[发明专利]激光点火装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对燃烧室内的混合气体点火的激光点火装置。

背景技术

作为提高气体发动机的效率的装置，使用激光对燃烧室内的混合气体点火的激光点火装置受人注目。例如，在专利文献1中，记载了使激光聚光于设置在发动机的活塞上表面的固体靶（target）来产生等离子体，并对燃烧室内的混合气体点火的靶击穿（target breakdown）方式的激光点火装置。另外，在专利文献2中，记载了使激光聚光于混合气体来进行点火的气体击穿（gas breakdown）方式的激光点火装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-220091号公报

专利文献2：日本特开2006-329186号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在上述专利文献1所记载的激光点火装置中，若未将激光的聚光点位置高精度地定位于固体靶，则有不能够产生等离子体来对混合气体点火的担忧。另外，在专利文献2所记载的激光点火装置中，为了对混合气体点火，要求大的激光功率。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够可靠地产生等离子体来对混合气体点火，并且能够降低点火所需要的激光的能量的激光点火装置。

解决问题的技术手段

本发明的一个角度的激光点火装置是用于对燃烧室内的混合气体点火的激光点火装置，具备配置在燃烧室内的靶部、以及配置在燃烧室外且出射用于照射到靶部的激光的激光光源，激光光源是微片激光器（microchip laser）。

在该激光点火装置中，对于激光光源而言使用微片激光器。从微片激光器出射的激光由于每单位面积的能量大，因此可以较宽地确保能够在靶部产生用于对混合气体点火的等离子体的激光的强度范围。因此，即使激光的聚光点位置从靶部偏离，也能够可靠地产生等离子体来对混合气体点火。另外，在该激光点火装置中，具备配置在燃烧室内的靶部、以及配置在燃烧室外且出射用于照射到靶部的激光的激光光源。在该激光点火装置中，通过将激光照射到配置在燃烧室内的靶部而产生等离子来对混合气体点火。根据靶击穿方式，能够由比气体击穿方式小的能量的激光来进行点火。因此，能够降低点火所需要的激光的能量。

在上述激光点火装置中，也可以还具备调整能够在靶部产生用于对混合气体点火的等离子体的激光的强度范围、以及激光的聚光点位置的光学系统。通过这样的结构，能够将激光的强度范围和聚光点位置相对于靶部调整至所期望的位置。

在上述激光点火装置中，光学系统也可以调整强度范围和聚光点位置，以使强度范围包含靶部并且聚光点位置位于靶部的跟前。通过这样调节强度范围，从而由于靶部包含于强度范围，因此能够产生等离子体来对混合气体点火。此外，通过这样调节聚光点位置，能够在聚光点位置直接对混合气体点火。因此，能够产生靶击穿和气体击穿，因而能够更可靠地对混合气体点火。

发明的效果

根据本发明，能够可靠地产生等离子体来对混合气体点火，并且能够降低点火所需要的激光的能量。

附图说明

图1是用于说明具备本实施方式所涉及的激光点火装置的发动机装置的结构的图。

图2是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的作用的图。

图3是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的效果的图。

图4是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的第1实施例的图。

图5是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的第1实施例的图。

图6是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的第2实施例的图。

图7是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的第3实施例的图。

图8是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的第4实施例的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边详细地说明本发明的激光点火装置的实施方式。再有，在附图的说明中，对相同的要素标记相同的符号，省略重复的说明。

图1是用于说明具备本实施方式所涉及的激光点火装置1的发动机装置100的结构的图。发动机装置100具备燃烧部50和激光点火装置1。

对激光点火装置1进行说明。激光点火装置1具备激光生成部10和靶部20。激光生成部10具备激光光源11、准直器（collimator）12、镜13、透镜14、透镜驱动部16、靶部20、以及激光控制部15。