JP2021525849A - インテークプラズマ発生システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
DBD:電子に対するイオン/気体/中性粒子の温度間で非平衡状態であるフィラメント又はグロー型プラズマによる誘電体バリア放電。
ハイブリッドプラズマ:同じ反応領域内における、又は相互に近接する反応領域内における2種類以上のプラズマ。
O3:オゾン。
NO:一酸化窒素。
DOC:ディーゼル酸化触媒。
DPF:ディーゼル微粒子捕集フィルタ。
コアンダ効果:流れの中で表面に付着する、巻き込まれた流れ。
放電被毒:過剰なエネルギーがプラズマ発生器に供給され、過剰な熱によって酸化体の生成が減少すること。
内燃機関(ICE):レシプロ、ロータリ、タービン、ジェット及びロケットエンジンを含むあらゆる燃焼機関。
コールドスタート:エンジンが周囲/環境温度から始動されること。
図14Dは、リアクタ筐体1460の周囲に配置されたリアクタ回路1422、1424及び1426を含むリアクタ本体1420の側面分解図をさらに示す。
図19は、本発明の主題の実施形態の一部分解図を示し、プラズマ発生器1910及び1920は、エアインテーク管1931及び1932と整列されて直列に(例えば、対面して)連結されている。
図21は、本発明の主題の実施形態の図を示し、プラズマ発生器2110は、ICEエンジンの3シリンダマニホルド2120に連結されている。
Claims (20)
- 吸気ストリームに連結された燃焼室を有する内燃機関(ICE)用のインテークプラズマ発生器であって、
少なくとも部分的に前記吸気ストリームの基端側に配置された第一及び第二の誘電体バリア放電(DBD)電極を含み、
前記第一及び第二のDBD電極は、吸気ストリーム中の反応領域に複数の酸化体を生成し、前記複数の酸化体は、前記吸気ストリームの物質を処理して、前記燃焼室内の燃焼効率を高める、インテークプラズマ発生器。 - 前記第一のDBD電極はプラズマアクチュエータである、請求項1に記載のインテークプラズマ発生器。
- 前記第一及び第二のDBD電極は、少なくともグライディングアークプラズマ及びDBDプラズマを含むハイブリッドプラズマを前記反応領域内で発生させる、請求項1又は2に記載のインテークプラズマ発生器。
- 前記第一のDBD電極の壁は、前記壁の外側に配置された第一の高電圧電極の接地電極である、請求項2に記載のインテークプラズマ発生器。
- 前記第二のDBD電極の壁は、前記壁の外側に配置された第二の高電圧電極の接地電極である、請求項4に記載のインテークプラズマ発生器。
- 第三のDBD電極をさらに備え、前記第一、第二、及び第三の電極は、前記吸気ストリーム中に配置されて、前記吸気ストリームを通過する物質のカルマン渦列の流体不安定性を補償する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインテークプラズマ発生器。
- 前記第一及び第二のDBD電極は、前記発生器の長さに沿った軸をそれぞれ有し、前記第一及び第二のDBD電極は、各軸が前記吸気ストリーム中の物質の流れに垂直な状態で前記吸気ストリーム中に配置される、請求項2に記載のインテークプラズマ発生器。
- 前記第一及び第二のDBD電極は、壁を含む管状である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のインテークプラズマ発生器。
- 燃焼室に連結された吸気ストリームを有する内燃機関(ICE)用のインテークプラズマ発生器であって、
前記インテークプラズマ発生器の内面に配置され、前記吸気ストリームに配置され且つ少なくとも部分的に前記吸気ストリームに露出された第一のプラズマアクチュエータと、
前記インテークプラズマ発生器の内面に配置され、前記吸気ストリームに配置され且つ少なくとも部分的に前記吸気ストリームに露出された第一のDBD電極と、を備え、
前記第一のプラズマアクチュエータ又はDBD電極は、前記吸気ストリーム中に複数のラジカルを生成し、前記複数のラジカルは、前記燃焼室における燃焼効率を高める、インテークプラズマ発生器。 - 前記プラズマ発生器は、前記ICEの吸気プレナムの上流に、又は前記ICEの排気再循環(EGR)の上流に配置され、前記DBD電極は、第二のプラズマアクチュエータである、請求項9に記載のインテークプラズマ発生器。
- 前記インテークプラズマ発生器内に配置され、前記インテークプラズマ発生器の一部に実質的に平行に配置されたシリンダをさらに備え、前記シリンダは、前記シリンダの表面の周囲に第二のアクチュエータ電極を備え、前記シリンダは前記複数のラジカルの混合を誘発する、請求項9又は10に記載のインテークプラズマ発生器。
- 板状又は円筒状の絶縁構造のうちの少なくとも1つを含む、請求項9〜11のいずれか一項に記載のインテークプラズマ発生器。
- 電気的に遮蔽され、前記インテークプラズマ発生器に連結された回路筐体をさらに含み、前記電気的に遮蔽された回路筐体は、接地ワイヤ及び高電圧変圧器用の高電圧ワイヤを取り囲む、請求項9〜12のいずれか一項に記載のインテークプラズマ発生器。
- 前記プラズマ発生器のリアクタチャンバは接地されている、請求項13に記載のインテークプラズマ発生器。
- 前記第一のプラズマアクチュエータ又は前記DBD電極のうちの少なくとも1つは、プラズマを使用して前記吸気ストリームに推力を生成する、請求項9〜14のいずれか一項に記載のインテークプラズマ発生器。
- 前記第一のプラズマアクチュエータ、前記DBD電極、又は前記インテークプラズマ発生器の誘電体材料のうちの少なくとも1つは、表面特徴物を有する、請求項9〜15のいずれか一項に記載のインテークプラズマ発生器。
- 電力送達モジュールは、前記インテークプラズマ発生器のリアクタへのブラインドメイト接続を有する、請求項9〜16のいずれか一項に記載のインテークプラズマ発生器。
- 第一及び第二の電力送達モジュールは、第一及び第二のアクチュエータ電極に電力を供給する、請求項9〜17のいずれか一項に記載のインテークプラズマ発生器。
- 前記シリンダは、構造部材によって支持され、前記構造部材は、電極を含む、請求項11に記載のインテークプラズマ発生器。
- ICE装置の空気の吸気ストリームに構造的に一体化されている、又は別個に追加されている、請求項9〜19のいずれか一項に記載のプラズマ発生器を含むシステム。
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