專利名稱：離子發(fā)生裝置及電氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離子發(fā)生裝置及電氣設(shè)備，特別涉及具備感應(yīng)電極和頂端 為針狀的放電電極并通過放電使離子發(fā)生的離子發(fā)生裝置及具備該離子 發(fā)生裝置的電氣設(shè)備。
背景技術(shù)：
利用了放電現(xiàn)象的很多離子發(fā)生裝置已被實用化。這些離子發(fā)生裝置， 通常由用于使離子發(fā)生的離子發(fā)生元件、用于向離子發(fā)生元件供給高電壓 的高壓變壓器、用于驅(qū)動高壓變壓器的高電壓發(fā)生電路和連接器等電源輸 入部構(gòu)成。
作為用離子發(fā)生元件實用化的一例，將具有金屬線、銳角部的金屬板、
針狀的金屬等作為放電電極，地電位的金屬板、網(wǎng)格(grid)等作為感應(yīng) 電極(對置電極)，或以感應(yīng)電極作為地面而不特別配置感應(yīng)電極。在此 種離子發(fā)生元件中，空W到絕緣體的作用。此離子發(fā)生元件，當向電極 外加高電壓時，是在形成作為放電電極的針狀等的銳角部的電極頂端，產(chǎn) 生電場集中，通過其頂端的極近部分的空氣絕緣波壞，得到放電現(xiàn)象的方 式。
作為此方式的離子發(fā)生元件的一例，例如有JP特開平10 - 199653號 公報所公開的裝置。此公報公開了，具有具備了針狀金屬的放電電極和與 此放電電fet向設(shè)置的圓柱電極，將隨著電暈放電發(fā)生的負離子取出到裝 置外部的裝置。
另外，作為其他的例子，例如有JP特開2003-308947號爿>才艮中>^開 的裝置。此公報記載了感應(yīng)電極配置在放電電極針的頂端部的后方(側(cè)面 位置)的構(gòu)成。另外，在上述公報中，公開了感應(yīng)電極的形狀可為棒狀、 板狀、網(wǎng)狀等，不光感應(yīng)電極的形狀配置也很重要的要旨。
專利文獻1: JP特開平10 - 199653號公報
專利文獻2: JP特開2003 - 308947號7>才艮發(fā)明內(nèi)容
通it^:電發(fā)生的正離子、負離子，在生成的瞬間再結(jié)合消滅，或在外 加了正或負的電極上，逆極性的離子被吸引、中和，或者在空間內(nèi)通過正 離子和負離子碰撞、中和等而消滅。
作為離子發(fā)生裝置，想使更多的離子發(fā)生向空間內(nèi)放出，但怎樣減少 上述那樣的正離子和負離子的再結(jié)合、中和成為課題。
這里，在JP特開平10-199653號公才艮公開的裝置中，由于通過電暈 放電產(chǎn)生的負離子在圓柱電極的內(nèi)部壁面被捕獲，所以離子的放出效率變 低。
另外，在JP特開2003-308947號公報公開的結(jié)構(gòu)中，在從改電電極 針的頂端部向配置在其放電電極針的后方(側(cè)面位置)的感應(yīng)電極的電場 分布的方向性上，產(chǎn)生偏差。由于此電場分布的偏差，離子的移動方向上 產(chǎn)生偏差，離子放出效率變低的同時，放電電極頂端的放電變得不穩(wěn)定， 離子發(fā)生效率降低。
另外，離子發(fā)生裝置自身的大小是占有面積越小，應(yīng)用用途越廣，考 慮向電氣設(shè)備的裝載時，對i殳備內(nèi)配置的制約變少。另外，不僅僅是上述 那樣的占有面積的問題，關(guān)于離子發(fā)生裝置的厚度，由于送風路徑狹窄的 設(shè)備有很多，所以優(yōu)選厚度薄的。
整理問題，以通過送風送出正負離子為前提，減輕因放電電極的頂端 放電發(fā)生的離子被感應(yīng)電極捕捉、中和的比率，且通過發(fā)生無偏差的電場， 4狄電電極頂端發(fā)生穩(wěn)定的放電，提高離子發(fā)生效率，使最終能夠放出的 離子的數(shù)目大幅度增加。
另外，對于形狀、構(gòu)造，考慮放電電極和感應(yīng)電極位置的固定、感應(yīng) 電極和放電電極的沿面放電的防止、放電電極頂端的保護、設(shè)備裝載時的 自由度等，實現(xiàn)用盡可能薄型、小型的形狀使離子發(fā)生元件和驅(qū)動電路一 體化的離子發(fā)生裝置。
本發(fā)明正是鑒于上述課題而進行的，其目的之一在于，提供一種能夠 提高離子的放出效率的離子發(fā)生裝置及具備其離子發(fā)生裝置的電氣設(shè)備。
另外，本發(fā)明的其他目的在于，提供一種能夠提高離子的放出效率、 且適于小型化、薄型化的離子發(fā)生裝置及具備其離子發(fā)生裝置的電氣設(shè)備。
本發(fā)明之一的離子發(fā)生裝置，是用于通it^:電使離子發(fā)生的離子發(fā)生 裝置，具備放電電極和感應(yīng)電極。放電電極具有針狀的頂端。感應(yīng)電極具 有平板部，其平板部上具有圓形的貫通孔。放電電極的頂端貫穿感應(yīng)電極 的貫通孔，并突出到感應(yīng)電極的平板部的上表面的上側(cè)。
通過本發(fā)明之一的離子發(fā)生裝置，放電電極的頂端貫穿了感應(yīng)電極的 圓形的貫通孔，放電電極的周圍被感應(yīng)電極環(huán)繞。因此，在以放電電極的
針狀頂端為中心向感應(yīng)電極的俯視時，能夠沿著360度全周發(fā)生電場，能 夠抑制電場分布的方向性的偏差。因此，能夠抑制由此電場分布的偏差引 起的離子移動方向的偏差，提高離子放出效率的同時，4狄電電極的頂端 發(fā)生穩(wěn)定的放電，能夠提高離子發(fā)生效率。
另外，放電電極的頂端，貫穿感應(yīng)電極的貫通孔，突出到感應(yīng)電極的
平板部的上表面的上側(cè)。因此，能夠減輕通itii電電極頂端的放電發(fā)生的
離子被感應(yīng)電極補充、中和的比率，使離子的放出量增大。
本發(fā)明的其他的離子發(fā)生裝置，是用于通itii電使離子發(fā)生的離子發(fā)
生裝置，具備離子發(fā)生元件、高壓變壓器、高電壓發(fā)生電路、電源輸入連
接器和殼體。離子發(fā)生元件包含具有針狀頂端的放電電極，和具有平板
部且其平板部上具有圓形貫通孔的感應(yīng)電極。高壓變壓器用于向離子發(fā)生 元件供給高電壓。高電壓發(fā)生電路，用于驅(qū)動高壓變壓器。電源輸入連接 器，與高電壓發(fā)生電路電連接。殼體內(nèi)部分別配置有離子發(fā)生元件、高壓 變壓器、高電壓發(fā)生電路及電源輸入連接器。放電電極的頂端，貫穿感應(yīng) 電極的貫通孔，并突出到感應(yīng)電極的平板部的上表面的上側(cè)。離子發(fā)生元 件、高壓變壓器、高電壓發(fā)生電路及電源輸入連接器，分別相互平面地配 置，且在殼體內(nèi)配置成一體。
通過本發(fā)明的其他的離子發(fā)生裝置，放電電極的頂端貫穿了感應(yīng)電極 的圓形的貫通孔，放電電極的周圍被感應(yīng)電極環(huán)繞。因此，在以放電電極
的針狀頂端為中心向感應(yīng)電極的俯視時，能夠沿著360度全周發(fā)生電場， 能夠抑制電場分布的方向性的偏差。因此，能夠抑制由此電場分布的偏差 引起的離子移動方向的偏差，提高離子放出效率的同時，4狄電電極的頂 端發(fā)生穩(wěn)定的放電，提高離子發(fā)生效率。
另外，放電電極的頂端，貫穿感應(yīng)電極的貫通孔，突出到感應(yīng)電極的平板部的上表面的上側(cè)。因此，能夠減輕通itit電電極頂端的放電發(fā)生的 離子，被感應(yīng)電極補充、中和的比率，能夠使離子的放出量增大。
另外，離子發(fā)生元件、高壓變壓器、高電壓發(fā)生電路及電源輸入連接 器，分別相互平面地配置，且在殼體內(nèi)配置成一體，所以能夠使離子發(fā)生 裝置薄型化、小型化。
在上述之一及其他的離子發(fā)生裝置中，優(yōu)選還具備內(nèi)部配置有放電電 極和感應(yīng)電極的殼體。該殼體具有形成有通向感應(yīng)電極的貫通孔的離子放 出用的孔的頂板。放電電極的頂端，配置成不突出到頂板的頂面的上側(cè)。
由此，能夠抑制由于機械的沖擊佳放電電極的離子發(fā)生性能下降。另 外，能夠防止手直接觸摸作為高電壓部的放電電極，能夠防止觸電。
在上述之一及其他的離子發(fā)生裝置中，優(yōu)選放電電極的頂端突出到感 應(yīng)電極的平板部的上表面的上側(cè)的長度，比貫通孔的半徑小。
由此，能夠防止并非放電電極的頂端而是與感應(yīng)電極的距離變得最近 的放電電極的軀干部分的放電，能夠抑制離子放出效率的下降。
在上述之一及其他的離子發(fā)生裝置中，優(yōu)選還具備支撐感應(yīng)電極的支 撐基tl。感應(yīng)電極具有從平板部彎曲并被支撐M支撐的彎曲部。以在感 應(yīng)電極的平板部和支撐14l之間產(chǎn)生空隙的方式，感應(yīng)電極被支撐基fel支 撐。
由此，能夠抑制沿著支撐^L^面的感應(yīng)電極和放電電極間的沿面放 電的發(fā)生。
本發(fā)明的電氣設(shè)備具備上述任一項所述的離子發(fā)生裝置，和用于將 用其離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的正離子及負離子的至少一種借助送風氣流送出 到電氣i殳備的外部的送風部。
通過本發(fā)明的電氣設(shè)備，能夠?qū)⒗秒x子發(fā)生裝置產(chǎn)生的離子、通過 送風部借助氣流送出，所以例如在空調(diào)設(shè)備中，能夠向機外放出離子，另 外在冷藏設(shè)備中，能夠向庫內(nèi)或庫外放出離子。
如上說明那樣，通過本發(fā)明，放電電極的頂端貫穿感應(yīng)電極的貫通孑L， 突出到感應(yīng)電極的上表面的上側(cè)，所以能夠提高離子的放出效率。

圖1是概略地表示本發(fā)明的一實施方式中的離子發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)的概
略俯視圖，是截斷表示殼體的頂板的一部分同時透^L^示鑄模樹脂的一部 分截斷俯一見圖。
圖2是沿著圖1的II-II線的概略剖視圖。
圖3是表示圖1、 2所示的離子發(fā)生元件的結(jié)構(gòu)的立體分解圖。
圖4是表示圖1、 2所示的離子發(fā)生元件的結(jié)構(gòu)的立體組裝圖。
圖5是表示本發(fā)明的一實施方式中的離子發(fā)生裝置的功能模塊圖， 是表示各功能元件的電連接的圖。
圖6是概略地表示使用了圖l及圖2所示的離子發(fā)生裝置的空氣凈 化機的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖7是表示在圖6所示的空氣凈化機中配置了離子發(fā)生裝置的情 況的空氣凈化機的分解圖。
圖8是用于說明專利文獻2 ( JP特開2003 - 308947號公報)所示 的電暈放電機構(gòu)的放電電極和感應(yīng)電極間產(chǎn)生的電場的剖視圖(A)和 從圖8 (A)的箭頭Sl方向看的圖(B)。
圖9是用于說明本發(fā)明的一實施方式中的離子發(fā)生元件的放電電極 和感應(yīng)電極間產(chǎn)生的電場的剖視圖(A)和從圖9 ( A)的箭頭S2方向 看的圖(B)。
圖10是用于說明放電電極的針狀頂端比感應(yīng)電極向里時的離子的 舉動的示意圖(A)和用于說明放電電極的針狀頂端比感應(yīng)電極突出時 的離子的舉動的示意圖(B)。
圖11是表示在放電電極的針狀頂端的位置比感應(yīng)電極的上表面突 出的結(jié)構(gòu)中對于使感應(yīng)電極的貫通孔的半徑r和放電電極的突出長度f 變化時的離子濃度的變化進行測定的結(jié)果的圖。
圖12是表示將從圖ll的結(jié)果中得到的突出長度f和貫通孔la的半 徑r的關(guān)系整理成表形式的圖。
圖13是表示放電電極的突出長度不同的離子發(fā)生元件的結(jié)構(gòu)的概 略剖視圖。
圖14是表示感應(yīng)電極的平板部和支撐基板間的距離e為0時(A) 和存在該距離e時(B)的狀態(tài)的離子發(fā)生元件的概略剖視圖。 附圖標記說明1—感應(yīng)電極
la—貫通孑L lb—彎曲部 lc—上表面
2— 放電電極
3— 支撐基板 3a、 3b—貫通孔
10a、 10b—離子發(fā)生元件
11 —高壓變壓器
12a、 12b—高電壓電路
21— 外裝殼體 21a—離子放出用的孔 21b—頂板
22— 電源輸入連接器
23— 電源電路
30— 離子發(fā)生裝置
31— 鑄模樹脂
60— 空氣凈化機
61— 前面面板
62— 本體
63— 吹出口
64— 空氣引入口
65— 風扇用外殼
具體實施方式
以下，對本發(fā)明的實施方式，按照附圖進行說明。
圖l是概略地表示本發(fā)明的一實施方式中的離子發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)的概 略俯視圖，是截斷表示殼體的頂板的一部分同時透"示鑄模樹脂的一部
分截斷俯視圖。另外，圖2是沿著圖i的n - n線的概略剖視圖。另外，
圖3及圖4是表示圖1、2所示的離子發(fā)生裝置中所采用的離子發(fā)生元件的 結(jié)構(gòu)的立體分解圖及立體組裝圖。
參照圖l，本實施方式的離子發(fā)生裝置30，主要具有外裝殼體21，正離子發(fā)生用的離子發(fā)生元件10a，負離子發(fā)生用的離子發(fā)生元件10b，高 壓變壓器ll,高電壓電路12a、 12b，電源電路23，電源輸入連接器22。
離子發(fā)生元件10a配置在外裝殼體21內(nèi)的一個端側(cè)(圖1中左側(cè))， 離子發(fā)生元件10b配置在外裝殼體21內(nèi)的另一個端側(cè)(圖1中右側(cè))。另 外，使離子發(fā)生元件10a、 10b，高壓變壓器ll,高電壓電路12a、 12b， 電源電路23及電源輸入連接器22成為一體地配置在外裝殼體21內(nèi)的同 時，如果在離子發(fā)生元件10a和10b間的空間內(nèi)，配置高壓變壓器ll、高 電壓電路12a、 12b、電源電路23、電源輸入連接器22，則配置效率高， 能夠使離子發(fā)生裝置30小型化。另外，通過在外裝殼體21內(nèi)平面地配置 離子發(fā)生元件10a、 10b、高壓變壓器ll、高電壓電路12a、 12b、電源電 路23及電源輸入連接器22，能夠使離子發(fā)生裝置30薄型化。
正的高電源電路12a和負的高電壓電路12b雙方被同一14114支撐。 正的高電壓電路12a，以與正離子發(fā)生用的離子發(fā)生元件10a相鄰的方式， 配置在殼體21內(nèi)的一個端側(cè)上(圖1中左側(cè))。負的高電壓電路12b，以 與負離子發(fā)生用的離子發(fā)生元件10b相鄰的方式，配置在殼體21內(nèi)的另 一端側(cè)上(圖1中右側(cè))。支撐此高電壓電路12a、 12b的基板14的一部 分，位于離子發(fā)生元件10a、 10b之間。還有，也可使支撐正的高電壓電 路12a的J^L和支撐負的高電壓電路12b的J41，相互分離。
參照圖3及圖4，離子發(fā)生元件10a、 10b，例如分別用于通過電暈放 電發(fā)生正離子及負離子，并具有感應(yīng)電極l、放電電極2和支撐M3。
感應(yīng)電極1由一體的金屬板組成，且具有與放電電極2的個數(shù)地設(shè)置 在平板部的多個(例如2個)大致正圓形的貫通孔la。通過此貫通孔la 能夠在放電電極2的頂端發(fā)生360度均等的電場，能夠發(fā)生穩(wěn)定的電暈放 電。感應(yīng)電極l的平板部，由多孔金屬板構(gòu)成，貫通孔la以外的平板部的 部分，具有一樣的厚度。
另外，感應(yīng)電極l，例如在兩端部上、具有使金屬板的一部分相對平 板部彎曲成大致直角的彎曲部lb。此彎曲部lb,具有寬度寬的支撐部分 和寬度窄的插入部分。上述支撐部分的一端，連接平板部；另一端連接上 述插入部分。
放電電極2具有針狀的頂端。支撐;i^13,具有用于使放電電極2插 通的貫通孔3a，和用于使彎曲部lb的插入部分插通的貫通孔3b。
10針狀的放電電極2,插入或壓入貫通孔3a中并以貫通了支撐基板3 的狀態(tài)被支撐基板3支撐。由此，放電電極2的針狀的一端突出到支撐基 板3的表面?zhèn)?離子發(fā)生部側(cè))，另外，突出到支撐M3的背面?zhèn)?焊錫 面?zhèn)?的另一端，可通過焊錫(未圖示)電連接引線或布線圖案。
感應(yīng)電極1的插入部分插入貫通孔3b中，以貫通了支撐基板3的狀 態(tài)被支撐1413支撐。另外，在突出到支撐基仗3的背面?zhèn)鹊牟迦氩糠值?頂端，可通過焊錫(未圖示)電連接引線、布線圖案。另外，在感應(yīng)電極 l被支撐基板3支撐的狀態(tài)下，放電電極2其針狀的頂端，在如圖l所示 的俯視圖中，位于大致正圓形的貫通孔la的略中心位置上。因此，放電電 極2的針狀頂端和圓形的貫通孔la的外周部之間的距離，在貫通孔la的 全周，為等距離。
上述正離子發(fā)生用的離子發(fā)生元件10a的放電電極2為正^Ut電電 極，其與離子發(fā)生元件10a的感應(yīng)電極l一起構(gòu)成正離子發(fā)生部(正極電 fef)。另外，上述負離子發(fā)生用的離子發(fā)生元件10b的放電電極2為負 機故電電極，其與離子發(fā)生元件10b的感應(yīng)電極1 一起構(gòu)成負離子發(fā)生部 (負極電&寸)。
另外，在一個離子發(fā)生元件10a、 10b中，分別針對用于發(fā)生正或負 的任一相同極性的離子的多個放電電極2，設(shè)置有共通的感應(yīng)電極l。具體 的說，在正離子發(fā)生用的離子發(fā)生元件10a中，例如相對2個正^t電電 極2，設(shè)置有共通的感應(yīng)電極l。在此在感應(yīng)電極l上，對應(yīng)于正札故電電 極2的個數(shù)設(shè)置有2個貫通孔la。這樣，構(gòu)成為正離子發(fā)生用的離子發(fā)生 元件10a能夠用多個(例如2個)正離子發(fā)生部發(fā)生正離子。
另夕卜，在負離子發(fā)生用的離子發(fā)生元件10b中，例如針對2個負M 電電極，設(shè)置有共通的感應(yīng)電極l，在此感應(yīng)電極l上，對應(yīng)于負極放電 電極2的個數(shù)，設(shè)置有2個貫通孔la。這樣，構(gòu)成為負離子發(fā)生用的離子 發(fā)生元件10b,能夠用多個(例如2個)負離子發(fā)生部發(fā)生負離子那樣構(gòu) 成。還有，1個離子發(fā)生元件，可具有1個放電電極2，另外也可具有3 個以上的放電電極2。
參照圖2，放電電極2的針狀頂端，貫穿感應(yīng)電極l的貫通孔la，突 出到感應(yīng)電極l的平板部的上表面lc的更上側(cè)。此放電電極2的針狀頂端 突出到感應(yīng)電極1的平板部的上表面lc的更上側(cè)的長度f,比貫通孔la的半徑r小。
放電電極2的針狀的頂端，配置成不突出到外裝殼體21的頂板21b 的頂面的上側(cè)，放電電極2的針狀的頂端，距頂板21b的頂面，例如位于 向里只距離g的地方。由此，能夠抑制由于初^械的沖擊使放電電極2的離 子發(fā)生性能的下降，且能夠防止手直接觸摸作為高電壓部的放電電極2, 并能夠防止觸電。
另夕卜，以感應(yīng)電極1的平板部和支撐M 3之間產(chǎn)生尺寸e的空隙的 方式，感應(yīng)電極1被支撐基&3支撐。由此，能夠抑制沿著支撐皿3的 表面的感應(yīng)電極1和放電電極2間的沿面放電的發(fā)生。另外，在支撐皿 3的焊錫面?zhèn)?，也設(shè)置有部件的焊錫附加部等不接觸外裝殼體21程度的尺 寸h的空間。
支撐1413的焊錫面?zhèn)?圖2的尺寸h的空間)，通過鑄模樹脂(例 如環(huán)氧樹脂)31被鑄模。還有，雖然未圖示，但優(yōu)選高壓變壓器、高電壓 電路及電源電路也通過鑄模樹脂被鑄模。
在放電電極2的上方，離子放出用的孔21a設(shè)置在外裝殼體21的頂 板21b上。通過通電，產(chǎn)生v^故電電極2的針狀頂端向感應(yīng)電極l的電場， 電場也擴展到離子放出用的孔21a的外部。通過向那里送風，借助送風， 能夠向離子發(fā)生裝置30外的空間放出正負離子。
整個離子發(fā)生裝置30的尺寸是盡可能小型且薄型，對裝載在多種多 樣的電氣設(shè)備上有利。因此，離子發(fā)生裝置30的厚度T(圖2瓶選為10mm 以下，面積L x W (圖1)優(yōu)選為100mm x 20mm ~ 150mm x 40mm左右。
下面，對各功能元件的電連接狀態(tài)進行說明。
圖5是本發(fā)明一實施方式中的離子發(fā)生裝置的功能模塊圖，是表示各 功能元件的電連接的圖。參照圖5，離子發(fā)生裝置30，如上所述，具有外 裝殼體21、離子發(fā)生元件10a、 10b、高壓變壓器ll、高電壓電路12a、 12b、 電源輸入連接器22、電源電路23。還有，電源輸入連接器22—部分配置 在外裝殼體21內(nèi)，另外其他部分露在外裝殼體21的外部，成為能夠從外 部插接連接電源的構(gòu)造。
此電源輸入連接器22,是接受作為輸入電源的直流電源或商用交流 電源的供給的部分。電源輸入連接器22與電源電路23電連接。此電源電路23電連接到高壓變壓器11的一次側(cè)。此高壓變壓器11，用于使輸入給 一次側(cè)的電壓升壓，輸出給二次側(cè)。高壓變壓器ll的二次側(cè)的一端電連接 離子發(fā)生元件10a、 10b的感應(yīng)電極1。另外，高壓變壓器11的二次側(cè)的 另一端，通過正的高電壓電路12a電連接到正離子發(fā)生用的離子發(fā)生元件 10a的正M電電極2，并通過負的高電壓電路12b，電連接到負離子發(fā)生 用的離子發(fā)生元件10b的負M電電極2。還有，離子發(fā)生元件10a、 10b 的各感應(yīng)電極l,相互電連接，為同電位。
正的高電壓電路12a構(gòu)成為在正極放電電極2上對感應(yīng)電極1外加正 極性的高電壓，在負M電電極2上對感應(yīng)電極1外加負極性的高電壓。 因此，能夠發(fā)生正和負2極性的離子。
在感應(yīng)電極l和放電電極2之間外加高電壓，當放電電極2的頂端達 到一定的電場強度以上時，產(chǎn)生放電。
雖然上述的離子發(fā)生裝置30也能放出一極性的離子，但在本實施方 式中，以放出正離子和負離子兩極性的離子為前提。在正M電電極2的 頂端通it^L生正電暈放電，發(fā)生正離子；在負M電電極2的頂端通itiC 生負電暈放電，發(fā)生負離子。外加的波形這里不特別限定，可為直流、被 正和負偏壓的交流波形、或4皮正和負偏壓的脈沖波形等的高電壓。高電壓 的波形，為交流、直流、脈沖或者這些合成的波形等不限定形態(tài)，是指發(fā) 生能夠得到放電現(xiàn)象的電場強度的電壓。電壓值，選定為使放電發(fā)生充分 且生成規(guī)定離子類型的電壓區(qū)域。
這里，發(fā)明者希望的正離子，是在氫離子(H+)的周圍相伴有多個 水分子的離子團，表示為H+ (H20) m (m為自然數(shù))。另外，負離子是 在氧離子(02—)的周圍相伴有多個水分子的離子團，表示為02— (H20) n(n為自然數(shù))。另外，通過使作為空氣中正離子的H+ (H20) m (m為 自然數(shù))和作為負離子的02- (H20) n (n為自然數(shù))發(fā)生大致同等量， 兩離子付著在浮置于空氣中的霉菌、病毒上并環(huán)繞其周圍，通過此時生成 的活性種的羥基自由基('OH)的作用，能除去浮置霉菌等。
下面，作為使用了上述離子發(fā)生裝置的電氣設(shè)備的一例，對空氣凈化 機的構(gòu)成進行說明。
在這樣的空氣凈化機等電氣設(shè)備中，為了送風，采用裝載在電氣設(shè)備 上的風扇。另外，空氣凈化機，在使從吸氣口引入的空氣通過過濾器凈化后，通過風扇用外殼，從吹出口供給外部。
圖6是概略地表示利用了圖l及圖2所示的離子發(fā)生裝置的空氣凈化 機的結(jié)構(gòu)的立體圖。另外，圖7是表示在圖6所示的空氣凈化機中配置了 離子發(fā)生裝置的情況的空氣凈化機的分解圖。
參照圖6及圖7，空氣凈化機60具有前面面板61和本體62。在本體 62的后方上部設(shè)置有吹出口 63，從此吹出口 63向室內(nèi)供給包含離子的清 潔的空氣。在本體62的中心形成有空氣引入口 64。從空氣凈化機60的前 面的空氣引入口 64引入的空氣，通過經(jīng)過未圖示的過濾器而被凈化。被凈 化的空氣，通過風扇用外殼65，從吹出口63向外部供給。
在形成所凈化的空氣的通*徑的風扇用外殼65的一部分上，安裝 有圖l及圖2所示的離子發(fā)生裝置30。離子發(fā)生裝置30，配置成能夠從作 為其離子放出部的孔21a向上述空氣^Ut出離子。作為離子發(fā)生裝置30 的配置的例子，在空氣的通過路徑內(nèi)，考慮距吹出口 63比較近的位置Pl 和比較遠的位置P2等的位置。這樣，在離子發(fā)生裝置30的離子放出用的 孔21a上通過送風，能夠從吹出口 63向外部同時供給清潔的空氣和離子。
根據(jù)本實施方式的空氣凈化機60,能夠?qū)⒂秒x子發(fā)生裝置30產(chǎn)生的 離子通過送風部(空氣的通過路徑)借助氣流送出，所以能夠向機外同時 放出清潔的空氣和離子。因此，能夠使空氣凈化機具有離子發(fā)生功能。
另外，由于本實施方式的離子發(fā)生裝置30厚度薄，所以即使裝載在上 述那樣的電氣設(shè)備上時也不會成為送風的阻礙，進而能夠抑制噪聲發(fā)生、 風量降低，而且能夠裝載應(yīng)用到多種產(chǎn)品中。
還有，在本實施方式中，作為電氣設(shè)備的一例，對空氣凈化機進行了 說明。但本發(fā)明并不限定于此，電氣設(shè)備除此以外，可為空氣調(diào)和機(空 調(diào))、冷藏設(shè)備、吸塵器、加濕器、除濕機等，也可為具有用于將離子借 助氣流送出的送風部的電氣設(shè)備。
下面，對本實施方式的作用效果進行^兌明。
首先，根據(jù)本實施方式，放電電極2的頂端貫通了感應(yīng)電極1的圓形的 貫通孔la，放電電極2的周圍(外周面全周)被感應(yīng)電極l環(huán)繞，所以能 夠提高離子的放出效率;5L良生效率。以下說明其情況。
圖8 (A )、 ( B)是用于說明專利文獻2 (JP特開2003 - 308947號公報)所示的電暈放電機構(gòu)的放電電極和感應(yīng)電極間產(chǎn)生的電場的示意圖。
還有，圖8(A)是剖視圖，圖8 (B)是從圖8 (A)的箭頭S1方向看的 圖。
參照圖8(A)、 (B)，在此電暈放電機構(gòu)中，感應(yīng)電極101配置在放電 電極102的針狀頂端的后方的側(cè)面上，所以發(fā)生M電電極102的針狀頂 端向后方側(cè)面的感應(yīng)電極101的電場。由此，與放電電極102相對地電場 分布的方向性上產(chǎn)生偏差，由于此電場的偏差，離子移動方向上產(chǎn)生偏差， 離子的放出效率變低，并M電電極102的頂端的放電變得不穩(wěn)定，離子 發(fā)生效率下降。
圖9 (A)、 (B)是用于說明本發(fā)明的一實施方式中的離子發(fā)生元件的 放電電極和感應(yīng)電極間產(chǎn)生的電場的示意圖。還有，圖9(A)是剖視圖， 圖9 (B)是從圖9 (A)的箭頭S2方向看的圖。另外，圖9(A)是沿著 圖9 (B)的IX-K線的概略剖視圖。
參照圖9(A)、 (B)，根據(jù)本實施方式，放電電極2的頂端貫通了感應(yīng) 電極l的圓形的貫通孔la，放電電極2的周圍(外周面全周)被感應(yīng)電極 l環(huán)繞。由此，在以放電電極2的針狀頂端為中心，向感應(yīng)電極l的俯視 時，沿著360度的全周發(fā)生電場。由此，能夠抑制電場分布的方向性的偏 差，因而能夠抑制由此電場分布的偏差引起的離子的移動方向的偏差，能 夠提高離子的放出效率，并使放電電極2的頂端發(fā)生穩(wěn)定的放電，能夠提 高離子發(fā)生效率。
另外，在俯視時，通過4吏放電電極2的針狀頂端配置在大致正圓形的 貫通孔la的中心，放電電極2的針狀頂端和圓形的貫通孔la的外周部之 間的距離，在貫通孔la的全周上變?yōu)榈染嚯x。由此，能夠使放電電極2 的針狀的頂端和感應(yīng)電極1間產(chǎn)生的電場360度均等，能夠進一步抑制電 場分布的偏差。
另外，在本實施方式中，通過使放電電極2的針狀的頂端相對于感應(yīng) 電極l的上表面突出到上方，從而能夠提高離子的放出效率。以下說明其 情況。
圖10是用于說明放電電極的針狀頂端比感應(yīng)電極向里時的離子舉動 的示意圖(A)和用于說明放電電極的針狀頂端比感應(yīng)電極突出時的離子 的舉動的示意圖(B)。
15參照圖10 (A )，放電電極2的針狀的頂端在比感應(yīng)電極1的上表面 lc只向里距離fl時，如果通過放電產(chǎn)生的離子不通過感應(yīng)電極1的貫通 孔la，就不能借助圖中箭頭所示的方向的送風氣流。但是，離子想要在感 應(yīng)電極l的貫通孔la內(nèi)通過時，會因電場力向感應(yīng)電極l側(cè)吸引，被感應(yīng) 電極1捕獲。因此，離子的放出效率變低。
參照圖10(B)，在本實施方式中，放電電極2的針狀頂端相對感應(yīng)電 極1的上表面只向上方突出距離f。由此，用放電產(chǎn)生的離子，即使不通 過感應(yīng)電極l的貫通孔la，也能借助圖中箭頭所示方向的送風氣流。因此， 在放電電極2的針狀頂端附近產(chǎn)生的正或負的離子，因電場力被吸引到感 應(yīng)電極l側(cè)，通過送風力借助風，不被感應(yīng)電極l捕獲，向空間內(nèi)放出。 由此，在正或負的離子被感應(yīng)電極l吸引中和之前，能夠借助送風向空間 內(nèi)放出，所以能夠增加向空間內(nèi)放出的離子量，能夠j吏向離子空間的放出 效率提高。
另外，本發(fā)明人對于放電電極2的針狀頂端從感應(yīng)電極l的上表面lc 突出的長度(以下稱為"突出長度")，進行了研究。以下，對其內(nèi)容及結(jié) 果進行說明。
首先，如圖10 (B)所示，在放電電極2的針狀頂端的位置比感應(yīng)電 極l的上表面lc突出的結(jié)構(gòu)中，對使感應(yīng)電極l的貫通孔la的半徑r和 放電電極2的突出長度f變化時的離子濃度的變化進行了測定。其結(jié)果如 圖11所示。
圖11的結(jié)果表示了使突出長度在"大"、"中"、"小，，3個等級上變化， 且4吏貫通孔la的半徑r也在"大"、"中"、"小"3個等級上變化時的空間 的某點的離子濃度比率。
從圖ll的結(jié)果可知，貫通孔la的半徑r分別為"小"、"中"時，突 出長度f越大，離子濃度越高。另一方面，貫通孔的半徑r為"大"時， 即j吏將突出長度f變大，離子濃度也幾乎不變化。也就是說，貫通孔la的 半徑r小時，將突出長度f變大引起的離子增加的效果大，相反，貫通孔 la的半徑r大時，將突出長度f變大引起的離子增加的效果小。
才艮據(jù)圖11的結(jié)果，若將突出長度f和貫通孔la的半徑r的關(guān)系整理 成表形式，則如圖12所示。參照圖12，貫通孔la的半徑r小、且突出長 度f也小的組合(表的左上方向)，放電電極頂端的放電變得最強。如果貫通孔la的半徑r及突出長度f雙方過小，放電變得過于強烈，存在變成火 花放電的情況。相反，貫通孔la的半徑r大、且突出長度f也大的組合(表 的右下方向)，放電電極頂端的放電變得最弱。如果貫通孔la的半徑r及 突出長度f雙方過大，存在無放電的情況。
貫通孔la的半徑r變大(表的右方向)，放電電極2和感應(yīng)電極1的 距離變遠，所以關(guān)系到如上所述的放電電極2的頂端的放電強度，同時在 放電電極2的頂端發(fā)生的離子被感應(yīng)電極1捕捉的量也變小。
另外，突出長度f變大(表的下方向)，放電電極2的頂端和感應(yīng)電極 l的距離變遠，所以關(guān)系到如上所述的放電電極2的頂端的放電強度，同 時在放電電極2的頂端發(fā)生的離子被感應(yīng)電極1捕捉的量也變小。
在貫通孔la的半徑r小且突出長度f變大的組合(表的左下方向)中， 如果突出長度f相對于貫通孔la的半徑r過長，則不是在放電電極2的頂 端，而是在與感應(yīng)電極l的距離變得最近的放電電極2的軀干部分產(chǎn)生放 電從而產(chǎn)生不優(yōu)選的狀態(tài)。
突出長度f及貫通孔la的半徑r這兩個參數(shù)，對提高離子濃度，雙方 有效。但是，如果貫通孔la的半徑r大，則被感應(yīng)電極l捕捉的離子量也 變少，所以半徑r大時，^^突出長度f變大的效果變小。
根據(jù)圖11及圖12的結(jié)果，將貫通孔la的半徑r和突出長度f與離子 發(fā)生裝置全體的尺寸建立聯(lián)系、巧妙地組合，在提高離子濃度的同時，對 薄型、小型的離子發(fā)生裝置的實現(xiàn)有利。
在考慮了這些特性后，在薄型、小型的離子發(fā)生裝置30的內(nèi)部配置、 構(gòu)成該離子發(fā)生元件10a、 10b時，若將突出長度f變大，則離子濃度存在 增加傾向。但是，如果過度變長突出長度f，如圖13 (A)所示，放電電 極2的針狀頂端，會自離子發(fā)生裝置30的外裝殼體21突出。此時，由于 ^的沖擊，放電電極2的離子發(fā)生性能下降。因而放電電極2的針狀頂 端，優(yōu)選配置成相對于感應(yīng)電極1的表面突出并且不從離子發(fā)生裝置30 的外裝殼體21的頂板21b的上表面突出。
另外，即使放電電極2的針狀頂端不從離子發(fā)生裝置30的外裝殼體 21的頂板21b的上表面突出，如圖13(B)所示，當突出長度f變得比貫 通孔la的半徑r長時，不是放電電極2的針狀的頂端而是在與感應(yīng)電極1 的距 變得最近的放電電極2的軀干部分產(chǎn)生放電成為不優(yōu)選的狀態(tài)。因此，如圖13(C)所示，優(yōu)選突出長度f比貫通孔la的半徑r短。
放電現(xiàn)象單純由外加電壓和電極間距離決定。因此，假如放電電極2 的頂端沒有銳角部，則在感應(yīng)電極l和放電電極2的最短距離部分會產(chǎn)生 放電。但是，當放電電極2的頂端為針狀、尖成銳角時，在放電電極2的 頂端電場集中，在其頂端和感應(yīng)電極l間產(chǎn)生電暈放電。也就是說，通過 4t故電電極2的頂端成銳角，其頂端的電位傾度(電場強度)變強，所以 即1狄電電極2的頂端和感應(yīng)電極1間的距離不是最短距離，也能在其頂 端和感應(yīng)電極l間產(chǎn)生電暈放電。
這里，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)使放電電極2的頂端為針狀、具有銳角部時，如 果突出長度f比貫通孔la的半徑r短，放電電極2的針狀頂端和感應(yīng)電極 1間會發(fā)生電暈放電。因此，通過使突出長度f變得比貫通孔la的半徑r 短，能夠在放電電極2的針狀頂端和感應(yīng)電極1間發(fā)生電暈放電，能夠防 止放電電極2的軀干部分和感應(yīng)電極l間的放電的發(fā)生。
還有，突出長度，例如為0.5mm 4.0mm，優(yōu)選為lmm 2mm。另夕卜， 感應(yīng)電極l的貫通孔la的直徑，例如為cl)12mm (J) 13mm (貫通孔la的 半徑為6mm ~ 6.5mm )。
另夕卜，本發(fā)明人對感應(yīng)電極l的平板部和支撐J413間的距離e(參照 圖2)，進行了研究。以下，對其內(nèi)容及結(jié)果進行說明。
圖14是表示感應(yīng)電極的平板部和支撐基板間的距離e為0時(A)和 存在其距離e時(B)的狀態(tài)的離子發(fā)生元件的概略剖視圖。
感應(yīng)電極1和放電電極2配置在同一支撐基板3上，使放電電極2的 頂端突出到感應(yīng)電極l的平板部的上表面lc的上方，且為了使離子發(fā)生裝 置30變成薄型，效率最好的方法如圖14 (A)所示，使感應(yīng)電極l靠緊在 支撐1413的表面上。
然而此時，放電電極2和感應(yīng)電極1之間的沿著支撐基仗3的表面的 沿面距離jl,與貫通孔la的半徑r幾乎相等。由于在此放電電極2和感 應(yīng)電極l間外加高電壓，如果沿面距離jl小則擔心沿面放電。因此，應(yīng)該 確保使配置在同一支撐J4！ 3上的放電電極2和感應(yīng)電極1的距離留有裕 度。
因此，如圖14(B)所示，在感應(yīng)電極l的兩端部上設(shè)置彎曲部lb，在其彎曲部lb上使感應(yīng)電極1被支撐基仗3支撐，由此在感應(yīng)電極1的 平板部和支撐基板3間確保尺寸e的空隙。因此，放電電極2和感應(yīng)電極 1的沿著支撐基敗3的表面的沿面距離j2，變得比圖14 (A)所示的距離 jl大。這樣，通過在感應(yīng)電極l的平板部和支撐基&3間總是確保一定以 上的距離，能夠防止不必要的沿面放電?？障兜某叽鏴例如為0.5mm~ 2.0mm。
還有，通過使感應(yīng)電極1和放電電極2配置在同一支撐基板3上，能 限制感應(yīng)電極1和放電電極2的平面上的位置不正，高度方向的偏離也能 夠最小化。由此，能夠降低感應(yīng)電極1和放電電極2的位置關(guān)系的誤差原 因。
如上說明那樣，通過本實施方式，實現(xiàn)穩(wěn)定的離子發(fā)生的同時，能夠 減輕所發(fā)生的離子在感應(yīng)電極l中和的比率，從設(shè)備向空間使離子比以往 大幅增加并高效地放出。
另外，能夠?qū)崿F(xiàn)高電壓驅(qū)動電路和使離子發(fā)生元件一體化的薄型且小 型的離子發(fā)生裝置，能夠4吏裝載此裝置的電氣i殳備的用途擴大和裝載地方 的自由度擴大。
這次公開的實施方式，應(yīng)i人為在所有點上只是例示，并不是限制。本 發(fā)明的范圍并非上述的說明，認為是通it^L利要求范圍表示，并包含與權(quán) 利要求的范圍均等的意思及范圍內(nèi)的所有變更。
本發(fā)明特別有利于適用于具備感應(yīng)電極和頂端為針狀的放電電極通過 放電發(fā)生離子的離子發(fā)生裝置及具備其離子發(fā)生裝置的電氣設(shè)備。
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權(quán)利要求1.一種離子發(fā)生裝置，用于通過放電使離子發(fā)生，其特征在于，具備放電電極，其具有針狀的頂端，感應(yīng)電極，其具有平板部，且在上述平板部上具有圓形的貫通孔；上述放電電極的上述頂端，貫通上述感應(yīng)電極的上述貫通孔并突出到上述感應(yīng)電極的上述平板部的上表面的上側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的離子發(fā)生裝置，其特征在于，還具備在內(nèi)部配置有上述放電電極和上述感應(yīng)電極的殼體，上述殼體具有形成有通向上述感應(yīng)電極的上述貫通孔的離子放出用孔 的頂板，上逸故電電極的上述頂端，配置成不突出到上述頂板的頂面的上側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的離子發(fā)生裝置，其特征在于，上述放電電極的上述頂端突出到上述感應(yīng)電極的上述平板部的上述上 表面的上側(cè)的長度，比上述貫通孔的半徑小。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的離子發(fā)生裝置，其特征在于， 還具備支撐上述感應(yīng)電極的支撐基板，上述感應(yīng)電極具有從上述平板部彎曲并被上述支撐基板支撐的彎曲部，以在上述感應(yīng)電極的上述平板部和上述支撐基&間產(chǎn)生空隙的方式， 上述感應(yīng)電極被上述支撐M支撐。
5. —種電氣i更備，其特征在于，具備 權(quán)利要求1所述的離子發(fā)生裝置，送風部，其用于將用上述離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的正離子及負離子的至少 一種借助送風氣流送出到電氣設(shè)備的外部。
6. —種離子發(fā)生裝置，用于通過放電使離子發(fā)生，其特征在于，具備離子發(fā)生元件，其包含具有針狀頂端的放電電極，和具有平板部且上 述平板部上具有圃形貫通孔的感應(yīng)電極，高壓變壓器，其用于向上述離子發(fā)生元件供給高電壓，高電壓發(fā)生電路，其用于驅(qū)動上述高壓變壓器， 電源輸入連接器，其與上述高電壓發(fā)生電路電連接，殼體，其內(nèi)部分別配置有上述離子發(fā)生元件、上述高壓變壓器、上述高電壓發(fā)生電路及上述電源輸入連接器；上M電電極的上述頂端，貫通上述感應(yīng)電極的上述貫通孔并突出到 上述感應(yīng)電極的上述平板部的上表面的上側(cè)，上述離子發(fā)生元件、上述高壓變壓器、上述高電壓發(fā)生電路及上述電 源輸入連接器，分別相互平面地配置，且在上述殼體內(nèi)配置成一體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子發(fā)生裝置，其特征在于，還具備在內(nèi)部配置有上逸故電電極和上述感應(yīng)電極的殼體，上述殼體具有形成有通向上述感應(yīng)電極的上述貫通孔的離子放出用孔 的頂板，上逸故電電極的上述頂端，配置成不突出到上述頂板的頂面的上側(cè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子發(fā)生裝置，其特征在于，上l改電電極的上述頂端突出到上述感應(yīng)電極的上述平板部的上述上 表面的上側(cè)的長度，比上述貫通孔的半徑小。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子發(fā)生裝置，其特征在于， 還具備支撐上述感應(yīng)電極的支撐基敗，上述感應(yīng)電極具有從上述平板部彎曲并被上述支撐基板支撐的彎曲部，以在上述感應(yīng)電極的上述平板部和上述支撐基板間產(chǎn)生空隙的方式， 上述感應(yīng)電極被上述支撐M支撐。
10. —種電氣i殳備，其特征在于，具備 權(quán)利要求6所述的離子發(fā)生裝置，送風部，其用于將用上述離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的正離子及負離子的至少 一種，借助送風氣流送出到電氣設(shè)備的外部。
專利摘要本實用新型提供一種能夠提高離子放出效率的離子發(fā)生裝置及具備該離子發(fā)生裝置的電氣設(shè)備。離子發(fā)生裝置(30)具備放電電極(2)和感應(yīng)電極(1)。放電電極(2)具有針狀的頂端。感應(yīng)電極(1)具有圓形的貫通孔(1a)。放電電極(2)的頂端，貫穿感應(yīng)電極(1)的貫通孔(1a)，突出到感應(yīng)電極(1)的上表面(1c)的上側(cè)。
文檔編號F24F1/00GK201360100SQ20082017902
公開日2009年12月9日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
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