JP4642123B2 - イオン発生装置および電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、イオン発生装置および電気機器の放電部の汚れ除去に関するものである。

従来、室内の空気の浄化、殺菌あるいは消臭などを行なうために、イオン発生装置が使用されている。これらの多くは、イオン発生電極を備えてコロナ放電により発生する正イオンと負イオン（以下、併せて正負イオンという）を、筐体に孔設されたイオン放出口から放出させるものである。これらの正負イオンには空気の浄化や消臭あるいは殺菌を行なう作用がある。

イオン発生素子には、特に針形状の金属などを放電電極とし、これに対向する金属板やグリッドなどを配置したもの（たとえば特開２００５−１３６４９号公報参照）、あるいは対向電極を大地として特に対向電極を配置しないものがある。この種類のイオン発生素子では、放電電極と対向電極もしくは大地との間の空気が絶縁体の役割を果たす。このイオン発生素子では、電極に高電圧を印加した際に、鋭角部をした電極の先端で電界集中が生じ、その先端の極近部分の空気が絶縁破壊することで放電現象が得られる。

放電現象を利用した多くのイオン発生装置が実用化されているが、これらのイオン発生装置は通常、イオンを発生させるためのイオン発生素子と、イオン発生素子に高電圧を供給するための高圧トランスと、高圧トランスを駆動するための高圧トランス駆動回路と、コネクタなどの電源入力部とにより構成されている。

放電現象を利用したイオン発生装置としては、たとえば特開２００２−３７４６７０号公報に記載されたものがある。この公報に記載されたイオン発生装置ではイオン発生電極に高電圧を供給する高圧トランスと、その高圧トランスを駆動するための駆動回路とが、ケース内に搭載されている。

特開２００５−１３６４９号公報 特開２００２−３７４６７０号公報

上記のようなイオン発生装置を長期間使用していると、気流に含まれている埃やその他の汚れ物質がイオン発生電極に付着し、やがては放電面がそれらの汚れ物質にて覆われてしまう。このような状態になると、イオン発生のためのコロナ放電が妨げられ、イオン発生効率が低下する場合がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、塵埃の多い環境でもイオン発生効率の低下を防止できるイオン発生装置および電気機器を提供することである。

本発明のイオン発生装置は、誘導電極と、その誘導電極との間でイオンを発生させるための放電電極と、その放電電極を清掃するために放電電極に接触した接触状態と接触しない非接触状態との間で移動可能に構成された清掃部材と、回転可能なアームとを備えている。清掃部材は、アームの端部に取り付けられた一方端側と、直線運動可能に支持された他方端側とを有し、かつアームの回転運動に伴なう清掃部材の一方端側の回転運動を清掃部材の他方端側の直線運動に変換するための変曲部を有する。

本発明のイオン発生装置によれば、清掃部材が接触状態と非接触状態との間で移動可能であるため、放電電極の清掃時には清掃部材を放電電極に接触させることで放電電極の清掃が可能になる。また放電電極による放電時には清掃部材を放電電極に接触させないことで清掃部材が放電の障害となることも防止できる。このように清掃部材で放電電極の汚れを除去することができ、かつ清掃部材が放電の障害になることもないため、塵埃の多い環境下においてもイオン発生効率の低下を防止することができる。

また清掃部材は、回転運動を直線運動に変換するための変曲部を有している。

これにより、回転運動を介して大きな直線運動を得ることができる。
上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材は金属薄板よりなっている。

これにより、回転運動を直線運動に変換するための変曲部を実現できるとともに、清掃部材の小型化が容易となる。

上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材の変曲部は清掃部材の変曲部以外の部分よりも幅方向に細い寸法を有している。

これにより、変曲部の柔軟性を確保でき、簡易な構成で変曲部を実現することができる。

上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材が接触状態にあるときには放電電極への通電を停止するようにイオン発生装置は構成されている。

これにより、放電電極の放電時に清掃部材が放電の障害になることを防止することができる。

本発明の電気機器は、上記のいずれかに記載のイオン発生装置と、そのイオン発生装置で生じたイオンを送風気流に乗せて電気機器の外部に送るための送風部とを備えている。

本発明の電気機器によれば、イオン発生装置で生じたイオンを送風部により気流に乗せて送ることができるため、たとえば空調機器において機外にイオンを放出することができ、また冷蔵機器において庫内または庫外にイオンを放出することができる。

以上説明したように本発明のイオン発生装置および電気機器によれば、塵埃の多い環境でもイオン発生効率の低下を防止することができる。

本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の構成を概略的に示す平面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の構成を概略的に示す正面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の構成を概略的に示す側面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の蓋体を取り外した状態を概略的に示す平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に対応した断面を示す概略断面図である。 図５の状態からスライダー２０を省略して示す概略断面図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に対応した断面を示す概略断面図である。 図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に対応した断面であって、ソレノイド１５を省略して示す概略断面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられる付着物除去機能部の構成を概略的に示す分解図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられるソレノイド１５の構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられるスライダー２０の構成を概略的に示す平面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられるスライダー２０の構成を概略的に示す正面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられるスライダー２０の構成を概略的に示す側面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられるスライダー２０の構成を概略的に示す斜視図である。 スライダーの清掃部に樹脂製の薄板を張り合わせた構成を示す概略正面図である。 スライダーの清掃部に樹脂製のブラシ部を取り付けた構成を示す概略正面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の機能ブロック図であり、各機能素子の電気的接続を示す図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置での放電電極の清掃の様子を説明するための図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置でスライダー２０が放電電極に接触した接触状態を概略的に示す平面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置でスライダー２０が放電電極に接触した接触状態を概略的に示す図であって、図５に対応した断面で示す断面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置を用いた空気清浄機の構成を概略的に示す斜視図である。 図２１に示す空気清浄機にイオン発生装置を配置した様子を示す空気清浄機の分解図である。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
まず図１〜図７を用いて、本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の全体構成について説明する。

図１〜図７を参照して、本実施の形態のイオン発生装置１は、電源入力コネクタ２と、イオン発生素子５、６と、ケース７と、蓋体８と、支持基板１２と、回路ユニット１３と、付着物除去機構部２１とを主に有している。

図１〜図３を参照して、ケース７および蓋体８は、イオン発生装置１の外殻を構成している。蓋体８には、複数個（たとえば４個）の貫通孔４ａ〜４ｄが形成されている。この貫通孔４ａ〜４ｄは、コロナ放電により発生するイオンをケース７の外部へ放出するための開口部である。

図４〜図７を参照して、電源入力コネクタ２、イオン発生素子５、６、支持基板１２、回路ユニット１３および付着物除去機構部２１は、ケース７内に収納されている。

ケース７の内部は、イオン発生ブロックＡと付着物除去ブロックＢとに分けられている。イオン発生ブロックＡには電源入力コネクタ２、イオン発生素子５、６、支持基板１２および回路ユニット１３が配置されており、付着物除去ブロックＢには付着物除去機構部２１が配置されている。

回路ユニット１３は、高圧回路、高圧トランスおよび高圧トランス駆動回路を含んでいるが、図４〜７においてはそれらの詳細を示しておらず回路ユニット１３として一括して示している。

イオン発生素子５、６は、たとえばコロナ放電により正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかを生じさせるためのものである。イオン発生素子５は、放電電極３ａ、３ｂと、対向電極（誘導電極）１０とにより構成されている。またイオン発生素子６は、放電電極３ｃ、３ｄと、対向電極（誘導電極）１１とにより構成されている。

対向電極１０、１１の各々は、支持基板１２に支持されている。対向電極１０、１１のそれぞれは、一体の金属板からなっており、かつ放電電極の個数に対応して天板部に設けられた複数の貫通孔１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂを有している。この貫通孔１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂは、コロナ放電により発生するイオンをケース７の外部へ放出するための開口部である。

本実施の形態では貫通孔１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂの個数はたとえば４個であり、貫通孔１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂの平面形状はたとえば円形である。

放電電極３ａ〜３ｄの各々は針状の先端を有している。支持基板１２は、この放電電極３ａ〜３ｄの各々を挿通させるための貫通孔（図示せず）を有している。

針状の放電電極３ａ〜３ｄの各々は、支持基板１２の貫通孔に挿入または圧入されて支持基板１２を貫通した状態で支持されている。これにより、放電電極３ａ〜３ｄの各々の針状の一方端は支持基板１２の表面側に突き出しており、また支持基板１２の裏面側に突き出した他方端には、半田付けにより支持基板１２に電気的に接続されている。

対向電極１０、１１および放電電極３ａ〜３ｄを支持した状態で、支持基板１２はケース７のイオン発生ブロックＡに配置されている。この状態で、支持基板１２は、図５および図６に示すようにケース７のイオン発生ブロックＡ内の支持基板保持壁７ａにより規定の高さに位置決めされている。また対向電極１０、１１は、図５および図６に示すように、支持基板１２に固定されて規定の高さに位置決めされている。このように支持基板１２と対向電極１０、１１とが規定の高さに位置決めされることにより、対向電極１０、１１は支持基板１２に対してその厚み方向に位置決めすることが可能である。

対向電極１０、１１および支持基板１２がケース７に支持された状態で、図４に示すように放電電極３ａ〜３ｄは、その針状の先端のそれぞれが、対向電極１０、１１の円形の貫通孔１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂの中心に位置するように配置されている。また支持基板１２の裏面（半田面）には、回路ユニット１３（高圧回路、高圧トランスおよび高圧トランス駆動回路）などの構成素子が取付けられている。

電源入力コネクタ２は、支持基板１２に支持されており、かつケース７の外部に電気的に接続できるようにその一部がケース７の外部に露出するよう構成されている。

ケース７の蓋体８は、対向電極１０、１１の貫通孔１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂに
対向する壁部にイオン放出用の貫通孔４ａ〜４ｄを有している。これにより、イオン発生素子５、６の各々で生じたイオンがこの貫通孔４ａ〜４ｄを通じてイオン発生装置１の外部へ放出される。イオン発生素子５の放電電極３ａ、３ｂはたとえば正イオンを発生させるものであり、イオン発生素子６の放電電極３ｃ、３ｄはたとえば負イオンを発生させるものである。このため、蓋体８に設けられた一方の貫通孔４ａ、４ｂは正イオン発生部となり、他方の貫通孔４ｃ、４ｄは負イオン発生部となる。

イオン放出用の貫通孔４ａ〜４ｄのそれぞれは、感電防止のために、通電部である対向電極１０、１１に直接手が触れないように対向電極１０、１１の貫通孔１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂの孔径よりも小さい径に設定されている。

次に、図４、図８〜図１０を用いて付着物除去機能について説明する。
まず図４を参照して、付着物除去機構部２１は、ソレノイド１５と、連結板１６と、スプリング１７と、アーム１８と、回転軸１９と、スライダー（清掃部材）２０とを主に有している。この付着物除去機構部２１のスライダー２０の一部を除く基本機構部はケース７内の付着物除去ブロックＢに配置されている。

図４、図８および図９を参照して、ソレノイド１５はケース７のソレノイドガイド７ｅにはめ込まれることでケース７に保持されている。

図１０を参照して、ソレノイド１５は、コイルと、そのコイル内に通された棒状の部材であるプランジャ１５ａとを有している。プランジャ１５ａは、コイルへの通電により動作制御可能である。つまりプランジャ１５ａは、コイルへの通電をＯＮすることでコイル内へ引き込まれ、コイルへの通電をＯＦＦすることによりフリーの状態となるように動作を制御されている。

図４、図８および図９を参照して、連結板１６は、ソレノイド１５のプランジャ１５ａに保持されている。スプリング１７は、ケース７の底面から立ち上がった回転軸１９に嵌め込まれている。スプリング１７の一方端は連結板１６に保持されており、スプリング１７の他方端はケース７のスプリング保持部７ｂに保持されている。連結板１６は、スプリング１７の力によりプランジャ１５ａをソレノイド１５のコイルから引き抜く方向に引っ張られている。

主に図４を参照して、プランジャ１５ａの先端はケース７に設けられたストッパー７ｆに当たって止まるように構成されている。これによりプランジャ１５ａは、ソレノイド１５のコイルから抜けることが防止されており、設定した位置で止まるように構成されている。

主に図８および図９を参照して、アーム１８は、その中央部に回転軸挿入用の貫通孔１８ｃを有しており、その貫通孔１８ｃに回転軸１９を嵌め込むことで回転軸１９に対して回転可能とされている。アーム１８は、回転軸１９に対する一方側に連結孔１８ａを有しており、回転軸１９の他方側にスライダー固定部１８ｂを有している。アーム１８の連結孔１８ａには、連結板１６のピン部１６ｂが嵌め込まれている。アーム１８のスライダー固定部１８ｂには、スライダー２０の一方端にあるアーム取付け部２０ａが取り付けられている。

次に、図１１〜図１６を用いてスライダー２０の構成について説明する。
図１１〜図１４を参照して、スライダー２０は、放電電極に接触した状態と接触しない非接触状態との間でスライド運動（移動）可能に構成されており、薄い板状の材料（たとえば金属薄板）で構成されている。この金属薄板の材質としては、一般的には耐腐食性とある程度のバネ性が必要であるため、たとえばステンレス板が最適であるが、リン青銅板などであってもよい。スライダー２０は、本体部２０ｆと、アーム取付け部２０ａと、肉抜き部（貫通孔）２０ｂ、２０ｃと、清掃部支持腕２０ｄと、清掃部２０ｅとを有している。

本体部２０ｆは、スライド方向に長尺状に延びている。アーム取付け部２０ａは、その本体部２０ｆの長尺状に延びた一方端に設けられている。このアーム取付け部２０ａは、確実に位置決めできるように本体部２０ｆに対して約９０°に折り曲げられており、この折り曲げられた部分にてアーム１８のスライダー固定部１８ｂに固定されている。この固定方法は各種考えられるが、たとえばネジ止め、接着、溶接、挟み込みなどが考えられる。

本体部２０ｆは図１１に示すように、スライド動作時に回転運動をスライド運動（直線運動）に変換するための変曲部Ｓを有している。この変曲部Ｓは回転運動を直線運動に変換する際に屈曲する部分であるため、変曲部Ｓにある程度の柔軟性がないと回転の抵抗になる。そこで、変曲部Ｓの必要部分に肉抜き部（貫通孔）２０ｂが設けられて、変曲部Ｓの柔軟性が調整されている。ただし、変曲部Ｓがあまりに柔軟すぎるとスライド押し出し時に、変曲部Ｓが抵抗に負けて撓んだりして、正しく直線運動が行なわれなくなる可能性がある。

また本体部２０ｆは、スライダー２０とケース７の接触による抵抗増加を軽減するための肉抜き部（貫通孔）２０ｃを有していてもよい。

清掃部支持腕２０ｄは、本体部２０ｆから略直角（約９０°）に折り曲げられている。清掃部２０ｅはスライダー２０と一体的に構成され、清掃部支持腕２０ｄの一部からある角度を持って切起こされた形状になっている。

清掃部支持腕２０ｄおよび清掃部２０ｅの各々は、放電電極３ａ〜３ｄに対応して同数設けられている。つまり、本実施の形態では４つの放電電極３ａ〜３ｄに対応して４つの清掃部支持腕２０ｄおよび清掃部２０ｅが設けられている。これらの清掃部２０ｅの各々は、スライダー２０がスライドした際に、放電電極３ａ〜３ｄの各々の先端に接するように構成されている。

清掃部２０ｅは、たとえば図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように樹脂製の薄板２２をスライダー２０に張り合わせた構成を有していてもよく、また図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すように樹脂製のブラシ２３をブラシ部基材に植毛加工したうえでスライダー２０に張り合わせた構成を有していてもよい。

図７に示すようにケース７に設けられたスライダー保持部７ｃによってスライダー２０を保持することにより、スライダー２０の図中横方向の位置決め（特に図中右方向へスライダー２０がずれないように位置の保持）がなされている。スライダー２０の高さ方向の位置は、対向電極１０、１１の表面と突起７ｄとで挟み込むことで保持されている。

次に、図１７を用いてイオン発生装置の機能ブロックについて説明する。
図１７を参照して、イオン発生装置１においては、上述したように、ケース７内のイオン発生ブロックＡには、電源入力コネクタ２と、イオン発生素子５、６と、支持基板１２と、回路ユニット１３（高圧トランス駆動回路３０、高圧トランス３１、高圧回路３２ａ、３２ｂ）が主に配置されている。またケース７内の付着物除去ブロックＢには、付着物除去機構部２１（ソレノイド１５、連結板１６、スプリング１７、アーム１８、スライダー２０）が配置されている。

電源入力コネクタ２は、入力電源としての直流電源や商用交流電源の供給を受ける部分である。電源入力コネクタ２は高圧トランス駆動回路３０に電気的に接続されている。この高圧トランス駆動回路３０は高圧トランス３１の１次側に電気的に接続されている。この高圧トランス３１は、１次側に入力された電圧を昇圧して２次側に出力するためのものである。高圧トランス３１の２次側の一方はイオン発生素子５、６の対向電極１０、１１に電気的に接続されている。２次側の他方は高圧回路（正）３２ａを通じて放電電極３ａ、３ｂに電気的に接続され、かつ高圧回路（負）３２ｂを通じて放電電極３ｃ、３ｄに電気的に接続されている。

また電源入力コネクタ２は、付着物除去機構部２１に電源を供給する部分である。具体的には電源入力コネクタ２はソレノイド１５への電源を供給する。ソレノイド１５に電源が供給されると、ソレノイド１５のプランジャ１５ａがコイルに対して動作する。このプランジャ１５ａの動作に伴なって、付着物除去駆動機構部（連結板１６、スプリング１７、アーム１８、スライダー２０）が動作し、ブラシ部となる清掃部２０ｅが動作して放電電極３ａ〜３ｄに付着した付着物を除去する。

上記説明したように、イオン発生部と付着物除去駆動機構部へは同じ電源入力コネクタ２を通じて電源の供給を行なうが、供給系統は独立しているので、それぞれ別に制御することが可能である。付着物除去動作時に、清掃部２０ｅが放電電極に接近、接触すると不要な異常放電の可能性があるので、付着物除去動作時には、放電電極への通電を停止することが望ましい。

次に、モールドについて説明する。
上記のように各機能素子がケース７内に収容されて電気的に接続された状態で適宜モールドが施されている。ここで、高圧回路３２ａ、３２ｂ、高圧回路３２ａ、３２ｂから放電電極３ａ〜３ｄへの回路、また高圧トランス３１から対向電極１０、１１への回路は高電圧部であるため、イオン発生部分（支持基板１２の表面側）を除き、支持基板１２の裏面側を樹脂モールド（たとえばエポキシ樹脂）により絶縁を強化することが望ましい。

次に、本実施の形態のイオン発生装置における清掃動作について図４および図１８〜図２０を用いて説明する。

この清掃動作は以下の（１）〜（３）の順に行われる。
（１）まず清掃動作を開始する前には、ソレノイド１５は無通電の状態にある。この状態においては、図４および図１８（Ａ）に示すように清掃部支持腕２０ｄは放電電極３ａ〜３ｄの先端部から完全に離れた位置にある。

（２）ソレノイド１５に通電すると、図４におけるプランジャ１５ａがソレノイドの１５のコイル内に引き込まれる。これにより、連結板１６が移動し、ピン部１６ｂによりアーム１８の連結孔１８ａを引っ張って、アーム１８を時計方向に回転させる。アーム１８の他端１８ｂ（図５に拡大を示す部）にはスライダー２０が固着されているため、スライダー２０はアーム１８の回転により、時計方向回転で押し出される。スライダー２０は、その変曲部Ｓにて回転運動を直線運動に変換することで図中左方向にスライド運動をする。

このスライダー２０のスライド運動により、スライダー２０の清掃部支持腕２０ｄおよび清掃部２０ｅが図中左方向に移動する。図１８（Ｂ）は、このスライダー２０の移動途中の状態を示している。この状態においては、清掃部２０ｅの最先端部（清掃部支持腕２０ｄに対して最も高い先端部）は放電電極３ａ〜３ｄのそれぞれの針状の先端より上の位置にあるので、放電電極３ａ〜３ｄのそれぞれの先端は清掃部２０ｅの最先端部には接触せず、清掃部２０ｅの途中から接触する。

清掃部２０ｅの放電電極３ａ〜３ｄと対向する表面には、上述したように清掃用の樹脂製薄板２２または樹脂製ブラシ２３が貼り付けられているため、放電電極３ａ〜３ｄの先端は清掃用の樹脂製薄板２２または樹脂製ブラシ２３と接触して汚れ物質を除去されて清掃される。

（３）図１８（Ｃ）、図１９および図２０は、ソレノイド１５への通電によりスライダー２０の移動が完了した状態を示している。放電電極３ａ〜３ｄのそれぞれの先端部が清掃部２０ｅの傾いた部分を過ぎて清掃部支持腕２０ｄに接触した状態でスライダー２０のスライド運動が完了する。

以上のように、スライダー２０の移動に連動して、放電電極３ａ〜３ｄのそれぞれの針状の先端部に清掃部２０ｅを接触させて擦ることにより、放電電極３ａ〜３ｄの先端部に付着した付着物を擦り落とすことができる。また放電電極３ａ〜３ｄの先端部と清掃部２０ｅの接触による衝撃振動で、周辺部分に付着した付着物も剥離落下する。

なおソレノイド１５の通電をＯＦＦにすると、プランジャ１５ａがスプリング１７の付勢力によりソレノイド１５のコイル内から引き抜く方向に引っ張られる。これにより、アーム１８が図１９の反時計方向に回転することで、スライダー２０が図中右側にスライド運動をして、図４の状態に戻る。

このような清掃動作は、一般的な居住空間では頻繁に行なう必要はなく、たとえば月に１回程度でも十分であり、たとえば自動的に一定運転時間毎、イオン発生装置１の通電ＯＮ−ＯＦＦに連動する、または発生イオンの量をイオン量センサーで検出して一定量以下になった場合に付着物を除去して、イオン発生量の低下を防止することができる。

上記のイオン発生素子５、６の各々において、板状の対向電極１０、１１と針状の放電電極３ａ〜３ｄとを上記のように所定の距離を確保して配置し、対向電極１０、１１と放電電極３ａ〜３ｄとの間に高電圧を印加すると、針状の放電電極３ａ〜３ｄのそれぞれの先端でコロナ放電が生じる。このコロナ放電により正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかのイオンが発生し、このイオンがイオン発生装置１本体に設けられた貫通孔４ａ〜４ｄから外部に放出される。さらに送風を加えることで、より効果的にイオンを放出することが可能となる。

正イオンと負イオンとの双方を生じさせる場合、一方の放電電極３ａ、３ｂの先端では正コロナ放電を発生させて正イオンを発生させ、他方の放電電極３ｃ、３ｄの先端では負コロナ放電を発生させて負イオンを発生させる。印加する波形はここでは特に問わず、直流、正負にバイアスされた交流波形や正負にバイアスされたパルス波形などの高電圧とする。電圧値は放電を発生させるに十分かつ、所定のイオン種を生成させる電圧領域を選定する。

ここで、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⁺（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは０または任意の自然数）として表される。また負イオンは、酸素イオン（Ｏ₂ ^-）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、Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または任意の自然数）として表される。

正イオンおよび負イオンの両極性のイオンを放出する場合には、空気中の正イオンであるＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは０または任意の自然数）と、負イオンであるＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または任意の自然数）とを略同等量発生させることにより、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、浮遊カビ菌などを除去することが可能となる。

次に、本実施の形態のイオン発生装置の作用効果について説明する。
本実施の形態のイオン発生装置１によれば、スライダー２０は放電電極３ａ〜３ｄと接触した状態（接触状態）と接触しない状態（非接触状態）との間でスライド運動により移動可能である。このため、放電電極３ａ〜３ｄの清掃時にはスライダー２０の清掃部２０ｅを放電電極３ａ〜３ｄのそれぞれに接触させることで放電電極３ａ〜３ｄの清掃が可能になる。また放電電極３ａ〜３ｄによる放電時にはスライダー２０を放電電極３ａ〜３ｄに接触させないことでスライダー２０が放電の障害となることも防止できる。このようにスライダー２０で放電電極３ａ〜３ｄの汚れを除去することができ、かつスライダー２０が放電の障害になることもないため、塵埃の多い環境下においてもイオン発生効率の低下を防止することができる。

またスライダー２０が回転運動をスライド運動（直線運動）に変換するための変曲部Ｓを有しているため、小さな直線運動から回転運動を介して大きな直線運動を得ることができる。

具体的には、てこの原理で移動距離を拡大することができる。つまり、一般的なソレノイド１５におけるプランジャ１５ａの移動距離は５ｍｍ程度と小さいため、スライダー２０を清掃動作に必要な距離だけスライド移動させるには無理があるが、そのプランジャ１５ａの移動距離を回転運動に一旦変換することによりたとえば２倍の約１０ｍｍのスライド移動が可能となる。

なお駆動距離の長い特別なソレノイドを使用してスライダー２０を直接駆動する（つまりプランジャ１５ａの直線運動を回転運動に変換せずに直接、スライダー２０のスライド運動とする）ことも可能である。

またスライダー２０が金属薄板よりなっているため、回転運動をスライド運動に変換するための変曲部Ｓを簡易な構成で実現できるとともに、スライダー２０の小型化が容易となる。

またスライダー２０の変曲部Ｓはスライダー２０の変曲部Ｓ以外の部分よりも幅方向に細い寸法を有している。具体的には、図１２を参照して、スライダー２０の変曲部Ｓは肉抜き部２０ｂを有することにより、変曲部Ｓの幅方向の実質的な寸法は（Ｗ１−Ｗ３）となり、変曲部Ｓ以外の部分の寸法Ｗ２（Ｗ１とほぼ同じ寸法）よりも細くなっている。これにより変曲部Ｓの柔軟性が調整されて、変曲部Ｓが回転運動をスライド運動に変換する際の抵抗が低減されている。このように簡易な構成で変曲部Ｓを実現することができる。

またスライダー２０が放電電極３ａ〜３ｄと接触した状態にあるときには放電電極３ａ〜３ｄへの通電を停止するようにイオン発生装置１は構成されているため、放電電極３ａ〜３ｄの放電時にスライダー２０が放電の障害になることを防止することができる。

次に、図２１および図２２を用いて、上記のイオン発生装置を用いた電気機器の一例として空気清浄機の構成について説明する。

図２１および図２２を参照して、空気清浄機６０は前面パネル６１と本体６２とを有している。本体６２の後方上部には吹き出し口６３が設けられており、この吹き出し口６３からイオンを含む清浄な空気が室内に供給される。本体６２の中心には空気取り入れ口６４が形成されている。空気清浄機６０の前面の空気取り入れ口６４から取り込まれた空気が、図示しないフィルターを通過することで清浄化される。清浄化された空気は、ファン用ケーシング６５を通じて、吹き出し口６３から外部へ供給される。

清浄化された空気の通過経路を形成するファン用ケーシング６５の一部に、本実施の形態のイオン発生装置１が取り付けられている。イオン発生装置１は、そのイオン放出部となる貫通孔４ａ〜４ｄからイオンを上記の空気流に放出できるように配置されている。イオン発生装置１の配置の例として、空気の通過経路内であって、吹き出し口６３に比較的近い位置Ｐ１、比較的遠い位置Ｐ２などの位置が考えられる。このようにイオン発生装置１のイオン放出部４ａ〜４ｄに送風を通過させることにより、吹き出し口６３から清浄な空気とともに外部にイオンを供給するイオン発生機能を空気清浄機６０に持たせることが可能になる。

本実施の形態の空気清浄機６０によれば、イオン発生装置１で生じた正イオンおよび負イオンの双方を送風部（空気の通過経路）により気流に乗せて送ることができるため、機外に正イオンおよび負イオンの双方を放出することができる。

なお本実施の形態においては電気機器の一例として空気清浄機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電気機器は、これ以外に空気調和機（エアコンディショナー）、冷蔵機器、掃除機、加湿器、除湿機などであってもよく、イオンを気流に乗せて送るための送風部を有する電気機器であればよい。

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、放電部の汚れを除去したいイオン発生装置およびそれを搭載した電気機器に特に有利に適用され得る。

１ イオン発生装置、２ 電源入力コネクタ、３ａ〜３ｄ 放電電極、４ａ〜４ｄ 貫通孔（イオン放出部）、５，６ イオン発生素子、７ ケース、７ａ 支持基板保持壁、７ｂ スプリング保持部、７ｃ スライダー保持部、７ｄ 突起、７ｅ ソレノイドガイド、７ｆ ストッパー、８ 蓋体、１０，１１ 対向電極（誘導電極）、１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ 貫通孔、１２ 支持基板、１３ 回路ユニット、１５ ソレノイド、１５ａ プランジャ、１６ 連結板、１６ｂ ピン部、１７ スプリング、１８ アーム、１８ａ 連結孔、１８ｂ スライダー固定部、１８ｃ 貫通孔、１９ 回転軸、２０ スライダー、２０ａ アーム取付け部、２０ｂ，２０ｃ 肉抜き部、２０ｄ 清掃部支持腕、２０ｅ 清掃部、２０ｆ 本体部、２１ 付着物除去機構部、２２ 樹脂製薄板、２３ 樹脂製ブラシ、３０ 高圧トランス駆動回路、３１ 高圧トランス、３２ａ，３２ｂ 高圧回路、６０ 空気清浄機、６１ 前面パネル、６２ 本体、６３ 吹き出し口、６４ 空気取り入れ口、６５ ファン用ケーシング、Ｓ 変曲部。

Claims (5)

1. 誘導電極と、
   前記誘導電極との間でイオンを発生させるための放電電極と、
   前記放電電極を清掃するために前記放電電極に接触した接触状態と接触しない非接触状態との間で移動可能に構成された清掃部材と、
   回転可能なアームとを備え、
   前記清掃部材は、前記アームの端部に取り付けられた一方端側と、直線運動可能に支持された他方端側とを有し、かつ前記アームの回転運動に伴なう前記清掃部材の前記一方端側の回転運動を前記清掃部材の前記他方端側の直線運動に変換するための変曲部を有する、イオン発生装置。
2. 前記清掃部材は、金属薄板よりなる、請求項１に記載のイオン発生装置。
3. 前記清掃部材の前記変曲部は前記清掃部材の前記変曲部以外の部分よりも幅方向に細い寸法を有している、請求項１または２に記載のイオン発生装置。
4. 前記清掃部材が前記接触状態にあるときには前記放電電極への通電を停止するように構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載のイオン発生装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のイオン発生装置と、
   前記イオン発生装置で生じたイオンを送風気流に乗せて電気機器の外部に送るための送風部とを備えた、電気機器。

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