專(zhuān)利名稱(chēng)：混合器、匹配器、點(diǎn)火單元、及等離子體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將脈沖電壓(pulse voltage)與電磁波混合的混合器、取得從混合器輸出的電磁波的阻抗(impedance)匹配的匹配器(matching box)、具備混合器的點(diǎn)火單元(ignition unit)、及具備點(diǎn)火單元的等離子體發(fā)生器(plasma generator)。
背景技術(shù)：
作為內(nèi)燃機(jī)(internal-combustion engine)的火花點(diǎn)火(spark ignition)的代替方法，或者作為等離子體發(fā)生方法，提出并用火花放電與電磁波的輻射來(lái)發(fā)生等離子體的技術(shù)。根據(jù)該技術(shù)，相比于僅利用電磁波來(lái)發(fā)生等離子體的情況，可減少等發(fā)生離子體所必需的電磁波的能量。專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載著在火花塞(spark plug)等的放電電極附近配置天線(antenna)的等離子體發(fā)生器。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)1及專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載著設(shè)有電磁波的傳輸線路及天線的火花塞。專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載著使用來(lái)放電的能量與電磁波的能量于火花塞的前段在相同的傳輸線路上重疊的等離子體產(chǎn)生裝置。此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載著如下裝置，雖然該裝置并非為發(fā)生等離子體的裝置，但通過(guò)將直流(DC，Direct Current)電壓與微波能量和同軸導(dǎo)體結(jié)合并導(dǎo)入到燃燒室而使微波能量與燃燒中的等離子體混合物(火焰)結(jié)合。
背景技術(shù)：
文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利特開(kāi)2007-113570號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本專(zhuān)利特開(kāi)2009-380 號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本專(zhuān)利特開(kāi)2009-36198號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 日本專(zhuān)利特開(kāi)昭51-77719號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
此外，使脈沖電壓的能量與電磁波能量在同一條傳輸線路上重疊的方式中，火花塞兼作放電裝置與電磁波輻射器(天線)。因此，可簡(jiǎn)化等離子體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)。而其另一面則是從電磁波的振蕩器到電磁波輻射器的電磁波的傳輸路徑變得復(fù)雜。在將該方式用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火等的情況下，確保對(duì)內(nèi)燃機(jī)的搭載性、與確保可經(jīng)受住內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的環(huán)境的牢固性成為課題。另外，并用火花放電與電磁波的輻射來(lái)發(fā)生等離子體的方式中，雖然能夠以少能量發(fā)生等離子體，但需要相應(yīng)的能量。因此，要確保電磁波的傳輸路徑上的能量的傳輸量及傳輸效率便成為課題。專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載的等離子體發(fā)生裝置中，并未對(duì)此種課題予以充分考慮。本發(fā)明是鑒于此種實(shí)際情況而完成的，其目的在于在將脈沖電壓與電磁波混合的混合器中確保搭載性、牢固性、及電磁波能量的傳輸性能。[發(fā)明的效果]
根據(jù)本發(fā)明，混合器成為同軸結(jié)構(gòu)。因此，不進(jìn)行電磁波的模式轉(zhuǎn)換，便可實(shí)現(xiàn)與脈沖電壓的混合及電磁波的傳輸。這有助于確保電磁波的傳輸效率。另外，因可減少沿面放電(surface creepage)的產(chǎn)生，可抑制能量的泄漏(leak)，所以可提高耐電壓性能。這有助于確保傳輸?shù)哪芰?，提高電氣牢固性。另外，同軸結(jié)構(gòu)中，因大多構(gòu)件的形狀成為筒狀， 所以可獲得與結(jié)構(gòu)重量相比為較高的剛性。這有助于確保牢固性。另外，利用同軸結(jié)構(gòu)，可縮短外形的最小幅寬。這有助于提高搭載性。此外，脈沖電壓的傳輸路徑由同軸結(jié)構(gòu)所屏蔽(shield)。因此，可減少脈沖電壓產(chǎn)生時(shí)的電磁噪聲(electromagnetic noise)的泄漏。因此，噪聲對(duì)策變得容易，可提高搭載性。另外，因可抑制由電阻(resistance)等的噪聲對(duì)策而引起的傳輸能量的損耗(loss)， 所以容易確保能量的傳輸效率。


圖1是實(shí)施方式1的等離子體發(fā)生器的立體圖。圖2是實(shí)施方式1的等離子體發(fā)生器的框圖。圖3是實(shí)施方式1的等離子體發(fā)生器的電路圖。圖4是實(shí)施方式1的混合器的剖面圖。圖5是實(shí)施方式1的匹配器的剖面圖。圖6是實(shí)施方式1的變形例1的等離子體發(fā)生器的電路圖。圖7是實(shí)施方式1的變形例2的混合器的剖面圖。圖8是實(shí)施方式1的變形例3的混合器的剖面圖。圖9是實(shí)施方式2的匹配器的剖面圖。圖10是實(shí)施方式2的變形例1的匹配器的剖面圖。圖11是實(shí)施方式2的變形例2的匹配器的剖面圖。圖12是實(shí)施方式2的變形例3的匹配器的剖面圖。圖13是其他實(shí)施方式的火花塞的前端面的正視圖。[符號(hào)的說(shuō)明]100等離子體發(fā)生器200脈沖電壓發(fā)生器300混合器310第一輸入端子315第二輸入端子320逆流防止線圈(逆流阻止單元)330電容器340混合輸出端子360外殼(第三導(dǎo)電構(gòu)件)362第一電介質(zhì)環(huán)364第二電介質(zhì)環(huán)366電介質(zhì)管(絕緣筒體)370導(dǎo)電體棒(第一導(dǎo)電構(gòu)件)
372導(dǎo)電體管(第二導(dǎo)電構(gòu)件)400匹配器462內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件464絕緣子嵌插構(gòu)件466外側(cè)固定構(gòu)件468外側(cè)連接構(gòu)件470電介質(zhì)構(gòu)件(筒狀絕緣構(gòu)件)500火花塞
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，下述實(shí)施方式本質(zhì)上是優(yōu)選的例示，且本發(fā)明并未意欲限制其應(yīng)用物、或其用途的范圍。《實(shí)施方式1》實(shí)施方式1是本發(fā)明的等離子體發(fā)生器100。以下，首先對(duì)等離子體發(fā)生器100進(jìn)行說(shuō)明，然后依序?qū)旌掀?00、匹配器400進(jìn)行說(shuō)明。一等離子體發(fā)生器的構(gòu)成一分別將等離子體發(fā)生器100的立體圖示于圖1，將等離子體發(fā)生器100的框圖示于圖2，將表示等離子體發(fā)生器100的等效電路的電路圖示于圖3。如圖1所示，等離子體發(fā)生器100包括脈沖電壓發(fā)生器200、混合器300、匹配器 400、及火花塞500。脈沖電壓發(fā)生器200形成為大致箱狀(boxy)(大致長(zhǎng)方體的箱狀)。 混合器300形成為大致圓筒狀，一端連接于脈沖電壓發(fā)生器200。在混合器300的另一端， 設(shè)置著沿混合器300的軸方向延伸的延伸部390。延伸部390嵌入到內(nèi)燃機(jī)的塞孔(plug hole)內(nèi)。在混合器300的圓筒側(cè)面設(shè)置著箱型的突起316。匹配器400形成為筒狀，以包圍延伸部390的方式設(shè)置。匹配器400沿其軸方向可移動(dòng)地設(shè)置，取得從混合器300朝向火花塞500的電磁波的阻抗匹配?；鸹ㄈ?00經(jīng)由匹配器400連接于混合器300。此外，等離子體發(fā)生器100中，脈沖電壓發(fā)生器200與混合器300 —體化。脈沖電壓發(fā)生器200與混合器300構(gòu)成點(diǎn)火單元150。等離子體發(fā)生器100包括點(diǎn)火單元150、匹配器400、及火花塞500。火花塞500構(gòu)成放電器500，該放電器500中形成利用從混合器 300輸入的脈沖電壓而產(chǎn)生放電的放電間隙。在脈沖電壓發(fā)生器200中設(shè)置著用來(lái)接收外部輸入的連接器(connector) 210。在混合器300的箱型的突起316上設(shè)置著第一輸入端子310。第一輸入端子310是電磁波用輸入端子。如圖2所示，脈沖電壓發(fā)生器200從外部的直流電源600接收直流電620的供給。脈沖電壓發(fā)生器200根據(jù)由外部的控制器602(例如，汽車(chē)的電子控制單元，所謂的 ECU (Electronically Controlled Unit))賦予的控制信號(hào)622 (以下，稱(chēng)為“點(diǎn)火信號(hào)”) 來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)(operate)，發(fā)生并輸出高電壓的脈沖電壓624。直流電源600也可以是例如汽車(chē)用電池(battery)。直流電620的電壓可為12V左右。點(diǎn)火信號(hào)622可為正邏輯(positive logic)的脈沖狀的TTL(Transistor-Transistor Logic，晶體管-晶體管邏輯)信號(hào)。點(diǎn)火信號(hào)622的脈沖寬度(pulse width)可為Imsec 2msec的程度。
在為此種點(diǎn)火信號(hào)622的情況下，信號(hào)施加開(kāi)始表示電力供給的開(kāi)始指令，信號(hào)施加結(jié)束表示電力供給的結(jié)束及脈沖電壓6M的輸出指令。脈沖電壓6M是峰值電壓(peak voltage)例如為6kV 40kV的程度的脈沖(impulse)狀的電壓信號(hào)。脈沖電壓6 的規(guī)格 (specification)以在對(duì)火花塞500施加脈沖電壓6 的情況下產(chǎn)生絕緣破壞(insulation breakdown)的方式進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定即可?；旌掀?00從脈沖電壓發(fā)生器200接收脈沖電壓624，并且從外部的微波源 606(電磁波源)接收微波626。本實(shí)施方式1中，微波6 的頻率例如為M50MHz左右，輸入電力的峰值為IkW左右。微波擬6呈脈沖狀施加。另外，微波626的脈沖寬度既可小于 10msec，也可為IOmsec以上。微波的脈沖可重復(fù)施加?；旌掀?00發(fā)生并輸出將脈沖電壓6 與微波6 混合而成的混合信號(hào)628?；旌闲盘?hào)6 經(jīng)由匹配器400而傳輸?shù)交鸹ㄈ?00?；鸹ㄈ?00中，接收混合信號(hào)628的施力口，產(chǎn)生放電，并且輻射微波。其結(jié)果為，火花塞500的前端的放電間隙中，通過(guò)放電而形成小規(guī)模的等離子體，該等離子體吸收微波的能量而擴(kuò)大。如圖3所示，脈沖電壓發(fā)生器200的電路構(gòu)成與搭載在以往的點(diǎn)火線圈上的一般的裝置相同。在脈沖電壓發(fā)生器200中設(shè)置著接收直流電620的輸入的直流端子212、接收點(diǎn)火信號(hào)622的點(diǎn)火信號(hào)端子214、及接地的接地端子216。直流端子212、點(diǎn)火信號(hào)端子 214、及接地端子216設(shè)置于連接器210。在脈沖電壓發(fā)生器200中，還設(shè)置著開(kāi)關(guān)(switch) 230、一次側(cè)(primary side)線圈(coil)240、二次側(cè)(secondary side)線圈M2、及電壓側(cè)輸出端子250。開(kāi)關(guān)230包含 npn型晶體管(transistor)，基極(base)連接于點(diǎn)火信號(hào)端子214，發(fā)射極(emitter)連接于接地端子216。一次側(cè)線圈240的一端連接于開(kāi)關(guān)230的集電極(collector)，另一端連接于直流端子212。二次側(cè)線圈M2以隔著鐵心(iron core)(省略圖示)而與一次側(cè)線圈 240相向的方式配置。二次側(cè)線圈242的一端經(jīng)由整流器220( 二極管(diode))而連接于直流端子212，另一端經(jīng)由電阻222而連接于電壓側(cè)輸出端子250?；旌掀?00包括所述第一輸入端子310、第二輸入端子315、混合輸出端子340、逆流防止線圈320、及電容器(condenser) 330。第二輸入端子315連接于脈沖電壓發(fā)生器200 的電壓側(cè)輸出端子250。第一輸入端子310具有形成同軸結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體310a及外側(cè)導(dǎo)體 310b，且輸入有電磁波。第二輸入端子315中輸入有脈沖電壓?；旌陷敵龆俗?40具有形成同軸結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體:340a及外側(cè)導(dǎo)體340b。從混合輸出端子340輸出脈沖電壓與電磁波。逆流防止線圈320連接于第二輸入端子315。電容器330包含下述導(dǎo)電體棒370及導(dǎo)電體管372。電容器330的一端連接于第一輸入端子310。電容器330的另一端分支成兩路，一方連接于逆流防止線圈320，另一方連接于混合輸出端子340。作為逆流防止線圈320，選擇具有IOnH 10 μ H程度的自感(self-inductance) 的線圈。因此，逆流防止線圈320 —方面阻止微波帶的電磁波的通過(guò)，另一方面容許短波帶以下的頻帶的電磁波或直流的通過(guò)。逆流防止線圈320構(gòu)成阻止從第一輸入端子310輸入的微波流向脈沖電壓發(fā)生器200的逆流阻止單元320。另外，作為電容器330，選擇具有IpF至IOOpF程度的電容的電容器。因此，電容器 330—方面容許微波的通過(guò)，另一方面阻止短波帶以下的頻帶的電磁波或直流的通過(guò)。電容器330構(gòu)成阻止從第二輸入端子315輸入的電壓脈沖流向第一輸入端子310的單元。
在等效電路上，匹配器400 —端連接于混合器300的混合輸出端子340，另一端連接于火花塞500。在匹配器400的另一端設(shè)置著用來(lái)與火花塞500連接的插塞(plug)連接端 410?；鸹ㄈ?00的電路構(gòu)成與一般的火花塞的電路構(gòu)成相同?；鸹ㄈ?00是放電器， 其包括電連接于混合輸出端子340的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體340a的中心導(dǎo)體510、及電連接于混合輸出端子；340的外側(cè)導(dǎo)體340b的接地導(dǎo)體512。火花塞500中，中心導(dǎo)體510與接地導(dǎo)體512 形成同軸結(jié)構(gòu)。火花塞500中，中心導(dǎo)體510與接地導(dǎo)體512構(gòu)成相向電極對(duì)。中心導(dǎo)體510與接地導(dǎo)體512之間成為放電間隙。此外，本實(shí)施方式1中，在火花塞500的中心導(dǎo)體510中未設(shè)置電阻。這是對(duì)于確保微波的傳輸效率而言較理想的構(gòu)成。根據(jù)所述構(gòu)成，如果對(duì)開(kāi)關(guān)230的基極施加點(diǎn)火信號(hào)622，那么電流會(huì)流向一次側(cè)線圈M0，鐵心附近的磁場(chǎng)發(fā)生變化而積蓄電荷。在此狀態(tài)下，如果結(jié)束對(duì)開(kāi)關(guān)230的基極施加點(diǎn)火信號(hào)622，那么對(duì)一次側(cè)線圈240的供電結(jié)束，而使電荷流入二次側(cè)線圈M2。其結(jié)果為，脈沖電壓發(fā)生器200中，接地側(cè)與電壓側(cè)輸出端子250側(cè)之間產(chǎn)生高電位差。然后， 對(duì)電壓側(cè)輸出端子250施加高電壓的脈沖電壓624。脈沖電壓6 通過(guò)逆流防止線圈320而傳遞到混合輸出端子340。脈沖電壓624 因存在電容器330而未流向第一輸入端子310側(cè)。另一方面，從第一輸入端子310輸入的微波6 通過(guò)電容器330而傳遞到混合輸出端子340。微波626因存在逆流防止線圈320 而未流向脈沖電壓發(fā)生器200側(cè)?；旌掀?00中，脈沖電壓6M與微波6 混合后從混合輸出端子340輸出。脈沖電壓6M與微波6 經(jīng)由匹配器400而供給至火花塞500。其結(jié)果為，火花塞500中，脈沖電壓624與微波6 被施加于放電間隙間，而發(fā)生等離子體。一混合器的構(gòu)成一如圖4所示，混合器300包括導(dǎo)電體棒370、導(dǎo)電體管(pipe) 372、第一電介質(zhì)環(huán) (dielectric ring) 362、第二電介質(zhì)環(huán) 364、電介質(zhì)管 366、及外殼(housing) 360。外殼360大概形成混合器300的外觀形狀。外殼360的材質(zhì)為金屬等導(dǎo)電體。外殼360形成為兩端開(kāi)放的筒狀。外殼360的側(cè)面設(shè)置著箱型的突起316。在箱型的突起316 形成著使第一輸入端子310露出的開(kāi)口 317。外殼360在開(kāi)口 317的整個(gè)周?chē)纸佑诘谝惠斎攵俗?10的外側(cè)導(dǎo)體310b。外殼360構(gòu)成第三導(dǎo)電構(gòu)件360，該第三導(dǎo)電構(gòu)件360與導(dǎo)電體管372隔開(kāi)間隔地收納導(dǎo)電體棒370及導(dǎo)電體管372，與導(dǎo)電體棒370及導(dǎo)電體管 372同軸地配置，且分別電連接于第一輸入端子310的外側(cè)導(dǎo)體310b與混合輸出端子340 的外側(cè)導(dǎo)體;340b。外殼360的一端部形成著隨著靠近端部而縮徑成錐形(taper)狀的錐部361。在錐部361連接著前端成為混合輸出端子340的延伸部390。延伸部390包含同軸電纜(cable)。 延伸部390的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體390a抵接于導(dǎo)電體棒370。延伸部390的外側(cè)導(dǎo)體390b遍及全周地抵接于外殼360的錐部361的一端。延伸部390的介質(zhì)層(dielectric layer) 390c在包含絕緣體的連接筒體350的內(nèi)側(cè)抵接于電介質(zhì)管366。連接筒體350的一端嵌入到第二電介質(zhì)環(huán)364的缺口(notch)而固定。連接筒體350保持著延伸部390的介質(zhì)層390c。另一方面，外殼360的另一端部安裝在脈沖電壓發(fā)生器200。在外殼360的另一端部設(shè)置著連接于脈沖電壓發(fā)生器200的電壓側(cè)輸出端子250的第二輸入端子315。本實(shí)施方式1中，逆流防止線圈320的與導(dǎo)電體棒370為相反側(cè)的一端成為第二輸入端子315。筒狀的第一電介質(zhì)環(huán)362的外表面形狀在整個(gè)軸方向上為相同。第一電介質(zhì)環(huán) 362設(shè)置在外殼360的第二輸入端子315側(cè)，且嵌入到外殼360的內(nèi)側(cè)。第一電介質(zhì)環(huán)362 的外表面遍及全周地抵接于外殼360的內(nèi)表面。在第一電介質(zhì)環(huán)362的內(nèi)表面形成著階差。第一電介質(zhì)環(huán)362以階差為界而具有兩個(gè)內(nèi)表面形狀。第一電介質(zhì)環(huán)362的第二輸入端子315側(cè)的內(nèi)表面形狀設(shè)定成可嵌合脈沖電壓發(fā)生器200。第一電介質(zhì)環(huán)362的混合輸出端子340側(cè)的內(nèi)表面形狀設(shè)定成可嵌合電介質(zhì)管366。筒狀的第二電介質(zhì)環(huán)364的內(nèi)表面形狀及外表面形狀均在整個(gè)軸方向上為相同。 第二電介質(zhì)環(huán)364設(shè)置在外殼360的混合輸出端子340側(cè)，且嵌入到外殼360的內(nèi)側(cè)。第二電介質(zhì)環(huán)364的外表面遍及全周地抵接于外殼360的內(nèi)表面。第二電介質(zhì)環(huán)364的內(nèi)表面形狀設(shè)定成可嵌合電介質(zhì)管366。也就是，第二電介質(zhì)環(huán)364的內(nèi)表面與第一電介質(zhì)環(huán)362的混合輸出端子340側(cè)的內(nèi)表面為相同大小且相同形狀。第二電介質(zhì)環(huán)364的內(nèi)表面及外表面的軸心與第一電介質(zhì)環(huán)362的內(nèi)表面及外表面的
軸心大致一致。筒狀的電介質(zhì)管366在第一電介質(zhì)環(huán)362與第二電介質(zhì)環(huán)364之間延伸。電介質(zhì)管366的一端部嵌入到第一電介質(zhì)環(huán)362的內(nèi)側(cè)，另一端部嵌入到第二電介質(zhì)環(huán)364的內(nèi)側(cè)。電介質(zhì)管366的厚度設(shè)定成即便對(duì)內(nèi)表面與外表面施加脈沖電壓擬4或微波626，也不會(huì)產(chǎn)生絕緣破壞。電介質(zhì)管366構(gòu)成絕緣筒體366，該絕緣筒體366配置在導(dǎo)電體棒370 與導(dǎo)電體管372之間，使導(dǎo)電體棒370與導(dǎo)電體管372電絕緣。第一電介質(zhì)環(huán)362、第二電介質(zhì)環(huán)364、及電介質(zhì)管366的材質(zhì)既可為所謂的含氟樹(shù)脂(fluorine resin)、或聚乙烯樹(shù)脂(polyethylene resin)，也可為其他電介質(zhì)(例如陶瓷(ceramics))。如果將所述等離子體發(fā)生器100用于內(nèi)燃機(jī)等的點(diǎn)火，那么理想的是選擇耐熱性高的材料。另外，理想的是將絕緣耐力高的材料用于電介質(zhì)管366。導(dǎo)電體棒370形成為圓柱狀，且嵌入到電介質(zhì)管366的內(nèi)側(cè)。導(dǎo)電體棒370嵌入到電介質(zhì)管366的混合輸出端子340側(cè)。導(dǎo)電體棒370構(gòu)成一端電連接于第二輸入端子315、 另一端電連接于混合輸出端子340的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體的第一導(dǎo)電構(gòu)件370。導(dǎo)電體棒370的混合輸出端子340側(cè)從導(dǎo)電體管372的開(kāi)口突出。導(dǎo)電體棒370 的第二輸入端子315側(cè)的一端位于導(dǎo)電體管372的內(nèi)側(cè)。在電介質(zhì)管366的第二輸入端子315側(cè)插入著包含線圈狀的導(dǎo)電性彈簧的逆流防止線圈320。圖4所示的逆流防止線圈320形成壓縮彈簧，其自然長(zhǎng)度為脈沖電壓發(fā)生器 200嵌合于混合器300的狀態(tài)下的電壓側(cè)輸出端子250與導(dǎo)電體棒370的距離以上。因此， 如果將脈沖電壓發(fā)生器200嵌合于混合器300，那么逆流防止線圈320的端部分別抵接于電壓側(cè)輸出端子250與導(dǎo)電體棒370。逆流防止線圈320在壓縮于第二輸入端子與導(dǎo)電體棒370之間的狀態(tài)下保持著。逆流防止線圈320將電壓側(cè)輸出端子250與導(dǎo)電體棒370電連接。逆流防止線圈320在導(dǎo)電體管372的內(nèi)側(cè)連接于導(dǎo)電體棒370的第二輸入端子315 側(cè)。導(dǎo)電體管372形成為筒狀，設(shè)置在電介質(zhì)管366的外表面?zhèn)?。?dǎo)電體管372遍及全周地覆蓋電介質(zhì)管366的中央部的外表面。導(dǎo)電體管372的內(nèi)表面在整個(gè)軸方向上抵接于電介質(zhì)管366的外表面。導(dǎo)電體管372構(gòu)成第二導(dǎo)電構(gòu)件372，該第二導(dǎo)電構(gòu)件372隔開(kāi)間隔地包圍導(dǎo)電體棒370，與導(dǎo)電體棒370同軸地配置，且電連接于第一輸入端子310的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體310a。導(dǎo)電體管372的內(nèi)表面的混合輸出端子340側(cè)隔著電介質(zhì)管366而與導(dǎo)電體棒 370相向。此相向部分成為圖3所示的電容器330。構(gòu)成電容器330的相向部分的面積以電容器330的電容成為所需值的方式進(jìn)行設(shè)定。設(shè)定導(dǎo)電體棒370的粗細(xì)度、及相向部分的軸方向的長(zhǎng)度，以使得既取得微波的阻抗的匹配，又使電容器330的電容成為所需值。導(dǎo)電體棒370從導(dǎo)電體管372的混合輸出端子340側(cè)的開(kāi)口突出。也就是，導(dǎo)電體棒370的一部分與導(dǎo)電體管372的一部分在它們的軸方向上重復(fù)。此外，本實(shí)施方式1中，導(dǎo)電體管372是一直延伸到包圍逆流防止線圈320的位置為止，但也可不延伸到包圍逆流防止線圈320的位置。以微波的傳輸效率變高的方式設(shè)定導(dǎo)電體管372的長(zhǎng)度即可。在導(dǎo)電體管372的第二輸入端子315側(cè)的端部的外表面連接著從其外表面沿縱向突出的突起374。該突起374上安裝著第一輸入端子310的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體310a。突起374及第一輸入端子310的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體310a嵌入到包含絕緣體的輸入側(cè)筒構(gòu)件312的內(nèi)側(cè)。第一輸入端子310的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體310a以能夠插入同軸電纜的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體的方式構(gòu)成。本實(shí)施方式1中，第一輸入端子310的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體310a與導(dǎo)電體管372在導(dǎo)電體管 372的第二輸入端子315側(cè)的端部連接。如果能夠在導(dǎo)電體管372的第二輸入端子315側(cè)接收微波的供電，則會(huì)提高微波的傳輸效率。外殼360中，箱型的突起316的位置根據(jù)從導(dǎo)電體管372的外表面延伸的突起374的位置而確定?；旌陷敵龆俗?40包含延伸部390的前端部?；旌陷敵龆俗?40的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體340a 電連接于導(dǎo)電體棒370?；旌陷敵龆俗?40的外側(cè)導(dǎo)體340b電連接于外殼360。延伸部 390與外殼360既可經(jīng)由連接器等裝卸自如，也可進(jìn)行固定。一匹配器的構(gòu)成一如圖5所示，匹配器400包括內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462、絕緣子(insulator)嵌插構(gòu)件 464、外側(cè)固定構(gòu)件466、外側(cè)連接構(gòu)件468、及電介質(zhì)構(gòu)件470。內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462包含導(dǎo)電體。內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462是卡合于火花塞500的中心導(dǎo)體510的輸入端的形狀。具體而言，在內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462的內(nèi)表面形成著螺紋槽(thread groove) ο內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462的螺紋槽螺合(screw together)于火花塞500的中心導(dǎo)體 510的外表面的螺紋槽?；旌陷敵龆俗?40的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體340a嵌入到內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462。內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462將混合輸出端子340的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體340a與火花塞500的中心導(dǎo)體510電連接，保持該內(nèi)側(cè)導(dǎo)體340a與該中心導(dǎo)體510。絕緣子嵌插構(gòu)件464是具有大致筒狀的形狀的絕緣性構(gòu)件。絕緣子嵌插構(gòu)件464 內(nèi)收納著內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462。在絕緣子嵌插構(gòu)件464的混合器300側(cè)插入著混合輸出端子 340的介質(zhì)層340c。絕緣子嵌插構(gòu)件464的混合輸出端子340側(cè)的外周形狀理想的是，從其軸方向來(lái)看，未從混合輸出端子MO的外側(cè)導(dǎo)體340b的外周形狀超出。另一方面，絕緣子嵌插構(gòu)件464的火花塞500側(cè)以覆蓋火花塞500的絕緣子514的輸入側(cè)的露出部分51 的方式嵌入到該露出部分51 的外側(cè)。絕緣子嵌插構(gòu)件464從該露出部分51 的放電間隙側(cè)的一端突出，該突出部分遍及全周地抵接于火花塞500的接地導(dǎo)體512的端部。外側(cè)固定構(gòu)件466包含帶狀或筒狀的導(dǎo)電體。外側(cè)固定構(gòu)件466以遍及全周地包圍絕緣子嵌插構(gòu)件464的火花塞500側(cè)的外周面的方式，接合于絕緣子嵌插構(gòu)件464。外側(cè)固定構(gòu)件466從絕緣子嵌插構(gòu)件464的放電間隙側(cè)的一端突出，且該突出部分向內(nèi)側(cè)彎折而抵接于火花塞500的接地導(dǎo)體512。該突出部分遍及全周地抵接于火花塞500的接地導(dǎo)體512的輸入側(cè)。外側(cè)固定構(gòu)件466利用絕緣子嵌插構(gòu)件464而與混合輸出端子340的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體340a及內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462絕緣。此外，圖1中，省略外側(cè)固定構(gòu)件466的圖示。外側(cè)連接構(gòu)件468包含筒狀的導(dǎo)電體。外側(cè)連接構(gòu)件468在軸方向上的混合輸出端子340到火花塞500的基端側(cè)為止的區(qū)間內(nèi)，包圍混合輸出端子340、內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462、 絕緣子嵌插構(gòu)件464、及外側(cè)固定構(gòu)件466。圖5中，外側(cè)連接構(gòu)件468形成兩端部集攏的形狀。外側(cè)連接構(gòu)件468的兩端部向內(nèi)側(cè)彎折。外側(cè)連接構(gòu)件468的混合器300側(cè)的端部遍及全周地抵接于混合輸出端子340 的外側(cè)導(dǎo)體340b。外側(cè)連接構(gòu)件468的火花塞500側(cè)的端部遍及全周地抵接于外側(cè)固定構(gòu)件466。外側(cè)連接構(gòu)件468的一端部抵接于混合輸出端子340的外側(cè)導(dǎo)體340b，另一端部抵接于電連接在火花塞500的接地導(dǎo)體512的外側(cè)固定構(gòu)件466。此外，外側(cè)連接構(gòu)件468 也可構(gòu)成為火花塞500側(cè)的端部遍及全周地抵接于導(dǎo)體512。外側(cè)連接構(gòu)件468中，兩端部之間的本體部468a的內(nèi)周面遍及整個(gè)周?chē)嘏c絕緣子嵌插構(gòu)件464的外周面隔開(kāi)。外側(cè)連接構(gòu)件468的火花塞500側(cè)的端部468b向內(nèi)側(cè)卷入的方式形成。外側(cè)連接構(gòu)件468的混合器300側(cè)的端部468c向內(nèi)側(cè)彎折的最前端沿著混合輸出端子340的外側(cè)導(dǎo)體340b的外表面。此外，外側(cè)連接構(gòu)件468的兩端部468b、468c 除了圖5所示的形狀以外，還可適當(dāng)采用逐漸縮徑而成的形狀等各種形狀。外側(cè)連接構(gòu)件468沿其軸方向可移動(dòng)地設(shè)置。外側(cè)連接構(gòu)件468將混合輸出端子 340的外側(cè)導(dǎo)體340b與火花塞500的接地導(dǎo)體512電連接。此外，火花塞500在接地導(dǎo)體 512與混合輸出端子340的外側(cè)導(dǎo)體340b隔開(kāi)的狀態(tài)下配置?；鸹ㄈ?00的中心導(dǎo)體510 沿混合輸出端子340的軸方向延伸。電介質(zhì)構(gòu)件470形成為筒狀，配置在外側(cè)連接構(gòu)件468的內(nèi)側(cè)。電介質(zhì)構(gòu)件470接合于外側(cè)連接構(gòu)件468的本體部468a的內(nèi)表面。電介質(zhì)構(gòu)件470構(gòu)成筒狀絕緣構(gòu)件470， 該筒狀絕緣構(gòu)件470用來(lái)阻止混合輸出端子340的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體340a或火花塞500的中心導(dǎo)體510與外側(cè)連接構(gòu)件468之間產(chǎn)生放電。本實(shí)施方式1中，由內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462、絕緣子嵌插構(gòu)件464、外側(cè)固定構(gòu)件466、及外側(cè)連接構(gòu)件468，可將從混合器300輸入的混合信號(hào)6 施加至火花塞500而不會(huì)發(fā)生泄漏。另外，匹配器400中，根據(jù)外側(cè)連接構(gòu)件468及電介質(zhì)構(gòu)件470的軸方向的位置， 阻抗的頻率特性會(huì)發(fā)生變化。本實(shí)施方式1中，外側(cè)連接構(gòu)件468相對(duì)于混合輸出端子340 的外側(cè)導(dǎo)體:340b及外側(cè)固定構(gòu)件466可滑動(dòng)地安裝。由此，可隨時(shí)調(diào)整阻抗的頻率特性。 此外，也可在調(diào)整外側(cè)連接構(gòu)件468的軸方向的位置之后，固定外側(cè)連接構(gòu)件468。另外，在事先知曉最適合的外側(cè)連接構(gòu)件468的位置的情況下，也可事先將外側(cè)連接構(gòu)件468相對(duì)于混合輸出端子；340的外側(cè)導(dǎo)體340b及外側(cè)固定構(gòu)件466 —體化。通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件462、絕緣子嵌插構(gòu)件464、外側(cè)固定構(gòu)件466、及外側(cè)連接構(gòu)件468的配置，可調(diào)整混合信號(hào)280中的微波成分的傳輸效率。通過(guò)該調(diào)整，可容易地確保微波的傳輸效率。一實(shí)施方式1的效果一本實(shí)施方式1中，等離子體發(fā)生器100中傳輸微波的部位的任一個(gè)均成為同軸結(jié)構(gòu)。因此，不進(jìn)行微波的模式轉(zhuǎn)換，便可實(shí)現(xiàn)與脈沖電壓的混合及微波的傳輸。這有助于確保微波的傳輸效率。另外，由于傳輸微波的部位的任一個(gè)均形成同軸結(jié)構(gòu)，所以可縮短各導(dǎo)電構(gòu)件的邊緣(edge)的長(zhǎng)度。因此，可減少在導(dǎo)電構(gòu)件的邊緣容易發(fā)生的沿面放電的產(chǎn)生，可抑制能量的泄漏。因此，可提高耐電壓性能。這有助于確保傳輸?shù)哪芰?，提高電氣牢固性。另外，同軸結(jié)構(gòu)中，因大多構(gòu)件的形狀為筒狀，所以可獲得與結(jié)構(gòu)重量相比為較高的剛性。這有助于確保牢固性。另外，因同軸結(jié)構(gòu)的緣故，可縮短外形的最小幅寬。這有助于提高搭載性。此外，因同軸結(jié)構(gòu)的緣故，而使脈沖電壓的傳輸路徑得到屏蔽。因此，可減少脈沖電壓產(chǎn)生時(shí)電磁噪聲的泄漏。因此，使噪聲對(duì)策變得容易，可提高搭載性。另外，可抑制由電阻等的噪聲對(duì)策而引起的傳輸能量的損耗，因此容易確保能量的傳輸效率。另外，等離子體發(fā)生器100中，各功能部可裝卸(detachable)地構(gòu)成，所以容易進(jìn)行模塊(module)化。因此，設(shè)計(jì)、制造、檢查、零件交換等變得容易。這有助于確保搭載性。另外，匹配器400具備可確實(shí)且容易地連接一般的火花塞的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可容易地進(jìn)行傳輸效率的調(diào)整。因此，能夠以高效率向火花塞傳輸能量。因此，使用火花塞500的等離子體發(fā)生變得容易。這特別適合將等離子體應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火。此外，如果脈沖電壓發(fā)生器200的外殼是金屬等導(dǎo)電體，那么只要使混合器300的外殼360的脈沖電壓發(fā)生器200側(cè)的端部遍及全周地與脈沖電壓發(fā)生器200的外殼接觸， 便會(huì)提高微波的屏蔽性。一實(shí)施方式1的變形例1 一對(duì)實(shí)施方式1的變形例1進(jìn)行說(shuō)明。變形例1中，如圖6所示，實(shí)施方式1中，設(shè)置在脈沖電壓發(fā)生器200上的電阻(electric resistance) 222設(shè)置在混合器300中。電阻222連接于第二輸入端子315與逆流防止線圈320之間。由此，可直接將通常的點(diǎn)火線圈用于脈沖電壓發(fā)生器200，可在混合器300的設(shè)計(jì)中適當(dāng)設(shè)定電阻222的電阻值。一實(shí)施方式1的變形例2—對(duì)實(shí)施方式1的變形例2進(jìn)行說(shuō)明。變形例2中，如圖7所示，在導(dǎo)電體棒370的外周面與導(dǎo)電體管372的內(nèi)周面之間設(shè)置著彼此相向的一對(duì)導(dǎo)電性筒體380、381。第一導(dǎo)電性筒體380的一端向?qū)щ婓w棒370側(cè)彎折，接合于導(dǎo)電體棒370的外周面。第二導(dǎo)電性筒體381的一端向?qū)щ婓w管372側(cè)彎折，接合于導(dǎo)電體管372。一對(duì)導(dǎo)電性筒體380、381埋設(shè)在電介質(zhì)管366中。由此，一對(duì)導(dǎo)電性筒體380、381負(fù)擔(dān)電容器330的電容的一部分。因此，可縮短導(dǎo)電體棒370與導(dǎo)電體管372的相向部分的長(zhǎng)度，從而可縮短混合器340的軸方向的長(zhǎng)度。一實(shí)施方式1的變形例3—對(duì)實(shí)施方式1的變形例3進(jìn)行說(shuō)明。變形例3中，如圖8所示，導(dǎo)電體棒370及電介質(zhì)管366與外側(cè)導(dǎo)體390a —同構(gòu)成延伸部390。因此，外殼360與延伸部390的邊界處的阻抗的變化減小。《實(shí)施方式2》對(duì)實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施方式2中，如圖9所示，在火花塞20的絕緣子22的基端側(cè)設(shè)置著筒狀突出部26，以代替設(shè)置絕緣子嵌插構(gòu)件464。筒狀突出部沈與火花塞20的絕緣子22—體成型。因此，在筒狀突出部沈的火花塞20側(cè)，筒狀突出部沈的內(nèi)側(cè)的導(dǎo)體與筒狀突出部沈的外側(cè)的導(dǎo)體之間產(chǎn)生放電的情況得到阻止?；旌陷敵龆俗?0的介質(zhì)層34嵌入到筒狀突出部沈的內(nèi)側(cè)。筒狀突出部沈的內(nèi)周面與混合輸出端子30的介質(zhì)層34的外周面遍及整個(gè)周?chē)氐纸印＝橘|(zhì)層34設(shè)置在中心導(dǎo)體31與外側(cè)導(dǎo)體33之間。外側(cè)固定構(gòu)件35為厚度較薄的圓筒狀的導(dǎo)體。外側(cè)固定構(gòu)件35的一端側(cè)與接地導(dǎo)體23接觸。外側(cè)固定構(gòu)件35與接地導(dǎo)體23 —同構(gòu)成插塞側(cè)外側(cè)導(dǎo)體18。外側(cè)連接器36包括將外側(cè)固定構(gòu)件35與混合輸出端子30的外側(cè)導(dǎo)體33電連接的外側(cè)連接構(gòu)件41、及安裝在該外側(cè)連接構(gòu)件41的內(nèi)表面的電介質(zhì)構(gòu)件42。外側(cè)連接構(gòu)件41包含大致圓筒狀的導(dǎo)體。外側(cè)連接構(gòu)件41以包圍筒狀突出部沈的方式設(shè)置。外側(cè)連接構(gòu)件41的插塞側(cè)端部45及混合器側(cè)端部46向內(nèi)側(cè)彎折，插塞側(cè)端部45與混合器側(cè)端部46之間的本體部47的內(nèi)周面遍及整個(gè)周?chē)嘏c筒狀突出部沈的外周面隔開(kāi)。電介質(zhì)構(gòu)件42包含大致圓筒狀的絕緣體。電介質(zhì)構(gòu)件42遍及外側(cè)連接構(gòu)件41 的本體部47的軸方向而固定在該本體部47的內(nèi)周面。電介質(zhì)構(gòu)件42的一端抵接于插塞側(cè)端部45的內(nèi)表面，另一端抵接于混合器側(cè)端部46的內(nèi)表面。此外，外側(cè)連接構(gòu)件41與插塞側(cè)外側(cè)導(dǎo)體18的連接部位就微波而言的阻抗變化較大。因此，插塞側(cè)外側(cè)導(dǎo)體18的混合器300側(cè)的一端成為微波的入射波與反射波的合成波的中間部分。插塞側(cè)外側(cè)導(dǎo)體18的混合器300側(cè)的一端成為高電位。另一方面，外側(cè)連接構(gòu)件41中，本體部47中可出現(xiàn)低電位區(qū)域。如果沒(méi)有電介質(zhì)構(gòu)件42，便會(huì)有可能在本體部47的低電位區(qū)域與插塞側(cè)外側(cè)導(dǎo)體18的基端側(cè)之間產(chǎn)生放電。因此，實(shí)施方式2中，在外側(cè)連接構(gòu)件41的本體部47的內(nèi)側(cè)設(shè)置著電介質(zhì)構(gòu)件42。因此，可阻止本體部47與插塞側(cè)外側(cè)導(dǎo)體18之間產(chǎn)生放電。另外，筒狀突出部沈的內(nèi)周面與混合輸出端子30的介質(zhì)層34的外周面遍及全周地抵接。在筒狀突出部沈的混合器300側(cè)，通過(guò)確保介質(zhì)層34的嵌合長(zhǎng)度，而使筒狀突出部26的內(nèi)側(cè)的導(dǎo)體與筒狀突出部沈的外側(cè)的導(dǎo)體之間電絕緣。另外，中心導(dǎo)體21的軸方向上的插塞側(cè)外側(cè)導(dǎo)體18的長(zhǎng)度(L)設(shè)定成相對(duì)于火花塞20中流通的微波的波長(zhǎng)(λ )(火花塞20的絕緣子22內(nèi)部的微波的波長(zhǎng))滿(mǎn)足下式 1。下式1中，N表示自然數(shù)。式1 :L = (λ /2) XN若如式1般設(shè)定插塞側(cè)外側(cè)導(dǎo)體18的長(zhǎng)度(L)，則在插塞側(cè)外側(cè)導(dǎo)體18的內(nèi)側(cè)， 微波的入射波與反射波的合成波會(huì)成為駐波(standing wave)。插塞側(cè)外側(cè)導(dǎo)體18的兩端始終為駐波的中間部分。因此，微波的振蕩過(guò)程中維持成中心導(dǎo)體21的前端的電位差較高的狀態(tài)，所以可有效地將微波的能量供給至等離子體。 一實(shí)施方式2的變形例1 一
對(duì)實(shí)施方式2的變形例1進(jìn)行說(shuō)明。變形例1中，如圖10所示，在外側(cè)固定構(gòu)件 35的一端側(cè)的內(nèi)周面形成著螺紋槽35a。外側(cè)固定構(gòu)件35通過(guò)將該螺紋槽3 螺合于形成在接地導(dǎo)體23的基端側(cè)的外周面的螺紋槽23a，而安裝在火花塞20上。根據(jù)該變形例 1，可容易地調(diào)節(jié)中心導(dǎo)體21的軸方向上的插塞側(cè)外側(cè)導(dǎo)體18的長(zhǎng)度(L)，以滿(mǎn)足上式1的關(guān)系。一實(shí)施方式2的變形例2—對(duì)實(shí)施方式2的變形例2進(jìn)行說(shuō)明。變形例2中，如圖11所示，混合輸出端子30 的介質(zhì)層；34包括前端側(cè)的小徑部34a、及與該小徑部3 連續(xù)的大徑部34b。小徑部34a 嵌入到筒狀突出部沈的內(nèi)側(cè)。該變形例2中，在筒狀突出部沈的混合器300側(cè)，可確實(shí)地防止筒狀突出部沈的內(nèi)側(cè)的導(dǎo)體與筒狀突出部沈的外側(cè)的導(dǎo)體之間產(chǎn)生放電。一實(shí)施方式2的變形例3—對(duì)實(shí)施方式2的變形例3進(jìn)行說(shuō)明。變形例3中，如圖12所示，在筒狀突出部沈的混合器300側(cè)的端部形成著錐部44。隨著靠近筒狀突出部沈的基端，錐部44外徑擴(kuò)大。 因此，可緩和匹配器400的阻抗變化?！镀渌麑?shí)施方式》所述實(shí)施方式也能夠以如下方式構(gòu)成。所述實(shí)施方式中，導(dǎo)電體棒370也可為筒狀的棒體。在此情況下，可將延伸部390 的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體390a插入到導(dǎo)電體棒370的內(nèi)側(cè)。因此，可容易地將延伸部390連接于導(dǎo)電體棒370的一端。另外，所述實(shí)施方式中，混合輸出端子340也能夠以微波的阻抗變得與火花塞500 相同的方式構(gòu)成。如圖5，在火花塞500中絕緣子514的厚度階段性地發(fā)生變化的情況下， 混合輸出端子340以微波的阻抗變得與火花塞500的輸入側(cè)(露出部分514a)相同的方式構(gòu)成。 另外，所述實(shí)施方式中，也可不將延伸部390連接于外殼360的錐部361，而在外殼 360的錐部361的一端設(shè)置混合輸出端子340。另外，所述實(shí)施方式中，也可通過(guò)模壓樹(shù)脂(mold resin)分別將混合器300與匹配器400等一體化。另外，也可通過(guò)模壓樹(shù)脂等使等離子體發(fā)生器100整體一體化。另外， 由于火花塞500暴露在等離子體中而損耗過(guò)大，所以也可在等離子體發(fā)生器100中，使除火花塞500以外的零件一體化，而相對(duì)于該一體化的零件裝卸火花塞500。另外，所述實(shí)施方式中，作為脈沖電壓發(fā)生器200，例示了一般的點(diǎn)火線圈，但本發(fā)明并不限定于此種裝置。只要是施加脈沖電壓的裝置，便可使用各種方式的裝置作為脈沖電壓發(fā)生器200。另外，所述實(shí)施方式中，作為放電器，例示了火花塞500，但本發(fā)明并不限定于此種放電器。可使用具有放電間隙的其他放電器來(lái)代替火花塞500。然而，匹配器400的構(gòu)件必須為與使用的放電器相對(duì)應(yīng)的形狀。另外，所述實(shí)施方式中，作為電磁波而例示了微波，但本發(fā)明并不限定于此種頻率頻帶的電磁波。適當(dāng)選擇電磁波的頻率頻帶即可。然而，各構(gòu)件的尺寸必須根據(jù)已選擇的電磁波的頻率來(lái)設(shè)定。所述實(shí)施方式中，如圖13所示，火花塞500是具有多個(gè)(例如3個(gè))相向電極27的裝置。各相向電極27的前端隔開(kāi)間隔地面向中心導(dǎo)體510的外周面的前端側(cè)。在此情況下，可使1個(gè)相向電極27a與中心導(dǎo)體510的距離短于其他兩個(gè)相向電極27b、27c與中心導(dǎo)體510的距離。另外，可使與中心導(dǎo)體510的距離短的相向電極27a的前端尖銳。通過(guò)設(shè)為此種構(gòu)成，可將與中心導(dǎo)體510的距離短的相向電極27a用于放電用途，將其他兩個(gè)相向電極27b、27c用于使放電區(qū)域的熱量散放。[產(chǎn)業(yè)上的可利用性]如以上所說(shuō)明般，本發(fā)明對(duì)將脈沖電壓與電磁波混合的混合器、取得從混合器輸出的電磁波的阻抗匹配的匹配器、具備混合器的點(diǎn)火單元、及具備點(diǎn)火單元的等離子體發(fā)生器有用。
權(quán)利要求
1.一種混合器，將脈沖電壓的能量與電磁波能量混合在同一條傳輸線路中，其特征在于包括第一輸入端子，具有形成同軸結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體及外側(cè)導(dǎo)體，且輸入有電磁波；第二輸入端子，輸入有脈沖電壓；混合輸出端子，具有形成同軸結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體及外側(cè)導(dǎo)體，且輸出脈沖電壓與電磁波；棒狀的第一導(dǎo)電構(gòu)件，一端電連接于所述第二輸入端子，另一端電連接于所述混合輸出端子的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體；筒狀的第二導(dǎo)電構(gòu)件，隔開(kāi)間隔地包圍所述第一導(dǎo)電構(gòu)件，與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件同軸地配置，且電連接于所述第一輸入端子的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體；以及筒狀的第三導(dǎo)電構(gòu)件，與所述第二導(dǎo)電構(gòu)件隔開(kāi)間隔地收納所述第一導(dǎo)電構(gòu)件及所述第二導(dǎo)電構(gòu)件，與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件及所述第二導(dǎo)電構(gòu)件同軸地配置，且分別電連接于所述第一輸入端子的外側(cè)導(dǎo)體與所述混合輸出端子的外側(cè)導(dǎo)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的所述混合輸出端子側(cè)從所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的開(kāi)口突出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合器，其特征在于所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的所述第二輸入端子側(cè)的一端位于所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的內(nèi)側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合器，其特征在于包括逆流阻止單元，該逆流阻止單元將所述第二輸入端子與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件電連接，并且阻止從所述第一輸入端子輸入的電磁波流向所述第二輸入端子；且所述逆流阻止單元插入到所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的內(nèi)側(cè)，在該第二導(dǎo)電構(gòu)件的內(nèi)側(cè)連接于所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的第二輸入端子側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合器，其特征在于所述逆流阻止單元包含線圈狀的導(dǎo)電性彈簧，在壓縮于所述第二輸入端子與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件之間的狀態(tài)下保持著。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的混合器，其特征在于所述第一輸入端子的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體與所述第二導(dǎo)電構(gòu)件在該第二導(dǎo)電構(gòu)件的第二輸入端子側(cè)的端部連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的混合器，其特征在于包括絕緣筒體，該絕緣筒體配置在所述第一導(dǎo)電構(gòu)件與所述第二導(dǎo)電構(gòu)件之間，將該第一導(dǎo)電構(gòu)件與該第二導(dǎo)電構(gòu)件電絕緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的混合器，其特征在于包括一對(duì)導(dǎo)電性筒體，所述一對(duì)導(dǎo)電性筒體在所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的外周面與所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的內(nèi)周面之間彼此相向，且所述一對(duì)導(dǎo)電性筒體的一方電連接于所述第一導(dǎo)電構(gòu)件，另一方電連接于所述第二導(dǎo)電構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的混合器，其特征在于將從所述混合輸出端子輸出的脈沖電壓及電磁波供給至放電器，該放電器包括電連接于所述混合輸出端子的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體的中心導(dǎo)體、及電連接于所述混合輸出端子的外側(cè)導(dǎo)體且與所述中心導(dǎo)體一同形成放電間隙的接地導(dǎo)體，且所述中心導(dǎo)體與接地導(dǎo)體形成同軸結(jié)構(gòu)；另一方面，所述混合輸出端子以電磁波的阻抗變得與所述放電器相同的方式構(gòu)成。
10.一種匹配器，取得從根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的混合器朝向電連接于混合器的混合輸出端子的放電器的電磁波的阻抗匹配，其特征在于所述放電器包括電連接于所述混合輸出端子的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體的中心導(dǎo)體、及電連接于所述混合輸出端子的外側(cè)導(dǎo)體且與所述中心導(dǎo)體一同形成放電間隙的接地導(dǎo)體，且在如下?tīng)顟B(tài)下配置所述中心導(dǎo)體與接地導(dǎo)體形成同軸結(jié)構(gòu)，所述中心導(dǎo)體沿所述混合輸出端子的軸方向延伸，且所述接地導(dǎo)體與所述混合輸出端子的外側(cè)導(dǎo)體隔開(kāi)；另一方面，該匹配器包括筒狀的外側(cè)連接構(gòu)件，該筒狀的外側(cè)連接構(gòu)件將所述混合輸出端子的外側(cè)導(dǎo)體與所述放電器的接地導(dǎo)體電連接，且沿其軸方向可移動(dòng)地設(shè)置著。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的匹配器，其特征在于包括筒狀絕緣構(gòu)件，該筒狀絕緣構(gòu)件用來(lái)阻止所述混合輸出端子的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體或所述放電器的中心導(dǎo)體與所述外側(cè)連接構(gòu)件之間產(chǎn)生放電。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的匹配器，其特征在于 所述筒狀絕緣構(gòu)件固定在所述外側(cè)連接構(gòu)件的內(nèi)表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一權(quán)利要求所述的匹配器，其特征在于包括內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件，該內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件將所述混合輸出端子的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體與所述放電器的中心導(dǎo)體電連接，并保持該內(nèi)側(cè)導(dǎo)體與該中心導(dǎo)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一權(quán)利要求所述的匹配器，其特征在于所述外側(cè)連接構(gòu)件的兩端部分別向內(nèi)側(cè)彎折，一端部抵接于所述混合輸出端子的外側(cè)導(dǎo)體，另一端部抵接于所述放電器的接地導(dǎo)體或電連接于該接地導(dǎo)體的導(dǎo)體。
15.一種匹配器，取得從將脈沖電壓的能量與電磁波能量混合在同一條傳輸線路中的混合器朝向電連接于混合器的混合輸出端子的放電器的電磁波的阻抗匹配，其特征在于所述放電器包括電連接于所述混合輸出端子的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體的中心導(dǎo)體、及電連接于所述混合輸出端子的外側(cè)導(dǎo)體且與所述中心導(dǎo)體一同形成放電間隙的接地導(dǎo)體，且在如下?tīng)顟B(tài)下配置所述中心導(dǎo)體與接地導(dǎo)體形成同軸結(jié)構(gòu)，所述中心導(dǎo)體沿所述混合輸出端子的軸方向延伸，且所述接地導(dǎo)體與所述混合輸出端子的外側(cè)導(dǎo)體隔開(kāi)；另一方面，該匹配器包括筒狀的外側(cè)連接構(gòu)件，該筒狀的外側(cè)連接構(gòu)件將所述混合輸出端子的外側(cè)導(dǎo)體與所述放電器的接地導(dǎo)體電連接，且沿其軸方向可移動(dòng)地設(shè)置。
16.一種點(diǎn)火單元，其特征在于包括 脈沖電壓發(fā)生器，發(fā)生脈沖電壓；及根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的混合器，將從所述脈沖電壓發(fā)生器輸出的脈沖電壓、與從電磁波源輸出的電磁波混合。
17.一種點(diǎn)火單元，其特征在于包括 脈沖電壓發(fā)生器，發(fā)生脈沖電壓；及根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的混合器，將從所述脈沖電壓發(fā)生器輸出的脈沖電壓、與從電磁波源輸出的電磁波混合；且在所述第二輸入端子與所述逆流阻止單元之間連接著電阻。
18. 一種等離子體發(fā)生器，其特征在于包括 根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的點(diǎn)火單元；及放電器，利用從所述點(diǎn)火單元輸出的脈沖電壓與電磁波來(lái)發(fā)生等離子體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合器，其將脈沖電壓的能量與電磁波能量混合在同一條傳輸線路中，其中包括第一輸入端子，輸入有電磁波；第二輸入端子，輸入有脈沖電壓；混合輸出端子，輸出脈沖電壓與電磁波；棒狀的第一導(dǎo)電構(gòu)件，一端電連接于第二輸入端子，另一端電連接于混合輸出端子的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體；筒狀的第二導(dǎo)電構(gòu)件，隔開(kāi)間隔地包圍第一導(dǎo)電構(gòu)件，與第一導(dǎo)電構(gòu)件同軸地配置，且電連接于第一輸入端子的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體；以及筒狀的第三導(dǎo)電構(gòu)件，與第二導(dǎo)電構(gòu)件隔開(kāi)間隔地收納第一導(dǎo)電構(gòu)件及第二導(dǎo)電構(gòu)件，與第一導(dǎo)電構(gòu)件及第二導(dǎo)電構(gòu)件同軸地配置，且分別電連接于第一輸入端子的外側(cè)導(dǎo)體與混合輸出端子的外側(cè)導(dǎo)體。
文檔編號(hào)H05H1/48GK102472240SQ20108003498
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者文雅司, 池田裕二, 牧田實(shí) 申請(qǐng)人:創(chuàng)想科學(xué)技術(shù)工程株式會(huì)社