JP6994045B2 - 放電装置 - Google Patents

Description

本発明は、放電装置に関するものである。本出願は、２０１７年１０月２０日に出願した日本特許出願である特願２０１７－２０３４８４号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。

放電装置の一種としてイオン発生装置がある。イオン発生装置に使用する回路モジュールが特開２００４－１７８９３７号公報（特許文献１）に開示されている。この装置では、ケースの内部に基板が配置され、これらが高分子材料モールド部によって封止されている。ケースは上側に開口部を有し、開口部においては高分子材料モールド部の上面が露出している。

針状電極を備えるイオン発生装置が、特開２０１５－５３８７号公報（特許文献２）に開示されている。

放電電極を備えるイオン発生装置が特開２０１７－３３８８３号公報（特許文献３）に開示されている。放電電極はブラシ状の導電体を備える。

特開２００４－１７８９３７号公報 特開２０１５－５３８７号公報 特開２０１７－３３８８３号公報

一般的に、特許文献１に開示されるようなイオン発生装置では、放電を起こすために、高電圧を発生させる回路が備えられており、高電圧が印加される部品が存在する。そのような部品は、周囲との間で異常放電が起こることによる性能低下を防ぐため、および安全性を確保するために高分子材料などでモールドされている。しかしながら、ここで用いられる高分子材料であるところの樹脂は硬化時に収縮するため、確実にモールドするためには多めに樹脂を注入する必要があり、装置の小型化の妨げになるおそれがあった。この問題を解決するための方法として、高電圧が印加される部品を筐体で覆う方法が考えられるが、その場合は気泡が表面に出にくくなる。高電圧が印加される部品の近くに気泡が残存した場合には、気泡に起因して異常放電が発生し、性能が低下してしまうおそれがあった。特に、筐体の角は気泡が溜まりやすく、特別に配慮する必要があった。放電装置の信頼性を確保し、かつ装置の小型化を図るためには、高電圧が印加される部品を筐体で覆い、かつ気泡が残りにくい構造が求められる。

本発明は、筐体の内部に気泡が残りにくい放電装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づく放電装置は、第１の側に配置された第１板および上記第１の側とは逆の第２の側において上記第１板に対向するように配置されて開口部を有する第２板を含み、上記第１板と上記第２板との間に内部空間を規定する筐体と、上記内部空間に配置される基材と、上記基材に保持され、先端部が上記開口部を通って上記筐体の外部に突出するように配置された放電電極と、上記内部空間において上記基材を封止する絶縁封止部とを備える。上記第２板の上記第１の側の面は、平坦な第１領域を有する。上記第１領域の外周の少なくとも一部に沿うように、上記第１領域の外周から離れるにつれて上記第１の側に向かうように傾斜した斜面、または、上記第１領域から連続的に変化しつつ上記第１領域の外周から離れるにつれて上記第１の側に向かう曲面が形成されている。

本発明によれば、第１領域の外周の少なくとも一部に沿うように斜面が設けられているので、樹脂注入時に気泡は筐体の内部に留まりにくく、気泡は開口部から出やすい。したがって、筐体の内部に気泡が残りにくい放電装置とすることができる。

本発明に基づく実施の形態１における放電装置の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態１における放電装置の部分平面図である。 図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線に関する矢視断面図である。 図２におけるＩＶ－ＩＶ線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態１における放電装置で、第１領域の外周のうち一部のみに沿うように斜面が設けられている例の説明図である。 本発明に基づく実施の形態１における放電装置で、第１領域の外周のうち全周にわたって斜面が設けられている例の説明図である。 本発明に基づく実施の形態２における放電装置の断面図である。 本発明に基づく実施の形態３における放電装置に備わる筐体の部分断面図である。 本発明に基づく実施の形態３の変形例における放電装置に備わる筐体の部分断面図である。 本発明に基づく実施の形態４における放電装置に備わる筐体の部分断面図である。 本発明に基づく実施の形態４の変形例における放電装置に備わる筐体の部分断面図である。 本発明に基づく実施の形態５における放電装置の断面図である。 本発明に基づく各実施の形態における放電装置が備えうる放電電極の一例の斜視図である。

（実施の形態１）
図１～図５を参照して、本発明に基づく実施の形態１における放電装置について説明する。本実施の形態における放電装置１０１の外観を図１に示す。放電装置１０１の部分平面図を図２に示す。図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線に関する矢視断面図を図３に示す。図２におけるＩＶ－ＩＶ線に関する矢視断面図を図４に示す。

放電装置１０１は、筐体４と、基材３と、放電電極５と、絶縁封止部７とを備える。筐体４は、第１の側８１に配置された第１板４１および第１の側８１とは逆の第２の側８２において第１板４１に対向するように配置されて開口部４２ａを有する第２板４２を含む。筐体４は、第１板４１と第２板４２との間に内部空間２を規定する。基材３は、内部空間２に配置される。放電電極５は、基材３に保持され、先端部が開口部４２ａを通って筐体４の外部に突出するように配置されている。放電電極５はたとえば針状電極であってよい。ここでは一例として放電電極５が針状電極であるものとして示すが、放電電極５は他の形態の電極であってもよい。絶縁封止部７は、内部空間２において基材３を封止する。基材３は基板であってよく、たとえばプリント配線基板であってよい。

第２板４２の第１の側８１の面は、平坦な第１領域４５を有する。第１領域４５の外周の少なくとも一部に沿うように、第１領域４５の外周から離れるにつれて第１の側８１に向かうように傾斜した斜面１３が形成されている。本実施の形態で斜面１３が設けられている区間をハッチングで示した部分平面図を図５に示す。第２板４２の裏側に形成されている斜面１３は、放電装置１０１を上から見たときには直接は見えないが、ここでは、斜面１３を透視して見えているものと仮定して表示している。ここでは一例として、第１領域４５の外周のうち一部のみに沿うように斜面１３が形成されている。

放電装置１０１は、筐体４の内部に部品１６，１７を備える。これらのうち少なくとも部品１６は、電圧が印加されるものである。部品１６は、高電圧が印加されるものであってもよい。部品１６，１７は基材３と同様に絶縁封止部７によって封止されている。

本実施の形態では、第１領域４５の外周の少なくとも一部に沿うように斜面１３が設けられているので、樹脂注入時に気泡は筐体４の内部に留まりにくく、気泡は開口部４２ａから出やすい。したがって、本実施の形態によれば、筐体４の内部に気泡が残りにくい放電装置とすることができる。

本実施の形態では、図５に示したように、第１領域４５の外周の一部にのみ沿うように斜面１３が設けられていた。一方、もうひとつの例を図６に示す。図６では、第１領域４５の外周のうちより多くの区間に斜面１３が設けられている。図６に示すように、斜面１３は、第１領域４５の外周の全周にわたって形成されていることが好ましい。この構成を採用することにより、より確実に気泡を筐体４内から排出することが可能となる。

なお、ここまでの説明の中で、「第１板」および「第２板」という概念が登場したが、ここでいう「板」とは平坦な板とは限らず、凹凸を有する板、一部または全部が湾曲など多少の変形をしている板を含む意である。また、板状の部分と板状でない部分とがつながって一体的となっている部材における板状の部分も含む意である。以下の説明においても同様である。

なお、本実施の形態で示した構成は、イオン、電子、ラジカルなどを発生させる放電装置に適用することができる。本実施の形態で示した構成は、オゾンなどの活性種を発生させる放電装置に適用することができる。なお、放電装置によって発生させるイオンは、正イオンのみであってもよく、負イオンのみであってもよい。放電装置は、正負イオンの両方を発生させるものであってもよい。

（実施の形態２）
図７を参照して、本発明に基づく実施の形態２における放電装置について説明する。本実施の形態における放電装置１０２の断面図を図７に示す。放電装置１０２の基本的な構成は、実施の形態１で説明したものと同様であるが、以下の点で異なる。

放電装置１０２は、筐体４に代えて筐体４ｉを備える。筐体４ｉは、実施の形態１で説明した斜面１３に代えて、曲面１５を有する。すなわち、放電装置１０２においては、第１領域４５の外周の少なくとも一部に沿うように、第１領域４５から連続的に変化しつつ第１領域４５の外周から離れるにつれて第１の側８１に向かう曲面１５が設けられている。

本実施の形態では、第１領域４５の外周の少なくとも一部に沿うように曲面１５が設けられているので、樹脂注入時に気泡は筐体４ｉの内部に留まりにくく、気泡は開口部４２ａから出やすい。したがって、本実施の形態によれば、気泡が残りにくい放電装置とすることができる。

実施の形態１で図６を参照して斜面１３に関して説明したのと同様に、曲面１５は、第１領域４５の外周の全周にわたって形成されていることが好ましい。この構成を採用することにより、より確実に気泡を筐体４ｉ内から追い出すことが可能となる。

（実施の形態３）
図８を参照して、本発明に基づく実施の形態３における放電装置について説明する。本実施の形態における放電装置は、筐体４に代えて筐体４ｊを備える。筐体４ｊの断面図を図８に示す。筐体４ｊでは、斜面１３は第１領域４５から第２領域４６に至るように平面状に延在している。他の部分の構成は、これまでに説明したものと同様であるので、説明を繰り返さない。

このような構成であっても、絶縁封止部７形成のための樹脂注入時の気泡の排出を容易にすることができ、気泡が残りにくい。

（実施の形態３の変形例）
さらに、図９に示すような構成であってもよい。図９に示した例では、放電装置は、実施の形態３で説明した筐体４ｊに代えて筐体４ｋを備える。筐体４ｋでは、曲面１５が第１領域４５から第２領域４６に至るように設けられている。曲面１５は第１領域４５とは連続的に接続しているが、第２領域４６とは不連続に接続している。曲面１５は第２領域４６と垂直をなしていてもよい。このような構成であっても、同様の効果を得ることができる。

（実施の形態４）
図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態４における放電装置について説明する。本実施の形態における放電装置では、筐体４に代えて筐体４ｕを備える。筐体４ｕの断面図を図１０に示す。筐体４ｕでは、第２板４２は、第１領域４５を有するが第２領域４６を有していない。このような構成において、第１領域４５の外周の少なくとも一部に沿うように斜面１３が設けられている。他の部分の構成は、これまでに説明したものと同様であるので、説明を繰り返さない。

このような構成であっても、絶縁封止部７形成のための樹脂注入時の気泡の排出を容易にすることができ、気泡が残りにくい。

（実施の形態４の変形例）
さらに、図１１に示すような構成であってもよい。図１１に示した例では、放電装置は実施の形態４で説明した筐体４ｕに代えて筐体４ｖを備える。筐体４ｖでは、斜面１３に代えて曲面１５が設けられている。このような構成であっても、同様の効果を得ることができる。

（実施の形態５）
図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態５における放電装置について説明する。放電装置１０３の基本的な構成は、実施の形態１で説明したものと同じであるが、以下の点で異なる。放電装置１０３は、部品１６を備える。部品１６は内部空間２に配置されている。部品１６には電圧が印加される。放電装置１０３において、第１板４１の第２の側８２の面から見たときの第１領域４５の高さを第１高さＨ１とすると、第２板４２は、第１板４１の第２の側８２の面から見て第１高さＨ１より低い第２高さＨ２にある第２領域４６を含む。部品１６は、第１領域４５を第１板４１に向けて投影した領域内に配置されている。部品１６の第２の側８２の面は第２領域４６よりも第２の側８２にある。

本実施の形態で示したような構成を採用することにより、部品１６の周辺以外では第２板４２の高さを部品１６の高さより低くすることができ、必要な樹脂の量を低減することができる。高圧が印加される部品１６は第１領域４５の投影領域内に配置されており、第１領域４５の外周の少なくとも一部には斜面１３が設けられているので、絶縁封止部７形成のための樹脂注入時には部品１６の周辺における気泡を排除しやすくなり、部品１６の周辺に気泡が残りにくい構造となっている。本実施の形態の変形例としては、上述の構成において斜面１３に代えて曲面１５を設けた構成としてもよい。

ここで示した例では、部品１６は第１板４１の第２の側８２の面に搭載されているが、これはあくまで一例である。部品１６と第１板４１とは必ずしも接していなくてもよい。たとえば、部品１６が基材３に何らかの形で固定されるなどして、部品１６が第１板４１から浮いている構成であってもよい。

なお、これまでのいずれの実施の形態にも共通していえることであるが、放電電極５はイオン発生電極であることが好ましい。放電装置は、たとえば図１３に示す放電電極５ｉを備えることが好ましい。放電電極５ｉはブラシ状電極であり、イオン発生電極である。放電電極５ｉは、多数の繊維状導電体５ｉａを束にしてその一端を固定具５ｉｂによって拘束した構造と、これらを支持する棒状部分５ｉｃとを備える。繊維状導電体５ｉａの他端は拘束されておらず自由に広がることができる。イオン発生電極の形態は、図１３に示したブラシ状電極に限られるわけではなく、他にもさまざまな形態のものがありうる。イオン発生電極の形態としては、たとえば棒状、線状、繊維状、面状など、さまざまなものが考えられる。

なお、図１では１つの放電装置１０１が２つの放電電極５を備える例を示したが、放電電極の数は２以外であってもよい。たとえば１つの放電装置が１つだけの放電電極を備えるものであってもよい。１つの放電装置が３以上の放電電極を備えるものであってもよい。実施の形態１などでは１つの開口部４２ａに１つの放電電極５が配置された例を示したが、１つの開口部に２以上の放電電極が配置されたものであってもよい。実施の形態１などでは開口部４２ａの形状は長方形であるものとしたが、放電電極を配置するための開口部の形状は長方形以外の形状であってもよい。

図１では、放電電極５の周辺に放電電極５を保護する構造物が配置されていないが、これはあくまで一例である。実際には、公知技術に従い、放電電極５に他の部品や作業者の指などがぶつかることを防ぐために、放電電極５の周辺に何らかの保護構造を設けることが好ましい。保護構造としては、たとえば放電電極５よりも背が高い枠状の部材が考えられる。ここでいう背の高さは、筐体の上面を基準にしたときの背の高さのことを意味する。何らかの保護構造を設けることで、放電電極５の破損を防ぐことができる。また、何らかの保護構造を設けること、作業者がうっかり放電電極５に触れて痛い思いをしたり怪我をしたりすることを防止することができる。

なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
なお、今回開示した上記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。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、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を含むものである。

２ 内部空間、３ 基材、４，４ｉ，４ｊ，４ｋ，４ｕ，４ｖ 筐体、５，５ｉ 放電電極、５ｉａ 繊維状導電体、５ｉｂ 固定具、５ｉｃ 棒状部分、７ 絶縁封止部、１３ 斜面、１５ 曲面、１６，１７ 部品、４１ 第１板、４２ 第２板、４２ａ 開口部、４５ 第１領域、４６ 第２領域、８１ 第１の側、８２ 第２の側、１０１，１０２，１０３ 放電装置。

Claims (4)

1. 第１の側に配置された第１板および前記第１の側とは逆の第２の側において前記第１板に対向するように配置されて開口部を有する第２板を含み、前記第１板と前記第２板との間に内部空間を規定する筐体と、
   前記内部空間に配置される基材と、
   前記基材に保持され、先端部が前記開口部を通って前記筐体の外部に突出するように配置された放電電極と、
   前記内部空間において前記基材を封止する絶縁封止部とを備え、
   前記第２板の前記第１の側の面は、平坦な第１領域を有し、
   前記第１板の前記第２の側の面から見たときの前記第１領域の高さを第１高さとすると、前記第２板は、前記第１板の前記第２の側の面から見て前記第１高さより低い第２高さにある第２領域を含み、
   前記開口部は、前記第１領域に形成され、
   前記第１領域の外周の少なくとも一部に沿うように、前記第１領域の外周から離れるにつれて前記第１の側に向かうように傾斜した斜面、または、前記第１領域から連続的に変化しつつ前記第１領域の外周から離れるにつれて前記第１の側に向かう曲面が、前記第１領域と前記第２領域との間に形成されている、放電装置。
2. 第１の側に配置された第１板および前記第１の側とは逆の第２の側において前記第１板に対向するように配置されて開口部を有する第２板を含み、前記第１板と前記第２板との間に内部空間を規定する筐体と、
   前記内部空間に配置される基材と、
   前記基材に保持され、先端部が前記開口部を通って前記筐体の外部に突出するように配置された放電電極と、
   前記内部空間において前記基材を封止する絶縁封止部と、
   前記内部空間に配置され、電圧が印加される部品とを備え、
   前記第２板の前記第１の側の面は、平坦な第１領域を有し、
   前記第１領域の外周の少なくとも一部に沿うように、前記第１領域の外周から離れるにつれて前記第１の側に向かうように傾斜した斜面、または、前記第１領域から連続的に変化しつつ前記第１領域の外周から離れるにつれて前記第１の側に向かう曲面が形成され、
   前記第１板の前記第２の側の面から見たときの前記第１領域の高さを第１高さとすると、前記第２板は、前記第１板の前記第２の側の面から見て前記第１高さより低い第２高さにある第２領域を含み、
   前記部品は、前記第１領域を前記第１板に向けて投影した領域内に配置されており、
   前記部品の前記第２の側の面は前記第２領域よりも前記第２の側にある、放電装置。
3. 前記斜面または前記曲面は、前記第１領域の外周の全周にわたって形成されている、請求項１又は２に記載の放電装置。
4. 前記放電電極はイオン発生電極である、請求項１から３のいずれかに記載の放電装置。

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