JP2018041666A - 電圧印加装置、及び放電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジカルの生成量を増大させながらも、オゾンの発生量の増加を抑制できる電圧印加装置、及び放電装置を提供する。
【解決手段】制御回路３は、第１モードと、第２モードと、を交互に繰り返すように電圧印加回路２を制御する。第１モードは、印加電圧を時間経過に伴って上昇させ、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至らせて放電電流を生じさせるモードである。第２モードは、印加電圧を低下させ、電圧印加回路２に対して負荷４を過負荷状態として放電電流を遮断するモードである。制御回路３は、監視対象の大きさが閾値未満であれば電圧印加回路２を第１モードで動作させ、監視対象の大きさが閾値以上になると電圧印加回路２を第２モードで動作させるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に電圧印加装置、及び放電装置に関し、より詳細には、放電電極を含む負荷に電圧を印可することにより放電を生じさせる電圧印加装置、及び放電装置に関する。

従来、放電電極と、電圧印加回路（電力供給部）とを備えた放電装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。

この種の放電装置は、電圧印加回路によって放電電極に電圧を印加し、コロナ放電を発生させる。そして、放電電極に液体が供給された場合には、放電時において静電霧化が行われ、有効成分としてのラジカルを含む帯電微粒子液を生成し得る。ラジカルを含んだ帯電微粒子液は、例えば、除菌、脱臭等の効果を奏する。

特開２０１１−６７７３８号公報

ところで、放電装置においては、投入するエネルギーを高めて、種々の効果を奏する基となるラジカルの生成量を増大することが望ましい。しかし、上述したような従来の放電装置において、単に投入するエネルギーを高めるだけでは、ラジカルの生成量が増大する一方で、不必要なオゾンの発生量も増加するおそれがある。

本発明は上記事由に鑑みてなされており、ラジカルの生成量を増大させながらも、オゾンの発生量の増加を抑制できる電圧印加装置、及び放電装置を提供することを目的とする。

第１の態様に係る電圧印加装置は、電圧印加回路と、制御回路と、を備える。前記電圧印加回路は、放電電極を含む負荷に電圧を印加することにより、前記放電電極に放電を生じさせる。前記制御回路は、前記電圧印加回路の出力電流、及び出力電圧の少なくとも一方からなる監視対象に基づいて前記電圧印加回路を制御する。前記制御回路は、第１モードと、第２モードと、を交互に繰り返すように前記電圧印加回路を制御する。前記第１モードは、前記電圧を時間経過に伴って上昇させ、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至らせて放電電流を生じさせるモードである。前記第２モードは、前記電圧を低下させ、前記電圧印加回路に対して前記負荷を過負荷状態として前記放電電流を遮断するモードである。前記制御回路は、前記監視対象の大きさが閾値未満であれば前記電圧印加回路を前記第１モードで動作させ、前記監視対象の大きさが前記閾値以上になると前記電圧印加回路を前記第２モードで動作させるように構成されている。

第２の態様に係る電圧印加装置は、第１の態様において、放電周期の長さを調節する時間調節部を更に備え、前記絶縁破壊は前記放電周期で周期的に発生する。

第３の態様に係る電圧印加装置では、第２の態様において、前記電圧印加回路は、絶縁トランスを有し、前記絶縁トランスの一次側に入力される入力電圧を昇圧して、前記絶縁トランスの二次側に電気的に接続された前記負荷に前記電圧を印加するように構成されている。前記時間調節部は、前記絶縁トランスの一次側に設けられている。

第４の態様に係る電圧印加装置は、第２又は３の態様において、ユーザの操作を受け付ける操作部を更に備え、前記時間調節部は、前記操作部に対する前記ユーザの操作に応じて、前記放電周期の長さを調節するように構成されている。

第５の態様に係る電圧印加装置は、第２又は３の態様において、前記時間調節部は、前記放電電極の周囲の状態を検出するセンサの出力に応じて、前記放電周期の長さを自動的に調節するように構成されている。

第６の態様に係る放電装置は、第１〜５のいずれかの態様に係る電圧印加装置と、前記放電電極と、を備える。

第７の態様に係る放電装置は、第６の態様において、前記放電電極に液体を供給する液体供給部を更に備え、前記放電によって前記液体が静電霧化される。

第８の態様に係る放電装置は、第６又は７の態様において、前記放電電極と隙間を介して対向するように配置される対向電極を更に備える。前記放電装置は、前記放電電極と前記対向電極との間に前記電圧が印加されることにより、前記放電電極と前記対向電極との間に前記絶縁破壊が間欠的に生じるように構成されている。

本発明は、ラジカルの生成量を増大させながらも、オゾンの発生量の増加を抑制できる、という利点がある。

図１は、実施形態１に係る放電装置のブロック図である。 図２は、同上の放電装置の放電形態を概略的に示すグラフである。 図３は、同上の放電装置の一例を示す回路図である。 図４は、同上の放電装置の放電形態を概略的に示すグラフである。 図５は、実施形態２に係る放電装置のブロック図である。 図６Ａは、同上の放電装置の時間調節部の一例を示す回路図である。図６Ｂは、同上の放電装置の時間調節部の他の例を示す回路図である。 図７Ａは、同上の放電装置の放電形態の一例を概略的に示すグラフである。図７Ｂは、同上の放電装置の放電形態の他の例を概略的に示すグラフである。 図８は、実施形態３に係る放電装置のブロック図である。

（実施形態１）
（１）概要
本実施形態に係る電圧印加装置１は、図１に示すように、電圧印加回路２と、制御回路３と、を備えている。電圧印加装置１は、放電電極４１を含む負荷４に電圧を印加することにより、放電電極４１に放電を生じさせる装置である。

また、本実施形態に係る放電装置１０は、図１に示すように、電圧印加装置１と、放電電極４１、及び放電電極４１に対向するように配置される対向電極４２を有する負荷４と、放電電極４１に液体を供給する液体供給部５と、を備えている。つまり、放電装置１０は、電圧印加回路２、制御回路３、液体供給部５、放電電極４１、及び対向電極４２を、構成要素に含んでいる。ただし、放電装置１０は、電圧印加装置１、及び放電電極４１を最低限の構成要素として含んでいればよく、対向電極４２、及び液体供給部５の各々は、放電装置１０の構成要素に含まれていなくてもよい。

電圧印加回路２は、負荷４に電圧（以下、負荷４に印加する電圧を「印加電圧」ともいう）を印加する。これにより、負荷４に含まれる放電電極４１には、放電が生じることになる。制御回路３は、電圧印加回路２の制御を行う。制御回路３は、監視対象に基づいて電圧印加回路２を制御する。ここでいう「監視対象」は、電圧印加回路２の出力電流、及び出力電圧の少なくとも一方からなる。

制御回路３は、第１モードと、第２モードと、を交互に繰り返すように電圧印加回路２を制御する。すなわち、電圧印加回路２の動作モードには、第１モードと、第２モードとの２つのモードが含まれており、制御回路３は、これら２つの動作モードを交互に繰り返すように電圧印加回路２を制御する。第１モードは、印加電圧を時間経過に伴って上昇させ、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至らせて放電電流を生じさせるためのモードである。第２モードは、印加電圧を低下させ、電圧印加回路２に対して負荷４を過負荷状態として放電電流を遮断するためのモードである。ここでいう「放電電流」は、絶縁破壊後に生じる比較的大きな電流を意味しており、絶縁破壊前のコロナ放電において生じる数μＡ程度の微小電流を含む意味ではない。ここでいう「過負荷状態」とは、電圧印加回路２に対して許容以上の負荷が加わる状態、具体的には、印加電圧の低下によって放電電流を維持できなくなる状態を意味する。

さらに、制御回路３は、監視対象の大きさが閾値未満であれば電圧印加回路２を第１モードで動作させ、監視対象の大きさが閾値以上になると電圧印加回路２を第２モードで動作させるように構成されている。すなわち、監視対象の大きさが閾値に達するまでは、電圧印加回路２は第１モードで動作し、印加電圧が時間経過に伴って上昇する。このとき、放電電極４１においては、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至って放電電流が生じることになる。監視対象の大きさが閾値に達すると、電圧印加回路２は第２モードで動作し、印加電圧が低下する。このとき、電圧印加回路２に対して負荷４が過負荷状態となり、放電電流が遮断されることになる。言い換えれば、負荷４が過負荷状態になることで、電圧印加回路２が放電電流を維持できなくなって、放電電流が自然に消滅（立ち消え）する。

その結果、本実施形態に係る放電装置１０では、印加電圧が上昇して絶縁破壊に至ると比較的大きな放電電流が瞬間的に流れ、その直後に印加電圧が低下して放電電流が遮断され、また印加電圧が上昇して絶縁破壊に至る、という現象が繰り返される。このように、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至る、という現象が間欠的に繰り返される形態の放電を、以下では「リーダ放電」と称する。つまり、放電装置１０においては、リーダ放電により、放電電極４１の周囲に放電経路が間欠的に形成され、パルス状の放電電流が繰り返し発生する。リーダ放電について詳しくは、「（２．２）リーダ放電」の欄で説明する。

このようなリーダ放電においては、コロナ放電と比較して大きなエネルギーでラジカルが生成され、コロナ放電と比較して２〜１０倍程度の大量のラジカルが生成される。このようにして生成されるラジカルは、除菌、脱臭、保湿、保鮮、ウイルスの不活化に止まらず、様々な場面で有用な効果を奏する基となる。ここで、リーダ放電によってラジカルが生成される際には、オゾンも発生する。ただし、リーダ放電では、コロナ放電と比較して２〜１０倍程度のラジカルが生成されるのに対して、オゾンの発生量はコロナ放電の場合と同程度に抑えられる。したがって、本実施形態に係る電圧印加装置１、及びそれを備えた放電装置１０によれば、ラジカルの生成量を増大させながらも、オゾンの発生量の増加を抑制できる。

（２）詳細
以下、本実施形態に係る電圧印加装置１、及び放電装置１０について、より詳細に説明する。

（２．１）全体構成
本実施形態に係る放電装置１０は、図１に示すように、電圧印加回路２と、制御回路３と、負荷４と、液体供給部５と、を備えている。負荷４は、放電電極４１、及び対向電極４２を有している。液体供給部５は、放電電極４１に液体を供給する。本実施形態に係る放電装置１０は、放電電極４１に液体が供給されている状態で、電圧印加回路２から負荷４に電圧を印加する。これにより、少なくとも放電電極４１にて放電が生じ、放電電極４１に保持されている液体が、放電によって静電霧化される。すなわち、本実施形態に係る放電装置１０は、いわゆる静電霧化装置を構成する。

放電電極４１は、棒状の電極である。放電電極４１は、長手方向の一端部に先端部を有し、長手方向の他端部（先端部とは反対側の端部）に基端部を有する。放電電極４１は、少なくとも先端部が先細り形状に形成された針電極である。ここでいう「先細り形状」とは、先端が鋭く尖っている形状に限らず、先端が丸みを帯びた形状を含む。

対向電極４２は、放電電極４１の先端部に対向するように配置されている。対向電極４２は、例えば板状であって、中央部に開口部４２１を有する環状に形成されている。開口部４２１は、対向電極４２を対向電極４２の厚み方向に貫通する。ここで、対向電極４２の厚み方向（開口部４２１の貫通方向）が放電電極４１の長手方向に一致し、かつ放電電極４１の先端部が対向電極４２の開口部４２１の中心付近に位置するように、対向電極４２と放電電極４１との位置関係が決められている。つまり、対向電極４２と放電電極４１との間には、少なくとも対向電極４２の開口部４２１によって隙間（空間）が確保される。言い換えれば、対向電極４２は、放電電極４１に対して隙間を介して対向するように配置され、放電電極４１とは電気的に絶縁されている。

液体供給部５は、放電電極４１に対して静電霧化用の液体を供給する。液体供給部５は、一例として、放電電極４１を冷却して、放電電極４１に結露水を発生させる冷却装置を用いて実現される。具体的には、液体供給部５は、放電電極４１の基端部に接するように配置され、基端部を通じて放電電極４１の全体を冷却する。これにより、空気中の水分が凝結して放電電極４１の表面に結露水として付着する。この構成では、液体供給部５は、空気中の水分を利用して、放電電極４１に液体（結露水）を供給できるため、放電装置１０への液体の供給、及び補給が不要になる。

電圧印加回路２は、駆動回路２１と、電圧発生回路２２と、を有している。駆動回路２１は、電圧発生回路２２を駆動する回路である。電圧発生回路２２は、入力部６からの電力供給を受けて、負荷４に印加する電圧（印加電圧）を生成する回路である。入力部６は、数Ｖ〜十数Ｖ程度の直流電圧を発生する電源回路である。本実施形態では、入力部６は電圧印加装置１の構成要素に含まないこととして説明するが、入力部６は電圧印加装置１の構成要素に含まれていてもよい。駆動回路２１、及び電圧発生回路２２の具体的な回路構成については、「（２．３）回路構成」の欄で説明する。

電圧印加回路２は、負荷４（放電電極４１及び対向電極４２）に対して電気的に接続されている（図３参照）。電圧印加回路２は、負荷４に対して高電圧を印加する。ここでは、電圧印加回路２は、放電電極４１を負極（グランド）、対向電極４２を正極（プラス）として、放電電極４１と対向電極４２との間に高電圧を印加するように構成されている。言い換えれば、電圧印加回路２から負荷４に高電圧が印加された状態では、放電電極４１と対向電極４２との間に、対向電極４２側を高電位、放電電極４１側を低電位とする電位差が生じることになる。ここでいう「高電圧」とは、放電電極４１にリーダ放電が生じるように設定された電圧であればよく、一例として、ピークが７．０ｋＶ程度となる電圧である。ただし、電圧印加回路２から負荷４に印加される高電圧は、７．０ｋＶ程度に限らず、例えば、放電電極４１及び対向電極４２の形状、又は放電電極４１及び対向電極４２間の距離等に応じて適宜設定される。

ここで、電圧印加回路２の動作モードには、上述したように第１モードと、第２モードとの２つのモードが含まれている。第１モードでは、電圧印加回路２は、印加電圧を時間経過に伴って上昇させ、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至らせて放電電流を生じさせる。第２モードでは、電圧印加回路２は、印加電圧を低下させ、電圧印加回路２に対して負荷４を過負荷状態として放電電流を遮断する。

制御回路３は、電圧制御回路３１と、電流制御回路３２と、を有している。電圧制御回路３１は、電圧印加回路２の出力電圧からなる監視対象に基づいて、電圧印加回路２の駆動回路２１を制御する。制御回路３は、駆動回路２１に対して制御信号Ｓｉ１を出力しており、制御信号Ｓｉ１によって駆動回路２１を制御する。電流制御回路３２は、電圧印加回路２の出力電流からなる監視対象に基づいて、電圧印加回路２の駆動回路２１を制御する。すなわち、本実施形態では、制御回路３は、電圧印加回路２の出力電流、及び出力電圧の両方を監視対象として、電圧印加回路２の制御を行う。ただし、電圧印加回路２の出力電圧（二次側電圧）と、電圧印加回路２の一次側電圧との間には相関関係があるので、電圧制御回路３１は、電圧印加回路２の一次側電圧から間接的に電圧印加回路２の出力電圧を検出してもよい。同様に、電圧印加回路２の出力電流（二次側電流）と、電圧印加回路２の入力電流（一次側電流）との間には相関関係があるので、電流制御回路３２は、電圧印加回路２の入力電流から間接的に電圧印加回路２の出力電流を検出してもよい。電圧制御回路３１、及び電流制御回路３２の具体的な回路構成については、「（２．３）回路構成」の欄で説明する。

制御回路３は、監視対象の大きさが閾値未満であれば電圧印加回路２を第１モードで動作させ、監視対象の大きさが閾値以上になると電圧印加回路２を第２モードで動作させる。これにより、電圧印加回路２は、第１モードと、第２モードと、を交互に繰り返すように動作し、放電電極４１においては、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至る、という現象が間欠的に繰り返されるリーダ放電が発生する。

さらに詳しく説明すると、放電装置１０は、まず放電電極４１の先端部（厳密には先端部に保持された液体の先端部）で局所的なコロナ放電を生じさせる。本実施形態では、放電電極４１は負極（グランド）側であるから、放電電極４１の先端部に生じるコロナ放電は負極性コロナである。放電装置１０は、放電電極４１に生じたコロナ放電を、さらに高エネルギーの放電にまで進展させる。この高エネルギーの放電により、放電電極４１の周囲には絶縁破壊（全路破壊）が生じ、放電電極４１の周囲に放電経路が形成される。本実施形態に係る放電装置１０では、電圧印加回路２が第１モードと第２モードとを交互に繰り返すことで、放電電極４１と対向電極４２との間に絶縁破壊が間欠的に生じ、放電電極４１と対向電極４２とをつなぐ放電経路が間欠的に生成される。

リーダ放電では、コロナ放電と比較して２〜１０倍程度の放電電流が、放電電極４１と対向電極４２との間の放電経路を通して流れる。そのため、図２に示すように、印加電圧が閾値Ｖｔｈ１に達するまでは、コロナ放電により微小電流が流れ、印加電圧が閾値Ｖｔｈ１に達すると、絶縁破壊に至ると比較的大きな放電電流が瞬間的に流れることになる。図２においては、横軸を時間軸として、上段に電圧印加回路２の出力電圧（印加電圧）を示し、下段に放電エネルギーを示している。ここでいう「放電エネルギー」は、負荷４にて生じる放電のエネルギーであって、放電電流とは略比例の関係にある。すなわち、印加電圧が上昇し絶縁破壊に至るまでの期間には、コロナ放電により放電エネルギーが「Ｅ１」である微小放電が生じ、印加電圧が閾値Ｖｔｈ１に達すると、絶縁破壊が生じて、放電エネルギーが「Ｅ２」（＞Ｅ１）である高エネルギーの放電が生じる。

ここで、閾値Ｖｔｈ１の大きさが一定で、かつ印加電圧の上昇率が一定であれば、リーダ放電において絶縁破壊が生じる周期（以下、「放電周期」ともいう）は略一定になる。図２の例では、絶縁破壊は放電周期Ｔ１で周期的に発生している。放電周期Ｔ１は、印加電圧が閾値Ｖｔｈ１に達する周期、つまり電圧印加回路２の動作モードが第１モードから第２モードに切り替わる周期と同一である。

また、本実施形態に係る放電装置１０は、放電電極４１に液体（結露水）が供給（保持）されている状態で、電圧印加回路２から負荷４に電圧を印加する。これにより、負荷４においては、放電電極４１及び対向電極４２間の電位差によって、放電電極４１と対向電極４２との間に放電（リーダ放電）が生じる。このとき、放電電極４１に保持されている液体が、放電によって静電霧化される。その結果、放電装置１０では、ラジカルを含有するナノメータサイズの帯電微粒子液が生成される。生成された帯電微粒子液は、例えば、対向電極４２の開口部４２１を通して、放電装置１０の周囲に放出される。

（２．２）リーダ放電
次に、リーダ放電についてさらに詳しく説明する。

一般的には、一対の電極間にエネルギーを投入して放電を生じさせると、投入したエネルギーの量に応じて、放電形態がコロナ放電から、グロー放電、又はアーク放電へと進展する。

コロナ放電は、一方の電極で局所的に発生する放電であり、一対の電極間の絶縁破壊を伴わない放電である。グロー放電、及びアーク放電は、一対の電極間での絶縁破壊を伴う放電である。グロー放電、及びアーク放電においては、一対の電極間にエネルギーが投入されている間は、絶縁破壊によって形成される放電経路が維持され、一対の電極間に放電電流が継続的に発生する。

これに対して、リーダ放電は、一対の電極間での絶縁破壊を伴うものの、絶縁破壊が継続的に生じるのではなく、絶縁破壊が間欠的に発生する放電である。そのため、一対の電極間に生じる放電電流についても、間欠的に発生する。

一例として、リーダ放電における放電周波数（放電周期の逆数）は５０Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度であり、放電電流のパルス幅（放電電流の持続時間）は２００ｎｓ程度である。このように、リーダ放電は、放電エネルギーの高い状態と放電エネルギーの低い状態とを繰り返す点において、絶縁破壊が継続的に発生する（つまり放電電流が継続的に発生する）グロー放電、及びアーク放電とは相違する。

リーダ放電では、コロナ放電と比較して２〜１０倍程度の大量のラジカルが生成されるが、オゾンの発生量はコロナ放電の場合と同程度に抑えられる。これは、リーダ放電により発生したオゾンが放出される際に、高エネルギーのリーダ放電に晒されることよってオゾンの一部が破壊されるからと考えられる。

（２．３）回路構成
次に、電圧印加装置１の具体的な回路構成について、図３を参照して説明する。図３は、放電装置１０の回路構成の一例を概略的に示す回路図であって、図３では、入力部６の図示は省略している。

電圧印加回路２は、上述したように駆動回路２１と、電圧発生回路２２と、を有している。図３の例では、電圧印加回路２は、絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータであって、入力部６からの入力電圧Ｖｉｎ（例えば１３．８Ｖ）を昇圧し、昇圧後の電圧を出力電圧として出力する。電圧印加回路２の出力電圧は、印加電圧として負荷４（放電電極４１、及び対向電極４２）に印加される。

電圧発生回路２２は、一次巻線２２１、二次巻線２２２、及び補助巻線２２３を具備する、絶縁トランス２２０を有している。一次巻線２２１、及び補助巻線２２３は、二次巻線２２２に対して電気的に絶縁されており、かつ磁気的に結合されている。二次巻線２２２の一端には対向電極４２が電気的に接続されている。

駆動回路２１は、トランジスタＱ１を有し、トランジスタＱ１のスイッチング動作により、絶縁トランス２２０の一次巻線２２１に電力を供給するように構成されている。駆動回路２１は、トランジスタＱ１の他、トランジスタＱ２、トランジスタＱ３、及び抵抗Ｒ１〜Ｒ５を有している。トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３は、一例として、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタからなる。

トランジスタＱ１のコレクタは一次巻線２２１に接続され、トランジスタＱ１のエミッタは抵抗Ｒ１を介してグランドに接続されている。一次巻線２２１、トランジスタＱ１、及び抵抗Ｒ１の直列回路には、入力部６から入力電圧Ｖｉｎが印加される。トランジスタＱ１のベースは、抵抗Ｒ２を介して制御電源Ｖｃｃに接続されている。制御電源Ｖｃｃは、駆動回路２１に対して制御電圧（例えば５．１Ｖ）を印加する。

トランジスタＱ２，Ｑ３のコレクタは、トランジスタＱ１のベースに接続されている。トランジスタＱ２，Ｑ３のエミッタは、グランドに接続されている。トランジスタＱ２のベースは、抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ１のエミッタに接続されている。トランジスタＱ１のベースは、抵抗Ｒ４，Ｒ５の並列回路を介して補助巻線２２３の一端に接続されている。補助巻線２２３の他端はグランドに接続されている。トランジスタＱ３のベースには、制御回路３（電圧制御回路３１、及び電流制御回路３２）が接続され、制御回路３から制御信号Ｓｉ１が入力される。

上記構成により、電圧印加回路２は自励式のコンバータを構成する。すなわち、トランジスタＱ１がオンして、絶縁トランス２２０の一次巻線２２１に電流が流れると、抵抗Ｒ１の両端電圧が上昇してトランジスタＱ２がオンする。これにより、トランジスタＱ１のベースがトランジスタＱ２を介してグランドに接続されるため、トランジスタＱ１がオフする。トランジスタＱ１がオフすると、一次巻線２２１を流れる電流が遮断され、抵抗Ｒ１の両端電圧が低下してトランジスタＱ２がオフする。これにより、絶縁トランス２２０の二次巻線２２２に高電圧が誘起され、電圧印加回路２の出力電圧として負荷４に印加される。このとき、二次巻線２２２に生じた誘起電圧によって補助巻線２２３にも電圧が誘起され、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間電圧が上昇してトランジスタＱ１がオンする。電圧印加回路２は、上記動作を繰り返すことにより、入力電圧Ｖｉｎを昇圧し、負荷４に対して出力電圧を印加する。

制御回路３は、上述したように電圧制御回路３１と、電流制御回路３２と、を有している。

電圧制御回路３１は、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ６、コンデンサＣ１、及びツェナダイオードＺＤ１を有している。ダイオードＤ１のアノードは、補助巻線２２３と抵抗Ｒ４，Ｒ５との接続点に接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、抵抗Ｒ６を介してコンデンサＣ１の一端に接続されている。コンデンサＣ１の他端は、グランドに接続されている。さらに、コンデンサＣ１の一端（抵抗Ｒ６との接続点）には、ツェナダイオードＺＤ１のカソードが接続されている。ツェナダイオードＺＤ１のアノードは、電圧制御回路３１の出力端として、トランジスタＱ３のベースに接続されている。

上記構成により、電圧制御回路３１は、補助巻線２２３の誘起電圧を監視することによって、監視対象となる電圧印加回路２の出力電圧（二次巻線２２２の誘起電圧）を間接的に監視する。つまり、電圧印加回路２の出力電圧が閾値Ｖｔｈ１未満の間は、電圧制御回路３１のツェナダイオードＺＤ１はオフである。一方、電圧印加回路２の出力電圧が閾値Ｖｔｈ１以上になれば、電圧制御回路３１のツェナダイオードＺＤ１がオンする。このとき、制御信号Ｓｉ１が制御閾値Ｓｔｈ１（図４参照）を超え、トランジスタＱ３のベース−エミッタ間に電圧が印加されトランジスタＱ３がオンする。これにより、トランジスタＱ１のベース電流がトランジスタＱ３を介してグランドに流れるため、トランジスタＱ１のコレクタ電流が減少する。よって、電圧印加回路２の出力電圧が閾値Ｖｔｈ１以上であれば、電圧印加回路２の駆動回路２１から電圧発生回路２２に投入されるエネルギーが減少する。

電流制御回路３２は、オペアンプＯＰ１、基準電圧生成部３２１、抵抗Ｒ７〜Ｒ１１、及びコンデンサＣ２，Ｃ３を有している。コンデンサＣ２の一端は抵抗Ｒ７を介して制御電源Ｖｃｃに接続されている。コンデンサＣ２の他端はグランドに接続されている。制御電源Ｖｃｃは、抵抗Ｒ７、及びコンデンサＣ２の直列回路に対して制御電圧（例えば５．１Ｖ）を印加する。抵抗Ｒ７とコンデンサＣ２との接続点（コンデンサＣ２の一端）は、抵抗Ｒ８を介してオペアンプＯＰ１の反転入力端子に接続されている。また、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ２との接続点（コンデンサＣ２の一端）には、絶縁トランス２２０の二次巻線２２２における、対向電極４２とは反対側の端部（他端）が接続されている。言い換えれば、制御電源Ｖｃｃは、抵抗Ｒ７、及び二次巻線２２２を介して対向電極４２に接続されている。オペアンプＯＰ１の非反転入力端子には、基準電圧生成部３２１が接続されており、基準電圧生成部３２１から基準電圧が入力される。オペアンプＯＰ１の反転入力端子−出力端子間には、抵抗Ｒ９、及びコンデンサＣ３の直列回路が接続されている。オペアンプＯＰ１の出力端子には、抵抗Ｒ１０の一端が接続されている。抵抗Ｒ１０の他端は、抵抗Ｒ１１を介してグランドに接続されている。抵抗Ｒ１０と抵抗Ｒ１１との接続点（抵抗Ｒ１０の他端）は、電流制御回路３２の出力端として、トランジスタＱ３のベースに接続されている。

上記構成により、電流制御回路３２は、二次巻線２２２の誘導電流を監視することによって、監視対象となる電圧印加回路２の出力電流（二次巻線２２２の誘導電圧）を監視する。つまり、電圧印加回路２の出力電流が閾値未満の間は、電流制御回路３２のオペアンプＯＰ１の出力はＬレベル（Low Level）である。電圧印加回路２の出力電流が閾値以上になれば、電流制御回路３２のオペアンプＯＰ１の出力がＨレベル（High Level）になる。このとき、制御信号Ｓｉ１が制御閾値Ｓｔｈ１（図４参照）を超え、トランジスタＱ３のベース−エミッタ間に電圧が印加されトランジスタＱ３がオンする。これにより、トランジスタＱ１のベース電流がトランジスタＱ３を介してグランドに流れるため、トランジスタＱ１のコレクタ電流が減少する。よって、電流制御回路３２は、電圧印加回路２の出力電流が閾値以上であれば、電圧印加回路２の駆動回路２１から電圧発生回路２２に投入されるエネルギーが減少する。

（２．４）動作
図３に例示したような回路構成であれば、放電装置１０は、制御回路３が以下のように動作することで、放電電極４１と対向電極４２との間にリーダ放電を生じさせる。

すなわち、制御回路３は、絶縁破壊が生じるまでの期間においては、電圧印加回路２の出力電圧を監視対象とし、監視対象（出力電圧）が閾値Ｖｔｈ１以上になると、電圧制御回路３１にて、電圧発生回路２２に投入されるエネルギーを減少させる。一方、絶縁破壊の発生後においては、制御回路３は、電圧印加回路２の出力電流を監視対象とし、監視対象（出力電流）が閾値以上になると、電流制御回路３２にて、電圧発生回路２２に投入されるエネルギーを減少させる。これにより、印加電圧を低下させ、電圧印加回路２に対して負荷４を過負荷状態として放電電流を遮断する第２モードにて、電圧印加回路２が動作する。つまり、電圧印加回路２の動作モードが、第１モードから第２モードに切り替わることになる。

このとき、電圧印加回路２の出力電圧、及び出力電流が共に低下するため、制御回路３は、駆動回路２１のスイッチング動作を再開させる。これにより、印加電圧を時間経過に伴って上昇させ、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至らせて放電電流を生じさせる第１モードにて、電圧印加回路２が動作する。つまり、電圧印加回路２の動作モードが、第２モードから第１モードに切り替わることになる。

図４においては、横軸を時間軸として、上段に電圧印加回路２の出力電圧（印加電圧）を示し、下段に制御信号Ｓｉ１を示している。図４では、電圧印加回路２が第１モードで動作している期間を「Ｔ１１」で示し、電圧印加回路２が第２モードで動作している期間を「Ｔ１２」で示している。すなわち、電圧印加回路２の出力電圧が閾値Ｖｔｈ１に達するまでの期間Ｔ１１には、電圧印加回路２が第１モードで動作しており、制御回路３の出力である制御信号Ｓｉ１は徐々に大きくなる。ここで、図４の例において、期間Ｔ１１中での制御信号Ｓｉ１の増減の繰り返しは、補助巻線２２３の誘起電圧に起因した電圧制御回路３１の出力（制御信号Ｓｉ１）の変動を概略的に表している。制御信号Ｓｉ１が制御閾値Ｓｔｈ１を超えると、電圧印加回路２の動作モードが第１モードから第２モードに切り替わり、電圧印加回路２の出力電圧が低下する。電圧印加回路２が第２モードで動作している期間Ｔ１２には、制御回路３の出力である制御信号Ｓｉ１は徐々に小さくなる。

ここにおいて、電流制御回路３２が作動した以降、つまりオペアンプＯＰ１の出力がＨレベルになった以降は、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ９、及びコンデンサＣ３を含む積分回路の影響により、電圧印加回路２の出力電圧（印加電圧）の上昇率が決定される。要するに、図４の例において、放電周期Ｔ１における出力電圧の傾きは、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ９、及びコンデンサＣ３を含む積分回路の時定数によって決定される。言い換えれば、放電周期Ｔ１は、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ９、及びコンデンサＣ３を含む積分回路の時定数によって決定される。

制御回路３が上述した動作を繰り返すことにより、電圧印加回路２は、第１モードと、第２モードと、を交互に繰り返すように動作する。つまり、図４における、期間Ｔ１１と期間Ｔ１２とが交互に繰り返される。その結果、放電電極４１においては、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至る、という現象が間欠的に繰り返されるリーダ放電が発生する。

（３）変形例
実施形態１に係る放電装置１０は本発明の一例に過ぎず、本発明は、上記放電装置１０に限定されることはなく、上記放電装置１０以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態１の変形例を列挙する。

放電装置１０は、帯電微粒子液を生成するための液体供給部５が省略されていてもよい。この場合、放電装置１０は、放電電極４１、及び対向電極４２間に生じるリーダ放電によって、有効成分としての空気イオンを生成する。

また、放電装置１０は、対向電極４２が省略されていてもよい。この場合、リーダ放電は、放電電極４１と、放電電極４１の周囲に存在する、例えば筐体等の部材と、の間で生じることになる。さらに、放電装置１０は、液体供給部５と対向電極４２との両方が省略されていてもよい。

また、電圧印加回路２は、放電電極４１を正極（プラス）、対向電極４２を負極（グランド）として、放電電極４１と対向電極４２との間に高電圧を印加するように構成されていてもよい。

また、図３は、放電装置１０の回路構成の一例に過ぎず、電圧印加装置１の具体的な回路構成は適宜変更可能である。例えば、電圧印加回路２は、自励式のコンバータに限らず、他励式のコンバータであってもよい。また、電圧印加回路２において、トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３は、バイポーラトランジスタに限らず、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）等であってもよい。さらにまた、電圧発生回路２２は、圧電素子を有する変圧器（圧電トランス）にて実現されてもよい。

また、監視対象及び閾値等の二値間の比較において、「以上」としているところは、二値が等しい場合、及び二値の一方が他方を超えている場合との両方を含む。ただし、これに限らず、ここでいう「以上」は、二値の一方が他方を超えている場合のみを含む「より大きい」と同義であってもよい。つまり、二値が等しい場合を含むか否かは、閾値等の設定次第で任意に変更できるので、「以上」か「より大きい」かに技術上の差異はない。同様に、「未満」においても「以下」と同義であってもよい。

（４）まとめ
以上説明したように、本実施形態に係る電圧印加装置１は、電圧印加回路２と、制御回路３と、を備える。電圧印加回路２は、放電電極４１を含む負荷４に電圧（印加電圧）を印加することにより、放電電極４１に放電を生じさせる。制御回路３は、電圧印加回路２の出力電流、及び出力電圧の少なくとも一方からなる監視対象に基づいて電圧印加回路２を制御する。制御回路３は、第１モードと、第２モードと、を交互に繰り返すように電圧印加回路２を制御する。第１モードは、印加電圧を時間経過に伴って上昇させ、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至らせて放電電流を生じさせるモードである。第２モードは、印加電圧を低下させ、電圧印加回路２に対して負荷４を過負荷状態として放電電流を遮断するモードである。制御回路３は、監視対象の大きさが閾値未満であれば電圧印加回路２を第１モードで動作させ、監視対象の大きさが閾値以上になると電圧印加回路２を第２モードで動作させるように構成されている。

この構成によれば、監視対象の大きさが閾値に達するまでは、電圧印加回路２は第１モードで動作し、印加電圧が時間経過に伴って上昇する。このとき、放電電極４１においては、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至って放電電流が生じることになる。監視対象の大きさが閾値に達すると、電圧印加回路２は第２モードで動作し、印加電圧が低下する。このとき、電圧印加回路２に対して負荷４が過負荷状態となり、放電電流が遮断されることになる。その結果、本実施形態に係る電圧印加装置１では、印加電圧が上昇して絶縁破壊に至ると比較的大きな放電電流が瞬間的に流れ、その直後に印加電圧が低下して放電電流が遮断され、また印加電圧が上昇して絶縁破壊に至る、という現象が繰り返される。つまり、電圧印加装置１においては、リーダ放電により、放電電極４１の周囲に放電経路が間欠的に形成され、パルス状の放電電流が繰り返し発生する。リーダ放電においては、コロナ放電と比較して２〜１０倍程度のラジカルが生成されるのに対して、オゾンの発生量はコロナ放電の場合と同程度に抑えられる。しかも、リーダ放電においては、コロナ放電において単に投入するエネルギーを高めた場合と比較して、ラジカルを含んだ帯電微粒子液を良好に生成することができる。したがって、本実施形態に係る電圧印加装置１によれば、ラジカルの生成量を増大させながらも、オゾンの発生量の増加を抑制できる、という利点がある。

さらに、本実施形態に係る電圧印加装置１では、制御回路３は、監視対象と閾値との比較結果に応じて電圧印加回路２を制御することにより、リーダ放電を実現することができる。このような制御回路３は、基本的には、コロナ放電を発生するための電圧印加装置と同様の回路構成で実現可能である。すなわち、コロナ放電を発生する場合において、制御回路によって電圧印加回路の出力電圧、又は出力電流を略一定に維持する制御が採用されることがある。この場合、電圧制御回路、及び電流制御回路を有する制御回路が用いられることがある。この場合と同様に、本実施形態に係る電圧印加装置１は、電圧制御回路３１、及び電流制御回路３２を有する制御回路３を採用している。このような回路構成でありながらも、本実施形態に係る電圧印加装置１は、リーダ放電が発生する条件を満たすように、負荷４に合わせて閾値が設定されることにより、リーダ放電を実現可能である。つまり、本実施形態に係る電圧印加装置１では、電圧印加回路２に対して負荷４が過負荷状態となり放電電流が立ち消えを起こすようなタイミングで、制御回路３が第１モードから第２モードへの切り替えを行うように、閾値が設定されている。したがって、本実施形態に係る電圧印加装置１は、コロナ放電を発生する電圧印加装置から回路構成の大幅な変更を伴うことなく、制御回路３で用いる閾値の設定如何により、リーダ放電を実現可能である。

また、本実施形態のように、放電装置１０は、電圧印加装置１と、放電電極４１とを備えることが好ましい。この構成によれば、放電電極４１に合わせて閾値を設定することができ、リーダ放電が生じやすい最適な閾値の設定が可能である。

また、本実施形態のように、放電装置１０は、放電電極４１に液体を供給する液体供給部５を更に備え、放電によって液体が静電霧化されることが好ましい。この構成によれば、ラジカルを含有する帯電微粒子液が生成される。したがって、ラジカルが単体で空気中に放出される場合に比べて、ラジカルの長寿命化を図ることができる。さらに、帯電微粒子液が例えばナノメータサイズであることで、比較的広範囲に帯電微粒子液を浮遊させることができる。ただし、液体供給部５は放電装置１０に必須の構成ではなく、液体供給部５は適宜省略されてもよい。

また、本実施形態のように、放電装置１０は、放電電極４１と隙間を介して対向するように配置される対向電極４２を更に備えることが好ましい。この場合、放電装置１０は、放電電極４１と対向電極４２との間に印加電圧が印加されることにより、放電電極４１と対向電極４２との間に絶縁破壊が間欠的に生じるように構成されていることが好ましい。この構成によれば、絶縁破壊後に放電電流が流れる放電経路を、放電電極４１と対向電極４２との間で安定的に生じさせることができる。ただし、対向電極４２は放電装置１０に必須の構成ではなく、対向電極４２は適宜省略されてもよい。

（実施形態２）
本実施形態に係る電圧印加装置１Ａ、及び放電装置１０Ａは、図５に示すように、時間調節部７を更に備える点で、実施形態１に係る電圧印加装置１、及び放電装置１０と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

時間調節部７は、放電周期の長さを調節するように構成されている。すなわち、本実施形態に係る電圧印加装置１Ａでは、絶縁破壊が間欠的に生じるリーダ放電において、絶縁破壊が生じる周期（放電周期）の長さを時間調節部７にて調節可能である。

ところで、電圧印加回路２は、絶縁トランス２２０（図３参照）を有している。電圧印加回路２は、絶縁トランス２２０の一次側に入力される入力電圧Ｖｉｎ（図３参照）を昇圧して、絶縁トランス２２０の二次側に電気的に接続された負荷４に印加電圧を印加するように構成されている。本実施形態では、時間調節部７は、絶縁トランス２２０の一次側に設けられている。すなわち、時間調節部７は、絶縁トランス２２０の二次巻線２２２に接続される二次側回路ではなく、一次巻線２２１に接続される一次側回路に設けられている。このような構成は、例えば図５に示すように、制御回路３の出力と電圧印加回路２（駆動回路２１）との間に、時間調節部７が配置されることにより実現される。つまり、制御回路３からは、電圧印加回路２の制御のために制御信号が出力されている。この制御信号が、時間調節部７を通して駆動回路２１に入力される構成とすることで、時間調節部７では、放電電流の遮断から絶縁破壊に至るまでの時間を調節し、放電周期の長さを調節することができる。

また、本実施形態では、電圧印加装置１Ａは、ユーザの操作を受け付ける操作部８を更に備えている。時間調節部７は、操作部８に対するユーザの操作に応じて、放電周期の長さを調節するように構成されている。つまり、電圧印加装置１Ａにおいては、放電周期は手動で調節可能である。操作部８の操作は、電圧印加装置１Ａの動作中（使用中）に行われてもよいし、電圧印加装置１Ａの製造時等に行われてもよい。電圧印加装置１Ａの製造時に操作部８が操作される場合においては、操作部８を操作するユーザは電圧印加装置１Ａの製造者である。

次に、時間調節部７の具体例について、図６Ａ、及び図６Ｂを参照して説明する。

図６Ａは、電流制御回路３２におけるオペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ９１、及びコンデンサＣ３１を、時間調節部７Ａとして利用する例である。抵抗Ｒ９１は、可変抵抗からなり、実施形態１における抵抗Ｒ９（図３参照）に代えて設けられている。コンデンサＣ３１は、可変容量コンデンサからなり、実施形態１におけるコンデンサＣ３（図３参照）に代えて設けられている。つまり、放電周期Ｔ１は、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ９１、及びコンデンサＣ３１を含む積分回路の時定数によって決定されるので、抵抗Ｒ９１、又はコンデンサＣ３１の回路定数（抵抗値、又は容量値）を変化させることで、放電周期Ｔ１が変化する。

図６Ｂは、駆動回路２１の一部が時間調節部７Ｂとして兼用される例である。図６Ｂの例では、図３に示す駆動回路２１に、コンデンサＣ４〜Ｃ６が付加されている。コンデンサＣ４〜Ｃ６は、いずれも可変容量コンデンサからなる。コンデンサＣ４は、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間に接続されている。コンデンサＣ５は、トランジスタＱ１のベースとグランドとの間に接続されている。コンデンサＣ６は、抵抗Ｒ５の両端間において、抵抗Ｒ４と直列に接続されている。この構成においては、コンデンサＣ４〜Ｃ６の回路定数（容量値）を変化させることで、放電周期Ｔ１が変化する。

上述したように構成される電圧印加装置１Ａにおいては、時間調節部７により、例えば図７Ａ、及び図７Ｂに示すような放電周期の調節が可能となる。図７Ａ、及び図７Ｂにおいては、横軸を時間軸として、上段に電圧印加回路２の出力電圧（印加電圧）を示し、下段に放電エネルギーを示している。図７Ａ、及び図７Ｂでは、デフォルトの放電周期を「Ｔ１」（図２参照）とする場合に、放電周期を「Ｔ２」、又は「Ｔ３」に変化させた例を示している。ここで、「Ｔ２」は「Ｔ１」よりも短く、「Ｔ３」は「Ｔ１」よりも長い（Ｔ２＜Ｔ１＜Ｔ３）。

すなわち、時間調節部７が放電周期を調節してデフォルト値（Ｔ１）より短い放電周期Ｔ２にすると、図７Ａに示すように、絶縁破壊が生じる時間間隔が短くなり、放電周波数が高くなる。この場合、放電エネルギーが「Ｅ２」（＞Ｅ１）である高エネルギーの放電が生じる時間間隔が短くなるので、単位時間（例えば１秒）当たりの、高エネルギーの放電の発生回数が増加する。その結果、単位時間当たりのラジカル、及びオゾンの発生量を増加させることができる。

一方、時間調節部７が放電周期を調節してデフォルト値（Ｔ１）より長い放電周期Ｔ３にすると、図７Ｂに示すように、絶縁破壊が生じる時間間隔が長くなり、放電周波数が低くなる。この場合、放電エネルギーが「Ｅ２」（＞Ｅ１）である高エネルギーの放電が生じる時間間隔が長くなるので、単位時間（例えば１秒）当たりの、高エネルギーの放電の発生回数が減少する。その結果、単位時間当たりのラジカル、及びオゾンの発生量を減少させることができる。

また、放電周期を短くした場合、長くした場合のいずれにおいても、放電周期の１周期における、コロナ放電により放電エネルギーが「Ｅ１」である微小放電が生じる期間と、高エネルギーの放電が生じる期間と、の比率が変化する。微小放電が生じる期間と高エネルギーの放電が生じる期間とでは、ラジカル、及びオゾン等の発生量の比率が異なる。したがって、放電周期を短くした場合、長くした場合のいずれにおいても、放電装置１０Ａで生成される成分（ラジカル、及びオゾン等）の内訳が変化することになる。

以上説明したように、本実施形態に係る電圧印加装置１Ａでは、放電周期の長さを調節する時間調節部７を更に備え、絶縁破壊は放電周期で周期的に発生する。この構成によれば、時間調節部７にて放電周期の長さを変化させ、放電装置１０Ａの放電特性を変化させることで、放電装置１０Ａでのラジカル等の発生量、及び放電装置１０Ａで生成される成分の内訳等を調節することが可能である。

また、本実施形態のように、電圧印加回路２は、絶縁トランス２２０を有し、絶縁トランス２２０の一次側に入力される入力電圧Ｖｉｎを昇圧して、絶縁トランス２２０の二次側に電気的に接続された負荷４に印加電圧を印加することが好ましい。この場合、時間調節部７は、絶縁トランス２２０の一次側に設けられていることが好ましい。この構成によれば、絶縁トランス２２０の二次側においては放電周期の長さを調節するための高圧コンデンサ等が不要になり、電圧印加装置１Ａを構成する回路素子の小型化が可能である。ただし、この構成は電圧印加装置１Ａに必須の構成ではなく、時間調節部７は絶縁トランス２２０の二次側に設けられていてもよい。

また、本実施形態のように、電圧印加装置１Ａは、ユーザの操作を受け付ける操作部８を更に備え、時間調節部７は、操作部８に対するユーザの操作に応じて、放電周期の長さを調節するように構成されていることが好ましい。この構成によれば、放電周期の長さは、ユーザが手動で調節することができるので、放電装置１０Ａの用途、及び状況に応じて、放電特性を自由に変化させることができる。ただし、この構成は電圧印加装置１Ａに必須の構成ではなく、操作部８は適宜省略されていてもよい。

以下、実施形態２の変形例を列挙する。

抵抗Ｒ９１は、可変抵抗に限らず、複数の抵抗、及びスイッチを具備し、これら複数の抵抗の接続関係をスイッチにより切り替える構成であってもよい。同様に、コンデンサＣ３１、及びコンデンサＣ４〜Ｃ６の各々は、可変容量コンデンサに限らず、複数のコンデンサ、及びスイッチを具備し、これら複数のコンデンサの接続関係をスイッチにより切り替える構成であってもよい。

また、時間調節部７は、回路定数を変化させることにより放電周期を変化させる構成に限らず、例えば、マイクロコンピュータを用いて放電周期を変化させてもよい。つまり、制御回路３が、マイクロコンピュータを具備している場合には、例えば、マイクロコンピュータから出力されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号のデューティ比を変化させることにより、時間調節部７の機能が実現される。

実施形態２で説明した構成（変形例を含む）は、実施形態１（変形例を含む）で説明した構成と適宜組み合わせて適用可能である。

（実施形態３）
本実施形態に係る電圧印加装置１Ｂ、及び放電装置１０Ｂは、図８に示すように、時間調節部７が、放電周期の長さを自動的に調節するように構成されている点で、実施形態２に係る電圧印加装置１Ａ、及び放電装置１０Ａと相違する。以下、実施形態２と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態では、時間調節部７は、センサ９の出力に応じて、放電周期の長さを調節するように構成されている。センサ９は、放電電極４１の周囲の状態を検出するセンサである。センサ９は、例えば、放電電極４１の周囲の温度、湿度、臭気指数、照度、及び人の在／不在等、放電電極４１の周囲の環境（状態）に関連する情報を検出する。本実施形態では、電圧印加装置１Ｂはセンサ９を構成要素に含むこととして説明するが、センサ９は電圧印加装置１Ｂの構成要素に含まれていなくてもよい。

具体的には、時間調節部７は、センサ９に接続されたマイクロコンピュータ７１の一機能として実現される。すなわち、電圧印加装置１Ｂは、マイクロコンピュータ７１を備えている。このマイクロコンピュータ７１は、センサ９の出力（以下、「センサ出力」ともいう）を取得し、センサ出力に応じて、放電周期の長さを調節する時間調節部７Ｃとして動作するように構成されている。

以下、時間調節部７Ｃによる放電周期の調節動作について、幾つか具体例を挙げて説明する。

１つ目の例として、時間調節部７Ｃは、放電電極４１の周囲の湿度が規定値以上である場合には、放電周期をデフォルト値より短い放電周期Ｔ２（図７Ａ参照）とし、単位時間当たりのラジカル、及びオゾンの発生量を増加させる。これにより、例えば、湿度が高く臭いがこもりやすい環境下において、放電装置１０Ｂは、ラジカルの生成量を増加することで、効果的に消臭（脱臭）を行うことができる。

２つ目の例として、時間調節部７Ｃは、放電電極４１の周囲の湿度が規定値以上である場合には、放電周期をデフォルト値より長い放電周期Ｔ３（図７Ｂ参照）とする。これにより、例えば、湿度が高く臭いがこもりやすい環境下において、放電装置１０Ｂにて生成される成分を変化させ、効果的に消臭（脱臭）を行うことができる。

３つ目の例として、時間調節部７Ｃは、放電電極４１の周囲に人が存在する場合には、放電周期をデフォルト値より短い放電周期Ｔ２（図７Ａ参照）とし、単位時間当たりのラジカル、及びオゾンの発生量を増加させる。これにより、例えば、放電装置１０Ｂ付近に人が居ない間には、ラジカルの生成量を抑制することで、放電装置１０Ｂの消費電力を抑えることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る電圧印加装置１Ｂでは、時間調節部７は、放電電極４１の周囲の状態を検出するセンサ９の出力に応じて、放電周期の長さを自動的に調節するように構成されている。この構成によれば、放電電極４１の周囲の状態に応じて、電圧印加装置１Ｂは自動的に最適な放電特性を実現することができる。

実施形態３で説明した構成は、実施形態１（変形例を含む）、又は実施形態２（変形例を含む）で説明した構成と適宜組み合わせて適用可能である。

電圧印加装置、及び放電装置は、冷蔵庫、洗濯機、ドライヤー、空気調和機、扇風機、空気清浄機、加湿器、美顔器、自動車等の多様な用途に適用することができる。

１，１Ａ，１Ｂ 電圧印加装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ 放電装置
２ 電圧印加回路
３ 制御回路
４ 負荷
５ 液体供給部
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ 時間調節部
８ 操作部
９ センサ
４１ 放電電極
４２ 対向電極
２２０ 絶縁トランス
Ｖｔｈ１ 閾値

Claims (8)

1. 放電電極を含む負荷に電圧を印加することにより、前記放電電極に放電を生じさせる電圧印加回路と、
   前記電圧印加回路の出力電流、及び出力電圧の少なくとも一方からなる監視対象に基づいて前記電圧印加回路を制御する制御回路と、を備え、
   前記制御回路は、
   前記電圧を時間経過に伴って上昇させ、コロナ放電から進展して絶縁破壊に至らせて放電電流を生じさせる第１モードと、
   前記電圧を低下させ、前記電圧印加回路に対して前記負荷を過負荷状態として前記放電電流を遮断する第２モードと、を交互に繰り返すように前記電圧印加回路を制御し、
   前記制御回路は、
   前記監視対象の大きさが閾値未満であれば前記電圧印加回路を前記第１モードで動作させ、前記監視対象の大きさが前記閾値以上になると前記電圧印加回路を前記第２モードで動作させるように構成されている
   電圧印加装置。
2. 放電周期の長さを調節する時間調節部を更に備え、
   前記絶縁破壊は前記放電周期で周期的に発生する
   請求項１に記載の電圧印加装置。
3. 前記電圧印加回路は、絶縁トランスを有し、前記絶縁トランスの一次側に入力される入力電圧を昇圧して、前記絶縁トランスの二次側に電気的に接続された前記負荷に前記電圧を印加するように構成されており、
   前記時間調節部は、前記絶縁トランスの一次側に設けられている
   請求項２に記載の電圧印加装置。
4. ユーザの操作を受け付ける操作部を更に備え、
   前記時間調節部は、前記操作部に対する前記ユーザの操作に応じて、前記放電周期の長さを調節するように構成されている
   請求項２又は３に記載の電圧印加装置。
5. 前記時間調節部は、前記放電電極の周囲の状態を検出するセンサの出力に応じて、前記放電周期の長さを自動的に調節するように構成されている
   請求項２又は３に記載の電圧印加装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電圧印加装置と、
   前記放電電極と、を備える
   放電装置。
7. 前記放電電極に液体を供給する液体供給部を更に備え、
   前記放電によって前記液体が静電霧化される
   請求項６に記載の放電装置。
8. 前記放電電極と隙間を介して対向するように配置される対向電極を更に備え、
   前記放電電極と前記対向電極との間に前記電圧が印加されることにより、前記放電電極と前記対向電極との間に前記絶縁破壊が間欠的に生じるように構成されている
   請求項６又は７に記載の放電装置。

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