JP5461736B1 - イオン・オゾン風発生装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マイナスイオン・オゾン発生装置を小型化（携帯化）したとしても、イオン風を良好に発生させるための手段を提供する。
【解決手段】針状電極と対向電極とを有する電極対を複数組備え、それぞれの電極対の間に電位差を発生させてコロナ放電によりイオン、オゾン及びイオン風を発生させるよう構成されており、それぞれの電極対における対向電極は、平面状且つ環状又は渦状を成し、一組の電極対である主電極対、及び、主電極対における対向電極の外周に沿って主電極対における対向電極を囲うよう、規則的に且つ互いに隣接又は近接する形で対向電極が位置する電極対である副電極対を複数組備えており、すべての対向電極における平面状の法線ベクトルが略同一方向となるよう構成されたイオン・オゾン風発生装置。
【選択図】図１１

Description

本発明は、コロナ放電によりイオン風を発生させる装置であり、より詳細には、より大きな風量のイオン風を発生させるイオン風発生装置である。また、ある側面では本発明は、ゴミ等の対象物を殺菌・消臭するための装置及び方法に関し、特に、対象物の配される空間とは別空間でコロナ放電を行い、イオン及びオゾンを発生させて対象物の配されている空間にイオン・オゾン風を送給し、殺菌・消臭する装置及び方法に関する。より具体的に、本発明は、気密性の高いボックス、例えば、生ゴミやオムツ等汚物入れ、生ごみ処理機の処理臭・靴・ブーツ等や収納する為のボックス・トイレ及びトイレタンク、気密性の高い冷凍・冷蔵装置付のコンテナ及び冷凍・冷蔵装置付車両、冷蔵庫、室内・車両内の空調装置等に装着し殺菌・消臭を目的とした環境装置に関するものである。

高齢化社会に伴い、要介護人口と比例してオムツ等の汚物入れの需要も高くなっているが、開放の都度、悪臭を放つ為、介護人及び周囲への負担や不快感がある上に不衛生である。また、各家庭や飲食店等には生ゴミの保管ボックスも存在しているが、開放の都度、雑菌増殖に伴い悪臭を放つ為、主婦等・従事者の負担が大きい。生ゴミ処理機もバイオ技術の成長に伴い増加しているが稼働中は処理機周辺に放つ悪臭が非常に問題となっている。加えて、海外・国内の冷凍・冷蔵・常温品等の物流には輸送用コンテナ及びトラック等での輸送が主流であり空調装置付海上コンテナ・陸上コンテナ・コンテナ型トラック等が多数あるが、積載貨物品の残臭・空調装置内のカビ臭が問題となっている。更に、倉庫・冷蔵庫・室内・車両等の空調装置も、保管物質等使用状況によって臭気が問題となっている。

ここで、上記問題の一解決手法として、従来からスプレー式等、簡易型の殺菌消臭剤が提案されている。しかしながら、汚物入れや生ゴミの保管ボックスに使用した場合、当該容器を開放した時に悪臭を放つのが現状である。また、空調装置に使用（例えば散布や循環殺菌方式）した場合、空調装置内部に洗浄出来ない部位、又は洗浄しても異臭・カビ臭が残った場合、次期積載貨物に臭気が移る等、問題となっている。更に、別の解決手法として、殺菌消臭の対象となる空間から空気を吸引してフィルタにより汚染物質を吸着若しくは除去する方法や高価な悪臭除去触媒が提案されている。しかしながら、長期の使用によりフィルタの交換等のメンテナンスが不可欠であり、しかもフィルタの性能が十分でないため、満足のいく性能が得られていない場合や例え性能が良くても大型で高価な触媒本体、更には維持・管理費が高額な場合が多い。

ところで近年、室内の空気清浄やリフレッシュのためにマイナスイオンやオゾンを発生する空気清浄機やエアコンなどが普及している。そして、消臭効果のあるマイナスイオンとオゾンとを同時発生させるマイナスイオン・オゾン発生装置を用いて対象空間を消臭等する技術が多数提案されている。

まず、特許文献１に係るマイナスイオン・オゾン発生装置は、部屋の天井に取り付けることを想定した装置であり、正電極が負電極より下方に位置するように配されていることを特徴とする。これによれば、ファンやモータを用いなくてもマイナスイオンとオゾンを含んだ下向きの気流を発生させることができる。

次に、特許文献２に係るマイナスイオン・オゾン発生装置は、先端が針状のマイナス電極と、それに平行して同心円状に設置された円筒型のグランド電極を備え、マイナス電極とグランド電極を相対的に移動可能とし、マイナス電極に高電圧を印加して、マイナス電極の先端部とグランド電極の端面との距離を調整することによりマイナスイオン又はオゾンを発生することを特徴とする。

次に、特許文献３に係るマイナスイオン・オゾン発生装置は、針電極とアース電極間に直流高電圧を印加して針電極尖端部でコロナ放電を生起させ、オゾン及びマイナスイオンを発生させる装置である。

次に、特許文献４に係るマイナスイオン・オゾン発生装置は、周囲に立上部を有した穴を１カ所又は複数箇所備えた金属板からなる正電極を有し、負電極の先端が前記正電極の穴近傍に位置していることを特徴とする。このように構成することで、放電により十分な気流が生じるため、ファン，ポンプ等の送風装置を別途使用しなくても発生したマイナスイオンとオゾンを空間内に拡散させる気流を発生させることができる。

特許文献１〜４に係る発明は、イオン及びオゾンを発生させて対象物に適用することが記載されているが、これらの技術は例えばごみ箱の内部などの殺菌又は脱臭の対象となる空間内に配して放電することを前提とする。例えば、ごみ箱の中であれば、悪臭を放つ有機物が微生物により分解されてメタンガス等、引火性ガスを生成する場合があり、このような状況下で放電を行なうと、火花の発生によって火災や爆発が起こる危険性がある。

そこで、このような危険性を取り除くために、対象物の配された空間外で放電を行ないイオン・オゾンを発生させて、対象物の配された空間内にこれらの生成物を導入する外付け型殺菌・消臭装置の開発が検討されている（特許文献５）。

また、特許文献６に係るエアクリーナーは、針状電極と平面状の捕集電極を、複数並べたイオン発生装置である。しかし、この技術は、イオンを発生させることを意図しているため、イオン「風」を発生させた場合における当該イオン風の風力に関しては、考慮されていない。従って、特許文献６（特にその図１、図２）に記載されているように、各電極の位置が大きく離れていると、イオン風を発生させた場合、その風力が大きく低下してしまい、イオン風が対象物まで到達しにくいという問題があった。

また、特許文献７〜９には、針状電極と平面状の対向電極とによりイオン風を発生させる装置が記載されている。しかし、これらの技術では、発生させたイオン風の風力が実用上十分でないという問題があった。

また、特許文献１０及び１１には、針状電極と筒状の対向電極を複数並べたイオン風発生装置が記載されている。しかし、これらの技術のように、対向電極が筒状である場合には、たとえ複数の電極を組み合わせたとしても、発生させたイオン風の風力が実用上十分でないという問題があった。

また、特許文献１２には、洗浄を容易にするため、対向電極の形状を筒状から板状とする技術が開示されている。しかし、特許文献１２の技術も、上記特許文献７〜９と同様に、発生させたイオン風の風力が実用上十分でないという問題があった。

実用新案登録第３１００７５４号 特開２００３−３４２００５号公報 特開２００４−１８３４８号公報 特開２００５−１３８３１号公報 実用新案登録第３１５５５４０号 特開２００２−１３６８９３号公報 特開平７−２５０７８６号公報 特開平９−０３８５２４号公報 特開昭５９−１９３１５８号公報 特開平１０−２８６３０３号公報 特開２００５−１４９９０１号公報 特開平１０−０２５１０３号公報

これら特許文献に示されるようなマイナスイオン・オゾン発生装置は、使用者が携帯し易いよう小型化できれば、その用途の幅が俄然広がりをみせるものである。しかしながら、使用者が携帯し易いよう小型化するに際しては、コロナ放電を発生させるために必須となる電極構成にスペース上の厳しい制限が課せられることとなり、当該電極構成の小型化により必然的にコロナ放電の放電量及びコロナ放電により発生するイオン風の風力が低減してしまう。また、携帯電話のようにバッテリー（例えば、リチウムイオン電池）駆動とすることが好適となるが、バッテリーからは高電圧を得難いことに起因して、コロナ放電の放電量及びコロナ放電により発生するイオン風の風力が低減してしまうという問題点もある。即ち、マイナスイオン・オゾン発生装置は、小型化（携帯化）＝イオン風の小風力化となる事態が不可避であるため、コロナ放電により発生するイオン風の風力が極力削がれることなく対象物まで送達されるような何らかの工夫が、商品化の上では肝要となる。但し、あくまでも小型化（携帯化）を目指す以上、送風装置や昇圧型コンバータ等の付加装置を設けることなく、マイナスイオン・オゾン発生装置の必須構成である電極構成に工夫を凝らすことが望ましい。本発明は、このような観点から成されたものであり、マイナスイオン・オゾン発生装置を小型化（携帯化）したとしても、イオン風を良好に発生させるための手段を提供することを目的とする。

本発明（１）は、
針状電極と対向電極とを有する電極対を複数組備え、それぞれの電極対の間に電位差を発生させてコロナ放電によりイオン、オゾン及びイオン風を発生させるよう構成されており、
それぞれの電極対における対向電極は、平面状且つ環状又は渦状を成し、
一組の電極対である主電極対、及び、主電極対における対向電極の外周に沿って主電極対における対向電極を囲うよう、規則的に且つ互いに隣接又は近接する形で対向電極が位置する電極対である副電極対を複数組備えており、少なくとも副電極対において隣り合う対向電極の外周間の最短距離は対向電極の直径以下であり且つすべての対向電極における平面状の法線ベクトルが略同一方向となるよう構成されており、
主電極対における対向電極及び副電極対における対向電極は、平板状の導電部材における貫通孔によって成形されており、当該平板状の導電部材には、副電極対における対向電極の外周に沿って更に貫通孔が成形されている
ことを特徴とするイオン・オゾン風発生装置である。
本発明（２）は、
対向電極が平面状の主環状対向電極と、主環状対向電極を取り囲む平面状の副環状対向電極とを有し、
ある電極対における針状電極の先端と当該ある電極対における主環状対向電極の最長距離が、当該ある電極対における針状電極の先端と当該ある電極対における副環状対向電極の最短距離よりも短いことを特徴とする、前記本発明（１）のイオン・オゾン風発生装置である。
本発明（３）は、
すべての電極対における対向電極の形状が、略同一であることを特徴とする、前記本発明（１）又は（２）のイオン・オゾン風発生装置である。
本発明（４）は、
針状電極と対向電極とを有する電極対を複数組備え、それぞれの電極対の間に電位差を発生させてコロナ放電によりイオン、オゾン及びイオン風を発生させるよう構成されており、
それぞれの電極対における対向電極は、平面状且つ環状又は渦状を成し、
一組の電極対である主電極対、及び、主電極対における対向電極の外周に沿って主電極対における対向電極を囲うよう、規則的に且つ互いに隣接又は近接する形で対向電極が位置する電極対である副電極対を複数組備えており、少なくとも副電極対において隣り合う対向電極の外周間の最短距離は対向電極の直径以下であり且つすべての対向電極における平面状の法線ベクトルが略同一方向となるよう構成されており、
対向電極が平面状の主環状対向電極と、主環状対向電極を取り囲む平面状の副環状対向電極とを有し、
ある電極対における針状電極の先端と当該ある電極対における主環状対向電極の最長距離が、当該ある電極対における針状電極の先端と当該ある電極対における副環状対向電極の最短距離よりも短い
ことを特徴とするイオン・オゾン風発生装置である。
本発明（５）は、
主電極対における対向電極及び副電極対における対向電極は、平板状の導電部材における貫通孔によって成形されており、当該平板状の導電部材には、副電極対における対向電極の外周に沿って更に貫通孔が成形されていることを特徴とする、前記本発明（４）のイオン・オゾン風発生装置である。
本発明（６）は、
すべての電極対における対向電極の形状が、略同一であることを特徴とする、前記本発明（４）又は（５）のイオン・オゾン風発生装置である。
＜付記＞
尚、前述した本発明に関する事項と関連する事項について、以下に列記しておくが、これらには何ら限定されることなく実施することが可能である。
本発明（１）は、
針状電極と対向電極とを有する電極対を複数組備え、それぞれの電極対の間に電位差を発生させてコロナ放電によりイオン、オゾン及びイオン風を発生させるよう構成されており、
それぞれの電極対における対向電極は、平面状且つ環状又は渦状を成し、
一組の電極対である主電極対、及び、主電極対における対向電極の外周に沿って主電極対における対向電極を囲うよう、規則的に且つ互いに隣接又は近接する形で対向電極が位置する電極対である副電極対を複数組備えており、少なくとも副電極対において隣り合う対向電極の外周間の最短距離は対向電極の直径以下であり且つすべての対向電極における平面状の法線ベクトルが略同一方向となるよう構成されている
ことを特徴とするイオン・オゾン風発生装置（例えば、図１１及び図１３〜１６に示す形態）である。
本発明（２）は、
主電極対における対向電極及び副電極対における対向電極は、平板状の導電部材における貫通孔によって成形されており、当該平板状の導電部材には、副電極対における対向電極の外周に沿って更に貫通孔が成形されていることを特徴とする、本発明（１）のイオン・オゾン風発生装置（例えば、図２６の右図に示す形態）である。
本発明（３）は、
対向電極が平面状の主環状対向電極と、主環状対向電極を取り囲む平面状の副環状対向電極とを有し、
ある電極対における針状電極の先端と当該ある電極対における主環状対向電極の最長距離が、当該ある電極対における針状電極の先端と当該ある電極対における副環状対向電極の最短距離よりも短いことを特徴とする、本発明（１）又は（２）のイオン・オゾン風発生装置（例えば、図１１及び図１３〜１６、又は、図１１に示す形態）である。
本発明（４）は、
すべての電極対における対向電極の形状が、略同一であることを特徴とする、本発明（１）〜（３）いずれかのイオン・オゾン風発生装置（例えば、図１１に示す形態）である。

ここで本明細書において用いられる各用語について説明する。「殺菌・消臭対象物」とは、菌の繁殖するもの又は悪臭を放つものであれば、特に限定されないが、例えば、生鮮食品等の生ゴミ、糞尿、オムツ等の汚物、貯水された水等の具体例が挙げられる。「殺菌・消臭対象物の配された空間」とは、前記殺菌・消臭対象物が配さていれば特に限定されないが、例えば、気密性の高いボックス、より具体的には、生ゴミやオムツ等の汚物入れ、気密性の高い冷凍・冷蔵装置付のコンテナ及び冷凍・冷蔵装置付車両・等が挙げられる。「環状」とは、例えば、三角形以上（好適には６角形以上）の多角形又は円形・もしくは概ね円形状であって、中心部が開口した形状を意味する。「渦状」とは、例えば、三角形以上（好適には６角形以上）の多角形又は円形・もしくは概ね円形状であって、中心に向かって渦巻くものを指し、渦巻きの態様（例えば、巻き数や巻き幅、或いは、終点の有無）には特に限定されない。「平面状」とは、一般的に平面とみなせる程度に、環状電極において環内の総面積に対して、厚みが小さい電極を意味する。より具体的には、特に限定されないが、［厚み（ｍｍ）］／［環内総面積（ｃｍ^２）］が、１．５以下であることが好適であり、１以下であることが好適であり、０．８以下であることがより好適である。下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０００１である。尚、歪（平面に対するゆがみ）は、厚み程度まであってもよい。更に具体的には、主環状対向電極の総面積は７ｃｍ^２、厚み７ｍｍ以下、歪みにおいても７ｍｍ以下であることがより好適である。「前記針状電極の先端と主環状対向電極との最長距離」とは、針状電極の先端と、主環状対向電極の環の内端であって厚み方向で最も近い部分との距離において、最も長い距離を意味する。「前記針状電極の先端と副環状対向電極との最短距離」とは、針状電極の先端と、副環状対向電極の環の内端であって厚み方向で最も近い部分との距離において、最も短い距離を意味する。「主イオン風」とは、主環状対向電極の中心の開口部から発せられるイオン風を意味する。「副イオン風」とは、副環状対向電極から発せられるイオン風を意味する。「電極対の間に電位差を発生」とは、例えば、針状電極に電圧を印加し、対向電極をグランドとした場合に生じる電位差を挙げることができ、その場合、針状電極の極性（陽極、陰極）については特に限定されない。

本発明に係るイオン・オゾン風発生装置によれば、副電極対により発生されたイオン風の追い風によって、主電極対により発生されたイオン風が後押しされる形で前面に押し出されるため、それぞれの電極対を小型化したとしても、コロナ放電により発生するイオン風の風力が極力削がれることなく対象物まで送達するという効果を奏する。また、それぞれの電極対により発生されたイオン風は、隣接する（近接する）イオン風と触れ合う割合｛換言すれば、対向電極同士が隣接する（近接する）割合｝が、静止している外気と触れあう割合｛換言すれば、対向電極同士が隣接しない（近接しない）割合｝よりも増大するよう構成することも可能となり、そのように構成することによって更に同効果を向上させることが可能となる。

本発明によれば、主環状対向電極から比較的風圧の強いイオン風を発生させて、主環状対向電極を取り囲む副環状対向電極から比較的風圧の弱いイオン風を発生させる事により、発生するイオン風を滞留させることなく内側から発生するイオン風が、外側から発生するイオン風を巻き込むようにして前面に押し出すことが可能となり、大風量で風圧の強いイオン風を得ることが可能となる。

主環状対向電極から発生する比較的強い風圧のイオン風に対して、副環状対向電極から発生する比較的弱い風圧のイオン風を発生させることによって、副環状電極から発せられるイオン風が主環状対向電極から発せられるイオン風をサポートする。すなわち、主環状対向電極から発せられるイオン風は、追い風の中に発生するイオン風となるので、強くて大きな風量を得ることができる。

また、本発明に係るイオン風発生装置は、コロナ放電により、殺菌・消臭作用を有するイオン及びオゾンを発生させることができるため、これを利用して殺菌・消臭装置として用いることが好適である。本装置によれば、大風量のイオン風を発生させることが可能であり、外付けの殺菌・消臭装置であっても、エアーポンプなどの機材を使用することなく対象空間内にイオン及びオゾンを導入することが可能となる。すなわち、ポンプやファンを使用する必要が無いので低騒音の殺菌・消臭装置を提供することが可能となる。更に、副環状対向電極から発生するイオン風を巻き込むことができるので、これらの電極から発生したイオン及びオゾンを巻き込むことが可能となるため、高濃度のイオン及びオゾンを含むイオン風を送り出す事ができるのでより高い効率で脱臭することが可能となる。

図１（ａ）は、当該装置の対向電極の概念正面図であり、図１（ｂ）はイオン・オゾン風発生装置１００の概念側面図である。 図２（ａ）は、最内部に位置する輪状電極１３１の断面を用いて、輪状電極１３１と針状電極１２０の先端部Ｐとの位置関係を示した図であり、図２（ｂ）は、輪状電極１３２と先端Ｐとの位置関係を示した図である。 図３（ａ）は、当該装置の対向電極１３０の概念正面図であり、図３（ｂ）はイオン・オゾン風発生装置１００の概念側面図である。 図４（ａ）は、当該装置の対向電極の概念正面図であり、図４（ｂ）は、イオン・オゾン風発生装置１００の概念側面図である。 図５（ａ）は、当該装置の対向電極の概念正面図であり、図５（ｂ）は、イオン・オゾン風発生装置１００の概念側面図である。 図６は、本発明に係る対向電極として使用可能な板状対向電極の概略図である。 図７は、イオン・オゾン風発生装置１００の概念平面図である。 図８（ａ）は、当該装置の対向電極１３０の概念正面図であり、図８（ｂ）は、イオン・オゾン風発生装置１００の概念側面図である。 図９は、イオン・オゾン風発生装置１００の概念平面図である。 図１０（ａ）は、イオン・オゾン風発生装置の概念平面図であり、図１０（ｂ）は、イオン・オゾン風発生装置の概念側面図であり、図１０（ｃ）は、イオン・オゾン風発生装置の噴出口側から見た概念正面図である。 図１１は、別形態における、針状電極及び対向電極の概念図である。 図１２は、別形態における、イオン・オゾン風発生装置の概念作用図である。 図１３は、別形態における、針状電極及び対向電極の概念図である。 図１４は、別形態における、針状電極及び対向電極の概念図である。 図１５は、別形態における、針状電極及び対向電極の概念図である。 図１６は、別形態における、針状電極及び対向電極の概念図である。 図１７は、別形態における、針状電極及び対向電極の概念図である。 図１８は、別形態における、対向電極の概念図である。 図１９は、別形態における、針状電極の概念図である。 図２０は、実験装置における対向電極の構造図１である。 図２１は、実験装置における対向電極の構造図２である。 図２２は、実験装置における対向電極の構造図３である。 図２３は、実験装置における対向電極の構造図４である。 図２４は、実験装置における対向電極の構造図５である。 図２５は、実験装置を用いた測定方法の説明図である。 図２６は、対向電極における変形例の概念図である。

本発明に係るイオン・オゾン風発生装置は、針状電極と対向電極とを有する電極対を有し、前記針状電極と前記対向電極との間に電位差を発生させてコロナ放電によりイオン、オゾン及びイオン風を発生させる。また、本発明に係るイオン・オゾン風発生装置は、前記対向電極が平面状の主環状対向電極と、前記主環状対向電極を取り囲む平面状の副環状対向電極とを有し、前記針状電極の先端と前記主環状対向電極の最長距離が、前記針状電極の先端と前記副環状対向電極の最短距離よりも短いことを特徴とする。

当該構成により大風量のイオン風が得られる。単なる筒状あるいは一つの平面円形の対向電極の場合、放電は最短距離にある対極の筒状電極内側や平面円形電極の内側に沿ってドーナツ状に放電しドーナツ型イオン風が発生するので、イオン風中心のドーナツ中心部は無風状態である。したがって発したイオン風が無風中心部を誘風するエネルギーを使うロスがある結果、イオン風は弱くなる。本発明のように主環状対向電極と、副環状対向電極を設けることにより当該問題は解決される。

本発明に係るイオン・オゾン風発生装置は、針状電極と対向電極とを有する電極対を有し、前記針状電極と前記対向電極の間に電位差を発生させてコロナ放電によりイオン・オゾン、及びイオン風を発生させる。尚、イオン風は、一般的に、コロナ放電時に針状電極から放出されるイオンが対向電極へ向かって泳動する間に空気分子との衝突を繰り返すことで、針状電極から対向電極に向かって生じる空気流であるとされている。すなわち、放電時に発生するイオンの流れ方向に従って発生する気流である。以下、本発明に係るイオン・オゾン風発生装置の詳細な構造について説明する。

本発明に係るイオン・オゾン風発生装置の概略構造を、図１に示した。ここで、図１（ａ）は当該装置の対向電極の概念正面図であり、図１（ｂ）はイオン・オゾン風発生装置１００の概念側面図である。本形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００は、針状電極１２０と対向電極１３０とを有する電極対１１０を有する。ここで、対向電極１３０は、針状電極１２０の延長線軸上に配された最内部に位置する円形環状電極１３１と、当該電極と同軸上に配された半径の異なる外側円形環状電極１３２を有する。すなわち、これらの環状電極は、環状平面に対して垂直であり、且つ、当該環の重心（円中心）を通る軸上に位置するように配されている。環状の対向電極の中でもこのように円形形状を有する対向電極を使用することにより、針状対向電極の先端から、対向電極の各所との距離が概ね等しくなるため、放電ムラがすくなくなる。また、このように針状電極が環の軸上に配されていることにより、特に主環状対向電極から発生するイオン風が強くなる。

これらの環状電極１３１及び１３２は、ブリッジ１３９等の連結部材により通電可能に架橋されていることが好適であり、このように構成することにより、各環状電極を等電位にすることができると共に、これらの電極の位置関係を調整しやすくなる。例えば、波状部材で連結した場合、主環状対向電極と、副環状対向電極の間に略三角形の形状を有する部分が形成されてしまうため、コロナ放電にムラが発生してイオン風が大量に前方に押し出されなくなる。そのため、イオン風発生の邪魔にならないように、連結部材と副環状対向電極との接続部と、連結部材と主環状対向電極との接続部を結ぶ概念直線が前記主環状対向電極の重心を通過するように連結部材を配することが好適である。このように連結することにより、放電ムラに起因する、イオン風の発生ムラが生じにくくなる。

対向電極を構成する主環状対向電極及び副環状対向電極は、同一平面内に配されていることが好適である。主環状対向電極より副環状対向電極の放電効率を徐々に弱くしているのは距離であるため、同一平面に配することにより当該距離の変化をつけやすくなるため好適である。また、３次元では距離比が正しくても例えばドーム状等の形状だとイオン風の発する向きが主イオン風の発する直進風に対して平行風に発しない為、効率が悪くなる。

なお、針状電極１２０と対向電極１３０は、それぞれ電圧印加手段又はグランドに接続されており、使用時には当該電極間に電位差を発生させて放電が行なわれる。ここで、針状電極１２０の先端部Ｐと最内部の主環状対向電極１３１との位置関係が、最もイオン風を発するのに適した位置関係にあることが好適であり、このような距離に配することにより、対向電極のより中心に位置する半径の小さい環状対向電極となるにつれて比較的強いイオン風が発せられることとなり、結果的に大風量のイオン風を得ることができる。このような位置関係にあれば、環状対向電極は同一平面上に配されていてもよく、別平面に配されていてもよい。尚、図中先端部Ｐから環状対向電極に示した破線矢印はコロナ放電によるイオンの泳動方向を示す。

イオン風を発するのに適した位置関係について図２の模式図を用いて説明する。図２（ａ）においては、最内部に位置する環状対向電極１３１の断面を用いて、環状対向電極１３１と針状電極１２０の先端部Ｐとの位置関係を示し、図２（ｂ）においては環状対向電極１３２と先端部Ｐとの位置関係を示した。

はじめに、先端部Ｐと環状対向電極１３１との位置関係にある場合、イオンは電極に向かって矢印の方向に従って泳動する。すなわちイオン風は、理論上、先端部Ｐからθ_１の角度を持って発生することとなる。したがって、全体的にみれば、先端部Ｐを頂点とする円錐の頂点から底面の端部を結ぶ母線方向にイオン風が発生することとなる。すなわち、環状対向電極の外方向に向かってもイオン風が発生するが、全体としては主に環状対向電極の中心からイオン風が前面方向に押出されることとなる。一方、図２（ｂ）に示す環状対向電極１３２のように比較的大きな半径を有する輪状電極である場合、イオン風は、理論上、先端部Ｐからθ_２の角度を持って発生することとなる。すなわち、当該角度がより大きくなるため、この電極に由来するイオン風は環状対向電極の外側方向に発せられる成分が多くなり、前面方向に押出されるイオン風の風量が小さくなる。

また、コロナ放電は針状電極から近い位置にある対向電極に対して起こり易くなる。環状対向電極は中心に位置するものにつれて、針状電極の先端部Ｐからの距離が近くなる。すなわち、コロナ放電が起きる確率も中心に位置する環状対向電極のほうが高くなるので、発生するイオン風の絶対的風圧も中心に位置する環状対向電極のほうが大きくなる。

以上、説明したように、最内部に位置する環状対向電極１３１は、イオン風が発生する方向としても有利であり、更には、イオン風の発生する絶対的な風圧も大きい。したがって、図１に示すような対向電極は、環状電極の半径が小さくなるにつれて環状対向電極から発せられるイオン風が強くなるように配されている状態にある。このように配されることによって、外部の電極から発せられるイオン風によって滞留が起きず、中心から発せられるイオン風に巻き込まれるようになるので風量が大きくなるともに、放電により発生したイオン及びオゾンをイオン風によって前面へと押出す作用が得られるため、殺菌・消臭の効果も高くなる。また、最内部に位置する環状対向電極１３１と先端部Ｐとの距離が、コロナ放電において最も良好に放電し易い距離に保たれていることがより好適である。但し、対向電極の環状部の径を単に大きな径にすると大きく放電反応するがドーナツ状に放電する為、対向電極の環状中心に対向電極部を有しない事を起因とした、無風中心部も大きくなり放電ムラが出来ドーナツ状イオン風が発生し、結果発生イオン風外周と中心部が無風状態となりドーナツ状イオン風が無風域を誘風する為に強風を発しない。環状部の径が小径だと風圧の強いイオン風を発するが発生量は少ない為、主環状対向電極外周に二次発生極である副環状対向電極を配する事で、中心は主流風を小径にて風圧を強く発しながら外周は径が大きく風圧は弱いが風量のある副流風を発する。すなわち、本発明に係る対向電極は、大径だと風圧は弱いが風量は多い、小径だと風圧は強いが風量は少ない現況の問題を解した、イオン風の発生を同電位にて大風圧と大発生量の両立した形状となる。

対向電極を平面状とすることにより、対向電極から発生したイオン風が、壁面等の障害物とイオン風の反作用の影響によって減速されること無く、主環状対向電極から発生した主イオン風と、副環状対向電極から発生した副イオン風とが、即座に合成されるため、主イオン風は発生直後に周囲の副イオン風によって追い風による相乗効果を早く得られるため、より大風量のイオン風を得ることができる。一方、対向電極が例えば筒状等の場合には、対向電極内に壁面が存在するため、対向電極から発生したイオン風が、壁面とイオン風の反作用の影響によって減速されてしまう。このように、対向電極を平面状とすることにより、筒状等にした場合と異なり、大風量のイオン風を得ることができるようになる。また、対向電極の形状を筒状等とするのではなく平面状とすることで、装置を小型化させることができ、このように装置を小型化させたとしても、従来のようにイオン風の風量を低下させることがない。また、平面状とすることにより、対向電極の洗浄が容易になる。なお、例えば、上述した特許文献９におけるような金網状の対向電極とした場合も、各対向電極が環状でない且つ各対向電極における平面状の法線ベクトルが略同一方向でないため、各対向電極における放電ムラが発生し易く且つ対向電極から発せられるイオン風の風力が均一化されない等の影響により、対向電極から発生したイオン風が減速されてしまう（各対向電極にて発生したイオン風が最適に合成されない）ため、好ましくない。

本発明に係るイオン・オゾン風発生装置は、前記針状電極の先端と前記主環状対向電極の最長距離が、前記針状電極の先端と前記副環状対向電極の最短距離よりも短い。このような距離関係に針状電極と対向電極が配されることによって、主環状対向電極の中心に形成された開口部から、最も風圧の強いイオン風が発生し、周辺の副環状対向電極から風圧の弱いイオン風が発生するため、大量のイオン風を得ることができる。このような針状電極と対向環状電極の位置関係から外れると、イオン風は主環状対向電極と副環状対向電極の間の空間から主にイオン風が発生してしまい、均等風となってしまうため、空中放出イオン風は弱くなり、更にはガイド部材を設けた場合にも反作用が起きる。

対向電極１３０を構成する環状対向電極は、図１に示すように２つに限定されるわけではなく、図３に示すように環状対向電極１３１〜１３３のように、環状対向電極が多数設けられていてもよい。尚、図３（ａ）は当該装置の対向電極１３０の概念正面図であり、図３（ｂ）はイオン・オゾン風発生装置１００の概念側面図である。ここでは、３つの環状対向電極を用いた場合について説明したが、このように対向電極を構成する環状対向電極は針状電極との距離関係を満足すればいくつ設けられていてもよい。このように多数の電極を設けることにより、一の電極が汚れて放電しなくなったとしても他の電極により放電できるので、装置の動作安定性の向上に繋がる。

図４に示すように、針状電極１２１〜１２３のように、針状電極が複数設けられていてもよい。この場合、全ての針状電極と対向電極とが、前記針状電極の先端と前記主環状対向電極の最長距離が、前記針状電極の先端と前記副環状対向電極の最短距離よりも短い位置にされている。尚、図４（ａ）は当該装置の対向電極の概念正面図であり、図４（ｂ）はイオン・オゾン風発生装置１００の概念側面図である。このように針状電極を複数設けることにより、単極の場合より、絶縁破壊が多く発生し分子の衝突が起こり易くなり押出す能力が高まるので、大量のオゾンを発生させることができる。

図５に示すように、本発明に係る対向電極は、多角形であってもよい。この場合も、各針状電極と対向電極とが、前記針状電極の先端と前記主環状対向電極の最長距離が、前記針状電極の先端と前記副環状対向電極の最短距離よりも短い位置に配されている。尚、図５（ａ）は当該装置の対向電極の概念正面図であり、図５（ｂ）はイオン・オゾン風発生装置１００の概念側面図である。このように三角形の形状であっても、主環状対向電極から発生するイオン風が副環状対向電極から発生するイオン風よりも小さくなり、大風量のイオン風を得ることができる。また、ここでは主環状対向電極は円形状に表したが、三角形以上の多角形であってもよい。また環状対向電極は、多角形である場合、辺数が多いほうが、針状電極との最短距離となるポイントが多くなるため、放電ムラが発生しにくくなるため有利である。

図６は、本発明に係る対向電極の一例を示した概略図である。ここでは、板に孔を設けることにより、対向電極を形成している。図６（ｃ）は、円形状の対向電極を有する板状対向電極１３０ｃの概念図である。当該対向電極は、第一対向電極１３０ｃ（１）と、第二対向電極１３０ｃ（２）とを有する。第一対向電極１３０ｃ（１）は、円形状の主環状対向電極１３１ｃ（１）が中心に形成されており、その周囲に、円形状の副環状対向電極１３２ｃ（１）が形成されており、副環状対向電極１３２ｃ（１）の外周には、更に、副環状対向電極１３３ｃ（１）、１３４ｃ（１）、１３５ｃ（１）が形成されている。またこれらの対向電極の間には、連結部材１３９ｃ（１）が形成されている。また第二対向電極も同様に、円形状の主環状対向電極１３１ｃ（２）が中心に形成されており、その周囲に、円形状の副環状対向電極１３２ｃ（２）が形成されており、副環状対向電極１３２ｃ（２）の外周には、更に、副環状対向電極１３３ｃ（２）、１３４ｃ（２）が形成されている。またこれらの対向電極の間には、連結部材１３９ｃ（２）が形成されている。これらの板状対向電極に対して適切な位置に針状電極を配して使用する。

図６（ｂ）は、板状対向電極１３０ｂの概略構成を示す図である。板状対向電極１３０ｂは、主環状対向電極の形状が円形状であり、周囲の副環状対向電極の形状が六角形である。板状対向電極１３０ｂは、第一対向電極１３０ｂ（１）と、第二対向電極１３０ｂ（２）を有する。第一対向電極１３０ｂ（１）の中心部には、円形状の主環状対向電極１３１ｂ（１）が形成されており、その周囲には六角形状の副環状対向電極１３２ｂ（１）が形成されており、更にその外周には、副環状対向電極１３３ｂ（１）、１３４ｂ（１）、１３５ｂ（１）が形成されている。またこれらの対向電極の間は、連結部材１３９ｂ（１）により連結されている。
第二対向電極１３０ｂ（２）も同様に、中心に円形状の主環状対向電極１３１ｂ（２）が形成されており、その周囲に、六角形状の副環状対向電極１３２ｂ（２）〜１３４ｂ（２）が形成されており、これらの電極は連結部材１３９ｂ（２）によって連結されている。

図６（ａ）は、板状対向電極１３０ａの概略構成を示す図である。板状対向電極１３０ａにおいては、円形状の主環状対向電極と、その周辺に環状の副環状対向電極が形成されている。板状対向電極１３０ａは、第一対向電極１３０ａ（１）と、第二対向電極１３０ａ（２）を有する。第一対向電極１３０ａ（１）の中心部には、円形状の主環状対向電極１３１ａ（１）が形成されており、その周辺に複数の副環状対向電極１３２ａ（１）が形成されている。図６（ａ）においては、副環状対向電極１３２ａ（１）の代表的な一例を示したが、主環状対向電極１３１ａ（１）の周辺に形成されている１３２ａ（１）も同様に副環状対向電極である。このように形成することにより、副環状対向電極の間に形成される部材が、主環状対向電極から放射線状に広がっている状態となるため、主環状対向電極から発生するイオン風に加えて、当該主環状対向電極から遠ざかるにつれて連続的にイオン風の風量が小さくなる。第二対向電極１３２ａ（２）も第一対向電極と同様に中心に主環状対向電極１３１ａ（２）及び副環状対向電極１３２ａ（２）を有する。

尚、図６（ｄ）は、上記の板状対向電極１３０ａ〜ｃの共通の側面図である。

図７に示すように、本形態に係る電極対１１０を複数有するイオン・オゾン風発生装置が好適である。尚、図７はイオン・オゾン風発生装置１００の概念平面図である。中心に配された電極対の左右に２つの電極対が配されており、中心に配された電極対のイオン風発生方向に対して前記左右に配された２つの電極対のイオン風発生方向がそれぞれ交わるように配されていることが好適である。また各電極対から発生するイオン風が、一点集中するように配置することがより好適である。このような、装置を用いることによって、各電極対から発せられるイオン風を合流させることができ、より大風量のイオン風を得ることができる。

図８に示すように、切頭円錐状のイオン風ガイド部材１４０が設けられていることが好適である。尚、図８（ａ）は当該装置の対向電極１３０の概念正面図であり、図８（ｂ）はイオン・オゾン風発生装置１００の概念側面図である。対向電極１３０の最内部に位置する環状対向電極１３１から発生するイオン風に対して、外側に位置する環状対向電極から発生するイオン風を集約して（合流させて）イオン風噴出口１４１へと送ることにより、前面に押出されるイオン風の風量が大きくなる。また、このようにガイド部材を設けたとしても、外側で発生したイオン風は、最内部で発生するイオン風よりも小さいので滞留せずに中心のイオン風に引き込まれるように前方に押出される。ガイド部材は、徐々に開口断面積が小さくなる形状を有している。このような形状を有するガイド部材を設けた場合、対向電極から発生するイオン風が均等風や中心は風圧を発しないドーナツ風では送風作用に対して断面積が小さくなる形状の為、直進したイオン風がガイド部材の内壁に衝突し乱気流が発生してガイド部材内部に反作用が起き微風になるが、主イオン風が強く副イオン風は弱いとガイド部材が小径に絞られた時でも副イオン風が弱い為ガイド部材内壁への衝突も当然弱くなり主イオン風は、副イオン風を巻き込みイオン風を集約し噴出する。

また、ガイド部材１４０の噴出口１４１には、送風経路１５０が設けられていることが好適である。ここで、送付経路は、噴出されるイオン風の風向きを調整できれば特に限定されないが、噴出口１４１と同じ径を有する管状部材であることが好適である。ここで、送風経路は、その材質は特に限定されず、ホース、塩化ビニル管などが挙げられる。当該送風経路は、後述するように複数の電極対を設ける場合、これらの電極対から発生するイオン風が集約され易いように用いることができる。また、当該電極対単独で用いる場合、当該送付経路によって、殺菌・消臭対象空間等にイオン及びオゾンを送り込んでもよい。

図９に示すように、これらのガイド部材１４０が設けられた電極対１１０を複数設けることが好適である。電極対１１０を３個設けた場合、中心に配された電極対の左右に２つの電極対が配されており、中心に配された電極対のイオン風発生方向に対して左右に配された２つの電極対のイオン風発生方向がそれぞれ交わるように配されている。また、各電極対から発生するイオン風が、一点集中するように配置することが好適である。このように構成することによって、各電極対から発生するイオン風を合流させることにより大風量のイオン風を得ることができる。

図１０に示すように、ガイド部材１４０が設けられた電極対１１０（ここでは図面の容易のため針状電極を省略する）を６個設けることが好適である。図１０（ａ）は、イオン・オゾン風発生装置の概念平面図であり、図１０（ｂ）はイオン・オゾン風発生装置の概念側面図であり、図１０（ｃ）はイオン・オゾン風発生装置の噴出口側から見た概念正面図である。この場合、電極対を３組ごとに上下の二段構成として、これらの上下段それぞれについて先に示した３個の電極対における配置法に従って配置し｛図１０（ａ）｝、これらの３個の電極対の群を当該電極対の群から発生されるイオン風を合流させるように配する｛図１０（ｂ）｝。ここで各電極対から発生するイオン風が、一点集中するように配置することが好適である。すなわち、上下段の中心に位置する電極対から発生されるイオン風が集約されるような角度に配することによって、各電極対からのイオン風を合流させることができ大風量のイオン風を得ることができる。

上述のイオン・オゾン風発生装置１００によれば、十分な風量のイオン風が得られるものであるが、小型化や携帯化という点では更に改良の余地があった。そこで、上述のイオン・オゾン風発生装置１００と比して、より低い電圧でもイオン風を発生可能である（即ち、より小型化することが可能である）と共に、より強いイオン風を安定して発生させることが可能な、本発明に係る殺菌・消臭装置の別の形態であるイオン・オゾン風発生装置１００に関して詳述する。尚、本実施形態は一例であり、当業者が想到し得る他の形態または各種の変更例についても、本発明の技術的範囲に属する（具体的な変更例については後述する）。また、本明細書中にて一例として挙げている実施形態や変更例は、特定のものに対して適用されると限定的に解すべきでなく、どのような組み合わせであってもよい。例えば、ある実施形態についての変更例は、別の実施形態の変更例であると理解すべきであり、また、ある変更例と別の変更例が独立して記載されていたとしても、当該ある変更例と当該別の変更例を組み合わせたものも記載されていると理解すべきである。更に、実施形態や変更例において示す具体的一例としての数値｛例えば、放電電極や対向電極の径や長さ・厚さ、放電電極と対向電極との電圧差、放電電極と対向電極との離間距離、等｝は、あくまで一例であり、各実施形態や変更例の趣旨を大きく逸脱しない限りにおいては、適宜変更してもよいものであると理解すべきである。

本実施形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００の概略構造を図１１に示す。本実施形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００は、１つの主電極対と、主電極対を囲むように設けられた６つの副電極対から主になる。前述のように、電極対とは、放電電極（本実施形態では針状電極）と対向電極とを有する１組の電極であり、主電極対は、その対向電極として、環状対向電極１３０ａ（以降、第１対向電極１３０ａとする。）を有し、６つの副電極対は、その対向電極として、環状対向電極１３０ｂ〜１３０ｇ（以降、第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇ等とする。）を有する。また、いずれの対向電極も、板状部材及び／又は線状部材から構成される。

更に、本実施形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００においては、第１対向電極１３０ａ及び６つの第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇを全て等しい形状（径の等しい略環状）としている。そして、本実施形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００においては、第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇが、第１対向電極１３０ａの外周に沿って且つ相互に隣接して配置されている。結果、これら第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの外側には、これら第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇと内接する仮想円Ｓ（図１１にて、破線で示された箇所）が形成される。

より具体的には、略正六角形状を仮定した際に、６つの第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの中心が当該略正六角形状の各頂点を成すように、夫々が隣接するように第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇを設ける。言い換えると、本実施形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００においては、第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇは、互いに隣接する対向電極の外周同士が当接するように配置されている。例えば、第２対向電極１３０ｂの外周は、当該第２対向電極１３０ｂに隣接する第２対向電極１３０ｃ及び１３０ｇの外周と、それぞれ当接している。更に、第１対向電極１３０ａを、当該第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの夫々に更に接するように（即ち、第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇによって仮定された略正六角形状の中心に配されるように）設けるものとして定義することができる。なお、第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇは、必ずしも隣り合う対向電極と隣接（当接）していなくてもよく、近接している状態でもよいが、あまりに離隔し過ぎていると、イオン・オゾン風発生装置１００から発生する風力が低下してしまう。そのため、各第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇは、隣り合う対向電極の外周間の距離（特に、最短となる距離）が、第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの直径以下（或いは直径の１／ｎ以下；ｎは自然数）であることが好適である。また、第１対向電極１３０ａは、必ずしも全ての第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇと接していなくてもよく、近接している状態でも良いが、第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの少なくとも一部と接していることが好適である（その場合においても、外周間の最短となる距離が第１対向電極１３０ａや第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの直径以下或いは直径の１／ｎ以下；ｎは自然数であることが好適である）。

また、第１対向電極１３０ａ及び第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇには、対となる放電側の電極として、針状電極１２０（特に、夫々の対向電極における放電部となる針状電極１２０ａ及び１２０ｂ〜１２０ｇ）が設けられることで、主電極対及び副電極対を成している。尚、本実施形態に係る各対向電極（第１対向電極１３０ａ及び第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇ）は、前述したような２重環状構造であり、主環状電極と主環状電極を囲むよう設けられた副環状電極とが、ブリッジによって導通状態にて固定されている。ここで、各々の電極対における、主環状電極、副環状電極及びブリッジの夫々の役割や、これらを有する２重環状電極によるイオン風の発生原理に関しては、前述の通りであるため省略する。尚、各対向電極（第１対向電極１３０ａ及び第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇ）は、２重環状構造であることには限定されず、一部又はすべてが１重環状構造（又は、３重以上の環を有する多重環状構造）や渦状構造（渦状構造の具体的態様については後述する）であってもよい。

次に、図１２を参照しながら、本実施形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００のイオン風発生における作用及び効果に関して説明する。尚、図１２においては、作用及び効果をイメージし易いよう、各対向電極が異なる平面状にて位置するよう図示されている場合があるが、各対向電極が同一の平面状にて位置した場合であっても、同様の作用及び効果をもたらすものであることを補足しておく。

本実施形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００によれば、第１対向電極１３０ａを略中心（仮想円Ｓの中心付近）とし、その周囲を囲うように第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇを設ける構成とすることにより、副電極対にて発生したイオン風の追い風によって、主電極対にて発生したイオン風が後押しされる形で前面に押し出されるため、主電極対にて発生したイオン風の風力が削がれることなく、対象物まで送達されることとなる（副電極対による保護効果）。即ち、各電極対をより小さい形状とした場合にも｛例えば、対向電極の径が１ｃｍ程度（好適な範囲は、５ｍｍ〜５ｃｍ）、針状電極と対向電極との離間距離を１〜２ｃｍ程度（好適な範囲は、１ｍｍ〜２ｃｍ）、針状電極と対向電極との電位差が３〜１００ボルト程度｝、十分な風量のイオン風が得られるようになるのである。

また、本実施形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００においては、第１対向電極１３０ａの周囲を、隣接した第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇで囲うような構成（可能な限りの第２対向電極を、第１対向電極１３０ａと隣接させる様に設けた構成）としている。このような構成とすることにより、それぞれの電極対により発生したイオン風は、隣接する電極対より発生したイオン風と触れ合う割合が、静止している外気と触れあう割合よりも増大するようになる（即ち、発生したイオン風は、静止している外気と触れあい難くなり、外気との摩擦による抵抗が少なくなる）。

更に、特に第１対向電極１３０ａにて発生したイオン風は、その周囲全てを別のイオン風によって囲われるようになるため、より外気と触れあい難くなり、前述の副電極対による保護効果がより高められることとなる。このように、本実施形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００は、噴出するイオン風全体で見た際にも、イオン・オゾン風発生装置１００から噴出したイオン風が、静止した外気と触れる領域が少なくなり外気との摩擦の影響を受け難くなると共に、中心のイオン風（主対向電極対にて発生したイオン風）が周囲のイオン風（副対向電極対にて発生したイオン風）によって保護される効果が得られるため、より強いイオン風を遠くの対象物まで送達することが可能となる。尚、このように、各対向電極を隣接させ、各対向電極間に存在する隙間を可能な限り少なくすることで、限られた空間にて、より大きな対向電極を設ける（又は対向電極の数を増やす）ことにより、より大きな風量のイオン風を発生させることも可能となり得る。

また、本実施形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００のように、対向電極（第１対向電極１３０ａ及び第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇ）を全て等しい形状とすることにより、主電極対及び副電極対の夫々の電極対にて発生するイオン風は、その夫々がある程度風量の大きいものとなる（局所的に風量の少ない箇所等が生じない）。更には、これらの第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇを等しい形状としたことにより、副電極対（特に、各第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇ）にて発生したイオン風は、外気と触れる領域が、副電極対の設置個所によらず略等しくなることから、イオン風全体における局所的な風量のムラがより少なくなる。従って、このような構成とすることで、イオン・オゾン風発生装置１００全体で見た際にも、より安定且つ風量の大きいイオン風を得ることが可能となる。

尚、図１１のように、本形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００は、主電極対及び副電極対における各対向電極同士を隣接させ、夫々が導通可能としている（各針状電極１２０ａ〜１２０ｇも、同様に夫々が導通可能としている）。このような構成とすることにより、各対向電極（各針状電極）を等電位とすることが可能となり、殺菌・消臭装置全体における電圧の制御を行い易くすると共にイオン風の発生を安定させることが可能となる｛但し、これには限定されず、各対向電極（各針状電極）を導通不可能としてもよい｝。

また、本形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００によれば、一つの対向電極（２重環状対向電極）に対して一つの針状電極が存在し（一対一対応となるように存在し）、夫々の電極対にてコロナ放電が行われ得る（複数の電極対にてイオン風が発生し得る）構成としているため、イオン・オゾン風発生装置１００全体の動作安定性が保たれると共に、夫々の電極対にて大きな風量のイオン風が得られ更にそれらが合算されることから、安定して大風量のイオン風を得ることが可能となる。

以上、説明したように、本実施形態に係るイオン・オゾン風発生装置１００によれば、イオン風が発せられ得る仮想円を想定し、当該仮想円の円周上にて互いに隣接又は近接する形で対向電極が位置する電極対である副電極対を複数組備え、当該仮想円の円周内にて対向電極が位置する電極対である主電極対を備えることにより、より強いイオン風を、より安定的に発生させることが可能である。ここで、図１１においては、主電極対における環状対向電極及び副電極対における環状対向電極の大きさを全て等しいものとし、副電極対における６つの環状対向電極を、主電極対における環状対向電極に外接するように設けた構成であるが、各対向電極対の形状及び位置関係はこれには限定されず、前述の効果（例えば、副電極対による保護効果）を発揮し得る構成として、様々な構成が考えられるものである。

例えば、図１３に示すように、副電極対における環状対向電極を主電極対における環状対向電極よりも小さい径（環径）とし、主電極対における環状対向電極に外接するように、副電極対における環状対向電極を（各環状対向電極同士が隣接するように）配してもよい。

他方で、図１４に示すように、副電極対における環状対向電極を主電極対における環状対向電極よりも大きい径（環径）とし、主電極対における環状対向電極に外接するように、副電極対における環状対向電極を（各環状対向電極同士が隣接するように）配してもよい。

尚、図１５に示すように、複数の副電極対における環状対向電極を各々同一の形状とせずともよく、一部の副電極対における環状対向電極を大きい径（環径）とし、別の副電極対における環状対向電極をより小さい径（環径）としてもよい。

また、図１６に示すように、主電極対における環状対向電極と、副電極対における環状対向電極とを、同一の平面上（主電極対における環状対向電極を含むような平面）ではなく、異なる平面上に配した構成としてもよい｛例えば、図１６では主電極対が、副電極対よりも前面側（イオン風の吹出し方向側）となるように配置している｝。

更に、図１７に示すように、主電極対は一つには限定されず、主電極対を複数設けた構成としてもよい（例えば、図１６では第１対向電極１３０ａを３つとしている）。

ここで、図１８に示すように、主電極対及び／又は副電極対における対向電極は、多角形状や円形状及び略円形状に限らず、渦巻状とした態様（巻き数や巻き幅は、あくまで一例である）であってもよい。ここで、図１８（ａ）に示すような渦巻状と図１８（ｂ）に示すような渦巻状との相違点は、中心に向かって渦巻状を成した際における渦巻きの終点の有無である。特に、各対向電極を、図１８（ｂ）に示すような渦巻状とした場合、各対向電極同士を導通させることが容易となるという利点がある。尚、対向電極を、このような渦巻状とした場合、多重環状構造の場合と比較して、コロナ放電にムラが発生し得ることが懸念されるが、対向電極自体が小型化すればするほど（例えば、対向電極の径が１ｃｍ程度）、当該ムラの発生要因となる渦巻状の導線各部と針状電極との距離誤差（多重環状構造からの剥離）が小さくなるため、多重環状構造と同等の効果が得られやすくなることを補足しておく。

尚、図１９に示すように、放電側の電極（例えば針状電極）を、環状放電電極１２０｛図１９（ｂ）｝としたり、単に、針状電極が環状にブリッジされた環状放電電極１２０｛図１９（ａ）｝としてもよい。

本発明に係るイオン・オゾン風発生装置は、殺菌・消臭装置として使用することができるほか、イオン水／殺菌水生成装置としても使用することができる。

本発明に係る装置はコロナ放電によりイオン及び／又はオゾンが発生し、更に、大風量のイオン風が発生するため、これらをイオン風により運び、殺菌・消臭対象物に接触させてイオン・オゾン風発生装置として使用することが可能である。また大風量のイオン風が発生するため、ポンプを使用せずにイオン及びオゾンを発生させて殺菌・消臭対象物の配された空間に送り込むことが可能となるので外付け型殺菌・消臭装置として使用することも可能である。

本発明に係るイオン・オゾン風発生装置は、エアーストーン・ナノバブル給気源による海水及び淡水の殺菌・消臭用としても使用可能である。すなわち、ナノバブル発生器にはエアーの取込は必須である為、イオン風ガイド部材と送給経路を結合してナノバブルのエアー給気源として使用することにより、イオン／オゾン風を水中にて反応させイオン水／殺菌水を簡易に作ることができる。これにより、オゾン水とナノバブルの相乗効果による肌の殺菌洗浄により毛穴の奥深くの油脂除去やオゾンの特性である漂白作用を利用した美白効果等、美容への利用、魚介類飼育水槽内の殺菌、消臭の他、水耕栽培の培養液の殺菌等や、厨房等でも水道の吐出圧を動力源として殺菌水を生成し、有効な殺菌・消臭やオゾン水によって油脂の分解等を簡易にて安価で安全に行うことができる。

更に、イオン・オゾン風発生装置の小型化｛例えば、イオン・オゾン風発生装置の外形寸法を、長さ７ｃｍ×幅７ｃｍ×高さ３ｃｍ程度、即ち、片手で把持容易な程度まで小型化｝を目的とし、電極構成を省スペース化した場合｛例えば、直径１ｃｍ程度の対向電極（好適な範囲は、５ｍｍ〜５ｃｍ）を、図１１に示すように配置し、針状電極と対向電極との離間距離を１〜２ｃｍ程度（好適な範囲は、１ｍｍ〜２ｃｍ）とした場合｝には、イオン・オゾン風発生装置を衣服のポケットやカバンに入れて、持ち運ぶことが可能となるため、使用者は必要なときに（例えば、自身の身体や衣服に付着した悪臭元を除去したいとき）或いは可能な限り殺菌・消臭対象物に近接させて、イオン・オゾン風発生装置を使用することが容易となる。加えて、イオン・オゾン風発生装置を小型化した場合、飲食店やゲームセンター或いはパチンコホールといった娯楽施設においては施設設備に常設し（例えば、飲食店におけるカウンター、娯楽施設における遊技機設備間の間隙）、隣人からの悪臭元（例えば、煙草の副流煙）を仕切り客毎のパーソナルな空気清浄空間を提供するといった用法も容易となる。

次に、本発明を実施例及び比較例により、更に具体的に説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。

（測定方法及び測定条件）
以下の実施例１、実施例２、比較例１、比較例２、比較例３について、それぞれ、図２０、２１、２２、２３、２４に示す形状の対向電極を備えるイオン風発生装置を用いてイオン風を発生させ、図２５に示す方法でイオン風の風速を測定した。各装置の電極サイズは下記表１の通りである。また、イオン風を発生させる際の針状電極と対向電極との電位差（印加電圧）を７０００［Ｖ］（電流：５００μＡ）とし、図５に示す風速計を載置した台の高さを３９ｍｍとした。尚、測定環境としては、温度を摂氏２５度とし、湿度を６０％としている。

（実施例１）
図２０に示すように、本実施例の構造は、主電極対と、当該主電極対を囲うように位置する複数組の副電極対を有し、それぞれの電極対を平面状且つ環状等としたものである。

（実施例２）
図２１に示すように、本実施例の構造は、各対向電極が主環状対向電極と副環状対向電極とを有することとした以外は、実施例１と同様の構造を有したものである。

（比較例１）
図２２に示すように、本実施例の構造は、一組の電極対を囲うように隣接する複数組の電極対を設けたものである。また、対向電極は、円筒状である。

（比較例２）
図２３に示すように、本実施例の構造は、直列に配置された複数組の電極対を設けたものである。また、対向電極は、円筒状である。

（比較例３）
図２４に示すように、本実施例の構造は、直列に配置された複数組の電極対を設けたものである。また、それぞれの電極対は、平面状且つ環状である。

（測定結果）
上記の測定の結果を下記表２に示す。表２に示すように、実施例１のイオン風発生装置で発生したイオン風の風速は、比較例１〜３のイオン風発生装置で発生したイオン風の風速よりも顕著に大きくなっていることが分かる。

また、以下に具体的に述べるが、本測定の結果から、本願発明のように、（Ａ）主電極対と、当該主電極対を囲うように位置する複数組の副電極対を有し、且つ、（Ｂ）それぞれの電極対を平面状且つ環状等とすることで初めて、顕著に風力を増幅させる効果を奏することができ、（Ａ）、（Ｂ）いずれの構成が欠けても風力の増幅効果は小さいことは明らかである、といえる。

具体的には、比較例１と比較例２とを対比すると、対向電極が円筒状の場合には、複数の電極対の配置を直列型配置から主電極対を囲うように位置する複数組の副電極対を有する配置に変更しても、風速は０．１ｍ／ｓしか大きくならず、風力の増幅効果は小さいことが分かる。一方、実施例１と比較例３とを対比すると、それぞれの電極対を平面状且つ環状等とした場合には、複数の電極対の配置を直列型から主電極対を囲うように位置する複数組の副電極対を有する配置に変更すると、風速は０．３ｍ／ｓと大幅に大きくなり、風力の増幅効果が大きいことが分かる。

また、比較例２と比較例３とを対比すると、複数の電極対の配置が直列型配置の場合には、対向電極の形状を円筒状から平面状且つ環状等に変更しても、風速は０．１ｍ／ｓしか大きくならず、風力の増幅効果は小さいことが分かる。一方、実施例１と比較例１とを対比すると、複数の電極対の配置が主電極対を囲うように位置する複数組の副電極対を有する配置の場合には、対向電極の形状を円筒状から平面状且つ環状等に変更すると、風速は０．３ｍ／ｓと大幅に大きくなり、風力の増幅効果が大きいことが分かる。

以上のように、本願発明の実施例１に係るイオン・オゾン風発生装置は、比較例１〜３に係る装置の場合と比較して、発生する風力が著しく大きくなることがわかる。また、主電極対を囲うように位置する複数組の副電極対を設ける配置によるイオン風の増幅効果は、それぞれの電極対を平面状且つ環状等とすることで顕著となることがわかる。

さらに、実施例１と本実施例２との対比より、各対向電極が主環状対向電極と副環状対向電極とを有することで、更に顕著な風力の増幅効果を奏することがわかる。

尚、特許文献６（特に、図２）の記載に基づき対向電極を具現化して、同様の測定方法及び測定環境にてイオン風の風速を測定したところ、風速は、０．５ｍ／ｓ程度となった。これは、対向電極同士が離隔しすぎているため（換言すれば、対向電極の外周間の最短距離が対向電極の直径以上となっているため）、各対向電極から発生したイオン風が合成され難いことに起因しているものと考えることができる。また、特許文献９（特に、図１）の記載に基づき対向電極を具現化して、同様の測定方法及び測定環境にてイオン風の風速を測定したところ、風速は、０．７ｍ／ｓ程度となった。これは、対向電極が環状でない且つ各対向電極における平面状の法線ベクトルが略同一方向でないため、各対向電極における放電ムラが発生し易く且つ対向電極から発せられるイオン風の風力が均一化されない等の影響により、各対向電極にて発生したイオン風が最適に合成されないことに起因しているものと考えることができる。

（対向電極に係る変更例）
尚、これまでの説明において概念図として示した対向電極（例えば、図１１）は、第１対向電極１３０ａ及び第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの夫々を平面状且つ環状となるよう別々の導電部材として成形し、当該別々の導電部材を互いに隣接するよう接合する（例えば、半田付けする）ことで加工していくイメージである（以下、この加工イメージを接合加工と呼ぶ）。他方、実施例において構造図として示した対向電極（例えば、図２０〜２１）は、一枚の平板状の導電部材に環状の貫通孔を穿つことで加工していくイメージである（以下、この加工イメージを穿孔加工と呼ぶ）。このように、加工方法の違いに起因して、本例で示したように、対向電極の全体的な構造が異なるものとなり得る。しかしながら、図１を用いて前述したように、コロナ放電発生の根本的なメカニズムを考慮すると、針状電極と対向電極との距離が最接近している対向電極の部位（即ち、環状の対向電極における内周エッジ部）において最もコロナ放電が発生する割合が高くなるのであるから、接合加工及び穿孔加工のいずれで加工した対向電極においても、環状の対向電極における内周エッジ部にて良好なコロナ放電が発生することには変わりない。そして、実際に対向電極を製造するに際しては、接合加工よりも穿孔加工の方が、対向電極を成形容易となるのであるが、これは、あくまでも対向電極として平板状のものを想定しているが故にいえることである（仮に、対向電極として円筒状のものを想定した場合、穿孔加工によって対向電極を成形すると対向電極自体が大型化してしまうといった無駄が発生し易く、且つ、穿孔加工自体も困難となるものといえる）。即ち、実際に対向電極を製造するに際しても、対向電極を平板状のものとした方が、対向電極を円筒状のものとするよりも有利であるといえる。

但し、コロナ放電に基づくイオン風発生のメカニズムを考慮した場合、接合加工によって対向電極を成形した場合よりも穿孔加工によって対向電極を成形した場合の方が、発生するイオン風が低減してしまう事態が想定される。ここで、イオン風発生のメカニズムとして一般的には、コロナ放電時に針状電極から放出されるイオンが対向電極へ向かって泳動する間に空気分子との衝突を繰り返すことで、針状電極から対向電極に向かって生じる空気流であるとされているが、本願発明においては、当該空気流によって生じる負圧及び当該負圧が生じた空間への外気の吸気流によるイオン風の増大効果にも着目している。例えば、図１にて示されるイオン風の発生箇所から明らかなように、環状の対向電極における内周エッジ部においてコロナ放電が発生した際、当該内周エッジ部近傍からイオン風が前面方向に押し出されるのであるが、その際に、対向電極の環状部裏側（針状電極と対向しない側の面）には負圧が発生する。そして、当該負圧が発生した空間に向かって、特に対向電極の外周を取り巻く外気が吸引されることとなり、当該吸引された外気によって前面方向に押し出されるイオン風の風力が増大するのである（この点においても、対向電極を平板状のものとした方が、対向電極を円筒状のものとするよりも有利であるといえる）。

このようなイオン風発生のメカニズムの理解に基づき、穿孔加工によって対向電極を成形する場合における好適態様について詳述する。まず、図２６（左）は、図１１（ｂ）にて示した対向電極を穿孔加工によって成形する場合の概念図であり、同図に示されるように、一枚の平板状の導電部材１３０に対して、第１対向電極１３０ａ及び第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇに相当する環状の貫通孔を穿つことで対向電極全体が成形されている。ここで、本例では、環状の貫通孔を穿つ際に生じ得る誤差に鑑み、第１対向電極１３０ａ及び第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの夫々が少なくとも数ｍｍ（１〜３ｍｍ）程度離間するよう配置されている。また、本例では、一枚の平板状の導電部材１３０を略方形とすることで、例えば、当該略方形の四隅にて導電部材１３０を軸支するための孔（図２０、図２５にて示されるような実験装置を組み立てるための孔）を設けることができるよう構成されている。

このようにして成形された第１対向電極１３０ａ及び第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇにおける夫々の対向電極に対する放電部となる針状電極を設け、当該電極間に電位差を発生させると、第１対向電極１３０ａ及び第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇにおける内周エッジ部にて主にコロナ放電が発生する（本例では、２重環状構造となっているが、内側の環状構造における内周エッジ部及び外側の環状構造における内周エッジ部の双方においてコロナ放電が発生する）。そして、当該内周エッジ部近傍からイオン風が前面方向に押し出される際に、対向電極の環状部裏側（針状電極と対向しない側の面）には負圧が発生する（ここまでは、図１２にて示される作用と同様である）。しかしながら、当該負圧が発生した空間に向かって、特に対向電極の周囲Ｓを取り巻く外気であって対向電極と針状電極との間に存在する外気を吸引しようにも、導電部材１３０によって遮蔽されてしまう事態が想定される。そこで、図２６（右）によって示されるように、当該吸引されるべく外気が導電部材１３０を通過できるよう、吸引孔１３０Ｓを設けておくことが好適となる。尚、吸引孔１３０Ｓと第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの外周間との距離が、あまりにも離隔し過ぎていると、当該吸引されるべく外気と当該負圧が発生した空間との距離が大きくなる且つイオン風の発生方向と当該吸引されるべく外気の移動方向とのズレが大きくなることに起因して、イオン風の風力の増大効果が低減してしまう恐れがある。よって、吸引孔１３０Ｓと第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの外周間との距離は、第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの直径以下（或いは直径の１／ｎ以下；ｎは自然数）であることが好適となる。

以上のことから、穿孔加工によって対向電極を成形する場合には、第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇの外側（ある第２対向電極において他の対向電極と隣接しない側）を取り囲むように、吸引孔１３０Ｓを設けておくことで、本願発明が着目しているイオン風発生のメカニズムに基づく、対向電極の外周を取り巻く外気の吸引効果、及び、当該吸引効果によって対向電極から前面方向に押し出されるイオン風の風力の増大効果が見込めることとなる。また、イオン風の風力の増大効果のみならず、オゾンを含むイオン風が外気によって希釈されるのであるから、人体へ悪影響を及ぼしてしまう危険性も低下するといったメリットも生まれる。即ち、イオン風の風力を増大させるための装置やオゾンを除去するための装置を別途設けることなく、良好に（良好な）イオン風を発生させることが可能な対向電極を提供すること、且つ、実際に対向電極を製造するに際しても対向電極を成形容易とすることを、本変更例によって（特に、対向電極を平板状のものとしたことによって）達成できるのである。

尚、本例においては、吸引孔１３０Ｓを円周状の孔とする点についてのみ例示しているが、これに限定されるわけではない。即ち、接合加工によって成形した対向電極の形状が、より好適なのであるから、当該形状に近づけることを趣旨とした様々な成形方法を挙げることができる。例えば、第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇにおいて、他の対向電極と隣接しない側の円弧に沿って湾曲する形で、吸引孔１３０Ｓを設けても良い。また、第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇを取り囲むよう周回させて設けてもよいし、例えば、当該円弧に沿った略三角形の孔を複数設けるよう構成してもよい。加えて、導電部材１３０を方形とする必要性がないのであれば、導電部材１３０自体を円形としてもよいし（例えば、図２６における吸引孔１３０Ｓよりも外側部分は除去してしまう）、当該円形から更に不要な部分を除去してしまう（第２対向電極１３０ｂ〜１３０ｇにおいて、他の対向電極と隣接しない側の円弧に沿って除去してしまう）、といった成形方法を採ってもよい。但し、図２６（右）によって示されるような形状とした場合、接合加工によって成形した対向電極の形状と比較して、対向電極の環状部裏側（針状電極と対向しない側の面）において負圧が発生した空間への外気（特に対向電極の周囲Ｓを取り巻く外気であって対向電極と針状電極との間に存在する外気）の吸引路を狭めることができるため、当該外気の吸引力を強めることができる（吸引する外気の風力が増す）という効果も見込める。よって、穿孔加工によって対向電極を成形する場合には、このような効果も踏まえた上で最適な形状となるようデザインすることが望ましいこととなる。

１００：イオン・オゾン風発生装置
１１０：電極対
１２０（１２０ａ〜１２０ｇ）：針状電極
１３０（１３０ａ〜１３０ｇ）：対向電極
１３１〜１３３：環状対向電極
１３９：ブリッジ
１４０：イオン風ガイド部材
１４１：噴出口
１５０：送風経路
２００：イオン風発生装置
２１０：電極対
２２０：針状電極
２３０：対向電極
Ｐ：先端部

Claims (6)

1. 針状電極と対向電極とを有する電極対を複数組備え、それぞれの電極対の間に電位差を発生させてコロナ放電によりイオン、オゾン及びイオン風を発生させるよう構成されており、
   それぞれの電極対における対向電極は、平面状且つ環状又は渦状を成し、
   一組の電極対である主電極対、及び、主電極対における対向電極の外周に沿って主電極対における対向電極を囲うよう、規則的に且つ互いに隣接又は近接する形で対向電極が位置する電極対である副電極対を複数組備えており、少なくとも副電極対において隣り合う対向電極の外周間の最短距離は対向電極の直径以下であり且つすべての対向電極における平面状の法線ベクトルが略同一方向となるよう構成されており、
   主電極対における対向電極及び副電極対における対向電極は、平板状の導電部材における貫通孔によって成形されており、当該平板状の導電部材には、副電極対における対向電極の外周に沿って更に貫通孔が成形されている
   ことを特徴とするイオン・オゾン風発生装置。
2. 対向電極が平面状の主環状対向電極と、主環状対向電極を取り囲む平面状の副環状対向電極とを有し、
   ある電極対における針状電極の先端と当該ある電極対における主環状対向電極の最長距離が、当該ある電極対における針状電極の先端と当該ある電極対における副環状対向電極の最短距離よりも短いことを特徴とする、請求項１記載のイオン・オゾン風発生装置。
3. すべての電極対における対向電極の形状が、略同一であることを特徴とする、請求項１又は２記載のイオン・オゾン風発生装置。
4. 針状電極と対向電極とを有する電極対を複数組備え、それぞれの電極対の間に電位差を発生させてコロナ放電によりイオン、オゾン及びイオン風を発生させるよう構成されており、
   それぞれの電極対における対向電極は、平面状且つ環状又は渦状を成し、
   一組の電極対である主電極対、及び、主電極対における対向電極の外周に沿って主電極対における対向電極を囲うよう、規則的に且つ互いに隣接又は近接する形で対向電極が位置する電極対である副電極対を複数組備えており、少なくとも副電極対において隣り合う対向電極の外周間の最短距離は対向電極の直径以下であり且つすべての対向電極における平面状の法線ベクトルが略同一方向となるよう構成されており、
   対向電極が平面状の主環状対向電極と、主環状対向電極を取り囲む平面状の副環状対向電極とを有し、
   ある電極対における針状電極の先端と当該ある電極対における主環状対向電極の最長距離が、当該ある電極対における針状電極の先端と当該ある電極対における副環状対向電極の最短距離よりも短い
   ことを特徴とするイオン・オゾン風発生装置。
5. 主電極対における対向電極及び副電極対における対向電極は、平板状の導電部材における貫通孔によって成形されており、当該平板状の導電部材には、副電極対における対向電極の外周に沿って更に貫通孔が成形されていることを特徴とする、請求項４記載のイオン・オゾン風発生装置。
6. すべての電極対における対向電極の形状が、略同一であることを特徴とする、請求項４又は５記載のイオン・オゾン風発生装置。