CN207052938U - 放电装置 - Google Patents
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Abstract
提供能长期维持正极放电电极和负极放电电极这两者的性能的放电装置。放电装置(100)具备被施加正电压而放电的正极放电电极(11)和被施加负电压而放电的负极放电电极(21)。正极放电电极(11)的外周面和负极放电电极(21)的外周面由不同的材质构成。
Description
本申请是分案申请，原案申请的申请号为201590000267.9，国际申请号为PCT/JP2015/068483，申请日为2015年6月26日，发明名称为“放电装置”。
技术领域
本实用新型涉及放电装置，特别是涉及具备被施加电压而放电的放电电极的放电装置。
背景技术
搭载有利用放电现象的离子发生装置的设备是多种多样的，其使用环境也是各种各样的。目前开发了如下放电装置，其具有将固定放电电极的基板或放电电极其本身固定于树脂等结构物，用绝缘物覆盖上述结构物的周边的结构。
目前在放电现象中使用的电极的主流是金属针，实际使用由 SUS、钨或镍合金等制成的放电电极。为了焊接于基板而对放电电极的至少躯干部分的表面进行镀锡、镀镍等加工。在金属针的前端发生电晕放电，生成离子。
特开平5－21131号公报(专利文件1)所公开的清洁室用离子发生器中安装有一对正负的针状电极。该电极在钨电极的表面通过镀敷而设有基于镍的被覆，成为层叠结构。
现有技术文献
专利文献
专利文件1：特开平5－21131号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
在现有的放电装置中，被施加正电压的正极放电电极和被施加负电压的负极放电电极由同一材料构成。将构成电极的金属材料被覆的镀敷的材料也是相同的。在用同一材料构成正极放电电极和负极放电电极时，由于生产量增加，因此能降低成本，另外，由于不会发生弄混正极和负极的情况，因此在生产性上是优良的。
另一方面，发生放电现象的放电电极中的被施加正电压的正极放电电极和被施加负电压的负极放电电极在放电时示出不同的举动。本实用新型的发明者们发现了如下问题：在如以往那样用同一材料构成正极放电电极和负极放电电极时，就对放电时发生的现象的耐受性而言，正极放电电极和负极放电电极中的任一方的耐受性变得不充分。
本实用新型是鉴于上述问题而完成的，其主要目的在于，提供能长期维持正极放电电极和负极放电电极这两者的性能的放电装置。
用于解决问题的方案
本实用新型的发明者们发现：在可能产生结露的高湿度环境、特别是在海岸附近等包含盐分的严酷的环境下使用以金属为构件的放电电极进行放电时，在正极放电电极和负极放电电极中发生不同电解，其结果是，在正极放电电极中使用的金属的一部分向周围熔出，另一方面，在负极放电电极中析出包含钠的化合物。
另外，本实用新型的发明者们发现：以金属为构件的放电电极由于发生放电而消耗，正极放电电极和负极放电电极中的正极放电电极的消耗有时较大。
根据上述内容，本实用新型的发明者们得到若用最佳的材质分别构成正极放电电极和负极放电电极则能应对严酷的环境以及能实现电极消耗的均匀化的见解，直至完成本实用新型。
即，本实用新型的放电装置具备被施加正电压而放电的正极放电电极和被施加负电压而放电的负极放电电极。正极放电电极的外周面和负极放电电极的外周面由不同的材质构成。
优选正极放电电极和负极放电电极整体由不同的材质构成。
优选正极放电电极和负极放电电极具有导电性的主体部和被覆主体部的表面的被覆层。正极放电电极的被覆层和负极放电电极的被覆层由不同的材质构成。
优选正极放电电极的外周面由对氯化物离子具有耐受性的材料构成，负极放电电极的外周面由对钠离子具有耐受性的材料构成。
优选正极放电电极的外周面由比负极放电电极的外周面的对放电耐消耗性优良的材料构成。
实用新型效果
根据本实用新型的放电装置，能抑制构成正极放电电极的金属成分的熔出或消耗，因此能长期稳定地维持正极放电电极和负极放电电极这两者的放电性能。
附图说明
图1是表示实施方式1的放电装置的构成的立体图。
图2是表示图1所示的放电装置的正极放电电极附近的截面图。
图3是表示图1所示的放电装置的负极放电电极附近的截面图。
图4是表示实施方式2的放电装置的正极放电电极附近的截面图。
图5是表示实施方式2的放电装置的负极放电电极附近的截面图。
图6是表示实施方式3的放电装置的正极放电电极附近的截面图。
图7是表示实施方式3的放电装置的负极放电电极附近的截面图。
具体实施方式
以下，基于附图说明本实用新型的实施方式。此外，在以下的附图中，对同一或相当的部分附上同一附图标记而不重复其说明。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1的放电装置100的构成的立体图。参照图 1，放电装置100具备正极放电电极11、负极放电电极21以及主体壳体2。正极放电电极11和负极放电电极21形成为针状的形状。
主体壳体2设为形成放电装置100的外观的箱体。主体壳体2具有矩形的容器部1。容器部1在其内部规定了有底的中空空间。在容器部1的内部空间填充有作为树脂材料的绝缘物14。另外，主体壳体2具有电极保护壁3。电极保护壁3配置在正极放电电极11和负极放电电极21的周围。为了保护正极放电电极11和负极放电电极21 而设有电极保护壁3。
图2是表示图1所示的放电装置100的正极放电电极11的附近的截面图。参照图2，正极放电电极11具有被基板15支撑的根部11a、尖锐的形状的尖端11b以及从根部11a向尖端11b在顶端变细的锥部 11c。根部11a具有相对于尖端11b为相反的一侧的正极放电电极11 的基端。根部11a的一部分埋入绝缘物14的内部。根部11a的下方部分被绝缘物14封闭。尖端11b从绝缘物14的表面14s突出。
感应电极(相对电极)12和基板15埋入绝缘物14的内部。正极放电电极11被基板15支撑。感应电极12配置于正极放电电极11的周围的与正极放电电极11分开的位置。形成基准电位的感应电极12 由金属等导体材料形成。感应电极12和基板15的全部埋入绝缘物14的内部，并被绝缘物14密封。
作为绝缘物14，优选填充将环氧树脂等热固性树脂或橡胶类高分子材料溶于溶剂的涂层材料。优选绝缘物14具有能将感应电极12 和基板15充分地密封的程度的厚度。
基板15具有平板状的形状，与主体壳体2的容器部1的底面平行地配置。基板15具有形成放电侧的表面的主表面15a和相对于主表面15a为相反的一侧的里面15b。基板15的主表面15a和里面15b被绝缘物14覆盖。在基板15上形成有将基板15在厚度方向贯通而从主表面15a到里面15b的贯通孔。形成于基板15的贯通孔可以是在其内壁面形成有导体的通孔。
正极放电电极11插通于在基板15上形成的贯通孔。正极放电电极11的根部11a例如通过焊接固定于基板15，由此，正极放电电极 11被基板15支撑。正极放电电极11的与尖端11b相反的一侧的另一端从基板15的里面15b突出。正极放电电极11在将基板15贯通的状态下支撑于基板15。在基板15的主表面15a和里面15b形成有配线图案。正极放电电极11利用焊料与在基板15上形成的配线图案或引线电连接。
在图2所示的例子中，图示了将基板15贯通的状态的正极放电电极11，但也可以是在基板15的主表面15a上搭载有正极放电电极 11的状态。
放电装置100对正极放电电极11施加正的高电压而在和感应电极12之间产生电位差，由此从正极放电电极11的尖端11b发生电晕放电，产生正离子。设为如下结构：正极放电电极11的尖端11b从绝缘物14的表面14s突出，由此能快速输送由尖端11b产生的离子。
优选生成对正极放电电极11施加的高电压的电路若存在于放电装置的主体壳体2内则被主体壳体2覆盖或被绝缘物14密封。由此，能防止生成高电压的电路与严酷的环境接触，能抑制电极部以外的部位发生漏电。另外，也可以经由基板15对正极放电电极11 施加电压。
另外，也可以从放电装置100的外部供应对正极放电电极11施加的高电压。在该情况下，可以将用于对正极放电电极11供应高电压的基板或连接器等路径用绝缘物、耐水性凝胶或绝缘管等密封。由此，能防止该路径周边与严酷的环境接触，能抑制电极部以外的部位发生漏电。
对正极放电电极11施加的高电压以脉冲电压为基本，但也可以是直流电压。另外，电压只要引发放电即可，可以是任意的大小。
图3是表示图1所示的放电装置100的负极放电电极21的附近的截面图。负极放电电极21具有与图2所示的正极放电电极11相同的形状。参照图3，负极放电电极21具有由基板15支撑的根部21a、尖锐的形状的尖端21b以及从根部21a向尖端21b在顶端变细的锥部21c。根部21a具有相对于尖端21b为相反的一侧的负极放电电极21 的基端。根部21a的一部分埋入绝缘物14的内部。根部21a的下方部分被绝缘物14封闭。尖端21b从绝缘物14的表面14s突出。
放电装置100通过对负极放电电极21施加负的高电压而在和感应电极12之间产生电位差，由此从负极放电电极21的尖端21b发生电晕放电，产生负离子。如图1所示，放电装置100具备正极放电电极11和负极放电电极21这两者，通过对正极放电电极11施加正的电压、对负极放电电极21施加负的电压，从而能同时产生正离子和负离子这两者。
在图2、图3所示的例子中，感应电极12相对于正极放电电极11 和负极放电电极21位于左右两处，但只要成为电位的基准即可，不限定形状、配置。此外，感应电极12为了按距正极放电电极11和负极放电电极21相等距离配置而优选是大致圆形。另外，感应电极12 既可以是金属板、铁丝等金属物，也可以是在基板15上印刷的图案，只要成为电位的基准即可，不限定感应电极12的材质。
正极放电电极11和负极放电电极21在本实施例中是针形状，但也可以是细线或极细线。另外，只要是能放电的形状即可，也可以是细板状且前端尖的形状。
正极放电电极11和负极放电电极21的整体由金属等导体材料形成。正极放电电极11和负极放电电极21的整体由不同的材质构成。因此，正极放电电极11的外周面11s和负极放电电极21的外周面21s由不同的材质构成。
正极放电电极11由对氯化物离子具有耐受性的材料构成。因此，正极放电电极11的外周面11s由对氯化物离子具有耐受性的材料构成。正极放电电极11也可以由钨或金或铂等贵金属构成。
负极放电电极21由对钠离子具有耐受性的材料构成。因此，负极放电电极21的外周面21s由对钠离子具有耐受性的材料构成。负极放电电极21也可以由例如铬镍铁合金等铁的含量少的镍合金构成。
铬镍铁合金一般耐腐蚀性优良，被设为适合在海水中使用的合金，但在作为放电电极使用的情况下，需要考虑与放电相伴的化学反应来选择材料。在包含盐分的环境中放电时，在正极放电电极11 和负极放电电极21中发生不同的电解。若将构成负极放电电极21的材料设为铬镍铁合金，则可得到充分的耐腐蚀性，另一方面，构成正极放电电极11的材料即使是铬镍铁合金也是不充分的。因此，需要将对氯化物离子具有进一步的耐受性的钨等材料设为正极放电电极11的构成材料。
根据以上说明的实施方式1的放电装置100，正极放电电极11的外周面11s由对氯化物离子具有耐受性的材料构成，负极放电电极 21的外周面21s由对钠离子具有耐受性的材料构成。
在包含盐分的环境下，在空气中包含氯化钠。因此，在包含盐分的环境下放电时，正极放电电极11易于生成氯化物离子，负极放电电极21易于生成钠离子。在由于该氯化物离子而使在正极放电电极11中使用的金属的一部分向周围熔出时，电流流到与正极放电电极11为相反的极性的感应电极12或放电装置100的主体壳体2等放电部以外的部分，使本来的放电部的放电性能降低。
用不同的材质构成正极放电电极11的外周面11s和负极放电电极21的外周面21s，用对氯化物离子具有耐受性的材料构成正极放电电极11的外周面11s，由此，构成正极放电电极11的外周面11s的金属不易熔出。因而，能抑制构成正极放电电极11的外周面11s的金属成分的熔出。由于能抑制与正极放电电极11的成分的熔出相伴的漏电的发生，因此即使在高湿度环境或包含盐分的大气环境下，也能长期稳定地维持放电装置100的放电性能。
用对钠离子具有耐受性的材料构成负极放电电极21的外周面 21s，由此，即使在负极放电电极21中析出包含钠的化合物，也能抑制负极放电电极21产生铁锈。与正极放电电极11不同，不会发生构成负极放电电极21的材料的熔出，因此，无需用与正极放电电极11相同的对氯化物离子具有耐受性的材料构成负极放电电极21。使负极放电电极21不会成为过剩质量地用比正极放电电极11便宜的材料构成负极放电电极21，由此，能实现在成本方面也优良的放电装置100。
(实施方式2)
图4是表示实施方式2的放电装置的正极放电电极11的附近的截面图。图5是表示实施方式2的放电装置的负极放电电极21的附近的截面图。实施方式2的放电装置和上述实施方式1的放电装置100 具备基本上相同的构成。但是，实施方式2的放电装置在正极放电电极11和负极放电电极21的构成上与实施方式1不同。
在本实施方式中，正极放电电极11具有导电性的主体部11m和被覆主体部11m的表面的被覆层13。在实施方式2的正极放电电极11 中，被覆层13的外周面13s构成正极放电电极11的外周面。被覆层 13通过对主体部11m的表面实施镀敷加工而形成。被覆层13由对氯化物离子具有耐受性的材料构成。被覆层13也可以通过镀金而形成。
负极放电电极21具有导电性的主体部21m和被覆主体部21m的表面的被覆层23。在实施方式2的负极放电电极21中，被覆层23的外周面23s构成负极放电电极21的外周面。被覆层23通过对主体部 21m的表面实施镀敷加工而形成。被覆层23由对钠离子具有耐受性的材料构成。被覆层23也可以通过镀镍而形成。
正极放电电极11的被覆层13和负极放电电极21的被覆层23由不同的材质构成。因此，正极放电电极11的外周面和负极放电电极 21的外周面由不同的材质构成。
根据以上说明的实施方式2的放电装置，被覆层13的外周面13s 构成正极放电电极11的外周面。被覆层13由对氯化物离子具有耐受性的材料形成。被覆层23的外周面23s构成负极放电电极21的外周面。被覆层23由对钠离子具有耐受性的材料形成。
用不同的材质构成正极放电电极11的被覆层13和负极放电电极21的被覆层23，用对氯化物离子具有耐受性的材料构成正极放电电极11的外周面，由此，构成正极放电电极11的外周面的金属不易熔出。因而，能抑制构成正极放电电极11的外周面的金属成分的熔出。能抑制与正极放电电极11的成分的熔出相伴的漏电的发生，因此，即使在高湿度环境或包含盐分的大气环境下，也能长期稳定地维持放电装置的放电性能。
用对钠离子具有耐受性的材料构成负极放电电极21的外周面，由此即使在负极放电电极21上析出包含钠的化合物，也能抑制负极放电电极21产生铁锈。与正极放电电极11不同，不会发生构成负极放电电极21的材料的熔出，因此无需用与正极放电电极11的被覆层 13相同的对氯化物离子具有耐受性的材料构成负极放电电极21的被覆层23。不会使负极放电电极21的被覆层23成为过剩质量地用比正极放电电极11的被覆层13便宜的材料构成被覆层23，由此能实现在成本方面也优良的放电装置。
在本实施方式中，记载了正极放电电极11具有导电性的主体部 11m和被覆主体部11m的表面的被覆层13，但正极放电电极11的尖端11b和锥部11c也可以被与主体部11m相同的被覆层13被覆。另外，正极放电电极11中的埋入绝缘物14的内部的部分也可以被与主体部11m相同的被覆层13被覆。同样地，记载了负极放电电极21具有导电性的主体部21m和被覆主体部21m的表面的被覆层23，但负极放电电极21的尖端21b和锥部21c也可以被与主体部21m相同的被覆层23被覆。另外，负极放电电极21中的埋入绝缘物14的内部的部分也可以被与主体部21m相同的被覆层23被覆。
(实施方式3)
图6是表示实施方式3的放电装置的正极放电电极11的附近的截面图。图7是表示实施方式3的放电装置的负极放电电极21的附近的截面图。实施方式3的放电装置与上述实施方式1的放电装置100 不同，在容器部1的内部空间未填充绝缘物，正极放电电极11和负极放电电极21的根部11a、21a未被绝缘物封闭。
在基板15的主表面15a上形成有图案，该图案作为感应电极12 发挥功能。在容器部1的内部空间未填充绝缘物，因此感应电极12 和基板15未被绝缘物密封。在容器部1的内面设有未图示的支撑部，基板15由该支撑部支撑于容器部1。
正极放电电极11和负极放电电极21的整体由金属等导体材料形成。正极放电电极11和负极放电电极21的整体由不同的材质构成。因此，正极放电电极11的外周面11s和负极放电电极21的外周面21s由不同的材质构成。
用比负极放电电极21的耐消耗性优良的材料构成正极放电电极11。因此，用比负极放电电极21的外周面21s的耐消耗性优良的材料构成正极放电电极11的外周面11s。正极放电电极11的构成材料也可以是比负极放电电极21的构成材料的耐热性优良的材料。正极放电电极11的构成材料既可以是比负极放电电极21的构成材料的熔点高的材料，也可以是比负极放电电极21的构成材料的热导率低的材料。在负极放电电极21由不锈钢构成的情况下，正极放电电极11可以由铬镍铁合金构成。
根据以上说明的实施方式3的放电装置，用比负极放电电极21 的外周面21s的耐消耗性优良的材料构成正极放电电极11的外周面 11s。
实施方式3的放电装置与实施方式1、2不同，设想在不包含盐分的通常的环境下使用。由于在空气中不包含氯化钠或即使包含氯化钠也是微量的，因此无需考虑构成正极放电电极11的材料的熔出。另一方面，与放电相伴地发生正极放电电极11和负极放电电极 21的消耗。正极放电电极11和负极放电电极21中的正极放电电极11 有时更快地发生消耗。
用不同的材质构成正极放电电极11的外周面11s和负极放电电极21的外周面21s，用比负极放电电极21的外周面21s的耐消耗性优良的材料构成消耗快的正极放电电极11的外周面11s。由此，能缩小正极放电电极11的消耗量与负极放电电极21的消耗量的差，因此，能提高正极放电电极11和负极放电电极21的放电状态的均匀性。因而，能长期稳定地维持放电装置的放电性能，能提高由正极放电电极11产生的正离子与由负极放电电极21产生的负离子的平衡。
用比正极放电电极11的耐消耗性小的材料构成负极放电电极 21，由此能不使负极放电电极21成为过剩质量地用比正极放电电极 11便宜的材料构成负极放电电极21。因而，能实现在成本方面也优良的放电装置。
如上对本实用新型的实施方式进行了说明，但也可以将各实施方式的构成适当地进行组合。另外，应考虑此次公开的实施方式在全部方面为例示且不是限制性内容。本实用新型的范围不由上述说明而由所要保护技术方案表示，旨在包含与所要保护技术方案等同的含义和范围内的所有变更。
工业上的可利用性
本实用新型可广泛地应用于离子发生装置、臭氧发生装置、除电装置等具备放电装置的各种装置。
附图标记说明
1 容器部；2 主体壳体；3 电极保护壁；11 正极放电电极；11a、21a 根部；11b、21b尖端；11c、21c 锥部；11m、 21m 主体部；11s、13s、21s、23s 外周面；12 感应电极；13、 23被覆层；14 绝缘物；14s 表面；15 基板；15a 主表面； 15b 里面；21 负极放电电极；100 放电装置。
Claims (9)
1.一种放电装置，其特征在于，具备：
正极放电电极，其被施加正电压而放电；
负极放电电极，其被施加负电压而放电；
绝缘物，上述正极放电电极和上述负极放电电极的根部的一部分埋入上述绝缘物的内部；以及
电极保护壁，其配置在上述正极放电电极和上述负极放电电极的周围。
2.根据权利要求1所述的放电装置，其特征在于，
还具备感应电极，上述感应电极形成相对于上述正极放电电极和上述负极放电电极的基准电位，埋入上述绝缘物的内部。
3.根据权利要求1所述的放电装置，其特征在于，
上述正极放电电极和上述负极放电电极由埋入上述绝缘物的基板支撑。
4.根据权利要求2所述的放电装置，其特征在于，
上述正极放电电极和上述负极放电电极由埋入上述绝缘物的基板支撑。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的放电装置，其特征在于，
上述正极放电电极的外周面与上述负极放电电极的外周面由不同的材质构成。
6.根据权利要求1～4中的任一项所述的放电装置，其特征在于，
上述正极放电电极与上述负极放电电极的整体由不同的材质构成。
7.根据权利要求1～4中的任一项所述的放电装置，其特征在于，
上述正极放电电极和上述负极放电电极具有：导电性的主体部；以及
被覆上述主体部的表面的被覆层，
上述正极放电电极的上述被覆层与上述负极放电电极的上述被覆层由不同的材质构成。
8.根据权利要求5所述的放电装置，其特征在于，
上述正极放电电极的上述外周面由对氯化物离子具有耐受性的材料构成，
上述负极放电电极的上述外周面由对钠离子具有耐受性的材料构成。
9.根据权利要求5所述的放电装置，其特征在于，
上述正极放电电极的上述外周面由比上述负极放电电极的上述外周面的对放电耐消耗性优良的材料构成。
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