TWI681601B - 放電電極 - Google Patents

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TWI681601B TW106128209A TW106128209A TWI681601B TW I681601 B TWI681601 B TW I681601B TW 106128209 A TW106128209 A TW 106128209A TW 106128209 A TW106128209 A TW 106128209A TW I681601 B TWI681601 B TW I681601B
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松山貴洋
岡野哲之
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日商夏普股份有限公司
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Abstract

放電電極(1)，具備筒狀接合部(7a)與多個絲狀導電體(7)。導電體(7)具有被接合部(7a)捆束的根元部(25)。根元部(25)配置成相對於接合部(7a)的軸方向(DR1)具有傾斜。

Description

放電電極
本發明關於放電電極。本申請根據2017年2月13日申請的日本專利申請特願2017-023997號主張優先權。將該日本專利申請所記載的所有記載內容作為參照援引於本說明書。
在日本特開2003-229232號公報(專利文獻1)揭示具備金屬管與碳纖維束且在金屬管的一端壓接固定碳纖維束的電極。
專利文獻1：日本特開2003-229232號公報
長期使用設在離子產生裝置等的放電電極時，空氣中的塵埃等異物經時附著在放電電極的前端部，妨礙放電。
本發明的目的在於提供可抑制放電的妨礙的放電電極。
本發明的放電電極，具備筒狀接合部與多個絲狀導電體。多個導電體分別具有被接合部捆束的根元部。根元部配置成相對於接合部的軸方向具有傾斜。
根據上述放電電極，可降低異物對放電電極的附著量，可抑制異物附著造成的放電的妨礙。
上述放電電極中，接合部具有內周面。配置成接近內周面的根元部，相較於配置成遠離內周面的根元部，具有較大的傾斜。
根據上述放電電極，可降低異物對放電電極的附著量，可抑制異物附著造成的放電的妨礙。
上述放電電極中，接合部具有內周面。在內周面形成有相對於軸方向斜向延伸的導件。藉此，可確實降低異物對放電電極的附著量，可抑制異物附著造成的放電的妨礙。
上述放電電極中，導電體的前端面相對於導電體的長邊方向傾斜。藉此，可高效率進行放電。
上述放電電極中，設有筒狀大徑部，該大徑部圍繞導電體及接合部的至少一者，具有較接合部的外徑大的外徑。藉此，能使放電電極小型化。
上述放電電極中，大徑部圍繞接合部。藉此，可一邊確保高效率的放電效果一邊使放電電極小型化。
上述放電電極中，接合部具有導電體從接合部突出的端部。大徑部設在端部。藉此，可一邊確保高效率的放電效果一邊使放電電極更小型化。
根據本發明，可實現能抑制放電的妨礙的放電電極。
以下，參照圖式詳細說明本發明實施形態。此外，在以下所示的實施形態，對相同或共通的部分在圖中賦予相同符號，不重覆其說明。
(實施形態一) (離子產生裝置) 圖1是表示本發明實施形態一的設有放電電極1, 2的離子產生裝置的立體圖。圖2是圖1所示的離子產生裝置的俯視圖。圖3是沿著圖1所示的III-III線的離子產生裝置的剖面圖。首先，參照圖1~圖3詳細說明離子產生裝置的構造。
離子產生裝置具備二個放電電極1, 2、環狀感應電極3, 4、及二片長方形狀印刷基板5, 6。感應電極3是用以在與放電電極1之間形成電場的電極。感應電極4是用以在與放電電極2之間形成電場的電極。放電電極1是用以在與感應電極3之間產生正離子的電極。放電電極2是用以在與感應電極4之間產生負離子的電極。
印刷基板5, 6相隔既定間隔在圖3中的上下平行配置。感應電極3是使用印刷基板5的配線層形成在印刷基板5長邊方向一端部的表面。在感應電極3的內側開設有貫通印刷基板5的孔5a。感應電極4是使用印刷基板5的配線層形成在印刷基板5長邊方向另一端部的表面。在感應電極4的內側開設有貫通印刷基板5的孔5b。感應電極3, 4藉由印刷基板5的配線層低成本地形成，藉此降低離子產生裝置的製造成本。
此外，感應電極3, 4也可以不使用印刷基板5的配線層形成。感應電極3, 4分別也可以金屬板形成。另外，感應電極3, 4的每一個也可以不為環狀。
圖4是放電電極1的前端部附近的立體圖。放電電極1具備筒狀接合部7a與多個絲狀導電體7。接合部7a往軸方向DR1延伸。軸方向DR1是沿著筒狀接合部7a的軸的方向。接合部7a將多個導電體7捆束。接合部7a具有端部21。多個導電體7從端部21突出。多個導電體7貫通接合部7a。多個導電體7的前端部形成為刷狀。
導電體7以導電性材料形成。導電體7也可為例如金屬、碳纖維、導電性纖維、或導電性樹脂製。每一個導電體7的外徑為5μm以上30μm以下。藉由使導電體7的粗度為5μm以上，可確保導電體7的機械性強度且抑制導電體7的電磨耗。藉由使導電體7的粗度為30μm以下，可形成如髮毛般撓曲的導電體7，容易產生導電體7的外張及擺動。
導電體7可為外徑7μm的碳纖維，或外徑12μm或者25μm的SUS製導電性纖維。
導電體7從接合部7a突出的長度過短時，導電體7不易撓曲，因此導電體7的外張及擺動變小，無法高效率放電。因此，導電體7從接合部7a突出的長度為3mm以上。導電體7也可以相對於接合部7a突出4.5mm以上。
在接合部7a設有支撐接合部7a的支撐部11。支撐部11往軸方向DR1延伸。支撐部11相對於接合部7a形成在與導電體7前端部相反側。
如圖3所示，放電電極1, 2的每一個相對於印刷基板5, 6垂直設置。設在放電電極1的接合部7a的支撐部11插入嵌合在印刷基板6的孔，貫通印刷基板5的孔5a。設在放電電極2的接合部8a的支撐部12插入嵌合在印刷基板6的孔，貫通印刷基板5的孔5b。放電電極1, 2的每一個的根元部藉由焊料固定在印刷基板6。
另外，此離子產生裝置具備具有較印刷基板5, 6大一些的長方形開口部的長方體狀殼體10、電路基板16、電路零件17、及變壓器18。
殼體10以絕緣性樹脂形成。殼體10的下部形成為較上部小一些。在殼體10的內壁，在殼體10的上部與下部的邊界形成有段差。另外，殼體10的下部被分隔板10a在長邊方向分割為二。變壓器18收容在分隔板10a的一側的底。電路基板16設在分隔板10a與段差上以封閉分隔板10a的另一側的空間。電路零件17搭載於電路基板16下面，收容在分隔板10a的另一側的空間。
印刷基板5, 6水平收容在殼體10上部。電路基板16與變壓器18與印刷基板5, 6藉由配線電連接。樹脂等絕緣材料19被填充至殼體10的開口部為止。感應電極3, 4被絕緣材料19密閉。放電電極1, 2的每一個從絕緣材料19突出。
此外，連接於變壓器18的一次側的電路零件17不需藉由絕緣材料19絕緣，因此在分隔板10a的另一側的空間未填充絕緣材料19。
(電路圖) 圖5是表示圖1所示的離子產生裝置的構成的電路圖。離子產生裝置除了放電電極1, 2及感應電極3, 4以外，具備電源端子T1、接地端子T2、二極體32, 33、及升壓變壓器31。圖5的電路中的放電電極1, 2及感應電極3, 4以外的部分，在圖1中以電路基板16、電路零件17、及變壓器18等構成。此外，構成放電電極1的刷狀導電體7, 8，在圖5中省略圖示。
在電源端子T1及接地端子T2分別連接直流電源的正極及負極。在電源端子T1施加直流電源電壓(例如，+12V或+15V)，接地端子T2接地。電源端子T1及接地端子T2透過電源電路30連接於升壓變壓器31。
升壓變壓器31包含一次繞線31a及二次繞線31b。二次繞線31b的一端子連接於感應電極3, 4，另一端子連接於二極體32的陰極及二極體33的陽極。二極體32的陽極連接於放電電極1的接合部7a，二極體33的陰極連接於放電電極2的接合部8a。
接著，說明此離子產生裝置的動作。對電源端子T1及接地端子T2間施加直流電源電壓時，電荷被充電至電源電路30具有的電容器(未圖示)。充電至電容器的電荷，透過升壓變壓器的一次繞線31a放電，在一次繞線31a產生脈衝電壓。
在一次繞線31a產生脈衝電壓時，正及負的高電壓脈衝一邊交互衰減一邊在二次繞線31b產生。正的高電壓脈衝透過二極體32施加至放電電極1，負的高電壓脈衝透過二極體33施加至放電電極2。藉此，在放電電極1, 2前端部的導電體7, 8產生電暈放電，分別產生正離子及負離子。
此外，正離子是多個水分子在氫離子(H+ )周圍團簇化的團簇離子，表示為H+ (H2 O)m (m是0以上的任易整數)。負離子是多個水分子在氧離子(O2 - )周圍團簇化的團簇離子，表示為O2 - (H2 O)n (n是0以上的任易整數)。
另外，將正離子及負離子往室內放出時，兩離子圍繞在空氣中懸浮的黴菌或病毒周圍，在其表面上彼此產生化學反應。藉由此時產生的活性種的氫氧化自由基(・OH)的作用，除去懸浮黴菌等。
(放電電極1) 針對可適用於圖1至圖5說明的離子產生裝置的放電電極1進行詳細說明。雖例示離子產生裝置的二個放電電極1, 2中的放電電極1，但放電電極2也具有與放電電極1相同的構成。
圖6是沿著圖4所示的VI-VI線的放電電極1剖面的概略圖。圖6中簡化多個導電體7而記載。多個導電體7分別具有被接合部7a捆束的根元部25。根元部25是被導電體7中的接合部7a圍繞的部分(圖6中二點鏈線間的區域)。根元部25配置成相對於軸方向DR1具有傾斜。
藉由根元部25相對於軸方向DR1具有傾斜，導電體7從端部21相對於軸方向DR1傾斜突出。藉此，放電電極1的前端部成為刷般張開的形狀。藉由多個導電體7的前端部刷狀張開，圖4所示的導電體7的前端部存在的區域的面積成為在與軸方向DR1正交的平面上的多個導電體7的剖面積的合計30倍以上。
藉由多個導電體7的前端部刷狀外張，導電體7的前端部的間隔變大，因此附著在導電體7的前端部的異物不易一體化。導電體7容易擺動，因此可容易從導電體7除去異物。異物容易從放電電極1脫離，其結果，藉由降低異物對放電電極1前端部的附著量，可抑制異物附著造成的放電的妨礙。再者，能使放電電極1的清掃週期變長，提升放電電極1的維護性。
如圖6所示，筒狀接合部7a具有內周面22。設遠離內周面22的根元部25a相對於軸方向DR1的角度為θ1、接近內周面22的根元部25b相對於軸方向DR1的角度為θ2，則θ1＜θ2。
藉由配置成越接近內周面22的根元部25相對於軸方向DR1的傾斜越大，放電電極1的前端部刷狀均衡地外張，在導電體7的前端部存在的區域，導電體7的前端部的間隔廣的區域變多。在導電體7的前端部的間隔廣的區域，附著在導電體7的前端部的異物不易一體化。因此，可進一步降低異物對放電電極1前端部的附著量，因此可進一步抑制異物附著造成的放電的妨礙。
圖7是一個導電體7的前端部的放大圖。導電體7具有前端面20。前端面20相對於導電體7的長邊方向DR2傾斜。例如，導電體7為圓筒狀的情形，前端面20成為橢圓狀。藉由使前端面20相對於長邊方向DR2傾斜，導電體7的前端部變尖銳。
圖8(A)是表示前端部切齊前的一個導電體7的圖。圖8(B)是表示前端部切齊後的一個導電體7的圖。以接合部7a捆束多個導電體7後，將多個導電體7的前端部在與圖8(A)所示的軸方向DR1正交的平面P切齊。如圖6所示，根元部25配置成越接近內周面22的導電體7，前端部越相對於軸方向DR1傾斜。因此，如圖8(B)中的圓所圍繞的部分般，導電體7的前端部變尖銳。藉由導電體7的前端部變尖銳，可高效率進行放電。
圖9是實施形態一的接合部7a展開後的概略圖。接合部7a具有凸部23及凹部24。如圖4所示，在接合部7a捆束多個導電體7時，以接合部7a圍繞多個導電體7，使凸部23與凹部24嵌合。
在內周面22形成有相對於軸方向DR1斜向延伸的導件15。實施形態一中，導件15為畝狀。畝狀的導件15相對於內周面22具有凸狀的形狀。
在與軸方向DR1正交的平面上的畝的剖面形狀可為圓弧狀，也可為三角形狀及四角形狀等多角形狀。
藉由形成有導件15，圖6所示的根元部25配置成沿著畝狀的導件15。因此，根元部25相對於軸方向DR1確實具有傾斜。藉此，放電電極1的前端部確實地刷狀外張，可抑制異物附著造成的放電的妨礙。
(實施形態二) 圖10是實施形態二的接合部7a展開後的概略圖。與實施形態一的畝狀導件15不同，在實施形態二中，槽狀導件15相對於軸方向DR1斜向延伸。槽狀導件15相對於內周面22凹陷。藉由圖7所示的根元部25配置成嵌入於槽，根元部25相對於軸方向DR1具有傾斜。在與軸方向DR1正交的平面上的槽的剖面形狀可為圓弧狀，也可為三角形狀及四角形狀等多角形狀。
實施形態二的接合部7a中，與實施形態一的接合部7a相同，可獲得抑制放電電極1的前端部的異物附著造成的放電的妨礙的效果。
(實施形態三) 圖11是實施形態三的接合部7a展開後的概略圖。與實施形態一的畝狀導件15不同，在實施形態三中，相對於軸方向DR1斜向延伸的傾斜面34呈階梯狀相連而形成導件15。藉由圖7所示的根元部25配置成沿著傾斜面34，根元部25相對於軸方向DR1具有傾斜。
實施形態三的接合部7a中，與實施形態一的接合部7a相同，可獲得抑制放電電極1的前端部的異物附著造成的放電的妨礙的效果。
(實施形態四) 圖12是實施形態四的接合部7a展開後的概略圖。與實施形態一的畝狀導件15不同，在實施形態四中，突起部26相對於軸方向DR1斜向排列而形成導件15。藉由圖7所示的根元部25配置成沿著突起部26，根元部25相對於軸方向DR1具有傾斜。
實施形態四的接合部7a中，與實施形態一的接合部7a相同，可獲得抑制放電電極1的前端部的異物附著造成的放電的妨礙的效果。
(實施形態五) 以下，參照圖式詳細說明本發明實施形態五。圖13是表示本發明實施形態五的設有放電電極1, 2的離子產生裝置的立體圖。圖14是圖13所示的離子產生裝置的俯視圖。圖15是沿著圖13所示的XV-XV線的離子產生裝置的剖面圖。放電電極1以外的構成與圖1至圖5說明的離子產生裝置的構成相同。
(大徑部27) 圖16是表示實施形態五的設有大徑部27的放電電極1的概略圖。筒狀大徑部27具有較接合部7a大的外徑。大徑部27圍繞接合部7a。大徑部27設在端部21。
大徑部27具有大徑部27的外徑的端緣部也就是外徑緣29。外徑緣29形成在導電體7的前端部側。
對放電電極1施加高電壓時，導電體7中的一個或多個被電性吸引至圖15所示的異極也就是感應電極3，會有在感應電極3側大幅彎曲的情形。感應電極3相對於導電體7配置在絕緣材料19側，因此導電體7朝向絕緣材料19彎折。
彎折的導電體7與絕緣材料19接觸時產生異常放電的缺陷等。因此，在習知放電電極，即使導電體彎折也不會與絕緣材料接觸般，以根元長(相當於圖12中的L2)大於刷長(相當於圖12中的L1)的方式設定根元長。
藉由在放電電極1設置大徑部27，即使對放電電極1施加高電壓而導電體7大幅彎曲的情形，導電體7在端部21彎折後，導電體7經由外徑緣29彎折。因此，即使將根元長L2設定成小於刷長L1，彎折的導電體7d也不會與絕緣材料19接觸。藉此，能使放電電極1小型化。
再者，以圍繞接合部7a的方式設置大徑部27，藉此能在通電時使多個導電體7不妨礙大徑部27刷狀外張。藉由導電體7刷狀外張，可抑制異物附著造成的放電的妨礙，因此可確保高效率的放電效果。
圖17是表示實施形態五的大徑部27的一例的圖。在接合部7a設有從端部21突緣狀延伸的大徑部27。藉由將大徑部27與接合部7a一體的環狀金屬具形狀的零件採用在放電電極1，可降低製造成本。
(實施形態六) 圖18是表示實施形態六的設有大徑部27的放電電極1的概略圖。實施形態六中，與實施形態五相同，以圍繞接合部7a的方式設有大徑部27，但於實施形態五不同，在接合部7a中端部21以外的部分設有大徑部27。大徑部27使用例如熱收縮管。
即使是在接合部7a中端部21以外的部分設有大徑部27的情形，對放電電極1施加高電壓，導電體7在端部21彎折後，導電體7經由外徑緣29彎折，因此，可將根元長L2設定成小於刷長L1。
實施形態六的大徑部27中，與實施形態五的大徑部27相同，可一邊確保高效率放電效果一邊使放電電極1小型化。
(實施形態七) 圖19是表示實施形態七的設有大徑部27的放電電極1的概略圖。與實施形態五的圍繞接合部7a的大徑部27不同，實施形態七的大徑部27圍繞多個導電體7。圖20是圖19所示的接合部7a及大徑部27的展開圖。大徑部27相對於接合部7a配置在導電體7的前端部側。如圖20中的箭頭A，以接合部7a圍繞導電體7，固定導電體7。如圖20中的箭頭B，以大徑部27圍繞導電體7。大徑部27的內周面在未通電時不與導電體7接觸。
即使大徑部27設成圍繞多個導電體7，對放電電極1施加高電壓，導電體7在端部21彎折後，導電體7經由外徑緣29彎折，因此，可將根元長L2設定成小於刷長L1。實施形態七的大徑部27中，也能使放電電極1小型化。
實施形態五到實施形態七說明的大徑部27也可適用於實施形態一到實施形態四所示的放電電極1。
如上述，本說明書揭示的上述實施形態在所有方面皆為例示，並非用來限制。本發明的技術範圍由申請專利範圍界定，且意圖在於包含與申請專利範圍均等的意義及範圍內的所有變更。
1,2‧‧‧放電電極3,4‧‧‧感應電極5,6‧‧‧印刷基板5a,5b‧‧‧孔7,7d,8‧‧‧導電體7a,8a‧‧‧接合部10‧‧‧殼體11,12‧‧‧支撐部15‧‧‧導件16‧‧‧電路基板17‧‧‧電路零件18‧‧‧變壓器19‧‧‧絕緣材料20‧‧‧前端面21‧‧‧端部22‧‧‧內周面23‧‧‧凸部24‧‧‧凹部25,25a,25b‧‧‧根元部26‧‧‧突起部27‧‧‧大徑部29‧‧‧外徑緣30‧‧‧電源電路31‧‧‧升壓變壓器34‧‧‧傾斜面P‧‧‧平面DR1‧‧‧軸方向DR2‧‧‧長邊方向L1‧‧‧刷長L2‧‧‧根元長T1‧‧‧電源端子T2‧‧‧接地端子
圖1是表示本發明實施形態一的設有放電電極的離子產生裝置的立體圖。 圖2是圖1所示的離子產生裝置的俯視圖。 圖3是沿著圖1所示的III-III線的離子產生裝置的剖面圖。 圖4是放電電極的前端部附近的立體圖。 圖5是表示圖1所示的離子產生裝置的構成的電路圖。 圖6是沿著圖4所示的VI-VI線的放電電極的剖面的概略圖。 圖7是一個導電體的前端部的放大圖。 圖8(A)、(B)是表示前端部切齊前後的一個導電體的圖。 圖9是實施形態一的接合部展開後的概略圖。 圖10是實施形態二的接合部展開後的概略圖。 圖11是實施形態三的接合部展開後的概略圖。 圖12是實施形態四的接合部展開後的概略圖。 圖13是表示本發明實施形態五的設有放電電極的離子產生裝置的立體圖。 圖14是圖13所示的離子產生裝置的俯視圖。 圖15是沿著圖13所示的XV-XV線的離子產生裝置的剖面圖。 圖16是表示實施形態五的設有大徑部的放電電極的概略圖。 圖17是表示實施形態五的大徑部的一例的圖。 圖18是表示實施形態六的設有大徑部的放電電極的概略圖。 圖19是表示實施形態七的設有大徑部的放電電極的概略圖。 圖20是圖19所示的接合部的展開圖。
1‧‧‧放電電極
7‧‧‧導電體
7a‧‧‧接合部
21‧‧‧端部
22‧‧‧內周面
25,25a,25b‧‧‧根元部
DR1‧‧‧軸方向

Claims (7)

  1. 一種放電電極，具備： 筒狀接合部；以及 多個絲狀導電體，分別具有被該接合部捆束的根元部； 該根元部配置成相對於該接合部的軸方向具有傾斜。
  2. 如申請專利範圍第1項的放電電極，其中，該接合部具有內周面； 配置成接近該內周面的該根元部，相較於配置成遠離該內周面的該根元部，具有較大的該傾斜。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的放電電極，其中，該接合部具有內周面； 在該內周面形成有相對於該軸方向斜向延伸的導件。
  4. 如申請專利範圍第1或2項的放電電極，其中，該導電體的前端面相對於該導電體的長邊方向傾斜。
  5. 如申請專利範圍第1或2項的放電電極，其中，設有筒狀大徑部，該大徑部圍繞該導電體及該接合部的至少一者，具有較該接合部的外徑大的外徑。
  6. 如申請專利範圍第5項的放電電極，其中，該大徑部圍繞該接合部。
  7. 如申請專利範圍第6項的放電電極，其中，該接合部具有該導電體從該接合部突出的端部； 該大徑部設在該端部。
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