CN109690893B - 放电装置及电气设备 - Google Patents

Abstract

离子产生装置(1)包括：放电电极(15)，其具有进行放电的顶端部(42)；保护板(51)，其保护顶端部(42)的至少一部分，使其不受经过放电电极(15)的空气的规定的送风方向(A)的流动的影响。

Description

放电装置及电气设备

技术领域

本发明是关于进行放电的放电装置及具有该放电装置的电气设备。

背景技术

上述放电装置被应用于进行例如室内空气的净化、杀菌或者除臭等的空气净化器。在上述放电装置中，通过例如，在被施加了高电压的放电电极的放电部和感应电极之间产生电晕放电，从空气生成电子、离子、臭氧、自由基、活性基等能量状态高的粒子。生成的粒子在上述空气净化器中由吹送的空气运到送风方向，被释放到外部。

作为上述放电电极，已知如专利文献1记载的针状的放电电极、如专利文献2记载的将多个纤维状的导电体的基部捆束的刷状的放电电极等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国公开专利公报[特开2013-065537号]

专利文献2：日本国公开专利公报[特开2008-034220号]

发明内容

本发明所要解决的技术问题

当长期使用上述放电装置时，吹送的空气中所含有的尘土、灰尘等附着物附着于上述放电电极的放电部，放电性能将劣化。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供可以抑制放电性能的劣化的放电装置等。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的一方式涉及的放电装置是进行放电的放电装置，其特征在于，包括：放电电极，其具有进行所述放电的放电部；保护构件，其保护所述放电部的至少一部分，使其不受经过所述放电电极的气体的规定方向的流动的影响。

有益效果

根据本发明的一方式，取得可以抑制放电性能的劣化这样的效果。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式涉及的离子产生装置的概略构成的立体图。

图2是表示上述离子产生装置的概略构成的主视图、俯视图及侧视图。

图3是图2的α-α线中的从箭头方向观察的剖视图，是表示上述离子产生装置中的保护板和放电电极的位置关系的图。

图4是本发明的另一实施方式涉及的离子产生装置的从箭头方向观察的剖视图，是表示上述离子产生装置中的保护板和放电电极的位置关系的图。

图5是表示本发明的又一实施方式涉及的离子产生装置中的放电电极的概要的侧视图。

图6是表示本发明的其他实施方式涉及的电气设备的内部构成的一个例子的示意图。

具体实施方式

以下，详细说明本发明的实施方式。此外，为了便于说明，对与各实施方式中示出的构件具有相同功能的构件标注相同的附图标记，适当省略其说明。

【实施方式一】

首先，参照图1～图3说明本发明的一实施方式。

(离子产生装置的概要)

图1是表示本实施方式涉及的离子产生装置的概略构成的立体图。图2是表示上述离子产生装置的概略构成的主视图、俯视图及侧视图。离子产生装置既是应用于空气净化器等电气设备的装置，也是通过在该电气设备内于吹送的空气中进行放电来产生离子的装置。然而，本发明并不局限于离子产生装置，可应用于通过放电从气体生成例如电子、臭氧、自由基、活性基等能量状态高的粒子的任意的放电装置。

如图1及图2所示，本实施方式的离子产生装置1(放电装置)包括箱体11、放电控制电路基板12、升压变压器13、离子产生元件用基板14(安装构件)、放电电极15·16及绝缘性密封材料17。

箱体11是平坦的大致箱形，由绝缘性的树脂形成。箱体11在包含规定箱形的三边中的长边和短边的面(在图1和图2的例子中为顶面)上设有开口部21。并且，在箱体11的外侧的底部22的角部设有用于与外部电源连接的连接器23。

以下，将箱体11中的开口部21一侧作为上侧，将底部22一侧作为下侧。并且，将规定的送风方向A的上游侧作为前侧，将下游侧作为后侧。

在箱体11内，从底部22朝向开口部21依次收容有：升压变压器13、放电控制电路基板12及离子产生元件用基板14。并且，在箱体11的内部，填充有绝缘性密封材料17。使用例如环氧树脂、聚氨酯树脂等绝缘材料作为绝缘性密封材料17。

借由绝缘性密封材料17，维持了放电控制电路基板12、升压变压器13及离子产生元件用基板14间的电绝缘性。并且，开口部21被绝缘性密封材料17密封。因此，即使不在开口部21设置盖体，也可以防止灰尘等附着于放电控制电路基板12、升压变压器13和离子产生元件用基板14。

放电控制电路基板12是细长且大致矩形的电路基板。放电控制电路基板12上配置有变压器驱动电路(未图示)。该变压器驱动电路是这样的电路：通过将来自外部电源的直流电压转换为规定的交流电压，将转换后的交流电压施加于升压变压器13，来驱动升压变压器13。

升压变压器13是将由上述变压器驱动电路施加的交流电压升压的变压器。

离子产生元件用基板14是细长且大致矩形的电路基板。离子产生元件用基板14上配置有离子产生元件。该离子产生元件是由于被施加了由升压变压器13升压后的交流电压而产生正离子和负离子中的至少一方的元件。

上述离子产生元件包括放电电极15·16及感应电极31·32。放电电极15被安装于离子产生元件用基板14的一个端部。感应电极31被形成于放电电极15的安装位置的周围的一部分。放电电极16被安装于离子产生元件用基板14的另一个端部。感应电极32被形成于放电电极16的安装位置的周围的一部分。并且，在离子产生元件用基板14上设有用于使感应电极31·32彼此之间电连接的连接电极33。

感应电极31是用于在与放电电极15之间形成电场的电极，另一方面，感应电极32是用于在与放电电极16之间形成电场的电极。放电电极15是用于在与感应电极31之间产生负离子的电极。另一方面，放电电极16是用于在与感应电极32之间产生正离子的电极。此外，感应电极31·32及连接电极33成为与升压变压器13的放电电极侧的电位成对的电位。

放电电极15·16自离子产生元件用基板14的表面垂直地设置，从绝缘性密封材料17的表面突出。放电电极15是刷状放电电极，具有：具有多个线状的导电体41、形成为刷状的顶端部42(放电部)及安装有上述多个导电体41的基端部43。并且，放电电极16是刷状放电电极，具有：具有多个线状的导电体44、形成为刷状的顶端部45(放电部)及安装有上述多个导电体44的基端部46。

此外，顶端部42·45表示从基端部43·46开始的末端的部分，具体地，表示：从基端被捆束为刷状的导电体41·44的顶端41a·44a到该导电体41·44中的、与基端部43·46的连接端(接触端)为止的部分。并且，线状包括丝状、纤维状、金属丝状。

放电电极15·16的顶端部42·45由例如金属、碳纤维、导电性纤维、导电性树脂等导电性材料形成。顶端部42·45中的多个导电体41·44的每一根的外径为5μm以上30μm以下。通过将上述导电体41·44的外径设为5μm以上，可以确保上述导电体41·44的机械强度，并抑制上述导电体41·44的电磨损。并且，通过将上述导电体41·44的外径设为30μm以下，形成像头发一样弯曲的导电体41·44，该导电体41·44的扩展及摇动变得容易发生。

上述导电体41·44分别可以是外径为7μm的碳纤维，或者，也可以是外径为12μm或25μm的SUS(不锈钢)制的导电性纤维。

放电电极15的基端部43具有：用于将放电电极15安装于离子产生元件用基板14的金属板状的安装部43a和用于在上述连接端将顶端部42中的多个导电体41捆束的捆束部43b。同样地，放电电极16的基端部46具有：用于将放电电极16安装于离子产生元件用基板14的金属板状的安装部46a和用于在上述连接端将顶端部45中的多个导电体44捆束的捆束部46b。

如图1及图2所示，放电电极15·16的一部分从箱体11的开口部21露出到外部。因此，在离子产生装置1从制造到被安装于各种电气设备为止的期间，存在例如离子产生装置1摔倒，或作业员的手指接触到离子产生装置1的放电电极15·16，而使放电电极15·16变形或破损的问题。

因此，在本实施方式中，作为用于保护放电电极15的板状构件的保护板51·52(保护构件)以夹着放电电极15的方式从箱体11的开口部21突出设置。同样地，作为用于保护放电电极16的板状构件的保护板53·54(保护构件)以夹着放电电极16的方式从箱体11的开口部21突出设置。

保护板51·52的顶端部51a·52a较放电电极15的顶端部42更突出于上方。同样地，保护板53·54的顶端部53a·54a较放电电极16的顶端部45更突出于上方。由此，即使在离子产生装置1例如摔倒的情况下，也可以防止放电电极15·16直接接触离子产生装置1外部的物体。并且，也可以防止作业员的手指接触离子产生装置1的放电电极15·16。其结果是，可以防止放电电极15·16的变形及破损。

此外，优选保护板51～54与箱体11一体成形。在此情况下，可以减少制造工序，可以抑制制造成本。

在保护板51·52的中部分别形成有开口部51b·52b(孔部)。因此，可以将由于放电电极15的放电而产生的离子经由开口部51b·52b送到送风方向A，可以防止上述离子滞留在放电电极15的附近。同样地，在保护板53·54的中部分别形成有开口部53b·54b(孔部)。因此，可以将由于放电电极16的放电而产生的离子经由开口部53b·54b送到送风方向A，可以防止上述离子滞留在放电电极16的附近。

并且，保护板51及保护板53通过连接板55连接。由此，可以提升保护板51及保护板53的强度。同样地，保护板52及保护板54通过连接板56连接。由此，可以提升保护板52及保护板54的强度。

(保护板与放电电极的位置关系)

图3是图2的α-α线中的从箭头方向观察的剖视图，表示保护板51·52与放电电极15的位置关系。图3的(a)表示没有施加高电压于放电电极15的状态，图3的(b)表示施加高电压于放电电极15的状态。此外，保护板53·54与放电电极16的位置关系也一样。

如图3的(a)所示，在没有施加高电压于放电电极15的情况下，多个线状导电体41的顶端41a变为闭合状态，所有的顶端41a与送风方向A的上游侧的保护板51中的顶端部51a相对。即，对于所有的导电体41，从开口部21的端面21a到导电体41的顶端41a为止的高度比从上述端面21a到保护板51的顶端部51a的底面(开口部51b的顶面)为止的高度高，比从上述端面21a到上述顶端部51a的的顶面为止的高度低。

由此，保护所有的导电体41的顶端41a，使其不受吹送的空气流的影响。从而，上述空气所包含的尘土、灰尘等附着物难以附着到上述顶端41a。其结果是，可以抑制放电电极15的放电性能的劣化。

接下来，如图3的(b)所示，在施加了高电压于放电电极15的情况下，多个导电体41中的、外侧的多根(一部分)导电体411往外侧弯曲(变形)，开始在其顶端411a放电。此时，该顶端411a与保护板51的开口部51b相对(对应)。即，从开口部21的端面21a到上述导电体411的顶端411a为止的高度变为比从上述端面21a到保护板51的顶端部51a的底面(开口部51b的顶面)为止的高度低。因此，上述顶端411a暴露于吹送的空气流。从而，可以使由于上述顶端411a的放电而产生的离子借由上述空气流有效地移动。

另一方面，其他导电体412没有往外侧弯曲，难以产生放电。此时，该顶端412a与保护板51的顶端部51a相对，与图3的(a)的情况一样地得到保护而不受吹送的空气流的影响。因而，上述空气所包含的附着物难以附着到上述顶端411a。其结果是，可以抑制未有助于放电的导电体412的放电性能的劣化。

之后，当上述多根导电体411反复放电时，由于附着于顶端411a的附着物等，其变得难以放电。此时，上述其他的导电体412中的、外侧的多根(一部分)导电体往外侧弯曲，开始在其顶端放电。从而，可以如上述那样地使由于该顶端的放电而产生的离子借由上述空气流有效地移动。并且，上述的其他导电体412中，已经开始放电的多根导电体的放电性能的劣化受到抑制，因此可以维持良好的放电性能。其结果是，可以提高离子产生装置1的耐用性。

此外，虽然关于放电电极15与位于从放电电极15到送风方向A的上游侧的保护板51的位置关系进行了说明，但在本实施方式中，放电电极15与位于从放电电极15到送风方向A的下游侧的保护板52的位置关系也是一样的。由此，即使是在与送风方向A相反的方向吹风的情况下，也可以取得上述结果。

并且，如图3所示地，通过捆束部43b捆束(勒紧)的多个导电体41的基端部被保护树脂47覆盖。保护树脂可以通过使紫外线照射例如UV(紫外线)硬化性树脂等树脂材料来使其硬化而形成。保护树脂47也作为粘接剂发挥功能，因此可以得到可以更牢固地捆束多个导电体41的基端部这样的优点。

【实施方式二】

参照图4说明本发明的另一实施方式。本实施方式涉及的离子产生装置1与图1～图3所示的离子产生装置1相比，在设有针状的放电电极151·161(放电部)来代替刷状的放电电极15·16这一点上不同，其他构成则相同。

图4是本实施方式的离子产生装置1中的、与图3相同的从箭头方向观察的剖视图，表示保护板51·52和放电电极151的位置关系。此外，保护板53·54和放电电极161的位置关系也是一样的。

如图4所示，放电电极151的顶端151a尖细，当施加高电压时，就开始在顶端151a放电。放电电极151的顶端151a与送风方向A的上游侧的保护板51中的顶端部51a相对。即，从开口部21的端面21a到放电电极151的顶端151a为止的高度，比从上述端面21a到保护板51的顶端部51a的底面(开口部51b的顶面)为止的高度高，比从上述端面21a到上述顶端部51a的的顶面为止的高度低。

由此，保护放电电极151的顶端151a使其不受吹送的空气流的影响。从而，上述空气所包含的尘土、灰尘等附着物难以附着到上述顶端151a。其结果是，可以抑制放电电极151的放电性能的劣化。

另一方面，关于放电电极151的顶端151a周围，上侧周围未与保护板51相对，下侧周围与保护板51的开口部51b相对(对应)。因而，上述空气在邻近放电电极151的长边方向的空间内相对于顶端151a流动，因此，由于上述顶端151a的放电而在该顶端151a的周围产生的离子可以借由上述空气流有效地移动。

此外，虽然关于放电电极151与位于从放电电极151到送风方向A的上游侧的保护板51的位置关系进行了说明，但在本实施方式中，放电电极151与位于从放电电极151到送风方向A的下游侧的保护板52的位置关系也是一样的。由此，即使是在与送风方向A相反的方向吹风的情况下，也可以取得上述结果。

【实施方式三】

参照图5说明本发明的又一实施方式。本实施方式涉及的离子产生装置1与图1～图3所示的离子产生装置1相比，放电电极15·16的顶端部42·45中的多个线状导电体41·44的特性不同，其他构成则相同。

图5是表示本实施方式的离子产生装置1中的放电电极15的概要的侧视图。图5的(a)表示没有施加高电压于放电电极15的状态，图5的(b)～(d)表示施加高电压于放电电极15的状态。此外，图5的(d)是参考例。并且，放电电极16也一样。

图5的(a)·(b)所示的放电电极15的状态分别与图3的(a)·(b)所示的放电电极15的状态相同，因此省略其说明。

当上述数根导电体411反复放电时，由于附着于顶端411a的附着物等，其有时会如图5的(d)所示地弯折。这样的导电体413由于弯折部分的电阻增加，放电性能降低。

因此，本实施方式中，导电体41具有脆性。该脆性是指：没有塑性变形就折断的性质，或没有明显的塑性变形就折断的性质。此外，导电体41可以是材料具有脆性的导电体，也可以是在结构上具有脆性的导电体。作为在结构上具有脆性的导电体41的例子，可举出多孔的导电体、中空的导电体等。

根据上述构成，上述多根导电体411如图5的(c)所示地折断，代替了如图5的(d)所示的弯折。折断后残余的导电体414，即折断的导电体411的基端侧的部分与其他的导电体411·412相比，长度较短，难以向外变形，因此难以放电。因此，上述的其他导电体412的一部分向外弯曲，开始在该顶端放电。其结果是，维持了放电性能，因此可以防止由于导电体411的弯折而导致的放电性能的下降。

此外，优选折断了的导电体411的顶端侧的部分借由上述空气流移动到送风方向A。在此情况下，可以减少该顶端侧部分附着于绝缘性密封材料17的表面使放电性能降低的可能性。

【实施方式四】

参照图6说明本发明的其他实施方式。在本实施方式中，关于具有图1～图5所示的离子产生装置1的电气设备进行说明。

图6是表示本实施方式涉及的电气设备的内部构成的一个例子的示意图。如图6所示地，表示如下例子：电气设备100的离子产生装置1被安装于形成送风风路102的风扇用外壳101的一部分，送风风路102是将由离子产生装置1产生的离子导向外部的通道。

因此，在上述送风风路102内，设有：离子产生装置1；送风装置103，其吹送运送用离子产生装置1产生的离子的气体。离子产生装置1设置于送风装置103的送风方向A的下游侧。

上述送风装置103可以是西洛克风扇、横流风扇或者其他的风扇。

并且，离子产生装置1可以是一体地组装于电气设备100的构成，也可以相对于电气设备100自如拆卸地设置。借由离子产生装置1相对于电气设备100自如拆卸地设置，使离子产生装置1的更换或清扫成为可能，电气设备100的维护变得容易。

作为电气设备100，没有特别限定，可以是例如：离子发生器、空气调节机、除湿器、加湿器、空气净化器、暖风机或者其他设备。电气设备100可以是家用，也可以是车载所用。

(变化例)

此外，在本实施方式中，虽然举例说明了电气设备100具备送风装置103的情况，但送风装置103不是必需的。也可以通过例如热对流将由离子产生装置1产生的离子排放到外部。

(附记事项)

此外，在上述实施方式中，放电电极具有刷状的顶端部42(图3·图5)或是针状(图4)，但并不局限于此。放电电极可以使用棒状、针状、刷状、线状、纤维状、面状等可以放电的任意形状的电极。

并且，在上述实施方式中，虽然空气经过放电电极，但并不局限于此。可以利用上述放电电极可以放电的任意的气体，如：氧气、氮气、二氧化碳气体、氦气、氩气、将这些气体中的两个种类以上进行组合而成的混合气体等。

并且，在上述实施方式中，虽然使用了两个离子产生元件，但并不局限于此。可以仅使用一个离子产生元件，也可以使用三个以上的离子产生元件。

【总结】

本发明的方式一涉及的放电装置(离子产生装置1)是进行放电的装置，是具有如下构件的构成：放电电极(15·16)，其具有进行所述放电的放电部(顶端部42·45)；保护构件(保护板51～54)，其保护所述放电部的至少一部分，使其不受经过所述放电电极的气体的规定方向(送风方向A)的流动的影响。

根据所述构成，放电电极中的放电部的至少一部分得到保护而不受经过所述放电电极的气体的规定方向的流动的影响，因此，所述气体所包含的附着物难以附着于所述放电电极的放电部。其结果是，可以抑制所述放电电极的放电性能的劣化。

本发明的方式二涉及的放电装置，是在上述方式一中，可以构成为：所述放电部具有多个线状的导电体(41·44)，所述保护构件使位于外侧的所述导电体(411)的顶端(411a)暴露于所述气体的流动，而另一方面又保护其他的所述导电体(412)的顶端(412a)，使其不受所述气体的流动的影响。

在此情况下，当施加高电压于所述放电电极时，一部分的导电体的顶端向外侧变形，开始在该顶端放电。此时，位于外侧的所述一部分的导电体的顶端会暴露于气体的流动。因而，由所述放电而产生的粒子可以借由所述气体的流动有效地移动。另一方面，其他导电体的顶端没有向外侧变形，因此可以得到保护而不受所述气体的流动的影响，其结果是，可以抑制放电性能的劣化。

之后，当反复放电、所述一部分的导电体变得难以放电时，所述其他导电体的一部分的顶端向外侧变形，开始在该顶端放电。因而，如上述那样地，由该放电而产生的粒子可以借由所述气体的流动有效地移动。并且，所述其他的导电体的一部分的放电性能的劣化得到抑制，因此，可以良好地维持所述放电电极的放电性能。其结果是，可以提高放电装置的耐用性。

本发明的方式三涉及的放电装置，是在上述方式二中，所述导电体可以具有脆性。在此情况下，所述导电体将不弯折而是折断。折断后残余的导电体与其他的导电体相比，长度较短，难以向外侧变形，因此难以放电。因此，所述其他导电体的一部分的顶端向外侧变形，开始在该顶端放电。由此，维持了放电性能，因此可以防止由于所述导电体弯折而导致的放电性能的降低。

本发明的方式四涉及的放电装置，是在上述方式一中，可以如此：所述放电部(放电电极151·161)为针状，所述保护构件保护所述放电部的顶端(151a)使其不受所述气体的流动的影响，另一方面，所述气体在邻近所述放电部的长边方向的空间相对于该顶端流动。在此情况下，由所述放电而在所述顶端的周围产生的粒子可以借由所述气体的流动有效地移动。

本发明的方式五涉及的放电装置，是在上述方式一至四任意一个中，可以进一步具备：安装有所述放电电极的安装构件(离子产生元件用基板14)和收容该安装构件的箱体(11)；所述放电部从所述箱体突出，所述保护构件是在从所述放电部到所述气体的流动的上游侧中突设于所述箱体的板状构件，所述保护构件的一部分与所述放电部的至少一部分相对，在与所述放电部的其他部分对应的部分形成有所述气体流动所用的孔部(开口部51b～54b)。

此外，只要是具有上述构成的放电装置的电气设备(100)就可以取得与上述相同的效果。

本发明并不局限于上述各实施方式，可以在权利要求所示的范围内作出各种变更，对分别在不同的实施方式中公开的技术手段进行适当组合后得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内，而且，通过将各实施方式所分别公开的技术手段进行组合可以形成新的技术特征。

符号说明

1离子产生装置(放电装置)

11箱体

12放电控制电路基板

13升压变压器

14离子产生元件用基板(安装构件)

15、16放电电极

17绝缘性密封材料

21开口部

21a端面

31、32感应电极

42、45顶端部(放电部)

41、44、411～414导电体

41a、44a、151a、411a、412a顶端

43、46基端部

43a、46a安装部

43b、46b捆束部

51～54保护板(保护构件)

51a～54a顶端部

51b～54b开口部(孔部)

100电气设备

101风扇用外壳

102送风风路

103送风装置

151、161放电电极(放电部)

Claims (6)

1.一种进行放电的放电装置，其特征在于，包括：

放电电极，其具有进行所述放电的放电部；

保护构件，其与所述放电电极独立地设置，并与所述放电电极相对，以保护所述放电部的至少一部分，使其不受经过所述放电电极的气体的规定方向的流动的影响，

安装构件，其安装有所述放电电极；

箱体，其收容所述安装构件，

所述放电部从所述箱体突出，

所述保护构件是在从所述放电部到所述气体的流动的上游侧中突设于所述箱体的板状构件，

所述保护构件的一部分与所述放电部的至少一部分相对，在与所述放电部的其他部分对应的部分形成有所述气体流动所用的孔部。

2.如权利要求1所述的放电装置，其特征在于，

所述放电部具有多个线状的导电体；

所述保护构件使位于外侧的所述导电体的顶端暴露于所述气体的流动，另一方面则保护其他的所述导电体的顶端使它们不受所述气体的流动的影响。

3.如权利要求2所述的放电装置，其特征在于，所述导电体具有脆性。

4.如权利要求3所述的放电装置，其特征在于，所述导电体为多孔。

5.如权利要求1所述的放电装置，其特征在于，

所述放电部为针状；

所述保护构件保护所述放电部的顶端使其不受所述气体的流动的影响，另一方面，所述气体在邻近所述放电部的长边方向的空间内相对于所述顶端流动。

6.一种电气设备，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的放电装置。

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