特許文献1ないし6の技術の場合、パティ� �ュレートフィルタ又はその他の排気ガス浄� �装置はレイアウト上、内燃機関の排気通路� �おけるシリンダヘッドからかなり下流側へ� �れた部位に設けられるため、排気ガスが燃� �室から排気ガス浄化装置に到達するまでに� �気ガスの温度が低下する。そこで、排気ガ� �浄化装置の温度を上げて排気ガス浄化装置� �の排気ガス成分の酸化反応などを促進し、� �れによって排気ガス浄化の効率を高めるこ� �が考えられる。しかし、そのために空燃比� �リッチに設定したり、燃焼室下流側での後� �えを過大に行わせたりすると、内燃機関の� �費が悪くなる。

 本発明者は、特許文献7に開示された内燃 機関における燃焼促進のメカニズムを推定し 、それについて一定の知見を得た。それは、 まず放電により小規模のプラズマが形成され 、これに一定時間マイクロ波を照射すると、 このマイクロ波パルスにより上記プラズマが 拡大成長し、これによって混合気中の水分か ら大量のOHラジカルやオゾンが短時間で生成� ��れ、これらによって空気と燃料との混合気� ��燃焼反応が促進されるというものである。� ��して、この大量のOHラジカルやオゾンを適� �に利用すれば排気ガスの成分の酸化反応を� �進できることになる。

 本発明は、このような点に着目してなさ� ��たものであり、その目的とするところは、� ��気ポートという燃焼室直下流の空間を反応� ��として用い、そこで上記したプラズマによ� ��OHラジカル及びオゾンの大量生成から引き� �こされる燃焼促進のメカニズムを応用して� �温の排気ガスに大量のOHラジカル及びオゾン を供給することにより排気ガス成分の酸化反 応などを促進し、これによって高効率で排気 ガス浄化を行える排気ガス後処理装置を提供 することにある。

 本発明は、燃焼室に接続して排気通路の一� ��を構成するようにシリンダヘッドに設けら� ��た排気ポートの燃焼室側の開口を、排気ポ� ��トからシリンダヘッドの外壁まで貫通する� ��イド孔にバルブステムが往復自在に嵌まっ� ��排気バルブにおける上記バルブステムの先� ��に設けられたバルブヘッドにより所定タイ� ��ングでもって開閉するようにした内燃機関� ��設けられる燃焼室直下流の排気ガス後処理� ��置である。この燃焼室直下流の排気ガス後� ��理装置は、
 上記排気ポートに露出する電極を有して上� ��シリンダヘッドに設けられた放電装置と、
 上記バルブヘッドの背面に設けられたアン� ��ナと、
 上記バルブステムに設けられ、一端が上記� ��ンテナに接続し、他端が絶縁体又は誘電体� ��覆われてバルブステムにおけるガイド孔に� ��る部位又はそれよりも上記バルブヘッドか� ��遠い部位にある受電部まで延びて当該受電� ��に接続する電磁波伝送路と、
 この受電部に電磁波を供給する電磁波発生� ��置とを備え、
 放電装置の電極で放電させ、電磁波発生装� ��から電磁波伝送路を介して供給した電磁波� ��アンテナから放射するように構成している� ��

 内燃機関の作動時に上記放電装置の電極� ��放電させ、電磁波発生装置から電磁波伝送� ��を介して供給した電磁波をアンテナから放� ��すると、電極の近傍に放電によりプラズマ� ��形成され、このプラズマはアンテナから一� ��時間供給された電磁波、つまり電磁波パル� ��からエネルギの供給を受けたプラズマによ� ��大量に生成されたOHラジカル及びオゾンに� �り排気ガスの成分の酸化反応などが促進さ� �る。すなわち、電極近傍の電子が加速され� �上記プラズマの領域外へ飛び出す。この飛� �出した電子は、上記プラズマの周辺領域に� �る空気、燃料及び空気の混合気などのガス� �衝突する。この衝突により周辺領域のガス� �電離しプラズマになる。新たにプラズマに� �った領域内にも電子が存在する。この電子� �また電磁波パルスにより加速され、周辺の� �スと衝突する。このようなプラズマ内の電� �の加速、電子とガスとの衝突の連鎖により� �周辺領域では雪崩式にガスが電離し、浮遊� �子が生じる。この現象が放電プラズマの周� �領域に順次波及し、周辺領域がプラズマ化� �れる。以上の動作により、プラズマの体積� �増大する。この後、電磁波パルスの放射が� �了すると、その時点でプラズマの存在する� �域では、電離より再結合が優位になる。そ� �結果、電子密度が低下する。それに伴いプ� �ズマの体積は減少に転じる。そして、電子� �再結合が完了すると、プラズマが消滅する� �この間に大量に形成されたプラズマにより� �合気中の水分などから大量に生成されたOHラ ジカル、オゾンにより排気ガスの成分の酸化 反応などが促進される。

 その場合、排気ポートという燃焼室直下� ��の空間を反応器として酸化反応などを行う� ��で、排気ガスが高い温度にあることから、� ��の面からも酸化反応が促進され、プラズマ� ��よるOHラジカル及びオゾンの大量生成から� �き起こされる酸化反応などと相俟って排気� �ス浄化の効率が高められる。その場合、空� �比をリッチに設定したり、燃焼室下流側で� �後燃えを過大に行わせたりするなどの処理� �必ずしも要しないので、そのような処理を� �わないときには内燃機関の燃費が悪くなる� �とがない。

 本発明の燃焼室直下流の排気ガス後処理装� ��は、
 上記アンテナが、バルブヘッドの背面にお� ��てバルブステムを取り囲むようにほぼC字形 に形成され、このアンテナの一端が電磁波伝 送路に接続していてもよい。

 このようにすれば、アンテナがバルブヘ� ��ドの背面にコンパクトに設けられる。

 本発明の燃焼室直下流の排気ガス後処理装� ��は、
  上記受電部が上記バルブステム外面に露� �しており、
 上記シリンダヘッドに設けられ、少なくと� ��上記バルブヘッドが排気ポートの燃焼室側� ��開口を閉じたときに上記受電部に近接する� ��電体よりなる誘電部材と、
 上記シリンダヘッドに設けられ、この誘電� ��材に対して上記バルブステムと反対側から� ��接する電気伝導体よりなる給電部材を備え� ��
 この給電部材に電磁波発生装置から電磁波� ��供給するように構成してもよい。

 このようにすれば、電磁波発生装置から� ��電磁波が、給電部材、誘電部材、及び受電� ��を介して非接触でもって電磁波伝送路へ伝� ��される。

 本発明の燃焼室直下流の排気ガス後処理装� ��は、
 上記シリンダヘッドには排気ポートからシ� ��ンダヘッド外壁まで貫通するバルブガイド� ��着孔が設けられ、このバルブガイド装着孔� ��誘電体よりなる筒形のバルブガイドが嵌ま� ��、このバルブガイドの孔によってガイド孔� ��構成されており、
 このバルブガイドにおける、少なくとも上� ��バルブヘッドが排気ポートの燃焼室側の開� ��を閉じたときに上記受電部に近接する部位� ��誘電部材になっていてもよい。

 このようにすれば、公知のバルブガイド� ��着構造を利用することで、電磁波発生装置� ��らの電磁波が非接触でもって電磁波伝送路� ��伝送される。

 本発明の燃焼室直下流の排気ガス後処理装� ��は、さらに、
 上記シリンダヘッドに、上記排気ポートに� ��ける上記排気バルブ及び電極よりも排気ガ� ��下流側で排気ポートを塞ぐように設けられ� ��排気ガスを通し且つ排気ガス上流側から排� ��ガス下流側へ進行する電磁波を減衰させる� ��磁波漏洩抑止部材を備えていてもよい。

 このようにすれば、電磁波は電磁波漏洩� ��止部材によって排気ガス下流側への散逸が� ��止され、また排気バルブのバルブヘッド背� ��により或る程度が排気ポートから燃焼室へ� ��散逸が阻止され、さらに排気バルブが排気� ��ートの燃焼室側の開口を閉じると電磁波の� ��気ポートから燃焼室への散逸は確実に阻止� ��れる。そのため、排気ポートという閉鎖空� ��又はそれに準じた空間が反応器となって排� ��ガスの成分の酸化反応などが安定的に行わ� ��る。

 本発明の燃焼室直下流の排気ガス後処理装� ��は、
 上記アンテナに電磁波を供給したときに排� ��バルブのバルブヘッドの背面の周囲に生じ� ��電磁波の電界強度が大となった部位の近傍� ��電極が位置づけられていてもよい。

 このようにすれば、電極で放電により形� ��されたプラズマに、近くにあるアンテナか� ��の電磁波パルスが放射されるので、上記プ� ��ズマにエネルギが集中的に供給されてOHラ� �カル及びオゾンが効率よく大量に生成され� �。そのため、排気ガスの成分の酸化反応な� �が一層促進される。

 E   内燃機関
 100 シリンダブロック
 110 シリンダ
 200 ピストン
 300 シリンダヘッド
 320 排気ポート
 321 開口
 340 ガイド孔
 350 バルブガイド装着孔
 360 バルブガイド
 400 燃焼室
 520 排気バルブ
 521 バルブステム
 521a 基本部
 521b 外周部
 521c 受電部
 522 バルブヘッド
 522a 基本部
 522b バルブフェイス
 810 放電装置
 812 第1の電極
 813 第2の電極
 820 アンテナ
 830 電磁波伝送路
 840 電磁波発生装置
 850 誘電部材
 860 給電部材
 870 電磁波漏洩抑止部材

 以下、本発明の実施の形態を説明する。� ��1は、本発明の燃焼室直下流の排気ガス後処 理装置を備えた内燃機関Eの実施形態を示す� �本発明が対象とする内燃機関は往復動機関� �あるが、この実施形態の内燃機関Eは、4サイ クルのガソリン機関である。100はシリンダブ ロックであって、このシリンダブロック100に は横断面がほぼ円形のシリンダ110が貫通して 設けられ、このシリンダ110には、横断面がシ リンダ110に対応したほぼ円形の形状をしたピ ストン200が往復自在に嵌っている。このシリ ンダブロック100の反クランクケース側には、 シリンダヘッド300が組み付けられており、こ のシリンダヘッド300と、ピストン200と、シリ ンダ110とにより、燃焼室400を形成している。 910は一端がピストン200に連結され、他端が出 力軸であるクランクシャフト920に連結された コネクティングロッドである。シリンダヘッ ド300には、一端が上記燃焼室400に接続し且つ 他端がシリンダヘッド300の外壁に開口して吸 気通路の一部を構成する吸気ポート310と、一 端が上記燃焼室400に接続し且つ他端がシリン ダヘッド300の外壁に開口して排気通路の一部 を構成する排気ポート320が設けられている。 シリンダヘッド300には、吸気ポート310からシ リンダヘッド300の外壁まで貫通するガイド孔 330が設けられ、このガイド孔330に吸気バルブ 510の棒形のバルブステム511が往復自在に嵌ま っており、カムなどを有する動弁機構(図示� �略)によりバルブステム511の先端に設けられ� ��傘形のバルブヘッド512によって吸気ポート3 10の燃焼室側の開口311を所定タイミングでも� ��て開閉するように構成している。また、シ� ��ンダヘッド300には、排気ポート320からシリ� ��ダヘッド300の外壁まで貫通するガイド孔340� ��設けられ、このガイド孔340に排気バルブ520� ��棒形のバルブステム521が往復自在に嵌まっ� ��おり、カムなどを有する動弁機構(図示省略 )によりバルブステム521の先端に設けられた� �形のバルブヘッド522によって排気ポート320� �燃焼室側の開口321を所定タイミングでもっ� �開閉するように構成している。600は、電極� �燃焼室400に露出するようにシリンダヘッド30 0に設けられた点火プラグであって、ピスト� �200が上死点付近にあるときに電極で放電す� �ように構成されている。よって、ピストン20 0が上死点と下死点との間を2往復する間に、� ��焼室400において混合気の吸入、圧縮、爆発� ��及び排気ガスの排気の4つの行程を行うよう にしている。しかし、この実施形態によって 本発明が対象とする内燃機関が限定解釈され ることはない。本発明は2サイクルの内燃機� �、ディーゼル機関も対象にしている。対象� �するガソリン機関には、燃焼室に吸入した� �気に燃焼室で燃料を噴射して混合気を形成� �る直噴式ガソリン機関も含まれる。また対� �とするディーゼル機関には、燃焼室に燃料� �噴射する直噴式ディーゼル機関も、副室に� �料を噴射するようにした副室式ディーゼル� �関も含まれる。また、この実施形態の内燃� �関Eは4気筒であるが、これによって本発明が 対象とする内燃機関の気筒数が限定解釈され ることはない。また、この実施形態の内燃機 関は2本の吸気バルブ510と2本の排気バルブ520� ��設けているが、これによって本発明が対象� ��する内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブ� ��本数が限定解釈されることはない。700は、� ��リンダブロック100とシリンダヘッド300との� ��に装着されたガスケットである。

 図2に示すように、上記シリンダヘッド300 には、放電装置810が設けられている。この放 電装置810は、上記排気ポート320に露出する電 極を有している。この実施形態では、放電装 置810としてガソリン機関に用いる点火プラグ を用いている。この点火プラグは、排気ポー ト320を構成する壁に取り付けられており、排 気ポート320の外側に配置された接続部811と、 排気ポート320に露出するように設けられ且つ 上記接続部811に電気的に接続された第1の電� �812と、第2の電極813とを備えており、この第1 の電極812と第2の電極813とが所定の隙間をあ� �て対向している。第2の電極813はシリンダヘ� ��ド300に接触して、これに導通している。放� ��装置810は、放電用の電圧を発生させる放電� ��電圧発生装置950に接続されている。ここで� ��放電用電圧発生装置950は12Vの直流電源であ� ��が、例えば圧電素子又はその他の装置であ� ��てもよい。このシリンダヘッド300を接地接� ��し、接続部811を放電用電圧発生装置950に接� ��し、シリンダへッド300と接続部811との間に� ��圧を印加すると、第1の電極812と第2の電極81 3との間で放電するようになっている。放電� �置は、放電により規模の大小を問わずプラ� �マを形成できるものであればよいので、点� �プラグでなくてもよい。また、放電装置の� �極と排気ポートを構成する壁、又はその他� �接地部材との間で放電させるようにしても� �い。

 図2ないし図4に示すように、上記排気バ� �ブ520のバルブヘッド522の背面には、アンテ� �820が設けられている。このアンテナ820は金� �により形成されている。このアンテナは電� �伝導体、誘電体、絶縁体などのいずれで形� �してもよいが、アンテナと接地部材との間� �電磁波を供給したときにアンテナから排気� �ート320へ電磁波が良好に放射されなければ� �らない。このアンテナ820は棒形に形成され� �湾曲しており、バルブヘッド522の背面にお� �てバルブステム521を取り囲むようにほぼC字� ��に形成されており、排気ポート320へ電磁波� ��放射するようになっている。すなわち、ア� ��テナ820は、バルブステム521の延びる方向か� ��みて、バルブステム521を取り囲むようにほ� ��C字形に、つまり一部が欠落した環状形に形 成されている。バルブステム521におけるガイ ド孔340に嵌る部位の内部は誘電体で形成され て基本部521aを形成し、この基本部521aの外周� ��におけるガイド孔340に嵌る部位が金属で形� ��されて外周部521bとなっている。この外周部 521bを金属で形成したのは耐摩擦性及び耐熱� �の向上のためであるが、他の材料で形成し� �もよい。また、バルブステム521においてガ� �ド孔340に嵌る部位以外の部分まで誘電体で� �成してもよい。さらに、バルブヘッド522に� �いて上記バルブステム521の基本部521aに連続� ��る部位は誘電体により形成されて基本部522a となっている。そして、バルブヘッド522の燃 焼室側になるバルブフェイス522bは金属で形� �されている。バルブフェイス522bを金属で形� ��したのは耐熱性の向上のためであるが、他� ��材料で形成してもよい。アンテナ820は、バ� ��ブヘッド522の基本部522aの背面に設けられて いる。ここでは上記誘電体としてセラミック スを用いているが、他の誘電体又は絶縁体で 形成してもよい。また、例えば、このアンテ ナ820の長さを電磁波の4分の1波長に設定する� ��、アンテナ820に定在波が生じるので、アン� ��ナ820の先端付近で電磁波の電界強度が大に� ��る。さらに、例えば、アンテナ820の長さを� ��磁波の4分の1波長の倍数に設定すると、ア� �テナ820に定在波が生じるため、アンテナ820� �複数箇所で定在波の腹が生じて電磁波の電� �強度が大になる。アンテナ820はバルブヘッ� �522のなかに埋まっていてもよい。さらに、� �記アンテナ820に電磁波を供給したときに排� �バルブ520のバルブヘッド522の背面の周囲に� �じる電磁波の電界強度が大になる部位の近� �に上記第1の電極812と第2の電極813とが位置づ けられている。ここではアンテナ820の先端が 第1の電極812と第2の電極813とに接近するよう� ��配置されている。よって、アンテナ820と接� ��部材であるシリンダヘッド300との間に電磁� ��を供給すると、アンテナ820から排気ポート3 20へ電磁波を放射するようになっている。そ� ��て、このアンテナ820の一端が次に説明する� ��磁波伝送路830に接続している。この実施形� ��の場合、上記アンテナ820は棒形のモノポー� ��アンテナであり、そのなかでも湾曲したも� ��であるが、本発明の排気ガス後処理装置の� ��ンテナは、これに限定されない。したがっ� ��、本発明の排気ガス後処理装置のアンテナ� ��、例えば、ダイポールアンテナ、八木・宇� ��アンテナ、単線給電アンテナ、ループアン� ��ナ、位相差給電アンテナ、接地アンテナ、� ��接地型垂直アンテナ、ビームアンテナ、水� ��偏波全方向性アンテナ、コーナーアンテナ� ��くし形アンテナ、若しくはその他の線形ア� ��テナ、マイクロストリップアンテナ、板形� ��Fアンテナ、若しくはその他の平面アンテナ 、スロットアンテナ、パラボラアンテナ、ホ ーンアンテナ、ホーンリフレクタアンテナ、 カセグレンアンテナ、若しくはその他の立体 アンテナ、ビバレージアンテナ、若しくはそ の他の進行波アンテナ、スター型EHアンテナ� ��ブリッジ型EHアンテナ、若しくはその他のEH アンテナ、バーアンテナ、微小ループアンテ ナ、若しくはその他の磁界アンテナ、又は誘 電体アンテナであってもよい。

 図3に示すように、上記排気バルブ520のバ ルブステム521には電磁波伝送路830が設けられ ている。この電磁波伝送路830は銅線により形 成されている。電磁波伝送路830は電気伝導体 、誘電体、絶縁体などのいずれで形成しても よいが、接地部材との間に電磁波を供給した ときにアンテナ820へ電磁波が良好に伝送され なければならない。電磁波伝送路の変形例の 一つとして、電気伝導体又は誘電体により形 成された導波管よりなる電磁波伝送路がある 。バルブステム521におけるガイド孔340に嵌る 部位には受電部521cが設けられている。この� �電部521cは電気伝導体、誘電体、絶縁体など� ��いずれで形成してもよい。ここでは受電部5 21cはバルブステム521の外周部に設けているが 、内部に設けてもよい。ただし、受電部521c� �形状及び材質は、後述のとおり給電部材860� �の結合方式により選ばれる。この受電部は� �ルブステムにおけるガイド孔に嵌る部位よ� �も上記バルブヘッドから遠い部位に設けて� �よい。この電磁波伝送路830は、一端が上記� �ンテナ820に接続し、他端が絶縁体又は誘電� �に覆われてバルブステム521におけるガイド� �340に嵌る部位にある受電部521cまで延びて当� ��受電部521cに接続している。ここでは電磁波 伝送路830はバルブステム521の基本部521aのな� �を延びているので、電磁波伝送路830の他端� �誘電体に覆われて受電部521cまで延びている� ��とになる。しかし、基本部が絶縁体により� ��成されたときは、電磁波伝送路の他端は絶� ��体に覆われて受電部まで延びていることに� ��る。よって、受電部521cとシリンダヘッド300 などの接地部材との間に電磁波を供給すると 、電磁波をアンテナ820に導くようになってい る。

 内燃機関E又はその周辺には、上記受電部 521cに電磁波を供給する電磁波発生装置840が� �けられている。この電磁波発生装置840は電� �波を発生するが、この実施形態の電磁波発� �装置840は、2.45GHz帯のマイクロ波を発生する� ��グネトロンである。しかし、これによって� ��発明の排気ガス後処理装置の電磁波発生装� ��の構成は限定解釈されない。

 図2及び図3に示すように、上記受電部521c� ��上記排気バルブ520における上記バルブステ� ��521の外面に露出している。シリンダヘッド3 00には誘電部材850と給電部材860とが設けられ� ��いる。誘電部材850はセラミックにより形成� ��れ、少なくとも上記排気バルブ520における� ��記バルブヘッド522が排気ポート320の燃焼室� ��の開口を閉じたときに上記受電部521cに近接 する。誘電部材は誘電体により形成されてお ればよい。また、給電部材860は金属により形 成され、上記誘電部材850に対して上記排気バ ルブ520におけるバルブステム521と反対側から 近接する。給電部材860は電気伝導体より形成 されておればよい。誘電部材850を介した給電 部材860と受電部521cとの間での電磁波のやり� �りは、電界結合式(容量式)、磁界結合式(誘� �式)のいずれの方式であってもよい。給電部� ��860と受電部521cとの形状及び材質は、その方 式に応じて選択すればよい。例えば電界結合 式を用いるならば、給電部材860と受電部521c� �には、対向する板状の電気伝導体を選択す� �ばよい。または給電部材860と受電部521cとに� ��れぞれ、電磁波発生装置840の発生する電磁� ��に対し所定の利得を有する電界アンテナを� ��択すればよい。磁界結合式を用いるならば� ��給電部材860と受電部521cとには、コイル状の 電気伝導体を選択すればよい。または給電部 材860と受電部521cとにそれぞれ、電磁波発生� �置840の発生する電磁波に対し所定の利得を� �する磁界アンテナを選択すればよい。そし� �、この給電部材860に上記電磁波発生装置840� �出力信号が入れられていて、電磁波発生装� �840から電磁波を供給するようになっている� �

 図2に示すように、上記シリンダヘッド300 には排気ポート320からシリンダヘッド300の外 壁まで貫通するバルブガイド装着孔350が設け られ、このバルブガイド装着孔350にセラミッ クスよりなる筒形のバルブガイド360が嵌まり 、このバルブガイド360の孔によってガイド孔 340が構成されている。バルブガイドは誘電体 であればよい。そして、このバルブガイド360 における、少なくとも上記排気バルブ520にお けるバルブヘッド522が排気ポート320の燃焼室 側の開口を閉じたときに上記受電部521cに近� �する部位が誘電部材850になっている。

 さらに、上記シリンダヘッド300には電磁� ��漏洩抑止部材870が設けられている。この電� ��波漏洩抑止部材870は、上記排気ポート320に� ��ける上記排気バルブ520並びに第1の電極812及 び第2の電極813よりも排気ガス下流側で排気� �ート320を塞ぐように設けられている。この� �磁波漏洩抑止部材870は、排気ガスを通し且� �排気ガス上流側から排気ガス下流側へ進行� �る電磁波を減衰させる機能を発揮する。こ� �でいう減衰は反射と吸収との二つの概念を� �んでいる。したがって、この電磁波漏洩抑� �部材870は、排気ガスを通し且つ排気ガス上� �側から排気ガス下流側へ進行する電磁波を� �気ガス上流側へ反射し又は吸収する機能を� �揮する。ここでは、金属製の網である金網� �より電磁波漏洩抑止部材870を構成している� �所定のメッシュの金網を排気ポート320の通� �断面形状にあわせて成形し、その周縁を排� �ポート320を構成する壁に接続している。こ� �金網は排気ガスを通し且つ排気ガス上流側� �ら排気ガス下流側へ進行する電磁波を減衰� �せる。これに代えて、筒形の部材を複数束� �て電磁波漏洩抑止部材を構成し、これを筒� �孔が排気ガス流の方向に向くように排気ポ� �トに挿入して壁に固定してもよい。このパ� �プ群も排気ガスを通し且つ排気ガス上流側� �ら排気ガス下流側へ進行する電磁波を減衰� �せる。

 そして、この排気ガス後処理装置は、放� ��装置810の第1の電極812と第2の電極813とで放� �させ、電磁波発生装置840から電磁波伝送路83 0を介して供給した電磁波をアンテナ820から� �射するように構成している。シリンダブロ� �ク100、又はシリンダヘッド300は接地されて� �り、放電用電圧発生装置950及び電磁波発生� �置840の接地端子は接地されている。そして� �放電用電圧発生装置950及び電磁波発生装置84 0の作動は制御装置880により制御される。制� �装置880はCPU、メモリ、記憶装置などを備え� �おり、入力信号を演算処理して制御用信号� �出力する。この制御装置880にはクランクシ� �フト920のクランク角を検出するクランク角� �出装置890の信号線が接続され、このクラン� �角検出装置890から制御装置880へクランクシ� �フト920のクランク角の検出信号が送られて� �る。よって、制御装置880はクランク角検出� �置890からの信号を受け、放電装置810及び電� �波発生装置840の作動を制御する。しかし、� �れによって本発明の排気ガス後処理装置の� �御方法及び信号入出力の構成は限定解釈さ� �ない。

 従って、内燃機関Eの作動時に上記放電装 置810の第1の電極812と第2の電極813とで放電さ� ��、電磁波発生装置840から電磁波伝送路830を� ��して供給した電磁波をアンテナ820から放射� ��ると、第1の電極812及び第2の電極813の近傍� �放電によりプラズマが形成され、このプラ� �マはアンテナ820から一定時間供給された電� �波、つまり電磁波パルスからエネルギの供� �を受けたプラズマにより大量に生成されたOH ラジカル及びオゾンにより排気ガスの成分の 酸化反応などが促進される。すなわち、第1� �電極812及び第2の電極813の近傍の電子が加速� ��れ、上記プラズマの領域外へ飛び出す。こ� ��飛び出した電子は、上記プラズマの周辺領� ��にある空気、燃料及び空気の混合気などの� ��スに衝突する。この衝突により周辺領域の� ��スが電離しプラズマになる。新たにプラズ� ��になった領域内にも電子が存在する。この� ��子もまた電磁波パルスにより加速され、周� ��のガスと衝突する。このようなプラズマ内� ��電子の加速、電子とガスとの衝突の連鎖に� ��り、周辺領域では雪崩式にガスが電離し、� ��遊電子が生じる。この現象が放電プラズマ� ��周辺領域に順次波及し、周辺領域がプラズ� ��化される。以上の動作により、プラズマの� ��積が増大する。この後、電磁波パルスの放� ��が終了すると、その時点でプラズマの存在� ��る領域では、電離より再結合が優位になる� ��その結果、電子密度が低下する。それに伴� ��プラズマの体積は減少に転じる。そして、� ��子の再結合が完了すると、プラズマが消滅� ��る。この間に大量に形成されたプラズマに� ��り混合気中の水分などから大量に生成され� ��OHラジカル、オゾンにより排気ガスの成分� �酸化反応などが促進される。

 その場合、排気ポート320という燃焼室400� ��直下流の空間を反応器として排気ガスの成� ��の酸化反応などを行うので、排気ガスが高� ��温度にあることから、この面からも酸化反� ��が促進され、プラズマによるOHラジカル及� �オゾンの大量生成から引き起こされる酸化� �応などと相俟って排気ガス浄化の効率が高� �られる。その場合、空燃比をリッチに設定� �たり、燃焼室下流側での後燃えを過大に行� �せるなどの処理を必ずしも要しないので、� �のような処理を行わないときには内燃機関� �燃費が悪くなることがない。

 本発明の燃焼室直下流の排気ガス後処理� ��置は、アンテナの形状又は構造を限定しな� ��。そのような種々の実施形態のなかで、第1 実施形態の排気ガス後処理装置は、上記アン テナ820を、排気バルブ520のバルブヘッド522の 背面においてバルブステム521を取り囲むよう にほぼC字形に形成し、このアンテナ820の一� �を電磁波伝送路830に接続した。このように� �れば、アンテナ820をバルブヘッド522の背面� �コンパクトに設けられる。

 本発明の燃焼室直下流の排気ガス後処理� ��置は、電磁波発生装置から電磁波伝送路へ� ��磁波を伝送するための構造を限定しない。� ��のような種々の実施形態のなかで、第1実施 形態の排気ガス後処理装置は、上記受電部521 cが上記排気バルブ520のバルブステム521の外� �に露出しており、上記シリンダヘッド300に� �けられ、少なくとも上記排気バルブ520のバ� �ブヘッド522が排気ポート320の燃焼室側の開� �を閉じたときに上記受電部521cに近接する誘� ��体よりなる誘電部材850と、上記シリンダヘ� ��ド300に設けられ、この誘電部材850に対して� ��記バルブステム521と反対側から近接する電� ��伝導体よりなる給電部材860を備え、この給� ��部材860に電磁波発生装置840から電磁波を供� ��するように構成した。このようにすれば、� ��磁波発生装置840からの電磁波が、給電部材8 60、誘電部材850、及び受電部521cを介して非接 触でもって電磁波伝送路830へ伝送される。

 本発明の燃焼室直下流の排気ガス後処理� ��置は、ガイド孔付近の構造を限定しない。� ��のような種々の実施形態のなかで、第1実施 形態の排気ガス後処理装置は、上記シリンダ ヘッド300に排気ポート320からシリンダヘッド 300の外壁まで貫通するバルブガイド装着孔350 を設け、このバルブガイド装着孔350に誘電体 よりなる筒形のバルブガイド360を嵌め、この バルブガイド360の孔によってガイド孔340を構 成し、このバルブガイド360における、少なく とも上記バルブヘッド522が排気ポート320の燃 焼室側の開口を閉じたときに上記受電部521c� �近接する部位を誘電部材とした。このよう� �すれば、公知のバルブガイド装着構造を利� �することで、電磁波発生装置840からの電磁� �が非接触でもって電磁波伝送路830へ伝送さ� �る。

 本発明は、排気ポートに電磁波漏洩抑止� ��材を設けない排気ガス後処理装置の実施形� ��を含んでいる。そのような種々の実施形態� ��なかで、第1実施形態の排気ガス後処理装置 は、上記シリンダヘッド300に、上記排気ポー ト320における上記排気バルブ520並びに第1の� �極812及び第2の電極813よりも排気ガス下流側� ��排気ポート320を塞ぐように設けられ、排気� ��スを通し且つ排気ガス上流側から排気ガス� ��流側へ進行する電磁波を減衰させる電磁波� ��洩抑止部材870を備えている。このようにす� ��ば、電磁波は電磁波漏洩抑止部材870によっ� ��排気ガス下流側への散逸が阻止され、また� ��気バルブ520のバルブヘッド522の背面により� ��る程度が排気ポート320から燃焼室400への散� ��が阻止され、さらに排気バルブ520が排気ポ� ��ト320の燃焼室側の開口を閉じると電磁波の� ��気ポート320から燃焼室400への散逸は確実に� ��止される。そのため、排気ポート320という� ��鎖空間又はそれに準じた空間が反応器とな� ��て排気ガスの成分の酸化反応などが安定的� ��行われる。

 本発明の燃焼室直下流の排気ガス後処理� ��置は、アンテナと電極との位置関係を限定� ��ない。そのような種々の実施形態のなかで� ��第1実施形態の燃焼室直下流の排気ガス後処 理装置は、上記アンテナ820に電磁波を供給し たときに排気バルブ520のバルブヘッド522の背 面の周囲に生じる電磁波の電界強度が大にな る部位の近傍に第1の電極812及び第2の電極813� ��位置づけた。このようにすれば、第1の電極 812及び第2の電極813で放電により形成された� �ラズマに、近くにあるアンテナ820からの電� �波パルスが放射されるので、上記プラズマ� �エネルギが集中的に供給されてOHラジカル及 びオゾンが効率よく大量に生成される。その ため、排気ガスの成分の酸化反応などが一層 促進される。

 次に、本発明の燃焼室直下流の排気ガス� ��処理装置の第2実施形態を説明する。この第 2実施形態の排気ガス後処理装置は、排気バ� �ブ520の構成のみが第1実施形態の排気ガス後� ��理装置と異なっている。第1実施形態の排気 ガス後処理装置の排気バルブ520では、バルブ ステム521におけるガイド孔340に嵌る部位の内 部を基本部521aとして誘電体又は絶縁体で形� �し、この基本部521aの外周側におけるガイド� ��340に嵌る部位を外周部521bとして金属で形成 した。これに対し、図5に示すように、第2実� ��形態の排気ガス後処理装置の排気バルブ520� ��は、基本部521aも外周部521bも一体的に構成� �、これを誘電体又は絶縁体で形成した。こ� �ようにすれば、バルブステム521の直径が同� �であれば誘電体又は絶縁体が占める容積が� �きくなる。そのため、第1実施形態と第2実施 形態とで電磁波伝送路830のインピーダンスを 同レベルに設定する場合、第2実施形態の電� �波伝送路830の断面積を大きく設定すること� �できるので、電磁波伝送路830の伝送効率が� �がる。その他の作用及び効果は第1実施形態� ��排気ガス後処理装置の場合と同様である。

 本発明の燃焼室直下流の排気ガス後処理装� ��では、一対の電極、又は電極及びこれと対� ��なす接地部材は、誘電体により被覆されて� ��てもよい。この場合、電極間又は電極と設� ��部材の間に印加された電圧によって、誘電� ��バリア放電が行われる。誘電体バリア放電� ��は、電極又は接地部材を覆う誘電体表面に� ��荷が蓄積され放電が制限されるため、放電� ��ごく短時間に且つごく小規模に行われる。� ��電が短期間で終了するため周辺部の熱化が� ��こらない。すなわち電極間での放電による� ��スの温度上昇が低減する。ガスの温度上昇� ��低減は、内燃機関でのNO _X の発生量低減に資する。

 本発明は、以上の実施形態の特徴を組み� ��わせた実施形態を含んでいる。また、以上� ��実施形態は本発明の燃焼室直下流の排気ガ� ��後処理装置のいくつかの例を示したに過ぎ� ��い。したがって、これらの実施形態の記載� ��よって本発明の燃焼室直下流の排気ガス後� ��理装置が限定解釈されることはない。