(57)【要約】【課題】  二枚の基板を重ね合わせて圧着接合してなる素子基板と、両基板の接合面間に形成した誘導電極と、一つの基板の外面に形成した放電電極と、その放電電極を覆うために基板の外面に形成したコート層と、を有する放電素子がある。この放電素子の前記コート層の厚みに斑があると、コート層の薄い部分に放電が集中して耐久性が低下する。本発明の目的は、前記コート層の厚みが均一な放電素子を提供することにある。【解決手段】  接合前の一つの基板２ｂの接合面側に誘導電極３を形成すると共に接合前の一つの基板２ａの外面に放電電極４とコート層５とを形成し、その後に両基板２ａ，２ｂを圧着接合して焼成してなる放電素子１を提供する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二枚の基板を重ね合わせて圧着接合してなる素子基板と、両基板の接合面間に形成した誘導電極と、一つの基板の外面に形成した放電電極と、その放電電極を覆うために基板の外面に形成したコート層と、を有する放電素子であって、
接合前の一つの基板の接合面側に誘導電極を形成すると共に接合前の一つの基板の外面に放電電極とコート層とを形成し、その後に両基板を圧着接合して焼成してなることを特徴とする放電素子。
【請求項２】
オゾンを発生させるものであることを特徴とする請求項１記載の放電素子。
【請求項３】
イオンを発生させるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の放電素子。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の放電素子を、該放電素子を作動させる駆動回路に接続してなることを特徴とする放電素子ユニット。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の放電素子又は請求項４に記載の放電素子ユニットを備え、該放電素子からオゾン又はイオンを放出させるようにしたことを特徴とする電気製品。
【請求項６】
請求項２又は３に記載の放電素子又は請求項４に記載の放電素子ユニットを備え、該放電素子から車内にイオン又はオゾンを放出させるようにしたことを特徴とする車両。
【請求項７】
少なくとも二枚の基板を重ねて一枚に接合してなる素子基板と、両基板の接合面間に形成した誘導電極と、一つの基板の外面に形成した放電電極と、その放電電極を覆うために基板の外面に形成したコート層と、を有する放電素子の製造方法であって少なくとも、
接合前の一つの基板の接合面側に誘導電極を形成する工程と、
接合前の一つの基板の外面に放電電極とコート層とを形成する工程と、
前記両工程の後、二つの基板を圧着接合する工程と、
圧着接合後の素子基板を焼成する工程と、
を有する放電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電電極と誘導電極間に電圧を印加して放電させる放電素子と、その放電素子を組み込んだ放電素子ユニット並びに電気製品並びに車両及び前記放電素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電素子１００は、図５（ａ）〜（ｃ）と図６に示したように、セラミック製誘電体である薄い基板２ａ，２ｂを二枚重ねて一体に接合してなる素子基板２と、両基板２ａ，２ｂの接合面間に形成した誘導電極３と、一方の基板２ａの外面に形成した放電電極４と、その放電電極４を覆うために基板２ａの外面に形成したコート層５と、もう一方の基板２ｂの外面に形成した端子６ａ，６ｂとからなる（例えば特許文献１参照。）。
この放電素子１００の端子６ａ，６ｂ間に適宜な電圧を印加すると放電電極４と誘導電極３間で放電し、空気中にイオン又はオゾンが発生する。
【０００３】
上記放電素子１００の具体的な製造方法は次のとおりである。
先ず、図５（ａ）、図６（ａ）のように接合前の二枚の基板２ａ，２ｂのうちの一方の基板２ｂの上面（接合面）にメタライズインクで誘導電極３を形成し、さらにその基板２ｂの下面に同じくメタライズインクで端子６ａ，６ｂを形成する。そしてその基板２ｂの上に溶剤を塗布して図５（ｂ）、図６（ｂ）のようにもう一方の基板２ａを重ね、圧着状態で加熱して両基板２ａ，２ｂを一体に接合する。そうして図６（ｃ）のように一枚の素子基板２を形成した後、図５（ｃ）、図６（ｄ）のように上の基板２ａの上面（外面）にメタライズインクで放電電極４を形成し、さらにその上にセラミック製のコート層５を形成した後、焼成する。
なお、多くの場合、大きな板状のセラミック製誘電体を使って複数の放電素子１００を一括製造し、それを放電素子１００ごとに切断してバラバラに切り離したものを焼成する。
また、上記において誘導電極３、端子６ａ，６ｂ、放電電極４、コート層５を形成する手段はスクリーン印刷である。
【０００４】
【特許文献１】実公平８−１０９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
放電素子１００の前記コート層５の厚みに斑があると、コート層５の薄い部分に放電が集中して耐久性が低下する。
そこで本発明者が前記コート層５の厚みに斑が生じる原因について探求したところ、次のことが判明した。
先ず、接合する前の基板２ａ，２ｂの表面は滑らかで凸凹がない。ところが基板２ａと基板２ｂを圧着した後には基板２ａの表面が凸凹に変化している。これは基板２ａと基板２ｂの間に挟まれている誘導電極３の厚みが圧着工程を経て基板２ａの表面に浮き出たことによる。その基板２ａの表面に放電電極４をメタライズインクで印刷すると、誘導電極３の形状に沿って盛り上がった部分の上に放電電極４の厚みが加算されるため、基板２ａの表面の凸凹の起伏が激しくなる。しかも図４（ａ）のように誘導電極３と放電電極４の形状は平面視交差する関係にあるから、基板２ａの誘導電極３による盛り上がりと放電電極４が交差して凸凹の態様が複雑になる。そのような基板２ａの表面にスクリーン印刷でコート層５を形成すると、基板２ａの起伏の激しさによりコート層５の厚みに斑が生じるのである。
【０００６】
本発明は上記の知見に基づきなされたもので、その目的は前記コート層の厚みが均一な放電素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載したように、少なくとも二枚の基板を重ね合わせて圧着接合してなる素子基板と、両基板の接合面間に形成した誘導電極と、一つの基板の外面に形成した放電電極と、その放電電極を覆うために基板の外面に形成したコート層と、を有する放電素子であって、接合前の一つの基板の接合面側に誘導電極を形成すると共に接合前の一つの基板の外面に放電電極とコート層とを形成し、その後に両基板を圧着接合して焼成してなる放電素子を提供する。
【０００８】
また、請求項２のように、オゾンを発生させるものである請求項１記載の放電素子を提供する。
また、請求項３のように、イオンを発生させるものである請求項１又は２記載の放電素子を提供する。
また、請求項４のように、請求項１乃至３の何れか１項に記載の放電素子を、該放電素子を作動させる駆動回路に接続してなる放電素子ユニットを提供する。
また、請求項５のように、請求項２又は３に記載の放電素子又は請求項４に記載の放電素子ユニットを備え、該放電素子からオゾン又はイオンを放出させるようにした電気製品を提供する。
また、請求項６のように、請求項２又は３に記載の放電素子又は請求項４に記載の放電素子ユニットを備え、該放電素子から車内にイオン又はオゾンを放出させるようにした車両を提供する。
【０００９】
また、請求項７のように、少なくとも二枚の基板を重ねて一枚に接合してなる素子基板と、両基板の接合面間に形成した誘導電極と、一つの基板の外面に形成した放電電極と、その放電電極を覆うために基板の外面に形成したコート層と、を有する放電素子の製造方法であって少なくとも、接合前の一つの基板の接合面側に誘導電極を形成する工程と、接合前の一つの基板の外面に放電電極とコート層とを形成する工程と、前記両工程の後、二つの基板を圧着接合する工程と、圧着接合後の素子基板を焼成する工程と、を有する放電素子の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
接合前の平らな基板に放電電極を形成し、その上にコート層を塗り重ねた場合には、放電電極の厚みによる凸凹があるもののその程度は軽微であるため、コート層の厚みに殆ど斑が生じない。もちろんこの基板にもう一つの基板を重ねて圧着接合した場合、誘導電極の存在に起因する基板外面の盛り上がりは不可避的に発生するが、前もって形成したコート層の厚みは圧着接合後も均一のまま保たれる。従って請求項１に記載の放電素子又は請求項７の製造方法によって製造された放電素子は、放電電極を覆うコート層の厚みに斑がないため放電が集中するような箇所がなく、耐久性が向上する。
【００１１】
また、請求項２及び３の放電素子はオゾン又はイオンの長期の安定供給が可能であり、また、本発明の放電素子を備えた請求項４の放電素子ユニット、請求項５の電気製品、請求項６の車両も同様である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図１は製造工程を説明する斜視図、図２は製造工程を説明する要部拡大断面図、図３は駆動回路を示す回路図、図４（ａ）は放電素子の斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）を反転させた斜視図である。
【００１３】
放電素子１は、図４に示したように誘電体（例えばアルミナ等のセラミック製）である素子基板２の一方の面に形成した放電電極４と、素子基板２の内部に形成した誘導電極３と、素子基板２の他面に形成した二つの端子６ａ，６ｂとを備えている。なお、放電電極４と端子６ａ及び誘導電極３と端子６ｂは、導通孔７ａ，７ｂにタングステンやモリブデンを主原料とするメタライズインクを充填して電気的に導通させる。
【００１４】
この放電素子１の端子６ａ，６ｂ間に所定の電圧を印加すると放電電極４と誘導電極３間で放電し、もしそのときの印加電圧の大きさが酸素を分解して再結合させるだけの放電エネルギーを発生させるものならオゾンが、それ以下ならイオンが発生する。
【００１５】
図３は、放電素子１に所定の電圧を印加するための駆動回路８の一例を示したものである。この駆動回路８は、１００Ｖの交流電圧を印加する端子８ａ，８ｂと、抵抗８ｃ〜８ｅと、ダイオード８ｆ〜８ｉと、電流のスイッチングを行うサイリスタ８ｊと、コンデンサ８ｋと、１次コイル８ｌと２次コイル８ｍを有するトランス８ｎを備えている。この駆動回路８に対し、放電素子１の放電電極４の端子６ａをトランス８ｎの高電圧側に接続すると共に放電素子１の誘導電極３の端子６ｂを接地する。このように駆動回路８に放電素子１を接続したものが放電素子ユニットである。
【００１６】
次ぎに上記放電素子ユニットの動作について説明する。先ず、端子８ａ，８ｂに１００Ｖの交流電圧を印加し、その交流電圧により端子８ａ側がプラスになると、抵抗８ｃとダイオード８ｆを介してコンデンサ８ｋに電圧が印加され、コンデンサ８ｋに電荷が蓄えられる。このときサイリスタ８ｊは遮断されている。次ぎに端子８ｂ側がプラスになると、抵抗８ｄを介してその電圧がゲート電圧としてサイリスタ８ｊに印加される。これによりサイリスタ８ｊがオンとなり、コンデンサ８ｋに溜まった電荷がサイリスタ８ｊを介して１次コイル８ｌに流れる。そうすると２次コイル８ｍに誘導電流が発生し、それにより高周波の高電圧が発生するからその高周波の高電圧により放電素子１からイオンやオゾンが放出される。
【００１７】
次に本発明の放電素子１の製造方法を図１（ａ）〜（ｃ）と図２（ａ）〜（ｃ）により説明する。
先ず、図１（ａ）に示したように接合前の二枚の基板２ａ，２ｂのうちの一方の基板２ｂの上面（接合面）にメタライズインクで誘導電極３を形成し、さらにその基板２ｂの下面に同じくメタライズインクで端子６ａ，６ｂを形成する。次ぎに図１（ｂ）に示したようにもう一方の基板２ａの上面（外面）にメタライズインクで放電電極４を形成し、さらにその放電電極４をカバーするように基板２ａの上面全域に基板２ａと同じ材質（例えばアルミナ）のコート層５をスクリーン印刷で形成する。
次ぎに基板２ｂの上面（接合面）に溶剤を塗布して図１（ｃ）、図２（ｂ）に示したようにもう一方の基板２ａを重ね、圧着状態で加熱して両基板２ａ，２ｂを一体に接合し（図２（ｃ））、その後焼成する。焼成後の基板２ａ，２ｂは溶着して一体となり、内部に誘導電極３を封入した素子基板２となる。
【００１８】
なお、従来技術の項でも説明したように、複数の放電素子１を一括製造する場合には、焼成する工程の前に各放電素子１をバラバラに切り離す切断工程を加える。また、説明を省略したが、導通孔７ａ，７ｂには焼成工程より前の適宜な段階でメタライズインクを充填しておく。
【００１９】
また、上記の製造方法では一方の基板２ｂに誘導電極３を形成し、もう一方の基板２ａに放電電極４を形成するようにしたが、一枚の基板２ａの両面に誘導電極３と放電電極４を形成し、その基板２ａにもう一方の基板２ｂを重ねて圧着接合するようにしてもよい。
また、上記説明では素子基板２を二枚の基板２ａ，２ｂで形成するようにしたが、素子基板２を構成する基板の枚数は三枚以上であってもよい。
【００２０】
以上のように構成される放電素子１又は放電素子ユニットは、電気製品に組み込んで該放電素子１からオゾン又はイオンを放出させるようにすることができる。そのような電気製品としては図示を省略するが例えばエアコンディショナ（略してエアコン）、加湿器、ファンヒーター、ドライヤー、空気清浄機などがある。これらの電気製品は送風手段を備えているから、送風手段から送風口に至る経路の途中か又は送風口に放電素子１を取り付ければエアと一緒にイオンが放出される。
また、放電素子１からオゾンを発生させる電気製品としては図示を省略するが例えば衣類乾燥機、食器乾燥機、洗濯機、食器洗い機、掃除機、空気清浄機などがある。これらの電気製品にはオゾンの消臭・殺菌作用を利用するものがあり、本発明の放電素子１はオゾンの供給源として利用できる。
【００２１】
また、本発明の放電素子１又は放電素子ユニットは車両に組み込んで車内にイオン又はオゾンを放出させるようにすることもできる。図示を省略するが車両は自動車、電車などであり、車内にエアを供給する経路の途中又は供給口に放電素子１を取り付けてイオン又はオゾンを発生させれば、車内にイオン又はオゾンが放出される。
【実施例】
【００２２】
本発明の製造方法により図４に示した放電素子１を製造した。なお、基板２ａ，２ｂはアルミナ製で厚さ約０．５ｍｍであり、また、誘導電極３、放電電極４、端子６ａ，６ｂはタングステンを主原料とするメタライズインクでスクリーン印刷により厚さ約２０μｍ程度に形成した。また、コート層５はアルミナでスクリーン印刷により厚さ約１５μｍ程度に形成した。
こうして製造した本発明の放電素子１はコート層５の厚みがほぼ均一で斑がなく、放電が一部に集中する不具合もなく、優れた耐久性を発揮した。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】製造工程を説明する斜視図である。
【図２】製造工程を説明する要部拡大断面図である。
【図３】駆動回路を示す回路図である。
【図４】（ａ）は放電素子の斜視図、（ｂ）は（ａ）を反転させた斜視図である。
【図５】従来の製造工程を説明する斜視図である。
【図６】従来の製造工程を説明する要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  …放電素子
２  …素子基板
２ａ，２ｂ…基板
３  …誘導電極
４  …放電電極
５  …コート層
８  …駆動回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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