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【発明の名称】 イオン発生装置およびその製造方法
【発明者】 【氏名】岩下 安広

【氏名】瀧本 徹

【要約】 【課題】イオン発生装置の厚みを薄くすることでイオンを外部へ効率的に放出することが可能なイオン発生装置およびその製造方法を提供する。

【解決手段】仕切板2は、ケース1の内部空間を第1の内部空間と第2の内部空間とに区画している。第1の充填部材4は、第1および第2の内部空間の各々に同一の充填高さで充填されている。第2の充填部材5は、第2の内部空間にて第1の充填部材4上に充填されている。トランス6は、第2の内部空間内にて第1および第2の充填部材4、5により覆われている。イオン発生素子3は、第1の内部空間内にて第1の充填部材4から外部に露出された表面を有し、かつトランス6と電気的に接続されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上方に開口した内部空間を有するケースと、
前記内部空間を第1の内部空間と第2の内部空間とに区画し、かつ前記第1の内部空間と前記第2の内部空間とが前記ケースの底部にて連通するように前記ケースに支持された仕切板と、
前記第1および第2の内部空間の各々に同一の充填高さで充填された第1の充填部材と、
前記第2の内部空間にて前記第1の充填部材上に充填された第2の充填部材と、
前記第2の内部空間内にて前記第1および第2の充填部材により覆われたトランスと、
前記第1の内部空間内にて前記第1の充填部材から外部に露出された表面を有し、かつ前記トランスと電気的に接続されたイオン発生素子とを備えた、イオン発生装置。
【請求項2】
前記ケースに溝が設けられており、前記溝に前記仕切板が嵌合されることにより前記仕切板が前記ケースに支持されていることを特徴とする、請求項1に記載のイオン発生装置。
【請求項3】
前記第1の内部空間における前記第1の充填部材の表面と前記第2の内部空間における前記第2の充填部材の表面との間に段差があることを特徴とする、請求項1または2に記載のイオン発生装置。
【請求項4】
上方に開口した内部空間を有するケースを準備し、前記内部空間内にイオン発生素子とトランスとを横並びで配置する工程と、
前記イオン発生素子と前記トランスとの間に仕切板を配置することで、前記イオン発生素子を内部に有する第1の内部空間と、前記トランスを内部に有する第2の内部空間とに前記内部空間を区画する工程と、
イオン発生素子の表面が第1の充填部材から外部に露出するように、前記第1および第2の内部空間の各々に同一の充填高さで前記第1の充填部材を充填する工程と、
前記第2の内部空間内にて前記トランスの上面を覆うように前記第1の充填部材上に第2の充填部材を充填する工程とを備えた、イオン発生装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、イオン発生装置およびその製造方法に関し、特に、ケース内にトランスなどを配置して充填部材を充填する構成を有するイオン発生装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、清潔で快適な居住空間を実現するための技術、特に、居住空間内の空気を清浄化する技術の開発が望まれている。このような空気の清浄化には、対象となる空気を吸い込んでフィルタに通して吐き出し、循環気流を生じさせて、この循環気流に存在する浮遊物をフィルタにより捕捉するように構成した空気清浄機が広く使用されている。
【0003】
一方、居住空間内にイオンを放出することにより、居住空間内の空気を清浄化する空気清浄機が提案されている(特許文献1参照)。この空気清浄機は、空間へ気流を放出する通気路の中途に、プラスイオンおよびマイナスイオン、またはマイナスイオンのみを発生するイオン発生装置を配置し、イオンを空気と共に放出する構成を有している。空気中に放出されたイオンは、浮遊粒子を不活性化したり、浮遊細菌を死滅させたりするので、空間全体の清浄化効果が得られる。
【0004】
図7は、従来のイオン発生装置の構成を概略的に示す斜視図である。また図8は、図7のVIII−VIII線に沿う概略断面図である。図7および図8を参照して、従来のイオン発生装置110においては、ケース101の内部にトランス106と回路基板108とイオン発生素子103とが順に縦方向に配置されている。トランス106と回路基板108とはリード線107などにより電気的に接続されており、回路基板108とイオン発生素子103とはリード線109などにより電気的に接続されている。この状態で、ケース101内には、液状の樹脂104が注入されて固化(硬化)されている。
【0005】
イオン発生装置110においては、トランス106により入力電圧が昇圧され、その昇圧された電圧がイオン発生素子103の電極に印加され、その電極間で放電が生じることによりイオンが発生される。またトランス106は入力電圧を昇圧する部分であってトランス106からイオン発生素子103までは高電圧部となるため、その高電圧部を絶縁する目的で樹脂104がケース101内に充填されている。
【0006】
上記のようなイオン発生装置は、たとえば特開2006−92876号公報、特開2006−164913号公報などに開示されている。
【特許文献1】特開2003−45611号公報
【特許文献2】特開2006−92876号公報
【特許文献3】特開2006−164913号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記のイオン発生装置110では、発生するイオンを効率よく外部に放出する目的で、イオン発生素子103の電極表面を樹脂104から露出させ、その露出した電極に風を当てることでイオンが外部に放出されている。機器によってはその風の流れに用いるスペースが小さいものがあるため、イオン発生装置110の厚みを薄くすることが望まれている。
【0008】
しかし従来のイオン発生装置110では、トランス106と回路基板108とイオン発生素子103とが縦方向に配置されているため、イオン発生装置110の厚みが厚くなる。
【0009】
また、仮に回路基板とイオン発生素子とをトランスの横に単純に並べる構成としても、樹脂注入高さをトランスの上面以上にする必要があるため、イオン発生装置の薄型化が困難であった。
【0010】
このようにイオン発生装置の厚みが厚くなると、イオン発生素子の電極に当てる風を通すためのスペースが小さくなるため、イオンを外部へ効率的に放出することができない。
【0011】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、イオン発生装置の厚みを薄くすることでイオンを外部へ効率的に放出することが可能なイオン発生装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明のイオン発生装置は、ケースと、仕切板と、第1の充填部材と、第2の充填部材と、トランスと、イオン発生素子とを備えている。ケースは、上方に開口した内部空間を有している。仕切板は、内部空間を第1の内部空間と第2の内部空間とに区画し、かつ第1の内部空間と第2の内部空間とがケースの底部にて連通するようにケースに支持されている。第1の充填部材は、第1および第2の内部空間の各々に同一の充填高さで充填されている。第2の充填部材は、第2の内部空間にて第1の充填部材上に充填されている。トランスは、第2の内部空間内にて第1および第2の充填部材により覆われている。イオン発生素子は、第1の内部空間内にて第1の充填部材から外部に露出された表面を有し、かつトランスと電気的に接続されている。
【0013】
本発明のイオン発生装置によれば、ケース内の内部空間が仕切板によって第1および第2の内部空間に区画されているため、第1の内部空間にイオン発生素子を、第2の内部空間にトランスを別々に配置することができる。また第1の内部空間と第2の内部空間とがケースの底部にて連通しているため、この底部を通じてトランスとイオン発生素子とを電気的に接続することができる。また第2の内部空間を第1および第2の充填部材で充填することによりトランスを第1および第2の充填部材で覆うことができる。また第1の内部空間を第1の充填部材のみで充填することにより第1の内部空間の充填高さを低くすることができる。これにより、第1の充填部材から露出したイオン発生素子の表面に当てる風を通すためのスペースを大きく確保することができ、イオンを外部へ効率よく放出することができる。
【0014】
上記のイオン発生装置において好ましくは、ケースに溝が設けられており、その溝に仕切板が嵌合されることにより仕切板がケースに支持されている。
【0015】
これにより、仕切板の位置決めが容易となり、第2の充填部材が第2の内部空間から第1の内部空間に漏れ出ることを防止することができる。
【0016】
上記のイオン発生装置において好ましくは、第1の内部空間における第1の充填部材の表面と第2の内部空間における第2の充填部材の表面との間に段差がある。
【0017】
この段差により、第1の充填部材の表面が第2の充填部材の表面よりも低くなり、第1の内部空間の充填高さを低くすることができる。
【0018】
本発明のイオン発生装置の製造方法は、上方に開口した内部空間を有するケースを準備し、その内部空間内にイオン発生素子とトランスとを横並びで配置する工程と、イオン発生素子とトランスとの間に仕切板を配置することで、イオン発生素子を内部に有する第1の内部空間と、トランスを内部に有する第2の内部空間とに内部空間を区画する工程と、イオン発生素子の表面が第1の充填部材から外部に露出するように第1および第2の内部空間の各々に同一の充填高さで第1の充填部材を充填する工程と、第2の内部空間内にてトランスの上面を覆うように第1の充填部材上に第2の充填部材を充填する工程とを備えている。
【0019】
本発明のイオン発生装置の製造方法によれば、第1および第2の内部空間の各々に同一の充填高さで第1の充填部材が充填された後に、第2の内部空間内に第2の充填部材が充填される。このため、第1の内部空間が第1の充填部材のみで充填されることになり第1の内部空間の充填高さを低くすることができる。これにより、第1の充填部材から露出したイオン発生素子の表面に当てる風を通すためのスペースを大きく確保することができ、イオンを外部へ効率よく放出することができる。
【発明の効果】
【0020】
以上説明したように本発明によれば、第1の内部空間を第1の充填部材のみで充填することにより第1の内部空間の充填高さを低くすることができる。これにより、第1の充填部材から露出したイオン発生素子の表面に当てる風を通すためのスペースを大きく確保することができ、イオンを外部へ効率よく放出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の構成を概略的に示す斜視図である。図2は、図1のII−II線に沿う概略断面図である。図1および図2を参照して、本実施の形態のイオン発生装置10は、ケース1と、仕切板2と、イオン発生素子3と、第1および第2の充填部材4、5と、トランス6と、回路基板8と、接続導体7、9とを主に有している。
【0022】
ケース1は内部空間を有しており、その内部空間は上方(図2中上側)に開口している。ケース1の一方側側面1cの上端は他方側側面1dの上端より低くなっており、一方側側面1cと他方側側面1dとを繋ぐ側面1bには段差1b1が設けられている。これにより、段差1b1と一方側側面1cとの間に位置するケース1の内部空間(第1の内部空間)の高さは、段差1b1と他方側側面1dとの間に位置するケース1の内部空間(第2の内部空間)の高さよりも低くなっている。
【0023】
仕切板2は、ケース1の内部空間を第1の内部空間(図2中の左側)と第2の内部空間(図2中の右側)とに区画し、かつ第1の内部空間と第2の内部空間とがケース1の底部にて連通するようにケース1に支持されている。側面1bの内壁面であって、ケース1の段差1b1よりも他方側側面1d側には溝1aが設けられている。この溝1aに仕切板2が嵌合されることにより仕切板2はケース1に支持されている。この仕切板2の上端の高さは、第2の内部空間を区画する側面1bおよび他方側側面1dの上端の高さと略同一である。
【0024】
イオン発生素子3および回路基板8は第1の内部空間内に配置されており、トランス6は第2の内部空間内に配置されている。イオン発生素子3とトランス6とは、第1の内部空間と第2の内部空間とを連通させるケース1の底部を通じて、かつ回路基板8を介して互いに電気的に接続されている。トランス6と回路基板8とはたとえばリード線などの接続導体7により互いに電気的に接続されており、イオン発生素子3と回路基板8とはたとえばリード線などの接続導体9により互いに電気的に接続されている。
【0025】
イオン発生素子3は、誘電体基板3cと、その誘電体基板3cの表面に形成された放電電極3aと、誘電体基板3cの内部に埋め込まれた誘導電極3bとを有している。これらの放電電極3aおよび誘導電極3bの双方が回路基板8を介してトランス6に電気的に接続されている。これにより、放電電極3aおよび誘導電極3bの双方にトランス6で昇圧された高電圧を印加することが可能である。
【0026】
第1の充填部材4は、たとえば樹脂よりなっており、第1および第2の内部空間の各々に同一の充填高さで充填されている。第2の充填部材5は、たとえば樹脂よりなっており、第2の内部空間にて第1の充填部材4上に充填されている。第1の内部空間における第1の充填部材4の表面(上面)と第2の内部空間における第2の充填部材5の表面(上面)との間に段差がある。
【0027】
回路基板8は第1の内部空間内にて第1の充填部材4により覆われている。イオン発生素子3の放電電極3aが形成された表面は第1の内部空間内にて第1の充填部材4から外部に露出している。またイオン発生素子3の放電電極3aが形成された面とは反対側の面(裏面)は第1の充填部材4により覆われている。トランス6は、第2の内部空間内にて第1および第2の充填部材4、5により、その周囲全体(下面、側面、上面)を覆われている。
【0028】
次に、本実施の形態のイオン発生装置の製造方法について説明する。
図3〜図6は、本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の製造方法を工程順に示す概略断面図である。図3を参照して、上方に開口した内部空間を有するケース1が準備される。このケース1の内部空間に、イオン発生素子3とトランス6と回路基板8とが配置される。これらのイオン発生素子3とトランス6と回路基板8とは、トランス6と回路基板8とが接続導体7を介して電気的に接続され、イオン発生素子3と回路基板8とが接続導体9により電気的に接続された状態で、ケース1の内部空間内に配置されている。イオン発生素子3と、トランス6とは互いに横並びになるように配置される。また回路基板8はトランス6と互いに横並びとなるように配置され、かつイオン発生素子3の下側に配置される。
【0029】
図4を参照して、イオン発生素子3とトランス6との間に仕切板2が配置される。この配置は、図1に示すケース1の溝1aに仕切板2を嵌合させることにより行なわれる。これにより、イオン発生素子3および回路基板8を内部に有する第1の内部空間と、トランス6を内部に有する第2の内部空間とにケース1の内部空間が仕切板2によって区画される。また仕切板2の下端はケース1の底面には達していないため、仕切板2の下端とケース1の底面との間には隙間が生じる。この隙間により第1の内部空間と第2の内部空間とはケース1の底部において連通する。そして、このケース1の底部の隙間を通じて接続導体7が第1の内部空間と第2の内部空間との双方に位置する。
【0030】
図5を参照して、ケース1の第1の内部空間および第2の内部空間の各々に同一の充填高さでたとえば液状樹脂よりなる第1の充填部材4が充填される。この際、第1の充填部材が液状の樹脂よりなっており、かつ第1および第2の内部空間とがケース1の底部において連通しているため、第1および第2の内部空間のいずれかに第1の充填部材4が充填されれば自然に、第1の内部空間および第2の内部空間にて同一の充填高さが得られる。この第1の充填部材4の充填高さは、イオン発生素子3の放電電極3aが形成された表面を露出するとともに、イオン発生素子3の裏面を第1の充填部材4が覆う高さとされる。この充填高さでは、第1の充填部材4はトランス6の上面には達していない。この第1の充填部材4は充填された後に固化(硬化)される。
【0031】
図6を参照して、第2の内部空間内にてトランス6の上面を覆うように第1の充填部材4上に、たとえば液状樹脂よりなる第2の充填部材5が充填される。この際、第2の充填部材5は第1の内部空間には充填されず、第2の内部空間内にのみ充填される。この第2の充填部材5は充填された後に固化される。以上より、本実施の形態のイオン発生装置10が製造される。
【0032】
なお、ケース1と仕切板2との間に隙間があっても液状樹脂よりなる第1の充填部材4の毛細管現象によりその隙間が埋められる。このため、第1の充填部材4の固化後には液状樹脂よりなる第2の充填部材5が第2の内部空間から第1の内部空間へ漏れ出すことは防止される。
【0033】
次に、本実施の形態のイオン発生装置のイオン発生動作について説明する。
図1および図2を参照して、まずイオン発生装置10のコネクタ(図示せず)に外部から入力電圧が印加される。この入力電圧はトランス6により、たとえば3kVの高電圧に昇圧される。昇圧された電圧は、回路基板8に形成された駆動電圧制御回路により、予め定められた波形の駆動電圧に制御される。この制御された高電圧がイオン発生素子3の放電電極3aと誘導電極3bとに印加される。これにより放電電極3aと誘導電極3bとの間にプラズマ放電が生じて、空気中の水蒸気がイオン化してイオンが発生する。
【0034】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態のイオン発生装置10によれば、ケース1内の内部空間が仕切板2によって第1および第2の内部空間に区画されているため、第1の内部空間にイオン発生素子3を、第2の内部空間にトランス6を別々に配置することができる。また第1の内部空間と第2の内部空間とがケース1の底部にて連通しているため、この底部を通じてトランス6とイオン発生素子3とを電気的に接続することができる。また第2の内部空間を第1および第2の充填部材4、5で充填することによりトランス6を第1および第2の充填部材4、5で覆うことができる。また第1の内部空間を第1の充填部材4のみで充填することにより第1の内部空間の充填高さを第2の内部空間の充填高さよりも低くすることができる。これにより、第1の充填部材4から露出したイオン発生素子3の表面に当てる風を通すためのスペースを大きく確保することができ、イオンを外部へ効率よく放出することができる。
【0035】
またケース1に溝1aが設けられており、その溝1aに仕切板2が嵌合されることにより仕切板2がケース1に支持されているため、仕切板2の位置決めが容易となり、第2の充填部材5が第2の内部空間から第1の内部空間に漏れ出ることを防止することができる。
【0036】
また第1の内部空間における第1の充填部材4の表面と第2の内部空間における第2の充填部材5の表面との間に段差があるため、第1の充填部材4の表面が第2の充填部材5の表面よりも低くなり、第1の内部空間の充填高さを低くすることができる。
【0037】
上記の実施の形態におけるトランス6は、圧電トランスであってもよく、また巻線トランスであってもよい。またイオン発生素子3はプラズマ放電によりイオンを発生させるものについて説明したが、これに限定されるものではなく、コロナ放電などの他の方式によりイオンを発生させるものであってもよい。
【0038】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明は、トランスなどをケース内に配置して充填部材をケースに充填する構成を有するイオン発生装置およびその製造方法に特に有利に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図2】図1のII−II線に沿う概略断面図である。
【図3】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
【図4】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
【図5】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
【図6】本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の製造方法の第4工程を示す概略断面図である。
【図7】従来のイオン発生装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図8】図7のVIII−VIII線に沿う概略断面図である。
【符号の説明】
【0041】
1 ケース、1a 溝、1b 側面、1b1 段差、1c 一方側側面、1d 他方側側面、2 仕切板、3 イオン発生素子、3a 放電電極、3b 誘導電極、3c 誘電体基板、4 第1の充填部材、5 第2の充填部材、6 トランス、7,9 接続導体、8 回路基板、10 イオン発生装置。
【出願人】 【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
【出願日】 平成18年9月19日(2006.9.19)
【代理人】 【識別番号】100064746
【弁理士】
【氏名又は名称】深見 久郎

【識別番号】100085132
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 俊雄

【識別番号】100083703
【弁理士】
【氏名又は名称】仲村 義平

【識別番号】100096781
【弁理士】
【氏名又は名称】堀井 豊

【識別番号】100098316
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 久登

【識別番号】100109162
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 將行


【公開番号】 特開2008−77868(P2008−77868A)
【公開日】 平成20年4月3日(2008.4.3)
【出願番号】 特願2006−252750(P2006−252750)