离子发生装置和电气设备的制作方法

专利名称：离子发生装置和电气设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及离子发生装置和电气设备，尤其涉及包括变压器驱动电 路、变压器以及离子发生元件在内的离子发生装置和电气设备。
背景技术：
许多利用放电现象的离子发生装置已被投入实用。这些离子发生装置 各自通常由用于发生离子的离子发生元件、用于将高电压供给离子发生元 件的高压变压器、用于驱动高压变压器的高压变压器驱动电路、以及如连 接器的电源输入部等配置而成。
离子发生元件大致分为两种主要种类。其中一种将金属线、具有锐角 部的金属板、针形金属或其它用作放电电极，并将大地电位的金属板、电 网或其它用作对电极，或将大地用作对电极而不特别地配置对电极。在这 种离子发生元件中，空气起到绝缘体的作用。这种离子发生元件采用这样
的方式即通过当将高电压施加至电极时使得电场集中在标识为锐角部的 电极的尖端，并造成该尖端附近的空气的电击穿，从而产生放电现象。
另一种是由嵌入在高击穿电压电介质内部的感应电极和布置在电介 质表面的放电电极这一对配置而成。这种离子发生元件采用这样的方式 即通过当将高电压施加至电极时使得电场集中在表面处放电电极的外缘 部附近，并造成紧邻其附近的空气的电击穿，从而产生放电现象。
作为将高电压施加至上述离子发生元件的高压变压器，具有一次绕组 和二次绕组的绕组变压器、以及由压电陶资元件制作并利用压电现象的压 电变压器已被^JV实际应用。
至于传统的离子发生装置，例如日本特开2002-374670号公才艮记载了 一例。这种离子发生装置是将离子发生电极设为放电电极且不布置对电极 的类型。在这种离子发生装置中，将高电压供给离子发生电极的压电变压 器和用于驱动该压电变压器的驱动电5$^装配在壳体内，并通过成型而集 成。要注意，离子发生电极被布置在壳体外部，并连接至从壳体引出的线
4缆。
至于高压变压器，上述公报记栽了压电变压器和绕组变压器之间的不
同以及它们的优缺点，记栽有尽管压电变压器自身能够比绕组变压器做 得更加紧凑，但其周边电路却变得更复杂。公报还记载高压变压器和其 它部件装配在同一^L上，且该14l通it^壳体底面抬起一定距离从而配 置在壳体内。
专利文献l:日本特开2002-374670号>^才艮

发明内容
发明要解决的问题
在上述公才艮所记载的离子发生装置中，将高压变压器和驱动电路在壳 体内共同地被成型。因此，例如，不可能不对驱动电路进行成型而仅对高 压变压器进行成型，并且不可能仅对高电压部进行高效的成型。另外，如 果未对高电压部进行成型，则在除离子发生电极以外的高电压部的部分处 可能发生放电。为了防止这种放电，需要确保高电压部的部件之间较长的 绝^JE巨离。 一般地，对于lkV的电压，据说作为标准而需要1亳米的绝 ^巨离。如果绝^巨离像这样增大则离子发生装置在尺寸上增加，因而出 现装置难以达到缩小的尺寸及厚度的这一 问题。
另夕卜，在上述公报所记载的离子发生装置中，高压变压器和驱动电路 装配在同一Jjtl上。因此，布置高压变压器的部分需要与基板的厚度对应 的高度，除此以外在^1前表面(部件表面)侧上还需要等于或大于高压变 压器的厚度的高度，并在^L后表面(用于焊接的表面)侧上需要等于或大 于高压变压器的焊接的引线部的长度的高度。由此，在布置高压变压器的
部分处离子发生装置的厚度增大，因而出现装置难以达到缩小的尺寸M 度的这一问题。
本发明是鉴于上述问题而做出的，而本发明的目的是提供适于缩小尺 寸;Sjf度的离子发生装置、以及装配有该装置的电气设备。
解决问题的手段
根据本发明的离子发生装置是这样的离子发生装置该离子发生装置 包括变压器驱动电路、用于被所述变压器驱动电路来驱动以提升电压的变 压器、以及用于接收由所述变压器提升的电压以生成正离子和负离子中的至少一种的离子发生元件，所述离子发生装置包括壳体，该壳体在平面 视图中被划分为用于布置至少所述变压器驱动电路的变压器驱动电路块、 用于布置至少所迷变压器的二次侧的变压器块、以及用于布置所述离子发 生元件的离子发生元件块。
在根据本发明的离子发生装置中，将壳体内部在平面视图中划分为变 压器驱动电路块、变压器块和离子发生元件块，因而这些块可独自地受到 成型。例如，可以在变压器块中对变压器的整个二次侧ii行成型，同时在 离子发生元件块中不对离子发生部进行成型而对离子发生元件的高压电 路部进行成型。由此可以高效地通过成型而将离子发生装置的高压部以绝 缘方式进行分离，从而可以将各部靠近地布置，并使离子发生装置达到缩 小的尺寸及厚度。
优选地，在上述离子发生装置中，变压器块和离子发生元件块的每个 具有受到成型的配置。
如上述，由此可以例如在变压器块中对变压器的整个二次侧进行成 型，同时在离子发生元件块中不对离子发生部进行成型而对离子发生元件 的高压电路部进行成型。由此可以高效地通过成型而将离子发生装置的高 压部以绝缘方式进行隔离，从而可以将各部分靠近地布置，并使离子发生 装置达到缩小的尺寸和厚度。
优选地，在上述离子发生装置中，变压器驱动电路块在布置了变压器 驱动电路的状态下、具有可受成型的配置。
由此，可以在需要时使变压器驱动电路块受到成型，从而可以进一步
使离子发生装置it^缩小的尺寸;s^度。
优选地，在上述离子发生装置中，壳体具有用作变压器驱动电路块和 变压器块之间的区隔的壁，并且该壁具有切口部，该切口部用于4吏得将变 压器驱动电路和变压器电连接的连接部通过其中。
该壁可用作在平面视图中的变压器驱动电路块和变压器块之间的区 隔，而设在该壁处的切口部可使得变压器驱动电路和变压器彼此电连接。
优选地，在上述离子发生装置中，壳体具有用作变压器的一次侧和二 次侧之间的区隔的壁。变压器在一次侧和二次侧之间中间部位处具有直径 比变压器的其他部分的直径更大的扩大直径部。扩大直径部在变压器的中 间部位适配到壁的切口部的状态下紧靠着壁。
同样地，扩大直径部在变压器的中间部位适配到壁的切口部的状态下紧靠着壁。因此，例如当变压器块受到成型时，可以防止成型化合物从变 压器块流入变压器驱动电路块。
优选地，在上述离子发生装置中，离子发生元件包括感应电极、多个 放电电极和支持勤良。感应电极由具有多个通孔的整体的金属板制成，通 过使多个通孔的每个的边缘部分弯曲从而使该多个通孔的每个的壁部的 厚度比金属板的板厚度更大。多个放电电极具有分别位于感应电极的多个 通孔内、并位于通孔的厚度的范围内的针状尖端。支持14l支持着感应电 极和多个放电电极。
同样地，感应电极由IH^的金属板制成，因而可减小其厚度。另夕卜， 使通孔的边缘部分弯曲，因而可以在由整体的金属板形成感应电极的同 时、使得通孔的壁部的厚度比金属板的板厚度更大。通过使针状尖端位于 该通孑L厚度的范围内，从而感应电极和放电电极之间的最短距离对应于放 电电极的针状尖端和感应电极的通孔的边缘部之间的距离。此处，通孔的 边缘部的厚度比金属板的M度更大，因此即^^t电电极的位置在边缘部
的厚度方向上多少有些偏移，其针状尖端也仍保留在通孔的厚度的范围 内。因此，将感应电极和放电电极之间的最短距离维持为对应于放电电极 的针状尖端和感应电极的通孔的边缘部之间的距离，因而可以减小由位置 关系的变动造成的产生的离子的量的变动。
优选地，在上述离子发生装置中，壳体具有本体和用于盖住该本体的 盖体，该本体在平面视图中划分为变压器驱动电路块、变压器块和离子发
生元件块。该盖体具有分别与多个通孔对应而设的多个离子喷出孔。
优选地，在上述离子发生装置中，壳体具有本体和用于盖住该本体的 盖体，该本体在平面视图中划分为变压器驱动电路块、变压器块和离子发 生元件块。该本体的底部具有分别与多个通孔对应而设的多个离子喷出 孔。
优选地，在上述离子发生装置中，多个离子喷出孔的每个具有比各通 孔的开口尺寸更小的开口尺寸。
由此可防止手直捲接触用作通电部的感应电极，并防止触电。
根据本发明的另 一种离子发生装置是这样的离子发生装置该离子发 生装置包括变压器驱动电路、用于通过被所述变压器驱动电路来驱动以提 升电压的变压器、以及用于通过接收由所述变压器提升的电压以生成正离 子和负离子中的至少一种的离子发生元件，所述离子发生装置包括:以及壳体。所it^L在表面上装配有所述变压器驱动电路。所述壳体容纳 其上装配有所述变压器驱动电路的所述勤l、所述变压器和所述离子发生 元件。所述变压器不装配在所i^l的表面上而容纳在所述壳体内。
在根据本发明的另一种离子发生装置中，变压器不装配在基板的表面 上而容纳在壳体内。因此，对于变压器块中的壳体的高度，可以去除n 的厚度和用于连接至基tl所需的高度。由此，可以减小变压器块中的壳体 的高度，并缩小离子发生装置的尺寸。
根据本发明的电气设备包括在上述中的任何一种中记载的离子发生 装置，以及送风部，该送风部用于凭借送风气流来发送在该离子发生装置 处生成的正离子和负离子中的至少一种。
在根据本发明的电气设备中，可由送风部凭借气流来发送在离子发生 装置处产生的离子，从而可以例如将离子喷出至空调设备外，并将离子喷 出至冷藏i殳备的内部和外部。
发明的效果
如以上所说明的，根据本发明，壳体在平面视图中划分成元件块，而 变压器不装配在基板上而容纳在壳体内，从而可将离子发生装置做得更小 和更薄。因此，有可能将离子发生装置装配在以往由于尺寸制约而不能装 配离子发生装置的电气设备上，在装配有离子发生装置的电气设备中发现 更广的使用范围，并在装配有离子发生装置的地点处达到更高的灵活度。


图1是示意性示出本发明的一个实施例中的离子发生装置的配置的 分解透视图。
图2是在图1所示的离子发生装置中去掉了盖体的示意性平面视图。
图3是沿图2中的线m-m所取的示意性截面图。
图4是沿图2中的线IV-IV所取的示意性截面图。
图5是从箭头A的方向所见的图2中的R1部的图。
图6是示意性示出在图1~4所示的离子发生装置中使用的离子发生 元件的配置的分解透视图。
图7是示意性示出在图1~4所示的离子发生装置中使用的离子发生元件的配置的平面视图。
图8是沿图7中的线预-Vffl所取的示意性截面图。
图9是以扩大方式示出了图8中的R2部的扩大截面图。
图10是示意性示出了在图1~4所示的离子发生装置中使用的高压变 压器的配置的平面视图。
图11是示出如何在壳体内对高压变压器进行成型的平面视图。
图12是本发明的一个实施例中的离子发生装置的功能框图，其示出 了功能元件之间的电气连接。
图13是示出了仅将高压变压器的二次侧布置在高压变压器块处，而 将高压变压器的一次侧布置在高压变压器驱动电路块处的这一配置的平 面视图。
图14是示出了在高压变压器的一次侧和二次侧之间设有扩大直径部 的这一配置的平面视图。
图15是示出了在高压变压器块和高压变压器驱动电路块之间的壳体 底部处设有阶差的这一配置的图。
图16是示出了如何将驱动电路的元件布置在通过将装配有高压变压 器驱动电路的差41挖空而形成的通孔内的透视图。
图17是沿图16中的线xvn-xvn所取的部分截面图。
图18是示意性示出使用图1 ~3所示的离子发生装置的空气清洁单元 的配置的透视图。
图19是示出了如何将离子发生装置布置在图18所示的空气清洁单元 中的空气清洁单元的分解图。
附图标记的说明
1:感应电极，la:顶板部，lb:通孔，lc:弯曲部，ld: ^L插入 部，le:基板支持部，2:放电电极，3:支持基板，3a、 3b:通孔，4: 焊剂，5:高压电路，10:离子发生元件，20:高压变压器，21: —次绕 组，22: 二次绕组，23、 24:端子，25:壳体，26:成型材料，27:引线， 28:扩大直径部，30:高压变压器驱动电路，30a:元件，30b:电源输入 连接器，31: ^41, 31a:通孔，32:引线，40:外壳，40a:主体，40b: 盖体，40A:离子发生元件块，40B:高压变压器块，40C:高压变压器动电路块，41、 42、 43:壁，41a、 41b:切口部，44:离子喷出孔，50: 离子发生装置，60:空气清洁单元，61:前面板，62:本体，63:出气口， 64:空气^X口， 65:风扇壳体。
具体实施例方式
以下基于附图来说明本发明的实施例。
图1是示意性示出本发明的一个实施例中的离子发生装置的配置的 分解透视图。图2是在图1所示的离子发生装置中去掉了盖体的示意性平 面视图。图3和图4分别是沿图2中的线m-ffl和线IV-IV所取的示意性截 面图。
参照图1~4，本实施例中的离子发生装置50具有高压电路5(图3)、 离子发生元件IO、高压变压器20、高压变压器驱动电路30(图3)、电源输 入连接器30b(图3)和外壳40。
高压变压器驱动电路30用于接收来自外部的输入电压以驱动高压变 压器20。高压变压器20用于由高压变压器驱动电路30驱动以提升输入 电压。离子发生元件10用于通过接收由高压变压器20提升的电压，从而 生成正离子和负电子中的至少一种。
外壳40具有本体40a和盖体40b。本体40a的内部在平面视图中被 划分为用于布置离子发生元件10的离子发生元件块40A、用于布置高压 变压器20的高压变压器块40B、以及用于布置高压变压器驱动电路30的 高压变压器驱动电路块40C。布置在本体40a内的壁41、 42、 43例如用 作块40A、 40B、 40C之间的区隔。
离子发生元件10在附着有高压电路5的构成元件的状态下容纳在离 子发生元件块40A内。高压变压器20不装配在^上而容纳在高压变压 器块40B内。高压变压器驱动电路30和电源输入连接器30b在装配在基 板31上时容纳在高压变压器驱动电路块40C内。电源输入连接器30b有 一部分暴露在外壳40的外部，并具有使电源能够从外部经由连接器连接 至自身的结构。
如后面所述，容纳在本体40a内的功能元件适当地电连接并被成型。 最后，附着盖体40b以封闭本体40a的上方开口。注意，盖体40bi更有离 子喷出孔44。接下来，上述各功能元件将以离子发生元件IO、高压变压器20和高 压变压器驱动电路30的顺序来具体地说明。
图6和图7分别是示意性示出在图1~4所示的离子发生装置中使用 的离子发生元件的配置的分解透视图和平面视图。图8是沿图7中的线预 -Vffl所取的示意性截面图。图9是以扩大方式示出了图8中的R2部的扩 大截面图。
参照图6~8，离子发生元件10用于由例如电牽放电来生成正离子和 负电子中的至少一种，并具有感应电极l、放电电极2和支持基仗3。
感应电极1由整体的金属板制成，并具有设在顶板部la处的多个通 孔lb，该通孔lb的数量对应于放电电极2的数量。该通孔lb用作开口 部，其用于将由电晕放电发生的离子喷出至离子发生元件10的外部。
在本实施例中，通孔lb的数量例如是2个，且通孔lb具有例如圆形 的平面形状。通孔lb的边缘部分被识别由拉伸等加工法而使金属^U目对 于顶板部la弯曲所成的弯曲部lc。如图8和图9所示，该弯曲部lc4吏得 通孔lb的边缘的壁部的厚度Tl比顶板部la的^L;f度T2晃導。
感应电极1还在例如各相对的末端处具有^L插入部ld，该^i4l插 入部ld是使金属板的一部分相对于顶板部la弯曲所成的。该1^插入部 ld具有宽度大的支持部ldl和宽度小的插入部ld2。支持部ldl的一端 链接至顶板部la，另一端链接至插入部ld2。
感应电极1还可具有使金属板的一部分相对于顶板部la弯曲所成的 ^i4l支持部le。该14l支持部le在与^L插入部ld的弯曲方向相同的方 向(图6中向下)上弯曲。^4l支持部le在弯曲方向上的长度与^L插入部 ld的支持部ldl在弯曲方向上的长度大致相同。
注意，弯曲部lc既可以在与^jfcl插入部ld和J^1支持部le延伸的 方向相同的方向(图6中向下)上弯曲，也可以在与Jj^插入部ld和141 支持部le延伸的方向相反的方向(图6中向上)上弯曲。另外，弯曲部lc、 ^插入部ld和M支持部le相对于顶板部la例如大致以直角弯曲。
放电电极2具有针状尖端。支持M 3具有用于使放电电极2被插过 的通孔3a和用于使1j^L插入部ld的插入部ld2被插过的通孔3b。
针状的放电电极2在插入或压入通孔3a并穿透支持基板3的同时由 支持基板3支撑。结果，放电电极2的针状的一端通过支持1^3的正面 侧伸出。如图8和图9所示，可以使用焊剂4而将引线或布线图案电连接至放电电极2的通过支持基仗3的后表面侧伸出的另一端。
感应电极1的插入部分ld2在插入通孔3b并穿透支持基板3的同时 由支持基&3支撑。如图8所示，可以使用焊剂4而将引线或布线图案电 连接至通过支持基板3的后表面侧伸出的插入部分ld2的尖端。
在感应电极1由支持^SL 3支撑的同时，位于支持部ldl和插入部 ld2之间的阶梯部紧靠着支持基板3的前表面。结果，感应电极l的顶板 部la相对于支持基板3保持着预定的距离而被支撑。另外，感应电极l 的基tl支持部le的尖端以辅助方式紧靠着支持基仗3的前表面。换句话 说，^SL插入部ld和a支持部le使得感应电极1相对于支持基板3而 在其厚度方向上放置。
另外，在感应电极l由支持^13支撑的同时，放电电极2被布置成 使其针状尖端如图7所示那样位于圆形通孔lb的中心C，并如图9所示 那样位于通孔lb的边缘部的厚度(即弯曲部lc的弯曲长度)T1的范围内。 如图8所示，将高压电路5的构成元件附着至支持基仗3的后表面(用于 焊接的表面)。
作为尺寸上的一例，通孔lb的边缘部的厚度(即弯曲部lc的弯曲长 度)T1约为至少lmm且最多2mm，板状的感应电极1的板厚度T2约为 至少0.5mm且最多lmm。从支持1^13的顶表面到感应电极1的表面测 得的厚度约为至少2mm且最多4mm。由此，可以将内部容纳有离子发生 元件10的离子发生装置50的厚度缩小至约至少5mm且最多8mm。
图IO是示意性示出在图1 ~4所示的离子发生装置中使用的高压变压 器的配置的平面视图。参照图10，高压变压器20由例如绕组变压器制成。 绕组变压器20被配置成使得互相绝缘的一次绕组21和二次绕组22围绕 铁芯周围的线轴而缠绕。 一次绕组21和二次绕组22并排地布置。
在绕组变压器20的二次侧产生的电压一般由一次绕组21和二次绕组 22之间的匝数比和电感来决定。为了产生高电压，二次绕组22通常需要 数千匝。当以数千匝的绕组绕着线轴的狭窄区域时，绕组变压器20的厚 度增大。因此，优选地采用这样的线轴结构其中不是以数千匝的单个绕 组一次缠绕线轴，而是以分割的方式缠绕从而形成尽可能多的层、以使各 层具有更少的匝数，从而从整体上达到缩小的厚度。如果分割数量增加得 过度则绕组变压器20的长度增加，这对尺寸缩小不利，故应采用适当的 分割数量。注意， 一次绕组21的两个端子23、 23配置在绕组变压器20在长度 方向(沿一次绕组21和二次绕组22彼此相邻的方向)上的端部，而二次绕 组22的两个端子24、 24布置在绕组变压器20的侧部。
高压变压器20可如图10所示单独布置在本体40a的高压变压器块 40B内。可替代地，如图11所示容纳入壳体25中的高压变压器20也可 以布置在高压变压器块40B内。在这种状态下，在将高压变压器20容纳 入壳体25中的同时进行成型，并将成型材料26填充在壳体25和高压变 压器20之间的间隙中。由此，单独在高压变压器20中确保了绝缘性能。 引线27连接至高压变压器20的各端子23、 24，并引出至壳体25的外部。
参照图3,高压变压器驱动电路30具有这样的功能接收来自电源 输入连接器30b的电源供应，将其存储在电容器中，如果到达等于或高于 规定电压的电压则使用例如半导体开关来使得积蓄在电容器中的电荷放 电，并将电流供给高压变压器20的一次侧。配置高压变压器驱动电路30 的元件30a被附着至14131的后表面。另外，电源输入连接器30b的一 部分或全部附着至基仗31的后表面。在装配了高压变压器驱动电路30和 电源输入连接器30b的基敗31布置在高压变压器驱动电路块40C内的状 态下，电源输入连接器30b被配置成能够电连接至外壳40的外部。
在本实施例中，对于高压变压器驱动电路块40C的基板31,其用于 焊接的表面位于图3的上侧，而其用于元件的表面(部件附着表面)位于图 3的下侧。电源输入连接器30b暴露在图3的下侧。
参照图3和图4,外壳40的盖体40b在朝向离子发生元件10的通孔 lb的壁部处具有离子喷出孔44。结果，在离子发生元件10处生成的离子 通过该孔44而喷出至离子发生装置50的外部。如上述，离子发生元件 10的一个放电电极2用于产生正离子，而另一放电电极2用于产生负离 子。因此，i殳在外壳40处的一个孔44用作正离子发生部，而另一个孔 44用作负离子发生部。
将离子喷出孔44设定为直径小于感应电极1的通孔lb的孔径、以防 止手直接接触用作通电部的感应电极l，从而防止触电。另外，放电电极 2的尖端被构造为位于外壳40的表面之后共计(外壳40的盖体40b的厚 度)+(感应电极1的顶板部la的厚度)+(感应电极1的弯曲长度)也即约1.5 亳米 3.0毫米。Hit样，必须将离子喷出孔44的直径设定得小、以防止 手接触感应电极1和放电电极2的尖端。然而，过小的直径会造成离子喷 出量减少，因而直径设为具有例如6亳米的尺寸。如上述，离子发生装置50具有至少5 mm且最多8 mm的厚度。然 而，当然也可以具有等于或大于上M度的厚度。
接下来，说明功能元件是如何电连接的。
图12是本发明的一个实施例中的离子发生装置的功能框图，其示出 了功能元件之间的电连接。参照图12，离子发生装置50如上述那样具有 外壳40、布置在离子发生元件块40A处的离子发生元件10和高压电路5、 布置在高压变压器块40B中的高压变压器20、布置在高压变压器驱动电 路块40C中的高压变压器驱动电路30、以及电源输入连接器30b。注意， 电源输入连接器30b有一部分布置在高压变压器驱动电路块40C内，而 其他部分暴露在外壳40的外部，因而被构造为电源可从外部经由连接器 连接至该处。
该电源输入连接器30b被识别为接收作为输入电源的直流电源和商 用交流电源的供应的部分。电源输入连接器30b电连接至高压变压器驱动 电路30。该高压变压器驱动电路30电连接至高压变压器20的一次侧。 该高压变压器20用于提升输入至一次侧的电压、并将升压后的电压输出 至二次侧。高压变压器20的二次侧有一端电连接至离子发生元件10的感 应电极l,而另一端通过高压电路5而电连接至放电电极2。
高压电路5被配置成相对于感应电极1将正的高电压施加至放电电极 2以产生正离子，并相对于感应电极l将负的高电压施加至放电电极2以 产生负离子。由此可以产生正离子和负离子这两种极性的离子。当然，依 据高压电路5的配置，还可以仅产生正离子或仅产生负离子。
例如如图2所示，对于具体的连接配置，高压变压器20具有一次侧 的端子23和二次侧的端子24。端子23由焊剂连接而直接连接至装配有 高压变压器驱动电路30的J4SL 31的前表面(用于焊接的表面)。端子24 由焊剂连接而直接连接至装配有高压电路5的支持基&3的后表面(用于 焊接的表面)。可替代地，代#^吏用端子23、 24，可以使用引线来实现上 述连接。
电源输入连接器30b和高压变压器驱动电路30在如图3所示装配在 基板31上的同时、由未图示的引线或布线图案而电连接。在装配在支持 1413上的同时、由未图示的引线或布线图案将离子发生元件10和高压 电路5电连接至高压变压器20。
接下来，将说明成型。如上述，在各功能元件容纳在外壳内并电连接的状态下适当地进行成
型。此处，离子发生元件块40A和高压变压器块40B是高电压部，因而 期望除离子发生部(支持基板3的前表面侧)以外的离子发生元件块40A、 也即支持基板3的后表面侧(用于焊接的表面侧)与高压变压器块40B的绝 缘由成型树脂(例如环氧树脂)来强化。如果如图11所示将高压变压器20 容纳在壳体25中，则优选地通过使壳体25内部受到成型而对高压变压器 20独立地进行成型。如果如图1所示将高压变压器20单独容纳在高压变 压器块40B内，则优选将高压变压器20和离子发生元件块40A中的支持 基板3的背面侧在一起成型。
在后一种情况下，外壳40设有壁41,以防止成型化合物从高压变压 器块40B流入高压变压器驱动电路块40C。然而也需要4吏得用于将高压变 压器20的输入端子23连接至高压变压器驱动电路30的连接部(如引线等) 通过壁41。因此，如图5所示，优选在壁41的一部分上设有用于使得连 接部通过其中的切口部41a。
高压变压器驱动电路块40C还可依据离子发生装置50的使用环境而 受到成型。基本上，因为施加至块40C的电压是家用的电源电压，所以 该块40C与其它块比M露在较低的电压下。由于块40C不被外壳40覆 盖，因而只要不放置在高湿度或多尘等特殊环境下，就不需要成型。因此， 块40C可被制成具有成型可选择的结构(可成型的配置)。
此处，成型可选择的结构(可成型的配置)是指该结构被构成为在装 配了高压变压器驱动电路30和电源输入连接器30b的基板31被布置在高 压变压器驱动电路块40C内的同时、使得成型材料可以^S4131的前表 面侧(盖侧)流至后表面侧(本体40a的底部侧)，并防止成型材料从外壳40 的本体40a的底部泄漏。
也就是说，成型是在将功能元件布置在外壳40内后进行的，因而外 壳40和基板31必须被配置为即使v^j仗31的前表面侧注入成型材料， 成型材料也可到达被识别为元件装配面的后表面侧。另外，成型材料在被 注入时是液态，因而如果外壳40的底部未被紧密密闭则成型材料会泄漏 至外壳40的外部。因而，必须〗吏外壳40的底部具有密闭结构，以防止成 型材料的泄漏。
以上已说明了将高压变压器20整体如图2所示那样布置在高压变压 器块40B内的这一配置。然而，如图13所示，需要将高压变压器20的至 少二次侧(二次绕组22和端子24)布置在高压变压器块40B内，而高压变压器20的一次侧(一次绕组21和端子23)可被布置在高压变压器驱动电路 块40C内。在这种情况下，在用作高压变压器块40B和高压变压器驱动 电路块40C之间的区隔的壁41处，必须设有用于使得高压变压器20适 配于其中的切口部41b。
另外，如果在这种配置中不对高压变压器驱动电路块40C的内部进 行成型，则如图14所示、高压变压器20优选在一次侧(一次绕组21和端 子23)和二次侧(二次绕组22和端子24)之间的中间部位具有直径比高压变 压器20的其他部分的直径更大的扩大直径部28。结果，在如图13所示 将高压变压器20适配到壁41处的切口部41b的同时，高压变压器20的 扩大直径部28的一个端面紧靠着壁41。因此，可以防止高压变压器块40B 内的成型化合物流入高压变压器驱动电路块40C。
以上已说明了将离子喷出孔44设在外壳40的盖体40b处的情况。然 而，如图13所示，孔44也可设在外壳40的本体40a的底面处。换句话 说，盖体40b可以是设有离子喷出孔44的侧，也可以是不设有离子喷出 孔44的侧。
另外，如图15所示，通过在高压变压器块40B和高压变压器驱动电 路块40C之间的外壳40的底部处设置阶差S，从而在将高压变压器20布 置在外壳40内的同时，高压变压器20的端子23在高度方向上的位置也 可设在这一位置该位置使得端子23与装配了高压变压器驱动电路30的 基板31的顶表面接触。由此可以通过焊接等将高压变压器20的端子23 直接连接至絲31。
注意，在图15中，为了说明的方便起见，省略了用作高压变压器块 40B和高压变压器驱动电路块40C之间的区隔的壁的图示。
另外，如图16所示，如果在基板31上装配了配置高压变压器驱动电 路的元件30a，则元件30a可布置在将基tl 31的一部分挖空所成的通孔 31a内。在这种情况下，如图17所示，元件30a经由引线32等电连接至 其它元件。尽管在图17中引线32布置在^4131的下侧，但也可以布置 在14131的上侧。通过^it样将元件30a布置在基& 31的通孔31a内， 与将元件30a装配在基板31上的情;;t4目比，可以达到厚度的进一步缩减。
如果在上述离子发生装置中生成任何极性的离子、即正离子或负离 子，则产生离子的放电电极2的针状尖端的位置对准感应电极1的通孔 lb的中心，并布置在感应电极l的通孔lb的厚度T1的范围内，从而感应电极1和放电电极2的针状尖端在其间插入空气空间的状态下彼此相 对。
为了喷出正离子和负离子这两种极性的离子，将产生正离子的放电电 极2的针状尖端的位置和产生负离子的放电电极2的针状尖端的位置分别 在确保其间预定的距离的状态下布置，并对准感应电极1的通孔lb的中 心，并被分别布置在感应电极1的通孔lb的厚度Tl的范围内，从而感 应电极1和放电电极2的针状尖端部在其中间插入空气空间的状态下彼此 相对。
在上述离子发生元件10中，当如上述将板状的感应电极1和针状的 放电电极2在确保其间预定的距离的状态下布置、并将高电压施加至感应 电极1和放电电极2之间时，在放电电极2的针状尖端处出现电牽放电。 该电晕放电导致生成正离子和负离子中的至少任何一种，且这些离子通过 设在感应电极1处的通孔lb喷出至离子发生元件10的外部。通过引入送 风，可以更有效地喷出离子。
如果要生成正离子和负离子两者，则在其中一个放电电极2的尖端处 发生正电晕放电以产生正离子，而在另一个放电电极2的尖端处发生负电 晕放电以产生负离子。此处要施加的波形没有特别限制，而使用高电压处 的直流、正和负偏置的交流波形、正和负偏置的脉冲波形等。选择电压值 以落在充分M成放电并生成预定的离子种类的电压范围中。
此处，正离子是这样的簇离子该簇离子各自被识别为周围附着了多 个水分子的氢离子(H+)，并W示为H+(H20)m(m是任意的自然数)。负离 子是这样的簇离子该簇离子各自被识别为周围附着了多个水分子的氧离 子(02)，并^示为02(H20)n(n是任意的自然数)。
根据本实施例中的离子发生装置50，如图1和图2所示，外壳40的 内部在平面视图中被划分为高压变压器驱动电路块40C、高压变压器块 40B和离子发生元件块40A，从而可以使各块独自地受到成型。例如，可 以在高压变压器块40B中对变压器的整个二次侧进行成型，同时可以在离 子发生元件块40A中不对离子发生部进行成型的状态下对离子发生元件 的高压电路5进行成型。由此可以高效地通过成型而将离子发生装置50 的高压部分以绝缘方式进行隔离，从而可以使各部分靠近地布置，并实现 离子发生装置的尺寸M度的缩小。
另外，如图l和图2所示，高压变压器20不装配在基板31的前表面，而容纳在外壳40的高压变压器块40B内。因此，在高压变压器块40B中， 可以将外壳40的高度削减掉基t131的厚度(例如1.0mm ~ 1.6 mm)和连接 至基板31所需的高度(例如至少2mm)。由此，可以缩小高压变压器块40B 中的外壳40的高度，并缩小离子发生装置50的尺寸。
另外，高压变压器驱动电路块40C在布置有高压变压器驱动电路30 的状态下具有可成型的配置。因此，还可以在需要时^(吏高压变压器驱动电 路块40C受到成型，从而可以实现离子发生装置50的尺寸;Sjf度的进一 步的缩小。
另外，如图1和图2所示，外壳40具有用作高压变压器驱动电路块 40C和高压变压器块40B之间的区隔的壁41，并且该壁41具有切口部 41a,该切口部用于使得将高压变压器驱动电路30和高压变压器20电连 接的连接部(端子23或引线)通过其中。该壁41可提供在平面视图中的高 压变压器驱动电路块40C和高压变压器块40B之间的区隔，而设在壁41 处的切口部41a可使得高压变压器驱动电路30和高压变压器20彼此电连 接。
另夕卜，在如图6~9所示的离子发生元件10中，感应电极l由整体的 金属板制成，因而可减小其厚度。由此可以达到厚度的减小。另外，使通 孔lb的边缘部分像弯曲部lc那样弯曲，因而尽管感应电极l是由整体的 金属板形成的，仍可使得通孔lb的壁部的厚度Tl比顶板部la的板厚度 T2大。通过将针状尖端置于该通孔lb的厚度Tl的范围内，从而感应电 极1和放电电极2之间的最短距离对应于放电电极2的针状尖端和感应电 极1的通孔lb的边缘部之间的距离。此处，通孔lb的边缘部的厚度Tl 比金属板的M度T2更大，因此即使放电电极2的位置在边缘部的厚度 方向上多少有些偏移，其针状尖端也仍保留在通孔lb的厚度Tl的范围 内。因此，将感应电极1和放电电极2之间的最短距离维持为对应于放电 电极2的针状尖端和感应电极1的通孔lb的边缘部之间的距离。从而可 以减小产生的离子的量的变动，该变动是由位置关系的变动造成的。
另外，支持基板3支持感应电极1和放电电极2 二者以使它们相对于 彼此而放置，从而可以抑制感应电极1和放电电极2之间的位置关系的变 动。
另夕卜，放电电极2和插入部ld2各自穿透支持M 3并由支持^L 3 支撑。这样，感应电极1和放电电极2可由支持基板3支撑，此外可以将 电路等电连接至皆从支持1413的后表面侧伸出的放电电极2的端部和感应电极1的插入部ld2的每个。
另外，通过将^L支持部le的端部紧靠着支持基板3的前表面，可 相对于支持基板3而放置感应电极l，从而可以进一步抑制感应电极l和 放电电极2之间的位置关系的变动。另外，可以使得基仗支持部le的端 部不穿透支持基板3而仅紧靠着支持基^L3的前表面，从而容易确保距放 电电极2的绝缘距离。
图3和图4所示的多个离子喷出孔44各自具有比通孔lb的开口尺寸 更小的开口尺寸，因而可以防止手直揍接触用作通电部的感应电极l，并 防止触电。
另外，通过喷出正离子和负离子这两种极性的离子，并产生大致等量 的空气中的正离子即H+(H20)m(m是任意的自然数)和空气中的负离子即 02—(H20)n(n是任意的自然数)，从而这两种离子都包围着在空气中漂浮的 霉菌和病毒。由于此时生成的被识别为活性种类的氢氧根—OH)的作用， 可以消除漂浮的霉菌等。
接下来，将说明作为使用上述离子发生装置的电气设备的一例的空气 清洁单元的配置。
图18是示意性示出了使用图1 ~3所示的离子发生装置的空气清洁单 元的配置的透视图。图19是示出了如何将离子发生装置布置在图18所示 的空气清洁单元中的空气清洁单元的分解图。
参照图18和图19，空气清洁单元60具有前面板61和本体62。在本 体62的后方上部设有出气口 63，从该出气口 63将包含离子的清洁空气 供给室内。空气^X口 64形成在本体62的中心。通过位于空气清洁单元 60的前面的空气^口 64:iL取的空气穿过未图示的滤波器而被净化。清 洁的空气通itX扇壳体65而从出气口 63被提供给外部。
图1 ~ 3所示的离子发生装置50附着至形成被净化的空气的通道的风 扇壳体65的一部分。离子发生装置50被布置成使得能够通过用作离子发 生部的孔44将离子喷出至上述空气流。作为离子发生装置50的配置的实 例，可以考虑在空气的通道内、比较靠近出气口 63的位置P1、比较远离 出气口 63的位置P2和其它位置等。通过像这样使得送风穿过离子发生装 置50的离子发生部44,空气清洁单元60可实现离子发生功能，也即， 将离子与清洁的空气一道通过出气口 63而供给外部的功能。
凭借根据本发明的空气清洁单元60,可依靠送风部(空气通道)凭借气流来发ili^离子发生装置50处生成的离子，从而可以将离子喷出至装置 外。
在本实施例中，作为电气i史备的一例而说明了空气清洁单元。然而， 本发明不限于此。电气设备除了空气清洁单元以外，还可以是空调单元(空 调机)、冷藏机、真空吸尘器、加湿器、除湿器、电扇加热器等，只要是 具有凭借气流来发送离子的送风部的电气设备即可。
另外在上述文中，输入离子发生装置10的电源(输入电源)可以是商用 交流电源和直流电源中的4壬一种。如果输入电源是商用交流电源，则必须 在配置用作一次侧电路的高压变压器驱动电路30的部件之间、以及在印 制^1的图案之间确保合法规定的距离。另夕卜，需要具有对电源电压具有 耐压性的部件，因而导致尺寸增大。然而可简化电路配置，并减少部件的 数量。与此相对，如果输入电源是直流电源，则配置用作一次侧电路的高 压变压器驱动电路30的部件之间以及印制基板的图案之间的距离要求与 上述商用交流电源的情况相比，被极大地緩和了。部件可布置在更近的距 离处，且作为部件可釆用如芯片部件的小尺寸部件，并可以高密度来布置 部件。然而用于实施高电压驱动电路的电路却变得复杂，且部件的数量与 上述商用交流电源的情况相比变大了 。
高压变压器20可以是绕组变压器和压电变压器中的任一种。绕组变 压器的特性一般由一次绕组和二次绕组之间的匝数比和电感来决定。为了 产生高电压，通常需要数千匝，因而需要与^M目应的尺寸。与此对照，尽 管一些商业化的压电变压器达到了缩小的尺寸和厚度，但压电变压器在原 理上需要一定长度。压电变压器的不利在于具有有限的输出负荷量，并且 其驱动电路复杂。
应当理解，此处公开的实施例在各方面都是示例性的，而不是限制性 的。本发明的范围不是由上述说明所示的，而是由权利要求的范围所示的， 并且意在包括与权利要求等同的意义和范围内的全部变更。
工业应用性
特别地，本发明可有利地应用于依靠电晕放电来生成正离子和负离子 中的至少一种的离子发生元件、离子发生装置和电气设备。
20
权利要求
1. 一种离子发生装置(50)，包括变压器驱动电路(30)、用于通过被所述变压器驱动电路来驱动以提升电压的变压器(20)、以及用于通过接收由所述变压器提升的电压以生成正离子和负离子中的至少一种的离子发生元件(10)，所述离子发生装置(50)包括壳体(40)，该壳体在平面视图中被划分为用于布置至少所述变压器驱动电路的变压器驱动电路块(40C)、用于布置至少所述变压器的二次侧的变压器块(40B)、以及用于布置所述离子发生元件的离子发生元件块(40A)。
2. 根据权利要求l所述的离子发生装置，其中所述变压器块(40B)和 所述离子发生元件块(40 A)的每个具有受到成型的配置。
3. 根据权利要求l所述的离子发生装置，其中所述变压器驱动电路 块(40C)在布置了所述变压器驱动电路(30)的状态下具有可成型的配置。
4. 根据权利要求l所述的离子发生装置，其中所述壳体(40)具有用作 所述变压器驱动电路块(40C)和所述变压器块(40B)之间的区隔的壁(41)， 且所述壁具有切口部(41a)，该切口部(41a)用于允许将所述变压器驱动电 路(30)和所述变压器(20)电连接的连接部通过其中。
5. 根据权利要求l所述的离子发生装置，其中所述壳体(40)具有用作所述变压器(20)的一次侧和二次侧之间的区隔 的壁(41),所述变压器在一次侧和二次侧之间的中间部位处具有直径比所述变 压器的其他部分的直径大的扩大直径部(25)，并且所述扩大直径部在所述变压器的所述中间部位适配到所述壁的切口 部(41b)中的状态下紧靠着所述壁。
6. 根据权利要求l所述的离子发生装置，其中 所述离子发生元件(10)包括感应电极(l),所述感应电极由具有多个通孔(lb)的整体的金属板制 成，通过使所述多个通孔的每个的边缘部分弯曲从而使所述多个通孔的每 个的壁部的厚度比所述金属板的板厚度大，多个放电电极(2),所述多个放电电极具有分别位于所述感应电极的所述多个通孔内、并分别在所述通孔的厚度的范围内的针状尖端，以及支持基板(3)，用于支持所述感应电极和所述多个放电电极。
7. 根据权利要求6所述的离子发生装置，其中所述壳体(40)具有本体(40a)和用于盖住该本体的盖体(40b)，所述本体 在平面视图中被划分为所述变压器驱动电路块(40C)、所述变压器块(40B) 和所述离子发生元件块(40A),并且所述盖体具有分别与所述多个通孔对应而设的多个离子喷出孔(44)。
8. 根据权利要求6所述的离子发生装置，其中所述壳体(40)具有本体(40a)和用于盖住该本体的盖体(40b)，所述本体 在平面视图中被划分为所述变压器驱动电路块(40C)、所述变压器块(40B) 和所述离子发生元件块(40A)，并且所述本体的底部具有分别与所述多个通孔对应而设的多个离子喷出孔。
9. 根据权利要求7所述的离子发生装置，其中所述多个离子喷出孔 (44)的每个具有比所述通孔(lb)的每个的开口尺寸更小的开口尺寸。
10. —种离子发生装置(50)，包括变压器驱动电路(30)、用于通过被 所述变压器驱动电路驱动来提升电压的变压器(20)、以及用于通过接收由 所述变压器提升的电压以生成正离子和负离子中的至少一种的离子发生 元件(IO)，所述离子发生装置(50)包括基板(31)，所i^J4l在表面上装配有所述变压器驱动电路；以及壳体(40),用于容纳其上装配有所述变压器驱动电路的所*板、所 述变压器和所述离子发生元件，其中所述变压器在不装配在所述基板的表面上的状态下容纳在所述壳体内。
11. 一种电气设备，包括如权利要求1所记载的所述离子发生装置(50);以及送风部，用于凭借送风气流来发送在所述离子发生装置处产生的正离 子和负离子中的至少一种。
全文摘要
外壳(40)在平面视图中划分为用于至少布置高压变压器驱动电路(30)的高压变压器驱动电路块(40C)、用于至少布置高压变压器(20)的二次侧的高压变压器块(40B)、以及用于布置离子发生元件(10)的离子发生元件块(40A)。由此可提供适于缩小尺寸及厚度的离子发生装置、以及其上装配该离子发生装置的电气设备。
文档编号H01T23/00GK101485057SQ200780025120
公开日2009年7月15日 申请日期2007年6月25日 优先权日2006年7月6日
发明者世古口美德 申请人:夏普株式会社