JP2014214919A

JP2014214919A - バーナー

Info

Publication number: JP2014214919A
Application number: JP2013090916A
Authority: JP
Inventors: 一郎津曲; Ichiro Tsumagari; 亮澁谷; Akira Shibuya; 俊中川; Takashi Nakagawa; 敦小出; Atsushi Koide
Original assignee: Hino Motors Ltd; Sango Co Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd; Sango Co Ltd
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-11-17
Anticipated expiration: 2033-04-24
Also published as: JP6151078B2

Abstract

【課題】燃焼ガスに含まれる未燃燃料を低減させることが可能なバーナーを提供する。
【解決手段】バーナー２０は、燃料と空気との混合気を着火する着火部６２と、混合気が燃焼する燃焼室７６と混合気が燃焼した燃焼ガスを燃焼室７６から排出する排出口３２とを備える燃焼筒部３０と、燃焼筒部３０の内周面３０ａから燃焼筒部３０の内方に向かって延びて、排出口３２に向かって燃焼室７６を流れるガスの流路断面積を狭める突出板６５を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の技術は、エンジンからの排気を浄化する排気浄化装置に適用されて排気の温度を高めるバーナーに関する。

ディーゼルエンジンの排気通路に取り付けられるディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ：ＤｉｅｓｅｌＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＦｉｌｔｅｒ）では、微粒子の捕捉される機能をＤＰＦで保つために、ＤＰＦの捕捉した微粒子を焼却する再生処理が行なわれている。例えば、特許文献１に記載される排気浄化装置では、排気の温度を高めるバーナーがＤＰＦの前段に取り付けられて、バーナーによって温度の高められた排気によって微粒子が焼却されている。

特開２０１１−１８５４９３号公報

一方で、上述のバーナーでは、排気の温度を高めるために燃料が消費されるため、車両における燃料の消費量を抑えるうえでは、バーナーの生成する燃焼ガスに対して未燃燃料を減らすことが望まれている。

本開示の技術は、燃焼ガスに含まれる未燃燃料を低減させることが可能なバーナーを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示におけるバーナーは、燃料と空気との混合気が流れる燃焼筒部と、前記燃焼筒部の内周面から前記燃焼筒部内に突出して前記混合気を着火する着火部と、を備え、前記燃焼筒部の筒端には、前記燃焼筒部内から燃焼ガスを排出する排出口が形成され、前記燃焼筒部の内周面のうち前記着火部と前記筒端との間には、前記筒端よりも前記着火部側となる部位から前記燃焼筒部内に突出する突出部が設けられ、前記排出口に向かって流れるガスの流路断面積は、前記突出部に対する前記排出口側での断面よりも前記突出部の含まれる断面にて小さい。

この構成によれば、燃焼筒部における流路断面積が、突出部に対する排出口側での断面よりも突出部の含まれる断面にて小さいため、突出部に対する排出口側の空間では、急激に圧力が低下して循環流が生成される。そして、燃焼筒部内に循環流が生成される構成では、循環流が生成されない構成と比べて、燃焼筒部内にガスの滞在する時間が長くなり、未燃燃料の燃焼する機会が増える。結果として、燃焼ガスに含まれる未燃燃料が低減される。

上記バーナーについて、前記燃焼筒部の前記内周面のうち前記着火部よりも前記筒端側には、前記燃焼筒部内の混合気にさらに空気を導入する導入口が形成され、前記突出部が、前記導入口よりも前記筒端側に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、突出部を通過する前の混合気に新たな空気が加えられるため、空気が加えられない構成と比べて、混合気の燃焼性が高められるとともに、突出部よりも上流側における空間の圧力が高められる。結果として、混合気に新たな空気が加えられない構成と比べて、突出部を通過したガスにおける圧力の低下が大きくなるため、循環流に取り込まれるガスがさらに増える。それゆえに、燃焼ガスに含まれる未燃燃料が低減される。

上記バーナーについて、前記突出部は、前記燃焼筒部の軸線方向と直交する方向に沿って突出し、前記燃焼筒部の周方向に沿った円環状に形成されていることが好ましい。
燃焼筒部の内周面から突出する突出部が排出口側に傾いている構成では、突出部を通過したガスの流れが燃焼筒部の中心側へ指向される。そのため、突出部に対する排出口側の空間に生成される循環流に取り込まれるガスは、ガスの流れの指向によって少なくなる。反対に、燃焼筒部の内周面から突出する突出部が着火部側に傾いている構成では、突出部を通過したガスの流れが燃焼筒部の内周面側へ指向される。そのため、突出部に対する排出口側の空間にて、循環流の生成される程度が小さくなる。

この点、上記構成によれば、燃焼筒部の軸線方向と直交する方向に沿って突出部が延びるため、突出部を通過したガスの流れに対し、燃焼筒部の中心側への指向や燃焼筒部の内周面側への指向が抑えられる。そのうえ、突出部が燃焼筒部の周方向に沿って環状に形成されているため、突出部が環状に形成されていない構成と比べて、循環流の生成される箇所が燃焼筒部の周方向にて多くなる。結果として、突出部を通過した後に循環流に取り込まれるガスが多くなるため、燃焼ガスに含まれる未燃燃料がさらに低減される。

上記バーナーについて、前記燃焼筒部内には、内側筒部が配置され、前記着火部および前記突出部は、前記燃焼筒部の内周面と前記内側筒部の外周面との間の隙間に配置される。また、前記内側筒部は、前記内側筒部の筒端のうち前記排出口側の筒端を閉塞する板状の閉塞壁を含み、前記内側筒部内で生成される混合気を前記排出口側とは反対側の筒端から出して前記隙間に供給するかたちに構成される。そして、前記突出部における前記排出口側の端面と、前記閉塞壁における前記排出口側の端面とが、前記燃焼筒部の軸線方向と直交する１つの面内に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、燃焼筒部の内周面と内側筒部の外周面との間の隙間に混合気が流れ、突出部を通過するガスは、突出部に対する排出口側の空間と、閉塞壁に対する排出口側の空間とに循環流を生成する。結果として、閉塞壁に対する排出口側の空間に循環流が生成されない構成と比べて、循環流に取り込まれるガスがさらに多くなる。

上記バーナーについて、前記突出部の内径に対する前記閉塞壁の外径の比率は、０．６以上０．８以下であることが好ましい。
この構成によれば、突出部の内径に対する閉塞壁の外径の比率が０．６以上０．８以下に定められているため、上述した循環流が生成される構造の設計が容易である。

本開示の技術における一実施形態でのバーナーの構成を示す構成図である。図１の２−２線におけるバーナーの断面構造を示す断面図であって、点火プラグを省略して示した図である。図１の３−３線におけるバーナーの断面構造を示す断面図である。突出部の内径に対する第２の筒部の外径の比率と未燃燃料の排出濃度との関係のシミュレーション結果を示すグラフである。

以下、図１〜図４を参照して本開示におけるバーナーの実施形態について説明する。
図１に示されるように、ディーゼルエンジン１０の排気通路１１には、排気中に含まれる微粒子を吸着するＤＰＦ１２が搭載されている。ＤＰＦ１２は、例えば、多孔質の炭化ケイ素からなるハニカム構造を有して、ＤＰＦ１２の内側に排気中の微粒子を捕捉する。排気通路１１に接続されるタービン１４には、タービン１４と共に回転するコンプレッサー１５が連結され、コンプレッサー１５には、吸気通路１３を通じてバーナー２０が接続されている。バーナー２０は、ＤＰＦ１２に対して排気が供給される側である前段に接続され、燃料と吸気通路１３から供給される空気とを燃焼させ、ＤＰＦ１２に流入する排気を昇温させる処理であるＤＰＦ１２の再生処理を実行する。

バーナー２０の基端側ベース２１には、軸線方向Ａに沿って延びる円筒状に形成された筒部２２と、筒部２２に内挿されて軸線方向Ａに沿って延びる円筒状に形成された燃焼筒部３０とが固定されている。筒部２２と燃焼筒部３０は、基端側ベース２１側の開口が基端側ベース２１によって閉塞され、また、基端側ベース２１とは反対側の筒端が環状の先端側ベース２３によって連結されている。筒部２２と燃焼筒部３０との間の隙間には、基端側ベース２１と先端側ベース２３とに挟まれる空間である分配室２４が形成されている。筒部２２には、基端側ベース２１とは反対側の端部に空気供給通路２５が接続され、空気供給通路２５は、吸気通路１３を通じてコンプレッサー１５の下流に接続されている。

空気供給通路２５の途中には、空気供給通路２５の流路断面積を変更可能な空気弁２６が配設されている。空気弁２６が開状態にあるとき、吸気通路１３から筒部２２内へ空気供給通路２５を通じて燃焼用空気が流入する。

空気供給通路２５の出口付近には、ガイド板２７が配設されている。ガイド板２７は、空気供給通路２５との間に隙間を空けて、空気供給通路２５の出口を覆う位置に配置されている。ガイド板２７は、空気供給通路２５から流出する燃焼用空気を分配室２４内へ案内し、案内された燃焼用空気を燃焼筒部３０の周りで旋回させる。

燃焼筒部３０における基端側ベース２１とは反対側の筒端には、環状に形成された噴出し板３１が固定され、噴出し板３１は、噴出し板３１の内周縁によって排出口３２を縁取っている。燃焼筒部３０における基端側ベース２１側の端部には、燃焼筒部３０を貫通する複数の第１導入口３４が、燃焼筒部３０の周方向に沿って所定の間隔を空けて並んでいる。複数の第１導入口３４の各々は、燃焼筒部３０によって囲まれる空間である第１混合室７１内に燃焼用空気を導入する。第１導入口３４の開口縁には、第１導入口３４を囲う周壁の一部が内側へと切り起こされた切り起こし片３５が形成されている。切り起こし片３５は、第１導入口３４から第１混合室７１へ流入する燃焼用空気を案内して、分配室２４と同じ方向に沿って旋回する旋回流を第１混合室７１に生成する。燃焼筒部３０には、第１導入口３４よりも排出口３２側に複数の第２導入口３６が形成されている。

基端側ベース２１には、第１混合室７１に燃料を供給する燃料供給部３７が固定されている。燃料供給部３７にて供給口の形成された先端部は、第１混合室７１内に配置されている。燃料供給部３７には、エンジンに燃料を供給するための燃料ポンプに対して燃料弁を通じて接続され、燃料弁が開弁するとき、燃料ポンプから燃料供給部３７に燃料が送り込まれる。燃料供給部３７に送り込まれた燃料は、燃料供給部３７にて気化されて第１混合室７１内に噴射される。

燃焼筒部３０の内周面３０ａには、軸線方向Ａにて第１導入口３４と第２導入口３６とに挟まれる部位に、排出口３２に向けて縮径された円筒状に形成された連結部４１が接続され、連結部４１の内周面には、円筒状に形成された第２筒部４０が連結されている。連結部４１は、燃焼筒部３０の内周面３０ａと第２筒部４０の外周面４０ｂとの間の隙間を閉塞する。連結部４１は、燃焼筒部３０の内周面３０ａに連結される鍔部４２と、第２筒部４０が内挿された状態で第２筒部４０が連結される筒状の内挿部４３と、鍔部４２と内挿部４３とを繋ぐとともに第２筒部４０に近い部位ほど排出口３２側に配設される縮径部４４と、を備えている。第２筒部４０は、連結部４１に連結される連結部分から排出口３２側へ軸線方向Ａに沿って延びて排出口３２側の開口を開放している。

第２筒部４０の一部は、内側筒部である第３筒部５０内に配置されている。第３筒部５０は、軸線方向Ａに沿って延びて第２筒部４０よりも排出口３２側に突出している。第３筒部５０における排出口３２側の筒端は、閉塞壁５１によって閉塞されている。閉塞壁５１における排出口３２側の端面５１ａは、燃焼筒部３０の軸線方向Ａに直交する方向に沿って広がっている。第３筒部５０における排出口３２とは反対側の筒端は、第２筒部４０よりも排出口３２側に配置されて、円環状に形成された支持板５５を介して燃焼筒部３０の内周面３０ａに固定されている。

支持板５５の内周縁は、第３筒部５０の外周面５０ｂの全周にわたって連結され、また、支持板５５の外周縁は、燃焼筒部３０の内周面３０ａの全周にわたって連結されている。支持板５５には、支持板５５に対する排出口３２側と、支持板５５に対する排出口３２の反対側とを連通する複数の連通路５６が形成されている。

燃焼筒部３０内には、第２筒部４０に囲まれる空間として第２混合室７２が区画され、第２筒部４０よりも排出口３２側には、第３筒部５０及び閉塞壁５１に囲まれる空間として第３混合室７３が区画されている。第２混合室７２と第３混合室７３とは、第２筒部４０における排出口３２側の筒端と、第３筒部５０における閉塞壁５１との間の隙間を通じて互いに連通している。また、燃焼筒部３０内には、第２筒部４０の外周面と第３筒部５０の内周面との間の隙間として第４混合室７４が区画され、第４混合室７４に対する排出口３２とは反対側には、燃焼筒部３０、支持板５５、および、連結部４１に囲まれる空間として第５混合室７５が区画されている。第４混合室７４と第５混合室７５とは、連結部４１の外周面と第３筒部５０の内周面との間の隙間を通じて互いに連通している。

筒部２２の外側には、点火プラグ６１が固定され、点火プラグ６１の着火部６２は、燃焼筒部３０の内周面から燃焼筒部３０内に突出し、支持板５５に対する排出口３２側に配置されている。

こうした構成のバーナー２０では、第１混合室７１、第２混合室７２、第３混合室７３、第４混合室７４、第５混合室７５によって予混合室７０が形成されている。また、燃焼筒部３０と第３筒部５０との間の隙間と、燃焼筒部３０内にて閉塞壁５１よりも排出口３２側の空間とによって燃焼室７６が形成されている。そして、これら予混合室７０と燃焼室７６とが、第３筒部５０、閉塞壁５１、支持板５５で構成される区画部材によって区画されている。

燃焼筒部３０の内周面３０ａには、突出部としての突出板６５が連結されている。突出板６５は、燃焼筒部３０の軸線方向Ａに直交する方向に沿って燃焼筒部３０の中心へ向かって突出する円環状の平板である。突出板６５の外周縁は、燃焼筒部３０の内周面３０ａの全周にわたって連結され、突出板６５における排出口３２側の端面６５ａは、閉塞壁５１の端面５１ａと同一面内に配設されている。突出板６５は、燃焼室７６を２つの空間に区画している。突出板６５によって区画される一方の空間は、突出板６５に対する着火部６２側であって、燃焼筒部３０と第３筒部５０との隙間である上流側燃焼室７７である。突出板６５によって区画される他方の空間は、突出板６５に対する排出口３２側であって、燃焼筒部３０に囲まれる空間である下流側燃焼室７８である。これら上流側燃焼室７７と下流側燃焼室７８は、突出板６５の内周縁と閉塞壁５１の外周縁との間の隙間である狭小路６６を通じて互いに連通している。そして、上流側燃焼室７７内のガスは、下流側燃焼室７８に流入する際、これら上流側燃焼室７７及び下流側燃焼室７８よりも流路断面積の小さい狭小路６６を通る。

図１〜図４を参照して、上述したバーナー２０の作用について説明する。
ＤＰＦ１２の再生処理が開始されると、空気弁２６が開状態に制御されるとともに、燃料供給部３７及び点火プラグ６１が駆動される。空気弁２６が開状態になると、吸気通路１３を流れる吸気の一部が、バーナー２０の燃焼用空気として空気供給通路２５から分配室２４に導入される。

図２に示されるように、分配室２４内の燃焼用空気は、ガイド板２７に衝突することでその傾斜方向に逆らう方向の流れが抑止されて、燃焼筒部３０の周りを一定の方向に旋回しながら排出口３２の反対方向へ流れる。分配室２４に導入された燃焼用空気は、その一部が第２導入口３６を介して上流側燃焼室７７に導入され、残りが第１導入口３４を介して第１混合室７１に導入される。

図３に示すように、第１混合室７１に流入する燃焼用空気は、ガイド板２７による旋回方向と切り起こし片３５による旋回方向が同じであることから、旋回の勢いが強められながら第１混合室７１に導入される。

先に説明した図１に示されるように、切り起こし片３５により生成された旋回流は、燃焼筒部３０の径方向における中央部へ収束しながら第２混合室７２へ向かう。この燃焼用空気の渦の中心と、燃料供給部３７の燃料噴出方向とが重なり、燃料は旋回流に巻き込まれる。

燃焼用空気及び燃料が混合された混合気は、一定の方向に旋回する流れを保ったまま第２混合室７２に流入したのち、第３混合室７３、第４混合室７４、第５混合室７５、連通路５６を通じて上流側燃焼室７７に流入する。

上流側燃焼室７７に流入した混合気は、着火部６２によって着火されることで火炎Ｆを発しながら燃焼する。未燃燃料や燃焼中の燃料等を含むガスは、上流側燃焼室７７を着火部６２側から排出口３２側へ向かって流れる。このガスの一部は、突出板６５に衝突して上流側燃焼室７７における燃焼筒部３０側の空間に循環流８１を生成する。循環流８１に含まれるガスは、連通路５６からの新たな混合気や第２導入口３６からの燃焼用空気によって、第３筒部５０側の空間を流れるガスに取り込まれ、狭小路６６を通じて下流側燃焼室７８に流入する。

下流側燃焼室７８に流入したガスには、狭小路６６と下流側燃焼室７８との流路断面積の違いに基づく圧力低下が生じる。そのため、下流側燃焼室７８には、排出口３２へ向かうガスの流れの他、閉塞壁５１に対する排出口３２側の空間に、燃焼筒部３０の中心側に向かって流れたのちに閉塞壁５１へと向かって流れるガスの循環流８２が生成される。また、下流側燃焼室７８には、突出板６５に対する排出口３２側の空間に、燃焼筒部３０の内周面３０ａに向かって流れたのち突出板６５へと向かって流れるガスの循環流８３が生成される。これらの循環流８２，８３に含まれるガスは、下流側燃焼室７８に流入する後続のガスに取り込まれて再び排出口３２側へ向かって流れる。そして、排出口３２に向かうガスのうちで循環流８２，８３に取り込まれなかったガスが排出口３２から排出される。なお、図１に示される火炎Ｆの形状やガスの流れを示す矢印は、燃料や燃焼用空気の量などによって変化するものであり、図１では、それらの一例を示している。

このように下流側燃焼室７８にガスの循環流８２，８３が生成されると、下流側燃焼室７８におけるガスの滞留時間が長くなる。これにより、ガスに含まれる未燃燃料が燃焼する機会が増えるため、燃焼ガスに含まれる未燃燃料が低減される。

図４は、排出口３２の下流側における未燃燃料の濃度である未燃燃料排出濃度及び上流側燃焼室７７におけるガスの圧力に関するシミュレーションの結果の一例を示すグラフである。このシミュレーションでは、閉塞壁５１の外径をｄ、燃焼筒部３０の内径を２×ｄに設定したうえで突出板６５の内径Ｄを変化させ、比率（ｄ／Ｄ）に応じた未燃燃料排出濃度と圧力とを求めた。なお、比率（ｄ／Ｄ）＝０．５のときの値は、突出板６５が省かれたバーナーにおける未燃燃料排出濃度及び圧力の値である。

比率（ｄ／Ｄ）は、上流側燃焼室７７における圧力や下流側燃焼室７８に流入するガスの速度に影響を与える。比率（ｄ／Ｄ）は、上流側燃焼室７７内の圧力が限度圧力Ｐｔ以下の範囲にあり、且つ、未燃燃料排出濃度が目標濃度Ｃｔ以下になる値であることが好ましい。限度圧力Ｐｔとは、上流側燃焼室７７から予混合室７０に対して、ガスの逆流や火炎Ｆの伝播が懸念される圧力のことをいう。

図４に示されるように、比率（ｄ／Ｄ）が０．６未満の場合には、未燃燃料排出濃度が目標値Ｃｔを下回る結果が得られた。これは、下流側燃焼室７８への流入速度が小さいことで十分な圧力低下が得られず、強い循環流８２，８３が生成されなかったためと思われる。一方、比率（ｄ／Ｄ）が０．８を超えた場合には、未燃燃料排出濃度が低くなるものの、圧力が限度圧力Ｐｔを超えてしまう。これらのことから、比率（ｄ／Ｄ）は０．６以上０．８以下の範囲が好ましいといえる。

以上説明したように、上記実施形態のバーナー２０によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）燃焼筒部３０に突出板６５が配設されることによって、下流側燃焼室７８には循環流８２，８３が生成される。そのため、下流側燃焼室７８におけるガスの滞留時間が長くなることから、火炎Ｆに未燃燃料が取り込まれやすくなり、未燃燃料が燃焼する機会が増加する。結果として、燃焼ガスに含まれる未燃燃料が低減される。

（２）上流側燃焼室７７に第２導入口３６を通じて新たな燃焼用空気が供給されることで、上流側燃焼室７７において、未燃燃料と燃焼用空気との混合が促進されるとともに火炎Ｆに未燃燃料が取り込まれやすくなる。結果として、燃焼ガスに含まれる未燃燃料が低減される。

（３）また、上流側燃焼室７７に燃焼用空気を供給することで、上流側燃焼室７７内のガスの圧力が高められる。そのため、下流側燃焼室７８への流入直後にガスに生じる圧力低下が大きくなることから、下流側燃焼室７８に流入したガスのうちで循環流８２，８３に取り込まれるガスが多くなる。

（４）バーナー２０では、突出板６５が配設されていなくとも下流側燃焼室７８に循環流８２が生成される。しかし、突出板６５が配設されることによって、下流側燃焼室７８への流入直後にガスに生じる圧力低下が大きくなるとともに、循環流８２に加えて循環流８３が生成される。そのため、下流側燃焼室７８に流入したガスのうちで循環流８２，８３に取り込まれるガスが多くなる。

（５）突出板６５が排出口３２側に内周縁が配置されるように傾斜している場合、突出板６５を通過する際にガスの一部が中心方向へと指向されるため、循環流８３にガスが取り込まれにくくなる。一方、突出板６５が着火部６２側に内周縁が配置されるように傾斜している場合には、突出板６５を通過する際にガスの一部が燃焼筒部３０の内周面３０ａ側へと指向されるため循環流８３そのものが生成されにくい。

この点、上記バーナー２０では、突出板６５が燃焼筒部３０の軸線方向Ａに直交する方向に延びていることから、狭小路６６を通過する際、軸線方向Ａに交差する方向へガスが指向されにくい。結果として、突出板６５を通過したガスのうちで循環流８２，８３に取り込まれるガスが多くなる。

（６）突出板６５が環状の板をなしていることから、突出板６５が燃焼筒部３０の周方向にて断続的に配置される複数の板で構成される場合に比べて、下流側燃焼室７８のうちで循環流８３が生成される空間の割合が高められる。結果として、循環流８２，８３に取り込まれるガスが多くなる。

（７）第３筒部５０は、上流側燃焼室７７内のガスによって加熱され、閉塞壁５１は、下流側燃焼室７８内のガスによって加熱される。そのため、第３混合室７３、第４混合室７４を通過する混合気は、第３筒部５０と閉塞壁５１とを介して燃焼室７６内のガスによって加熱されて温度が上昇する。結果として、混合気の燃焼性が向上し、燃焼ガスに含まれる未燃燃料がさらに低減される。

（８）突出板６５の端面６５ａと閉塞壁５１の端面５１ａとが軸線方向Ａに直交する同一面内に配置されている。そのため、例えば突出板６５の端面６５ａが閉塞壁５１の端面５１ａよりも排出口３２側に配設されている場合に比べて、突出板６５を通過する直前における流路断面積と、突出板６５を通過した直後における流路断面積との差が大きくなる。そのため、突出板６５の通過直後のガスに生じる圧力低下が大きくなることから、下流側燃焼室７８に循環流８２，８３が生成されやすくなる。

（９）比率（ｄ／Ｄ）が０．６以上０．８以下の範囲に設定することによって、バーナー２０では、上流側燃焼室７７から予混合室７０に対するガスの逆流や火炎Ｆの伝播が抑えられたうえで下流側燃焼室７８に循環流８２，８３が生成される。

（１０）分配室２４を流れる燃焼用空気は、燃焼筒部３０を介して燃焼室７６内のガスによって加熱される。そのため、燃焼筒部３０に突出板６５が連結されることによって、燃焼筒部３０のうちでガスに曝される部分の表面積が突出板６５の分だけ大きくなる。結果として、燃焼筒部３０に突出板６５が配設されていない場合に比べて、燃焼筒部３０を介した空気の加熱を効率よく行うことができる。

なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・閉塞壁５１の外径ｄと突出板６５の内径Ｄとの比率（ｄ／Ｄ）は、０．６以上０．８以下の範囲に限らず、その時々の設計事項に応じて０．６未満の範囲、あるいは０．８よりも大きい範囲に設定されてもよい。

・突出板６５の端面６５ａは、閉塞壁５１の端面５１ａに対して排出口３２側となる位置に配置されてもよく、あるいは、閉塞壁５１の端面５１ａに対して基端側ベース２１側となる位置に配置されてもよい。要するに、突出板６５の端面６５ａと閉塞壁５１の端面５１ａとが燃焼筒部３０の軸線方向Ａの方向でずれていてもよい。なお、突出板６５の端面６５ａが、閉塞壁５１の端面５１ａに対して排出口３２側となる位置に配置される構成では、突出板６５の内径Ｄが閉塞壁５１の外径ｄよりも小さくてもよい。

・突出板６５の突出する方向は、燃焼筒部３０の軸線方向Ａに直交する方向に限らず、排出口３２側に傾斜していてもよいし、着火部６２側に傾斜していてもよい。さらには、燃焼筒部３０の中心軸が含まれる断面において、突出板６５の断面形状は、直線形状に限らず、曲線形状や折れ線形状であってもよく、循環流が形成される程度に応じて適宜選択されるものである。

・突出板６５の形状は、板状に限らず、環体状やブロック状であってもよく、燃焼筒部３０の内周面３０ａから燃焼筒部３０の内方に向かって突出する突出部であればよい。そのため、突出部は、例えば、燃焼筒部３０の内周面３０ａから中心方向に延びる複数の板が燃焼筒部３０の周方向に断続的に配設された構成であってもよい。また例えば、突出部が環状をなす場合には、その内周縁のなす形状が楕円状であってもよいし、燃焼筒部３０の周方向にて凹凸が繰り返される形状であってもよい。また、燃焼筒部３０の内周面に設けられる突出部の数は、１つ以上であればよく、突出部の形成される位置は、軸線方向Ａから見て、着火部６２と重ならない位置であってもよい。

・突出板６５は、複数の第２導入口３６よりも基端側ベース２１側に設けられてもよく、また、複数の第２導入口３６は、突出板６５の排出口３２側と突出板６５の基端側ベース２１側とに設けられていてもよい。

・バーナー２０は、予混合室７０と燃焼室７６とを備えた予混合方式のバーナーに限らず、上流側燃焼室７７にて混合気の生成及び混合気の着火が行われる拡散方式のバーナーであってもよい。

・区画部材は、予混合室７０と燃焼室７６とを互いに連通させた状態で区画する部材であればよい。すなわち、区画部材は、第３筒部５０、閉塞壁５１、支持板５５を備えるものに限らず、例えば、予混合室７０と燃焼室７６とを連通する連通路を備えた円板であってもよい。

・予混合室７０と燃焼室７６とを連通する連通路５６は、第３筒部５０に形成されていてもよい。
・空気供給通路２５は、基端側ベース２１に接続されていてもよい。すなわち、混合気を生成する燃焼用空気は、燃焼筒部３０を通じて供給されてもよいし、基端側ベース２１を通じて供給されてもよい。

・予混合方式のバーナー２０では、上流側燃焼室７７に燃焼用空気を導入する第２導入口３６が燃焼筒部３０に形成されていなくてもよい。
・着火部６２は、点火プラグに加えてグローヒーター、レーザー点火装置、プラズマ点火装置が適宜搭載された構成であってもよい。また、火炎Ｆの生成が可能であれば、グローヒーター、レーザー点火装置、プラズマ点火装置、これらのうちの一つのみが搭載された構成であってもよい。

・燃焼用空気は、吸気通路１３を流れる吸入空気に限らず、ブレーキの空気タンクに接続された配管を流れる空気や、排気浄化装置用バーナー用のブロワによって供給される空気であってもよい。

・排気浄化装置は、ＤＰＦ１２に限らず、排気ガスを浄化する触媒を備えているものであってもよい。こうした構成によれば、バーナー２０によって触媒が昇温されることから、触媒を活性化温度まで早期に昇温させることが可能である。

・排気浄化装置用バーナーの搭載されるエンジンは、ガソリンエンジンであってもよい。

Ａ…軸線方向、１０…ディーゼルエンジン、１１…排気通路、１２…ＤＰＦ、１３…吸気通路、１４…タービン、１５…コンプレッサー、２０…バーナー、２１…基端側ベース、２２…筒部、２３…先端側ベース、２４…分配室、２５…空気供給通路、２６…空気弁、２７…ガイド板、３０…燃焼筒部、３０ａ…内周面、３１…噴出し板、３２…排出口、３４…第１導入口、３５…切り起こし片、３６…第２導入口、３７…燃料供給部、４０…第２の第２筒部、４０ｂ…外周面、４１…連結部、４２…鍔部、４３…内挿部、４４…縮径部、５０…第３筒部、５０ｂ…外周面、５１…閉塞壁、５１ａ…端面、５５…支持部、５６…連通路、６１…点火プラグ、６２…着火部、６５…突出板、６５ａ…端面、６６…狭小路、７０…予混合室、７１…第１混合室、７２…第２混合室、７３…第３混合室、７４…第４混合室、７５…第５混合室、７６…燃焼室、７７…上流側燃焼室、７８…下流側燃焼室、８１，８２，８３…循環流。

Claims

燃料と空気との混合気が流れる燃焼筒部と、
前記燃焼筒部の内周面から前記燃焼筒部内に突出して前記混合気を着火する着火部と、
を備え、
前記燃焼筒部の筒端には、前記燃焼筒部内から燃焼ガスを排出する排出口が形成され、
前記燃焼筒部の内周面のうち前記着火部と前記筒端との間には、前記筒端よりも前記着火部側となる部位から前記燃焼筒部内に突出する突出部が設けられ、
前記排出口に向かって流れるガスの流路断面積は、前記突出部に対する前記排出口側での断面よりも前記突出部の含まれる断面にて小さい
バーナー。
前記燃焼筒部の前記内周面のうち前記着火部よりも前記筒端側には、前記燃焼筒部内の混合気にさらに空気を導入する導入口が形成され、
前記突出部は、前記導入口よりも前記筒端側に設けられている
請求項１に記載のバーナー。
前記突出部は、前記燃焼筒部の軸線方向と直交する方向に沿って突出し、前記燃焼筒部の周方向に沿った円環状に形成されている
請求項１または２に記載のバーナー。
前記燃焼筒部内には、内側筒部が配置され、
前記着火部および前記突出部は、
前記燃焼筒部の内周面と前記内側筒部の外周面との間の隙間に配置され、
前記内側筒部は、
前記内側筒部の筒端のうち前記排出口側の筒端を閉塞する板状の閉塞壁を含み、
前記内側筒部内で生成される混合気を前記排出口側とは反対側の筒端から出して前記隙間に供給するかたちに構成され、
前記突出部における前記排出口側の端面と、前記閉塞壁における前記排出口側の端面とが、前記燃焼筒部の軸線方向と直交する１つの面内に配置されている
請求項３に記載のバーナー。
前記突出部の内径に対する前記閉塞壁の外径の比率が０．６以上０．８以下である
請求項４に記載のバーナー。