(57)【要約】 【課題】絶縁寿命が顕著に改善された気流発生装置の提供。【解決手段】誘電体と、誘電体の一方の面または一方の面近傍に設けられた第１の柱状電極と、誘電体の内部に設けられた第２の柱状電極と、を備え、第１の柱状電極と、第２柱状の電極とは、互いに離間し、かつ第１の柱状電極の長手方向と、第２の柱状電極の長手方向が平行となるように配置され、第１の柱状電極および第２の柱状電極間であって、誘電体を垂直上方向から見たときに誘電体の第２の柱状電極の位置と重なる部分が多層構造であることを特徴とする、気流発生装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体と、
前記誘電体の一方の面または前記一方の面近傍に設けられた第１の柱状電極と、
前記誘電体の内部に設けられた第２の柱状電極と、を備え、
前記第１の柱状電極と、前記第２柱状の電極とは、互いに離間し、かつ前記第１の柱状電極の長手方向と、前記第２の柱状電極の長手方向が平行となるように配置され、
前記誘電体の、前記第１の柱状電極および前記第２の柱状電極の間にあって、前記誘電体を垂直上方向から見たときに前記第２の柱状電極の位置と重なる部分が多層構造であることを特徴とする、気流発生装置。
【請求項２】
前記多層構造が、前記誘電体を垂直上方向から見たときに、前記誘電体の前記第１の柱状電極と重なる部分の少なくとも一部分まで延伸している、請求項１に記載の気流発生装置。
【請求項３】
前記多層構造の最表面の層の厚さが、２５μｍ〜５００μｍである、請求項１または２に記載の気流発生装置。
【請求項４】
前記最表面の層が、樹脂材料ならびに、無機微粒子および／または水酸化物を含んでなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の気流発生装置。
【請求項５】
前記第２の柱状電極上の前記誘電体の厚さが、２５μｍ〜２．５ｍｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の気流発生装置。
【請求項６】
第１の誘電体表面に多層構造を形成する工程と、
第１の誘電体の両表面に第１の柱状電極と第２の柱状電極を接合する工程と、
前記第２の柱状電極を挟み込むように、第２の誘電体部材を積層する工程と、
金型により、加熱加圧し前記第２の柱状電極および第１の誘電体部材と第２の誘電体部材とを密着させる工程とを備え、
前記多層構造を、前記第１の誘電体部材を垂直上方向から見たときに前記第２の柱状電極の位置と重なる部分に配置することを特徴とする、気流発生装置の製造方法。
【請求項７】
前記多層構造の形成が、
前記第１の誘電体部材表面にあらかじめ設けられた凹状部に、少なくとも可撓性材料を含む塗工液を塗布する工程と、
加熱加圧し、多層構造を形成する工程と、により行われる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
請求項６記載の前記多層構造の形成が、
前記第１の誘電体部材表面に少なくとも可撓性を有する固体材料を埋設する工程と、
加熱加圧し、多層構造を形成する工程と、により行われる、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記多層構造が、前記第１の誘電体部材を垂直上方向から見たときに、前記第１の柱状電極と重なる部分の少なくとも一部分まで延伸された位置に配置する、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気流発生装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、全地球規模で再生エネルギー発電システムの導入が進められている。風力発電はその代表的な発電方式のひとつであるが、風速変動や風向変動によって発電量が左右されるため、発電出力を安定維持することが困難であり、風力発電システム自体を安定かつ高効率に運用する技術が強く望まれている。
こうした背景のもと、風車翼面にバリア放電プラズマによる気流を発生させる装置を設置することで風速変動や風向変動に対応した制御が可能な、風車翼、風力発電システムが考案されている（特許文献１）。
【０００３】
また風車が設置されるような屋外環境でも長時間使用可能であるように耐候性に優れ、機器の変形に追従可能である柔らかな素材で構成されたプラズマ気流発生装置が考案されている（特許文献２）。
【０００４】
ここで、気流発生装置は、流体機器表面に配置された電源ケーブルなどと接続することにより、電圧を印加し、作動させる。流体機器周辺における気流を制御する誘起流を発生させるため、気流発生装置を構成する誘電体には高電圧が印加される。
特許文献１および２において開示される従来公知の気流発生装置は、その製造時などにおいて、誘電体の表面に、誘電体内部の電極付近または電極まで貫通する傷などの凹部や、ピンホールが発生し、これにより、絶縁耐力が低下してしまい、汚染や湿潤環境下での絶縁破壊の発生や、絶縁寿命の短縮につながる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４３４号公報
【特許文献２】特開２０１４−２２６６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した問題を解決するためになされたものであり、誘電体の表面に、誘電体内部の電極付近または電極まで貫通する傷などの凹部や、ピンホールが存在せず、絶縁寿命が顕著に改善された気流発生装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態による気流発生装置は、誘電体と、誘電体の一方の面または一方の面近傍に設けられた第１の柱状電極と、誘電体の内部に設けられた第２の柱状電極と、を備え、第１の柱状電極と、第２柱状の電極とは、互いに離間し、かつ第１の柱状電極の長手方向と、第２の柱状電極の長手方向が平行となるように配置され、第１の柱状電極および第２の柱状電極間であって、誘電体を垂直上方向から見たときに誘電体の第２の柱状電極の位置と重なる部分が多層構造であることを特徴とするものである。
【０００８】
実施形態による気流発生装置の製造方法は、  第１の誘電体表面に多層構造を形成する工程と、
第１の誘電体の両表面に第１の柱状電極と第２の柱状電極を接合する工程と、
前記第２の柱状電極を挟み込むように、第２の誘電体部材を積層する工程と、
金型により、加熱加圧し前記第２の柱状電極および第１の誘電体部材と第２の誘電体部材とを密着させる工程とを備え、
前記多層構造を、前記第１の誘電体部材を垂直上方向から見たときに前記第２の柱状電極の位置と重なる部分に配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、誘電体の表面に、誘電体内部の電極付近または電極まで貫通する傷などの凹部や、ピンホールが存在せず、絶縁寿命が顕著に改善された気流発生装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態による気流発生装置を示す模式断面図である。
【図２】実施形態による気流発生装置を示す模式断面図である。
【図３】実施形態による気流発生装置を示す模式断面図である。
【図４】実施形態による気流発生装置を示す模式断面図である。
【図５】実施形態による気流発生装置の製造方法を説明するための模式断面図である。
【図６】実施形態による気流発生装置の製造方法を説明するための模式断面図である。
【図７】実施形態による風力発電システムを示す斜視図である。
【図８】実施形態による風車翼を示す模式断面図である。
【図９】実施形態による風車翼を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を図面を参照しながら説明すると以下の通りである。
［気流発生装置］
一実施形態において、気流発生装置１０は、
誘電体１１と、
誘電体１１の一方の面または該一方の面近傍に設けられた第１の柱状電極１２と、
誘電体１１の内部に設けられた第２の柱状電極１３と、を備えてなり、
第１の柱状電極１２および第２の柱状電極１３間であって、誘電体１１を垂直上方向から見たときに誘電体１１の第２の柱状電極１３の位置と重なる部分が多層構造１１Ａを有している（図１参照）。
【００１２】
一実施形態において、気流発生装置２０は、
第１の誘電体部材２１と、
第１の誘電体部材２１の一方の面または該一方の面近傍に設けられた第１の柱状電極２２と、
第１の誘電体部材２１の他方の面に設けられた第２の柱状電極２３と、
第２の柱状電極２３を覆うように設けられた第２の誘電体部材２４と、を備えてなり、
第１の誘電体部材２１を垂直上方向から見たときに、第１の誘電体部材２１の少なくとも第２の柱状電極２３の位置と重なる部分が多層構造２１Ａを有している（図２参照）。
誘電体を第１の誘電体部材および第２の誘電体部材からなる構成とすることにより、気流発生装置の製造過程において、第２の柱状電極を二つの誘電体部材で挟み込むことによって、第２の柱状電極が誘電体に埋設した構造を容易に形成させることができる。
【００１３】
一実施形態において、接地する風車翼の大きさに応じ、本発明の気流発生装置を直列に連結し、使用してもよい。
【００１４】
［誘電体］
本発明の実施の形態において、気流発生装置は、誘電体を備えてなる。
【００１５】
一実施形態において、誘電体は、第１の柱状電極および第２の柱状電極間に位置している。そして誘電体の、垂直上方向から見たときに前記第２の柱状電極の位置と重なる部分が多層構造を有している。
なお、誘電体が、第１の誘電体部材および第２の誘電体部材からなる場合、第１の誘電体部材が多層構造を有する。
【００１６】
このような多層構造としては、図１に示すように、誘電体１１の垂直上方向から見たときに第２の柱状電極１３の位置と重なる部分が多層となる構造１１Ａ、または図３に示すように、誘電体３１の垂直上方向から見たときに、誘電体３１を垂直上方向から見たときに、誘電体３１の第１の柱状電極３２と重なる部分の少なくとも一部分まで延伸している構造、例えば、第１の柱状電極３２および第２の柱状電極３３の位置と重なる構造３１Ａといった、誘電体３１の短手方向の一部が多層となる構造が挙げられる。
また、これに限定されず、例えば、図４に示すように、誘電体４１の短手方向全体に渡り多層となる構造４１Ａが挙げられる。
また、図１等において、誘電体は、２層からなる多層構造を有するが、これに限定されるものでなく、絶縁寿命向上という観点からは、３層以上とすることが好ましい。また、実用性、製造コストという観点からが、１０層以下とすることが好ましい。
【００１７】
誘電体の層を形成させる場合、その層に深い傷や層を貫通するピンホールなどの欠陥が形成されることがある。ピンホールは絶縁性を低下させる原因となり、深い傷も運用によってさらに傷が深くなり、結果的に貫通孔となって絶縁性を低下させる原因となる。誘電体の層を形成させる場合に、このような欠陥の発生は比較的低いものの、完全に防ぐことが難しい。しかし、誘電体の層を上記したような多層構造を有することにより、多層構造を構成する層のそれぞれの表面に、傷などの凹部や、ピンホールなどの欠陥が存在したとしても、それぞれの層における欠陥の位置が一致する可能性が非常に低くなり、凹部や、ピンホールが誘電体内部の第２の電極付近まで到達してしまう欠陥が発生することを防止することができ、絶縁寿命を顕著に改善することができる。
気流発生装置においては、第１の柱状電極の気流発生方向端部の電界が最も高くなるため、この付近に、第２の電極付近まで到達する凹部や、ピンホールが存在すると、絶縁破壊が発生してしまう可能性が高い。図３および４に示す多層構造とすることにより、これを効果的に防止することができ、絶縁寿命をより改善することができる。
【００１８】
一実施形態において、誘電体は、可撓性材料を含んでなり、誘電体へ電気絶縁性を付与することができることから、可撓性材料は樹脂材料であることが好ましい。
【００１９】
樹脂材料としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑樹脂および架橋ゴムなどが挙げられ、これらの中でも、気流発生装置の機械的強度や安定性を考慮すると、架橋ゴムが好ましい。熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂として、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネートなどが挙げられる。また、架橋ゴムとして、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム（ＡＣＭ）、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ノルボルネンゴムなどが挙げられる。誘電体は、上記樹脂材料を１種または２種以上含んでいてもよい。多層構造において、各層に含まれる樹脂材料は、同一であっても、異なるものであってもよいが、接着性および機械的特性という観点からは、同一であることが好ましい。
【００２０】
一実施形態において、誘電体は、スメクタイト群、カオリン群、マイカ群またはバーミキュライト群に属する層状ケイ酸塩などの無機微粒子を含んでなる。スメクタイト群に属する層状ケイ酸塩としては、モンモリロナイト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、バイデライト、ステブンサイトおよびノントロナイトなどが挙げられる。カオリン群に属する層状ケイ酸塩としては、カオリナイト、ナクライト、ディッカイトおよびハロサイトなどが挙げられる。マイカ群に属する層状ケイ酸塩としては、マスコバイト、マーガライト、イライト、クリントナイト、アナンダイト、バイオタイトおよびレピドライトなどが挙げられる。バーミキュライト群に属する層状ケイ酸塩としては、トリオクタヘドラルバーミキュライトおよびジオクタヘドラルバーミキュライトなどが挙げられる。これらのうちでも、分散性などの点からスメクタイト群に属する層状ケイ酸塩を用いることが望ましい。誘電体は、上記無機微粒子を１種または２種以上含んでいてもよい。
【００２１】
誘電体における上記無機微粒子の含有量は、上記樹脂材料１００質量部に対して、１〜５０質量部であることが好ましい。無機微粒子の含有量を上記数値範囲内とすることにより、無機微粒子同士の距離を適切なものに保つことができ、微粒子の凝集体形成に伴う、気流発生装置の機械的強度の低下を防止することができるとともに、好適な電気的特性を与えることができる。より好ましくは１〜１０質量部であり、さらに好ましくは１〜５質量部である。ここでいう電気的特性とは、たとえば絶縁破壊強度や耐放電侵食性などのことを指し、機械的特性とは、たとえば破壊靱性のことを指す。
【００２２】
無機微粒子の平均一次粒子径は、１０００ｎｍ以下、１ｎｍ以上であることが好ましく、５００ｎｍ以下、５ｎｍ以上であることがより好ましい。無機微粒子の平均一次粒子径を上記数値範囲内とすることにより、無機微粒子のアスペクト比が大きくなりすぎてしまうことを防止することができ、また、それに伴う上記樹脂材料との混合物の粘度の増加を抑制することができるため、作業効率の低下を防止することができる。なお、この平均粒子径は、積算分布（累積分布）の中位径（累積分布曲線で累積量が５０％時の粒子径）である。また、無機微粒子の大きさは、レーザー回折散乱法や動的光散乱法、誘電泳動現象と回折光を利用した方法などにより測定することができる。
【００２３】
また、一実施形態において、誘電体は、水酸化物を含んでなる。誘電体の表面が汚損した場合、第１の柱状電極と汚損部分との間にアーク放電が発生し、最終的にトラッキングを引き起こしてしまうおそれがある。誘電体が水酸化物を含むことにより、アーク放電時おける熱を逃がすことができ、トラッキングの発生を防止することができる。
水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウム三水和物などの金属酸化物の水和物などが挙げられる。誘電体は、上記水酸化物を１種または２種以上含んでいてもよい。
【００２４】
誘電体における上記水酸化物の含有量は、上記樹脂材料１００質量部に対して、１０〜５００質量部であることが好ましく、３０〜３００質量部であることがより好ましい。水酸化物の含有量を上記数値範囲内とすることにより、トラッキングの発生をより効果的に防止することができる。
【００２５】
一実施形態において、多層構造の最表面の層、すなわち、最も第１の電極との距離が近い層は、上記した樹脂材料ならびに、無機微粒子および／または水酸化物を含んでなることが好ましい。
【００２６】
一実施形態において、多層構造の中間層は、無機化合物を含むことが好ましい。無機化合物としては、シリカ、層上ケイ酸塩やマイカなどが挙げられる。
中間層における無機化合物の含有量は、１０〜１００質量％であることが好ましく、２０〜７０質量％であることがより好ましい。これにより、耐放電性をより向上させることができる。
また、一実施形態において、中間層は、上記した樹脂材料を含んでなる。中間層が、樹脂材料を含むことにより、接着性および吸湿性を向上させることができる。
中間層における樹脂材料の含有量は、１０〜７０質量％であることが好ましく、２０〜６０質量％であることがより好ましい。これにより、耐放電性の向上と、接着性および吸湿性の向上を両立させることができる。
【００２７】
誘電体の多層構造における各層を構成する材料は接着性という観点からは同一であることが好ましいが、これに限定されるものではない。
誘電体が、第１の誘電体材料および第２の誘電体材料からなる場合、これらを構成する材料は同一であっても、異なるものであってもよいが、接着性向上という観点からは、同一の材料により構成されることが好ましい。
【００２８】
誘電体の表面は、接着性向上の観点から、コロナ処理やカップリング処理などによる表面活性化処理が施されることが好ましい。
【００２９】
一実施形態において、誘電体の厚さは、０．０５〜５ｍｍとすることができる。
また、第２の柱状電極上の誘電体の厚さは、０．０２５〜２．５ｍｍであることが好ましく、０．０５〜１ｍｍであることがより好ましい。これにより、絶縁寿命をより改善することができる。
誘電体が第１の誘電体部材および第２誘電体部材からなる場合、第１の誘電体部材の厚さは、０．０２５〜２．５ｍｍであることが好ましく、０．０５〜１ｍｍであることがより好ましい。第１の誘電体部材の厚さを上記数値範囲とすることにより、絶縁寿命をより改善することができる。
【００３０】
一実施形態において、多層構造の最表面の層の厚さは、１〜１０００μｍであることが好ましく、２５〜５００μｍであることがより好ましい。多層構造の最表面の層の厚さを上記数値範囲とすることにより、絶縁寿命をより改善することができる。
【００３１】
［第１の柱状電極］
気流発生装置が備える第１の柱状電極は、誘電体または第１の誘電体部材の表面または表面近傍に設けられる。
第１の柱状電極は、第２の柱状電極と、誘電体または第１の誘電体部材を介して離間し、かつ第１の柱状電極の長手方向と、第２の柱状電極の長手方向が平行となるように配置される。
これは第１および第２の柱状電極の間隔が一定で無いと、電極間隔の狭い部分で電界集中が起こる可能性があるためである。また、第１の柱状電極は、第２の柱状電極よりも、その長手方向の長さが、長いことが好ましい。
また、図１および２においては、誘電体１１または第１の誘電体部材２１の垂直上方向から見たときに、第１の柱状電極１２または２２の端部と、第２の柱状電極１３または２３の端部とが、位置Ｌ１において重なるように、両電極が配置されているが、これに限定されるものではなく、両電極の端部を離して配置してもよい。
【００３２】
実施形態による気流発生装置は、風車翼などに適用することを意図したものである。このため、風車翼の長手方向に向かう気流を発生させることが好ましいので、電極は一定の長さを有する柱状形状であることが好ましい。また、柱状電極の断面形状は、特に限定されず、例えば、四角形、半円形、半楕円形、円形および楕円形などが挙げられる。具体的には実施形態における、柱状電極とは、円柱状、角柱状、板状などの形状を有することができる。また、柱状電極の末端部分は、一般的には頂点が存在するが、末端部分を丸めて頂点を有さない形状とすることもできる。実施形態に用いられる第１の柱状電極は、これらのうちから目的に応じて適切な形状を有するものとすることができる。
【００３３】
第１の誘電体の表面には、第１の柱状電極および第２の柱状電極にケーブル配線を介して電圧を印加した際、放電プラズマが発生する。また、第１の柱状電極は、誘電体または第１の誘電体部材の表面または表面近傍に設けられるため、長時間外気と触れる。
これらを考慮し、第１の柱状電極は、耐放電性や耐酸化性を有する導電性材料を含んでなることが好ましい。第１の柱状電極が含んでなる導電性材料としては、例えば、ニッケル、ステンレス、チタン、モリブデン、タングステンおよびこれらの合金などの金属材料が挙げられる。これらの中でも、耐酸化性および耐放電性に特に優れるため、タングステンおよびチタンが好ましい。
【００３４】
［第２の柱状電極］
一実施形態において、気流発生装置が備える第２の柱状電極は、誘電体内部に設けられる（図参照）。
また、誘電体が、第１の誘電体部材および第２の誘電体部材からなる場合、気流発生装置が備える第２の柱状電極は、第１の誘電体部材の第１の柱状電極が設けられた面とは反対の面に設けられる。
【００３５】
一実施形態において、第２の柱状電極は、第１の柱状電極を構成する材料と同様の材料から構成される。また、これに限定されるものではなく、カーボンナノチューブや導電性セラミックスなどの無機良導電体や、導電性プラスチックなどの有機良導電体などを含んでいてもよい。
【００３６】
第２の柱状電極の形状は、前記した第１の柱状電極の項において述べたものから選択することができる。なお、第２の柱状電極の形状は、第１の柱状電極の形状と同一である必要は無い。
【００３７】
［気流発生装置の製造方法］
一実施形態における気流発生装置の製造方法を説明すると以下の通りである。
まず、図５に示すように、第１の誘電体部材５４の凹状部に少なくとも可撓性材料を含む塗工液５７を１層以上塗布し、上金型と、下金型により、加熱加圧し、第１の誘電体部材５４を垂直上方向から見たときに、第２の柱状電極５３の位置と重なる部分が多層構造５４Ａである第１の誘電体部材５４を形成する。
続いて、第１の誘電体部材５４の両表面に第１の柱状電極５９と第２の柱状電極５３を接合させる。接合方法としては、例えば、第１の誘電体部材における第１の柱状電極と接合する面をコロナ処理、プラズマ処理、ＵＶ照射などの乾式処理や、アルコキシシラン化合物などを塗布する湿式処理、またはそれらの組み合わせにより表面処理を施し、加熱することで化学的に結合し接着させる。アルコキシシラン化合物としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
続いて、第２の柱状電極５３を覆うように、第２の誘電体部材５２を配置し、上金型５８と、下金型５１により、加熱加圧し、一体化させる。
【００３８】
多層構造の第１の誘電体部材の形成方法はこれに限定されず、第１の誘電体部材の凹状部に、可撓性材料や無機化合物等を含むシートを従来公知の接着剤や液体樹脂を介して積層することにより形成させてもよい。この場合、第１の誘電体材料の凹状部をコロナ処理
、プラズマ処理、ＵＶ照射などの乾式処理や、シランカップリング剤塗布による湿式処理などによる表面処理を施し、接着性を向上させることが好ましい。例えば、無機化合物からなるシートを積層することにより耐放電性を向上させることができる。
各層表面に凹部や、ピンホールが形成されたとしても、その後に引き続いて次の層を形成させる際に、それら欠陥を充填することができ、絶縁寿命を顕著に改善することができることから、多層構造の形成は、前者の方法により行うことが好ましい。
また、これらの方法を組み合わせてもよい。
【００３９】
別の実施形態における気流発生装置の製造方法を説明すると以下の通りである。
まず、図６に示すように、第１の誘電体部材６４上に、可撓性材料を少なくとも含む塗工液６６を１層以上塗布し、上金型と、下金型により、加熱加圧し、短手方向全体に渡り多層構造６４Ａの第１の誘電体部材６４を形成する。
続いて、第１の誘電体部材６４の両表面に第１の柱状電極６７と第２の柱状電極６３を接合させる。接合方法は、上記した通りである。
続いて、第２の柱状電極６３を覆うように、第２の誘電体部材６２を配置し、上金型と、下金型により、加熱加圧し、一体化させる。
【００４０】
［風力発電システム］
図７は、一実施形態における風力発電システム７０を示す斜視図である。図７に示される様に、風力発電システム７０において、地面７１に設置されたタワー７２の頂部に発電機（図示しない）などを収容したナセル７３が取り付けられている。また、ナセル７３から突出した発電機の回転軸に風車翼７４が取り付けられている。さらに、ナセル７３の上面には、風邪の風向や風速を計測する風向風速計７５が設けられている。
また、一実施形態において、図８に示されるように、気流発生装置の第１の柱状電極８０および第２の柱状電極８１には、ケーブル配線８２を介して、これら電極間に電圧を印加する放電用電源８３が設置される。放電用電源８３から第１の柱状電極８０と第２の柱状電極８１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、第１の柱状電極８０と第２の柱状電極８１との間に誘電体バリア放電が起こり、この誘電体バリア放電に伴って、放電プラズマが生成される。図８に示すように、この誘電体バリア放電によって、第１の柱状電極８０および第２の柱状電極９１の長手方向と垂直な一方向に、誘電体の表面に沿って気流ＡＦが発生する。なお、図８においては、誘電体表面の垂直上方からみたときに、第２の柱状電極８１から第１の柱状電極８０に向かう方向に気流ＡＦが発生しているが、これに限定されるものではなく、電極に印加する電圧、周波数、電流波形、デューティ比、などの電流電圧特性を変化させたり、電極の設置方法を変更することにより制御することができる。また、気流の大きさについても同様に制御することが可能である。
【００４１】
［風車翼］
図９は、一実施形態における風車翼９０を示す斜視図である。図９に示されるように、風車翼９０は、風車翼本体９１と、風車翼本体９１に配置された気流発生装置９２と、を含んでなる。
【００４２】
一実施形態において、風車翼本体は、グラスファイバを合成樹脂により固形化したＧＦＲＰ（グラスファイバ強化樹脂）などの誘電材料を含んでなる。なお、風車翼は、全体が誘電材料により構成されるものに限定されず、気流発生装置を配置される部分のみが誘電性材料により構成されるものであってもよい。
【００４３】
また、実施形態による気流発生装置は、風車翼以外にも各種の用途に適用することができる。例えば列車、自動車、または航空機の運行時に発生する空気抵抗を低減させるために、機体等の表面に発生する気流の整流に用いることもできる。
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１０：気流発生装置、１１：誘電体、１１Ａ：多層構造、１２：第１の柱状電極、１３：第２の柱状電極、２０：気流発生装置、２１：第１誘電体部材、２１Ａ：多層構造、２２：第１の柱状電極、２３：第２の柱状電極、２４：第２の誘電体部材、３０：気流発生装置、３１：誘電体、３１Ａ：多層構造、３２：第１の柱状電極、３３：第２の柱状電極、４０：気流発生装置、４１：誘電体、４１Ａ：多層構造、４２：第１の柱状電極、４３：第２の柱状電極、４４：第２の誘電体部材、５１：下金型、５２：第２の誘電体部材、５３：第２の柱状電極、５４：第１の誘電体部材、５４Ａ：多層構造、５５：凸状部、５６：凸状部を有する上金型、５７：塗工液、５８：凸状部を有しない上金型、５９：第１の柱状電極、６１：下金型、６２：第２の誘電体部材、６３：第２の柱状電極、６４：第１の誘電体部材、６４Ａ：多層構造、６５：上金型、６６：塗工液、６７：第１の柱状電極、７０：風力発電システム、７１：地面、７２：タワー、７３：ナセル、７４：風車翼、７５：風向風速計、８０：第１の柱状電極、８１：第２の柱状電極、８２：ケーブル配線、８３：放電用電源、９０：風車翼、９１：風車翼本体、９２：気流発生装置、ＡＦ：気流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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