CN108291503B - 臭氧产生装置以及带臭氧产生装置的内燃机 - Google Patents

臭氧产生装置以及带臭氧产生装置的内燃机 Download PDF

Info

Publication number
CN108291503B
CN108291503B CN201680069587.9A CN201680069587A CN108291503B CN 108291503 B CN108291503 B CN 108291503B CN 201680069587 A CN201680069587 A CN 201680069587A CN 108291503 B CN108291503 B CN 108291503B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air inlet
inlet pipe
electrode
electrode plate
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680069587.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108291503A (zh
Inventor
和田升
井上贵裕
民田太一郎
稻永康隆
桥本隆
和田浩司
本田哲也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN108291503A publication Critical patent/CN108291503A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108291503B publication Critical patent/CN108291503B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/10—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone
    • F02M25/12—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone the apparatus having means for generating such gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/10—Preparation of ozone
    • C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/10—Preparation of ozone
    • C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
    • C01B13/115—Preparation of ozone by electric discharge characterised by the electrical circuits producing the electrical discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B51/00—Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines
    • F02B51/04—Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines involving electricity or magnetism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/04—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/10—Dischargers used for production of ozone
    • C01B2201/12—Plate-type dischargers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/20—Electrodes used for obtaining electrical discharge
    • C01B2201/22—Constructional details of the electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/30—Dielectrics used in the electrical dischargers
    • C01B2201/32—Constructional details of the dielectrics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/60—Feed streams for electrical dischargers
    • C01B2201/62—Air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/70—Cooling of the discharger; Means for making cooling unnecessary
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0283—Throttle in the form of an expander
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3035—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
    • F02D41/3041—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode with means for triggering compression ignition, e.g. spark plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/04—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism
    • F02M2027/047—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism with a pulsating magnetic field
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

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。

Description

臭氧产生装置以及带臭氧产生装置的内燃机
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
本发明的带臭氧产生装置的内燃机包括：筒状的进气管，上述筒状的进气管供被吸入到气缸的空气在内侧区域流动；臭氧产生装置，上述臭氧产生装置具有用于产生臭氧的电极板，上述电极板配置于上述内侧区域或上述进气管；以及限制体，上述限制体限制上述内侧区域的上述空气的流动，上述电极板具有板状的电介质和与上述电介质紧密接触并固定的高电压侧电极以及低电压侧电极，并且上述电极板形成为沿上述空气流动的方向延伸的板状。
另外，本发明的臭氧产生装置包括：电极板，上述电极板配置于供空气在内侧区域流动的筒状的进气管或上述内侧区域，用于产生臭氧；以及限制体，上述限制体限制在上述内侧区域内的上述空气的流动，上述电极板包括：板状的电介质，上述板状的电介质沿上述空气流动的方向延伸；以及高电压侧电极及低电压侧电极，上述高电压侧电极及低电压侧电极与上述电介质紧密接触并固定。
发明效果
采用本发明的臭氧产生装置以及带臭氧产生装置的内燃机，由于电极板配置于进气管的内侧区域或进气管，所以能使在进气管的内侧区域流动的空气成为臭氧。另外，由于利用限制体使吸入空气的流速增加，所以能够提高吸入空气对电极板的冷却效果。由此，能够提高电极板对发热的耐久性，另外能使向电极板供给的电力增加，从而增加臭氧的产生量。由于电极板形成为沿进气管内的空气流动的方向延伸的板状，所以能够抑制由电极板导致的压力损失的产生。通过利用限制体限制进气管的流路，能使在进气管内流动的空气集中到电极板附近，使成为臭氧的产生对象的吸入空气的比例增加。由此，能够提高吸入空气整体的臭氧添加率。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的内燃机的设备结构、控制系统以及流量系统(日文：フロー系統)等的概略结构图。
图2是本发明的实施方式1的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图3是本发明的实施方式1的沿与流动方向平行的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图4是表示本发明的实施方式1的电极板的正面侧的构造的俯视图。
图5是表示本发明的实施方式1的电极板的背面侧的构造的俯视图。
图6是本发明的实施方式1的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的电极板的剖视图。
图7是图6的局部放大图。
图8是本发明的比较例的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的电极板的截面。
图9是本发明的实施方式2的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图10是本发明的实施方式3的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图11是本发明的实施方式4的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图12是本发明的实施方式5的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图13是本发明的实施方式5的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的电极板的剖视图。
图14是本发明的实施方式6的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图15是本发明的实施方式6的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的电极板的剖视图。
图16是本发明的实施方式7的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图17是本发明的实施方式8的沿与流动方向平行的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图18是本发明的实施方式8的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图19是本发明的实施方式9的沿与流动方向平行的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图20是本发明的实施方式9的沿与流动方向平行的平面剖切后得到的进气管、电极板以及限制体的剖视图。
图21是表示本发明的实施方式10的电极板的正面侧的构造的俯视图。
图22是本发明的实施方式10的沿与流动方向垂直的平面剖切后得到的电极板的剖视图。
图23是图22的局部放大图。
图24是表示本发明的实施方式11的内燃机的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。
图25是表示本发明的实施方式12的内燃机的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。
图26是表示本发明的实施方式13的内燃机的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。
图27是表示本发明的实施方式14的内燃机的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。
图28是表示本发明的实施方式15的内燃机的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。
图29是表示本发明的实施方式16的内燃机的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。
图30是表示本发明的实施方式16的喷射器的构造的剖视图。
具体实施方式
实施方式1
参照附图说明实施方式1的带臭氧产生装置8的内燃机1(以下简称为内燃机1)。图1是表示内燃机1的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。图2是沿与进气管2内的空气的流动方向F垂直的平面剖切后得到的进气管2、电极板82以及限制体85的剖视图。图3是在图2的A-A截面位置沿与流动方向F平行的平面剖切后得到的进气管2、电极板82以及限制体85的剖视图。图4是表示电极板82的正面30侧的构造的俯视图。图5是表示电极板82的背面31侧的构造的俯视图。另外，在图4和图5中，透视保护层89、90，并用虚线表示保护层89、90。图6是在图5的B-B截面位置沿与流动方向F垂直的平面剖切后得到的电极板82的剖视图。图7放大了图6的C部分。
这里，流动方向F是在进气管2的配置有臭氧产生装置8(电极板82)以及限制体85的部分的内侧流动的空气的流动方向，与该进气管2的部分的延伸方向平行。
说明本实施方式的内燃机1的结构。内燃机1设为预混和压缩自点火式发动机(HCCI发动机：Homogeneous-Charge Compression Ignition Combustion，均质压燃)。内燃机1具有供向气缸(燃烧室)6吸入的空气在内侧流动的筒状的进气管2。在本实施方式中，自大气经过空气滤清器22被吸引到进气管2的空气(吸入空气)经过节气门3和进气歧管4被吸入气缸(燃烧室)6。此时，空气作为与自所谓的孔喷射式的喷油器5喷射的燃料混合后的预混和气体被吸入气缸(燃烧室)6。在气缸6内燃烧后的燃烧气体(排气气体)在排气管7内流动而排出到外部。
内燃机1具有臭氧产生装置8。臭氧产生装置8包括在表面近旁产生臭氧的电极板82，和将交流电力供给到电极板82的驱动电源80。在本实施方式中，驱动电源80能使供给到电极板82的交流电压(电压振幅)和交流频率的一方或双方变化。电极板82设置于空气滤清器22与节气门3之间的进气管2。臭氧产生装置8使吸入空气臭氧化，将含有臭氧的预混和气体供给到气缸6。
在空气滤清器22与臭氧产生装置8之间的进气管2设置有空气流量传感器9，计量在进气管2中流动的吸入空气流量。另外，内燃机1具有曲轴转角传感器以及凸轮转角传感器等各种的运转状态检测传感器10。内燃机1具有控制内燃机1的运转的控制装置11。在图1中，用虚线表示经由控制装置11的代表性的控制信号线。空气流量传感器9以及运转状态检测传感器10的输出信号输入到控制装置11。控制装置11基于空气流量传感器9以及运转状态检测传感器10的输出信号，控制喷油器5以及节气门3等各种促动器，从而控制内燃机1的运转。控制装置11构成为控制驱动电源80来作为运转控制的一种。具体而言，控制装置11依据内燃机1的运转状态，使由驱动电源80供给的交流电压以及交流频率的一方或双方变化。由此，能对内燃机1的吸入空气添加适当的臭氧量。例如，控制装置11为了维持吸入空气的臭氧浓度，随着吸入空气流量的增加，增加由驱动电源80供给的交流电力。
希望进气管2极力减少伴随着进气的压力损失。当压力损失增加时，被吸入到气缸6的空气量下降，所以导致内燃机1的输出的下降。因此，需要抑制因设置于进气管2的臭氧产生装置8而使压力损失增加。例如，最好使进气口至进气歧管4间的压力损失为1kPa以下。但是，在与本实施方式不同而使用了对被导入到空开间隙地相对的电极间的吸入空气进行放电，来产生臭氧的空间放电式的臭氧产生装置的情况下，需要缩窄电极间的间隙(例如1mm左右)。因此，臭氧产生装置使压力损失大幅增加，难以达成谋求的性能。
那么，在本实施方式中，见后述，臭氧产生装置8不是空间放电式的方式，而是设为沿设置有高电压侧电极87的电极板82的正面30进行放电的方式(在本例中是沿面放电式)。
在空间放电式的臭氧产生装置中，被导入到放电空间的吸入空气的全部暴露于放电而成为臭氧化的对象。另一方面，在沿面放电式的臭氧产生装置中，放电的发生区域见后述，限定于电极板82的正面30近旁的区域，所以在与正面30分开的区域流动的空气不是臭氧化的对象。因此，单纯地仅将电极板82的正面30设置在进气管2的内侧，并不容易增加吸入空气整体的臭氧浓度。
为了增加电极板82的臭氧产生量，考虑使供给到电极板82的交流电压增加，从而增大电极板82的电力密度。但是，虽然能使在电极板82附近流动的空气的臭氧浓度增加至上限，但吸入空气整体的臭氧浓度的增加是存在极限的。另外，电力密度的过度的增加导致电极板82的温度上升，所以可能引起电极板82的耐久性的变差以及生成的臭氧的热解。因此，通过增大电力密度来使吸入空气整体的臭氧浓度增加是存在极限的。由此，也谋求采用除了增大电力密度以外的方法增加吸入空气整体的臭氧浓度。
那么，如图2以及图3所示，内燃机1具有对进气管2的配置有电极板82的部分的流路进行局部限制的限制体85。另外，如图4～图7所示，电极板82具有板状的电介质86、紧密接触地固定于电介质86的正面32的高电压侧电极87以及紧密接触地固定于电介质86的背面33的低电压侧电极88。电极板82形成为沿进气管2内的空气的流动方向F延伸的板状。并且，电极板82的至少紧密接触地固定高电压侧电极87的那侧的面即正面30(高电压侧电极87)，露出在进气管2的内侧区域，与在进气管2的内侧区域流动的空气接触。
采用该结构，能在电极板82的设置有高电压侧电极87的正面30发生放电，使正面30近旁的空气中的氧臭氧化。由于电极板82的正面30露出在进气管2的内侧，所以能使在进气管2内流动的空气臭氧化。电极板82的正面30因放电而发热，但电极板82的背面31由于是非放电面，所以不因放电而发热。因此，能自电极板82的背面31高效地散热，从而有效地冷却电极板82。另外，由于利用限制体85增加吸入空气的流速，所以能够提高吸入空气对电极板82的冷却效果。由此，能够提高电极板82对发热的耐久性，还能够增加向电极板82供给的电力，从而增加臭氧的产生量。
在图8中表示与本实施方式不同的比较例的电极板82b的剖视图。在比较例的电极板82b中，板状的低电压侧电极88b设置在中心部，板状的电介质86b分别紧密接触地固定于低电压侧电极88b的两侧。并且，高电压侧电极87b分别紧密接触地固定于两侧的电介质86b，两侧的高电压侧电极87b分别被保护层89b包覆。由此，在比较例的电极板82b中，将两侧的面设为设置有高电压侧电极87b的放电面。在比较例的电极板82b中，放电面积增加，所以能够期待臭氧的产生量的增加。但实际上，在增大供给电力时，在电极板82b的两侧的面上，发热量大于散热量，所以考虑到耐久性以及臭氧的热解，结果不得不减小供给电力，从而臭氧的产生量降低。
另外，采用上述的结构，由于电极板82形成为沿进气管2内的空气的流动方向F延伸的板状，所以能够抑制由电极板82导致的压力损失的产生。在电极板82的正面30近旁，产生臭氧。利用限制体85限制进气管2的流路，从而能使在进气管2内流动的空气集中到电极板82附近，使成为臭氧的产生对象的吸入空气的比例增加。由此，能使吸入空气整体的臭氧浓度增加。
另外，“正面”以及“背面”是为了便于区别板状的电极板82以及电介质86的一侧的面以及另一侧的面而使用的名称，将通过放电而产生臭氧的那侧设为“正”，将不产生臭氧的那侧设为“背”。或者，将电极板82的设置有高电压侧电极87b的那侧设为“正”，将电极板82的设置有高电压侧电极87b的那侧的相反侧设为“背”。另外，由于是为了方便而使用的名称，所以也能将“正面”称为“第1面”，将“背面”称为“第2面”。
在本实施方式中，如图2以及图3所示，电极板82的背面31也露出在进气管2的内侧区域，与在内侧区域流动的空气接触。采用该结构，能够利用在进气管2内流动的空气高效地冷却电极板82的背面31。例如在像上述那样随着吸入空气流量的增加，使供给到电极板82的交流电力增加时，电极板82的发热量增加。但是，增加后的吸入空气流量使电极板82的背面31以及正面30的散热量也增加，所以能够有效地抑制电极板82的温度上升。由此，能够抑制由电极板82的温度上升导致的耐久性的变差以及生成的臭氧的热解。另外，也能不做成空间放电式的臭氧产生装置经常采用的水冷式，而是做成空冷式，从而能够实现装置的简化以及小型化。
限制体85与电极板82的正面30空开间隔地相对。采用该结构，通过调节电极板82的正面30与限制体85的间隔等方式调节电极板82与限制体85的相对配置结构，能使空气适当地集中于电极板82的正面30的近旁，提高臭氧的产生效率。
限制体85形成为沿空气的流动方向F(进气管2的延伸方向)延伸的柱状，配置在进气管2的中心部。并且，电极板82设置为以电极板82的正面30与限制体85的外周面相对的朝向，与限制体85空开间隔地包围限制体85的周围。即，电极板82的正面30朝向进气管2的中心侧。采用该结构，能够利用配置在中心部的1个限制体85，高效地调节与设置在周围的电极板82的正面30的间隔。另外，由于电极板82设置为将设置在中心部的限制体85的周围包围起来，所以能够扩大电极板82的正面30的表面积，从而能够增加臭氧的产生量，并且提高正面30的冷却效果。
电极板82设置为以电极板82的背面31与进气管2的内周面相对的朝向，从内侧与进气管2空开间隔地包围进气管2。采用该结构，能够利用在进气管2与电极板82之间的空间83流动的空气，冷却电极板82的背面31。另外，通过调节进气管2与电极板82的间隔，能够调节用于冷却背面31的空气量。另外，能够扩大电极板82的背面31的表面积，从而提高电极板82的冷却效果。
在本实施方式中，进气管2形成为圆筒状，限制体85形成为设置在进气管2的中心的圆柱状。电极板82配置在进气管2与限制体85之间的圆筒状的空间内。限制体85的截面积的大小调整为不超过进气管2的压力损失的容许值(例如1kPa)。限制体85可以在比与电极板82相对的部分靠流动方向F的上游侧，具有随着向上游侧去而收窄的锥形部，也可以在比与电极板82相对的部分靠流动方向F的下游侧，具有随着向下游侧去而收窄的锥形部。利用锥形部能够抑制由限制体85导致的压力损失的产生。这样，由于限制体85形成为设置在进气管2的中心的圆柱状，所以能够降低相对于限制体85的截面积的增加的、压力损失的增加率。
电极板82形成为矩形的平板状，并设置有多个(在本例中为6张)。并且，多个电极板82以包围限制体85的周围的方式沿周向彼此缩小(詰める)间隔地遍布整周排列。沿流动方向F观察，6张电极板82配置为以进气管2的中心为中心的六边形。各电极板82的正面30以及背面31与流动方向F平行，各电极板82的边与流动方向F平行。
这样，利用多个电极板82将进气管2内的流路划分为电极板82内侧的筒状的空间84和电极板82外侧的筒状的空间83。并且，电极板82内侧的空间84成为供被臭氧化了的空气流动的空间，电极板82外侧的空间83成为供未被臭氧化的空气流动的空间。在电极板82内侧的空间84的中心部设置有限制体85。
多个电极板82以及限制体85利用固定构件(未图示)彼此连接，成为组件化的电极组件81。例如，多个电极板82以及限制体85被设置在上游侧以及下游侧的绝缘性的固定构件从两侧夹着固定于进气管2，从而确保与周围的电绝缘性，能够经受得住内燃机1的振动。固定构件由能够抑制对空气流动的妨碍的棒状或板状等的构件构成。
电极板82通过电极板82的正面30的沿面放电而产生臭氧。采用沿面放电式的方式，在原理上能比空间放电式的方式降低外加电压，所以能够实现驱动电源80的电源电路的简化以及小型化。
在本实施方式中，如图4～图7所示，电极板82形成为沿流动方向F延伸的矩形的平板状。矩形的长边与流动方向F平行，矩形的短边与流动方向F正交。另外，电介质86形成为沿流动方向F延伸的矩形的平板状。矩形的长边与流动方向F平行，矩形的短边与流动方向F正交。
如图4以及图6所示，高电压侧电极87大概地沿电介质86的正面32形成为沿流动方向F延伸的矩形的平板状。详细而言，高电压侧电极87具有沿流动方向F延伸的多个(在本例中为9根)棒状(在本例中为方棒状)的电极部34，该多个棒状的电极部34沿与流动方向F正交的正交方向R彼此空开间隔地排列。高电压侧电极87具有沿与流动方向F正交的正交方向R延伸的平板状的第一电极连接部35，该第一电极连接部35将多个棒状的电极部34的上游侧端部彼此连接。另外，高电压侧电极87具有沿与流动方向F正交的正交方向R延伸的平板状的第二电极连接部36，该第二电极连接部36将多个棒状的电极部34的下游侧端部彼此连接。以另外的表达方式来表述的话，高电压侧电极87形成为在矩形的平板上沿与流动方向F正交的正交方向R形成有多条沿流动方向F延伸的狭缝的形状。如图7所示，在自棒状的电极部34的边缘部朝向电极部34间的间隔(狭缝)的、沿着电极板82的正面30的区域X，发生沿面放电。因此，沿棒状的电极部34间的间隔(狭缝)发生沿面放电。由此，在电极板82的正面30的近旁流动的空气由于沿面放电而被臭氧化。
如图4所示，高电压侧电极87具有与驱动电源80的高压电源端子连接的、自第一电极连接部35向上游侧延伸的平板状的高压连接端子37。驱动电源80的高压电源端子输出交流电压。高压连接端子37由于配置在比产生臭氧的棒状的电极部34靠上游侧的位置，所以连接部不易受到臭氧的腐蚀。另外，只要能够防止连接部的腐蚀，则也可以将高压连接端子37设置在比棒状的电极部34靠下游侧的位置。
如图5所示，低电压侧电极88大概地沿电介质86的背面33形成为沿流动方向F延伸的矩形的平板状。详细而言，低电压侧电极88具有沿流动方向F延伸的圆角矩形的平板状的电极部38。低电压侧电极88的电极部38以与高电压侧电极87的电极部34夹着电介质86的方式配置在该电极部34的相反侧。换言之，沿与电极板82的正面30或背面31正交的方向观察，高电压侧电极87的电极部34和低电压侧电极88的电极部38配置在彼此重合的位置。
低电压侧电极88具有与驱动电源80的低压电源端子连接的、自电极部38向下游侧延伸的平板状的低压连接端子39。驱动电源80的低压电源端子为接地端子。低压连接端子39以与配置在上游侧的高压连接端子37夹着电介质86的方式，配置在该高压连接端子37的相反侧的下游侧，所以能够不易发生高压连接端子37与低压连接端子39的短路。另外，只要能够防止短路，则低压连接端子39也可以配置在高压连接端子37的同侧。
如图4以及图6所示，高电压侧电极87的电极部34以及配置有该电极部34的电介质86的正面32的区域被保护层89包覆。能够利用保护层89保护电极部34，防止由臭氧腐蚀电极部34以及由放电导致电极部34老化。保护层89的表面构成电极板82的正面30。另外，如图5以及图6所示，低电压侧电极88的电极部38以及电介质86的背面33的配置有该电极部38的区域，被保护层90包覆。能够利用保护层90保护电极部38，防止由臭氧腐蚀电极部38以及由放电导致电极部34的老化。
电介质86使用硼硅玻璃、派热克斯玻璃(注册商标)以及石英等的玻璃板、或氧化铝、氧化钛、氮化铝以及钛酸钡等的陶瓷板等。高电压侧电极87以及低电压侧电极88的材料使用不锈钢、铝、金、银、铜、钨、钛、磷青铜以及铍铜等金属或这些金属的化合物。保护层89、90的材料使用玻璃、二氧化硅、氧化铝、氧化钛、三氧化钨或含贵金属的催化剂等无机类材料、或PTFE、PFA等氟树脂等。保护层89、90的材料优选具有抗水性。这是为了使吸入空气中的水分不易停留在电极板82的表面。
虽然根据内燃机1的规格的不同而变化，但在本实施方式中，进气管2的外径为左右，能够设置臭氧产生装置8的进气管2的长度为150mm左右。如上所述，在该进气管2的部分的内侧，收纳有将多个电极板82呈六边形组合于限制体85的周围而构成的电极组件81。1个电极板82的宽度为25mm，长度为100mm，厚度为1mm左右。
在本实施方式中，高电压侧电极87具有9根棒状的电极部34。如使用图7说明的那样，由于自棒状的电极部34的边缘部进行放电，所以当电极部34的根数增加时，放电部分增加。而在电极部34的根数过少时，无法充分地确保每1个电极板82的臭氧产生量。因此，在像本实施方式那样的尺寸的电极板82的情况下，每1个电极板82的电极部34的根数优选为5根以上。但是，若使电极部34的根数过多，则利用电极部34形成在电介质86的正面32的凹凸的间距变得过窄，保护层89与电介质86以及高电压侧电极87的密合度下降，保护层89的形成不够充分。由此，相对于1个电极板82，优选电极部34的根数最大为10根左右。另外，优选的电极部34的根数依据电极板82的尺寸而变化。也可以对高电压侧电极87的电极部34以及低电压侧电极88的电极部38的边缘部实施倒圆角加工，以减少电场的集中。
另外，进气管2的尺寸以及额定的吸入空气流量由内燃机1的规格决定。优选通过调节限制体85以及电极板82的尺寸及配置，使在进气管2内流动的吸入空气处于湍流状态。通过使吸入空气处于湍流状态，能够比使吸入空气处于层流状态的情况大幅提高电极板82的表面的传热率，从而提高电极板82的冷却效果。
如上所述，采用根据本实施方式的内燃机1，由于在进气管2的内侧设置有沿面放电式的电极板82以及限制体85，所以能够抑制进气管2的压力损失的增加，并且能使成为臭氧的产生对象的吸入空气的比例增加，且能提高吸入空气对电极板82的冷却效果。因此，能够大幅地增加吸入空气的臭氧产生量，改善气缸6内的混合气体的燃烧性、点火性能，降低内燃机1的油耗。
实施方式2
接下来，说明实施方式2的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。本实施方式的内燃机1的基本的结构以及动作与实施方式1相同，但设置在进气管2内的电极板82以及限制体85的形状和配置与实施方式1不同。图9是本实施方式的沿与流动方向F垂直的平面剖切后得到的进气管2、电极板82以及限制体85的剖视图。
与实施方式1同样，限制体85形成为沿流动方向F延伸的柱状，配置在进气管2的中心部。并且，电极板82设置为以电极板82的正面30与限制体85的外周面相对的朝向，与限制体85空开间隔地包围限制体85的周围。另外，进气管2形成为圆筒状，限制体85形成为设置在进气管2的中心的圆柱状。矩形平板状的多个电极板82以包围限制体85的周围的方式沿周向排列。
但是，在本实施方式中，与实施方式1不同，限制体85的外周面的周向的一部分不被电极板82包围。详细而言，5张电极板82配置为如下形状，即，自在实施方式1中组合成六边形的6张电极板82中拆除1张而设有开口部的形状。换言之，5张电极板82以在周向的1处设有开口的状态，以包围限制体85的周围的方式沿周向彼此缩小间隔地排列。
另外，也可以使进气管2透明，或在电极板82的开口部的外侧的进气管2的部分设置透明窗，并在进气管2的透明部分的外侧设置放电发光检测传感器。放电发光检测传感器经由进气管2的透明部分以及电极板82的开口部，检测电极板82内侧的放电光的产生的有无或强弱。放电发光检测传感器的输出信号输入到控制装置11，控制装置11可以依据放电光的产生的有无或强弱，使供给到电极板82的交流电压以及交流频率的一方或双方变化。采用该结构，能对臭氧的产生状态进行反馈控制。
实施方式3
接下来，说明实施方式3的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图10是本实施方式的沿与流动方向F垂直的平面剖切后得到的进气管2、电极板82以及限制体85的剖视图。
与实施方式1同样，限制体85形成为沿流动方向F延伸的柱状，配置在进气管2的中心部。并且，电极板82设置为以电极板82的正面30与限制体85的外周面相对的朝向，与限制体85空开间隔地包围限制体85的周围。另外，进气管2形成为圆筒状。
但是，在本实施方式中，与实施方式1不同，限制体85形成为设置在进气管2的中心的三棱柱状。另外，沿流动方向F观察，形成为矩形的平板状的3张电极板82配置为以进气管2的中心为中心的三角形。各电极板82的正面30与三棱柱状的限制体85的各侧面以空开一定的间隔的方式平行配置。
实施方式4
接下来，说明实施方式4的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图11是本实施方式的沿与流动方向F垂直的平面剖切后得到的进气管2、电极板82以及限制体85的剖视图。
与实施方式1同样，限制体85形成为沿流动方向F延伸的柱状，配置在进气管2的中心部。并且，电极板82设置为以电极板82的正面30与限制体85的外周面相对的朝向，与限制体85空开间隔地包围限制体85的周围。另外，进气管2形成为圆筒状。
但是，在本实施方式中，与实施方式1不同，限制体85形成为设置在进气管2的中心的四棱柱状。另外，沿流动方向F观察，形成为矩形的平板状的4张电极板82配置为以进气管2的中心为中心的四边形。各电极板82的正面30与四棱柱状的限制体85的各侧面以空开一定的间隔的方式平行配置。
实施方式5
接下来，说明实施方式5的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图12是本实施方式的沿与流动方向F垂直的平面剖切后得到的进气管2、电极板82以及限制体85的剖视图。图13是沿与流动方向F垂直的平面剖切后得到的电极板82的剖视图。
如图13所示，在本实施方式中，与实施方式1不同，在电极板82的背面31设置有散热翅片12。利用散热翅片12，能够增加自电极板82的背面31的散热量。由此，能够进一步提高电极板82对发热的耐久性，另外，能够进一步增加向电极板82供给的电压，从而进一步增加臭氧的产生量。
在本实施方式中，散热翅片12与低电压侧电极88构成为一体。即，散热翅片12具有紧密接触地固定于电介质86的背面33的矩形平板状的基础部40，和自基础部40突出的多个突出部41。基础部40构成与实施方式1同样的低电压侧电极88，突出部41构成散热用的翅片。突出部41形成为沿流动方向F以及电介质86的背面33的法线方向延伸的矩形平板状，并且沿正交方向R彼此空开间隔地排列。突出部41由于沿流动方向F延伸，所以能够利用吸入空气高效地冷却，抑制压力损失。或者，突出部41也可以形成为沿电介质86的背面33的法线方向突出的柱状(例如四棱柱)，并且沿正交方向R以及流动方向F彼此空开间隔地排列。
另外，散热翅片12也可以与低电压侧电极88分别独立地构成。例如，也可以将散热翅片12和电介质86借助与实施方式1同样的板状的低电压侧电极88接合。这易于使低电压侧电极88与电介质86紧密接触，从而易于抑制无效的放电的发生。
如图12所示，与实施方式1同样，限制体85形成为沿流动方向F延伸的柱状，配置在进气管2的中心部。并且，电极板82设置为以电极板82的正面30与限制体85的外周面相对的朝向，与限制体85空开间隔地包围限制体85的周围。另外，进气管2形成为圆筒状，限制体85形成为设置在进气管2的中心的圆柱状。6张电极板82配置为以进气管2的中心为中心的六边形。
电极板82设置为以散热翅片12与进气管2的内周面相对的朝向，使进气管2的内周面与散热翅片12之间空开间隔，从进气管2的内侧包围进气管2。能够利用在进气管2与电极板82之间的空间83流动的空气将散热翅片12冷却。
实施方式6
接下来，说明实施方式6的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图14是本实施方式的沿与流动方向F垂直的平面剖切后得到的进气管2、电极板82以及限制体85的剖视图。图15是沿与流动方向F垂直的平面剖切后得到的一对电极板82的剖视图。
如图15所示，在本实施方式中，与实施方式1不同，一对电极板82以各自的背面31彼此相对的朝向，彼此空开间隔地排列。采用该结构，如图8所示的比较例那样，一对电极板82的两侧的2个面成为进行放电的正面30，从而能够增加放电面积。另一方面，与图8的比较例不同，能将吸入空气导入到一对电极板82间的空间内，将2个电极板82的背面31同时冷却。因此，能够有效地冷却一对电极板82，增大供给电力，增加臭氧的产生量。一对电极板82分别形成为同等尺寸的矩形的平板状，彼此平行配置。
在本实施方式中，散热翅片12设置在一对电极板82的背面31。散热翅片12架设在一对电极板82的背面31间。能够利用散热翅片12，提高由导入到一对电极板82间的空间内的空气进行散热的散热量。另外，能够利用散热翅片12将一对电极板82彼此连接而组件化。能够利用散热翅片12减少一对电极板82间的温度的不均。
在本实施方式中，散热翅片12与低电压侧电极88构成为一体。即，散热翅片12具有2个矩形平板状的基础部40和多个突出部41，上述2个基础部40分别紧密接触地固定于一对电介质86的背面33，上述多个突出部41分别自2个基础部40突出并将2个基础部40间连接。基础部40构成与实施方式1同样的低电压侧电极88，突出部41构成散热用的翅片。突出部41形成为沿流动方向F以及电介质86的背面33的法线方向延伸的矩形平板状，并且沿正交方向R彼此空开间隔地排列。或者，突出部41也可以形成为沿电介质86的背面33的法线方向延伸的柱状(例如四棱柱)，并且沿正交方向R以及流动方向F彼此空开间隔地排列。
另外，散热翅片12也可以与低电压侧电极88分别独立地构成。例如，也可以将散热翅片12和电介质86借助与实施方式1同样的板状的低电压侧电极88接合。这易于使低电压侧电极88与电介质86紧密接触，从而易于抑制无效的放电的发生。
如图14所示，在本实施方式中，沿流动方向F观察，多个(在本例中为3个)的一对电极板82配置为以进气管2的中心部为中心的放射状。各电极板82配置为沿以进气管2的中心部为中心的放射方向延伸，并且沿流动方向F延伸。在利用多个的一对电极板82沿周向划分的进气管2内的多个(在本例中为3个)空间42，分别设置有限制体85。多个(在本例中为3个)限制体85分别与相邻的2个电极板82的正面30空开间隔地相对。采用该结构，能够利用设置在各周向空间42内的限制体85，单独地调节与设置在周围的电极板82的正面30的间隔。各限制体85形成为沿流动方向F延伸的半圆柱状，以圆弧面朝向进气管2的中心部的朝向与进气管2的内周面临近地配置。
实施方式7
接下来，说明实施方式7的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图16是本实施方式的沿与流动方向F垂直的平面剖切后得到的进气管2、电极板82以及限制体85的剖视图。在本实施方式中，设置有与实施方式5同样的一对电介质86。
在本实施方式中，多个(在本例中为3个)的一对电极板82以正面30彼此相对的朝向，彼此空开间隔地排列成一列。在排列有多个的一对电极板82的区域的两旁，各设置有1个限制体85。详细而言，限制体85相对于多个的一对电极板82在与多个的一对电极板82的排列方向正交的方向的两侧空开间隔地配置。各限制体85形成为沿流动方向F延伸的半圆柱状，以圆弧面朝向进气管2的中心部(电极板82)的朝向与进气管2的内周面临近地配置。通过利用限制体85限制进气管2的流路，能使在进气管2内流动的空气集中到电极板82附近，从而使成为臭氧的产生对象的吸入空气的比例增加，并且能够提高由吸入空气进行散热的冷却效果。
实施方式8
接下来，说明实施方式8的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图17是本实施方式的沿与流动方向F平行的平面剖切后得到的进气管2、电极板82以及限制体85的剖视图。图18是沿与流动方向F垂直的平面剖切后得到的进气管2、电极板82以及限制体85的剖视图。
在本实施方式中，与上述的实施方式1不同，电极板82形成为筒状，构成进气管2。并且，电极板82的正面30构成进气管2的内周面，电极板82的背面31构成进气管2的外周面。限制体85形成为沿流动方向F延伸的柱状(在本例中为圆筒状)，配置在进气管2的中心部。采用该结构，电极板82的正面30设置为以与限制体85的外周面相对的朝向，与限制体85空开间隔地包围限制体85的周围。由此，与上述的实施方式1同样，能够利用配置在中心部的1个限制体85，有效地调节与设置在周围的电极板82的正面30的间隔。另外，由于使进气管2的内周面为电极板82的正面30，所以能够扩大正面30的表面积，增加臭氧的产生量，并且能够提高正面30的冷却效果。电极板82的背面31虽然露出在进气管2的外侧，但能被由设置于内燃机1的冷却风扇产生的冷却风以及因车辆的行驶而产生的行驶风高效地冷却。另外，由于使进气管2的外周面为电极板82的背面31，所以能够扩大背面31的表面积，提高电极板82的冷却效果。
电介质86形成为筒状，构成进气管2的一部分。高电压侧电极87紧密接触地固定于电介质86的内周面，低电压侧电极88紧密接触地固定于电介质86的外周面。详细而言，电介质86形成为圆筒状，在上游侧以及下游侧的两端部设置有与进气管2的其他部分连结的凸缘。高电压侧电极87具有沿流动方向F延伸的多个(在本例中为16根)棒状(在本例中为方棒状)的电极部34，棒状的电极部34沿周向彼此空开间隔(在本例中为等间隔)地排列。高电压侧电极87具有将多个棒状的电极部34彼此连接的电极连接部(未图示)，高电压侧电极87与驱动电源80连接。低电压侧电极88形成为圆筒状，以与高电压侧电极87的电极部34夹着电介质86的方式配置在该电极部34的相反侧。
电介质86的内周面的配置有高电压侧电极87的电极部34的圆筒状的区域，被保护层89包覆。保护层89的内周面构成电极板82的内周面(正面30)。另外，电介质86的外周面的配置有低电压侧电极88的圆筒状的区域，被保护层90包覆。电介质86使用玻璃管、陶瓷管、树脂管或橡胶管等。
另外，也可以在构成进气管2的外周面的电极板82的背面31设置有与实施方式5同样的散热翅片。另外，也可以将如本实施方式那样形成为筒状的电极板82，如实施方式1那样配置在进气管2与限制体85之间的筒状的空间内，使电极板82的正面30以及背面31露出到进气管2的内侧。
实施方式9
接下来，说明实施方式9的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图19以及图20是本实施方式的沿与流动方向F平行的平面剖切后得到的进气管2、电极板82以及限制体85的剖视图。
与实施方式1同样，限制体85形成为沿流动方向F延伸的柱状，配置在进气管2的中心部。并且，电极板82设置为以电极板82的正面30与限制体85的外周面相对的朝向，与限制体85空开间隔地包围限制体85的周围。
但是，在本实施方式中，与实施方式1不同，限制体85构成为随着向流动方向F的下游侧去，截面积增大，与电极板82的间隔变窄。在图19所示的例子中，限制体85构成为随着向下游侧去，截面积连续地增大。在图20所示的例子中，限制体85构成为随着向下游侧去，截面积阶段性地增大。随着向下游侧去，空气中的臭氧浓度不断增高，空气的温度不断上升，所以电极板82的温度容易上升。在下游侧减少电极板82的温度上升，对提高臭氧的产生效率是有效的。采用上述的结构，由于下游侧的吸入空气的流速增加，所以能够提高吸入空气对电极板82的正面30的冷却效果。由此，能够抑制下游侧的电极板82的温度上升，提高臭氧的产生效率。
实施方式10
接下来，说明实施方式10的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图21是表示本实施方式的电极板82的正面30侧的构造的俯视图。另外，在图21中，透视保护层89，并用虚线表示保护层89。图22是在图21的E-E截面位置沿与流动方向F垂直的平面剖切后得到的电极板82的剖视图。图23放大了图22的G部分。
在本实施方式中，与实施方式1不同，高电压侧电极87以及低电压侧电极88紧密接触地固定于电介质86的正面32。电极板82构成为通过电极板82的正面30的表面放电(日文：面放電)来产生臭氧。
高电压侧电极87具有沿流动方向F延伸的多个棒状的电极部43，该多个棒状的电极部43沿与流动方向F正交的正交方向R彼此空开间隔地排列。低电压侧电极88具有沿流动方向F延伸的多个棒状的电极部44，该多个棒状的电极部44沿与流动方向F正交的正交方向R彼此空开间隔地排列。并且，高电压侧电极87的棒状的电极部43和低电压侧电极88的棒状的电极部44彼此空开间隔并交错地配置。
高电压侧电极87具有沿与流动方向F正交的正交方向R延伸的平板状的高压侧电极连接部45，该高压侧电极连接部45将多个棒状的电极部43的上游侧端部彼此连接。高电压侧电极87具有自高压侧电极连接部45向上游侧延伸的平板状的高压连接端子37。高压连接端子37借助连接线与驱动电源80的高压电源端子连接。
低电压侧电极88具有沿与流动方向F正交的正交方向R延伸的平板状的低压侧电极连接部46，该低压侧电极连接部46将多个棒状的电极部44的下游侧端部彼此连接。低电压侧电极88具有自低压侧电极连接部46向下游侧延伸的平板状的低压连接端子39。低压连接端子39借助连接线与驱动电源80的低压电源端子连接。
电介质86的正面32的配置有高电压侧电极87的电极部43以及低电压侧电极88的电极部44的区域，被保护层89包覆。能够利用保护层89保护电极部34，防止臭氧腐蚀电极部34以及由放电导致电极部34老化。保护层89的表面构成电极板82的正面30。另一方面，由于在电介质86的背面33未设置电极，所以不利用保护层包覆背面33。电介质86的背面33构成电极板82的背面31。在电极板82的制造中，由于只在电介质86的正面32形成电极，所以能够同时形成高电压侧电极87以及低电压侧电极88，能够期待由制造工序的简化带来的低成本化。
如图23所示，在对应于高电压侧电极87的电极部43与低电压侧电极88的电极部44之间的间隔的沿着电极板82的正面30的区域Y，发生表面放电。与图7所示的沿面放电式的方式相比，能够扩大放电区域，所以能够增加电极板82的每单位面积的放电面积，实现臭氧产生量的增加或电极板82的小型化。
具有如本实施方式那样的电极构造的电极板82可以像上述的实施方式1～7、9那样地配置构成，也可以像实施方式8那样地形成为圆筒状来进行配置构成。
实施方式11
接下来，说明实施方式11的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图24是表示本实施方式的内燃机1的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。图中的箭头表示吸入空气的流动方向。
在本实施方式中，与实施方式1不同，进气管2具有双重管构造的部分，该双重管构造的部分具有筒状(在本例中为圆筒状)的外管47，和与外管47空开间隔地配置在外管47的内侧的筒状(在本例中为圆筒状)的内管13。电极板82的正面30露出在内管13的内侧，限制体85配置在内管13的内侧。流动方向F是在内管13的内侧流动的空气的流动方向，与该内管13的延伸方向平行。
外管47的一侧的开口与上游侧的单层的进气管2连接，外管47的另一侧的开口与内管13的另一侧的开口连接，内管13的一侧的开口与下游侧的单层的进气管2连接。经过空气滤清器22被吸引到上游侧的进气管2的吸入空气，自上游侧的进气管2被引导到外管47的一侧的开口，在外管47与内管13之间的筒状的空间内向另一侧流动。随后，吸入空气被引导到内管13的另一侧的开口，在内管13的内侧的空间内向一侧流动。此时，利用电极板82的正面30使吸入空气臭氧化。随后，臭氧化的吸入空气自内管13的一侧的开口被引导到下游侧的进气管2，在下游侧的进气管2朝向气缸6流动。
利用在外管47与内管13之间的空间内流动的吸入空气，能够冷却内管13的外周面，所以能够冷却在内管13的内侧流动的臭氧化的吸入空气以及与吸入空气接触的电极板82。由此，能够提高臭氧的产生效率。
配置于内管13的电极板82以及限制体85的结构可以与上述的实施方式1～7、9、10同样地构成，也可以与上述的实施方式8同样地构成。在与实施方式8同样地构成的情况下，由于电极板82的背面31构成内管13的外周面，所以能够利用在外管47与内管13之间的空间内流动的吸入空气进行高效的冷却。
实施方式12
接下来，说明实施方式12的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图25是表示本实施方式的内燃机1的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。
在本实施方式中，与实施方式1不同，内燃机1在比电极板82靠上游侧的进气管2设置有湿度调节部15以及温度调节部14。温度调节部14设置在比湿度调节部15靠上游侧的位置。经过空气滤清器22被吸引到进气管2的吸入空气被导入温度调节部14，温度下降。温度下降后的吸入空气被导入湿度调节部15，湿度降低。并且，将温度以及湿度降低后的吸入空气供给到电极板82。为了提高臭氧的产生效率，吸入空气优选为低温以及低湿度。通过使吸入空气为低温，能够减少生成的臭氧的热解。通过使吸入空气为低湿度，能够减少被水分消耗的无效的放电能量。
温度调节部14使用如下冷却机构等，即，使用了由冷却风扇产生的冷却风、由车辆的行驶而产生的行驶风的空冷式的冷却机构、使用了内燃机1的冷却液的水冷式的冷却机构或使用了珀耳帖元件等热电转换器的冷却机构。湿度调节部15使用除湿机构等，该除湿机构使用硅胶、沸石或多孔质氧化铝等吸附剂，从进气中去除水分。
另外，本实施方式设置有温度调节部14以及湿度调节部15双方，但也可以只设置任一方。根据内燃机1的设置场所的大气的温度以及湿度的环境条件的不同，只利用任一方也能获得效果。也可以利用硅胶、沸石或多孔质氧化铝构成空气滤清器22的部件，并在空气滤清器22设置湿度调节部15。由此，能够节省空间。
实施方式13
接下来，说明实施方式13的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图26是表示本实施方式的内燃机1的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。
在本实施方式中，与实施方式1不同，内燃机1在比电极板82靠上游侧的进气管2设置有气体分离部16。气体分离部16将进气分离为增加了氧浓度的吸入空气和增加了氮浓度的吸入空气。以如下方式连接气体分离部16，即，使氧浓度增加后的吸入空气流到设置有电极板82的进气管2，使氮浓度增加后的吸入空气流到旁通配管17，该旁通配管17绕过进气管2的设置有电极板82的部分。旁通配管17在节气门3的下游侧与进气管2合流。
经过空气滤清器22被吸引到进气管2的吸入空气被导入气体分离部16，从而被分离成氧浓度增加后的吸入空气和氮浓度增加后的吸入空气。氧浓度增加后的吸入空气被供给到电极板82，所以高效地产生臭氧，臭氧的产生量增加。另外，氧浓度增加后的吸入空气的氮浓度减少，所以由电极板82产生的氮氧化物的产生量减少。另一方面，氮浓度增加后的吸入空气因旁通配管17而绕过电极板82，被导入电极板82的下游侧的进气管2。由此，即使利用气体分离部16分离了吸入空气，被吸入到气缸6的吸入空气量也不会发生变化，不影响进气性能。
实施方式14
接下来，说明实施方式14的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图27是表示本实施方式的内燃机1的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。
在本实施方式中，与实施方式1不同，内燃机1设置有使排气气体向进气侧再循环的外部式的排气再循环装置23。设置有将排气管7与进气歧管4连接的再循环通路24，自气缸6排出到排气管7的排气气体的一部分经过再循环通路24回流到进气歧管4。在再循环通路24设置有再循环阀19，能够调整回流气体的流量。另外，在再循环通路24设置有再循环冷却器18，用于使回流气体的温度下降。由此，利用电极板82臭氧化的吸入空气与回流后的排气气体混合，被导入气缸6。
在排气气体中含有的二氧化氮和水与作为吸入空气的主要成分的氮相比，比热较大，所以通过使排气气体与吸入空气混合，能使气缸6内的燃烧温度下降。燃烧温度的降低能够抑制伴随着燃烧的氮氧化物的生成。另外，当使排气气体再循环时，被导入气缸6的混合气体的氧浓度下降。为了确保所需的氧量，增大节气门3的开度，减小进气管2内的负压，所以能够期待泵送损失的降低。
实施方式15
接下来，说明实施方式15的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图28是表示本实施方式的内燃机1的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图。
在本实施方式中，与实施方式1不同，内燃机1设置有涡轮增压器20。涡轮增压器20具有设置于排气管7而由排气气体驱动的涡轮25，和设置于进气管2并与涡轮25一体旋转的压缩机26。利用内燃机1的排气能量使涡轮25旋转，从而使压缩机26旋转，由此，将吸入空气压缩(增压)。压缩后的吸入空气被中间冷却器21冷却，密度进一步增加。电极板82设置在压缩机26及中间冷却器21与节气门3之间的进气管2内，使通过增压而成为高压、高密度的吸入空气臭氧化。由此，能够增加吸入空气的臭氧的产生量。
另外，内燃机1设置有使涡轮25的上游侧的排气气体向进气侧再循环的排气再循环装置23。排气再循环装置23与上述的实施方式14同样，设置有再循环通路24、再循环阀19以及再循环冷却器18。另外，排气再循环装置23也可以构成为使通过了涡轮25后的排气气体向进气侧再循环。另外，也可以设置机械增压器来代替涡轮增压器，该机械增压器利用自内燃机1的输出轴经由带等输出的动力，对设置于进气管的压缩机进行驱动。另外，也可以设置并用了涡轮增压器和机械增压器的双增压器。
实施方式16
接下来，说明实施方式16的内燃机1。省略说明与上述的实施方式1同样的构成部分。图29是表示本实施方式的内燃机1的设备结构、控制系统以及流量系统等的概略结构图，图30是表示本实施方式的喷射器27的构造的剖视图。
在本实施方式中，与实施方式1不同，进气管2具有第1进气管50和与第1进气管50连接的第2进气管28。在第1进气管50与第2进气管28的连接部设置有喷射器27。电极板82配置在第2进气管28的内侧区域或第2进气管28。限制体85限制第2进气管28的内侧区域的空气的流动。电极板82形成为沿空气在第2进气管28的内侧区域流动的方向F2(第2流动方向F2)延伸的板状。
在本实施方式中，在第1进气管50的空气滤清器22与节气门3之间的进气管2具有喷射器27。喷射器27具有与第1进气管50的上游侧连接的进气入口270、与第1进气管50的下游侧连接的进气出口271、和与第2进气管28连接的吸引口272。喷射器27是吸引在第2进气管28中流动的气体并使该气体与在第1进气管50中流动的气体混合的气体吸引混合部的一例。在喷射器27中，利用节气门3的开度使经由第1进气管50的空气滤清器22被导入第1进气管50的大气，作为自进气入口270经由进气出口271流向气缸6的进气进行流动(第1流动方向F1)，随着该流动的发生，在吸引口272产生吸引力。经由第2进气管28的空气滤清器29被导入第2进气管28的大气在一部分被电极板82臭氧化后，被上述吸引力向喷射器27吸引(第2流动方向F2)，与在进气管2中流动的进气均质地混合。在臭氧产生装置8中，以根据大气在第2进气管28内流动的时机发生放电的方式进行控制。
在喷射器27中，当气缸6进行进气动作时，依据节气门3的开度，大气作为向气缸6的进气被供给到进气入口270，在喷射器27内朝向进气出口271形成流体的流动。供给到进气入口270的进气被导入管嘴273，进一步在管嘴273中被缩小流路截面积，从而流速增加，流入扩散器274(日文：ディフューザー)。在扩散器274中，基于伯努利的定理，随着流速的增加，压力下降，即，形成真空状态，从而自吸引口272引入在臭氧产生装置8生成的臭氧化气体。在喷射器27内，促进进气与被吸引来的臭氧化气体的搅拌，自进气出口271将极其均质的含臭氧的气体作为进气输出，并供给到进气歧管4。
如上所述，喷射器27能够利用由第1进气管50的进气流产生的吸引力，依据节气门3的开度自臭氧产生装置8吸引臭氧化气体，并使该臭氧化气体与进气均质地混合。此外，通过对上述均质的混合流体喷射燃料而生成的极其均质的预混和气体的生成得到促进。另外，由于自第2进气管28供给臭氧，所以不会使第1进气管50的压损增加，因此能够不影响发动机的进气性能地向气缸6供给含有臭氧的均质的预混和气体。
其他实施方式
最后，说明本发明的其他实施方式。另外，以下说明的各实施方式的结构不限定于分别单独地应用，只要不发生矛盾，则也能与其他实施方式的结构组合应用。
(1)在上述的各实施方式中，以内燃机1设为孔喷射式的HCCI发动机的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式不限定于此。即，内燃机1也可以设为柴油发动机或汽油发动机，燃烧喷射方式也可以设为缸内喷射式。
(2)在上述的各实施方式中，以电极板82配置为与流动方向F平行的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式不限定于此。即，电极板82只要形成为沿流动方向F延伸的板状即可，也可以相对于流动方向F倾斜地配置。在该情况下，也最好使电极板82倾斜为压力损失不超过容许值的程度。
(3)在上述的各实施方式中，以进气管2的配置有电极板82以及限制体85的部分形成为圆筒状的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式不限定于此。即，进气管2的配置有电极板82以及限制体85的部分只要形成为筒状即可，例如也可以形成为椭圆筒状，还可以形成为弯曲的圆筒状。
(4)在上述的各实施方式中，以电极板82以及限制体85设置于比节气门3靠上游侧的进气管2的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式不限定于此。即，电极板82以及限制体85也可以设置于比节气门3靠下游侧的进气管2(进气歧管4)。
(5)在除实施方式7以外的上述的各实施方式中，以电极板82的正面30与限制体85空开间隔地相对的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式不限定于此。即，也可以不是电极板82的正面30与限制体85相对，而是电极板82的背面31与限制体85空开间隔地相对。例如在实施方式1等中，电极板82的正面30和背面31也可以正反相反地配置。具体而言，电极板82也可以设置为以电极板82的背面31与限制体85的外周面相对的朝向，与限制体85空开间隔地包围限制体85的周围，也可以设置为以电极板82的正面30与进气管2的内周面相对的朝向，从内侧与进气管2空开间隔地包围进气管2。
(6)在除实施方式10以外的上述的各实施方式中，以高电压侧电极87所具有的多个棒状的电极部34沿流动方向F延伸的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式不限定于此。即，多个棒状的电极部34也可以沿与流动方向F交叉的方向延伸。另外，在上述的实施方式10中，以高电压侧电极87所具有的多个棒状的电极部43，以及低电压侧电极88所具有的多个棒状的电极部44沿流动方向F延伸的情况为例进行了说明。但是，高电压侧电极87所具有的多个棒状的电极部43，以及低电压侧电极88所具有的多个棒状的电极部44也可以沿与流动方向F交叉的方向延伸。
(7)在上述的各实施方式中，以沿流动方向F观察，电极板82配置为包围限制体85的六边形、三角形、四边形以及圆筒状等的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式不限定于此。即，沿流动方向F观察，电极板82也可以形成为包围限制体85的任意形状，例如任意边数的多边形、C字形以及椭圆状等。
(8)在除实施方式8以外的上述的各实施方式中，以电极板82形成为平板状的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式不限定于此。即，电极板82也可以形成为像实施方式8那样的弯曲的板状。例如，电极板82也可以形成为与流动方向F正交的截面呈圆弧状弯曲的、沿流动方向F延伸的矩形的板状。
另外，本发明能在发明的范围内自如地组合各实施方式，或对各实施方式适当地变形、省略。
工业实用性
本发明能够较佳地应用于具有使吸入空气臭氧化的臭氧产生装置的内燃机。
附图标记说明
1、内燃机；2、进气管；8、臭氧产生装置；12、散热翅片；27、喷射器(气体混合吸引部)；28、第2进气管；30、电极板的正面；31、电极板的背面；32、电介质的正面；33、电介质的背面；34、高电压侧电极的棒状的电极部；38、低电压侧电极的电极部；43、高电压侧电极的棒状的电极部；44、低电压侧电极的棒状的电极部；50、第1进气管；82、电极板；85、限制体；86、电介质；87、高电压侧电极；88、低电压侧电极；F、流动方向；R、正交方向。

Claims (17)

1.一种带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述带臭氧产生装置的内燃机包括：
筒状的进气管，所述筒状的进气管供向气缸吸入的空气在内侧区域流动；
臭氧产生装置，所述臭氧产生装置具有用于产生臭氧的电极板，所述电极板配置于所述内侧区域或所述进气管；以及
限制体，所述限制体限制所述内侧区域的所述空气的流动，
所述电极板具有板状的电介质和紧密接触地固定于所述电介质的高电压侧电极以及低电压侧电极，并且所述电极板形成为沿所述空气流动的方向延伸的板状，
所述进气管的配置有所述电极板以及所述限制体的部分的流入口和流出口彼此相对，
所述限制体相对于筒状的所述进气管是分体的，与所述进气管以及所述电极板空开间隔地配置在所述内侧区域，沿着从所述流入口向所述流出口的方向延伸，利用与所述流入口相对的端部限制所述空气的流动。
2.根据权利要求1所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述限制体具有柱状构件和固定构件，所述柱状构件形成为沿着从所述流入口向所述流出口的方向延伸的柱状，所述固定构件将所述柱状构件固定于所述进气管，
利用所述柱状构件的与所述流入口相对的端部，限制所述空气的流动。
3.根据权利要求2所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述柱状构件在整周与所述进气管空开间隔地配置在所述内侧区域。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述限制体与所述电极板空开间隔地相对，
所述高电压侧电极位于所述限制体与所述电介质之间。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述电介质位于所述高电压侧电极与所述低电压侧电极之间，
所述电极板通过所述高电压侧电极侧的沿面放电而产生臭氧。
6.根据权利要求5所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述高电压侧电极具有沿所述空气流动的方向延伸的多个棒状的电极部，所述多个棒状的电极部沿与所述空气流动的方向正交的方向彼此空开间隔地排列。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述电介质位于所述高电压侧电极与所述低电压侧电极之间，
所述电极板通过所述高电压侧电极侧的表面放电而产生臭氧。
8.根据权利要求7所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述高电压侧电极具有沿所述空气流动的方向延伸的多个棒状的电极部，所述多个棒状的电极部沿与所述空气流动的方向正交的方向彼此空开间隔地排列，
所述低电压侧电极具有沿所述空气流动的方向延伸的多个棒状的电极部，所述多个棒状的电极部沿与所述空气流动的方向正交的方向彼此空开间隔地排列，
所述高电压侧电极的多个电极部和所述低电压侧电极的多个电极部彼此空开间隔并交错地配置。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述电极板的与所述高电压侧电极相反的那侧是非放电面。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述电极板在与所述高电压侧电极相反的那侧与所述空气接触。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述电极板形成为筒状，构成所述进气管的一部分，
所述电极板的所述高电压侧电极侧构成所述进气管的内周面，所述高电压侧电极的相反侧构成所述进气管的外周面，
所述限制体在所述进气管的径向的中央部形成为沿所述空气流动的方向延伸的柱状。
12.根据权利要求11所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述电介质形成为筒状，是所述进气管的一部分，
所述高电压侧电极紧密接触地固定于所述电介质的内周面，所述低电压侧电极紧密接触地固定于所述电介质的外周面。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述限制体在所述进气管的径向的中央部形成为沿所述空气流动的方向延伸的柱状，
所述电极板设置为与所述限制体空开间隔地包围所述限制体的周围，
所述高电压侧电极位于所述电介质与所述限制体之间。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
在所述电极板的与所述高电压侧电极相反的那侧设置有散热翅片。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
设置一对所述电极板，
一方所述电极板的与所述高电压侧电极相反的那侧和另一方所述电极板的与高电压侧电极侧相反的那侧，彼此空开间隔地相对。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的带臭氧产生装置的内燃机，其中，
随着向所述空气流动的方向的下游侧去，所述限制体的截面积增大，所述限制体与所述电极板的间隔缩窄。
17.一种带臭氧产生装置的内燃机，其中，
所述带臭氧产生装置的内燃机包括：
筒状的进气管，所述筒状的进气管供向气缸吸入的空气在内侧区域流动；
臭氧产生装置，所述臭氧产生装置具有用于产生臭氧的电极板，所述电极板配置于所述内侧区域或所述进气管；以及
限制体，所述限制体限制所述内侧区域的所述空气的流动，
所述电极板具有板状的电介质和紧密接触地固定于所述电介质的高电压侧电极以及低电压侧电极，并且所述电极板形成为沿所述空气流动的方向延伸的板状，
所述限制体相对于筒状的所述进气管是分体的，与所述进气管以及所述电极板空开间隔地配置在所述内侧区域，
所述进气管具有第1进气管和与所述第1进气管连接的第2进气管，
在所述第1进气管与所述第2进气管的连接部设置有气体混合吸引部，
所述电极板配置于所述第2进气管的所述内侧区域或所述第2进气管，
所述限制体限制所述第2进气管的所述内侧区域的所述空气的流动。
CN201680069587.9A 2015-12-04 2016-08-31 臭氧产生装置以及带臭氧产生装置的内燃机 Active CN108291503B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-237138 2015-12-04
JP2015237138 2015-12-04
PCT/JP2016/075458 WO2017094303A1 (ja) 2015-12-04 2016-08-31 オゾン発生装置及びオゾン発生装置付き内燃機関

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108291503A CN108291503A (zh) 2018-07-17
CN108291503B true CN108291503B (zh) 2019-05-14

Family

ID=58796819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680069587.9A Active CN108291503B (zh) 2015-12-04 2016-08-31 臭氧产生装置以及带臭氧产生装置的内燃机

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10302046B2 (zh)
JP (1) JP6165370B1 (zh)
CN (1) CN108291503B (zh)
DE (1) DE112016005519B4 (zh)
WO (1) WO2017094303A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6253735B1 (ja) 2016-08-24 2017-12-27 三菱電機株式会社 内燃機関の燃焼支援装置
KR102016698B1 (ko) * 2018-05-24 2019-09-02 헵시바주식회사 내연기관 흡기용 이온 발생장치
US20220314329A1 (en) * 2019-05-23 2022-10-06 General Electric Company Additive manufacturing apparatuses and methods for using the same
CN114763251B (zh) * 2021-01-12 2024-03-15 北京科胜美科技有限公司 用于臭氧发生器的地电极

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007107491A (ja) * 2005-10-17 2007-04-26 Seiji Baba 容積型内燃機の燃焼促進用空気処理装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1157266A (fr) 1956-09-10 1958-05-28 Perfectionnements aux décalaminants et aux économiseurs de carburant pour les moteurs à combustion interne
JPS5285093A (en) * 1976-01-09 1977-07-15 Kuniaki Horikoshi Ozone generating apparatus and electric discharger therefor and electrode plate
AU6404480A (en) * 1980-09-26 1982-04-01 Persinger, J.G. Ionization of intake air supply to an i.c. engine
JPH08217413A (ja) * 1995-02-13 1996-08-27 Tdk Corp オゾン発生装置及びオゾン発生装置付脱臭装置
JPH10203805A (ja) * 1997-01-17 1998-08-04 Yaskawa Electric Corp オゾン発生装置
JP2000018107A (ja) 1998-07-06 2000-01-18 Home Value Japan:Kk オゾン発生機構を備えた内燃機関
JP2001295706A (ja) 2000-04-12 2001-10-26 Itsuki Kogyo Kk ディーゼル・エンジンにおける着火燃焼方法
US6990965B2 (en) * 2003-12-16 2006-01-31 Birasak Varasundharosoth Combustion-engine air-intake ozone and air ion generator
US8079347B2 (en) * 2005-07-15 2011-12-20 Clack Technologies Llc Apparatus for improving efficiency and emissions of combustion
US8485163B2 (en) * 2005-07-15 2013-07-16 Clack Technologies Llc Apparatus for improving efficiency and emissions of combustion
US8136510B2 (en) * 2005-07-15 2012-03-20 Clack Technologies, Llc Apparatus for improving efficiency and emissions of combustion
US8991364B2 (en) * 2005-07-15 2015-03-31 Clack Technologies Llc Apparatus for improving efficiency and emissions of combustion
US8800536B2 (en) * 2006-04-18 2014-08-12 Megaion Research Corporation System and method for preparing an optimized fuel mixture
US8205600B2 (en) * 2007-10-24 2012-06-26 Oxitron Technologies, Llc Apparatus and system for the production of ozone for an internal combustion engine
DE202009005307U1 (de) 2009-04-07 2009-08-06 Peng, Hung-Tao, Tongluo Shiang Hilfsvorrichtung für vollständige Verbrennung des Fahrzeugmotors
CN102562406A (zh) 2010-12-20 2012-07-11 西安航科等离子体科技有限公司 超低温柴油车启动装置
US20130112157A1 (en) * 2011-11-05 2013-05-09 Daniel M. Brown Ozone-aided combustion system and method
JP6015049B2 (ja) 2012-03-22 2016-10-26 マツダ株式会社 内燃機関の制御方法及び内燃機関
JP6237329B2 (ja) * 2014-02-26 2017-11-29 マツダ株式会社 直噴ガソリンエンジン
JP6107748B2 (ja) * 2014-06-20 2017-04-05 株式会社デンソー 還元剤添加装置
JP6052257B2 (ja) * 2014-09-18 2016-12-27 株式会社デンソー 還元剤添加装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007107491A (ja) * 2005-10-17 2007-04-26 Seiji Baba 容積型内燃機の燃焼促進用空気処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10302046B2 (en) 2019-05-28
JPWO2017094303A1 (ja) 2017-11-30
JP6165370B1 (ja) 2017-07-19
WO2017094303A1 (ja) 2017-06-08
US20180283323A1 (en) 2018-10-04
CN108291503A (zh) 2018-07-17
DE112016005519T5 (de) 2018-09-13
DE112016005519B4 (de) 2022-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108291503B (zh) 臭氧产生装置以及带臭氧产生装置的内燃机
US8205600B2 (en) Apparatus and system for the production of ozone for an internal combustion engine
US9488134B2 (en) Engine system having turbo charger
US8927849B2 (en) Waste heat thermoelectric generator with auxiliary burner
US20100263353A1 (en) Exhaust treatment device having flow-promoting end caps
CN103945628B (zh) 定向自旋等离子体激励器及定向自旋流动控制方法
US8991364B2 (en) Apparatus for improving efficiency and emissions of combustion
WO2011050231A2 (en) Apparatus and system for the production of ozone for an internal combustion engine
CN103953474A (zh) 定向自旋等离子体助燃系统
US20220298995A1 (en) Intake plasma generator systems and methods
GB2084244A (en) Electrical discharge treatment of combustion engine intake air
RU2464441C1 (ru) Ионизатор воздуха для двигателя внутреннего сгорания
CN106523197A (zh) 一种用于柴油机的节能减排装置
CN203879652U (zh) 定向自旋等离子体助燃系统
CN2866873Y (zh) 托玛琳节油贴及设置有托玛琳节油贴的燃油发动机
AU2003271860A1 (en) Improvement in and relating to gas cleaning devices
RU2708218C2 (ru) Способ оптимизации горения в устройствах для сжигания топлива и устройство для выполнения способа
CN206487567U (zh) 一种用于柴油机的节能减排装置
CN214464601U (zh) 一种改良型柴油内燃机的进气道
CN105888890A (zh) 排气再循环（egr）系统
RU143621U1 (ru) Вихревой электрический активатор воздуха
RU58942U1 (ru) Топливный фильтр-активатор
BRPI0901795A2 (pt) turbilhonador de gases para motor turbo alimentado
JP3094225U (ja) ディーゼル燃料状態改善装置
KR200377990Y1 (ko) 차량 엔진의 연소 효율 개선 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant