CN102823090A - 离子风产生体、离子风产生装置以及离子风产生方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离子风产生体、离子风产生装置以及离子风产生方法，能增大离子风的速度。离子风产生体(3)具有：第1电极(9)以及第2电极(11)，被施加电压并通过放电来引发离子风；和第3电极(13)，在比第1电极(9)以及第2电极(11)更靠近离子风的下游的区域形成对离子风进行加速的电场。

Description

离子风产生体、离子风产生装置以及离子风产生方法

技术领域

本发明涉及离子风产生体、离子风产生装置以及离子风产生方法。

背景技术

以往，公知一种产生因电子或离子的移动而引发的离子风的装置。例如，在专利文献1中，向被电介质隔开的2个电极施加交流电压以产生电介质阻挡放电，从而产生离子风。另外，在专利文献1中，作为离子风的利用方法而举出了：通过按照使离子风沿着翼的表面流动的方式产生离子风来抑制边界层的剥离的方法等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-317656号公报

发明内容

(发明所要解决的课题)

目前产生离子风的技术正处于开发阶段，因而关于该技术存在各种技术问题与需求。例如，期望可以进一步增大离子风的速度。此外，在专利文献1的技术中，为了增大离子风的速度，需要向引发离子风的电极施加较高的电压，因此必然会增大消耗电力。

(用于解决课题的手段)

本发明的第1观点的离子风产生体，具有：第1电极以及第2电极，被施加电压并通过放电来引发离子风；和电场形成部件，在比所述第1电极以及所述第2电极更靠近所述离子风的下游的区域形成对所述离子风进行加速的电场。

本发明的第2观点的离子风产生装置，具有：第1电极；第2电极；第1电源，向所述第1电极以及所述第2电极施加电压，使所述第1电极以及所述第2电极通过放电来引发离子风；和电场形成部，在比所述第1电极以及所述第2电极更靠近所述离子风的下游的区域形成对所述离子风进行加速的电场。

本发明的第3观点的离子风产生方法，包括：向第1电极以及第2电极施加电压，通过放电来引发离子风的步骤；和在比所述第1电极以及所述第2电极更靠近所述离子风的下游的区域形成电场来对所述离子风进行加速的步骤。

(发明效果)

根据上述的构成及顺序，能够增大离子风的速度。

附图说明

图1是示意性表示本发明的第1实施方式涉及的离子风产生装置的立体图。

图2是说明图1的离子风产生装置的作用的图。

图3是示意性表示第2实施方式的离子风产生装置的要部的立体图。

图4是示意性表示第3实施方式的离子风产生装置的要部的立体图。

图5是示意性表示第4实施方式的离子风产生装置的要部的立体图。

图6是示意性表示第5实施方式的离子风产生装置的要部的立体图。

图7是示意性表示第6实施方式的离子风产生装置的要部的剖视图。

图8是示意性表示第7实施方式的离子风产生装置的要部的立体图。

图9是示意性表示第8实施方式的离子风产生装置的要部的立体图。

图10是示意性表示第9实施方式的离子风产生装置的要部的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的多个实施方式涉及的离子风产生体、离子风产生装置以及离子风产生方法。此外，在以下说明中用到的图是示意性的图，附图上的尺寸比率等未必与现实中的一致。

另外，在第2实施方式以后，针对与已经说明过的实施方式相同或相类似的构成，有时使用与已经说明过的实施方式相同的符号，并省略图示及说明。

<第1实施方式>

图1是示意性表示本发明的第1实施方式涉及的离子风产生装置1的立体图。

离子风产生装置1构成为产生沿着箭头y1所示的方向流动的离子风的装置。此外，在本实施方式中，有时将离子风流动的方向设为x方向、将离子风的宽度方向设为y方向、将离子风的高度方向设为z方向来进行参照。

离子风产生装置1具有：产生离子风的离子风产生体3、和进行离子风产生体3的驱动以及控制的驱动部5。

离子风产生体3具有：电介质7；设置于电介质7的第1电极9、第2电极11以及第3电极13。

电介质7例如形成为厚度一定的平板状，并具有第1主面7a和其背面的第2主面7b。此外，如箭头y1所示那样，离子风沿着第1主面7a在第1主面7a上流动。电介质7的平面形状也可以采用适当形状，在图1中例示采用具有与x方向以及y方向平行的边的矩形的情况。

电介质7既可以由无机绝缘物形成，也可以由有机绝缘物形成。作为无机绝缘物，例如举出陶瓷、玻璃等。作为陶瓷，例如举出氧化铝质烧结体(氧化铝陶瓷)、玻璃陶瓷烧结体(玻璃陶瓷)、莫来石质烧结体、氮化铝质烧结体、堇青石烧结体、碳化硅质烧结体等。作为有机绝缘物，例如举出聚酰亚胺、环氧树脂、橡胶等。

电介质7如果是例如由氧化铝质烧结体形成的情况，通过陶瓷生片层叠法而形成。陶瓷生片如下形成：将向氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)、氧化钙(CaO)以及氧化镁(MgO)等原料粉末之中添加混合了适当的有机溶剂以及溶媒后制作出的糊剂，以刮刀法、压延辊法等成形方法而成形为片材状。

第1电极9设置于第1主面7a上，第2电极11设置于第2主面7b上。由此，第1电极9以及第2电极11被电介质7隔开(绝缘)。

第2电极11具有相对于第1电极9而位于离子风的下游侧(沿着电介质7的第1主面7a(规定的表面)的方向(x方向)的一侧)的部分(在本实施方式中是指第2电极11的整体)。此外，在俯视电介质7的第1主面7a之时，第1电极9和第2电极11在x方向上既可以一部分重叠，也可以无间隙地相邻，也可以规定间隙分开。

第3电极13设置于第1主面7a上。即，第3电极13与第1电极9设置在同一面。第3电极13在x方向上相对于第2电极11而与第1电极9分开配置在相反侧(离子风的下游侧)。

第1电极9、第2电极11以及第3电极13例如形成为厚度一定的层状(包括平板状)。这些电极的平面形状可以采用适当形状，在图1中例示采用具有与x方向以及y方向平行的边的矩形的情况。此外，这些电极在y方向上的长度例如被设定为彼此相同。

第1电极9、第2电极11以及第3电极13由金属等导电性材料形成。这些电极既可以通过适当的薄膜形成法以及图案成形法形成，也可以通过印刷导电性膏剂来形成。另外，这些电极也可通过由有机树脂系的粘接剂、玻璃或者金属使金属板与电介质7接合而进行设置。

作为上述金属，举出钨、钼、锰、铜、银、金、钯、铂、镍、钴、或者以它们作为主成分的合金等。

导电性膏剂例如通过向钨、钼、铜或银等金属粉末添加有机溶剂以及有机粘合剂并进行混合而制作出。导电性膏剂根据需要也可以添加分散剂、增塑剂等。例如通过球磨机、三辊研磨机或行星式搅拌机等混炼构件来进行上述混合。

通过以丝网印刷法等印刷方式在成为电介质7的陶瓷生片的规定位置处印刷涂敷该导电性膏剂并同时烧成，从而能够形成第1电极9、第2电极11以及第3电极13。

此外，在导电性膏剂与陶瓷生片同时烧成的情况下，为了配合陶瓷生片的烧结举动、或者通过缓和残余应力来提高与烧结后的电介质之间的接合强度，也可添加玻璃、陶瓷的粉末。

此外，第1电极9、第2电极11以及第3电极13的尺寸以及材料，既可以彼此相同，也可互不相同。

驱动部5具有：向第1电极9以及第2电极11施加交流电压的交流电源装置15、向第3电极13施加直流电压的直流电源装置17、和对交流电源装置15以及直流电源装置17进行控制的控制装置19。

由交流电源装置15施加的交流电压，既可以是由正弦波等表现的电位连续地变化的交流电压，也可以是脉冲状的电位变化不连续的交流电压。另外，交流电压既可以是在第1电极9以及第2电极11双方中都有电位变动的交流电压，也可以是第1电极9以及第2电极11的一方与基准电位连接而仅在另一方中电位相对于基准电位发生变动的交流电压。电位的变动既可以是相对于基准电位而在正负的双方都变动的电压变动，也可以是相对于基准电位而仅在正或负的一方发生变动的电压变动。

直流电源装置17以不构成闭合回路的状态向第3电极13施加直流电压。即，第3电极13仅连接着直流电源装置17的正的端子或负的端子，从而没有形成来自直流电源装置17的电流流动的闭合回路。

控制装置19例如按照规定的时序或者按照用户的操作，控制基于交流电源装置15以及直流电源装置17的电压施加的接通/断开、或者所施加的电压的大小等。

此外，电介质7、第1电极9、第2电极11以及第3电极13的尺寸、交流电压的大小以及频率、以及直流电压的大小，也可根据离子风产生装置1所应用的技术、或者所请求的离子风的性质等各种事项进行适当设定。

图2是说明离子风产生装置1的作用、且包括离子风产生体3的侧视图的图。图2的左上曲线图表示第1电极9的电位的变化。图2的右上曲线图表示第3电极13的电位的变化。在这些曲线图中，横轴表示时间t，纵轴表示电位。

此外，在图2中例示第1电极9的电位相对于基准电位而在正负的双方变动、且向第3电极13赋予负的电位的情况。在图2的例子中，第2电极11既可以被赋予与第1电极9相反的电位，也可以被赋予基准电位。

离子风产生体3被置于大气中，从而在离子风产生体3的周围存在空气。此外，离子风产生体3也可被置于特定种类的气体气氛下(例如，氮气氛下)进行使用。

通过交流电源装置15在第1电极9与第2电极11之间施加电压，若这两个电极之间的电位差超过一定阈值，则伴随着放电而生成等离子体。此外，由于第1电极9以及第2电极11被电介质7隔开，所以该放电是电介质阻挡放电。

等离子体中的电子或离子通过由第1电极9以及第2电极11形成的电场而进行移动。另外，中性分子也伴随着电子或离子进行移动。由此引发出离子风。

更具体而言，离子风通过如箭头y3所示那样从第1电极9侧向第2电极11侧移动的电子或离子，而以第1主面7a上的与第2电极11重叠的区域为中心进行引发，并从第1电极9侧流向第2电极11侧。

此外，如在图2的左上曲线图中例示的那样，在第1电极9的电位相对于基准电位而在正负的双方发生变动的情况下，换言之在第1电极9的电位相对于第2电极11的电位而在正负的双方发生变动的情况下，由第1电极9以及第2电极11形成的电场的方向也反转。因此，如箭头y3所示的从第1电极9侧至第2电极11侧这一方向移动的电荷的正负也进行交替。

另外，虽然没有特别图示出，但是在第1电极9以及第2电极11的一方的电位相对于另一方的电位而仅在正或负的一方发生变动的情况下，向从第1电极9侧至第2电极11侧这一方向移动的电荷是正或负的其中一方。

若由直流电源装置17向第3电极13施加了直流电压，则在第3电极13的周围形成了电场。换言之，在被第1电极9以及第2电极11引发出的离子风的下游区域形成了电场。

因此，通过将离子风中所包含的电子或离子吸引至第3电极13侧，从而能够加速离子风。即，若向第3电极13赋予了正的电位，则负的电荷被吸引至第3电极，若向第3电极13赋予了负的电位，则正的电荷被吸引至第3电极。

此外，在离子风的下游区域存在正负的双方的电荷。因此，第3电极13无论被施加正以及负的哪一方的直流电压都会吸引负或正的电荷，从而能够加速离子风。

例如，在向第3电极13施加了正的直流电压的情况下，在构成等离子体的电子(负电荷)与第3电极13之间产生引力，在构成等离子体的离子(从氮、氧之中电离出电子的正电荷的离子)与第3电极13之间产生斥力。

在这种情况下，由第3电极13与电子之间的引力而引起的电子的移动距离长于由第3电极与离子之间的斥力而引起的离子的移动距离。换言之，促使离子风向下游侧加速的长度长于抑制离子风向下游侧加速的长度。另外，由于上述引力，能够将等离子体(此时为电子)所存在的范围扩大至第3电极13侧。与该等离子体的范围扩大相应地，向周围的空气等分子赋予动能的概率变高。因此，能够抑制斥力带来的影响，能够有效地加速离子风。此外，在向第3电极13施加了负的直流电压的情况下，与上述相反。通过第3电极13与离子之间的引力而能够加速离子风。

此外，在第1电极9以及第2电极11的一方的电位相对于另一方的电位而仅在正或负的一方发生变动的情况下，换言之，在由第1电极9以及第2电极11引起的电场的方向一定的情况下，优选按照由第3电极13形成与该电场同一方向的电场的方式，来设定向第3电极13施加的直流电压的正负。

关于在离子风的下游区域所形成的电场，进行更详细的考察。在第1电极9与第3电极13之间，由于第1电极9与第3电极13之间的电位差，而形成了如箭头y5所示那样以这两个电极之间的方向作为电场方向的电场。该电场的强度大致能通过两电极的电位差除以两电极之间的距离L而进行表现。由于第1电极9的电位变动，因而由第1电极9以及第3电极13形成的电场的强度也变动。

例如，在如图2例示那样向第1电极9施加-V1～V1的交流电压、且向第3电极13施加-V2的直流电压的情况下，图2的Pa点、Pb点以及Pc点处的电场的强度Ea、Eb以及Ec，在将箭头y5的方向设为电场的正向的情况下如下进行表示。

Pa点：Ea＝(V1-(-V2))/L＝(V1+V2)/L

Pb点：Eb＝0-(-V2)/L＝V2/L

Pc点：Ec＝(-V1-(-V2))/L＝(-V1+V2)/2

由以上考察进行理解可知，向第3电极13施加的直流电压的绝对值V2越大，则电场变得越强，从而加速离子风的作用增大。另外，若直流电压的绝对值V2大于交流电压的最大绝对值V1，则与交流电压的变动无关，电场的方向一定，从而可期待离子风的举动稳定。

另外，第1电极9与第3电极13之间的距离L越短，则电场越强，从而能够增大离子风的最大速度。相反地，距离L越长，则能遍及越长的距离来加速离子风。此外，认为由电场带来的工作量本身由电位差规定，对距离L的依赖性低。

根据以上的第1实施方式，离子风产生体3具有：第1电极9以及第2电极11，被施加电压并通过放电来引发离子风；和电场形成部件(第3电极13)，在比第1电极9以及第2电极11更靠近离子风的下游的区域形成对离子风进行加速的电场。

因此，能够增大离子风的下游处的速度。另外，也能够延长离子风的下游的区域。由此，不需要对第1电极9以及第2电极11的构成采用特别构成、不需要增大向这些电极施加的电压，就能获得这种速度提高等效果。即，容易与以往的离子产生体涉及的各种技术思想进行组合，并且通过已有产品的改良也容易实现本实施方式。

在离子风的下游区域形成电场的电场形成部件是第3电极13，该第3电极13配置在比第1电极9以及第2电极11更靠近离子风的下游侧的位置，并以不构成闭合回路的状态被施加直流电压。

因此，能够通过追加电极的简单方法而在离子风的下游区域形成电场。而且，由于第3电极13没有形成闭合回路，所以在第3电极13中被消耗的电力仅是离子风中的电子或离子入射至第3电极13而流动的电力，因此能源的消耗量少。即，能够以较少的消耗电力来加速离子风。

离子风产生体3还具有电介质7，该电介质7隔开第1电极9和第2电极11。第1电极9、第2电极11以及第3电极13被设置于电介质7。

因此，通过仅是在用于进行电介质阻挡放电的电介质7配置电极这样的简单且容易制造的构成，从而能够产生速度大的离子风。

电介质7形成为板状。第1电极9为与电介质7的第1主面7a平行的(被层叠的)层状电极。第2电极11为与第1主面7a平行的(层叠于电介质7的第2主面7b的)层状电极，并具有位于比第1电极9更靠近沿着第1主面7a的方向的一侧(x方向的正侧)的部分。第3电极13为与第1主面7a平行的(被层叠的)层状电极，在比第2电极11更靠近所述一侧(x方向的正侧)配置。

因此，由于利用在基板(包括多层基板)形成电极的公知惯用的制造技术能够形成离子风产生体3，因而期待大幅的成本削减。另外，在第3电极13层叠于第1主面7a的情况下，第3电极13在沿着第1主面7a流动的离子风的正下游的区域配置，从而既能有效地加速离子风，又因与第1主面7a一起大体构成平面而能抑制第3电极13成为离子风的阻力。

另外，本实施方式的离子风产生装置1具有：交流电源装置15，向第1电极9以及第2电极11施加电压并通过放电来使第1电极9以及第2电极11产生离子风；和电场形成部(第3电极13以及直流电源装置17)，在比第1电极9以及第2电极11更靠近离子风的下游的区域形成对离子风进行加速的电场。因此，能够起到与上述的离子风产生体13所起到的效果同样的效果。

另外，本实施方式的离子风产生方法具有：向第1电极9以及第2电极11施加电压并通过放电来引发离子风的步骤；和在比第1电极9以及所述第2电极11更靠近离子风的下游的区域形成电场来对离子风进行加速的步骤。因此，能够起到与上述的离子风产生体3所起到的效果同样的效果。

<第2实施方式>

图3是示意性表示第2实施方式的离子风产生装置101的要部的立体图。

离子风产生装置101与第1实施方式的离子风产生装置1不同之处仅在于第3电极的形状。具体而言，如下所述。

离子风产生体103的第3电极113构成为与第1电极9之间的距离变化的形状。例如，第3电极113具有远距离部113a、与第1电极9之间的距离比远距离部113a短的近距离部113b、以及将远距离部113a和近距离部113b连接起来的中间部113c。此外，这些离子风的流动方向(x方向)上的大小大致一定。

与第1实施方式同样地，第1电极9与第3电极13之间的距离越短，则第1电极9与第3电极113之间的电场越强。因此，如箭头y105a以及箭头y105b所示，第1电极9与近距离部113b之间的电场强于第1电极9与远距离部113a之间的电场。其结果，在比近距离部113b更靠近上游侧的位置，离子风在近距离部113b侧比远距离部113a侧更能得到加速。

如以上所述，根据第2实施方式，由于第3电极113构成为与第1电极9之间的距离变化的形状，因而在离子风的宽度方向(y方向)上能够对离子风赋予强弱。

<第3实施方式>

图4是示意性表示第3实施方式的离子风产生装置201的要部的立体图。

离子风产生装置201与第1实施方式的离子风产生装置1不同之处仅在于第3电极的形状。具体而言，如下所述。

离子风产生体203的第3电极213构成为离子风在流动方向(x方向)上大小发生变化的形状。例如，第3电极213具有窄幅部213a、和在x方向上宽度比窄幅部213a大的宽幅部213b。

第3电极213通过使x方向上的大小发生变化，从而与第1电极9之间的距离发生变化。因此，与第2实施方式同样地，如箭头y205a以及箭头y205b所示，第1电极9与宽幅部213b之间的电场强于第1电极9与窄幅部213a之间的电场。其结果，在比宽幅部213b更靠近上游侧的位置，离子风在宽幅部213b侧比窄幅部213a侧更能得到加速。

如以上所示，根据第3实施方式，与第2实施方式同样地，在离子风的宽度方向(y方向)上能够对离子风赋予强弱。

<第4实施方式>

图5是示意性表示第4实施方式的离子风产生装置301的要部的立体图。

离子风产生装置301与第1实施方式的离子风产生装置1不同之处仅在于第3电极以及直流电源装置的构成。具体而言，如下所述。

离子风产生体303相对于一组第1电极9以及第2电极11而具有多个(在本实施方式中例示2个)第3电极313A、313B(以下有时省略A、B)。2个第3电极313例如是在离子风的宽度方向(y方向)上分割第1实施方式的第3电极13而成的形状，分别形成为矩形，并且与第1电极9之间的距离等同。

另外，离子风产生装置301的驱动部(省略符号)以能向多个第3电极313单独地施加电压的方式具有多个(在本实施方式中为2个)直流电源装置17A、17B(以下有时省略A、B)。此外，多个直流电源装置17也可构成为能向多个第3电极313单独地施加电压的一个电源装置。

离子风产生装置301通过多个直流电源装置17可以向多个第3电极313施加大小互不相同的电压。例如，控制装置19(图1)单独地控制多个直流电源装置17的施加电压的大小。或者，控制装置19仅控制多个直流电源装置17的接通/断开，根据多个直流电源装置17的构成的差异而施加互不相同的电压。

与第1实施方式同样地，所施加的电压越大，则第1电极9与第3电极313之间的电场越强。因此，如图5例示那样，在向第3电极313B施加的电压大于向第3电极313A施加的电压的情况下，如箭头y305a以及箭头y305b所示那样，第1电极9与第3电极313B之间的电场也强于第1电极9与第3电极313A之间的电场。其结果，离子风在第3电极313B侧比第3电极313A侧更能得到加速。

如以上所示，根据第4实施方式，相对于一对第1电极9与第2电极11而在与离子风交叉的方向设置有多个第3电极313，多个直流电源装置17由于能够向多个第3电极313施加大小互不相同的直流电压，因而能够在离子风的宽度方向(y方向)上对离子风赋予强弱。

<第5实施方式>

图6是示意性表示第5实施方式的离子风产生装置401的要部的立体图。

离子风产生装置401与第1实施方式的离子风产生装置1不同之处仅在于第3电极的形状。即，在离子风产生体403的第3电极413形成有离子风通过的多个孔部413h。具体而言，如下所述。

第3电极413整体形成为大致板状，立设于第1主面7a并面向第1电极9以及第2电极11侧。第3电极413的平面形状以及与第1主面7a所形成的角度也可适当地设定，例如第3电极413形成为矩形、且与第1主面7a正交地进行竖立。

多个孔部413h沿着从第1电极9以及第2电极11侧至第3电极413侧这一方向贯通第3电极413。多个孔部413h的形状、大小、数量、排列方式等可以适当地设定。在图6中例示多个孔部413h在离子风的宽度方向(y方向)以及高度方向(z方向)上被二维地排列、且第3电极413采用网状(mesh状)电极的情况。

此外，网状电极中的多个孔部413h既可以如图6例示那样沿着y方向以及z方向排列，也可以沿着矩形的第3电极413的对角线方向排列，也可以不规则地分布。另外，多个孔部413h的大小以及形状，既可以彼此相同，也可以互不相同。多个孔部413h的分布密度，既可以一样，也可以有偏差。

这种第3电极413例如可以通过对金属板进行开孔加工而形成。开孔加工例如是冲孔或蚀刻。又例如，第3电极413也可通过将多个金属线组成栅格状等适当形状并将它们接合起来而形成。

此外，对形成第3电极413的材料并没有特别限制。例如，可以适当地选择不锈钢、铁-镍-钴合金、铝、金、银、铜等金属材料。

关于第3电极413向电介质7的固定，例如可通过在电介质7上形成沟槽并在此沟槽中嵌入第3电极413而进行。又例如，也可通过由有机树脂系的粘接剂、玻璃、或金属使第3电极413与电介质7接合起来而进行设置。此外，在由金属将第3电极413与电介质7接合(进行钎焊)的情况下，优选预先在电介质7的第1主面7a以金属化法等设置钎焊用的金属层。

根据第5实施方式，由于在第3电极413形成了离子风通过的孔部413h，因而既能抑制对离子风的阻力的增加，又能在与离子风交叉的方向(y方向以及z方向)上扩大形成电场的范围。其结果，能够在较宽的范围内加速离子风。

尤其是，由于第3电极413是与离子风交叉的网状电极，因而在与离子风交叉的较宽范围内既能抑制对离子风的阻力的增加又能加速离子风。另外，通过使多个孔部413h的大小、密度设为一样从而能够将离子风的强度确保为一样，相反地通过使多个孔部413h的大小、密度设定为有偏差从而能够对离子风赋予强弱。

<第6实施方式>

图7是示意性表示第6实施方式的离子风产生装置501的要部的剖视图。

离子风产生装置501与第1实施方式的离子风产生装置1不同之处仅在于第1～第3电极的至少其中一个电极被埋设于电介质中。在本实施方式中，例示第2电极11被埋设的情况。具体而言，如下所述。

离子风产生体503的电介质507具有被相互层叠的多个(在本实施方式中例示2个)第1电介质层508A以及第2电介质层508B(以下有时简单称为“电介质层508”)。即，电介质507由多个电介质层508的层叠体构成。多个电介质层508例如形成为矩形的平板状、且形成为同一大小以及形状。

第1电介质层508A构成了电介质507的第1主面507a。第2电介质层508B构成了电介质507的第2主面507b。第1电极9以及第3电极13与第1实施方式同样地配置于第1主面507a。另一方面，第2电极11配置在第1电介质层508A与第2电介质层508B之间，且被埋设于电介质507中。

这种电介质507例如通过层叠由陶瓷生片等构成的电介质层508并进行烧成而形成。第1～第3电极等导电体例如通过在烧成前的电介质层508配置导电膏剂并与被层叠的电介质层508一起进行烧成而固定形成于电介质507。

根据以上的第6实施方式，可以获得与第1实施方式同样的效果。另外，由于第2电极11被埋设于电介质507中，因而从电介质507的剥离得以抑制，并且由气流等导致的劣化也得以抑制。而且，由于由多个电介质层508的层叠体构成了电介质507，因而能够简单地埋设电极。

<第7实施方式>

图8是示意性表示第7实施方式的离子风产生装置601的要部的立体图。

离子风产生装置601与第1实施方式的离子风产生装置1不同之处在于第3电极613未设置于电介质607。具体而言，如下所述。

电介质607被设置成为了配置第1电极9以及第2电极11而所需的充分的大小以及形状。例如，电介质607采用将第1实施方式的电介质7之中的第3电极13侧切除的形状。此外，与第1实施方式相同之处在于在第1主面607a配置了第1电极9、且在第2主面607b配置了第2电极11。

第3电极613被未图示的支承部件支承。支承部件既可以相对于电介质607被固定，也可以相对于电介质607而以可移动的方式与电介质607连结。在支承部件可移动的情况下，移动既可以手动地进行，也可以根据来自电动机等驱动源的动力进行。

此外，如果第3电极613相对于电介质607而在x方向上可移动，则第1电极9与第3电极613之间的距离会发生变化，从而能够改变电场的强度以改变风速。另外，如果第3电极613相对于电介质607而在y方向或z方向上可移动，则能够改变加速离子风的方向。

第3电极613的形状可采用适当形状。在图8中例示第3电极613形成为在离子风的宽度方向(y方向)上延伸的剖面为矩形的棒状的情况。

根据以上的第7实施方式，与第1实施方式同样地，可以获得加速离子风以增大风速的效果。另外，由于第3电极613未设置于电介质7，因而配置的自由度高，进而能够适当地调整离子风的加速。由于电介质未介于第1电极9与第3电极613之间，所以介电常数变低，从而能够抑制由第3电极613形成的电场的强度的下降。

<第8实施方式>

图9是示意性表示第8实施方式的离子风产生装置701的要部的立体图。

在离子风产生体703中，第1电极709形成为环状、且配置于电介质707的第1主面707a。另外，第2电极711形成为收纳在第1电极709的内缘的圆形、且配置于电介质707的第2主面707b。

若向这种第1电极709以及第2电极711施加交流电压，则如箭头y703所示那样，引发出在第1电极709的中央侧流动的离子风。并且，从各个方向朝向中央侧流动的离子风相互碰撞，如箭头y701所示那样流向第1主面707a所面向的方向。

并且，第3电极713配置在流向第1主面707a所面向的方向的离子风的下游区域，与其他实施方式同样地加速离子风。此外，第3电极713可采用适当形状。在图9中例示第3电极713是形成有多个孔部713h的圆盘状的网状电极的情况。

根据以上的第8实施方式，与第1实施方式同样地，能够获得加速离子风以增大风速的效果。

<第9实施方式>

图10是示意性表示第9实施方式的离子风产生装置801的要部的立体图。

在离子风产生体803中，电介质807覆盖第2电极811。第1电极809、第2电极811以及第3电极813沿着箭头y801所示的离子风流动的方向按该顺序进行配置。此外，这些电极通过未图示的适当支承部件相互固定、或者以可移动的方式相互连结。

第1电极809、第2电极811以及第3电极813可以采用适当形状。在图10中例示哪个电极都形成为剖面是圆形的棒状的情况。

在这种离子风产生体803中，若向第1电极809以及第2电极811施加交流电压，则引发出从第1电极809侧流向第2电极811侧的离子风。该离子风沿着电介质807的表面进行流动并逐渐越过电介质807。之后，离子风被施加了直流电压的第3电极813进行加速。

如以上所述，根据第9实施方式，与第1实施方式同样地，能够获得加速离子风以增大风速的效果。

此外，在以上的实施方式中，第3电极13、113、213、313、413、613、713以及813是本发明的电场形成部件的一例，这些第3电极与直流电源装置17的组合是本发明的电场形成部的一例，交流电源装置15是本发明的第1电源的一例，直流电源装置17(或多个直流电源装置17)是本发明的第2电源的一例。

本发明并不限定于以上的实施方式，也可以多种方式进行实施。

引发离子风的放电并不限于电介质阻挡放电。例如，也可以是电晕放电。换言之，电介质不是本发明的必须要件。

向第1电极以及第2电极施加的电压并不限于交流电压，也可以是直流电压。其中，在进行电介质阻挡放电的情况下，优选按照放电持续进行的方式施加第1电极以及第2电极的一方的电位相对于另一方的电位而在正负的双方都发生变动的交流电压。

在为了进行电介质阻挡放电而设置了电介质的情况下，可以如第7～第9实施方式(图8～图10)例示那样，第1～第3电极的至少一个未设置于(未固定于)电介质。只要电介质隔开第1电极和第2电极即可。

电介质并不限定于平板状。例如，也可如第9实施方式(图10)中例示的那样包覆电极。另外，板状的电介质并不限于表面为平面的电介质，也可以是表面为曲面的电介质。例如，在为了抑制翼处的边界层的剥离而对翼设置了离子风产生体的情况下，优选电介质的表面是与翼的表面连续的曲面。

电极并不限于配置于电介质的表面、或者埋设于电介质中。例如，也可按照与形成于电介质的凹部嵌合并仅使电极的主面从电介质露出的方式配置电极。在这种情况下，由电极引起的离子风的阻力减少。又例如，也可仅使第1电极之中的第2电极侧的一部分从电介质露出。在这种情况下，既能保护第1电极又能适当地进行第1电极中的电荷的输入输出。

如在第6实施方式(图7)中示出的那样，将第1～第3电极的至少其中一个电极埋设于电介质中的情况下，可适当地设定电极彼此在电介质的厚度方向上的配置关系。例如，既可以第1～第3电极的所有电极被埋设于同一层间(在厚度方向上的同一位置)，也可以按照第1～第3电极的所有电极配置在互不相同的层的方式埋设至少其中一个电极。

形成用于加速的电场的离子风的下游区域，如在第8实施方式(图9)中例示的那样，并不限于第2电极的与第1电极相反的一侧的区域、或者沿着电介质表面的区域。例如，在由第1电极以及第2电极引发出的离子风通过管状部件、并通过管状部件的弯曲而使得风向改变为适当方向的情况下，也可按照加速改变风向后的离子风的方式形成电场。同样，配置有第3电极的离子风的下游侧也不限于第2电极的与第1电极相反的一侧。

如在第7实施方式(图8)中所提及的那样，电场并不限于仅以离子风的流动方向作为电场的方向来进行离子风的加速。即，电场不仅可以以与离子风的流动方向倾斜交叉的方向作为电场的方向进行加速，也可以进行离子风的流动方向的变更或调整。

第3电极无需在离子风的宽度方向(y方向)等上具有与第1以及第2电极同等的大小。例如，第3电极可仅存在于离子风的宽度方向的一部分，仅加速离子风的一部分。相反地，第3电极也可以大于第1以及第2电极。

如在第2以及第3实施方式(图3以及图4)中例示的那样的与第1电极之间的距离变化的第3电极，并不限于在离子风的宽度方向(y方向)上距离发生变化。例如，也可以如在第5实施方式(图6)中所示的那样的、在离子风的宽度方向(y方向)以及高度方向(z方向)上扩大的第3电极，不仅根据y方向还根据z方向的位置来改变与第1电极之间的距离，或者也可以取代y方向而根据z方向的位置来改变与第1电极之间的距离。

另外，虽然第2以及第3实施方式(图3以及图4)例示了极其简单的形状的第3电极，但是第3电极的形状也可适当地进行设定。例如，第3电极既可以在离子风的宽度方向(y方向)上采用锯齿状或波状地延伸的形状，也可以采用三角形或圆形。另外，也可以相对于一组第1电极与第2电极，按照使离子风的流动方向(x方向)的位置设为彼此相同或者将x方向的位置设为互不相同的方式，在y方向或离子风的高度方向(z方向)上配置多个这样的各种形状的第3电极。由此被配置多个的第3电极既可以施加彼此相同的电压，也可以如在第4实施方式(图5)中例示的那样施加互不相同的电压。通过以上这种的第3电极涉及的各种形状、配置以及电压的组合，能够更适当地对离子风赋予强弱、或者易于产生紊流。

多个第3电极并不限于：以在离子风的宽度方向(y方向)以及/或者高度方向(z方向)上对离子风赋予强弱作为目的，使y方向以及/或则z方向的位置彼此不同地配置。例如，第3电极也可将y方向以及z方向的位置设为相同，沿着离子风的流动方向(x方向)进行排列。在该情况下，例如按照越是下游侧则电位越高的方式施加直流电压，从而能够遍及较长的距离来均匀或不均匀地加速离子风。

另外，如在第4实施方式(图5)中例示的那样，在能向多个第3电极施加互不相同的电压的情况下，无需能够向全部的第3电极单独地施加电压。即，多个第3电极之中的几个电极可以被并联或串联地连接。

如在第5实施方式(图6)中例示的那样，在从第1电极以及第2电极向第3电极这一方向上贯通的孔部形成于第3电极的情况下，孔部并不限定于多个，也可以仅为一个。例如，第3电极也可以为环状。另外，形成有孔部的电极并不限于板状，多个孔部无需二维地配置。例如，也可在离子的宽度方向(y方向)上延伸的棒状的第3电极中，形成沿着y方向排列成一列的多个孔部。

符号说明

1…离子风产生装置，3…离子风产生体，9…第1电极，11…第2电极，13…第3电极(电场形成部件、电场形成部)，17…直流电源装置(第1电源、电场形成部)。

Claims (13)

1.一种离子风产生体，具有：

第1电极以及第2电极，被施加电压并通过放电来引发离子风；和

电场形成部件，在比所述第1电极以及所述第2电极更靠近所述离子风的下游的区域形成对所述离子风进行加速的电场。

2.根据权利要求1所述的离子风产生体，其中，

所述电场形成部件是第3电极，该第3电极配置在比所述第1电极以及所述第2电极更靠近所述离子风的下游侧的位置，并以不构成闭合回路的状态被施加直流电压。

3.根据权利要求2所述的离子风产生体，其中，

所述离子风产生体还具有电介质，该电介质隔开所述第1电极和所述第2电极，

所述第1电极、所述第2电极以及所述第3电极设置于所述电介质。

4.根据权利要求3所述的离子风产生体，其中，

所述电介质形成为板状，

所述第1电极是与所述电介质的规定主面平行的层状电极，

所述第2电极是与所述规定主面平行的层状电极，具有位于比所述第1电极更靠近沿着所述规定主面的方向的一侧的位置的部分，

所述第3电极是与所述规定主面平行的层状电极，配置在比所述第2电极更靠近所述一侧的位置。

5.根据权利要求2或3所述的离子风产生体，其中，

在所述第3电极，形成有所述离子风通过的孔部。

6.根据权利要求5所述的离子风产生体，其中，

所述第3电极是与所述离子风的流动方向交叉的网状电极。

7.根据权利要求2至6的任一项所述的离子风产生体，其中，

所述第3电极具有与所述第1电极之间的距离变化的形状。

8.根据权利要求2至7的任一项所述的离子风产生体，其中，

相对于一对所述第1电极以及所述第2电极而设置有多个所述第3电极。

9.一种离子风产生装置，具有：

第1电极；

第2电极；

第1电源，向所述第1电极以及所述第2电极施加电压，使所述第1电极以及所述第2电极通过放电来引发离子风；和

电场形成部，在比所述第1电极以及所述第2电极更靠近所述离子风的下游的区域形成对所述离子风进行加速的电场。

10.根据权利要求9所述的离子风产生装置，其中，

所述电场形成部具有：

第3电极，配置在比所述第1电极以及所述第2电极更靠近所述离子风的下游侧的位置；和

第2电源，以不构成闭合回路的状态向所述第3电极施加直流电压。

11.根据权利要求10所述的离子风产生装置，其中，

所述第1电源向所述第1电极以及所述第2电极施加交流电压，

所述第2电源所施加的电压的绝对值大于所述第1电源所施加的电压的最大绝对值。

12.根据权利要求10或11所述的离子风产生装置，其中，

相对于一对所述第1电极以及所述第2电极而设置有多个所述第3电极，

所述第2电源能够向所述多个第3电极施加大小互不相同的直流电压。

13.一种离子风产生方法，包括：

向第1电极以及第2电极施加电压，通过放电来引发离子风的步骤；和

在比所述第1电极以及所述第2电极更靠近所述离子风的下游的区域形成电场来对所述离子风进行加速的步骤。

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