JP2013149561A - Ion generation device and electric apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はイオン発生装置およびそれを用いた電気機器に関し、特に、正イオンと負イオンを発生するイオン発生装置と、それを用いた電気機器に関する。 The present invention relates to an ion generator and an electric device using the same, and more particularly to an ion generator that generates positive ions and negative ions and an electric device using the same.
近年、放電現象を利用した多くのイオン発生装置が実用化されている。イオン発生装置の種類は、大きく2種類に区分される。その1つは、金属線、鋭角部を持った金属板、針形状の金属片などを放電電極とし、大地電位の金属板やグリッドなどを誘導電極としたもの、あるいは誘導電極を大地として特に誘導電極を配置しないものである。この種類のイオン発生装置では、空気が絶縁体の役割を果たす。たとえば針形状の放電電極に高電圧を印加すると、放電電極の先端部で電界が集中し、その先端部近傍の空気が絶縁破壊して放電現象が発生し、イオンが発生する。 In recent years, many ion generators using a discharge phenomenon have been put into practical use. The types of ion generators are roughly classified into two types. One of them is a metal wire, a metal plate with an acute angle, a needle-shaped piece of metal as a discharge electrode, and a ground potential metal plate or grid as an induction electrode, or an induction electrode as a ground. The electrode is not arranged. In this type of ion generator, air serves as an insulator. For example, when a high voltage is applied to the needle-shaped discharge electrode, the electric field is concentrated at the tip of the discharge electrode, the air near the tip is broken down, and a discharge phenomenon occurs to generate ions.
もう1つは、高耐圧の誘電体内部に埋設された誘導電極と、誘電体表面に形成された放電電極との一対で構成されたものである。この種類のイオン発生装置では、放電電極に高電圧を印加すると、放電電極の外縁部近傍で電界が集中し、その部分の空気が絶縁破壊して放電現象が発生し、イオンが発生する。 The other is composed of a pair of an induction electrode embedded in a high voltage dielectric and a discharge electrode formed on the dielectric surface. In this type of ion generator, when a high voltage is applied to the discharge electrode, the electric field concentrates in the vicinity of the outer edge of the discharge electrode, and the air in that portion breaks down, causing a discharge phenomenon and generating ions.
イオン発生装置の構造的な差に関わらず、イオン発生装置で発生したイオンは空気中に送出される段階で、少なからず周辺の部材に付着したり、帯電している部材に吸着されたりして消滅する。特に、正イオン発生部と負イオン発生部を備えるイオン発生装置においては、発生した正イオンと負イオンがクーロン力によって互いに引き合い、再結合して消滅し、折角発生させたイオンを有効に利用できないという問題がある。このため、正イオン発生部と負イオン発生部の間に所定高さの隔壁を設けて、正イオンと負イオンの再結合を抑制するものもある(たとえば、特許文献1参照)。 Regardless of the structural differences between the ion generators, the ions generated by the ion generators are not less than adhering to the surrounding members or being adsorbed to the charged members at the stage of being sent out into the air. Disappear. In particular, in an ion generator having a positive ion generator and a negative ion generator, generated positive ions and negative ions are attracted to each other by Coulomb force, recombine and disappear, and the generated ions cannot be used effectively. There is a problem. For this reason, there is a type in which a partition wall having a predetermined height is provided between the positive ion generation unit and the negative ion generation unit to suppress recombination of positive ions and negative ions (for example, see Patent Document 1).
しかし、特許文献1では、隔壁よりも高い空間では正イオンと負イオンが互いにのクーロン力により引き合って再結合し、消滅してしまうという問題があった。また、隔壁を高くすると装置が大型化するという問題があった。 However, in Patent Document 1, there is a problem that in a space higher than the partition wall, positive ions and negative ions are attracted and recombined by mutual Coulomb forces and disappear. In addition, there is a problem that the size of the apparatus increases when the partition walls are raised.
それゆえに、この発明の主たる目的は、イオン発生量が大きな小型のイオン発生装置と、それを用いた電気機器を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a small ion generator having a large ion generation amount and an electric apparatus using the same.
この発明に係るイオン発生装置は、正イオンを発生する第1のイオン発生部と、負イオンを発生する第2のイオン発生部と、それぞれ第1および第2のイオン発生部に対向する第1および第2の領域を有する平板部材とを備えたものである。第1の領域に正イオンを付着させて、さらに発生する正イオンに電気的反発力を与えるとともに、第2の領域に負イオンを付着させて、さらに発生する負イオンに電気的反発力を与える。 The ion generator according to the present invention includes a first ion generating unit that generates positive ions, a second ion generating unit that generates negative ions, and first and second ion generating units that face the first and second ion generating units, respectively. And a flat plate member having a second region. Positive ions are attached to the first region to give an electric repulsive force to further generated positive ions, and negative ions are attached to the second region to give an electric repulsive force to further generated negative ions. .
好ましくは、さらに、平板部材の表面に設けられ、第1および第2の領域を分離する突起部を備える。突起部のうちの第1の領域側の表面に正イオンを付着させて、さらに発生する正イオンに電気的反発力を与えるとともに、突起部のうちの第2の領域側の表面に負イオンを付着させて、さらに発生する負イオンに電気的反発力を与える。 Preferably, a projection is further provided on the surface of the flat plate member and separates the first and second regions. The positive ions are attached to the surface of the protrusions on the first region side, and an electric repulsive force is applied to the generated positive ions, and negative ions are applied to the surface of the protrusions on the second region side. It is made to adhere and an electric repulsive force is given to the negative ion which generate | occur | produces further.
また好ましくは、平板部材には、第1および第2の領域を電気的に分離するスリットまたは溝が形成されている。 Preferably, the flat plate member is formed with a slit or a groove for electrically separating the first and second regions.
また好ましくは、第1および第2のイオン発生部の各々は、先端部が基板の表面から突出する突起状電極を含む。 Preferably, each of the first and second ion generation units includes a protruding electrode having a tip protruding from the surface of the substrate.
また好ましくは、第1および第2のイオン発生部の各々は、基板の表面に形成されたパターン状電極を含む。 Preferably, each of the first and second ion generation units includes a patterned electrode formed on the surface of the substrate.
また好ましくは、第1および第2のイオン発生部の各々は、基板の表面に沿うように設けられた針状電極を含む。 Preferably, each of the first and second ion generating units includes a needle electrode provided along the surface of the substrate.
また、この発明に係る電気機器は、上記イオン発生装置と、第1および第2のイオン発生部が配列された第1の方向と交差する第2の方向に、正イオンおよび負イオンを搬送するための風を送るファンとを備えたものである。 The electrical apparatus according to the present invention transports positive ions and negative ions in a second direction that intersects the first direction in which the ion generator and the first and second ion generators are arranged. And a fan that sends the wind.
この発明に係るイオン発生装置では、第1および第2のイオン発生部に対向して平板部材を設け、平板部材の表面にそれぞれ第1および第2のイオン発生部で発生した正イオンおよび負イオンを付着させ、さらに発生する正イオンおよび負イオンに電気的反発力を与える。したがって、正イオンと負イオンの再結合によるイオンの消滅を抑制し、大きなイオン発生量を得ることができる。また、隔壁を設けないので、装置が大型化することもない。 In the ion generator according to the present invention, a flat plate member is provided opposite to the first and second ion generating portions, and positive ions and negative ions generated by the first and second ion generating portions on the surface of the flat plate member, respectively. Is attached, and an electric repulsive force is given to the positive ions and negative ions generated further. Therefore, the disappearance of ions due to recombination of positive ions and negative ions can be suppressed, and a large ion generation amount can be obtained. Moreover, since the partition is not provided, the apparatus is not increased in size.
[実施の形態1]
本発明の実施の形態1によるイオン発生装置1は、図1に示すように、正イオンを発生するための放電電極である針状電極2と、負イオンを発生するための放電電極である針状電極3と、針状電極2,3を搭載した長方形状の基板4とを備える。
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, an ion generator 1 according to Embodiment 1 of the present invention includes a
基板4の短辺方向をX方向とし、基板4の長辺方向をY方向とし、基板4の表面に垂直な方向をZ方向とする。針状電極2,3の各々はZ方向に向けられて基板4を貫通しており、針状電極2,3の各々の先端は基板4の表面上に突出している。針状電極2,3は、所定の間隔を開けてY方向に配列されている。
The short side direction of the substrate 4 is the X direction, the long side direction of the substrate 4 is the Y direction, and the direction perpendicular to the surface of the substrate 4 is the Z direction. Each of the needle-
針状電極2に正の高電圧を印加すると、針状電極2の先端部で放電現象が発生して正イオンが発生する。針状電極3に負の高電圧を印加すると、針状電極3の先端部で放電現象が発生して負イオンが発生する。
When a positive high voltage is applied to the
基板4は、Z方向から見て略正方形の直方体状の筐体5内の一方端部に水平に収容されている。筐体5の開口部のうちの基板4に対応する部分は断面コの字型の保護カバー6で覆われている。筐体5の開口部のうちの残りの部分は、平板状の蓋部材7で閉じられている。
The substrate 4 is horizontally accommodated at one end in a substantially square
保護カバー6は、針状電極2,3に先端に対向して基板4に平行に設けられた平板状の天板部6aと、それぞれ天板部6aの一方端部および他方端部を支持する支持部6b,6cとを含む。天板部6aと針状電極2,3の先端との間は、所定の距離に設定されている。天板部6aは、針状電極2,3で発生した正イオンと負イオンの再結合を抑制するために使用される。これについては、後述する。
The
保護カバー6には、X方向から見て2本の針状電極2,3が見えるように開口部が設けられている。換言すると、基板4と保護カバー6は、矩形の筒状の通風路を形成している。イオン発生装置1が空気清浄機、空調機などの電気機器に搭載された場合は、ファン8によってX方向の風(空気流)が針状電極2,3に送られる。針状電極2,3で発生した正イオンおよび負イオンは、その風によって室内に送出される。
The
なお、保護カバー6と蓋部材7は、一体的に形成されていてもよいし、別々に形成されていてもよい。筐体5、保護カバー6、および蓋部材7は、プラスチックのような絶縁材料で形成され、たとえば接着剤によって互いに固着されている。
The
図2は、イオン発生装置1の構成をより詳細に示す分解斜視図である。また、図3は、イオン発生装置1の構成を示す回路ブロック図である。図2および図3において、筐体5の後部の切欠部にコネクタ基板10が嵌め込まれ、コネクタ基板10の表面は筐体5の外部に露出している。コネクタ基板10の表面には、複数の電源端子11と複数の制御端子12が設けられている。各電源端子11は、外部電源20から電源電圧を受ける。各制御端子12は、外部制御装置21とイオン発生装置1との間で制御信号などの授受を行なうために用いられる。外部電源20および外部制御装置21は、たとえば上記電気機器に内蔵されている。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the ion generator 1 in more detail. FIG. 3 is a circuit block diagram showing the configuration of the ion generator 1. 2 and 3, the
コネクタ基板10の裏面には、記憶装置13が搭載されている。記憶装置13は、外部電源20から電源端子11を介して供給される電源電圧によって駆動される。記憶装置13は、制御端子12を介して外部制御装置21に接続され、イオン発生装置1の使用時間、使用履歴、対応機種等の情報を記憶する。
A
また、筐体5内には、コネクタ基板10に隣接して制御回路14が収納され、制御回路14に隣接して高圧トランス15が収納されている。制御回路14は、外部電源20から電源端子11を介して供給される電源電圧によって駆動され、外部制御装置21から制御端子12を介して与えられる制御信号に基いて、所定周波数のパルス信号を発生する。
In the
高圧トランス15は、1次巻線15aおよび2次巻線15bを含む。制御回路14で生成されたパルス信号が1次巻線15aに与えられると、パルス信号が昇圧されて2次巻線15bに高電圧パルスが出力される。
High-
また、基板4の裏面には、それぞれ針状電極2,3に対応する誘導電極16,17と、ダイオードD1,D2が搭載されている。ダイオードD1のアノードは高圧トランス15の2次巻線15bの一方端子に接続され、そのカソードは針状電極2の基端部に接続されている。ダイオードD2のアノードは針状電極3の基端部に接続され、そのカソードは高圧トランス15の2次巻線15bの一方端子に接続されている。誘導電極16,17は、ともに高圧トランス15の2次巻線15bの他方端子に接続されている。針状電極2,3、基板4、誘導電極16,17、およびダイオードD1,D2は、イオン発生素子18を構成する。
In addition, on the back surface of the substrate 4,
高圧トランス15の2次巻線15bに高電圧パルスが出力されると、針状電極2に正極性の高電圧が印加されるとともに、針状電極3に負極性の高電圧が印加される。これにより、針状電極2の先端部で正イオンが発生するとともに、針状電極3の先端部で負イオンが発生する。正極性の高電圧パルスの電圧は、正イオンがH+(H2O)m(ただし、mは任意の自然数である)となるように設定されている。また、負極性の高電圧パルスの電圧は、負イオンがO2 −(H2O)n(ただし、nは任意の自然数である)となるように設定されている。
When a high voltage pulse is output to the secondary winding 15 b of the
正イオンであるH+(H2O)mと負イオンであるO2 −(H2O)nとを同時に空気中に放出すると、空気中に浮遊する細菌、カビ、ウイルスなどの表面に正イオンと負イオンが付着し、化学反応が起こって活性物質である水酸基ラジカル・OHや過酸化水素H2O2が発生する。これらの活性物質によって細菌やカビは殺菌され、ウイルスは失活する。放出される正イオンと負イオンの数が多いほど、短時間に大量の細菌、カビ、ウイルスなどにイオンが付着するので、殺菌や失活の効果が大きくなる。 When positive ions H + (H 2 O) m and negative ions O 2 − (H 2 O) n are released into the air at the same time, they are positive on the surface of bacteria, molds, viruses, etc. floating in the air. Ions and negative ions adhere to each other and a chemical reaction occurs to generate hydroxyl radicals / OH and hydrogen peroxide H 2 O 2 as active substances. These active substances kill bacteria and molds and inactivate viruses. As the number of positive ions and negative ions released increases, ions adhere to a large number of bacteria, molds, viruses, etc. in a short time, and thus the effect of sterilization and inactivation increases.
なお、筐体5内には、YZ平面に平行な仕切板5aが設けられている。仕切板5aの一方側にイオン発生素子18が収納され、その他方側にコネクタ基板10、制御回路14および高圧トランス15が収納される。仕切板5aは、イオン発生素子18、コネクタ基板10、制御回路14および高圧トランス15を筐体5内に収納して組み立てた後に、高圧トランス15側を電流リーク防止用の樹脂で封止する際に、樹脂がイオン発生素子18側に流入するのを防止するために設けられている。
A
次に、イオン発生装置1の動作について説明する。外部電源20から複数の電源端子11に電源電圧が供給されるとともに、外部制御装置21から複数の制御端子12に制御信号が与えられると、イオン発生装置1が起動する。制御回路14で生成された所定周波数のパルス信号が高圧トランス15で昇圧されてイオン発生素子18に与えられ、図4に示すように、針状電極2,3でそれぞれ正イオンおよび負イオンが発生する。
Next, the operation of the ion generator 1 will be described. When a power supply voltage is supplied from the
イオンの大きさはナノメートルオーダーであり、実際には目に見えないが、説明および理解を容易にするため、図4では模式的にイオンを記号で表わした。丸印内に「+」を書いた記号が正イオンを示し、丸印内に「−」を書いた記号が負イオンを示している。 The size of ions is on the order of nanometers and is not actually visible, but in order to facilitate explanation and understanding, ions are schematically represented by symbols in FIG. A symbol with “+” in a circle indicates a positive ion, and a symbol with “−” in a circle indicates a negative ion.
針状電極2,3の先端部で発生した正イオンおよび負イオンは周辺空間を移動し、保護カバー6の天板部6aの表面のうちの針状電極2,3に対向する領域A1,A2にそれぞれ衝突する。領域A1,A2に衝突した正イオンおよび負イオンは、それぞれ領域A1,A2に付着し、それぞれ正電荷および負電荷を天板部6aの表面に与える。針状電極2,3から放出されるイオン数や天板部6aの表面積によって時間は変動するが、やがて天板部6aの表面の領域A1,A2はそれぞれ正電荷および負電荷で満たされ、天板部6aの表面は帯電状態となる。
Positive ions and negative ions generated at the tips of the
針状電極2,3から放出された正イオンおよび負イオンは、天板部6aの表面が正電荷および負電荷で満たされた状態になった後も天板部6aに向かって移動する。しかし、既に天板部6aの領域A1,A2はそれぞれ正電気および負電気に帯電しているので、正イオンおよび負イオンはそれぞれ天板部6aの領域A1,A2に近付くに従って強い電気的反発力を受ける。
The positive ions and negative ions emitted from the needle-
針状電極2から放出された正イオンは、針状電極2と天板部6aの領域A1との双方から反発力を受ける。電荷に基づく反発力は距離の2乗に反比例するので、針状電極2と天板部6aの領域A1との中間部分に正イオンが多く存在するようになる。同様に、針状電極3から放出された負イオンは、針状電極3と天板部6aの領域A2との双方から反発力を受ける。電荷に基づく反発力は距離の2乗に反比例するので、針状電極3と天板部6aの領域A2との中間部分に負イオンが多く存在するようになる。
The positive ions emitted from the
つまり、正イオンは針状電極2に付着せず、負イオンも針状電極3に付着しない。また、正イオンは天板部6aの領域A1に付着することができず、負イオンも天板部6aの領域A2に付着することができない。この状態で、ファン8からの風を天板部6aと基板4との間に送ると、滞留していた正イオンおよび負イオンが風に乗ってイオン発生装置1から外部に送出される。この結果、大きなイオン発生量を得ることができる。
That is, positive ions do not adhere to the
[比較例1]
本実施の形態1のイオン発生装置1から天板部6aを除去した比較例1となるイオン発生装置を作成し、本実施の形態1と比較例1のイオン発生量を比較した。図1のX方向に送風し、風の下流側でイオン発生量を測定した。比較例1のイオン発生装置の正イオン発生量を1とすると、本実施の形態1のイオン発生装置1の正イオン発生量は1.1であった。負イオン発生量についても同じ結果が得られた。したがって、天板部6aを設けることにより、イオン発生量を10%増大させることができた。
[Comparative Example 1]
An ion generating apparatus that is Comparative Example 1 in which the
[比較例2]
本実施の形態1のイオン発生装置1から天板部6aを除去し、図5に示すように、基板4に垂直な隔壁22を針状電極2,3間に設けた比較例2となるイオン発生装置を作成し、本実施の形態1と比較例2のイオン発生量を比較した。図1のX方向に送風し、風の下流側でイオン発生量を測定した。比較例2のイオン発生装置の正イオン発生量を1とすると、本実施の形態1のイオン発生装置1の正イオン発生量は1.1であった。負イオン発生量についても同じ結果が得られた。したがって、隔壁22を設けるよりも天板部6aを設けた方が、イオン発生量が10%大きくなることが分かった。
[Comparative Example 2]
The
これは、図5に示すように、隔壁22を設けても、隔壁22よりも上方では正イオンと負イオンが再結合して消滅するからである。隔壁22を高くすれば、正イオンと負イオンの再結合を抑制できるが、装置の大型化を招く。
This is because, as shown in FIG. 5, even if the
これに対して本実施の形態1では、針状電極2,3の先端と天板部6aの表面との間の距離を所定距離に設定すればよく、装置の大型化を招くこともない。したがって、薄型で小型のイオン発生装置1を実現できる。このため、従来は寸法上の制約により搭載できなかった電気機器にイオン発生装置1を搭載したり、設置できなかった箇所(たとえば、ダクト内)に設置することも可能となり、イオン発生装置1の用途拡大、設置箇所の自由度の向上を図ることができる。
On the other hand, in the first embodiment, the distance between the tips of the needle-
また、保護カバー6を設けたので、イオン発生装置1の使用者が針状電極2,3の先端に触れて怪我をしたり、針状電極2,3が破損することを防止することができる。
In addition, since the
なお、正イオンは針状電極3および天板部6aの領域A2には吸着されるし、負イオンは針状電極2および天板部6aの領域A1には吸着される。したがって、針状電極2と針状電極3を離間させて配置することが好ましい。
Positive ions are adsorbed on the
また、天板部6aの表面に付着した正電荷および負電荷が容易に移動せず、再結合しないようにすることが好ましい。このため、天板部6aは、基本的には、電気を通さない不導電性材料や誘電体材料で形成される。ただし、天板部6aを金属材料で形成した場合であっても、領域A1,A2の各々が周辺から絶縁された状態であれば天板部6aは絶縁体として機能する。
In addition, it is preferable that the positive charges and negative charges attached to the surface of the
また、イオン発生装置1を電気機器に搭載する場合は、天板部6aと基板4との間に風が流れるように送風経路を設置するとよい。また、天板部6aと基板4の間の空間に滞留するイオンを吹き払うための空気流は速いほど好ましい。図1に典型的な空気送出方向を記載した。図1では、実線で示す方向と点線で示す方向の2方向の風が表わされているが、これに限定されるものではなく、図1中のY方向と交差する方向に送風すればよい。
In addition, when the ion generator 1 is mounted on an electric device, it is preferable to install a ventilation path so that air flows between the
[変更例]
図6(a)は実施の形態1の変更例となるイオン発生装置の正面図であり、図6(b)はその一部破断した側面図である。図6(a)(b)において、このイオン発生装置が図1のイオン発生装置1と異なる点は、蓋部材7が蓋部材7Aで置換されている点である。蓋部材7Aには、針状電極2,3を貫通させる2つの孔が開けられている。筐体5の開口部全体が蓋部材7Aによって閉じられており、2本の針状電極2,3は蓋部材7Aの2つの孔を貫通し、蓋部材7Aの上に突出している。保護カバー6は、蓋部材7Aと一体的に形成されており、天板6aの表面は針状電極2,3の表面に対向している。他の構成および動作は実施の形態1と同じであるので、その説明は繰り返さない。この変更例でも、実施の形態1と同じ効果が得られる。
[Example of change]
FIG. 6A is a front view of an ion generator as a modification of the first embodiment, and FIG. 6B is a partially broken side view thereof. 6 (a) and 6 (b), this ion generator differs from the ion generator 1 of FIG. 1 in that the lid member 7 is replaced with a
[実施の形態2]
図7は、本発明の実施の形態2によるイオン発生装置の要部を示す図であって、図5と対比される図である。図7を参照して、実施の形態2が実施の形態1と異なる点は、天板部6aの基板4側の表面にリブ状の突起部23が設けられている点である。突起部23は、領域A1,A2の境界に沿ってX方向(図1参照)に延在しており、天板部6aの表面から見て所定の高さを有する。領域A1,A2は、突起部23によって分離されている。
[Embodiment 2]
FIG. 7 is a diagram showing a main part of the ion generating apparatus according to the second embodiment of the present invention, which is compared with FIG. Referring to FIG. 7, the second embodiment is different from the first embodiment in that rib-
図7に示すように、針状電極2,3の先端部でそれぞれ正イオンおよび負イオンが発生すると、天板部6aの表面の領域A1と突起部23の領域A1側の表面とに正イオンが付着するとともに、天板部6aの表面の領域A2と突起部23の領域A2側の表面とに負イオンが付着する。
As shown in FIG. 7, when positive ions and negative ions are generated at the tip portions of the needle-
針状電極2でさらに発生した正イオンは、天板部6aおよび突起部23のうちの正イオンが付着した部分によって反発される。また、針状電極3でさらに発生した負イオンは、天板部6aおよび突起部23のうちの負イオンが付着した部分によって反発される。これにより、突起部23の下端と基板4との間には、イオンが希薄になる空間Vが形成され、正イオンと負イオンの再結合をより強く抑制することができる。
The positive ions further generated by the needle-
[実施の形態3]
図8は、本発明の実施の形態3によるイオン発生装置の要部を示す図であって、図5と対比される図である。図8を参照して、実施の形態3が実施の形態1と異なる点は、天板部6aがスリット24によって2分割されている点である。スリット24は、領域A1,A2の境界に沿ってX方向(図1参照)に延在しており、所定の幅を有する。天板部6aの領域A1とA2は、スリット24によって電気的に分離され、互いに絶縁されている。
[Embodiment 3]
FIG. 8 is a diagram showing a main part of the ion generator according to
図8に示すように、針状電極2,3の先端部でそれぞれ正イオンおよび負イオンが発生すると、天板部6aの表面の領域A1,A2にそれぞれ正イオンおよび負イオンが付着する。領域A1,A2間にスリット24を設けたので、領域A1,A2間の電荷の移動は防止され、天板部6aの領域A1,A2の各々の帯電状態が安定に維持される。
As shown in FIG. 8, when positive ions and negative ions are generated at the tip portions of the needle-
天板部6aの領域A1,A2が帯電した後は、実施の形態1と同様に、正イオンが針状電極2と天板部6aの領域A1との間の空間に滞留し、負イオンが針状電極3と天板部6aの領域A2との間の空間に滞留する。滞留した正イオンおよび負イオンはファン8からの風によってイオン発生装置1の外へ搬送される。
After the areas A1 and A2 of the
この実施の形態3では、天板部6aの領域A1,A2間にスリット24を設けたので、高湿度環境下でも天板部6aを安定に帯電させることができ、正イオンと負イオンの再結合を抑制することができる。
In the third embodiment, since the
なお、スリット24によって天板部6aの領域A1,A2を完全に切断してもよいし、スリット24の長さを天板部6aの幅よりも短くして天板部6aの両端部を残しておいてもよい。
In addition, you may cut | disconnect area | region A1, A2 of the top-
また、スリット24の代わりに所定深さ、所定幅の溝を設けてもよい。この溝は、スリット24と同様に、領域A1,A2の境界に沿ってX方向(図1参照)に延在する。このような溝によっても、領域A1,A2間の電荷の移動を防止し、天板部6aの領域A1,A2の各々の帯電状態を安定に維持することができる。
Further, a groove having a predetermined depth and a predetermined width may be provided instead of the
[実施の形態4]
図9は、本発明の実施の形態4によるイオン発生装置の要部を示す図である。図9を参照して、実施の形態4が実施の形態1と異なる点は、図4の基板4、針状電極2,3、および誘導電極16,17が基板30、パターン状電極31,32、および誘導電極33,34で置換されている点である。
[Embodiment 4]
FIG. 9 is a diagram showing a main part of an ion generator according to Embodiment 4 of the present invention. Referring to FIG. 9, the fourth embodiment is different from the first embodiment in that substrate 4, needle-
長方形状の基板30の短辺方向をX方向とし、長辺方向をY方向とする。パターン状電極31,32は、基板30の表面に導電性ペーストを所定形状に印刷することにより形成されている。パターン状電極31は、正イオンを発生するための放電電極である。パターン状電極32は、負イオンを発生するための放電電極である。誘導電極33,34は、基板30の裏面に導電性ペーストを所定形状に印刷することにより形成されている。
The short side direction of the
パターン状電極31,32は、Y方向に配列され、互いに線対称に形成されている。パターン状電極31は、E字型に配置された4本の配線部を含む。1本の配線部は基板30の中央部に配置されてX方向に延在し、3本の配線部は基板30の中央部から外側に向かってY方向に延在している。X方向に延在する配線部には、正電圧印加用端子31aが設けられている。
The
Y方向に延在する3本の配線部の各々には、複数の棘状電極31bが所定のピッチで設けられている。各棘状電極31bは、X方向に延在しており、その先端は隣接する2本の配線部の中間に位置している。図9では、上側の配線部には下向きの3本の棘状電極31bが設けられ、中央の配線部には上向きの2本の棘状電極31bが設けられ、下向きの棘状電極31bと上向きの棘状電極31bとがY方向に交互に設けられている。また、中央の配線部には下向きの3本の棘状電極31bが設けられ、下側の配線部には上向きの3本の棘状電極31bが設けられ、下向きの棘状電極31bと上向きの棘状電極31bとがY方向に交互に設けられている。パターン状電極32は、パターン状電極31と線対称に形成されており、負電圧印加用端子32aと複数の棘状電極32bを含む。
Each of the three wiring portions extending in the Y direction is provided with a plurality of
誘導電極33,34は、それぞれパターン状電極31,32に対向して基板30の裏面に形成され、互いに線対称に形成されている。誘導電極33は、コの字型に配置された3本の配線部を含む。1本の配線部は基板30の端部に配置されてX方向に延在し、2本の配線部は基板30の端部から内側に向かってY方向に延在している。Y方向に延在する配線部には、基準電圧印加用端子33aが設けられている。
The
Z方向から見ると、Y方向に延在する2本の配線部のうちの図9中の上側の配線部は、パターン状電極31の3本の配線部のうちの上側の2本の配線部の中間に配置されており、5本の棘状電極31bの先端に対向している。また、Y方向に延在する2本の配線部のうちの図9中の下側の配線部は、パターン状電極31の3本の配線部のうちの下側の2本の配線部の中間に配置されており、6本の棘状電極31bの先端に対向している。誘導電極34は、誘導電極33と線対称に形成されており、基準電圧印加用端子34aを含む。
When viewed from the Z direction, the upper wiring portion in FIG. 9 of the two wiring portions extending in the Y direction is the upper two wiring portions of the three wiring portions of the patterned
正電圧印加用端子31aと基準電圧印加用端子33aの間に正極性の高電圧を印加すると、各棘状電極31bの先端部と誘導電極33との間で基板30の表面を伝う沿面放電が発生し、各棘状電極31bの先端部から基板30の上方(Z方向)に向かって正イオンが放出される。
When a positive high voltage is applied between the positive
同様に、負電圧印加用端子32aと基準電圧印加用端子34aの間に負極性の高電圧を印加すると、各棘状電極32bの先端部と誘導電極34との間で基板30の表面を伝う沿面放電が発生し、各棘状電極32bの先端部から基板30の上方(Z方向)に向かって負イオンが放出される。
Similarly, when a negative high voltage is applied between the negative
パターン状電極31,32で発生した正イオンおよび負イオンは、図10に示すように、天板部6aの表面の領域A1,A2にそれぞれ付着する。これにより、実施の形態1と同様に、パターン状電極31,32と天板部6aの表面の領域A1,A2との間に正イオンおよび負イオンが滞留する。このように滞留したイオンは、ファン8からX方向に向けて送られる風によって速やかに搬出される。この実施の形態4でも、実施の形態1と同じ効果が得られる。
As shown in FIG. 10, the positive ions and negative ions generated by the
[実施の形態5]
図11(a)は、本発明の実施の形態5によるイオン発生装置の要部を示す正面図であり、図11(b)はその側面図である。図11(a)(b)を参照して、実施の形態5が実施の形態1と異なる点は、図4の基板4、針状電極2,3、および誘導電極16,17が基板40、針状電極41,42、および誘導電極43,44で置換されている点である。針状電極41は、正イオンを発生するための放電電極である。針状電極42は、負イオンを発生するための放電電極である。
[Embodiment 5]
FIG. 11 (a) is a front view showing a main part of an ion generator according to
基板40の図11(a)中の左端部に針状電極41が設けられ、基板40の右端部に針状電極42が設けられる。針状電極41,42の各々は、基板40の短辺方向に向けられて基板40の表面に沿うように配置されている。針状電極41,42の先端は、基板40の図11(a)中の上側の長辺に対応する位置に配置されている。針状電極41,42の基端部は、基板40の表面の端子(図示せず)にたとえば半田により固定されている。
A needle-
基板40を正面から見ると、針状電極41の先端を中心として基板40に所定寸法の半円形状の切欠部40aが形成され、針状電極42の先端を中心として基板40に所定寸法の半円形状の切欠部40bが形成されている。
When the
基板40の裏面において、切欠部40aの縁のうちの針状電極41の先端部に対向する部分には1対の誘導電極43が設けられ、切欠部40bの縁のうちの針状電極42の先端部に対向する部分には1対の誘導電極44が設けられている。
On the back surface of the
図12は、イオン発生装置の動作を示す図であって、図5と対比される図である。針状電極41,42は、天板部6aに垂直な方向(Z方向)に向けて配置される。針状電極41と誘導電極43の間に正極性の高電圧を印加すると、針状電極41の先端部と誘導電極43との間で放電が起こり、針状電極41の先端部から全方向に正イオンが放出される。同様に、針状電極42と誘導電極44の間に負極性の高電圧を印加すると、針状電極42の先端部と誘導電極44との間で放電が起こり、針状電極42の先端部から全方向に負イオンが放出される。
FIG. 12 is a diagram showing the operation of the ion generator, and is a diagram contrasted with FIG. The needle-
針状電極41,42で発生した正イオンおよび負イオンは、図12に示すように、天板部6aの表面の領域A1,A2にそれぞれ付着する。これにより、実施の形態1と同様に、針状電極41,42と天板部6aの表面の領域A1,A2との間に正イオンおよび負イオンが滞留する。このように滞留したイオンは、ファン8からX方向に向けて送られる風によって速やかに搬出される。この実施の形態5でも、実施の形態1と同じ効果が得られる。
As shown in FIG. 12, the positive ions and negative ions generated by the needle-
また、図13は、実施の形態5の変更例を示す図であって、図12と対比される図である。図13において、この変更例が実施の形態5と異なる点は、基板40が天板部6aに平行に配置される点である。この変更例でも、実施の形態5と同じ効果が得られる。なお、この変更例では、基板40の上方に天板部6aを設けたが、基板40の上方と下方の両方に天板部6aを設けてもよい。
FIG. 13 is a diagram showing a modification of the fifth embodiment, and is a diagram contrasted with FIG. In FIG. 13, this modified example is different from the fifth embodiment in that the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 イオン発生装置、2,3,41,42 針状電極、4,30,40 基板、5 筐体、5a 仕切板、6 保護カバー、6a 天板部、6b,6c 支持部、7,7A 蓋部材、10 コネクタ基板、11 電源端子、12 制御端子、13 記憶装置、14 制御回路、15 高圧トランス、15a 1次巻線、15b 2次巻線、16,17,33,34,43,44 誘導電極、18 イオン発生素子、20 外部電源、21 外部制御装置、22 隔壁、23 突起部、24 スリット、31,32 パターン状電極、A1,A2 領域、D1,D2 ダイオード、F ファン、V 空間。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ion generator, 2, 3, 41, 42 Needle-shaped electrode, 4, 30, 40 Substrate, 5 Case, 5a Partition plate, 6 Protective cover, 6a Top plate part, 6b, 6c Support part, 7, 7A Lid Members, 10 Connector board, 11 Power supply terminal, 12 Control terminal, 13 Storage device, 14 Control circuit, 15 High voltage transformer, 15a Primary winding, 15b Secondary winding, 16, 17, 33, 34, 43, 44 Induction Electrode, 18 Ion generating element, 20 External power source, 21 External control device, 22 Bulkhead, 23 Protrusion, 24 Slit, 31, 32 Pattern electrode, A1, A2 region, D1, D2 diode, F fan, V space.
Claims (7)
負イオンを発生する第2のイオン発生部と、
それぞれ前記第1および第2のイオン発生部に対向する第1および第2の領域を有する平板部材とを備え、
前記第1の領域に正イオンを付着させて、さらに発生する正イオンに電気的反発力を与えるとともに、前記第2の領域に負イオンを付着させて、さらに発生する負イオンに電気的反発力を与える、イオン発生装置。 A first ion generator that generates positive ions;
A second ion generator that generates negative ions;
A flat plate member having first and second regions facing the first and second ion generators, respectively.
Positive ions are attached to the first region to give an electric repulsive force to the generated positive ions, and negative ions are attached to the second region to further generate an electric repulsive force to the generated negative ions. Gives an ion generator.
前記突起部のうちの前記第1の領域側の表面に正イオンを付着させて、さらに発生する正イオンに電気的反発力を与えるとともに、前記突起部のうちの前記第2の領域側の表面に負イオンを付着させて、さらに発生する負イオンに電気的反発力を与える、請求項1に記載のイオン発生装置。 Furthermore, provided on the surface of the flat plate member, and provided with a protrusion that separates the first and second regions,
The positive ions are attached to the surface of the protrusions on the first region side, and an electric repulsive force is applied to the generated positive ions, and the surface of the protrusions on the second region side. The ion generator according to claim 1, wherein negative ions are attached to the negative ions and an electric repulsive force is applied to the generated negative ions.
前記第1および第2のイオン発生部が配列された第1の方向と交差する第2の方向に、前記正イオンおよび負イオンを搬送するための風を送るファンとを備える、電気機器。 An ion generator according to any one of claims 1 to 6,
An electric device comprising: a fan that sends a wind for transporting the positive ions and negative ions in a second direction that intersects a first direction in which the first and second ion generation units are arranged.
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