(57)【要約】【課題】  噴射して供給される燃料若しくは還元剤を気化させること及び／又は反応性が高い燃料若しくは還元剤を提供することができる燃料又は還元剤添加装置、直憤式内燃機関、排ガス浄化装置を提供する。【解決手段】  液体の燃料又は還元剤を噴射する噴射ノズル１２と、噴射ノズルから噴射される燃料又は還元剤の少なくとも一部が吸着する多孔質材料２２と、多孔質材料に吸着した燃料又は還元剤をプラズマ化するプラズマ化装置２５とを有する燃料又は還元剤添加装置とする。またこの燃料又は還元剤添加装置を有する直憤式内燃機関、及び排ガス浄化装置とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の燃料又は還元剤を噴射する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルから噴射される燃料又は還元剤の少なくとも一部が吸着する多孔質材料と、
前記多孔質材料に吸着した燃料又は還元剤をプラズマ化するプラズマ化装置と、
を有する、燃料又は還元剤添加装置。
【請求項２】
前記プラズマ化装置が、燃料又は還元剤と共にキャリアガスをプラズマ化する、請求項１に記載の燃料又は還元剤添加装置。
【請求項３】
前記多孔質材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、ゼオライト及びセリアからなる群より選択される、請求項１又は２に記載の燃料又は還元剤添加装置。
【請求項４】
前記多孔質材料が、触媒を担持している、請求項１〜３のいずれかに記載の燃料又は還元剤添加装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の燃料又は還元剤添加装置によって、燃焼室又はその上流側の吸気流路に前記燃料を噴射して燃焼室で燃焼させる、内燃機関。
【請求項６】
排気管内に設けた触媒の上流側において排ガスに還元剤を添加する排ガス浄化装置であって、請求項１〜４のいずれかに記載の燃料又は還元剤添加装置によって前記還元剤を添加する排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料又は還元剤を噴射する燃料又は還元剤添加装置、並びにこの燃料又は還元剤添加装置を有する内燃機関及び排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃焼室に直接に又はその吸気流路に燃料を噴射するための従来のインジェクターは、図９に示すようなものである。このインジェクター１００は、内部に中空空間１３を有するほぼ円筒状のノズル１２と、このノズル１２の中空空間１３内で摺動（移動）するほぼ円柱形のニードル弁１４とを具備している。このノズル１２とニードル弁１４とはこれらの軸線Ａが同軸になるように配置されている。またこのノズル１２には中空空間１３に通じる供給通路１５が設けられている。供給通路１５は燃料供給源（図示せず）に接続され、この供給通路１５を介して中空空間１３内に高圧の燃料が供給される。供給された燃料は、ニードル弁１４とノズル１２の内壁面との間の環状流路１６を介してノズル１２の先端部分へと流れ、ノズル１２の先端部分の噴射孔１９から噴射される。ここでは、ニードル弁１４を中空空間１３内で摺動させ、ニードル弁１４の先端をノズル１２の先端部分の内壁面と接触させることによって、噴射孔１９の入口を開閉し、噴射口１９からの燃料の噴射を制御する。
【０００３】
このようなインジェクターは、内燃機関からの排ガスが流れる排気管内に燃料を噴射するためにも使用され、これについては特許文献１で開示されている。この特許文献１では、排気管内において触媒の上流側の放電装置で放電を発生させ、この放電装置の更に上流側で還元剤を噴射することを提案している。これによれば、ＨＣの存在によって放電装置におけるＮＯからＮＯ2への酸化を促進できるとしている。またこの特許文献１では、触媒上流で還元剤を噴射し、触媒上で放電プラズマを発生させることも提案している。これによれば、更に触媒表面での反応が促進され、浄化活性を上げることができるとしている。
【０００４】
尚、自動車の排ガスを浄化するための放電プラズマの使用については特許文献２でも示されている。この特許文献２は、ディーゼルエンジンからの排ガス中のパティキュレート（以下では「ＰＭ」とする）をＰＭトラップで捕集し、このＰＭトラップに新気を供給して再生するＰＭ除去装置に関する。ここではＰＭトラップに供給される新気に対して水を注入し、そしてコロナ放電を提供することによってＯＨラジカルを発生させ、このＯＨラジカルによってＰＭトラップに捕集されたＰＭの燃焼を促進することを提案している。
【０００５】
また自動車の排ガスを浄化するための放電プラズマの使用に関して、引用文献３では、水蒸気をプラズマ化装置に供給し、そして得られた水蒸気プラズマガスを排ガス中に供給することによって、排ガス中の有害成分を酸化し、無害化することを提案している。ここでは水蒸気をプラズマ化装置に供給することによって、Ｏ、ＯＨ、Ｈ、Ｈ2Ｏ、Ｏ3などの活性な化学種が得られることが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５９３０９
【特許文献２】特開平５−３２１６３４
【特許文献３】特開平６−３６３８２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように燃料又は還元剤を噴射するインジェクターは様々な用途で使用されている。しかしながらこれらいずれの用途においても、特に低温時において、燃料又は還元剤を噴射しただけでは充分に気化しないことがあるという問題がある。
【０００８】
内燃機関、特に直憤式内燃機関の燃焼室への燃料の噴射において燃料の気化が充分ではない場合、燃料と空気との混合が充分に行われず、燃料の不完全燃焼やＰＭの発生が起こりやすい。
【０００９】
内燃機関からの排ガスが流れる排ガス管内への還元剤の噴射において還元剤の気化が充分ではない場合、触媒への拡散、触媒との接触が不充分になり、充分な浄化を行うことができず、また燃料成分自身が未反応のまま大気中に放出されることがある。
【００１０】
上述のように、排ガス浄化のためのプラズマの使用は、特許文献１で示されるように従来から知られている。しかしながら、特許文献１でのように、燃料を排ガスに噴射し、その後で排ガスの処理の際にプラズマを提供する場合、排ガス流れ全体をプラズマ状態にしているので、プラズマを発生させるために必要とされるエネルギーが比較的大きく、プラズマ密度は低くなる。
【００１１】
よって、燃料若しくは還元剤を噴射しただけでは充分に気化しない条件であっても、噴射して供給される燃料若しくは還元剤を気化させること及び／又は比較的容易に反応性が高い燃料若しくは還元剤を提供することができる燃料又は還元剤添加装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の燃料又は還元剤添加装置は、液体の燃料又は還元剤を噴射する噴射ノズルと、噴射ノズルから噴射される燃料又は還元剤の少なくとも一部が吸着する多孔質材料、特に噴射ノズルの周囲に配置された多孔質材料と、多孔質材料に吸着した燃料又は還元剤をプラズマ化するプラズマ化装置とを有する。
【００１３】
本発明の燃料又は還元剤添加装置によれば、噴射される燃料又は還元剤を、プラズマによってラジカル化、クラッキングして反応性の高い低分子量成分に転化させること、及び／又は噴射しただけでは充分に気化しない場合であっても、瞬時に気化させることができる。
【００１４】
また本発明の燃料又は還元剤添加装置によれば、燃料又は還元剤を噴射する噴射ノズルの噴射口近傍において、すなわち燃料又は還元剤を噴射される空間の全体でではなく一部においてのみ、プラズマを発生させることができる。従ってプラズマ化される空間を比較的狭くすること、すなわち比較的少ない消費エネルギーで大きいプラズマ密度を得ることができる。
【００１５】
また特に本発明の燃料又は還元剤添加装置によれば、噴射ノズルから噴射される液体の燃料又は還元剤を多孔質材料に吸着させることによって燃料又は還元剤とプラズマとの接触性を改良して、燃料又は還元剤のプラズマ化を促進することができる。
【００１６】
本発明の燃料又は還元剤添加装置の１つの態様では、プラズマ化装置が、燃料又は還元剤と共にキャリアガス、例えば窒素、空気、アルゴン、及び排ガスの一部、特に再循環排ガスからなる群より選択されるキャリアガスをプラズマ化する。
【００１７】
この態様によれば、燃料又は還元剤を単独でプラズマ化する場合と比較して、プラズマ中の燃料又は還元剤の濃度が低下するので、すすの発生を抑制することができる。またこの態様によれば、プラズマ化されるガスを、プラズマ化装置の腐食が抑制されるように選択することが可能になる。
【００１８】
また本発明の燃料又は還元剤添加装置の１つの態様では、多孔質材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、ゼオライト及びセリアからなる群より選択される。
【００１９】
本発明の燃料又は還元剤添加装置の１つの態様では、多孔質材料が、触媒、特に白金、ロジウム、パラジウム、イリジウム等の貴金属、鉄、コバルト、ニッケル等の卑金属を担持している。
【００２０】
本発明の直憤式内燃機関は、本発明の燃料又は還元剤添加装置によって、燃焼室又はその上流側の吸気流路に燃料を噴射して燃焼室で燃焼させる内燃機関である。
【００２１】
この本発明の内燃機関、特に燃料を直接に燃焼室に噴射する直憤式内燃機関によれば、本発明の燃料又は還元剤添加装置による反応性の高い低分子量成分の生成及び／又は燃料の気化によって、燃焼室における燃料の燃焼性及び／又燃料と空気との混合を促進できる。これは、未燃焼燃料の排出やＰＭ（パティキュレート）の生成を抑制する。
【００２２】
本発明の排ガス浄化装置は、排気管内に設けた触媒の上流側において排ガスに還元剤を添加する排ガス浄化装置であって、本発明の燃料又は還元剤添加装置によって還元剤を添加する排ガス浄化装置である。
【００２３】
この本発明の排ガス浄化装置によれば、本発明の燃料又は還元剤添加装置による反応性の高い低分子量成分の生成及び／又は還元剤の気化によって、下流の触媒への還元剤の拡散、及び還元剤と触媒との接触を促進することができる。これは、触媒上での還元反応を促進し、従って還元剤自身が未反応のまま大気中に放出されることを抑制する。
【００２４】
この本発明の排ガス浄化装置で使用される触媒は、ＮＯx浄化触媒、特にＮＯx吸蔵還元触媒又はＮＯx選択還元触媒でよい。これによれば、触媒でのＮＯx還元反応を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の燃料又は還元剤添加装置で噴射される燃料又は還元剤は、用途に応じて選択することができるが、例えばガソリン、軽油等の炭化水素、又はエーテル、アルコール等であってよい。尚、用語「燃料」及び「還元剤」は、燃料又は還元剤添加装置を使用する用途によって使い分けられる用語である。一般的には、「燃料」は、燃料又は還元剤添加装置からの供給物を爆発的に燃焼させることを意図した用途において、この供給物を表すために使用される用語であり、また「還元剤」は、燃料又は還元剤添加装置からの供給物によって他の物質を還元させることを意図した用途において、この供給物を表すために使用される用語である。従ってこれらの用語は同じ対象を示すこともあり、相互に交換可能に用いることができる。すなわち、内燃機関の動力エネルギーを発生させるために「燃料」としてガソリンを燃焼室内に噴射し、同時にこの内燃機関から排出される排ガス中のＮＯxを還元するために「還元剤」としてガソリンを排気管内に噴射することもある。当然に、内燃機関の動力源としての「燃料」と排ガスの浄化のための「還元剤」とが異なっていてもよい。
【００２６】
［本発明の燃料又は還元剤添加装置］
以下では本発明を図に示した実施形態に基づいて具体的に説明するが、これらの図は本発明の概略を示す図であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００２７】
本発明の燃料又は還元剤添加装置の実施形態を図１に関して説明する。
【００２８】
本発明の燃料又は還元剤添加装置１０は、液体の燃料又は還元剤を噴射する噴射ノズル１２と、噴射ノズル１２から噴射される燃料又は還元剤の少なくとも一部が吸着する多孔質材料２２と、多孔質材料に吸着した燃料又は還元剤をプラズマ化する放電プラズマ化装置２５とを有する。
【００２９】
本発明の燃料又は還元剤添加装置の噴射ノズル部分としては、任意のノズル部分を使用でき、例えば図９に示すような、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射するための従来のインジェクターの機構を有することができる。
【００３０】
＜多孔質材料＞
ここで、多孔質材料２２は、筒状電極２１の内周面にコートされており、噴射ノズル１２から噴射される燃料又は還元剤の少なくとも一部が吸着するようにされている。従って、この多孔質材料は、噴射ノズルを囲むようにして配置することができる。
【００３１】
この多孔質材料としては、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、ゼオライト及びセリアからなる群より選択される材料の多孔質体を利用することができる。
【００３２】
＜触媒＞
また多孔質材料は随意に、触媒、特に白金、ロジウム、パラジウム、イリジウム等の貴金属、鉄、コバルト、ニッケル等の卑金属を担持していてよい。この触媒はウォッシュコートのような任意の技術によって多孔質材料に担持させることができる。
【００３３】
＜放電プラズマ化装置＞
放電プラズマ化装置２５は、噴射ノズル１２の先端部分を囲む筒状電極２１を有し、この筒状電極２１とノズル１２の先端部分とが、絶縁体２３によって電気的に絶縁されてそれぞれが対電極となるようにされている。また、筒状電極２１の内周面上には、多孔質材料２２が配置されている。噴射ノズル１２の先端部分と筒状電極２１とはいずれをカソードとすることも、またアノードとすることもできる。図１ではノズル１２の先端部分は接地されているが、電源２７に接続して筒状電極２１と反対の電圧を印加されるようにしてもよい。
【００３４】
また放電プラズマ化装置は、燃料又は還元剤と共にキャリアガスをプラズマ化する放電プラズマ化装置２５’であってもよい。この場合、例えば図２に示すように、筒状電極２１とノズル１２の先端部分との間に、キャリアガス２４を流通させて、燃料又は還元剤と共にキャリアガスをプラズマ化することができる。
【００３５】
これらの放電プラズマ化装置２５，２５’の使用においては、筒状電極２１とノズル１２の先端部分との間に電圧を印加することによって放電を発生させ、それによって筒状電極２１の内側及びその付近で放電プラズマ２９を発生させる。
【００３６】
ノズル１２及び筒状電極２１は、これらの間に電圧を印加して、これらを放電電極として使用できる材料で製造することができる。そのような材料として、導電性材料や半導体性材料を用いることができるが、金属材料、例えば銅、タングステン、ステンレス、鉄、アルミニウム等が好ましい。しかしながら特にアーク放電では電極が高温になるので、タングステンのような高融点材料を使用することが好ましい。また、バリア放電を使用するために、これらの導電性又は半導体性材料上に絶縁性材料を配置することもできる。
【００３７】
ここで発生させる放電プラズマは、電極間の放電によって生じる高エネルギーの電子を気体分子に衝突させ、それによって気体分子をプラスイオンとマイナスイオンとにすることによって発生させるプラズマをいう。この放電プラズマを発生させるためには、任意の放電形態を使用できるが、アーク放電、又はコロナ放電、例えばバリア放電を利用できる。
【００３８】
アーク放電を用いてマイクロ波プラズマ化装置でプラズマを発生させる場合、電源は、例えば１〜５０Ｖの電圧及び５〜５００Ａの電流を供給することができる。このアーク放電ではカソードから放出される電子によって放電が持続される。アーク放電を生じさせるための電流としては、直流のみでなく交流を用いることもできる。
【００３９】
アーク放電は、放電電流や放電電圧を増加することにより出力の増大が容易であり、安定な放電を長時間持続することできる点で有利である。またアーク放電は、アーク放電を発生させる装置及び技術が簡単であり、設備費が比較的廉価である点で有利である。
【００４０】
またコロナ放電を用いてマイクロ波プラズマ化装置でプラズマを発生させる場合、電源は、パルス状の直流又は交流電圧を供給するものでよい。電極間の印加電圧としては、一般的には１ｋＶ〜１００ｋＶ、例えば５ｋＶ〜２０ｋＶの電圧を使用することができる。また印加電圧のパルス幅は、０．１μｓ〜１０ｍｓ、特に０．１〜１０μｓにすることができる。
【００４１】
尚、電極上に絶縁性材料を配置してバリア放電を行うことは、プラズマの安定性、電極の耐久性などに関して好ましい。
【００４２】
＜結合誘導プラズマ化装置＞
プラズマ化装置としては、放電プラズマ化装置だけでなく、結合誘導によってプラズマを発生させる結合誘導プラズマ化装置を利用することもできる。
【００４３】
図３に示す本発明の燃料又は還元剤添加装置３０は、結合誘導プラズマ化装置３５を使用するものである。この結合誘導プラズマ化装置３５では、図９に示すようなインジェクター１００のノズル１２の先端部に筒状体３１が配置されており、円錐状部分４３と共にカップ状部分を形成している。また筒状体３１の内周面には多孔質材料２２がコートされている。この筒状体３１は電磁波を透過させる材料、例えば石英のような絶縁性材料で作られており、その周囲には、誘導電場を発生するための誘導コイル３４が配置されている。誘導コイル３４の一端には、マッチングボックス３８を介して高周波電源３７が接続されており、他端は接地されている。
【００４４】
この結合誘導プラズマ化装置３５の使用においては、マッチングボックス３８によってインピーダンスを調整して高周波電源３７から誘導コイル３４に高周波電流を流し、筒状体３１の内側で磁場を発生させ、渦電流を発生させ、それによって筒状体３１内及びその付近で誘導的にプラズマ３９を発生させる。ここで使用する高周波電流としては、例えば２〜５０ＭＨｚ、特に３〜４０ＭＨｚの周波数を用いることができる。
【００４５】
この結合誘導プラズマは、電極（金属部分）を高温のプラズマに直接に露出させないことができるので、耐久性に関して好ましい。
【００４６】
結合誘導プラズマ化装置を使用する本発明の燃料又は還元剤添加装置では、放電プラズマを使用する本発明の燃料又は還元剤添加装置に関して説明したとの同様に、燃料又は還元剤をキャリアガスと共にプラズマ化することができる。
【００４７】
＜マイクロ波プラズマ化装置＞
図４に示す本発明の燃料又は還元剤添加装置４０は、マイクロ破によってプラズマを発生させるマイクロ波プラズマ化装置４５を使用するものである。このマイクロ波プラズマ化装置４５では、図９に示すようなインジェクター１００のノズル１２の先端部に筒状体４１が配置されており、円錐状部分４３と共にカップ状の部分を形成している。また筒状体４１の内周面には多孔質材料２２がコートされている。
【００４８】
このマイクロ波プラズマ化装置４５の使用においては、マグネトロンのようなマイクロ波発生装置で発生させたマイクロ波、例えば周波数２．５４ＧＨｚ程度のマイクロ波４７を、導波管を経由させてアンテナからプラズマ化するガスに対して照射し、電場強度を強めてプラズマ４９を発生させる。
【００４９】
特に大気圧又はそれよりも高い気体圧力においてマイクロ波プラズマを発生させる場合、プラズマ励起体、例えば導電性セラミック、特にＳｉＣ焼結体のような導電性セラミック焼結体を使用し、このプラズマ励起体にマイクロ波を照射することによって、このプラズマ励起体の周囲でプラズマを発生させることが有利である。
【００５０】
マイクロ波プラズマを使用することは、電極（金属部分）を高温のプラズマに直接に露出させないことができるので、耐久性に関して好ましい。
【００５１】
マイクロ波プラズマ化装置を使用する本発明の燃料又は還元剤添加装置では、放電プラズマを使用する本発明の燃料又は還元剤添加装置に関して説明したとの同様に、燃料又は還元剤をキャリアガスと共にプラズマ化することができる。
【００５２】
＜プラズマ化装置へのキャリアガスの供給機構＞
プラズマ化装置が、燃料又は還元剤と共に、キャリアガス、例えば窒素、空気、アルゴン及び排ガスの一部からなる群より選択されるキャリアガスをプラズマ化する場合、このキャリアガスをプラズマ化装置に供給するために任意の機構を使用することができる。例えば窒素又はアルゴンは、これらのガスを保持するタンクから供給することができる。また、キャリアガスが空気である場合、随意にポンプを用いて、周囲から供給することができる。また更に、キャリアガスが排ガスの一部である場合、ＮＯx吸蔵還元触媒又はＮＯx選択還元触媒のような排ガス浄化触媒の下流、又はマイクロ波プラズマ化装置の下流であって排ガス浄化触媒の上流から得ることができる。
＜直噴式内燃機関＞
本発明の燃料又は還元剤添加装置を使用できる直噴式内燃機関は、図５に示すようなものである。
【００５３】
この図５では、燃料又は還元剤添加装置２００、シリンダブロック６１、シリンダヘッド６２、ピストン６３、燃焼室６４、吸気弁６５、吸気ポート６６、排気弁６７、排気ポート６８を有する直噴式内燃機関６０が示されている。ここでは、制御線２００ａを通じて燃料又は還元剤添加装置２００の燃料噴射２１０を制御できるようにされている。この直噴式内燃機関６０では、直噴式内燃機関で一般に使用される燃料、例えばガソリン、軽油等を噴射することができる。
【００５４】
また、ここでは、プラズマを常に発生させておくこともできるが、燃料を噴射する瞬間のみ、特に内燃機関始動時のような低温時において燃料を噴射する瞬間のみプラズマを発生させると、消費エネルギーに関して好ましい。
【００５５】
＜排ガス浄化装置＞
本発明の燃料又は還元剤添加装置を使用できる排ガス浄化装置は、図６に示すようなものである。
【００５６】
この図６では、燃料又は還元剤添加装置２００、排気管７６、触媒、特にＮＯx吸蔵還元触媒又はＮＯx選択還元触媒のようなＮＯx浄化触媒７２、ケーシング７４を有する排ガス浄化装置７０が示されている。矢印７９は排ガス流れ方向を示している。また制御線２００ａを通じて還元剤の噴射２１１を制御できるようにされている。
【００５７】
この排ガス浄化装置７０では、ガソリン、軽油等の内燃機関の動力源に使用される燃料を還元剤として噴射できるだけでなく、別個の還元剤を噴射することもできる。また、この排ガス浄化装置７０で使用できるＮＯx浄化触媒は、排ガス、特に内燃機関からの排ガス中のＮＯxの還元を促進する触媒である。
【００５８】
また、ここでは、プラズマを常に発生させておくこともできるが、還元剤を噴射する瞬間のみ、特に暖機がまだ充分ではない条件において還元剤を噴射する瞬間のみ発生させると、消費エネルギーに関して好ましい。
【００５９】
＜プラズマ＞
一般に知られているようにプラズマとは、自由運動する正と負の電荷をもつ２種以上の荷電粒子が共存する物質状態を意味する。従ってプラズマ状態では、存在する物質は高いポテンシャルエネルギーを有し、燃料又は還元剤をプラズマ状態にし、ラジカル化、クラッキングを行って、反応性の高い低分子量成分に転化することができる。また燃料又は還元剤が液滴状態で供給された場合にも瞬時に気化し、ラジカル化、クラッキングして、反応性の高い低分子量成分に転化することができる。
【００６０】
＜プラズマによる燃料又は還元剤のクラッキング＞
燃料又は還元剤を少なくとも部分的にプラズマ化することによって瞬時に燃料又は還元剤の気化、ラジカル化、クラッキングを行えること自体は、プラズマの非常に高いエネルギー状態を考慮すれば充分に当業者に明らかである。しかしながら以下では、炭化水素（Ｃ13Ｈ28）のプラズマ化によってクラッキング等が行われることを実験によって確認した。
【００６１】
ここでは図７で示すような実験装置を用いた。実験においては、燃料供給部からの燃料（Ｃ13Ｈ28）とＮ2供給部からのキャリアガスとしてのＮ2とを混合し、ノズルを経由させてチャンバーに供給した。またノズル内での放電によって放電プラズマを発生させた。実験においては、この放電プラズマがノズルの先端から出ていることが観察された。Ｎ2供給部からのＮ2はチャンバーに直接的にも供給した。またチャンバーからの排気の一部にガスクロマトグラフ分析を行った。
【００６２】
ここでこの実験で使用してプラズマを発生させたノズルは、図８に示すようなものであった。この図８で示されるノズルは、中空円筒状電極９２とその中心線上に配置された棒状電極９４とからなり、これらの電極間にはガス流れ流路９６が形成されている。矢印９８はこのガス流れ流路９６を流通するガス流れを示している。またこのノズルは、中空円筒状電極９２とその中心線上に配置された棒状電極９４との間に、電源９３によって電圧を印加し、それによって中空円筒状電極９２の先端部９２ａと棒状電極９４の先端部９４ａとの間で放電を行えるようにされている。尚、ここでは円筒状電側の内側にガラス管を配置して、バリア放電が起こるようにされている。
【００６３】
この実験によれば、放電によってプラズマを発生させているときのみ、Ｃ1〜Ｃ3の成分がガスクロマトグラフ分析で測定された。これはプラズマが比較的大きい分子（Ｃ13Ｈ28）をクラッキングして、比較的小さい分子（Ｃ1〜Ｃ3）を作れることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】放電プラズマを使用する本発明の燃料又は還元剤添加装置の１つの態様を示す概略断面図である。
【図２】放電プラズマを使用する本発明の燃料又は還元剤添加装置の他の態様を示す概略断面図である。
【図３】結合誘導プラズマを使用する本発明の燃料又は還元剤添加装置の１つの態様を示す概略断面図である。
【図４】マイクロ波プラズマを使用する本発明の燃料又は還元剤添加装置の１つの態様を示す概略断面図である。
【図５】本発明の直憤式内燃機関を示す概略断面図である。
【図６】本発明の排ガス浄化装置を示す概略断面図である。
【図７】プラズマによる炭化水素分子のクラッキングを行う実験を示す概略図である。
【図８】図７で示す実験において使用したノズルを示す概略断面図である。
【図９】従来のインジェクターの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０、２０、３０、４０、２００    本発明の燃料又は還元剤添加装置
１２    噴射ノズル
２２    多孔質材料
２１    筒状電極
２４    キャリアガス流れ
２５、２５’    放電プラズマ化装置
２９、３９、４９    プラズマ
３４    コイル
３５    結合誘導プラズマ化装置
４５    マイクロ波プラズマ化装置
４７    マイクロ波
６０    直噴式内燃機関
７０    排ガス浄化装置
１００    従来のインジェクター
【図１】
2006170001.tif 000003
【図２】
2006170001.tif 000004
【図３】
2006170001.tif 000005
【図４】
2006170001.tif 000006
【図５】
2006170001.tif 000007
【図６】
2006170001.tif 000008
【図７】
2006170001.tif 000009
【図８】
2006170001.tif 000010
【図９】
2006170001.tif 000011