(57)【要約】  本発明は、一端側に放射アンテナが設けられた高周波放射用プラグにおいて、放射アンテナから放射可能な高周波のエネルギー量を増大させることを目的とする。本発明は、高周波を伝送する高周波伝送線路と、前記高周波伝送線路を介して供給された高周波を放射するための放射アンテナと、前記放射アンテナが一端部に設けられ、前記高周波伝送線路を構成する伝送用導体が前記一端部から他端部に亘って設けられた柱状絶縁体とを備え、高周波を利用する対象空間に前記柱状絶縁体の放射アンテナ側が露出するように、前記対象空間を区画する区画部材に取り付けられる高周波放射用プラグであって、前記柱状絶縁体では、前記放射アンテナ側の端面が該柱状絶縁体の横断面に対して傾斜し、前記放射アンテナは、前記放射アンテナ側の端面に沿って曲がっていることを特徴とする高周波放射用プラグである。
2013039122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波を伝送する高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路を介して供給された高周波を放射するための放射アンテナと、
前記放射アンテナが一端部に設けられ、前記高周波伝送線路を構成する伝送用導体が前記一端部から他端部に亘って設けられた柱状絶縁体とを備え、
高周波を利用する対象空間に前記柱状絶縁体の放射アンテナ側が露出するように、前記対象空間を区画する区画部材に取り付けられる高周波放射用プラグであって、
前記柱状絶縁体では、前記放射アンテナ側の端面が該柱状絶縁体の横断面に対して傾斜し、
前記放射アンテナは、前記放射アンテナ側の端面に沿って曲がっている
ことを特徴とする高周波放射用プラグ。
【請求項２】
請求項１において、
前記柱状絶縁体は、前記伝送用導体が設けられた柱状の伝送部と、前記放射アンテナが設けられた放射部とを備え、
前記柱状絶縁体では、前記伝送部におけるマイクロ波の出射端面を前記放射部が覆うように前記伝送部と前記放射部とが一体化されている
ことを特徴とする高周波放射用プラグ。
【請求項３】
請求項２において、
前記伝送部では、前記出射端面が該伝送部の横断面に対して傾斜し、
前記放射部は、平板状に形成されている
ことを特徴とする高周波放射用プラグ。
【請求項４】
請求項２において、
前記伝送部は、前記出射端面が該伝送部の横断面に対して平行に形成され、
前記放射部は、前記出射端面に当接する当接面に対して、該当接面に対向して前記対象空間に露出する露出面が傾斜したブロック状に形成されている
ことを特徴とする高周波放射用プラグ。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項において、
前記放射アンテナは、前記放射アンテナ側の端面に沿って旋回する螺旋状に形成されている
ことを特徴とする高周波放射用プラグ。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の高周波放射用プラグと、
燃焼室が形成されて、前記燃焼室が前記放射空間となるように前記高周波放射用プラグが取り付けられた内燃機関本体とを備え、
前記燃焼室を区画する区画面に前記放射アンテナ側の端面が略面一となるように、前記高周波放射用プラグが前記内燃機関本体に取り付けられている
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項７】
請求項６において、
前記高周波放射用プラグは、前記柱状絶縁体を収容し、外周面にネジ溝が形成された筒状のケーシングを備え、
前記内燃機関本体には、前記ケーシングのネジ溝に螺合するネジ溝が孔面に形成された取付孔が、外側から前記燃焼室まで貫通するように形成され、
前記区画面に前記放射アンテナ側の端面が略面一となるように前記ケーシングを前記取付孔に取り付けることを支援する支援手段を備えている
ことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一端側に放射アンテナが設けられた高周波放射用プラグ、及びその高周波放射用プラグを備えた内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一端側に放射アンテナが設けられた高周波放射用プラグが知られている。例えば特開昭５８−２１３１２０号公報には、この種の高周波放射用プラグとして、ディーゼルエンジンに取り付けられるグロープラグが開示されている。【０００３】
特開昭５８−２１３１２０号公報に記載のグロープラグは、管状の外部導体と、この外部導体の軸心を通る内部導線と、外部導体と内部導線にそれぞれ実質一体的に接続された抵抗線と、外部導体と内部導線との間に充填される誘電体とからなっている。外側導体の外周部には、シリンダヘッドに取り付けられるためのネジが形成されている。抵抗線は、燃焼室内に突出して、マイクロ波発振を行うためにループ状アンテナに形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−２１３１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、周囲の部品との干渉を防ぐ等の理由で、高周波放射用プラグを小型化することが望まれている。例えば、エンジンのように高周波放射用プラグを設置できる領域が限られている場合は、高周波放射用プラグを小型化しなければ、高周波放射用プラグをエンジンに取り付けることが難しい。【０００６】
しかし、高周波放射用プラグを小型化すると、それに伴って放射アンテナから放射可能なエネルギー量が低下する。そのため、大きなエネルギーの高周波を放射アンテナへ供給する場合に、反射量が増大して高周波の放射効率が低下するおそれがある。例えば、燃焼反応などの化学反応の促進に高周波のエネルギーを利用する場合（例えば、高周波プラズマにより燃焼反応を促進させる場合）は、高周波のエネルギーを比較的大きくする必要があり、高周波の放射効率が低下するおそれがある。【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、一端側に放射アンテナが設けられた高周波放射用プラグにおいて、放射アンテナから放射可能な高周波のエネルギー量を増大させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、高周波を伝送する高周波伝送線路と、前記高周波伝送線路を介して供給された高周波を放射するための放射アンテナと、前記放射アンテナが一端部に設けられ、前記高周波伝送線路を構成する導体が前記一端部から他端部に亘って設けられた柱状絶縁体とを備え、高周波を利用する対象空間に前記柱状絶縁体の放射アンテナ側が露出するように、前記対象空間を区画する区画部材に取り付けられる高周波放射用プラグを対象とする。この高周波放射用プラグの前記柱状絶縁体では、前記放射アンテナ側の端面が該柱状絶縁体の横断面に対して傾斜し、前記放射アンテナは、前記放射アンテナ側の端面に沿って曲がっている。【０００９】
第１の発明では、柱状絶縁体における放射アンテナ側の端面が、柱状絶縁体の横断面に平行にするのではなく、その横断面に対して傾斜している。前記放射アンテナ側の端面の面積は、柱状絶縁体の横断面に平行にする場合に比べて大きくなる。放射アンテナは、放射アンテナ側の端面に沿って曲がっている。第１の発明では、柱状絶縁体における放射アンテナ側の端面を柱状絶縁体の横断面に対して傾斜させることで、放射アンテナ側の端面の面積を大きくしている。【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記柱状絶縁体が、前記伝送用導体が設けられた柱状の伝送部と、前記放射アンテナが設けられた放射部とを備え、前記柱状絶縁体では、前記伝送部におけるマイクロ波の出射端面を前記放射部が覆うように前記伝送部と前記放射部とが一体化されている。【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、前記伝送部では、前記出射端面が該伝送部の横断面に対して傾斜し、前記放射部は、平板状に形成されている。【００１２】
第４の発明は、第２の発明において、記伝送部は、前記出射端面が該伝送部の横断面に対して平行に形成され、前記放射部は、前記出射端面に当接する当接面に対して、該当接面に対向して前記対象空間に露出する露出面が傾斜したブロック状に形成されている。【００１３】
第５の発明は、第１乃至４の何れか１つの発明において、前記放射アンテナが、前記放射アンテナ側の端面に沿って旋回する螺旋状に形成されている。【００１４】
第６の発明は、第１乃至５の何れか１つの発明の高周波放射用プラグと、燃焼室が形成されて、前記燃焼室が前記放射空間となるように前記高周波放射用プラグが取り付けられた内燃機関本体とを備え、前記燃焼室を区画する区画面に前記放射アンテナ側の端面が略面一となるように、前記高周波放射用プラグが前記内燃機関本体に取り付けられている内燃機関である。【００１５】
第６の発明では、燃焼室を区画する区画面に放射アンテナ側の端面が略面一となるように、高周波放射用プラグが内燃機関本体に取り付けられている。そのため、高周波放射用プラグが区画面からほとんど突出していない状態になる。【００１６】
第７の発明は、第６の発明において、前記高周波放射用プラグが、前記柱状絶縁体を収容し、外周面にネジ溝が形成された筒状のケーシングを備え、前記内燃機関本体には、前記ケーシングのネジ溝に螺合するネジ溝が孔面に形成された取付孔が、外側から前記燃焼室まで貫通するように形成され、前記区画面に前記放射アンテナ側の端面が略面一となるように前記ケーシングを前記取付孔に取り付けることを支援する支援手段を備えている。【００１７】
第７の発明では、支援手段が、区画面に放射アンテナ側の端面が略面一となるようにケーシングの取付孔への取り付けを支援する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、柱状絶縁体における放射アンテナ側の端面を柱状絶縁体の横断面に対して傾斜させることで、放射アンテナ側の端面の面積を大きくしている。ここで、放射アンテナから放射可能なエネルギー量を増大させるには、放射アンテナ側の端面を正面から見た場合（放射アンテナが絶縁体に埋設されている場合は透視した場合）の放射アンテナの面積が大きい方が望ましい。本発明では、放射アンテナが放射アンテナ側の端面に沿って設けられている。そのため、放射アンテナ側の端面の面積が大きいほど、前記放射アンテナの面積を大きくすることが可能である。従って、放射アンテナから放射可能な高周波のエネルギー量を増大させることができる。【００１９】
第６の発明によれば、高周波放射用プラグが区画面からほとんど突出していない状態になるので、高周波放射用プラグの熱負荷を軽減することができる。【００２０】
第７の発明によれば、支援手段を設けているので、区画面に放射アンテナ側の端面が略面一となるようにケーシングを取付孔へ容易に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係る内燃機関の縦断面図である。
【図２】実施形態に係る内燃機関の燃焼室の天井面の正面図である。
【図３】実施形態に係る点火装置および電磁波放射装置のブロック図である。
【図４】実施形態に係る高周波放射用プラグの縦断面図である。
【図５】実施形態に係る筒状絶縁体の斜視図である。
【図６】実施形態の変形例に係る高周波放射用プラグの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２３】
本実施形態は、本発明に係る内燃機関１０である。内燃機関１０は、ピストン２３が往復動するレシプロタイプの内燃機関である。内燃機関１０は、内燃機関本体１１と点火装置１２と電磁波放射装置１３と制御装置３５とを備えている。内燃機関１０では、点火装置１２により混合気に点火して混合気を燃焼させる燃焼サイクルが繰り返し行われる。
−内燃機関本体−
【００２４】
内燃機関本体１１は、図１に示すように、シリンダブロック２１とシリンダヘッド２２とピストン２３とを備えている。シリンダブロック２１には、横断面が円形のシリンダ２４が複数形成されている。各シリンダ２４内には、ピストン２３が往復自在に設けられている。ピストン２３は、コネクティングロッドを介して、クランクシャフトに連結されている（図示省略）。クランクシャフトは、シリンダブロック２１に回転自在に支持されている。各シリンダ２４内においてシリンダ２４の軸方向にピストン２３が往復運動すると、コネクティングロッドがピストン２３の往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換する。
【００２５】
シリンダヘッド２２は、ガスケット１８を挟んで、シリンダブロック２１上に載置されている。シリンダヘッド２２は、シリンダ２４、ピストン２３及びガスケット１８と共に、円形断面の燃焼室２０（燃焼反応の促進にマイクロ波を利用する対象空間）を区画する区画部材を構成している。燃焼室２０の直径は、例えば、電磁波放射装置１３が燃焼室２０へ放射するマイクロ波の波長の半分程度である。
【００２６】
シリンダヘッド２２には、各シリンダ２４に対して、点火装置１２の一部を構成する点火プラグ４０が１つずつ設けられている。図２に示すように、点火プラグ４０の先端部は、燃焼室２０の天井面５１（シリンダヘッド２２における燃焼室２０に露出する面）の中心部に位置している。点火プラグ４０の先端部の外周は、その軸方向から見て円形である。点火プラグ４０の先端部には、中心電極４０ａ及び接地電極４０ｂが設けられている。中心電極４０ａの先端と接地電極４０ｂの先端部との間には、放電ギャップが形成されている。
【００２７】
シリンダヘッド２２には、各シリンダ２４に対して、吸気ポート２５及び排気ポート２６が形成されている。吸気ポート２５には、吸気ポート２５の吸気側開口２５ａを開閉する吸気バルブ２７と、燃料を噴射するインジェクター２９とが設けられている。一方、排気ポート２６には、排気ポート２６の排気側開口２６ａを開閉する排気バルブ２８が設けられている。
−点火装置−
【００２８】
点火装置１２は、燃焼室２０毎に設けられている。図３に示すように、各点火装置１２は、高電圧パルスを出力する点火コイル１４と、点火コイル１４から出力された高電圧パルスが供給される点火プラグ４０とを備えている。
【００２９】
点火コイル１４は、直流電源（図示省略）に接続されている。点火コイル１４は、制御装置３５から点火信号を受けると、直流電源から印加された電圧を昇圧し、昇圧後の高電圧パルスを点火プラグ４０の中心電極４０ａに出力する。点火プラグ４０では、高電圧パルスが中心電極４０ａに印加されると、放電ギャップにおいて絶縁破壊が生じてスパーク放電が生じる。スパーク放電の放電経路には、放電プラズマが生成される。中心電極４０ａには、高電圧パルスとしてマイナスの電圧が印加される。
【００３０】
なお、点火装置１２は、放電プラズマに電気エネルギーを供給して放電プラズマを拡大させるプラズマ拡大部を備えていてもよい。プラズマ拡大部は、例えば、放電プラズマに高周波（例えばマイクロ波）のエネルギーを供給することによりスパーク放電を拡大させる。プラズマ拡大部によれば、希薄な混合気に対して着火の安定性を向上させることができる。プラズマ拡大部として、電磁波放射装置１３を利用してもよい。
−電磁波放射装置−
【００３１】
電磁波放射装置１３は、図３に示すように、電磁波発生装置３１と電磁波切替器３２と高周波放射用プラグ３４とを備えている。電磁波放射装置１３では、電磁波発生装置３１と電磁波切替器３２が１つずつ設けられ、燃焼室２０毎に高周波放射用プラグ３４が設けられている。
【００３２】
電磁波発生装置３１は、制御装置３５から電磁波駆動信号（パルス信号）を受けると、その電磁波駆動信号のパルス幅の時間に亘ってマイクロ波を連続的に出力する。電磁波発生装置３１では、半導体発振器がマイクロ波を生成する。なお、半導体発振器の代わりに、マグネトロン等の他の発振器を使用してもよい。
【００３３】
電磁波切替器３２は、１つの入力端子と、高周波放射用プラグ３４毎に設けられた複数の出力端子とを備えている。入力端子は、電磁波発生装置３１に電気的に接続されている。各出力端子は、対応する高周波放射用プラグ３４の入力端子に電気的に接続されている。電磁波切替器３２は、制御装置３５により制御されて、複数の高周波放射用プラグ３４の間で、電磁波発生装置３１から出力されたマイクロ波の供給先を順番に切り替える。
【００３４】
高周波放射用プラグ３４は、略円柱状に形成されている。高周波放射用プラグ３４は、内燃機関本体１１のうちシリンダヘッド２２に取り付けられている。高周波放射用プラグ３４は、図４に示すように、高周波伝送線路６０と放射アンテナ１６と柱状絶縁体３６とケーシング３７とを備えている。高周波伝送線路６０と放射アンテナ１６は、柱状絶縁体３６に設けられている。高周波伝送線路６０は、マイクロ波を伝送する線路である。放射アンテナ１６は、高周波伝送線路６０を介して供給されたマイクロ波を放射（輻射）するためのアンテナである。
【００３５】
柱状絶縁体３６は、例えばセラミックのような耐熱性が高い誘電体（電気絶縁体）により構成されている。柱状絶縁体３６は、例えば断面形状が正方形の角柱状に形成されている。柱状絶縁体３６は、１辺の長さが例えば１．５〜５ｍｍ（例えば３ｍｍ）である。
【００３６】
柱状絶縁体３６の一端部には、放射アンテナ１６が設けられている。また、柱状絶縁体３６には、前記一端部から他端部に亘って、高周波伝送線路６０を構成する中心導体６１及び外側導体６２が設けられている。中心導体６１及び外側導体６２は、伝送用導体を構成している。柱状絶縁体３６では、放射アンテナ１６側の端面６５が柱状絶縁体３６の横断面に対して傾斜している。放射アンテナ側の端面６５は、放射アンテナ１６が沿って設けられ、放射アンテナ１６から放射されるマイクロ波のエネルギー量が最大の主放射面６５となる。
【００３７】
具体的に、柱状絶縁体３６は、中心導体６１及び外側導体６２が設けられた角柱状の伝送部３８と、放射アンテナ１６が設けられた平板状の放射部３９とを備えている。伝送部３８と放射部３９は一体化されている。柱状絶縁体３６では、伝送部３８が大部分を占めている。柱状絶縁体３６では、一端部が放射部３９を構成し、残りが伝送部３８を構成している。
【００３８】
伝送部３８は、複数のシート状絶縁体（図示省略）を積層して一体化することにより角柱状に形成されている。伝送部３８には、上述したように、高周波伝送線路６０が設けられている。伝送部３８の出射端面８２は、伝送部３８の横断面に対して傾斜している。伝送部３８の出射端面８２は、放射部３９により覆われている。
【００３９】
高周波伝送線路６０は、図４及び図５に示すように、中心導体６１及び外側導体６２を備えている。中心導体６１は、直線状の導体である。中心導体６１は、伝送部３８の全長に亘って、伝送部３８の軸心上に設けられている。一方、外側導体６２は、一対の導体パターン６２ａ，６２ｂの間を、等間隔に筒状導体（バイアホール）で接続することにより構成されている（図４及び図５において筒状導体の図示は省略している）。外側導体６２は、その一端だけが伝送部３８の入射端面８１に露出している。高周波伝送線路６０では、伝送部３８の入射端面８１から入力されたマイクロ波が、外側導体６２の外側へ漏れることなく伝送されて、傾斜面となっている伝送部３８の出射端面８２から出射される。
【００４０】
放射部３９は、図４に示すように、断面視において平行四辺形の平板状に形成されている。放射部３９の片面には、導体パターンにより構成された放射アンテナ１６が積層されている。放射部３９は、放射アンテナ１６側が伝送部３８の出射端面８２に当接するように、その出射端面８２に一体化されている。放射アンテナ１６の全表面は、外部に露出しないように、放射部３９によって被覆されている。なお、放射部３９は、断面視において長方形の平板状に形成されていてもよい。
【００４１】
放射アンテナ１６は、図５に示すように、帯状に形成されて、伝送部３８の出射端面８２および主放射面６５に沿って曲がっている。放射アンテナ１６は、中心導体６１の軸心を中心に矩形状に旋回する螺旋状に形成されている。放射アンテナ１６の中心部は、中心導体６１の一端に当接している。
【００４２】
ケーシング３７は、柱状絶縁体３６を収容する筒状の導体である。ケーシング３７は、断面視において外周形状が円形で内周形状が矩形の筒状に形成されている。断面視において、ケーシング３７の内周形状及び内周の辺長は、柱状絶縁体３６の外周形状及び外周の辺長と同じである。ケーシング３７には、先端において主放射面６５が露出して基端において伝送部３８の入射端面８１が露出するように、柱状絶縁体３６が嵌め込まれている。
【００４３】
ケーシング３７の外径は、ケーシング３７の軸方向において１箇所で変化している。ケーシング３７の外周面には、１箇所だけ段差が形成されている。ケーシング３７では、主放射面６５が露出する先端側の外径が、入射端面８１がある基端側の外径よりも小さい。また、ケーシング３７の先端面の開口面は、柱状絶縁体３６の主放射面６５に合わせて傾斜している。ケーシング３７の先端側の外周面には、ネジ溝（図示省略）が形成されている。
【００４４】
シリンダヘッド２２には、外側から燃焼室２０まで貫通するように、高周波放射用プラグ３４の取付孔７５が形成されている。取付孔７５は、燃焼室２０の天井面５１の外周寄りの位置に開口するように形成されている。取付孔７５は、シリンダヘッド２２における吸気ポート２５の下側の領域において、ガスケット１８に当接する下面に傾斜して形成されている。取付孔７５の孔面には、ケーシング３７の先端側の外周面のネジ溝（図示省略）に螺合するネジ溝が形成されている。また、取付孔７５には、ケーシング３７の外周形状に合わせて段差が形成されている。
【００４５】
高周波放射用プラグ３４は、主放射面６５が燃焼室２０に露出するように、シリンダヘッド２２に取り付けられている。高周波放射用プラグ３４は、ケーシング３７の前記ネジ溝を取付孔７５の前記ネジ溝に螺合させることにより、取付孔７５に挿入される。ケーシング３７の前記ネジ溝及び取付孔７５の前記ネジ溝は、ケーシング３７の外周面の段差面が取付孔７５の段差面に当接する状態で、燃焼室２０の天井面５１（区画面）に主放射面６５が略面一となるように形成されている。これらのネジ溝は、区画面５１に主放射面６５が略面一となるようにケーシング３７を取付孔７５に取り付けることを支援する支援手段を構成している。
【００４６】
高周波放射用プラグ３４は、高周波伝送線路６０が同軸ケーブル（図示省略）を介して電磁波切替器３２の出力端子に接続されている。高周波放射用プラグ３４では、電磁波切替器３２からマイクロ波が入力されると、マイクロ波が高周波伝送線路６０の外側導体６２の内側を通過する。高周波伝送線路６０を通過したマイクロ波は、放射アンテナ１６から主放射面６５を通って燃焼室２０へ放射される。
【００４７】
また、内燃機関本体１１では、燃焼室２０を区画する区画部材に、放射アンテナ１６から燃焼室２０へ放射されたマイクロ波に共振する複数の受信アンテナ５２が設けられている。各受信アンテナ５２は、円環状に形成されている。図１に示すように、受信アンテナ５２は、ピストン２３の頂部に２つ設けられている。各受信アンテナ５２は、ピストン２３の頂面に形成された絶縁層５６によりピストン２３から電気的に絶縁され、電気的にフローティングの状態で設けられている。
−制御装置の動作−
【００４８】
制御装置３５の動作について説明する。制御装置３５は、各燃焼室２０に対して、１回の燃焼サイクルに、点火装置１２に混合気への点火を指示する第１動作と、混合気の着火後に電磁波放射装置１３にマイクロ波の放射を指示する第２動作とを行う。
【００４９】
具体的に、制御装置３５は、ピストン２３が圧縮上死点の手前に位置する点火タイミングに第１動作を行う。制御装置３５は、第１動作として点火信号を出力する。
【００５０】
点火装置１２では、点火信号を受けると、上述したように、点火プラグ４０の放電ギャップにおいてスパーク放電が生じる。混合気は、スパーク放電により着火する。混合気が着火すると、燃焼室２０の中心部の着火位置からシリンダ２４の壁面へ向かって火炎が広がる。
【００５１】
制御装置３５は、混合気が着火した後に、例えば火炎伝播の後半期間の開始タイミングに第２動作を行う。制御装置３５は、第２動作として電磁波駆動信号を出力する。
【００５２】
電磁波放射装置１３は、電磁波駆動信号を受けると、上述したように、放射アンテナ１６からマイクロ波の連続波（ＣＷ）を放射する。マイクロ波は、火炎伝播の後半期間に亘って放射される。なお、電磁波駆動信号の出力タイミング及びパルス幅は、２つの受信アンテナ５２が設けられた領域を火炎が通過する期間に亘ってマイクロ波が放射されるように設定すればよい。
【００５３】
各受信アンテナ５２では、マイクロ波が共振する。２つの受信アンテナ５２の近傍では、火炎伝播の後半期間の間ずっと、燃焼室２０において相対的に電界強度が強い強電界領域が形成される。火炎の伝播速度は、その火炎が強電界領域を通過する際にマイクロ波のエネルギーを受けて増大する。
【００５４】
なお、マイクロ波のエネルギーが大きい場合には、強電界領域においてマイクロ波プラズマが生成される。マイクロ波プラズマの生成領域では活性種（例えば、ＯＨラジカル）が生成される。強電界領域を通過する火炎の伝播速度は、活性種により増大する。
−実施形態の効果−
【００５５】
本実施形態では、柱状絶縁体３６における主放射面６５を柱状絶縁体３６の横断面に対して傾斜させることで、主放射面６５の面積を大きくしている。ここで、放射アンテナ１６から放射可能なエネルギー量を増大させるには、主放射面６５を正面から透視した場合の放射アンテナ１６の面積が大きい方が望ましい。本実施形態では、放射アンテナ１６が主放射面６５に沿って設けられている。そのため、主放射面６５の面積が大きいほど、放射アンテナ１６の面積を大きくすることが可能である。従って、放射アンテナ１６から放射可能な高周波のエネルギー量を増大させることができる
【００５６】
本実施形態によれば、高周波放射用プラグ３４が燃焼室２０の天井面５１から突出していないので、高周波放射用プラグ３４の熱負荷を軽減することができる。また、高周波放射用プラグ３４の先端にピストン２３が衝突することを防止することができる。
【００５７】
本実施形態によれば、支援手段を設けているので、燃焼室２０の天井面５１に主放射面６５が略面一となるようにケーシング３７を取付孔７５へ容易に取り付けることができる。
−実施形態の変形例−
【００５８】
変形例では、図６に示すように、伝送部３８の出射端面８２が伝送部３８の横断面に平行になっており、放射部３９が、一端面に対して他端面６５（主放射面）が傾斜したブロック状に形成されている。放射部３９には、中心導体６１の一部が設けられている。
《その他の実施形態》
前記実施形態は、以下のように構成してもよい。
【００５９】
前記実施形態では、放射アンテナ１６が矩形に旋回する螺旋状に形成されていたが、放射アンテナ１６が円形に旋回する螺旋状に形成されていてもよい。また、放射アンテナ１６は、主放射面６５を正面から透視した場合に、複数回に亘って往復するように折れ曲がった棒状のアンテナであってもよい。
【００６０】
また、前記実施形態において、放射アンテナ１６が放射部３９の外面上に積層されていてもよい。
【００６１】
また、前記実施形態において、表面改質用のプラズマ生成装置に高周波放射用プラグ３４を使用してもよい。
【００６２】
また、前記実施形態において、内燃機関１０の排気通路の浄化触媒（例えば、三元触媒）の高周波加熱に高周波放射用プラグ３４を使用してもよい。この場合、浄化触媒にマイクロ波の吸収体が設けられる。
【００６３】
また、前記実施形態では、中心導体６１が放射アンテナ１６に当接しているが、中心導体６１が放射アンテナ１６に容量結合されていてもよい。
【００６４】
また、前記実施形態において、高周波放射用プラグ３４を内燃機関本体１１に複数設けてもよい。
【００６５】
また、前記実施形態において、高周波伝送線路６０の外側導体６２を省略してもよい。その場合、高周波伝送線路６０では、中心導体６１の外周面とケーシング３７の内周面との間をマイクロ波が伝送される。
【００６６】
また、前記実施形態において、高周波伝送線路６０の中心導体６１を省略して、高周波伝送線路６０を誘電体が充填された導波管としてもよい。
【００６７】
また、前記実施形態において、内燃機関１０が他のタイプ（ディーゼルエンジン、エタノールエンジン、ガスタービン等）のものであってもよい。また、内燃機関１０が航空機のエンジンである場合にエンジンの失火時に、点火装置１２および電磁波放射装置１３を用いて、スパーク放電によるプラズマをマイクロ波により拡大したマイクロ波プラズマを生成して再着火を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上説明したように、本発明は、一端側に放射アンテナが設けられた高周波放射用プラグ、及びその高周波放射用プラグを備えた内燃機関について有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１６       放射アンテナ
２２       シリンダヘッド（区画部材）
３６       柱状絶縁体
６０       高周波伝送線路
６６       シート状絶縁体
６１       中心導体（伝送用導体）
６２       外側導体（伝送用導体）
６５       主放射面（放射アンテナ側の端面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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