JP2011231928A - Diffuser - Google Patents

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Kazuo Hayashi
林　　和夫
Motofumi Tanaka
元史 田中
Hisashi Matsuda
寿 松田
Fumio Otomo
文雄 大友
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diffuser that can guide a flow to a downstream side in a state of uniformly distributing it in the cross section of a flow passage while controlling the peeling of the flow to minimize pressure loss.SOLUTION: The diffuser 10 comprises an airflow generating device 40 disposed in the vicinity of an inlet 11 on an inner wall so as to surround an air flow circumferentially. The airflow generating device 40 includes: an airflow generating part disposed on the inner wall of the flow passage at a predetermined position and constituted by a dielectric made of solid and a pair of electrodes arranged with spaces through the dielectric; and a power supply for discharge capable of applying voltage between the pair of electrodes.

Description

本発明は、流路断面が徐々に増加するディフューザに関し、特に、流路内における流れを制御可能なディフューザに関する。   The present invention relates to a diffuser having a gradually increasing flow path cross section, and more particularly to a diffuser capable of controlling the flow in a flow path.

ディフューザは、流体の運動エネルギを圧力エネルギに変換する装置であり、流路出口に向かって流路断面が徐々に増加する広がり管である。ディフューザの役割は、最小限の圧力損失で流体を通過させ、流れを流路断面において一様に分布させた状態で下流側へ導くことにある。通常、ディフューザは、流路断面積が小さな配管と流路断面積が大きな配管とを接続する際に、急激な流路断面積の増大による圧力損失を抑制するために、流路断面積が小さな配管と流路断面積が大きな配管との間に介在される。   The diffuser is a device that converts the kinetic energy of fluid into pressure energy, and is a spread pipe whose flow path cross section gradually increases toward the flow path outlet. The role of the diffuser is to allow the fluid to pass through with a minimum pressure loss and to guide the flow downstream with the flow evenly distributed in the cross section of the flow path. Normally, when connecting a pipe with a small channel cross-sectional area to a pipe with a large channel cross-sectional area, the diffuser has a small channel cross-sectional area to suppress pressure loss due to a sudden increase in the channel cross-sectional area. The pipe and the pipe having a large cross-sectional area are interposed.

このようにディフューザを介在させる場合、ディフューザの広がり角度が１０度程度に小さく構成されているときには、圧力損失を最小限に抑え、ディフューザとしての機能を十分に発揮することができるが、所望の流路断面積まで拡大するのにディフューザを長くする必要があり、広い設置スペースを必要とする。一方、ディフューザの広がり角度を上記角度よりも大きくすると、ディフューザの長さは短くすることができるが、流れが壁面から剥離することにより圧力損失が増加し、さらに流れを流路断面において一様に分布させた状態で下流側へ導くことができず、ディフューザとしての機能を十分に発揮することができない。   When a diffuser is interposed in this way, if the diffuser spread angle is configured to be as small as about 10 degrees, the pressure loss can be minimized and the function as a diffuser can be fully exhibited. In order to expand to the road cross-sectional area, it is necessary to lengthen the diffuser, and a large installation space is required. On the other hand, if the diffuser spread angle is larger than the above angle, the length of the diffuser can be shortened, but the pressure loss increases due to the flow separating from the wall surface, and the flow is evenly distributed in the channel cross section. In the distributed state, it cannot be led to the downstream side, and the function as a diffuser cannot be fully exhibited.

そこで、ディフューザの壁面に沿って噴流を強制的に供給し、この二次的な流れによって、全体の流れパターンを変えて流れの剥離を遅らせ、さらにコア流れを壁面方向に広げてより大きな静圧回復を図った技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。   Therefore, the jet flow is forcibly supplied along the wall surface of the diffuser, and this secondary flow changes the overall flow pattern to delay flow separation, and further spreads the core flow toward the wall surface to increase the static pressure. A technique for recovery is disclosed (for example, see Patent Document 1).

特開２００４−１６２７１５号公報JP 2004-162715 A

しかしながら、上記した従来の圧力損失を抑制する技術では、ディフューザの壁面に沿って噴流を供給しなければならず、これを実現する装置が煩雑になり、さらに装置が高価になるという問題があった。   However, the above-described conventional technology for suppressing pressure loss has to supply a jet along the wall surface of the diffuser, and there is a problem that the apparatus for realizing this becomes complicated and the apparatus becomes expensive. .

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、流れの剥離を抑制して圧力損失を最小限に抑え、流れを流路断面において一様に分布させた状態で下流側へ導くことができるディフューザを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and suppresses flow separation to minimize pressure loss, and the downstream side in a state where the flow is uniformly distributed in the cross section of the flow path. It is an object to provide a diffuser that can lead to

上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、主流方向に徐々に流路の断面積が増加するディフューザであって、前記流路の内壁の所定位置に配置され、固体からなる誘電体および当該誘電体を介して離間して配置された一対の電極から構成される気流発生部と、前記一対の電極間に電圧を印加可能な電圧印加機構とを具備することを特徴とするディフューザが提供される。   In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a diffuser in which a cross-sectional area of a flow path gradually increases in a main flow direction is disposed at a predetermined position on an inner wall of the flow path and is made of a solid. An airflow generation unit including a dielectric and a pair of electrodes arranged with a space therebetween via the dielectric, and a voltage application mechanism capable of applying a voltage between the pair of electrodes. A diffuser is provided.

本発明のディフューザによれば、流れの剥離を抑制して圧力損失を最小限に抑え、流れを流路断面において一様に分布させた状態で下流側へ導くことができる。   According to the diffuser of the present invention, flow separation can be suppressed to minimize pressure loss, and the flow can be guided downstream in a state of being uniformly distributed in the flow path cross section.

本発明に係る第１の実施の形態のディフューザを備えた流路の主流方向に沿う断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section in alignment with the mainstream direction of the flow path provided with the diffuser of 1st Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第１の実施の形態のディフューザを備えた他の流路の主流方向に沿う断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section in alignment with the mainstream direction of the other flow path provided with the diffuser of 1st Embodiment which concerns on this invention. 誘電体バリア放電により気流を発生させる気流発生装置を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the airflow generator which generates an airflow by dielectric material barrier discharge. 図３のＡ−Ａ断面を示した図である。It is the figure which showed the AA cross section of FIG. 複数の電極を設ける場合における、誘電体バリア放電により気流を発生させる気流発生装置の断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section of the airflow generation apparatus which produces an airflow by dielectric barrier discharge in the case of providing a some electrode. 誘電体バリア放電により気流を発生させる気流発生装置の断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section of the airflow generator which generates an airflow by dielectric material barrier discharge. コロナ放電により気流を発生させる気流発生装置の断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section of the airflow generator which generates an airflow by corona discharge. 本発明に係る第１の実施の形態のディフューザに係り、他の形状のディフューザを備えた流路の主流方向に沿う断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed the cross section in alignment with the mainstream direction of the flow path provided with the diffuser of another shape concerning the diffuser of 1st Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第２の実施の形態のディフューザを備えた流路の主流方向に沿う断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section in alignment with the mainstream direction of the flow path provided with the diffuser of 2nd Embodiment which concerns on this invention.

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る第１の実施の形態のディフューザ１０を備えた流路の主流方向に沿う断面を模式的に示した図である。図２は、本発明に係る第１の実施の形態のディフューザ１０を備えた他の流路の主流方向に沿う断面を模式的に示した図である。図３は、誘電体バリア放電により気流を発生させる気流発生装置４０を模式的に示した斜視図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面を示した図である。図５は、複数の電極４２を設ける場合における、誘電体バリア放電により気流を発生させる気流発生装置４０の断面を模式的に示した図である。図６は、誘電体バリア放電により気流を発生させる気流発生装置４０の断面を模式的に示した図である。図７は、コロナ放電により気流を発生させる気流発生装置４０の断面を模式的に示した図である。図８は、本発明に係る第１の実施の形態のディフューザに係り、他の形状のディフューザ７０を備えた流路の主流方向に沿う断面を模式的に示した図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section along a main flow direction of a flow path provided with a diffuser 10 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section along the main flow direction of another flow path provided with the diffuser 10 of the first embodiment according to the present invention. FIG. 3 is a perspective view schematically showing an airflow generation device 40 that generates an airflow by dielectric barrier discharge. FIG. 4 is a diagram showing a cross section taken along the line AA of FIG. FIG. 5 is a diagram schematically showing a cross section of an airflow generation device 40 that generates an airflow by dielectric barrier discharge when a plurality of electrodes 42 are provided. FIG. 6 is a diagram schematically showing a cross section of an airflow generation device 40 that generates an airflow by dielectric barrier discharge. FIG. 7 is a diagram schematically showing a cross section of an airflow generation device 40 that generates an airflow by corona discharge. FIG. 8 relates to the diffuser according to the first embodiment of the present invention, and is a diagram schematically showing a cross section along the main flow direction of a flow path provided with a diffuser 70 of another shape.

図１に示すように、第１の実施の形態のディフューザ１０は、小断面積の上流側流送管２０と大断面積の下流側流送管３０との間を連結し、主流方向すなわち下流側流送管３０方向に、徐々に流路断面積を増加させている。また、ディフューザ１０内であって、ディフューザ１０の入口１１近傍の内壁面には、気流を周方向に取り囲むように気流発生装置４０が配置されている。この気流発生装置４０は、ディフューザ１０の入口１１近傍における内壁面の周方向に所定の間隔をあけて複数配置されることが好ましい。このように、ディフューザ１０の入口１１近傍の内壁面に気流発生装置４０を配置することで、流れを流路断面において一様に分布させた状態で下流側へ導くことができる。なお、本発明に係るディフューザ１０に導かれる流体は気体である。また、ディフューザ１０の流路断面の形状は、特に限定されるものではなく、例えば円形、矩形などで構成される。   As shown in FIG. 1, the diffuser 10 of the first embodiment connects a small cross-sectional area upstream flow pipe 20 and a large cross-sectional area downstream flow pipe 30, and is in the main flow direction, that is, downstream. The cross-sectional area of the flow path is gradually increased in the direction of the side flow pipe 30. An airflow generator 40 is disposed in the diffuser 10 on the inner wall surface near the inlet 11 of the diffuser 10 so as to surround the airflow in the circumferential direction. It is preferable that a plurality of the airflow generation devices 40 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the inner wall surface in the vicinity of the inlet 11 of the diffuser 10. Thus, by arranging the airflow generation device 40 on the inner wall surface in the vicinity of the inlet 11 of the diffuser 10, the flow can be guided to the downstream side in a state of being uniformly distributed in the cross section of the flow path. The fluid guided to the diffuser 10 according to the present invention is a gas. Moreover, the shape of the flow path cross section of the diffuser 10 is not specifically limited, For example, it comprises circular, a rectangle, etc.

また、下流側流送管３０を備えない場合には、下流側流送管３０を有する場合に比べて、流れを流路断面において一様に分布させた状態で下流側へ導くことが困難となる。しかしながら、このような場合には、図２に示すように、ディフューザ１０内であって、ディフューザ１０の出口１２近傍における内壁面の周方向に所定の間隔をおいて気流発生装置４０を複数配置することが好ましい。これによって、下流側流送管３０を備えない場合においても、流れを流路断面において一様に分布させた状態で下流側へ導くことが可能となる。なお、この場合、ディフューザ１０の出口１２近傍に気流発生装置４０を配置することで、ディフューザ１０の出口１２の流路断面において十分に一様に分布した流れが得られる場合には、ディフューザ１０の入口１１近傍に気流発生装置４０が配置しなくてもよい。   Further, when the downstream side feeding pipe 30 is not provided, it is difficult to guide the flow to the downstream side in a state where the flow is evenly distributed in the cross section of the flow path as compared with the case where the downstream side feeding pipe 30 is provided. Become. However, in such a case, as shown in FIG. 2, a plurality of airflow generation devices 40 are arranged in the diffuser 10 at predetermined intervals in the circumferential direction of the inner wall surface in the vicinity of the outlet 12 of the diffuser 10. It is preferable. As a result, even when the downstream flow pipe 30 is not provided, it is possible to guide the flow to the downstream side in a state of being uniformly distributed in the cross section of the flow path. In this case, when the air flow generating device 40 is disposed in the vicinity of the outlet 12 of the diffuser 10 to obtain a sufficiently uniformly distributed flow in the flow path cross section of the outlet 12 of the diffuser 10, The airflow generation device 40 may not be disposed in the vicinity of the inlet 11.

ここで、ディフューザ１０の入口１１近傍および出口１２近傍に配置する気流発生装置４０は、内壁面の周方向に所定の間隔をおいて、かつ主流方向に複数段配置してもよい。   Here, the airflow generators 40 arranged near the inlet 11 and the outlet 12 of the diffuser 10 may be arranged in a plurality of stages in the mainstream direction at a predetermined interval in the circumferential direction of the inner wall surface.

また、気流発生装置４０は、流れの剥離が発生する位置または流れの剥離が発生する位置の近傍でかつ上流側の位置に対応する内壁面にさらに配置してもよい。このように気流発生装置４０を配置することで、流れの剥離を抑制することができ、ディフューザ１０内における圧力損失を抑制することができる。   Further, the airflow generation device 40 may be further arranged on the inner wall surface corresponding to the position on the upstream side in the vicinity of the position where the flow separation occurs or the position where the flow separation occurs. By disposing the airflow generation device 40 in this manner, flow separation can be suppressed, and pressure loss in the diffuser 10 can be suppressed.

ここで、気流発生装置４０の構成について説明する。   Here, the configuration of the airflow generation device 40 will be described.

まず、誘電体バリア放電を生じさせて気流を発生させる気流発生装置４０について説明する。   First, the airflow generation device 40 that generates dielectric airflow by generating dielectric barrier discharge will be described.

図３および図４に示すように、気流発生装置４０は、誘電体４１の表面と同一面に露出された電極４２と、この電極４２と誘電体４１の表面からの距離を異にし、かつ誘電体４１の表面と水平な方向にずらして離間され、誘電体４１内に埋没された電極４３と、ケーブル４４を介して電極４２、４３間に電圧を印加する放電用電源４５とを備えている。   As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the airflow generation device 40 includes an electrode 42 that is exposed on the same plane as the surface of the dielectric 41, a distance from the surface of the electrode 42 and the dielectric 41, and a dielectric An electrode 43 that is spaced apart from the surface of the body 41 in a horizontal direction and is buried in the dielectric 41 and a discharge power supply 45 that applies a voltage between the electrodes 42 and 43 via the cable 44 are provided. .

誘電体４１は、公知な固体の誘電材料で構成される。誘電体４１を構成する材料として具体的には、電気的絶縁材料である、例えば、アルミナ、ガラス、マイカ、シリコン・ゴム、テフロン（登録商標）などの無機絶縁物、ポリイミド、エポキシなどの有機絶縁物などが挙げられるが、これらに限られるものではなく、気流発生装置４０が使用される環境下において公知な固体の誘電材料から適宜に選択される。   The dielectric 41 is made of a known solid dielectric material. Specifically, the material constituting the dielectric 41 is an electrically insulating material, for example, inorganic insulating materials such as alumina, glass, mica, silicon rubber, and Teflon (registered trademark), and organic insulating materials such as polyimide and epoxy. However, the present invention is not limited to these, and is appropriately selected from known solid dielectric materials in an environment where the airflow generation device 40 is used.

電極４２、４３は、棒状や板状等の導電性材料で構成され、例えば、銅板等で構成される。電極４２、４３として銅板を用いることで、電極４２、４３の厚さを薄くすることができ、電極４２、４３および誘電体４１で構成される気流発生部の厚さを数百μｍ以下に構成することが容易に可能となる。このように、電極４２、４３および誘電体４１で構成される気流発生部の厚さを薄くすることができるので、気流発生部は、ディフューザ１０の内壁面上に設置されても、流れに影響を及ぼすことはない。なお、図１および図２に示すように、気流発生部の厚さに対応してディフューザ１０の内壁面に凹部を設け、この凹部に気流発生部を設置し、気流発生部がディフューザ１０の内壁面と同一面に露出されるように配置されることがより好ましい。また、図４に示した気流発生装置４０では、電極４２を誘電体４１の表面と同一面に露出するように構成されているが、電極４２の厚さを薄くすることができるので、例えば、電極４２を誘電体４１の表面上に配置してもよい。   The electrodes 42 and 43 are made of a conductive material such as a rod or plate, and are made of, for example, a copper plate or the like. By using a copper plate as the electrodes 42 and 43, the thickness of the electrodes 42 and 43 can be reduced, and the thickness of the airflow generating part constituted by the electrodes 42 and 43 and the dielectric 41 is configured to be several hundred μm or less. Can be easily done. As described above, since the thickness of the air flow generation unit composed of the electrodes 42 and 43 and the dielectric 41 can be reduced, the air flow generation unit affects the flow even if it is installed on the inner wall surface of the diffuser 10. Will not affect. As shown in FIGS. 1 and 2, a recess is provided on the inner wall surface of the diffuser 10 corresponding to the thickness of the airflow generation portion, and the airflow generation portion is installed in the recess, and the airflow generation portion is located inside the diffuser 10. More preferably, it is arranged so as to be exposed on the same plane as the wall surface. Further, in the airflow generation device 40 shown in FIG. 4, the electrode 42 is configured to be exposed on the same surface as the surface of the dielectric 41. However, since the thickness of the electrode 42 can be reduced, for example, The electrode 42 may be disposed on the surface of the dielectric 41.

放電用電源４５は、電圧印加機構として機能し、電極４２、４３間に電圧を印加するものである。放電用電源４５からは、例えば、正極性および／または負極性の電圧を断続的に出力するパルス状の出力電圧、正極性および負極性のパルス状の電圧を交互に出力する交番電圧、交流状（正弦波、断続正弦波）の波形を有する出力電圧などが出力される。また、放電用電源４５は、例えば、出力電圧に強弱をつけて出力するなど、電圧値を調整しながら電極４２、４３間に電圧を印加してもよい。具体的には、例えば、所定のデューティー比で正極性および負極性の電圧を交互に断続的に出力する際、初めから２パルスは高出力とし、それに続く２パルスをその半分の出力とし、この高出力の２パルスとその半分の出力の２パルスの組み合わせを繰り返し印加する制御などが挙げられる。なお、これに限られるものではなく、電圧の制御は、使用条件や用途などに応じて適宜に設定可能である。   The discharge power supply 45 functions as a voltage application mechanism and applies a voltage between the electrodes 42 and 43. From the discharge power supply 45, for example, a pulsed output voltage that intermittently outputs positive and / or negative voltage, an alternating voltage that alternately outputs positive and negative pulsed voltage, and alternating current An output voltage or the like having a waveform of (sine wave, intermittent sine wave) is output. In addition, the discharge power supply 45 may apply a voltage between the electrodes 42 and 43 while adjusting the voltage value, for example, by adjusting the output voltage and outputting the output voltage. Specifically, for example, when positive and negative voltages are alternately and intermittently output at a predetermined duty ratio, two pulses are set to a high output from the beginning, and the subsequent two pulses are set to a half of the output. For example, control of repeatedly applying a combination of two high-power pulses and half of the two power pulses. Note that the present invention is not limited to this, and the voltage control can be set as appropriate according to the use conditions and the application.

ここで、１つの気流発生装置４０に複数の電極４２を配置して、複数の気流発生部を構成する場合には、図５に示すように、電極４３を複数の電極４２に対応する位置まで広範囲に延設し、電極４２の気流を発生させない側の端縁部を誘電体４６で覆って構成してもよい。これによって、誘電体４６で覆われた側の端縁部では、誘電体バリア放電を生じず、他方の電極４２の端縁部でのみ誘電体バリア放電が発生し、気流を発生させることができる。なお、誘電体４６は、上記した誘電体４１を構成する材料と同一の材料で構成される。   Here, when a plurality of electrodes 42 are arranged in one airflow generation device 40 to form a plurality of airflow generation units, the electrodes 43 are moved to positions corresponding to the plurality of electrodes 42 as shown in FIG. The end edge of the electrode 42 that does not generate airflow may be covered with a dielectric 46 so as to extend over a wide range. As a result, dielectric barrier discharge does not occur at the edge portion on the side covered with the dielectric 46, and dielectric barrier discharge occurs only at the edge portion of the other electrode 42, thereby generating an air flow. . The dielectric 46 is made of the same material as that of the dielectric 41 described above.

また、図６に示すように、気流発生装置４０は、誘電体４１内に埋設された電極４２と、この電極４２と誘電体４１の表面からの距離を同じにし、かつ誘電体４１の表面と水平な方向にずらして離間され、誘電体４１内に埋設された電極４３と、ケーブル４４を介して電極４２、４３間に電圧を印加する放電用電源４５とを備えてもよい。ここで、電極４２と電極４３とは、断面形状が異なるように構成されている。このように、断面形状の異なる電極４２、電極４３を用いることで、双方の電極４２、４３が誘電体４１の表面から同じ距離に配置されても、一方の方向のみに気流を発生させることができる。なお、電極４２および電極４３は、それぞれ断面形状が異なるように構成されていればよく、図６に示す電極形状に限られるものではない。   In addition, as shown in FIG. 6, the airflow generation device 40 includes an electrode 42 embedded in the dielectric 41, the same distance from the surface of the electrode 42 and the dielectric 41, and the surface of the dielectric 41. An electrode 43 that is spaced apart in the horizontal direction and embedded in the dielectric 41 and a discharge power supply 45 that applies a voltage between the electrodes 42 and 43 via the cable 44 may be provided. Here, the electrode 42 and the electrode 43 are configured to have different cross-sectional shapes. Thus, by using the electrodes 42 and 43 having different cross-sectional shapes, even if both the electrodes 42 and 43 are arranged at the same distance from the surface of the dielectric 41, an air flow can be generated only in one direction. it can. Note that the electrode 42 and the electrode 43 only have to be configured to have different cross-sectional shapes, and are not limited to the electrode shape shown in FIG.

ここで、上記した誘電体バリア放電を生じさせて気流を発生させる気流発生装置４０によって気流が発生する現象について、図４を参照して説明する。   Here, a phenomenon in which an airflow is generated by the airflow generation device 40 that generates the airflow by generating the dielectric barrier discharge described above will be described with reference to FIG.

放電用電源４５から電極４２と電極４３との間に電圧が印加され、一定の閾値以上の電位差となると、電極４２と電極４３との間に放電が発生する。気流発生装置４０では、電極４２と電極４３との間に誘電体４１を介在させているので、いわゆる誘電体バリア放電が発生する。この放電によって生成された電子やイオンは、電界によって駆動され、それらが気体分子と衝突することで運動量が気体分子に移行する。すなわち、電極間に電圧を印加することで電極付近に気流５０を発生させることができる。この気流５０の大きさや向きは、電極に印加する電圧、周波数、電流波形、デューティー比などの電流電圧特性を変化させることで制御可能である。誘電体バリア放電は、高温下や含塵環境下においても安定であるから、本実施の形態に係るディフューザの動作も安定に行うことができる。   When a voltage is applied between the electrode 42 and the electrode 43 from the discharge power supply 45 and a potential difference equals or exceeds a certain threshold value, a discharge occurs between the electrode 42 and the electrode 43. In the airflow generation device 40, since the dielectric 41 is interposed between the electrode 42 and the electrode 43, so-called dielectric barrier discharge occurs. Electrons and ions generated by this discharge are driven by an electric field, and momentum shifts to gas molecules when they collide with gas molecules. That is, the airflow 50 can be generated near the electrodes by applying a voltage between the electrodes. The size and direction of the airflow 50 can be controlled by changing the current-voltage characteristics such as the voltage, frequency, current waveform, and duty ratio applied to the electrodes. Since the dielectric barrier discharge is stable even under high temperatures and dusty environments, the operation of the diffuser according to the present embodiment can also be performed stably.

なお、上記したような誘電体バリア放電においては、電極４２、４３間に直流電圧を印加すると、放電の進展とともに誘電体４１の表面に電荷が蓄積して電極４２、４３間の電界が緩和され、最終的には電界が空間の電離を維持できなくなり、放電が停止するため、電極４２、４３間に、パルス状の正負の両極性電圧である交番電圧や交流電圧を印加する必要がある。このように電極４２、４３間に交番電圧または交流電圧を印加することで、持続的に誘電体バリア放電を行うことが可能となる。   In the dielectric barrier discharge as described above, when a DC voltage is applied between the electrodes 42 and 43, electric charges accumulate on the surface of the dielectric 41 as the discharge progresses, and the electric field between the electrodes 42 and 43 is relaxed. Eventually, the electric field cannot maintain the ionization of the space, and the discharge stops. Therefore, it is necessary to apply an alternating voltage or an alternating voltage, which is a pulsed positive / negative bipolar voltage, between the electrodes 42 and 43. Thus, by applying an alternating voltage or an alternating voltage between the electrodes 42 and 43, it becomes possible to perform a dielectric barrier discharge continuously.

次に、コロナ放電を生じさせて気流を発生させる気流発生装置４０について説明する。   Next, the airflow generation device 40 that generates corona discharge and generates an airflow will be described.

図７に示すように、気流発生装置４０は、誘電体６０の表面に配置された電極６１と、この電極６１に所定の距離をあけて対向させて誘電体６０の表面に配置された電極６２と、ケーブル４４を介して電極６１、６２間に電圧を印加する放電用電源４５とを備えている。   As shown in FIG. 7, the airflow generation device 40 includes an electrode 61 disposed on the surface of the dielectric 60 and an electrode 62 disposed on the surface of the dielectric 60 facing the electrode 61 with a predetermined distance. And a discharge power supply 45 for applying a voltage between the electrodes 61 and 62 via the cable 44.

なお、誘電体６０、電極６１、６２は、前述した誘電体４１、電極４２、４３と同じ材料で構成される。また、放電開始電圧を下げるために、電極６１および電極６２の少なくとも一方の電極は、他方の電極に向かって鋭角に突出していることが好ましい。また、電極６１、６２は、誘電体６０の表面と同一面に露出するように配置されてもよい。   The dielectric 60 and the electrodes 61 and 62 are made of the same material as the dielectric 41 and the electrodes 42 and 43 described above. In order to lower the discharge start voltage, it is preferable that at least one of the electrode 61 and the electrode 62 protrudes at an acute angle toward the other electrode. The electrodes 61 and 62 may be arranged so as to be exposed on the same plane as the surface of the dielectric 60.

ここで、上記したコロナ放電を生じさせて気流を発生させる気流発生装置４０によって気流が発生する現象について、図７を参照して説明する。   Here, a phenomenon in which an airflow is generated by the airflow generation device 40 that generates the airflow by generating the above-described corona discharge will be described with reference to FIG.

放電用電源４５から電極６１と電極６２との間に電圧が印加され、一定の閾値以上の電位差となると、電極６１と電極６２との間に放電が発生する。放電は、初期においては、電極近傍だけに電離領域が限定されたコロナ放電となる。電極６１と電極６２との形状等が同一でない場合には、一方の電極のみにコロナ放電が発生することもある。   When a voltage is applied between the electrode 61 and the electrode 62 from the discharge power source 45 and a potential difference equals or exceeds a certain threshold value, a discharge occurs between the electrode 61 and the electrode 62. In the initial stage, the discharge is a corona discharge in which the ionization region is limited only to the vicinity of the electrode. When the shapes of the electrodes 61 and 62 are not the same, corona discharge may occur only on one of the electrodes.

放電用電源４５からの電圧をさらに増加させていくと、双方の電極間を短絡させるアーク放電に移行する。アーク放電下では、気流発生用の電極や絶縁材の熱的な損傷が大きくなるので、この領域に遷移しない電圧を印可することが好ましい。   When the voltage from the discharge power supply 45 is further increased, the process shifts to arc discharge that short-circuits both electrodes. Under arc discharge, thermal damage to the airflow generation electrode and the insulating material is increased, and therefore it is preferable to apply a voltage that does not transit to this region.

コロナ放電が生じている状態では、電極近傍で電離によって生じた電子またはイオンは、対向する電極との間に形成されている電界によって加速される。この電子またはイオンが気体分子に衝突することで運動量が気体分子に移行する。すなわち、電極間に電圧を印加することで電極付近に気流５０を発生させることができる。この気流５０の大きさや向きは、電極に印加する電圧、周波数、電流波形、デューティー比などの電流電圧特性を変化させることで制御可能である。   In a state where corona discharge is occurring, electrons or ions generated by ionization near the electrodes are accelerated by an electric field formed between the opposing electrodes. When the electrons or ions collide with the gas molecules, the momentum shifts to the gas molecules. That is, the airflow 50 can be generated near the electrodes by applying a voltage between the electrodes. The size and direction of the airflow 50 can be controlled by changing the current-voltage characteristics such as the voltage, frequency, current waveform, and duty ratio applied to the electrodes.

上記したような大気圧下におけるコロナ放電においては、電極表面への電荷の蓄積は考慮しなくてよいので、電極６１、６２間に直流電圧を印加することが好適であるが、交流電圧を印加しても気流誘起現象は実現可能である。   In the corona discharge under atmospheric pressure as described above, it is not necessary to consider the accumulation of charge on the electrode surface, so it is preferable to apply a DC voltage between the electrodes 61 and 62, but an AC voltage is applied. Even so, the airflow induction phenomenon can be realized.

次に、図１に示した、上記した気流発生装置４０を備えたディフューザ１０内における流体の流れについて説明する。   Next, the flow of the fluid in the diffuser 10 provided with the above-described airflow generation device 40 shown in FIG. 1 will be described.

ディフューザ１０は、流体の運動エネルギを圧力エネルギに変換するものであり、ディフューザ１０おいて、流路断面全体に亘ってこの圧力エネルギへの変換が均一に行われること、すなわち、流路断面全体に流れを広げ、かつ流路断面に垂直な方向の速度分布を均一にすることが望まれている。しかしながら、ディフューザ１０の広がり角度によっては、中心軸上にコア流れが形成され、その外側に再循環流が形成されることがあり、流路断面全体に流れを広げ、かつ流路断面に垂直な方向の速度分布を均一にすることが困難な場合がある。また、ディフューザ１０内の内壁面付近の流れは、内壁面との摩擦により次第に速度エネルギを失い、ついには停止することがある。その後は圧力の逆勾配による逆流によって、内壁面から流れが剥離して圧力損失が発生する。   The diffuser 10 converts fluid kinetic energy into pressure energy. In the diffuser 10, the conversion into pressure energy is uniformly performed over the entire flow path cross section, that is, over the entire flow path cross section. It is desired to widen the flow and make the velocity distribution in the direction perpendicular to the channel cross section uniform. However, depending on the spread angle of the diffuser 10, a core flow may be formed on the central axis, and a recirculation flow may be formed on the outer side of the diffuser 10, spreading the flow over the entire flow path cross section and perpendicular to the flow path cross section. It may be difficult to make the velocity distribution in the direction uniform. Further, the flow near the inner wall surface in the diffuser 10 gradually loses velocity energy due to friction with the inner wall surface, and may eventually stop. Thereafter, the flow is separated from the inner wall surface due to the reverse flow due to the reverse pressure gradient, and a pressure loss occurs.

そこで、本発明に係るディフューザ１０では、ディフューザ１０の入口１１近傍の内壁に気流発生装置４０を配置し、ディフューザ１０の入口１１近傍において、気流発生装置４０によって発生した気流によって、ディフューザ１０に流入した気体の流れをディフューザ１０の内壁面方向に広げている。具体的には、図１に示すように、気流発生装置４０によってディフューザ１０の入口１１近傍の内壁面に沿って、気流５０を発生させることで、この気流５０が流体Ｆ１を流引し、流体Ｆ１の流れを内壁面方向に広げ、ディフューザ１０の内壁面に沿う流体Ｆ１の流れを形成する。なお、図２に示すように、ディフューザ１０の出口１２近傍の内壁面に気流発生装置４０を配置した場合においても、ディフューザ１０の入口１１近傍の内壁面に気流発生装置４０を配置した場合と同様に、流体Ｆ１の流れを内壁面方向に広げ、ディフューザ１０の内壁面に沿う流体Ｆ１の流れを形成する。   Therefore, in the diffuser 10 according to the present invention, the airflow generation device 40 is disposed on the inner wall in the vicinity of the inlet 11 of the diffuser 10 and flows into the diffuser 10 by the airflow generated by the airflow generation device 40 in the vicinity of the inlet 11 of the diffuser 10. The gas flow is expanded toward the inner wall surface of the diffuser 10. Specifically, as shown in FIG. 1, the airflow generator 40 generates an airflow 50 along the inner wall surface near the inlet 11 of the diffuser 10, so that the airflow 50 draws the fluid F <b> 1. The flow of F1 is expanded in the direction of the inner wall surface to form a flow of fluid F1 along the inner wall surface of the diffuser 10. As shown in FIG. 2, even when the airflow generator 40 is arranged on the inner wall surface near the outlet 12 of the diffuser 10, it is the same as when the airflow generator 40 is arranged on the inner wall surface near the inlet 11 of the diffuser 10. Then, the flow of the fluid F1 is expanded in the direction of the inner wall surface to form a flow of the fluid F1 along the inner wall surface of the diffuser 10.

また、ディフューザ１０の広がり角、断面形状、入口１１および出口１２の面積比等の仕様に応じて、流れの剥離が発生する位置または流れの剥離が発生する位置の近傍でかつ上流側の位置に対応する内壁に気流発生装置４０を配置することが好ましい。これによって、流れの剥離の発生原因となる圧力の逆勾配による逆流の形成を抑制し、流れの剥離による圧力損失を抑制することができる。   Further, depending on specifications such as the spread angle of the diffuser 10, the cross-sectional shape, the area ratio of the inlet 11 and the outlet 12, the position where the flow separation occurs or near the position where the flow separation occurs and the upstream side position. It is preferable to arrange the airflow generation device 40 on the corresponding inner wall. Thereby, it is possible to suppress the formation of a backflow due to the reverse gradient of the pressure that causes the flow separation, and to suppress the pressure loss due to the flow separation.

ここで、ディフューザの形状は、上記した以外にも、例えば図８に示すように、ディフューザ７０の入口７１から徐々に湾曲しつつ主流方向に、徐々に流路断面積が増加する形状のディフューザ７０も存在する。この形状を有するディフューザ７０では、特に湾曲部における流体の剥離が生じやすい。そこで、このディフューザ７０では、図８に示すように、湾曲部付近の、流れの剥離が発生する位置または流れの剥離が発生する位置の近傍でかつ上流側の位置に気流発生装置４０を配置することが好ましい。これによって、湾曲部における流れの剥離が抑制され、ディフューザ７０内における圧力損失を抑制することができる。なお、このディフューザ７０においても、上記したディフューザ１０と同様に、ディフューザ７０内であって、ディフューザ７０の入口７１近傍や出口近傍の内壁に気流発生装置４０を配置し、ディフューザ７０の入口７１近傍や出口近傍において、ディフューザ７０に流入した流れをディフューザ７０の内壁面方向に広げるように構成してもよい。   Here, in addition to the above, the shape of the diffuser is, for example, as shown in FIG. 8, a diffuser 70 having a shape in which the channel cross-sectional area gradually increases in the mainstream direction while gradually curving from the inlet 71 of the diffuser 70. Is also present. In the diffuser 70 having this shape, fluid separation is particularly likely to occur at the curved portion. Therefore, in the diffuser 70, as shown in FIG. 8, the airflow generation device 40 is disposed in the vicinity of the curved portion, near the position where flow separation occurs or near the position where flow separation occurs and upstream. It is preferable. Thereby, the separation of the flow in the curved portion is suppressed, and the pressure loss in the diffuser 70 can be suppressed. In the diffuser 70 as well, similar to the diffuser 10 described above, the airflow generation device 40 is arranged in the diffuser 70 near the inlet 71 and the inner wall near the outlet, and near the inlet 71 of the diffuser 70. You may comprise so that the flow which flowed in into the diffuser 70 may be spread in the inner wall surface direction of the diffuser 70 in the exit vicinity.

上記したように、第１の実施の形態のディフューザ１０によれば、ディフューザ１０の入口１１近傍や出口１２近傍の内壁に気流発生装置４０を配置し、気流発生装置４０によって発生した気流によって、ディフューザ１０に流入した流れをディフューザ１０の内壁面方向に広げることができる。これによって、ディフューザ１０内における流れを流路断面において一様に分布させた状態で下流側へ導くことができ、ディフューザとしての機能を十分に発揮することができる。   As described above, according to the diffuser 10 of the first embodiment, the airflow generator 40 is disposed on the inner wall near the inlet 11 or the outlet 12 of the diffuser 10, and the diffuser is generated by the airflow generated by the airflow generator 40. The flow that has flowed into the diffuser 10 can be expanded toward the inner wall surface of the diffuser 10. As a result, the flow in the diffuser 10 can be guided to the downstream side in a state of being uniformly distributed in the cross section of the flow path, and the function as the diffuser can be sufficiently exhibited.

また、第１の実施の形態のディフューザ１０によれば、ディフューザ１０の広がり角、断面形状、入口１１および出口１２の面積比等の仕様に応じて、流れの剥離が発生する位置または流れの剥離が発生する位置の近傍でかつ上流側の位置に対応する内壁に気流発生装置４０を配置して気流を発生させることで、流れの剥離の発生原因となる圧力の逆勾配による逆流の形成を抑制することができる。これによって、流れの剥離による圧力損失を抑制することができ、ディフューザとしての機能を十分に発揮することができる。   Moreover, according to the diffuser 10 of 1st Embodiment, according to specifications, such as the divergence angle of the diffuser 10, a cross-sectional shape, and the area ratio of the inlet_port | entrance 11 and the exit 12, the position where flow separation occurs or flow separation By forming the airflow generator 40 on the inner wall corresponding to the upstream position in the vicinity of the position where the airflow occurs, the formation of the backflow due to the reverse gradient of the pressure that causes the flow separation is suppressed. can do. As a result, pressure loss due to flow separation can be suppressed, and the function as a diffuser can be sufficiently exhibited.

（第２の実施の形態）
図９は、本発明に係る第２の実施の形態のディフューザ１００を備えた流路の主流方向に沿う断面を模式的に示した図である。なお、第１の実施の形態のディフューザ１０と同一の構成には同一の符号を付して重複する説明を省略または簡略する。 (Second Embodiment)
FIG. 9 is a diagram schematically showing a cross section along the main flow direction of the flow path including the diffuser 100 according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as the diffuser 10 of 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.

図９に示すように、第２の実施の形態のディフューザ１００は、入口１０２が小断面積の上流側流送管１１０と連結し、主流方向、すなわち出口方向に、徐々に流路断面積が増加するディフューザ本体１０１と、このディフューザ本体１０１の入口１０２のすぐ下流側からディフューザ本体１０１の出口１０３にかけて、ディフューザ本体１０１の中心軸を中心として外側に広がる方向に設置された複数の案内筒１０４と、この案内筒１０４によって区切られて形成された複数の各流路１０５の内壁面の所定位置に配置された気流発生装置４０とを備えている。また、この案内筒１０４によって区切られて形成された複数の各流路１０５は、流路断面積が各流路１０５における主流方向に徐々に増加するように構成されている。   As shown in FIG. 9, in the diffuser 100 of the second embodiment, the inlet 102 is connected to the upstream flow pipe 110 having a small cross-sectional area, and the flow passage cross-sectional area gradually increases in the main flow direction, that is, the outlet direction. An increasing diffuser body 101, and a plurality of guide tubes 104 installed in a direction extending from the immediate downstream side of the inlet 102 of the diffuser body 101 to the outlet 103 of the diffuser body 101 around the central axis of the diffuser body 101. The airflow generating device 40 is provided at a predetermined position on the inner wall surface of each of the plurality of flow paths 105 formed by being separated by the guide tube 104. In addition, each of the plurality of flow paths 105 formed by being divided by the guide cylinder 104 is configured such that the flow path cross-sectional area gradually increases in the main flow direction in each flow path 105.

ここでは、２つの案内筒１０４によりディフューザ本体１０１内を区切って、３つの流路を形成した一例を示しているが、１つの案内筒１０４によりディフューザ本体１０１内を区切っても、３つ以上の案内筒１０４によりディフューザ本体１０１内を区切ってもよい。また、案内筒１０４のディフューザ本体１０１の入口１０２側の端部は、流路１０５の入口１０６における圧力損失を抑制するために、鋭角に形成されることが好ましい。   Here, an example in which the inside of the diffuser main body 101 is divided by two guide cylinders 104 to form three flow paths is shown, but even if the inside of the diffuser main body 101 is divided by one guide cylinder 104, three or more The inside of the diffuser body 101 may be divided by the guide tube 104. In addition, it is preferable that the end of the guide cylinder 104 on the inlet 102 side of the diffuser main body 101 is formed at an acute angle in order to suppress pressure loss at the inlet 106 of the flow path 105.

一般に、ディフューザ本体内を案内筒により区切って複数の流路を形成するディフューザは、各流路の出口において流路断面に垂直な方向の速度分布をほぼ均一にすることを狙って構成されている。しかしながら、第１の実施の形態のディフューザ１０の場合と同様に、各流路では、各流路の中央における速度が大きくなり、その外側に再循環流が形成されることがあり、流路断面全体に流れを広げ、かつ流路断面に垂直な方向の速度分布を均一にすることが困難な場合がある。また、流路を形成する内壁面付近の流れは、内壁面との摩擦により次第に速度エネルギを失い、ついには停止することがある。その後は圧力の逆勾配による逆流によって、内壁面から流れが剥離して圧力損失が発生する。   In general, a diffuser that forms a plurality of flow paths by dividing the inside of a diffuser body by a guide cylinder is configured to aim at substantially uniform velocity distribution in a direction perpendicular to the cross section of the flow path at the outlet of each flow path. . However, as in the case of the diffuser 10 of the first embodiment, in each flow path, the speed at the center of each flow path is increased, and a recirculation flow may be formed outside the flow path. In some cases, it is difficult to spread the flow as a whole and make the velocity distribution in the direction perpendicular to the cross section of the flow path uniform. Further, the flow in the vicinity of the inner wall surface forming the flow path gradually loses velocity energy due to friction with the inner wall surface, and may eventually stop. Thereafter, the flow is separated from the inner wall surface due to the reverse flow due to the reverse pressure gradient, and a pressure loss occurs.

そこで、本発明に係るディフューザ１００では、各流路１０５の入口１０６近傍の内壁に気流発生装置４０を配置し、各流路１０５の入口１０６近傍において、気流発生装置４０によって発生した気流によって、各流路１０５に流入した気体の流れを各流路１０５の内壁面方向に広げている。具体的には、図９に示すように、気流発生装置４０によって各流路１０５の入口１０６近傍の内壁面に沿って、気流５０を発生させることで、この気流５０が流体Ｆ１を流引し、流体Ｆ１の流れを内壁面方向に広げ、各流路１０５の内壁面に沿う流体Ｆ１の流れを形成する。   Therefore, in the diffuser 100 according to the present invention, the airflow generation device 40 is disposed on the inner wall in the vicinity of the inlet 106 of each flow path 105, and the airflow generated by the airflow generation apparatus 40 in the vicinity of the inlet 106 of each flow path 105 is The flow of the gas flowing into the flow path 105 is expanded toward the inner wall surface of each flow path 105. Specifically, as shown in FIG. 9, the airflow generator 40 generates the airflow 50 along the inner wall surface in the vicinity of the inlet 106 of each flow path 105, so that the airflow 50 draws the fluid F <b> 1. The flow of the fluid F1 is expanded in the direction of the inner wall surface, and the flow of the fluid F1 along the inner wall surface of each flow path 105 is formed.

なお、各流路１０５の出口１０３近傍の内壁に気流発生装置４０を配置してもよい。このように、各流路１０５の出口１０３近傍の内壁に気流発生装置４０を配置した場合においても、各流路１０５の入口１０６近傍の内壁に気流発生装置４０を配置した場合と同様に、流体Ｆ１の流れを内壁面方向に広げ、各流路１０５の内壁面に沿う流体Ｆ１の流れを形成する。   Note that the airflow generation device 40 may be disposed on the inner wall near the outlet 103 of each flow path 105. As described above, even when the airflow generation device 40 is arranged on the inner wall near the outlet 103 of each flow path 105, as in the case where the airflow generation device 40 is arranged on the inner wall near the inlet 106 of each flow path 105, The flow of F1 is expanded in the direction of the inner wall surface, and the flow of the fluid F1 along the inner wall surface of each flow path 105 is formed.

また、各流路１０５の断面形状、入口１０６および出口１０３の面積比等の仕様に応じて、流れの剥離が発生する位置または流れの剥離が発生する位置の近傍でかつ上流側の位置に対応する内壁に気流発生装置４０を配置することが好ましい。これによって、流れの剥離の発生原因となる圧力の逆勾配による逆流の形成を抑制し、流れの剥離による圧力損失を抑制することができる。   Also, according to the specifications such as the cross-sectional shape of each flow path 105 and the area ratio of the inlet 106 and the outlet 103, it corresponds to the position where the flow separation occurs or near the upstream position where the flow separation occurs. It is preferable to arrange the airflow generation device 40 on the inner wall. Thereby, it is possible to suppress the formation of a backflow due to the reverse gradient of the pressure that causes the flow separation, and to suppress the pressure loss due to the flow separation.

上記したように、第２の実施の形態のディフューザ１００によれば、案内筒１０４によって区切られた各流路１０５の入口１０６近傍や出口１０３近傍の内壁に気流発生装置４０を配置し、気流発生装置４０によって発生した気流によって、各流路１０５に流入した流れを各流路１０５の内壁面方向に広げることができる。これによって、各流路１０５における流れを流路断面において一様に分布させた状態で下流側へ導くことができ、ディフューザとしての機能を十分に発揮することができる。   As described above, according to the diffuser 100 of the second embodiment, the airflow generation device 40 is arranged on the inner wall in the vicinity of the inlet 106 or the outlet 103 of each flow path 105 partitioned by the guide cylinder 104, and the airflow is generated. With the airflow generated by the device 40, the flow flowing into each flow path 105 can be expanded toward the inner wall surface of each flow path 105. As a result, the flow in each flow path 105 can be guided downstream in a state of being uniformly distributed in the cross section of the flow path, and the function as a diffuser can be sufficiently exhibited.

また、第２の実施の形態のディフューザ１００によれば、各流路１０５の断面形状、入口１０６および出口１０３の面積比等の仕様に応じて、流れの剥離が発生する位置または流れの剥離が発生する位置の近傍でかつ上流側の位置に対応する内壁に気流発生装置４０を配置して気流を発生させることで、流れの剥離の発生原因となる圧力の逆勾配による逆流の形成を抑制することができる。これによって、流れの剥離による圧力損失を抑制することができ、ディフューザとしての機能を十分に発揮することができる。   Further, according to the diffuser 100 of the second embodiment, the position where the flow separation occurs or the flow separation occurs according to the specifications such as the cross-sectional shape of each flow path 105 and the area ratio of the inlet 106 and the outlet 103. By forming the airflow generator 40 on the inner wall corresponding to the upstream position in the vicinity of the generated position, the airflow is generated, thereby suppressing the formation of the reverse flow due to the reverse pressure gradient that causes the flow separation. be able to. As a result, pressure loss due to flow separation can be suppressed, and the function as a diffuser can be sufficiently exhibited.

以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明はこれらの実施の形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。   Although the present invention has been specifically described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

１０…ディフューザ、１１…入口、１２…出口、２０…上流側流送管、３０…下流側流送管、４０…気流発生装置、４１…誘電体、４２，４３…電極、４４…ケーブル、４５…放電用電源、５０…気流、Ｆ１…流体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Diffuser, 11 ... Inlet, 12 ... Outlet, 20 ... Upstream flow pipe, 30 ... Downstream flow pipe, 40 ... Airflow generator, 41 ... Dielectric, 42, 43 ... Electrode, 44 ... Cable, 45 ... Power source for discharge, 50 ... Airflow, F1 ... Fluid.

Claims (5)

主流方向に徐々に流路の断面積が増加するディフューザであって、
前記流路の内壁の所定位置に配置され、固体からなる誘電体および当該誘電体を介して離間して配置された一対の電極から構成される気流発生部と、
前記一対の電極間に電圧を印加可能な電圧印加機構と
を具備することを特徴とするディフューザ。 A diffuser in which the cross-sectional area of the flow path gradually increases in the main flow direction,
An air flow generation unit that is disposed at a predetermined position on the inner wall of the flow path and includes a dielectric made of a solid and a pair of electrodes that are spaced apart via the dielectric;
And a voltage applying mechanism capable of applying a voltage between the pair of electrodes. 前記電極のうち、少なくとも一方の電極が、前記内壁の表面との間に誘電体を介在して配置されていることを特徴とする請求項１記載のディフューザ。   The diffuser according to claim 1, wherein at least one of the electrodes is disposed with a dielectric between the inner wall and the surface. 前記気流発生部が、前記所定位置における流路の内壁の周方向に、所定の間隔をあけて複数配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のディフューザ。   3. The diffuser according to claim 1, wherein a plurality of the air flow generation units are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the inner wall of the flow path at the predetermined position. 前記所定位置が、流れの剥離が発生する位置、または流れの剥離が発生する位置の近傍かつ上流側であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のディフューザ。   4. The diffuser according to claim 1, wherein the predetermined position is a position where flow separation occurs or a position near and upstream of a position where flow separation occurs. 5. 前記所定位置が、ディフューザ内であって、ディフューザの入口近傍および／またはディフューザの出口近傍であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のディフューザ。   The diffuser according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined position is in the diffuser and in the vicinity of the diffuser inlet and / or the diffuser outlet.
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JP (1) JP2011231928A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013142403A (en) * 2012-01-12 2013-07-22 General Electric Co <Ge> Gas turbine exhaust diffuser having plasma actuator
JP2014103094A (en) * 2012-08-08 2014-06-05 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Surface plasma actuator
WO2020138893A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Blower and air conditioner having the same

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3582694A (en) * 1969-06-20 1971-06-01 Gourdine Systems Inc Electrogasdynamic systems and methods
JPS5136901B2 (en) * 1973-02-27 1976-10-12
JPH08260905A (en) * 1995-03-28 1996-10-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust diffuser for axial turbine
JP2001280311A (en) * 2000-03-31 2001-10-10 Kojima Press Co Ltd Duct
JP2003511640A (en) * 1999-10-14 2003-03-25 クリクタフォビッチ、イゴール・エー Electrostatic fluid accelerator
JP2003301802A (en) * 2002-02-06 2003-10-24 Kayaba Ind Co Ltd Truck mixer agitator
JP2005216763A (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Hiroshi Motokawa Ionization airflow generator
JP2005320895A (en) * 2004-05-07 2005-11-17 Toshiba Corp Gas purifying device
JP2007103169A (en) * 2005-10-04 2007-04-19 Sharp Corp Ion generator

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3582694A (en) * 1969-06-20 1971-06-01 Gourdine Systems Inc Electrogasdynamic systems and methods
JPS5136901B2 (en) * 1973-02-27 1976-10-12
JPH08260905A (en) * 1995-03-28 1996-10-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust diffuser for axial turbine
JP2003511640A (en) * 1999-10-14 2003-03-25 クリクタフォビッチ、イゴール・エー Electrostatic fluid accelerator
JP2001280311A (en) * 2000-03-31 2001-10-10 Kojima Press Co Ltd Duct
JP2003301802A (en) * 2002-02-06 2003-10-24 Kayaba Ind Co Ltd Truck mixer agitator
JP2005216763A (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Hiroshi Motokawa Ionization airflow generator
JP2005320895A (en) * 2004-05-07 2005-11-17 Toshiba Corp Gas purifying device
JP2007103169A (en) * 2005-10-04 2007-04-19 Sharp Corp Ion generator

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013142403A (en) * 2012-01-12 2013-07-22 General Electric Co <Ge> Gas turbine exhaust diffuser having plasma actuator
JP2014103094A (en) * 2012-08-08 2014-06-05 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Surface plasma actuator
US9951800B2 (en) 2012-08-08 2018-04-24 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Surface plasma actuator
WO2020138893A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Blower and air conditioner having the same
JP2020106024A (en) * 2018-12-27 2020-07-09 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Blower, het exchange unit and air cleaning unit
CN113227668A (en) * 2018-12-27 2021-08-06 三星电子株式会社 Blower and air conditioner having the same
US11231051B2 (en) 2018-12-27 2022-01-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Blower and air conditioner having the same
CN113227668B (en) * 2018-12-27 2023-02-28 三星电子株式会社 Blower and air conditioner having the same

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