イオン発生装置および電気機器
【課題】正イオンおよび負イオンの双方を効率よく装置外部へ放出でき、かつ容易に小型化・薄型化を図ることができるイオン発生装置および電気機器を提供する。
【解決手段】イオン発生装置３０は、正極電極対と負極電極対とを有している。この正極電極対における誘導電極１と負極電極対における誘導電極１とが互いに分離するように、正極電極対と負極電極対とが互いにスペースを挟んでケース２１内に配置されている。
【解決手段】イオン発生装置３０は、正極電極対と負極電極対とを有している。この正極電極対における誘導電極１と負極電極対における誘導電極１とが互いに分離するように、正極電極対と負極電極対とが互いにスペースを挟んでケース２１内に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン発生装置および電気機器に関し、特に、正イオン発生部と負イオン発生部とを配置したイオン発生装置およびそのイオン発生装置を備えた電気機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放電現象を利用した多くのイオン発生装置が実用化されている。これらのイオン発生装置は通常、イオンを発生させるためのイオン発生素子と、イオン発生素子に高電圧を供給するための高圧トランスと、高圧トランスを駆動するための高電圧発生回路と、コネクタなどの電源入力部とにより構成されている。
【０００３】
イオン発生素子で実用化されているものの一例としては、金属線、鋭角部を持った金属板、針形状の金属などを放電電極とし、大地電位の金属板やグリッドなどを誘導電極（対向電極）としたもの、あるいは誘導電極を大地として特に誘導電極を配置しないものである。この種類のイオン発生素子では、空気が絶縁体の役割を果たす。このイオン発生素子は、電極に高電圧を印加した際に、放電電極となる針形状などの鋭角部をした電極の先端で電界集中が生じ、その先端の極近部分の空気が絶縁破壊することで放電現象を得る方式である。
【０００４】
この方式のイオン発生素子の１つの例として、たとえば特開平１０−１９９６５３号公報に開示された装置がある。この公報には、針状金属を備えた放電電極とこの放電電極に対向して設けられた穴あき平板電極とを有し、コロナ放電に伴って発生する負イオンを装置の外部に取り出す装置が開示されている。
【０００５】
また別の例として、たとえば特開平８−２５５６６８号公報に開示された装置がある。この公報には、正の放電電極と、負の放電電極と、それら両放電電極に隣接した接地電極とを有し、正イオンおよび負イオンの双方をファンでイオン生成装置の外部に放出する装置が記載されている。
【０００６】
またさらに別の例として、たとえば特開２００２-３７４６７０号公報に開示された装置がある。この公報には、イオン発生電極を放電電極として、誘導電極を配置しないタイプのイオン発生装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１９９６５３号公報
【特許文献２】特開平８−２５５６６８号公報
【特許文献３】特開２００２-３７４６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
空気中に正イオンと負イオンとを略同等量発生させることにより、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌やウィルスの周りを取り囲み、浮遊カビ菌などを除去することが可能となる。
【０００８】
しかしながら、特開平１０−１９９６５３号公報に開示された装置は負イオンのみを装置の外部に取り出そうとするものであり、正イオンと負イオンとの双方を装置の外部に取り出そうとするものではない。
【０００９】
また特開平８−２５５６６８号公報に開示された装置では、正の放電電極と負の放電電極との間に両放電電極に共通な接地電極が配置されている。このため、両放電電極間の距離を大きくした場合、イオン生成装置の小型化が困難となる。また正の放電電極と負の放電電極とを近付けすぎた場合には、正イオンおよび負イオンが互いに中和、再結合しあうためにイオンを効率よく放出することができない。
【００１０】
また特開２００２-３７４６７０号公報に開示された装置は負イオンおよび正イオンのいずれか一方のみを発生させようとするものであり、正イオンと負イオンとの双方を発生させようとするものではない。
【００１１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、正イオンおよび負イオンの双方を効率よく装置外部へ放出でき、かつ容易に小型化・薄型化を図ることができるイオン発生装置および電気機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一のイオン発生装置は、正イオン発生部と、負イオン発生部とを備えている。正イオン発生部は、正極放電電極と、その正極放電電極との間で正イオンを発生させるための第１誘導電極とを含んでいる。負イオン発生部は、負極放電電極と、その負極放電電極との間で負イオンを発生させるための第２誘導電極とを含んでいる。第１誘導電極と第２誘導電極とが互いに分離するように、正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されている。
【００１３】
本発明の他のイオン発生装置は、正イオン発生部と、負イオン発生部とを備えている。正イオン発生部は、正極放電電極と、その正極放電電極との間で正イオンを発生させるための第１誘導電極とを含んでいる。負イオン発生部は、負極放電電極と、その負極放電電極との間で負イオンを発生させるための第２誘導電極とを含んでいる。第１誘導電極と第２誘導電極とを離間させて、正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されている。
【００１４】
本発明のさらに他のイオン発生装置は、正イオン発生部と、負イオン発生部とを本体内に備えている。正イオン発生部は、正イオンを発生させるためのものであり、正極放電電極が放電可能に配置される第１誘導電極を含んでいる。負イオン発生部は、負イオンを発生させるためのものであり、負極放電電極が放電可能に配置される第２誘導電極を含んでいる。正イオン発生部と負イオン発生部は、夫々発生する正イオン及び負イオンで互いに中和しあうことを抑制するためのスペースを挟んで配置されている。
【００１５】
本発明のさらに他のイオン発生装置は、正イオン発生部と、負イオン発生部とを本体内に備えている。正イオン発生部は、正イオンを発生させるためのものであり、正極放電電極が放電可能に配置されたものである。負イオン発生部は、負イオンを発生させるためのものであり、負極放電電極が放電可能に配置されたものである。正イオン発生部と負イオン発生部が、夫々発生する正イオン及び負イオンで互いに中和しあうことを抑制するためのスペースを挟んで配置されている。
【００１６】
本発明の上記４つのイオン発生装置の各々によれば、正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されているため、正イオン発生部と負イオン発生部とを互いに離して配置することができる。これにより、正イオン発生部で生じる正イオンと負イオン発生部で生じる負イオンとが互いに中和しあうことを抑制することができ、正イオンおよび負イオンの双方を効率よく装置外部へ放出することが可能となる。
【００１７】
また正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されているため、このスペースに他の回路などを配置することができる。このため、効率よく各構成部品を配置でき、装置の小型化・薄型化を図ることが容易となる。
【００１８】
上記のイオン発生装置において好ましくは、正極放電電極と第１誘導電極との双方を保持する第１基板と、負極放電電極と第２誘導電極との双方を保持する第２基板とがさらに備えられている。第１基板と第２基板とが互いに分離するように、正イオン発生部と負イオン発生部とが互いに上記スペースを挟んで配置されている。
【００１９】
このように第１基板と第２基板とが互いに分離し、かつ第１および第２誘導電極とが互いに分離しているため、正イオン発生部と負イオン発生部との間にスペースを作ることができる。
【００２０】
上記のイオン発生装置において好ましくは、正イオン発生部と負イオン発生部との間の上記スペースに配置された部分を有する回路部がさらに備えられている。
【００２１】
これにより、正イオン発生部と負イオン発生部との間の空いたスペースを有効活用することができ、装置の小型化・薄型化を図ることが容易となる。
【００２２】
上記のイオン発生装置において好ましくは、回路部は、正イオン発生部および負イオン発生部の各々に電圧を印加するための高電圧発生回路を含んでおり、高電圧発生回路の少なくとも一部が正イオン発生部と負イオン発生部との間のスペースに配置されている。
【００２３】
この高電圧発生回路からイオン発生部に延びる配線が長いと配線に大きな静電容量が生じて、イオン発生部に印加される電圧値が低くなる。しかし、上記のイオン発生装置によれば、高電圧発生回路が正イオン発生部と負イオン発生部との間のスペースに配置されるため、高電圧発生回路から正イオン発生部と負イオン発生部との各々に引き回す配線を短くできるとともに可能な限り同じ距離にすることができる。このため、正イオン発生部と負イオン発生部との各々に印加される電圧値の低下を抑制できるとともに、正イオン発生部と負イオン発生部との各々にほぼ同じ電圧を印加することができる。
【００２４】
上記のイオン発生装置において好ましくは、正イオン発生部と負イオン発生部と回路部とを内部に配置されたケースがさらに備えられている。このケースは、正イオン発生部の配置領域を回路部の配置領域から仕切るための第１仕切り壁と、負イオン発生部の配置領域を正イオン発生部の配置領域および回路部の配置領域の各々から仕切るための第２仕切り壁とを有している。
【００２５】
これにより、たとえば回路部の配置領域においては回路部の全体をモールドしながらも、正および負のイオン発生部の配置領域においては第１および第２仕切り壁により仕切られたイオン発生部をモールドせずにイオン発生部の裏面側をモールドすることができる。よって、イオン発生装置の高圧部分を効率よくモールドで絶縁分離することができるため、各部分を近づけて配置することが可能となり、イオン発生装置の小型化および薄型化が可能となる。
【００２６】
上記のイオン発生装置において好ましくは、回路部は、高電圧発生回路に入力電圧を与えて駆動させるための電源回路を含んでいる。その電源回路に電気的に接続される電源入力コネクタがさらに備えられている。ケース内における電源回路の配置領域の少なくとも一部および電源入力コネクタは、正イオン発生部に対する上記スペースとは反対側および負イオン発生部に対する上記スペースとは反対側のいずれかに位置している。
【００２７】
これにより、電源回路に電気的に接続される電源入力コネクタを正イオン発生部および負イオン発生部の双方の配置領域から離して配置することができる。このため、この電源入力コネクタに接続するためのリードがイオン発生部近傍で送風を乱すことが抑制される。
【００２８】
上記のイオン発生装置において好ましくは、正極放電電極と負極放電電極との間隔が３５ｍｍ以上１１５ｍｍ以下である。
【００２９】
この間隔が３５ｍｍ未満では、正イオンおよび負イオンが互いに中和、再結合しあう確率が高くなって、効率的にイオンを放出できなくなる。またこの間隔が１１５ｍｍを越えるとイオン発生装置が大型化するとともに片極性のイオン放出に近づき、この片極性イオンの放出は周囲への帯電を引き起こす。
【００３０】
上記のイオン発生装置において好ましくは、第１誘導電極は正極放電電極の先端と対向する位置に第１の貫通孔を有している。第２誘導電極は負極放電電極の先端と対向する位置に第２の貫通孔を有している。第１の貫通孔の直径および第２の貫通孔の直径の各々に対する正極放電電極と負極放電電極との間隔の比が３以上９．５以下である。
【００３１】
本発明者は、鋭意検討した結果、第１の貫通孔の直径および第２の貫通孔の直径の各々に対する正極放電電極と負極放電電極との間隔の比を３以上９．５以下にすることにより、イオン発生装置を小型化・薄型化しつつ、正イオンと負イオンの両極性のイオンを効率よく発生・放出できることを見出した。その理由は以下のように考えられる。
【００３２】
上記の比が３未満となるほどに正極放電電極と負極放電電極との間隔が小さいと、正イオンと負イオンとが中和および再結合する率が高くなり、正負両極性のイオンを効率よく発生させることができない。また上記の比が３未満となるほどに第１および第２の貫通孔の直径の各々が大きいと、放電電極と誘導電極との距離が遠くなることで必要な印加電圧が高くなり、回路のサイズが大きくなって、イオン発生装置全体が大きくなる。つまり、小型化、薄型化を保ったまま、イオンを効率よく発生させることができない。
【００３３】
また上記の比が９．５を越えるほどに正極放電電極と負極放電電極との間隔が大きいと、正の放電電極と負の放電電極との距離が離れすぎてイオン発生装置自身の幅が大きくなることで送風条件が悪くなり、正負両極性のイオンを効率よく機外へ放出することができなくなる。また上記間隔が大きいと、正の放電電極と負の放電電極との関係が疎遠になり、片極性のイオン放出に近づき、片極性イオンの放出は周囲への帯電を引き起こす。また上記の比が９．５を越えるほどに第１および第２の貫通孔の直径の各々が小さいと、放電の開始電圧と火花放電への移行電圧の幅が小さく、印加電圧の設定が困難になり、イオンを効率よく発生させることができない。また発生したイオンは第１および第２の貫通孔からイオン発生素子の外部へ放出されるため、上記の比が９．５を越えるほどに第１および第２の貫通孔の直径の各々が小さいと、イオン発生素子の外部へイオンを効率的に放出することができない。
【００３４】
以上の第１および第２の穴の直径の各々と、正極放電電極および負極放電電極の間隔との相関関係からその比が３以上９．５以下の場合に、イオン発生装置を小型化・薄型化しつつ正イオンと負イオンの両極性のイオンを効率よく発生・放出できると考えられる。
【００３５】
本発明の電気機器は、上記のいずれかに記載のイオン発生装置と、そのイオン発生装置で生じた正イオンおよび負イオンの双方を送風気流に乗せて電気機器の外部に送るための送風部とを備えている。
【００３６】
本発明の電気機器によれば、イオン発生装置で生じたイオンを送風部により気流に乗せて送ることができるため、たとえば空調機器において機外にイオンを放出することができ、また冷蔵機器において庫内または庫外にイオンを放出することができる。
【発明の効果】
【００３７】
以上に説明したように本発明によれば、正イオンおよび負イオンの双方を効率よく装置外部へ放出でき、かつ容易に小型化・薄型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置の構成をケースの底面側から見た概略平面図であって、ケースの底板部分およびモールド樹脂を透視して示す図である。また図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略断面図である。また図３および図４は図１、２に示すイオン発生素子の構成を示す分解斜視図および組立て斜視図である。
【００３９】
図１を参照して、本実施の形態のイオン発生装置３０は、外装ケース２１と、正イオン発生用のイオン発生素子１０ａと、負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂと、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源回路２３と、電源入力コネクタ２２とを主に有している。
【００４０】
外装ケース２１は、第１仕切り壁２１ａと第２仕切り壁２１ｂとを内部に有している。外装ケース２１の内部は、第１仕切り壁２１ａおよび第２仕切り壁２１ｂにより、正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂと、高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃとに区画されている。
【００４１】
正イオン発生素子の配置領域１２１Ａはケース２１内の一方端側（図１中左側）に配置されており、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂはケース２１内の他方端側（図１中右側）に配置されている。また正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂとの間には、高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃの一部が挟まれている。
【００４２】
正イオン発生素子の配置領域１２１Ａ内には正イオン発生用のイオン発生素子１０ａが配置されており、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂ内には負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂが配置されている。
【００４３】
図３および図４を参照して、イオン発生素子１０ａ、１０ｂのそれぞれは、たとえばコロナ放電により正イオンおよび負イオンを生じさせるためのものであり、誘導電極１と、放電電極２と、支持基板３とを有している。
【００４４】
誘導電極１は、一体の金属板からなっており、かつ放電電極２の個数に対応して平板部に設けられた複数（たとえば２つ）の円形の貫通孔１ａを有している。この貫通孔１ａは、コロナ放電により発生するイオンをイオン発生素子１０ａまたは１０ｂの外部へ放出するための開口部である。誘導電極１の平板部は穴あき板金よりなっている。
【００４５】
また誘導電極１は、たとえば両端部に、金属板の一部を平板部に対して略直角に屈曲させた屈曲部１ｂを有している。この屈曲部１ｂは、幅の広い支持部分と、幅の狭い挿入部分とを有している。上記支持部分の一方端は平板部に繋がっており、他方端は上記挿入部分に繋がっている。
【００４６】
放電電極２は針状の先端を有している。支持基板３は、放電電極２を挿通させるための貫通孔３ａと、屈曲部１ｂの挿入部分を挿通させるための貫通孔３ｂとを有している。
【００４７】
針状の放電電極２は、貫通孔３ａに挿入または圧入されて支持基板３を貫通した状態で支持基板３に支持されている。これにより、放電電極２の針状の一方端は支持基板３の表面側に突き出しており、また支持基板３の裏面側に突き出した他方端には、半田（図示せず）によりリード線や配線パターンを電気的に接続することが可能である。
【００４８】
誘導電極１の挿入部分は貫通孔３ｂに挿入されて支持基板３を貫通した状態で支持基板３に支持されている。また支持基板３の裏面側に突き出した挿入部分の先端には、半田（図示せず）によりリード線や配線パターンを電気的に接続することが可能である。また誘導電極１が支持基板３に支持された状態で、放電電極２は、その針状の先端が、図１に示すように円形の貫通孔１ａの略中心に位置している。
【００４９】
上記の正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの放電電極２が正極放電電極となり、イオン発生素子１０ａの誘導電極１とともに正イオン発生部（正極電極対）を構成している。また上記の負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの放電電極２が負極放電電極となり、イオン発生素子１０ｂの誘導電極１とともに負イオン発生部（負極電極対）を構成している。
【００５０】
また正か負のいずれかの同じ極性のイオンを発生させるための複数の放電電極２に対して共通の誘導電極１が設けられている。具体的には、正イオン発生用のイオン発生素子１０ａにおいては、たとえば２本の正極放電電極２に対して共通の誘導電極１が設けられており、この誘導電極１には正極放電電極２の本数に対応して２つの貫通孔１ａが設けられている。このように正イオン発生用のイオン発生素子１０ａは、複数（たとえば２つ）の正イオン発生部にて正イオンを発生させることができるように構成されている。
【００５１】
また負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂにおいては、たとえば２本の負極放電電極２に対して共通の誘導電極１が設けられており、この誘導電極１には負極放電電極２の本数に対応して２つの貫通孔１ａが設けられている。このように負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂは、複数（たとえば２つ）の負イオン発生部にて負イオンを発生させることができるように構成されている。
【００５２】
図１を参照して、正イオン発生素子の配置領域１２１Ａ内の正イオン発生用のイオン発生素子１０ａと、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂ内の負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂとは、互いにスペースを挟んでケース２１内に配置されている。つまり、正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んでケース２１内に配置されている。
【００５３】
また正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの誘導電極１と、負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの誘導電極１とは互いに空間的に（構造的に）分離されている。また正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの支持基板３と、負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの支持基板３とは互いに空間的に（構造的に）分離されている。なお、正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの誘導電極１と、負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの誘導電極１とは互いに同電位になるように電気的に接続されていてもよい。
【００５４】
高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃ内には、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源回路２３と、電源入力コネクタ２２とが配置されている。正の高電圧回路１２ａと負の高電圧回路１２ｂとの双方は同一の基板１４上に支持されている。正の高電圧回路１２ａは正イオン発生用のイオン発生素子１０ａと隣り合うようにケース２１内の一方端側（図１中左側）に配置されている。負の高電圧回路１２ｂは負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂと隣り合うようにケース２１内の他方端側（図１中右側）に配置されている。この高電圧回路１２ａ、１２ｂを支持する基板１４の一部が正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂとの間に位置している。
【００５５】
また正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂとの間には、高圧トランス１１、電源回路２３および電源入力コネクタ２２が配置されている。特に電源入力コネクタ２２は正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂとのほぼ中央に配置されている。上記の高圧トランス１１および高電圧回路１２ａ、１２ｂにより高電圧発生回路２０が構成されている。また高電圧発生回路２０と電源回路２３とにより回路部が構成されている。
【００５６】
図１の平面レイアウトでは図１中左側から右側に向かってイオン発生素子１０ａ−回路部−イオン発生素子１０ｂの並びとなっている。
【００５７】
図２を参照して、ケース２１は内部に空間を有する箱型である。このケース２１の内部の空間内にイオン発生素子１０ａ、１０ｂと、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源回路２３と、電源入力コネクタ２２とが配置され、蓋２４が取り付けられた後にモールド樹脂３１が流し込まれる。
【００５８】
このケース２１は箱型のたとえば底板にイオン放出用の孔２１ｄを有している。この孔２１ｄにイオン発生素子１０ａ、１０ｂの各々の貫通孔１ａが連通するようにイオン発生素子１０ａ、１０ｂの各々がケース２１内に配置されている。
【００５９】
モールド樹脂３１は、イオン発生素子１０ａ、１０ｂの半田面側および高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃをモールドしている。ここで、高圧トランス１１および高電圧回路１２ａ、１２ｂにより構成される高電圧発生回路２０やイオン発生素子１０ａ、１０ｂは高電圧部である。このため、イオン発生素子１０ａ、１０ｂのイオン発生部分（支持基板３の表面側）を除き、支持基板３の裏面側（半田面側）および高電圧発生回路などの配置領域を樹脂モールド（たとえばエポキシ樹脂によりモールド）することにより絶縁を強化することが望ましい。
【００６０】
本実施の形態では、ケース２１は、イオン発生素子１０ａ、１０ｂをケース２１内に配置した状態において、イオン発生素子１０ａ、１０ｂの各々の支持基板３と当接するような段差２１ｃを有している。この支持基板３が段差２１ｃと当接することにより、支持基板３の位置決めがなされるとともに、モールド時に樹脂がイオン発生部側へ回むことが防止されている。これにより、１回のモールドの工程で、高電圧発生回路の配置領域においては高電圧発生回路の全体をモールドしながらも、イオン発生素子１０ａ、１０ｂの各々の支持基板３のイオン発生部分側をモールドせずにその反対側のみをモールドすることができる。
【００６１】
図１を参照して、本実施の形態においては、貫通孔１ａの直径ｄに対する正極放電電極２と負極放電電極２との間隔ｐ１の比（ｐ１／ｄ）が３以上９．５以下であり、その比の一例は７．４である。
【００６２】
また貫通孔１ａの直径ｄはφ１０〜φ１５ｍｍであることが好ましく、正極放電電極２と負極放電電極２との間隔ｐ１はｄ＜ｐ１＜１５０ｍｍであることが好ましく、３５〜１１５ｍｍが好ましい。外装ケース２１の外形は長さａ１（図１）×幅ｂ１（図１）×厚さｃ１（図２）で規定され、ａ１が７０〜１５０ｍｍ、ｂ１が２０〜４０ｍｍ、ｃ１が８〜１０ｍｍの薄型でコンパクトな形状が好ましい。
【００６３】
次に、各機能素子の電気的接続の状態について説明する。
図５は、本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置の機能ブロック図であり、各機能素子の電気的接続を示す図である。図５を参照して、イオン発生装置３０は、上述したように、外装ケース２１と、イオン発生素子１０ａ、１０ｂと、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源入力コネクタ２２と、電源回路２３とを有している。なお、電源入力コネクタ２２は一部が外装ケース２１内に配置されており、また他の一部が外装ケース２１の外部に露出しており、外部から電源をコネクタ接続できる構造となっている。
【００６４】
この電源入力コネクタ２２は、入力電源としての直流電源や商用交流電源の供給を受ける部分である。電源入力コネクタ２２は電源回路２３に電気的に接続されている。この電源回路２３は高圧トランス１１の一次側に電気的に接続されている。この高圧トランス１１は、一次側に入力された電圧を昇圧して二次側に出力するためのものである。高圧トランス１１の二次側の一方はイオン発生素子１０ａ、１０ｂの誘導電極１に電気的に接続されている。また高圧トランス１１の二次側の他方は、正の高電圧回路１２ａを通じて正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの正極放電電極２に電気的に接続されるとともに、負の高電圧回路１２ｂを通じて負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの負極放電電極２に電気的に接続されている。
【００６５】
正の高電圧回路１２ａは、正極放電電極２には誘導電極１に対して正極性の高電圧を印加し、負極放電電極２には誘導電極１に対して負極性の高電圧を印加するよう構成されている。これにより、正と負の２極性のイオンを発生させることができる。
【００６６】
次に、本実施の形態のケース底板の構成について説明する。
図６（Ａ）の平面図および図６（Ｂ）の断面図に示すようにケースの底板には、イオン放出用の孔２１ｄが形成されている。このイオン放出用の孔２１ｄは誘導電極１の貫通孔１ａの真上に配置されている。これにより放電電極２はイオン放出用の孔２１ｄおよび貫通孔１ａを介してイオン発生装置３０の外部から見えており、イオン発生素子１０ａ、１０ｂで生じたイオンをイオン発生装置３０の外部に放出することが可能となっている。
【００６７】
また図７（Ａ）の平面図および図７（Ｂ）の断面図に示すようにケース２１の底板の一部が電極蓋２５よりなっており、この電極蓋２５が底板から外れる構造であってもよい。この電極蓋２５にはイオン放出用の孔２５ａが形成されている。
【００６８】
なお図６（Ｂ）の断面図は図６（Ａ）のＶＩ−ＶＩ線に沿う概略断面図であり、図７（Ｂ）の断面図は図７（Ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う概略断面図である。
【００６９】
上記のイオン発生装置３０は、一極性のイオンを放出することも可能であるが、本実施の形態では正イオンと負イオンとの両極性のイオンを放出することを前提としている。正極放電電極２の先端では正コロナ放電を発生させることにより正イオンが発生され、負極放電電極２の先端では負コロナ放電を発生させることにより負イオンが発生される。印加する波形はここでは特に問わず、直流、正または負にバイアスされた交流波形や正または負にバイアスされたパルス波形などの高電圧とする。電圧値には放電を発生させるに十分かつ、所定のイオン種を生成させる電圧領域が選定される。
【００７０】
ここで、発明者が意図する正イオンは、水素イオン（Ｈ+）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｈ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍは自然数）として表される。また負イオンは、酸素イオン（Ｏ2-）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｏ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎは自然数）として表される。また、空気中の正イオンであるＨ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍは自然数）と、負イオンであるＯ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎは自然数）とを略同等量発生させることにより、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌やウィルスに付着してその周りを取り囲み、その際に生成される活性種の水酸基ラジカル（・ＯＨ）の作用により、浮遊カビ菌などを除去することが可能となる。
【００７１】
次に、上記のイオン発生装置を用いた電気機器の一例として空気清浄機の構成について説明する。
【００７２】
図８は、図１および図２に示すイオン発生装置を用いた空気清浄機の構成を概略的に示す斜視図である。また図９は、図８に示す空気清浄機にイオン発生装置を配置した様子を示す空気清浄機の分解図である。
【００７３】
図８および図９を参照して、空気清浄機６０は前面パネル６１と本体６２とを有している。本体６２の後方上部には吹き出し口６３が設けられており、この吹き出し口６３からイオンを含む清浄な空気が室内に供給される。本体６２の中心には空気取り入れ口６４が形成されている。空気清浄機６０の前面の空気取り入れ口６４から取り込まれた空気が、図示しないフィルターを通過することで清浄化される。清浄化された空気は、ファン用ケーシング６５を通じて、吹き出し口６３から外部へ供給される。
【００７４】
清浄化された空気の通過経路を形成するファン用ケーシング６５の一部に、図１および図２に示すイオン発生装置３０が取り付けられている。イオン発生装置３０は、そのイオン放出部となる孔２１ｄからイオンを上記の空気流に放出できるように配置されている。イオン発生装置３０の配置の例として、空気の通過経路内であって、吹き出し口６３に比較的近い位置Ｐ１、比較的遠い位置Ｐ２などの位置が考えられる。このようにイオン発生装置３０のイオン放出部２１ｄに送風を通過させることにより、吹き出し口６３から清浄な空気とともに外部にイオンを供給するイオン発生機能を空気清浄機６０に持たせることが可能になる。
【００７５】
本実施の形態の空気清浄機６０によれば、イオン発生装置３０で生じた正イオンおよび負イオンの双方を送風部（空気の通過経路）により気流に乗せて送ることができるため、機外に正イオンおよび負イオンの双方を放出することができる。
【００７６】
なお本実施の形態においては電気機器の一例として空気清浄機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電気機器は、これ以外に空気調和機（エアコンディショナー）、冷蔵機器、掃除機、加湿器、除湿機などであってもよく、イオンを気流に乗せて送るための送風部を有する電気機器であればよい。
【００７７】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
放電により発生した正イオンや負イオンは生成された瞬間に再結合して消滅したり、正または負に印加された電極にそれと逆極性のイオンが電極に引かれて中和したり、または空間で正イオンと負イオンとがぶつかることにより中和することなどで消滅する。
【００７８】
これに対して、本実施の形態では平面視において正イオン発生部（正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの正極放電電極２と誘導電極１）と負イオン発生部（負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの負極放電電極２と誘導電極１）とが互いにスペース（高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃ）を挟んでケース２１内に配置されている。このため、正イオン発生部と負イオン発生部とをスペースの分だけ互いに離して配置することができる。これにより、正イオン発生部で生じる正イオンと負イオン発生部で生じる負イオンとが互いに中和や再結合しあうことを抑制することができ、正イオンおよび負イオンの双方を効率よく装置外部へ放出することが可能となる。
【００７９】
また平面視において正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んでケース２１内に配置されているため、このスペースに高電圧発生回路などの他の回路を配置することができる。このため、ケース２１内に効率よく各構成部品を配置でき、イオン発生装置３０の小型化・コンパクト化を図ることが容易となる。これにより、イオン発生装置３０自身の占有面積を小さくできるため応用用途が広がり、電気機器への搭載を考えた際、機器内への配置の制約が少なくなる。
【００８０】
また正イオン発生部と負イオン発生部とスペースに配置した他の回路とを平面的に横並びに配置できるため、イオン発生装置３０の厚みを薄くすることもできる。このため、本実施の形態のイオン発生装置３０を送風経路が狭い機器などに適用することもでき、汎用性が向上する。
【００８１】
また正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの誘導電極１と負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの誘導電極１とが互いに空間的に分離され、かつ正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの支持基板３と負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの支持基板３とが互いに物理的に分離されているため、イオン発生素子１０ａとイオン発生素子１０ｂとの間にスペースを設けることが可能となる。
【００８２】
またイオン発生素子１０ａの配置領域１２１Ａと高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃとが仕切り壁２１ａにより区切られており、かつイオン発生素子１０ｂの配置領域１２１Ｂと高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃとが仕切り壁２１ｂにより区切られている。このため、たとえば高電圧発生回路２０などの配置領域１２１Ｃにおいては高電圧発生回路２０の全体をモールドしながらも、正および負のイオン発生素子１０ａ、１０ｂの配置領域１２１Ａ、１２１Ｂのそれぞれにおいては支持基板３のイオン発生部分側をモールドせずにその反対側のみをモールドすることができる。これにより、イオン発生装置３０の高電圧部分を効率よくモールド樹脂３１で絶縁分離することができるため、各部分を近づけて配置することが可能となり、イオン発生装置の小型化、コンパクト化および薄型化が可能となる。
【００８３】
またモールドはたとえば以下の方法により行なわれる。
図１を参照して、イオン発生装置３０の図中下側の面２１Ｌが下側に配置され、かつ図中上側の面２１Ｕが上側に配置される。この状態で、図１中太矢印で示すように、上側の面２１Ｕに設けられたモールド注入口からイオン発生装置３０の内部にモールド樹脂が注入される。イオン発生装置３０の内部に注入されたモールド樹脂は、ケース２１の下側から上側に溜まっていく。この際、モールド樹脂は、高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃにおいて、高電圧発生回路２０および電源回路２３の全面に回り込んでそれらの全体をモールドする。またこのモールド樹脂は、イオン発生素子１０ａ、１０ｂの配置領域１２１Ａ、１２１Ｂの双方においては、仕切り壁２１ａ、２１ｂにより、支持基板３のイオン発生部側（支持基板３の表面側）には回り込むことができず、それとは反対側の支持基板３の半田面側だけを被覆する。
【００８４】
これにより、１度のモールド工程で、イオン発生装置３０の高電圧部分をモールドしつつ、イオン発生素子１０ａ、１０ｂにおける各イオン発生部のモールドを避けることができる。
【００８５】
また本実施の形態によれば、誘導電極１と放電電極２とは同一の支持基板３上に配置されている。これにより、誘導電極１と放電電極２との相互の平面的な位置ずれを規制しつつ、高さ方向の位置ずれも最小化することができる。これにより、誘導電極１と放電電極２との位置関係の誤差要因を低減することができる。
【００８６】
また本実施の形態によれば、貫通孔１ａの平面形状が略真円となっており、平面視においてその円の中心に放電電極２の針状の先端が位置しているため、誘導電極１と放電電極２との間にできる電界を平面視において３６０度均一にすることができる。
【００８７】
また本発明者は、鋭意検討した結果、イオン発生素子１０ａ、１０ｂの貫通孔１ａの直径ｄに対する正極放電電極２と負極放電電極２との間隔ｐ１の比（ｐ１／ｄ）を３以上９．５以下にすることにより、イオン発生装置３０を小型化、コンパクト化、薄型化しつつ、正イオンと負イオンの両極性のイオンを効率よく発生・放出できることを見出した。以下、そのことについて説明する。
【００８８】
放電電極２の先端に安定したコロナ放電を発生させるために、放電電極２の先端と誘導電極１との距離関係（つまり誘導電極１の貫通孔１ａの半径（ｄ／２））によって放電電極２と誘導電極１との間に印加する高電圧の必要な電圧値が変わる。誘導電極１の貫通孔１ａの半径（ｄ／２）が大きくなれば、必要な印加電圧は高くなる。このため、高電圧回路１２ａ、１２ｂや高圧トランス１１のサイズや必要とするパワーが大きくなり、イオン発生装置３０の小型化や薄型化という観点から外れ、好ましくない。つまり、小型化や薄型化を保ちつつ、イオンを安定して発生させることができない。
【００８９】
逆に誘導電極１の貫通孔１ａの半径（ｄ／２）が小さすぎると、必要な印加電圧を低くすることができる。しかし、放電の開始電圧と火花放電への移行電圧の幅が小さくなるため、印加電圧の設定が困難になり、コロナ放電により安定してイオンを放出させることが困難となる。
【００９０】
上記の検討を行なったうえで、本発明者は、誘導電極１の貫通孔１ａの直径ｄと正極放電電極２と負極放電電極２との間の最適な距離ｐ１との関係についてさらに検討を行なった。
【００９１】
まず図１０に示すような２つのイオン発生素子１０ｃを用意した。このイオン発生素子１０ｃを、支持基板３と、その支持基板３に支持された２本の放電電極２と、その放電電極２の先端に対向する位置に貫通孔１ａを有する誘導電極１とを有するように構成した。またイオン発生素子１０ｃにおいては、２本の放電電極２のうち一方を正極放電電極とし、他方を負極放電電極とした。このようなイオン発生素子１０ｃを横方向に２つ並べて配置した。このときの放電電極２の極性の並びとしては、図１０の左側から右側に向かって負正負正の順とした。
【００９２】
そして、１つのイオン発生素子１０ｃにおける正極放電電極２と負極放電電極２との距離をＥ１とした。また図中左側のイオン発生素子１０ｃの正極放電電極２と図中右側のイオン発生素子１０ｃの負極放電電極２との距離をＰ１とした。
【００９３】
また図１１に示すような２つのイオン発生素子１０ａ、１０ｂも用意した。これら２つのイオン発生素子１０ａ、１０ｂは、図１０に示したものと構成および配置において同じとしたが、放電電極２の極性の並びにおいて変えた。図１１の２つのイオン発生素子１０ａ、１０ｂでは、放電電極２の極性の並びとしては、図１１の左側から右側に向かって負負正正の順とした。
【００９４】
そして、１つのイオン発生素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃの各々における放電電極２間の距離をＥ１とした。また図中左側のイオン発生素子１０ａの負極放電電極２と図中右側のイオン発生素子１０ｂの正極放電電極２との距離をＰ１とした。
【００９５】
図１０および図１１の双方に関して、イオン発生素子の後方から前方に向かう方向（図中矢印方向）に同じ条件で送風し、その風下方向の所定の距離でのイオン濃度を測定した。その結果、図１１に示す放電電極２の極性配置で生じたイオン量は、図１０に示す放電電極２の極性配置で生じたイオン量に対して、正イオンで１．３倍、負イオンで１．５倍増加していた。上記の結果から図１１に示す放電電極２の極性配置の方が、図１０に示す放電電極２の極性配置よりも好ましいことがわかった。
【００９６】
また正か負のいずれかの同じ極性のイオンを発生させるための複数の放電電極２に対して共通の誘導電極１を設けた構成とすることにより、複数箇所でイオンを発生させて、イオン発生量を増加させることもできた。
【００９７】
また上記の実験においては、放電電極２の先端にコロナ放電が発生するように、誘導電極１の貫通孔１ａの径と印加電圧とを決めており、貫通孔１ａの直径ｄに対する距離Ｅ１の比（Ｅ１／ｄ）が２であるのに対し、貫通孔１ａの直径ｄに対する距離Ｐ１の比（Ｐ１／ｄ）は６．７であった。
【００９８】
さらに図１１の極性配置で距離Ｐ２を変化させたときのイオン濃度の変化について調べた。その結果を図１２に示す。
【００９９】
図１２を参照して、距離Ｐ１を変化させていくと、距離Ｐ１を貫通孔１ａの直径値ｄで除した値（Ｐ１／ｄ）が約７．５までは正イオン、負イオンはともに増加し、７．５を越えると正イオン、負イオンはともに減少する傾向が見られた。また空気中を浮遊するカビ菌などを除去するに十分な指標となる１００以上のイオン化率は、この比（Ｐ１／ｄ）が３以上９．５以下の場合に得られることもわかった。
【０１００】
また本実施の形態のイオン発生装置３０を電気機器に搭載することを考えた際、一般に空気調和機のファンとしては図１３に示すようなクロスフローファン５０や図８および図９に示すようなシロッコファンが考えられる。いずれのファンにおいてもその風速を計測すると、計測場所によって風速が異なり、図１３および図９に示すＡ、Ｂ、Ｃの各計測位置でその風速はＡ＞Ｂ＞Ｃとなり、ファンの中央における風速が大きく、端部における風速が小さくなる。
【０１０１】
電気機器への搭載を考えた際、距離Ｐ１が大きくなりすぎると、イオン発生装置３０自身の幅が大きくなり、上記のように送風条件が悪くなることもあり、汎用性が低下する。やみくもに距離Ｐ１を大きくすることは適切ではなく、搭載する電気機器の寸法を考慮するとイオン発生装置の長手方向の幅は１５０ｍｍまでに設定することが適切である。
【０１０２】
また誘導電極１の貫通孔１ａの直径ｄが大きくなれば、放電電極２と誘導電極１との距離が遠くなり、放電電極２から発生したイオンが誘導電極１で中和する確率が減少し、イオンの中和を軽減することができる。しかしながら、直径ｄを大きくしすぎると、必要な印加電圧が高くなり、回路のサイズが大きくなる。また誘導電極１の物理的なサイズアップにより、イオン発生装置３０全体が大きくなる。このため、薄型コンパクトという観点から、直径ｄの大きさには限度がある。
【０１０３】
逆に直径ｄが小さすぎると放電の開始と火花放電への移行電圧の幅が小さく、印加電圧の設定が困難になる。誘導電極１の貫通孔１ａの半径（ｄ／２）は放電電極２と誘導電極１との距離に近似できるため、距離Ｐ１と直径ｄとの間にはｄ＜Ｐ１の関係が成り立つ。ここで距離Ｐ１が小さいと放出された正イオンと負イオンとがクーロン力で引かれる力が大きくなる。逆に距離Ｐ１が非常に大きいと正極放電電極２と負極放電電極２との関係が疎遠になり、片極性のイオン放出に近づく。片極性イオンの放出は周囲への帯電を引き起こすため適切ではない。また電気機器への搭載を考えた際に風速条件が悪くなることが考えられ、距離Ｐ１が非常に大きくなることは同様に適切ではない。
【０１０４】
以上のことから鑑みて、誘導電極１の貫通孔１ａの直径ｄと正極放電電極２と負極放電電極２との距離Ｐ１との関係はｄ＜Ｐ１＜１５０ｍｍであり、かつ３≦Ｐ１／ｄ≦９．５であることが望ましい。
【０１０５】
また上記の比（Ｐ１／ｄ）に対応する上記の距離Ｐ１は３５〜１１５ｍｍが好ましく、９６ｍｍが特に好ましい。また上記の比（Ｐ１／ｄ）に対応する上記の直径ｄはφ１０〜１５ｍｍが好ましく、φ１２〜φ１３ｍｍが特に好ましい。
【０１０６】
薄型でコンパクトなイオン発生装置を実現するためのイオン発生素子１０ａ、１０ｂなどのケース２１への最適な配置を考えると、正のイオン発生素子１０ａと負のイオン発生素子１０ｂとを前述のように適切な距離で分離させることが重要である。そうすると、正のイオン発生素子１０ａと負のイオン発生素子１０ｂとの間にスペースができる。薄型に仕上げるには、このスペースに高圧トランス１１や高電圧発生回路２０を配置することが効率的である。平面視において電極−回路−電極の並びとなるように平面的に配置することで薄型化を実現しつつ、上記スペースを有効活用することでコンパクト化を実現することができる。
【０１０７】
（実施の形態２）
図１４は、本発明の実施の形態２におけるイオン発生装置の構成をケースの底面側から見た概略的平面図であって、ケースの底板部分およびモールド樹脂を透視して示す図である。図１４を参照して、本実施の形態の構成は、実施の形態１の構成と比較して、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源回路２３と、電源入力コネクタ２２との配置位置において異なっている。
【０１０８】
本実施の形態においては、高電圧回路１２ａ、１２ｂを支持する基板１４の全体が、正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂとの間のスペースに配置されている。
【０１０９】
電源回路２３の配置領域の少なくとも一部と電源入力コネクタ２２との双方が、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂに対する正イオン発生素子の配置領域１２１Ａ側とは反対側に位置している。なお電源回路２３の配置領域の少なくとも一部と電源入力コネクタ２２との双方は、正イオン発生素子の配置領域１２１Ａに対する負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂ側とは反対側に位置していてもよい。つまり電源入力コネクタ２２および電源回路２３は、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂおよび正イオン発生素子の配置領域１２１Ａのいずれか片側の外側に配置されている。
【０１１０】
これにより本実施の形態の平面レイアウトは図１４の左側から右側に向けて、イオン発生素子部−回路部−イオン発生素子部−回路部の並びとなり、コネクタが最端に配置されることになる。
【０１１１】
正極放電電極２同士の距離ｅ２および正極放電電極２と負極放電電極２との距離ｐ２のそれぞれは、図１０および図１１の実験結果より、図１に示す寸法ｅ１および寸法ｐ１とほぼ同じ寸法である。
【０１１２】
また外装ケース２１の外形は長さａ１×幅ｂ１×厚さｃ１（図示せず、図２参照）で規定され、ａ１が７０〜１５０ｍｍ、ｂ１が２０〜４０ｍｍ、ｃ１が８〜１０ｍｍの薄型でコンパクトな形状が好ましい。
【０１１３】
なお、これ以外の本実施の形態の構成は、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【０１１４】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
入力電源の供給をうける電源入力コネクタ２２は、その電源入力コネクタ２２への配線が電極部への送風を乱すことのないよう、図１に示すようにケース２１の中央に配置することが好ましい。
【０１１５】
しかし、場合によっては、電源入力コネクタ２２が上記中央以外の場所にあった方が、電源入力コネクタ２２への配線効率がよい場合がある。ただし、その際には電源入力コネクタ２２への配線が電極１、２への送風の妨げにならないよう注意する必要がある。
【０１１６】
そこで本実施の形態においては、正のイオン発生素子１０ａと負のイオン発生素子１０ｂとの間のスペースに高電圧発生回路２０が配置され、かつイオン発生素子１０ａまたは１０ｂの外側に電源回路２３と電源入力コネクタ２２とが配置されている。これにより、ケース２１内において、電極−回路−電極―回路の並びで平面的に各構成部材を配置することができ、薄型化を実現するとともに、電源入力コネクタ２２をイオン発生素子１０ａ、１０ｂから離して配置することができる。このため、この電源入力コネクタに接続するためのリードがイオン発生素子近傍での送風を乱すことが抑制される。
【０１１７】
なお、正極負極の各誘電電極１に対して正極放電電極２が正の電位、負極放電電極２が負の電位になるように、互いに構造的に分離された正極の誘導電極１と負極の誘導電極１とを電気的に接続することが好ましい。
【０１１８】
図１５は、正極と負極との各誘導電極が電気的に接続された様子を示すイオン発生装置のケースの蓋側から見た概略平面図であって、ケースの蓋およびモールド樹脂を透視して示す図である。また図１５においては、回路部の図示は省略してある。
【０１１９】
図１５を参照して、正極の誘導電極１と負極の誘導電極１とはたとえばジャンパ線（誘導電極接続線）４５により互いに電気的に接続されていることが好ましい。このジャンパ線４５の両端の各々は、ジャンパ線半田パッド４３と配線パターン１ｃ1、１ｃ2と誘導電極半田パッド４１とを介して誘導電極１に電気的に接続されている。
【０１２０】
ジャンパ線４５の一方端部は、イオン発生素子１０ａにおけるジャンパ線半田パッド４３に半田（図示せず）により電気的に接続されている。このイオン発生素子１０ａにおけるジャンパ線半田パッド４３は配線パターン１ｃ1により誘導電極半田パッド４１と電気的に接続されている。この誘導電極半田パッド４１は、誘導電極１の屈曲部１ｂに半田（図示せず）により電気的に接続されている。
【０１２１】
ジャンパ線４５の他方端部は、イオン発生素子１０ｂにおけるジャンパ線半田パッド４３に半田（図示せず）により電気的に接続されている。このイオン発生素子１０ｂにおけるジャンパ線半田パッド４３は配線パターン１ｃ2により誘導電極半田パッド４１および他の半田パッド４４と電気的に接続されている。この誘導電極半田パッド４１は、誘導電極１の屈曲部１ｂに半田（図示せず）により電気的に接続されている。また他の半田パッド４４は、たとえば高圧トランスの端子に半田（図示せず）により電気的に接続されている。
【０１２２】
このジャンパ線４５は第１仕切り壁２１ａと第２仕切り壁２１ｂとを乗り越える必要があるため、ジャンパ線半田パッド４３との接続部を除いて、基板３の半田実装面から少し浮いた状態で配置されている。
【０１２３】
なお各放電電極２は放電電極半田パッド４２に半田（図示せず）により電気的に接続されている。イオン発生素子１０ａにおける放電電極半田パッド４２同士は配線パターン１ｃ3により互いに電気的に接続されており、イオン発生素子１０ｂにおける放電電極半田パッド４２同士は配線パターン１ｃ4により互いに電気的に接続されている。これにより、正極放電電極２同士が電気的に接続され、かつ負極放電電極２同士が電気的に接続されている。
【０１２４】
なお、図１５は上記実施の形態１の構成に適用した構成を示したものだが、上記実施の形態２の構成についても、同様に適用可能であることは明らかである。
【０１２５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、正イオン発生部と負イオン発生部とをケース内部に配置したイオン発生装置およびそのイオン発生装置を備えた電気機器に特に有利に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置の構成をケースの底面側から見た概略平面図であって、ケースの底板部分およびモールド樹脂を透視して示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略断面図である。
【図３】図１、２に示すイオン発生素子の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図１、２に示すイオン発生素子の構成を示す組立て斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置の機能ブロック図であり、各機能素子の電気的接続を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置のケースの底板の構成を示す概略平面図（Ａ）および図６（Ａ）のＶＩ−ＶＩ線に沿う概略断面図である。
【図７】ケースの底板の一部が底板から外れる電極蓋よりなる構成を示す概略平面図（Ａ）および図７（Ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う概略断面図である。
【図８】図１および図２に示すイオン発生装置を用いた空気清浄機の構成を概略的に示す斜視図である。
【図９】図８に示す空気清浄機にイオン発生装置を配置した様子を示す空気清浄機の分解図である。
【図１０】誘導電極の貫通孔の直径と正極放電電極と負極放電電極との間の最適な距離との関係を調べるために準備した、極性配置が負正負正となる２つのイオン発生素子の構成を示す概略平面図である。
【図１１】誘導電極の貫通孔の直径と正極放電電極と負極放電電極との間の最適な距離との関係を調べるために準備した、極性配置が負負正正となる２つのイオン発生素子の構成を示す概略平面図である。
【図１２】誘導電極の貫通孔の直径と正極放電電極と負極放電電極との間の距離との関係を示す図である。
【図１３】クロスフローファンにおいて各部で風速が異なることを説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態２におけるイオン発生装置の構成をケースの底面側から見た概略的平面図であって、ケースの底板部分およびモールド樹脂を透視して示す図である。
【図１５】正極と負極との各誘導電極が電気的に接続された様子を示すイオン発生装置のケースの蓋側から見た概略平面図であって、ケースの蓋およびモールド樹脂を透視して示す図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１ 誘電電極、１ａ 貫通孔、１ｂ 屈曲部、１ｃ 配線部、１ｃ1，１ｃ2，１ｃ3，１ｃ4 配線パターン、２ 放電電極、３ 支持基板、３ａ，３ｂ 貫通孔、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ イオン発生素子、１１ 高圧トランス、１２ａ，１２ｂ 高電圧回路、１４ 基板、２０ 高電圧発生回路、２１ 外装ケース、２１ａ，２１ｂ 仕切り壁、２１ｃ 段差、２１ｄ，２５ａ イオン放出用の孔、２２ 電源入力コネクタ、２３ 電源回路、２４ 蓋、２５ 電極蓋、３０ イオン発生装置、３１ モールド樹脂、４１ 誘導電極半田パッド、４２ 放電電極半田パッド、４３ ジャンパ線半田パッド、４４ 半田パッド、４５ ジャンパ線、５０ クロスフローファン、６０ 空気清浄機、６１ 前面パネル、６２ 本体、６３ 吹き出し口、６４ 空気取り入れ口、６５ ファン用ケーシング、１２１Ａ 正イオン発生素子の配置領域、１２１Ｂ 負イオン発生素子の配置領域、１２１Ｃ 高電圧発生回路などの配置領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン発生装置および電気機器に関し、特に、正イオン発生部と負イオン発生部とを配置したイオン発生装置およびそのイオン発生装置を備えた電気機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放電現象を利用した多くのイオン発生装置が実用化されている。これらのイオン発生装置は通常、イオンを発生させるためのイオン発生素子と、イオン発生素子に高電圧を供給するための高圧トランスと、高圧トランスを駆動するための高電圧発生回路と、コネクタなどの電源入力部とにより構成されている。
【０００３】
イオン発生素子で実用化されているものの一例としては、金属線、鋭角部を持った金属板、針形状の金属などを放電電極とし、大地電位の金属板やグリッドなどを誘導電極（対向電極）としたもの、あるいは誘導電極を大地として特に誘導電極を配置しないものである。この種類のイオン発生素子では、空気が絶縁体の役割を果たす。このイオン発生素子は、電極に高電圧を印加した際に、放電電極となる針形状などの鋭角部をした電極の先端で電界集中が生じ、その先端の極近部分の空気が絶縁破壊することで放電現象を得る方式である。
【０００４】
この方式のイオン発生素子の１つの例として、たとえば特開平１０−１９９６５３号公報に開示された装置がある。この公報には、針状金属を備えた放電電極とこの放電電極に対向して設けられた穴あき平板電極とを有し、コロナ放電に伴って発生する負イオンを装置の外部に取り出す装置が開示されている。
【０００５】
また別の例として、たとえば特開平８−２５５６６８号公報に開示された装置がある。この公報には、正の放電電極と、負の放電電極と、それら両放電電極に隣接した接地電極とを有し、正イオンおよび負イオンの双方をファンでイオン生成装置の外部に放出する装置が記載されている。
【０００６】
またさらに別の例として、たとえば特開２００２-３７４６７０号公報に開示された装置がある。この公報には、イオン発生電極を放電電極として、誘導電極を配置しないタイプのイオン発生装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１９９６５３号公報
【特許文献２】特開平８−２５５６６８号公報
【特許文献３】特開２００２-３７４６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
空気中に正イオンと負イオンとを略同等量発生させることにより、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌やウィルスの周りを取り囲み、浮遊カビ菌などを除去することが可能となる。
【０００８】
しかしながら、特開平１０−１９９６５３号公報に開示された装置は負イオンのみを装置の外部に取り出そうとするものであり、正イオンと負イオンとの双方を装置の外部に取り出そうとするものではない。
【０００９】
また特開平８−２５５６６８号公報に開示された装置では、正の放電電極と負の放電電極との間に両放電電極に共通な接地電極が配置されている。このため、両放電電極間の距離を大きくした場合、イオン生成装置の小型化が困難となる。また正の放電電極と負の放電電極とを近付けすぎた場合には、正イオンおよび負イオンが互いに中和、再結合しあうためにイオンを効率よく放出することができない。
【００１０】
また特開２００２-３７４６７０号公報に開示された装置は負イオンおよび正イオンのいずれか一方のみを発生させようとするものであり、正イオンと負イオンとの双方を発生させようとするものではない。
【００１１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、正イオンおよび負イオンの双方を効率よく装置外部へ放出でき、かつ容易に小型化・薄型化を図ることができるイオン発生装置および電気機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一のイオン発生装置は、正イオン発生部と、負イオン発生部とを備えている。正イオン発生部は、正極放電電極と、その正極放電電極との間で正イオンを発生させるための第１誘導電極とを含んでいる。負イオン発生部は、負極放電電極と、その負極放電電極との間で負イオンを発生させるための第２誘導電極とを含んでいる。第１誘導電極と第２誘導電極とが互いに分離するように、正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されている。
【００１３】
本発明の他のイオン発生装置は、正イオン発生部と、負イオン発生部とを備えている。正イオン発生部は、正極放電電極と、その正極放電電極との間で正イオンを発生させるための第１誘導電極とを含んでいる。負イオン発生部は、負極放電電極と、その負極放電電極との間で負イオンを発生させるための第２誘導電極とを含んでいる。第１誘導電極と第２誘導電極とを離間させて、正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されている。
【００１４】
本発明のさらに他のイオン発生装置は、正イオン発生部と、負イオン発生部とを本体内に備えている。正イオン発生部は、正イオンを発生させるためのものであり、正極放電電極が放電可能に配置される第１誘導電極を含んでいる。負イオン発生部は、負イオンを発生させるためのものであり、負極放電電極が放電可能に配置される第２誘導電極を含んでいる。正イオン発生部と負イオン発生部は、夫々発生する正イオン及び負イオンで互いに中和しあうことを抑制するためのスペースを挟んで配置されている。
【００１５】
本発明のさらに他のイオン発生装置は、正イオン発生部と、負イオン発生部とを本体内に備えている。正イオン発生部は、正イオンを発生させるためのものであり、正極放電電極が放電可能に配置されたものである。負イオン発生部は、負イオンを発生させるためのものであり、負極放電電極が放電可能に配置されたものである。正イオン発生部と負イオン発生部が、夫々発生する正イオン及び負イオンで互いに中和しあうことを抑制するためのスペースを挟んで配置されている。
【００１６】
本発明の上記４つのイオン発生装置の各々によれば、正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されているため、正イオン発生部と負イオン発生部とを互いに離して配置することができる。これにより、正イオン発生部で生じる正イオンと負イオン発生部で生じる負イオンとが互いに中和しあうことを抑制することができ、正イオンおよび負イオンの双方を効率よく装置外部へ放出することが可能となる。
【００１７】
また正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されているため、このスペースに他の回路などを配置することができる。このため、効率よく各構成部品を配置でき、装置の小型化・薄型化を図ることが容易となる。
【００１８】
上記のイオン発生装置において好ましくは、正極放電電極と第１誘導電極との双方を保持する第１基板と、負極放電電極と第２誘導電極との双方を保持する第２基板とがさらに備えられている。第１基板と第２基板とが互いに分離するように、正イオン発生部と負イオン発生部とが互いに上記スペースを挟んで配置されている。
【００１９】
このように第１基板と第２基板とが互いに分離し、かつ第１および第２誘導電極とが互いに分離しているため、正イオン発生部と負イオン発生部との間にスペースを作ることができる。
【００２０】
上記のイオン発生装置において好ましくは、正イオン発生部と負イオン発生部との間の上記スペースに配置された部分を有する回路部がさらに備えられている。
【００２１】
これにより、正イオン発生部と負イオン発生部との間の空いたスペースを有効活用することができ、装置の小型化・薄型化を図ることが容易となる。
【００２２】
上記のイオン発生装置において好ましくは、回路部は、正イオン発生部および負イオン発生部の各々に電圧を印加するための高電圧発生回路を含んでおり、高電圧発生回路の少なくとも一部が正イオン発生部と負イオン発生部との間のスペースに配置されている。
【００２３】
この高電圧発生回路からイオン発生部に延びる配線が長いと配線に大きな静電容量が生じて、イオン発生部に印加される電圧値が低くなる。しかし、上記のイオン発生装置によれば、高電圧発生回路が正イオン発生部と負イオン発生部との間のスペースに配置されるため、高電圧発生回路から正イオン発生部と負イオン発生部との各々に引き回す配線を短くできるとともに可能な限り同じ距離にすることができる。このため、正イオン発生部と負イオン発生部との各々に印加される電圧値の低下を抑制できるとともに、正イオン発生部と負イオン発生部との各々にほぼ同じ電圧を印加することができる。
【００２４】
上記のイオン発生装置において好ましくは、正イオン発生部と負イオン発生部と回路部とを内部に配置されたケースがさらに備えられている。このケースは、正イオン発生部の配置領域を回路部の配置領域から仕切るための第１仕切り壁と、負イオン発生部の配置領域を正イオン発生部の配置領域および回路部の配置領域の各々から仕切るための第２仕切り壁とを有している。
【００２５】
これにより、たとえば回路部の配置領域においては回路部の全体をモールドしながらも、正および負のイオン発生部の配置領域においては第１および第２仕切り壁により仕切られたイオン発生部をモールドせずにイオン発生部の裏面側をモールドすることができる。よって、イオン発生装置の高圧部分を効率よくモールドで絶縁分離することができるため、各部分を近づけて配置することが可能となり、イオン発生装置の小型化および薄型化が可能となる。
【００２６】
上記のイオン発生装置において好ましくは、回路部は、高電圧発生回路に入力電圧を与えて駆動させるための電源回路を含んでいる。その電源回路に電気的に接続される電源入力コネクタがさらに備えられている。ケース内における電源回路の配置領域の少なくとも一部および電源入力コネクタは、正イオン発生部に対する上記スペースとは反対側および負イオン発生部に対する上記スペースとは反対側のいずれかに位置している。
【００２７】
これにより、電源回路に電気的に接続される電源入力コネクタを正イオン発生部および負イオン発生部の双方の配置領域から離して配置することができる。このため、この電源入力コネクタに接続するためのリードがイオン発生部近傍で送風を乱すことが抑制される。
【００２８】
上記のイオン発生装置において好ましくは、正極放電電極と負極放電電極との間隔が３５ｍｍ以上１１５ｍｍ以下である。
【００２９】
この間隔が３５ｍｍ未満では、正イオンおよび負イオンが互いに中和、再結合しあう確率が高くなって、効率的にイオンを放出できなくなる。またこの間隔が１１５ｍｍを越えるとイオン発生装置が大型化するとともに片極性のイオン放出に近づき、この片極性イオンの放出は周囲への帯電を引き起こす。
【００３０】
上記のイオン発生装置において好ましくは、第１誘導電極は正極放電電極の先端と対向する位置に第１の貫通孔を有している。第２誘導電極は負極放電電極の先端と対向する位置に第２の貫通孔を有している。第１の貫通孔の直径および第２の貫通孔の直径の各々に対する正極放電電極と負極放電電極との間隔の比が３以上９．５以下である。
【００３１】
本発明者は、鋭意検討した結果、第１の貫通孔の直径および第２の貫通孔の直径の各々に対する正極放電電極と負極放電電極との間隔の比を３以上９．５以下にすることにより、イオン発生装置を小型化・薄型化しつつ、正イオンと負イオンの両極性のイオンを効率よく発生・放出できることを見出した。その理由は以下のように考えられる。
【００３２】
上記の比が３未満となるほどに正極放電電極と負極放電電極との間隔が小さいと、正イオンと負イオンとが中和および再結合する率が高くなり、正負両極性のイオンを効率よく発生させることができない。また上記の比が３未満となるほどに第１および第２の貫通孔の直径の各々が大きいと、放電電極と誘導電極との距離が遠くなることで必要な印加電圧が高くなり、回路のサイズが大きくなって、イオン発生装置全体が大きくなる。つまり、小型化、薄型化を保ったまま、イオンを効率よく発生させることができない。
【００３３】
また上記の比が９．５を越えるほどに正極放電電極と負極放電電極との間隔が大きいと、正の放電電極と負の放電電極との距離が離れすぎてイオン発生装置自身の幅が大きくなることで送風条件が悪くなり、正負両極性のイオンを効率よく機外へ放出することができなくなる。また上記間隔が大きいと、正の放電電極と負の放電電極との関係が疎遠になり、片極性のイオン放出に近づき、片極性イオンの放出は周囲への帯電を引き起こす。また上記の比が９．５を越えるほどに第１および第２の貫通孔の直径の各々が小さいと、放電の開始電圧と火花放電への移行電圧の幅が小さく、印加電圧の設定が困難になり、イオンを効率よく発生させることができない。また発生したイオンは第１および第２の貫通孔からイオン発生素子の外部へ放出されるため、上記の比が９．５を越えるほどに第１および第２の貫通孔の直径の各々が小さいと、イオン発生素子の外部へイオンを効率的に放出することができない。
【００３４】
以上の第１および第２の穴の直径の各々と、正極放電電極および負極放電電極の間隔との相関関係からその比が３以上９．５以下の場合に、イオン発生装置を小型化・薄型化しつつ正イオンと負イオンの両極性のイオンを効率よく発生・放出できると考えられる。
【００３５】
本発明の電気機器は、上記のいずれかに記載のイオン発生装置と、そのイオン発生装置で生じた正イオンおよび負イオンの双方を送風気流に乗せて電気機器の外部に送るための送風部とを備えている。
【００３６】
本発明の電気機器によれば、イオン発生装置で生じたイオンを送風部により気流に乗せて送ることができるため、たとえば空調機器において機外にイオンを放出することができ、また冷蔵機器において庫内または庫外にイオンを放出することができる。
【発明の効果】
【００３７】
以上に説明したように本発明によれば、正イオンおよび負イオンの双方を効率よく装置外部へ放出でき、かつ容易に小型化・薄型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置の構成をケースの底面側から見た概略平面図であって、ケースの底板部分およびモールド樹脂を透視して示す図である。また図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略断面図である。また図３および図４は図１、２に示すイオン発生素子の構成を示す分解斜視図および組立て斜視図である。
【００３９】
図１を参照して、本実施の形態のイオン発生装置３０は、外装ケース２１と、正イオン発生用のイオン発生素子１０ａと、負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂと、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源回路２３と、電源入力コネクタ２２とを主に有している。
【００４０】
外装ケース２１は、第１仕切り壁２１ａと第２仕切り壁２１ｂとを内部に有している。外装ケース２１の内部は、第１仕切り壁２１ａおよび第２仕切り壁２１ｂにより、正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂと、高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃとに区画されている。
【００４１】
正イオン発生素子の配置領域１２１Ａはケース２１内の一方端側（図１中左側）に配置されており、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂはケース２１内の他方端側（図１中右側）に配置されている。また正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂとの間には、高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃの一部が挟まれている。
【００４２】
正イオン発生素子の配置領域１２１Ａ内には正イオン発生用のイオン発生素子１０ａが配置されており、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂ内には負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂが配置されている。
【００４３】
図３および図４を参照して、イオン発生素子１０ａ、１０ｂのそれぞれは、たとえばコロナ放電により正イオンおよび負イオンを生じさせるためのものであり、誘導電極１と、放電電極２と、支持基板３とを有している。
【００４４】
誘導電極１は、一体の金属板からなっており、かつ放電電極２の個数に対応して平板部に設けられた複数（たとえば２つ）の円形の貫通孔１ａを有している。この貫通孔１ａは、コロナ放電により発生するイオンをイオン発生素子１０ａまたは１０ｂの外部へ放出するための開口部である。誘導電極１の平板部は穴あき板金よりなっている。
【００４５】
また誘導電極１は、たとえば両端部に、金属板の一部を平板部に対して略直角に屈曲させた屈曲部１ｂを有している。この屈曲部１ｂは、幅の広い支持部分と、幅の狭い挿入部分とを有している。上記支持部分の一方端は平板部に繋がっており、他方端は上記挿入部分に繋がっている。
【００４６】
放電電極２は針状の先端を有している。支持基板３は、放電電極２を挿通させるための貫通孔３ａと、屈曲部１ｂの挿入部分を挿通させるための貫通孔３ｂとを有している。
【００４７】
針状の放電電極２は、貫通孔３ａに挿入または圧入されて支持基板３を貫通した状態で支持基板３に支持されている。これにより、放電電極２の針状の一方端は支持基板３の表面側に突き出しており、また支持基板３の裏面側に突き出した他方端には、半田（図示せず）によりリード線や配線パターンを電気的に接続することが可能である。
【００４８】
誘導電極１の挿入部分は貫通孔３ｂに挿入されて支持基板３を貫通した状態で支持基板３に支持されている。また支持基板３の裏面側に突き出した挿入部分の先端には、半田（図示せず）によりリード線や配線パターンを電気的に接続することが可能である。また誘導電極１が支持基板３に支持された状態で、放電電極２は、その針状の先端が、図１に示すように円形の貫通孔１ａの略中心に位置している。
【００４９】
上記の正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの放電電極２が正極放電電極となり、イオン発生素子１０ａの誘導電極１とともに正イオン発生部（正極電極対）を構成している。また上記の負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの放電電極２が負極放電電極となり、イオン発生素子１０ｂの誘導電極１とともに負イオン発生部（負極電極対）を構成している。
【００５０】
また正か負のいずれかの同じ極性のイオンを発生させるための複数の放電電極２に対して共通の誘導電極１が設けられている。具体的には、正イオン発生用のイオン発生素子１０ａにおいては、たとえば２本の正極放電電極２に対して共通の誘導電極１が設けられており、この誘導電極１には正極放電電極２の本数に対応して２つの貫通孔１ａが設けられている。このように正イオン発生用のイオン発生素子１０ａは、複数（たとえば２つ）の正イオン発生部にて正イオンを発生させることができるように構成されている。
【００５１】
また負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂにおいては、たとえば２本の負極放電電極２に対して共通の誘導電極１が設けられており、この誘導電極１には負極放電電極２の本数に対応して２つの貫通孔１ａが設けられている。このように負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂは、複数（たとえば２つ）の負イオン発生部にて負イオンを発生させることができるように構成されている。
【００５２】
図１を参照して、正イオン発生素子の配置領域１２１Ａ内の正イオン発生用のイオン発生素子１０ａと、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂ内の負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂとは、互いにスペースを挟んでケース２１内に配置されている。つまり、正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んでケース２１内に配置されている。
【００５３】
また正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの誘導電極１と、負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの誘導電極１とは互いに空間的に（構造的に）分離されている。また正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの支持基板３と、負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの支持基板３とは互いに空間的に（構造的に）分離されている。なお、正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの誘導電極１と、負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの誘導電極１とは互いに同電位になるように電気的に接続されていてもよい。
【００５４】
高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃ内には、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源回路２３と、電源入力コネクタ２２とが配置されている。正の高電圧回路１２ａと負の高電圧回路１２ｂとの双方は同一の基板１４上に支持されている。正の高電圧回路１２ａは正イオン発生用のイオン発生素子１０ａと隣り合うようにケース２１内の一方端側（図１中左側）に配置されている。負の高電圧回路１２ｂは負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂと隣り合うようにケース２１内の他方端側（図１中右側）に配置されている。この高電圧回路１２ａ、１２ｂを支持する基板１４の一部が正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂとの間に位置している。
【００５５】
また正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂとの間には、高圧トランス１１、電源回路２３および電源入力コネクタ２２が配置されている。特に電源入力コネクタ２２は正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂとのほぼ中央に配置されている。上記の高圧トランス１１および高電圧回路１２ａ、１２ｂにより高電圧発生回路２０が構成されている。また高電圧発生回路２０と電源回路２３とにより回路部が構成されている。
【００５６】
図１の平面レイアウトでは図１中左側から右側に向かってイオン発生素子１０ａ−回路部−イオン発生素子１０ｂの並びとなっている。
【００５７】
図２を参照して、ケース２１は内部に空間を有する箱型である。このケース２１の内部の空間内にイオン発生素子１０ａ、１０ｂと、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源回路２３と、電源入力コネクタ２２とが配置され、蓋２４が取り付けられた後にモールド樹脂３１が流し込まれる。
【００５８】
このケース２１は箱型のたとえば底板にイオン放出用の孔２１ｄを有している。この孔２１ｄにイオン発生素子１０ａ、１０ｂの各々の貫通孔１ａが連通するようにイオン発生素子１０ａ、１０ｂの各々がケース２１内に配置されている。
【００５９】
モールド樹脂３１は、イオン発生素子１０ａ、１０ｂの半田面側および高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃをモールドしている。ここで、高圧トランス１１および高電圧回路１２ａ、１２ｂにより構成される高電圧発生回路２０やイオン発生素子１０ａ、１０ｂは高電圧部である。このため、イオン発生素子１０ａ、１０ｂのイオン発生部分（支持基板３の表面側）を除き、支持基板３の裏面側（半田面側）および高電圧発生回路などの配置領域を樹脂モールド（たとえばエポキシ樹脂によりモールド）することにより絶縁を強化することが望ましい。
【００６０】
本実施の形態では、ケース２１は、イオン発生素子１０ａ、１０ｂをケース２１内に配置した状態において、イオン発生素子１０ａ、１０ｂの各々の支持基板３と当接するような段差２１ｃを有している。この支持基板３が段差２１ｃと当接することにより、支持基板３の位置決めがなされるとともに、モールド時に樹脂がイオン発生部側へ回むことが防止されている。これにより、１回のモールドの工程で、高電圧発生回路の配置領域においては高電圧発生回路の全体をモールドしながらも、イオン発生素子１０ａ、１０ｂの各々の支持基板３のイオン発生部分側をモールドせずにその反対側のみをモールドすることができる。
【００６１】
図１を参照して、本実施の形態においては、貫通孔１ａの直径ｄに対する正極放電電極２と負極放電電極２との間隔ｐ１の比（ｐ１／ｄ）が３以上９．５以下であり、その比の一例は７．４である。
【００６２】
また貫通孔１ａの直径ｄはφ１０〜φ１５ｍｍであることが好ましく、正極放電電極２と負極放電電極２との間隔ｐ１はｄ＜ｐ１＜１５０ｍｍであることが好ましく、３５〜１１５ｍｍが好ましい。外装ケース２１の外形は長さａ１（図１）×幅ｂ１（図１）×厚さｃ１（図２）で規定され、ａ１が７０〜１５０ｍｍ、ｂ１が２０〜４０ｍｍ、ｃ１が８〜１０ｍｍの薄型でコンパクトな形状が好ましい。
【００６３】
次に、各機能素子の電気的接続の状態について説明する。
図５は、本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置の機能ブロック図であり、各機能素子の電気的接続を示す図である。図５を参照して、イオン発生装置３０は、上述したように、外装ケース２１と、イオン発生素子１０ａ、１０ｂと、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源入力コネクタ２２と、電源回路２３とを有している。なお、電源入力コネクタ２２は一部が外装ケース２１内に配置されており、また他の一部が外装ケース２１の外部に露出しており、外部から電源をコネクタ接続できる構造となっている。
【００６４】
この電源入力コネクタ２２は、入力電源としての直流電源や商用交流電源の供給を受ける部分である。電源入力コネクタ２２は電源回路２３に電気的に接続されている。この電源回路２３は高圧トランス１１の一次側に電気的に接続されている。この高圧トランス１１は、一次側に入力された電圧を昇圧して二次側に出力するためのものである。高圧トランス１１の二次側の一方はイオン発生素子１０ａ、１０ｂの誘導電極１に電気的に接続されている。また高圧トランス１１の二次側の他方は、正の高電圧回路１２ａを通じて正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの正極放電電極２に電気的に接続されるとともに、負の高電圧回路１２ｂを通じて負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの負極放電電極２に電気的に接続されている。
【００６５】
正の高電圧回路１２ａは、正極放電電極２には誘導電極１に対して正極性の高電圧を印加し、負極放電電極２には誘導電極１に対して負極性の高電圧を印加するよう構成されている。これにより、正と負の２極性のイオンを発生させることができる。
【００６６】
次に、本実施の形態のケース底板の構成について説明する。
図６（Ａ）の平面図および図６（Ｂ）の断面図に示すようにケースの底板には、イオン放出用の孔２１ｄが形成されている。このイオン放出用の孔２１ｄは誘導電極１の貫通孔１ａの真上に配置されている。これにより放電電極２はイオン放出用の孔２１ｄおよび貫通孔１ａを介してイオン発生装置３０の外部から見えており、イオン発生素子１０ａ、１０ｂで生じたイオンをイオン発生装置３０の外部に放出することが可能となっている。
【００６７】
また図７（Ａ）の平面図および図７（Ｂ）の断面図に示すようにケース２１の底板の一部が電極蓋２５よりなっており、この電極蓋２５が底板から外れる構造であってもよい。この電極蓋２５にはイオン放出用の孔２５ａが形成されている。
【００６８】
なお図６（Ｂ）の断面図は図６（Ａ）のＶＩ−ＶＩ線に沿う概略断面図であり、図７（Ｂ）の断面図は図７（Ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う概略断面図である。
【００６９】
上記のイオン発生装置３０は、一極性のイオンを放出することも可能であるが、本実施の形態では正イオンと負イオンとの両極性のイオンを放出することを前提としている。正極放電電極２の先端では正コロナ放電を発生させることにより正イオンが発生され、負極放電電極２の先端では負コロナ放電を発生させることにより負イオンが発生される。印加する波形はここでは特に問わず、直流、正または負にバイアスされた交流波形や正または負にバイアスされたパルス波形などの高電圧とする。電圧値には放電を発生させるに十分かつ、所定のイオン種を生成させる電圧領域が選定される。
【００７０】
ここで、発明者が意図する正イオンは、水素イオン（Ｈ+）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｈ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍは自然数）として表される。また負イオンは、酸素イオン（Ｏ2-）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｏ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎは自然数）として表される。また、空気中の正イオンであるＨ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍは自然数）と、負イオンであるＯ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎは自然数）とを略同等量発生させることにより、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌やウィルスに付着してその周りを取り囲み、その際に生成される活性種の水酸基ラジカル（・ＯＨ）の作用により、浮遊カビ菌などを除去することが可能となる。
【００７１】
次に、上記のイオン発生装置を用いた電気機器の一例として空気清浄機の構成について説明する。
【００７２】
図８は、図１および図２に示すイオン発生装置を用いた空気清浄機の構成を概略的に示す斜視図である。また図９は、図８に示す空気清浄機にイオン発生装置を配置した様子を示す空気清浄機の分解図である。
【００７３】
図８および図９を参照して、空気清浄機６０は前面パネル６１と本体６２とを有している。本体６２の後方上部には吹き出し口６３が設けられており、この吹き出し口６３からイオンを含む清浄な空気が室内に供給される。本体６２の中心には空気取り入れ口６４が形成されている。空気清浄機６０の前面の空気取り入れ口６４から取り込まれた空気が、図示しないフィルターを通過することで清浄化される。清浄化された空気は、ファン用ケーシング６５を通じて、吹き出し口６３から外部へ供給される。
【００７４】
清浄化された空気の通過経路を形成するファン用ケーシング６５の一部に、図１および図２に示すイオン発生装置３０が取り付けられている。イオン発生装置３０は、そのイオン放出部となる孔２１ｄからイオンを上記の空気流に放出できるように配置されている。イオン発生装置３０の配置の例として、空気の通過経路内であって、吹き出し口６３に比較的近い位置Ｐ１、比較的遠い位置Ｐ２などの位置が考えられる。このようにイオン発生装置３０のイオン放出部２１ｄに送風を通過させることにより、吹き出し口６３から清浄な空気とともに外部にイオンを供給するイオン発生機能を空気清浄機６０に持たせることが可能になる。
【００７５】
本実施の形態の空気清浄機６０によれば、イオン発生装置３０で生じた正イオンおよび負イオンの双方を送風部（空気の通過経路）により気流に乗せて送ることができるため、機外に正イオンおよび負イオンの双方を放出することができる。
【００７６】
なお本実施の形態においては電気機器の一例として空気清浄機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電気機器は、これ以外に空気調和機（エアコンディショナー）、冷蔵機器、掃除機、加湿器、除湿機などであってもよく、イオンを気流に乗せて送るための送風部を有する電気機器であればよい。
【００７７】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
放電により発生した正イオンや負イオンは生成された瞬間に再結合して消滅したり、正または負に印加された電極にそれと逆極性のイオンが電極に引かれて中和したり、または空間で正イオンと負イオンとがぶつかることにより中和することなどで消滅する。
【００７８】
これに対して、本実施の形態では平面視において正イオン発生部（正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの正極放電電極２と誘導電極１）と負イオン発生部（負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの負極放電電極２と誘導電極１）とが互いにスペース（高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃ）を挟んでケース２１内に配置されている。このため、正イオン発生部と負イオン発生部とをスペースの分だけ互いに離して配置することができる。これにより、正イオン発生部で生じる正イオンと負イオン発生部で生じる負イオンとが互いに中和や再結合しあうことを抑制することができ、正イオンおよび負イオンの双方を効率よく装置外部へ放出することが可能となる。
【００７９】
また平面視において正イオン発生部と負イオン発生部とが互いにスペースを挟んでケース２１内に配置されているため、このスペースに高電圧発生回路などの他の回路を配置することができる。このため、ケース２１内に効率よく各構成部品を配置でき、イオン発生装置３０の小型化・コンパクト化を図ることが容易となる。これにより、イオン発生装置３０自身の占有面積を小さくできるため応用用途が広がり、電気機器への搭載を考えた際、機器内への配置の制約が少なくなる。
【００８０】
また正イオン発生部と負イオン発生部とスペースに配置した他の回路とを平面的に横並びに配置できるため、イオン発生装置３０の厚みを薄くすることもできる。このため、本実施の形態のイオン発生装置３０を送風経路が狭い機器などに適用することもでき、汎用性が向上する。
【００８１】
また正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの誘導電極１と負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの誘導電極１とが互いに空間的に分離され、かつ正イオン発生用のイオン発生素子１０ａの支持基板３と負イオン発生用のイオン発生素子１０ｂの支持基板３とが互いに物理的に分離されているため、イオン発生素子１０ａとイオン発生素子１０ｂとの間にスペースを設けることが可能となる。
【００８２】
またイオン発生素子１０ａの配置領域１２１Ａと高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃとが仕切り壁２１ａにより区切られており、かつイオン発生素子１０ｂの配置領域１２１Ｂと高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃとが仕切り壁２１ｂにより区切られている。このため、たとえば高電圧発生回路２０などの配置領域１２１Ｃにおいては高電圧発生回路２０の全体をモールドしながらも、正および負のイオン発生素子１０ａ、１０ｂの配置領域１２１Ａ、１２１Ｂのそれぞれにおいては支持基板３のイオン発生部分側をモールドせずにその反対側のみをモールドすることができる。これにより、イオン発生装置３０の高電圧部分を効率よくモールド樹脂３１で絶縁分離することができるため、各部分を近づけて配置することが可能となり、イオン発生装置の小型化、コンパクト化および薄型化が可能となる。
【００８３】
またモールドはたとえば以下の方法により行なわれる。
図１を参照して、イオン発生装置３０の図中下側の面２１Ｌが下側に配置され、かつ図中上側の面２１Ｕが上側に配置される。この状態で、図１中太矢印で示すように、上側の面２１Ｕに設けられたモールド注入口からイオン発生装置３０の内部にモールド樹脂が注入される。イオン発生装置３０の内部に注入されたモールド樹脂は、ケース２１の下側から上側に溜まっていく。この際、モールド樹脂は、高電圧発生回路などの配置領域１２１Ｃにおいて、高電圧発生回路２０および電源回路２３の全面に回り込んでそれらの全体をモールドする。またこのモールド樹脂は、イオン発生素子１０ａ、１０ｂの配置領域１２１Ａ、１２１Ｂの双方においては、仕切り壁２１ａ、２１ｂにより、支持基板３のイオン発生部側（支持基板３の表面側）には回り込むことができず、それとは反対側の支持基板３の半田面側だけを被覆する。
【００８４】
これにより、１度のモールド工程で、イオン発生装置３０の高電圧部分をモールドしつつ、イオン発生素子１０ａ、１０ｂにおける各イオン発生部のモールドを避けることができる。
【００８５】
また本実施の形態によれば、誘導電極１と放電電極２とは同一の支持基板３上に配置されている。これにより、誘導電極１と放電電極２との相互の平面的な位置ずれを規制しつつ、高さ方向の位置ずれも最小化することができる。これにより、誘導電極１と放電電極２との位置関係の誤差要因を低減することができる。
【００８６】
また本実施の形態によれば、貫通孔１ａの平面形状が略真円となっており、平面視においてその円の中心に放電電極２の針状の先端が位置しているため、誘導電極１と放電電極２との間にできる電界を平面視において３６０度均一にすることができる。
【００８７】
また本発明者は、鋭意検討した結果、イオン発生素子１０ａ、１０ｂの貫通孔１ａの直径ｄに対する正極放電電極２と負極放電電極２との間隔ｐ１の比（ｐ１／ｄ）を３以上９．５以下にすることにより、イオン発生装置３０を小型化、コンパクト化、薄型化しつつ、正イオンと負イオンの両極性のイオンを効率よく発生・放出できることを見出した。以下、そのことについて説明する。
【００８８】
放電電極２の先端に安定したコロナ放電を発生させるために、放電電極２の先端と誘導電極１との距離関係（つまり誘導電極１の貫通孔１ａの半径（ｄ／２））によって放電電極２と誘導電極１との間に印加する高電圧の必要な電圧値が変わる。誘導電極１の貫通孔１ａの半径（ｄ／２）が大きくなれば、必要な印加電圧は高くなる。このため、高電圧回路１２ａ、１２ｂや高圧トランス１１のサイズや必要とするパワーが大きくなり、イオン発生装置３０の小型化や薄型化という観点から外れ、好ましくない。つまり、小型化や薄型化を保ちつつ、イオンを安定して発生させることができない。
【００８９】
逆に誘導電極１の貫通孔１ａの半径（ｄ／２）が小さすぎると、必要な印加電圧を低くすることができる。しかし、放電の開始電圧と火花放電への移行電圧の幅が小さくなるため、印加電圧の設定が困難になり、コロナ放電により安定してイオンを放出させることが困難となる。
【００９０】
上記の検討を行なったうえで、本発明者は、誘導電極１の貫通孔１ａの直径ｄと正極放電電極２と負極放電電極２との間の最適な距離ｐ１との関係についてさらに検討を行なった。
【００９１】
まず図１０に示すような２つのイオン発生素子１０ｃを用意した。このイオン発生素子１０ｃを、支持基板３と、その支持基板３に支持された２本の放電電極２と、その放電電極２の先端に対向する位置に貫通孔１ａを有する誘導電極１とを有するように構成した。またイオン発生素子１０ｃにおいては、２本の放電電極２のうち一方を正極放電電極とし、他方を負極放電電極とした。このようなイオン発生素子１０ｃを横方向に２つ並べて配置した。このときの放電電極２の極性の並びとしては、図１０の左側から右側に向かって負正負正の順とした。
【００９２】
そして、１つのイオン発生素子１０ｃにおける正極放電電極２と負極放電電極２との距離をＥ１とした。また図中左側のイオン発生素子１０ｃの正極放電電極２と図中右側のイオン発生素子１０ｃの負極放電電極２との距離をＰ１とした。
【００９３】
また図１１に示すような２つのイオン発生素子１０ａ、１０ｂも用意した。これら２つのイオン発生素子１０ａ、１０ｂは、図１０に示したものと構成および配置において同じとしたが、放電電極２の極性の並びにおいて変えた。図１１の２つのイオン発生素子１０ａ、１０ｂでは、放電電極２の極性の並びとしては、図１１の左側から右側に向かって負負正正の順とした。
【００９４】
そして、１つのイオン発生素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃの各々における放電電極２間の距離をＥ１とした。また図中左側のイオン発生素子１０ａの負極放電電極２と図中右側のイオン発生素子１０ｂの正極放電電極２との距離をＰ１とした。
【００９５】
図１０および図１１の双方に関して、イオン発生素子の後方から前方に向かう方向（図中矢印方向）に同じ条件で送風し、その風下方向の所定の距離でのイオン濃度を測定した。その結果、図１１に示す放電電極２の極性配置で生じたイオン量は、図１０に示す放電電極２の極性配置で生じたイオン量に対して、正イオンで１．３倍、負イオンで１．５倍増加していた。上記の結果から図１１に示す放電電極２の極性配置の方が、図１０に示す放電電極２の極性配置よりも好ましいことがわかった。
【００９６】
また正か負のいずれかの同じ極性のイオンを発生させるための複数の放電電極２に対して共通の誘導電極１を設けた構成とすることにより、複数箇所でイオンを発生させて、イオン発生量を増加させることもできた。
【００９７】
また上記の実験においては、放電電極２の先端にコロナ放電が発生するように、誘導電極１の貫通孔１ａの径と印加電圧とを決めており、貫通孔１ａの直径ｄに対する距離Ｅ１の比（Ｅ１／ｄ）が２であるのに対し、貫通孔１ａの直径ｄに対する距離Ｐ１の比（Ｐ１／ｄ）は６．７であった。
【００９８】
さらに図１１の極性配置で距離Ｐ２を変化させたときのイオン濃度の変化について調べた。その結果を図１２に示す。
【００９９】
図１２を参照して、距離Ｐ１を変化させていくと、距離Ｐ１を貫通孔１ａの直径値ｄで除した値（Ｐ１／ｄ）が約７．５までは正イオン、負イオンはともに増加し、７．５を越えると正イオン、負イオンはともに減少する傾向が見られた。また空気中を浮遊するカビ菌などを除去するに十分な指標となる１００以上のイオン化率は、この比（Ｐ１／ｄ）が３以上９．５以下の場合に得られることもわかった。
【０１００】
また本実施の形態のイオン発生装置３０を電気機器に搭載することを考えた際、一般に空気調和機のファンとしては図１３に示すようなクロスフローファン５０や図８および図９に示すようなシロッコファンが考えられる。いずれのファンにおいてもその風速を計測すると、計測場所によって風速が異なり、図１３および図９に示すＡ、Ｂ、Ｃの各計測位置でその風速はＡ＞Ｂ＞Ｃとなり、ファンの中央における風速が大きく、端部における風速が小さくなる。
【０１０１】
電気機器への搭載を考えた際、距離Ｐ１が大きくなりすぎると、イオン発生装置３０自身の幅が大きくなり、上記のように送風条件が悪くなることもあり、汎用性が低下する。やみくもに距離Ｐ１を大きくすることは適切ではなく、搭載する電気機器の寸法を考慮するとイオン発生装置の長手方向の幅は１５０ｍｍまでに設定することが適切である。
【０１０２】
また誘導電極１の貫通孔１ａの直径ｄが大きくなれば、放電電極２と誘導電極１との距離が遠くなり、放電電極２から発生したイオンが誘導電極１で中和する確率が減少し、イオンの中和を軽減することができる。しかしながら、直径ｄを大きくしすぎると、必要な印加電圧が高くなり、回路のサイズが大きくなる。また誘導電極１の物理的なサイズアップにより、イオン発生装置３０全体が大きくなる。このため、薄型コンパクトという観点から、直径ｄの大きさには限度がある。
【０１０３】
逆に直径ｄが小さすぎると放電の開始と火花放電への移行電圧の幅が小さく、印加電圧の設定が困難になる。誘導電極１の貫通孔１ａの半径（ｄ／２）は放電電極２と誘導電極１との距離に近似できるため、距離Ｐ１と直径ｄとの間にはｄ＜Ｐ１の関係が成り立つ。ここで距離Ｐ１が小さいと放出された正イオンと負イオンとがクーロン力で引かれる力が大きくなる。逆に距離Ｐ１が非常に大きいと正極放電電極２と負極放電電極２との関係が疎遠になり、片極性のイオン放出に近づく。片極性イオンの放出は周囲への帯電を引き起こすため適切ではない。また電気機器への搭載を考えた際に風速条件が悪くなることが考えられ、距離Ｐ１が非常に大きくなることは同様に適切ではない。
【０１０４】
以上のことから鑑みて、誘導電極１の貫通孔１ａの直径ｄと正極放電電極２と負極放電電極２との距離Ｐ１との関係はｄ＜Ｐ１＜１５０ｍｍであり、かつ３≦Ｐ１／ｄ≦９．５であることが望ましい。
【０１０５】
また上記の比（Ｐ１／ｄ）に対応する上記の距離Ｐ１は３５〜１１５ｍｍが好ましく、９６ｍｍが特に好ましい。また上記の比（Ｐ１／ｄ）に対応する上記の直径ｄはφ１０〜１５ｍｍが好ましく、φ１２〜φ１３ｍｍが特に好ましい。
【０１０６】
薄型でコンパクトなイオン発生装置を実現するためのイオン発生素子１０ａ、１０ｂなどのケース２１への最適な配置を考えると、正のイオン発生素子１０ａと負のイオン発生素子１０ｂとを前述のように適切な距離で分離させることが重要である。そうすると、正のイオン発生素子１０ａと負のイオン発生素子１０ｂとの間にスペースができる。薄型に仕上げるには、このスペースに高圧トランス１１や高電圧発生回路２０を配置することが効率的である。平面視において電極−回路−電極の並びとなるように平面的に配置することで薄型化を実現しつつ、上記スペースを有効活用することでコンパクト化を実現することができる。
【０１０７】
（実施の形態２）
図１４は、本発明の実施の形態２におけるイオン発生装置の構成をケースの底面側から見た概略的平面図であって、ケースの底板部分およびモールド樹脂を透視して示す図である。図１４を参照して、本実施の形態の構成は、実施の形態１の構成と比較して、高圧トランス１１と、高電圧回路１２ａ、１２ｂと、電源回路２３と、電源入力コネクタ２２との配置位置において異なっている。
【０１０８】
本実施の形態においては、高電圧回路１２ａ、１２ｂを支持する基板１４の全体が、正イオン発生素子の配置領域１２１Ａと負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂとの間のスペースに配置されている。
【０１０９】
電源回路２３の配置領域の少なくとも一部と電源入力コネクタ２２との双方が、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂに対する正イオン発生素子の配置領域１２１Ａ側とは反対側に位置している。なお電源回路２３の配置領域の少なくとも一部と電源入力コネクタ２２との双方は、正イオン発生素子の配置領域１２１Ａに対する負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂ側とは反対側に位置していてもよい。つまり電源入力コネクタ２２および電源回路２３は、負イオン発生素子の配置領域１２１Ｂおよび正イオン発生素子の配置領域１２１Ａのいずれか片側の外側に配置されている。
【０１１０】
これにより本実施の形態の平面レイアウトは図１４の左側から右側に向けて、イオン発生素子部−回路部−イオン発生素子部−回路部の並びとなり、コネクタが最端に配置されることになる。
【０１１１】
正極放電電極２同士の距離ｅ２および正極放電電極２と負極放電電極２との距離ｐ２のそれぞれは、図１０および図１１の実験結果より、図１に示す寸法ｅ１および寸法ｐ１とほぼ同じ寸法である。
【０１１２】
また外装ケース２１の外形は長さａ１×幅ｂ１×厚さｃ１（図示せず、図２参照）で規定され、ａ１が７０〜１５０ｍｍ、ｂ１が２０〜４０ｍｍ、ｃ１が８〜１０ｍｍの薄型でコンパクトな形状が好ましい。
【０１１３】
なお、これ以外の本実施の形態の構成は、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【０１１４】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
入力電源の供給をうける電源入力コネクタ２２は、その電源入力コネクタ２２への配線が電極部への送風を乱すことのないよう、図１に示すようにケース２１の中央に配置することが好ましい。
【０１１５】
しかし、場合によっては、電源入力コネクタ２２が上記中央以外の場所にあった方が、電源入力コネクタ２２への配線効率がよい場合がある。ただし、その際には電源入力コネクタ２２への配線が電極１、２への送風の妨げにならないよう注意する必要がある。
【０１１６】
そこで本実施の形態においては、正のイオン発生素子１０ａと負のイオン発生素子１０ｂとの間のスペースに高電圧発生回路２０が配置され、かつイオン発生素子１０ａまたは１０ｂの外側に電源回路２３と電源入力コネクタ２２とが配置されている。これにより、ケース２１内において、電極−回路−電極―回路の並びで平面的に各構成部材を配置することができ、薄型化を実現するとともに、電源入力コネクタ２２をイオン発生素子１０ａ、１０ｂから離して配置することができる。このため、この電源入力コネクタに接続するためのリードがイオン発生素子近傍での送風を乱すことが抑制される。
【０１１７】
なお、正極負極の各誘電電極１に対して正極放電電極２が正の電位、負極放電電極２が負の電位になるように、互いに構造的に分離された正極の誘導電極１と負極の誘導電極１とを電気的に接続することが好ましい。
【０１１８】
図１５は、正極と負極との各誘導電極が電気的に接続された様子を示すイオン発生装置のケースの蓋側から見た概略平面図であって、ケースの蓋およびモールド樹脂を透視して示す図である。また図１５においては、回路部の図示は省略してある。
【０１１９】
図１５を参照して、正極の誘導電極１と負極の誘導電極１とはたとえばジャンパ線（誘導電極接続線）４５により互いに電気的に接続されていることが好ましい。このジャンパ線４５の両端の各々は、ジャンパ線半田パッド４３と配線パターン１ｃ1、１ｃ2と誘導電極半田パッド４１とを介して誘導電極１に電気的に接続されている。
【０１２０】
ジャンパ線４５の一方端部は、イオン発生素子１０ａにおけるジャンパ線半田パッド４３に半田（図示せず）により電気的に接続されている。このイオン発生素子１０ａにおけるジャンパ線半田パッド４３は配線パターン１ｃ1により誘導電極半田パッド４１と電気的に接続されている。この誘導電極半田パッド４１は、誘導電極１の屈曲部１ｂに半田（図示せず）により電気的に接続されている。
【０１２１】
ジャンパ線４５の他方端部は、イオン発生素子１０ｂにおけるジャンパ線半田パッド４３に半田（図示せず）により電気的に接続されている。このイオン発生素子１０ｂにおけるジャンパ線半田パッド４３は配線パターン１ｃ2により誘導電極半田パッド４１および他の半田パッド４４と電気的に接続されている。この誘導電極半田パッド４１は、誘導電極１の屈曲部１ｂに半田（図示せず）により電気的に接続されている。また他の半田パッド４４は、たとえば高圧トランスの端子に半田（図示せず）により電気的に接続されている。
【０１２２】
このジャンパ線４５は第１仕切り壁２１ａと第２仕切り壁２１ｂとを乗り越える必要があるため、ジャンパ線半田パッド４３との接続部を除いて、基板３の半田実装面から少し浮いた状態で配置されている。
【０１２３】
なお各放電電極２は放電電極半田パッド４２に半田（図示せず）により電気的に接続されている。イオン発生素子１０ａにおける放電電極半田パッド４２同士は配線パターン１ｃ3により互いに電気的に接続されており、イオン発生素子１０ｂにおける放電電極半田パッド４２同士は配線パターン１ｃ4により互いに電気的に接続されている。これにより、正極放電電極２同士が電気的に接続され、かつ負極放電電極２同士が電気的に接続されている。
【０１２４】
なお、図１５は上記実施の形態１の構成に適用した構成を示したものだが、上記実施の形態２の構成についても、同様に適用可能であることは明らかである。
【０１２５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、正イオン発生部と負イオン発生部とをケース内部に配置したイオン発生装置およびそのイオン発生装置を備えた電気機器に特に有利に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置の構成をケースの底面側から見た概略平面図であって、ケースの底板部分およびモールド樹脂を透視して示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略断面図である。
【図３】図１、２に示すイオン発生素子の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図１、２に示すイオン発生素子の構成を示す組立て斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置の機能ブロック図であり、各機能素子の電気的接続を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるイオン発生装置のケースの底板の構成を示す概略平面図（Ａ）および図６（Ａ）のＶＩ−ＶＩ線に沿う概略断面図である。
【図７】ケースの底板の一部が底板から外れる電極蓋よりなる構成を示す概略平面図（Ａ）および図７（Ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う概略断面図である。
【図８】図１および図２に示すイオン発生装置を用いた空気清浄機の構成を概略的に示す斜視図である。
【図９】図８に示す空気清浄機にイオン発生装置を配置した様子を示す空気清浄機の分解図である。
【図１０】誘導電極の貫通孔の直径と正極放電電極と負極放電電極との間の最適な距離との関係を調べるために準備した、極性配置が負正負正となる２つのイオン発生素子の構成を示す概略平面図である。
【図１１】誘導電極の貫通孔の直径と正極放電電極と負極放電電極との間の最適な距離との関係を調べるために準備した、極性配置が負負正正となる２つのイオン発生素子の構成を示す概略平面図である。
【図１２】誘導電極の貫通孔の直径と正極放電電極と負極放電電極との間の距離との関係を示す図である。
【図１３】クロスフローファンにおいて各部で風速が異なることを説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態２におけるイオン発生装置の構成をケースの底面側から見た概略的平面図であって、ケースの底板部分およびモールド樹脂を透視して示す図である。
【図１５】正極と負極との各誘導電極が電気的に接続された様子を示すイオン発生装置のケースの蓋側から見た概略平面図であって、ケースの蓋およびモールド樹脂を透視して示す図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１ 誘電電極、１ａ 貫通孔、１ｂ 屈曲部、１ｃ 配線部、１ｃ1，１ｃ2，１ｃ3，１ｃ4 配線パターン、２ 放電電極、３ 支持基板、３ａ，３ｂ 貫通孔、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ イオン発生素子、１１ 高圧トランス、１２ａ，１２ｂ 高電圧回路、１４ 基板、２０ 高電圧発生回路、２１ 外装ケース、２１ａ，２１ｂ 仕切り壁、２１ｃ 段差、２１ｄ，２５ａ イオン放出用の孔、２２ 電源入力コネクタ、２３ 電源回路、２４ 蓋、２５ 電極蓋、３０ イオン発生装置、３１ モールド樹脂、４１ 誘導電極半田パッド、４２ 放電電極半田パッド、４３ ジャンパ線半田パッド、４４ 半田パッド、４５ ジャンパ線、５０ クロスフローファン、６０ 空気清浄機、６１ 前面パネル、６２ 本体、６３ 吹き出し口、６４ 空気取り入れ口、６５ ファン用ケーシング、１２１Ａ 正イオン発生素子の配置領域、１２１Ｂ 負イオン発生素子の配置領域、１２１Ｃ 高電圧発生回路などの配置領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極放電電極と、前記正極放電電極との間で正イオンを発生させるための第１誘導電極とを含む正イオン発生部と、
負極放電電極と、前記負極放電電極との間で負イオンを発生させるための第２誘導電極とを含む負イオン発生部とを備え、
前記第１誘導電極と前記第２誘導電極とが互いに分離するように、前記正イオン発生部と前記負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されている、イオン発生装置。
【請求項２】
正極放電電極と、前記正極放電電極との間で正イオンを発生させるための第１誘導電極とを含む正イオン発生部と、
負極放電電極と、前記負極放電電極との間で負イオンを発生させるための第２誘導電極とを含む負イオン発生部とを備え、
前記第１誘導電極と前記第２誘導電極とを離間させて、前記正イオン発生部と前記負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されている、イオン発生装置。
【請求項３】
正極放電電極が放電可能に配置される第１誘導電極を含み、正イオンを発生させるための正イオン発生部と、
負極放電電極が放電可能に配置される第２誘導電極を含み、負イオンを発生させるための負イオン発生部とを本体内に備え、
前記正イオン発生部と負イオン発生部が、夫々発生する正イオン及び負イオンで互いに中和しあうことを抑制するためのスペースを挟んで配置されている、イオン発生装置。
【請求項４】
正極放電電極が放電可能に配置され、正イオンを発生させるための正イオン発生部と、
負極放電電極が放電可能に配置され、負イオンを発生させるための負イオン発生部とを本体内に備え、
前記正イオン発生部と負イオン発生部が、夫々発生する正イオン及び負イオンで互いに中和しあうことを抑制するためのスペースを挟んで配置されている、イオン発生装置。
【請求項５】
前記正極放電電極と前記第１誘導電極との双方を保持する第１基板と、
前記負極放電電極と前記第２誘導電極との双方を保持する第２基板とをさらに備え、
前記第１基板と前記第２基板とが互いに分離するように、前記正イオン発生部と前記負イオン発生部とが互いに前記スペースを挟んで配置されている、請求項１〜３のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項６】
前記正イオン発生部と前記負イオン発生部との間の前記スペースに配置された部分を有する回路部をさらに備えた、請求項１〜５のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項７】
前記回路部は、前記正イオン発生部および前記負イオン発生部の各々に電圧を印加するための高電圧発生回路を含み、
前記高電圧発生回路の少なくとも一部が前記正イオン発生部と前記負イオン発生部との間の前記スペースに配置されている、請求項６に記載のイオン発生装置。
【請求項８】
前記正イオン発生部と前記負イオン発生部と前記回路部とを内部に配置されたケースをさらに備え、
前記ケースは、前記正イオン発生部の配置領域を前記回路部の配置領域から仕切るための第１仕切り壁と、前記負イオン発生部の配置領域を前記正イオン発生部の配置領域および前記回路部の配置領域の各々から仕切るための第２仕切り壁とを有している、請求項６または７に記載のイオン発生装置。
【請求項９】
前記回路部は、前記高電圧発生回路に入力電圧を与えて駆動させるための電源回路を含み、
前記電源回路に電気的に接続される電源入力コネクタをさらに備え、
前記ケース内における前記電源回路の配置領域の少なくとも一部および前記電源入力コネクタは、前記正イオン発生部に対する前記スペースとは反対側および前記負イオン発生部に対する前記スペースとは反対側のいずれかに位置している、請求項６〜８のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項１０】
前記正極放電電極と前記負極放電電極との間隔が３５ｍｍ以上１１５ｍｍ以下である、請求項１〜９のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項１１】
前記第１誘導電極は前記正極放電電極の先端と対向する位置に第１の貫通孔を有しており、
前記第２誘導電極は前記負極放電電極の先端と対向する位置に第２の貫通孔を有しており、
前記第１の貫通孔の直径および前記第２の貫通孔の直径の各々に対する前記正極放電電極と前記負極放電電極との間隔の比が３以上９．５以下である、請求項１〜３および５のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載のイオン発生装置と、
前記イオン発生装置で生じた正イオンおよび負イオンの双方を送風気流に乗せて電気機器の外部に送るための送風部とを備えた、電気機器。
【請求項１】
正極放電電極と、前記正極放電電極との間で正イオンを発生させるための第１誘導電極とを含む正イオン発生部と、
負極放電電極と、前記負極放電電極との間で負イオンを発生させるための第２誘導電極とを含む負イオン発生部とを備え、
前記第１誘導電極と前記第２誘導電極とが互いに分離するように、前記正イオン発生部と前記負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されている、イオン発生装置。
【請求項２】
正極放電電極と、前記正極放電電極との間で正イオンを発生させるための第１誘導電極とを含む正イオン発生部と、
負極放電電極と、前記負極放電電極との間で負イオンを発生させるための第２誘導電極とを含む負イオン発生部とを備え、
前記第１誘導電極と前記第２誘導電極とを離間させて、前記正イオン発生部と前記負イオン発生部とが互いにスペースを挟んで配置されている、イオン発生装置。
【請求項３】
正極放電電極が放電可能に配置される第１誘導電極を含み、正イオンを発生させるための正イオン発生部と、
負極放電電極が放電可能に配置される第２誘導電極を含み、負イオンを発生させるための負イオン発生部とを本体内に備え、
前記正イオン発生部と負イオン発生部が、夫々発生する正イオン及び負イオンで互いに中和しあうことを抑制するためのスペースを挟んで配置されている、イオン発生装置。
【請求項４】
正極放電電極が放電可能に配置され、正イオンを発生させるための正イオン発生部と、
負極放電電極が放電可能に配置され、負イオンを発生させるための負イオン発生部とを本体内に備え、
前記正イオン発生部と負イオン発生部が、夫々発生する正イオン及び負イオンで互いに中和しあうことを抑制するためのスペースを挟んで配置されている、イオン発生装置。
【請求項５】
前記正極放電電極と前記第１誘導電極との双方を保持する第１基板と、
前記負極放電電極と前記第２誘導電極との双方を保持する第２基板とをさらに備え、
前記第１基板と前記第２基板とが互いに分離するように、前記正イオン発生部と前記負イオン発生部とが互いに前記スペースを挟んで配置されている、請求項１〜３のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項６】
前記正イオン発生部と前記負イオン発生部との間の前記スペースに配置された部分を有する回路部をさらに備えた、請求項１〜５のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項７】
前記回路部は、前記正イオン発生部および前記負イオン発生部の各々に電圧を印加するための高電圧発生回路を含み、
前記高電圧発生回路の少なくとも一部が前記正イオン発生部と前記負イオン発生部との間の前記スペースに配置されている、請求項６に記載のイオン発生装置。
【請求項８】
前記正イオン発生部と前記負イオン発生部と前記回路部とを内部に配置されたケースをさらに備え、
前記ケースは、前記正イオン発生部の配置領域を前記回路部の配置領域から仕切るための第１仕切り壁と、前記負イオン発生部の配置領域を前記正イオン発生部の配置領域および前記回路部の配置領域の各々から仕切るための第２仕切り壁とを有している、請求項６または７に記載のイオン発生装置。
【請求項９】
前記回路部は、前記高電圧発生回路に入力電圧を与えて駆動させるための電源回路を含み、
前記電源回路に電気的に接続される電源入力コネクタをさらに備え、
前記ケース内における前記電源回路の配置領域の少なくとも一部および前記電源入力コネクタは、前記正イオン発生部に対する前記スペースとは反対側および前記負イオン発生部に対する前記スペースとは反対側のいずれかに位置している、請求項６〜８のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項１０】
前記正極放電電極と前記負極放電電極との間隔が３５ｍｍ以上１１５ｍｍ以下である、請求項１〜９のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項１１】
前記第１誘導電極は前記正極放電電極の先端と対向する位置に第１の貫通孔を有しており、
前記第２誘導電極は前記負極放電電極の先端と対向する位置に第２の貫通孔を有しており、
前記第１の貫通孔の直径および前記第２の貫通孔の直径の各々に対する前記正極放電電極と前記負極放電電極との間隔の比が３以上９．５以下である、請求項１〜３および５のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載のイオン発生装置と、
前記イオン発生装置で生じた正イオンおよび負イオンの双方を送風気流に乗せて電気機器の外部に送るための送風部とを備えた、電気機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−１５９４３（Ｐ２０１０−１５９４３Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７７２３１（Ｐ２００８−１７７２３１）
【出願日】平成２０年７月７日（２００８．７．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月７日（２００８．７．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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