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公開番号2025067064
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023176741
出願日2023-10-12
発明の名称放電装置
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
主分類B01J 19/08 20060101AFI20250417BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】電源部の大型化を抑制しつつ電極間での放電によるウイルスを含む微生物等の不活化能力を向上できる放電装置を提供する。
【解決手段】放電装置は、清浄化の対象である空気が通過する風路中に設けられた放電電極と、風路中に放電電極から離間して配置された対向電極と、を含む負荷回路を有する荷電部と、放電電極及び対向電極の両電極間に周期的なパルス波形の電圧を印加する電源部とを備える。電源部は、パルス波形の高電圧時に予め設定された第1電圧値を目標として電圧を両電極間に印加し、パルス波形の低電圧時に予め設定された第2電圧値を目標として電圧を両電極間に印加する。パルス波形の周波数は100Hz以上1000Hz以下である。第1電圧値は4kV以上7kV以下である。第2電圧値は第1電圧値の0.4倍以下である。負荷回路の容量は50pF以下である。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
清浄化の対象である空気が通過する風路中に設けられた放電電極と、
前記風路中に前記放電電極から離間して配置された対向電極と、を含む負荷回路を有する荷電部と、
前記放電電極及び前記対向電極の両電極間に周期的なパルス波形の電圧を印加する電源部と、を備え、
前記電源部は、前記パルス波形の高電圧時に予め設定された第１電圧値を目標として電圧を前記両電極間に印加し、前記パルス波形の低電圧時に予め設定された第２電圧値を目標として電圧を前記両電極間に印加し、
前記パルス波形の周波数は、１００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下であり、
前記第１電圧値は、４ｋＶ以上７ｋＶ以下であり、
前記第２電圧値は、前記第１電圧値の０．４倍以下であり、
前記負荷回路の容量は、５０ｐＦ以下である放電装置。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記負荷回路の容量は、１０ｐＦ以上３５ｐＦ以下である請求項１に記載の放電装置。
【請求項３】
前記パルス波形の周波数は、１００Ｈｚ以上３００Ｈｚ以下である請求項１又は請求項２に記載の放電装置。
【請求項４】
前記パルス波形のデューティ比は、２０％以上９０％以下である請求項１又は請求項２に記載の放電装置。
【請求項５】
前記放電電極と前記対向電極との間隔である電極間距離Ｌは、４ｍｍ以上８ｍｍ以下であり、
前記放電電極と前記対向電極との間に形成される放電空間の体積は、２×１０＾５ｍｍ＾３以下である請求項１又は請求項２に記載の放電装置。
【請求項６】
前記放電空間の体積は、前記電極間距離Ｌと１枚の前記対向電極の面積Ｓと前記対向電極の枚数Ｎ（Ｎは２以上の整数）とを用いて、２（Ｎ－１）×Ｌ×Ｓで算出される請求項５に記載の放電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、放電装置に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
放電電極及び対向電極と、これらの電極間にストリーマ放電を発生させるパルス波形の歪んだ高電圧を印加する高電圧印加手段とを備え、放電領域を通過する浄化対象物のろ過を行なうフィルタを放電領域の下流側に備えた浄化装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－３５０８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるような技術においては、放電電極と対向電極との間を通過した浄化対象物を殺菌し、及び／又は帯電させ、フィルタで捕集する。しかしながら、捕集性能を向上させるためには捕集部となるフィルタ面積を拡大することが必要となるため、風路の圧力損失が増大してしまう。一方、捕集部（フィルタ）を設けることなく、放電のみでウイルスを含む微生物等を不活化する場合、不活化能力を強化するために放電強度を増大させようとすると、電極間に電圧を印加する電源部の肥大化を招いてしまう。
【０００５】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、放電に必要な電圧を電極間に印加する電源部の大型化を抑制しつつ、電極間での放電によるウイルスを含む微生物等の不活化能力を向上できる放電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る放電装置は、清浄化の対象である空気が通過する風路中に設けられた放電電極と、前記風路中に前記放電電極から離間して配置された対向電極と、を含む負荷回路を有する荷電部と、前記放電電極及び前記対向電極の両電極間に周期的なパルス波形の電圧を印加する電源部と、を備え、前記電源部は、前記パルス波形の高電圧時に予め設定された第１電圧値を目標として電圧を前記両電極間に印加し、前記パルス波形の低電圧時に予め設定された第２電圧値を目標として電圧を前記両電極間に印加し、前記パルス波形の周波数は、１００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下であり、前記第１電圧値は、４ｋＶ以上７ｋＶ以下であり、前記第２電圧値は、前記第１電圧値の０．４倍以下であり、前記負荷回路の容量は、５０ｐＦ以下である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る放電装置によれば、電源部の大型化を抑制しつつ、電極間での放電によるウイルスを含む微生物等の不活化能力を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１に係る放電装置が設けられたダクトの構成を模式的に示す図である。
実施の形態１に係る放電装置の構成を模式的に示す図である。
実施の形態１に係る放電装置の荷電部の分解斜視図である。
実施の形態１に係る放電装置の両電極間に印加される電圧波形の一例を説明する図である。
実施の形態１に係る放電装置の両電極間に印加する電圧のパルス波形の周波数とウイルスの不活化率との関係の一例を示す図である。
実施の形態１に係る放電装置の両電極間に印加する電圧のパルス波形のデューティ比とウイルスの不活化率との関係の一例を示す図である。
実施の形態１に係る放電装置の負荷回路の容量とウイルスの不活化率との関係の一例を示す図である。
実施の形態１に係る放電装置の放電空間を説明する要部拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示に係る放電装置を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。なお、本開示は以下の実施の形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【００１０】
実施の形態１．
図１から図８を参照しながら、本開示の実施の形態１について説明する。図１は放電装置が設けられたダクトの構成を模式的に示す図である。図２は放電装置の構成を模式的に示す図である。図３は放電装置の荷電部の分解斜視図である。図４は放電装置の両電極間に印加される電圧波形の一例を説明する図である。図５は放電装置の両電極間に印加する電圧のパルス波形の周波数とウイルスの不活化率との関係の一例を示す図である。図６は放電装置の両電極間に印加する電圧のパルス波形のデューティ比とウイルスの不活化率との関係の一例を示す図である。図７は放電装置の負荷回路の容量とウイルスの不活化率との関係の一例を示す図である。図８は放電装置の放電空間を説明する要部拡大斜視図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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