放電裝置的制作方法

本實用新型涉及放電裝置，特別是涉及具備被施加電壓而放電的放電電極的放電裝置。

背景技術：

搭載有利用放電現象的離子發生裝置的設備是多種多樣的，其使用環境也是各種各樣的。目前開發了如下放電裝置，其具有將固定放電電極的基板或放電電極其本身固定于樹脂等結構物，用絕緣物覆蓋上述結構物的周邊的結構。

目前在放電現象中使用的電極的主流是金屬針，實際使用由SUS、鎢或鎳合金等制成的放電電極。為了焊接于基板而對放電電極的至少軀干部分的表面進行鍍錫、鍍鎳等加工。在金屬針的前端發生電暈放電，生成離子。

特開平5－21131號公報(專利文件1)所公開的清潔室用離子發生器中安裝有一對正負的針狀電極。該電極在鎢電極的表面通過鍍敷而設有基于鎳的被覆，成為層疊結構。

現有技術文獻

專利文獻

專利文件1：特開平5－21131號公報

技術實現要素：

實用新型要解決的問題

在現有的放電裝置中，被施加正電壓的正極放電電極和被施加負電壓的負極放電電極由同一材料構成。將構成電極的金屬材料被覆的鍍敷的材料也是相同的。在用同一材料構成正極放電電極和負極放電電極時，由于生產量增加，因此能降低成本，另外，由于不會發生弄混正極和負極的情況，因此在生產性上是優良的。

另一方面，發生放電現象的放電電極中的被施加正電壓的正極 放電電極和被施加負電壓的負極放電電極在放電時示出不同的舉動。本實用新型的發明者們發現了如下問題：在如以往那樣用同一材料構成正極放電電極和負極放電電極時，就對放電時發生的現象的耐受性而言，正極放電電極和負極放電電極中的任一方的耐受性變得不充分。

本實用新型是鑒于上述問題而完成的，其主要目的在于，提供能長期維持正極放電電極和負極放電電極這兩者的性能的放電裝置。

用于解決問題的方案

本實用新型的發明者們發現：在可能產生結露的高濕度環境、特別是在海岸附近等包含鹽分的嚴酷的環境下使用以金屬為構件的放電電極進行放電時，在正極放電電極和負極放電電極中發生不同電解，其結果是，在正極放電電極中使用的金屬的一部分向周圍熔出，另一方面，在負極放電電極中析出包含鈉的化合物。

另外，本實用新型的發明者們發現：以金屬為構件的放電電極由于發生放電而消耗，正極放電電極和負極放電電極中的正極放電電極的消耗有時較大。

根據上述內容，本實用新型的發明者們得到若用最佳的材質分別構成正極放電電極和負極放電電極則能應對嚴酷的環境以及能實現電極消耗的均勻化的見解，直至完成本實用新型。

即，本實用新型的放電裝置具備被施加正電壓而放電的正極放電電極和被施加負電壓而放電的負極放電電極。正極放電電極的外周面和負極放電電極的外周面由不同的材質構成。

優選正極放電電極和負極放電電極整體由不同的材質構成。

優選正極放電電極和負極放電電極具有導電性的主體部和被覆主體部的表面的被覆層。正極放電電極的被覆層和負極放電電極的被覆層由不同的材質構成。

優選正極放電電極的外周面由對氯化物離子具有耐受性的材料構成，負極放電電極的外周面由對鈉離子具有耐受性的材料構成。

優選正極放電電極的外周面由比負極放電電極的外周面的對放電耐消耗性優良的材料構成。

實用新型效果

根據本實用新型的放電裝置，能抑制構成正極放電電極的金屬成分的熔出或消耗，因此能長期穩定地維持正極放電電極和負極放電電極這兩者的放電性能。

附圖說明

圖1是表示實施方式1的放電裝置的構成的立體圖。

圖2是表示圖1所示的放電裝置的正極放電電極附近的截面圖。

圖3是表示圖1所示的放電裝置的負極放電電極附近的截面圖。

圖4是表示實施方式2的放電裝置的正極放電電極附近的截面圖。

圖5是表示實施方式2的放電裝置的負極放電電極附近的截面圖。

圖6是表示實施方式3的放電裝置的正極放電電極附近的截面圖。

圖7是表示實施方式3的放電裝置的負極放電電極附近的截面圖。

具體實施方式

以下，基于附圖說明本實用新型的實施方式。此外，在以下的附圖中，對同一或相當的部分附上同一附圖標記而不重復其說明。

(實施方式1)

圖1是表示實施方式1的放電裝置100的構成的立體圖。參照圖1，放電裝置100具備正極放電電極11、負極放電電極21以及主體殼體2。正極放電電極11和負極放電電極21形成為針狀的形狀。

主體殼體2設為形成放電裝置100的外觀的箱體。主體殼體2具有矩形的容器部1。容器部1在其內部規定了有底的中空空間。在容器部1的內部空間填充有作為樹脂材料的絕緣物14。另外，主體殼體2具有電極保護壁3。電極保護壁3配置在正極放電電極11和負極放電電極21的周圍。為了保護正極放電電極11和負極放電電極21而設有電極保護壁3。

圖2是表示圖1所示的放電裝置100的正極放電電極11的附近的截面圖。參照圖2，正極放電電極11具有被基板15支撐的根部11a、尖銳的形狀的尖端11b以及從根部11a向尖端11b在頂端變細的錐部11c。根部11a具有相對于尖端11b為相反的一側的正極放電電極11的基端。根部11a的一部分埋入絕緣物14的內部。根部11a的下方部分被絕緣物14封閉。尖端11b從絕緣物14的表面14s突出。

感應電極(相對電極)12和基板15埋入絕緣物14的內部。正極放電電極11被基板15支撐。感應電極12配置于正極放電電極11的周圍的與正極放電電極11分開的位置。形成基準電位的感應電極12由金屬等導體材料形成。感應電極12和基板15的全部埋入絕緣物14的內部，并被絕緣物14密封。

作為絕緣物14，優選填充將環氧樹脂等熱固性樹脂或橡膠類高分子材料溶于溶劑的涂層材料。優選絕緣物14具有能將感應電極12和基板15充分地密封的程度的厚度。

基板15具有平板狀的形狀，與主體殼體2的容器部1的底面平行地配置。基板15具有形成放電側的表面的主表面15a和相對于主表面15a為相反的一側的里面15b。基板15的主表面15a和里面15b被絕緣物14覆蓋。在基板15上形成有將基板15在厚度方向貫通而從主表面15a到里面15b的貫通孔。形成于基板15的貫通孔可以是在其內壁面形成有導體的通孔。

正極放電電極11插通于在基板15上形成的貫通孔。正極放電電極11的根部11a例如通過焊接固定于基板15，由此，正極放電電極11被基板15支撐。正極放電電極11的與尖端11b相反的一側的另一端從基板15的里面15b突出。正極放電電極11在將基板15貫通的狀態下支撐于基板15。在基板15的主表面15a和里面15b形成有配線圖案。正極放電電極11利用焊料與在基板15上形成的配線圖案或引線電連接。

在圖2所示的例子中，圖示了將基板15貫通的狀態的正極放電電極11，但也可以是在基板15的主表面15a上搭載有正極放電電極11的狀態。

放電裝置100對正極放電電極11施加正的高電壓而在和感應電極12之間產生電位差，由此從正極放電電極11的尖端11b發生電暈放電，產生正離子。設為如下結構：正極放電電極11的尖端11b從絕緣物14的表面14s突出，由此能快速輸送由尖端11b產生的離子。

優選生成對正極放電電極11施加的高電壓的電路若存在于放電裝置的主體殼體2內則被主體殼體2覆蓋或被絕緣物14密封。由此，能防止生成高電壓的電路與嚴酷的環境接觸，能抑制電極部以外的部位發生漏電。另外，也可以經由基板15對正極放電電極11施加電壓。

另外，也可以從放電裝置100的外部供應對正極放電電極11施加的高電壓。在該情況下，可以將用于對正極放電電極11供應高電壓的基板或連接器等路徑用絕緣物、耐水性凝膠或絕緣管等密封。由此，能防止該路徑周邊與嚴酷的環境接觸，能抑制電極部以外的部位發生漏電。

對正極放電電極11施加的高電壓以脈沖電壓為基本，但也可以是直流電壓。另外，電壓只要引發放電即可，可以是任意的大小。

圖3是表示圖1所示的放電裝置100的負極放電電極21的附近的截面圖。負極放電電極21具有與圖2所示的正極放電電極11相同的形狀。參照圖3，負極放電電極21具有由基板15支撐的根部21a、尖銳的形狀的尖端21b以及從根部21a向尖端21b在頂端變細的錐部21c。根部21a具有相對于尖端21b為相反的一側的負極放電電極21的基端。根部21a的一部分埋入絕緣物14的內部。根部21a的下方部分被絕緣物14封閉。尖端21b從絕緣物14的表面14s突出。

放電裝置100通過對負極放電電極21施加負的高電壓而在和感應電極12之間產生電位差，由此從負極放電電極21的尖端21b發生電暈放電，產生負離子。如圖1所示，放電裝置100具備正極放電電極11和負極放電電極21這兩者，通過對正極放電電極11施加正的電 壓、對負極放電電極21施加負的電壓，從而能同時產生正離子和負離子這兩者。

在圖2、圖3所示的例子中，感應電極12相對于正極放電電極11和負極放電電極21位于左右兩處，但只要成為電位的基準即可，不限定形狀、配置。此外，感應電極12為了按距正極放電電極11和負極放電電極21相等距離配置而優選是大致圓形。另外，感應電極12既可以是金屬板、鐵絲等金屬物，也可以是在基板15上印刷的圖案，只要成為電位的基準即可，不限定感應電極12的材質。

正極放電電極11和負極放電電極21在本實施例中是針形狀，但也可以是細線或極細線。另外，只要是能放電的形狀即可，也可以是細板狀且前端尖的形狀。

正極放電電極11和負極放電電極21的整體由金屬等導體材料形成。正極放電電極11和負極放電電極21的整體由不同的材質構成。因此，正極放電電極11的外周面11s和負極放電電極21的外周面21s由不同的材質構成。

正極放電電極11由對氯化物離子具有耐受性的材料構成。因此，正極放電電極11的外周面11s由對氯化物離子具有耐受性的材料構成。正極放電電極11也可以由鎢或金或鉑等貴金屬構成。

負極放電電極21由對鈉離子具有耐受性的材料構成。因此，負極放電電極21的外周面21s由對鈉離子具有耐受性的材料構成。負極放電電極21也可以由例如鉻鎳鐵合金等鐵的含量少的鎳合金構成。

鉻鎳鐵合金一般耐腐蝕性優良，被設為適合在海水中使用的合金，但在作為放電電極使用的情況下，需要考慮與放電相伴的化學反應來選擇材料。在包含鹽分的環境中放電時，在正極放電電極11和負極放電電極21中發生不同的電解。若將構成負極放電電極21的材料設為鉻鎳鐵合金，則可得到充分的耐腐蝕性，另一方面，構成正極放電電極11的材料即使是鉻鎳鐵合金也是不充分的。因此，需要將對氯化物離子具有進一步的耐受性的鎢等材料設為正極放電電極11的構成材料。

根據以上說明的實施方式1的放電裝置100，正極放電電極11的外周面11s由對氯化物離子具有耐受性的材料構成，負極放電電極21的外周面21s由對鈉離子具有耐受性的材料構成。

在包含鹽分的環境下，在空氣中包含氯化鈉。因此，在包含鹽分的環境下放電時，正極放電電極11易于生成氯化物離子，負極放電電極21易于生成鈉離子。在由于該氯化物離子而使在正極放電電極11中使用的金屬的一部分向周圍熔出時，電流流到與正極放電電極11為相反的極性的感應電極12或放電裝置100的主體殼體2等放電部以外的部分，使本來的放電部的放電性能降低。

用不同的材質構成正極放電電極11的外周面11s和負極放電電極21的外周面21s，用對氯化物離子具有耐受性的材料構成正極放電電極11的外周面11s，由此，構成正極放電電極11的外周面11s的金屬不易熔出。因而，能抑制構成正極放電電極11的外周面11s的金屬成分的熔出。由于能抑制與正極放電電極11的成分的熔出相伴的漏電的發生，因此即使在高濕度環境或包含鹽分的大氣環境下，也能長期穩定地維持放電裝置100的放電性能。

用對鈉離子具有耐受性的材料構成負極放電電極21的外周面21s，由此，即使在負極放電電極21中析出包含鈉的化合物，也能抑制負極放電電極21產生鐵銹。與正極放電電極11不同，不會發生構成負極放電電極21的材料的熔出，因此，無需用與正極放電電極11相同的對氯化物離子具有耐受性的材料構成負極放電電極21。使負極放電電極21不會成為過剩質量地用比正極放電電極11便宜的材料構成負極放電電極21，由此，能實現在成本方面也優良的放電裝置100。

(實施方式2)

圖4是表示實施方式2的放電裝置的正極放電電極11的附近的截面圖。圖5是表示實施方式2的放電裝置的負極放電電極21的附近的截面圖。實施方式2的放電裝置和上述實施方式1的放電裝置100具備基本上相同的構成。但是，實施方式2的放電裝置在正極放電電極11和負極放電電極21的構成上與實施方式1不同。

在本實施方式中，正極放電電極11具有導電性的主體部11m和被覆主體部11m的表面的被覆層13。在實施方式2的正極放電電極11中，被覆層13的外周面13s構成正極放電電極11的外周面。被覆層13通過對主體部11m的表面實施鍍敷加工而形成。被覆層13由對氯化物離子具有耐受性的材料構成。被覆層13也可以通過鍍金而形成。

負極放電電極21具有導電性的主體部21m和被覆主體部21m的表面的被覆層23。在實施方式2的負極放電電極21中，被覆層23的外周面23s構成負極放電電極21的外周面。被覆層23通過對主體部21m的表面實施鍍敷加工而形成。被覆層23由對鈉離子具有耐受性的材料構成。被覆層23也可以通過鍍鎳而形成。

正極放電電極11的被覆層13和負極放電電極21的被覆層23由不同的材質構成。因此，正極放電電極11的外周面和負極放電電極21的外周面由不同的材質構成。

根據以上說明的實施方式2的放電裝置，被覆層13的外周面13s構成正極放電電極11的外周面。被覆層13由對氯化物離子具有耐受性的材料形成。被覆層23的外周面23s構成負極放電電極21的外周面。被覆層23由對鈉離子具有耐受性的材料形成。

用不同的材質構成正極放電電極11的被覆層13和負極放電電極21的被覆層23，用對氯化物離子具有耐受性的材料構成正極放電電極11的外周面，由此，構成正極放電電極11的外周面的金屬不易熔出。因而，能抑制構成正極放電電極11的外周面的金屬成分的熔出。能抑制與正極放電電極11的成分的熔出相伴的漏電的發生，因此，即使在高濕度環境或包含鹽分的大氣環境下，也能長期穩定地維持放電裝置的放電性能。

用對鈉離子具有耐受性的材料構成負極放電電極21的外周面，由此即使在負極放電電極21上析出包含鈉的化合物，也能抑制負極放電電極21產生鐵銹。與正極放電電極11不同，不會發生構成負極放電電極21的材料的熔出，因此無需用與正極放電電極11的被覆層13相同的對氯化物離子具有耐受性的材料構成負極放電電極21的 被覆層23。不會使負極放電電極21的被覆層23成為過剩質量地用比正極放電電極11的被覆層13便宜的材料構成被覆層23，由此能實現在成本方面也優良的放電裝置。

在本實施方式中，記載了正極放電電極11具有導電性的主體部11m和被覆主體部11m的表面的被覆層13，但正極放電電極11的尖端11b和錐部11c也可以被與主體部11m相同的被覆層13被覆。另外，正極放電電極11中的埋入絕緣物14的內部的部分也可以被與主體部11m相同的被覆層13被覆。同樣地，記載了負極放電電極21具有導電性的主體部21m和被覆主體部21m的表面的被覆層23，但負極放電電極21的尖端21b和錐部21c也可以被與主體部21m相同的被覆層23被覆。另外，負極放電電極21中的埋入絕緣物14的內部的部分也可以被與主體部21m相同的被覆層23被覆。

(實施方式3)

圖6是表示實施方式3的放電裝置的正極放電電極11的附近的截面圖。圖7是表示實施方式3的放電裝置的負極放電電極21的附近的截面圖。實施方式3的放電裝置與上述實施方式1的放電裝置100不同，在容器部1的內部空間未填充絕緣物，正極放電電極11和負極放電電極21的根部11a、21a未被絕緣物封閉。

在基板15的主表面15a上形成有圖案，該圖案作為感應電極12發揮功能。在容器部1的內部空間未填充絕緣物，因此感應電極12和基板15未被絕緣物密封。在容器部1的內面設有未圖示的支撐部，基板15由該支撐部支撐于容器部1。

正極放電電極11和負極放電電極21的整體由金屬等導體材料形成。正極放電電極11和負極放電電極21的整體由不同的材質構成。因此，正極放電電極11的外周面11s和負極放電電極21的外周面21s由不同的材質構成。

用比負極放電電極21的耐消耗性優良的材料構成正極放電電極11。因此，用比負極放電電極21的外周面21s的耐消耗性優良的材料構成正極放電電極11的外周面11s。正極放電電極11的構成材料也可以是比負極放電電極21的構成材料的耐熱性優良的材料。正 極放電電極11的構成材料既可以是比負極放電電極21的構成材料的熔點高的材料，也可以是比負極放電電極21的構成材料的熱導率低的材料。在負極放電電極21由不銹鋼構成的情況下，正極放電電極11可以由鉻鎳鐵合金構成。

根據以上說明的實施方式3的放電裝置，用比負極放電電極21的外周面21s的耐消耗性優良的材料構成正極放電電極11的外周面11s。

實施方式3的放電裝置與實施方式1、2不同，設想在不包含鹽分的通常的環境下使用。由于在空氣中不包含氯化鈉或即使包含氯化鈉也是微量的，因此無需考慮構成正極放電電極11的材料的熔出。另一方面，與放電相伴地發生正極放電電極11和負極放電電極21的消耗。正極放電電極11和負極放電電極21中的正極放電電極11有時更快地發生消耗。

用不同的材質構成正極放電電極11的外周面11s和負極放電電極21的外周面21s，用比負極放電電極21的外周面21s的耐消耗性優良的材料構成消耗快的正極放電電極11的外周面11s。由此，能縮小正極放電電極11的消耗量與負極放電電極21的消耗量的差，因此，能提高正極放電電極11和負極放電電極21的放電狀態的均勻性。因而，能長期穩定地維持放電裝置的放電性能，能提高由正極放電電極11產生的正離子與由負極放電電極21產生的負離子的平衡。

用比正極放電電極11的耐消耗性小的材料構成負極放電電極21，由此能不使負極放電電極21成為過剩質量地用比正極放電電極11便宜的材料構成負極放電電極21。因而，能實現在成本方面也優良的放電裝置。

如上對本實用新型的實施方式進行了說明，但也可以將各實施方式的構成適當地進行組合。另外，應考慮此次公開的實施方式在全部方面為例示且不是限制性內容。本實用新型的范圍不由上述說明而由所要保護技術方案表示，旨在包含與所要保護技術方案等同的含義和范圍內的所有變更。

工業上的可利用性

本實用新型可廣泛地應用于離子發生裝置、臭氧發生裝置、除電裝置等具備放電裝置的各種裝置。

附圖標記說明

1容器部；2主體殼體；3電極保護壁；11正極放電電極；11a、21a根部；11b、21b尖端；11c、21c錐部；11m、21m主體部；11s、13s、21s、23s外周面；12感應電極；13、23被覆層；14絕緣物；14s表面；15基板；15a主表面；15b里面；21負極放電電極；100放電裝置。