WO2015151309A1 - イオン発生装置および電気機器 - Google Patents

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WO2015151309A1
WO2015151309A1 PCT/JP2014/072377 JP2014072377W WO2015151309A1 WO 2015151309 A1 WO2015151309 A1 WO 2015151309A1 JP 2014072377 W JP2014072377 W JP 2014072377W WO 2015151309 A1 WO2015151309 A1 WO 2015151309A1
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ion generator
discharge
electrode
discharge electrode
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PCT/JP2014/072377
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西田 弘
大江 信之
晃一 伊豆
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シャープ株式会社
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    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
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    • B03C3/40Electrode constructions
    • B03C3/41Ionising-electrodes

Definitions

  • the present invention relates to an ion generation device and an electric device, and more particularly to an ion generation device including an induction electrode and a discharge electrode, and an electric device using the ion generation device.
  • ion generators are used to purify, sterilize, or deodorize indoor air.
  • Many ion generators generate positive ions and negative ions by corona discharge.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laying-Open No. 2013-11396 includes a discharge needle that performs discharge and a counter electrode that is disposed away from the discharge needle. A discharge unit in which a discharge occurs between the two is disclosed. The discharge unit further includes a cleaning member that contacts the discharge needle and cleans deposits attached to the tip of the discharge needle.
  • corona discharge is generated between the tip of the discharge electrode to which a high voltage is applied and the induction electrode to generate ions.
  • the ion generator is used for a long time in unclean air or in a high humidity environment, impurities such as dust in the air adhere to the tip of the discharge electrode over time, and the amount of generated ions decreases. Therefore, in an ion generator, it is required to maintain the ion generation amount by reducing the adhesion amount of deposits on the discharge electrode.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and a main purpose thereof is to use an ion generator that can easily remove the deposit from the discharge electrode and generate ions efficiently, and the ion generator. To provide electrical equipment.
  • the ion generator according to the present invention includes an induction electrode and a discharge electrode for generating ions between the induction electrode.
  • the discharge electrode has a plurality of thread-like conductors and a joint that binds the roots of the conductors.
  • the induction electrode is disposed on the base side of the conductor.
  • the outer diameter of the conductor is not less than 5 ⁇ m and not more than 30 ⁇ m.
  • the length by which the conductor protrudes from the joint is 3 mm or more.
  • the ion generator further includes a lid member.
  • the discharge electrode protrudes from the lid member through a hole formed in the lid member.
  • the length of the conductor projecting from the joint is less than half the length of the discharge electrode projecting from the lid member.
  • the induction electrode has an annular shape surrounding the discharge electrode.
  • the ion generator further includes an insulating material.
  • the induction electrode is sealed with an insulating material.
  • the discharge electrode protrudes from the insulating material.
  • the length of the conductor protruding from the joint is not more than half the length of the discharge electrode protruding from the insulating material.
  • the electrical device includes the ion generator according to any one of the above aspects and a blower for sending out ions generated by the ion generator.
  • ions can be generated stably and efficiently.
  • FIG. 2 is a diagram showing a state in which the ion generator shown in FIG. 1 is energized and a brush tip is opened.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an ion generator in a second embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an ion generator in Embodiment 3. It is sectional drawing which shows the structure of the ion sending apparatus using an ion generator.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an ion generating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the ion generator shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the ion generator shown in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the lid member is removed from the ion generator shown in FIG.
  • the structure of the ion generator of Embodiment 1 will be described in detail with reference to FIGS.
  • the ion generator of Embodiment 1 includes two discharge electrodes 1 and 2, annular induction electrodes 3 and 4, and two rectangular printed boards 5 and 6.
  • the induction electrode 3 is an electrode for forming an electric field with the discharge electrode 1.
  • the induction electrode 4 is an electrode for forming an electric field with the discharge electrode 2.
  • the discharge electrode 1 is an electrode for generating negative ions with the induction electrode 3.
  • the discharge electrode 2 is an electrode for generating positive ions with the induction electrode 4.
  • the printed circuit boards 5 and 6 are arranged in parallel in the vertical direction in FIG.
  • the induction electrode 3 is formed on the surface of one end portion in the longitudinal direction of the printed circuit board 5 by using the wiring layer of the printed circuit board 5. Inside the induction electrode 3, a hole 5a penetrating the printed circuit board 5 is opened.
  • the induction electrode 4 is formed on the surface of the other end portion in the longitudinal direction of the printed circuit board 5 by using the wiring layer of the printed circuit board 5. Inside the induction electrode 4, a hole 5 b penetrating the printed circuit board 5 is opened.
  • the induction electrodes 3 and 4 are formed at a low cost by the wiring layer of the printed circuit board 5, thereby reducing the manufacturing cost of the ion generator.
  • Each of the discharge electrodes 1 and 2 is provided perpendicular to the printed circuit boards 5 and 6.
  • the base end portion of the discharge electrode 1 is inserted into the hole of the printed circuit board 6, and the distal end portion passes through the center of the hole 5 a of the printed circuit board 5.
  • the base end portion of the discharge electrode 2 is inserted into the hole of the printed circuit board 6, and the distal end portion passes through the center of the hole 5 b of the printed circuit board 5.
  • the base ends of the discharge electrodes 1 and 2 are fixed to the printed circuit board 6 with solder.
  • the induction electrodes 3 and 4 are formed on the printed circuit board 5.
  • the discharge electrodes 1 and 2 are fixed to a printed circuit board 6 different from the printed circuit board 5. Therefore, even when the ion generator is placed in a high humidity environment with dust accumulated on the printed circuit boards 5 and 6, current leakage between the discharge electrodes 1 and 2 and the induction electrodes 3 and 4 is suppressed. It is possible to generate ions stably.
  • the tip of each of the discharge electrodes 1 and 2 is formed in a brush shape.
  • the discharge electrode 1 has a plurality of thread-like conductors 7 provided at the tip thereof, and a joint portion 7 a that bundles the roots of the plurality of conductors 7.
  • the discharge electrode 2 has a plurality of thread-like conductors 8 provided at the tip thereof, and a joint 8 a that bundles the roots of the plurality of conductors 8.
  • the conductors 7 and 8 of the discharge electrodes 1 and 2 are made of a conductive material.
  • the conductors 7 and 8 may be made of metal, carbon fiber, conductive fiber, or conductive resin.
  • the outer diameter per conductor 7 and 8 is not less than 5 ⁇ m and not more than 30 ⁇ m.
  • the conductors 7 and 8 may be carbon fibers having an outer diameter of 7 ⁇ m, or may be conductive fibers made of SUS having an outer diameter of 12 ⁇ m or 25 ⁇ m.
  • the length by which the conductors 7 and 8 protrude from the joint portions 7a and 8a is 3 mm or more.
  • the conductors 7 and 8 may protrude 4.5 mm or more with respect to the joint portions 7a and 8a.
  • the ion generator includes a rectangular parallelepiped casing 10 having a rectangular opening slightly larger than the printed boards 5 and 6, a lid member 11 that closes the opening of the casing 10, a circuit board 16, and a circuit.
  • a component 17 and a transformer 18 are provided.
  • the housing 10 is made of an insulating resin.
  • the lower portion of the housing 10 is formed slightly smaller than the upper portion, and a step is formed at the boundary between the upper portion and the lower portion of the housing 10 on the inner wall of the housing 10.
  • casing 10 is divided into 2 in the longitudinal direction by the partition plate 10a.
  • the transformer 18 is accommodated in the bottom on one side of the partition plate 10a.
  • the circuit board 16 is provided on the step with the partition plate 10a so as to close the space on the other side of the partition plate 10a.
  • the circuit component 17 is mounted on the lower surface of the circuit board 16 and accommodated in the space on the other side of the partition plate 10a.
  • the printed circuit boards 5 and 6 are accommodated horizontally in the upper part of the housing 10.
  • the circuit board 16, the transformer 18, and the printed boards 5 and 6 are electrically connected by wiring.
  • the high voltage part in the housing 10 is filled with an insulating material 19 such as resin.
  • the insulating material 19 is filled up to the lower surface of the printed circuit board 6.
  • the space on the other side of the partition plate 10a is filled with the insulating material 19. Not.
  • the lid member 11 is formed of an insulating resin. Grooves are formed in the upper end portion of the inner wall of the housing 10, and locking portions that are inserted into the grooves of the housing 10 protrude from both ends in the longitudinal direction of the lid member 11. Since the printed circuit boards 5 and 6 are covered with the lid member 11, dust accumulation on the printed circuit boards 5 and 6 is suppressed.
  • a hollow cylindrical boss 11 a is formed on the lower surface of the lid member 11 at a position corresponding to the hole 5 a and the discharge electrode 1.
  • a hollow cylindrical boss 11 b is formed at a position corresponding to the hole 5 b and the discharge electrode 2.
  • the bosses 11a and 11b are formed to extend in the thickness direction of the printed boards 5 and 6.
  • the inner diameters of the bosses 11a and 11b are larger than the outer diameters of the discharge electrodes 1 and 2, respectively.
  • the lid member 11 is formed with a hole penetrating the lid member 11 in the thickness direction inside the bosses 11a and 11b.
  • the discharge electrodes 1 and 2 penetrate the bosses 11a and 11b, respectively.
  • the discharge electrodes 1 and 2 project from the lid member 11 through holes formed in the lid member 11.
  • the conductors 7 and 8 at the distal ends of the discharge electrodes 1 and 2 protrude on the lid member 11, so that even when dust accumulates on the lid member 11, the conductors 7 and 8 are buried in the dust and discharged. Will not be disturbed.
  • the outer diameters of the bosses 11a and 11b are smaller than the inner diameters of the holes 5a and 5b of the printed circuit board 5, respectively.
  • Boss 11a, 11b has penetrated holes 5a, 5b of printed circuit board 5, respectively.
  • a slight gap is formed between the front end surfaces (lower end surfaces) of the bosses 11 a and 11 b and the surface of the printed circuit board 6.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the ion generator shown in FIG.
  • the ion generator includes a power supply terminal T 1, a ground terminal T 2, diodes 32 and 33, and a step-up transformer 31 in addition to the discharge electrodes 1 and 2 and the induction electrodes 3 and 4.
  • the portions other than the discharge electrodes 1 and 2 and the induction electrodes 3 and 4 are composed of a circuit board 16, a circuit component 17, a transformer 18, and the like in FIG. 1.
  • the brush-like conductors 7 and 8 constituting the discharge electrode 1 are not shown in FIG.
  • the positive terminal and the negative terminal of the DC power source are connected to the power terminal T1 and the ground terminal T2, respectively.
  • a DC power supply voltage (for example, + 12V or + 15V) is applied to the power supply terminal T1, and the ground terminal T2 is grounded.
  • the power supply terminal T1 and the ground terminal T2 are connected to the step-up transformer 31 via the power supply circuit 30.
  • the step-up transformer 31 includes a primary winding 31a and a secondary winding 31b.
  • One terminal of the secondary winding 31 b is connected to the induction electrodes 3 and 4, and the other terminal is connected to the anode of the diode 32 and the cathode of the diode 33.
  • the cathode of the diode 32 is connected to the proximal end portion of the discharge electrode 1, and the anode of the diode 33 is connected to the proximal end portion of the discharge electrode 2.
  • this ion generator When a DC power supply voltage is applied between the power supply terminal T1 and the ground terminal T2, a capacitor (not shown) included in the power supply circuit 30 is charged. The electric charge charged in the capacitor is discharged through the primary winding 31a of the step-up transformer 31, and an impulse voltage is generated in the primary winding 31a.
  • the positive ion is a cluster ion in which a plurality of water molecules are clustered around a hydrogen ion (H + ), and is represented as H + (H 2 O) m (m is an arbitrary integer of 0 or more).
  • a negative ion is a cluster ion in which a plurality of water molecules are clustered around an oxygen ion (O 2 ⁇ ), and is represented as O 2 ⁇ (H 2 O) n (n is an arbitrary integer of 0 or more).
  • both ions surround mold fungi and viruses floating in the air and cause a chemical reaction with each other on the surface. Suspended fungi and the like are removed by the action of the active species hydroxyl radical (.OH) generated at that time.
  • FIG. 6 is a diagram showing the ratio of the brush length to the projecting length of the discharge electrode 1 in the ion generator shown in FIG.
  • the discharge electrode 1 of the two discharge electrodes 1 and 2 of the ion generator is illustrated, but the discharge electrode 2 has the same configuration as the discharge electrode 1.
  • the length L1 shown in FIG. 6 indicates the length of the conductor 7 of the discharge electrode 1 protruding from the joint portion 7a
  • the length L2 is the length of the joint portion 7a of the discharge electrode 1 protruding from the lid member 11. It shows.
  • the length of the conductor 7 protruding from the joint portion 7 a is not more than half the length of the discharge electrode 1 protruding from the lid member 11.
  • the length of the discharge electrode 1 protruding from the lid member 11 is represented by the sum of the length L1 and the length L2 shown in FIG. 6, and the length indicating the length of the conductor 7 protruding from the joint 7a.
  • L1 is less than or equal to half of the sum of length L1 and length L2.
  • the length L1 indicating the protrusion length of the conductor 7 with respect to the joint portion 7a is smaller than the length L2 indicating the protrusion length of the joint portion 7a with respect to the lid member 11.
  • the length (length L2) obtained by subtracting the brush length from the protruding length of the discharge electrode 1 with respect to the lid member 11 is set to be larger than the brush length (length L1).
  • FIG. 7 is a diagram showing a state in which the ion generator shown in FIG. 1 is energized and the brush tip is opened.
  • the conductor 7 is formed in a thin thread shape and can be bent like hair.
  • a high voltage pulse is applied to the discharge electrode 1 via the diode 32 (see FIG. 5)
  • each conductor 7 is electrically repelled because of the same polarity, and as shown in FIG. Forms an open shape.
  • FIG. 8 is a diagram showing electric lines of force F from the discharge electrode 1 to the induction electrode 3 in the ion generator shown in FIG.
  • the induction electrode 3 is formed on the surface of the printed circuit board 5 and is disposed on the base side of the conductor 7 of the discharge electrode 1.
  • the path of the electric lines of force F when a high voltage is applied to the discharge electrode 1 goes from the tip of the conductor 7 to the induction electrode 3 as shown by the arrow in FIG. At this time, positive ions are generated at the tip of the conductor 7. Since the conductor 7 is bent and deformed by electrical repulsion between the conductors 7, the area of the region where the tip of the conductor 7 exists is increased.
  • the ion generator provided with the brush-like discharge electrode 1 since the area of the region for generating ions is increased, the amount of ion generation when the same voltage is applied as compared with the needle-like discharge electrode is reduced. It is increasing.
  • the conductor 7 of the discharge electrode 1 is electrically attracted to the induction electrode 3 having a different polarity.
  • One or a plurality of conductors 7 may be greatly bent toward the induction electrode 3 side.
  • the conductor 7 does not contact the lid member 11. Therefore, abnormal discharge occurs in the contact portion where the conductor 7 comes into contact with the lid member 11, and there is a problem that the amount of ions generated is reduced or ions are not generated, and a problem that the noise value of the ion generator is increased, It is definitely avoided.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing an ion generating apparatus according to the second embodiment.
  • the insulating material 19 is filled up to the lower surface of the printed circuit board 6.
  • the upper surface side of the printed circuit board 6 is also filled with the insulating material 19.
  • the insulating material 19 is filled up to the inner surface of the lid member 11.
  • the induction electrodes 3 and 4 are sealed with an insulating material 19 as shown in FIG.
  • the discharge electrodes 1 and 2 protrude from the insulating material 19.
  • the insulating material 19 electrically insulates the discharge electrodes 1 and 2 from the induction electrodes 3 and 4.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an ion generating apparatus according to the third embodiment.
  • the ion generating apparatus according to the third embodiment includes an insulating material 19 such as an epoxy resin or a urethane resin instead of the lid member 11 described in the first embodiment.
  • the induction electrodes 3 and 4 are sealed with an insulating material 19.
  • the discharge electrodes 1 and 2 protrude from the insulating material 19.
  • the length that the conductor 7 of the discharge electrode 1 protrudes from the joint portion 7 a is not more than half the length of the discharge electrode 1 that protrudes from the insulating material 19.
  • the length that the conductor 8 of the discharge electrode 2 protrudes from the joint portion 8a is half or less of the length of the discharge electrode 2 that protrudes from the insulating material 19.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of an ion delivery device using the ion generator of any of Embodiments 1 to 3.
  • a suction port 40a is provided on the lower back surface of the main body 40, and air outlets 40b and 40c are provided on the upper upper surface and front surface of the main body 40, respectively.
  • a duct 41 is provided inside the main body 40, an opening at the lower end of the duct 41 is provided to face the suction port 40a, and an upper end of the duct 41 is connected to the outlets 40b and 40c.
  • the cross flow fan 42 is provided in the opening part of the lower end of the duct 41 as a ventilation fan.
  • An ion generator 43 is provided near the center of the duct 41.
  • the ion generator 43 is the one shown in the first or second embodiment.
  • the casing 10 of the ion generator 43 is fixed to the outer wall surface of the duct 41.
  • the conductors 7 and 8 at the tips of the discharge electrodes 1 and 2 of the ion generator 43 pass through the wall of the duct 41 and protrude into the duct 41.
  • the conductors 7 and 8 of the two discharge electrodes 1 are arranged in a direction orthogonal to the direction in which the air in the duct 41 flows.
  • a lattice grill 44 made of resin is provided at the suction port 40 a, and a thin mesh filter 45 is attached to the inside of the grill 44. Behind the filter 45, a lattice-shaped fan guard 46 is provided so that foreign matter and a user's finger do not enter the cross flow fan 42.
  • a drop prevention net 47 is provided slightly below the position where the ion generator 43 of the duct 41 is provided. The drop-off prevention net 47 receives the fallen object when an object is thrown in from the outlets 40b and 40c or a part of the parts provided in the duct 41 including the ion generator 43 is broken and dropped. This prevents the cross flow fan 42 from being caught. This prevents the cross flow fan 42 from being damaged by falling objects.
  • the adhesion of dust or the like to the conductors 7 and 8 is remarkably reduced by the action of the conductors 7 and 8 swinging, the adhesion is performed, so the user needs to remove the deposits attached to the conductors 7 and 8 by cleaning. There is.
  • the user can access the ion generator 43 installed in the duct 41 by removing the back cover 40d on the back of the main body 40 of the ion delivery device.
  • the conductors 7 and 8 are thin conductive fibers that bend like hair, so that the conventional needle electrode is not used. Unlike the adopted ion generator, the user is not injured.
  • the ion generator includes induction electrodes 3 and 4 and discharge electrodes 1 and 2 for generating ions between induction electrodes 3 and 4. .
  • the discharge electrodes 1, 2 have a plurality of thread-like conductors 7, 8 and joint portions 7 a, 8 a that bundle the bases of the conductors 7, 8.
  • the induction electrodes 3 and 4 are disposed on the base side of the conductors 7 and 8.
  • the discharge electrodes 1 and 2 are formed by bundling the thin thread-like conductors 7 and 8, one of the plurality of thread-like conductors 7 and 8 is formed.
  • One of these corresponds to one needle electrode of an ion generator that employs a needle electrode as a conventional discharge electrode.
  • the number of places where discharge occurs is not one, but the number of conductors 7 and 8, and therefore, the number of discharge places increases. Therefore, since the amount of ions generated can be increased, ions can be discharged more efficiently than the conventional ion generator that employs a needle electrode as the discharge electrode.
  • the conductors 7 and 8 are formed in a thread-like shape that bends easily, when a high voltage is applied to the discharge electrodes 1 and 2, the tips of the conductors 7 and 8 are electrically repelled, As shown in FIG. 7, the brush tip is open. Therefore, compared to a conventional ion generator that employs needle-like electrodes, ions can be generated by discharging over a wide range, so that ions can be generated efficiently.
  • the tips of the conductors 7 and 8 can be expanded, and by forming an air flow around the conductors 7 and 8, the conductors 7 and 8 can be connected. Since it can be swung, even if a deposit such as dust adheres to the conductors 7 and 8, the deposit can be easily removed from the conductors 7 and 8.
  • the amount of deposits deposited on the discharge electrodes 1 and 2 can be reduced, so that ions can be generated efficiently.
  • the outer diameter of the conductors 7 and 8 is not less than 5 ⁇ m and not more than 30 ⁇ m.
  • the outer diameters of the conductors 7 and 8 are 5 ⁇ m or more, the mechanical strength of the conductors 7 and 8 can be secured, and electrical wear of the conductors 7 and 8 can be suppressed.
  • the outer diameter of the conductors 7 and 8 is 30 ⁇ m or less, the conductors 7 and 8 that are easily bent are formed, and when the high voltage is applied, the conductors 7 and 8 spread and the air flow is formed. The swinging movement of the conductors 7 and 8 is likely to occur.
  • the length of the conductors 7 and 8 protruding from the joints 7a and 8a is 3 mm or more.
  • the protruding length of the conductors 7 and 8 is 3 mm or more, the conductors 7 and 8 that are easily bent are formed, and when the high voltage is applied, the conductors 7 and 8 are spread and the air flow is formed. The swinging movement of the conductors 7 and 8 is likely to occur.
  • the ion generator further includes a lid member 11.
  • the discharge electrodes 1 and 2 project from the lid member 11 through holes formed in the lid member 11. Since the conductors 7 and 8 protrude from the housing 10 and the lid member 11, ions generated at the tip portions of the conductors 7 and 8 can be efficiently discharged out of the housing 10.
  • the length of the conductors 7 and 8 protruding from the joints 7 a and 8 a is not more than half the length of the discharge electrodes 1 and 2 protruding from the lid member 11. In this way, even when the conductors 7 and 8 are electrically attracted to the induction electrodes 3 and 4 and bent when a high voltage is applied, the conductors 7 and 8 do not contact the lid member 11. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of a problem that abnormal discharge occurs at the contact portion where the conductor 7 contacts the lid member 11 and the noise value of the ion generator increases.
  • the induction electrodes 3 and 4 have an annular shape surrounding the discharge electrodes 1 and 2.
  • the conductors 7, 8 spread all around 360 ° toward the induction electrodes 3, 4 surrounding the discharge electrodes 1, 2. Therefore, the area of the place where discharge occurs can be increased, and ions can be efficiently generated by discharging in a wider range.
  • the ion generator further includes an insulating material 19.
  • the induction electrodes 3 and 4 are sealed with an insulating material 19.
  • the discharge electrodes 1 and 2 protrude from the insulating material 19.
  • the discharge electrodes 1 and 2 and the induction electrodes 3 and 4 can be electrically insulated by the insulating material 19.
  • the insulating material 19 instead of the lid member 11, it is not necessary to penetrate the bosses through the conductors 7 and 8, and the manufacture of the ion generator is facilitated. Furthermore, cleaning is facilitated even when dust accumulates around the discharge electrodes 1 and 2.
  • the length of the conductors 7 and 8 protruding from the joint portions 7 a and 8 a is not more than half the length of the discharge electrodes 1 and 2 protruding from the insulating material 19. .
  • the conductors 7 and 8 do not contact the insulating material 19. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of a problem that abnormal discharge occurs at the contact portion where the conductor 7 contacts the insulating material 19 and the noise value of the ion generator increases.
  • the ion delivery device includes an ion generation device 43 according to any one of the above aspects, and a crossflow fan as a blower for sending out ions generated by the ion generation device. 42. Since the discharge electrodes 1 and 2 of the ion generator protrude from the housing 10, the air passing through the duct 41 by the rotation of the cross flow fan 42 directly hits the discharge electrodes 1 and 2. The ions generated in the vicinity of the second conductors 7 and 8 are carried on the air flow and carried to the downstream side of the duct 41. In this way, ions generated around the conductors 7 and 8 can be efficiently guided to the downstream side of the duct 41 and discharged from the outlets 40b and 40c.
  • the induction electrodes 3 and 4 are formed using the wiring layer of the printed circuit board 5, but each of the induction electrodes 3 and 4 may be formed of a metal plate. In addition, each of the induction electrodes 3 and 4 may not be annular.
  • the ion delivery apparatus was shown as an electric equipment using the ion generator 43, an air conditioner, a dehumidifier, a humidifier, an air cleaner, a refrigerator, a gas fan heater, a petroleum fan heater
  • the ion generator 43 may be mounted on an electric device such as an electric fan heater, a washer / dryer, a vacuum cleaner, a sterilizer, a microwave oven, and a copying machine.

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Abstract

 付着物の放電電極からの離脱を容易にし、イオンを効率良く発生できる、イオン発生装置を提供する。イオン発生装置は、誘導電極(3,4)と、誘導電極(3,4)との間でイオンを発生させるための放電電極(1,2)とを備えている。放電電極(1,2)は、複数の糸状の導電体(7,8)と、導電体の根元を束ねる接合部(7a,8a)とを有している。誘導電極(3,4)は、導電体(7,8)の根元側に配置されている。

Description

イオン発生装置および電気機器
 この発明はイオン発生装置および電気機器に関し、特に、誘導電極と放電電極とを備えるイオン発生装置と、そのイオン発生装置を用いた電気機器とに関する。
 従来、室内の空気の浄化、殺菌または消臭などを行なうために、イオン発生装置が利用されている。イオン発生装置の多くは、コロナ放電により正イオンおよび負イオンを発生させている。
 特開2013-11396号公報(特許文献1)には、放電を行なう放電針と、放電針から離れて配置された対向極とを備え、放電針に電圧が印加されることによって対向極との間で放電が生じる放電ユニットが開示されている。当該放電ユニットは、放電針に接触して放電針の先端に付着した付着物を清掃する清掃部材をさらに備えている。
特開2013-11396号公報
 イオン発生装置では、高電圧が印加された放電電極の先端と誘導電極との間でコロナ放電が発生し、イオンを発生する。不浄空気中や高湿度環境でイオン発生装置を長期使用すると、空気中の埃などの不純物が放電電極の先端部に経時的に付着し、イオン発生量が減少する。そのため、イオン発生装置では、放電電極への付着物の付着量を減少させてイオン発生量を維持することが求められている。
 本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、付着物の放電電極からの離脱を容易にし、イオンを効率良く発生できる、イオン発生装置と、そのイオン発生装置を用いた電気機器とを提供することである。
 本発明に係るイオン発生装置は、誘導電極と、誘導電極との間でイオンを発生させるための放電電極とを備えている。放電電極は、複数の糸状の導電体と、導電体の根元を束ねる接合部とを有している。誘導電極は、導電体の根元側に配置されている。
 好ましくは、導電体の外径は、5μm以上30μm以下である。好ましくは、導電体が接合部から突出する長さは、3mm以上である。
 好ましくは、イオン発生装置は、蓋部材をさらに備えている。放電電極は、蓋部材に形成された孔を貫通して蓋部材から突出している。導電体が接合部から突出する長さは、蓋部材から突出している放電電極の長さの半分以下である。
 好ましくは、誘導電極は、放電電極を取り囲む環状の形状を有している。
 好ましくは、イオン発生装置は、絶縁材料をさらに備えている。誘導電極は、絶縁材料により密閉されている。放電電極は、絶縁材料から突出している。好ましくは、導電体が接合部から突出する長さは、絶縁材料から突出している放電電極の長さの半分以下である。
 本発明に係る電気機器は、上記のいずれかの局面のイオン発生装置と、イオン発生装置で発生したイオンを送出するための送風部とを備えている。
 本発明のイオン発生装置によると、イオンを安定して効率良く発生することができる。
本発明の実施の形態1におけるイオン発生装置を示す斜視図である。 図1に示したイオン発生装置の平面図である。 図1に示したイオン発生装置の断面図である。 図1に示したイオン発生装置から蓋部材を外した状態を示す斜視図である。 図1に示したイオン発生装置の構成を示す回路図である。 図1に示したイオン発生装置における放電電極の突出長に占めるブラシ長の割合について示す図である。 図1に示したイオン発生装置に通電し、ブラシ先端部が開いた状態を示した図である。 図1に示したイオン発生装置における、放電電極から誘導電極へ向かう電気力線を示す図である。 実施の形態2におけるイオン発生装置を示す断面図である。 実施の形態3におけるイオン発生装置を示す斜視図である。 イオン発生装置を用いたイオン送出装置の構成を示す断面図である。
 以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
 (実施の形態1)
 図1は、本発明の実施の形態1におけるイオン発生装置を示す斜視図である。図2は、図1に示したイオン発生装置の平面図である。図3は、図1に示したイオン発生装置の断面図である。図4は、図1に示したイオン発生装置から蓋部材を外した状態を示す斜視図である。まず、図1~図4を参照して、実施の形態1のイオン発生装置の構造について詳細に説明する。
 実施の形態1のイオン発生装置は、2本の放電電極1,2と、環状の誘導電極3,4と、2枚の長方形状のプリント基板5,6とを備えている。誘導電極3は、放電電極1との間に電界を形成するための電極である。誘導電極4は、放電電極2との間に電界を形成するための電極である。放電電極1は、誘導電極3との間で、負イオンを発生するための電極である。放電電極2は、誘導電極4との間で、正イオンを発生するための電極である。
 プリント基板5,6は、所定の間隔を開けて、図3中の上下に平行に配置されている。誘導電極3は、プリント基板5の長手方向の一方端部の表面に、プリント基板5の配線層を用いて形成されている。誘導電極3の内側には、プリント基板5を貫通する孔5aが開口されている。誘導電極4は、プリント基板5の長手方向の他方端部の表面に、プリント基板5の配線層を用いて形成されている。誘導電極4の内側には、プリント基板5を貫通する孔5bが開口されている。誘導電極3,4は、プリント基板5の配線層によって低コストで形成されており、これによりイオン発生装置の製造コストが低減されている。
 放電電極1,2の各々は、プリント基板5,6に対して垂直に設けられている。放電電極1の基端部はプリント基板6の孔に挿嵌されており、その先端部はプリント基板5の孔5aの中心を貫通している。放電電極2の基端部はプリント基板6の孔に挿嵌されており、その先端部はプリント基板5の孔5bの中心を貫通している。放電電極1,2の各々の基端部は、半田によってプリント基板6に固定されている。
 誘導電極3,4は、プリント基板5に形成されている。放電電極1,2は、プリント基板5とは別の、プリント基板6に固定されている。そのため、プリント基板5,6上に塵埃が堆積した状態でイオン発生装置が高湿度環境下におかれた場合でも、放電電極1,2と誘導電極3,4との間の電流のリークを抑制でき、イオンを安定して発生することが可能とされている。
 放電電極1,2の各々の先端部は、ブラシ状に形成されている。放電電極1は、その先端部に設けられた複数の糸状の導電体7と、複数の導電体7の根元を束ねる接合部7aとを有している。放電電極2は、その先端部に設けられた複数の糸状の導電体8と、複数の導電体8の根元を束ねる接合部8aとを有している。
 放電電極1,2の導電体7,8は、導電性の材料で形成されている。導電体7,8はたとえば、金属、カーボン繊維、導電性繊維、または導電性樹脂製であってもよい。導電体7,8の1本当たりの外径は、5μm以上30μm以下である。導電体7,8の太さを5μm以上にすることにより、導電体7,8の機械的強度を確保するとともに、導電体7,8の電気磨耗が抑制されている。導電体7,8の太さを30μm以下にすることにより、髪の毛のように撓る導電体7,8が形成され、詳細を後述する導電体7,8の広がりおよび揺れ動きが起こりやすくなる。導電体7,8は、外径7μmのカーボン繊維であってもよく、または、外径12μmもしくは25μmのSUS製の導電性繊維であってもよい。
 導電体7,8が接合部7a,8aから突出する長さが短すぎると、導電体7,8が撓りにくくなるので、導電体7,8の広がりおよび揺れ動きが小さくなり、本実施の形態のイオン発生装置の効果が十分に得られない。そのため、導電体7,8が接合部7a,8aから突出する長さは、3mm以上とする。導電体7,8は、接合部7a,8aに対して4.5mm以上突出していてもよい。
 また、このイオン発生装置は、プリント基板5,6よりも若干大きな長方形の開口部を有する直方体状の筐体10と、筐体10の開口部を閉じる蓋部材11と、回路基板16と、回路部品17と、トランス18とを備えている。
 筐体10は、絶縁性の樹脂で形成されている。筐体10の下部は上部よりも若干小さく形成されており、筐体10の内壁において筐体10の上部と下部の境界には段差が形成されている。また、筐体10の下部は、仕切り板10aによって長手方向に2分割されている。トランス18は、仕切り板10aの一方側の底に収容されている。回路基板16は、仕切り板10aの他方側の空間を閉じるように、仕切り板10aと段差の上に設けられている。回路部品17は、回路基板16の下面に搭載され、仕切り板10aの他方側の空間に収容されている。
 プリント基板5,6は、筐体10の上部に水平に収容されている。回路基板16とトランス18とプリント基板5,6とは、配線によって電気的に接続されている。筐体10内の高電圧部には、樹脂などの絶縁材料19が充填されている。絶縁材料19は、プリント基板6の下面まで充填されている。なお、本実施の形態では、トランス18の1次側に接続されている回路部品17は絶縁材料19によって絶縁する必要がないので、仕切り板10aの他方側の空間には絶縁材料19を充填していない。
 蓋部材11は、絶縁性の樹脂で形成されている。筐体10の内壁の上端部には溝が形成されており、蓋部材11の長手方向の両端には筐体10の溝に挿入される係止部が突設されている。蓋部材11によってプリント基板5,6が覆われていることにより、プリント基板5,6上への塵埃の堆積が抑制されている。
 蓋部材11の下面には、孔5aおよび放電電極1に対応する位置に中空円筒状のボス11aが形成されている。蓋部材11の下面には、孔5bおよび放電電極2に対応する位置に中空円筒状のボス11bが形成されている。ボス11a,11bは、プリント基板5,6の厚み方向に延びて形成されている。ボス11a,11bの内径は、それぞれ放電電極1,2の外径よりも大きい。蓋部材11には、ボス11a,11bの内側に、蓋部材11を厚み方向に貫通する孔が形成されている。放電電極1,2は、それぞれボス11a,11bを貫通している。放電電極1,2は、それぞれ蓋部材11に形成された孔を貫通して、蓋部材11から突出している。放電電極1,2の先端部の導電体7,8は、蓋部材11の上に突出しており、そのため、蓋部材11上に塵埃が堆積した場合でも導電体7,8が塵埃に埋もれて放電が妨げられることはない。
 ボス11a,11bの外径は、それぞれプリント基板5の孔5a,5bの内径よりも小さい。ボス11a,11bは、それぞれプリント基板5の孔5a,5bを貫通している。ボス11a,11bの先端面(下端面)とプリント基板6の表面との間には、わずかな隙間が形成されている。ボス11a,11bを設けたことにより、放電電極1,2と誘導電極3,4との間の空間距離が増大しており、放電電極1,2と誘導電極3,4との間の電流のリークをより効果的に抑制可能とされている。
 図5は、図1に示したイオン発生装置の構成を示す回路図である。図5を参照して、イオン発生装置は、放電電極1,2および誘導電極3,4の他に、電源端子T1、接地端子T2、ダイオード32,33および昇圧トランス31を備えている。図5の回路のうちの放電電極1,2および誘導電極3,4以外の部分は、図1では回路基板16、回路部品17、およびトランス18などで構成されている。なお、放電電極1を構成するブラシ状の導電体7,8は、図5では図示を省略されている。
 電源端子T1および接地端子T2には、それぞれ直流電源の正極および負極が接続されている。電源端子T1には直流電源電圧(たとえば+12Vまたは+15V)が印加され、接地端子T2は接地されている。電源端子T1および接地端子T2は、電源回路30を介して、昇圧トランス31に接続されている。
 昇圧トランス31は、1次巻線31aおよび2次巻線31bを含んでいる。2次巻線31bの一方端子は誘導電極3,4に接続されており、他方端子はダイオード32のアノードおよびダイオード33のカソードに接続されている。ダイオード32のカソードは放電電極1の基端部に接続されており、ダイオード33のアノードは放電電極2の基端部に接続されている。
 次に、このイオン発生装置の動作について説明する。電源端子T1および接地端子T2間に直流電源電圧が印加されると、電源回路30が有しているコンデンサ(不図示)に電荷が充電される。コンデンサに充電された電荷は、昇圧トランス31の1次巻線31aを介して放電され、1次巻線31aにはインパルス電圧が発生する。
 1次巻線31aにインパルス電圧が発生すると、2次巻線31bに正および負の高電圧パルスが交互に減衰しながら発生する。正の高電圧パルスはダイオード32を介して放電電極1に印加され、負の高電圧パルスはダイオード33を介して放電電極2に印加される。これにより、放電電極1,2の先端の導電体7,8でコロナ放電が発生し、それぞれ正イオンおよび負イオンを発生する。
 なお、正イオンは、水素イオン(H)の周囲に複数の水分子がクラスター化したクラスターイオンであり、H(HO)(mは0以上の任意の整数)と表わされる。負イオンは、酸素イオン(O )の周囲に複数の水分子がクラスター化したクラスターイオンであり、O (HO)(nは0以上の任意の整数)と表わされる。また、正イオンおよび負イオンを室内に放出すると、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その表面上で互いに化学反応を起こす。その際に生成される活性種の水酸化ラジカル(・OH)の作用により、浮遊カビ菌などが除去される。
 図6は、図1に示したイオン発生装置における放電電極1の突出長に占めるブラシ長の割合について示す図である。図6および後述する図7,8では、イオン発生装置の2本の放電電極1,2のうち放電電極1について例示するが、放電電極2も放電電極1と同様の構成を有している。図6に示す長さL1は、放電電極1の導電体7が接合部7aから突出している長さを示し、長さL2は、放電電極1の接合部7aが蓋部材11から突出している長さを示している。
 放電電極1では、導電体7が接合部7aから突出する長さは、蓋部材11から突出している放電電極1の長さの半分以下である。放電電極1が蓋部材11から突出している長さは、図6に示す長さL1と長さL2との和で表わされ、導電体7が接合部7aから突出する長さを示す長さL1は、長さL1と長さL2との和の半分以下である。導電体7の接合部7aに対する突出長を示す長さL1は、接合部7aの蓋部材11に対する突出長を示す長さL2よりも小さい。蓋部材11に対する放電電極1の突出長からブラシ長を引いた長さ(長さL2)は、ブラシ長(長さL1)よりも大きく設定されている。
 図7は、図1に示したイオン発生装置に通電し、ブラシ先端部が開いた状態を示した図である。導電体7は細径の糸状に形成されており、髪の毛のように撓ることが可能である。放電電極1に高電圧パルスがダイオード32(図5参照)を介して印加されると、各々の導電体7が同極のため電気的に反発し、図7に示すように、ブラシの先端が開いたような形状を形成する。
 図8は、図1に示したイオン発生装置における、放電電極1から誘導電極3へ向かう電気力線Fを示す図である。誘導電極3は、プリント基板5の表面に形成されており、放電電極1の導電体7の根元側に配置されている。放電電極1に高電圧が印加されるときの電気力線Fの経路は、図8中の矢印で示すように、導電体7の先端から誘導電極3へ向かう。このとき、導電体7の先端において、正イオンが発生する。導電体7同士の電気的な反発によって導電体7が曲げ変形しているために、導電体7の先端が存在している領域の面積が増大している。ブラシ状の放電電極1を備えているイオン発生装置では、イオンを発生する領域の面積が増大しているので、針状の放電電極と比較して、同じ電圧を印加したときのイオン発生量が増大している。
 放電電極1の導電体7は、異極の誘導電極3に電気的に引き寄せられる。導電体7のうち、1本または複数本が、誘導電極3側に大きく曲がる場合がある。本実施の形態のイオン発生装置では、図6を参照して説明した通り放電電極1の寸法を設定することにより、導電体7が誘導電極3に電気的に引き寄せられて屈曲しても、その導電体7が蓋部材11に接触することはない。そのため、導電体7が蓋部材11と接触する接触部において異常放電が発生して、イオンの発生量が低下したりイオンが発生しないという不具合、およびイオン発生装置の騒音値が高くなる不具合が、確実に回避されている。
 (実施の形態2)
 図9は、実施の形態2におけるイオン発生装置を示す断面図である。実施の形態1のイオン発生装置では、プリント基板6の下面まで絶縁材料19が充填されていた。これに対し、図9に示す実施の形態2のイオン発生装置では、プリント基板6の上面側にも絶縁材料19が充填されている。絶縁材料19は、蓋部材11の内面にまで充填されている。誘導電極3,4は、図9に示すように、絶縁材料19により密閉されている。放電電極1,2は、絶縁材料19から突出している。絶縁材料19は、放電電極1,2と誘導電極3,4とを電気的に絶縁している。
 (実施の形態3)
 図10は、実施の形態3におけるイオン発生装置を示す斜視図である。実施の形態3のイオン発生装置は、実施の形態1で説明した蓋部材11に替えて、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの絶縁材料19を備えている。誘導電極3,4は、絶縁材料19により密閉されている。放電電極1,2は、絶縁材料19から突出している。放電電極1の導電体7が接合部7aから突出する長さは、絶縁材料19から突出している放電電極1の長さの半分以下である。放電電極2の導電体8が接合部8aから突出する長さは、絶縁材料19から突出している放電電極2の長さの半分以下である。実施の形態1の蓋部材11の表面に相当する位置まで絶縁材料19を充填することにより、絶縁材料19は、放電電極1,2と誘導電極3,4との間の電気絶縁の機能を奏している。
 図3を参照して説明した、ボス11a,11bの形成された蓋部材11を用いる場合、蓋部材11の取付時に糸状の導電体7,8にボス11a,11bを貫通させるのは困難であり、また、ボス11a,11bを経由して蓋部材11の内部に異物が侵入した場合の清掃が困難である。蓋部材11に替えて絶縁材料19を設けることにより、導電体7,8にボスを貫通させる必要がなく、イオン発生装置の製造が容易になる。さらに、放電電極1,2の周辺に埃の堆積が発生した場合にも、清掃が容易になる。
 図11は、実施の形態1~3のいずれかのイオン発生装置を用いたイオン送出装置の構成を示す断面図である。図11において、このイオン送出装置では、本体40の下部の背面に吸込口40aが設けられ、本体40の上部の上面および前面にそれぞれ吹出口40b,40cが設けられている。また、本体40の内部にはダクト41が設けられており、ダクト41の下端の開口部は吸込口40aに対向して設けられ、ダクト41の上端は吹出口40b,40cに接続されている。
 ダクト41の下端の開口部には、送風ファンとしてクロスフローファン42が設けられている。ダクト41の中央付近には、イオン発生装置43が設けられている。イオン発生装置43は、実施の形態1または2で示したものである。イオン発生装置43の筐体10はダクト41の外壁面に固定されている。イオン発生装置43の放電電極1,2の先端部の導電体7,8は、ダクト41の壁を貫通してダクト41内に突出している。2個の放電電極1の導電体7,8は、ダクト41内の空気が流れる方向と直交する方向に配列されている。
 吸込口40aには樹脂製の格子状のグリル44が設けられており、グリル44の内側に網目状の薄いフィルタ45が貼り付けられている。フィルタ45の奥には、クロスフローファン42に異物やユーザーの指が入り込まないように、格子状のファンガード46が設けられている。ダクト41のイオン発生装置43が設けられている位置よりもやや下側に脱落防止網47が設けられている。脱落防止網47は、吹出口40b,40cから物が投入されたり、イオン発生装置43を含むダクト41に設けられた部品の一部が破断し、落下した場合に、当該落下物を受け止めることで、クロスフローファン42に巻き込まれるのを防止している。これにより、落下物によるクロスフローファン42の破損などが未然に防止されている。
 クロスフローファン42が回転駆動されると、室内の空気は吸込口40aを介してダクト41内に吸込まれる。吸込まれた空気には、ダクト41内でイオン発生装置43によって生成されたイオンが放出される。イオンを含んだ空気は、吹出口40b,40cを介して室内に放出される。クロスフローファン42の駆動により発生する空気の流れを、図11中の白抜き矢印Wで示す。
 クロスフローファン42の回転によってダクト41内を通る空気は、ブラシ状の導電体7,8に直接当たることになる。導電体7,8の1本、1本が、細く長い糸状の形状で髪の毛の様に撓るので、ダクト41内を通る空気の風圧により、揺れ動く。導電体7,8の揺れ動きにより、導電体7、8の1本、1本の先端に電気的または物理的に付着した埃などの付着物は、導電体7,8から振り落とされる。また、導電体7,8が揺れ動くことにより、埃などが導電体7,8に付着しにくくなる。
 従来のイオン発生装置では、針状電極の先端部に経時的に埃等の付着物が付着し、イオン量が減少する場合がある。本実施の形態のイオン発生装置では、放電電極1,2の先端を構成している導電体7,8に付着する付着物を減少できるので、イオンをより効率よく発生させることが可能とされている。
 導電体7,8が揺れ動く作用により導電体7,8への埃等の付着は格段に減少するが、付着はするので、ユーザーは導電体7,8に付着した付着物を清掃により除去する必要がある。清掃する時、ユーザーは、イオン送出装置の本体40の背面にある裏蓋40dを外して、ダクト41に設置されたイオン発生装置43にアクセスできる。このとき、筐体10から突出している導電体7,8にユーザの指が触れたとしても、導電体7,8は髪の毛の様に撓る細い導電性繊維であるため、従来の針電極を採用したイオン発生装置とは異なり、ユーザーが怪我をすることはない。
 なお、ユーザーによる交換を行なわないイオン発生装置もあるが、その場合においても本実施の形態1のイオン発生装置43であれば、その製造時に作業員が導電体7,8の先端部に触れても、指に怪我をすることはない。
 実施の形態のイオン発生装置、および電気機器の一例としてのイオン送出装置の構成および作用効果についてまとめて説明すると、以下の通りである。なお、実施の形態の構成に参照番号を付すが、これは一例である。
 本実施の形態に係るイオン発生装置は、図3に示すように、誘導電極3,4と、誘導電極3,4との間でイオンを発生させるための放電電極1,2とを備えている。放電電極1,2は、複数の糸状の導電体7,8と、導電体7,8の根元を束ねる接合部7a,8aとを有している。誘導電極3,4は、導電体7,8の根元側に配置されている。
 このような構成を備えているイオン発生装置によれば、放電電極1,2を、細い糸状の導電体7,8を束ねて形成しているので、複数の糸状の導電体7,8の1本、1本が、従来の放電電極として針状電極を採用したイオン発生装置の針状電極1本に相当することになる。放電の発生する箇所が、1箇所ではなく、導電体7,8の本数分存在することになり、そのため放電箇所が増えることになる。したがって、イオンの発生量を増加することができるので、放電電極に針状電極を採用した従来のイオン発生装置よりも効率よくイオンを放出することができる。
 また、導電体7,8が容易に撓る糸状の形状に形成されるので、放電電極1,2に高電圧を印加すると、導電体7,8の先端部が電気的に反発し合って、図7に示すようにブラシの先端が開いたような形状となる。そのため、針状電極を採用した従来のイオン発生装置と比較して、広範囲で放電してイオンを発生できるので、イオンを効率よく発生させることができる。
 また、放電電極1,2に高電圧を印加することにより導電体7,8の先端部を広げることができ、導電体7,8の周辺に空気流れを形成することにより導電体7,8を揺れ動かすことができるので、導電体7,8に埃などの付着物が付着した場合であっても、導電体7,8から付着物を容易に除去することができる。付着物の放電電極1,2からの離脱を容易にすることで、放電電極1,2への付着物の付着量を減少できるので、イオンを効率良く発生することができる。
 また、イオン発生装置の製造時またはメンテナンス時などにユーザーが導電体7,8の先端部に触れても、指などに怪我をすることを防止することができる。
 好ましくは、導電体7,8の外径は、5μm以上30μm以下である。導電体7,8の外径を5μm以上に規定することで、導電体7,8の機械的強度を確保できるとともに、導電体7,8の電気磨耗を抑制することができる。導電体7,8の外径を30μm以下に規定することで、容易に撓る導電体7,8が形成され、高電圧印加時の導電体7,8の広がり、および空気流れの形成時の導電体7,8の揺れ動きが起こりやすくなる。
 好ましくは、導電体7,8が接合部7a,8aから突出する長さは、3mm以上である。導電体7,8の突出長を3mm以上に規定することで、容易に撓る導電体7,8が形成され、高電圧印加時の導電体7,8の広がり、および空気流れの形成時の導電体7,8の揺れ動きが起こりやすくなる。
 好ましくは、図3に示すように、イオン発生装置は、蓋部材11をさらに備えている。放電電極1,2は、蓋部材11に形成された孔を貫通して蓋部材11から突出している。導電体7,8が筐体10および蓋部材11から突出しているので、導電体7,8の先端部で発生したイオンを、筐体10外に効率良く放出することができる。
 好ましくは、図6に示すように、導電体7,8が接合部7a,8aから突出する長さは、蓋部材11から突出している放電電極1,2の長さの半分以下である。このようにすれば、高電圧印加時に導電体7,8が誘導電極3,4に電気的に引き寄せられて屈曲しても、導電体7,8が蓋部材11に接触することはない。そのため、導電体7が蓋部材11と接触する接触部において異常放電が発生してイオン発生装置の騒音値が高くなる不具合の発生を回避することができる。
 好ましくは、図4に示すように、誘導電極3,4は、放電電極1,2を取り囲む環状の形状を有している。このようにすれば、放電電極1,2に高電圧を印加するとき、導電体7,8は、放電電極1,2を取り囲む誘導電極3,4に向かって、360°全周に広がる。そのため、放電の発生する箇所の面積を増大することができ、より広い範囲で放電してイオンを効率よく発生することができる。
 好ましくは、図9,10に示すように、イオン発生装置は、絶縁材料19をさらに備えている。誘導電極3,4は、絶縁材料19により密閉されている。放電電極1,2は、絶縁材料19から突出している。このようにすれば、絶縁材料19によって放電電極1,2と誘導電極3,4とを電気的に絶縁することができる。蓋部材11に替えて絶縁材料19を設けることにより、導電体7,8にボスを貫通させる必要がなく、イオン発生装置の製造が容易になる。さらに、放電電極1,2の周辺に埃が堆積した場合にも、清掃が容易になる。
 好ましくは、図9,10に示すように、導電体7,8が接合部7a,8aから突出する長さは、絶縁材料19から突出している放電電極1,2の長さの半分以下である。このようにすれば、高電圧印加時に導電体7,8が誘導電極3,4に電気的に引き寄せられて屈曲しても、導電体7,8が絶縁材料19に接触することはない。そのため、導電体7が絶縁材料19と接触する接触部において異常放電が発生してイオン発生装置の騒音値が高くなる不具合の発生を回避することができる。
 本実施の形態に係るイオン送出装置は、図11に示すように、上記のいずれかの局面のイオン発生装置43と、イオン発生装置で発生したイオンを送出するための送風部としてのクロスフローファン42とを備えている。イオン発生装置の放電電極1,2が筐体10から突出しているため、クロスフローファン42の回転によってダクト41内を通る空気は、放電電極1,2に直接当たることになり、放電電極1,2の導電体7,8周辺に発生しているイオンを空気流に乗せてダクト41の下流側へと運んで行く。このようにして、導電体7,8周辺に発生したイオンを効率良くダクト41の下流側へ導き、吹出口40b,40cから放出することができる。
 ダクト41内を通る空気がブラシ状の導電体7,8に直接当たることにより、導電体7,8が揺れ動く。そのため、導電体7、8の1本、1本の先端に電気的または物理的に付着した埃などの付着物は、導電体7,8から振り落とされる。また、導電体7,8が揺れ動くことにより、埃などが導電体7,8に付着しにくくなる。付着物の放電電極1,2からの離脱を容易にすることで、放電電極1,2への付着物の付着量を減少できるので、イオンを効率良く発生することができる。
 なお、本実施の形態では、プリント基板5の配線層を用いて誘導電極3,4を形成したが、誘導電極3,4の各々を金属板で形成してもよい。また、誘導電極3,4の各々は、環状でなくてもかまわない。
 また、本実施の形態では、イオン発生装置43を用いた電気機器として、イオン送出装置を示したが、空気調和機、除湿器、加湿器、空気清浄機、冷蔵庫、ガスファンヒータ、石油ファンヒータ、電気ファンヒータ、洗濯乾燥機、掃除機、殺菌装置、電子レンジ、複写機などの電気機器に、イオン発生装置43を搭載してもよい。
 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請求の範囲によって示され、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。
 1,2 放電電極、3,4 誘導電極、5,6 プリント基板、5a,5b 孔、7,8 導電体、7a,8a 接合部、10 筐体、11 蓋部材、11a,11b ボス、16 回路基板、17 回路部品、18 トランス、19 絶縁材料、30 電源回路、31 昇圧トランス、40 本体、41 ダクト、42 クロスフローファン、43 イオン発生装置、F 電気力線、L1,L2 長さ、T1 電源端子、T2 接地端子。

Claims (8)

  1.  誘導電極と、
     前記誘導電極との間でイオンを発生させるための放電電極とを備え、
     前記放電電極は、複数の糸状の導電体と、前記導電体の根元を束ねる接合部とを有し、
     前記誘導電極は、前記導電体の根元側に配置されている、イオン発生装置。
  2.  前記導電体の外径は、5μm以上30μm以下である、請求項1に記載のイオン発生装置。
  3.  前記導電体が前記接合部から突出する長さは、3mm以上である、請求項1または請求項2に記載のイオン発生装置。
  4.  蓋部材をさらに備え、
     前記放電電極は、前記蓋部材に形成された孔を貫通して前記蓋部材から突出しており、
     前記導電体が前記接合部から突出する長さは、前記蓋部材から突出している前記放電電極の長さの半分以下である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のイオン発生装置。
  5.  前記誘導電極は、前記放電電極を取り囲む環状の形状を有している、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のイオン発生装置。
  6.  絶縁材料をさらに備え、
     前記誘導電極は、前記絶縁材料により密閉されており、
     前記放電電極は、前記絶縁材料から突出している、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のイオン発生装置。
  7.  前記導電体が前記接合部から突出する長さは、前記絶縁材料から突出している前記放電電極の長さの半分以下である、請求項6に記載のイオン発生装置。
  8.  請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のイオン発生装置と、
     前記イオン発生装置で発生したイオンを送出するための送風部とを備える、電気機器。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016100083A (ja) * 2014-11-18 2016-05-30 シャープ株式会社 イオン発生素子
WO2018055783A1 (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 シャープ株式会社 放電装置および電気機器
WO2018055784A1 (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 シャープ株式会社 放電装置および電気機器
WO2018055787A1 (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 シャープ株式会社 放電装置および電気機器
WO2018055789A1 (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 シャープ株式会社 放電装置
WO2018109989A1 (ja) * 2016-12-14 2018-06-21 シャープ株式会社 冷蔵装置、イオン発生装置および収納庫
CN108780982A (zh) * 2016-03-28 2018-11-09 夏普株式会社 离子发生装置以及离子发生装置的制造方法
US20210128775A1 (en) * 2017-04-10 2021-05-06 Sharp Kabushiki Kaisha Discharge device and electric machine
US11541343B2 (en) * 2018-12-14 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrical appliance with electrostatic dust collecting device using carbon fiber

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102201298B1 (ko) * 2015-02-17 2021-01-11 한온시스템 주식회사 전기집진용 대전장치
JP6612084B2 (ja) * 2015-08-05 2019-11-27 シャープ株式会社 イオン発生装置および電気機器
JP6595853B2 (ja) * 2015-09-02 2019-10-23 シャープ株式会社 イオン発生装置および製造方法
JP6526525B2 (ja) 2015-09-02 2019-06-05 シャープ株式会社 イオン発生装置、イオン発生装置の製造方法、および電気機器
CN106374345A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 无锡德润电子有限公司 一种正负离子发生电极及正负离子发生器
JP6869271B2 (ja) * 2017-02-13 2021-05-12 シャープ株式会社 放電電極
WO2018207385A1 (ja) 2017-05-09 2018-11-15 シャープ株式会社 放電装置および電気機器
JP6994045B2 (ja) * 2017-10-20 2022-02-04 シャープ株式会社 放電装置
JP7002353B2 (ja) * 2018-01-26 2022-01-20 シャープ株式会社 冷蔵庫
WO2019145884A1 (en) * 2018-01-27 2019-08-01 Lisa Solanki Device to remove polar molecules from an air stream
US10786818B2 (en) * 2018-02-09 2020-09-29 Aviation Clean Air, Llc Aircraft proactive air and surface purification component
TW202021219A (zh) * 2018-11-27 2020-06-01 日商夏普股份有限公司 離子產生裝置、放電基板以及電子設備
SE543657C2 (sv) * 2019-10-04 2021-05-18 Renluftsteknik I Goeteborg Ab Förfarande för framställning av en joniseringsstav, samt joniseringsstav framställd enligt förfarandet
CN112848848A (zh) * 2019-11-28 2021-05-28 深圳元启环境能源技术有限公司 大巴车净化装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000340393A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Ishiyama Seisakusho:Kk 高圧印加式除電器の除電電極である放電電極のスパッタリング現象防止、オゾン発生防止、並びに発光作用防止又真空層内の帯電除去等装置及びその製造方法。
JP2004342528A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Ishizuka Electronics Corp イオン発生器の放電電極
JP2012243504A (ja) * 2011-05-18 2012-12-10 Sharp Corp イオン発生装置およびそれを用いた電気機器
JP2013041681A (ja) * 2011-08-11 2013-02-28 Sharp Corp イオン発生装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2482752Y (zh) 2001-05-28 2002-03-20 张晓风 离子发生器的放电电极
EG23455A (en) * 2001-08-01 2005-09-28 Sharp Kk Ion generator and electric apparatus and their uses in an air condition.
JP2003229232A (ja) * 2002-01-31 2003-08-15 Nihon Seimitsu Co Ltd 電極および電極の製造方法
JP2008034220A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Andes Denki Kk 放電電極素子およびイオナイザー
CN101640381A (zh) 2008-07-30 2010-02-03 北京玉佳明三态离子科学研究院有限公司 无臭氧高性能大型负氧离子发生器
KR101325843B1 (ko) * 2009-06-05 2013-11-05 샤프 가부시키가이샤 이온 발생 장치 및 전기 기기
JP2012038510A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Seiko Denki Kk イオン発生器
JP5041495B2 (ja) * 2010-11-01 2012-10-03 シャープ株式会社 イオン発生装置
JP2013011396A (ja) 2011-06-29 2013-01-17 Daikin Industries Ltd 空気調和機
TWM432712U (en) 2011-11-11 2012-07-01 da-peng Lai Wind powered negative ion generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000340393A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Ishiyama Seisakusho:Kk 高圧印加式除電器の除電電極である放電電極のスパッタリング現象防止、オゾン発生防止、並びに発光作用防止又真空層内の帯電除去等装置及びその製造方法。
JP2004342528A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Ishizuka Electronics Corp イオン発生器の放電電極
JP2012243504A (ja) * 2011-05-18 2012-12-10 Sharp Corp イオン発生装置およびそれを用いた電気機器
JP2013041681A (ja) * 2011-08-11 2013-02-28 Sharp Corp イオン発生装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016100083A (ja) * 2014-11-18 2016-05-30 シャープ株式会社 イオン発生素子
CN108780982A (zh) * 2016-03-28 2018-11-09 夏普株式会社 离子发生装置以及离子发生装置的制造方法
US10980909B2 (en) 2016-03-28 2021-04-20 Sharp Kabushiki Kaisha Ion generating device and method for manufacturing ion generating device
WO2018055783A1 (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 シャープ株式会社 放電装置および電気機器
WO2018055784A1 (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 シャープ株式会社 放電装置および電気機器
WO2018055787A1 (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 シャープ株式会社 放電装置および電気機器
WO2018055789A1 (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 シャープ株式会社 放電装置
JPWO2018055783A1 (ja) * 2016-09-21 2019-06-27 シャープ株式会社 放電装置および電気機器
WO2018109989A1 (ja) * 2016-12-14 2018-06-21 シャープ株式会社 冷蔵装置、イオン発生装置および収納庫
US20210128775A1 (en) * 2017-04-10 2021-05-06 Sharp Kabushiki Kaisha Discharge device and electric machine
US11576996B2 (en) * 2017-04-10 2023-02-14 Sharp Kabushiki Kaisha Discharge device and electric machine for improving efficiency of reactive species
US11541343B2 (en) * 2018-12-14 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrical appliance with electrostatic dust collecting device using carbon fiber

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