JP2004006152A - イオン発生素子、イオン発生装置、イオン発生素子製造用基板、イオン発生装置製造用基板及びイオン発生装置内蔵電気機器 - Google Patents
イオン発生素子、イオン発生装置、イオン発生素子製造用基板、イオン発生装置製造用基板及びイオン発生装置内蔵電気機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004006152A JP2004006152A JP2002160575A JP2002160575A JP2004006152A JP 2004006152 A JP2004006152 A JP 2004006152A JP 2002160575 A JP2002160575 A JP 2002160575A JP 2002160575 A JP2002160575 A JP 2002160575A JP 2004006152 A JP2004006152 A JP 2004006152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- ion
- ion generating
- substrate
- generating element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】形状を自由に変形することが可能なイオン発生素子、イオン発生装置、イオン発生素子製造用基板、イオン発生装置製造用基板及びイオン発生装置内蔵電気機器を提供する。
【解決手段】可撓性を有する合成樹脂製フィルムで構成される誘電体基板2の第1表面(表側)に格子状表面電極である第1電極3、誘電体基板2の第2表面(裏側)に矩形状裏面電極である第2電極4が各々形成され、イオン発生素子1を構成する。第1電極3、第2電極4の一部は各々線状に延長して第1電極端子3t、第2電極端子4tが形成され、外部の電圧発生手段から所定の電圧を印加することにより、第1電極3の表面部分の空気中において沿面放電を発生させてイオン発生装置とするものとする。
【選択図】 図1
【解決手段】可撓性を有する合成樹脂製フィルムで構成される誘電体基板2の第1表面(表側)に格子状表面電極である第1電極3、誘電体基板2の第2表面(裏側)に矩形状裏面電極である第2電極4が各々形成され、イオン発生素子1を構成する。第1電極3、第2電極4の一部は各々線状に延長して第1電極端子3t、第2電極端子4tが形成され、外部の電圧発生手段から所定の電圧を印加することにより、第1電極3の表面部分の空気中において沿面放電を発生させてイオン発生装置とするものとする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は、プラスイオン及びマイナスイオンの双方を空間に送出して空気中に浮遊する細菌を殺菌することが可能なイオン発生素子、イオン発生装置、イオン発生素子製造用基板、イオン発生装置製造用基板及びイオン発生装置内蔵電気機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、事務所や会議室などの換気の少ない密閉化された部屋では、部屋内の人が多いと、呼吸により排出される二酸化炭素やタバコの煙、ホコリなどの空気汚染物質が増加するため、人間をリラックスさせる効能を有するマイナスイオンが空気中から減少していく。特にタバコの煙が生じている場合にはマイナスイオンが多量に失われ、通常の1/2〜1/5程度にまで減少することがある。そこで空気中のマイナスイオンを補給するため、種々のイオン発生装置が提案されているが、いずれの装置も直流高電圧方式でマイナスイオンのみを発生させるものである。
【0003】
このようなマイナスイオンのみを発生させる従来のイオン発生装置では、空気中にマイナスイオンを補給することはできるものの、空気中の浮遊細菌を積極的に除去することはできなかった。
【0004】
本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、プラスイオンとしてのH+(H2O)n(nは自然数を示す)と、マイナスイオンとしてのO2 −(H2O)m(mは自然数を示す)を空気中に送出する構成により、プラスイオン、マイナスイオンの両イオンを空気中の浮遊細菌に付着させて化学反応させ、そのとき発生する活性種である過酸化水素(H2O)及び/又は水酸基ラジカル(・OH)の分解作用をもって、空気中の浮遊細菌を殺菌する発明をなした。
【0005】
上記の発明は出願人において実用化され、実用機としては、例えば円筒状ガラス管の誘電体を挟んで外側に網状電極、内側に板状電極を配設した構造のイオン発生装置、又はセラミックの誘電体基板2の表面に格子状の表面電極、内部に内部電極を配設した構造のイオン発生装置を搭載した空気清浄機や空気調和機がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のイオン発生装置の構成では、イオン発生装置の大きさ、イオン発生装置を搭載する機器におけるイオン発生装置の装着位置又は装着位置の形状等によってはイオン発生装置を装着できないという問題があった。
【0007】
本発明は斯かる事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは可撓性を有する誘電体基板の両面にイオン発生用の電極を形成することにより、形状を自由に変形することが可能なイオン発生素子を提供することにある。
【0008】
また、本発明の他の目的は、可撓性を有するイオン発生素子とイオン発生用の電極間に印加する電圧を発生する電圧発生手段とを備えることにより、イオン発生素子部分の形状を自由に変形することが可能であり、生産性、実装性の良いイオン発生装置を提供することにある。
【0009】
また、本発明の他の目的は、可撓性基板に複数個のイオン発生素子を配置することにより、生産性良くイオン発生素子を製造できるイオン発生素子製造用基板を提供することにある。
【0010】
また、本発明の他の目的は、可撓性基板に複数個のイオン発生装置を配置することにより、生産性良くイオン発生装置を製造できるイオン発生装置製造用基板を提供することにある。
【0011】
また、本発明の他の目的は、イオン発生素子又はイオン発生装置の装着位置に対する制限を解消又は低減することにより、省スペース化が可能であり、発生したイオンの利用率の高いイオン発生装置内蔵電気機器を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るイオン発生素子は、誘電体基板の表面に形成された第1電極及び第2電極を備えるイオン発生素子において、前記誘電体基板は可撓性を有することを特徴とする。
【0013】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記第1電極は誘電体基板の第1表面に、第2電極は誘電体基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする。
【0014】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記誘電体基板は合成樹脂製であることを特徴とする。
【0015】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記第1電極は格子状電極であり、第2電極は矩形状電極であることを特徴とする。
【0016】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記第2電極の外周が画定する領域は、前記第1電極の外周が画定する領域の内側に配置されていることを特徴とする。
【0017】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記第1電極及び第2電極は銅箔であることを特徴とする。
【0018】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記第1電極及び第2電極の各表面には、保護膜が設けられていることを特徴とする。
【0019】
本発明に係るイオン発生装置は、可撓性基板の表面に形成される第1電極及び第2電極を有するイオン発生素子と、前記第1電極及び第2電極の間に印加すべき電圧を発生する電圧発生手段とを備えることを特徴とする。
【0020】
本発明に係るイオン発生装置においては、前記第1電極は可撓性基板の第1表面に、第2電極は可撓性基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする。
【0021】
本発明に係るイオン発生装置においては、前記電圧発生手段は、可撓性基板に設けられていることを特徴とする。
【0022】
本発明に係るイオン発生装置においては、前記電圧発生手段は、イオン発生素子の長手方向に配置されていることを特徴とする。
【0023】
本発明に係るイオン発生装置においては、前記電圧発生手段は配線層を備え、該配線層は、前記第1電極又は第2電極と同一工程で形成されることを特徴とする。
【0024】
本発明に係るイオン発生素子製造用基板は、可撓性基板の表面に形成される第1電極及び第2電極を備えるイオン発生素子を複数個製造するためのイオン発生素子製造用基板であって、前記イオン発生素子の長手方向は、前記イオン発生素子製造用基板の長手方向と交差する方向に配置してあることを特徴とする。
【0025】
本発明に係るイオン発生素子製造用基板においては、前記第1電極は可撓性基板の第1表面に、第2電極は可撓性基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする。
【0026】
本発明に係るイオン発生素子製造用基板においては、前記イオン発生素子製造用基板の長手方向における両辺にスプロケットホールを備えることを特徴とする。
【0027】
本発明に係るイオン発生装置製造用基板は、可撓性基板の表面に形成される第1電極及び第2電極を備えるイオン発生素子と、前記可撓性基板に形成され、前記第1電極及び第2電極の間に印加すべき電圧を発生する電圧発生手段とを備えるイオン発生装置を複数個製造するためのイオン発生装置製造用基板であって、前記イオン発生装置の長手方向は、前記イオン発生装置製造用基板の長手方向と交差する方向に配置してあることを特徴とする。
【0028】
本発明に係るイオン発生装置製造用基板においては、前記第1電極は可撓性基板の第1表面に、第2電極は可撓性基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする。
【0029】
本発明に係るイオン発生装置製造用基板においては、前記イオン発生装置製造用基板の長手方向における両辺にスプロケットホールを備えることを特徴とする。
【0030】
本発明に係るイオン発生装置内蔵電気機器は、本発明に係るイオン発生素子又は本発明に係るイオン発生装置を装着してあることを特徴とする。
【0031】
本発明に係るイオン発生装置内蔵電気機器は、空気調和機、加湿器、冷蔵庫又は掃除機のいずれかであることを特徴とする。
【0032】
本発明に係るイオン発生装置内蔵電気機器においては、前記イオン発生素子又はイオン発生装置は、湾曲して装着されることを特徴とする。
【0033】
本発明においては、誘電体基板の表面(片面又は両面)に各々配置され沿面放電を生じる電極を有するイオン発生素子において、誘電体基板は可撓性を有することとしたので、自由に変形することができ装着位置の制限の少ないイオン発生素子が可能となる。
【0034】
本発明においては、可撓性基板に形成されたイオン発生素子と、イオン発生素子に印加すべき電圧を発生する電圧発生手段とを備えるイオン発生装置とし、さらには電圧発生手段をイオン発生素子が形成される可撓性基板と同一の基板上に形成することとしたので、装着位置の制限が少なく、実装密度の高い、小型化したイオン発生装置とすることが可能となる。
【0035】
本発明においては、イオン発生素子の長手方向と交差する方向に長手方向(巻き取り方向)を有するイオン発生素子製造用基板としたので、イオン発生素子(電極等)へ与える変形(機械的歪)が少なく、生産性の良いイオン発生素子製造用基板とでき、また、単位長さあたりのイオン発生素子の取り数が多いイオン発生素子製造用基板とすることが可能となる。
【0036】
本発明においては、イオン発生素子と電圧発生手段とを備えるイオン発生装置の長手方向と交差する方向に長手方向(巻き取り方向)を有するイオン発生装置製造用基板としたので、イオン発生装置(電極、電子部品等)へ与える変形(機械的歪)が少なく、生産性の良いイオン発生装置製造用基板とでき、また、単位長さあたりのイオン発生装置の取り数が多いイオン発生装置製造用基板とすることが可能となる。
【0037】
本発明においては、装着位置の制限の少ない本発明に係るイオン発生素子又はイオン発生装置を装着することとしたので、省スペース化が可能であり、発生したイオンの利用率の高いイオン発生装置内蔵電気機器が可能となる。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
<実施の形態1>
図1は実施の形態1に係るイオン発生素子の概略説明図であり、(a)はイオン発生素子の第1表面の正面図、(b)はイオン発生素子の第2表面の正面図、(c)は(a)における矢符AA方向から見た断面図である。なお、(c)において切断面を表す平行斜線は見やすさ等を考慮して省略している。
同図において、1はイオン発生素子であり、誘電体基板2の第1表面(表側)に第1電極3、第2表面(裏側)に第2電極4が形成されている。誘電体基板2は、誘電体基板長Ls、誘電体基板幅Wsで画定されるほぼ矩形状の平面形状としているが、第1電極3及び第2電極4の電極形状等に応じて変形が可能なことはいうまでもない。なお、誘電体基板2の寸法は誘電体基板長Lsを約50mm、誘電体基板幅Wsを約15mmとし、厚さを約50μmとした。
なお、2つの電極を誘電体基板2の両面に配置した場合について例示したが、片面にのみ配置しても同様に実現できることは言うまでも無い。
【0039】
誘電体基板2は、可撓性を有する合成樹脂製フィルムで構成される。合成樹脂材料としては、種々のものが可能であるが、絶縁性、耐酸化性、可撓性(柔軟性)、安定性、加工性(成形性)、耐衝撃性等を考慮してここでは、ポリイミド樹脂フィルムを採用した。しかし、絶縁性、可撓性等の条件を満たすものであればこれに限るものではない。また、材料内部の密度、絶縁率等が均一であり、電気的な局所破壊を生じないものであることが望ましい。
【0040】
第1電極3は誘電体基板2の表側に格子状パターンとして形成された格子状表面電極であり、その外周部分の第1電極長L3は約41mm、第1電極幅W3は約9mm、格子ピッチWpは約2mm、格子線幅Weは約0.8mmである。第1電極3は誘電体基板2の表面に例えば約20〜30μm厚さの銅箔を接着することにより形成される。第1電極3の一部はさらに線状に延長されて第1電極導通配線7を形成する。第1電極導通配線7の先端に外部への接続端子としての第1電極端子3tが形成される。第1電極3の平面形状は格子状に限定されるものではなく、電界の集中が生じやすい形状であればよく、例えば線状、櫛形状、ランダムパターン等種々の形状とすることができる。電界の集中が生じやすい形状にする理由は、印加電圧が低い値でも沿面放電を効率よく発生することができるからである。なお、第1電極3等の電極部、第1電極端子3t等の配線部に銅箔を用いることにより、製造上の容易性と実使用時の安定性、可撓性を確保できる。
【0041】
第2電極4は誘電体基板2の裏側に矩形状パターンとして形成された矩形状裏面電極であり、その外周部分の第2電極長L4は約34mm、第2電極幅W4は約8mmである。第2電極4は第1電極3と同様に誘電体基板2の表面に例えば約20〜30μm厚さの銅箔を接着することにより形成される。第2電極4の一部はさらに線状に延長され、裏側のスルーホール配線部4hrにおいてスルーホール(不図示)を介して表側のスルーホール配線部4hsに接続される。スルーホール配線部4hsはさらに延長されて第2電極導通配線8を形成する。第2電極導通配線8の先端に外部への接続端子としての第2電極端子4tが形成される。第2電極4の平面形状は矩形状に限定されるものではなく、電界の集中が生じやすい形状であればよく、第1電極3の形状に対応させて種々の形状とすることができる。第1電極導通配線7と第2電極導通配線8との間の距離は放電が生じない程度の距離を確保することは言うまでも無い。また、第1電極導通配線7と第2電極導通配線8との間の距離を同一表面上で十分取ることができない場合には同一表面ではなく、反対表面に各々を形成しても良いことは言うまでも無い。
【0042】
第1電極端子3tと第2電極端子4tの間に電圧発生手段(不図示)から所定の電圧を印加することにより、第1電極3の表面部分の空気中において沿面放電を発生させてイオン発生装置とすることができる。第2電極4の外周部分(第2電極長L4、第2電極幅W4で画定される領域)を第1電極3の外周部分(第1電極長L3、第1電極幅W3で画定される領域)の内側に配置して形成することにより、電界集中を安定的に発生させることができ、より安定した沿面放電、つまり安定したイオンの発生を持続することができる。より一層安定した沿面放電を発生させるためには第2電極4の外周部分は、単に第1電極3の外周部分の内側に配置するだけではなく、位置的に相互に対称性をもつように配置することが、望ましい。つまり、第1電極3の中心と第2電極4の中心とは一致させることが望ましい。また、第1電極3と第2電極4の形状は、銅箔の厚さ、イオンの発生量等によっても変更することができるものである。
【0043】
同図(c)において示すように、第1電極3は接着剤3bを介して誘電体基板2に接着して形成される。第2電極4も同様に接着剤4bを介して誘電体基板2に接着して形成される。第1電極3の表面、第2電極4の表面及び誘電体基板2の表面及び裏面には接着剤5b、6bを介して表面保護膜5、裏面保護膜6が形成される。表面保護膜5、裏面保護膜6には誘電体基板2と同様にポリイミドを用いたがこれに限るものでないことは言うまでもない。表面保護膜5、裏面保護膜6により第1電極3、第2電極4の表面の酸化等を防止することができる。
【0044】
イオン発生素子1の製造方法の例を説明する。厚さ約50μmのポリイミド樹脂フィルムを誘電体基板2とし、その第1表面に接着剤3bを約20μm塗布し、その上に第1電極3となる約30μmの銅箔を所定の形状(パターン)に貼付け、さらに接着剤5bを約25μm塗布し、その上に表面保護膜5として厚さ約25μmのポリイミド樹脂を貼付ける。また、誘電体基板2の第2表面についても同様にして形成できる。また、銅箔はパターンのないものを貼り付けたのち、適宜ホトリソグラフィ、エッチング技術を用いてパターニングして第1電極3、第2電極4を形成しても良いことは言うまでもない。
【0045】
イオン発生素子1にイオン発生用の交流高電圧を印加して、イオン発生装置として動作させた場合について説明する。イオン発生素子1の第1電極3と第2電極4との間に電圧を印加するための電圧発生手段(不図示)を接続する。つまり、電圧発生手段の接地点を第1電極端子3t(第1電極3)に接続し、電圧発生手段の電圧発生端子を第2電極端子4t(第2電極4)に接続する。印加する電圧は、例えば、電圧(ピーク対ピーク値)が約7.60kV、周波数が27kHzの交流電圧である。この場合、第1電極3の表面近くの空気中において電界集中による沿面放電を発生させることができ、空気中にプラスイオンとしてのH+(H2O)n(nは自然数を示す)と、マイナスイオンとしてのO2 (H2O)m(mは自然数を示す)を送出する。印加する電圧としては、イオン生成エネルギーがほぼ5.0eV程度となるようにすれば良い。なお、イオン発生素子1から10cmの距離で測定したところ、プラスイオンとマイナスイオンが各々約20万個/cc発生していることを確認できた。参考までに電界強度の概数を求めると、第1電極3の表面から表面保護膜5の表面までの経路が約50μm、表面保護膜5の表面から裏面保護膜6の表面までの経路が約250μm、裏面保護膜6の表面から第2電極4の表面までの経路が約50μmとなるから、この最短の経路において電圧が約3.8kV印加されるから、電界強度は3.8kV/350μm、つまり108kV/cmとなる。これは空気の絶縁破壊強度30kV/cmの約3倍であり、電界強度の経路途中で変化を無視すれば、空気中において十分な絶縁破壊(放電)が生じていることが伺える。
【0046】
さらに、イオン発生素子1を長手方向(誘電体基板長Ls方向)に湾曲させた状態で、電圧(ピーク対ピーク値)が約6.84kV、周波数が27kHzの交流電圧を印加した場合においても、約28〜32万個/ccのプラスイオンとマイナスイオンが各々発生していることを確認できた。つまり、イオン発生素子1は、湾曲状態のような変形した状態においても平板状態の場合と同様にほぼ同量のプラスイオンとマイナスイオンを発生できるから、イオン発生素子1を組み込むイオン発生装置内蔵電気機器において、装着位置を限定する必要が無く、従来イオン発生装置の組み込みが不可能であった電気機器へのイオン発生装置の組み込みが可能となり、幅広い応用が可能となる。また、発生したイオンの利用効率のより高い位置への組み込みが可能となり、発生したイオンの利用効率を高めることができる。また、自由に形状を変形できることから、省スペース化が可能となり、イオン発生素子1を組み込んだイオン発生装置内蔵電気機器の小型化を実現できる。
【0047】
<実施の形態2>
図2は実施の形態2に係るイオン発生装置の概略説明図である。実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
同図において、誘電体基板2はイオン発生素子1の長手方向に延長され、電圧発生手段としての電圧発生回路10の回路基板9と一体化されている。つまり、誘電体基板2と回路基板9は可撓性を有する1枚のフィルム状の合成樹脂材料により一体のものとして構成される。誘電体基板2の材料等についての詳細は実施の形態1において述べたとおりである。誘電体基板2の延長部分には第1電極導通配線7(図1の第1電極端子3tの先端をさらに延長している)と第2電極導通配線8(図1の第2電極端子4tの先端をさらに延長している)が形成され、回路基板9の表面に形成された配線層である回路配線パターン10pの所定箇所に接続される。回路配線パターン10pには、所定の位置に高電圧パルストランス11、抵抗12、コンデンサ13等の電子部品が各々接続され、電圧発生回路10を構成する。第1電極導通配線7と第2電極導通配線8との間は放電が生じない程度の距離を確保することは言うまでも無い。また、第1電極導通配線7と第2電極導通配線8との間の距離を同一表面上で十分取ることができない場合には同一表面ではなく、反対表面に各々を形成しても良い。
なお、2つの電極を誘電体基板2の両面に配置した場合について例示したが、片面にのみ配置しても同様に実現できることは言うまでも無い。
【0048】
イオン発生素子1と電圧発生回路10とを一体化することにより、電子部品の実装密度を向上でき、イオン発生装置の小型化ができる。また、抵抗12、コンデンサ13等の電子部品は、チップ型の電子部品とすることにより、より小型化と生産性の向上が可能となる。誘電体基板2はイオン発生素子1の長手方向に延長され、電圧発生手段としての電圧発生回路10とイオン発生素子1との距離を大きくすることにより、高電圧が印加されるイオン発生素子1から分離するので電気的な安定性を図ることができる。
【0049】
製造方法は基本的には実施の形態1において述べた方法をそのまま適用できる。誘電体基板2と回路基板9を含む形状の1枚の合成樹脂製フィルムを準備し、その表面(及び図示しない裏面)に第1電極3(及び図示しない第2電極4)、第1電極導通配線7、第2電極導通配線8、回路配線パターン10pを銅箔により形成する。銅箔の接着あるいはエッチング技術によりパターニングすることは実施の形態1と同様である。第1電極3(第2電極4)、第1電極導通配線7、第2電極導通配線8、回路配線パターン10pを形成した後に、高電圧パルストランス11、抵抗12、コンデンサ13等の電子部品を各々接続する。誘電体基板2と回路基板9とが一体化されているので、第1電極3と回路配線パターン10pを同一工程で同時に形成するので加工工程の簡略化ができ、作業性がよくなり、生産性が向上する。また、誘電体基板2と回路基板9とは1枚の合成樹脂製フィルムにより構成されるので、軽量化、薄型化が可能となり、生産工程での搬送等が容易になる。
【0050】
<実施の形態3>
図3は実施の形態3に係るイオン発生素子製造用基板及びイオン発生装置製造用基板の概略説明図であり、(a)は複数のイオン発生素子を同時に形成するためのイオン発生素子製造用基板の第1表面側から見た正面図、(b)は複数のイオン発生装置を同時に形成するためのイオン発生装置製造用基板の第1表面側から見た正面図である。実施の形態1、実施の形態2と同一の部分には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
なお、2つの電極を誘電体基板2の両面に配置した場合について例示したが、片面にのみ配置しても同様に実現できることは言うまでも無い。
【0051】
イオン発生素子製造用基板20には、複数個のイオン発生素子1が配置され、同時に多数のイオン発生素子1を加工形成することができるようにされている。イオン発生素子1が形成されている誘電体基板2はイオン発生素子製造用基板20と同一の基板であり一体のものである。イオン発生素子1の長手方向をイオン発生素子製造用基板20の長手方向(矢符A)と直行させることにより、イオン発生素子製造用基板20の単位長さあたりの取り数を多くすることができ、生産性を向上できる。
【0052】
イオン発生素子製造用基板20の長手方向の両辺には巻き取りを容易にするためのスプロケットホール20sが形成され、このスプロケットホール20sを介してリール(不図示)への巻き取りがロール状になされる。ロール状に巻き取ることにより、搬送等の取り扱いが容易になり生産性を向上できる。
【0053】
イオン発生素子製造用基板20の巻き取り方向である長手方向と直行して、イオン発生素子1の長手方向が配置されているので、巻き取り時等製造工程中におけるイオン発生素子1(第1電極3等)の変形量を抑制でき製造歩留まりを維持することができる。
【0054】
基本的な製造方法は実施の形態1と同様である。先ず可撓性を有する複数の誘電体基板2を多数一体的に配置したイオン発生素子製造用基板20が準備される。次にイオン発生素子1の第1表面に対応する各誘電体基板2の表面に第1電極3(併せて第1電極端子3t、第2電極端子4t等の第1表面側のその他の銅箔部分)が形成される。その後第1電極3の表面に表面保護膜5(不図示)を形成して複数個のイオン発生素子1が完成される。なお、第2表面(不図示)においても同様な処理により第2電極4(不図示)等を形成する。イオン発生素子製造用基板20の処理が終了した後、複数個のイオン発生素子1をイオン発生素子製造用基板20の分離線20cにおいて切離すことにより、個別のイオン発生素子1とする。
【0055】
イオン発生装置製造用基板30には、複数個のイオン発生装置(イオン発生素子1及び電圧発生回路10)が配置され、同時に多数のイオン発生装置を加工形成することができるようにされている。イオン発生素子1が形成されている誘電体基板2、電圧発生回路10が形成されている可撓性基板9はイオン発生装置製造用基板30と同一の基板であり一体のものである。イオン発生装置の長手方向をイオン発生装置製造用基板30の長手方向(矢符A)と直行させることにより、イオン発生装置製造用基板30の単位長さあたりの取り数を多くすることができ、生産性を向上できる。
【0056】
イオン発生装置製造用基板30の長手方向の両辺には巻き取りを容易にするためのスプロケットホール30sが形成され、このスプロケットホール30sを介してリール(不図示)への巻き取りがロール状になされる。ロール状に巻き取ることにより、搬送等の取り扱いが容易になり生産性を向上できる。
【0057】
イオン発生装置製造用基板30の巻き取り方向である長手方向と直行して、イオン発生装置の長手方向が配置されているので、巻き取り時等製造工程中におけるイオン発生素子1(第1電極3等)及び電圧発生回路10の変形を抑制でき製造歩留まりを維持することができる。
【0058】
基本的な製造方法は実施の形態1、実施の形態2と同様である。先ず可撓性を有する複数の誘電体基板2及び可撓性基板9を多数一体的に配置したイオン発生装置製造用基板30が準備される。第1電極3、回路配線パターン10pが形成され、複数個のイオン発生素子1及び電圧発生回路10(の回路配線パターン10p)が形成される。この後、実施の形態2において述べたように必要な電子部品が接続される。イオン発生装置製造用基板30の処理が終了した後、複数個のイオン発生装置をイオン発生装置製造用基板30の分離線30cにおいて切離すことにより、個別のイオン発生装置とする。この際、電子部品の大きさ等加工の容易性によっては、個別のイオン発生装置に切離してから接続をすることもできる。
【0059】
<実施の形態4>
図4は実施の形態2におけるイオン発生装置を装着した電気機器の要部断面を示す断面図である。図において、電気機器筐体40の内部には通風管41が設けられている。通風管41は円筒状の通風路41aを形成しており、通風路41aには実施の形態2におけるイオン発生素子1が通風管41の円筒状の形状に沿って湾曲して装着されている。通風管41の外部には、イオン発生素子1の延長部として形成された電圧発生回路10が、回路基板配置部に装着されている。なお、電圧発生回路10の表面に接続された電子部品は省略している。また、実装形態によっては、電圧発生回路を別基板としても良いことは言うまでもない。
【0060】
このように、可撓性を有する誘電体基板上に形成されたイオン発生素子を電気機器に装着することにより、従来装着できなかった電気機器への装着が可能となる。また、装着位置を自由に選定できることから、発生したイオンをより効率的に利用することが可能な装着位置を選定できる。さらに、電気機器の構造を変更せずに新規にイオン発生素子を装着できる。
【0061】
装着可能な電気機器としては、空気の物性を変化させて所望の雰囲気状態を作り出す装置である空気調節装置(例えば空気調和機、除湿機、加湿器、空気清浄機、冷蔵庫、ファンヒーター、電子レンジ、洗濯乾燥機、掃除機等)等がある。特に、空気調和機、加湿器、冷蔵庫、掃除機に取り付けた場合には、装着位置の制限等を解消でき、従来装着が不可能であった位置への装着が可能となり、より有効な位置に配置でき、イオン発生装置として大きな効果を発揮できる。また、電気機器としては上述のような比較的小型のものに限らず、家屋の室内、ビルの室内、病院の病室あるいは手術室、車内、飛行機内、船舶内、倉庫内等の大規模なものへの適用も可能である。
【0062】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明にあっては、自由に形状を変形することが可能で、装着位置の制限の少ないイオン発生素子の提供が可能となる。
【0063】
本発明にあっては、自由に形状を変形することが可能で、装着位置の制限の少ないイオン発生装置の提供が可能となる。また、実装密度の高い、小型化したイオン発生装置の提供が可能になる。
【0064】
本発明にあっては、生産性の良いイオン発生素子製造用基板及びイオン発生装置製造用基板を提供することが可能となる。
【0065】
本発明にあっては、装着位置の制限の少ない本発明に係るイオン発生素子又はイオン発生装置を装着するので、省スペース化が可能であり、発生したイオンの利用率の高いイオン発生装置内蔵電気機器を提供することが可能となる。また、従来配置できなかった箇所への配置が可能になり、より効率的な発生イオンの利用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係るイオン発生素子の概略説明図である。
【図2】実施の形態2に係るイオン発生装置の概略説明図である。
【図3】実施の形態3に係るイオン発生素子製造用基板及びイオン発生装置製造用基板の概略説明図である。
【図4】実施の形態2におけるイオン発生装置を装着した電気機器の要部断面を示す断面図である。
【符号の説明】
1 イオン発生素子
2 誘電体基板
3 第1電極
4 第2電極
5 表面保護膜
6 裏面保護膜
7 第1電極導通配線
8 第2電極導通配線
9 可撓性基板
10 電圧発生回路
10p 回路配線パターン
20 イオン発生素子製造用基板
20c 分離線
20s スプロケットホール
30 イオン発生装置製造用基板
30c 分離線
30s スプロケットホール
L3 第1電極長
L4 第2電極長
W3 第1電極幅
W4 第2電極幅
【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は、プラスイオン及びマイナスイオンの双方を空間に送出して空気中に浮遊する細菌を殺菌することが可能なイオン発生素子、イオン発生装置、イオン発生素子製造用基板、イオン発生装置製造用基板及びイオン発生装置内蔵電気機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、事務所や会議室などの換気の少ない密閉化された部屋では、部屋内の人が多いと、呼吸により排出される二酸化炭素やタバコの煙、ホコリなどの空気汚染物質が増加するため、人間をリラックスさせる効能を有するマイナスイオンが空気中から減少していく。特にタバコの煙が生じている場合にはマイナスイオンが多量に失われ、通常の1/2〜1/5程度にまで減少することがある。そこで空気中のマイナスイオンを補給するため、種々のイオン発生装置が提案されているが、いずれの装置も直流高電圧方式でマイナスイオンのみを発生させるものである。
【0003】
このようなマイナスイオンのみを発生させる従来のイオン発生装置では、空気中にマイナスイオンを補給することはできるものの、空気中の浮遊細菌を積極的に除去することはできなかった。
【0004】
本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、プラスイオンとしてのH+(H2O)n(nは自然数を示す)と、マイナスイオンとしてのO2 −(H2O)m(mは自然数を示す)を空気中に送出する構成により、プラスイオン、マイナスイオンの両イオンを空気中の浮遊細菌に付着させて化学反応させ、そのとき発生する活性種である過酸化水素(H2O)及び/又は水酸基ラジカル(・OH)の分解作用をもって、空気中の浮遊細菌を殺菌する発明をなした。
【0005】
上記の発明は出願人において実用化され、実用機としては、例えば円筒状ガラス管の誘電体を挟んで外側に網状電極、内側に板状電極を配設した構造のイオン発生装置、又はセラミックの誘電体基板2の表面に格子状の表面電極、内部に内部電極を配設した構造のイオン発生装置を搭載した空気清浄機や空気調和機がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のイオン発生装置の構成では、イオン発生装置の大きさ、イオン発生装置を搭載する機器におけるイオン発生装置の装着位置又は装着位置の形状等によってはイオン発生装置を装着できないという問題があった。
【0007】
本発明は斯かる事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは可撓性を有する誘電体基板の両面にイオン発生用の電極を形成することにより、形状を自由に変形することが可能なイオン発生素子を提供することにある。
【0008】
また、本発明の他の目的は、可撓性を有するイオン発生素子とイオン発生用の電極間に印加する電圧を発生する電圧発生手段とを備えることにより、イオン発生素子部分の形状を自由に変形することが可能であり、生産性、実装性の良いイオン発生装置を提供することにある。
【0009】
また、本発明の他の目的は、可撓性基板に複数個のイオン発生素子を配置することにより、生産性良くイオン発生素子を製造できるイオン発生素子製造用基板を提供することにある。
【0010】
また、本発明の他の目的は、可撓性基板に複数個のイオン発生装置を配置することにより、生産性良くイオン発生装置を製造できるイオン発生装置製造用基板を提供することにある。
【0011】
また、本発明の他の目的は、イオン発生素子又はイオン発生装置の装着位置に対する制限を解消又は低減することにより、省スペース化が可能であり、発生したイオンの利用率の高いイオン発生装置内蔵電気機器を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るイオン発生素子は、誘電体基板の表面に形成された第1電極及び第2電極を備えるイオン発生素子において、前記誘電体基板は可撓性を有することを特徴とする。
【0013】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記第1電極は誘電体基板の第1表面に、第2電極は誘電体基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする。
【0014】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記誘電体基板は合成樹脂製であることを特徴とする。
【0015】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記第1電極は格子状電極であり、第2電極は矩形状電極であることを特徴とする。
【0016】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記第2電極の外周が画定する領域は、前記第1電極の外周が画定する領域の内側に配置されていることを特徴とする。
【0017】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記第1電極及び第2電極は銅箔であることを特徴とする。
【0018】
本発明に係るイオン発生素子においては、前記第1電極及び第2電極の各表面には、保護膜が設けられていることを特徴とする。
【0019】
本発明に係るイオン発生装置は、可撓性基板の表面に形成される第1電極及び第2電極を有するイオン発生素子と、前記第1電極及び第2電極の間に印加すべき電圧を発生する電圧発生手段とを備えることを特徴とする。
【0020】
本発明に係るイオン発生装置においては、前記第1電極は可撓性基板の第1表面に、第2電極は可撓性基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする。
【0021】
本発明に係るイオン発生装置においては、前記電圧発生手段は、可撓性基板に設けられていることを特徴とする。
【0022】
本発明に係るイオン発生装置においては、前記電圧発生手段は、イオン発生素子の長手方向に配置されていることを特徴とする。
【0023】
本発明に係るイオン発生装置においては、前記電圧発生手段は配線層を備え、該配線層は、前記第1電極又は第2電極と同一工程で形成されることを特徴とする。
【0024】
本発明に係るイオン発生素子製造用基板は、可撓性基板の表面に形成される第1電極及び第2電極を備えるイオン発生素子を複数個製造するためのイオン発生素子製造用基板であって、前記イオン発生素子の長手方向は、前記イオン発生素子製造用基板の長手方向と交差する方向に配置してあることを特徴とする。
【0025】
本発明に係るイオン発生素子製造用基板においては、前記第1電極は可撓性基板の第1表面に、第2電極は可撓性基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする。
【0026】
本発明に係るイオン発生素子製造用基板においては、前記イオン発生素子製造用基板の長手方向における両辺にスプロケットホールを備えることを特徴とする。
【0027】
本発明に係るイオン発生装置製造用基板は、可撓性基板の表面に形成される第1電極及び第2電極を備えるイオン発生素子と、前記可撓性基板に形成され、前記第1電極及び第2電極の間に印加すべき電圧を発生する電圧発生手段とを備えるイオン発生装置を複数個製造するためのイオン発生装置製造用基板であって、前記イオン発生装置の長手方向は、前記イオン発生装置製造用基板の長手方向と交差する方向に配置してあることを特徴とする。
【0028】
本発明に係るイオン発生装置製造用基板においては、前記第1電極は可撓性基板の第1表面に、第2電極は可撓性基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする。
【0029】
本発明に係るイオン発生装置製造用基板においては、前記イオン発生装置製造用基板の長手方向における両辺にスプロケットホールを備えることを特徴とする。
【0030】
本発明に係るイオン発生装置内蔵電気機器は、本発明に係るイオン発生素子又は本発明に係るイオン発生装置を装着してあることを特徴とする。
【0031】
本発明に係るイオン発生装置内蔵電気機器は、空気調和機、加湿器、冷蔵庫又は掃除機のいずれかであることを特徴とする。
【0032】
本発明に係るイオン発生装置内蔵電気機器においては、前記イオン発生素子又はイオン発生装置は、湾曲して装着されることを特徴とする。
【0033】
本発明においては、誘電体基板の表面(片面又は両面)に各々配置され沿面放電を生じる電極を有するイオン発生素子において、誘電体基板は可撓性を有することとしたので、自由に変形することができ装着位置の制限の少ないイオン発生素子が可能となる。
【0034】
本発明においては、可撓性基板に形成されたイオン発生素子と、イオン発生素子に印加すべき電圧を発生する電圧発生手段とを備えるイオン発生装置とし、さらには電圧発生手段をイオン発生素子が形成される可撓性基板と同一の基板上に形成することとしたので、装着位置の制限が少なく、実装密度の高い、小型化したイオン発生装置とすることが可能となる。
【0035】
本発明においては、イオン発生素子の長手方向と交差する方向に長手方向(巻き取り方向)を有するイオン発生素子製造用基板としたので、イオン発生素子(電極等)へ与える変形(機械的歪)が少なく、生産性の良いイオン発生素子製造用基板とでき、また、単位長さあたりのイオン発生素子の取り数が多いイオン発生素子製造用基板とすることが可能となる。
【0036】
本発明においては、イオン発生素子と電圧発生手段とを備えるイオン発生装置の長手方向と交差する方向に長手方向(巻き取り方向)を有するイオン発生装置製造用基板としたので、イオン発生装置(電極、電子部品等)へ与える変形(機械的歪)が少なく、生産性の良いイオン発生装置製造用基板とでき、また、単位長さあたりのイオン発生装置の取り数が多いイオン発生装置製造用基板とすることが可能となる。
【0037】
本発明においては、装着位置の制限の少ない本発明に係るイオン発生素子又はイオン発生装置を装着することとしたので、省スペース化が可能であり、発生したイオンの利用率の高いイオン発生装置内蔵電気機器が可能となる。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
<実施の形態1>
図1は実施の形態1に係るイオン発生素子の概略説明図であり、(a)はイオン発生素子の第1表面の正面図、(b)はイオン発生素子の第2表面の正面図、(c)は(a)における矢符AA方向から見た断面図である。なお、(c)において切断面を表す平行斜線は見やすさ等を考慮して省略している。
同図において、1はイオン発生素子であり、誘電体基板2の第1表面(表側)に第1電極3、第2表面(裏側)に第2電極4が形成されている。誘電体基板2は、誘電体基板長Ls、誘電体基板幅Wsで画定されるほぼ矩形状の平面形状としているが、第1電極3及び第2電極4の電極形状等に応じて変形が可能なことはいうまでもない。なお、誘電体基板2の寸法は誘電体基板長Lsを約50mm、誘電体基板幅Wsを約15mmとし、厚さを約50μmとした。
なお、2つの電極を誘電体基板2の両面に配置した場合について例示したが、片面にのみ配置しても同様に実現できることは言うまでも無い。
【0039】
誘電体基板2は、可撓性を有する合成樹脂製フィルムで構成される。合成樹脂材料としては、種々のものが可能であるが、絶縁性、耐酸化性、可撓性(柔軟性)、安定性、加工性(成形性)、耐衝撃性等を考慮してここでは、ポリイミド樹脂フィルムを採用した。しかし、絶縁性、可撓性等の条件を満たすものであればこれに限るものではない。また、材料内部の密度、絶縁率等が均一であり、電気的な局所破壊を生じないものであることが望ましい。
【0040】
第1電極3は誘電体基板2の表側に格子状パターンとして形成された格子状表面電極であり、その外周部分の第1電極長L3は約41mm、第1電極幅W3は約9mm、格子ピッチWpは約2mm、格子線幅Weは約0.8mmである。第1電極3は誘電体基板2の表面に例えば約20〜30μm厚さの銅箔を接着することにより形成される。第1電極3の一部はさらに線状に延長されて第1電極導通配線7を形成する。第1電極導通配線7の先端に外部への接続端子としての第1電極端子3tが形成される。第1電極3の平面形状は格子状に限定されるものではなく、電界の集中が生じやすい形状であればよく、例えば線状、櫛形状、ランダムパターン等種々の形状とすることができる。電界の集中が生じやすい形状にする理由は、印加電圧が低い値でも沿面放電を効率よく発生することができるからである。なお、第1電極3等の電極部、第1電極端子3t等の配線部に銅箔を用いることにより、製造上の容易性と実使用時の安定性、可撓性を確保できる。
【0041】
第2電極4は誘電体基板2の裏側に矩形状パターンとして形成された矩形状裏面電極であり、その外周部分の第2電極長L4は約34mm、第2電極幅W4は約8mmである。第2電極4は第1電極3と同様に誘電体基板2の表面に例えば約20〜30μm厚さの銅箔を接着することにより形成される。第2電極4の一部はさらに線状に延長され、裏側のスルーホール配線部4hrにおいてスルーホール(不図示)を介して表側のスルーホール配線部4hsに接続される。スルーホール配線部4hsはさらに延長されて第2電極導通配線8を形成する。第2電極導通配線8の先端に外部への接続端子としての第2電極端子4tが形成される。第2電極4の平面形状は矩形状に限定されるものではなく、電界の集中が生じやすい形状であればよく、第1電極3の形状に対応させて種々の形状とすることができる。第1電極導通配線7と第2電極導通配線8との間の距離は放電が生じない程度の距離を確保することは言うまでも無い。また、第1電極導通配線7と第2電極導通配線8との間の距離を同一表面上で十分取ることができない場合には同一表面ではなく、反対表面に各々を形成しても良いことは言うまでも無い。
【0042】
第1電極端子3tと第2電極端子4tの間に電圧発生手段(不図示)から所定の電圧を印加することにより、第1電極3の表面部分の空気中において沿面放電を発生させてイオン発生装置とすることができる。第2電極4の外周部分(第2電極長L4、第2電極幅W4で画定される領域)を第1電極3の外周部分(第1電極長L3、第1電極幅W3で画定される領域)の内側に配置して形成することにより、電界集中を安定的に発生させることができ、より安定した沿面放電、つまり安定したイオンの発生を持続することができる。より一層安定した沿面放電を発生させるためには第2電極4の外周部分は、単に第1電極3の外周部分の内側に配置するだけではなく、位置的に相互に対称性をもつように配置することが、望ましい。つまり、第1電極3の中心と第2電極4の中心とは一致させることが望ましい。また、第1電極3と第2電極4の形状は、銅箔の厚さ、イオンの発生量等によっても変更することができるものである。
【0043】
同図(c)において示すように、第1電極3は接着剤3bを介して誘電体基板2に接着して形成される。第2電極4も同様に接着剤4bを介して誘電体基板2に接着して形成される。第1電極3の表面、第2電極4の表面及び誘電体基板2の表面及び裏面には接着剤5b、6bを介して表面保護膜5、裏面保護膜6が形成される。表面保護膜5、裏面保護膜6には誘電体基板2と同様にポリイミドを用いたがこれに限るものでないことは言うまでもない。表面保護膜5、裏面保護膜6により第1電極3、第2電極4の表面の酸化等を防止することができる。
【0044】
イオン発生素子1の製造方法の例を説明する。厚さ約50μmのポリイミド樹脂フィルムを誘電体基板2とし、その第1表面に接着剤3bを約20μm塗布し、その上に第1電極3となる約30μmの銅箔を所定の形状(パターン)に貼付け、さらに接着剤5bを約25μm塗布し、その上に表面保護膜5として厚さ約25μmのポリイミド樹脂を貼付ける。また、誘電体基板2の第2表面についても同様にして形成できる。また、銅箔はパターンのないものを貼り付けたのち、適宜ホトリソグラフィ、エッチング技術を用いてパターニングして第1電極3、第2電極4を形成しても良いことは言うまでもない。
【0045】
イオン発生素子1にイオン発生用の交流高電圧を印加して、イオン発生装置として動作させた場合について説明する。イオン発生素子1の第1電極3と第2電極4との間に電圧を印加するための電圧発生手段(不図示)を接続する。つまり、電圧発生手段の接地点を第1電極端子3t(第1電極3)に接続し、電圧発生手段の電圧発生端子を第2電極端子4t(第2電極4)に接続する。印加する電圧は、例えば、電圧(ピーク対ピーク値)が約7.60kV、周波数が27kHzの交流電圧である。この場合、第1電極3の表面近くの空気中において電界集中による沿面放電を発生させることができ、空気中にプラスイオンとしてのH+(H2O)n(nは自然数を示す)と、マイナスイオンとしてのO2 (H2O)m(mは自然数を示す)を送出する。印加する電圧としては、イオン生成エネルギーがほぼ5.0eV程度となるようにすれば良い。なお、イオン発生素子1から10cmの距離で測定したところ、プラスイオンとマイナスイオンが各々約20万個/cc発生していることを確認できた。参考までに電界強度の概数を求めると、第1電極3の表面から表面保護膜5の表面までの経路が約50μm、表面保護膜5の表面から裏面保護膜6の表面までの経路が約250μm、裏面保護膜6の表面から第2電極4の表面までの経路が約50μmとなるから、この最短の経路において電圧が約3.8kV印加されるから、電界強度は3.8kV/350μm、つまり108kV/cmとなる。これは空気の絶縁破壊強度30kV/cmの約3倍であり、電界強度の経路途中で変化を無視すれば、空気中において十分な絶縁破壊(放電)が生じていることが伺える。
【0046】
さらに、イオン発生素子1を長手方向(誘電体基板長Ls方向)に湾曲させた状態で、電圧(ピーク対ピーク値)が約6.84kV、周波数が27kHzの交流電圧を印加した場合においても、約28〜32万個/ccのプラスイオンとマイナスイオンが各々発生していることを確認できた。つまり、イオン発生素子1は、湾曲状態のような変形した状態においても平板状態の場合と同様にほぼ同量のプラスイオンとマイナスイオンを発生できるから、イオン発生素子1を組み込むイオン発生装置内蔵電気機器において、装着位置を限定する必要が無く、従来イオン発生装置の組み込みが不可能であった電気機器へのイオン発生装置の組み込みが可能となり、幅広い応用が可能となる。また、発生したイオンの利用効率のより高い位置への組み込みが可能となり、発生したイオンの利用効率を高めることができる。また、自由に形状を変形できることから、省スペース化が可能となり、イオン発生素子1を組み込んだイオン発生装置内蔵電気機器の小型化を実現できる。
【0047】
<実施の形態2>
図2は実施の形態2に係るイオン発生装置の概略説明図である。実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
同図において、誘電体基板2はイオン発生素子1の長手方向に延長され、電圧発生手段としての電圧発生回路10の回路基板9と一体化されている。つまり、誘電体基板2と回路基板9は可撓性を有する1枚のフィルム状の合成樹脂材料により一体のものとして構成される。誘電体基板2の材料等についての詳細は実施の形態1において述べたとおりである。誘電体基板2の延長部分には第1電極導通配線7(図1の第1電極端子3tの先端をさらに延長している)と第2電極導通配線8(図1の第2電極端子4tの先端をさらに延長している)が形成され、回路基板9の表面に形成された配線層である回路配線パターン10pの所定箇所に接続される。回路配線パターン10pには、所定の位置に高電圧パルストランス11、抵抗12、コンデンサ13等の電子部品が各々接続され、電圧発生回路10を構成する。第1電極導通配線7と第2電極導通配線8との間は放電が生じない程度の距離を確保することは言うまでも無い。また、第1電極導通配線7と第2電極導通配線8との間の距離を同一表面上で十分取ることができない場合には同一表面ではなく、反対表面に各々を形成しても良い。
なお、2つの電極を誘電体基板2の両面に配置した場合について例示したが、片面にのみ配置しても同様に実現できることは言うまでも無い。
【0048】
イオン発生素子1と電圧発生回路10とを一体化することにより、電子部品の実装密度を向上でき、イオン発生装置の小型化ができる。また、抵抗12、コンデンサ13等の電子部品は、チップ型の電子部品とすることにより、より小型化と生産性の向上が可能となる。誘電体基板2はイオン発生素子1の長手方向に延長され、電圧発生手段としての電圧発生回路10とイオン発生素子1との距離を大きくすることにより、高電圧が印加されるイオン発生素子1から分離するので電気的な安定性を図ることができる。
【0049】
製造方法は基本的には実施の形態1において述べた方法をそのまま適用できる。誘電体基板2と回路基板9を含む形状の1枚の合成樹脂製フィルムを準備し、その表面(及び図示しない裏面)に第1電極3(及び図示しない第2電極4)、第1電極導通配線7、第2電極導通配線8、回路配線パターン10pを銅箔により形成する。銅箔の接着あるいはエッチング技術によりパターニングすることは実施の形態1と同様である。第1電極3(第2電極4)、第1電極導通配線7、第2電極導通配線8、回路配線パターン10pを形成した後に、高電圧パルストランス11、抵抗12、コンデンサ13等の電子部品を各々接続する。誘電体基板2と回路基板9とが一体化されているので、第1電極3と回路配線パターン10pを同一工程で同時に形成するので加工工程の簡略化ができ、作業性がよくなり、生産性が向上する。また、誘電体基板2と回路基板9とは1枚の合成樹脂製フィルムにより構成されるので、軽量化、薄型化が可能となり、生産工程での搬送等が容易になる。
【0050】
<実施の形態3>
図3は実施の形態3に係るイオン発生素子製造用基板及びイオン発生装置製造用基板の概略説明図であり、(a)は複数のイオン発生素子を同時に形成するためのイオン発生素子製造用基板の第1表面側から見た正面図、(b)は複数のイオン発生装置を同時に形成するためのイオン発生装置製造用基板の第1表面側から見た正面図である。実施の形態1、実施の形態2と同一の部分には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
なお、2つの電極を誘電体基板2の両面に配置した場合について例示したが、片面にのみ配置しても同様に実現できることは言うまでも無い。
【0051】
イオン発生素子製造用基板20には、複数個のイオン発生素子1が配置され、同時に多数のイオン発生素子1を加工形成することができるようにされている。イオン発生素子1が形成されている誘電体基板2はイオン発生素子製造用基板20と同一の基板であり一体のものである。イオン発生素子1の長手方向をイオン発生素子製造用基板20の長手方向(矢符A)と直行させることにより、イオン発生素子製造用基板20の単位長さあたりの取り数を多くすることができ、生産性を向上できる。
【0052】
イオン発生素子製造用基板20の長手方向の両辺には巻き取りを容易にするためのスプロケットホール20sが形成され、このスプロケットホール20sを介してリール(不図示)への巻き取りがロール状になされる。ロール状に巻き取ることにより、搬送等の取り扱いが容易になり生産性を向上できる。
【0053】
イオン発生素子製造用基板20の巻き取り方向である長手方向と直行して、イオン発生素子1の長手方向が配置されているので、巻き取り時等製造工程中におけるイオン発生素子1(第1電極3等)の変形量を抑制でき製造歩留まりを維持することができる。
【0054】
基本的な製造方法は実施の形態1と同様である。先ず可撓性を有する複数の誘電体基板2を多数一体的に配置したイオン発生素子製造用基板20が準備される。次にイオン発生素子1の第1表面に対応する各誘電体基板2の表面に第1電極3(併せて第1電極端子3t、第2電極端子4t等の第1表面側のその他の銅箔部分)が形成される。その後第1電極3の表面に表面保護膜5(不図示)を形成して複数個のイオン発生素子1が完成される。なお、第2表面(不図示)においても同様な処理により第2電極4(不図示)等を形成する。イオン発生素子製造用基板20の処理が終了した後、複数個のイオン発生素子1をイオン発生素子製造用基板20の分離線20cにおいて切離すことにより、個別のイオン発生素子1とする。
【0055】
イオン発生装置製造用基板30には、複数個のイオン発生装置(イオン発生素子1及び電圧発生回路10)が配置され、同時に多数のイオン発生装置を加工形成することができるようにされている。イオン発生素子1が形成されている誘電体基板2、電圧発生回路10が形成されている可撓性基板9はイオン発生装置製造用基板30と同一の基板であり一体のものである。イオン発生装置の長手方向をイオン発生装置製造用基板30の長手方向(矢符A)と直行させることにより、イオン発生装置製造用基板30の単位長さあたりの取り数を多くすることができ、生産性を向上できる。
【0056】
イオン発生装置製造用基板30の長手方向の両辺には巻き取りを容易にするためのスプロケットホール30sが形成され、このスプロケットホール30sを介してリール(不図示)への巻き取りがロール状になされる。ロール状に巻き取ることにより、搬送等の取り扱いが容易になり生産性を向上できる。
【0057】
イオン発生装置製造用基板30の巻き取り方向である長手方向と直行して、イオン発生装置の長手方向が配置されているので、巻き取り時等製造工程中におけるイオン発生素子1(第1電極3等)及び電圧発生回路10の変形を抑制でき製造歩留まりを維持することができる。
【0058】
基本的な製造方法は実施の形態1、実施の形態2と同様である。先ず可撓性を有する複数の誘電体基板2及び可撓性基板9を多数一体的に配置したイオン発生装置製造用基板30が準備される。第1電極3、回路配線パターン10pが形成され、複数個のイオン発生素子1及び電圧発生回路10(の回路配線パターン10p)が形成される。この後、実施の形態2において述べたように必要な電子部品が接続される。イオン発生装置製造用基板30の処理が終了した後、複数個のイオン発生装置をイオン発生装置製造用基板30の分離線30cにおいて切離すことにより、個別のイオン発生装置とする。この際、電子部品の大きさ等加工の容易性によっては、個別のイオン発生装置に切離してから接続をすることもできる。
【0059】
<実施の形態4>
図4は実施の形態2におけるイオン発生装置を装着した電気機器の要部断面を示す断面図である。図において、電気機器筐体40の内部には通風管41が設けられている。通風管41は円筒状の通風路41aを形成しており、通風路41aには実施の形態2におけるイオン発生素子1が通風管41の円筒状の形状に沿って湾曲して装着されている。通風管41の外部には、イオン発生素子1の延長部として形成された電圧発生回路10が、回路基板配置部に装着されている。なお、電圧発生回路10の表面に接続された電子部品は省略している。また、実装形態によっては、電圧発生回路を別基板としても良いことは言うまでもない。
【0060】
このように、可撓性を有する誘電体基板上に形成されたイオン発生素子を電気機器に装着することにより、従来装着できなかった電気機器への装着が可能となる。また、装着位置を自由に選定できることから、発生したイオンをより効率的に利用することが可能な装着位置を選定できる。さらに、電気機器の構造を変更せずに新規にイオン発生素子を装着できる。
【0061】
装着可能な電気機器としては、空気の物性を変化させて所望の雰囲気状態を作り出す装置である空気調節装置(例えば空気調和機、除湿機、加湿器、空気清浄機、冷蔵庫、ファンヒーター、電子レンジ、洗濯乾燥機、掃除機等)等がある。特に、空気調和機、加湿器、冷蔵庫、掃除機に取り付けた場合には、装着位置の制限等を解消でき、従来装着が不可能であった位置への装着が可能となり、より有効な位置に配置でき、イオン発生装置として大きな効果を発揮できる。また、電気機器としては上述のような比較的小型のものに限らず、家屋の室内、ビルの室内、病院の病室あるいは手術室、車内、飛行機内、船舶内、倉庫内等の大規模なものへの適用も可能である。
【0062】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明にあっては、自由に形状を変形することが可能で、装着位置の制限の少ないイオン発生素子の提供が可能となる。
【0063】
本発明にあっては、自由に形状を変形することが可能で、装着位置の制限の少ないイオン発生装置の提供が可能となる。また、実装密度の高い、小型化したイオン発生装置の提供が可能になる。
【0064】
本発明にあっては、生産性の良いイオン発生素子製造用基板及びイオン発生装置製造用基板を提供することが可能となる。
【0065】
本発明にあっては、装着位置の制限の少ない本発明に係るイオン発生素子又はイオン発生装置を装着するので、省スペース化が可能であり、発生したイオンの利用率の高いイオン発生装置内蔵電気機器を提供することが可能となる。また、従来配置できなかった箇所への配置が可能になり、より効率的な発生イオンの利用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係るイオン発生素子の概略説明図である。
【図2】実施の形態2に係るイオン発生装置の概略説明図である。
【図3】実施の形態3に係るイオン発生素子製造用基板及びイオン発生装置製造用基板の概略説明図である。
【図4】実施の形態2におけるイオン発生装置を装着した電気機器の要部断面を示す断面図である。
【符号の説明】
1 イオン発生素子
2 誘電体基板
3 第1電極
4 第2電極
5 表面保護膜
6 裏面保護膜
7 第1電極導通配線
8 第2電極導通配線
9 可撓性基板
10 電圧発生回路
10p 回路配線パターン
20 イオン発生素子製造用基板
20c 分離線
20s スプロケットホール
30 イオン発生装置製造用基板
30c 分離線
30s スプロケットホール
L3 第1電極長
L4 第2電極長
W3 第1電極幅
W4 第2電極幅
Claims (21)
- 誘電体基板の表面に形成された第1電極及び第2電極を備えるイオン発生素子において、
前記誘電体基板は可撓性を有することを特徴とするイオン発生素子。 - 前記第1電極は誘電体基板の第1表面に、第2電極は誘電体基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする請求項1記載のイオン発生素子。
- 前記誘電体基板は合成樹脂製であることを特徴とする請求項1又は2に記載のイオン発生素子。
- 前記第1電極は格子状電極であり、第2電極は矩形状電極であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のイオン発生素子。
- 前記第2電極の外周が画定する領域は、前記第1電極の外周が画定する領域の内側に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のイオン発生素子。
- 前記第1電極及び第2電極は銅箔であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のイオン発生素子。
- 前記第1電極及び第2電極の各表面には、保護膜が設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のイオン発生素子。
- 可撓性基板の表面に形成される第1電極及び第2電極を有するイオン発生素子と、前記第1電極及び第2電極の間に印加すべき電圧を発生する電圧発生手段とを備えることを特徴とするイオン発生装置。
- 前記第1電極は可撓性基板の第1表面に、第2電極は可撓性基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする請求項8記載のイオン発生装置。
- 前記電圧発生手段は、可撓性基板に設けられていることを特徴とする請求項8又は9に記載のイオン発生装置。
- 前記電圧発生手段は、イオン発生素子の長手方向に配置されていることを特徴とする請求項8乃至10のいずれかに記載のイオン発生装置。
- 前記電圧発生手段は配線層を備え、該配線層は、前記第1電極又は第2電極と同一工程で形成されることを特徴とする請求項8乃至11のいずれかに記載のイオン発生装置。
- 可撓性基板の表面に形成される第1電極及び第2電極を備えるイオン発生素子を複数個製造するためのイオン発生素子製造用基板であって、
前記イオン発生素子の長手方向は、前記イオン発生素子製造用基板の長手方向と交差する方向に配置してあることを特徴とするイオン発生素子製造用基板。 - 前記第1電極は可撓性基板の第1表面に、第2電極は可撓性基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする請求項13記載のイオン発生素子製造用基板。
- 前記イオン発生素子製造用基板の長手方向における両辺にスプロケットホールを備えることを特徴とする請求項13又は14に記載のイオン発生素子製造用基板。
- 可撓性基板の表面に形成される第1電極及び第2電極を備えるイオン発生素子と、前記可撓性基板に形成され、前記第1電極及び第2電極の間に印加すべき電圧を発生する電圧発生手段とを備えるイオン発生装置を複数個製造するためのイオン発生装置製造用基板であって、
前記イオン発生装置の長手方向は、前記イオン発生装置製造用基板の長手方向と交差する方向に配置してあることを特徴とするイオン発生装置製造用基板。 - 前記第1電極は可撓性基板の第1表面に、第2電極は可撓性基板の第2表面に各々形成されたことを特徴とする請求項16記載のイオン発生装置製造用基板。
- 前記イオン発生装置製造用基板の長手方向における両辺にスプロケットホールを備えることを特徴とする請求項16又は17に記載のイオン発生装置製造用基板。
- 請求項1乃至7のいずれかに記載のイオン発生素子又は請求項8乃至12のいずれかに記載のイオン発生装置を装着してあることを特徴とするイオン発生装置内蔵電気機器。
- 前記イオン発生装置内蔵電気機器は、空気調和機、加湿器、冷蔵庫又は掃除機のいずれかであることを特徴とする請求項19に記載のイオン発生装置内蔵電気機器。
- 前記イオン発生素子又はイオン発生装置は、湾曲して装着されることを特徴とする請求項19又は20に記載のイオン発生装置内蔵電気機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002160575A JP2004006152A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | イオン発生素子、イオン発生装置、イオン発生素子製造用基板、イオン発生装置製造用基板及びイオン発生装置内蔵電気機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002160575A JP2004006152A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | イオン発生素子、イオン発生装置、イオン発生素子製造用基板、イオン発生装置製造用基板及びイオン発生装置内蔵電気機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004006152A true JP2004006152A (ja) | 2004-01-08 |
Family
ID=30429934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002160575A Pending JP2004006152A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | イオン発生素子、イオン発生装置、イオン発生素子製造用基板、イオン発生装置製造用基板及びイオン発生装置内蔵電気機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004006152A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007080663A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Fuiisa Kk | 微細電極体並びにこれを用いたイオン発生器及び除電器 |
JP2008047348A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Sharp Corp | イオン発生装置用トランス、イオン発生装置および電気機器 |
GB2529173A (en) * | 2014-08-12 | 2016-02-17 | Novaerus Patents Ltd | Flexible electrode assembly for plasma generation and air ducting system including the electrode assembly |
US10980911B2 (en) | 2016-01-21 | 2021-04-20 | Global Plasma Solutions, Inc. | Flexible ion generator device |
US11283245B2 (en) | 2016-08-08 | 2022-03-22 | Global Plasma Solutions, Inc. | Modular ion generator device |
US11344922B2 (en) | 2018-02-12 | 2022-05-31 | Global Plasma Solutions, Inc. | Self cleaning ion generator device |
US11581709B2 (en) | 2019-06-07 | 2023-02-14 | Global Plasma Solutions, Inc. | Self-cleaning ion generator device |
US11695259B2 (en) | 2016-08-08 | 2023-07-04 | Global Plasma Solutions, Inc. | Modular ion generator device |
-
2002
- 2002-05-31 JP JP2002160575A patent/JP2004006152A/ja active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007080663A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Fuiisa Kk | 微細電極体並びにこれを用いたイオン発生器及び除電器 |
JP2008047348A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Sharp Corp | イオン発生装置用トランス、イオン発生装置および電気機器 |
JP2020189159A (ja) * | 2014-08-12 | 2020-11-26 | ノヴァーラス パテンツ リミテッド | プラズマ発生用可撓性電極アセンブリーおよびこの可撓性電極アセンブリーを含む空気処理システム |
GB2529173B (en) * | 2014-08-12 | 2016-08-24 | Novaerus Patents Ltd | Flexible electrode assembly for plasma generation and air ducting system including the electrode assembly |
KR20170066314A (ko) * | 2014-08-12 | 2017-06-14 | 노베러스 페이턴트 리미티드 | 플라즈마 생성을 위한 유연성 전극 조립체 및 유연성 전극 조립체를 포함한 공기 처리 시스템 |
JP2017526428A (ja) * | 2014-08-12 | 2017-09-14 | ノヴァーラス パテンツ リミテッド | プラズマ発生用可撓性電極アセンブリーおよびこの可撓性電極アセンブリーを含む空気処理システム |
KR102524473B1 (ko) * | 2014-08-12 | 2023-04-24 | 노베러스 페이턴트 리미티드 | 플라즈마 생성을 위한 유연성 전극 조립체 및 유연성 전극 조립체를 포함한 공기 처리 시스템 |
GB2529173A (en) * | 2014-08-12 | 2016-02-17 | Novaerus Patents Ltd | Flexible electrode assembly for plasma generation and air ducting system including the electrode assembly |
JP7460721B2 (ja) | 2014-08-12 | 2024-04-02 | ノヴァーラス パテンツ リミテッド | プラズマ発生用可撓性電極アセンブリーおよびこの可撓性電極アセンブリーを含む空気処理システム |
JP2023002613A (ja) * | 2014-08-12 | 2023-01-10 | ノヴァーラス パテンツ リミテッド | プラズマ発生用可撓性電極アセンブリーおよびこの可撓性電極アセンブリーを含む空気処理システム |
JP7214688B2 (ja) | 2014-08-12 | 2023-01-30 | ノヴァーラス パテンツ リミテッド | プラズマ発生用可撓性電極アセンブリーおよびこの可撓性電極アセンブリーを含む空気処理システム |
EP3155324B1 (en) * | 2014-08-12 | 2023-11-15 | Novaerus Patents Limited | Air treatment system including a flexible electrode assembly for plasma generation |
US10980911B2 (en) | 2016-01-21 | 2021-04-20 | Global Plasma Solutions, Inc. | Flexible ion generator device |
US11283245B2 (en) | 2016-08-08 | 2022-03-22 | Global Plasma Solutions, Inc. | Modular ion generator device |
US11695259B2 (en) | 2016-08-08 | 2023-07-04 | Global Plasma Solutions, Inc. | Modular ion generator device |
US11344922B2 (en) | 2018-02-12 | 2022-05-31 | Global Plasma Solutions, Inc. | Self cleaning ion generator device |
US11581709B2 (en) | 2019-06-07 | 2023-02-14 | Global Plasma Solutions, Inc. | Self-cleaning ion generator device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101245433B1 (ko) | 이온 발생 장치 및 전기 기기 | |
AU2004239985B2 (en) | Ion generating element, ion generator, and electric device | |
JP3438054B2 (ja) | イオン発生素子 | |
JP4750165B2 (ja) | 電気機器 | |
CN110180012B (zh) | 等离子体杀菌消毒装置及空气净化器 | |
JP2008016345A (ja) | イオン発生装置および電気機器 | |
JP2006222019A (ja) | イオン発生素子 | |
JP2004006152A (ja) | イオン発生素子、イオン発生装置、イオン発生素子製造用基板、イオン発生装置製造用基板及びイオン発生装置内蔵電気機器 | |
JP2004103257A (ja) | イオン発生素子およびこれを備えたイオン発生装置、ならびに電気機器 | |
JP2006302573A (ja) | イオン発生素子及びこれを用いたイオン発生装置 | |
WO2004023615A1 (ja) | イオン発生素子、イオン発生素子の製造方法、イオン発生素子を備えたイオン発生装置およびイオン発生装置を備えた電気機器 | |
CN102044847B (zh) | 离子发生装置 | |
JP2008210817A (ja) | イオン発生装置および電気機器 | |
CN217216981U (zh) | 等离子体发生装置及空气净化器 | |
JP5273733B2 (ja) | イオン発生装置およびそれを用いた電気機器 | |
CN220586491U (zh) | 一种等离子体发生装置、净化装置及空调系统 | |
WO2023232082A1 (zh) | 一种等离子体发生装置、净化装置及电子设备 | |
JP4422014B2 (ja) | イオン発生装置 | |
CN117202470A (zh) | 一种等离子体发生装置、净化装置及空调系统 | |
JP2008198627A (ja) | イオン発生装置および電気機器 | |
CN117180943A (zh) | 一种净化装置 | |
JP3847105B2 (ja) | イオン発生装置を備えた電気機器 | |
CN114760744A (zh) | 等离子体发生装置及空气净化器 | |
JP2006164767A (ja) | イオン発生装置 | |
JP2013152910A (ja) | イオン発生方法と、イオン発生装置およびそれを用いた電気機器 |