(57)【要約】【課題】燃焼領域における混合気の燃焼を安定化させる。【解決手段】排気ガスＸをフィルタに供給する供給流路１と、該供給流路１に接続されると共に内部において排気ガスＸと燃料Ｙとを混合して燃焼することによって高温ガスＺを生成する燃焼部２と、燃焼領域Ｎにおいて排気ガスＸ流れに衝突流体Ａを衝突させる衝突流体供給手段９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスに含まれる微粒子を前記排気ガス中から除去するフィルタに対して高温ガスを供給するバーナ装置であって、
前記排気ガスを前記フィルタに供給する供給流路と、
該供給流路に接続されると共に内部において導入された前記排気ガスと燃料とを混合して燃焼領域において燃焼することによって前記高温ガスを生成する燃焼部と、
前記燃焼領域において前記排気ガス流れに衝突流体を衝突させる衝突流体供給手段と
を備えることを特徴とするバーナ装置。
【請求項２】
前記衝突流体供給手段は、前記排気ガス流れに前記衝突流体を正面衝突させることを特徴とする請求項１記載のバーナ装置。
【請求項３】
前記排気ガスを前記燃焼領域に案内する案内部材を備えることを特徴とする請求項１または２記載のバーナ装置。
【請求項４】
前記衝突流体供給手段は、前記燃焼領域における燃焼を安定化させるための助燃空気を前記衝突流体とすることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のバーナ装置。
【請求項５】
前記衝突流体供給手段は、前記燃焼領域に供給される前記排気ガスの流量に応じて前記衝突流体の流量を調節することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のバーナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスに含まれる微粒子を上記排気ガス中から除去するフィルタに対して高温ガスを供給するバーナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の排気ガス中には、微粒子（パティキュレートマター）が含まれている。当該微粒子を大気中に放出することによる環境への影響が懸念されることから、近年は、ディーゼルエンジン等を搭載する車両には、排気ガス中の微粒子を除去するためのフィルタ（ＤＰＦ）が設置されている。
このフィルタは、上記微粒子よりも小さな孔を複数備える多孔質体であるセラミックス等によって形成されており、上記微粒子の通過を阻止することによって微粒子の捕集を行っている。
【０００３】
ところが、このようなフィルタを長時間使用していると、捕集した微粒子が蓄積されてフィルタが目詰まり状態となる。
このようなフィルタの目詰まりを防止するために、例えば特許文献１に示されるように、フィルタに対して高温ガスを供給することによって、フィルタに捕集された微粒子を燃焼させて除去する方法が用いられている。
【０００４】
具体的には、特許文献１ではディーゼルエンジンとフィルタとの間にバーナ装置を設置し、排気ガスと燃料とが混合された混合気を燃焼させて高温ガスを発生させ、当該高温ガスをフィルタに供給することによって微粒子を燃焼させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５４７７２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、効率的に高温ガスを発生させるためには、混合気の燃焼状態を良好に保つ必要がある。しかしながら、燃焼領域に供給される排気ガスの流速が速い場合には、燃焼領域の場が乱され、燃焼状態が不安定となる。
このため、燃焼領域に供給される排気ガスの排気ガスの流速を低減させ、安定した燃焼状態を得る方法が望まれている。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、微粒子を除去するフィルタに高温ガスを供給するバーナ装置において、燃焼領域における混合気の燃焼を安定化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００９】
第１の発明は、排気ガスに含まれる微粒子を上記排気ガス中から除去するフィルタに対して高温ガスを供給するバーナ装置であって、上記排気ガスを上記フィルタに供給する供給流路と、該供給流路に接続されると共に内部において導入された上記排気ガスと燃料とを混合して燃焼領域において燃焼することによって上記高温ガスを生成する燃焼部と、上記燃焼領域において上記排気ガス流れに衝突流体を衝突させる衝突流体供給手段とを備えるという構成を採用する。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記衝突流体供給手段が、上記排気ガス流れに上記衝突流体を正面衝突させるという構成を採用する。
【００１１】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記排気ガスを上記燃焼領域に案内する案内部材を備えるという構成を採用する。
【００１２】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記衝突流体供給手段が、上記燃焼領域における燃焼を安定化させるための助燃空気を上記衝突流体とするという構成を採用する。
【００１３】
第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、上記衝突流体供給手段が、上記燃焼領域に供給される上記排気ガスの流量に応じて上記衝突流体の流量を調節するという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、衝突流体供給手段によって供給される衝突流体が燃焼領域において排気ガス流れと衝突される。このため、排気ガスの流速が低減して燃焼領域における場の乱れを抑制することができる。
したがって、本発明によれば、微粒子を除去するフィルタに高温ガスを供給するバーナ装置において、燃焼領域における混合気の燃焼を安定化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係るバーナ装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材の認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態のバーナ装置Ｓ１の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ１は、供給流路１と、燃焼部２と、助燃空気供給部９（衝突流体供給手段）とを備えている。
【００１８】
供給流路１は、ディーゼルエンジン等の装置から供給される排気ガスＸを直接フィルタに対して供給するための流路であり、一方の端部がディーゼエンジン等の装置の排気口と接続され、他方の端部がフィルタに接続された円筒形状の配管によって構成されている。
【００１９】
燃焼部２は、供給流路１と接続されると共に、内部において供給流路１を流れる排気ガスＸの一部と燃料とを混合させて燃焼させることによって高温ガスを生成するものである。そして、この燃焼部２は、管体部４と、インジェクタ５と、冷却装置６と、グロープラグ７とを備えている。
【００２０】
管体部４は、燃焼部２の外形を形成する管状の部材であり、内部が中空とされている。そして、管体部４は、供給流路１の延在方向と直交する方向から供給流路１と接続されている。
【００２１】
インジェクタ５は、管体部４の内部に向けて燃料Ｙを噴射するものであり、噴射ノズルが管体部４の底面から露出されて配置される。
【００２２】
冷却装置６は、インジェクタ５の周囲を冷却することによって、インジェクタ５の過熱を防止するものであり、インジェクタ５の温度を間接的に測定する温度センサや、該温度センサの出力に応じてインジェクタ５の周囲に冷却材を供給する冷却材供給装置等を備えている。
【００２３】
グロープラグ７は、先端部が燃料Ｙと排気ガスＸとの混合気の着火温度以上に加熱されるヒータであり、先端部が燃料Ｙの噴射領域に晒されるように管体部４の底部に設置されている。
【００２４】
助燃空気供給部９は、管体部４の内部に燃焼領域Ｎにおける燃焼を安定化させるための助燃空気Ａ（衝突流体）を供給するものであり、空気を供給する空気供給装置９ａ、該空気供給装置９ａと管体部４の内部とを接続する配管９ｂを備えている。
そして、本実施形態のバーナ装置Ｓ１において配管９ｂは、燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸの流れ方向に向かうように噴き出し口が配置されている。そして、助燃空気供給部９は、上述のように噴き出し口が配置された配管９ｂを介して助燃空気Ａを管体部４内に供給することによって、助燃空気Ａを燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸの流れに正面衝突させる。
【００２５】
このような構成を有する本実施形態のバーナ装置Ｓ１においては、供給流路１を介して供給される排気ガスＸの一部が燃焼部２に入り込む。そして、車両等に搭載される不図示の制御装置下においてインジェクタ５から例えば間欠的に燃料Ｙがグロープラグ７に向けて噴射される。インジェクタ５から噴射された燃料Ｙは、燃焼部２に導入された排気ガスＸと混合されて混合気とされ、助燃空気Ａと共にグロープラグ７において加熱されることによって燃焼領域Ｎにおいて燃焼される。
このような混合気の燃焼によって高温ガスＺが生成され、バーナ装置Ｓ１の下流側に設置されるフィルタに高温ガスＺが供給される。
【００２６】
ここで、本実施形態のバーナ装置Ｓ１においては、助燃空気供給部９によって供給される助燃空気Ａが燃焼領域Ｎにおいて排気ガス流れと衝突される。このため、排気ガスＸの流速が低減して燃焼領域Ｎにおける場の乱れを抑制することができる。
したがって、本実施形態のバーナ装置Ｓ１によれば、燃焼領域Ｎにおける混合気の燃焼を安定化させることが可能となる。
【００２７】
また、本実施形態のバーナ装置Ｓ１においては、助燃空気供給部９によって供給される助燃空気Ａが燃焼領域Ｎにおいて排気ガス流れと正面から衝突される。このため、排気ガスＸの流速をより低減させて燃焼領域Ｎにおける場の乱れを抑制することができる。
【００２８】
なお、燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸの軌跡は、管体部４等の形状に起因して決まり、排気ガスＸの流量に起因しては殆ど変動しない。したがって、管体部４等の形状から燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸの軌跡を導くことによって、配管９ｂの噴き出し口の配置位置は容易に決定することができる。
【００２９】
また、燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸの流量は、バーナ装置Ｓ１に排気ガスＸを供給する装置（例えばディーゼルエンジン）の稼動状態によって変化する。燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸは、バーナ装置Ｓ１に供給される排気ガスＸの流量に比例するため、燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸの流量もバーナ装置Ｓ１に排気ガスＸを供給する装置の稼動状態によって変化する。
そこで、本実施形態のバーナ装置Ｓ１においては、助燃空気供給部９が車両等に搭載される不図示の制御装置からバーナ装置Ｓ１に排気ガスＸを供給する装置の稼動状態を取得して当該稼動状態（すなわち燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸの流量）に応じて、燃焼領域Ｎに供給する助燃空気Ａの流量を調整することが好ましい。
具体的には、燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸの流量と燃焼領域Ｎに供給される助燃空気Ａの流量が同量となるように助燃空気Ａの流量を調整することが好ましい。これによって、燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸの流速をゼロに近づけることができ、より燃焼領域Ｎにおける混合気の燃焼を安定化させることが可能となる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００３１】
図２は、本実施形態のバーナ装置Ｓ２の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ２は、供給流路１から燃焼部２に取り込まれた排気ガスＸを燃焼領域Ｎに案内するための案内部材１０を備えている。
【００３２】
このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置Ｓ２によれば、燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸの方向を安定化させることができる。
したがって、燃焼領域Ｎに供給される排気ガスＸと燃焼領域Ｎに供給される助燃空気Ａとを正確に衝突させることができ、より確実に燃焼領域Ｎにおける混合気の燃焼を安定化させることが可能となる。
【００３３】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３４】
例えば、上記実施形態においては、本発明の衝突流体として助燃空気Ａを用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、供給流路１を流れるあるいは供給流路１に供給される前の排気ガスＸの一部を取り込んで本発明の衝突流体とすることも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｓ１，Ｓ２……バーナ装置、１……供給流路、２……燃焼部、９……助燃空気供給部（衝突流体供給手段）、１０……案内部材、Ａ……助燃空気（衝突流体）、Ｎ……燃焼領域、Ｘ……排気ガス、Ｙ……燃料、Ｚ……高温ガス
【図１】
2010249016.tif 000003
【図２】
2010249016.tif 000004