CN102482968B - 柴油发动机的废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种能够顺利地开始生成可燃气体4，并且能够使可燃气体生成器1小型化的柴油发动机的废气处理装置。为了解决该课题，在环状壁14的中心部内嵌芯件15，在环状壁14的内周面16和芯件15的外周面18之间形成空燃混合室12，将空燃混合室12内的空燃混合气体23从空燃混合室12的末端部向可燃气体生成触媒13的靠中心部供给，作为芯件15使用加热器25，使加热器25的放热外周面26露出在空燃混合室12内，在开始生成可燃气体4时，从加热器25的放热外周面26直接向空燃混合室12进行放热。

Description

柴油发动机的废气处理装置
技术领域
本发明涉及柴油发动机的废气处理装置，详细地说，涉及能够顺利地开始生成可燃气体并且能够使可燃气体生成器小型化的柴油发动机的废气处理装置。
在本说明书以及权利要求书使用的用语中，DPF表示柴油发动机颗粒物过滤器，PM表示废气中的粒子状物质。
背景技术
以往，公开有如下的技术，即，在可燃气体生成器内生成可燃气体，使该可燃气体在DPF的上游从可燃气体排出口向废气通道排出，利用废气中的氧气使该可燃气体燃烧，通过其燃烧热使废气升温，利用废气的热量，使留在DPF中的PM燃烧，来除去PM(参照专利文献1)。
若采用该种装置，具有如下优点，即使在废气的温度低的情况下，也能够通过可燃气体使废气升温，使留在DPF中的PM燃烧来将其除去。
但是，在该现有技术中，在加热器的放热外周面和空燃混合室之间具有导热板和空燃混合室的中心壁，在开始生成可燃气体时，从加热器的外周放热面依次经由导热板和空燃混合室的中心壁，间接地向空燃混合室进行放热，因此存在问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2008-19796号公报(参照图1)。
发明内容
发明要解决的问题
《问题》有时不能够顺利地开始生成可燃气体。
由于在开始生成可燃气体时，从加热器的外周放热面依次经由导热板和空燃混合室的中心壁，间接地向空燃混合室进行放热，所以加热器的热量难于向空燃混合室传递，空燃混合气体的形成变缓，有时不能够顺利地生成可燃气体。
《问题》可燃气体生成器变得大型化。
由于在加热器和空燃混合室之间存在导热板和空燃混合室的内周壁，所以可燃气体生成器变得大型化。
本发明的目的在于提供一种能够顺利地开始生成可燃气体，并且能够使可燃气体生成器小型化的柴油发动机的废气处理装置。
用于解决问题的手段
下面是技术方案1的发明的发明特定事项。
如图1所示，一种柴油发动机的废气处理装置，通过可燃气体生成器(1)生成可燃气体(4)，使该可燃气体(4)在DPF(5)的上游，从可燃气体排出口(6)向废气通道(7)排出，利用废气(8)中的氧气使该可燃气体(4)燃烧，借助燃烧热使废气(8)升温，从而利用废气(8)的热量来燃烧除去留在DPF(5)中的PM，其特征在于，
如图2所示，在可燃气体生成器(1)中形成有可燃气体生成触媒室(11)，在该可燃气体生成触媒室(11)内容置有可燃气体生成触媒(13)，在可燃气体生成触媒室(11)的始端部配置有环状壁(14)，在该环状壁(14)的内侧形成有空燃混合室(12)，通过向该空燃混合室(12)供给空气(3)和液体燃料(2)，在空燃混合室(12)内形成空燃混合气体(23)，并将该空燃混合气体(23)向可燃气体生成触媒(13)供给，通过可燃气体生成触媒(13)形成可燃气体(4)，并且，
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，在环状壁(14)的中心部内嵌有芯件(15)，在环状壁(14)的内周面(16)与芯件(15)的外周面(18)之间形成有空燃混合室(12)，空燃混合室(12)内的空燃混合气体(23)从空燃混合室(12)的末端部向可燃气体生成触媒(13)的靠中心部供给，
采用加热器(25)作为芯件(15)，加热器(25)的放热外周面(26)露出在空燃混合室(12)内，在开始生成可燃气体(4)时，从加热器(25)的放热外周面(26)直接向空燃混合室(12)放热。
发明效果
(技术方案1的发明)
技术方案1的发明具有以下效果。
《效果》能够顺利地开始生成可燃气体。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，由于作为芯件(15)使用加热器(25)，使加热器(25)的放热外周面(26)露出在空燃混合室(12)内，在开始生成可燃气体(4)时，从加热器(25)的放热外周面(26)直接向空燃混合室(12)放热，所以加热器(25)的热量快速地向空燃混合室(12)传递，快速形成空燃混合气体(23)，由此能够顺利地开始生成可燃气体(4)。
《效果》能够使可燃气体生成器小型化。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，在加热器(25)和空燃混合室(12)之间不具有中介物，从而能够使可燃气体生成器(1)小型化。
《效果》能够高效地生成可燃气体。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，由于空燃混合室(12)中的空燃混合气体(23)从空燃混合室(12)的末端部向可燃气体生成触媒(13)的靠中心部供给，所以能够在热量难于扩散、能够维持高温状态、能够得到高的触媒活性的可燃气体生成触媒(13)的靠中心部，高效地生成可燃气体(4)。
(技术方案2的发明)
技术方案2的发明在技术方案1的发明的效果之上具有如下的效果。
《效果》能够顺利地开始生成可燃气体。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，由于在开始生成可燃气体(4)时，从加热器(25)的放热外周面(26)直接向空燃混合气体导入间隙(28)放热，所以加热器(25)的热量快速地向空燃混合气体导入间隙(28)传递，能够抑制空燃混合气体(23)在空燃混合气体导入间隙(28)内结露，从而能够顺利地开始生成可燃气体(4)。
《效果》能够使可燃气体生成器小型化。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，在加热器(25)和空燃混合气体导入间隙(28)之间不具有中介物，从而能够使可燃气体生成器(1)小型化。
《效果》能够防止可燃气体生成触媒和环状壁出现热损伤。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，由于空燃混合室(12)内的空燃混合气体(23)经由空燃混合气体导入间隙(28)导入可燃气体生成触媒(13)，所以通过空燃混合气体导入间隙(28)的灭火功能，能够抑制空燃混合气体(23)发生燃烧，从而能够防止可燃气体生成触媒(13)和环状壁(14)出现热损伤。
《效果》能够高效地生成可燃气体。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，由于空燃混合室(12)内的空燃混合气体(23)从空燃混合室(12)的末端部经由空燃混合气体导入间隙(28)向可燃气体生成触媒(13)的靠中心的空燃混合气体入口面(27)导入，所以能够在热量难于扩散、能够维持高温状态、能够得到高的触媒活性的可燃气体生成触媒(13)的靠中心的空燃混合气体入口面(27)，高效地生成可燃气体(4)。
(技术方案3的发明)
技术方案3的发明在技术方案1的发明的效果之上具有如下效果。
《效果》能够防止可燃气体生成触媒和环状壁出现热损伤。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，由于在环状壁(14)的内周面(16)的末端部形成有空燃混合气体供给节流部(17)，在该空燃混合气体供给节流部(17)与芯件(15)的外周面(18)之间形成空燃混合气体供给节流间隙(20)，所以通过空燃混合气体供给节流间隙(20)的灭火功能能够抑制空燃混合气体(23)发生燃烧，从而能够防止可燃气体生成触媒(13)和环状壁(14)出现热损伤。
《效果》能够易于组装可燃气体生成器。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，由于使环状壁(14)的内周面(16)及空燃混合气体供给节流部(17)通过间隔突起(29)来与芯件(15)的外周面(18)相互对位，所以能够在不使用夹具等的情况下正确地将它们对位，从而能够易于组装可燃气体生成器(1)。
(技术方案4的发明)
技术方案4的发明在技术方案2的发明的基础之上具有如下效果。
《效果》能够防止可燃气体生成触媒和环状壁出现热损伤。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，由于在环状壁(14)的内周面(16)的末端部形成有空燃混合气体供给节流部(17)，在该空燃混合气体供给节流部(17)和芯件(15)的外周面(18)之间形成空燃混合气体供给节流间隙(20)，所以通过空燃混合气体供给节流间隙(20)的灭火功能能够抑制空燃混合气体(23)发生燃烧，从而能够防止可燃气体生成触媒(13)和环状壁(14)出现热损伤。
《效果》能够易于组装可燃气体生成器。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，由于使环状壁(14)的内周面(16)及空燃混合气体供给节流部(17)通过间隔突起(29)来与芯件(15)的外周面(18)相互对位，并且通过可燃气体生成触媒室(11)的周壁(10)、环状壁(14)、间隔突起(29)，来使可燃气体生成触媒(13)的空燃混合气体入口面(27)与芯件(15)的外周面(18)相互对位，所以能够在不使用夹具等的情况下正确地将它们对位，从而能够易于组装可燃气体生成器(1)。
(技术方案5的发明)
技术方案5的发明在技术方案1至4中任一项的发明的基础之上具有以下效果。
《效果》能够抑制从载置面和环状壁的被载置面之间漏气。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，由于在环状壁(14)的末端部形成位于被载置面(32)的内侧的嵌合突起(30)，在可燃气体生成触媒室(11)的周壁(10)始端部内嵌嵌合突起(30)，所以通过嵌合突起(30)的嵌合能够阻止空燃混合气体(23)和可燃气体(4)从可燃气体生成触媒室(11)的始端部泄漏，从而能够抑制从载置面(31)和环状壁(14)的被载置面(32)之间漏气。
(技术方案6的发明)
技术方案6的发明在技术方案5的发明的基础之上具有以下效果。
《效果》能够抑制安装螺栓的轴向力降低。
如图4中的(A)、(B)所示，由于在可燃气体生成触媒(13)和安装螺栓(33)之间，在嵌合突起(30)上形成隔热空间(34)，所以通过隔热空间(34)能够阻止可燃气体生成触媒(13)所产生的热量的传递，能够抑制安装螺栓(33)的热膨胀，从而能够抑制由此引起的安装螺栓(33)的轴向力降低的情况。
(技术方案7的发明)
技术方案7的发明在技术方案6的发明的基础之上具有以下效果。
《效果》能够抑制安装螺栓的轴向力降低。
如图4中的(B)所示，由于将隔热空间(34)凹设在嵌合突起(30)的外周面，在隔热空间(34)内配置密封构件(35)，通过该密封构件(35)将可燃气体生成触媒室(11)的周壁(10)与嵌合突起(30)之间密封，由此，在可燃气体生成触媒室(11)的载置面(31)与环状壁(14)的被载置面(32)之间不需要密封垫圈，所以能够抑制因密封垫圈的弹性力降低而引起的安装螺栓(33)的轴向力降低的情况。
(技术方案8的发明)
技术方案8的发明在技术方案1至7中任一项的发明的基础之上具有以下效果。
《效果》能够易于加工环状壁。
如图5中的(A)、(B)、图6中的(A)～(C)、图8中的(A)～(D)所示，由于在密封垫圈(40)的周向上以规定间隔，形成有多个液体燃料入口(42)和液体燃料出口(36)，液体燃料出口(36)从各液体燃料入口(42)向密封垫圈(40)的内侧引出，在环状壁(14)的盖载置面(38)和盖(37)的被载置面(39)中的一个面上，沿着该面的周向，凹设液体燃料引导槽(41)，使该液体燃料引导槽(41)的开口与各液体燃料入口(42)连通，向液体燃料引导槽(41)供给的液体燃料(2)经由各液体燃料入口(42)从液体燃料出口(36)向空燃混合室(12)流出，所以与在环状壁(14)内形成液体燃料引导通道和液体燃料出口的情况相比，能够易于加工环状壁(14)。
(技术方案9的发明)
技术方案9的发明在技术方案1至8中任一项的发明的基础之上具有以下效果。
《效果》能够易于加工环状壁。
如图5中的(A)、(B)、图6中的(A)～(C)所示，由于在密封垫圈(40)的周向上以规定间隔，形成多个空气入口(42b)和空气出口(36b)，空气出口(36b)从各空气入口(42b)向密封垫圈(40)的内侧引出，在环状壁(14)的盖载置面(38)和盖(37)的被载置面(39)中的一个面上，沿着该面的周向，凹设空气引导槽(41b)，使该空气引导槽(41b)的开口与各空气入口(42b)相连通，向空气引导槽(41b)供给的空气(3)经由各空气入口(42b)从空气出口(36b)向空燃混合室(12)流出，所以与在环状壁(14)内形成空气引导通道和空气出口的情况相比，能够易于加工环状壁(14)。
(技术方案10的发明)
技术方案10的发明在技术方案1至9中任一项的发明的基础之上具有以下效果。
《效果》能够促进生成可燃气体。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，由于沿着环状壁(14)的内周面(16)的上边缘部，在内周面(16)的周向上以规定间隔，形成多个液体燃料出口(36)，从各液体燃料出口(36)流出的液体燃料(2)由于自重沿着环状壁(14)的内周面(16)流下，所以沿着环状壁(14)的内周面(16)流下的液体燃料(2)的多条液流与空气(3)接触，成为空燃混合气体(23)，使空燃混合气体(23)的浓度分布均匀化，从而能够促进生成可燃气体(4)。
《效果》即使可燃气体生成器倾斜，也不妨碍形成空燃混合气体。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7，由于环状壁(14)的内周面(16)形成为随着朝向下方的末端部而缩径的锥状，所以即使可燃气体生成器(1)倾斜，液体燃料(2)也由于自重而沿着环状壁(14)的内周面(16)流下，从而不妨碍形成空燃混合气体(23)。
(技术方案11的发明)
技术方案11的发明在技术方案1至10中任一项的发明的基础之上具有以下效果。
《效果》即使废气的温度低，也能够通过废气中的氧气使可燃气体燃烧。
如图2所示，由于在二次空气混合气体(49)通过燃烧触媒(46)时，可燃气体(4)的一部分利用二次空气(48)而催化燃烧，通过其燃烧热，使通过了燃烧触媒(46)的可燃气体(4)的剩余部分升温，升温后的可燃气体(4)从可燃气体排出口(6)向废气通道(7)排出，所以即使废气(8)的温度低，也能够点燃可燃气体(4)，利用废气(8)中的氧气使可燃气体(4)燃烧。
(技术方案12的发明)
技术方案12的发明在技术方案11的发明的基础之上具有以下效果。
《效果》能够易于形成二次空气混合室。
如图9中的(A)所示，由于在可燃气体生成触媒室(11)的末端部形成隔板载置面(50)、(51)，在该隔板载置面(50)、(51)上载置固定隔板(52)，通过隔板(52)在可燃气体生成触媒室(11)的末端侧划分形成二次空气混合室(44)，所以能够易于形成二次空气混合室(44)。
《效果》能够高效生成可燃气体。
如图9中的(A)所示，由于在隔板(52)的周边部(53)，在隔板(52)的周向上以规定间隔，开设有多个可燃气体出口孔(54)，通过可燃气体生成触媒(13)生成的可燃气体(4)经由可燃气体出口孔(54)向二次空气混合室(44)供给，所以经由空燃混合气体供给节流间隙(20)导入可燃气体生成触媒(13)的中心部的空燃混合气体(23)，能够朝向处在位于可燃气体生成触媒室(11)的末端部的隔板(52)的周边部(53)上的多个可燃气体出口孔(54)，不偏离地在可燃气体生成触媒(13)内通过，从而能够高效地生成可燃气体(4)。
(技术方案13的发明)
技术方案13的发明在技术方案11的发明的基础之上具有以下效果。
《效果》能够易于形成二次空气混合室。
如图9中的(B)所示，由于在可燃气体生成触媒室(11)的末端部形成隔板载置面(50)、(51)，在该隔板载置面(50)、(51)上载置固定隔板(52)，通过隔板(52)在可燃气体生成触媒室(11)的末端侧划分形成二次空气混合室(44)，所以能够易于形成二次空气混合室(44)。
《效果》能够高效地生成可燃气体。
如图9中的(B)所示，由于在隔板(52)的周边部(53)与二次空气混合室(44)的室壁(55)之间，沿着隔板(52)的周边部(53)，形成可燃气体出口间隙(56)，通过可燃气体生成触媒(13)生成的可燃气体(4)经由可燃气体出口间隙(56)向二次空气混合室(44)供给，所以经由空燃混合气体供给节流间隙(20)向可燃气体生成触媒(13)的中心部导入的空燃混合气体(23)，能够朝向沿着位于可燃气体生成触媒室(11)的末端部的隔板(52)的周边部(53)形成的可燃气体出口间隙(56)，不偏离地在可燃气体生成触媒(13)内通过，从而能够高效地生成可燃气体(4)。
(技术方案14的发明)
技术方案14的发明在技术方案12或技术方案13的发明的基础之上具有以下效果。
《效果》能够易于形成二次空气合流室和二次空气混合气体膨胀室。
如图9中的(A)、(B)所示，由于在二次空气混合室(44)的中央部形成环状划分壁(57)，通过该环状划分壁(57)划分出环状划分壁(57)周围的二次空气合流室(58)和环状划分壁(57)内侧的二次空气混合气体膨胀室(59)、(59)，通过隔板(52)堵塞二次空气混合气体膨胀室(59)、(59)的开口，在二次空气混合气体膨胀室(59)的入口处开设节流孔(60)，在二次空气混合气体膨胀室(59)的出口处开设二次空气混合气体出口(61)，所以能够易于形成二次空气合流室(58)和二次空气混合气体膨胀室(59)。
《效果》能够高效地在燃烧触媒中进行催化燃烧。
如图9中的(A)、(B)，由于从可燃气体生成触媒室(11)和二次空气供给源(47)向二次空气合流室(58)供给可燃气体(4)和二次空气(48)，由此，在二次空气合流室(58)内形成使可燃气体(4)和二次空气(48)合流而成的二次空气混合气体(49)，该二次空气混合气体(49)在被节流孔(60)节流后，在二次空气混合气体膨胀室(59)内一边膨胀一边扩散，经由二次空气混合气体出口(61)向燃烧触媒(46)供给，所以向燃烧触媒(46)供给的二次空气混合气体(49)的浓度分布被均匀化，从而能够高效地在燃烧触媒(46)中进行催化燃烧。
附图说明
图1是本发明的实施方式的柴油发动机的废气处理装置的示意图。
图2是图1所示的装置中的具有可燃气体产生器的废气管的纵剖视图。
图3是说明图2所示的可燃气体产生器的组装结构的图，图3中的(A)是图2的IIIA箭头部分的放大图，图3中的(B)是第一变形例的与图3中的(A)相当的图。
图4是说明可燃气体产生器的组装结构的其他的变形例的图，图4中的(A)是第二变形例的与图3中的(A)相当的图，图4中的(B)是第三变形例的与图3中的(A)相当的图。
图5是说明图2所示的可燃气体产生器的向空燃混合室供给液体燃料等的供给结构的图，图5中的(A)是图2的VA-VA线剖视图，图5中的(B)是图5中的(A)的B-B线剖视图。
图6是图5所示的向空燃混合室供给液体燃料等的供给结构所使用的部件的说明图，图6中的(A)是内嵌有芯件的环状壁的俯视图，图6中的(B)是下侧的密封垫圈(gasket)的俯视图，图6中的(C)是上侧的密封垫圈的俯视图。
图7是说明图5所示的向空燃混合室供给液体燃料等的供给结构的第一变形例的与图3中的(A)相当的图。
图8是说明图5所示的向空燃混合室供给液体燃料等的供给结构的变形例的图，图8中的(A)是第一变形例的与图5中的(A)相当的图，图8中的(B)是图8中的(A)的B-B线剖视图，图8中的(C)是第二变形例的与图8中的(B)相当的图，图8中的(D)是在另一处对图8中的(C)的第二变形例进行纵剖而形成的纵剖视图。
图9是说明图2所示的可燃气体产生器的二次空气混合室的划分结构的图，图9中的(A)是图2的IXA-IXA线剖视图，图9中的(B)是变形例的与图9中的(A)相当的图。
图10是说明图2所示的废气管的燃烧触媒的固定结构的图，图10中的(A)是图2的主要部分放大图，图10中的(B)是图10中的(A)的B-B线剖视图，图10中的(C)是第一变形例的与图10中的(A)相当的图，图10中的(D)是第二变形例的图10中的(A)相当的图，图10中的(E)是第三变形例的与图10中的(A)相当的图，图10中的(F)是第四变形例的与图10中的(A)相当的图。
图11是具有图1所示的废气处理装置的柴油发动机的主要部分侧面图。
图12是具有图1所示的废气处理装置的柴油发动机的主要部分俯视图。
图13是具有图1所示的废气处理装置的柴油发动机的主要部分主视图。
具体实施方式
图1～图13是说明本发明的实施方式的柴油发动机的废气处理装置的图，在本实施方式中，说明立式多汽缸柴油发动机的废气处理装置。
下面是废气处理装置的概要。
如图11～图13所示，在缸盖(112)的横向侧方安装有废气歧管(113)，在该废气歧管(113)的上部安装有增压器(75)，在该增压器(75)的废气涡轮(76)上经由废气管(66)连接有DPF壳体(67)。在废气管(66)上安装有可燃气体生成器(1)。
如图1所示，通过可燃气体生成器(1)生成可燃气体(4)，使该可燃气体(4)在DPF(5)的上游从可燃气体排出口(6)向废气通道(7)排出，利用废气(8)中的氧气使该可燃气体(4)燃烧，通过其燃烧热使废气(8)升温，利用废气(8)的热量使留在DPF(5)中的PM燃烧来除去PM。
如图1所示，在DPF壳体(67)中，在上游侧容置DOC(100)，在下游侧容置DPF(5)。DOC是柴油发动机氧化催化器(Diesel Oxident Catalyst)的简称。
DPF(5)是在陶瓷的蜂窝载体中交替地将相邻的单元(5a)的端部堵塞的壁流式过滤器。废气通过单元(5a)的内部和单元(5a)的壁(5b)，从而通过单元(5a)的壁(5b)捕捉PM。
DOC(100)是通过陶瓷的蜂窝载体载置氧化触媒并且单元(100a)的两端开口的流通式(flow through)结构，另外，废气(8)通过单元(100a)的内部。在可燃气体(4)与废气(8)一起通过DOC(100)时，由DOC(100)利用废气(8)中的氧气使可燃气体(4)催化燃烧，使废气(8)升温，利用废气(8)的热量使留在DPF(5)中的PM燃烧来除去PM。
下面是可燃气体生成器的结构。
如图1、图2所示，在可燃气体生成器(1)上设置有可燃气体生成触媒室(11)，在该可燃气体生成触媒室(11)内容置可燃气体生成触媒(13)，在可燃气体生成触媒室(11)的始端部(上端部)配置环状壁(14)，在该环状壁(14)的内侧形成空燃混合室(12)，向该空燃混合室(12)内供给空气(3)和液体燃料(2)，由此在空燃混合室(12)内形成空燃混合气体(23)，将该空燃混合气体(23)向可燃气体生成触媒(13)供给，借助可燃气体生成触媒(13)生成可燃气体(4)。
液体燃料(2)为作为柴油发动机燃料的轻油，该液体燃料(2)从液体燃料供给源(22)供给，空气(3)从空气供给源(21)供给。液体燃料供给源(22)为燃料箱，空气供给源(21)为空气过滤器。
可燃气体生成触媒(13)是在陶瓷的载体上担载部分氧化触媒成分而成的，通过使液体燃料(2)部分氧化，生成包含氢、一氧化碳的可燃气体(4)。
可燃气体生成触媒(13)可以使用立体网眼结构的金属线材的载体，也可以担载氧化触媒成分。在使用氧化触媒成分时，使液体燃料(2)的一部分氧化，利用其产生的热，使液体燃料(2)气化，来生成可燃气体(4)。
如图2所示，在环状壁(14)的中心部内嵌有芯件(15)，在环状壁(14)的内周面(16)与芯件(15)的外周面(18)之间形成空燃混合室(12)，使空燃混合室(12)内的空燃混合气体(23)从空燃混合室(12)的末端部(下端部)向可燃气体生成触媒(13)的靠中心部供给。
由此，能够在热量难于扩散、能够维持高温状态、能够得到高的触媒活性的可燃气体生成触媒(13)的靠中心部，高效地生成可燃气体(4)。
如图2所示，芯件(15)使用加热器(25)，使加热器(25)的放热外周面(26)露出在空燃混合室(12)内，在开始生成可燃气体(4)时，从加热器(25)的放热外周面(26)直接向空燃混合室(12)放热。
由此，加热器(25)的热量快速地传递至空燃混合室(12)，快速形成空燃混合气体(23)，从而能够顺利地开始生成可燃气体(4)。另外，在加热器(25)和空燃混合室(12)之间不具有中介物，从而能够使可燃气体生成器(1)小型化。
加热器(25)是在开始生成可燃气体(4)时用于进行加热的电热加热器，可使用在金属管内容置有电热丝的套管式加热器。
如图2所示，在环形的可燃气体生成触媒(13)的内周设置空燃混合气体入口面(27)，在可燃气体生成触媒(13)的中心部内嵌芯件(15)，在空燃混合气体入口面(27)与芯件(15)的外周面(18)之间形成空燃混合气体导入间隙(28)，空燃混合室(12)内的空燃混合气体(23)从空燃混合室(12)的末端部(下端部)经由空燃混合气体导入间隙(28)导入可燃气体生成触媒(13)的靠中心的空燃混合气体入口面(27)。
由此，能够在热量难于扩散、能够维持高温状态、能够得到高的触媒活性的可燃气体生成触媒(13)的靠中心的空燃混合气体入口面(27)，高效地生成可燃气体(4)。
另外，借助空燃混合气体导入间隙(28)的灭火功能，能够抑制空燃混合气体(23)发生燃烧，从而能够防止可燃气体生成触媒(13)或环状壁(14)出现热损伤。
如图2所示，作为芯件(15)所使用的加热器(25)的放热外周面(26)露出在空燃混合气体导入间隙(28)内，在开始生成可燃气体(4)时，从加热器(25)的放热外周面(26)直接向空燃混合气体导入间隙(28)放热。
由此，加热器(25)的热量快速地传递至空燃混合气体导入间隙(28)，能够抑制在空燃混合气体导入间隙(28)内空燃混合气体(23)发生结露，从而能够顺利开始生成可燃气体(4)。
另外，在加热器(25)和空燃混合气体导入间隙(28)之间不具有中介物，从而能够使可燃气体生成器(1)小型化。
如图3中的(A)所示，在环状壁(14)的内周面(16)的末端部(下端部)形成空燃混合气体供给节流部(17)，在该空燃混合气体供给节流部(17)与芯件(15)的外周面(18)之间形成空燃混合气体供给节流间隙(20)。
由此，能够通过空燃混合气体供给节流间隙(20)的灭火功能抑制空燃混合气体(23)发生燃烧，从而能够防止可燃气体生成触媒(13)或环状壁(14)出现热损伤。
如图3中的(A)所示，在环状壁(14)的内周面(16)设置有间隔突起(29)，使芯件(15)的外周面(18)与间隔突起(29)抵接，由此使环状壁(14)的内周面(16)及空燃混合气体供给节流部(17)通过间隔突起(29)来与芯件(15)的外周面(18)相互对位。
由此，能够在不使用夹具等的情况下正确地将它们进行对位，从而能够易于组装可燃气体生成器(1)。
环状壁(14)和间隔突起(29)为金属的一体成型品。
可以在芯件(15)的外周面(18)形成间隔突起(29)，使环状壁(14)的内周面(16)与间隔突起(29)抵接。
如图3中的(A)所示，在可燃气体生成触媒室(11)内内嵌环形的可燃气体生成触媒(13)，在环状壁(14)的末端部形成有嵌合(in low)突起(30)，使该嵌合突起(30)内嵌在可燃气体生成触媒室(11)的周壁(10)的始端部(上端部)，通过可燃气体生成触媒室(11)的周壁(10)、环状壁(14)、间隔突起(29)，使可燃气体生成触媒(13)的空燃混合气体入口面(27)与芯件(15)的外周面(18)相互对位。
由此，能够在不使用夹具等的情况下正确地将它们进行对位，从而能够易于组装可燃气体生成器(1)。
如图3中的(A)所示，在可燃气体生成触媒室(11)的周壁(10)的始端部(上端部)上形成环状的载置面(31)，在环状壁(14)的末端部(下端部)形成被载置面(32)，在环状壁(14)的末端部(下端部)形成位于被载置面(32)的内侧的嵌合突起(30)，在环状壁(14)的被载置面(32)载置固定在载置面(31)上时，在可燃气体生成触媒室(11)的周壁(10)的始端部(上端部)内嵌嵌合突起(30)。
由此，能够通过嵌合突起(30)的嵌合，阻止从可燃气体生成触媒室(11)的始端部(上端部)泄漏空燃混合气体(23)和可燃气体(4)，从而能够抑制从载置面(31)和环状壁(14)的被载置面之间泄漏气体。
如图3中的(A)所示，在可燃气体生成触媒室(11)的载置面(31)上隔着密封垫圈(19)载置有环状壁(14)的被载置面(32)，在环状壁(14)的载置面(38)上隔着密封垫圈(40)载置有盖(37)，通过安装螺栓(33)将它们紧固在一起。
图3中的(B)为可燃气体生成器的组装结构的第一变形例，在可燃气体生成触媒(13)的周面与可燃气体生成触媒室(11)的周壁(10)之间，在触媒(13)的始端面与嵌合突起(30)之间，在触媒(13)的终端面与后述的隔板(52)之间形成隔热性缓冲构件(9)，从而能够在可燃气体生成触媒室(11)内固定可燃气体生成触媒(13)并对可燃气体生成触媒(13)进行隔热。
隔热性缓冲构件(9)能够使用玻璃棉(glass wool)的垫板。
图4中的(A)为第二变形例，环状壁(14)的被载置面(32)借助安装螺栓(33)的紧固力来载置固定在可燃气体生成触媒室(11)的载置面(31)上，在嵌合突起(30)的内侧容置可燃气体生成触媒(13)，在此情况下，在可燃气体生成触媒(13)和安装螺栓(33)之间，在嵌合突起(30)上设置隔热空间(34)。
由此，通过隔热空间(34)阻止可燃气体生成触媒(13)所产生的热量的传递，抑制安装螺栓(33)的热膨胀，从而能够抑制由此而引起的安装螺栓(33)的轴向力降低的情况。
图4中的(B)为第三变形例，并是图4中的(A)的第二变形例，在嵌合突起(30)的外周面上凹设隔热空间(34)，在隔热空间(34)内配置密封构件(35)，通过该密封构件(35)将可燃气体生成触媒室(11)的周壁(10)与嵌合突起(30)之间密封，从而在可燃气体生成触媒室(11)的载置面(31)与环状壁(14)的被载置面(32)之间不需要密封垫圈(19)。
由此，能够抑制由于密封垫圈(19)的弹性力降低而引起的安装螺栓(33)的轴向力降低的情况。
这些图3中的(B)、图4中的(A)、(B)所示的第一至第三变形例的其他结构与图3中的(A)所示的实施方式相同，在图中，在相同的要素上标注相同的附图标记。
下面是向空燃混合室供给液体燃料和空气的供给结构。
如图5中的(A)、(B)所示，在环状壁(14)的始端部(上端部)上配置盖(37)，在环状壁(14)的始端部(上端部)上形成环状的盖载置面(38)，在盖(37)的末端部(下端部)上形成被载置面(39)，在环状壁(14)的盖载置面(38)上隔着环状的密封垫圈(40)载置固定盖(37)的被载置面(39)。
密封垫圈(40)具有重合的下侧的密封垫圈(40a)和上侧的密封垫圈(40b)，这两个密封垫圈成为一组。
在下侧的密封垫圈(40a)的周向上以规定间隔，形成多个液体燃料入口(42)和液体燃料出口(36)，液体燃料出口(36)从各液体燃料入口(42)向密封垫圈(40)的内侧引出，在环状壁(14)的盖载置面(38)的周向上，凹设液体燃料引导槽(41)，使该液体燃料引导槽(41)的开口与各液体燃料入口(42)连通，向液体燃料引导槽(41)供给的液体燃料(2)经由各液体燃料入口(42)从液体燃料出口(36)向空燃混合室(12)流出。
由此，与在环状壁(14)内形成液体燃料引导通道和液体燃料出口的情况相比，能够易于加工环状壁(14)。
如图6中的(B)所示，液体燃料入口(42)、液体燃料出口(36)和后述的空气入口(42a)是在金属制的下侧的密封垫圈(40a)上通过冲切加工形成的。
液体燃料引导槽(41)也可以设置在盖(37)的被载置面(39)上。
如图5中的(A)、(B)所示，在上侧的密封垫圈(40b)的周向上以规定间隔，形成有多个空气入口(42b)和空气出口(36b)，空气出口(36b)从各空气入口(42b)向密封垫圈(40)的内侧引出，在环状壁(14)的盖载置面(38)的周向上，凹设空气引导槽(41b)，使该空气引导槽(41b)的开口与各空气入口(42b)连通，向空气引导槽(41b)供给的空气(3)经由各空气入口(42b)从空气出口(36b)向空燃混合室(12)流出。
各空气入口(42b)经由下侧的密封垫圈(40a)的空气入口(42a)与空气引导槽(41b)的开口相连通。
由此，与在环状壁(14)内形成空气引导通道和空气出口的情况相比，能够易于加工环状壁(14)。
如图6中的(C)所示，各空气入口(42b)和空气出口(36b)是在金属制的上侧的密封垫圈(40b)上通过冲切加工形成的。
空气引导槽(41b)也可以设置在盖(37)的被载置面(39)上。
在图6中的(A)～(C)中示出了环状壁(14)、下侧的密封垫圈(40a)和上侧的密封垫圈(40b)的各俯视图。
图7和图8是说明向空燃混合室供给液体燃料等的供给结构的变形例的图。
图7和图8中的(A)、(B)为第一变形例，密封垫圈(40)仅有一个，在该密封垫圈(40)的周向上以规定间隔，形成多个液体燃料入口(42)和液体燃料出口(36)，液体燃料出口(36)从各液体燃料入口(42)向密封垫圈(40)的内侧引出，在环状壁(14)的盖载置面(38)的周向上，设置液体燃料引导槽(41)，使该液体燃料引导槽(41)的开口与各液体燃料入口(42)连通，向液体燃料引导槽(41)供给的液体燃料(2)经由各液体燃料入口(42)从液体燃料出口(36)向空燃混合室(12)流出。
如图8中的(A)所示，液体燃料入口(42)和液体燃料出口(36)是在密封垫圈(40)上通过冲切加工形成的。
在环状壁(14)上形成空气喷出口(24)，空气(3)从空气喷出口(24)沿着切线方向，向空燃混合室(12)喷出，并且沿着环状壁(14)的内周面(16)在空燃混合室(12)内回旋。
图8中的(C)、(D)为第二变形例，将液体燃料引导槽(41)设置在盖(37)的被载置面(39)上。
如图8中的(C)所示，液体燃料(2)从液体燃料供给口(64)流入与之连通的规定的液体燃料入口(42)，并由从该规定的液体燃料入口(42)引出的液体燃料出口(36)向空燃混合室(12)流出，并且经由该规定的液体燃料入口(42)流入液体燃料引导槽(41)，如图8中的(D)所示，液体燃料(2)从该液体燃料引导槽(41)分配给其他的液体燃料入口(42)，并由从这些其他的液体燃料入口(42)引出的各液体燃料出口(36)向空燃混合室(12)流出。
通过该第二变形例，在DPF(5)的再生结束，停止向液体燃料引导槽(41)供给液体燃料(2)时，液体燃料(2)由于自重从液体燃料引导槽(41)经由液体燃料入口(42)和液体燃料出口(36)向空燃混合室(12)流出，因此，在液体燃料引导槽(41)内不会残留液体燃料(2)，从而能够抑制由于液体燃料(2)的碳化而堵塞液体燃料引导槽(41)等的情况。
可以将该与液体燃料(2)的供给相关的第一变形例和第二变形例应用于空气(3)的供给，仅使用图6中的(C)所示的一个密封垫圈(40b)，仅使空气(3)从密封垫圈(40b)向空燃混合室(12)流出，使液体燃料(2)从密封垫圈以外之处向空燃混合室(12)流出。
这些图7、图8中的(A)～(D)所示的第一、第二变形例的其他结构与图5、图6所示的实施方式相同，在图中，在相同的要素上标注相同的附图标记。
如图3中的(A)、(B)、图4中的(A)、(B)、图7所示，环状壁(14)的内周面(16)形成为随着朝向下方的末端部而缩径的锥状，沿着环状壁(14)的内周面(16)的上边缘部，在内周面(16)的周向以规定间隔，形成多个液体燃料出口(36)，从各液体燃料出口(36)流出的液体燃料(2)沿着环状壁(14)的内周面(16)，借助自重流下。
由此，沿着环状壁(14)的内周面(16)流下的液体燃料(2)的多条液流与空气(3)接触，而成为空燃混合气体(23)，从而能够使空燃混合气体(23)的浓度分布均匀化，促进生成可燃气体(4)。
另外，即使可燃气体生成器(1)倾斜，液体燃料(2)也由于自重而沿着环状壁(14)的内周面(16)流下，从而不妨碍形成空燃混合气体(23)。
下面是向废气供给可燃气体的供给结构。
如图2所示，使可燃气体生成触媒室(11)与二次空气混合室(44)相连通，使二次空气混合室(44)经由二次空气混合气体出口(61)与燃烧触媒室(45)连通，在燃烧触媒室(45)内容置有燃烧触媒(46)，使该燃烧触媒室(45)与所述可燃气体排出口(6)连通，从可燃气体生成触媒室(11)和二次空气供给源(47)向二次空气混合室(44)供给可燃气体(4)和二次空气(48)，由此在二次空气混合室(44)内使可燃气体(4)和二次空气(48)混合，形成二次空气混合气体(49)，在该二次空气混合气体(49)通过燃烧触媒(46)时，可燃气体(4)的一部分利用二次空气(48)进行催化燃烧，通过其燃烧热使经过燃烧触媒(46)的可燃气体(4)的剩余部分升温，升温后的可燃气体(4)从可燃气体排出口(6)向废气通道(7)排出。
由此，即使废气(8)的温度低，也能够点燃可燃气体(4)，利用废气(8)中的氧气使可燃气体(4)燃烧。
燃烧触媒(46)为氧化触媒。二次空气供给源(47)与空气供给源(47)相同，为空气过滤器。
下面是可燃气体产生器的二次空气混合室的划分结构。
如图9中的(A)所示，在可燃气体生成触媒室(11)的末端部(下端部)形成隔板载置面(50)、(51)，在该隔板载置面(50)、(51)上载置固定隔板(52)，通过隔板(52)在可燃气体生成触媒室(11)的末端侧(下端部)划分形成二次空气混合室(44)，在隔板(52)的周边部(53)，在隔板(52)的周向上以规定间隔，形成多个可燃气体出口孔(54)，通过可燃气体生成触媒(13)生成的可燃气体(4)经由可燃气体出口孔(54)向二次空气混合室(44)供给。
由此，能够简单地形成二次空气混合室(44)。
另外，经由空燃混合气体供给节流间隙(20)向可燃气体生成触媒(13)的中心部所导入的空燃混合气体(23)，朝向位于处在可燃气体生成触媒室(11)的末端部的隔板(52)的周边部(53)上的多个可燃气体出口孔(54)，不偏离地在可燃气体生成触媒(13)内通过，从而能够高效地生成可燃气体(4)。
两个隔板载置面(50)、(51)中的一个隔板载置面(50)为后述的环状划分壁(57)的上端面，另一个隔板载置面(51)沿着二次空气混合室(44)的室壁(55)的内周形成。
图9中的(B)为二次空气混合室的划分结构的变形例，在隔板(52)的周边部(53)与二次空气混合室(44)的室壁(55)之间，沿着隔板(52)的周边部(53)，形成可燃气体出口间隙(56)，通过可燃气体生成触媒(13)生成的可燃气体(4)经由可燃气体出口间隙(56)向二次空气混合室(44)供给。
隔板(52)具有在放射方向上突出的三个突起(73)，它们的前端与二次空气混合室(44)的室壁(55)抵接，阻止隔板(52)在径向上移动。
如图9中的(A)(B)所示，在二次空气混合室(44)的中央部形成环状划分壁(57)，通过该环状划分壁(57)，划分出环状划分壁(57)周围的二次空气合流室(58)和环状划分壁(57)内侧的二次空气混合气体膨胀室(59)、(59)，通过隔板(52)堵塞二次空气混合气体膨胀室(59)、(59)的上开口，在二次空气混合气体膨胀室(59)的入口处开设节流孔(60)，在二次空气混合气体膨胀室(59)的出口处开设二次空气混合气体出口(61)，从可燃气体生成触媒室(11)和二次空气供给源(47)向二次空气合流室(58)供给可燃气体(4)和二次空气(48)，由此，在二次空气合流室(58)内形成使可燃气体(4)和二次空气(48)合流而成的二次空气混合气体(49)，该二次空气混合气体(49)被节流孔(60)节流后，在二次空气混合气体膨胀室(59)内一边膨胀一边扩散，经由二次空气混合气体出口(61)向燃烧触媒(46)供给。
由此，能够简单地形成二次空气合流室(58)和二次空气混合气体膨胀室(59)。
另外，能够使向燃烧触媒(46)供给的二次空气混合气体(49)的浓度分布均匀化，高效地通过燃烧触媒(46)进行催化燃烧。
下面是废气管的结构。
如图1所示，在位于废气路径内的废气管安装座(65)上安装废气管(66)，在该废气管(66)的下游配置容置有DPF(5)的DPF壳体(67)，如图2所示，在废气管安装座(65)内形成废气出口通道(68)和从该废气出口通道(68)向其径向外侧伸出的伸出部(69)，在废气管(66)内并排设置废气通道(7)的通道始端部(71)和可燃气体引导通道(70)的通道末端部(74)，废气通道(7)的通道始端部(71)的中心轴线(71a)沿着废气出口通道(68)的中心轴线(68a)，可燃气体引导通道(70)的通道末端部(74)的通道中心轴线(74a)朝向伸出部(69)，在可燃气体引导通道(70)的通道末端部(74)与废气通道(7)的通道始端部(71)的边界上形成所述可燃气体排出口(6)。
由此，沿着可燃气体引导通道(70)的通道末端部(74)的通道轴线(74a)流动的可燃气体(4)朝向伸出部(69)，不与通过废气通道(7)的废气(8)直接碰撞，而从可燃气体排出口(6)向废气通道(7)的通道始端部(71)缓缓排出。因此，能够抑制因可燃气体(4)而产生的废气(8)的气流的偏向，从而减小背压。
另外，如图12所示，废气通道(7)的通道末端部(63)侧能够区分使用弯曲的废气管(66)和笔直的废气管(66)，即使改变DPF壳体(67)的配置，也能够抑制废气(8)的偏向，因此，因废气管(66)的形状不同而引起的背压的不同变小，能够保证稳定的废气性能。因此，能够改变废气管(66)的通道末端部(63)侧的形状，增大DPF壳体(67)的配置的自由度。
如图2所示，作为废气管安装座(65)使用增压器(75)的废气涡轮(76)的废气管安装座，作为废气出口通道(68)使用废气涡轮(76)的废气出口通道，作为伸出部(69)使用废气涡轮(76)的废气旁通减压阀(wastegatevalve)(77)和其阀安装部(78)。
由此，能够利用增压器(77)来安装废气管(66)。
如图2所示，使燃烧触媒(46)的出口侧端面(79)从可燃气体排出口(6)向可燃气体引导通道(70)的始端侧分离。
由此，即使由于废气(8)的脉动而废气(8)从可燃气体排出口(6)进入可燃气体引导通道(70)，该废气(8)也难于与燃烧触媒(46)接触，从而能够抑制在燃烧触媒(46)中由于废气(8)中的氧气而使可燃气体(4)进行不需要的燃烧的缺陷，由此能够防止由此引起的燃烧触媒(46)的热损伤。
下面是燃烧触媒的固定结构。
如图10中的(A)所示，在二次空气混合室(44)的二次空气混合气体出口(61)和燃烧触媒室(45)之间形成二次空气混合气体入口室(81)，在二次空气混合气体入口室(81)和燃烧触媒室(45)上形成燃烧触媒阻挡装置(82)和燃烧触媒防脱装置(83)，从可燃气体引导通道(70)的通道末端部(74)向二次空气混合气体入口室(81)侧，向燃烧触媒室(45)内插入燃烧触媒(46)，通过燃烧触媒阻挡装置(82)阻挡燃烧触媒(46)向二次空气混合气体入口室(81)侧的移动，通过燃烧触媒防脱装置(83)防止燃烧触媒(46)向可燃气体引导通道(70)的通道末端部(74)侧脱落，由此将燃烧触媒(46)固定在催化燃烧室(45)内。
由此，能够容易地将燃烧触媒(46)固定在催化燃烧室(45)内。
如图10中的(A)所示，二次空气混合气体入口室(81)的内周面(88)形成为从二次空气混合气体出口(61)向燃烧触媒室(45)扩张的锥状，将二次空气混合气体入口室(81)的内周面(88)作为燃烧触媒阻挡装置(82)。
由此，从二次空气混合气体出口(61)流出的二次空气混合气体(49)在二次空气混合气体入口室(81)内向燃烧触媒(46)的入口侧端面(80)广泛地扩散，从燃烧触媒(46)的入口侧端面(80)的整个区域均匀地流入燃烧触媒(46)，在燃烧触媒(46)的整个区域中高效地使二次空气混合气体(49)中的可燃气体(4)燃烧。另外，不需要特别设置燃烧触媒阻挡装置(82)。
如图10中的(A)、(B)所示，在可燃气体引导通道(70)的通道壁(85)上开设传感器插入孔(86)，从该传感器插入孔(86)向可燃气体引导通道(70)插入燃烧触媒出口侧温度传感器(87)，使该燃烧触媒出口侧温度传感器(87)的传感器感温部(89)面向燃烧触媒(46)的出口侧端面(79)，在此情况下，在传感器插入孔(86)中插入管(90)，使燃烧触媒出口侧温度传感器(87)贯通插入在管(90)中，并使传感器感温部(89)从管(90)的插入侧端部(91)突出，通过管(90)的插入侧端部(91)的外周面(92)阻挡燃烧触媒(46)的出口侧端面(79)，这样，将管(90)的插入侧端部(91)作为燃烧触媒防脱装置(83)，通过管(90)的插入侧端部(91)，使燃烧触媒出口侧温度传感器(87)的传感器感温部(89)与燃烧触媒(46)的出口侧端面(79)分离。
由此，不需要在可燃气体引导通道(70)的通道壁(85)上设置用于安装防脱装置(83)的新的插入孔。另外，能够防止从燃烧触媒(46)的出口侧端面(79)向传感器感温部(89)直接输入热量的缺陷，和由于发动机的振动而使燃烧触媒(46)的出口侧端面(79)与传感器感温部(89)接触的缺陷，从而能够防止燃烧触媒出口侧温度传感器(87)的传感器感温部(89)出现损伤。
如图10中的(B)所示，在通过钻孔加工形成传感器插入孔(86)时，在传感器插入孔(86)的里端的一部分上残留可燃气体引导通道(70)的通道壁(85)，来作为管阻挡部(93)，通过该管阻挡部(93)阻挡管(90)的插入侧端面(94)的一部分。
由此，管(90)在可燃气体引导通道(70)中的进入量不会超过需要的量以上，能够防止管(90)的插入侧端部(91)覆盖燃烧触媒出口侧温度传感器(87)的传感器感温部(89)的缺陷。
图10中的(C)～(F)示出了燃烧触媒的固定结构的变形例。
图10中的(C)所示的第一变形例是在图10中的(A)、(B)所示的实施方式的基础上，在燃烧触媒室(45)的室壁(62)与燃烧触媒(46)之间设置隔热性缓冲构件(96)。隔热性缓冲构件(96)为玻璃棉的片材。
图10中的(D)所示的第二变形例，在燃烧触媒室(45)与燃烧触媒(46)之间设置隔热性缓冲构件(96)，通过摩擦力将隔热性缓冲构件(96)固定在燃烧触媒室(45)的室壁(62)上，并通过摩擦力将燃烧触媒(46)固定在该隔热性缓冲构件(96)上，丛而能够将该隔热性缓冲构件(96)作为所述燃烧触媒防脱装置(83)。
在图10中的(C)、(D)所示的第一变形例和第二变形例中，能够通过隔热性缓冲构件(96)避免燃烧触媒(46)的温度降低或燃烧触媒(46)被冲击，能够提高燃烧触媒(46)的触媒活性和耐久性。
图10中的(E)所示的第三变形例，在燃烧触媒室(45)的出口内嵌并固定阻挡环(98)，将该阻挡环(98)作为所述燃烧触媒防脱装置(83)。
图10中的(F)所示的第四变形例，从可燃气体引导通道(70)的通道末端部(74)向燃烧触媒室(45)压入套筒(99)，通过摩擦力将该套筒(99)固定在可燃气体引导通道(70)的通道壁(85)上，将该套筒(99)作为所述燃烧触媒防脱装置(83)。在该套筒(99)上形成传感器插通孔(99a)，燃烧触媒出口侧温度传感器(87)的传感器感温部(89)从该传感器插通孔(99a)向套筒(99)内突出。
在图10中的(E)、(F)所示的第三变形例和第四变形例中，能够在催化燃烧室(45)内牢固地固定燃烧触媒(46)。
如图2所示，二次空气混合气体入口室(81)的室壁(95)、二次空气混合室(44)的室壁(55)和环状划分壁(57)相互连续而成为一体成型品，从可燃气体引导通道(70)的通道末端部(74)通过二次空气混合气体入口室(81)和二次空气混合气体膨胀室(59)向二次空气合流室(58)直线前进的钻头的一系列的钻孔加工，形成贯通二次空气混合气体入口室(81)与二次空气混合气体膨胀室(59)之间的边界壁(97)的二次空气混合气体出口(61)和贯通环状划分壁(57)的节流孔(60)、(60)。
由此，能够容易地形成二次空气混合气体出口(61)和节流孔(60)、(60)。
下面说明废气路径的结构和可燃气体生成的控制。
图1所示的发动机ECU(102)具有PM堆积量推算单元(101)和PM再生控制单元(111)。发动机ECU为发动机电子控制单元的简称。
PM堆积量推算单元(101)为发动机ECU(1)的规定的运算部，基于发动机负荷、发动机转速、DPF上游侧废气温度传感器(103)检测出的检测废气温度、DPF上游侧废气压传感器(104)检测出的DPF(5)上游侧的废气压、压差传感器(105)检测出的DPF(5)的上游与下游之间的压差等，并根据预先通过实验求出的换算用数据(map data：脉谱图数据)推算PM堆积量。
在PM堆积量推算单元(101)的PM堆积量推算值到达规定的再生要求值时，PM再生控制单元(111)使加热器(25)产生热，并驱动液体燃料泵(107)、空气供给泵(108)和二次空气供给泵(109)。由此，向空燃混合室(12)内供给液体燃料(2)和空气(3)，通过可燃气体生成触媒(13)产生可燃气体(4)，在二次空气混合室(44)形成二次空气混合气体(49)，通过燃烧触媒(46)使可燃气体(4)升温，升温后的可燃气体(4)在DPF(5)的上游从可燃气体排出口(6)向废气通道(7)排出。
PM再生控制单元(111)基于可燃气体生成触媒温度传感器(106)对可燃气体生成触媒(13)的检测温度，调整液体燃料泵(107)的液体燃料供给量和空气泵(108)的空气供给量，基于燃烧触媒出口侧温度传感器(87)对在燃烧触媒(46)的出口侧的可燃气体(4)的检测温度，调整二次空气泵(109)的二次空气供给量。
PM再生控制单元(111)，在DOC上游侧废气温度传感器(110)检测出的DOC(100)上游侧的废气(8)的检测温度低于DOC(100)的活性化温度时，调整二次空气泵(109)的二次空气供给量，使可燃气体(4)升温，提高废气(12)的温度，使DOC(10)的活性化。
PM再生控制单元(111)，在DPF下游侧废气温度传感器(112)检测出的检测废气温度到达规定的异常温度时，停止将可燃气体(4)向废气(8)供给。
在开始生成可燃气体(4)的初期，以规定时间使加热器(25)产生热，但是在开始生成可燃气体(4)时，由于可燃气体生成触媒(13)因发热反应而温度上升，所以在从开始产生可燃气体(4)之后经过规定时间时，借助计时器停止使加热器(25)产生热。
附图标记的说明
(1)可燃气体生成器
(2)液体燃料
(3)空气
(4)可燃气体
(5)DPF
(6)可燃气体排出口
(7)废气通道
(8)废气
(10)可燃气体生成触媒室的周壁
(11)可燃气体生成触媒室
(12)空燃混合室
(13)可燃气体生成触媒
(14)环状壁
(15)芯件
(16)环状壁的内周面
(17)空燃混合气体供给节流部
(18)芯件的外周面
(20)空燃混合气体供给间隙
(21)空气供给源
(22)液体燃料供给源
(23)空燃混合气体
(24)空气喷出口
(25)加热器
(26)放热外周面
(27)空燃混合气体入口面
(28)空燃混合气体导入间隙
(29)间隔突起
(30)嵌合突起
(31)块体(block)载置面
(32)被载置面
(33)安装螺栓
(34)隔热空间
(35)密封构件
(36)液体燃料出口
(36b)空气出口
(37)盖
(38)盖载置面
(39)被载置面
(40)密封垫圈
(41)液体燃料引导槽
(41b)空气引导槽
(42)液体燃料入口
(42a)空气入口
(42b)空气入口
(44)二次空气混合室
(45)燃烧触媒室
(46)燃烧触媒
(47)二次空气供给源
(48)二次空气
(49)二次空气混合气体
(50)隔板载置面
(51)隔板载置面
(52)隔板
(53)周边部
(54)可燃气体出口孔
(55)二次空气混合室的室壁
(56)可燃气体出口间隙
(57)环状间隔壁
(58)二次空气合流室
(59)二次空气混合气体膨胀室
(60)节流孔

Claims (14)

1.一种柴油发动机的废气处理装置，通过可燃气体生成器（1）生成可燃气体（4），并使该可燃气体（4）在DPF（5）的上游从可燃气体排出口（6）向废气通道（7）排出，利用废气（8）中的氧气使该可燃气体（4）燃烧，借助燃烧热使废气（8）升温，从而利用废气（8）的热量来燃烧除去留在DPF（5）中的PM，其特征在于，
在可燃气体生成器（1）中形成有可燃气体生成触媒室（11），在该可燃气体生成触媒室（11）内容置有可燃气体生成触媒（13），在可燃气体生成触媒室（11）的始端部配置有环状壁（14），在该环状壁（14）的内侧形成有空燃混合室（12），通过向该空燃混合室（12）供给空气（3）和液体燃料（2），在空燃混合室（12）内形成空燃混合气体（23），并将该空燃混合气体（23）向可燃气体生成触媒（13）供给，通过可燃气体生成触媒（13）生成可燃气体（4），并且，
在环状壁（14）的中心部内嵌有芯件（15），在环状壁（14）的内周面（16）与芯件（15）的外周面（18）之间形成有空燃混合室（12），空燃混合室（12）内的空燃混合气体（23）从空燃混合室（12）的末端部向可燃气体生成触媒（13）的靠中心部供给，
采用加热器（25）作为芯件（15），加热器（25）的放热外周面（26）露出在空燃混合室（12）内，在开始生成可燃气体（4）时，从加热器（25）的放热外周面（26）直接向空燃混合室（12）放热。
2.如权利要求1所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
在环形的可燃气体生成触媒（13）的内周形成有空燃混合气体入口面（27），在可燃气体生成触媒（13）的中心部内嵌有芯件（15），在空燃混合气体入口面（27）与芯件（15）的外周面（18）之间形成有空燃混合气体导入间隙（28），空燃混合室（12）内的空燃混合气体（23）从空燃混合室（12）的末端部经由空燃混合气体导入间隙（28）向可燃气体生成触媒（13）的靠近中心的空燃混合气体入口面（27）导入，
用作为芯件（15）的加热器（25）的放热外周面（26）露出在空燃混合气体导入间隙（28）内，在开始生成可燃气体（4）时，从加热器（25）的放热外周面（26）直接向空燃混合气体导入间隙（28）放热。
3.如权利要求1所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
在环状壁（14）的内周面（16）的末端部形成有空燃混合气体供给节流部（17），在该空燃混合气体供给节流部（17）与芯件（15）的外周面（18）之间形成有空燃混合气体供给节流间隙（20），
在环状壁（14）的内周面（16）和芯件（15）的外周面（18）中的一个面（16）上形成有间隔突起（29），使另一个面（18）与间隔突起（29）相抵接，
环状壁（14）的内周面（16）及空燃混合气体供给节流部（17）通过间隔突起（29）来与芯件（15）的外周面（18）相互对位。
4.如权利要求2所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
在环状壁（14）的内周面（16）的末端部形成有空燃混合气体供给节流部（17），在该空燃混合气体供给节流部（17）和芯件（15）的外周面（18）之间形成有空燃混合气体供给节流间隙（20），
在环状壁（14）的内周面（16）和芯件（15）的外周面（18）中的一个面（16）上形成有间隔突起（29），使另一个面（18）与间隔突起（29）相抵接，
环状壁（14）的内周面（16）及空燃混合气体供给节流部（17）通过间隔突起（29）来与芯件（15）的外周面（18）相互对位，并且，
在可燃气体生成触媒室（11）中内嵌有环形的可燃气体生成触媒（13），在环状壁（14）的末端部形成有嵌合突起（30），该嵌合突起（30）内嵌在可燃气体生成触媒室（11）的周壁（10）的始端部，由此通过可燃气体生成触媒室（11）的周壁（10）、环状壁（14）、间隔突起（29），来使可燃气体生成触媒（13）的空燃混合气体入口面（27）与芯件（15）的外周面（18）相互对位。
5.如权利要求1至4中任一项所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
在可燃气体生成触媒室（11）的周壁（10）的始端部形成有环状的载置面（31），在环状壁（14）的末端部形成有被载置面（32），在载置面（31）上载置固定有环状壁（14）的被载置面（32），并且，
在环状壁（14）的末端部形成有位于被载置面（32）的内侧的嵌合突起（30），嵌合突起（30）内嵌在可燃气体生成触媒室（11）的周壁（10）始端部。
6.如权利要求5所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
环状壁（14）的被载置面（32）借助安装螺栓（33）的紧固力来载置固定在可燃气体生成触媒室（11）的载置面（31）上，在嵌合突起（30）的内侧容置有可燃气体生成触媒（13），并且，
在可燃气体生成触媒（13）和安装螺栓（33）之间且在嵌合突起（30）上，形成有隔热空间（34）。
7.如权利要求6所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
隔热空间（34）凹设在嵌合突起（30）的外周面，在隔热空间（34）内配置有密封构件（35），通过该密封构件（35）使可燃气体生成触媒室（11）的周壁（10）与嵌合突起（30）之间密封，
由此，在可燃气体生成触媒室（11）的载置面（31）与环状壁（14）的被载置面（32）之间不需要密封垫圈。
8.如权利要求1至4中任一项所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
在环状壁（14）的始端部配置有盖（37），在环状壁（14）的始端部形成有环状的盖载置面（38），在盖（37）的末端部形成有被载置面（39），在环状壁（14）的盖载置面（38）上经由环状的密封垫圈（40）载置固定有盖（37）的被载置面（39），
在密封垫圈（40）的周向上以规定间隔形成有多个液体燃料入口（42）和液体燃料出口（36），液体燃料出口（36）从各液体燃料入口（42）向密封垫圈（40）的内侧引出，
在环状壁（14）的盖载置面（38）和盖（37）的被载置面（39）中的一个面上，沿着该面的周向凹设有液体燃料引导槽（41），该液体燃料引导槽（41）的开口与各液体燃料入口（42）相连通，向液体燃料引导槽（41）供给的液体燃料（2）经由各液体燃料入口（42）从液体燃料出口（36）向空燃混合室（12）流出。
9.如权利要求1至4中任一项所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
在环状壁（14）的始端部配置有盖（37），在环状壁（14）的始端部形成有环状的盖载置面（38），在盖（37）的末端部形成有被载置面（39），在环状壁（14）的盖载置面（38）上经由环状的密封垫圈（40）载置固定有盖（37）的被载置面（39），
在密封垫圈（40）的周向上以规定间隔形成有多个空气入口（42b）和空气出口（36b），空气出口（36b）从各空气入口（42b）向密封垫圈（40）的内侧引出，
在环状壁（14）的盖载置面（38）和盖（37）的被载置面（39）中的一个面上，沿着该面的周向凹设有空气引导槽（41b），该空气引导槽（41b）的开口与各空气入口（42b）相连通，向空气引导槽（41b）供给的空气（3）经由各空气入口（42b）从空气出口（36b）向空燃混合室（12）流出。
10.如权利要求1至4中任一项所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
环状壁（14）的内周面（16）为朝向下方的末端部而缩径的锥状，
沿着环状壁（14）的内周面（16）的上边缘部，在内周面（16）的周向上以规定间隔形成有多个液体燃料出口（36），从各液体燃料出口（36）流出的液体燃料（2）由于自重沿着环状壁（14）的内周面（16）流下。
11.如权利要求1至4中任一项所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
可燃气体生成触媒室（11）与二次空气混合室（44）相连通，二次空气混合室（44）与燃烧触媒室（45）相连通，在燃烧触媒室（45）内容置有燃烧触媒（46），该燃烧触媒室（45）与所述可燃气体排出口（6）相连通，
从可燃气体生成触媒室（11）和二次空气供给源（47）向二次空气混合室（44）供给可燃气体（4）和二次空气（48），
由此，使可燃气体（4）和二次空气（48）在二次空气混合室（44）内相混合来形成二次空气混合气体（49），在该二次空气混合气体（49）通过燃烧触媒（46）时，可燃气体（4）的一部分借助二次空气（48）进行催化燃烧，使通过了燃烧触媒（46）的可燃气体（4）的剩余部分借助燃烧热升温，升温后的可燃气体（4）从可燃气体排出口（6）向废气通道（7）排出。
12.如权利要求11所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
在可燃气体生成触媒室（11）的末端部形成有隔板载置面（50）、（51），在该隔板载置面（50）、（51）上载置固定有隔板（52），通过隔板（52）来在可燃气体生成触媒室（11）的末端侧划分形成二次空气混合室（44），
在隔板（52）的周边部（53），在隔板（52）的周向上以规定间隔开设有多个可燃气体出口孔（54），通过可燃气体生成触媒（13）生成的可燃气体（4）经由可燃气体出口孔（54）向二次空气混合室（44）供给。
13.如权利要求11所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
在可燃气体生成触媒室（11）的末端部形成有隔板载置面（50）、（51），在该隔板载置面（50）、（51）上载置固定有隔板（52），通过隔板（52）来在可燃气体生成触媒室（11）的末端侧划分形成二次空气混合室（44），
在隔板（52）的周边部（53）与二次空气混合室（44）的室壁（55）之间，沿着隔板（52）的周边部（53）形成有可燃气体出口间隙（56），通过可燃气体生成触媒（13）生成的可燃气体（4）经由可燃气体出口间隙（56）向二次空气混合室（44）供给。
14.如权利要求12或13所述的柴油发动机的废气处理装置，其特征在于，
在二次空气混合室（44）的中央部形成有环状划分壁（57），通过该环状划分壁（57）划分出环状划分壁（57）周围的二次空气合流室（58）和环状划分壁（57）内侧的二次空气混合气体膨胀室（59）、（59），并由隔板（52）堵塞二次空气混合气体膨胀室（59）、（59）的开口，在二次空气混合气体膨胀室（59）的入口处开设节流孔（60），在二次空气混合气体膨胀室（59）的出口处开设二次空气混合气体出口（61），
从可燃气体生成触媒室（11）和二次空气供给源（47）向二次空气合流室（58）供给可燃气体（4）和二次空气（48），
由此，在二次空气合流室（58）内形成可燃气体（4）和二次空气（48）合流而成的二次空气混合气体（49），该二次空气混合气体（49）在被节流孔（60）节流后，在二次空气混合气体膨胀室（59）内一边膨胀一边扩散，经由二次空气混合气体出口（61）向燃烧触媒（46）供给。
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