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Dokumentenidentifikation DE602004004610T2 08.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001508753
Titel Ionengenerator Komponente, Ionengenerator Einheit und Ionengenerator Vorrichtung
Anmelder Murata Mfg. Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, JP
Erfinder Kato, Shinji, Nagaokakyo-shi, Kyoto-fu 617-8555, JP;
Sako, Yoshihiro, Nagaokakyo-shi, Kyoto-fu 617-8555, JP
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Aktenzeichen 602004004610
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 28.05.2004
EP-Aktenzeichen 040127755
EP-Offenlegungsdatum 23.02.2005
EP date of grant 07.02.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.11.2007
IPC-Hauptklasse F24F 3/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H01T 23/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   A61L 9/22(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ionen erzeugende Komponente und spezieller auf eine in einer negative Ionen erzeugenden Schaltung eines Luftreinigers oder einer Klimaanlage verwendete Ionen erzeugende Komponente und eine Ionen erzeugende Einheit und eine Ionen erzeugende Vorrichtung, die die Ionen erzeugende Komponente umfassen.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Dieser Typ einer Ionen erzeugenden Vorrichtung ist in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 6-181087 offenbart. 8 zeigt die Ionen erzeugende Vorrichtung. Wie es in 8 gezeigt ist, umfasst eine Ionen erzeugende Vorrichtung 110 ein Gehäuse 120, eine Entladeelektrode 112, die an der vorderen Oberfläche des Gehäuses 120 angebracht ist, und eine Gegenelektrode 114. Eine Hochspannungsleistungsversorgung 118 ist an der Oberseite des Gehäuses 120 angeordnet. Die Hochspannungsleistungsversorgung 118 umfasst eine Hochspannung erzeugende Schaltung, die eine hohe Wechselspannung zwischen der Entladeelektrode 118 und der Gegenelektrode 114 anlegt.

Die Entladeelektrode 112 weist eine Mehrzahl von Sägezähnen 112a auf und ist senkrecht zu der Gegenelektrode 114 angeordnet. Die Gegenelektrode 114 ist an einem unteren Abschnitt 120b des Gehäuses 120 befestigt und weist eine Struktur auf, bei der Metall in ein dielektrisches Keramikmaterial eingebettet ist. Die Entladeelektrode 112 und die Gegenelektrode 114 fungieren dazu, durch Entladung Ozon zu erzeugen und durch das Anlegen einer hohen Wechselspannung Luft in negative Ionen umzuwandeln.

Jedoch muss bei der bekannten Ionen erzeugenden Vorrichtung 110 eine hohe Spannung von –5kV bis –7kV an die Entladeelektrode 112 angelegt werden, um negative Ionen zu erzeugen. Aus diesem Grund sind die Leistungsversorgungsschaltung und die Isolierende Struktur kompliziert und die Herstellungskosten der Ionen erzeugenden Vorrichtung 110 erhöht.

Ferner wird, wenn eine hohe Spannung von –5kV bis –7kV an die Entladeelektrode 112 angelegt wird, nebenbei Ozon erzeugt, und es ist daher nicht möglich selektiv nur negative Ionen zu erzeugen. Überdies besteht, da eine hohe Spannung an die Entladeelektrode 112 angelegt wird, eine Notwendigkeit, ausreichende Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen.

Zudem ist, da sich die Entladeelektrode 112 und die Gegenelektrode 114 senkrecht gegenüber stehen (dreidimensional angeordnet), der eingenommene Rauminhalt groß, und die größenmäßige Reduzierung der Ionen erzeugenden Vorrichtung 110 ist schwierig.

Die US-A-5377070 offenbart eine Ionen erzeugenden Vorrichtung, die ein Abschirmbauglied mit einem U-förmigen Querschnitt aufweist, das mit isolierenden Endblöcken versehen ist. Die jeweiligen Enden einer Drahtelektrode sind an den Parallelendblöcken befestigt. Die Drahtelektrode besteht aus Wolfram und hat einen Durchmesser von 30 bis 100 &mgr;m. Die Drahtelektrode dient zum Laden der Oberfläche einer photoelektrischen Trommel, die an der offenen Seite des U-förmigen Abschirmbauglieds angeordnet ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Um die im Vorhergehenden beschriebenen Probleme zu überwinden, stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine Ionen erzeugende Komponente, eine Ionen erzeugende Einheit und eine Ionen erzeugende Vorrichtung, die durch das Anlegen einer niedrigen Spannung negative Ionen erzeugen können, bereit.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Ionen erzeugende Komponente ein isolierendes Substrat, eine Drahtelektrode, die einen Durchmesser von etwa 100 &mgr;m oder weniger aufweist und auf dem isolierenden Substrat angebracht ist, und eine Masseelektrode, die der Drahtelektrode gegenüber liegt.

Da die Drahtelektrode einen kleinen Durchmesser von etwa 100 &mgr;m oder weniger aufweist, konzentrieren sich Elektronen ohne weiteres am vorderen Ende derselben, und ein starkes elektrisches Feld wird ohne weiteres erzeugt.

Vorzugsweise ist die Masseelektrode auf dem isolierenden Substrat bereitgestellt. Ferner ist die Masseelektrode vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Längsrichtung der Drahtelektrode angeordnet. Insbesondere weist das isolierende Substrat vorzugsweise auf einer Seite einen Ausschnitt auf, ist das vordere Ende der Drahtelektrode in der Nähe des Ausschnitts angeordnet, und weist die Masseelektrode zwei Schenkel auf, sich im Wesentlichen parallel zu der Drahtelektrode und auf beiden Seiten des Ausschnitts und der Drahtelektrode erstrecken.

Die im Vorhergehend beschriebenen Strukturen erlauben es, dass die Drahtelektrode und die Masseelektrode zweidimensional angeordnet sind, und die Dicke der Ionen erzeugenden Komponente kann reduziert werden.

Vorzugsweise ist die Masseelektrode im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung der Drahtelektrode angeordnet. Die im Vorhergehenden beschriebene Struktur erhöht die Flexibilität in Bezug auf die Anordnung der Drahtelektrode und der Masseelektrode.

Vorzugsweise ist eine Oberfläche der Masseelektrode mit einem isolierenden Film überzogen. Dies kann die Erzeugung von Ozon reduzieren, ohne dadurch die Anzahl erzeugter negativer Ionen wesentlich zu ändern. Vorzugsweise ist die Masseelektrode aus einem Widerstand, wie z. B. einem Rutheniumoxid- oder Kohlenstoffwiderstand hergestellt. Der Grund dafür ist, dass der Widerstand die Gefahren von Wärmeerzeugung und Bränden aufgrund von beispielsweise Kurzschlüssen reduzieren kann, und zwar selbst wenn die Drahtelektrode die Masseelektrode berührt. Rutheniumxoid ist hier das am besten geeignete Material, da es keine Wanderung bewirkt, selbst wenn ein starkes elektrisches Feld auf dasselbe angelegt wird.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Ionen erzeugende Einheit eine Ionen erzeugende Komponente, die die im Vorhergehenden beschriebenen Merkmale aufweist, eine Hochspannungselektrode, die auf dem isolierenden Substrat bereitgestellt und mit der Drahtelektrode verbunden ist, einen ersten Anschluss, der mit der Hochspannungselektrode verbunden ist und einen Zurückhalteabschnitt für einen Anschlussdraht aufweist, einen zweiten Anschluss, der mit der Masseelektrode verbunden ist und einen Zurückhalteabschnitt für einen weiteren Anschlussdraht aufweist, und ein Gehäuse zum Aufnehmen der Ionen erzeugenden Komponente, der Hochspannungselektrode, des ersten Anschlusses und des zweiten Anschlusses.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Ionen erzeugende Vorrichtung die im Vorhergehenden beschriebene Ionen erzeugende Komponente und eine Hochspannungsleistungsversorgung zum Erzeugen einer negativen Spannung.

Alternativ stellt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Ionen erzeugende Vorrichtung bereit, die eine Ionen erzeugende Einheit, die Anschlussdrähte aufweist, die durch den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss zurückgehalten werden, und die die im Vorhergehenden beschriebenen Merkmale aufweist, und eine Hochspannungsleistungsversorgung zum Erzeugen einer negativen Spannung umfasst. Es ist bevorzugt, dass der Absolutwert der von der Hochspannungsleistungsversorgung ausgegebenen Spannung etwa 2,5kV oder weniger beträgt.

Die im Vorhergehenden beschriebenen Merkmale ermöglichen es, eine kleine und kostengünstige Ionen erzeugende Einheit oder Ionen erzeugende Vorrichtung zu erhalten.

Da die Ionen erzeugende Komponente verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine dünne Drahtelektrode mit einem Durchmesser von etwa 100 &mgr;m oder weniger verwendet, konzentrieren sich Elektronen ohne Weiteres am vorderen Ende der Drahtelektrode, und ein starkes elektrisches Feld wird ohne Weiteres hergestellt. Es können daher durch das Anliegen einer niedrigeren Spannung als vorher negative Ionen erzeugt werden. Infolgedessen ist es möglich, eine kleine und kostengünstige Ionen erzeugende Einheit oder Ionen erzeugende Vorrichtung zu erhalten.

Andere Merkmale, Elemente, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele derselben in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen noch ersichtlicher.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Ionen erzeugenden Vorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

2 ist eine perspektivische Außenansicht der in 1 gezeigten Ionen erzeugenden Vorrichtung;

3 ist ein Grundriss einer in 1 gezeigten Ionen erzeugenden Komponente;

4 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der angelegten Spannung und dem Durchmessers einer Drahtelektrode, die die Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der erzeugten Ionen etwa 1.000.000/cc beträgt, zeigt;

5A und 5B sind Schaltpläne einer Hochspannungsleistungs- versorgung;

6 ist ein Grundriss einer Ionen erzeugenden Komponente gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

7 ist eine perspektivische Außenansicht einer Ionen erzeugenden Komponente gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

8 ist eine perspektivische Außenansicht einer bekannten Ionen erzeugenden Vorrichtung.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Eine Ionen erzeugende Komponente, eine Ionen erzeugende Einheit und eine Ionen erzeugende Vorrichtung gemäß verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezüglich der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Ionen erzeugenden Vorrichtung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine perspektivische Außenansicht derselben. Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst die Ionen erzeugende Vorrichtung 1 vorzugsweise ein unteres Harzgehäuse 2, ein oberes Harzgehäuse 3, eine Ionen erzeugende Komponente 4, einen ersten und einen zweiten Anschluss 5a und 5b, die aus Metall hergestellt sind, einen Hochspannungsanschlussdraht 7, einen Masseanschlussdraht 8 und eine Hochspannungsleistungsversorgung. Das untere Harzgehäuse 2, das obere Harzgehäuse 3, die Ionen erzeugende Komponente 4, der erste Anschluss 5a und der zweite Anschluss 5b bilden eine Ionen erzeugende Einheit.

Das untere Harzgehäuse 2 weist einen in einer Seitenwand 2a an einem Ende bereitgestellten Lufteinlass 21 und einen in einer Seitenwand 2b an dem anderen Ende bereitgestellten Luftauslass 22 auf. Ebenso weist das untere Harzgehäuse 2 einen Zurückhaltearm 23 an einer vorderen Seitenwand 2c auf.

Das obere Harzgehäuse 3 weist einen in einer Seitenwand 3a an einem Ende bereitgestellten Lufteinlass (nicht gezeigt) und einen in einer Seitenwand 3b an dem anderen Ende bereitgestellten Luftauslass 32 auf. Ebenso weist das obere Harzgehäuse 3 zwei Krallen 31 an einer vorderen Seitenwand 3c auf. Durch Einpassen dieser Krallen 31 in den Zurückhaltearm 23 des unteren Harzgehäuses 2 werden das obere Harz- gehäuse 3 und das untere Harzgehäuse 2 fest verbunden, um ein luftdurchlässiges Harzgehäuse zu bilden. Die Ionen erzeugende Komponente 4 und der erste und zweite Anschluss 5a und 5b sind in einem Unterbringungsraum, der in dem oberen Harzgehäuse 3 und dem unteren Harzgehäuse 2 definiert ist, angeordnet.

Wie es in 3 gezeigt ist, weist die Ionen erzeugende Komponente 4 auf einem im Wesentlichen rechteckigen isolierenden Substrat 41 eine Masseelektrode 42, eine Hochspannungselektrode 43, einen isolierenden Film 44, der auf der Oberfläche der Masseelektrode 42 bereitgestellt ist, und eine Drahtelektrode 45 auf. Ein im Wesentlichen U-förmiger Ausschnitt 41a ist durch Ausschneiden einer Seite des isolierenden Substrats 41 gebildet. Die Wurzel der Drahtelektrode 45 ist an die Hochspannungselektrode 43 gelötet, und das vordere Ende derselben ist in der Nähe des Ausschnitts 41a angeordnet. Die Drahtelektrode 45 ist vorzugsweise aus einem extrem feinen Draht mit einem Durchmesser von etwa 100 &mgr;m oder weniger, z. B. einem Klaviersaitendraht, einem Wolframdraht, einem rostfreien Draht oder einem Titandraht hergestellt.

Die Masseelektrode 42 weist ein Paar von im Wesentlichen parallel zu der Drahtelektrode 45 angeordneten Schenkeln 42a und 42b auf, die, mit der Drahtelektrode 45 zwischen denselben, auf beiden Seiten des Ausschnitts 41a auf dem isolierenden Substrat 41 angeordnet sind. Der isolierende Film 44 ist auf der Oberfläche der Masseelektrode 42 bereitgestellt, mit Ausnahme eines Kontaktabschnitts 42c, den der Anschluss 5b berührt. Als das Material für den isolierenden Film 44 wird vorzugsweise eine Glasur aus Silikon oder Glas verwendet. Die Masseelektrode 42 weist einen Widerstand von etwa 50 M&OHgr; auf und ist z. B. aus einer Rutheniumoxidpaste oder einer Kohlenstoffpaste hergestellt. Rutheniumoxid ist das besonders bevorzugte Material, da es keine Wanderung verursacht, selbst wenn ein starkes elektrisches Feld an dasselbe angelegt ist.

Der erste und der zweite Metallanschluss 5a und 5b umfassen je einen Zurückhalteabschnitt 51 und einen Fußabschnitt 52. Die Zurückhalteabschnitte 51 werden in an einer oberen Oberfläche 3d des oberen Harzgehäuses 3 bereitgestellte Halteabschnitte 33 und 34 eingepasst. Der Fußabschnitt 52 des ersten Anschlusses 5a ist mit einem Kontaktabschnitt 43a der Hochspannungselektrode 43 verbunden, und der Fußabschnitt 52 des zweiten Anschlusses 5b ist mit dem Kontaktabschnitt 42c der Masseelektrode 42 verbunden.

Ein Endabschnitt 7a des Hochspannungsanschlussdrahts 7 ist in eine in der vorderen Oberfläche des Halteabschnitts 33 des oberen Harzgehäuses 3 bereitgestellte Öffnung (nicht gezeigt) eingepasst, und ein Kerndraht 71 ist in Eingriff und elektrisch verbunden mit dem Zurückhalteabschnitt 51 des ersten Anschlusses 5a. In ähnlicher Weise ist ein Endabschnitt 8a des Masseanschlussdrahts 8 in eine in der vorderen Oberfläche des Halteabschnitts 34 bereitgestellte Öffnung (nicht gezeigt) eingepasst, und ein Kerndraht 81 ist in Eingriff und elektrisch verbunden mit dem Zurückhalteabschnitt 51 des zweiten Anschlusses 5b.

Der Hochspannungsanschlussdraht 7 ist mit einem Negativausgangsanschluss der Hochspannungsleistungsversorgung verbunden, und der Masseanschlussdraht 8 ist mit einem Masseausgangsanschluss der Hochspannungsleistungsversorgung verbunden. Obwohl die Hochspannungsleistungsversorgung eine negative Gleichspannung liefert, kann sie auch eine Wechselspannung liefern, die erhalten wird, indem negative Gleichstromvorspannungen übereinander gelagert werden. Die Ionen erzeugende Vorrichtung 1 ist beispielsweise in einen Luftreiniger oder eine Klimaanlage eingebaut. Das heißt, die Hochspannungsleistungsversorgung ist in einer Leistungsversorgungssteuerung des Luftreinigers oder ähnliches angebracht, und die Ionen erzeugende Einheit ist in einem Luftblasweg angebracht, so dass der Luftreiniger oder dergleichen Luft enthaltende negative Ionen bläst.

Die Ionen erzeugende Vorrichtung 1 mit der im Vorhergehenden beschriebenen Konfiguration kann mit einer Spannung von etwa –1,3kV bis etwa –2,5kV negative Ionen erzeugen. Das heißt, wenn eine negative Spannung an die Drahtelektrode 45 angelegt wird, wird ein starkes elektrisches Feld zwischen der Drahtelektrode 45 und der Masseelektrode 42 erzeugt. Die Luft um das vordere Ende der Drahtelektrode 45 herum wird dielektrischem Durchbruch ausgesetzt und in einen Koronaentladungszustand gebracht. In diesem Fall werden Moleküle in der Luft um das vordere Ende der Drahtelektrode 45 herum in einen Plasmazustand gebracht und in positive Ionen und negative Ionen geteilt. Die positiven Ionen in der Luft werden von der Drahtelektrode 45 absorbiert, und die negativen Ionen bleiben zurück.

Weist die Drahtelektrode 45 ein dünnes vorderes Ende auf (weist einen kleinen Krümmungsradius auf), konzentrieren sich Elektronen leichter, und ein starkes elektrisches Feld wird leichter erzeugt, als wenn dieselbe ein dickes vorderes Ende aufweist. Daher erlaubt es die Verwendung der Drahtelektrode 45 die Erzeugung negativer Ionen, selbst bei Anlegen einer niedrigen Spannung.

Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse einer Messung der Anzahl negativer Ionen, wenn die an die Drahtelektrode 45 angelegte Spannung geändert wurde. Ein bekannter Ebert'scher Ionenzähler wurde für die Messung verwendet. Ein Messpunkt wurde bei einem Abstand von etwa 30 cm an der von der Ionen erzeugenden Vorrichtung 1 in Windrichtung nachgelagerten Seite gesetzt. Die Windgeschwindigkeit betrug etwa 2,0 m/s. Zum Vergleich zeigt die Tabelle 1 auch die Ergebnisse einer Messung der Anzahl negativer Ionen, die in der in 8 gezeigten bekannten Ionen erzeugenden Vorrichtung 110, die einen Sägezahn 112a aufweist, erzeugt wurden.

Tabelle 1 (Einheit: x104/cc)

Tabelle 1 zeigt, dass die Ionen erzeugende Vorrichtung 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels bei niedrigen Spannungen eine ausreichende Anzahl von negativen Ionen erzeugt. Während die Messergebnisse Daten sind, die erhalten wurden, wenn die Masseelektrode 42 mit dem isolierenden Film 44 überzogen war, wurden im Wesentlichen gleiche Werte erhalten, wenn der isolierende Film 44 nicht bereitgestellt war.

Da der Sägezahn 112a der in 8 gezeigten bekannten Ionen erzeugenden Vorrichtung 110 wie ein sehr spitzer Bleistift geformt ist, ändert sich das vordere Ende desselben mit der Zeit, d. h., es wird durch den Gebrauch stumpf, und der Krümmungsradius stiegt allmählich an, gerade so, als ob die Spitze des Bleistifts abgerundet würde. Aus diesem Grunde verringert sich die Anzahl zu erzeugender Ionen, wenn der Krümmungsradius sich erhöht.

Im Gegensatz dazu ändert sich, da die Drahtelektrode 45 in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel einen festen Durchmesser aufweist, der Krümmungsradius derselben nicht im Zeitverlauf. Daher bleibt die Anzahl zu erzeugender Ionen gleich.

4 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der angelegten Spannung und dem Durchmesser der Drahtelektrode 45, die die Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der zu erzeugenden Ionen vorzugsweise etwa 1.000.000/cc betragen soll, zeigt. Ein Messpunkt wurde bei einem Abstand von etwa 50 cm an der von der Ionen erzeugenden Vorrichtung 1 windabgewandten Seite gesetzt. Die Windgeschwindigkeit betrug etwa 3,0 m/s. Wie es der Graph zeigt, wird bei einer niedrigen Spannung von etwa –2,0kV eine ausreichende Anzahl negativer Ionen erzeugt, solange der Durchmesser der Drahtelektrode 45 etwa 100 &mgr;m oder weniger beträgt.

Da die an die Drahtelektrode 45 angelegte Spannung verringert werden kann, können die Kosten der Hochspannungsleistungsversorgung erhöht werden. Im Allgemeinen können die Leistungsversorgungsschaltung und die isolierende Struktur vereinfacht werden, wenn der Absolutwert der Ausgangsspannung etwa 2,5kV oder weniger beträgt. So wird z. B. ein Fall in Betracht gezogen, bei dem eine durch eine Wechselstromschaltung 65 erzeugte Wechselspannung durch einen Transformator 66 erhöht wird, und durch eine Cockcroft-Walton-Spannungsvervielfacherschaltung (eine Schaltung, die eine Gleichrichtung und Verstärkung mit einer Kombination von Kondensatoren C und Dioden D durchführt) weiter erhöht wird, wie es in den 5A und 5B gezeigt ist. In diesem Fall ist es bei der bekannten Ionen erzeugenden Vorrichtung notwendig, die Spannung durch den Transformator 66 auf etwa –1kV bis etwa –1,5kV zu erhöhen und die Spannung dann mit 5 zu multiplizieren, d. h., die Spannung durch die in 5A gezeigte Cockcroft-Walton-Spannungsvervielfachungsschaltung 67 auf etwa –5 bis etwa –7,5kV zu erhöhen. Im Gegensatz dazu ist es bei der Ionen erzeugenden Vorrichtung 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels lediglich notwendig, die Spannung zu verdoppeln, d. h., die Spannung durch eine in 5B gezeigte Cockcroft-Walton-Spannungsvervielfachungsschaltung 68 auf etwa –2kV bis etwa –3kV zu erhöhen. Folglich kann die Anzahl der Kondensatoren C und der Dioden D in der Cockcroft-Walton-Spannungsvervielfachungsschaltung reduziert werden, und die Schaltung wird vereinfacht.

Überdies kann die Sicherheit verbessert werden, da die angelegte Spannung niedriger als vorher gemacht werden kann. Da die Drahtelektrode 45 und die Masseelektrode 42 zweidimensional auf dem isolierenden Substrat 41 angeordnet sind, kann der belegte Rauminhalt reduziert werden, und Größenreduzierung ist möglich.

Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse einer Messung des Betrags von Ozon, das erzeugt wurde, als die an die Drahtelektrode 45 angelegte Spannung geändert wurde. Ein Messpunkt wurde bei einem Abstand von 5 mm von der Ionen erzeugenden Vorrichtung 1 gesetzt. Die Windgeschwindigkeit betrug 0 m/s. Zum Vergleich zeigt Tabelle 2 auch die Ergebnisse einer Messung des Betrags von Ozon, das in der in 8 gezeigten bekannten Ionen erzeugenden Vorrichtung 110, die einen Sägezahn 112a aufweist, erzeugt wurde.

Tabelle 2 (Einheit: ppm)

Tabelle 2 zeigt, dass die Ionen erzeugende Vorrichtung 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels im Gebrauch einen extrem kleinen Betrag an Ozon erzeugt. Da der isolierende Film 44 bereitgestellt ist, um die Masseelektrode 42 zu überziehen, kann außerdem die Entladeeinsatzspannung zwischen der Masseelektrode 42 und der Drahtelektrode 45 höher gemacht werden, als wenn nur Luft zwischen denselben vorhanden ist. Infolgedessen ist es möglich, Dunkelstrom (Leckstrom, nicht entladener Strom), der zwischen dem vorderen Ende der Drahtelektrode 45 und der Masseelektrode 42 fließt, zu reduzieren. Folglich ist es möglich, den Betrag an erzeugtem Ozon proportional zum Betrag des Stroms zu reduzieren.

Da die Masseelektrode 42 mit dem isolierenden Film 44 überzogen ist, können Probleme wie anormale Entladung zwischen der Masseelektrode 42 und der Drahtelektrode 45 verhindert werden, selbst wenn der Abstand zwischen denselben aufgrund von Erfordernissen der Größenreduzierung verringert ist.

6 ist ein Grundriss einer Ionen erzeugenden Komponente 4A bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine Masseelektrode 42 der Ionen erzeugenden Komponente 4A weist nur einen Schenkel 42a auf, der im Wesentlichen parallel zu einer Drahtelektrode 45 ist. Während die Anzahl der durch die Ionen erzeugende Komponente 4A erzeugten negativen Ionen geringfügig kleiner ist als die bei der Ionen erzeugenden Komponente 4 bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, kann die Größe weiter reduziert werden.

7 ist eine perspektivische Ansicht einer Ionen erzeugenden Komponente 4B gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Ionen erzeugenden Komponente 4B ist eine Hochspannungselektrode 43 auf einem isolierenden Substrat 41 bereitgestellt, und eine Drahtelektrode ist an die Hochspannungselektrode 43 gelötet.

Andererseits wird eine Masseelektrode 42A durch Beschichten der Oberfläche einer Metallplatte mit einem isolierenden Film gebildet. Die Masseelektrode 42A ist im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung der Drahtelektrode 45 angeordnet, so dass die Flexibilität bezüglich der Anordnung der Drahtelektrode 45 und der Masseelektrode 42A erhöht wird.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die im Vorhergehenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt, und verschiedene Modifizierungen sind innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist, möglich. Obwohl z. B. die Ionen erzeugenden Komponenten der im Vorhergehenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele lediglich eine Drahtelektrode aufweisen, können sie auch zwei oder mehr Drahtelektroden aufweisen. Jedoch ist es, wenn zwei oder mehr Drahtelektroden bereitgestellt sind, notwendig, auf den Abstand zwischen denselben zu achten, da die Verteilung des Elektrischen Felds gestört und die Entladeeffizienz reduziert ist, wenn der Abstand zu kurz ist.


Anspruch[de]
Eine Ionen erzeugende Komponente (4), die folgende Merkmale aufweist:

ein isolierendes Substrat (41), das eine Hochspannungselektrode (43) aufweist;

eine Drahtelektrode (45), die einen Durchmesser von etwa 100 &mgr;m oder weniger aufweist und an einem Ende derselben an der Hochspannungselektrode (43) des isolierenden Substrats (41) angebracht ist; und

eine Masseelektrode (42, 42A), die der Drahtelektrode (45) gegenüberliegt;

wobei die Drahtelektrode (45) so angeordnet ist, dass ihr anderes Ende von dem isolierenden Substrat (41) beabstandet ist.
Eine Ionen erzeugende Komponente gemäß Anspruch 1, bei der die Masseelektrode (42) auf dem isolierenden Substrat (41) bereitgestellt ist. Eine Ionen erzeugende Komponente gemäß Anspruch 2, bei der die Masseelektrode (42) im Wesentlichen parallel zu der Längsrichtung der Drahtelektrode (45) angeordnet ist. Eine Ionen erzeugende Komponente gemäß Anspruch 2, bei der das isolierende Substrat (41) einen Ausschnitt (41a) an einer Seite aufweist und die Masseelektrode (42) zwei Schenkel (42a, 42b) aufweist, die sich im Wesentlichen parallel zu der Drahtelektrode (45) und auf beiden Seiten des Ausschnitts (41a) und der Drahtelektrode (45) erstrecken. Eine Ionen erzeugende Komponente gemäß Anspruch 1, bei der die Masseelektrode (42) im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung der Drahtelektrode (45) angeordnet ist. Eine Ionen erzeugende Komponente gemäß Anspruch 2, die ferner einen auf einer Oberfläche der Masseelektrode (42) bereitgestellten isolierenden Film aufweist. Eine Ionen erzeugende Komponente gemäß Anspruch 2, bei der die Masseelektrode (42) einen Widerstand umfasst. Eine Ionen erzeugende Einheit, die folgende Merkmale aufweist:

eine Ionen erzeugende Komponente (4) gemäß Anspruch 1;

einen ersten Anschluss (5a), der in Kontakt mit der Hochspannungselektrode (43) ist und einen Zurückhalteabschnitt (51) für einen Anschlussdraht (7) aufweist;

einen zweiten Anschluss (5b), der in Kontakt mit der Masseelektrode (42) ist und einen Zurückhalteabschnitt (51) für einen weiteren Anschlussdraht (8) aufweist; und

ein Gehäuse (2, 3) zum Aufnehmen der Ionen erzeugenden Komponente (4), der Hochspannungselektrode (43), des ersten Anschlusses (5a) und des zweiten Anschlusses (5b).
Eine Ionen erzeugende Vorrichtung, die folgende Merkmale aufweist:

eine Ionen erzeugende Komponente (4) gemäß Anspruch 1; und

eine Hochspannungsleistungsversorgung zum Erzeugen einer negativen Spannung.
Eine Ionen erzeugende Vorrichtung, die folgende Merkmale aufweist:

eine Ionen erzeugende Einheit (4) gemäß Anspruch 8; und

eine Hochspannungsleistungsversorgung, die Anschlussdrähte (7, 8) aufweist, die durch den ersten Anschluss (5a) beziehungsweise den zweiten Anschluss (5b) zurückgehalten werden und die eine negative Spannung erzeugt.
Eine Ionen erzeugende Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der der Absolutwert der von der Hochspannungsleistungsversorgung ausgegebenen Spannung 2,5 kV oder weniger beträgt. Eine Ionen erzeugende Komponente gemäß Anspruch 1, bei der die Drahtelektrode (45) aus einem Klaviersaitendraht, einem Wolframdraht, einem rostfreien Draht oder einem Titandraht hergestellt ist. Eine Ionen erzeugende Komponente gemäß Anspruch 1, bei der der isolierende Film eine Glasur aus entweder Silikon oder Glas umfasst. Eine Ionen erzeugende Komponente gemäß Anspruch 1, bei der die Masseelektrode (42) einen Widerstand von näherungsweise 50 M&OHgr; aufweist. Eine Ionen erzeugende Komponente gemäß Anspruch 1, bei der die Masseelektrode (42) entweder aus Rutheniumoxidpaste oder Kohlenstoffpaste hergestellt ist. Eine Ionen erzeugende Komponente gemäß Anspruch 2, bei der das isolierende Substrat den Ausschnitt (41a) an einer Seite aufweist und die Masseelektrode (42) einen einzelnen Schenkel (42a) aufweist, der sich im Wesentlichen parallel zu der Drahtelektrode (45) erstreckt.






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