CN113659444A - 一种离子发生器以及离子发生部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及离子发生器领域，公开了一种离子发生器的离子发生部件，该部件连接离子发生器电源后，部件中的发射电极前端会发生电晕放电现象，电离空气中的氧气分子，形成对人体有益的负离子。该离子发生部件中的发射电极、接地电极和承载基板属于一体式结构，无需额外进行组装，降低了生产组装的难度。同时因为负离子发生部件中的发射电极有承载基板的承载，不容易被折断，且其直径可以做得很细，更有利于负离子的生成。

Description

一种离子发生器以及离子发生部件

技术领域

本发明涉及离子发生器领域，特别涉及一种离子发生器以及离子发生部件。

背景技术

空气中的氧气捕获到电子，会生成带负电荷的负离子。负离子不仅对净化空气有着显著的效果，同时对人体健康也非常有益。空气中负离子的含量多少深受人们重视，空气中的负离子浓度也开始成为判断空气质量的一项指标。人们越来越追求空气的高负离子含量。

自然界中的闪电、阳光照射、光合作用等自然现象都能够生成负离子，但是生成的负离子存活时间有限，因此在人群密集、或者空间密闭等都市环境中，负离子的含量便会不足，不利于人体健康。科学家为提高空气中负离子含量，从上世纪便开始研究人为生成负离子的方法，使用高压输出的电源制作而成的负离子发生器应景而生。这类负离子发生器利用电晕放电机理模拟自然界的闪电现象，能够产生大量的负离子，有效提高空气中的负离子含量，已经广泛被用在各种空气净化器、空调等设备中。

其中，离子发生部件为离子发生器的重要部件，如图1所示，为现有离子发生部件的结构示意图，离子发生部件包括绝缘基板41、接地电极42、发射电极43、发射电极连接端43d、第一接线端口42b以及第二接线端口43b。

接地电极42布置在绝缘基板41的表面，发射电极43由钢琴线或不锈钢线裁剪而成，然后焊接到绝缘基板41中部的发射电极连接端43d。接地电极的根部设置有第一接线端口42b，第一接线端口42b用于电气连接接地电极42与负离子发生器电源的输出地端。发射电极43的根部设置有第二接线端口43b，第二接线端口43b用于电气连接发射电极43与负离子发生器电源的负输出端。

现有技术的工作原理为：

高压开关电源的零电位端连接第一接线端口42b，高压开关电源的负输出端连接第二接线端口43b，这样在接地电极42和发射电极43之间会形成强电场，根据尖端放电理论，发射电极43的前端场强最强，在发射电极43的前端会形成电晕放电现象，大量的电子在发射电极43的前端生成，与空气结合后形成大量的负离子。发射电极43的直径越小，尖端放电效果约明显，能够生产数量越多的负离子。

现有技术存在的问题在于：发射电极43是由钢琴线或不锈钢线裁剪加工而成，再组装到绝缘基板41上，组装加工极不便利。同时，发射电极45的直径越小，组装的难度越大。发射电极43被组装的工艺限制没有办法做得太细，也就直接影响了线性电极43的尖端放电，导致负离子生成的含量被削减。另外，发射电极43仅通过第二接线端口43b与绝缘基板41固定，没有额外的承载固定，发射电极43固定起来就会十分困难且容易歪斜，发射电极43一旦歪斜就会影响与接地电极42的空间结构关系，从而影响负离子的生成。再加上发射电极43本身细且脆，很容易受外力影响而折断，离子发生部件的整体可靠性不高。

发明内容

有鉴如此，本发明提出了一种离子发生器的离子发生部件，该离子发生部件的承载基板、发射电极、接地电极为一体式结构，无需额外组装工作。并且发射电极直径可做得极细，不会受组装工艺影响。同时发射电极有承载基板做承载，受力点不直接作用在发射电极上，不容易受外力影响折断，负离子发生部件的整体可靠性很高。

本发明的构思为，使用PCB作为承载基板，使用承载基板表面的PCB走线作为发射电极和接地电极，使之成为一个一体式的结构。将发射电极直径做小，增大负离子发生部件的负离子生成效果。使用承载基板承载发射电极，提高离子发生部件的可靠性。

本发明通过以下技术方案实现：

一种离子发生器的离子发生部件，其包括：承载基板；以及与所述承载基板一体的接地电极、第一接线端口、发射电极和第二接线端口；其中，发射电极和接地电极为与承载基板压合成一体。

优选地，承载基板为PCB基板，发射电极、接地电极为PCB印刷线。

优选地，承载基板设有一凸起部，发射电极设置于凸起部的表面。

优选地，承载基板包括前端部和后端部，前端部设有左突出部、右突出部以及位于左突出部和右突出部之间的凸起部，左突出部和凸起部之间形成第一凹槽，右突出部和凸起部之间形成第二凹槽。

优选地，凸起部位于前端部的中央；凸起部呈长条形，发射电极沿着凸起部长度方向延伸形成。

优选地，接地电极形状呈U型，接地电极的U型边与发射电极平行且位于同一平面，其中，接地电极的U型边的末端设置于左突出部和右突出部的表面。

优选地，接地电极和发射电极的表面分别镀有金层或锡层，或涂有磁粉。

优选地，接地电极的根部设置有第一接线端口，发射电极的根部设置有第二接线端口，第一接线端口和第二接线端口分别用于与负离子发生器的电源相连。

优选地，发射电极包括第一发射电极和第二发射电极，接地电极包括第一接地电极和第二接地电极，第一发射电极和第一接地电极分别设在承载基板的顶面；第二发射电极和第二接地电极分别设置在承载基板的底面，第一接地电极和第二接地电极通过第一接线端口相连接，第一发射电极和第二发射电极通过第二接线端口相连接。

本发明还提供一种离子发生器，其包括：

用于输出负的高电压的电源；以及

离子发生装置，离子发生装置包括离子发生部件以及包裹在离子发生部件外围的外壳；离子发生部件具有承载基板、接地电极以及发射电极，接地电极和发射电极分别与电源连接；其中，发射电极与承载基板压合成一体且位于承载基板的表面。

优选地，外壳设有收容腔，收容腔的内壁设有卡槽，离子发生部件通过卡槽定位于收容腔内。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)发射电极、接地电极和承载基板属于一体式结构，无需额外进行组装，降低了生产组装的难度，减少了加工工时，更有利于离子发生器的大批量生产；

(2)发射电极有承载基板的承载，不容易被折断，且其直径可以做得很细，更有利于负离子的生成。

附图说明

图1为现有的离子发生部件的结构示意图；

图2为本发明第一实施例离子发生器的结构示意图；

图3为离子发生装置中的离子发生部件的结构示意图；

图4为本发明离子发生器中的离子发生装置的分解图；

图5为发射电极直径与达到相同负离子浓度所需电压的关系曲线；

图6为本发明第二实施例离子发生部件的顶面示意图；

图7为本发明第二实施例离子发生部件的底面示意图。

具体实施方式

第一实施例

请参考图2-4，离子发生器包括电源101、第一连接线102、第二连接线103以及离子发生装置104。

电源101通过第一连接线102和第二连接线103与离子发生装置104连接，

电源101用于输出负的高电压。

离子发生装置104包括离子发生部件以及外壳。

其中，离子发生部件包括承载基板41以及与承载基板41压合一体的接地电极42、第一接线端口42b、发射电极43和第二接线端口43b。

承载基板41为绝缘的PCB基板，承载基板41包括前端部和后端部，前端部设有左突出部41b、右突出部41c以及位于左突出部41b和右突出部41c之间的凸起部41a，左突出部41b和凸起部41a之间形成第一凹槽41d，右突出部41c和凸起部41a之间形成第二凹槽41f。

凸起部41a的顶表面压合着发射电极43，发射电极43的根部连接第二接线端口43b；左突出部41b和右突出部41c的顶表面压合着呈现U形的接地电极42，接地电极的U型边与发射电极43平行且位于同一平面，其中，接地电极42的U型边的末端设置于左突出部41b和右突出部41c的顶表面，接地电极42的根部连接第一接线端口42b。接地电极42和发射电极43为PCB印刷线，且接地电极42和发射电极43的表面分别镀有锡层或金层，或涂有磁粉来进行保护，避免接地电极42和发射电极43直接与空气接触而受到氧化，致使离子生成效果受到影响。

外壳设有收容腔40以及卡扣46a和46b，其中，收容腔40的内壁的左右两侧分别设有卡槽45a和卡槽45b。本实施例中，收容腔40包括前腔和后腔，前腔高于后腔，且卡槽45a和45b自前腔延伸至后腔，其中，位于前腔的卡槽45a和45b设置于前腔的中部。卡扣46a和46b设置于外壳的后端部的侧壁上，且卡扣46a和46b为弹性卡扣。

离子发生部件安装时，离子发生部件通过卡槽45a和45b插入外壳的收容腔40的中，当离子发生部件插入到收容腔40的后腔时，承载基板41抵压卡扣46a和46b，此时卡扣46a和46b弹性变形而被撑开，并卡到离子发生部件对应的凹槽44a和44b内，从而实现对离子发生部件的固定。

本实施例的工作原理为：

第一接线端口42b连接高压电源的输出地端，第二接线端口43b连接高压电源的负高压输出端，因为第一接线端口42b与接地电极42存在电气连接，第二接线端口43b与发射电极43存在电气连接，也就等效于高压电源的负电压直接加在接地电极42和发射电极43之间，此时发射电极43为负电位，接地电极42为零电位。在电压一定的情况下，直径越小，电场不均匀度越强且电场强度越强，也就是说发射电极43的前端是电场最强的地方，在高压电源输出的电压达到足够大时，发射电极43的前端会发生电晕放电现象，大量的电子在发射电极43的前端生成，与空气结合后形成大量的负离子。发射电极43的直径越小，尖端曲率放电效果越明显，能够产生数量越多的负离子，如图5所示，随着发射电极43直径的减小，达到相同负离子浓度所需的电压就越小，发射电极43直径越小负离子的生成也就越容易。

本实施例的承载基板41材质为PCB，接地电极42和发射电极43为承载基板表面的PCB印刷线，整体是一个一体式的结构。因为承载基板41和发射电极43是一体成型的，无需额外进行组装，不用考虑发射电极43的直径太小而带来的组装困难问题，这样发射电极43的直径可以尽可能做小，上述工作原理中的尖端曲率放电效果也就会更加剧烈，离子发生部件的离子生成效果可以得到极大增强。使用承载基板41承载发射电极43，发射电极43受到外力作用时，受力不会直接作用在发射电极43的根部或本体，而是会将受力点转移到承载基板41上，因为承载基板41厚度可以做厚不会影响离子生成的效果，并且PCB材质不会很脆，能够承受足够的外力，这样发射电极43就不会因为直径太小而容易断裂，可以将发射电极43的直径做得更小，也能同步提高离子发生部件的可靠性。

第二实施例

请参考图6、图7，本实施例中，离子发生部件包括承载基板41、凸起部41a、左突出部41b和右突出部41c、两接地电极42a、第一接线端口42b、两发射电极43a以及第二接线端口43b。

两发射电极43a分别压合在凸起部41a的上表面和下表面，两发射电极43a的根部通过第二接线端口43b相连通；两接地电极42a呈现U形，两接地电极42a分别压合于承载基板41的上表面和下表面，且两接地电极42a的U形边的末端压合于左突出部41b和右突出部41c的上表面和下表面，两接地电极42a根部通过第一接线端口42b相连通。两接地电极42a、两发射电极43a、均属于PCB印刷线。

本实施例工作原理与第一实施例类似，不同之处在于，承载基板41压合有两发射电极和两接地电极，相当于有两个离子发生部件在同时作用，容易产生更多的负离子。在所加的电压相同的情况下，本实施例能够产生的负离子较第一实施例更多，负离子生成效果更好。

Claims (11)

1.一种离子发生器的离子发生部件，其特征在于，包括：承载基板；以及与所述承载基板一体的接地电极、第一接线端口、发射电极和第二接线端口；其中，所述发射电极和所述接地电极为与所述承载基板压合成一体。

2.如权利要求1所述的离子发生部件，其特征在于，所述承载基板为PCB基板、FR4或陶瓷，所述发射电极、接地电极为PCB走线或印刷线。

3.如权利要求1所述的离子发生部件，其特征在于，所述承载基板设有一凸起部，所述发射电极设置于所述凸起部的表面。

4.如权利要求3所述的离子发生部件，其特征在于，所述承载基板包括前端部和后端部，所述前端部设有左突出部、右突出部以及位于所述左突出部和所述右突出部之间的所述凸起部，所述左突出部和所述凸起部之间形成第一凹槽，所述右突出部和凸起部之间形成所述第二凹槽。

5.如权利要求4所述的离子发生部件，其特征在于，所述凸起部位于所述前端部的中央；所述凸起部呈长条形，且所述发射电极沿着所述凸起部长度方向延伸形成。

6.如权利要求4所述的离子发生部件，其特征在于，所述接地电极形状呈U型，所述接地电极的U型边与所述发射电极平行且位于同一平面，其中，所述接地电极的U型边的末端设置于所述左突出部和所述右突出部的表面。

7.如权利要求1所述的离子发生部件，其特征在于，所述接地电极和所述发射电极的表面分别镀有金层或锡层，或涂有磁粉。

8.如权利要求1所述的离子发生部件，其特征在于，所述接地电极的根部设置有所述第一接线端口，所述发射电极的根部设置有所述第二接线端口，所述第一接线端口和所述第二接线端口分别用于与所述负离子发生器的电源相连。

9.如权利要求8所述的离子发生部件，其特征在于，所述发射电极包括第一发射电极和第二发射电极，所述接地电极包括第一接地电极和第二接地电极，所述第一发射电极和所述第一接地电极分别设在所述承载基板的顶面；所述第二发射电极和所述第二接地电极分别设置在所述承载基板的底面，所述第一接地电极和所述第二接地电极通过所述第一接线端口相连接，所述第一发射电极和所述第二发射电极通过所述第二接线端口相连接。

10.一种离子发生器，其特征在于，包括：

用于输出负的高电压的电源；以及

离子发生装置，所述离子发生装置包括离子发生部件以及包裹在离子发生部件外围的外壳；所述离子发生部件具有承载基板、接地电极以及发射电极，所述接地电极和发射电极分别与所述电源连接；其中，所述发射电极与所述承载基板压合成一体且位于所述承载基板的表面。

11.如权利要求10所述的离子发生器，其特征在于，所述外壳设有收容腔，所述收容腔的内壁设有卡槽，所述离子发生部件通过所述卡槽定位于所述收容腔内。

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