JPS63255506A - 内燃機関のすすフィルタ再生用バーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関、特にディーゼル内燃機関のすすフィ
ルタ再生用バーナに関するものである。

この種のバーナは好ましくは液体燃料、たとえばディー
ゼル燃料を用いて駆動可能であって、燃焼室内に突出す
る燃焼ヘッドと、混合気形成装置と、燃料及び空気を送
る装置とを備えている。

〔従来の技術〕

内燃機関のすすフィルタは時々再生しなければならず、
再生する際にはずすフィルタに付着しているすすの粒子
を焼失することが知られている。

この種の再生法の１つは、バーナを用いるものであって
、燃焼室から流失する熱い燃焼ガスをすすフィルタに向
けて、すすフィルタ内のすすの粒子を焼失する。

〔発明が解決しようとする課題〕

この場合、通常の構造のバーナを使用すると、燃焼室か
ら流失する熱い燃焼ガスの温度が非常に高くなるので、
多くのセラミックの、従って温度に敏感なすすフィルタ
が再生のときに損傷を受けるという危険がある。更に、
場所をとらない構造のこの種のフィルタが望まれる。

本発明は、前述の欠点を除去することができ、それによ
って特に高いガス温度によるすすフィルタの損傷を防止
することのできる内燃機関のすすフィルタ再生用バーナ
を提供する−ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明によれば、内燃機関
、特にディーゼル内燃機関のすすフィルタ再生用バーナ
において、空気送り装置から供給される空気の一部が燃
焼室壁と接触し、且つその後で燃焼室出口側端部の後方
、即ち下流側で、燃焼室から流出する燃焼ガス流と混合
される構成が採用されている。

〔作用〕

この種の再生バーナを上記のように構成することによっ
て、燃焼室を出てすすフィルタの再生に導かれるガス流
の温度を低下させることができる。

というのは燃焼ガス流に、空気送り装置によって分岐さ
れたより冷たい部分空気流が混合されるからである。更
に、この種のバーナにおいては、燃焼室壁は大きな熱負
荷を受ける部分であるので、この分岐された部分空気流
によって同時に燃焼室壁も冷却されるので、燃焼室壁を
過熱から効果的に保護することができる。

分岐され、燃焼室壁を介して案内される部分空気流を、
多くは円筒状に形成されている燃焼室壁の周面にわたっ
てできるだけ均一に分配するために、本発明の好ましい
実施例によれば、バーナのハウジングと燃焼室壁との間
に、燃焼室壁を同心状に包囲する環状空間が設けられて
いる。

好ましくは燃焼室はガス流の方向に円錐状に狭くなるよ
うに形成されているので、バーナが作動する際に前記の
円錐状の挟まりによて炎が収束されて、それによって燃
焼室内のバーナの長さが減少する。更にこの種の構成に
よって、再生バーナの全体の組立長さを著しく短縮する
ことができるので、自動車のスペースに余り余裕がない
場合でも、すすフィルタの近傍に再生バーナを容易に収
容することができる。

本発明に係るバーナにおいては、好ましくは燃焼空気フ
ァンなどの空気送り装置は過大に形成されており、即ち
送りａカが燃焼室内で燃焼を維持するのに必要な出力よ
りも大きいので、バーナの駆動時においては燃焼室内の
燃焼を維持するのに十分な量の燃焼空気の存在が保証さ
れ、且つ上述の理由のための分岐流も保証される。従っ
て一般的に言うと大変に過剰な空気で、即ち化学量的値
より著しく大きいλ値でバーナが駆動される。

本発明の好ましい実施例では、バーナのバーナヘッドは
ホルダによって燃焼室内に突出するように支持されてお
り、この実施例の場合には少なくとも１つ、好ましくは
多数の開口部がバーナヘッドの高さに設けられており、
燃焼空気ファンから供給される空気が前記開口部を介し
て分岐されて、燃焼室壁に沿って接触する状態で案内さ
れる。この開口部は好ましくはバーナヘッドのホルダの
周面にわたって等角度間隔で分配されている。

燃焼中断後に確実にバーナを再始動できるようにするた
必に、好ましくは燃焼空気ファンは燃焼が中断されてい
るときも回転し続けるので、燃焼中断時にも空気は燃焼
室を貫流し、且つ燃焼室の周囲に吹き付けられる。即ち
再生装置を使用する場合にカバーが設けられていても、
バーナの非作動状態においては排出管内の排ガス流の一
部がバーナ内へ押し戻されようとするが、このようにし
て空気ファンからの空気によってバーナの敏感な燃焼部
分が汚れから効果的に保護されるので、再生用のバーナ
を確実に再始動させることができる。

この場合に空気はバーナから排出口を介して排出される
。

好ましくは空気送り装置から供給される空気量は圧力側
で、即ち燃焼空気ファンの出口の後方で調節可能である
ので、空気量を例えば再生の間に変化する圧力状態に適
合させることができる。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明す
る。

図において全体を符号１で示すものは、内燃機関、特に
ディーゼル内燃機関のすすフィルタを再生させるための
バーナである。ここではずすフィルタと内燃機関は詳細
には図示されていない。

この種のバーナには、燃焼室３内へ突出するバーナヘッ
ド２が設けられているのが普通である。

バーナヘッド２はホルダ４によってバーナ１のハウジン
グ５に支持されており、図示の実施例においてはバーナ
ヘッド２にはノズル６と点火電極（点火電極のうち１つ
のみが図示されている）と回転体８が設けられており、
回転体８は燃焼室３０人口側端部９に配置されている。

符号１０で示すものは送風装置としての燃焼空気ファン
であって、外の空気を吸引して、且つこの空気を燃焼ヘ
ッド２へ送るものである。符号１１で示すものは、バー
ナ１の駆動を制御する制御装置である。詳細には図示さ
れていないが、もちろんバーナヘッド２には燃料供給パ
イプを介して燃料、好ましくは液体燃料が供給され、更
に混合気形成装置が設けられている。

図の右側に示すバーナ１の部分断面図から明らかなよう
に、燃焼室３は円筒形の管状部分によって画成されてお
り、この管状部分は燃焼室３の外壁１３の出口側端部１
２において断面積を狭めつつ円錐状に細くなっている。

それによってバーナ１が作動するときに燃焼室３内に生
じる炎が収束するので、この種の挟まりが燃焼室３の出
口側端部１２に設けられていない場合に比べて炎の長さ
が短縮される。

図示の実施例では、燃焼室３の外壁１３は環状の間隙１
４によって包囲されているので、燃焼室の外壁１３とバ
ーナ１のハウジング５との間に空間が形成されている。

バーナヘッド２に対応する位置において、ホルダ４の周
面には少なくとも１つ、好ましくは多数の開口部１５が
等角度間隔で設けられており、図にはそのうちの１つの
みが示されている。この開口部１５によって、燃焼空気
ファン１０によって送られる空気が流入する燃焼ヘッド
室１６と燃焼室３を包囲する環状の間隙ないしは環状銅
量１４とが連通される。図中矢印で示されるように、分
岐された部分空気流は燃焼空気ファン１０によって環状
空間１４を通過して、環状空間１４の通過後、燃焼室３
の挟まりとして形成された出口側端部１２の後方即ち下
流側で、温度の高い燃焼ガス流と一緒にされて、燃焼室
３を出た後で前記温度の高い燃焼ガス流と混合される。

燃焼空気ファン１０によって送られる空気は外気から吸
引されているので、この空気は比較的冷たく、且つ分岐
されて環状空間１４へ達する空気の部分流は燃焼室３の
外壁１３と接触して通る間に燃焼室の壁を冷却すること
ができるので、燃焼室の壁は過熱しないように効果的に
保護される。

即ち燃焼室壁というのは、この種のバーナ１の大きな熱
負荷が加わる部分である。同時に、空気が貫流する環状
空間１４によって、燃焼室３からバーナ１のハウジング
５へ熱がそのまま伝達されるのが防止される。従って、
バーナ１は周囲へわずかな熱しか放出せず、従ってカプ
セルに入ったエンジンルームても使用することができる
。

更に、燃焼室３から流出する温度の高い燃焼ガスは、燃
焼室３の出口側端部１２からの流出後に、分岐されて環
状空間１４を貫流した空気と混合されることによって、
例えば８００℃の温度値まで低下され、再生時に温度に
敏感なすすフィルタの損傷を防止することができる。も
ちろん、不図示の他の装置を用いて、分岐され環状空間
１４を貫流する部分空気流の量を変化させることができ
るので、すすフィルタへ導かれる熱いガスの温度を制御
して変化させることができる。このためにファンの寸法
を変化させるだけでなく、例えば開口部１５の大きさ及
び或いは数を変化させて、すすの発火は所望の温度へ合
わせることができ、再生すべきすすフィルタの損傷は確
実に避けられるっまた、コントロール装置と調節装置に
よって１つ或いは多数の開口部１５を閉鎖し、そして１
つ或いは多数の開口部１５の開口断面積を変化させるこ
とも考えられる。

図示のバーナｌの燃焼駆動は、制御装置１１によって制
御される。バーナ１において、好ましくはいわゆる燃焼
休止が存在する場合、即ちバーナ１自体は作動しておら
ず、燃焼室３内に炎が発生されない場合にも、更に燃焼
空気ファン１０が作動される。このように燃焼空気ファ
ン１０を作動させ続けることによって、空気が常に燃焼
室３及び環状空間１４に吹き込まれるので、燃焼ヘッド
２の繊細な部材が常に空気で洗浄される。今日まで、再
生のためのバーナ１が設けられている分岐管へ内燃機関
の熱い排気が押し戻されるのを確実に排除することはで
きないので、バーナが常に空気にさらされることによっ
て燃焼ヘッド２の敏感な部分の汚れが防止され、同時に
バーナ１の駆動を再開する際に、場合によってはバーナ
１の始動を妨害する排気が燃焼室３内に存在しなくなる
ことが保証される。このようにしてバーナ１においては
、燃焼中断の後でバーナ１を障害なく再始動させること
ができる。このときにバーナへ送られる空気は排出口１
７を介して排出され、この排出口の寸法は燃焼駆動時に
わずかな排ガスしか漏れないように選択されている。

本発明は同一出願人の出願Ｐ３６０８１７９５に関連す
るものであって、その内容を取り入れていることを付言
しておく。

尚、本発明は上記の実施例のみに限定されるのではなく
、本発明の枠を逸脱することなしに、当業者が必要に応
じて採用する多数の変形、修正が可能であることはもち
ろんである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、内燃機関、特にディーゼル内燃機関の
すすフィルタ再生用バーナにおいて、空気送り装置から
供給される空気の一部が燃焼室壁と接触し、その後で燃
焼室出口側端部の後方、即ち下流側で、燃焼室から流出
する燃焼ガス流と混合される構成が採用されているので
、高いガス温度によるすすフィルタの損傷を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図は、再生バーナの燃料室部分を示す側断面図である。 ｌ・・・バーナ、　２・・・燃焼ヘッド、　３・・・燃
焼室、４・・・ホルダ、　　５・・・ハウジング、　　
６・・・ノズル、７・・・点火装置、　８・・・回転体
、　９・・・燃焼室の人口側端部、　１０・・・空気送
り装置、　１１・・・制御装置、　　１２・・・燃焼室
の出口側端部、　　１３・・・燃焼室の外壁、　１４・
・・環状空間、　１５・・・開口部、１６・・・バーナ
ヘッド室、　　１７・・・排出口。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼室内へ突出する燃焼ヘッドと、混合気形成装
   置と、燃料及び空気の送り装置とを備えたディーゼル内
   燃機関のすすフィルタ再生用バーナにおいて、 空気送り装置から供給される空気の一部が燃焼室壁と接
   触し、その後燃焼室出口側端部の下流側で、燃焼室から
   流出する燃焼ガス流と混合されることを特徴とする内燃
   機関のすすフィルタ再生用バーナ。
2. （２）燃焼室壁が環状空間によって包囲されており、空
   気送り装置から供給される空気の一部が分岐されて前記
   環状空間へ送られることを特徴とする請求項第１項に記
   載の内燃機関のすすフィルタ再生用バーナ。
3. （３）燃焼室の出口側端部が円錐状に狭くなるように形
   成されていることを特徴とする請求項第１項或いは第２
   項に記載の内燃機関のすすフィルタ再生用バーナ。
4. （４）空気送り装置が燃焼空気ファンであって、且つ化
   学量的な空気量よりずっと多い空気量を供給するように
   形成されていることを特徴とする請求項第１項から第３
   項までのいずれか１項に記載の内燃機関のすすフィルタ
   再生用バーナ。
5. （５）燃焼室壁と接触する部分空気流が燃焼ヘッドと対
   応する位置に設けられた少なくとも１つの開口部によっ
   て分岐されることを特徴とする請求項第１項から第４項
   までのいずれか１項に記載の内燃機関のすすフィルタ再
   生用バーナ。
6. （６）多数の開口部が燃焼ヘッドのホルダの周面にわた
   って、等角度間隔で形成されていることを特徴とする請
   求項第５項に記載の内燃機関のすすフィルタ再生用バー
   ナ。
7. （７）空気送り装置として用いられる燃焼空気ファンが
   燃焼中断の間に空気でバーナを洗浄するために作動され
   ることを特徴とする請求項第１項から第６項までのいず
   れか１項に記載の内燃機関のすすフィルタ再生用バーナ
   。
8. （８）空気送り装置から供給される空気量が、圧力側で
   調節可能であることを特徴とする請求項第１項から第７
   項までのいずれか１項に記載の内燃機関のすすフィルタ
   再生用バーナ。