JP5500997B2 - Plasma actuator - Google Patents

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Description

本発明は、プラズマアクチュエータに関し、特にプラズマに対する気流の影響を低減させることができるプラズマアクチュエータに関するものである。 The present invention relates to a plasma actuator, and more particularly to a plasma actuator that can reduce the influence of airflow on plasma.

近年、誘電体バリア放電を用いたプラズマアクチュエータを利用した流体制御の研究が盛んに行われている。プラズマアクチュエータは、例えば、樹脂やセラミックなどの誘電体を挟んで電極を配置し、電極間に交流電圧又はパルス電圧を印加して、誘電体の表面側の電極の近傍にプラズマを発生させる。   In recent years, fluid control using a plasma actuator using dielectric barrier discharge has been actively studied. In the plasma actuator, for example, electrodes are arranged with a dielectric such as resin or ceramic sandwiched between them, and an AC voltage or a pulse voltage is applied between the electrodes to generate plasma near the electrodes on the surface side of the dielectric.

このようなプラズマアクチュエータは、例えば特許文献1に記載のもののように、ガスタービンの翼に取り付けられて、翼表面における気流の剥離を抑制する。同様に、気流の剥離を抑制するために用いられるプラズマアクチュエータが、特許文献2において開示されている。さらに、気流の剥離を制御するために用いられるプラズマアクチュエータとしては、特許文献3における、航空機の翼のコアンダ表面に配置されるものが知られている。   Such a plasma actuator is attached to the blade of a gas turbine like the thing of patent document 1, for example, and suppresses peeling of the air current in the blade surface. Similarly, Patent Document 2 discloses a plasma actuator used for suppressing separation of airflow. Further, as a plasma actuator used for controlling the separation of the airflow, one that is arranged on the Coanda surface of an aircraft wing in Patent Document 3 is known.

特開2008‐270110号公報JP 2008-270110 A 特表2009‐511360号公報Special table 2009-511360 gazette 特開2008‐290710号公報JP 2008-290710 A

ところで、上述したプラズマアクチュエータはそれぞれ、高圧下で高速の気流にさらされる。このため、そのような気流によって、生成されたプラズマが流されることがある。この結果、プラズマが不安定になり、気流の制御が困難になることがある。   By the way, each of the plasma actuators described above is exposed to a high-speed air stream under a high pressure. For this reason, the generated plasma may be caused to flow by such an air flow. As a result, the plasma may become unstable and it may be difficult to control the airflow.

そこで本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。   Therefore, the present invention aims to eliminate such problems.

本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。   In order to achieve such an object, the present invention takes the following measures.

すなわち本発明に係るプラズマアクチュエータは、3つ以上の電極と2つ以上であり且つ電極よりも1つ少ない誘電体とを有してなり、物体の表面側に配置して電極に高電圧を印加することで、気体と接触可能に露出した誘電体の端部にプラズマを発生させるプラズマアクチュエータであって、電極と誘電体とを交互に積層し、各誘電体の端部が積層順に物体表面の法線方向に露出するように配置していることを特徴とする。 That is, the plasma actuator according to the present invention has three or more electrodes and two or more and one dielectric less than the electrodes, and is arranged on the surface side of the object to apply a high voltage to the electrodes. In this way, the plasma actuator generates plasma at the end of the dielectric that is exposed so as to be in contact with the gas, and the electrodes and the dielectric are alternately stacked. It arrange | positions so that it may be exposed to a normal line direction.

ここで、電極に印加する高電圧としては、高圧の交流電圧や、パルス電圧など、プラズマを発生させ得ることが既に知られている電圧を挙げることができる。   Here, examples of the high voltage applied to the electrode include a voltage already known to be capable of generating plasma, such as a high-voltage AC voltage or a pulse voltage.

このような構成によれば、高圧交流電圧又はパルス電圧の印加により複数段に亘ってプラズマが発生するので、プラズマの発生に伴う衝撃波も複数段に亘って発生することとなる。その結果、複数段に亘って発生した衝撃波同士がつながることにより、より強い衝撃波を発生させることができる。その結果、動圧流れに対して有効性が高くなり、高圧下の高速流においても、気体の流れを制御することが可能になる。   According to such a configuration, plasma is generated over a plurality of stages by applying a high-voltage AC voltage or a pulse voltage, so that a shock wave accompanying the generation of plasma is also generated over a plurality of stages. As a result, shock waves generated over a plurality of stages are connected to each other, so that a stronger shock wave can be generated. As a result, the effectiveness with respect to the dynamic pressure flow is enhanced, and the gas flow can be controlled even in a high-speed flow under a high pressure.

そして、気体の流れの制御をより確実に行なうための構成として、各電極の端部と各誘電体の端部とを積層順に物体表面の法線方向に露出させたものであり、誘電体の端部が電極から露出する寸法を、電極の端部が誘電体から露出する寸法よりも大きく設定しているものを挙げることができる。   As a configuration for more reliably controlling the flow of gas, the ends of the electrodes and the ends of the dielectrics are exposed in the normal direction of the object surface in the stacking order. The dimension which the edge part exposes from an electrode can set what is set larger than the dimension which the edge part of an electrode exposes from a dielectric material.

本発明によれば、複数段に亘ってプラズマを発生させることによりプラズマの発生に伴って発生した衝撃波同士がつながることにより、より強い衝撃波を発生させることができる。その結果、動圧流れに対して有効性が高くなり、高圧下の高速流においても、気体の流れを制御することができるプラズマアクチュエータを提供することができる。   According to the present invention, by generating plasma over a plurality of stages, shock waves generated along with the generation of plasma are connected to each other, so that a stronger shock wave can be generated. As a result, it is possible to provide a plasma actuator that is highly effective against dynamic pressure flow and can control the flow of gas even in high-speed flow under high pressure.

同実施形態に係る構成説明図。Structure explanatory drawing which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る模式的な構成説明図。The typical structure explanatory view concerning the embodiment. 本発明の第1実施形態に係る外観図。1 is an external view according to a first embodiment of the present invention. 同部分拡大断面図。The partial expanded sectional view. 本発明の第2実施形態に係る部分断面図。The fragmentary sectional view concerning a 2nd embodiment of the present invention. 同部分拡大断面図。The partial expanded sectional view. 本発明の変形例に係る外観図。The external view which concerns on the modification of this invention. 本発明の他の変形例に係る部分拡大断面図。The partial expanded sectional view concerning the other modification of this invention.

<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態について図面を参照して説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係るプラズマアクチュエータは、図3に示すように、自動車Cのボディ表面Bに装着してなるものである。同図に示すように、本実施形態ではプラズマアクチュエータ1を装着した一例として、ボディの表面Bにおけるボンネットの前端部分、フロントガラスの上側部分、そしてリアガラスの上側部分に、それぞれ装着したものとしている。   As shown in FIG. 3, the plasma actuator according to this embodiment is mounted on a body surface B of an automobile C. As shown in the figure, in the present embodiment, as an example in which the plasma actuator 1 is mounted, the plasma actuator 1 is mounted on the front end portion of the bonnet on the surface B of the body, the upper portion of the windshield, and the upper portion of the rear glass.

ここで、本実施形態に係るプラズマアクチュエータ1は、3つ以上である4枚の電極11と2つ以上である3枚の誘電体10とを有してなり、物体の表面B側に配置して電極11に高電圧を印加することで、気体と接触可能に露出した誘電体10の端部10aにプラズマ15を発生させるプラズマアクチュエータ1であって、電極11と誘電体10とを交互に積層し、各誘電体10の端部10aが積層順に物体表面Bの法線方向に露出するように配置していることを特徴とするものである。なお、本願明細書における各図面にあっては、構造を明確に把握できるように、誘電体10、電極11の厚みを誇張して図示している。   Here, the plasma actuator 1 according to the present embodiment includes three or more four electrodes 11 and two or more three dielectrics 10, which are arranged on the surface B side of the object. The plasma actuator 1 generates plasma 15 at the end 10a of the dielectric 10 exposed so as to be in contact with gas by applying a high voltage to the electrode 11, and the electrodes 11 and the dielectric 10 are alternately stacked. In addition, the end portions 10a of the dielectrics 10 are arranged so as to be exposed in the normal direction of the object surface B in the stacking order. In each drawing in this specification, the thicknesses of the dielectric 10 and the electrode 11 are exaggerated so that the structure can be clearly understood.

以下、プラズマアクチュエータ1の構成について図1ないし図4を用いて説明する。   Hereinafter, the configuration of the plasma actuator 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

誘電体10は、図1、図2に示すように、本実施形態では3枚の薄板状の絶縁体からなるものである。この誘電体10は、例えば、アルミナ、ジルコニアあるいは窒化ケイ素などのセラミック系又はテフロン(登録商標)あるいはポリイミドなどのポリマー系からなり、空気に対して抵抗となりにくい厚みを有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the dielectric 10 is made of three thin plate-like insulators in the present embodiment. The dielectric 10 is made of, for example, a ceramic system such as alumina, zirconia, or silicon nitride, or a polymer system such as Teflon (registered trademark) or polyimide, and has a thickness that hardly resists air.

電極11は、図1、図2に示すように、薄板状に形成されたものである。また電極11は、本実施形態では磁性体である電磁石により形成してある。そして電極11は、最上部に位置する上部電極12、最下部に位置する下部電極14及び上部電極12と下部電極14との間に介在する2枚の中間電極13とを有する構成としている。これらの電極11は、表面Bとは電気的に絶縁した状態で配置されている。そして、空気の流れ方向を基準にする場合に、上流側から下流側に向かって上部電極12、中間電極13、下部電極14の順に配置される。特に本実施形態では図3に模式的に示すように、より効率良くプラズマを発生させるために、最も上側に配置した電極である上部電極12をマイナス極に設定している。また電極11は、何れかの誘電体10を介して配置した対をなす電極11同士の少なくとも一部が平面視重複するようにそれぞれ配置されている。   The electrode 11 is formed in a thin plate shape as shown in FIGS. The electrode 11 is formed of an electromagnet, which is a magnetic material in this embodiment. The electrode 11 includes an upper electrode 12 positioned at the uppermost portion, a lower electrode 14 positioned at the lowermost portion, and two intermediate electrodes 13 interposed between the upper electrode 12 and the lower electrode 14. These electrodes 11 are arranged in a state of being electrically insulated from the surface B. When the air flow direction is used as a reference, the upper electrode 12, the intermediate electrode 13, and the lower electrode 14 are arranged in this order from the upstream side toward the downstream side. In particular, in the present embodiment, as schematically shown in FIG. 3, in order to generate plasma more efficiently, the upper electrode 12 that is the uppermost electrode is set to a negative pole. The electrodes 11 are arranged such that at least a part of a pair of electrodes 11 arranged via any one of the dielectrics 10 overlaps in plan view.

しかして本実施形態に係るプラズマアクチュエータは、上述の通り、電極11と誘電体10とを交互に積層し、誘電体10の端部10aが積層順に表面Bの法線方向に露出するように電極11及び誘電体10を配置した段状露出部Xを形成してなる。   Thus, as described above, the plasma actuator according to the present embodiment is configured such that the electrodes 11 and the dielectrics 10 are alternately stacked, and the end portions 10a of the dielectrics 10 are exposed in the normal direction of the surface B in the stacking order. 11 and a stepped exposed portion X in which the dielectric 10 is disposed.

段状露出部Xは、誘電体10の端部10aと電極11の端部11aとを積層順に表面Bの法線方向に露出させたものである。この段状露出部Xは、具体的には、電極11の端部aと誘電体10の端部10aとを、物体表面たる表面Bに対して電極11及び誘電体10の面方向から斜め方向に連続して露出するように配置することにより構成したものである。そして本実施形態では、誘電体10の端部10aが露出する寸法αを、電極11の端部11aが誘電体10の間から露出する寸法βよりも大きく設定している。   The stepped exposed portion X is obtained by exposing the end 10a of the dielectric 10 and the end 11a of the electrode 11 in the normal direction of the surface B in the stacking order. Specifically, the stepped exposed portion X is formed so that the end portion a of the electrode 11 and the end portion 10a of the dielectric 10 are inclined from the surface direction of the electrode 11 and the dielectric 10 with respect to the surface B which is the object surface. It arrange | positions so that it may expose continuously. In this embodiment, the dimension α at which the end 10 a of the dielectric 10 is exposed is set to be larger than the dimension β at which the end 11 a of the electrode 11 is exposed from between the dielectrics 10.

このような構成において本実施形態では図3に示すような自動車Cを走行させる場合に、電極11間に高圧のパルス電圧を印加する。これによって、図1及び図4に示すように、電極11の下流側の誘電体10表面にプラズマ15が発生する。印加する高圧のパルス電圧については、この分野で知られている電圧及び周波数、例えば、1kV〜10kVで、1kHz〜10kHzのものであって、流速によって変化し得るものであってもよい。また勿論、図1で図示する態様の他に、同様の電圧並びに周波数の高圧の交流電圧が印加されるものであってもよい。   In this configuration, in the present embodiment, a high-voltage pulse voltage is applied between the electrodes 11 when the automobile C as shown in FIG. As a result, as shown in FIGS. 1 and 4, plasma 15 is generated on the surface of the dielectric 10 on the downstream side of the electrode 11. The high-voltage pulse voltage to be applied may be a voltage and frequency known in this field, for example, 1 kV to 10 kV, 1 kHz to 10 kHz, and changeable depending on the flow rate. Of course, in addition to the embodiment shown in FIG. 1, a high voltage AC voltage having the same voltage and frequency may be applied.

そして、電極11に上述の電圧が印加されると、複数段に亘ってプラズマ15が発生する。複数段に亘ってプラズマ15が発生した箇所からは、それぞれ衝撃波SWが発生することとなる。そして本実施形態では、段状露出部Xの形状がプラズマが発生する位置が斜めに並ぶように配置しているので、この発生した衝撃波SWが斜め方向につながることとなり、より強い衝撃波SWを起こすことができるものとなっている。その結果、高圧、高流速の気体であっても確実に制御し得るものとなっている。   When the voltage is applied to the electrode 11, plasma 15 is generated over a plurality of stages. Shock waves SW are generated from locations where the plasma 15 is generated over a plurality of stages. In the present embodiment, the stepped exposed portion X is arranged so that the positions where the plasma is generated are arranged obliquely, so that the generated shock wave SW is connected in an oblique direction, and a stronger shock wave SW is generated. It has become something that can be. As a result, even a high pressure, high flow rate gas can be reliably controlled.

また加えて、電極11に電圧が印加された状態で、電磁石としての電極11は、印加された高圧のパルス電圧と同一周波数のパルス磁場を形成する。パルス磁場は、表極11に垂直に発生し、発生したプラズマ15を覆う。このように、パルス磁場がプラズマ15に作用すると、プラズマ15内のイオンは磁場の向きに対して反対方向にスピンしながら運動し、電子は磁場の向きに対して同方向にスピンしながら運動する。この結果、プラズマ15内でイオンと電子、さらにはラジカルなどが衝突して、プラズマ15の発生を促進し、かつプラズマ15は、形成されたパルス磁場により、発生した位置から移動することを抑制されてその位置に抑留される。なお電極11に対し、パルス電圧の代わりに交流電圧を印加する場合は、上述のパルス磁場ではなく、交番磁場を形成することとなる。   In addition, in the state in which a voltage is applied to the electrode 11, the electrode 11 as an electromagnet forms a pulse magnetic field having the same frequency as the applied high-voltage pulse voltage. The pulse magnetic field is generated perpendicular to the surface electrode 11 and covers the generated plasma 15. Thus, when the pulsed magnetic field acts on the plasma 15, ions in the plasma 15 move while spinning in the opposite direction to the direction of the magnetic field, and electrons move while spinning in the same direction with respect to the direction of the magnetic field. . As a result, ions, electrons, and radicals collide with each other in the plasma 15 to promote the generation of the plasma 15, and the plasma 15 is suppressed from moving from the generated position by the formed pulse magnetic field. Is detained in that position. When an AC voltage is applied to the electrode 11 instead of the pulse voltage, an alternating magnetic field is formed instead of the above-described pulse magnetic field.

上述の電圧をプラズマアクチュエータ1に電圧を印加した状態で図3に示すような自動車Cを走行させると、自動車Cのボディ表面Bは前方から風圧を受けることとなる。この時、プラズマアクチュエータ1において複数段に亘って発生したプラズマ15は、磁場により移動を抑制されながら上述の通り強い衝撃波SWを起こすため、前方から流れてくる空気に効率よく作用する。その結果、プラズマアクチュエータ1が設置されているそれぞれの部位において、プラズマアクチュエータ1による誘導気流が生じ、誘導気流により空気の流れすなわち気流は図1における実線の矢印IFのようになり、気流の剥離が抑制される。したがって、自動車Cのボディが受ける空気抵抗が有効に低減される。なおプラズマアクチュエータ1に電圧を印加せずに気流の剥離が生じた場合、空気の流れは、図3に点線の矢印で示すように、表面Bに沿って流れることなく流れて、剥離が生じることとなる。   When the vehicle C as shown in FIG. 3 is driven with the above voltage applied to the plasma actuator 1, the body surface B of the vehicle C receives wind pressure from the front. At this time, the plasma 15 generated over a plurality of stages in the plasma actuator 1 generates a strong shock wave SW as described above while being restrained from moving by the magnetic field, and thus acts efficiently on the air flowing from the front. As a result, an induced airflow is generated by the plasma actuator 1 at each site where the plasma actuator 1 is installed, and the airflow, that is, the airflow becomes the solid arrow IF in FIG. It is suppressed. Therefore, the air resistance received by the body of the automobile C is effectively reduced. In addition, when airflow separation occurs without applying a voltage to the plasma actuator 1, the flow of air flows without flowing along the surface B as shown by the dotted arrows in FIG. It becomes.

以上のような構成とすることにより、本実施形態に係るプラズマアクチュエータ1は、パルス電圧の印加により複数段に亘ってプラズマ15が発生するので、プラズマ15の発生に伴って発生する衝撃波SWも複数段に亘って発生する。そのため、発生した衝撃波SW同士がつながることにより、誘電体10が単一に構成された従来のものに比べて同じ電圧を印加した場合でもより強い衝撃波SWを発生させることができる。このため、従来よりも高圧下の高速流においても、気体の流れを制御することが可能になるので、自動車Cの走行時に加わる空気抵抗を有効に低減させることが可能である。その結果、自動車Cの燃費を向上させることができる。また併せて、自動車C走行時に起こる風切音を有効に低減させることも可能となる。   With the configuration as described above, the plasma actuator 1 according to the present embodiment generates the plasma 15 over a plurality of stages by applying the pulse voltage, so that a plurality of shock waves SW generated along with the generation of the plasma 15 are also generated. Occurs across stages. Therefore, the generated shock waves SW are connected to each other, so that a stronger shock wave SW can be generated even when the same voltage is applied as compared with the conventional one in which the dielectric 10 is configured as a single unit. For this reason, since it becomes possible to control the gas flow even in a high-speed flow under a higher pressure than in the past, it is possible to effectively reduce the air resistance applied when the automobile C is traveling. As a result, the fuel consumption of the automobile C can be improved. In addition, it is possible to effectively reduce the wind noise that occurs when the vehicle C is traveling.

また換言すれば、本実施形態に係るプラズマアクチュエータ1は従来のものに比べて同じ電圧でもより強い衝撃波SWを発生させることができるので、所要の強さの流れ改善効果を得るために必要な電力を有効に低減することも可能である。   In other words, since the plasma actuator 1 according to the present embodiment can generate a stronger shock wave SW even at the same voltage as that of the conventional one, the electric power necessary to obtain a flow improvement effect with a required strength. Can be effectively reduced.

そして、本実施形態に係るプラズマアクチュエータ1は、気体の流れの制御をより確実に行なうために、段状露出部Xを、誘電体10の端部10aと電極11の端部11aとを積層順に表面Bの法線方向に露出させたものとし、プラズマ15が発生する箇所である誘電体10の端部10aが露出する寸法αを、電極11の端部11aが露出する寸法βよりも大きく設定したものとしている。   In the plasma actuator 1 according to the present embodiment, the stepped exposed portion X and the end portion 10a of the dielectric 10 and the end portion 11a of the electrode 11 are arranged in the stacking order in order to more reliably control the gas flow. It is assumed that the surface B is exposed in the normal direction, and the dimension α at which the end 10a of the dielectric 10 where the plasma 15 is generated is exposed is set larger than the dimension β at which the end 11a of the electrode 11 is exposed. It is assumed that

<第2実施形態>
以下、本発明の第2実施形態について詳述する。なお、本実施形態並びに後述する各変形例において、上記第1実施形態に相当する構成要素については同じ符号を付すとともに、その詳細な説明を省略するものとする。
Second Embodiment
Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described in detail. In addition, in this embodiment and each modification mentioned later, while attaching the same code | symbol to the component corresponded to the said 1st Embodiment, the detailed description shall be abbreviate | omitted.

本実施形態に係るプラズマアクチュエータ1は、内燃機関である自動車用の多気筒のエンジン100に適用したものである。このエンジン100は、例えばガソリンを燃料とする火花点火式のものである。エンジン100は、吸気マニホルドに続く吸気ポート21を介して、吸入空気及び燃料をシリンダ22内に導入する。図4には、その一気筒の要部の構成を拡大して示している。それぞれの吸気ポート21は、吸気マニホルド側から燃焼室23に向かって湾曲する形状である。それぞれの吸気ポート21は、その内部の、内側に向かって凸状に湾曲する曲面24の、曲率的に気体の剥離が発生しやすいと思われる位置に、プラズマアクチュエータ1が設けてある。なお、図5において、26は吸気弁、27は排気ポート、28は排気弁、29はピストンである。   The plasma actuator 1 according to this embodiment is applied to a multi-cylinder engine 100 for an automobile which is an internal combustion engine. The engine 100 is of a spark ignition type using, for example, gasoline as fuel. The engine 100 introduces intake air and fuel into the cylinder 22 via an intake port 21 following the intake manifold. FIG. 4 shows an enlarged configuration of the main part of the one cylinder. Each intake port 21 has a shape that curves from the intake manifold side toward the combustion chamber 23. Each of the intake ports 21 is provided with the plasma actuator 1 at a position on a curved surface 24 that curves in a convex shape toward the inside, where gas separation is likely to occur due to curvature. In FIG. 5, 26 is an intake valve, 27 is an exhaust port, 28 is an exhaust valve, and 29 is a piston.

なお、図6にあっては、構造を明確に把握できるように、誘電体10、電極11の厚みを誇張して図示している。実際には、プラズマアクチュエータ1全体の厚みは、吸入空気の気流を乱さない厚さである。   In FIG. 6, the thicknesses of the dielectric 10 and the electrode 11 are exaggerated so that the structure can be clearly understood. Actually, the thickness of the entire plasma actuator 1 is a thickness that does not disturb the airflow of the intake air.

エンジン100を運転すると、各気筒における吸気行程において、吸入空気が吸気ポート21を介してシリンダ22内に流入する。この時、プラズマアクチュエータ1において発生したプラズマ15は、上記実施形態同様に、流入する吸入空気に効率よく作用する。その結果、プラズマアクチュエータ1が設置されている部位において、プラズマアクチュエータ1による誘導気流が生じ、誘導気流により吸入空気の気流は図6における実線の矢印IFのようになり、気流の剥離が抑制される。したがって、吸入空気がシリンダ22内に円滑に流れ込む。このため、吸入空気の充填効率が向上し、燃費を向上させることができる。なお、気流の剥離が生じた場合、吸入空気の気流は、図6に点線の矢印で示すように、曲面24に沿って流れることなく流れて、曲面24との間に剥離を生じるものである。   When the engine 100 is operated, intake air flows into the cylinder 22 through the intake port 21 in the intake stroke of each cylinder. At this time, the plasma 15 generated in the plasma actuator 1 acts efficiently on the inflowing intake air as in the above embodiment. As a result, an induced airflow is generated by the plasma actuator 1 at the site where the plasma actuator 1 is installed, and the airflow of the intake air becomes as indicated by the solid arrow IF in FIG. 6 due to the induced airflow, and the separation of the airflow is suppressed. . Therefore, the intake air flows smoothly into the cylinder 22. For this reason, the charging efficiency of intake air can be improved and fuel consumption can be improved. When airflow separation occurs, the airflow of the intake air flows without flowing along the curved surface 24 as shown by a dotted arrow in FIG. .

なお吸気ポート21に設置するプラズマアクチュエータ1は、上述の実施形態のように一個に限られるものではなく、吸入空気の気流に、剥離が生じると推測される位置毎に設置するものであってよい。つまり、吸気ポート1の形状に応じて、吸入空気の気流の方向に、複数箇所に設置するものとしても良い。   Note that the plasma actuator 1 installed in the intake port 21 is not limited to one as in the above-described embodiment, and may be installed at each position where it is estimated that separation occurs in the airflow of the intake air. . That is, depending on the shape of the intake port 1, it may be installed at a plurality of locations in the direction of the airflow of the intake air.

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of each unit is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

<変形例>
例えば図7に示すように飛行機の翼Wに対して上記実施形態同様のプラズマアクチュエータ1を使用しても良い。その場合、図示のように、上記各実施形態同様、プラズマアクチュエータ1による誘導気流が生じ、誘導気流により吸入空気の気流は図7における実線の矢印IFのようになり、気流の剥離が抑制される。
<Modification>
For example, as shown in FIG. 7, a plasma actuator 1 similar to the above embodiment may be used for the wing W of an airplane. In this case, as shown in the figure, an induced airflow is generated by the plasma actuator 1 as in the above embodiments, and the airflow of the intake air is as shown by the solid arrow IF in FIG. .

またさらに、図8に示すように、電極11の下流側の端部11aを誘電体10の下流側の端部10aとを平面視同じ位置に揃えて、物体の表面Bの法線方向からは、誘電体10のみが露出するものとしてもよい。斯かる構成であっても、複数段に亘ってプラズマ15が発生することによる、上記各実施形態並びに変形例同様の作用効果を奏するものとなる。   Further, as shown in FIG. 8, the downstream end portion 11a of the electrode 11 and the downstream end portion 10a of the dielectric 10 are aligned at the same position in plan view, and the normal direction of the surface B of the object is viewed from the normal direction. Only the dielectric 10 may be exposed. Even with such a configuration, the same effects as those of the above-described embodiments and modifications can be obtained by generating the plasma 15 over a plurality of stages.

また上記の各変形例の他にも、例えば、上記実施形態では磁性体として電磁石を採用したが、永久磁石であってもよい。また誘電体や電極の材質や具体的な寸法といった具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。   In addition to the above modifications, for example, in the above embodiment, an electromagnet is employed as the magnetic body, but a permanent magnet may be used. In addition, specific modes such as the dielectric and electrode materials and specific dimensions are not limited to those of the above-described embodiment, and various modes including the existing ones can be applied.

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本願のプラズマアクチュエータの活用例として、吸気ポートを備える火花点火式エンジンやディーゼルエンジンなどの各種の内燃機関や航空機の翼や自動車の外装など空力抵抗が発生するところにて使用するものが挙げられる。また、本願の内燃機関の活用例としては、自動車が挙げられる。   Examples of the application of the plasma actuator of the present application include those used in places where aerodynamic resistance is generated, such as various internal combustion engines such as spark ignition engines and diesel engines equipped with intake ports, aircraft wings, and automobile exteriors. An example of the use of the internal combustion engine of the present application is an automobile.

1…プラズマアクチュエータ
10…誘電体
11…電極
15…プラズマ
X…段状露出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plasma actuator 10 ... Dielectric 11 ... Electrode 15 ... Plasma X ... Stepped exposure part

Claims (2)

3つ以上の電極と2つ以上であり且つ電極よりも1つ少ない誘電体とを有してなり、物体の表面側に配置して電極に高電圧を印加することで、気体と接触可能に露出した誘電体の端部にプラズマを発生させるプラズマアクチュエータであって、
電極と誘電体とを交互に積層し、各誘電体の端部が積層順に物体表面の法線方向に露出するように配置していることを特徴とするプラズマアクチュエータ。
It has three or more electrodes and two or more and one less dielectric than the electrodes, and it can be placed in contact with gas by placing it on the surface side of the object and applying a high voltage to the electrodes A plasma actuator for generating plasma at an exposed end of the dielectric,
A plasma actuator, wherein electrodes and dielectrics are alternately laminated, and the ends of the dielectrics are arranged so as to be exposed in the normal direction of the object surface in the order of lamination.
各電極の端部と各誘電体の端部とを積層順に物体表面の法線方向に露出させたものであり、誘電体の端部が電極から露出する寸法を、電極の端部が誘電体から露出する寸法よりも大きく設定している請求項1記載のプラズマアクチュエータ。   The end of each electrode and the end of each dielectric are exposed in the normal direction of the surface of the object in the stacking order, and the dimensions at which the end of the dielectric is exposed from the electrode The plasma actuator according to claim 1, wherein the plasma actuator is set to be larger than a dimension exposed from.
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