JP3145123B2 - 内燃ガス発生装置 - Google Patents

内燃ガス発生装置

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は、内燃エンジン及びタービンからの窒素酸化
物の放出を低減する技術分野に関し、さらに詳細には、
ガスまたは液体である主エンジン燃料の一部からガスを
供給する断熱された内側バーナを有する完全に断熱され
たバーナに、予備加熱された組立体から供給された混合
流を導入する新しい装置及び方法に関する。
2.従来技術の詳細な説明 窒素酸化物（NOx）は、燃焼プロセスに関連する高温
で発生すること、及び過剰な空気によりリーン状態でエ
ンジンを作動させることによって温度を降下し、NOxを
低減することは知られている。しかしながら、エンジン
及びタービンの長年にわたる研究は、リーン燃焼の制限
が、NOxの放出に関する目標を達成できないことを示し
た。
天然ガス及びガソリンにおいて、リーン燃焼及び、水
素添加物がこの制限を克服し、NOxが許容できるように
低くなることが分かった。しかしながら、この目的にお
いて水素を得る装置は、問題を生じる。
水素の供給源が、極端に大きい加圧を必要とする分離
タンクで収容されるときに問題及び困難性が生じる。例
として、メタノール、水素、硝酸アンモニウムは、エン
ジン燃焼器に付加されるときに水素を発生する。しかし
ながら、これらは燃料の場所をとり、全体性能を下降さ
せる容量的な収納性能を低減し、二次材料の使用を介し
て複雑性を増大する。メタン（Hythane）を保持する加
圧容器に収容された水素も使用することができるが、容
量に関して非常に低いエメルギー内容によって使用され
る各パーセントの水素において約0.75パーセントのエン
ジンレンジが減少する。また、水素の安全な収容を可能
にする特定の装置が必要になる。
本発明は、水素を得るために主燃料を使用するアンダ
・オキサイドバーナの使用を示す。
従来の試みは、燃料及び空気を予備混合し、バーナ製
品との熱交換によって送られる燃料空気を予備加熱し、
燃焼製品の循環を行うことによって出願人の前の二件の
特許出願に示されたアンダ・オキサイドバーナを改良す
ることについて行われた。このような従来の試みは、窒
素酸化物の放出を低減する際に有効である。よって第１
の内容に示された二段バーナは、大きな余分の燃料を有
する空気燃料組成によって化学的な平衡化を行う技術を
使用し、第１段階の製品と過剰な空気との間の平衡化を
試みる関連技術を使用する従来の内容の第２段階を使用
する。
従来のバーナは、空気が濃い状態で作動し、大まかに
二段階で作用する。第１段は、高温が生じ、燃料との望
ましくない化学反応が開始される高温が生じる化学量論
比に近い空燃比を有する領域を含む。このような温度
は、NOxの濃度を上昇させる。第２の段階は、最終的な
全体の空燃比を達成するために空気が濃い状態で作動す
る。その温度は低いが、それほど低くはなく、NOxは生
成しない。この段階は、第１の段階において形成された
NOxを除去しない。この全体としての結果は、双方の段
階に形成されたNOxがバーナの排出部に現れるというこ
とである。
上述した前の第２の特許出願において、プロセスを通
して空気とアンダ・オキサイドバーナの過剰な燃料との
間で化学的な平衡をとるために空気と燃料の混合気の流
れが、ある迅速な反転を行う技術が示されている。この
技術は、窒素酸化物が生成されることなく合理的な高温
での平衡化が生じる。なぜならば、その過剰な燃料濃縮
は、空気及びN3の代わりに空気及び燃料との間の反応を
生じNO2を生成するからである。
第07−858,840号及び第07−997,450号の特許は、空気
と容易に燃焼される生成物を生じる。その結果、実質的
にゼロのNOxを生成する動力エンジンにおいて過剰な空
気を有する燃焼器は、関連する二段階のプロセスによっ
て達成することができる。この第１の段階は、これらの
特許において示されるタイプの燃料の濃いバーナを有す
る。第２の段階は、同様の技術を使用するが、空気の濃
い状態で作動する。第１の段階の生成及び最終的な空気
燃料の混合気を達成するために必要な過剰な空気は、第
２段階に導入される。この段階において、空気と生成物
の混合気は、上述した特許の技術によって示される同じ
迅速な流れの反転に会い、これによって迅速に化学的な
平衡状態が形成される。誘導された流れの逆転及び比較
的に高密度の水素から得られる燃料生成物の改良された
反応という側面において、平衡化処理を通常使用される
ものよりも大きな空燃比で第２の段階で導入することが
できる。これは、非常に低い温度にあり、ここでNOxの
発生は非常に低い。
上述した特許の技術は、これまでのバーナーの第１段
階の化学量論的な領域を交換するアンダ・オキサイドバ
ーナを生じる。第１段階のバーナーは、排出物に最終的
に現れるNOxを生成するが、NOxは非常に燃料の多いアン
ダ・オキサイドバーナで形成することはできない。それ
は、容易に燃焼可能なCO及びH2の平衡化を図り、その結
果、上述した特許によって示された同じ迅速な流れの反
転を達成する装置を有する第２段階のバーナーに所望の
全体の空燃比を達成する必要がある生成物及び空気の混
合気は、迅速な化学的な平衡化を生じるからである。比
較的に高密度のH2によって補助されるこれらの因子は、
NOxが形成されない比較的低温で非常なリーン空燃配分
で安定した燃焼を可能にする。
従って、長年にわたって、触媒のない、特別に加圧さ
れた水素または関連する貯蔵装置、従って正規に必要な
関連する収容装置のない全く簡単な断熱バーナーで燃料
から水素を生成する簡単な装置において技術的な解決を
達成する新しい装置及び方法を提供することが求められ
ている。それによって、燃焼器全体において、NOxのな
いバーナを形成する実質的にNOxのない第１及び第２の
段階を使用する改良された結果が得られる。
発明の要約 従って、上述した問題と困難性は、0.3乃至１の燃料
の豊富な化学量論的な空燃比で空気及び炭化水素を燃焼
するために完全に断熱されたバーナーを使用する新しい
装置及び方法を提供し、この装置は、主な燃料源に適当
に結合された燃焼室を有する第１段階のバーナを有し、
この燃料源は、主空気の一部または全部とともにバーナ
にメイン燃料の一部を配分する装置を有し、この燃料部
分及び空気部分は、第１の障壁構成に衝突し、それによ
って、燃焼室で点火されるために準備される燃料空気燃
焼を十分に混合する。第１段階のバーナから第２段階の
バーナの燃焼室に第２の障壁構成を介して排出部に燃焼
ガスを排出する装置が設けられる。元の過剰な燃料の反
応が低いにもかかわらず前記衝突によるこの優れた混合
は、燃料の豊富な反応の理論的な平衡化において緊密に
なる。
従って、本発明の第１の目的は、第１の分離室のつぎ
に第２の室に空気及び燃料をともに搬送することによっ
て達成される空気の不足を燃料の緊密な予備混合を行う
新しい完全に断熱されたバーナ装置を提供することにあ
り、ここで、混合物の点火が生じる燃焼室に入るために
準備された室の各々に一連の障壁組立体を介して前後に
誘導されるように流れが誘導される。
他の目的は、主エンジン燃料の一部またはすべてから
水素を生成し、燃料の残りまたは完全な燃料流を主エン
ジン燃焼器に注入し、高い空燃比を達成し、窒素酸化物
の生成を最小限またはゼロとする非常に簡単で触媒を使
用しないバーナ装置及び方法を提供することである。
本発明の他の目的は、燃料の性能を低下させる添加物
を必要とせず、エンジンを複雑にすることのないバーナ
を提供することである。
本発明の他の目的は、二段階の完全断熱バーナを使用
して主エンジン燃料の小さい部分または全部によって送
られる簡単な水素発生器の使用によって内燃エンジン及
びタービンからの窒素酸化物を低減し、結果として生じ
る水素を残りの燃料とともに燃料としてエンジン内で点
火するか流す新しい装置及び装置及び方法を提供するこ
とである。
他の目的は、平衡化を補助するために高温燃焼温度を
生成するために空気燃料混合気の予備加熱装置及び方法
を設けることにある。
他の目的は、水素の出力を増加することで液体燃料の
蒸発を保証するために好ましくは２つの燃料空気混合室
を備えた断熱バーナを使用することである。
図面の簡単な説明 新しい本発明の特徴を、添付したクレームで説明す
る。本発明は、他の目的及び利点の双方とともに機構及
び動作方法に関して添付図面を参照して次の説明を参照
して最もよく理解することができる。
第１図は、メタン−空気の組み合わせの理論的な平衡
化計算のグラフである。
第２図は、水素発生のためにエンジンに使用される新
しい二段階のNOxバーナ装置を示す長手方向の拡大断面
図である。
第３図は、熱交換の原理を使用して1000゜Fまで加熱
する前後（VOBで示す）“ノーマル”で示される空気／
燃料送りの水素発生器の理論的な温度を示すグラフであ
る。
第４図は、従来の一段バーナの長手方向断面図であ
る。
第５図は、分離して個々に断熱された熱交換室を有す
る二段バーナの他の態様の概略断面図である。
第６図は、変形された熱交換器を示す第５図に示すバ
ーナと同様の図面である。
第７図は、第５図の矢印７−７の方向で切った第５図
に示す示すバーナの断面図である。
第８図は、第６図の矢印８−８の方向に切った縦方向
の断面図である。
第９図は、好ましい変形された熱交換器を示し、熱交
換器とバーナの後方との間のセラミックまたはセメント
断熱リングを示す図面である。
第10図は、第９図に示すバーナから分解されたセラミ
ックリングの側面図である。
好ましい実施例の詳細な説明 第１図に示す従来のバーナにおいて、燃料対空気の比
（公式O2＋3.76N2）が、十分な酸素（O2）で設定され、
炭素（Ｃ）原子を二酸化炭素（CO2）に反応させ、すべ
ての（Ｈ）を水（H2O）に反応させる。燃料としてのメ
タンによって、次の等式が表される。
（１）CH4＋Ｓ×２（O2＋3.76N2）＝ CO2＋2H2＋Ｓ×２×3.76N2＋２×（Ｓ−１）O2 ここでＳ、すなわち空気燃料の“化学量輪的比”は、
すべての燃料原子に到達する十分な酸素があるとき１で
ある。例えば、使用する現在のバーナは、例えば１より
大きいＳで作動し、過剰な空気分子（O2及びN2）は、元
素に分離することが困難なNOxの形の高温の高い濃度で
あることを除いて比較的に変化しないで現れる。これは
望ましくない汚染である。
メタン空気の組み合わせの理論的な平衡化計算の結果
は、0.1ないし3.0の空気／燃料Ｓにおいて第１図で組み
立てられ、大気で作用し、26℃（78゜F）で送られる。
スペシズは、NOxが容量パーセントの10倍であることを
除いてＳ対メタン送りのモル毎のモルの積として与えら
れる。温度は、1000で分割された華氏で表される。実質
的にすべてのポテンシャル製品は、計算において誘導さ
れる。しかしながら、N2は、除外される。なぜならば、
オリネート（orinate）を越えるからであり、それは、
Ｓ×２×3.76から計算することができる。
図示するように、NOxは、Ｓ＝１に近い0.19％ないし
0.34％であり、ここで温度は、高い。これらは過剰な値
である。なぜならば、過剰な空気は温度を低下させ、NO
xはＳ＝２で、.08％あり、Ｓ＝３で、0.01％である。後
者の条件において、N2とO2との間の反応は、小さく、実
際のNOxの濃度は、低い。しかしながら、通常のバーナ
ーは、このような非常にリーンな条件で安定しては作動
しない。
上述した特許の技術は、バーナの第１の段階で従来の
化学量論的な領域を置換するアンダ・オキシダイズバー
ナを生じる。バーナ濃度第１の段階は、廃棄物に通常現
れるNOxを生じるが、NOxは、非常に燃料が豊富な燃焼可
能なCO及びH2には形成される。それは、容易に燃焼可能
なCO及びH2及び非常に小さい量の非分解可能な燃料の代
わりに平衡化する。その結果、このような製品及び空気
の混合物を噴出することは、上述した特許によって示さ
れる同じ迅速な流れを達成する装置を有し、第２の段階
のバーナへの全体の空気燃料の所望の分配を達成するた
めに必要であり、迅速な化学的な平衡が達成される。相
対的にH2の高い密度によって保持されるこれらの要因
は、NOxを形成しない比較的低温で非常なリーン空気／
燃料比での安定位置した燃焼を可能にする。
この結果は、第１及び第２段階である。これらの段階
は、全体が燃焼器であるように、実質的にNOxのない段
階であり、NOxを生じないバーナを形成する。
第２図は、本発明のNOxを生じないバーナであり、矢
印10で示される。バーナの包囲体11は、断熱材料で全体
がカバーされる。空気が弁14によって制御される流れに
よって入口13を介して導入される。弁14Aによって制御
される空気の一部は、第１の段階のバーナ17内で高温ガ
ス16で熱交換の関係で熱交換器15に送られる。燃料は、
入口18を通って熱交換器15に導入され、熱交換器15への
弁19を通過する。予備加熱空気燃料混合気は、孔20を介
して熱交換器15を出て、管22によって閉鎖された環状体
21に入る。このガスは、環状体21を通過し、シンブル23
のカバー上に衝突し、90゜回転し、最終的に、オリフィ
ス24を介してシンブル23を出る。このガスは、後方の壁
25に衝突し、ここでもう一度90゜回転する。このガス
は、外壁26で90゜回転し、点火プラグ27によって点火さ
れる。次に燃焼混合気は、第１段のバーナ17を通って防
火壁30に移動し、管21を介して第１段の室を出る。弁14
からの残りの空気は、ガス24と熱交換する関係で平坦な
管状の熱交換機31に移動し、加熱空気は、交換機31を出
て、入口33を介して管32に入る。この熱交換機31は、管
21に入る直線管によって置き換えられる。混合空気及び
バーナ生成物は、穴34を介して管34を出て第２の環状体
35に入る。ガスはシンブル37の閉鎖端に衝突し、出口開
口部38を介してシンブル37を出て、耐火壁に当たり流れ
が90゜回転する。このガスは、第２の室または第２段階
のバーナでシリンダ壁26に移動する。ガスは最終的にオ
リフィス41を通ってバーナを出る。
第１及び第２段階のバーナの許容することができる公
式は、第１図から演算される。よって、第１段階のアン
ダ・オキサイドバーナにおいて、Ｓは、固体炭素の形成
を防止するために0.3以上でなければならず、固体炭素
が形成されると、バーナーまたはメタンの動作に干渉し
なければならず、第２段階で燃焼することが困難にな
り、NOxの形成を防止するために約0.6以下でなければな
らない。第２段階において、Ｓは３までの値であるが、
好ましくは、NOxの形成を防止するために３である。こ
の比は、双方の段階への空気全体及び供給流れを含む。
さらに、アンダ・オキサイドバーナの作動及び性能を
改良する装置が示されるが、これは、次のようにして実
現される。すなわち、全体のバーナを断熱し、送り予備
ヒータ組立体内にバーナ部分を配置し、外側の断熱部分
に隣接して予備ヒータの送り混合流を配置することによ
って、また、主反応または分離して付加によって生じた
一酸化炭素及び水の間の反応を行うことによって水素出
力を増加することによってエネルギを変換しながら実現
される。上述した特許は、空気と燃料を予備混合し、バ
ーナ生成物との熱交換によって燃料／空気供給を予備加
熱し、燃焼生成物の循環を行うことによってアンダ・オ
キシドバーナを改良する。これらの改良の追加的な装置
を次に説明する。
第３図は、538℃（1000゜F）まで加熱した前後に燃料
送り供給の理論的な温度を含み、これによって、後者の
ケースにおいて316℃ないし427℃（600゜ないし800゜
F）まで増大する。前の出願において示したように、高
温は、水素を提供することを必要とする理論的な平衡を
達成する可能性を増大する。しかしながら、このような
温度を達成するために、熱損失を減少させる必要があ
る。
大きな生成物としてCO2及びH2Oとの１単位（unity）
の化学量論的比で作動するメタンバーナは、約22,000の
Btu/lbを提供し、その結果、1000Btu/lbのレンジの熱損
失は、比較的に重要ではなく、その燃焼温度は、化学的
な平衡を生じる1815℃（3300゜F）の理論値に到達す
る。他方、さらに少ないエネルギーがアンダ・オキシド
バーナの作用によって解放される。なぜならば、その理
想的な製品は水素及び一酸化炭素であるからである。よ
って、第３図の“Btu/lb"は、0.25乃至0.75のアンダ・
オキシドでメタン−空気反応における理論的熱出力に関
連する。約0.5の上方の比で約0.3と約7500の最も低い比
で約500Btuほどの低いエネルギー出力を示す。このよう
な低いエネルギー出力において、熱損失は十分に小さく
なる。
第３図の正規曲線は、0.25乃至0.75のアンダ・オキシ
ドバーナの26℃（78゜F）の送りから化学量論的な比の2
6℃（78゜F）の送りにおいて理論的温度に関する。0.3
の低い実際の比において、熱出力は、熱損失によって容
易にオーバーシャドウされ、理論的な温度は、達成する
ためには、実際に不可能である。0.5の大きな実際の比
において、1260℃（2300゜F）の理論的な温度は、熱損
失が非常に低減しない限りにおいて、達成することが困
難である。
通常の熱損失を低減する１つの装置は、断熱である。
上述した特許出願及び第４図に示したように、バーナ壁
45は、常にある程度断熱性を有する材料から形成され
る。このバーナ壁は、熱損失を生じる。なぜならば、熱
伝導率は、温度差に比例し、断熱は、一方の側で高温の
バーナに他方の側で最も低い低温に接触する。また、最
も断熱をした場合の熱伝導率は、耐火材ファイバフェッ
クスフェルトのカルボランダムにおいて次の表に示され
る。
温度 熱伝導率 ゜F Btu−in/hr−ft2−゜F 500（260℃） .394 1000（538℃） .643 1500（816℃） 1.041 2000（1093℃） 1.504 2500（1371℃） 2.572 3000（1649℃） 6.300 第３図は、生成された理論的な水素と化学量論的な比
を示す。低い比の水の生成によって、水素は、最大２モ
ルのメタンから増大した比で低減する。第３図は、１モ
ルのメタンにおいて１モルのCOが形成されることが示さ
れている。すべての一酸化炭素が変換され、メタン１モ
ルにおいて全体の水素が２モル残るときに、低温度にお
いて、反応CO＋H2O＝H2＋CO2を介して下流シフト反応に
おいて水素を再び形成する。非常に低い比において、水
素は、図面に示すように過剰な水を加えることによって
形成される。このような“シフト”反応は、空気流と螺
旋の熱交換によって冷却されたバーナから下流に配置さ
れたシリンダにおいて冷却を必要とする。
さらに、熱損失は外部領域に比例し、第４図の形状は
この領域を最小限にしない。従来技術のバーナは、内燃
室47を備えたハウジング46を有する数字45によって示さ
れる。入口48を介して燃料を、入口50を介して空気を受
け入れ、燃料の一部は入口51を介して導入される。燃料
／空気は最初管52で混合され、これは開放端を有してお
り、組み合わされた燃料／空気は、矢印によって示すよ
うに障壁53に向かって流れ、流れはそれ自身で反転し、
流れは障壁53で衝突し、カップ53の内側で管52を通って
出る。流れの方向は、半径方向外側に90゜次に燃焼室47
にプレート55の開口部54で90゜変化してダクト56を介し
て出る。上述した特許にはさらに追加的な内容が示され
ている。
第５図に示すようにバーナ部分に送り熱交換機を配置
することによって熱損失が減少し、これは、バーナをそ
れ自身の上に折り曲げ、さらに球形に似る。第２図に示
す実施例は、従来技術より厚いさらに十分な断熱材を使
用するが、第５図及び第７図は、矢印60で示すようにさ
らに十分である。バーナ60は、内側部分63を包囲する厳
重な断熱材62を備えた外側部分61を有する。内側部分63
は、中空であり、参照符号64が開放端部であり、壁65で
閉鎖している。厳重な断熱部材63と外側部分61との間に
第１の室66が画定され、参照符号67は、内側部分63内に
第２の室を示している。送り混合気を含む熱交換器68
は、第１の室66内に配置され、第２の室64に排出される
入口70及び出口71を有する。空気／燃料混合気は、入口
コイル72を介して熱交換器68に入り、内側部分63を包囲
する中間コイル74を介して既存コイル73に出る。ガスが
壁65に当たり、流れの方向を反転させたとき、予備加熱
された空気燃料混合気が出口71から排出されたとき、第
２の室67内のスパークプラグ73によって点火される。ガ
スは、第２の室67から開口部64を通って排気出口75を通
って排出用の外側または第１の室66に流れる。
従って、送り混合気を含む螺旋熱交換器68は、バーナ
室67から高温のガスによって包囲される。これらの高温
ガスは、外側部分の断熱壁の内面に接触するが、外面は
冷たい外面と接触する。その結果、断熱材を通る温度低
下は大きく、これは、熱束の値において著しい変化を生
じる。
第６図及び第８図の実施例は、熱束変化値を減少する
熱交換部分を示す。このバーナ装置は、矢印80の方向に
示され、外側部分81及び内側部分82を有する。その双方
は、同軸の間隔を置いた関係で配置され、第１の室83と
端部85が開放している内側バーナ室84を画定する。入口
86は、空気燃料混合気を熱交換器87に送り、この熱交換
器87は、バーナと同軸で環状管88及び89に接続された対
向部を有する間隔を置いた平行な複数の管を有する。管
状スポーク90−94は、熱交換器の平行な管と入口86を接
触させ、同様の管状スポーク103は、平行な管の他端と
送り管95を接触させる。管95の端部は、送り混合気の衝
突に対して端壁を有する障壁またはカップ96を示し、こ
れは、流れを逆転させ、バーナ室84に出る。流れは、端
壁に衝突して他の方向に流れを逆転する。この点火は、
スパークプラグ100によって達成され、排気流は、熱交
換器87によって一部が占められている第１の室83に開口
部85を通って出る。ガスの排出は、ガスが熱交換器を通
って流れた後に第１の室に接続された排気出口102を介
して行われる。熱交換器は、外側及び内側環状体を形成
する。外側は、冷却された送り混合気を含み、断熱材の
外壁に隣接して配置される。つぎに、１つのバーナから
の全体の熱損失は、バーナ出力ガスと環境との間の大き
な差の代わりに供給混合気と環境温度との間の差に比例
する。また、上述したように、正規の高温の熱伝導が温
度とともに増大し、もし高温のバーナのガスが外部の断
熱材に隣接するよりも小さい。
17.8cm（７インチ）のIDを有する上記のテーブルに与
えられた熱伝導でバーナを包囲する円筒形断熱材を通過
する熱の通路において、25.4cm（10インチ）のOD、平均
1150℃（2100゜F）のガスバーナ、482℃（900゜F）のガ
ス及び25.5℃（78゜F）の大気で上述した表に与えられ
る。熱フラックスが正規の熱交換器において790Btu/hr
であり、本発明のバーナにおいて136の熱束であり、こ
れは30％までの減少である。
第９図を参照すると、矢印110の方向に示された他の
バーナが内側部分112に関して同軸に配置された断熱外
壁111を有し、この断熱外壁111は、前述したように閉鎖
した内壁114に流体連通する開口部113を有する。外側室
115は“カン”状の金属セパレータ116によって分離され
る。外側室は、完全に断熱されたインジェクタミキサ11
8に空気／燃料混合気を導入する入口117を備えており、
このインジェクタミキサ118は、送り混合気の流れを行
う障壁プレートまたはカップ120を含む。内側部分121の
壁は、他の流れの反転を生じる。スパークプラグ122は
内側室114を通って排気出口124を出るバーナ室123のガ
スを点火する。
送りガスは、入口117を通ってバーナ110を出て、空隙
または外側室115を通って半径方向に移動する。ガスは
環状体内の断熱壁111に対して移動し、室115に沿って半
径方向内側にインジェクタミキサ118に通過する。バー
ナ室123に形成された高温ガスは、分離機116の内面に衝
突し、セパレータ及び断熱された内側部分112によって
境界が形成された環状体に半径方向外側に通過する。最
後にガスは出口124から出る。
セパレータは、バーナガスと供給ガスとの間の熱交換
器表面である。その領域は、“延長された”表面を必要
とはしないように十分に大きい。流れは反対流の代わり
に熱交換を制御し、従来の“ブーツ”ステップ処理によ
って生じる制御されない温度を防止するために平行であ
る。これは要求ではなく、反対流を使用することもでき
る。
本発明のバーナのコンセプトは、ディーゼルタイプの
エンジンのディーゼル燃料と共に使用することができ
る。
このようなエンジンに関する主な問題は、テイルパイ
プから放出された粒子（煙）であり、これは、有害な物
質を含み、目や耳に障害を生じる。このような粒子は、
最終的な空燃比を得るために必要な空気と共にエンジン
に噴射する前にすべてのディーゼルエンジンをガス化す
るために本発明のバーナの第１の部分を使用することに
よってなくすことができる。それを行うことによって、
ディーゼル燃料は粒子を生成することができない。また
この方法は、エンジンのバーナの性能が、NOxを形成し
ない低い空燃比で作動することができるようにする。
空気燃料混合気は、容易に点火し、ある容積で完全に
燃焼することができるように緊密な混合気を生じる。こ
の容積は、第９図に示すように燃料流がミキサを出る場
所の下のバーナ内に好ましくはセラミックリング125を
配置することによって約25％減少される。明らかに、リ
ングは、燃焼ガスをバーナの両側からその中心に移動
し、その後、一部が、自発的に壁に戻る。その結果、バ
ーナ容積がさらに完全に活用される。
本発明の特定の実施例を図示説明したが、広い範囲の
本発明から逸脱せずに変更及び変形を行うことは明らか
であり、従って、請求の範囲の目的は、本発明の範囲内
のある変更改造例をすべてカバーすることである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グライナー，レオナード アメリカ合衆国カリフォルニア州、コス タ、メイサ、ローガン、アベニュ、 1310、スウィート、イー. (56)参考文献 特開 昭51−101631（ＪＰ，Ａ) 米国特許5299536（ＵＳ，Ａ) 米国特許3685977（ＵＳ，Ａ) 米国特許3516807（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23C 11/00 F02M 33/00 F02B 43/10 C01B 3/24 F23D 11/44

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】空気及び炭化水素を燃焼して空気燃料蒸気
    を形成するバーナ装置を有する内燃装置において、 前記バーナ装置は、ぞれぞれ断熱壁によって形成された
    第１室と第２室を有し、第１室は間隔を置いて第２室を
    囲むように配置され、第２室を囲むように予備加熱装置
    を設け、第２室内に空気燃料蒸気を混合する混合装置と
    空気燃料蒸気を点火する点火装置を配置し、さらに、第
    ２室内に第２室の中心方向に高温ガスの流れを生じさせ
    るセラミックリングを混合装置に同軸に配置したことを
    特徴とする内燃装置。
  2. 【請求項２】第１室と第２室の間に熱交換コイルを配置
    したことを特徴とする請求項１に記載の内燃装置。
  3. 【請求項３】第１室に一対の流れダクトを形成する分離
    プレートを配置し、一方のダクトを第２室と流体連通
    し、他方のダクトを内燃装置に流体連通したことを特徴
    とする請求項１に記載の内燃装置。
  4. 【請求項４】第１室は、内燃装置と流体連通するダクト
    で空気燃料入口および混合装置に連結されていることを
    特徴とする請求項３に記載の内燃装置。
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