CN112584935A - 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)通过将施加电压施加到包括用于保持液体(50)的放电电极(41)的负载(4)，来使放电电极(41)产生放电。电压施加电路(2)使施加电压的大小周期性地变动来使得间歇性地产生放电。在从产生放电到下一次产生放电中的间歇期间，电压施加电路(2)除了将施加电压施加到负载(4)之外，还将用于抑制液体(50)的收缩的持续电压施加到负载(4)。

Description

电压施加装置和放电装置

技术领域

本公开一般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将电压施加到包括放电电极的负载来使得产生放电的电压施加装置和放电装置。

背景技术

在专利文献1中，记载了一种具备放电电极、相向电极以及电压施加部的放电装置。相向电极位于与放电电极相向的位置。电压施加部向放电电极施加电压，来使放电电极产生从电晕放电进一步发展的放电。在该结构中，放电装置的放电是以下的放电：在放电电极与相向电极之间以将两者相连的方式间歇地产生被绝缘击穿后的放电路径。

另外，在专利文献1所记载的放电装置中，由液体供给部向放电电极供给液体。因此，通过放电，液体被静电雾化，从而生成其内部含有自由基的纳米尺寸的带电微粒子液。

在专利文献1所记载的放电装置的放电方式下，与电晕放电相比以更大的能量来生成有效成分(自由基以及包括自由基的带电微粒子液)，因此与电晕放电相比生成大量的有效成分。并且，生成臭氧的量被抑制为与电晕放电的情况相同的程度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-22574号公报

发明内容

但是，在专利文献1所记载的放电装置中，根据使用环境等，例如供给到放电电极的液体被静电雾化时进行机械性振动，存在导致产生声音的可能性。

本公开提供一种能够降低因液体的振动引起的声音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。电压施加电路通过将施加电压施加到包括用于保持液体的放电电极的负载，来使放电电极产生放电。电压施加电路使施加电压的大小周期性地变动来使得间歇性地产生放电。在从产生放电到下一次产生放电中的间歇期间，电压施加电路除了将施加电压施加到负载之外，还将用于抑制液体的收缩的持续电压施加到负载。

本公开的一个方式所涉及的放电装置具备放电电极和电压施加电路。放电电极用于保持液体。电压施加电路通过将施加电压施加到包括放电电极的负载，来使放电电极产生放电。电压施加电路使施加电压的大小周期性地变动来使放电间歇性地产生。在从产生放电到下一次产生放电中的间歇期间，电压施加电路除了将施加电压施加到负载之外，还将用于抑制液体的收缩的持续电压施加到负载。

根据本公开，具有能够降低因液体的振动引起的声音这样的优点。

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是示出第一实施方式所涉及的放电装置中的放电电极所保持的液体伸展后的状态的示意图。

图2B是示出第一放电装置中的放电电极所保持的液体收缩后的状态的示意图。

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具体例的俯视图。

图3B是图3A的3B-3B线截面图。

图4A是示意性地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主要部分的一部分断裂后的立体图。

图4B是示意性地示出第一实施方式所涉及的放电装置中的相向电极的主要部分的俯视图。

图4C是示意性地示出第一实施方式所涉及的放电装置中的放电电极的主要部分的主视图。

图5A是示出局部破坏放电的放电方式的示意图。

图5B是示出电晕放电的放电方式的示意图。

图5C是示出先导放电的放电方式的示意图。

图6是概要性地示出第一实施方式所涉及的放电装置中的电压施加装置的输出电压的波形图。

图7是概要性地示出从第一实施方式所涉及的放电装置发出的声音的频率特性的曲线图。

图8A是第一实施方式的第一变形例所涉及的放电装置中的放电电极和相向电极的俯视图。

图8B是第一实施方式的第一变形例所涉及的放电装置中的放电电极和相向电极的俯视图。

图8C是第一实施方式的第一变形例所涉及的放电装置中的放电电极和相向电极的俯视图。

图8D是第一实施方式的第一变形例所涉及的放电装置中的放电电极和相向电极的俯视图。

图9A是概要性地示出第一实施方式的变形例所涉及的放电装置中的电压施加装置的输出电压的波形图。

图9B是概要性地示出第一实施方式的变形例所涉及的放电装置中的电压施加装置的输出电压的波形图。

图10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通过将电压施加到包括放电电极41的负载4，来使放电电极41产生放电。

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是配置为与放电电极41隔着间隙相向的电极。在负载4中，通过向放电电极41与相向电极42之间施加电压，从而在放电电极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来作为结构要素。但是，放电装置10只要包括电压施加装置1和放电电极41来作为最低限度的结构要素即可，相向电极42和液体供给部5的各结构要素也可以不包括于放电装置10的结构要素。

在本实施方式所涉及的放电装置10中，例如在通过液体50附着于放电电极41的表面从而液体50被放电电极41保持的状态下，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，至少在放电电极41产生放电，并且通过放电使由放电电极41保持的液体50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，将由放电电极41保持的液体50、也就是说成为静电雾化的对象的液体50也简称为“液体50”。

电压施加电路2通过将施加电压施加到负载4，来至少使放电电极41产生放电。特别是，在本实施方式中，电压施加电路2通过使施加电压的大小周期性地变动，来使放电间歇性地产生。通过施加电压周期性地变动，从而在液体50中产生机械性的振动。本公开中所说的“施加电压”是指为了产生放电而电压施加电路2向负载4施加的电压。在本公开中，将用于产生放电的“施加电压”以与后述的“持续电压”区别的方式进行说明。在本实施方式中，电压施加电路2被控制电路3控制，因此，通过控制电路3实施对如上所述的施加电压的大小的调整。

详情后述，通过向负载4施加电压(施加电压)，由放电电极41保持的液体50如图2A所示那样接受电场所产生的力而形成被称为泰勒锥(Taylor cone)的圆锥状的形状。然后，由于电场集中在泰勒锥的顶端部(顶点部)，所以产生放电。此时，泰勒锥的顶端部越尖，也就是说圆锥的顶角越小(越变为锐角)，则绝缘击穿所需的电场强度越小，越易于产生放电。由放电电极41保持的液体50伴随着机械性的振动，而在图2A所示的形状与图2B所示的形状之间交替地变形。其结果，周期性地形成如上所述的泰勒锥，因此，与形成图2A所示那样的泰勒锥的时刻相配合地，间歇性地产生放电。

另外，在本实施方式所涉及的电压施加装置1中，电压施加电路2将施加电压V1(参照图5A)施加到配置为相互隔着间隙相向的放电电极41与相向电极42之间，由此产生放电。如图5A所示，在电压施加装置1中，在产生放电时，在放电电极41与相向电极42之间形成了部分被绝缘击穿后的放电路径L1。放电路径L1包括第一绝缘击穿区域R1和第二绝缘击穿区域R2。第一绝缘击穿区域R1是在放电电极41的周围生成的。第二绝缘击穿区域R2是在相向电极42的周围生成的。

即，在放电电极41与相向电极42之间形成不是整体而是部分(局部)被绝缘击穿后的放电路径L1。本公开中所说的“绝缘击穿”是指将导体之间隔离的绝缘体(包括气体)的电绝缘性被破坏从而不再保持绝缘状态。气体的绝缘击穿例如由于以下原因而产生：离子化后的分子被电场加速来与其它气体分子碰撞而离子化，离子浓度剧增而产生气体放电。总之，在本实施方式所涉及的电压施加装置1导致产生放电时，在将放电电极41与相向电极42连结的路径上存在的气体(空气)中，部分也就是说仅一部分产生绝缘击穿。这样，在放电电极41与相向电极42之间形成的放电路径L1是并未达到全路破坏、而是部分被绝缘击穿后的路径。

而且，放电路径L1包括在放电电极41的周围生成的第一绝缘击穿区域R1和在相向电极42的周围生成的第二绝缘击穿区域R2。也就是说，第一绝缘击穿区域R1是放电电极41的周围的被绝缘击穿后的区域，第二绝缘击穿区域R2是相向电极42的周围的被绝缘击穿后的区域。这些第一绝缘击穿区域R1和第二绝缘击穿区域R2以相互不接触的方式分离地存在。因此，放电路径L1至少在第一绝缘击穿区域R1与第二绝缘击穿区域R2之间包括未被绝缘击穿的区域(绝缘区域)。因此，放电电极41与相向电极42之间的放电路径L1成为至少一部分残留有绝缘区域并且由于部分产生绝缘击穿所以电绝缘性下降的状态。

根据如以上说明的电压施加装置1和放电装置10，在放电电极41与相向电极42之间形成了不是整体而是部分被绝缘击穿后的放电路径L1。这样，即使是产生了部分绝缘击穿的放电路径L1、换言之一部分未被绝缘击穿的放电路径L1，在放电电极41与相向电极42之间也通过放电路径L1流动电流，从而产生放电。这样，在下面将形成了部分被绝缘击穿后的放电路径L1的方式的放电称为“局部破坏放电”。在“(2.4)放电方式”的栏中详细说明局部破坏放电。

在这样的局部破坏放电中，与电晕放电相比以更大的能量生成自由基，与电晕放电相比生成2～10倍左右的大量的自由基。这样生成的自由基是不仅在除菌、除臭、保湿、保鲜、病毒灭活的场景下也在各种各样的场景下起到有用的效果的基。在此，在通过局部破坏放电来生成自由基时，还产生臭氧。但是，在局部破坏放电中，与电晕放电相比生成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。

另外，与局部破坏放电不同地，存在间歇性地重复从电晕放电发展到绝缘击穿(全路破坏)这样的现象的方式的放电。在下面将这种方式的放电称为“全路破坏放电”。在全路破坏放电中，重复如下现象：当从电晕放电发展到绝缘击穿(全路破坏)时瞬间流动比较大的放电电流，紧接着施加电压下降而放电电流被切断，而施加电压再上升而达到绝缘击穿。在全路破坏放电中，与局部破坏放电同样地，与电晕放电相比以更大的能量生成自由基，与电晕放电相比生成2～10倍左右的大量的自由基。但是，全路破坏放电的能量比局部破坏放电的能量更大。因此，即使由于在能级为“中”的状态下臭氧消失而自由基增加从而自由基大量产生，在之后的反应路径中也存在由于能级变为“高”而自由基的一部分消失的可能性。

换言之，在全路破坏放电中，该放电所涉及的能量过高，所以存在所生成的自由基等有效成分(空气离子、自由基及包括其的带电微粒子液等)的一部分消失，导致有效成分的生成效率下降的可能性。结果，根据采用了局部破坏放电的本实施方式所涉及的电压施加装置1和放电装置10，与全路破坏放电相比也能够实现有效成分的生成效率的提高。因而，在本实施方式所涉及的电压施加装置1和放电装置10中，与电晕放电和全路破坏放电的任意放电方式相比，均具有能够实现自由基等有效成分的生成效率的提高这样的优点。

另外，在本实施方式所涉及的电压施加装置1中，电压施加电路2通过将施加电压V1(参照图5A)施加到包括用于保持液体50的放电电极41的负载4，来使放电电极41产生放电。电压施加电路2使施加电压V1的大小周期性地变动来使得间歇性地产生放电。在从产生放电到下一次产生放电中的间歇期间T2(参照图6)，电压施加电路2除了将施加电压V1施加到负载4之外，还将用于抑制液体50的收缩的持续电压V2(参照图6)施加到负载4。

即，在本实施方式中，电压施加电路2通过使施加电压V1的大小周期性地变动，来使得间歇性地产生放电。由此，由放电电极41保持的液体50周期性地伸缩(参照图2A和图2B)，在液体50中产生机械性振动。当在这样的液体50进行机械性振动时产生放电后的液体50过度收缩时，存在液体50的机械性振动的振幅变得过大从而因液体50的振动引起的声音变大的可能性。

然后，在间歇期间T2，电压施加电路2除了为了产生放电而施加到负载4的施加电压V1之外，还将持续电压V2施加到负载4，由此，施加到负载4的电压被提高与持续电压V2相当的量。其结果，使用持续电压V2来抑制这样的产生放电后液体50产生过度的收缩，结果是不易产生因液体50的振动引起的声音。因而，根据本实施方式所涉及的电压施加装置1和放电装置10，具有能够降低因液体50的振动引起的声音这样的优点。

(2)详细内容

下面，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，示意性地表示了放电电极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的长边方向上的一端部具有顶端部411(参照图3B)，放电电极41的长边方向的另一端部(与顶端部相反一侧的端部)具有基端部412(参照图3B)。放电电极41是至少顶端部411被形成为锥形形状的针电极。在此所说的“锥形形状”不限于顶端尖锐的形状，如图2A等所示那样包括顶端带有圆形的形状。

相向电极42配置为与放电电极41的顶端部相向。相向电极42例如为板状，其在中央部具有开口部421。开口部421沿相向电极42的厚度方向贯通相向电极42。在此，决定了相向电极42与放电电极41之间的位置关系，以使相向电极42的厚度方向(开口部421的贯通方向)与放电电极41的长边方向一致，且使放电电极41的顶端部位于相向电极42的开口部421的中心附近。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配置为与放电电极41隔着间隙相向，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被形成为图3A和图3B所示那样的形状。即，相向电极42具有支承部422以及多个(在此为4个)突出部423。多个突出部423的各突出部423从支承部422起朝向放电电极41突出。放电电极41和相向电极42被保持于具有电绝缘性的合成树脂制的壳体40。支承部422是平板状，其形成有呈圆形状开口的开口部421。在图3A中，用假想线(二点划线)示出了开口部421的内周缘。此外，在后述的图4A和图4B中也用假想线(二点划线)示出了开口部421。

4个突出部423在开口部421的周向上等间隔地配置。各突出部423从支承部422中的开口部421的内周缘起朝向开口部421的中心突出。各突出部423的长边方向上的顶端部(开口部421的中心侧的端部)具有锥形形状的延伸部424。在本实施方式中，相向电极42的支承部422和多个突出部423作为整体来形成为平板状。也就是说，各突出部423从形成在支承部422的开口部421的内周缘起、不向支承部422的厚度方向倾斜、朝向开口部421的中心笔直地突出，以收敛于平板状的支承部422的厚度方向的两面之间。由于各突出部423形成为这样的形状，所以在各突出部423的延伸部424中易于产生电场集中。其结果，在各突出部423的延伸部424与放电电极41的顶端部411之间易于稳定地产生局部破坏放电。

并且，如图3A所示，在俯视时也就是说从放电电极41的长边方向的一方来看，放电电极41位于开口部421的中心。换言之，在俯视时，放电电极41位于开口部421的内周缘的中心点上。并且，如图3B所示，放电电极41与相向电极42在放电电极41的长边方向(相向电极42的厚度方向)上也处于相互分离的位置关系。也就是说，在放电电极41的长边方向上，顶端部411位于基端部412与相向电极42之间。

在“(2.3)电极形状”的栏中说明放电电极41和相向电极42的更具体的形状。

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能够用冷却装置51来实现，该冷却装置51使放电电极41冷却来在放电电极41产生结露水。具体地说，作为一例，如图3B所示，作为液体供给部5的冷却装置51具备一对帕尔贴元件511和一对散热板512。一对帕尔贴元件511被一对散热板512保持。冷却装置51通过向一对帕尔贴元件511通电来使放电电极41冷却。通过各散热板512的一部分嵌入壳体40，从而一对散热板512被保持于壳体40。一对散热板512中的至少保持帕尔贴元件511的部位从壳体40露出。

一对帕尔贴元件511例如通过焊锡与放电电极41的基端部412机械且电连接。一对帕尔贴元件511例如通过焊锡与一对散热板512机械且电连接。通过一对散热板512和放电电极41来进行向一对帕尔贴元件511的通电。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的整体进行冷却。由此，空气中的水分凝结来作为结露水附着于放电电极41的表面。即，液体供给部5构成为使放电电极41冷却来在放电电极41的表面生成作为液体50的结露水。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(结露水)，因此无需向放电装置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和电压产生电路22。驱动电路21是对电压产生电路22进行驱动的电路。电压产生电路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(施加电压和持续电压)的电路。输入部6是产生数V～十数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不包括于电压施加装置1的结构要素来进行说明，但是输入部6也可以包括于电压施加装置1的结构要素。

电压施加电路2例如是绝缘型的DC/DC转换器，将来自输入部6的输入电压Vin(例如13.8V)升压，并将升压后的电压作为输出电压来输出。电压施加电路2的输出电压作为施加电压和持续电压中的至少一方的电压来施加到负载4(放电电极41和相向电极42)。

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。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)，向放电电极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施加了高电压的状态下，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。在此所说的“高电压”只要是设定为在放电电极41产生局部破坏放电的电压即可，作为一例，是峰值为5.0kV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5.0kV左右，该高电压例如根据放电电极41和相向电极42的形状、或者放电电极41与相向电极42之间的距离等来适当设定。

在此，在电压施加电路2的动作模式中包含第一模式和第二模式这2个模式。第一模式是用于使施加电压V1伴随时间经过而上升来形成从电晕放电发展而部分被绝缘击穿后的放电路径L1从而产生放电电流的模式。第二模式是用于将负载4设为过电流状态并利用控制电路3等切断放电电流的模式。本公开中所说的“放电电流”是指通过放电路径L1流动的比较大的电流，不包括在形成放电路径L1前的电晕放电中产生的数μA左右的微小电流。本公开中所说的“过电流状态”是指负载由于放电而下降，而设想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控制电压施加电路2。在电压施加装置1被驱动的驱动期间，控制电路3控制电压施加电路2，以使电压施加电路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根据驱动频率进行第一模式与第二模式之间的切换，以使从电压施加电路2施加到负载4的施加电压V1的大小根据驱动频率周期性地变动。本公开中所说的“驱动期间”是驱动电压施加装置1以使放电电极41产生放电的期间。

即，电压施加电路2不将向包括放电电极41的负载4施加的电压的大小保持为固定值，而使该电压的大小根据规定范围内的驱动频率周期性地变动。电压施加电路2通过使施加电压V1的大小周期性地变动，来使得间歇性地产生放电。也就是说，与施加电压V1的变动周期相配合地，周期性地形成放电路径L1，周期性地产生放电。在下面，将产生放电(局部破坏放电)的周期也称为“放电周期”。由此，作用于由放电电极41保持的液体50的电能的大小根据驱动频率周期性地变动，结果是由放电电极41保持的液体50根据驱动频率进行机械性振动。

在此，为了使液体50的变形量变大，作为施加电压V1的变动的频率的驱动频率优选设定为包括由放电电极41保持的液体50的谐振频率(特性频率)的规定范围内、也就是说液体50的谐振频率附近的值。本公开中所说的“规定范围”是在以该频率使施加到液体50的力(能量)进行振动时使液体50的机械性振动放大那样的频率的范围，是以液体50的谐振频率为基准规定了下限值及上限值的范围。也就是说，驱动频率设定为液体50的谐振频率附近的值。在该情况下，伴随施加电压V1的大小变动的液体50的机械性振动的振幅变得比较大，结果是伴随液体50的机械性振动的液体50的变形量变大。液体50的谐振频率例如取决于液体50的体积(量)、表面张力以及粘度等。

即，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进行机械性振动来以比较大的振幅进行振动，因此在电场作用时产生的泰勒锥的顶端部(顶点部)成为更尖的(锐角的)形状。因而，与液体50以远离其谐振频率的频率进行机械性振动的情况相比，在形成了泰勒锥的状态下绝缘击穿所需的电场强度变小，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(施加电压V1)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)的偏差等，也能够稳定地产生放电(局部破坏放电)。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，能够简化用于放电电极41周边的绝缘对策的构造，或者能够降低用于电压施加电路2等的部件的耐压。

另外，在本实施方式中，在从产生放电到下一次产生放电中的间歇期间T2(参照图6)，电压施加电路2除了将施加电压V1施加到负载4之外，还将用于抑制液体50的收缩的持续电压V2(参照图6)施加到负载4。即，在本实施方式中，电压施加电路2通过使施加电压V1的大小周期性地变动，来使得间歇性地产生放电。因此，在从产生放电到下一次产生放电的期间产生不形成放电路径L1、不流动放电电流的间歇期间T2。在此，作为一例，将放电周期T1(参照图6)中的、电压施加电路2在第二模式下动作的期间设为间歇期间T2。也就是说，在间歇期间T2，除了为了使放电产生而电压施加电路2向负载4施加的施加电压V1之外，还向负载4施加了持续电压V2，由此，向负载4施加的电压被提高与持续电压V2相当的量。换言之，施加电压V1与持续电压V2的合计电压(V1+V2)被施加到负载4。由此，在间歇期间T2，虽然施加到负载4的电压伴随时间经过而逐渐下降，但是下降幅度被缩小与持续电压V2相应的量。

其结果，根据本实施方式所涉及的电压施加装置1和放电装置10，能够降低因液体50的振动引起的声音。在“(2.5)声音对策”的栏中详细地说明使用了持续电压V2的声音对策。

如上所述，电压施加电路2除了将施加电压V1施加到负载4之外，还将用于抑制液体50的收缩的持续电压V2施加到负载4，由此，表面上从电压施加电路2向负载4施加的电压变大。因此，通过变更来自电压施加电路2的输出电压来实现持续电压V2的施加。具体地说，通过调整控制电路3(电压控制电路31)、驱动电路21以及电压产生电路22的电路常数(电阻值或者电容值等)，来变更来自电压施加电路2的输出电压，从而实现持续电压V2的施加。另外，不限于使电路常数变化的结构，例如也可以通过调整控制电路3中包含的微型计算机所使用的参数等，来变更来自电压施加电路2的输出电压，从而实现持续电压V2的施加。

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。在此所说的“监视对象”由电压施加电路2的输出电流和输出电压中的至少一方构成。

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的输出电压构成的监视对象，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(参照图1)，利用控制信号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的输出电流构成的监视对象，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双方作为监视对象，来控制电压施加电路2。但是，由于在电压施加电路2的输出电压(二次侧电压)与电压施加电路2的一次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的一次侧电压来间接地检测电压施加电路2的输出电压。同样地，由于在电压施加电路2的输出电流(二次侧电流)与电压施加电路2的输入电流(一次侧电流)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。

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在第一模式下进行动作，当监视对象的大小为阈值以上时，使电压施加电路2在第二模式下进行动作。即，电压施加电路2在第一模式下进行动作，从而施加电压V1伴随时间经过而上升，直到监视对象的大小达到阈值。此时，在放电电极41中，形成从电晕放电发展而部分被绝缘击穿后的放电路径L1后产生放电电流。当监视对象的大小达到阈值时，电压施加电路2在第二模式下进行动作，施加电压V1下降。此时，负载4成为过电流状态，通过控制电路3等切断放电电流。换言之，控制电路3等经由电压施加电路2来探测负载4的过电流状态，使施加电压下降，由此消灭(中断)放电电流。

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，使施加电压V1的大小根据驱动频率周期性地变动。其结果，在放电电极41中，产生以下方式的放电(局部破坏放电)：间歇性地重复形成从电晕放电发展而部分被绝缘击穿后的放电路径L1这样的现象。也就是说，在放电装置10中，通过局部破坏放电在放电电极41的周围间歇性地形成放电路径L1，重复产生脉冲状的放电电流。

另外，本实施方式所涉及的放电装置10在向放电电极41供给了液体50(结露水)(由放电电极41保持液体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，利用放电电极41与相向电极42之间的电位差使得在放电电极41与相向电极42之间产生放电(局部破坏放电)。此时，由放电电极41保持的液体50通过放电而被静电雾化。其结果，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)动作

在以上说明的结构的放电装置10中，控制电路3如以下那样进行动作，由此，使得在放电电极41与相向电极42之间产生局部破坏放电。

即，控制电路3在形成放电路径L1(参照图5A)之前的期间，将电压施加电路2的输出电压作为监视对象，当监视对象(输出电压)为最大值α(参照图6)以上时，通过电压控制电路31使向电压产生电路22投入的能量减少。另一方面，在形成放电路径L1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，当监视对象(输出电流)为阈值以上时，通过电流控制电路32使向电压产生电路22投入的能量减少。由此，电压施加电路2在第二模式下进行动作，在该第二模式下，使施加到负载4的电压下降来使负载4为过电流状态来切断放电电流。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使驱动电路21的动作重新开始。由此，施加到负载4的电压伴随时间经过而上升，形成了从电晕放电发展而部分被绝缘击穿后的放电路径L1。

在此，在电流控制电路32进行工作以后，由于电流控制电路32的影响，电压施加电路2的输出电压的上升率被决定。总之，在图6的例子中，放电周期T1中的每单位时间的电压施加电路2的输出电压的变化量是根据电流控制电路32中的积分电路的时间常数等来决定的。由于最大值α是固定值，因此，换言之，放电周期T1是根据电流控制电路32的电路常数等来决定的。

在驱动期间，控制电路3重复进行上述的动作，由此，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。由此，作用于由放电电极41保持的液体50的电能的大小根据驱动频率周期性地变动，液体50以驱动频率进行机械性振动。

总之，通过从电压施加电路2向包括放电电极41的负载4施加电压，从而电场所产生的力作用于由放电电极41保持的液体50，液体50发生变形。此时，作用于由放电电极41保持的液体50的力F1由液体50中包括的电荷量q1与电场E1的积来表示(F1＝q1×E1)。特别是，在本实施方式中，向放电电极41与同放电电极41的顶端部411相向的相向电极42之间施加电压，因此由电场向相向电极42侧拉伸的朝向的力作用于液体50。其结果，如图2A所示，由放电电极41的顶端部411保持的液体50接受电场所产生的力而在放电电极41与相向电极42的相向方向上向相向电极42侧伸展，形成被称为泰勒锥的圆锥状的形状。如果施加到负载4的电压从图2A所示的状态起变小，则由于电场的影响而作用于液体50的力也变小，液体50发生变形。其结果，如图2B所示，由放电电极41的顶端部411保持的液体50在放电电极41与相向电极42的相向方向上收缩。

而且，施加到负载4的电压的大小根据驱动频率周期性地变动，由此，由放电电极41保持的液体50在图2A所示的形状与图2B所示的形状之间交替地变形。由于电场集中于泰勒锥的顶端部(顶点部)而产生放电，因此，如图2A所示，在泰勒锥的顶端部尖的状态下产生绝缘击穿。因而，与驱动频率相配合地间歇性地产生放电(局部破坏放电)。

另外，当驱动频率变高、也就是说放电周期T1变短时，存在在通过局部破坏放电来生成自由基时所产生的臭氧的产生量增加的可能性。即，当驱动频率变高时，产生放电的时间间隔变短，每单位时间(例如每1秒)的放电的产生次数增加，有时使每单位时间的自由基和臭氧的产生量增加。作为用于抑制与驱动频率变高伴随的每单位时间的臭氧的产生量的增加的方法，存在以下2个方法。

第1个方法是：降低施加电压V1的最大值α。即，驱动期间内的施加电压的最大值α被调整为规定电压值以下，以使在驱动期间内放电电极41所产生的放电造成的每单位时间的臭氧的产生量为规定值以下。通过施加电压V1的最大值α被降低为规定电压值以下，从而抑制在通过局部破坏放电来生成自由基时所产生的臭氧的产生量。由此，能够抑制与驱动频率变高伴随的臭氧的产生量的增加。

第2个方法是：增加由放电电极41保持的液体50的体积。即，驱动期间内的液体50的体积被调整为规定体积以上，以使在驱动期间内放电电极41所产生的放电造成的每单位时间的臭氧的产生量为规定值以下。通过由放电电极41保持的液体50的体积增加，从而抑制在通过局部破坏放电来生成自由基时所产生的臭氧的产生量。由此，能够抑制与驱动频率变高伴随的臭氧的产生量的增加。

在本实施方式所涉及的放电装置10中，通过第1个方法、也就是说降低驱动期间内的施加电压的最大值α，从而抑制了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可以采用第2个方法，还可以采用第1个方法和第2个方法双方。

(2.3)电极形状

接着，参照图4A～图4C来说明本实施方式所涉及的放电装置10中使用的作为电极的放电电极41和相向电极42的更详细的形状。在图4A～图4C中，示意性地示出了构成负载4的放电电极41和相向电极42的主要部分，对于放电电极41和相向电极42以外的结构，适当省略图示。

即，在本实施方式中，如上所述，相向电极42具有支承部422以及从支承部422朝向放电电极41突出的1个以上(在此为4个)的突出部423。在此，如图4A所示，突出部423从支承部422起的突出量D1优选比放电电极41与相向电极42之间的距离D2小。并且，突出部423的突出量D1更优选为放电电极41与相向电极42之间的距离D2的2/3以下。也就是说，优选满足“D1≤D2×2/3”的关系式。在此所说的“突出量D1”是指突出部423的长边方向上的从开口部421的内周缘起到突出部423的顶端为止的距离中的最长距离(参照图4B)。另外，在此所说的“距离D2”是指从放电电极41的顶端部411起到相向电极42的突出部423为止的距离中的最短距离(空间距离)。换言之，“距离D2”是从突出部423的延伸部424到放电电极41的最短距离。

作为一例，在放电电极41与相向电极42之间的距离D2为3.0mm以上且小于4.0mm的情况下，如果突出部423从支承部422起的突出量D1为2.0mm以下，则满足上述的关系式。这样，突出部423的突出量D1同放电电极41与相向电极42之间的距离D2相比相对小，由此，能够缓和突出部423处的电场的集中，易于产生局部破坏放电。

在本实施方式中，突出量D1和距离D2各自在多个(在此为4个)突出部423中全都均等。也就是说，多个突出部423中的1个突出部423的突出量D1与其它3个突出部423中的任一个突出部423的突出量D1都相同。另外，多个突出部423中的1个突出部423到放电电极41的距离D2与其它3个突出部423中的任一个突出部423到放电电极41的距离D2都相同。也就是说，从各突出部423到放电电极41的距离在多个突出部423中均等。

另外，如图4B所示，突出部423的顶端面包括曲面。在本实施方式中，如上所述，突出部423具有锥形形状的延伸部424，因此延伸部424的顶端面、也就是说朝向开口部421的中心侧的面包括曲面。在此，突出部423的顶端面在俯视时形成为从突出部423的侧面起连续相连的半圆弧状，不包括角。也就是说，突出部423的顶端面的整体为曲面(弯曲面)。

另一方面，如图4C所示，放电电极41的顶端面也包括曲面。在本实施方式中，如上所述，放电电极41具有锥形形状的顶端部411，因此，顶端部411的顶端面、也就是说朝向相向电极42的开口部421侧的面包括曲面。在此，放电电极41的顶端面的、包括放电电极41的中心轴的截面形状被形成为从顶端部411的侧面起连续相连的弧状，不包括角。也就是说，放电电极41的顶端面的整体为曲面(弯曲面)。

作为一例，放电电极41的顶端面的曲率半径r2(参照图4C)优选为0.2mm以上。这样，放电电极41的顶端部411具有R形状，由此，与放电电极41的顶端部411尖的情况相比，能够缓和放电电极41的顶端部411处的电场的集中，易于产生局部破坏放电。

在此，相向电极42的突出部423的顶端面的曲率半径r1(参照图4B)优选为放电电极41的顶端面的曲率半径r2(参照图4C)的1/2以上。也就是说，优选满足“r1≥r2×1/2”的关系式。在此所说的“曲率半径”关于突出部423的顶端面和放电电极41的顶端面中的任一个顶端面都是指最小值、也就是说曲率最大的部位的曲率半径。但是，在图4B和图4C中比例尺不同，因此，图4B中的“r1”与图4C中的“r2”并非直接表示“r1”与“r2”之比。

作为一例，在放电电极41的顶端面的曲率半径r2为0.6mm的情况下，如果突出部423的顶端面的曲率半径r1为0.3mm以上，则满足上述的关系式。并且，更优选的是，突出部423的顶端面的曲率半径r1大于放电电极41的顶端面的曲率半径r2。这样，由于突出部423的顶端面的曲率半径r1与放电电极41的顶端面的曲率半径r2相比相对大，所以易于产生局部破坏放电。

(2.4)放电方式

下面，参照图5A～图5C来说明将施加电压V1施加到放电电极41与相向电极42之间的情况下产生的放电方式的详情。图5A～图5C是用于说明放电方式的概念图，在图5A～图5C中，示意性地表示了放电电极41和相向电极42。另外，在本实施方式所涉及的放电装置10中，实际上，由放电电极41保持液体50，在该液体50与相向电极42之间产生放电，但是，在图5A～图5C中省略液体50的图示。另外，在下面，设想在放电电极41的顶端部411(参照图4C)没有液体50的情况来进行说明，但是，只要在有液体50的情况下针对放电的产生位置等将“放电电极41的顶端部411”改读为“由放电电极41保持的液体50”即可。

在此，首先，参照图5A来说明本实施方式所涉及的电压施加装置1和放电装置10中采用的局部破坏放电。

即，放电装置10首先在放电电极41的顶端部411产生局部电晕放电。在本实施方式中，放电电极41是负极(地)侧，因此在放电电极41的顶端部411产生的电晕放电是负极性电晕。放电装置10使在放电电极41的顶端部411产生的电晕放电进一步发展到高能量的放电。利用该高能量的放电而在放电电极41与相向电极42之间形成部分被绝缘击穿后的放电路径L1。

另外，局部破坏放电是以下的放电：虽然伴随一对电极(放电电极41和相向电极42)之间的部分绝缘击穿，但是不是持续性地产生绝缘击穿，而是间歇性地产生绝缘击穿。因此，在一对电极(放电电极41和相向电极42)之间产生的放电电流也是间歇性地产生的。即，在电源(电压施加电路2)不具有为了维持放电路径L1所需的电流容量的情况等下，在从电晕放电刚发展到局部破坏放电时，向一对电极之间施加的电压就下降，放电路径L1被断开，从而放电停止。在此所说的“电流容量”是单位时间能够释放的电流的容量。通过重复这样的放电的产生和停止，从而间歇性地流动放电电流。这样，局部破坏放电在放电能量高的状态与放电能量低的状态之间重复的方面与持续性地产生绝缘击穿(也就是说持续性地产生放电电流)的辉光放电和电弧放电不同。

更详细地说，电压施加装置1通过将施加电压V1施加到配置为相互隔着间隙相向的放电电极41与相向电极42之间，来使得在放电电极41与相向电极42之间产生放电。而且，在产生放电时，在放电电极41与相向电极42之间形成了部分被绝缘击穿后的放电路径L1。如图5A所示，此时形成的放电路径L1中包括在放电电极41的周围生成的第一绝缘击穿区域R1和在相向电极42的周围生成的第二绝缘击穿区域R2。

即，在放电电极41与相向电极42之间形成不是整体而是部分(局部)被绝缘击穿后的放电路径L1。这样，在局部破坏放电中，在放电电极41与相向电极42之间形成的放电路径L1是未达到全路破坏而是部分被绝缘击穿后的路径。

如在“(2.3)电极形状”的栏中也说明的那样，适当地设定放电电极41的顶端部411的形状(R形状)和突出部423的突出量D1，以适度地缓和电场的集中，由此，易于实现局部破坏放电。也就是说，通过将顶端部411的形状和突出量D1(参照图4A)与放电电极41的长度和施加电压V1等其它因素一起适当地设定以缓和电场的集中，从而能够适度地缓和电场的集中。其结果，在电压施加到放电电极41与相向电极42之间时，能够不达到全路破坏放电那样的全路破坏，而是止于产生部分绝缘击穿。其结果，能够实现局部破坏放电。

在此，放电路径L1包括在放电电极41的周围生成的第一绝缘击穿区域R1和在相向电极42的周围生成的第二绝缘击穿区域R2。也就是说，第一绝缘击穿区域R1是放电电极41的周围的被绝缘击穿后的区域，第二绝缘击穿区域R2是相向电极42的周围的被绝缘击穿后的区域。在此，在由放电电极41保持液体50并且将施加电压V1施加到液体50与相向电极42之间的情况下，在放电电极41的周围中的特别是液体50的周围生成第一绝缘击穿区域R1。

这些第一绝缘击穿区域R1和第二绝缘击穿区域R2以相互不接触的方式分离地存在。换言之，放电路径L1至少在第一绝缘击穿区域R1与第二绝缘击穿区域R2之间包括未被绝缘击穿的区域(绝缘区域)。因此，在局部破坏放电中，在关于放电电极41与相向电极42之间的空间未达到全路破坏而是部分被绝缘击穿的状态下，放电电流通过放电路径L1流动。总之，即使是产生了部分绝缘击穿的放电路径L1、换言之、一部分未被绝缘击穿的放电路径L1，也在放电电极41与相向电极42之间通过放电路径L1流动放电电流，从而产生放电。

在此，第二绝缘击穿区域R2基本上是在相向电极42中的、到放电电极41的距离(空间距离)最短的部位的周围产生的。在本实施方式中，如图4A所示，相向电极42在形成于突出部423的顶端部的锥形形状的延伸部424处到放电电极41的距离D2最短，因此在延伸部424的周围生成第二绝缘击穿区域R2。也就是说，图5A所示的相向电极42实际上相当于图4A所示的突出部423的延伸部424。

另外，在本实施方式中，如上所述，相向电极42具有多个(在此为4个)突出部423，从各突出部423到放电电极41的距离D2(参照图4A)在多个突出部423中均等。因此，第二绝缘击穿区域R2在多个突出部423中的任一个突出部423的延伸部424的周围生成。在此，生成第二绝缘击穿区域R2的突出部423并不限定于特定的突出部423，而是在多个突出部423中随机决定的。

另外，在局部破坏放电中，如图5A所示，放电电极41的周围的第一绝缘击穿区域R1从放电电极41朝向成为对方的相向电极42延伸。相向电极42的周围的第二绝缘击穿区域R2从相向电极42朝向成为对方的放电电极41延伸。换言之，第一绝缘击穿区域R1和第二绝缘击穿区域R2分别从放电电极41和相向电极42向相互拉伸的朝向延伸。因此，第一绝缘击穿区域R1和第二绝缘击穿区域R2的各区域具有沿着放电路径L1的长度。这样，在局部破坏放电中，部分被绝缘击穿了的区域(第一绝缘击穿区域R1和第二绝缘击穿区域R2的各区域)具有沿特定的方向较长地延伸的形状。

接着，参照图5B来说明电晕放电。

一般地说，当向一对电极之间投入能量来产生放电时，放电方式根据所投入的能量的量从电晕放电向辉光放电或电弧放电发展。

辉光放电和电弧放电是伴随一对电极之间的绝缘击穿的放电。在辉光放电和电弧放电中，在向一对电极之间投入能量的期间，通过绝缘击穿而形成的放电路径被维持，在一对电极之间持续性地产生放电电流。与此相对地，如图5B所示，电晕放电是在一方的电极(放电电极41)局部产生的放电，是不伴随一对电极(放电电极41和相向电极42)之间的绝缘击穿的放电。总之，通过将施加电压V1施加到放电电极4与相向电极42之间，来使得在放电电极41的顶端部411产生局部电晕放电。在此，由于放电电极41是负极(地)侧，因此在放电电极41的顶端部411产生的电晕放电是负极性电晕。此时，在放电电极41的顶端部411的周围能够产生局部被绝缘击穿后的区域R3。该区域R3不是如局部破坏放电中的第一绝缘击穿区域R1和第二绝缘击穿区域R2的各区域那样为沿特定的方向较长地延伸的形状，而是点状(或者球状)。

在此，如果从电源(电压施加电路2)对一对电极之间每单位时间能够释放的电流容量充分大，则一次形成的放电路径不断开而被维持，如上所述从电晕放电向辉光放电或电弧放电发展。

接着，参照图5C来说明全路破坏放电。

如图5C所示，全路破坏放电是从电晕放电发展到一对电极(放电电极41和相向电极42)之间的全路破坏这样的现象间歇性地重复的放电方式。也就是说，在全路破坏放电中，在放电电极41与相向电极42之间产生在放电电极41与相向电极42之间整体被绝缘击穿后的放电路径。此时，能够在放电电极41的顶端部411与相向电极42(图4A所示的任一个突出部423的延伸部424)之间产生整体被绝缘击穿后的区域R4。该区域R4不是如局部破坏放电中的第一绝缘击穿区域R1和第二绝缘击穿区域R2的各区域那样部分地产生，而是以将放电电极41的顶端部411与相向电极42之间相连的方式产生。

另外，全路破坏放电是以下的放电：虽然伴随一对电极(放电电极41和相向电极42)之间的绝缘击穿(全路破坏)，但是并不是持续性地产生绝缘击穿，而是间歇性地产生绝缘击穿。因此，在一对电极(放电电极41和相向电极42)之间产生的放电电流也是间歇性地产生的。即，如上所述，在电源(电压施加电路2)不具有为了维持放电路径所需的电流容量的情况等下，在从电晕放电刚发展到全路破坏时，向一对电极之间施加的电压就下降，放电路径被断开，从而放电停止。通过重复这样的放电的产生和停止，从而间歇性地流动放电电流。这样，全路破坏放电在放电能量高的状态与放电能量低的状态之间重复的方面与持续性地产生绝缘击穿(也就是说持续性地产生放电电流)的辉光放电和电弧放电不同。

而且，在局部破坏放电(参照图5A)中，与电晕放电(参照图5B)相比以更大的能量生成自由基，与电晕放电相比生成2～10倍左右的大量的自由基。这样生成的自由基是不仅在除菌、除臭、保湿、保鲜、病毒灭活的场景下也在各种各样的场景下起到有用的效果的基。在此，在通过局部破坏放电来生成自由基时，还产生臭氧。但是，在局部破坏放电中，与电晕放电相比生成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。

另外，在图5A所示的局部破坏放电中，与图5C所示的全路破坏放电相比也能够抑制因过大的能量而导致的自由基的消失，与全路破坏放电相比也能够实现自由基的生成效率的提高。即，在全路破坏放电中，该放电所涉及的能量过高，所以存在所生成的自由基的一部分消失而导致有效成分的生成效率下降的可能性。与此相对地，在局部破坏放电中，与全路破坏放电相比，放电所涉及的能量被抑制得小，因此能够降低因暴露于过大的能量下而导致的自由基的消失量来实现自由基的生成效率的提高。

结果是，根据采用了局部破坏放电的本实施方式所涉及的电压施加装置1和放电装置10，与电晕放电和全路破坏放电相比，具有能够实现有效成分(空气离子、自由基及包括其的带电微粒子液等)的生成效率的提高这样的优点。

并且，在局部破坏放电中，与全路破坏放电相比，电场的集中被缓和。因此，在全路破坏放电中，通过被全路破坏后的放电路径而在放电电极41与相向电极42之间瞬间流动大的放电电流，此时的电阻变得非常小。与此相对地，在局部破坏放电中，电场的集中被缓和，由此，在形成部分被绝缘击穿后的放电路径L1时，在放电电极41与相向电极42之间瞬间流动的电流的最大值被抑制为小于全路破坏放电中的该电流的最大致。由此，在局部破坏放电中，与全路破坏放电相比，氮氧化物(NOx)的产生被抑制，并且电噪声被抑制得小。

(2.5)声音对策

接着，参照图6和图7来详细地说明使用了持续电压V2的声音对策。图6是将横轴作为时间轴并在纵轴上示出电压施加电路2的输出电压(施加到负载4的电压)的曲线图。图7是将横轴作为频率轴并在纵轴上示出从放电装置10发出的声音的大小(声压)的曲线图。

如上所述，在本实施方式中，如图6所示，电压施加电路2使施加电压V1的大小周期性地变动来使得间歇性地产生放电。也就是说，在将施加电压V1的变动的周期设为放电周期T1的情况下，在放电周期T1内产生放电(局部破坏放电)。在此，将产生放电的时间点定义为第一时间点t1。

而且，如图6所示，在从产生放电到下一次产生放电中的间歇期间T2，电压施加电路2除了将施加电压V1施加到负载4之外，还将用于抑制液体50的收缩的持续电压V2施加到负载4。在本实施方式中，作为一例，将放电周期T1中的、电压施加电路2在第二模式下进行动作的期间设为间歇期间T2。

即，在间歇期间T2，除了为了产生放电而电压施加电路2向负载4施加的施加电压V1之外还向负载4施加持续电压V2，由此，施加到负载4的电压被提高与持续电压V2相当的量。换言之，施加电压V1与持续电压V2的合计电压(V1+V2)被施加到负载4。因此，当与如图6中用虚线所示那样不施加持续电压V2的情况(也就是说仅施加了施加电压V1的情况)相比时，在产生放电的第一时间点t1后，施加到负载4的电压的下跌状况被减轻。由此，在间歇期间T2，虽然施加到负载4的电压伴随时间经过而逐渐下降，但是下降幅度被缩小与持续电压V2相应的量。

在此，如上所述，向放电电极41与相向电极42之间施加电压，因此由电场向相向电极42侧拉伸的朝向的力作用于由放电电极41保持的液体50。此时，由放电电极41保持的液体50接受电场所产生的力而在放电电极41与相向电极42的相向方向上向相向电极42侧拉长，形成被称为泰勒锥的圆锥状的形状。然后，在液体50伸展从而泰勒锥的顶端部尖的状态下，电场集中在泰勒锥的顶端部(顶点部)，由此产生放电。当在第一时间点t1开始放电时，电场的影响变小，因此将泰勒锥(液体50)拉长的朝向的力减少，泰勒锥(液体50)收缩。当从第一时间点t1起经过了某个时间之后电场较强时，泰勒锥(液体50)再次被拉长。这样，通过施加到负载4的电压的大小根据驱动频率周期性地变动，从而由放电电极41保持的液体50周期性地伸缩(参照图2A和图2B)，在液体50中产生机械性振动。

另外，在这样的液体50进行机械性振动时，当产生放电后的液体50过度收缩时，存在液体50的机械性振动的振幅变得过大从而因液体50的振动引起的声音变大的可能性。例如，在如图6中用虚线所示那样不施加持续电压V2的情况下，在产生放电的第一时间点t1后，电场的影响变得过小，存在泰勒锥(液体50)因液体50的表面张力等而急速地收缩的可能性。在这种情况下，存在液体50的机械性振动的振幅变得过大从而因液体50的振动引起的声音变大的可能性。

在本实施方式所涉及的电压施加装置1和放电装置10中，使用持续电压V2来抑制产生这样的放电后的液体50产生过度的收缩，结果是，不易产生因液体50的振动引起的声音。即，在电压施加装置1和放电装置10中，在从产生放电到下一次产生放电中的间歇期间T2，除了将施加电压V1施加到负载4之外还将持续电压V2施加到负载4。通过加上持续电压V2，从而在电压施加装置1和放电装置10中，在放电的产生时间点(第一时间点t1)后也维持使因液体50的表面张力等导致的泰勒锥(液体50)的收缩延迟的程度的电场。其结果，能够抑制液体50的机械性振动的振幅变得过大，结果是能够降低因液体50的振动引起的声音。

更详细地说，液体50与放电的周期(放电周期T1)相应地进行机械性振动，也就是说重复进行伸缩。在此，在紧接着液体50伸展开之后的第二时间点t2(参照图6)施加到负载4的电压的大小β优选为在产生放电的第一时间点t1施加到负载4的电压的大小(最大值α)的2/3以上。并且，在第二时间点t2施加到负载4的电压的大小β为在第一时间点t1施加到负载4的电压的大小α以下。也就是说，优选满足“α≥β≥α×2/3”的关系式。在此所说的“紧接着……之后”包括液体50伸展开的时间点以后且伸展开后的液体50开始收缩后的片刻的期间。但是，“紧接着……之后”更优选为液体50伸展开的时间点以后且伸展开后的液体50向收缩的朝向加速的期间。另外，“紧接着……之后”更优选为液体50伸展开的时间点以后且到伸展开后的液体50开始收缩为止的期间。

即，在液体50进行机械性振动的期间，惯性力还作用于液体50，因此，即使在产生放电的第一时间点t1电场对液体50的影响变小，也在第一时间点t1后不久液体50持续被拉长的朝向的变形。然后，在将液体50拉长的朝向的惯性力与使液体50收缩的朝向的表面张力等平衡的时间点，液体50伸展开，以后，液体50因表面张力等而收缩。这样的紧接着液体50伸展开之后的第二时间点t2时的电压的大小β相对于第一时间点t1时的电压的大小α相对具有某种程度的大小，由此能够使因表面张力等导致的泰勒锥(液体50)的收缩延迟。

作为一例，在第一时间点t1施加到负载4的电压的大小α为6.0kV的情况下，如果在第二时间点t2施加到负载4的电压的大小β为4.0kV以上，则满足上述的关系式、即“α≥β≥α×2/3”。在图6的例子中，在不施加持续电压V2的情况(也就是说仅施加了施加电压V1的情况)下，在第二时间点t2施加到负载4的电压的大小γ小于在第一时间点t1施加到负载4的电压的大小α的2/3。也就是说，通过施加持续电压V2，从而至少在第二时间点t2施加到负载4的电压的大小被提高与“β-γ”相应的量，从而能够使因表面张力等导致的泰勒锥(液体50)的收缩延迟。

另外，放电电极41的放电的频率优选为600Hz以上且5000Hz以下。在该情况下，施加电压V1的变动的频率(驱动频率)也为600Hz以上且5000Hz以下。如果放电的频率为500Hz，则放电周期T1为0.002秒，如果放电的频率为5000Hz，则放电周期T1为0.0002秒。

另外，第二时间点t2优选是从第一时间点t1起经过了放电的周期的1/10的时间的时间点。也就是说，从第一时间点t1到第二时间点t2的时间优选被设定为放电周期T1的1/10的时间。特别是，如上所述，在放电的频率(驱动频率)处于600Hz以上且5000Hz以下的范围的情况下，由于从第一时间点t1起经过放电周期T1的1/10左右的时间，所以液体50伸展开的情况多。因此，第二时间点t2更优选为从第一时间点t1起经过了放电的周期的1/10的时间的时间点。

如以上说明的那样，本实施方式所涉及的电压施加装置1和放电装置10除了将施加电压V1施加到负载4之外，还将用于抑制液体50的收缩的持续电压V2施加到负载4，由此，能够如图7所示那样降低从放电装置10发出的声音的大小(声压)。在图7中，曲线W1是除了将施加电压V1施加到负载4之外还将持续电压V2施加到负载4的情况下的曲线图，曲线W2是不施加持续电压V2的情况(也就是说仅施加了施加电压V1的情况)下的曲线图。

如根据图7明确的那样，根据电压施加装置1和放电装置10，除了将施加电压V1施加到负载4之外还将持续电压V2施加到负载4，由此，在可听域(20Hz～20000Hz)的大致整个区域，能够降低从放电装置10发出的声音的大小(声压)。在图7的例子中，对于比较容易听到的1000Hz～2000Hz的频带，声压也被降低。在此，电压施加装置1通过将持续电压V2施加到负载4，来使伴随液体50的机械性振动的声压下降1dB以上是优选的。也就是说，在除了将施加电压V1施加到负载4之外还将持续电压V2施加到负载4的情况下，与不施加持续电压V2的情况(也就是说仅施加了施加电压V1的情况)相比，从放电装置10发出的声音下降1dB以上是优选的。只要在可听域(20Hz～20000Hz)的至少一部分频带中实现1dB以上的声压下降即可。

另外，作为通过除了将施加电压V1施加到负载4之外还将用于抑制液体50的收缩的持续电压V2施加到负载4来期待的效果，除了声音的降低之外，例如还存在能量利用效率的提高。即，当施加持续电压V2时，与不施加持续电压V2的情况(也就是说仅施加了施加电压V1的情况)相比，在产生放电的第一时间点t1后，施加到负载4的电压的下跌状况被减轻。由此，抑制被拉长的泰勒锥(液体50)中积累的电荷的消失，通过在下一次放电中有效地利用该电荷，从而能够在放电中有效地利用提供给负载4的能量。

(3)变形例

第一实施方式只不过是本公开的各种实施方式之一。只要能够达成本公开的目的，则第一实施方式能够根据设计等来进行各种变更。另外，在本公开中参照的附图均为示意性的图，图中的各结构要素的大小及厚度各自的比未必反映实际的尺寸比。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组合来应用。

(3.1)第一变形例

如图8A～图8D所示，在第一变形例中，相向电极42的形状与第一实施方式不同。图8A～图8D是放电装置10的包括相向电极的主要部分的俯视图。

在图8A的例子中，相向电极42A的各突出部423A的形状为大致三角形状。在该突出部423A中，三角形的顶点朝向开口部421的中心。由此，突出部423A的顶端部为尖的(锐角的)形状。在图8B的例子中，相向电极42B具有从支承部422突出的2个突出部423B。2个突出部423B分别朝向开口部421的中心突出。并且，2个突出部423B等间隔地配置于开口部421。

在图8C的例子中，相向电极42C具有从支承部422突出的3个突出部423C。3个突出部423C分别朝向开口部421的中心突出。并且，3个突出部423C等间隔地配置于开口部421。这样，也可以设置奇数个突出部423C。在图8D的例子中，相向电极42D具有从支承部422突出的8个突出部423D。8个突出部423D分别朝向开口部421的中心侧突出。并且，8个突出部423D等间隔地配置于开口部421。

并且，不限于图8A～图8D的例子，相向电极42和放电电极41各自的形状能够适当变更。例如，相向电极42所具有的突出部423的个数不限于2～4个、8个，例如也可以是1个、或者5个以上。并且，在开口部421的周向上等间隔地配置多个突出部423不是必须的结构，也可以在开口部421的周向上以适当的间隔配置多个突出部423。

另外，相向电极42的支承部422的形状也不限于平板状，例如，也可以在与放电电极41相向的面的至少一部分中包括凹曲面或者凸曲面。根据相向电极42中的与放电电极41相向的面的形状，能够均匀地提高放电电极41的顶端部411处的电场。并且，支承部422也可以形成为覆盖放电电极41那样的圆顶状。

(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之间产生的局部破坏放电，来生成空气离子。

另外，液体供给部5不限于如第一实施方式那样使放电电极41冷却来使放电电极41产生结露水的结构。液体供给部5例如也可以是以下结构：使用毛细管现象、或者泵等供给机构，来从罐向放电电极41供给液体50。并且，液体50不限于水(包括结露水)，也可以是水以外的液体。

另外，电压施加电路2也可以构成为将放电电极41设为正极(正)、将相向电极42设为负极(地)、在放电电极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，并将低电位侧的电极(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可以将放电电极41设为地并将相向电极42设为负电位，或者也可以将放电电极41设为负电位并将相向电极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或者相向电极42之间具备限制电阻。限制电阻是用于在局部破坏放电中限制绝缘击穿后流动的放电电流的峰值的电阻器。限制电阻例如电连接于电压施加电路2与放电电极41之间、或者电压施加电路2与相向电极42之间。

另外，电压施加装置1的具体的电路结构能够适当变更。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，电压产生电路22也可以通过具有压电元件的变压器(压电变压器)来实现。

另外，电压施加装置1和放电装置10所采用的放电方式不限于第一实施方式中说明的方式。例如，电压施加装置1和放电装置10也可以采用从电晕放电发展到绝缘击穿这样的现象间歇性地重复的方式的放电、也就是“全路破坏放电”。在该情况下，在放电装置10中，以下这样的现象重复：当从电晕放电发展到绝缘击穿时瞬间流动比较大的放电电流，紧接着施加电压下降而放电电流被切断，施加电压再上升而达到绝缘击穿。

另外，相向电极42中的支承部422和多个突出部423作为整体而形成为平板状不是必须的结构，例如，也可以是支承部422具有沿支承部422的厚度方向突出的凸部等、立体地形成支承部422。另外，各突出部423例如也可以以越靠顶端部(延伸部424)侧则放电电极41的长边方向上的到放电电极41的距离越小的方式从开口部421的内周缘倾斜地突出。

另外，只要在从产生放电到下一次产生放电的期间，电压施加电路2除了将施加电压V1施加到负载4之外还将用于抑制液体50的收缩的持续电压V2施加到负载4即可，施加到负载4的电压波形不限于图6的例子。例如，如图9A所示，施加到负载4的电压也可以以伴随时间经过而呈阶梯地下降的方式被持续电压V2提高。在该情况下，施加到负载4的电压波形成为图9A所示那样的阶梯状的波形。另外，作为其它例，如图9B所示，施加到负载4的电压也可以以伴随时间经过而直线性地下降、也就是大致线性地变化的方式被持续电压V2提供。在该情况下，施加到负载4的电压波形成为图9B所示那样的三角波状的波形。

另外，在放电装置10中也可以省略相向电极42。在该情况下，全路破坏放电在放电电极41与存在于放电电极41的周围的例如框体等构件之间产生。并且，在放电装置10中，也可以省略液体供给部5和相向电极42双方。

另外，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实现与第一实施方式所涉及的电压施加装置1同样的功能。即，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实现与控制电路3对应的功能。

另外，在二值之间的比较中，设为“以上”时包含二值相等的情况和二值中的一方超过另一方的情况双方。但是，不限于此，在此所说的“以上”也可以与仅包括二值中的一方超过另一方的情况的“更大”同义。也就是说，是否包括二值相等的情况根据阈值等的设定能够任意地变更，因此是“以上”还是“更大”没有技术上的差异。同样地，“小于”也可以与“以下”同义。

(第二实施方式)

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的不同之处在于，如图10所示那样还具备测量温度和湿度中的至少一方的传感器7。下面，对于与第一实施方式相同的结构，标注共同的附图标记并适当省略说明。

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至少检测包含温度和湿度(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)关联的信息。在成为传感器7的检测对象的放电电极41的周围的环境(状态)中除了包括温度和湿度之外还包括例如臭气指数、照度以及人在/不在等。在本实施方式中，设为电压施加装置1A将传感器7包括于结构要素来进行说明，但是传感器7也可以不包包括于电压施加装置1A的结构要素。

本实施方式所涉及的放电装置10A还具备供给量调节部8。供给量调节部8基于传感器7的输出来调节由液体供给部5供给的液体50(结露水)的供给量。在本实施方式中，设为电压施加装置1A将供给量调节部8包括于结构要素来进行说明，但是供给量调节部8也可以不包括于电压施加装置1A的结构要素。

如第一实施方式中说明的那样，液体供给部5利用冷却装置51(参照图3B)来使放电电极41冷却，使放电电极41产生液体50(结露水)，因此，如果放电电极41的周围的温度或者湿度发生变化，则液体50的生成量发生变化。因而，基于温度和湿度中的至少一方来调整由液体供给部5生成的液体50的生成量这至少一方，由此，不管温度和湿度如何都易于将液体50的生成量维持为固定。

具体地说，电压施加装置1A具备微型计算机，供给量调节部8通过该微型计算机实现。即，作为供给量调节部8的微型计算机获取传感器7的输出(下面也称为“传感器输出”)，并根据传感器输出来调整由液体供给部5生成的液体50的生成量。

该供给量调节部8基于传感器7的输出来调整由液体供给部5生成的液体50(结露水)的生成量。例如，放电电极41的周围的温度越高、或者湿度越高，则供给量调节部8使由液体供给部5生成的液体50(结露水)的生成量越少。由此，例如，在湿度高而液体50(结露水)的生成量增加那样的状况下，抑制由液体供给部5生成的液体50(结露水)的生成量，由此，易于将液体50的生成量维持为固定。例如，利用向一对帕尔贴元件511的通电量(电流值)来使冷却装置51的设定温度发生变化，由此实现对由液体供给部5生成的液体50(结露水)的生成量的调整。

另外，如第二实施方式那样供给量调节部8基于传感器7的输出来调节液体供给部5供给的液体50的供给量不是放电装置10A中必须的结构。也就是说，供给量调节部8只要具有对由液体供给部5供给的液体50的供给量进行调节的功能即可。

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)通过将施加电压(V1)施加到包括用于保持液体(50)的放电电极(41)的负载(4)，来使放电电极(41)产生放电。电压施加电路(2)使施加电压(V1)的大小周期性地变动来使得间歇性地产生放电。在从产生放电到下一次产生放电中的间歇期间(T2)，电压施加电路(2)除了将施加电压(V1)施加到负载(4)之外，还将用于抑制液体(50)的收缩的持续电压(V2)施加到负载(4)。

根据该方式，在间歇期间(T2)，除了将施加电压(V1)施加到负载(4)之外，还将持续电压(V2)施加到负载(4)，由此，施加到负载(4)的电压被提高与持续电压(V2)相当的量。其结果，使用持续电压(V2)来抑制产生放电后的液体(50)产生过度的收缩，结果是不易产生因液体(50)的振动引起的声音。因而，根据电压施加装置(1、1A)，具有能够降低因液体(50)的振动引起的声音这样的优点。

根据第二方式所涉及的电压施加装置(1、1A)，在第一方式中，液体(50)也可以与放电的周期相应地进行机械性振动。在紧接着液体(50)伸展开之后的第二时间点(t2)向负载(4)施加的电压的大小(β)也可以为在产生放电的第一时间点(t1)向负载(4)施加的电压的大小(α)的2/3以上。

根据该方式，第二时间点(t2)时的电压的大小(β)相对于第一时间点(t1)时的电压的大小(α)相对具有某种程度的大小，由此能够使因表面张力等导致的液体(50)的收缩延迟。

根据第三方式所涉及的电压施加装置(1、1A)，在第二方式中，放电电极(41)的放电的频率也可以为600Hz以上且5000Hz以下。

根据该方式，能够实现因液体(50)的振动引起的声音中的、特别是可听域的声音的降低。

根据第四方式所涉及的电压施加装置(1、1A)，在第二方式或第三方式中的任一个方式中，第二时间点(t2)也可以是从第一时间点(t1)起经过了放电的周期(T1)的1/10的时间的时间点。

根据该方式，即使不监视液体(50)的伸缩，也能够在紧接着液体(50)伸展开之后设定第二时间点(t2)。

第五方式所涉及的电压施加装置(1、1A)是，在第一方式～第四方式中的任一个方式中，也可以通过将持续电压(V2)施加到负载(4)，来使伴随液体(50)的机械性振动的声压下降1dB以上。

根据该方式，能够使伴随液体(50)的机械性振动的声压充分地下降。

第六方式所涉及的电压施加装置(1、1A)是，在第一方式～第五方式中的任一个方式中，通过放电，液体(50)被静电雾化也可。

根据该方式，生成含有自由基的带电微粒子液。因而，与自由基以单体方式释放到空气中的情况相比，能够实现自由基的长寿命化。并且，带电微粒子液例如为纳米尺寸，能够使带电微粒子液在比较广的范围悬浮。

第七方式所涉及的放电装置(10、10A)具备放电电极(41)和电压施加电路(2)。放电电极(41)用于保持液体(50)。电压施加电路(2)通过将施加电压(V1)施加到包括放电电极(41)的负载(4)，来使放电电极(41)产生放电。电压施加电路(2)使施加电压(V1)的大小周期性地变动来使得间歇性地产生放电。在从产生放电到下一次产生放电中的间歇期间(T2)，电压施加电路(2)除了将施加电压(V1)施加到负载(4)之外，还将用于抑制液体(50)的收缩的持续电压(V2)施加到负载(4)。

根据该方式，在间歇期间(T2)，除了将施加电压(V1)施加到负载(4)之外，还将持续电压(V2)施加到负载(4)，由此，施加到负载(4)的电压被提高与持续电压(V2)相当的量。其结果，使用持续电压(V2)来抑制产生放电后的液体(50)产生过度的收缩，结果是不易产生因液体(50)的振动引起的声音。因而，根据放电装置(10、10A)，具有能够降低因液体(50)的振动引起的声音这样的优点。

第八方式所涉及的放电装置(10、10A)是，在第七方式中还可以具备液体供给部(5)，该液体供给部(5)向放电电极(41)供给液体(50)。

根据该方式，利用液体供给部(5)对放电电极(41)自动地供给液体(50)，因此无需向放电电极(41)供给液体(50)的作业。

第九方式所涉及的放电装置(10、10A)是，在第八方式中还可以具备供给量调节部(8)，该供给量调节部(8)对由液体供给部(5)供给的液体(50)的供给量进行调节。

根据该方式，能够适当地调节向放电电极(41)供给的液体(50)的量，因此能够抑制因由放电电极(41)保持的液体(50)的量不适当导致的声压的增大。

第十方式所涉及的放电装置(10、10A)是，在第七方式～第九方式中的任一个方式中，还可以具备相向电极(42、42A、42B、42C、42D)，该相向电极(42、42A、42B、42C、42D)配置为与放电电极(41)隔着间隙相向。也可以通过向放电电极(41)与相向电极(42、42A、42B、42C、42D)之间施加电压，来使得在放电电极(41)与相向电极(42、42A、42B、42C、42D)之间产生放电。

根据该方式，能够在放电电极(41)与相向电极(42、42A、42B、42C、42D)之间稳定地产生流动放电电流的放电路径。

对于第二方式～第六方式所涉及的结构，不是电压施加装置(1、1A)中必须的结构，能够适当省略。对于第八方式～第十方式所涉及的结构，不是放电装置(10、10A)中必须的结构，能够适当省略。

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、干燥机、空调、电风扇、空气净化器、加湿器、美容器以及汽车等多种多样的用途。

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；8：供给量调节部；10、10A：放电装置；41：放电电极；42、42A、42B、42C、42D：相向电极；50：液体；T1：放电的周期(放电周期)；T2：间歇期间；V1：施加电压；V2：持续电压；α、β：电压的大小；t1：第一时间点；t2：第二时间点。

Claims (10)

1.一种电压施加装置，

具备电压施加电路，该电压施加电路通过将施加电压施加到包括用于保持液体的放电电极的负载，来使所述放电电极产生放电，

所述电压施加电路使所述施加电压的大小周期性地变动来使得间歇性地产生放电，

在从产生放电到下一次产生放电中的间歇期间，所述电压施加电路除了将所述施加电压施加到所述负载之外，还将用于抑制所述液体的收缩的持续电压施加到所述负载。

2.根据权利要求1所述的电压施加装置，其中，

所述液体与放电的周期相应地进行机械性振动，

在紧接着所述液体伸展开之后的第二时间点向所述负载施加的电压的大小为在产生放电的第一时间点向所述负载施加的电压的大小的三分之二以上。

3.根据权利要求2所述的电压施加装置，其中，

所述放电电极的放电的频率为600Hz以上且5000Hz以下。

4.根据权利要求2或3所述的电压施加装置，其中，

所述第二时间点是从所述第一时间点起经过了放电的周期的十分之一的时间的时间点。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电压施加装置，其中，

通过将所述持续电压施加到所述负载，来使伴随所述液体的机械性振动的声压下降1dB以上。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的电压施加装置，其中，

通过放电，所述液体被静电雾化。

7.一种放电装置，具备：

放电电极，其用于保持液体；以及

电压施加电路，其通过将施加电压施加到包括所述放电电极的负载，来使所述放电电极产生放电，

其中，所述电压施加电路使所述施加电压的大小周期性地变动来使得间歇性地产生放电，

在从产生放电到下一次产生放电中的间歇期间，所述电压施加电路除了将所述施加电压施加到所述负载之外，还将用于抑制所述液体的收缩的持续电压施加到所述负载。

8.根据权利要求7所述的放电装置，其中，

还具备液体供给部，该液体供给部向所述放电电极供给所述液体。

9.根据权利要求8所述的放电装置，其中，

还具备供给量调节部，该供给量调节部对由所述液体供给部供给的所述液体的供给量进行调节。

10.根据权利要求7～9中的任一项所述的放电装置，其中，

还具备相向电极，该相向电极配置为与所述放电电极隔着间隙相向，

所述放电装置通过向所述放电电极与所述相向电极之间施加电压，来使得在所述放电电极与所述相向电极之间产生放电。

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