CN104411931A - 燃烧器以及过滤器再生装置 - Google Patents

Abstract

一种燃烧器(30)，具有：火焰稳定器(31)，其形成为筒状；燃料供给部(40)，其向火焰稳定器(31)内供给燃料；空气供给通道(34，35)，其包括对空气进行加热的加热部(34)，并且将在该加热部(34)被加热的空气供给至火焰稳定器(31)内；以及点火部(41)，其在火焰稳定器(31)内对燃料和燃烧用空气的混合气进行点火。

Description

燃烧器以及过滤器再生装置

技术领域

本发明的技术涉及一种通过使流入至颗粒过滤器中的排气升温，而使该颗粒过滤器再生的过滤器再生装置。

背景技术

以前，在柴油发动机的排气通道中配设有捕捉排气所包括的微粒(Particulate Matter，PM)的柴油颗粒过滤器(DieselParticulate Filter，DPF)。在像这样的DPF中，为了保持微粒捕捉功能，而进行燃烧由该DPF捕捉的微粒的再生处理。

例如，在专利文献1的过滤器再生装置中，在DPF的前级配设有燃烧器，通过由该燃烧器升温的排气流入至DPF中来进行DPF的再生处理。在燃烧器中，发动机的燃料和燃烧用空气被导入至呈筒状的火焰稳定器的内部空间、即燃烧区域中，而生成由这些燃料和燃烧用空气形成的混合气。并且，通过点火使该混合气燃烧，从而使排气升温。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-185493号公报

发明内容

发明所要解决的课题

可是，在上述的过滤器再生装置中，为了使排气升温而使用发动机的燃料。由于这样的燃料不是被作为发动机的动力使用的燃料，所以在抑制搭载了该发动机的车辆的燃料消耗量这点上，优选用于排气升温的燃料少。因此，期望减少燃烧时的未燃气体，以减少得到预定的燃烧器输出而所需要的燃料。

本发明的技术目的在于，提供一种能够抑制燃料作为未燃气体而被排出的燃烧器以及过滤器再生装置。

用于解决课题的手段

本发明中的燃烧器的一个方式，具备：火焰稳定器，其形成为筒状；燃料供给部，其向所述火焰稳定器内供给燃料；空气供给通道，其包括加热空气的加热部，并且将在所述加热部被加热的所述空气供给至所述火焰稳定器内；以及点火部，其在所述火焰稳定器内对所述燃料和所述空气的混合气进行点火。

本发明中的过滤器再生装置的一个方式，具备：火焰稳定器，其形成为筒状；燃料供给部，其向所述火焰稳定器内供给燃料；空气供给通道，其包括加热空气的加热部，并且将在所述加热部被加热的所述空气供给至所述火焰稳定器内；以及点火部，其在所述火焰稳定器内对所述燃料和所述空气的混合气进行点火。

根据上述构成，被加热部加热的空气被供给至火焰稳定器内。因此，与空气不被加热部加热的情况相比，被导入至火焰稳定器内的空气的温度提高，所以能以与该被提高的温度对应地促进燃料的气化。其结果，能够抑制被供给至燃烧区域中的燃料作为未燃气体而被排出。

在本发明中的燃烧器其他方式中，所述空气供给通道具备壁部，该壁部形成所述空气流动的流道，所述加热部包括所述壁部，所述壁部通过从发动机的排气通道以及所述火焰稳定器的至少一方的余热来加热所述空气。

上述火焰稳定器通常通过前面进行的混合气的燃烧被加热，排气通道通过排气本身被加热。根据本发明中的燃烧器的其他方式，空气供给通道的壁部通过火焰稳定器以及排气通道的至少一方的余热被加热。

在本发明中的燃烧器的其他方式中，所述壁部具备与所述空气接触的翼片。

在本发明中的燃烧器的其他方式中，空气供给通道的壁部具有翼片，所以能有效地进行火焰稳定器以及排气通道至少一方与空气的热交换。其结果，与在空气供给通道的壁部上没有翼片的情况相比，被导入至燃烧区域中的空气的温度提高，所以能够进一步促进燃料的气化。

在本发明中的燃烧器的其他方式中，所述火焰稳定器具备周壁，该周壁形成所述混合气燃烧的燃烧区域，所述壁部包括所述周壁。

根据本发明中的燃烧器的其他方式，构成火焰稳定器的周壁具有加热部的功能。而且，与分别具备利用周壁的热的加热部和周壁的构成相比，燃烧器的构成变得简单。

在本发明中的燃烧器的其他方式中，所述空气供给通道具备将所述周壁包围的外筒，在所述周壁上形成有将所述外筒与所述周壁之间的所述流道和所述燃烧区域连通的连通孔，所述空气供给通道将被导入至所述流道中的所述空气从所述连通孔供给至所述燃烧区域中。

根据本发明中的燃烧器的其他方式中，空气在即将流入至燃烧区域之前被加热，所以能抑制从加热到流入至燃烧区域为止的期间中的空气的温度的降低。

在本发明中的燃烧器的其他方式中，所述火焰稳定器具有喷出火焰的顶端，所述空气从比所述连通孔更靠近所述顶端的部位被导入至所述空气供给通道中。

在本发明中的燃烧器的其他方式，在火焰稳定器和外筒的间隙中，空气从火焰稳定器的顶端侧朝向连通孔流动。并且，在火焰稳定器与外筒的间隙中，能抑制流入至该间隙中的空气的滞留，所以与没有形成像这样的空气的流动的情况相比，能在火焰稳定器和外筒的间隙中有效地进行空气的加热。

在本发明中的燃烧器的其他方式中，进一步具备预混合室，该预混合室配置在所述火焰稳定器内并生成所述混合气，所述空气供给通道向所述预混合室供给所述空气。

根据本发明中的燃烧器的其他方式，燃烧的混合气为通过预混合室被预先混合的混合气。而且，与混合气的生成和混合气的燃烧在相同的空间进行的构成相比，混合气变得容易点火的同时有效地进行混合气的燃烧。其结果，能更有效地抑制燃料作为未燃气体被排出。

在本发明中的过滤器再生装置的其他方式中，所述空气供给通道具备壁部，该壁部形成所述空气流动的流道，所述加热部包括所述壁部，所述壁部通过从发动机的排气通道受到的热来加热所述空气。

根据本发明中的过滤器再生装置的其他方式，能够通过在排气通道中流动的排气的余热来加热空气。

附图说明

图1是示出搭载了将本发明的技术具体化的第1实施方式中的过滤器再生装置的柴油发动机的概要结构的图。

图2是示意性地示出第1实施方式中的燃烧器的概要结构的图。

图3是示出在第1实施方式中流入至DPF中的未燃气体量的一例的曲线图。

图4是示出搭载了将本发明的技术具体化的第2实施方式中的过滤器再生装置的柴油发动机的概要结构的图。

图5是示意性地示出第2实施方式中的双重管部的概要结构的图。

图6是示出第2实施方式的再生处理时的DPF的温度推移的一例的曲线图。

图7是示意性地示出将本发明的技术具体化的第3实施方式中的燃烧器的概要结构的图。

图8是示出沿图7中的8-8线的截面结构的剖视图。

图9是示出沿图7中的9-9线的截面结构的剖视图。

附图标记说明

TC…涡轮增压器、10…柴油发动机、11…汽缸组(cylinderblock)、11a…汽缸(cylinder)、12…吸气歧管、13…吸气管、14…空气净化器、15…压缩机、16…排气歧管、17…EGR配管、18…排气管、18a，18b…凸缘、19…涡轮机、21…柴油颗粒过滤器、22…过滤器再生装置、26…连接通道、27…气阀、30…燃烧器、31…火焰稳定器、32…底壁、33…燃烧区域、34…内筒、34a…外周面、35…外筒、35a…内周面、36…导入流道、37…闭塞壁、38…流道、39…连通孔、40…燃料供给部、41…点火部、42、43…翼片、45…过滤器再生装置、50…空气供给部、51…双重管部、52，53…凸缘、54…流入通道、55…流出通道、56…气阀、57…排气通道、58…内侧配管、58a…外周面、59…外侧配管、59a…内周面、60…外侧流道、61、62…流道、63、64…翼片、65…燃烧器、66…火焰稳定器、67…闭塞板、68…导入部、69…过滤器再生装置、70…燃烧器、71…导向板、72…第1连通孔、73…第2连通孔、74…翘起片、75…燃料供给部、76…连结部、77…凸缘部、78…内插部、79…缩径部、80…第1内侧筒部、81…第2内侧筒部、81a…外周面、82…闭塞壁、83…支承板、84…连通道、85…金属网、90…预混合室、91…第1混合室、92…第2混合室、93…第3混合室、94…第4混合室、95…第5混合室。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照图1-图3对将本发明中的过滤器再生装置具体化的第1实施方式进行说明。首先，参照图1对搭载了过滤器再生装置的柴油发动机的整体构成进行说明。在此，主要对被柴油发动机吸入的空气的通道以及从柴油发动机排出的排气的通道进行说明。

如图1所示，在柴油发动机10的汽缸组11上形成有沿一列排列的6个汽缸11a，并且连接有用于向各个汽缸11a供给吸入空气的吸气歧管12、以及来自各个汽缸11a的排气流入的排气歧管16。

在吸气管13的上游端安装有空气净化器14，在吸气管13的中途安装有涡轮增压器TC的压缩机15，吸气管13是安装于吸气歧管12上的吸入空气的通道。在排气歧管16连接有构成排气通道的排气管18，并且连接有EGR配管17，该EGR配管17将吸气管13和排气歧管16连接而使排气流入至吸气管13中。在排气管18的上游侧的部位上连接有与上述的压缩机15连接的涡轮机19。

在排气管18的下游侧的部位上搭载有吸附排气所包括的微粒的柴油颗粒过滤器21(以下，称为DPF21。)。DPF21具有例如由多孔性碳化硅形成的蜂窝结构，并以构成蜂窝结构的柱体的内壁面捕捉排气中的微粒。在该DPF21的前级搭载有过滤器再生装置22，该过滤器再生装置22使流入至该DPF21中的排气升温，从而执行DPF21的再生处理。

接着，参照图1以及图2对过滤器再生装置22进行说明。如图1所示，过滤器再生装置22具有：燃烧器30，其配设在比DPF21更靠上游的位置上；以及连接通道26，其为连接在吸气管13中的压缩机15的下游并向燃烧器30的燃烧区域33供给空气的配管。在该连接通道26的中途安装有气阀27，在该气阀27处于打开状态时，吸气管13的吸入空气的一部分作为燃烧用空气而被供给至燃烧区域33中。

如图2所示，燃烧器30的火焰稳定器31呈有底的圆筒形状，在作为底部的底壁32上连接有火焰稳定器31的周壁、即内筒34。内筒34将其内部空间作为燃烧区域33。在火焰稳定器31的底壁32上固定有将内筒34的外周面34a包围的圆筒形状的外筒35，并由内筒34的外周面34a和外筒35的内周面35a构成导入流道36。内筒34以及外筒35构成燃烧器30中的空气供给通道。也就是说，内筒34是形成产生火焰F的燃烧区域33以及燃烧用空气CA流动的导入流道36的壁部。内筒34是对在导入流道36中流动的燃烧用空气CA进行加热的加热部。在导入流道36中，火焰稳定器31的顶端侧由环状的闭塞壁37封闭。火焰F从火焰稳定器31的顶端喷出。

在外筒35的顶端侧上部连接有上述的连接通道26，并且该连接通道26所具有的流道38与导入流道36连通。在内筒34的底侧以遍及该内筒34的整个周向的方式形成有将导入流道36和燃烧区域33连通的多个连通孔39。也就是说，在气阀27处于打开状态时，吸气管13的吸入空气的一部分作为燃烧用空气CA通过连接通道26的流道38、导入流道36以及连通孔39而被供给至燃烧区域33中。

燃烧器30的燃料供给部40是所谓的燃料喷射阀，该燃料供给部40以喷射口配设在燃烧区域33内的方式固定在底壁32上，并通过朝燃烧区域33喷射燃料而向燃烧区域33供给雾状的燃料。在燃料供给部40上连接有用于向上述的汽缸11a供给燃料的未予图示的燃料泵，燃料供给部40例如以0.5MPa-4MPa的压力，更优选为1MPa以下的压力喷射燃料。另外，燃料供给部40以每单位时间的燃料喷射量根据DPF21的温度、排气管18中的排气流量、吸气管13中的吸入空气量等而变化的方式被控制。

燃烧器30的点火部41是所谓的火花塞，通过在燃烧区域33中产生火花，而对从燃料供给部40供给的燃料和燃烧用空气CA的混合气进行点火。由此，在燃烧区域33内产生火焰F。

在内筒34的外周面34a形成有多个翼片42。该翼片42从内筒34的顶端侧到底侧为止螺旋状地排列。在外筒35的内周面35a也形成有多个翼片43。外筒35的翼片43以在该内筒34的径向上与内筒34的翼片42相对置的方式，从外筒35的顶端侧到底侧为止螺旋状地排列。在导入流道36中流动的燃烧用空气CA被上述翼片42，43引导，从而一边在内筒34的周围回旋一边朝连通孔39流动。

接着，对具有上述的构成的过滤器再生装置22的作用进行说明。当开始DPF21的再生处理时，打开气阀27并驱动燃料供给部40以及点火部41。当气阀27打开时，在吸气管13中流动的吸入空气的一部分作为燃烧用空气通过连接通道26的流道38、导入流道36、连通孔39而流入至燃烧区域33中。在燃烧区域33中生成燃烧用空气和燃料供给部40供给的燃料的混合气，通过点火部41的点火而产生火焰F。当产生火焰F时，通过该火焰F使得流入至DPF21中的排气的温度提高，通过该温度提高的排气流入至DPF21中，从而燃烧由该DPF21捕捉的微粒。

这时，通过了导入流道36的燃烧用空气被供给至燃烧区域33中，构成该导入流道36的内筒34被在燃烧区域33中生成的火焰F加热。也就是说，流入至燃烧区域33中的燃烧用空气被前面生成的火焰F经由内筒34而被加热。

根据这样的加热，向燃烧区域33供给比燃烧用空气不被加热的情况更高温的燃烧用空气。其结果，由于与燃烧用空气的温度提高量对应地，混合气中的燃料的气化得到促进，所以能够减少火焰F中的未燃气体。另外，根据本发明中的燃烧器30，虽然火焰F的热的一部分会被燃烧用空气吸收，但是未燃气体会减少。由此，在燃烧用空气被加热的情况下和燃烧用空气不被加热的情况下向燃烧区域33供给相同量的燃料的前提下，燃烧器30能够保持与燃烧用空气不被加热的情况同等以上的输出。

在此，在外筒35的顶端侧连接有连接通道26，在内筒34的底侧形成有将导入流道36与燃烧区域33连通的连通孔39。在内筒34以及外筒35上形成有翼片42以及翼片43，该翼片42以及翼片43以使在导入流道36中流动的燃烧用空气一边在内筒34的周围回旋一边流动的方式引导该燃烧用空气。因此，与没有形成翼片42、43的情况相比，燃烧用空气到达连通孔39为止的路径变长，内筒34中的外表面的表面积增大与翼片42的面积相对应的量。也就是说，通过形成上述的翼片42、43，能够有效地通过内筒34进行燃烧用空气与火焰F的热交换，所以能进一步提高流入至燃烧区域33中的燃烧用空气的温度。其结果，燃料的气化进一步被促进，所以能进一步减少火焰F中的未燃气体。

燃烧用空气在导入流道36内流动时被加热，该导入流道36由形成燃烧区域33的内筒34和围着内筒34的外筒35形成。也就是说，燃烧用空气在即将被导入至燃烧区域33之前的导入流道36中被加热。因此，能抑制在从加热到流入至燃烧区域33中为止的期间中的燃烧用空气的温度降低，所以能够有效地利用火焰F的余热。

图3是将不加热燃烧用空气的情况作为比较例，将使用上述构成的过滤器再生装置22对燃烧用空气进行加热的情况作为实施例，来相对地示出流入至DPF21中的排气的未燃气体量的图。如图3所示，可以确认到：在发动机启动时，由于火焰稳定器31的温度处于与外气温大致相等的状态，所以与稳定状态相比未燃气体量相对地增多，但是启动状态以及稳定状态的双方都通过对燃烧用空气进行加热而未燃气体减少。

如上所述，根据上述第1实施方式的过滤器再生装置22，能得到以下列举的效果(优点)。

(1)由于流入至燃烧区域33中的燃烧用空气被加热而使其温度提高，所以与燃烧用空气不被加热的情况相比，能够使混合气中的燃料的气化得到促进。其结果，能够有效地进行混合气的燃烧，并能减少流入至DPF21中的未燃气体。

(2)由于未燃气体减少，所以能够减少为了得到与燃烧用空气不被加热的情况同等的燃烧器输出而所需要的燃料。其结果，还能够实现燃烧器30的小型化。

(3)燃烧用空气通过构成燃烧区域33以及导入流道36的内筒34而被加热。因此，与另外设置用于对燃烧用空气进行加热的构成、例如用于对燃烧用空气进行加热的燃烧器等情况相比，能够将用于对燃烧用空气进行加热的构成变成简单的构成。

(4)由于在内筒34的外周面34a形成有翼片42，所以能够有效地通过内筒34进行燃烧用空气与火焰F的热交换。

(5)由于翼片42排列成螺旋状，所以在导入流道36中，燃烧用空气一边在内筒34周围回旋一边朝连通孔39流动。因此，能够将燃烧用空气到达连通孔39为止的路径设定为较长。

(6)根据上述的效果(4)、(5)，与在内筒34上没有形成翼片42的情况相比，能够提高流入至燃烧区域33中的燃烧用空气的温度。其结果，能够进一步促进燃烧区域33中的燃料的气化。

(7)在导入流道36中，形成从火焰稳定器31的顶端侧朝向底侧的燃烧用空气的流向。因此，在导入流道36中，能抑制流入至该导入流道36中的燃烧用空气的滞留，所以与没有形成这样的燃烧用空气的流向的情况相比，能够有效地进行空气在导入流道36中的加热。

(8)由于燃烧用空气的加热是在即将流入至燃烧区域33之前通过的导入流道36中进行，所以能够抑制从加热到流入至燃烧区域33中为止的期间中的燃烧用空气的温度降低。

(第2实施方式)

以下，参照图4-图6对将本发明中的过滤器再生装置具体化的第2实施方式进行说明。另外，第2实施方式的过滤器再生装置与第1实施方式中的过滤器再生装置的主要构成相同。因此，在第2实施方式中，对与第1实施方式不同的部分进行详细地说明，对与第1实施方式相同的部分通过赋予同样的符号省略其详细说明。

如图4所示，第2实施方式的过滤器再生装置45具有用于向燃烧器65供给燃烧用空气的空气供给部50。空气供给部50构成过滤器再生装置中的空气供给通道，并具有配设在排气管18中途的双重管部51。双重管部51配设在涡轮机19的下游。分别位于双重管部51的上端部以及下端部的凸缘52、53通过垫片连接在排气管18的凸缘18a、18b。在双重管部51的上端部连接有流入通道54，该流入通道54是连通至吸气管13上的压缩机15的下游的配管。在该双重管部51的下端部连接有流出通道55，该流出通道55是连通至燃烧区域33的配管，在该流出通道55中途安装有气阀56。

另外，第2实施方式的燃烧器65具有顶端部被扩大的筒状的火焰稳定器66。在火焰稳定器66底侧的部位以围着该火焰稳定器66的小径部的方式连接有闭塞板67，并通过被该火焰稳定器66和闭塞板67包围的空间来形成导入部68。流出通道55的燃烧用空气流入至导入部68之后，通过被形成在火焰稳定器66的小径部上的、未予图示的连通孔而被导入至燃烧区域33中。

如图5所示，双重管部51具有：内侧配管58，其成为排气管18的一部分，形成来自各汽缸11a的排气E流动的内侧通道57；以及外侧配管59，其以围着内侧配管58的方式配设。在双重管部51上形成有外侧流道60，该外侧流道60由这些内侧配管58的外周面58a和外侧配管59的内周面59a形成。燃烧用空气CA在从流入通道54的流道61流入至外侧流道60之后，从流出通道55的流道62流出。也就是说，内侧配管58是形成排气E流动的内侧通道57以及形成燃烧用空气CA流动的外侧流道60的壁部。内侧配管58是对在外侧流道60中流动的燃烧用空气CA进行加热的加热部。

在内侧配管58的外周面58a形成有多个翼片63。该翼片63从内侧配管58的上端部螺旋状地排列到下端部。在外侧配管59的内周面59a也形成有多个翼片64。外侧配管59的翼片64以在该内侧配管58的径向上与内侧配管58的翼片63相对置的方式，从外侧配管59的上端部螺旋状地排列到下端部。在外侧流道60中流动的燃烧用空气CA通过被上述翼片63、64引导，从而一边在内侧配管58的周围回旋一边朝流出通道55流动。

接着，对具有上述构成的过滤器再生装置45的作用进行说明。当开始DPF21的再生处理时，打开气阀56并驱动燃料供给部40以及点火部41。当打开气阀56时，在吸气管13中流动的吸入空气的一部分作为燃烧用空气，通过流入通道54的流道61、外侧流道60、流出通道55的流道62、以及导入部68而流入至燃烧区域33中。在燃烧区域33中生成燃烧用空气与燃料供给部40供给的燃料的混合气，通过点火部41的点火而产生火焰F。然后，当生成火焰F时，通过该火焰F使得流入至DPF21中的排气的温度提高，从而燃烧由DPF21捕捉的微粒。

这时，燃烧区域33被供给通过了外侧流道60的燃烧用空气，构成该外侧流道60的内侧配管58通过排气被加热。也就是说，流入至燃烧区域33中的燃烧用空气被在内侧通道57流动的排气经由内侧配管58加热。

通过这样的加热，向燃烧区域33供给比燃烧用空气不被加热的情况更高温的燃烧用空气。其结果，与燃烧用空气的温度提高量相对应地，混合气中燃料的气化得到促进，所以能够减少火焰F中的未燃气体。由此，在过滤器再生装置45中，虽然排气的热的一部分被燃烧用空气吸收，但是在相同量的燃料被供给至燃烧区域33这样的前提下，能将流入至DPF21中的排气的温度提高至与燃烧用空气不被加热的情况同等以上的温度。

燃烧用空气被分别形成在内侧配管58以及外侧配管59上的翼片63以及翼片64引导，从而一边在内侧配管58的周围回旋一边在外侧流道60流动。因此，与没有形成翼片63、64的情况相比，燃烧用空气到达流出通道55为止的路径变长，并且内侧配管58中的外表面的表面积增大与该翼片63的面积相对应的量。也就是说，通过形成上述的翼片63、64，能够有效地通过内侧配管58进行燃烧用空气与排气的热交换，所以更能提高流入至燃烧区域33中的燃烧用空气的温度。

在此，在发动机停止期间，内侧配管58以及外侧配管59被冷却到与外气温大致相等的温度时，在外侧流道60中滞留的空气也被冷却，因而该空气中包含的水分有时会结露。若该结露的水分通过流出通道55流入至气阀56而在该气阀56结冰，则在下一次发动机启动时有可能难以顺利地驱动气阀56。

考虑到这点，配设有气阀56的流出通道55被连接在外侧流道60的比下端面更靠上方的位置上。因此，在外侧流道60中结露的水分贮留在该外侧流道60的下端部，所以能够抑制该结露的水分流入至流出通道55。其结果，即使在下一次启动发动机时，仍能以高概率驱动气阀56。

另外，图6是示出再生处理时的DPF21的温度推移的曲线图，将用上述构成的过滤器再生装置45来加热燃烧用空气的实施例用实线示出，将燃烧用空气不被加热的比较例用双点划线来示出。如图6所示，可以确认到：在燃烧用空气被加热的情况下，与燃烧用空气不被加热的情况相比，升温时的温度变化以及到达目标温度之后的温度变化变得稳定。其原因可以想到：燃料供给部40的燃料供给量根据DPF21的温度、排气管18中的排气流量、吸气管13中的吸入空气量等而被控制，未燃气体减少，从而流入至DPF21中的排气的温度被控制在与燃料供给量相对应的温度。

如上所述，根据上述第2实施方式的过滤器再生装置45，除了第1实施方式所记载的(1)、(2)的效果，还能得到以下列举的效果(优点)。

(9)燃烧用空气通过构成排气流动的内侧通道57以及燃烧用空气流动的外侧流道60的内侧配管58被加热。因此，与另外设置用于对燃烧用空气进行加热的构成、例如用于对燃烧用空气进行加热的燃烧器等的情况相比，能够将用于对燃烧用空气进行加热的构成变成简单的构成。

(10)由于在内侧配管58的外周面58a形成有翼片63，所以能够有效地通过内侧配管58进行燃烧用空气与排气的热交换。

(11)由于翼片63排列成螺旋状，所以在外侧流道60中，燃烧用空气一边在内侧配管58的周围回旋一边流动。因此，能够将燃烧用空气到达流出通道55为止的路径设定为较长。

(12)根据上述(10)、(11)，与在内侧配管58上没有形成翼片63的情况相比，能够提高流入至燃烧区域33中的燃烧用空气的温度。其结果，能够进一步促进燃烧区域33中的燃料的气化。

(13)由于通过外侧流道60来形成围着内侧配管58的空气层，所以与没有形成外侧流道60的情况相比，能够抑制排气的余热释放到外部空间。其结果，能够抑制排气的温度降低，所以能够抑制例如净化排气的触媒的温度降低。

(14)由于流出通道55被连接在外侧流道60的比下端面更靠上方的位置上，所以即使例如在外侧流道60中产生结露，也能在下一次启动发动机时以高概率驱动气阀56。

(第3实施方式)

以下，参照图7-图9，对将本发明的技术具体化的第3实施方式中的过滤器再生装置进行说明。另外，在第3实施方式的过滤器再生装置中，与第1实施方式的燃烧器30不同点在于，在预混合室中生成的混合气被供给至燃烧区域。因此，在第3实施方式中，对与第1实施方式的燃烧器不同的部分详细地进行说明，对具有与第1实施方式的燃烧器30相同的功能的部件通过赋予相同的符号而省略其详细的说明。

如图7所示，在构成过滤器再生装置69的燃烧器70中，火焰稳定器31被形成为朝DPF21开口的有底的圆筒形状。火焰稳定器31中的底壁32将火焰稳定器31中的内筒34的筒端封闭，且从内筒34的筒端向内筒34的径向外侧变宽。

在火焰稳定器31中的底壁32的缘上连接有被形成为圆筒形状的外筒35。外筒35从底壁32的缘朝DPF21延伸，从而将火焰稳定器31的大致整体包围。外筒35中的2个筒端中的靠近DPF21的筒端通过被形成为圆环形状的闭塞壁37而被封闭。

在外筒35的外周面连接有连接通道26，并且在外筒35的内周面上的连接通道26的出口附近配置有导向板71。导向板71配置在与连接通道26的出口相对置的位置上，并且在导向板71与连接通道26之间留有间隙。内筒34的外周面与外筒35之间的间隙为导入流道36，从连接通道26流入至导入流道36中的燃烧用空气CA被导向板71引导，而沿内筒34的外周面流动。内筒34以及外筒35构成燃烧器70中的空气供给通道。内筒34是对在空气供给通道流动的燃烧用空气CA进行加热的加热部。

在内筒34中的2个筒端部中的靠近底壁32的筒端部上，多个第1连通孔72贯穿内筒34。多个第1连通孔72分别以沿内筒34的圆周方向隔开规定间隔的方式排列。被火焰稳定器31围着的空间包括燃烧区域33，并且多个第1连通孔72分别将流入至导入流道36中的燃烧用空气CA的一部分导入至火焰稳定器31的内侧。

在内筒34中的2个筒端部中的靠近DPF21的筒端部形成有喷射火焰F的喷射口31A。在内筒34中比第1连通孔72更靠近喷射口31A的部位上以贯穿内筒34的方式形成有多个第2连通孔73。多个第2连通孔73分别以沿内筒34的圆周方向隔开规定间隔的方式排列。多个第2连通孔73分别将流入至导入流道36中的燃烧用空气CA导入至火焰稳定器31的内侧。

在各个第1连通孔72的开口缘上形成有内筒34的周壁的一部分朝内侧翘起的翘起片74。翘起片74将燃烧用空气CA从第1连通孔72向火焰稳定器31内侧引导，从而使燃烧用空气CA在火焰稳定器31的内侧回旋。

在底壁32固定有向火焰稳定器31内侧供给燃料的燃料供给部75。在燃料供给部75中形成有供给口的顶端部被配置在火焰稳定器31的内侧。燃料供给部75通过燃料阀连接至用于向发动机供给燃料的燃料泵。在燃料阀打开时，燃料从燃料泵送入至燃料供给部75中。被送入至燃料供给部75中的燃料在燃料供给部75中被气化并喷射至火焰稳定器31的内侧。

在内筒34的内周面34b中的第1连通孔72与第2连通孔73之间连接有连结部76。连结部76由凸缘部77、内插部78以及缩径部79构成，且凸缘部77、内插部78以及缩径部79被一体成形。

凸缘部77形成为沿内筒34的内周面34b的圆环形状，且沿着内周面34b的整个圆周方向相对于内筒34的内周面34b连结。在被内筒34围着的空间中，通过凸缘部77区划有被夹于凸缘部77和底壁32之间的空间。

被夹于凸缘部77和底壁32之间的空间为第1混合室91，燃烧用空气CA从各个第1连通孔72流入至第1混合室91中，且燃料从燃料供给部75喷射至第1混合室91中。在第1混合室91中，以火焰稳定器31的中心轴为中心回旋的燃烧用空气CA与朝燃烧用空气回旋的中心喷射的燃料进行混合。

内插部78形成为从缩径部79朝喷射口31A延伸的圆筒形状，内插部78的内径小于凸缘部77的内径。缩径部79形成为从凸缘部77的内周缘朝喷射口31A延伸的圆锥台筒形状，并将凸缘部77以及内插部78相连。

在内插部78中插入有形成为圆筒形状的第1内侧筒部80。第1内侧筒部80中的2个筒端中的靠近底壁32的筒端接合在内插部78上。连结部76中的凸缘部77连接在火焰稳定器31的内周面34b上，连结部76中的内插部78连接在第1内侧筒部80的外周面88b上。连结部76将内筒34的内周面34b与第1内侧筒部80的外周面88b之间的间隙封闭。第1内侧筒部80中的2个筒端中的靠近喷射口31A的筒端被开放。

在第1内侧筒部80的周围配置有围着第1内侧筒部80的第2内侧筒部81。第1内侧筒部80中的2个筒端中的靠近喷射口31A的筒端被圆筒形状的第2内侧筒部81围着。第2内侧筒部81中的2个筒端中的靠近喷射口31A的筒端比第1内侧筒部80中的2个筒端中的靠近喷射口31A的筒端更靠近喷射口31A。第2内侧筒部81中的2个筒端中的靠近底壁32的筒端比第1内侧筒部80中的2个筒端中的靠近底壁32的筒端更靠近喷射口31A。

第2内侧筒部81中的2个筒端中的靠近喷射口31A的筒端的开口被闭塞壁82封闭。第2内侧筒部81中的2个筒端中的靠近底壁32的筒端通过形成为圆环形状的支承板83被固定在内筒34的内周面34b。

支承板83中的内周缘沿着第2内侧筒部81中的外周面81a的整个周向相连，支承板83中的外周缘沿着火焰稳定器31中的内周面34b的整个周向相连。在支承板83上贯穿形成有多个连通道84，比支承板83更靠近喷射口31A的空间和比支承板83更靠近底壁32的空间通过多个连通道84连通。在支承板83上安装有将多个连通道84分别覆盖的金属网85。

在被火焰稳定器31围着的空间中区划形成有第2混合室92，该第2混合室92是被第1内侧筒部80的内周面围着的空间。从第1混合室91输出的混合气流入至第2混合室92中。

在被火焰稳定器31围着的空间中，在比第2混合室92更靠近喷射口31A的位置上区划形成有第3混合室93，该第3混合室93是被第2内侧筒部81的内周面81b以及闭塞壁82围着的空间。从第2混合室92输出的混合气流入至第3混合室93中。

在被火焰稳定器31围着的空间中区划形成有第4混合室94，该第4混合室94是第1内侧筒部80的外周面88b与第2内侧筒部81的内周面81b之间的间隙。从第3混合室93输出的混合气流入至第4混合室94中。

在被火焰稳定器31围着的空间中区划形成有第5混合室95，该第5混合室95是被内筒34的内周面34b、支承板83以及连结部76围着的空间。从第4混合室94输出的混合气流入至第5混合室95中。

在外筒35的外周面固定有火花塞，火花塞的点火部41的顶端从内筒34的内周面34b向内筒34的内侧突出。点火部41的顶端被配置在内筒34的内周面34b与第2内侧筒部81的外周面81a之间的间隙中，且被配置在比支承板83更靠近喷射口31A的位置上。

第1混合室91、第2混合室92、第3混合室93、第4混合室94以及第5混合室95构成1个预混合室90。内筒34的内周面34b与第2内侧筒部81的外周面81a之间的间隙以及在火焰稳定器31内比闭塞壁82更靠近喷射口31A的空间构成燃烧区域33。预混合室90和燃烧区域33通过由第2内侧筒部81、闭塞壁82以及支承板83构成的区划部被区划。

在第1混合室91中生成的混合气通过第2混合室92，暂先朝喷射口31A流动。接着，通过了第2混合室92的混合气通过第3混合室93以及第4混合室94朝底壁32再次返回。其结果，在第1混合室91中生成的混合气在沿火焰稳定器31的中心轴的方向上折返后，从第5混合室95输出至燃烧区域33中而被点火。

在沿火焰稳定器31的中心轴的方向上，在预混合室90的长度受限制的前提下，与混合气的流道变长相对应地，燃料与燃烧用空气CA的混合程度被提高。或者，在燃料与燃烧用空气CA的混合程度为预定的混合程度的前提下，与混合气的流道折返相对应地，在沿火焰稳定器31的中心轴的方向上的预混合室90的长度被抑制。

接着，对燃烧用空气CA流动的通道进行详细地说明。

在内筒34的外周面34a形成有多个翼片42。多个翼片42排列为绕内筒34的中心轴旋转的螺旋状。多个翼片42形成在内筒34的外周面34a中除了形成有第2连通孔73的部位以外的部位上。多个翼片42配置于从内筒34的两端部中的靠近喷射口31A的端部到靠近底壁32的端部为止的外周面34a的大致整体上。多个翼片42分别朝内筒34的2个筒端中的靠近底壁32的端部而从外周面34a倾斜。

在外筒35的内周面35a形成有多个翼片43。多个翼片43排列为绕外筒35的中心轴延伸的螺旋状。多个翼片43被配置在从外筒35的两端部中的靠近喷射口31A的端部到靠近底壁32的端部为止的内周面35a的大致整体上，且被配置在与多个翼片42相互对置的位置上。多个翼片43分别从内周面35a朝外筒35的2个筒端中的靠近底壁32的端部倾斜。

如图8所示，多个翼片42与多个翼片43之间设有形成为以内筒34的中心轴为中心的圆环形状的间隙。从导向板71引导至导入流道36的燃烧用空气CA被翼片42、43引导而沿内筒34的外周面34a回旋。

沿外周面34a回旋的燃烧用空气CA通过内筒34受到火焰F的热，因而燃烧用空气CA的温度高于导入至导入流道36之前的温度。借助火焰F的热而升温的燃烧用空气CA通过第2连通孔73以及第1连通孔72从导入流道36输出至内筒34的内侧。其结果，流入至预混合室90中的燃烧用空气CA和流入至燃烧区域33中的燃烧用空气CA的双方均为被升温的燃烧用空气CA，在预混合室90中生成的混合气的温度被提高，并且提高燃烧区域33中的燃烧程度的燃烧用空气CA的温度也被提高。因此，能进一步减少火焰F中的未燃气体。

如图9所示，通过第1连通孔72流入至第1混合室91中的燃烧用空气CA被翘起片74引导而以内筒34的中心轴为中心回旋。这时，燃烧用空气CA在第1预混合室91中回旋的方向为图9中的左转，与燃烧用空气CA在导入流道36中回旋的方向相同。与燃烧用空气CA在第1预混合室91中回旋的方向和燃烧用空气CA在导入流道36中回旋的方向彼此不同的构成相比，能抑制燃烧用空气CA回旋的速度降低。其结果，能抑制在导入流道36中被升温的燃烧用空气CA的温度在预混合室90中降低。

如上所述，根据第3实施方式的过滤器再生装置69，除了上述(1)-(8)所记载的效果，还能得到以下列举的效果(优点)。

(15)被供给至燃烧区域33中的气体为在预混合室90中预先混合的混合气。而且，与生成混合气和燃烧混合气在燃烧区域33中进行的构成相比，混合气容易点火，并且燃烧混合气的效率提高。其结果，能进一步抑制被供给至燃烧区域33中的燃料作为未燃气体被排出。

(16)流入至预混合室90中的燃烧用空气CA在导入流道36中预先被加热。而且，与流入至预混合室90中的燃烧用空气CA不被加热的构成相比，流入至燃烧区域33中的混合气的温度被提高。其结果，上述(15)所记载的效果变得更加显著。

(17)燃料供给部75将气化了的燃料供给至第1混合室91中。因此，与将液体状的燃料供给至第1混合室91中的构成相比，流入至燃烧区域33中的混合气的温度被提高。其结果，上述(15)所记载的效果变得更加显著。

另外，上述第1-第3实施方式能以以下的方式适当地更改并实施。

·在第3实施方式中，区划预混合室90和燃烧区域33的区划部例如也可以是配置在内筒34的内侧，且与内筒34的轴向正交的平板。总之，区划预混合室90和燃烧区域33的区划部只要是在被内筒34区划的空间中区划形成混合气被生成的空间和混合被点火的空间的部件即可。

另外，如果是由连结部76、第1内侧筒部80、第2内侧筒部81、闭塞壁82以及支承板83构成的区划部，将混合气被生成的空间和混合气被点火的空间连接的通道就复杂。而且，在提高燃料与燃烧用空气的混合程度的这点上，区划部优选由连结部76、第1内侧筒部80、第2内侧筒部81、闭塞壁82以及支承板83构成。

·在第3实施方式中，也可以省略第2连通孔73。也就是说，燃烧用空气CA也可以只通过第1连通孔72而被供给至燃烧区域20中。

·在第3实施方式中，也可以省略第1连通孔72。这时，被导入至预混合室90中的燃烧用空气CA只要是例如从连接通道26分支的通道被连接在底壁32上，从而不通过火焰稳定器31的周围而被供给至预混合室90中的构成即可。

·第2实施方式中的燃烧器65也可以替换成第1实施方式的燃烧器30或第3实施方式中的燃烧器70。这时，第2实施方式中的流出通道55的流道62相当于第1以及第3实施方式中的连接通道26的流道38。根据像这样的构成，由于燃烧用空气通过排气和火焰F阶段性地被加热，所以能使被导入至燃烧区域33中的燃烧用空气的温度高于第1-第3实施方式的燃烧用空气的温度。其结果，能进一步促进混合气中的燃料的气化。

·在如第2实施方式那样通过排气来加热燃烧用空气的情况下，加热燃烧用空气的排气并不仅限于在DPF21的上游侧流动的排气，也可以是在DPF21的下游侧流动的排气。根据像这样的构成，在再生处理时的燃烧用空气为通过燃烧器65而被升温的排气，并被通过了DPF21后的排气加热。因此，与由DPF21的上游侧中的排气加热燃烧用空气的情况相比，在相同量的燃料被供给至燃烧区域中的前提下，能够使燃烧用空气升温至比流入至DPF21中的排气更高的温度。其结果，能有效地利用排气的余热的同时，能实现燃烧器65的进一步的小型化。另外，通常，在DPF21的附近配设有净化排气的触媒。因此，排气和燃烧用空气的热交换优选在像这样的触媒的下游侧进行，以便抑制触媒的温度降低。

·在第2实施方式中，利用排气对燃烧用空气进行的加热并不仅限于通过双重管部来进行，只要形成燃烧用空气流动的流道的壁部受到来自排气管18的壁部的热即可。因此，例如，燃烧用空气的配管也可以采用以该配管的壁部的一部分和排气管18的壁部的一部分相互接触的状态并排设置在该排气管18上的方式。

·在第2实施方式中，在利用排气对燃烧用空气进行的加热通过双重管部来进行的情况下，也可以使燃烧用空气在内侧通道57流动，排气在外侧流道60流动。另外，这时，翼片优选形成在内侧配管58的内周面上。

·在如第1以及第3实施方式那样通过火焰F加热燃烧用空气的情况下，燃烧用空气流动的配管也可以以其一部分暴露于火焰F的方式配设在燃烧区域33中。这时，暴露于火焰F的部位优选例如以沿火焰稳定器的周壁的方式缠绕成螺旋状。

·在第2实施方式中，也可以采用省略了内侧配管58的翼片63以及外侧配管59的翼片64的任何一方的构成，也可以采用省略了翼片63以及翼片64的双方的构成。

·在第1以及第3实施方式中，也可以采用省略了内筒34的翼片42以及外筒35的翼片43的任何一方的构成，也可以采用省略了翼片42以及翼片43的双方的构成。

·在第1实施方式的导入流道36中，例如也可以将燃烧用空气沿内筒34的圆周方向引导的引导部配设在流道38和导入流道36的连接部上，以便容易生成燃烧用空气的漩涡流。例如，引导部也可以连接在从沿外筒35的中心轴的方向俯视时，连接通道26相对于外筒35的中心轴偏置的位置上。

·同样地，在第2实施方式的外侧流道60中，例如也可以将燃烧用空气沿内侧配管58的圆周方向引导的引导部配设在流道61和外侧流道60的连接部上，以便容易生成燃烧用空气的漩涡流。例如，引导部也可以连接在从沿外侧配管59的中心轴的方向俯视时，流入通道54相对于外侧配管59的中心轴偏置的位置上。

·第1以及第3实施方式中的燃烧器的加热部并不仅限于形成燃烧区域33的内筒34，与第2实施方式同样地，加热部也可以是排气流动的排气通道、即内侧配管58。也就是说，第2实施方式中的空气供给部50也可以被包括在第1以及第3实施方式中的燃烧器的空气供给通道中。

·第1以及第3实施方式的加热部是形成燃烧区域33的内筒34，第2实施方式的加热部是形成排气流动的内侧通道57的内侧配管58。不限于此，加热部也可以是用于加热燃烧用空气的加热器或燃烧器。根据像这样的加热部，即使在例如发动机启动时，也能尽快提高燃烧用空气的温度。另外，过滤器再生装置中的燃烧用空气的加热也可以使用通过排气的加热、通过火焰F的加热、通过上述加热器或燃烧器等的加热这些中的一个来进行，也可以适当地组合来进行。另外，上述加热器也可以是电气发热式，也可以是电气感应加热式。

·在第2实施方式中，流出通道55的连接位置只要是能贮留在外侧流道60中产生的结露的空间形成在该外侧流道60内的方式的位置即可，也可以根据双重管部51的形状和方向等适当地进行变更。

·从燃料供给部40、75喷射的燃料并不仅是燃料泵，也可以从共轨供给。也可以搭载只向燃料供给部40、75供给燃料的燃料泵。

·点火部除了火花塞以外，也可以是适当地搭载了辉光加热器、激光点火装置、等离子点火装置等的构成。只要能生成火焰F，点火也可以是只搭载了辉光加热器、激光点火装置、等离子点火装置等这些装置中的一个的构成。

·燃烧用空气并不仅限于在吸气管13中流动的吸入空气，也可以是通过在连接在制动器的空气箱的配管中流动的空气、或过滤器再生装置用的鼓风机而被供给的空气。

·配置于燃烧器的下游的加热对象并不仅限于过滤器，也可以是被用于净化排气的各种触媒。或者，配置于燃烧器的下游的加热对象也可以是过滤器和触媒的双方。

·搭载了过滤器再生装置发动机也可以是汽油发动机。

Claims (9)

1.一种燃烧器，其具备：

火焰稳定器，其形成为筒状；

燃料供给部，其向所述火焰稳定器内供给燃料；

空气供给通道，其包括对空气进行加热的加热部，并且将在所述加热部被加热的所述空气供给至所述火焰稳定器内；以及

点火部，其在所述火焰稳定器内对所述燃料和所述空气的混合气进行点火。

2.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，

所述空气供给通道具备壁部，该臂部形成所述空气流动的流道，

所述加热部包括所述壁部，

所述壁部通过从发动机的排气通道以及所述火焰稳定器的至少一方所受到的热来加热所述空气。

3.根据权利要求2所述的燃烧器，其中，

所述壁部具备与所述空气接触的翼片。

4.根据权利要求2或3所述的燃烧器，其中，

所述火焰稳定器具备周壁，该周壁形成所述混合气燃烧的燃烧区域，

所述壁部包括所述周壁。

5.根据权利要求4所述的燃烧器，其中，

所述空气供给通道具备将所述周壁包围的外筒，

在所述周壁形成有将所述外筒与所述周壁之间的所述流道和所述燃烧区域连通的连通孔，

所述空气供给通道将被导入至所述流道中的所述空气从所述连通孔供给至所述燃烧区域中。

6.根据权利要求5所述的燃烧器，其中，

所述火焰稳定器具有喷出火焰的顶端，

所述空气从比所述连通孔更靠近所述顶端的部位被导入至所述空气供给通道中。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的燃烧器，其中，

进一步具备预混合室，其配置在所述火焰稳定器内并生成所述混合气，

所述空气供给通道向所述预混合室供给所述空气。

8.一种过滤器再生装置，其具备：

火焰稳定器，其形成为筒状；

燃料供给部，其向所述火焰稳定器内供给燃料；

空气供给通道，其包括对空气进行加热的加热部，并且将在所述加热部被加热的所述空气供给至所述火焰稳定器内；以及

点火部，其在所述火焰稳定器内对所述燃料和所述空气的混合气进行点火。

9.根据权利要求8所述的过滤器再生装置，其中，

所述空气供给通道具备壁部，该壁部形成所述空气流动的流道，

所述加热部包括所述壁部，

所述壁部通过从发动机的排气通道受到的热来加热所述空气。