特許 7451422 イオン発生装置、放電基板および電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-08

(45)【発行日】2024-03-18

(54)【発明の名称】イオン発生装置、放電基板および電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01T 19/04 20060101AFI20240311BHJP

【ＦＩ】

H01T19/04

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020557584

(86)(22)【出願日】2019-11-20

(86)【国際出願番号】 JP2019045386

(87)【国際公開番号】W WO2020110851

(87)【国際公開日】2020-06-04

【審査請求日】2022-09-21

(31)【優先権主張番号】P 2018221708

(32)【優先日】2018-11-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】大江 信之

(72)【発明者】

【氏名】江崎 哲也

(72)【発明者】

【氏名】岡野 哲之

【審査官】鎌田 哲生

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／１４１０３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／０４９９３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－０８７９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２２９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０２７７２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｔ １７／００－２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放電電極が実装されるとともに、当該放電電極に接続された第１電極が形成された放電電極基板と、
前記放電電極との間で放電を生じる誘導電極および当該誘導電極に接続された第２電極が形成された誘導電極基板と、
少なくとも前記放電電極と前記誘導電極との間に充填され、前記放電電極と前記誘導電極とを絶縁する絶縁樹脂と、を備え、
前記第１電極および前記第２電極は、少なくとも一部で対向するように配置され、
前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に介在する前記絶縁樹脂とによってコンデンサが形成されていることを特徴とするイオン発生装置。

【請求項2】

前記放電電極基板は樹脂によって形成されており、
前記第１電極は、前記放電電極基板における、前記誘導電極基板と対向する面と反対側の面に形成され、
前記第２電極は、前記誘導電極基板における、前記放電電極基板と対向する面に形成され、
前記コンデンサは、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に介在する、前記絶縁樹脂および前記放電電極基板とによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。

【請求項3】

前記誘導電極基板は樹脂によって形成されており、
前記第１電極は、前記放電電極基板における、前記誘導電極基板と対向する面に形成され、
前記第２電極は、前記誘導電極基板における、前記放電電極基板と対向する面と反対側の面に形成され、
前記コンデンサは、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に介在する、前記絶縁樹脂および前記誘導電極基板とによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。

【請求項4】

前記放電電極基板および前記誘導電極基板は樹脂によって形成されており、
前記第１電極は、前記放電電極基板における、前記誘導電極基板と対向する面と反対側の面に形成され、
前記第２電極は、前記誘導電極基板における、前記放電電極基板と対向する面と反対側の面に形成され、
前記コンデンサは、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に介在する、前記絶縁樹脂、前記放電電極基板および前記誘導電極基板とによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。

【請求項5】

前記放電電極基板および前記誘導電極基板を内蔵する筐体をさらに備え、
前記絶縁樹脂は、前記筐体の内部に充填されており、前記放電電極基板と前記誘導電極基板との間に充填される第１樹脂層と、前記放電電極基板および前記誘導電極基板のいずれか一方と接する第２樹脂層とを含み、前記第１樹脂層を形成する樹脂材料と、前記第２樹脂層を形成する樹脂材料とが異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のイオン発生装置。

【請求項6】

樹脂によって形成されている基板と、
前記基板に実装された放電電極と、
前記放電電極との間で放電を生じる誘導電極と、
前記基板の一方の面に形成され、前記放電電極に接続された第１電極と、
前記誘導電極とともに前記基板の他方の面に形成され、前記誘導電極に接続された第２電極と、を備え、
前記第１電極および前記第２電極は、少なくとも一部が対向するように配置され、
前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に介在する前記基板とによってコンデンサが形成されていることを特徴とする放電基板。

【請求項7】

請求項６に記載の放電基板を備えていることを特徴とするイオン発生装置。

【請求項8】

請求項１、２、３、４、５または７に記載のイオン発生装置を備えていることを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、イオン発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

イオン発生装置は、交流の入力電圧をトランスで昇圧し、さらに整流および平滑した後に放電電極に印加することにより高圧放電を生じることでイオンを発生する。

【0003】

例えば、特許文献１には、上記の平滑のために高圧コンデンサが設けられたイオン発生装置が開示されている。また、特許文献２には、トランスから出力されるパルス電圧の波形をコンデンサによってなまらせてパルス電圧のピーク値を低くすることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本国公開特許公報「特開２００１－３３８７４３号（２００１年１２月７日公開）」

【文献】日本国特許公報「特許第５２３４７６２号（２０１３年７月１０日発行）」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

高圧コンデンサは、大型であるので、基板上での占有面積が大きく、かつ高価である。また、高圧コンデンサは、チップ部品としてイオン発生装置に組み込まれる場合、基板上での配置位置は制限される。

【0006】

本発明の一態様は、部品としてのコンデンサを不要にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るイオン発生装置は、放電電極が実装されるとともに、当該放電電極に接続された第１電極が形成された放電電極基板と、前記放電電極との間で放電を生じる誘導電極および当該誘導電極に接続された第２電極が形成された誘導電極基板と、少なくとも前記放電電極と前記誘導電極との間に充填され、前記放電電極と前記誘導電極とを絶縁する絶縁樹脂と、を備え、前記第１電極および前記第２電極が、少なくとも一部で対向するように配置され、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に介在する前記絶縁樹脂とによってコンデンサが形成されている。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、部品としてのコンデンサを不要にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】（ａ）は本発明の実施形態１に係るイオン発生装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線矢視断面図である。

【図2】（ａ）は上記イオン発生装置における誘導電極基板の構成を示す下面図であり、（ｂ）は上記イオン発生装置における放電電極基板の構成を示す上面図であり、（ｃ）は上記放電電極に形成された面電極と上記誘導電極基板に設けられた複合電極との上記誘導電極基板および上記放電電極の面に垂直な方向に重なる重なり領域を示す図である。

【図3】上記イオン発生装置の回路構成を示す回路図である。

【図4】実施形態１の変形例に係るイオン発生装置の一部の構成を示す縦断面図である。

【図5】本発明の実施形態２に係るイオン発生装置の一部の構成を示す縦断面図である。

【図6】本発明の実施形態２に係る他のイオン発生装置の一部の構成を示す縦断面図である。

【図7】本発明の実施形態２に係るさらに他のイオン発生装置の一部の構成を示す縦断面図である。

【図8】（ａ）は本発明の実施形態３に係るイオン発生装置の一部の構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のイオン発生装置における両面基板の構成を示す上面図であり、（ｃ）は（ａ）の上記両面基板の構成を示す下面図であり、（ｄ）は上記両面基板に形成された面電極と複合電極との上記両面基板の面に垂直な方向に重なる重なり領域を示す図である。

【図9】本発明の実施形態４に係る空気清浄機の概略構成を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について図１～図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【0011】

図１の（ａ）は、実施形態１に係るイオン発生装置１１の構成を示す平面図である。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）のＡ－Ａ線矢視断面図である。図２の（ａ）は、イオン発生装置１１における誘導電極基板３の構成を示す下面図である。図２の（ｂ）は、イオン発生装置１１における放電電極基板２の構成を示す上面図である。図２の（ｃ）は、放電電極基板２に形成された面電極７と誘導電極基板３に形成された複合電極９との誘導電極基板３および放電電極基板２の面に垂直な方向に重なる重なり領域Ｒを示す図である。

【0012】

なお、図２の（ａ）～（ｃ）は、放電電極５側のみを示しているが、放電電極６側も放電電極５側と同様に構成されている。

【0013】

図１の（ａ）および（ｂ）に示すように、イオン発生装置１１は、筐体１と、放電電極基板２と、誘導電極基板３と、絶縁樹脂４と、放電電極５，６と、面電極７，８（第１電極）と、複合電極９，１０（誘導電極，第２電極）とを備えている。

【0014】

筐体１は、絶縁性の樹脂で箱状に形成されている。筐体１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の（ａ）の例では上面）に開口部１ａが設けられている。筐体１は、その内部に、放電電極基板２と、誘導電極基板３と、放電電極５，６の一部とを内蔵している。

【0015】

筐体１の内部には、絶縁樹脂４が充填されている。絶縁樹脂４を形成する樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が用いられる。絶縁樹脂４は、放電電極基板２および誘導電極基板３の間を電気的に絶縁する。また、開口部１ａは、絶縁樹脂４により封止されるので、開口部１ａに蓋体を設けなくても、放電電極基板２および誘導電極基板３に埃等が付着することを防止できる。

【0016】

放電電極基板２および誘導電極基板３は細長かつ略矩形の回路基板である。放電電極基板２は、筐体１の底部の上方に、底部と間隔をおいて配置されている。誘導電極基板３は、放電電極基板２の上方に放電電極基板２と間隔おいて平行に配置されている。また、放電電極基板２および誘導電極基板３（基板部分のみ）は、エポキシなどの樹脂によって形成されている。

【0017】

放電電極基板２には、放電電極基板２の長手方向に所定の間隔をおいて放電電極５，６が実装されている。放電電極５，６は、放電電極基板２の表面から垂直に立ち上がるように放電電極基板２に固定され、絶縁樹脂４の表面から突出している。また、放電電極５，６は、その先端が先鋭に形成された針状の電極である。放電電極５，６は、針状の電極に限らず、先端がブラシ状に形成された電極であってもよい。

【0018】

また、図２の（ｂ）に示すように、面電極７は、放電電極基板２における放電電極５の周囲に、放電電極５の全周にわたって接続されるように形成されている。面電極７は、放電電極基板２における、誘導電極基板３と対向する面の上に、配線パターン２０ａと一体に例えば銅箔によって形成されている。図示はしないが、面電極８も面電極７と同じに構成されている。

【0019】

なお、面電極７，８は、それぞれ放電電極５，６の周囲に形成されていなくてもよく、放電電極５，６に電気的に接続されていれば、放電電極基板２上で放電電極５，６から離れた位置に形成されていてもよい。

【0020】

誘導電極基板３には、誘導電極基板３の長手方向に所定の間隔をおいて円形をなす２つの開口部３ａが形成されている。放電電極５，６は、それぞれ２つの開口部３ａにおいて誘導電極基板３を貫通するように配置されている。

【0021】

図２の（ａ）に示すように、複合電極９は、誘導電極基板３における放電電極基板２と対向する面上、かつ誘導電極基板３に設けられた開口部３ａの周囲に形成されている。このため、複合電極９は、開口部３ａよりわずかに大きい径を有する円形の開口部９ａを有している。複合電極９は、誘導電極基板３上に形成された配線パターン３０と一体に例えば銅箔によって形成されている。図示はしないが、複合電極１０も複合電極９と同じに構成されている。

【0022】

複合電極９は、誘導電極と、後述するコンデンサ２１の電極とを兼ねた電極である。複合電極１０は、誘導電極と、後述するコンデンサ２２の電極とを兼ねた電極である。

【0023】

複合電極９が兼ねる誘導電極は、放電電極５との間に放電を生じる電極である一方、複合電極１０が兼ねる誘導電極は、放電電極６との間に放電を生じる電極である。放電電極５は、複合電極９（誘導電極）との間で正イオンを発生する一方、放電電極６は、複合電極１０（誘導電極）との間で負イオンを発生する。

【0024】

なお、複合電極９，１０は、必ずしも、誘導電極と、後述するコンデンサ２１，２２の電極とを兼ねる必要はなく、コンデンサ２１，２２の電極として誘導電極と分離して形成されていてもよい。この構成において、放電電極５，６にそれぞれ対応する２つの誘導電極は、誘導電極基板３における２つの開口部３ａの周囲に形成されており、互いに接続される。また、コンデンサ２１，２２の電極は、誘導電極基板３上で、それぞれに対応する誘導電極に配線パターンを介して電気的に接続され、誘導電極から離れた位置に形成される。

【0025】

面電極７，８および複合電極９，１０は、それぞれ放電電極基板２および誘導電極基板３の形状に沿うように長方形に形成されている。ただし、面電極７，８および複合電極９，１０の形状は、長方形に限定されない。また、面電極７，８と複合電極９，１０とは、少なくとも一部が対向するように配置されている。具体的には、図２の（ｃ）に示すように、面電極７と複合電極９とは、放電電極基板２および誘導電極基板３の双方の面に垂直な方向に重なる重なり領域Ｒで対向している。面電極８と複合電極１０とは、図示はしないが、重なり領域Ｒと同じ、放電電極基板２および誘導電極基板３の双方の面に垂直な方向に重なる重なり領域で対向している。

【0026】

イオン発生装置１１は、コンデンサ２１，２２を備えている。コンデンサ２１は、面電極７と、複合電極９と、面電極７および複合電極９の間に介在する絶縁樹脂４とによって形成されている。コンデンサ２２は、面電極８と、複合電極１０と、面電極７および複合電極１０の間に介在する絶縁樹脂４とによって形成されている。コンデンサ２１，２２において、絶縁樹脂４は誘電体として機能する。

【0027】

コンデンサ２１，２２の静電容量Ｃは、重なり領域Ｒの面積をＳとし、次式で表される。次式において、εは絶縁樹脂４の誘電率であり、ｄは面電極７，８と複合電極９，１０との間の距離である。

【0028】

Ｃ＝ε（Ｓ／ｄ）
コンデンサ２１，２２の静電容量Ｃは、面積Ｓ、誘電率εおよび距離ｄの少なくともいずれか１つを調整することにより、調整することができる。

【0029】

続いて、イオン発生装置１１の回路構成について説明する。図３は、イオン発生装置１１の回路構成を示す回路図である。

【0030】

図３に示すように、イオン発生装置１１は、ダイオード２３，２４と、トランス２５と、駆動回路２６とをさらに備えている。

【0031】

ダイオード２３のアノードおよびダイオード２４のカソードは、トランス２５における２次側コイル（高圧側）の一方の端子に接続されている。ダイオード２３のカソードは、放電電極基板２上に形成された配線パターン２０ａを介して、コンデンサ２１の一方の電極を兼ねる面電極７と放電電極５とに接続されている。ダイオード２４のアノードは、放電電極基板２に形成された配線パターン２０ｂを介して、コンデンサ２２の一方の電極を兼ねる面電極８と放電電極６とに接続されている。ダイオード２３は、トランス２５から出力される交流の高電圧を整流して、正の電圧を放電電極５に印加する。ダイオード２４は、トランス２５から出力される交流の高電圧を整流して、負の電圧を放電電極６に印加する。

【0032】

複合電極９は、コンデンサ２１の他方の電極を形成し、複合電極１０は、コンデンサ２２の他方の電極を形成する。複合電極９と複合電極１０とは、誘導電極基板３に形成された配線パターン３０を介して、互いに接続されるとともに、トランス２５における２次側コイルの他方の端子に接続されている。

【0033】

駆動回路２６は、入力された直流電圧を所定の周波数の交流電圧に変換し、変換した交流電圧をトランス２５の１次側コイルに印加することにより、トランス２５を駆動する。

【0034】

以上のように構成されるイオン発生装置１１においては、面電極７と、複合電極９と、面電極７および複合電極９の間に介在する絶縁樹脂４とによってコンデンサ２１が形成されている。また、イオン発生装置１１においては、面電極８と、複合電極１０と、面電極８および複合電極１０の間に介在する絶縁樹脂４とによってコンデンサ２２が形成されている。

【0035】

これにより、高圧部品となるコンデンサを不要とすることができる。それゆえ、当該コンデンサを放電電極基板２または誘導電極基板３に実装するための面積が削減できる。したがって、放電電極基板２または誘導電極基板３の大きさを縮小できる。よって、イオン発生装置１１の小型化も可能になる。

【0036】

また、コンデンサ２１，２２は、放電電極基板２、誘導電極基板３および絶縁樹脂４といった既存の構成部品を用いて構成されている。それゆえ、イオン発生装置１１を安価に作製することができる。しかも、コンデンサ２１，２２の静電容量は、面電極７，８および複合電極９，１０のパターンの重なり面積、電極間の間隔、および絶縁樹脂４の誘電率の少なくともいずれか１つを調整することによって容易に調整することができる。

【0037】

ところで、特許文献２に開示されたイオン発生装置は、放電電極と対地間の浮遊容量を利用して、平滑された直流高電圧を放電電極に印加している。また、当該イオン発生装置では、直流高電圧を放電電極に印加するために、大きな静電容量を有する平滑コンデンサが必要となる。このため、平滑コンデンサが大型化し、イオン発生装置を小型化することが困難となる。また、当該イオン発生装置は、放電電極を備えるが誘導電極を備えていないため、電位の基準が対地となる。これにより、電界の分布が近傍の金属物や帯電した物体に対して安定しにくくなる。

【0038】

これに対し、本実施形態のイオン発生装置１１において、コンデンサ２１，２２の電極を構成する面電極７，８および複合電極９，１０は、コンデンサ部品と異なって放電電極基板上および誘導電極基板上で形成される位置の制約が少ない。それゆえ、面電極７，８および複合電極９，１０を、それぞれ放電電極基板２および誘導電極基板３において使用されていない領域に設けることができる。したがって、コンデンサ部品を実装するための領域を放電電極基板２および誘導電極基板３に確保する必要がなくなり、放電電極基板２および誘導電極基板３の面積を縮小することができる。よって、イオン発生装置１１を小型に提供することができる。また、イオン発生装置１１では、浮遊容量ではなく、既存の構成部品でコンデンサ２１，２２を構成する。これにより、静電容量を安定して得ることができ、かつ、電位の基準を誘導電極とすることができる。

【0039】

また、イオン発生装置１１は、高圧のコンデンサ２１，２２を設けることから、特許文献２に開示されたイオン発生装置と同じく、パルス電圧波形をなまらせて、イオン発生効率の向上と放電音の低減との両立を実現することができる。

【0040】

〔変形例〕
続いて、本実施形態の変形例に係るイオン発生装置について説明する。図４は、当該変形例のイオン発生装置１２の一部の構成を示す縦断面図である。

【0041】

図４に示すように、イオン発生装置１２は、絶縁樹脂４に代えて絶縁樹脂４Ａを備えていること以外は、イオン発生装置１１と同じに構成されている。

【0042】

絶縁樹脂４Ａは、第１樹脂層４１と、第２樹脂層４２とを含んでいる。第１樹脂層４１は、放電電極基板２と誘導電極基板３との間に充填されている。第２樹脂層４２は、誘導電極基板３上に誘導電極基板３と接するように配置されるとともに、筐体１の底部と放電電極基板２との間に放電電極基板２と接するように配置されている。

【0043】

絶縁樹脂４Ａの形成手順は、大まかに次の３つの工程からなる。まず、筐体１の底部に第２樹脂層４２を形成する樹脂材料を充填した状態で、当該樹脂材料の上に放電電極基板２を配置し、当該樹脂材料を硬化させて底部に第２樹脂層４２を形成する。次に、放電電極基板２上に第１樹脂層４１を形成する樹脂材料を充填した状態で、当該樹脂材料の上に誘導電極基板３を配置し、当該樹脂材料を硬化させて第１樹脂層４１を形成する。そして、誘導電極基板３上に第２樹脂層４２を形成する樹脂材料を充填して硬化させて第２樹脂層４２を形成する。

【0044】

第１樹脂層４１の誘電率は、第２樹脂層４２の誘電率より高い。これにより、コンデンサ２１，２２の誘電体の誘電率が高く設定されるので、高圧に適したコンデンサ２１，２２を得ることができる。

【0045】

また、誘電率が高い樹脂材料は一般に高価であるため、当該樹脂材料を絶縁樹脂４Ａの全体を形成するために用いると、イオン発生装置１２の価格を高めてしまう。そこで、絶縁樹脂４Ａを第１樹脂層４１と第２樹脂層４２とに分離して形成するとともに、コンデンサ２１，２２を構成する第１樹脂層４１を形成する樹脂材料と、第２樹脂層４２を形成する樹脂材料を異ならせる。これにより、絶縁樹脂４Ａの形成に要するコストを抑えることができる。したがって、イオン発生装置１２の価格上昇を抑えることができる。

【0046】

なお、本変形例の構成は、以降の実施形態２に係るイオン発生装置１３～１５（図５～図７参照）にも適用することができる。

【0047】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図５～図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

【0048】

図５は、本実施形態に係るイオン発生装置１３の一部の構成を示す縦断面図である。図６は、本実施形態に係る他のイオン発生装置１４の一部の構成を示す縦断面図である。図７は、本実施形態に係るさらに他のイオン発生装置１５の一部の構成を示す縦断面図である。

【0049】

なお、図５～図７において、便宜上、放電電極６を含む部分の構成を省略しているが、当該部分も図５～図７に示した部分とそれぞれ同じに構成されている。

【0050】

図５に示すように、イオン発生装置１３は、面電極７（面電極８）が、放電電極基板２における、誘導電極基板３と対向する面と反対側の面に形成されること以外は、イオン発生装置１１と同じに構成されている。

【0051】

また、コンデンサ２１は、面電極７と、複合電極９と、面電極７および複合電極９の間に介在する、絶縁樹脂４および放電電極基板２とによって形成されている。コンデンサ２２は、面電極８と、複合電極１０と、面電極８および複合電極１０の間に介在する、絶縁樹脂４および放電電極基板２とによって形成されている。

【0052】

これにより、コンデンサ２１，２２の静電容量Ｃ１は、次式で表される。次式において、Ｓは重なり領域Ｒの面積であり、ｄ１１は放電電極基板２および複合電極９，１０の間の距離であり、ｄ１は放電電極基板２の厚さであり、εは絶縁樹脂４の誘電率であり、ε１は放電電極基板２の誘電率である。

【0053】

１／Ｃ１＝１／ε（Ｓ／ｄ１１）＋１／ε１（Ｓ／ｄ１）
コンデンサ２１，２２の静電容量Ｃ１は、面積Ｓ、誘電率ε，ε１、距離ｄ１１および厚さｄ１の少なくともいずれか１つを調整することにより、調整することができる。

【0054】

図６に示すように、イオン発生装置１４は、複合電極９（複合電極１０）が、誘導電極基板３における、放電電極基板２と対向する面と反対側の面に形成されること以外は、イオン発生装置１１と同じに構成されている。

【0055】

また、コンデンサ２１は、面電極７と、複合電極９と、面電極７および複合電極９の間に介在する、絶縁樹脂４および誘導電極基板３とによって形成されている。コンデンサ２２は、面電極８と、複合電極１０と、面電極８および複合電極１０の間に介在する、絶縁樹脂４および誘導電極基板３とによって形成されている。

【0056】

これにより、コンデンサ２１，２２の静電容量Ｃ２は、次式で表される。次式において、Ｓは重なり領域Ｒの面積であり、ｄ１２は誘導電極基板３および面電極７，８の間の距離であり、ｄ２は誘導電極基板３の厚さであり、εは絶縁樹脂４の誘電率であり、ε２は誘導電極基板３の誘電率である。

【0057】

１／Ｃ２＝１／ε（Ｓ／ｄ１２）＋１／ε２（Ｓ／ｄ２）
コンデンサ２１，２２の静電容量Ｃ２は、面積Ｓ、誘電率ε，ε２、距離ｄ１２および厚さｄ２の少なくともいずれか１つを調整することにより、調整することができる。

【0058】

図７に示すように、イオン発生装置１５において、面電極７（面電極８）が、放電電極基板２における、誘導電極基板３と対向する面と反対側の面に形成されている。また、イオン発生装置１５において、複合電極９（複合電極１０）が、誘導電極基板３における、放電電極基板２と対向する面と反対側の面に形成されている。イオン発生装置１５は、この構成以外は、イオン発生装置１１と同じに構成されている。

【0059】

また、コンデンサ２１は、面電極７と、複合電極９と、面電極７および複合電極９の間に介在する、絶縁樹脂４、放電電極基板２および誘導電極基板３とによって形成されている。コンデンサ２２は、面電極８と、複合電極１０と、面電極８および複合電極１０の間に介在する、絶縁樹脂４、放電電極基板２および誘導電極基板３とによって形成されている。

【0060】

これにより、コンデンサ２１，２２の静電容量Ｃ３は、次式で表される。次式において、Ｓは重なり領域Ｒの面積であり、ｄ１３は放電電極基板２および誘導電極基板３の間の距離であり、ｄ１は放電電極基板２の厚さであり、ｄ２は誘導電極基板３の厚さである。また、εは絶縁樹脂４の誘電率であり、ε１は放電電極基板２の誘電率であり、ε２は誘導電極基板３の誘電率である。

【0061】

１／Ｃ３＝１／ε（Ｓ／ｄ）＋１／ε１（Ｓ／ｄ１）＋１／ε２（Ｓ／ｄ２）
コンデンサ２１，２２の静電容量Ｃ２は、面積Ｓ、誘電率ε，ε１，ε２、距離ｄ１３および厚さｄ１，ｄ２の少なくともいずれか１つを調整することにより、調整することができる。

【0062】

以上のように、イオン発生装置１３～１５は、放電電極基板２および誘導電極基板３の少なくともいずれか一方をコンデンサ２１，２２の誘電体として含んでいる。

【0063】

これにより、放電電極基板２の厚さｄ１および誘電率ε１と、誘導電極基板３の厚さｄ２および誘電率ε２を適宜調整することによっても、コンデンサ２１，２２の静電容量Ｃ１～Ｃ３を調整することができる。

【0064】

〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について、図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施形態１および２にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

【0065】

図８の（ａ）は、実施形態３に係るイオン発生装置１６の一部の構成を示す縦断面図である。図８の（ｂ）は、図８の（ａ）のイオン発生装置１６における両面基板５１の構成を示す上面図である。図８の（ｃ）は、両面基板５１の構成を示す下面図である。図８の（ｄ）は、両面基板５１に形成された面電極７，８と複合電極９，１０との両面基板５１の面に垂直な方向に重なる重なり領域を示す図である。

【0066】

なお、図８の（ａ）～（ｄ）において、便宜上、面電極８および複合電極１０を含む部分の記載を省略しているが、当該部分も図８の（ａ）～（ｃ）に示した部分と同じに構成されている。特に、図８の（ａ）については、面電極８、複合電極１０およびコンデンサ２２Ａのそれぞれの符号を付記している。

【0067】

図８の（ａ）に示すように、イオン発生装置１６は、イオン発生装置１１の放電電極基板２および誘導電極基板３に代えて放電基板５０を備えている。放電基板５０は、両面基板５１（基板）を備えている。

【0068】

両面基板５１の形状および大きさは、放電電極基板２および誘導電極基板３の形状および大きさと、それぞれ同じである。両面基板５１の材質も、放電電極基板２および誘導電極基板３の材質と同じである。

【0069】

また、イオン発生装置１６は、イオン発生装置１１のコンデンサ２１，２２に代えて、コンデンサ２１Ａ，２２Ａを備えている。

【0070】

イオン発生装置１６は、上記の構成以外についてイオン発生装置１１と同じに構成されている。

【0071】

放電電極５，６は、両面基板５１において、放電電極基板２に実装される位置と同じ位置に実装されている。

【0072】

図８の（ｃ）に示すように、面電極７は、両面基板５１の一方の面に形成され、図８の（ｂ）に示すように、複合電極９は両面基板５１の他方の面に形成されている。面電極８も両面基板５１の一方の面に形成され、複合電極１０も両面基板５１の他方の面に形成されている。

【0073】

また、図８の（ｄ）に示すように、面電極７と複合電極９とは、両面基板５１の両面に垂直な方向に重なる重なり領域Ｒで対向している。面電極８と複合電極１０とは、重なり領域Ｒと同じ、両面基板５１の両面に垂直な方向に重なる重なり領域で対向している。

【0074】

コンデンサ２１Ａは、面電極７と、複合電極９と、面電極７および複合電極９の間に介在する両面基板５１とによって形成されている。コンデンサ２２Ａは、面電極８と、複合電極１０と、面電極８および複合電極１０の間に介在する両面基板５１とによって形成されている。コンデンサ２１Ａ，２２Ａにおいて、両面基板５１は誘電体として機能する。

【0075】

コンデンサ２１Ａ，２２Ａの静電容量Ｃ４は、次式で表される。次式において、Ｓは重なり領域Ｒの面積であり、ｄ４は両面基板５１の厚さ、すなわち面電極７，８と複合電極９，１０との間の距離であり、ε４は両面基板５１の誘電率である。

【0076】

Ｃ４＝ε４（Ｓ／ｄ４）
コンデンサ２１Ａ，２２Ａの静電容量Ｃ４は、面積Ｓ、誘電率ε４および厚さｄ４の少なくともいずれか１つを調整することにより、調整することができる。

【0077】

以上のように構成されるイオン発生装置１６においては、面電極７と、複合電極９と、面電極７および複合電極９の間に介在する両面基板５１とによってコンデンサ２１Ａが形成されている。また、イオン発生装置１６においては、面電極８と、複合電極１０と、面電極７および複合電極９の間に介在する両面基板５１とによってコンデンサ２２Ａが形成されている。

【0078】

これにより、高圧部品となるコンデンサを不要とし、当該コンデンサを両面基板５１に実装するための面積が削減できる。それゆえ、放電基板５０の小型化が可能になるので、イオン発生装置１６の小型化も可能になる。

【0079】

また、コンデンサ２１Ａ，２２Ａは、両面基板５１および両面基板５１に形成される電極パターンといった既存の構成部品を用いて構成されている。それゆえ、イオン発生装置１６を安価に作製することができる。また、コンデンサ２１Ａ，２２Ａの静電容量は、面電極７，８および複合電極９，１０のパターンの重なり面積、両面基板５１の厚さ、および両面基板５１の誘電率の少なくともいずれか１つを調整することによって容易に調整することができる。

【0080】

さらに、イオン発生装置１６では、イオン発生装置１１と同じく、浮遊容量ではなく、上記のように既存の構成部品でコンデンサ２１Ａ，２２Ａを構成する。これにより、安定した静電容量を得ることができ、かつ、電位の基準を誘導電極とすることができる。また、イオン発生装置１６は、高圧のコンデンサ２１Ａ，２２Ａを設けることから、イオン発生装置１１と同じく、パルス電圧波形をなまらせて、イオン発生効率の向上と放電音の低減との両立を実現することができる。

【0081】

〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態について、図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施形態１～３にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

【0082】

図９は、実施形態４に係る空気清浄機１００の概略構成を示す平面図である。

【0083】

図９に示すように、空気清浄機１００（電子機器）は、イオン発生装置１０１と、送風装置１０２とを備えている。イオン発生装置１０１は、実施形態１～３におけるイオン発生装置１１～１６のいずれか１つである。

【0084】

送風装置１０２は、イオン発生装置１０１によって生成されたイオンを送出するために、図９に矢印で示す方向に空気の流れを発生する。

【0085】

なお、本実施形態では、イオン発生装置１０１が空気清浄機１００に搭載される例について説明した。イオン発生装置１０１は、空気清浄機１００以外にも、空気調和機、送風機、掃除機、冷蔵庫、脱臭機、ふとん乾燥機、加湿機、除湿機、調理機器、ドライヤー等の他の電子機器に搭載されてもよい。

【0086】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るイオン発生装置は、放電電極５，６が実装されるとともに、当該放電電極５，６に接続された第１電極（面電極７，８）が形成された放電電極基板２と、前記放電電極５，６との間で放電を生じる誘導電極（複合電極９，１０）および当該誘導電極に接続された第２電極（複合電極９，１０）が形成された誘導電極基板３と、少なくとも前記放電電極５，６と前記誘導電極との間に充填され、前記放電電極５，６と前記誘導電極とを絶縁する絶縁樹脂４と、を備え、前記第１電極および前記第２電極が、少なくとも一部で対向するように配置され、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に介在する前記絶縁樹脂４とによってコンデンサ２１，２２が形成されている。

【0087】

上記の構成によれば、絶縁樹脂を誘電体として利用し、第１電極を放電電極基板に設け、第２電極を誘導電極基板に設けることで、コンデンサが形成される。それゆえ、部品としてのコンデンサを不要にすることができる。しかも、第１電極および第２電極は、コンデンサ部品と異なって放電電極基板上および誘導電極基板上での実装位置の制約が少ない。それゆえ、第１電極および第２電極を、それぞれ放電電極基板および誘導電極基板において使用されていない領域に設けることができる。したがって、コンデンサ部品を実装するための領域を放電電極基板および誘導電極基板に確保する必要がなくなり、放電電極基板および誘導電極基板の面積を縮小することができる。

【0088】

本発明の態様２に係るイオン発生装置は、上記態様１において、前記放電電極基板２が樹脂によって形成されており、前記第１電極が、前記放電電極基板２における、前記誘導電極基板３と対向する面と反対側の面に形成され、前記第２電極が、前記誘導電極基板３における、前記放電電極基板２と対向する面に形成され、前記コンデンサ２１，２２が、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に介在する、前記絶縁樹脂４および前記放電電極基板２とによって形成されてもよい。

【0089】

上記の構成によれば、誘電体として放電電極基板が加わる。それゆえ、放電電極基板の厚さおよび誘電率を適宜変更することにより、コンデンサの静電容量を調整することができる。

【0090】

本発明の態様３に係るイオン発生装置は、上記態様１において、前記誘導電極基板３が樹脂によって形成されており、前記第１電極が、前記放電電極基板２における、前記誘導電極基板３と対向する面に形成され、前記第２電極が、前記誘導電極基板３における、前記放電電極基板２と対向する面と反対側の面に形成され、前記コンデンサ２１，２２が、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に介在する、前記絶縁樹脂４および前記誘導電極基板３とによって形成されていてもよい。

【0091】

上記の構成によれば、誘電体として誘導電極基板が加わる。それゆえ、誘導電極基板の厚さおよび誘電率を適宜変更することにより、コンデンサの静電容量を調整することができる。

【0092】

本発明の態様４に係るイオン発生装置は、上記態様１において、前記放電電極基板２および前記誘導電極基板３は樹脂によって形成されており、前記第１電極が、前記放電電極基板２における、前記誘導電極基板３と対向する面と反対側の面に形成され、前記第２電極が、前記誘導電極基板３における、前記放電電極基板２と対向する面と反対側の面に形成され、前記コンデンサ２１，２２が、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に介在する、前記絶縁樹脂４、前記放電電極基板２および前記誘導電極基板３とによって形成されていてもよい。

【0093】

上記の構成によれば、誘電体として放電電極基板および誘導電極基板が加わる。それゆえ、放電電極基板および誘導電極基板の少なくともいずれか一方の厚さおよび誘電率を適宜変更することにより、コンデンサの静電容量を調整することができる。

【0094】

本発明の態様５に係るイオン発生装置は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記放電電極基板２および前記誘導電極基板３を内蔵する筐体１をさらに備え、前記絶縁樹脂４が、前記筐体１の内部に充填されており、前記放電電極基板２と前記誘導電極基板３との間に充填される第１樹脂層４１と、前記放電電極基板および前記誘導電極基板のいずれか一方と接する第２樹脂層４２とを含み、前記第１樹脂層４１を形成する樹脂材料と、前記第２樹脂層４２を形成する樹脂材料とが異なっていてもよい。

【0095】

上記の構成によれば、第１樹脂層の形成に誘電率の高い高価な樹脂材料を用いる一方、第２樹脂層の形成に誘電率の低い安価な樹脂材料を用いることができる。それゆえ、コンデンサに要求される性能を確保するために、絶縁樹脂の全てに高価な樹脂材料を用いる必要がなく、イオン発生装置の価格高騰を抑えることができる。

【0096】

本発明の態様６に係る放電基板は、樹脂によって形成されている基板（両面基板５１）と、前記基板に実装された放電電極５，６と、前記放電電極５，６との間で放電を生じる誘導電極（複合電極９，１０）と、前記基板の一方の面に形成され、前記放電電極５，６に接続された第１電極（面電極７，８）と、前記誘導電極とともに前記基板の他方の面に形成され、前記誘導電極に接続された第２電極（複合電極９，１０）と、を備え、前記第１電極および前記第２電極が、少なくとも一部が対向するように配置され、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に介在する前記基板とによってコンデンサが形成されている。

【0097】

上記の構成によれば、基板を誘電体として利用し、第１電極および第２電極を基板に設けることで、コンデンサが形成される。それゆえ、部品としてのコンデンサを不要にすることができる。しかも、第１電極および第２電極は、コンデンサ部品と異なって基板上での実装位置の制約が少ない。それゆえ、第１電極および第２電極を基板において使用されていない領域に設けることができる。したがって、コンデンサ部品を実装するための領域を基板上に確保する必要がなくなり、基板の面積を縮小することができる。

【0098】

本発明の態様７に係るイオン発生装置は、上記態様６の放電基板を備えている。

【0099】

本発明の態様８に係る電子機器は、上記態様１、２、３、４、５または７のイオン発生装置を備えている。

【0100】

〔付記事項〕
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。

【符号の説明】

【0101】

１ 筐体
２ 放電電極基板
３ 誘導電極基板
４，４Ａ 絶縁樹脂
５，６ 放電電極
７，８ 面電極（第１電極）
９，１０ 複合電極（誘導電極，第２電極）
１１～１６，１０１ イオン発生装置
２１，２１Ａ，２２，２２Ａ コンデンサ
４１ 第１樹脂層
４２ 第２樹脂層
５０ 放電基板
５１ 両面基板（基板）
１００ 空気清浄機（電子機器）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】