[发明专利]臭氧产生装置以及带臭氧产生装置的内燃机

说明书

提供一种能够抑制进气管的压力损失的增加，并且能够提高吸入空气整体的臭氧添加率的臭氧产生装置以及带臭氧产生装置的内燃机。带臭氧产生装置的内燃机包括：筒状的进气管(2)，供空气在内侧区域流动；臭氧产生装置，具有用于产生臭氧的电极板(82)，电极板(82)配置于内侧区域或进气管(2)；以及限制体(85)，所述限制体(85)限制进气管(2)的内侧区域的空气的流动，电极板(82)具有板状的电介质和紧密接触地固定于电介质的高电压侧电极以及低电压侧电极，并且电极板(82)形成为沿空气流动的方向(F)延伸的板状。

技术领域

本发明涉及使吸入空气臭氧化的臭氧产生装置以及具有臭氧产生装置的内燃机。

背景技术

内燃机的燃烧形式通常分类为预混和燃烧和扩散燃烧这两种。预混和燃烧如汽油发动机所代表的那样，是通过火花点火使燃料和空气预先混合而成的混合气体燃烧的形式。另一方面，扩散燃烧如柴油发动机所代表的那样，是将燃料供给到压缩后的高温高压的空气中，使燃料和空气扩散，一边混合一边燃烧的形式。此外，近年来，作为新的燃烧形式，预混和压燃受到注目，向实用化的开发得到推进。预混和压燃是使将燃料和空气预先混合后得到的混合气体不通过火花点火、而是通过压缩进行自点火的形式，被称为HCCI燃烧(Homogeneous-Charge Compression Ignition Combustion，均质压燃)，作为下一代燃烧形式受到期待。

在上述的各种燃烧形式中，在促进内燃机的燃烧的方面，研究了臭氧气体等活性种的利用。利用臭氧的强氧化作用，能够实现内燃机的气缸内的点火性能的提高、燃烧的促进，进一步实现内燃机的油耗的改善。例如在下述的专利文献1中公开了一种内燃机，该内燃机使用设置在内燃机的进气管(进气歧管)内的臭氧产生器，通过无声放电使吸入空气的一部分臭氧化，向气缸内供给含有臭氧的吸入空气。专利文献1的臭氧产生器在相对配置的接地电极与高电压电极之间具有供吸入空气流动的放电空间，利用在放电空间发生的无声(空间)放电使吸入空气臭氧化。

另外，在下述的专利文献2中与专利文献1同样，公开了一种在空气滤清器的吸入口设置有臭氧产生器的内燃机。专利文献2的臭氧产生装置由电极板构成，该电极板包括设置在感应体表面的线状的放电电极和夹着感应体相对配置的感应电极。并且，利用在放电电极的周边发生的沿面放电使吸入空气的一部分臭氧化，向气缸内供给含有臭氧的吸入空气。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-194712号公报(第65段～第66段，图3)

专利文献2：日本特开2001-295706号公报(第4段～第8段)

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1公开的那样的空间放电式的臭氧产生装置中，由于对在设置于一对电极间的放电空间内流动的空气进行绝缘击穿来发生放电，所以通常一对电极间的间隔较窄(例如1mm以下)。因此，在将空间放电式的臭氧产生装置设置于进气管时，需要使吸入空气流到电极间的狭窄间隙内，存在臭氧产生装置使进气管内的压力损失增大，导致内燃机的输出下降的问题。

在专利文献2中公开了一种沿面放电式的臭氧产生装置，但完全没有公开具体的进气管内的配置结构。在沿面放电式的臭氧产生装置中，只在放电电极的近旁产生臭氧。由此，在仅是将电极板配置在进气管内的情况下，吸入空气的大部分不在放电电极的近旁流动，不能臭氧化，所以难以相对于吸入空气获得充分的臭氧添加率。另一方面，当为了增加臭氧添加率而使外加于臭氧产生装置的电力增加时，电极板成为高温而耐久性变差，或者产生的臭氧可能热解，仅增加外加电力，不能获得充分的效果。

于是，希望有一种能够抑制进气管的压力损失的增加，并且提高吸入空气整体的臭氧添加率的臭氧产生装置以及带臭氧产生装置的内燃机。

用于解决问题的方案