(57)【要約】グローコロナ放電を安定して発生させる電極を提供する。放電試験装置に適用される電極（１０ａ）の先端部は、電極（１０ａ）の長手方向に垂直な一平面内で閉曲線となる連続した刃を形成し、前記刃の延びる方向には鋸状の歯が形成されているものであるか、または、電極（１０ａ）の長手方向に垂直な一平面内で閉曲線となる連続した刃を形成し、電極（１０ａ）に電圧を供給する基部と前記先端部は所定の抵抗値を有する抵抗器を介して接続されているものである。
2015166601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グローコロナ放電を発生させる放電電極であって、
放電電極の先端部は、放電電極の長手方向に垂直な一平面内で閉曲線となる連続した刃を形成し、前記刃の延びる方向には鋸状の歯が形成されていること
を特徴とする放電電極。
【請求項２】
前記先端部は円筒形状であり、前記刃は円筒形状の外面から内側に向かう傾斜面と内面によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の放電電極。
【請求項３】
前記鋸状の歯は、同一形状の複数の歯から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電電極。
【請求項４】
グローコロナ放電を発生させる放電電極であって、
放電電極の先端部は、放電電極の長手方向に垂直な一平面内で閉曲線となる連続した刃を形成し、前記放電電極に電圧を供給する基部と前記先端部は所定の抵抗値を有する抵抗器を介して接続されていること
を特徴とする放電電極。
【請求項５】
前記先端部は円筒形状であり、前記刃は円筒形状の外面から内側に向かう傾斜面と内面によって形成されることを特徴とする請求項４に記載の放電電極。
【請求項６】
前記請求項１から５のいずれか一項に記載の放電電極を用い、この放電電極からグローコロナ放電を供給することにより部品の性能を評価する試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、グローコロナ放電の発生に適する放電電極及びこの放電電極を備える試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、航空機の運用中において、空気中の水蒸気、雨、雪等の粒子が相互に摩擦することにより帯電し，それらの荷電粒子が機体並びにエンジンに衝突すると、機体並びにエンジンが静電気を帯びることが知られている。気中へのグランドパスが設けられていない部品では静電気が滞留することで大気に対してグローコロナ放電が発生するが、その放電は無線機や航空装備品に雑音等として障害を引き起こすことがあった。このような現象は、降水空電と呼ばれている。【０００３】
昨今、絶縁体に近い複合部材が航空機に多用されるようになっている。そこで、複合部材を使用しても降水空電を抑制するように、降水空電の適切な評価が望まれている。このような評価のためには、降水空電を再現するようなグローコロナ放電を安定的に発生させることが必要になる。導電体の金属部材であっても、滞留した静電気が最終的に機外に放電する際、適切に導電路を設け誘導させる必要があり、途中に空隙などがある場合には意図せぬ放電が発生してしまうことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−１３２６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、グローコロナ放電を安定的に発生できるような方法は確立されていなかった。また、グローコロナ放電は、電極の形状や電圧の範囲などの条件によっては不安定になり、トリチェルパルスが発生することが知られている。【０００６】
この発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、グローコロナ放電を安定して発生することができるような放電電極及びこのような放電電極を用いて部品を評価する試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、この出願に係る放電電極は、グローコロナ放電を発生させる放電電極であって、放電電極の先端部は、放電電極の長手方向に垂直な一平面内で閉曲線となる連続した刃を形成し、前記刃の延びる方向には鋸状の歯が形成されているものである。【０００８】
前記先端部は円筒形状であり、前記刃は円筒形状の外面から内側に向かう傾斜面と内面によって形成されていてもよい。前記鋸状の歯は、同一形状の複数の歯から構成されていてもよい。【０００９】
また、この出願に係る放電電極は、グローコロナ放電を発生させる放電電極であって、放電電極の先端部は、放電電極の長手方向に垂直な一平面内で閉曲線となる連続した刃を形成し、前記放電電極に電圧を供給する基部と前記先端部は所定の抵抗値を有する抵抗器を介して接続されているものである。【００１０】
前記先端部は円筒形状であり、前記刃は円筒形状の外面から内側に向かう傾斜面と内面によって形成されていてもよい。前記先端部と前記抵抗器は、一軸上にねじ止め又は導電性接着剤によって連結されていてもよい。【００１１】
この出願に係る試験装置は、前述の放電電極のいずれか１つを用い、この放電電極からグローコロナ放電を供給することにより部品の性能を評価するものである。
【発明の効果】
【００１２】
この出願に係る放電電極は、グローコロナ放電を安定して発生させることができる。また、電極の形状や電圧の範囲などの条件に関わらず安定性があり、トリチェルパルスの発生が抑制される。【００１３】
この出願に係る試験装置は、グローコロナ放電を安定して発生する放電電極を備え、降水空電についての部品の試験を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】放電試験装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】電極部と電極部支持部材の外観を示す斜視図である。
【図３】刃型／鋸型の電極の外観を示す斜視図である。
【図４】刃型／鋸型の電極の寸法を示す図である。
【図５】刃型／鋸型の電極の寸法を示す一部側面拡大図である。
【図６】刃型／鋸型の電極の寸法を示す一部断面拡大図である。
【図７】刃型／鋸型の電極の周囲の電位の分布を示す図である。
【図８】図７から鋸歯の角度を小さくした場合の電位の分布を示す図である。
【図９】図７からの鋸歯の角度を大きくした場合の電位の分布を示す図である。
【図１０】印加電圧と放電電流の測定値を示すグラフである。
【図１１】刃型の電極と抵抗器の対の外観を示す斜視図である。
【図１２】刃型の電極と抵抗器の対を示す側面図及び斜視図である。
【図１３】刃型の電極と抵抗器の対が接続する部分の周囲の電位の分布を示す断面図である。
【図１４】図１３から抵抗器の径を電極の径より小さくした場合の電位の分布を示す断面図である。
【図１５】刃型の電極と抵抗器の対の周囲の電場の分布を示す図である。
【図１６】図１５から抵抗器の抵抗を小さくした場合の電場の分布を示す図である。
【図１７】櫛型の電極を含む電極部、電極部支持部材及び供試体の外観を示す斜視図である。
【図１８】櫛形の電極について印加電圧と放電電流の測定値を示すグラフである。
【図１９】刃型の電極の外観を示す斜視図である。
【図２０】線型の電極を含む電極部、電極部支持部材及び供試体の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、放電電極及び試験装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、放電電極を備える放電試験装置の概略的な構成を示すブロック図であり、図１（ａ）においては試験を実施する供試体１００を設置している。
【００１６】
放電試験装置は、電極部１０と、下面に１以上の電極部１０を配置することができる電極部支持部材２０とを有している。また、放電試験装置は、電極部１０の下側にあって、電極部１０と対向するグランド平板３０と、このグランド平板３０の面上に設置された所定厚さの絶縁体３１とを有している。放電試験の対象となる供試体１００は、グランド平板３０上に絶縁体３１を挟んで設置され、供試体１００と電極部１０の間には間隔Ｄ０が設けられる。
【００１７】
グランド平板３０は、放電試験装置に電位の基準を提供している。このグランド平板３０には、アルミニウム板や銅板を使用することができ、その形状は角板や円板とすることができる。供試体１００と電極部の間隔Ｄ０は、例えば１インチ、すなわち２５．４ｍｍとすることができる。
【００１８】
電極部支持部材２０には、電源４０から所定の電圧が印加されている。電源４０は、高電圧直流電源４１とスイッチ４３を含み、所望の電圧を所定のタイミングで供給することができる。高電圧直流電源４１は、例えば−３０ｋＶ〜０Ｖの電圧を可変させることができ、−３０ｋＶにおいて１０μＡの電流を供給することができる。
【００１９】
供試体１００は、この放電試験装置によって放電に関する性能を評価する試験をされるものであり、例えば航空機の部品などが対象となる。供試体１００は、シャント抵抗５０を介して接地されている。シャント抵抗５０は、供試体１００に電極部１０から流れる放電電流を電圧として検出することができる。このシャント抵抗５０は、例えば５ｋΩとすることができる。この場合、１０μＡの放電電流に対して５０ｍＶの電圧が発生する。
【００２０】
シャント抵抗５０で発生した電圧は、オシロスコープ６０と、このオシロスコープ６０に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）７０によって測定される。シャント抵抗５０とオシロスコープ６０は、例えば長さ５ｍの５０Ω同軸ケーブルによって接続することができる。またシャント抵抗５０にはトリチェルパルスを含む過度な放電によってオシロスコープ６０が過電圧故障に至ることがないようツェナー回路等で構成された過電圧保護回路と、同軸ケーブルの長さや曲げの違いによって計測帯域が変化しないような適切なフィルタ回路が装備されている。
【００２１】
オシロスコープ６０は、シャント抵抗５０で発生した電圧を測定することにより、供試体１００に流れる放電電流と供試体１００を素通りして流れ去る放電電流に換算することができる。ＰＣ７０は、オシロスコープ６０で得られた測定値を解析し、例えば電圧電流特性（ＶＩ特性）のグラフを提供する。
【００２２】
図１（ｂ）は、放電試験装置において電極部１０のみの性能を校正するための設置態様を示している。ここでは、グランド平板３０は、電極部１０との間に間隔Ｄ０を有するように配置されている。この校正のための設置態様は、図１（ａ）に示した供試体１００を設置した設置態様と対比すると、供試体１００と絶縁体３１を取り除き、グランド平板３０の位置を供試体１００の上端に対応する位置、すなわち電極部１０と間隔Ｄ０を有する位置まで近づけたものに相当している。以下では、図１（ｂ）に示す校正のための設置態様を用いて各種電極の性能を評価する。
【００２３】
図２は、電極部１０と電極部支持部材２０の構成を示す図である。図２（ａ）は、電極部支持部材２０に電極部１０が取り付けられた面側から見た、電極部１０と電極部支持部材２０の外観を示す斜視図である。図２（ｂ）は、電極部１０と電極部支持部材２０をグランド平板３０上に配置した外観を示す斜視図である。
【００２４】
電極部１０は、一軸方向に軸回転対称な電極１０ａと、この電極１０ａと同じ径のシャフト１０ｂをこの一軸上に取り付けて構成される。電極１０ａは、その先端部とは反対側の基部でシャフト１０ｂの一端にねじ止めされている。なお、ねじ止めに代わって導電性接着剤で固定することもできる。以下でも同様である。
【００２５】
電極部支持部材２０は、所定厚の円形の金属板からなり、この金属板を貫通するように所定間隔で孔部２０ｂが形成されている。電極部１０は、シャフト１０ｂの他端を孔部２０ｂにねじ止めすることにより、長手方向が電極部支持部材２０の片面に垂直になるように電極部支持部材２０に取り付けられる。
【００２６】
シャフト１０ｂは、電極１０ａが電極部支持部材２０の表面から所定距離だけ離れて配置されるように、電極部１０の長手方向に電極１０ａよりも実質的に大きな長さを有している。これら電極部１０の電極１０ａ、シャフト１０ｂ、そして電極部支持部材２０は、適切な金属で作成することができ、例えば黄銅、アルミニウムであってもよい。
【００２７】
図においては、電極部支持部材２０の径方向に９本の電極部１０を等間隔で取り付けた例を示している。この例に限られず、実際に供試体１００を試験する際に供試体１００に対向して設置する場合には、電極部支持部材２０の孔部２０ｂに電極部１０を取り付けることにより、供試体１００の大きさに応じて、所望の位置に所望の本数の電極部１０を配置することができる。
【００２８】
図２（ｂ）に示すように、電極部１０と電極部支持部材２０は、電極部１０が下側になり、グランド平板３０と対向して配置される。電極部支持部材２０の電極部１０が取り付けられた側の片面には、所定の長さを有する複数のスペーサ２０ａが取り付けられている。
【００２９】
これらのスペーサ２０ａは、電極部支持部材２０とグランド平板３０の間に所定距離を確保し、電極部１０とグランド平板３０に間隔Ｄ０が維持されるようにしている。スペーサ２０ａは、電極部支持部材２０とグランド平板３０とを電気的に隔離するように、絶縁体で作成されている。
【００３０】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態として、先端部の形状が刃型でありかつ鋸型（以下、単に刃型／鋸型という。）である電極１０ａについて説明する。なお、これらの寸法は試験に使用した電極の一例であり、実際の形状はこれに限定されない。
【００３１】
図３は、電極１０ａの外観を示す斜視図である。この電極は、一軸方向に軸回転対称な円筒形状又は円柱形状の外形であり、先端部において外面が内側に向けて傾斜する刃型部が形成されている。この先端部において、刃型部はさらに５４個の同一形状の歯が形成されて鋸歯部を形成している。
【００３２】
歯数は鋸歯を円周上に途切れなく均等に配置する必要と、加工性を考慮すると偶数個とすることが望ましいが、奇数個でもよい。例えば放電ワイヤで鋸歯部を加工する場合には、歯数が偶数個であると軸を挟んで対向する２個の歯を同時に形成することができ、加工時間を短縮することができる。
【００３３】
図４（ａ）は、電極１０ａの側面図である。電極１０ａのサイズは、高さＨ１＝１５ｍｍ、径Ｄ１＝１０ｍｍである。図４（ｂ）は、電極１０ａの断面図である。電極１０ａのサイズは、内面の基部から先端部までの高さＨ２＝１０ｍｍ、内径Ｄ２＝９ｍｍである。
【００３４】
図５は、電極１０ａの先端部を含む部分の側面の一部拡大図である。この図に示すように、先端部寸法は、歯の高さＥ＝１ｍｍ、歯の頂点間の長さまたは底辺の長さＬ＝０．５２ｍｍ、周方向の歯の頂角Ｆ１＝２９°である。
【００３５】
図６は、電極１０ａの先端部を含む部分の断面の一部拡大図である。この図に示すように、先端部において外面は内面側に所定の角度で傾斜する傾斜面を有している。ここで、歯の底辺の厚さＴ＝０．５ｍｍ、厚み方向の歯の頂角Ｆ２＝３０°である。
【００３６】
図７は、電極１０ａの周囲の電位の分布を示す図である。前述のように、電極１０ａの先端部において、周方向の歯の頂角Ｆ１＝２９°、厚み方向の歯の頂角Ｆ２＝３０°である。
【００３７】
図７（ａ）は電極１０ａ及びシャフト１０ｂの周囲の電位の分布を示す断面図であり、図７（ｂ）は電極１０ａの先端部の周囲の電位の分布を示すように拡大した一部拡大断面図である。これらの電位の分布は、シミュレーションにより計算したものである。以下でも同様である。
【００３８】
図７（ａ）及び図７（ｂ）から明らかなように、電極１０ａの先端部から軸方向に等電位面が密に分布し、この方向に電場が大きくなっている。これに対して、電極の周方向の等電位面の分布は疎であり、この方向の電場は小さい。
【００３９】
図８は、周方向の歯の頂角Ｆ１＝５°、厚み方向の歯の頂角Ｆ２＝５°とした比較例における電極１０ａの周囲の電位の分布を示す図である。図８（ａ）は電極１０ａ及びシャフト１０ｂの周囲の電位の分布を示す断面図であり、図８（ｂ）は電極１０ａの先端部の周囲の電位の分布を示すように拡大した一部拡大断面図である。
【００４０】
このように歯の頂角Ｆ１及びＦ２をより小さくした図８の比較例においては、図７に示した第１の実施の形態と比較すると、電極１０ａの軸方向及び周方向ともに等電位面がより密に分布し、電場がより大きくなっている。このため、第１の実施の形態よりも放電がより起こりやすい環境となるが、放電電流での熱による溶損や加工精度の低下が懸念される。
【００４１】
図９は、周方向の歯の頂角Ｆ１＝５５°、厚み方向の歯の頂角Ｆ２＝５５°とした比較例における電極１０ａの周囲の電位の分布を示す図である。図８（ａ）は電極１０ａ及びシャフト１０ｂの周囲の電位の分布を示す断面図であり、図８（ｂ）は電極１０ａの先端部の周囲の電位の分布を示すように拡大した一部拡大断面図である。
【００４２】
このように歯の頂角Ｆ１及びＦ２を大きくした図９の比較例においては、図７に示した第１の実施の形態と比較すると、電極１０ａの軸方向及び周方向ともに等電位面がより疎に分布し、電場がより小さくなっている。このため、第１の実施の形態よりも放電が起こりにくい形態となっている。
【００４３】
図７に示した第１の実施の形態では、周方向の歯の頂角Ｆ１＝２９°、厚み方向の歯の頂角Ｆ２＝３０°であるが、歯の頂角Ｆ１及びＦ２の角度はこれに限られない。図８及び図９の比較例と対比することにより、５°＜Ｆ１＜５５°、５°＜Ｆ２＜５５°の範囲であればよいことがわかる。また、２０°＜Ｆ１＜４０°、２０°＜Ｆ２＜４０°であることが好ましく、２５°＜Ｆ１＜３５°、２５°＜Ｆ２＜３５°であることがさらに好ましい。
【００４４】
歯の頂角Ｆ１及びＦ２をこのような値にすることにより、所定の大きさの電場を生成するとともに、歯の強度や放熱性を確保することができる。したがって、熱による溶損や加工精度の低下を招くことなく、容易に放電を起こすことができる。
【００４５】
図１０は、放電測定装置にて測定した電極部１０への印加電圧と放電電流との関係を示す図であり、軸の目盛は無次元化している。この測定は、電源４０の高電圧直流電源４１から供給した所定電圧をスイッチ４３により所定期間にわたって電極部１０とグランド平板３０の間に印加し、これらの間に放電により流れた電流をシャント抵抗５０を介してオシロスコープ６０とＰＣ７０にて測定したものである。
【００４６】
図中の折線ａは、刃型／鋸型の電極の２本を本来の位置から１５ｍｍだけグランド平板３０方向に延長して配置した場合を示す。図中の折線ｇからｌは後述する比較例に対応するが、本実施の形態の折線はこれらの比較例と比べると電圧変化に対する電流変化の傾きが緩くなっている。換言すると、本実施の形態は、印加した電圧の変動に対して電流が安定しているロバストな特性を有している。
【００４７】
この第１の実施の形態では、鋸状の先端部に集中して不均一な電界を発生させることにより全体として安定した放電が起こり、放電電圧も低くなってトリチェルパルスも発生しなかったものと思われる。測定の結果、１０〜２８ｋＶの範囲で放電が見られ、放電はトリチェルパルスが発生することなくグローコロナ放電が安定して維持された。また、上述のように、印加電圧に対する放電電流の傾斜が緩やかであり、ロバスト性も確保された。
【００４８】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、電極１０ａの先端部の形状が刃型であり、この電極１０ａに同一の径を有する１００ＭΩの抵抗器を組み合わせて対としたものである。図１１は、第２の実施の形態の電極部１０の外観を示す斜視図である。図１２（ａ）は第２の実施の形態の電極部１０の側面図、図１２（ｂ）は断面図である。
【００４９】
第２の実施の形態において、電極部１０は刃型の電極１０ａと１００ＭΩの抵抗器１０ｃを組み合わせてねじ１０ｄで連結した対から構成される。刃型の電極１０ａは、第１の実施の形態の刃型／鋸型の電極１０ａにおいて鋸型が形成されてない点のみ相違し、寸法も同様である。抵抗器１０ｃは第１の実施の形態のシャフト１０ｂと同様の寸法を有し、長手方向に１００ＭΩの抵抗値を与えている。
【００５０】
抵抗器１０ｃには、外周の表面に抵抗体が均一に塗布された被膜が形成されている。このような抵抗器１０ｃには、メタルグレーズ抵抗やセラミック抵抗など構造が円筒になっており、コンポジットあるいはガラス円筒の表面に抵抗体の被膜が形成されたものを使用することができる。
【００５１】
図１３は、電極１０ａと抵抗器１０ｃの対が接続する部分の周囲の電位の分布を示す断面図である。なお、この図においては、電極１０ａと抵抗器１０ｃが接続する部分における電位の分布を明らかにするため、便宜上、抵抗器１０ｃの抵抗を０としている。比較例を示す次の図１４でも同様である。
【００５２】
抵抗器１０ｃは、外周の表面に抵抗体の被膜が均一に形成されているため、抵抗率をもった金属とみなすことができる。このため、電極１０ａと抵抗器１０ｃが接続する部分を越えて表面近傍の等電位面は滑らかに連続している。また、電極１０ａから抵抗器１０ｃの長手方向に電場は滑らかに連続している。
【００５３】
図１４は、抵抗器１０ｃの径を電極１０ａの径より小さくした比較例における電位の分布を示す図である。図１４（ａ）は電極１０ａ及び抵抗器１０ｃの対の周囲の電位の分布を示す断面図であり、図１４（ｂ）は電極１０ａと抵抗器１０ｃが接続する部分の電位の分布を示す一部拡大断面図である。
【００５４】
この場合、電極１０ａと抵抗器１０ｃが接続する部分において、等電位面は不連続となっている。この部分において、電極１０ａから抵抗器１０ｃの長手方向に電場が大きく乱れている。
【００５５】
図１５は、電極１０ａと抵抗器１０ｃの周囲の電位の分布を示す断面図である。抵抗器１０ｃの抵抗が１００ＭΩと大きいため、電極１０ａの先端の電位が押し上げられ、電場が強くなっている。また、それにより電場が電極１０ａと抵抗器１０ｃの長手方向に均一に分布しており、非常に安定している。これらの効果により、複数の本数で構成される電極についても、電場が均一に分布するように電極間の距離を調整する必要がなくなる。
【００５６】
図１６は、抵抗器１０ｃの抵抗を０にした比較例における電位の分布を示す断面図である。この比較例では、電極１０ａの先端の電位が押し上げられることもなく、電極１０ａと抵抗器１０ｃの長手方向の電場の向きも均一ではない。そのため、複数の本数で構成される電極については、隣の電極の干渉により電場が乱れることがある。
【００５７】
電極部１０への印加電圧と放電電流との関係を示す図１０において、第２の実施の形態は折線ｂ〜ｅに対応している。折線ｂは、電極１０ａと抵抗器１０ｃの対を電極部支持部材２０に２対設置したものである。同様に、電極１０ａと抵抗器１０ｃの対について、折線ｃは５対、折線ｄは７対、折線ｅは９対に対応している。
【００５８】
これら第２の実施の形態の折線ｂ〜ｅを後述する比較例の折線ｇ〜ｌと比較すると、電極部１０に印加した電圧変化に対する電流変化の傾きが緩くなっており、印加した電圧の変動に対して電流が安定しているロバストな特性を有しているといえる。
【００５９】
この第２の実施の形態においては、１００ＭΩの抵抗器１０ｃを追加することで、刃型の電極１０ａの先端部の電界強度を押し上げ、放電電圧が低くなったものと思われる。測定の結果、１０〜２８ｋＶの範囲で放電が見られ、放電はトリチェルパルスが発生することなくグローコロナ放電が安定して維持された。
【００６０】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態は、電極１０ａの先端部の形状が刃型／鋸型であり、この電極１０ａに同一の径を有する１００ＭΩの抵抗器１０ｃを組み合わせて対としたものである。このような第３の実施の形態は、図１１及び図１２で示した第２の実施の形態における刃型の電極１０ａを図３〜６に示したような刃型／鋸型の電極１０ａに置き換えたものに相当する。
【００６１】
電極部１０への印加電圧と放電電流との関係を示す図１０において、折線ｆは刃型／鋸型の電極１０ａと１００ＭΩの抵抗器１０ｃの対を電極部支持部材２０に２対設置した場合を示している。
【００６２】
この第３の実施の形態の折線ｆは、後述する比較例の折線ｇ〜ｌのみならず、第１の実施の形態の折線ａ、第２の実施の形態のｂ〜ｅと比べても電圧変化に対する電流変化の傾きが緩くなっている。したがって、印加した電圧の変動に対し電流が安定しているロバストな特性が大きいといえる。
【００６３】
この第３の実施の形態は、鋸状の先端部が不均一な電界を発生させるとともに、１００ＭΩの抵抗器１０ｃが電極１０ａの先端部の電界強度を押し上げることにより、放電電圧がさらに低くなったものと思われる。放電はトリチェルパルスが発生することなくグローコロナ放電が安定して維持された。また、上述のように、ロバスト性が優れている。
【００６４】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態は、櫛型の電極であり、電極部支持部材２０の表面に金属のピンによる電極部１０を櫛型に配置したものである。
【００６５】
図１７は、第４の実施の形態の電極部１０、電極部支持部材２０及び電極部１０に対向して配置されたグランド平板３０の外観を示す斜視図である。この第４の実施の形態では、電極部支持部材２０は、図１における円板状の形状とは異なり矩形状となっている。
【００６６】
電極部１０は、電極部支持部材２０の表面に金属のピンの長手方向が垂直になるように、先端が尖った複数のピンを正方配列で所定間隔をおいて配置して構成されている。これらの電極部は、例えば薄い金属板による電極部支持部材２０に裏面からピンを突き刺すことにより作成することができる。
【００６７】
図１８は、放電測定装置にて第４の実施の形態における電極部１０への印加電圧と放電電流との関係を測定した結果を示す図である。図中の折線ａは、ピンの間隔が１０ｍｍ、電極部１０とグランド平板３０との間隔Ｄ０が２５．４ｍｍである。折線ｂ、ｃ、ｄは、ピンの間隔を１０ｍｍに維持したままグランド平板３０との間隔Ｄ０を３４ｍｍ、５２ｍｍ、６４ｍｍと変化させたものである。
【００６８】
折線ｅは、電極部１０とグランド平板３０の間隔Ｄ０を２５．４ｍｍ、ピンの間隔を１０ｍｍに維持し、グランド平板３０に対向する電極部１０及び電極部支持部材２０の面積を１／３にした場合を示す。折線ｆは、間隔Ｄ０を２５．４ｍｍに維持し、ピンの間隔を２０ｍｍに広げたものである。
【００６９】
この結果から明らかなように、折線ａ、ｂ、ｃ、ｄに見られるように、ピンの間隔を１１０ｍｍに固定したままグランド平板３０との間隔Ｄ０を２５．４ｍｍ、３４ｍｍ、５２ｍｍ、６４ｍｍと広げていくと、放電電流が低下し、放電開始電圧も大きくなる。また、折線ｅに見られるように、電極部１０と電極部支持部材２０の面積を１／３にすると電流が小さくなる。
【００７０】
一方、折線ｆに見られるように、ピンの間隔を１０ｍｍから２０ｍｍに粗くした場合、電流が大きくなった。これは、ピンの間隔が１０ｍｍと細かいほうがピンの先端部の不均一な電界が打ち消されるためであると思われる。
【００７１】
この第４の実施の形態によると、トリチェルパルスが発生することなく安定したグローコロナ放電が得られた。放電は、１０ｍｍピッチでは７〜１１ｋＶ、２０ｍｍピッチでは５〜１０ｋＶで発生した。ロバスト性も確保された。また、放電は各電極について均一に発生した。
【００７２】
（比較例１）
比較例１は、電極１０ａの先端部の形状が刃型であるものである。図１９は、比較例１の電極１０ａの外観を示す斜視図である。比較例１の電極１０ａは、先端部に刃型のみ形成され鋸型が形成されていない点を除いて図４及び図６に示した第１の実施の形態の電極１０ａと同様の寸法である。
【００７３】
電極部１０への印加電圧と放電電流との関係を示す図１０において、比較例１は折線ｇ〜ｌに対応している。折線ｇは、電極１０ａとシャフト１０ｂの対を電極部支持部材２０に１対設置したものである。同様に、電極１０ａとシャフト１０ｂの対について、折線ｈは２対、折線ｉは３対、折線ｊは５対、折線ｋは７対、折線ｌは９対に対応している。
【００７４】
これらの折線ｇ〜ｌから明らかなように、電極１０ａを１個から９個まで増やした場合、電極１０ａの個数を増やすほど電流が大きくなり、また電圧変動に対して安定している。ただし、この比較例１においては、いずれもトリチェルパルスが発生しており、不安定な放電である。
【００７５】
（比較例２）
比較例２は、線型の電極であり、電極部支持部材２０の表面側に直線状に延びる所定径の金属線を所定間隔となるように電極部支持部材２０の表面から所定距離だけ離して配置したものである。
【００７６】
図２０は、比較例２の電極部１０、電極部支持部材２０及び電極部１０に対向して配置されたグランド平板３０の外観を示す斜視図である。この比較例２では、電極部支持部材２０は、第４の実施と形態と同様、図１における円板状の形状とは異なり矩形状となっている。
【００７７】
比較例２では、例えば電極の金属線には径０．２の放電加工用のワイヤを使用することができる。この比較例２では、トリチェルパルスが発生することがあり、火花放電することもあった。不均一な電界を発生させるためには、金属線の径は小さいほうがよく、さらに細い径では放電は安定すると思われる。
【００７８】
なお、本実施の形態では、軸回転対称な先端部を有する電極１０ａを例示したが、本発明はこれに限られない。回転対称でなくても、一面上にあって連続した刃であればよい。例えば、放電電極の長手方向に垂直な一平面内で閉曲線となる連続した刃であってもよい。例えば、電極の先端を斜めに切った形や、電極の断面を多角形としてもよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、電極のサイズや試験装置の各種仕様を例示したが、本発明はこれに限定されない。当業者には、これらの数値を適宜変更しても本発明が実現できることが明らかである。
【符号の説明】
【００８０】
１０  電極部
１０ａ  電極
１０ｂ  シャフト
１０ｃ  抵抗器
１０ｄ  ねじ
２０  電極部支持部材
３０  グランド平板
３１  絶縁体
４０  電源
１００  供試体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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