CN201360100Y - 离子发生装置及电气设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种能够提高离子放出效率的离子发生装置及具备该离子发生装置的电气设备。离子发生装置(30)具备放电电极(2)和感应电极(1)。放电电极(2)具有针状的顶端。感应电极(1)具有圆形的贯通孔(1a)。放电电极(2)的顶端，贯穿感应电极(1)的贯通孔(1a)，突出到感应电极(1)的上表面(1c)的上侧。

Description

离子发生装置及电气设备
技术领域
本发明涉及离子发生装置及电气设备，特别涉及具备感应电极和顶端为针状的放电电极并通过放电使离子发生的离子发生装置及具备该离子发生装置的电气设备。
背景技术
利用了放电现象的很多离子发生装置已被实用化。这些离子发生装置，通常由用于使离子发生的离子发生元件、用于向离子发生元件供给高电压的高压变压器、用于驱动高压变压器的高电压发生电路和连接器等电源输入部构成。
作为用离子发生元件实用化的一例，将具有金属线、锐角部的金属板、针状的金属等作为放电电极，地电位的金属板、网格(grid)等作为感应电极(对置电极)，或以感应电极作为地面而不特别配置感应电极。在此种离子发生元件中，空气起到绝缘体的作用。此离子发生元件，当向电极外加高电压时，是在形成作为放电电极的针状等的锐角部的电极顶端，产生电场集中，通过其顶端的极近部分的空气绝缘破坏，得到放电现象的方式。
作为此方式的离子发生元件的一例，例如有JP特开平10-199653号公报所公开的装置。此公报公开了，具有具备了针状金属的放电电极和与此放电电极对向设置的圆柱电极，将随着电晕放电发生的负离子取出到装置外部的装置。
另外，作为其他的例子，例如有JP特开2003-308947号公报中公开的装置。此公报记载了感应电极配置在放电电极针的顶端部的后方(侧面位置)的构成。另外，在上述公报中，公开了感应电极的形状可为棒状、板状、网状等，不光感应电极的形状配置也很重要的要旨。
专利文献1：JP特开平10-199653号公报
专利文献2：JP特开2003-308947号公报
发明内容
通过放电发生的正离子、负离子，在生成的瞬间再结合消灭，或在外加了正或负的电极上，逆极性的离子被吸引、中和，或者在空间内通过正离子和负离子碰撞、中和等而消灭。
作为离子发生装置，想使更多的离子发生向空间内放出，但怎样减少上述那样的正离子和负离子的再结合、中和成为课题。
这里，在JP特开平10-199653号公报公开的装置中，由于通过电晕放电产生的负离子在圆柱电极的内部壁面被捕获，所以离子的放出效率变低。
另外，在JP特开2003-308947号公报公开的结构中，在从放电电极针的顶端部向配置在其放电电极针的后方(侧面位置)的感应电极的电场分布的方向性上，产生偏差。由于此电场分布的偏差，离子的移动方向上产生偏差，离子放出效率变低的同时，放电电极顶端的放电变得不稳定，离子发生效率降低。
另外，离子发生装置自身的大小是占有面积越小，应用用途越广，考虑向电气设备的装载时，对设备内配置的制约变少。另外，不仅仅是上述那样的占有面积的问题，关于离子发生装置的厚度，由于送风路径狭窄的设备有很多，所以优选厚度薄的。
整理问题，以通过送风送出正负离子为前提，减轻因放电电极的顶端放电发生的离子被感应电极捕捉、中和的比率，且通过发生无偏差的电场，使放电电极顶端发生稳定的放电，提高离子发生效率，使最终能够放出的离子的数目大幅度增加。
另外，对于形状、构造，考虑放电电极和感应电极位置的固定、感应电极和放电电极的沿面放电的防止、放电电极顶端的保护、设备装载时的自由度等，实现用尽可能薄型、小型的形状使离子发生元件和驱动电路一体化的离子发生装置。
本发明正是鉴于上述课题而进行的，其目的之一在于，提供一种能够提高离子的放出效率的离子发生装置及具备其离子发生装置的电气设备。
另外，本发明的其他目的在于，提供一种能够提高离子的放出效率、且适于小型化、薄型化的离子发生装置及具备其离子发生装置的电气设备。
本发明之一的离子发生装置，是用于通过放电使离子发生的离子发生装置，具备放电电极和感应电极。放电电极具有针状的顶端。感应电极具有平板部，其平板部上具有圆形的贯通孔。放电电极的顶端贯穿感应电极的贯通孔，并突出到感应电极的平板部的上表面的上侧。
通过本发明之一的离子发生装置，放电电极的顶端贯穿了感应电极的圆形的贯通孔，放电电极的周围被感应电极环绕。因此，在以放电电极的针状顶端为中心向感应电极的俯视时，能够沿着360度全周发生电场，能够抑制电场分布的方向性的偏差。因此，能够抑制由此电场分布的偏差引起的离子移动方向的偏差，提高离子放出效率的同时，使放电电极的顶端发生稳定的放电，能够提高离子发生效率。
另外，放电电极的顶端，贯穿感应电极的贯通孔，突出到感应电极的平板部的上表面的上侧。因此，能够减轻通过放电电极顶端的放电发生的离子被感应电极补充、中和的比率，使离子的放出量增大。
本发明的其他的离子发生装置，是用于通过放电使离子发生的离子发生装置，具备离子发生元件、高压变压器、高电压发生电路、电源输入连接器和壳体。离子发生元件包含：具有针状顶端的放电电极，和具有平板部且其平板部上具有圆形贯通孔的感应电极。高压变压器用于向离子发生元件供给高电压。高电压发生电路，用于驱动高压变压器。电源输入连接器，与高电压发生电路电连接。壳体内部分别配置有离子发生元件、高压变压器、高电压发生电路及电源输入连接器。放电电极的顶端，贯穿感应电极的贯通孔，并突出到感应电极的平板部的上表面的上侧。离子发生元件、高压变压器、高电压发生电路及电源输入连接器，分别相互平面地配置，且在壳体内配置成一体。
通过本发明的其他的离子发生装置，放电电极的顶端贯穿了感应电极的圆形的贯通孔，放电电极的周围被感应电极环绕。因此，在以放电电极的针状顶端为中心向感应电极的俯视时，能够沿着360度全周发生电场，能够抑制电场分布的方向性的偏差。因此，能够抑制由此电场分布的偏差引起的离子移动方向的偏差，提高离子放出效率的同时，使放电电极的顶端发生稳定的放电，提高离子发生效率。
另外，放电电极的顶端，贯穿感应电极的贯通孔，突出到感应电极的平板部的上表面的上侧。因此，能够减轻通过放电电极顶端的放电发生的离子，被感应电极补充、中和的比率，能够使离子的放出量增大。
另外，离子发生元件、高压变压器、高电压发生电路及电源输入连接器，分别相互平面地配置，且在壳体内配置成一体，所以能够使离子发生装置薄型化、小型化。
在上述之一及其他的离子发生装置中，优选还具备内部配置有放电电极和感应电极的壳体。该壳体具有形成有通向感应电极的贯通孔的离子放出用的孔的顶板。放电电极的顶端，配置成不突出到顶板的顶面的上侧。
由此，能够抑制由于机械的冲击使放电电极的离子发生性能下降。另外，能够防止手直接触摸作为高电压部的放电电极，能够防止触电。
在上述之一及其他的离子发生装置中，优选放电电极的顶端突出到感应电极的平板部的上表面的上侧的长度，比贯通孔的半径小。
由此，能够防止并非放电电极的顶端而是与感应电极的距离变得最近的放电电极的躯干部分的放电，能够抑制离子放出效率的下降。
在上述之一及其他的离子发生装置中，优选还具备支撑感应电极的支撑基板。感应电极具有从平板部弯曲并被支撑基板支撑的弯曲部。以在感应电极的平板部和支撑基板之间产生空隙的方式，感应电极被支撑基板支撑。
由此，能够抑制沿着支撑基板表面的感应电极和放电电极间的沿面放电的发生。
本发明的电气设备具备：上述任一项所述的离子发生装置，和用于将用其离子发生装置产生的正离子及负离子的至少一种借助送风气流送出到电气设备的外部的送风部。
通过本发明的电气设备，能够将利用离子发生装置产生的离子、通过送风部借助气流送出，所以例如在空调设备中，能够向机外放出离子，另外在冷藏设备中，能够向库内或库外放出离子。
如上说明那样，通过本发明，放电电极的顶端贯穿感应电极的贯通孔，突出到感应电极的上表面的上侧，所以能够提高离子的放出效率。
附图说明
图1是概略地表示本发明的一实施方式中的离子发生装置的结构的概略俯视图，是截断表示壳体的顶板的一部分同时透视表示铸模树脂的一部分截断俯视图。
图2是沿着图1的II-II线的概略剖视图。
图3是表示图1、2所示的离子发生元件的结构的立体分解图。
图4是表示图1、2所示的离子发生元件的结构的立体组装图。
图5是表示本发明的一实施方式中的离子发生装置的功能模块图，是表示各功能元件的电连接的图。
图6是概略地表示使用了图1及图2所示的离子发生装置的空气净化机的结构的立体图。
图7是表示在图6所示的空气净化机中配置了离子发生装置的情况的空气净化机的分解图。
图8是用于说明专利文献2(JP特开2003-308947号公报)所示的电晕放电机构的放电电极和感应电极间产生的电场的剖视图(A)和从图8(A)的箭头S1方向看的图(B)。
图9是用于说明本发明的一实施方式中的离子发生元件的放电电极和感应电极间产生的电场的剖视图(A)和从图9(A)的箭头S2方向看的图(B)。
图10是用于说明放电电极的针状顶端比感应电极向里时的离子的举动的示意图(A)和用于说明放电电极的针状顶端比感应电极突出时的离子的举动的示意图(B)。
图11是表示在放电电极的针状顶端的位置比感应电极的上表面突出的结构中对于使感应电极的贯通孔的半径r和放电电极的突出长度f变化时的离子浓度的变化进行测定的结果的图。
图12是表示将从图11的结果中得到的突出长度f和贯通孔1a的半径r的关系整理成表形式的图。
图13是表示放电电极的突出长度不同的离子发生元件的结构的概略剖视图。
图14是表示感应电极的平板部和支撑基板间的距离e为0时(A)和存在该距离e时(B)的状态的离子发生元件的概略剖视图。
附图标记说明
1-感应电极
1a-贯通孔
1b-弯曲部
1c-上表面
2-放电电极
3-支撑基板
3a、3b-贯通孔
10a、10b-离子发生元件
11-高压变压器
12a、12b-高电压电路
21-外装壳体
21a-离子放出用的孔
21b-顶板
22-电源输入连接器
23-电源电路
30-离子发生装置
31-铸模树脂
60-空气净化机
61-前面面板
62-本体
63-吹出口
64-空气引入口
65-风扇用外壳
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式，按照附图进行说明。
图1是概略地表示本发明的一实施方式中的离子发生装置的结构的概略俯视图，是截断表示壳体的顶板的一部分同时透视表示铸模树脂的一部分截断俯视图。另外，图2是沿着图1的II-II线的概略剖视图。另外，图3及图4是表示图1、2所示的离子发生装置中所采用的离子发生元件的结构的立体分解图及立体组装图。
参照图1，本实施方式的离子发生装置30，主要具有外装壳体21，正离子发生用的离子发生元件10a，负离子发生用的离子发生元件10b，高压变压器11，高电压电路12a、12b，电源电路23，电源输入连接器22。
离子发生元件10a配置在外装壳体21内的一个端侧(图1中左侧)，离子发生元件10b配置在外装壳体21内的另一个端侧(图1中右侧)。另外，使离子发生元件10a、10b，高压变压器11，高电压电路12a、12b，电源电路23及电源输入连接器22成为一体地配置在外装壳体21内的同时，如果在离子发生元件10a和10b间的空间内，配置高压变压器11、高电压电路12a、12b、电源电路23、电源输入连接器22，则配置效率高，能够使离子发生装置30小型化。另外，通过在外装壳体21内平面地配置离子发生元件10a、10b、高压变压器11、高电压电路12a、12b、电源电路23及电源输入连接器22，能够使离子发生装置30薄型化。
正的高电源电路12a和负的高电压电路12b双方被同一基板14支撑。正的高电压电路12a，以与正离子发生用的离子发生元件10a相邻的方式，配置在壳体21内的一个端侧上(图1中左侧)。负的高电压电路12b，以与负离子发生用的离子发生元件10b相邻的方式，配置在壳体21内的另一端侧上(图1中右侧)。支撑此高电压电路12a、12b的基板14的一部分，位于离子发生元件10a、10b之间。还有，也可使支撑正的高电压电路12a的基板和支撑负的高电压电路12b的基板，相互分离。
参照图3及图4，离子发生元件10a、10b，例如分别用于通过电晕放电发生正离子及负离子，并具有感应电极1、放电电极2和支撑基板3。
感应电极1由一体的金属板组成，且具有与放电电极2的个数地设置在平板部的多个(例如2个)大致正圆形的贯通孔1a。通过此贯通孔1a能够在放电电极2的顶端发生360度均等的电场，能够发生稳定的电晕放电。感应电极1的平板部，由多孔金属板构成，贯通孔1a以外的平板部的部分，具有一样的厚度。
另外，感应电极1，例如在两端部上、具有使金属板的一部分相对平板部弯曲成大致直角的弯曲部1b。此弯曲部1b，具有宽度宽的支撑部分和宽度窄的插入部分。上述支撑部分的一端，连接平板部；另一端连接上述插入部分。
放电电极2具有针状的顶端。支撑基板3，具有用于使放电电极2插通的贯通孔3a，和用于使弯曲部1b的插入部分插通的贯通孔3b。
针状的放电电极2，插入或压入贯通孔3a中并以贯通了支撑基板3的状态被支撑基板3支撑。由此，放电电极2的针状的一端突出到支撑基板3的表面侧(离子发生部侧)，另外，突出到支撑基板3的背面侧(焊锡面侧)的另一端，可通过焊锡(未图示)电连接引线或布线图案。
感应电极1的插入部分插入贯通孔3b中，以贯通了支撑基板3的状态被支撑基板3支撑。另外，在突出到支撑基板3的背面侧的插入部分的顶端，可通过焊锡(未图示)电连接引线、布线图案。另外，在感应电极1被支撑基板3支撑的状态下，放电电极2其针状的顶端，在如图1所示的俯视图中，位于大致正圆形的贯通孔1a的略中心位置上。因此，放电电极2的针状顶端和圆形的贯通孔1a的外周部之间的距离，在贯通孔1a的全周，为等距离。
上述正离子发生用的离子发生元件10a的放电电极2为正极放电电极，其与离子发生元件10a的感应电极1一起构成正离子发生部(正极电极对)。另外，上述负离子发生用的离子发生元件10b的放电电极2为负极放电电极，其与离子发生元件10b的感应电极1一起构成负离子发生部(负极电极对)。
另外，在一个离子发生元件10a、10b中，分别针对用于发生正或负的任一相同极性的离子的多个放电电极2，设置有共通的感应电极1。具体的说，在正离子发生用的离子发生元件10a中，例如相对2个正极放电电极2，设置有共通的感应电极1。在此在感应电极1上，对应于正极放电电极2的个数设置有2个贯通孔1a。这样，构成为正离子发生用的离子发生元件10a能够用多个(例如2个)正离子发生部发生正离子。
另外，在负离子发生用的离子发生元件10b中，例如针对2个负极放电电极，设置有共通的感应电极1，在此感应电极1上，对应于负极放电电极2的个数，设置有2个贯通孔1a。这样，构成为负离子发生用的离子发生元件10b，能够用多个(例如2个)负离子发生部发生负离子那样构成。还有，1个离子发生元件，可具有1个放电电极2，另外也可具有3个以上的放电电极2。
参照图2，放电电极2的针状顶端，贯穿感应电极1的贯通孔1a，突出到感应电极1的平板部的上表面1c的更上侧。此放电电极2的针状顶端突出到感应电极1的平板部的上表面1c的更上侧的长度f，比贯通孔1a的半径r小。
放电电极2的针状的顶端，配置成不突出到外装壳体21的顶板21b的顶面的上侧，放电电极2的针状的顶端，距顶板21b的顶面，例如位于向里只距离g的地方。由此，能够抑制由于机械的冲击使放电电极2的离子发生性能的下降，且能够防止手直接触摸作为高电压部的放电电极2，并能够防止触电。
另外，以感应电极1的平板部和支撑基板3之间产生尺寸e的空隙的方式，感应电极1被支撑基板3支撑。由此，能够抑制沿着支撑基板3的表面的感应电极1和放电电极2间的沿面放电的发生。另外，在支撑基板3的焊锡面侧，也设置有部件的焊锡附加部等不接触外装壳体21程度的尺寸h的空间。
支撑基板3的焊锡面侧(图2的尺寸h的空间)，通过铸模树脂(例如环氧树脂)31被铸模。还有，虽然未图示，但优选高压变压器、高电压电路及电源电路也通过铸模树脂被铸模。
在放电电极2的上方，离子放出用的孔21a设置在外装壳体21的顶板21b上。通过通电，产生从放电电极2的针状顶端向感应电极1的电场，电场也扩展到离子放出用的孔21a的外部。通过向那里送风，借助送风，能够向离子发生装置30外的空间放出正负离子。
整个离子发生装置30的尺寸是尽可能小型且薄型，对装载在多种多样的电气设备上有利。因此，离子发生装置30的厚度T(图2)优选为10mm以下，面积L×W(图1)优选为100mm×20mm～150mm×40mm左右。
下面，对各功能元件的电连接状态进行说明。
图5是本发明一实施方式中的离子发生装置的功能模块图，是表示各功能元件的电连接的图。参照图5，离子发生装置30，如上所述，具有外装壳体21、离子发生元件10a、10b、高压变压器11、高电压电路12a、12b、电源输入连接器22、电源电路23。还有，电源输入连接器22一部分配置在外装壳体21内，另外其他部分露在外装壳体21的外部，成为能够从外部插接连接电源的构造。
此电源输入连接器22，是接受作为输入电源的直流电源或商用交流电源的供给的部分。电源输入连接器22与电源电路23电连接。此电源电路23电连接到高压变压器11的一次侧。此高压变压器11，用于使输入给一次侧的电压升压，输出给二次侧。高压变压器11的二次侧的一端电连接离子发生元件10a、10b的感应电极1。另外，高压变压器11的二次侧的另一端，通过正的高电压电路12a电连接到正离子发生用的离子发生元件10a的正极放电电极2，并通过负的高电压电路12b，电连接到负离子发生用的离子发生元件10b的负极放电电极2。还有，离子发生元件10a、10b的各感应电极1，相互电连接，为同电位。
正的高电压电路12a构成为在正极放电电极2上对感应电极1外加正极性的高电压，在负极放电电极2上对感应电极1外加负极性的高电压。因此，能够发生正和负2极性的离子。
在感应电极1和放电电极2之间外加高电压，当放电电极2的顶端达到一定的电场强度以上时，产生放电。
虽然上述的离子发生装置30也能放出一极性的离子，但在本实施方式中，以放出正离子和负离子两极性的离子为前提。在正极放电电极2的顶端通过发生正电晕放电，发生正离子；在负极放电电极2的顶端通过发生负电晕放电，发生负离子。外加的波形这里不特别限定，可为直流、被正和负偏压的交流波形、或被正和负偏压的脉冲波形等的高电压。高电压的波形，为交流、直流、脉冲或者这些合成的波形等不限定形态，是指发生能够得到放电现象的电场强度的电压。电压值，选定为使放电发生充分且生成规定离子类型的电压区域。
这里，发明者希望的正离子，是在氢离子(H+)的周围相伴有多个水分子的离子团，表示为H+(H2O)m(m为自然数)。另外，负离子是在氧离子(O2 -)的周围相伴有多个水分子的离子团，表示为O2 -(H2O)n(n为自然数)。另外，通过使作为空气中正离子的H+(H2O)m(m为自然数)和作为负离子的O2 -(H2O)n(n为自然数)发生大致同等量，两离子付着在浮置于空气中的霉菌、病毒上并环绕其周围，通过此时生成的活性种的羟基自由基(·OH)的作用，能除去浮置霉菌等。
下面，作为使用了上述离子发生装置的电气设备的一例，对空气净化机的构成进行说明。
在这样的空气净化机等电气设备中，为了送风，采用装载在电气设备上的风扇。另外，空气净化机，在使从吸气口引入的空气通过过滤器净化后，通过风扇用外壳，从吹出口供给外部。
图6是概略地表示利用了图1及图2所示的离子发生装置的空气净化机的结构的立体图。另外，图7是表示在图6所示的空气净化机中配置了离子发生装置的情况的空气净化机的分解图。
参照图6及图7，空气净化机60具有前面面板61和本体62。在本体62的后方上部设置有吹出口63，从此吹出口63向室内供给包含离子的清洁的空气。在本体62的中心形成有空气引入口64。从空气净化机60的前面的空气引入口64引入的空气，通过经过未图示的过滤器而被净化。被净化的空气，通过风扇用外壳65，从吹出口63向外部供给。
在形成所净化的空气的通过路径的风扇用外壳65的一部分上，安装有图1及图2所示的离子发生装置30。离子发生装置30，配置成能够从作为其离子放出部的孔21a向上述空气流放出离子。作为离子发生装置30的配置的例子，在空气的通过路径内，考虑距吹出口63比较近的位置P1和比较远的位置P2等的位置。这样，在离子发生装置30的离子放出用的孔21a上通过送风，能够从吹出口63向外部同时供给清洁的空气和离子。
根据本实施方式的空气净化机60，能够将用离子发生装置30产生的离子通过送风部(空气的通过路径)借助气流送出，所以能够向机外同时放出清洁的空气和离子。因此，能够使空气净化机具有离子发生功能。
另外，由于本实施方式的离子发生装置30厚度薄，所以即使装载在上述那样的电气设备上时也不会成为送风的阻碍，进而能够抑制噪声发生、风量降低，而且能够装载应用到多种产品中。
还有，在本实施方式中，作为电气设备的一例，对空气净化机进行了说明。但本发明并不限定于此，电气设备除此以外，可为空气调和机(空调)、冷藏设备、吸尘器、加湿器、除湿机等，也可为具有用于将离子借助气流送出的送风部的电气设备。
下面，对本实施方式的作用效果进行说明。
首先，根据本实施方式，放电电极2的顶端贯通了感应电极1的圆形的贯通孔1a，放电电极2的周围(外周面全周)被感应电极1环绕，所以能够提高离子的放出效率及发生效率。以下说明其情况。
图8(A)、(B)是用于说明专利文献2(JP特开2003-308947号公报)所示的电晕放电机构的放电电极和感应电极间产生的电场的示意图。还有，图8(A)是剖视图，图8(B)是从图8(A)的箭头S1方向看的图。
参照图8(A)、(B)，在此电晕放电机构中，感应电极101配置在放电电极102的针状顶端的后方的侧面上，所以发生从放电电极102的针状顶端向后方侧面的感应电极101的电场。由此，与放电电极102相对地电场分布的方向性上产生偏差，由于此电场的偏差，离子移动方向上产生偏差，离子的放出效率变低，并且放电电极102的顶端的放电变得不稳定，离子发生效率下降。
图9(A)、(B)是用于说明本发明的一实施方式中的离子发生元件的放电电极和感应电极间产生的电场的示意图。还有，图9(A)是剖视图，图9(B)是从图9(A)的箭头S2方向看的图。另外，图9(A)是沿着图9(B)的IX-IX线的概略剖视图。
参照图9(A)、(B)，根据本实施方式，放电电极2的顶端贯通了感应电极1的圆形的贯通孔1a，放电电极2的周围(外周面全周)被感应电极1环绕。由此，在以放电电极2的针状顶端为中心，向感应电极1的俯视时，沿着360度的全周发生电场。由此，能够抑制电场分布的方向性的偏差，因而能够抑制由此电场分布的偏差引起的离子的移动方向的偏差，能够提高离子的放出效率，并使放电电极2的顶端发生稳定的放电，能够提高离子发生效率。
另外，在俯视时，通过使放电电极2的针状顶端配置在大致正圆形的贯通孔1a的中心，放电电极2的针状顶端和圆形的贯通孔1a的外周部之间的距离，在贯通孔1a的全周上变为等距离。由此，能够使放电电极2的针状的顶端和感应电极1间产生的电场360度均等，能够进一步抑制电场分布的偏差。
另外，在本实施方式中，通过使放电电极2的针状的顶端相对于感应电极1的上表面突出到上方，从而能够提高离子的放出效率。以下说明其情况。
图10是用于说明放电电极的针状顶端比感应电极向里时的离子举动的示意图(A)和用于说明放电电极的针状顶端比感应电极突出时的离子的举动的示意图(B)。
参照图10(A)，放电电极2的针状的顶端在比感应电极1的上表面1c只向里距离f1时，如果通过放电产生的离子不通过感应电极1的贯通孔1a，就不能借助图中箭头所示的方向的送风气流。但是，离子想要在感应电极1的贯通孔1a内通过时，会因电场力向感应电极1侧吸引，被感应电极1捕获。因此，离子的放出效率变低。
参照图10(B)，在本实施方式中，放电电极2的针状顶端相对感应电极1的上表面只向上方突出距离f。由此，用放电产生的离子，即使不通过感应电极1的贯通孔1a，也能借助图中箭头所示方向的送风气流。因此，在放电电极2的针状顶端附近产生的正或负的离子，因电场力被吸引到感应电极1侧，通过送风力借助风，不被感应电极1捕获，向空间内放出。由此，在正或负的离子被感应电极1吸引中和之前，能够借助送风向空间内放出，所以能够增加向空间内放出的离子量，能够使向离子空间的放出效率提高。
另外，本发明人对于放电电极2的针状顶端从感应电极1的上表面1c突出的长度(以下称为“突出长度”)，进行了研究。以下，对其内容及结果进行说明。
首先，如图10(B)所示，在放电电极2的针状顶端的位置比感应电极1的上表面1c突出的结构中，对使感应电极1的贯通孔1a的半径r和放电电极2的突出长度f变化时的离子浓度的变化进行了测定。其结果如图11所示。
图11的结果表示了使突出长度在“大”、“中”、“小”3个等级上变化，且使贯通孔1a的半径r也在“大”、“中”、“小”3个等级上变化时的空间的某点的离子浓度比率。
从图11的结果可知，贯通孔1a的半径r分别为“小”、“中”时，突出长度f越大，离子浓度越高。另一方面，贯通孔的半径r为“大”时，即使将突出长度f变大，离子浓度也几乎不变化。也就是说，贯通孔1a的半径r小时，将突出长度f变大引起的离子增加的效果大，相反，贯通孔1a的半径r大时，将突出长度f变大引起的离子增加的效果小。
根据图11的结果，若将突出长度f和贯通孔1a的半径r的关系整理成表形式，则如图12所示。参照图12，贯通孔1a的半径r小、且突出长度f也小的组合(表的左上方向)，放电电极顶端的放电变得最强。如果贯通孔1a的半径r及突出长度f双方过小，放电变得过于强烈，存在变成火花放电的情况。相反，贯通孔1a的半径r大、且突出长度f也大的组合(表的右下方向)，放电电极顶端的放电变得最弱。如果贯通孔1a的半径r及突出长度f双方过大，存在无放电的情况。
贯通孔1a的半径r变大(表的右方向)，放电电极2和感应电极1的距离变远，所以关系到如上所述的放电电极2的顶端的放电强度，同时在放电电极2的顶端发生的离子被感应电极1捕捉的量也变小。
另外，突出长度f变大(表的下方向)，放电电极2的顶端和感应电极1的距离变远，所以关系到如上所述的放电电极2的顶端的放电强度，同时在放电电极2的顶端发生的离子被感应电极1捕捉的量也变小。
在贯通孔1a的半径r小且突出长度f变大的组合(表的左下方向)中，如果突出长度f相对于贯通孔1a的半径r过长，则不是在放电电极2的顶端，而是在与感应电极1的距离变得最近的放电电极2的躯干部分产生放电从而产生不优选的状态。
突出长度f及贯通孔1a的半径r这两个参数，对提高离子浓度，双方有效。但是，如果贯通孔1a的半径r大，则被感应电极1捕捉的离子量也变少，所以半径r大时，使突出长度f变大的效果变小。
根据图11及图12的结果，将贯通孔1a的半径r和突出长度f与离子发生装置全体的尺寸建立联系、巧妙地组合，在提高离子浓度的同时，对薄型、小型的离子发生装置的实现有利。
在考虑了这些特性后，在薄型、小型的离子发生装置30的内部配置、构成该离子发生元件10a、10b时，若将突出长度f变大，则离子浓度存在增加倾向。但是，如果过度变长突出长度f，如图13(A)所示，放电电极2的针状顶端，会自离子发生装置30的外装壳体21突出。此时，由于机械的冲击，放电电极2的离子发生性能下降。因而放电电极2的针状顶端，优选配置成相对于感应电极1的表面突出并且不从离子发生装置30的外装壳体21的顶板21b的上表面突出。
另外，即使放电电极2的针状顶端不从离子发生装置30的外装壳体21的顶板21b的上表面突出，如图13(B)所示，当突出长度f变得比贯通孔1a的半径r长时，不是放电电极2的针状的顶端而是在与感应电极1的距离变得最近的放电电极2的躯干部分产生放电成为不优选的状态。因此，如图13(C)所示，优选突出长度f比贯通孔1a的半径r短。
放电现象单纯由外加电压和电极间距离决定。因此，假如放电电极2的顶端没有锐角部，则在感应电极1和放电电极2的最短距离部分会产生放电。但是，当放电电极2的顶端为针状、尖成锐角时，在放电电极2的顶端电场集中，在其顶端和感应电极1间产生电晕放电。也就是说，通过使放电电极2的顶端成锐角，其顶端的电位倾度(电场强度)变强，所以即使放电电极2的顶端和感应电极1间的距离不是最短距离，也能在其顶端和感应电极1间产生电晕放电。
这里，本发明者发现使放电电极2的顶端为针状、具有锐角部时，如果突出长度f比贯通孔1a的半径r短，放电电极2的针状顶端和感应电极1间会发生电晕放电。因此，通过使突出长度f变得比贯通孔1a的半径r短，能够在放电电极2的针状顶端和感应电极1间发生电晕放电，能够防止放电电极2的躯干部分和感应电极1间的放电的发生。
还有，突出长度，例如为0.5mm～4.0mm，优选为1mm～2mm。另外，感应电极1的贯通孔1a的直径，例如为φ12mm～φ13mm(贯通孔1a的半径为6mm～6.5mm)。
另外，本发明人对感应电极1的平板部和支撑基板3间的距离e(参照图2)，进行了研究。以下，对其内容及结果进行说明。
图14是表示感应电极的平板部和支撑基板间的距离e为0时(A)和存在其距离e时(B)的状态的离子发生元件的概略剖视图。
感应电极1和放电电极2配置在同一支撑基板3上，使放电电极2的顶端突出到感应电极1的平板部的上表面1c的上方，且为了使离子发生装置30变成薄型，效率最好的方法如图14(A)所示，使感应电极1靠紧在支撑基板3的表面上。
然而此时，放电电极2和感应电极1之间的沿着支撑基板3的表面的沿面距离j1，与贯通孔1a的半径r几乎相等。由于在此放电电极2和感应电极1间外加高电压，如果沿面距离j1小则担心沿面放电。因此，应该确保使配置在同一支撑基板3上的放电电极2和感应电极1的距离留有裕度。
因此，如图14(B)所示，在感应电极1的两端部上设置弯曲部1b，在其弯曲部1b上使感应电极1被支撑基板3支撑，由此在感应电极1的平板部和支撑基板3间确保尺寸e的空隙。因此，放电电极2和感应电极1的沿着支撑基板3的表面的沿面距离j2，变得比图14(A)所示的距离j1大。这样，通过在感应电极1的平板部和支撑基板3间总是确保一定以上的距离，能够防止不必要的沿面放电。空隙的尺寸e例如为0.5mm～2.0mm。
还有，通过使感应电极1和放电电极2配置在同一支撑基板3上，能限制感应电极1和放电电极2的平面上的位置不正，高度方向的偏离也能够最小化。由此，能够降低感应电极1和放电电极2的位置关系的误差原因。
如上说明那样，通过本实施方式，实现稳定的离子发生的同时，能够减轻所发生的离子在感应电极1中和的比率，从设备向空间使离子比以往大幅增加并高效地放出。
另外，能够实现高电压驱动电路和使离子发生元件一体化的薄型且小型的离子发生装置，能够使装载此装置的电气设备的用途扩大和装载地方的自由度扩大。
这次公开的实施方式，应认为在所有点上只是例示，并不是限制。本发明的范围并非上述的说明，认为是通过权利要求范围表示，并包含与权利要求的范围均等的意思及范围内的所有变更。
本发明特别有利于适用于具备感应电极和顶端为针状的放电电极通过放电发生离子的离子发生装置及具备其离子发生装置的电气设备。

Claims (10)

1.一种离子发生装置，用于通过放电使离子发生，其特征在于，具备：
放电电极，其具有针状的顶端，
感应电极，其具有平板部，且在上述平板部上具有圆形的贯通孔；
上述放电电极的上述顶端，贯通上述感应电极的上述贯通孔并突出到上述感应电极的上述平板部的上表面的上侧。
2.根据权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，
还具备在内部配置有上述放电电极和上述感应电极的壳体，
上述壳体具有形成有通向上述感应电极的上述贯通孔的离子放出用孔的顶板，
上述放电电极的上述顶端，配置成不突出到上述顶板的顶面的上侧。
3.根据权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，
上述放电电极的上述顶端突出到上述感应电极的上述平板部的上述上表面的上侧的长度，比上述贯通孔的半径小。
4.根据权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，
还具备支撑上述感应电极的支撑基板，
上述感应电极具有从上述平板部弯曲并被上述支撑基板支撑的弯曲部，
以在上述感应电极的上述平板部和上述支撑基板间产生空隙的方式，上述感应电极被上述支撑基板支撑。
5.一种电气设备，其特征在于，具备：
权利要求1所述的离子发生装置，
送风部，其用于将用上述离子发生装置产生的正离子及负离子的至少一种借助送风气流送出到电气设备的外部。
6.一种离子发生装置，用于通过放电使离子发生，其特征在于，具备：
离子发生元件，其包含具有针状顶端的放电电极，和具有平板部且上述平板部上具有圆形贯通孔的感应电极，
高压变压器，其用于向上述离子发生元件供给高电压，
高电压发生电路，其用于驱动上述高压变压器，
电源输入连接器，其与上述高电压发生电路电连接，
壳体，其内部分别配置有上述离子发生元件、上述高压变压器、上述高电压发生电路及上述电源输入连接器；
上述放电电极的上述顶端，贯通上述感应电极的上述贯通孔并突出到上述感应电极的上述平板部的上表面的上侧，
上述离子发生元件、上述高压变压器、上述高电压发生电路及上述电源输入连接器，分别相互平面地配置，且在上述壳体内配置成一体。
7.根据权利要求6所述的离子发生装置，其特征在于，
还具备在内部配置有上述放电电极和上述感应电极的壳体，
上述壳体具有形成有通向上述感应电极的上述贯通孔的离子放出用孔的顶板，
上述放电电极的上述顶端，配置成不突出到上述顶板的顶面的上侧。
8.根据权利要求6所述的离子发生装置，其特征在于，
上述放电电极的上述顶端突出到上述感应电极的上述平板部的上述上表面的上侧的长度，比上述贯通孔的半径小。
9.根据权利要求6所述的离子发生装置，其特征在于，
还具备支撑上述感应电极的支撑基板，
上述感应电极具有从上述平板部弯曲并被上述支撑基板支撑的弯曲部，
以在上述感应电极的上述平板部和上述支撑基板间产生空隙的方式，上述感应电极被上述支撑基板支撑。
10.一种电气设备，其特征在于，具备：
权利要求6所述的离子发生装置，
送风部，其用于将用上述离子发生装置产生的正离子及负离子的至少一种，借助送风气流送出到电气设备的外部。
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