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JPH06167212A - バーナ - Google Patents

バーナ

Info

Publication number
JPH06167212A
JPH06167212A JP5209253A JP20925393A JPH06167212A JP H06167212 A JPH06167212 A JP H06167212A JP 5209253 A JP5209253 A JP 5209253A JP 20925393 A JP20925393 A JP 20925393A JP H06167212 A JPH06167212 A JP H06167212A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
burner
air
exhaust gas
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5209253A
Other languages
English (en)
Inventor
William Henry Pettit
ウィアリム・ヘンリー・ペチット
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
Original Assignee
General Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25468678&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH06167212(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by General Motors Corp filed Critical General Motors Corp
Publication of JPH06167212A publication Critical patent/JPH06167212A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2033—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using a fuel burner or introducing fuel into exhaust duct
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 触媒コンバータを迅速に作動状態とするため
に、低温の排気ガスを加熱するためのバーナを提供す
る。 【構成】 このバーナ（２２）は、燃料ノズル（６０）
を備えた燃料／空気混合調製器（５２）と二重渦噴霧器
（５６）とを具備した燃焼器ヘッド（３８）を有する。
混合調製器は、仕切り（４６）の一側に装着され、この
仕切りに固定した燃焼器チューブ（３６）により形成さ
れた燃焼室（４０）へ霧化した燃料／空気混合物を流入
させる出口（４８）を有する。燃焼器チューブは点火手
段（４２）と燃焼中の燃料／空気混合物のための出口
（４４）とを有する。出口（４４）は燃焼混合物と排気
ガス流との混合を最適化するために燃焼混合物を所定の
方向へ導くためのルーバー（１１０）を有する。燃焼器
ヘッドは出口（４４）を排気ガス内に位置決めすハウジ
ング内に開口（７８）を通して装着される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばエンジンの排気
ガス流を加熱するためのバーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンについての排気技術が発達する
につれて、エンジンからの総合排気物量が大幅に減って
きた。自動車においては、一般に、排気機構に装着した
触媒処理装置を使用して、エンジン排気物中の炭化水素
（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）
等の規制すべき排気成分を、大気中へ放出する前に、減
少させる。触媒処理装置即ち触媒コンバータは、冷温状
態から触媒活性状態になるためには、排気ガスの熱を利
用する。触媒活性の開始は（典型的には、４００℃の）
ライトオフ(light-off) 温度（作動温度）で生じる。排
気ガスが触媒作動温度を達成させるに十分な熱を供給す
るまでに、車両は７５ー１００秒又はそれ以上のエンジ
ン作動時間を必要とする。冷温始動での排気物を減少さ
せるために、付加的な熱源を設けて、エンジン始動時又
はその直後に触媒コンバータを迅速に加熱し、短時間で
触媒の効率を最適化する試みがなされてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】触媒コンバータを予熱
するためのいくつかの技術が考えられてきた。エンジン
で作動する電気装置を使用して触媒コンバータ内の素子
又はコンバータ自体の触媒支持体（金属の場合）を加熱
し、コンバータを電気的に加熱する技術が提案された。
電気的に加熱されたユニットの熱出力は電気入力に直接
関連する。触媒支持体の所望の迅速加熱を達成するため
には、電気装置へ十分な電力を供給しなければならな
い。
【０００４】迅速加熱を達成するためのバーナ装置も考
えられてきた。この装置は、前述の電気加熱ユニットの
欠点は有さないが、バーナ、燃料装置及び点火装置を必
要とし、そのため、構成が複雑になると共に、これらの
装置に関連するコンパクト配置の問題が生じる。更に、
バーナの迅速で信頼性ある点火、バーナの制御、及びバ
ーナの出力とエンジン排気物との十分な混合についても
問題がある。
【０００５】本発明は改善したバーナを提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段並びに作用効果】本発明の
一形態によれば、燃料／空気混合調製器を有する燃焼器
ヘッドと、この燃焼器ヘッドに接続した燃焼室とを有
し；混合調製器が燃料／空気供給手段と、二重渦ミキサ
とを有し、このミキサが第１渦室と第２渦室とを備え、
第１渦室が、燃料／空気供給手段に隣接してこれに連通
し、燃料／空気混合物を霧化するため第１渦室へ加圧空
気を流入させる複数個のオリフィスを形成する一連のベ
ーンを備え、第２渦室が、開口を介して第１渦室に連通
し、第１渦室から来る燃料／空気混合物に付加的な霧化
作用を与えるため第２渦室へ加圧空気を流入させる複数
個のオリフィスを形成する一連のベーンを備え；第２渦
室が燃焼室に開口していて、燃焼室への霧化した燃料／
空気混合物の通路を提供し；燃焼室内の霧化した燃料／
空気混合物を点火するように作動する点火手段を更に備
え；燃焼室が、燃焼している燃料／空気混合物を排気ガ
ス流と混合させるように導くために排気ガス流に連通し
ていることを特徴とする、排気ガス流を加熱するための
バーナが提供される。
【０００７】本発明によれば、コスト及び複雑さを減少
させ、信頼性を増加させるように車両の燃料及び動力列
機構内へ組み込むことのできる簡単なバーナ構造を提供
できる。また、燃料の完全なる霧化及び有効な燃焼を保
証できるユニークな燃料混合調製器を有するバーナを提
供できる。
【０００８】好ましい実施例においては、バーナは、排
気ガス流内でのその位置に拘わらず、幅広い範囲の燃料
／空気供給状態の下で、信頼のおける有効な作動を行う
ことのできる燃焼器構造を有する。
【０００９】一実施例において、バーナは、燃料と空気
とを混合するための手段を有する燃焼器ヘッド組立体
と、燃料／空気混合物のための点火源と、燃焼器ヘッド
組立体内に位置し、好ましくは燃料を霧化しこれを燃焼
空気と混合させて燃料／空気の霧を発生させるように燃
料ノズルと共働する２段渦素子を形成する燃料混合調製
器とを有する。次いで、燃料／空気の霧を燃焼器内へ射
出するが、この燃焼器は、第１端部に燃焼器ヘッドを有
し、第２端部に一連の出口を有する細長い管状の燃焼器
室を具備するとよい。燃焼器の出口は管状燃焼器の外周
辺のまわりで円周方向に位置するとよく、その開口部に
ルーバーを設けてバーナ出力を所定の方向に向け、バー
ナを通る排気ガスとの混合を最適化するとよい。
【００１０】好ましい実施例においては、燃焼器はバー
ナハウジング内に装着する。相互係止フランジ組立体を
設けて、燃焼器及びバーナハウジングをユニットとして
一緒に保持するとよい。熱伝達を最大化するため、バー
ナハウジングに進入した排気ガスが燃焼器の外部を通り
ルーバー付き出口を通過できるように、排気ガスは燃焼
器出口に隣接した入口を通してハウジング内へ進入する
とよい。バーナ燃料の燃焼を完成させエンジン作動の初
期段階において触媒コンバータの最大変換効率を保証す
るに必要な希釈空気を、燃焼器の上流側の位置で排気ガ
ス流に添加し、バーナでの加熱の前に、希釈空気と排気
ガスとの混合を促進するとよい。
【００１１】好ましくは、バーナ組立体は触媒コンバー
タに接続し、バーナからの出口はコンバータの入口に近
接又は隣接して位置するのが好ましい。このような構成
のため、組立体の寸法を減少させることができ、バーナ
とコンバータとの間での熱損失を制限できる。
【００１２】好ましい実施例においては、コンパクトな
構造で、信頼ある点火、及びコンバータの上流側でのバ
ーナ出力とエンジン排気物との完全な混合を提供でき
る。
【００１３】便宜的には、バーナハウジング内でこれと
同軸に装着するための簡単なフランジ構造を有する燃焼
器が提供される。更に、好ましくは、燃焼器内での燃料
／空気混合調製は、燃焼器室内での十分な燃焼のための
高度に霧化した燃料霧（ミスト）を発生させる２段階渦
素子により行われる。
【００１４】一実施例において、バーナはバーナ出力を
所望の方向に向けるためにバーナ出口ルーバーを利用
し、バーナ出力とエンジン排気物との最適な混合を保証
する。
【００１５】本発明の別の形態によれば、燃焼器ヘッド
であって、この燃焼器ヘッドへ燃料及び空気を供給する
ための燃料／空気供給手段を備えた燃焼器ヘッドと；細
長い管状部材により形成された燃焼室と；を有し、管状
部材が、燃料／空気供給手段に連通した第１端部と、管
状部材から燃料／空気混合物を解放するための一連の出
口及び燃焼した燃料／空気混合物を所定の方向に流れさ
せるための１以上のルーバーを有する第２端部とを備え
ていることを特徴とする、排気ガス流を加熱するための
バーナが提供される。
【００１６】
【実施例】図１を参照すると、エンジン装置は、燃料イ
ンゼクタ１２と、インゼクタ１２へ燃料を送給するため
の燃料ライン１４と、加圧燃料を供給するための燃料タ
ンク１６の如き燃料源とを備えた燃料装置を有するエン
ジン１０を具備する。燃料及び空気はエンジン１０内で
燃焼し、マニホルド１８を通して排気装置２０へ排出さ
れる。
【００１７】排気装置２０はバーナ組立体２２と触媒コ
ンバータ２４（図２）とを有する。排気装置を出た好ま
しくない排気成分のレベルを減少させるように作動する
コンバータ２４は、最適な機能を果たすために特定の温
度（本明細書では「ライトオフ温度」と呼ぶ）以上で作
動しなければならない。コンバータ２４がライトオフ温
度に到達するに必要な時間を減少させるためには、バー
ナ２２はエンジン始動から短時間だけ作動して排気ガス
を加熱し、コンバータ２４を加熱する熱を排気ガスに与
える。
【００１８】電子コントローラ２６は燃料定量供給組立
体（燃料メータ）２８及びブロワ（又は空気ポンプ）３
０によりそれぞれ供給される燃料及び空気を制御する。
燃料メータ２８は燃料源１６からの燃料を、バーナ制御
法の目標に合致する所望の圧力及び流量に規制する。燃
料メータ２８は、燃料供給を所定の入力デューティサイ
クルに連続的に変調できるパルス幅変調インゼクタ又は
電子燃料レギュレータとすることができる。このような
燃料定量供給組立体の一例は米国特許出願第０７／９０
９４８８号明細書（１９９２年７月６日出願）に記載さ
れている。
【００１９】同様に、燃焼空気はエンジン作動式又は電
気作動式の空気ブロワ３０を介して供給される。空気供
給は選択したバーナ制御法に合致する所定の圧力に規制
される。バーナ２２とブロワ３０との間に位置した逆止
め弁３２は不作動期間中にブロワを排気ガスから保護す
る。
【００２０】図２ないし図４を参照すると、バーナ組立
体２２は主燃焼器組立体３４を有する。主燃焼器組立体
３４の基本的な素子は、燃焼器チューブ３６、第１端部
に位置する燃焼器ヘッド３０を有する軸方向に延びたチ
ューブ、点火プラグ４２を備えた燃焼室４０及び第２端
部に位置した一連のバーナ出口４４である。燃焼器ヘッ
ド３８は燃焼器チューブ３６の第１端部に固定されこれ
を閉じるベース部材４６を有する。ベース部材４６は燃
焼室４０に開口した貫通ボア４８と、ベース部材４６の
周辺のまわりで主燃焼器チューブ３６から外方に延びた
フランジ部材５０とを有する。
【００２１】燃料／空気混合調製器５２はベース部材４
６の一側に装着され、燃料源１６から燃料を受取る燃料
ノズル５４と、ノズル５４からの燃料を空気ポンプ３０
からの加圧空気と混合し、燃料／空気の霧を発生させる
２段階渦素子５６（図４に別個に示す）とを有し、燃料
／空気の霧は次いでボア４８を通して主燃焼器チューブ
３６へ供給され、そこで点火、燃焼せしめられる。燃料
ノズル５４は、例えば燃料の霧化を補助するために燃料
装置の圧力を利用する燃料フィルミングノズルの如き任
意の既知の形をしているのがよい。このようなノズルの
構造は幅広い範囲の燃料及び空気の流れ及び燃焼器の背
圧の下でバーナの信頼ある作動を許容するその頑丈な構
造のため望ましい。ノズル５４は、燃料メータ２８から
燃料ライン６０に連通するコネクタ５８を有し、その排
出端部が２段階渦素子５６の第１段階部６２内へ加圧燃
料を射出するように渦素子５６に装着されている。
【００２２】図４に示すように、２段階渦素子は第１段
階部６２と、第２段階部６４とを有する。各段階の渦素
子は間にオリフィス６８を形成する一組のベーン６６を
有する。加圧空気は渦素子５６の外周辺に供給され、ベ
ーン６６間を通って渦素子の中心でオリフィスから出
て、大きな接線速度と渦巻き効果により、渦室６９内で
ノズル５４からの燃料と混合され、霧化せしめられる。
渦素子の形状、ベーンの面積及びベーンの数がオリフィ
ス６８を横切る圧力降下、出現する空気渦の速度及び主
燃焼器組立体３４を通る空気の流量を決定する。第２段
階の渦素子６４は、基本的には流れ面積及びベーンの方
向従って燃焼器へ入る空気の方向及び速度に関して第１
段階の渦素子とは異なる。
【００２３】作動において、渦素子５６の第１段階６２
がノズル５４からの燃料粒子を霧化し、燃料／空気混合
物を開口７０を通して第２段階６４の渦室７１内へ大き
な接線速度で送る。第２段階６４は燃料／空気混合物を
更に霧化し、燃焼器室４０内へ迅速に広がりベース部材
４６の輪郭を追従する大きな接線速度の霧を発生させ
る。ベース部材４６は一体の傾斜した方向器７２を有
し、半径方向外方へ移動する燃料／空気の霧を軸方向に
向ける。
【００２４】点火プラグ４２の如き点火手段は燃焼器チ
ューブ３６を通って軸方向に移動する燃料／空気の霧の
燃焼を開始させる。ベース部材４６とは反対側の燃焼器
チューブ３６の端部に到達したとき、燃焼中の燃料／空
気混合物即ちバーナ出力は燃焼器チューブ３６の側部の
まわりで円周方向に離間した一連の出口４４を通って燃
焼器チューブから出る。
【００２５】主燃焼器組立体３４は外側シェル即ちバー
ナハウジング７４内に装着されてバーナ組立体２２を形
成し、このバーナ組立体はエンジン１０の排気装置２０
内に一体的に装着できる。バーナハウジング７４は実質
上同軸的に主燃焼器組立体３４を支持するための適当な
形状を有する。図１ないし図３に示す好ましい実施例に
おいては、ハウジングはエンジン１０からの排気ガスを
組立体内に導くための入口導管７６と、燃焼器組立体３
４を入口導管のベース即ち出口端部に位置させた状態で
装着するための開口７８と、触媒コンバータ２４に連通
するように装着される出口とを有する。開口７８はその
周辺のまわりで延びた装着フランジ８０を有し、このフ
ランジはバーナハウジング７４内で燃焼器組立体３４を
支持するようにベース部材４６のフランジ５０と共働す
る。空気分配ハウジング８２は個々の素子を相互に関し
て剛直に支持するためにバーナハウジングのフランジ８
０及び燃焼器のベース部材のフランジ５０と密封係合す
るような形状の適合表面即ち保持フランジ８４を有す
る。ボルト８６の如き締結手段を用いて素子を組立てる
とよく、ガスケット８８の如きシール手段は素子間の接
合面（インターフェイス）での漏洩防止シールを保証す
る。
【００２６】２段階渦素子５６への燃焼空気の供給及び
排気ガスへの反応空気の供給は空気供給ハウジング８２
を通して行われる。適所に配置した後には、空気供給ハ
ウジング８２は空気導管９４（図１）を介して空気ポン
プ３０に接続した入口９２を通して加圧空気を受取る空
気室９０を形成する。室９０から、燃焼空気は上述のよ
うに渦開口９６（図４）を通して渦素子５６へ入る。反
応空気はベース部材４６内の開口９８を通って分配チュ
ーブ即ちマニホルド１００へ入り、このマニホルドはベ
ース部材に固定され、入口チューブ７６内の排気ガス流
内へ延びる。一連の反応空気出口１０２は排気ガス流へ
の空気の分配を保証する。
【００２７】空気分配ハウジングに設けた開口１０４は
燃料ノズル５４への燃料供給源の取り付けを容易にす
る。開口を通してのハウジングからの空気の漏洩の可能
性を最少化するため、ハウジングはノズル５４の肩部１
０８に当接するような形状を有する。銅クラッシュワッ
シャ１０６の如きシール部材を空気ハウジング８２と肩
部１０８との間に配置してシール接合を保証するとよ
い。
【００２８】エンジン１０からの排気物は、入口７６を
通してバーナハウジング７４内へ導かれ、反応空気マニ
ホルド１００を通るときに反応空気と組合され、燃焼器
チューブ３６の出口４４を通るときにバーナ出力と混合
される。コンバータのライトオフ時間に関するバーナ２
２の効果を最適化するためには、排気ガスとのバーナ出
力の有効な混合を行うべきである。燃焼器チューブ３６
の出口４４はこれら２つの成分の完全な混合を促進する
ようにバーナ出力を導くためのルーバー１１０（図５）
を具備する。必要なら、ルーバー１１０は個々に調整可
能とし、燃焼器組立体３４を種々の形状のバーナハウジ
ングに使用したときに最適な流れを提供するようにす
る。
【００２９】ある例においては、燃焼器チューブ３６の
外部での排気ガス流により達成できる割合よりも大きな
割合で燃焼器チューブから熱を除去するのが望ましい。
図６には、単一の出口１１３を有する燃焼器チューブの
第２実施例を示す。冷却スリーブ１１２は円筒形状を有
し、その直径は燃焼器チューブ３６の直径より僅かに大
きい。冷却スリーブ１１２は付加的な冷却を必要とする
任意の燃焼器チューブの形状に対して使用することがで
きる。スリーブ１１２はベース部材４６に取り付けら
れ、燃焼器チューブのまわりで延びてその間に空間１１
４を形成する。燃焼器のベース部材４６に設けた貫通孔
で構成された空気入口１１６は燃焼／反応空気の一部を
空間１１４内へ流入させ、燃焼器チューブ３６の外表面
を冷却する。スリーブ１１２の内方に屈曲した端部と燃
焼器チューブ３６との間の小さな出口ギャップ１１８は
空間１１４からの冷却空気の逃避を許容し、燃焼器から
除去した熱を担持した排気ガス流と冷却空気とを混合さ
せる。燃焼の開始前に燃焼空気の一部を燃焼器チューブ
３６内の燃料／空気混合物に添加するのが望ましい場
合、付加的な燃焼空気入口１２０を燃焼器チューブ３６
を通して延長させて、空間１１４からの冷却空気の一部
を燃焼器チューブ３６へ導くとよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る予熱器を備えたエンジ
ン装置の構成図である。
【図２】図１の排気バーナ触媒予熱器の実施例の断面側
面図である。
【図３】図２の３ー３線における図２のバーナ触媒予熱
器の部分断面図である。
【図４】図２の予熱器の２段階渦素子の部分断面斜視図
である。
【図５】図２の予熱器の燃焼器チューブの部分断面斜視
図である。
【図６】図２の予熱器の燃焼器チューブの別の実施例を
示す断面側面図である。
【符号の説明】
２０ 排気装置 ２２ バーナ組立体 ２４ 触媒コンバータ ３６ 燃焼器チューブ ３８ 燃焼器ヘッド ４０ 燃焼室 ４２ 点火手段 ４４ 出口 ５０ 装着フランジ ５２ 燃料／空気混合調製器 ５６ 渦素子 ６２ 第１段階渦素子（第１渦室） ６６ ベーン ６８ オリフィス ７０ 開口 ７１ 渦室 ７４ バーナハウジング ７８ 開口 ８０ 装着フランジ ８２ 空気分配ハウジング ８４ 保持フランジ ９８ 開口 １００ マニホルド １０２ 空気出口 １１０ ルーバー １１２ 冷却スリーブ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 排気ガス流を加熱するためのバーナにお
    いて、 燃料／空気混合調製器（５２）を有する燃焼器ヘッド
    （３８）と、この燃焼器ヘッドに接続した燃焼室（４
    ０）とを有し；前記混合調製器が燃料／空気供給手段
    と、二重渦ミキサ（５６）とを有し、このミキサが第１
    渦室（６２）と第２渦室（７１）とを備え、前記第１渦
    室が、前記燃料／空気供給手段に隣接してこれに連通
    し、燃料／空気混合物を霧化するため当該第１渦室へ加
    圧空気を流入させる複数個のオリフィス（６８）を形成
    する一連のベーン（６６）を備え、前記第２渦室が、開
    口（７０）を介して当該第１渦室に連通し、同第１渦室
    から来る燃料／空気混合物に付加的な霧化作用を与える
    ため当該第２渦室へ加圧空気を流入させる複数個のオリ
    フィス（６８）を形成する一連のベーン（６６）を備
    え；前記第２渦室が前記燃焼室に開口していて、同燃焼
    室への霧化した燃料／空気混合物の通路を提供し；前記
    燃焼室内の霧化した燃料／空気混合物を点火するように
    作動する点火手段（４２）を更に備え；当該燃焼室が、
    燃焼している燃料／空気混合物を排気ガス流と混合させ
    るように導くために排気ガス流に連通していることを特
    徴とするバーナ。
  2. 【請求項２】 前記第１渦室（６２）及び第２渦室（７
    １）の一連のベーン（６６）が前記二重渦ミキサの外周
    辺から延びていることを特徴とする請求項１のバーナ。
  3. 【請求項３】 前記第２渦室（７１）が前記二重渦ミキ
    サの実質上中心に位置していることを特徴とする請求項
    １又は２のバーナ。
  4. 【請求項４】 排気ガス入口（２０）及び排気ガス出口
    （２４）と、開口（７８）と、この開口の周辺から延び
    た第１装着フランジ（８０）とを有するバーナハウジン
    グ（７４）；このバーナハウジングの一部のまわりを延
    び、前記燃焼器ヘッドを当該バーナハウジング内で支持
    するために前記第１装着フランジに係合できる第２装着
    フランジ（５０）；及び、前記燃料／空気混合調製器を
    密封的に覆い、前記第１渦室及び第２渦室へ空気を供給
    するためのバーナ空気供給ハウジング（８２）；を更に
    備え、前記バーナ空気供給ハウジングが当該燃焼器ヘッ
    ド及び前記バーナハウジングを相互に関して固定するた
    めに前記第１装着フランジ及び第２装着フランジに係合
    するシールフランジ（８４）を有することを特徴とする
    請求項１、２又は３のバーナ。
  5. 【請求項５】 排気ガス流内へ延びた希釈空気マニホル
    ド（１００）を更に備え、このマニホルドが、排気ガス
    流内へ希釈空気を解放するための一連の開口（１０２）
    と、前記バーナ空気供給ハウジングから当該希釈空気マ
    ニホルドへの空気の流れを容易にするため前記第２装着
    フランジの貫通孔（９８）に連通した入口端部とを有す
    ることを特徴とする請求項４のバーナ。
  6. 【請求項６】 前記燃焼室（４０）が細長い管状部材
    （３６）により形成され、この管状部材が、前記燃料／
    空気供給手段に連通した第１端部と、当該管状部材から
    燃料／空気混合物を解放するための一連の出口（４４）
    及び燃焼した燃料／空気混合物を所定の方向に流れさせ
    るための１以上のルーバー（１１０）を有する第２端部
    とを備えていることを特徴とする請求項１ないし５のい
    ずれかに記載のバーナ。
  7. 【請求項７】 前記燃焼室（４０）のまわりに冷却空気
    を通すため同燃焼室のまわりに位置した冷却スリーブ
    （１１２）を更に備えたことを特徴とする請求項１ない
    し６のいずれかに記載のバーナ。
  8. 【請求項８】 排気ガス流を加熱するためのバーナにお
    いて、 燃焼器ヘッドであって、この燃焼器ヘッドへ燃料及び空
    気を供給するための燃料／空気供給手段を備えた燃焼器
    ヘッド（３８）と；細長い管状部材（３６）により形成
    された燃焼室（４０）と；を有し、前記管状部材が、前
    記燃料／空気供給手段に連通した第１端部と、当該管状
    部材から燃料／空気混合物を解放するための一連の出口
    （４４）及び燃焼した燃料／空気混合物を所定の方向に
    流れさせるための１以上のルーバー（１１０）を有する
    第２端部とを備えていることを特徴とするバーナ。
  9. 【請求項９】 排気ガス入口（２０）と、排気ガス出口
    （２４）とを有するハウジングを更に備え、このハウジ
    ングが、前記排気ガス入口と排気ガス出口との間に位置
    し当該ハウジング内に前記燃焼器ヘッドを装着するため
    の装着手段を有する開口を更に有することを特徴とする
    請求項８のバーナ。
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