JP2018195563A - イオン発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放電電極と基準電極の間にコロナ放電を安定的に発生させるとともに、放電電極に生じるアーク放電を防止できるようにする。【解決手段】基準電極３０と、基準電極３０と離れて配置された放電電極１０と、放電電極１０と基準電極３０との間に、放電電極１０にコロナ放電を発生させる電圧を出力する電源４０を備える。さらに、基準電極３０と離れて配置されたアーク用電極２０を備え、放電電極１０よりアーク用電極２０に優先的にアーク放電を生じさせる。【選択図】図１

Description

本発明は、コロナ放電を誘起させることによりイオンを発生させるイオン発生装置に関するものである。

従来、放電電極と対向電極を有する放電部に電源部から電圧を印加して放電回路を形成してコロナ放電させることによりイオンを発生させる放電ユニットがある。また、このような放電ユニットとして、針状の放電電極と平板状の対向電極を有し、放電回路内に抵抗体を直列に配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。この放電ユニットは、放電回路内に直列に配置された抵抗体により放電回路に流れる電流が抑制され、放電のスパークを抑制することができる。

特開２０１４−１２１４２４号公報

しかし、上記特許文献１に記載された放電ユニットのように、放電回路内に直列に抵抗体を配置する構成とした場合でも、例えば、高湿度環境となった場合や放電電極と対向電極の距離が短くなった場合など、アーク放電が発生しやすい環境下になると、コロナ放電からアーク放電に移行してしまう。

このように、コロナ放電からアーク放電に移行すると、放電電極や対向電極が損傷を受け、場合によってはコロナ放電を発生させることができなくなり、イオンを生成することができなくなってしまうといった問題がある。

そこで、放電回路内に配置する抵抗体の抵抗値をさらに大きくして放電回路内を流れる電流を制限することが考えられる。しかし、放電回路内に配置する抵抗体の抵抗値を大きくすると、コロナ放電させるのに必要な電流を確保することができなくなり、十分なイオンを発生できなくなってしまうといった問題が生じる。

本発明は上記問題に鑑みたもので、放電電極と基準電極の間にコロナ放電を安定的に発生させるとともに、放電電極に生じるアーク放電を防止できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、基準電極（３０）と、基準電極と離れて配置された放電電極（１０）と、放電電極と基準電極との間に、放電電極にコロナ放電を発生させる電圧を出力する電源（４０）と、を備え、放電電極にコロナ放電を発生させることによりイオンを生じさせるイオン発生装置であって、基準電極と離れて配置されたアーク用電極（２０）を備え、放電電極よりアーク用電極に優先的にアーク放電を生じさせる。

このような構成によれば、基準電極と離れて配置されたアーク用電極（２０）を備え、放電電極よりアーク用電極に優先的にアーク放電が生じさせるよう構成されているので、放電電極と基準電極の間にコロナ放電を安定的に発生させるとともに、放電電極に生じるアーク放電を防止することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 放電電極と第１基準電極との距離およびアーク用電極と第２基準電極との距離を示した図である。 本発明の第２実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第５実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第６実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第６実施形態に係る制御部のフローチャートである。 本発明の第７実施形態に係る制御部のフローチャートである。 本発明の第８実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第８実施形態に係る制御部のフローチャートである。 本発明の第９実施形態に係る制御部のフローチャートである。 本発明の第１０、１１実施形態に係る制御部のフローチャートである。 本発明の第１２実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第１３実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第１４実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第１５実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第１５実施形態に係るイオン発生装置の各電極の形状を表した図である。 本発明の第１６実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第１６実施形態に係るイオン発生装置の制御部のフローチャートである。 本発明の第１６実施形態に係るイオン発生装置の概略構成図である。 本発明の第１７実施形態に係るイオン発生装置の電源電圧、アーク用電極スイッチの状態、電流計測値およびアークの有無を表した図である。 本発明の第１７実施形態に係るイオン発生装置の制御部のフローチャートである。 本発明の第１７実施形態に係るイオン発生装置の検査対象、スイッチのお状態および電流計測値を表した図である。 本発明の第１８実施形態に係るイオン発生装置の各電極の形状を表した図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るイオン発生装置について図１〜図２を用いて説明する。本イオン発生装置は、快適性向上のため、例えば、車両の乗員の顔に向けてイオンを含む風を噴射するイオン風送出装置に用いられる。イオン発生装置は、放電電極１０、アーク用電極２０、基準電極３０および電源４０を備えている。なお、基準電極３０は、第１基準電極３１および第２基準電極３２を有している。

放電電極１０は、基準電極３１との間にコロナ放電を発生させるための電極であり、基準電極３１と離れて配置されている。放電電極１０は、針状を成しており、その先端部１０ａが、基準電極３１側を向くように配置されている。放電電極１０は、その先端部１０ａと基準電極３１との最短距離が所定距離Ｄ１となるよう配置されている。

アーク用電極２０は、基準電極３２との間にアーク放電を発生させるための電極であり、基準電極３２と離れて配置されている。アーク用電極２０は、基準電極３０に対し、放電電極１０と並んで配置されている。アーク用電極２０は、針状を成しており、その先端部２０ａが、基準電極３２側を向くように配置されている。

アーク用電極２０は、その先端部２０ａと基準電極３２との最短距離が所定距離Ｄ１より短い所定距離Ｄ２となるよう配置されている。アーク用電極２０と放電電極１０は、接続線２を介して電源４０の負極端子に接続されている。

本実施形態の放電電極１０とアーク用電極２０は同じ形状をしている。すなわち、放電電極１０の先端部１０ａとアーク用電極２０の先端部２０ａの角度は同じとなっている。

基準電極３１、３２は、それぞれ板状を成しており、接続線３を介して電源４０の正極端子に接続されている。基準電極３１、３２は、平行に並んで配置されている。第１基準電極３１は、放電電極１０に対応するよう配置され、基準電極３２は、アーク用電極２０に対応するよう配置されている。なお、放電電極１０、アーク用電極２０および基準電極３１、３２は、それぞれ図示しない支持部材に固定されている。

電源４０は、正極端子と負極端子から所定電圧を出力する。電源４０は、６ｋＶ程度以下の直流電圧を出力することが可能となっている。また、電源４０は、図示しない操作部の操作および外部から入力される制御信号に応じて出力電圧を変更することが可能となっている。本実施形態の電源４０は、放電電極１０にコロナ放電を発生させる所定電圧（例えば、−５ｋＶ）を出力する。

次に、放電について説明する。放電は、電極間にかかる電位差によって、電極間に存在する気体に絶縁破壊が生じ電子が放出され、電流が流れる現象である。コロナ放電は、針状の電極の周りに不均一な電界が生じることにより持続的に発生する放電である。アーク放電は、熱電子放出を主とした放電であり、強い光放射を伴う。

本イオン発生装置は、放電電極１０にコロナ放電を生じさせることによりイオンを誘起させる。しかし、高湿度環境となった場合や、放電電極１０に異物が付着して放電電極１０と基準電極３１の距離が短くなった場合など、放電回路に流れる電流が増大すると、コロナ放電からアーク放電に移行してしまう。ひとたび放電電極１０にアーク放電が発生すると、放電電極１０や基準電極３１が損傷を受け、場合によってはコロナ放電させてイオンを発生させることができなくなってしまう。

そこで、本実施形態のイオン発生装置は、放電電極１０と並んで配置されたアーク用電極２０を備え、放電電極１０より優先してアーク用電極２０にアーク放電を発生させることにより放電電極１０に生じるアーク放電を回避する。

次に、本イオン発生装置の作動について説明する。

電源４０から所定の出力電圧（例えば、−５ｋＶ）が出力されると、放電電極１０と基準電極３１との間およびアーク用電極２０と基準電極３２との間に、それぞれ電源４０の出力電圧が印加される。これにより、放電電極１０の先端部１０ａの近傍に強電界が生じ、放電電極１０の周囲にコロナ放電が発生する。同様に、アーク用電極２０と基準電極３２の間にもコロナ放電が発生する。

そして、コロナ放電の発生により放電電極１０の周囲の空気が電離して空気イオンが発生する。具体的には、放電電極１０およびアーク用電極２０の周囲の気体の一部が電離して正負のイオンが生成される。

本イオン発生装置のように、放電電極１０が陰極となっている場合、負のイオンが放電電極１０と基準電極３１の間に形成される電界によって基準電極３１側に移動する。その過程で周囲の中性空気分子を巻き込み、イオン風を発生させる。

ここで、アーク用電極２０と基準電極３２との間の電圧は、放電電極１０と基準電極３１との間の所定電圧と同じとなっており、アーク用電極２０と基準電極３２との距離Ｄ２は、放電電極１０と基準電極３１との距離Ｄ１よりも短く構成されている。

つまり、アーク用電極２０と基準電極３２から成る第２放電回路のインピーダンスの方が、放電電極１０と基準電極３１から成る第１放電回路のインピーダンスよりも低インピーダンスとなるため、アーク用電極２０の方が放電電極１０よりもアーク放電が生じやすくなっている。すなわち、アーク用電極２０は、放電電極１０に対し、電極間のインピーダンス等により定まるアーク耐圧が低く設定され、アーク放電が生じやすくなっている。

このため、例えば、高湿度環境となった場合や異物の付着等により放電電極１０と基準電極３１との距離が短くなった場合など、アーク放電が発生しやすい環境になると、放電電極１０にアーク放電が生じる前に、アーク用電極２０にアーク放電が生じる。したがって、放電電極１０のアーク放電が回避される。

なお、アーク用電極２０にアーク放電が生じている期間中、アーク用電極２０と基準電極３２との間に大電流が流れるため、放電電極１０と基準電極３１との間でコロナ放電が行われなくなるが、アーク用電極２０におけるアーク放電が終了すると、放電電極１０と基準電極３１との間でコロナ放電が再開され、イオン放出が行われる。

上述したように、本イオン発生装置は、基準電極３０と、基準電極３０と離れて配置された放電電極１０と、放電電極１０と基準電極３０との間に、放電電極１０にコロナ放電を発生させる電圧を出力する電源４０と、を備えている。そして、放電電極１０にコロナ放電を発生させることによりイオンを生じさせる。本イオン発生装置は、さらに基準電極３０と離れて配置されたアーク用電極２０を備え、放電電極１０よりアーク用電極２０に優先的にアーク放電を生じさせる。

このような構成によれば、基準電極３０と離れて配置されたアーク用電極２０を備え、放電電極１０よりアーク用電極２０に優先的にアーク放電が生じるので、放電電極と基準電極の間にコロナ放電を安定的に発生させるとともに、放電電極に生じるアーク放電を防止することができる。

また、本イオン発生装置では、電源４０は、放電電極１０と基準電極３１との間に加え、アーク用電極２０と基準電極３２との間に所定電圧を出力する。そして、アーク用電極２０と基準電極３２との距離が、放電電極１０と基準電極３１との距離よりも短く構成される。

これにより、アーク用電極２０と基準電極３２から成る第２放電回路のインピーダンスの方が、放電電極１０と基準電極３１から成る第１放電回路のインピーダンスよりも低インピーダンスとなるため、アーク用電極２０の方が放電電極１０よりもアーク放電が生じやすくなり、放電電極１０よりアーク用電極２０に優先的にアーク放電を生じさせることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係るイオン発生装置について図３を用いて説明する。本実施形態のイオン発生装置は、上記第１実施形態のイオン風送出装置と比較して、さらに、アーク用電極２０と基準電極３１との距離を調整する距離調整機構５０を有している点が異なる。

距離調整機構５０は、アーク用電極２０の位置を調整する。距離調整機構５０は、アーク用電極２０を軸方向に摺動可能に支持する不図示の筒状部材を有している。作業者は、この筒状部材に支持されたアーク用電極２０を、その軸方向に摺動させて、アーク用電極２０の位置を基準電極３２に近づけたり遠ざけたりすることが可能となっている。

このように、本実施形態のイオン発生装置は、アーク用電極２０と基準電極３１との距離を調整する距離調整機構５０を有しているので、アーク用電極２０と基準電極３２との距離Ｄ２を容易に調整することができ、アーク用電極２０にアーク放電を発生させる条件を容易に変更することができる。例えば、アーク用電極２０の先端部２０ａがアーク放電により摩耗した場合には、アーク用電極２０の先端部２０ａを基準電極３２に容易に近づけて放電電極１０よりアーク用電極２０に優先的にアーク放電が生じるように調整することができる。

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係るイオン発生装置について図４を用いて説明する。上記第２実施形態のイオン発生装置は、アーク用電極２０の位置を調整する距離調整機構５０を備えているが、本実施形態のイオン発生装置は、距離調整機構５０に代えて、基準電極３２の位置を調整する距離調整機構５１を備えている。

距離調整機構５１は、基準電極３２の位置を調整する。具体的には、距離調整機構５１は、基準電極３２をアーク用電極２０の軸方向に移動可能に支持する不図示の支持部材により構成されている。この支持部材は、基準電極３２を挟持するよう構成されている。

作業者は、この支持部材に支持された基準電極３２を、アーク用電極２０の軸方向に摺動させて、アーク用電極２０の位置を基準電極３２に近づけたり遠ざけたりすることが可能となっている。

このように、本実施形態のイオン発生装置は、アーク用電極２０と基準電極３１との距離を調整する距離調整機構５１を有しているので、アーク用電極２０と基準電極３２との距離Ｄ２を容易に調整することができ、アーク用電極２０にアーク放電を発生させる条件を容易に変更することができる。

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係るイオン発生装置について図５を用いて説明する。本実施形態のイオン発生装置は、上記第１実施形態のイオン風送出装置と比較して、さらに、放電電極１０と基準電極３１から成る第１放電回路に、放電電極１０に流れる電流を抑制する第１抵抗体６１を配置するとともに、アーク用電極２０と基準電極３２から成る第２放電回路に、アーク用電極２０に流れる電流を抑制する第２抵抗体６２を備えている。また、本実施形態のイオン発生装置は、放電電極１０と第１基準電極３１との距離Ｄ１が、アーク用電極２０と基準電極３２との距離Ｄ２と等しくなっている。

第１抵抗体６１は、電源４０の負極端子と放電電極１０との間に配置されている。また、第２抵抗体６２は、電源４０の負極端子とアーク用電極２０との間に配置されている。

また、放電電極１０と基準電極３１から成る第１放電回路に印加される電圧は、アーク用電極２０と基準電極３２から成る第２放電回路に印加される電圧と同じとなっている。

本実施形態の第２抵抗体６２の抵抗値は、第１抵抗体６１よりも小さく構成されており、アーク用電極２０と基準電極３２から成る第２放電回路のインピーダンスの方が、放電電極１０と基準電極３１から成る第１放電回路のインピーダンスよりも低インピーダンスとなっている。このため、アーク用電極２０の方が放電電極１０よりもアーク放電が生じやすくなっている。すなわち、アーク用電極２０は、放電電極１０に対し、電極間のインピーダンス等により定まるアーク耐圧が低く設定され、アーク放電が生じやすくなっている。

このように、本実施形態では、第２抵抗体６２の抵抗値が、第１抵抗体６１よりも小さく構成されることにより、放電電極１０より優先してアーク用電極２０にアーク放電が発生するよう構成されている。

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係るイオン発生装置について図６を用いて説明する。上記第４実施形態のイオン発生装置は、第２抵抗体６２が固定抵抗となっているのに対し、本実施形態のイオン発生装置の構成は、第２抵抗体６２が可変抵抗となっている点が異なる。

第２抵抗体６２は、不図示のツマミを有しており、このツマミを回転させることにより、その抵抗値が変化する。

したがって、例えば、アーク用電極２０の先端部２０ａがアーク放電により摩耗した場合には、作業者は容易に第２抵抗体６２の抵抗値を変化させることができ、アーク用電極２０にアーク放電を発生させる条件を容易に変更することができる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態に係るイオン発生装置について図７〜図８を用いて説明する。本実施形態のイオン発生装置は、上記第１実施形態のイオン発生装置に対し、さらに、電流測定部７１、制御部７２および距離調整機構７０を備えている。

電流測定部７１は、アーク用電極２０に流れる電流を計測し、測定した電流に応じた信号を制御部７２に出力する。電流測定部７１は、ロゴスキーコイル方式電流センサ、ホール素子方式電流センサ等を用いて構成することができる。

制御部７２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されており、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。なお、制御部７２のフラッシュメモリは、記憶部に相当する。

距離調整機構７０は、アーク用電極２０と基準電極３２との間の距離を調整するものである。本実施形態の距離調整機構７０は、アーク用電極２０を支持するシャフトと、このシャフトをその軸方向に摺動可能に支持する不図示の筒状部材と、シャフトの側面に形成されたラックと噛み合うピニオンと、このピニオンを回転駆動する電動アクチュエータ（いずれも図示せず）を有している。制御部７２により電動アクチュエータが駆動されると、ピニオンが回転してシャフトがその軸方向に移動する。

本実施形態のイオン発生装置の制御部７２は、イオン発生装置が動作状態になると、電流測定部７１より出力される信号に基づいてアーク用電極２０に流れる電流を一定期間Δｔ毎に特定する電流特定処理を実施する。さらに、制御部７２は、この電流特定処理と並行して、アーク用電極２０に流れる電流の積算値が閾値以上であるか否かを判定し、アーク用電極２０に流れる電流の積算値が閾値以上であると判定された場合、アーク用電極２０と基準電極３２との距離をより長くするよう距離調整機構７０を制御する処理を実施する。

図８に、この処理のフローチャートを示す。制御部７２は、定期的に図８に示す処理を実施する。なお、各図面のフローチャートにおける各制御ステップは、制御部７２が有する各種の機能実現手段を構成している。なお、この処理の開始時において、距離調整機構７０は、アーク用電極２０と基準電極３２との距離が、放電電極１０と基準電極３１との距離よりも短くなるよう設定されている。

まず、制御部７２は、Ｓ１００にて、アーク用電極２０に流れる電流の積算値を特定する。具体的には、電流特定処理により特定されたアーク用電極２０に流れる電流に対し、アーク用電極２０に電流が流れた期間Δｔを積算してアーク用電極２０に流れる電流の積算値を特定する。

次に、Ｓ１０２にて、アーク用電極２０に流れる電流の積算値が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。ここで、アーク用電極２０に流れる電流の積算値が閾値未満となっている場合には、本処理を終了する。

また、アーク用電極２０に流れる電流の積算値が閾値以上となった場合には、Ｓ１０４にて、アーク用電極２０と基準電極３２間の距離を調整する。具体的には、アーク用電極２０と基準電極３２との距離をより短くするよう距離調整機構７０を制御する。すなわち、アーク用電極２０と基準電極３２との距離がより短くなるように距離調整機構７０の電動アクチュエータを制御する。次に、Ｓ１０６にて、電流積算値をリセットし、本処理を終了する。

上記したように、本イオン発生装置は、アーク用電極２０に流れる電流を測定する電流測定部７１を備えている。さらに、本イオン発生装置は、電流測定部７１の測定結果に基づいてアーク用電極２０に流れる電流の積算値が閾値以上であるか否かを判定し（Ｓ１００）、アーク用電極２０に流れる電流の積算値が閾値以上であると判定された場合、アーク用電極２０と基準電極３２との距離をより短くするよう距離調整機構７０を制御する（Ｓ１０４）。

したがって、例えば、長期的な使用により、アーク用電極２０の先端部２０ａが摩耗してアーク用電極２０と基準電極３２との距離がより長くなった場合でも、アーク用電極２０と基準電極３２との距離がより短くなるよう制御されるので、放電電極１０よりアーク用電極２０に優先的にアーク放電を生じさせることができる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態に係るイオン発生装置について図９を用いて説明する。本実施形態のイオン発生装置の構成は、図７に示した上記第６実施形態のものと同じである。本実施形態のイオン発生装置は、上記第６実施形態のイオン発生装置と比較して制御部７２の処理が異なる。

本実施形態のイオン発生装置の制御部７２は、アーク用電極２０に流れる電流に基づいてアーク用電極２０にアーク放電が生じたか否かを判定し、アーク用電極２０にアーク放電が生じたと判定された場合、アーク用電極２０と基準電極３２との距離をより短くする処理を実施する。図９は、本実施形態の制御部７２のフローチャートである。制御部７２は、イオン発生装置が動作状態になると、図８に示す処理を実施する。

まず、制御部７２は、Ｓ２００にて、アーク用電極２０と基準電極３２間の電圧Ｘを特定する。アーク用電極２０と基準電極３２間の電圧Ｘは、電源４０に出力した制御信号に基づいて特定することができる。

次に、Ｓ２０２にて、アーク用電極２０に流れている電流を特定する。アーク用電極２０に流れている電流は、電流測定部７１より出力される信号に基づいて特定することができる。

次に、アーク用電極２０に流れている電流が予め定められている閾値以上であるか否かに基づいてアーク用電極２０にアーク放電が生じたか否かを判定する。ここで、アーク用電極２０に流れている電流が予め定められている閾値未満となっている場合には、本処理を終了する。

また、アーク用電極２０にアーク放電が生じ、アーク用電極２０に大電流が流れ、アーク用電極２０に流れている電流が予め定められている閾値以上になると、Ｓ２０４にて、アーク用電極２０にアーク放電が生じたと判定され、Ｓ２０６にて、アーク用電極２０と基準電極３２間の距離を調整する。具体的には、アーク用電極２０と基準電極３２との距離をより長くするよう距離調整機構７０を制御する。すなわち、アーク用電極２０と基準電極３２との距離がより長くなるように距離調整機構７０の電動アクチュエータを制御し、本処理を終了する。

したがって、例えば、イオン発生装置の周囲の湿度が高湿度となり、アーク用電極２０にアーク放電が頻繁に発生するような状況となった場合でも、アーク用電極２０と基準電極３２との距離がより長くなるよう制御されるので、アーク用電極２０と基準電極３２との距離を、イオン発生装置の周囲の湿度に適した距離に変更することが可能である。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態に係るイオン発生装置について図１０〜図１１を用いて説明する。本実施形態のイオン発生装置の構成は、図７に示した第６実施形態のイオン発生装置と比較して、距離調整機構７０に代えて、可変抵抗により構成された第２抵抗体６２ａを備えた点が異なる。本実施形態のイオン発生装置の制御部７２は、図８のＳ１０４の処理に代えて、図１１のＳ３００の処理を実施する。

第２抵抗体６２ａは、アーク用電極２０に接続され、アーク用電極２０に流れる電流を制限する。第２抵抗体６２ａは、制御部７２からの制御信号に応じて、その抵抗値が変化する。

制御部７２は、Ｓ１０２の判定にて、アーク用電極２０に流れる電流の積算値が閾値未満となっている場合には、Ｓ３００の処理を実施することなく、本処理を終了する。

また、アーク用電極２０に流れる電流の積算値が閾値以上となった場合には、Ｓ３００にて、アーク用電極２０と基準電極３２との間の電位差がより大きくなるよう、第２抵抗体６２ａの抵抗値を調整する。具体的には、第２抵抗体６２ａの抵抗値をより小さくするよう第２抵抗体６２ａを構成する可変抵抗を制御し、Ｓ１０６へ進む。

したがって、例えば、長期的な使用により、アーク用電極２０の先端部２０ａが摩耗してアーク用電極２０と基準電極３２との距離がより長くなった場合でも、第２抵抗体６２ａの抵抗値がより小さくされるので、放電電極１０よりアーク用電極２０に優先的にアーク放電を生じさせることができる。

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態に係るイオン発生装置について図１２を用いて説明する。本実施形態のイオン発生装置の構成は、図１０に示した第８実施形態と同じである。また、本実施形態のイオン発生装置の制御部７２は、図９のＳ２０６の処理に代えて、図１２のＳ４００の処理を実施する。

制御部７２は、アーク用電極２０にアーク放電が生じ、アーク用電極２０に大電流が流れ、アーク用電極２０に流れている電流が予め定められている閾値以上になると、Ｓ２０４にて、アーク用電極２０にアーク放電が生じたと判定され、Ｓ４００にて、アーク用電極２０と基準電極３２との間の電位差がより小さくなるよう、第２抵抗体６２ａの抵抗値を調整する。具体的には、第２抵抗体６２ａの抵抗値をより大きくするように第２抵抗体６２ａを制御し、Ｓ１０６へ進む。

したがって、例えば、イオン発生装置の周囲の湿度が高湿度となり、アーク用電極２０にアーク放電が頻繁に発生するような状況となった場合でも、第２抵抗体６２ａの抵抗値がより大きくされるので、第２抵抗体６２ａの抵抗値を、イオン発生装置の周囲の湿度に適した条件に変更することができる。

また、アーク用電極２０に流れる電流の積算値が閾値未満となっている場合には、Ｓ４００の処理を実施することなく、本処理を終了する。

（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態に係るイオン発生装置について図１３を用いて説明する。本実施形態のイオン発生装置の構成は、第６実施形態のイオン発生装置と同じである。本実施形態のイオン発生装置は、上記第６実施形態のイオン発生装置と比較して、制御部７２の処理が異なる。本実施形態のイオン発生装置の制御部７２のフローチャートを図１３に示す。制御部７２は、定期的に図１３に示す処理を実施する。なお、本実施形態では、距離調整機構７０により、アーク用電極２０と基準電極３２との間の距離が、放電電極１０と基準電極３１との距離よりも短くなっている。

制御部７２は、まず、Ｓ５００にて、電源４０の出力電圧を所定電圧Ｘに制御する。具体的には、電源４０の出力電圧が所定電圧Ｘとなるよう電源４０に制御信号を出力する。

次に、制御部７２は、Ｓ５０２にて、電流測定部７１の測定値が閾値ＩＡより大きいか否かを判定する。ここで、電流測定部７１の測定値が閾値ＩＡ以下の場合、Ｓ５０４にて、電源４０の出力電圧を増加させる。具体的には、増加前の電源４０の出力電圧を所定電圧Ｘ、増加分の電圧をΔｘとすると、Ｘ＝Ｘ＋Δｘとなるよう電源４０の出力電圧を増加させ、Ｓ５０２へ戻る。なお、増加分の電圧Δｘは、例えば、０．１ｋＶとすることができる。

したがって、増加前の電源４０の出力電圧が４．５ｋＶとなっている場合には、増加分の電圧Δｘ＝０．１ｋＶを増加させて、電源４０の出力電圧を４．６ｋＶに増加させる。

Ｓ５０２では、再度、電流測定部７１の測定値が閾値ＩＡより大きいか否かを判定する。電流測定部７１の測定値が閾値ＩＡ以下の場合、再度、Ｓ５０４にて、電源４０の出力電圧を増加させる。

このような処理を繰り返し実施することで、電源４０の出力電圧は、次第に上昇する。そして、アーク用電極２０にアーク放電が発生し、Ｓ５０２の判定にて、電流測定部７１の測定値が閾値ＩＡより大きいと判定されると、Ｓ５０６にて、電源４０の出力電圧を減少させる。具体的には、減少前の電源４０の出力電圧を所定電圧Ｘ、減少分の電圧をΔｘとすると、Ｘ＝Ｘ−Δｘとなるよう電源４０の出力電圧を減少させ、本処理を終了する。なお、減少分の電圧Δｘは、例えば、０．１ｋＶとすることができる。

したがって、減少前の電源４０の出力電圧が４．７ｋＶとなっている場合には、減少分の電圧Δｘ＝０．１ｋＶを減少させて、電源４０の出力電圧を４．６ｋＶに低下させる。電源４０の出力電圧は、アーク用電極２０にアーク放電が発生し、電流測定部７１の測定値が閾値ＩＡより大きくなるまで、維持される。

上記したように、本イオン発生装置は、アーク用電極２０に流れる電流を測定する電流測定部７１を備えている。また、電流測定部７１の測定結果に基づいてアーク用電極２０にアーク放電が生じたと判定されるまで、電源４０の出力電圧を段階的に増加させ、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、電源の出力電圧を低下させるよう制御する。

したがって、放電電極１０と基準電極３１との間の電位差を、放電電極１０でアーク放電を生じさせない最大の電圧に維持することが可能であり、コロナ放電によるイオンの発生を最大効率で実現することが可能である。

（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態に係るイオン発生装置について説明する。本実施形態のイオン発生装置の構成は、上記第８実施形態のイオン発生装置と同じである。また、本実施形態の制御部７２の処理は、図１３に示したものと同じである。制御部７２は、定期的に図１３に示す処理を実施する。なお、本実施形態では、可変抵抗を構成する第２抵抗体６２の抵抗値が第１抵抗体６１の抵抗値よりも小さくされている。

このように、上記第８実施形態のイオン発生装置と同様の構成とするとともに、可変抵抗を構成する第２抵抗体６２の抵抗値を第１抵抗体６１の抵抗値よりも小さくなるよう構成し、制御部７２の処理を、図１３に示したものと同様に実施することもできる。

これによれば、上記第１０実施形態と同様に、放電電極１０と基準電極３１との間の電位差を、放電電極１０でアーク放電を生じさせない最大の電圧に維持することができ、コロナ放電によるイオンの発生を最大効率で実現することが可能である。

（第１２実施形態）
本発明の第１２実施形態に係るイオン発生装置について図１４を用いて説明する。上記各実施形態では、２つの基準電極３１、３２により基準電極３０を構成したが、本実施形態では、基準電極３０は１つとなっている。すなわち、１つの基準電極３０に対応して放電電極１０およびアーク用電極２０が配置されている。

このように、１つに基準電極３０に対応して放電電極１０およびアーク用電極２０を配置することもできる。

（第１３実施形態）
本発明の第１３実施形態に係るイオン発生装置について図１５を用いて説明する。上記各実施形態では、放電電極１０の先端部１０ａとアーク用電極２０の先端部２０ａの角度は同じとなっている。これに対し、本実施形態のアーク用電極２０の先端部２０ａは、放電電極１０の先端部１０ａよりも鋭角になっている。

このように、アーク用電極２０の先端部２０ａを、放電電極１０の先端部１０ａよりも鋭角となるよう構成することにより、放電電極１０よりアーク用電極２０に優先的にアーク放電を生じさせることが可能である。

（第１４実施形態）
本発明の第１４実施形態に係るイオン発生装置について図１６を用いて説明する。本実施形態の放電電極１０の先端部１０ａは、丸みを帯びている。

このように、放電電極１０の先端部１０ａに、丸みを帯びさせることで、放電電極１０よりアーク用電極２０に優先的にアーク放電を生じさせることが可能である。

（第１５実施形態）
本発明の第１５実施形態に係るイオン発生装置について図１７〜図１８を用いて説明する。上記第１実施形態では、いずれも針状を成す放電電極１０、アーク用電極２０と、板状を成す基準電極３１、３２を備えているが、本実施形態のイオン発生装置は、放電電極１０、アーク用電極２０および基準電極３１、３２が、それぞれ導電性の板状部材（例えば、ステンレス）により構成されている。また、本実施形態のイオン発生装置は、５つの鋭角部を有する放電電極１０と、１つの鋭角部を有するアーク用電極２０を有している。放電電極１０およびアーク用電極２０は、同一の平板を鋸歯状に切り込み加工あるいは剪断加工することにより形成されている。

放電電極１０およびアーク用電極２０は、互いに物理的および電気的に接続されている。放電電極１０およびアーク用電極２０は、同一の平板の板厚は、０．５ミリメートル程度となっている。また、アーク用電極２０先端部は、放電電極１０の先端部よりも鋭角となっている。

上記したように、放電電極１０、アーク用電極２０および基準電極３１、３２は、それぞれ導電性の板状部材により構成されている。このため、放電電極１０、アーク用電極２０および基準電極３１、３２を効率良く形成することが可能であり、生産性を向上することができる。

また、放電電極１０およびアーク用電極２０は一体で形成されているので、放電電極１０およびアーク用電極２０を別体として構成した場合と比較して部品点数を少なくすることができ、さらに、生産性を向上することができる。

（第１６実施形態）
本発明の第１６実施形態に係るイオン発生装置について図１９〜図２１を用いて説明する。本実施形態のイオン発生装置は、アーク用電極２０と基準電極３２との間への電圧の印加を遮断するためのアーク用電源スイッチ７３を備えている。具体的には、アーク用電源スイッチ７３は、電源４０の負極端子と距離調整機構７０との間に設けられている。

アーク用電源スイッチ７３は、制御部７２からの制御信号に応じてオン状態またはオフ状態に切り替わる。

次に、本実施形態のイオン発生装置の制御部７２の処理について図２０を用いて説明する。本実施形態の制御部７２は、図１３に示した処理に対し、ステップＳ５０６の後に、Ｓ５０８を実施する点が異なっている。

制御部７２は、定期的に図２０に示す処理を実施する。なお、本実施形態では、距離調整機構７０により、アーク用電極２０と基準電極３２との間の距離が、放電電極１０と基準電極３１との距離よりも短くなっている。

制御部７２は、まず、Ｓ５００にて、アーク用電源スイッチ７３のをオン状態とするよう制御するとともに、電源４０の出力電圧を所定電圧Ｘに制御する。具体的には、電源４０の出力電圧が所定電圧Ｘとなるよう電源４０に制御信号を出力する。

次に、制御部７２は、Ｓ５０２にて、電流測定部７１の測定値が閾値ＩＡより大きいか否かを判定する。ここで、電流測定部７１の測定値が閾値ＩＡ以下の場合、Ｓ５０４にて、電源４０の出力電圧を増加させる。具体的には、増加前の電源４０の出力電圧を所定電圧Ｘ、増加分の電圧をΔｘとすると、Ｘ＝Ｘ＋Δｘとなるよう電源４０の出力電圧を増加させ、Ｓ５０２へ戻る。なお、増加分の電圧Δｘは、例えば、０．５ｋＶとすることができる。

例えば、図２１に示すように、増加前の電源４０の出力電圧が２ｋＶとなっている場合には、増加分の電圧Δｘ＝０．５ｋＶを増加させて、電源４０の出力電圧を２．５ｋＶに増加させる。

Ｓ５０２では、再度、電流測定部７１の測定値が閾値ＩＡより大きいか否かを判定する。電流測定部７１の測定値が閾値ＩＡ以下の場合、再度、Ｓ５０４にて、電源４０の出力電圧を増加させる。

このような処理を繰り返し実施することで、電源４０の出力電圧は、次第に上昇する。例えば、増加前の電源４０の出力電圧が２．５ｋＶとなっている場合には、Ｓ５０４にて、増加分の電圧Δｘ＝０．５ｋＶを増加させて、電源４０の出力電圧を３．０ｋＶに増加させる。

また、増加前の電源４０の出力電圧が３．０ｋＶとなっている場合には、Ｓ５０４にて、増加分の電圧Δｘ＝０．５ｋＶを増加させて、電源４０の出力電圧を３．５ｋＶに増加させる。さらに、増加前の電源４０の出力電圧が３．５ｋＶとなっている場合には、Ｓ５０４にて、増加分の電圧Δｘ＝０．５ｋＶを増加させて、電源４０の出力電圧を４．０ｋＶに増加させる。

ここで、アーク用電極２０にアーク放電が発生し、Ｓ５０２の判定にて、電流測定部７１の測定値が閾値ＩＡより大きいと判定されると、Ｓ５０６にて、電源４０の出力電圧を減少させる。具体的には、減少前の電源４０の出力電圧を所定電圧Ｘ、減少分の電圧をΔｘとすると、Ｘ＝Ｘ−Δｘとなるよう電源４０の出力電圧を減少させる。例えば、減少前の電源４０の出力電圧を所定電圧４．０ｋＶ、減少分の電圧を０．５ｋＶとすると、３．５ｋＶとなるよう電源４０の出力電圧を減少させる。

次に、制御部７２は、Ｓ５０８にて、アーク用電源スイッチ７３をオフ状態にするよう制御する。なお、制御部７２は、アーク用電源スイッチ７３をオフ状態にするよう制御した後、Ｓ５０６にて電源４０の出力電圧を減少させた状態で所定期間放電電極１０にコロナ放電を生じさせ、所定期間が経過すると、本処理を終了する。

ここで、Ｓ５０８にて、アーク用電源スイッチ７３をオフ状態にしない場合、アーク用電極２０に電流が流れて放電電極１０に流れる電流が減少してしまう場合がある。しかし、Ｓ５０８にて、アーク用電源スイッチ７３をオフ状態にするよう制御することで、アーク用電極２０に電流が流れなくなるので、放電電極１０に安定的に電流を流すことが可能となり、イオンを安定的に発生させることが可能となる。

（第１７実施形態）
本発明の第１７実施形態に係るイオン発生装置について図２２〜図２４を用いて説明する。本実施形態のイオン発生装置は、アーク用電極２０として３つのアーク用電極２１〜２３を有している。さらに、本実施形態のイオン発生装置は、各アーク用電極２１〜２３での電圧印加を切り替える選択スイッチ７４を備えている。

アーク用電極２１〜２３は、それぞれ針状を成しており、基準電極３２に対向して配置されている。

選択スイッチ７４は、電源４０から出力される電圧が、複数の前記アーク用電極のいずれか１つに印加されるよう選択するものである。選択スイッチ７４は、電流測定部７１と各アーク用電極２１〜２３との間に配置されている。選択スイッチ７４は、制御部７２より入力される制御信号によって切り替わる。

次に、本実施形態のイオン発生装置の制御部７２の処理について図２３を用いて説明する。本実施形態の制御部７２は、定期的に図２３に示す処理を実施する。なお、本実施形態では、距離調整機構７０により、アーク用電極２０と基準電極３２との間の距離が、放電電極１０と基準電極３１との距離よりも短くなっている。

制御部７２は、まず、Ｓ６００にて、アーク用電源スイッチ７３のをオン状態とするよう制御し、アーク用電極２１〜２３のうちの１つに電源４０の出力電圧が印加されるよう選択スイッチ７４を制御する。ここでは、アーク用電極２１に電源４０の出力電圧が印加されるよう選択スイッチ７４を制御する。さらに、電源４０の出力電圧を所定電圧Ｘに制御する。具体的には、電源４０の出力電圧が所定時間、所定電圧Ｘとなるよう電源４０に制御信号を出力する。

次に、制御部７２は、Ｓ６０２にて、電流測定部７１より出力される信号に基づいてアーク用電極２１に流れる放電電流を特定する。次に、制御部７２は、Ｓ６０４にて、Ｓ６０２にて特定した電流値をフラッシュメモリに記憶させる。

次に、制御部７２は、全てのアーク用電極２１〜２３で電流値を特定したか否かを判定する。

ここでは、アーク用電極２２〜２３の放電電流の電流値を特定していないので、Ｓ６０６の判定はＮＯとなり、次に、Ｓ６０８にて、電流値未測定のアーク用電極に電源４０の出力電圧が印加されるよう選択スイッチ７４を制御する。ここでは、アーク用電極２２に電源４０の出力電圧が印加されるよう選択スイッチ７４を制御する。さらに、電源４０の出力電圧を所定電圧Ｘに制御する。具体的には、電源４０の出力電圧が所定時間、所定電圧Ｘとなるよう電源４０に制御信号を出力し、Ｓ６０２へ戻る。

次に、制御部７２は、Ｓ６０２にて、電流測定部７１より出力される信号に基づいてアーク用電極２１に流れる放電電流を特定する。次に、制御部７２は、Ｓ６０４にて、Ｓ６０２にて特定した電流値をフラッシュメモリに記憶させる。

次に、制御部７２は、全てのアーク用電極２１〜２３で放電電流の電流値を特定したか否かを判定する。

ここでは、アーク用電極２３の放電電流の電流値を特定していないので、Ｓ６０６の判定はＮＯとなり、次に、制御部７２は、Ｓ６０８にて、アーク用電極２３に電源４０の出力電圧が印加されるよう選択スイッチ７４を制御する。さらに、電源４０の出力電圧を所定電圧Ｘに制御する。具体的には、電源４０の出力電圧が所定時間、所定電圧Ｘとなるよう電源４０に制御信号を出力する。

このように、制御部７２は、全てのアーク用電極２１〜２３で放電電流の電流値を特定すると、Ｓ６０６の判定はＹＥＳとなり、次に、制御部７２は、Ｓ６１０にて、故障のアーク用電極があるか否かを判定する。具体的には、制御部７２は、アーク用電極２１〜２３のうちの１つの電極の電流値と他の電極の電流値との比が予め定められた閾値よりも大きい場合に、故障の電極があると判定する。

具体的には、アーク用電極２１の電流値とアーク用電極２２の電流値との比が予め定められた閾値よりも大きいか否かを判定する。また、アーク用電極２２の電流値とアーク用電極２３の電流値との比が予め定められた閾値よりも大きいか否かを判定する。また、アーク用電極２１の電流値とアーク用電極２３の電流値との比が予め定められた閾値よりも大きいか否かを判定する。そして、アーク用電極２１の電流値とアーク用電極２２の電流値との比が予め定められた閾値よりも大きいものがあるか否かを判定する。

ここで、故障のアーク用電極があると判定された場合、次に、制御部７２は、Ｓ６１２にて、故障のアーク用電極２１〜２３を特定する。アーク用電極２１〜２３のが摩耗して基準電極３２との距離が短くなると、放電電流の電流値が減少することから、電流値の少ない方の電極が故障していると特定することができる。

次に、制御部７２は、Ｓ６１４にて、故障のアーク用電極を使用しないように除外する。具体的には、制御部７２のフラッシュメモリに故障アーク電極として登録し、本処理を終了する。なお、これ以降、制御部７２は、制御部７２のフラッシュメモリに故障アーク電極を除外して放電制御を実施する。

また、Ｓ６１０にて、故障のアーク用電極があると判定されない場合には、制御部７２は、Ｓ６１４へ進むことなく、本処理を終了する。

以上、説明したように、イオン発生装置は、複数のアーク用電極２１〜２３と、電源から出力される電圧が、複数のアーク用電極２１〜２３のいずれか１つに印加されるよう選択する選択スイッチ７４を備えている、さらに、選択スイッチ７４により選択されたアーク用電極２１〜２３に流れる電流を測定する電流測定部７１と、を備えている。

このように、複数のアーク用電極２１〜２３を有しているので、複数のアーク用電極２１〜２３のいずれかが故障しても他の正常なアーク用電極２１〜２３によりアーク放電を生じさせることができる。また、電流測定部７１により測定された電流に基づいて複数のアーク用電極２１〜２３のいずれかに故障が発生しているか否かを認識することが可能である。

また、イオン発生装置は、選択スイッチ７４により選択されるアーク用電極２１〜２３を順次切り替えるとともに、電流測定部７１により測定されたアーク用電極２１〜２３に流れる電流の電流値を記憶部に記憶させる記憶制御部を備えている。また、記憶制御部により記憶部に記憶された電流値に基づいて故障したアーク用電極２１〜２３があるか否かを判定する故障判定部を備えている。さらに、故障判定部により故障したアーク用電極２１〜２３があると判定された場合、故障したアーク用電極２１〜２３を選択スイッチ７４が選択しないよう制限する制限部と、を備えている。

したがって、故障したアーク用電極２１〜２３を選択スイッチ７４が選択しないよう制限することができ、信頼性を確保することができる。

（第１８実施形態）
本発明の第１８実施形態に係るイオン発生装置について図２５を用いて説明する。上記第１５実施形態では、放電電極１０、アーク用電極２０および基準電極３１、３２が、それぞれ導電性の板状部材（例えば、ステンレス）により構成されており、放電電極１０およびアーク用電極２０は、互いに物理的および電気的に接続されている。

これに対し、本実施形態では、放電電極１０、アーク用電極２０および基準電極３１、３２が、それぞれ導電性の板状部材（例えば、ステンレス）により構成されている点は同じであるが、放電電極１０およびアーク用電極２０は、別体として構成されている。このように、放電電極１０およびアーク用電極２０を別体として構成することもできる。

（他の実施形態）
（１）上記各実施形態のイオン発生装置は、放電電極１０、アーク用電極２０および基準電極３１、３２を収納する筐体を有していないが、放電電極１０、アーク用電極２０および基準電極３１、３２を収納する筐体を備えてもよい。また、この筐体に噴射口を設け、この噴射口からコロナ放電で生じたイオンを含むイオン風を噴射させるよう構成してもよい。

この場合、電源４０から放電電極１０と基準電極３１から成る第１放電回路およびアーク用電極２０と基準電極３２から成る第２放電回路に対して矩形波状のパルス信号を出力するよう構成し、噴射口からコロナ放電で生じたイオンを含む渦輪を噴射するよう構成してもよい。

（２）上記各実施形態のイオン発生装置は、放電電極１０にコロナ放電を発生させることによりイオンを生じさせる例を示したが、発生したイオンを車両の車室内に送風する送風機を備え、この送風機によりコロナ放電を発生させることにより生じたイオンを車両の車室内に送風することもできる。

（３）上記第８実施形態では、Ｓ３００にて、アーク用電極２０と基準電極３２との間の電位差がより大きくなるよう、第２抵抗体６２ａの抵抗値を調整したが、例えば、アーク用電極２０と基準電極３２との間の電位差がより大きくなるよう電源４０の出力電圧をより大きくするよう構成してもよい。

（４）上記第９実施形態では、Ｓ４００にて、アーク用電極２０と基準電極３２との間の電位差がより小さくなるよう、第２抵抗体６２ａの抵抗値を調整したが、例えば、アーク用電極２０と基準電極３２との間の電位差がより小さくなるよう電源４０の出力電圧をより小さくするよう構成してもよい。

（５）上記各実施形態では、電源４０の負極端子にアーク用電極２０と放電電極１０が接続され、電源４０の正極端子に基準電極３１、３２が接続されている。これに対し、電源４０の正極端子にアーク用電極２０と放電電極１０が接続され、電源４０の負極端子に基準電極３１、３２が接続されるよう構成してもよい。

（６）上記第１０、第１１実施形態において、放電電極１０と基準電極３１に電圧を出力する電源とアーク用電極２０と基準電極３２に電圧を出力する電源を別々に設けるよう構成してもよい。

（７）上記第１５実施形態では、放電電極１０、アーク用電極２０および基準電極３０を、それぞれ導電性の板状部材により構成したが、放電電極１０、アーク用電極２０および基準電極３０の少なくとも１つを、導電性の板状部材により構成することもできる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、本イオン発生装置は、基準電極と、基準電極と離れて配置された放電電極と、放電電極と基準電極との間に、放電電極にコロナ放電を発生させる電圧を出力する電源と、を備えている。そして、放電電極にコロナ放電を発生させることによりイオンを生じさせる。本イオン発生装置は、さらに基準電極と離れて配置されたアーク用電極を備え、放電電極よりアーク用電極に優先的にアーク放電を生じさせる。

また、第２の観点によれば、電源は、放電電極と基準電極との間に加え、アーク用電極と基準電極との間に所定電圧を出力し、アーク用電極と基準電極との距離が、放電電極と基準電極との距離よりも短く構成される。

これにより、アーク用電極と基準電極から成る第２放電回路のインピーダンスの方が、放電電極と基準電極から成る第１放電回路のインピーダンスよりも低インピーダンスとなるため、アーク用電極の方が放電電極よりもアーク放電が生じやすくなり、放電電極よりアーク用電極に優先的にアーク放電を生じさせることができる。

また、第３の観点によれば、アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部と、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極にアーク放電が生じたと判定されるまで、電源の出力電圧を段階的に増加させる電圧増加部と、を備えている、さらに、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、電源の出力電圧を低下させるよう制御する電圧制御部を備えている。

したがって、放電電極と基準電極との間の電位差を、放電電極でアーク放電を生じさせない最大の電圧に維持することが可能であり、コロナ放電によるイオンの発生を最大効率で実現することが可能である。

また、第４の観点によれば、アーク用電極と基準電極との距離を調整する距離調整機構を備えたことである。したがって、アーク用電極と基準電極との距離を容易に調整することができ、アーク用電極にアーク放電を発生させる条件を変更することができる。

また、第５の観点によれば、アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部と、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極に流れる電流の積算値が閾値以上であるか否かを判定する電流積算値判定部と、を備えている。また、電流積算値判定部によりアーク用電極に流れる電流の積算値が閾値以上であると判定された場合、アーク用電極と基準電極との距離をより短くするよう距離調整機構を制御する距離制御部と、を備えている。

したがって、例えば、長期的な使用により、アーク用電極の先端部が摩耗してアーク用電極と基準電極との距離がより長くなった場合でも、アーク用電極と基準電極との距離がより短くするよう制御されるので、放電電極よりアーク用電極に優先的にアーク放電を生じさせることができる。

また、第６の観点によれば、アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部と、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極にアーク放電が生じたか否かを判定するアーク判定部と、を備えている。また、アーク判定部によりアーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、アーク用電極と基準電極との距離をより長くするよう距離調整機構を制御する距離制御部を備えている。

したがって、例えば、イオン発生装置の周囲の湿度が高湿度となり、アーク用電極にアーク放電が頻繁に発生するような状況となった場合でも、アーク用電極と基準電極３２との距離がより長くなるので、アーク用電極と基準電極との距離を、イオン発生装置の周囲の湿度に適した距離に変更することができる。

また、第７の観点によれば、放電電極と基準電極から成る第１放電回路に直列に配置され、放電電極に流れる電流を制限する第１抵抗体と、アーク用電極と基準電極から成る第２放電回路に直列に配置され、アーク用電極に流れる電流を制限する第２抵抗体と、を備えている。また、電源は、放電電極と基準電極との間に加え、アーク用電極と基準電極との間に所定電圧を出力し、第２抵抗体の抵抗値が第１抵抗体の抵抗値よりも小さくされることにより、放電電極よりアーク用電極に優先的にアーク放電を生じさせる。

このように、第２抵抗体の抵抗値を第１抵抗体の抵抗値よりも小さくすることにより、放電電極よりアーク用電極に優先的にアーク放電を生じさせることもできる。

また、第８の観点によれば、アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部と、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極にアーク放電が生じたと判定されるまで、電源の出力電圧を段階的に増加させる電圧増加部と、を備えている。さらに、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、電源の出力電圧を低下させるよう制御する電圧制御部を備えている。

したがって、放電電極と基準電極との間の電位差を、放電電極でアーク放電を生じさせない最大の電圧に維持することが可能であり、コロナ放電によるイオンの発生を最大効率で実現することが可能である。

また、第９の観点によれば、第２抵抗体は、抵抗値を変更することが可能な可変抵抗である。このように、第２抵抗体は、抵抗値を変更することが可能な可変抵抗おして構成することもできる。

また、第１０の観点によれば、アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部を備えている。また、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極に流れる電流の積算値が閾値以上であるか否かを判定し、アーク用電極に流れる電流の積算値が閾値以上であると判定された場合、第２抵抗体を構成する可変抵抗の抵抗値をより小さくするよう制御する。

したがって、例えば、長期的な使用により、アーク用電極の先端部が摩耗してアーク用電極と基準電極との距離がより長くなった場合でも、第２抵抗体の抵抗値がより小さくされるので、放電電極よりアーク用電極に優先的にアーク放電を生じさせることができる。

また、第１１の観点によれば、アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部を備えている。また、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極にアーク放電が生じたか否かを判定し、アーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、第２抵抗体を構成する可変抵抗の抵抗値をより大きくするよう制御する。

例えば、イオン発生装置の周囲の湿度が高湿度となり、アーク用電極にアーク放電が頻繁に発生するような状況となった場合でも、第２抵抗体の抵抗値がより小さくされるので、第２抵抗体の抵抗値を、イオン発生装置の周囲の湿度に適した条件に変更することができる。

また、第１２の観点によれば、放電電極およびアーク用電極は、それぞれ針状の先端部を有し、先端部が基準電極へ向いて配置されており、アーク用電極の先端部は、放電電極の先端部よりも鋭角となっている。

このように、アーク用電極の先端部を、放電電極の先端部よりも鋭角となるよう構成することにより、放電電極よりアーク用電極に優先的にアーク放電を生じさせることが可能である。

また、第１３の観点によれば、基準電極は、放電電極と対応して配置された第１基準電極と、放電電極と対応して配置された第２基準電極と、を有している。

このように、基準電極は、放電電極と対応して配置された第１基準電極と、放電電極と対応して配置された第２基準電極と、構成することもできる。

また、第１４の観点によれば、放電電極、アーク用電極および基準電極の少なくとも１つは、導電性の板状部材により構成されている。

放電電極、アーク用電極および基準電極の少なくとも１つを、導電性の板状部材により構成することにより、放電電極、アーク用電極および基準電極の少なくとも１つを効率よく形成することが可能であり、生産性を向上することができる。

また、第１５の観点によれば、イオン発生装置は、アーク用電極と基準電極との間への電圧の印加を遮断するためのアーク用電極スイッチを備えている。

したがって、放電電極と基準電極との間で安定的にコロナ放電が発生している際に、アーク用電極と基準電極との間に電流が流れて、放電電極と基準電極との間の放電電流が減少してしまうといったことを防止することが可能である。

また、第１６の観点によれば、イオン発生装置は、アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部を備えている。また、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極にアーク放電が生じたと判定されるまで、電源の出力電圧を段階的に増加させる電圧増加部を備えている。また、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、電源の出力電圧を低下させるよう制御する電圧制御部を備えている。さらに、電圧制御部により電源の出力電圧が低下するよう制御された場合、アーク用電極と基準電極との間の電圧の印加を遮断するようアーク用電極スイッチを制御する電圧印加遮断部と、を備えている。

このように、電圧増加部は、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極にアーク放電が生じたと判定されるまで、電源の出力電圧を段階的に増加させ、電圧制御部は、電流測定部の測定結果に基づいてアーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、電源の出力電圧を低下させるよう制御するので、放電電極と基準電極との間にアーク放電が生じない程度の高電圧を印加することができるのイオン発生効率を高めることが可能である。

また、電圧印加遮断部は、電圧制御部により電源の出力電圧が低下するよう制御された場合、アーク用電極と基準電極との間の電圧の印加を遮断するようアーク用電極スイッチを制御するので、アーク用電極と基準電極との間の放電を防止することができ、よりイオン発生効率を高めることが可能である。

また、第１７の観点によれば、イオン発生装置は、複数のアーク用電極と、電源から出力される電圧が、複数のアーク用電極のいずれか１つに印加されるよう選択する選択スイッチと、を備えている。さらに、選択スイッチにより選択されたアーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部と、を備えている。

このように、複数のアーク用電極を有しているので、複数のアーク用電極のいずれかが故障しても他の正常なアーク用電極によりアーク放電を生じさせることができる。また、電流測定部により測定された電流に基づいて複数のアーク用電極のいずれかに故障が発生しているか否かを認識することが可能である。

また、第１８の観点によれば、イオン発生装置は、選択スイッチにより選択されるアーク用電極を順次切り替えるとともに、電流測定部により測定されたアーク用電極に流れる電流の電流値を記憶部に記憶させる記憶制御部を備えている。また、記憶制御部により記憶部に記憶された電流値に基づいて故障したアーク用電極があるか否かを判定する故障判定部を備えている。さらに、故障判定部により故障したアーク用電極があると判定された場合、故障したアーク用電極を選択スイッチが選択しないよう制限する制限部と、を備えている。

したがって、故障したアーク用電極を選択スイッチが選択しないよう制限することができ、信頼性を確保することができる。

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、Ｓ１００の処理が電流積算値判定部に相当し、Ｓ１０４の処理が距離制御部に相当し、Ｓ２０４の処理がアーク判定部に相当し、Ｓ２０６の処理が距離制御部に相当し、Ｓ３００、Ｓ４００の処理が抵抗制御部に相当し、Ｓ５０２、Ｓ５０４の処理が電圧増加部に相当し、Ｓ５０６が電圧制御部に相当する。また、Ｓ５０８が電圧印加遮断部に相当し、Ｓ６０２〜Ｓ６０８が記憶制御部に相当し、Ｓ６１０が故障判定部に相当し、Ｓ６０４が制限部に相当する。

１０ 放電電極
２０ アーク用電極
３０、３１、３２ 基準電極
４０、４１、４２ 電源
５０、５１、７０ 距離調整機構
６１、６２ 抵抗体
７１ 電流計測部
７２ 制御部

Claims (18)

1. 基準電極（３０）と、
   前記基準電極と離れて配置された放電電極（１０）と、
   前記放電電極と前記基準電極との間に、前記放電電極にコロナ放電を発生させる電圧を出力する電源（４０）と、を備え、
   前記放電電極に前記コロナ放電を発生させることによりイオンを生じさせるイオン発生装置であって、
   前記基準電極と離れて配置されたアーク用電極（２０）を備え、
   前記放電電極より前記アーク用電極に優先的にアーク放電を生じさせるイオン発生装置。
2. 前記電源は、前記放電電極と前記基準電極との間に加え、前記アーク用電極と前記基準電極との間に所定電圧を出力し、
   前記アーク用電極と前記基準電極との距離が、前記放電電極と前記基準電極との距離よりも短く構成されることにより、前記放電電極より前記アーク用電極に優先的にアーク放電を生じさせる請求項１に記載のイオン発生装置。
3. 前記アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部（７１）と、
   前記電流測定部の測定結果に基づいて前記アーク用電極にアーク放電が生じたと判定されるまで、前記電源の出力電圧を段階的に増加させる電圧増加部（Ｓ５０２、Ｓ５０４）と、
   前記電流測定部の測定結果に基づいて前記アーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、前記電源の出力電圧を低下させるよう制御する電圧制御部（Ｓ５０６）と、を備えた請求項２に記載のイオン発生装置。
4. 前記アーク用電極と前記基準電極との距離を調整する距離調整機構（５０、５１、７０）を備えた請求項２に記載のイオン発生装置。
5. 前記アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部（７１）と、
   前記電流測定部の測定結果に基づいて前記アーク用電極に流れる電流の積算値が閾値以上であるか否かを判定する電流積算値判定部（Ｓ１００）と、
   前記電流積算値判定部により前記アーク用電極に流れる電流の積算値が閾値以上であると判定された場合、前記アーク用電極と前記基準電極との距離をより短くするよう前記距離調整機構（７０）を制御する距離制御部（Ｓ１０４）と、を備えた請求項４に記載のイオン発生装置。
6. 前記アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部（７１）と、
   前記電流測定部の測定結果に基づいて前記アーク用電極にアーク放電が生じたか否かを判定するアーク判定部（Ｓ２０４）と、
   前記アーク判定部により前記アーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、前記アーク用電極と前記基準電極との距離をより長くするよう前記距離調整機構（７０）を制御する距離制御部（Ｓ２０６）と、を備えた請求項３に記載のイオン発生装置。
7. 前記放電電極と前記基準電極から成る第１放電回路に直列に配置され、前記放電電極に流れる電流を制限する第１抵抗体（６１）と、
   前記アーク用電極と前記基準電極から成る第２放電回路に直列に配置され、前記アーク用電極に流れる電流を制限する第２抵抗体（６２）と、を備え、
   前記電源は、前記放電電極と前記基準電極との間に加え、前記アーク用電極と前記基準電極との間に所定電圧を出力し、
   前記第２抵抗体の抵抗値が前記第１抵抗体の抵抗値よりも小さくされることにより、前記放電電極より前記アーク用電極に優先的にアーク放電を生じさせる請求項１に記載のイオン発生装置。
8. 前記アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部（７１）と、
   前記電流測定部の測定結果に基づいて前記アーク用電極にアーク放電が生じたと判定されるまで、前記電源の出力電圧を段階的に増加させる電圧増加部（Ｓ５０２、Ｓ５０４）と、
   前記電流測定部の測定結果に基づいて前記アーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、前記電源の出力電圧を低下させるよう制御する電圧制御部（Ｓ５０６）と、を備えた請求項１に記載のイオン発生装置。
9. 前記第２抵抗体は、抵抗値を変更することが可能な可変抵抗（６２ａ）である請求項７に記載のイオン発生装置。
10. 前記アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部（７１）と、
    前記電流測定部の測定結果に基づいて前記アーク用電極に流れる電流の積算値が閾値以上であるか否かを判定する電流積算値判定部（Ｓ１００）と、
    前記電流積算値判定部により前記アーク用電極に流れる電流の積算値が閾値以上であると判定された場合、前記第２抵抗体を構成する前記可変抵抗の抵抗値をより小さくするよう制御する抵抗制御部（Ｓ３００）と、を備えた請求項９に記載のイオン発生装置。
11. 前記アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部（７１）と、
    前記電流測定部の測定結果に基づいて前記アーク用電極にアーク放電が生じたか否かを判定するアーク判定部（Ｓ２０４）と、
    前記アーク判定部により前記アーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、前記第２抵抗体を構成する前記可変抵抗の抵抗値をより大きくするよう制御する抵抗制御部（Ｓ４００）と、を備えた請求項９に記載のイオン発生装置。
12. 前記放電電極および前記アーク用電極は、それぞれ針状の先端部（１０ａ、２０ａ）を有し、前記先端部が前記基準電極へ向いて配置されており、
    前記アーク用電極の先端部は、前記放電電極の先端部よりも鋭角となっている請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のイオン発生装置。
13. 前記基準電極は、前記放電電極と対応して配置された第１基準電極（３１）と、
    前記放電電極と対応して配置された第２基準電極（３２）と、を有している請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のイオン発生装置。
14. 前記放電電極、前記アーク用電極および前記基準電極の少なくとも１つは、導電性の板状部材により構成されている請求項１〜１１、１３のいずれか１つに記載のイオン発生装置。
15. 前記アーク用電極と前記基準電極との間への電圧の印加を遮断するためのアーク用電極スイッチ（７３）を備えた請求項１ないし１４のいずれか１つに記載のイオン発生装置。
16. 前記アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部（７１）と、
    前記電流測定部の測定結果に基づいて前記アーク用電極にアーク放電が生じたと判定されるまで、前記電源の出力電圧を段階的に増加させる電圧増加部（Ｓ５０２、Ｓ５０４）と、
    前記電流測定部の測定結果に基づいて前記アーク用電極にアーク放電が生じたと判定された場合、電源の出力電圧を低下させるよう制御する電圧制御部（Ｓ５０６）と、
    前記電圧制御部により電源の出力電圧が低下するよう制御された場合、アーク用電極と前記基準電極との間の電圧の印加を遮断するようアーク用電極スイッチを制御する電圧印加遮断部（Ｓ５０８）と、を備えた請求項１に記載のイオン発生装置。
17. 複数の前記アーク用電極（２１〜２３）と、
    前記電源から出力される電圧が、複数の前記アーク用電極のいずれか１つに印加されるよう選択する選択スイッチ（７４）と、
    前記選択スイッチにより選択された前記アーク用電極に流れる電流を測定する電流測定部（７１）と、を備えた請求項１に記載のイオン発生装置。
18. 前記選択スイッチにより選択される前記アーク用電極を順次切り替えるとともに、前記電流測定部により測定された前記アーク用電極に流れる電流の電流値を記憶部に記憶させる記憶制御部（Ｓ６０２〜Ｓ６０８）と、
    前記記憶制御部により前記記憶部に記憶された前記電流値に基づいて故障した前記アーク用電極があるか否かを判定する故障判定部（Ｓ６１０）と、
    前記故障判定部により故障した前記アーク用電極があると判定された場合、故障した前記アーク用電極を前記選択スイッチが選択しないよう制限する制限部（Ｓ６０４）と、を備えた請求項１７に記載のイオン発生装置。

Images