(57)【要約】【課題】燃料噴射装置の構造を大きく変えることなく装置全体のコンパクト化を図ることができる点火装置一体型インジェクタを提供すること。電磁波発振器ＭＷから発振される電磁波を共振構造からなる昇圧手段によって昇圧し、接地電極５１と放電電極３１との間の電位差を高め放電を生じさせる点火装置３と弁座（オリフィス）２３ａからノズルニードル２４の弁体部分を接離させることで、燃料の噴射を制御する燃料噴射装置２とから構成されている。そして、共振構造は、燃料噴射管２１の表面に形成される電磁波発振器と接続した誘電体３０と、シリンダヘッド５のインジェクタの取付口５０の内壁面５０ａとの間で構成し、放電電極３１が、燃料噴射管２１の表面に形成した突出部であって、取付口５０の壁面の放電電極３１と最も近い箇所を接地電極５１として放電を生じさせるようにしている。【選択図】図１
2016027897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドの取付口に配設される点火装置一体型インジェクタであって、
入力された電磁波を昇圧する共振構造からなる昇圧手段と、該昇圧手段の出力側に設けられた放電部を有する点火装置と、
燃料噴射管の燃料噴射口から燃料噴射を行う燃料噴射装置を備え、
前記共振構造は、燃料噴射管の表面に形成される誘電体と、前記取付口の内壁面を用いて構成し、
前記放電部が、燃料噴射管の表面に形成した突出部であって、該放電部と前記取付口の壁面との間で放電が行われる点火装置一体型インジェクタ。
【請求項２】
内燃機関のシリンダヘッドの取付口に配設される点火装置一体型インジェクタであって、
入力された電磁波を昇圧する昇圧手段と、該昇圧手段の出力側に設けられた放電部を有する点火装置と、
燃料噴射管の燃料噴射口から燃料噴射を行う燃料噴射装置を備え、
前記共振構造は、燃料噴射管の表面に形成される誘電体と、該誘電体の表面を覆う導電部材で構成し、
前記放電部が、燃料噴射管の表面に形成した突出部であって、該放電部と前記取付口の壁面との間で放電が行われる点火装置一体型インジェクタ。
【請求項３】
内燃機関のシリンダヘッドの取付口に配設される点火装置一体型インジェクタであって、
入力された電磁波を昇圧する昇圧手段と、該昇圧手段の出力側に設けられた放電部を有する点火装置と、
燃料噴射管の燃料噴射口から燃料噴射を行う燃料噴射装置を備え、
前記共振構造は、燃料噴射管の表面に形成される誘電体を比誘電率が８以上の高誘電率を採用することで構成し、
前記放電部が、燃料噴射管の表面に形成した突出部であって、該放電部と前記取付口の壁面との間で放電が行われる点火装置一体型インジェクタ。
【請求項４】
請求項１に記載の点火装置一体型インジェクタを備えることを特徴とする、内燃機関。
【請求項５】
吸気ポートに装着される主インジェクタと、
シリンダヘッドに装着される請求項１に記載の点火装置一体型インジェクタを備え、
吸気バルブが開いている間は主インジェクタにより燃料噴射を行い、
吸気バルブが閉じた後は、前記点火装置一体型インジェクタを用いて燃料噴射を行うことを特徴とする、内燃機関。
【請求項６】
噴射口より燃料を噴射する燃料噴射装置と、
該燃料噴射装置を収容する収容部材と、
電磁波を発振する発振器と、
燃料噴射装置の側面に形成され、前記電磁波を共振構造により昇圧する昇圧手段と、
前記噴射口の側方に設けられ、空気を導入する導入口と、
噴射口から噴射した燃料と、導入口から導入した空気とが混合される混合管を備え、
前記共振構造は、燃料噴射装置の側面に形成される誘電体と、前記収容部材の内壁面とを用いて構成される、ガスバーナー。
【請求項７】
表面を電磁波が伝播する第１導体と、
第１導体上に形成された誘電体と、
前記誘電体の周囲を包囲する第２導体と、
第１導体又は第２導体の表面に形成された突出部と、
前記電磁波を共振構造により昇圧する昇圧手段を備え、
前記共振構造は、第１導体、第２導体及び前記誘電体を用いて構成し、
突出部と第２導体との間で放電が行われる点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火装置と燃料噴射装置を一体化したインジェクタ、このインジェクタを備えた内燃機関に関する。又はガスバーナー、点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
点火装置と燃料噴射装置を一体化した、種々の一体型インジェクタが提案されている。これらは、ディーゼルエンジン、ガスエンジン及びガソリンエンジンにおいては直噴型エンジンへの使用が期待されている。点火装置を内蔵したインジェクタは、インジェクタ（燃料噴射装置）の軸心と点火装置として使用する点火プラグの中心電極の軸心とを一致させた同軸構造型と、燃料噴射装置と点火装置とを並列に配置して１のケーシング内に収納した並列構造型のものに大別される。同軸構造型のものは、例えば特許文献１、２に開示されている。同軸構造型では、点火装置として使用される点火プラグの中心電極を、先端にシート部を形成した段付き中空状に構成し、アクチュエータの作動によってシート部を開閉するニードルを中心電極に挿通するように構成される、内燃機関への取り付けを容易に行うことができるという利点を有する。【０００３】
また、並列構造型のものは、例えば特許文献３、４に開示されている。並列配置型では、燃料噴射装置と点火装置として使用される点火プラグとを筒状のケーシング内に所定間隔を隔てて並列に配置しており、通常の燃料噴射装置と点火プラグとを用いることができるように構成されている。そのため燃料噴射装置及び点火プラグのそれぞれを新たに設計する必要がないという利点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−７１３４３号公報
【特許文献２】特開平７−１９１４２号公報
【特許文献３】特表２００５−５１１９６６号公報
【特許文献４】特開２００８−２５５８３７号公報
【非特許文献１】「非定常水素噴流及び火炎噴流への周囲空気導入」（冨田ほか、日本機械学会論文集（Ｂ編、６３巻６０９号、論文ＮＯ．９６−１４７０、１９９７年５月発行）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１、２に開示されている点火装置一体型インジェクタは、点火装置として使用される点火プラグの中心電極に流れる点火コイルからの数万ボルトの高電圧の影響によって、噴射ノズルのニードルを作動するためのアクチュエータ（例えば、電磁コイルやピエゾ素子）の誤作動や破損する可能性があるという問題がある。また、特許文献３、４に開示されている点火装置一体型インジェクタは、燃料噴射装置と点火装置として使用される点火プラグとを１つのケーシング内に配置するようにしたものである。点火プラグの外径寸法は通常の点火プラグを用いているため小径化には限界があり、ケーシング全体の外径が大径となり、内燃機関への取り付けスペースの確保が困難であるという問題があった。【０００６】
本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料噴射装置の構造を大きく変えることなく装置全体のコンパクト化を図ることができる点火装置一体型インジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、
内燃機関のシリンダヘッドの取付口に配設される点火装置一体型インジェクタに関し、
入力された電磁波を昇圧する共振構造からなる昇圧手段と、該昇圧手段の出力側に設けられた放電部を有する点火装置と、
燃料噴射管の燃料噴射口からの燃料噴射を行う燃料噴射装置を備え、
前記共振構造は、燃料噴射管の表面に形成される誘電体と、前記取付口の内壁面を用いて構成し、
前記放電部が、燃料噴射管の表面に形成した突出部であって、該放電部と前記取付口の壁面との間で放電が行われる点火装置一体型インジェクタである。【０００８】
また、上記課題を解決するためになされた第２の発明は、
内燃機関のシリンダヘッドの取付口に配設される点火装置一体型インジェクタに関し、
入力された電磁波を昇圧する昇圧手段と、該昇圧手段の出力側に設けられた放電部を有する点火装置と、
燃料噴射管の燃料噴射口からの燃料噴射を行う燃料噴射装置を備え、
前記共振構造は、燃料噴射管の表面に形成される誘電体と、該誘電体の表面を覆う導電部材で構成し、
前記放電部が、燃料噴射管の表面に形成した突出部であって、該放電部と前記取付口の壁面との間で放電が行われる点火装置一体型インジェクタである。【０００９】
また、上記課題を解決するためになされた第３の発明は、内燃機関のシリンダヘッドの取付口に配設される点火装置一体型インジェクタに関し、
入力された電磁波を昇圧する昇圧手段と、該昇圧手段の出力側に設けられた放電部を有する点火装置と、
燃料噴射管の燃料噴射口からの燃料噴射を行う燃料噴射装置を備え、
前記共振構造は、燃料噴射管の表面に形成される誘電体を比誘電率が８以上の高誘電率を採用することで構成し、
前記放電部が、燃料噴射管の表面に形成した突出部であって、該放電部と前記取付口の壁面との間で放電が行われる点火装置一体型インジェクタである。【００１０】
また、これらの場合において、前記誘電体を、燃料噴射管の表面に誘電体材料をコーティングして構成することができる。これにより装置全体の構成を簡素化することができる。なお、コーティングには、誘電体材料の印刷、溶射も含む。【００１１】
本発明の他の態様は、ガスバーナーに関する。このガスバーナーは、噴射口より燃料を噴射する燃料噴射装置と、該燃料噴射装置を収容する収容部材と、電磁波を発振する発振器と、燃料噴射装置の側面に形成され、前記電磁波を共振構造により昇圧する昇圧手段と、前記噴射口の側方に設けられ、空気を導入する導入口と、噴射口から噴射した燃料と、導入口から導入した空気とが混合される混合管を備える。前記共振構造は、燃料噴射装置の側面に形成される誘電体と、前記収容部材の内壁面を用いて構成される。【００１２】
本発明の他の態様は、点火装置に関する。この点火装置は、表面を電磁波が伝播する第１導体と、第１導体上に形成された誘電体と、前記誘電体の周囲を包囲する第２導体と、第１導体又は第２導体の表面に形成された突出部と、前記電磁波を共振構造により昇圧する昇圧手段を備え、前記共振構造は、第１導体、第２導体及び前記誘電体を用いて構成し、突出部と第２導体との間で放電が行われる点火装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の点火装置一体型インジェクタは、簡単な構成の共振回路からなる昇圧手段によって、供給される電磁波を十分に昇圧し、放電部と接地電極として機能するシリンダヘッドの取付口壁面との間の電位差を高め放電を生じさせ、燃料噴射装置から噴射される燃料を確実に点火する。この際、共振構造からなる昇圧手段は、電磁波の周波数を高くすること（例えば、２．４５ＧＨｚやそれ以上の周波数）で小さくすることができ、装置全体のコンパクト化を図ることができる。また、燃料噴射装置は、燃料噴射装置の内部に電磁波の伝送路を形成し、燃料噴射管の表面に誘電体と放電電極を形成するだけで大きな改造を施すことなく点火装置一体型インジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図２】同点火装置一体型インジェクタの要部拡大図である
【図３】誘電体と電磁波発振器との別の接合方法を示す概略図である。
【図４】実施形態１の点火装置一体型インジェクタの放電電極の構成例を示す図である。（ａ１）は第１の例の正面図であり、（ａ２）は第１の例の平面図である。（ｂ１）は第２の例の正面図であり、（ｂ２）は第２の例の平面図である。
【図５】実施形態２の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図６】同点火装置一体型インジェクタの要部拡大図である
【図７】実施形態３の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図８】同点火装置一体型インジェクタの要部拡大図である。
【図９】実施形態４の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図１０】実施形態４の点火装置一体型インジェクタにおけるマイクロ波増幅の原理を示すための図である。
【図１１】実施形態４の変形例に係る点火装置一体型インジェクタの一部を示す模式図である。
【図１２】実施形態４の他の変形例に係る点火装置一体型インジェクタの一部を示す模式図である。
【図１３】実施形態５の点火装置一体型インジェクタの先端部分を示す図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図１４】実施形態６の点火装置一体型インジェクタの先端部分の模式図である。
【図１５】実施形態７の点火装置一体型インジェクタにおけるインピーダンス整合の原理を説明するための図である。
【図１６】実施形態７の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図１７】実施形態８の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。（ａ）は本体２０の上部２０ａにコイル４７を巻回した例であり、（ｂ）は本体２０の中央部２０ｂにコイル４７を巻回した例である。
【図１８】実施形態９の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図１９】実施形態９の点火装置一体型インジェクタに係る放電部材７０の底面図である。
【図２０】実施形態９の変形例に係る点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図２１】実施形態９の変形例に係る点火装置一体型インジェクタに係る放電部材６０の底面図である。
【図２２】実施形態１０の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図２３】実施形態１１の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図２４】実施形態１１の変形例に係る点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図２５】実施形態１２の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図２６】実施形態１２の点火装置一体型インジェクタを直噴インジェクタとしてガソリンエンジンに適用した例を示す一部断面の正面図である。
【図２７】実施形態１３のガスバーナーを示す一部断面の正面図である。
【図２８】実施形態１４の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図２９】実施形態１５の点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図３０】実施形態１５の点火装置一体型インジェクタの要部を示す一部断面の正面図である。
【図３１】実施形態１５の点火装置一体型インジェクタの接続部材９０の分解斜視図である。
【図３２】実施形態１６の内燃機関を示す一部断面の正面図である。
【図３３】燃料噴流によるプラズマのエントレイン効果を説明する図である。
【図３４】実施形態７の変形例に係る点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図３５】実施形態１０の変形例に係る点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図３６】実施形態１２の変形例に係る内燃機関を示す一部断面の正面図である。
【図３７】実施形態１５の変形例に係る点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図３８】実施形態１２の変形例に係る点火装置一体型インジェクタを示す一部断面の正面図である。
【図３９】実施形態１２の他の変形例に係る内燃機関を示す一部断面の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、或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。
【００１６】
＜実施形態１＞
本実施形態１は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ａに関する。点火装置一体型インジェクタ１Ａは、図１、図２に示すように、燃料噴射装置２、点火装置３を一体化した構成となっている。
【００１７】
点火装置一体型インジェクタ１Ａは、点火装置３と、燃料噴射装置２とから構成されている。点火装置３は、電磁波発振器ＭＷから発振される電磁波を共振構造からなる昇圧手段によって昇圧し、接地電極５１と放電電極３１との間の電位差を高め放電を生じさせる。燃料噴射装置２は、弁座（オリフィス）２３ａからノズルニードル２４の弁体部分を接離させることで、燃料の噴射を制御する。そして、共振構造は、燃料噴射管２１の表面に形成され、電磁波発振器と接続した誘電体３０と、シリンダヘッド５のインジェクタの取付口５０の内壁面５０ａとの間で構成する。放電電極３１は、燃料噴射管２１の表面に形成した突出部であって、取付口５０の壁面の放電電極３１と最も近い箇所を接地電極５１として放電を生じさせるようにしている。通常、この取付口５０は、燃料噴射装置２の周面に燃焼室のガスを遮断するＯリングを取り付けた本体２０が嵌入する大径部と、燃料噴射管２１が位置する小径部の二段構造となっている。本実施形態において取付口５０の壁面５０ａというときは、特に指定がない限り小径部の壁面を言えう。
【００１８】
―燃料噴射装置―
点火装置一体型インジェクタ１Ａの燃料噴射機能を構成する燃料噴射装置２は、燃料を噴射する噴射口２ａ、この噴射口２ａに連なるオリフィス２３ａ（弁座）、このオリフィス２３ａを開閉する弁体部分を備えたノズルニードル２４を主要部として構成されている。ノズルニードル２４は、中空筒状で、後述する点火装置３の外周部分を構成する筒状部材の外表面に摺動可能に配設するようにしている。高圧燃料の内部での漏洩を防止する観点から、ノズルニードル２４の内表面と点火装置３の外周部分を構成する筒状部材の外表面との隙間は可及的に０となるように構成することが好ましい。このノズルニードル２４は、アクチュエータ４１の作動によってオリフィス２３ａから接離させるように構成されている。アクチュエータ４１は、図に示すように電磁コイルアクチュエータを用いることもできるが、燃料の噴射時間、噴射タイミング（多段噴射）をナノ秒単位で制御可能なピエゾ素子（ピエゾ素子アクチュエータ）を用いることが好ましい。なお、燃料噴射装置２は、燃料噴射管２１の先端部に開口した燃料噴射口２ａから燃料を噴射する構成であれば特に上記に限定するものではない。
【００１９】
また、本体２０には燃料溜まり室２３及び圧力室２５が形成され、これらはオリフィス２３ａに連なる。そして、高圧燃料は、燃料ポンプ２６（レギュレータを含む）を使用して燃料溜まり室２３及び圧力室２５に燃料供給流路２８から導入されている。燃料を噴射しない状態（図１参照）では、高圧燃料からの圧力が作用するノズルニードル２４の受圧面が、燃料溜まり室２３より圧力室２５の方が大きく、更にノズルニードル２４は付勢手段２２（例えば、スプリング）によりオリフィス２３ａ側に付勢されている。従って、燃料溜まり室２３からオリフィス２３ａを介して噴射口２ａに燃料が流れることはない。そして、アクチュエータ４１が、制御手段（例えば、ＥＣＵ）からの噴射指令（例えば、電磁コイルアクチュエータに通電される燃料噴射弁駆動電流Ｅ）によって作動し、圧力室２５の気密を保持するバルブ４１ａを引き上げ、圧力室２５内の高圧燃料を、作動流路２９を介してタンク２７に逃がし、圧力室２５の圧力を低下させることでノズルニードル２４をオリフィス２３ａから離間させる）。これにより、燃料溜まり室２３の高圧燃料（ガソリン、軽油、ガス燃料等）が、オリフィス２３ａを通過し、燃料噴射口２ａから噴射される。圧力室２５から点火装置一体型インジェクタ１外に放出される高圧燃料は、燃料タンク２７に循環するように構成することが好ましいが、高圧燃料としてガスを利用する場合、インテークマニホールド（吸入経路）に供給し、吸入空気と混合するように構成することもできる。
【００２０】
燃料の噴射口２ａは、周方向に所定間隔を開けて複数開口することが好ましい。具体的には、軸心と同心上に複数開口するようにしている。
【００２１】
―点火装置―
点火装置３は、電磁波発振器ＭＷから発振される電磁波を共振構造からなる昇圧手段によって昇圧し、接地電極と放電電極との間の電位差を高め放電を生じさせるようにしている。この共振構造は、燃料噴射装置２の燃料噴射管２１の表面に形成した誘電体３０等を用いて構成する（以下、共振構造のことを「誘電体共振器」ということがある。）。この誘電体３０は、電磁波発振器ＭＷからの電磁波の供給を受ける。取付口５０の内壁面５０ａとの間で形成されるキャパシタ成分Ｃと、誘電体３０自身等によるインダクタ成分Ｌは、
【数１】
2016027897.tif 000003
の関係を満たすように設計される（但し、ｆは電磁波の周波数）。このように設計することにより、共振構造が形成される。誘電体３０と電磁波発振器ＭＷとの接合方法は特に限定するものではないが、電磁波発信器ＭＷからケーブル（例えば、同軸ケーブル）を延伸し、ケーブルの先端と蝋付けや溶接等の接合手段を用いて接合する。また、同軸ケーブルは、シリンダヘッドに別途設けた貫通孔を介して延伸させても良いし、シリンダヘッドの内壁を削り、そこに同軸ケーブルを通す構成としても良い。また、インジェクタ１の本体２０内に貫通孔２０Ａを設け（図１参照）、そこに同軸ケーブルを通す構成としても良い。なお、断面図のハッチング部は金属、クロスハッチング部は絶縁体（誘電体）を示す。なお、本実施形態では電磁波としては、２．４５ＧＨｚ帯のマイクロ波を想定しているが、これ以外の周波数帯（例えば、ＫＨｚ、ＭＨｚ、又はミリ波帯）の電磁波を用いても良い。
【００２２】
また、上記の同軸ケーブルと誘電体共振器のインピーダンスの違いを吸収するために、これらの間にインピーダンス整合回路を介在させても良い。このインピーダンス整合回路については後で詳述する。
【００２３】
誘電体３０の軸方向の長さｌは、供給する電磁波の波長をλ、誘電体の誘電率をεとおくと、
【数２】
2016027897.tif 000004
（但しｎは自然数）の関係、つまり、誘電体３０を（該誘電体内を流れる）電磁波の四分の一波長の奇数倍とすることが好ましい。この場合、誘電体３０の入力側にマイクロ波の節が位置し、出力側にマイクロ波の腹が位置するように設計すれば、最大の電圧を得ることができる。誘電体３０と取付口５０の内壁面５０ａとの間でキャパシタを構成させる関係上、壁面５０ａの対応箇所を研磨することで、誘電体３０の外表面との距離を調整するようにしても良い。
【００２４】
誘電体３０の形成方法は、特に限定するものではないが、燃料噴射管の表面に誘電体材料（例えばセラミック）をコーティングして構成することができる。また、燃料噴射管２１の表面に誘電体材料を印刷したり溶射したりすることで構成しても良い。更に、誘電体材料からなる筒状体を嵌入して構成しても良い。コーティングの際、燃料噴射管２１の表面を研磨すれば良好なコーティングが得られる。これは特に中古車市場（アフターマーケット）のディーゼルエンジンのインジェクタを当該点火装置一体型インジェクタ１に改造する際には有効である。コーティングの際はあえて不均一なコーティングを施すことで良好な共振構造とすることもできる。
【００２５】
また、点火装置一体型インジェクタ１の先端部分に係る燃料噴射管２１は、元々取付口５０の内壁面５０ａから離間している。従って、燃料噴射管２１の表面にコーティング等を施しても、インジェクタ１が取付口５０に挿入できなくなるという不都合も生じない。なお、誘電体３０の厚みが大きり、キャビティ内に入らないとき等は、一旦、燃料噴射管２１の表面を削って凹部を形成しておき、この凹部内に誘電体３０を形成しても良い。
【００２６】
放電電極３１は、燃料噴射管２１の表面で誘電体３０よりも燃焼室側に設けられた突起部で形成される。この突起部は、先端が尖頭状に尖った金属リング（ファイヤーリング、又はＦｉｒｅ  Ｒｉｎｇ）を燃料噴射管２１の表面に配設して構成することができる。この金属リングは燃料噴射管２１と一体に構成しても構わない。また、円錐状の突起部を同一周上に複数形成して構成しても良い。また、この突起状の高さは均一である必要はない。あえて高さを不均一にし、放電電極３１と接地電極５１の距離を変動させることにより、供給される電磁波（マイクロ波）の周波数が変動しても最適距離の所で放電が生じさせることができる。
【００２７】
図４（ａ）は、円錐状の突起部（放電電極）３１を金属リング３３の同一周上に複数形成した例である。図４（ｂ）は、尖頭状に尖った突起部（放電電極）３１を金属リング３３の上にリング状に設けた例である。
【００２８】
なお、誘電体３０による共振構造の最適化のため、誘電体３０の長さをマイクロ波の１／４波長とし、マイクロ波の腹が誘電体３０の下端に位置するように設計する場合、誘電体３０の下端の位置でマイクロ波の電位が最大になるので、放電電極３１の位置は誘電体３０の下端からなるべく近い方が好ましい。離れている場合、電位が低下するためである。従って、金属リング３８は誘電体３０の直下（すぐ下）に配置することが好ましい。
【００２９】
また、製造時の寸法交差に起因し、接地電極５１と放電電極３１（＝内壁面５０ａ）との距離にバラつきが生じる場合があるが、突起状の高さをあえて不均一にすることにより、このような寸法公差にも対応しうる。また、シリンダヘッドのクリーニングの際、洗浄又は研磨により内壁面５０ａが削れることとなるが、どの程度削れるかは正確な予測が困難である。これに対し、円錐状の突起部を不均一にしておけば、削れる量に変動があったとしても、いずれかの突起部と内壁面５０ａの間で放電しうるという効果がある。
【００３０】
勿論、突起の高さは均一としても良い。この場合、燃料噴射管２１の全周において放電（リング状の放電）を生じさせることができ、全方位において着火させることができる。
【００３１】
金属リング３８は、誘電体３０の表面に配設して構成しても良い。
【００３２】
また、先端が尖頭状に尖った金属リング３８を燃料噴射管２１の表面に配設する構成とすれば、既存のインジェクタにこの金属リングをはめ込むだけで放電電極を構成することができるので、点火装置一体型インジェクタ１をアフターマーケット向け商品として使用する場合に効果的である。
【００３３】
接地電極５１は、取付口５０の壁面５０ａの接地電極５１と対応する箇所である。この対応する箇所に、先端が尖頭状に尖った金属リングや錐状の突起部を同一周上に複数形成することもできる。これにより、燃料噴射管２１の表面に突起部を設けることなく放電部を形成することもできる。
【００３４】
−点火装置の動作−
点火装置としての点火装置３の放電動作（プラズマ生成動作）について説明する。放電動作では、放電電極３１と接地電極５１との放電ギャップ間（放電部）の電位差が高まることにより、放電部の近傍にプラズマが生じ、燃料噴射弁２から噴射される燃料が点火する。
【００３５】
具体的なプラズマ生成動作は、まず制御装置（図示省略）が、所定周波数ｆの電磁波発振信号を出力する。この発信信号は燃料噴射装置２への燃料噴射信号と同期（燃料噴射信号の発信後、所定時間経過したタイミング）して、発信される。電磁波用電源（図示省略）から電力の供給を受ける電磁波発振器ＭＷは、このような電磁波発振信号を受けると、所定の設定時間に亘って周波数ｆの電磁波パルスを所定のデューティー比で出力する。電磁波発振器ＭＷから出力された電磁波は、上述した長さｌの誘電体３０に供給され、取付口５０の壁面５０ａとの間で共振等により昇圧される。一例として、取付口５０の小径部の内径は約８ｍｍ、燃料噴射管２１の外径は約７ｍｍでその隙間は約０．５である。
【００３６】
そして、昇圧され高電圧となった電磁波により放電部の電位差が高くなる。放電部では、放電電極３１が燃料噴射管２１の表面より突出しており、これにより放電電極３１と接地電極５１との隙間が狭くなっている。つまり、取付口５０の小径部の内壁面５０ａと燃料噴射管２１の外表面との隙間より狭小であるため、放電部以外の部分で放電することはなく、放電電極３１と接地電極５１との間隙でのみ放電が生じる。この放電により、点火装置３の放電部の近傍で生成されるガス分子から電子が放出され、プラズマが生成され、燃料が点火する。なお、電磁波発振器ＭＷからの電磁波は、連続波（ＣＷ）であっても構わない。
【００３７】
−実施形態１の効果−
本実施形態１の点火装置一体型インジェクタ１Ａは、電磁波を昇圧し、放電を行うことができる小径の点火装置３を点火装置として使用するため、点火コイルからの高電圧の影響によるアクチュエータ４１の誤作動や破損を防止することができる。燃料噴射装置２の本体内には電磁波供給用の伝送路を設けるだけで済むから、装置全体の外径寸法の大幅なコンパクト化を図ることができる。また、燃料噴射装置２及び点火装置３からの熱は本体２０の燃料供給流路２８及び作動流路２９を流れる燃料によって冷却される。
【００３８】
また、燃料噴射口２ａの近傍で放電を生じさせるように構成されているから、燃料噴射管２１、特に燃料噴射口２ａに堆積するカーボン等のデポジットを焼き切る効果を有する。
【００３９】
また、シリンダヘッド５の取付口５０の内壁５０ａ、インジェクタ１の本体２０、燃料噴射管２１、放電電極３１で囲まれる準閉空間（キャビティ）内において放電によるプラズマが生成されるので、本実施形態のインジェクタ１では副燃焼室型エンジンと同様の構成が実現されているとも言える。従って、リーンバーン（希薄化）燃焼が実現でき、燃費改善、ＮＯｘ低減などが可能である。
【００４０】
なお、副燃焼室効果をよりよく実現するため、シリンダヘッド５の取付口５０の内壁５０ａには、キャビティの熱がシリンダヘッド５へ逃げるのを防ぐべく、断熱材を取り付けても良い。
【００４１】
インジェクタ１Ａによる燃料噴射／放電のタイミングとしては、例えばクランク角度が−１２０度（ＴＤＣの１２０度手前）あたりで燃料噴射を開始し、クランク角度が−３０度程度になった段階で放電が行われるようにしても良い。インジェクタ１Ａでは、燃料噴射口２ａが放電電極３１の下方に位置するが、燃料噴射口２ａから噴射された燃料はピストンの上昇に伴い上方に流される。そこで、燃料が放電電極３１の近辺に到達するタイミングを見計らって放電を行う（放電電極３１にマイクロ波を印加する）ようにすれば、効率的に着火を行うことができる。更に、ピストンの上昇や着火に伴い、上記キャビティ内が高圧になるので、一種のプラズマジェット効果により、着火した火炎は下方（燃焼室）に拡散する。従って、この順番で燃料噴射、放電を行えば、燃料が十分にある状態で放電を行うから着火がしやすくなる。
【００４２】
しかし、その一方で、ＴＤＣに近いタイミング（高圧下）で放電を行う必要もあるので、放電電圧を十分に高くしないといけない、という問題もある。そこで、まず始めに放電を行い、放電で発生した熱によって、上記キャビティ内を高圧化させ、この効果でプラズマを下方（燃料噴射口２ａ近傍）に導いた後、燃料噴射口２ａから燃料噴射するようにしても良い。
【００４３】
なお、上述の効果は、ガソリン等、ＣＮＧ以外の燃料においても成立するものである。
【００４４】
また、ディーゼル機関などの筒内直噴式機関では、高温、高圧空気場に噴射された燃料は周囲空気を取り込みながら（エントレイン：entrainしながら）進んでいくことが知られている（例えば、非特許文献１）。従って、図３３に示すように、放電電極３１と接地電極５１との間隙５３で生成されたプラズマ３ａは、このエントレインメント効果によって燃料噴射口２ａから噴射される燃料２ｂに引き込まれる。これによってもプラズマが燃料の点火に寄与する。この場合、燃料の後方からプラズマが導入される形となるため、燃料の後方（テイル）から先に着火することとなる。
【００４５】
−実施形態１の変形例１−
実施形態１の変形例１では、誘電体３０と電磁波発振器ＭＷとの接合方法が異なる以外の構成は実施形態１と同様であり、説明を省略する。
【００４６】
本変形例の誘電体３０と電磁波発振器ＭＷから延設されるケーブル（例えば、同軸ケーブル）は、図３（ａ）に示すように円筒状となる誘電体３０の端面とテーパー状結合部３０Ａを介して電磁波発振器ＭＷから延設されるケーブル先端と接合するようにしている。このように接合することで、接合点での反射波が減少し、なめらかな特性（電磁波の帯域が広がり扱いやすくなる）で結合する。
【００４７】
−実施形態１の変形例２−
実施形態１の変形例２では、誘電体３０と電磁波発振器ＭＷとの接合方法が異なる以外の構成は実施形態１と同様であり、説明を省略する。
【００４８】
本変形例の誘電体３０と電磁波発振器ＭＷから延設されるケーブル（例えば、同軸ケーブル）は、図３（ｂ）に示すように円筒状となる誘電体３０の端面に対して、ケーブルの先端を燃料噴射管２１の表面に巻き付けるように巻回した巻回部３０Ｂを構成し、その先端部の所定長さ分を、誘電体３０の端面に接合するようにしている。巻回する際の延伸させる長さはλ／４の整数倍とすることが好ましい。このように接合することで、変形例１と同様に、接合点での反射波が減少し、なめらかな特性（電磁波の帯域が広がり扱いやすくなる）で結合する。
【００４９】
＜実施形態２＞
本実施形態２は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｂに関する。点火装置一体型インジェクタ１Ｂは、図５、図６に示すように、共振構造が異なる以外の構成は実施形態１の点火装置一体型インジェクタ１Ａと同様であるので、説明を省略する。
【００５０】
本実施形態の点火装置３の共振構造は、燃料噴射管２１の表面に形成される誘電体３０と、この誘電体３０の表面を覆う金属膜３２で構成する。
【００５１】
本実施形態は、取付口５０の小径部の内径が、燃料噴射管２１の外径と比べて大径で取付口５０の内壁面５０ａと誘電体３０との間でキャパシタの構成が困難な場合に有効である。
【００５２】
本実施形態２の点火装置一体型インジェクタＢは、実施形態１と同様、電磁波を昇圧し、燃料噴射管２１の表面と取付口５０の壁面５０ａとの間で放電を行い、燃料噴射口２ａから噴射される燃料の点火を行うことができる。点火コイルを使用しないため、点火コイルからの高電圧の影響によるアクチュエータ４１の誤作動や破損を防止することができる。また、装置全体の外径寸法も通常のインジェクタの寸法と変わることがない。
【００５３】
＜実施形態３＞
本実施形態３は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｃである。点火装置一体型インジェクタ１Ｃは、図７、図８に示すように、共振構造以外の構成は実施形態１と同様であり、説明を省略する。
【００５４】
本実施形態の点火装置３の共振構造は、燃料噴射管２１の表面に形成される誘電体３０の比誘電率を８以上、好ましくは１０以上の比誘電率の誘電体材料３３を用いる。誘電体３０の比誘電率が高くなると内部電界がＴＥＭモード（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｍｏｄｅ）以外のモードを有することとなる。これによって円周方向に波の成分ができることとなり、誘電体３０のみで共振が生じることとなり、誘電体３０の端部にある放電電極３１と接地電極５１との間で放電が生じる。構造的には、誘電体３０の軸方向の長さが円環寸法よりも短く構成すること好ましい。
【００５５】
比誘電率が８以上の誘電体としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等を使用することができる。
【００５６】
実施形態２と同様、本実施形態は取付口５０の小径部の内径が、燃料噴射管２１の外径と比べて大径であって、取付口５０の内壁面５０ａと誘電体３０との距離が短く、その間でキャパシタを構成することが困難な場合に有効である。
【００５７】
＜実施形態４＞
本実施形態４は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｄに関する。点火装置一体型インジェクタ１Ｄは、図９に示すように、第２実施形態（図６参照）と比較して、誘電体３０の一部が金属膜３２で覆われていない点で相違する。また、電磁波発振器ＭＷからの入力が、金属膜３２に接続される点でも相違する。
【００５８】
図１０は本実施形態の原理を示す図である。同図のように電磁波発振器ＭＷから入力されたマイクロ波は金属膜３２の表面を伝わる（同図の左→右方向）。そして、誘電体３０との境界部分に到達すると、マイクロ波は逆方向に進路を変え、金属膜３２の裏面側と誘電体３０の境界面を流れる。そして、誘電体３０の後端（同図の左端）に達すると、マイクロ波は再び進行方向を反転させ、金属膜３２の裏面側と誘電体３０の境界を流れる。そして、導電体の金属リング３８を通って放電電極３１に達する。
【００５９】
ここで、誘電体３０のうち、金属膜３２で覆われていない箇所の中心から、誘電体の後端までの長さをマイクロ波の４分の１波長にしておけば、一種の進行波と反射波との干渉効果による共振現象により、マイクロ波が昇圧される。つまり、誘電体３０と金属膜３２の積層構造により、共振回路を構成することができる。
【００６０】
―実施形態４の変形例―
燃料噴射管２１の表面にそのまま誘電体３０、金属膜３２を順に形成する代わりに、例えば図１１のように、燃料噴射管２１の表面を一旦削り、削った凹部に誘電体３０と金属膜３２を形成しても良い。この場合、誘電体３０の後端側と燃料噴射管２１の境界部分は固定端、誘電体３０のうち、金属膜３２で覆われていない箇所を自由端として考えることができるので、この覆われていない箇所の中心から、誘電体の後端までの長さをλ／（４ｎ）、（但し、λ：マイクロ波の波長、ｎ：誘電体の屈折率）とすれば、Ｑ値が大きくなり、マイクロ波の電圧を効果的に増幅させることができる。
【００６１】
また、図１２のように、凹部の一部のみに誘電体３０を形成する構成としても良い（同図の３９は空気である）。係る構成によれば、強度面では図１１の構成より劣るが、マイクロ波の周波数ｆにおけるＱ値を高めることができ、マイクロ波の昇圧の点で有利である。
【００６２】
＜実施形態５＞
本実施形態５は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｅに関する。点火装置一体型インジェクタ１Ｅは、図１３に示すように、シリンダヘッドの取付口５０の底面に突起状の接地電極５１を設けている。そして、燃料噴射管２１の突起部分２１ａと、接地電極５１との間で放電を生じさせる構成としている。本実施形態によれば、噴射ノズル（噴射口）２ａの近傍で放電を生じさせることができるから、燃料の点火特性の向上を図ることができる。
【００６３】
＜実施形態６＞
本実施形態６は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｆに関する。点火装置一体型インジェクタ１Ｆは、図１４に示すように、当該インジェクタ１とシリンダヘッドの取付口５０の間の空間の全体をセラミック体３０Ａで充填させている。これにより、シーリング（気密化）の効果も持たせている。また、底面側に溝を設けることにより耐圧特性を強化している。  
【００６４】
＜実施形態７＞
本実施形態７は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｇ（図１６参照）である。誘電体３０等により形成される共振構造部（昇圧手段）と、電磁波発振器ＭＷからのマイクロ波を伝送する同軸ケーブル（通常、５０Ω系）とはインピーダンスが異なるため、インピーダンス整合を行う整合回路４５を同軸ケーブルと共振構造部との間に介在させる必要がある。インピーダンス整合を行わないと、同軸ケーブルを伝送するマイクロ波が共振構造部で反射し、共振構造部が所望の昇圧を行えなくなる。更には、同軸ケーブルと共振構造部の接続部においてマイクロ波が反射することにより、この接続部分が発熱する恐れもある。また、反射波が発振器ＭＷに戻ることによる悪影響も生じうるためである。
【００６５】
図１５を参照して、このインピーダンス整合について説明する。今、線路の特性インピーダンスＺＣに等しい負荷を接続した線路Ｃが存在し、これに特性インピーダンスＺＡの別の線路Ａを接続すると仮定する。ここで、線路Ａを線路Ｃに直接接続すると、接続点の反射係数Γは数３のようになり、０ではないから反射が生じる。
【数３】
2016027897.tif 000005
【００６６】
そこで、もう１つの線路Ｂを用意し、その特性インピーダンスをＺＢ、長さを４分の１波長（又はその奇数倍）とし、これを線路ＡとＣの間に入れると、Ｂの左端から右を見たインピーダンスＺＡＢは、数４のようになる。
【数４】
2016027897.tif 000006
【００６７】
ここで、ＺＡＢがＺＡに等しくなるように、つまりＢの左端から右を見たインピーダンスが、Ｂの左端から左を見たインピーダンスと等しくなるようにＺＢを選べば、ＡとＢの接続点での反射は無くなる。その結果、線路Ａの左端の入力インピーダンスはＺＡとなり、整合が取れたことになる。このときのＺＢは数５のようになる。
【数５】
2016027897.tif 000007
【００６８】
この原理を点火装置一体型インジェクタに適用することを考える。同軸ケーブルは上記の線路Ａに相当する。また、線路Ｃ及び終端の負荷からなる部分を共振構造部と仮定する。ここで、同軸ケーブルのインピーダンスを５０Ωとし、共振構造部のインピーダンス（上記の線路部分、負荷部分共）１０Ωと仮定すると、数３より２２Ω程度の整合回路４５を間に介在させれば良いこととなる。
【００６９】
図１６に整合回路４５の配置例を示す。（ａ）は整合回路４５Ａを本体２０のうち、中央部２０ｂ（付勢手段２２が収容される箇所の外壁部分）に装着した例である。
【００７０】
（ｂ）は誘電体３０の直上に整合回路４５を設けた例である。誘電体３０を誘電率の高い材料で形成した場合、少ない体積で共振構造を形成できるので、燃料噴射管２２の側壁の余った部分を利用して整合回路４５Ｂを配置することもできる。なお、整合回路４５Ｂは、例えば誘電率の異なる複数の誘電体を用いることで形成できる。各誘電体の面積、誘電体間のギャップ（距離）を任意に変えることにより、所望のインピーダンス特性とすることができる。
【００７１】
なお、本体２０の外壁を這わせる代わりに、シリンダヘッドにケーブル４６を貫通させるための孔を別途設けても良い。また、本体２０の貫通孔２０Ａにケーブル４６を通す構成としても良い。
【００７２】
上述のように、整合回路４５は、電気回路的には抵抗成分Ｒ、インダクタンスＬ、キャパシタンスＣの組み合わせにより形成され、構造的には、所定の誘電率や大きさを有する誘電体等により形成することができる。
【００７３】
ー実施形態７の変形例ー  
上記例では、誘電体３０はマイクロ波を昇圧する昇圧手段、整合回路４５はインピーダンス整合を行う回路、という機能分担を行うものとしているが、特に明確に機能分担をさせず、双方に昇圧機能、インピーダンス整合機能を担わせても良いし、逆に燃料噴射口に近い誘電体３０にインピーダンス整合機能を担わせ、燃料噴射口から遠い位置に配置される整合回路４５に昇圧機能を担わす構成としても良い。但し、設計の容易化の観点からは、上記例のようにインピーダンス整合を行う専用回路である整合回路４５を設けることが好ましい。
【００７４】
また、共振構造部のインピーダンスと同じインピーダンスを有するケーブル４６を選択すれば、上記の整合回路４５Ａ、４５Ｂは省略することができる。数１でＺＡ＝ＺＣを代入すれば、反射係数Γは０になり、ケーブルと共振構造部の境界で反射が起きないためである。従って、整合回路４５を本体の中央部２０ｂや燃料噴射管２１の側壁に配置することが困難な場合、このようなケーブルを選択することも有効である。
【００７５】
また、共振構造部のインピーダンスに近い値のインピーダンスを有するケーブル４６を選択することも有効である。これにより、整合回路４５のインピーダンス値を小さくすることができ、ひいては整合回路４５の面積を小さく抑えることができるためである。
【００７６】
図１５の構成以外のものも考えられる。図３４は整合回路４５Ｃを本体２０の上部２０ａ（アクチュエータが収納される箇所）の更に上側に設けた例である。整合回路４５Ｃと誘電体３０の間は、本体２０の外壁を這わせたケーブル４６で接続される。なお、この例ではケーブル４６及び、共振構造部との合成インピーダンスが、図１５における線路Ｃ（及び負荷）に相当するので、整合回路４５Ｃは、この合成インピーダンスを考慮して設計する必要がある。また、例えば本体２０の外壁にマイクロストリップライン等による電磁波伝送路を設け、かつ、この伝送路のインピーダンスを適切な値に設定することにより、整合回路４５の機能を担わせても良い。
【００７７】
また、後述する実施形態１５（点火装置一体型インジェクタ１Ｍ、図２９）のような構造も考えられる。
【００７８】
また、同軸ケーブルとマイクロストリップラインを併用しても良い。例えば、本体２０において、Ｏリングの取付箇所より下側ではマイクロストリップラインでマイクロ波を伝送し、Ｏリングより上側では同軸ケーブルでマイクロ波を伝送し、かつ、貫通孔をＯリングより上側の位置に設けるようにしても良い。
【００７９】
＜実施形態８＞
本実施形態８は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｈに関する。図１７に示すように、金属導体で形成された本体２０の外周にコイル４７を設け、電磁波発振器ＭＷからのマイクロ波をコイル４７と本体２０間の誘導結合を利用してマイクロ波を伝送する。同時に、ＭＷ発振器とのインピーダンス整合も行っている。コイル４７部分の長さは一例としてマイクロ波の４分の１波長とすることが考えられるが、インピーダンス整合も考慮し、他の長さとしても良い。
【００８０】
本体２０の外周に伝達されたマイクロ波は、いわゆる表皮効果により、そのまま本体２０の外周を伝い、誘電体３０に伝送される。なお、図示していないが、マイクロ波が取付口５０の内壁側に流れることを防止するため、本体２０の表面又は取付口５０の内壁の一方又は双方に絶縁を目的としたセラミック誘電体が取り付けられる。この際、コイル４７が巻回される箇所にも誘電体を取り付け、容量結合によりマイクロ波を本体２０側に伝送するようにしても良い。
【００８１】
また、絶縁ケーブルにより、誘電体３０に伝送するようにしても良い。なお、本体２０の外壁と取付口５０の内壁が離間できている場合、上記セラミック誘電体は不要としても良い。
【００８２】
なお、図１７（ａ）は、本体２０の上部２０ａ（インジェクタ１がピエゾインジェクタである場合、ピエゾアクチュエータが収納される箇所）にコイル４７を巻回した例であり、図１７（ｂ）は、本体２０の中央部２０ｂ（付勢手段２２が収容される箇所）にコイル４７を巻回した例である。
【００８３】
また、通常、インジェクタ１の外周には、インジェクタ１の外壁と取付口５０の内壁間から燃焼室のガスが外部に漏れることを防止するためのＯリングが設けられる。このＯリングの取付箇所よりも下側では、インジェクタ１の外壁と取付口５０の間は離間していると考えられるため、この取付箇所よりも下側でコイル４７を巻回するようした場合、取付箇所から下側においては、セラミック誘電体の取り付けを省略しても良い。
【００８４】
＜実施形態９＞
本実施形態９は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｉに関する。燃料噴射管２１の表面に形成した突出部である放電電極３１に代え、本実施形態では、図１８に示すように、燃料噴射管２１の先端部にリング状の放電用部材７０を設けている。
【００８５】
図１９を参照して、放電用部材７０は、セラミック材料で形成されるリング状基板７１、この基板の底面（燃焼室側に位置する面）上に装着される渦巻状の導体７２により構成される。導体７２は、タングステン又は銅又はこれらの合金で形成される。導体の長さ、即ち始端部７２ａから終端部７２ｂの長さは、マイクロ波の波長のおおよそ１／４としており、終端部７２ｂと始端部７２ａが近接する渦巻き形状としている。導体７２に入力されるマイクロ波が、その節が始端部７２ａに位置し、腹が終端部７２ｂに位置するように設計又は調整することにより、終端部７２ｂと始端部７２ａの電圧差を最大にすることができ、終端部７２ｂと始端部７２ａの間の基板表面７１ａにおいて放電を生じさせることができる。なお、導体７２と誘電体３０間のマイクロ波の伝送は、有線、マイクロストリップライン又は無線により行われる。
【００８６】
なお、導体７２を熱的に保護、又は燃料の付着を防止するため、導体７２を装着した基板７１の底面側に更にセラミック又はガラス等による保護基板を設けても良い。但し、この場合、放電が行われる表面７１ａの近辺には保護基板を設けず、それ以外の部分に保護基板を設けるのが好ましい。
【００８７】
また。基板７１の底面に導体７２を装着する代わりに基板７１の上面側に導体７２を装着しても良い。また、導体７２を基板７１に埋設させても良い。
【００８８】
−実施形態９の変形例−
図２０、図２１に示すように、リング状の放電部材７０に代えて、矩形状の放電部材６０を設けても良い。放電部材６０は、燃料噴射管２１の先端部の側面に装着される。
【００８９】
図２１（ａ）の例では、セラミック材料で形成される矩形基板６１上に、導体６２が形成される。マイクロ波は始端側導体６２ａから入射し、始端側導体６２ａと終端側導体６２ｅで挟まれた基板表面６１ａにおいて放電する。なお、導体６２の長さはマイクロ波の波長のおおよそ１／４とする。
【００９０】
図２１（ｂ）の例では、燃料噴射口２ａから噴射される燃料を通過させるための空洞部６４が矩形基板６１の中心部分に設けられている。それ以外の点は（ａ）の例と同様である。
【００９１】
なお、導体の誘電率を考慮すると、マイクロ波の１／４波長は、おおよそ１０ｍｍ程度に相当する。従って、１０ｍｍ長の導体７２（又は６２）を配置するには、相応の面積（スペース）が必要となるため、限られたスペースで配置できる、という観点からはリング状基板７１による放電用部材７０を用いた方が有利である。しかし、放電用部材７０を用いる場合、燃料の噴流が直撃しないような大きさ、位置に設計されるべきである。
【００９２】
＜実施形態１０＞
本実施形態１０は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｊに関する。経時変化、熱変形等の理由により、図２２（ａ）に示すように、シリンダヘッド５の取付口５０の内壁面５０ａに凹凸が生じる場合がありえる。その結果、燃料噴射管２１の表面に形成した誘電体３０と内壁面５０ａとの距離が不均一になり、所望の共振構造が実現できなくなる恐れがある。そこで、本実施形態では、図２２（ｂ）に示すように、金属導体からなるソケット部材７６を取付口５０の内側に取り付けている。ソケット部材７６は、内壁面５０ａの内側に挿入される筒状部７６ａと、筒状部７６ａの上部から外側に延出し取付口５０の段差部５０ｂ上に載置される延出部７６ｂからなる。ソケット部材７６を設けることにより、誘電体３０と対になる導体との距離を均一化することが可能となるので、シリンダヘッドに経時変化等が生じた場合であっても所望の共振構造を維持又は実現することができる。
【００９３】
なお、延出部７６ｂを設けたことにより、インジェクタ１の本体２０の上部２０ａと中央部２０ｂの境界面２０ｓが取付口５０の段差部５０ｃから浮くため、段差部５０ｃと境界面２０ｓの間に弾性部材７７を装着しても良い。
【００９４】
内壁面５０ａの表面に凹凸が生じた場合に限らず、内壁面５０ａと燃料噴射管２１の表面の距離が大きすぎることにより所望の共振構造が実現できない場合もありうる。係る場合においても、ソケット部材７６を用いることは有効である。
【００９５】
ソケット部材７６に代えて、該ソケット部材７６の筒状部７６ａと同様の筒状部材を本体２０と燃料噴射管２１の境界面に取り付けるようにしても良い。
【００９６】
インジェクタ１の燃料噴射管２１上に誘電体３０を形成する代わりに、筒状部７６ａの内壁に誘電体３０を形成するようにしても良い。
【００９７】
−実施形態１０の変形例−
図３５に示すように、インジェクタ１の本体２０の中央部２０ｂの外周に誘電体３０ｂを設け、更にその外側に空間を介してソケット部材７６を配置しても良い。上述したように、共振構造部と同軸ケーブルの間にはインピーダンス整合を行う整合回路を設ける必要がある。本変形例は、誘電体３０ｂとソケット部材７６を用いて整合回路を実現した例である。
【００９８】
但し、誘電体３０ｂとソケット部材７６の間に空間を設ける必要があるため、シリンダヘッド５の加工（取付口５０を大きくする）、又はインジェクタ１の加工（本体２０の中央部２０ｂの径を小さくする）といった対策が必要となる。従って、本変形例は、新製品（新品）のインジェクタに適していると言える。なお、取付部の口径が十分に大きい場合は、本変形例の一体型インジェクタを取付口に取り付けるためのインジェクタ１の加工やシリンダヘッド５の加工は不要である。
【００９９】
＜実施形態１１＞
本実施形態１１は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｋに関する。上記の実施形態１〜１０では、放電電極３１が燃料噴射口２ａの上方に位置している。つまり、燃料噴射口の後方（上流側）で放電を行う構成となっている。これに対し、本実施形態では、燃料噴射口の前方（下流側）で放電を行う構成としている。
【０１００】
図２３を参照して、本実施形態のインジェクタ１Ｋは、燃料噴射管２１’の先端部分の形状が前述の各実施形態と異なる。前述の実施形態では、先端に近づくに従い、燃料噴射管２１の直径が小さくなっているが、本実施形態では直径を大きくしている。燃料噴射管２１’の下端外周部に放電電極３１’が形成され、この放電電極とシリンダヘッド５の取付口５０の内壁面５０ａとの間で放電を行う。つまり、燃焼室に面した位置で放電を行う構成としている。一方、燃料噴射口２ａは、放電電極３１’の上方に位置しており、放電箇所の上方から燃料が噴射される。
【０１０１】
本実施形態によれば、放電箇所に向けて燃料が噴射されるので着火特性の向上が期待できる。また、燃料噴射口２ａが燃焼室側に近づく構成となる分、燃料噴射管２１の筒状部材である外壁の垂直方向の長さを長くでき、外壁面積を大きくできるので、誘電体３０等を用いた共振構造の設計には有利である。また、誘電体３０と放電電極３１’の距離は短い方が好ましいため（マイクロ波の腹が誘電体３０の下端側に位置するように設計する場合）、図２３に示すように誘電体３０は（実施形態１〜１０の場合よりも）下方に配置している。また、誘電体３０を下方にずらすことにより、燃料噴射管２１の上側外壁の余ったスペースを利用してインピーダンスの整合回路を配置しても良い。
【０１０２】
但し、実施形態１〜１０は、放電電極が燃料噴射口の上側に配置されるので、放電電極への燃料の付着が少ないという利点もあり、また、燃料種によっては、噴流の上流側で放電（点火装置）を配置するのが良い場合もある。従って、本実施形態を採用するか否かは使用する燃料の種類によっても決定されるべきである。
【０１０３】
―実施形態１１の変形例―
本実施形態の燃料噴射管２１’は新規に設計／制作されるものでも良いが、例えば図２４に示すように、燃料噴射管２に延長（エクステンション）部材２１ａを取り付けることにより実現しても良い。なお、図２４では、延長部材２１ａの構成を分かりやすく説明するため、誘電体３０の取り付け位置を実施形態１〜１０の場合と同様に描いているが、実際には放電電極（燃料噴射口２ａ）に近い位置に配置した方が好ましい。
【０１０４】
＜実施形態１２＞
本実施形態１２は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１１Ａに関する。本実施形態は本発明を直噴のガソリンエンジンに適用したものである。図２５を参照して、インジェクタ１１Ａの先端の燃料噴射管には、実施形態９と同様の放電用部材７０が設けられている。
【０１０５】
図２６は、この一体型インジェクタ１１Ａを搭載した直噴型ガソリンエンジンの例を示すものである。インジェクタ１１Ａは、燃焼室内の側部に装着される。一体型インジェクタ１１Ａによれば、燃料噴射口の側方で放電が行われるので、着火した状態の燃料を燃焼室に噴射することができる。
【０１０６】
一般的に直噴型インジェクタを用いた場合、燃料噴霧とスパークプラグ１２の位置合わせが難しいが、本実施形態では火が付いた状態の燃料が噴射されるので、この位置合わせが容易になるという利点がある。
【０１０７】
また、この一体型インジェクタ１１Ａを用いることにより、例えば図３６のように、通常のスパークプラグを省略した（搭載しない）ガソリンエンジンを実現することも可能となる。
【０１０８】
なお、放電手段は放電用部材７０以外の手段を用いても実現しても良い。例えば、インジェクタの燃焼室への突き出し量が大きくない場合は、第１〜８実施形態等と同様、一体型インジェクタ１１の燃料噴射管の側面に誘電体コーティングを行うことで共振構造を実現し、突起状の放電部材を設けることでシリンダヘッド５の内壁面との間で放電を行わせる構成としても良い。
【０１０９】
一体型インジェクタ１１の突き出し量が多く、シリンダヘッドの内壁面との間で放電ギャップを構成することができない場合は、図３８に示すように、一体型インジェクタ１１Ｂの燃料噴射管の外側に筒状部材７８を設け、この筒状部材の内壁面と、燃料噴射管の外壁面との間で共振構造を形成すると共に、放電電極３１と筒状部材７８の間で放電を行う構成としても良い。
【０１１０】
また、直噴型ガソリンエンジン用のインジェクタの先端部（燃料噴射管）の直径は一例として５ｍｍから７ｍｍである。一方、現在流通しているスパークプラグの口径は１２ｍｍのものが多い。従って、インジェクタの先端部を包囲する筒状部材７８の直径は、いわゆるＭ１２用のスパークプラグの取付口の直径とも合致する。つまり、図３９に示すように、スパークプラグに代えて、一体型インジェクタ１１Ｂを取り付けることも容易に可能であるので、一体型インジェクタ１１Ｂは、スパークプラグの代替品としても適している。
【０１１１】
本実施形態では、インジェクタ１１を燃焼室の側壁に取り付けているが、インジェクタ１１は、シリンダヘッドの点火プラグと吸気バルブの間、又は点火プラグと排気バルブの間に取り付けても良い。
【０１１２】
＜実施形態１３＞
本実施形態１３は、本発明の一例に係るガスバーナー８に関する。図２７を参照して、このガスバーナー８は、インジェクタ８０、インジェクタ８０を収容する収容部材８１、インジェクタ８０の噴射口８０２から噴射される燃料と空気導入口８６から導入される空気とが混合される混合管８２、バーナーヘッド８３、及び収容部材８１を保持する保持台８４を備える。
【０１１３】
インジェクタ８０の本体表面８０１には、上記点火装置一体型インジェクタの各実施形態と同様に、突起状の放電電極８５４、平面状の誘電体８５３が設けられる。インジェクタ８０の下方であって、保持台８４の中には電磁波発振器８５１が収容され、この発振器で生成された電磁波（マイクロ波）は、ケーブル８５２を介して誘電体８５３に伝送される。
【０１１４】
また、収容部材８１の側部に設けられた燃料通路８１１を介して燃料がインジェクタ８０に導入される。
【０１１５】
インジェクタ８０の共振構造についても、上記点火装置一体型インジェクタの各実施形態と同様であり、誘電体８５３と、収容部材８１の内壁面とで形成される共振構造によって電磁波が昇圧され、これにより放電電極８５４と収容部材８１の内壁面との間の電位差が高められ、これらの間で放電が行われる。この放電により生じたプラズマと、噴射口から噴射される燃料と、空気導入口８６から導入される空気とにより燃焼を生じさせることができる。このような構造により、ガスバーナーを実現することができる。
【０１１６】
本実施形態のガスバーナーでは、通常のガスバーナーに加え、マイクロ波を用いた放電エネルギーも利用するので、通常よりも少ない燃料での燃焼が実現できる。
【０１１７】
＜実施形態１４＞
本実施形態１４は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｌに関する。図２８に示すように、燃料噴射管２１の表面に形成された誘電体３０（同図では３０ａと記す）に対し、更に誘電体３０ｂを形成することで誘電体３０ａとシリンダヘッド５０の内壁５０ａ間の空間を遮蔽し、放電電極３１の上側に準閉空間５２を形成しても良い。放電電極３１から放電が生じると、温度上昇に伴い空間５２内の圧力が上昇する。これにより、放電により発生したプラズマが下方（燃焼室側）に噴射され、燃料噴射口２ａ近傍へ導くことができる。つまり、燃料噴射口２ａの出口近傍にプラズマを導入することで着火性能を向上させることができる。
【０１１８】
＜実施形態１５＞
本実施形態１５は、本発明の一例に係る点火装置一体型インジェクタ１Ｍに関する。図２９に示すように、一体型インジェクタ１Ｍは、燃料噴射管２１の上端部、本体２０の中央部２０ｂの下面に接続部材９０を備える。図３０及び３０も参照して、接続部材９０はマイクロ波を伝送する同軸ケーブル４６と誘電体３０等で形成される共振構造部を接続するための部材であり、燃料噴射管２１の上端部に貫挿可能な円環形状である。
【０１１９】
図３１を参照して、接続部材９０は、セラミックで形成される誘電体基板９１、９２、９３による積層構造である。上側（本体２０の中央部２０ｂ側）の基板９１には、同軸ケーブル４６を挿入するための孔９１ａが設けられる。真ん中側の基板９２の上面には、同軸ケーブル４６を接続するための導体部９２ａと、円弧状の導体部９２ｂが形成される。これらの導体部は例えばタングステン、銅などからなり、印刷等の手法により形成される。同様に、下側の基板９３の上面には円弧状の導体部９３ａが形成される。また、基板９３には、導体９３ｂを充填するための孔が設けられる。導体部９３ｂは、導体部９３ａと、誘電体３０を遮蔽する金属膜３２を電気的に接続する。
【０１２０】
本体２０の貫通孔２０Ａに挿入された同軸ケーブル４６を伝播するマイクロ波は、導体部９２ａから導体部９２ｂに入射し、導体部９２ｂの表面を流れる。次に、誘電体基板９２を介した容量結合により導体部９３ａに伝播し、導体部９３ｂを経由して金属膜３２へ伝播する。マイクロ波は金属膜３２の表面を下方に伝播する。
【０１２１】
ここで、実施形態４で説明したのと同様、誘電体３０は、一部が金属膜３２で覆われ、一部は覆われていない。また、マイクロ波は金属膜３２ではその表面を流れる一方、誘電体３０ではその内部を流れる。従って、金属膜３２の下端に達したマイクロ波が誘電体３０に入射すると、マイクロ波は誘電体３０の全体に流れる。ここで、誘電体３０のうち、金属膜３２と燃料噴射管２１で挟まれる部分に着目すると、上方向に流れるマイクロ波と、下方向に流れるマイクロ波が重なり合って定在波が現れることとなる。今、金属膜波で覆われていない箇所の中心から、誘電体３０の後端までの長さをλ／（４ｎ）、（但し、λ：マイクロ波の波長、ｎ：誘電体の屈折率）とすれば、誘電体３０の上端がマイクロ波の節、覆われていない箇所の中心がマイクロ波の腹となる。つまり、誘電体３０により出力端が開放された線路を実現することができ、これによりマイクロ波の電圧を効果的に増幅できる。
【０１２２】
なお、基板９１を設けた理由は、金属導体でもある本体２０の中心部２０ｂの表面と、導体部（９２ａ、９２ｂ）を電気的に絶縁するためである。同様に基板９３を設けた理由は、金属膜３２と導体部９３ａを電気的に絶縁するためである（これは、次段落で述べるインピーダンス整合とも関連する）。
【０１２３】
また、接続部材９０は、誘電体３０等からなる共振構造部と、同軸ケーブル４６とのインピーダンス整合機能も有する。導体部９２ｂと中心部２０ｂの表面間、及び導体部９２ｂと導体部９３ａ間には容量成分が形成され、また、導体部９２ｂ自身が抵抗成分、コイル成分を有するので、これらの性質を逆に利用し、各部分の長さを適切に変更することで複素インピーダンス値を調整することができる。つまり、各導体部の長さを適切に設計することで、共振構造部と、同軸ケーブル４６とのインピーダンス整合回路を実現する。このように接続部材９０は、同軸ケーブル４６と共振構造部間のマイクロ波の接続だけでなく、インピーダンス整合回路の機能も果たす。
【０１２４】
更に接続部材９０は、単に円環状の積層基板を燃料噴射管２１の上端部に貫挿するだけで実現できるので、既存のインジェクタを殆ど改造する必要がない。
【０１２５】
なお、本例では、本体２０の中心部２０ｂに同軸ケーブル４６を挿入するための貫通孔２０Ａを特別に設けているが、通常のインジェクタでは本体の上部は比較的スペースがあるため、このような貫通孔を内部に設けることはインジェクタの性能上、特に支障がないと考えられる。
【０１２６】
一方、インジェクタの先端部（燃料噴射管２１）の内部はノズルやピエゾ素子等、精密な機構を有している。従って、先端部の内部は改造せず、表面に誘電体のコーティング等を行うことでマイクロ波の伝播と昇圧を行っている。
【０１２７】
インピーダンス整合等を行う接続部材９０は、インジェクタの先端部に貫挿可能な構成であり、かつ積層基板構造であるから、大量生産によるコスト削減が可能である。また、簡単な組立作業で容易に製造でき、製造コストも削減できる。
【０１２８】
―実施形態１５の変形例―
図３７に示すように、貫通孔２０Ａの一部に、マイクロ波を導通させる導通部９４ｂを内挿させた棒状のセラミック体９４を挿入しても良い。上記の接続部材９０では面積（体積）が不足して十分な大きさのインピーダンスを有するインピーダンス整合回路を実現することが困難な場合、本変形例を採用することもできる。
【０１２９】
逆に、３層基板構造としなくても、適切な大きさのインピーダンスを有する整合回路を設計できるのであれば、１層構造、２層構造でも良い。逆にインピーダンス値が不足する場合は４層以上の多層基板としても良い。
【０１３０】
＜実施形態１６＞
本実施形態は、ポート噴射を行う主インジェクタを別に備え、点火装置一体型インジェクタ１を副インジェクタとして用いる内燃機関に関する。図３２は本実施形態の内燃機関を示す。
【０１３１】
本実施形態の内燃機関は、シリンダヘッド５に装着される点火装置一体型インジェクタ１と、吸気ポート１２３に装着されるインジェクタ１０１を備える。
【０１３２】
インジェクタ１０１は、ＣＮＧ燃料を噴射するポート噴射用のインジェクタである。点火装置一体型インジェクタ１は、上記各実施形態のうちのいずれかのインジェクタである。
【０１３３】
吸気バルブ１２４が開いている期間、例えば吸気行程の開始直後からクランク角度がおおよそー１２０度（ピストン１２７が上死点に達する１２０度手前）になるまでの間、インジェクタ１０１により燃焼室１２８へ燃料噴射を行う。そして、吸気バルブ１２４が閉じた後、クランク角度がおおよそ６０度になるまでは、インジェクタ１により燃料噴射を行う。その後、インジェクタ１にマイクロ波を重畳することで放電を行い着火をさせることができる。
【０１３４】
なお、これ以外の制御シーケンスにより着火を行っても良い。
【０１３５】
＜実施形態１７＞
上記の各実施形態は、燃料噴射管の側面に誘電体等により共振構造を形成した点火装置一体型インジェクタに関するものであった。しかし、中実又は中空（筒状）の導体の側面に誘電体等により共振構造を形成した点火装置を実現することもできる。これらの点火装置は、上記の各実施形態における燃料噴射管２１を単に中実の円柱導体又は中空の筒状導体に置き換えることにより実現できる。つまり、本発明の思想は、点火装置一体型インジェクタに限らず、電磁波を共振構造により昇圧する昇圧手段を備えた点火装置に適用することもできる。
【０１３６】
＜その他の実施形態＞
（１）アフターマーケット商品としての利用
上記の点火装置一体型インジェクタ１は、アフターマーケット商品としても適している。例えば、軽油を燃料として使用しているディーゼルエンジンを、ＣＮＧ（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ：圧縮天然ガス）を燃料として使用できるようにするために、元々取り付けていたディーゼル用の直噴インジェクタを取り外して、このインジェクタ１に交換しても良い。ＣＮＧは軽油に比べて着火温度が高く、通常のディーゼルエンジンにＣＮＧ燃料を投入しても自着火することができないが、点火装置と一体化したインジェクタ１を用いることで、通常のディーゼルエンジンをＣＮＧ燃料により動作させることができる。これにより、自動車の所有者は、自動車を買い替えることなく、単にインジェクタを交換するだけで、使用燃料を軽油からＣＮＧに変更することができる。これにより、自動車の所有者のコストダウンになるし、また、自動車本体の廃棄の必要性が無くなるから、資源保護にも寄与する。
【０１３７】
なお、従来のインジェクタと比較し、点火装置一体型インジェクタ１は、燃料噴射管の表面に誘電体３０が付着する分、インジェクタとシリンダヘッドの内壁間の距離が狭くなる不都合も考えられるが、シリンダヘッドのクリーニング時に、点火装置一体型インジェクタ１への交換作業を行えば、このような不都合はない。なぜならば、クリーニング（洗浄又は研磨）により、内壁面５０ａは若干削れるので、この削れた分を誘電体３０の厚みで補完すれば、インジェクタとシリンダヘッドの内壁間の距離は交換前後を通してほぼ同じに保つことができるからである。
【０１３８】
（２）昇圧手段の他の例１
誘電体３０と取付口５０の内径間のキャパシタンスを利用した共振構造に代え、単に電磁波発振器ＭＷから延設されるケーブルを（誘電体３０がコーティングされていない状態の）燃料噴射管２１の表面に巻回しても良い。ここで、巻回するケーブルの長さをマイクロ波の波長の４分の１にすれば、新たに誘電体３０のコーティングを行うことなく、共振構造を形成することが可能となる。
【０１３９】
（３）昇圧手段の他の例２
電磁波発振器ＭＷからケーブル（同軸ケーブル等）で伝送されるマイクロ波を誘電体３０に接続する方法として、コネクタの使用、溶接、蝋付け等が考えられる。しかし、この接続は燃焼室に近接した行われることとなるので、接続部分の耐熱性を考慮する必要がある。そのため、コネクタは耐熱性の高い材料のものを用いる必要がある。
【０１４０】
また、ケーブルの先端をコイル状にし（図３参照）、燃料噴射管２１の表面にコーティングされた誘電体３０の表面を巻回するようにし、ケーブルを流れるマイクロ波が、誘電体との容量結合（或いは空間結合）により、誘電体に伝送されるようにしても良い。
【０１４１】
（４）プラズマアッシング
燃料にＣＮＧを用いた場合、エンジンの運転（燃焼）時に発生する炭素が多量に放電電極に付着することにより、放電が正常に行えなくなる虞がある。付着した炭素の多くは、燃焼時の熱で焼き切ることができるが、それでも若干量は付着したまま残ってしまう。そこで、炭素のクリーニングのため、非運転時（燃料が噴射していない環境下）に放電電極３１と接地電極５１間で放電を行うことにより、付着した炭素をクリーニングすることができる。例えば、運転終了時にエンジンを切る直前、又は運転開始時のエンジン起動直後に、燃料無噴射状態での放電をするようにしても良い。更に図１３のように、放電部位の直上に炭素の溜まり場を設けておけば、炭素の除去を効率的に行うことができる。
【０１４２】
（５）ロータリーエンジンへの適用
上記点火装置一体型インジェクタは、いわゆるレシプロエンジンに限らず、ロータリーエンジンにも適用することができる。ロータリーエンジンの場合、ロータと接触する恐れがあることから、点火プラグやインジェクタを燃焼室に突き出すことができない。このため、点火特性を向上させることが難しく、高性能化に限界があった。しかし、本発明の点火装置一体型インジェクタによれば、上述したようないわゆるプラズマジェット効果により、インジェクタ（或いは点火プラグ）が燃焼室に突き出していない場合であっても、燃焼室内で効果的に燃焼を行うことができる。つまり、インジェクタとシリンダヘッドの取付口の間にできた狭い空間（キャビティ）内が、放電電極からの放電により高温、高圧になり、この圧力によりプラズマが燃焼室側に押し出されるためである。
【０１４３】
（６）空燃比の改善
上記点火装置一体型インジェクタは、マイクロ波を電源として駆動するので、通常のスパークプラグとは異なり、高速かつ継続的な放電を行うことができ、任意のタイミングかつ大きさの非平衡プラズマを生成することができる。これは従来のスパークプラグでは実現できなかったことであり、これにより空燃比を改善することができる。なお、これは上述した実施形態１７の点火装置単体であっても同様の効果を奏するものである。
【０１４４】
また、現在のガスエンジンのＡ／Ｆの限界は２８程度とされているが、これに点火装置一体型インジェクタを用いれば、Ａ／Ｆを３０にすることも可能と考えられる。この場合、いわゆるリーン触媒さえも不要とすることができる。従って、本点火装置一体型インジェクタを用いれば、触媒自体が不要なエンジンを実現でき、触媒の費用を節約でき、低コスト化が実現できる。
【０１４５】
（７）オイル、スス等の付着物の除去
点火装置一体型インジェクタに対し、パルス状のマイクロ波を電源として供給することにより、非平衡プラズマをインジェクタの先端部近傍に生成することができる。これに対し、連続波（ＣＷ）のマイクロ波を点火装置一体型インジェクタに供給すれば、いわゆるマイクロ波の誘導加熱効果により、熱プラズマをインジェクタの先端部近傍に生成することができる。つまり、インジェクタの先端部を高温にすることができるから、これにより、インジェクタに付着したオイルやスス等の除去を行うことができる。オイルやススの付着は直噴型インジェクタの欠点の一つであるが、本発明の点火装置一体型インジェクタでは、マイクロ波の連続駆動により、インジェクタの先端部に熱を生成でき、これにより付着物を除去が可能である。
【０１４６】
特にロータリーエンジンでは、ロータの高速回転に伴って生じる高速の風（一例として風速１００ｍ／ｓｅｃ）により、アッシングされたスス（炭素）を吹き飛ばすことができるので、更に効果的な除去が可能となる。また、エンジンの始動時に、エンジンに付着したオイルの不完全燃焼等により、臭気が発生する。そこで、エンジンの始動時には、点火装置一体型インジェクタにより熱プラズマを生成させて、これらの付着物を完全燃焼させるようにすれば、臭気の発生を抑えることができる。
【０１４７】
なお、点火装置一体型インジェクタに限らず、実施形態１７で示した点火装置であっても、このような効果を奏するものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
以上説明したように、本発明の点火装置一体型インジェクタは、電磁波を昇圧し、放電を行うことができ点火装置の共振構造を燃料噴射装置の燃料噴射管表面に形成した誘電体によって行う簡単な構造としているから、高電圧の影響によるアクチュエータの誤作動や破損を抑制し、装置全体の外径をコンパクトにすることができる。このため、当該点火装置一体型インジェクタの配設位置の自由度が高く、種々の内燃機関に用いることができる。また、当該点火装置一体型インジェクタは、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンをベースとし、燃料を天然ガスや、炭鉱ガス、シェールガス、バイオ燃料等を使用するようにした内燃機関、特に、ディーゼルエンジンをベースとし、燃費向上、環境性の向上の観点から燃料にガス（ＣＮＧガスやＬＰＧガス）を使用するようにした内燃機関に好適に用いることができる。更には、ガソリンを燃料とする直噴型のガソリンエンジン、ガスエンジン、発電用（コジェネ用）のエンジン、ガスタービン、ガスバーナー等にも用いることができる。また、レシプロエンジンに限らず、ロータリーエンジンに用いることもできる。
【符号の説明】
【０１４９】
１    点火装置一体型インジェクタ
２    燃料噴射装置
２０  本体
２ａ  噴射口
２２  付勢手段
２３  燃料溜まり室
２４  ノズルニードル
２５  圧力室
３    点火装置
３０  誘電体
３１  放電電極
５    シリンダヘッド
５０  取付口（インジェクタ取付口）
５１  接地電極
【図１】
2016027897.tif 000008
【図２】
2016027897.tif 000009
【図３】
2016027897.tif 000010
【図４】
2016027897.tif 000011
【図５】
2016027897.tif 000012
【図６】
2016027897.tif 000013
【図７】
2016027897.tif 000014
【図８】
2016027897.tif 000015
【図９】
2016027897.tif 000016
【図１０】
2016027897.tif 000017
【図１１】
2016027897.tif 000018
【図１２】
2016027897.tif 000019
【図１３】
2016027897.tif 000020
【図１４】
2016027897.tif 000021
【図１５】
2016027897.tif 000022
【図１６】
2016027897.tif 000023
【図１７】
2016027897.tif 000024
【図１８】
2016027897.tif 000025
【図１９】
2016027897.tif 000026
【図２０】
2016027897.tif 000027
【図２１】
2016027897.tif 000028
【図２２】
2016027897.tif 000029
【図２３】
2016027897.tif 000030
【図２４】
2016027897.tif 000031
【図２５】
2016027897.tif 000032
【図２６】
2016027897.tif 000033
【図２７】
2016027897.tif 000034
【図２８】
2016027897.tif 000035
【図２９】
2016027897.tif 000036
【図３０】
2016027897.tif 000037
【図３１】
2016027897.tif 000038
【図３２】
2016027897.tif 000039
【図３３】
2016027897.tif 000040
【図３４】
2016027897.tif 000041
【図３５】
2016027897.tif 000042
【図３６】
2016027897.tif 000043
【図３７】
2016027897.tif 000044
【図３８】
2016027897.tif 000045
【図３９】
2016027897.tif 000046
【国際調査報告】
2016027897.tif 000047
2016027897.tif 000048
2016027897.tif 000049