CN111052524B - 电压施加装置和放电装置 - Google Patents

Abstract

电压施加装置(1)具备电压施加电路(2)。电压施加电路(2)通过向包括保持液体(50)的放电电极(41)的负载(4)施加电压，来使放电电极(41)产生放电。电压施加电路(2)在驱动期间，通过使向负载(4)施加的电压的大小以包含液体(50)的谐振频率的规定范围内的驱动频率周期性地变动，来使液体(50)机械地振动。

Description

电压施加装置和放电装置

技术领域

本公开一般而言涉及一种电压施加装置和放电装置，更详细地说，涉及一种通过向包括放电电极的负载施加电压来使得产生放电的电压施加装置和放电装置。

背景技术

以往，提供一种具备放电电极和电压施加电路(电力供给部)的放电装置(例如参照专利文献1)。

这种放电装置通过电压施加电路对放电电极施加电压，来产生电晕放电。而且，在向放电电极供给了液体的情况下，在放电时进行静电雾化，能够产生含有作为有效成分的自由基的带电微粒子液。含有自由基的带电微粒子液例如起到除菌、除臭等效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-67738号公报

发明内容

但是，在专利文献1记载的放电装置中，例如由于向放电电极施加的电压的大小的偏差、放电电极的形状的偏差或者向放电电极供给的液体的量(体积)的偏差等，导致放电有可能变得不稳定。

本公开提供一种能够使得放电更稳定地产生的电压施加装置和放电装置。

本公开的一个方式所涉及的电压施加装置具备电压施加电路。电压施加电路通过向包括保持液体的放电电极的负载施加电压，来使放电电极产生放电。电压施加电路在驱动期间通过使向负载施加的电压的大小以包括液体的谐振频率的规定范围内的驱动频率周期性地变动，来使液体机械地振动。

另外，本公开的一个方式所涉及的放电装置具备电压施加装置和放电电极。

根据本公开，具有能够使得放电更稳定地产生的优点。

附图说明

图1是第一实施方式所涉及的放电装置的框图。

图2A是示出在第一实施方式所涉及的放电装置中保持于放电电极的液体延展的状态的示意图。

图2B是示出在放电装置中保持于放电电极的液体收缩的状态的示意图。

图3A是示出第一实施方式所涉及的放电装置中的放电电极和相向电极的俯视图。

图3B是图3A的3B-3B截面图。

图4是概要地示出第一实施方式所涉及的放电装置的放电方式的曲线图。

图5是概要地示出第一实施方式所涉及的放电装置中的液体的频率特性的曲线图。

图6是示出第一实施方式所涉及的放电装置的一例的电路图。

图7是第二实施方式所涉及的放电装置的框图。

具体实施方式

(第一实施方式)

(1)概要

如图1所示，本实施方式所涉及的电压施加装置1具备电压施加电路2和控制电路3。电压施加装置1是通过向包括放电电极41的负载4施加电压来使放电电极41产生放电的装置。

另外，如图1所示，本实施方式所涉及的放电装置10具备电压施加装置1、负载4以及液体供给部5。负载4具有放电电极41和相向电极42。相向电极42是配置为隔着间隙而与放电电极41相向的电极。负载4通过向放电电极41与相向电极42之间施加电压，来使得在放电电极41与相向电极42之间产生放电。液体供给部5具有向放电电极41供给液体50的功能。也就是说，放电装置10在构成要素中包括电压施加电路2、控制电路3、液体供给部5、放电电极41以及相向电极42。但是，放电装置10包括电压施加装置1和放电电极41来作为最低限度的构成要素即可，相向电极42和液体供给部5分别也可以不包括在放电装置10的构成要素中。

在本实施方式所涉及的放电装置10中，例如在通过在放电电极41的表面附着液体50来使放电电极41保持有液体50的状态下，从电压施加电路2向包括放电电极41的负载4施加电压。由此，至少由放电电极41产生放电，并且通过放电使保持于放电电极41的液体50被静电雾化。即，本实施方式所涉及的放电装置10构成所谓的静电雾化装置。在本公开中，将保持于放电电极41的液体50、也就是成为静电雾化的对象的液体50也简称为“液体50”。

另外，电压施加电路2在驱动期间通过使向负载4施加的电压(以下，将向负载4施加的电压也称为“施加电压”)的大小以驱动频率周期性地变动，来使液体50机械地振动。驱动频率是设定在包括液体50的谐振频率的规定范围内的频率。本公开所谓的“驱动期间”是驱动电压施加装置1使得放电电极41产生放电的期间。在本实施方式中，电压施加电路2被控制电路3控制，因此如上述那样的施加电压的大小的调整由控制电路3实施。

即，电压施加电路2在驱动期间，不是将向包括放电电极41的负载4施加的电压的大小保持为固定值，而是使该电压的大小以包括液体50的谐振频率的规定范围内的驱动频率周期性地变动。由此，作用于保持在放电电极41的液体50的电能的大小以驱动频率周期性地变动，其结果是，保持于放电电极41的液体50以驱动频率机械地振动。在此，将施加电压的变动的频率即驱动频率设定为包括保持于放电电极41的液体50的谐振频率(固有振动频率)的规定范围内、也就是液体50的谐振频率附近的值。因此，随着施加电压的大小变动产生的液体50的机械振动的振幅变得比较大。

虽然在后面叙述详情，但是通过向负载4施加电压(施加电压)，保持于放电电极41的液体50如图2A所示那样受到由电场产生的力而形成被称为泰勒锥(Taylor cone)的圆锥状的形状。而且，电场集中于成为泰勒锥的顶点的顶端部，由此产生放电。此时，泰勒锥的顶端部越尖锐，也就是圆锥的顶角越小，则绝缘击穿所需要的电场强度越小，越易于产生放电。保持于放电电极41的液体50随着机械振动而在图2A示出的形状与图2B示出的形状之间交替地变形。其结果是，周期性地形成上述那样的泰勒锥，因此根据形成如图2A所示那样的泰勒锥的定时而间歇性地产生放电。

其结果是，在本实施方式所涉及的放电装置10中，重复出现以下现象:当从电晕放电进展到绝缘击穿时，瞬间流过比较大的放电电流，紧接着施加电压降低，放电电流被切断，施加电压再次上升并达到绝缘击穿。像这样，以下将间歇地重复从电晕放电进展到绝缘击穿这一现象的方式的放电称为“先导放电”。也就是说，在放电装置10中，通过先导放电在放电电极41的周围间歇地形成放电路径，重复产生脉冲状的放电电流。关于先导放电，在“(2.2)先导放电”一栏中详细说明。

在这种先导放电中，相比于电晕放电而言，以更大的能量生成自由基，生成相比于电晕放电而言2～10倍左右的大量的自由基。像这样生成的自由基不仅在除菌、除臭、保湿、保鲜、病毒的灭活方面起到效果，而且在各种各样的场面起到有用的效果。在此，在通过先导放电生成自由基时，还产生臭氧。但是，在先导放电中，生成相比于电晕放电而言2～10倍左右的自由基，与此相对地，臭氧的产生量被抑制为与电晕放电的情况相同的程度。因而，根据本实施方式所涉及的电压施加装置1以及具备电压施加装置1的放电装置10，即使增大自由基的生成量也能够抑制臭氧的产生量的增加。

而且，在本实施方式所涉及的放电装置10中，液体50通过以其谐振频率附近的驱动频率机械地振动来以比较大的振幅进行振动。因此，与液体50以离其谐振频率远的频率机械地振动的情况相比，成为在电场发挥了作用时产生的泰勒锥的顶点的顶端部变为更尖锐的锐角形状。因而，与液体50以离其谐振频率远的频率机械地振动的情况相比，在形成了泰勒锥的状态下绝缘击穿所需要的电场强度更小，更易于产生放电。因此，例如即使存在从电压施加电路2向负载4施加的电压即施加电压的大小的偏差、放电电极41的形状的偏差、或者向放电电极41供给的液体50的量(体积)的偏差，也能够稳定地产生先导放电。另外，电压施加电路2能够将向包括放电电极41的负载4施加的电压的大小抑制得比较低。因此，能够简化放电电极41周围的用于绝缘对策的结构，或者降低电压施加电路2等所使用的部件的耐压。

(2)详情

以下，更详细地说明本实施方式所涉及的电压施加装置1和放电装置10。

(2.1)整体结构

如图1所示，本实施方式所涉及的放电装置10具备电压施加电路2、控制电路3、负载4以及液体供给部5。负载4具有放电电极41和相向电极42。液体供给部5向放电电极41供给液体50。在图1中，示意性地示出放电电极41和相向电极42的形状。

放电电极41是棒状的电极。放电电极41在长边方向上的一端部具有顶端部411(参照图2A、图2B)，在长边方向上的另一端部(与顶端部相反的一侧的端部)具有基端部412(参照图3B)。放电电极41是至少顶端部411形成为尖细形状的针电极。此处所谓的“尖细形状”不限于顶端尖锐的形状，如图2A等所示，包括顶端带有圆角的形状。

相向电极42以与放电电极41的顶端部相向的方式配置。相向电极42例如为板状，形成为在中央部具有开口部421的环状。开口部421在相向电极42的厚度方向上贯穿相向电极42。在此，以相向电极42的厚度方向(开口部421的贯穿方向)与放电电极41的长边方向一致且放电电极41的顶端部位于相向电极42的开口部421的中心附近的方式，来决定相向电极42与放电电极41之间的位置关系。也就是说，在相向电极42与放电电极41之间，至少通过相向电极42的开口部421来确保间隙(空间)。换言之，相向电极42配置为隔着间隙而与放电电极41相向，相向电极42与放电电极41电绝缘。

更详细地说，作为一例，放电电极41和相向电极42形成为图3A和图3B所示的形状。即，相向电极42具备支承部422和四个针状部423。放电电极41和相向电极42被保持在具有电绝缘性的合成树脂制的外壳40。支承部422为平板状，形成有被开成圆形状的开口部421。四个针状部423在开口部421的周向上等间隔地配置。各针状部423从支承部422中的开口部421的内周缘朝向开口部421的中心突出。各针状部423在长边方向上的顶端部(开口部421的中心侧的端部)具有尖细形状的延伸部424。在此，各针状部423以越是趋向延伸部424的顶端部侧，则在放电电极41的长边方向上的离放电电极41的距离越小的方式，沿着从开口部421的内周缘朝向放电电极41的方向倾斜地突出。通过各针状部423形成为这种形状，易于在各针状部423的延伸部424产生电场集中。其结果是，易于在各针状部423的延伸部424与放电电极41的顶端部411之间稳定地产生先导放电。

液体供给部5对放电电极41供给静电雾化用的液体50。作为一例，液体供给部5使用对放电电极41进行冷却来使放电电极41产生冷凝水的冷却装置51来实现。具体而言，作为一例，如图3B所示，冷却装置51具备一对帕耳帖元件511和一对散热板512。一对帕耳帖元件511保持于一对散热板512上。冷却装置51通过向一对帕耳帖元件511通电来冷却放电电极41。各散热板512的一部分埋设于外壳40，由此将一对散热板512保持于外壳40。一对散热板512中的至少用于保持帕耳帖元件511的部位从外壳40露出。

一对帕耳帖元件511例如通过焊锡而与放电电极41的基端部412机械且电连接。一对帕耳帖元件511例如通过焊锡而与一对散热板512机械且电连接。通过一对散热板512和放电电极41向一对帕耳帖元件511进行通电。因而，构成液体供给部5的冷却装置51通过基端部412对放电电极41整体进行冷却。由此，空气中的水分凝结来作为冷凝水附着于放电电极41的表面。即，液体供给部5构成为对放电电极41进行冷却来在放电电极41的表面生成作为液体50的冷凝水。在该结构中，液体供给部5能够利用空气中的水分来向放电电极41供给液体50(冷凝水)，因此不需要向放电装置10供给和补给液体。

如图1所示，电压施加电路2具有驱动电路21和电压发生电路22。驱动电路21是用于驱动电压发生电路22的电路。电压发生电路22是接受来自输入部6的电力供给来生成向负载4施加的电压(施加电压)的电路。输入部6是产生几V～十几V左右的直流电压的电源电路。在本实施方式中，设为输入部6不包含在电压施加装置1的构成要素中来进行说明，但是输入部6也可以包含在电压施加装置1的构成要素中。关于驱动电路21和电压发生电路22的具体的电路结构，在“(2.3)电路结构”一栏中说明。

电压施加电路2与负载4(放电电极41和相向电极42)电连接(参照图6)。电压施加电路2对负载4施加高电压。在此，电压施加电路2构成为：将放电电极41作为负极(地)，将相向电极42作为正极(正)，对放电电极41与相向电极42之间施加高电压。换言之，在从电压施加电路2向负载4施加高电压的状态下，在放电电极41与相向电极42之间产生以相向电极42侧为高电位、以放电电极41侧为低电位的电位差。在此所谓的“高电压”只要是被设定为由放电电极41产生先导放电的电压即可，作为一例，是峰值为6.0kV左右的电压。但是，从电压施加电路2向负载4施加的高电压不限于6.0kV左右，例如根据放电电极41和相向电极42的形状或者放电电极41与相向电极42之间的距离来适当地设定。

在此，在电压施加电路2的动作模式中包括第一模式和第二模式这两种模式。第一模式是用于使施加电压随着时间经过上升来使得从电晕放电进展到绝缘击穿以产生放电电流的模式。第二模式是用于将负载4设为过电流状态来通过控制电路3等将放电电流切断的模式。本公开中所谓的“放电电流”是指在绝缘击穿之后产生的比较大的电流，不包括在绝缘击穿前的电晕放电中产生的数μA左右的微小电流。本公开中所谓的“过电流状态”是指由于放电使负载下降从而假定值以上的电流流过负载4的状态。

在本实施方式中，控制电路3对电压施加电路2进行控制。控制电路3在驱动电压施加装置1的驱动期间控制电压施加电路2，使得电压施加电路2在第一模式与第二模式之间交替地重复。在此，控制电路3以驱动频率在第一模式与第二模式之间进行切换，使得从电压施加电路2向负载4施加的施加电压的大小以驱动频率周期性地变动。

由此，作用于保持在放电电极41的液体50的电能的大小以驱动频率周期性地变动，其结果是，保持于放电电极41的液体50以驱动频率机械地振动。在此，施加电压的变动的频率即驱动频率如上述那样设定为包括保持于放电电极41的液体50的谐振频率(固有振动频率)的规定范围内。本公开中所谓的“规定范围”是在使施加于液体50的力(能量)以该频率振动时能够放大液体50的机械振动那样的频率的范围，是以液体50的谐振频率为基准规定了下限值和上限值的范围。也就是说，驱动频率被设定为液体50的谐振频率附近的值。因此，随着施加电压的大小变动而产生的液体50的机械振动的振幅变得比较大。

在本实施方式中，控制电路3基于监视对象来控制电压施加电路2。在此所谓的“监视对象”是由电压施加电路2的输出电流和输出电压中的至少一方形成。

在此，控制电路3具有电压控制电路31和电流控制电路32。电压控制电路31基于由电压施加电路2的输出电压形成的监视对象，来控制电压施加电路2的驱动电路21。控制电路3对驱动电路21输出控制信号Si1，通过控制信号Si1来控制驱动电路21。电流控制电路32基于由电压施加电路2的输出电流形成的监视对象，来控制电压施加电路2的驱动电路21。即，在本实施方式中，控制电路3将电压施加电路2的输出电流和输出电压这双方作为监视对象来对电压施加电路2进行控制。但是，电压施加电路2的输出电压(次级侧电压)与电压施加电路2的初级侧电压之间存在相关关系，因此电压控制电路31也可以根据电压施加电路2的初级侧电压来间接地检测电压施加电路2的输出电压。同样地，电压施加电路2的输出电流(次级侧电流)与电压施加电路2的输入电流(初级侧电流)之间存在相关关系，因此电流控制电路32也可以根据电压施加电路2的输入电流来间接地检测电压施加电路2的输出电流。关于电压控制电路31和电流控制电路32的具体的电路结构，在“(2.3)电路结构”一栏中说明。

控制电路3构成为：如果监视对象的大小小于阈值，则使电压施加电路2以第一模式进行动作，当监视对象的大小成为阈值以上时，使电压施加电路2以第二模式进行动作。即，在监视对象的大小达到阈值之前，电压施加电路2以第一模式进行动作，施加电压随着时间经过而上升。此时，在放电电极41，从电晕放电进展到绝缘击穿而产生放电电流。当监视对象的大小达到阈值时，电压施加电路2以第二模式进行动作，施加电压下降。此时，负载4成为过电流状态，通过控制电路3等将放电电流切断。换言之，控制电路3等经由电压施加电路2探测负载4的过电流状态，通过使施加电压下降来使放电电流消失(中断)。

由此，在驱动期间，电压施加电路2以在第一模式与第二模式之间交替地重复的方式进行动作，从而施加电压的大小以驱动频率周期性地变动。其结果是，在放电电极41发生从电晕放电进展到绝缘击穿这一现象间歇地重复的方式的放电(先导放电)。也就是说，在放电装置10中，通过先导放电来在放电电极41的周围间歇地形成放电路径，重复产生脉冲状的放电电流。

当进一步详细说明时，首先，放电装置10使得在保持于放电电极41的顶端部411的液体50产生局部的电晕放电。在本实施方式中，由于放电电极41为负极(地)侧，因此在液体50中产生的电晕放电是负极性电晕。放电装置10使在液体50中产生的电晕放电进一步进展到高能量的放电。通过该高能量的放电，在放电电极41的周围产生绝缘击穿(全击穿)，在放电电极41的周围形成放电路径。在本实施方式所涉及的放电装置10中，通过电压施加电路2以驱动频率周期性地重复第一模式和第二模式，来在放电电极41与相向电极42之间间歇地产生绝缘击穿，从而间歇地生成将放电电极41与相向电极42连接的放电路径。

在先导放电中，相比于电晕放电而言2～10倍左右的放电电流通过放电电极41与相向电极42之间的放电路径流动。因此，如图4所示，在驱动期间，在施加电压达到最大值V2之前，通过电晕放电流过微小电流，当施加电压达到最大值V2时，达到绝缘击穿而瞬间流过比较大的放电电流。在图4中，将横轴设为时间轴，纵轴表示电压施加电路2的输出电压(施加电压)。在施加电压上升并达到绝缘击穿之前的期间，通过电晕放电产生微小放电，当施加电压达到最大值V2时，产生绝缘击穿，来产生高能量的放电。

在此，在驱动期间，如果最大值V2的大小固定且每单位时间的施加电压的变化量固定，则在先导放电中产生绝缘击穿的周期(以下，也称为“放电周期”)变为大致固定。在图4的例子中，绝缘击穿以放电周期T1周期性地发生。放电周期T1是施加电压达到最大值V2的周期，也就是与电压施加电路2的动作模式从第一模式切换为第二模式的周期相同。换言之，如图4所示，施加电压的大小以放电周期T1周期性地变动，放电周期T1用驱动频率f1的倒数(1/f1)表示。

并且，在本实施方式中，驱动期间内的施加电压的最大值V2与最小值V0之间的差值为施加电压的最大值V2的1/2以上。也就是说，如果将驱动期间内的施加电压的最大值V2的1/2的值设为“V1”，则驱动期间内的施加电压的最大值V2与最小值V0之间的差值“V2-V0”为“V1”以上的值。因此，如图4所示，驱动期间内的施加电压的最小值V0为“V1”以下。换言之，驱动期间内的施加电压的振幅(V2-V0)为驱动期间内的施加电压的最大值V2的1/2即“V1”以上。在图4的例子中，施加电压的最大值V2与最小值V0之间的差值大于“V1”，因此最小值V0小于“V1”。

并且，在本实施方式中，施加电压的大小在驱动期间内在超过0V的范围变动。也就是说，施加电压的大小在驱动期间周期性地变动，但不会变为0V以下。换言之，在驱动期间内的施加电压的波形中不存在零交叉点。因而，在图4的例子中，驱动期间内的施加电压的最小值V0为大于0V且小于最大值V2的1/2即“V1”的值。

另外，在图4的例子中，施加电压从最小值V0变化到最大值V2所需要的时间相比于施加电压从最大值V2变化到最小值V0的时间而言足够长。在此，在施加电压从最小值V0变化到最大值V2时，施加电压以随着接近最大值V2而变化率逐渐变小(斜率变缓)的方式随着时间经过非线性地变化。另一方面，在施加电压从最大值V2变化到最小值V0时，施加电压随着时间经过大致线性地变化。

另外，驱动频率f1如上述那样被设定在包括保持于放电电极41的液体50的谐振频率fr1(固有振动频率)的规定范围内。液体50的谐振频率fr1例如取决于液体50的体积(量)，使用保持于放电电极41的液体50的体积Vo1和系数α，如下述数式1那样表示液体50的谐振频率fr1。系数α取决于保持于放电电极41的液体50的表面张力和粘度等。

[数式1]

即，在液体50示出例如图5所示那样的频率特性的情况下，在以液体50的谐振频率fr1为基准的规定范围W1内设定驱动频率f1。图5示意性地示出将横轴设为频率(振动频率)、将纵轴设为振幅、将谐振频率fr1处的振幅设为“A1”时的液体50的机械振动的频率特性。在此，规定范围W1优选是液体50的振动的频率特性中的半峰全宽(FWHM：Full Width atHalf Maximum)的范围。总而言之，在图5的例子中，在谐振频率fr1的低频侧振幅变为“A1/2”(“A1”的1/2)的频率fl1与在谐振频率fr1的高频侧振幅变为“A1/2”的频率fh1之间的范围为规定范围W1。换言之，用“fl1”表示规定范围W1的下限值，用“fh1”表示规定范围W1的上限值。在像这样规定的规定范围W1内设定驱动频率f1，由此驱动频率f1被设定为液体50的谐振频率fr1附近的值。

在本实施方式中，作为一例，假设保持于放电电极41的液体50为“水”(冷凝水)，是附着于放电电极41的顶端部411的表面的呈半球状且体积为“50nL”的液滴。假设该情况下的液体50的谐振频率fr1为1kHz。在该情况下，优选的是，在以液体50的谐振频率fr1的60％即600Hz为下限值且以液体50的谐振频率fr1的140％即1.4kHz为上限值的规定范围W1内，设定驱动频率f1。在该情况下，规定范围W1的下限值更优选为液体50的谐振频率fr1的75％即750Hz，规定范围W1的上限值更优选为液体50的谐振频率fr1的125％即1.25kHz。另外，在该情况下，规定范围W1的下限值更优选为液体50的谐振频率fr1的80％即800Hz，规定范围W1的上限值更优选为液体50的谐振频率fr1的120％即1.2kHz。在本实施方式中，作为一例，假设驱动频率f1被设定为与谐振频率fr1相同的值(1kHz)。

另外，本实施方式所涉及的放电装置10是在向放电电极41供给(保持)作为冷凝水的液体50的状态下，从电压施加电路2向负载4施加电压。由此，在负载4中，通过放电电极41与相向电极42之间的电位差，来在放电电极41与相向电极42之间产生先导放电。此时，保持于放电电极41的液体50通过放电被静电雾化。其结果是，在放电装置10中，生成含有自由基的纳米尺寸的带电微粒子液。所生成的带电微粒子液例如通过相向电极42的开口部421释放到放电装置10的周围。

(2.2)先导放电

接着，更详细地说明先导放电。

一般来说，当在一对电极之间投入能量来产生放电时，根据所投入的能量的量来使放电方式从电晕放电向辉光放电或弧光放电进展。

电晕放电是由一方的电极局部地产生的放电，是不伴有一对电极间的绝缘击穿的放电。辉光放电和弧光放电是伴有一对电极间的绝缘击穿的放电。在辉光放电和弧光放电中，在向一对电极之间投入能量的期间，维持通过绝缘击穿形成的放电路径，并在一对电极之间持续产生放电电流。如果从电源(电压施加电路2)向一对电极之间每单位时间能够放出的电流容量足够大，则一旦形成的放电路径不会被中断而被维持，像上述那样从电晕放电向辉光放电或弧光放电进展。

与此相对，先导放电是虽然伴有一对电极间的绝缘击穿但不是持续产生绝缘击穿而是间歇地产生绝缘击穿的放电。因此，在一对电极间产生的放电电流也间歇地产生。即，在电源(电压施加电路2)不具有如上述那样维持放电路径所需要的电流容量等情况下，当从电晕放电进展到绝缘击穿时，向一对电极间施加的电压立即下降，放电路径中断，放电停止。通过像这样使放电重复发生和停止，间歇地流过放电电流。像这样，先导放电在重复放电能量高的状态和放电能量低的状态这一点与持续发生绝缘击穿(也就是持续产生放电电流)的辉光放电及弧光放电不同。

在先导放电中，生成相比于电晕放电而言2～10倍左右的大量的自由基，但是臭氧的产生量被抑制为与电晕放电的情况相同的程度。认为这是由于在释放通过先导放电产生的臭氧时，通过暴露于高能量的先导放电而破坏臭氧的一部分。

(2.3)电路结构

接着，参照图6来说明电压施加装置1的具体的电路结构。图6是概要性地示出放电装置10的电路结构的一例的电路图，在图6中，省略了输入部6的图示。

电压施加电路2如上述那样具有驱动电路21和电压发生电路22。在图6的例子中，电压施加电路2是绝缘型的DC/DC转换器，使来自输入部6(参照图1)的输入电压Vin(例如是13.8V)升压，将升压后的电压作为输出电压输出。电压施加电路2的输出电压作为施加电压被施加到具有放电电极41和相向电极42的负载4。

电压发生电路22具有绝缘变压器(Trance)220，该绝缘变压器220具备初级线圈221、次级线圈222以及辅助线圈223。初级线圈221及辅助线圈223与次级线圈222电绝缘且磁耦合。在次级线圈222的一端电连接相向电极42。

驱动电路21具有晶体管Q1，根据晶体管Q1的开关动作，来向绝缘变压器220的初级线圈221供给电力。驱动电路21除了具有晶体管Q1以外，还具有晶体管Q2、晶体管Q3以及电阻R1～R5。作为一例，晶体管Q1、Q2、Q3由npn型的双极性晶体管形成。

晶体管Q1的集电极连接于初级线圈221，晶体管Q1的发射级经由电阻R1接地。从输入部6向初级线圈221、晶体管Q1及电阻R1的串联电路施加输入电压Vin。晶体管Q1的基级经由电阻R2连接于控制电源Vcc。控制电源Vcc对驱动电路21施加控制电压(例如5.1V)。

晶体管Q2、Q3的集电极连接于晶体管Q1的基级。晶体管Q2、Q3的发射级接地。晶体管Q2的基级经由电阻R3连接于晶体管Q1的发射级。晶体管Q1的基级经由电阻R4、R5的并联电路连接于辅助线圈223的一端。辅助线圈223的另一端接地。在晶体管Q3的基级连接具有电压控制电路31和电流控制电路32的控制电路3，从控制电路3向晶体管Q3的基级输入控制信号Si1。

根据上述结构，电压施加电路2构成自激式的转换器。即，当晶体管Q1导通从而在绝缘变压器220的初级线圈221中流过时，电阻R1的两端电压上升，从而晶体管Q2导通。由此，晶体管Q1的基级经由晶体管Q2接地，因此晶体管Q1截止。当晶体管Q1截止时，流过初级线圈221的电流被切断，电阻R1的两端电压下降，从而晶体管Q2截止。由此，在绝缘变压器220的次级线圈222中感应出高电压，该高电压作为电压施加电路2的输出电压施加于负载4。此时，通过次级线圈222中产生的感应电压，在辅助线圈223也感应出电压，使晶体管Q1的基级-发射级间的电压上升，从而晶体管Q1导通。电压施加电路2通过重复进行上述动作，来使输入电压Vin升压，对负载4施加输出电压。

控制电路3如上述那样具有电压控制电路31和电流控制电路32。

电压控制电路31具有二极管D1、电阻R6、电容器C1以及齐纳二极管ZD1。二极管D1的阳极(Anode)连接于辅助线圈223与电阻R4、R5的连接点。二极管D1的阴极(Cathode)经由电阻R6连接于电容器C1的一端。电容器C1的另一端接地。并且，在电容器C1的一端(与电阻R6的连接点)连接齐纳二极管ZD1的阴极。齐纳二极管ZD1的阳极作为电压控制电路31的输出端连接于驱动电路21的晶体管Q3的基级。

根据上述结构，电压控制电路31通过监视辅助线圈223的感应电压，来间接地监视作为监视对象的电压施加电路2的输出电压(次级线圈222的感应电压)。也就是说，在电压施加电路2的输出电压小于最大值V2的期间，电压控制电路31的齐纳二极管ZD1截止。另一方面，如果电压施加电路2的输出电压为最大值V2以上，则电压控制电路31的齐纳二极管ZD1导通。此时，控制信号Si1超过控制阈值，对驱动电路21的晶体管Q3的基级-发射级间施加电压，从而晶体管Q3导通。由此，晶体管Q1的基级电流经由晶体管Q3流向地，因此晶体管Q1的集电极电流减少。因此，如果电压施加电路2的输出电压为最大值V2以上，则电压控制电路31使从电压施加电路2的驱动电路21向电压发生电路22投入的能量减少。

电流控制电路32具有运算放大器OP1、基准电压生成部321、电阻R7～R11以及电容器C2、C3。电容器C2的一端经由电阻R7连接于控制电源Vcc。电容器C2的另一端接地。控制电源Vcc对电阻R7与电容器C2的串联电路施加控制电压(例如5.1V)。电阻R7与电容器C2的连接点(电容器C2的一端)经由电阻R8连接于运算放大器OP1的反相输入端子。另外，在电阻R7与电容器C2的连接点连接绝缘变压器220的次级线圈222的与相向电极42相反的一侧的端部(另一端)。换言之，控制电源Vcc经由电阻R7和次级线圈222连接于相向电极42。在运算放大器OP1的非反相输入端子连接基准电压生成部321，从基准电压生成部321向运算放大器OP1的非反相输入端子输入基准电压。在运算放大器OP1的反相输入端子-输出端子之间连接电阻R9与电容器C3的串联电路。在运算放大器OP1的输出端子连接电阻R10的一端。电阻R10的另一端经由电阻R11接地。电阻R10与电阻R11的连接点(电阻R10的另一端)作为电流控制电路32的输出端连接于驱动电路21的晶体管Q3的基级。

根据上述结构，电流控制电路32通过监视电压发生电路22的次级线圈222的感应电流，来监视作为监视对象的电压施加电路2的输出电流(次级线圈222的感应电压)。也就是说，在电压施加电路2的输出电流小于阈值的期间，电流控制电路32的运算放大器OP1的输出为L电平(Low Level：低电平)。如果电压施加电路2的输出电流为阈值以上，则电流控制电路32的运算放大器OP1的输出为H电平(High Level：高电平)。此时，控制信号Si1超过控制阈值，在驱动电路21的晶体管Q3的基级-发射级之间施加电压，从而晶体管Q3导通。由此，晶体管Q1的基级电流经由晶体管Q3流向地，因此晶体管Q1的集电极电流减少。因此，如果电压施加电路2的输出电流为阈值以上，则电流控制电路32使从电压施加电路2的驱动电路21向电压发生电路22投入的能量减少。

(2.4)动作

如果是图6所例示那样的电路结构，则放电装置10通过由控制电路3如以下那样进行动作，来使得在放电电极41与相向电极42之间产生先导放电。

即，在直到产生绝缘击穿为止的期间，控制电路3将电压施加电路2的输出电压作为监视对象，当作为监视对象的输出电压为最大值V2以上时，电压控制电路31使得向电压发生电路22投入的能量减少。另一方面，在发生绝缘击穿之后，控制电路3将电压施加电路2的输出电流作为监视对象，当作为监视对象的输出电流为阈值以上时，电流控制电路32使得向电压发生电路22投入的能量减少。由此，电压施加电路2以使施加电压下降、将负载4设为过电流状态来将放电电流切断的第二模式进行动作。也就是说，电压施加电路2的动作模式从第一模式切换为第二模式。

此时，电压施加电路2的输出电压和输出电流均下降，因此控制电路3再开始驱动电路21的开关动作。由此，电压施加电路2以使施加电压随着时间经过上升来使得从电晕放电进展到绝缘击穿以产生放电电流的第一模式进行动作。也就是说，电压施加电路2的动作模式从第二模式切换到第一模式。

在此，在电流控制电路32工作之后，也就是运算放大器OP1的输出成为H电平之后，根据包括运算放大器OP1、电阻R9以及电容器C3的积分电路的影响，来决定电压施加电路2的输出电压(施加电压)的上升率。总而言之，在图4的例子中，放电周期T1内的每单位时间的施加电压的变化量由包括运算放大器OP1、电阻R9以及电容器C3的积分电路的时间常数来决定。由于最大值V2为固定值，因此换言之，放电周期T1由包括运算放大器OP1、电阻R9以及电容器C3的积分电路的时间常数来决定。

在本实施方式中，驱动频率f1被设定在以液体50的谐振频率fr1为基准的规定范围W1内。而且，如上述那样放电周期T1由驱动频率f1的倒数(1/f1)表示。因此，决定包括运算放大器OP1、电阻R9以及电容器C3的积分电路的时间常数，使得放电周期T1的倒数(1/T1)即驱动频率f1被设定在以液体50的谐振频率fr1为基准的规定范围W1内。

在驱动期间，通过控制电路3重复进行上述的动作，电压施加电路2以在第一模式与第二模式之间交替地重复的方式进行动作。因此，在驱动期间，从电压施加电路2向包括放电电极41的负载4施加的施加电压的大小以包括液体50的谐振频率fr1的规定范围W1内的驱动频率f1周期性地变动。在本实施方式中，作为一例，驱动频率f1被设定为与谐振频率fr1相同的值(1kHz)。由此，作用于保持在放电电极41的液体50的电能的大小以驱动频率f1周期性地变动，由此液体50以驱动频率f1机械地振动。

总而言之，通过从电压施加电路2向包括放电电极41的负载4施加施加电压，使得由电场产生的力作用于保持在放电电极41的液体50，从而液体50变形。此时，作用于保持在放电电极41的液体50的力F1通过液体50中含有的电荷量q1与电场E1之积来表示(F1＝q1×E1)。特别是在本实施方式中，在与放电电极41的顶端部411相向的相向电极42(参照图3B等)与放电电极41之间施加施加电压，因此通过电场对液体50作用向相向电极42侧吸引的方向上的力。其结果是，如图2A所示，保持于放电电极41的顶端部411的液体50受到由电场产生的力，在放电电极41与相向电极42相向的方向上向相向电极42侧延展，形成被称为泰勒锥的圆锥状的形状。根据图2A所示的状态，如果施加于负载4的施加电压变小，则通过电场的影响对液体50作用的力也变小，液体50变形。其结果是，如图2B所示，保持于放电电极41的顶端部411的液体50在放电电极41与相向电极42相向的方向上收缩。

而且，施加电压的大小以驱动频率f1周期性地变动，由此保持于放电电极41的液体50在图2A所示的形状与图2B所示的形状之间交替地变形。电场集中于泰勒锥的顶端部(顶点部)，由此产生放电。因此，在如图2A所示那样泰勒锥的顶端部尖锐的状态下产生绝缘击穿。因而，与驱动频率f1相一致地间歇地产生放电。其结果是，在放电电极41产生从电晕放电进展至绝缘击穿这一现象间歇地重复的先导放电。

另外，当为了与液体50的谐振频率fr1相一致而使驱动频率f1变高、也就是使放电周期T1变短时，在通过先导放电生成自由基时产生的臭氧的产生量有可能增加。即，当驱动频率f1变高时，发生绝缘击穿的时间间隔变短、每单位时间(例如1秒)的放电的发生次数增加、每单位时间的自由基和臭氧的产生量增加。作为用于抑制伴随驱动频率f1变高导致的每单位时间的臭氧的产生量的增加的方法，存在以下两种方法。

第一种方法是降低施加电压的最大值V2。即，将驱动期间内的施加电压的最大值V2调整为规定电压值以下，使得在驱动期间内由于放电电极41产生的放电而每单位时间产生的臭氧的产生量为规定值以下。通过将施加电压的最大值V2降低到规定电压值以下，来抑制在通过先导放电生成自由基时产生的臭氧的产生量。由此，能够抑制随着驱动频率f1变高而臭氧的产生量增加。

第二种方法是增加保持于放电电极41的液体50的体积。即，将驱动期间内的液体50的体积调整为规定体积以上，使得在驱动期间内由于放电电极41产生的放电而每单位时间产生的臭氧的产生量为规定值以下。通过增加保持于放电电极41的液体50的体积，来抑制在通过先导放电生成自由基时产生的臭氧的产生量。由此，能够抑制随着驱动频率f1变高而臭氧的产生量增加。

在本实施方式所涉及的放电装置10中，通过第一种方法、也就是降低驱动期间内的施加电压的最大值V2，来抑制每单位时间的臭氧的产生量的增加。由此，在放电装置10中，例如，能够将臭氧浓度抑制为0.02ppm左右。但是，放电装置10也可以采用第二种方法，还可以采用第一种方法和第二种方法这两者。

(3)变形例

第一实施方式只不过是本公开的各种各样的实施方式之一。只要能够实现本公开的目的，则第一实施方式能够根据设计等进行各种变更。下面列举第一实施方式的变形例。下面说明的变形例能够适当地组合来应用。

(3.1)第一变形例

在第一变形例所涉及的电压施加装置1中，电压施加电路2构成为能够在规定范围W1内变更驱动频率f1。即，用于规定施加电压的变动周期的驱动频率f1不限于固定值，也可以是可变值。驱动频率f1的变更例如既可以由用户手动进行，也可以由控制电路3自动进行。

在由用户进行驱动频率f1的变更的情况下，电压施加装置1还具备用于受理用户的操作的操作部。控制电路3根据用户对操作部的操作，来调节驱动频率f1。对操作部的操作既可以在电压施加装置1动作的期间(驱动期间)进行，也可以在制造电压施加装置1时等进行。在制造电压施加装置1时对操作部进行操作的情况下，对操作部进行操作的用户为电压施加装置1的制造者。

在由控制电路3自动进行驱动频率f1的变更的情况下，控制电路3例如基于作为监视对象的电压施加电路2的输出电流和输出电压中的至少一方，来变更驱动频率f1。例如，在没有稳定地产生放电(先导放电)的情况下，控制电路3根据监视对象判断出异常，变更驱动频率f1使其更接近液体50的谐振频率fr1。

在此，驱动频率f1的变更例如通过使图6所示的控制电路3中的电阻R9或电容器C3等的电路常数(电阻值或电容值)变化来实现。也就是说，驱动频率f1是根据包括运算放大器OP1、电阻R9以及电容器C3的积分电路的时间常数来决定的，因此通过使这些电路常数变化，来变更驱动频率f1。另外，不限于使电路常数变化的结构，例如也可以使用微型计算机来变更驱动频率f1。也就是说，在控制电路3具备微型计算机的情况下，例如通过使从微型计算机输出的PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)信号的占空比变化，来实现驱动频率f1的变更。

(3.2)其它变形例

放电装置10也可以省略用于生成带电微粒子液的液体供给部5。在该情况下，放电装置10通过在放电电极41与相向电极42之间发生的先导放电，来生成作为有效成分的空气离子。

另外，放电装置10也可以省略相向电极42。在该情况下，先导放电在放电电极41与存在于放电电极41的周围的例如外壳等部件之间产生。并且，放电装置10也可以省略液体供给部5和相向电极42双方。

另外，液体供给部5不限于如第一实施方式那样对放电电极41进行冷却来使得放电电极41产生冷凝水的结构。液体供给部5例如也可以是使用毛细现象或泵等供给机构来从容器(tank)向放电电极41供给液体50的结构。并且，液体50不限于是水(包括冷凝水)，也可以是水以外的液体。

另外，电压施加电路2也可以构成为：以放电电极41为正极(正)，以相向电极42为负极(地)，向放电电极41与相向电极42之间施加高电压。并且，只要在放电电极41与相向电极42之间产生电位差(电压)即可，因此电压施加电路2也可以通过将高电位侧的电极(正极)设为地且将低电位侧的电极(负极)设为负电位，来向负载4施加负的电压。即，电压施加电路2既可以将放电电极41设为地且将相向电极42设为负电位，或者也可以将放电电极41设为负电位且将相向电极42设为地。

另外，电压施加装置1也可以在电压施加电路2与负载4中的放电电极41或相向电极42之间具备限流电阻。限流电阻是用于在先导放电中限制绝缘击穿后流动的放电电流的峰值的电阻器。限流电阻例如电连接于电压施加电路2与放电电极41之间，或者电连接于电压施加电路2与相向电极42之间。

另外，图6只不过是放电装置10的电路结构的一例，能够适当变更电压施加装置1的具体的电路结构。例如，电压施加电路2不限于自激式的转换器，也可以是他激式的转换器。另外，在电压施加电路2中，晶体管Q1、Q2、Q3不限于是双极性晶体管，例如也可以是MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor：金属-氧化物半导体场效应晶体管)等。另外，电压发生电路22也可以还通过具有压电元件的变压器(压电变压器)来实现。

另外，图4只不过是驱动期间内的施加电压的波形的一例，施加电压的波形例如也可以是锯齿波状。在该情况下，在施加电压从最小值V0变化到最大值V2时，施加电压随着时间经过而大致线性地变化。

另外，驱动期间内的施加电压的最小值V0大于0V且小于施加电压的最大值V2的1/2即“V1”的值这一结构并不是电压施加装置1所必需的结构。例如，驱动期间内的施加电压的最小值V0既可以是施加电压的最大值V2的1/2即“V1”以上的值，也可以小于0V。

另外，与第一实施方式所涉及的电压施加装置1相同的功能也可以通过电压施加电路2的控制方法、计算机程序或者记录有计算机程序的记录介质等来具体化。即，可以通过电压施加电路2的控制方法、计算机程序或者记录有计算机程序的记录介质等来将与控制电路3对应的功能具体化。

另外，在监视对象与阈值等的两个值之间的比较中，设为“以上”的情况包括两个值相等的情况和两个值中的一方超过另一方的情况这两种。但是不限于此，在此所谓的“以上”也可以是与仅包括两个值中的一方超过另一方的情况的“大于”相同的意思。也就是说，是否包括两个值相等的情况能够根据阈值等的设定来任意地变更，因此是“以上”还是“大于”不存在技术上的差异。同样地，“小于”也可以是与“以下”相同的意思。

(第二实施方式)

如图7所示，本实施方式所涉及的放电装置10A与第一实施方式所涉及的放电装置10的不同点在于，还具备测量温度和湿度中的至少一方的传感器7。以下，对于与第一实施方式相同的结构，标注相同的附图标记来适当地省略说明。

传感器7是检测放电电极41的周围的状态的传感器。传感器7检测至少包括温度和湿度(相对湿度)中的至少一方的与放电电极41的周围的环境(状态)相关联的信息。在作为传感器7的检测对象的放电电极41的周围的环境(状态)中，除温度和湿度以外，例如还包括臭气指数、照度以及是否有人存在等。在本实施方式中，电压施加装置1A设为构成要素中包括传感器7来进行说明，但是传感器7也可以不包括在电压施加装置1A的构成要素中。

本实施方式所涉及的放电装置10A还具备调整部8。调整部8基于传感器7的输出，来调整驱动频率f1和利用液体供给部5生成的液体50(冷凝水)的生成量中的至少一方。在本实施方式中，电压施加装置1A设为在构成要素中包括调整部8来进行说明，但是调整部8也可以不包括在电压施加装置1A的构成要素中。

如在第一实施方式中说明的那样，液体50的谐振频率fr1(固有振动频率)例如取决于液体50的体积(量)。另一方面，液体供给部5利用冷却装置51(参照图3B)冷却放电电极41，来使得在放电电极41产生液体50(冷凝水)，因此如果放电电极41的周围的温度或湿度变化，则液体50的生成量变化。因而，基于温度和湿度中的至少一方，来调整驱动频率f1和利用液体供给部5生成的液体50的生成量中的至少一方，由此能够与温度及湿度无关地使驱动频率f1接近液体50的谐振频率fr1。

在本实施方式中，调整部8具有基于传感器7的输出来调整驱动频率f1的频率调整部、以及基于传感器7的输出来调整利用液体供给部5生成的液体50(冷凝水)的生成量的生成量调整部这两方的功能。具体地说，电压施加装置1A具备微型计算机，调整部8通过该微型计算机来实现。即，作为调整部8的微型计算机获取传感器7的输出(以下，也称为“传感器输出”)，根据传感器输出来调整驱动频率f1和利用液体供给部5生成的液体50的生成量中的至少一方。

该调整部8在作为频率调整部发挥功能的情况下，基于传感器7的输出来调整驱动频率f1。例如，放电电极41的周围的温度越高或者湿度越高，则调整部8使驱动频率f1越高。由此，例如在如湿度高且液体50(冷凝水)的生成量增加这种状况下，能够根据保持于放电电极41的液体50的体积的增加来提高驱动频率f1，从而使驱动频率f1接近液体50的谐振频率fr1。驱动频率f1的调整例如是通过使控制电路3中的电阻R9或电容器C3等的电路常数(电阻值或电容值)变化来实现的。

另外，调整部8在作为生成量调整部发挥功能的情况下，基于传感器7的输出来调整利用液体供给部5生成的液体50(冷凝水)的生成量。例如，放电电极41的周围的温度越高或湿度越高，则调整部8使利用液体供给部5生成的液体50的生成量越少。由此，例如在湿度高且液体50的生成量增加这种状况下，能够通过抑制利用液体供给部5生成的液体50的生成量，来使驱动频率f1接近液体50的谐振频率fr1。利用液体供给部5生成的液体50的生成量的调整例如是通过以向一对帕耳帖元件511接通的电流值改变冷却装置51的设定温度来实现的。

另外，如第二实施方式那样，调整部8具有频率调整部和生成量调整部双方的功能并不是放电装置10A所必需的结构。也就是说，调整部8也可以仅具有频率调整部和生成量调整部中的任一方的功能。

第二实施方式中说明的结构(包括变形例)能够与第一实施方式中说明的结构(包括变形例)适当地组合来应用。

(总结)

如以上说明的那样，第一方式所涉及的电压施加装置1、1A具备电压施加电路2。电压施加电路2通过向包括保持液体50的放电电极41的负载4施加电压，来使放电电极41产生放电。电压施加电路2在驱动期间，通过使向负载4施加的电压的大小以包括液体50的谐振频率fr1的规定范围W1内的驱动频率f1周期性地变动，来使液体50机械地振动。

根据该结构，液体50通过以其谐振频率fr1附近的驱动频率f1机械地振动，来以比较大的振幅进行振动，因此在电场发挥了作用时顶端部变为更尖锐的形状。因而，相比于液体50以离其谐振频率fr1远的频率机械地振动的情况而言，绝缘击穿所需要的电场强度小，更易于产生放电。因此，例如即使存在从电压施加电路2向负载4施加的电压的大小的偏差、放电电极41的形状的偏差或者向放电电极41供给的液体50的量的偏差等，也能够稳定地产生放电。其结果是，电压施加装置1、1A具有能够更稳定地产生放电这一优点。

在第二方式所涉及的电压施加装置1、1A中，在第一方式中，驱动期间内的施加电压的最大值V2与最小值V0之间的差值为电压的最大值V2的1/2以上。

根据该结构，能够将向负载4施加的电压的振幅设为最大值V2-最小值V0，设定得比较大，因此能够使随着施加电压的大小变动而产生的液体50的机械振动的振幅更大。

在第三方式所涉及的电压施加装置1、1A中，在第一方式或第二方式中，施加电压的大小在驱动期间内在超过0V的范围变动。

根据该结构，在驱动期间，能够使电场不中断地持续地作用于保持于放电电极41的液体50，因此能够降低从液体50的谐振脱离的行为。

在第四方式所涉及的电压施加装置1、1A中，在第一方式～第三方式中的任一方式中，规定范围W1是液体50的振动的频率特性中的半峰全宽的范围。

根据该结构，驱动频率f1被设定为更接近液体50的谐振频率fr1的频率，因此能够使液体50的机械振动的振幅更大，能够更稳定地产生放电。

在第五方式所涉及的电压施加装置1、1A中，在第一方式～第四方式中的任一方式中，电压施加电路2构成为能够在规定范围W1内变更驱动频率f1。

根据该结构，例如，在不稳定地产生放电的情况下，变更驱动频率f1使其更接近液体50的谐振频率fr1，由此能够更稳定地产生放电。

关于第六方式所涉及的电压施加装置1、1A，在第一方式～第五方式中的任一方式中，如以下那样调整施加电压，使得在驱动期间内由于放电电极41产生的放电而每单位时间产生的臭氧的产生量为规定值以下。即，驱动期间内的施加电压的最大值V2被调整为规定电压值以下。

根据该结构，能够抑制随着驱动频率f1变高导致的每单位时间的臭氧的产生量的增加。

关于第七方式所涉及的电压施加装置1、1A，在第一方式～第六方式中的任一方式中，如以下那样调整液体50的体积，使得在驱动期间内由于放电电极41产生的放电而每单位时间产生的臭氧的产生量为规定值以下。即，驱动期间内的液体50的体积被调整为规定体积以上。

根据该结构，能够抑制随着驱动频率f1变高导致的每单位时间的臭氧的产生量的增加。

第八方式所涉及的放电装置10、10A具备第一方式～第七方式中的任一方式所涉及的电压施加装置1、1A和放电电极41。

根据该结构，液体50以其谐振频率fr1附近的驱动频率f1机械地振动，由此以比较大的振幅振动，因此在电场发挥了作用时顶端部成为更尖锐的形状。因而，相比于液体50以离其谐振频率fr1远的频率机械地振动的情况而言，绝缘击穿所需要的电场强度小，更易于产生放电。因此，例如即使存在从电压施加电路2向负载4施加的电压的大小的偏差、放电电极41的形状的偏差或向放电电极41供给的液体50的量的偏差等，也能够稳定地产生放电。其结果是，放电装置10、10A具有能够更稳定地产生放电这一优点。

关于第九方式所涉及的放电装置10、10A，在第八方式中还具备向放电电极41供给液体50的液体供给部5。

根据该结构，由液体供给部5自动地向放电电极41供给液体50，因此不需要进行向放电电极41供给液体50的作业。

关于第十方式所涉及的放电装置10、10A，在第九方式中还具备测量温度和湿度中的至少一方的传感器7。液体供给部5构成为对放电电极41进行冷却来使得在放电电极41的表面生成作为液体50的冷凝水。

根据该结构，在液体供给部5使空气中的水分凝结来供给作为液体50的冷凝水的结构中，能够利用传感器7测量对液体50的生成量有影响的温度和湿度中的至少一方。因此，例如，能够根据传感器7的输出来求出液体供给部5供给的液体50的生成量。

关于第十一方式所涉及的放电装置10、10A，在第十方式中还具备作为基于传感器7的输出来调整驱动频率f1的频率调整部的调整部8。

根据该结构，基于温度和湿度中的至少一方来调整驱动频率f1，因此即使液体50的谐振频率fr1根据温度或湿度而变化，也使驱动频率f1接近谐振频率fr1。

关于第十二方式所涉及的放电装置10、10A，在第十或十一方式中还具备作为基于传感器7的输出来调整利用液体供给部5生成的冷凝水的生成量的生成量调整部的调整部8。

根据该结构，基于温度和湿度中的至少一方来调整利用液体供给部5生成的液体50的生成量，因此即使液体50的谐振频率fr1根据温度或湿度而变化，也使驱动频率f1接近谐振频率fr1。

关于第十三方式所涉及的放电装置10、10A，在第八方式～第十二方式中的任一方式中还具备被配置为隔着间隙而与放电电极41相向的相向电极42。放电装置10、10A构成为通过在放电电极41与相向电极42之间施加电压，来使得在放电电极41与相向电极42之间产生放电。

根据该结构，能够在放电电极41与相向电极42之间稳定地产生在绝缘击穿后流过放电电流的放电路径。

关于第十四方式所涉及的放电装置10、10A，在第八方式～第十三方式中的任一方式中，通过放电，液体50被静电雾化。

根据该结构，生成含有自由基的带电微粒子液。因而，相比于自由基被以单体释放到空气中的情况而言，能够实现自由基的长寿命化。并且，带电微粒子液例如是纳米尺寸，由此能够在比较广的范围内使带电微粒子液漂浮。

关于第二方式～第七方式所涉及的结构，不是电压施加装置1、1A所必须的结构，能够适当地省略。关于第九方式～第十四方式所涉及的结构，不是放电装置10、10A所必须的结构，能够适当地省略。

产业上的可利用性

电压施加装置和放电装置能够应用于冰箱、洗衣机、吹风机、空调、电风扇、空气净化器、加湿器、美容仪、汽车等多种用途。

附图标记说明

1、1A：电压施加装置；2：电压施加电路；4：负载；5：液体供给部；7：传感器；8：调整部；10、10A：放电装置；41：放电电极；42：相向电极；50：液体(冷凝水)；f1：驱动频率；fr1：谐振频率；V2：最大值；V0：最小值；W1：规定范围。

Claims (12)

1.一种放电装置，具备负载和电压施加装置，

其中，所述负载包括保持液体的放电电极以及配置为隔着隙间而与所述放电电极相向的相向电极，

所述电压施加装置具备：

电压施加电路，该电压施加电路通过向所述负载施加电压，来使所述放电电极产生放电；以及

控制电路，其对所述电压施加电路进行控制，

其中，所述电压施加电路在驱动期间通过使向所述负载施加的电压的大小以包括所述液体的谐振频率的规定范围内的驱动频率周期性地变动，来使所述液体机械地振动，

所述控制电路使得与所述驱动频率相一致地间歇地产生放电，

所述控制电路监视所述电压施加电路的输出电流，

所述控制电路构成为周期性地进行以下动作：如果所述输出电流变为阈值以上，则使向所述电压施加电路投入的能量减少。

2.根据权利要求1所述的放电装置，其中，

所述驱动期间内的所述电压的最大值与最小值之间的差值为所述电压的所述最大值的二分之一以上。

3.根据权利要求1或2所述的放电装置，其中，

所述电压的大小在所述驱动期间内在超过0V的范围变动。

4.根据权利要求1或2所述的放电装置，其中，

所述规定范围是所述液体的振动的频率特性中的半峰全宽的范围。

5.根据权利要求1或2所述的放电装置，其中，

所述电压施加电路能够在所述规定范围内变更所述驱动频率。

6.根据权利要求1或2所述的放电装置，其中，

将所述驱动期间内的所述电压的最大值调整为规定电压值以下，使得在所述驱动期间内由于所述放电电极发生的放电而每单位时间产生的臭氧的产生量为规定值以下。

7.根据权利要求1或2所述的放电装置，其中，

将所述驱动期间内的所述液体的体积调整为规定体积以上，使得在所述驱动期间内由于所述放电电极发生的放电而每单位时间产生的臭氧的产生量为规定值以下。

8.根据权利要求1所述的放电装置，其中，

还具备向所述放电电极供给所述液体的液体供给部。

9.根据权利要求8所述的放电装置，其中，

还具备测量温度和湿度中的至少一方的传感器，

所述液体供给部对所述放电电极进行冷却，来在所述放电电极的表面生成作为所述液体的冷凝水。

10.根据权利要求9所述的放电装置，其中，

还具备频率调整部，该频率调整部基于所述传感器的输出来调整所述驱动频率。

11.根据权利要求9所述的放电装置，其中，

还具备生成量调整部，该生成量调整部基于所述传感器的输出来调整利用所述液体供给部生成的所述冷凝水的生成量。

12.根据权利要求1所述的放电装置，其中，

通过所述放电，所述液体被静电雾化。

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