离子发生器的放电装置及其离子发生器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了离子发生器的放电装置及其离子发生器，离子发生器的放电装置包括壳体和安装于所述壳体上的放电单元，所述放电单元包括放电电极和感应电极，所述感应电极具有贯通的中空部，所述放电电极置于所述中空部内，其特征在于：所述中空部内还设有绝缘体，所述放电电极插装于所述绝缘体上，所述放电电极上端伸出所述绝缘体形成放电尖端，所述感应电极上端设有感应区，所述放电尖端对所述感应区电晕放电。本实用新型实施例适于在空气净化器等电气设备上使用，且工作稳定可靠。
【专利说明】离子发生器的放电装置及其离子发生器
【【技术领域】】
[0001]本实用新型涉及离子发生器，尤其是离子发生器的放电装置，
【【背景技术】】
[0002]现有技术中，利用负离子发生器或正负离子(也称低温等离子)发生器产生一定浓度的负离子或正负离子等作为主要或者辅助手段对空气进行净化和杀菌的技术在近年来得到广泛的使用。其中，负离子发生器是较早被使用的一种技术，多采用带负高压的多针对带地电位板放电的方式或者采用碳纤维束对大地放电的方式，其负作用是静电场容易外泄到环境中产生电磁辐射或者产生较大量的对人体有害的臭氧。低温等离子体污染控制技术是一种新兴的污染物处理技术，是近年来各国学者进行污染控制新技术研究的方向之一。在这种背景下，正负离子(也称低温等离子)发生器作为一种高效、节能的空气处理技术，被越来越多的在空气净化器行业得到运用。
[0003]对于在空气净化器上使用的离子发生器，所追求的是尽可能高效节能和降低有害的副作用，即以尽可能低的能耗产生浓度尽可能高的有益功能离子群，如能分解气态污染物和消毒灭菌的电子、离子、自由基和激发态分子，包括对人体有益的负氧离子(02-)等；同时力求不产生或者尽量控制静电场外泄、电磁辐射、臭氧(03)等副作用。
[0004]目前的空气净化器已经发展出大型的商用型、中小型的家用型、小型的桌面和车载型以及微型的便携型等各种类型。作为在以上各种空气净化器上越来越广泛使用的离子发生器，对其体积的小 型化，安装的灵活性、功能的可靠性等要求越来越高。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的问题就是提供一种适于在空气净化器等电气设备上使用的离子发生器及其离子发生器的放电装置，工作稳定可靠。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]离子发生器的放电装置，包括壳体和安装于所述壳体上的放电单元，所述放电单元包括放电电极和感应电极，所述感应电极具有贯通的中空部，所述放电电极置于所述中空部内，其特征在于:所述中空部内还设有绝缘体，所述放电电极插装于所述绝缘体上，所述放电电极上端伸出所述绝缘体形成放电尖端，所述感应电极上端设有感应区,所述放电尖端对所述感应区电晕放电。
[0008]进一步的,所述绝缘体包括与感应电极内壁接触的固定部和从固定部上端延伸出的锥状引导部，所述锥状引导部的上端面高于所述感应区，所述放电尖端伸出所述锥状引导部的上端面。
[0009]进一步的，所述感应电极上端向外弯折形成所述感应区。
[0010]进一步的，所述感应区的起始弯折位置高于所述绝缘体的固定部。
[0011]进一步的，所述放电电极位于所述感应电极的轴心，所述绝缘体与感应电极同轴心。[0012]进一步的，所述壳体上设有上端敞开的容置腔，所述放电单元置于所述容置腔内，所述壳体内设有PCB电路板，所述容置腔内壁设有定位凸起，所述感应电极夹紧固定在所述定位凸起与PCB电路板之间。
[0013]进一步的，所述壳体上间隔地设置有两个放电单元，所述两个放电单元的感应电极通过所述PCB电路板短接，所述两个放电单元的放电电极均接脉冲正电压，或者所述两个放电单元的放电电极均接脉冲负电压，或者其中一放电单元的放电电极接脉冲正电压，另一放电单元的放电电极接脉冲负电压。
[0014] 本实用新型还提出了离子发生器，包括上述任一技术方案所述的放电装置。
[0015]进一步的，还包括供电单元，所述供电单元为一个或者多个放电装置提供脉冲高压。
[0016]进一步的，供电单元为电路盒；或者供电单元为安装所述离子发生器的电气设备的控制电路。
[0017]本实用新型的有益效果:
[0018]本实用新型的放电装置包括放电电极和感应电极，并且在感应电极与放电电极之间增加了绝缘体，放电电极插装于绝缘体上，放电电极上端伸出绝缘体形成放电尖端，感应电极上端设有感应区，放电尖端对所述感应区电晕放电。在感应电极与放电电极之间增加绝缘体，放电电极的主体部分不对感应电极的主体部分放电，仅放电电极的放电尖端对感应电极的感应区放电，使得放电电场稳定、可控，只产生需要的电晕放电现象，而不发生击穿放电现象，故而可以使该放电电极以高效率产生正、负离子，且电流更小、离子发生量更大，不产生击穿放电时必然伴生的臭氧。
[0019]本实用新型的这些特点和优点将会在下面的【具体实施方式】、附图中详细的揭露。【【专利附图】
【附图说明】】
[0020]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
[0021]图1为本实用新型实施例一中离子发生器放电装置的立体结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例一中离子发生器放电装置的剖面结构示意图；
[0023]图3为本实用新型实施例一中离子发生器放电装置的电场分布示意图；
[0024]图4为本实用新型实施例二中离子发生器的供电单元为一个放电装置供电的结构示意图；
[0025]图5为本实用新型实施例二中单个离子发生器放电装置的使用示意图；
[0026]图6为本实用新型实施例三中离子发生器的供电单元为两个放电装置供电的结构示意图；
[0027]图7 Ca)为本实用新型实施例三中两个离子发生器放电装置的使用示意图一；
[0028]图7 (b)为本实用新型实施例三中两个离子发生器放电装置的使用示意图二 ；
[0029]图8为本实用新型实施例四中离子发生器的供电单元为三个放电装置供电的结构示意图；
[0030]图9为本实用新型实施例四中三个离子发生器放电装置的使用示意图。
【【具体实施方式】】[0031]下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0032]实施例一:
[0033]参照图1-3，离子发生器的放电装置，包括壳体3和安装于壳体3上的放电单元2，放电单元2包括放电电极20和感应电极21，感应电极21具有贯通的中空部，放电电极20置于中空部内，通常的:感应电极21呈圆筒状，放电电极呈针状，放电电极使用导电材料制作，优选为低逸出功和抗氧化性强的不锈钢、钨、钥等材料制作，在有特殊使用要求时，可以在金属机体上生长或涂覆纳米碳纤维材料；感应电极使用导电材料制作，优选为抗氧化性强的金属材质，或者采用塑料基体表层电镀。当放电电极20接通脉冲正电压，放电电极20吸引放电电极20附近的空气的电子，放电电极20附近的空气变成具有正电荷的离子，相反，当放电电极20接通脉冲负电压，由于从放电电极20中发出电子，放电电极20附近的空气变成具有负极性的离子。
[0034]本实施例在感应电极21的中空部内设置绝缘体22，放电电极20插装于绝缘体22上，放电电极20上端伸出绝缘体22形成放电尖端201，感应电极21上端设有感应区212，放电尖端201对所述感应区212电晕放电。这样，放电电极20的主体部分202不对感应电极21的主体部分211放电，仅放电电极20的放电尖端201对感应电极21的感应区212放电，使得放电电场稳定、可控，只产生需要的电晕放电现象，而不发生击穿放电现象，故而可以使该放电电极以高效率产生正、负离子，且电流更小、离子发生量更大，不产生击穿放电时必然伴生的臭氧。
[0035]具体实施时，绝缘体22包括与感应电极21内壁接触的固定部222和从固定部222上端延伸出的锥状引导部221，锥状引导部221的上端面2210高于感应区212，放电尖端201伸出锥状引导部221的上端面2210。参照图3，感应区212位于放电尖端201的侧下方并环绕放电电极20，以放电电极20的放电尖端201为中心向感应电极21的感应区212俯视时，能够沿着360°全周发生电场，这样能够抑制电场分布的方向性偏差，即能够抑制由电场分布的偏差引起的离子移动方向偏差，使放电尖端201稳定的放电；较佳的，放电电极20位于感应电极21的轴心,而绝缘体22与感应电极21同轴心,故而能进一步保证电场的均匀性，不会产生局部的偏差。
[0036]上述感应区212是由感应电极21上端向外弯折而形成的翻边结构，由于感应电极21侧壁较薄，而感应电极21上端翻边能形成了更大的感应区212域，为电场提供了平缓稳定的终点，使放电电场稳定、可控，保证高效率产生正、负离子而降低臭氧发生。参照图3，本实施例的感应电极21上端向外弯折成U形翻边，从而形成圆弧状的感应区212，放电电极20的放电尖端201产生的高压电场以360°对地电位的感应电极21感应区212的圆弧面放电，形成均匀稳定的离子放电场。通过在感应电极上端弯折形成翻边的方式增加感应区的感应面积，除了圆弧面以外，还可以是斜面等形状。
[0037]由于绝缘体22包括与感应电极21内壁接触的固定部222和从固定部222上端延伸出的锥状引导部221，而放电尖端201产生的高压电场只对感应电极21感应区212放电，为了防止绝缘体22干涉电场，上述感应区212的起始弯折位置213要高于绝缘体22的固定部222，即锥状引导部221的锥面要延伸至感应区起始弯折位置213的下方，至少要保证感应区212的弧形表面都能接收到高压电场，以保证电场稳定性。
[0038]本实施例在实际生产时，在壳体3上间隔地设置了两个容置腔11，容置腔11的上端敞开形成离子出口，每个容置腔11内各放置一个放电单元2，壳体3内部设有PCB电路板31，在容置腔内壁设有定位凸起110，PCB电路板41抵住感应电极21下端，使感应电极21上端的感应区212与定位凸起110相抵，灌封环氧树脂后，感应电极21夹紧固定在定位凸起110与PCB电路板31之间，并且通过PCB电路板31将两个放电单元2的感应电极21短接，而放电电极20下端伸出PCB电路31形成导电接线端，以便接入高压电。
[0039]实施例二:
[0040]参照图4，本实施例提供的离子发生器，包括一个放电装置I和一个供电单元5，放电装置的结构可参照实施例一，不再详述。供电单元5可以是能产生脉冲电压的电路盒，也可以是安装离子发生器的电气设备的控制电路，即将脉冲电路整合到电气设备的主电路板上，例如空气净化器内的控制电路。其供电方式参照图5，放电装置I的其中一个放电电极20a接脉冲正电压，另一个放电电极20b接脉冲负电压，感应电极接地。
[0041]实施例三:
[0042]参照图6，本实施例提供的离子发生器，包括两个放电装置和一个供电单元5，放电装置的结构可参照实施例一，不再详述。供电单元5可以是能产生脉冲电压的电路盒，也可以是安装离子发生器的电气设备的控制电路，即将脉冲电路整合到电气设备的主电路板上，例如空气净化器内的控制电路。不同于实施例二的是:本实施例的供电单元5同时为两个放电装置供电，其供电方式包括但不限于如下方案:
[0043]参照图7(a)，下方放电装置Ib的一个放电电极接脉冲正电压，另一个放电电极接脉冲负电压，上方放电装置Ia的一个放电电极接脉冲正电压，另一个放电电极接脉冲负电压。
[0044]参照图7 (b)，下方放电装置Ib的两个放电电极均接脉冲正电压，上方放电装置Ia的两个放电电极均接脉冲负电压。
[0045]实施例四:
[0046]参照图8，本实施例提供的离子发生器，包括三个放电装置和一个供电单元5，放电装置的结构可参照实施例一，不再详述。供电单元5可以是能产生脉冲电压的电路盒，也可以是安装离子发生器的电气设备的控制电路，即将脉冲电路整合到电气设备的主电路板上，例如空气净化器内的控制电路。不同于实施例二的是:本实施例的供电单兀5同时为三个放电装置供电，其供电方式包括但不限于如下方案:
[0047]参照图9，下方放电装置Ic的两个放电电极均接脉冲正电压，上方并排的两个放电装置la、lb上的两个放电电极均接脉冲负电压。
[0048]由上述实施例可知，当有至少两个放电装置联合使用时，可以根据使用需要给单个放电装置上的两个放电电极供给正-负、正-正、负-负三种方式的脉冲电压，得到所需要的离子。
[0049]本实用新型实施例可应用于室内、车载、便携式空气净化器，还可灵活的使用在其它需要正负离子发生器的环境保护领域或家用电器上。
[0050]通过上述实施例，本实用新型的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技艺的人士应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面【具体实施方式】中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
【权利要求】
1.离子发生器的放电装置，包括壳体和安装于所述壳体上的放电单元，所述放电单元包括放电电极和感应电极，所述感应电极具有贯通的中空部，所述放电电极置于所述中空部内，其特征在于:所述中空部内还设有绝缘体，所述放电电极插装于所述绝缘体上，所述放电电极上端伸出所述绝缘体形成放电尖端，所述感应电极上端设有感应区,所述放电尖端对所述感应区电晕放电。
2.如权利要求1所述的离子发生器的放电装置，其特征在于:所述绝缘体包括与感应电极内壁接触的固定部和从固定部上端延伸出的锥状引导部，所述锥状引导部的上端面高于所述感应区，所述放电尖端伸出所述锥状弓丨导部的上端面。
3.如权利要求2所述的离子发生器的放电装置，其特征在于:所述感应电极上端向外弯折形成所述感应区。
4.如权利要求3所述的离子发生器的放电装置，其特征在于:所述感应区的起始弯折位置高于所述绝缘体的固定部。
5.如权利要求1或2或3所述的离子发生器的放电装置，其特征在于:所述放电电极位于所述感应电极的轴心，所述绝缘体与感应电极同轴心。
6.如权利要求1或2或3所述的离子发生器的放电装置，其特征在于:所述壳体上设有上端敞开的容置腔，所述放电单元置于所述容置腔内，所述壳体内设有PCB电路板，所述容置腔内壁设有定位凸起，所述感应电极夹紧固定在所述定位凸起与PCB电路板之间。
7.如权利要求7所述的离子发生器的放电装置，其特征在于:所述壳体上间隔地设置有两个放电单元，所述两个放电单元的感应电极通过所述PCB电路板短接，所述两个放电单元的放电电极均接脉冲正电压，或者所述两个放电单元的放电电极均接脉冲负电压，或者其中一放电单元的放电电极接脉冲正电压，另一放电单元的放电电极接脉冲负电压。
8.离子发生器，其特征在于:包括权利要求1至7任一项所述的放电装置。
9.如权利要求8所述的离子发生器，其特征在于:还包括供电单元，所述供电单元为一个或者多个放电装置提供脉冲高压。
10.如权利要求9所述的离子发生器，其特征在于:供电单元为电路盒；或者供电单元为安装所述离子发生器的电气设备的控制电路。
【文档编号】H05H1/24GK203775510SQ201420076516
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2014年2月21日
【发明者】朱典悝, 陈凤梧 申请人:浙江亚特电器有限公司