JP2016091875A

JP2016091875A - マイナスイオン発生装置

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Publication number: JP2016091875A
Application number: JP2014226634A
Authority: JP
Inventors: 大輔寺上; Daisuke Teraue
Original assignee: Reltec Medical Devices Corp
Current assignee: Reltec Medical Devices Corp
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2016-05-23
Anticipated expiration: 2034-11-07
Also published as: CN105591286B; CN105591286A; JP6723682B2

Abstract

【課題】複数本の放電電極を使用し、その本数に応じた有効なマイナスイオンの発生量が得られるようにする。【解決手段】送風通路５を有する装置本体と、該装置本体の上記送風通路に設けられた針状の放電電極１４と、上記装置本体の上記送風通路に空気を流す送風手段と、上記放電電極に放電用の高電圧を印加する高電圧発生手段と、上記送風通路の放電電極に対応して設けられたアース電極１５とからなるマイナスイオン発生装置において、上記放電電極を複数本の針状電極により構成し、上記送風通路の幅方向に所定の間隔を保って並設するとともに、上記アース電極がそれら複数本の針状電極の電極部先端に対して直交方向に対応するようにし、かつ上記複数本の針状電極相互の間には仕切板２０を設けて相互の電場強度の変化が影響し合わないようにして、個々の放電電極のマイナスイオン発生量を増大させた。【選択図】図６

Description

この出願の発明は、放電電極を用いた放電式のマイナスイオン発生装置の構成に関するものである。

マイナスに帯電したイオン、すなわちマイナスイオン（陰イオンまたは負イオンともいう）を人体に作用させると、血液中のナトリウムおよびカルシウムのイオン化量が増大し、ミネラルが効率良く利用されて血液のpHが改善される。その結果、酸性化している人体を弱アルカリ性の状態に維持することができるようになり、健康な体に変えることができる。このため、最近では、そのようなマイナスイオンが、たとえば空気清浄機や空気調和器、電位治療器などに多く利用されるようになっている（たとえば、特許文献1、特許文献２を参照）。

マイナスイオンを発生させる機能を持ったものには様々のものがあり、たとえば天然鉱石（トルマリンなど）や植物の加工品（木炭、竹炭など）、観葉植物などの天然物、自然物のほか、コロナ放電、水滴分裂などの物理現象を利用したものがある。

天然鉱石（トルマリンなど）や植物の加工品（木炭、竹炭など）、観葉植物などの静的な手段によるものは、継続的に多くのマイナスイオンを発生させることはできず、空気清浄機や空気調和器、電位治療器などの電気機器に組み込むこともできないので、それらの機器におけるマイナスイオン発生装置としては採用しにくい。

また、いわゆるレナード効果を利用した水滴分裂は、空気湿度の上昇を招くことに加えて、装置が大がかりになり、静粛性に欠ける欠点がある。また、水垢がたまりやすく、メンテナンス性にも欠ける。このため、一般にはコロナ放電を利用した放電方式ものが多く利用されている。

コロナ放電を利用したマイナスイオン発生装置は、放電電極と、放電電極に高電圧を印加する高電圧発生手段と、放電電極に対応したアース電極と、放電電極部分に空気を流す送風手段とを備え、それらの各々を装置本体内に適切に収納設置して構成されている。

放電電極に対して、高電圧発生手段からコロナ放電を発生させるのに必要かつ十分な高電圧を印加すると、コロナ放電が発生する。空気中に電極から電子が流れる場合には負コロナが発生し、空気中から電極に電子が流れる場合には正コロナが発生する。これら放電による電子の流れはイオン流を形成し、送風手段から送風される空気をイオン化する。そして、このイオン化された空気が室内に供給されて、室内の空気全体がイオン化（イオン量が富化）される。

上記イオン流の発生量は、放電電極への印加電圧値、放電電極の構造、空気の湿度、アース電極との距離などに左右される。放電電極の構造としては、板状のもの、ロッド上のもの、ワイヤー状のもの、針状のものなど、種々の形態のものが採用されるが、先端が尖った針状の電極の方が、より低い電圧でコロナ放電を発生させることができ、イオン流の発生効率も高い点でメリットがある（静電気対策を目的としたイオン発生装置において、先端が尖った針状の放電電極を使用することを紹介したものとして、非特許文献１を参照）。

特開平０６−１４２２１７号公報特開２００５−２９６４４１号公報

二澤正行著「静電気対策マニュアル」株式会社オーム社１９９０年１１月２０日発行第１２６頁〜第１２７頁

イオン流の発生量は、上述のように、放電電極への印加電圧値、放電電極の構造、空気の湿度、アース電極との距離などに左右されるが、その発生量を多くするために、放電電極への印加電圧値は所望の値に調節することが可能であり、また放電電極には針状の構造のものを採用することで対応することができる。またアース電極との距離も実験結果に基づいて適切な距離のものに設計することで対応することができる。空気の湿度については、その時の湿度に応じたものとすれば足りる。

したがって、このような条件を充足する形でマイナスイオン発生装置を構成すると、一応マイナスイオン発生効率の高いマイナスイオン発生装置を実現することができる。

しかし、針状の放電電極は、放電により電極の先端の物理的性質が変化し、使用し始めてから一定の期間が経過すると、相当にイオン流の発生量が低下する問題がある。

針状の放電電極の場合、同じ印加電圧であれば、電極の先端がシャープ（尖鋭）であるほど電場強度が強くなり、イオンの発生量も多くなるが、放電時には、電極の先端に多くの分子が衝突するために、電極が破壊されてしまい、先端のシャープさが失われてしまうことから、放電の経過によってイオンの発生量も低下することになる。この現象は、電極の近くに多数の自由電子が存在する場合に特に顕著となる。

しかし、この問題に対しては、例えば電極の材料をステンレス等の強度の高い材料で形成することにより解決することができる。

他方、これとは別に、イオンの発生量を増大させるために、送風通路途中に複数本、例えば２本の放電電極を所定の間隔を置いて並設する構成の採用も検討されている。このようにした場合、１本の放電電極の場合に比べて、基本的に２倍のイオン発生量が期待される。

しかし、実験したところによると、そうはならず、個々の放電電極そのもののイオン発生量は１本の時に比べて却って低下していることが判明した。この現象は、放電電極の本数を３本以上にした場合にも同様であり、各放電電極相互の間の距離が小さいほど、その低下量が大きくなることも判明した。

これは、隣接する複数本の放電電極の各々が互いに相手側電極からの影響を受けて、アース電極との間の電場強度（個々の放電電極単独の電場強度）が不安定なものとなり、アース電極との関係における適正な放電電位が維持されなくなって電極部分から空気中への電子の流れ、空気中から電極部分への電子の流れが乱されてしまうことによること、また隣り合う放電電極の存在により、カルマン渦が生じやすくなり、送風通路における空気の流れが乱されて乱流となり、適正な空気の流れ（層流）が形成されないこと、などが原因であると考えられる。

また、各放電電極に対する高電圧の印加タイミングを同じにしたとしても、電極部分の劣化度の相違や空気の流れの相違もあり、実際に個々の放電電極部分で発生する放電のタイミングは必ずしも一致しない。すなわち、複数の放電電極の内の隣り合う放電電極の放電タイミングを高精度にコントロールすることは難しい。したがって、各放電電極の電場強度も変化しやすく、各放電電極部分を流れる空気の流れも放電により乱されやすくなる。

本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、複数本の放電電極を並設した場合にも、相手側電極の影響を受けることなく、１本の時と同様の適切な電場強度と安定した空気の流れを維持することができるようにすることによって、有効に設置本数に応じたイオン発生量の増大を実現することができるようにした放電式のマイナスイオン発生装置を提供することを目的とするものである。

本願各発明は、上記の問題を解決するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
（１）請求項１の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段では、送風通路を有する装置本体と、該装置本体の上記送風通路に設けられた針状の放電電極と、上記装置本体の上記送風通路に空気を流す送風手段と、上記放電電極に放電用の高電圧を印加する高電圧発生手段と、上記送風通路の放電電極に対応して設けられたアース電極とからなるマイナスイオン発生装置であって、上記放電電極が複数本の針状電極よりなり、上記送風通路の幅方向に所定の間隔を保って並設されているとともに、上記アース電極がそれら複数本の針状電極の電極部先端に対して直交方向に対応してなり、かつ上記複数本の針状電極相互の間には仕切板が設けられていることを特徴としている。

このような構成によれば、まず放電電極が複数本の針状電極により構成されているために、複数の針状電極での放電により１本の針状電極による放電の場合よりも多数のイオン流が形成されるので、全体としてのマイナスイオンの発生量が増大する。

次に、それら複数の針状電極は、相互の間に仕切板が設けられていて、それぞれの放電空間が隔成され、独立した送風通路を形成しており、各針状電極のアース電極との間における電場強度が相互の電極の存在、相互の電極の放電作用によって影響を受けることなく、常に安定した電場強度に維持されるようになっている。したがって、各電極共に印加される高電圧の印加タイミングに応じて、常に安定した放電を行うようになる。

また、流される空気の流れも、同仕切板によって相互に隔成され、独立した送風通路部分を安定した層流となって流れるようになるとともに、隣の放電電極の存在、隣の放電電極の放電によって乱されることなく、より安定して流れるようになる。

これらの結果、それぞれの放電電極部分で、より安定した放電が生じ、より安定したイオン流が生成されるようになる。

したがって、従来の装置と異なり、マイナスイオンの発生量も、ほぼ放電電極の数に応じて効果的に増大されるようになる。

以上の結果、本願発明のマイナスイオン発生装置によると、設置した放電電極の本数に応じた有効な量のマイナスイオンを発生させることができるようになる。

この出願の発明のマイナスイオン発生装置を実施するための形態に係るマイナスイオン発生装置の前面側斜め右上方から見た図である。同装置の背面側斜め右上方から見た図である。同装置の前面側斜め右上方から見た分解図である。同装置の背面側斜め右上方から見た分解図である。同装置の電極カートリッジを前面側斜め右上方から見た図である。同装置の電極カートリッジを前面側から見た図である。同装置の電極カートリッジを背面側から見た図である。同装置の電極カートリッジを右側面側から見た図である。同装置の電極カートリッジの後側カートリッジケースを取り外して前側カートリッジケースの背面側の構成を見た図である。同装置の電極カートリッジを前面側斜め右上方からから見た分解図である。同装置の装置本体内における放電制御回路の構成を示すブロック回路図である。

次に、この出願の発明のマイナスイオン発生装置を実施するための形態について、具体的に説明する。

図１〜図１０は、この出願の発明のマイナスイオン発生装置を実施するための一つの形態に係るマイナスイオン発生装置の装置本体部分の構成を、また図１１は、同装置本体内における制御回路部分の構成を示している。
＜装置本体の全体的な構成＞
先ず図１〜図４は、上記マイナスイオン発生装置本体の全体的な構成を示しており、図１は装置本体の前面側を右斜め上方から見た図、図２は装置本体の背面側を右斜め上方側から見た図、図３は装置本体の前面カバーおよび電極カートリッジ部分を取り外した状態の分解斜視図、図４は装置本体のフィルタカバーおよび活性炭収納ボックス部分を取り外した状態の分解斜視図である。

すなわち、このマイナスイオン発生装置の装置本体は、操作部（電源スイッチ）１A、操作部（ファン風量の強・中・弱スイッチ）１B、表示部（電極印加電圧等表示）２を備えた断面台形状の基台部３と、該基台部３の上部にあって、背面側から前面側にかけて、円形の空気吸い込み口４、送風通路５、方形の空気吹き出し口６を形成している本体部７とからなっている。

上記基台部３及び本体部７は、基台部３側および本体部７側が相互に一体成型された前部側ケース３７Fと、同じく基台部３側および本体部７側が相互に一体成型された後部側ケース３７Rとを相互に前後方向に係合して一体化することにより構成されている。

そして、後部側ケース３７Rの本体部７側部分に上記円形の空気吸い込み口４が、また前部側ケース３７Fの本体部７側部分に上記方形の空気吹き出し口６が設けられ、それら空気吸い込み口４と空気吹き出し口６との間に送風通路５が設けられている（図1〜図３参照）。

また、後部側ケース３７Rの本体部７側部分の上記円形の空気吸い込み口４の背面部分には、活性炭収納ボックス１１の収納機能を持ったグリル構造のフィルタカバー１２が着脱可能に係合されるようになっている。

このフィルタカバー１２内には、そのグリル部１２aの全体に亘ってフィルタが設けられているとともに、該フィルタ前面側の下部に活性炭収納ボックス１１が内装されるようになっている。そして、該活性炭収納ボックス１１の中にパック構造の活性炭が収納されている（図4を参照）。

また、前部側ケース３７Fの本体部７側部分の上記方形の空気吹き出し口６の背面側部分には送風ファン（後述する図１１中の送風ファンF）が設けられているとともに（図１〜図１０では見えないため、図示を省略）、前面側部分には第１、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂおよび板状のアース電極１５を備えた電極カートリッジ１３が着脱可能な形で係合されている。そして、この電極カートリッジ１３の前面側には、さらに最終的な空気吹き出し面を構成するグリル構造の前面カバー８が着脱可能に係合されている。

上記前面カバー８は、例えば上記前部側ケース３７Fの本体部７側部分の上記方形の空気吹き出し口６の前面側部分に上方側からスライド状態で取り外し可能に係合されるようになっており、同係合状態において、上記電極カートリッジ１３の全体を覆うようになっている（図3参照）。

そして、このような構成のマイナスイオン発生装置では、上記送風ファンが駆動されると、上記背面側のフィルタカバー１２のグリル部１２a、フィルタ、活性炭収納ボックス１１内の活性炭、空気吸い込み口４から空気が吸い込まれ、送風通路５の上流域、送風ファン、送風通路５の中流域を介して、上記電極カートリッジ１３部分に空気が流され、上記電極カートリッジ１３の第１、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂ部分の放電によりマイナスイオンが富化され、最終的に送風通路５の下流域を経て前面カバー８のグリル部８a部分から外部（室内）に吹き出される。
＜電極カートリッジ部分の構成とその作用＞
次に、図5、図6は上記電極カートリッジ13の前部側の構成を、図７は背面側の構成を、図８は側面部側の構成を、図9、図10は内部の構成を、それぞれ示している。

すなわち、上記送風通路5を流れる空気にマイナスイオンを富化する電極カートリッジ１３は、例えば図５〜図１０に示すように、それぞれ内側に送風用の方形の開口部１７a、１６aを備えた前側および後側２枚のカートリッジケース１７、１６を相互に係合し、それらの間に形成される送風通路5の下部部分に第１、第２の２本の針状の放電電極１４a、１４ｂを、また上部部分に１枚の板状のアース電極１５を設けて構成されている（図９、図１０参照）。

なお、この電極カートリッジ１３部分では、装置本体の前後関係ではなく、空気流の上流側のものを優先し、空気流上流側のものに若い番号を付けて示している。

上記第１、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂは、上記後側カートリッジケース１６の開口部１６aの下部部分に位置して下方から上方に延びる形で、また板状のアース電極１５は、同開口部１６aの天井片１６ｃの下部部分に位置して左右に延びる形で設けられ、相互に所定の放電距離を保ってT字形に直交する形で設けられている。

上記前側カートリッジケース１７および後側カートリッジケース１６共に内側に上記装置本体の前部側ケース３７Fの空気吹き出し口６に対応した送風用の開口部１７a、１６aを有して構成されている。ただし、後側カートリッジケース１６の開口部１６aの後部側（空気流上流側）開口面の形状および寸法は上記装置本体の前部側ケース３７Fの空気吹き出し口６の形状および寸法と同一であるが、同開口部１６aの前部側（空気流下流側）開口面の形状および寸法は上記後部側開口面の形状および寸法よりも下方側に長く形成されており、同開口部１６aの下面１６ｂは後部側（空気流上流側）から前部側（空気流下流側）にかけて所定の勾配で下降する下降傾斜面となっている。

そして、この後部側（空気流上流側）から前部側（空気流下流側）にかけて所定の勾配で下降した下降傾斜面である開口部１６aの下面１６ｂ部分に、上記第１、第２の針状の放電電極設置用の放電電極嵌装部１８a、１８ｂが設けられている。この放電電極嵌装部１８a、１８ｂは、上記開口部１６aの下面１６ｂ部分に上下方向に貫通した放電電極嵌装孔を設けるとともに、該放電電極嵌装孔の左右両側に上記第1、第2の針状の放電電極１４a、１４ｂの左右両側および後部側を支持する三角形状のリブを設けて構成されている。

そして、同放電電極嵌装孔の下方には、上記第1、第2の針状の放電電極１４a、１４ｂの後述する下端側銅材部分cを挟着するベース側端子２３と押圧側端子２４が設けられており、それらの間に上記第1、第2の針状の放電電極１４a、１４ｂの後述する下端側銅材部分cを挟着することにより、高圧電源が印加されるようになっている。ベース側端子２３の一端２３aは、後述する図１１の高圧ユニット１０２からの高負電圧（−６Kｖ）を脈動電圧発生ユニット１０３を介して脈動電圧に変換したうえで供給する高圧電源供給端子２９に接続されている（図9参照）。

また、他方アース電極１５は、同じ後側カートリッジケース１６の開口部１６aの上部側天井片１６ｃの下面部分にあって左右方向の全体に延びて固定されており、その一端側端子部１５aをハーネス部材２６の一端側端子部２６aに接続され、所定の長さのハーネス部材２６を介して、その他端側接続端子２６ｂ部分を外部アース線へ接続するためのアース端子２８に接続している（図９参照）。このアース端子２８は、後側カートリッジケース１６の背面側に設けたコネクタ部２８aを介して本体部側に着脱可能に接続されるようになっており、同接続によって、さらに図2に示す本体部側基台部３背面側のアースコネクタ１１に接続されるようになっている。

また、この同じ後側カートリッジケース１６の開口部１６aの側方部内側には、制御用のメモリ基板３０を挿脱自在に収納する基板収納ケース３１が設けられており、制御用のメモリ基板３０が設置されている（図9参照）。この基板収納ケース３１の本体側端子部も、当該後側カートリッジケース１６の背面側に設けたコネクタ部３１aを介して本体部側に着脱可能に接続されるようになっている。

また、前側（空気流下流側）カートリッジケース１７の開口部１７aの形状および寸法は、その後部側（空気流上流側）開口面の形状および寸法が上記後側カートリッジケース１６の開口部１６aの前部側（空気流下流側）開口面の形状および寸法と同一であるが、その前部側（空気流下流側）開口面の形状および寸法は、上記後側カートリッジケース１６の開口部１６aの前部側（空気流下流側）開口面の形状および寸法の上下方向の寸法よりも下方側に長く形成されており、当該開口部１７aの下面１７ｂは後部側（空気流上流側）から前部側（空気流下流側）にかけて所定の勾配で下降する下降傾斜面となっている。

そして、この後部側（空気流上流側）から前部側（空気流下流側）にかけて所定の勾配で下降した下降傾斜面である開口部１７aの下面１７ｂの後縁部には、上記後側カートリッジケース１６の第１、第２の針状の放電電極設置用の嵌装部１８a、１８ｂに対応した放電電極固定部材１９a、１９ｂが設けられている。この放電電極固定部材１９a、１９ｂは、上記放電電極設置用の嵌装部１８a、１８ｂにおける放電電極嵌装孔両側の三角形状のリブ間に嵌合（内嵌）されて、上記放電電極嵌装孔部分に図9のように嵌装された上記第1、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂの嵌装部の前部側を後方に押圧する断面T字形の凸状リブ構造のものとなっており（図１０参照）、例えば図8のように上記前側カートリッジケース１７および後側カートリッジケース１６が相互に係合一体化された状態では、その上下方向に延びる凸状の縦リブ部分で上記第1、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂの前部側を所定の圧力で後方に押圧する。

これにより、例えば図9のような状態で放電電極嵌装孔部分に嵌装された上記第1、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂの上下方向の位置（アース電極１５との関係における電極部の高さ）が確実に位置決めされた状態で、安定した状態に固定される（図5参照）。そして、このように単一の独立したユニット構造に構成された電極カートリッジ１３は、前述したように、装置本体の前記前部側ケース３７Fの空気吹き出し口6部分に着脱可能な状態で取り付けられる。

したがって、このような構成の場合、上記第1、第2の針状の放電電極１４a、１４ｂの電極部の消耗、メモリ基板の交換、その他の事情で、必要な電気部品を交換する場合や故障を修理する場合にも、前面カバー8を取り外したのちに、電極カートリッジ１３を本体部から取り外して容易に作業することができ、また必要な場合には電極カートリッジ１３そのものをも容易に交換することができる（図3参照）。しかも、本体部と電極カートリッジ１３とは、上述した背面側の各コネクタ部２８a、２９a、３１aを利用して容易に取り付け、取り外すことができる。

また、上述のように、電極カートリッジ１３を構成する上記後側カートリッジケース１６、前側カートリッジケース１７は、いずれも前後方向に所定の幅を有し、それぞれその開口部１６a、１７aにより所定の長さの送風通路５を形成しているが、同送風通路５を形成する上記後側カートリッジケース１６の開口部１６aの下面１６bおよび前側カートリッジケース１７の開口部１６aの下面１６ｂは、いずれも図示のように、後部側開口面から前部側開口面にかけて所定の傾斜角の下り斜面となったテーパ面構造に形成されており、後側カートリッジケース１６の開口部１６aの下面１６ｂは、前側カートリッジケース１７の開口部１７aの下面１７ｂに比べて特に空気流上流側から下流側にかけて傾斜角の大きい下り斜面に形成されており、この下り傾斜角の大きいテーパ面を利用して、上記のように上下方向に所定の高さを有する第１、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂ設置用の放電電極嵌装部（三角リブ）１８a、１８ｂ形成する一方、下面位置（開口部１７aの下面１７ｂ位置）が低く、下り傾斜角の小さいテーパ面を利用して凸状の放電電極固定部１９a、１９ｂを設け、それによって（勾配および高さの差を利用して）、上述のように第１、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂが安定した状態で適切に設けられるようにしている。

また、それとともに、開口部１７の左右両側の側壁部間の開口も、後部側開口面よりも前部側開口面の幅の方が広くなるように形成している（図６参照）。このようにすると、第１、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂ設置部の送風通路５の通路径がホーン型に拡大し、放電電極部分の空気流の速度が緩やかになる。その結果、コロナ放電により生じるマイナスイオン流が安定し、マイナスイオンの発生効率、富化効率が向上する。

なお、この実施の形態の場合、上記前側カートリッジケース１７の前後方向の幅は後側カートリッジケース１６の前後方向の幅よりも大きく形成されていて、その開口は後側カートリッジケース１６の開口よりも相対的に長い送風通路５を形成している。

さらに、この実施の形態の場合、上記第１、第２の針状の放電電極１４a、１４bは、例えば図９および図１０に示すように、先端側が尖鋭な放電電極aに形成された針状のステンレス材部分の途中を強度の高い保護チューブｂで保護してなり、同保護チューブｂ部分を上記後側カートリッジケース１６の放電電極嵌装部１８a、１８ｂの放電電極嵌装孔部分に嵌装し、上記凸状の放電電極固定部１９a、１９ｂで嵌合固定するとともに、ステンレス材下端側ｃ部分を前述したベース端子２３の電極取り付け部に対して電極押さえ２４により締結（螺合締結）することによって取り付けられている（図１０参照）。

したがって、高圧の電源が印加される第1、第2の針状の放電電極１４a、１４ｂの設置状態が安定するだけでなく、前述のように電極カートリッジ１３を取り外したのちの第1、第2の針状の放電電極１４a、１４ｂの取り外し、交換、取り付けも容易である。

また、一方上記板状のアース電極１５は、例えばステンレス材よりなり、上記後側カートリッジケース１６の開口部１６a上部の天井片１６ｃの下部部分に対応した長さを有し、上記送風通路５下方側の第１、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂの上方に相互に等しい所定の放電距離を置いてT字形に対応するように設置されている（例えば図９を参照）。そして、上記送風通路５下方側の上記第１、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂの先端と上記板状のアース電極１５の下面との間でコロナ放電を生ぜしめることにより、上記送風通路５を流れる空気にマイナスイオン流を形成するようになっている。

したがって、上記送風通路５下方側の第１、第２の針状の放電電極１４a、１４ｂの先端と上記板状のアース電極１５の下面との間で生じるコロナ放電は、上記のようにアース電極１５が板状で、開口部１６aの天井片１６cの左右方向全体に亘って広く設置されている関係で、先端の電極部に垂直方向に線状に対応する局部的な領域だけでなく、左右にある程度の広がりを持って広く発生するようになる。その結果、マイナスイオンの発生効率も高くなる。

しかも、この場合、上記板状のアース電極１５に対して、第１、第２の２本の針状の放電電極１４a、１４ｂを所定の間隔を置いて並設している。したがって、1本の放電電極の場合に比べて、マイナスイオンの発生量も、その分だけ増大される。
＜複数の放電電極を設けた場合におけるマイナスイオン発生効率の低下＞
ところで、単純に考えると、上記のように送風通路５に２本の放電電極を並設した場合、１本の放電電極の場合に比べて、基本的に２倍のイオン発生量が期待される。

しかし、すでに述べたように、同じ1本の送風通路に単に第1、第2の２本の針状の放電電極１４a、１４ｂを並設しただけの構成の場合、実験したところによると、そうはならず、個々の放電電極そのもののイオン発生量は１本の時に比べて却って低下する。この現象は、放電電極の本数を３本以上にした場合にも同様であり、各放電電極相互の間の距離が小さいほど、その低下量が大きくなる。

これは、隣接する複数本の放電電極の各々が互いに相手側電極からの影響を受けて、アース電極１５との間の電場強度（個々の放電電極単独の電場強度）が不安定なものとなり、アース電極１５との関係における適正な放電電位が維持されなくなって電極部分から空気中への電子の流れ、空気中から電極部分への電子の流れが乱されてしまうこと、また隣り合う放電電極の存在により、カルマン渦が生じやすくなり、送風通路における空気の流れが乱されて乱流となり、適正な空気の流れ（層流）が形成されないことなどが原因であると考えられる。

特に、各放電電極に対する高電圧の印加タイミングを同じにしたとしても、電極部分の劣化度の相違や空気の流れの相違もあり、実際に個々の放電電極部分で発生する放電のタイミングは必ずしも一致しない。すなわち、複数の放電電極の内の隣り合う放電電極の放電タイミングを高精度にコントロールすることは難しい。したがって、各放電電極の電場強度も変化しやすく、各放電電極部分を流れる空気の流れも放電により乱されやすくなる。
＜複数の放電電極を設けた場合におけるマイナスイオン発生効率の改善＞
そこで、この実施の形態の構成では、例えば図５〜図７、図１０に示すように、上記送風通路５における第1、第2の針状の放電電極１４a、１４ｂ相互の間の中間部分に、上下および前後方向に延びる仕切板２０を設け、該仕切板２０によって、当該電極カートリッジ１３部分の送風通路５（空気流の上流側から下流側に相互に連続する開口部１６aおよび１７aによって形成される送風通路５）を実質的に左右2本の独立した送風通路に分割（区画）している。仕切板２０は、例えば後側カートリッジケース１６の開口部１６aの上下および前後幅いっぱいまで延びる空気流上流側前縁部２０aと前側カートリッジケース17の開口部１７aの上下および前後幅に対応した高さおよび前後幅を有し、同部分を前側カートリッジケース17の開口部１７a部分に一体に成型した空気流後縁部２０ｂとからなり、上記空気流上流側前縁部２０aは、後側カートリッジケース１６と前側カートリッジケース１７が一体に結合された時に後側カートリッジケースの１６の開口部１６aの上下高さおよび前後幅いっぱいまで延びて、上方側天井片１６ｃと下方側下面１６ｂとの間に嵌合されるようになっている。

これにより、相互に隣接する上記第1、第2の針状の放電電極１４a、１４ｂの各々が、少なくとも放電作用を生じる電極カートリッジ１３の送風通路部分では、当該仕切板２０を介して互いに独立した送風通路中に位置することになり、相手側電極からの影響を受けて、アース電極１５との間の電場強度（個々の放電電極単独の電場強度）が不安定なものとなり、アース電極１５との関係における適正な放電電位が維持されなくなって、先端側放電電極a部分から空気中への電子の流れ、空気中から放電電極a部分への電子の流れが乱されてしまうようなことがなくなり、また隣り合う放電電極a、aの存在により、カルマン渦が生じやすくなり、当該送風通路における空気の流れが乱されて乱流となり、適正な空気の流れ（層流）が形成されなくなるようなこともなくなる。

この結果、仮に第1、第2の針状の放電電極１４a、１４ｂにおける放電タイミングが、放電電極a部分の劣化度の相違や空気の流れの相違などにより、異なっていても各放電電極a、a部分の電場強度が変化するようなことがなく、また各放電電極a、a部分を流れる空気の流れも他の電極の放電により乱されるようなことがなくなる。

したがって、それぞれの放電電極a、a部分で、より安定した放電が生じ、より安定したマイナスイオン流が生成されるようになり、マイナスイオンの発生量も、ほぼ放電電極の数に応じて効果的に増大されるようになる。
＜装置本体における放電制御回路部分の構成＞
次に、図１１は、上記マイナスイオン発生装置における放電制御回路部分の構成を示すブロック図である。

この放電制御回路は、家庭用AC電源１００からの電源電圧AC１００v〜AC２４０vをDC１２vに変換する交直変換手段であるACアダプター１０１と、該ACアダプター１０１からのDC電圧１２vを６kvの高負電圧に変換して昇圧する高圧ユニット１０２と、該高圧ユニット１０２からの高負電圧６kvを入力し、それを脈動電圧に変換して出力する脈動電圧発生ユニット１０３と、該脈動電圧発生ユニット１０３からの所定の高周波数の脈動高負電圧６kvを入力して効率良くコロナ放電を発生するコロナ放電電極１０４とから構成されている。

この実施の形態の場合、上記コロナ放電電極１０４が、上述した第1、第2の2本の針状の放電電極１４a、１４ｂおよびアース電極１５により構成されている。そして、アース電極15の電源端子部分には、上記ACアダプター１０１の（−）０vが印加される。

そして、この制御回路を用いて、上述のような効果的なマイナスイオンの発生制御（コロナ放電制御）が行われる。

なお、図１１中のFは送風ファンを、Aは空気流を示している。また、図１１中では省略して示しているが、実際には、上記ACアダプター１０１と高圧ユニット１０２との間には、同送風ファンFの送風量（強・中・弱）を調節するコントロール回路が設けられている。

１は操作部、２は表示部、３は基台部、４は空気吸い込み口、５は送風通路、６は空気吹き出し口、７は本体部、８は前面カバー、１３は電極カートリッジ、１４aは第１の針状の放電電極、１４ｂは第２の針状の放電電極、１５は板状のアース電極、１６は後側カートリッジケース、１６aは開口部、１７は前側カートリッジケース、１７aは開口部、１８a、１８ｂは放電電極嵌装部、１９a、１９ｂは放電電極固定部材、２０は仕切板、１００はAC電源、１０１はACアダプター、１０２は高圧ユニット、１０３は脈動電圧発生ユニット、Fは送風ファンである。

Claims

送風通路を有する装置本体と、該装置本体の上記送風通路に設けられた針状の放電電極と、上記装置本体の上記送風通路に空気を流す送風手段と、上記放電電極に放電用の高電圧を印加する高電圧発生手段と、上記送風通路の放電電極に対応して設けられたアース電極とからなるマイナスイオン発生装置であって、上記放電電極が複数本の針状電極よりなり、上記送風通路の幅方向に所定の間隔を保って並設されているとともに、上記アース電極がそれら複数本の針状電極の電極部先端に対して直交方向に対応してなり、かつ上記複数本の針状電極相互の間には仕切板が設けられていることを特徴とするマイナスイオン発生装置。