Устройство генерации ионов и электрический прибор

Авторы патента:


Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор
Устройство генерации ионов и электрический прибор

 


Владельцы патента RU 2480878:

ШАРП КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Устройство (30) генерации ионов включает в себя разрядный электрод (2) и индукционный электрод (1). Разрядный электрод (2) имеет игольчатый конец. У индукционного электрода (1) есть круглое сквозное отверстие (1а). Конец разрядного электрода (2) проходит через сквозное отверстие (1а) индукционного электрода (1) и выступает вверх относительно верхней поверхности (1с) индукционного электрода (1). Описан также электронный прибор, содержащий устройство (30) генерации ионов и воздуходувочный блок Технический результат - повышение эффективности ионной эмиссии. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству генерации ионов и электрическому прибору, а конкретнее, относится к устройству генерации ионов, включающему в себя индукционный электрод и разрядный электрод, имеющий игольчатый конец, для генерации ионов путем разряда, и электрическому прибору, снабженному устройством генерации ионов.

Уровень техники

Множество устройств генерации ионов, в которых применяется явление разряда, было запущено в серийное производство. Эти устройства генерации ионов, как правило, сконфигурированы с элементом генерации ионов для генерации ионов, высоковольтным трансформатором для подачи высокого напряжения к элементу генерации ионов, цепью генерации высокого напряжения для возбуждения высоковольтного трансформатора, и входным устройством электропитания, таким как соединитель.

Пример введенных в серийное производство элементов генерации ионов включает в себя элемент, в котором в качестве разрядного электрода используется металлический провод, металлическая пластина, имеющая остроугольный участок, игольчатый металл или подобное, а в качестве индукционного электрода (противоэлектрода) используется металлическая пластина, решетка или подобное с потенциалом заземления, или элемент, в котором в качестве индукционного электрода используется заземление и который не располагает, в частности, индукционным электродом. В элементе генерации ионов такого типа воздух служит в качестве изолятора. В этом элементе генерации ионов используется схема создания явления разряда посредством вызывания концентрирования электрического поля на конце электрода, у которого есть остроугольный участок, как например игольчатый участок, чтобы служить в качестве разрядного электрода при прикладывании к электроду высокого напряжения, и вызывания пробоя воздуха вблизи конца.

Примером элементов генерации ионов, в которых используется эта схема, является устройство, раскрытое, например, в выложенном японском патенте № 10-199653. В этой публикации раскрыто устройство, которое включает в себя разрядный электрод, снабженный игольчатым металлом, и цилиндрический электрод, предоставленный для расположения напротив разрядного электрода, и которое служит для извлечения отрицательных ионов, генерируемых, когда происходит коронный разряд, наружу устройства.

Для другого примера, существует устройство, раскрытое в выложенном японском патенте № 2003-308947. В публикации описана конфигурация, в которой индукционный электрод расположен позади (в боковом поверхностном положении) относительно концевого участка иглы разрядного электрода. В вышеупомянутой публикации раскрывается, что форма индукционного электрода может также быть стержневого типа, пластинчатого типа, сетчатого типа и т.п., и что ключевым моментом является не форма индукционного электрода, а его расположение.

Перечень документов

Патентный документ

Патентный документ 1: выложенный японский патент № 10-199653.

Патентный документ 2: выложенный японский патент № 2003-308947.

Сущность изобретения

Задачи, которые должны быть решены посредством изобретения

Положительные и отрицательные ионы, генеруемые разрядом, исчезают вследствие рекомбинации в момент создания, подвергаясь нейтрализации, когда положительно заряженный или отрицательно заряженный электрод привлекает ионы, имеющие обратную полярность, или подвергаясь нейтрализации посредством столкновения между положительными ионами и отрицательными ионами в пространстве и т.п.

Цель устройства генерации ионов в том, чтобы генерировать больше ионов и испускать их в пространство. Проблема, подлежащая разрешению, состоит в том, как сократить рекомбинацию и нейтрализацию между положительными и отрицательными ионами, как описано выше.

Здесь, в устройстве, раскрытом в выложенном японском патенте № 10-199653, отрицательные ионы, генерируемые коронным разрядом, улавливаются у поверхности стенки в цилиндрическом электроде, так что эффективность ионной эмиссии уменьшается.

В конфигурации, раскрытой в выложенном японском патенте № 2003-308947, направленность распределения электрического поля, которое направлено от концевого участка иглы разрядного электрода по направлению к индукционному электроду, расположенному позади (в боковом поверхностном положении) относительно иглы разрядного электрода, становится неоднородной. Из-за неоднородности распределения электрического поля, направления движения ионов также становятся неоднородным, так что эффективность ионной эмиссии уменьшается. В дополнение, разряд на конце разрядного электрода становится нестабильным, так что эффективность генерации ионов уменьшается.

Что касается размера самого устройства генерации ионов, если устройство генерации ионов занимает меньшую область, оно достигает более широкого диапазона применений, и когда предполагается, что оно должно быть установлено на электрический прибор, то ограничений, которые налагаются, когда оно расположено в приборе, становится меньше. Кроме того, в дополнение к области, которая должна быть занята, как описано выше, толщина устройства генерации ионов предпочтительно также уменьшается, потому, что немало приборов имеют узкий воздуходувочный канал.

Вкратце, проблема состоит, основываясь на предпосылке, что положительные и отрицательные ионы доставляются вдуваемым воздухом, в том, чтобы вызывать стабильный разряд на конце разрядного электрода и улучшать эффективность генерации ионов путем уменьшения интенсивности, с которой ионы, генерируемые разрядом на конце разрядного электрода, улавливаются индукционным электродом и нейтрализуются, и путем генерации однородного электрического поля, чтобы, в конечном счете, добиваться значительного увеличения числа ионов, которые должны быть испущены.

Кроме того, с точки зрения формы и структуры, проблема состоит в том, чтобы осуществить устройство генерации ионов, которое имеет минимальную толщину и имеет элемент генерации ионов и цепь возбуждения, интегрированные в компактной форме, с учетом фиксированных положений разрядного электрода и индукционного электрода, предотвращения ползучего разряда индукционного электрода и разрядного электрода, защиты конца разрядного электрода, степени свободы при установке на прибор и прочего.

Настоящее изобретение было выполнено ввиду описанных выше проблем, и задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить устройство генерации ионов, выполненное с возможностью улучшения эффективности ионной эмиссии, и электрический прибор, снабженный устройством генерации ионов.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство генерации ионов, выполненное с возможностью улучшения эффективности ионной эмиссии и подходящее в отношении компактности и сокращения толщины, и электрический прибор, снабженный устройством генерации ионов.

Средства решения задач

Одним устройством генерации ионов в настоящем изобретении является устройство генерации ионов для генерации ионов путем разряда, включающее в себя разрядный электрод и индукционный электрод. Разрядный электрод имеет игольчатый конец. Индукционный электрод имеет плоскую пластинчатую часть, на которой выполнено круглое сквозное отверстие. Конец разрядного электрода проходит через сквозное отверстие индукционного электрода и выступает вверх относительно верхней поверхности плоского пластинчатого участка индукционного электрода.

Согласно одному устройству генерации ионов в настоящем изобретении, конец разрядного электрода проходит через круглое сквозное отверстие индукционного электрода, и внешний участок разрядного электрода окружен индукционным электродом. Следовательно, становится возможным генерировать электрическое поле от игольчатого конца разрядного электрода, который служит в качестве центра, по направлению к индукционному электроду по всей окружности, а именно 360° на виде сверху, и подавлять неоднородность направленности распределения электрического поля. Соответственно, возможно подавлять неоднородность направлений движения ионов, которая вызывается неоднородностью распределения электрического поля, и поэтому возможно улучшать эффективность ионной эмиссии и вызывать стабильный разряд на конце разрядного электрода, приводя к улучшению эффективности генерации ионов.

Кроме этого конец разрядного электрода проходит через сквозное отверстие индукционного электрода и выступает вверх относительно верхней поверхности плоского пластинчатого участка индукционного электрода. Следовательно, возможно уменьшать интенсивность, с которой ионы, генерируемые разрядом на конце разрядного электрода, улавливаются индукционным электродом и нейтрализуются, и увеличивать количество испускаемых ионов.

Другим устройством генерации ионов в настоящем изобретении является устройство генерации ионов для генерации ионов путем разряда, включающее в себя элемент генерации ионов; высоковольтный трансформатор; цепь генерации высокого напряжения; входной соединитель электропитания и корпус. Элемент генерации ионов включает в себя разрядный электрод, имеющий игольчатый конец, и индукционный электрод, имеющий плоский пластинчатый участок, на котором выполнено круглое сквозное отверстие. Высоковольтный трансформатор предназначен для подачи высокого напряжения к элементу генерации ионов. Цепь генерации высокого напряжения предназначена для возбуждения высоковольтного трансформатора. Входной соединитель электропитания электрически соединен с цепью генерации высокого напряжения. Элемент генерации ионов, высоковольтный трансформатор, цепь генерации высокого напряжения и входной соединитель электропитания расположены в корпусе. Конец разрядного электрода проходит через сквозное отверстие индукционного электрода и выступает вверх относительно верхней поверхности плоского пластинчатого участка индукционного электрода. Элемент генерации ионов, высоковольтный трансформатор, цепь генерации высокого напряжения и входной соединитель электропитания расположены планарным образом относительно друг друга и интегральным образом расположены в корпусе.

Согласно другому устройству генерации ионов в настоящем изобретении, конец разрядного электрода проходит через круглое сквозное отверстие индукционного электрода, и внешний участок разрядного электрода окружен индукционным электродом. Следовательно, становится возможным генерировать электрическое поле от игольчатого конца разрядного электрода, который служит центром, по направлению к индукционному электроду по всей окружности, а именно 360° на виде сверху, и подавлять неоднородность направленности распределения электрического поля. Соответственно, возможно подавлять неоднородность направлений движения ионов, вызываемую неоднородностью распределения электрического поля, и поэтому возможно улучшать эффективность ионной эмиссии и вызывать стабильный разряд на конце разрядного электрода, приводя к улучшению эффективности генерации ионов.

Конец разрядного электрода проходит через сквозное отверстие индукционного электрода и выступает вверх относительно верхней поверхности плоского пластинчатого участка индукционного электрода. Следовательно, возможно уменьшать интенсивность, с которой ионы, генерируемые разрядом на конце разрядного электрода, улавливаются индукционным электродом и нейтрализуются, и увеличивать количество испускаемых ионов.

Кроме того, элемент генерации ионов, высоковольтный трансформатор, цепь генерации высокого напряжения и входной соединитель электропитания расположены планарным образом относительно друг друга и расположены в корпусе интегральным образом так, что возможно выполнять устройство генерации ионов тонким и компактным.

Предпочтительно, это и другие устройства генерации ионов дополнительно включают в себя корпус, в котором расположены разрядный электрод и индукционный электрод. У корпуса есть верхняя пластина, на которой в сообщении со сквозным отверстием индукционного электрода сформировано отверстие испускания ионов. Конец разрядного электрода расположен так, что конец не выступает вверх относительно верхней поверхности верхней пластины.

В силу этого возможно подавлять ухудшение производительности генерации ионов разрядного электрода, вследствие механического воздействия. Кроме этого возможно предотвращать прямой ручной контакт с разрядным электродом, служащим в качестве высоковольтного блока, и предотвращать электрический удар.

Предпочтительно, в этом и других устройствах генерации ионов, описанных выше, длина, на которую конец разрядного электрода выступает вверх относительно верхней поверхности плоского пластинчатого участка индукционного электрода, короче, чем радиус сквозного отверстия.

В силу этого возможно предотвращать разряд, который происходит не на конце разрядного электрода, а на стволовом участке разрядного электрода, на котором расстояние от индукционного электрода является наикратчайшим, и возможно подавлять уменьшение эффективности ионной эмиссии.

Предпочтительно, одни и другие устройства генерации ионов дополнительно включают в себя поддерживающую подложку, поддерживающую индукционный электрод. Индукционный электрод имеет изогнутый участок, выполненный путем сгибания плоского пластинчатого участка и поддерживаемый поддерживающей подложкой. Индукционный электрод поддерживается поддерживающей подложкой таким образом, что между плоским пластинчатым участком индукционного электрода и поддерживающей подложкой выполняется зазор.

Благодаря чему возможно подавлять ползучий разряд, вызываемый по поверхности поддерживающей подложки между индукционным электродом и разрядным электродом.

Электрический прибор в настоящем изобретении включает в себя любое из устройств генерации ионов, описанных выше, и воздуходувочный блок, доставляющий, по меньшей мере, любые из положительных ионов и отрицательных ионов, генерируемых в устройстве, по струе продуваемого воздуха наружу электрического прибора.

Согласно электрическому прибору в настоящем изобретении, возможно доставлять ионы, генерируемые в устройстве генерации ионов, по воздушной струе при помощи воздуходувочного блока. Следовательно, возможно, например, испускать ионы наружу прибора кондиционирования воздуха, и испускать ионы внутрь или наружу охлаждающего прибора.

Результаты изобретения

Как описано выше, согласно настоящему изобретению, конец разрядного электрода проходит через сквозное отверстие индукционного электрода и выступает вверх относительно верхней поверхности индукционного электрода, так что эффективность ионной эмиссии может быть улучшена.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схематичный вид сверху, на котором схематично показана конфигурация устройства генерации ионов в варианте осуществления настоящего изобретения, и вид сверху в частичном разрезе, на котором показана часть верхней пластины корпуса в разрезе, и формовочная смола в перспективе.

Фиг.2 - схематичный вид в разрезе, взятом по линии II-II на фиг.1.

Фиг.3 - покомпонентное изображение в перспективе, на котором показана конфигурация элемента генерации ионов, показанного на фиг.1 и 2.

Фиг.4 - общий вид в перспективе, на котором показана конфигурация элемента генерации ионов, показанного на фиг.1 и 2.

Фиг.5 - функциональная блок-схема устройства генерации ионов в варианте осуществления настоящего изобретения, где показано, как функциональные элементы электрически соединены.

Фиг.6 - вид в перспективе, на котором схематично показана конфигурация воздухоочистительного блока, в котором используется устройство генерации ионов, показанное на фиг.1 и 2.

Фиг.7 - покомпонентное изображение воздухоочистительного блока, показанного на фиг.6, показывающее, как в нем расположено устройство генерации ионов.

Фиг.8 (A) - вид в разрезе для описания электрического поля, генерируемого между разрядным электродом и индукционным электродом в механизме коронного разряда, показанного в патентном документе 2 (японский выложенный патент № 2003-308947), а фиг.8 (B) - чертеж, видимый с направления стрелки S1 на фиг.8 (A).

Фиг.9 (A) - вид в разрезе для описания электрического поля, генерируемого между разрядным электродом и индукционным электродом в элементе генерации ионов в варианте осуществления настоящего изобретения, а фиг.9 (B) - чертеж, видимый с направления стрелки S2 на фиг.9 (A).

Фиг.10 (A) - схематическая иллюстрация для описания поведения ионов в случае, когда игольчатый конец разрядного электрода отведен назад относительно индукционного электрода, а фиг.10 (B) - схематическая иллюстрация для описания поведения ионов в случае, когда игольчатый конец разрядного электрода выступает относительно индукционного электрода.

Фиг.11 - диаграмма, на которой показаны результаты измерения изменений концентрации ионов, получаемые, когда радиус r сквозного отверстия индукционного электрода и длина f выступания разрядного электрода изменены, в конфигурации, в которой игольчатый конец разрядного электрода расположен с выступанием относительно верхней поверхности индукционного электрода.

Фиг.12 - диаграмма, на которой подробно представлено в табличной форме отношение между длиной f выступания и радиусом r сквозного отверстия 1a, которое получено из результатов на фиг.11.

Фиг.13 (A) - схематичный вид в разрезе, на котором показана конфигурация элемента генерации ионов, имеющего другую длину выступания разрядного электрода, показывающий состояние, когда конец разрядного электрода выступает вверх относительно верхней пластины. Фиг.13 (B) - чертеж, на котором показано состояние, когда длина выступания разрядного электрода от индукционного электрода больше, чем радиус сквозного отверстия. Фиг.13 (C) - чертеж, на котором показано состояние, когда длина выступания разрядного электрода от индукционного электрода короче, чем радиус сквозного отверстия.

Фиг.14 (A) - схематичный вид в разрезе элемента генерации ионов, на котором показано состояние, когда расстояние e между плоским пластинчатым участком индукционного электрода и поддерживающей подложки равно 0, а фиг.14 (B) - схематичный вид в разрезе элемента генерации ионов, на котором показано состояние, когда обеспечено расстояние e.

Варианты осуществления изобретения

Вариант осуществления настоящего изобретения будет в дальнейшем описан, основываясь на чертежах.

Фиг.1 является схематичным видом сверху, на котором схематично показана конфигурация устройства генерации ионов в варианте осуществления настоящего изобретения, и видом сверху в частичном разрезе, на котором показана часть верхней пластины корпуса в разрезе и формовочная смола в перспективе. Фиг.2 является схематичным видом в разрезе, взятом по линии II-II на фиг.1. Фиг.3 и 4 являются покомпонентным изображением в перспективе и общим видом, соответственно, на которых показана конфигурация элемента генерации ионов, используемого в устройстве генерации ионов, показанного на фиг.1 и 2.

Со ссылкой на фиг.1, устройство 30 генерации ионов в настоящем варианте осуществления имеет главным образом внешний корпус 21, элемент 10a генерации ионов для генерации положительных ионов, элемент 10b генерации ионов для генерации отрицательных ионов, высоковольтный трансформатор 11, цепи 12a, 12b высокого напряжения, цепь (цепь генерации высокого напряжения) 23 электропитания и входной соединитель 22 электропитания.

Элемент 10a генерации ионов расположен на одной торцевой стороне (слева на фиг.1) во внешнем корпусе 21, а элемент 10b генерации ионов расположен на другой торцевой стороне (справа на фиг.1) во внешнем корпусе 21. Благодаря расположению элементов 10a, 10b генерации ионов, высоковольтного трансформатора 11, цепей 12a, 12b высокого напряжения, цепи 23 электропитания и входного соединителя 22 электропитания интегрально во внешнем корпусе 21, и благодаря расположению высоковольтного трансформатора 11, цепей 12a, 12b высокого напряжения, цепи 23 электропитания и входного соединителя 22 электропитания в пространстве между элементами 10a и 10b генерации ионов возможно добиваться высокой эффективности расположения и выполнять устройство 30 генерации ионов компактным. Кроме того, располагая элементы 10a, 10b генерации ионов, высоковольтный трансформатор 11, цепи 12a, 12b высокого напряжения, цепь 23 электропитания и входной соединитель 22 электропитания во внешнем корпусе 21 планарным образом, возможно выполнять устройство 30 генерации ионов тонким.

И положительная цепь 12a высокого напряжения и отрицательная цепь 12b высокого напряжения поддерживаются на одной и той же подложке 14. Положительная цепь 12a высокого напряжения расположена на одной торцевой стороне (слева на фиг.1) в корпусе 21 так, что она расположена рядом с элементом 10a генерации ионов для генерации положительных ионов. Отрицательная цепь 12b высокого напряжения расположена на другой торцевой стороне (справа на фиг.1) в корпусе 21 так, что она расположена рядом с элементом 10b генерации ионов для генерации отрицательных ионов. Часть подложки 14, которая поддерживает цепи 12a, 12b высокого напряжения располагается между элементами 10a, 10b генерации ионов. Отмечается, что подложка, поддерживающая положительную цепь 12a высокого напряжения, и подложка, поддерживающая отрицательную цепь 12b высокого напряжения, могут быть отделены друг от друга.

Со ссылкой на фиг.3 и 4, элементы 10a, 10b генерации ионов предназначены для генерации положительных ионов и отрицательных ионов соответственно, посредством коронного разряда, например, и имеют индукционный электрод 1, разрядный электрод 2 и поддерживающую подложку 3.

Индукционный электрод 1 выполнен из цельной металлической пластины и имеет множество (например, два) сквозных отверстий 1a, причем каждое имеет форму приблизительно идеального круга, обеспеченного на плоском пластинчатом участке, чтобы соответствовать количеству разрядных электродов 2. С каждым из сквозных отверстий 1a возможно генерировать электрическое поле, однородное на 360° на конце разрядного электрода 2 и вызывать стабильный коронный разряд. Плоский пластинчатый участок индукционного электрода 1 выполнен из листового металла с отверстием, и участок плоского пластинчатого участка, отличный от сквозного отверстия 1a, имеет однородную толщину.

Индукционный электрод 1 имеет изогнутый участок 1b на каждом из противоположных торцевых участков, например, при этом изогнутый участок 1b выполнен путем сгибания части металлической пластины приблизительно под прямым углом относительно плоского пластинчатого участка. У изогнутого участка 1b есть поддерживающий участок большой ширины и вставляемый участок малой ширины. Описанный выше поддерживающий участок имеет один конец, связанный с плоским пластинчатым участком, и другой конец, связанный с описанным выше вставляемым участком.

Разрядный электрод 2 имеет игольчатый конец. Поддерживающая подложка 3 имеет сквозное отверстие 3a для обеспечения вставки через него разрядного электрода 2, и сквозное отверстие 3b для обеспечения вставки через него вставляемого участка изогнутого участка 1b.

Игольчатый разрядный электрод 2 поддерживается поддерживающей подложкой 3, будучи при этом вставленным или запрессованным в сквозное отверстие 3a и проходя через поддерживающую подложку 3. Следовательно, один конец разрядного электрода 2, у которого игольчатый конец, выступает на передней стороне поверхности (сторона блока генерации ионов) поддерживающей подложки 3. К другому концу разрядного электрода 2, который выступает на задней стороне поверхности (сторона поверхности пайки) поддерживающей подложки 3, возможно электрически соединять вводный провод или шаблон разводки с использованием припоя (не показан).

Вставляемый участок индукционного электрода 1 поддерживается поддерживающей подложкой 3, будучи при этом вставленным в сквозное отверстие 3b и проходя сквозь поддерживающую подложку 3. К концу вставляемого участка, который выступает на задней стороне поверхности поддерживающей подложки 3, возможно электрически подсоединить вводный провод или шаблон разводки с использованием припоя (не показан). Кроме того, в состоянии, когда индукционный электрод 1 поддерживается поддерживающей подложкой 3, разрядный электрод 2 расположен так, что его игольчатый конец располагается приблизительно в центре сквозного отверстия 1a, имеющего форму приблизительно идеального круга на виде сверху, как показано на фиг.1. Таким образом, расстояние между игольчатым концом разрядного электрода 2 и внешним периферийным участком круглого сквозного отверстия 1a сохраняется постоянным по всей длине окружности сквозного отверстия 1a.

Разрядный электрод 2 в элементе 10a генерации ионов для генерации положительных ионов служит в качестве положительного разрядного электрода и взаимодействует с индукционным электродом 1 в элементе 10a генерации ионов для конфигурирования положительного блока генерации ионов (положительная электродная пара). Разрядный электрод 2 в элементе 10b генерации ионов для генерации отрицательных ионов служит в качестве отрицательного разрядного электрода, и взаимодействует с индукционным электродом 1 в элементе 10b генерации ионов для конфигурирования отрицательного блока генерации ионов (отрицательная электродная пара).

Кроме того, в каждом из элементов 10a, 10b генерации ионов предусмотрен индукционный электрод 1 общий для множества разрядных электродов 2 для генерации ионов той же полярности, а именно какой-либо из положительной полярности и отрицательной полярности. Конкретно, элемент 10a генерации ионов для генерации положительных ионов снабжен индукционным электродом 1 общим для двух положительных разрядных электродов 2, например, и индукционный электрод 1 снабжен двумя сквозными отверстиями 1a, чтобы соответствовать количеству положительных разрядных электродов 2. По существу, элемент 10a генерации ионов для генерации положительных ионов сконфигурирован так, чтобы он был выполнен с возможностью генерации положительных ионов на множестве (например, двух) положительных блоков генерации ионов.

В элементе 10b генерации ионов для генерации отрицательных ионов предусмотрен индукционный электрод 1 общий для двух отрицательных разрядных электродов 2, например, и индукционный электрод 1 снабжен двумя сквозными отверстиями 1a, чтобы соответствовать количеству отрицательных разрядных электродов 2. По существу, элемент 10b генерации ионов для генерации отрицательных ионов сконфигурирован, так чтобы он был выполнен с возможностью генерации отрицательных ионов на множестве (например, двух) отрицательных блоков генерации ионов. Отмечается, что один элемент генерации ионов может иметь один разрядный электрод 2, а может также иметь три или более разрядных электродов 2.

Со ссылкой на фиг.2, игольчатый конец разрядного электрода 2 проходит через сквозное отверстие 1a индукционного электрода 1 и выступает вверх относительно верхней поверхности 1c плоского пластинчатого участка индукционного электрода 1. Длина f, на которую игольчатый конец разрядного электрода 2 выступает вверх относительно верхней поверхности 1c плоского пластинчатого участка индукционного электрода 1 короче, чем радиус r сквозного отверстия 1a.

Игольчатый конец разрядного электрода 2 расположен так, что он не выступает вверх относительно верхней поверхности верхней пластины 21b внешнего корпуса 21, и игольчатый конец разрядного электрода 2 располагается на месте, отведенном назад от верхней поверхности верхней пластины 21b, например, на расстояние g. Таким образом, возможно подавлять ухудшение производительности генерации ионов разрядного электрода 2, вследствие механического воздействия, и предотвращать прямой ручной контакт с разрядным электродом 2, который служит высоковольтным блоком, для предотвращения электрического удара.

Кроме того, индукционный электрод 1 поддерживается поддерживающей подложкой 3 так, что между плоским пластинчатым участком индукционного электрода 1 и поддерживающей подложкой 3 формируется зазор, имеющий размер e. Таким образом, возможно предотвратить ползучий разряд, вызываемый по поверхности поддерживающей подложки 3 между индукционным электродом 1 и разрядным электродом 2. Кроме этого на стороне поверхности пайки поддерживающей подложки 3 также обеспечено пространство, имеющее размер h, которого вполне достаточно для предотвращения контакта припаянного участка или подобных частей с внешним корпусом 21.

Сторона поверхности пайки поддерживающей подложки 3 (т.е. пространства, имеющего размер h, на фиг.2) сформована формовочной смолой (например, эпоксидной смолой) 31. Хотя не показано, предпочтительно, чтобы высоковольтный трансформатор, цепь высокого напряжения и цепь электропитания были также сформованы формовочной смолой.

На верхней пластине 21b внешнего корпуса 21, над разрядным электродом 2, обеспечено отверстие 21a испускания ионов. Вследствие распределения мощности генерируется электрическое поле, направленное от игольчатого конца разрядного электрода 2 к индукционному электроду 1, и электрическое поле также расширяется к наружной стороне отверстия 21a испускания ионов. Доставляя к нему вдуваемый воздух, возможно испускать положительные и отрицательные ионы по вдуваемому воздуху к внешнему пространству устройства 30 генерации ионов.

Преимущественно устанавливать размер всего устройства 30 генерации ионов насколько возможно малым и тонким, для установки на широкое разнообразие электрических приборов. Следовательно, устройство 30 генерации ионов предпочтительно имеет толщину T (фиг.2) 10 мм или менее и площадь L × W (фиг.1) приблизительно 100 мм × 20 мм - 150 мм × 40 мм.

Далее, будет выполнено описание того, как соответственные функциональные элементы электрически соединены.

Фиг.5 является функциональной блок-схемой устройства генерации ионов в варианте осуществления настоящего изобретения, и показывает, как функциональные элементы электрически соединены. Со ссылкой на фиг.5, устройство 30 генерации ионов включает в себя внешний корпус 21, элементы 10a, 10b генерации ионов, высоковольтный трансформатор 11, цепи 12a, 12b высокого напряжения, входной соединитель 22 электропитания и цепь 23 электропитания, как описано выше. Отмечается, что входной соединитель 22 электропитания сконструирован так, что часть его расположена во внешнем корпусе 21, а другая его часть открыта с наружной стороны внешнего корпуса 21, обеспечивая тем самым соединение с ним электропитания через соединитель с наружной стороны.

Входной соединитель 22 электропитания является участком для приема электропитания постоянного тока или промышленного электропитания переменного тока, которое служит в качестве входного электропитания. Входной соединитель 22 электропитания электрически подсоединен к цепи 23 электропитания. Цепь 23 электропитания электрически подсоединена к первичной обмотке высоковольтного трансформатора 11. Высоковольтный трансформатор 11 предназначен для повышения напряжения, подводимого к первичной обмотке, и для вывода повышенного напряжения к вторичной обмотке. Один конец вторичной обмотки высоковольтного трансформатора 11 электрически соединен с индукционным электродом 1 каждого из элементов 10a, 10b генерации ионов. Другой конец вторичной обмотки высоковольтного трансформатора 11 электрически соединен через положительную цепь 12a высокого напряжения с положительными разрядными электродами 2 элемента 10a генерации ионов для генерации положительных ионов, и электрически соединен через отрицательную цепь 12b высокого напряжения с отрицательными разрядными электродами 2 элемента 10b генерации ионов для генерации отрицательных ионов. Отмечается, что индукционные электроды 1 в элементах 10a, 10b генерации ионов электрически подсоединены друг к другу для обладания одинаковым потенциалом.

Положительная цепь 12a высокого напряжения сконфигурирована для приложения к положительному разрядному электроду 2 высокого напряжения, имеющего положительную полярность относительно индукционного электрода 1, а отрицательная цепь 12b высокого напряжения сконфигурирована для приложения к отрицательному разрядному электроду 2 высокого напряжения, имеющего отрицательную полярность относительно индукционного электрода 1. Таким образом, возможно генерировать ионы двойной полярности, а именно, положительные и отрицательные ионы.

Высокое напряжение прикладывается между индукционным электродом 1 и разрядным электродом 2. Когда конец разрядного электрода 2 достигает определенной напряженности электрического поля или выше, происходит разряд.

Хотя устройство 30 генерации ионов, описанное выше, может испускать однополярные ионы, настоящее изобретение основано на предпосылке того, что испускаются биполярные ионы, а именно положительные ионы и отрицательные ионы. Положительные ионы генерируются путем вызова положительного коронного разряда на конце положительных разрядных электродов 2, а отрицательные ионы генерируются путем вызова отрицательного коронного разряда на конце отрицательных разрядных электродов 2. Форма сигнала, которая должна прикладываться, здесь особо не ограничивается, и используется форма постоянного тока, переменного тока, смещенная положительно или отрицательно, форма импульса, смещенная положительно или отрицательно, или подобное, имеющее высокое напряжение. Форма сигнала, имеющего высокое напряжение, может быть любой формы, такой как форма переменного тока, форма постоянного тока, форма импульса или форма сигнала их сочетания, и означает напряжение, которое вызывает напряженность электрического поля, которая обеспечивает возможность возникновения явления разряда. Величина напряжения выбирается таким образом, чтобы попадать в диапазон напряжений, который в достаточной мере вызывает разряд и допускает генерацию заданных видов ионов.

Здесь положительными ионами, подразумеваемыми изобретателем, являются кластерные ионы, каждый из которых идентифицируется как ион (H+) водорода, имеющий множество молекул воды, присоединенных вокруг, и которые представлены как H+(H2O)m (m - натуральное число). Отрицательными ионами являются кластерные ионы, каждый из которых идентифицируется как ион (O2-) кислорода, имеющий множество молекул воды, соединенных вокруг, и которые представлены как O2-(H2O)n (n - натуральное число). Дополнительно, путем генерации приблизительно одинакового количества H+(H2O)m (m - натуральное число), которые идентифицируются как положительные ионы в воздухе, и O2-(H2O)n (n - натуральное число), которые идентифицируются как отрицательные ионы в воздухе, оба типа ионов соединяются, и окружают грибы и вирусы, плавающие в воздухе. Под действием гидроксильных радикалов (·OH), генерируемых в то же время, которые идентифицируются как активные виды, плавающие грибы и прочее могут быть уничтожены.

Далее будет выполнено описание конфигурации воздухоочистительного блока, который является примером электрического прибора, в котором используется описанное выше устройство генерации ионов.

В электрическом приборе, таком как воздухоочистительный блок, для продувки воздуха используется вентилятор, установленный на электрическом приборе. Воздухоочистительный блок предназначен для обеспечения прохождения воздуха, принятого через воздухозаборник, через фильтр для очистки и подачи очищенного воздуха из выпускного отверстия наружу через корпус вентилятора.

Фиг.6 является видом в перспективе, на котором схематично показана конфигурация воздухоочистительного блока, в котором используется устройство генерации ионов, показанное на фиг.1 и 2. Фиг.7 является покомпонентным изображением воздухоочистительного блока, показанного на фиг.6, показывающим, как в нем расположено устройство генерации ионов.

Со ссылкой на фиг.6 и 7, воздухоочистительный блок 60 имеет переднюю панель 61 и кожух 62. Задний верхний участок кожуха 62 снабжен выпускным отверстием 63, через которое чистый воздух, содержащий ионы, подается в помещение. В центре кожуха 62 сфоромировано воздухозаборное отверстие 64. Воздух, принимаемый через воздухозаборное отверстие 64, расположенное спереди воздухоочистительного блока 60, очищается, проходя через непоказанный фильтр. Очищенный воздух подается из выпускного отверстия 63 наружу через корпус 65 вентилятора.

Устройство 30 генерации ионов, показанное на фиг.1 и 2, прикреплено к части корпуса 65 вентилятора, которая формирует канал для очищенного воздуха. Устройство 30 генерации ионов расположено с возможностью испускания ионов через отверстие 21a, которое служит в качестве блока испускания ионов, на поток описанного выше воздуха. Примерные расположения устройства 30 генерации ионов могут включать в себя положение P1 сравнительно близко к выпускному отверстию 63, положение P2 сравнительно удаленное от выпускного отверстия 63, и другие положения в пределах канала воздуха. Позволяя продуваемому воздуху проходить через отверстие 21a испускания ионов в устройстве 30 генерации ионов, по сути, становится возможным подавать ионы наряду с чистым воздухом через выпускное отверстие 63 наружу.

С воздухоочистительным блоком 60 согласно настоящему варианту осуществления, ионы, генерируемые в устройстве 30 генерации ионов, могут доставляться на струе воздуха при помощи воздуходувочного блока (воздушного канала), так что возможно испускать ионы с очищенным воздухом наружу блока. Таким образом, возможно обеспечить воздухоочистительному блоку иметь функцию генерации ионов.

Кроме этого устройство 30 генерации ионов в настоящем варианте осуществления является тонким, так что даже если оно установлено на описанном выше электрическом приборе, оно не мешает продуваемому воздуху. Соответственно, возможно подавлять генерацию шума и уменьшение объема воздуха, и обеспечивать возможность установки устройства генерации ионов и применения в многочисленных типах изделий.

В настоящем варианте осуществления воздухоочистительный блок был описан в качестве примера электрического прибора. Однако настоящее изобретение не ограничено этим. Электрическим прибором может также быть, помимо воздухоочистительного блока, блок кондиционирования воздуха (кондиционер воздуха), охладительный прибор, пылесос, увлажнитель, осушитель и т.п., до тех пор, пока это электрический прибор, у которого есть воздуходувочный блок для доставки ионов по струе воздуха.

Далее будет выполнено описание функциональных результатов настоящего варианта осуществления.

Изначально, согласно настоящему варианту осуществления конец разрядного электрода 2 проходит через круглое сквозное отверстие 1a индукционного электрода 1, и внешний участок (вся внешняя периферийная поверхность) разрядного электрода 2 окружена индукционным электродом 1, так что возможно улучшать эффективность ионной эмиссии и эффективность генерации ионов. Этот признак будет в дальнейшем описан.

Фиг.8 (A) и 8 (B) являются схематическими иллюстрациями для описания электрического поля, генерируемого между разрядным электродом и индукционным электродом в механизме коронного разряда, показанном в патентном документе 2 (выложенный японский патент № 2003-308947). Отмечается, что фиг.8 (A) является видом в разрезе, а фиг.8 (B) является чертежом, видимым с направления стрелки S1 на фиг.8 (A).

Со ссылкой на фиг.8 (A) и 8 (B), в механизме коронного разряда индукционный электрод 101 расположен на задней боковой поверхности относительно игольчатого конца разрядного электрода 102, так что генерируется электрическое поле, направленное от игольчатого конца разрядного электрода 102 к индукционному электроду 101, расположенному на задней боковой поверхности. Таким образом, направленность распределения электрического поля становится неоднородной относительно разрядного электрода 102, и это неоднородное электрическое поле вызывает неоднородные направления движения ионов, так что уменьшается эффективность ионной эмиссии, и разряд на конце разрядного электрода 102 становится нестабильным, вызывая уменьшение эффективности генерации ионов.

Фиг.9 (A) и 9 (B) являются схематическими иллюстрациями для описания электрического поля, генерируемого между разрядным электродом и индукционным электродом в элементе генерации ионов в варианте осуществления настоящего изобретения. Отмечается, что фиг.9 (A) является видом в разрезе, а фиг.9 (B) является чертежом, видимым с направления стрелки S2 на фиг.9 (A). Фиг.9 (A) является схематичным видом в разрезе, взятом по линии IX-IX на фиг.9 (B).

Со ссылкой на фиг.9 (A) и 9 (B), согласно настоящему варианту осуществления, конец разрядного электрода 2 проходит через круглое сквозное отверстие 1a индукционного электрода 1, и внешний участок (вся внешняя периферийная поверхность) разрядного электрода 2 окружена индукционным электродом 1. Следовательно, от игольчатого конца разрядного электрода 2, который служит центром, по направлению к индукционному электроду 1 по всей длине окружности, а именно 360° на виде сверху, генерируется электрическое поле. Таким образом, возможно подавлять неоднородность направленности распределения электрического поля. Соответственно, возможно подавлять неоднородные направления движения ионов, вызываемые неоднородным распределением электрического поля, так что возможно улучшать эффективность ионной эмиссии и вызывать стабильный разряд на конце разрядного электрода 2, приводя к улучшению эффективности генерации ионов.

Кроме того, на виде сверху, располагая игольчатый конец разрядного электрода 2 в центре сквозного отверстия 1a, имеющего форму приблизительно идеального круга, расстояние между игольчатым концом разрядного электрода 2 и внешним периферийным участком круглого сквозного отверстия 1a сохраняется постоянным по всей длине окружности сквозного отверстия 1a. Таким образом, возможно униформизировать электрическое поле, которое генерируется между игольчатым концом разрядного электрода 2 и индукционным электродом 1, на 360°, и дополнительно подавлять неоднородность распределения электрического поля.

Кроме этого в настоящем варианте осуществления, позволяя игольчатому концу разрядного электрода 2 выступать вверх относительно верней поверхности индукционного электрода 1, эффективность ионной эмиссии может быть улучшена. Этот признак будет в дальнейшем описан.

Фиг.10 включает в себя схематическую иллюстрацию (A) для описания поведения ионов в случае, когда игольчатый конец разрядного электрода отведен назад относительно индукционного электрода, и схематическую иллюстрацию (B) для описания поведения ионов в случае, когда игольчатый конец разрядного электрода выступает относительно индукционного электрода.

Со ссылкой на фиг.10 (A), в случае, когда игольчатый конец разрядного электрода 2 отведен назад относительно верхней поверхности 1c индукционного электрода 1 на расстояние f1, ионы, генерируемые разрядом, не могут перемещаться в струю продуваемого воздуха, текущего в направлении стрелки на чертеже, если только она не проходит через сквозное отверстие 1a индукционного электрода 1. Однако, когда ионы должны проходить через сквозное отверстие 1a индукционного электрода 1, они притягиваются по направлению к стороне индукционного электрода 1 силой электрического поля, и улавливаются индукционным электродом 1. Эффективность ионной эмиссии таким образом уменьшается.

Со ссылкой на фиг.10 (B), в настоящем варианте осуществления игольчатый конец разрядного электрода 2 выступает вверх относительно верхней поверхности индукционного электрода 1 на расстояние f. Поэтому ионы, генерируемые разрядом, могут перемещаться в струю продуваемого воздуха, текущую в направлении стрелки на чертеже, даже если она не проходит через сквозное отверстие 1a индукционного электрода 1. Следовательно, хотя положительные ионы или отрицательные ионы, генерируемые вблизи игольчатого конца разрядного электрода 2, притягиваются к стороне индукционного электрода 1 силой электрического поля, они перемещаются воздушным потоком при помощи продуваемого воздуха, так что они испускаются в пространство без улавливания индукционным электродом 1. Таким образом, возможно испускать положительные или отрицательные ионы по продуваемому воздуху в пространство до того, как они притянутся индукционным электродом 1 и нейтрализуются. Соответственно, количество ионов, испускаемых в пространство, увеличивается, и эффективность испускания ионов в пространство может быть улучшена.

Кроме этого настоящий изобретатель изучил длину, на которую игольчатый конец разрядного электрода 2 выступает от верхней поверхности 1c индукционного электрода 1 (именуемой в дальнейшем как «длина выступания»). Подробности и результаты этого будут описаны ниже.

Сначала, как показано на фиг.10 (B), в конфигурации, в которой игольчатый конец разрядного электрода 2 расположен так, что выступает относительно верхней поверхности 1c индукционного электрода 1, было проведено измерение изменений концентрации ионов, полученной, когда радиус r сквозного отверстия 1a индукционного электрода 1 и длина f выступания разрядного электрода 2 были изменены. Результаты показаны на фиг.11.

Результаты на фиг.11 показывают коэффициент концентрации ионов в некоторой точке в пространстве, когда длину выступания изменяли в три этапа, включая «длинный», «средний» и «короткий», и радиус r сквозного отверстия 1a также изменяли в три этапа, включая «большой», «средний» и «малый».

Результаты на фиг.11 показывают, что когда радиус r сквозного отверстия 1a был «малым» и «средним», большая длина f выступания вызывала более высокую концентрацию ионов. Напротив, когда радиус r сквозного отверстия 1a был «большим», концентрация ионов едва изменялась, даже если увеличивали длину f выступания. Другими словами, было обнаружено, что когда у сквозного отверстия 1a был малый радиус r, эффект увеличения ионов становился значительным вследствие увеличения длины f выступания, тогда как, когда у сквозного отверстия 1a был большой радиус r, эффект увеличения ионов был малым, даже при увеличении длины f выступания. Основываясь на результатах на фиг.11, соотношение между длиной f выступания и радиусом r сквозного отверстия 1a полностью представлена в табличной форме, как показано на фиг.12. Со ссылкой на фиг.12, сочетание малого радиуса r сквозного отверстия 1a и короткой длины f выступания (верхнее левое направление в таблице) вызывает самый сильный разряд на конце разрядного электрода. Если и радиус r сквозного отверстия 1a и длина f выступания чрезмерно уменьшены, то происходит чрезмерно сильный разряд, приводящий к тому, что может происходить искровой разряд. Напротив, сочетание большого радиуса r сквозного отверстия 1a и большой длины f выступания (нижнее правое направление в таблице) вызывает самый слабый разряд на конце разрядного электрода. Если и радиус r сквозного отверстия 1a, и длина f выступания чрезмерно увеличены, то разряда может не произойти.

Большой радиус r сквозного отверстия 1a (правое направление в таблице) означает, что расстояние между разрядным электродом 2 и индукционным электродом 1 увеличивается, так что большой радиус r оказывает влияние на интенсивность разряда на конце разрядного электрода 2, как описано выше, а также вызывает уменьшение количества ионов, улавливаемых индукционным электродом 1, причем ионов, сгенерированных на конце разрядного электрода 2.

Большая длина f выступания (нижнее направление в таблице) означает, что расстояние между концом разрядного электрода 2 и индукционным электродом 1 увеличивается, так что большая длина f выступания оказывает влияние на интенсивность разряда на конце разрядного электрода 2, как описано выше, а также вызывает уменьшение количества ионов, улавливаемых индукционным электродом 1, причем ионов, сгенерированных на конце разрядного электрода 2.

При сочетании малого радиуса r сквозного отверстия 1a и большой длины f выступания (нижнее левое направление в таблице), если длина f выступания чрезмерно велика относительно радиуса r сквозного отверстия 1a, то разряд происходит не на конце разрядного электрода 2, а на стволовом участке разрядного электрода 2, на котором расстояние от индукционного электрода 1 является наикратчайшим, приводя к непредпочтительному состоянию.

Оба из двух параметров, а именно длина f выступания и радиус r сквозного отверстия 1a, являются эффективными для увеличения концентрации ионов. Однако больший радиус r сквозного отверстия 1a вызывает уменьшение количества ионов, улавливаемых индукционным электродом 1, и таким образом, когда радиус r является большим, результат увеличения длины f выступания становится малым.

Основываясь на результатах на фиг.11 и 12, выполнение надлежащего сочетания радиуса r сквозного отверстия 1a и длины f выступания в связи с размером всего устройства генерации ионов является эффективным для реализации увеличения концентрации ионов и реализации тонкого и компактного устройства генерации ионов.

Когда элементы 10a, 10b генерации ионов, которые должны быть расположены и сконфигурированы в тонком и компактном устройстве 30 генерации ионов, принимая во внимание эти характеристики, большая длина f выступания стремится вызывать более высокую концентрацию ионов. Однако, как показано на фиг.13 (A), чрезмерно большая длина f выступания приводит к тому, что игольчатый конец разрядного электрода 2 выступает из внешнего корпуса 21 устройства 30 генерации ионов. В этом случае, производительность генерации ионов разрядного электрода 2 снижается вследствие механического воздействия. Поэтому игольчатый конец разрядного электрода 2 предпочтительно расположен так, что он выступает относительно поверхности индукционного электрода 1 и так, что он не выступает из верхней поверхности верхней пластины 21b внешнего корпуса 21 устройства 30 генерации ионов.

Дополнительно, как показано на фиг.13 (B), даже в случае, когда игольчатый конец разрядного электрода 2 не выступает из верхней поверхности верхней пластины 21b внешнего корпуса 21 устройства 30 генерации ионов, если длина f выступания становится больше, чем радиус r сквозного отверстия 1a, разряд происходит не на игольчатом конце разрядного электрода 2, а на стволовом участке разрядного электрода 2, на котором расстояние от индукционного электрода 1 является наикратчайшим, приводя к непредпочтительному состоянию. Поэтому, как показано на фиг.13 (C), длина f выступания предпочтительно короче, чем радиус r сквозного отверстия 1a.

Явление разряда определяется просто прикладываемым напряжением и расстоянием между электродами. Следовательно, если у конца разрядного электрода 2 нет остроугольного участка, разряд происходит на участке, где расстояние между индукционным электродом 1 и разрядным электродом 2 минимизировано. Однако, если конец разрядного электрода 2 имеет игольчатую форму и заострен под острым углом, то электрическое поле концентрируется на конце разрядного электрода 2, и коронный разряд происходит между концом и индукционным электродом 1. Другими словами, предоставляя возможность концу разрядного электрода 2 иметь острый угол, градиент (напряженность электрического поля) потенциала на конце становится сильным, так что становится возможным вызывать коронный разряд между концом разрядного электрода 2 и индукционным электродом 1, даже если расстояние между концом и индукционным электродом 1 не минимизировано.

Здесь, настоящий изобретатель обнаружил, что если предоставлена возможность концу разрядного электрода 2 иметь игольчатую форму, чтобы иметь остроугольный участок, и если длина f выступания короче, чем радиус r сквозного отверстия 1a, то между игольчатым концом разрядного электрода 2 и индукционным электродом 1 происходит коронный разряд. Поэтому, устанавливая длину f выступания короче, чем радиус r сквозного отверстия 1a, между игольчатым концом разрядного электрода 2 и индукционным электродом 1 возможно происходить коронному разряду, и предотвращать разряд между стволовым участком разрядного электрода 2 и индукционным электродом 1.

Отмечается, что длина выступания равна, например, 0,5-4,0 мм, а предпочтительно 1-2 мм. Диаметр сквозного отверстия 1a индукционного электрода 1 равен, например, Ø12-Ø13 мм (радиус сквозного отверстия 1a равен 6-6,5 мм).

Кроме этого настоящий изобретатель изучил расстояние e (см. фиг.2) между плоским пластинчатым участком индукционного электрода 1 и поддерживающей подложкой 3. Подробности и результаты этого будут описаны ниже.

Фиг.14 включает в себя схематичные изображения в разрезе элемента генерации ионов в случае (A), когда расстояние e между плоским пластинчатым участком индукционного электрода и поддерживающей подложкой равно 0, и в случае (B), когда обеспечено расстояние e.

Наиболее эффективный способ располагать индукционный электрод 1 и разрядный электрод 2 на одной и той же поддерживающей подложке 3, дать возможность концу разрядного электрода 2 выступать вверх относительно верхней поверхности 1c плоского пластинчатого участка индукционного электрода 1 и выполнить устройство 30 генерации ионов тонким заключается в том, чтобы вплотную прикрепить индукционный электрод 1 к поверхности поддерживающей подложки 3, как показано на фиг.14 (A).

В этом случае, однако, длина пути j1 тока утечки на поверхности поддерживающей подложки 3 между разрядным электродом 2 и индукционным электродом 1 приблизительно равна радиусу r сквозного отверстия 1a. Между разрядным электродом 2 и индукционным электродом 1 прикладывается высокое напряжение и поэтому, если длина пути j1 тока утечки коротка, то может быть риск ползучего разряда. Следовательно, следует предусматривать запас для расстояния между разрядным электродом 2 и индукционным электродом 1, которые расположены на одной и той же поддерживающей подложке 3.

Поэтому, как показано на фиг.14 (B), обеспечивая изогнутый участок 1b на каждом из противоположных участков индукционного электрода 1, и позволяя поддерживающей подложке 3 поддерживать индукционный электрод 1 на изогнутом участке 1b, между плоским пластинчатым участком индукционного электрода 1 и поддерживающей подложкой 3 обеспечивается зазор, имеющий размер e. Тем самым длина пути j2 тока утечки на поверхности поддерживающей подложки 3 между разрядным электродом 2 и индукционным электродом 1 становится длиннее, чем расстояние j1, показанное на фиг.14 (A). Обеспечивая всегда расстояние равное или длиннее, чем некоторое расстояние между плоским пластинчатым участком индукционного электрода 1 и поддерживающей подложкой 3, по существу, возможно подавлять ненужный ползучий разряд. Размер e зазора равен, к примеру, 0,5-2,0 мм.

Отмечается, что располагая индукционный электрод 1 и разрядный электрод 2 на одной и той же поддерживающей подложке 3, возможно управлять планарным смещением, а также минимизировать смещение в направлении высоты индукционного электрода 1 и разрядного электрода 2. Таким образом возможно сокращать причины ошибки позиционного соотношения между индукционным электродом 1 и разрядным электродом 2.

Как описано выше, согласно настоящему варианту осуществления возможно добиваться стабильной генерации ионов, уменьшать интенсивность, с которой индукционным электродом 1 нейтрализуются генерируемые ионы, и эффективно испускать ионы из прибора в пространство в значительно большем количестве, чем традиционно.

Кроме того, возможно реализовывать тонкое и компактное устройство генерации ионов, в котором интегрированы цепь возбуждения высокого напряжения и элемент генерации ионов, так что возможно увеличивать диапазон применений электрического прибора, установленного с устройством генерации ионов, и увеличивать степень свободы мест, где должно быть установлено устройство генерации ионов.

Должно быть понятно, что раскрытый здесь вариант осуществления является иллюстративным и неограничивающим ни в каком аспекте. Объем настоящего изобретения показан не при помощи описания выше, а объемом формулы изобретения, и предназначен включать в себя все модификации в пределах эквивалентного значения и объема формулы изобретения.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение может особенно выгодно быть применено в устройстве генерации ионов, включающем в себя индукционный электрод и разрядный электрод, имеющий игольчатый конец, для генерации ионов посредством разряда, и электрическом приборе, снабженном устройством генерации ионов.

Описание ссылочных позиций

1: индукционный электрод, 1a: сквозное отверстие, 1b: изогнутый участок, 1c: верхняя поверхность, 2: разрядный электрод, 3: поддерживающая подложка, 3a, 3b: сквозное отверстие, 10a, 10b: элемент генерации ионов, 11: высоковольтный трансформатор, 12a, 12b: цепь высокого напряжения, 21: внешний корпус, 21a: отверстие испускания ионов, 21b: верхняя пластина, 22: входной соединитель электропитания, 23: цепь электропитания, 30: устройство генерации ионов, 31: формовочная смола, 60: воздухоочистительный блок, 61: передняя панель, 62: корпус, 63: выпускное отверстие, 64: воздухозаборное отверстие, 65: кожух вентилятора.

1. Устройство (30) генерации ионов для генерации ионов посредством разряда, содержащее:
элемент (10а, 10b) генерации ионов, включающий в себя разрядный электрод (2), имеющий игольчатый конец, и индукционный электрод (1), имеющий плоский пластинчатый участок, на котором выполнено круглое сквозное отверстие (1а);
высоковольтный трансформатор (11) для подачи к упомянутому элементу генерации ионов высокого напряжения;
цепь (23) генерации высокого напряжения для возбуждения упомянутого высоковольтного трансформатора;
входной соединитель (22) электропитания, электрически подсоединенный к упомянутой цепи генерации высокого напряжения; и
корпус (21), в котором расположены упомянутый элемент генерации ионов, упомянутый высоковольтный трансформатор, упомянутая цепь генерации высокого напряжения и упомянутый входной соединитель электропитания,
причем упомянутый конец упомянутого разрядного электрода проходит через упомянутое сквозное отверстие упомянутого индукционного электрода и выступает вверх относительно верхней поверхности (1с) упомянутого плоского пластинчатого участка упомянутого индукционного электрода,
длина, на которую упомянутый конец упомянутого разрядного электрода (2) выступает вверх относительно упомянутой верхней поверхности (1с) упомянутого пластинчатого участка упомянутого индукционного электрода, установлена (1) короче, чем радиус упомянутого сквозного отверстия (1а), и находится в диапазоне от 0,5 мм или более до 4,0 мм или менее, и радиус сквозного отверстия установлен в диапазоне от 6 мм и более до 6,5 мм и менее, и
упомянутый элемент генерации ионов, упомянутый высоковольтный трансформатор, упомянутая цепь генерации высокого напряжения и упомянутый входной соединитель электропитания расположены планарным образом относительно друг друга и интегральным образом расположены в упомянутом корпусе.

2. Устройство генерации ионов по п.1, дополнительно содержащее корпус (21), в котором расположены упомянутый разрядный электрод (2) и упомянутый индукционный электрод (1), при этом
у упомянутого корпуса есть верхняя пластина (21b), на которой в сообщении с упомянутым сквозным отверстием (1а) упомянутого индукционного электрода сформировано отверстие (21а) испускания ионов, и
упомянутый конец упомянутого разрядного электрода расположен так, что упомянутый конец не выступает вверх относительно верхней поверхности упомянутой верхней пластины.

3. Устройство генерации ионов по п.1, дополнительно содержащее поддерживающую подложку (3), поддерживающую упомянутый индукционный электрод (1), при этом
упомянутый индукционный электрод имеет изогнутый участок (1b), сделанный путем сгибания упомянутого плоского пластинчатого участка и поддерживаемый упомянутой поддерживающей подложкой, и
упомянутый индукционный электрод поддерживается упомянутой поддерживающей подложкой таким образом, что между упомянутым плоским пластинчатым участком упомянутого индукционного электрода и упомянутой поддерживающей подложкой выполнен зазор.

4. Электрический прибор, содержащий:
устройство (30) генерации ионов по любому из пп.1-3; и
воздуходувочный блок для доставки, по меньшей мере, каких-либо из положительных ионов и отрицательных ионов, генерируемых в упомянутом устройстве генерации ионов, по струе продуваемого воздуха наружу электрического прибора (60).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству генерирования ионов и к электрическому устройству, снабженному устройством генерирования ионов. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для генерации заряженных частиц. .

Изобретение относится к системам и способам накопления энергии. .

Изобретение относится к технике газовых разрядов и может быть использовано для очистки воды и воздуха, а также для повышения эффективности работы двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к области газового анализа и предназначено для применения в качестве ионизатора в спектрометрах ионной подвижности, масс-спектрометрах и других аналитических приборах.

Изобретение относится к технике генерирования ионов для выведения в замкнутое пространство и может быть использовано для повышения эффективности работы систем, где требуется очистка, снижение токсичности и т.п.

Ионизатор // 2388125
Изобретение относится к технике газовых разрядов. .

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для локального изменения метеоусловий и локального улучшения экологической обстановки в выбранной зоне.

Изобретение относится к медицинской технике, технике воздухоочистки и кондиционирования воздуха по ионному составу и может быть использовано для электрической ионизации атмосферного воздуха в целях лечения и профилактики ряда болезней человека в стационарных условиях, санаторно-профилактических и бытовых условиях, а также в целях обеспечения жизнедеятельности экипажа в закрытых кабинах.

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в химической промышленности для ионизации различных газовых сред, в лакокрасочной промышленности для нанесения порошковых полимерных материалов на металлоизделия, в медицинской технике для ионизации воздуха в лечебных и профилактических целях, в сельском хозяйстве для обработки и хранения сельскохозяйственной продукции с помощью озоновоздушного агента, в электростатических фильтрах, кондиционерах и т.д.

Изобретение предназначено для сдвига и разрушения антициклонов в тропосфере. Способ включает длительное воздействие на атмосферу вертикальным восходящим конвективным потоком от системы излучателей, поднятых над Землей и разнесенных по площади, образуемым завихрением магнитным полем генерируемых коронирующими электродами ионов и их канализацией посредством соленоидов в каждом излучателе при пропускании через них тока коронирования и разогрева потока ионов электромагнитным полем на длине волны больше критической, для создаваемой плотности концентрации в объеме соленоидов за счет соосного их охвата элементами спиральной антенны с осевой результирующей диаграммой направленности. Технический результат - образование струйных течений от восходящего потока ионов, изменяющих динамику атмосферных процессов. 5 ил.

Изобретение касается метеорологии и может быть использовано для сдвига и разрушения антициклонов в тропосфере. Устройство содержит генератор высокочастотного напряжения и присоединенную к нему систему коронирующих электродов, каждый из которых выполнен в виде соленоида с венчиком игл на концах, помещенных во внутренний нижний торец соленоидов. Каждый из соленоидов соосно охвачен витками элементов спиральной антенны, размещенных в двух взаимно ортогональных плоскостях, с общим рефлектором, создающих осевую результирующую диаграмму направленности. Антенна подключена к высокочастотному передатчику электромагнитных волн. Технический результат - образование в тропосфере струйных течений восходящего потока ионов, изменяющих динамику атмосферных процессов. 6 ил.

Группа изобретений относится к генераторам ионов. В установке, генерирующей ионы, каждый из индукционного электрода (2) для генерации положительных ионов и индукционного электрода (3) для генерации отрицательных ионов сформирован как независимая часть и отдельно установлен на подложку (1) с использованием металлической пластины на расстоянии друг от друга. Следовательно, даже если подложка (1) деформируется, области верхних концов игольчатых электродов (4, 5) смогут быть расположенными в центре сквозных отверстий (11) в индукционных электродах (2, 3), соответственно, и положительные ионы и отрицательные ионы могут стабильно генерироваться. Технический результат - повышение стабильности генерации ионов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение может быть использовано для сдвига и разрушения антициклонов в тропосфере. Устройство выполнено в виде геометрического зонтика из десяти радиальных проводов-коронирующих электродов, создающих антенное поле, длиной 100 м каждый, подвешенных на центральной опорной мачте из композитного материала высотой 30 м с узлом крепления проводов на вершине через высоковольтные изоляторы, изолирующие радиальные провода от центральной мачты и десяти вспомогательных мачт из композитного материала высотой 10 м, подвески радиальных проводов, электрически соединенных по периметру окружности «зонтика», изолированных от мачт стержневыми изоляторами, одна из мачт содержит узел крепления провода запитки «зонтика» от источника высоковольтного питания в регулируемом режиме изменения полярности питающего напряжения посредством высоковольтного переключателя и заземлителя питающего источника. Технический результат - достижение критических значений мощности и турбулентности восходящего потока ионов, достаточных для возникновения струйного течения в тропосфере, за счет увеличения зоны активной генерации и тока коронирования, а также режима переключения полярности питания коронирующих электродов. 7 ил.

Изобретение относится к области метеорологии и сельского хозяйства. Способ включает длительное воздействие на локальную область атмосферы тепловым лучом сфокусированного солнечного потока. Луч получают с помощью оптической линзы многокилометровых размеров. Линзу создают в ионосфере при воздействии на нее направленным лучом СВЧ излучения с изменяемой длиной волны и мощностью излучения, для регулирования диэлектрической проницаемости ионосферы. Частота излучения должна быть ниже критической. Фокальная плоскость создаваемой линзы располагается у поверхности Земли. Обеспечивается сдвиг и эффективное разрушение циклонов. 5 ил.
Наверх