CN104520644A - 燃烧器 - Google Patents

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Abstract

燃烧器(20)具备:第1筒部(30),形成有燃烧气体喷出的喷出口(32);第2筒部(40),在第1筒部(30)内朝向喷出口(32)延伸,混合气从与喷出口(32)相反的一侧流入;第3筒部(50),配设在第1筒部(30)内,内插有第2筒部(40),具有位于喷出口(32)侧的开口端;闭塞部(51),将开口端闭塞;连结壁部(41),将第1筒部(30)与第2筒部(40)之间的缝隙闭塞;分隔壁(55),与第1筒部(30)和第3筒部(50)连结,在分隔壁(55)上形成有将相对于分隔壁(55)的喷出口(32)的相反侧和喷出口(32)侧连通的连通道(56);以及点火部(62),配设在相对于分隔壁(55)的喷出口(32)侧,将混合气点火。

Description

燃烧器
技术领域
本发明的技术涉及将排气升温的燃烧器,特别涉及燃料和空气的混合气被供给到燃烧室的予混合式燃烧器。
背景技术
以往,在柴油发动机的排气通道上配设有捕捉排气中含有的微粒(PM:Particulate Matter)的柴油微粒过滤器(DPF:Diesel ParticulateFilter)。在这样的DPF中,为了保持微粒捕捉功能,进行使用排气将该DPF捕捉到的微粒燃烧的再生处理。
例如,在专利文献1的排气净化装置中,在DPF的前段配设有燃烧器,在该燃烧器的燃烧室中生成燃烧气体。然后,将燃烧气体供给到排气通道内的排气,从而使流入到DPF的排气升温。
另外,作为这样的燃烧器,已知有一种予混合方式的燃烧器,为了提高混合气的点火性、燃烧性,降低燃烧气体中含有的未燃燃料,不是将燃料和空气单独地供给到燃烧室,而是将燃料和空气的混合气供给到燃烧室。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2011-185493号公报
但是,在上述的予混合方式的燃烧器中生成的燃烧气体中仍含有少量的未燃燃料。这样的燃料不是作为发动机的动力使用,所以为了抑制搭载了该发动机的车辆的燃料消耗量,优选用于排气升温的燃料少。因此,希望减少燃烧时的未燃气体,以便为得到预定的燃烧器输出而所需的燃料变少。
发明内容
本发明的技术,其目的在于,提供一种能够减少燃烧气体的未燃燃料的予混合方式的燃烧器。
本发明的燃烧器的一种方式,一种燃烧器,具备:第1筒部,具有筒端,在该筒端上形成有使混合气燃烧的燃烧气体喷出的喷出口;第2筒部,在所述第1筒部内朝向所述喷出口延伸,所述混合气从与所述喷出口相反的一侧流入到所述第2筒部;第3筒部,被配设在所述第1筒部内,在所述第3筒部中内插所述第2筒部,所述第3筒部具有位于所述喷出口侧的开口端;闭塞部,将所述开口端闭塞;第1壁部,被连结到所述第1筒部的内侧面和所述第2筒部的外侧面,将所述第1筒部和所述第2筒部之间的缝隙闭塞;第2壁部,被连结到所述第1筒部的内侧面和所述第3筒部的外侧面,在所述第2壁部上形成有连通道,该连通道将相对于所述第2壁部位于所述喷出口相反的一侧和所述喷出口侧连通;以及点火部,配设在相对于所述第2壁部的所述喷出口侧,将所述混合气点火。
在本发明的燃烧器的一个方式中,混合气在第2筒部内朝向喷出口流动之后折返,在第2筒部与第3筒部之间的缝隙中朝向喷出口相反侧流动。然后,混合气再次折返而在第3筒部与第1筒部之间的缝隙中朝向喷出口流动,通过了形成在第2壁部上的连通道之后,被点火部点着。也就是说,通过第2壁部分隔出予混合室和燃烧室。
根据这样的构成,与混合气的流路没有折返的情况相比,混合气的流路增长,所以予混合室中的燃料与空气的混合得到促进。而且,流入到燃烧室的混合气的流速在第2壁部提高,所以能够抑制火焰传播到予混合室的混合气。因此,与没有配设第2壁部的情况相比,能够以高概率生成基于通过了予混合室的混合气的燃烧气体。
另外,第3筒部被在燃烧室中生成的燃烧气体加热。因此,在第2筒部与第3筒部之间的缝隙中流动的混合气经由第3筒部被燃烧气体加热。其结果,与在予混合室中没有进行混合气的加热的情况相比,混合气的温度变高。
也就是说,根据上述的构成,予混合室中的混合气的混合被促进并且混合气的温度提高,从而混合气的燃烧性提高,所以燃烧气体中包含的未燃燃料减少。
在本发明的燃烧器的其他方式中,所述第1筒部具备延伸部,该延伸部比所述第1筒部与所述第1壁部的连结部分向所述喷出口的相反侧延伸,燃料和空气被供给到由所述延伸部包围的空间,并且,在所述延伸部上形成有用于向该延伸部内导入空气的第1导入口和在该延伸部内生成该空气的旋流的旋流生成部。
根据本发明的燃烧器的其他方式,在延伸部内,通过旋流生成部生成空气的旋流。于是,通过向该空气供给燃料而生成混合气,该混合气流入到第2筒部内。因此,与在延伸部内没有生成空气的旋流的情况相比,予混合室中的燃料与空气的混合得到促进。
在本发明的燃烧器的其他方式中,在所述第1筒部上形成有第1导入口和第2导入口,所述第1导入口用于将空气导入到比所述第1筒部与所述第1壁部的连结部分向所述喷出口的相反侧延伸的延伸部内,所述第2导入口位于相对于所述点火部的所述喷出口侧的部位,用于将空气导入到所述第1筒部与所述第3筒部之间的缝隙。
根据本发明的燃烧器的其他方式,通过第2导入口向燃烧中的混合气供给新的空气。因此,未燃烧的混合气与燃烧中的混合气之间的混合、以及未燃烧的混合气本身的混合得到促进。其结果,与没有向燃烧中的混合气供给新空气的情况相比,混合气的燃烧性提高。
本发明的燃烧器的其他方式,还具备:第4筒部,被设置成内插有所述第1筒部,所述第4筒部具有将与所述第1筒部之间的缝隙闭塞的所述喷出口侧的端部;以及空气供给通道,与所述第4筒部的所述喷出口侧的部位连接,将空气供给到所述第1筒部与所述第4筒部之间的缝隙。
根据本发明的燃烧器的其他方式,第1筒部被在燃烧室中生成的燃烧气体加热。因此,在第1筒部与第4筒部之间的缝隙中流动的混合前的空气经由第1筒部被燃烧气体加热。其结果,与没有进行混合前的空气的加热的情况相比,混合气的温度提高,从而混合气的燃烧性进一步提高。
而且,燃烧器利用燃烧气体的排热,所以与另外设置对混合前的空气进行加热的机构的情况相比,能够以简易的结构提高混合气的燃烧性,并且能够抑制对燃烧器周边的其他构成要素的热损害。
本发明的燃烧器的其他方式,还具备引导部,所述引导部引导来自所述空气供给通道的空气使其绕所述第1筒部回旋。
根据本发明的燃烧器的其他方式,在第1筒部与第4筒部之间的缝隙中流动的空气绕第1筒部回旋的同时朝向喷出口相反侧流动。因此,与没有形成上述引导部的情况相比,空气在第1筒部与第4筒部之间的缝隙中流动的流通路径增长,所以经由第1筒部的空气的加热更有效地进行。其结果,混合气的温度更加提高,所以混合气的燃烧性进一步提高。
本发明的燃烧器的其他方式,所述第1筒部的内部空间被所述第3筒部、所述闭塞部、以及所述第2壁部区划成予混合室和燃烧室,所述闭塞部包括循环流生成部,该循环流生成部具有:与从所述点火部侧朝向所述喷出口的所述燃烧气体的气流碰撞而在该气流的一部分上生成在上游侧和下游侧之间循环的循环流的面;以及暴露于所述予混合室内的予混合气的部位。
根据本发明的燃烧器的其他方式,循环流生成部在燃烧室内生成气体循环的循环流,所以未燃燃料在燃烧室内滞留的时间变长,容易被引入到火焰而燃烧。另外,该循环流中,从点火部侧朝向喷出口的气流的至少一部分在上游侧和下游侧之间循环,所以未燃燃料的浓度分布在该流向的上下方向上均匀化。此外,循环流生成部在燃烧室内与自己生成的循环流接触,所以与例如与层流接触的情况相比,从燃烧室内的燃烧气体吸收的热量增大。因此,通过向予混合气传播该热,从而能够抑制予混合气中包含的汽化燃料的液化,并且能够促进液状燃料的汽化。
在本发明的燃烧器的其他方式中,所述闭塞部具备将所述第3筒部的所述开口端闭塞的闭塞板,所述循环流生成部具备挡板,该挡板被配设为比所述闭塞板靠所述喷出口侧,从所述点火部侧朝向所述喷出口的所述燃烧气体碰撞所述挡板,在所述燃烧室之中的、所述挡板和所述闭塞板之间设置有在该挡板的上游侧生成循环流的第1循环流生成空间,在所述挡板的下游侧设置有第2循环流生成空间。
根据本发明的燃烧器的其他方式,在挡板的上游侧和下游侧分别设置有循环流生成空间。因此,未燃燃料被引入到火焰而燃烧的机会增多,并且挡板在其上下表面与循环流接触,所以能够进一步增大从燃烧气体吸收的热量。
在本发明的燃烧器的其他方式中,所述循环流生成部具备被插入到所述予混合室内的长条状的传热部。
根据本发明的燃烧器的其他方式,在予混合室中插入长条状的传热部,所以在予混合室中,能够抑制已汽化的燃料的液化,并且能够促进液状燃料的汽化。
在本发明的燃烧器的其他方式中,所述循环流生成部具有将所述第3筒部的所述开口端闭塞的挡板,该挡板具有从所述第3筒部的外侧面突出的部位。
根据本发明的燃烧器的其他方式,循环流生成部具有从第3筒部的外侧面突出的挡板,能够在其下游侧生成循环流。另外,挡板将予混合室区划,所以从燃烧室向予混合室的热传播路径变短,能够减少加热予混合气之前损失的热的损失量。
在本发明的燃烧器的其他方式中,在所述挡板和所述第1筒部之间设置有狭小部。
根据本发明的燃烧器的其他方式,经由狭小部,燃烧气体以及予混合气在挡板的后方以良好的气势流动,所以能够将挡板的下游侧减压,促进未燃燃料的扩散。
在本发明的燃烧器的其他方式中,所述挡板的外径相对于所述第1筒部的内径具有0.6以上且0.8以下的比率。
根据本发明的燃烧器的其他方式,挡板的外径相对于第1筒部的内径具有上述范围的比率,所以能够适当地调整挡板的上游侧压力,并且提高混合效率,能够减少来自燃烧器的未燃燃料的排出量。
在本发明的燃烧器的其他方式中,所述第1筒部具备比该第1筒部与所述第1壁部的连结部分朝向所述喷出口的相反侧延伸的延伸部,燃料和空气被供给到由该延伸部包围的空间,在所述延伸部上形成有用于向该延伸部内导入空气的第1导入口和在该延伸部内生成该空气的旋流的旋流生成部,所述旋流生成部使所述空气向与基于所述循环流生成部的所述燃烧气体的循环方向不同的方向回旋。
根据本发明的燃烧器的其他方式,循环流生成部生成在从点火部侧朝向喷出口的流动方向上进行上下循环的循环流,旋流生成部生成在与该循环流不同的方向回旋的旋流。因此,在燃烧器内,未燃燃料的浓度分布在多个方向上得到均匀化。
附图说明
图1是表示将本发明的燃烧器具体化的第1实施方式的概要结构的示意图。
图2是表示沿图1的2-2线的截面结构的剖视图。
图3是表示沿图1的3-3线的截面结构的剖视图。
图4是表示沿图1的4-4线的截面结构的剖视图。
图5是表示在第1实施方式中、对燃烧器的下游侧的未燃燃料量进行比较的结果的一个例子的柱状图。
图6是表示在第1实施方式中、对燃烧器的下游侧的未燃燃料量进行比较的结果的一个例子的曲线图。
图7是表示将本发明的燃烧器具体化的第2实施方式的概要结构的示意图。
图8是表示在第2实施方式的燃烧器中、挡板的外径相对于第1筒部的内径的比率与未燃燃料排出浓度之间的关系的曲线图。
图9是表示在第2实施方式的燃烧器中、第1循环流生成空间的长度相对于2个循环流生成空间的长度的比率与未燃燃料排出浓度之间的关系的曲线图。
图10是表示将本发明的燃烧器具体化的第3实施方式的概要结构的示意图。
图11是表示将本发明的燃烧器具体化的变形例的概要结构的示意图。
图12是本发明的燃烧器的循环流生成部的变形例,(a)以及(b)是剖视图,(c)是要部侧视图。
附图标记说明
F…火焰、10…柴油发动机、11…排气通道、12…柴油微粒过滤器、13…吸气通道、14…涡轮机、15…压缩机、20…燃烧器、21…基板、30…第1筒部、30a…内侧面、30b…外侧面、31…喷出板、32…喷出口、33…延伸部、34…第1导入口、35…切起片、36…第2导入口、37…燃料供给部、40…第2筒部、40b…外侧面、41…连结壁部、42…凸缘部、43…内插部、44…缩径部、50…第3筒部、50b…外侧面、51…闭塞板、55…分隔壁、56…连通道、57…金属网、60…第4筒部、60a…内侧面、61…火花塞、62…点火部、63…闭塞板、64…空气供给通道、65…空气阀、67…空气流通室、68…引导部、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、77…燃烧室、80…阻挡部、81…传热部、82…挡板、83…第1循环流生成空间、84…狭小部、85…第2循环流生成空间、90…挡板、91…狭小部。
具体实施方式
(第1实施方式)
下面参照图1~图6来说明将本发明的燃烧器具体化的第1实施方式。
如图1所示,在柴油发动机10(以下、简称为发动机10。)的排气通道11上搭载有柴油微粒过滤器12(以下、称为DPF12。),柴油微粒过滤器12吸附排气中包含的微粒。
构成排气净化装置的DPF12具有例如由多孔质碳化硅形成的蜂窝结构,在构成蜂窝结构的柱体的内壁面捕捉排气中的微粒。而且,在该DPF12的前段搭载有燃烧器20,该燃烧器20通过使流入到该DPF12的排气升温而执行DPF12的再生处理。
在燃烧器20的基板21上固定有圆筒状的第1筒部30(以下、简称为筒部30。),第1筒部30的基端侧的开口被该基板21封闭。在筒部30的顶端部,通过固定在该顶端部上的环状的喷出板31而形成有喷出口32。圆筒状的第2筒部40(以下、简称为筒部40。)经由作为第1壁部的环状的连结壁部41与筒部30的内侧面30a连结。连结壁部41的外周缘被固定在筒部30的靠基板21的位置,连结壁部41将筒部30的内侧面30a与筒部40的外侧面40b之间的缝隙封闭。连结壁部41具备:与筒部30的内侧面30a连结的凸缘部42;筒状的内插部43,以内插有筒部40的状态连结该筒部40;以及缩径部44,将凸缘部42和内插部43连接,缩径部44的靠近筒部40的部位配设在喷出口32侧。筒部40从与连结壁部41的连结部分向喷出口32侧延伸,喷出口32侧的开口敞开。
另外,筒部30具有比该筒部30与连结壁部41的连结部分向基板21侧延伸的延伸部33。在延伸部33上,沿着圆周方向以预定间隔形成有第1导入口34(以下、简称为导入口34。),第1导入口34用于向由该延伸部33包围的空间、即第1混合室71(以下、简称为混合室71。)内导入燃烧用空气。在该延伸部33上形成有从导入口34的开口缘朝向内侧将该延伸部33的周壁的一部分切起而成的切起片35。另外,在筒部30上形成有用于向后述的燃烧室77导入燃烧用空气的多个第2导入口36(以下、简称为导入口36。),多个第2导入口36被形成在比点火部62靠喷出口32侧。
另外,在基板21上固定有向混合室71供给燃料的燃料供给部37。燃料供给部37具有形成有供给口的顶端部,顶端部被配设在混合室71内。燃料供给部37与未图示的用于向发动机供给燃料的燃料泵和未图示的燃料阀连接,将已汽化的燃料供给到混合室71。于是,被导入到混合室71的空气以及燃料从喷出口32相反侧流入到由筒部40以及连结壁部41围起的空间、即第2混合室72(以下、简称为混合室72。)。
内插有筒部40的一部分的圆筒状的第3筒部50(以下、简称为筒部50。)比筒部40向喷出口32侧突出,该突出的部分的开口被作为闭塞部的闭塞板51闭塞。在筒部50中,喷出口32相反侧的筒端配置成比连结壁部41靠喷出口32侧,该筒端经由环状的分隔壁55固定在筒部30。
作为第2壁部的分隔壁55的内周缘与筒部50的外侧面50b沿着整个周向连结,另外,分隔壁55的外周缘与筒部30的内侧面30a沿着整个周向连结。在分隔壁55上形成有多个连通道56,多个连通道56将相对于该分隔壁55的喷出口32侧和喷出口32相反侧连通。另外,在分隔壁55上安装有从喷出口32侧将上述多个连通道56覆盖的金属网57。
而且,在比筒部40靠喷出口32侧,形成有由筒部50以及闭塞板51围起的空间、即与混合室72连通的第3混合室73(以下、简称为混合室73。)。另外,通过筒部40与筒部50之间的缝隙,形成有与混合室73连通的第4混合室74(以下、简称为混合室74。)。另外,在相对于混合室74的喷出口32相反侧,形成有由筒部30、分隔壁55、连结壁部41围起的空间、即与混合室74连通的第5混合室75(以下、简称为混合室75。)。
另外,混合室72、73、74、75被设定成具有相互不同的流路截面积。混合室72的流路截面积基于筒部40的内径。另外,混合室74被设定为比混合室72大的流路截面积。另外,混合室73的流路截面积基于筒部40在轴向上的距离且筒部40的筒端与闭塞板51的距离L3。另外,混合室75的流路截面积基于筒部50在轴向上的距离且筒部50的筒端与连结壁部41的距离L4。
另外,在相对于分隔壁55的喷出口32侧配设有火花塞61的点火部62。火花塞61被固定在内插有筒部50的圆筒状的第4筒部60(以下、简称为筒部60。)。点火部62穿过形成于筒部50以及筒部60的贯穿孔而配设在相对于分隔壁55的喷出口32侧。
也就是说,在燃烧器20中,通过上述的混合室71、72、73、74、75形成予混合室70。另外,由筒部30与筒部50之间的缝隙、以及由筒部30在比闭塞板51靠喷出口32侧包围的空间形成燃烧室77。予混合室70和燃烧室77被分隔壁55分隔。
予混合室70的混合气在混合室72中朝向喷出口32流动之后,在混合室73中回转,在混合室74中朝向与混合室72相反的方向流动。然后,混合气在混合室75中再次被回转之后,通过分隔壁55的连通道56流入到燃烧室77。于是,流入到燃烧室77的混合气被点火部62点火,从而在燃烧室77中生成燃烧中的混合气、即火焰F,并伴随该火焰F而生成燃烧气体。
另外,在基板21上固定有筒部60,在该筒部60中内插筒部30。筒部60的喷出口32相反侧的开口被基板21闭塞,并且,在喷出口32侧的筒端,该筒部60与筒部50之间的缝隙被环状的闭塞板63闭塞。
在筒部60的喷出口32侧的端部连接有空气供给通道64的下游端。空气供给通道64的上游端与发动机10的吸气通道13且与配设在排气通道11的涡轮机14一起旋转的压缩机15的下游连接。
在空气供给通道64上配设有可变更该空气供给通道64的流路截面积的空气阀65。空气阀65由未图示的控制部进行开闭控制。也就是说,当空气阀65处于开状态时,在吸气通道13中流动的吸气的一部分作为燃烧用空气通过空气供给通道64流入到筒部30与筒部60之间的缝隙、即空气流通室67。该燃烧用空气通过将空气流通室67和燃烧室77连通的多个导入口36供给到燃烧室77,并且,通过将空气流通室67和混合室71连通的多个导入口34而导入到混合室71。
另外,图2是表示沿图1的2-2线的截面结构的剖视图,是将金属网57省略示出的图。另外,图2所示的箭头表示燃烧用空气的大体流向。如图2所示,在空气供给通道64的出口附近配设有引导部68,该引导部68引导在空气流通室67中流动的燃烧用空气使其成为绕筒部50回旋的旋流。引导部68被固定在筒部60的内侧面60a,形成为配设成将空气供给通道64的出口覆盖的板状。引导部68从固定在筒部60上的固定部分折弯,以越是顶端侧的部位越靠近筒部30的方式倾斜。从空气供给通道64流出的燃烧用空气碰撞引导部68,被该引导部68引导。由此,在空气流通室67中形成绕筒部50回旋的燃烧用空气的旋流。
另外,图3是表示沿图1的3-3线的截面结构的剖视图,图3所示的箭头表示燃烧用空气的大体流向。如图3所示,形成在筒部30的延伸部33上的切起片35被配设成将导入口34覆盖。切起片35对通过导入口34流入到混合室71的燃烧用空气进行引导,从而在混合室71中生成燃烧用空气的旋流。在第1实施方式中,以在空气流通室67和混合室71中生成的燃烧用空气的旋流成为相同方向的方式形成引导部68以及切起片35。
另外,如图4所示,在分隔壁55上,在除了用于将分隔壁55连结到筒部30的加工部分、用于将分隔壁55连结到筒部50的加工部分、以及用于在分隔壁55上安装金属网57的加工部分之外的分隔壁55的区域形成有多个连通道56。多个连通道56排列成开口的中心配置在直径相互不同的2个同心圆上。在第1实施方式中,在各个同心圆上排列有18个连通道56,在大径的同心圆上排列的连通道56排列成相互邻接的连通道56的间隔均等。另一方面,在小径的同心圆上排列的连通道56排列成,在考虑上述的加工部分的同时,相互邻接的连通道56的间隔尽可能均等。
连通道56的总开口面积根据将例如燃料供给量、燃烧用空气的导入量、导入口36的开口面积、排列等各种信息作为参数的仿真的结果,被设定成使得流入到燃烧室77的混合气的流速比火焰F的传播速度快。另外,火焰F的长度、即火焰长Lf能够根据连通道56的数量而调整。因此,连通道56的数量考虑火焰F的长度、即火焰长Lf而设定,以便确保使混合气燃烧的足够大小的燃烧室77的同时,燃烧器20的大小与不同时期的规格对应。
另外,上述燃料供给量是根据DPF12的温度和目标温度、排气通道11上的排气温度和排气流量决定的燃料的量,是通过使流入到DPF12的排气气体升温而将DPF12升温至目标温度所需的量。另外,上述燃烧用空气量是根据上述燃料供给量决定的空气的量,是为了使与上述燃料供给量对应的燃料燃烧所需的空气的量。
接着,参照图5以及图6说明上述构成的燃烧器20的作用。
当DPF12的再生处理开始时,空气阀65被控制成打开状态,并且燃料供给部37以及点火部62被驱动。当空气阀65成为打开状态时,在吸气通道13中流动的吸气的一部分作为燃烧用空气流入到空气流通室67。该燃烧用空气被引导部68引导,从而绕筒部30回旋的同时,朝向喷出口32相反侧流动。
在空气流通室67中流动的燃烧用空气的一部分通过导入口36导入到燃烧室77,其余部分通过导入口34被导入到混合室71。被导入到混合室71的燃烧用空气,由于基于引导部68的回旋方向和基于切起片35的回旋方向相同,所以基于引导部68的回旋的气势不会变弱,而是回旋的气势被加强的基础上,在混合室71中生成旋流。
在此,切起片35向筒部30的内侧被切起。因此,如图3所示,从导入口34流入的燃烧用空气之中,沿着筒部30的内侧面流动的燃烧用空气被形成在相对于该导入口34位于回旋方向的下游的切起片35引导到筒部30的中心侧的区域、即从燃料供给部37供给燃料的区域。于是,在混合室71中,从燃料供给部37向处于回旋状态的燃烧用空气供给燃料,从而生成混合气。该混合气接着向混合室72流入。此时,混合气因连结壁部41的缩径部44而流路截面积慢慢缩小,从而在维持了回旋状态的状态下流入混合室72。
像这样,在混合室71中,向处于回旋状态的燃烧用空气供给燃料,另外,在混合室72中,在维持了回旋状态的状态下,混合气朝向喷出口32流动。因此,在混合室71、72中,与在混合室71中向未处于回旋状态的燃烧用空气供给燃料的情况、在混合室72中没有维持混合气的回旋状态的情况相比,能够促进燃料和燃烧用空气的混合。
另外,在混合室71中,通过将筒部30的周壁的一部分切起而成的切起片35而生成旋流。因此,相比于将与切起片35相同形状的部件单独固定到筒部30的情况相比,在混合室71中生成燃烧用空气的旋流的基础上的制造负荷减轻。
在混合室72中朝向喷出口32流动的混合气不久在混合室73中被回转,朝向与混合室72相反的方向在混合室74中流动。接着,混合气在混合室75中再次被回转之后,通过分隔壁55的连通道56流入到燃烧室77。
在这样的予混合室70中,与没有进行混合气回转的予混合室相比,混合气的流路增长与混合室73、74、75对应的量,混合气的混合得到促进。另外,混合室72、73、74、75被设定为相互不同的流路截面积,所以基于流路截面积的急剧变化,混合气的混合也被促进。
而且,当流入到燃烧室77的混合气被点火部62点着时,在燃烧室77中生成燃烧中的混合气、即火焰F,并生成伴随于该火焰F的燃烧气体。从形成在筒部30上的导入口36向该火焰F供给燃烧用空气。由此,与没有向火焰F供给新的燃烧用空气的情况相比,未燃烧的混合气和燃烧中的混合气的混合、以及未燃烧的混合气本身的混合得到促进。
在燃烧室77中生成的燃烧气体通过喷出口32供给到排气通道11,与排气通道11内的排气混合,从而流入到DPF12的排气升温。于是,在流入这样的排气的DPF12中,温度上升至目标温度,该DPF12已捕捉的微粒燃烧。
然而,在燃烧室77中生成燃烧气体时,形成燃烧室77的筒部30、50被该燃烧气体加热。因此,在生成燃烧气体后在空气流通室67中流动的燃烧用空气经由筒部30被燃烧气体加热。通过这种加热,向混合室71导入温度比燃烧用空气没有被加热时高的燃烧用空气。因此,通过上述燃烧用空气而生成混合气,已汽化的燃料的液化得到抑制,且没有被燃料供给部37汽化的燃料的汽化被促进。而且,在空气流通室67中流动的燃烧用空气被引导部68引导而绕筒部50回旋。因此,与在空气流通室67中不旋回地流动的燃烧用空气相比,空气流通室67中的流通路径增长,所以更高温度的燃烧用空气被导入到混合室71。
另外,在生成燃烧气体后在混合室74中流动的混合气经由筒部50被燃烧气体加热。由此,混合气的温度提高,所以在混合室74中,能够抑制已汽化的燃料液化,且促进没有汽化的燃料的汽化。
像这样,在燃烧室77中生成燃烧气体时,燃料的汽化被促进,从而混合气的燃烧性提高。而且,上述的燃烧用空气以及混合气的加热利用燃烧气体的排热进行。因此,与另外设置对燃烧用空气、混合气进行加热的加热部的构成相比,能够以简易的构成提高混合气的燃烧性,并且也能够抑制对燃烧器20周边的其他构成要素的热损害。
另外,在燃烧器20中,燃烧气体的热的一部分被燃烧用空气以及混合气吸热,未燃燃料减少。因此,在向燃烧室77供给相同量的燃料的前提下,能够保持与燃烧用空气以及混合气没有被加热的情况同等以上的燃烧器输出。
另一方面,如上所述,连通道56的开口面积以及数量被设定为,流入到燃烧室77的混合气的流速比火焰F的传播速度快。但是,在通过连通道56的混合气中,有时局部地形成流速比火焰F的传播速度小的区域。而且,火焰F通过该区域而传播到予混合室70时,在予混合室70中的混合气的混合或加热完成之前,混合气燃烧。
在这一点上,在分隔壁55上,在该分隔壁55的喷出口32侧的侧面安装有将全部的连通道56的开口覆盖的金属网57。通过在分隔壁55上安装这样的金属网57,从而通过该金属网57的保焰作用,能够抑制火焰F向予混合室70内传播。
另外,在分隔壁55上形成有多个连通道56,所以通过变更该连通道56的排列、开口面积的大小、形状,从而能够调整火焰F的长度、即火焰长Lf。其结果,与燃烧器20的大小有关的自由度扩大,所以根据不同时期的规格,能够将燃烧器20小型化。
图5是表示对燃烧器的下游侧的未燃燃料量进行比较的实验的结果的一个例子的柱状图。在比较例的燃烧器中,能够从燃烧器20中将筒部40以及连结壁部41省略,并且将分隔壁55设为没有形成连通道56的闭塞壁。而且,将筒部50内设为予混合室,在筒部50的喷出口32侧的端部形成与燃烧室77连通的多个连通道。也就是说,比较例的燃烧器为没有形成混合室73、74、75的结构。如图5所示,确认到实施例的燃烧器20相比于比较例的燃烧器,燃烧器的下游侧的未燃燃料量少。
另外,图6是表示对燃烧器的下游侧的点火前后的未燃燃料量的推移进行了比较的实验的结果的一个例子的曲线图,上述的燃烧器20的实施例用实线表示,比较例的燃烧器、即比较例用双点划线表示。另外,比较例的燃烧器构成为,燃烧用空气不会被筒部50加热而导入到混合室71。
如图6所示,确认到如下情况:直至燃烧气体生成为止,未燃燃料的量没有大的差,然而在燃烧气体的生成后,实施例的燃烧器20的未燃燃料量比比较例的燃烧器少。也就是说,确认到燃烧用空气被加热而混合气的燃烧性提高。
如以上说明,根据上述第1实施方式的燃烧器20,能够得到以下列挙的效果(优点)。
(1)在燃烧器20的予混合室70中,混合气的流路折返。因此,与具备没有折返的予混合室的燃烧器相比,予混合室70中的混合气的流路变长。其结果,促进混合气混合,该混合气的燃烧性提高,所以在燃烧气体中含有的未燃燃料减少。
(2)另外,在燃烧器20中,在混合室74中流动的混合气经由筒部50被燃烧气体加热。因此,与没有用燃烧气体对混合气进行加热的情况相比,混合气的温度提高。其结果,混合气中的燃料的汽化被促进,从而混合气的燃烧性提高,所以燃烧气体中包含的未燃燃料减少。
(3)在混合室71中,向处于回旋状态的燃烧用空气供给燃料。其结果,与向未处于回旋状态的燃烧用空气供给燃料的情况相比,燃料与燃烧用空气的混合被促进。
(4)通过筒部30的导入口36向燃烧气体供给燃烧用空气。因此,与没有向燃烧中的混合气供给新的燃烧用空气的情况相比,未燃烧的混合气与燃烧中的混合气的混合、以及未燃烧的混合气自身的燃料与燃烧用空气的混合被促进。
(5)燃烧用空气经由筒部30被燃烧气体加热。其结果,与燃烧用空气没有被加热的情况相比,导入到混合室71的燃烧用空气的温度提高。
(6)在燃烧用空气以及混合气的加热中利用燃烧气体的排热。其结果,与另外设置对燃烧用空气进行加热的加热部的情况相比,用于对燃烧用空气以及混合气进行加热的构成简易。
(7)另外,燃烧器20向周边的散热得到抑制,所以对该燃烧器20的周边的其他构成要素的热损害得到抑制。
(8)在空气流通室67中流动的燃烧用空气被引导部68引导而绕筒部50回旋。因此,与在空气流通室67中燃烧用空气没有回旋的情况相比,空气流通室67中的燃烧用空气的流通路径变长,所以燃烧用空气被加热至更高的温度。
(9)在混合室71中,通过切起片35而形成燃烧用空气的旋流。其结果,混合室71中的燃烧用空气与燃料的混合被促进。
(10)基于切起片35的回旋方向和基于引导部68的回旋方向相同。因此,与基于切起片35的回旋方向和基于引导部68的回旋方向相互不同的的情况相比,燃烧用空气能够顺利地流入到混合室71。
(11)切起片35向筒部30的内侧切起。因此,与切起片没有在筒部30的外侧切起的情况相比,燃烧用空气容易被供给到从燃料供给部37供给燃料的区域。
(12)切起片35通过将延伸部33的周壁的一部分切起而成。因此,与在延伸部33上另外接合与切起片35相同形状的部件的情况相比,在延伸部33上形成用于使燃烧用空气在混合室71中回旋的部件时的加工负荷减轻。
(13)混合室72、混合室73、混合室74、混合室75的流路截面积互不相同,所以基于予混合室70的压力变化,混合气的混合得到促进。
(14)筒部50的闭塞板51侧的端部成为自由端。因此,即使在因燃烧气体的加热而筒部50膨胀时,筒部50本身以及相对于分隔壁55的机械负荷减少。
另外,上述第1实施方式能够按照如下所述方式适当变更来实施。
·在空气流通室67中生成燃烧用空气的旋流的引导部不限于配设成将空气供给通道64的出口覆盖,也可以是形成在筒部30的外侧面30b的翼片,也可以是形成在筒部60的内侧面60a的翼片。
·在空气流通室67中生成燃烧用空气的旋流的引导部,也可以是在从沿着筒部60的中心轴的方向看的俯视中,在相对于筒部60的中心轴偏置的位置,与该筒部60连接的空气供给通道64。
·可以是在空气流通室67中生成燃烧用空气的旋流的引导部被省略的构成。即使是这样的构成,燃烧用空气通过筒部30被燃烧气体加热。
·燃烧器可以是没有进行燃烧用空气的加热的构成。也就是说,例如,在燃烧器20中,筒部60被省略,且空气供给通道64直接与只将筒部30的延伸部33包围的筒部以及形成有导入口36的部位连接。
·另外,空气供给通道64也可以与筒部60的中央部等、喷出口32侧的端部以外的筒部60的部分连接。另外,空气供给通道64也可以设置多个。
·在燃烧器20中,向燃烧室77导入燃烧用空气的导入口36可以根据不同时期的规格、要求,能够适当变更或省略开口面积的大小、排列。
·切起片也可以在筒部30的外侧被切起。即使是这样的结构,在混合室71形成有燃烧用空气的旋流。
·另外,在筒部30上,也可以形成有向筒部30外侧的切起片和向筒部30内侧的切起片。
·基于引导部68的旋流和基于切起片35的旋流也可以是相互不同的方向。
·在混合室71中生成燃烧用空气的旋流的旋流生成部不限于将筒部30的周壁的一部分切起而成的切起片35,也可以是像引导部68那样,将覆盖导入口34的开口的部件与筒部30接合。
·在混合室71中生成燃烧用空气的旋流的旋流生成部,也可以是在从沿着筒部30的中心轴延伸的方向观看时的俯视中,在相对于筒部30的中心轴偏置的位置与该筒部30连接的空气供给通道64。
·混合室71也可以是将生成燃烧用空气的旋流的旋流生成部省略的构成。
·分隔壁55上的连通道56的排列、开口面积、形状能够根据与未燃燃料、火焰长有关的各种仿真、实验适当变更。
·另外,安装在分隔壁55上的金属网57不限于从喷出口32侧将多个连通道56覆盖,也可以从基板21侧将多个连通道56覆盖,也可以从喷出口32侧和基板21侧的双侧进行覆盖。即使是这样的结构,金属网57被安装到分隔壁55上,从而能够通过基于该金属网57的保焰作用抑制向予混合室70内传播火焰F。
·将筒部50的开口闭塞的闭塞板51只要在筒部40的周壁形成有将混合室72和混合室74连通的贯穿孔即可,也可以将喷出口32侧的筒部40的开口闭塞。另外,在这种构成中,贯穿孔的流路截面积优选与混合室72中的流路截面积以及混合室74中的流路截面积互不相同。
·也可以在燃烧器20上追加对在空气供给通道64中流动的燃烧用空气进行加热的构成。例如,将空气供给通道64的周壁和排气通道11的周壁共有化,或者追加对燃烧用空气进行加热的加热器、燃烧器。根据这样的构成,即使没有生成燃烧气体,燃烧用空气的温度提高,并且也可以将燃烧用空气加热到比燃烧用空气只在筒部30被加热的情况更高的温度。
·混合室72、73、74、75之中的至少1组的流路截面积也可以相同。
·被燃烧气体加热的筒部50的闭塞板51侧的端部也可以是例如被固定在筒部30上的固定端。
·各个筒部只要是筒状即可,可以是各个筒部的内径在该筒部的轴向变化,也可以是楕圆筒状、多边筒状。
·在燃烧器20中,只要从喷出口32的相反侧向筒部40流入混合气即可。因此,在燃烧器20上追加有,例如、内插到筒部40的第1内侧筒部、将第1内侧筒部与连结壁部41之间的缝隙闭塞的连结壁部、以及以内插有第1内侧筒部的状态被固定在筒部40、喷出口32侧的开口被闭塞的第2内侧筒部。根据这样的构成,予混合室中的混合气的流通路径变得更长,所以混合气的混合更加促进。
·燃料供给部37不限于向混合室71供给已汽化的燃料,也可以喷射雾状的燃料。
·从燃料供给部37喷射的燃料不是从燃料泵,而是从共轨(common-rail injection)供给。另外,也可以搭载只向燃料供给部37供给燃料的燃料泵。
·在点火部上,除了火花塞之外,还可以适当搭载辉光加热器、激光点火装置、等离子点火装置。另外,只要能够生成火焰F,也可以是只搭载辉光加热器、激光点火装置、等离子点火装置之中的一个的构成。
·燃烧用空气不限于在吸气通道13中流动的吸入空气,也可以是在与制动器的空气箱连接的配管中流动的空气、通过燃烧器用的鼓风机供给的空气。
·排气净化装置不限于DPF12,也可以具备将排气气体净化的催化器。根据这种的构成,通过燃烧器20,催化器升温,所以能够使催化器尽早升温到活化温度。
·被搭载燃烧器的发动机也可以是汽油发动机。
(第2实施方式)
以下、参照图7~图9来说明将本发明的燃烧器具体化的第2实施方式。另外,第2实施方式的燃烧器的主要结构与第1实施方式的燃烧器相同。因此,在第2实施方式中,详细说明与第1实施方式不同的部分,对与第1实施方式相同的部分赋予同样的符号,省略其详细的说明。
如图7所示,在第3筒部50的闭塞板51上只形成1个圆形状的插通孔51B,在该插通孔51B上固定有作为循环流生成部的阻挡部80。由该闭塞板51和阻挡部80构成闭塞部。阻挡部80具备长条状的传热部81和与传热部81的顶端接合的挡板82。传热部81形成为棒状,被插通于插通孔51B,其长边方向的大致中央被闭塞板51支承。
挡板82形成为圆板状,其直径d大于筒部50的直径,小于第1筒部30的内径D。传热部81从挡板82的中央与挡板82的表面垂直地延伸。该阻挡部80被固定成传热部81的中心轴与筒部50的中心轴一致。
另外,阻挡部80以将挡板82和闭塞板51离开的状态固定到筒部50。其结果,传热部81的顶端部被插通到筒部50内,传热部81的基端部成为从筒部50突出的状态。在挡板82和闭塞板51之间设置有将传热部81的基端部包围的环状的第1循环流生成空间83。
另外,在挡板82和筒部30的内侧面30a之间设置有流路截面积缩小的狭小部84。此外,在挡板82和喷出口32之间设置有第2循环流生成空间85。包括狭小部84、第2循环流生成空间85、以及上述的第1循环流生成空间83的、分隔壁55以及喷出板31之间的空间整体作为燃烧室77发挥作用。
燃烧开始后,在燃烧室77中,包含未燃燃料的予混合气的残留部分、以及通过燃烧予混合气产生的燃烧气体混合存在。这些气体,从火花塞61的点火部62侧朝向喷出口32流动,在该途中,一部分与挡板82的表面碰撞。其结果,在第1循环流生成空间83生成循环流。该循环流朝向与予混合室70内的旋流的回旋方向不同的方向循环,在从点火部62侧朝向喷出口32的气流的上游侧和下游侧之间循环。换言之,这些气体在沿着筒部50的中心轴的上下方向循环。因此,已经在予混合室70中燃料浓度分布在径向上均匀化的予混合气,通过燃烧室77,该燃料浓度分布进一步在筒部50的上下方向(沿着筒部50的中心轴的方向)均匀化。另外,生成循环流时,未燃燃料的燃烧室77中的滞留时间增长,未燃燃料容易被吸入到火焰F而燃烧。
此外,在燃烧室77内生成的火焰F的一部分与挡板82接触,并且流向狭小部84,所以在火焰F中产生紊乱,火焰面积也增加。另外,火焰形状受到燃烧用空气、予混合气的流速、燃料浓度等影响,图7所示的火焰形状只不过是一个例子。
另外,燃烧气体以及予混合气的残留部分穿过狭小部84,从而增加气势流入挡板82的后方。另外,该气体通过狭小部84,从而狭小部84下游侧的空间减压。此外,通过了狭小部84的气体在第2循环流生成空间85生成循环流,向第2循环流生成空间85整体扩散。与在第1循环流生成空间83中生成的循环流同样地,该循环流在从点火部62侧朝向喷出口32的气流的上游侧与下游侧之间循环。通过生成该循环流,从而在将要从喷出口32排出之前,予混合气的残留部分和燃烧气体在沿着筒部50的中心轴的上下方向进一步混合,未燃燃料被燃烧的机会进一步增加。
并且,挡板82的直径d相对于筒部30的内径D的比率(d/D)会影响到燃烧室77中的未燃燃料的混合效率和比挡板82靠上游侧的压力、即上游侧压力。即,如图8所示,比率(d/D)优选被设定为,上游侧压力成为目标压力Pt以下,来自燃烧器20的未燃燃料(HC)排出浓度成为目标浓度Ct以下,也可以是0.6以上且0.8以下。该比率小于0.6时,狭小部84变大,第2循环流生成空间85中的循环流的气势变弱,并且在狭小部84的下游中的减压不充分,所以也不会充分扩散。其结果,未燃燃料的排出浓度变得比目标浓度Ct大。另外,上述比率(d/D)大于0.8时,狭小部84变小,挡板82的上游侧压力变得比目标压力Pt大。
同样,图7所示的、从闭塞板51至挡板82的长度L1相对于从闭塞板51至喷出口32的长度L的比率(L1/L),影响到狭小部84的下游处的扩散效率和挡板82的上游侧压力。如图9所示,该比率(L1/L)优选被设定成,上游侧压力为目标压力Pt以下,来自燃烧器20的未燃燃料(HC)排出浓度成为目标浓度Ct以下,为此为0.5以下。当比率超过0.5时,上游侧压力变大,并且未燃燃料的排出浓度也超过目标浓度Ct。据推测,这是因为,第1循环流生成空间83过长时,沿着中心轴的上下方向的混合效率降低。
但是,如图7所示,燃烧开始后,挡板82通过与面积被扩大的火焰F接触而被加热。另外,挡板82以及传热部81之中的暴露于燃烧室77的一部分与燃烧气体接触。尤其,挡板82与在其前后生成的循环流接触,从燃烧气体吸收的热量增大。其结果,在筒部50内回旋的予混合气通过从插入到筒部50的传热部81传播的热而升温。因此,已汽化的燃料的液化被抑制,并且在该时刻液化的燃料的汽化被促进。
如上述说明,根据第2实施方式的燃烧器20,除了在第1实施方式的(1)~(14)中记载的效果(优点)之外,能够得到以下列挙的效果(优点)。
(15)第2实施方式的燃烧器20在具有燃烧室77的筒部30内具备阻挡部80。阻挡部80具有与从点火部62侧朝向喷出口32的气流的一部分碰撞,生成在该流向的上游侧与下游侧之间循环的循环流的面。因此,至少生成燃烧气体和予混合气在阻挡部80的下游侧循环的循环流,所以未燃燃料在燃烧室77内滞留的时间变长,被引入到火焰F而容易燃烧。另外,该循环流在从点火部62侧朝向喷出口32的气流的至少一部分朝向上下方向、即沿着筒部50的中心轴的方向循环,所以未燃燃料的浓度分布在该流向的上下方向、即沿着筒部30的中心轴的上下方向均匀化。此外,阻挡部80与循环流接触,所以例如相比于与层流接触的情况,从燃烧气体吸收的热量增大。因此,通过向予混合气传播该热,从而能够抑制汽化燃料的液化,并且能够促进液状燃料的汽化。
(16)根据第2实施方式,阻挡部80具备从点火部62朝向喷出口32的气流碰撞的挡板82。在燃烧室77之中的、挡板82与闭塞板51之间设置有第1循环流生成空间83,在挡板82的下游侧设置有第2循环流生成空间85。因此,未燃燃料被引入到火焰F而燃烧的机会增加,并且挡板82在其两面与循环流接触,所以能够使从燃烧气体吸收的热量进一步增大。
(17)在第2实施方式中,阻挡部80具备插入到第2以及第3混合室72、73内的长条状的传热部81。因此,在第2以及第3混合室72、73整体,抑制汽化燃料的液化,并且能够促进液状燃料的汽化。
(18)在第2实施方式中,在挡板82和筒部30之间设置有狭小部84。因此,经由狭小部84,燃烧气体以及予混合气在挡板82的后方以良好的气势流动,所以在挡板82的下游侧减压,能够促进未燃燃料的扩散。
(19)在第2实施方式中,挡板82的直径d具有相对于筒部30的内径D为0.6以上且0.8以下的比率。因此,能够适当地调整比挡板82靠上游侧的压力,并且提高混合效率,能够减少来自燃烧器20的未燃燃料的排出浓度。
(20)在第2实施方式中,在燃烧器20之中的比阻挡部80靠上游侧设置了生成旋流的引导板68以及切起片35。它们生成使燃烧用空气朝向与由该阻挡部80生成的循环流的循环方向不同的方向旋绕的旋流。因此,予混合气不只是在沿着筒部30的中心轴的上下方向上混合,在筒部30的径向上也混合,所以不只是在燃烧室77的上下方向,在径向上也能够将未燃燃料的浓度分布均匀化。
(第3实施方式)
以下,参照图10来说明将本发明的燃烧器具体化的第3实施方式。另外,第3实施方式的燃烧器的主要构成与第1实施方式中的燃烧器相同。因此,在第3实施方式中,详细说明与第1实施方式不同的部分,对与第1实施方式相同的部分赋予同样的符号,从而省略其详细的说明。
如图10所示,作为闭塞部的挡板90接合。挡板90将筒部50的开口闭塞。挡板90的直径d比筒部50的外径大,该缘部向筒部50的外侧突出。在第3实施方式中,挡板90作为循环流生成部发挥作用。
在点火部62附近,燃烧气体和包含未燃燃料的予混合气混合存在。该燃烧气体以及予混合气经由设置在挡板90和筒部30的内侧面30a之间的狭小部91,在挡板90的后方增加气势而流动。在狭小部91的下游侧减压,所以予混合气中含有的未燃燃料的扩散被促进。另外,在挡板90的后方生成循环流。该循环流在从点火部62侧朝向喷出口32的气流的上游侧与下游侧之间循环,在沿着筒部30的中心轴的上下方向混合。其结果,未燃燃料在燃烧室77中的滞留时间变长,未燃燃料被引入到火焰F而容易燃烧。
挡板90的直径d相对于筒部30的内径D的比率(d/D)影响到燃烧室77中的未燃燃料的混合效率和比挡板82靠上游侧的压力。基于与第2实施方式相同的理由,优选该比率(d/D)在0.6以上且0.8以下。
然而,燃烧开始后,挡板90被燃烧气体、火焰F加热。挡板90是将筒部50的开口闭塞的闭塞板,所以能够将从燃烧气体等吸收的热的大部分传播到第2混合室72以及第3混合室73内的予混合气。因此,能够抑制汽化燃料的液化,并且能够促进已液化的燃料的汽化。
如上述说明,根据第3实施方式的燃烧器20,除了第1实施方式的(1)~(14)中记载的效果(优点)、第2实施方式的(15)、(18)~(20)中记载的效果(优点)之外,能够得到以下列挙的效果(优点)。
(21)在第3实施方式中,燃烧器20具备将筒部50的开口闭塞、并且从筒部50的外侧面50b突出的挡板90。因此,能够在挡板90的下游侧生成循环流。另外,挡板90将筒部50的开口闭塞,所以热容易传播到予混合气,能够减少加热予混合气之前损失的热的损失量。
另外,上述第2以及第3实施方式能够按照如下方式适当变更来实施。
·在第2实施方式中,在阻挡部80的挡板82和闭塞板51之间设置了第1循环流生成空间83,也可以将其省略。例如,如图11所示,第3筒部50的盖部由挡板82构成,传热部81从该挡板82向第3筒部50内延伸。换言之,也可以在第3实施方式的挡板90上连结有配设在予混合室70内的传热部81。
·第2以及第3实施方式的挡板只要至少与燃烧室的燃烧气体接触即可,也可以配置成不与火焰F接触。
·在第2实施方式中,将阻挡部80的传热部81形成为棒状。除此之外,也可以如图12(a)所示,将传热部81的截面形状形成为星型的形状,也可以如图12(b),形成为使传热板41a突出的形状。像这样,能够增大传热部81的比表面积。
·第2实施方式的挡板82也可以不是平板状。例如,如图12(c)所示,挡板82也可以将在侧视时配置于下游侧的背面形成为流线型状。像这样,气体沿着背面流动,在挡板82的中央碰撞,容易生成循环流。另外,对于第3实施方式的挡板90也相同。
·在第2实施方式中,除了第3筒部50的闭塞板51之外,阻挡部80的传热部81也可以被其他部件固定。例如,也可以将传热部81的顶端用接合在第3筒部50的内侧的板状部件等固定。另外,在该板状部件上形成有使予混合气通过的通过孔。

Claims (12)

1.一种燃烧器,具备:
第1筒部,具有筒端,在该筒端上形成有使混合气燃烧的燃烧气体喷出的喷出口;
第2筒部,在所述第1筒部内朝向所述喷出口延伸,所述混合气从与所述喷出口相反的一侧流入到所述第2筒部;
第3筒部,被配设在所述第1筒部内,在所述第3筒部中内插所述第2筒部,所述第3筒部具有位于所述喷出口侧的开口端;
闭塞部,将所述开口端闭塞;
第1壁部,被连结到所述第1筒部的内侧面和所述第2筒部的外侧面,将所述第1筒部和所述第2筒部之间的缝隙闭塞;
第2壁部,被连结到所述第1筒部的内侧面和所述第3筒部的外侧面,在所述第2壁部上形成有连通道,该连通道将相对于所述第2壁部位于所述喷出口相反的一侧和所述喷出口侧连通;以及
点火部,配设在相对于所述第2壁部的所述喷出口侧,将所述混合气点火。
2.根据权利要求1所述的燃烧器,
所述第1筒部具备延伸部,该延伸部比所述第1筒部与所述第1壁部的连结部分向所述喷出口的相反侧延伸,
燃料和空气被供给到由所述延伸部包围的空间,
并且,在所述延伸部上形成有用于向该延伸部内导入空气的第1导入口和在该延伸部内生成该空气的旋流的旋流生成部。
3.根据权利要求1或2所述的燃烧器,
在所述第1筒部上形成有第1导入口和第2导入口,所述第1导入口用于将空气导入到比所述第1筒部与所述第1壁部的连结部分向所述喷出口的相反侧延伸的延伸部内,所述第2导入口位于相对于所述点火部的所述喷出口侧的部位,用于将空气导入到所述第1筒部与所述第3筒部之间的缝隙。
4.根据权利要求1~3的任意一项所述的燃烧器,还具备:
第4筒部,被设置成内插有所述第1筒部,所述第4筒部具有将与所述第1筒部之间的缝隙闭塞的所述喷出口侧的端部;以及
空气供给通道,与所述第4筒部的所述喷出口侧的部位连接,将空气供给到所述第1筒部与所述第4筒部之间的缝隙。
5.根据权利要求4所述的燃烧器,
还具备引导部,所述引导部引导来自所述空气供给通道的空气使其绕所述第1筒部回旋。
6.根据权利要求1~5的任意一项所述的燃烧器,
所述第1筒部的内部空间被所述第3筒部、所述闭塞部、以及所述第2壁部区划成予混合室和燃烧室,
所述闭塞部包括循环流生成部,该循环流生成部具有:
与从所述点火部侧朝向所述喷出口的所述燃烧气体的气流碰撞而在该气流的一部分上生成在上游侧和下游侧之间循环的循环流的面;以及
暴露于所述予混合室内的予混合气的部位。
7.根据权利要求6所述的燃烧器,
所述闭塞部具备将所述第3筒部的所述开口端闭塞的闭塞板,
所述循环流生成部具备挡板,该挡板被配设为比所述闭塞板靠所述喷出口侧,从所述点火部侧朝向所述喷出口的所述燃烧气体碰撞所述挡板,
在所述燃烧室之中的、所述挡板和所述闭塞板之间设置有在该挡板的上游侧生成循环流的第1循环流生成空间,在所述挡板的下游侧设置有第2循环流生成空间。
8.根据权利要求6所述的燃烧器,
所述循环流生成部具备被插入到所述予混合室内的长条状的传热部。
9.根据权利要求6所述的燃烧器,
所述循环流生成部具有将所述第3筒部的所述开口端闭塞的挡板,该挡板具有从所述第3筒部的外侧面突出的部位。
10.根据权利要求7或9所述的燃烧器,
在所述挡板和所述第1筒部之间设置有狭小部。
11.根据权利要求10所述的燃烧器,
所述挡板的外径相对于所述第1筒部的内径具有0.6以上且0.8以下的比率。
12.根据权利要求6~11的任意一项所述的燃烧器,
所述第1筒部具备比该第1筒部与所述第1壁部的连结部分朝向所述喷出口的相反侧延伸的延伸部,
燃料和空气被供给到由该延伸部包围的空间,
在所述延伸部上形成有用于向该延伸部内导入空气的第1导入口和在该延伸部内生成该空气的旋流的旋流生成部,
所述旋流生成部使所述空气向与基于所述循环流生成部的所述燃烧气体的循环方向不同的方向回旋。
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