WO2020044888A1 - 電圧印加装置及び放電装置 - Google Patents

Abstract

電圧印加装置は、電圧印加回路を備える。電圧印加回路は、互いに隙間を介して対向するように配置される放電電極（４１）と対向電極（４２）の間に印加電圧（Ｖ１）を印加することにより、放電を生じさせる。電圧印加装置は、放電の発生時には、放電電極（４１）と対向電極（４２）との間に、部分的に絶縁破壊された放電経路（Ｌ１）を形成する。放電経路（Ｌ１）は、放電電極（４１）の周囲に生成される第１絶縁破壊領域（Ｒ１）と、対向電極（４２）の周囲に生成される第２絶縁破壊領域（Ｒ２）と、を含む。

Description

電圧印加装置及び放電装置

　本開示は、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。

　特許文献１には、放電電極と、対向電極と、電圧印加部と、を具備する放電装置が記載されている。対向電極は、放電電極と対向して位置する。電圧印加部は、放電電極に電圧を印加し、コロナ放電から更に進展した放電を放電電極に生じさせる。この構成において、放電装置の放電は、放電電極と対向電極との間で、両者をつなぐように絶縁破壊された放電経路を、断続的に発生させる放電である。

　また、特許文献１に記載の放電装置では、液体供給部によって放電電極に液体が供給される。そのため、放電によって、液体が静電霧化され、内部に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。

　特許文献１に記載の放電装置の放電形態では、コロナ放電に比較して大きなエネルギーで有効成分（ラジカル及びこれを含む帯電微粒子液）が生成されるため、コロナ放電と比較して大量の有効成分が生成される。しかも、オゾンが生成される量は、コロナ放電の場合と同程度に抑えられる。

特開２０１８－２２５７４号公報

　しかし、特許文献１に記載の放電装置では、高エネルギーの放電により、生成された有効成分の一部が消失して、有効成分の生成効率の低下につながる可能性がある。

　本開示は、有効成分の生成効率の向上を図ることができる電圧印加装置及び放電装置を提供する。

　本開示の一態様に係る電圧印加装置は、電圧印加回路を備える。電圧印加回路は、互いに隙間を介して対向するように配置される放電電極と対向電極の間に印加電圧を印加することにより、放電を生じさせる。電圧印加装置は、放電の発生時には、放電電極と対向電極との間に、部分的に絶縁破壊された放電経路を形成する。放電経路は、放電電極の周囲に生成される第１絶縁破壊領域と、対向電極の周囲に生成される第２絶縁破壊領域と、を含む。

　本開示の一態様に係る放電装置は、放電電極と、対向電極と、電圧印加回路と、を備える。対向電極は、放電電極と隙間を介して対向するように配置される。電圧印加回路は、放電電極と対向電極の間に印加電圧を印加することにより、放電を生じさせる。放電装置は、放電の発生時には、放電電極と対向電極との間において、部分的に絶縁破壊された放電経路を形成する。放電経路は、放電電極の周囲に生成される第１絶縁破壊領域と、対向電極の周囲に生成される第２絶縁破壊領域と、を含む。

　本開示によれば、有効成分の生成効率の向上を図ることができる、という利点がある。

図１は、第１の実施形態に係る放電装置のブロック図である。 図２Ａは、第１の実施形態に係る放電装置における放電電極に保持されている液体が伸びた状態を示す模式図である。 図２Ｂは、第１の実施形態に係る放電装置における放電電極に保持されている液体が縮んだ状態を示す模式図である。 図３Ａは、第１の実施形態に係る放電装置における放電電極及び対向電極の具体例を示す平面図である。 図３Ｂは、図３Ａの３Ｂ－３Ｂ線断面図である。 図４Ａは、第１の実施形態に係る放電装置における放電電極及び対向電極の要部を模式的に示す一部破断した斜視図である。 図４Ｂは、第１の実施形態に係る放電装置における対向電極の要部を模式的に示す平面図である。 図４Ｃは、第１の実施形態に係る放電装置における放電電極の要部を模式的に示す正面図である。 図５Ａは、部分破壊放電の放電形態を示す模式図である。 図５Ｂは、コロナ放電の放電形態を示す模式図である。 図５Ｃは、全路破壊放電の放電形態を示す模式図である。 図６は、第１の実施形態に係る放電装置における電圧印加装置の出力電圧を概略的に示す波形図である。 図７は、第１の実施形態に係る放電装置から発せられる音の周波数特性を概略的に示すグラフである。 図８Ａは、第１の実施形態の第１の変形例に係る放電装置における放電電極及び対向電極の平面図である。 図８Ｂは、第１の実施形態の第１の変形例に係る放電装置における放電電極及び対向電極の平面図である。 図８Ｃは、第１の実施形態の第１の変形例に係る放電装置における放電電極及び対向電極の平面図である。 図８Ｄは、第１の実施形態の第１の変形例に係る放電装置における放電電極及び対向電極の平面図である。 図９Ａは、第１の実施形態の変形例に係る放電装置における電圧印加装置の出力電圧を概略的に示す波形図である。 図９Ｂは、第１の実施形態の変形例に係る放電装置における電圧印加装置の出力電圧を概略的に示す波形図である。 図１０は、第２の実施形態に係る放電装置のブロック図である。

　（第１の実施形態）
　（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。

　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、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。対向電極４２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電極である。負荷４は、放電電極４１と対向電極４２との間に電圧が印加されることにより、放電電極４１と対向電極４２との間で放電を生じさせる。液体供給部５は、放電電極４１に液体５０を供給する機能を有する。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、放電電極４１及び対向電極４２を最低限の構成要素として含んでいればよく、液体供給部５は、放電装置１０の構成要素に含まれていなくてもよい。

　本実施形態に係る放電装置１０は、例えば、放電電極４１の表面に液体５０が付着することで放電電極４１に液体５０が保持されている状態において、放電電極４１を含む負荷４に電圧印加回路２から電圧を印加する。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５０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。本開示において、放電電極４１に保持されている液体５０、つまり静電霧化の対象となる液体５０を、単に「液体５０」とも呼ぶ。

　電圧印加回路２は、負荷４に印加電圧を印加することにより、少なくとも放電電極４１に放電を生じさせる。特に、本実施形態では、電圧印加回路２は、印加電圧の大きさを周期的に変動させることにより、放電を間欠的に生じさせる。印加電圧が周期的に変動することで、液体５０には機械的な振動が生じる。本開示でいう「印加電圧」は、放電を生じさせるために電圧印加回路２が負荷４に印加する電圧を意味する。本開示においては、放電を生じさせるための「印加電圧」を、後述する「持続電圧」とは区別して説明する。本実施形態では、電圧印加回路２は制御回路３にて制御されるので、上述したような印加電圧の大きさの調整は制御回路３にて実施される。

　詳しくは後述するが、負荷４に電圧（印加電圧）が印加されることにより、放電電極４１に保持されている液体５０は、図２Ａに示すように、電界による力を受けてテイラーコーン（Taylor cone）と呼ばれる円錐状の形状を成す。そして、テイラーコーンの先端部（頂点部）に電界が集中することで、放電が発生する。このとき、テイラーコーンの先端部が尖っている程、つまり円錐の頂角が小さく（鋭角に）なる程に、絶縁破壊に必要な電界強度が小さくなり、放電が生じやすくなる。放電電極４１に保持されている液体５０は、機械的な振動に伴って、図２Ａに示す形状と図２Ｂに示す形状とに、交互に変形する。その結果、上述したようなテイラーコーンが周期的に形成されるため、図２Ａに示すようなテイラーコーンが形成されるタイミングに合わせて、放電が間欠的に発生することになる。

　ところで、本実施形態に係る電圧印加装置１では、電圧印加回路２は、互いに隙間を介して対向するように配置される放電電極４１と対向電極４２の間に印加電圧Ｖ１（図５Ａ参照）を印加することにより、放電を生じさせる。電圧印加装置１は、放電の発生時には、図５Ａに示すように、放電電極４１と対向電極４２との間に、部分的に絶縁破壊された放電経路Ｌ１を形成する。放電経路Ｌ１は、第１絶縁破壊領域Ｒ１と、第２絶縁破壊領域Ｒ２と、を含む。第１絶縁破壊領域Ｒ１は、放電電極４１の周囲に生成される。第２絶縁破壊領域Ｒ２は、対向電極４２の周囲に生成される。

　すなわち、放電電極４１と対向電極４２との間には、全体的にではなく部分的（局所的）に、絶縁破壊された放電経路Ｌ１が形成される。本開示でいう「絶縁破壊」は、導体間を隔離している絶縁体（気体を含む）の電気絶縁性が破壊され、絶縁状態が保てなくなることを意味する。気体の絶縁破壊は、例えば、イオン化された分子が電場により加速されて他の気体分子に衝突してイオン化し、イオン濃度が急増して気体放電を起こすために生じる。要するに、本実施形態に係る電圧印加装置１による放電の発生時には、放電電極４１と対向電極４２とを結ぶ経路上に存在する気体（空気）において、部分的に、つまり一部でのみ、絶縁破壊が生じることになる。このように、放電電極４１と対向電極４２との間に形成される放電経路Ｌ１は、全路破壊には至らず、部分的に絶縁破壊された経路である。

　そして、放電経路Ｌ１は、放電電極４１の周囲に生成される第１絶縁破壊領域Ｒ１と、対向電極４２の周囲に生成される第２絶縁破壊領域Ｒ２と、を含んでいる。つまり、第１絶縁破壊領域Ｒ１は、放電電極４１の周囲の絶縁破壊された領域であって、第２絶縁破壊領域Ｒ２は、対向電極４２の周囲の絶縁破壊された領域である。これら第１絶縁破壊領域Ｒ１及び第２絶縁破壊領域Ｒ２は、互いに接触しないように離れて存在している。そのため、放電経路Ｌ１は、少なくとも第１絶縁破壊領域Ｒ１と第２絶縁破壊領域Ｒ２との間において、絶縁破壊されていない領域（絶縁領域）を含んでいる。よって、放電電極４１と対向電極４２との間の放電経路Ｌ１は、少なくとも一部に絶縁領域を残しつつ、部分的に絶縁破壊が生じることで電気的な絶縁性が低下した状態になる。

　以上説明したような電圧印加装置１及び放電装置１０によれば、放電電極４１と対向電極４２との間に、全体的にではなく部分的に、絶縁破壊された放電経路Ｌ１が形成される。このように、部分的な絶縁破壊が生じた放電経路Ｌ１、言い換えれば、一部は絶縁破壊されていない放電経路Ｌ１であっても、放電電極４１と対向電極４２との間には、放電経路Ｌ１を通して電流が流れ、放電が生じる。このように、部分的に絶縁破壊された放電経路Ｌ１が形成される形態の放電を、以下では「部分破壊放電」と称する。部分破壊放電について詳しくは、「（２．４）放電形態」の欄で説明する。

　このような部分破壊放電においては、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とどまらず、様々な場面で有用な効果を奏する基となる。ここで、部分破壊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、部分破壊放電では、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。

　また、部分破壊放電とは別に、コロナ放電から進展して絶縁破壊（全路破壊）に至る、という現象が間欠的に繰り返される形態の放電がある。このような形態の放電を、以下では「全路破壊放電」と称する）。全路破壊放電では、コロナ放電から進展して絶縁破壊（全路破壊）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。全路破壊放電においては、部分破壊放電と同様に、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。ただし、全路破壊放電のエネルギーは、部分破壊放電のエネルギーに比べても更に大きい。そのため、エネルギー準位が「中」の状態で、オゾンが消失しラジカルが増加することによって、ラジカルが大量に発生したとしても、その後の反応経路においてエネルギー準位が「高」となることで、ラジカルの一部が消失する可能性がある。

　言い換えれば、全路破壊放電では、その放電に係るエネルギーが高すぎるが故に、生成されたラジカル等の有効成分（空気イオン、ラジカル及びこれを含む帯電微粒子液等）の一部が消失して、有効成分の生成効率の低下につながる可能性がある。結果的に、部分破壊放電を採用した本実施形態に係る電圧印加装置１及び放電装置１０によれば、全路破壊放電と比較しても、有効成分の生成効率の向上を図ることができる。したがって、本実施形態に係る電圧印加装置１及び放電装置１０では、コロナ放電及び全路破壊放電のいずれの放電形態と比較しても、ラジカル等の有効成分の生成効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　（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５０を供給する。図１では、放電電極４１及び対向電極４２の形状を模式的に表している。

　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４１１（図３Ｂ参照）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４１２（図３Ｂ参照）を有する。放電電極４１は、少なくとも先端部４１１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、図２Ａ等に示すように、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。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。

　より詳しくは、放電電極４１及び対向電極４２は、一例として、図３Ａ及び図３Ｂに示すような形状に形成される。すなわち、対向電極４２は、支持部４２２と、複数（ここでは４つ）の突出部４２３と、を有している。複数の突出部４２３の各々は、支持部４２２から放電電極４１に向けて突出する。放電電極４１及び対向電極４２は、電気絶縁性を有する合成樹脂製のハウジング４０に保持されている。支持部４２２は、平板状であって、円形状に開口する開口部４２１が形成されている。図３Ａでは、開口部４２１の内周縁を想像線（二点鎖線）で示している。なお、後述する図４Ａ及び図４Ｂでも開口部４２１を想像線（二点鎖線）で示している。

　４つの突出部４２３は、開口部４２１の周方向において等間隔で配置されている。各突出部４２３は、支持部４２２における開口部４２１の内周縁から、開口部４２１の中心に向けて突出する。各突出部４２３は、長手方向の先端部（開口部４２１の中心側の端部）に先細り形状の延出部４２４を有する。本実施形態では、対向電極４２は、支持部４２２及び複数の突出部４２３が全体として平板状に形成されている。つまり、各突出部４２３は、平板状の支持部４２２の厚み方向の両面間に収まるように、支持部４２２に形成された開口部４２１の内周縁から、支持部４２２の厚み方向に傾くことなく、開口部４２１の中心に向けてまっすぐに突出している。各突出部４２３がこのような形状に形成されることにより、各突出部４２３の延出部４２４で電界集中が生じやすくなる。その結果、各突出部４２３の延出部４２４と放電電極４１の先端部４１１との間で、部分破壊放電が安定的に生じやすくなる。

　さらに、放電電極４１は、図３Ａに示すように、平面視において、つまり放電電極４１の長手方向の一方から見て、開口部４２１の中心に位置する。言い換えれば、放電電極４１は、平面視において、開口部４２１の内周縁の中心点上に位置する。さらに、図３Ｂに示すように、放電電極４１と対向電極４２とは、放電電極４１の長手方向（対向電極４２の厚み方向）においても、互いに離れた位置関係にある。つまり、放電電極４１の長手方向において、基端部４１２と対向電極４２との間に、先端部４１１が位置している。

　放電電極４１及び対向電極４２のより具体的な形状については、「（２．３）電極形状」の欄で説明する。

　液体供給部５は、放電電極４１に対して静電霧化用の液体５０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５１を用いて実現される。具体的には、液体供給部５である冷却装置５１は、一例として、図３Ｂに示すように、一対のペルチェ素子５１１と、一対の放熱板５１２とを備えている。一対のペルチェ素子５１１は、一対の放熱板５１２に保持されている。冷却装置５１は、一対のペルチェ素子５１１への通電によって放電電極４１を冷却する。各放熱板５１２の一部がハウジング４０に埋め込まれることにより、一対の放熱板５１２はハウジング４０に保持されている。一対の放熱板５１２のうち、少なくともペルチェ素子５１１を保持する部位は、ハウジング４０から露出している。

　一対のペルチェ素子５１１は、放電電極４１の基端部４１２に対して、例えば、半田にて機械的かつ電気的に接続されている。一対のペルチェ素子５１１は、一対の放熱板５１２に対して、例えば、半田にて機械的かつ電気的に接続されている。一対のペルチェ素子５１１への通電は、一対の放熱板５１２及び放電電極４１を通じて行われる。したがって、液体供給部５を構成する冷却装置５１は、基端部４１２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。すなわち、液体供給部５は、放電電極４１を冷却して放電電極４１の表面に液体５０としての結露水を生成するように構成されている。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５０（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、図１に示すように、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（印加電圧及び持続電圧）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。

　電圧印加回路２は、例えば、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、印加電圧及び持続電圧の少なくとも一方の電圧として負荷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。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に部分破壊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５．０ｋＶ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、５．０ｋＶ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と対向電極４２の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、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モードは、印加電圧Ｖ１を時間経過に伴って上昇させ、コロナ放電から進展して部分的に絶縁破壊された放電経路Ｌ１を形成し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、負荷４を過電流状態として、制御回路３等により放電電流を遮断するためのモードである。本開示でいう「放電電流」は、放電経路Ｌ１を通して流れる比較的大きな電流を意味しており、放電経路Ｌ１が形成される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まない。本開示でいう「過電流状態」とは、放電により負荷が低下し、想定値以上の電流が負荷４に流れる状態を意味する。

　本実施形態では、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、電圧印加装置１が駆動される駆動期間において、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ように、電圧印加回路２を制御する。ここで、制御回路３は、電圧印加回路２から負荷４に印加される印加電圧Ｖ１の大きさを、駆動周波数にて周期的に変動させるように、駆動周波数にて第１モードと第２モードとの切り替えを行う。本開示でいう「駆動期間」は、放電電極４１に放電を生じさせるように電圧印加装置１が駆動される期間である。

　すなわち、電圧印加回路２は、放電電極４１を含む負荷４に印加する電圧の大きさを一定値に保つのではなく、所定範囲内の駆動周波数にて、周期的に変動させる。電圧印加回路２は、印加電圧Ｖ１の大きさを周期的に変動させることにより、放電を間欠的に生じさせる。つまり、印加電圧Ｖ１の変動周期に合わせて、放電経路Ｌ１が周期的に形成され、放電が周期的に発生する。以下では、放電（部分破壊放電）が生じる周期を「放電周期」ともいう。これにより、放電電極４１に保持されている液体５０に作用する電気エネルギーの大きさが駆動周波数にて周期的に変動することになり、結果的に、放電電極４１に保持されている液体５０が駆動周波数にて機械的に振動する。

　ここで、液体５０の変形量を大きくするには、印加電圧Ｖ１の変動の周波数である駆動周波数は、放電電極４１に保持されている液体５０の共振周波数（固有振動数）を含む所定範囲内、つまり液体５０の共振周波数付近の値に設定されることが好ましい。本開示でいう「所定範囲」は、その周波数で液体５０に加わる力（エネルギー）を振動させたときに、液体５０の機械的な振動が増幅されるような周波数の範囲であって、液体５０の共振周波数を基準として下限値及び上限値が規定された範囲である。つまり、駆動周波数は、液体５０の共振周波数付近の値に設定される。この場合、印加電圧Ｖ１の大きさが変動することに伴う液体５０の機械的な振動の振幅は、比較的大きくなり、結果的に、液体５０の機械的な振動に伴う液体５０の変形量が大きくなる。液体５０の共振周波数は、例えば、液体５０の体積（量）、表面張力及び粘度等に依存する。

　すなわち、本実施形態に係る放電装置１０では、液体５０は、その共振周波数付近の駆動周波数で機械的に振動することにより比較的大きな振幅で振動するため、電界が作用した際に生じるテイラーコーンの先端部（頂点部）がより尖った（鋭角な）形状となる。したがって、液体５０が、その共振周波数から離れた周波数で機械的に振動する場合に比べて、テイラーコーンが形成された状態において絶縁破壊に必要な電界強度が小さくなり、放電が生じやすくなる。よって、例えば、電圧印加回路２から負荷４に印加される電圧（印加電圧Ｖ１）の大きさのばらつき、放電電極４１の形状のばらつき、又は放電電極４１に供給される液体５０の量（体積）のばらつき等があっても、放電（部分破壊放電）が安定的に発生可能となる。また、電圧印加回路２は、放電電極４１を含む負荷４に印加する電圧の大きさを比較的低く抑えることができる。そのため、放電電極４１周辺における絶縁対策のための構造を簡略化したり、電圧印加回路２等に用いる部品の耐圧を下げたりすることができる。

　ところで、本実施形態では、電圧印加回路２は、放電が生じて次に放電が生じるまでの間欠期間Ｔ２（図６参照）において、印加電圧Ｖ１に加えて、液体５０の収縮を抑えるための持続電圧Ｖ２（図６参照）を負荷４に印加する。すなわち、本実施形態では、電圧印加回路２が印加電圧Ｖ１の大きさを周期的に変動させることにより、放電を間欠的に生じさせている。そのため、放電が生じて次に放電が生じるまでの間には、放電経路Ｌ１が形成されず、放電電流が流れない間欠期間Ｔ２が生じる。ここでは一例として、放電周期Ｔ１（図６参照）のうち、電圧印加回路２が第２モードで動作する期間を、間欠期間Ｔ２とする。つまり、間欠期間Ｔ２においては、放電を生じさせるために電圧印加回路２が負荷４に印加する印加電圧Ｖ１に加えて、持続電圧Ｖ２が負荷４に印加されることで、持続電圧Ｖ２の分だけ、負荷４に印加される電圧が底上げされる。言い換えれば、負荷４には、印加電圧Ｖ１と持続電圧Ｖ２との合計電圧（Ｖ１＋Ｖ２）が印加されることになる。これにより、間欠期間Ｔ２においては、時間経過に伴って負荷４に印加される電圧は徐々に低下するものの、持続電圧Ｖ２の分だけ下げ幅が縮小されることになる。

　その結果、本実施形態に係る電圧印加装置１及び放電装置１０によれば、液体５０の振動に起因する音を低減することができる。持続電圧Ｖ２を用いた音対策について詳しくは、「（２．５）音対策」の欄で説明する。

　上述したように、電圧印加回路２が、印加電圧Ｖ１に加えて、液体５０の収縮を抑えるための持続電圧Ｖ２を負荷４に印加することで、見かけ上、電圧印加回路２から負荷４に印加される電圧が大きくなる。そのため、持続電圧Ｖ２の印加は、電圧印加回路２からの出力電圧の変更により実現される。具体的には、制御回路３（電圧制御回路３１）、駆動回路２１及び電圧発生回路２２の回路定数（抵抗値又は容量値等）の調整によって、電圧印加回路２からの出力電圧が変更され、持続電圧Ｖ２の印加が実現される。また、回路定数を変化させる構成に限らず、例えば、制御回路３に含まれるマイクロコンピュータで用いるパラメータ等の調整によって、電圧印加回路２からの出力電圧が変更され、持続電圧Ｖ２の印加が実現されてもよい。

　本実施形態では、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。

　ここでは、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（図１参照）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。

　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Ｖ１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部分的に絶縁破壊された放電経路Ｌ１が形成され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Ｖ１が低下する。このとき、負荷４が過電流状態となり、制御回路３等により放電電流が遮断されることになる。言い換えれば、制御回路３等が、電圧印加回路２を介して負荷４の過電流状態を検知し、印加電圧を低下させることにより放電電流を消滅（立ち消え）させる。

　これにより、駆動期間において、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、印加電圧Ｖ１の大きさが駆動周波数にて周期的に変動する。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部分的に絶縁破壊された放電経路Ｌ１が形成される、という現象が間欠的に繰り返される形態の放電（部分破壊放電）が発生する。つまり、放電装置１０においては、部分破壊放電により、放電電極４１の周囲に放電経路Ｌ１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。

　また、本実施形態に係る放電装置１０は、放電電極４１に液体５０（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と対向電極４２の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（部分破壊放電）が生じる。このとき、放電電極４１に保持されている液体５０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）動作
　以上説明した構成の放電装置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との間に部分破壊放電を生じさせる。

　すなわち、制御回路３は、放電経路Ｌ１（図５Ａ参照）が形成され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）が最大値α（図６参照）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、放電経路Ｌ１の形成後においては、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、負荷４に印加される電圧を低下させ、負荷４を過電流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の動作を再開させる。これにより、負荷４に印加される電圧が時間経過に伴って上昇し、コロナ放電から進展して部分的に絶縁破壊された放電経路Ｌ１が形成される。

　ここにおいて、電流制御回路３２が作動した以降は、電流制御回路３２の影響により、電圧印加回路２の出力電圧の上昇率が決定される。要するに、図６の例において、放電周期Ｔ１における単位時間当たりの電圧印加回路２の出力電圧の変化量は、電流制御回路３２における積分回路の時定数等によって決定される。最大値αは固定値であるので、言い換えれば、放電周期Ｔ１は、電流制御回路３２の回路定数等によって決定される。

　駆動期間においては、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。これにより、放電電極４１に保持されている液体５０に作用する電気エネルギーの大きさが駆動周波数にて周期的に変動することになり、液体５０は駆動周波数にて機械的に振動する。

　要するに、電圧印加回路２から、放電電極４１を含む負荷４に電圧が印加されることにより、放電電極４１に保持されている液体５０には、電界による力が作用して液体５０が変形する。このとき、放電電極４１に保持されている液体５０に作用する力Ｆ１は、液体５０に含まれる電荷量ｑ１と電界Ｅ１との積によって表される（Ｆ１＝ｑ１×Ｅ１）。特に、本実施形態では、放電電極４１の先端部４１１と対向する対向電極４２と放電電極４１との間に電圧が印加されるので、液体５０には、電界によって対向電極４２側に引っ張られる向きの力が作用する。その結果、図２Ａに示すように、放電電極４１の先端部４１１に保持されている液体５０は、電界による力を受けて、放電電極４１と対向電極４２との対向方向において対向電極４２側に伸び、テイラーコーンと呼ばれる円錐状の形状を成す。図２Ａに示す状態から、負荷４に印加される電圧が小さくなれば、電界の影響によって液体５０に作用する力も小さくなり、液体５０が変形する。その結果、図２Ｂに示すように、放電電極４１の先端部４１１に保持されている液体５０は、放電電極４１と対向電極４２との対向方向において縮むことになる。

　そして、負荷４に印加される電圧の大きさが駆動周波数にて周期的に変動することにより、放電電極４１に保持されている液体５０は、図２Ａに示す形状と図２Ｂに示す形状とに、交互に変形する。テイラーコーンの先端部（頂点部）に電界が集中することで放電が発生するので、図２Ａに示すようにテイラーコーンの先端部が尖っている状態で絶縁破壊が生じる。したがって、駆動周波数に合わせて放電（部分破壊放電）が間欠的に発生する。

　ところで、駆動周波数が高くなる、つまり放電周期Ｔ１が短くなると、部分破壊放電によってラジカルが生成される際に発生するオゾンの発生量が増加する可能性がある。すなわち、駆動周波数が高くなると、放電が生じる時間間隔が短くなり、単位時間（例えば１秒）当たりの、放電の発生回数が増加し、単位時間当たりのラジカル及びオゾンの発生量を増加することがある。駆動周波数が高くなることに伴う単位時間当たりのオゾンの発生量の増加を抑制するための手段としては、以下の２つの手段がある。

　１つ目の手段は、印加電圧Ｖ１の最大値αを下げることである。すなわち、駆動期間に放電電極４１に生じる放電による単位時間当たりのオゾンの発生量が規定値以下となるように、駆動期間における印加電圧の最大値αが規定電圧値以下に調整される。印加電圧Ｖ１の最大値αが規定電圧値以下に下げられることにより、部分破壊放電によってラジカルが生成される際に発生するオゾンの発生量は抑制される。これにより、駆動周波数が高くなることに伴うオゾンの発生量の増加を、抑制することが可能である。

　２つ目の手段は、放電電極４１に保持されている液体５０の体積を増やすことである。すなわち、駆動期間に放電電極４１に生じる放電による単位時間当たりのオゾンの発生量が規定値以下となるように、駆動期間における液体５０の体積が規定体積以上に調整される。放電電極４１に保持されている液体５０の体積が増えることにより、部分破壊放電によってラジカルが生成される際に発生するオゾンの発生量は抑制される。これにより、駆動周波数が高くなることに伴うオゾンの発生量の増加を、抑制することが可能である。

　本実施形態に係る放電装置１０では、１つ目の手段、つまり駆動期間における印加電圧の最大値αを下げることによって、単位時間当たりのオゾンの発生量の増加を抑制している。これにより、放電装置１０では、例えば、オゾン濃度を０．０２ｐｐｍ程度に抑えることが可能である。ただし、放電装置１０は、２つ目の手段を採用してもよいし、また１つ目の手段と２つ目の手段との両方を採用してもよい。

　（２．３）電極形状
　次に、本実施形態に係る放電装置１０で用いている電極である放電電極４１と対向電極４２の、より詳細な形状について、図４Ａ～図４Ｃを参照して説明する。図４Ａ～図４Ｃでは、負荷４を構成する放電電極４１及び対向電極４２の要部を模式的に示しており、放電電極４１及び対向電極４２以外の構成については適宜図示を省略する。

　すなわち、本実施形態では、上述したように、対向電極４２は、支持部４２２と、支持部４２２から放電電極４１に向けて突出する１以上（ここでは４つ）の突出部４２３と、を有している。ここで、図４Ａに示すように、支持部４２２からの突出部４２３の突出量Ｄ１は、放電電極４１と対向電極４２との間の距離Ｄ２に比べて小さいことが好ましい。さらには、突出部４２３の突出量Ｄ１は、放電電極４１と対向電極４２との間の距離Ｄ２の２／３以下であることが、より好ましい。つまり、「Ｄ１≦Ｄ２×２／３」の関係式を満たすことが好ましい。ここでいう「突出量Ｄ１」は、突出部４２３の長手方向における開口部４２１の内周縁から突出部４２３の先端までの距離のうち、最長距離を意味する（図４Ｂ参照）。また、ここでいう「距離Ｄ２」は、放電電極４１の先端部４１１から対向電極４２の突出部４２３までの距離のうち、最短距離（空間距離）を意味する。言い換えれば、「距離Ｄ２」は、突出部４２３の延出部４２４から放電電極４１までの最短距離である。

　一例として、放電電極４１と対向電極４２との間の距離Ｄ２が３．０ｍｍ以上４．０ｍｍ未満である場合、支持部４２２からの突出部４２３の突出量Ｄ１は２．０ｍｍ以下であれば、上記の関係式を満たすことになる。このように、突出部４２３の突出量Ｄ１が、放電電極４１と対向電極４２との間の距離Ｄ２に比べて相対的に小さいことで、突出部４２３での電界の集中を緩めることができ、部分破壊放電が生じやすくなる。

　本実施形態では、突出量Ｄ１及び距離Ｄ２の各々は、複数（ここでは４つ）の突出部４２３の全てにおいて、均等である。つまり、複数の突出部４２３のうちの１つの突出部４２３は、他の３つのうちのいずれの突出部４２３とも、突出量Ｄ１が同一である。また、複数の突出部４２３のうちの１つの突出部４２３は、他の３つのうちのいずれの突出部４２３とも、放電電極４１までの距離Ｄ２が同一である。つまり、各突出部４２３から放電電極４１までの距離は、複数の突出部４２３において均等である。

　また、突出部４２３の先端面は、図４Ｂに示すように、曲面を含んでいる。本実施形態では、上述したように突出部４２３が先細り形状の延出部４２４を有しているので、延出部４２４の先端面、つまり開口部４２１の中心側を向いた面が、曲面を含んでいる。ここでは、突出部４２３の先端面は、平面視において、突出部４２３の側面から連続的につながる半円弧状に形成されており、角を含まない。つまり、突出部４２３の先端面は全体が曲面（湾曲面）である。

　一方で、放電電極４１の先端面もまた、図４Ｃに示すように、曲面を含んでいる。本実施形態では、上述したように放電電極４１は先細り形状の先端部４１１を有しているので、先端部４１１の先端面、つまり対向電極４２の開口部４２１側を向いた面が、曲面を含んでいる。ここでは、放電電極４１の先端面は、放電電極４１の中心軸を含む断面形状が、先端部４１１の側面から連続的につながる弧状に形成されており、角を含まない。つまり、放電電極４１の先端面は全体が曲面（湾曲面）である。

　一例として、放電電極４１の先端面の曲率半径ｒ２（図４Ｃ参照）は、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。このように、放電電極４１の先端部４１１がアール形状を有することで、放電電極４１の先端部４１１が尖っている場合に比べて、放電電極４１の先端部４１１での電界の集中を緩めることができ、部分破壊放電が生じやすくなる。

　ここで、対向電極４２の突出部４２３の先端面における曲率半径ｒ１（図４Ｂ参照）は、放電電極４１の先端面における曲率半径ｒ２（図４Ｃ参照）の１／２以上であることが好ましい。つまり、「ｒ１≧ｒ２×１／２」の関係式を満たすことが好ましい。ここでいう「曲率半径」は、突出部４２３の先端面及び放電電極４１の先端面のいずれについても、最小値、つまり曲率が最大となる部位の曲率半径を意味する。ただし、図４Ｂと図４Ｃとでは縮尺が異なっているため、図４Ｂ中の「ｒ１」と図４Ｃ中の「ｒ２」とが、直ちに「ｒ１」と「ｒ２」との比を表す訳ではない。

　一例として、放電電極４１の先端面の曲率半径ｒ２が０．６ｍｍである場合、突出部４２３の先端面の曲率半径ｒ１は０．３ｍｍ以上であれば、上記の関係式を満たすことになる。さらに、突出部４２３の先端面の曲率半径ｒ１は、放電電極４１の先端面の曲率半径ｒ２よりも大きいことがより好ましい。このように、突出部４２３の先端面の曲率半径ｒ１が、放電電極４１の先端面の曲率半径ｒ２に比べて相対的に大きいことで、部分破壊放電が生じやすくなる。

　（２．４）放電形態
　以下、放電電極４１と対向電極４２の間に印加電圧Ｖ１を印加した場合に発生する放電形態の詳細について、図５Ａ～図５Ｃを参照して説明する。図５Ａ～図５Ｃは、放電形態を説明するための概念図であって、図５Ａ～図５Ｃでは、放電電極４１及び対向電極４２を模式的に表している。また、本実施形態に係る放電装置１０では、実際には、放電電極４１には液体５０が保持されており、この液体５０と対向電極４２との間で放電が生じるが、図５Ａ～図５Ｃでは、液体５０の図示を省略する。また、以下では、放電電極４１の先端部４１１（図４Ｃ参照）に液体５０が無い場合を想定して説明するが、液体５０が有る場合には、放電の発生箇所等について「放電電極４１の先端部４１１」を「放電電極４１に保持された液体５０」に読み替えればよい。

　ここではまず、本実施形態に係る電圧印加装置１及び放電装置１０で採用されている部分破壊放電について、図５Ａを参照して説明する。

　すなわち、放電装置１０は、まず放電電極４１の先端部４１１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４１１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の先端部４１１に生じたコロナ放電を、更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と対向電極４２との間には、部分的に絶縁破壊された放電経路Ｌ１が形成される。

　また、部分破壊放電は、一対の電極（放電電極４１及び対向電極４２）間での部分的な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（放電電極４１及び対向電極４２）間に生じる放電電流についても、間欠的に発生する。すなわち、放電経路Ｌ１を維持するのに必要な電流容量を電源（電圧印加回路２）が有さない場合等においては、コロナ放電から部分破壊放電に進展した途端に一対の電極間に印加される電圧が低下し、放電経路Ｌ１が途切れて放電が停止する。ここでいう「電流容量」は、単位時間に放出可能な電流の容量である。このような放電の発生、及び停止が繰り返されることにより、放電電流が間欠的に流れることになる。このように、部分破壊放電は、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。

　より詳細には、電圧印加装置１は、互いに隙間を介して対向するように配置される放電電極４１と対向電極４２の間に印加電圧Ｖ１を印加することにより、放電電極４１と対向電極４２との間に放電を生じさせる。そして、放電の発生時には、放電電極４１と対向電極４２との間には、部分的に絶縁破壊された放電経路Ｌ１が形成される。このとき形成される放電経路Ｌ１には、図５Ａに示すように、放電電極４１の周囲に生成される第１絶縁破壊領域Ｒ１と、対向電極４２の周囲に生成される第２絶縁破壊領域Ｒ２と、が含まれている。

　すなわち、放電電極４１と対向電極４２との間には、全体的にではなく部分的（局所的）に、絶縁破壊された放電経路Ｌ１が形成される。このように、部分破壊放電においては、放電電極４１と対向電極４２との間に形成される放電経路Ｌ１は、全路破壊には至らず、部分的に絶縁破壊された経路である。

　「（２．３）電極形状」の欄でも説明したように、放電電極４１の先端部４１１の形状（アール形状）、及び突出部４２３の突出量Ｄ１について、電界の集中を適度に緩めるように適切に設定されることで、部分破壊放電を実現しやすくなる。つまり、先端部４１１の形状及び突出量Ｄ１（図４Ａ参照）が、放電電極４１の長さ及び印加電圧Ｖ１等の他の因子と共に、電界の集中を緩めるように適切に設定されることで、電界の集中を適度に緩めることができる。その結果、放電電極４１と対向電極４２の間に電圧が印加されたときに、全路破壊放電のような全路破壊には至らず、部分的な絶縁破壊が生じるまでにとどめることができる。その結果、部分破壊放電を実現することができる。

　ここで、放電経路Ｌ１は、放電電極４１の周囲に生成される第１絶縁破壊領域Ｒ１と、対向電極４２の周囲に生成される第２絶縁破壊領域Ｒ２と、を含んでいる。つまり、第１絶縁破壊領域Ｒ１は、放電電極４１の周囲の絶縁破壊された領域であって、第２絶縁破壊領域Ｒ２は、対向電極４２の周囲の絶縁破壊された領域である。ここで、放電電極４１に液体５０が保持されており、液体５０と対向電極４２との間に印加電圧Ｖ１が印加されている場合には、第１絶縁破壊領域Ｒ１は、放電電極４１の周囲のうち特に液体５０の周囲に生成される。

　これら第１絶縁破壊領域Ｒ１及び第２絶縁破壊領域Ｒ２は、互いに接触しないように離れて存在している。言い換えれば、放電経路Ｌ１は、少なくとも第１絶縁破壊領域Ｒ１と第２絶縁破壊領域Ｒ２との間において、絶縁破壊されていない領域（絶縁領域）を含んでいる。そのため、部分破壊放電においては、放電電極４１と対向電極４２との間の空間について、全路破壊には至らず、部分的に絶縁破壊された状態で、放電経路Ｌ１を通して放電電流が流れることになる。要するに、部分的な絶縁破壊が生じた放電経路Ｌ１、言い換えれば、一部は絶縁破壊されていない放電経路Ｌ１であっても、放電電極４１と対向電極４２との間には、放電経路Ｌ１を通して放電電流が流れ、放電が生じる。

　ここにおいて、第２絶縁破壊領域Ｒ２は、基本的には、対向電極４２のうち、放電電極４１までの距離（空間距離）が最短となる部位の周囲に生じる。本実施形態では、図４Ａに示すように、対向電極４２は、突出部４２３の先端部に形成された先細り形状の延出部４２４において、放電電極４１までの距離Ｄ２が最短となるので、第２絶縁破壊領域Ｒ２は延出部４２４の周囲に生成される。つまり、図５Ａに示す対向電極４２は、実際には図４Ａに示す突出部４２３の延出部４２４に相当する。

　また、本実施形態では、上述したように、対向電極４２は、複数（ここでは４つ）の突出部４２３を有しており、各突出部４２３から放電電極４１までの距離Ｄ２（図４Ａ参照）は、複数の突出部４２３において均等である。そのため、第２絶縁破壊領域Ｒ２は、複数の突出部４２３のうち、いずれか１つの突出部４２３の延出部４２４の周囲に生成されることになる。ここで、第２絶縁破壊領域Ｒ２が生成される突出部４２３は、特定の突出部４２３には限定されず、複数の突出部４２３の中でランダムに決まることになる。

　ところで、部分破壊放電においては、図５Ａに示すように、放電電極４１の周囲の第１絶縁破壊領域Ｒ１は、放電電極４１から相手方となる対向電極４２に向けて延びている。対向電極４２の周囲の第２絶縁破壊領域Ｒ２は、対向電極４２から相手方となる放電電極４１に向けて延びている。言い換えれば、第１絶縁破壊領域Ｒ１及び第２絶縁破壊領域Ｒ２は、それぞれ放電電極４１及び対向電極４２から、互いに引き合う向きに延びている。そのため、第１絶縁破壊領域Ｒ１及び第２絶縁破壊領域Ｒ２の各々は、放電経路Ｌ１に沿った長さを有することになる。このように、部分破壊放電においては、部分的に絶縁破壊された領域（第１絶縁破壊領域Ｒ１及び第２絶縁破壊領域Ｒ２の各々）は、特定の方向に長く延びた形状を有する。

　次に、コロナ放電について、図５Ｂを参照して説明する。

　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。

　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、コロナ放電は、図５Ｂに示すように、一方の電極（放電電極４１）で局所的に発生する放電であり、一対の電極（放電電極４１及び対向電極４２）間の絶縁破壊を伴わない放電である。要するに、放電電極４１と対向電極４２の間に印加電圧Ｖ１が印加されることで、放電電極４１の先端部４１１で局所的なコロナ放電が発生する。ここで、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４１１に生じるコロナ放電は負極性コロナである。このとき、放電電極４１の先端部４１１の周囲には、局所的に絶縁破壊された領域Ｒ３が生じ得る。この領域Ｒ３は、部分破壊放電における第１絶縁破壊領域Ｒ１及び第２絶縁破壊領域Ｒ２の各々のように、特定の方向に長く延びた形状ではなく、点状（又は球状）となる。

　ここで、電源（電圧印加回路２）から一対の電極間に対して単位時間当たりに放出可能な電流容量が十分に大きければ、一度形成された放電経路は途切れることなく維持され、上述のようにコロナ放電から、グロー放電又はアーク放電へと進展する。

　次に、全路破壊放電について、図５Ｃを参照して説明する。

　全路破壊放電は、図５Ｃに示すように、コロナ放電から進展して一対の電極（放電電極４１及び対向電極４２）間の全路破壊に至る、という現象が間欠的に繰り返される放電形態である。つまり、全路破壊放電においては、放電電極４１と対向電極４２との間には、放電電極４１と対向電極４２との間において、全体的に絶縁破壊された放電経路が生じる。このとき、放電電極４１の先端部４１１と、対向電極４２（図４Ａに示す、いずれかの突出部４２３の延出部４２４）との間には、全体的に絶縁破壊された領域Ｒ４が生じ得る。この領域Ｒ４は、部分破壊放電における第１絶縁破壊領域Ｒ１及び第２絶縁破壊領域Ｒ２の各々のように、部分的に生じるのではなく、放電電極４１の先端部４１１と対向電極４２との間をつなぐように生じる。

　また、全路破壊放電は、一対の電極（放電電極４１及び対向電極４２）間での絶縁破壊（全路破壊）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（放電電極４１及び対向電極４２）間に生じる放電電流についても、間欠的に発生する。すなわち、上述したように放電経路を維持するのに必要な電流容量を電源（電圧印加回路２）が有さない場合等においては、コロナ放電から全路破壊に進展した途端に一対の電極間に印加される電圧が低下し、放電経路が途切れて放電が停止する。このような放電の発生、及び停止が繰り返されることにより、放電電流が間欠的に流れることになる。このように、全路破壊放電は、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。

　そして、部分破壊放電（図５Ａ参照）においては、コロナ放電（図５Ｂ参照）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とどまらず、様々な場面で有用な効果を奏する基となる。ここで、部分破壊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、部分破壊放電では、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。

　また、図５Ａに示す部分破壊放電においては、図５Ｃに示す全路破壊放電と比較しても、過大なエネルギーによるラジカルの消失を抑制でき、全路破壊放電と比較してもラジカルの生成効率の向上を図ることができる。すなわち、全路破壊放電では、その放電に係るエネルギーが高すぎるが故に、生成されたラジカルの一部が消失して、有効成分の生成効率の低下につながる可能性がある。これに対して、部分破壊放電では、全路破壊放電と比較して放電に係るエネルギーが小さく抑えられるため、過大なエネルギーに晒されることによるラジカルの消失量を低減し、ラジカルの生成効率の向上を図ることができる。

　結果的に、部分破壊放電を採用した本実施形態に係る電圧印加装置１及び放電装置１０によれば、コロナ放電及び全路破壊放電と比較して、有効成分（空気イオン、ラジカル及びこれを含む帯電微粒子液等）の生成効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　さらに、部分破壊放電では、全路破壊放電に比較して電界の集中が緩められる。そのため、全路破壊放電では、全路破壊された放電経路を通じて放電電極４１及び対向電極４２間には、瞬間的に大きな放電電流が流れ、その際の電気抵抗は非常に小さくなっている。これに対して、部分破壊放電では、電界の集中が緩められることで、部分的に絶縁破壊された放電経路Ｌ１の形成時に、放電電極４１及び対向電極４２間に瞬間的に流れる電流の最大値が、全路破壊放電に比べて小さく抑えられる。これにより、部分破壊放電では、全路破壊放電に比較して、窒化酸化物（ＮＯｘ）の発生が抑制され、さらに電気ノイズが小さく抑えられる。

　（２．５）音対策
　次に、持続電圧Ｖ２を用いた音対策について詳しくは、図６及び図７を参照して説明する。図６は、横軸を時間軸として、縦軸に電圧印加回路２の出力電圧（負荷４に印加される電圧）を示すグラフである。図７は、横軸を周波数軸として、縦軸に放電装置１０から発する音の大きさ（音圧）を示すグラフである。

　上述した通り、本実施形態では、図６に示すように、電圧印加回路２は、印加電圧Ｖ１の大きさを周期的に変動させて放電を間欠的に生じさせている。つまり、印加電圧Ｖ１の変動の周期を放電周期Ｔ１とした場合に、放電周期Ｔ１で放電（部分破壊放電）が発生することになる。ここでは、放電が発生する時点を第１時点ｔ１と定義する。

　そして、図６に示すように、電圧印加回路２は、放電が生じて次に放電が生じるまでの間欠期間Ｔ２において、印加電圧Ｖ１に加えて、液体５０の収縮を抑えるための持続電圧Ｖ２を負荷４に印加する。本実施形態では一例として、放電周期Ｔ１のうち、電圧印加回路２が第２モードで動作する期間を、間欠期間Ｔ２としている。

　すなわち、間欠期間Ｔ２においては、放電を生じさせるために電圧印加回路２が負荷４に印加する印加電圧Ｖ１に加えて、持続電圧Ｖ２が負荷４に印加されることで、持続電圧Ｖ２の分だけ、負荷４に印加される電圧が底上げされる。言い換えれば、負荷４には、印加電圧Ｖ１と持続電圧Ｖ２との合計電圧（Ｖ１＋Ｖ２）が印加されることになる。そのため、図６に破線で示すように、持続電圧Ｖ２が印加されない場合（つまり印加電圧Ｖ１のみが印加される場合）に比べると、放電の発生する第１時点ｔ１後において、負荷４に印加される電圧の落ち込み具合が低減される。これにより、間欠期間Ｔ２においては、時間経過に伴って負荷４に印加される電圧は徐々に低下するものの、持続電圧Ｖ２の分だけ下げ幅が縮小されることになる。

　ここにおいて、上述したように、放電電極４１と対向電極４２との間に電圧が印加されるので、放電電極４１に保持されている液体５０には、電界によって対向電極４２側に引っ張られる向きの力が作用する。このとき、放電電極４１に保持されている液体５０は、電界による力を受けて、放電電極４１と対向電極４２との対向方向において対向電極４２側に引き伸ばされ、テイラーコーンと呼ばれる円錐状の形状を成す。そして、液体５０が伸びてテイラーコーンの先端部が尖っている状態で、テイラーコーンの先端部（頂点部）に電界が集中することで放電が発生する。第１時点ｔ１にて放電が開始すると、電界の影響が小さくなるので、テイラーコーン（液体５０）を引き伸ばす向きの力が減少し、テイラーコーン（液体５０）は収縮する。第１時点ｔ１からある時間が経過した後に電界が強まると、再度、テイラーコーン（液体５０）が引き伸ばされる。このように、負荷４に印加される電圧の大きさが駆動周波数にて周期的に変動することにより、放電電極４１に保持されている液体５０は周期的に伸縮し（図２Ａ及び図２Ｂ参照）、液体５０には機械的な振動が生じる。

　ところで、このような液体５０の機械的な振動に際して、放電発生後の液体５０の収縮が過度になると、液体５０の機械的な振動の振幅が大きくなり過ぎて、液体５０の振動に起因する音が大きくなる可能性がある。例えば、図６に破線で示すように、持続電圧Ｖ２が印加されない場合、放電の発生する第１時点ｔ１後において、電界の影響が小さくなり過ぎて、テイラーコーン（液体５０）は液体５０の表面張力等により急速に収縮する可能性がある。このような場合に、液体５０の機械的な振動の振幅が大きくなり過ぎて、液体５０の振動に起因する音が大きくなる可能性がある。

　本実施形態に係る電圧印加装置１及び放電装置１０では、持続電圧Ｖ２を用いて、このような放電発生後の液体５０の過度の収縮の発生を抑制し、結果的に、液体５０の振動に起因する音を生じにくくする。すなわち、電圧印加装置１及び放電装置１０では、放電が生じて次に放電が生じるまでの間欠期間Ｔ２において、負荷４には印加電圧Ｖ１に加えて持続電圧Ｖ２が印加される。持続電圧Ｖ２が加算されたことにより、電圧印加装置１及び放電装置１０では、液体５０の表面張力等によるテイラーコーン（液体５０）の収縮を遅延させる程度の電界が、放電の発生時点（第１時点ｔ１）後も維持される。その結果、液体５０の機械的な振動の振幅が大きくなり過ぎることを抑制でき、結果的に、液体５０の振動に起因する音を低減することが可能である。

　より詳細には、液体５０は放電の周期（放電周期Ｔ１）に応じて機械的に振動、つまり伸縮を繰り返している。ここで、液体５０が伸びきった直後の第２時点ｔ２（図６参照）において負荷４に印加される電圧の大きさβが、放電が発生する第１時点ｔ１に負荷４に印加される電圧の大きさ（最大値α）の２／３以上であることが好ましい。さらに、第２時点ｔ２において負荷４に印加される電圧の大きさβは、第１時点ｔ１に負荷４に印加される電圧の大きさα以下である。つまり、「α≧β≧α×２／３」の関係式を満たすことが好ましい。ここでいう「直後」は、液体５０が伸びきった時点以降で、伸びきった液体５０が収縮を開始してしばらくの期間を含む。ただし、「直後」は、液体５０が伸びきった時点以降で、伸びきった液体５０が収縮する向きに加速している期間であることがより好ましい。また、「直後」は、液体５０が伸びきった時点以降で、伸びきった液体５０が収縮を開始するまでの期間であることがより好ましい。

　すなわち、液体５０が機械的な振動をしている間は液体５０には慣性力も作用しているので、放電が発生する第１時点ｔ１において液体５０に対する電界の影響が小さくなっても、第１時点ｔ１後もしばらくは、液体５０は引き伸ばされる向きの変形を続ける。そして、液体５０を引き伸ばす向きの慣性力と、液体５０を収縮させる向きの表面張力等とが釣り合った時点で、液体５０は伸びきることになり、以降は、液体５０は表面張力等により収縮する。このような液体５０が伸びきった直後の第２時点ｔ２における電圧の大きさβが、第１時点ｔ１における電圧の大きさαに対して相対的に、ある程度の大きさを持つことで、表面張力等によるテイラーコーン（液体５０）の収縮を遅延させることができる。

　一例として、第１時点ｔ１に負荷４に印加される電圧の大きさαが６．０ｋＶである場合、第２時点ｔ２に負荷４に印加される電圧の大きさβは４．０ｋＶ以上であれば、上記の関係式、すなわち「α≧β≧α×２／３」を満たすことになる。図６の例において、持続電圧Ｖ２が印加されない場合（つまり印加電圧Ｖ１のみが印加される場合）には、第２時点ｔ２に負荷４に印加される電圧の大きさγは、第１時点ｔ１に負荷４に印加される電圧の大きさαの２／３未満である。つまり、持続電圧Ｖ２が印加されることにより、少なくとも第２時点ｔ２に負荷４に印加される電圧の大きさは「β－γ」の分だけ底上げされることになり、表面張力等によるテイラーコーン（液体５０）の収縮を遅延させることができる。

　また、放電電極４１の放電の周波数は６００Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下であることが好ましい。この場合、印加電圧Ｖ１の変動の周波数（駆動周波数）も６００Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下となる。放電の周波数が５００Ｈｚであれば放電周期Ｔ１は０．００２秒となり、放電の周波数が５０００Ｈｚであれば放電周期Ｔ１は０．０００２秒となる。

　また、第２時点ｔ２は、第１時点ｔ１から、放電の周期の１／１０の時間が経過した時点であることが好ましい。つまり、第１時点ｔ１から第２時点ｔ２までの時間は放電周期Ｔ１の１／１０の時間に設定されていることが好ましい。特に、上述したように６００Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下の範囲に放電の周波数（駆動周波数）がある場合においては、第１時点ｔ１から放電周期Ｔ１の１／１０程度の時間が経過することをもって液体５０が伸びきることが多い。そのため、第２時点ｔ２は、第１時点ｔ１から、放電の周期の１／１０の時間が経過した時点であることがより好ましい。

　以上説明したように、本実施形態に係る電圧印加装置１及び放電装置１０は、印加電圧Ｖ１に加えて、液体５０の収縮を抑えるための持続電圧Ｖ２を負荷４に印加することで、図７に示すように、放電装置１０から発する音の大きさ（音圧）を低減できる。図７において、曲線Ｗ１は、印加電圧Ｖ１に加えて持続電圧Ｖ２を負荷４に印加した場合のグラフ、曲線Ｗ２は、持続電圧Ｖ２が印加されない場合（つまり印加電圧Ｖ１のみが印加される場合）のグラフである。

　図７から明らかなように、電圧印加装置１及び放電装置１０によれば、印加電圧Ｖ１に加えて持続電圧Ｖ２を負荷４に印加することで、可聴域（２０Ｈｚ～２００００Ｈｚ）の略全域において、放電装置１０から発する音の大きさ（音圧）を低減することができる。図７の例では、比較的、耳につきやすい１０００Ｈｚ～２０００Ｈｚの周波数帯についても、音圧は低減されている。ここで、電圧印加装置１は、持続電圧Ｖ２を負荷４に印加することにより、液体５０の機械的な振動に伴う音圧を１ｄＢ以上低下させることが好ましい。つまり、印加電圧Ｖ１に加えて持続電圧Ｖ２を負荷４に印加した場合に、持続電圧Ｖ２が印加されない場合（つまり印加電圧Ｖ１のみが印加される場合）に比べて、放電装置１０から発する音が１ｄＢ以上は低下することが好ましい。１ｄＢ以上の音圧の低下は、可聴域（２０Ｈｚ～２００００Ｈｚ）の少なくとも一部の周波数帯で実現されればよい。

　また、印加電圧Ｖ１に加えて、液体５０の収縮を抑えるための持続電圧Ｖ２を負荷４に印加することにより期待される効果として、音の低減以外に、例えば、エネルギー利用効率の向上がある。すなわち、持続電圧Ｖ２が印加されると、持続電圧Ｖ２が印加されない場合（つまり印加電圧Ｖ１のみが印加される場合）に比べると、放電の発生する第１時点ｔ１後において、負荷４に印加される電圧の落ち込み具合が低減される。これにより、引き伸ばされたテイラーコーン（液体５０）に蓄積された電荷の消失が抑制され、この電荷を、次の放電に有効に利用することで、負荷４に与えたエネルギーを放電に有効に利用できることになる。

　（３）変形例
　第１の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。第１の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、本開示で参照する図面は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。以下、第１の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

　（３．１）第１変形例
　第１変形例では、図８Ａ～図８Ｄに示すように、対向電極４２の形状が第１の実施形態とは相違する。図８Ａ～図８Ｄは、放電装置１０の対向電極を含む要部の平面図である。

　図８Ａの例では、対向電極４２Ａは、各突出部４２３Ａの形状が略三角形状である。この突出部４２３Ａにおいては、三角形の頂点が開口部４２１の中心に向けられている。これにより、突出部４２３Ａの先端部は尖った（鋭角な）形状となる。図８Ｂの例では、対向電極４２Ｂは、支持部４２２から突出する２つの突出部４２３Ｂを有している。２つの突出部４２３Ｂは、それぞれ開口部４２１の中心に向けて突出している。かつ、２つの突出部４２３Ｂは、等間隔で開口部４２１に配置されている。

　図８Ｃの例では、対向電極４２Ｃは、支持部４２２から突出する３つの突出部４２３Ｃを有している。３つの突出部４２３Ｃは、それぞれ開口部４２１の中心に向けて突出している。かつ、３つの突出部４２３Ｃは、等間隔で開口部４２１に配置されている。このように、突出部４２３Ｃは、奇数個設けられていてもよい。図８Ｄの例では、対向電極４２Ｄは、支持部４２２から突出する８つの突出部４２３Ｄを有している。８つの突出部４２３Ｄは、それぞれ開口部４２１の中心側に向けて突出している。かつ、８つの突出部４２３Ｄは、等間隔で開口部４２１に配置されている。

　さらに、図８Ａ～図８Ｄの例に限らず、対向電極４２及び放電電極４１の各々の形状は適宜変更可能である。例えば、対向電極４２が有する突出部４２３の個数は２～４つ、８つに限らず、例えば、１つ、又は５つ以上であってもよい。さらに、複数の突出部４２３が開口部４２１の周方向において等間隔で配置されることは必須の構成ではなく、複数の突出部４２３は開口部４２１の周方向において適宜の間隔で配置されてもよい。

　また、対向電極４２の支持部４２２の形状についても、平板状に限らず、例えば、放電電極４１との対向面の少なくとも一部に、凹曲面又は凸曲面を含んでいてもよい。対向電極４２における放電電極４１との対向面の形状によれば、放電電極４１の先端部４１１での電界を均一に高めることができる。さらに、支持部４２２は、放電電極４１を覆うようなドーム状に形成されていてもよい。

　（３．２）その他の変形例
　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と対向電極４２の間に生じる部分破壊放電によって、空気イオンを生成する。

　また、液体供給部５は、第１の実施形態のように放電電極４１を冷却して放電電極４１に結露水を発生させる構成に限らない。液体供給部５は、例えば、毛細管現象、又はポンプ等の供給機構を用いて、タンクから放電電極４１に液体５０を供給する構成であってもよい。さらに、液体５０は、水（結露水を含む）に限らず、水以外の液体であってもよい。

　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。さらに、放電電極４１と対向電極４２との間に電位差（電圧）が生じればよいので、電圧印加回路２は、高電位側の電極（正極）をグランドとし、低電位側の電極（負極）をマイナス電位とすることで、負荷４にマイナスの電圧を印加してもよい。すなわち、電圧印加回路２は、放電電極４１をグランドとし、対向電極４２をマイナス電位としてもよいし、又は放電電極４１をマイナス電位とし、対向電極４２をグランドとしてもよい。

　また、電圧印加装置１は、電圧印加回路２と、負荷４における放電電極４１又は対向電極４２との間に、制限抵抗を備えていてもよい。制限抵抗は、部分破壊放電において、絶縁破壊後に流れる放電電流のピーク値を制限するための抵抗器である。制限抵抗は、例えば、電圧印加回路２と放電電極４１との間、又は電圧印加回路２と対向電極４２との間に電気的に接続される。

　また、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、電圧印加装置１及び放電装置１０が採用する放電形態は、第１の実施形態で説明した形態に限らない。例えば、電圧印加装置１及び放電装置１０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形態の放電、つまり「全路破壊放電」を採用してもよい。この場合、放電装置１０においては、コロナ放電から進展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とになる。

　また、対向電極４２における支持部４２２及び複数の突出部４２３が全体として平板状に形成されていることは必須の構成ではなく、例えば、支持部４２２が支持部４２２の厚み方向に突出する凸部を有する等、支持部４２２が立体的に形成されていてもよい。また、各突出部４２３は、例えば、先端部（延出部４２４）側程、放電電極４１の長手方向における放電電極４１までの距離が小さくなるように、開口部４２１の内周縁から斜めに突出していてもよい。

　また、電圧印加回路２は、放電が生じて次に放電が生じるまでの期間に、液体５０の収縮を抑えるための持続電圧Ｖ２を、印加電圧Ｖ１に加えて負荷４に印加すればよく、負荷４に印加される電圧波形は図６の例に限らない。例えば、図９Ａに示すように、負荷４に印加される電圧は、時間経過に伴って段階的に低下するように、持続電圧Ｖ２にて底上げされてもよい。この場合、負荷４に印加される電圧波形は、図９Ａに示すような、階段状の波形となる。また、他の例として、図９Ｂに示すように、負荷４に印加される電圧は、時間経過に伴って直線的に低下する、つまり略線形に変化するように、持続電圧Ｖ２にて底上げされてもよい。この場合、負荷４に印加される電圧波形は、図９Ｂに示すような、三角波状の波形となる。

　また、第１の実施形態に係る電圧印加装置１と同様の機能は、電圧印加回路２の制御方法、コンピュータプログラム、又はコンピュータプログラムを記録した記録媒体等で具現化されてもよい。すなわち、制御回路３に対応する機能を、電圧印加回路２の制御方法、コンピュータプログラム、又はコンピュータプログラムを記録した記録媒体等で具現化してもよい。

　また、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。

　（第２の実施形態）
　本実施形態に係る放電装置１０Ａは、図１０に示すように、温度及び湿度の少なくとも一方を計測するセンサ７を更に備える点で、第１の実施形態に係る放電装置１０と相違する。以下、第１の実施形態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。

　センサ７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７は、少なくとも温度及び湿度（相対湿度）の少なくとも一方を含む、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。センサ７の検出対象となる放電電極４１の周囲の環境（状態）には、温度及び湿度の他、例えば、臭気指数、照度、及び人の在／不在等が含まれる。本実施形態では、電圧印加装置１Ａはセンサ７を構成要素に含むこととして説明するが、センサ７は電圧印加装置１Ａの構成要素に含まれていなくてもよい。

　本実施形態に係る放電装置１０Ａは、供給量調節部８を更に備えている。供給量調節部８は、センサ７の出力に基づいて、液体供給部５での液体５０（結露水）の供給量を調節する。本実施形態では、電圧印加装置１Ａは供給量調節部８を構成要素に含むこととして説明するが、供給量調節部８は電圧印加装置１Ａの構成要素に含まれていなくてもよい。

　第１の実施形態で説明したように、液体供給部５は、冷却装置５１（図３Ｂ参照）にて放電電極４１を冷却して、放電電極４１に液体５０（結露水）を発生させるので、放電電極４１の周囲の温度又は湿度が変化すれば、液体５０の生成量が変化する。したがって、温度及び湿度の少なくとも一方に基づいて、液体供給部５での液体５０の生成量の少なくとも一方を調整することにより、温度及び湿度にかかわらず、液体５０の生成量を一定に維持しやすくなる。

　具体的には、電圧印加装置１Ａは、マイクロコンピュータを備えており、供給量調節部８は、このマイクロコンピュータにて実現される。すなわち、供給量調節部８としてのマイクロコンピュータは、センサ７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、液体供給部５での液体５０の生成量を調整する。

　この供給量調節部８は、センサ７の出力に基づいて液体供給部５での液体５０（結露水）の生成量を調整する。供給量調節部８は、例えば、放電電極４１の周囲の温度が高くなるか、又は湿度が高くなる程に、液体供給部５での液体５０（結露水）の生成量を少なくする。これにより、例えば、湿度が高く液体５０（結露水）の生成量が増えるような状況では、液体供給部５での液体５０（結露水）の生成量を抑えることにより、液体５０の生成量を一定に維持しやすくなる。液体供給部５での液体５０（結露水）の生成量の調整は、例えば、一対のペルチェ素子５１１への通電量（電流値）にて冷却装置５１の設定温度を変化させることで実現される。

　また、第２の実施形態のように、供給量調節部８がセンサ７の出力に基づいて、液体供給部５での液体５０の供給量を調節することは、放電装置１０Ａに必須の構成ではない。つまり、供給量調節部８は、液体供給部５での液体５０の供給量を調節する機能を有していればよい。

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

　（まとめ）
　以上説明したように、第１の態様に係る電圧印加装置（１，１Ａ）は、電圧印加回路（２）を備える。電圧印加回路（２）は、互いに隙間を介して対向するように配置される放電電極（４１）と対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）の間に印加電圧（Ｖ１）を印加することにより、放電を生じさせる。電圧印加装置（１，１Ａ）は、放電の発生時には、放電電極（４１）と対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）との間に、部分的に絶縁破壊された放電経路（Ｌ１）を形成する。放電経路（Ｌ１）は、放電電極（４１）の周囲に生成される第１絶縁破壊領域（Ｒ１）と、対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）の周囲に生成される第２絶縁破壊領域（Ｒ２）と、を含む。

　この態様によれば、コロナ放電と比較して大きなエネルギーでラジカル等の有効成分が生成され、コロナ放電と比較して大量のラジカル等の有効成分が生成される。また、全路破壊放電と比較しても、有効成分の生成効率の向上を図ることができる。したがって、電圧印加装置（１，１Ａ）によれば、コロナ放電及び全路破壊放電のいずれの放電形態と比較しても、ラジカル等の有効成分の生成効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第２の態様に係る電圧印加装置（１，１Ａ）では、第１の態様において、放電電極（４１）は液体（５０）を保持しており、放電によって液体（５０）が静電霧化されてもよい。

　この態様によれば、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。

　第３の態様に係る電圧印加装置（１，１Ａ）では、第１又は第２のいずれか一つの態様において、電圧印加回路（２）は、印加電圧（Ｖ１）の大きさを周期的に変動させて放電を間欠的に生じさせてもよい。

　この態様によれば、放電が連続的に生じる場合に比べて、放電に必要な同一エネルギー当たりの有効成分の生成量を増やすことができ、有効成分の生成効率が向上する。

　第４の態様に係る電圧印加装置（１，１Ａ）では、第１～第３のいずれか一つの態様において、第１絶縁破壊領域（Ｒ１）は、放電電極（４１）から対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）に向けて延びていてもよい。第２絶縁破壊領域（Ｒ２）は、対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）から放電電極（４１）に向けて延びていてもよい。

　この態様によれば、第１絶縁破壊領域（Ｒ１）及び第２絶縁破壊領域（Ｒ２）の各々が長さを有することで、放電が生じやすくなる。

　第５の態様に係る放電装置（１０，１０Ａ）は、放電電極（４１）と、対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）と、電圧印加回路（２）と、を備える。対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）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。電圧印加回路（２）は、放電電極（４１）と対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）の間に印加電圧（Ｖ１）を印加することにより、放電を生じさせる。放電装置（１０，１０Ａ）は、放電の発生時には、放電電極（４１）と対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）との間において、部分的に絶縁破壊された放電経路（Ｌ１）を形成する。放電経路（Ｌ１）は、放電電極（４１）の周囲に生成される第１絶縁破壊領域（Ｒ１）と、対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）の周囲に生成される第２絶縁破壊領域（Ｒ２）と、を含む。

　この態様によれば、コロナ放電と比較して大きなエネルギーでラジカル等の有効成分が生成され、コロナ放電と比較して大量のラジカル等の有効成分が生成される。また、全路破壊放電と比較しても、有効成分の生成効率の向上を図ることができる。したがって、放電装置（１０，１０Ａ）によれば、コロナ放電及び全路破壊放電のいずれの放電形態と比較しても、ラジカル等の有効成分の生成効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第６の態様に係る放電装置（１０，１０Ａ）は、第５の態様において、放電電極（４１）に液体（５０）を供給する液体供給部（５）を更に備えてもよい。

　この態様によれば、放電電極（４１）に対して液体供給部（５）により液体（５０）が自動的に供給されるので、放電電極（４１）に液体（５０）を供給する作業が不要である。

　第７の態様に係る放電装置（１０，１０Ａ）では、第５又は第６のいずれか一つの態様において、対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）は、支持部（４２２）と、突出部（４２３，４２３Ａ，４２３Ｂ，４２３Ｃ，４２３Ｄ）と、を有してもよい。突出部（４２３，４２３Ａ，４２３Ｂ，４２３Ｃ，４２３Ｄ）は、支持部（４２２）から放電電極（４１）に向けて突出してもよい。

　この態様によれば、突出部（４２３，４２３Ａ，４２３Ｂ，４２３Ｃ，４２３Ｄ）に電界が集中しやすくなって、放電電極（４１）と対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）との間に放電経路（Ｌ１）が生じやすくなる。

　第８の態様に係る放電装置（１０，１０Ａ）では、第７の態様において、突出部（４２３，４２３Ａ，４２３Ｂ，４２３Ｃ，４２３Ｄ）の先端面は曲面を含んでもよい。

　この態様によれば、突出部（４２３，４２３Ａ，４２３Ｂ，４２３Ｃ，４２３Ｄ）の先端の電界の集中を適度に緩めることができ、部分的に絶縁破壊された放電経路（Ｌ１）が生じやすくなる。

　第９の態様に係る放電装置（１０，１０Ａ）では、第８の態様において、突出部（４２３，４２３Ａ，４２３Ｂ，４２３Ｃ，４２３Ｄ）の先端面の曲率半径（ｒ１）が、放電電極（４１）の先端面の曲率半径（ｒ２）の１／２以上であってもよい。

　この態様によれば、突出部（４２３，４２３Ａ，４２３Ｂ，４２３Ｃ，４２３Ｄ）の先端の電界の集中を適度に緩めることができ、部分的に絶縁破壊された放電経路（Ｌ１）が生じやすくなる。

　第１０の態様に係る放電装置（１０，１０Ａ）では、第７～第９のいずれか一つの態様において、突出量（Ｄ１）は、放電電極（４１）と対向電極（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ）との間の距離（Ｄ２）の２／３以下であってもよい。ここで、突出量（Ｄ１）は、支持部（４２２）からの突出部（４２３，４２３Ａ，４２３Ｂ，４２３Ｃ，４２３Ｄ）の突出量である。

　この態様によれば、突出部（４２３，４２３Ａ，４２３Ｂ，４２３Ｃ，４２３Ｄ）の先端の電界の集中を適度に緩めることができ、部分的に絶縁破壊された放電経路（Ｌ１）が生じやすくなる。

　第２～第４の態様に係る構成については、電圧印加装置（１，１Ａ）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。第６～第１０の態様に係る構成については、放電装置（１０，１０Ａ）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

　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、美顔器及び自動車等の多様な用途に適用することができる。

　１，１Ａ　電圧印加装置
　２　電圧印加回路
　４　負荷
　５　液体供給部
　１０，１０Ａ　放電装置
　４１　放電電極
　４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ　対向電極
　４２２　支持部
　４２３，４２３Ａ，４２３Ｂ，４２３Ｃ，４２３Ｄ　突出部
　５０　液体
　Ｄ１　突出量
　Ｄ２　距離
　Ｌ１　放電経路
　Ｒ１　第１絶縁破壊領域
　Ｒ２　第２絶縁破壊領域
　ｒ１，ｒ２　曲率半径
　Ｖ１　印加電圧

Claims (10)

1. 　互いに隙間を介して対向するように配置される放電電極と対向電極の間に印加電圧を印加することにより、放電を生じさせる電圧印加回路を備え、
   　放電の発生時には、前記放電電極と前記対向電極との間に、部分的に絶縁破壊された放電経路を形成し、
   　前記放電経路は、前記放電電極の周囲に生成される第１絶縁破壊領域と、前記対向電極の周囲に生成される第２絶縁破壊領域と、を含む、
   　電圧印加装置。
2. 　前記放電電極は液体を保持しており、
   　放電によって前記液体が静電霧化される、
   　請求項１に記載の電圧印加装置。
3. 　前記電圧印加回路は、前記印加電圧の大きさを周期的に変動させて放電を間欠的に生じさせる、
   　請求項１又は２のいずれか１項に記載の電圧印加装置。
4. 　前記第１絶縁破壊領域は、前記放電電極から前記対向電極に向けて延びており、
   　前記第２絶縁破壊領域は、前記対向電極から前記放電電極に向けて延びている、
   　請求項１～３のいずれか１項に記載の電圧印加装置。
5. 　放電電極と、
   　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と、
   　前記放電電極と前記対向電極の間に印加電圧を印加することにより、放電を生じさせる電圧印加回路と、を備え、
   　放電の発生時には、前記放電電極と前記対向電極との間において、部分的に絶縁破壊された放電経路を形成し、
   　前記放電経路は、前記放電電極の周囲に生成される第１絶縁破壊領域と、前記対向電極の周囲に生成される第２絶縁破壊領域と、を含む、
   　放電装置。
6. 　前記放電電極に前記液体を供給する液体供給部を更に備える、
   　請求項５に記載の放電装置。
7. 　前記対向電極は、支持部と、前記支持部から前記放電電極に向けて突出する突出部と、を有する、
   　請求項５又は６のいずれか１項に記載の放電装置。
8. 　前記突出部の先端面は曲面を含む、
   　請求項７に記載の放電装置。
9. 　前記突出部の先端面の曲率半径は、前記放電電極の先端面の曲率半径の１／２以上である、
   　請求項８に記載の放電装置。
10. 　前記支持部からの前記突出部の突出量は、前記放電電極と前記対向電極との間の距離の２／３以下である、
    　請求項７～９のいずれか１項に記載の放電装置。

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