JP5185784B2 - 空気流発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、放電プラズマによる気流誘起現象を応用した空気流発生装置に関する。

従来、空気流発生装置としては、電極対に電圧を印加して発生させた放電プラズマによって空気の流れを誘起させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この空気流発生装置は、誘電体の表面と同一面に露出させた第１の電極と、誘電体に埋設することで第１の電極に対して段差を設けて配置された第２の電極とを備えている。
この空気流発生装置では、放電プラズマによって、第１の電極から第２の電極に向かうように空気の流れが発生することとなる。
このような空気流発生装置は、例えば航空機の翼に適用することで、翼の表面部と気流との境界層に空気の流れを発生させることができるので、例えば航空機の空力特性を制御することが考えられる。

特開２００７−３１７６５６号公報

ところで、従来の空気流発生装置（例えば、特許文献１参照）では、物体の表面部に発生する空気の流れが２次元流（平面流）となる。そのために、従来の空気流発生装置は、表面部が滑らかな物体、言い換えれば、境界層がカスケード過程を経て層流から乱流へと遷移するものに対しては、空力制御装置として有効に機能する。
しかしながら、自動車の表面部は、例えば、フードやフェンダ、バンパ周りに形成される溝状の合せ目、ホイールハウス等によって窪みが形成されており、更には、意匠的又は法規的に表面部に窪みや凸部が形成される。そして、このような三次元的な変化に富む表面部を有する自動車等の物体に従来の空気流発生装置を適用しても、窪みの部分や凸部の下流側の部分で空気の流れにバイパス遷移が発生するために、従来の空気流発生装置は空力制御装置として有効に機能しないという問題がある。
したがって、三次元的な変化に富む表面部を有する物体に対しても空力制御装置として有効に機能する空気流発生装置が望まれている。

そこで、本発明の課題は、三次元的な変化に富む表面部を有する物体に対しても空力制御装置として有効に機能する空気流発生装置を提供することにある。

前記課題を解決する本発明は、物体の表面部に設けられ、プラズマの発生により空気流を発生させる電極対を有する空気流発生装置であって、前記電極対は、前記表面部のうち基準表面部に沿って第１の空気流を発生する第１の電極対と、前記表面部のうち前記基準表面部に沿う方向に対して交差する方向に第２の空気流を発生させて、当該第２の空気流を前記第１の空気流に交差させる第２の電極対と、を備え、前記第２の電極対は、前記第２の空気流の発生方向に延在するガイド面部に設けられていることを特徴とする。
この空気流発生装置によれば、基準表面部に沿って発生する第１の空気流の方向を基礎として、基準表面部に沿う方向に対して交差する方向に第２の空気流によって、従来の空力制御装置（例えば、特許文献１参照）で発生する二次元的な空気の流れとは異なった、制御可能な渦流を含む三次元的な空気の流れを発生することができる。
そして、本発明の空気流発生装置は、この三次元的な空気流によって、例えば自動車のような、三次元的な変化に富む表面部を有する物体に対しても空力制御装置として有効に機能することができる。

また、このような空気流発生装置においては、前記第２の電極対のうち一方の電極と他方の電極とは、前記第２の空気流の発生方向に沿って並ぶように配設されていることが望ましい。
この空気流発生装置によれば、第２の電極対を構成する二つの電極の配置によって、直接的に第２の空気流の方向を規定することができるので、三次元的な空気流の制御をより容易に行うことができる。

また、この空気流発生装置によれば、第２の空気流がガイド面部によって安定するので、所望の三次元的な空気流を得易くすることができる。

また、このような空気流発生装置においては、前記第１の電極対に対して前記第２の電極対は、ねじれの位置に設けられていることが望ましい。
この空気流発生装置によれば、より方向性が与えられた三次元的な空気流を発生することができるので、空気流の特性を細やかに制御することができる。

そして、前記課題を解決する本発明は、物体の表面部に設けられ、プラズマの発生により空気流を発生させる電極対を有する空気流発生装置であって、前記電極対は、前記表面部のうち基準表面部に沿って第１の空気流を発生する第１の電極対と、前記表面部のうち前記基準表面部に沿う方向に対して交差する方向に第２の空気流を発生させて、当該第２の空気流を前記第１の空気流に交差させる第２の電極対と、を備える電極ユニットを構成し、前記第２の電極対は、前記第２の空気流の発生方向に延在するガイド面部に設けられ、 前記電極ユニットは、複数配設されていることを特徴とする。
この空気流発生装置によれば、第１の電極対と第２の電極対とを有する電極ユニットを複数配設するので、取付け場所に応じた電極構造を構成することができる。
また、この空気流発生装置によれば、複数の電極ユニットが組み合わせられるので、より強くより安定した三次元的な空気流を発生することができる。

また、このような空気流発生装置においては、隣接する前記電極ユニット同士は、その各ガイド面部が互いに交差する方向に延在するように配置されていることが望ましい。
この空気流発生装置によれば、第２の空気流がガイド面部によって安定すると共に、複数の電極ユニットが組み合わせられるので、より強く、更に安定した三次元的な空気流を発生することができる。

また、このような空気流発生装置においては、前記電極ユニットは、前記第１の電極対及び前記第２の電極対が設けられた誘電体で形成されることが望ましい。
この空気流発生装置によれば、電極ユニットの構成を簡素化することができるので、複数の電極ユニットからなる空気流発生装置の生産性を高めることができる。

本発明は、三次元的な変化に富む表面部を有する物体に対しても空力制御装置として有効に機能する空気流発生装置を提供することができる。

次に、本発明の空気流発生装置における実施形態ついて、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本発明の実施形態に係る空気流発生装置が組み込まれた自動車の斜視図である。図２は、図１の方向IIから本発明の実施形態に係る空気流発生装置を見た様子を模式的に示す斜視図である。図３（ａ）は、図２のIIIａ−IIIａ断面図、図３（ｂ）は、図２のIIIｂ−IIIｂ断面図である。図４（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の実施形態に係る空気流発生装置を構成する電極対で空気の流れが発生する様子を示す工程図である。図５は、本発明の実施形態に係る空気流発生装置で三次元的な空気の流れが発生する様子を模式的に示す斜視図である。
なお、本実施形態に係る空気流発生装置は、自動車の左右両側に配置されているが、これらは相互に左右対称構造となる他は同一の構造を有しているので、ここでは左側に配置された空気流発生装置についてのみ説明して右側のものについての説明は省略する。
以下の説明における前後左右上下の方向は、自動車の前後左右上下の方向に一致させた図１に示す方向を基準とする。

図１に示すように、本実施形態に係る空気流発生装置Ａ１は、自動車ＶのフロントホイールハウスＨの前方に位置するフロントバンパＢの側面部Ｓに配置されている。なお、フロントバンパＢは、特許請求の範囲にいう「物体」に相当し、側面部Ｓは、「表面部」に相当する。

この空気流発生装置Ａ１は、第１の電極対１と、第２の電極対２とからなる電極対を備えており、これらの第１の電極対１及び第２の電極対２は、フロントバンパＢの側面部Ｓにそれぞれ配置されている。更に具体的には、第１の電極対１は、側面部Ｓで上下方向に延設されており、第２の電極対２は、第１の電極対１の下端からフロントバンパＢの後方に向かって延設されている。

第１の電極対１及び第２の電極対２が配置される側面部Ｓは、図２に示すように、基準表面部３と、この基準表面部３に対して交差する交差表面部４とを有している。
更に具体的に説明すると、基準表面部３に対して、本実施形態での交差表面部４は、その下端よりも上端が右側、つまり車幅方向の内側に変位するように傾斜している。このような基準表面部３及び交差表面部４のそれぞれに配置される第１の電極対１及び第２の電極対２は、相互にねじれの位置に配置されることとなる。

そして、図３（ａ）に示すように、基準表面部３では、後記する放電プラズマＰ（図４（ａ）等参照）の発生により第１の電極対１が第１の空気流５を発生するようになっている。
また、図３（ｂ）に示すように、交差表面部４では、後記する放電プラズマＰ（図４（ａ）等参照）の発生により、第２の電極対２が第２の空気流６を発生するようになっている。
ちなみに、第１の空気流５は、基準表面部３に沿う方向に流れることとなり、第２の空気流６は、交差表面部４に沿う方向に流れることとなる。つまり、第２の空気流６は、基準表面部３に沿う方向に対して交差する方向に流れることとなる。
なお、本実施形態での交差表面部４は、発生した第２の空気流６を前記した方向に案内する、ガイド面部Ｇとしても機能している。つまり、前記第２の電極対２は、第２の空気流６の発生方向に延在するガイド面部Ｇに設けられている。

次に、第１の電極対１及び第２の電極対２を構成する第１の電極及び第２の電極について説明する。
第１の電極対１は、図２に示すように、第１の電極１１と、この第１の電極１１よりも後側に位置する第２の電極１２とで構成されている。
そして、第１の電極対１は、図３（ａ）に示すように、第１の電極１１と第２の電極１２とが相互に段差Ｌを形成するように配置されている。具体的には、第１の電極１１は、第２の電極１２よりも段差Ｌ分だけ左側寄りに、言い換えれば車幅方向の外側寄りに位置している。このような第１の電極１１及び第２の電極１２は、誘電体Ｄに埋設されている。但し、第１の電極１１の第２の電極１２寄りの端部Ｅは、空気中に露出している。
そして、フロントバンパＢ（図１参照）のベース材料９と、誘電体Ｄとの間には、絶縁部材Ｉが配置されており、誘電体Ｄの表面には、第１の電極１１の端部Ｅが露出する端面を除いて耐熱性の塗膜１７ａが形成されている。なお、フロントバンパＢ（図１参照）のベース材料９の表面には、通常の塗膜１７ｂが形成されている。

第２の電極対２は、図２に示すように、第１の電極２１と、この第１の電極２１よりも上側に位置する第２の電極２２とで構成されている。
そして、第２の電極対２は、図３（ｂ）に示すように、第１の電極２１と第２の電極２２とが相互に段差Ｌを形成するように配置されている。具体的には、第１の電極２１は、第２の電極２２よりも段差Ｌ分だけ左側寄りに、言い換えれば車幅方向の外側寄りに位置している。
また、第２の電極対２において、第１の電極２１と第２の電極２２とは、第２の空気流６の発生方向に並ぶように配設されている。
このような第１の電極２１及び第２の電極２２は、第１の電極対１の第１の電極１１及び第２の電極１２（図３（ａ）参照）と同様に、誘電体Ｄに埋設されている。但し、第１の電極２１の第２の電極２２寄りの端部Ｅは、空気中に露出している。
そして、第１の電極対１（図３（ａ）参照）と同様に、フロントバンパＢ（図１参照）のベース材料９と、誘電体Ｄとの間には、絶縁部材Ｉが配置されており、誘電体Ｄの表面には、第１の電極１１の端部Ｅが露出する端面を除いて耐熱性の塗膜１７ａが形成されている。なお、フロントバンパＢ（図１参照）のベース材料９の表面には、通常の塗膜１７ｂが形成されている。

これらの第１の電極対１及び第２の電極対２を構成する第１の電極１１，２１同士及び第２の電極１２，２２同士は、図２に示すように、電源７に対して並列に接続されている。本実施形態での電源７は、コロナ放電、パルス放電、バリア放電等の放電を第１の電極対１及び第２の電極対２に誘起して放電プラズマを発生させるように、第１の電極１１及び第２の電極１２の間、並びに第１の電極２１及び第２の電極２２の間に高電圧を印加するものであり、具体的には交流電源が使用されている。なお、第１の電極１１，２１と電源７との間には、コントロールユニットＣが配置されている。このコントロールユニットＣは、第１の電極１１及び第２の電極１２の間、並びに第１の電極２１及び第２の電極２２の間の電解強度を調節するように構成されている。

次に、本実施形態に係る空気流発生装置Ａ１の作用効果について説明する。ここで参照する図４（ａ）から（ｄ）は、電極対で空気流が発生する様子を示す工程図である。図５は、本実施形態に係る空気流発生装置で三次元的な空気流が発生する様子を模式的に示した斜視図である。なお、第１の電極対１と第２の電極対２のそれぞれで空気流が発生する様子は、基準表面部３に対して交差表面部４が交差していること以外は同様であるので、ここでは第１の電極対１で第１の空気流５が発生する様子を説明し、第２の電極対２で第２の空気流６が発生する様子の説明は省略する。

ここではまず、電源７によって電圧が印加された第１の電極１１の極性が正で、第２の電極１２の極性が負の場合について説明する。
図４（ａ）に示すように、第１の電極対１に電圧が印加されると、第１の電極１１と第２の電極１２との間には、放電プラズマＰが発生する。この際、第１の電極１１と第２の電極１２は、前記したように段差Ｌ（図３（ａ）参照）が形成されているので、誘電体Ｄの上では第１の電極１１側の方が膨らみ、第２の電極１２側の方が扁平となった放電プラズマＰが形成される。その一方で、放電プラズマＰを構成する陰イオン１５は、正の極性の第１の電極１１側に移動し、陽イオン１４は、負の極性の第２の電極１２側に移動する。そして、図示しないが、第１の電極１１側及び第２の電極１２側に移動する陰イオン１５及び陽イオン１４は、放電プラズマＰの外で空気の粒子（図示省略）と衝突する。この際、第２の電極１２側での放電プラズマＰが扁平となっているので、陰イオン１５が空気の粒子と衝突する運動量よりも陽イオン１４が空気の粒子と衝突する運動量の方が大きくなる。
その結果、図４（ｂ）に示すように、陽イオン１４が空気の粒子Airと衝突する方向に、運動量ｍｖが発生する。そして、放電プラズマＰが膨らんだ側には、プラズマ状態を維持するための空気（空気の粒子Air）が、扁平な側よりも多く供給される。その結果、放電プラズマＰが膨らんだ側から扁平な側に運動量ｍ´ｖ´が発生する。つまり、第１の電極対１は、図４（ｂ）の紙面左側から右側への空気流を発生する。

また、図４（ａ）に示すように、放電プラズマＰは、第１の電極１１側の方が膨らんでいるので、陰イオン１５及び陽イオン１４の移動起点１６は、第１の電極１１寄りに形成される。その結果、陰イオン１５の移動距離よりも陽イオン１４の移動距離が長くなることでも、第１の電極対１は、図４（ｂ）の紙面左側から右側への空気流を発生する。

次に、前記した電源７（図２参照）によって電圧が印加された第１の電極１１の極性が負で、第２の電極１２の極性が正の場合について説明する。
図４（ｃ）に示すように、第１の電極１１と第２の電極１２は、前記したように段差Ｌ（図３（ａ）参照）が形成されているので、誘電体Ｄの上では第１の電極１１側の方が膨らみ、第２の電極１２側の方が扁平となった放電プラズマＰが形成される。その結果、図４（ｄ）に示すように、陰イオン１５が空気の粒子Airと衝突する方向に、運動量ｍｖが発生する。そして、放電プラズマＰが膨らんだ側には、プラズマ状態を維持するための空気の粒子Airが、扁平な側よりも多く供給される。その結果、放電プラズマＰが膨らんだ側から扁平な側に運動量ｍ´ｖ´が発生する。つまり、第１の電極対１は、第１の電極１１と第２の電極１２との極性が入れ替わっても、図４（ｄ）の紙面左側から右側への空気流を発生することとなる。

また、図４（ｃ）に示すように、放電プラズマＰは、第１の電極１１側の方が膨らんでいるので、陰イオン１５及び陽イオン１４の移動起点１６は、第１の電極１１と第２の電極１２との極性が入れ替わっても変化しない。したがって、第１の電極対１は、図４（ｄ）の紙面左側から右側への空気流を発生する。

次に、本実施形態に係る空気流発生装置Ａ１で三次元的な空気流が発生する様子について説明する。
図５に示すように、第１の電極対１及び第２の電極対２のそれぞれに電圧を印加することによって、前記したように、第１の電極１１から第２の電極１２に向かう方向に沿うように空気流が形成される。つまり、第１の電極対１によって、基準表面部３に沿って流れる第１の空気流５が形成され、第２の電極対２によって、交差表面部４に沿って流れる第２の空気流６が形成される。
その結果、第１の空気流５が図１に示すフロントバンパＢの側面部Ｓの前側から後側に向かって流れるのに対して、第２の空気流６は、下側から右斜め上側に向かって、つまり車幅方向の内側寄りに傾斜して流れる。
したがって、この空気流発生装置Ａ１では、第１の空気流５と第２の空気流６とが斜交することによって渦流を形成しながら、第１の空気流５の方向と同じ方向に三次元的な空気流Ｗを形成する。このような三次元的な空気流Ｗは、例えば、後方に向かって螺旋状に流れる空気流として形成される。

以上のような空気流発生装置Ａ１は、従来の空気流発生装置（例えば、特許文献１参照）の発生する二次元的な空気流（平面流）とは異なる、三次元的な空気流Ｗによって、例えば本実施形態での図１に示すフロントバンパＢ周りのように、三次元的な変化に富む物体に対しても空力制御装置として有効に機能することができる。

また、この空気流発生装置Ａ１は、図５に示すように、第２の電極対２の第１の電極２１と第２の電極２２とを第２の空気流６の発生方向に沿って並ぶように配設しているので、これらの配置によって、直接的に第２の空気流６の方向を規定することができる。その結果、二つの電極２１，２２の配置によって、直接的に第２の空気流６の方向を規定することができるので、三次元的な空気流Ｗの制御をより容易に行うことができる。

また、この空気流発生装置Ａ１では、第２の電極対２が第２の空気流６の発生方向に延在するガイド面部Ｇに設けられているので、第２の空気流６がガイド面部Ｇによって安定する。その結果、この空気流発生装置Ａ１によれば、所望の三次元的な空気流Ｗを得易くすることができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。以下に他の実施形態について説明する。ここでの他の実施形態において、前記実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

前記実施形態では、基準表面部３に配置される第１の電極対１と、交差表面部４に配置される第２の電極対２とをそれぞれ一つずつ有する空気流発生装置Ａ１について説明したが、本発明は、この空気流発生装置Ａ１を一つの電極ユニットとし、複数の電極ユニットを配設した空気流発生装置であってもよい。ここで参照する図６は、基準表面部に配置される第１の電極対と、交差表面部に配置される第２の電極対とを有する電極ユニットを複数備える空気流発生装置の構成説明図である。図７（ａ）及び（ｂ）は、電極ユニットを複数備える空気流発生装置を、更に複数配設した空気流発生装置の構成説明図である。

図６に示すように、この空気流発生装置Ａ２は、前記実施形態に係る空気流発生装置Ａ１と同じ構造を有する電極ユニット３１と、この電極ユニット３１に対して上下対称となる構造を有する電極ユニット３２とを備えている。ちなみに、電極ユニット３１，３２のそれぞれは、前記実施形態に係る空気流発生装置Ａ１と同様に、第１の電極対１及び第２の電極対２が設けられた誘電体Ｄ（図３（ａ）参照）で形成されている。
そして、この空気流発生装置Ａ２においては、二つの電極ユニット３１，３２の交差表面部４，４同士が突き合わせられて、２つのガイド面部Ｇ，ＧがＶ字斜面を構成している。つまり、ガイド面部Ｇ，Ｇ同士は、互いに交差する方向に延在している。そして、第２の電極対２，２同士は、ガイド面部Ｇ，Ｇを挟んで向き合うこととなる。

この空気流発生装置Ａ２によれば、第１の電極対１と第２の電極対２とを有する複数の電極ユニット３１，３２を配設するので、取付け場所に応じた電極構造を構成することができる。
また、この空気流発生装置Ａ２によれば、複数の電極ユニット３１，３２が組み合わせられるので、より強くより安定した三次元的な空気流Ｗを発生することができる。
また、この空気流発生装置Ａ２によれば、第２の空気流６がガイド面部Ｇによって安定すると共に、複数の電極ユニット３１，３２が組み合わせられるので、より強く、更に安定した三次元的な空気流Ｗを発生することができる。
この空気流発生装置Ａ２は、電極ユニット３１，３２のそれぞれが第１の電極対１及び第２の電極対２が設けられた誘電体Ｄ（図３（ａ）参照）で形成されており、各電極ユニット３１，３２の構成を簡素化することができるので、その生産性を高めることができる。

そして、この空気流発生装置Ａ２は、図６中、破線で示すように、２つを超える電極ユニット３１，３２・・・を、各ガイド面部Ｇ，Ｇ・・・が互いに交差する方向に延在するように配置したものであってもよい。

そして、本発明の空気流発生装置は、図７（ａ）に示すように、図６に示す空気流発生装置Ａ２を、三次元的な空気流Ｗの流れの方向が一致するように、２つ以上並べて配置したものであってもよい。

そして、本発明の空気流発生装置は、図７（ｂ）に示すように、図６に示す空気流発生装置Ａ２を、三次元的な空気流Ｗの流れの方向がぶつかり合うように（交差するように）複数配設したものであってもよく、具体的には、図６に示す空気流発生装置Ａ２が平面視でＬ字を構成するように配設したものであってもよい。この場合、ぶつかり合った三次元的な空気流Ｗの流れが、結果的に所望の方向（本実施形態では後方）に向くように、空気流発生装置Ａ２が複数配設される。

また、前記実施形態では、第１の電極対１が配置されると基準表面部３と、第２の電極対２が配置される交差表面部４とをそれぞれ一つずつ有する空気流発生装置Ａ１について説明したが、本発明は、基準表面部３を複数備える空気流発生装置であってもよい。ここで参照する図８は、複数の基準表面部を備える空気流発生装置の構成説明図である。

図８に示すように、この空気流発生装置Ａ３は、２つの基準表面部２３ａ及び基準表面部２３ｂを備えている。更に具体的には、基準表面部２３ｂが基準表面部２３ａよりも右側寄り（車幅方向内側寄り）に形成されている。そして、基準表面部２３ａ，２３ｂにそれぞれ配置された第１の電極対１，１は、基準表面部２３ａ，２３ｂに沿う方向に第１の空気流５，５を発生させている。

これらの基準表面部２３ａ，２３ｂに対して交差する交差表面部２４は、基準表面部２３ａと基準表面部２３ｂとの段差を繋ぐ傾斜面で構成されている。更に具体的には、交差表面部２４は、図８に示す上下方向に円弧を描くように形成されている。そして、この交差表面部２４に沿うように第２の電極対２は配置されている。つまり、第２の電極対２は、第１の電極対１に対してねじれの位置に設けられている。なお、ここでいう「第１の電極対１に対してねじれの位置」とは、第１の電極対１に対して非平行であり、かつ交差しないことを意味する。したがって、図８に示す上下方向に円弧を描くように形成されたものの他に、第１の電極対１に対して非平行であり、かつ交差せず、直線状に延在する第２の電極対２も第１の電極対１に対してねじれの位置に設けられていることとなる。
なお、図８中、符号６は、第２の電極対２によって発生した第２の空気流を表す。

このような空気流発生装置Ａ３によれば、より方向性が与えられた三次元的な空気流Ｗを発生することができるので、三次元的な空気流Ｗの特性を細やかに制御することができる。

また、本発明は、図８に示す空気流発生装置Ａ３を一つの電極ユニットとし、複数の電極ユニットを配設した空気流発生装置であってもよい。ここで参照する図９（ａ）は、基準表面部に配置される第１の電極対と、交差表面部に配置される第２の電極対とを有する電極ユニットを複数備える空気流発生装置の構成説明図、図９（ｂ）は、電極ユニットを複数備える空気流発生装置を、更に複数配設した空気流発生装置の構成説明図である。

図９（ａ）に示すように、この空気流発生装置Ａ４は、図８に示す空気流発生装置Ａ３と同じ構造を有する電極ユニット３３と、この電極ユニット３３に対して上下対称となる構造を有する電極ユニット３４とを備えている。ちなみに、電極ユニット３３，３４のそれぞれは、前記実施形態に係る空気流発生装置Ａ１と同様に、第１の電極対１及び第２の電極対２が設けられた誘電体Ｄ（図３（ａ）参照）で形成されている。
そして、この空気流発生装置Ａ４においては、二つの電極ユニット３３，３４の交差表面部２４，２４同士が一体に連なって、基準表面部２３ｂ，２３ｂを囲う円弧となっている。
したがって、この空気流発生装置Ａ４によれば、三次元的な空気流Ｗの特性を細やかに制御することができると共に、より強く、更に安定した三次元的な空気流Ｗを発生することができる。

また、本発明は、図９（ｂ）に示すように、この空気流発生装置Ａ４，Ａ４を向かい合わせに配置したものであってもよい。この場合、一方の空気流発生装置Ａ４は、他方の空気流発生装置Ａ４と異なって、三次元的な空気流Ｗの流れが一致するように、第１の電極１１及び第２の電極１２の配置位置を前後方向に入れ替える必要がある。

また、本発明は、図８に示す空気流発生装置Ａ３の交差表面部２４を形成する傾斜面を、溝に変更して形成してもよい。この際、この溝の延設方向は、上下方向に円弧を描いていても直線状であってもよい。ここで参照する図１０は、図８に示す空気流発生装置の変形例の構成説明図である。図１１は、図１０のＸＩ方向から溝を見た様子を示す模式図である。

図１０に示すように、この空気流発生装置Ａ５は、図８に示す空気流発生装置Ａ３と同様に、２つの基準表面部２３ａ及び基準表面部２３ｂを備えている。そして、基準表面部２３ａ，２３ｂにそれぞれ配置された第１の電極対１，１は、基準表面部２３ａ，２３ｂに沿う方向に第１の空気流５，５を発生させている。

この空気流発生装置Ａ５は、図８に示す空気流発生装置Ａ３と異なって、交差表面部２４に代えて溝１３が形成されている。この溝１３は直線状に延設されており、その延設方向は第１の電極対１の延設方向に対して傾斜している。

図１１に示すように、この溝１３は、基準表面部２３ａと基準表面部２３ｂとの間に配置されており、その溝１３内には、前後方向に一対の第２の電極対２が並ぶように配置されている。つまり、第２の電極対２は、図１０に示すように、第１の電極対１に対してねじれの位置に配置されている。

そして、各第２の電極対２の第１の電極２１及び第２の電極２２は、前側から後側に向かって第２の電極２２及び第１の電極２１の順番に配置されている。つまり、第２の電極対２は、交差表面部２４である溝１３の壁面を後側から前側に沿って流れる第２の空気流６によって、溝１３の延設方向を軸として回転する空気流８を発生させている。
ちなみに、図１０中、符号６は第２の空気流を表し、符合８は回転する空気流を表し、符号Ｗは回転する空気流を含む三次元的な空気流を表している。

このような図１０に示す空気流発生装置Ａ５では、より方向性が与えられた三次元的な空気流Ｗを発生することができるので、三次元的な空気流Ｗの特性を細やかに制御することができる。

また、図１０に示す空気流発生装置Ａ５において、第２の電極対２（図１１参照）は、図２に示す空気流発生装置Ａ１での第２の電極対２（図３（ｂ）参照）と同様に、その第１の電極２１と第２の電極２２とに段差Ｌ（図３（ｂ）参照）が形成されていることを想定しているが、この第２の電極対２においてのみその段差は無くてもよい。ここで参照する図１２は、図１０に示す空気流発生装置の変形例の作用説明図である。
図１１に示す第２の電極対２の第１の電極２１と第２の電極２２とに段差Ｌ（図３（ｂ）参照）がないと、図１２に示すように、第２の電極対２によって発生する第２の空気流６は交流の電源７（図２参照）の極性が入れ替わることによって、その流れる方向が入れ替わる。つまり、溝１３上には、図１２の左右方向に振動するように空気流６ａが形成されることとなる。

また、図６に示す空気流発生装置Ａ２では、２つのガイド面部Ｇ，ＧがＶ字斜面を構成するように、二つの電極ユニット３１，３２が隣接しているが、本発明は２つのガイド面部Ｇ，Ｇが並んで一つの斜面を形成するように二つの電極ユニット３１，３２が隣接するものであってもよい。この場合、第１の電極対１，１同士がガイド面部Ｇ，Ｇを挟んで向き合うこととなる。

また、前記実施形態では、第１の電極対１及び第２の電極対２における第１の電極１１，２１が誘電体Ｄに埋設されているが、本発明は第１の電極１１，２１が誘電体Ｄ上に配置されたものであってもよい。
また、前記実施形態では、第１の電極対１及び第２の電極対２が個別に電源に接続されているが、第１の電極対１及び第２の電極対２を連続して形成し、共通する電力供給線によって電源に接続されてもよい。

また、前記実施形態では、自動車Ｖに適用する空気流発生装置Ａ１について説明したが、本発明は、車量に限らず、航空機、船舶、その他の空力特性の改善が望まれるタービン等の機器等に適用されるものであってもよい。

本発明の実施形態に係る空気流発生装置が組み込まれた自動車の斜視図である。 図１の方向IIから本発明の実施形態に係る空気流発生装置を見た様子を模式的に示す斜視図である。 （ａ）は、図２のIIIａ−IIIａ断面図、（ｂ）は、図２のIIIｂ−IIIｂ断面図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、本発明の実施形態に係る空気流発生装置を構成する電極対で空気の流れが発生する様子を示す工程図である。図５は、本発明の実施形態に係る空気流発生装置で空気の流れが発生する様子を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る空気流発生装置で空気の流れが発生する様子を模式的に示す斜視図である。 基準表面部に配置される第１の電極対と、交差表面部に配置される第２の電極対とを有する電極ユニットを複数備える空気流発生装置の構成説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、電極ユニットを複数備える空気流発生装置を、更に複数配設した空気流発生装置の構成説明図である。 複数の基準表面部を備える空気流発生装置の構成説明図である。 （ａ）は、基準表面部に配置される第１の電極対と、交差表面部に配置される第２の電極対とを有する電極ユニットを複数備える空気流発生装置の構成説明図、（ｂ）は、電極ユニットを複数備える空気流発生装置を、更に複数配設した空気流発生装置の構成説明図である。 図８に示す空気流発生装置の変形例の構成説明図である。 図１０のＸＩ方向から溝を見た様子を示す模式図である。 図１０に示す空気流発生装置の変形例の作用説明図である。

符号の説明

１ 第１の電極対
２ 第２の電極対
３ 基準表面部
５ 第１の空気流
６ 第２の空気流
１１ 第１の電極
１２ 第２の電極
２１ 第１の電極
２２ 第２の電極
２３ａ 基準表面部
２３ｂ 基準表面部
２４ 交差表面部
３１ 電極ユニット
３２ 電極ユニット
３３ 電極ユニット
３４ 電極ユニット
Ａ１ 空気流発生装置
Ａ２ 空気流発生装置
Ａ３ 空気流発生装置
Ａ４ 空気流発生装置
Ａ５ 空気流発生装置
Ｂ フロントバンパ（物体）
Ｄ 誘電体
Ｇ ガイド面部
Ｐ 放電プラズマ
Ｓ 側面部（表面部）

Claims (6)

1. 物体の表面部に設けられ、プラズマの発生により空気流を発生させる電極対を有する空気流発生装置であって、
   前記電極対は、前記表面部のうち基準表面部に沿って第１の空気流を発生する第１の電極対と、
   前記表面部のうち前記基準表面部に沿う方向に対して交差する方向に第２の空気流を発生させて、当該第２の空気流を前記第１の空気流に交差させる第２の電極対と、
   を備え、
   前記第２の電極対は、前記第２の空気流の発生方向に延在するガイド面部に設けられていることを特徴とする空気流発生装置。
2. 前記第２の電極対のうち一方の電極と他方の電極とは、前記第２の空気流の発生方向に沿って並ぶように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の空気流発生装置。
3. 前記第１の電極対に対して前記第２の電極対は、ねじれの位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気流発生装置。
4. 物体の表面部に設けられ、プラズマの発生により空気流を発生させる電極対を有する空気流発生装置であって、
   前記電極対は、前記表面部のうち基準表面部に沿って第１の空気流を発生する第１の電極対と、
   前記表面部のうち前記基準表面部に沿う方向に対して交差する方向に第２の空気流を発生させて、当該第２の空気流を前記第１の空気流に交差させる第２の電極対と、
   を備える電極ユニットを構成し、
   前記第２の電極対は、前記第２の空気流の発生方向に延在するガイド面部に設けられ、
   前記電極ユニットは、複数配設されていることを特徴とする空気流発生装置。
5. 隣接する前記電極ユニット同士は、その各ガイド面部が互いに交差する方向に延在するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の空気流発生装置。
6. 前記電極ユニットは、前記第１の電極対及び前記第２の電極対が設けられた誘電体で形成されることを特徴とする請求項４又請求項５に記載の空気流発生装置。

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