８と、昇圧トランス５７，５３と、コンデンサ５５と、２端子サイリスタ５４とを有する。

電源端子Ｔ１および接地端子Ｔ２には、それぞれ直流電源の正極および負極が接続される。電源端子Ｔ１には、直流電源電圧が印加され、接地端子Ｔ２は、接地される。ダイオード６４および抵抗素子６３，６２，６０は、電源端子Ｔ１とトランジスタ５８のベースとの間に直列接続される。トランジスタ５８のエミッタは接地端子Ｔ２に接続される。ダイオード６１は、接地端子Ｔ２とトランジスタ５８のベースとの間に接続される。

ダイオード６３は、直流電源の正極および負極が端子Ｔ１，Ｔ２に逆に接続された場合に電流を遮断して直流電源を保護するための素子である。抵抗素子６３，６２は、昇圧動作を制限するための素子である。抵抗素子６０は、起動抵抗素子である。ダイオード６１は、トランジスタ５８の逆耐圧保護素子として動作する。

昇圧トランス５７は、１次巻線５７ａ、ベース巻線５７ｂおよび２次巻線５７ｃを含む。１次巻線５７ａの一方端子は抵抗素子６２，６０間のノードＮ６２に接続され、その他方端子はトランジスタ５８のコレクタに接続される。ベース巻線５７ｂの一方端子は抵抗素子５９を介してトランジスタ５８のベースに接続される。２次巻線５７ｃの一方端子はトランジスタ５８のベースに接続され、その他方端子はダイオード５６およびコンデンサ５５を介して接地端子Ｔ２に接続される。

昇圧トランス５３は、１次巻線５３ａおよび２次巻線５３ｂを含む。２端子サイリスタ５４は、ダイオード５６のカソードと１次巻線５３ａの一方端子との間に接続される。１次巻線５３ａの他方端子は接地端子Ｔ２に接続される。２次巻線５３ｂの一方端子は誘導電極４３，４２に接続され、その他方端子はダイオード５１のアノードおよびダイオード５２のカソードに接続される。ダイオード５１のカソードは正イオン用放電電極４１ｐに接続され、ダイオード５２のアノードは負イオン用放電電極４１ｎに接続される。

抵抗素子５９は、ベース電流を制限するための素子である。２端子サイリスタ５４は、端子間電圧がブレークオーバー電圧に到達すると導通状態になり、電流が最小保持電流以下になると非導通になる素子である。

図１から図３を参照して、突出部３１は、中空の筐体形状を有する。突出部３１には、放電電極４１（正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎ）に印加するための高電圧を発生させる図４中の電源回路が収容されている。本実施の形態では、図４中の電源回路を含めて、放電によりイオンを生成するイオン生成部が、流路１６内に設けられるため、イオン発生装置１０を小型化することができる。

図５は、図１中のＶ−Ｖ線上に沿ったイオン発生装置を示す断面図である。図１および図５を参照して、ダクト１２を流路１６における空気の流れ方向に直交する平面により切断した場合に、ダクト１２は、円形の開口断面を有する。ダクト１２は、内壁１４として、第１内壁１４ａおよび第２内壁１４ｂを有する。第１内壁１４ａおよび第２内壁１４ｂは、流路１６を挟んで互いに対面するように設けられている。

複数の突出部３１は、第１内壁１４ａおよび第２内壁１４ｂのうち第１内壁１４ａから流路１６に向けて突出している。突出部３１は、ダクト１２の開口断面を部分的に閉塞するように設けられている。複数の突出部３１は、流路１６における空気の流れ方向に互いに間隔を設けて並んでいる。複数の突出部３１は、流路１６における空気の流れ方向において、一定間隔で設けられている。

複数の突出部３１は、互いに同じ形状を有する。複数の突出部３１は、流路１６における空気の流れ方向から見て、互いに重なり合うように設けられている。複数の突出部３１は、第１内壁１４ａからの突出長さが互いに等しくなるように設けられている。突出部３１は、第１内壁１４ａから、ダクト１２の開口断面の中心の手前まで突出している。突出部３１の突出長さは、第１内壁１４ａからダクト１２の開口断面の中心までの長さよりも短い。

複数の放電電極４１は、流路１６における空気の流れ方向に並ぶように設けられている。全ての突出部３１において、図１を示す紙面の手前側に正イオン用放電電極４１ｐが設けられ、図１を示す紙面の奥側に負イオン用放電電極４１ｎが設けられている。複数の正イオン用放電電極４１ｐは、流路１６における空気の流れ方向において一列に並び、複数の負イオン用放電電極４１ｎは、流路１６における空気の流れ方向において一列に並んでいる。

なお、複数の突出部３１の配置や各突出部３１の形状は、上記に説明したものに限られない。たとえば、複数の突出部３１は、流路１６における空気の流れ方向において、不均一な間隔で設けられてもよいし、突出部３１の突出長さが、第１内壁１４ａからダクト１２の開口断面の中心までの長さよりも長い構成としてもよい。流路１６における空気の流れ方向から見て複数個所から突出部３１が突出する構成としてもよい。

また、放電電極４１の配置は、上記に説明したものに限られない。たとえば、複数の正イオン用放電電極４１ｐは、流路１６における空気の流れ方向から見て互いにずれた位置に設けられてもよいし、複数の負イオン用放電電極４１ｎは、流路１６における空気の流れ方向から見て互いにずれた位置に設けられてもよい。正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎは、流路１６における空気の流れ方向において交互に並ぶように設けられてもよい。

図６は、図５中に示すイオン発生装置の変形例を示す断面図である。図６を参照して、本変形例では、ダクト１２を流路１６における空気流れに直交する平面により切断した場合に、ダクト１２が、正方形の開口断面を有する。この場合、第１内壁１４ａおよび第２内壁１４ｂは、互いに対面して平行に延在する平面からなる。

なお、ダクト１２の開口断面は、円形や正方形に限られず、たとえば、楕円や長円、矩形（長方形）、矩形以外の多角形等であってもよい。

このように構成された、この発明の実施の形態１におけるイオン発生装置１０によれば、内壁１４から流路１６に向けて突出する複数の突出部３１の各々に放電電極４１を設けることによって、流路１６内における空気流れを積極的に乱し、空気が放電電極４１と接触する機会を増大させる。これにより、イオンの放出や電気集塵などといった放電電極４１における作用を高め、十分な除菌効率を得ることができる。

（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２におけるイオン発生装置を示す断面図である。本実施の形態におけるイオン発生装置は、実施の形態１におけるイオン発生装置１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。

図７を参照して、本実施の形態では、複数の突出部３１（突出部３１ａ）が、第１内壁１４ａから流路１６に向けて突出し、流路１６における空気の流れ方向に並ぶように設けられている。複数の突出部３１（突出部３１ｂ）が、第１内壁１４ａと対面する第２内壁１４ｂから流路１６に向けて突出し、流路１６における空気の流れ方向に並ぶように設けられている。

突出部３１ａおよび突出部３１ｂは、流路１６における空気の流れ方向において千鳥状（つづら状）に並んでいる。複数の突出部３１は、流路１６における空気の流れ方向において、第１内壁１４ａおよび第２内壁１４ｂから交互に突出するように設けられている。

複数の突出部３１ａは、互いに同じ形状を有し、複数の突出部３１ｂは、互いに同じ形状を有する。流路１６における空気の流れ方向から見て、突出部３１ａおよび突出部３１ｂは、ダクト１２の開口断面の中心に対して対称に設けられている。流路１６における空気の流れ方向から見て、突出部３１ａおよび突出部３１ｂは、互いに重なり合わないように設けられている。

全ての突出部３１ａにおいて、図７を示す紙面の手前側に正イオン用放電電極４１ｐが設けられ、図７を示す紙面の奥側に負イオン用放電電極４１ｎが設けられている。全ての突出部３１ｂにおいて、図７を示す紙面の手前側に負イオン用放電電極４１ｎが設けられ、図７を示す紙面の奥側に正イオン用放電電極４１ｐが設けられている。すなわち、各突出部３１において正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎが並ぶ順が、突出部３１ａと突出部３１ｂとで逆である。

流路１６における空気の流れ方向から見て、突出部３１ａおよび突出部３１ｂによる流路１６の遮蔽面積Ｓｂは、流路１６の開口面積Ｓａの１／４以上であることが好ましい（Ｓａ×１／４≦Ｓｂ）。流路１６における空気の流れ方向から見て、突出部３１ａおよび突出部３１ｂによる流路１６の遮蔽面積Ｓｂは、流路１６の開口面積Ｓａの１／２以上であることがさらに好ましい（Ｓａ×１／２≦Ｓｂ）。

このように構成された、この発明の実施の形態２におけるイオン発生装置によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。加えて、複数の突出部３１を互いに対面する第１内壁１４ａおよび第２内壁１４ｂに設けるとともに、流路１６における空気の流れ方向において千鳥状に配置することによって、流路１６における空気流れをより大きく乱すことができる。これにより、除菌効率をさらに向上させることができる。

（実施の形態３）
図８は、この発明の実施の形態３におけるイオン発生装置を示す断面図である。本実施の形態におけるイオン発生装置は、実施の形態１におけるイオン発生装置１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。

図８を参照して、本実施の形態では、複数の突出部３１（突出部３１ａ）が、第１内壁１４ａから流路１６に向けて突出し、流路１６における空気の流れ方向に並ぶように設けられている。複数の突出部３１（突出部３１ｂ）が、第１内壁１４ａと対面する第２内壁１４ｂから流路１６に向けて突出し、流路１６における空気の流れ方向に並ぶように設けられている。

第１内壁１４ａから突出する突出部３１ａの先端部３２と、第２内壁１４ｂから突出する突出部３１ｂの先端部３２とは、互いに距離を設けて対向する。第１内壁１４ａから突出する突出部３１ａの先端部３２と、第２内壁１４ｂから突出する突出部３１ｂの先端部３２とは、流路１６における空気の流れ方向に直交する方向において対向する。

図８中には、各突出部３１における正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎの配列が示されている。図８中に示すように、互いに対向する突出部３１ａおよび突出部３１ｂの先端部３２に、同じ極性のイオンを発生させる放電電極４１が設けられている（同極性配置）。全ての突出部３１ａおよび突出部３１ｂにおいて、図８を示す紙面の手前側に正イオン用放電電極４１ｐが設けられ、図８を示す紙面の奥側に負イオン用放電電極４１ｎが設けられている。

流路１６における空気の流れ方向から見て、突出部３１ａおよび突出部３１ｂによる流路１６の遮蔽面積Ｓｂは、流路１６の開口面積Ｓａの１／４以上であることが好ましい（Ｓａ×１／４≦Ｓｂ）。流路１６における空気の流れ方向から見て、突出部３１ａおよび突出部３１ｂによる流路１６の遮蔽面積Ｓｂは、流路１６の開口面積Ｓａの１／２以上であることがさらに好ましい（Ｓａ×１／２≦Ｓｂ）。なお、本実施の形態では、流路１６における空気の流れ方向から見て２箇所から突出部３１が突出する構成としたが、このような構成に限られず、たとえば、４箇所から突出部３１が突出する構成としてもよい。

このように構成された、この発明の実施の形態３におけるイオン発生装置によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。加えて、複数の突出部３１を互いに対面する第１内壁１４ａおよび第２内壁１４ｂに設けることによって、流路１６における空気流れをより大きく乱すことができる。これにより、除菌効率をさらに向上させることができる。

（実施の形態４）
図９は、この発明の実施の形態４におけるイオン発生装置を示す断面図である。本実施の形態におけるイオン発生装置は、実施の形態３におけるイオン発生装置と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。

図９を参照して、本実施の形態におけるイオン発生装置は、実施の形態３におけるイオン発生装置と比較して、正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎの配列が異なる。図９中に示すように、互いに対向する突出部３１ａおよび突出部３１ｂの先端部３２に、互いに異なる極性のイオンを発生させる放電電極４１が設けられている（逆極性配置）。

図９を示す紙面の手前側に正イオン用放電電極４１ｐが設けられ、図９を示す紙面の奥側に負イオン用放電電極４１ｎが設けられた突出部３１ａと、図９を示す紙面の手前側に負イオン用放電電極４１ｎが設けられ、図９を示す紙面の奥側に正イオン用放電電極４１ｐが設けられた突出部３１ａとが、流路１６における空気の流れ方向に交互に並んでいる。図９を示す紙面の手前側に負イオン用放電電極４１ｎが設けられ、図９を示す紙面の奥側に正イオン用放電電極４１ｐが設けられた突出部３１ｂと、図９を示す紙面の手前側に正イオン用放電電極４１ｐが設けられ、図９を示す紙面の奥側に負イオン用放電電極４１ｎが設けられた突出部３１ｂが、流路１６における空気の流れ方向に交互に並んでいる。

このように構成された、この発明の実施の形態４におけるイオン発生装置によれば、実施の形態３に記載の効果を同様に奏することができる。加えて、互いに同じ極性のイオンを発生させる放電電極４１が近接して配置された場合、電極間の相互作用により電界強度が弱まり、イオンが発生し難くなったり、発生したイオンが空気中に放出され難くなったりする。これに対して、本実施の形態では、互いに異なる極性のイオンを発生させる放電電極４１が対向するため、電極間の相互作用による電界への影響を抑えて、除菌効率を向上させることができる。

なお、互いに異なる極性のイオンを発生させる放電電極４１が近接して配置された場合にも、発生した正イオンと負イオンとが中和したり、イオンが異極性電極に回収されたりして、放出されるイオン濃度の減少を招くおそれがある。本実施の形態では、各突出部３１における正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎ間の距離Ｌａが、イオン濃度の減少が十分に抑制される値に設定されている。

このような観点から、突出部３１ａおよび突出部３１ｂ間で互いに対向する正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎ間の距離Ｌｂを、距離Ｌａ以上の値に設定してもよい。また、流路１６における空気の流れ方向に並ぶ正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎ間の距離Ｌｃを、距離Ｌａ以上の値に設定してもよい。これらの場合、正イオンと負イオンとが影響し合うことによるイオン濃度の減少をより効果的に防ぐことができる。

（実施の形態５）
図１０は、この発明の実施の形態５におけるイオン発生装置を示す断面図である。本実施の形態におけるイオン発生装置は、実施の形態３におけるイオン発生装置と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。

図１０を参照して、本実施の形態におけるイオン発生装置は、実施の形態３におけるイオン発生装置と比較して、突出部３１ａおよび突出部３１ｂの配列が異なる。突出部３１ａおよび突出部３１ｂは、流路１６における空気の流れ方向において千鳥状（つづら状）に並んでいる。複数の突出部３１は、流路１６における空気の流れ方向において、第１内壁１４ａおよび第２内壁１４ｂから交互に突出するように設けられている。

なお、本実施の形態における正イオン用放電電極４１ｐおよび負イオン用放電電極４１ｎの配列は、実施の形態３において説明した同極性配置である。

このように構成された、この発明の実施の形態５におけるイオン発生装置によれば、実施の形態３に記載の効果を同様に奏することができる。加えて、複数の突出部３１を流路１６における空気の流れ方向において千鳥状に配置することによって、突出部３１ａおよび突出部３１ｂ間の電極の相互作用による電界への影響を抑えて、除菌効率を向上させることができる。

（実施の形態６）
図１１は、この発明の実施の形態６におけるイオン発生装置を示す断面図である。図１２は、図１１中のＸＩＩ−ＸＩＩ線上に沿ったイオン発生装置を示す断面図である。本実施の形態におけるイオン発生装置は、実施の形態５におけるイオン発生装置と比較して、基本的には同様の構造を有する。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。

図１１および図１２を参照して、本実施の形態では、流路１６における空気の流れ方向から見て、突出部３１ａおよび突出部３１ｂが、部分的に互いに重なり合うように設けられている。第１内壁１４ａから突出する突出部３１ａの先端部３２が、流路１６における空気の流れ方向に隣り合って配置された突出部３１ｂの間に位置決めされている。第２内壁１４ｂから突出する突出部３１ｂの先端部３２が、流路１６における空気の流れ方向に隣り合って配置された突出部３１ａの間に位置決めされている。

複数の突出部３１（突出部３１ａおよび突出部３１ｂ）は、流路１６を区画形成するように設けられている。具体的には、流路１６における空気の流れ方向から見て、突出部３１ａおよび突出部３１ｂの両側には、壁部７１が設けられている。壁部７１は、突出部３１ａおよび突出部３１ｂと、ダクト１２の内壁１４との間の隙間を埋めるように設けられている。空気は、流路１６において、突出部３１ａおよび突出部３１ｂの間を蛇行しながら流れる。

このように構成された、この発明の実施の形態６におけるイオン発生装置によれば、実施の形態５に記載の効果を同様に奏することができる。加えて、突出部３１ａを隣り合う突出部３１ｂ間に深く挿入し、突出部３１ｂを隣り合う突出部３１ａ間に深く挿入することによって、突出部３１ａおよび突出部３１ｂ間の電極の相互作用による電界への影響をさらに抑えて、除菌効率を向上させることができる。

図１３は、比較例１および実施例１〜６における除菌効率を示す表である。図１４は、比較例１におけるイオン発生装置を示す断面図である。

図１３および図１４を参照して、実施例１〜６は、それぞれ、実施の形態１〜６におけるイオン発生装置を用いた場合の除菌効率に対応する。比較例１では、流路１６内に放電電極４１のみを露出させた構成とした。流路１６の下流側にパーティクルカウンターを設置し、０．３〜０．５μｍの粉塵数を測定することにより、除菌効率を求めた。図１３中では、比較例１における除菌効率を１として、実施例１〜６における除菌効率を相対的に評価した。

図１３中に示すように、比較例１よりも、流路１６内に突出部３１を設けた実施例１〜６において、優れた除菌効率を得ることができた。また、実施例１および実施例２を比較して、突出部３１を千鳥状に配置した実施例２において、より高い除菌効率を得ることができた。また、実施例３および実施例４を比較して、放電電極４１を逆極性配置した実施例４において、より高い除菌効率を得ることができた。また、実施例３と、実施例５および実施例６とを比較して、突出部３１を千鳥状に配置した実施例５、および、突出部３１を千鳥状に配置し、かつ突出部３１を隣り合う突出部３１間に深く挿入した実施例６において、より高い除菌効率を得ることができた。

（実施の形態７）
図１５は、この発明の実施の形態７におけるネブライザーを示す図である。図１６は、図１５中のネブライザーにおいて、薬液を噴霧するしくみを模式的に表した図である。

図１５および図１６を参照して、本実施の形態におけるネブライザー８０は、薬液を噴霧する医療機器である。ネブライザー８０は、実施の形態１〜６において説明したイオン発生装置１００と、コンプレッサ８１と、噴霧部９１とを有する。

コンプレッサ８１は、イオン発生装置１００の流路１６に空気流れを形成する送風機として設けられている。コンプレッサ８１は、空気を吸引する吸引口８２と、空気を吐出する吐出口８３とを有する。イオン発生装置１００は、コンプレッサ８１に接続されている。本実施の形態では、イオン発生装置１００が、コンプレッサ８１の吸引口８２に接続されている。

コンプレッサ８１の起動に伴って、イオン発生装置１００の流路１６に空気流れが形成される。イオン発生装置１００において除菌され、ダクト１２から送り出された空気は、後述する噴霧部９１に供給される。

噴霧部９１は、イオン発生装置１００から送られる空気により薬剤を噴霧する。噴霧部９１は、エアホース８６を介してコンプレッサ８１の吐出口８３に接続されている。

噴霧部９１は、凸部９２を有する。凸部９２は、噴霧部９１内に貯留された薬液の液面から突出するように設けられている。凸部９２には、空気吹き出し孔９５が形成されている。空気吹き出し孔９５は、凸部９２の突出端で開口する。凸部９２の表面９３には、表面張力により薬液の薄膜９４が形成される。この状態で空気吹き出し孔９５から高圧の空気が吹き出されることによって、空気とともに薬液が噴霧される。

このように構成された、この発明の実施の形態７におけるネブライザー８０によれば、十分に除菌された空気が噴霧部９１に送られるため、より清浄な薬液噴霧が可能となる。

なお、本実施の形態では、イオン発生装置１００を、コンプレッサ８１に対して空気流れの上流側に設けたが、下流側（コンプレッサ８１と噴霧部９１との間）に設けてもよい。この場合、イオン発生装置１００において除菌された空気を、コンプレッサ８１を介さずに噴霧部９１に送ることができる。

また、本実施の形態では、実施の形態１〜６において説明したイオン発生装置１００を、ネブライザーに適用した場合について説明したが、本発明におけるイオン発生装置は、ネブライザー以外の機器、たとえば、除湿機、加湿器、エアコンディショナ、空気清浄機などの空気の状態を調整し、整えるための各種の空気調和機に適用することもできる。

本発明におけるイオン発生装置は、より高い除菌効率が要求される各種の機器に好適に適用される。このような機器としては、空気の除菌の機会が１回に限られる上記のネブライザーや、手術室や治療室など高度な医療現場で使用される空気調和器、食品工場で使用されるエアシャワーなどが挙げられる。

本発明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、発明の構成に実施の形態に記載の参照番号を付すが、これは一例である。

この発明に従ったイオン発生装置は、内壁（１４）を有し、内壁（１４）により囲まれた空間に空気が流れる流路（１６）を形成するダクト（１２）と、内壁（１４）から流路（１６）に向けて突出する複数の突出部（３１）と、複数の突出部（３１）の各々に設けられ、放電により流路（１６）内にイオンを発生させる複数の放電電極（４１）とを備える。

このように構成されたイオン発生装置によれば、内壁から流路に向けて突出する複数の突出部の各々に放電電極を設けることによって、流路内における空気流れを積極的に乱し、空気が放電電極と接触する機会を増大させる。これにより、放電電極における作用（イオンの放出や電気集塵等）を高め、十分な除菌効率を得ることができる。

また好ましくは、放電電極（４１）は、内壁（１４）から突出する突出部（３１）の先端部（３２）に設けられる。

このように構成されたイオン発生装置によれば、空気が放電電極と接触する機会をより増大させて、除菌効率を向上させることができる。

また好ましくは、複数の突出部（３１）は、流路（１６）における空気の流れ方向に並ぶ。

また好ましくは、複数の突出部（３１）の各々には、放電電極（４１）として、正イオンを発生させる正イオン用放電電極（４１ｐ）と、負イオンを発生させる負イオン用放電電極（４１ｎ）とが設けられる。

このように構成されたイオン発生装置によれば、正イオン用放電電極および負イオン用放電電極でそれぞれ発生させた正イオンおよび負イオンを空気中に放出することによって、空気を除菌することができる。

また好ましくは、ダクト（１２）は、内壁（１４）として、流路（１６）を挟んで対面する第１内壁（１４ａ）および第２内壁（１４ｂ）を有する。複数の突出部（３１）は、第１内壁（１４ａ）から突出し、流路（１６）における空気の流れ方向に並ぶ複数の第１突出部（３１ａ）と、第２内壁（１４ｂ）から突出し、流路（１６）における空気の流れ方向に並ぶ複数の第２突出部（３１ｂ）とを含む。第１突出部（３１ａ）および第２突出部（３１ｂ）は、流路（１６）における空気の流れ方向において千鳥状に並ぶ。

また好ましくは、第１内壁（１４ａ）から突出する第１突出部（３１ａ）の先端部（３２）は、流路（１６）における空気の流れ方向に隣り合って配置された第２突出部（３１ｂ）の間に位置決めされる。第２内壁（１４ｂ）から突出する第２突出部（３１ｂ）の先端部（３２）は、流路（１６）における空気の流れ方向に隣り合って配置された第１突出部（３１ａ）の間に位置決めされる。

また好ましくは、ダクト（１２）は、内壁（１４）として、流路（１６）を挟んで対面する第１内壁（１４ａ）および第２内壁（１４ｂ）を有する。複数の突出部（３１）は、第１内壁（１４ａ）から突出し、流路（１６）における空気の流れ方向に並ぶ複数の第１突出部（３１ａ）と、第２内壁（１４ｂ）から突出し、流路（１６）における空気の流れ方向に並ぶ複数の第２突出部（３１ｂ）とを含む。第１内壁（１４ａ）から突出する第１突出部（３１ａ）の先端部（３２）と、第２内壁（１４ｂ）から突出する第２突出部（３１ｂ）の先端部（３２）とが、互いに対向する。

このように構成されたイオン発生装置によれば、空気が放電電極と接触する機会をより増大させて、除菌効果を向上させることができる。

また好ましくは、放電電極（４１）は、第１内壁（１４ａ）および第２内壁（１４ｂ）からそれぞれ突出する第１突出部（３１ａ）および第２突出部（３１ｂ）の先端部（３２）に設けられる。第１突出部（３１ａ）に設けられる放電電極（４１）と、第２突出部（３１ｂ）に設けられる放電電極（４１）とが、互いに異なる極性のイオンを発生させる。

このように構成されたイオン発生装置によれば、第１突出部および第２突出部間の電極の相互作用による電界への影響を抑えて、除菌効率を向上させることができる。

また好ましくは、第１突出部（３１ａ）および第２突出部（３１ｂ）には、放電電極（４１）として、正イオンを発生させる正イオン用放電電極（４１ｐ）と、正イオン用放電電極（４１ｐ）と距離Ｌａを隔てて設けられ、負イオンを発生させる負イオン用放電電極（４１ｎ）とが設けられる。第１突出部（３１ａ）に設けられる正イオン用放電電極（４１ｐ）および負イオン用放電電極（４１ｎ）は、それぞれ、第２突出部（３１ｂ）に設けられる負イオン用放電電極（４１ｎ）および正イオン用放電電極（４１ｐ）と、距離Ｌａ以上の距離Ｌｂを隔てて対向する。

また好ましくは、流路（１６）における空気の流れ方向に隣り合って配置された第１突出部（３１ａ）の間または第２突出部（３１ｂ）の間において、正イオン用放電電極（４１ｐ）および負イオン用放電電極（４１ｎ）が、距離Ｌａ以上の距離Ｌｃを隔てて並ぶ。

このように構成されたイオン発生装置によれば、第１突出部間または第２突出部間の電極の相互作用による電界への影響を抑えて、除菌効率を向上させることができる。

この発明に従った機器は、上述のいずれかに記載のイオン発生装置と、流路（１６）に空気流れを形成する送風機（８１）とを備える。

このように構成された機器によれば、イオン発生装置における除菌効率を向上させることができる。

また好ましくは、上述の機器は、ダクト（１２）から送り出される空気により薬液を噴霧するネブライザーである。

このように構成された機器によれば、十分に除菌された空気を用いるため、より清浄な薬液噴霧が可能となる。

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。

本発明は、たとえば、ネブライザー等の医療機器や、空気清浄機等の空気調和機に適用される。

１０，１００イオン発生装置、１２ダクト、１４内壁、１４ａ第１内壁、１４ｂ第２内壁、１６流路、３１，３１ａ，３１ｂ突出部、３２先端部、３３プリント基板、４１放電電極、４１ｎ負イオン用放電電極、４１ｐ正イオン用放電電極、４２，４３誘導電極、４４貫通孔、４５平板部、４６脚部、５１，５２，５６，６１，６３，６４ダイオード、５３，５７昇圧トランス、５３ａ，５７ａ１次巻線、５３ｂ，５７ｃ２次巻線、５４端子サイリスタ、５５コンデンサ、５７ｂベース巻線、５８バイポーラトランジスタ、５９，６０，６２，６３抵抗素子、７１壁部、８０ネブライザー、８１コンプレッサ、８２吸引口、８３吐出口、８６エアホース、９１噴霧部、９２凸部、９３表面、９４薄膜、９５空気吹き出し孔。

Claims

内壁を有し、前記内壁により囲まれた空間に空気が流れる流路を形成するダクトと、
前記内壁から前記流路に向けて突出する複数の突出部と、
複数の前記突出部の各々に設けられ、放電により前記流路内にイオンを発生させる複数の放電電極とを備える、イオン発生装置。
前記放電電極は、前記内壁から突出する前記突出部の先端部に設けられる、請求項１に記載のイオン発生装置。
複数の前記突出部は、前記流路における空気の流れ方向に並ぶ、請求項１または２に記載のイオン発生装置。
前記ダクトは、前記内壁として、前記流路を挟んで対面する第１内壁および第２内壁を有し、
複数の前記突出部は、前記第１内壁から突出し、前記流路における空気の流れ方向に並ぶ複数の第１突出部と、前記第２内壁から突出し、前記流路における空気の流れ方向に並ぶ複数の第２突出部とを含み、
前記第１突出部および前記第２突出部は、前記流路における空気の流れ方向において千鳥状に並ぶ、請求項１から３のいずれか１項に記載のイオン発生装置。
前記ダクトは、前記内壁として、前記流路を挟んで対面する第１内壁および第２内壁を有し、
複数の前記突出部は、前記第１内壁から突出し、前記流路における空気の流れ方向に並ぶ複数の第１突出部と、前記第２内壁から突出し、前記流路における空気の流れ方向に並ぶ複数の第２突出部とを含み、
前記第１内壁から突出する前記第１突出部の先端部と、前記第２内壁から突出する前記第２突出部の先端部とが、互いに対向する、請求項１から３のいずれか１項に記載のイオン発生装置。