WO2018055784A1 - 放電装置および電気機器 - Google Patents

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WO2018055784A1
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discharge electrode
electrode
conductors
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哲也 江崎
光義 山下
岡野　哲之
大江　信之
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シャープ株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/015—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/22—Ionisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00—Devices providing for corona discharge
    • H01T19/04—Devices providing for corona discharge having pointed electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Definitions

  • the present invention relates to a discharge device that performs discharge and an electrical apparatus including the discharge device.
  • the discharge device is used in, for example, an air purifier that purifies, sterilizes, or deodorizes indoor air.
  • a corona discharge is generated between the discharge portion of the discharge electrode to which a high voltage is applied and the induction electrode, so that particles having high energy states such as electrons, ions, ozone, radicals, and active species Is generated from the air.
  • the generated particles are carried in the blowing direction by the air blown in the air cleaner and discharged to the outside.
  • Examples of the discharge electrode include a needle-like discharge electrode as described in Patent Document 1, and a brush-like discharge electrode in which the bases of a plurality of fibrous conductors are bundled as described in Patent Document 2. It has been.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a discharge device and the like that can suppress deterioration of discharge performance.
  • a discharge device that performs discharge, and includes a discharge electrode that includes the discharge portion that performs the discharge, and at least a part of the discharge portion. And a protective member that protects the gas passing through the discharge electrode from flowing in a predetermined direction.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line ⁇ - ⁇ in FIG. 2 and shows a positional relationship between a protective plate and a discharge electrode in the ion generator.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line ⁇ - ⁇ in FIG. 2 and shows a positional relationship between a protective plate and a discharge electrode in the ion generator.
  • Embodiment 1 First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ion generator according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a front view, a plan view, and a side view showing a schematic configuration of the ion generator.
  • the ion generator is used for an electric device such as an air purifier, and generates ions by performing discharge in air blown in the electric device.
  • the present invention is not limited to an ion generator, and can be applied to any discharge device that generates particles having a high energy state such as electrons, ozone, radicals, and active species from a gas by discharge. it can.
  • the ion generator 1 (discharge device) of the present embodiment includes a casing 11, a discharge control circuit board 12, a step-up transformer 13, an ion generator element substrate 14 (attachment member), a discharge. Electrodes 15 and 16 and an insulating sealing material 17 are provided.
  • the housing 11 has a flat and substantially box shape and is formed of an insulating resin.
  • the housing 11 is provided with an opening 21 on a surface including the long side and the short side of the three sides defining the box shape (upper surface in the examples of FIGS. 1 and 2).
  • a connector 23 for connecting to an external power source is provided at a corner of the bottom 22 on the outside of the housing 11.
  • the side of the opening 21 in the housing 11 is the upper side
  • the side of the bottom 22 is the lower side.
  • an upstream side in a predetermined air blowing direction A is a front side
  • a downstream side is a rear side.
  • a step-up transformer 13, a discharge control circuit substrate 12, and an ion generating element substrate 14 are accommodated in order from the bottom 22 toward the opening 21.
  • the housing 11 is filled with an insulating sealing material 17.
  • an insulating material such as an epoxy resin or a urethane resin is used.
  • the insulating sealing material 17 maintains electrical insulation between the discharge control circuit board 12, the step-up transformer 13, and the ion generating element substrate 14. Further, since the opening 21 is sealed with the insulating sealing material 17, the discharge control circuit substrate 12, the step-up transformer 13, and the ion generating element substrate 14 can be provided without providing a lid on the opening 21. It is possible to prevent dust and the like from attaching.
  • the discharge control circuit board 12 is an elongated and substantially rectangular circuit board.
  • a transformer drive circuit (not shown) is disposed on the discharge control circuit board 12. This transformer drive circuit drives the step-up transformer 13 by converting a DC voltage from an external power source into a predetermined AC voltage and applying the converted AC voltage to the step-up transformer 13.
  • the step-up transformer 13 boosts the AC voltage applied by the transformer drive circuit.
  • the ion generating element substrate 14 is an elongated and substantially rectangular circuit board.
  • An ion generating element is arranged on the ion generating element substrate 14.
  • the ion generating element generates at least one of positive ions and negative ions when an alternating voltage boosted by the step-up transformer 13 is applied.
  • the ion generating element includes discharge electrodes 15 and 16 and induction electrodes 31 and 32.
  • the discharge electrode 15 is attached to one end of the ion generating element substrate 14, and the induction electrode 31 is formed at a part of the periphery at the attachment position of the discharge electrode 15.
  • the discharge electrode 16 is attached to the other end of the ion generating element substrate 14, and the induction electrode 32 is formed at a part of the periphery at the attachment position of the discharge electrode 16.
  • the ion generating element substrate 14 is provided with a connection electrode 33 for electrically connecting the induction electrodes 31 and 32.
  • the induction electrode 31 is an electrode for forming an electric field with the discharge electrode 15, while the induction electrode 32 is an electrode for forming an electric field with the discharge electrode 16.
  • the discharge electrode 15 is an electrode for generating negative ions with the induction electrode 31, while the discharge electrode 16 is an electrode for generating positive ions with the induction electrode 32.
  • the induction electrodes 31 and 32 and the connection electrode 33 are at a potential paired with the discharge electrode side potential of the step-up transformer 13.
  • the discharge electrodes 15 and 16 are provided vertically from the surface of the ion generating element substrate 14 and protrude from the surface of the insulating sealing material 17.
  • the discharge electrode 15 includes a plurality of linear conductors 41, and includes a front end portion 42 (discharge portion) formed in a brush shape and a base end portion 43 to which the plurality of conductors 41 are attached.
  • the discharge electrode 16 includes a plurality of linear conductors 44, and includes a distal end portion 45 (discharge portion) formed in a brush shape and a base end portion 46 to which the plurality of conductors 44 are attached. Brush-like discharge electrode.
  • the tip portions 42 and 45 are provided from the tip of the base ends 43 and 46, specifically, from the tips 41a and 44a of the conductors 41 and 44 in which the base ends are bundled in a brush shape.
  • a portion up to a connection end (contact end) with the base end portions 43 and 46 in 44 is shown.
  • the linear shape includes a thread shape, a fiber shape, and a wire shape.
  • the tip portions 42 and 45 of the discharge electrodes 15 and 16 are made of a conductive material such as metal, carbon fiber, conductive fiber, or conductive resin, for example.
  • the outer diameter per one of the plurality of conductors 41 and 44 at the tip portions 42 and 45 is not less than 5 ⁇ m and not more than 30 ⁇ m.
  • the conductors 41 and 44 may be carbon fibers having an outer diameter of 7 ⁇ m, or may be SUS (stainless) conductive fibers having an outer diameter of 12 ⁇ m or 25 ⁇ m.
  • the base end portion 43 of the discharge electrode 15 is used to bind a plurality of conductors 41 at the tip end portion 42 to the sheet metal-like attachment portion 43a for attaching the discharge electrode 15 to the ion generating element substrate 14 at the connection end.
  • the base end portion 46 of the discharge electrode 16 includes a sheet metal attachment portion 46a for attaching the discharge electrode 16 to the ion generating element substrate 14 and a plurality of conductors 44 at the distal end portion 45 at the connection end.
  • a bundling portion 46b for bundling.
  • a part of the discharge electrodes 15 and 16 is exposed to the outside from the opening 21 of the housing 11. For this reason, for example, after the ion generator 1 is manufactured and before it is attached to various electric devices, the ion generator 1 falls, or the operator's finger is placed on the discharge electrodes 15 and 16 of the ion generator 1.
  • the discharge electrodes 15 and 16 may be deformed or damaged due to contact.
  • protective plates 51 and 52 which are plate-like members for protecting the discharge electrode 15, project from the opening 21 of the housing 11 so as to sandwich the discharge electrode 15.
  • protective plates 53 and 54 which are plate-like members for protecting the discharge electrode 16, project from the opening 21 of the housing 11 so as to sandwich the discharge electrode 16.
  • the tip portions 51 a and 52 a of the protective plates 51 and 52 protrude upward from the tip portion 42 of the discharge electrode 15.
  • the front end portions 53 a and 54 a of the protection plates 53 and 54 protrude above the front end portion 45 of the discharge electrode 16.
  • the protective plates 51 to 54 are preferably formed integrally with the casing 11. In this case, the manufacturing process can be reduced and the manufacturing cost can be suppressed.
  • Openings 51b and 52b are formed in the central portions of the protective plates 51 and 52, respectively. Thereby, the ion generated by the discharge of the discharge electrode 15 can be made to flow through the opening portions 51b and 52b in the blowing direction A, and the ions can be prevented from staying in the vicinity of the discharge electrode 15.
  • openings 53b and 54b are formed in the central portions of the protective plates 53 and 54, respectively. Thereby, ions generated by the discharge of the discharge electrode 16 can be caused to flow in the blowing direction A through the openings 53 b and 54 b, and the ions can be prevented from staying in the vicinity of the discharge electrode 15.
  • the protective plate 51 and the protective plate 53 are connected by a connecting plate 55. Thereby, the intensity
  • the protection plate 52 and the protection plate 54 are connected by a connection plate 56. Thereby, the intensity
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line ⁇ - ⁇ in FIG. 2, and shows the positional relationship between the protective plates 51 and 52 and the discharge electrode 15.
  • 3A shows a state where a high voltage is not applied to the discharge electrode 15
  • FIG. 3B shows a state where a high voltage is applied to the discharge electrode 15.
  • the positional relationship between the protective plates 53 and 54 and the discharge electrode 16 is the same.
  • the plurality of linear conductors 41 are in a state where the tips 41a are closed, and all the tips 41a are It faces the tip 51a of the protective plate 51 on the upstream side in the blowing direction A. That is, for all the conductors 41, the height from the end face 21a of the opening 21 to the tip 41a of the conductor 41 is from the end face 21a to the lower surface of the tip 51a of the protective plate 51 (upper surface of the opening 51b). It is higher than the height and lower than the height from the end surface 21a to the upper surface of the tip 51a.
  • the tips 41a of all the conductors 41 are protected from the flow of the blown air. Therefore, it is difficult for the foreign matter contained in the air to adhere to the tip 41a. As a result, deterioration of the discharge performance of the discharge electrode 15 can be suppressed.
  • the other conductors 412 do not bend outward and are less likely to cause discharge.
  • the tip 412a faces the tip 51a of the protection plate 51, and is protected from the flow of the blown air, as in the case of FIG. Therefore, the deposits included in the air are less likely to adhere to the tip 411a. As a result, deterioration of the discharge performance of the conductor 412 that does not contribute to discharge can be suppressed.
  • the base ends of the plurality of conductors 41 that are bound (crimped) by the binding portion 43 b are covered with a protective resin 47.
  • the protective resin 47 may be formed, for example, by irradiating a resin material such as a UV (ultraviolet) curable resin with ultraviolet rays and curing it. Since the protective resin 47 also functions as an adhesive, there is also an advantage that the base end portions of the plurality of conductors 41 can be bound more firmly.
  • FIG. 2 Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Compared with the ion generator 1 shown in FIGS. 1 to 3, the ion generator 1 according to the present embodiment replaces the brush-like discharge electrodes 15 and 16 with needle-like discharge electrodes 151 and 161 (discharge units). The other configurations are the same.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view similar to FIG. 3 in the ion generator 1 of the present embodiment, and shows the positional relationship between the protective plates 51 and 52 and the discharge electrode 151.
  • the positional relationship between the protective plates 53 and 54 and the discharge electrode 161 is the same.
  • the discharge electrode 151 has a sharp tip 151a, and starts discharging at the tip 151a when a high voltage is applied.
  • the discharge electrode 151 has a tip 151a facing the tip 51a of the protective plate 51 on the upstream side in the blowing direction A. That is, the height from the end surface 21a of the opening 21 to the tip 151a of the discharge electrode 151 is higher than the height from the end surface 21a to the lower surface of the tip 51a of the protective plate 51 (the upper surface of the opening 51b). It is lower than the height from 21a to the upper surface of the tip 51a.
  • the tip 151a of the discharge electrode 151 is protected from the flow of the blown air. Accordingly, it is difficult for dust, dust, and other deposits contained in the air to adhere to the tip 151a. As a result, deterioration of the discharge performance of the discharge electrode 15 can be suppressed.
  • the upper periphery does not face the protection plate 51, and the lower periphery faces (corresponds) with the opening 51b of the protection plate 51 of the protection plate 51. Accordingly, the air flows in a space adjacent to the tip 151a in the longitudinal direction of the discharge electrode 151. Therefore, ions generated around the tip 151a due to the discharge of the tip 151a flow in the air flow. Can be moved more efficiently.
  • the ion generator 1 according to the present embodiment has characteristics of the plurality of linear conductors 41 and 44 at the tip portions 42 and 45 of the discharge electrodes 15 and 16.
  • the ion generator 1 according to the present embodiment has characteristics of the plurality of linear conductors 41 and 44 at the tip portions 42 and 45 of the discharge electrodes 15 and 16.
  • other configurations are the same.
  • FIG. 5 is a side view showing an outline of the discharge electrode 15 in the ion generator 1 of the present embodiment.
  • FIG. 5A shows a state where a high voltage is not applied to the discharge electrode 15, and
  • FIGS. 5B to 5D show a state where a high voltage is applied to the discharge electrode 15.
  • FIG. Show. FIG. 5D is a reference example. The same applies to the discharge electrode 16.
  • the states of the discharge electrode 15 shown in FIGS. 5A and 5B are the same as the states of the discharge electrode 15 shown in FIGS.
  • the conductors 411 When the above-mentioned several conductors 411 are repeatedly discharged, the conductors 411 may be bent as shown in FIG. In such a conductor 413, since the resistance of the bent portion increases, the discharge performance is deteriorated.
  • the conductor 41 has brittleness.
  • the brittleness means a property of breaking without plastic deformation or a property of breaking without obvious plastic deformation.
  • the conductor 41 may be made of a material that is brittle, or may be brittle in structure. Examples of the conductor 41 having brittleness include a porous conductor and a hollow conductor.
  • the several conductors 411 are broken as shown in FIG. 5C instead of being bent as shown in FIG.
  • the broken conductor 414 that is, the base end side portion of the broken conductor 411 is shorter in length than the other conductors 411 and 412, and hardly deforms outward. .
  • a part of said other conductor 412 bends outside and starts discharge at the tip.
  • the discharge performance since the discharge performance is maintained, it is possible to prevent the discharge performance from being deteriorated due to the conductor 411 being bent.
  • the front end portion of the broken conductor 411 moves in the blowing direction A by the air flow. In this case, the possibility that the distal end side portion adheres to the surface of the insulating sealing material 17 and the discharge performance is lowered can be reduced.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of the internal configuration of the electrical apparatus according to the present embodiment.
  • the ion generator 1 is attached to a part of a fan casing 101 that forms an air passage 102 that is a passage that guides ions generated by the ion generator 1 to the outside. An example is shown.
  • an ion generator 1 and a blower 103 that blows a gas that carries ions generated by the ion generator 1 are provided in the air passage 102.
  • the ion generator 1 is provided on the downstream side in the blowing direction A of the blower 103.
  • the air blower 103 may be a sirocco fan, a cross flow fan, or another fan.
  • the ion generator 1 may be configured to be integrated into the electric device 100 or may be provided so as to be removable from the electric device 100. Since the ion generator 1 is provided so as to be detachable from the electric device 100, the ion generator 1 can be replaced or cleaned, and maintenance of the electric device 100 is facilitated.
  • the electric device 100 is not particularly limited, and may be, for example, an ion generator, an air conditioner, a dehumidifier, a humidifier, an air cleaner, a fan heater, or other devices.
  • the electric device 100 may be for home use or for in-vehicle use.
  • the discharge electrode has a brush-like tip 42 (FIGS. 3 and 5) or a needle shape (FIG. 4), but is not limited to this.
  • an electrode having an arbitrary dischargeable shape such as a rod shape, a needle shape, a brush shape, a linear shape, a fiber shape, or a planar shape can be used.
  • air passes through the discharge electrode, but the present invention is not limited to this.
  • any gas that can be discharged by the discharge electrode such as oxygen gas, nitrogen gas, carbon dioxide gas, helium gas, argon gas, or a mixed gas in which two or more of these gases are combined can be used.
  • two ion generating elements are used.
  • the present invention is not limited to this. Only one ion generating element may be used, or three or more ion generating elements may be used. May be used.
  • a discharge device (ion generator 1) is a discharge device that performs discharge, and includes discharge electrodes (15 and 16) having discharge portions (tip portions 42 and 45) that perform the discharge, It is configured to include a protection member (protection plates 51 to 54) that protects at least a part of the discharge part from a flow of gas passing through the discharge electrode in a predetermined direction (air blowing direction A).
  • the deposits contained in the gas are in the discharge part of the discharge electrode. It becomes difficult to follow. As a result, deterioration of the discharge performance of the discharge electrode can be suppressed.
  • the discharge unit includes a plurality of linear conductors (41, 44), and the protective member is the conductor located outside.
  • the tip (411a) of (411) may be exposed to the gas flow, while the tip (412a) of the other conductor (412) may be protected from the gas flow.
  • the conductor may be brittle.
  • the conductor is broken without being bent.
  • the conductor remaining after the breakage is shorter in length than other conductors and is difficult to be deformed outward, so that it is difficult to discharge.
  • the tip of a part of the other conductor is deformed to the outside, and discharge starts at the tip. Thereby, since discharge performance is maintained, the fall of the discharge performance by the said conductor bending can be prevented.
  • the discharge part (discharge electrodes 151 and 161) has a needle shape, and the protective member has a gas flow at the tip (151a) of the discharge part.
  • the gas may flow in a space adjacent to the tip in the longitudinal direction of the discharge portion. In this case, particles generated around the tip by the discharge can be efficiently moved by the gas flow.
  • the discharge device is the discharge apparatus according to aspects 1 to 4, further comprising an attachment member (ion generating element substrate 14) to which the discharge electrode is attached, and a housing (11) that accommodates the attachment member.
  • the discharge part protrudes from the casing, and the protection member is a plate-like member protruding from the discharge part on the upstream side of the gas flow.
  • a part of the member is opposed to at least a part of the discharge part, and holes (openings 51b to 54b) through which the gas flows are formed in parts corresponding to other parts of the discharge part. May be.

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Abstract

イオン発生装置（１）は、放電を行う先端部（４２）を有する放電電極（１５）と、先端部（４２）の少なくとも一部を、放電電極（１５）を通過する空気の所定の送風方向（Ａ）の流れから保護する保護板（５１）とを備える。

Description

放電装置および電気機器
　本発明は、放電を行う放電装置および該放電装置を備えた電気機器に関する。
　上記放電装置は、例えば室内の空気の浄化、殺菌または消臭等を行なう空気清浄機に利用されている。上記放電装置では、例えば、高電圧が印加された放電電極の放電部と誘導電極との間でコロナ放電が発生することにより、電子、イオン、オゾン、ラジカル、活性種など、エネルギー状態の高い粒子が空気から生成される。生成された粒子は、上記空気清浄機内にて送風される空気によって送風方向に運ばれ、外部に放出される。
　上記放電電極としては、特許文献１に記載のような針状の放電電極、特許文献２に記載のような、複数の繊維状の導電体の根元を束ねたブラシ状の放電電極、などが知られている。
日本国公開特許公報「特開２０１３－０６５５３７号」 日本国公開特許公報「特開２００８－０３４２２０号」
　上記放電装置を長期間使用していると、送風される空気に含まれる塵、埃などの付着物が上記放電電極の放電部に付着して、放電性能が劣化することになる。
　本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、放電性能の劣化を抑制できる放電装置などを提供することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る放電装置は、放電を行う放電装置であって、前記放電を行う放電部を有する放電電極と、前記放電部の少なくとも一部を、前記放電電極を通過する気体の所定方向の流れから保護する保護部材とを備えることを特徴とする。
　本発明の一態様によれば、放電性能の劣化を抑制できるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係るイオン発生装置の概略構成を示す斜視図である。 上記イオン発生装置の概略構成を示す正面図、平面図、および側面図である。 図２のα－α線における矢視断面図であり、上記イオン発生装置における保護板と放電電極との位置関係を示す図である。 本発明の別の実施形態に係るイオン発生装置の矢視断面図であり、上記イオン発生装置における保護板と放電電極との位置関係を示す図である。 本発明のさらに別の実施形態に係るイオン発生装置における放電電極の概要を示す側面図である。 本発明の他の実施形態に係る電気機器の内部構成の一例を示す模式図である。
　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。
　〔実施形態１〕
　まず、本発明の一実施形態について、図１～図３を参照して説明する。
　（イオン発生装置の概要）
　図１は、本実施形態に係るイオン発生装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は、上記イオン発生装置の概略構成を示す正面図、平面図、および側面図である。イオン発生装置は、空気清浄機などの電気機器に利用されるものであり、該電気機器内において送風される空気中にて放電を行うことによりイオンを発生させるものである。しかしながら、本発明は、イオン発生装置に限定されるものではなく、例えば電子、オゾン、ラジカル、活性種など、エネルギー状態が高い粒子を、放電により気体から生成する任意の放電装置に適用することができる。
　図１および図２に示すように、本実施形態のイオン発生装置１（放電装置）は、筐体１１、放電制御回路基板１２、昇圧トランス１３、イオン発生素子用基板１４（取付部材）、放電電極１５・１６、および絶縁性封止材１７を備えている。
　筐体１１は、平坦な略箱形であり、絶縁性の樹脂で形成されている。筐体１１は、箱形を規定する３辺のうちの長辺および短辺を含む面（図１および図２の例では上面）に開口部２１が設けられている。また、筐体１１の外側における底部２２の隅部には、外部電源と接続するためのコネクタ２３が設けられている。
　以下では、筐体１１における開口部２１の側を上側とし、底部２２の側を下側とする。また、所定の送風方向Ａの上流側を前側とし、下流側を後側とする。
　筐体１１内には、底部２２から開口部２１に向かって順番に、昇圧トランス１３、放電制御回路基板１２、およびイオン発生素子用基板１４が収容されている。また、筐体１１の内部には、絶縁性封止材１７が充填されている。絶縁性封止材１７としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の絶縁材料が用いられる。
　絶縁性封止材１７により、放電制御回路基板１２、昇圧トランス１３、およびイオン発生素子用基板１４間の電気絶縁性が維持される。また、開口部２１は、絶縁性封止材１７により封止されるので、開口部２１に蓋体を設けなくても、放電制御回路基板１２、昇圧トランス１３、およびイオン発生素子用基板１４に埃等が付着することを防止できる。
　放電制御回路基板１２は細長かつ略矩形の回路基板である。放電制御回路基板１２にはトランス駆動回路（図示せず）が配置されている。このトランス駆動回路は、外部電源からの直流電圧を所定の交流電圧に変換し、変換した交流電圧を昇圧トランス１３に印加することにより、昇圧トランス１３を駆動するものである。
　昇圧トランス１３は、上記トランス駆動回路により印加される交流電圧を昇圧するものである。
　イオン発生素子用基板１４は細長かつ略矩形の回路基板である。イオン発生素子用基板１４にはイオン発生素子が配置されている。該イオン発生素子は、昇圧トランス１３により昇圧された交流電圧が印加されることで正イオンおよび負イオンの少なくとも一方を生じさせるものである。
　上記イオン発生素子は、放電電極１５・１６および誘導電極３１・３２を備えている。放電電極１５は、イオン発生素子用基板１４の一端部に取り付けられ、誘導電極３１は、放電電極１５の取付け位置における周囲の一部に形成される。放電電極１６は、イオン発生素子用基板１４の他端部に取り付けられ、誘導電極３２は、放電電極１６の取付け位置における周囲の一部に形成される。また、イオン発生素子用基板１４には、誘導電極３１・３２どうしを電気的に接続するための接続電極３３が設けられている。
　誘導電極３１は、放電電極１５との間に電界を形成するための電極である一方、誘導電極３２は、放電電極１６との間に電界を形成するための電極である。放電電極１５は、誘導電極３１との間で、負イオンを発生するための電極である一方、放電電極１６は、誘導電極３２との間で、正イオンを発生するための電極である。なお、誘導電極３１・３２および接続電極３３は、昇圧トランス１３の放電電極側電位と対を成す電位となっている。
　放電電極１５・１６は、イオン発生素子用基板１４の表面から垂直に設けられ、絶縁性封止材１７の表面から突出している。放電電極１５は、複数の線状の導電体４１を備え、ブラシ状に形成された先端部４２（放電部）と、上記複数の導電体４１が取り付けられる基端部４３と、を備えたブラシ状放電電極である。また、放電電極１６は、複数の線状の導電体４４を備え、ブラシ状に形成された先端部４５（放電部）と、上記複数の導電体４４が取り付けられる基端部４６と、を備えたブラシ状放電電極である。
　なお、先端部４２・４５は、基端部４３・４６から先の部分、具体的には、ブラシ状に基端が束ねられた導電体４１・４４の先端４１ａ・４４ａから、該導電体４１・４４における、基端部４３・４６との接続端（接触端）までの部分を示す。また、線状には、糸状、繊維状、針金状が含まれる。
　放電電極１５・１６の先端部４２・４５は、例えば、金属、カーボン繊維、導電性繊維、導電性樹脂等の導電性の材料で形成されている。先端部４２・４５における複数の導電体４１・４４の１本当たりの外径は、５μｍ以上、３０μｍ以下である。上記導電体４１・４４の外径を５μｍ以上にすることにより、上記導電体４１・４４の機械的強度を確保するとともに、上記導電体４１・４４の電気磨耗を抑制することができる。また、上記導電体４１・４４の外径を３０μｍ以下にすることにより、髪の毛のように撓る導電体４１・４４が形成され、該導電体４１・４４の広がりおよび揺れ動きが起こり易くなる。
　上記導電体４１・４４は、それぞれ外径７μｍのカーボン繊維であってもよく、または、外径１２μｍもしくは２５μｍのＳＵＳ（ステンレス）製の導電性繊維であってもよい。
　放電電極１５の基端部４３は、放電電極１５をイオン発生素子用基板１４に取り付けるための板金状の取付部４３ａと、先端部４２における複数の導電体４１を上記接続端にて結束するための結束部４３ｂと、を備えている。同様に、放電電極１６の基端部４６は、放電電極１６をイオン発生素子用基板１４に取り付けるための板金状の取付部４６ａと、先端部４５における複数の導電体４４を上記接続端にて結束するための結束部４６ｂと、を備えている。
　図１および図２に示すように、放電電極１５・１６は、一部が筐体１１の開口部２１から外部に露出している。このため、イオン発生装置１が製造されてから各種の電気機器に取り付けられるまでの間に、例えばイオン発生装置１が転倒したり、作業者の指がイオン発生装置１の放電電極１５・１６に接触したりして、放電電極１５・１６が変形したり破損したりする虞がある。
　そこで、本実施形態では、放電電極１５を保護するための板状部材である保護板５１・５２（保護部材）が、放電電極１５を挟むように、筐体１１の開口部２１から突設されている。同様に、放電電極１６を保護するための板状部材である保護板５３・５４（保護部材）が、放電電極１６を挟むように、筐体１１の開口部２１から突設されている。
　保護板５１・５２の先端部５１ａ・５２ａは、放電電極１５の先端部４２よりも上方に突出している。同様に、保護板５３・５４の先端部５３ａ・５４ａは、放電電極１６の先端部４５よりも上方に突出している。これにより、イオン発生装置１が例えば転倒した場合でも、放電電極１５・１６がイオン発生装置１の外部の物体に直接接触することを防止できる。また、作業者の指がイオン発生装置１の放電電極１５・１６に接触することを防止できる。その結果、放電電極１５・１６の変形および破損を防止できる。
　なお、保護板５１～５４は、筐体１１と一体に成形されることが望ましい。この場合、製造工程を減らすことができ、製造コストを抑えることができる。
　保護板５１・５２の中央部には、それぞれ、開口部５１ｂ・５２ｂ（孔部）が形成されている。これにより、放電電極１５の放電により発生したイオンを、開口部５１ｂ・５２ｂを介して送風方向Ａに流すことができ、上記イオンが放電電極１５の付近で滞留することを防止できる。同様に、保護板５３・５４の中央部には、それぞれ、開口部５３ｂ・５４ｂ（孔部）が形成されている。これにより、放電電極１６の放電により発生したイオンを、開口部５３ｂ・５４ｂを介して送風方向Ａに流すことができ、上記イオンが放電電極１５の付近で滞留することを防止できる。
　また、保護板５１および保護板５３は、連結板５５によって連結されている。これにより、保護板５１および保護板５３の強度を上昇させることができる。同様に、保護板５２および保護板５４は、連結板５６によって連結されている。これにより、保護板５２および保護板５４の強度を上昇させることができる。
　（保護板と放電電極との位置関係）
　図３は、図２のα－α線における矢視断面図であり、保護板５１・５２と放電電極１５との位置関係を示している。図３の（ａ）は、放電電極１５に高電圧を印加していない状態を示しており、図３の（ｂ）は、放電電極１５に高電圧を印加している状態を示している。なお、保護板５３・５４と放電電極１６との位置関係も同様である。
　図３の（ａ）に示すように、放電電極１５に高電圧を印加していない場合、複数の線状の導電体４１は、先端４１ａが閉じた状態となっており、全ての先端４１ａが、送風方向Ａの上流側の保護板５１における先端部５１ａと対向している。すなわち、全ての導電体４１について、開口部２１の端面２１ａから導電体４１の先端４１ａまでの高さは、上記端面２１ａから保護板５１の先端部５１ａの下面（開口部５１ｂの上面）までの高さよりも高く、上記端面２１ａから上記先端部５１ａの上面までの高さよりも低くなっている。
　これにより、全ての導電体４１の先端４１ａが、送風される空気の流れから保護されることになる。従って、上記空気に含まれる塵、埃などの付着物が上記先端４１ａに付き難くなる。その結果、放電電極１５の放電性能の劣化を抑制することができる。
　次に、図３の（ｂ）に示すように、放電電極１５に高電圧を印加した場合、複数の導電体４１のうち、外側の数本（一部）の導電体４１１は、外側に撓り（変形し）、その先端４１１ａにて放電を開始する。このとき、当該先端４１１ａは、保護板５１の開口部５１ｂと対向（対応）することになる。すなわち、開口部２１の端面２１ａから上記導電体４１１の先端４１１ａまでの高さは、上記端面２１ａから保護板５１の先端部５１ａの下面（開口部５１ｂの上面）までの高さよりも低くなる。このため、上記先端４１１ａは、送風される空気の流れに曝されることになる。従って、上記先端４１１ａの放電により発生したイオンは、上記空気の流れにより効率よく移動させることができる。
　一方、他の導電体４１２は、外側に撓らず、放電が発生し難い。このとき、当該先端４１２ａは、保護板５１の先端部５１ａと対向することになり、図３の（ａ）の場合と同様に、送風される空気の流れから保護されることになる。従って、上記空気に含まれる付着物が上記先端４１１ａに付き難くなる。その結果、放電に寄与していない導電体４１２の放電性能の劣化を抑制することができる。
　その後、上記数本の導電体４１１は、放電を繰り返していると、先端４１１ａに付いた付着物などにより、放電し難くなる。このとき、上記他の導電体４１２のうち、外側の数本（一部）の導電体は、外側に撓り、その先端にて放電を開始する。従って、上述のように、当該先端の放電により発生したイオンは、上記空気の流れにより効率よく移動させることができる。また、上記他の導電体４１２のうち、放電を開始した数本の導電体は、放電性能の劣化が抑制されているので、放電性能を良好に維持することができる。その結果、イオン発生装置１の耐久性を向上することができる。
　なお、放電電極１５と、放電電極１５から送風方向Ａの上流側に位置する保護板５１との位置関係について説明したが、本実施形態では、放電電極１５と、放電電極１５から送風方向Ａの下流側に位置する保護板５２との位置関係も同様である。これにより、送風方向Ａとは反対の方向に送風される場合にも、上述の効果を奏することができる。
　また、図３に示すように、結束部４３ｂによって結束された（かしめられた）複数の導電体４１の基端部は、保護樹脂４７によって覆われている。保護樹脂４７は、例えばＵＶ（紫外線）硬化性樹脂等の樹脂材料に紫外線を照射して硬化させることにより形成されてよい。保護樹脂４７は接着剤としても機能するため、複数の導電体４１の基端部をより強固に結束することができるという利点も得られる。
　〔実施形態２〕
　本発明の別の実施形態について、図４を参照して説明する。本実施形態に係るイオン発生装置１は、図１～図３に示すイオン発生装置１に比べて、ブラシ状の放電電極１５・１６に代えて、針状の放電電極１５１・１６１（放電部）が設けられている点が異なり、その他の構成は同様である。
　図４は、本実施形態のイオン発生装置１における図３と同様の矢視断面図であり、保護板５１・５２と放電電極１５１との位置関係を示している。なお、保護板５３・５４と放電電極１６１との位置関係も同様である。
　図４に示すように、放電電極１５１は、先端１５１ａがとがっており、高電圧を印加すると先端１５１ａにて放電を開始する。放電電極１５１は、先端１５１ａが、送風方向Ａの上流側の保護板５１における先端部５１ａと対向している。すなわち、開口部２１の端面２１ａから放電電極１５１の先端１５１ａまでの高さは、上記端面２１ａから保護板５１の先端部５１ａの下面（開口部５１ｂの上面）までの高さよりも高く、上記端面２１ａから上記先端部５１ａの上面までの高さよりも低くなっている。
　これにより、放電電極１５１の先端１５１ａが、送風される空気の流れから保護されることになる。従って、上記空気に含まれる塵、埃などの付着物が上記先端１５１ａに付き難くなる。その結果、放電電極１５の放電性能の劣化を抑制することができる。
　一方、放電電極１５１の先端１５１ａ周囲について、上側周囲は保護板５１と対向しておらず、下側周囲は、保護板５１の保護板５１の開口部５１ｂと対向（対応）している。従って、先端１５１ａに対し放電電極１５１の長手方向に隣接する空間には、上記空気が流れることになるので、上記先端１５１ａの放電により該先端１５１ａの周囲にて発生したイオンは、上記空気の流れにより効率よく移動させることができる。
　なお、放電電極１５１と、放電電極１５１から送風方向Ａの上流側に位置する保護板５１との位置関係について説明したが、本実施形態では、放電電極１５１と、放電電極１５１から送風方向Ａの下流側に位置する保護板５２との位置関係も同様である。これにより、送風方向Ａとは反対の方向に送風される場合にも、上述の効果を奏することができる。
　〔実施形態３〕
　本発明のさらに別の実施形態について、図５を参照して説明する。本実施形態に係るイオン発生装置１は、図１～図３に示すイオン発生装置１に比べて、放電電極１５・１６の先端部４２・４５における複数の線状の導電体４１・４４の特性が異なり、その他の構成は同様である。
　図５は、本実施形態のイオン発生装置１における放電電極１５の概要を示す側面図である。図５の（ａ）は、放電電極１５に高電圧を印加していない状態を示しており、図５の（ｂ）～（ｄ）は、放電電極１５に高電圧を印加している状態を示している。なお、図５の（ｄ）は参考例である。また、放電電極１６も同様である。
　図５の（ａ）・（ｂ）に示す放電電極１５の状態は、それぞれ、図３の（ａ）・（ｂ）に示す放電電極１５の状態と同様であるので、その説明を省略する。
　上記数本の導電体４１１は、放電を繰り返していると、先端４１１ａに付いた付着物などにより、図５の（ｄ）に示すように、折れ曲がることがある。このような導電体４１３は、折れ曲がった部分の抵抗が増加するため、放電性能が低下することになる。
　そこで、本実施形態では、導電体４１は脆性を有している。この脆性とは、塑性変形を伴わずに破断する性質、或いは明らかな塑性変形を伴わずに破断する性質をいう。なお、導電体４１は、材料が脆性を有するものであってもよいし、構造上、脆性を有するものであってもよい。構造上、脆性を有する導電体４１の例としては、多孔質の導電体、中空の導電体、などが挙げられる。
　上記の構成によると、上記数本の導電体４１１は、図５の（ｄ）に示すように折れ曲がる代わりに、図５の（ｃ）に示すように破断することになる。破断して残った導電体４１４、すなわち、破断した導電体４１１の基端側部分は、他の導電体４１１・４１２に比べて、長さが短く、外側に変形し難いので、放電し難くなる。このため、上記他の導電体４１２の一部は、外側に撓り、当該先端にて放電を開始する。その結果、放電性能が維持されるので、導電体４１１が折れ曲がることによる放電性能の低下を防止することができる。
　なお、破断した導電体４１１の先端側部分は、上記空気の流れにより、送風方向Ａに移動することが好ましい。この場合、当該先端側部分が絶縁性封止材１７の表面に付着して放電性能が低下する可能性を減らすことができる。
　〔実施形態４〕
　本発明の他の実施形態について、図６を参照して説明する。本実施形態では、図１～図５に示すイオン発生装置１を備えた電気機器について説明する。
　図６は、本実施形態に係る電気機器の内部構成の一例を示す模式図である。図６に示すように、電気機器１００は、イオン発生装置１により発生したイオンを外部に導く通路である送風路１０２を形成するファン用ケーシング１０１の一部に、イオン発生装置１が取り付けられている例を示している。
　このため、上記送風路１０２内には、イオン発生装置１と、イオン発生装置１で発生させたイオンを搬送する気体を送風する送風装置１０３と、が設けられている。イオン発生装置１は、送風装置１０３の送風方向Ａの下流側に設けられている。
　上記送風装置１０３は、シロッコファン、クロスフローファンまたはその他のファンであってもよい。
　また、イオン発生装置１は、電気機器１００に一体に組み込まれた構成であってもよいし、電気機器１００に対して取り外し自在に設けられてもよい。イオン発生装置１が電気機器１００に対して取り外し自在に設けられていることで、イオン発生装置１の交換や清掃が可能であり、電気機器１００のメンテナンスが容易になる。
　電気機器１００としては、特に限定されるものではなく、例えば、イオン発生機、空気調和機、除湿機、加湿器、空気清浄機、ファンヒータまたはその他の機器であってもよい。電気機器１００は、家屋用であってもよく、車載用であってもよい。
　（変形例）
　なお、本実施形態では、電気機器１００が送風装置１０３を備えている場合を例に挙げて説明したが、送風装置１０３は必須ではない。例えば熱対流によってもイオン発生装置１により発生したイオンを外部に排出することができる。
　（付記事項）
　なお、上記実施形態では、放電電極は、ブラシ状の先端部４２を有したり（図３・図５）、針状（図４）であったりするが、これに限定されるものではない。放電電極は、棒状、針状、ブラシ状、線状、繊維状、面状など、放電可能な任意の形状の電極を利用することができる。
　また、上記実施形態では、放電電極を空気が通過しているが、これに限定されるものではない。例えば、酸素ガス、窒素ガス、二酸化炭素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、これらのガスを２種類以上組み合わせた混合ガスなど、上記放電電極が放電可能な任意の気体を利用することができる。
　また、上記実施形態では、２つのイオン発生素子を利用しているが、これに限定されるものではなく、１つのイオン発生素子のみを利用してもよいし、３つ以上のイオン発生素子を利用してもよい。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係る放電装置（イオン発生装置１）は、放電を行う放電装置であって、前記放電を行う放電部（先端部４２・４５）を有する放電電極（１５・１６）と、前記放電部の少なくとも一部を、前記放電電極を通過する気体の所定方向（送風方向Ａ）の流れから保護する保護部材（保護板５１～５４）とを備える構成である。
　前記の構成によると、放電電極における放電部の少なくとも一部が、前記放電電極を通過する気体の所定方向の流れから保護されるので、前記気体に含まれる付着物が前記放電電極の放電部に付き難くなる。その結果、前記放電電極の放電性能の劣化を抑制することができる。
　本発明の態様２に係る放電装置は、上記態様１において、前記放電部は、複数の線状の導電体（４１・４４）を備えており、前記保護部材は、外側に位置する前記導電体（４１１）の先端（４１１ａ）を前記気体の流れに曝す一方、他の前記導電体（４１２）の先端（４１２ａ）を前記気体の流れから保護するようになっていてもよい。
　この場合、前記放電電極に高電圧を印加すると、一部の導電体は、先端が外側に変形し、当該先端にて放電を開始する。このとき、外側に位置する前記一部の導電体の先端は、気体の流れに曝されることになる。従って、前記放電により発生した粒子は、前記気体の流れにより効率よく移動させることができる。一方、他の導電体は、先端が外側に変形していないので、前記気体の流れから保護されることになり、その結果、放電性能の劣化を抑制することができる。
　その後、放電を繰り返し、前記一部の導電体が放電し難くなると、前記他の導電体の一部は、先端が外側に変形し、当該先端にて放電を開始する。従って、上述のように、当該放電により発生した粒子は、前記気体の流れにより効率よく移動させることができる。また、前記他の導電体の一部は、放電性能の劣化が抑制されているので、前記放電電極の放電性能を良好に維持することができる。その結果、放電装置の耐久性を向上することができる。
　本発明の態様３に係る放電装置は、上記態様２において、前記導電体は脆性を有してもよい。この場合、前記導電体は、折れ曲がらずに破断することになる。破断して残った導電体は、他の導電体に比べて、長さが短く、外側に変形し難いので、放電し難くなる。このため、前記他の導電体の一部は、先端が外側に変形し、当該先端にて放電を開始することになる。これにより、放電性能が維持されるので、前記導電体が折れ曲がることによる放電性能の低下を防止することができる。
　本発明の態様４に係る放電装置は、上記態様１において、前記放電部（放電電極１５１・１６１）は針状であり、前記保護部材は、前記放電部の先端（１５１ａ）を前記気体の流れから保護する一方、当該先端に対し前記放電部の長手方向に隣接する空間には、前記気体が流れるようになっていてもよい。この場合、前記放電により前記先端の周囲にて発生した粒子は、前記気体の流れにより効率よく移動させることができる。
　本発明の態様５に係る放電装置は、上記態様１から４において、前記放電電極が取り付けられる取付部材（イオン発生素子用基板１４）と、該取付部材を収容する筐体（１１）とをさらに備えており、前記放電部は、前記筐体から突出しており、前記保護部材は、前記放電部から前記気体の流れの上流側において前記筐体に突設された板状部材であり、前記保護部材は、その一部が前記放電部の少なくとも一部と対向しており、前記放電部の他の部分に対応する部分には前記気体が流れるための孔部（開口部５１ｂ～５４ｂ）が形成されていてもよい。
　なお、上記構成の放電装置を備えた電気機器（１００）であれば、上述と同様の効果を奏することができる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　１　イオン発生装置（放電装置）
１１　筐体
１２　放電制御回路基板
１３　昇圧トランス
１４　イオン発生素子用基板（取付部材）
１５、１６　放電電極
１７　絶縁性封止材
２１　開口部
２１ａ　端面
３１、３２　誘導電極
４２、４５　先端部（放電部）
４１、４４、４１１～４１４　導電体
４１ａ、４４ａ、１５１ａ、４１１ａ、４１２ａ　先端
４３、４６　基端部
４３ａ、４６ａ　取付部
４３ｂ、４６ｂ　結束部
５１～５４　保護板（保護部材）
５１ａ～５４ａ　先端部
５１ｂ～５４ｂ　開口部（孔部）
１００　電気機器
１０１　ファン用ケーシング
１０２　送風路
１０３　送風装置
１５１、１６１　放電電極（放電部）

Claims (7)

  1. 　放電を行う放電装置であって、
    　前記放電を行う放電部を有する放電電極と、
    　前記放電部の少なくとも一部を、前記放電電極を通過する気体の所定方向の流れから保護する保護部材とを備えることを特徴とする放電装置。
  2. 　前記放電部は、複数の線状の導電体を備えており、
    　前記保護部材は、外側に位置する前記導電体の先端を前記気体の流れに曝す一方、他の前記導電体の先端を前記気体の流れから保護するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の放電装置。
  3. 　前記導電体は脆性を有することを特徴とする請求項２に記載の放電装置。
  4. 　前記導電体は、多孔質であることを特徴とする請求項３に記載の放電装置。
  5. 　前記放電部は針状であり、
    　前記保護部材は、前記放電部の先端を前記気体の流れから保護する一方、当該先端に対し前記放電部の長手方向に隣接する空間には、前記気体が流れるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の放電装置。
  6. 　前記放電電極が取り付けられる取付部材と、
    　該取付部材を収容する筐体とをさらに備えており、
    　前記放電部は、前記筐体から突出しており、
    　前記保護部材は、前記放電部から前記気体の流れの上流側において前記筐体に突設された板状部材であり、
    　前記保護部材は、その一部が前記放電部の少なくとも一部と対向しており、前記放電部の他の部分に対応する部分には前記気体が流れるための孔部が形成されていることを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の放電装置。
  7. 　請求項１から６までの何れか１項に記載の放電装置を備えた電気機器。
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