(57)【要約】【課題】より低いエネルギーで、より広範囲の点火が可能な点火装置を提供する。【解決手段】マイクロ波放射器２０は、第１の同軸路３０と第２の同軸路４０とを備えている。第１の同軸路３０は、一端が燃焼室に臨む状態で配置され、電磁波発生電源にて発生したマイクロ波を燃焼室内へ向けて放射することにより、燃焼室内の広範囲に広域高電界部を形成する。第２の同軸路４０は、一端が燃焼室に臨む状態で配置され、電磁波発生電源にて発生したマイクロ波を燃焼室内へ向けて放射することにより、広域高電界部内において広域高電界部よりも狭い領域に、広域高電界部よりも電界強度が高い局所高電界部を形成する。局所高電界部により小規模プラズマが形成され、広域高電界部において、より広範囲にプラズマが形成される。これにより、より広範囲に亘って混合気の点火が行われる。【選択図】図４
2015158169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室内の混合気の点火を行う内燃機関の点火装置であって、
前記燃焼室で共振し得る電磁波を発生させる電磁波発生手段と、
一端が前記燃焼室に臨む状態で配置され、前記電磁波発生手段にて発生した電磁波を前記燃焼室内へ向けて放射することにより、前記燃焼室内に第１の電界部を形成する第１の電磁波放射器と、
一端が前記燃焼室に臨む状態で配置され、前記電磁波発生手段にて発生した電磁波を前記燃焼室内へ向けて放射することにより、前記第１の電界部内において前記第１の電界部よりも狭い領域に、前記第１の電界部よりも電界強度が高い第２の電界部を形成する第２の電磁波放射器と、
を有することを特徴とする内燃機関の点火装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の点火装置において、
前記第１の電磁波放射器は、前記一端において電磁波の波形が節を形成するように構成され、
前記第２の電磁波発生器は、前記一端において電磁波の波形が腹を形成するように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関の点火装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の点火装置において、
前記第１の電磁波放射器及び前記第２の電磁波放射器は、それぞれ、
柱状の内側導体と、
前記内側導体の外側に同軸状に設けられた筒状の外側導体と、
前記内側導体と前記外側導体との間に配置された誘電体と、を備え、
前記電磁波発生手段によって発生した電磁波を前記内側導体と前記外側導体との間を伝播させて前記燃焼室内へ向けて放射し、
前記第１の電磁波放射器の外側導体の長さは、前記電磁波発生手段にて発生した電磁波の半波長の整数倍であり、
前記第２の電磁波放射器の外側導体の長さは、前記電磁波発生手段にて発生した電磁波の４分の１波長の奇数倍である、
ことを特徴とする内燃機関の点火装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の点火装置において、
前記第１の電磁波放射器の誘電体の比誘電率は、前記第２の電磁波放射器の誘電体の比誘電率の略１．７７倍であり、
前記第１の電磁波放射器及び前記第２の電磁波放射器の長さが略等しい、
ことを特徴とする内燃機関の点火装置。
【請求項５】
請求項３に記載の内燃機関の点火装置において、
前記第２の電磁波放射器の外側導体の長さは、前記第１の電磁波放射器の外側導体の長さの略１．３３倍であり、
前記第１の電磁波放射器の誘電体の比誘電率及び前記第２の電磁波放射器の誘電体の比誘電率は略等しい、
ことを特徴とする内燃機関の点火装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の内燃機関の点火装置において、
前記第１の電磁波放射器及び前記第２の電磁波放射器の内側導体の先端部は、前記燃焼室内に突出しており、
その突出している部分の長さは、前記第２の電磁波放射器よりも前記第１の電磁波放射器の方が長い、
ことを特徴とする内燃機関の点火装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の内燃機関の点火装置において、
前記第１の電磁波放射器及び前記第２の電磁波放射器は一体的に設けられている、
ことを特徴とする内燃機関の点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の点火装置に関し、特に、電磁波を利用することで燃焼室内の混合気の点火を行う点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の点火装置として、数ＧＨｚの周波数を有するマイクロ波等の電磁波を用いることにより、燃焼室内の混合気の点火を行う点火装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ピストンの頂面に対向する位置にマイクロ波放射アンテナが設けられた点火装置が開示されている。マイクロ波放射アンテナからマイクロ波を燃焼室内に放射することにより、燃焼室内の混合気の点火が行われる。
【０００４】
特許文献２，３には、エンジン燃焼室内をマイクロ波共振器として利用する内燃機関が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１１３５７０号公報
【特許文献２】特開２０００−２３０４２６号公報
【特許文献３】特開２０１２−１４９６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、内燃機関においては燃焼効率の向上が望まれている。燃焼効率を向上させるためには、より低いエネルギー（低電力）で、燃焼室内の広範囲にプラズマを形成することにより混合気を広域で点火することが考えられる。上記の特許文献１〜３に記載された点火装置では、マイクロ波放電を広域に形成するには大きな電力が必要となるため、低エネルギー（低電力）で広範囲の点火を実現することが困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、より低いエネルギー（低電力）で、燃焼室内においてより広範囲にプラズマを形成して広範囲の点火が可能な点火装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、燃焼室内の混合気の点火を行う内燃機関の点火装置であって、前記燃焼室で共振し得る電磁波を発生させる電磁波発生手段と、一端が前記燃焼室に臨む状態で配置され、前記電磁波発生手段にて発生した電磁波を前記燃焼室内へ向けて放射することにより、前記燃焼室内に第１の電界部を形成する第１の電磁波放射器と、一端が前記燃焼室に臨む状態で配置され、前記電磁波発生手段にて発生した電磁波を前記燃焼室内へ向けて放射することにより、前記第１の電界部内において前記第１の電界部よりも狭い領域に、前記第１の電界部よりも電界強度が高い第２の電界部を形成する第２の電磁波放射器と、を有することを特徴とする内燃機関の点火装置である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関の点火装置において、前記第１の電磁波放射器は、前記一端において電磁波の波形が節を形成するように構成され、前記第２の電磁波発生器は、前記一端において電磁波の波形が腹を形成するように構成されている、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の点火装置において、前記第１の電磁波放射器及び前記第２の電磁波放射器は、それぞれ、柱状の内側導体と、前記内側導体の外側に同軸状に設けられた筒状の外側導体と、前記内側導体と前記外側導体との間に配置された誘電体と、を備え、前記電磁波発生手段によって発生した電磁波を前記内側導体と前記外側導体との間を伝播させて前記燃焼室内へ向けて放射し、前記第１の電磁波放射器の外側導体の長さは、前記電磁波発生手段にて発生した電磁波の半波長の整数倍であり、前記第２の電磁波放射器の外側導体の長さは、前記電磁波発生手段にて発生した電磁波の４分の１波長の奇数倍である、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の内燃機関の点火装置において、前記第１の電磁波放射器の誘電体の比誘電率は、前記第２の電磁波放射器の誘電体の比誘電率の略１．７７倍であり、前記第１の電磁波放射器及び前記第２の電磁波放射器の長さが略等しい、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項３に記載の内燃機関の点火装置において、前記第２の電磁波放射器の外側導体の長さは、前記第１の電磁波放射器の外側導体の長さの略１．３３倍であり、前記第１の電磁波放射器の誘電体の比誘電率及び前記第２の電磁波放射器の誘電体の比誘電率は略等しい、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の内燃機関の点火装置において、前記第１の電磁波放射器及び前記第２の電磁波放射器の内側導体の先端部は、前記燃焼室内に突出しており、その突出している部分の長さは、前記第２の電磁波放射器よりも前記第１の電磁波放射器の方が長い、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の内燃機関の点火装置において、前記第１の電磁波放射器及び前記第２の電磁波放射器は一体的に設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、第２の電界部によって小規模プラズマが形成され、その小規模プラズマがトリガーとなって、第１の電界部において、より広範囲にプラズマを形成することが可能となる。これにより、より低いエネルギー（低電力）で、より広い範囲に亘って混合気の点火を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】マイクロ波の周波数及び反射率を示すグラフである。
【図３】燃焼室内における電界分布を示す模式図である。
【図４】マイクロ波放射器の概略構成を示す図である。
【図５】マイクロ波の条件を説明するための模式図である。
【図６】変形例に係るマイクロ波放射器の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に、本発明の実施形態に係る内燃機関の一例を示す。本実施形態に係る内燃機関１００においては、マイクロ波等の電磁波を利用して燃焼室１０８内の混合気の点火を行う。
【００１８】
内燃機関１００は、シリンダヘッド１０２と、シリンダ１０４と、シリンダ１０４及びピストン１０６により形成される燃焼室１０８と、シリンダヘッド１０２に設けられた吸気口１１０を開閉する吸気弁１１２と、シリンダヘッド１０２に設けられた排気口１１４を開閉する排気弁１１６と、燃料噴射弁１１８とを含む。吸気工程においては、吸気弁１１２が開きピストン１０６を下降させることで、吸気口１１０から燃焼室１０８内に吸気ガスが導入される。燃料噴射弁１１８が吸気口１１０に臨む状態で配置されていることで、燃料が吸気口１１０に噴射されるため、燃焼室１０８内に混合気が導入される。圧縮工程においては、吸気弁１１２が閉じてピストン１０６の上昇により混合気が圧縮される。点火装置１０は、マイクロ波等の電磁波を燃焼室１０８内に放射することで、燃焼室１０８内の混合気の点火を行う。燃焼後のガスは、排気工程において排気弁１１６が開くことで、排気口１１４へ排出される。
【００１９】
点火装置１０は、電磁波伝搬手段としてのマイクロ波放射器２０と、電磁波伝送路としての導波管７０と、電磁波発生電源８０と、制御装置８２と、電磁波伝送路としての同軸路８４とを含む。電磁波発生電源８０は、例えばマグネトロン、進行波増幅管又は固体発振素子等により構成され、マイクロ波等の電磁波を発生させる。制御装置８２は、電磁波発生電源８０が発生させるマイクロ波のパルスの高さ及び幅のいずれか１つ以上を制御することで、その出力（電力）を制御する。電磁波発生電源８０は、燃焼室１０８内の混合気の点火を行うタイミングでマイクロ波パルスを出力し、この出力されたマイクロ波パルスは同軸路８４を伝搬して導波管７０に供給され、導波管７０を伝搬する。なお、同軸路８４の代わりに同軸ケーブルが用いられてもよい。導波管７０は、一例として矩形状の導波管である。導波管７０の端部には、燃焼室１０８に臨む状態でマイクロ波放射器２０が設けられている。一例として、マイクロ波放射器２０は、燃焼室１０８の上面の中央部に配置されている。マイクロ波放射器２０は、電磁波発生電源８０にて発生して同軸路８４及び導波管７０を伝搬したマイクロ波を燃焼室１０８内に放射する。なお、混合気の点火に用いられる電磁波はマイクロ波に限られないが、以下では一例としてマイクロ波を用いる例について説明する。マイクロ波放射器２０の構成については後で詳述する。
【００２０】
燃焼室１０８では、所定の周波数のマイクロ波が所定の共振モードで共振する。電磁波発生電源８０は、制御装置８２の制御に基づき、燃焼室１０８にて共振する周波数のマイクロ波を発生させる。マイクロ波が燃焼室１０８内で共振している状態では、マイクロ波のエネルギー反射が少なく、マイクロ波のエネルギーのほとんどが燃焼室１０８内に蓄えられる。
【００２１】
図２に、マイクロ波の周波数と反射率との関係を示す。一例としてＴＭ０１０モード共振について説明する。一例として、燃焼室１０８内においてマイクロ波の反射率が最も低くなる周波数（共振周波数：２．４８ＧＨｚ）のマイクロ波を燃焼室１０８内に供給すると、燃焼室１０８内に高電界域が形成される。反射率は、燃焼室１０８へのマイクロ波の入射エネルギーの指標を表し、反射率のレベルが低いほど、燃焼室１０８へのマイクロ波の入射エネルギーが大きいことを表す。なお、燃焼室１０８内におけるマイクロ波の共振周波数は、燃焼室１０８の形状、大きさ、導電率及び共振器のＱ値等に依存して変わる。なお、本実施形態においては、燃焼室１０８は円筒状の形状を有するものとする。
【００２２】
図３に、マイクロ波の供給によって燃焼室１０８内に形成される電界の分布を示す。燃焼室１０８の径方向（横方向）において中央部が最も高く、周囲部（径方向の外側）へ向かって徐々に低くなって、ある位置で最も低くなる。
【００２３】
図４に、マイクロ波放射器２０の一例を示す。マイクロ波放射器２０は、第１の同軸路３０と第２の同軸路４０とを備えている。本実施形態では、マイクロ波放射器２０は、２つの第２の同軸路４０を備えている。図４（ａ）には第１の同軸路３０が示されている。図４（ｂ）には、マイクロ波放射器２０の先端部（燃焼室１０８内に臨む先端部）から見たその先端部が示されている。図４（ｃ）には、第１の同軸路３０及び第２の同軸路４０が示されている。図４（ｄ）には、マイクロ波放射器２０の先端部から見たその先端部が示されている。第１の同軸路３０及び２つの第２の同軸路４０は一体化されており、第１の同軸路３０と第２の同軸路４０との間には、第１の同軸路３０と第２の同軸路４０とを一体化する構成部品５０が設けられている。この構成部品５０の材料は特に限定されるものではなく、誘電体であってもよいし金属であってもよい。本実施形態では、２つの第２の同軸路４０の間に第１の同軸路３０が配置されている。なお、第１の同軸路３０及び２つの第２の同軸路４０は一体化されておらず、個別に設けられていてもよい。
【００２４】
第１の同軸路３０は、燃焼室１０８内の広範囲に広域高電界部（第１の電界部）を形成するためのものである。第２の同軸路４０は、広域高電界部内において広域高電界部よりも狭い領域に、広域高電界部よりも電界強度が高い局所高電界部（第２の電界部）を形成するためのものである。つまり、第１の同軸路３０によって、燃焼室１０８内の広範囲に高電界部が形成され、第２の同軸路４０によって、局所的に高電界部が形成される。
【００２５】
マイクロ波放射器２０の先端部は、燃焼室１０８内に臨む状態で配置されており、マイクロ波放射器２０の後端部は、導波管７０に接続されている。マイクロ波放射器２０は、導波管７０の側面７４に接続されている。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、第１の同軸路３０は、外側導体３２と内側導体３４とによって構成された同軸構造を有する。外側導体３２は筒状の形状を有する。内側導体３４は柱状の形状を有し、外側導体３２の中心軸に沿って外側導体３２内に配置されている。外側導体３２と内側導体３４との間には、誘電体３６が配置されている。誘電体３６は、空気であってもよいし、固体状の物質であってもよい。外側導体３２の開放端が燃焼室１０８に臨む状態で、第１の同軸路３０が配置されている。内側導体３４の先端部３４ａは、燃焼室１０８内に突出しており、内側導体３４がアンテナ電極として機能する。また、内側導体３４の後端部３４ｂは、導波管７０の側面７４から導波管７０内に突出している。その突出の長さは、電磁波発生電源８０にて発生したマイクロ波の波長λの１／４の長さである。また、その突出位置は、導波管７０の端面７２から、導波管７０内におけるマイクロ波の波長λｇの１／４の長さ分、離れている。
【００２７】
図４（ｃ）に示すように、第２の同軸路４０は、外側導体４２と内側導体４４とによって構成された同軸構造を有する。外側導体４２は筒状の形状を有する。内側導体４４は柱状の形状を有し、外側導体４２の中心軸に沿って外側導体４２内に配置されている。外側導体４２と内側導体４４との間には、誘電体４６が配置されている。誘電体４６は、空気であってもよいし、固体状の物質であってもよい。外側導体４２の開放端が燃焼室１０８に臨む状態で、２つの第２の同軸路４０が配置されている。内側導体４４の先端部４４ａは、燃焼室１０８内に突出しており、内側導体４４がアンテナ電極として機能する。また、内側導体４４の後端部４４ｂは、導波管７０の側面７４から導波管７０内に突出している。その突出の長さは、電磁波発生電源８０にて発生したマイクロ波の波長λの１／４の長さである。つまり、内側導体３４の後端部３４ｂの長さ及び内側導体４４の後端部４４ｂの長さは等しい。
【００２８】
導波管７０を介してマイクロ波放射器２０に供給されたマイクロ波は、第１の同軸路３０及び第２の同軸路４０を伝播して燃焼室１０８内に放射される。つまり、導波管７０を伝播してきたマイクロ波は、第１の同軸路３０と第２の同軸路４０とに分岐されて燃焼室１０８内に放射される。具体的には、マイクロ波放射器２０に供給されたマイクロ波は、第１の同軸路３０における外側導体３２と内側導体３４との間を伝播して、第１の同軸路３０の先端部から燃焼室１０８内に供給される。また、マイクロ波放射器２０に供給されたマイクロ波は、第２の同軸路４０における外側導体４２と内側導体４４との間を伝播して、第２の同軸路４０の先端部から燃焼室１０８内に供給される。
【００２９】
一例として、周波数が２．４８ＧＨｚのマイクロ波を用いた場合、そのマイクロ波の波長は１２１ｍｍとなる。また、横８６ｍｍ、縦４３ｍｍの矩形状の導波管７０を用いた場合、導波管７０内におけるマイクロ波の波長λｇは１７０ｍｍとなる。
【００３０】
また、内側導体３４の先端部３４ａの長さ（燃焼室１０８内に突出している部分の長さ）は、内側導体４４の先端部４４ａの長さ（燃焼室１０８内に突出している部分の長さ）よりも長いことが好ましい。一例として、先端部３４ａの長さは２〜４ｍｍであり、先端部４４ａの長さは１ｍｍ以下である。第１の同軸路３０は、燃焼室１０８内の広範囲に高電界部を形成するためのものである。従って、燃焼室１０８内の広範囲で電界を整合させるために、先端部３４ａの長さは先端部４４ａの長さよりも長いことが好ましい。一方、第２の同軸路４０は、局所的な範囲に高電界部を形成するためのものであり、広範囲に高電界部を形成するものでない。従って、先端部４４ａの長さは、先端部３４ａよりも短くてもよい。
【００３１】
次に、図５を参照して、マイクロ波放射器２０における電界分布（マイクロ波の波形）について説明する。図５（ａ）に、第１の同軸路３０における電界分布を示し、図５（ｂ）に、第２の同軸路４０における電界分布を示す。図５（ａ）には、第１の同軸路３０と、第１の同軸路３０を伝播するマイクロ波の波形とが模式的に示されている。図５（ｂ）には、第２の同軸路４０と、第２の同軸路４０を伝播するマイクロ波の波形とが模式的に示されている。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、内側導体３４の後端部３４ｂの長さをλ／４とすることにより、内側導体３４の後端部３４ｂの先端の位置（位置ａ１）において、マイクロ波（電界）の波形の「腹」が形成される。同様に、図５（ｂ）に示すように、内側導体４４の後端部４４ｂの長さをλ／４とすることにより、内側導体４４の後端部４４ｂの先端の位置（位置ｂ１）において、マイクロ波（電界）の波形の「腹」が形成される。
【００３３】
また、図５（ａ）に示すように、第１の同軸路３０の長さ（外側導体３２の長さ）（ａ３−ａ２）は、以下の式（１）で示す条件を満たしている。
（ａ３−ａ２）＝マイクロ波の半波長（λ／２）×ｎ・・・（１）
ｎは整数である。
【００３４】
つまり、第１の同軸路３０の長さ（外側導体３２の長さ）（ａ３−ａ２）は、マイクロ波の半波長（λ／２）の整数倍である。
【００３５】
これにより、燃焼室１０８の端面位置ａ３、つまり、第１の同軸路３０の先端部（燃焼室１０８内に臨む先端部）において、第１の同軸路３０を伝播するマイクロ波（電界）の波形は「節」となる。その結果、第１の同軸路３０を伝播するマイクロ波が燃焼室１０８内の広い範囲に供給され、燃焼室１０８内の広い範囲に広域高電界部が形成される。つまり、第１の同軸路３０を伝播してきたマイクロ波によって、燃焼室１０８内の広範囲に高電界部が形成される。
【００３６】
また、図５（ｂ）に示すように、第２の同軸路４０の長さ（外側導体４２の長さ）（ｂ３−ｂ２）は、以下の式（２）で示す条件を満たしている。
（ｂ３−ｂ２）＝マイクロ波の４分の１波長（λ／４）×奇数・・・（２）
【００３７】
つまり、第２の同軸路４０の長さ（外側導体４２の長さ）（ｂ３−ｂ２）は、マイクロ波の４分の１波長（λ／４）の奇数倍である。
【００３８】
これにより、燃焼室１０８の端面位置ｂ３において、第２の同軸路４０を伝播するマイクロ波（電界）の波形は「腹」となる。その結果、内側導体４４の先端部４４ａの近傍に局所高電界部が形成される。つまり、第２の同軸路４０を伝播してきたマイクロ波によって、内側導体４４の先端部４４ａの近傍に局所的な高電界部が形成される。第２の同軸路４０によって形成される局所高電界部は、第１の同軸路３０によって形成される広域高電界部よりも局所的な領域に形成される。そのため、局所高電界部の電界強度は、広域高電界部の電界強度よりも高くなる。
【００３９】
上記の構成を有するマイクロ波放射器２０にマイクロ波パルスを供給すると、第１の同軸路３０を伝播してきたマイクロ波によって、燃焼室１０８内の広い範囲に広域高電界部が形成される。また、第２の同軸路４０を伝播してきたマイクロ波によって、内側導体４４の先端部４４ａの近傍に局所高電界部が形成される。この局所高電界部によって、先端部４４ａの近傍に数ｍｍ程度の大きさの小規模プラズマが形成される。そして、その小規模プラズマがトリガー（初期電子供給）の役割を果たし、広域高電界部においてより広い範囲にプラズマが形成される。広範囲に形成されたプラズマによって、広範囲に亘って混合気の点火を行うことが可能となる。これにより、希薄燃焼時の初期燃焼を促進させて、エンジン燃費を向上させることが可能となる。本実施形態によると、ＤＣ放電や紫外線照射等のアシストを利用して混合気を点火する必要がないため、より低い電力で、より広範囲に亘って混合気の点火を行うことが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態において、第１の同軸路３０及び第２の同軸路４０の長さ（外側導体３２及び外側導体４２の長さ）を等しくしつつ、上記の式（１）及び式（２）の条件を満たすことが好ましい。これにより、マイクロ波放射器２０の製造が容易になる。
【００４１】
外側導体３２及び外側導体４２の長さを等しくするためには、第１の同軸路３０を伝播するマイクロ波の波長λａを、第２の同軸路４０を伝播するマイクロ波の波長λｂの０．７５倍（３／４倍）にする必要がある。
【００４２】
ところで、同軸路を伝播するマイクロ波の波長λと、同軸路を構成する誘電体の比誘電率εとは、以下の式（３）で示される関係にある。
λ〜１／（ε）１／２・・・（３）
すなわち、波長λは、比誘電率εの１／２乗に反比例する。
【００４３】
従って、波長λａを波長λｂの０．７５倍にするためには、第１の同軸路３０の誘電体３６の比誘電率εａを、第２の同軸路４０の誘電体４６の比誘電率εｂの１．７７倍（（１／０．７５）２）にすれば良い。
【００４４】
具体的には、第２の同軸路４０の誘電体４６に比誘電率が３．８の石英を用いた場合、第１の同軸路３０の誘電体３６には、比誘電率が６．７の材料（例えば合成ガラス）を用いれば良い。この場合、外側導体３２及び外側導体４２の長さは、一例として、４６ｍｍとなる。
【００４５】
なお、第１の同軸路３０の誘電体３６の比誘電率と、第２の同軸路４０の誘電体４６の比誘電率とを等しくしつつ、上記の式（１）及び式（２）で示す条件を満たすようにしてもよい。この場合、第２の同軸路４０の外側導体４２の長さを、第１の同軸路３０の外側導体３２の長さの１．３３倍（１／０．７５＝１．３３３）にすれば良い。
【００４６】
次に、図６を参照して変形例について説明する。上述した実施形態では、２つの第２の同軸路４０を用いるようにしているが、図６（ａ）に示すように、１つの第２の同軸路４０を用いるようにしてもよい。または、図６（ｂ）に示すように、３つの第２の同軸路４０を用いるようにしてもよい。第２の同軸路４０の数を多いほど、点火のトリガーとなる小規模プラズマの数が増えて小規模プラズマの電界強度が高くなるので、混合気をより点火しやすくなる。
【００４７】
なお、第１の同軸路３０は、燃焼室１０８の上面の中央部に配置されることが好ましい。これにより、燃焼室１０８内において、中央部を中心にして対称に広域高電界部が形成され、均等にプラズマが形成される。
【符号の説明】
【００４８】
１０  点火装置、２０  マイクロ波放射器、３０  第１の同軸路、３２，４２  外側導体、３４，４４  内側導体、３４ａ，４４ａ  先端部、３４ｂ，４４ｂ  後端部、３６，４６  誘電体、４０  第２の同軸路、５０  構成部品、７０  導波管、７２  端面、７４  側面、８０  電磁波発生電源、８２  制御装置、８４  同軸路、１００  内燃機関、１０２  シリンダヘッド、１０４  シリンダ、１０６  ピストン、１０８  燃焼室、１１０  吸気口、１１２  吸気弁、１１４  排気口、１１６  排気弁、１１８  燃料噴射弁。
【図１】
2015158169.tif 000003
【図２】
2015158169.tif 000004
【図３】
2015158169.tif 000005
【図４】
2015158169.tif 000006
【図５】
2015158169.tif 000007
【図６】
2015158169.tif 000008