JP2011124087A - プラズマ点火装置、プラズマ点火方法、およびプラズマ発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定の高周波信号HSを発生しプラズマ発生させるための負荷電極114に供給する高周波電源装置101、高周波電源装置側と負荷電極側とのインピーダンスを整合させる整合装置105、高周波信号HSの進行波および反射波を検出する進行波・反射波検出装置102、所定の高電圧HVを発生する高電圧発生装置103、反射波の進行波に対する比率が第1のしきい値より大きい場合に高電圧HVを高周波信号HSに重畳する制御装置100を備える。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態1は、反射波の進行波に対する比率が所定のしきい値より大きい場合に高電圧を高周波信号に重畳し、また、高電圧を高周波信号に重畳した後に反射波の進行波に対する比率が上記しきい値以下になった場合に高電圧の重畳を停止する、自動点火可能なプラズマ点火装置の基本形に関する。
は、進行波振幅値Vfと反射波振幅値Vrとを用いて、式(1)および式(2)で表される。
次に、図2のフローチャートおよび図3の波形図を参照しながら、本実施形態1におけるプラズマ点火方法についての処理を説明する。図2のフローチャートは、定期的にまたは必要に応じて不定期に、繰り返し実行されるプログラム処理である。
本発明の実施形態2は、上記実施形態1の発展系に係り、プラズマに点火するために高電圧の供給を開始させる場合のしきい値(第1のしきい値)と高電圧の供給を停止する場合のしきい値(第2のしきい値)とを異ならせた実施形態に関する。
本発明の実施形態3は、上記実施形態1の発展系に係り、高電圧を高周波信号に重畳した時から第1の時間経過してもVSWR値が所定のしきい値Vthより大きい場合には、所定の警報信号を出力し、かつ、高電圧の重畳を停止する態様に関する。プラズマが長時間点火されない場合に異常状態であると判定をする実施形態である。
本発明の実施形態4は、上記実施形態1の発展系に係り、高電圧を高周波信号に重畳した時から第2の時間経過してもVSWR値が所定のしきい値Vthより大きい場合には、高電圧の電圧値を変更する態様に関する。プラズマが一定時間で点火されない場合には印加する高電圧を変更していく実施形態である。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用することが可能である。
Claims (12)
- プラズマを発生させる負荷電極に所定の高周波信号を供給する高周波電源装置と、
前記高周波電源装置側と前記負荷電極側とのインピーダンスを整合させる整合装置と、
前記高周波信号の進行波および反射波を検出する進行波・反射波検出装置と、
所定の高電圧を発生する高電圧発生装置と、
前記反射波の前記進行波に対する比率が第1のしきい値より大きい場合に前記高電圧を前記高周波信号に重畳する制御装置と、
を備えたことを特徴とするプラズマ点火装置。 - 前記制御装置は、
前記高電圧を前記高周波信号に重畳した後に前記比率が第2のしきい値以下になった場合に前記高電圧の重畳を停止する、
請求項1に記載のプラズマ点火装置。 - 前記制御装置は、
前記高電圧を前記高周波信号に重畳した時から第1の時間経過しても前記比率が前記第2のしきい値より大きい場合には、所定の警報信号を出力し、かつ、前記高電圧の重畳、前記高周波信号の供給、および前記プラズマを誘導するために供給されていたプラズマガスの供給を停止する、
請求項1または2に記載のプラズマ点火装置。 - 前記制御装置は、
前記高電圧を前記高周波信号に重畳した時から第2の時間経過しても前記比率が前記第2のしきい値より大きい場合には、前記高電圧の電圧値を変更する、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のプラズマ点火装置。 - 前記第1のしきい値と前記第2のしきい値とが異なっている、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のプラズマ点火装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のプラズマ点火装置を備えるプラズマ発生装置であって、
前記高周波信号が供給される前記負荷電極と、
前記負荷電極との間で前記プラズマを発生させるための接地電極と、
前記負荷電極または前記設置電極の周囲にプラズマガスを誘導するセラミックチューブと、
前記セラミックチューブに前記プラズマガスを供給するガス供給装置と、
を備えるプラズマ発生装置。 - 前記接地電極は、前記セラミックチューブの軸芯に沿って延在しており、
前記負荷電極は、前記セラミックチューブの外側から囲むようにして前記接地電極の一部と対向している、
請求項6に記載のプラズマ発生装置。 - 前記接地電極は、前記セラミックチューブの軸芯に沿って延在しており、
前記負荷電極は、前記セラミックチューブの外側を囲む管形状を有しており、前記接地電極の先端部まで延在している、
請求項6に記載のプラズマ発生装置。 - 前記セラミックチューブを複数本備えており、
前記接地電極は、各前記セラミックチューブの軸芯に沿って、それぞれ延在している、
請求項6に記載のプラズマ発生装置。 - 前記プラズマ点火装置と前記負荷電極との間にインピーダンス補正コイルが設けられている、
請求項6に記載のプラズマ発生装置。 - プラズマを発生させる負荷電極に所定の高周波信号を供給するステップと、
前記高周波信号供給側と前記負荷電極側とのインピーダンスを整合させるステップと、
前記高周波信号の進行波および反射波を検出するステップと、
前記反射波の前記進行波に対する比率が第1のしきい値より大きい場合に所定電圧の高電圧を前記高周波信号に重畳するステップと、
を備えたことを特徴とするプラズマ点火方法。 - プラズマを発生させる負荷電極に所定の高周波信号を供給する高周波電源装置と、前記高周波電源装置側と前記負荷電極側とのインピーダンスを整合させる整合装置と、前記高周波信号の進行波および反射波を検出する進行波・反射波検出装置と、所定の高電圧を発生する高電圧発生装置と、を備えるプラズマ点火装置のためのプラズマ点火制御プログラムであって、
コンピュータに、
前記高周波信号の前記負荷電極への供給を開始させる機能と、
前記反射波の前記進行波に対する比率を演算して第1のしきい値と比較する機能と、
前記比率が前記第1のしきい値より大きい場合に前記高電圧を前記高周波信号に重畳させる機能と、
を実行させるための命令が記述されたプラズマ点火制御プログラム。
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