JP5197291B2

JP5197291B2 - イオン発生装置

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Publication number: JP5197291B2
Application number: JP2008263130A
Authority: JP
Inventors: 勝司藤井
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Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2028-10-09
Also published as: JP2010092773A

Description

本発明は、空気中のイオンを検出するイオン検出器を備えるイオン発生装置に関する。

近年、空気中の水分子を正（プラス）及び／又は負（マイナス）のイオンで帯電させることにより、居住空間内の空気を清浄化する技術が盛んに用いられている。例えば、空気清浄機をはじめとするイオン発生装置では、内部の通風路の途中に正及び負のイオンを発生させるイオン発生器を配設し、発生させたイオンを空気と共に外部の空間へ放出するようにしている。

イオンが放出された空間においてイオンの濃度が１０００〜２０００個／ｃｍ³程度あれば、セラチア菌、バチルス菌等の細菌に対して有意な除菌効果が得られる。また、空気中のイオンは、浮遊粒子を不活性化させると共に臭気成分を変性させる。これにより、居住空間全体の空気が清浄化される。

上述した効果を生む標準的なイオン発生器は、針電極と対向電極との間、又は放電電極と誘電電極との間に高電圧交流の駆動電圧を印加することにより、コロナ放電を発生させて正及び負のイオンを発生させる。イオン発生装置を複数使用することにより、空気中のイオンの濃度を高めることも可能である。

一方、イオン発生器の稼動が長期にわたることで、コロナ放電に伴うスパッタ蒸発によって放電電極が損耗した場合、又は化学物質、塵埃等の異物が放電電極に累積的に付着した場合、イオンの発生量が減少することが避けられない。この場合、イオン発生器の保守が必要であることを使用者に報知するため、空気中のイオンの有無を判定する必要がある。

これに対し、例えば特許文献１では、空気中のイオンを捕集する捕集電極を備えており、イオンの発生動作を開始させたとき（又はイオンの発生動作が停止したとき）に生じる捕集電極の電位の変化に基づいて、イオンの有無を検出（判定）するイオン検出装置及びイオン発生装置が開示されている。
特開２００７−１１４１７７号公報

しかしながら、イオンの有無が判定されるべき空気が高温・多湿の場合、前記電位の変化量が小さくなるため、特許文献１に開示された技術では、イオンの有無の判定が困難になるという問題があった。また、イオン発生器の稼動が長期にわたった場合、発生するイオンそのものが減少するため、前記電位の変化量が更に小さくなり、イオンの有無の判定が一層困難なものとなっていた。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、温度・湿度の影響、及びイオン発生器の経時変化の影響を受けることなく高精度にイオンの有無を判定することが可能なイオン発生装置を提供することにある。

上述したように、従来、正のイオンであるＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは任意の自然数）、及び負のイオンであるＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは任意の自然数）が、イオンの反応によって空気中の浮遊細菌等を殺菌することは知られていた。しかしながら、前記イオンは各々が再結合して消滅するため、イオン発生器の極近傍では高濃度が実現できても、イオン発生器からの距離が遠くなればなるほど急激にその濃度が減少するものである。従って、実験装置のような容積の小さい空間ではイオン濃度を数万個／ｃｍ³とすることが出来ても、実際の居住空間や作業空間等、容積の大きい空間ではせいぜい２〜３，０００個／ｃｍ³の濃度とするのが限度であった。

一方発明者らは、実験室レベルで前記イオン濃度が７，０００個／ｃｍ³の場合、トリインフルエンザウイルスを１０分間で９９％まで、５０，０００個／ｃｍ³の場合は、９９.９％まで除去できることを発見した。夫々の除去率が持つ意味は、空気中に１，０００個／ｃｍ³のウイルスが存在したと仮定した場合、夫々１０個／ｃｍ³及び１個／ｃｍ^３が残留することを示す。換言すれば、イオン濃度を７，０００個／ｃｍ³から５０，０００個／ｃｍ³に高めることによって、残留するウイルスが１／１０になるのである。
このことから、人などが生活する居住空間及び作業空間の全体にわたってイオン濃度を高濃度にすることが、感染症予防や環境浄化において非常に重要なことであるとの知見を得た。

本発明は、以上のような知見に基づいてなされたものであり、プラス及び／又はマイナスのイオンを発生させるイオン発生器をオン／オフさせる駆動回路と、前記イオン発生器が発生させたイオンの発生状態を示す指標を検出するイオン検出器と、該イオン検出器が検出した指標に基づいて前記イオンの有無を判定する判定手段とを備えるイオン発生装置において、前記判定手段は、前記駆動回路が前記イオン発生器をオン及びオフさせたときに、前記イオン検出器が夫々検出した指標の差分が所定の閾値より大きい場合、前記イオンが有ると判定するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、イオン発生器をオン／オフさせたときに夫々検出した指標の差分が所定の閾値より大きい（又は小さい）場合、イオンが有る（又は無い）と判定する。
これにより、イオンの有無を判定されるべき空気が高温・多湿のとき、又はイオン発生器の経時変化でイオンの発生量が減少したときのように、イオン発生器のオン／オフに伴う指標の変化量が小さいためにイオン発生器をオンさせたままではイオンの有無の判定が困難な場合であっても、誤りなくイオンの有無を判定する。

本発明に係るイオン発生装置は、前記判定手段は、前記駆動回路が、前記イオン発生器を第１判定時間オンさせ、該第１判定時間とは異なる第２判定時間オフさせたときに、前記イオンの有無を判定するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、イオン発生器を第１判定時間オン／第２判定時間オフさせたときにイオンの有無を判定するため、イオン発生器のオン／オフに伴う夫々の指標の変化が飽和するように第１判定時間及び第２判定時間を選択したときは、夫々の指標の差分値を最大限に増大させてイオンの有無の判定を確実なものとする。

本発明に係るイオン発生装置は、前記イオン検出器が検出した指標を時系列的にサンプリングするサンプリング手段と、該サンプリング手段が前記第１判定時間及び第２判定時間の中でサンプリングした指標について、夫々最小値及び最大値を決定するか、又は前記サンプリング手段が前記第１判定時間及び第２判定時間の中でサンプリングした指標について、夫々最大値及び最小値を決定する決定手段とを備え、該決定手段が前記第１判定時間及び第２判定時間の中で夫々決定した最小値及び最大値に基づいて、前記判定手段がマイナスのイオンの有無を判定するか、又は前記決定手段が前記第１判定時間及び第２判定時間の中で夫々決定した最大値及び最小値に基づいて、前記判定手段がプラスのイオンの有無を判定するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、第１判定時間及び第２判定時間の中でサンプリングした指標について夫々決定した最小値及び最大値（又は最大値及び最小値）に基づいて、マイナス（又はプラス）のイオンの有無を判定する。
これにより、例えば指標の値が第１判定時間及び第２判定時間の中で大小変化しながら全体の傾向として夫々減少及び増加（又は増加及び減少）する場合、夫々の指標の差分値を増大させてイオンの有無の判定を容易にする。
また、イオン発生器のオン／オフに伴うマイナス（又はプラス）の電荷の蓄積及び消滅により、夫々の指標の値が減少及び増加（又は増加及び減少）するため、マイナス（又はプラス）のイオンの有無を判定する。

本発明に係るイオン発生装置は、プラス及びマイナスのイオンを発生させるイオン発生器をオン／オフさせる駆動回路と、前記イオン発生器が発生させたイオンの発生状態を示す指標を検出するイオン検出器と、該イオン検出器が検出した指標に基づいて前記イオンの有無を判定する判定手段とを備えるイオン発生装置において、前記駆動回路が前記イオン発生器をオン及びオフさせたときに、前記イオン検出器が夫々検出した指標を時系列的にサンプリングする手段と、該手段がサンプリングした指標に基づいて、所定時間後の指標を夫々予測する手段とを備え、該手段が夫々予測した指標の差分が所定の閾値より大きい場合、前記判定手段が、前記イオンが有ると判定するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、イオン発生器をオン／オフさせたときに夫々検出した指標をサンプリングして所定時間後の指標を夫々予測し、予測した指標の差分が所定の閾値より大きい（又は小さい）場合、イオンが有る（又は無い）と判定する。
これにより、イオンの有無を判定されるべき空気が高温・多湿のとき、又はイオン発生器の経時変化でイオンの発生量が減少したときのように、イオン発生器のオン／オフに伴う指標の変化量が小さいためにイオン発生器をオンさせたままではイオンの有無の判定が困難な場合であっても、誤りなく且つ迅速にイオンの有無を判定する。

本発明に係るイオン発生装置は、前記イオン検出器近傍の空気の湿度及び／又は温度を検出する手段を備え、該手段が検出した湿度及び／又は温度の低／高に基づいて、前記閾値を上／下に変化させるようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、イオン検出器近傍の空気の湿度及び／又は温度の低／高に基づいて、前記閾値を上／下に変化させる。
これにより、イオンの有無を判定されるべき空気が高温及び／又は多湿となってイオン発生器のオン／オフに伴う指標の変化が小さい場合に、判定に用いられる閾値を引き下げてイオンの有無を誤りなく判定する。

本発明に係るイオン発生装置は、前記判定手段が、前記イオンが有ると判定した場合、第３判定時間の計時を開始する第１計時手段と、前記判定手段が、前記イオンが無いと判定した場合、第４判定時間の計時を開始する第２計時手段とを備え、前記第１計時手段又は第２計時手段が計時を終了したときに、前記判定手段が前記イオンの有無を再度判定するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、イオンが有ると判定した時（又は無いと判定した時）から第３判定時間（又は第４判定時間）を経時した場合、イオンの有無を再度判定する。
これにより、イオンの有無の判定結果に係わらず、夫々所定の時間間隔でイオンの有無を判定し続ける。

本発明に係るイオン発生装置は、前記第４判定時間は、前記第３判定時間より短いことを特徴とする。

本発明にあっては、イオンが無いと判定した場合のイオンの有無の判定間隔を、イオンが有ると判定した場合の判定間隔より短くしてある。
これにより、イオンが無いと判定した場合は、イオンの有無を判定する周期を短くしてイオン発生器の保守の要否を短期間に確定させる。また、イオンが有ると判定した場合は、イオンの有無を判定する周期を長くして判定に伴うイオン発生装置の運転停止期間を短縮する。

本発明に係るイオン発生装置は、前記判定手段が、所定回数連続して前記イオンが無いと判定した場合、前記駆動回路を停止させる手段を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、所定回数連続でイオンが無いと判定した場合、イオン発生器の駆動回路を停止させる。
これにより、イオン発生器の保守の必要性が確定した場合、イオン発生装置の無意味な運転を行わないようにする。

本発明に係るイオン発生装置は、前記判定手段が、所定回数連続して前記イオンが無いと判定した場合、警告を発する手段を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、所定回数連続でイオンが無いと判定した場合、使用者に警告を発する。
これにより、イオンの発生量が低下した場合に使用者へ報知し、イオン発生器の保守、即ちイオン発生器の清掃又は交換を促す。

本発明によれば、イオン発生器をオン／オフさせたときに検出した指標の差分に基づいてイオンの有無を判定する。
これにより、イオンの有無を判定されるべき空気が高温・多湿のとき、又はイオン発生器の経時変化でイオンの発生量が減少したときのように、イオン発生器のオン／オフに伴う指標の変化が小さいためにイオン発生器をオンさせたままではイオンの有無の判定が困難な場合であっても、誤りなくイオンの有無を判定する。従って、温度・湿度の影響、及びイオン発生器の経時変化の影響を受けることなく高精度にイオンの有無を判定することが可能となる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るイオン発生装置の構成を示す正面断面図、図２はイオン発生装置の構成を示す側断面図、図３は前壁５ａに取り付けられたイオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄをハウジング１の内側から見た模式的な立面図である。

図中１はハウジングであり、ハウジング１は、下部に吸込口１１，１１を夫々有して離隔し対向する両側壁１ａ，１ｂ、及び中央部に二つの嵌合孔１２，１２を有する天壁１ｃを備える。ハウジング１内の下部には、回転軸方向の両側に出力軸２１，２１を有するモータ２が配され、該モータ２の出力軸２１，２１の夫々には、二つのケーシング４，４に回転自在に収容された二つの羽根車３，３が装着されている。

羽根車３，３の上方には、夫々の回転により発生する気流を個別に上方へ通流させる筒部としての二つのダクト５，５が夫々配設されている。ダクト５，５の夫々は、二つのイオン発生部６１，６２を夫々有するイオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを下部に有し、嵌合孔１２，１２に取外しを可能に配置された風向体７，７を備える。イオン発生器６ａ，６ｃの上方には、発生したイオンを捕集する捕集電極６６及び該捕集電極６６の電位を計測する計測部６７が、イオン発生器６ｂ，６ｄの下方には、通流する気流の温度及び湿度を検出する温湿度センサ８７が夫々配されている。尚、モータ２と、羽根車３，３と、ケーシング４，４とが送風機を構成する。

ハウジング１は、更に、平面視矩形をなす底壁１ｄと、該底壁１ｄの前後の二辺に連なる前壁１ｅ及び後壁１ｆとを備え、略直方体をなしている。前壁１ｅの下部には、イオン発生装置に対する操作を受け付けるための操作部８５と、警告、運転状態等の情報を表示するＬＥＤからなる表示部８６とが設けられている。両側壁１ａ，１ｂ下部の吸込口１１，１１には、羽根車３，３が吸込口１１，１１から吸込む空気を通過させ、該空気中の異物を除去して清浄空気にするフィルタ８，８が取り付けられている。天壁１ｃの嵌合孔１２，１２はその長手方向が前後となる長方形をなし、前側の内面が鉛直に対して前方へ傾斜し、後側の内面が鉛直に対して後方へ傾斜している。また、ハウジング１は上下方向の途中で上分体と下分体とに分断され、下分体にケーシング４，４が装着され、上分体にダクト５，５が装着されている。

羽根車３，３は、外縁に対し回転中心側が回転方向へ変位する複数の羽根３ａを有する多翼羽根車、換言すると円筒形状をなすシロッコファンであり、一端に軸受板を有し、該軸受板の中心に開設されている軸孔にモータ２の出力軸２１，２１が取り付けられ、他端の開口から中心部の空洞へ吸込んだ空気を外周部の羽根３ａ間から放出するように構成されている。

ケーシング４，４は、羽根車３，３の回転により発生する気流を羽根車３，３の回転方向へ誘導し、気流の速度を増すための円弧形誘導壁４１，４１、及び該円弧形誘導壁４１，４１の一部から円弧形誘導壁４１，４１の接線方向の一方へ上向きに開放された吹出口４２，４２を有する。吹出口４２，４２は円弧形誘導壁４１，４１の一部から円弧形誘導壁４１，４１の接線方向の一方へ、且つ鉛直に対して斜め方向へ突出する角筒形状をなしている。

また、ケーシング４，４は、深皿形をなし、円弧形誘導壁４１，４１及び吹出口４２，４２用の開放部を有するケーシング本体４ａ，４ａと、羽根車３，３の前記開口と対応する箇所が開放されており、ケーシング本体４ａ，４ａの開放側を閉塞する蓋板４ｂ，４ｂとを備え、ケーシング本体４ａ，４ａ夫々の対向側が仕切り用の連結壁４３にて一体に連結されている。また、蓋板４ｂ，４ｂの開放部とフィルタ８，８との間に、複数の通気孔を有する通気板９，９が設けられている。

連結壁４３のモータ２と対応する箇所は一方のケーシング本体４ａ側へ窪む凹所を有し、該凹所の縁部に深皿状の支持板４４が取り付けられ、凹所及び支持板４４の中央部間にゴム板４５，４５を介してモータ２を挾着保持し、凹所及び支持板４４の中央部に開設されている軸孔に出力軸２１，２１が挿通され、出力軸２１，２１に羽根車３，３を取り付けてある。また、連結壁４３の上端はケーシング４，４よりも上方へ延出されている。

ダクト５，５は、その下端が吹出口４２，４２に連なり、その上端が嵌合孔１２，１２に連なり、上下方向の途中が絞られている角筒形の筒部からなる。また、ダクト５，５は、吹出口４２，４２から円弧形誘導面４１，４１の接線方向の一方に沿って配された前壁５ａ，５ａ、及び吹出口４２，４２からほぼ鉛直に配された後壁５ｂ，５ｂを有する。前壁５ａ，５ａ及び後壁５ｂ，５ｂには、ほぼ鉛直に配された二つの側壁５ｃ，５ｃ、５ｄ，５ｄが連なっており、吹出口４２，４２から吹き出された空気を、前壁５ａ，５ａ及び側壁５ｃ，５ｃ、５ｄ，５ｄに沿って層流とし、鉛直に沿わせて通流させるように構成されている。

前壁５ａ，５ａにはイオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、捕集電極６６、及び計測部６７を有する保持体６３に対応する貫通孔が開設されており、該貫通孔に保持体６３が嵌込みにより取り付けられている。また、後壁５ｂ，５ｂにはモータ２、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、計測部６７、温湿度センサ８７及び電源線に接続されている回路基板１０と、該回路基板１０を被覆するカバー２０とが取り付けられている。

また、ダクト５，５は上下方向の途中でダクト上分体５１とダクト下分体５２とに分断されている。ダクト下分体５２は角筒形をなし、横方向の中央が連結壁４３にて仕切られている。ダクト上分体５１は、横方向に離隔して並置される角筒部５１ａ，５１ａの下部が連結部５１ｂにて一体に連なっており、連結部５１ｂ及び連結壁４３にて仕切られている。また、ダクト上分体５１の上端には、外部から指等の異物が挿入されるのを防ぐための防護網３０，３０を配してある。

風向体７，７は、前後方向の断面形状が逆台形をなす角枠部７１，７１、及び該角枠部７１，７１内に前後方向へ離隔して並置され、鉛直に対して前後方向一方へ傾斜する複数の風向板７２，７２を有し、等形状に形成されている。角枠部７１，７１の前後の壁は鉛直に対して前後方向へ傾斜している。

イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの夫々は、羽根車３，３の回転により発生する空気の通流方向と略直交する方向へ離隔した二つのイオン発生部６１，６２を備える。イオン発生部６１，６２の夫々は、内奥側に尖鋭状をなす放電電極６１ａ，６２ａ、及び該放電電極６１ａ，６２ａを囲繞する誘導電極（図示せず）を有し、高電圧を印加された放電電極がコロナ放電を発生する。これにより、一方のイオン発生部６１がプラスのイオンを、他方のイオン発生部６２がマイナスのイオンを夫々発生させるように構成されている。

イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、保持体６３に保持されてダクト５，５夫々の前壁５ａ，５ａに取り付けられている。イオン発生器６ａ，６ｃ、及びイオン発生器６ｂ，６ｄの夫々２つは、マイナスのイオン発生部６２同士を向かい合わせ、前記通流方向と略直交する方向に隣り合わせて組をなすようにしてあり、夫々の組を、前記通流方向に離隔して並置してある。イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ夫々のイオン発生部６１，６２は、前記貫通孔からダクト５，５内に臨んでおり、前記通流方向に連なるイオン発生部６１，６１及び６２，６２夫々の両側方には、使用者が放電電極６１ａ，６１ａ及び６２ａ，６２ａに直接的に触れることを防止するためのリブ６４，６４を設けてある。

捕集電極６６は、イオンを捕集する略矩形の板状電極からなり、イオン発生器６ａ，６ｃ夫々のイオン発生部６２，６２が発生させたマイナスのイオンを重点的に検出するために、イオン発生部６２，６２の直近に配して電極面をダクト５，５内に露出させてある。捕集電極６６がマイナスのイオンを捕集した場合、捕集電極６６の電位が低下する。捕集電極６６の電位は、接地電位に対する電圧値として後述する計測部６７で計測されるようにしてある。
尚、捕集電極６６は、イオン発生部６２，６２の直近に配したが、これに限定されるものではなく、例えば嵌合孔１２の近傍又はハウジング１の一部に配してもよい。

上述のとおり構成されたイオン発生装置は、居住室内に据えられる。送風機のモータ２の駆動により、羽根車３，３が回転し、室内の空気が両側の吸込口１１，１１から二つのケーシング４，４内へ吸込まれ、吸込まれた空気中の塵埃等の異物はフィルタ８，８により除去される。この際、ケーシング４，４内に吸込まれた空気は、羽根車３，３周りの円弧形誘導壁４２，４２により層流となり、この層流の空気が円弧形誘導壁４１，４１に沿って吹出口４２，４２へ通流し、該吹出口４２，４２からダクト５，５内へ吹き出される。

図４は、イオン発生装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。制御系の中枢となるのはＣＰＵ８１であり、ＣＰＵ８１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ８２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ８３、及び時間を計時するためのタイマ８４と互いにバス接続されている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に予め格納されている制御プログラムに従って入出力、演算等の処理を実行する。

ＣＰＵ８１には、更に、操作部８５、表示部８６、温湿度センサ８７、羽根車３，３が装着されたモータ２を駆動するための送風機駆動回路９０、及び捕集電極６６の電位を計測する計測部６７が計測したアナログの電圧をデジタルの電圧に変換して取り込むためのＡ／Ｄ変換回路８９がバス接続されている。尚、捕集電極６６及び計測部６７がイオン検出器を構成する。

ＣＰＵ８１にバス接続された出力インタフェース８８，８８，８８，８８夫々の出力端子は、夫々２つの出力端子を有するイオン発生器駆動回路９１，９１，９１，９１の制御入力ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４に接続されている。イオン発生器駆動回路９１，９１，９１，９１夫々の出力端子の一端は、陰極がイオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ夫々の接地入力Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４、及び接地電位に接続された１４Ｖの直流電源Ｅ１の陽極に接続されており、他端は、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの電源入力Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４に接続されている。

イオン発生装置が通常の稼動状態にある場合、タイマ８４が所定時間を計時する都度、ＣＰＵ８１が、出力インタフェース８８，８８，８８，８８を介して、イオン発生器駆動回路９１，９１，９１，９１の制御入力ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４のオン／オフを反転させる。これにより、イオン発生器駆動回路９１，９１，９１，９１の夫々が、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの電源入力Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４と、直流電源Ｅ１の陽極との接続を所定時間毎に接／断するようになっている。

図５は、イオン発生装置が通常の稼動状態にある場合に制御入力ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４へ入力される駆動信号を示すタイミングチャートである。図中横軸は時間経過を表し、縦軸はオン／オフの状態を表す。制御信号ＰＣ１，ＰＣ３へ入力される駆動信号は、デューティ５０％で交互に１秒オン／１秒オフを繰り返し、制御入力ＰＣ１，ＰＣ２、及び制御入力ＰＣ３，ＰＣ４の夫々２つへ入力される駆動信号は、同位相でオン／オフを繰り返すようにしてある。これにより、イオン発生器駆動回路９１，９１、９１，９１の夫々は、イオン発生器６ａ，６ｂ、及びイオン発生器６ｃ，６ｄへの電源供給を１秒おきに交互に接／断する。従ってイオン発生器６ａ，６ｂと、イオン発生器６ｃ，６ｄとが１秒おきに交互に駆動される。

図６は、イオン検出器の構成を示す回路図である。イオン検出器は、回路基板の部品側（表面）及び検出側（裏面）に夫々配された計測部６７及び捕集電極６６を備える。
計測部６７は、捕集電極６６を５Ｖの直流電源にプルアップする抵抗Ｒ４を有し、抵抗Ｒ４の両端子は、コンデンサＣ１と並列接続されている。捕集電極６６は、計測部６７の保護抵抗Ｒ１を介して、反転入力端子及び出力端子の間に抵抗Ｒ２が接続された演算増幅器ＩＣ１の非反転入力端子６８に接続されている。

演算増幅器ＩＣ１の出力端子は、接地電位に接続されたコンデンサＣ２及びＣ４の夫々と直列接続された抵抗Ｒ３及びＲ５に接続されている。コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ３の接続点は、保護電極６９に接続されており、コンデンサＣ４及び抵抗Ｒ５の接続点は、コネクタＣＮ５の出力端子に接続されている。コネクタＣＮ５は、計測部６７が計測した電位をＡ／Ｄ変換回路８９に与えるためのものである。保護電極６９は、捕集電極６６の一部を除く周囲を包囲すると共に、保護抵抗Ｒ１及び該保護抵抗Ｒ１の両端子に夫々接続された部分を包囲するようにしてある。

上述した回路において、捕集電極６６にマイナスのイオンが捕集された場合、マイナスのイオンが有する負の電荷が捕集電極６６と接続されたコンデンサＣ１を充電するため、コンデンサＣ１及び保護抵抗Ｒ１の接続点の電位が低下し、低下した電位が、保護抵抗Ｒ１を介して演算増幅器ＩＣ１の非反転入力端子６８に与えられる。一方、演算増幅器ＩＣ１は、出力端子が反転入力端子に帰還されて増幅度１のインピーダンス変換器を形成しており、前記出力端子の電位は、非反転入力端子６８に与えられた電位と同電位となる。この電位は、接地電位に対するアナログの電圧値として、抵抗Ｒ５を介しコネクタＣＮ５の出力端子から出力される。

また、演算増幅器ＩＣ１の出力インピーダンスは、抵抗Ｒ３の抵抗値に比して十分小さい値となっており、保護電極６９は、捕集電極６６をプルアップする抵抗Ｒ４（１ＧΩ）の１／１０万の抵抗値を有する抵抗Ｒ３（１０ｋΩ）を介して捕集電極６６と同電位に保たれることになる。従って、捕集電極６６に捕集されたイオンが有する電荷は、捕集電極６６から演算増幅器ＩＣ１に至る間に回路基板の表面を伝導して保護電極６９の包囲の外側に移動することが抑止される。
尚、保護抵抗Ｒ１は、抵抗に限定されるものではなく、例えば保護以外の目的で、抵抗、コイル等の回路素子の直並列回路を有するようにしてもよい。

図７は、イオン発生器６ａ（又は６ｂ，６ｃ，６ｄ）の放電回数に対するマイナスのイオン濃度を示すグラフである。図中横軸は単位時間当たりの放電回数（回／秒）であり、縦軸は、イオンが空気と共に放出される風向体７の上面から２５ｃｍ上方に離隔された位置におけるマイナスのイオン濃度（万個／ｃｍ^３）を表す。標準の放電回数である４８０回／秒のときのイオン濃度は、約１８０万個／ｃｍ^３であり、放電回数を例えば３５回としたときのイオン濃度は、１８０万個／ｃｍ^３の１／２を少し超える程度の値が確保される。ここでは、上記３５回でイオン濃度が半減するものとみなし、イオン発生器６ａの放電回数が３５回のときにイオンが有ると判定される限界となるように、イオンの有無の判定の閾値を決定するものとする（図８，９参照）。

図８及び図９は、夫々常温常湿（４０〜５０％）及び常温高湿（８０〜９０％）環境において、リブ６４を有さず放電回数が３５回／秒であるイオン発生器６ａ，６ｂ（又は６ｃ，６ｄ。以下同様）をオン／オフさせたときの計測部６７の出力電圧を示すグラフである。この出力電圧は、イオン検出器が検出した指標に相当するものである。図中横軸は時間（秒）であり、縦軸は電圧（Ｖ）を表す。
図８（ａ）に示すように、常温常湿でイオン発生器６ａ，６ｂをオンさせた場合、約５Ｖであった計測部６７の出力電圧は、概ね５秒後に約３Ｖまで下降して飽和する。また、図８（ｂ）に示すように、常温常圧でイオン発生器６ａ，６ｂをオフさせた場合、約３Ｖであった計測部６７の出力電圧は、概ね６秒後に約５Ｖまで上昇して飽和する。従って、イオン発生器６ａ，６ｂをオン／オフさせた場合、計測部６７の出力電圧の差分値は約２Ｖとなる。

一方、図９（ａ）に示すように、常温高湿でイオン発生器６ａ，６ｂをオンさせた場合、約５Ｖであった計測部６７の出力電圧は、概ね６秒後に約４Ｖまで下降して飽和する。また、図９（ｂ）に示すように、常温高湿でイオン発生器６ａ，６ｂをオフさせた場合、約４Ｖであった計測部６７の出力電圧は、概ね５秒後に約５Ｖまで上昇して飽和する。従って、イオン発生器６ａ，６ｂをオン／オフさせた場合、計測部６７の出力電圧の差分値は約１Ｖとなる。

要約すれば、リブ６４を有しないイオン発生器６ａ，６ｂをオン／オフさせた場合、計測部６７の出力電圧の差分値は概ね６秒以内に約２Ｖ（常湿のとき）又は１Ｖ（高湿のとき）で飽和する。これに対し、イオン発生器６ａ，６ｂにリブ６４を付加した場合、前記差分値が約０．５Ｖに半減し、差分値が飽和するまでに要する時間が９秒又はそれ以上になることが、発明者らによる実験で判明している。イオンの有無の判定に要する時間を延長するのは好ましくないため、前記差分値を判定する際の閾値を０．５Ｖより更に下げてマージンを持たせることが望ましい。
以上のことから、本実施の形態１では、イオン発生器６ａ，６ｂをオン／オフさせる時間を夫々１０秒とし、夫々の時間の経過後に計測した計測部６７の出力電圧の差分値が、常温高湿では０．２５Ｖより大きい場合に、常温常湿では０．５Ｖより大きい場合に、夫々イオンが有ると判定するものとした。

図１０は、イオンの有無を判定する場合に制御入力ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４へ入力される駆動信号と、計測部６７が出力する電圧とを示すタイミングチャートである。図中横軸は時間経過を表し、縦軸はオン／オフの状態又は電圧レベルを表す。イオン発生装置が通常の稼動状態にある場合、図５に示すように制御入力ＰＣ１，ＰＣ２又は制御入力ＰＣ３，ＰＣ４の何れか１組がオンとなっているため、計測部６７は、イオン発生器６ａ，６ｂ又は６ｃ，６ｄが発生するマイナスのイオンを計測し続けている。従って、計測部６７の出力電圧は、５Ｖより低い値でほぼ飽和している。

イオンの有無の判定に際し、まず制御入力ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４へ入力される駆動信号の全てを１０秒間オフさせ、続いて、制御入力ＰＣ１，ＰＣ２へ入力される駆動信号を１０秒間オンさせる。その後、制御入力ＰＣ３，ＰＣ４についても同様のサイクルを繰り返すようにしてある。これにより、夫々先の１０秒間はイオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが全てオフとなるため捕集電極６６の電荷が抵抗Ｒ４を通じて放電し、続く１０秒間はイオン発生装置６ａ，６ｂ（又は６ｃ，６ｄ）がオンとなるため捕集電極６６にマイナスの電荷が蓄積される。従って、計測部６７の出力電圧は、２０秒間の前半／後半で上昇／下降するサイクルを２回繰り返す。

イオン発生器６ａ，６ｂ（又は６ｃ，６ｄ）についてイオンの有無を判定する場合、計測部６７の出力電圧を、上述したサイクルの中間時点及び最終時点で計測し、計測した電圧値Ｖ１及び電圧値Ｖ２（又は電圧値Ｖ３及び電圧値Ｖ４）の差分値が、上述した閾値より大きい場合にイオンが有ると判定する。本実施の形態１では、イオン発生器６ａ，６ｂ及びイオン発生器６ｃ，６ｄの両方についてイオンが有ると判定した場合、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ全体についてイオンが有ると判定する。

図１１は、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを駆動させるＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートである。以下の処理は、ＲＯＭ８２に予め格納されている制御プログラムに従って随時実行され、処理が終了する都度、再び実行されるようにしてある。
尚、イオンの有無を判定するための計測中であることを示す「計測フラグ」及びオン／オフの位相を示す「トグルフラグ」は、ＲＡＭ８３に記憶するものとする。

ＣＰＵ８１は、タイマ８４に１秒の計時を開始させる（ステップＳ１０）。尚、計時させる時間は１秒に限定されるものではなく、例えば０．５秒、１．５秒等の時間であってもよい。その後、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了したか否かを判定する（ステップＳ１１）。計時を終了していないと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了するまで待機する。計時を終了したと判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、「計測フラグ」がセットされているか否かを判定する（ステップＳ１２）。セットされていると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、そのまま処理を終了する。これにより、イオンの有無の判定中は、本処理の中でイオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄをオン／オフさせないようにする。

「計測フラグ」がセットされていないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、「トグルフラグ」がセットされているか否かを判定する（ステップＳ１３）。セットされていると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、「トグルフラグ」をクリアし（ステップＳ１４）、更に、出力インタフェース８８を介してイオン発生器駆動回路９１の制御入力ＰＣ１をオンさせる（ステップＳ１５）。同様に、ＣＰＵ８１は、制御入力ＰＣ２をオンさせ（ステップＳ１６）、制御入力ＰＣ３をオフさせ（ステップＳ１７）、更に制御入力ＰＣ４をオフさせて（ステップＳ１８）処理を終了する。

ステップＳ１３で「トグルフラグ」がセットされていないと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、「トグルフラグ」をセットし（ステップＳ１９）、更に、出力インタフェース８８を介してイオン発生器駆動回路９１の制御入力ＰＣ１をオフさせる（ステップＳ２０）。同様に、ＣＰＵ８１は、制御入力ＰＣ２をオフさせ（ステップＳ２１）、制御入力ＰＣ３をオンさせ（ステップＳ２２）、更に制御入力ＰＣ４をオンさせて（ステップＳ２３）処理を終了する。

図１２及び図１３は、マイナスのイオンの有無を判定した結果に基づいて警告を発するＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートである。以下の処理は、ＲＯＭ８２に予め格納されている制御プログラムに従い、ＣＰＵ８１による初期化処理の５分後に実行される。その後は、本処理の中で計時を開始させたタイマ８４が計時を終了した時にステップＳ３０から処理を再開するようにしてある。
尚、「電圧値Ｖ１〜電圧値Ｖ４」、「閾値」、及び「異常カウンタ」は、ＲＡＭ８３に記憶するものとする。また、「異常カウンタ」には、初期化処理の中で「０」を書き込むものとする。

ＣＰＵ８１は、イオンの有無の判定に際し、「計測フラグ」をセットし（ステップＳ３０）、制御入力ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４を全てオフして（ステップＳ３１）イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの駆動を停止させる。その後、ＣＰＵ８１は、タイマ８４に１０秒の計時を開始させ（ステップＳ３２）、タイマ８４が計時を終了したか否かを判定する（ステップＳ３３）。計時を終了していないと判定した場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了するまで待機する。

計時を終了したと判定した場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、Ａ／Ｄ変換回路８９を介して計測部６７の出力電圧を「電圧値Ｖ１」として取り込む（ステップＳ３４）。そして、ＣＰＵ８１は、イオン発生器６ａ，６ｂを駆動させるために出力Ｉ／Ｆ８８，８８を介して制御入力ＰＣ１，ＰＣ２をオンする（ステップＳ３５）。次いで、ＣＰＵ８１は、タイマ８４に１０秒の計時を開始させ（ステップＳ３６）、タイマ８４が計時を終了したか否かを判定する（ステップＳ３７）。
尚、ステップＳ３２及びＳ３７で計時させる時間は、１０秒に限定されるものではなく、互いに異なる時間を計時させてもよい。

計時を終了していないと判定した場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了するまで待機する。計時を終了したと判定した場合（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、Ａ／Ｄ変換回路８９を介して計測部６７の出力電圧を「電圧値Ｖ２」として取り込み（ステップＳ３８）、出力Ｉ／Ｆ８８，８８を介して制御入力ＰＣ１，ＰＣ２をオフする（ステップＳ３９）。

上述したステップＳ３２からステップＳ３９までの処理は、イオン発生器６ａ，６ｂが発生させたイオンによる捕集電極６６の電位の変化を記憶するための処理であり、イオン発生の前後で計測された前記電位は、夫々「電圧値Ｖ１」及び「電圧値Ｖ２」として取り込まれてＲＡＭ８３に記憶される。

その後、ＣＰＵ８１は、ステップＳ４２からステップＳ４９までの処理を実行して、イオン発生器６ｃ，６ｄが発生させたイオンによる捕集電極６６の電位の変化を記憶する。この場合、イオン発生の前後で計測された電位は、ステップＳ４４及びステップＳ４８で夫々「電圧値Ｖ３」及び「電圧値Ｖ４」として取り込まれてＲＡＭ８３に記憶される。また、ステップＳ４５及びステップＳ４９では、制御入力ＰＣ３，ＰＣ４を夫々オン及びオフさせる。
その他、ステップＳ４２からステップＳ４７までの処理は、夫々ステップＳ３２からステップＳ３７までの処理と同一であるため、その説明を省略する。

ステップＳ４９の処理を終えた場合、ＣＰＵ８１は、温湿度センサ８７より温度及び湿度を取り込み（ステップＳ５１）、取り込んだ温度及び湿度に基づいて「閾値」を設定する（ステップＳ５２）。設定された「閾値」はＲＡＭ８３に記憶される。
尚、ここでの「閾値」は、常温で湿度が４０％及び９０％の場合、夫々０．５Ｖ及び０．２５Ｖとし、湿度が４０％から１％上がる毎に「閾値」を、例えば０．００５Ｖずつ下げるものとする。更に、高温による影響もあるため、温度が２５℃から４０℃まで１℃上がる毎に「閾値」を、例えば０．００１Ｖ〜０．００２Ｖずつ下げるようにしてもよい。

次いで、ＣＰＵ８１は、「電圧値Ｖ１」から「電圧値Ｖ２」を減算して（ステップＳ５３）、算出した値が「閾値」より小さいか否かを判定する（ステップＳ５４）。「閾値」より小さいと判定した場合（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、即ちイオン発生器６ａ，６ｂについてイオンが無いと判定した場合、ＣＰＵ８１は、「異常カウンタ」に「異常カウンタ＋１」を書き込み（ステップＳ５５）、後述するステップＳ６１へ処理を進める。

「閾値」より大きいと判定した場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、即ちイオンが有ると判定した場合、ＣＰＵ８１は、「電圧値Ｖ３」から「電圧値Ｖ４」を減算して（ステップＳ５６）、算出した値が「閾値」より小さいか否かを判定する（ステップＳ５７）。「閾値」より小さいと判定した場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、即ちイオン発生器６ｃ，６ｄについてイオンが無いと判定した場合、「異常カウンタ」をカウントアップするために処理をステップＳ５５に戻す。

「閾値」より大きいと判定した場合（ステップＳ５７：ＮＯ）、即ちイオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄについてイオンが有ると判定した場合、ＣＰＵ８１は、「異常カウンタ」に「０」を書き込んで（ステップＳ５８）、異常の履歴をクリアする。

その後、ＣＰＵ８１は、「異常カウンタ」が「０」であるか否かを判定する（ステップＳ６１）。「０」であると判定した場合（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、２４時間後にステップＳ３０から本処理を再開するために、タイマ８４に２４時間の計時を開始させ（ステップＳ６２）、「計測フラグ」をクリアして（ステップＳ６３）処理を終了する。「０」でないと判定した場合（ステップＳ６１：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、「異常カウンタ」が「６」であるか否かを判定する（ステップＳ６４）。「６」でないと判定した場合（ステップＳ６４：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、５分後に本処理を再開するために、タイマ８４に５分の計時を開始させ（ステップＳ６５）、「計測フラグ」をクリアするために処理をステップＳ６３へ戻す。

「異常カウンタ」が「６」であると判定した場合（ステップＳ６４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、マイナスイオンの計測値が閾値以下となった旨を報知するために、表示部８６の青ランプを消灯させる（ステップＳ６６）と共に、警告を示す赤ランプを点灯させる（ステップＳ６７）。そして、ＣＰＵ８１は、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄをオフさせたまま、その他必要な運転停止の処理を行い（ステップＳ６８）、処理を終了する。
尚、「異常カウンタ」の判定回数は、「６」に限定されるものではなく、「７」以上、又は「５」以下としてもよい。

以上のように、本実施の形態１によれば、イオン発生器をオン／オフさせたときに、捕集電極の電位を計測する計測部の出力電圧の差分値が閾値より大きい（又は小さい）場合、イオンが有る（又は無い）と判定する。
これにより、イオンの有無を判定されるべき空気が高温・多湿のとき、又はイオン発生器の経時変化でイオンの発生量が減少したときのように、イオン発生器のオン／オフに伴う指標の変化量が小さいためにイオン発生器をオンさせたままではイオンの有無の判定が困難な場合であっても、誤りなくイオンの有無を判定する。従って、温度・湿度の影響、及びイオン発生器の経時変化の影響を受けることなく高精度にイオンの有無を判定することが可能となる。

また、イオン発生器を１０秒間オン／１０秒間オフさせたときにイオンの有無を判定するため、イオン発生器のオン／オフに伴う計測部の出力電圧の差分値が飽和するまで最大限に増大させてイオンの有無の判定を確実なものとすることが可能となる。

更にまた、イオンが有ると判定した時（又は無いと判定した時）から所定時間を計時した場合、イオンの有無を再度判定する。
従って、イオンの有無の判定を繰り返し行うことにより、判定の信頼性を高めることが可能となる。

更にまた、イオンが無いと判定した場合のイオンの有無の判定間隔を５分とし、イオンが有ると判定した場合の判定間隔である２４時間より遙かに短くしてある。
従って、イオンが有ると判定した場合は、イオンの有無を判定する時間間隔を十分に確保することによって、判定に伴うイオン発生器の一時的な停止を極力回避することが可能となる。また、イオンが無いと判定した場合は、イオン無しの事実の使用者への報知、及びイオン無しの誤判定からの復旧を短時間のうちに行うことが可能となる。

更にまた。６回連続でイオンが無いと判定した場合、イオン発生器をオフさせたまま運転を停止させる。
従って、イオン発生器の保守の必要性が確定した場合、イオン発生装置の無意味な運転を行わないようにすることが可能となる。

更にまた、６回連続でイオンが無いと判定した場合、表示部のＬＥＤにより使用者に警告を発する。
従って、イオンの発生量が低下した場合に使用者へ報知し、イオン発生部の清掃又はイオン発生器の交換を促すことが可能となる。

尚、本実施の形態１にあっては、警告として表示部の赤ランプを点灯させているが、これに限定するものではなく、ブザーを備えて警告音を発するようにしてもよく、また、音声合成回路及びスピーカを備えて警告音声を発するようにしてもよい。

（実施の形態２）
実施の形態１は、例えば、イオン発生器６ａ，６ｂを１０秒間オン及び１０秒間オフさせた時の計測部６７の出力電圧を、夫々「電圧値Ｖ２」及び「電圧値Ｖ１」として取り込んでＲＡＭ８３に記憶する形態であるのに対し、実施の形態２は、イオン発生器６ａ，６ｂを１０秒間オン及び１０秒間オフさせている間に、計測部６７の出力電圧を１秒間隔でサンプリングして取り込み、取り込んだ電圧値につき夫々最小値及び最大値を決定して「電圧値Ｖ２」及び「電圧値Ｖ１」に書き込む形態である（イオン発生器６ｃ，６ｄについても同様）。

図１４は、マイナスのイオンの有無を判定するＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートの一部である。本実施の形態２では、図１２のステップＳ３２からステップＳ３８までを、図１４のステップＳ７２からステップＳ８９までに置き換えて実行する。
また、図１４のステップＳ７２からステップＳ８９までのうち、「電圧値Ｖ１」、「電圧値Ｖ２」及び「ＰＣ１，ＰＣ２」の夫々を「電圧値Ｖ３」、「電圧値Ｖ４」及び「ＰＣ３，ＰＣ４」と読み替えた一連のステップを想定し（図示せず）、図１２のステップＳ４２からステップＳ４８までを、前記一連のステップに置き換えて実行する。
尚、以下の処理において、「Ｎ」はＲＡＭ８３に記憶する変数であり、「Ｖ（１）〜Ｖ（Ｎ）」は、ＲＡＭ８３に記憶領域を確保した要素数「Ｎ」の配列であるものとする。

ステップＳ３１の処理を終えた場合、ＣＰＵ８１は、「Ｎ」に初期値「１」を書き込む（ステップＳ７２）。そして、ＣＰＵ８１は、１秒間待機（ステップＳ７３）した後に計測部６７の出力電圧を取り込み（ステップＳ７４）、取り込んだ電圧値を前記配列の「Ｎ」番目の要素である「Ｖ（Ｎ）」に書き込む（ステップＳ７５）。次いで、ＣＰＵ８１は、「Ｎ」に「Ｎ＋１」を書き込み（ステップＳ７６）、「Ｎ」が「１０」になったか否かを判定する（ステップＳ７７）。「１０」になっていないと判定した場合（ステップＳ７７：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、処理をステップＳ７３に戻す。
尚、ステップＳ７３で待機する時間は、１秒に限定されるものではない。また、「Ｎ」の判定回数も「１０」に限定されるものではなく、待機する時間の長／短に応じて小さく／大きくすればよい。

「１０」になったと判定した場合（ステップＳ７７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、「Ｖ（１）〜Ｖ（１０）」のうち最大値を決定し（ステップＳ７８）、決定した最大値を「電圧値Ｖ１」に書き込む（ステップＳ７９）。その後、ＣＰＵ８１は、イオン発生器６ａ，６ｂを駆動させるために出力Ｉ／Ｆ８８，８８を介して制御入力ＰＣ１，ＰＣ２をオンする（ステップＳ８１）。

上述したステップＳ７２からステップＳ７９までの処理は、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄをオフさせている間に上昇する捕集電極６６の電位の最大値を決定して記憶するための処理であり、決定された最大値は、「電圧値Ｖ１」に書き込まれる。

その後、ＣＰＵ８１は、ステップＳ８１からステップＳ８９までの処理を実行して、イオン発生器６ａ，６ｂをオンさせている間に下降する捕集電極６６の電位の最小値を決定して記憶する。この場合、決定された最小値は、「電圧値Ｖ２」に書き込まれる。ステップＳ８９の処理を終えた場合、ＣＰＵ８１は、処理をステップＳ３９へ進める。
その他、ステップＳ８２からステップＳ８７までの処理は、夫々ステップＳ７２からステップＳ７７までの処理と同一であるため、その説明を省略する。

ステップＳ３９の処理を終えた場合、ＣＰＵ８１は、上述したように図１２のステップＳ４２からステップＳ４８までを前記一連のステップに置き換えて実行するが、その処理内容は、ステップＳ７２からステップＳ８９までのうち、「電圧値Ｖ１」、「電圧値Ｖ２」及び「ＰＣ１，ＰＣ２」の夫々を「電圧値Ｖ３」、「電圧値Ｖ４」及び「ＰＣ３，ＰＣ４」と読み替えることを除いて他は同一であるため、その説明を省略する。

その他、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

以上のように、本実施の形態２によれば、イオン発生器を１０秒間オン及び１０秒間オフさせている間に１秒毎にサンプリングした計測部の出力電圧について、夫々最小値及び最大値を決定し、決定した最大値と最小値との差分値が閾値より大きいときにイオンが有ると判定する。
従って、イオン発生器をオン及びオフさせている間に、計測部の出力電圧が大小変化しながら全体の傾向として夫々減少及び増加する場合、計測部の出力電圧の差分値を増大させてイオンの有無の判定を容易にすることができる。

尚、実施の形態１及び２にあっては、捕集電極をＤＣ５Ｖに抵抗でプルアップしてマイナスのイオンの有無を判定しているが、これに限定するものではなく、接地電位に抵抗でプルダウンしてプラスのイオンの有無を判定するようにしてもよい。この場合は、イオン発生器を１０秒間オン及び１０秒間オフさせている間に１秒毎にサンプリングした計測部の出力電圧について、夫々最大値及び最小値を決定し、決定した最大値と最小値との差分値が閾値より大きいときにイオンが有ると判定すればよい。

（実施の形態３）
実施の形態１は、例えば、イオン発生器６ａ，６ｂを１０秒間オン及び１０秒間オフさせた時の計測部６７の出力電圧を、夫々「電圧値Ｖ２」及び「電圧値Ｖ１」として取り込んでＲＡＭ８３に記憶する形態であるのに対し、実施の形態３は、イオン発生器６ａ，６ｂを１０秒間オン及び１０秒間オフさせている間に、計測部６７の出力電圧を０．５秒間隔でサンプリングして取り込み、取り込んだ電圧値に基づいて夫々の平衡値を予測して「電圧値Ｖ２」及び「電圧値Ｖ１」に書き込む形態である（イオン発生器６ｃ，６ｄについても同様）。

図１５は、マイナスのイオンの有無を判定するＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートの一部である。本実施の形態３では、図１２のステップＳ３２からステップＳ３４までを、図１５のステップＳ９２からステップＳ１０３までに置き換えて実行する。
また、図１５のステップＳ９２からステップＳ１０３までのうち、「電圧値Ｖ１」を、「電圧値Ｖ２」、「電圧値Ｖ３」及び「電圧値Ｖ４」と読み替えた３つの一連のステップを想定し（図示せず）、図１２のステップＳ３６からステップＳ３８まで、ステップＳ４２からステップＳ４４まで、及びステップＳ４６からステップＳ４８までを、前記３つの一連のステップの夫々に置き換えて実行する。
尚、以下の処理において、「Ｖａ」、「Ｖｂ」、「予測値１」及び「予測値２」は、ＲＡＭ８３に記憶する変数である。

ステップＳ３１の処理を終えた場合、ＣＰＵ８１は、計測部６７の出力電圧を取り込み（ステップＳ９２）、取り込んだ電圧値を「Ｖａ」へ書き込む（ステップＳ９３）と共に、初期値として「予測値１」へも書き込む（ステップＳ９４）。そして、ＣＰＵ８１は、０．５秒間待機（ステップＳ９５）した後に計測部６７の出力電圧を取り込み（ステップＳ９６）、取り込んだ電圧値を「Ｖｂ」に書き込む（ステップＳ９７）。
尚、ステップＳ９５で待機する時間は、０．５秒に限定されるものではない。

その後、ＣＰＵ８１は、「Ｖａ」及び「Ｖｂ」に基づいて計測部６７の出力電圧の平衡値を予測し（ステップＳ９８）、予測した平衡値を「予測値２」へ書き込む（ステップＳ９９）。
尚、ここでの平衡値の予測は、予測値をＹ、計測電圧をＶｍ、予測起点からの経過時間をｔとした場合、例えば、次の式（１）に示すような計算方法が知られている。これを元に、本実施の形態３では式（２）により予測値Ｙを求めるものとする。
尚、予測値Ｙを求める式は、式（２）に限定されるものではなく、他の公知の式を用いてもよい。

Ｙ＝Ｖｍ＋ａ１×ｄＶ／ｄｔ＋ｂ１・・・・・・・・（１）
Ｙ＝Ｖａ＋ａ２×（Ｖｂ−Ｖａ）＋ｂ２・・・・・（２）
（ａ１，ａ２，ｂ１及びｂ２は定数）

ステップＳ９９の処理を終えた場合、ＣＰＵ８１は、「予測値１」と「予測値２」との差の絶対値が０．０１Ｖ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。これにより、「予測値２」が平衡値に近づいたか否かを判定することができる。尚、判定に用いる閾値は０．０１Ｖに限定されないことはいうまでもない。

前記絶対値が０．０１Ｖ以下でないと判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、「予測値２」を「予測値１」に書き込み（ステップＳ１０１）、「Ｖｂ」を「Ｖａ」に書き込んで（ステップＳ１０２）、処理をステップＳ９５に戻す。前記絶対値が０．０１Ｖ以下であると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、「予測値２」を「電圧値Ｖ１」へ書き込んで（ステップＳ１０３）、処理をステップＳ３５へ進める。

ステップＳ３５の処理を終えた場合、ＣＰＵ８１は、上述したように図１２のステップＳ３６からステップＳ３８まで、ステップＳ４２からステップＳ４４まで、及びステップＳ４６からステップＳ４８までを前記３つの一連のステップの夫々に置き換えて実行するが、その処理内容は、ステップＳ９２からステップＳ１０３までのうち、「電圧値Ｖ１」を、「電圧値Ｖ２」、「電圧値Ｖ３」及び「電圧値Ｖ４」と読み替えることを除いて他は同一であるため、その説明を省略する。

以上のように、本実施の形態３によれば、イオン発生器を１０秒間オン及び１０秒間オフさせている間に０．５秒毎にサンプリングした計測部の出力電圧について平衡値を予測し、夫々予測した平衡値の差分値が閾値より大きい（又は小さい）場合、イオンが有る（又は無い）と判定する。
従って、イオン発生器のオン／オフに伴う計測部の出力電圧の変化量が小さいためにイオン発生器をオンさせたままではイオンの有無の判定が困難な場合であっても、誤りなく且つ迅速にイオンの有無を判定することが可能となる。

本発明の実施の形態１に係るイオン発生装置の構成を示す正面断面図である。イオン発生装置の構成を示す側断面図である。前壁に取り付けられたイオン発生器をハウジングの内側から見た模式的な立面図である。イオン発生装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。イオン発生装置が通常の稼動状態にある場合に制御入力へ入力される駆動信号を示すタイミングチャートである。イオン検出器の構成を示す回路図である。イオン発生器の放電回数に対するマイナスのイオン濃度を示すグラフである。常温常湿（４０〜５０％）環境において、リブを有さず放電回数が３５回／秒であるイオン発生器をオン／オフさせたときの計測部の出力電圧を示すグラフである。常温高湿（８０〜９０％）環境において、リブを有さず放電回数が３５回／秒であるイオン発生器をオン／オフさせたときの計測部の出力電圧を示すグラフである。イオンの有無を判定する場合に制御入力へ入力される駆動信号と、計測部が出力する電圧とを示すタイミングチャートである。イオン発生器を駆動させるＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。マイナスのイオンの有無を判定した結果に基づいて警告を発するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。マイナスのイオンの有無を判定した結果に基づいて警告を発するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。マイナスのイオンの有無を判定するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートの一部である。マイナスのイオンの有無を判定するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートの一部である。

符号の説明

１ハウジング
２モータ
３羽根車
４ケーシング
５ダクト
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄイオン発生器
６１，６２イオン発生部
６６捕集電極（イオン検出器の一部）
６７計測部（イオン検出器の一部）
８１ＣＰＵ
８２ＲＯＭ
８３ＲＡＭ
８４タイマ（計時を開始する手段）
８６表示部（警告を発する手段）
８７温湿度センサ（湿度及び／又は温度を検出する手段）
９１イオン発生器駆動回路（駆動回路）

Claims

プラス及び／又はマイナスのイオンを発生させるイオン発生器をオン／オフさせる駆動回路と、前記イオン発生器が発生させたイオンの発生状態を示す指標を検出するイオン検出器と、該イオン検出器が検出した指標に基づいて前記イオンの有無を判定する判定手段とを備えるイオン発生装置において、
前記判定手段は、前記駆動回路が前記イオン発生器をオン及びオフさせたときに、前記イオン検出器が夫々検出した指標の差分が所定の閾値より大きい場合、前記イオンが有ると判定するようにしてあることを特徴とするイオン発生装置。
前記判定手段は、前記駆動回路が、前記イオン発生器を第１判定時間オンさせ、該第１判定時間とは異なる第２判定時間オフさせたときに、前記イオンの有無を判定するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。
前記イオン検出器が検出した指標を時系列的にサンプリングするサンプリング手段と、
該サンプリング手段が前記第１判定時間及び第２判定時間の中でサンプリングした指標について、夫々最小値及び最大値を決定するか、又は前記サンプリング手段が前記第１判定時間及び第２判定時間の中でサンプリングした指標について、夫々最大値及び最小値を決定する決定手段とを備え、
該決定手段が前記第１判定時間及び第２判定時間の中で夫々決定した最小値及び最大値に基づいて、前記判定手段がマイナスのイオンの有無を判定するか、又は前記決定手段が前記第１判定時間及び第２判定時間の中で夫々決定した最大値及び最小値に基づいて、前記判定手段がプラスのイオンの有無を判定するようにしてあることを特徴とする請求項２に記載のイオン発生装置。
プラス及びマイナスのイオンを発生させるイオン発生器をオン／オフさせる駆動回路と、前記イオン発生器が発生させたイオンの発生状態を示す指標を検出するイオン検出器と、該イオン検出器が検出した指標に基づいて前記イオンの有無を判定する判定手段とを備えるイオン発生装置において、
前記駆動回路が前記イオン発生器をオン及びオフさせたときに、前記イオン検出器が夫々検出した指標を時系列的にサンプリングする手段と、
該手段がサンプリングした指標に基づいて、所定時間後の指標を夫々予測する手段とを備え、
該手段が夫々予測した指標の差分が所定の閾値より大きい場合、前記判定手段が、前記イオンが有ると判定するようにしてあることを特徴とするイオン発生装置。
前記イオン検出器近傍の空気の湿度及び／又は温度を検出する手段を備え、
該手段が検出した湿度及び／又は温度の低／高に基づいて、前記閾値を上／下に変化させるようにしてあることを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載のイオン発生装置。
前記判定手段が、前記イオンが有ると判定した場合、第３判定時間の計時を開始する第１計時手段と、
前記判定手段が、前記イオンが無いと判定した場合、第４判定時間の計時を開始する第２計時手段とを備え、
前記第１計時手段又は第２計時手段が計時を終了したときに、前記判定手段が前記イオンの有無を再度判定するようにしてあること
を特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載のイオン発生装置。
前記第４判定時間は、前記第３判定時間より短いことを特徴とする請求項６に記載のイオン発生装置。
前記判定手段が、所定回数連続して前記イオンが無いと判定した場合、前記駆動回路を停止させる手段を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載のイオン発生装置。
前記判定手段が、所定回数連続して前記イオンが無いと判定した場合、警告を発する手段を備えることを特徴とする請求項６から８までの何れか１項に記載のイオン発生装置。