JP2011074820A - バーナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バーナ装置において、フィルタの再生に必要な燃料供給を可能としつつ安定した燃焼を実現する。
【解決手段】酸化剤と燃料との混合気の燃焼を行うバーナ装置であって、排気ガスが通過する排気ガス通過流路１と、内部が中空とされると共に当該内部が上記排気ガス通過流路に対して接続される管体部４と、該管体部４の内部を着火装置７が設置される着火領域Ｒ２と上記混合気の燃焼を維持する保炎領域Ｒ３とに通気可能に区分けする仕切り部材８と、上記着火領域Ｒ２と上記保炎領域Ｒ３とに分けて上記燃料Ｎを供給する燃料供給手段５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、酸化剤と燃料との混合気の燃焼を行うバーナ装置に関するものである。

ディーゼルエンジン等の排気ガス中には、微粒子（パティキュレートマター）が含まれている。当該微粒子を大気中に放出することによる環境への影響が懸念されることから、近年は、ディーゼルエンジン等を搭載する車両には、排気ガス中の微粒子を除去するためのフィルタ（ＤＰＦ）が設置されている。
このフィルタは、上記微粒子よりも小さな孔を複数備える多孔質体であるセラミックス等によって形成されており、上記微粒子の通過を阻止することによって微粒子の捕集を行っている。

ところが、このようなフィルタを長時間使用していると、捕集した微粒子が蓄積されてフィルタが目詰まり状態となる。
このようなフィルタの目詰まりを防止するために、例えば特許文献１に示されるように、フィルタに対して高温ガスを供給することによって、フィルタに捕集された微粒子を燃焼させて除去する方法が用いられている。

具体的には、特許文献１ではディーゼルエンジンとフィルタとの間にバーナ装置を設置し、排気ガスと燃料とが混合された混合気を燃焼させて高温ガスを発生させ、当該高温ガスをフィルタに供給することによって微粒子を燃焼させている。

特開２００７−１５４７７２号公報

ところで、バーナ装置においては、高温ガスの温度をフィルタの再生が可能な温度まで高める必要があり、そのためには、予め定められた量の燃料を燃焼させることが必要となる。
しかしながら、着火装置に向けて大量の燃料を供給した場合には、着火装置に未燃の燃料が大量に付着し着火装置の温度を低下させる。このため、失火や着火性が悪化する虞があり、安定した燃焼状態を得ることは難しい。

また、バーナ装置とフィルタとの間に触媒燃焼器が配置されている場合には触媒燃焼器において酸化反応が生ずるので、必ずしもバーナ装置において全ての燃料を燃焼させる必要はない。ただし、触媒燃焼器における酸化反応が起きたときにフィルタの再生ができる温度まで昇温するためには、バーナ装置から排出される高温ガスに十分な量の未燃の燃料を含有させる必要があり、着火装置に対して大量の燃料が供給されることに変わりはない。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、バーナ装置において、フィルタの再生に必要な燃料供給を可能としつつ安定した燃焼を実現することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、酸化剤と燃料との混合気の燃焼を行うバーナ装置であって、排気ガスが通過する排気ガス通過流路と、内部が中空とされると共に当該内部が上記排気ガス通過流路に対して接続される管体部と、該管体部の内部を着火装置が設置される着火領域と上記混合気の燃焼を維持する保炎領域とに通気可能に区分けする仕切り部材と、上記着火領域と上記保炎領域あるいは上記排気ガス通過流路とに分けて上記燃料を供給する燃料供給手段とを備えるという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記着火領域の下方に上記保炎領域と上記排気ガス通過流路とが順に配置され、上記燃料供給手段が、上記着火領域に上記燃料を噴射する燃料噴射装置と、該燃料噴射装置から噴射された燃料の一部を上記保炎領域あるいは上記排気ガス通過流路に分流する分流板とを備えるという構成を採用する。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記分流板が、上記保炎領域の火炎形成領域まで延在し、上記火炎形成領域に直接上記燃料を供給するという構成を採用する。

第４の発明は、上記第２の発明において、上記分流板が、上記排気ガス通過流路まで延在し、上記排気ガス通過流路に直接上記燃料を供給するという構成を採用する。

第５の発明は、上記第４の発明において、上記分流板によって上記排気ガス通過流路まで供給された上記燃料を上記排気ガス通過流路の中央領域まで伝わせる伝え板を備えるという構成を採用する。

第６の発明は、上記第４の発明において、上記分流板の下流側において上記排気ガスの循環流を形成する循環流形成手段を備えるという構成を採用する。

第７の発明は、上記第２の発明において、上記分流板によって分流された上記燃料を上記仕切り部材を介して上記保炎領域に供給するという構成を採用する。

第８の発明は、上記第１の発明において、上記燃料供給手段が、上記着火領域に上記燃料を噴射する着火領域用燃料噴射装置と、上記保炎領域に上記燃料を噴射する保炎領域用燃料噴射装置とを備えるという構成を採用する。

第９の発明は、上記第１の発明において、上記燃料供給手段が、上記着火領域方向と上記保炎領域方向とに分けて上記燃料を噴射する燃料噴射装置であるという構成を採用する。

第１０の発明は、上記第１の発明において、上記燃料供給手段が、上記保炎領域を介して上記着火領域に向けて上記燃料を噴射する燃料噴射装置と、上記燃料噴射装置から噴射された上記燃料の一部を着火領域に通過させ、上記燃料の残りを上記保炎領域に残存させる仕切り板とを備えるという構成を採用する。

本発明によれば、仕切り部材によって着火装置が設置される着火領域と燃焼の維持が図られる保炎領域とに区分けされ、燃料供給手段によって、供給する必要がある燃料が、着火領域と保炎領域とに分けて供給される。
このため、全ての燃料を着火装置に供給する場合と比較して、着火装置に供給する燃料の量を減少させることが可能となり、着火装置において失火や着火性が悪化する虞が低減する。
したがって、本発明によれば、フィルタの再生に必要な燃料供給を可能としつつ安定した燃焼を実現することが可能となる。

本発明の第１実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第２実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第３実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第４実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第５実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第６実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第７実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第７実施形態におけるバーナ装置が備える側板を含む平面図である。 本発明の第８実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第９実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第１０実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第１１実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。 本発明のバーナ装置の変形例を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るバーナ装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態のバーナ装置Ｓ１の概略構成を示す断面図である。
このバーナ装置Ｓ１は、上流側に配置されるディーゼルエンジン等の排気ガスを排出する装置の排気口と接続され、供給される排気ガスＸ（酸化剤）と燃料を混合して燃焼させることによって高温ガスＺを発生させると共に当該高温ガスＺを後流側のフィルタに供給するためのものであり、例えばディーゼルエンジンとパティキュレートフィルタとの間に配置される。
そして、このバーナ装置Ｓ１は、供給流路１（排気ガス通過流路）と、燃焼部２とを備えている。

供給流路１は、ディーゼルエンジン等の装置から供給される排気ガスＸを通過させて直接フィルタに対して供給するための流路であり、一方の端部がディーゼエンジン等の装置の排気口と接続され、他方の端部がフィルタに接続された円筒形状の配管によって構成されている。

燃焼部２は、供給流路１と接続されると共に、内部において供給流路１を流れる排気ガスＸの一部と燃料とを混合させて燃焼させることによって高温ガスを生成するものである。そして、この燃焼部２は、管体部４と、燃料供給部５（燃料供給手段）と、着火装置７と、仕切り部材８と、助燃空気供給装置９とを備えている。

管体部４は、燃焼部２の外形を形成する管状の部材であり、内部が中空とされている。そして、管体部４は、内部が供給流路１に対して上方から接続されている。また、本実施形態のバーナ装置Ｓ１において管体部４は、垂直方向から内部が供給流路１に対して接続されている。なお、管体部４は、その水平断面形状が矩形とされている。

着火装置７は、供給される燃料と排気ガスＸ（酸化剤）とからなる混合気Ｙに対して着火するものであり、管体部４の天井に固定されている。この着火装置７は、グロープラグとその先端に設置される燃料保持部とによって構成されている。
なお、燃料保持部は、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る多孔質体から構成される。

仕切り部材８は、管体部４の内部を、排気ガスＸ（酸化剤）を取り込むための排気ガス流路領域Ｒ１と、着火装置７が設置される着火領域Ｒ２と、混合気Ｙの燃焼が維持される保炎領域Ｒ３とに区分けするものである。そして、仕切り部材８は、管体部４の中央部に上下に延在すると共に管体部４の天井と離間して配置される中央板８ａと、中央板８ａから水平に延在すると共に管体部４の内壁と離間する側板８ｂとを有している。この側板８ｂの面積は、燃料保持部の上方から見た面積よりも広く設定されている。そして、中央板８ａによって排気ガス流路領域Ｒ１と着火領域Ｒ２及び保炎領域Ｒ３とが区分けされ、側板８ｂによって着火領域Ｒ２と保炎領域とが区分けされている。

この仕切り部材８は、図１に示すように、側板８ｂに形成された貫通孔８ｃを介して着火領域Ｒ２から保炎領域Ｒ３に混合気Ｙを通気可能とする。
また、仕切り部材８は、図１に示すように、中央板８ａと管体部４の天井との隙間によって排気ガス流路領域Ｒ１から着火領域Ｒ２に排気ガスＸを通気可能とする。
つまり、仕切り部材８は、排気ガス流路領域Ｒ１と、着火領域Ｒ２と、保炎領域Ｒ３とを順に通気可能に区分けしている。

このような仕切り部材８は、側板８ｂに形成された貫通孔８ｃを介して着火領域Ｒ２から保炎領域Ｒ３に混合気Ｙを通気することによって、当該混合気Ｙの流速を、保炎領域Ｒ３において燃焼が安定化される流速に調節する。
また、仕切り部材８は、排気ガス流路領域Ｒ１を流れる排気ガスＸを中央板８ａと管体部４の天井との隙間を介して着火領域Ｒ２に供給する。

そして、図１に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ１においては、着火領域Ｒ２の下方に向けて保炎領域Ｒ３と供給流路１とが順に配置されている。

燃料供給部５は、フィルタの再生に必要な量の燃料Ｎを供給するものであり、この燃料Ｎを着火領域Ｒ２と保炎領域Ｒ３とに分けて供給するものである。
この燃料供給部５は、図１に示すように、燃料噴射装置５ａと、分流板５ｂとによって構成されている。

燃料噴射装置５ａは、管体部４の側壁に対して固定されており、着火装置７に向けて（すなわち着火領域Ｒ２に）燃料Ｎを噴射するものである。
分流板５ｂは、燃料噴射装置５ａから噴射された燃料Ｎの一部を保炎領域Ｒ３に分流して供給するものであり、側板８ｂの端部に固定されると共に着火装置７と燃料噴射装置５ａとの間に配置されている。
この分流板５ｂは、その表面を燃料噴射装置５ａに向けて配置されており、表面で受けた燃料Ｎを燃料Ｎの自重によって伝わらせて側板８ｂの保炎領域Ｒ３側に供給する。

助燃空気供給装置９は、必要に応じて補助的に管体部４の内部（排気ガス流路領域Ｒ１）に空気を供給するものであり、空気を供給する空気供給装置や、この空気供給装置と管体部４の内部とを接続する配管等を備えている。

このように構成された本実施形態におけるバーナ装置Ｓ１においては、供給流路１から排気ガス流路領域Ｒ１に取り込まれた排気ガスＸが着火領域Ｒ２に供給される。
一方で、不図示の制御装置下において着火装置７が加熱され、燃料噴射装置５ａから着火装置７に向けて燃料Ｎが噴射される。

ここで、本実施形態のバーナ装置Ｓ１においては、燃料噴射装置５ａから噴射された燃料Ｎの一部が分流板５ｂによって遮られて保炎領域Ｒ３に供給されると共に、分流板５ｂによって遮られなかった残りの燃料Ｎが着火装置７に供給される。
着火装置７に供給された燃料Ｎは、揮発されて混合気Ｙとなり、その後さらに加熱されて着火する。

このように着火領域Ｒ２において混合気Ｙが着火されると、着火によって生成された火炎が未燃の混合気Ｙと共に保炎領域Ｒ３に伝播する。この結果、保炎領域Ｒ３において火炎Ｆが形成され、保炎が図られる。
そして、分流板５ｂを伝わる燃料Ｎは、仕切り部材８の側板８ｂを伝わりながら加熱されて揮発あるいは微粒化して保炎領域Ｒ３に供給される。
この結果、分流板５ｂによって保炎領域Ｒ３に供給された燃料Ｎは、火炎Ｆによって燃焼されるか残存して高温ガスＺに含有されることとなる。

なお、混合気Ｙが着火された後は、着火領域Ｒ２においても、混合気Ｙの着火後には火炎が形成される。このため、混合気Ｙは、着火領域Ｒ２において１次燃焼し、その後保炎領域Ｒ３で２次燃焼する。
そして、このような場合であっても、分流板５ｂによって保炎領域Ｒ３に供給された燃料Ｎは、火炎Ｆによって燃焼されるか残存して高温ガスＺに含有されることとなる。

以上のような本実施形態のバーナ装置Ｓ１によれば、仕切り部材８によって着火装置７が設置される着火領域Ｒ２と燃焼の維持が図られる保炎領域Ｒ３とに区分けされ、燃料供給部５によって燃料Ｎが着火領域Ｒ２と保炎領域Ｒ３とに分けて供給される。
このため、全ての燃料Ｎを着火装置７に供給する場合と比較して、着火装置７に供給する燃料Ｎの量を減少させることが可能となり、着火装置７において失火や着火性が悪化する虞が低減する。
したがって、本実施形態のバーナ装置Ｓ１によれば、フィルタの再生に必要な燃料供給を可能としつつ安定した燃焼を実現することが可能となる。

また、本実施形態のバーナ装置Ｓ１においては、着火領域Ｒ２の下方に保炎領域Ｒ３と供給流路１とが順に配置され、燃料供給部５が、着火領域Ｒ２に燃料Ｎを噴射する燃料噴射装置５ａと、この燃料噴射装置５ａから噴射された燃料Ｎの一部を保炎領域Ｒ３に分流する分流板５ｂとから構成されている。
このため、分流板５ｂを伝わせるのみによって、容易に保炎領域Ｒ３に燃料Ｎを分流して供給することが可能となる。

また、本実施形態のバーナ装置Ｓ１においては、分流板５ｂによって分流された燃料Ｎを仕切り部材８を介して保炎領域Ｒ３に供給する。
このため、火炎Ｆの近傍にあり温度の高い仕切り部材８において燃料Ｎを揮発させることができ、燃焼しやすい状態で保炎領域Ｒ３に燃料Ｎを供給することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図２は、本実施形態のバーナ装置Ｓ２の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ２において燃料供給部５は、上述の燃料噴射装置５ａと、供給流路１まで延在する分流板５ｃとによって構成されている。
この分流板５ｃは、燃料噴射装置５ａから噴射された燃料Ｎの一部を供給流路１に分流して供給するものである。
そして、本実施形態のバーナ装置Ｓ２においては、燃料噴射装置５ａから噴射された燃料Ｎの一部を分流板５ｃを伝わせることによって燃料Ｎが供給流路１に直接供給される。

このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置Ｓ２によれば、火炎Ｆに分流した燃料Ｎを供給することがないため、触媒燃焼器で必要とされる未燃の燃料Ｎを含んだ高温ガスＺを生成することが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図３は、本実施形態のバーナ装置Ｓ３の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ３において燃料供給部５は、燃料噴射装置５ａと、下端が管体部４の内壁に向けて屈曲した分流板５ｄとによって構成されている。
この分流板５ｄは、燃料噴射装置５ａから噴射された燃料Ｎの一部を分流し、管体部４の内壁を介して保炎領域Ｒ３に供給するものである。

このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置Ｓ３によれば、火炎Ｆの近傍にあり温度の高い管体部４の内壁において燃料Ｎを揮発させることができ、燃焼しやすい状態で保炎領域Ｒ３に燃料Ｎを供給することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図４は、本実施形態のバーナ装置Ｓ４の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ４において燃料供給部５は、上述の燃料噴射装置５ａと、供給流路１まで延在すると共に管体部４の内壁に向けて屈曲する分流板５ｅとによって構成されている。
この分流板５ｅは、図３に示す分流板５ｅを延長したものであり、燃料噴射装置５ａから噴射された燃料Ｎの一部を分流し、管体部４の内壁に沿って供給流路１に供給するものである。

また、本実施形態のバーナ装置Ｓ４においては、分流板５ｅによって供給流路１に供給された燃料Ｎが供給流路１に付着することを抑制するための循環流Ｊを形成する窪み１０（循環流形成手段）を備えている。この窪み１０は、分流板５ｅの下流側に配置されている。

このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置Ｓ４によれば、窪み１０に供給流路１を流れる排気ガスＸが当たることによって循環流Ｊが形成される。そして、分流板５ｅの先端で排気ガスＸの速い流れに晒されることによって微粒化した燃料Ｎは、循環流Ｊによって供給流路１に付着することなく排気ガスＸ中に混合される。したがって、本実施形態のバーナ装置Ｓ４によれば、燃料Ｎを供給流路１に付着させることなく確実に供給流路１を流れる排気ガスＸに混合させることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図５は、本実施形態のバーナ装置Ｓ５の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ５においては、上記第４実施形態のバーナ装置Ｓ４の構成に加えて、管体部４の内壁から供給流路１の中央領域まで延在する伝え板２０を備えている。
この伝え板２０は、分流板５ｅによって供給されると共に管体部４の内壁を伝う燃料Ｎをさらに供給流路１の中央領域まで伝わせるものである。

このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置Ｓ５によれば、供給流路１に供給される燃料Ｎが供給流路１を流れる速い流れの中に晒されることとなり、燃料Ｎの揮発を促進し、より確実に高温ガスＺに燃料Ｎを混合することができる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図６は、本実施形態のバーナ装置Ｓ６の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ６において燃料供給部５は、上述の燃料噴射装置５ａと、下端が保炎領域Ｒ３の火炎Ｆが形成される領域（火炎形成領域）まで延在する分流板５ｆとによって構成されている。
この分流板５ｆは、燃料噴射装置５ａから噴射された燃料Ｎの一部を分流し、保炎領域Ｒ３の火炎Ｆが形成される領域に直接供給するものである。

このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置Ｓ６によれば、分流板５ｆによって分流された燃料Ｎが、最も高音域である火炎Ｆの形成領域に直接供給される。
このため、分流板５ｆによって分流された燃料Ｎを多く燃焼させることが可能となり、より高温の高温ガスＺを生成することが可能となる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図７は、本実施形態のバーナ装置Ｓ７の概略構成を示す断面図である。また、図８は、本実施形態のバーナ装置Ｓ７が備える側板８ｂを含む平面図である。
図７に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ７においては、側板８ｂが管体部４の内壁と接続されている。

そして、本実施形態のバーナ装置Ｓ７において燃料供給部５は、上述の燃料噴射装置５ａと側板８ｂ上に立設された分流板５ｇとによって構成されている。
この分流板５ｇは、燃料噴射装置５ａから噴射された燃料Ｎの一部を分流して、側板８ｂを介して保炎領域Ｒ３に供給するものである。

このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置Ｓ１によれば、分流板５ｇによって分流された燃料Ｎは、側板８ｂ上を伝って貫通孔８ｃを介して保炎領域Ｒ３に供給される。そして、このような本実施形態のバーナ装置Ｓ１では、上記第１実施形態のバーナ装置Ｓ１と同様の効果を奏する。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図９は、本実施形態のバーナ装置Ｓ８の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ８において燃料供給部５から噴射された燃料Ｎの一部が、中央板８ａに噴射されることによって分流される。
つまり、本実施形態のバーナ装置Ｓ８においては、中央板８ａが分流板５ｂとして機能する。

このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置Ｓ８によれば、別途分流板５ｂを設ける必要がないため、低コストで製造することが可能となる。

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１０は、本実施形態のバーナ装置Ｓ９の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ９において燃料供給部５は、保炎領域Ｒ３を介して着火領域Ｒ２に向けて噴射する燃料噴射装置５ａと、燃料噴射装置５ａから噴射された燃料Ｎの一部を着火領域Ｒ２に通過させ、燃料Ｎの残りを保炎領域Ｒ３に残存させる仕切り板として機能する側板８ｂとによって構成されている。

このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置Ｓ９においても、上記第１実施形態のバーナ装置Ｓ１と同様の効果を奏する。また、燃料Ｎが火炎Ｆの形成領域を介してから着火領域Ｒ２に供給されるため、加熱された状態で燃料Ｎが着火領域Ｒ２に供給される。したがって、本実施形態のバーナ装置Ｓ９によれば、着火領域Ｒ２における燃焼をより安定させることができる。

（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１１は、本実施形態のバーナ装置Ｓ１０の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ１０において燃料供給部５は、着火領域Ｒ２に燃料Ｎを噴射する着火領域用燃料噴射装置５ｈと、保炎領域Ｒ３に燃料Ｎを噴射する保炎領域用燃料噴射装置５ｉとによって構成されている。

このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置Ｓ１０によれば、着火領域Ｒ２に供給する燃料Ｎと保炎領域Ｒ３に供給する燃料Ｎとの分配を細かく調整することが可能となり、より安定した燃焼が期待できる。

（第１１実施形態）
次に、本発明の第１１実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１２は、本実施形態のバーナ装置Ｓ１１の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置Ｓ１１において燃料供給部５は、着火領域Ｒ２方向と保炎領域Ｒ３方向とに分けて燃料Ｎを噴射する燃料噴射装置５ｊによって構成されている。

このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置Ｓ１１によれば、着火領域Ｒ２に供給する燃料Ｎと保炎領域Ｒ３に供給する燃料Ｎとの分配を細かく調整することが可能となると共に、単一の燃料噴射装置５ｊによって燃料供給部５が構成されるため、低コストで製造することが可能となる。

以上、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、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、上記実施形態においては、助燃空気供給装置９を備える構成を採用している。しかしながら、排気ガスＸに含まれる酸素濃度が充分に高い場合には、図１３（ａ）に示すように、助燃空気供給装置９を省略することも可能である。
なお、図１３（ａ）においては、上記第１実施形態のバーナ装置Ｓ１から助燃空気供給装置９を省いたものを図示しているが、本構成は、上記第２〜第１１実施形態のバーナ装置にも同様に適用することが可能である。

また、上記実施形態においては、着火領域Ｒ２に供給する酸化剤として排気ガスＸを用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、酸化剤として空気を用いることも可能である。
このような場合には、例えば、図１３（ｂ）に示すように、供給流路１に接続する排気ガス流路領域Ｒ１の端部を閉じ、助燃空気供給装置９から、補助的ではなく主として空気を酸化剤として送り込む構成を採用する。
なお、図１３（ｂ）においては、上記第１実施形態のバーナ装置Ｓ１から助燃空気供給装置９を省いたものを図示しているが、本構成は、上記第２〜第１１実施形態のバーナ装置にも同様に適用することが可能である。

また、上記実施形態においては、燃料Ｎを噴射することによって供給する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、着火領域Ｒ２や保炎領域Ｒ３に直接流路を接続して、噴射することなく燃料を供給するようにしても良い。

Ｓ１〜Ｓ１１……バーナ装置、１……供給流路（排気ガス通過流路）、４……管体部、５……燃料供給部（燃料供給手段）、５ａ，５ｊ……燃料噴射装置、５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ……分流板、５ｈ……着火領域用燃料噴射装置、５ｉ……保炎領域用燃料噴射装置、７……着火装置、８……仕切り部材、８ａ……中央板、８ｂ……側板、１０……窪み（循環流形成手段）、２０……伝え板、Ｒ１……排気ガス流路領域、Ｒ２……着火領域、Ｒ３……保炎領域、Ｘ……排気ガス（酸化剤）、Ｙ……混合気、Ｚ……高温ガス、Ｎ……燃料

Claims (10)

1. 酸化剤と燃料との混合気の燃焼を行うバーナ装置であって、
   排気ガスが通過する排気ガス通過流路と、
   内部が中空とされると共に当該内部が前記排気ガス通過流路に対して接続される管体部と、
   該管体部の内部を着火装置が設置される着火領域と前記混合気の燃焼を維持する保炎領域とに通気可能に区分けする仕切り部材と、
   前記着火領域と前記保炎領域あるいは前記排気ガス通過流路とに分けて前記燃料を供給する燃料供給手段と
   を備えることを特徴とするバーナ装置。
2. 前記着火領域の下方に前記保炎領域と前記排気ガス通過流路とが順に配置され、
   前記燃料供給手段は、前記着火領域に前記燃料を噴射する燃料噴射装置と、該燃料噴射装置から噴射された燃料の一部を前記保炎領域あるいは前記排気ガス通過流路に分流する分流板とを備えることを特徴とする請求項１記載のバーナ装置。
3. 前記分流板は、前記保炎領域の火炎形成領域まで延在し、前記火炎形成領域に直接前記燃料を供給することを特徴とする請求項２記載のバーナ装置。
4. 前記分流板は、前記排気ガス通過流路まで延在し、前記排気ガス通過流路に直接前記燃料を供給することを特徴とする請求項２記載のバーナ装置。
5. 前記分流板によって前記排気ガス通過流路まで供給された前記燃料を前記排気ガス通過流路の中央領域まで伝わせる伝え板を備えることを特徴とする請求項４記載のバーナ装置。
6. 前記分流板の下流側において前記排気ガスの循環流を形成する循環流形成手段を備えることを特徴とする請求項４記載のバーナ装置。
7. 前記分流板によって分流された前記燃料を前記仕切り部材を介して前記保炎領域に供給することを特徴とする請求項２記載のバーナ装置。
8. 前記燃料供給手段は、前記着火領域に前記燃料を噴射する着火領域用燃料噴射装置と、前記保炎領域に前記燃料を噴射する保炎領域用燃料噴射装置とを備えることを特徴とする請求項１記載のバーナ装置。
9. 前記燃料供給手段は、前記着火領域方向と前記保炎領域方向とに分けて前記燃料を噴射する燃料噴射装置であることを特徴とする請求項１記載のバーナ装置。
10. 前記燃料供給手段は、
    前記保炎領域を介して前記着火領域に向けて前記燃料を噴射する燃料噴射装置と、
    前記燃料噴射装置から噴射された前記燃料の一部を着火領域に通過させ、前記燃料の残りを前記保炎領域に残存させる仕切り板と
    を備えることを特徴とする請求項１記載のバーナ装置。

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