JP2003511640A - 静電的流体加速装置 - Google Patents

静電的流体加速装置

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Abstract

(57)【要約】 近接した間隔の多数のコロナ電極1 を有する静電気流体加速装置である。コロナ電極1 が励起電極2 により相互に隔離されているので、コロナ電極1 の近接した間隔を得ることができる。励起電極2 は隣接するコロナ電極1 間に非対称的に位置されるか、または加速電極が使用される。加速電極は吸引電極13または反撥電極19である。コロナ電極1 と励起電極2 の間の電圧はフレキシブルトップ高電圧電源によってコロナ開始電圧と破壊電圧の間に維持される。コロナ電極1 と励起電極2 の間の電圧はコロナ開始電圧と破壊電圧の間の領域まで変化されてもよく、それによって流体の流動を変化させる。個々の静電気流体加速装置の多数の段28,29,30は連続的な段28,29,30間の集収電極31 または32で使用され、それによって実質上全てのイオンその他の帯電粒子が次の段28,29 または30へ通過することを防止する。最終的に所望の流体流動方向に関して下流方向に延在するプレート形状の励起電極2 の構成も多くのイオン、流体粒子が下流方向に流れることを確実にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加速を行い、それによってイオンおよび電界の使用により流体、と
くに、空気に対して速度と運動量とを与える装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いくつかの特許明細書（たとえば、米国特許第 4,210,847号明細書および第 4
,231,766号明細書を参照）には、イオンが電極（“コロナ電極”と呼ばれる）に
よって発生され、別の電極（“吸引電極”と呼ばれる）に向かって吸引され（お
よび、したがって加速され）、周囲の空気分子と衝突することによりこのような
分子に吸引電極に向かって導かれる運動量を与えることが記載されている。
【０００３】 コロナ電極は、コロナ放電を発生させ、それによって周囲の空気中で空気分
子のイオンを発生させるために、細いワイヤのような、尖ったエッジを有するか
、あるいは寸法の小さいものでなければならない。このようなイオンは、コロナ
電極と同じ電気的極性を有している。
【０００４】 電極間の電位差がイオン発生コロナ放電をコロナ電極で生じさせるようにコ
ロナ電極の任意の他の構造および別の電極がイオン発生とその結果の流体加速の
ために使用されてもよい。
【０００５】 イオンが他の空気分子と衝突したとき、このようなイオンはこのような空気
分子に運動量を与えるだけでなく、それらの過度の電荷の一部をこれらの他の空
気分子に移動させ、それによって吸引電極に向かって吸引される付加的な分子を
生じさせる。これらの組合せられた効果は、いわゆる対流放電（イオン風）を発
生させる。
【０００６】 しかしながら、コロナ電極付近の空気分子の数と比較して少数のイオンしか
コロナ電極によって発生することができないため、現在の対流放電発生器の中の
イオンは、周囲の空気を移動させるために高い初期速度を与えられなければなら
ない。今までのところ、これらの高い初期イオン速度でさえ十分な速度の空気の
運動を生じさせることはできていない。さらに悪いことに、このような高いイオ
ン速度はまた、周囲の空気分子を励起させて環境に有害な影響を及ぼすことがよ
く知られているオゾンと酸化窒素が多量に発生される。
【０００７】 現在まで、十分な速度の空気運動を実現した発明は１つもなく、とくに、望
ましくない多量のオゾンおよび酸化窒素を発生させることなくそれを実現したも
のはない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、３つの米国特許明細書、すなわち米国特許第 3,638,058号明細
書、第 4,380,720号明細書および第 5,077,500号明細書において、本発明者が非
常に高速の空気運動を達成し、かつ望ましくない多量のオゾンおよび酸化窒素を
発生させずにこれを実現することを可能にした技術が基本レベルで使用されてい
る。
【０００９】 米国特許第 5,077,500号明細書に記載された技術は、全てのコロナ電極が“
互いに同じ条件下で動作し、それによって全てが互いに同じコロナ放電を生じる
”ことを確実にするために、ダクト（この特許明細書に記載されている装置が内
部に設置されている）の壁および別のコロナ電極からコロナ電極を遮蔽するため
に別の電極を使用している。これらの別の電極は、この特許明細書のコラム３の
中の５９乃至６０行目によると、“…コロナ電流を集め（ｔａｋｅ ｕｐ）ない
”と記載されている。
【００１０】 また、米国特許第 4,380,720号明細書に記載された技術は、１つの段により
所定の速度に加速された空気分子が後続する段によってさらに速い速度にさらに
加速されるように、それぞれがコロナ電極と吸引電極の対から構成された多数の
段を使用している。しかしながら、米国特許第 4,380,720号明細書では、実質的
に全てのイオンおよび別の電気的に帯電された埃塵のような粒子が後続する段の
コロナ電極に近づく前にそれらを中和して、このようなイオンおよび粒子がその
コロナ電極によって上流方向、すなわち前の段の吸引電極により生成された速度
とは反対の方向にはね返されることを防ぐ必要性が認識されていない。
【００１１】 また米国特許第 5,077,500号明細書のコラム１の２５乃至２９行目には、“
空気イオンは、電界の影響下でコロナ電極からターゲット電極に迅速に移動し、
それらの電荷をターゲット電極に与え、電気的に中性の空気分子に戻る”と記載
されている。しかしながら、ターゲット電極は実質的に全ての空気イオンを中和
するほど効果的でないことは、コラム４の１５乃至２７行目に説明されているコ
ロナ電極Ｋと表面4 との間におけるイオン電流の説明から明らかである。
【００１２】 同様に、米国特許第 3,638,058号明細書のコラム１の６６行乃至コラム２の
１３行には、“…陰極地点12とリング陽極18との間に印加された高い直流電圧に
より、電界が地点14を取囲むコロナ放電領域を発生させることが認められる”と
記載されている。このコロナ放電領域では、地点14付近の空気分子がイオン化さ
れ、これら分子は陰極と同じ極性の帯電された粒子であり、次に収束陽極として
も作用するリング陽極18に向かって吸引されるものである。加速されたイオンは
、反復的な衝突および付着によって運動エネルギを中性空気分子に与える。この
ように加速された中性空気分子は、イオン風発生器の有用な機械的出力を構成す
る。しかしながら、大部分のイオンは、それらが半径方向に広がってリング生成
陽極電流と衝突するリング18に到達して有用でなくなる。ごく一部のイオンは、
中性粒子と共にリングを通って進行するのに十分な運動エネルギを有している。
これらは陽極に引き戻される傾向があるため、結果的に効率の損失はわずかであ
る。同じ理論は、陰極13および陽極17にも当てはまる。逆の極性が各陰極−陽極
対に与えられ、それらの出て行く気流は、混合して中和する、すなわち、逆の極
性のものである逆に帯電されたイオンを含み、そのイオンは互いに吸引し、再結
合によって中和される。しかしながら、電極から出てきた実質的に全てのイオン
が混合するのかは不明である。これは、左側の陽極から生じた多くのイオンが左
向きの運動量を有し、右向きの運動量を有する右側の陽極から生じたイオンに対
する電気引力がこのような逆の運動量を克服するには不十分である可能性がある
ためである。さらに、このような再結合が生じるために必要な距離はおそらく非
常に大きいため、多くの段を使用して空気の速度を増加させるには不利である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の静電的流体加速装置は、流体の流動速度を著しく増加させるために２
つの基本的な技術を使用し、この流体は実質的に任意の流体であることができる
が、ほとんどの場合空気であり、また流体が空気である場合、望ましくない多量
のオゾンおよび酸化窒素が発生しない。
【００１４】 最初に、イオンの速度を高速化する必要なしに流体分子を十分に加速するた
めに、高い密度または圧力のイオンが生じるように所定の領域内において多量の
イオンが生成される。これは互いに隣接した多数のコロナ電極によって行われる
。コロナ電極は、コロナ放電を生じさせるためにコロナ電極と比較して十分な電
位差を有する励起電極によって互いに電気的に遮蔽されているため、互いに近接
して配置されることができる。励起電極は、隣接するコロナ電極間に、したがっ
て流体分子のために予定された流動方向を横切って配置されている。
【００１５】 イオンに流体流動を生じさせるために、各励起電極を隣接するコロナ電極間
に非対称的に（対称的な電界とは異なり、イオンを好ましい方向に収束する非対
称的に成形された電界を生成するために）配置するか、あるいは加速電極を設け
なければならない。
【００１６】 加速電極の場合、このような加速電極は、イオンを予定した方向に移動させ
るためにコロナ電極の下流に配置された吸引電極であることが好ましい。吸引電
極の電気的極性はコロナ電極のそれの逆である。
【００１７】 しかしながら、コロナ電極が互いに隣接している場合、米国特許第 5,077,50
0号明細書に記載されているケースのように励起電極の電位がコロナ電極の電位
と吸引電極の電位の間であるならば、流体流動の速度は減少することが実験的に
確定されている。事実、励起電極の電位がコロナ電極の電位と同じであるとき、
流体の流動は発生しない。これは、励起電極とコロナ電極との間の電界強度がコ
ロナ放電を発生させてイオンを生成するには不十分であり；コロナ電極と吸引電
極との間のコロナ放電が抑制され；結果的に生じた低密度のイオンが所望の流体
流動を発生するには不十分であるか、あるいは上記に説明したように励起電極の
電位がコロナ電極の電位と同じである場合は流動が全く生じないためである。さ
らに、上述したように、イオン密度を増加するためにコロナ電極が隣接して配置
されている場合、コロナ電極と励起電極との間の電界がコロナ電極と吸引電極と
の間の電界に影響を与える。したがって、所望の流動速度を達成するために、励
起電極とコロナ電極との間の電界強度を、コロナ放電を生じさせ、結果的にコロ
ナ電極から励起電極への電流を生成するレベルに維持することか好ましい。
【００１８】 しかしながら、流体の流動速度は励起電極とコロナ電極との間の電界強度を
変化させることにより制御されることが可能であり、またこのような電界強度は
励起電極の電位を変化させることによって調節されることができるため、吸引電
極の電位を制御することによってこれが行われる場合よりも少ないエネルギ消費
量で、励起電極の電位を変化させて流動速度を制御することができる。
【００１９】 上述のように、吸引電極を加速電極として使用するのではなく、反撥電極を
随意にコロナ電極の上流に配置することができる。反撥電極の電気的極性は、コ
ロナ電極と同じである。しかしながら、反撥電極からコロナ放電は発生しない。
【００２０】 次に、最大の流体流動を達成するために、多段のコロナ放電装置が各段の間
の集収電極と共に使用される。集収電極の電気的極性はコロナ電極と反対である
。集収電極は、実質的に全てのイオンおよびその他の電気的に帯電された粒子が
次の段に進行して、次の段のコロナ電極によって反撥され、反撥が流体流動速度
を遅らせるのを防止するように設計されている。コロナ放電装置は、技術的に知
られている任意の装置であることができるが、イオン密度を増加するために上述
の構成を使用するものであることが好ましい。
【００２１】 イオン密度を最大にする別の随意的な技術では、高電圧電源を使用され、こ
の高電圧電源は、コロナ電極から任意の他の電極への総電流として定められたコ
ロナ電流に依存している可変的な最大電圧を有してい。高電圧電源の出力電圧は
、コロナ電流に反比例する。したがって、絶縁破壊電圧が発生しそうであること
がコロナ電流により示された場合には、コロナ電極に印加される電圧は、このよ
うな絶縁破壊が防止されるように十分に減少される。このオプションを使用しな
い場合、所望のイオンの生成を阻害するスパークの生成による絶縁破壊を発生さ
せずに、コロナ電極と別の電極との間でコロナ放電を生成するために十分な電界
強度を有するように、コロナ電極と別の電極（当然ながら、コロナ放電が所望さ
れない反撥電極は除かれる）との間の電圧をコロナ開始電圧と絶縁破壊電圧との
間に手動で維持しなければならない。しかしながら、このような電極間の電圧が
絶縁破壊電圧に、実際には到達せずに、さらに近付いていくならば、生成される
イオンの密度はそれだけ一層大きくなる。
【００２２】 さらに、コロナ電極以外の電極に印加される電圧はまた、イオンの移動方向
およびしたがって流体の流動方向を制御するために使用されることができる。所
望された場合には、このためだけに電極が導入されてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
所望の速度の流体流の生成を成功させるために、高電圧電源は、コロナ開始電
圧より高いが、どのような周囲の環境条件でも絶縁破壊電圧より低い出力電圧を
発生しなければならない。
【００２４】 電極間の絶縁破壊を防止するために、高電圧電源は、湿度、温度等の絶縁破
壊電圧に影響を与える条件に対して敏感であると共に、出力電圧を絶縁破壊点よ
り低いレベルに減少させなければならない。
【００２５】 この目的を達成するには、電圧および他のセンサならびにフィードバックル
ープ制御装置を備えたかなり高価な高電圧電源が必要である。
【００２６】 しかしながら、コロナ電流は絶縁破壊電圧に影響を与える同じ条件に依存し
ていることは本発明者によって実験的に確定されていた。したがって、上述した
ように、コロナ電極と別の電極（コロナ放電が所望されない反撥電極を除く）と
の間の電圧は、コロナ開始電圧と絶縁破壊電圧との間に維持されなければならな
い。どのような周囲の環境条件でも絶縁破壊を生ぜずにイオンの密度を最大化す
る好ましい技術は、コロナ電流に反比例する可変最大電圧を有する高電圧電源を
使用することである。
【００２７】 このような高電圧電源は、“フレキシブルトップ”高電圧電源と呼ばれる。
【００２８】 “フレキシブルトップ”高電圧電源は、直列に接続された２個の電源装置か
ら構成されることが好ましい。第１の装置は“ベース装置”と呼ばれ、ベース電
圧”と呼ばれる出力電圧を発生し、この出力電圧はコロナ開始電圧に近く（それ
より高くまたは低く）、絶縁破壊電圧より低く、この装置における低い内部イン
ピーダンスのために、出力電流に対してあまり敏感ではない。第２の装置は“フ
レキシブルトップ”と呼ばれ、大きい内部インピーダンスのために、ベース装置
の電圧、すなわちベース電圧よりも出力電流に対してはるかに敏感な出力電圧を
発生する。出力電流が増加した場合、ベース電圧はほとんど一定のままであるが
、フレキシブルトップからの出力電圧は減少する。当業者は、任意の予測可能な
環境条件に対してベース装置とフレキシブルトップから結果的に得られた組合せ
られた出力電圧がコロナ開始電圧より大きく、かつ絶縁破壊電圧より小さくなる
ことを保証する回路素子の値を選択することができる。
【００２９】 さらに、フレキシブルトップに対して必要性が認められたときには、当業者
はこのような電源を実現する種々の方法を使用することができる。
【００３０】 おそらく、フレキシブルトップ高電圧電源の最も簡単な例は次のようなもの
である：伝統的な高電圧電源がベース装置として使用され、大きい漏洩インダク
タンスを有する逓昇変圧器がフレキシブルトップにおいて使用される。交流電流
は漏洩インダクタンスを通って流れ、それによってこのようなインダクタンスを
横切る電圧降下を生じさせる。流れる電流が多くなると、インダクタンスを横切
る電圧降下はそれだけ一層大きくなり、漏洩インダクタを横切って降下される電
圧が大きくなると、フレキシブルトップの出力電圧は小さくなる。
【００３１】 第２の例のフレキシブルトップ高電圧電源は、図６に示されている電圧乗算
器のキャパシタの組合せを使用する。第１の組のキャパシタは、第２の組のもの
よりはるかに大きいキャパシタンスを有し、したがってはるかに低いインピーダ
ンスを有する。それ故、第１の組のキャパシタ（ベース装置）の両端子間の電圧
は電流に対して比較的鈍感であり、第２の組のキャパシタ（フレキシブルトップ
）の両端子間の電圧は電流に反比例する。
【００３２】 フレキシブルトップ高電圧電源は、本発明の技術的範囲を逸脱せずに直列に
接続されたベース装置とフレキシブルトップとの任意の組合せによって得られる
ことが理解されるであろう。したがって、フレキシブルトップ高電圧電源は、結
果的に得られる出力電圧が所望の範囲内のものとなるように任意の所望の順序で
直列に接続された任意の数のベース装置およびフレキシブルトップから構成され
ることができる。
【００３３】 したがって、本発明の静電的流体加速装置は間隔を有して隣接する多数のコ
ロナ電極を含み、そのコロナ電極間には励起電極が非対称的に配置されている。
フレキシブルトップ高電圧電源は、コロナ電極と励起電極との間の電圧がコロナ
開始電圧と絶縁破壊電圧との間に維持されるように、この電圧を制御することが
好ましい。
【００３４】 しかしながら、運動させることが所望された流体の流れを変えるために、コ
ロナ電極と励起電極との間の電圧は上述の範囲を外れる範囲まで随意に変化され
ることができる。
【００３５】 また、コロナ電極間において励起電極を非対称的に配置する代りに、静電的
流体加速装置はさらに加速電極を含んでもよい。
【００３６】 加速電極は、上述したように、吸引電極、反撥電極、または吸引と反撥の組
合せ電極のいずれであってもよい。
【００３７】 吸引電極はコロナ電極の極性と反対の電気的極性を有し、所望の流体の流れ
の方向に関してコロナ電極の下流に配置される。反撥電極はコロナ電極の極性と
同じ電気的極性を有し、所望の流体の流れの方向に関してコロナ電極の上流に配
置される。
【００３８】 多くのイオン、およびしたがって多くの流体粒子が下流に向かって流れるこ
とを保証するために、励起電極は、所望の流体の流動方向に関して下流に延在す
るプレートの形態に構成されることができる。
【００３９】 最後に、上述のように、流体の最大流動を達成するために、多くの段のコロ
ナ放電装置および好ましくは本発明の静電的流体加速装置が、各段の間に配置さ
れた集収電極を備えて使用される。集収電極はコロナ電極の極性と反対の電気的
極性を有し、実質的に全てのイオンおよびその他の電気的に帯電された粒子が、
それらを反撥して流体の移動を減じる傾向のある次の段に進行するのを妨げるよ
うに設計されている。集収電極は、流体粒子に対して予定された通路を実質的に
横断して延在するワイヤメッシュであることが好ましい。
【００４０】 図１は、多数のコロナ電極 1と、多数の励起電極 2と、電源 3とを含む本発
明による静電的流体加速装置の第１の実施形態を概略的に示している。コロナ電
極 1および励起電極 2は、導体 4および 5により電源 3の各端子に接続されてい
る。所望の流体の流動方向は矢印で示されている。コロナ電極 1は、所望の流体
流に関して励起電極 2の間に非対称的に配置されている。示されている実施形態
において、コロナ電極 1はワイヤ状の電極（断面で示されている）であり、励起
電極 2はプレート状の電極（やはり断面で示されている）であり、電源 3は直流
電源であると仮定されている。コロナ電極は、コロナ放電およびそれに続く前記
コロナ電極の１以上の部分からのイオン放出を保証する任意の形状のものであっ
てよいことが理解されるであろう。一般に、コロナ電極は針、バーブドワイヤ、
鋸歯状のプレート、あるいは尖ったまたは薄い部分を有するプレートの形状に形
成されてもよく、それによってコロナ電極のこれらの部分の付近における電界上
昇が容易になる。電源は、コロナ電極 1付近の電界の強度をコロナ開始値より高
く上昇させるために十分に大きい大きさを有する任意の電圧（直流、交流または
パルス）を発生してもよいことが理解されるであろう。本発明によると、図１に
示されている実施形態のコロナ電極 1、励起電極 2および導体 4および 5は、コ
ロナ電極のイオン放出部分と励起電極に所望の電流を導くことのできる導電性材
料から形成されている。コロナ電極 1はフレーム（示されていない）によって支
持されており、このフレームは、コロナ電極 1が励起電極 2に平行であることを
保証する。電源 3は、コロナ電極 1と励起電極 2との間の空間に電界を生成する
電圧を発生する。この電界の大きさはコロナ電極 1の付近で最大である。最大の
大きさの電界がコロナ開始電圧を越えたとき、コロナ電極 1がイオンを放射する
。コロナ電極 1から放出されているイオンは励起電極 2に吸引される。コロナ電
極 1と励起電極 2の非対称的な位置のために、イオンは矢印で示されている所望
の流体の流動方向に向かってさらに加速される。したがって、左へ向かうより右
（図１に示されているように）に向かって流れるイオンが多い。所望の流体の流
動方向にイオンが移動することにより、イオンが流体分子と衝突するために、流
体がこの方向に流動する。
【００４１】 図２は多数のコロナ電極6 、多数の励起電極7 、電源8 を具備する本発明に
したがった静電的流体加速装置の第２の実施形態を概略して示している。コロナ
電極6 と励起電極7 は、導体9 、10により電源8 のそれぞれの端子に接続されて
いる。示されている実施形態では、コロナ電極6 は剃刀状の電極（断面で示され
ている）であり、励起電極7 はプレート状の電極（これも断面で示されている）
であり、電源8 はＤＣ電源であると仮定する。図２はニードル型のコロナ電極6
と、コロナのニードル状電極の間に非対称的に位置されている励起電極7 を同様
に表していることが理解されよう。励起電極7 の好ましい形態はハニカム形状で
あるがこれに限定されず、この形状は相互からコロナ電極6 を分離し、前記コロ
ナ電極6 はハニカム状の励起電極7 の中心近くに配置される。電源8 は先の実施
形態のように、コロナ電極6 部分近辺でコロナの開始値を超えるように電界強度
を上昇するのに十分な大きさを有する電圧（直流、交流またはパルス）を発生す
る。本発明にしたがって、図２で示されている実施形態のコロナ電極6 、励起電
極7 、導体9 、10は励起電極7 へイオンを放射するコロナ電極の部分へ所望の電
流を導くことができる導電性材料から作られる。コロナ電極6 はコロナ電極6 が
励起電極7 に平行であることを確実するフレーム（図示せず）によって支持され
る。電源8 はコロナ電極6 と励起電極7 との間の空間に電界を発生する電圧を生
成する。この電界はコロナ電極6 のシャープなエッジ（またはニードル状コロナ
電極の場合にはシャープな点）の近辺に最大の大きさを有する。電界の最大の大
きさがコロナの開始電圧を超えるとき、コロナ電極6 はイオンを放射する。コロ
ナ電極6 のシャープなエッジ（または点）から放射されたイオンは励起電極7 へ
引付けられる。コロナ電極6 と励起電極7 の位置が非対称的であるので、イオン
は矢印により示されている所望の流体の流動方向へさらに加速を受ける。それ故
、さらに多くのイオンが（図２で示されているように）左ではなく右へ流れる。
所望の流体の流動方向へのイオンの運動は、イオンが流体の分子に衝突するので
、この方向の流体流動を発生する。
【００４２】 図３は多数のコロナ電極11、多数の励起電極12、多数の吸引電極13、および
電源14を具備する本発明にしたがった静電的流体加速装置の第３の実施形態を概
略的に示している。コロナ電極11は電源14の一方の端子へ、また励起電極12と吸
引電極13とは、電源14の他方の端子へ導体15、16によりそれぞれ接続されている
。所望の流体の流動方向は矢印で示されている。コロナ電極11は励起電極12間に
位置されており、相互に分離されている。１例として、ワイヤ状のコロナ電極11
は断面で示されており、励起電極12はプレート状の電極であり、吸引電極13はワ
イヤ状またはロッド状の電極（これも断面で示されている）であり、電源14はＤ
Ｃ電源である。図３は同様に、コロナ電極11の付近の電界強度がコロナ放電を開
始するのに十分な大きさであることを確実にする任意の他の形状のコロナ電極11
を表していることが理解されよう。電源14は先の実施形態（図１および図２）の
ように、コロナの開始値を超えるコロナ電極11の部分の付近で電界強度を上昇す
るのに十分な大きさを有する任意の電圧（直流、交流またはパルス）を発生する
。本発明にしたがって、図３で示されている実施形態のコロナ電極11、励起電極
12、吸引電極13、導体15、16は、励起電極12および吸引電極13へイオンを放射す
るコロナ電極の部分へ所望の電流を導くことができる導電性材料から作られる。
コロナ電極11はコロナ電極11が励起電極12と吸引電極13に実質上平行であること
を確実にするフレーム（図示せず）によって支持される。電源14はコロナ電極11
と励起電極12と吸引電極13との間の空間に電界を発生する電圧を生成する。この
電界はコロナ電極11（または剃刀状或いはニードル状コロナ電極の場合にはシャ
ープなエッジまたはシャープな点）の近辺で最大の大きさを有する。電界の最大
の大きさがコロナの開始電圧を超えるとき、コロナ電極11はイオンを放射する。
コロナ電極11のシャープなエッジ（または点）から放射されたイオンは励起電極
12と吸引電極13へ引付けられる。静電気力のために、イオンは矢印により示され
ている所望の流体の流動方向へさらに加速を受ける。それ故、さらにイオンが（
図３で示されているように）右へ流れる。所望の流体の流動方向におけるイオン
の運動は、イオンと流体の分子との衝突により、この方向における流体の流動を
発生する。
【００４３】 図４は多数のコロナ電極17、多数の励起電極18、多数の反撥電極19および電
源20を具備する本発明にしたがった静電的流体加速装置の第４の実施形態を概略
して示している。反撥電極19と共にコロナ電極17は電源20の一方の端子へ、また
励起電極18は電源20の他方の端子へ導体21、22によりそれぞれ接続されている。
所望の流体の流動方向は矢印で示されている。コロナ電極17は励起電極18の間に
位置されており、相互に分離されている。１例として、ワイヤ状のコロナ電極17
は断面で示されており、励起電極18はプレート状の電極であり、反撥電極19はワ
イヤ状またはロッド状の電極（これも断面で示されている）であり、電源20はＤ
Ｃ電源である。図４は同様に、コロナ電極17の付近の電界強度がコロナ放電を開
始するのに十分な大きさであることを確実にする任意の他の形状のコロナ電極17
を表していることが理解されよう。電源20は先の実施形態のように、コロナの開
始値を超えるコロナ電極17の部分の付近の電界強度を上昇するのに十分な大きさ
を有する任意の電圧（直流、交流またはパルス）を発生する。本発明にしたがっ
て、図４で示されている実施形態のコロナ電極17、励起電極18、反撥電極19、導
体21、22は、励起電極18へイオンを放射するコロナ電極の部分へ所望の電流を導
くことができる導電性材料から作られる。コロナ電極17はコロナ電極17が励起電
極18と反撥電極19に実質上平行であることを確実にするフレーム（図示せず）に
よって支持される。電源20はコロナ電極17と励起電極18との間の空間に電界を発
生する電圧を生成する。この電界はコロナ電極17（または剃刀状或いはニードル
状コロナ電極の場合にはシャープなエッジまたはシャープな点）の近辺で最大の
大きさを有する。電界の最大の大きさがコロナの開始電圧を超えるとき、コロナ
電極17はイオンを放射する。コロナ電極17のシャープなエッジ（または点）から
放射されたイオンは励起電極18により引付けられ、同時に反撥電極19によって反
撥される。静電気力のために、イオンは矢印により示されている所望の流体の流
動方向へさらに加速を受ける。それ故、さらにイオンが（図４で示されているよ
うに）右へ流れる。所望の流体の流動方向におけるイオンの運動は、イオンが流
体の分子との衝突により、この方向における流体の流動を発生する。反撥電極19
は反撥電極19付近の電界がコロナの開始値よりも下であることを確実にする任意
の形状で作られてもよいことが理解されよう。比較的低い値を確実にするため、
反撥電極19はコロナ電極17よりも大きいメインサイズから作られてもよい。別の
選択として、反撥電極19はシャープなエッジをもたず、または鋸歯状の表面をも
たなくてもよい。
【００４４】 図５はフレキシブルトップ電源の流動図を概略して示している。本発明にし
たがって、電源は２つの機能部分、即ちベース部23とフレキシブル部分24からな
る。ベース部分23は出力電圧25を発生し、フレキシブルトップ部分24は出力電圧
26を発生する。両電圧25、26は合計に等しい電源の出力電圧、即ち27を与える。
図５の電源の各部分は任意の既知の設計で作られてもよい。これは変圧器−整流
器または電圧乗算器、或いはフライバック構造、またはそれらの組合わせでもよ
い。ベース部分23とフレキシブルトップ部分24は同様に類似の異なる設計であっ
てもよい。本発明の目的に関連するベース部分23とフレキシブルトップ部分24の
唯一の差は出力電圧の出力電流に対する依存性である。ベース部分23は出力電流
に対する依存が少ない出力電圧25を発生する。フレキシブルトップ部分24は出力
電流の増加によって顕著に低下する出力電圧26を発生する。ベース部分23はコロ
ナ電極のコロナ開始電圧に近い出力電圧25を発生する。この電圧25はコロナ開始
電圧に等しいか、コロナ開始電圧より僅かに大きいか、あるいは小さくてもよい
。このコロナ開始電圧は電極の形状と環境にも依存する。コロナ開始電圧が高温
下では小さい値を有することが実験的に決定されている。他方、ベース電圧25は
コロナと他の電極間の絶縁破壊電圧よりも大きくてはならない。この破壊電圧も
また温度その他の要因によって変化する。それ故、特定の応用の環境状態では、
電圧25をコロナ開始電圧に近いレベルに維持するが、破壊電圧を超えないことが
望ましい。フレキシブル部分24は電圧25と組合わせてコロナ開始電圧よりも大き
いが破壊電圧よりも小さい総出力電圧27を与える出力電圧を発生する。コロナ電
流は電極間の電圧に非線形に依存することが実験的に決定されている。コロナ電
流はコロナ開始電圧で開始し、電圧が破壊レベルに接近したとき最大値に到達す
る。電源の総出力電圧が破壊レベルに到達しないことを確実にするために、出力
電圧26はコロナ電流が最大値に接近したとき減少する。同時に、総出力電圧27は
常にコロナ開始レベルよりも上である。これは任意の状態におけるコロナ放電と
流体の流動を確実にする。
【００４５】 図６はフレキシブルトップの電源回路図を示している。図６で示されている
電源は１０，０００Ｖ乃至１５，０００Ｖのレベルの高電圧を発生する。この電
源のパワー列は電力ートランジスタＱ１、高電圧フライバックインダクタＴ１、
電圧乗算器（キャパシタＣ１−Ｃ８とダイオードＤ８−Ｄ１５）からなる。パル
ス幅変調器集積回路ＵＣ３８４３Ｎはサイレント動作を確実にするために、可聴
周波数を超える周波数で周期的にトランジスタＱ１をオンおよびオフに切替える
。ポテンショメータ５ｋはデューティサイクルを制御し、出力電圧制御に使用さ
れる。Ｑ１のソースと接地間に接続されている１オームのシャント抵抗は出力電
流を感知し、電流が予めセットしたレベルを超えるならばトランジスタＱ１をオ
フに切り換える。図６で示されている電源の予めセットしたレベルはほぼ１Ａに
等しい。キャパシタＣ１−Ｃ６はキャパシタＣ６−Ｃ７の値を越える値を有する
。キャパシタＣ１、Ｃ４、Ｃ６を横切る電圧の合計はベース電圧25を構成する。
キャパシタＣ８を横切る電圧はフレキシブルトップ電圧26を表す。電圧25、26の
合計はフレキシブルトップ電源の出力電圧27を表す。１以上のベース部分、すな
わち電源と、１以上のフレキシブルトップ部分、すなわち電源からなる電源を組
合わせた電源の任意の構造は本発明の技術的範囲に入ることを理解するであろう
。このようなフレキシブルトップ電源の別の例として簡単な変成器−整流器構造
（ここでは図示しない）が考慮されてもよい。変成器は１つの１次巻線と少なく
とも２つの２次巻線から構成される。各２次巻線は別々の整流器に接続されてい
る、これらの整流器のＤＣ出力は直列に接続されている。１つの２次巻線は１次
巻線に関する漏洩インダクタンスが１次巻線に関する別の２次巻線の漏洩インダ
クタンスよりも大きい。コロナ電流が成長したとき、その大きな漏洩インダクタ
ンスを横切る電圧降下が大きくなり、電源の出力電圧はセーフレベルまで減少す
る。
【００４６】 図７は所望の流体の流動に関して直列に位置される静電気流体加速装置の複
数の段28、29、30を示している。本発明にしたがって、各段は集収電極31と32に
より別の段から分離されている。各段28、29、30は電源33により付勢され、コロ
ナ放電でイオンを発生し、その後（矢印により示されている）所望の流体の流動
方向へイオンを加速することによって流体を加速する。イオンと他の帯電粒子は
励起電極により包囲されている領域を通ってコロナ電極付近から次の段へ移動す
る。これらのイオンと粒子の一部は励起電極上に残留する。しかしながら、これ
らの粒子の一部分は特定の段の電極を超えて移動する。これらのイオンと粒子は
次の段まで移動し、次の段のコロナ電極によって反撥される。イオンと粒子は所
望の流体運動方向への動作は遅くなり、反対方向へ戻る。このことは総流体速度
と流体加速装置の効率を減少する。このようなことを防止するため、集収電極31
と32が段の間に設けられる。これらの集収電極は相互に近接して配置され、コロ
ナ電極の極性と反対の極性に接続される。段を超えて移動するイオンおよび帯電
された粒子は集収電極31と32に引付けられ、それらの帯電をこれらの電極へ与え
る。このような手段によって、全てまたはほぼ全ての帯電された粒子は次の段へ
移動しない。図７では、全ての集収電極はその段28、29、30の励起電極と同一の
電源33端子に接続される。これらの集収電極はコロナ電極の電位と反対の極性で
ある任意の電位に接続されるか、その電位より下に置かれることが理解されよう
。幾つかの電極は可変電源等の異なる電源に接続されてもよいことが理解されよ
う。
【００４７】 図８は励起電極で電位を変化することによって流体の流動を制御できる静電
気流体加速装置を示している。図８で示されている静電気流体加速装置は多数の
コロナ電極41と多数の励起電極34と多数の吸引電極35とから構成されている。全
ての電極の形状および相互な配置は図３で示されている電極と類似している。図
８で示されている静電気流体発生器は２つの電源により付勢される。吸引電極35
は２つの電源の共通点に接続されている。この共通点は図では接地として示され
ているが、任意の電位であってもよい。電源36は導体40により共通の点に接続さ
れ、また導体38によりコロナ電極41へ接続されている。電源36は安定なＤＣ電圧
を発生する。電源37は導体40により共通の点に接続され、導体39により励起電極
34に接続されている。電源37は可変ＤＣ電圧を発生する。
【００４８】 コロナ電極41と励起電極34間の領域の電界強度が、コロナ電極41と吸引電極3
5間の領域の電界強度にほぼ等しいならば、コロナ電極41から励起電極34へ流れ
る電流の大きさはコロナ電極41から吸引電極35へ流れる電流の大きさにほぼ等し
い。ほぼ等しい電界強度は説明した電極の形状と相互の位置においてコロナ放電
で最も好ましいことが実験的に決定された。さらに、コロナ電極41と励起電極34
との間の領域の電界強度が、コロナ電極41と吸引電極35間の領域の電界強度より
も小さいならば、コロナ放電は抑制され、コロナ放電からイオンが少なくなる放
射されることが決定された。コロナ電極41と励起電極34との間の領域の電界強度
が、コロナ電極41と吸引電極35との間の領域の電界強度のほぼ半分であるとき、
コロナ放電はほぼ全体的に抑制され、コロナ放電から放射されるイオンはほぼ存
在せず、流体の運動は検出されない。
【００４９】 コロナ放電特性により、フレキシブルトップ電源は、コロナ放電の開始とメ
ンテナンスのために電極の任意の組合わせで適切に使用されることができること
が理解されよう。
【００５０】 多数の電極の任意のセットが別々のフレームに位置および／または固定され
てもよいことがさらに理解されよう。このフレームは流体が自由に流れる貫通孔
を具備しなければならない。これは長方形のフレームまたはＵ型のフレームまた
は任意の形態のフレームであってもよい。多数の電極のセットが位置される２以
上のフレームはその後、いわゆるこの表面に沿ったクリーピング放電を防止する
ために表面に沿った十分な距離を確実に得るような方法で固定される。
【００５１】 前述の配置は適切に試験された。励起電極間の距離は２乃至５ｍｍであり、
コロナ電極の直径は０．１ｍｍであり、励起電極の幅は約１２ｍｍであった。吸
引電極の直径は約０．７５ｍｍであった。コロナ電極はタングステンワイヤから
作られ、励起電極はアルミニウムホイルから作られ、励起電極は黄銅およびスチ
ールロッドから作られた。２，０００ボルト乃至７，０００ボルトの大きさのコ
ロナ電極の電圧（励起および吸引電極は接地されている）では、空気流は１分当
たり９５０フィートの最大速度で測定された。励起電極の電位が吸引電極の電圧
に近いとき空気流は最大である。励起電極の電位がコロナ電極の電位に接近した
とき、空気流は減少され、徐々に検出できないレベルに低下した。
【００５２】 ［産業上の応用］ 静電気流体加速装置が産業で使用されることができる方法と、静電気流体加速
装置が作られ使用されることができる方法は静電気流体加速装置の説明および特
性から明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 例示による多数のコロナ電極および励起電極の配置の概略図。
【図２】 例示による多数のコロナ電極および励起電極の配置の別の構造の概略図。
【図３】 多数の吸引電極配置を含んでいる例示による多数のコロナ電極および励起電極
の配置の概略図。
【図４】 多数の反撥電極配置を含んでいる例示による多数のコロナ電極および励起電極
の配置の概略図。
【図５】 例示によるフレキシブルトップ電源の流動の概略図。
【図６】 例示によるフレキシブルトップ電源の概略回路図。
【図７】 所望の流体流に関して直列に配置された静電気流体加速装置の幾つかの段の例
示による概略図。
【図８】 励起電極の電位の変化によって流体流を制御できる静電気流体加速装置の例示
による概略図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 クリクタフォビッチ、イゴール・エー アメリカ合衆国、ワシントン州 98021 ボーゼル、エス・イー、ツーハンドレッド アンドサーティーサード・ストリート 822 (72)発明者 フーリマン、ロバート・エル・ジュニア アメリカ合衆国、ワシントン州 98005 ベルビュー、エス・イー・トウェンティサ ード・ストリート 13910 Ｆターム(参考） 4D054 AA20 BB02 BB04

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多数の近接して間隔を隔てて配置されたコロナ電極と、 前記コロナ電極間に非対称的に位置されている１以上の励起電極とを具備して
    いることを特徴とする静電的流体加速装置。
  2. 【請求項２】 前記コロナ電極と前記励起電極との間の電圧はコロナ開始電
    圧と絶縁破壊電圧との間に維持される請求項１記載の静電的流体加速装置。
  3. 【請求項３】 前記コロナ電極と前記励起電極との間の電圧はフレキシブル
    なトップ高電圧電源によって制御される請求項２記載の静電的流体加速装置。
  4. 【請求項４】 前記励起電極は１または複数のプレートであり、それらのプ
    レートは所望の流体の流れの方向に関して下流方向に延在している請求項３記載
    の静電的流体加速装置。
  5. 【請求項５】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流体
    加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静電
    的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており、
    それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配置
    されている請求項４記載の静電的流体加速装置。
  6. 【請求項６】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流体
    加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静電
    的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に延在しており、
    それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配置
    されている請求項３記載の静電的流体加速装置。
  7. 【請求項７】 前記励起電極は、所望の流体の流れの方向に関して下流方向
    に延在しているプレートである請求項３記載の静電的流体加速装置。
  8. 【請求項８】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流体
    加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静電
    的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており、
    それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配置
    されている請求項７記載の静電的流体加速装置。
  9. 【請求項９】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流体
    加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静電
    的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており、
    それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配置
    されている請求項２記載の静電的流体加速装置。
  10. 【請求項１０】 前記コロナ電極と前記励起電極との間の電圧は可変であり
    、コロナ開始電圧と絶縁破壊電圧との間の電圧範囲外まで変化可能である請求項
    １記載の静電的流体加速装置。
  11. 【請求項１１】 前記励起電極は、所望の流体の流れの方向に関して下流方
    向に延在しているプレートである請求項１０記載の静電的流体加速装置。
  12. 【請求項１２】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており
    、それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配
    置されている請求項１１記載の静電的流体加速装置。
  13. 【請求項１３】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており
    、それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配
    置されている請求項１０記載の静電的流体加速装置。
  14. 【請求項１４】 多数の近接して間隔を隔てて配置されたコロナ電極と、 前記コロナ電極間に位置されている１以上の励起電極と、 １以上の加速電極とを具備していることを特徴とする静電的流体加速装置。
  15. 【請求項１５】 前記コロナ電極と前記加速電極との間の電圧は、コロナ開
    始電圧と絶縁破壊電圧との間に維持されている請求項１４記載の静電的流体加速
    装置。
  16. 【請求項１６】 前記コロナ電極と前記励起電極との間の電圧はコロナ開始
    電圧と絶縁破壊電圧との間に維持される請求項１４記載の静電的流体加速装置。
  17. 【請求項１７】 加速電極が吸引電極であり、この吸引電極は前記コロナ電
    極と反対の電気的極性を有しており、前記吸引電極はコロナ電極から望ましい方
    向の下流に位置している請求項１６記載の静電的流体加速装置。
  18. 【請求項１８】 前記コロナ電極と前記励起電極との間の電圧はフレキシブ
    ルなトップ高電圧電源によって制御される請求項１７記載の静電的流体加速装置
    。
  19. 【請求項１９】 前記励起電極は、所望の流体の流れの方向に関して下流方
    向に延在しているプレートである請求項１８記載の静電的流体加速装置。
  20. 【請求項２０】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており
    、それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配
    置されている請求項１９記載の静電的流体加速装置。
  21. 【請求項２１】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており
    、それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配
    置されている請求項１８記載の静電的流体加速装置。
  22. 【請求項２２】 前記励起電極は、所望の流体の流れの方向に関して下流方
    向に延在しているプレートである請求項１７記載の静電的流体加速装置。
  23. 【請求項２３】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており
    、それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配
    置されている請求項２２記載の静電的流体加速装置。
  24. 【請求項２４】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており
    、それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配
    置されている請求項１７記載の静電的流体加速装置。
  25. 【請求項２５】 加速電極が反撥電極であり、この反撥電極は前記コロナ電
    極と同じ電気的極性を有しており、前記反撥電極はコロナ電極から望ましい方向
    の下流に位置している請求項１６記載の静電的流体加速装置。
  26. 【請求項２６】 前記コロナ電極と前記励起電極との間の電圧はフレキシブ
    ルなトップ高電圧電源によって制御されている請求項２５記載の静電的流体加速
    装置。
  27. 【請求項２７】 前記励起電極は、所望の流体の流れの方向に関して下流方
    向に延在しているプレートである請求項２６記載の静電的流体加速装置。
  28. 【請求項２８】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており
    、それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配
    置されている請求項２７記載の静電的流体加速装置。
  29. 【請求項２９】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており
    、それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配
    置されている請求項２６記載の静電的流体加速装置。
  30. 【請求項３０】 前記励起電極は、所望の流体の流れの方向に関して下流方
    向に延在しているプレートである請求項２５記載の静電的流体加速装置。
  31. 【請求項３１】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向で下流方向に位置しており、それ
    ら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配置され
    ている請求項３０記載の静電的流体加速装置。
  32. 【請求項３２】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向で下流方向に位置しており、それ
    ら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配置され
    ている請求項２５記載の静電的流体加速装置。
  33. 【請求項３３】 前記コロナ電極と前記励起電極との間の電圧は可変であり
    、コロナ開始電圧と絶縁破壊電圧との間の電圧範囲外まで変化可能である請求項
    １４記載の静電的流体加速装置。
  34. 【請求項３４】 加速電極が吸引電極であり、この吸引電極は前記コロナ電
    極と反対の電気的極性を有しており、前記吸引電極はコロナ電極から所望の流体
    の流れの方向で下流に位置している請求項３３記載の静電的流体加速装置。
  35. 【請求項３５】 前記励起電極は、所望の流体の流れの方向に関して下流方
    向に延在しているプレートである請求項３４記載の静電的流体加速装置。
  36. 【請求項３６】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており
    、それら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配
    置されている請求項３５記載の静電的流体加速装置。
  37. 【請求項３７】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向で下流方向に位置しており、それ
    ら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配置され
    ている請求項３４記載の静電的流体加速装置。
  38. 【請求項３８】 加速電極が反撥電極であり、この反撥電極は前記コロナ電
    極と同じ電気的極性を有しており、前記反撥電極はコロナ電極から所望の流体の
    流れの方向で下流に位置している請求項３３記載の静電的流体加速装置。
  39. 【請求項３９】 前記励起電極は、所望の流体の流れの方向に関して下流方
    向に延在しているプレートである請求項３８記載の静電的流体加速装置。
  40. 【請求項４０】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向で下流方向に位置しており、それ
    ら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配置され
    ている請求項３９記載の静電的流体加速装置。
  41. 【請求項４１】 先行する静電的流体加速装置と１以上の付加的な静電的流
    体加速装置を具備し、それらの付加的な各静電的流体加速装置は前記先行する静
    電的流体加速装置から所望の流体の流れの方向で下流方向に位置しており、それ
    ら静電的流体加速装置の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配置され
    ている請求項３８記載の静電的流体加速装置。
  42. 【請求項４２】 流体を運動させるための技術的に知られているコロナ放電
    装置と、 流体を運動させるための技術的に知られている１以上の付加的なコロナ放電装
    置とを具備し、 前記付加的な各コロナ放電装置は前記先行する静電的流体加速装置から所望の
    流体の流れの方向に関して下流方向に位置しており、それら静電的流体加速装置
    の少なくとも１つの対の間に１以上の集収電極が配置されていることを特徴とす
    る静電的流体加速装置。
  43. 【請求項４３】 電源の出力電流にわずかしか感応しない電圧を生成するベ
    ース装置と、 電源の出力電流の増加と共に減少する出力電圧を生成する第２の装置と、 前記ベース装置および前記第２の装置からの電圧を組合わせる手段とを具備し
    ていることを特徴とするフレキシブルなトップ高電圧電源。
  44. 【請求項４４】 コロナ放電を生成することのできる１組の電極と、 前記１組の電極に電気的に接続されたフレキシブルなトップ高電圧電源とを具
    備していることを特徴とする電極を使用する装置。
  45. 【請求項４５】 少なくとも１組の電極は自由流体通路に対する開口を備え
    ている分離されたフレーム中に配置されている請求項４４記載の静電的流体加速
    装置。
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