CN102044847B - 离子发生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种离子发生装置，该装置包括暴露放电电极板的一部分表面而形成的涂布层。为了使离子发生量最大化且防止放电电极板的氧化或磨损，使涂布层涂布为暴露放电电极板的一部分，尤其暴露放电电极板的整个图形线或一部分图形线。并且，提供包括用容易制造且耐冲击的工程塑料材质制成的感应电极和放电电极的离子发生装置。

Description

离子发生装置
技术领域
本发明涉及包括暴露放电电极的一部分表面而形成的涂布层的离子发生装置以及包括用工程塑料材质制成的感应电极和放电电极的离子发生装置。
背景技术
通常，离子发生装置通过施加高电压来发生阳/阴离子或阴离子和臭氧，因此，在各种空气净化装置中使用离子发生装置。离子发生装置包括用于产生阳离子的阳离子发生部和用于产生阴离子的阴离子发生部。阳离子发生部由包括感应电极和放电电极的表面电极构成，阴离子发生部由针状电极构成。
离子发生装置的表面电极具有如下结构。即，该表面电极具有用于绝缘的板状的电介质层和在该电介质层上用金属材质进行印刷的感应电极。并且，在感应电极的上面具有用于绝缘的电介质层，且在该电介质层上具有金属材质的用于等离子体放电的放电电极。并且，在放电电极的上面具有涂布层，该涂布层由用于防止氧化和磨损的电介质形成。
涂布层由于涂布在表面电极的放电电极板的含有图形线(pattern line)的整个上部表面，因此能够降低因等离子体放电而发生的放电电极板的损伤，但是，这会导致离子发生量急剧下降。
并且，离子发生用表面电极的感应电极和放电电极作为用于进行等离子体放电的元件，用具有高耐久性和高电容率的陶瓷材质制成。但是，陶瓷材质难以制造，且在流通和制造过程中破损的机率较高，导致产品的成本增加。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供包括暴露放电电极的一部分表面而形成的涂布层的离子发生装置以及包括用工程塑料材质制成的感应电极和放电电极的离子发生装置。
为了实现上述目的，根据本发明的离子发生装置包括：由第一电介质和设置于所述第一电介质的感应电极构成的感应电极板；由第二电介质和设置于所述第二电介质的放电电极构成的放电电极板；暴露所述放电电极板的一部分而结合到所述放电电极板的涂布层。所述涂布层用用光阻焊剂涂布。
尤其，所述涂布层涂布为使所述放电电极的图形线的尖锐部的一部分暴露，或者所述涂布层涂布为使所述放电电极的图形线的整个尖锐部暴露，或者所述涂布层涂布为使包含所述放电电极的尖锐部的整个图形线暴露。
并且，根据本发明的一侧面的离子发生装置还包括分别连通到所述感应电极和所述放电电极的电源接通用孔。
并且，所述第一电介质和所述第二电介质用包含聚酰亚胺(polyimide)或FR-4等级的耐燃材料的工程塑料材质制成。
并且，根据本发明的离子发生装置包括：由工程塑料材质制成的第一电介质和设置于所述第一电介质的感应电极构成的感应电极板；由工程塑料材质制成的第二电介质和设置于所述第二电介质的放电电极构成的放电电极板。
此时，还包括分别连通到所述感应电极和所述放电电极的电源接通用孔，还包括结合到放电电极板的光阻焊剂涂布层。
根据本发明，由于暴露离子发生装置的放电电极的一部分表面而形成涂布层，因此，不仅能够防止放电电极板的表面损伤，而且能够极大化离子发生量。并且，将用作离子发生装置的绝缘体的陶瓷用抗冲击和易制造的工程塑料来代替，因此，可提高离子发生装置的离子发生效率。
附图说明
图1为根据本发明实施例的离子发生装置的表面电极结构的立体图；
图2为根据本发明实施例的离子发生装置的表面电极结构的侧视图；
图3为根据本发明实施例的离子发生装置的由聚酰亚胺(polyimide)或FR-4等级的耐燃材料制成的表面电极的叠层结构的示意图；
图4至图7为示出根据本发明实施例的离子发生装置的表面电极的表面涂布方法的示意图。
附图主要符号说明：2为第一电介质，4为感应电极，6为第二电介质，8为放电电极，10为涂布层，12a、12b为电源接通用孔，14、16、18、20为尖锐部。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
图1为根据本发明实施例的离子发生装置的表面电极结构的立体图，图2为示出根据本发明实施例的离子发生装置的表面电极结构的侧视图。
如图1及图2所示，根据本发明的实施例的离子发生装置包括：由用于绝缘的板状的第一电介质2和印刷在第一电介质2的金属材质的感应电极4构成的感应电极板；由用于绝缘的板状的第二电介质6和印刷在第二电介质6的金属材质的放电电极8构成的放电电极板；涂布在放电电极板的表面的作为电介质材质的涂布层10，以用于防止放电电极板的氧化或磨损。
图2为从侧面观察离子发生用表面电极的叠层结构的侧视图。如图1所示，第一电介质2、感应电极4、第二电介质6、放电电极8、涂布层10依次层叠，且最下部具有分别贯通第一电介质2和第二电介质6而形成的电源接通用孔12a、12b，以用于连通到感应电极4和放电电极8。以下，对图1及图2所示的根据本发明实施例的离子发生用表面电极的工作原理进行说明。
如图2所示，当通过导线(未图示)将具有数KV～数千KV输出电力的电源供给装置(未图示)连接到电源接通用孔12a、12b时，感应电极4和放电电极8被接通电源。当感应电极4和放电电极8被接通电源时，发生等离子体放电而产生离子。尤其，在放电电极8中最脆弱的部分，即图形线的尖锐部14、16、18、20(参照图4至图7)因高电压而破坏绝缘，从而等离子体放电发生得最多。即，放电电极8周围空气中的水分根据等离子体放电现象而被分解，由此产生氢阳离子(4H2O→2H2O+O2+4H+)。由此产生的氢阳离子与在金属针状电极(未图示)产生的电子结合而产生活性氢(H++e-→H)。活性氢与在针状电极因无声放电而产生的氧离子结合，由此形成氢过氧基(HOO-)。而氢过氧基(HOO-)与浮游在空气中的细菌或病毒表面的蛋白质成分的3个氢原子发生反应而变成水，由此被夺走氢原子的病毒或细菌被清除。
此时，离子发生装置的感应电极4和放电电极8作为发生等离子体放电的元件，用高耐久性和高电容率的陶瓷材质制成。但是，陶瓷材质难以制造，且在流通和制造过程中破损的机率较高，导致产品的成本增加。
具体来讲，陶瓷材质不仅价格高，而且需要在1600℃条件下通过在洁净室(clean room)对多个薄板(sheet)进行层叠且对金属电极板进行印刷等精密的作业来制造。并且，制造过程中发生不良情况的可能性较高，且由于受到冲击而容易破裂、破碎，从而难以搬运和管理。但是，如果用工程塑料替换陶瓷而制造表面电极，则可用软性覆铜板(FCCL：Flexible Copper CladLaminate)通过蚀刻和层叠来制造电极，而且抗冲击能力强，容易管理，相比于陶瓷材质，大约可节省3分之1的成本。
如上所述，根据本发明实施例的离子发生装置，用工程塑料材质替换作为绝缘体的陶瓷材质。即，如图2所示，使感应电极4和放电电极8绝缘的第一电介质2和第二点电介质6用工程塑料材质制成。工程塑料虽然有多种种类，但优选为聚酰亚胺(polyimide)或FR-4等级的耐燃材料。
图3为根据本发明的实施例由聚酰亚胺(polyimide)或FR-4等级的耐燃材料制成的离子发生装置的叠层结构的示意图。
最下部具有由聚酰亚胺或FR-4等级的耐燃材料制成的第一电介质2，在该第一电介质2上印刷有金属材质的感应电极4。在感应电极4上层叠有由聚酰亚胺或FR-4等级的耐燃材料制成的第二电介质6，在该第二电介质6上印刷有金属材质的放电电极8。在放电电极8上还可包括用电介质涂布到印刷有放电电极8的第二电介质6的表面而形成的涂布层10，以用于防止放电电极8的氧化和磨损。
此时，感应电极4和放电电极8优选地用包含铜板的软性覆铜板(FCCL)制成。并且，虽然在图3中没有示出，但在第一电介质2的下部还可具有为了向感应电极4和放电电极8提供电源而设置的电源接通用孔12a、12b。电源接通用孔12a、12b的下部还可包括用于绝缘的涂布层。最上部的涂布层10优选为光阻焊剂(Photo Solder Resist)涂布层，对此，在后面进行说明。
电源接通用孔12a、12b通过在正确的位置挖出各层的孔并对各层的孔的内部进行镀金之后层叠的方法，或者以贯通整个电极的方法挖出之后进行镀金的方法来制造。并且，为了对电容率小于陶瓷的工程塑料的特性进行补偿而发挥出与陶瓷电极同等或同等以上的性能，优选地，减小作为感应电极4与放电电极8之间的绝缘体的第二电介质6的厚度，或者增加放电电极8的图形线的厚度而进行叠层。
图4至图7为示出根据本发明的实施例的离子发生用表面电极的表面涂布方法的示意图。
由于表面放电使用高电压，从而在使用工程塑料(聚酰亚胺或FR-4等级的耐燃材料)材质时，电极的表面有可能受到损伤，因此通过光阻焊剂(PSR)的涂布来防止表面损伤。但是，当对整个电极表面涂布光阻焊剂(PSR)时，离子发生量会急剧下降。因此，需要提供一种通过涂布光阻焊剂(PSR)来防止电极的表面损伤的同时，也能够维持离子发生性能的表面电极的表面涂布方法。
对于陶瓷表面电极来说，放电电极和感应电极用钨材质制成。但是，用工程塑料材质制造放电电极和感应电极时，可用制造工艺简单且具有优异的耐久性的铜箔来制造。用铜箔制造时，由于铜箔的耐久性较高，因此，最上层的涂布层可根据电极的使用环境进行设置或不进行设置。但是，使用高电压时，用作电介质的工程塑料由于以高电压发生等离子体放电而可能受到损伤，尤其，因高电压而能量集中的尖锐部的周围受到的损伤更严重。
如上所述，为了防止出现这种损伤，可涂布光阻焊剂，但此时，用于产生离子和臭氧的电极的性能急剧下降。因此，公开一种使得由工程塑料材质制成的表面电极的表面损伤最小化的同时，使得用于产生离子和臭氧的电极的性能最大化的电极的表面涂布方法。
即，为了使得由工程塑料材质制成的表面电极的表面损伤最小化的同时，使得产生离子和臭氧的电极的性能最大化，对放电电极8的图形线的一部分没有进行涂布。尤其，优选地，对作为产生离子的主要部分的图形线的尖锐部14、16、18、20没有进行涂布。以下，图4至图7示出了根据本发明的实施例的表面电极表面的涂布方法。
图4、图5示出根据本发明实施例的离子发生装置的表面电极表面的涂布方法，尤其，示出涂布成使放电电极的图形线的尖锐部的一部分暴露的方法的示意图。
图6示出根据本发明实施例的离子发生装置的表面电极表面的涂布方法，尤其，示出涂布成使放电电极的图形线的整个尖锐部暴露的方法的示意图。
图7示出根据本发明的实施例的离子发生装置的表面电极表面的涂布方法，尤其，示出涂布成使包含放电电极的尖锐部的整个图形线暴露的方法的示意图。
用图4至图7的方法形成涂布层的理由如下。即，如现有的陶瓷电极一样，如果对用聚酰亚胺或FR-4等级的耐燃材料制成的电极通过用导线连接到与感应电极4和放电电极8导通的两端的电源接通用孔12a、12b来施加高电压，则根据在放电电极发生的等离子体放电而分解空气中的水分，由此产生离子和臭氧。此时，本发明仅对放电电极的一部分没有涂布光阻焊剂，因此，可防止放电电极板的表面损伤，同时可最大化离子发生量。
即，根据本发明实施例的离子发生装置的整个工作过程如下。当感应电极4和放电电极8接通电源时，表面电极周围的空气中的水分在没有涂布光阻焊剂的表面电极发生等离子体放电现象，由此被分解而生成氢阳离子(4H2O→2H2O+O2+4H+)。氢阳离子与在金属针状电极(未图示)产生的电子结合而生成活性氢(H++e-→H)。活性氢与在针状电极无声放电而产生的氧离子结合而形成氢过氧基(HOO-)。而氢过氧基(HOO-)与浮游在空气中的细菌或病毒表面的蛋白质成分的3个氢原子发生反应而变成水，由此被夺走氢原子的病毒或细菌被清除。
通过这种方法，涂布层形成为使离子发生装置的放电电极的一部分表面暴露，从而能够防止放电电极板的表面损伤，同时能够极大化离子发生量。并且，将用作离子发生装置的绝缘体的陶瓷用耐冲击且容易制造的工程塑料来代替，因此，可提高离子发生装置的生产效率。

Claims (5)

1.一种离子发生装置，其特征在于包括：
由第一电介质和设置于所述第一电介质上的感应电极构成的感应电极板；
由第二电介质和设置于所述第二电介质上的放电电极构成的放电电极板；
暴露所述放电电极板的一部分而涂布于所述放电电极板的表面的涂布层，
所述涂布层涂布为仅使所述放电电极的图形线的尖锐部的一部分暴露，或者所述涂布层涂布为仅使所述放电电极的图形线的整个尖锐部暴露，或者所述涂布层涂布为仅使包含所述放电电极的尖锐部的整个图形线暴露。
2.如权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于还包括分别连通到所述感应电极和所述放电电极的电源接通用孔。
3.如权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于所述涂布层由光阻焊剂构成。
4.如权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于所述第一电介质和所述第二电介质用工程塑料材质制成。
5.如权利要求4所述的离子发生装置，其特征在于所述工程塑料材质为聚酰亚胺或FR-4等级的耐燃材料。
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