CN104798273A - 离子发生装置和具备其的除电器 - Google Patents

Abstract

第1离子发生机构和第2离子发生机构相互大致平行地配置，且从输送风的上游按照该顺序沿着输送风的流动方向配置，从第1离子发生机构和第2离子发生机构的各自相对的离子发生电极放射出的离子的极性是相反极性，风路壁按照使每一横跨第1离子发生机构和第2离子发生机构成对的正负电极对分离的方式配置，高压电源对第1离子发生机构和第2离子发生机构交替地施加电压。

Description

离子发生装置和具备其的除电器

技术领域

本发明涉及通过对电极施加高电压来使空气电离而产生正离子和负离子，特别是具备利用该离子去除在除电对象物的表面携带的电荷的除电功能的离子发生装置。

背景技术

作为对现有除电对象物进行除电的一种除电器，使用释放正负离子的离子发生装置。该离子发生装置通过对电极施加高电压而使空气中的分子分离，产生正离子和负离子。

这种离子发生装置能大致分为AC脉冲方式和DC脉冲方式。AC脉冲方式的离子发生装置一般是具有1个电极的单电极方式，当利用高压电源对该电极施加电压时，从1个电极交替地周期性产生正离子和负离子。另一方面，DC脉冲方式的离子发生装置一般是具有2个1组的电极的2电极方式，当利用高压电源对各电极施加电压时，从正离子用电极(正电极)产生正离子，从负离子用电极(负电极)产生负离子。

单电极方式的优点是，易于无场所依存性地均匀地产生正负两种离子，由此在电极的周围也是离子的总合为零，离子平衡易于变得均匀，能通过改变两种离子的产生周期来控制离子的可到达距离。另一方面，单电极方式的缺点是，由单一的电极等量产生正负离子的控制、电路构成等与2电极方式相比变得复杂。

而在2电极方式中，一般使用DC脉冲方式，等量产生正负离子的控制、电路构成等与单电极方式相比是容易的。然而，在通常的构成中，还具有正离子过剩地存在于正电极的周围，负离子过剩地存在于负电极的周围的缺点。即，在这种情况下，即使正负离子的产生量相等，也局部地存在正离子过多的区域和负离子过多的区域。

鉴于这种状况，例如专利文献1所示的除电装置是正电极和负电极交替地排列配置，另外，相对的2个电极以成为相反极性的方式配置。利用这种构成能与时间经过无关地在所有场所内取得离子平衡。

图14～图17是该文献所示的除电装置900的概略图，图14是从顶面观看的图，图15是从正面、图16是从侧面观看的图，图17是从底面观看的图。除电装置900是将2个棒状除电器901、902平行地排列的构成，从相邻的放电电极901a、902a放射出的离子的极性不断地是相反极性。该2个棒状除电器比较接近地配置，因此离子平衡在放射离子的区域903中大致为0。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2004－39419号公报(平成16年2月5日公开)

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1所示的除电装置900中，在左右相邻的相反极性的电极经常同时产生离子的情况下，如果在宽度方向发生离子的流动，则会发生正离子和负离子的中和，离子失活的可能性变高。另外，如果仅将正电极和负电极的空间的距离靠近设置，则虽然离子平衡的分布提高，但在这种情况下，也存在由于正离子和负离子相互抵消导致离子量降低、无法在大范围内使离子风充分地到达的问题。

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供离子平衡分布均匀、且能以高离子浓度使离子到达大范围的离子发生装置和除电器。

用于解决问题的方案

本发明的离子发生装置，具备：第1离子发生机构和第2离子发生机构，在第1离子发生机构和第2离子发生机构中都是正离子发生电极和负离子发生电极交替地配置成列状；高压电源，其对上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构施加高电压；送风单元，其用于使由上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构产生的离子随着输送风向电器设备的外部输送；以及风路壁，其将上述输送风在风的流动方向上分隔，上述离子发生装置的特征在于，上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构相互大致平行地配置，且从上述输送风的上游按该顺序沿着上述输送风的流动方向配置，从上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构的各自相对的离子发生电极放射出的离子的极性是相反极性，上述风路壁按照使每一横跨上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构成对的正负电极对分离的方式配置，上述高压电源对上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构交替地施加电压。

另外，也可以是，上述离子发生装置的特征在于，上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构的配置方向与上述输送风的流动方向是大致平行的，上述输送风在经过上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构后流动方向发生变化。

另外，也可以是，上述离子发生装置的特征在于，上述第1离子发生机构的离子发生电极的配置间隔与上述第2离子发生机构的离子发生电极的配置间隔不同。

另外，也可以是，上述离子发生装置的特征在于，上述第1离子发生机构的离子发生电极的配置间隔比上述第2离子发生机构的离子发生电极的配置间隔窄。

本发明的除电器的特征在于，使用上述任一记载的离子发生装置。

发明效果

根据本发明，能够提供离子平衡分布均匀且能以高离子浓度使离子到达大范围的离子发生装置和除电器。

附图说明

图1是表示实施方式1的离子发生单元1的概略立体图。

图2是实施方式1的除电器100的内部构成俯视图。

图3是除电器100的离子平衡的测定结果。

图4是实施方式2的除电器101的内部构成俯视图。

图5是除电器101的离子平衡的测定结果。

图6是实施方式3的离子发生器60的概略立体图。

图7是实施方式3的除电器102的内部构成俯视图。

图8是比较例1的除电器800的内部构成俯视图。

图9是除电器800的离子平衡的测定结果。

图10是比较例2的除电器801的内部构成俯视图。

图11是除电器801的离子平衡的测定结果。

图12是比较例3的除电器802的内部构成俯视图。

图13是除电器802的离子平衡的测定结果。

图14是现有技术中的除电装置900的概略图。

图15是现有技术中的除电装置900的概略图。

图16是现有技术中的除电装置900的概略图。

图17是现有技术中的除电装置900的概略图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施方式。此外，以下的实施方式是将本发明具体化的一例，不限定本发明的技术范围。

＜实施方式1＞

作为用于实施本发明的一种方式，说明使用将产生正离子的电极和产生负离子的电极设为一个单元的离子发生单元的除电器的例子。

图1是表示本实施方式的除电器具备的离子发生单元1的概略立体图。离子发生单元1将产生正离子的正离子发生电极11和产生负离子的负离子发生电极12设为一个单元，除电器按6个单元具备该离子发生单元1。

图2是本实施方式的除电器100的内部构成俯视图。除电器100具备离子发生单元1a、1b、1c、1d、1e、1f、横向滚筒风扇2、风扇吹出口3、风路壁4以及隔壁5。在离子发生单元1a、1b、1c、1d、1e、1f中分别具备正离子发生电极11、负离子发生电极12。

横向滚筒风扇2的有效送风宽度是230mm，在风扇吹出口3的附近，离子发生单元1a、1b、1c在横向滚筒风扇2的宽度方向排列，而且在离子吹出方向上离子发生单元1d、1e、1f在横向滚筒风扇2的宽度方向排列，合计配置有6个单元。

在此，将配置在来自横向滚筒风扇2的输送风的吹出方向的上游侧的3个单元的离子发生单元1a、1b、1c设为第1单元组61，将配置在下流侧的3个单元的离子发生单元1d、1e、1f设为第2单元组62。另外，从图的正面观看将上下作为除电器100的前后。即，如图2所示，第1单元组61在后列、第2单元组62在前列大致平行地排列。另外，离风扇吹出口3近的单元是第1单元组61，离风扇吹出口3远的单元是第2单元组62。这样配置各单元，因此各单元的配置方向沿着输送风的流动方向。

在各单元组中，离子发生单元以极性不同的电极相邻的方式按列状配置。另外，在第1单元组61和第2单元组62中，以相对的电极前后地分别成为相反极性的方式配置各单元。此时的正离子发生电极11和负离子发生电极12竖直地向上(纸面跟前)配置，其顶端朝向上方。另外，在各离子发生单元中具有用于施加高电压的电压施加电路(未图示)，能通过该电压施加电路对各个单元组交替地施加电压。

电压施加电路对各个单元组的各电极同时按固定的周期重复电压的施加和非施加。即，在某固定的离子发生时间后，具备相同时间的离子非发生时间，周期地进行离子发生的有无。在本实施例的情况下，该频率设为8Hz。另外，第1单元组61与第2单元组62的离子发生错开半周期，各个单元组不同时产生离子。

根据该构成，正负离子发生电极在宽度方向、前后方向均交替地排列，产生正负离子，且在时间上周期性地产生正负离子，因此正负离子在空间上时间上均交替地均等地产生，能实现均匀的离子平衡。

风路壁4设置在除电器100内部，控制由横向滚筒风扇2产生的风的风向。另外，风路壁4用于控制离子的到达范围、即能除电区域，沿着上述第1单元组61和第2单元组62的侧面设置。另外，设为输送风在经过第1单元组61和第2单元组62后，以规定的角度分别向外侧扩展。采用这种构成，由此沿着风路的两端部的风路壁流动的输送风的风向，与端部的前后1对电极的配置方向匹配。由此，能保持输送风所包含的正负离子的平衡，之后能按规定的角度确定送风范围。风路壁4的角度只要根据除电对象物的形状适当地设定即可。

隔壁5以将第1单元组61和第2单元组62的前后1对电极对分别分离的方式设置。通过采用这种构成能防止从相邻的离子发生电极同时产生的正负离子在除电器100内部失活。结果是，能防止离子浓度的降低，能缩短除电时间。

在此，为了评价除电器100的性能，进行了以下测定。作为评价除电器的除电性能的方法，一般使用充电板。在本实施方式中，使用25mm见方(□)的静电电容为5pF的由TREK公司生产的充电板，根据作为其表面电位从+1000V达到+100V为止的+侧除电时间(秒)和从－1000V达到－100V为止的－侧除电时间(秒)的平均值的除电时间(秒)，来评价除电速度。除电器与充电板的距离设为100mm。另外，作为除电后的充电板的表面电位的偏差的离子平衡也作为评价项目。离子平衡设为充电板表面电位的10秒间的平均值，一般地离子平衡如果是±20V以内，则可以说作为除电对象物的除电后的带电状态是良好的。将横向滚筒风扇2的宽度方向的中央设为0mm，在－150mm～+150mm的范围内以间隔25mm测定并评价了离子平衡和除电速度。

图3是除电器100的离子平衡的测定结果，纵轴表示离子平衡量，横轴表示测定位置。无论测定位置如何，离子平衡均为±20V以内，从该结果可知作为除电对象物的除电后的带电状态是良好的。

＜实施方式2＞

下面，说明实施方式2。在本实施方式中，说明使各单元组中的离子发生单元的配置间隔不同的例子。此外，关于实施方式1所说明的构成要素，设为具有与实施方式1相同的功能的构成要素，除了特别记载的情况以外省略说明。

图4是本实施方式的除电器101的内部构成俯视图。除电器101具备：离子发生单元1a、1b、1c、1d、1e、1f；横向滚筒风扇2、风扇吹出口3；风路壁41以及隔壁51。在此，将配置在来自横向滚筒风扇2的输送风的吹出方向的上游侧的3个单元的离子发生单元1a、1b、1c设为第1单元组63，将配置在下流侧的3个单元的离子发生单元1d、1e、1f设为第2单元组64，从图的正面观看将上下设为除电器101的前后。

风路壁41设置在除电器101内部，控制由横向滚筒风扇2产生的风的风向。风路壁41用于控制离子的到达范围、即能除电区域，沿着上述第1单元组63和第2单元组64的侧面设置。

如图所示，按前后2列配置各单元组，使构成前列的第2单元组64的各单元的列内的配置间隔比构成后列的第1单元组63的各单元的列内的配置间隔更大地配置。而且，以将前后1对电极对分别分离的方式设置隔壁51。隔壁51能防止从相邻的离子发生电极同时产生的正负离子在除电器101内部失活，并且能确定来自横向滚筒风扇2的风向。即，被隔壁51隔开的各风路成为具有利用离子发生单元的前列和后列的配置间隔的差决定的角度的结构。

在本实施方式中，第1单元组63和第2单元组64的配置间隔是15mm，第2单元组64的各单元的配置间隔是20mm，在第1单元组63中设为8mm，前列的第2单元组64的单元配置间隔比后列的第1单元组63的单元配置间隔大。这样，使前列和后列的离子发生单元的配置间隔不同，由此除了实施方式1的效果以外，除电器101的进深方向X变短，实现装置的小型化和薄型化。

在此，为了评价除电器101的性能，进行了与上述实施方式1相同的离子平衡评价。

图5是除电器101的离子平衡的测定结果，纵轴表示离子平衡量，横轴表示测定位置。无论测定位置如何，离子平衡均成为±20V以内，从该结果可知作为除电对象物的除电后的带电状态是良好的。

＜实施方式3＞

下面说明实施方式3。在本实施方式中，不是将在上述中使用的离子发生单元以单元为单位配置，而是使用将正离子发生电极和负离子发生电极交替地配置的棒状的离子发生器，这方面与上述实施方式均不同。

图6是表示在本实施方式中使用的离子发生器60的一例的概略立体图。离子发生器60的正离子发生电极11和负离子发生电极12交替地配置在棒状基板上。根据使用的除电器的规格适当地设定正离子发生电极11和负离子发生电极12的间隔。

图7是本实施方式的除电器102的内部构成俯视图。除电器102具备：离子发生器65、66；横向滚筒风扇2；风扇吹出口3；风路壁42以及隔壁52。在此，离子发生器65配置在来自横向滚筒风扇2的输送风的吹出方向的上游侧。离子发生器66配置在下流侧，且离子发生器65、66是相互大致平行的。从图的正面观看时将上下作为除电器102的前后。

极性不同的电极以相邻的方式按列状配置于各离子发生器，在离子发生器65、66中，相对的电极以在前后分别成为相反极性的方式配置。另外，离子发生器65中的正离子发生电极11和负离子发生电极12的配置间隔比离子发生器66中的正离子发生电极11和负离子发生电极12的配置间隔窄。此时的正离子发生电极11和负离子发生电极12竖直地向上(纸面跟前)配置，其顶端朝向上方。

风路壁42设置在除电器102内部，控制由横向滚筒风扇2产生的风的风向。风路壁42用于控制离子的到达范围、即能除电区域，沿着离子发生器65、66的侧面设置。

使用这样预先以规定的间隔配置正离子发生电极11和负离子发生电极12的离子发生器65、66，由此除了用实施方式1和2说明的效果以外，除电器102的构成变得简单，与使用在实施方式1和2中使用的单元的情况相比，离子发生电极彼此的配置的自由度提高，并且能简单地组装。

为了确认上述各实施方式的效果，作为比较例用以下构成进行了比较评价。

(比较例1)

图8是比较例1的除电器800的内部构成俯视图。在除电器800中没有将第1单元组61、第2单元组62中的前后1对电极对分别分离的隔壁，风路壁43以从横向滚筒风扇2的风扇吹出口3附近朝向除电器800的外部扩展的方式设置。

图9是除电器800的离子平衡的测定结果，纵轴表示离子平衡量，横轴表示测定位置。从该结果可知在两端部(±150mm和±125mm)的测定点处的离子平衡与中央部相比不良。即，在流经左侧的风路壁的输送风中较多地包含从第1单元组61的最左方的电极产生的负离子，不易包含从第2单元组62的最左方的电极产生的正离子。相反，在流经右侧的风路壁的输送风中较多地包含从第1单元组61的最右方的电极产生的正离子，不易包含从第2单元组62的最右方的电极产生的负离子。因此，可以说为了在宽度方向扩展输送风而设置的两端的风路壁43附近的输送风的包含正负离子的比例是不均等的。

换句话说，可以说由于沿着风路两端部的风路壁流动的输送风的风向、与端部的前后1对电极的配置方向不匹配，所以输送风所包含的正负离子的比例失衡。

(比较例2)

图10是比较例2的除电器801的内部构成俯视图。在除电器801中，除了风路壁44没有从横向滚筒风扇2的风扇吹出口3附近朝向除电器801的外部变宽而沿着第1单元组61和第2单元组62垂直地设置以外，是与比较例1相同的构成。

图11是除电器801的离子平衡的测定结果，纵轴表示离子平衡量，横轴表示测定位置。能确认与比较例1相比，改善了从－125mm到+125mm的范围内的离子平衡。但是，在－150mm和+150mm的测定点处成为不能除电(在规定的时间内除电没有结束)。即，将在风路的两端部流动的输送风的风向、和前后1对电极的配置方向设为并行，取得输送风所包含的正负离子的平衡，由此虽然能避免离子平衡的破坏，但成为抑制输送风在宽度方向的扩散的结果，与当初相比，能除电区域的宽度变窄。

(比较例3)

图12是比较例3的除电器802的内部构成俯视图。在除电器802中，风路壁45没有从横向滚筒风扇2的风扇吹出口3附近朝向除电器801的外部变宽，而沿着第1单元组61和第2单元组62垂直地设置，设为输送风在经过第1单元组61和第2单元组62后，以规定的角度分别向外侧扩展。

图13是除电器802的离子平衡的测定结果，纵轴表示离子平衡量，横轴表示测定位置。可知在－150mm～+150mm的整个区域内能除电且离子平衡在整个区域内是良好的。然而，在与设有隔壁5的上述实施方式1进行比较的情况下，离子平衡出现偏差。另外，与上述实施方式1相比，平均除电时间延长了0.5秒。可考虑其原因是由于没有设置隔壁，所以从相邻的离子发生电极产生的正离子和负离子发生中和，使离子产生量减少。

以上，如所说明的，离子发生装置，具备：第1离子发生机构和第2离子发生机构，在第1离子发生机构和第2离子发生机构中都是正离子发生电极和负离子发生电极交替地配置成列状；高压电源，其对第1离子发生机构和第2离子发生机构施加高电压；送风单元，其用于使由第1离子发生机构和第2离子发生机构产生的离子随着输送风向电器设备的外部输送；以及风路壁，其将输送风在风的流动方向上分隔，第1离子发生机构和第2离子发生机构相互大致平行地配置，且从输送风的上游按该顺序沿着输送风的流动方向配置，从第1离子发生机构和第2离子发生机构的各自相对的离子发生电极放射出的离子的极性是相反极性，风路壁按照使每一横跨上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构成对的正负电极对分离的方式配置，高压电源对第1离子发生机构和第2离子发生机构交替地施加电压，由此能够实现离子平衡分布均匀、且能以高离子浓度使离子到达大范围的离子发生装置和除电器。

工业上的可利用性

本发明的离子发生装置能适用于向室内释放离子的空气清洁器、空气调节机、加湿器、除湿器、除电器等电器设备。

附图标记说明

1、1a、1b、1c、1d、1e、1f       离子发生单元

2                               横向滚筒风扇

3                               风扇吹出口

4、41、42                       风路壁

5、51、52                       隔壁

11                              正离子发生电极

12                              负离子发生电极

60、65、66                      离子发生器

61、63                          第1单元组

62、64                          第2单元组

100、101                        除电器

Claims (5)

1.一种离子发生装置，具备：第1离子发生机构和第2离子发生机构，在上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构中都是正离子发生电极和负离子发生电极交替地配置成列状；

高压电源，其对上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构施加高电压；

送风单元，其用于使由上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构产生的离子随着输送风向电器设备的外部输送；以及

风路壁，其将上述输送风在风的流动方向上分隔，

上述离子发生装置的特征在于，

上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构相互大致平行地配置，且从上述输送风的上游按该顺序沿着上述输送风的流动方向配置，

从上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构的各自相对的离子发生电极放射出的离子的极性是相反极性，

上述风路壁按照使每一横跨上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构成对的正负电极对分离的方式配置，

上述高压电源对上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构交替地施加电压。

2.根据权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，

上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构的配置方向与上述输送风的流动方向是大致平行的，上述输送风在经过上述第1离子发生机构和上述第2离子发生机构后流动方向发生变化。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的离子发生装置，其特征在于，

上述第1离子发生机构的离子发生电极的配置间隔与上述第2离子发生机构的离子发生电极的配置间隔不同。

4.根据权利要求3所述的离子发生装置，其特征在于，

上述第1离子发生机构的离子发生电极的配置间隔比上述第2离子发生机构的离子发生电极的配置间隔窄。

5.一种除电器，其特征在于，使用权利要求1至权利要求4中的任一项所述的离子发生装置。