专利名称：发射体组合件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发射体组合件。
背景技术：
本发明的目标是离子发生器，更具体地说是一种具有一些向外延伸的电离针的发射体组合件。这些离子发生器一般涉及一些装置的领域，这些装置中和工作空间的静电荷，以把静电放电的可能性降至最低。
在许多制造和加工的环境中，希望防止工作空间内的电荷积累。为了防止电荷积累，把正离子和负离子引入工作空间，以中和可能逐步建立起来的任何电荷。一个必须避免生产场地电荷积累的产业例子是磁盘驱动产业，在该产业中，保持高产量是至关重要的。
图1表示普遍用于离子空气鼓风机中的一种类型的发射体组合件10′。这样来安装发射体组合件10′，使空气被排过或抽过一个环形圈22′形成的空气导向件30′。电离针32′从环形圈22′大致沿径向向内延伸，使它们的尖端被置于空气流中，以使离子能被排离或抽离电离针32′，并离开装有发射体组合件10′的离子空气鼓风机(未示出)。
普遍采用一个风扇(未示出)把空气排过或抽过空气导向件30′。被风扇装置的风扇叶片扫过的面积的直径近似等于环形圈22′的内直径。由于电离针32′尖端的位置靠近风扇叶片的外端，所以来自发射体组合件的离子被释放进风扇产生的空气流的较慢部分。
常规的发射体组合件10′采用相对复杂的点到点的接线26′，以给电离针32′供电。封装发射体组合件10′的离子空气鼓风机外壳的小型化受到发射体组合件10′的空气导向件30′尺寸的限制。由于高压通过接线26′输送给电离针32′，所以离子空气鼓风机的外壳与空气导向件30′的外边必须隔开一个最小的距离，以防针32′或接线26′对离子空气鼓风机外壳(为了电屏蔽最好是金属外壳)的电弧或其它漏电。
环形圈22′的尺寸也受到与发射体组合件10′一起使用的风扇尺寸的限制。如果环形圈22′的直径小于风扇的直径，那么被强行通过空气导向件30′的空气量减少，因而离子空气鼓风机的效率受到不利影响。
发射体组合件10′要求相对复杂的环形圈22′的模制加工和装配，以适应接线26′和电离针32′的安装。为了把电离针32′适当地安装在环形圈22′上，必须制造一些接收电离针32′的插座(未画出)，这些插座被设置在环形圈22′的体内。为了形成相对复杂的环形圈22′，相当复杂的点到点的接线以及与发射体组合件10′有关的尺寸限制所必须的加工，要对采用发射体组合件10′的装置加几个设计限制。
需要，但常规技术迄今尚未提供的是一种这样的发射体组合件，这种发射体组合件容易制造，允许在没有发射体组合件放电的危险的情况下使结合进发射体组合件的离子空气鼓风机能够小型化，使封装发射体组合件的离子空气鼓风机外壳的尺寸能够小型化到可与离子空气鼓风机风扇所采用的外壳的尺寸相比较，并且能够通过把电离针的尖端设置在风扇所产生的空气流的较快部分而方便于从电离针上转移离子。
发明概述本发明是一种具有向外延伸的电离针的发射体组合件。本发明的发射体组合件支承一些从环形装配圈大致沿径向向外延伸的电离针。现有技术认识到了可使用一些被一个环形构件支承的电离针，但现有技术没有认识到使这些针向内指向会是一个减小装置尺寸的限制因素。
本发明的发射体组合件最好，但不是必须作为离子空气鼓风机的一部分，并且最好装在离子空气鼓风机的外壳内。封装在离子空气鼓风机内的还有一个风扇，风扇强迫空气排过或抽过电离针。这些电离针从环形装配圈的外表面延伸，使电离针的尖端置于空气导向件内靠近风扇叶片产生的空气流的最快位置。这就方便了被排或被抽空气把离子从电离针端部的剥离。另外，电离针的大致向外取向方便于使用该发射器时使离子空气鼓风机进一步小型化。
本发明的发射体组合件也方便于简化制造和装配。由于几何形状的配置复杂程度的降低，它方便于使用相当简单的模具进行制造。另外，它不需要打开装置的中心部分，本发明的一个实施例降低了线路的复杂程度。另一个实施例利用一个预先制备的连接器完全取消了用于把电离针连接到电源上的常规接线，连接器可以是一块印刷电路板。
附图的几个视图简述结合参考附图将会对前面的概述及下面的本发明优选实施例详述有更清楚的理解。为了说明本发明起见，在附图中表示一些目前的优选实施例。但是应该理解，本发明不限于所示精确结构及手段。
附图有图1是现有技术发射体组合件的后视立面图；图2A是按照本发明一个优选实施例的发射体组合件的一种环形装配圈的透视图；图2B是图2A的环形装配圈沿图2A的线2B-2B截取的横向截面图；图3是本发明的发射体组合件的后视立面图；图4是图2A的环形圈的后视透视图，环形圈被安装在一块安装板上，用于使发射体组合件大致与一个风扇中心对准；图5是图4的环形圈和安装板的后视立面图；图6是图3的发射体组合件的后视立面图，该发射体组合件改进为包括本发明的一个带有一块空气挡板的实施例；图7是可以包括本发明的离子空气鼓风机的透视图；图8是图6的空气挡板的部分侧视立面图，说明适当地安置空气挡板如何在靠近电离针尖端处产生涡流空气流。
发明详述I本发明概述图2A、2B和图3表示符合本发明的一个发射体组合件10。发射体组合件10包括一个环形装配圈34和至少一个电离针32，电离针32被环形装配圈34支承，并从环形装配圈34沿径向向外延伸，其中该至少一个电离针32被用于产生至少一种正离子或负离子(未画出)，用于中和工作空间(未画出)中的电荷。
发射体组合件10也可包括多个位于环形装配圈周围内的电离针32。发射体组合件10也可以包括一个大致圆筒形的环形装配圈34。发射体组合件10也可包括一个由模制材料形成的环形装配圈34，这些材料是例如丙烯晴丁(“ABS”)，聚氯乙烯(“PVC”)或聚丙烯。发射体组合件10也可以包括由用机床加工的钨形成的电离针32。
发射体组合件10可以包括一个电压源，电源电压可以在约70V和约240V之间，频率可在约50Hz和约60Hz之间。电压源可包括一个电路，如一个变压器，该变压器可把约50Hz和约60Hz之间的交流电阶梯式升至约5KV和约10KV之间。或者，电压源可包括一个电路，如包括一个二极管和一个电容器的整流器，它能使电压升至约5KV和10KV之间的正直流电或负直流电。在另一个实施例中，发射体组合件10可包括一个由约24V的直流供电的电压源。电压源可包括一个电路，如自由振荡器，它被用作一个交流源，以激励一个其输出被整流的变压器，它能使制约电压在正和负5KV和10KV之间。
更具体地参考图3，发射体组合件10至少包括一个能给电离针32供电的电连接器20，电离针32被设置在环形装配圈34中，环形装配圈34有直接连接的插座36，用于接收电离针32，插座36经过电源导线管24供电。发射体组合件10可包括一个用于连接交流电压的单一电连接器20，用于产生正离子和负离子两种离子(未画出)。发射体组合件10也可包括用于连接直流电的两个电连接器20，使一组针32能工作在正电压，而第二组针32工作在负电压，以产生正离子和负离子(未画出)。发射体组合件10可以包括是印刷电路板(未画出)制作的简单线路的电连接器20。
发射体组合件10也可包括两个给不同组电离针32供电的电连接器20，它们构成一个电容器，该电容器降低发射体组合件10的噪音，因而增加输出的稳定性。
图4到图8表示体现本发明的离子空气鼓风机118的各零部件。离子空气鼓风机118包括一个发射体组合件10和一个能导向空气流116的外壳120。发射体组合件10包括一个环形装配圈34和至少一个电离针32，电离针32被环形装配圈34支承并从环形装配圈34沿径向向外延伸。离子空气鼓风机118也可包括一个相对于通过离子空气鼓风机118的空气流116来说位于发射体组合件10的上游或下游的风扇39。
II详述在下面的详细叙述中使用一定的术语，只是为了方便，不构成限制。字“右”，“左”“下”和“上”标记参考附图中的方向。字“向内”和“向外”分别表示靠近或远离发射体组合件10及其指明零部件的几何中心。术语包括以上特别指出的字，它们的派生字以及含义相似的字。另外，在权利要求书及说明书相应部分用的字“a”是指“至少一个”。
详细参考附图，在所有附图中，相同的号码表示相同的零部件。在图2A-5中表示通常用10表示的发射体组合件的一个优选实施例。简单地说，参考图3，本发明的发射体组合件10支承一些电离针32，电离针32从环形装配圈34大致沿径向向外延伸。正如下面更详细叙述的那样电离针32的大致向外取向容许至利用发射体组合件10时进一步小型化离子空气鼓风机。另外，环形装配图34的结构使得它能利用最少量的加工和处理工序容易地生产出来。
本发明的发射体组合件10最好，但不是必须作为离子空气鼓风机118的一部分，并且最好装在离子空气鼓风机的外壳120内。参考图4，封装在离子空气鼓风机外壳120中的还有一个风扇39用于强迫空气排过电离针32。风扇39有一个固定在离子空气鼓风机外壳120中的分离的外壳或安装单元(未示出)。最好，但不是必须这样安装风扇39，使风扇轮毂38的中心与发射体组合件10内的中心位置大致对准，正如由对准轴线“A”所表示的。对于本发明，与发射体组合件10一起使用的风扇39的特定类型并不紧要，因此，不必对风扇39做进一步说明。虽然为了把发射体组合件10安置在一个特定类型的离子空气鼓风机中，把发射体组合件10叙述为联接到安装板28(下面进一步叙述)上，但是本发明的发射体组合件10不依赖于在此叙述的特定安装板28，并且能用于多种应用或多种离子空气鼓风机。
参考图2A和2B，环形装配圈34大致为圆筒形状，在环形装配圈34的两个相反端有第一和第二主表面12A、12B。环形装配圈34有在其每一端中形成的空腔51。装配圈34的中心部分50把腔51分开。中心部分50大致平行于第一和第二主表面12A、12B的每个表面。每个空腔51最好大致是圆筒的形状。
第一主表面12A有置于其内的每一组插座槽14，用于支承电离针的插座36(示于图3)。第一组插座槽14的每个槽最好，但不是必须有大致U形的横截面。本发明包括有矩形、三角形、多边形或类似横截面的第一组插座槽14。最好第一组插座槽14包括4个沿第一主表面12A大致等间距的槽。但是，本发明包括使用沿第一主表面12A的2个、6个，7个或更多的槽14。
第二主表面12B最好，但不是必须有沿第二主表面12B大致等间距的第二组插座槽16。本发明包括一个第二组插座槽16，它有沿第二主表面12B安置的2个，6个或更多的的槽。第二组插座槽16最好，但不是必须与第一组插座槽14错开，使得所有电离针32都从环形装配圈34大致沿径向向外延伸，并且绕环形装配圈34大致等距离隔开。本发明包括使用绕环形装配圈34不等距安置的插座槽14，16。最好第二组插座槽16的形状与第一组插座槽14的形状相同。最好每个插座槽14，16从环形装配圈34的外表面33一直延伸到相应空腔51的内表面35。
导线管槽18最好，但不是必须沿环形装配圈34的第一和第二主表面12A，12B的每个表面延伸。导线管槽18最好垂直对准，一个位于另一个之上(见图2A)。导线管槽18用于使电源导线管24能够横穿环形装配圈34。
虽然当大致垂直于第一和第二主表面12A，12B观察时环形装配圈34最好有大致圆形形状，但是，本专业的技术人员会明白，在不离开本发明范围的情况下，可以改变装配件34的形状。例如，在不离开本发明范围的情况下装配件34可以是矩形、三角形、多边形或类似形状。但是，正如下面会更清楚的那样，对于使用有大致图形轮毂38的风扇39来说，圆形形状的环形装配圈34是理想的。
参考图3，电离针32从环形装配圈34大致沿径向向外延伸。参考图4和图5，环形装配圈34最好用一块大致矩形的安装板28安装在离子空气鼓风机的外壳中。安装板28最好有一个大致圆形的洞口48，空气由离子空气鼓风机通过洞口输送。空气导向件30沿大致圆形洞口48的周边大致向后延伸。空气导向件30最好有大致圆筒的管状形状，形成一个环形圈22。本发明包括具有其它形状的空气导向件30。
柱42最好从空气导向件30的内表面大致沿径向向内延伸，以把环形装配圈34支承在相对圆形洞口48中心对准的位置。因此，发射体组合件10的环形装配圈34最好大致同心地安置在空气管30内。柱42最好有大致梯形的形状，并且从空气导向件30的内表面大致沿径向向内延伸，以便连接到环形装配圈34的一个外表面33上。柱42最好有一对大致沿柱42垂直延伸的导线管槽44。导线管槽44最好有大致矩形的形状，用于接收电源导线管24。导线管槽44最好与环形装配圈34中的导线管槽18对准，以便为电源导线管24提供一个通道，从而一直延伸到设置在发射体组合件10内的电连接器20(下面进一步叙述)。
虽然上面把环形装配圈34、柱42、空气导向件30和安装板28叙述为分离的零部件，但本发明包括用注模或类似方法形成的各种整体零部件。本发明包括用一块材料形成多种零部件，或者当多种零部件是单独组装成时可由分离的多块料形成。箱46最好，但不是必须沿安装板28的底边形成。箱46最好用于装电压源(未示出)。
空气导向件30的内径最好近似等于风扇39的叶片扫过的面积的直径。这造成空气最有效地通过空气导向件30。环形装配圈34最好，但不是必须有这样的尺寸，使得环形装配圈34的外表面33大致与风扇轮毂38的外边37对齐。这样，为了把空气排过空气槽30而被风扇叶片40扫过的整个面积大致等于空气导向件30的内表面和环形装配圈34的外表面之间的面积。
正如在图3中表示得最清楚的那样，发射体组合件10的接线用直接连接到电连接器20上的插座36实现，电连接器20装在环形装配圈34内。这种接线结构比现有技术接线结构(示于图1)简单得多，并且使离子空气鼓风机的外壳能小型化到大致风扇外壳(未示出)的相同尺寸。空气导向件30和发射体组合件10之间的间隔最好足以防止发射体组合件10的接线和电离针32与离子空气鼓风机外壳120之间的电弧放电。
两个电连接器20最好，但不是必须安置在环形装配圈34内。最好把各电连接器安置在环形装配圈34的中心部分50上。中心部分50形成每个空腔51的底。每个电连接器20最好有直接连接的插座36，用于接收电离针32。电连接器20通过电源导线管24接收电力，并通过插座36把电力传送给电离针32，以产生离子(未示出)。由于优选地把插座36大致刚性地连接到电连接器20上，所以通过把插座36与一组插座槽14，16对准，电连接器20容易被插入空腔51中。
最好每个插座36接收一个由此大致沿径向外延伸的电离针32。如上所述，电源导线管24延伸穿过导线管槽18，以通过电连接器20把电力供给电离针32。第二电连接器20最好安置在剩下的那个空腔51中的环形装配圈34的中心部分50的相反侧。第二个电连接器20同样用插座36连接到电离针32上，插座36直接连接到电连接器20上。
当用直流电压使发射体组合件10工作时，最好，但不是必须用两个分离的电连接器20。用两个电连接器20能使用一组针32工作在负电压，而第二组针工作在正电压。这必然在那些电离针的尖端上产生正离子和负离子两种离子(未示出)另外，两个电连接器20可以采用交流电压，以使所有电离针32交替地发射正离子和负离子(未示出)。本发明包括用一个单一电连接器20与交流电源连接，以产生正离子和负离子两种离子(未示出)。
最好用在环形装配圈34的每一端上放置一块园板(未示出)并把这两块板固定在其上的方法使那些插座保持在它们各自的槽14，16中。一旦这两块板(未示出)就位，插座36就牢固地保持在其位置中。本发明包括使插座36固定在它们各自槽中的其它方法，如用附加的ABS材料，环氧树脂或类似物把每个插座封粘在其位置上。
带有连接插座36的电连接器20可以与环形装配圈34分开制造，并且容易与环形装配圈34组装，以简化制造。因此，本发明的该优选实施例可容易地组装，并使所有接线安置在环形装配圈34内，以方便于离子空气鼓风机118的小型化。
另外，电连接器20可以制造在一片非导电材料上(未示出)，把这片材料插入环形装配圈34中，以产生摩擦装配。本发明也包括使用大致刚性的导电接线，以把电连接器20连接到插座36。
参考图2A-5，本发明的发射体组合件10工作如下。发射体组合件10通过一块安装板28安装在离子空气鼓风机118内。最好把大致矩形的安装板28固定在外壳120内，并且安装板28内有一个大致圆形的洞口48。空气导向件30大致绕大致圆形洞口48的周边向后延伸。空气导向件30最好有大致圆筒的管状形状。靠近空气导向件30安置一个风扇39，以把空气排过或抽过空气导向件30。
一个柱42从空气导向件30的内表面大致沿径向向内延伸，以便把环形装配圈34支承在与圆形洞口48大致对准的位置。环形装配圈34外表面33的尺寸最好大致等于风扇39的轮毂38的尺寸。电离针32从环形装配圈34的外表面延伸，使得电离针的尖端31位于空气导向件30中靠近风扇叶片40产生的最快空气流的位置。这方便于被排或被抽空气把离子(未示出)从电离针32的端部剥离。
每个电离针32被固定在一个插座36中，插座36位于第一组或第二组插座槽14，16中。每个插座36最好被各自的槽14，16支承，并且直接连接于电连接器20，电连接器20大致中心地安置在发射体组合件10中，电力经过电源导线管24供给电连接器20，然后经过插座36传送给各个电离针32。供给那些针的电压引起电晕放电，因而电离针32的尖端上产生离子。空气被风扇39排过或抽过电离针，促使离子转送到空气中。最好用离子空气鼓风机118排相等的正离子和负离子(未示出)，以防在一给定区域或洁净室(未示出)逐步建立起电荷。
最好在离子空气鼓风机118中靠近发射体组合件10的与风扇39相反的一侧安置一个传感器(未示出)，以探测空气中的离子(未示出)水平。最好采用一个反馈电路(未示出)，以自动调节输送给电离针32的电力，从而调节被离子空气鼓风机118排出的空气中的离子(未示出)水平。
在消除电离针32或接线26和离子空气鼓风机118外壳之间任何电弧放电的同时，本发明的发射体组合件10方便于使离子空气鼓风机118的任何外壳120的尺寸减小到风扇39的外壳尺寸。另外，本发明的发射体组合件10优选地把电离针32的尖端31安置在空气导向件30中空气流116流动最快的位置。另外当用两个电连接器20给不同组电离针32供电时，两个电连接器20最好形成一个电容器(未示出)，该电容器降低发射体组合件10的噪音。另外，相对现有技术(示于图1)的发射体组合件的制造，发射体组合件10的制造容易得多。
本专业的技术人员会明白，在不离开本发明的宽广概念的情况下，对上述实施例可做一些改变。因此，可以理解，本发明不限于所公开的特定实施例，而意在包括本发明精神和后附权利要求书限定范围内的所有改进。
权利要求
1.一种发射体组合件，包括(a)一个环形装配圈；(b)至少一个电离针，被所述环形装配圈支承，并从环形装配圈沿径向向外延伸，其特征是，该至少一个针用于产生正离子或负离子中的至少一种离子，用于中和工作空间中的电荷。
2.如权利要求1所述的发射体组合件，还包括(c)至少一个电连接器，用于给设置在环形装配圈中的电离针供电力，环形装配圈有直接连接的一些插座，用于接收电离针，插座是经过电源导线管供电的。
3.如权利要求2所述的发射体组合件，其特征是，有两个电连接器连接DC电压，这能使一组针工作在正电压，而第二组针工作在负电压，用于产生正离子和负离子。
4.如权利要求3所述的发射体组合件，其特征是，用于给两不同组电离针供电的所述两个电连接器形成一个电容器，该电容器降低发射体组合件的噪音。
5.如权利要求2所述的发射体组合件，其特征是，一个单一电连接器连接AC电压，用于产生正离子和负离子两种离子。
6.如权利要求2所述的发射体组合件，其特征是，所述电连接器是一个印刷电路板组件。
7.如权利要求1所述的发射体组合件，其特征是，在所述环形装配圈周围有多个电离针。
8.如权利要求1所述的发射体组合件，其特征是，所述环形装配圈有大致圆筒形状。
9.如权利要求1所述的发射体组合件，其特征是，所述环形装配圈是由模制材料形成的。
10.如权利要求1所述的发射体组合件，其特征是，所述那些电离针是由用机床加工的钨形成的。
11.一种离子空气鼓风机，包括(a)一个发射体组合件，包括(i)一个环形装配圈；(ii)至少一个电离针，被所述环形装配圈支承，并且从环形装配圈沿径向向外延伸；(b)一个能导向空气流的外壳。
12.如权利要求11所述的离子空气鼓风机，还包括(c)一个风扇，相对于通过离子空气鼓风机的空气流来说，位于发射体组合件的下游。
13.如权利要求11所述的离子空气鼓风机，包括(d)一个风扇，相对于通过离子空气鼓风机的空气流来说，位于发射体组合件的上游。
全文摘要
一种支承电离针的装置,电离针从一个环形装配圈沿径向向外延伸。该装置最好作为离子空气鼓风机的一部分,并且最好装在离子空气鼓风机的外壳内。在离子空气鼓风机外壳内还装有一个风扇,用于强迫空气流动过电离针。电离针从环形装配圈的外表面延伸,使电离针的尖端位于空气导向件中靠近风扇叶片产生的最快空气流的位置。这方便于被排空气把离子从电离针的端部剥夺走。另外,电离针的向外取向自然能使离子向外导向最快的空气流,并且用本发明的发射体组合件能使离子空气鼓风机进一步小型化。
文档编号H01T19/04GK1357952SQ01139678
公开日2002年7月10日 申请日期2001年12月6日 优先权日2000年12月8日
发明者约翰·戈克齐卡, 迈克尔·雅各布斯, 金K·米勒 申请人:伊利诺斯器械工程公司