JPWO2012032973A1 - イオン発生装置 - Google Patents

Abstract

イオン発生装置（１）は、イオン発生部（１０）と圧電ポンプ（２０）とから構成される。イオン発生部（１０）は、圧電ポンプ（２０）の正面側に配置されている。この際、イオン発生部（１０）の線状電極（１３０）の軸と圧電ポンプ（２０）の空気流出孔（２２０）とが略一致するように、イオン発生部（１０）および圧電ポンプ（２０）が配置される。圧電ポンプ（２０）の空気流出孔（２２０）から送出された空気は、イオン発生部（１０）の背面開口（１００Ｒ）から流入する。イオン発生部（１０）は、線状電極（１３０）の先端領域でイオン化された空気を発生している。イオン化された空気は、背面開口（１００Ｒ）から流入した気流によって、正面開口（１００Ｆ）から正面側外部へ送出される。

Description

本発明は、イオン化された空気を所定領域へ送出するイオン発生装置に関する。

従来、放電により空気をイオン化し、イオン化した空気を所定領域へ送出するイオン発生装置が各種考案されている。特許文献１に示すイオン発生装置は、マイナスイオンを発生させるイオン化部を、風路空間を形成する漏斗状の内壁面に配設している。そして、風路空間に所定風量の気流を発生させることで、イオン化された空気を所定の勢いで外部へ送出している。

特開２００２−６５８３４号公報

しかしながら、従来のイオン発生装置では送風能力を向上させるため、すなわち、イオン化した空気を遠くまで送風するためには送風構造が大型化してしまう。したがって、イオン発生装置自体が大型化していた。

本発明の目的は、小型でありながら、イオン化した空気を遠くまで送風することができるイオン発生装置を提供することにある。

この発明のイオン発生装置は、イオン発生部と圧電ポンプとから構成される。イオン発生部は、絶縁性基板上に形成された高圧電極およびグランド電極と、絶縁性筐体と、を備える。絶縁性筐体は、絶縁性基板を内包し、正面側および背面側が開口した形状からなる。

圧電ポンプは、ポンプ室、外筐体、および圧電素子を備える。ポンプ室は、ダイヤフラムの背面壁と、貫通孔が形成された正面壁と、側壁と、により形成される。外筐体は、ポンプ室の各壁から外方へ離間して外壁が形成され、該外壁の内の正面壁に正面視してポンプ室の貫通孔に重なるように空気流出孔が形成され、正面壁とは異なる壁に空気流入孔が形成されている。圧電素子は、ダイヤフラムに設置されている。

この構成において、圧電ポンプは、イオン発生部の絶縁性筐体の背面側に位置し、空気流出孔がイオン発生部の背面側へ向き、且つ、正面視して圧電ポンプの空気流出孔がイオン発生部の開口の範囲内となるように配設されている。

この構成では、圧電素子によるダイヤフラムの駆動により、圧電ポンプの空気流出孔から空気が送出される。これにより、圧電ポンプの正面から前方へ向かう所定流量の気流が発生する。この気流は、イオン発生部の背面側の開口から絶縁性筐体の内部に流入する。イオン発生部の絶縁性筐体内では、高圧電極とグランド電極との間で放電が生じ、空気がイオン化される。イオン化された空気は、圧電ポンプからの気流に乗じて、イオン発生部の正面の開口から前方へ、流量をほぼ保ったまま送出される。これにより、イオン化された空気が遠くまで送風される。ここで、イオン発生部は、後述のように長さ（正面と背面との距離）が２０ｍｍ程度、高さおよび幅（長さに直交する各距離）が１０ｍｍから１５ｍｍ程度で構成できる。また、圧電ポンプは、高さおよび幅が１５ｍｍから３０ｍｍ程度、長さ（奥行き）が２ｍｍ程度で構成できる。したがって、イオン化された空気を遠くに飛ばしながらも、イオン発生装置の外形は、イオン発生部の外形と殆ど変わらない、小さなものとなる。

また、この発明のイオン発生装置では、絶縁性筐体を正面視した中心軸と空気流出孔の軸とが正面視して略一致するように、イオン発生部と圧電ポンプが配置されていることが好ましい。

また、この発明のイオン発生装置では、高圧電極に線状電極が接続されていることが好ましい。

また、この発明のイオン発生装置では、線状電極の軸と空気流出孔の軸とが正面視して略一致するように、イオン発生部と圧電ポンプが配置されていることが好ましい。

これらの構成では、正面視した場合の、イオン化された空気の発生する二次元位置と、圧電ポンプの発生する気流の中心位置とが、ほぼ同じになる。これにより、イオン化された空気を、効率良く遠くへ送出することができる。特に、線状電極の軸と空気流出孔の軸が略一致する時に、イオン化された空気を、より効率良く遠くへ送出することができる。

また、この発明のイオン発生装置では、圧電ポンプは、空気流出孔を有する位置に、空気流出用ノズルが形成されていることが好ましい。

この構成では、圧電ポンプに空気流出用ノズルが形成されることで、圧電ポンプから送出される空気をより一定方向に送出することができる。これにより、イオン化された空気を、より効率良く遠くへ送出することができる。

また、この発明のイオン発生装置では、駆動されていない状態のダイヤフラムの面と、空気流出孔の軸とが直交するように、圧電ポンプが形成されていることが好ましい。

この構成では、ダイヤフラムの動きが、空気流出孔からの空気の送出に最も効果的に反映する。これにより、イオン化された空気を、さらに効率良く遠くへ送出することができる。

この発明のイオン発生装置では、イオン発生装置のイオン発生部は、絶縁性基板上に形成された高圧電極およびグランド電極と、絶縁性基板を内包し、正面側および背面側が開口した絶縁性筐体と、を備える。圧電ポンプは、ダイヤフラムの背面壁と、貫通孔が形成された正面壁と、側壁と、により形成されるポンプ室と、該ポンプ室の各壁から外方へ離間して外壁が形成され、該外壁の内の正面壁に正面視して前記貫通孔に重なるように空気流出孔が形成され、正面壁とは反対側の背面壁に空気流入孔が形成された外筐体と、ダイヤフラムに設置された圧電素子と、を備える。このような構成の上で、圧電ポンプは、当該圧電ポンプの空気流入孔とイオン発生部の正面側開口部とが近接して対向するように、イオン発生部の前記絶縁性筐体の正面側に配設されている。

この構成では、圧電素子によるダイヤフラムの駆動により、圧電ポンプの空気流入孔から空気流出孔へ空気が送出される。これにより、圧電ポンプ内を経由して、圧電ポンプの背面側から正面前方へ向かう所定流量の気流が発生する。

圧電ポンプの背面側にはイオン発生部が配設されており、イオン発生部において空気がイオン化されている。したがって、イオン化された空気（以下、単に「イオン化空気」と称する。）は、上述の気流により、イオン発生部の正面側開口部を介して空気流入孔から圧電ポンプ内に流入する。流入したイオン化空気は、圧電ポンプの空気流出孔から、正面前方へ所定流量をもって排出される。

ここで、イオン発生部は、後述のように長さ（正面と背面との距離）が２０ｍｍ程度、高さおよび幅（長さに直交する各距離）が１０ｍｍから１５ｍｍ程度で構成できる。また、圧電ポンプは、高さおよび幅が１５ｍｍから３０ｍｍ程度、長さ（奥行き）が２ｍｍ程度で構成できる。したがって、イオン化された空気を遠くに飛ばしながらも、イオン発生装置の外形は、イオン発生部の外形と殆ど変わらない、小さなものとなる。

また、この発明のイオン発生装置では、圧電ポンプとイオン発生部とを正面視して、イオン発生部の正面側開口部の中心軸と圧電ポンプの空気流入孔の軸とが略一致するように、イオン発生部と圧電ポンプが配置されていることが好ましい。

この構成では、イオン発生装置を正面視した場合の、イオン化空気の発生する二次元位置と、圧電ポンプの発生する気流の中心位置とが、ほぼ同じになる。これにより、イオン化された空気を、効率良く遠くへ送出することができる。

また、この発明のイオン発生装置では、圧電ポンプの空気流入孔の最大開口幅は、イオン発生部の正面側開口部の最大開口幅以上であることが好ましい。

また、この発明のイオン発生装置では、空気流入孔とイオン発生部の正面側開口部との距離は、圧電ポンプの空気流入孔の最大開口幅よりも短いことが好ましい。

これらの構成では、イオン発生部で発生したイオン化空気を圧電ポンプ内に効率良く流入させることができる。

この発明によれば、小型でありながら、イオン化した空気を遠くまで送出することができる。

第１の実施形態に係るイオン発生装置１の構成を示す図である。 イオン発生部１０の構成を示す図である。 圧電ポンプ２０の構成を示す図である。 圧電ポンプ２０の送風機構を説明するための図である。 第１の実施形態に係るその他の構成からなるイオン発生装置１Ａの構成を示す図である。 第２の実施形態に係るイオン発生装置２の構成を示す図である。 第２の実施形態に係るその他の構成からなるイオン発生装置２Ａの構成を示す図である。

本発明の第１の実施形態に係るイオン発生装置について、図を参照して説明する。図１は本実施形態に係るイオン発生装置１の構成を示す図であり、図１（Ａ）は外観斜視図、図１（Ｂ）は上面側から見た平面図、図１（Ｃ）は側面図である。

イオン発生装置１は、イオン発生部１０と圧電ポンプ２０とからなる。概略的には、図１に示すように、イオン発生部１０が正面側、圧電ポンプ２０が背面側に配置される。この際、イオン発生部１０の線状電極１３０の軸と圧電ポンプ２０の空気流出孔２００の中心軸とが略一致するように、イオン発生部１０と圧電ポンプ２０とが配置される。

圧電ポンプ２０の空気流出孔２００から送出された気流は、正面および背面に開口を有する中空構造のイオン発生部１０内に流入する。イオン発生部１０は、中空領域でイオン化された空気（以下、単に「イオン化空気」と称する。）を生成している。イオン発生部１０内で生成されたイオン化空気は、圧電ポンプ２０から流入した気流により、イオン発生部１０の前方へ勢いよく送出される。特に、本実施形態に示すように、線状電極１３０の軸と空気流出孔２００の中心軸とが略一致するようにすることで、イオン化された空気を、効率良く送出することができる。

次に、イオン発生部１０および圧電ポンプ２０の具体的構成について説明する。図２はイオン発生部１０の構成を示す図であり、図２（Ａ）は外観斜視図、図２（Ｂ）は正面図、図２（Ｃ）は上面から見た平面図、図２（Ｄ）は側面図、図２（Ｅ）は絶縁性筐体１１０を正面壁、背面壁および側面壁に垂直な面で切り、上面側から見た平面断面図である。

イオン発生部１０は、外形形状が略直方体形状の絶縁性筐体１１０を備える。絶縁性筐体１００は、正面側と背面側とが開口し、中空構造からなる。この正面側の開口を正面開口１００Ｆとし、背面側の開口を背面開口１００Ｒとする。この絶縁性筐体１１０の外形寸法は、正面視して高さおよび幅が１０ｍｍから１５ｍｍ程度であり、長さ（奥行き）が２０ｍｍ程度である。

絶縁性筐体１１０の上壁面には、グランド用リード保持部１１１および高電圧用リード保持部１１２が形成されている。

絶縁性筐体１１０の内部には、絶縁性基板１２０が配設されている。絶縁性基板１２０は、正面開口１００Ｆ、背面開口１００Ｒに対して、平板面が略垂直になるように、配設されている。

絶縁性基板１２０は、正面開口１００Ｆ側の中央領域が所定の幅および奥行きで切り欠かれている。この切り欠きによって形成される凹部の端（最も背面側）の位置に対応する絶縁性基板１２０の表面には、高圧電極１２２が形成されている。高圧電極１２２は、図示しない導電性部材を介して、高電圧用リード保持部１１２に保持された高電圧リードに導通している。

絶縁性基板１２０の正面開口１００Ｆ側の切り欠き部を除く端部には、高圧電極１２２の形成面と同じ平面にグランド電極１２１が形成されている。この際、グランド電極１２１は、高圧電極１２２に対して所定距離以上離間するように形成されている。グランド電極１２１は、図示しない導電性部材を介して、グランド用リード保持部１１１に保持されたグランド用リードに導通している。

線状電極１３０は、所定の径からなり、一方端が高圧電極１２２に実装され、他方端が絶縁性基板１２０の凹部へ突出するように、配置されている。この際、線状電極１３０は、伸びる方向の軸が絶縁性筐体１１０の正面開口１００Ｆ、背面開口１００Ｒに対して略直交するように、言い換えれば絶縁性筐体１１０の上壁、下壁、側壁に略平行に配置されている。

このような形状からなるイオン発生部１０は、高電圧用リードを介して、高圧電極１２２および線状電極１３０へ、−２．０ｋＶ以上、好ましくは−３．０〜−４．５ｋＶの電圧を印加すると、線状電極１３０とグランド電極１２１との間で強電界が形成される。そして、線状電極１３０の先端でコロナ放電が生じて、イオン化空気が生成される。

次に、圧電ポンプ２０の構造について説明する。図３は圧電ポンプ２０の構成を示す図であり、図３（Ａ）は外観斜視図、図３（Ｂ）は正面図、図３（Ｃ）は側面断面図である。

圧電ポンプ２０は筐体２１０を備える。この筐体２１０の外形寸法は、例えば正面視して各辺（高さおよび幅に相当）が１５ｍｍから３０ｍｍ程度のものであり、厚み（奥行きに相当）が２ｍｍ程度である。筐体２１０は、略平板形状の本体２１１とノズル２１２と背面部材２１３とを備える。本体２１１は、正面視して方形状の正面壁と、該正面壁の四側辺から正面壁に対して垂直に延びるように形成された側面壁とからなる。本体２１１の正面壁の略中央には、所定の径からなり、空気流出孔２００を有するノズル２１２が形成されている。また、本体２１１の背面側には、空気流入穴２６０が形成された背面部材２１３が設置されている。

筐体２１０内には、ポンプ正面壁２２１Ｒ、ポンプ側面壁２２１Ｓ、ダイヤフラム２４０からなるポンプ本体が配設されている。

ポンプ正面壁２２１Ｒは、筐体２１０の正面壁に対して、ポンプ正面壁２２１Ｒと筐体の正面壁との間に、正面視して所定の径を有する空間からなる前室２７１と所定幅の空間からなる四つの正面側通気路２７０とが配設されるように、形成されている。前室２７１は、平面視した中心が、空気流出孔２００の中心と略一致するように、形成されている。各正面側通気路２７０は、前室２７１に一方端がつながり、他方端が筐体２１０を正面視した各角部付近まで延びるように形成されている。これら正面側通気路２７０の他方端は、筐体２１０の正面壁および側面壁と、ポンプ正面壁２２１Ｒとから形成される空間である各側面側通気路２７２の一方端部につながっている。

また、ポンプ正面壁２２１Ｒの略中央には、ポンプ用流出入孔２２２が形成されている。ポンプ用流出入孔２２２は、中心軸が、筐体２１０の空気流出孔２００の軸と略一致するように、形成されている。また、ポンプ用流出入孔２２２は、空気流出孔２００程度もしくは空気流出孔２００よりも小さな径で形成されている。

ポンプ側面壁２２１Ｓは、筐体２１０の背面側から正面側を向く方向に沿って延びる所定径からなる四つの側面側通気路２７２が筐体２１０内に配設されるように、筐体２１０の側面壁に対して形成されている。

ポンプ側面壁２２１Ｓのポンプ正面壁２２１Ｒと反対側の端部には、ダイヤフラム２４０が配設されている。ダイヤフラム２４０、対向するポンプ正面壁２２１Ｒ、およびポンプ側面壁２２１Ｓにより、中空のポンプ室２３０が形成される。そして、ポンプ室２３０は、ポンプ用流出入孔２２２のみによって、前室２７１につながっている。なお、ダイヤフラム２４０は、駆動電圧無印加時の主平面が、空気流出孔２００およびポンプ用流出入孔２２２の中心軸に対して略垂直になるように設置すると良い。

ダイヤフラム２４０の背面側（ポンプ室２３０と反対側）の面には、圧電素子２５０が配設されている。圧電素子２５０には図示しない駆動電圧印加用電極が形成されており、当該駆動電圧印加用電極に駆動電圧を印加することで、圧電素子２５０を歪ませることができる。

また、圧電素子２５０は、筐体２１０の背面部材２１３に接触しないように、形成されている。これにより、ダイヤフラム２４０および圧電素子２５０と背面部材２１３との間に背面側通気路が形成される。背面側通気路は、一方端が側面側通気路２７２につながり、他方端が空気流入穴２６０につながっている。

このような構造の圧電ポンプ２０は、図４に示すような動作の繰り返し（状態遷移）によって、定常的に空気流出孔２００から正面側外方へ空気を流出する。図４は、圧電ポンプ２０の送風機構を説明するための図であり、図４（Ａ）がダイヤフラム２４０をポンプ室２３０側へ湾曲させた状態、図４（Ｂ）、図４（Ｄ）がダイヤフラム２４０を駆動していない状態、図４（Ｃ）がダイヤフラム２４０を圧電素子２５０側へ湾曲させた状態を示している。

図４（Ａ）に示すように、圧電素子２５０に駆動電圧を印加してダイヤフラム２４０をポンプ室２３０側へ湾曲させると、ポンプ室２３０の容積が減少する。これに伴い、ポンプ室２３０内の空気が、ポンプ用流出入孔２２２から前室２７１、空気流出孔２００を介して正面側外方へ送出される。この際、このポンプ用流出入孔２２２から空気流出孔２００への空気の流れによって、正面側通気路２７０、側面側通気路２７２および背面側通気路を介して、空気流入穴２６０から流入した空気が引き込まれ、空気流出孔２００から送出される。

次に、図４（Ｂ）に示すように、圧電素子２５０への駆動電圧の印加が停止し、ダイヤフラム２４０が定常状態になると、ポンプ室２３０からの空気の流出は無いものの、前室２７２から空気流出孔２００への空気の流れの慣性力は働いている。したがって、正面側通気路２７０、側面側通気路２７２および背面側通気路を介して、空気流入穴２６０から流入した空気が引き込まれ、空気流出孔２００から送出される。

次に、図４（Ｃ）に示すように、圧電素子２５０に駆動電圧を印加してダイヤフラム２４０を圧電素子２５０側へ湾曲させると、ポンプ室２３０の容積が増加する。しかしながら、このポンプ室２３０への空気に引き込み量は、慣性力により空気流出孔２００へ流れる空気よりも少なく設定されている。したがって、図４（Ｂ）と同様に、正面側通気路２７０、側面側通気路２７２および背面側通気路を介して、空気流入穴２６０から流入した空気が引き込まれ、空気流出孔２００から送出される。

次に、図４（Ｄ）に示すように、圧電素子２５０への駆動電圧の印加が停止し、ダイヤフラム２４０が定常状態になると、ポンプ室２３０からの空気の流出は無いものの、前室２７２から空気流出孔２００への空気の流れの慣性力は働いている。したがって、正面側通気路２７０、側面側通気路２７２および背面側通気路を介して、空気流入穴２６０から流入した空気が引き込まれ、空気流出孔２００から送出される。

そして、図４（Ａ）に示すように、圧電素子２５０に駆動電圧を印加してダイヤフラム２４０をポンプ室２３０側へ湾曲させる状態に戻る。

このように、圧電ポンプ２０は、空気流出量に若干の脈動はあるもの、定常的に、空気流出孔２００から空気を送出することができる。

このように定常的に送出された空気は、上述のイオン発生部１０の背面開口１００Ｒからイオン発生部１０の中空部に送り込まれ、正面開口１００Ｆからイオン発生部１０の正面外方へ所定風量で送出される。この空気の流れにより、上述のイオン発生部１０の線状電極１３０の先端近傍で発生したイオン化空気が、イオン発生部１０の正面外方へ所定風量で勢いよく送出される。

この際、本実施形態のイオン発生装置１では、圧電ポンプ２０の空気流出孔２００の中心軸と、イオン発生部１０の線状電極１３０の軸とを略一致させている。これにより、圧電ポンプ２０から送出された空気の最も風量の強い領域と、イオン化空気の生成領域とが、正面視して重なり合う。したがって、風量の強いイオン化空気を効率的に正面外方へ送出することができる。そして、上述の形状説明に示したように、イオン発生部１０および圧電ポンプ２０は高さもしくは幅方向の最大外形が３０ｍｍ程度であり、これらが並ぶ奥行き方向では、イオン発生部１０と圧電ポンプ２０との間に空気引き込み用の間隙を２ｍｍもしくは３ｍｍ形成しても、３０ｍｍ程度となる。したがって、正面方向へ勢いよくイオン化空気を送出するイオン発生装置１を、小型に形成することができる。

なお、上述の説明では、イオン発生部１０の線状電極１３０の軸と、圧電ポンプ２０の空気流出孔２００の中心軸とを略一致させる場合を例に示したが、正面視して、圧電ポンプ２０の空気流出孔２００がイオン発生部１０の背面開口１００Ｒの領域内に存在するように、イオン発生部１０と圧電ポンプ２０とを配置すれば、従来よりも、イオン化空気の送出能力を得ることができる。もちろん、イオン発生部１０の線状電極１３０の軸と、圧電ポンプ２０の空気流出孔２００の中心軸とを近づけるほど、より効率的にイオン化空気を送出することができる。

また、上述の説明では、イオン発生部１０が線状電極１３０を備えた場合を例に示したが、線状電極を備えずに、高圧電極とグランド電極との間で放電が生じる場合であってもよい。

また、上述の説明では、空気流出孔２００およびポンプ用流出入孔２２２の軸と、非駆動時のダイヤフラム２４０の主平面とが略垂直になる例を示したが、これに限りものではなく、これらの軸と主平面とのなす角が略垂直にならなくてもよい。ただし、これらの軸と主平面とのなす角を略垂直にすることで、ダイヤフラム２４０の挙動に応じて、より効率的に、空気流出孔２００およびポンプ用流出入孔２２２から空気を送出することができる。

また、上述の説明では、圧電ポンプ２０の筐体２１０の正面壁にノズル２１２を形成した例を示したが、図５に示すような圧電ポンプ２０Ａを用いても良い。図５はノズルの形成されていない圧電ポンプ２０Ａを用いたイオン発生装置１Ａの構成を示す図であり、図５（Ａ）は外観斜視図、図５（Ｂ）は上面側から見た平面図、図５（Ｃ）は側面図である。図５に示すように、圧電ポンプ２０Ａは、ノズルを備えず、筐体２１０の正面壁を正面視した略中心位置に空気流出孔２００が形成されている。このような構造であっても、空気流出孔２００の中心軸と、イオン発生部１０の線状電極１３０の軸とを略一致させるように配置することで、上述の図１の構成と同様に、小型でありながら、正面方向へ勢いよくイオン化空気を送出するイオン発生装置１Ａを構成することができる。

また、上述の説明では、単にイオン発生部１０と圧電ポンプ２０とを並べた例を示したが、これらを固定する、さらなる外筐体を備えても良い。この際、外筐体には、イオン化空気が送出される開口、圧電ポンプ２０に空気を流入するための開口を形成すればよい。

次に、本発明の第２の実施形態に係るイオン発生装置について、図を参照して説明する。図６は本実施形態に係るイオン発生装置２の構成を示す図であり、図６（Ａ）は外観斜視図、図６（Ｂ）は上面側から見た平面図、図６（Ｃ）は側面図である。

イオン発生装置２は、イオン発生部１０と圧電ポンプ２０とからなる。概略的には、図６に示すように、圧電ポンプ２０が正面側、イオン発生部１０が背面側に配置される。この際、イオン発生部１０の線状電極１３０の軸と圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０の中心軸とが略一致するように、イオン発生部１０と圧電ポンプ２０とが配置される。

また、イオン発生装置２を正面視して、空気流入孔２６０の占有する領域内に正面開口１００Ｆが収まるように、空気流入孔２６０と正面開口１００Ｆの形状および、正面視した位置関係が決定されている。

また、イオン発生部１０は、圧電ポンプ２０に対して近接して配置される。具体的には、イオン発生部１０の絶縁性筐体１１０の正面壁と圧電ポンプ２０の背面部材２１３の外壁面との距離が、圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０の最大開口幅（本実施形態では空気流入孔２６０は円形開口であるため開口径）よりも短くなるように、イオン発生部１０と圧電ポンプ２０は配設されている。

このような構成において、本実施形態のイオン発生装置２は、次に示すように動作する。

イオン発生部１０は、絶縁性筐体１１０内の中空領域でイオン化された空気（以下、単に「イオン化空気」と称する。）を生成している。イオン化空気は、正面開口１００Ｆ（本発明の「正面側開口部」に相当する。）に近い線状電極１３０の先端で、主に発生する。

圧電ポンプ２０は、ダイヤフラム２４０の駆動により、圧電ポンプ２０の背面側の空気を正面側から前方へ送出する。

ここで、圧電ポンプ２０の背面にイオン発生部１０が配置され、圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０とイオン発生部１０の正面開口１００Ｆとが対向している。この構成により、イオン発生部１０で発生したイオン化空気は、イオン発生部１０の正面開口１００Ｆ、圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０から圧電ポンプ２０内に流入する。圧電ポンプ２０内に流入したイオン化空気は、圧電ポンプ２０の正面側の空気流出孔２００から、前方へ所定の流量をもって送出される。

特に、本実施形態に示すように、圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０とイオン発生部の正面開口１００Ｆとを対向して近接させ、線状電極１３０の軸と空気流入孔２６０の中心軸とを略一致させることで、イオン化された空気が、効率良く圧電ポンプ２０内に流入し、空気流出孔２００から高い流量で送出される。さらに、空気流入孔２６０の最大開口幅を、正面開口１００Ｆの最大開口幅以上とし、空気流入孔２６０と正面開口１００Ｆの中心軸を一致させて対向させることで、より効率良くイオン化空気を、圧電ポンプ２０内に流入し、前方へ送出することができる。

イオン発生部１０の正面開口１００Ｆは正面視した形状が矩形である。正面開口１００Ｆの長辺の長さは、圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０の開口径よりも短く形成されている。なお、正面開口１００Ｆは、矩形の対角線が空気流入孔２６０の開口径以下であるとよりよい。

圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０は、正面視して円形となる円形開口からなる。空気流入孔２６０の開口径は、イオン発生部１０の正面開口１００Ｆの最大開口幅（本実施形態では矩形の対角線長）以上に設定されている。

圧電ポンプ２０は、図４に示すような動作の繰り返し（状態遷移）によって、定常的に空気流入孔２６０から空気を流入し、空気流出孔２００から正面側外方へ空気を流出する。この際、上述のように、圧電ポンプ２０の背面側にイオン発生部１０が配設され、イオン発生部１０の正面開口１００Ｆと空気流入孔２６０が近接して対向しているので、イオン化空気が圧電ポンプ２０内へ流入し、正面側外方へイオン化空気が流出する。

イオン発生部１０で発生したイオン化空気は、圧電ポンプ２０の正面、すなわちイオン発生装置２の正面から前方に向かって所定の流量で勢いよく送出される。

そして、上述の形状説明に示したように、イオン発生部１０および圧電ポンプ２０は高さもしくは幅方向の最大外形が３０ｍｍ程度であり、これらが並ぶ奥行き方向では、イオン発生部１０と圧電ポンプ２０との間に空気引き込み用の間隙を２ｍｍもしくは３ｍｍ形成しても、３０ｍｍ程度となる。したがって、正面方向へ勢いよくイオン化空気を送出するイオン発生装置２を、小型に形成することができる。

なお、上述の説明では、イオン発生部１０の線状電極１３０の軸と、圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０の中心軸とを略一致させる場合を例に示したが、正面視して、イオン発生部１０の正面開口１００Ｆが圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０の領域内に存在するように、イオン発生部１０と圧電ポンプ２０とを配置すればよい。

また、イオン発生部１０の正面開口１００Ｆが圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０の領域内に完全に収まる構成であることが望ましいが、正面視して、少なくともイオン発生部１０の線状電極１３０が圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０の領域内に収まる構成にすれば、従来よりも、イオン化空気の送出能力を得ることができる。

また、上述の説明では、イオン発生部１０が線状電極１３０を備えた場合を例に示したが、線状電極を備えずに、高圧電極とグランド電極との間で放電が生じる場合であってもよい。

また、上述の説明では、圧電ポンプ２０の筐体２１０の正面壁にノズル２１２を形成した例を示したが、図７に示すような圧電ポンプ２０Ａを用いても良い。図７はノズルの形成されていない圧電ポンプ２０Ａを用いたイオン発生装置２Ａの構成を示す図であり、図７（Ａ）は外観斜視図、図７（Ｂ）は上面側から見た平面図、図７（Ｃ）は側面図である。図７に示すように、圧電ポンプ２０Ａは、ノズルを備えず、筐体２１０の正面壁を正面視した略中心位置に空気流出孔２００が形成されている。このような構造であっても、イオン発生部１０の正面開口１００Ｆが圧電ポンプ２０の空気流入孔２６０の領域内に存在するように配置すれば、上述の図６の構成と同様に、小型でありながら、正面方向へ勢いよくイオン化空気を送出するイオン発生装置１Ａを構成することができる。

また、上述の説明では、単にイオン発生部１０と圧電ポンプ２０とを並べた例を示したが、これらを固定する、さらなる外筐体を備えても良い。この際、外筐体には、空気を流入可能な空気流入孔を備えるとともに、正面側にイオン化空気を排出する空気排出口を形成すればよい。

１，１Ａ，２，２Ａ−イオン発生装置、１０−イオン発生部、１１０−絶縁性筐体、１００Ｆ−正面開口、１００Ｒ−背面開口、１１１−グランド用リード保持部、１１２−高電圧用リード保持部、１２０−絶縁性基板、１２１−グランド電極、１２２−高圧電極、１３０−線状電極、２０，２０Ａ−圧電ポンプ、２００−空気流出孔、２１０−筐体、２１１−本体、２１２−ノズル、２１３−背面部材、２２１Ｒ−ポンプ正面壁、２２１Ｓ−ポンプ側面壁、２２２−ポンプ用流出入孔、２３０−ポンプ室、２４０−ダイヤフラム、２５０−圧電素子、２６０−空気流入穴、２７０−正面側通気路、２７１−前室、２７２−側面側通気路

Claims (10)

1. 絶縁性基板上に形成された高圧電極およびグランド電極と、前記絶縁性基板を内包し、正面側および背面側が開口した絶縁性筐体と、を備えたイオン発生部と、
   ダイヤフラムの背面壁と、貫通孔が形成された正面壁と、側壁と、により形成されるポンプ室と、該ポンプ室の各壁から外方へ離間して外壁が形成され、該外壁の内の正面壁に正面視して前記貫通孔に重なるように空気流出孔が形成され、前記正面壁とは異なる壁に空気流入孔が形成された外筐体と、前記ダイヤフラムに設置された圧電素子と、を備えた圧電ポンプと、を備えており、
   前記圧電ポンプは、前記イオン発生部の前記絶縁性筐体の背面側に位置し、前記空気流出孔が前記イオン発生部の背面側へ向き、且つ、正面視して前記圧電ポンプの前記空気流出孔が前記イオン発生部の背面側の開口の範囲内となるように、配設されている、イオン発生装置。
2. 請求項１に記載のイオン発生装置であって、
   前記絶縁性筐体を正面視した中心軸と前記空気流出孔の軸とが、正面視して略一致するように、前記イオン発生部と前記圧電ポンプが配置されている、イオン発生装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のイオン発生装置であって、
   前記高圧電極に線状電極が接続されている、イオン発生装置。
4. 請求項３に記載のイオン発生装置であって、
   前記線状電極の軸と前記空気流出孔の軸とが、正面視して略一致するように、前記イオン発生部と前記圧電ポンプが配置されている、イオン発生装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のイオン発生装置であって、
   前記圧電ポンプは、前記空気流出孔を有する位置に、空気流出用ノズルが形成されている、イオン発生装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のイオン発生装置であって、
   駆動されていない状態の前記ダイヤフラムの面と、前記空気流出孔の軸とが直交するように、前記圧電ポンプが形成されている、イオン発生装置。
7. 絶縁性基板上に形成された高圧電極およびグランド電極と、前記絶縁性基板を内包し、正面側および背面側が開口した絶縁性筐体と、を備えたイオン発生部と、
   ダイヤフラムの背面壁と、貫通孔が形成された正面壁と、側壁と、により形成されるポンプ室と、該ポンプ室の各壁から外方へ離間して外壁が形成され、該外壁の内の正面壁に正面視して前記貫通孔に重なるように空気流出孔が形成され、前記正面壁とは反対側の背面壁に空気流入孔が形成された外筐体と、前記ダイヤフラムに設置された圧電素子と、を備えた圧電ポンプと、を備えており、
   前記圧電ポンプは、当該圧電ポンプの前記空気流入孔と前記イオン発生部の正面側開口部とが近接して対向するように、前記イオン発生部の前記絶縁性筐体の正面側に配設されている、イオン発生装置。
8. 請求項７に記載のイオン発生装置であって、
   前記圧電ポンプと前記イオン発生部とを正面視して前記イオン発生部の前記正面側開口部の中心軸と前記圧電ポンプの前記空気流入孔の軸とが略一致するように、前記イオン発生部と前記圧電ポンプが配置されている、イオン発生装置。
9. 請求項７または請求項８に記載のイオン発生装置であって、
   前記圧電ポンプの前記空気流入孔の最大開口幅は、前記イオン発生部の前記正面側開口部の最大開口幅以上である、イオン発生装置。
10. 請求項７乃至請求項９のいずれかに記載のイオン発生装置であって、
    前記圧電ポンプの前記空気流入孔と前記イオン発生部の前記正面側開口部との距離は、前記空気流入孔の最大開口幅よりも短い、イオン発生装置。

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