CN1700956B - 放电装置及空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
一种放电装置,使放电装置的放电电极(13)和对峙电极(14)之间的距离小于等于10mm,通过在两电极(13、14)之间进行流光放电,使流光放电时的声音频率成为大于等于6kHz的高频,使该声音频率高于人的听觉敏感的频率区域。
Description
技术领域
本发明涉及进行流光放电的放电装置及空气净化装置,特别涉及用于降低流光放电的噪声的技术。
背景技术
以往,具有放电装置的空气净化装置作为利用通过放电产生的等离子来分解去除臭气成分和有害成分的装置而被广泛使用。在这种放电方式中,流光放电方式能够以较低的电力获得较高的分解效率,所以适合进行有害成分的分解和除臭。
图8示意表示空气净化装置的放电装置的结构。在该放电装置29中,作为用于产生低温等离子的放电电极,使用凸起状放电电极30、和与该放电电极30的前端部对峙的平板状对峙电极31。并且,在两电极30、31之间进行放电,使产生低温等离子,使处理对象气体中的有害成分和臭气成分通气接触通过该低温等离子产生的活性种(高速电子、离子、游离基、其他激励分子等),由此分解去除这些成分(例如,参照特开2002-336689号公报)。
但是,流光放电方式伴随空气的绝缘破坏产生较大的放电声音。并且,该放电声音的频率处于人的听觉极其敏感地容易感觉到的范围,所以在采用流光放电方式的空气净化装置等进行运转时,该放电声音有可能成为噪声。因此,该流光放电方式被认为不适合像居住空间和小型店铺那样要求一定安静程度的场所。相反,如果可以降低流光放电的放电声音,则能够把流光放电应用于民用等的小型空气净化装置中,由此能够在宽的领域中发挥其分解效率高的优点。
发明内容
本发明就是鉴于这些问题而提出的,其目的在于,降低进行流光放电的放电装置的噪声,进而可以把该放电装置也适用于民用空气净化装置,提高空气净化装置的性能。
本发明通过使流光放电时的声音的频率高频化,使其高于人的听觉敏感的频率区域,由此来降低流光放电时的噪声。
具体讲,第一发明以下述放电装置为前提,即,该放电装置具有:放电电极13;与该放电电极13相对的对峙电极14;以及被连接成向上述两电极13、14施加放电电压的电源单元18,在上述两电极13、14之间进行流光放电。
并且,该放电装置的特征在于,将上述两电极13、14构成为使流光放电的声音的频率大于等于6kHz,上述电源单元18向上述放电电极13和上述对峙电极14施加直流电压,使得放电电流值一定。
另外,上述“声音的频率”是指在流光放电时为了使电流以脉冲状流过而产生的放电声音的中心频率。并且,实际产生的放电声音具有频率偏差,该中心频率为在对每个频率测定其声压水平时声压水平为最大的频率。
下面,详细说明人的听觉敏感度与频率的关系。
人的听觉相对噪声等的敏感度根据该声音频率的不同而不同。因此,一般在利用噪声仪等测定声音的大小时,对每个频率进行适当的数值校正,以使更接近人的感觉。例如,如JISC1502“普通噪声仪”的噪声测定方法中所记载的那样,通过对每个频率加减被称为A特性的校正系数,可以使整体噪声水平最接近人的听觉。
根据该A特性,在频率约大于等于1kHz、小于6kHz的范围内,校正系数是正值,表示人的听觉对这个范围内的声音的感觉相对强。另一方面,在频率大于等于6kHz时,校正系数是负值,表示人的听觉对该范围内的声音的感觉相对弱。这样,由于发生噪声的频率对人的听觉所感觉到的噪声水平有很大影响,所以如果能够使将要产生的频率主体(中心频率)大于等于6kHz,则可以有效降低人实际感觉到的噪声水平。
在上述第一发明中,将上述两电极13、14构成为使流光放电的声音的频率(中心频率)大于等于6kHz,所以放电声音的频率超过人的听觉敏感的大于等于1kHz、小于6kHz的范围。因此,可以降低流光放电时的噪声。
第二发明以下述放电装置为前提,即,该放电装置具有:放电电极13;与该放电电极13相对的对峙电极14;以及被连接成向上述两电极13、14施加放电电压的电源单元18,在上述两电极13、14之间进行流光放电。
并且,该放电装置的特征在于,将上述两电极13、14构成为使通过上述流光放电产生的带电粒子22的残留时间小于等于0.17ms,上述电源单元18向上述放电电极13和上述对峙电极14施加直流电压,使得放电电流值一定。
下面,一并说明流光放电的原理和上述带电粒子22的残留时间。
图4(A)、(B)、(C)分阶段地表示流光放电中的电子21和带电粒子22(正离子)的移动概念。
在进行流光放电时,从放电电极13朝向对峙电极14产生被称为导柱23的微小电弧。在导柱23的前端部分,由于较强的电位梯度,空气电离成电子21和带电粒子22。并且,在带电粒子22到达对峙电极14侧时,一次放电结束。
此时,通过电离产生的电子21朝向放电电极13移动,带电粒子22向对峙电极14移动(图4(A))。其中,通过电离产生的上述带电粒子22相比上述电子21,其质量相对较大,所以带电粒子22的移动速度比电子21慢。因此,在一次放电时,在两电极13、14之间暂时残留有带电粒子22(图4(B))。此时,把通过一次放电,带电粒子22在两电极13、14之间残留的时间称为残留时间。并且,该残留的带电粒子22在彻底移动到对峙电极14时,两电极13、14之间恢复到原来的电场,再次开始放电(图4(C))。这样,在进行流光放电时,反复A→B→C的循环,通过在该循环中产生的带电粒子22的间歇性移动,电流在流光放电中以脉冲状流过。
在上述第二发明中,将上述两电极13、14构成为使通过上述流光放电产生的带电粒子22的残留时间小于等于0.17ms。根据这种构成,通过较快地进行流光放电时的上述A→B→C的循环,以流光放电时流过的脉冲状电流为起因的声音的频率大于等于6kHz。因此,在流光放电时产生的放电声音的频率依然超过人的听觉敏感的大于等于1kHz、小于6kHz的范围。所以,能够降低流光放电时的放电声音。
第三发明以具有以下部分为前提,即,放电电极13;与该放电电极13相对的对峙电极14;以及被连接成向上述两电极13、14施加放电电压的电源单元18。
并且,该放电装置的特征在于,上述放电电极13和上述对峙电极14之间的距离L小于等于10mm,上述电源单元18向上述放电电极13和上述对峙电极14施加直流电压,使得放电电流值一定,所述放电电极(13)形成为线状或棒状,并被配置成与所述对峙电极(14)实质上平行,所述对峙电极(14)形成为面状,从所述放电电极(13)的前端向所述对峙电极(14)的电极面产生流光放电,所述放电装置具有垫块(41),所述垫块(41)将所述放电电极(13)的前端到所述对峙电极(14)之间的距离保持为一定间隔。
此处在现有技术的流光放电中,在两电极之间设定长于10mm的距离。但是,如果两电极间的距离变大,带电粒子22到达对峙电极的距离变长,结果,带电粒子22的残留时间变长。因此,流光放电时的声音的频率成为低频,所以该声音的频率容易处于对人的听觉敏感地起作用的大于等于1kHz、小于6kHz的范围。
在上述第三发明中,当使放电电极13与对峙电极14之间的距离小于等于10mm时,由于比以往的短,所以通过流光放电产生的带电粒子22移动到对峙电极14的距离变短。因此,上述带电粒子22残留在两电极13、14间的残留时间也变短,声音的频率成为高频。所以,流光放电时的声音的频率(中心频率)超出人的听觉敏感作用的范围,使放电声音降低。
第四发明是根据第一、第二或第三发明的放电装置,其特征在于,上述放电电极13具有多个凸起状放电端17,上述对峙电极14形成为板状,上述放电电极13的放电端17的前端部和上述对峙电极14的电极面对峙配置。
另外,此处所说表示上述对峙电极14的形状的“板状”是指厚度较薄的扁平形状,例如,上述对峙电极14除平板外,也可以是有孔的冲孔板,还可以是金属网状。
在上述第四发明中,在放电电极13配置多个凸起状放电端17,使与上述放电端17相对的对峙电极14形成为板状。并且,在这种构成中,在上述放电端17和上述对峙电极14之间进行流光放电。
如上所述,流光放电通过电子21和带电粒子22在放电电极13和对峙电极14之间的移动来进行。此时,导柱23(微小电弧)从上述放电电极13朝向上述对峙电极14连续行进。在该微小电弧的发生区域(放电区域),产生用于分解对象气体的活性种(高速电子、离子、游离基、其他激励分子等)。
此时,放电端17的电极面的面积相对对峙电极14的电极面较小,所以上述的微小电弧从上述放电端17朝向上述对峙电极14扩大,以喇叭状行进。因此,放电区域扩大,用于分解对象气体的活性种在较广的范围内产生。
并且,由于在上述放电电极13配置有多个放电端17,所以各个微小电弧从该多个放电端17以喇叭状行进。因此,在放电电极13和对峙电极14之间产生的放电区域成为更广的范围,产生更多的活性种。
第五发明是根据第四发明的放电装置,其特征在于,上述放电电极13具有的放电端17形成为平板状。
在上述第五发明中,使放电端17形成为平板状,并使其较薄,由此放电端17的放电面变窄。这样,如果放电面变窄,则放电区域的电场的不均等性提高。
可是,如果缩短放电电极13和对峙电极14之间的距离L,则容易产生火花,所以如果过度提高电压,有可能不易稳定地产生流光放电。另一方面,在第五发明中,通过使放电电极13的放电面变窄,可以增大放电区域的电场的不均等性,所以能够抑制火花的产生,并且缩短两电极13、14间的距离L。因此,可以进一步缩短带电粒子22到达对峙电极14的时间,可以使流光放电的声音的频率成为高频。所以能够进一步降低放电声音。
并且,通过缩小放电电极13的放电面,缩小两电极13、14间的距离L,可以增大放电区域的电场强度。此处,带电粒子22的移动速度与该电场强度成比例,所以如果电场强度增大,带电粒子22向对峙电极14移动的速度也增大。因此,上述带电粒子22残留在两电极13、14间的残留时间变短。所以,流光放电的声音的频率进一步高频化,可以进一步降低流光放电时的噪声。
第六发明是根据第一、第二或第三发明的放电装置,其特征在于,放电电极13形成为线状或棒状,并且实质上与对峙电极14平行配置。另外,此处表示放电电极13的形状的“线状或棒状”是指截面积实质上一定的细长形状。并且,所说“放电电极13实质上与对峙电极14平行配置”,具体是指放电电极13与对峙电极14的电极面平行配置,但是该对峙电极14的电极面可以是平面状也可以是曲面状,还可以是细长的线状或棒状。
在上述第六发明中,从实质上与对峙电极14平行配置的放电电极13的前端朝向对峙电极14的电极面产生流光放电。该情况时,由于放电时产生的高速电子和活性种,放电电极13的前端损耗,但由于放电电极13实质上与对峙电极14平行配置,所以放电电极13和对峙电极14的间隔被保持一定。
并且,放电电极13为线状或棒状,即使损耗,其前端形状也不会变化。因此,即使在放电电极13损耗的情况下,也能够保持放电特性,所以可稳定地产生流光放电。
第七发明以向两电极13、14之间流通被处理气体,利用放电装置处理被处理气体的空气净化装置为前提,其特征在于,上述放电装置是第一~第六发明中任一发明所述的放电装置。
在上述第七发明中,在空气净化装置中具备具有第一~第六发明的作用的放电装置,所以能够提供流光放电时的噪声降低、并且分解性能高的空气净化装置。
效果
根据上述第一发明,将放电电极13和对峙电极14构成为使流光放电时的声音的频率大于等于6kHz。由此,放电声音的频率超出人的听觉敏感的大于等于1kHz、小于6kHz的范围,可以有效降低放电声音。因此,由于流光放电时的噪声降低,所以能够把放电装置11适用于民用等范围更广的空气净化装置。
根据上述第二发明,将上述两电极13、14构成为使流光放电时的带电粒子22的残留时间小于等于0.17ms。由此,带电粒子22在两电极13、14之间的移动快速进行,所以流光放电时的声音的频率提高。结果,声音的频率大于等于6kHz,超出人的听觉敏感的范围,可以降低流光放电时的噪声。
根据上述第三发明,将两电极13、14配置成使放电电极13和对峙电极14之间的距离L小于等于10mm。由此,流光放电时的带电粒子22的移动距离变短,带电粒子22快速向对峙电极14移动。所以,声音的频率成为高频,能够有效降低放电声音。
并且,如果缩短两电极13、14之间的距离L,流光放电所需的电压变低。另一方面,在放电所需的电压较高的情况下,例如从绝缘设计的角度考虑,需要获取充分的放电电极13与壳体的空间距离和沿面放电的最短距离。与此相对,如果流光放电所需的电压变低,可以缩小必要的绝缘距离。因此,能够实现具有上述放电装置11的空气净化装置的紧凑化。
根据上述第四发明,使放电电极13形成凸起状的放电端17,使对峙电极14形成为板状,进行流光放电。由此,从上述放电端17产生的微小电弧以喇叭状行进。因此,放电区域扩大,用于分解对象气体的活性种在更广范围内产生。所以,能够提高流光放电时的对象气体的分解效率。
并且,由于在上述放电电极13配置有多个放电端17,所以微小电弧从该多个放电端17分别以喇叭状行进。两电极13、14之间的放电区域成为更广的范围,产生更多的活性种。所以,能够进一步提高对象气体的分解效率。
根据上述第五发明,使放电电极13的放电端17的形状形成为平板状,所以放电电极的放电面缩小,放电区域的电场的不均等性提高。因此,不会产生火花,能够缩短两电极13、14之间的距离L。另外,通过缩短距离L,可以增大电场强度,所以能够进一步增加带电粒子22的移动速度。因此,通过流光放电产生的声音的频率成为高频,可以进一步降低放电声音。
并且,如果两电极13、14之间的电场强度增大,能够更稳定地进行流光放电,所以相对对象气体能够获得更稳定的分解效率。
根据上述第六发明,使棒状或线状的放电电极13和对峙电极14实质上平行配置。因此,即使放电电极13的前端因活性种和高速电子而损耗,也能使两电极13、14之间的距离保持一定。因此,可以使两电极13、14之间的距离保持最佳间隔,能够稳定地获得上述的噪声降低效果。并且,通过使两电极13、14之间的距离保持最佳间隔,可以实现该放电装置11的流光放电的稳定性的提高。
另外,在本发明中,即使放电电极13的前端损耗,放电电极13的前端形状也不会变化,所以能够持续保持原来的放电特性,可以使流光放电更加稳定。因此,可以防止以放电电极13的前端形状变化为起因产生火花和放电异常。
根据上述第七发明,空气净化装置具备具有第一~第六发明中任一发明的效果的放电装置,所以能够提供放电声音降低、并且分解效率高的空气净化装置。因此,可以把上述空气净化装置适用于特别期望静音使用的民用领域。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的空气净化装置的分解立体图。
图2(A)是表示放电装置的电极结构的主要部分放大图,图2(B)是放电电极的主要部分的主视图,图2(C)是表示放电装置的电极结构的变形例的主要部分放大图。
图3是流光放电时的放电电极和对峙电极之间的距离与声音的频率的关系图。
图4(A)、图4(B)、图4(C)是表示流光放电的原理的说明图。
图5是本发明的实施方式2的空气净化装置的分解立体图。
图6是从上方观看实施方式2的空气净化装置内部的图。
图7(A)是表示放电装置的电极结构的主要部分的放大图,图7(B)是放电装置的水平剖面图。
图8是现有技术的放电装置的概略图。
具体实施方式
实施方式1
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式1。
图1是本发明的实施方式1的空气净化装置1的分解立体图。该空气净化装置1是在一般家庭和小型店铺等使用的民用空气净化装置。
空气净化装置1具有:一端敞开的箱形壳体主体2;和嵌合在上述敞开部的前面罩3。在上述前面罩3的两端形成用于导入被处理气体的空气吸入口4。并且,在上述壳体主体2的上面形成流出被处理气体的空气排出口5。另外,在上述壳体主体2配置有:用于使被处理气体流通的未图示的风扇;上述被处理气体的流通路径6;和为了进行空气净化而设置的功能部件7。
上述功能部件7由粗滤器8、离子化部9、吸尘过滤器10、放电装置11、以及催化剂部12构成。
粗滤器8作为被处理气体的前处理,用于捕集空气中含有的较大灰尘等。后面的离子化部9用于使较小的灰尘等带电,已带电的灰尘等被吸尘过滤器10(静电过滤器)捕集。另外,在上述吸尘过滤器10的后面阶段配置有用于进行流光放电的放电装置11和催化剂部12。上述催化剂部12例如形成蜂窝结构,具有提高通过上述放电装置11的放电产生的低温等离子的活性、促进反应的催化剂作用。
下面,详细说明上述放电装置11。
图2(A)是表示放电装置11的电极结构的主要部分的放大图,图2(B)是放电电极13的主要部分的主视图。
放电装置11由放电电极13、与上述放电电极13相对的对峙电极14、和用于支撑上述两电极13、14的电极框架15构成。两电极13、14位于上述电极框架15的框架内,上述放电电极13和上述对峙电极14交替地隔开一定间隔并列设置。
上述放电电极13如图2(A)、(B)所示,由支撑于上述电极框架15上的板状放电基板16、和凸起状放电端17构成。该放电端17形成为三角形的平板状,并且以规定间隔在上述放电基板16上设置多个。另外,该放电端17的平板的板厚d优选约为0.1mm。并且,在上述放电基板16上设置多个的放电端17,如图2(C)所示,也可以形成相对放电基板16以规定角度在水平方向折弯的结构。
另一方面,与上述放电电极13相对的对峙电极14是板状,上述对峙电极14的电极面在上述电极框架15上被安装成与放电端17的前端部大致垂直。此时,从上述放电电极13具有的放电端17的前端部到上述对峙电极14的电极面距离L优选小于等于10mm,更优选最佳距离L大于等于3mm小于等于10mm。另外,在本实施方式的放电装置11中,上述距离L为5mm。
并且,在本实施方式中,在放电电极13的放电基板16上,上述放电端17在图2中设于左右两侧。与此对应,在上述对峙电极14的两侧也具有电极面。并且,在这种结构中,在电极框架15上交替排列的两电极13、14,在上述放电电极13的左右两侧进行流光放电。
并且,放电装置11具有用于向上述放电电极13和对峙电极14施加放电电压的电源单元18。作为该电源单元18的放电电压,在本实施方式中施加直流电压。此时,优选进行控制使放电电流值达到一定的方法。
运转动作
下面,说明该空气净化装置1的运转动作。
一旦向空气净化装置1通电,未图示的风扇起动,被处理气体通过前面罩3的空气吸入口4吸入,并导入流通路径6。并且,在第1阶段,利用粗滤器8捕集、去除被处理气体中的较大灰尘。另外,在第2阶段,利用离子化部9使被处理气体中的较小灰尘带电,并使其流入下游侧,并且通过吸尘过滤器10捕集、去除这些已带电的灰尘。通过以上两个阶段的物理处理,被处理气体中的灰尘大致被捕集、去除。
然后,进行了上述两个阶段的处理的被处理气体,作为第3阶段被导入放电装置11。在放电装置11的上述放电电极13和对峙电极14之间,通过流光放电产生低温等离子,被处理气体通过该低温等离子发生区域。此时,在上述两电极13、14之间产生起因于上述低温等离子的反应性高的活性种(高速电子、离子、游离基、其他激励分子等),被处理气体中的有害物质和臭气成分通过与上述活性种通气接触被分解、去除。并且,在上述放电装置11的附近配置催化剂部12,利用该催化剂部12的催化作用,可以促进被处理气体的分解。根据这种结构,利用低温等离子和催化剂作用的相辅相成效果,高效率地分解、去除被处理气体中的有害物质和臭气成分。
通过以上处理被净化的被处理气体,从壳体主体2的空气排出口5向上部方向排出。
下面,关于本实施方式的流光放电声音的降低效果,说明通过实验验证的结果。
图3表示实验求出流光放电时的放电电极13和对峙电极14之间的距离L与此时产生的声音的频率的关系。本实验是在具备具有凸起状放电端17的放电电极13和板状对峙电极14的放电装置11中进行流光放电。此时,一面改变两电极13、14之间的距离L,一面详细测定通过流光放电产生的声音的频率。另外,图3所示的声音的频率是测定从流光放电产生的放电声音的中心频率。其中,所谓中心频率是指对每个频率测定声压水平时水平最大的频率。
并且,在图3中,实线e表示把每一个放电电极13的电流值(电流密度)设为20μA时,距离L和声音的频率的关系。并且,虚线f表示对应两电极13、14的距离L,以可以进行流光放电的最低限度的电流密度流过电流时的距离L和声音的频率的关系。因此,在虚线f的上方区域可以进行规定的流光放电,在虚线f的下方不能进行流光放电。
如图3所示,如果缩短放电电极13和对峙电极14的距离L,则流光放电时的声音的频率提高。这是因为通过缩短两电极13、14间的距离L,在流光放电时产生的带电粒子22到达对峙电极14的时间缩短,上述带电粒子22的残留时间减少。
根据图3,在把流光放电时的两电极13、14间的距离L设为10mm时,在实线e和虚线f双方,声音的频率超出6kHz。并且,在虚线f中,把距离L设为9mm时,能够以大于等于约10μA的电流密度进行流光放电,此时的声音的频率成为约6.5kHz的高频。另外,在把距离L设为和本实施方式相同的5mm时,能够以大于等于约3μA的电流密度进行流光放电,此时的声音的频率成为约8kHz的高频。这样,如果声音的频率大于等于6kHz,可以将放电声音降低到人的听觉不易感觉到的程度,但实质上该声音的频率的上限值为接近人的听觉实际上不可能感觉到的20KHz,优选30KHz。
实施方式1的效果
在上述实施方式1中,在把流光放电时的两电极13、14间的距离L设为小于等于10mm时,流光放电的声音的频率大于等于6kHz。另一方面,带电粒子22在两电极13、14间的残留时间,换言之是指声音频率的倒数,在声音的频率大于等于6kHz时,残留时间小于等于0.17ms。
这样,在本实施方式中,将放电装置11的两电极13、14构成为使流光放电的声音的频率大于等于6kHz,所以放电声音的频率超出人的听觉敏感的频率区域。因此,可以充分发挥流光放电时的噪声的降低效果。
并且,在本实施方式中形成为在放电电极13设置多个凸起状放电端17,在与板状对峙电极14之间进行流光放电的结构。根据这种结构,放电区域扩大,在较广范围内产生活性种,所以能够提高对象气体的分解效率。
另外,上述放电端17为平板状,板厚d较薄为0.1mm,所以从上述放电端17产生的放电区域的电场的不均等性提高,不易产生火花。因此,能够进一步缩短两电极13、14间的距离L。并且,通过缩短距离L,可以增大电场强度,所以带电粒子22的移动速度变快,上述带电粒子22的残留时间变短。所以,能够进一步使放电时的声音的频率高频化,可以进一步降低流光放电时的噪声。
并且,在上述实施方式1中,作为放电装置11的电源单元18的放电电压,施加直流电压。由此,可以降低放电装置11的运转成本。此时,如果把上述放电电压的放电电流值控制成一定值,流光放电时的声音的频率稳定,并且能够容易防止因异常放电造成的火花。因此,可以降低放电声音。
实施方式2
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式2。
图5是实施方式2的空气净化装置1的分解立体图。图6是从上方观看空气净化装置1内部的图。该空气净化装置1和实施方式1的空气净化装置同样是在一般家庭和小型店铺等使用的民用空气净化装置。
空气净化装置1具有:一端敞开的箱形壳体主体2;和安装在该壳体主体2的敞开端面的前面罩3。在前面罩3的两侧面和前面中央部形成用于导入作为被处理气体的室内空气的空气吸入口4。并且,在壳体主体2的顶板背面侧附近形成流出室内空气的空气排出口5。
在壳体主体2内形成从空气吸入口4到空气排出口5连续流通室内空气的流通通道6。在该流通通道6,从室内空气流的上游侧(在图6中为下侧)起,依次配置进行空气净化的各种功能部件7,和使室内空气在该流通通道6流通的离心鼓风机40。
上述功能部件7是从前面罩3侧起依次配置粗滤器8、离子化部9、放电装置11、吸尘过滤器10、以及催化剂部12而构成的。并且,在空气净化装置1的壳体主体2的后部下侧附近,设置有放电装置11的电源单元18。
粗滤器8是捕集室内空气中含有的较大灰尘的过滤器。离子化部9使通过粗滤器8的较小灰尘带电,利用配置在离子化部9下游侧的吸尘过滤器(静电过滤器)10捕集该灰尘。该离子化部9由多个离子化线9a和与各离子化线9a对应的对峙电极9b构成。
上述多个离子化线9a配置在波形部件15的前侧,波形部件15具有波形形状或多个形状连续而成的水平断面形状。另外,在本实施方式中,两个波形部件15左右排列。并且,在波形部件15的前侧形成多个前侧开口部15a,各离子化线9a在各前侧开口部15a内从波形部件15的上端延续架设到下端。另一方面,与上述离子化线9a对应的对峙电极9b设在形成波形部件15的前侧开口部15a的壁面上。另外,在该波形部件15的后侧附近表面连接着与吸尘过滤器10平行配置的网眼板19。
放电装置11具有:多个放电电极13;和与各放电电极13相对的面状对峙电极14。
上述放电电极13形成为线状或棒状,配置在上述波形部件15的后侧。该放电电极13如放电装置11的放大立体图即图7A所示,配置在波形部件15的后侧开口部15b内,并且由在上下方向延伸的电极保持部件20支撑着。该电极保持部件20形成为水平断面呈形,在规定部位形成有朝向前方弯曲形成的多个支撑板20a。并且,线状或棒状的放电电极13由夹持着该放电电极13并被铆接的支撑板20a的前端部支撑着(参照图7(B),放电装置的水平剖面图)。这样,放电电极13的两端部形成从支撑板20a向上下方向突出的状态。另外,在本实施方式中,放电电极13以钨为材料构成。并且,该放电电极13的线径为约0.2mm。
另一方面,对峙电极14形成于这样配置有放电电极13的波形部件15的后侧开口部15b内的第1面(后面)15c。并且,该第1面15c作为与放电电极13相对的电极面发挥作用。这样,从支撑板13a突出的放电电极13与对峙电极14的电极面大致平行配置。另外,在对峙电极14的上端部和下端部分别设有设于对峙电极14和上述电极保持部件20的垫块41。该垫块41在本实施方式中利用绝缘性的绝缘子构成。并且,从放电电极13的前端部到对峙电极14之间的距离L通过上述垫块41被保持为一定间隔。另外,在本实施方式中,两电极13、14间的距离L为6.1±0.3mm。
上述的静电过滤器10配置在上述放电装置11的下游侧。静电过滤器10在其上游侧表面捕集通过上述离子化部9而带电的较小灰尘,而在其下游侧表面承载着光催化剂(光半导体)。该光催化剂借助通过放电装置11的放电生成的低温等离子中的反应性高的物质(电子、离子、臭氧、游离基等活性种)更加活性化,促进室内空气中的有害物质和臭气物质的分解。另外,该光催化剂使用例如二氧化钛和氧化锌、或钨氧化物和硫化镉等。并且,静电过滤器10由水平剖面被弯曲成波形状的所谓皱褶式过滤器构成。
上述催化剂过滤器12被配置在静电过滤器10的下游侧。该催化剂过滤器12在蜂窝结构的基体部件的表面承载着等离子催化剂。该等离子催化剂和上述光催化剂相同,借助通过放电装置11的放电生成的低温等离子中的反应性高的物质(电子、离子、臭氧、游离基等活性种)更加活性化,促进室内空气中的被处理成分即有害物质和臭气物质的分解。该等离子催化剂使用锰系催化剂和贵金属系催化剂、以及向这些催化剂添加了活性炭等吸附剂的物质。
运转动作
在空气净化装置1运转过程中,离心鼓风机40起动,被处理气体即室内空气在壳体主体2内的流通通道6流通。在该状态下,从电源单元8向离子化部9和放电装置11施加高电压。
室内空气被导入壳体主体2内,首先在粗滤器8去除较大灰尘。已通过粗滤器8的室内空气流向离子化部9。在离子化部9,通过在离子化线9a和对峙电极9b之间的放电,室内空气中的较小灰尘带电。含有这种已带电的灰尘的室内空气流入静电过滤器10。并且,在静电过滤器10捕集这些带电的灰尘。
另一方面,在放电装置11,通过放电电极13和对峙电极14之间的流光放电产生低温等离子。因此,通过放电装置11产生的低温等离子与室内空气一起流向下游侧。
该低温等离子含有反应性高的物质(活性种)。并且,该反应性高的物质与室内空气接触,分解室内空气中的有害物质和臭气物质。在上述活性种到达静电过滤器10时,借助由静电过滤器10承载的光催化剂更加活性化,进一步分解室内空气中的有害物质和臭气成分。另外,在该活性种到达催化剂过滤器12时,这些物质更加活性化,进一步分解室内空气中的有害物质和臭气成分。
这样,灰尘被去除,并且有害物质和臭气物质也被去除的清洁的室内空气被吸入离心鼓风机40,从空气排出口5吹向室内。
实施方式2的效果
在上述实施方式2中,把放电装置11的放电电极13和对峙电极14之间的距离L设为6.1±0.3mm,即小于10mm。结果,可以使流光放电的声音的频率大于等于6kHz。因此,可以使流光放电的放电声音的频率大于人的听觉敏感的频率区域。所以,在该实施方式2中,也能够实现流光放电时的噪声降低。
并且,在实施方式2中,将棒状的放电电极13和对峙电极14平行配置。因此,即使放电电极13的前端因活性种和高速电子而损耗,也能够将两电极13、14间的距离保持一定。所以,能够把两电极13、14间的距离L保持为最佳间隔,能够可靠地实现上述的噪声降低效果。这样,通过把两电极13、14间的距离保持为最佳间隔,可以实现流光放电的稳定性的提高。
另外,在实施方式2中,即使放电电极13的前端损耗,放电电极13的前端形状也不会变化,所以能够持续保持原来的放电特性,可以使流光放电更加稳定。因此,能够防止以放电电极13的前端形状变化为起因产生火花和放电异常。
其他实施方式
本发明的上述实施方式也可以形成为如下结构。
例如,在上述实施方式1中,利用平板使设在放电电极13的放电端17形成为三角形状,但上述放电端17的形状例如可以是四方柱形状,也可以是越朝向前端直径越细的锥状。
并且,在上述实施方式1中,在放电基板16的两侧配置放电端17构成放电电极13,在上述放电电极13的两侧设置对峙电极14,进行流光放电,但不一定要把放电端17配置在放电基板16的两侧,也可以在放电基板16的一侧配置放电端17。该情况时,在电极框架15上形成对峙电极14,并使其与设在上述放电基板16一侧的放电端17对峙即可。
另外,在上述实施方式中,作为电源单元18的放电电压施加直流电压,但除上述直流电压以外,也可以施加交流电压和脉冲电压。
并且,在上述实施方式中,在放电装置11的下游侧,设置例如在基体部件上承载锰系催化剂和贵金属系催化剂等的等离子催化剂的催化剂过滤器12。但是,也可以在放电装置11的下游侧设置例如在基体部件上承载活性炭和沸石等吸附剂的吸附处理部,以代替该催化剂过滤器12。
如上所述,本发明对进行流光放电的放电装置和空气净化装置非常有用。
Claims (2)
1.一种放电装置,具有:放电电极(13);与该放电电极(13)对置的对峙电极(14);以及被连接成向所述两电极(13、14)施加放电电压的电源单元(18),在所述两电极(13、14)之间进行流光放电,其特征在于,
所述放电电极(13)与所述对峙电极(14)之间的距离(L)小于等于10mm,
所述电源单元(18)向所述放电电极(13)和所述对峙电极(14)施加直流电压,使得放电电流值一定,
所述放电电极(13)形成为线状或棒状,并被配置成与所述对峙电极(14)实质上平行,
所述对峙电极(14)形成为面状,
从所述放电电极(13)的前端向所述对峙电极(14)的电极面产生流光放电,
所述放电装置具有垫块(41),所述垫块(41)将所述放电电极(13)的前端到所述对峙电极(14)之间的距离保持为一定间隔。
2.一种空气净化装置,向两电极(13、14)之间流通被处理气体,利用放电装置处理被处理气体,其特征在于,
所述放电装置是权利要求1所述的放电装置。
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