УСТРОЙСТВО ГЕНЕРИРОВАНИЯ ИОНОВ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО
DEVICE FOR GENERATION OF IONS AND ELECTRIC DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству генерирования ионов и электрическому устройству, и в частности относится к устройству генерирования ионов, в котором располагаются модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов, и электрическому устройству, снабженному устройством генерирования ионов.
Предшествующий уровень техники
Много устройств генерирования ионов, которые используют явление разряда, были запущены в серийное производство. Эти устройства генерирования ионов обычно конфигурируются с элементом генерирования ионов для генерирования ионов, трансформатором высокого напряжения для подвода высокого напряжения к элементу генерирования ионов, схемой генерирования высокого напряжения для возбуждения трансформатора высокого напряжения и входным блоком питания, таким как соединитель.
Пример коммерциализированных элементов генерирования ионов включает металлический провод, металлическую пластину, имеющую остроугольный участок, иглоподобный металл, или подобное в качестве разрядного электрода, и использует металлическую пластину, сетку, или подобное на потенциале Земли в качестве индукционного электрода (противоэлектрод), или пример, когда используют Землю в качестве индукционного электрода и, в частности, не располагает индукционный электрод. В элементе генерирования ионов этого типа воздух служит изолятором. Этот элемент генерирования ионов использует схему для создания явления разряда, вызывая концентрацию электрического поля на кончике электрода, который имеет остроугольный участок, такой как иглоподобный участок, чтобы выполнять функцию разрядного электрода, при приложении высокого напряжения к электроду и побуждении электрического пробоя воздуха вблизи кончика.
Примером элементов генерирования ионов, которые используют эту схему, является устройство, например, раскрытое в выложенной заявке на патент Японии № 10-199653. В публикации раскрыто устройство, которое включает в себя разрядный электрод, снабженный иглоподобным металлом, и электродом с плоской пластиной с отверстием, обращенным к разрядному электроду, и служит для вывода отрицательных ионов, генерируемых по мере возникновения коронного разряда, за пределы устройства.
Другим примером является устройство, например, раскрытое в выложенной заявке на патент Японии № 8-255668. В публикации раскрыто устройство, которое имеет положительный разрядный электрод, отрицательный разрядный электрод, и заземляющий электрод, расположенный рядом с обоими разрядными электродами, и служит для эмиссии положительных ионов и отрицательных ионов к наружной стороне производящего ионы устройства.
Еще одним примером является устройство, например, раскрытое в выложенной патентной заявке Японии № 2002-374670. В публикации раскрыто устройство генерирования ионов типа, снабженного генерирующим ионы электродом, выполняющим функции разрядного электрода, и не снабженного индукционным электродом.
Патентный документ 1: выложенная патентная заявка Японии № 10-199653
Патентный документ 2: выложенная патентная заявка Японии № 8-255668
Патентный документ 3: выложенная патентная заявка Японии № 2002-374670
Генерируя приблизительно равное количество положительных ионов и отрицательных ионов в воздухе, оба типа ионов окружают грибки и вирусы, плавающие в воздухе, так, чтобы стало возможным устранить плавающие грибки и другие.
Однако устройство, раскрытое в выложенной патентной заявке Японии № 10-199653, предназначается для вывода только отрицательных ионов за пределы устройства, и не предназначено для вывода как положительных ионов, так и отрицательных ионов за пределы устройства.
В устройстве, раскрытом в выложенной патентной заявке Японии № 8-255668, заземляющий электрод, общий для обоих из положительного разрядного электрода и отрицательного разрядного электрода, располагается между этими разрядными электродами. Поэтому, когда расстояние между этими двумя разрядными электродами увеличивается, уменьшение размеров производящего ионы устройства становится затруднительным. В отличие от этого, когда положительный разрядный электрод и отрицательный разрядный электрод располагаются слишком близко, положительные ионы и отрицательные ионы нейтрализуются и рекомбинируются друг с другом, и таким образом не может быть достигнута эффективная ионная эмиссия.
Устройство, раскрытое в выложенной патентной заявке Японии № 2002-374670, предназначено для генерирования любого одного типа из отрицательных ионов и положительных ионов и не предназначено для генерирования и положительных ионов, и отрицательных ионов.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение было сделано ввиду вышеописанных проблем.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства генерирования ионов и электрического устройства, способных к эффективной эмиссии и положительных ионов и отрицательных ионов к наружной стороне устройства, и с легкостью достигать уменьшения размера и толщины.
Одно устройство генерирования ионов согласно настоящему изобретению включает в себя: модуль генерирования положительных ионов; и модуль генерирования отрицательных ионов. Модуль генерирования положительных ионов включает в себя положительный разрядный электрод и первый индукционный электрод для генерирования положительных ионов между первым индукционным электродом и положительным разрядным электродом. Модуль генерирования отрицательных ионов включает в себя отрицательный разрядный электрод и второй индукционный электрод для генерирования отрицательных ионов между вторым индукционным электродом и отрицательным разрядным электродом. Модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов располагаются с зазором между ними, таким образом, чтобы первый индукционный электрод и второй индукционный электрод были отделены друг от друга.
Другое устройство генерирования ионов согласно настоящему изобретению включает в себя: модуль генерирования положительных ионов; и модуль генерирования отрицательных ионов. Модуль генерирования положительных ионов включает в себя положительный разрядный электрод и первый индукционный электрод для генерирования положительных ионов между первым индукционным электродом и положительным разрядным электродом. Модуль генерирования отрицательных ионов включает в себя отрицательный разрядный электрод и второй индукционный электрод для генерирования отрицательных ионов между вторым индукционным электродом и отрицательным разрядным электродом. Модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов располагаются с зазором между ними, чтобы первый индукционный электрод и второй индукционный электрод были отделены друг от друга.
Еще одно устройство генерирования ионов согласно настоящему изобретению включает в себя: модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов, в кожухе. Модуль генерирования положительных ионов предназначен для генерирования положительных ионов и включает в себя первый индукционный электрод, расположенный таким образом, что положительный разрядный электрод является разряжаемым. Модуль генерирования отрицательных ионов предназначен для генерирования отрицательных ионов и включает в себя второй индукционный электрод, расположенный таким образом, что отрицательный разрядный электрод является разряжаемым. Модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов располагаются с зазором между ними, причем зазор предназначен для того, чтобы генерируемые положительные ионы и генерируемые отрицательные ионы не нейтрализовали друг друга.
Следующее устройство генерирования ионов согласно настоящему изобретению включает в себя: модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов, в кожухе. Модуль генерирования положительных ионов предназначен для генерирования положительных ионов и располагается таким образом, что положительный разрядный электрод является разряжаемым. Модуль генерирования отрицательных ионов предназначен для генерирования отрицательных ионов и располагается таким образом, что отрицательный разрядный электрод является разряжаемым. Модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов располагаются с зазором между ними, при этом зазор предназначен для того, чтобы генерируемые положительные ионы и генерируемые отрицательные ионы не нейтрализовали друг друга.
Согласно каждому из описанных выше четырех устройств генерирования ионов согласно настоящему изобретению, модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов располагаются с зазором между ними, так, чтобы модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов могли располагаться отдельно друг от друга. Таким образом, является возможным подавлять взаимную нейтрализацию положительных ионов, сгенерированных в модуле генерирования положительных ионов, и отрицательных ионов, сгенерированных в модуле генерирования отрицательных ионов, и таким образом эффективно осуществлять эмиссию и положительных ионов, и отрицательных ионов к наружной стороне устройства.
Дополнительно, модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов располагаются с зазором между ними, так, чтобы другая схема и т.п. могла быть расположена в этом зазоре. Следовательно, возможно эффективно располагать соответствующие компоненты, и становится легко достигать уменьшения размера и толщины устройства.
Предпочтительно, вышеописанные устройства генерирования ионов дополнительно включают в себя первую подложку, удерживающую оба из положительного разрядного электрода и первого индукционного электрода, и вторую подложку, удерживающую оба из отрицательного разрядного электрода и второго индукционного электрода. Модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов располагаются с зазором между ними, таким образом, чтобы первая подложка и вторая подложка были отделены друг от друга.
По сути, первая подложка и вторая подложка отделены друг от друга, и первый и второй индукционные электроды отделены друг от друга, так что между модулем генерирования положительных ионов и модулем генерирования отрицательных ионов имеется зазор.
Предпочтительно вышеописанные устройства генерирования ионов дополнительно включают в себя схемный модуль, имеющий участок, расположенный в вышеописанном зазоре между модулем генерирования положительных ионов и модулем генерирования отрицательных ионов.
Таким образом, является возможным эффективно использовать неиспользуемый зазор, т.е. зазор между модулем генерирования положительных ионов и модулем генерирования отрицательных ионов, и обеспечивается снижение размера и толщины устройства.
Предпочтительно в вышеописанных устройствах генерирования ионов схемный модуль включает в себя схему генерирования высокого напряжения для приложения напряжения к каждому из модуля генерирования положительных ионов и модуля генерирования отрицательных ионов. По меньшей мере, часть схемы генерирования высокого напряжения располагается в зазоре между модулем генерирования положительных ионов и модулем генерирования отрицательных ионов.
Если проводка, проходящая от схемы генерирования высокого напряжения до каждого из модулей генерирования ионов, является длинной, то в проводке генерируется большая емкость, чтобы значение напряжения, приложенного к модулям генерирования ионов, уменьшалось. Однако, согласно вышеописанному устройству генерирования ионов, схема генерирования высокого напряжения располагается в зазоре между модулем генерирования положительных ионов и модулем генерирования отрицательных ионов так, чтобы было возможно уменьшить длину проводки, проложенную от схемы генерирования высокого напряжения до каждого из модуля генерирования положительных ионов и модуля генерирования отрицательных ионов, и позволить этим проводкам иметь, по мере возможности, одинаковое расстояние. Таким образом, является возможным подавить уменьшение значения напряжения, прикладываемого к каждому из модуля генерирования положительных ионов и модуля генерирования отрицательных ионов, и возможно приложить приблизительно одинаковое напряжение к модулю генерирования положительных ионов и модулю генерирования отрицательных ионов.
Предпочтительно, вышеописанные устройства генерирования ионов дополнительно включают в себя корпус, в котором располагаются модуль генерирования положительных ионов, модуль генерирования отрицательных ионов и схемный модуль. Корпус имеет первую перегородку для изолирования области для расположения модуля генерирования положительных ионов от области для расположения схемного модуля, и вторую перегородку для изолирования области для расположения модуля генерирования отрицательных ионов от каждой из области для расположения модуля генерирования положительных ионов и области для расположения схемного модуля.
Таким образом, возможно сформовать цельный схемный модуль в области для расположения схемного модуля, и также возможно сформовать сторону тыльной поверхности каждого из генерирующих ионы модулей, не формуя участок модулей генерирования ионов, изолированных первой и второй перегородками в областях для расположения модулей генерирования положительных и отрицательных ионов. В связи с этим, существует возможность эффективно отделять участок высокого напряжения устройства генерирования ионов с помощью формовочного состава, т.е. изолировать, чтобы стало возможным располагать соответствующие модули близко, и, следовательно, достигать снижения размера и толщины устройства генерирования ионов.
Предпочтительно, в вышеописанных устройствах генерирования ионов, схемный модуль включает в себя схему подачи питания для предоставления входного напряжения к схеме генерирования высокого напряжения и возбуждения схемы генерирования высокого напряжения. Устройства генерирования ионов дополнительно включают в себя входной разъем электропитания, электрически соединенный со схемой подачи питания. Входной разъем электропитания и, по меньшей мере, часть области для расположения схемы подачи питания в корпусе располагаются на любой из сторон, противоположных вышеописанному зазору относительно модуля генерирования положительных ионов, и стороны, противоположной вышеописанному зазору относительно модуля генерирования отрицательных ионов.
Таким образом, существует возможность располагать входной разъем электропитания, который электрически соединен со схемой подачи питания, отдельно от обеих областей, т.е. области для расположения модуля генерирования положительных ионов и области для расположения модуля генерирования отрицательных ионов. Таким образом, возможно предотвратить воздействие на проводник, обеспечивающий присоединение с входным разъемом электропитания, продувочным воздухом вблизи модулей генерирования ионов.
Предпочтительно, в вышеописанных устройствах генерирования ионов, расстояние между положительным разрядным электродом и отрицательным разрядным электродом составляет 35 мм или более и 115 мм или менее.
Если расстояние составляет меньше чем 35 мм, вероятность того, что положительные ионы и отрицательные ионы нейтрализуются и рекомбинируются друг с другом, увеличивается, и эффективная ионная эмиссия не может быть достигнута. Напротив, если расстояние превышает 115 мм, то устройство генерирования ионов увеличивается в размере, и эта компоновка становится подобной той, как в случае эмиссии однополярных ионов. Эмиссия однополярных ионов вызывает окружения, которые должны быть электрически заряжены.
Предпочтительно, в вышеописанных устройствах генерирования ионов, первый индукционный электрод имеет первое сквозное отверстие в положении, обращенном к кончику положительного разрядного электрода. Второй индукционный электрод имеет второе сквозное отверстие в положении, обращенном к кончику отрицательного разрядного электрода. Отношение расстояния между положительным разрядным электродом и отрицательным разрядным электродом относительно каждого из диаметра первого сквозного отверстия и диаметра второго сквозного отверстия составляет 3 или более и 9,5 или менее.
Автором настоящего изобретения было установлено, что задавая отношение расстояния между положительным разрядным электродом и отрицательным разрядным электродом относительно каждого из диаметра первого сквозного отверстия и диаметра второго сквозного отверстия равным 3 или более и 9,5 или менее, возможно эффективно генерировать и осуществлять эмиссию биполярных ионов, а именно положительных ионов и отрицательных ионов, достигая при этом уменьшения размера и толщины устройства генерирования ионов. Причина может заключаться в следующем.
Если расстояние между положительным разрядным электродом и отрицательным разрядным электродом является столь малым, что вышеописанное отношение меньше чем 3, вероятность того, что положительные ионы и отрицательные ионы нейтрализуются и рекомбинируются увеличивается так, что биполярные ионы, а именно положительные ионы и отрицательные ионы, не могут эффективно генерироваться. Напротив, если каждый из диаметров первого и второго сквозных отверстий является столь большим, что вышеописанное отношение меньше чем 3, расстояние между разрядным электродом и индукционным электродом увеличивается так, что требуемое прикладываемое напряжение становится высоким и размер схемы увеличивается, приводя в результате к увеличенному размеру всего устройства генерирования ионов. Другими словами, невозможно эффективно генерировать ионы, и в то же время достигнуть снижения размера и толщины устройства.
Если расстояние между положительным разрядным электродом и отрицательным разрядным электродом является столь же большим, что вышеописанное отношение превышает 9,5, то расстояние между положительным разрядным электродом и отрицательным разрядным электродом становится чрезмерно длинным, и ширина самого устройства генерирования ионов увеличивается. Следовательно, состояние продувки воздуха ухудшается, и невозможно эффективно осуществлять эмиссию биполярных ионов, а именно положительных ионов и отрицательных ионов к наружной стороне устройства. Кроме того, если вышеописанное расстояние является большим, положительный разрядный электрод и отрицательный разрядный электрод отдаляются друг от друга, и эта компоновка становится подобной той, как в случае эмиссии однополярных ионов, и эмиссия однополярных ионов вызывает заряд окружающих участков. Если каждый из диаметров первого и второго сквозных отверстий столь мал, что вышеописанное отношение превышает 9,5, то диапазон между напряжением начала разряда и напряжением перехода искрового разряда становится малым, что затрудняет установку прикладываемого напряжения, приводя в результате к невозможности эффективной генерации ионов. Более того, сгенерированные ионы осуществляют эмиссию к наружной стороне элементов генерирования ионов через первое и второе сквозные отверстия, и, следовательно, если каждый из диаметров первого и второго сквозных отверстий является столь малым, что вышеописанное отношение превышает 9,5, то эмиссия ионов не будет эффективной к наружной стороне элементов генерирования ионов.
Ввиду соответствия между каждым из диаметров первого и второго отверстий и расстоянием между положительным разрядным электродом и отрицательным разрядным электродом, как описано выше, соответствующее отношение, равное 3 или более и 9,5 или менее, рассматривается как обеспечивающее эффективную генерацию и эмиссию биполярных ионов, а именно положительных ионов и отрицательных ионов, при этом позволяя уменьшить размер и толщину устройства генерирования ионов.
Электрическое устройство в настоящем изобретении включает в себя: любое из вышеописанных устройств генерирования ионов; и модуль продувки воздуха для выпуска и положительных ионов, и отрицательных ионов, сгенерированных в устройстве генерирования ионов, по продуваемому воздушному потоку к наружной стороне электрического устройства.
Согласно электрическому устройству в настоящем изобретении, ионы, сгенерированные в устройстве генерирования ионов, могут быть доставлены на воздушном потоке посредством модуля продувки воздуха, так, чтобы, например, было возможно осуществлять эмиссию ионов к наружной стороне устройства кондиционирования воздуха, и осуществлять эмиссию ионов к внутренней стороне и наружной стороне охлаждающегося устройства.
Как описано выше, согласно настоящему изобретению, существует возможность эффективно осуществлять эмиссию как положительных ионов, так и отрицательных ионов к наружной стороне устройства, и легко достигать уменьшения размера и толщины.
Краткое описание чертежей
На чертежах:
Фиг. 1 изображает схематический вид сверху конфигурации устройства генерирования ионов согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, со стороны нижней поверхности корпуса, и показывает участок нижней плиты корпуса и формовочной смолы в перспективе;
Фиг. 2 изображает схематический вид поперечного сечения, выполненного по линии II-II на Фиг. 1;
Фиг. 3 изображает покомпонентный общий вид, который показывает конфигурацию элемента генерирования ионов, показанного на Фиг. 1 и 2;
Фиг. 4 изображает общий вид в сборе, который показывает конфигурацию элемента генерирования ионов, показанного на Фиг. 1 и 2;
Фиг. 5 изображает функциональную блок-схему устройства генерирования ионов в первом варианте осуществления настоящего изобретения, и показывает, каким образом функциональные элементы электрически соединены;
Фиг. 6 (A) изображает схематический вид сверху, который показывает конфигурацию нижней плиты корпуса в устройстве генерирования ионов в первом варианте осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 6 (B) изображает схематический вид поперечного сечения, выполненного по линии VI-VI на Фиг. 6 (A).
Фиг. 7 (A) изображает схематический вид сверху, который показывает конфигурацию, в которой часть нижней плиты корпуса выполнена из электродной крышки, отсоединяемой от нижней плиты;
Фиг. 7 (B) изображает схематический вид поперечного сечения, выполненного по линии VII-VII на Фиг. 7 (A).
Фиг. 8 изображает общий вид, который схематично показывает конфигурацию воздухоочистительного устройства, которое использует устройство генерирования ионов, показанное на Фиг. 1 и 2;
Фиг. 9 изображает покомпонентное изображение воздухоочистительного устройства, показывающее, каким образом устройство генерирования ионов располагается в воздухоочистительном устройстве, показанном на Фиг. 8;
Фиг. 10 изображает схематический вид сверху, который показывает конфигурацию двух элементов генерирования ионов, имеющих расположение полярности отрицательная/положительная/отрицательная/положительная, при этом элементы генерирования ионов подготавливают для исследования отношения между диаметром сквозного отверстия каждого из индукционных электродов и оптимальным расстоянием между положительным разрядным электродом и отрицательным разрядным электродом;
Фиг. 11 изображает схематический вид сверху, который показывает конфигурацию двух элементов генерирования ионов, имеющих расположение полярности отрицательная/отрицательная/положительная/положительная, где элементы генерирования ионов подготавливают для исследования отношения между диаметром сквозного отверстия каждого из индукционных электродов и оптимальным расстоянием между положительным разрядным электродом и отрицательным разрядным электродом;
Фиг. 12 изображает диаграмму, которая показывает отношение между диаметром сквозного отверстия индукционного электрода и расстоянием между положительным разрядным электродом и отрицательным разрядным электродом;
Фиг. 13 изображает схему для описания того, что скорость ветра отличается для соответствующих участков в поперечно-проточном вентиляторе;
Фиг. 14 изображает схематический вид сверху конфигурации устройства генерирования ионов во втором варианте осуществления настоящего изобретения со стороны нижней поверхности корпуса, и показывает участок нижней плиты корпуса и формовочную смолу в перспективе;
Фиг. 15 изображает схематический вид сверху, который показывает, как положительный индукционный электрод и отрицательный индукционный электрод электрически соединяются, со стороны крышки корпуса устройства генерирования ионов, и показывает крышку корпуса и формовочную смолу в перспективе.
Варианты осуществления изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения будут в дальнейшем описаны со ссылками на чертежи.
Первый вариант осуществления
Фиг. 1 изображает схематический вид сверху конфигурации устройства генерирования ионов в первом варианте осуществления настоящего изобретения со стороны нижней поверхности корпуса и показывает участок нижней пластины корпуса и формовочную смолу в перспективе. Фиг. 2 изображает схематический вид поперечного сечения, выполненного по линии II-II на Фиг. 1. Фиг. 3 и 4 изображают покомпонентный общий вид и общий вид в сборе, соответственно, которые показывают конфигурацию элемента генерирования ионов, показанного на Фиг. 1 и 2.
Устройство 30 (фиг. 1) генерирования ионов в настоящем варианте осуществления имеет наружный корпус 21, элемент 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов, элемент 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов, трансформатор 11 высокого напряжения, схемы 12a, 12b высокого напряжения, схему 23 подачи питания, и входной разъем 22 электропитания.
Наружный корпус 21 сам по себе имеет первую перегородку 21a и вторую перегородку 21b. Внутренняя часть наружного корпуса 21 делится первой перегородкой 21a и второй перегородкой 21b на область 121A для расположения элемента генерирования положительных ионов, область 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов и область 121C для расположения схемы генерирования высокого напряжения и т.п.
Область 121A для расположения элемента генерирования положительных ионов располагается на одной концевой стороне (слева на Фиг. 1) в корпусе 21, и область 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов располагается на другой концевой стороне (справа на Фиг. 1) в корпусе 21. Между областью 121A для расположения элемента генерирования положительных ионов и областью 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов размещается часть области 121C для расположения схемы генерирования высокого напряжения и т.п.
Элемент 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов располагается в области 121A для расположения элемента генерирования положительных ионов, и элемент 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов располагается в области 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов.
Со ссылкой на Фиг. 3 и 4, элементы 10a, 10b генерирования ионов предназначены для генерирования положительных ионов и отрицательных ионов, соответственно, например, коронным разрядом, и имеют индукционный электрод 1, разрядный электрод 2 и поддерживающую подложку 3.
Индукционный электрод 1 изготавливается из цельной металлической пластины и имеет множество (например, два) круговых сквозных отверстий 1а, предусмотренных на участке плоской пластины, что соответствует количеству разрядных электродов 2. Сквозное отверстие 1а является отверстием для ионной эмиссии, сгенерированной коронным разрядом, к наружной стороне элемента 10а или 10b генерирования ионов. Участок плоской пластины индукционного электрода 1 изготавливается из листового металла с отверстием.
Индукционный электрод 1 имеет отогнутый участок на каждом из противоположных концевых участков, при этом отогнутый участок 1b формируется путем сгибания части металлической пластины приблизительно под прямым углом относительно участка плоской пластины. Отогнутый участок 1b имеет поддерживающий участок большой ширины и вставляемый участок небольшой ширины. Вышеописанный поддерживающий участок имеет один конец, связанный с участком из плоской пластины, и другой конец, связанный с вышеописанным вставляемым участком.
Разрядный электрод 2 имеет иглоподобный кончик. Поддерживающая подложка 3 имеет сквозное отверстие 3a для обеспечения возможности вставления через него разрядного электрода 2, и сквозное отверстие 3b для вставления через него вставляемого участка отогнутого участка 1b.
Иглоподобный разрядный электрод 2 поддерживается поддерживающей подложкой 3 при вставлении или запрессовке его в сквозное отверстие 3a и прохождении сквозь поддерживающую подложку 3. Следовательно, один конец разрядного электрода 2, который является иглоподобным концом, выступает на стороне фронтальной поверхности поддерживающей подложки 3. К другому концу разрядного электрода 2, который выступает на стороне тыльной поверхности поддерживающей подложки 3, возможно электрически подсоединить токоподводящий провод или рисунок разводки с использованием припоя (не показан).
Вставляемый участок индукционного электрода 1 поддерживается поддерживающей подложкой 3 при вставлении его в сквозное отверстие 3b и прохождении сквозь поддерживающую подложку 3. К кончику вставляемого участка, который выступает на стороне тыльной поверхности поддерживающей подложки 3, возможно электрически подсоединить токопроводящий провод или разводки с использованием припоя (не показан). Дополнительно, в состоянии, когда индукционный электрод 1 поддерживается поддерживающей подложкой 3, разрядный электрод 2 располагается таким образом, чтобы его иглоподобный кончик располагался приблизительно в центре кругового сквозного отверстия 1а, как показано на Фиг. 1.
Разрядный электрод 2 в элементе 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов служит в качестве положительного разрядного электрода и взаимодействует с индукционным электродом 1 в элементе 10а генерирования ионов, чтобы сконфигурировать модуль генерирования положительных ионов (положительная электродная пара). Разрядный электрод 2 в элементе 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов служит в качестве отрицательного разрядного электрода и взаимодействует с индукционным электродом 1 в элементе 10b генерирования ионов, чтобы сконфигурировать модуль генерирования отрицательных ионов (отрицательная электродная пара).
Дополнительно, общий индукционный электрод 1 предусмотрен для множества разрядных электродов 2 для генерирования ионов одинаковой полярности, а именно положительной полярности или отрицательной полярности. В особенности, в элементе 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов, общий индукционный электрод 1 обеспечивается для двух положительных разрядных электродов 2, например, и индукционный электрод 1 снабжается двумя сквозными отверстиями 1а, в соответствии с количеством положительных разрядных электродов 2. По сути, элемент 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов сконфигурирован с возможностью генерирования положительных ионов в множестве (например, двух) модулей генерирования положительных ионов.
В элементе 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов общий индукционный электрод 1 обеспечивается для двух отрицательных разрядных электродов 2, и индукционный электрод 1 снабжается двумя сквозными отверстиями 1а в соответствии с количеством отрицательных разрядных электродов 2. По сути, элемент 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов конфигурируется с возможностью генерирования отрицательных ионов в множестве (например, двух) модулей генерирования отрицательных ионов.
Ссылаясь на Фиг. 1, элемент 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов, расположенный в области 121A для расположения элемента генерирования положительных ионов, и элемент 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов, расположенный в области 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов, располагаются в корпусе 21 с зазором между ними. Другими словами, модули генерирования положительных ионов и модули генерирования отрицательных ионов располагаются в корпусе 21 с зазором между ними.
Дополнительно, индукционный электрод 1 в элементе 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов и индукционный электрод 1 в элементе 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов (структурно) отделены друг от друга зазором. Кроме того, поддерживающая подложка 3 в элементе 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов и поддерживающая подложка 3 в элементе 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов (структурно) отделены друг от друга зазором. Отметим, что индукционный электрод 1 в элементе 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов и индукционный электрод 1 в элементе 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов могут быть электрически соединены друг с другом таким образом, чтобы они находились под одинаковым потенциалом.
Трансформатор 11 высокого напряжения, схемы 12a, 12b высокого напряжения, схема 23 подачи питания и входной разъем 22 электропитания располагаются в области 121C для расположения схемы генерирования высокого напряжения и т.п. Обе из схемы 12а положительного высокого напряжения и схемы 12b отрицательного высокого напряжения поддерживаются на одной и той же подложке 14. Схема 12a положительного высокого напряжения располагается в корпусе 21 на одной концевой стороне (слева на Фиг. 1) таким образом, чтобы она граничила с элементом 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов. Схема 12b отрицательного высокого напряжения располагается в корпусе 21 на другой концевой стороне (справа на Фиг. 1) таким образом, чтобы она граничила с элементом 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов. Часть подложки 14, поддерживающая схемы 12a, 12b высокого напряжения, располагается между областью 121А для расположения элемента генерирования положительных ионов и областью 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов.
Трансформатор 11 высокого напряжения, схема 23 подачи питания и входной разъем 22 электропитания дополнительно располагаются между областью 121A для расположения элемента генерирования положительных ионов и областью 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов. В частности, входной разъем 22 электропитания располагается приблизительно в центре между областью 121A для расположения элемента генерирования положительных ионов и областью 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов. Трансформатор 11 высокого напряжения и схемы 12a, 12b высокого напряжения, как описано выше, конфигурируют схему 20 генерирования высокого напряжения. Схема 20 генерирования высокого напряжения и схема 23 подачи питания конфигурирует схемный модуль.
В планарной топологии (расположение на плоскости) на Фиг. 1 расположение элемента 10a генерирования ионов/схемного модуля/элемента 10b генерирования ионов принимается слева направо на Фиг. 1.
Со ссылкой на Фиг. 2, корпус 21 представляет собой корпус коробчатого типа, имеющий внутри полость. В полости в корпусе 21 располагаются элементы 10а, 10b генерирования ионов, трансформатор 11 высокого напряжения, схемы 12a, 12b высокого напряжения, схема 23 подачи питания и входной разъем 22 электропитания. После того как крышка 24 прикрепляется, в нее заливают формовочную смолу 31.
Корпус 21 имеет отверстие 21d для ионной эмиссии, например, на нижней пластине коробчатого типа. Каждый из элементов 10а, 10b генерирования ионов располагается в корпусе 21 таким образом, чтобы каждое из сквозных отверстий 1a элементов 10а, 10b генерирования ионов связывалось с отверстием 21d.
Запаивание боковой стороны каждого из элементов 10а, 10b генерирования ионов с участком 121C для расположения схемы генерирования высокого напряжения и т.п. обеспечивается с помощью формовочной смолы 31. Схема 20 генерирования высокого напряжения, сконфигурированная с трансформатором 11 высокого напряжения и схемами 12a, 12b высокого напряжения, и элементы 10а, 10b генерирования ионов служат в качестве модуля высокого напряжения. Поэтому предпочтительно усилить изоляцию путем формования смолой стороны тыльной поверхности (сторона поверхности запаивания) поддерживающей подложки 3 и области для расположения схемы генерирования высокого напряжения и т.п. (например, формование с использованием эпоксидной смолы), за исключением генерирующих ионы участков элементов 10а, 10b генерирования ионов (то есть сторона фронтальной поверхности поддерживающей подложки 3).
В настоящем варианте осуществления корпус 21 имеет ступеньку 21c, которая упирается в поддерживающую подложку 3 каждого из элементов 10а, 10b генерирования ионов, когда элементы 10а, 10b генерирования ионов располагается в корпусе 21. Позволяя поддерживающей подложке 3 упираться в ступеньку 21c, размещают поддерживающую подложку 3, и дополнительно предотвращают течение смолы к стороне модуля генерирования ионов во время формования. Таким образом, возможно за один этап формования сформовать всю схему генерирования высокого напряжения на участке для расположения схемы генерирования высокого напряжения, и сформовать только одну сторону поддерживающей подложки 3 каждого из элементов 10а, 10b генерирования ионов, причем эта сторона противоположна стороне участка генерирования ионов, не формуя сторону участка генерирования ионов.
Со ссылкой на Фиг. 1, в настоящем варианте осуществления отношение (p1/d) расстояния (зазора) p1 между положительным разрядным электродом 2 и отрицательным разрядным электродом 2 по отношению к диаметру d сквозного отверстия 1а составляет 3 или более и 9,5 или менее, и пример отношения составляет 7,4.
Дополнительно, диаметр d сквозного отверстия 1а предпочтительно равняется от ⌀10 мм до ⌀15 мм, расстояние p1 между положительным разрядным электродом 2 и отрицательным разрядным электродом 2 предпочтительно находится в пределах d<p1<150 мм, и предпочтительно 35-115 мм. Внешняя форма наружного корпуса 21 определяется длиной (Фиг. 1) × шириной b1 (Фиг. 1) × толщиной с1 (Фиг, 2), и предпочтительно корпус имеет тонкую и компактную форму, имеющую а1 в пределах 70-150 мм, b1 в пределах 20-40 мм, и с1 в пределах 8-10 мм.
Далее, в описании раскрыто, каким образом соответствующие функциональные элементы электрически связаны между собой.
Фиг. 5 изображает функциональную блок-схему устройства генерирования ионов в первом варианте осуществления настоящего изобретения, и показывает, как функциональные элементы электрически соединяются. Ссылаясь на Фиг. 5, устройство 30 генерирования ионов включает в себя наружный корпус 21, элементы 10a, 10b генерирования ионов, трансформатор 11 высокого напряжения, схемы 12a, 12b высокого напряжения, входной разъем 22 электропитания и схему 23 подачи питания, как описано выше. Отметим, что входной разъем 22 электропитания сконструирован таким образом, что часть его располагается в наружном корпусе 21, и другая его часть выходит наружу из наружного корпуса 21, чтобы, таким образом, позволить источнику питания быть подключенным с внешней стороны.
Входной разъем 22 электропитания является участком для приема источника питания постоянного тока или промышленного источника питания переменного тока, который выполняет функцию источника питания на входе. Входной разъем 22 электропитания электрически соединяется со схемой 23 подачи питания. Схема 23 подачи питания электрически соединяется с главной стороной трансформатора 11 высокого напряжения. Трансформатор 11 высокого напряжения предназначен для повышения напряжения, подведенного к первичной обмотке, и вывода повышенного напряжения к вторичной обмотке. Один конец вторичной обмотки трансформатора 11 высокого напряжения электрически соединен с индукционным электродом 1 каждого из элементов 10а, 10b генерирования ионов. Другой конец вторичной обмотки трансформатора 11 высокого напряжения электрически соединен через схему 12a положительного высокого напряжения с положительным разрядным электродом 2 элемента 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов, и электрически соединен через схему 12b отрицательного высокого напряжения с отрицательным разрядным электродом 2 элемента 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов.
Схема 12a положительного высокого напряжения сконфигурирована с возможностью приложения высокого напряжения к положительному разрядному электроду 2, имеющего положительную полярность относительно индукционного электрода 1, и схема 12b отрицательного высокого напряжения сконфигурирована с возможностью приложения высокого напряжения к отрицательному разрядному электроду 2, имеющего отрицательную полярность относительно индукционного электрода 1. Таким образом, возможно генерировать ионы двойной полярности, а именно положительные ионы и отрицательные ионы.
Далее будет описана конфигурация нижней пластины корпуса в настоящем варианте осуществления.
Как показано на виде сверху на Фиг. 6 (A) и виде поперечного сечения на Фиг. 6 (B), отверстие 21d эмиссии ионов формируется на нижней пластине корпуса. Отверстие, 21d эмиссии ионов располагается непосредственно над сквозным отверстием 1а индукционного электрода 1. Таким образом, является возможным просматривать разрядный электрод 2 с наружной стороны устройства 30 генерирования ионов через отверстие 21d эмиссии ионов и сквозное отверстие 1а и осуществлять эмиссию ионов, сгенерированных на элементах 10а, 10b генерирования ионов, к наружной стороне устройства 30 генерирования ионов.
В качестве альтернативы, как показано на виде сверху на Фиг. 7 (A) и виде поперечного сечения на Фиг. 7 (B), часть нижней пластины корпуса 21 может состоять из электродной крышки 25, которая имеет конструкцию, отсоединяемую от нижней пластины. Электродная крышка 25 имеет сформированное на ней отверстие 25a ионной эмиссии.
Отметим, что вид поперечного сечения на Фиг. 6 (B) представляет собой схематический вид поперечного сечения, выполненного по линии VI-VI на Фиг. 6 (A), и вид поперечного сечения на Фиг. 7 (B) представляет собой схематический вид поперечного сечения, выполненного по линии VII-VII на Фиг. 7 (A).
Хотя описанное выше устройство 30 генерирования ионов может осуществлять эмиссию ионов одной полярности, настоящий вариант осуществления основан на предпосылке того, что осуществляют эмиссию биполярные ионы, а именно положительные ионы и отрицательные ионы. Положительные ионы генерируются путем формирования положительного коронного разряда на кончике положительных разрядных электродов 2, и отрицательные ионы генерируются путем порождения отрицательного коронного разряда на кончике отрицательных разрядных электродов 2. Применяемая форма волны конкретно не ограничивается, и используются постоянный ток, форма волны переменного тока с положительным или отрицательным смещением, форма импульса с положительным или отрицательным смещением, и т.п., имеющие высокое напряжение. Значение напряжения выбирается так, чтобы оно находилось в пределах диапазона напряжений, который вызывает разряд и обеспечивает генерацию заданной ионной разновидности.
+
+
-
-
+
-
2
m
2
2
2
n
2
m
2
2
n
Положительные ионы, предполагаемые изобретателем, являются кластерными ионами, каждый из которых идентифицируется как водородный ион (H), имеющий множество прикрепленных вокруг его молекул воды, и представляется как H(HO) (m является натуральным числом). Отрицательные ионы представляют собой кластерные ионы, каждый из которых идентифицируется как кислородный ион (O ), имеющий множество прикрепленных вокруг его молекул воды, и представляются как O (HO) (n является натуральным числом). Далее, генерируя приблизительно одинаковое количество H(HO) (m является натуральным числом), которые идентифицируются как положительные ионы в воздухе, и O (HO) (n является натуральным числом), которые идентифицируются как отрицательные ионы в воздухе, оба типа ионов прицепляются и окружают грибки и вирусы, плавающие в воздухе. При воздействии, сгенерированных в тот момент гидроксильных радикалов (·OH), которые идентифицируются как активная разновидность, могут быть устранены плавающие грибки и другие.
Далее в описании раскрыта конфигурация воздухоочистительного устройства, которое является примером электрического устройства, которое использует вышеописанное устройство генерирования ионов.
Фиг. 8 изображает общий вид, который схематично показывает конфигурацию воздухоочистительного устройства, которое использует устройство генерирования ионов, показанное на Фиг. 1 и 2. Фиг. 9 изображает покомпонентный вид воздухоочистительного устройства, показанного на Фиг. 8, показывающий, каким образом устройство генерирования ионов располагается в воздухоочистительном устройстве.
Со ссылкой на Фиг. 8 и 9, воздухоочистительное устройство 60 имеет переднюю панель 61 и кожух 62. Тыльный верхний участок кожуха 62 снабжен выпускным окном 63, через которое чистый воздух, содержащий ионы, подается в комнату. Воздухозаборное окно 64 сформировано в центре кожуха 62. Воздух, втянутый через воздухозаборное окно 64, расположенное впереди воздухоочистительного устройства 60, очищается путем прохода через фильтр (не показан). Очищенный воздух подается от выпускного окна 63 к наружной стороне через корпус 65 вентилятора.
Устройство 30 генерирования ионов, показанное на Фиг. 1 и 2, прикрепляется к части корпуса 65 вентилятора, который формирует проход для очищенного воздуха. Устройство 30 генерирования ионов располагается с возможностью эмиссии ионов через сквозное отверстие 21d, которое служит осуществляющим эмиссию ионов модулем, на поток вышеописанного воздуха. Примерные расположения устройства 30 генерирования ионов могут включать в себя положение P1, довольно близкое к выпускному окну 63, положение P2, относительно далекое от выпускного окна 63, и другие положения в пределах прохода воздуха. Позволяя продутому воздуху проходить, по сути, через модуль 21d ионной эмиссии в устройстве 30 генерирования ионов, воздухоочистительное устройство 60 может выполнять функцию генерирования ионов, а именно функцию поставки ионов, наряду с чистым воздухом, через выпускное окно 63 к наружной стороне.
Путем использования воздухоочистительного устройства 60 согласно настоящему варианту осуществления, как положительные ионы, так и отрицательные ионы, сгенерированные в устройстве 30 генерирования ионов, могут быть доставлены по воздушному потоку модулем продувки воздуха (воздуховод), так, осуществляется эмиссия положительных ионов, и отрицательных ионов к наружной стороне устройства.
В настоящем варианте осуществления воздухоочистительное устройство было описано как пример электрического устройства. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим. Электрическое устройство, в дополнение к воздухоочистительному устройству, может также быть устройством кондиционирования воздуха (кондиционером), охлаждающим устройством, пылесосом, увлажнителем, осушителем, и т.п., при условии, что оно является электрическим устройством, которое имеет модуль продувки воздуха для доставки ионов по воздушному потоку.
Далее описан технический эффект настоящего варианта осуществления.
Положительные ионы и отрицательные ионы, сгенерированные разрядом, исчезают, будучи рекомбинированными в момент создания, будучи нейтрализованными, когда положительно заряженный или отрицательно заряженный электрод притягивает ионы, имеющие обратную полярность, или будучи нейтрализованными при столкновении между положительными ионами и отрицательными ионами в зазоре, и т.п.
В противоположность этому, в описываемом варианте осуществления модули генерирования положительных ионов (положительные разрядные электроды 2 и индукционный электрод 1 в элементе 10а генерирования ионов для генерирования положительных ионов) и модули генерирования отрицательных ионов (отрицательные разрядные электроды 2 и индукционный электрод 1 в элементе 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов), располагаются в корпусе 21 с зазором (областью 121C для расположения схемы генерирования высокого напряжения и т.п.) между ними на виде сверху. Поэтому модули генерирования положительных ионов и модули генерирования отрицательных ионов могут быть расположены отдельно друг от друга с соответствующим зазором. Таким образом, является возможным предотвратить нейтрализацию и рекомбинирование положительных ионов, сгенерированных в модулях генерирования положительных ионов, и отрицательных ионов, сгенерированных в модуле генерирования отрицательных ионов, и становится возможным эффективно осуществлять эмиссию как положительных ионов, так и отрицательных ионов к наружной стороне устройства.
Кроме того, модули генерирования положительных ионов и модули генерирования отрицательных ионов располагаются в корпусе 21 с зазором между ними (на виде сверху) так, чтобы другая схема, например схема генерирования высокого напряжения, могла быть расположена в этом зазоре. Следовательно, существует возможность эффективно располагать соответствующие компоненты в корпусе 21 и легко достигать уменьшения размеров и обеспечить компактность устройства 30 генерирования ионов. Занимаемая самим устройством 30 генерирования ионов область уменьшается, диапазон применения увеличивается, и накладываемые на расположение в электрическом устройстве ограничения снижаются, когда устройство 30 генерирования ионов устанавливается на электрическое устройство.
Кроме того, модули генерирования положительных ионов, модули генерирования отрицательных ионов и другие схемы, расположенные в зазоре, могут быть расположены сбоку на плоскости, чтобы толщина устройства 30 генерирования ионов могла быть также снижена. Следовательно, также возможно применять устройство 30 генерирования ионов в настоящем варианте осуществления к устройству, имеющему узкий канал продувки воздуха, что приводит в результате к усовершенствованию по общей универсальности.
Более того, индукционный электрод 1 в элементе 10a генерирования ионов для генерирования положительных ионов и индукционный электрод 1 в элементе 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов разделены зазором друг от друга, и в дополнение, поддерживающая подложка 3 в элементе 10a генерирования ионов для генерирования положительных ионов и поддерживающая подложка 3 в элементе 10b генерирования ионов для генерирования отрицательных ионов также отделены физически друг от друга. Вследствие этого, становится возможным обеспечить зазор между элементом 10a генерирования ионов и элементом 10b генерирования ионов.
Кроме того, область 121A расположения элемента 10a генерирования ионов и область 121C расположения схемы генерирования высокого напряжения и т.п. отделены перегородкой 21a, и область 121B расположения элемента 10b генерирования ионов и область 121C расположения схемы генерирования высокого напряжения и т.п. отделены перегородкой 21b. Следовательно, возможно формовать всю схему 20 генерирования высокого напряжения в области 121C для расположения схемы 20 генерирования высокого напряжения и т.п. и формовать лишь сторону поддерживающей подложки 3, при этом данная сторона является противоположной стороне генерирующего ионы участка, не формуя сторону генерирующего ионы участка в каждой из областей, т.е. области 121А расположения элемента 10a генерирования положительных ионов и области 121B для расположения элемента 10b генерирования отрицательных ионов. В связи с этим, возможно эффективно отделять путем изолирования участок высокого напряжения устройства 30 генерирования ионов с использованием формовочной смолы 31 и таким образом располагать соответствующие участки более близко, и достигать уменьшения размера и толщины и компактности устройства генерирования ионов.
Формование проводят, например, следующим способом.
Со ссылкой на Фиг. 1, плоскость 21L устройства 30 генерирования ионов, которая находится в более низкой части чертежа, располагается так, чтобы быть обращенной вниз, и плоскость 21U, которая находится в верхней части чертежа, располагается так, чтобы быть обращенной вверх. В этом состоянии, как показано жирной стрелкой на Фиг. 1, формовочная смола инжектируется в устройство 30 генерирования ионов через заливочное отверстие формы, обеспеченное на верхней плоскости 21U. Формовочная смола, инжектированная в устройство 30 генерирования ионов, скапливается от более низкой части до верхней части корпуса 21. В это время, в области 121C для расположения схемы генерирования высокого напряжения и т.п., формовочная смола протекает на всей поверхности схемы 20 генерирования высокого напряжения и схемы 23 подачи питания, чтобы все схемы были отлиты с ней. В противоположность этому, в обеих из области 121A для расположения элемента 10a генерирования ионов и области 121B для расположения элемента 10b генерирования ионов, формовочная смола не может протекать на сторону модуля генерирования ионов поддерживающей подложки 3 (то есть на сторону передней поверхности поддерживающей подложки 3) из-за перегородок 21a, 21b, и поэтому покрывает только сторону поверхности пайки поддерживающей подложки 3, причем данная сторона является противоположной стороне модуля генерирования ионов.
Таким образом, возможно формовать, за один этап формования, участок высокого напряжения устройства 30 генерирования ионов и избегать формования модуля генерирования ионов в каждом элементе 10a, 10b генерирования ионов.
Кроме того, согласно настоящему варианту осуществления, индукционный электрод 1 и разрядные электроды 2 располагаются на той же самой поддерживающей подложке 3. Таким образом, возможно минимизировать смещение в направлении высоты, регулируя в то же время взаимное планарное смещение между индукционным электродом 1 и разрядными электродами 2. Таким образом, возможно снизить причины погрешностей в позиционном отношении между индукционным электродом 1 и разрядными электродами 2.
Дополнительно, согласно настоящему варианту осуществления, сквозное отверстие 1 имеет плоскую форму приблизительно идеального круга, и иглоподобный кончик разрядного электрода 2 располагается в центре этого круга на виде сверху. Вследствие этого, обеспечивается возможность униформизировать электрическое поле, генерируемое между индукционным электродом 1 и разрядным электродом 2 по 360 градусам на виде сверху.
Автором настоящего изобретения было определено, что возможно эффективно генерировать и осуществлять эмиссию биполярных ионов, а именно положительных ионов и отрицательных ионов, достигая при этом уменьшения размера и толщины, и компактности устройства 30 генерирования ионов, путем задания отношения (p1/d) расстояния p1 между положительным разрядным электродом 2 и отрицательным разрядным электродом 2 по отношению к диаметру d сквозного отверстия 1 каждого из элементов 10a, 10b генерирования ионов равным 3 или больше и 9,5 или меньше. Этот признак будет описан ниже.
Чтобы вызвать устойчивый коронный разряд на кончике разрядного электрода 2, требуемая величина высокого напряжения, прикладываемого между разрядным электродом 2 и индукционным электродом 1, изменяется в зависимости от отношения расстояния между кончиком разрядного электрода 2 и индукционным электродом 1 (то есть радиус (d/2) сквозного отверстия 1а индукционного электрода 1). Если радиус (d/2) сквозного отверстия 1а индукционного электрода 1 становится больше, требуемое прикладываемое напряжение становится более высоким. Следовательно, размеры схем 12a, 12b высокого напряжения и трансформатора 11 высокого напряжения становятся больше, и требуемая мощность возрастает, приводя в результате к девиации с точки зрения уменьшения размера и толщины устройства 30 генерирования ионов, причем эта девиация не является предпочтительной. Другими словами, невозможно устойчиво генерировать ионы, и в то же время поддерживать уменьшенный размер и толщину.
В противоположность этому, если радиус (d/2) сквозного отверстия 1а индукционного электрода 1 чрезмерно мал, требуемое прикладываемое напряжение может быть понижено. Однако диапазон между напряжением начала разряда и напряжением перехода искрового разряда становится меньше, что усложняет установку прикладываемого напряжения, и также усложняет получение устойчивой ионной эмиссии коронным разрядом.
Автор настоящего изобретения дополнительно изучил отношение между диаметром d сквозного отверстия 1а индукционного электрода 1 и оптимальным расстоянием p1 между положительным разрядным электродом 2 и отрицательным разрядным электродом 2.
Первоначально были подготовлены два элемента 10c генерирования ионов, как показано на Фиг. 10. Каждый из элементов 10c генерирования ионов был сконфигурирован с поддерживающей подложкой 3, двумя разрядными электродами 2, поддерживаемыми поддерживающей подложкой 3, и индукционным электродом 1, имеющим сквозное отверстие 1а в положениях, противоположных кончикам разрядных электродов 2, соответственно. В каждом из элементов 10c генерирования ионов один из двух разрядных электродов 2 был предназначен выполнять функцию положительного разрядного электрода, и другой был предназначен выполнять функцию отрицательного разрядного электрода. Такие два элемента 10c генерирования ионов были расположены сбоку. В это время расположение полярности разрядных электродов 2 было в порядке отрицательная/положительная/отрицательная/положительная слева направо на Фиг. 10.
Расстояние между положительным разрядным электродом 2 и отрицательным разрядным электродом 2 в одном элементе 10c генерирования ионов было установлено на E1. Расстояние между положительным разрядным электродом 2 в элементе 10c генерирования ионов, расположенном слева на чертеже, и отрицательным разрядным электродом 2 в элементе 10c генерирования ионов, расположенном справа на чертеже, было установлено на P1.
Кроме того, два элемента 10a, 10b генерирования ионов, как показано на Фиг. 11, были также подготовлены. Эти два элемента 10a, 10b генерирования ионов были такими же, как показаны на Фиг. 10, по конфигурации и расположению, и расположение полярности разрядных электродов 2 было изменено. В этих двух элементах 10a, 10b генерирования ионов на Фиг. 11, расположение полярности разрядных электродов 2 было в порядке отрицательная/отрицательная/положительная/положительная слева направо на Фиг. 11.
Расстояние между разрядными электродами 2 в каждом из элементов 10a, 10b, 10c генерирования ионов было установлено на E1. Расстояние между отрицательным разрядным электродом 2 в элементе 10a генерирования ионов, расположенном слева на чертеже и положительным разрядным электродом 2 в элементе 10b генерирования ионов, расположенном справа на чертеже, было установлено на P1.
На Фиг. 10 и 11, воздух был продут при одинаковом состоянии в направлении с тыльной стороны к передней стороне элементов генерирования ионов (в направлении стрелки на чертеже), и была измерена концентрация ионов на заданном расстоянии по потоку. Результаты показывают, что количество ионов, сгенерированных при расположении полярности разрядных электродов 2, показанных на Фиг. 11, было увеличено в 1,3 раза относительно положительных ионов, и увеличено 1,5 раза относительно отрицательных ионов, при сравнении с количеством ионов, сгенерированных при расположении полярности разрядных электродов 2, показанных на Фиг. 10. Вышеописанные результаты показывают, что расположение полярности разрядных электродов 2, показанное на Фиг. 11, было более предпочтительным, чем расположение полярности разрядных электродов 2, показанное на Фиг. 10.
Дополнительно, принимая конфигурацию, в которой общий индукционный электрод 1 обеспечивается для множества разрядных электродов 2 для генерирования ионов одинаковой полярности, а именно положительной полярности или отрицательной полярности, было также возможно генерировать ионы в множестве мест и увеличивать количество генерируемых ионов.
В вышеописанном эксперименте диаметр сквозного отверстия 1а индукционного электрода 1 и прикладываемое напряжение определялись с тем, чтобы сформировать коронный разряд на кончике каждого из разрядных электродов 2. Отношение (E1/d) расстояния E1 по отношению к диаметру d сквозного отверстия 1а составляло 2, тогда как отношение (P1/d) расстояния P1 по отношению к диаметру d сквозного отверстия 1а составляло 6,7.
Дополнительные исследования были проведены исходя из изменений концентрации ионов, когда расстояние P2 было изменено в расположении полярности на Фиг. 11. Результаты показаны на Фиг. 12.
Когда расстояние P1 (фиг. 12) было изменено, наблюдалась следующая тенденция: до тех пор, пока значение (P1/d), которое получается путем деления расстояния P1 на величину d диаметра сквозного отверстия 1а, не достигло приблизительно 7,5, положительные ионы и отрицательные ионы увеличивались, и когда значение (P1/d) превысило 7,5, то положительные ионы и отрицательные ионы уменьшались. Также было обнаружено, что скорость ионизации в 100 или более, которая является достаточным индикатором устранения грибков и т.п., плавающих в воздухе, могла быть получена, когда отношение (P1/d) равнялось 3 или более и 9,5 или менее.
Когда рассматривается установка устройства 30 генерирования ионов в настоящем варианте осуществления на электрическое устройство, то поперечно-проточный вентилятор 50, как показано на Фиг. 13, и вентилятор сирокко, как показано на Фиг. 8 и 9, обычно рассматриваются как вентилятор для устройства кондиционирования воздуха. В любом из вентиляторов, когда измеряют скорость потока воздуха, то она изменяется в зависимости от мест измерения. Скорости потока воздуха в местах A, B и C измерения, показанных на Фиг. 13 и 9, соответственно, были в порядке A>B>C, а именно скорость потока воздуха в центре вентилятора стала более высокой, в то время как скорость потока воздуха на крайних участках стала ниже.
Когда рассматривается установка устройства 30 генерирования ионов на электрическом устройстве, чрезмерно большое расстояние P1 является причиной увеличения ширины самого устройства 30 генерирования ионов, и общая универсальность уменьшается, поскольку ухудшается условие продувки воздуха, как описано выше. Чрезмерно большое расстояние P1 не является уместным, и, учитывая размеры электрического устройства, на котором должно быть смонтировано устройство 30 генерирования ионов, целесообразно задавать продольную ширину устройства генерирования ионов равной 150 мм или меньше.
Если диаметр d сквозного отверстия 1а индукционного электрода 1 увеличивается, расстояние между разрядным электродом 2 и индукционным электродом 1 увеличивается, и таким образом вероятность того, что ионы, сгенерированные с разрядного электрода 2, нейтрализуются на индукционном электроде 1, уменьшается, и нейтрализация ионов может быть снижена. Однако чрезмерно большой диаметр d вызывает увеличение требуемого прикладываемого напряжения, что приводит в результате к увеличенному размеру схемы. Кроме того, увеличение физического размера индукционного электрода 1 является причиной увеличения размера всего устройства 30 генерирования ионов. Соответственно, существует ограничение на увеличение диаметра d с точки зрения достижения уменьшенной толщины и компактности.
Напротив, если диаметр d чрезмерно мал, то диапазон между напряжением начала разряда и напряжением перехода искрового разряда становится мал, что затрудняет установку прикладываемого напряжения. Так как радиус (d/2) сквозного отверстия 1а индукционного электрода 1 может приблизиться к расстоянию между разрядным электродом 2 и индукционным электродом 1, отношение d<P1 устанавливается в пределах между расстоянием P1 и диаметром d. Если расстояние P1 является небольшим, положительные ионы и отрицательные ионы, более вероятно, должны притягиваться кулоновской силой. Напротив, если расстояние P1 является чрезмерно большим, положительный разрядный электрод 2 и отрицательный разрядный электрод 2 становятся отдаленными, и это расположение подобно тому, как в случае эмиссии однополярных ионов. Эмиссия однополярных ионов не является подходящей, потому что она обеспечивает окружения, электрически заряженные. Кроме того, когда подразумевается установка устройства 30 генерирования ионов на электрическом устройстве, скорость потока воздуха может быть ухудшена. Вследствие этого, чрезмерно большое расстояние P1 также не является уместным.
Ввиду вышеизложенного, отношение между диаметром d сквозного отверстия 1а индукционного электрода 1 и расстоянием P1 между положительным разрядным электродом 2 и отрицательным разрядным электродом 2 предпочтительно составляет d<P1<150 мм и 3≤P1/d≤9,5.
Расстояние P1, соответствующее вышеописанному отношению (P1/d), предпочтительно составляет 35-115 мм, и особенно предпочтительно 96 мм. Диаметр d, соответствующий вышеописанному отношению (P1/d), предпочтительно находится в пределах от ⌀10 мм до ⌀15 мм, и особенно предпочтительно от ⌀12 мм до ⌀13 мм.
Учитывая оптимальное расположение элементов 10a, 10b генерирования ионов и т.п. в корпусе 21 так, чтобы получать тонкое и компактное устройство генерирования ионов, важно отделять элемент 10a генерирования положительных ионов и элемент 10b генерирования отрицательных ионов подходящим расстоянием, как описано выше. Следуя этому, между элементом 10a генерирования положительных ионов и элементом 10b генерирования отрицательных ионов гарантированно обеспечивается зазор. Для получения уменьшенной толщины эффективно располагать трансформатор 11 высокого напряжения и схему 20 генерирования высокого напряжения в этом зазоре. Возможно достигать уменьшенной толщины, принимая планарное расположение, в котором электрод/схема/электрод располагаются в этом порядке на виде сверху, и достигать компактности путем эффективного использования указанного зазора.
Второй вариант осуществления
Фиг. 14 изображает схематический вид сверху конфигурации устройства генерирования ионов во втором варианте осуществления настоящего изобретения, со стороны нижней поверхности корпуса, и показывает участок нижней пластины корпуса и формовочную смолу в перспективе. Конфигурация настоящего варианта осуществления отличается от конфигурации первого варианта осуществления положениями, в которых располагаются трансформатор 11 высокого напряжения, схемы 12a, 12b высокого напряжения, схема 23 подачи питания и входной разъем 22 электропитания.
В настоящем варианте осуществления вся подложка 14, поддерживающая схемы 12a, 12b высокого напряжения, располагается в зазоре между областью 121A для расположения элемента генерирования положительных ионов и областью 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов.
И входной разъем 22 электропитания, и, по меньшей мере, часть области для расположения схемы 23 подачи питания располагаются на стороне, противоположной области 121A для расположения элемента генерирования положительных ионов относительно области 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов. Отметим, что и входной разъем 22 электропитания, и, по меньшей мере, часть области для расположения схемы 23 подачи питания могут быть расположены на стороне, противоположной области 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов относительно области 121 для расположения элемента генерирования положительных ионов. Другими словами, входной разъем 22 электропитания и схема 23 подачи питания располагаются на наружной стороне любой из областей, т.е. области 121B для расположения элемента генерирования отрицательных ионов и области 121A для расположения элемента генерирования положительных ионов.
Следуя этому, в планарной топологии настоящего варианта осуществления, модуль элемента генерирования ионов/схемный модуль/модуль элемента генерирования ионов/схемный модуль располагаются в этом порядке слева направо на Фиг. 14, так, чтобы разъем был расположен в крайнем положении в направлении наружу.
Расстояние e2 между положительными разрядными электродами 2 и расстояние p2 между положительным разрядным электродом 2 и отрицательным разрядным электродом 2 приблизительно равны размеру e1 и размеру p1, показанным на Фиг. 1, соответственно, исходя из результатов экспериментов, показанных на Фиг. 10 и 11.
Внешняя форма наружного корпуса 21 определяется длиной а1 × шириной b1 × толщиной c1 (не показаны, см. Фиг. 2), и предпочтительно представляет собой тонкую и компактную форму, имеющую а1 в пределах 70-150 мм, b1 в пределах 20-40 мм, и c1 в пределах 8-10 мм.
Следует отметить, что другие конфигурации настоящего варианта осуществления являются почти теми же, что и конфигурации первого варианта осуществления, описанного выше, поэтому одинаковые элементы имеют те же ссылочные позиции, и их описание не будет повторяться.
Далее, будет изложен технический эффект настоящего варианта осуществления.
Входной разъем 22 электропитания, который принимает источник питания на входе, предпочтительно располагается в центре корпуса 21, как показано на Фиг. 1, с тем, чтобы не позволить электропроводке к входному разъему 22 электропитания возмущать воздух, продуваемый к электродным модулям.
Однако, в некоторых случаях, входной разъем 22 электропитания, размещенный в отличном от вышеописанного центра месте, может улучшить эффективность электропроводки входного разъема 22 электропитания. Однако в этом случае необходимо быть внимательным, чтобы не допустить, чтобы воздух, продуваемый к электродам 1,2, блокировала электропроводка к входному разъему 22 электропитания.
Поэтому в настоящем варианте осуществления схема 20 генерирования высокого напряжения располагается в зазоре между элементом 10a генерирования положительных ионов и элементом 10b генерирования отрицательных ионов, а схема 23 подачи питания и входной разъем 22 электропитания располагаются снаружи элемента 10a или 10b генерирования ионов. Таким образом, возможно располагать соответствующие элементы конфигурации планарным способом (т.е. в плоскости) в расположении электрод/схема/электрод/схема в корпусе 21, чтобы было возможно достигнуть уменьшения толщины и расположить входной разъем 22 электропитания отдельно от элементов 10a, 10b генерирования ионов. Таким образом, возможно предотвратить воздействие на проводник, обеспечивающий соединение с входным разъемом электропитания, продувочным воздухом вблизи элементов генерирования ионов.
Отметим, что положительный индукционный электрод 1 и отрицательный индукционный электрод 1, которые структурно отделены друг от друга, предпочтительно электрически соединены так, чтобы положительный разрядный электрод 2 находился под положительным потенциалом по отношению к положительному индукционному электроду 1, и чтобы отрицательный разрядный электрод 2 находился под отрицательным потенциалом по отношению к отрицательному индукционному электроду 1.
Фиг. 15 изображает схематический вид сверху, который показывает, каким образом каждый из положительного и отрицательного индукционных электродов электрически соединяется, при взгляде со стороны крышки корпуса устройства генерирования ионов, и показывает крышку корпуса и формовочною смолу в перспективе. На Фиг. 15 схема модуля не показана.
1
2
Ссылаясь на Фиг. 15, положительный индукционный электрод 1 и отрицательный индукционный электрод 1 предпочтительно электрически соединены друг с другом, например, через проволочную перемычку (провод соединения индукционных электродов) 45. Противоположные концевые участки проволочной перемычки 45 электрически соединены с индукционными электродами 1 через припойные контактные площадки 43 проволочной перемычки, рисунки 1c, 1c разводки и припойные контактные площадки 41 индукционного электрода, соответственно.
1
Один концевой участок проволочной перемычки 45 электрически соединен с припойной контактной площадкой 43 проволочной перемычки в элементе 10a генерирования ионов посредством припоя (не показан). Припойная контактная площадка 43 проволочной перемычки в элементе 10a генерирования ионов электрически соединена с припойной контактной площадкой 41 индукционного электрода через рисунок 1c разводки. Припойный контактный участок 41 индукционного электрода электрически соединен с отогнутым участком 1b индукционного электрода 1 посредством припоя (не показан).
2
Другой концевой участок проволочной перемычки 45 электрически соединен с припойной контактной площадкой 43 проволочной перемычки в элементе 10b генерирования ионов припоем (не показан). Припойная контактная площадка 43 проволочной перемычки в элементе 10b генерирования ионов электрически соединяется с припойной контактной площадкой 41 индукционного электрода и другой припойной контактной площадкой 44 через рисунок 1c разводки. Припойная контактная площадка 41 индукционного электрода электрически соединяется с отогнутым участком 1b индукционного электрода 1 посредством припоя (не показан). Другая припойная контактная площадка 44 электрически соединяется с клеммой трансформатора высокого напряжения, например, припоем (не показан).
Для проволочной перемычки 45 необходимо проходить по первой перегородке 21a и второй перегородке 21b, так, чтобы проволочная перемычка 45 была расположена немного приподнятой относительно плоскости соединения пайкой подложки 3, за исключением участка, соединенного с припойной контактной площадкой 43 проволочной перемычки.
3
4
Отметим, что каждый разрядный электрод 2 электрически соединяется с припойной контактной площадкой 42 разрядного электрода посредством припоя (не показан). Припойные контактные площадки 42 разрядного электрода в элементе 10a генерирования ионов электрически соединены друг с другом через рисунок 1c разводки, и припойные контактные площадки 42 разрядного электрода в элементе 10b генерирования ионов электрически соединяются друг с другом через рисунок 1c разводки. Таким образом, положительные разрядные электроды 2 электрически соединяются друг с другом, и отрицательные разрядные электроды 2 электрически соединяются друг с другом.
Следует отметить, что хотя на Фиг. 15 показана конфигурация, примененная к конфигурации вышеописанного первого варианта осуществления, очевидно, что конфигурация подобным образом применима к конфигурации вышеописанного второго варианта осуществления.
Следует понимать, что варианты осуществления, раскрытые здесь, являются иллюстративными, а не ограничительными во всех аспектах. Объем настоящего изобретения представляется не вышеприведенным описанием, а объемом формулы изобретения, и предназначается, чтобы включать в себя все изменения в пределах эквивалентного значения и объема притязаний формулы изобретения.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение может быть применено преимущественно для устройства генерирования ионов, в котором модуль генерирования положительных ионов и модуль генерирования отрицательных ионов располагаются в корпусе, и электрическому устройству, снабженному устройством генерирования ионов.
Описание ссылочных позиций
1: индукционный электрод,
1а: сквозное отверстие,
1b: изогнутый участок,
1
2
3
4
1c, 1c, 1c, 1c: рисунок разводки,
2: разрядный электрод,
3: поддерживающая подложка,
3a, 3b: сквозное отверстие,
10a, 10b, 10c: элемент генерирования ионов,
11: трансформатор высокого напряжения,
12a, 12b: схема высокого напряжения,
14: подложка,
20: схема генерирования высокого напряжения,
21: наружный корпус,
21a, 21b: перегородка,
21c: ступенька,
21d, 25a: отверстие ионной эмиссии,
22: входной разъем электропитания,
23: схема подачи питания,
24: крышка,
25: электродная крышка,
30: устройство генерирования ионов,
31: формовочная смола,
41: припойная контактная площадка индукционного электрода,
42: припойная контактная площадка разрядного электрода,
43: припойная контактная площадка проволочной перемычки,
44: припойная контактная площадка,
45: проволочная перемычка,
50: поперечно-проточный вентилятор,
60: воздухоочистительное устройство,
61: фронтальная панель,
62: кожух,
63: выпускное окно,
64: воздухозаборное окно,
65: корпус вентилятора,
121A: область для расположения элемента генерирования положительных ионов,
121B: область для расположения элемента генерирования отрицательных ионов,
121C: область для расположения схемы генерирования высокого напряжения и т.п.