JP4703770B1

JP4703770B1 - イオン発生装置及びイオンの有無判定方法

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Publication number: JP4703770B1
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Abstract

【課題】湿度の影響によるイオンの有無の判定精度低下を防止することができるイオン発生装置及びイオンの有無判定方法を提供する。
【解決手段】イオン発生器６ａ、６ｂとイオン発生器６ｃ、６ｄとを異なるタイミングでオンさせ、発生させたイオンを捕集する捕集電極６６の電位を計測部６７が計測し、計測部６７の出力電圧の差分が閾値より大きい（又は小さい）ときに、イオンが有る（又は無い）と判定する。またダクト５内に湿度検出部８０を配し、湿度検出部が検出した湿度に応じて判定の閾値を設定すると共に、検出した湿度が所定湿度以上の場合にはイオンの有無の判定を行わない。イオンがないと判定した回数が所定回数に達した場合、表示部のＬＥＤ及び操作部のブザー等により使用者に警告を発する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気中のイオンの有無を判定する機能を備えるイオン発生装置及びイオンの有無判定方法に関する。

近年、正（プラス）及び／又は負（マイナス）のイオンにより、居住空間内の空気を清浄化する技術が盛んに用いられている。例えば、イオンの発生機能を有する空気清浄機などのイオン発生装置では、内部の通風路の途中に正及び負のイオンを発生させるイオン発生器を配設し、発生させたイオンを空気と共に外部の空間へ放出するようにしている。

イオンが放出された空間においてイオンの濃度が１０００〜２０００個／ｃｍ³程度あれば、セラチア菌、バチルス菌等の細菌に対して有意な除菌効果が得られる。また、空気中のイオンは、浮遊粒子を不活性化させると共に臭気成分を変性させる。これにより、居住空間全体の空気が清浄化される。

上述した効果を生む標準的なイオン発生器は、針電極と対向電極との間、又は放電電極と誘電電極との間に高電圧交流の駆動電圧を印加することにより、コロナ放電を発生させて正及び負のイオンを発生させる。イオン発生器を複数使用することにより、空気中のイオンの濃度を高めることも可能である。

一方、イオン発生器の稼動が長期にわたることで、コロナ放電に伴うスパッタ蒸発によって放電電極が損耗した場合、又は化学物質、塵埃等の異物が放電電極に累積的に付着した場合、イオンの発生量が減少することが避けられない。この場合、イオン発生器の保守が必要であることを使用者に報知するため、空気中のイオンの有無を判定する必要がある。

これに対し、例えば特許文献１では、空気中のイオンを捕集する捕集電極を備えており、イオンの発生動作を開始させたとき（又はイオンの発生動作が停止したとき）に生じる捕集電極の電位の変化に基づいて、イオンの有無を検出（判定）するイオン検出装置及びイオン発生装置が開示されている。

特開２００７−１１４１７７号公報

ところで、上述したように、従来、正のイオンであるＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは任意の自然数）、及び負のイオンであるＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n （ｎは任意の自然数）が、イオンの反応によって空気中の浮遊細菌等を殺菌することは知られていた。しかしながら、前記イオンは各々が再結合して消滅するため、イオン発生器の極近傍では高濃度が実現できても、イオン発生器からの距離が遠くなればなるほど急激にその濃度が減少するものである。従って、実験装置のような容積の小さい空間ではイオン濃度を数万個／ｃｍ³とすることが出来ても、実際の居住空間や作業空間等、容積の大きい空間ではせいぜい２〜３、０００個／ｃｍ³の濃度とするのが限度であった。

一方発明者らは、実験室レベルで前記イオン濃度が７、０００個／ｃｍ³の場合、トリインフルエンザウイルスを１０分間で９９％まで、５０、０００個／ｃｍ³の場合は、９９.９％まで除去できることを発見した。夫々の除去率が持つ意味は、空気中に１、０００個／ｃｍ³のウイルスが存在したと仮定した場合、夫々１０個／ｃｍ³及び１個／ｃｍ³が残留することを示す。換言すれば、イオン濃度を７、０００個／ｃｍ³から５０、０００個／ｃｍ³に高めることによって、残留するウイルスが１／１０になるのである。
このことから、人などが生活する居住空間及び作業空間の全体にわたってイオン濃度を高濃度にすることが、感染症予防や環境浄化において非常に重要なことであるとの知見を得た。

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、イオン濃度及びイオンの有無が判定されるべき空気が高温・多湿の場合、捕集電極の電位変化量が小さくなるため、イオンの有無の判定が困難になるという問題があった。また、イオン発生器の稼動が長期にわたった場合、発生するイオンそのものが減少するため、捕集電極の電位変化量が更に小さくなり、イオンの有無の判定が一層困難なものとなっていた。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、湿度の影響によるイオンの有無の判定精度低下を防止することができるイオン発生装置及びイオンの有無判定方法を提供することにある。

本発明に係るイオン発生装置は、プラス及びマイナスのイオンのいずれか一方をそれぞれ発生する複数のイオン発生部と、該イオン発生部をオン／オフさせる駆動回路と、イオン発生部が発生したイオンの発生状態を示す指標を検出するイオン検出器と、該イオン検出器が検出した指標に基づいてイオンの有無を判定する判定手段とを備えるイオン発生装置において、湿度を検出する湿度検出手段を備え、前記判定手段は、前記駆動回路が一のイオン発生部と、該一のイオン発生部と異符号のイオンを発生する他のイオン発生部とを周期的に異なるタイミングでオンさせた場合、前記イオン検出器が検出した指標の差分が所定の閾値より大きいときに、イオンが有ると判定するようにしてあり、前記湿度検出手段が検出した湿度が所定湿度を超える場合に、判定を行わないようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係るイオン発生装置は、前記湿度検出手段が検出した湿度に応じて、前記閾値を設定する閾値設定手段を更に備えることを特徴とする。

また、本発明に係るイオン発生装置は、前記閾値設定手段が、前記湿度検出手段が検出した湿度が高いほど前記閾値を小さい値に設定し、湿度が低いほど前記閾値を大きい値に設定するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係るイオン発生装置は、前記判定手段が所定回数連続してイオンがないと判定した場合に警告を発する手段を更に備えることを特徴とする。

また、本発明に係るイオンの有無判定方法は、プラス及びマイナスのイオンのいずれか一方をそれぞれ発生する複数のイオン発生部によるイオンの発生状態を示す指標をイオン検出器で検出し、該イオン検出器で検出した指標に基づいてイオンの有無を判定するイオンの有無判定方法において、湿度を検出し、一のイオン発生部と、該一のイオン発生部と異符号のイオンを発生する他のイオン発生部とを周期的に異なるタイミングでオンさせた場合、前記イオン検出器で検出した指標の差分が所定の閾値より大きいときに、イオンが有ると判定すると共に、検出した湿度が所定湿度を超える場合には判定を行わないことを特徴とする。

本発明においては、プラス及びマイナスのイオンを夫々発生させるイオン発生部同士を１又は複数回異なるタイミングでオンさせた場合、イオンの発生状態を示す指標の差分が所定の閾値より大きい（又は小さい）ときに、イオンが有る（又は無い）と判定する。複数のイオン発生部同士を異なるタイミングでオンさせた場合、各イオン発生部をオンさせたときに検出される指標の差分が、一のイオン発生部をオン／オフさせたときに検出される指標の変化量より増大するため、イオンの有無の判定が容易となる。
また、イオン発生装置には湿度を検出する手段を設ける。イオンの発生状態を示す指標の差分は、湿度が高いほどその値が小さく、指標の差分に基づくイオンの有無の判定が困難となるため、検出した湿度が所定湿度を超える場合には、イオンの有無の判定自体を行わない（イオンの検出自体を行わない構成としてもよい）。
これにより、精度の低いイオンの有無の判定が行われることを防止できる。

また、本発明においては、湿度環境の影響によってイオン発生部によるイオンの発生量及びイオン検出器による検出精度は変化するため、指標の差分との比較を行う閾値を検出した湿度に応じて設定する。例えば高湿度にてイオン検出器が検出する指標の差分が減少する場合、検出した湿度が高いほど閾値を小さい値に設定し、湿度が低いほど閾値を大きい値に設定すればよい。
これにより、高湿度環境下であってもイオンの有無の判定を高精度に行うことが可能となる。

また、本発明においては、所定回数連続でイオンが無いと判定した場合、使用者に警告を発する。これにより、イオンの発生量が低下した場合に使用者へ報知し、イオン発生器の保守、即ちイオン発生器の清掃又は交換を促すことができる。

本発明による場合は、イオン検出器が検出した指標の差分に基づくイオンの有無の判定を、所定湿度を超える高湿度環境下で行わず、所定湿度より低い場合にのみ行う構成とすることにより、イオン発生器によるイオンの発生量及びイオン検出器の検出精度が不安定な状態となりやすい高湿度環境下においてイオンの有無の判定を行わないため、湿度の影響によるイオンの有無の判定精度低下を防止することができる。よって、例えば高湿度環境下においてイオンの発生量の減少又はイオンの検出器の精度低下等が発生した場合に、精度の低いイオン有無の判定結果に基づいてイオン発生装置が動作することを防止できる。

本発明に係るイオン発生装置の構成を示す正面断面図である。イオン発生装置の構成を示す側断面図である。イオン発生器の構成を示す正面断面図である。前壁に取り付けられたイオン発生器をハウジングの内側から見た模式的な立面図である。イオン発生装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。イオン発生装置が通常の稼動状態にある場合に制御入力へ入力される駆動信号を示すタイミングチャートである。イオン検出器の構成を示す回路図である。イオン検出器の回路基板の導体パターンを示す平面図である。イオンの有無を判定する場合に制御入力へ入力する駆動信号を示すタイミングチャートである。計測部の出力電圧の変化量と湿度との一例を示すグラフである。通常の稼動状態においてイオン発生器を駆動させるＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。制御入力切替のサブルーチンに係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。イオンの有無を判定した結果に基づいて警告を発するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。イオンの有無を判定した結果に基づいて警告を発するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。イオンの有無を判定した結果に基づいて警告を発するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は本発明に係るイオン発生装置の構成を示す正面断面図であり、図２はイオン発生装置の構成を示す側断面図である。図３はイオン発生器６ａの構成を示す正面断面図であり、他のイオン発生器６ｂ、６ｃ、６ｄの構成については、イオン発生器６ａと同様であるため図３において図示を省略してある。また、図４は前壁５ａに取り付けられたイオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄをハウジング１の内側から見た模式的な立面図である。

図において１は、イオン発生装置のハウジングである。ハウジング１は、略直方体形をなし、下部に吸込口１１、１１を夫々有して離隔し対向する両側壁１ａ、１ｂ、及び中央部に二つの嵌合孔１２、１２を有する天壁１ｃを備えている。ハウジング１内の下部には、回転軸方向の両側に出力軸２１、２１を有するモータ２が配され、該モータ２の出力軸２１、２１の夫々には、二つのケーシング４、４に回転自在に収容された二つの羽根車３、３が装着されている。なお、モータ２と、羽根車３、３と、ケーシング４、４とが送風機を構成している。

羽根車３、３の上方には、夫々の回転により発生する気流を個別に上方へ通流させる筒部としての二つのダクト５、５が配設されている。各ダクト５、５の下部には、２つのイオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがそれぞれ上下に並べて配設され、各イオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは２つのイオン発生部６１、６２を夫々有している。上側に配されたイオン発生器６ａ、６ｃの上方には、正面視で略長方形をなし、発生したイオンを捕集する捕集電極６６及び該捕集電極６６の電位を計測する計測部６７が、長手方向を略水平にして、イオン発生器６ａ、６ｃと隣接するように配されている。また各ダクト５、５は、嵌合孔１２、１２に取外しを可能に配置された風向体７、７を備えている。

ハウジング１は、更に、平面視矩形をなす底壁１ｄと、該底壁１ｄの前後の二辺に連なる前壁１ｅ及び後壁１ｆとを備えている。前壁１ｅの下部には、イオン発生装置に対する操作を受け付けるための操作部８５と、警告、運転状態等の情報を表示するＬＥＤからなる表示部８６とが設けられている。両側壁１ａ、１ｂ下部の吸込口１１、１１には、羽根車３、３が吸込口１１、１１から吸込む空気を通過させ、該空気中の異物を除去して清浄空気にするフィルタ８、８が取り付けられている。天壁１ｃの嵌合孔１２、１２は、平面視でその長手方向が前後となる略長方形をなし、前側の内面が鉛直に対して前方へ傾斜し、後側の内面が鉛直に対して後方へ傾斜している。また、ハウジング１は上下方向の途中で上分体と下分体とに分断され、下分体にケーシング４、４が装着され、上分体にダクト５、５が装着されている。

羽根車３、３は、外縁に対し回転中心側が回転方向へ変位する複数の羽根３ａを有する多翼羽根車、換言すると円筒形状をなすシロッコファンである。また、羽根車３、３は、一端に軸受板を有し、該軸受板の中心に開設されている軸孔にモータ２の出力軸２１、２１が取り付けられ、他端の開口から中心部の空洞へ吸込んだ空気を外周部の羽根３ａ間から放出するように構成されている。

ケーシング４、４は、羽根車３、３の回転により発生する気流を羽根車３、３の回転方向へ誘導して気流の速度を増すための円弧形誘導壁４１、４１、及び該円弧形誘導壁４１、４１の一部から円弧形誘導壁４１、４１の接線方向の一方へ上向きに開放された吹出口４２、４２を有する。吹出口４２、４２は、円弧形誘導壁４１、４１の一部から円弧形誘導壁４１、４１の接線方向の一方へ、且つ鉛直に対して斜め方向へ突出する角筒形状をなしている。

また、ケーシング４、４は、深皿形をなし、円弧形誘導壁４１、４１及び吹出口４２、４２用の開放部を有するケーシング本体４ａ、４ａと、羽根車３、３の前記開口と対応する箇所が開放されており、ケーシング本体４ａ、４ａの開放側を閉塞する蓋板４ｂ、４ｂとを備える。ケーシング本体４ａ、４ａ夫々の対向側は、仕切り用の連結壁４３にて一体に連結されている。また、蓋板４ｂ、４ｂの開放部とフィルタ８、８との間に、複数の通気孔を有する通気板９、９が設けられている。

連結壁４３のモータ２と対応する箇所は、一方のケーシング本体４ａ側へ窪む凹所を有し、該凹所の縁部に深皿状の支持板４４が取り付けられ、凹所及び支持板４４の中央部間にゴム板４５、４５を介してモータ２を挾着保持してある。凹所及び支持板４４の中央部に開設されている軸孔には、出力軸２１、２１が挿通されており、出力軸２１、２１には、羽根車３、３を取り付けてある。また、連結壁４３の上端はケーシング４、４よりも上方へ延出されている。

ダクト５、５は、その下端が吹出口４２、４２に連なり、その上端が嵌合孔１２、１２に連なり、上下方向の途中が絞られている角筒形の筒部からなる。また、ダクト５、５は、吹出口４２、４２から円弧形誘導面４１、４１の接線方向の一方に沿って配された前壁５ａ、５ａ（図２において１つのみ示す）、及び吹出口４２、４２からほぼ鉛直に配された後壁５ｂ、５ｂ（図２において１つのみ示す）をそれぞれ有している。前壁５ａ、５ａ及び後壁５ｂ、５ｂには、ほぼ鉛直に配された二つの側壁５ｃ、５ｃ、５ｄ、５ｄがそれぞれ連なっており、吹出口４２、４２から吹き出された空気を、前壁５ａ、５ａ、後壁５ｂ、５ｂ及び側壁５ｃ、５ｃ、５ｄ、５ｄに沿って層流とし、鉛直に沿わせて通流させるように構成されている。

前壁５ａ、５ａには、イオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、捕集電極６６、及び計測部６７を保持する保持体６０に対応する貫通孔が開設されており、該貫通孔に保持体６０が嵌込みにより取り付けられている。後壁５ｂ、５ｂには、モータ２、イオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、計測部６７及び電源線に接続されている回路基板１０と、該回路基板１０を被覆するカバー２０とが取り付けられている。

また一方のダクト５の前壁５ａには、このダクト５内の湿度を検出する湿度検出器８０が配設されている。湿度検出器８０は、高分子抵抗式の湿度センサであり、高分子膜による水分の吸収及び放出に伴う電気的特性（抵抗値）の変化を利用して湿度を検出するものである。ただし湿度検出器８０は、高分子抵抗式の湿度センサに限るものではなく、高分子容量式の湿度センサ、セラミックなどを用いた金属酸化物系の湿度センサ、又は塩化リチウムなどを利用した電解質系の湿度センサ等の他の湿度センサであってもよい。湿度検出器８０は、回路基板１０と電気的に接続されている。

また、ダクト５、５は上下方向の途中でダクト上分体５１とダクト下分体５２とに分断されている。ダクト下分体５２は角筒形をなし、横方向の中央が連結壁４３にて仕切られている。ダクト上分体５１は、横方向に離隔して並置される角筒部５１ａ、５１ａの下部が連結部５１ｂにて一体に連なっており、連結部５１ｂ及び連結壁４３にて仕切られている。また、ダクト上分体５１の上端には、外部から指等の異物が挿入されるのを防ぐための防護網３０、３０を配してある。

風向体７、７は、前後方向の断面形状が逆台形をなす角枠部７１、７１、及び該角枠部７１、７１内に前後方向へ離隔して並置され、鉛直に対して前後方向一方へ傾斜する複数の風向板７２、７２を有し、等形状に形成されている。角枠部７１、７１の前後の壁は鉛直に対して前後方向へ傾斜している。

イオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの夫々は、略直方体のケース６０ａに収納されており、羽根車３、３の回転により発生する空気の通流方向と略直交する方向へ離隔して並設した２つのイオン発生部６１、６２を備える。イオン発生部６１、６２は、電極基板６３に配されており、尖鋭状をなす放電電極６１ａ、６２ａ、及び該放電電極６１ａ、６２ａを囲繞する誘導電極６１ｂ、６２ｂを夫々有し、高電圧を印加された放電電極６１ａ、６２ａがコロナ放電を夫々発生させる。これにより、一方のイオン発生部６１がプラスのイオンを、他方のイオン発生部６２がマイナスのイオンを夫々の誘電電極６１ｂ、６２ｂの開口側へ発生させるように構成されている。

電極基板６３には、トランジスタ、抵抗等の回路素子が配された回路基板６４が対向しており、該回路基板６４は、マイナスのイオン発生部６２と対向する側に、前記高電圧を発生させる昇圧トランス６５を有している。昇圧トランス６５の巻線の巻方向は、該巻線から漏洩する磁束が、イオン発生部６２の近傍においてイオン発生部６１、６２の並設方向と略平行になるようにしてある（図３に破線で示す）。電極基板６３と回路基板６４との間、及び昇圧トランス６５の周囲には、合成樹脂を充填してある。

イオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、保持体６０に保持されてダクト５、５夫々の前壁５ａ、５ａに取り付けられている。イオン発生器６ａ、６ｃ及びイオン発生器６ｂ、６ｄの夫々２つは、イオン発生部６１、６２の並設方向を同一にして該並設方向に列設し、該列設方向と前記通流方向とが略直交するように配設してある。イオン発生器６ａ、６ｃとイオン発生器６ｂ、６ｄとは、イオン発生部６１、６２の並設方向を逆向きにして前記通流方向に並置されている。イオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ夫々のイオン発生部６１、６２は、前記貫通孔からダクト５、５内に臨んでいる。前記通流方向に連なるイオン発生部６１、６２の両側方には、使用者が放電電極６１ａ、６２ａに直接的に触れることを防止するためのリブ６０ｂ、６０ｂを設けてある。

捕集電極６６は、イオンを捕集する略矩形の板状電極からなり、イオン発生器６ａのイオン発生部６２と、イオン発生器６ｃのイオン発生部６１とが夫々発生させたマイナス及びプラスのイオンを重点的に検出するために、前記イオン発生部６２、６１の直近に配して電極面をダクト５、５内に露出させてある。捕集電極６６の電極面は、イオン発生器６ａ、６ｃの列設方向と略平行となるようにしてあり、捕集電極６６がプラス（又はマイナス）のイオンを捕集した場合、捕集電極６６の電位が上昇（又は低下）する。捕集電極６６の電位は、接地電位に対する電圧値として後述する計測部６７で計測されるようにしてある。

尚、捕集電極６６は、イオン発生器６ａのイオン発生部６２と、イオン発生器６ｃのイオン発生部６１との直近に配したが、これに限定されるものではなく、例えば嵌合孔１２の内面の任意の箇所、又はハウジング１の側壁１ａ、１ｂ、天壁１ｃ、前壁１ｅ、又は後壁１ｆの任意の箇所に配してもよい。

上述のとおり構成されたイオン発生装置は、居住室内に据えられる。送風機のモータ２の駆動により、羽根車３、３が回転し、室内の空気が両側の吸込口１１、１１から二つのケーシング４、４内へ吸込まれ、吸込まれた空気中の塵埃等の異物はフィルタ８、８により除去される。この際、ケーシング４、４内に吸込まれた空気は、羽根車３、３周りの円弧形誘導壁４２、４２により層流となり、この層流の空気が円弧形誘導壁４１、４１に沿って吹出口４２、４２へ通流し、該吹出口４２、４２からダクト５、５内へ吹き出される。

図５は、イオン発生装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。制御系の中枢となるのはＣＰＵ８１であり、ＣＰＵ８１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ８２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ８３、及び時間を計時するためのタイマ８４と互いにバス接続されている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に予め格納されている制御プログラムに従って入出力、演算等の処理を実行する。

ＣＰＵ８１には、更に、イオン発生装置の風量を変更する操作を受け付けるための操作部８５と、警告及び運転状態等の情報を表示するＬＥＤからなる表示部（警告を発する手段）８６と、羽根車３、３が装着されたモータ２を駆動するための送風機駆動回路８７と、捕集電極６６の電位を計測する計測部６７が計測したアナログの電圧をデジタルの電圧に変換して取り込むためのＡ／Ｄ変換回路８９と、ダクト５内の湿度を検出する湿度検出部８０とがバス接続されている。操作部８５は、警報音を鳴動させるためのブザー（警告を発する手段）を備えている。尚、捕集電極６６及び計測部６７がイオン検出器を構成する。

ＣＰＵ８１にバス接続された出力インタフェース８８、８８、８８、８８夫々の出力端子は、２つの出力端子を有するイオン発生器駆動回路９１、９１、９１、９１夫々の制御入力ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４に接続されている。イオン発生器駆動回路９１、９１、９１、９１夫々の出力端子の一方は１４Ｖの直流電源Ｅ１の陽極に接続されており、他方はイオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ夫々の電源入力Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に接続されている。イオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ夫々の接地入力Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４及び直流電源Ｅ１の陰極は、接地電位に接続されている。

イオン発生装置が通常の稼動状態にある場合、タイマ８４が所定時間を計時する都度、ＣＰＵ８１が、出力インタフェース８８、８８、８８、８８を介して、イオン発生器駆動回路９１、９１、９１、９１の制御入力ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４のオン／オフを夫々反転させる（切り替える）。これにより、イオン発生器駆動回路９１、９１、９１、９１の夫々が、イオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの電源入力Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４と、直流電源Ｅ１の陽極との接続を所定時間毎に接／断するようになっている。

図６は、イオン発生装置が通常の稼動状態にある場合に制御入力ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４へ入力される駆動信号を示すタイミングチャートである。図中横軸は時間（秒）を表し、縦軸はオン／オフの状態を表す。制御入力ＰＣ１、ＰＣ３へ入力される駆動信号は、デューティ５０％で交互に１秒オン／１秒オフを繰り返し、制御入力ＰＣ１、ＰＣ２、及び制御入力ＰＣ３、ＰＣ４の夫々２つへ入力される駆動信号は、同位相でオン／オフを繰り返すようにしてある。これにより、イオン発生器駆動回路９１、９１、９１、９１の夫々は、イオン発生器６ａ、６ｂ、及びイオン発生器６ｃ、６ｄへの電源供給を１秒おきに交互に接／断する。従ってイオン発生器６ａ、６ｂと、イオン発生器６ｃ、６ｄとが１秒おきに交互に駆動される。

図７は、イオン検出器の構成を示す回路図である。イオン検出器は、回路基板の部品側（表面）及び検出側（裏面）に夫々配された計測部６７及び捕集電極６６を備える。
計測部６７は、捕集電極６６を５Ｖの直流電源にプルアップする抵抗Ｒ４を有し、抵抗Ｒ４の両端子は、コンデンサＣ１と並列接続されている。捕集電極６６は、計測部６７の保護抵抗Ｒ１を介して、演算増幅器ＩＣ１の非反転入力端子（ＩＮ＋）６８に接続されている。

また演算増幅器ＩＣ１の反転入力端子（ＩＮ−）及び出力端子（ＯＵＴ）の間には、抵抗Ｒ２が接続されている。演算増幅器ＩＣ１の出力端子は、接地電位に接続されたコンデンサＣ２に直列接続された抵抗Ｒ３と、同じく接地電位に接続されたコンデンサＣ４に直列接続されたＲ５とに接続されている。コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ３の接続点は、保護電極６９に接続されており、コンデンサＣ４及び抵抗Ｒ５の接続点は、コネクタＣＮ５の出力端子に接続されている。コネクタＣＮ５は、計測部６７が計測した電位をＡ／Ｄ変換回路８９に与えるためのものである。保護電極６９は、捕集電極６６の一部を除く周囲を包囲すると共に、保護抵抗Ｒ１及び該保護抵抗Ｒ１の両端子に夫々接続された部分を包囲するようにしてある。

上述した回路において、捕集電極６６にプラス（又はマイナス）のイオンが捕集された場合、プラスのイオンが有する正の電荷（又はマイナスのイオンが有する負の電荷）が捕集電極６６と接続されたコンデンサＣ１の接地側の電極に流入する。これによって上昇（又は下降）したコンデンサＣ１及び保護抵抗Ｒ１の接続点の電位は、保護抵抗Ｒ１を介して演算増幅器ＩＣ１の非反転入力端子６８に与えられる。一方、演算増幅器ＩＣ１は、出力端子が反転入力端子に帰還されて増幅度１のインピーダンス変換器を形成しており、前記出力端子の電位は、非反転入力端子６８に与えられた電位と同電位となる。この電位は、接地電位に対するアナログの電圧値として、抵抗Ｒ５を介しコネクタＣＮ５の出力端子から出力される。

また、演算増幅器ＩＣ１の出力インピーダンスは、抵抗Ｒ３の抵抗値に比して十分小さい値となっており、保護電極６９は、捕集電極６６をプルアップする抵抗Ｒ４（１ＧΩ）の１／１０万の抵抗値を有する抵抗Ｒ３（１０ｋΩ）を介して捕集電極６６と同電位に保たれることになる。従って、捕集電極６６に捕集されたイオンが有する電荷は、捕集電極６６から演算増幅器ＩＣ１に至る間に回路基板の表面を伝導して保護電極６９の包囲の外側に移動することが抑止される。
尚、保護抵抗Ｒ１は、抵抗に限定されるものではなく、例えば保護以外の目的で、抵抗、コイル等の回路素子の直並列回路を有するようにしてもよい。

図８は、イオン検出器の回路基板の導体パターンを示す平面図であり、図８（ａ）には、回路素子が実装される表面の導体パターンを示し、図８（ｂ）には、捕集電極６６及び保護電極６９が形成された裏面の導体パターンを示す。捕集電極６６は、スルーホール６６ａ、６６ｂにより、表面の導体パターンと電気的に接続されており、前記導体パターンには、保護抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ１夫々の一端子が取着されるようになっている。

裏面の捕集電極６６を包囲する保護電極６９は、略矩形の回路基板の長手方向の一辺を欠落部Ｋとした平面視略コの字状をなしており、スルーホール６９ａ、６９ｂによって、表面の回路素子の周囲を包囲する保護電極６９と電気的に接続されている。表面の保護電極６９は、また、前記導体パターンと、保護抵抗Ｒ１及び非反転入力６８を接続する導体パターンとを包囲している。
上述した導体パターン及び保護抵抗Ｒ１を包囲する保護電極６９がなす平面は、捕集電極６６がなす平面と略平行であるため、昇圧トランス６５から漏洩する磁束が前記保護電極６９と最小限に鎖交することになる。

ここで、イオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが発生するマイナスイオンに着目すると、計測部６７の捕集電極６６は、主にイオン発生器６ａのマイナスのイオン発生部６２が発生させたマイナスのイオンを捕集する。イオンが発生していない場合の計測部６７の出力電圧は、抵抗Ｒ１のプルアップにより約５Ｖであり、イオン発生器６ａ、６ｂを動作させると捕集電極６６にてマイナスのイオンが捕集されるため、計測部６７の出力電圧は徐々に低下し、一定電圧で飽和する。例えば本願発明者らの実験では、イオン発生器６ａ、６ｂを動作させた場合、動作開始から９秒又はそれ以上の時間で、計測部６７の出力電圧が１Ｖ低下して飽和した。ただしこの実験結果は常温常湿でのものであり、高湿度の環境下では計測部６７の出力電圧が５Ｖから十分に低下しないことが判明している。

そこで、本願発明者らは、イオン発生部６１、６２の並設方向に列設されたイオン発生器６ａ、６ｃを交互にオン／オフさせて、捕集電極６６にマイナス及びプラスのイオンを交互に捕集させたときの計測部６７の出力電圧の差分に着目した。イオン発生器６ａ、６ｂを同時にオン／オフさせた場合に、計測部６７の出力電圧が殆ど変化しないような環境下であっても、イオン発生器６ａ、６ｃを交互にオン／オフさせることにより、放電回数が増すに従って計測部６７の出力電圧の変化量（この場合は交互にオンさせたときの差分）が増大する傾向があった。

イオン発生器６ａ、６ｂとイオン発生器６ｃ、６ｄとを交互にオン／オフさせた場合、計測部６７の捕集電極６６は、主に、イオン発生器６ａのマイナスのイオン発生部６２が発生させたマイナスのイオンと、イオン発生器６ｃのプラスのイオン発生部６１が発生させたプラスのイオンとを交互に捕集する。常温常湿の環境下でイオン発生器６ａ、６ｂとイオン発生器６ｃ、６ｄとを交互にオン／オフさせると、計測部６７の出力電圧の波形を＋５Ｖからほぼ接地電位まで大きく変化させることが可能であった。

ところで、高湿度の環境下では、上述したように計測部６７の出力電圧が＋５Ｖから十分に下降しなくなる。このような場合であっても、イオン発生器６ａ、６ｂとイオン発生器６ｃ、６ｄとを交互にオン／オフさせるときは、イオン発生器６ａ、６ｂをオンした直後に、計測部６７の出力電圧が一旦急峻に立ち下がることが、本願発明者らによる実験で判明した。この出力電圧の立ち下がりを検出することにより、高湿度の環境下であってもイオンの有無を判定することが可能となる。このことから、イオン発生器６ａ、６ｂとイオン発生器６ｃ、６ｄとを短時間（例えば１秒ごと）で交互にオン／オフさせ、イオン発生器６ａ、６ｂをオンさせる直前の計測部６７の出力電圧を基準とし、オンさせた直後の出力電圧の極小値への変化量に基づいてイオンの有無を判定することができる。

図９は、イオンの有無を判定する場合に制御入力ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４へ入力する駆動信号を示すタイミングチャートである。図中横軸は時間（秒）を表し、縦軸は駆動信号のオン／オフの状態を表す。本実施の形態に係るイオン発生装置では、イオン判定１及びイオン判定２の２種の方法で、イオンの有無を判定する。イオン判定１は、常温常湿での判定を想定したものであり、イオン発生器６ａ、６ｂとイオン発生器６ｃ、６ｄとを１０秒ごとに交互にオン／オフし、オン／オフを切り替える直前に計測した計測部６７の出力電圧の変化量が、閾値より大きい場合にイオンが有ると判定する。またイオン判定２は、高湿度環境下での判定を想定したものであり、イオン発生器６ａ、６ｂとイオン発生器６ｃ、６ｄとを１秒ごとに交互にオン／オフし、イオン発生器６ａ、６ｂをオンさせる直前の計測部６７の出力電圧を基準とし、オンさせた直後の出力電圧の極小値への変化量が、閾値より大きい場合にイオンがあると判定する。
なお、イオン判定１での切り替え時間（１０秒）及びイオン判定２での切り替え時間（１秒）は、これに限るものではなく、より長い時間であってもよく、短い時間であってもよい。

イオン判定１では、各駆動信号のオン／オフを１０秒周期で６回切り替え、イオン有りと判定された場合は、その時点で判定を正常終了する。イオン有りと判定されなかった場合は、イオン判定２に移行して各駆動信号のオン／オフを１秒周期で１０回切り替え、イオン有りと判定された場合は、その時点で判定を正常終了する。イオン判定１及びイオン判定２で共にイオン有りと判定されなかった場合は、イオン無しと判定し、所定のカウント値をカウントアップする。イオン発生装置は、この判定を３時間ごとに繰り返して行い、上記カウント値が所定値に達したときに、所定の警告を発するようにしてある。

イオン判定１の各周期では、先ず制御入力ＰＣ１、ＰＣ２へ入力される駆動信号をオンさせると共に制御入力ＰＣ３、ＰＣ４へ入力される駆動信号をオフさせ、１０秒後にこれらの駆動信号のオン／オフを切り替える。そして、更に１０秒後に１周期が終了する。これにより、先の１０秒間ではイオン発生器６ａ、６ｂだけがオンとなり、夫々のイオン発生部６２が発生させたマイナスのイオンによるマイナスの電荷が、捕集電極６６に蓄積される。続く１０秒間ではイオン発生器６ｃ、６ｄだけがオンとなり、夫々のイオン発生部６１が発生させたプラスのイオンによるプラスの電荷が、捕集電極６６に蓄積されたマイナスのイオンを中和する。従って、計測部６７の出力電圧は、２０秒間の前半で接地電位へ向けて下降し、後半では、直流電源（５Ｖ）の電源電圧に向けて上昇する。
イオン判定１でイオンの有無を判定する場合、イオン判定１の期間における出力電圧の最大値と最小値との差分が予め定められた閾値より大きいときにイオン有りと判定する。

イオン判定２の各周期において制御入力ＰＣ１〜ＰＣ４へ入力される駆動信号は、各駆動信号をオン／オフさせる周期（２秒）がイオン判定１での周期（２０秒）と異なるだけである。
イオン判定２でイオンの有無を判定する場合、イオン判定２の期間における出力電圧の最大値と最小値との差分が予め定められた閾値より大きいときにイオン有りと判定する。

図１０は、計測部６７の出力電圧の変化量と湿度との一例を示すグラフである。図中横軸は湿度（％）であり、縦軸は計測部６７の出力電圧の変化量（Ｖ）である。また図中実線は計測部６７の出力電圧の変化量を示したものであり、破線はイオン判定１及びイオン判定２にて用いる閾値を示したものである。

図示のグラフによれば、湿度が３０％〜６０％の場合には、計測部６７の出力電圧の変化量は略一定であり（即ち、計測部６７で計測されるイオンの量は略一定であり）、計測部６７の計測精度に与える湿度の影響は少ない。湿度が６０％を超えると、計測部６７の出力電圧の変化量は減少し、特に湿度が９０％以上の高湿度環境下では、計測部６７の出力電圧の変化量が１Ｖ未満となり、計測が困難となる。

そこで本実施の形態に係るイオン発生装置は、湿度検出部８０にてダクト５内の湿度を検出し、検出した湿度が９０％以上の場合には、計測部６７によるイオンの計測を行わない。これにより、計測が困難な高湿度環境下で、イオンの有無を誤判定することを防止できる。

また本実施の形態に係るイオン発生装置は、湿度検出部８０が検出した湿度が９０％未満の場合にイオンの計測を行うが、イオンの有無を判定する際に計測部６７の出力電圧の変化量と比較する閾値を、湿度に応じて設定する。詳しくは、図１０の破線で示すように、湿度の影響が少ない湿度６０％以下においては閾値を略一定とし、湿度が６０％を超えた場合には、湿度が高いほど閾値が低い値となるように設定する。

イオン発生装置のＲＯＭ８２には、湿度と閾値との対応がテーブルとして予め記憶されており、ＣＰＵ８１は、湿度検出部８０が検出した湿度に応じてＲＯＭ８２のテーブルを参照することにより、イオンの有無判定のための閾値を得ることができる。湿度に対する閾値は、イオン発生器６ａ〜６ｄと捕集電極６６との位置関係などに応じて最適値が異なるため、イオン発生装置の設計段階などにおいて設計者などが適切な値を予め決定し、イオン発生装置の製造段階などにおいて湿度及び閾値の対応をテーブル化してＲＯＭ８２に記憶する。

このように、ダクト５内に湿度検出部８０を設け、湿度検出部８０が検出した湿度に応じてイオンの有無判定に用いる閾値を設定することにより、計測部６７に対する湿度の影響を考慮した精度のよいイオンの有無の判定を行うことができる。なお、図１０に示した例は、計測部６７の出力電圧の変化量に対して１Ｖ低い値を閾値としている（即ち、計測部６７の出力電圧の変化量が１Ｖ以上低下した場合にイオンなしと判定する）が、これに限るものではなく、例えば０．５Ｖ低い値又は１．５Ｖ低い値等のように、その他の値を閾値としてもよい。また図１０に示した例は、湿度１０％毎に閾値が設定されているが、これに限るものではなく、イオンの有無判定に必要な精度に応じて湿度５％毎又は２％毎等のように閾値を設定してもよい。

以下に、上述した構成のイオン発生装置の動作を、フローチャートを用いて説明する。
図１１は、通常の稼動状態においてイオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを駆動させるＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートであり、図１２は、制御入力ＰＣ１〜４切替のサブルーチンに係るＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートである。図１１及び図１２の処理は、ＲＯＭ８２に予め格納されている制御プログラムに従って実行される。また、図１１の処理は、処理が終了する都度、再び実行されるようにしてある。
尚、イオンの有無を判定するための計測中であることを示す「計測フラグ」及びオン／オフの位相を示す「トグルフラグ」は、ＲＡＭ８３に記憶するものとする。

図１１の処理が起動された場合、ＣＰＵ８１は、タイマ８４に１秒の計時を開始させる（ステップＳ１１）。尚、計時させる時間は１秒に限定されるものではなく、例えば０．５秒、１．５秒等の時間であってもよい。その後、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了したか否かを判定する（ステップＳ１２）。計時を終了していないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了するまで待機する。

計時を終了したと判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、「計測フラグ」が１にセットされているか否かを判定する（ステップＳ１３）。セットされていると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、そのまま処理を終了する。これにより、イオンの有無の判定中は、本処理の中でイオン発生器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄをオン／オフさせないようにする。「計測フラグ」が１にセットされていないと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、制御入力ＰＣ１〜４切替に係るサブルーチンを呼び出して実行し（ステップＳ１４）、処理を終了する。

図１２に示す制御入力ＰＣ１〜４切替に係るサブルーチンが呼び出しされた場合、ＣＰＵ８１は、「トグルフラグ」が１にセットされているか否かを判定する（ステップＳ２１）。セットされていると判定した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、「トグルフラグ」を０にクリアし（ステップＳ２２）、更に、出力インタフェース８８を介してイオン発生器駆動回路９１の制御入力ＰＣ１をオンさせる（ステップＳ２３）。同様に、ＣＰＵ８１は、制御入力ＰＣ２をオンさせ（ステップＳ２４）、制御入力ＰＣ３をオフさせ（ステップＳ２５）、更に制御入力ＰＣ４をオフさせて（ステップＳ２６）処理を終了する。

ステップＳ２１で「トグルフラグ」が１にセットされていないと判定した場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、「トグルフラグ」を１にセットし（ステップＳ２７）、更に、出力インタフェース８８を介してイオン発生器駆動回路９１の制御入力ＰＣ１をオフさせる（ステップＳ２８）。同様に、ＣＰＵ８１は、制御入力ＰＣ２をオフさせ（ステップＳ２９）、制御入力ＰＣ３をオンさせ（ステップＳ３０）、更に制御入力ＰＣ４をオンさせて（ステップＳ３１）処理を終了する。
このようにして、ＣＰＵ８１は、イオン発生器駆動回路９１の制御入力ＰＣ１、ＰＣ２及びＰＣ３、ＰＣ４のオン／オフを切り替える。

図１３〜図１５は、イオンの有無を判定した結果に基づいて警告を発するＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートである。以下の処理は、ＲＯＭ８２に予め格納されている制御プログラムに従い、ＣＰＵ８１による初期化処理の３０秒後に実行され、その後３時間ごとに本処理が繰り返し実行されるようにしてある。ただし、この繰り返し周期は３時間に限定されるものではない。
尚、「ループカウント（Ｃ）」及び「エラーカウント」は、ＲＡＭ８３に記憶する変数である。「エラーカウント」には、ＣＰＵ８１による初期化処理の中で０を書き込むものとする。

図１３〜図１５の処理が起動された場合、ＣＰＵ８１は、初期設定として「計測フラグ」を１にセットし（ステップＳ４１）、「トグルフラグ」を１にセットし（ステップＳ４２）、そして、イオン判定１における制御入力ＰＣ１〜４の切替回数を記憶する「ループカウント（Ｃ）」に６を代入する（ステップＳ４３）。その後、ＣＰＵ８１は、湿度検出部８０が検出する湿度の取り込みを行い（ステップＳ４４）、検出された湿度が所定の湿度（例えば９０％）より低いか否かを判定する（ステップＳ４５）。検出された湿度が所定の湿度以上の場合（Ｓ４５：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、「計測フラグ」を０にクリアして（ステップＳ４６）、イオンの有無判定を行うことなく処理を終了する。

湿度検出部８０にて検出された湿度が所定の湿度より低い場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に記憶された湿度対閾値のテーブルを参照することによって、イオンの有無判定に用いる閾値を決定する（ステップＳ４７）。その後、ＣＰＵ８１は、Ａ／Ｄ変換回路８９を介して計測部６７の出力電圧の電圧値（Ｖ）の取り込みを開始する（ステップＳ４８）。以後、取り込んだ電圧値（Ｖ）は、ＣＰＵ８１のレジスタ又はＲＡＭ８３に順次記憶するものとする。

次いで、ＣＰＵ８１は、制御入力ＰＣ１〜４切替に係るサブルーチン（図１２参照）を呼び出して実行し（ステップＳ４９）、タイマ８４に１０秒の計時を開始させる（ステップＳ５０）。その後、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了したか否かを判定する（ステップＳ５１）。計時を終了していないと判定した場合（ステップＳ５１：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了するまで待機する。

計時を終了したと判定した場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、「ループカウント（Ｃ）」から１を減算して（ステップＳ５２）、「Ｃ」が０になったか否かを判定する（ステップＳ５３）。０になっていないと判定した場合（ステップＳ５３：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、処理をステップＳ４９に戻す。これにより、制御入力ＰＣ１〜４の切り替えを繰り返す。

ステップＳ５３で「Ｃ」が０になったと判定した場合（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、計測部６７の出力電圧の電圧値（Ｖ）の取り込みを終了する（ステップＳ５４）。その後、ＣＰＵ８１は、レジスタ又はＲＡＭ８３に記憶した電圧値（Ｖ）の最大値と最小値との差分（電圧値の変化量）を算出し（ステップＳ５５）、算出した差分がステップＳ４７にて決定した閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ５６）。差分が閾値より大きいと判定した場合（ステップＳ５６：ＹＥＳ）、即ち、イオン有りと判定した場合、ＣＰＵ８１は、「エラーカウント」を０にクリアし（ステップＳ５７）、更にイオンの有無の判定が終了したことを示すために「計測フラグ」を０にクリアし（ステップＳ５８）、処理を終了する。これにより、イオン無しの判定の履歴がクリアされる。

ステップＳ５６で差分が閾値より小さいと判定した場合（ステップＳ５６：ＮＯ）、即ち、イオン有りと判定しなかった場合、ＣＰＵ８１は、イオン判定２における制御入力ＰＣ１〜４の切替回数を記憶する「ループカウント（Ｃ）」に１０を代入する（ステップＳ６１）。そして、ＣＰＵ８１は、Ａ／Ｄ変換回路８９を介して計測部６７の出力電圧の電圧値（Ｖ）の取り込みを開始する（ステップＳ６２）。以後、取り込んだ電圧値（Ｖ）は、ＣＰＵ８１のレジスタ又はＲＡＭ８３に順次記憶するものとする。

次いで、ＣＰＵ８１は、制御入力ＰＣ1〜４切替に係るサブルーチンを呼び出して実行し（ステップＳ６３）、タイマ８４に１秒の計時を開始させる（ステップＳ６４）。その後、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了したか否かを判定し（ステップＳ６５）、計時を終了していないと判定した場合（ステップＳ６５：ＮＯ）、タイマ８４が計時を終了するまで待機する。

タイマ８４が計時を終了したと判定した場合（ステップＳ６５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、「ループカウント（Ｃ）」から１を減算して（ステップＳ６６）、「Ｃ」が０になったか否かを判定する（ステップＳ６７）。０になっていないと判定した場合（ステップＳ６７：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、処理をステップＳ６３に戻す。

ステップＳ６７で「ループカウント（Ｃ）」が０になったと判定した場合（ステップＳ６７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、計測部６７の出力電圧の電圧値（Ｖ）の取り込みを終了する（ステップＳ６８）。その後、ＣＰＵ８１は、レジスタ又はＲＡＭ８３に記憶した電圧値（Ｖ）の最大値と最小値との差分を算出し（ステップＳ６９）、算出した差分（変化量）がステップＳ４７にて決定した閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ７０）。差分が閾値より大きいと判定した場合（ステップＳ７０：ＹＥＳ）、即ちイオン有りと判定した場合、ＣＰＵ８１は、処理をステップＳ５７に戻す。

ステップＳ７０で差分が閾値より小さいと判定した場合（ステップＳ７０：ＮＯ）、即ち、イオン判定１及びイオン判定２の何れにおいてもイオン有りと判定しなかった場合、ＣＰＵ８１は、「エラーカウント」に１を加算し（ステップＳ７１）、「エラーカウント」が６０になったか否かを判定する（ステップＳ７２）。６０になっていないと判定した場合（ステップＳ７２：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は処理を終了する。

「エラーカウント」が６０になったと判定した場合（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、即ち、イオン無しと判定した場合、ＣＰＵ８１は、「エラーカウント」を０にクリアし（ステップＳ７３）、イオン無しを報知するために、表示部８６の青ランプを消灯させる（ステップＳ７４）と共に、警告を示す赤ランプを点灯させる（ステップＳ７５）。更に、ＣＰＵ８１は、音による警告を発するために、操作部８５が備えるブザーを鳴動させ（ステップＳ７６）、その他必要な運転停止の処理を行い（ステップＳ７７）、処理を終了する。
尚、「エラーカウント」の判定回数は、６０に限定されるものではなく、任意の値でよい。

以上のように、本実施の形態によれば、捕集電極に対して主にプラス及びマイナスのイオンを夫々発生させるイオン発生器同士を異なるタイミングでオンさせた場合、計測部の出力電圧の差分が閾値より大きい（又は小さい）ときに、イオンが有る（又は無い）と判定する。またダクト５内に湿度検出部８０を配し、湿度検出部が検出した湿度に応じて判定の閾値を設定すると共に、湿度が９０％などの所定湿度以上の場合にはイオンの有無判定を行わない。
これらにより、イオンの有無の判定が困難な高湿度環境下においてイオンの有無を誤判定することを防止でき、湿度の影響を受けることなく高精度にイオンの有無を判定することが可能となる。

また、プラス及びマイナスのイオン発生部の並設方向を同一にしたイオン発生器同士を、前記並設方向の重なりが丁度なくなるまで偏倚させ、夫々のイオン発生部の近傍を通流する気流の方向と前記並設方向とが略直角をなすようにしてある。これにより、捕集電極は、一のイオン発生器のプラスのイオン発生部と、他のイオン発生器のマイナスのイオン発生部とが夫々発生させたイオンを捕集する。
従って、各イオン発生器を異なるタイミングでオンさせたときの計測部の出力電圧の差分が、１つのイオン発生器をオン／オフさせたときの出力電圧の変化量より増大するため、イオンの有無の判定を容易に行うことが可能となる。

更にまた、イオン発生器同士をイオン発生部の並設方向に突き合わせて列設してあり、夫々のイオン発生部の開口側が、前記列設方向と略垂直をなす一方向を向くようにしてある。
従って、捕集電極と、列設したイオン発生器との離隔距離を略最小にできるため、各イオン発生器を異なるタイミングでオンさせたときの計測部の出力電圧の差分が略極大となってイオンの有無の判定を確実に行うことが可能となる。また、各イオン発生部の夫々が通風路に発生させるイオンを、通風路の気流と共に効率よく通流させることが可能となる。

更にまた、捕集電極に対して、主にプラス及びマイナスのイオンを夫々発生させるイオン発生器同士を２０秒周期で（１０秒ごとに）交互にオンさせてイオンの有無を判定する。
これにより、イオン発生器同士にオンのタイミングの重なりが生じないため、各イオン発生器を異なるタイミングでオンさせたときの計測部の出力電圧の差分が略極大となってイオンの有無の判定を確実に行うことが可能となる。また、判定を周期的に行うため、同一処理を繰り返すことによってイオン無しと誤って判定される確率を低減することが可能となる。

更にまた、２０秒周期で実施するイオン判定１によりイオンが無いと判定した場合、捕集電極に対して主にマイナスのイオンを発生させるイオン発生器を２秒周期でオンした後に、イオンの有無を再度判定する。
これにより、一のイオン発生器をオンさせた時の計測部の出力電圧の変化量に着目してイオンの有無を判定するため、プラスからマイナスへとイオンが入れ替わる時の出力電圧の急激な変化を捉えてイオンの有無を判定する。従って、イオンの有無を判定されるべき空気の湿度が極度に高まったときのように、一旦変化した計測部の出力電圧がイオン発生器をオンさせている間に逆方向に変化するようなときであっても、誤りなくイオンの有無を判定することが可能となる。

更にまた、６０回連続でイオンが無いと判定した場合、表示部のＬＥＤ、及び操作部のブザーにより使用者に警告を発する。
従って、イオンの発生量が低下した場合に使用者へ報知し、イオン発生部の清掃又はイオン発生器の交換を促すことが可能となる。

なお、本実施の形態にあっては、湿度検出部８０をダクト５の前壁５ａに配設する構成としたが、これに限るものではない。湿度検出部８０の配設位置は、図１及び図２に示した位置に限定されるものではなく、例えばケーシング４の内部又はハウジング１の外部等のその他の位置であってもよい。また、湿度検出部８０が検出した湿度が所定湿度以上の場合に、計測部６７による計測及びイオンの有無の判定を行わない構成としたが、これに限るものではなく、湿度が所定湿度以上の場合であっても計測部６７による計測は行うが、イオンがないと判定した際にエラーカウントを増加させない構成としてもよい。

また、本実施の形態にあっては、警告として表示部８６の赤ランプを点灯させ、ブザーより警告音を発しているが、これに限定するものではなく、例えば、音声合成回路及びスピーカを備えて警告音声を発するようにしてもよい。

また、イオン判定１では、イオン発生器６ａ、６ｂ及びイオン発生器６ｃ、６ｄのオン／オフを切り替える直前の計測部６７の出力電圧の差分と所定の閾値とを比較しているが、これに限定されるものではなく、例えば、イオン発生器６ａ、６ｂを１０秒間オン及び１０秒間オフさせている間に１秒毎にサンプリングした計測部の出力電圧について、最小値及び最大値を夫々決定し、決定した最大値及び最小値の差分と閾値とを比較してもよい。

更にまた、捕集電極６６をＤＣ５Ｖに抵抗でプルアップし、マイナスのイオンに着目してイオンの有無を判定しているが、これに限定するものではなく、例えば、接地電位に抵抗でプルダウンし、プラスのイオンに着目してイオンの有無を判定するようにしてもよい。

１ハウジング
２モータ
３羽根車
４ケーシング
５ダクト
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄイオン発生器
６１、６２イオン発生部
６６捕集電極（イオン検出器の一部）
６７計測部（イオン検出器の一部）
８０湿度検出部（温度検出手段）
８１ＣＰＵ（判定手段、閾値設定手段）
８２ＲＯＭ
８３ＲＡＭ
８４タイマ
８５操作部
８６表示部（警告を発する手段）
９１イオン発生器駆動回路（駆動回路）

Claims

プラス及びマイナスのイオンのいずれか一方をそれぞれ発生する複数のイオン発生部と、該イオン発生部をオン／オフさせる駆動回路と、イオン発生部が発生したイオンの発生状態を示す指標を検出するイオン検出器と、該イオン検出器が検出した指標に基づいてイオンの有無を判定する判定手段とを備えるイオン発生装置において、
湿度を検出する湿度検出手段を備え、
前記判定手段は、
前記駆動回路が一のイオン発生部と、該一のイオン発生部と異符号のイオンを発生する他のイオン発生部とを周期的に異なるタイミングでオンさせた場合、前記イオン検出器が検出した指標の差分が所定の閾値より大きいときに、イオンが有ると判定するようにしてあり、
前記湿度検出手段が検出した湿度が所定湿度を超える場合に、判定を行わないようにしてあること
を特徴とするイオン発生装置。
前記湿度検出手段が検出した湿度に応じて、前記閾値を設定する閾値設定手段を更に備えること
を特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。
前記閾値設定手段は、前記湿度検出手段が検出した湿度が高いほど前記閾値を小さい値に設定し、湿度が低いほど前記閾値を大きい値に設定するようにしてあること
を特徴とする請求項２に記載のイオン発生装置。
前記判定手段が所定回数連続してイオンがないと判定した場合に警告を発する手段を更に備えること
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載のイオン発生装置。
プラス及びマイナスのイオンのいずれか一方をそれぞれ発生する複数のイオン発生部によるイオンの発生状態を示す指標をイオン検出器で検出し、該イオン検出器で検出した指標に基づいてイオンの有無を判定するイオンの有無判定方法において、
湿度を検出し、
一のイオン発生部と、該一のイオン発生部と異符号のイオンを発生する他のイオン発生部とを周期的に異なるタイミングでオンさせた場合、前記イオン検出器で検出した指標の差分が所定の閾値より大きいときに、イオンが有ると判定すると共に、
検出した湿度が所定湿度を超える場合には判定を行わないこと
を特徴とするイオンの有無判定方法。