[发明专利]内燃机、点火塞、等离子设备和使用等离子设备的装置

说明书

本申请是申请人为创想科学技术工程株式会社、国际申请日为2006年10月4日、申请号为200680050081.X（国际申请号为PCT/JP2006/319850）、题为“点火装置、内燃机、点火塞、等离子设备、废气降解装置、臭氧发生/消毒/杀菌装置，以及除臭装置”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及用于热力发动机或等离子设备中的点火装置，热力发动机诸如往复式发动机、旋转式发动机、喷气发动机和燃气涡轮机。 

本发明涉及根据本发明的点火装置所适用的内燃机。 

本发明涉及适用于根据本发明的点火装置的点火塞。 

本发明涉及等离子设备，其用于环境（设备内的和设备外的）防范对策领域，诸如减少和降低有害排放物（CO₂、NO_x和未烧尽的碳氢化合物）、挥发性的有机化合物（VOC）、悬浮颗粒物质（PM）、烟尘等，或焦油、煤泥和排出物的处理和再使用，以及医学/卫生领域，诸如消毒、巴斯德杀菌和清洁技术等。 

本发明涉及根据本发明的等离子设备所适用的废气降解装置。 

本发明涉及根据本发明的等离子设备所适用的臭氧发生/消毒/杀菌装置和除臭装置。 

背景技术

过去，在诸如往复式发动机和旋转式发动机之类的内燃机内，用点火塞实施火花放电来完成混合气体的点燃。然而，已有人提出使用几千兆赫（GHz）频率的电磁波来执行点火的点火装置，它是与火花放电无关的微波，由于火花放电发生的电磁噪音会造成安装在车辆上的电子装置误操作。 

例如，专利文件1至4揭示了各种点火装置，其中，微波导构造成连接到燃烧 /反应室（气缸内），而使微波放电的放电电极设置在燃烧/反应室内。 

在点火装置内，由微波发生单元（磁电管）产生的微波脉冲通过微波导传输到燃烧/反应室内，而放电电极产生微波电晕放电来点燃燃烧/反应室内的混合物。 

例如，根据专利文件5，揭示了一种汽油内燃机，其中，高频电场发生器（磁电管）设置在燃烧/反应室（气缸内）内，于是，在发动机压缩冲程过程中，高频电场发生器在燃烧室内形成高频电场而实施介质加热、点火和燃烧起燃烧室内的混合物。 

在环境防范对策技术中使用的传统等离子设备中，一般地，通过增加输入到由放电发生的等离子内的能量，产生高温的热平衡等离子，从而在低压力下将有害排放物、化学物质、悬浮颗粒物质、烟尘等加热到高温来氧化和降解它们。 

近来，已经在研究一种微波放电产生大气的热非平衡等离子方法（同轴谐振型等离子发生器）。所发生的等离子是反应性等离子，其中，电子的温度是上万度，而气体温度在高达1000℃的正常温度范围之内。此外，使用由等离子发生的OH原子团、O₃（臭氧）等的强化学反应，已经开发出在医疗/卫生领域用来消毒/杀菌/除臭的等离子设备（Innovation Japan（日本创新）2005；http：//ccr.ccr.tokushima-u.ac.jp/topic/050927-01.pdf）。 

使用微波的等离子设备允许气体压力接近于大气压力，以便在微波激励下产生等离子气体。 

例如，专利文件6和7揭示了一种微波等离子设备。在该微波等离子设备中，用作气体流动通道的非金属管沿中心导体的中心布置，在非金属管未被中心导体覆盖的间隙处，微波激励从管一端注入的气体，然后，诱发出等离子（同轴谐振型等离子发生器）并从另一端排出。 

〔专利文件1〕JP-A-57－186067 

〔专利文件2〕JP-A-3－31579 

〔专利文件3〕JP-A-2000－230426 

〔专利文件4〕JP-A-2001－73920 

〔专利文件5〕JP-A-2000－274249 

〔专利文件6〕JP-A-2001－035692 

〔专利文件7〕JP-A-2004－172044 

发明内容

然而，近年来，在诸如往复式发动机、旋转式发动机、喷气发动机和燃气涡轮机之类的热力发动机，或等离子设备中要求改进燃耗率。为了改进燃耗率，可以建议降低混合物的燃料比和实施贫混合物的燃烧/反应。然而，当传统内燃机的混合物燃料比降低时，也削弱了燃烧/反应的稳定性，例如，其循环发生波动。其结果，发生了诸如输出降低的问题。 

因此，为了改进热力发动机或等离子设备中的燃耗率，即使在混合物的燃料比减小以及执行贫混合物的燃烧/反应时，也有必要实施稳定和高效的燃烧/反应。