CN2800598Y - 离子发生装置以及具有该装置的电器和空气调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的离子发生装置为，在一侧有开口的共用盒的底部设置的线圈收纳室内收纳升压线圈，通过填充材料而进行绝缘模制。回路基板插入共用盒内，并且由设置在内壁的中途部周缘的支承缘支承。离子发生元件由封闭共用盒开口的盖板保持，与该盖板一同安装到共用盒的外面，通过填充材料对回路基板与离子发生元件之间进行绝缘模制。具有离子发生元件和用于产生驱动电压的升压线圈和回路基板的离子发生装置的结构紧凑，能够容易并广泛地使用。

Description

离子发生装置以及具有该装置的 电器和空气调节装置

技术领域

本实用新型涉及一种使用根据所施加的高压交流驱动电压以发生大致同量的正、负离子的离子发生元件而成的离子发生装置，以及具有该装置的电器和空气调节装置。在此，作为相当于该电器和空气调节装置的例子有空调机、除湿机、加湿器、空气清洁机、风扇加热器等，主要用于住房室内、大楼的房间、医院的病房、车内、飞机内、船内等。

背景技术

近年来，随着居住空间的高度密集化，希望开发出可实现清洁和舒适的居住空间的技术，特别是开发出净化居住空间内的空气的技术。对于这样的空气净化，以往广泛使用的空气清洁机的结构为，吸入作为对象的空间内的空气、产生通过适当的过滤器后排出的循环气流、将该循环气流中存在的悬浮物由过滤器依次捕捉。

可是，在这种空气清洁机中，悬浮物的除去只针对吸入本体内的空气进行，很难顾及整个居住空间内的清洁效果，例如，产生了在配置于室内的家具背面、居室的角落等容易发生空气沉淀且有必要清洁化的部位不能获得所期望的清洁效果的问题。另外，为了维持原有的性能，过滤器的清扫和更换是不可缺少的，为此具有要加强包含上述工作的烦琐的维修作业的问题。

此外，居住空间内的悬浮物中包含有与灰尘、烟粒子等微粒子一同存在的霉菌、大肠杆菌等细菌类物质，正如前述，使用过滤器的空气清洁机对于前者(微粒子)是有效的，可获得规定的除去效果，但对于对人体有害的后者(细菌类)，它们会在过滤器的捕捉下繁殖，与循环气流一同返回居住空间内，存在着不能得到充分除去效果的问题。近年来，实际使用的空气清洁机使用抗菌材料制成的过滤器来提高细菌类的除去效果，但实际情况是不能得到能够满足要求的性能。

为了克服上述问题，本申请人提出了一种通过向空间内释放离子以净化空间内的空气的、依据新思路的净化方法。该方法的构成为，在将气流向成为对象的空间内释放的通气通路中途，配置大致发生同量正、负离子的离子发生装置，并与气流一同向成为对象的空间内释放。

正、负离子是通过将空气中的水蒸气等离子放电并离子化而生成，成为在氢离子(H⁺)或氧离子(O₂ ^-)的周围附带多个水分子的形态、即所谓的成团离子的形态。释放于空气中的这些离子凝聚成悬浮粒子，相互发生化学反应，成为作为活性物质的过氧化氢H₂O₂或氢氧基·OH，进行从悬浮粒子中抽取氢的氧化反应，使悬浮粒子失去活性，并且对悬浮细菌杀菌。

上述的空气净化是通过被释放到成为对象的空间内并在整个空间内扩散的离子作用实现的，并且这些离子对悬浮细菌作用进行杀菌，并且对臭分子和有害分子作用以实现无臭化和无害化，遍及对象空间的全体内均可获得要满足的净化效果。另外，释放于空间内的成团离子是对处于自然界的人体无害的离子，并且由于通过氧化反应转化为H₂O(水)，不必担心对环境的污染。

如上用于空气净化的离子发生装置由于具有对悬浮细菌的杀菌作用、恶臭物质的脱臭作用以及有害物质的无害化作用，希望不仅适用于空气清洁机，还能适用于空调机、冰箱、吸尘器等对气流进行处理的所有电器。

该离子发生装置具有隔着电介体对置配置的放电电极和感应电极，还具备通过在这些电极间施加高压交流驱动电压以进行等离子放电的离子发生元件。该离子发生元件为在成圆筒状的电介体的轴心和周面配置两个电极的圆筒形，或在成平板状的电介体的两面配置两个电极的平板形，尽管结构紧凑，但在作为离子发生装置动作时，为了使来自商用电源的输入电压升压以产生具有规定的驱动波形的驱动电压，必须要有升压机构和回路基板，这些构件的配置位置必须确保相互绝缘，为此，很难适用于假定预先装配设计的电器以外的器件，存在着适用范围有限的问题。

实用新型内容

鉴于上述的问题，本实用新型的目的是提供一种通过将根据所施加的高压交流驱动电压以产生正、负离子的离子发生元件与包含驱动电压发生用的升压机构和回路基板组件化，能够使结构紧凑，且容易获得适用范围广泛的离子发生装置，以及使用该离子发生装置的电器和空气调节装置。

本实用新型的另一目的是提供一种可稳定地产生正、负离子的离子发生装置，以及使用该离子发生装置的电器和空气调节装置。

本实用新型的离子发生装置为包括通过施加交流的驱动电压而产生正、负离子的离子发生元件，产生施加在离子发生元件上的驱动电压的升压机构和回路基板的离子发生装置，设有升压机构的收纳室和回路基板的支承部的盒体(共用盒)与装有离子发生元件的安装部成一体。在本实用新型中，升压机构、回路基板和离子发生元件装入盒体以组件化，可通过与外部电源和控制回路的连接而使用，在广泛的用途下，紧凑地构成使用方便的良好的离子发生装置。

另外，盒体(共用盒)为一部分有开口的箱体，在开口的周边具有离子发生元件的安装部，在与该安装部相对的盒体的内部具有升压机构的收纳室，在该收纳室与安装部之间具有回路基板的支承部。在这种结构中，通过使用一部分有开口的箱体构成的盒体，将离子发生元件安装于开口的周边，将升压机构收纳于与该安装部相对的盒体的底部并在其间支承回路基板的合理的配置，可使离子发生装置的结构紧凑。

盒体(共用盒)的体积固有电阻在1×10¹⁶Ω·cm以上。由此结构，可很好地确保盒体的绝缘性，能够稳定地产生正、负离子。

盒体(共用盒)由不包含碳黑的树脂材料形成。根据该结构，可很好地确保盒体的绝缘性，能够稳定地产生正、负离子。

另外，离子发生元件具有夹着电介体而对置的放电电极和感应电极，放电电极向外地安装到盒体(共用盒)的安装部上。在该结构中，具有夹着电介体对置的放电电极和感应电极，使用紧凑的离子发生元件，将该离子发生元件以放电电极形成侧作为外向地安装到盒体上，可有效地释放正、负离子。

在盒体(共用盒)的外侧，一体地具有用于向开压机构供给电力的连接机构。此外，离子发生元件的安装部配设成相对连接机构的连接方向大致平行。在该结构中，外部连接用的连接机构与盒体的外侧设置成一体，与外部电源和控制回路的连接便捷，使用更加方便。另外，在与相对如此连接机构的连接方向大致平行的面上装有离子发生元件，在连接时，不必担心离子发生元件的安装面向下放置，可防止损伤离子发生元件。

另外，具有在离子发生元件的安装部向下地载置于适当的载置面上的状态下，将离子发生元件以离开载置面的方式支承的机构。在该结构中，在包含有与外部电源和控制回路连接的朝各种机器上安装的阶段，在离子发生装置以离子发生元件的安装部向下的方式载置于适当的载置面上的情况下，将离子发生元件以离开载置面的状态支承，防患于未然地防止离子发生元件与载置面接触所致的损伤。

此外，离子发生元件的安装部设置在为了封闭盒体(共用盒)的开口所安装的盖板上。并且，离子发生元件由通过贯穿盖板的窗孔的导线而与回路基板连接。另外，在窗孔的周缘具有固定导线的固定部。在该结构中，离子发生元件的安装部设置在封闭盒体的开口的盖板上，可实现与盖板一同可靠地安装到开口中。另外，连接离子发生元件和回路基板的导线通过形成于盖板上的窗孔，可实现可靠地连接，此外，通过将导线固定在固定部，容易处理导线。

另外，升压机构通过填充于收纳室内的第1填充材料进行绝缘模制，而回路基板与离子发生元件之间通过填充于两者间的第2填充材料进行绝缘模制。此外，第1填充材料和第2填充材料的体积固有电阻在1×10¹³Ω·cm以上。再者，第1填充材料的耐绝缘性优于第2填充材料，第2填充材料的流动性优于第1填充材料。在该结构中，通过填充材料分别对升压机构的周围以及回路基板与离子发生元件之间进行绝缘模制，可实现高驱动电压下的稳定的动作。第1和第2填充材料的体积固有电阻在1×10¹³Ω·cm以上，可稳定地产生正、负离子。另外，升压机构周围的填充材料选定时注重耐绝缘性，可实现可靠地绝缘，而回路基板与离子发生元件之间的填充材料选定时注重流动性，可实现无间隙的可靠的填充。

此外，为了接受由支承部支承的回路基板的安装部件，具有与升压机构的收纳室并排设置的接受室。另外，具有将接受室与收纳室隔绝以使第1和第2填充材料不可侵入的隔壁。在该结构中，回路基板的安装部件由与升压机构的收纳室并排设置的室接受，减少了回路基板与离子发生元件之间的间隔距离，可使结构进一步紧凑。另外，通过隔壁阻止了填充材料对接受室内部接受的回路基板的安装部件的作用，通过填充材料的固化收缩，防止对安装部件施加应力。

此外，正离子为H⁺(H₂O)_m(m为自然数)，而负离子为O₂ ^-(H₂O)_n(n为自然数)。在该结构中，离子发生元件产生由多个H₂O分子围住的成团离子，成团离子使送出的空间内的悬浮粒子失去活性，杀灭了悬浮细菌，可实现良好的净化。

另外，在本实用新型中，在空调机、空气清洁机、冰箱、吸尘器等具有使空气流流通的通气通路的电器和空气调节装置中，将结构紧凑、使用便利的良好的离子发生装置面对面地安装于通气通路中，可分别将各通气通路内的空气以及经通气通路送出空气流的空间净化。

附图说明

图1为示出本实用新型的离子发生装置的第1实施方式的分解透视图，

图2为从图1所示的离子发生装置的离子发生元件安装侧所见的外观透视图，

图3为从与图2相反侧看图1所示的离子发生装置所见的外观透视图，

图4为离子发生元件的外观透视图，

图5为离子发生元件的俯视图，

图6为沿图5VI-VI线的放大剖视图，

图7为沿图5的VII-VII线的放大剖视图，

图8为从保持离子发生元件的盖板的里面侧所见的透视图，

图9为示出本实用新型的离子发生装置用于空调机的一例的侧剖视图，

图10为示出本实用新型的离子发生装置用于空气清洁机的一例的正剖视图，

图11为示出本实用新型的离子发生装置的第2实施方式的外观透视图，

图12为从图11下面侧所见的外观透视图，

图13为示出在共用盒内部的升压线圈和回路基板配置例的透视图，

图14为示出离子发生元件安装用窗孔构成例的透视图，

图15为示出离子发生元件安装用窗孔另一构成例的透视图，

图16为本实用新型的离子发生装置用的主要回路图，

图17为图16的离子发生元件中电位波形图。

具体实施方式

下面，根据附图具体说明本实用新型的实施方式。

图1为示出本实用新型的离子发生装置的第1实施方式的分解透视图，图2为从图1所示的离子发生装置的离子发生元件安装侧所见的外观透视图，图3为从与图2相反侧看图1所示的离子发生装置的外观透视图。如图1所示，本实用新型的离子发生装置A具有成平板形的离子发生元件1、升压线圈(升压机构)2和回路基板3，将这些构件一同保持的共用盒(箱体)4，以及保持离子发生元件1并封闭共用盒4的盖板5。

图4为离子发生元件的外观透视图，图5为离子发生元件的俯视图，图6为沿图5VI-VI线的放大剖视图，图7为沿图5的VII-VII线的放大剖视图，首先，根据这些视图说明离子发生元件1的构造。

离子发生元件1的结构为，在将厚度方向层积而成的下板(下部电介体)11和上板(上部电介体)12相互一体化而形成的电介体基板10的一面上形成如图4和图5所示的成格栅状的放电电极13，在下板11和上板12之间埋设与图5所示的放电电极13对置的面状的感应电极14，此外，将图6和图7所示的放电电极13的上部由电介体制成的保护层15覆盖。

构成电介体基板10的下板11和上板12与保护层15一同可使用聚酰亚胺、环氧树脂等树脂材料或者氧化铝、结晶玻璃、镁橄榄石、冻石等陶瓷材料，但希望使用耐热性能和强度优良的陶瓷材料、特别是氧化铝。

放电电极13和感应电极14可由通常用于形成电极的金属材料形成，但在电介体基板10和保护层15由陶瓷材料制成时，为了使这些材料耐烧结温度，希望用钨、钼等高熔点的金属材料制成。

上述的离子发生元件1例如在氧化铝薄板制成的下板11的表面通过钨材料的图案印刷形成感应电极14，接着，以覆盖住该形成面的整个表面的方式载置并压接氧化铝薄板构成的上板12，在该上板12的表面同样通过钨材料的图案印刷形成放电电极13。此外，通过涂敷以覆盖住放电电极13的整个形成区域的方式形成氧化铝制成的保护层15，最后，将这些构件在1400～1600℃的非氧化氛围下烧结而成。

如图6所示，放电电极13通过贯通上板12和下板11的电极接点16、而感应电极14通过贯通下板11的电极接点17分别与电介体基板10的里面连通，在放电电极13和感应电极14之间，通过电极接点16，17，施加高压交流驱动电压。另外，电极接点16，17可在各电极13，14的形成过程中，通过将电极材料填充于形成在对应位置上的通孔内而形成为一体。

如图4和图5所示，放电电极13由于为格栅状电极，可尽可能地增大随着驱动电压施加所产生的离子量。并且，如图5所示，感应电极14与放电电极13以中心相同的方式形成，作为比放电电极13的长度和宽度均小的带状电极，成为放电电极13的投影面积比感应电极14的投影面积要大的形状，可有助于产生的离子量的平衡。

例如，在将厚度均为0.45mm的下板11和上板12重合而成的尺寸约为15mm×37mm×0.9mm的电介体基板10的表面，形成间距为0.8mm、线宽为0.25mm的纵横并排设置的大小约为10.4mm×28mm的格栅状的放电电极13，而在下板11与上板12之间，形成大小约为6mm×24mm的面状的感应电极14，在这些构件间施加大致为4.6kV(峰值)、22kHz频率的高压交流驱动电压后，通过在两电极13、14间产生的等离子放电的作用，在距离离子发生元件1为25cm处，确定分别产生了超过20万个/cc的正、负离子。该离子发生量足以用作一般大小居室的空气清洁机的功能。

另外，离子发生量也可在增加离子发生元件1的尺寸或提高驱动电压的同时增加。但在提高驱动电压时，因臭氧发生量也会随之增加，因此不希望过分提高驱动电压。

此外，放电电极13和感应电极14的形状以及介于两电极之间的电介体(上板12)的大小和厚度并不限于上述实施方式，可进行适当的变更，离子发生元件1可为具有夹着板状的电介体并对置的放电电极和感应电极，并且整体成平板形状。

使用如上所述的离子发生元件1的本实用新型的离子发生装置A正如前述，具有升压线圈2、回路基板3、共用盒(盒体)4和盖板5。升压线圈2如图1所述，成为在树脂制成的盒体一侧突出设置高压端子20、接地端子21和一对输入端子22的构成。

回路基板3为其一面(图1中下表面)形成用于产生离子发生元件1的驱动波形的回路并且实际装有电容器、半导体等回路部件30(图中只示出一个元件)的基板，在长度方向一侧，用于连接升压线圈2的高压端子20、接地端子21以及输入端子22的4个连接孔31和连接离子发生元件1的连接部32以与形成于下表面上的产生驱动波形的回路对应的方式设置，并且，形成将连接孔31的形成位置的内侧在内外贯穿的窗孔33。此外，在回路基板3的另一侧，在一面侧突出设置着外部连接用的4根连接销34。

共用盒4为在一侧的整个面上具有可插入回路基板3的矩形开口、而在另一侧具有半圆形断面的底部的箱体，底部通过以大致垂直于长度方向的方式横架的规定高度的隔壁40分割成线圈收纳室41和回路部件接受室42。另外，在共用盒4的内表面，在与隔壁40的上缘齐平的高度位置，设有遍布全周向内伸出的、成为回路基板3的支承部的支承缘43，另外，在共用盒4的开口部周缘，在对置长边的相互隔开的各2处形成与盖板5卡合用的凹部44(只图示单侧)。

共用盒4的材质最好选择电绝缘性优良的树脂材料。例如，为了使共用盒4的颜色为黑色，在树脂材料中混合颜料而成形时，作为该颜料，一般添加碳黑，但在这样的情况下，共用盒4的体积固有电阻为1×10⁹Ω·cm左右，不能充分确保离子发生装置A内的各构成部件的绝缘。此时，由离子发生元件1产生的离子发生量如在充分确保绝缘的状态下理应产生大致同量的正、负离子，但此时产生了正离子量为1～18万个/cc、负离子量为20～43万个/cc这样负离子量大幅增多的问题。

为此，在用颜料中不添加碳黑的树脂材料成形时，共用盒4的体积固有电阻为1×10¹⁶Ω·cm以上，可充分确保离子发生装置A内的各构成部件的绝缘。此时离子发生量为正离子为19万个/cc、负离子为18万个/cc，大致同数，平衡良好。另外，作为盒的体积固有电阻为1×10¹⁶Ω·cm以上的树脂材料，例如为PPE、PPS等。

盖板5为树脂材料制成的平板，在其长度方向一侧设有与离子发生元件1相对应的矩形凹部50，在凹部50上形成分别与离子发生元件1的放电电极接点16和感应电极接点17的形成位置相对应的、贯穿里外的长圆形的窗孔51。并且，在盖板5的长度方向另一侧形成贯穿里外的矩形窗孔52，而在盖板5的宽度方向两侧缘，在与形成于共用盒4的开口部周缘的凹部44分别对应处形成卡止爪53(只图示出单侧)。

上述结构的盖板5能够将离子发生元件1嵌入凹部50中并与之保持成一体。离子发生元件1的固定可通过适当的方法如与凹部50底面的粘接，以及由设置在凹部50周围的图中未示出的卡止爪所致的对离子发生元件1周缘的卡合等实现。

另外，在盖板5其凹部50周缘部的4角突出设置具有圆形断面的短尺寸的支脚突起55。这些支脚突起55在盖板5以其离子发生元件1的保持面向下的方式载置时，在该载置面与离子发生元件1之间确保规定的间隙，起到作为防止离子发生元件1损伤的支承脚的作用。该作用也能够通过形成深度比离子发生元件1的厚度要大的凹部50、并利用凹部50的周缘作为支承脚而实现。

图8为从保持离子发生元件1的盖板5的里面侧所见的透视图。如前述形成于凹部50中的窗孔51与在离子发生元件1里面的放电电极接点16和感应电极接点17的露出部相对应，离子发生元件1通过分别熔敷在这些电极接点16、17上的导线16a、17a而与回路基板3连接。在窗孔51的周缘，分别在宽度方向突出设置一对钩状突起54，导线16a，17a与这些钩状突起54卡止，在宽度方向间隔开地导入窗孔52的形成侧，并如后述提供与回路基板3的连接。

如此设置在窗孔51周缘上的钩状突起54由于起到导线16a，17a的固定部的作用，能够确保这些导线16a，17a间有充足的绝缘距离，与回路基板3连接之际能够容易处理。

本实用新型的离子发生装置A将如上结构的升压线圈2、回路基板3和共用盒4，以及固定离子发生元件1的盖板5按如下方式装配而成。

首先，将升压线圈2以高压端子20、接地端子21和输入端子22的突出侧向上的方式插入设置在共用盒4底部的线圈收纳室41内，通过抽真空以防止混入气泡的方式将填充材料18填充进线圈收纳室41中，并进行绝缘模制。作为填充材料18，希望使用环氧树脂等绝缘性优的树脂材料。另外，环氧树脂的填充材料18为体积固有电阻约为1×10¹³Ω·cm且绝缘性优良的树脂材料。并且，若填充材料18的一部分在插入升压线圈2前填充于线圈收纳室41中，在插入升压线圈2时，可使其外侧很好地成模，能够有效地防止因气泡混入所致的绝缘不良现象的发生。并且，填充材料18的填充只在线圈收纳室41中进行，不会漏到通过隔壁40而邻接的回路部件接受室42内。

之后，等待填充材料18的干燥固化，经上侧开口部将回路基板3插入共用盒4的内部。该插入是按如下方式实现的，即，将回路部件30的安装面向下，与升压线圈2连接用的4个连接孔31相对固定在线圈收纳室41中的升压线圈2的上方定位，直到回路基板3的下表面与隔壁40和支承缘43抵接。插入后，从回路基板3的上表面将从连接孔31突出的高压端子20、接地端子21和输入端子22的前端焊接到相应位置。

通过焊接，回路基板3由支承缘43和隔壁40的上缘从下侧支承着，通过由填充材料18固定的升压线圈2，以高压端子20、接地端子21和输入端子22为支承脚而固定。此时安装在回路基板3上的回路部件30由与线圈收纳室41并排设置的回路部件接受室42接受，而在同侧的一边缘突出设置的4根连接销34经过设置在相应位置上的开口，在共用盒4的外部突出，以构成与外部电源和外部控制回路连接用的连接端子45，46(参照图3)。另外，连接端子45，46中的各2根连接销34并排设置的间隔相互不同，以避免发生连接误差。

该回路基板3的安装结束后，装配保持着如前所述的离子发生元件1的盖板5。该安装按如下方式进行，即，将开设在长度方向一侧上的窗孔52与先固定在共用盒4内的回路基板3上开设的窗孔33的形成位置相一致，将离子发生元件1的保持面向上，将盖板5与共用盒4的上侧开口部对准，首先，将沿着如前所述的盖板5的里面的离子发生元件1的导线16a，17a分别与设置在回路基板3上表面上的连接部32焊接后，将盖板5嵌入共用盒4的上侧开口部中。此时，设置在盖板5两侧缘上的卡止爪53发生挠曲变形，通过弹性恢复与设置在共用盒4的开口部周缘上的对应的凹部44卡合，盖板5以覆盖共用盒4的开口部的方式安装在离回路基板3上表面适当长度的位置上。

该安装结束后，经过开设在盖板5上的窗孔52导入填充材料19，将填充材料19填充在与回路基板3之间的空间中，对回路基板3与离子发生元件1之间进行绝缘模制，等待该填充材料19干燥固化，本实用新型的离子发生装置A就成为图2和图3所示的结构。

作为填充材料19，为了能够可靠地进行从窗孔52的填充，希望使用氨基甲酸乙脂树脂等流动性优良的树脂。另外，填充材料19的一部分也经过在窗孔52的下位开口的回路基板3的窗孔33，填充于收纳升压线圈2的线圈收纳室41的上部，起到辅助填充材料18所致的绝缘的作用。并且，此时填充材料19也欲侵入与线圈接受室41并排设置的回路部件接受室42中，但因两室41，42间的隔壁40阻止了这种侵入。因此，对于由回路部件接受室42接受的回路基板3的安装部件，不会施加上因填充材料19固化时收缩所致的应力，能够防止发生断线、脱落等不良现象。

另外，随着填充材料19收缩发生的应力尽管也会施加在从盖板5的下表面拉出的离子发生元件1的导线16a，17a上，但因这些导线16a，17a如前所述，由设置在拉出用的窗孔51周缘上的钩状突起54卡止，离子发生元件1和回路基板3的焊接部不会受到应力的影响，能够维持可靠的连接状态。

如此构成的离子发生装置A为在内藏升压线圈2和回路基板3的共用盒4的外侧安装离子发生元件1的紧凑的结构，能够通过将连接端子45，46与外部电源和外部控制回路连接而实现离子发生动作，能够容易组装入需要空气净化的各种电器中使用。作为电器，不用说包含有空气清洁机、空调机等要求向外部输送净化空气的机器，也包含有冰箱等必须在内部(箱内)循环净化空气的电器、以及吸尘器等希望向外部排出净化空气的电器，可用于广义的电器中。

图9为示出本实用新型的离子发生装置用于空调机(空气调节器)的一例的侧剖视图，图10为同样用于空气清洁机的一例的正剖视图。

图9所示的空调机6的结构为，在本体壳体60的前面(图中左面)的上部，开设有通过开设多个隙缝或孔的前板61可自由开关地覆盖的吸入口62，同样，在前面下部开设有吹出口63，为了联系这些吸入口62和吹出口63而在本体壳体60的内部弯曲形成的通气通路的中途，并排设置着热交换器64和送风扇65，通过送风扇65的回转，从吸入口62吸入空气，因与热交换器64接触而冷却或加热，并从吹出口63如图中空白箭头所示吹出。

在这样的空调机6中，本实用新型的离子发生装置A位于吹出口63的内里侧，离子发生元件1的安装面以与通气通路的内部空气流相面对的方式安装。安装后，如共用盒4外部的连接端子45，46(参照图3)与外部电源和空调机6的控制回路连接，离子发生装置A就可将从吹出口63吹出的空气中的水蒸气通过等离子放电而离子化，生成大致同量的正、负离子并送出。

在此，正离子为在氢离子(H⁺)的周围附带多个水分子的成团离子，以H⁺(H₂O)_m(m为自然数)表示。而负离子为在氧离子(O₂ ^-)的周围附带多个水分子的成团离子，以O₂ ^-(H₂O)_n(n为自然数)表示。这些正、负离子从吹出口63送出后，正如前述，送出空间内的悬浮物(粒子、细菌)凝聚相互进行化学反应，成为作为活性物质的过氧化氢H₂O₂或氢氧基·OH，通过氧化反应，起到使悬浮粒子失去活性，并且杀灭悬浮细菌的作用，能够净化设置空调机6的居室的内部。

如图10所示的空气清洁机7的结构为，在本体壳体70的内部设有由过滤器71覆盖的吸入口，在过滤器71的内里侧设有送风扇(图中未示出)。在过滤器71的前方形成涡旋形通气通路72，与形成于本体壳体70上部的吹出口73连通，通过送风扇的回转，从吸入口吸入空气，空气中的悬浮物由过滤器71捕捉，使涡旋形通气通路72通气，以从吹出口73送出。

在这样的空气清洁机7中，本实用新型的离子发生装置A在通气通路72周壁的一部分，以在通气通路72内流动的空气流与离子发生元件1的安装面相面对的方式安装。这种安装后，如共用盒4外部的连接端子45，46(参照图3)与外部电源和空气清洁机7的控制回路连接，离子发生装置A就可将流入通气通路72内的空气中的水蒸气通过等离子放电而离子化，进行生成大致同量的正、负离子的动作，这些离子与空气一同从吹出口73送出，正如前述，起到使送出空间内的悬浮粒子失去活性，并且杀灭悬浮细菌的作用。因此，通过与过滤器71的灰尘捕捉的协同作用，能够净化设置空气清洁机7的居室的内部。

图11示出本实用新型的离子发生装置的第2实施方式的外观透视图，图12为从图11的下面侧所见的外观透视图。这些视图所示的离子发生装置B与第1实施方式所示的离子发生装置A同样，具有平板形的离子发生元件1、升压线圈2和回路基板3(参照图13)，以及将这些构件一同保持的共用盒4，该离子发生装置B的特征为，离子发生元件1的安装部设置在与用于连接外部电源和外部控制回路的、设置于共用盒4外侧的连接端子45，46的方向大致平行的面上。

共用盒4为将上盒4a和下盒4b上下组合而成，连接端子45，46沿着上盒4a的一侧缘设置，离子发生元件1沿着与该一侧缘相对置的侧缘安装。另外，在图11和图12中，省略了如图4和图5所示的形成于离子发生元件1的表面上的放电电极13的图示。

在该结构中，相对连接端子45，46进行与外部电源和控制回路连接之际，如图11所示，在以连接端子45，46的插入方向向上的方式载置离子发生装置B的状态下，离子发生元件1的表面与该载置面不接触，能够防患于未然地防止因接触所致的离子发生元件1的损伤。

另外，在图1～图3所示的实施方式中，保持离子发生元件1的凹部50的周缘上设置的4个支脚突起55相对于如前所述的连接端子45，46，在以将这些构件向上的方式载置的连接作业中，从载置面悬浮支承着向下的离子发生元件1的表面，起到防止损伤离子发生元件1的作用。

图13示出在共用盒4的内部配置升压线圈2和回路基板3一例的透视图，为卸下上盒4a的视图。如图所示的回路基板3在下盒4b的底部大致遍布整个面地设置，在回路基板3的长度方向一侧设有升压线圈2。

离子发生元件1安装于开设在上盒4a侧面上的窗孔4c中。图14为示出窗孔4c构成例的透视图，如图示的窗孔4c为以将上盒4a的侧面只切除相当于离子发生元件1的长度的部分并遍布侧面的大致整个高度地方式形成，在包围其3方的周缘形成具有与离子发生元件1的厚度对应的宽度的纵槽4d和横槽4e。相对于这样的窗孔4c，离子发生元件1的两个短边与纵槽4d卡合，将它们作为导引件推入，能够将一长边与横槽4e卡合而定位，通过与上盒4a组合的下盒4b的端缘推压剩下的一长边如图11和图12所示地安装。

图15示出窗孔4c另一构成例的透视图，本图所示的窗孔4c为，在上盒4a的侧面留有薄壁的除去片4f的结构，在安装离子发生元件1时，通过切取除去片4f，形成如图14所示的纵槽4d和横槽4e。根据该结构，在上盒4a的4边形成窗孔4c，通过根据用途切取必要的窗孔4c的除去片4f，能够相对连接端子45，46适当地选择具有所希望的位置关系的安装位置，能够根据用途区别使用。

下面，对向本实用新型的离子发生装置(离子发生元件1)的电压施加进行说明。图16为离子发生装置所用的主要回路图，图17为使用图16的回路对离子发生元件1施加电压时的电压施加波形图。

在图16中，80为交流商用电源，通过SSR(固态电路继电器)与作为高电压施加机构90一方的输入端的点P连接。相对于连接SSR的点P，作为高电压施加机构90的另一方输入端的点Q与直接交流商用电源80连接，在此，点Q为接地即接地线。

SSR通过来自微机83的控制部83a的控制信号SS而控制其开关。另外，控制信号SS也可以不通过微机控制而是通过另外设置的输入按钮等直接输入机构以直接输入的形式进行。SSR通过电阻R1与二极管D3的阳极连接。二极管D3的阴极与电容器C2的正极连接。并且，电容器C2的负极通过二极管D1与交流商用电源80连接。如SSR接通，将来自交流商用电源80的电力向高电压施加机构90供给，向离子发生元件1施加高电压(离子发生所必要的电压即可)，以产生离子。如SSR断开，则来自交流商用电源80的电力不向高电压施加机构90供给，不向离子发生元件1施加高电压，不产生离子。

电容器C2的正极与开关变压器81的一次线圈81P的一端相连。开关变压器81的一次线圈81P的另一端与SCR相连。电容器C1、电阻R3，R4，R5构成SCR的门控制回路。电阻R2与电阻R1一同将交流商用电源80分压，将适当的电压施加到电容器C2上。二极管D2，D4用于防止逆流。开关变压器81在二次侧具有二次线圈81S，二次线圈81S与离子发生元件1连接。离子发生元件1具有对置的一对电极(放电电极13，感应电极14)。

在离子发生元件1的一对电极的一方(在此为放电电极13)与接地线(即点Q)之间连接着由整流机构和开关机构构成的串联回路。整流机构具有正极和负极，在此，由二极管D5构成，正极与放电电极13侧连接，而负极与接地线侧连接。开关机构由继电器82构成。整流机构、即二极管D5与静电容量部的电容器C3并列连接。

继电器82通过来自微机83的控制部83a的继电器控制信号82S而控制其开关(接通、断开控制)。继电器控制信号82S适当地处理和判断向微机83的输入部84输入的各种输入信息IN并加以输出。输入输入部84的各种输入信息IN例如为来自使用者可选择运转模式的操作部的运转模式指定信息，环境传感器(例如污染度传感器)所得的周边环境的污染度测定结果等。控制部83a由输出控制信号等的控制回路等构成。另外，省略了微机83内的计算部等。

在这样的结构中，在接通SSR时，向点P-Q间施加交变电流，在点P的电位比点Q的电位高的周期中，对电容器C2充电(SCR维持断开)。接着，在交变电流反转(点Q的电位比点P的电位高的周期)时，通过门控制回路的动作，向SCR的门·负极间施加阈值电压以上的电压，SCR成为接通状态。SCR接通时，电容器C2放电，电流流经电容器C2→开关变压器81(一次线圈81P)→SCR→二极管D1的路径，由此，在开关变压器81的二次线圈81S也产生感应电压。

离子发生元件1由于为模拟的容量负载和电阻负载，开关变压器81的二次侧回路成为等价的LCR振动回路，与向一次侧的电容器C2充电的能量相对应的能量也在二次侧放出，消耗后振动停止。

图17为离子发生元件1中电位波形图。纵轴示出电压V，横轴表示时间T。电压从最大振幅的峰值(正)到峰值(负)的值约为5～7kV，振动波形的振动期间约为0.1～0.2ms。该振动波形以按照交流商用电源80的频率的周期产生。图17(a)示出图16的回路中继电器82断开状态下(即，二极管D5不连接的状态)的电位波形，产生大致同量的正、负离子。

另外，图17(b)示出图16的回路中、取下电容器C3，使继电器82接通状态下(即，二极管D5连接状态下)的电位波形。由于二极管D5切断一方向的电流，从点Q的电位看去，放电电极13的电位成为向负方向偏移的波形。因此，成为正离子的比例变少，负离子变多的离子发生状况。

并且，图17(c)示出图16的回路中继电器82接通状态下(即，二极管D5相连、进而电容器C3与二极管D5并列添加时)的电位波形。放电电极13的电位与图17(b)时相比，向正方向偏移，产生少量的正离子。测定为该电容器C3的静电容量为200pF，正离子为14万个/cc，负离子为38万个/cc。

在这样的回路构成中，具有带有正极和负极的整流机构(二极管D5)、与整流机构串联连接的开关机构(继电器82)、与整流机构并列连接的静电容量部(电容器C3)，在正极侧与一方电极(放电电极13)连接，而负极侧与设置在电压施加机构(高电压施加机构90)上的接地线连接的离子发生装置中，整流机构和开关机构设置在搭载电压施加机构的基板外的共用盒4外的另外基板上。即，在图16所述的回路中，由继电器82、二极管D5和电容器C3构成的回路基板89(以下称作继电器基板89)作为与高电压施加机构90不同的基板构成，将继电器基板89配设在共用盒4外。

另外，高电压施加机构90位于共用盒4内部的回路基板3上。并且，在此，所谓共用盒4外的含义包含在共用盒4的外侧保持继电器基板89的场合，共用盒4中不保持继电器基板89、例如与称作安装离子发生装置的空气调节装置的一部分的共用盒4以不同构成来安装继电器基板89的场合。

并且，例如空气清洁机时，回路基板3与继电器基板89由不同的基板构成，共用盒4中不保持继电器基板89，而空气清洁机的一部分上装有继电器基板89。

如此，具有整流机构和开关机构的基板(继电器基板89)能够与装载电压施加机构的基板(回路基板3)充分隔离，由此，因能够保持绝缘距离较远，能够使正、负离子的发生量稳定，可产生大致同等数量的正负离子。

产业上的可利用性

在上述的本实用新型中，由于将升压机构、回路基板和离子发生元件安装于共用盒(盒体)中以组件化，能够使结构紧凑，并且通过与外部电源和控制回路的连接，能够便于广泛地使用。

另外，由于使用一部分具有开口的箱体构成的共用盒(盒体)，将离子发生元件安装在开口部，与该安装部相对的共用盒的内部收纳升压机构，并在这些构件之间支承回路基板的合理的配置，能够进一步实现紧凑化。

另外，由于共用盒(盒体)的体积固有电阻在1×10¹⁶Ω.cm以上，或者共用盒(盒体)由不含碳黑的树脂材料成形，可确保共用盒良好的绝缘性能，能够稳定地产生正、负离子。

此外，由于使用具有夹着电介体对置的放电电极和感应电极的板状离子发生元件，以将放电电极侧作为外向的方式安装到共用盒(盒体)的安装部，可进一步实现紧凑化，并且，通过来自放电电极的等离子放电，能够有效地产生正、负离子。

并且，由于外部连接用的连接机构与共用盒(盒体)的外侧设置成一体，容易连接外部电源和控制回路，能够在各种用途下良好地方便地使用，而且，由于是将离子发生元件的安装部设置在与相对连接机构的连接方向大致平行的面上，能够使得离子发生元件的安装部不向下且不勉强进行连接端子的连接作业，能够防患于未然地防止离子发生元件的损伤。

此外，由于在离子发生元件的安装部为下的装载状态下，具有距离载置面的支承机构，在包含与外部电源和控制回路连接的装配阶段，在离子发生元件的安装部向下的误装载时，能够防患于未然的防止与该载置面接触所致的离子发生元件的损伤。

另外，由于离子发生元件的安装部设置在封闭共用盒(盒体)的开口的盖板上，成为与盖板一同安装离子发生元件的结构，在获得可靠地安装状态外，在盖板上设有使连接离子发生元件和回路基板的导线通过的窗孔，由于在窗孔的周缘设有导线的固定部，离子发生元件和回路基板的连接能够不会影响导线处理地方式容易地进行，成为可靠的连接。

另外，由于通过填充材料对升压机构的周围和回路基板与离子发生元件之间进行绝缘模制，在高压驱动电压下这些构件相互间可良好绝缘，除了可实现稳定的动作外，由于该填充材料的体积固有电阻在1×10¹³Ω·cm以上，可稳定地产生正、负离子，并且，由于填充于升压机构周围的第1填充材料选定成注重绝缘性的材料，而回路基板与离子发生元件之间的第2填充材料选定成注重流动性的材料，从而可获得良好的绝缘性能。

另外，由于将回路基板的安装部件由与升压机构的收纳室并排设置的接受室接受，能够不影响安装部件存在地减少回路基板与离子发生元件之间间隔距离，能够进一步实现结构紧凑化，此外，由于安装部件的接受室与升压机构的收纳室由隔壁隔开，绝缘模制用的填充材料很难进入接受室内，随着填充材料的固化收缩，不会对安装部件施加应力，防患于未然地防止发生损伤或脱落，可进一步提高生产率。

另外，由于离子发生元件产生的正、负离子为由多个H₂O分子围住的成团离子，这些离子使输送出的空间的悬浮粒子失去活性，可杀灭悬浮细菌，能够很好地净化空间。

Claims (20)

1、一种离子发生装置，其特征在于，包括通过施加驱动电压而产生正、负离子的离子发生元件，使产生施加在该离子发生元件上的驱动电压的电压升压的升压机构和具有控制对所述离子发生元件的输入的回路的回路基板，以及带有所述升压机构的收纳室、所述回路基板的支承部和装有所述离子发生元件的安装部的盒体。

2、按照权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，所述盒体为一部分有开口的箱体，在所述开口的周边具有所述离子发生元件的安装部，在与该安装部相对的所述盒体的内部具有所述升压机构的收纳室，在该收纳室与所述安装部之间具有所述回路基板的支承部。

3、按照权利要求1或2所述的离子发生装置，其特征在于，

所述盒体的体积固有电阻在10的16次方Ω·cm以上，所述电压施加机构具有使电压升压的升压机构和带有控制对所述离子发生元件的输入的回路的回路基板，

所述升压机构由第1填充材料绝缘模制在所述盒体内，所述回路基板与所述离子发生元件之间绝缘模制有第2填充材料，所述第1填充材料和所述第2填充材料的体积固有电阻为10的13次方Ω·cm以上。

4、按照权利要求1或2所述的离子发生装置，其特征在于，所述盒体由作为颜料不包含碳黑的树脂材料成形，所述电压施加机构具有使电压升压的升压机构和带有控制对所述离子发生元件的输入的回路的回路基板，所述升压机构由第1填充材料绝缘模制在所述盒体内，所述回路基板与所述离子发生元件之间绝缘模制有第2填充材料，所述第1填充材料和所述第2填充材料的体积固有电阻为10的13次方Ω·cm以上。

5、按照权利要求3所述的离子发生装置，其特征在于，所述盒体由不包含碳黑的PPE树脂或PPS树脂成形。

6、按照权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，所述离子发生元件具有夹着电介体而对置的放电电极和感应电极，所述放电电极向外地安装到所述盒体的安装部上。

7、按照权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，在所述盒体的外侧，一体地具有用于向所述升压机构供给电力的连接机构。

8、按照权利要求7所述的离子发生装置，其特征在于，所述离子发生元件的安装部配设成相对所述连接机构的连接方向大致平行。

9、按照权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，具有在所述离子发生元件的安装部向下地载置于适当的载置面上的状态下，以离开所述载置面的方式支承所述离子发生元件的机构。

10、按照权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，所述离子发生元件的安装部设置在为了封闭所述盒体的开口而安装的盖板上。

11、按照权利要求10所述的离子发生装置，其特征在于，所述离子发生元件由通过贯穿所述盖板的窗孔的导线而与所述回路基板连接。

12、按照权利要求11所述的离子发生装置，其特征在于，在所述窗孔的周缘上具有固定所述导线的固定部。

13、按照权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，所述升压机构由第1填充材料绝缘模制在所述收纳室内，所述回路基板与所述离子发生元件之间绝缘模制有第2填充材料。

14、按照权利要求13所述的离子发生装置，其特征在于，所述第1填充材料的耐绝缘性优于所述第2填充材料，所述第2填充材料的流动性优于所述第1填充材料。

15、按照权利要求13所述的离子发生装置，其特征在于，为了接受由所述支承部支承的所述回路基板的安装部件，具有与所述升压机构的收纳室并排设置的接受室。

16、按照权利要求13所述的离子发生装置，其特征在于，具有将所述接受室与所述收纳室隔绝以使所述第1和第2填充材料不可侵入的隔壁。

17、按照权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，所述正离子为H⁺(H₂O)·(m为自然数)。

18、按照权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，所述负离子为O₂ ^-(H₂O)·(n为自然数)。

19、一种具有使空气流流通的通气通路的电器，其特征在于，在所述通气通路的中途具有权利要求1～18任一所述的离子发生装置，该装置配置成使所述离子发生元件的安装部与所述空气流对面。

20、一种空气调节装置，其特征在于，具有按照权利要求1～18任一所述的离子发生装置。

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