CN100594646C - 离子产生器和空调装置 - Google Patents

Abstract

一种离子产生器，包括：产生装置，用于产生正离子与负离子，切换装置，用于选择性地将产生装置切换至产生装置的两种模式中的任一种，第一模式是产生相等的正离子和负离子数量，第二模式是产生正离子数量相对较少和负离子数量相对较多；借此，当切换装置将产生装置切换到第一和第二模式的任一种时，操作产生装置；其中，产生装置包括：电介体；相互对置且令电介体设于其间的一对内电极和外电极，其中该内电极的功能为高电压电极；及供施加交流电压至该对内电极和外电极的施加装置；施加装置施加交流电压至该对电极，以产生负离子与正离子，所述切换装置包括：二极管，包括：阳极侧，被连接到外电极；阴极侧，被施加接地电位；以及与二极管并联的开关装置。

Description

离子产生器和空调装置

技术领域

本发明是关于产生离子于空气中的离子产生器，及结合此离子产生器的空调装置，请注意空调装置是指通过改变空气的物理性质而产生任意要求大气环境的所有装置，此装置的实例包括空调器、空气滤清器、除湿机、增湿器、及风扇加热器。冷冻机亦属于本发明范畴内的空调装置领域。

背景技术

室内空气会受到多种物质污染，例如灰尘、香烟烟雾、及呼吸排出的二氧化碳。近年来，随着房内的气密性增加，污染物容易留置于室内，且通风因而需要以较高速率执行。但是，位于恶劣空气污染区域内的建筑物、罹患花粉热的人们的住家与办公室中，人们经常迟疑不敢打开窗户供空气流通。因此，就要使用空气滤清器或具有空气清洁功能的空调装置。针对清洁室内空气的方法，普遍为吸取室内空气及利用过滤器捕捉灰尘，或以活性碳吸收污染物。

但是，在室内空气品质的调整上，包括以过滤器捕捉灰尘或以活性碳吸收污染物等方法的效果似乎比不上维修保养所花的时间，例如过滤器或活性碳的清洁或更换，其原因在空气中的离子量并不包括在调整对象内。

离子存在于空气中，已知的是在离子的中，负离子有令人松弛的效果，但是，当结合于特定物质时负离子即减少。例如，若有香烟烟雾，负离子有时候会减少到正常量的1/2至1/5。因此，欲以人为方式增加空气中的离子量，故发展出离子产生器且结合于多种空调装置中。另者，现有离子产生器仅利用一直流(DC)高电压系统产生负离子。

关于离子产生器，日本经审查专利公告第49-129493(1974)号揭露其可利用一具有分离式离子化电极的双极式高电压产生器，以依据一要求比率而调整负与正电位，且在单一变压器的例子中，其可通过连接于一高电压线圈而呈彼此面对的高电压二极管以分离负与正高电压，但是该案未揭露利用一如同本发明离子产生器的单一单元以具有二操作模式。

日本经审查专利公告第54-40369(1979)号揭露一方法为施加一交流电压通过一感应电极与一放射电极，以产生一交流电场于其间的空隙内，及施加一交流电压至一相似且相邻于上述电极的放射电极总成，使二放射电极总成交替地放射单极离子，借此使导送入交流电场内的微粒子充电，该案未揭露利用一如同本发明离子产生器的单一单元以具有二操作模式。

日本经审查专利公告第8-217412(1996)号揭露负离子与正离子是利用一负电位驱动供电器与一正电位驱动供电器做为供电器以连接于一电晕放电元件而产生，该案未揭露利用一如同本发明离子产生器的单一单元以具有二操作模式。

日本经审查专利公告第2000-58290号揭露一施加于电极装置的电压的频率控制及个别控制极性电压的开关的导通/切断(ON/OFF)时间，该案未揭露利用一如同本发明离子产生器的单一单元以具有二操作模式。

如上所述，通过使用离子产生器，空气中离子分布的负离子量即增加，且空气经过调整而使空气品质令人感觉松弛。但是，对于漂浮在空气中的细菌的主动去除而言，负离子几乎无优异效果。

本发明人等致力于此方面的研究，研究结果发现漂浮在空气中的细菌可以通过同时产生正离子与负离子且将的放射于空气中而去除。较特别的是，当产生H+(H2O)n做为正离子与O2-(H2O)m做为负离子时，其进行化学反应及产生做为活性物的过氧化氢H2O2或羟基族(OH)，以去除漂浮在空气中的细菌。

但是，正离子具有使人产生压迫感的性质，因此，若产生正离子与负离子，则负离子的松弛效果即减低及抵消，因而有必要依用途以切换操作模式。以理解，产生实质上相等正离子与负离子量的操作模式是对细菌去除/消毒效果较佳，而产生比正离子多的大量负离子的操作模式则对松弛效果较佳。产生少量正离子的原因在于同时具有通过结合少量正离子与负离子而产生的细菌去除/消毒效果，以及松弛效果。

发明内容

本发明是针对解决上述问题而产生的，本发明目的在于提供一种可依上所述切换操作模式的离子产生器，及提供一种结合离子产生器的空调装置。

本发明的一种离子产生器包含：第一产生装置，是用于产生大致相等数量的正离子与负离子；第二产生装置，是用于产生相对较少量正离子与相对较大量负离子；及切换装置，是用于选择性切换于第一产生装置与第二产生装置任一者，其中离子产生器操作切换装置所切换的第一产生装置与第二产生装置任一者。

在此离子产生器中，第一产生装置产生实质上相等数量的正离子与负离子，及第二产生装置产生相对较少量正离子与相对较大量负离子，切换装置选择性切换于第一产生装置与第二产生装置任一者，及操作切换装置所切换的第一产生装置与第二产生装置任一者。

据此，其可产生实质上相等量的正离子与负离子或产生相对较少量正离子与相对较大量负离子，及依一用途以选择离子产生的模式，使得当主要目的为产生一细菌去除/消毒效果时可产生实质上相等量的正离子与负离子，且当需要轻微的细菌去除/消毒效果而主要目的为产生一松弛效果时可产生比正离子多的负离子量。

在本发明的一离子产生器中，第一产生装置与第二产生装置包含一电介体、一对相互面对且令电介体设于其间的电极、及施加装置供施加一交流电压通过该对电极，且施加装置施加一交流电压通过该对电极以产生负离子与正离子，及切换装置包括一二极管，其具有一阳极侧以连接于非电压施加侧电极的其中一电极，及一供一般固定电位施加于此的阴极侧，及连接于二极管二端的开关装置。

在此离子产生器中，第一产生装置与第二产生装置固持一电介体于一对电极之间，及施加装置施加一交流电压通过此对电极。通过施加装置施加一交流电压通过此对电极，即产生负离子与正离子。在切换装置中，二极管的阳极侧连接于非电压施加侧电极的其中一电极，一供一般固定电位施加于此的阴极侧，及开关装置连接于二极管二端。

据此，切换可以通过较简易的电路结构执行。

在本发明的一离子产生器中，二极管及开关装置自施加装置独立地提供。

在此离子产生器中，由于二极管及开关装置是自施加装置独立地提供，二极管与开关装置的定位较为容易，以利减低制造成本。

本发明的一离子产生器进一步包含计时器装置或检测装置其中一者，检测装置供检测外部环境，其中切换装置是根据计时器装置计时到的时间或检测装置检测到的值其中一者而切换。

在此离子产生器中，因切换装置是设计成根据计时器装置计时到的时间或供检测外部环境的检测装置检测到的值而切换，其可自动维持室内的舒适空气品质。

在本发明的一离子产生器中，检测装置是一感应器，供检测一空气污染程度。

在此离子产生器中，由于检测装置是一供检测一空气污染程度的感应器，其可依据空气污染程度而以一最佳操作模式执行操作。

本发明的一离子产生器进一步包含设定装置，供于外部设定空气污染程度，且当感应器检测到的值不小于一由设定装置设定的值时，切换装置即切换至第一产生装置，或者当检测值小于设定值时，则切换至第二产生装置。

在此离子产生器中，设定装置在外部设定空气污染程度，且当感应器检测到的值不小于一由设定装置设定的值时，切换装置即切换至第一产生装置，或者当检测值小于设定值时，则切换至第二产生装置。

据此，其可以一健康取向方式执行操作，使得当空气污染程度高时，则优先进行细菌去除/消毒，及当空气污染程度低时，优先性即改成一松弛效果。

本发明的一离子产生器进一步包含指示器装置，供指示一操作状态，且，当第一产生装置或第二产生装置操作时，指示器装置是利用一相对应颜色以指示其操作状态。

在此离子产生器中，当第一产生装置或第二产生装置操作时，指示器装置是利用一相对应颜色以指示其操作状态，且因此可以通过一瞥得知是否放射具有细菌去除/消毒效果的正离子，或是否主要放射具有松弛效果的负离子。

本发明的一离子产生器进一步包含计时器装置，且切换装置切换至第一产生装置达到一由计时器装置操作开始计时的预定时间。

在此离子产生器中，由于切换装置切换至第一产生装置达到一由计时器装置操作开始计时的预定时间，可以在产生实质上相等量正离子与负离子的操作模式中执行操作，可在认为空气不洁时在操作开始处产生一细菌去除/消毒效果。

本发明的离子产生器进一步包含计时器装置，并构造成当切换装置切换至第一产生装置达到一由计时器装置操作开始计时的预定时间，且在计时器装置已计时预定时间后，切换装置即根据感应器检测到的一污染程度而切换。

在此离子产生器中，切换装置切换至第一产生装置达到一由计时器装置操作开始计时的预定时间，且在计时器装置已计时预定时间后，切换装置即根据感应器检测到的一污染程度而切换。

据此，其可以在产生实质上相等量正离子与负离子的操作模式中执行操作，可在认为空气不洁时在操作开始一预定时间内产生一细菌去除/消毒效果，预定时间过后，其可依据空气污染程度而切换于产生实质上相等量正离子与负离子的操作模式与产生较大量负离子的操作模式之间。

本发明的一种空调装置包含：供改变空气条件的装置；及一离子产生器，是如本发明任一者所述，其中由离子产生器产生的负离子与正离子即散布于由该装置改变的空气内。

据此，一细菌去除/消毒效果及松弛效果是在空调装置原有的空调效果以外产生，使得室内环境较为舒适。

本发明还包括：

一种离子产生器，包括：

产生装置，用于产生正离子与负离子，

切换装置，用于选择性地将产生装置切换至产生装置的两种模式中的任一种，第一模式是产生相等的正离子和负离子数量，第二模式是产生正离子数量相对较少和负离子数量相对较多；

借此，当切换装置将产生装置切换到第一和第二模式的任一种时，操作产生装置；

其中，产生装置包括：

电介体；

相互对置且令电介体设于其间的一对内电极和外电极，其中

该内电极的功能为高电压电极；及

供施加交流电压至该对内电极和外电极的施加装置；

施加装置施加交流电压至该对电极，以产生负离子与正离子，

所述切换装置包括：

二极管，包括：

阳极侧，被连接到外电极；

阴极侧，被施加接地电位；以及

与二极管并联的开关装置。

附图说明

图1是电路图，表示本发明离子产生器的一实施例；

图2是离子产生器内一离子产生电极主体的截面图；

图3是立体分解图，表示前盖与过滤器如何配置于一结合离子产生器的空气滤清器内；

图4是前盖与过滤器去除后的空气滤清器立体图；

图5是空气滤清器的后视立体图；

图6是空气滤清器的垂直方向截面图；

图7是简示图，阐释空气滤清器内的空气流动情形；

图8是局部立体图，表示空气滤清器的内部结构；

图9是空气滤清器的操作单元的前视图；

图10是空气滤清器的遥控器的前视图；

图11是方块图，表示空气滤清器的电路结构；

图12是流程图，表示空气滤清器的操作；

图13是流程图，表示空气滤清器的操作。

具体实施方式

(第一实施例)

请参阅图1、2，以下说明将阐释本发明离子产生器的第一实施例。

图1是一电路图，表示一离子产生器10的电路结构，此离子产生器10包括一连接至一商用供电器30的整流器90及一连接于整流器90输出端的控制电路。一控制电路100是文后所述空调装置的一控制电路。

再者，离子产生器10包含一离子产生电极主体1、一切换变压器31、一继电器32、一微电脑33、微电脑33的一输入单元34、一SSR 35(固态继电器)、一故障检测电路36、一警报装置37、一光耦合器38、一指示器39、及一反馈控制电路300。

切换变压器31包括一初级绕组31p、及次级绕组31s1、31s2、31s3，次级绕组31s1以施加一交流高电压于一后文所述的离子产生电极主体。与整流器90并联地连接至商用供电器30的SSR 35是连接于初级绕组31p，一电阻器R6及一二极管D5是串联插入SSR 35与初级绕组31p的一端之间，二极管D5的阳极侧连接于SSR 35而阴极侧连接于初级绕组31p的一端，初级绕组31p的另一端则连接于一npn-型切换电晶体Q2的集电极。再者，一电容器C3跨接于初级绕组31p的二端，切换电晶体Q2的射极是通过一电阻器R8及一二极管D1而连接至商用供电器30，二极管D1的阳极侧连接于初级绕组31p而阴极侧连接于商用供电器30。请注意欲连接于二极管D1的商用供电器30的一侧为接地，此外，继电器32并联至二极管D1。

一电容器C2的正侧连接于二极管D5的阴极侧，而负侧连接于二极管D1的阳极侧。

切换电晶体Q2的基极是通过一电阻器R7而连接于二极管D5的阴极侧，且亦通过一齐纳二极管D7而连接于二极管D1的阳极侧。切换电晶体Q2的射极是通过电阻器R8而连接于切换变压器31的次级绕组31s2的负侧，次级绕组31s2的正侧连接于反馈控制电路300的一端，及反馈控制电路300的另一端是通过一齐纳二极管D8而连接于切换电晶体Q2的基极。

光耦合器38是由一npn-型光电晶体管Q1及一欲光耦合于光电晶体管Q1的发光二极管D6，光电晶体管Q1的集电极连接于电阻器R7与齐纳二极管D7的接点，同时射极连接于电容器C2的负侧，发光二极管D6的二端皆连接于微电脑33。

离子产生电极主体1连接于切换变压器31的次级绕组31s1的正极与负极之间，离子产生电极主体1主要由一介电体及一对彼此相面对且令介电体位于其间的电极。在此实施例中，如图2所示，一备有双开口端(“Pyrex”(商标名)：20毫米外径)的筒形玻璃管11是使用做为介电体，介电体的材料并不限于此，任意具有绝缘性质的材料皆可使用。再者，其形状并无限制，可以考虑欲安装的装置的形状及结构而适当地决定。若本实施例中的介电体具有一圆形，外径越大且厚度越薄，则静电量越大且有助于离子产生。但是，由于同时增加臭氧的产生，其需通过考虑离子与臭氧之间的平衡而决定尺寸，依实验结果所示，一不大于20毫米的外径及一不大于1.6毫米的厚度是建议用于玻璃管11。

一内电极12及一外电极13二者皆具有一通过滚轧不锈钢平织线网成一筒形而产生的形状，二者设置于玻璃管11的内侧及外侧。内电极12的功能为一高电压电极，而外电极的功能为一接地电极。针对内电极12，可使用一通过滚轧SUS 316或SUS 304不锈钢线制成的40-网目平织线网成一筒形者，针对外电极13，则可使用一通过滚轧SUS316或SUS 304不锈钢线制成的16-网目平织线网成一筒形者。请注意“网目”是指每时的线数，据此，网目数越大则网目越细。请注意，为了增加离子产生电极主体1的静电量及增进离子产生效率，内电极12及外电极13是黏接于玻璃管11。

玻璃管11的二端是以绝缘栓构件14、15封闭，栓构件14、15是利用一弹性材料如橡胶制成，栓构件14、15实质上各呈筒形，且具有一周侧突伸组件19于一侧上及一周侧槽道20形成于周侧突伸组件19内，使玻璃管11的末端插入周侧槽道20。再者，在各栓构件14、15的外周侧表面中是形成一外周侧槽道21，外周侧槽道21用于将离子产生电极主体1固定于空调装置。

一由薄膜覆盖的孔16形成于各栓构件14、15的中央，薄膜依此处理以利易于穿破，因此在必要时一物件可穿过薄膜而插入。在此实施例中，一引线17通过栓构件15的孔16，引线17连接于玻璃管11内的内电极12。此外，一引线18连接于外电极13。

离子产生电极主体1是如下组装。首先，先前引线17已焊接于其上的内电极12插入玻璃管11，随后，栓构件15的孔16的薄膜由一工具的尖端穿破，以供引线17通过此孔16，且栓构件15随后安装于玻璃管11。然而，先前引线18已焊接于其上的外电极13安装于玻璃管11的外侧周围，且栓构件14随后安装于玻璃管11的另一端。

请注意，非一电压供给侧电极的外电极13是连接于二极管D1的阳极侧，如图1所示。

故障检测电路36连接于切换变压器31的次级绕组31s3的正极与负极之间，故障检测电路36是由电阻器R1、R2、R3、二极管D2及电容器C1组成，且诸元件连接如下。首先，电阻器R1、二极管D2及电阻器R3是串联于次级绕组31s3的正侧，二极管D2的阳极侧通过电阻器R1连接至次级绕组31s3的正侧，而阴极侧连接于电阻器R3的一端。电阻器R2连接于次级绕组31s3的另一端与二极管D2阳极侧以及电阻器R1的接点之间，及电容器C1连接于电阻器R3的另一端与次级绕组31s3的负侧之间。依此方式建构的故障检测电路36是连接于微电脑33。

下面说明离子产生器10的功能。

自商用供电器30输出的一交流电压是利用二极管D5及电容器C2整流与平滑转换成一直流，当切换晶体管Q2导通时此直流即供给至切换变压器31的初级绕组31p。反馈控制电路300根据切换变压器31的次级绕组31s2的感应电压而控制切换晶体管Q2的导通/切断，据此，一高电压即以稳定方式产生于次级绕组31s1中。

微电脑33根据其输入单元34的一信号而控制继电器32的导通/切断状态，当继电器32在导通状态时，外电极13不经二极管D1而接地。此外，一正弦波电压供给至内电极12，此状态为“第一操作模式”。

当一交流电压施加于上述彼此面对且令玻璃管11位于其间的电极12、13时，一离子化现象例如放电即发生于大气环境中，且产生实质上相等的正离子与负离子量。

此时，H+(H2O)n及O2-(H2O)m是以最稳定方式分别产生做为正离子与负离子，诸正离子与负离子对于漂浮在空气中的病菌并非独立地具有显著的病菌去除效果。但是，当诸离子产生时，做为活性物的过氧化氢H202或羟基族(OH)由化学反应产生。由于H2O2或(OH)具有极强的活性，其可通过放射诸离子至空气中而去除或杀菌。

当继电器32切断时，“第二操作模式”即发生。此时，电子流动路径为地→二极管D1→次级绕组31s1→内电极12→玻璃管11→空气→地，及电子放射至内电极12与外电极13之间，且因而产生负离子。此时，由于电子流动路径并非为玻璃管11→内电极12→次级绕组31s1→二极管D1→地，因此内电极12不会自电极之间的空气接收到电子。但是，由于形成回路：外电极13→玻璃管11→内电极12→次级绕组31s1→外电极13，故产生少量正离子。因此，当继电器32在切断状态时，离子产生电极主体1即自空气中产生较大量负离子及产生较少量正离子，此时，负离子对正离子的产生比率大约4∶1至6∶1，且负离子量较大，因此可取得一松弛效果。

微电脑33亦根据其输入装置34的一信号而控制SSR 35的导通/切断状态，当SSR 35在导通状态时，离子产生电极主体1转为一操作状态，同时，当SSR 35在切断状态时，离子产生电极主体1转为一非操作状态。指示器39用于指示此离子产生电极主体1的操作状态。

故障检测电路36操作如下。一对应于通过次级绕组31s1二端电压的感应电压是产生于次级绕组31s3内，此感应电压经过整流及平滑，然后输入至微电脑33。当一短路形成于离子产生电极主体1的电极之间时，次级绕组31s3的电压亦在短路状态(＝0V)，因此，一欲输入至微电脑33的电压信号变得比平常小。另方面，当内电极12或外电极13断接时，次级绕组31s3的感应电压变得比平常高，据此，一欲输入至微电脑33的电压信号变得比平常大。

如上所述，若偏离其常态电平的电压信号输入至微电脑33，微电脑33即判断是否有异常事项发生于离子产生电极主体1，且致动警报装置37，警报装置37再以光、音响、符号等等通知使用者异常。

(第二实施例)

其次，以下说明将阐释将一离子产生器10结合于一空调装置。

图3至图12表示一举例做为空调装置的空气滤清器，空气滤清器包含一主体5，其具有一如同垂直站立的扁平箱体形状、一用于支持主体5的基座510、及一接附于主体5一侧的前盖7(在此例子中为前正面)，且备有一空隙于前盖7与主体5之间。主体5的前正面是缓和地弯曲而在俯视时具有一凸形中央，且前盖7亦弯曲而在俯视时具有一相对应形式的凸形中央。一通过并列配置多个垂直方向长隙缝而构成的空气入口71形成于前盖7的中央，再者，前盖7的四个边缘与主体5之间的间隙的功能为一侧面空气入口72(请参阅图6)。

主体5的后正面部分是由一后盖8组成，如图5所示，一空气出口81及一离子出口82形成于后盖8的顶部中，空气出口81及离子出口82是通过并列配置多个垂直方向的长隙缝而构成。一抓握部84是由一长方形凹入组件构成，及壁面安装孔85是供以分离式备便的壁面安装金属接合件(图中未示)将主体5安装于一壁面上。

图7简示主要组件的配置方式及主体5内的空气流动情形，6代表一过滤器，而56、57为一风扇马达及一风扇。当风扇57由风扇马达56转动时，空气即自空气入口71及侧面空气入口72吸入。当空气通过过滤器6而到达风扇57时，其改变方向以朝上及流到空气出口81。在流到空气出口81的路上，一空气通道58分叉至一行经离子出口82的旁通通道59，离子产生电极主体1即设置于旁通通道59内。

如图4所示，一贮存部分51形成于主体5的前正面，以贮存过滤器6于其内。过滤器6是由三种滤材组成，其自进气流的上游侧起为一前置滤材61、一除味滤材62、及一集尘滤材63。

前置滤材61是由聚丙烯制成，其捕捉吸入空气中的较大灰尘。除味滤材62是通过接附一非织的聚酯织物于一长方形框架、均匀散布活性碳于织物上及进一步设置一非织的聚酯织物于其上，而建构成三层式结构，且其吸收空气中的有气味成分，例如乙醛、氨及醋酸。集尘滤材63即俗称的HEPA滤材，是利用一由聚酯/维尼纶基非织物及一电介体吹熔式非织物(即“Toraymicron”(商标名)，可取自Toray工业公司)构成的组合体做为一滤材、折叠滤材、设置一非织羟-磷灰石抗菌片于滤材的上与下正面、利用热压合将的接合、及以热熔胶熔接一由非织物构成的框架而产生，且其捕捉微尘。

风扇57的通风口52形成于贮存部分51后的一垂直壁面，通风口52是通过配置多个径向长孔而构成。一凹入部分53形成于通风口52的中央，风扇马达56接附于凹入部分53的后正面侧，及风扇57接附于风扇马达56的旋转轴。

作为风扇57，一涡轮风扇表示于图中，但是风扇的类型并不需局限于此，图中所示的涡轮风扇是设计以具有一大于风扇直径的厚度，以减低旋转速度及噪音程度。一直流(DC)马达使用做为风扇马达56，以提高控制性能的重要性。

风扇57送出的大部分空气是经由空气通道58以自空气出口81吹出，但是一部分空气通过旁通通道59，其接收由离子产生电极主体1产生的离子且自离子出口82吹出。

当离子是通过施加一交流高电压于电极而产生时，臭氧即作为副产品产生。自然地，臭氧逐渐分解成氧，但是该分解可通过设有一臭氧分解触媒而进一步促进。因此，较佳为令玻璃管11、内电极12及外电极13至少其中一者携载臭氧分解触媒，或定位一分离式备便的触媒载体邻近于离子产生电极主体1，以促进所生的臭氧分解成氧及减少臭氧量。针对臭氧分解触媒，其可使用现有的二氧化锰、铂、二氧化铅、氧化铜(II)、及镍。若一触媒载体为分离式备便，其较佳为制备一由筒形线网构成的基座体及同中心地配置基座体于外电极13的外，且其间有一预定空隙。

为了使基座体携载臭氧分解触媒，其较佳为将臭氧分解触媒散布于一结合物质中，且利用涂布方式例如浸渍、旋涂及喷雾以将胶液附着于基座体表面。欲携载的臭氧分解触媒量适合由所生的臭氧量决定。

主体5的前正面的顶部是一控制单元54，在控制单元54中，如图9所示，其配置有多个按键、切换控制器、及指示灯。200为一“操作启动/停止”键，201为一“操作切换”键，202为一“停止计时器”键，及203为一感应器灵敏度切换控制器。210为一“电力供给”灯，211为一“自动操作”灯，212为一“静音操作”灯，213为一“中度操作”灯，214为一“常态操作”灯，215为一“强度操作”灯，216为一“快速操作”灯，217为一“吸烟操作”灯，218为一“花粉操作”灯，219为一“1-小时”灯，220为一“2-小时”灯，及221为一“4-小时”灯。222为一“过滤器更换”灯，223为一灰尘感应器灯，及224为一气味感应器灯。这些灯是由发光二极管组成。225为一过滤器复置键，及226为一遥控器光接收器。

一视窗55提供于控制单元54的右侧上，视窗55是位于一面向离子产生电极主体1的位置，以供确认离子产生电极主体1的操作状态。视窗55是由一光传输塑胶覆盖，使手指无法插入。一灯安装于视窗55内，且其名为“丛灯”，“丛灯”是由多个发光二极管组成，可发出不同颜色光，且依一群离子或离子丛的产生状态而发出不同颜色光。使用者可以通过看见视窗55发出的光色而得知离子产生电极主体1的操作状态。

遥控器41包含如图10所示的多种开关(开关的按键)，230为一“操作启动/停止”键，231为一“停止计时器”键，232为一“丛启动/停止”键，及233为一“丛切换”键。234为一“手动操作(空气量)”键，235为一“自动操作”键，236为一“静音操作”键，237为一“快速操作”键，238为一“吸烟操作”键，及239为一“花粉操作”键。遥控器41的顶端设有一发射器240，供发射一红外线信号至遥控器光接收器226。

空气滤清器的控制电路100建构如图11所示，控制功能的主要组件为亦表示于图1中的微电脑33(LSI)，且以下元件皆联结于微电脑33。101为一连接于商用供电器30的插头，102为一保险丝，103为一噪音防止电路，104为一供电电路，及105为一复置电路。106为一供电产生时钟电路，107为一时钟电路，108为一LED驱动器电路，及109为一密钥输入电路。43为一遥控器接收电路，47为一风扇马达驱动器电路，110为一蜂鸣器驱动器电路，44为一灰尘感应器电路，45为一气味感应器电路，111为一高电压驱动器电路，112为一EEPROM电路，113为一灵敏度切换电路。

噪音防止电路103使电路免于外界噪音及自插头101进入的闪电电涌，且吸收逸出的噪音。供电电路104含有一整流器90及一由二极管D5与电容器C2组成的整流电路，且供给一电流至需要电力者，例如微电脑33、切换变压器31、风扇马达56、灯、蜂鸣器及感应器。复置电路105是当供给至微电脑33的电压低于一设定值时可复置微电脑33。供电产生的时钟电路106将供电电路104的初级电压波形转换成一正方形波信号。时钟电路107产生微电脑33操作所需的时脉信号。LED驱动器电路108导通构成灯的LED。

当多枚开关键按下或一控制器移动时，密钥输入电路109即输入相对应的信号至微电脑33。蜂鸣器驱动器电路110导通蜂鸣器以发出音响。高电压驱动器电路111输入100V AC至切换变压器31，此为一高电压单元，以产生一大约1.8kV AC高电压。EEPROM电路112将风扇马达56的累积操作时间写入EEPROM。当感应器灵敏度切换控制器203操作时，灵敏度切换电路113即于三个电平的中(高、中、低)改变灰尘感应器及气味感应器的灵敏度。

风扇马达驱动器电路47利用PWM控制以控制风扇马达56。遥控器接收电路43通过遥控器光接收器226以接收一来自遥控器41的红外线信号。

包括于灰尘感应器电路44内的灰尘感应器是由一反射型光截断器构成，其包含一发光元件及一光学耦合于发光元件的光接收元件。发光元件发出的光是由空气中的灰尘反射，且到达光接收元件，光接收元件产生一与光接收量成比例的电压。因此，通过监视光接收元件的输出电压，即可得知空气中的灰尘密度。

包括于气味感应器电路45内的气味感应器是由一金属氧化物半导体构成，金属氧化物半导体通过吸收一气体成分而改变其电阻。因此，通过监视金属氧化物半导体的电阻变化，即可得知空气中的气体成分量，即“气味”水平。

请注意灰尘感应器及气味感应器二者皆设于室内空气通过的主体5内某处。

其次，空气滤清器的操作及功能将阐释于后。当空气滤清器的操作开始时，风扇马达驱动器电路47接收一来自微电脑33的控制信号，且依据该控制信号利用PWM控制以控制风扇马达56，使其以预定旋转速度旋转。随着风扇马达56的旋转，风扇57即旋转，且室内空气吸入空气入口71及侧面空气入口72。吸入空气中的较大灰尘是由前置滤材61捕捉，且随后有气味成分例如乙醛、氨及醋酸是由除味滤材62吸收。再者，已通过除味滤材62的空气中微细灰尘是由集尘滤材63捕捉，且不含气味与灰尘的生成洁净空气移向空气通道58。

进入空气通道58的一部分空气进入旁通通道59及供给至离子产生电极主体1，在离子产生电极主体1中，一大约1.8kV交流电压供给通过内电极12及外电极13，且正离子与负离子产生于一电介体玻璃管11外侧。

此时，若继电器32在导通状态，实质上相等量的正离子与负离子即依上所述地产生，此即“第一操作模式”。

由“第一操作模式”产生实质上相等量的正离子与负离子包围细菌，且利用化学反应产生做为活性物的过氧化氢H2O2或羟基族(OH)，借此去除/杀除室内空气中漂浮的细菌。

若继电器32在切断状态，较大量负离子与较少量正离子即依上所述地产生(以约4∶1到6∶1的生产比率)，此即“第二操作模式”。

当具有高比率负离子产生于“第二操作模式”中的离子丛是自离子出口82放射出时，其对室内的人们即提供一松弛效果。

微电脑33接收一来自密钥输入电路109的信号，且控制操作如下。

当空气滤清器在停止状态时，操作可通过按压控制单元54的“操作启动/停止”键200或遥控器41的“操作启动/停止”键230而启动。当“操作启动/停止”键200或230被按压时，操作是以一“自动操作模式”启动。

“自动操作模式”为风扇马达56的旋转速度依据灰尘感应器电路44及气味感应器电路45检测到的空气中灰尘与气味量而改变，较特别的是，一模式选自后述的“静音操作模式”、“低空气量操作模式”、“中空气量操作模式”、及“高空气量操作模式”。在“自动操作模式”中，“自动操作”灯211即导通。再者，离子产生器10开始操作，当“操作启动/停止”健200或230在此自动操作期间被按压时，风扇马达56即停止，离子产生器10的操作亦停止，且“自动操作”灯211切断。

当空气滤清器在操作状态时，若按压“操作切换”201，则每次按压键210时操作模式即切换为“自动操作模式”→“静音操作模式”→“低空气量操作模式”→“中空气量操作模式”→“高空气量操作模式”→“快速操作模式”→“吸烟操作模式”→“花粉操作模式”→“自动操作模式”。据此，一欲导通的灯亦依顺序变化如下“自动操作”灯211。“静音操作”灯212、“中度操作”灯213、“常态操作”灯214、“强度操作”灯215、“快速操作”灯216、“吸烟操作”灯217、“花粉操作”灯218。请注意，当遥控器41用于切换操作模式时，“自动操作模式”、“静音操作模式”、“快速操作模式”、“吸烟操作模式”、及“花粉操作模式”是分别利用“自动操作”键235、“静音操作”键236、“快速操作”键237、“吸烟操作”键238、及“花粉操作”键239进行选择，而“低空气量操作模式”、“中空气量操作模式”、及“高空气量操作模式”则由“手动操作(空气量)”键234进行选择。

在“静音操作模式”中，控制风扇马达56使其旋转速度为300rpm，在此例子中，由于空气滤清器产生的噪音程度低，故此模式适用于夜晚。

控制风扇马达56使其旋转速度分别在“低空气量操作模式”为550rpm、在“中空气量操作模式”为750rpm、及在“高空气量操作模式”为950rpm。

在“快速操作模式”中，控制风扇马达56使其旋转速度为1,100rpm，在此例子中，由于大量空气通过过滤器6，故此模式适用于需要快速清净空气的处。

在“吸烟操作模式”中，执行“高空气量操作模式”的操作达到一特定时间后，空气滤清器即操作于“自动操作模式”中。首先，空气滤清器以“高空气量”操作一特定时间，以减少室内的空气污染程度达到一段时间，随后切换至自动操作，其中风扇马达56的旋转速度是依灰尘与气味而改变(在此例子中为烟雾与臭味)。

在“花粉操作模式”中，执行“高空气量操作模式”的操作达到一特定时间后，空气滤清器即以特定时间区段反覆切换于“低空气量操作模式”与“高空气量操作模式”之间，甚至当花粉量为导致人们遭受花粉过敏的程度时，若花粉如同漂浮于空气中的可见灰尘，则其灰尘密度即远小于烟雾，使得花粉不易区别于一般程度的漂浮灰尘，因此，“高空气量操作”即反覆以增加通过过滤器6的空气量且尽量捕捉花粉。若仅持续执行“高空气量操作”，操作的噪音会侵袭人们耳朵，且因此“低空气量操作”是执行于“高空气量操作”之间。

当在操作期间按压“停止计时器”键202或231时，空气滤清器的操作会在一设定时间后自动停止。每次按压“停止计时器”键202或231时，设定时间变成“1小时”→“2小时”→“4小时”→“计时器停止”→“1小时”。一欲导通的灯亦变成“1-小时”灯219→“2-小时”灯220→“4-小时”灯221→无→“1-小时”灯219。当按压遥控器41的“停止计时器”键231时，即产生相对应于设定时间的电子蜂鸣声，因此可以得知停止操作的设定时间，甚至是在难以看见灯的处。

尽管前述离子产生器10是随着空气滤清器的操作开始而开始操作，其亦可利用遥控器41的“丛启动/停止”键232以致动离子产生器10。当“丛启动/停止”键232被压下而离子产生器10未操作时，SSR 35即导通，离子产生器10开始操作，且丛灯导通。可知，视窗55即发亮。当“丛启动/停止”键232被压下且离子产生器10操作时，SSR 35即切断，且离子产生器10停止操作。由于SSR 35的控制信号及风扇马达驱动器电路47的PWM控制信号互为独立，故可控制离子产生器10的启动/停止状态，而无关于风扇马达56的启动/停止状态。

再者，通过按压遥控器41的“丛切换”键233，上述“第一操作模式”及“第二操作模式”交替地被选择。

另者，在“自动操作模式”中，SSR 35为导通状态，灰尘感应器与气味感应器是依图12的流程图所示以计时室内的空气污染程度(S2)。当其中一感应器的计时值大于一预定值时(S4)，亦即当空气受到污染时，则依据微电脑33的一指示以执行“第一操作模式”内的操作，亦即执行产生实质上相等量正离子与负离子的操作(S10)，主要针对空气清净。当二感应器的计时值等于或小于一预定值时(S6)，则判断室内的空气为干净，且执行“第二操作模式”内的操作，亦即执行产生大量负离子与少量正离子的操作(S8)，主要针对一松弛效果而非空气清净。在上述方式中利用“第一操作模式”与“第二操作模式”之间的自动切换而执行的模式即为一“第三操作模式”。

此外，在“自动操作模式”中，操作亦可依图13的流程图执行。

当按压遥控器41的“自动操作”键235时，微电脑33开始“自动操作模式”中的操作，并且计数(计时)时间(S12)。

此时，风扇57是由风扇马达56转动，空气吸入空气滤清器，且气味成分及微尘即利用过滤器6自空气中去除。由过滤器6去除灰尘与气味后的空气则由风扇57排出空气滤清器外。

在离子产生器10中，一交流电压是在空气滤清器的操作开始后才施加，且SSR 35在“自动操作模式”中的处于导通状态。

微电脑33直到计数时间达到一预定时间(S14)切断继电器32，并且令离子产生器10执行第一操作模式内的操作，以交替地产生实质上相等量的正离子与负离子(通过一正弦波电压)(S14)。

计数时间已达到一预定时间(S14)后，微电脑33即一直利用灰尘感应器电路44及气味感应器电路45以检测(计时)室内的空气污染状况(S16)。

当感应器电路检测到的二或一值(S16)皆/是大于各别预设值(S18、20)时，亦即当室内的空气不洁净时，微电脑33切断继电器32及令离子产生器10执行第一操作模式内的操作，以交替地产生实质上相等量的正离子与负离子(通过一弦波电压)(S26)。

另一方面，当感应器电路检测到的值(S16)皆小于各预设值(S18、20)时，亦即当室内的空气洁净时，微电脑33利用一控制信号以导通继电器32，并且令离子产生器10执行第二操作模式内的操作，以产生负离子生成量高于正离子生成量的离子比率(S22)。

因此，当一预定时间在操作开始后尚未届满，及当室内的空气是由灰尘与气味之一或二者污染时，微电脑33令离子产生器10在第一操作模式内操作，以产生实质上相等量的负离子与正离子且将的放射至室内。因此，漂浮的细菌即通过负离子与正离子的功能以自室内的空气去除。

依本发明人等执行的实验所示，当操作执行于“第一操作模式”内时，漂浮细菌的去除率在操作开始2小时后为86％、4小时后为93％、及20小时后为99％。

请注意，当前述视窗55内的丛灯是由发出不同色光的发光二极管组成时，例如，若“第一操作模式”内的指示器颜色设定为蓝色而“第二操作模式”内的指示器颜色设定为绿色，则较易以目视辨别“空气滤清”及“松弛”。

EEPROM电路112将马达56的累积操作时间写入EEPROM，当累积操作时间达到一预定值时，“过滤器更换”灯222导通以促使使用者更换过滤器6，过滤器更换后，EEPROM的记忆体系是通过具有一尖端的物件按压过滤器复置键225而复置。

尽管上述说明阐释的实施例中离子产生器是结合于空气滤清器内，当然其亦可将离子产生器结合于其他空调装置，例如除湿机、增湿器、及空调器。在此例子中，除了各空调装置本身的功能外，本发明离子产生器的“空气滤清”功能及“松弛”功能亦可呈现。除此以外，本发明可以在本发明范畴内添加多项变化于其细部而具体实施。

依本发明的离子产生器所示，其可产生实质上相等量的正离子与负离子或产生较少量正离子与较大量负离子，及依一用途以选择离子产生的模式，使得当主要目的为产生一细菌去除/消毒效果时可产生实质上相等量的正离子与负离子，且当需要轻微的细菌去除/消毒效果而主要目的为产生一松弛效果时可产生比正离子多的负离子量。

再者，依本发明的离子产生器所示，切换可以通过较简易的电路结构执行。

再者，依本发明的离子产生器所示，二极管与开关装置的定位较为容易，以利减低制造成本。

此外，依本发明的离子产生器所示，其可自动维持室内的舒适空气品质。

此外，依本发明的离子产生器所示，其可依据空气污染程度而以一最佳操作模式执行操作。

再者，依本发明的离子产生器所示，其可以一健康取向方式执行操作，使得当空气污染程度高时，则优先进行细菌去除/消毒，及当空气污染程度低时，优先性即改成一松弛效果。

再者，依本发明的离子产生器所示，可以通过一瞥得知是否放射具有细菌去除/消毒效果的正离子，或是否主要放射具有松弛效果的负离子。

再者，依本发明的离子产生器所示，可以在产生实质上相等量正离子与负离子的操作模式中执行操作，可在认为空气不洁时在操作开始处产生一细菌去除/消毒效果。

此外，依本发明的离子产生器所示，可以在产生实质上相等量正离子与负离子的操作模式中执行操作，可在认为空气不洁时在操作开始一预定时间才产生一细菌去除/消毒效果，预定时间过后，其可依据空气污染程度而切换于产生实质上相等量正离子与负离子的操作模式与产生较大量负离子的操作模式之间。

此外，依本发明的空调装置所示，细菌去除/消毒效果及松弛效果是在空调装置原有的空调效果以外产生，使得室内环境较为舒适。

Claims (12)

1.一种离子产生器，其特征在于，

包括：

产生装置，用于产生正离子与负离子，

切换装置，用于选择性地将产生装置切换至产生装置的两种模式中的任一种，第一模式是产生相等的正离子和负离子数量，第二模式是产生正离子数量相对较少和负离子数量相对较多；

借此，当切换装置将产生装置切换到第一和第二模式的任一种时，操作产生装置；

其中，产生装置包括：

电介体；

相互对置且令电介体设于其间的一对内电极和外电极，其中该内电极的功能为高电压电极；及

供施加交流电压至该对内电极和外电极的施加装置；施加装置施加交流电压至该对电极，以产生负离子与正离子，所述切换装置包括：

二极管，包括：

阳极侧，被连接到外电极；

阴极侧，被施加接地电位；以及

与二极管并联的开关装置。

2.如权利要求1所述的离子产生器，其特征在于，

二极管及开关装置独立于施加装置而设置。

3.如权利要求1所述的离子产生器，其特征在于，

还包括检测外部环境的检测装置，

其中所述切换装置根据检测装置检测到的值而切换。

4.如权利要求3所述的离子产生器，其特征在于，

所述检测装置是供检测空气污染程度的感应器。

5.如权利要求4所述的离子产生器，其特征在于，

进一步包括设定装置，供在外部提供空气污染程度的预设值，其中当感应器检测到的值不小于由设定装置提供的预设值时，切换装置将产生装置切换至第一模式，或者当检测值小于预设值时，则将产生装置切换至第二模式。

6.如权利要求1所述的离子产生器，其特征在于，

进一步包括指示器装置，供指示产生装置的操作模式，

其中，当产生装置在第一模式或第二模式中操作时，指示器装置利用对应颜色进行指示。

7.如权利要求1所述的离子产生器，其特征在于，进一步包括计时器装置，其中

根据计时器装置测量的时间，切换装置进行切换。

8.如权利要求1至6任一项所述的离子产生器，其特征在于，

进一步包括计时器装置，

其中在由计时器装置从开始计时一直到预定时间内，所述切换装置使产生装置工作在第一模式。

9.如权利要求4或5所述的离子产生器，其特征在于，

进一步包括计时器装置，

其中在由计时器装置从开始计时一直到预定时间内，所述切换装置使产生装置工作在第一模式，且在计时器装置已计时预定时间后，所述切换装置根据感应器检测到的污染程度而切换。

10.一种空调装置，其特征在于，

包括：

过滤器，及

如权利要求1至7任一项所述的离子产生器；

借此使由离子产生器产生的负离子与正离子散布于由所述过滤器改变的空气内。

11.一种空调装置，其特征在于，

包括：

过滤器，及

如权利要求8所述的离子产生器；

借此使由离子产生器产生的负离子与正离子散布于由所述过滤器改变的空气内。

12.一种空调装置，其特征在于，

包括：

过滤器，及

如权利要求9所述的离子产生器；

借此使由离子产生器产生的负离子与正离子散布于由所述过滤器改变的空气内。

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