CN103181042B - 离子产生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离子产生装置，可以抑制电磁噪声的产生，并且可以防止离子的送出量下降。在外壳（3）内收容有向产生离子的离子产生装置（1）提供高电压的高电压产生电路部（2），高电压产生电路部（2）被填充树脂（22）密封。用于送出产生的离子的送出口（12）形成在外壳（3）上，外壳（3）的外表面除送出口（12）以外均被屏蔽罩（30）覆盖。在屏蔽罩（30）上形成有通向送出口（12）的通过口（33）。屏蔽罩（30）的通过口（33）的周围被电气绝缘性的绝缘片（36）覆盖，以使送出的离子不会附着在屏蔽罩（30）上。因此从送出口（12）送出的离子不会被吸附在绝缘片（36）所覆盖的屏蔽罩（30）上。

Description

离子产生装置

技术领域

本发明涉及一种利用电晕放电在空气中产生离子的离子产生装置。

背景技术

图8表示利用电晕放电产生离子的离子产生装置。离子产生装置具有：离子产生元件1，产生离子；高电压产生电路部2，向离子产生元件1提供高电压；以及收容它们的外壳3。在外壳3的前面形成有开口4，离子产生元件1在开口4中被安装在外壳3上。高电压产生电路部2安装在外壳3内。

离子产生元件1具有放电电极5和感应电极6。放电电极5为针状的电极，正负放电电极5分别安装在电路基板7上。感应电极6由形成有孔的金属板构成，以包围正负放电电极5的方式与其相对配置，并且安装在电路基板7上。感应电极6的周向边缘和放电电极5具有一定的距离，在两个电极5、6之间形成有放电空间。

高电压产生电路部2具有高压变压器8、电源连接用的连接器9、控制电路和其他电子元件，并且将它们安装在控制基板10上。控制基板10插入并保持在外壳3内。

在外壳3的前面以覆盖离子产生元件1的方式设置有放电盖11。在放电盖11上分别与各放电电极5相对地形成有离子的送出口12。设置有包围放电盖11周围的密封构件13。当将离子产生装置组装到空气调节机等电气设备上来使用时，将离子产生装置安装在管道内，使密封构件13与管道的壁面紧密接触来防止空气泄漏。另外，图中表示了安装用的固定脚14。

如果利用高电压产生电路部2向放电电极5和感应电极6之间施加高电压，则在放电电极5的前端产生电晕放电，从而产生正离子和负离子中的一种离子或产生两种离子。产生的离子从送出口12向外部送出。借助相对于离子产生装置的送风，产生的离子扩散到空气中。

在此，在离子产生装置中，由于产生高电压并施加到电极上，所以会产生电磁噪声。电磁噪声对周围的电气设备产生不良影响。例如，使电视机的图像紊乱，使收音机的声音中混入杂音。为了抑制这种电磁噪声，实施以下对策：用金属罩罩住高压变压器(专利文献1)；在外壳内注入绝缘塑封用的填充树脂，从而对高电压产生电路部进行绝缘塑封(专利文献2)；将外壳收容在一体化设置有感应电极的金属箱内(专利文献3)。

专利文献1：日本专利公开公报特开2004-111135号

专利文献2：日本专利公开公报特开2006-127855号

专利文献3：日本专利公开公报特开2008-123917号

通过实施上述对策，可以降低电磁噪声。但是，如果用金属箱来屏蔽外壳，则离子的送出量减少。即，利用放电产生的离子被吸附在金属箱上，使送出的离子量减少。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种可以抑制电磁噪声的产生并且可以防止离子的送出量减少的离子产生装置。

本发明提供一种离子产生装置，在外壳内收容有高电压产生电路部，所述高电压产生电路部向产生离子的离子产生元件提供高电压，所述离子产生元件具有放电电极和与所述放电电极相对配置的感应电极，用于送出产生的离子的送出口形成在外壳上，外壳的外表面除送出口以外均被屏蔽罩覆盖，并且有可能接触到送出的离子的屏蔽罩的表面由绝缘部覆盖，以使从送出口向外壳的外部送出的离子不会附着在屏蔽罩上。

另外，绝缘部是设置在屏蔽罩外表面上的具有电气绝缘性的绝缘膜，例如是绝缘片或涂装膜。

从外壳的送出口向外部送出产生的离子。虽然离子有可能被电吸附在屏蔽罩上，但是由于被绝缘部覆盖的屏蔽罩电气绝缘，所以离子不会被吸附在屏蔽罩上。

在屏蔽罩上形成有通向送出口的通过口，绝缘部覆盖通过口的周围。屏蔽罩通过口的周围是有可能与送出的离子接触的表面。在上述表面上设置有绝缘部，绝缘部可以防止离子与上述表面接触。在不可能与离子接触的屏蔽罩的表面上未设置绝缘部，从而可以避免采用过度防止电磁噪声的方法。

由绝缘部覆盖通过口的端面，以使屏蔽罩通过口的端面不露出到送出口。从送出口送出的离子经过通过口并向外部送出。因此，通过口的端面是有可能与离子接触的表面。在此，由于设置有绝缘部，所以通过口的端面不会吸附离子。

在外壳的送出口的周向边缘上形成有向外侧突出的肋，该肋作为覆盖屏蔽罩通过口端面的绝缘部。通过使通过口的端面与肋接触，由肋覆盖通过口的端面。可以防止通过口的端面与离子接触。

外壳的肋与覆盖屏蔽罩外表面的绝缘部处于同一平面或比绝缘部朝向外侧突出。即，绝缘部不会比肋更向外侧突出。由此，通过口的端面不会露出到送出口，从而可以可靠地防止离子与通过口的端面接触。

绝缘部覆盖面向送出离子的空间的屏蔽罩的外表面。面向上述空间的屏蔽罩的外表面是有可能与离子接触的表面。因此，由绝缘部覆盖面向上述空间的屏蔽罩一部分的外表面或屏蔽罩的整个表面。

按照本发明，通过由屏蔽罩覆盖外壳，可以抑制产生来自外壳的电磁噪声。并且，通过由绝缘膜覆盖屏蔽罩，可以防止送出的离子被电气吸附在屏蔽罩上，从而可以防止送出的离子减少。

附图说明

图1表示本发明的离子产生装置的外观，(a)是主视图，(b)是侧视图，(c)是俯视图，(d)后视图。

图2表示离子产生装置的内部结构，(a)是从上方观察的断面图，(b)是从侧面观察的断面图，(c)是外壳的送出口附近的断面图，(d)是送出口的放大断面图。

图3是离子产生装置的分解立体图。

图4是高电压产生电路部的框图。

图5表示安装在管道上的离子产生装置，(a)是安装图，(b)是表示具有绝缘部时的离子的活动的图，(c)是表示没有绝缘部时的离子活动的图。

图6表示另一种方式的离子产生元件，(a)是立体图，(b)是断面图。

图7表示安装有另一种方式的离子产生元件的离子产生装置，(a)是立体图，(b)是断面图。

图8表示以往的离子产生装置，(a)是立体图，(b)是断面图。

附图标记说明

1 离子产生元件

2 高电压产生电路部

3 外壳

4 开口

5 放电电极

6 感应电极

11 放电盖

12 送出口

22 填充树脂

30 屏蔽罩

32 突出部

33 通过口

35 肋

36 绝缘片

具体实施方式

图1～3表示本实施方式的离子产生装置。离子产生装置的基本结构与图8所示以往的离子产生装置相同，在外壳3上设置有离子产生元件1和高电压产生电路部2。外壳3由树脂形成为箱型，在外壳3的前面形成有离子产生元件安装用的开口4，并且外壳3的后面敞开。

离子产生元件1具有正负放电电极5和与放电电极5相对配置的感应电极6。安装有各电极5、6的电路基板7嵌入外壳3的开口4，电路基板7的外周部分连接在外壳3上，来安装电路基板7。形成有离子的送出口12的放电盖11以覆盖离子产生元件1的方式连接安装在外壳3上。树脂制的放电盖11与外壳3一体化。即，放电盖11成为外壳3的一部分，在外壳3上形成有圆形的送出口12。

高电压产生电路部2具有控制基板10，该控制基板10上安装有高压变压器8、连接器9和电子元件等。控制基板10收容在外壳3内，并且被设置在外壳3内壁上的基板保持部20支撑。

高电压产生电路部2的控制基板10和离子产生元件1的电路基板7通过多个连接端子21电连接。并且，高压变压器8和正负放电电极5通过连接端子21电连接。高压变压器8被导电性的屏蔽罩覆盖。

高电压产生电路部2的控制基板10的印刷图形、电子元件的导电端子、以及连接器9的除了连接导电端子以外的部分，被填充树脂22密封在外壳3内。利用上述塑封，确保了高电压产生电路部2的耐湿绝缘性。当填充填充树脂22时，离子产生元件1的电路基板7密封外壳3的开口4，以便使填充树脂22不会泄露。

如图4所示，高电压产生电路部2包括：高压变压器驱动电路23，驱动高压变压器8；以及高压电路24，向放电电极5施加高电压。电源输入用的连接器9与高压变压器驱动电路23连接，并且从与市电等外部电源连接的连接器9向高压变压器驱动电路23供电。高压变压器驱动电路23包括产生离子的ON/OFF电路和用于产生高电压的振荡电路，并且作为驱动离子产生元件1的控制电路发挥功能。

被供电后的高压变压器驱动电路23进行工作，输出振荡信号。接收来自高压变压器驱动电路23的振荡信号来进行驱动的高压变压器8产生高电压，并且向高压电路24提供交流的高电压。高压电路24从提供来的高电压中选择正电压和负电压，并且向正放电电极5或负放电电极5输出高电压。

为了降低从装置泄露的电磁噪声，外壳3被具有导电性的屏蔽罩30覆盖。屏蔽罩30覆盖除了送出口12以外的外壳3的外表面。屏蔽罩30被分割为金属制的前壳体30a和后壳体30b。后壳体30b形成为前面敞开的箱型，并且收容外壳3。在后壳体30b的后面上形成有连接器用的开口31。前壳体30a形成为盖形，覆盖安装有放电盖11的外壳3的前表面。覆盖放电盖11的前壳体30a的一部分向前侧突出，形成突出部32。在突出部32上形成有通向各送出口12的一对圆形的通过口33。另外，屏蔽罩30与安装在控制基板10上的接触端子34接触。接触端子34与电源的GND连接，屏蔽罩30通过接触端子34接地。

在外壳3的送出口12的周向边缘上形成有环状的肋35。肋35形成为朝向前侧(外侧)突出，并且比屏蔽罩30的突出部32更向前侧突出。屏蔽罩30的通过口33的直径比送出口12大，肋35嵌入通过口33，通过口33的端面与肋35紧密接触。即，通过口33的端面被肋35覆盖。

在屏蔽罩30的突出部32的周围设置有密封构件13。密封构件13以包围突出部32的方式，利用橡胶等弹性材料形成为框架状。密封构件13粘贴在屏蔽罩30上，当离子产生装置安装在管道等上时，密封管道和屏蔽罩30之间来防止空气泄漏。

在此，屏蔽罩30被绝缘部覆盖，以便不会吸附送出的离子。屏蔽罩30的突出部32被具有电气绝缘性的绝缘片36覆盖。上述绝缘片36作为绝缘部。在树脂制的绝缘片36上与通过口33对应地形成有两个孔37，绝缘片36以覆盖通过口33周围的方式粘贴在突出部32的前面。绝缘片36的厚度设定为使肋35与绝缘片36处于同一平面、或者是比绝缘片36朝向前侧突出。

此外，屏蔽罩30的通过口33的端面被具有电气绝缘性的外壳3的肋35覆盖。因此，上述肋35也是绝缘部。

接着，基于图3对本离子产生装置的组装步骤进行说明。首先，最初在外壳3的开口4上，连接安装离子产生元件1的电路基板7。以覆盖外壳3的开口4的方式，放电盖11连接安装在外壳3的前表面。接着，将外壳3的后表面作为上方，将控制基板10插入到外壳3内。控制基板10被基板保持部20支撑。此时，接触端子34的前端处于从形成在外壳3上的切口40向外部伸出的状态。此外，安装在离子产生元件1的电路基板7上的连接端子21嵌入控制基板10的通孔，连接端子21焊接在控制基板10上。

接着，从上方向外壳3内注入填充树脂22。填充树脂22硬化后，前壳体30a盖住外壳3的前面，并且从外壳3的后面盖上后壳体30b。在后壳体30b的侧面形成有固定片41，固定片41插入到贯通孔42内，该贯通孔42形成在外壳3的固定脚14上。固定片41与前壳体30a的侧面重合，并利用螺钉43进行固定。由此，前壳体30a和后壳体30b结合在一起而成为一个屏蔽罩30。接触端子34与屏蔽罩30的内表面接触，通过使屏蔽罩30接地，可以通过屏蔽罩30得到降低电磁噪声的效果。

在屏蔽罩30的前壳体30a的突出部32的前表面粘贴有绝缘片36。在突出部32的周围、且在前壳体30a上粘贴有密封构件13。

将以上述方式组装的离子产生装置组装到空气调节机等电气设备上。电气设备设置有送风通道，用于利用送风将产生的离子向室内送出，如图5所示，离子产生装置安装在形成送风通道的管道44上。

在管道44的周壁上形成有安装口45，外壳3的放电盖11嵌入安装口45。密封构件13与管道44的外壁紧密接触，可以密封外壳3和管道44之间的间隙，防止空气从管道44向外部泄漏。

外壳3的放电盖11的前面面向管道44的内部，并且送出口12与管道44连通。此时，绝缘片36向管道44的内部露出，屏蔽罩30隐藏成不面向管道44。另外，放电盖11的前表面与管道44的周壁相比，稍稍向管道44的内部突出。因此，被绝缘片36覆盖的突出部32的前表面位于管道44的内部。

高压变压器驱动电路23工作，向放电电极5和感应电极6之间施加高电压。在放电电极5的前端产生电晕放电，并产生正离子和负离子中的至少一种离子。产生的离子从送出口12向管道44内送出。借助管道44内的送风来运送离子，从管道44的出口吹出含有高浓度离子的风。

另外，当产生正离子和负离子两种离子时，在一个放电电极5的前端产生正电晕放电来产生正离子。在另一个放电电极5的前端产生负电晕放电来产生负离子。在此并没有特别限制施加的波形，可以是直流、正或负的偏置的交流波形、或者是正或负的偏置的脉冲波形等高电压。电压值选定产生放电所需要的足够的电压、并能产生规定的离子种类的电压区域。

在此，产生的正离子是在氢离子(H⁺)的周围附随有多个水分子的簇离子，表示为H⁺(H₂O)_m(m是0或任意自然数)。此外，负离子是在氧离子(O₂ ^-)的周围附随有多个水分子的簇离子，表示为O₂ ^-(H₂O)_n(n是0或任意自然数)。当送出正离子和负离子这两种极性的离子时，以大体同等数量产生空气中的作为正离子的H⁺(H₂O)_m(m是0或任意自然数)和作为负离子的O₂ ^-(H₂O)_n(n是0或任意自然数)。两种离子包围并附着在漂浮于空气中的霉菌和病毒的周围，能够利用此时生成的作为活性基的羟基自由基(·OH)的作用，来除去浮游霉菌等。

如图5的(b)所示，由于在面向管道44的屏蔽罩30的突出部32上设置有绝缘片36，所以与离子接触的屏蔽罩30的前表面是电气绝缘的。因此，从送出口12送出的离子不会被屏蔽罩30吸附。如图5的(c)所示，当没有绝缘片36时，屏蔽罩30的前表面露出到外部。送出的离子的一部分被屏蔽罩30的电荷吸引而被吸附在屏蔽罩30的前表面上。因此，从管道44送出的离子减少。根据实验，得到大约一成的离子被屏蔽罩30吸附这样的结果。但是，通过设置绝缘片36，离子不会被屏蔽罩30吸附，可以防止送出的离子减少，从而可以充分地确保从管道44送出的离子。

由此，以屏蔽罩30的可能会与离子接触的外表面不会露出的方式来设置绝缘片36十分重要。因此，也可以通过覆盖屏蔽罩30的通过口33端面的方式来粘贴绝缘片36。此外，绝缘片36没有必要设置在屏蔽罩30的整个表面上。即，可以仅在有可能附着从外壳3的送出口12送出的离子的屏蔽罩30的外表面上设置绝缘片36。例如，当突出部32的前面面向管道44时，在突出部32的前面设置绝缘片36。但是，当整个外壳3配置在管道44内时，需要由绝缘片36覆盖屏蔽罩33的整个表面。

此外，作为另一种方式的离子产生元件1，如图6所示，离子产生元件1为平面状的构件。隔着电介质50，利用印刷形成放电电极51和感应电极52，感应电极52被另一个电介质53覆盖。向放电电极51和感应电极52提供电压的接点54、55形成在电介质53的表面上。放电电极51被保护膜56覆盖，可以防止放电电极51的损耗。并且，与电源的频率配合，从放电电极51交替产生正离子和负离子。

如图7所示，上述离子产生元件1安装在电路基板7上，电路基板7嵌入外壳3的开口4。在覆盖离子产生元件1的放电盖11上与放电电极51的形状对应地形成有长方形的送出口12。在覆盖外壳3的屏蔽罩30的突出部32上形成有长方形的通过口33。在突出部32的前表面上除了通过口33以外，设置有绝缘片36。其他结构与上述离子产生装置相同。

将该离子产生装置组装在电气设备上、且安装在管道44上。虽然从离子产生元件1产生的离子从送出口12向管道44内送出，但是与上述方式相同，离子不会被吸附在屏蔽罩30上，从而利用送风从管道44的出口吹出含有离子的风。

如上所述，除了在功能上不能覆盖的部分以外，均由屏蔽罩30覆盖外壳3，所以与前述针对控制基板和电子元件实施降低电磁噪声的方法相比，能够简单地抑制电磁噪声。因此，可以应用于具有放电装置或高电压产生电路部的小型离子产生装置，并且在将上述离子产生装置安装在空气调节机、空气净化机、冰箱、吸尘器等电气设备、或汽车等交通工具这样的产品上时，也能够抑制电磁噪声。

另外，本发明并不限于上述实施方式，在本发明的范围内，可以对上述实施方式进行多种修正和变更。可以利用涂装形成绝缘膜作为绝缘部。还可以在可能会与离子接触的屏蔽罩的表面上涂布或喷涂电气绝缘性材料，来形成绝缘膜。

此外，可以不在外壳上设置肋。在这种情况下，屏蔽罩的通过口的端面露出。因此，在通过口的端面上也设置绝缘片等绝缘部。

Claims (7)

1.一种离子产生装置，其特征在于，在外壳内收容有高电压产生电路部，所述高电压产生电路部向产生离子的离子产生元件提供高电压，所述离子产生元件具有放电电极和与所述放电电极相对配置的感应电极，用于送出产生的离子的送出口形成在外壳上，外壳的外表面除送出口以外均被屏蔽罩覆盖，并且有可能接触到送出的离子的屏蔽罩的表面由绝缘部覆盖，以使从送出口向外壳的外部送出的离子不会附着在屏蔽罩上。

2.根据权利要求1所述的离子产生装置，其特征在于，在屏蔽罩上形成有通向送出口的通过口，绝缘部覆盖通过口的周围。

3.根据权利要求1所述的离子产生装置，其特征在于，在屏蔽罩上形成有通向送出口的通过口，由绝缘部覆盖通过口的端面，以使通过口的端面不露出到送出口。

4.根据权利要求1所述的离子产生装置，其特征在于，在外壳的送出口的周向边缘上形成有向外侧突出的肋，具有电气绝缘性的肋覆盖屏蔽罩的通过口端面。

5.根据权利要求4所述的离子产生装置，其特征在于，外壳的肋与覆盖屏蔽罩外表面的绝缘部处于同一平面或比绝缘部朝向外侧突出。

6.根据权利要求1所述的离子产生装置，其特征在于，绝缘部覆盖面向送出离子的空间的屏蔽罩的外表面。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的离子产生装置，其特征在于，绝缘部是设置在屏蔽罩外表面上的绝缘膜。