TW202132025A - 放電裝置 - Google Patents

Abstract

本揭示之放電裝置具備有：放電電極；及電壓施加部，對放電電極施加電壓，使得從電暈放電進一步發展的放電產生在放電電極。放電是以能從放電電極朝周圍延伸之方式，使已經絕緣破壞的放電路徑斷斷續續地產生之放電。此放電能夠稱為先導放電。 藉此，能夠使有效成分的生成量增加，且能夠抑制臭氧增加。

Description

放電裝置

發明領域 本揭示是有關於一種放電裝置及其製造方法，更詳細而言，是有關於一種具備放電電極與對放電電極施加電壓之電壓施加部的放電裝置及其製造方法。

發明背景 以往，提供有一種具備放電電極與電壓施加部的放電裝置。作為放電裝置，已知有一種藉由電壓施加部來對放電電極施加電壓，在放電電極產生電暈放電而生成空氣離子的裝置。又，如特開2011-67738號公報所記載，已知有一種對電電極供給液體並在該放電電極產生電暈放電，而生成含自由基之帶電微粒子液的裝置。

在放電裝置中，存在有希望提高投入之能量而使空氣離子、自由基、及含此之帶電微粒子液(以下將空氣離子、自由基及帶電微粒子液總稱為「有效成分」。)的生成量增加之要求，及希望抑制臭氧在此時產生之要求。然而，在上述之以往的放電裝置中，要同時滿足兩項要求是很困難的。

發明概要 本揭示是以提出一種能夠使有效成分的生成量增加，且，能夠抑制臭氧在此時增加的放電裝置及其製造方法為目的。

為了解決前述課題，本揭示之放電裝置具備：放電電極；及電壓施加部，對前述放電電極施加電壓，使得從電暈放電進一步發展的放電產生在前述放電電極。前述放電是以能從前述放電電極朝周圍延伸之方式使已經絕緣破壞的放電路徑斷斷續續地產生之放電。

藉由使如此高能量的放電產生，與電暈放電相比能夠使有效成分的生成量增加，且，能夠抑制臭氧增加。

本揭示之放電裝置會發揮能夠使有效成分的生成量增加，且，能夠抑制臭氧在此時增加的效果。

用以實施發明之形態 第1揭示是一種放電裝置，具備：放電電極；及電壓施加部，對前述放電電極施加電壓，使得從電暈放電進一步發展的放電產生在前述放電電極。前述放電是以能從前述放電電極朝周圍延伸之方式，使已經絕緣破壞的放電路徑斷斷續續地產生之放電。藉此，能夠使有效成分的生成量增加，且，能夠抑制臭氧在此時增加。

第2揭示尤其在第1揭示中，還具備對前述放電電極供給液體的液體供給部。藉由前述放電，供給至前述放電電極的前述液體會靜電霧化。藉此，能夠使帶電微粒子液的生成量增加，且，能夠抑制臭氧在此時增加。

第3揭示尤其在第1或第2揭示中，還具備位於與前述放電電極相對向之位置的對向電極。前述放電是在前述放電電極與前述對向電極之間，以能連接兩者之方式使已經絕緣破壞的放電路徑斷斷續續地產生。藉此，使已經絕緣破壞的放電路徑斷斷續續地產生之放電，能夠在前述放電電極與前述對向電極之間穩定地產生。

第4揭示尤其在第3揭示中，前述對向電極具備與前述放電電極相對向的針狀電極部。藉此，使已經絕緣破壞的放電路徑斷斷續續地產生之放電，能夠在前述放電電極與前述針狀電極部之間穩定地產生。

第5揭示尤其在第4揭示中，前述針狀電極部具有彼此位於相反側的前端部分與基端部分，且前述放電電極具有軸方向，前述軸方向上之前述前端部分與前述放電電極的距離比前述軸方向上之前述基端部分與前述放電電極的距離還小。藉此，使已經絕緣破壞的放電路徑斷斷續續地產生之放電，能夠在前述放電電極與前述針狀電極部之間穩定地產生。

第6揭示尤其在第5揭示中，前述對向電極還具備：支撐電極部，以正交於前述軸方向之姿勢被保持住；及落差部，介於前述支撐電極部與前述針狀電極部之間。前述軸方向上之前述基端部分與前述放電電極的距離比前述軸方向上之前述支撐電極部與前述放電電極的距離還大。藉此，能夠抑制前述針狀電極部之前述前端部分大幅突出的情形，而能抑制前述針狀電極部變形的情形。

第7揭示尤其在第4~6任一項揭示中，前述針狀電極部具有用以抑制前述針狀電極部之變形的溝部，且前述溝部是藉由前述針狀電極部的一部份在前述針狀電極部的厚度方向上彎折而形成的。藉此，能夠使前述針狀電極部的截面二次軸矩(second moment of area)增加，而能抑制前述針狀電極部的變形。

第8揭示尤其在第4揭示中，前述對向電極還具備支撐前述針狀電極部的支撐電極部，且前述針狀電極部與前述支撐電極部是彼此材質相異的構件。藉此，能夠抑制成本增加且提升前述針狀電極部對於先導放電的耐性。

第9揭示尤其在第4~8任一項揭示中，前述對向電極具備複數個前述針狀電極部。藉此，所生成的有效成分可朝外部有效率地釋放。

第10揭示尤其在第9揭示中，前述複數個針狀電極部各自的前端部分位於同一圓上。藉此，所生成的有效成分可朝外部更加有效率地釋放。

第11揭示尤其在第10揭示中，前述複數個針狀電極部各自的前端部分在前述同一圓之周方向上，位在彼此相隔等距離的位置。藉此，所生成的有效成分可朝外部更加有效率地釋放。

第12揭示尤其在第9~11任一項揭示中，前述複數個針狀電極部各自具有帶有圓角的前端部分。藉此，能夠抑制由於前述複數個針狀電極部在製造上的偏差，而導致電場集中的強度產生較大的偏差。

第13揭示尤其在第9~12任一項揭示中，前述複數個針狀電極部各自為具有厚度之片狀的電極部，且前述複數個針狀電極部各自的厚度方向之端緣部中，在接近前述放電電極的部分施加有倒角。藉此，能夠抑制由於前述複數個針狀電極部在製造上的偏差，而導致電場集中的強度產生較大的偏差。

第14揭示尤其在第9~13任一項揭示中，前述複數個針狀電極部是位於彼此分離之位置的3個以上之針狀電極部。藉此，所生成的有效成分可朝外部有效率地釋放。

第15揭示尤其在第14揭示中，前述對向電極還具備供前述3個以上之針狀電極部配置的開口部，且前述開口部的開口面積比前述3個以上之針狀電極部的總面積還大。藉此，變得容易從電暈放電發展成先導放電。

第16揭示尤其在第3揭示中，前述對向電極具備：至少1個尖銳狀凸面，與前述放電電極相對向；及對向面，與前述放電電極相對向，且前述對向面具有平坦面、凹曲面、或這些面所組合而成的形狀。藉此，在前述放電電極的前述前端部分將變得容易產生電場集中。

第17揭示尤其在第1~第16任一項揭示中，還具備對前述電壓施加部並聯地電性連接的電容器。藉此，能夠調整先導放電的放電頻率。

第18揭示尤其在製造第13揭示之放電裝置的方法中，是藉由將前述複數個針狀電極部各自的厚度方向之端緣部在金屬模具裝置的一面上一次壓扁，來實施前述倒角。藉此，前述複數個針狀電極部之前述前端部分的位置能夠一次對齊。

以下，參照圖式來說明本揭示的實施形態。另外，本揭示並不因以下所說明的實施形態而受到限定，也能適當地結合以下之各實施形態的構成。 (第1實施形態)

圖1中顯示著第1實施形態之放電裝置的基本構成。本實施形態的放電裝置具備：放電電極1、電壓施加部2、液體供給部3、對向電極4及通電電路5。

放電電極1是細長地形成為針狀之電極。放電電極1在其軸方向的一端側具有前端部分13，在軸方向的另一端側(前端部分13的相反側)具有基端部分15。本文所使用的針狀之語句並未限定於前端為尖銳之物，有包含前端帶有圓角的情形。

電壓施加部2是以能對放電電極1施加7.0kV左右之高電壓的方式，對放電電極1電性連接著。本實施形態的放電裝置具備有對向電極4，且電壓施加部2是構成為能在放電電極1與對向電極4之間施加高電壓。

液體供給部3是對放電電極1供給靜電霧化用的液體35之機構，在本實施形態的放電裝置中，是藉由冷卻部30而構成液體供給部3，該冷卻部30會將放電電極1冷卻，以使得凝結水產生。冷卻部30接觸於放電電極1的基端部分15，且透過基端部分15將放電電極1全體冷卻。液體供給部3供給到放電電極1的液體35是產生在放電電極1的凝結水。

對向電極4位在與放電電極1的前端部分13相對向的位置。對向電極4在其中央部分具有開口部43。開口部43貫通於對向電極4的厚度方向。開口部43是設置在對向電極4中的最接近放電電極1的前端部分13之區域。開口部43所貫通的方向與放電電極1的軸方向是相互平行。本文中所使用的平行之語句並未嚴密地限定於平行的情形，有包含大致平行的情形。

通電電路5是使對向電極4對放電電極1電性連接的通電電路，且在其途中配置有電壓施加部2。亦即，通電電路5包含：第1通電電路51，使電壓施加部2與對向電極4電性連接；及第2通電電路52，使電壓施加部2與放電電極1電性連接。

在本實施形態的放電裝置中，是在液體35保持於放電電極1的狀態下，藉由電壓施加部2在放電電極1與對向電極4之間施加7.0kV左右的高電壓。藉此，在放電電極1與對向電極4之間產生放電。

在本實施形態的放電裝置中，首先使局部性的電暈放電產生在放電電極1的前端部分13(保持在前端部分13的液體35之前端)，接著使此電暈放電進一步發展成高能量的放電。此高能量的放電是一種以能從放電電極1朝周圍延伸之方式令絕緣破壞(全路絕緣破壞)的放電路徑斷斷續續地產生的形態之放電。在本實施形態的放電裝置中，是以能連接放電電極1與對向電極4之方式令絕緣破壞的放電路徑斷斷續續(脈衝狀)地產生。此種形態的放電稱為「先導放電」。

在先導放電中，與電暈放電相比較為2~10倍左右的瞬間電流會在放電電極1與對向電極4之間透過絕緣破壞的放電路徑而流動。圖2A中概略地顯示著在電暈放電中流動的電流，圖2B中概略地顯示著在從電暈放電發展成的先導放電中流動的電流。在先導放電中，會以與電暈放電相比較為較大的能量生成自由基，且會生成與電暈放電相比較為2~10倍左右的大量自由基。

在藉由先導放電生成自由基時，也會生成臭氧。不過，在先導放電中，會生成與電暈放電相比較為2~10倍左右的自由基，相對於此，臭氧生成量會被抑制到與電暈放電時相同的程度。亦即，藉由使電暈放電進一步發展而使先導放電產生，就能大幅地抑制相對於自由基產生量的臭氧產生量。這可認為是因為所生成的臭氧一邊被暴露在先導放電一邊被釋放時，臭氧的一部份會因為高能量的先導放電而遭受到破壞的緣故。

在此，針對先導放電進一步進行說明。

一般而言，在成對的電極間投入能量而使放電產生時，放電形態會因應所投入的能量，而往電暈放電、輝光放電、電弧放電發展。

電暈放電是在一方的電極中局部產生的放電，不會伴隨電極間的絕緣破壞。輝光放電與電弧放電是會伴隨成對的電極間的絕緣破壞的放電，在投入著能量的期間，其絕緣破壞的放電路徑會持續存在。

相對於此，先導放電雖會伴隨成對的電極間的絕緣破壞，但其絕緣破壞並不會持續存在，而是斷斷續續地產生。

在本實施形態的放電裝置中，為了能在放電電極1與對向電極4之間產生這種形態的先導放電，而設定了電壓施加部2的電容量 (單位時間可釋放的電容量)。亦即，在本實施形態的放電裝置中，電壓施加部2的電容量被設定為會反覆進行如下情況，即，當從電暈放電發展而達到絕緣破壞時，較大的瞬間電流就會透過絕緣破壞的放電路徑而流動，但隨即電壓會降低而令放電停止，然後電壓又會再上升而又達到絕緣破壞。藉由此容量設定，便可實現不會如輝光放電或電弧放電一樣地持續絕緣破壞，而是會交互地反覆進行瞬間性絕緣破壞與放電停止的先導放電。

作為確認現狀之一例，在先導放電中的放電頻率(瞬間電流的頻度)是50Hz~10kHz左右，1次的脈衝寬度大至200ns左右。像這樣，在反覆進行瞬間性放電(能量高的狀態)與放電停止(能量低的狀態)這點中，與輝光放電或電弧放電是明確地不同。

在本實施形態的放電裝置中，會藉由液體供給部3對放電電極1供給液體35。因此，液體35會因為伴隨斷斷續續之絕緣破壞的高能量先導放電而靜電霧化，進而生成在内部含有自由基的奈米尺寸之帶電微粒子液。所生成的帶電微粒子液會透過開口部43被釋放到外部。

與在電暈放電所生成的帶電微粒子液相比較，在先導放電所生成的帶電微粒子液含有大量的自由基，並且臭氧的生成被抑制到與電暈放電時相同的程度。

以上，依據圖1等所說明之本實施形態的放電裝置，是具備用以生成帶電微粒子液之液體供給部3的裝置(靜電霧化裝置)，但不具備液體供給部3而加以構成也是可行的。此時，會藉由在放電電極1與對向電極4之間產生的先導放電，而生成空氣離子。

又，雖然本實施形態的放電裝置具備有對向電極4，但不具備對向電極4而加以構成也是可行的。此時，只要在放電電極1與放電電極1之周邊的某種構件之間產生先導放電的話，就可藉由先導放電而生成帶電微粒子液。在本實施形態的放電裝置中，不具備液體供給部3與對向電極4也是可行的。此時，只要在放電電極1與放電電極1之周邊的某種構件之間產生先導放電的話，就可藉由先導放電而生成空氣離子。 (第2實施形態)

關於第2實施形態的放電裝置，根據圖3A、圖3B進行說明。另外，關於與在第1實施形態所說明的構成同樣之構成，省略詳細說明。

圖3A中顯示著本實施形態的放電裝置之基本的構成。本實施形態的放電裝置在對向電極4一體地具備針狀電極部41與支撐該針狀電極部41的支撐電極部42這點上，不同於第1實施形態。

針狀電極部41是從在支撐電極部42中的與放電電極1相對向的對向面420，朝向接近放電電極1之側突出的電極部。針狀電極部41具有尖銳狀的凸面。對向電極4的全體之中，針狀電極部41的前端位在最接近放電電極1的位置。針狀電極部41位在對向電極4所具有的開口部43的附近。在本實施形態的放電裝置中，雖然具備一個針狀電極部41，但也能具備複數個針狀電極部41。

支撐電極部42是由具有平坦的對向面之平板狀的電極部421、與具有凹曲的對向面之圓頂狀的電極部422所構成。藉由電極部421與電極部422的對向面，構成了支撐電極部42的對向面420。支撐電極部42的對向面420具有由結合了平坦面與凹曲面的形狀。

由於本實施形態的放電裝置具備上述構成，因此會有電場集中(electric field concentration)產生在對向電極4 的針狀電極部41與放電電極1的前端部分13(亦即，保持在前端部分13之液體35的前端)，令絕緣破壞所導致的先導放電會穩定地產生在對向電極4的針狀電極部41與放電電極1的前端部分13之間。此外，藉由支撐電極部42的對向面420，在放電電極1的前端部分13之電場集中還會進一步提高。

圖3B中顯示著本實施形態的放電裝置之變形例。在此變形例中，支撐電極部42是由具有凹曲的對向面之圓頂狀的電極部423所構成。支撐電極部42的對向面420是以放電電極1的前端部分13為中心而彎曲成凹狀的凹曲面。

在此變形例中，也有著絕緣破壞所導致的先導放電會穩定地產生在對向電極4的針狀電極部41與放電電極1的前端部分13之間之優點，藉由或在放電電極1的前端部分13之電場集中會進一步提高之優點。另外，對向電極4的支撐電極部42的對向面420只要是適當的平坦面、凹曲面、或這些面所組合而成的形狀之面即可。 (第3實施形態)

關於第3實施形態的放電裝置，根據圖4A、圖4B進行說明。另外，關於與在第1實施形態所說明的構成同樣之構成，省略詳細說明。

圖4A中顯示著本實施形態的放電裝置。在本實施形態的放電裝置中，在使放電電極1與對向電極4電性連接的通電電路5的途中，設置有用以調整先導放電之電流峰值的限流電阻6。具體而言，通電電路5之中，在使電壓施加部2與對向電極4電性連接的第1通電電路51的途中，配置有限流電阻6。

在先導放電中，瞬間電流會透過絕緣破壞的放電路徑而流動，此時的電流阻抗會變得非常小，因此在本實施形態的放電裝置中，於第1通電電路51裝設限流電阻6來抑制瞬間電流的電流峰值。藉由抑制瞬間電流的電流峰值，會有能抑制氮氧化物(NOx)的產生之優點，或能抑制電氣雜訊的影響變得過大之優點。限流電阻6並不限定於是使用專用的元件而構成者，只要是具有與設定一樣的電阻之構造，就可採用適當的構成。

圖4B中顯示著本實施形態的放電裝置之變形例。在此變形例中，在使電壓施加部2與放電電極1電性連接的第2通電電路52的途中，配置有限流電阻6。在此變形例中，也能藉由限流電阻6來抑制先導放電的瞬間電流之峰值。 (第4實施形態)

關於第4實施形態的放電裝置，根據圖5進行說明。另外，關於與在第3實施形態所說明的構成同樣之構成，省略詳細說明。

在本實施形態的放電裝置中，在通電電路5的途中，配置有可調整先導放電中的放電頻率的電容器7。電容器7是對電壓施加部2並聯地電性連接著。如上述所述，在先導放電中，由於瞬間電流流動時的電流阻抗會變得非常小，因此藉由在通電電路5配置這樣的電容器7，就能有效地調整先導放電的放電頻率。

電容器7並不限定於是使用專用的元件而構成者，只要是具有與設定一樣的容量之構造，就可採用適當的構成。 (第5實施形態)

關於第5實施形態的放電裝置，根據圖6A進行說明。另外，關於與在第2實施形態所說明的構成同樣之構成，省略詳細說明。

在本實施形態的放電裝置中，作為用以使伴隨絕緣破壞的先導放電穩定地產生之機構，並不是設置如第2實施形態那樣的具有尖銳狀的凸面之針狀電極部41，而是一體地設置相互平行的2個棒狀電極部46。對向電極4具有圓形狀的開口部43，在沿著放電電極1的軸方向觀看時，2個棒狀電極部46位在開口部43的内側，且放電電極1位在2個棒狀電極部46之間。2個棒狀電極部46中的與放電電極1的前端部分13之間的最短距離是相互同一。本文中所使用的同一之語句並未嚴密地限定於同一的情形，有包含大致同一的情形。

在本實施形態的放電裝置中，能使絕緣破壞所導致的先導放電穩定地產生在對向電極4的各棒狀電極部46之中最接近放電電極1的前端部分13之部分與放電電極1的前端部分13之間。 (第6實施形態)

關於第6實施形態的放電裝置，根據圖6B進行說明。另外，關於與在第2實施形態所說明的構成同樣之構成，省略詳細說明。

在本實施形態的放電裝置中，作為用以使先導放電穩定地產生之機構，並不是設置針狀電極部41，而是將對向電極4的開口部43之開口邊緣的形狀設置成多角形狀(四角形)。在沿放電電極1的軸方向觀看時，放電電極1位在開口部43的中央。開口部43的内周面是由在周方向上連續的複數個(4個)平坦面所構成。各平坦面中的與放電電極1的前端部分13之間的最短距離是相互同一。

在本實施形態的放電裝置中，能使先導放電穩定地產生在放電電極1的前端部分13與構成開口部43的内周面的各平坦面之中最接近放電電極1的前端部分13之部分之間。 (第7實施形態)

關於第7實施形態的放電裝置，根據圖6C進行說明。另外，關於與在第2實施形態所說明的構成同樣之構成，省略詳細說明。

在本實施形態的放電裝置中，作為用以使先導放電穩定地產生之機構，並不是設置針狀電極部41，而是將對向電極4的開口部43之開口邊緣的形狀設置成楕圓形狀。在沿著放電電極1的軸方向觀看時，放電電極1位在開口部43的中央。

在本實施形態的放電裝置中，能使先導放電穩定地產生在放電電極1的前端部分13與開口部43的内周面之中最接近放電電極1的前端部分13之2處的部分之間。 (第8實施形態)

關於第8實施形態的放電裝置，根據圖7~圖14進行說明。另外，關於與在第2實施形態或第3 實施形態所說明的構成同樣之構成，省略詳細說明。

如圖7~圖9所示，本實施形態的放電裝置具備：放電電極1、電壓施加部2、液體供給部3(冷卻部30)、對向電極4及通電電路5，且還具備有限流電阻6。放電電極1或對向電極4是被殼體80以預定的位置及姿勢所保持著。限流電阻6與第3實施形態同樣，是配置在使電壓施加部2與對向電極4電性連接的第1通電電路51之途中。

構成液體供給部3的冷卻部30具備：一對帕耳帖元件(peltier element)301；及一對散熱板302，對於一對帕耳帖元件301採取一對一連接，且該冷卻部30是一種構成為藉由對一對帕耳帖元件301之通電來冷卻放電電極1的熱交換器。各散熱板302是一部份被埋入合成樹脂製的殼體80，且各散熱板302中的連接於帕耳帖元件301的部分及其周邊部分露出成可進行散熱。

一對帕耳帖元件301各自的冷卻側是透過銲錫而對放電電極1的基端部分15機械性且電性連接著。一對帕耳帖元件301各自的散熱側，是透過銲錫而對以一對一來對應的散熱板302機械性且電性連接著。對一對帕耳帖元件301之通電是透過一對散熱板302與放電電極1來進行。

對向電極4具備：平板狀的支撐電極部42，以正交於放電電極1的軸方向之姿勢被保持住；及4個針狀電極部41，被支撐電極部42支撐成會位在比支撐電極部42更接近放電電極1的位置。本文中所使用正交之語句並未限定於嚴密意義下的正交，有包含大致正交的情形。

各針狀電極部41是細長片狀的電極部，其長邊方向的一側具有尖銳狀的前端部分413，長邊方向的另一側(前端部分413的相反側)具有基端部分415。各針狀電極部41是形成為從對向電極4所具備的圓形狀之開口部43的周緣部向開口部43的中心延伸。4個針狀電極部41是從開口部43的周緣部之中在周方向上相隔等間隔之4處的部分，往接近彼此的方向延伸。本文中所使用的等間隔之語句並未嚴密地限定於等間隔的情形，有包含大致等間隔的情形。

如圖8所示，在沿著放電電極1的軸方向觀看時，各針狀電極部41的前端部分413位在以放電電極1為中心的同一圓上，且，在該同一圓的周方向上，位在彼此相隔等距離的位置。

如圖7或圖9所示，各針狀電極部41是以從與支撐電極部42平行的姿勢(正交於放電電極1的軸方向的姿勢)稍微傾斜的姿勢被保持著。此傾斜是將各針狀電極部41的前端部分413接近放電電極1的方向之傾斜。在放電電極1的軸方向上，前端部分413與放電電極1之距離D1比基端部分415與放電電極1之距離D2還小。

藉由將各針狀電極部41的姿勢如此設定，形成為容易在各針狀電極部41的前端部分413產生電場集中，其結果是，具有先導放電變得容易穩定地產生在各針狀電極部41的前端部分413與放電電極1的前端部分13之間之優點。

再者，對向電極4具備介於支撐電極部42與各針狀電極部41的基端部分415之間的落差部45。落差部45會構成開口部43的周緣部。各針狀電極部41是從落差部45向開口部43的中心部延伸。藉由落差部45介於支撐電極部42與各針狀電極部41之間，在放電電極1的軸方向中，基端部分415與放電電極1之距離D2就會設成比支撐電極部42與放電電極1之距離D3還大。

藉由令對向電極4具備落差部45，就能抑制針狀電極部41的前端部分413大幅突出。因此，在搬送或組裝之際將對向電極4放在某種平面上時，能減低前端部分413推抵該平面而令針狀電極部41變形的風險。

再者，各針狀電極部41設置有溝部417，該溝部417是從基端部分415向前端部分413延伸的外形。溝部417是藉由令針狀電極部41的一部份在針狀電極部41的厚度方向上被推彎而形成。各針狀電極部41藉由具備溝部417而提高了截面二次軸矩，藉此變得不易產生變形且提升了彎折強度。

以上所說明的本實施形態的放電裝置具備4個針狀電極部41，且會在各針狀電極部41的前端部分413與放電電極1的前端部分13之間，各自斷斷續續地形成絕緣破壞的放電路徑，使得先導放電產生。與針狀電極部41僅為1個的情形相比較，在此產生的先導放電是在放電電極1與對向電極4之間的三維廣泛區域產生。藉由此先導放電所生成的帶電微粒子液會沿著形成在4個針狀電極部41與放電電極1之間的電場之走向，透過開口部43被有效率地釋放到外部。

此外，在本實施形態的放電裝置中，由於4個針狀電極部41各自的前端部分413位在同一圓上，並且，在該同一圓的周方向上，位在彼此相隔等距離的位置，因此所生成的帶電微粒子液會透過開口部43被更有效率地釋放到外部。

另外，針狀電極部41並未限定於4個，只要是複數個即可，但是為了將帶電微粒子液有效率地釋放到外部，針狀電極部41宜為3個以上。

圖10A與圖10B中各自顯示著變形例。圖10A所示的變形例是對向電極4具備3個針狀電極部41之變形例，圖10B所示的變形例是對向電極4具備8個針狀電極部41之變形例。在這些變形例中，省略了溝部417與落差部45。

在已有3個以上的針狀電極部41配置在開口部43的對向電極4中，在沿著放電電極1的軸方向觀看時，宜將開口部43的開口面積設定得比3個以上的針狀電極部41的總面積還大。若如此地設定開口面積，電場就會變得容易集中在各針狀電極部41的前端部分413，令先導放電變得容易穩定地產生。

但是，如本實施形態的放電裝置這樣，對向電極4具備複數個針狀電極部41時，會期望在各針狀電極部41的前端部分413之電場集中的強度能盡量均一。若電場集中的強度產生大幅偏差，帶電微粒子液就會變得難以透過開口部43被有效率地釋放。

圖11顯示著使各針狀電極部41的前端部分413之突端4135帶有圓角之變形例。突端4135是在將各針狀電極部41從其厚度方向觀看時，位在最前端的角部。藉由使各針狀電極部41的前端部分413形成為帶有圓角的形狀，就會令電場集中緩和某種程度。因此，能抑制因為成形各針狀電極部41時在製造上的偏差而導致電場集中的強度產生大幅偏差。

圖12A、圖12B顯示著對各針狀電極部41的前端部分413之端緣部4137實施了倒角之變形例。端緣部4137是前端部分413的厚度方向T1(參照圖12B)的兩側的端緣部中，接近放電電極1之部分的端緣部。藉由在各針狀電極部41的端緣部4137實施倒角，就會令電場集中緩和某種程度。因此，能抑制因為成形各針狀電極部41時在製造上的偏差而導致電場集中的強度產生大幅偏差。

圖13顯示著對各針狀電極部41的端緣部4137實施倒角的金屬模具裝置9的主要部位。金屬模具裝置9具備彎折加工用的上模具91與下模具92。金屬模具裝置9在上模具91與下模具92之間對各針狀電極部41實施彎折加工時，是在設置於下模具92之側的平坦之一面93上，一次擠壓各針狀電極部41的端緣部4137來實施倒角。根據此金屬模具裝置9，在對各針狀電極部41實施彎折加工時，能一併實施端緣部4137的倒角。此外，在對各針狀電極部41實施倒角時，各針狀電極部41的前端部分413的位置(端緣部4137的位置)還會對齊，其結果是，具有各針狀電極部41的前端部分413與放電電極1的距離會均一化之優點。

在這些變形例中，雖然在各針狀電極部41的前端部分413之電場集中會被緩和，且電場集中的強度之偏差會被抑制，但也有著一旦電場集中被緩和，就會變得難以發展成先導放電的傾向。不過，如上所述，藉由將開口部43的開口面積設定得比複數個針狀電極部41的總面積還大，就能穩定地促進往先導放電發展。

圖14顯示著以其他的材質形成對向電極4所具備的針狀電極部41與支撐電極部42之變形例。在此變形例中，能以對於放電的耐性較高之鈦、鎢等之材質來形成會被暴露於先導放電的針狀電極部41，且能以對於放電的耐性比針狀電極部41還低的不鏽鋼等之材質來形成支撐電極部42。

根據此變形例，具有能以低價的構造來提高對向電極4對於先導放電的耐性之優點。 (第9實施形態)

關於第9實施形態的放電裝置，根據圖15A~圖19進行說明。另外，關於與在第8實施形態所說明的構成同樣之構成，省略詳細說明。

如圖15A所示，本實施形態的放電裝置所具備的限流電阻6是使用專用的元件而形成的高壓用之電阻器60。電阻器60具有：電阻元件601；一對導線602，電性且機械性連接於電阻元件601；及端子603，電性且機械性連接於各導線602的端部。在高壓用之電阻器60中，各導線602一般雖是以單線構成，且具有較難承受彎曲的性質(尤其是較難承受反覆彎曲的性質)，但針對這點，各導線602是以能夠抑制彎曲的具可撓性罩蓋605覆蓋著。由於被罩蓋605覆蓋的導線602會大幅保持彎曲時的曲率半徑，因此彎曲所導致的應力集中會被緩和。

如圖15A、圖15B所示，本實施形態的放電裝置更具備用以固定電阻器60的固定台81。固定台81是對支撐放電電極1或對向電極4的殼體80一體地裝設著。

在固定台81中，電阻元件601與各端子603被固定在各自的預定位置。藉此，各導線602會被保持在固定台81的預定位置，而能抑制各導線602被反覆彎曲的風險。從固定台81的周緣部豎立有周壁811。周壁811位在至少可圍住電阻器60的電阻元件601與一對導線602的位置。

如圖15B所示，可以將蓋子82裝卸自如地覆蓋在固定台81。電阻元件601與一對導線602是藉由周壁811與蓋子82而被覆蓋成不能從外部觸及。

圖16與圖17各自顯示著未具備如圖15A、圖15B所示的固定台81的情況下，設置了電阻器60之變形例。在圖16的變形例中，是使電阻器60的一條導線602對對向電極4電性且機械性地直接連接。

在圖17的變形例中，是使電阻器60對對向電極4電性且機械性地直接連接，且更將電阻器60固定在殼體80的外面。在此變形例中，殼體80的背面側(與對向電極4所在位置側為相反側)的部分兼作固定台81。

圖16與圖17的變形例是對對向電極4直接安裝限流電阻6的例子，換句話說，是將對向電極4與限流電阻6之間的配線之長度設定成0mm之例子。將限流電阻6配置在第1通電電路51中時，對向電極4與限流電阻6之間的配線之長度宜設定在0~30mm的範圍內。這是因為當瞬間電流透過絕緣破壞的放電路徑而流動時，電流阻抗會變得非常小，因此對向電極4與限流電阻6之間的配線之長度若超過30mm的話，就會因在該配線的寄生電容之影響而導致放電不穩定化的緣故。

從圖18A的圖表所示之測定結果也能確認，對向電極4與限流電阻6之間的配線之長度若超過30mm，藉由先導放電所生成的有效成分量(自由基量)就會降低。圖18A的縱軸雖未顯示數值，但產生的自由基量之上限是5兆個/sec左右。

又，將限流電阻6配置在第1通電電路51中時，在第1通電電路51中的電壓施加部2與限流電阻6之間的長度宜設定在0~200mm的範圍內。這是因為當瞬間電流流動時，電流阻抗會變得非常小，因此電壓施加部2與限流電阻6之間的配線之長度若超過200mm，就會因該配線的寄生電容之影響而導致放電不穩定化的緣故。

從圖18B的圖表所示之測定結果也能確認，施加電極部2與限流電阻6之間的配線之長度若超過200mm，藉由先導放電所生成的有效成分量(自由基量)就會降低。在圖18B中，產生的自由基量之上限也是5兆個/sec左右。

圖18A與圖18B的圖表所示之測定結果是使用概略地顯示於圖19的裝置所測定的結果。在此裝置中，將限流電阻6配置在使對向電極4與電壓施加部2電性連接的配線中，且將構成為接地的金屬板89配置在離限流電阻6恰好相隔距離D4(＝4mm)之處，接著在其與圖示省略的放電電極之間施加7.0kV的高電壓，並測定藉由先導放電所生成的自由基量。

以上的結果雖然是限流電阻6被配置在第1通電電路51時的結果，但是限流電阻6被配置在電性連接放電電極1與電壓施加部2第2通電電路52時(參照圖4B)，也能獲得同樣的結果。

亦即，限流電阻6被配置在第2通電電路52中時，在第2通電電路52中的放電電極1與限流電阻6之間的長度宜設定在30mm以内，以使先導放電穩定地產生。又，在第2通電電路52中的電壓施加部2與限流電阻6之間的長度宜設定在200mm以内，以使先導放電穩定地產生。 (第10實施形態)

關於第10實施形態的放電裝置，根據圖20~圖22進行說明。另外，關於與在第8實施形態所說明的構成同樣之構成，省略詳細說明。

圖20是顯示本實施形態的放電裝置的主要部位的平面圖。圖21是圖20的線21-21的截面圖，圖22是圖20的線22-22的截面圖。

在圖20中，省略放電電極1、對向電極4、及一對帕耳帖元件301等而加以顯示著。在本實施形態的放電裝置中，是在各散熱板302的露出部分(未埋入殼體80的部分)之中，在供帕耳帖元件301搭載之部分3025的周邊區域，對於隅角部分實施有倒角。具體而言，在圖20~圖22中以箭頭C所指示的部分實施有倒角。在供帕耳帖元件301搭載之平台狀的部分3025，並未實施倒角。

各散熱板302的倒角是為了在將各散熱板302浸入樹脂(例如胺甲酸乙酯(urethane)系的紫外線硬化樹脂)等之塗膜劑施加塗膜時，藉由此塗膜更加確實地覆蓋各散熱板302的隅角部分而進行的。之所以如此，是因為各散熱板302是將板金模切後所製造而成的，所以在模切後其邊緣會形成大致直角的隅角部分。各散熱板302若具有大致直角的隅角部分，在其隅角部分就會很難以充分之膜厚形成塗膜，而使各散熱板302的隅角部分變得容易露出。

在本實施形態的放電裝置中，由於會產生與電暈放電相比較為高能量的先導放電，所以有著供給至放電電極1之液體35(凝結水)的酸性更加增強的傾向。因此若各散熱板302的一部份從塗膜露出的話，就會從該部分氧化(腐蝕)而降低耐久性。

作為對此的其他對策，所想得到的對策還有將塗膜的膜厚整體性地設定得較大來抑制露出。然而，由於塗膜是施加成會覆蓋各散熱板302、以及搭載於此散熱板之帕耳帖元件301的冷卻側至散熱側整體，所以若塗膜的膜厚整體變大的話，帕耳帖元件301的冷卻性能將會降低。根據本實施形態的放電裝置，可以一邊抑制塗膜的膜厚，一邊抑制各散熱板302或銲錫的劣化。 (第11實施形態)

關於第11實施形態的放電裝置，根據圖23、圖24進行說明。另外，關於與在第8實施形態所說明過的構成同樣之構成，省略詳細說明。

在本實施形態的放電裝置中，為了調整先導放電中的放電頻率(瞬間電流的頻度)，並非如第4實施形態的放電裝置在高壓側配置電容器，而是在低壓側配置有回饋時間控制部85。

圖23是顯示本實施形態的放電裝置的主要部位的方塊圖。如圖23所示，本實施形態的放電裝置除了構成電壓施加部2的高壓產生電路20外，還具備電壓控制部83、電流控制部84、回饋時間控制部85、高壓驅動電路86及輸入部87。

對輸入部87供給電源後，高壓驅動電路86會作動而從高壓產生電路20輸出高電壓。當與此輸出相關的控制訊號輸入至電壓控制部83與電流控制部84後，電壓控制部83與電流控制部84會透過回饋時間控制部85，產生用以將電壓與電流控制在預定之值的控制訊號。高壓驅動電路86會依據此控制訊號，重複下列作業：使輸出電壓上升至預定的放電電壓，在產生伴隨絕緣破壞的放電而令輸出電壓降低後，再次使輸出電壓上升至預定的放電電壓。藉此，產生先導放電。

在本實施形態的放電裝置中，能夠將從輸出電壓降低起到再次回到預定之放電電壓為止的回饋時間，以回饋時間控制部85加以控制。透過控制回饋時間，調整先導放電的放電頻率。

圖24顯示著本實施形態的放電裝置之變形例。在此變形例中，高壓驅動電路86包含微電腦861及周邊電路部862，並以微電腦861構成回饋時間控制部85。另外，也能構成為以微電腦861來兼作電壓控制部83與電流控制部84之至少其中一方。

在本實施形態的放電裝置中，由於能夠以配置在低壓側的回饋時間控制部85調整先導放電的放電頻率，所以有著放電特性之調整幅度很廣之優點，或能抑制高壓側的構件增加，就結果來說可抑制成本之優點。

如以上所述，由於本揭示之放電裝置可藉由先導放電生成有效成分，能抑制臭氧增加，因此能適用在電冰箱、洗衣機、吹風機、空調設備、電風扇、空氣清淨機、加濕器、美顏機、汽車等之多樣的用途上。

1:放電電極 13:前端部分 15:基端部分 2:電壓施加部 20:高壓產生電路 3:液體供給部 30:冷卻部 301:帕耳帖元件 302:散熱板 3025:部分 35:液體 4:對向電極 41:針狀電極部 413:前端部分 4135:突端 4137:端緣部 415:基端部分 417:溝部 42:支撐電極部 420:對向面 421,422,423:電極部 43:開口部 45:落差部 46:棒狀電極部 5:通電電路 51:第1通電電路 52:第2通電電路 6:限流電阻 60:電阻器 601:電阻元件 602:導線 603:端子 605:罩蓋 7:電容器 80:殼體 81:固定台 811:周壁 82:蓋子 83:電壓控制部 84:電流控制部 85:回饋時間控制部 86:高壓驅動電路 861:微電腦 862:周邊電路部 87:輸入部 89:金屬板 9:金屬模具裝置 91:上模具 92:下模具 93:一面 C:箭頭 D1,D2,D3,D4:距離 T1:厚度方向

圖1是顯示第1實施形態之放電裝置的概略圖。

圖2A是概略地顯示在電暈放電中流動之電流的圖表。

圖2B是概略地顯示在先導放電中流動之電流的圖表。

圖3A是顯示第2實施形態之放電裝置的概略圖。

圖3B是顯示同上的放電裝置之變形例的概略圖。

圖4A是顯示第3實施形態之放電裝置的概略圖。

圖4B是顯示同上的放電裝置之變形例的概略圖。

圖5是顯示第4實施形態之放電裝置的概略圖。

圖6A是顯示第5實施形態之放電裝置的主要部位的立體圖。

圖6B是顯示第6實施形態之放電裝置的主要部位的立體圖。

圖6C是顯示第7實施形態之放電裝置的主要部位的立體圖。

圖7是顯示第8實施形態之放電裝置的立體圖。

圖8是顯示同上的放電裝置的平面圖。

圖9是顯示同上的放電裝置的側截面圖。

圖10A是顯示同上的放電裝置之變形例的平面圖。

圖10B是顯示同上的放電裝置之其他變形例的平面圖。

圖11是顯示同上的放電裝置之其他變形例的主要部位的平面圖。

圖12A是顯示同上的放電裝置之其他變形例的主要部位的側面圖。

圖12B是圖12A的A部分放大圖。

圖13是顯示將圖12A與圖12B所示之變形例的針狀電極部成形的步驟的截面圖。

圖14是顯示同上的放電裝置之其他變形例的主要部位的立體圖。

圖15A是顯示第9實施形態之放電裝置的底視圖。

圖15B是顯示已在同上的放電裝置裝設蓋子時的立體圖。

圖16是顯示同上的放電裝置之變形例的立體圖。

圖17是顯示同上的放電裝置之其他變形例的立體圖。

圖18A是顯示表示對向電極-電阻器間之配線長度與有效成分量的關係之圖表的圖。

圖18B是顯示表示電壓施加部-電阻器間之配線長度與有效成分量的關係之圖表的圖。

圖19是顯示進行圖18A與圖18B的圖表之測定的裝置的概略圖。

圖20是顯示第10實施形態之放電裝置的主要部位的平面圖。

圖21是圖20的線21-21的截面圖。

圖22是圖20的線22-22的截面圖。

圖23是顯示第11實施形態之放電裝置的主要部位的方塊圖。

圖24是顯示同上的放電裝置之變形例的主要部位的方塊圖。

1:放電電極

13:前端部分

15:基端部分

2:電壓施加部

3:液體供給部

30:冷卻部

35:液體

4:對向電極

43:開口部

5:通電電路

51:第1通電電路

52:第2通電電路

Claims (17)

1. 一種放電裝置，具備： 放電電極；及 電壓施加部，對前述放電電極施加電壓，使得從電暈放電進一步發展的放電產生在前述放電電極， 前述放電是斷斷續續地產生以從前述放電電極朝周圍延伸的方式來絕緣破壞的放電路徑之放電，且與電暈放電相比是2至10倍的瞬間電流流動之放電。
2. 如請求項1之放電裝置，其還具備對前述放電電極供給液體的液體供給部，且藉由前述放電，供給至前述放電電極的前述液體會靜電霧化。
3. 如請求項1之放電裝置，其還具備位於與前述放電電極相對向之位置的對向電極， 前述放電是在前述放電電極與前述對向電極之間，斷斷續續地產生以連接兩者的方式來絕緣破壞的放電路徑之放電。
4. 如請求項3之放電裝置，其中前述對向電極具備與前述放電電極相對向的針狀電極部。
5. 如請求項4之放電裝置，其中前述針狀電極部具有彼此位於相反側的前端部分與基端部分， 且前述放電電極具有軸方向， 前述軸方向上之前述前端部分與前述放電電極的距離比前述軸方向上之前述基端部分與前述放電電極的距離還小。
6. 如請求項5之放電裝置，其中前述對向電極還具備： 支撐電極部，以正交於前述軸方向之姿勢被保持住；及 落差部，介於前述支撐電極部與前述針狀電極部之間， 且前述軸方向上之前述基端部分與前述放電電極的距離比前述軸方向上之前述支撐電極部與前述放電電極的距離還大。
7. 如請求項4之放電裝置，其中前述針狀電極部具有用以抑制前述針狀電極部之變形的溝部， 且前述溝部是藉由前述針狀電極部的一部份在前述針狀電極部的厚度方向上彎折而形成的。
8. 如請求項4之放電裝置，其中前述對向電極還具備支撐前述針狀電極部的支撐電極部， 且前述針狀電極部與前述支撐電極部是彼此材質相異的構件。
9. 如請求項4之放電裝置，其中前述對向電極具備複數個前述針狀電極部。
10. 如請求項9之放電裝置，其中前述複數個針狀電極部各自的前端部分位於同一圓上。
11. 如請求項10之放電裝置，其中前述複數個針狀電極部各自的前端部分在前述同一圓之周方向上，位在彼此相隔等距離的位置。
12. 如請求項9之放電裝置，其中前述複數個針狀電極部各自具有帶有圓角的前端部分。
13. 如請求項9之放電裝置，其中前述複數個針狀電極部各自為具有厚度之片狀的電極部， 且前述複數個針狀電極部各自的厚度方向之端緣部中，在接近前述放電電極的部分施加有倒角。
14. 如請求項9之放電裝置，其中前述複數個針狀電極部是位於彼此分離之位置的3個以上之針狀電極部。
15. 如請求項14之放電裝置，其中前述對向電極還具備供前述3個以上之針狀電極部配置的開口部， 且前述開口部的開口面積比前述3個以上之針狀電極部的總面積還大。
16. 如請求項3之放電裝置，其中前述對向電極具備： 至少1個尖銳狀凸面，與前述放電電極相對向；及 對向面，與前述放電電極相對向， 且前述對向面具有平坦面、凹曲面、或這些面所組合而成的形狀。
17. 如請求項1之放電裝置，其還具備對前述電壓施加部並聯地電性連接的電容器。

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