УСТАНОВКА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ ИОНЫ, И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ЕЕ ИСПОЛЬЗУЮЩЕЕ Российский патент 2014 года по МПК H01T19/04 H01T23/00 

Область техники

Данное изобретение относится к установке, генерирующей ионы и электрическому оборудованию, ее использующему, и в частности к установке, генерирующей ионы, которая генерирует положительные ионы и отрицательные ионы, и электрическому оборудованию, ее использующему.

Уровень техники

В последнее время установки, генерирующие ионы, которые генерируют как положительные ионы, так и отрицательные ионы, применяются на практике. Фиг.13 является видом в перспективе, изображающим основную часть традиционной установки, генерирующей ионы. На фиг.13 установка, генерирующая ионы, включает подожку 51, индукционный электрод 52, установленный на поверхности подложки 51, и два игольчатых электрода 58 и 59.

Индукционный электрод 52 сформирован из одной металлической пластины. Два сквозных отверстия 54 и 55 сформированы в плоской части пластины 53 индукционного электрода 52, и множество частей для крепления 56 сформировано на внешней части плоской части пластины 53. Часть для введения в подложку 57, имеющая ширину, меньшую, чем толщина части для крепления 56, формируется на нижнем конце каждой из частей для крепления 56 на обоих концах плоской части пластины 53, и каждая часть для введения в подложку 57 вводится внутрь через отверстие в подложке 51 и припаивается. Каждый из двух игольчатых электродов 58 и 59 вводится в сквозное отверстие в подложке 51 и припаивается. Верхние концы игольчатых электродов 58 и 59 выступают над поверхностью подложки 51 и располагаются по центру сквозных отверстий 54 и 55, соответственно.

Когда положительные импульсы высокого напряжения и отрицательные импульсы высокого напряжения прикладываются между игольчатыми электродами 58 и 59 и индукционным электродом 52, соответственно, происходит коронный разряд в области верхних концов игольчатых электродов 58 и 59, и положительные ионы и отрицательные ионы генерируются в области верхних концов игольчатых электродов 58 и 59, соответственно. Сгенерированные положительные ионы и отрицательные ионы доставляются в комнату с помощью воздуходувки, и окружают и разлагают плесень или вирусы, присутствующие в воздухе (смотрите, например, выкладку из патента Японии № 2007-305321 (патентный документ 1)).

СПИСОК ДОКУМЕНТОВ

Патентные документы

Патентный документ 1: выкладка из патента Японии № 2007-305321.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Проблемы, которые нужно решить с помощью изобретения

Тем не менее, традиционная установка, генерирующая ионы, имеет проблему, связанную с тем, что, в связи с большой разницей в значениях коэффициента теплового расширения между подложкой 51 и индукционным электродом 52, появляется различие в длине подложки 51 и индукционного электрода 52, вызванное изменениями температуры, что приводит к деформации подложки 51. Когда подложка 51 деформирована, процесс генерации ионов становится нестабильным в связи с тем, что области верхних концов игольчатых электродов 58 и 59 смещены относительно центра сквозных отверстий 54 и 55, соответственно, и тем, что деформация не постоянна. Соответственно, коронный разряд в соответствии с исходной конструкцией не может быть сформирован, и, таким образом, количество генерируемых ионов отклоняется от номинального значения.

Таким образом, основной целью данного изобретения является предоставление установки, генерирующей ионы, которая будет стабильно генерировать положительнее ионы и отрицательные ионы, и электрического оборудования, ее использующего.

Средства для решения проблем

Установка, генерирующая ионы, в соответствии с данным изобретением отличается тем, что включает: первый индукционный электрод, имеющий первое отверстие; второй индукционный электрод, имеющий второе отверстие; первый игольчатый электрод, имеющий верхний конец, расположенной в центральной области первого отверстия для генерации положительных ионов; второй игольчатый электрод, имеющий верхний конец, расположенный в центральной области второго отверстия для генерации отрицательных ионов; и подложку, установленную с первым и вторым индукционными электродами и первым и вторым игольчатыми электродами, причем каждый из первого и второго индукционного электрода сформирован в виде независимой части и установлен отдельно на подложке.

Предпочтительно, расстояние между верхними концами первого и второго игольчатых электродов больше 19 мм.

Предпочтительно, установка, генерирующая ионы, включает цепь питания, подающую положительные импульсы напряжения на первый игольчатый электрод с практически постоянными интервалами времени, и подающую отрицательные импульсы напряжения на второй игольчатый электрод с практически постоянными интервалами времени.

Предпочтительно, цепь питания включает: первый диод, имеющий катод, соединенный с первым игольчатым электродом; второй диод, имеющий анод, соединенный со вторым игольчатым электродом; повышающий трансформатор, включающий первичную обмотку и вторичную обмотку, причем один контакт вторичной обмотки соединен с анодом первого диода и катодом второго диода, а другой контакт вторичной обмотки соединен с первым и вторым индукционными электродами; конденсатор и диодный тиристор, соединенные последовательно между контактами первичной обмотки; цепь генерации напряжения переменного тока, управляемую напряжением источника питания постоянного тока, для генерации напряжения переменного тока, имеющего частоту, большую, чем промышленная частота напряжения переменного тока; и третий диод, выпрямляющий напряжение переменного тока для зарядки конденсатора.

Кроме того, электрическое оборудование в соответствии с данным изобретением включает установку, генерирующую ионы, описанную выше, и часть для продувки воздуха для доставки положительных ионов и отрицательных ионов, сгенерированных в установке, генерирующей ионы.

Результат изобретения

В установке, генерирующей ионы, в соответствии с данным изобретением, так как каждый из первого индукционного электрода для генерации положительных ионов и второго индукционного электрода для генерации отрицательных ионов сформирован в виде независимой части и отдельно установлен на подложке, подложка не деформируется при изменениях температуры. Таким образом, даже при изменении температуры области верхних концов игольчатых электродов могут быть расположены в центре отверстий индукционных электродов, соответственно, и положительные ионы и отрицательные ионы могут стабильно генерироваться.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является видом, изображающим основную часть установки, генерирующей ионы, в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения.

Фиг.2 является видом в перспективе, изображающим конфигурацию индукционного электрода, изображенного на фиг.1.

Фиг.3 является электрической схемой, изображающей полную конфигурацию установки для генерации ионов, включая основную часть, изображенную на фиг.1.

Фиг.4 является видом, изображающим зависимость между числом разрядов и относительной концентрацией ионов в конкретном примере 1 варианта осуществления.

Фиг.5 является видом, изображающим зависимость между числом разрядов и входным током в конкретном примере 2 варианта осуществления.

Фиг.6 является видом, сравнивающим концентрацию ионов в конкретных примерах 1 и 2.

Фиг.7 является электрической схемой, изображающей сравнительный пример варианта осуществления.

Фиг.8 является временной диаграммой, изображающей напряжение на игольчатом электроде в сравнительном примере, изображенном на фиг.7.

Фиг.9 является временной диаграммой, изображающей напряжение на игольчатом электроде в конкретном примере 1.

Фиг.10 является временной диаграммой, изображающей напряжение на игольчатом электроде в конкретном примере 2.

Фиг.11 является видом, изображающим пример применения варианта осуществления.

Фиг.12 является видом, изображающим внутреннюю часть основной части, изображенной на фиг.11.

Фиг.13 является видом, изображающим основную часть традиционной установки, генерирующей ионы.

Средства для осуществления изобретения

Фиг.1(а) является видом сверху, изображающим основную часть установки, генерирующей ионы, в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения, а фиг.1(b) является его видом спереди. На фиг.1(а) и 1(b) установка, генерирующая ионы, включает подложку 1, индукционные электроды 2 и 3, игольчатые электроды 4 и 5, и диоды 6 и 7.

Подложка 1 является прямоугольной штампованной подложкой. Каждый из индукционных электродов 2 и 3 формируется в виде независимой части, и индукционный электрод 2 устанавливается на одном конце (т.е. в левой части на чертеже) на передней поверхности подложки 1, а индукционный электрод 3 устанавливается на другом конце (т.е. в правой части на чертеже) на передней поверхности подложки 1.

Фиг.2 является видом в перспективе индукционного электрода 2, наблюдаемого сверху. На фиг.2 индукционный электрод 2 сформирован из одной металлической пластины. Круглое сквозное отверстие 11 формируется в центре плоской части пластины 10 индукционного электрода 2. Сквозное отверстие 11 имеет диаметр, равный, например, 9 мм. Сквозное отверстие 11 служит в качестве выходного отверстия для ионов, генерируемых при коронном разряде. Круговая часть сквозного отверстия 11 сформирована в виде изогнутой части 12, которая сформирована путем сгибания металлической пластины из плоской части поверхности 10 с применением способа, такого как вытягивание. В связи с присутствием изогнутой части 12 круговая часть сквозного отверстия 11 имеет толщину (например, 1,6 мм), которая больше, чем толщина плоской части пластины 10 (например, 0,6 мм).

Кроме того, ножка 13, сформированная путем сгибания части металлической пластины плоской части пластины 10, обеспечивается на каждой из двух краевых областей плоской части пластины 10. Ножка 13 включает часть для крепления 14 в начале краевой области и часть для введения в подложку 15 на конце краевой области. При рассмотрении спереди поверхности плоской части пластины 10 часть для крепления имеет высоту (например, 2,6 мм), которая больше, чем толщина круговой части сквозного отверстия 11 (например, 1,6 мм). Часть для введения в подложку 15 имеет ширину (например, 1,2 мм), которая меньше, чем ширина части для крепления 14 (например, 4,5 мм).

Возвращаясь к фиг.1(а) и 1(b), две части для введения в подложку 15 индукционного электрода 2 вводятся в два сквозных отверстия (не изображены), сформированных в одной краевой области подложки 1. Два сквозных отверстия сформированы в направлении, совпадающем с длиной подложки 1. Концы каждой из частей для введения в подложку 15 припаиваются к электроду на задней поверхности подложки 1. Поверхность нижней краевой области части для крепления 14 упирается в переднюю поверхность подложки 1. Таким образом, плоская часть пластины 10 располагается параллельно передней части подложки 1 с указанным зазором, оставленным между ними.

Индукционный электрод 3 имеет ту же конфигурацию, что и индукционный электрод 2. Две части для введения в подложку 15 индукционного электрода 3 вводятся в два сквозных отверстия (на изображено), сформированных на другой краевой области подложки 1. Два сквозных отверстия сформированы в направлении, совпадающем с длиной подложки 1. Концы каждой из частей для введения в подложку 15 припаиваются к электроду на задней поверхности подложки 1. Поверхность нижней краевой области части для крепления 14 упирается в переднюю поверхность подложки 1. Таким образом, плоская часть пластины 10 располагается параллельно передней части подложки 1 с указанным зазором, оставленным между ними.

Всего четыре части для введения в подложку 15 индукционных электродов 2 и 3 расположены в направлении, совпадающем с длиной подложки 1. Две части для введения в подложку 15 расположены в центральной области подложки 1 и электрически соединены друг с другом с помощью электрода EL1 на задней части поверхности подложки 1.

Как изображено на фиг.1(а) и 1(b), требуется, чтобы индукционные электроды 2 и 3 не выступали за границы контура подложки 1 после установки, и размеры индукционных электродов 2 и 3 ограничены таким образом, чтобы они были меньше или равны ширине подложки 1 и меньше или равны половине длины подложки 1. Кроме того, чтобы минимизировать количество конфигураций частей и добиться меньших затрат и большей производительности, вертикальные и горизонтальные размеры индукционных электродов 2 и 3 устанавливаются практически одинаковыми.

Кроме того, сквозное отверстие (не изображено), через которое проходит осевая линия сквозного отверстия 11 в индукционном электроде 2, формируется в подложке 1, и игольчатый электрод 4 вводится в сквозное отверстие. Игольчатый электрод 4 предоставляется для генерации положительных ионов. Верхний конец электрода 4 выступает из передней поверхностью подложки 1, его основание выступает из задней части подложки 1, а его центральная часть припаяна к электроду EL2, сформированному на задней поверхности подложки 1. При рассмотрении спереди поверхности подложки 1, верхний конец игольчатого электрода 4 имеет высоту, которая установлена в интервале, расположенном между высотой нижнего края и высотой верхнего края изогнутой части 12 индукционного электрода 2 (например, средняя высота между высотами нижнего края и верхнего края).

Кроме того, сквозное отверстие (не изображено), через которое проходит осевая линия сквозного отверстия 11 в индукционном электроде 3, формируется в подложке 1, и игольчатый электрод 5 вводится в сквозное отверстие. Игольчатый электрод 5 предоставляется для генерации отрицательных ионов. Верхний конец электрода 5 выступает из передней поверхностью подложки 1, его основание выступает из задней части подложки 1, а его центральная часть припаяна к электроду EL3, сформированному на задней поверхности подложки 1. При рассмотрении спереди поверхности подложки 1, верхний конец игольчатого электрода 5 имеет высоту, которая установлена в интервале, расположенном между высотой нижнего края и высотой верхнего края изогнутой части 12 индукционного электрода 3 (например, средняя высота между высотами нижнего края и верхнего края). Расстояние между верхними краями игольчатых электродов 4 и 5 устанавливается соответствующим указанному значению.

Анодный контактный провод 6а диода 6 припаян к электроду EL2 и электрически соединен с игольчатым электродом 4. Катодный контактный провод 6b диода 6 припаян к электроду EL4 на задней поверхности подложки 1. Анодный контактный провод 7а диода 7 припаян к электроду EL4 и электрически соединен с катодным контактным проводом 6b диода 6. Катодный контактный провод 7b диода 7 припаян к электроду EL3 и электрически соединен с игольчатым электродом 5.

Во многих местах подложки 1 сформированы вырезанные области для приема основных частей диодов 6 и 7 или для разделения электродов с EL2 по EL4, к которым приложено высокое напряжения с электрода EL1, к которому приложено опорное напряжение. Вырезанная область 1а заполнена формовочной смолой.

Фиг.3 является электрической схемой, изображающей конфигурацию цепи питания, подающей управляющее напряжение на подложку 1, изображенную на фиг.1(а) и 1(b). На фиг.3 цепь питания включает контакт питания T1, контакт заземления Т2, диоды 20, 24 и 28, резистивные элементы с 21 по 23 и 25, NPN биполярный транзистор 26, повышающие трансформаторы 27 и 31, конденсатор 29 и диодный тиристор 30.

Положительный контакт и отрицательный контакт питания постоянного тока соединены с контактом питания T1 и контактом заземления Т2, соответственно. Напряжение питания постоянного тока (например, +12 В или +15 В) приложено к контакту питания Т1, а контакт заземления Т2 заземлен. Диод 20 и резистивные элементы с 21 по 23 соединены последовательно между контактом питания Т1 и базой транзистора 26. Эмиттер транзистора 26 соединен с контактом заземления Т2. Диод 24 включен между контактом заземления Т2 и базой транзистора 26.

Диод 20 служит в качестве элемента для защиты питания постоянного тока путем блокирования тока, когда положительный контакт и отрицательный контакт питания постоянного тока неправильно соединены с терминалами Т1 и Т2. Резистивные элементы 21 и 22 служат в качестве элементов для ограничения повышения. Резистивный элемент 23 является пусковым резистивным элементом. Диод 24 работает в качестве элемента защиты от обратного напряжения для транзистора 26.

Повышающий трансформатор 27 включает первичную обмотку 27а, обмотку базы 27b и вторичную обмотку 27с. Первичная обмотка 27а имеет один контакт, соединенный с узлом N22 между резистивными элементами 22 и 23, и другой контакт, соединенный с коллектором транзистора 26. Обмотка базы 27b имеет один контакт, соединенный с базой транзистора 26 через резистивный элемент 25. Вторичная обмотка 27с имеет один контакт, соединенный с базой транзистора 26 и другой контакт, соединенный с контактом заземления Т2 через диод 28 и конденсатор 29.

Повышающий трансформатор 31a включает первичную обмотку 31 и вторичную обмотку 31b. Диодный тиристор 30 включен между катодом диода 28 и одним терминалом первичной обмотки 31а. Другой контакт первичной обмотки 31а соединен с контактом заземления Т2. Вторичная обмотка 31b имеет один контакт, соединенный с индукционными электродами 2 и 3, и другой контакт, соединенный с анодом диода 6 и катодом диода 7. Катод диода 6 соединен с игольчатым электродом 4, а анод диода 7 соединен с игольчатым электродом 5.

Резистивный элемент 25 служит в качестве элемента для ограничения тока базы. Диодный тиристор 30 является элементом, который становится проводящим, когда напряжение на контактах достигает значения напряжения включения, и становится непроводящим, когда ток уменьшается до минимального значения тока удержания или ниже.

Далее будет описана работа установки, генерирующей ионы. Конденсатор 29 заряжается с помощью работы импульсного источника питания типа RCC. А именно, когда напряжение питания постоянного тока подается на контакт питания Т1 и контакт заземления Т2, ток течет от контакта питания Т1 к базе транзистора 26 через диод 20 и резистивные элементы с 21 по 23, и транзистор 26 становится проводящим. Благодаря этому, ток течет к первичной обмотке 27а повышающего трансформатора 27, и напряжение генерируется на контактах обмотки базы 27b.

Направление намотки обмотки базы 27b делается таким, чтобы еще сильнее увеличить напряжение на базе транзистора 26, когда транзистор 26 становится проводящим. Следовательно, напряжение, генерируемое на контактах обмотки базы 27b, уменьшает значение сопротивления транзистора 26 в режиме положительной обратной связи. Направление намотки вторичной обмотки 27с делается таким, чтобы диод 28 блокировал подачу питания в этом случае, и ток не тек по вторичной обмотке 27с.

Так как ток, текущий к первичной обмотке 27а и транзистору 26, продолжает увеличиваться таким образом, напряжение на коллекторе транзистора 26 увеличивается до значения, превосходящего область насыщения. В связи с этим напряжение на контактах первичной обмотки 27а уменьшается, напряжение на контактах обмотки базы 27b также уменьшается, и, таким образом, напряжение на коллекторе транзистора 26 еще больше увеличивается. Соответственно, транзистор 26 работает в режиме положительной обратной связи, и транзистор 26 мгновенно становится непроводящим. В этом случае вторичная обмотка 27с генерирует напряжение в проводящем направлении диода 28. Таким образом, конденсатор 29 заряжается.

Когда напряжение на контактах конденсатора 29 увеличивается настолько, чтобы достичь значения напряжения включения диодного тиристора 30, диодный тиристор 30 работает как зенеровский диод и далее пропускает ток. Когда ток, текущий к диодному тиристору 30, достигает значения тока включения, диодный тиристор 30 полностью закорачивается и электрический заряд, накопленный в конденсаторе 29, разряжается через диодный тиристор 30 и первичную обмотку 31а повышающего трансформатора 31, генерируя импульсное напряжение в первичной обмотке 31а.

Когда импульсное напряжение генерируется на первичной обмотке 31а, положительные и отрицательные импульсы высокого напряжения поочередно генерируются затухающим образом на вторичной обмотке 31b. Положительные импульсы высокого напряжения подаются на игольчатый электрод 4 через диод 6, а отрицательные импульсы высокого напряжения подаются на игольчатые электроды 5 через диод 7. Таким образом, происходят коронные разряды на верхних концах игольчатых электродов 4 и 5, и генерируются положительные ионы и отрицательные ионы, соответственно.

С другой стороны, когда ток течет ко второй обмотке 27с повышающего трансформатора 27, напряжение на контактах первичной обмотки 27а увеличивается и транзистор 26 снова становится проводящим, и процесс, описанный выше, повторяется. Скорость повторения процесса увеличивается с увеличением тока, текущего к базе транзистора 26. Следовательно, путем регулирования значения сопротивления резистивного элемента 21 ток, текущий к базе транзистора 26, может регулироваться, и, таким образом, число разрядов на игольчатых электродах 4 и 5 может регулироваться.

Здесь положительные ионы являются кластерными ионами, сформированными таким образом, что множество молекул воды окружают ион водорода (H⁺), и могут быть выражены как H⁺(H₂O)_m (m является любым натуральным числом). Кроме того, отрицательные ионы являются кластерными ионами, сформированными таким образом, что множество молекул воды окружают ион кислорода (O₂ ^-), и могут быть выражены как O₂ ^-(H₂O)_n (n является любым натуральным числом). Когда положительные ионы и отрицательные ионы излучаются в комнату, и те и те ионы окружают плесень или вирусы, присутствующие в воздухе, и вызывают химическую реакцию друг с другом на их поверхности. В результате действия гидроксил радикалов (·OH), представляющих собой активные частицы, продуцируемых при этом, устраняются присутствующая в воздухе плесень или ей подобные.

В данном изобретении, так как индукционный электрод 2 для генерации положительных ионов и индукционный электрод 3 для генерации отрицательных ионов оба сформированы как независимые части и раздельно установлены на подложке 1, подложка 1 не деформируется при изменении температуры. Таким образом, даже при изменении температуры области верхних концов игольчатых электродов 4 и 5 могут быть расположены в центре сквозных отверстий 11 в индукционных электродах 2 и 3, соответственно, и положительные и отрицательные ионы могут стабильно генерироваться.

Конкретный пример 1

В качестве конкретного примера 1 была произведена установка, генерирующая ионы, с расстоянием между верхними концами игольчатых электродов 4 и 5, равным 19 мм. Фиг.4 является видом, изображающим зависимость между числом разрядов (раз/секунда) и относительной концентрацией ионов (%) в установке, генерирующей ионы. Здесь концентрация ионов, получаемая, когда число разрядов было равно 480 (раз/секунда) была представлена как 100%. Число разрядов было изменено в интервале от 60 до 660 (раз/секунда) путем изменения значения сопротивления резистивного элемента 21 с фиг.3. Установка, генерирующая ионы, была помещена в воздух с положенной скоростью движения воздуха, и концентрация ионов была измерена с использованием счетчика ионов, помещенного в точку, расположенную в 25 сантиметрах далее по ходу от установки, генерирующей ионы.

В интервале от 60 до 480 (раз/секунда) концентрация ионов увеличивалась с увеличением числа разрядов. В интервале, равном или большем 480 (раз/секунда), тем не менее, было лишь небольшое изменение концентрации ионов, хотя число разрядов увеличивалось. Считается, что это связано с тем, что с увеличением числа разрядов количество генерируемых ионов увеличивается, и количество ионов, устраненных в результате соединения положительных ионов и отрицательных ионов, также увеличивается. Так как увеличение числа разрядов приводит к увеличению потребления энергии, предпочтительно устанавливать число разрядов равным, примерно, 480 (раз/секунда) в установке, генерирующей ионы, из конкретного примера 1.

Конкретный пример 2

В качестве конкретного примера 2 была произведена установка, генерирующая ионы, с расстоянием между верхними концами игольчатых электродов 4 и 5, равным 38 мм. Фиг.5 является видом, изображающим зависимость между числом разрядов (раз/секунда) и входным током (мА) в установке, генерирующей ионы. Число разрядов было изменено в интервале от 60 до 600 (раз/секунда) путем изменения значения сопротивления резистивного элемента 21 с фиг.3. Входной ток (мА) является постоянным током, текущим от источника питания постоянного тока к контакту питания Т1 с фиг.3. Как можно видеть на фиг.5, входной ток увеличивался практически пропорционально числу разрядов.

Фиг.6 является видом, изображающим зависимость между числом разрядов (раз/секунда) и относительной концентрацией ионов (%) в каждой из установок, генерирующей ионы, из конкретных примеров 1 и 2. Здесь концентрация ионов (ионов/см³), полученная, когда число разрядов установки, генерирующей ионы, из конкретного примера 2 было равно 480 (раз/секунда), была представлена как 100%. Как видно из фиг.6, концентрация ионов в конкретном примере 2 на 20% больше, чем концентрация ионов в конкретном примере 1. Считается, что это связано с тем, что в результате установки расстояния между игольчатыми электродами 4 и 5 в конкретном примере 2 в два раза больше, чем в конкретном примере 1, количество ионов, устраненных в результате соединения положительных ионов и отрицательных ионов, было уменьшено.

Соответственно, при сравнении с установкой, генерирующей ионы, из конкретного примера 1, установка, генерирующая ионы, из конкретного примера 2 может генерировать больше ионов при меньшем числе разрядов (т.е. потреблении энергии). Следовательно, предпочтительно делать расстояние между верхними концами игольчатых электродов 4 и 5 равным более 19 мм.

Сравнительный пример

Фиг.7 является электрической схемой, изображающей конфигурацию установки, генерирующей ионы, служащей в качестве сравнительного примера, которая противопоставляется фиг.3. На фиг.7 сравнительный пример отличен от варианта осуществления тем, что удалены резистивные элементы 22, 23 и 25, диоды 24 и 28, транзистор 26 и повышающий трансформатор 27. Диод 20, резистивный элемент 21 и конденсатор 29 соединены последовательно между контактами Т1 и Т2, и напряжение переменного тока промышленной сети (100 В, 60 Гц) приложено к терминалам Т1 и Т2. Расстояние между верхними концами игольчатых электродов 4 и 5 было сделано равным 19 мм, как и в конкретном примере 1.

Диод 20 осуществляет однополупериодное выпрямление напряжения переменного тока промышленной сети. Конденсатор 29 заряжается в период, когда напряжение переменного тока промышленной сети имеет положительную полярность. Когда напряжение на контактах конденсатора 29 увеличивается до достижения значения напряжения включения диодного тиристора 30, диодный тиристор 30 становится проводящим, и импульсное напряжение генерируется в первичной обмотке 31а. Таким образом, положительные и отрицательные импульсы высокого напряжения поочередно генерируются затухающим образом во вторичной обмотке 31b, и положительные ионы и отрицательные ионы генерируются на верхних концах игольчатых электродов 4 и 5, соответственно.

Фиг.8 является временной диаграммой, изображающей напряжение на игольчатом электроде 4. На фиг.8 два положительных импульса высокого напряжения успешно прикладываются в период, когда напряжение переменного тока промышленной сети имеет положительную полярность, и импульсы высокого напряжения не прикладываются в период, когда напряжение переменного тока промышленной сети имеет отрицательную полярность. Число разрядов было равно 120 (раз/секунда). Напряжение, приложенное к игольчатому электроду 4 за один период напряжения переменного тока промышленной сети, имело среднеквадратичное действующее значение, равное 481 (В). При этих условиях была получена концентрация ионов порядка 2 миллионов (ионов/см³).

Фиг.9 является временной диаграммой, изображающей напряжение на игольчатом электроде 4 из конкретного примера 1. Число разрядов было установлено равным порядка 120 (раз/секунда). Как можно видеть на фиг.9, положительные импульсы высокого напряжения прикладываются к игольчатому электроду 4 через постоянные временные интервалы. Считается, что это связано с тем, что в цепи с фиг.3 напряжение переменного тока, имеющее частоту, значительно более высокую, чем частота напряжения переменного тока промышленной сети, генерируется во вторичной обмотке 27с повышающего трансформатора 27, и, в результате, конденсатор 29 заряжается с большой частотой. Два импульса высокого напряжения имеют среднеквадратичное действующее значение, равное 571 (В). При этих условиях была получена концентрация ионов, равная порядка 2,4 миллиона (ионов/см³), что в 1,2 раза больше, чем концентрация в сравнительном примере.

Когда два импульса высокого напряжения успешно подаются в коротком интервале, как изображено на фиг.8, считается, что количество соединений положительных ионов и отрицательных ионов увеличивается, как и в случае, когда увеличивается количество разрядов, и, следовательно, уменьшается концентрация ионов. В качестве сравнения, когда импульсы высокого напряжения прикладываются через постоянные временные интервалы, как изображено на фиг.9, считается, что количество соединений положительных ионов и отрицательных ионов уменьшается, как и в случае, когда уменьшается число разрядов, и, следовательно, концентрация ионов увеличивается. Следовательно, конкретный пример 1 предпочтительнее, чем сравнительный пример.

Фиг.10 является временной диаграммой, изображающей напряжение на игольчатом электроде 4 из конкретного примера 2. Число разрядов было установлено равным 460 (раз/секунда). Как можно видеть на фиг.10, положительные импульсы высокого напряжения подаются на игольчатый электрод 4 через постоянные временные интервалы. Десять импульсов высокого напряжения имеют среднеквадратичное действующее значение, равное 1241 (В). При этих условиях была получена концентрация ионов, равная порядка 4 миллионам (ионов/см³), что в два раза больше, чем в сравнительном примере.

Пример применения

Фиг.11 является видом в перспективе, схематически изображающим конфигурацию воздухоочистителя 40, включающего установку, генерирующую ионы, изображенную на фиг.1-3. Фиг.12 является изображением части воздухоочистителя 40, изображающим установку, генерирующую ионы, помещенную в воздухоочиститель 40, изображенный на фиг.11.

На фиг.11 и 12 воздухоочиститель 40 включает переднюю панель 41 и основную часть 42. Выпускное отверстие 43 предусмотрено в верхней задней части основной части 42, и очищенный воздух, содержащий ионы, подается из выпускного отверстия 43 в комнату. Впускное отверстие для воздуха 44 сформировано в центре основной части 42. Воздух, забираемый через впускное отверстие для воздуха 44, очищается путем прохождения через фильтр, который не изображен. Очищенный воздух подается из выпускного отверстия через корпус вентилятора 45 наружу.

Установка, генерирующая ионы, 46, изображенная на фиг.1-3, соединена с частью корпуса вентилятора 45, формируя путь для прохождения очищенного воздуха. Установка, генерирующая ионы, 46 расположена так, чтобы она могла излучать ионы, сгенерированные на игольчатых электродах 4 и 5, в поток воздуха, описанный выше. Например, установка, генерирующая ионы, 46 может быть расположена в месте на пути прохождения воздуха, таком, как место P1 относительно близко к выпускному отверстию 43, или место Р2 относительно далеко от него же. Делая возможным прохождение воздуха через установку, генерирующую ионы, 46, такую, как описано выше, воздухоочиститель 40 может выполнять функцию генерации ионов, чтобы подавать ионы вместе с очищенным воздухом из выпускного отверстия 43 наружу.

Кроме воздухоочистителя 40 установка, генерирующая ионы, в соответствии с данным вариантом осуществления может быть установлена на генератор ионов (циркулятор, оснащенный установкой, генерирующей ионы), воздушный кондиционер, холодильник, уборочное устройство, увлажнитель, осушитель, моющую или сушильную машину, электрический воздушный обогреватель и им подобные, и может быть установлена на любое электрическое оборудование, имеющее часть для продувки воздуха для подачи ионов в воздушный поток.

Следует понимать, что вариант осуществления, раскрытый здесь, является только иллюстрирующим, а не ограничивающим во всех отношениях. Объем данного изобретения определен, исходя из формулы изобретения, а не из вышеприведенного описания, и предполагает включение любых модификаций внутри объема и эквивалентных по смыслу пунктам формулы изобретения.

Описание ссылочных обозначений

1, 51: подложка,

1а: вырезанная область,

2, 3, 52: индукционный электрод,

4, 5, 58, 59: игольчатый электрод,

6, 7, 20, 24, 28: диод,

6а, 7а: анодный контактный провод,

6b, 7b: катодный контактны провод,

10, 53: плоская часть пластины,

11, 54, 55: сквозное отверстие,

12: изогнутая часть,

13: ножка,

14, 56: часть для крепления,

15, 57: часть для введения в подложку,

EL: электрод,

Т1: контакт питания,

Т2: контакт заземления,

с 21 по 23, 25: резистивный элемент,

26: NPN биполярный транзистор,

27, 31: повышающий трансформатор,

27а, 31а: первичная обмотка,

27b: обмотка базы,

27с, 31b: вторичная обмотка,

29: конденсатор,

30: диодный тиристор,

40: воздухоочиститель,

41: передняя панель,

42: основная часть,

43: выпускное отверстие,

44: впускное отверстие для воздуха,

45: корпус вентилятора,

46: установка, генерирующая ионы.

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.

1. Устройство, генерирующее ионы, включающее в себя:
первый индукционный электрод (2), имеющий первое отверстие;
второй индукционный электрод (3), имеющий второе отверстие;
первый игольчатый электрод (4), имеющий верхний конец, расположенный в центральной части указанного первого отверстия, для генерации положительных ионов;
второй игольчатый электрод (5), имеющий верхний конец, расположенный в центральной части указанного второго отверстия, для генерации отрицательных ионов; и
изолирующую подложку (1), смонтированную с указанными первым и вторым индукционными электродами (2, 3) и указанными первыми и вторыми игольчатыми электродами (4, 5),
причем каждый из указанных первого и второго индукционных электродов (2, 3) формируется как независимая часть, с использованием металлической пластины,
причем каждый из указанных первого и второго индукционных электродов (2, 3) включает в себя плоскую часть пластины (10) и ножку (13), причем один конец части указанной ножки (13) введен в указанную изолирующую подложку (1), причем указанная плоская часть пластины (10) прикреплена поверх упомянутой изолирующей подложки (1) посредством указанной ножки (13), указанные первое и второе отверстия сформированы в указанных плоских частях пластины (10) указанных первого и второго индукционных электродов (2, 3) соответственно,
указанные первый и второй игольчатые электроды (4, 5) сформированы отдельно на указанной изолирующей подложке (1) с расстоянием между ними для прохождения через центры указанных первого и второго отверстий соответственно.

2. Устройство, генерирующее ионы, по п.1, в котором интервал между верхними концами указанных первого и второго игольчатых электродов (4, 5) больше 19 мм.

3. Устройство, генерирующее ионы, по п.1, включающее в себя цепь питания (6, 7, с 20 по 31), подающую положительные импульсы напряжения на указанный первый игольчатый электрод (4) через, по существу, постоянные временные интервалы и подающую отрицательные импульсы напряжения на указанный второй игольчатый электрод (5) через, по существу, постоянные временные интервалы.

4. Устройство, генерирующее ионы, по п.3, в котором указанная цепь питания включает в себя:
первый диод (6), имеющий катод, соединенный с указанным первым игольчатым электродом (4);
второй диод (7), имеющий анод, соединенный с указанным вторым игольчатым электродом (5);
повышающий трансформатор (31), включающий в себя первичную обмотку (31a) и вторичную обмотку (31b), причем один контакт указанной вторичной обмотки (31b) соединен с анодом указанного первого диода (6) и катодом указанного второго диода (7), а другой контакт указанной вторичной обмотки (31b) соединен с указанными первым и вторым индукционными электродами (2, 3);
конденсатор (29) и диодный тиристор (30), соединенные последовательно между контактами указанной первичной обмотки (31a);
цепь генерации напряжения переменного тока (с 20 по 27), управляемую напряжением источника питания постоянного тока, для генерации напряжения переменного тока, имеющего частоту, которая больше частоты напряжения переменного тока промышленной сети; и
третий диод (28), выпрямляющий указанное напряжение переменного тока для зарядки указанного конденсатора (29).

5. Электрическое оборудование, включающее в себя:
устройство, генерирующее ионы, (46) по любому из пп.1-4; и часть для продувки воздуха (с 41 по 45) для доставки положительных ионов и отрицательных ионов, сгенерированных в указанном устройстве, генерирующем ионы (46).