CN104115351A - 离子发生装置 - Google Patents

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Abstract

用于产生离子的放电电极(5)和对放电电极(5)提供高电压的高电压发生电路部(2)收纳于壳体(3)。壳体(3)形成有用于释放产生的离子的释放口(12)，壳体(3)被外壳(15)覆盖，外壳(15)连接到高电压发生电路部(2)而作为感应电极发挥功能。外壳(15)形成有与释放口(12)相通的通过口(33)。绝缘片(36)覆盖与离子释放到的空间相对的外壳(15)的通过口(33)的周边，以使得所释放的离子不附着于外壳(15)。能将放电电极(5)的周边的部件用作感应电极，并且能实现防止离子释放量减少。

Description

离子发生装置
技术领域
本发明涉及通过电晕放电在空气中产生离子的离子发生装置。
背景技术
通过电晕放电产生离子的离子发生装置具有放电电极和感应电极。为了进行稳定的电晕放电，要求以高精度维持放电电极和感应电极的距离。因此，如果去除感应电极，则能解决该问题。在专利文献1中记载了将设于放电电极周围的构成部件用作感应电极的离子发生装置。在该离子发生装置中，保持放电电极的电路基板的保持体连接到高压产生电路，保持体作为感应电极发挥功能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2011－96555号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述的离子发生装置中，在放电电极与保持体之间被施加高电压，所以有可能产生电磁噪声，对周围的电气设备带来不良影响。为了抑制该电磁噪声的影响，放电电极、保持体被收纳于金属制的外壳。但是，产生的离子会吸附于金属制的外壳，会使释放的离子减少。
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供将放电电极的周边的部件用作感应电极、并且谋求防止离子释放量减少的离子发生装置。
用于解决问题的方案
在本发明中，用于产生离子的放电电极和对放电电极提供高电压的高电压发生电路部收纳于壳体，在壳体形成有用于释放产生的离子的释放口，壳体被屏蔽壳覆盖，屏蔽壳连接到高电压发生电路部而作为感应电极发挥功能。并且，与离子释放到的空间相对的屏蔽壳的外表面被绝缘部覆盖，以使得所释放出的离子不附着于屏蔽壳。
通过将位于放电电极的周边的屏蔽壳设为感应电极，不必设置其它部件的感应电极。并且，当在放电电极与屏蔽壳之间施加高电压时，产生离子，离子从释放口从壳体的释放口被释放出。因为覆盖壳体的屏蔽壳被绝缘部覆盖，所以离子不会吸附于屏蔽壳。
在屏蔽壳形成有与释放口相通的通过口，在壳体的释放口的周缘形成有朝向外侧突出的肋，肋覆盖屏蔽壳的通过口的内周面。因此，肋作为覆盖屏蔽壳的通过口的内周面的绝缘部发挥功能。由此，在屏蔽壳的内周面不会吸附通过的离子。
绝缘部覆盖屏蔽壳的通过口的周边。屏蔽壳的通过口的周边与离子释放到的空间相对。但是，通过利用绝缘部覆盖该周边，使屏蔽壳不会在离子释放到的空间露出，防止离子被屏蔽壳吸附。
高电压发生电路部具有高压变压器，屏蔽壳连接到高压变压器的次级侧。并且，屏蔽壳通过电容器接地连接。该电容器夹设在高压变压器的初级侧与次级侧之间。为了抑制噪声，能将连接到大地的屏蔽壳用作感应电极。另外，利用电容器，能切断在初级侧与次级侧之间流过的无用的电流，因此，能提高噪声的减低效果。
放电电极通过降噪元件连接到高电压发生电路部。能减小流过放电电极的噪声电流，因此，能抑制电磁噪声的产生。
发明效果
根据本发明，通过将屏蔽壳用作感应电极，能削减用作感应电极的部件，还使得装置小型化。另外，由于屏蔽壳的外表面被绝缘部所覆盖，因此，能防止所产生的离子吸附于屏蔽壳而消失。
附图说明
图1表示本发明的离子发生装置的外观，(a)是主视图，(b)是侧视图，(c)是俯视图，(d)是后视图。
图2表示离子发生装置的内部结构，(a)是从上方观看的截面图，(b)是从横向观看的截面图，(c)是壳体的释放口附近的截面图，(d)是释放口的放大截面图。
图3是离子发生装置的分解立体图。
图4是离子发生装置的电路的概略图。
图5表示装配于管道的离子发生装置，(a)是装配图，(b)是表示有绝缘部时的离子的运动的图，(c)是表示没有绝缘部时的离子的运动的图。
图6是离子发生装置的其它方式的电路的概略图。
具体实施方式
图1～3中表示本实施方式的离子发生装置。离子发生装置具有：产生离子的离子发生元件1；对离子发生元件1提供高电压的高电压发生电路部2；以及收纳这些的壳体3。壳体3利用树脂形成为箱型，在壳体3的前表面形成有装配离子发生元件用的开口4，后表面敞开。离子发生元件1在开口4处装配于壳体3。高电压发生电路部2内置于壳体3。
离子发生元件1具有放电电极5。放电电极5设为针状的电极，在电路基板7上分别安装有正负的放电电极5。电路基板7嵌入到壳体3的开口4，电路基板7的外周部分粘接到壳体3，从而装配电路基板7。形成有离子的释放口12的放电罩11以覆盖离子发生元件1的方式盖着，与壳体3粘接而装配。树脂制的放电罩11与壳体3一体化。即，放电罩11成为壳体3的一部分，壳体3形成有圆形的释放口12。放电罩11的周围被密封部件13包围。在离子发生装置装配于管道时，密封部件13与管道的壁面紧贴而堵塞空气漏出。此外，图中，14是安装用的固定腿。
壳体3为了减少从装置泄漏的电磁噪声而被作为具有导电性的屏蔽壳的外壳15覆盖。金属制的外壳15除了释放口12外覆盖壳体3的外表面。
高电压发生电路部2具有高压变压器8、连接器9、以及安装电子部件等的控制基板10。控制基板10收纳于壳体3，利用设于壳体3的内壁的基板保持部20支撑。
高电压发生电路部2的控制基板10和离子发生元件1的电路基板7利用多个连接端子21电连接。并且，高压变压器8和正负的放电电极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。
高电压发生电路部2的控制基板10除了印刷图案和电子部件的导电端子、连接器9的连接导电端子之外，利用填充树脂22密封于壳体3内。利用该模铸可确保高电压发生电路部2的耐潮湿绝缘性。在填充树脂22填充时，离子发生元件1的电路基板7以使得填充树脂22不漏出的方式密封壳体3的开口4。
如图4所示，高电压发生电路部2具备驱动高压变压器8的电源电路25。安装于控制基板10的电源电路25连接到输入电源用的连接器9，从连接到商用电源等外部电源26的连接器9对电源电路25提供电源。
供应电源的电源电路25工作，输出用于产生高电压的振荡信号。接收来自电源电路25的振荡信号而驱动的高压变压器8产生高电压，对正的放电电极5和负的放电电极5输出高电压。
正的放电电极5和负的放电电极5通过二极管27、28连接到高压变压器8的次级线圈的一方的输出端子。连接到正的放电电极5的二极管27配置成与连接到负的放电电极5的二极管28相反的方向。
如图2所示，外壳15与装配于控制基板10的接触端子29接触。外壳15通过接触端子29连接到高电压发生电路部2，作为感应电极发挥功能。如图4所示，外壳15连接到高压变压器8的次级线圈的另一方的输出端子，在放电电极5与外壳15之间被施加高电压。
另外，外壳15通过高电压发生电路部2接地连接，外壳15设为接地。外壳15通过电容器30连接到高压变压器8的初级侧线圈与电源电路25的中间点。由此，高压变压器8的初级侧和次级侧通过电容器30连接。
外壳15被分割为金属制的前壳15a和后壳15b。后壳15b形成为前表面敞开的箱型，收纳壳体3。在后壳15b的后表面形成有连接器用的开口31。前壳15a形成为盖型，覆盖装配放电罩11的壳体3的前表面。覆盖放电罩11的前壳15a的一部分在前侧突出，形成突出部32。在突出部32形成有与各释放口12相通的一对圆形的通过口33。
在壳体3的释放口12的周缘形成有环状的肋35。肋35以朝向前侧(外侧)突出的方式形成，比外壳15的突出部32更向前侧突出。外壳15的通过口33设为比释放口12大的直径，肋35嵌入到通过口33，通过口33的内周面与肋35紧贴。即，通过口33的内周面被肋35覆盖。
在外壳15的突出部32的周围设有密封部件13。密封部件13以包围突出部32的方式利用橡胶等弹性材料形成为框状。密封部件13贴附于外壳15，在离子发生装置装配于管道等时，堵塞管道与外壳15的间隙而防止空气的漏出。
在此，外壳15以所释放的离子不吸附的方式被绝缘部覆盖。外壳15的突出部32被具有电气绝缘性的包覆片36覆盖。该包覆片36设为绝缘部。在树脂制的包覆片36与通过口33对应地形成有两个2孔37，包覆片36以覆盖通过口33的周边的方式贴附于突出部32的前表面。以肋35与包覆片36成为同一平面、或者比包覆片36更向前侧突出的方式设定包覆片36的厚度。
另外，外壳15的通过口33的内周面被具有电气绝缘性的壳体3的肋35覆盖。该肋35也作为绝缘部发挥功能。
接着，基于图3说明本离子发生装置的组装步骤。首先，最初在壳体3的开口4通过粘接而装配离子发生元件1的电路基板7。放电罩11以覆盖壳体3的开口4的方式通过粘接而装配于壳体3的前表面。接着，使壳体3的后表面朝上，在壳体3中插入控制基板10。控制基板10支撑于基板保持部20。此时，接触端子29的顶端成为从形成于壳体3的切口40伸出到外部的状态。另外，装配于离子发生元件1的电路基板7的连接端子21嵌于控制基板10的通孔，连接端子21被焊接于控制基板10。
接下来，填充树脂22从上方被注入到壳体3。在填充树脂22固化后，前壳15a覆盖壳体3的前表面，后壳15b也从壳体3的后表面覆盖。在后壳30b的侧面形成有固定片41，在形成于壳体3的固定腿14的贯通孔42中插入固定片41。固定片41与前壳15a的侧面重叠，利用螺钉43固定。由此，前壳15a和后壳15b合体，成为一个外壳15。接触端子29与外壳15的内表面接触，外壳15与大地导通，由此得到基于外壳15的电磁噪声减少的效果。
在外壳15的前壳15a的突出部32的前表面贴附包覆片36。在突出部32的周围，在前壳15a贴附密封部件13。
如上所述组装的离子发生装置装入到空气调节机等电气设备。电气设备设有用于将产生的离子通过送风释放到室内的送风路，如图5所示，在形成送风路的管道44中装配有离子发生装置。
在管道44的周壁形成有安装口45，在安装口45嵌入壳体3的放电罩11。密封部件13与管道44的外壁紧贴，壳体3和管道44的间隙被堵塞，能防止从管道44向外部的空气漏出。
壳体3的放电罩11的前表面与管道44的内部相对，释放口12与管道44连通。此时，包覆片36在管道44的内部露出，外壳15以与管道44不相对的方式被隐藏。此外，放电罩11的前表面比管道44的周壁稍微突出到内部。因此，被包覆片36覆盖的突出部32的前表面位于管道44的内部。
当离子发生装置驱动时，高电压发生电路部2工作，通过高压变压器8的动作，在放电电极5与作为感应电极的外壳15之间被施加高电压。在各放电电极5的顶端产生电晕放电。在各放电电极5的顶端产生正离子和负离子。在正的放电电极5中，负离子通过二极管27流动，仅释放正离子。在负的放电电极5中，正离子通过二极管28流动，仅释放负离子。
通过将为了减少所产生的电磁噪声而设置的外壳15设为感应电极，不必设置其它部件的电极。由此，能削减部件、削减组装工时，能降低成本。并且，因为没有其它部件的感应电极，所以能使壳体3的释放口的旁边紧凑，实现离子发生装置的小型化。
另外，即使导电性的异物从释放口12混入壳体3内，放电电极5的周围也仅有绝缘物，所以放电电极5不会短路，能防止离子发生装置的故障。而且，即使有进水、结露，也同样能防止短路。
高压变压器8的初级侧和次级侧通过电容器30连接，由此能仅仅直接连结伴有放电的直流电流，在异常时能切断流过初级侧的高频电流的直流分量，防止在异常时直流分量流过次级侧而能提高安全性。另外，使交流分量不流过次级侧，而能流到大地(GND)，能减少辐射噪声的产生。
为了减少电磁噪声的产生，如图6所示，放电电极5通过降噪元件50连接到高电压发生电路部2。降噪元件50设为电流限制元件或者线圈，夹设在各放电电极5与二极管27、28之间。此外，电流限制元件设为电阻等。利用降噪元件50能减少流过放电电极5的噪声电流，能抑制电磁噪声的产生。此外，图中，在高压变压器8的初级侧与次级侧之间夹设有电容器30，但是在此可以配置电容器30。
从上述的放电电极5产生的离子从释放口12释放到管道44内。利用管道44内的送风，离子被输送，从管道44的出口吹出包含高浓度离子的风。
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或者任意的自然数)。另外，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或者任意的自然数)。
在释放正离子和负离子两极性的离子的情况下，空气中的作为正离子的H+(H2O)m(m是0或者任意的自然数)和作为负离子的O2 －(H2O)n(n是0或者任意的自然数)产生大致等量。两种离子包围在空气中漂游的细菌、病毒的周围并附着，利用此时生成的活性种的羟自由基(·OH)的作用，能除去漂游细菌等。
如图5(b)所示，在与管道44相对的外壳15的突出部32设有包覆片36，所以与离子接触的外壳15的前表面电气绝缘。因此，从释放口12释放的离子不会被吸附于外壳15。如图5(c)所示，在没有包覆片36的情况下，外壳15的前表面在外部露出。所释放的离子的一部分被外壳15的电荷吸引而吸附于外壳15的前表面。因此，从管道44中出去的离子减少。根据实验，得到约10％的离子被吸附于外壳15的结果。但是，通过设置包覆片36，离子不会被吸附于外壳15，能防止所释放的离子减少，能充分确保从管道44出去的离子。
这样，为了外壳15中的有可能与离子接触的外表面不会露出，设置包覆片36是重要的。因此，也可以按照也覆盖外壳15的通过口33的端面的方式贴附包覆片36。另外，包覆片36不必设于外壳15的整个面。即，只要仅在有可能附着从壳体3的释放口12释放的离子的外壳15的外表面设置包覆片36即可。例如，在突出部32的前表面与管道44相对的情况下，在突出部32的前表面设置包覆片36。但是，在壳体3整体配置于管道44内的情况下，需要用包覆片36覆盖屏蔽壳33的整个面。
如上所述，除了在功能上不能覆盖壳体3的部分之外，能用外壳15覆盖，所以与针对控制基板、电子部件进行电磁噪声的减少对策相比，能简单地抑制电磁噪声。因此，能在伴有放电的装置、具有高电压发生电路部的小型离子发生装置中应用，并且在将这些离子发生装置搭载于空气调节机、空气清净机、冰箱、吸尘器等电气设备、汽车等交通工具的各种产品时也能抑制电磁噪声。
此外，本发明并不限定于上述实施方式，当然可在本发明的范围内对上述实施方式施加很多修改和变更。作为绝缘部，也可以通过涂敷形成绝缘膜。通过在离子有可能接触的屏蔽壳的表面涂布电绝缘性材料或者喷涂，从而形成绝缘膜。
另外，壳体也可以不设置肋。在该情况下，屏蔽壳的通过口的端面露出。因此，在通过口的端面也设置包覆片等绝缘部。
附图标记说明
1   离子发生元件
2   高电压发生电路部
3   壳体
4   开口
5   放电电极
8   高压变压器
11  放电罩
12  释放口
15  外壳
25  电源电路
27  二极管
28  二极管
30  电容器
32  突出部
33  通过口
35  肋
36  包覆片
50  降噪元件

Claims (7)

1.一种离子发生装置，其特征在于，用于产生离子的放电电极和对放电电极提供高电压的高电压发生电路部收纳于壳体，在壳体形成有用于释放产生的离子的释放口，壳体被屏蔽壳覆盖，屏蔽壳连接到高电压发生电路部而作为感应电极发挥功能，与离子释放到的空间相对的屏蔽壳的外表面被绝缘部覆盖，以使得所释放出的离子不附着于屏蔽壳。
2.根据权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，高电压发生电路部具有高压变压器，屏蔽壳连接到高压变压器的次级侧。
3.根据权利要求1或2所述的离子发生装置，其特征在于，屏蔽壳通过电容器接地连接。
4.根据权利要求3所述的离子发生装置，其特征在于，在高压变压器的初级侧与次级侧之间夹设有电容器。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的离子发生装置，其特征在于，放电电极通过降噪元件连接到高电压发生电路部。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的离子发生装置，其特征在于，在屏蔽壳形成有与释放口相通的通过口，在壳体的释放口的周缘形成有朝向外侧突出的肋，肋覆盖屏蔽壳的通过口的内周面。
7.根据权利要求6所述的离子发生装置，其特征在于，绝缘部覆盖屏蔽壳的通过口的周边。
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