專利名稱：離子發(fā)生元件、使用了離子發(fā)生元件的離子發(fā)生裝置、空調(diào)裝置、清掃器和冰柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以將正離子和負(fù)離子兩者釋放至空間、殺死在空氣中浮游的細(xì)菌的離子發(fā)生元件、使用了該離子發(fā)生元件的離子發(fā)生裝置、使用了該離子發(fā)生裝置的空調(diào)裝置、清掃器和冰柜，特別是涉及通過將在電介質(zhì)的表面上形成的表面電極的形狀制成特殊形狀，可以穩(wěn)定地釋放正離子和負(fù)離子，降低伴隨離子釋放的噪聲，以及減少臭氧的釋放的離子發(fā)生元件。
背景技術(shù)：
一般說來，在辦公室或會(huì)議室等換氣少的密閉房間中，當(dāng)房間內(nèi)的人數(shù)多時(shí)，由呼吸排出的二氧化碳、香煙的煙霧、塵埃等空氣污染物增加，因此，具有使人松弛的作用的負(fù)離子從空氣中減少。特別是香煙的煙霧會(huì)使負(fù)離子大量消失，往往會(huì)使其減少到通常的1/2～1/5左右。
于是，為了補(bǔ)充空氣中的負(fù)離子，迄今已有多種離子發(fā)生裝置上市，但是，任何一種裝置都是利用直流高電壓方式只產(chǎn)生負(fù)離子的裝置。這種只產(chǎn)生負(fù)離子的現(xiàn)有的離子發(fā)生裝置雖然能夠向空氣中補(bǔ)充負(fù)離子，但不能可靠地除掉空氣中的浮游細(xì)菌。
本發(fā)明人等銳意進(jìn)行了反復(fù)研究，其結(jié)果是，形成了如下的發(fā)明利用向空氣中送出作為正離子的H+(H2O)n(以下，n表示自然數(shù))和O2-(H2O)m(以下，m表示自然數(shù))的結(jié)構(gòu)，使上述的離子將空氣中的浮游細(xì)菌包住、并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，利用這時(shí)產(chǎn)生的活性物質(zhì)過氧化氫(H2O2)和/或氫氧根(·OH)的分解作用，殺死空氣中的浮游細(xì)菌。
另外，本申請的申請人在特愿2001-166118中提出了一方面在電介質(zhì)的表面上形成表面電極，另一方面在電介質(zhì)的內(nèi)部設(shè)置了與上述表面電極平行的內(nèi)部電極的離子發(fā)生元件。圖10是示出現(xiàn)有的離子發(fā)生元件的斜視圖，圖11是現(xiàn)有的離子發(fā)生元件的剖面圖。
如圖所示，用陶瓷等構(gòu)成的電介質(zhì)104由上部電介質(zhì)102和下部電介質(zhì)103構(gòu)成，在上部電介質(zhì)102與下部電介質(zhì)103之間形成帶狀內(nèi)部電極106。
另一方面，在上部電介質(zhì)102的表面上形成了與內(nèi)部電極106平行的表面電極105。表面電極105是利用鎢等在上部電介質(zhì)102上進(jìn)行絲網(wǎng)印刷形成，另外，為了向空氣中大量釋放正離子和負(fù)離子，表面電極105形成如圖10所示的網(wǎng)格狀。即，在上部電介質(zhì)102的表面上利用絲網(wǎng)印刷形成網(wǎng)格狀的表面電極105，以便高效地產(chǎn)生正離子和負(fù)離子。
另外，由覆蓋在上部電介質(zhì)102和表面電極105的表面上的氧化鋁等涂層109、一端與表面電極105導(dǎo)通而另一端與設(shè)置在下部電介質(zhì)103的下表面上的表面電極接點(diǎn)108導(dǎo)通的表面電極用導(dǎo)通部111以及一端與內(nèi)部電極106導(dǎo)通而另一端與設(shè)置在下部電介質(zhì)103的下表面上的內(nèi)部電極接點(diǎn)107導(dǎo)通的內(nèi)部電極用導(dǎo)通部112構(gòu)成了離子發(fā)生元件101。
然后，借助于將內(nèi)部電極接點(diǎn)107和表面電極接點(diǎn)108連接到未圖示的電壓施加電路上，對內(nèi)部電極106和在上部電介質(zhì)102的表面上形成為網(wǎng)格狀的表面電極105施加交流電壓，可以產(chǎn)生大量的正離子和負(fù)離子。
但是，考慮到實(shí)際使用中的電壓起伏，對在特愿2001-166118中提出的離子發(fā)生元件必須施加能可靠地產(chǎn)生離子的電壓。即，電壓與離子產(chǎn)生的關(guān)系中的特性如下當(dāng)施加某值以上的電壓時(shí)產(chǎn)生離子，隨著電壓升高離子量增加，但施加更高的電壓時(shí)離子的增加率降低。存在有在穩(wěn)定區(qū)域中表面電極的放電聲音大的問題，因而在實(shí)際使用中必須盡量減小噪聲。
另外，伴隨著離子的產(chǎn)生，也產(chǎn)生了對人體有害的臭氧，因此，在維持離子的穩(wěn)定釋放的同時(shí)，還需要盡量減少臭氧的產(chǎn)生。
本申請的發(fā)明人等改變在電電介質(zhì)表面上所形成的表面電極的條件，反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)通過進(jìn)一步擴(kuò)展網(wǎng)格狀的表面電極，在網(wǎng)格內(nèi)部形成尖端狀的表面電極，從低的電壓區(qū)開始就可以產(chǎn)生離子，可以在寬的施加電壓范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的離子。從而還發(fā)現(xiàn)，由于在低電壓下也可以產(chǎn)生穩(wěn)定的離子，故而通過將表面電極的形狀、尺寸等最佳化，可以減少噪聲和臭氧的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
。
鑒于有關(guān)事宜和發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的目的在于通過將表面電極的形狀制成特殊的形狀，提供既可以減小噪聲又可以在寬的施加電壓范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的正離子和負(fù)離子，并且還能減少臭氧的產(chǎn)生的離子發(fā)生元件和采用該離子發(fā)生元件的離子發(fā)生裝置。
還有，本發(fā)明的另一目的在于通過采用本發(fā)明的離子發(fā)生裝置和將由該離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的離子送至外部的送風(fēng)機(jī)，提供可安裝在空調(diào)設(shè)施、微波爐、洗滌烘干機(jī)等各種裝置上的空調(diào)裝置。
另外，本發(fā)明的又一目的在于通過設(shè)置本發(fā)明的離子發(fā)生裝置和將產(chǎn)生的離子送至清掃器外部或冰柜內(nèi)部的送風(fēng)機(jī)，提供可以有效地減少清掃時(shí)產(chǎn)生的塵埃、冰柜內(nèi)的異味等對空氣的污染的清掃器和冰柜。
本發(fā)明的離子發(fā)生元件的特征在于，具備電介質(zhì)；在該電介質(zhì)內(nèi)部形成的內(nèi)部電極；以及在上述電介質(zhì)的表面形成的表面電極，上述表面電極形成為網(wǎng)格狀，并且在網(wǎng)格內(nèi)部具有尖端部。
本發(fā)明的離子發(fā)生元件的特征在于上述尖端部由以網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)和網(wǎng)格內(nèi)部的任意一點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形構(gòu)成。
本發(fā)明的離子發(fā)生元件的特征在于上述三角形在每個(gè)網(wǎng)格中形成多個(gè)，各三角形的在網(wǎng)格內(nèi)部的頂點(diǎn)之間的距離在0.25mm以上、0.5mm以下。
本發(fā)明的離子發(fā)生元件的特征在于上述尖端部由以網(wǎng)格的交點(diǎn)、連接處于對角位置上的網(wǎng)格的交點(diǎn)的直線附近的任意點(diǎn)和網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形構(gòu)成。
本發(fā)明的離子發(fā)生元件的特征在于上述網(wǎng)格的間距在1.0mm以上、1.5mm以下。
本發(fā)明的離子發(fā)生元件的特征在于，具備平板狀的電介質(zhì)；在該電介質(zhì)內(nèi)部形成的內(nèi)部電極；以及在上述電介質(zhì)的表面形成的表面電極，上述內(nèi)部電極位于上述表面電極的內(nèi)側(cè)。
本發(fā)明的離子發(fā)生裝置的特征在于，具備本發(fā)明的離子發(fā)生元件；以及對該離子發(fā)生元件的表面電極和內(nèi)部電極施加電壓的電壓施加電路，并以如下方式構(gòu)成用該電壓施加電路施加電壓，在空氣中產(chǎn)生H+(H2O)n(n為自然數(shù))和O2-(H2O)m(m為自然數(shù))。
本發(fā)明的空調(diào)裝置的特征在于，包括本發(fā)明的離子發(fā)生裝置；以及將由該離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的離子送至外部的送風(fēng)機(jī)。
本發(fā)明的清掃器的特征在于，包括本發(fā)明的離子發(fā)生裝置；以及將由該離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的離子送至清掃器外部的送風(fēng)機(jī)。
本發(fā)明的冰柜的特征在于，包括本發(fā)明的離子發(fā)生裝置；以及將由該離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的離子送至冰柜內(nèi)部的送風(fēng)機(jī)。
在本發(fā)明中，在電介質(zhì)的表面上除網(wǎng)格狀的表面電極外還形成指向網(wǎng)格內(nèi)部的尖端狀的表面電極。具體而言，擴(kuò)展形成以網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)和網(wǎng)格內(nèi)部的任意一點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形，或者以網(wǎng)格的交點(diǎn)、連接處于對角位置上的網(wǎng)格的交點(diǎn)的直線附近的任意點(diǎn)和網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形。這樣，借助于又在表面電極上設(shè)置了尖端部，可以在寬的電壓施加范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的正離子和負(fù)離子。據(jù)此，可以在低電壓下產(chǎn)生離子，借助于降低電壓也可以有效地減少噪聲和臭氧的產(chǎn)生量。特別是由于可以與施加的電壓強(qiáng)弱無關(guān)地穩(wěn)定地產(chǎn)生離子，所以可以不拘裝置的類別、家庭用或業(yè)務(wù)用等條件，將本發(fā)明的離子發(fā)生元件安裝在各種裝置上。


圖1是示出本發(fā)明的離子發(fā)生元件的結(jié)構(gòu)和放大示出表面電極的形狀的示意斜視圖。
圖2是離子發(fā)生元件的平面圖。
圖3是圖1的III-III線的剖面圖。
圖4是圖1的IV-IV線的剖面圖。
圖5是示出表面電極的細(xì)部的放大圖。
圖6是示出表面電極的另一形態(tài)的說明圖。
圖7是示出表面電極的其他形態(tài)的說明圖。
圖8是示出利用了空調(diào)裝置的清掃器的主要部分的示意圖。
圖9是示出利用了空調(diào)裝置的冰柜內(nèi)的主要部分的示意圖。
圖10是示出現(xiàn)有的離子發(fā)生元件的斜視圖。
圖11是現(xiàn)有的離子發(fā)生元件的剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下根據(jù)示出實(shí)施形態(tài)的附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳述。
圖1是示出本發(fā)明的離子發(fā)生元件的結(jié)構(gòu)和放大示出表面電極的形狀的示意斜視圖，圖2是離子發(fā)生元件的平面圖，圖3是圖1的III-III線的剖面圖，圖4是圖1的IV-IV線的剖面圖。
本發(fā)明的離子發(fā)生元件1具備在平板狀電介質(zhì)4的表面上形成網(wǎng)格狀、又在網(wǎng)格內(nèi)部形成尖端部5a的表面電極5(以下將包含網(wǎng)格部分和尖端部5a的部分稱為表面電極5)；用于向該表面電極5供電的、設(shè)置在電介質(zhì)4的下表面上的表面電極接點(diǎn)8；埋在電介質(zhì)4的內(nèi)部并且與表面電極5大致平行地設(shè)置的帶狀內(nèi)部電極6；以及用于向內(nèi)部電極6供電的、設(shè)置在電介質(zhì)4的下表面上的內(nèi)部電極接點(diǎn)7。另外，電介質(zhì)4由上部電介質(zhì)2和下部電介質(zhì)3構(gòu)成。
下面對各結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳述，電介質(zhì)4的材料作為有機(jī)物，抗氧化性能優(yōu)良的材料是合適的，例如可使用聚酰亞胺或玻璃環(huán)氧樹脂等樹脂。
另外，在用無機(jī)物時(shí)可以使用高純度的氧化鋁、結(jié)晶的玻璃、鎂橄欖石、塊滑石等陶瓷，從耐腐蝕性方面考慮，最好使用無機(jī)類材料，還有，如果計(jì)及成形性、后面將要敘述的電極構(gòu)成的容易程度，以使用陶瓷進(jìn)行成形為宜。由于希望表面電極5與內(nèi)部電極6之間的絕緣電阻均勻，所以如果材料內(nèi)部的密度低，電介質(zhì)4的絕緣率均勻則更為合適。
關(guān)于電介質(zhì)4的形狀，可以是圓形、橢圓形或包括多邊形等在內(nèi)的其他形狀，另外，也可以是圓柱狀，但考慮到生產(chǎn)率，最好制成圖示的板狀。
表面電極5雖然只要具有導(dǎo)電性就可以，使用時(shí)對其并無特別的限制，但它需滿足如下的條件不發(fā)生因放電而導(dǎo)致熔融之類的變形。在本實(shí)施形態(tài)中，借助于在電介質(zhì)4的表面上絲網(wǎng)印刷鎢而形成表面電極5。
另外，當(dāng)表面電極5從電介質(zhì)4的表面突出而形成時(shí)，該突出部分的厚度最好均勻，另外，當(dāng)與電介質(zhì)4的表面相比在內(nèi)部電極6一側(cè)形成時(shí)，其深度最好均勻。
如圖1所示，表面電極5被形成為網(wǎng)格狀，另外，還向網(wǎng)格內(nèi)部方向擴(kuò)展成尖端狀而形成。圖5是示出表面電極5的細(xì)部的放大圖。
如圖所示，表面電極5的各網(wǎng)格的間距(w)為1.0mm以上、1.5mm以下，最好為1.2mm。以擴(kuò)展形成的尖端狀的形狀是由網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)(點(diǎn)A、點(diǎn)B)和網(wǎng)格內(nèi)部的任意一點(diǎn)C的連線圍起來的三角形。點(diǎn)A與點(diǎn)B之間的距離g為0.25mm～0.45mm左右，另外，三角形的高度h(從點(diǎn)C引至連接點(diǎn)A與點(diǎn)B的直線的垂線的垂足的長度)最好為0.25mm～0.35mm。與此相同，三角形的在網(wǎng)格內(nèi)部的頂點(diǎn)之間(點(diǎn)C與點(diǎn)C之間)的距離f為0.25mm以上、0.5mm以下，特別是以0.35mm為宜。另外，利用后面將述及的實(shí)驗(yàn)探討了上述數(shù)值的適當(dāng)性。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，對三角形的點(diǎn)A和點(diǎn)B位于網(wǎng)格邊的大致中央部，以點(diǎn)C為頂點(diǎn)的正三角形或等腰三角形的情形進(jìn)行說明，但不一定限于此形狀，只要是尖端狀，點(diǎn)A和點(diǎn)B可以在網(wǎng)格邊的任意位置上，三角形也可以是不等邊三角形。
圖6是示出表面電極5的另一形態(tài)的說明圖。作為另一尖端狀的形狀，也可以形成以網(wǎng)格的交點(diǎn)D、連接處于對角位置上的網(wǎng)格的交點(diǎn)D、D的直線附近的任意一點(diǎn)C和網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)(點(diǎn)A、點(diǎn)B)為頂點(diǎn)的四邊形。與上述的三角形的形狀一樣，網(wǎng)格內(nèi)部的頂點(diǎn)之間(點(diǎn)C與點(diǎn)C之間)的距離f為0.25mm以上、0.5mm以下，特別是以0.35mm為宜。點(diǎn)A與點(diǎn)D之間的距離j以及點(diǎn)B與點(diǎn)D之間的距離j最好為0.15mm左右，另外，從點(diǎn)C引向網(wǎng)格邊的垂線同網(wǎng)格邊相交的點(diǎn)E與點(diǎn)D之間的距離k最好為0.3mm左右。
圖7是示出表面電極5的其他形態(tài)的說明圖。如圖7所示，尖端狀的三角形無需在所有的網(wǎng)格邊上設(shè)置，可以如圖7(a)那樣只在一條邊上設(shè)置，也可以如圖7(b)所示在兩條邊上相向地形成，或者如圖7(c)所示在網(wǎng)格的相鄰接的2條邊上形成。
另外，雖未圖示，但不言而喻，也可以除一條邊外在網(wǎng)格的三條邊上擴(kuò)展形成三角形。
另外，在四邊形場合，同樣地其個(gè)數(shù)可以是1至4中的任何一個(gè)數(shù)目，也可以如圖7(d)所示，在對角位置的2個(gè)地方形成尖端狀的四邊形。
接著，利用圖1至圖4來說明內(nèi)部電極6。內(nèi)部電極6可以是例如鎢等具有導(dǎo)電性的材料，在上部電介質(zhì)2或下部電介質(zhì)3的表面上形成帶狀。如圖3所示，內(nèi)部電極6夾在上部電介質(zhì)2與下部電介質(zhì)3之間形成，特別是由于在表面電極5與內(nèi)部電極6之間的絕緣電阻均勻的場合，放電狀態(tài)穩(wěn)定，可以穩(wěn)定地產(chǎn)生正離子和負(fù)離子，所以希望表面電極5與內(nèi)部電極6平行。即，內(nèi)部電極6在電介質(zhì)4的內(nèi)部，與表面電極5相向并平行地配置，表面電極5與內(nèi)部電極6之間的距離(以下稱為電極間距離)配置成恒定。
圖3所示的表面電極接點(diǎn)8是與表面電極5導(dǎo)通的接點(diǎn)，將由銅或鋁等構(gòu)成的引線的一端連接至該接點(diǎn)，將另一端連接至其他結(jié)構(gòu)的接點(diǎn)上，使其他結(jié)構(gòu)與表面電極5導(dǎo)通。從與引線的連接容易程度考慮，表面電極接點(diǎn)8可以設(shè)置在只要是電介質(zhì)4的表面的任何地方，但是，由于它與表面電極5形成相同的電位，所以希望內(nèi)部電極6與表面電極接點(diǎn)8的距離比電極間距離為大，通過如此構(gòu)成可以得到更穩(wěn)定的放電狀態(tài)。
內(nèi)部電極接點(diǎn)7是與內(nèi)部電極6導(dǎo)通的接點(diǎn)，將由銅或鋁等構(gòu)成的引線的一端連接至該接點(diǎn)，將該引線的另一端連接至其他結(jié)構(gòu)的接點(diǎn)上，使其他結(jié)構(gòu)與內(nèi)部電極6導(dǎo)通。
從與引線的連接容易程度考慮，內(nèi)部電極接點(diǎn)7可以設(shè)置在只要是電介質(zhì)的表面的任何地方，但是，由于它與內(nèi)部電極6形成相同的電位，所以希望表面電極5與內(nèi)部電極接點(diǎn)7的距離比電極間距離為大，通過如此構(gòu)成可以得到更穩(wěn)定的放電狀態(tài)。
另外，表面電極接點(diǎn)8與內(nèi)部電極接點(diǎn)7的距離也要形成為比電極間距離大。另外，在將表面電極接點(diǎn)8和內(nèi)部電極接點(diǎn)7一起設(shè)置在與設(shè)置了表面電極5的面(上表面)相對的面(下表面)上的場合，由于在產(chǎn)生正離子和負(fù)離子的上表面上未配置引線等布線，所以當(dāng)制成另外設(shè)置送風(fēng)機(jī)等對設(shè)置了表面電極5的表面吹送空氣的結(jié)構(gòu)時(shí)，不存在由引線導(dǎo)致的空氣流紊亂，因而比較合適。
另外，通過將表面電極接點(diǎn)8和內(nèi)部電極接點(diǎn)7設(shè)置在上表面以外的位置，同樣也可以得到這種效果。
另外，前面所說的其他結(jié)構(gòu)系指電壓施加裝置或地線，往往將表面電極5與內(nèi)部電極6連接至電壓施加電路V來施加電壓(參照圖3)。
這時(shí)，若將表面電極5與地連接，形成接地電位，將內(nèi)部電極6與電壓施加電路V連接，則高電壓不施加至露出的表面電極5上，因而可以防止觸電事故等發(fā)生。
圖3示出了這種結(jié)構(gòu)的例子，由離子發(fā)生元件1和電壓施加電路V構(gòu)成離子發(fā)生裝置20。
在離子發(fā)生元件1為1個(gè)的場合，為了產(chǎn)生正離子和負(fù)離子這兩種離子，由電壓施加電路V在表面電極5與內(nèi)部電極6之間施加的電壓必須是交變電壓，但該交變電壓不限于一般在商用電源中所采用的那樣的正弦波的交變電壓(下面將正弦波狀的交變電壓稱為交流電壓)，也可以是矩形波狀的交變電壓，也可以采用其他波形來施加交變電壓。
本發(fā)明的離子發(fā)生裝置20還通過安裝送風(fēng)機(jī)以具有作為空調(diào)裝置30的功能。這種空調(diào)裝置30例如可用在居室內(nèi)、大樓內(nèi)、醫(yī)院的病房和手術(shù)室內(nèi)、車輛內(nèi)、飛機(jī)內(nèi)、倉庫內(nèi)、冰柜內(nèi)、設(shè)備內(nèi)等空間，例如可應(yīng)用于空調(diào)設(shè)施(air conditioner)、除濕器、加濕器、空氣清潔器、冰柜、風(fēng)扇加熱器、微波爐、洗滌烘干機(jī)、清掃器、殺菌裝置等中。
圖8是示出利用了空調(diào)裝置30的清掃器40的主要部分的示意圖。如圖所示，因清掃器40對空氣的吸引產(chǎn)生的排出空氣借助于由與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路34連接的電動(dòng)機(jī)33和與電動(dòng)機(jī)33的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)結(jié)的風(fēng)扇32構(gòu)成的送風(fēng)機(jī)35，經(jīng)用于除掉微粒的過濾器31，從排出窗口41排出到清掃器40的外部。
本發(fā)明的空調(diào)裝置30通過使送風(fēng)機(jī)35與離子發(fā)生裝置20接近而構(gòu)成。然后，借助于未圖示的控制部，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路34與電壓施加電路V同步地施加電壓，離子發(fā)生裝置20在清掃器40內(nèi)部產(chǎn)生大量的H+(H2O)n和O2-(H2O)m。另一方的送風(fēng)機(jī)35借助于風(fēng)扇32的送風(fēng)將在清掃機(jī)40的內(nèi)部產(chǎn)生的正離子和負(fù)離子通過外部排出窗口41向進(jìn)行清掃的房間的空間擴(kuò)散。
借助于如此構(gòu)成，可以有效地除掉由清掃機(jī)40所產(chǎn)生的空氣污染、除掉掃除工作所伴生的空氣污染。
圖9是示出利用了空調(diào)裝置30的冰柜50內(nèi)部的主要部分的示意圖。與圖8中所述的清掃器40相同，滯留的污染空氣，借助于由與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路34連接的電動(dòng)機(jī)33和與電動(dòng)機(jī)33的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)結(jié)的風(fēng)扇32構(gòu)成的送風(fēng)機(jī)35，從冰柜50的內(nèi)部窗口51送出。
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路34和電壓施加電路V借助于未圖示的控制部按預(yù)先編程的時(shí)序向控制部內(nèi)的未圖示的ROM施加電壓。然后，離子發(fā)生裝置20產(chǎn)生大量的H+(H2O)n和O2-(H2O)m。另一方的送風(fēng)機(jī)35借助于風(fēng)扇32的送風(fēng)將所產(chǎn)生的正離子和負(fù)離子通過冰柜的內(nèi)部窗口51向冰柜50的內(nèi)部的空間擴(kuò)散。借助于如此構(gòu)成，可以有效地除掉由冰柜內(nèi)的被冷卻物所產(chǎn)生的異味。
下面利用圖1至圖4進(jìn)一步說明具體的實(shí)施形態(tài)。本實(shí)施形態(tài)的離子發(fā)生元件1的電介質(zhì)4是寬15mm×長37mm×厚0.9mm的長方體，其結(jié)構(gòu)如下與電介質(zhì)4的上表面平行地形成約6mm×24mm的帶狀內(nèi)部電極6，然后，以連接電介質(zhì)4的上表面的兩端線(寬度約15mm的邊)的各自的中心的中央線(圖1的III-III線)為線對稱的對稱軸，設(shè)置寬約10.8mm、長27.6mm的表面電極5。
使表面電極5與內(nèi)部電極6的配置呈如下狀態(tài)以形成表面電極5當(dāng)將表面電極5投影到內(nèi)部電極6上時(shí)表面電極5的投影圖在內(nèi)部電極6的外側(cè)形成，假如讓表面電極5在形成了內(nèi)部電極6的面上存在時(shí)(即在平面視圖上)，相當(dāng)于表面電極5的外周的部分在相當(dāng)于內(nèi)部電極6的外周的部分的外側(cè)。
借助于如此形成，由于當(dāng)從內(nèi)部電極6對表面電極5放電時(shí)，在表面電極5的內(nèi)側(cè)進(jìn)行放電，所以在空氣中的放電狀態(tài)穩(wěn)定，能夠以良好的平衡性產(chǎn)生離子。
另外，表面電極5的網(wǎng)格、尖端狀的三角形和四邊形等各形狀和尺寸如上所述。
另外，表面電極接點(diǎn)8被設(shè)置在電介質(zhì)4的下表面上。然后，借助于其一端與表面電極5導(dǎo)通、另一端在電介質(zhì)4的上表面的與表面電極接點(diǎn)8相向的位置上、并且以比電極間距離長的長度而形成的上面導(dǎo)通部10和使該上面導(dǎo)通部10的另一端與表面電極接點(diǎn)8導(dǎo)通的表面電極用導(dǎo)通部11，表面電極接點(diǎn)8與表面電極5導(dǎo)通。
另外，內(nèi)部電極接點(diǎn)7設(shè)置在電介質(zhì)4的下表面上的與內(nèi)部電極6相向的任意部位。然后，內(nèi)部電極接點(diǎn)7借助于內(nèi)部電極用導(dǎo)通部12與內(nèi)部電極6導(dǎo)通。另外，表面電極接點(diǎn)8與內(nèi)部電極接點(diǎn)7的距離以比電極間距離長的長度形成。
下面，說明離子發(fā)生元件1的制造方法。首先，將0.45mm厚的高純度的氧化鋁薄片切成規(guī)定的尺寸(寬1mm×長37mm)，形成2片具有大致相同尺寸的氧化鋁基體材料。
另外，氧化鋁的純度在90％以上即可，這里使用了純度為92％的氧化鋁。
然后，在2片氧化鋁基體材料中的一片的上表面上將鎢用絲網(wǎng)印刷法印刷成網(wǎng)格狀，在氧化鋁基體材料的表面上一體地形成表面電極5和上面導(dǎo)通部10，制成上部電介質(zhì)2。然后，在另一片氧化鋁基體材料的上表面上將鎢用絲網(wǎng)印刷法印刷成帶狀，在氧化鋁基體材料的表面上一體地形成內(nèi)部電極6，在氧化鋁基體材料的下表面上通過絲網(wǎng)印刷形成表面電極接點(diǎn)8和內(nèi)部電極接點(diǎn)7，制成下部電介質(zhì)3。
另外，在上部電介質(zhì)2的表面上形成氧化鋁涂層9(僅在圖3中示出)，使表面電極5覆蓋絕緣涂層。然后，將上部電介質(zhì)2的下表面與下部電介質(zhì)3的上表面重疊后進(jìn)行壓焊、抽真空，再將其放入爐內(nèi)在1400℃～1600℃的非氧化性氣氛中焙燒。借助于如此制作，可以容易地制成本發(fā)明所示的離子發(fā)生元件1。
接著，對用上述方法形成的離子發(fā)生元件1施加電壓的情形進(jìn)行說明。為了制成在離子發(fā)生元件1的表面電極5與內(nèi)部電極6之間施加電壓的結(jié)構(gòu)，用引線將電壓施加電路V與表面電極接點(diǎn)8進(jìn)行連接，另外，用引線將內(nèi)部電極接點(diǎn)7與電壓施加電路V進(jìn)行連接，構(gòu)成離子發(fā)生裝置20。
然后，使電壓施加電路V工作，借助于在表面電極5與內(nèi)部電極6之間施加高的交流電壓使產(chǎn)生正離子和負(fù)離子。
下面，改變表面電極5的形狀，對形狀變化給予離子發(fā)生量、噪聲和臭氧量以何種影響進(jìn)行試驗(yàn)。樣品(2)和(3)是擴(kuò)展形成為三角形的樣品(參照圖5)。樣品(2)的寬度g為0.45mm，高度h為0.45mm，另一樣品(3)的寬度g為0.35mm，高度h為0.3mm。樣品(7)是現(xiàn)有的簡單的網(wǎng)格形狀，網(wǎng)格間的間距為0.gmm。對電壓施加電路V施加的電壓為70～90V，交流電壓的峰值間的電位差約為5.0～6.3kV，頻率約為40kHz。
在以上的條件下測定了正離子產(chǎn)生量、負(fù)離子產(chǎn)生量、臭氧量和噪聲值。結(jié)果如表1所示。
另外，離子量是在距離子發(fā)生裝置1約25cm的測量點(diǎn)進(jìn)行測定的，噪聲值是在無噪聲室在距離子發(fā)生裝置1約11.5cm的測量點(diǎn)進(jìn)行測定的。另外，內(nèi)部電極6恒定地形成約6mm×24mm的帶狀，而構(gòu)成表面電極5的網(wǎng)格的線的線寬在本次實(shí)驗(yàn)中為0.25mm。另外，所謂的間距系指網(wǎng)格邊的中心線與另一網(wǎng)格邊的中心線之間的距離。
從表1可知，可以確認(rèn)不但在輸入電壓低時(shí)，而且在輸入電壓高時(shí)，樣品(2)和(3)比樣品(7)有穩(wěn)定的離子產(chǎn)生。這樣，借助于進(jìn)而擴(kuò)展成尖端狀以形成網(wǎng)格狀表面電極5，可以在寬的電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定地產(chǎn)生離子。并且，雖然噪聲隨著離子產(chǎn)生量的增加而增加，但從表1可知，對樣品(2)和(3)能夠降低電壓使用，從而能夠?qū)⒃肼曇种频幂^低。另外，還能夠大幅度地減少對人體有害的臭氧的產(chǎn)生量。
接著，制作使樣品(2)和(3)的網(wǎng)格間的間距、寬度g、高度h以及三角形的頂點(diǎn)間距離f(參照圖5)改變后的樣品(1)、(4)和(5)，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)(使交流電壓的峰值間的電位差約為4.8～6.3kV)。結(jié)果如表2所示。
由表2可知，在從1.0mm至1.5mm改變間距，以及改變尖端狀三角形的大小來印刷表面電極5的網(wǎng)格圖形的場合，間距小、頂點(diǎn)間距離f小時(shí)，正離子和負(fù)離子的產(chǎn)生量少。另一方面，噪聲值也降低。這是由于網(wǎng)格的一邊短，保持有電場強(qiáng)度的面較小，沿著面的放電相互干擾，因而不能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的正離子和負(fù)離子。
與此相反，間距大、頂點(diǎn)間距離f大時(shí)，正離子和負(fù)離子產(chǎn)生得多，由此引起的噪聲值也增高。這樣，存在著間距和頂點(diǎn)間距離f的長度與正離子和負(fù)離子的產(chǎn)生量以及噪聲值成正比的關(guān)系。本申請人等從有關(guān)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知當(dāng)計(jì)及穩(wěn)定的離子產(chǎn)生和噪聲值降低時(shí)，頂點(diǎn)間距離f應(yīng)在0.25mm以上、0.5mm以下，最好是樣品(3)的0.35mm，間距應(yīng)在1.0mm以上、1.5mm以下，最好是樣品(3)的1.2mm。
最后，在與上述實(shí)驗(yàn)相同的條件下對將表面電極5制成四邊形形狀(參照圖6)的離子發(fā)生元件1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
另外，樣品(8)的間距為1.2mm，頂點(diǎn)間距離f為0.5mm，圖6所示的點(diǎn)A至點(diǎn)D的長度j為0.15mm，點(diǎn)E至點(diǎn)D的長度k為0.3mm。結(jié)果如表3所示。
從表3可知，與樣品(2)、(3)相比，得出了并不遜色的結(jié)果，可以確認(rèn)，在寬的電壓范圍內(nèi)有穩(wěn)定的離子產(chǎn)生。噪聲值方面雖表現(xiàn)出略微高一點(diǎn)的值，但它是由網(wǎng)格內(nèi)的頂點(diǎn)間距離f大、電場強(qiáng)度強(qiáng)而引起的。另外，可以推斷，通過減小頂點(diǎn)間距離f能夠解決這種噪聲的問題。
工業(yè)上的可利用性如以上詳細(xì)說明的那樣，在本發(fā)明中，在電介質(zhì)的表面上除網(wǎng)格狀的表面電極外還形成指向網(wǎng)格內(nèi)部的尖端狀的表面電極。具體而言，形成以網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)和網(wǎng)格內(nèi)部的任意一點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形，或者擴(kuò)展形成以網(wǎng)格的交點(diǎn)、連接處于對角位置上的網(wǎng)格的交點(diǎn)的直線附近的任意點(diǎn)和網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形。
這樣，借助于更在表面電極上設(shè)置了尖端部，可以在寬的電壓施加范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的正離子和負(fù)離子。據(jù)此，可以在低電壓下產(chǎn)生離子，借助于降低電壓可以有效地減少噪聲和臭氧的產(chǎn)生量。
特別是由于可以穩(wěn)定地產(chǎn)生離子而與施加電壓的強(qiáng)弱無關(guān)，所以本發(fā)明可以不拘裝置的類別、家庭用或業(yè)務(wù)用等條件，取得了將本發(fā)明的離子發(fā)生元件安裝在各種裝置中等優(yōu)良的效果。
表1 表面電極的形狀與離子產(chǎn)生量、噪聲的關(guān)系

表2 表面電極的形狀與離子產(chǎn)生量、噪聲的關(guān)系

表3 表面電極的形狀與離子產(chǎn)生量、噪聲的關(guān)系
權(quán)利要求1.一種離子發(fā)生元件，其特征在于，具備在電介質(zhì)內(nèi)部形成的內(nèi)部電極，以及在上述電介質(zhì)的表面上形成的表面電極；上述表面電極形成為網(wǎng)格狀，同時(shí)在網(wǎng)格內(nèi)部的鄰接的2條網(wǎng)格邊上設(shè)置尖端部。
2.如權(quán)利要求1所述的離子發(fā)生元件，其特征在于，上述尖端部由以網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)和網(wǎng)格內(nèi)部的任意一點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的離子發(fā)生元件，其特征在于，上述尖端部由以網(wǎng)格的交點(diǎn)、連接處于對角位置上的網(wǎng)格的交點(diǎn)的直線附近的任意點(diǎn)和網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的離子發(fā)生元件，其特征在于，上述網(wǎng)格的間距在1.0mm以上、1.5mm以下。
5.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的離子發(fā)生元件，其特征在于，電介質(zhì)為平板狀，上述內(nèi)部電極位于上述表面電極的內(nèi)側(cè)。
6.一種離子發(fā)生元件，其特征在于，具備在電介質(zhì)內(nèi)部形成的內(nèi)部電極，以及在上述電介質(zhì)的表面形成的表面電極；上述表面電極形成為網(wǎng)格狀，同時(shí)在網(wǎng)格內(nèi)部的所有網(wǎng)格邊的位置上設(shè)置尖端部。
7.如權(quán)利要求6所述的離子發(fā)生元件，其特征在于，上述三角形在每個(gè)網(wǎng)格中形成多個(gè)，各三角形的在網(wǎng)格內(nèi)部的頂點(diǎn)間距離在0.25mm以上、0.5mm以下。
8.如權(quán)利要求6或7所述的離子發(fā)生元件，其特征在于，上述網(wǎng)格的間距在1.0mm以上、1.5mm以下。
9.如權(quán)利要求6或7所述的離子發(fā)生元件，其特征在于，電介質(zhì)為平板狀，上述內(nèi)部電極位于上述表面電極的內(nèi)側(cè)。
10.一種離子發(fā)生元件，其特征在于，具備平板狀的電介質(zhì)；在該電介質(zhì)內(nèi)部形成的內(nèi)部電極，以及在上述感應(yīng)電極的表面形成的表面電極；上述內(nèi)部電極位于上述表面電極的內(nèi)側(cè)。
11.一種離子發(fā)生裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1、6或10所述的離子發(fā)生元件；以及對該離子發(fā)生元件的表面電極與內(nèi)部電極施加電壓的電壓施加電路。
12.一種空調(diào)裝置，其特征在于，包括離子發(fā)生裝置，該離子發(fā)生裝置具備權(quán)利要求1、6或10所述的離子發(fā)生元件和對該離子發(fā)生元件的表面電極與內(nèi)部電極施加電壓的電壓施加電路；以及送風(fēng)機(jī)，將由該離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的離子送至外部。
13.一種清掃器，其特征在于，包括離子發(fā)生裝置，該離子發(fā)生裝置具備權(quán)利要求1、6或10所述的離子發(fā)生元件和對該離子發(fā)生元件的表面電極與內(nèi)部電極施加電壓的電壓施加電路；以及送風(fēng)機(jī)，將由該離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的離子送至清掃器外部。
14.一種冰柜，其特征在于，包括離子發(fā)生裝置，該離子發(fā)生裝置具備權(quán)利要求1、6或10所述的離子發(fā)生元件和對該離子發(fā)生元件的表面電極與內(nèi)部電極施加電壓的電壓施加電路；以及送風(fēng)機(jī)，將由該離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的離子送至冰柜內(nèi)部。
專利摘要本發(fā)明的離子發(fā)生元件具備在電介質(zhì)(4)的內(nèi)部形成的內(nèi)部電極(6)；以及在上述電介質(zhì)(4)的表面上形成的表面電極(5)，上述表面電極(5)形成為網(wǎng)格狀，同時(shí)在網(wǎng)格內(nèi)部形成尖端部(5a)。具體而言，尖端部(5a)由以網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)和網(wǎng)格內(nèi)部的任意一點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形，或者以網(wǎng)格的交點(diǎn)、連接處于對角位置上的網(wǎng)格的交點(diǎn)的直線附近的任意點(diǎn)和網(wǎng)格邊上的任意兩點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形形成。提供既可以減少噪聲的增加又可以在寬的施加電壓范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的正離子和負(fù)離子，并且還能減少臭氧的產(chǎn)生的離子發(fā)生元件和采用它的離子發(fā)生裝置、空調(diào)裝置、清掃器和冰柜。
文檔編號F24F1/00GK2800599SQ0290000
公開日2006年7月26日 申請日期2002年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月7日
發(fā)明者世古口美德, 山本正仁, 守川守 申請人:夏普株式會(huì)社