WO2011040506A1 - 着火装置 - Google Patents
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- the tenth aspect of the present invention employs a configuration in which, in the eighth aspect of the invention, a cushioning material is provided between the fuel holding portion and the band portion.
- the air-fuel mixture Y that has flowed into the stagnation region R is again heated to the ignition temperature or higher in the stagnation region R, so that the single glow plug 1 is It becomes possible to improve ignitability more than the case where it equips.
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Abstract
酸化剤と燃料とを含む混合気に着火する着火装置であって、設置部（１００）から下方に向けて突出した先に上記混合気（Ｙ）の着火温度以上の温度に発熱する発熱領域（１ａ）を有する発熱体（１）と、上記発熱領域（１ａ）を囲うと共に内部に上記発熱領域（１ａ）が配置されて上部に開口する貫通孔（２ａ）を有する燃料保持部（２）と、上記貫通孔（２ａ）の上部と接続される空間（Ｒ）を形成すると共にこの空間（Ｒ）から外部に開口する火炎噴出口（３ａ）を有する囲壁（３）とを備える。この着火装置によれば、着火装置の着火性を向上させることが可能となる。
Description
本発明は、酸化剤と燃料とを含む混合気に着火する着火装置に関する。
本願は、２００９年９月３０日に日本に出願された特願２００９－２２６３７２号及び２０１０年５月３１日に日本に出願された特願２０１０－１２５０５９号に基づき優先権を主張し、それらの内容をここに援用する。
本願は、２００９年９月３０日に日本に出願された特願２００９－２２６３７２号及び２０１０年５月３１日に日本に出願された特願２０１０－１２５０５９号に基づき優先権を主張し、それらの内容をここに援用する。
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。この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ため、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。
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。
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、この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。
ところで、上記バーナ装置では、燃料噴射装置から噴射された燃料が酸化剤として供給される排気ガスや外気と混合されて混合気が生成され、この混合気を着火装置によって着火温度以上に加熱することによって燃焼させる。
しかしながら、バーナ装置では、通常、着火装置としてグロープラグやスパークプラグが用いられており、非常に小さな発熱領域において混合気を着火させている。このため、従来のバーナ装置は、形成される火炎核が小さく、発熱領域の周囲の流速が速い場合には火炎核が吹き消されて成長できず、着火性が悪いという問題を有している。
しかしながら、バーナ装置では、通常、着火装置としてグロープラグやスパークプラグが用いられており、非常に小さな発熱領域において混合気を着火させている。このため、従来のバーナ装置は、形成される火炎核が小さく、発熱領域の周囲の流速が速い場合には火炎核が吹き消されて成長できず、着火性が悪いという問題を有している。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、着火装置の着火性を向上させ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、酸化剤と燃料とを含む混合気に着火する着火装置であって、設置部から下方に向けて突出した先に上記混合気の着火温度以上の温度に発熱する発熱領域を有する発熱体と、上記発熱領域を囲うと共に内部に上記発熱領域が配置されて上部に開口する貫通孔を有する燃料保持部と、上記貫通孔の上部と接続される空間を形成すると共にこの空間から外部に開口する火炎噴出口を有する囲壁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、上記燃料保持部が、燃料が噴きつけられる方向に開口すると共に上記発熱領域に連通する第２貫通孔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、上記第２貫通孔が、上記貫通孔よりも大径であ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、上記第２貫通孔が、上記燃料が噴きつけられる側の反対側まで貫通し、この反対側に形成される上記第２貫通孔の開口部に対向して配置される対向板を備えるという構成を採用する。
第５の発明は、上記第１の発明において、上記火炎噴出口が、上記燃料保持部の上記燃料が噴きつけられる側に偏って形成されているという構成を採用する。
第６の発明は、上記第１において、上記空間に配置される第２発熱領域を備えるという構成を採用する。
第７の発明は、上記第１の発明において、上記発熱領域に空気を供給する空気供給部を備え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、上記燃料保持部を支持するバンド部を備えるという構成を採用する。
第９の発明は、上記第８の発明において、上記燃料保持部が複数の小片に分割されているという構成を採用する。
第１０の発明は、上記第８の発明において、上記燃料保持部と上記バンド部との間に配置されるクッション材を備えるという構成を採用する。
本発明によれば、発熱領域が発熱することによって発熱領域の周囲が加熱され、発熱領域の周囲に上昇気流が発生する。この結果、燃料保持部の貫通孔に上部に向かう上昇気流が発生する。一方、発熱領域が発熱すると、燃料保持部に保持されている燃料が揮発し、揮発した燃料が燃料保持部の貫通孔内に流入する。そして、貫通孔内に流入する揮発された燃料と貫通孔内に形成される上昇気流とによって、貫通孔内には、濃度の高い混合気による上昇気流が形成される。
また、本発明によれば、燃料保持部の貫通孔の上部に接続される囲壁によって囲まれた空間が形成されている。貫通孔内では上記混合気の一部が発熱領域によって加熱されることによって発火し、これによって生成された火炎核が混合気の上昇気流に乗って上記空間に供給される。そして、空間に供給された火炎核は、吹き消されることなく空間で成長して火炎となる。そして、このように空間で形成された火炎は、火炎噴出口を介して囲壁の外部に噴出する。
このように、本発明によれば、火炎核が速い流れによって吹き消されることがなく、確実に火炎を形成することができる。また、火炎噴出口から噴出される火炎は、従来のグロープラグやスパークプラグによって形成される火炎核と比較して遥かに大きく安定している。このため、着火装置の周囲に存在する混合気を確実に着火することが可能となる。
したがって、本発明によれば、着火性を向上させることが可能となる。
また、本発明によれば、燃料保持部の貫通孔の上部に接続される囲壁によって囲まれた空間が形成されている。貫通孔内では上記混合気の一部が発熱領域によって加熱されることによって発火し、これによって生成された火炎核が混合気の上昇気流に乗って上記空間に供給される。そして、空間に供給された火炎核は、吹き消されることなく空間で成長して火炎となる。そして、このように空間で形成された火炎は、火炎噴出口を介して囲壁の外部に噴出する。
このように、本発明によれば、火炎核が速い流れによって吹き消されることがなく、確実に火炎を形成することができる。また、火炎噴出口から噴出される火炎は、従来のグロープラグやスパークプラグによって形成される火炎核と比較して遥かに大きく安定している。このため、着火装置の周囲に存在する混合気を確実に着火することが可能となる。
したがって、本発明によれば、着火性を向上させることが可能となる。
以下、図面を参照して、本発明に係る着火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、本実施形態の着火装置１０の概略構成を示す断面図である。また、図２は、本実施形態の着火装置１０の概略構成を示す斜視図である。
図１は、本実施形態の着火装置１０の概略構成を示す断面図である。また、図２は、本実施形態の着火装置１０の概略構成を示す斜視図である。
着火装置１０は、酸化剤と燃料とを含む混合気に着火するもので、例えば、酸化剤として使用可能な排気ガスが流れる配管中や、バーナ装置に設置される。
この着火装置１０は、図１に示すように、グロープラグ１（発熱体）と、燃料保持部２と、囲壁３とを備えている。
この着火装置１０は、図１に示すように、グロープラグ１（発熱体）と、燃料保持部２と、囲壁３とを備えている。
グロープラグ１は、着火装置１０自体の設置部１００（例えば配管の壁部やバーナ装置の壁部）から下方に向けて突出し、その先に、混合気Ｙの着火温度以上の温度に発熱する発熱領域として機能する先端部１ａを有する。なお、グロープラグ１に換えてスパークプラグを用いることもできる。
燃料保持部２は、図１に示すように、側方に配置される燃料噴射装置２００から噴射されて燃料Ｎが供給され、この燃料を保持する。燃料保持部２は、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。
また、燃料保持部２は、下部から上部に直線状に貫通する貫通孔２ａ（貫通孔）と、燃料噴射装置２００側から反対側に直線状に貫通する貫通孔２ｂ（第２貫通孔）と、この貫通孔２ｂに対して水平かつ直交して貫通する貫通孔２ｃとを有している。
貫通孔２ａと貫通孔２ｂと貫通孔２ｃとが燃料保持部２の中央で交差しており、この交差領域にグロープラグ１の先端部１ａが配置されている。つまり、貫通孔２ａ、貫通孔２ｂ及び貫通孔２ｃの内部にグロープラグ１の先端部１ａが配置されている。
このように、本実施形態の着火装置１０は、内部にグロープラグ１の先端部１ａが配置されて上部に開口する貫通孔２ａと、燃料Ｎが噴きつけられる方向に開口すると共にグロープラグ１の先端部１ａに連通する貫通孔２ｂとを有している。
貫通孔２ａと貫通孔２ｂと貫通孔２ｃとが燃料保持部２の中央で交差しており、この交差領域にグロープラグ１の先端部１ａが配置されている。つまり、貫通孔２ａ、貫通孔２ｂ及び貫通孔２ｃの内部にグロープラグ１の先端部１ａが配置されている。
このように、本実施形態の着火装置１０は、内部にグロープラグ１の先端部１ａが配置されて上部に開口する貫通孔２ａと、燃料Ｎが噴きつけられる方向に開口すると共にグロープラグ１の先端部１ａに連通する貫通孔２ｂとを有している。
囲壁３は、燃料保持部２が備える貫通孔２ａの上部に接続される澱み領域Ｒ（空間）を形成すると共に、この澱み領域Ｒから外部に開口する火炎噴出口３ａを有する。
この囲壁３は、燃料保持部２と設置部１００との間に配置されており、燃料保持部２より上方において燃料保持部２を囲って配置されている。なお、囲壁３は、図２に示すように、燃料保持部２よりも外側に広がって形成されており、燃料保持部２の外側の領域に下方に向けて開口された火炎噴出口３ａを複数有している。
この囲壁３は、燃料保持部２と設置部１００との間に配置されており、燃料保持部２より上方において燃料保持部２を囲って配置されている。なお、囲壁３は、図２に示すように、燃料保持部２よりも外側に広がって形成されており、燃料保持部２の外側の領域に下方に向けて開口された火炎噴出口３ａを複数有している。
このような構成を有する本実施形態の着火装置１０によれば、グロープラグ１の先端部１ａが発熱することによって先端部１ａの周囲が加熱され、先端部１ａの周囲に上昇気流が発生する。この結果、燃料保持部２の貫通孔２ａに下方から酸化剤Ｘ（例えば、排気ガスや空気）が流れ込み、貫通孔２ａの内部に上部に向かう上昇気流が発生する。
一方、グロープラグ１の先端部１ａが発熱すると、燃料保持部２に保持されている燃料Ｎが揮発し、揮発した燃料Ｎが燃料保持部２の貫通孔２ａ内に流入する。そして、貫通孔２ａ内に流入する揮発された燃料Ｎと貫通孔内に形成される上昇気流とによって、貫通孔内には、濃度の高い混合気Ｙによる上昇気流が形成される。
一方、グロープラグ１の先端部１ａが発熱すると、燃料保持部２に保持されている燃料Ｎが揮発し、揮発した燃料Ｎが燃料保持部２の貫通孔２ａ内に流入する。そして、貫通孔２ａ内に流入する揮発された燃料Ｎと貫通孔内に形成される上昇気流とによって、貫通孔内には、濃度の高い混合気Ｙによる上昇気流が形成される。
また、本実施形態の着火装置１０によれば、燃料保持部２の貫通孔２ａの上部に接続される澱み領域Ｒが形成されている。貫通孔２ａ内では上記混合気Ｙの一部がグロープラグ１の先端部１ａによって加熱されることによって発火し、これによって生成された火炎核が混合気Ｙの上昇気流に乗って上記澱み領域Ｒに供給される。澱み領域Ｒは、囲壁３によって囲まれることによって囲壁３外部の流れから隔離された空間である。このため、澱み領域Ｒに供給された火炎核は、吹き消されることなく澱み領域Ｒで成長して火炎となる。そして、このように澱み領域Ｒで形成された火炎は、火炎噴出口３ａを介して未燃の混合気Ｙと共に囲壁３の外部に噴出する。
このように、本実施形態の着火装置１０によれば、火炎核が速い流れによって吹き消されることがなく、確実に火炎を形成することができる。また、火炎噴出口３ａから噴出される火炎は、従来のグロープラグやスパークプラグによって形成される火炎核と比較して遥かに大きく安定している。このため、着火装置１０の周囲に存在する混合気を確実に着火することが可能となる。
したがって、本実施形態の着火装置１０によれば、着火性を向上させることが可能となる。
このように、本実施形態の着火装置１０によれば、火炎核が速い流れによって吹き消されることがなく、確実に火炎を形成することができる。また、火炎噴出口３ａから噴出される火炎は、従来のグロープラグやスパークプラグによって形成される火炎核と比較して遥かに大きく安定している。このため、着火装置１０の周囲に存在する混合気を確実に着火することが可能となる。
したがって、本実施形態の着火装置１０によれば、着火性を向上させることが可能となる。
また、本実施形態の着火装置１０においては、燃料保持部２が、燃料Ｎが噴きつけられる方向に開口すると共にグロープラグ１の先端部１ａに連通する貫通孔２ｃを備える。
このため、貫通孔２ｂを介してグロープラグ１の先端部１ａの近傍に直接燃料Ｎが供給され、グロープラグ１の先端部１ａの近傍における混合気Ｙの燃料濃度をより高めることができる。したがって、着火性をより向上させることができる。
また、貫通孔２ｂを介してグロープラグ１の先端部１ａの近傍に直接燃料Ｎが供給されることによって、グロープラグ１に着火温度まで加熱されていない液状の燃料Ｎが付着する。このため、グロープラグ１が過熱されることを抑制し、グロープラグ１の寿命を延ばすことが可能となる。
このため、貫通孔２ｂを介してグロープラグ１の先端部１ａの近傍に直接燃料Ｎが供給され、グロープラグ１の先端部１ａの近傍における混合気Ｙの燃料濃度をより高めることができる。したがって、着火性をより向上させることができる。
また、貫通孔２ｂを介してグロープラグ１の先端部１ａの近傍に直接燃料Ｎが供給されることによって、グロープラグ１に着火温度まで加熱されていない液状の燃料Ｎが付着する。このため、グロープラグ１が過熱されることを抑制し、グロープラグ１の寿命を延ばすことが可能となる。
また、本実施形態の着火装置１０においては、燃料保持部２に多方向から貫通孔が形成されているため、様々な貫通孔からグロープラグ１の先端部１ａを介して澱み領域Ｒに酸化剤を供給することができる。
したがって、着火装置１０が傾いた場合であっても、澱み領域Ｒへの酸化剤の流入を確保することができ、安定した着火性能を発揮することができる。
したがって、着火装置１０が傾いた場合であっても、澱み領域Ｒへの酸化剤の流入を確保することができ、安定した着火性能を発揮することができる。
（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。
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３Ａは、本実施形態の着火装置２０の概略構成を示す斜視図である。この図に示すように、本実施形態の着火装置２０においては、燃料保持部２の燃料Ｎが噴きつけられる側のみに火炎噴出口３ａが形成されている。
すなわち、本実施形態の着火装置２０においては、火炎噴出口３ａが、燃料保持部２の燃料Ｎが噴きつけられる側に偏って形成されている。
すなわち、本実施形態の着火装置２０においては、火炎噴出口３ａが、燃料保持部２の燃料Ｎが噴きつけられる側に偏って形成されている。
このような本実施形態の着火装置２０によれば、火炎噴出口３ａが燃料保持部２の燃料Ｎが噴きつけられる側に偏って形成されているため、燃料保持部２の燃料Ｎが噴きつけられる側に大きな火炎が噴出することとなる。
このため、多くの燃料Ｎが付着する燃料保持部２の燃料Ｎが吹き付けられる側の温度が高くなり、燃料Ｎの揮発を促進させることができ、着火後における着火装置２０の周辺の燃焼を安定させることが可能となる。
このため、多くの燃料Ｎが付着する燃料保持部２の燃料Ｎが吹き付けられる側の温度が高くなり、燃料Ｎの揮発を促進させることができ、着火後における着火装置２０の周辺の燃焼を安定させることが可能となる。
なお、図３Ｂに示すように、円形の火炎噴出口３ａを複数設ける代りに、単一の矩形の火炎噴出口３ａを設けても良い。
（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。
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４は、本実施形態の着火装置３０の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態の着火装置３０は、貫通孔２ｂが貫通孔２ａよりも大径とされている。また、貫通孔２ｂは、燃料Ｎが噴射される方向のみに開口されており、燃料Ｎが噴射される方向と反対側は閉塞されている。
このような構成を採用する本実施形態の着火装置３０によれば、澱み領域Ｒで成長した火炎の一部を貫通孔２ｂから噴出させることが可能となり、燃料保持部２に噴射される燃料Ｎの一部をこの火炎で加熱して揮発させることができる。よって、燃料Ｎの揮発を促進させることができ、着火後における着火装置３０の周辺の燃焼を安定させることが可能となる。
（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。
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５は、本実施形態の着火装置４０の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態の着火装置４０は、燃料保持部２の燃料Ｎが噴きつけられる側の反対側まで貫通した貫通孔２ｂを備えている。また、この貫通孔２ｂの燃料Ｎが噴きつけられる側と反対側の開口部には、対向板４が上記開口部と対向して配置されている。
すなわち、対向板４は、囲壁３の火炎噴出口３ａを挟んで貫通孔２ｂの開口部が形成された燃料保持部２と対向している。
この対向板４は、貫通孔２ｂを介して到達する燃料Ｎを受けるものである。そして、例えば、耐火性のメッシュ板等の付着した燃料が揮発しやすい多孔体から形成されることが好ましい。
この対向板４は、貫通孔２ｂを介して到達する燃料Ｎを受けるものである。そして、例えば、耐火性のメッシュ板等の付着した燃料が揮発しやすい多孔体から形成されることが好ましい。
このような構成を採用する本実施形態の着火装置４０によれば、燃料噴射装置２００から噴射された燃料Ｎの一部が貫通孔２ｂを介して対向板４に到達して付着する。
一方で、対向板４に付着した燃料Ｎは、火炎噴出口３ａから噴出する火炎によって炙られて揮発する。
したがって、本実施形態の着火装置４０によれば、燃料Ｎの揮発を促進させることができ、着火後における着火装置４０の周辺の燃焼を安定させることが可能となる。
一方で、対向板４に付着した燃料Ｎは、火炎噴出口３ａから噴出する火炎によって炙られて揮発する。
したがって、本実施形態の着火装置４０によれば、燃料Ｎの揮発を促進させることができ、着火後における着火装置４０の周辺の燃焼を安定させることが可能となる。
（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。
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６は、本実施形態の着火装置５０の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態の着火装置５０は、囲壁３によって囲まれた澱み領域Ｒに第２グロープラグ５が設置されている。
この第２グロープラグ５は、グロープラグ１と同様に着火装置５０自体の設置部１００から下方に向けて突出し、その先に混合気Ｙの着火温度以上の温度に発熱する発熱領域として機能する先端部５ａ（第２発熱領域）を有する。
つまり、本実施形態の着火装置５０は、澱み領域Ｒに配置される発熱領域として機能する第２グロープラグ５の先端部５ａを備えている。なお、グロープラグ１に換えてスパークプラグを用いることもできる。
つまり、本実施形態の着火装置５０は、澱み領域Ｒに配置される発熱領域として機能する第２グロープラグ５の先端部５ａを備えている。なお、グロープラグ１に換えてスパークプラグを用いることもできる。
このような構成を採用する本実施形態の着火装置５０によれば、澱み領域Ｒに流入した混合気Ｙが改めて澱み領域Ｒ内において着火温度以上に加熱されるため、単一のグロープラグ１を備える場合よりも、より着火性を向上させることが可能となる。
（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。
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７Ａは、本実施形態の着火装置６０の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態の着火装置６０は、澱み領域Ｒを介してグロープラグ１の先端部１ａに空気Ｘ１を供給する空気供給部６を備えている。
このような構成を採用する本実施形態の着火装置６０によれば、グロープラグ１の先端部１ａに供給される混合気Ｙの酸素濃度を高めることが可能となり、より着火性を向上させることが可能となる。
なお、図７Ｂに示すように、空気供給部６を貫通孔２ｂに接続しても良い。また、空気供給部６を貫通孔２ｃに接続しても良い。
このような構成を採用する場合であっても、グロープラグ１の先端部１ａに供給される混合気Ｙの酸素濃度を高めることが可能となり、より着火性を向上させることが可能となる。
このような構成を採用する場合であっても、グロープラグ１の先端部１ａに供給される混合気Ｙの酸素濃度を高めることが可能となり、より着火性を向上させることが可能となる。
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態として、上記実施形態の着火装置に対する着火シーケンスについて説明する。
なお、この着火シーケンスは、タイマ機能を備える制御部（不図示）によって統括される。また、本実施形態においては、着火装置の周囲の温度を計測する温度センサが配置され、この温度センサの検出信号が制御部に入力される環境で着火が行われる。
次に、本発明の第７実施形態として、上記実施形態の着火装置に対する着火シーケンスについて説明する。
なお、この着火シーケンスは、タイマ機能を備える制御部（不図示）によって統括される。また、本実施形態においては、着火装置の周囲の温度を計測する温度センサが配置され、この温度センサの検出信号が制御部に入力される環境で着火が行われる。
図８は、本実施形態における着火シーケンスを説明するためのフローチャートである。以下の説明は、図８のフローチャートを参照しながら説明する。
まず制御部は、グロープラグ１の先端部１ａを予熱する（ステップＳ１）。なお、上記第５実施形態のように、第２グロープラグ５を備える場合には、この第２グロープラグ５の先端部５ａも予熱する。
続いて、制御部は、燃料噴射装置２００を制御して大量の燃料を短い時間噴射する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ２で噴射する燃料の量及び噴射時間は、予め実験等に基づいて定められ、制御部に記憶されている。
続いて、制御部は、一定期間、燃料の噴射を停止する（ステップＳ３）。このように一定期間、燃料の噴射を停止することによって、ステップＳ２において燃料を噴射した際に形成された火炎核の成長を促すことができる。
続いて、制御部は、燃料の噴射を再開する（ステップＳ４）。この際、火炎核は、ステップＳ３において成長して安定しており、燃料を再供給されることによって失火する可能性が小さい。そのため、火炎核をより大きく成長させることが可能となる。
最後に制御部は、着火装置１０の周囲の温度を計測し（ステップＳ５）、周囲の温度が上昇している場合には着火が成功したものとして着火シーケンスを終了し、周囲の温度が上昇していない場合には未着火であるとして再度ステップＳ３に戻る。
なお、燃料保持部２が気化前の燃料で湿潤している場合には、次回の加熱の際に、燃料保持部２を湿潤している燃料が先に気化して燃料保持部２から噴出する。そして、湿潤している燃料が燃料保持部２外に排出されるまで、気化した燃料が噴出する勢いのために、酸素（排気ガス）が燃料保持部２内に入り込むことができず、着火時間が遅くなる。
したがって、着火シーケンスが完了し、さらにフィルタの再生処理が完了して消化した後に、燃料保持部２を着火しない程度温度で加熱し、燃料保持部２を乾燥させる工程を設けることが好ましい。
したがって、着火シーケンスが完了し、さらにフィルタの再生処理が完了して消化した後に、燃料保持部２を着火しない程度温度で加熱し、燃料保持部２を乾燥させる工程を設けることが好ましい。
（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。
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９Ａは、本実施形態の着火装置７０の概略構成を示す斜視図である。この図に示すように、本実施形態の着火装置７０は、燃料保持部２を支えるバンド部７１を備えている。このバンド部７１は、囲壁３に固定され、燃料保持部２を下方から支えている。
このような構成を有する本実施形態の着火装置７０によれば、バンド部７１によって燃料保持部２が支えられているため、燃料保持部２が脱落することを防止することが可能となる。
なお、バンド部７１の形状は、一例であり、変更可能である。例えば、バンド部７１の幅を燃料保持部２の幅と合わせるように設定しても良い。
このような構成を有する本実施形態の着火装置７０によれば、バンド部７１によって燃料保持部２が支えられているため、燃料保持部２が脱落することを防止することが可能となる。
なお、バンド部７１の形状は、一例であり、変更可能である。例えば、バンド部７１の幅を燃料保持部２の幅と合わせるように設定しても良い。
（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、本実施形態の着火装置８０は、上記第８実施形態の着火装置７０の変形例である。このため、以下の説明において、着火装置７０との変更点について説明する。
次に、本発明の第９実施形態について説明する。なお、本実施形態の着火装置８０は、上記第８実施形態の着火装置７０の変形例である。このため、以下の説明において、着火装置７０との変更点について説明する。
図９Ｂは、本実施形態の着火装置８０の概略構成を示す斜視図である。この図に示すように、本実施形態の着火装置８０においては、燃料保持部２が４つの小片２Ａに分割されている。
そして、上記第８実施形態のバンド部７１に換えて、分割された燃料保持部２をホールドするための爪部８１ａを有するバンド部８１を備えている。
また、図９Ｂに示すように、本実施形態の着火装置８０は、バンド部８１と燃料保持部２との間に耐熱性のクッション材８２が配置されている。なお、クッション材８２としては、例えばセラミックファイバを用いることができる。
そして、上記第８実施形態のバンド部７１に換えて、分割された燃料保持部２をホールドするための爪部８１ａを有するバンド部８１を備えている。
また、図９Ｂに示すように、本実施形態の着火装置８０は、バンド部８１と燃料保持部２との間に耐熱性のクッション材８２が配置されている。なお、クッション材８２としては、例えばセラミックファイバを用いることができる。
このような構成を有する本実施形態の着火装置８０によれば、燃料保持部２が分割されているため、燃料保持部２が熱収縮によって形状が変化した場合であっても、燃料保持部２に作用する応力を低減することができる。
さらに、本実施形態の着火装置８０によれば、バンド部８１と燃料保持部２との間に耐熱性のクッション材８２が配置されているため、クッション材８２が収縮することによって、燃料保持部２が膨張による形状変化を逃がすことができ、燃料保持部２に作用する応力を低減することができる。
さらに、本実施形態の着火装置８０によれば、バンド部８１と燃料保持部２との間に耐熱性のクッション材８２が配置されているため、クッション材８２が収縮することによって、燃料保持部２が膨張による形状変化を逃がすことができ、燃料保持部２に作用する応力を低減することができる。
なお、燃料保持部２の分割形状は、一例であり、変更可能である。例えば、燃料保持部２をさらに多数の小片に分割しても良い。
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。
以上説明したように、本発明により、酸化剤と燃料とを含む混合気に着火する着火装置の着火性を向上させることができる。
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０……着火装置、１……グロープラグ（発熱体）、１ａ……先端部（発熱領域）、２……燃料保持部、２ａ……貫通孔、２ｂ……貫通孔（第２貫通孔）、２ｃ……貫通孔、３……囲壁、３ａ……火炎噴出口、４……対向板、５……第２グロープラグ、５ａ……先端部（第２発熱領域）、６……空気供給部、Ｎ……燃料、Ｘ……酸化剤、Ｘ１……空気、Ｙ……混合気、Ｒ……澱み領域（空間）、１００……設置部、２００……燃料噴射装置、７１，８１……バンド部、８２……クッション材、２Ａ……小片
Claims (10)
- 酸化剤と燃料とを含む混合気に着火する着火装置であって、
設置部から下方に向けて突出した先に前記混合気の着火温度以上の温度に発熱する発熱領域を有する発熱体と、
前記発熱領域を囲うと共に内部に前記発熱領域が配置されて上部に開口する貫通孔を有する燃料保持部と、
前記貫通孔の上部と接続される空間を形成すると共にこの空間から外部に開口する火炎噴出口を有する囲壁と
を備える着火装置。 - 前記燃料保持部が、前記燃料が噴きつけられる方向に開口すると共に前記発熱領域に連通する第２貫通孔を備える請求項１に記載の着火装置。
- 前記第２貫通孔は、前記貫通孔よりも大径である請求項２に記載の着火装置。
- 前記第２貫通孔が、前記燃料が噴きつけられる側の反対側まで貫通し、この反対側に形成される上記第２貫通孔の開口部に対向して配置される対向板を備える請求項２に記載の着火装置。
- 上記火炎噴出口が、前記燃料保持部に対し前記燃料が噴きつけられる側に偏って形成されている請求項１に記載の着火装置。
- 前記空間に配置される第２発熱領域を備える請求項１に記載の着火装置。
- 前記発熱領域に空気を供給する空気供給部を備える請求項１に記載の着火装置。
- 前記燃料保持部を支持するバンド部を備える請求項１に記載の着火装置。
- 前記燃料保持部が複数の小片に分割されている請求項８に記載の着火装置。
- 前記燃料保持部と前記バンド部との間に配置されるクッション材を備える請求項８に記載の着火装置。
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