(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの排気経路において、排気ガスを酸化するディーゼル酸化触媒の前段に配置されるバーナ装置であって、
燃料の酸化を促進するバーナ触媒と、
前記バーナ触媒に燃料を供給する燃焼燃料供給部と、
前記バーナ触媒を冷却する冷却材が循環する冷却管と、
を備えることを特徴とするバーナ装置。
【請求項２】
前記バーナ触媒の温度を検知する温度検知部と、
検知された前記バーナ触媒の温度が、予め定められた値を超えている場合、前記冷却材の循環を開始する冷却制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のバーナ装置。
【請求項３】
ディーゼルエンジンの排気経路において、排気ガスを酸化するディーゼル酸化触媒の前段に配置されるバーナ装置であって、
燃料の酸化を促進するバーナ触媒と、
前記バーナ触媒に燃料を供給する燃焼燃料供給部と、
前記燃焼燃料供給部が供給する燃料を、当量比１を超える量に制御する冷却制御部と、
を備えることを特徴とするバーナ装置。
【請求項４】
前記バーナ触媒の温度を検知する温度検知部をさらに備え、
前記冷却制御部は、前記検知されたバーナ触媒の温度が、予め定められた値以下の場合、当量比が１以下となる量の燃料を前記燃焼燃料供給部に供給させ、予め定められた値を超えている場合、当量比が１より大きくなる量の燃料を該燃焼燃料供給部に供給させることを特徴とする請求項３に記載のバーナ装置。
【請求項５】
ディーゼルエンジンの排気経路において、排気ガスを酸化するディーゼル酸化触媒の前段に配置されるバーナ装置であって、
燃料の酸化を促進するバーナ触媒と、
前記バーナ触媒に燃料を供給する燃焼燃料供給部と、
前記排気経路に配され、前記バーナ触媒で生じる熱を、該排気経路を通過する排気ガスに放熱する放熱部と、
を備えることを特徴とするバーナ装置。
【請求項６】
前記バーナ触媒は、燃料の流動方向に貫通した穴を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のバーナ装置。
【請求項７】
前記バーナ触媒は、基材に触媒がコーティングされた１または複数の触媒層と、触媒がコーティングされていない基材から成る１または複数の非触媒層とが積層された構造であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のバーナ装置。
【請求項８】
前記排気経路から分流した排気ガスが流入する流入路と、
前記バーナ触媒が設けられ、前記排気ガスと燃料との混合気を燃焼し、燃焼後の排気ガスを前記排気経路に流出させる燃焼室と、
前記流入路から前記燃焼室へ流入する前記排気ガスの流量を制限する燃焼流量制限機構と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項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、燃料を燃焼させてディーゼルエンジンの排気ガスを昇温するバーナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる煤等の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を除去するパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）が普及している。このパティキュレートフィルタに粒子状物質が堆積すると目詰まりを起こす。その場合、排気ガスを昇温し堆積した粒子状物質を燃焼させるフィルタ再生処理が必要となる。そこで、排気経路におけるパティキュレートフィルタの前段に、燃料を燃焼して排気ガスを昇温するディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）が設けられている。
【０００３】
しかし、ディーゼル酸化触媒は、エンジンの始動時や低負荷時等、排気ガスの温度が低く酸化が促進される活性温度に達していない間、排気ガスを昇温できず、その後段のパティキュレートフィルタにおいてフィルタ再生処理を行うことができない。そのため、ディーゼル酸化触媒を迅速に温める技術が望まれる。触媒を温める手段としては、例えば、触媒層を予熱する際、予熱バーナの燃焼を少なくすることで触媒層の耐熱限界を超えないようにする触媒燃焼装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−５５１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、ディーゼル酸化触媒をバーナの火炎で加熱する場合、排気ガスの流速が速かったり、排気ガスの酸素濃度が低かったりして、失火してしまう可能性がある。そこで、本願発明者は、排気ガスを分流し流速を抑制して、流速が抑制された排気ガス中に配置された触媒であるバーナ触媒で燃料を燃焼させ、昇温した排気ガスをディーゼル酸化触媒へ流出させる構成を検討している。
【０００６】
しかし、バーナ触媒において、触媒燃焼が激しくなると、触媒の使用想定温度を超えてしまい、バーナ触媒に凝集が生じて劣化してしまう可能性がある。この場合、例えば、特許文献１に記載の技術をバーナ触媒に用い、バーナ触媒を予熱する予熱バーナの火炎による加熱を抑制したとしても、バーナ触媒自体の触媒燃焼による昇温は抑制できない。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、触媒の使用想定温度を超えることによる触媒の劣化を防止することが可能な、バーナ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、ディーゼルエンジンの排気経路において排気ガスを酸化するディーゼル酸化触媒の前段に配置される、本発明のバーナ装置は、燃料の酸化を促進するバーナ触媒と、バーナ触媒に燃料を供給する燃焼燃料供給部と、バーナ触媒を冷却する冷却材が循環する冷却管とを備えることを特徴とする。
【０００９】
上記バーナ装置は、バーナ触媒の温度を検知する温度検知部と、検知されたバーナ触媒の温度が、予め定められた値を超えている場合、冷却材の循環を開始する冷却制御部と、をさらに備えてもよい。
【００１０】
上記課題を解決するために、ディーゼルエンジンの排気経路において排気ガスを酸化するディーゼル酸化触媒の前段に配置される、本発明の他のバーナ装置は、燃料の酸化を促進するバーナ触媒と、バーナ触媒に燃料を供給する燃焼燃料供給部と、燃焼燃料供給部が供給する燃料を、当量比１を超える量に制御する冷却制御部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
上記バーナ装置は、バーナ触媒の温度を検知する温度検知部をさらに備え、冷却制御部は、検知されたバーナ触媒の温度が、予め定められた値以下の場合、当量比が１以下となる量の燃料を燃焼燃料供給部に供給させ、予め定められた値を超えている場合、当量比が１より大きくなる量の燃料を燃焼燃料供給部に供給させてもよい。
【００１２】
上記課題を解決するために、ディーゼルエンジンの排気経路において排気ガスを酸化するディーゼル酸化触媒の前段に配置される、本発明の他のバーナ装置は、燃料の酸化を促進するバーナ触媒と、バーナ触媒に燃料を供給する燃焼燃料供給部と、排気経路に配され、バーナ触媒で生じる熱を、排気経路を通過する排気ガスに放熱する放熱部を備えることを特徴とする。
【００１３】
バーナ触媒は、燃料の流動方向に貫通した穴を有してもよい。
【００１４】
バーナ触媒は、基材に触媒がコーティングされた１または複数の触媒層と、触媒がコーティングされていない基材から成る１または複数の非触媒層とが積層された構造であってもよい。
【００１５】
上記バーナ装置は、排気経路から分流した排気ガスが流入する流入路と、バーナ触媒が設けられ、排気ガスと燃料との混合気を燃焼し、燃焼後の排気ガスを排気経路に流出させる燃焼室と、流入路から燃焼室へ流入する排気ガスの流量を制限する燃焼流量制限機構と、をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のバーナ装置によれば、触媒の使用想定温度を超えることによる触媒の劣化を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ディーゼルエンジンの排気構造を説明するための説明図である。
【図２】第１の実施形態におけるバーナ装置の構造を説明するための説明図である。
【図３】第１の実施形態におけるバーナ装置の構造を説明するための説明図である。
【図４】第１の実施形態におけるバーナ装置の冷却構造を説明するための説明図である。
【図５】第２の実施形態におけるバーナ装置の構造を説明するための説明図である。
【図６】第２の実施形態におけるバーナ装置の冷却構造を説明するための説明図である。
【図７】当量比とバーナ触媒の温度との関係を説明するための説明図である。
【図８】バーナ触媒の構造の変形例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１９】
図１は、ディーゼルエンジン１００の排気構造を説明するための説明図である。図１（ａ）に示すように、ディーゼルエンジン１００は、ピストンによってシリンダ内の空気を圧縮して高温高圧化し、燃料タンク１０２に蓄えられた、軽油、重油等の燃料を燃料ポンプ１０４や噴射ポンプ１０６で昇圧して噴射し、爆発を起こして、その爆発によって生じるエネルギーを動力に変えるレシプロエンジンである。過給機１０８は、ディーゼルエンジン１００の排気ガスのエネルギーでタービンを回転し、吸気を圧縮して吸気圧を高めることでエンジン出力を向上する装置である。
【００２０】
排気経路１１０は、ディーゼルエンジン１００から排出された排気ガスを外部に排気するための配管１１２によって形成され、配管１１２の一端部がディーゼルエンジン１００の排気口と接続され、他端部がディーゼル酸化触媒１３０に接続される。パティキュレートフィルタ１２０は、ディーゼルエンジン１００の排気ガスに含まれる煤等の粒子状物質を、例えば、１０ミクロン程度の孔で捕集して除去する、セラミックや金属のフィルタで構成される。パティキュレートフィルタ１２０のフィルタ１２０ａは、図１（ｂ）の断面図に示すように、粒子状物質１２２が堆積し過ぎると目詰まり１２４を起こす。目詰まり１２４は排気圧の上昇を招き燃費の悪化や出力低下につながる。
【００２１】
ディーゼル酸化触媒１３０は、ディーゼルエンジン１００とパティキュレートフィルタ１２０の間に設けられ、例えばプラチナ、パラジウム等の触媒で構成され、ディーゼルエンジン１００の排気ガス中に含まれる酸素を利用し未燃の燃料を触媒燃焼させることによって排気ガスを昇温する。昇温された排気ガスは、後段のパティキュレートフィルタ１２０に流れ、パティキュレートフィルタ１２０に堆積した粒子状物質１２２を燃やし二酸化炭素として排気させ、パティキュレートフィルタ１２０の目詰まりを解消する（フィルタ再生処理）。
【００２２】
このようなフィルタ再生処理は、パティキュレートフィルタ１２０が目詰まりを起こしたとき、例えば、目詰まりが解消されるまで実行されるバッチ処理である。しかし、ディーゼル酸化触媒１３０は、ディーゼルエンジン１００の始動時や低負荷時等、排気ガスの温度が低く酸化が促進される活性温度に達していない間、排気ガスを昇温できず、その後段のパティキュレートフィルタ１２０においてフィルタ再生処理を行うことができない。そこで、本願発明者は、排気経路１１０の排気ガスを分流し流速を抑制して、流速が抑制された排気ガス中に配置された触媒を備えるバーナ装置２００で燃料を燃焼させ、昇温した排気ガスを排気経路１１０に戻すことでディーゼル酸化触媒１３０の昇温を助勢する構成を検討している。
【００２３】
しかし、バーナ装置２００の触媒において、触媒燃焼が激しくなると、触媒の使用想定温度を超えてしまい、触媒に凝集が生じて劣化してしまう可能性がある。そこで、以下の実施形態では、触媒の使用想定温度を超えることによる劣化を防止可能なバーナ装置２００、３００についてそれぞれ詳述する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図２、３は、第１の実施形態におけるバーナ装置２００の構造を説明するための説明図である。図２に示すように、バーナ装置２００は、流入路２１０と、燃焼室２１２と、バーナ触媒２１４と、燃焼燃料供給部２１６と、仕切部材２１８と、火炎加熱部２２０と、冷却管２２２と、温度検知部２２４と、冷却制御部２２６とを備える。
【００２５】
流入路２１０は、排気経路１１０から分流した排気ガス（Ｅｘｈａｕｓｔｅｄ  Ｇａｓ：図中、Ｅｘｈ．Ｇａｓで示す）が、排気経路１１０を流れる排気ガスの流量の２０％程度流入する。燃焼室２１２は、流入路２１０からの排気ガスと燃料との混合気を燃焼するための領域であり、仕切部材２１８、２６０と、バーナ装置２００の外形を形成する外壁２２８と、配管１１２の外周面に相当する開口部２３０とで囲まれている。
【００２６】
バーナ触媒２１４は、基材（図示せず）と、その基材を覆う例えばプラチナ、パラジウム等の触媒のコーディング材で構成され、燃焼室２１２内に設けられており、混合気の燃焼を促進する。ここでは、より触媒燃焼を促進するため、バーナ触媒２１４を２重に配置しているが１重としてもよいし、３重以上としてもよい。燃焼燃料供給部２１６は、例えば燃料噴射装置（インジェクタ）で構成され、燃焼室２１２内に燃料を霧状に噴霧して、バーナ触媒２１４に燃料を供給する。
【００２７】
仕切部材２１８は、孔２１８ａと共に燃焼流量制限機構として機能する。燃焼流量制限機構は、流入路２１０と燃焼室２１２とを隔て、流入路２１０から燃焼室２１２へ流入する流量を、例えば、流入路２１０を流れる排気ガスの流量の８０％程度、すなわち排気経路１１０を流れる排気ガスの流量の１６％程度に制限する。具体的に、燃焼流量制限機構は、孔２１８ａ（図３（ａ）のＸＸ断面図参照）が開いており、この孔２１８ａを介して流入路２１０から燃焼室２１２に流入する排気ガスの流量を制限することによって、燃焼室２１２内の排気ガスの流速が抑制される。
【００２８】
かかる流速を抑制する構成により、バーナ触媒２１４による触媒燃焼が安定化する。そのため、流速を抑制する構成を取らない場合より、低温、低酸素濃度の排気ガスでも、バーナ触媒２１４は、触媒燃焼を開始可能となる。また、本実施形態のバーナ装置２００は、さらに触媒燃焼を迅速に開始するため、火炎加熱部２２０を備える。
【００２９】
火炎加熱部２２０は、バーナ触媒２１４を火炎や高温の排気ガスで加熱する。火炎加熱部２２０は、火炎生成室２５０と、火炎燃料供給部２５２と、着火部２５４と、燃料保持部２５６と、仕切部材２５８、２６０と、邪魔板２６２とを含んで構成される。
【００３０】
火炎生成室２５０は、バーナ触媒２１４を加熱するための火炎が生成されるための領域であり、火炎流量制限機構である仕切部材２５８、２６０と外壁２２８とで囲まれる。火炎燃料供給部２５２は、例えば燃料噴射装置で構成され、火炎生成室２５０に燃料を供給する。着火部２５４は、燃料（液体燃料を用いる場合、着火部２５４の熱で液体燃料が気化した燃料）と排気ガスとの混合気を、着火温度以上に加熱して着火させるグロープラグで構成されている。燃料保持部２５６は、例えば、金網、焼結金属、金属繊維、ガラス布、セラミック多孔体、セラミックファイバ、軽石等によって形成され、着火部２５４の先端に設置され、火炎燃料供給部２５２から供給された燃料を燃焼するまで一時的に保持する。
【００３１】
仕切部材２５８は、流入路２１０と火炎生成室２５０とを隔て、仕切部材２６０は、火炎生成室２５０と燃焼室２１２とを隔てる。そして、仕切部材２５８、２６０は、それぞれに設けられた孔２５８ａ、２６０ａに基づいて、火炎流量制限機構として機能する。火炎流量制限機構は、火炎生成室２５０への流入流量および火炎生成室２５０からの流出流量のいずれか一方または両方を制限する。例えば、火炎流量制限機構は、火炎生成室２５０に流入する流量を、流入路２１０を流れる排気ガスの流量の２０％程度、すなわち排気経路１１０を流れる排気ガスの流量の４％程度に制限する。
【００３２】
具体的に、火炎流量制限機構は、孔２５８ａ（図３（ｂ）のＹＹ断面図参照）を通じて流入路２１０から火炎生成室２５０に排気ガスを通気可能とし、孔２６０ａによって火炎生成室２５０から燃焼室２１２に燃焼後の排気ガスを通気可能としており、この孔２５８ａ、２６０ａを介して火炎生成室２５０への流入流量および火炎生成室２５０からの流出流量を制限することによって、火炎生成室２５０内の排気ガスの流速が抑制される。
【００３３】
邪魔板２６２は、流入路２１０から流入する排気ガスの着火部２５４に直接衝突する流路を妨げるように配置される。かかる構成により、着火部２５４付近の排気ガスや混合気の流速を抑制でき、着火性が向上する。
【００３４】
続いて、バーナ装置２００における排気ガスの流れを説明する。流入路２１０に分流した排気ガスは、燃焼室２１２および火炎生成室２５０に流入する。火炎生成室２５０では、着火部２５４が、着火温度以上に加熱され、排気ガスと燃料の混合気を着火し燃焼して火炎を生成する。
【００３５】
火炎生成室２５０における燃焼後の排気ガスは、孔２６０ａを通過して、燃焼室２１２に流入し、バーナ触媒２１４を加熱する。また、火炎生成室２５０で生成された火炎も、孔２６０ａを通ってバーナ触媒２１４を加熱する。バーナ触媒２１４は、活性温度以上に加熱されると、燃焼燃料供給部２１６から供給された燃料と、孔２１８ａから流入した排気ガスとが混合した混合気を触媒燃焼させる。そして、燃焼後の高温の排気ガス（図中、Ｈｅａｔｅｄ  Ｅｘｈ．Ｇａｓで示す）は、排気経路１１０に流入し、排気経路１１０を通過する排気ガスの温度を高める。
【００３６】
このように、本実施形態のバーナ装置２００は、火炎流量制限機構や燃焼流量制限機構を備える構成により、ディーゼルエンジン１００が高回転であっても、火炎生成室２５０や燃焼室２１２では排気ガスの流速が抑制され着火性や保炎性を向上できるため、バーナ触媒２１４を昇温して触媒燃焼を安定化することが可能となる。そのため、燃焼室２１２から流出した高温の排気ガスで排気経路１１０の排気ガスを昇温し、後段のディーゼル酸化触媒１３０を迅速かつ確実に活性温度まで昇温することができる。
【００３７】
また、例えば、排気ガスの酸素濃度が低い場合、仮に、酸素を補充すべく酸素を供給する機構を設けるとなると、排気経路１１０の圧力より高圧で酸素を供給しなければならず、大幅にコストがかかってしまう。しかし、バーナ装置２００は、混合気の流速を抑制することで触媒燃焼が安定しているため、排気ガスの酸素濃度が低い場合であっても、酸素を供給する機構を設ける必要がなく、低コスト化を図ることができる。
【００３８】
バーナ触媒２１４は、触媒燃焼による発熱によって触媒の使用想定温度より高温になり、このような高い温度域での稼働が続くと、バーナ触媒２１４が劣化してしまうおそれがある。そこで、本実施形態のバーナ装置２００は、冷却管２２２を備える。
【００３９】
冷却管２２２は、バーナ触媒２１４を冷却する冷却材が内部を循環する。図４は、第１の実施形態におけるバーナ装置２００の冷却構造を説明するための説明図である。図４に示すように、バーナ触媒２１４には燃料と低温の排気ガスが供給され、昇温した高温の排気ガスが放出される。また、本実施形態におけるバーナ触媒２１４には冷却管２２２が通されており、バーナ触媒２１４の熱が、冷却管２２２の内部を循環する冷却材を媒体として、例えば、冷却管２２２に繋がる図示しないラジエータから外気に放熱される。
【００４０】
このように、本実施形態のバーナ装置２００は、冷却管２２２を備えるため、適量の冷却材によりバーナ触媒２１４が使用想定温度に保たれるため、触媒燃焼が促進されても、安定的にフィルタ再生処理を行うことが可能となる。
【００４１】
温度検知部２２４は、バーナ触媒２１４の温度を検知する。冷却制御部２２６は、検知されたバーナ触媒２１４の温度が、予め定められた値を超えている場合、冷却材の循環を開始する。
【００４２】
温度検知部２２４と冷却制御部２２６を備える構成により、バーナ装置２００は、バーナ触媒２１４の温度が上がりすぎたときにのみバーナ触媒２１４を冷却することとし、冷却により触媒の活性を悪化させることなく効率的に排気ガスを昇温し、触媒の劣化も防止する事が可能となる。
【００４３】
（第２の実施形態）
上述した実施形態では、冷却管２２２がバーナ触媒２１４を冷却する構成を有するバーナ装置２００について説明した。続いて、冷却管２２２とは異なる構成でバーナ触媒２１４を冷却するバーナ装置３００について詳述する。
【００４４】
図５は、第２の実施形態におけるバーナ装置３００の構造を説明するための説明図であり、図６は、第２の実施形態におけるバーナ装置３００の冷却構造を説明するための説明図である。バーナ装置３００は、流入路２１０と、燃焼室２１２と、バーナ触媒２１４と、燃焼燃料供給部２１６と、仕切部材２１８と、火炎加熱部２２０と、温度検知部２２４と、冷却制御部３２６と、放熱部３２８とを備える。第１の実施形態における構成要素として既に述べた、流入路２１０、燃焼室２１２、バーナ触媒２１４、燃焼燃料供給部２１６、仕切部材２１８、火炎加熱部２２０、温度検知部２２４は、実質的に機能が等しいので重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する冷却制御部３２６、放熱部３２８を主に説明する。
【００４５】
冷却制御部３２６は、燃焼燃料供給部２１６が供給する燃料を、当量比１を超える量に制御する。
【００４６】
図７は、当量比とバーナ触媒２１４の温度との関係を説明するための説明図である。図７では、酸素供給量を変化させない場合における、当量比とバーナ触媒２１４の温度の関係を曲線２９０で、当量比と燃料流量の関係を直線２９２で示す。
【００４７】
図７に示すように、当量比が１以下となる燃料流量（燃料がリーン状態）では燃料流量が増加する程、バーナ触媒２１４の温度が上昇する。そして、当量比が１となると、バーナ触媒２１４の温度は大凡１０００度にまで上昇する。しかし、当量比が１を超える燃料流量（燃料がリッチ状態）では燃料流量の増加に伴ってバーナ触媒２１４の温度は低下し、７００〜８００度程度（図７では８００度の例を示す）に落ち着く。これは、燃焼燃料供給部２１６が当量比１を超える量の燃料を供給すると、酸素不足で燃焼しきれない燃料がバーナ触媒２１４に接触し気化して気化熱を奪い、図６に示すように未燃の燃料ガスとなり燃焼熱を発することなく排気経路１１０に流出していくためである。
【００４８】
そのため、冷却制御部３２６が、燃焼燃料供給部２１６が供給する燃料を、当量比１を超える量に制御する構成により、バーナ触媒２１４が使用想定温度に保たれ、劣化し難く安定的にフィルタ再生処理を行うことができる。さらに、後段に配されたディーゼル酸化触媒１３０が、バーナ装置３００で燃焼されなかった未燃の燃料ガスを酸化して排気ガスをさらに昇温してフィルタ再生処理に活かすため、燃料に無駄がなく外気に未燃の燃料ガスを排出してしまうこともない。
【００４９】
また、冷却制御部３２６は、特に、温度検知部２２４に検知されたバーナ触媒２１４の温度が、予め定められた値以下の場合、当量比が１以下となる量の燃料を燃焼燃料供給部２１６に供給させ、予め定められた値を超えている場合、当量比が１より大きくなる量の燃料を燃焼燃料供給部２１６に供給させる。
【００５０】
このように、バーナ触媒２１４の温度に応じて燃料の供給量を変える構成により、バーナ装置３００は、バーナ触媒２１４が使用想定温度を超えてしまいそうな状況においてのみ燃料を供給することができ、触媒の劣化を防止しつつ燃料の消費効率を改善できる。
【００５１】
放熱部３２８は、例えば、金属製のフィンで構成され、一端部がバーナ触媒２１４に当接し、他端部が排気経路１１０に突き出すように配される。そして、放熱部３２８は、当接部分から伝わったバーナ触媒２１４の熱を熱伝導で排気経路１１０側に伝熱し、排気経路１１０を通過し放熱部３２８に衝突する排気ガスに放熱する。
【００５２】
本実施形態のバーナ装置３００は、放熱部３２８を備えるため、バーナ触媒２１４が使用想定温度に保たれ劣化し難く安定的にフィルタ再生処理を行うことができる。さらに、放熱部３２８を通じて、バーナ触媒２１４の熱が排気ガスに伝熱され易く、排気ガスを効率的に昇温する事が可能となる。
【００５３】
図８は、バーナ触媒２１４の構造の変形例を説明するための説明図である。図８（ａ）に示すように、バーナ触媒２１４（図８（ａ）において２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃで示す）は燃料の流動方向に貫通した穴３５０（図８（ａ）において３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃで示す）を有してもよい。
【００５４】
このように、バーナ触媒２１４に穴３５０を設ける構成により、燃料の一部が触媒燃焼せずに穴３５０を通過する。そして、燃料が穴３５０を通過する際に周囲の排気ガスや気化した燃料ガスから熱を奪うことで、バーナ触媒２１４が使用想定温度に保たれるため、触媒燃焼が促進されても、安定的にフィルタ再生処理を行うことが可能となる。
【００５５】
また、図８（ｂ）に示すように、バーナ触媒２１４は、基材に触媒がコーティングされた１または複数の触媒層３５２ａと、触媒がコーティングされていない基材から成る１または複数の非触媒層３５２ｂとが、例えば交互に積層されたものであってもよい。
【００５６】
非触媒層３５２ｂでは、触媒燃焼が起きず発熱しないため、自体の温度が上昇しない。そして、触媒層３５２ａに燃料が接触し触媒燃焼が起きた際の発生熱が非触媒層３５２ｂに伝熱することで触媒層３５２ａが冷却され、バーナ触媒２１４が使用想定温度に保たれるため、触媒燃焼が促進されても、安定的にフィルタ再生処理を行うことが可能となる。
【００５７】
以上、説明したバーナ装置２００、３００によって、触媒の使用想定温度を超えることによる劣化を防止することが可能となる。
【００５８】
以上、添付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、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、燃料を燃焼させてディーゼルエンジンの排気ガスを昇温するバーナ装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１００  …ディーゼルエンジン
１１０  …排気経路
１３０  …ディーゼル酸化触媒
２００、３００  …バーナ装置
２１０  …流入路
２１２  …燃焼室
２１４  …バーナ触媒
２１６  …燃焼燃料供給部
２２２  …冷却管
２２４  …温度検知部
２２６、３２６  …冷却制御部
３２８  …放熱部
【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１】
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【図２】
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【図５】
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