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，即使燃料－空气混合物的燃料比减小且实施贫混合物的燃烧/反应，也可通过实施稳定和高效的燃烧/反应，来实现点火稳定、提高火焰传播速度、提高输出、废气净化、稳定点燃非均匀混合物、改进燃耗率等。提供控制介电常数控制装置、微波辐射天线(1)和放电单元(2)，介电常数控制装置用于通过将水和/或废气引入燃烧/反应室(8)内来控制燃烧/反应室(8)内混合物的介电常数，微波辐射天线用于将微波辐射入燃烧/反应室(8)内，放电单元用于点火燃烧/反应室(8)内的混合物。在混合物实施燃烧/反应以使混合物的谐振频率对应于微波的频率之前，介电常数控制装置控制着混合物的介电常数。
【技术实现步骤摘要】
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)、专利技术名称为“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”的专利技术专利申请的分案申请(申请号为201210281441.4)的分案申请。
本专利技术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。本专利技术涉及根据本专利技术的点火装置所适用的内燃机。本专利技术涉及适用于根据本专利技术的点火装置的点火塞。本专利技术涉及等离子设备，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、NOx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。本专利技术涉及根据本专利技术的等离子设备所适用的废气降解装置。本专利技术涉及根据本专利技术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。
技术介绍
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
技术实现思路
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。与使用传统火花放电的点火方法相比，由于不能期望得到燃耗率改进和燃烧/反应的稳定性，所以，使用上述微波电晕放电的点火装置很难投入实际使用。此外，在使用上述高频电场发生器的汽油内燃机中，磁电管直接安装在发动机上，于是，由于微波泄漏在以下诸方面出现了各种各样问题：耐用、抗振、安装空间的局限、周围温度(即，发动机温度上升)，以及控制系统的故障预防等。基于此原因，该种类型的汽油内燃机很难投入实际使用。因此，鉴于上述诸多问题提出了本专利技术，其目的是提供一种点火装置，即使在混合物的燃料比减小以及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执行贫混合物的燃烧/反应时，所述点火装置通过实施稳定和高效的燃烧/反应也能够实现输出提高、废气清洁以及燃耗率的改进。此外，本专利技术的一个目的是提供一种能解决如下各种问题的内燃机，当磁电管直接安装在汽油内燃机时，由于微波泄漏造成以下诸方面的问题：耐用、抗振、安装空间的局限、周围温度(即，发动机温度上升)，以及控制系统的故障等。本专利技术的一个目的是提供上述根据本专利技术的点火装置所适用的内燃机。此外，本专利技术的一个目的是提供上述根据本专利技术的点火装置所适用的点火塞。此外，在传统的等离子发生方法中，为了连续地发生高温的等离子，消耗了大量能量，装置本身非常昂贵(3,000,000日元或以上)，运行成本相当高，以及因装置本身体积大而运输困难。而且，使用大气的热非平衡等离子的研究和技术开发还刚起步。上述中心导体之间的放电用于等离子点火，但仍需要大输出(约几百瓦(W)至5kW的范围内)来连续地发生稳定的等离子。目前，在环境防范对策技术和使用等离子设备用于医学/卫生领域的应用
内，对于如此防范对策技术的产品性能，要求其价格低廉。例如，对于每年处理不到1吨的小型VOC处理装置，每个价格为300,000日元或不到，电费每月约30,000日元(Ministry of Economy，2004；chemical material risk reduction technology objective(经济省本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种等离子设备，包括：微波振荡器，用于产生预定微波带；微波谐振腔，用于使所述预定微波带谐振；微波辐射装置，用于将微波辐射到所述微波谐振腔内，其中，所述微波辐射装置是具有特定形状和大小的微波辐射天线，以在微波形成的等离子发生域内形成微波的强电场，并且还包括等离子点燃装置，所述等离子点燃装置在所述微波谐振腔内的气体中局部放电，然后在所述气体中诱发出等离子。
【技术特征摘要】
2006.09.20 JP 2006-2551091.一种等离子设备，包括：
微波振荡器，用于产生预定微波带；
微波谐振腔，用于使所述预定微波带谐振；
微波辐射装置，用于将微波辐射到所述微波谐振腔内，其中，所述微波辐射装
置是具有特定形状和大小的微波辐射天线，以在微波形成的等离子发生域内形成微
波的强电场，并且还包括等离子点燃装置，所述等离子点燃装置在所述微波谐振腔
内的气体中局部放电，然后在所述气体中诱发出等离子。
2.如权利要求1所述的等离子设备，其特征在于，还包括用于控制所述微波
辐射装置和所述等离子点燃装置的控制装置，以及用于测量等离子发生器发生的
OH原子团和O3的发生量或排出强度的测量单元，
其中，所述控制装置实时地处理所述测量单元的结果并控制所述微波辐射装置
和/或所述等离子点燃装置。
3.如权利要求1或2所述的等离子设备，其特征在于，
所述等离子点燃装置包括点火/放电单元，所述微波辐射装置和所述点火/放电
单元设置在一体形成的绝缘体内。
4.如权利要求1所述的等离子设备，其特征在于，
等离子点燃装置使用将诸如介电体的绝缘材料插入电极之间的势垒放电，形成
非均匀电场的电晕放电，以及施加小于1μs的短脉冲电压的脉冲放电。
5.一种废气降解装置，包括：
微波振荡器，用于产生预定微波带；
微波谐波腔，用于使所述预定微波带发生谐振；
微波辐射装置，用于将微波辐射到所述微波谐振腔内，
其中，所述微波辐射装置是微波辐射天线，所述微波辐射天线沿废气的圆周方
向设置在废气流动通道的外圆周上，所述微波辐射天线具有的形状和尺寸能使由微
波形成的等离子发生场均匀地在一部分流动通...
【专利技术属性】
技术研发人员：池田裕二，
申请(专利权)人：创想科学技术工程株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。