JP2012094377A - Ion wind generation body and ion wind generation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ion wind generation body capable of easily aggregating ion winds.SOLUTION: An ion wind generation body 3 has a dielectric body 7, on which a through hole 7h is formed; an inner electrode 9 arranged nearer the through hole 7h than an outer periphery 7b of the dielectric body 7; and an outer electrode 11 arranged nearer the outer periphery of the dielectric body 7 than the inner electrode 9, isolated from the inner electrode 9 by the dielectric body 7, including a downstream region part 11m positioned nearer one side (side shown by an arrow a1) in a penetrating direction of the through hole 7h than the inner electrode 9, and capable of inducing the ion winds flowing in the through hole 7h toward the side shown by the arrow a1 by applying a voltage between the outer electrode and the inner electrode 9.

Description

本発明は、イオン風発生体及びイオン風発生装置に関する。   The present invention relates to an ion wind generator and an ion wind generator.

電子若しくはイオンの移動によりイオン風を誘起する装置が知られている。例えば、特許文献1では、基板状の誘電体に設けられた2つの電極に交流電圧を印加して誘電体バリア放電を生じさせ、誘電体の一方主面にイオン風を発生させている。なお、そのような基板状の誘電体及び電極からなるイオン風発生体を流路に配置する技術も知られている(例えば特許文献2)。   Devices for inducing ion wind by movement of electrons or ions are known. For example, in Patent Document 1, an AC voltage is applied to two electrodes provided on a substrate-like dielectric material to generate a dielectric barrier discharge, and an ion wind is generated on one main surface of the dielectric material. A technique for arranging an ion wind generator composed of such a substrate-like dielectric and electrodes in a flow path is also known (for example, Patent Document 2).

特開2007−317656号公報JP 2007-317656 A 特開2009−30699号公報JP 2009-30699 A

特許文献1の技術では、イオン風を集約することが難しい。すなわち、誘起されたイオン風は、基板状の誘電体の主面に沿って流れる際に、主面の側方等へ拡散してしまう。   With the technique of Patent Document 1, it is difficult to collect ion wind. That is, when the induced ion wind flows along the main surface of the substrate-like dielectric, it diffuses to the side of the main surface.

本発明の目的は、イオン風の集約が容易なイオン風発生体及びイオン風発生装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an ion wind generator and an ion wind generator that can easily collect ion wind.

本発明の第1の観点のイオン風発生体は、貫通孔が形成された誘電体と、前記誘電体の外周面よりも前記貫通孔側に配置された内側電極と、前記内側電極よりも前記誘電体の外周側に配置されて前記誘電体により前記内側電極と隔てられるとともに、前記内側電極よりも前記貫通孔の貫通方向の一方側に位置する下流域部を含み、前記内側電極との間に電圧が印加されることにより前記貫通孔を前記一方側へ流れるイオン風を誘起可能な外側電極と、を有する。   The ion wind generator according to the first aspect of the present invention includes a dielectric having a through hole formed therein, an inner electrode disposed on the through hole side of the outer peripheral surface of the dielectric, and the inner electrode more than the inner electrode. And a downstream area located on one side of the through-hole in the through direction with respect to the inner electrode and disposed between the inner electrode and the inner electrode. And an outer electrode capable of inducing an ionic wind flowing to the one side through the through-hole when a voltage is applied thereto.

好適には、前記内側電極及び前記外側電極は、前記貫通孔を螺旋状に流れるイオン風を誘起可能に形成されている。   Preferably, the inner electrode and the outer electrode are formed so as to be able to induce an ionic wind flowing spirally through the through hole.

好適には、前記内側電極及び前記外側電極は、前記貫通孔の周りに螺旋状に並んで延びている。   Preferably, the inner electrode and the outer electrode extend in a spiral around the through hole.

好適には、複数組の前記内側電極及び前記外側電極が、前記貫通孔の周りに螺旋状に配列され、前記内側電極及び前記外側電極の各組は、その配列方向に対して直交する方向にイオン風を誘起可能である。   Preferably, a plurality of sets of the inner electrode and the outer electrode are arranged in a spiral around the through-hole, and each set of the inner electrode and the outer electrode is arranged in a direction orthogonal to the arrangement direction. Ionic wind can be induced.

好適には、前記内側電極及び前記外側電極により形成される螺旋の周回数は1以下である。   Preferably, the number of turns of the spiral formed by the inner electrode and the outer electrode is 1 or less.

好適には、前記内側電極及び前記外側電極は、前記貫通孔を囲む環状に形成されている。   Preferably, the inner electrode and the outer electrode are formed in an annular shape surrounding the through hole.

好適には、複数組の前記内側電極及び前記外側電極が前記貫通孔に沿って配置されている。   Preferably, a plurality of sets of the inner electrode and the outer electrode are arranged along the through hole.

好適には、前記外側電極は、前記誘電体に埋設されている。   Preferably, the outer electrode is embedded in the dielectric.

本発明の第2の観点のイオン風発生体は、貫通孔が形成された流路構成部材と、電圧が印加されることにより前記貫通孔を螺旋状に流れるイオン風を誘起可能な第1及び第2電極と、を有する。   An ion wind generator according to a second aspect of the present invention includes a flow path component having a through-hole formed therein, a first and a second capable of inducing an ion wind spirally flowing through the through-hole by applying a voltage. A second electrode.

本発明の第1の観点のイオン風発生装置は、貫通孔が形成された誘電体と、前記誘電体の外周面よりも前記貫通孔側に配置された内側電極と、前記内側電極よりも前記誘電体の外周側に配置されて前記誘電体により前記内側電極と隔てられるとともに、前記内側電極よりも前記貫通孔の貫通方向の一方側に位置する下流域部を含む外側電極と、前記内側電極と前記外側電極との間に電圧を印加してこれらの電極に前記貫通孔を前記一方側へ流れるイオン風を誘起させることが可能な電源と、を有する。   The ion wind generator according to the first aspect of the present invention includes a dielectric having a through hole formed therein, an inner electrode disposed closer to the through hole than an outer peripheral surface of the dielectric, and the inner electrode more than the inner electrode. An outer electrode disposed on an outer peripheral side of a dielectric, separated from the inner electrode by the dielectric, and including a downstream region located on one side of the through hole in a through direction from the inner electrode; and the inner electrode And a power source capable of inducing an ionic wind flowing through the through hole to the one side by applying a voltage between the first electrode and the outer electrode.

好適には、複数組の前記内側電極及び前記外側電極が設けられ、前記電源と前記複数組の前記内側電極及び前記外側電極との接続状態を切り換えるスイッチ部が設けられている。   Preferably, a plurality of sets of the inner electrode and the outer electrode are provided, and a switch unit for switching a connection state between the power source and the plurality of sets of the inner electrode and the outer electrode is provided.

上記の構成によれば、イオン風の集約が容易になる。   According to said structure, aggregation of an ion wind becomes easy.

図1(a)は本発明の第1の実施形態に係るイオン風発生装置を模式的に示す斜視図であり、図1(b)は図1(a)のIb−Ib線における断面図である。FIG. 1A is a perspective view schematically showing an ion wind generator according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along line Ib-Ib in FIG. is there. 第2の実施形態に係るイオン風発生装置の要部を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the principal part of the ion wind generator which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係るイオン風発生装置の要部を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the principal part of the ion wind generator which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係るイオン風発生装置の要部を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the principal part of the ion wind generator which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態に係るイオン風発生装置の要部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the principal part of the ion wind generator which concerns on 5th Embodiment. 第6の実施形態に係るイオン風発生装置の要部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the principal part of the ion wind generator which concerns on 6th Embodiment. 螺旋状に流れるイオン風を形成する方法の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of the method of forming the ion wind which flows spirally.

以下、本発明の複数の実施形態に係るイオン風発生体及びイオン風発生装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。   Hereinafter, ion wind generators and ion wind generators according to a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings used in the following description are schematic, and the dimensional ratios and the like on the drawings do not necessarily match the actual ones.

第2の実施形態以降において、既に説明された実施形態と共通又は類似する構成について、既に説明された実施形態と共通の符号を用い、また、図示や説明を省略することがある。また、同様又は類似する構成が複数ある場合において、符号の数字に大文字のアルファベットを添えたり、省略したりすることがある。   In the second and subsequent embodiments, configurations that are the same as or similar to those already described are denoted by the same reference numerals as those already described, and illustrations and descriptions may be omitted. In addition, in the case where there are a plurality of similar or similar configurations, a capital letter may be added to or omitted from the reference numeral.

<第1の実施形態>
図1(a)は本発明の第1の実施形態に係るイオン風発生装置1を模式的に示す斜視図であり、図1(b)は図1(a)のIb−Ib線における断面図である。ただし、図1(b)において、一部の部材については、断面のみを示している。
<First Embodiment>
FIG. 1A is a perspective view schematically showing an ion wind generator 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line Ib-Ib in FIG. It is. However, in FIG.1 (b), only the cross section is shown about some members.

イオン風発生装置1は、概略矢印a1で示される方向(x方向)に流れるイオン風を発生させる装置として構成されている。   The ion wind generator 1 is configured as an apparatus that generates an ion wind that flows in a direction (x direction) indicated by a schematic arrow a1.

イオン風発生装置1は、イオン風を発生させるイオン風発生体3と、イオン風発生体3の駆動及び制御を行う駆動部5(図1(a))とを有している。   The ion wind generator 1 includes an ion wind generator 3 that generates an ion wind, and a drive unit 5 (FIG. 1A) that drives and controls the ion wind generator 3.

イオン風発生体3は、誘電体7と、誘電体7に隔てられた内側電極9及び外側電極11とを有している。イオン風発生体3は、内側電極9と外側電極11との間に電圧が印加されることにより、誘電体バリア放電を生じ、イオン風を発生させる。   The ion wind generator 3 includes a dielectric 7 and an inner electrode 9 and an outer electrode 11 separated by the dielectric 7. The ion wind generator 3 generates a dielectric barrier discharge by applying a voltage between the inner electrode 9 and the outer electrode 11 to generate an ion wind.

誘電体7は、例えば、円筒状に形成されている。換言すれば、誘電体7には、貫通孔7hが形成されている。誘電体7は、例えば、貫通孔7hの貫通方向に直交する断面において内周面7a及び外周面7bが同心の真円となるように形成されるとともに、当該断面形状は、貫通孔7hの貫通方向において一定である。従って、誘電体7の厚さ(内周面7aから外周面7bまでの長さ)は一定である。   The dielectric 7 is formed in a cylindrical shape, for example. In other words, the dielectric 7 has a through hole 7h. For example, the dielectric 7 is formed so that the inner peripheral surface 7a and the outer peripheral surface 7b are concentric perfect circles in a cross section orthogonal to the through direction of the through hole 7h, and the cross-sectional shape is the same as the through hole 7h. Constant in direction. Therefore, the thickness of the dielectric 7 (the length from the inner peripheral surface 7a to the outer peripheral surface 7b) is constant.

誘電体7は、無機絶縁物により形成されてもよいし、有機絶縁物により形成されてもよい。無機絶縁物としては、例えば、セラミック、ガラスが挙げられる。セラミックとしては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体(アルミナセラミックス)、ガラスセラミック焼結体(ガラスセラミックス)、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、コーディライト焼結体、炭化珪素質焼結体が挙げられる。有機絶縁物としては、例えば、ポリイミド、エポキシ、ゴムが挙げられる。   The dielectric 7 may be formed of an inorganic insulator or an organic insulator. Examples of the inorganic insulator include ceramic and glass. Examples of the ceramic include an aluminum oxide sintered body (alumina ceramic), a glass ceramic sintered body (glass ceramic), a mullite sintered body, an aluminum nitride sintered body, a cordierite sintered body, and a silicon carbide sintered body. Examples include ligation. Examples of the organic insulator include polyimide, epoxy, and rubber.

誘電体7をセラミックで形成したときに、誘電体7を円筒状に形成する方法(貫通孔7hを形成する方法)としては、例えば、有機樹脂材料で形成した丸棒にセラミックグリーンシートを巻きつけ、そのまま焼成する方法を挙げることができる。焼成時に丸棒が分解除去されるので、誘電体7を円筒状に形成することができる。   As a method of forming the dielectric 7 in a cylindrical shape when the dielectric 7 is formed of ceramic (method of forming the through hole 7h), for example, a ceramic green sheet is wound around a round bar formed of an organic resin material The method of baking as it is can be mentioned. Since the round bar is decomposed and removed during firing, the dielectric 7 can be formed in a cylindrical shape.

内側電極9及び外側電極11は、例えば、それぞれ、厚さが一定の層状、且つ、幅が一定の長尺状に形成されている。そして、内側電極9は、誘電体7の内周面7aに螺旋状に配置され、外側電極11は、誘電体7の外周面7bに螺旋状に配置されている。螺旋の周回数は、適宜に設定されてよいが、図1では周回数が1である場合を例示している。   For example, the inner electrode 9 and the outer electrode 11 are each formed in a layer shape with a constant thickness and a long shape with a constant width. The inner electrode 9 is spirally disposed on the inner peripheral surface 7 a of the dielectric 7, and the outer electrode 11 is spirally disposed on the outer peripheral surface 7 b of the dielectric 7. The number of turns of the spiral may be set as appropriate, but FIG. 1 illustrates a case where the number of turns is 1.

内側電極9及び外側電極11は螺旋状に並進している。より詳細には、上述のように、誘電体7の厚さは一定であるから、誘電体7の厚さ方向において内側電極9及び外側電極11は一定の距離を保っている。また、貫通孔7hの貫通方向(若しくは螺旋に直交する方向)においても、内側電極9及び外側電極11は、一定の相対位置を保っている。すなわち、内側電極9及び外側電極11は平行に延びている。   The inner electrode 9 and the outer electrode 11 are translated spirally. More specifically, since the thickness of the dielectric 7 is constant as described above, the inner electrode 9 and the outer electrode 11 are kept at a constant distance in the thickness direction of the dielectric 7. Also, the inner electrode 9 and the outer electrode 11 maintain a certain relative position in the through direction of the through hole 7h (or in the direction orthogonal to the spiral). That is, the inner electrode 9 and the outer electrode 11 extend in parallel.

外側電極11は、内側電極9に対して貫通孔7hの一方側にずれて配置されている。換言すれば、外側電極11は、内側電極9よりもイオン風の下流側に位置する下流域部11m(図1(b))を有している。なお、外側電極11は、内側電極9に対して螺旋に直交する方向にずれていると捉えることもできる。   The outer electrode 11 is arranged so as to be shifted to one side of the through hole 7 h with respect to the inner electrode 9. In other words, the outer electrode 11 has a downstream region portion 11m (FIG. 1B) located on the downstream side of the ion wind from the inner electrode 9. The outer electrode 11 can also be regarded as being displaced in a direction perpendicular to the spiral with respect to the inner electrode 9.

なお、内側電極9と外側電極11とは、平面視において、隙間なく隣接していてもよいし、所定の隙間で離間していてもよい。また、外側電極11の一部が内側電極9の一部若しくは全部に対して重複していてもよい。図1では、内側電極9と外側電極11との一部が重複している場合を例示している。また、内側電極9及び外側電極11の幅は適宜に設定されてよい。   Note that the inner electrode 9 and the outer electrode 11 may be adjacent to each other without a gap in plan view, or may be separated by a predetermined gap. Further, a part of the outer electrode 11 may overlap with a part or the whole of the inner electrode 9. In FIG. 1, the case where the inner electrode 9 and the outer electrode 11 partially overlap each other is illustrated. The widths of the inner electrode 9 and the outer electrode 11 may be set as appropriate.

内側電極9及び外側電極11は、金属等の導電性材料により形成されている。金属としては、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、金、パラジウム、白金、ニッケル、コバルトまたはこれらを主成分とする合金が挙げられる。   The inner electrode 9 and the outer electrode 11 are made of a conductive material such as metal. Examples of the metal include tungsten, molybdenum, manganese, copper, silver, gold, palladium, platinum, nickel, cobalt, and alloys containing these as a main component.

内側電極9及び外側電極11を金属で形成する場合には、例えば、金属のペーストをセラミックグリーンシートの表面に印刷して、このセラミックグリーンシートを有機樹脂材料で形成した丸棒に巻きつけて焼成する方法で形成することができる。   When the inner electrode 9 and the outer electrode 11 are formed of metal, for example, a metal paste is printed on the surface of the ceramic green sheet, and the ceramic green sheet is wound around a round bar formed of an organic resin material and fired. It can be formed by the method.

駆動部5(図1(a))は、内側電極9と外側電極11との間に交流電圧を印加する電源装置13と、電源装置13を制御する制御装置15とを有している。   The drive unit 5 (FIG. 1A) includes a power supply device 13 that applies an AC voltage between the inner electrode 9 and the outer electrode 11, and a control device 15 that controls the power supply device 13.

電源装置13により印加される交流電圧は、正弦波等により表わされる、電位が連続的に変化するものであってもよいし、パルス状の、電位の変化が不連続なものであってもよい。また、交流電圧は、内側電極9及び外側電極11の双方において基準電位に対して電位が変動するものであってもよいし、内側電極9及び外側電極11の一方が基準電位に接続され、他方においてのみ電位が基準電位に対して変動するものであってもよい。電位の変動は、基準電位に対して正及び負の双方に変動するものであってもよいし、基準電位に対して正及び負の一方のみに変動するものであってもよい。   The AC voltage applied by the power supply device 13 may be a voltage whose potential is continuously changed, represented by a sine wave or the like, or a pulse-like voltage whose potential change is discontinuous. . The alternating voltage may be one in which the potential varies with respect to the reference potential in both the inner electrode 9 and the outer electrode 11, or one of the inner electrode 9 and the outer electrode 11 is connected to the reference potential, and the other The potential may vary only with respect to the reference potential. The fluctuation of the potential may be positive and negative with respect to the reference potential, or may be only positive and negative with respect to the reference potential.

制御装置15は、例えば、所定のシーケンスに従って、若しくは、ユーザの操作に従って、電源装置13による電圧の印加のオン・オフ、若しくは、印加される電圧の大きさなどを制御する。   For example, the control device 15 controls on / off of voltage application by the power supply device 13 or the magnitude of the applied voltage in accordance with a predetermined sequence or in accordance with a user operation.

なお、誘電体7、内側電極9及び外側電極11の寸法、並びに、交流電圧の大きさ及び周波数は、イオン風発生装置1が適用される技術、又は、要求されるイオン風の性質等の種々の事情に応じて適宜に設定されてよい。   The dimensions of the dielectric 7, the inner electrode 9 and the outer electrode 11, and the magnitude and frequency of the AC voltage vary depending on the technology to which the ion wind generator 1 is applied or the nature of the required ion wind. It may be set appropriately according to the circumstances.

次に、イオン風発生装置1の作用について説明する。   Next, the operation of the ion wind generator 1 will be described.

イオン風発生体3は、大気中に置かれ、イオン風発生体3の周囲には空気が存在している。なお、イオン風発生体3は、特定の種類の気体雰囲気下(例えば窒素雰囲気下)に置かれて使用されてもよい。   The ion wind generator 3 is placed in the atmosphere, and air exists around the ion wind generator 3. The ion wind generator 3 may be used by being placed in a specific type of gas atmosphere (for example, in a nitrogen atmosphere).

電源装置13により内側電極9と外側電極11との間に電圧が印加され、これらの電極間の電位差が一定の閾値を超えると、誘電体バリア放電が生じる。そして、放電に伴ってプラズマが生成される。   When a voltage is applied between the inner electrode 9 and the outer electrode 11 by the power supply device 13 and the potential difference between these electrodes exceeds a certain threshold value, dielectric barrier discharge occurs. And a plasma is produced | generated with discharge.

プラズマ中の電子又はイオンは、内側電極9及び外側電極11により形成された電界により移動する。また、中性分子も電子又はイオンに随伴して移動する。このようにしてイオン風が誘起される。   Electrons or ions in the plasma move due to the electric field formed by the inner electrode 9 and the outer electrode 11. Neutral molecules also move with electrons or ions. In this way, an ionic wind is induced.

より具体的には、貫通孔7h内において、イオン風は、内側電極9側から外側電極11側へ移動する電子又はイオンにより、内側電極9及び外側電極11の螺旋に直交する方向に誘起される。従って、矢印b1(図1(a))により示すように、貫通孔7h内においては、内側電極9及び外側電極11の螺旋とは逆向きに旋回する螺旋状のイオン風が誘起されることになる。そして、貫通孔7hから概略矢印a1で示す方向にイオン風が放出される。   More specifically, in the through hole 7h, the ion wind is induced in a direction orthogonal to the spiral of the inner electrode 9 and the outer electrode 11 by electrons or ions moving from the inner electrode 9 side to the outer electrode 11 side. . Therefore, as indicated by the arrow b1 (FIG. 1A), a spiral ion wind that is swirled in the opposite direction to the spiral of the inner electrode 9 and the outer electrode 11 is induced in the through hole 7h. Become. And ion wind is discharge | released from the through-hole 7h in the direction shown by the arrow a1.

以上の第1の実施形態によれば、イオン風発生体3は、貫通孔7hが形成された誘電体7と、誘電体7の外周面7bよりも貫通孔7h側に配置された内側電極9と、内側電極9よりも誘電体7の外周側に配置されて誘電体7により内側電極9と隔てられるとともに、内側電極9よりも貫通孔7hの貫通方向の一方側(矢印a1で示す側)に位置する下流域部11mを含み、内側電極9との間に電圧が印加されることにより貫通孔7hを矢印a1で示す側へ流れるイオン風を誘起可能な外側電極11とを有する。   According to the first embodiment described above, the ion wind generator 3 includes the dielectric 7 in which the through hole 7 h is formed, and the inner electrode 9 disposed on the through hole 7 h side with respect to the outer peripheral surface 7 b of the dielectric 7. And disposed on the outer peripheral side of the dielectric 7 with respect to the inner electrode 9, separated from the inner electrode 9 by the dielectric 7, and on one side of the through hole 7 h in the penetrating direction with respect to the inner electrode 9 (the side indicated by the arrow a 1). And an outer electrode 11 capable of inducing an ionic wind flowing through the through hole 7h to the side indicated by the arrow a1 when a voltage is applied to the inner electrode 9.

従って、イオン風は、貫通孔7h内において発生し、貫通孔7hの整流効果により集約された流れとなる。貫通孔7hは、誘電体バリア放電を生じさせるための誘電体7に形成されていることから、部材点数の増加は生じず、また、イオン風は、発生時点から貫通孔7hの整流効果を受ける。その結果、例えば、集約されたイオン風を効率的に生成可能な小型のイオン風発生体の実現が可能である。   Accordingly, the ion wind is generated in the through hole 7h and becomes a flow concentrated by the rectifying effect of the through hole 7h. Since the through-hole 7h is formed in the dielectric 7 for generating the dielectric barrier discharge, the number of members does not increase, and the ion wind receives the rectifying effect of the through-hole 7h from the time of occurrence. . As a result, for example, it is possible to realize a small ion wind generator that can efficiently generate an aggregated ion wind.

内側電極9及び外側電極11は、貫通孔7hを螺旋状に流れるイオン風を誘起可能に形成されている。従って、例えば、回転運動が加えられることによりイオン風の直進性が向上する。直進性の向上自体、イオン風の効率的な利用に寄与可能であり、さらに、直進性向上により、誘電体7から放出されるイオン風の風速を大きくすることができる。また、例えば、螺旋状の流れにより、誘電体7の内部において流体(例えばプラズマ及び当該プラズマにより改質されるガス)を攪拌させる効果が期待される。   The inner electrode 9 and the outer electrode 11 are formed so as to be capable of inducing an ionic wind flowing spirally through the through hole 7h. Therefore, for example, the straightness of the ion wind is improved by applying a rotational motion. Improvement in straightness itself can contribute to the efficient use of ion wind. Further, improvement in straightness can increase the wind speed of ion wind emitted from the dielectric 7. In addition, for example, an effect of stirring a fluid (for example, plasma and a gas modified by the plasma) inside the dielectric 7 by a spiral flow is expected.

内側電極9及び外側電極11は、貫通孔7hの周りに螺旋状に並んで延びている。従って、上述したように、螺旋状に流れるイオン風を生成することができる。また、内側電極9及び外側電極11の螺旋の形状(ピッチ、周回数等)と、生成されるイオン風の螺旋の形状との対応関係を把握することが比較的容易であり、所望の螺旋状のイオン風を生成することが容易である。   The inner electrode 9 and the outer electrode 11 extend in a spiral around the through hole 7h. Therefore, as described above, it is possible to generate an ion wind that flows spirally. Further, it is relatively easy to grasp the correspondence between the spiral shape (pitch, number of turns, etc.) of the inner electrode 9 and the outer electrode 11 and the spiral shape of the generated ion wind, and the desired spiral shape. It is easy to generate an ion wind.

内側電極9及び外側電極11により形成される螺旋の周回数が複数(例えば2)である場合(この場合も本願発明に含まれる。)、外側電極11の上流側から1周目の部分に対して、内側電極9の上流側から2周目の部分が下流側に位置する。従って、螺旋のピッチが小さいと、外側電極11の1周目の部分と内側電極9の2周目の部分とにより、貫通孔7h内において矢印a1とは逆方向のイオン風が誘起されるおそれがある。一方、本実施形態では、螺旋の周回数は1である。従って、内側電極9と外側電極11との意図しない干渉を避けることを考慮する必要がなく、設計が容易である。   When the number of turns of the spiral formed by the inner electrode 9 and the outer electrode 11 is plural (for example, 2) (this case is also included in the present invention), with respect to the first round portion from the upstream side of the outer electrode 11. Thus, the second round portion from the upstream side of the inner electrode 9 is located on the downstream side. Therefore, if the helical pitch is small, the ion wind in the direction opposite to the arrow a1 may be induced in the through hole 7h by the first round part of the outer electrode 11 and the second round part of the inner electrode 9. There is. On the other hand, in this embodiment, the number of spiral turns is 1. Therefore, it is not necessary to consider avoiding unintended interference between the inner electrode 9 and the outer electrode 11, and the design is easy.

<第2の実施形態>
図2は、本発明の第2の実施形態に係るイオン風発生装置101の要部を模式的に示す斜視図である。
<Second Embodiment>
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a main part of the ion wind generator 101 according to the second embodiment of the present invention.

イオン風発生装置101は、イオン風発生体103の内側電極及び外側電極の形状が第1の実施形態のイオン風発生装置1と異なっている。具体的には、イオン風発生体103においては、第1の実施形態の内側電極9及び外側電極11が螺旋の延びる方向において複数に分割されたかのように、複数組の内側電極109及び外側電極111が形成されている。   The ion wind generator 101 is different from the ion wind generator 1 of the first embodiment in the shape of the inner electrode and the outer electrode of the ion wind generator 103. Specifically, in the ion wind generator 103, as if the inner electrode 9 and the outer electrode 11 of the first embodiment were divided into a plurality of portions in the spiral extending direction, a plurality of sets of the inner electrode 109 and the outer electrode 111 were formed. Is formed.

より詳細には、例えば、内側電極109及び外側電極111は、概ね矩形状に形成されており、螺旋に沿う方向の長さは互いに概ね同一である(図7(a)参照)。また、内側電極109及び外側電極111の各組において、外側電極111は、内側電極109に対して螺旋に直交する方向にずれて、下流域部111mを有している。そして、複数組の内側電極109及び外側電極111は、螺旋状に配列されて、点線の螺旋を構成している。   More specifically, for example, the inner electrode 109 and the outer electrode 111 are formed in a substantially rectangular shape, and the lengths in the direction along the spiral are substantially the same (see FIG. 7A). In each set of the inner electrode 109 and the outer electrode 111, the outer electrode 111 has a downstream region 111m that is shifted in a direction orthogonal to the spiral with respect to the inner electrode 109. The plurality of sets of the inner electrode 109 and the outer electrode 111 are arranged in a spiral shape to form a dotted spiral.

複数の内側電極109は互いに並列に接続されている(図2では一部のみ図示)。同様に、複数の外側電極111は互いに並列に接続されている(図2では一部のみ図示)なお、これらは、直列に接続されていてもよい。   The plurality of inner electrodes 109 are connected in parallel to each other (only a part is shown in FIG. 2). Similarly, the plurality of outer electrodes 111 are connected in parallel to each other (only a part is shown in FIG. 2). These may be connected in series.

以上の第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、イオン風は集約された流れとなり、また、螺旋状に流れるイオン風を実現することができる。   According to the second embodiment described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained. That is, the ionic wind becomes an aggregated flow, and an ionic wind that flows spirally can be realized.

<第3の実施形態>
図3は、本発明の第3の実施形態に係るイオン風発生装置201の要部を模式的に示す斜視図である。
<Third Embodiment>
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a main part of an ion wind generator 201 according to the third embodiment of the present invention.

イオン風発生装置201は、イオン風発生体203の内側電極及び外側電極の形状が第1の実施形態のイオン風発生装置1と異なっている。具体的には、以下のとおりである。   The ion wind generator 201 is different from the ion wind generator 1 of the first embodiment in the shape of the inner electrode and the outer electrode of the ion wind generator 203. Specifically, it is as follows.

内側電極209及び外側電極211は、貫通孔7hを囲む環状に形成されている。より具体的には、例えば、内側電極209及び外側電極211は、それぞれ、厚さが一定の層状、且つ、幅が一定の長尺状に形成されている。そして、内側電極209は、誘電体7の内周面7aにおいて貫通孔7hの貫通方向に直交する方向に周回し、外側電極211は、誘電体7の外周面7bにおいて貫通孔7hの貫通方向に直交する方向に周回している。   The inner electrode 209 and the outer electrode 211 are formed in an annular shape surrounding the through hole 7h. More specifically, for example, the inner electrode 209 and the outer electrode 211 are each formed in a layer shape with a constant thickness and a long shape with a constant width. The inner electrode 209 circulates in a direction perpendicular to the through direction of the through hole 7 h on the inner peripheral surface 7 a of the dielectric 7, and the outer electrode 211 extends in the through direction of the through hole 7 h on the outer peripheral surface 7 b of the dielectric 7. It circulates in the orthogonal direction.

第1の実施形態と同様に、外側電極211は、内側電極209よりも貫通孔7hの一方側(下流側)に位置する下流域部211mを有している。なお、内側電極209と外側電極211との貫通孔7hの貫通方向における距離(若しくは重複量)が適宜に設定されてよいことは、第1の実施形態と同様である。また、内側電極209及び外側電極211の幅は適宜に設定されてよい。   Similar to the first embodiment, the outer electrode 211 has a downstream area 211m located on one side (downstream side) of the through hole 7h from the inner electrode 209. As in the first embodiment, the distance (or the overlapping amount) between the inner electrode 209 and the outer electrode 211 in the through direction of the through hole 7h may be set as appropriate. The widths of the inner electrode 209 and the outer electrode 211 may be set as appropriate.

内側電極209及び外側電極211に交流電圧を印加すると、第1の実施形態と同様に、貫通孔7h内においては、内側電極209から外側電極211側へのイオン風が誘起される。ただし、内側電極209及び外側電極211は、貫通孔7hの貫通方向に直交する方向に周回しているから、イオン風は、矢印b201で示すように、貫通孔7hの貫通方向に平行に流れる。そして、貫通孔7hから概略矢印a1で示す方向にイオン風が放出される。   When an AC voltage is applied to the inner electrode 209 and the outer electrode 211, an ion wind from the inner electrode 209 to the outer electrode 211 side is induced in the through hole 7h as in the first embodiment. However, since the inner electrode 209 and the outer electrode 211 circulate in a direction orthogonal to the penetrating direction of the through hole 7h, the ion wind flows parallel to the penetrating direction of the through hole 7h as indicated by an arrow b201. And ion wind is discharge | released from the through-hole 7h in the direction shown by the general arrow a1.

以上の第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、イオン風は集約された流れとなる。また、内側電極209及び外側電極211が貫通孔7hを囲む環状に形成されていることから、貫通孔7hの全周に亘ってイオン風を誘起することができ、集約されたイオン風を効率的に生成できる。   According to the above third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. That is, the ion wind becomes an aggregated flow. Further, since the inner electrode 209 and the outer electrode 211 are formed in an annular shape surrounding the through hole 7h, an ion wind can be induced over the entire circumference of the through hole 7h, and the concentrated ion wind can be efficiently generated. Can be generated.

<第4の実施形態>
図4は、本発明の第4の実施形態に係るイオン風発生装置301の要部を模式的に示す斜視図である。
<Fourth Embodiment>
FIG. 4 is a perspective view schematically showing a main part of an ion wind generator 301 according to the fourth embodiment of the present invention.

イオン風発生装置301のイオン風発生体303は、第3の実施形態のイオン風発生体203において、内側電極209及び外側電極211の組み合わせを貫通孔7hの貫通方向において増加させた構成となっている。   The ion wind generator 303 of the ion wind generator 301 has a configuration in which the combination of the inner electrode 209 and the outer electrode 211 is increased in the penetration direction of the through hole 7h in the ion wind generator 203 of the third embodiment. Yes.

なお、貫通方向に沿って配置される複数組の内側電極209及び外側電極211の数は適宜に設定されてよいが、図4では2つの場合を例示している。また、各組同士において、内側電極209及び外側電極211の構成(例えば幅)は、互いに同一であっても異なっていてもよいが、図4では同一の場合を例示している。   Note that the number of the plurality of sets of inner electrodes 209 and outer electrodes 211 arranged along the penetration direction may be set as appropriate, but FIG. 4 illustrates two cases. Moreover, in each set, although the structure (for example, width | variety) of the inner side electrode 209 and the outer side electrode 211 may mutually be same or different, FIG. 4 has illustrated the same case.

駆動部305は、複数組の内側電極209及び外側電極211から、電圧を印加する組を選択可能に構成されている。具体的には、例えば、駆動部305は、電源装置13と複数組の内側電極209及び外側電極211との接続状態を切り換え可能なスイッチ部317を有している。   The drive unit 305 is configured to be able to select a set to which a voltage is applied from a plurality of sets of inner electrodes 209 and outer electrodes 211. Specifically, for example, the drive unit 305 includes a switch unit 317 that can switch a connection state between the power supply device 13 and a plurality of sets of inner electrodes 209 and outer electrodes 211.

スイッチ部317は、電源装置13と、複数組の内側電極209及び外側電極211の任意の組との間に設けられたスイッチ318を有している。図4では、上流側の組に対してはスイッチ318が設けられず、下流側の組に対してスイッチ318が設けられている場合を例示している。スイッチ318は、例えば、FET(電界効果トランジスタ)により構成されている。   The switch unit 317 includes a switch 318 provided between the power supply device 13 and an arbitrary set of a plurality of sets of inner electrodes 209 and outer electrodes 211. FIG. 4 illustrates a case where the switch 318 is not provided for the upstream set, and the switch 318 is provided for the downstream set. The switch 318 is configured by, for example, an FET (Field Effect Transistor).

そして、スイッチ部317は、電源装置13と2つの組との接続状態を、2つの組が接続されている状態と、1つの組のみが接続されている状態との2状態の間で切り換え可能である。   And the switch part 317 can switch the connection state of the power supply device 13 and two groups between two states, the state in which two sets are connected, and the state in which only one set is connected. It is.

以上の第4の実施形態によれば、第3の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、イオン風は集約された流れとなり、また、貫通孔7hの全周に亘ってイオン風を誘起することができる。さらに、第4の実施形態においては、複数組の内側電極209及び外側電極211が貫通孔7hに沿って配置されていることから、風速を大きくすることができる。   According to the above fourth embodiment, the same effect as in the third embodiment can be obtained. That is, the ion wind becomes an aggregated flow, and the ion wind can be induced over the entire circumference of the through hole 7h. Further, in the fourth embodiment, since a plurality of sets of inner electrode 209 and outer electrode 211 are arranged along the through hole 7h, the wind speed can be increased.

また、イオン風発生装置301は、電源装置13と複数組の内側電極209及び外側電極211との接続状態を切り換えるスイッチ部317を有していることから、電圧を変化させることができる電源装置を用いたり、複数の電源装置13を用いたりする場合(これらの場合も本願発明に含まれる。)に比較して、安価に風速を増減させることができる。   In addition, since the ion wind generator 301 includes the switch unit 317 that switches the connection state between the power supply device 13 and the plurality of sets of the inner electrode 209 and the outer electrode 211, a power supply device that can change the voltage is provided. The wind speed can be increased / decreased at a lower cost compared to the case of using or using a plurality of power supply devices 13 (these cases are also included in the present invention).

<第5の実施形態>
図5は、本発明の第5の実施形態に係るイオン風発生装置401の要部を模式的に示す断面図であり、第1の実施形態の図1(b)に対応している。
<Fifth Embodiment>
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a main part of an ion wind generator 401 according to the fifth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 1B of the first embodiment.

イオン風発生装置401は、イオン風発生体403の外側電極11が誘電体407に埋設されている点が第1の実施形態と相違する。   The ion wind generator 401 is different from the first embodiment in that the outer electrode 11 of the ion wind generator 403 is embedded in the dielectric 407.

イオン風発生体403においても、内側電極9及び外側電極11に電圧が印加されると、第1の実施形態と同様に、貫通孔407h内において、内側電極9側から外側電極11側(矢印a1で示す側)へ流れるイオン風が発生する。   Also in the ion wind generator 403, when a voltage is applied to the inner electrode 9 and the outer electrode 11, as in the first embodiment, the inner electrode 9 side to the outer electrode 11 side (arrow a1) in the through hole 407h. Ion wind flowing to the side indicated by

ここで、第1の実施形態においては、誘電体7の外側においても、外側電極11側から内側電極9側(矢印a1で示す方向とは反対側)へ流れるイオン風(逆風)が生じ得る。   Here, in the first embodiment, an ion wind (back wind) flowing from the outer electrode 11 side to the inner electrode 9 side (the side opposite to the direction indicated by the arrow a1) can also occur outside the dielectric 7.

しかし、第5の実施形態においては、外側電極11が誘電体407に埋設され、外周面407bから露出していないことから、そのような逆風の発生が抑制される。若しくは、誘電体407における、外周面407bと外側電極11との間の厚さを十分な厚さとすることにより、逆風は発生しない。その結果、第1の実施形態に比較して、矢印a1で示す方向の風量が増加する。なお、第1の実施形態においては、外周側において逆風が発生することにより、イオン風の集中度が高まる。   However, in the fifth embodiment, since the outer electrode 11 is embedded in the dielectric 407 and is not exposed from the outer peripheral surface 407b, the generation of such a back wind is suppressed. Alternatively, by setting the thickness of the dielectric 407 between the outer peripheral surface 407b and the outer electrode 11 to a sufficient thickness, no back wind is generated. As a result, the air volume in the direction indicated by the arrow a1 is increased as compared with the first embodiment. In the first embodiment, the concentration of the ion wind is increased by the occurrence of the back wind on the outer peripheral side.

以上の第5の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、イオン風は、貫通孔7hの整流効果により集約された流れとなる。また、第5の実施形態においては、外側電極11が誘電体407に埋設されていることから、例えば、逆風の発生を抑制したり、外側電極11を保護したり、外部への絶縁性を向上させたりすることができる。   According to the fifth embodiment described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained. That is, the ion wind becomes a flow that is aggregated by the rectifying effect of the through hole 7h. Further, in the fifth embodiment, since the outer electrode 11 is embedded in the dielectric 407, for example, the generation of headwind is suppressed, the outer electrode 11 is protected, and the insulation to the outside is improved. You can make it.

<第6の実施形態>
図6は、本発明の第6の実施形態に係るイオン風発生装置501の要部を模式的に示す断面図であり、第1の実施形態の図1(b)に対応している。
<Sixth Embodiment>
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a main part of an ion wind generator 501 according to the sixth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 1B of the first embodiment.

イオン風発生装置501のイオン風発生体503は、第5の実施形態と同様に、外側電極11が誘電体507に埋設されているが、誘電体507の外周面507bに第3電極510が設けられている点が第5の実施形態と相違する。   As in the fifth embodiment, the ion wind generator 503 of the ion wind generator 501 has the outer electrode 11 embedded in the dielectric 507, but the third electrode 510 is provided on the outer peripheral surface 507b of the dielectric 507. This is different from the fifth embodiment.

第3電極510は、例えば、内側電極9と同様の形状(ただし、内周面507aの半径と外周面507bの半径との差に起因する寸法差あり。)に形成されている。また、第3電極510は、例えば、内側電極9と並列に接続されており、外側電極11との間に電圧が印加される。   For example, the third electrode 510 is formed in the same shape as the inner electrode 9 (however, there is a dimensional difference due to the difference between the radius of the inner peripheral surface 507a and the radius of the outer peripheral surface 507b). The third electrode 510 is connected in parallel with the inner electrode 9, for example, and a voltage is applied between the third electrode 510 and the outer electrode 11.

第3電極510と外側電極11との間に交流電圧を印加すると、内側電極9と外側電極11との間に交流電圧を印加した場合と同様に、第3電極510側から外側電極11側へ流れるイオン風が外周面507bにおいて発生する。イオン風は外周面507bに沿って流れ、誘電体7の端部においては矢印a503に示すように、貫通孔507hから放出されるイオン風と合流する。   When an AC voltage is applied between the third electrode 510 and the outer electrode 11, as in the case where an AC voltage is applied between the inner electrode 9 and the outer electrode 11, from the third electrode 510 side to the outer electrode 11 side. A flowing ion wind is generated on the outer peripheral surface 507b. The ion wind flows along the outer peripheral surface 507b, and merges with the ion wind emitted from the through hole 507h at the end of the dielectric 7 as indicated by an arrow a503.

以上の第6の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、イオン風は、貫通孔7hの整流効果により集約された流れとなる。また、第6の実施形態においては、外周面507bにおいても貫通孔507h内と同一方向のイオン風が誘起されることから、風量を多くすることができる。   According to the sixth embodiment described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained. That is, the ion wind becomes a flow that is aggregated by the rectifying effect of the through hole 7h. In the sixth embodiment, since the ion wind in the same direction as that in the through hole 507h is also induced on the outer peripheral surface 507b, the air volume can be increased.

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.

本発明のイオン風発生装置及びイオン風発生体は、種々の分野において利用可能である。例えば、本発明は、微小空間における流れの形成(例えば小型電子機器の冷却風の形成)に利用されてもよいし、気体の改質及び送出に利用されてもよいし、小型電子機器の推進力に利用されてもよい。   The ion wind generator and ion wind generator of the present invention can be used in various fields. For example, the present invention may be used for forming a flow in a minute space (for example, forming cooling air for a small electronic device), may be used for gas reforming and delivery, and propulsion of a small electronic device. May be used for power.

上記の実施形態は、適宜に組み合わされてよい。例えば、第4の実施形態において示したスイッチ部317は、第2の実施形態に適用されてもよい。すなわち、複数組の内側電極109及び外側電極111に対して選択的に電圧を印加可能なスイッチ部を設け、全ての組の電極対に電圧を印加したり、一部の組の電極対に電圧を印加したりすることを可能とすることにより、安価に風速を増減する効果を得てもよい。逆に、第4の実施形態の複数組の電極対は、第2の実施形態と同様に、並列若しくは直列に接続されるだけでもよい。また、例えば、第5及び第6の実施形態において示した、誘電体の外周面において、逆風を抑制したり、貫通孔内と同一方向のイオン風を誘起したりする構成は、第1の実施形態だけでなく、第2〜第4の実施形態に適用されてもよい。   The above embodiments may be appropriately combined. For example, the switch unit 317 shown in the fourth embodiment may be applied to the second embodiment. That is, a switch unit capable of selectively applying a voltage to a plurality of sets of inner electrodes 109 and outer electrodes 111 is provided, and a voltage is applied to all pairs of electrode pairs, or voltages are applied to some pairs of electrode pairs. It is also possible to obtain an effect of increasing or decreasing the wind speed at a low cost by making it possible to apply. Conversely, the plurality of sets of electrode pairs of the fourth embodiment may be simply connected in parallel or in series as in the second embodiment. In addition, for example, the configuration shown in the fifth and sixth embodiments for suppressing a back wind or inducing an ion wind in the same direction as in the through hole on the outer peripheral surface of the dielectric is the first embodiment. Not only the form but also the second to fourth embodiments may be applied.

誘電体は、筒状のものに限定されない。例えば、ブロック状の誘電体において、屈曲する貫通孔が形成されたものであってもよい。また、誘電体が筒状である場合において、筒の断面形状は、円形に限定されず、例えば、多角形や楕円形であってもよい。筒の厚さは変化してもよい。筒は屈曲若しくは湾曲して延びていてもよい。また、誘電体は、内側電極と外側電極とを隔離していれば、これらを固定する基体として機能しなくてもよい。   The dielectric is not limited to a cylindrical one. For example, in a block-shaped dielectric, a bent through hole may be formed. Further, when the dielectric is cylindrical, the cross-sectional shape of the cylinder is not limited to a circle, and may be, for example, a polygon or an ellipse. The thickness of the tube may vary. The cylinder may extend in a bent or curved manner. Further, the dielectric does not have to function as a base for fixing the inner electrode and the outer electrode as long as they are separated from each other.

内側電極は、貫通孔内に露出するものに限定されない。例えば、内側電極は、誘電体に埋設されていてもよいし、誘電材料によりコーティングされていてもよい。また、内側電極が貫通孔内に露出する場合において、内側電極は、誘電体の内周面に形成された凹部に嵌合し、一部のみが誘電体から露出されてもよい。   The inner electrode is not limited to the one exposed in the through hole. For example, the inner electrode may be embedded in a dielectric, or may be coated with a dielectric material. In addition, when the inner electrode is exposed in the through hole, the inner electrode may be fitted into a recess formed on the inner peripheral surface of the dielectric, and only a part of the inner electrode may be exposed from the dielectric.

外側電極は、誘電体の外周面に露出するもの及び誘電体に埋設されるものに限定されない。例えば、外側電極は、誘電材料によりコーティングされてもよい。また、外側電極が誘電体の外周面に露出する場合において、外側電極は、誘電体の外周面に形成された凹部に嵌合し、一部のみが誘電体から露出されてもよい。   The outer electrode is not limited to those exposed on the outer peripheral surface of the dielectric and those embedded in the dielectric. For example, the outer electrode may be coated with a dielectric material. In addition, when the outer electrode is exposed on the outer peripheral surface of the dielectric, the outer electrode may be fitted into a recess formed on the outer peripheral surface of the dielectric, and only a part may be exposed from the dielectric.

内側電極及び外側電極は、螺旋状に流れるイオン風及び貫通孔に平行に流れるイオン風を実現する形状及び配置に限定されない。例えば、貫通孔内の気体の攪乱を目的として、より複雑な流れを実現するように、内側電極及び外側電極の形状及び配置が設定されてもよい。また、例えば、スイッチ部を設けることにより、螺旋状の流れと平行な流れとが切り換えられるなど、風向が切り換えられてもよい。   The inner electrode and the outer electrode are not limited to shapes and arrangements that realize an ion wind that flows spirally and an ion wind that flows parallel to the through hole. For example, the shape and arrangement of the inner electrode and the outer electrode may be set so as to realize a more complicated flow for the purpose of disturbing the gas in the through hole. Further, for example, by providing a switch unit, the wind direction may be switched, such as switching between a spiral flow and a parallel flow.

螺旋状に流れるイオン風を誘起可能に形成された内側電極及び外側電極は、実施形態に示したような螺旋状若しくは螺旋状に配置されたものに限定されない。例えば、以下のとおりである。   The inner electrode and the outer electrode formed so as to be capable of inducing a spirally flowing ion wind are not limited to the spiral electrode or the spiral electrode as shown in the embodiment. For example, it is as follows.

図7(a)は、第2の実施形態の内側電極109及び外側電極111を平面視において模式的に示す図である。矢印b3により示すように、内側電極109及び外側電極111に電圧を印加すると、貫通孔7hの貫通方向に対して傾斜する方向に流れるイオン風が、誘電体7の内周面7a(図2等参照)に沿って誘起される。このイオン風は、周回する内周面7aに沿って流れるから、結局、螺旋状に流れることになる。すなわち、内側電極109及び外側電極111を1組のみ設けるだけでも、螺旋状の流れを生成することは可能である。   FIG. 7A is a diagram schematically showing the inner electrode 109 and the outer electrode 111 of the second embodiment in plan view. As indicated by an arrow b3, when a voltage is applied to the inner electrode 109 and the outer electrode 111, an ion wind flowing in a direction inclined with respect to the penetrating direction of the through-hole 7h causes the inner peripheral surface 7a (FIG. Induced). Since this ion wind flows along the inner peripheral surface 7a that circulates, it eventually flows in a spiral shape. That is, it is possible to generate a spiral flow by providing only one set of the inner electrode 109 and the outer electrode 111.

また、内側電極109及び外側電極111のように、貫通孔7hの貫通方向に対して傾斜する方向に流れるイオン風を誘起可能な電極対を複数組配置する場合においては、その複数組の電極対におけるイオン風の風向が、内周面7aを平面に展開したときに概ね互いに同一であれば、イオン風の回転方向の成分が互いに打ち消されず、螺旋状の流れを実現可能である。   Further, when a plurality of electrode pairs capable of inducing an ion wind flowing in a direction inclined with respect to the penetration direction of the through hole 7h, such as the inner electrode 109 and the outer electrode 111, are arranged, the plurality of electrode pairs. If the wind directions of the ion wind are substantially the same when the inner peripheral surface 7a is developed in a plane, the components in the rotational direction of the ion wind are not canceled out and a spiral flow can be realized.

例えば、複数組の内側電極109及び外側電極111を貫通孔7hの貫通方向に沿って直線状に配列したり、貫通方向に直交する方向に周回するように配列したりしても、螺旋状の流れは実現可能である。   For example, even if a plurality of sets of the inner electrode 109 and the outer electrode 111 are arranged linearly along the penetration direction of the through hole 7h or arranged so as to circulate in a direction orthogonal to the penetration direction, The flow is feasible.

さらに、そのような貫通方向に対して傾斜する方向に流れるイオン風を誘起する電極対は、内側電極109及び外側電極111のように、矩形の電極が貫通孔7hの貫通方向に傾斜する方向にずれて配置されたものに限定されない。   Furthermore, an electrode pair that induces an ion wind flowing in a direction inclined with respect to such a penetration direction is a direction in which a rectangular electrode is inclined in the penetration direction of the through hole 7h, such as the inner electrode 109 and the outer electrode 111. It is not limited to what is displaced.

図7(b)は、貫通方向に対して傾斜する方向に流れるイオン風を誘起可能な電極対の変形例を平面視において模式的に示す図である。内側電極609は、貫通孔7hの貫通方向に平行又は直交する辺を有する矩形に形成され、その下流側縁部609aは貫通孔7hの貫通方向に直交している。一方、外側電極611は、斜辺を下流側縁部611aとする直角三角形状に形成されている。このような内側電極609及び外側電極611の組においては、外側電極611の下流域部611mの、貫通孔7hの貫通方向における長さdが、当該貫通方向に直交する方向の一方側において大きくなることから、イオン風の風向は、矢印b3で示すように、貫通方向に対して傾斜する。   FIG. 7B is a diagram schematically showing a modification of the electrode pair capable of inducing an ionic wind flowing in a direction inclined with respect to the penetration direction in a plan view. The inner electrode 609 is formed in a rectangle having sides that are parallel or orthogonal to the through direction of the through hole 7h, and its downstream edge 609a is orthogonal to the through direction of the through hole 7h. On the other hand, the outer electrode 611 is formed in a right triangle shape with the hypotenuse as the downstream edge 611a. In such a set of the inner electrode 609 and the outer electrode 611, the length d of the downstream region 611m of the outer electrode 611 in the penetrating direction of the through hole 7h is increased on one side in the direction orthogonal to the penetrating direction. Therefore, the wind direction of the ion wind is inclined with respect to the penetration direction as indicated by the arrow b3.

以上のとおり、螺旋状に流れるイオン風を実現する電極対は、種々の形状及び配置とされることが可能である。   As described above, the electrode pairs that realize the spirally flowing ionic wind can have various shapes and arrangements.

第1、第3及び第4の実施形態に例示したような、長尺状の電極対は、一定の幅で延びたり、内側電極と外側電極とが一定の距離を保ったりするものに限定されない。すなわち、電極は、幅等が局部的に変化して、イオン風に局所的に強弱等を付与するものであってもよい。   As illustrated in the first, third, and fourth embodiments, the long electrode pair is not limited to one that extends with a certain width or that the inner electrode and the outer electrode maintain a certain distance. . That is, the electrode may be such that the width or the like changes locally and locally gives strength or weakness to the ion wind.

第3及び第4の実施形態に例示したような、貫通孔を囲む環状に形成された電極対は、貫通孔の貫通方向に直交する方向に周回するものに限定されない。例えば、電極対は、貫通方向に傾斜する方向に周回してもよいし、ジグザグに延びて周回してもよい。   The electrode pairs formed in an annular shape surrounding the through hole as exemplified in the third and fourth embodiments are not limited to those that circulate in a direction orthogonal to the through direction of the through hole. For example, the electrode pair may circulate in a direction inclined in the penetrating direction, or may extend in a zigzag manner.

第3電極(510)は、外側電極よりも誘電体の外周側に位置すればよく、内側電極や外側電極と同様に、誘電体に埋設されてもよいし、誘電材料によりコーティングされてもよいし、凹部に嵌合されてもよい。また、第3電極は、外側電極が第3電極に対しても内側電極に対するのと同様の方向に下流域部を有するように形成されるものに限定されない。換言すれば、第3電極は、貫通孔内のイオン風とは逆方向のイオン風を生成するものであってもよい。また、第3電極は、内側電極と並列に接続されるものに限定されない。例えば、第3電極は、内側電極と直列に接続されてもよいし、内側電極とは異なる周波数及び/又は振幅の電圧が外側電極との間に印加されてもよい。   The third electrode (510) only needs to be positioned on the outer peripheral side of the dielectric relative to the outer electrode, and may be embedded in the dielectric or coated with a dielectric material, like the inner electrode and the outer electrode. Then, it may be fitted into the recess. Further, the third electrode is not limited to one in which the outer electrode is formed so as to have the downstream region in the same direction as the inner electrode with respect to the third electrode. In other words, the third electrode may generate an ion wind in a direction opposite to the ion wind in the through hole. The third electrode is not limited to one connected in parallel with the inner electrode. For example, the third electrode may be connected in series with the inner electrode, or a voltage having a frequency and / or amplitude different from that of the inner electrode may be applied between the third electrode and the outer electrode.

スイッチは、複数組の電極対に対して適宜に設けられてよい。例えば、スイッチは全ての組に対して個別に設けられてもよいし、一部の組に対して共通に設けられてもよい。   The switch may be appropriately provided for a plurality of electrode pairs. For example, the switches may be provided individually for all the sets, or may be provided in common for some of the sets.

本願発明の第2の観点のイオン風発生体、すなわち、貫通孔が形成された流路構成部材と、電圧が印加されることにより前記貫通孔を螺旋状に流れるイオン風を誘起可能な第1及び第2電極と、を有するイオン風発生体においては、貫通孔は、誘電体に形成されていなくてもよい。例えば、適宜な導電性部材又は絶縁性部材に貫通孔が形成され、当該貫通孔内に、平板状の誘電体及び当該誘電体に配置された電極が配置されてもよい。また、イオン風は誘電体バリア放電によるものに限定されず、誘電体は設けられなくてもよい。   An ion wind generator according to a second aspect of the present invention, that is, a flow path constituent member in which a through hole is formed, and a first capable of inducing an ion wind spirally flowing through the through hole by applying a voltage. In the ion wind generator including the second electrode, the through hole may not be formed in the dielectric. For example, a through hole may be formed in an appropriate conductive member or insulating member, and a flat dielectric and an electrode disposed on the dielectric may be disposed in the through hole. Further, the ion wind is not limited to that caused by dielectric barrier discharge, and a dielectric may not be provided.

1…イオン風発生装置、3…イオン風発生体、7…誘電体、7b…外周面、7h…貫通孔、9…内側電極、11…外側電極、11m…下流域部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ion wind generator, 3 ... Ion wind generator, 7 ... Dielectric, 7b ... Outer peripheral surface, 7h ... Through-hole, 9 ... Inner electrode, 11 ... Outer electrode, 11m ... Downstream area part

Claims (11)

貫通孔が形成された誘電体と、
前記誘電体の外周面よりも前記貫通孔側に配置された内側電極と、
前記内側電極よりも前記誘電体の外周側に配置されて前記誘電体により前記内側電極と隔てられるとともに、前記内側電極よりも前記貫通孔の貫通方向の一方側に位置する下流域部を含み、前記内側電極との間に電圧が印加されることにより前記貫通孔を前記一方側へ流れるイオン風を誘起可能な外側電極と、
を有するイオン風発生体。
A dielectric having a through hole;
An inner electrode disposed closer to the through hole than the outer peripheral surface of the dielectric;
It is arranged on the outer peripheral side of the dielectric from the inner electrode and is separated from the inner electrode by the dielectric, and includes a downstream region portion located on one side of the through hole in the through direction from the inner electrode, An outer electrode capable of inducing an ionic wind flowing through the through hole to the one side by applying a voltage between the inner electrode and the inner electrode;
An ion wind generator.
前記内側電極及び前記外側電極は、前記貫通孔を螺旋状に流れるイオン風を誘起可能に形成されている
請求項1に記載のイオン風発生体。
The ion wind generator according to claim 1, wherein the inner electrode and the outer electrode are formed so as to be capable of inducing an ion wind that spirally flows through the through hole.
前記内側電極及び前記外側電極は、前記貫通孔の周りに螺旋状に並んで延びている
請求項2に記載のイオン風発生体。
The ion wind generator according to claim 2, wherein the inner electrode and the outer electrode extend in a spiral around the through hole.
複数組の前記内側電極及び前記外側電極が、前記貫通孔の周りに螺旋状に配列され、
前記内側電極及び前記外側電極の各組は、その配列方向に対して直交する方向にイオン風を誘起可能である
請求項2に記載のイオン風発生体。
A plurality of sets of the inner electrode and the outer electrode are arranged in a spiral around the through-hole,
The ion wind generator according to claim 2, wherein each set of the inner electrode and the outer electrode can induce an ion wind in a direction orthogonal to an arrangement direction thereof.
前記内側電極及び前記外側電極により形成される螺旋の周回数は1以下である
請求項3又は4に記載のイオン風発生体。
The ion wind generator according to claim 3 or 4, wherein the number of turns of the spiral formed by the inner electrode and the outer electrode is 1 or less.
前記内側電極及び前記外側電極は、前記貫通孔を囲む環状に形成されている
請求項1に記載のイオン風発生体。
The ion wind generator according to claim 1, wherein the inner electrode and the outer electrode are formed in an annular shape surrounding the through hole.
複数組の前記内側電極及び前記外側電極が前記貫通孔に沿って配置されている
請求項6に記載のイオン風発生体。
The ion wind generator according to claim 6, wherein a plurality of sets of the inner electrode and the outer electrode are arranged along the through hole.
前記外側電極は、前記誘電体に埋設されている
請求項1〜7のいずれか1項に記載のイオン風発生体。
The ion wind generator according to claim 1, wherein the outer electrode is embedded in the dielectric.
貫通孔が形成された流路構成部材と、
電圧が印加されることにより前記貫通孔を螺旋状に流れるイオン風を誘起可能な第1及び第2電極と、
を有するイオン風発生体。
A flow path component in which a through hole is formed;
First and second electrodes capable of inducing an ionic wind flowing spirally through the through-hole when a voltage is applied;
An ion wind generator.
貫通孔が形成された誘電体と、
前記誘電体の外周面よりも前記貫通孔側に配置された内側電極と、
前記内側電極よりも前記誘電体の外周側に配置されて前記誘電体により前記内側電極と隔てられるとともに、前記内側電極よりも前記貫通孔の貫通方向の一方側に位置する下流域部を含む外側電極と、
前記内側電極と前記外側電極との間に電圧を印加してこれらの電極に前記貫通孔を前記一方側へ流れるイオン風を誘起させることが可能な電源と、
を有するイオン風発生装置。
A dielectric having a through hole;
An inner electrode disposed closer to the through hole than the outer peripheral surface of the dielectric;
An outer side that is disposed on the outer peripheral side of the dielectric with respect to the inner electrode, is separated from the inner electrode by the dielectric, and includes a downstream region located on one side of the through hole in the penetration direction with respect to the inner electrode. Electrodes,
A power source capable of applying a voltage between the inner electrode and the outer electrode to induce an ion wind flowing through the through hole to the one side of the electrodes;
An ion wind generator.
複数組の前記内側電極及び前記外側電極が設けられ、
前記電源と前記複数組の前記内側電極及び前記外側電極との接続状態を切り換えるスイッチ部が設けられている
請求項10に記載のイオン風発生装置。
A plurality of sets of the inner electrode and the outer electrode are provided,
The ion wind generator according to claim 10, wherein a switch unit that switches a connection state between the power source and the plurality of sets of the inner electrode and the outer electrode is provided.
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