JPH04151406A - 超音波霧化装置付燃焼装置 - Google Patents
超音波霧化装置付燃焼装置Info
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- JPH04151406A JPH04151406A JP2275695A JP27569590A JPH04151406A JP H04151406 A JPH04151406 A JP H04151406A JP 2275695 A JP2275695 A JP 2275695A JP 27569590 A JP27569590 A JP 27569590A JP H04151406 A JPH04151406 A JP H04151406A
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- Japan
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- combustion
- atomizing section
- atomizing
- section
- center
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
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。
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、燃焼量の小さな燃焼装置、例えば、ディーゼ
ルエンジンにおける排気中のカーボン等のパティキュレ
ートを除去するためにフィルタトラップを設け、該フィ
ルタトラップに付着したパティキュレートを燃焼させる
ための超音波霧化装置付燃焼装置に関する。
ルエンジンにおける排気中のカーボン等のパティキュレ
ートを除去するためにフィルタトラップを設け、該フィ
ルタトラップに付着したパティキュレートを燃焼させる
ための超音波霧化装置付燃焼装置に関する。
[従来の技術]
近年、内燃機関とくにディーゼルエンジン駆動の車両の
排ガス規制は強化される方向にあり、このような厳しい
規制に対しては、もはや従来のエンジンの燃焼方式を変
更するやり方では対処出来ないのが現状である。
排ガス規制は強化される方向にあり、このような厳しい
規制に対しては、もはや従来のエンジンの燃焼方式を変
更するやり方では対処出来ないのが現状である。
従来、排ガス中のパティキュレートを除去するには、排
ガスをセラミック製のフィルタトラップを通過させて付
着したパティキュレートを、燃料の一部を利用して超音
波霧化装置付燃焼装置により燃焼させる方式が、例えば
特願昭62−195842号により知られている。
ガスをセラミック製のフィルタトラップを通過させて付
着したパティキュレートを、燃料の一部を利用して超音
波霧化装置付燃焼装置により燃焼させる方式が、例えば
特願昭62−195842号により知られている。
[発明が解決しようとする課題]
ところで、フィルタの再生においては、燃焼装置の燃焼
量を上げると燃焼温度の上昇により、フィルタに熱歪が
生じて破損、溶損してしまうため燃焼量を抑える必要が
ある。
量を上げると燃焼温度の上昇により、フィルタに熱歪が
生じて破損、溶損してしまうため燃焼量を抑える必要が
ある。
しかしながら、上記従来の超音波霧化装置付燃焼装置に
おいては、燃料の霧化を均一に行うために振動子ホーン
の全周または多点より燃料を供給すると、燃焼量を小さ
くすることが困難であった。
おいては、燃料の霧化を均一に行うために振動子ホーン
の全周または多点より燃料を供給すると、燃焼量を小さ
くすることが困難であった。
一方、燃焼量を小さくするために振動子ホーンの一点に
燃料を供給すると、噴霧の偏りが生じ、着火不良、保炎
不良或いは空気と噴霧との不十分な混合による燃焼特性
の悪化という問題を有している。
燃料を供給すると、噴霧の偏りが生じ、着火不良、保炎
不良或いは空気と噴霧との不十分な混合による燃焼特性
の悪化という問題を有している。
本発明は、上記問題を解決するものであって、燃焼量を
小さくしても霧化を均一にさせ燃焼特性を良好にさせる
と共にフィルタトラップの耐久性を向上させることがで
きる超音波霧化装置付燃焼装置を提供することを目的と
する。
小さくしても霧化を均一にさせ燃焼特性を良好にさせる
と共にフィルタトラップの耐久性を向上させることがで
きる超音波霧化装置付燃焼装置を提供することを目的と
する。
[課題を解決するための手段]
そのために本発明の超音波霧化装置付燃焼装置は、ケー
シング21内に間隔をもって固定される燃焼筒22と、
ケーシング21の一側端部に取付けられる超音波霧化装
置15および点火装置25と、ケーシング21内に固定
される旋回流発生部材27とを備え、前記超音波霧化装
置15は、先端に形成される霧化部29aおよび他端に
取付けられる電気・音響変換素子29bを有する振動子
ホーン29と、該振動子ホーン29の外周を支持するシ
リンダ部材30と、該シリンダ部材30内に形成され前
記霧化部29aの1点に燃料を供給するための燃料供給
路31とを宵し、前記振動子ホーン29の霧化部29a
は、前記旋回流発生部材27に形成される開口27aを
貫通して燃焼室32内に配置されると共に、霧化部29
aの軸中心りは、燃焼筒22の中心Cより偏心して配設
されることを特徴とする。
シング21内に間隔をもって固定される燃焼筒22と、
ケーシング21の一側端部に取付けられる超音波霧化装
置15および点火装置25と、ケーシング21内に固定
される旋回流発生部材27とを備え、前記超音波霧化装
置15は、先端に形成される霧化部29aおよび他端に
取付けられる電気・音響変換素子29bを有する振動子
ホーン29と、該振動子ホーン29の外周を支持するシ
リンダ部材30と、該シリンダ部材30内に形成され前
記霧化部29aの1点に燃料を供給するための燃料供給
路31とを宵し、前記振動子ホーン29の霧化部29a
は、前記旋回流発生部材27に形成される開口27aを
貫通して燃焼室32内に配置されると共に、霧化部29
aの軸中心りは、燃焼筒22の中心Cより偏心して配設
されることを特徴とする。
なお、上記構成に付加した番号は図面と対比させるため
のものであり、これにより本発明の構成が何ら限定され
るものではない。
のものであり、これにより本発明の構成が何ら限定され
るものではない。
[作用]
本発明においては、例えば第1図および第2図に示すよ
うに、エアは、旋回流発生板27の旋回羽27bにより
、霧化部29aの周りを旋回すると共に、多数の空気孔
22aからエアが燃焼室32内に供給される。一方、振
動子ホーン29の先端霧化部29aの上部の点Aに供給
された燃料は、霧化部29aにて微細液滴に霧化され、
霧化された液滴は、前記旋回流Bによって旋回、搬送さ
れる。このとき、振動子ホーン29の霧化部29aの中
心りは、燃焼筒22の中心Cより下方に偏心して配設さ
れ、霧化部29aにおける燃料供給を点Aに偏心させて
いるために、霧化液滴は旋回流にのって燃焼筒22内で
均一に撹拌混合され、燃焼量が小さい場合においても霧
化を均一にさせることができる。
うに、エアは、旋回流発生板27の旋回羽27bにより
、霧化部29aの周りを旋回すると共に、多数の空気孔
22aからエアが燃焼室32内に供給される。一方、振
動子ホーン29の先端霧化部29aの上部の点Aに供給
された燃料は、霧化部29aにて微細液滴に霧化され、
霧化された液滴は、前記旋回流Bによって旋回、搬送さ
れる。このとき、振動子ホーン29の霧化部29aの中
心りは、燃焼筒22の中心Cより下方に偏心して配設さ
れ、霧化部29aにおける燃料供給を点Aに偏心させて
いるために、霧化液滴は旋回流にのって燃焼筒22内で
均一に撹拌混合され、燃焼量が小さい場合においても霧
化を均一にさせることができる。
[実施例]
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明の超音波霧化装置付燃焼装置の断面図、
第2図は第1図の右側面図、第3図は本発明が適用され
るディーゼルエンジンの排ガス浄化装置の構成図である
。
第2図は第1図の右側面図、第3図は本発明が適用され
るディーゼルエンジンの排ガス浄化装置の構成図である
。
第3図において、ディーゼルエンジン1は、シリンダ2
およびピストン3により燃焼室4が形成され、該燃焼室
4に対向して燃料噴射弁5、吸気弁6および排気弁7が
配置され、吸気弁6は吸気管9に排気弁7は排気管10
に接続されている。
およびピストン3により燃焼室4が形成され、該燃焼室
4に対向して燃料噴射弁5、吸気弁6および排気弁7が
配置され、吸気弁6は吸気管9に排気弁7は排気管10
に接続されている。
一方、排気管10は再生装置12に接続されている。再
生装置12は、セラミックス製のフィルタトラップ13
と、超音波霧化g置15を備える再生用バーナ16と、
ダンパー17を介してフィルタトラップ13に並列に接
続されるバイパス管19と、フィルタトラップ13の入
口と出口との圧力差を検出する圧力検出装置20とから
構成されている。
生装置12は、セラミックス製のフィルタトラップ13
と、超音波霧化g置15を備える再生用バーナ16と、
ダンパー17を介してフィルタトラップ13に並列に接
続されるバイパス管19と、フィルタトラップ13の入
口と出口との圧力差を検出する圧力検出装置20とから
構成されている。
上記構成の排ガス浄化装置の作用について説明すると、
エンジンの通常運転時には、ダンパー17がバイパス管
19を閉じている状態にあり、排ガス中のパティキュレ
ートは、フィルタトラップ13に捕捉される。フィルタ
トラップ13に捕捉されたパティキュレートの量が増加
し、圧力差△Pが所定値以上に達すると、ダンパー17
がバイパス管19を開く状態に切換えられ、フィルタト
ラップ13が排気系から独立される。この状態で、超音
波霧化装置15において超音波振動により露化された燃
料が噴霧され、再生用バーナ16から高温の燃焼ガスを
フィルタトラップ13に送り、フィルタトラップ13に
捕捉されたパティキュレートを燃焼させてフィルタトラ
ップ13の再生を図る。そして、所定時間後、ダンパー
17をバイパス管19が閉じる方向に切り換え、再び、
フィルタトラップ13による排ガスの浄化が行われる。
エンジンの通常運転時には、ダンパー17がバイパス管
19を閉じている状態にあり、排ガス中のパティキュレ
ートは、フィルタトラップ13に捕捉される。フィルタ
トラップ13に捕捉されたパティキュレートの量が増加
し、圧力差△Pが所定値以上に達すると、ダンパー17
がバイパス管19を開く状態に切換えられ、フィルタト
ラップ13が排気系から独立される。この状態で、超音
波霧化装置15において超音波振動により露化された燃
料が噴霧され、再生用バーナ16から高温の燃焼ガスを
フィルタトラップ13に送り、フィルタトラップ13に
捕捉されたパティキュレートを燃焼させてフィルタトラ
ップ13の再生を図る。そして、所定時間後、ダンパー
17をバイパス管19が閉じる方向に切り換え、再び、
フィルタトラップ13による排ガスの浄化が行われる。
次に第1図および第2図により上記再生用バーナ16に
ついて説明する。
ついて説明する。
再生用バーナ16は、ケーシング21と、該ケーシング
21内に間隔をもって固定される燃焼筒22と、ケーシ
ング21の一側端部に取付板23により取付けられる超
音波霧化装置15および点火装置25と、ケーシング2
1の側面に取付けられる送風ダクト26と、ケーシング
21内に固定される旋回流発生部材27とからなる。
21内に間隔をもって固定される燃焼筒22と、ケーシ
ング21の一側端部に取付板23により取付けられる超
音波霧化装置15および点火装置25と、ケーシング2
1の側面に取付けられる送風ダクト26と、ケーシング
21内に固定される旋回流発生部材27とからなる。
超音波霧化装置15は、先端に形成される霧化部29a
および他端に取付けられる電気・音響変換素子29bを
有する振動子ホーン29と、該振動子ホーン29の外周
を支持するシリンダ部材30と、該シリンダ部材30内
に形成され前記霧化部29aの1点A(第2図)に燃料
を供給するための燃料供給路31とを有する。
および他端に取付けられる電気・音響変換素子29bを
有する振動子ホーン29と、該振動子ホーン29の外周
を支持するシリンダ部材30と、該シリンダ部材30内
に形成され前記霧化部29aの1点A(第2図)に燃料
を供給するための燃料供給路31とを有する。
点火装置25の点火プラグ25aは、旋回流発生部材2
7を貫通して燃焼室32内に配置され、また、振動子ホ
ーン29の霧化部29aは、旋回流発生部材27に形成
される開口27aを貫通して燃焼室32内に配置される
。第2図に示すように、振動子ホーン29の霧化部29
aの軸中心りは、燃焼筒22の中心Cより下方に偏心し
て配設される。
7を貫通して燃焼室32内に配置され、また、振動子ホ
ーン29の霧化部29aは、旋回流発生部材27に形成
される開口27aを貫通して燃焼室32内に配置される
。第2図に示すように、振動子ホーン29の霧化部29
aの軸中心りは、燃焼筒22の中心Cより下方に偏心し
て配設される。
旋回流発生板27には、前記した開口27aの径方向に
複数の旋回羽27bが切り起こされている。また、燃焼
筒22の全周にわたって多数の空気孔22aが形成され
ている。
複数の旋回羽27bが切り起こされている。また、燃焼
筒22の全周にわたって多数の空気孔22aが形成され
ている。
上記構成からなる本発明の超音波霧化装置付燃焼装置の
作用を説明する。
作用を説明する。
送風機(図示せず)から送風ダクト26を経て送られる
エアは、旋回流発生板27の旋回羽27bにより、第2
図の矢印Bに示す如く、霧化部29aの周りを旋回する
と共に、多数の空気孔22aからエアが燃焼室32内に
供給される。
エアは、旋回流発生板27の旋回羽27bにより、第2
図の矢印Bに示す如く、霧化部29aの周りを旋回する
と共に、多数の空気孔22aからエアが燃焼室32内に
供給される。
一方、振動子ホーン29の先端霧化部29aの上部の点
Aに供給された燃料は、霧化部29aにて微細液滴に霧
化され、霧化された液滴は、前記旋回流Bによって旋回
、搬送される。このとき、霧化部29aにて霧化される
液量は、霧化部29aの上部の方が下部に比べて多いた
め、霧化部29aの中心りが、燃焼筒22の中心Cと一
致している場合には、燃焼室の上部の方が混合気の濃度
が扁くなってしまう。しかし、本発明においては、振動
子ホーン29の霧化部29aの中心りは、燃焼筒22の
中心Cより下方に偏心して配設され、粁化部29aにお
ける燃料供給を点Aに偏心させているために、霧化液滴
は旋回流にのって燃焼筒22内で均一に撹拌混合され、
燃焼量を小さくかつ霧化を均一にさせることができる。
Aに供給された燃料は、霧化部29aにて微細液滴に霧
化され、霧化された液滴は、前記旋回流Bによって旋回
、搬送される。このとき、霧化部29aにて霧化される
液量は、霧化部29aの上部の方が下部に比べて多いた
め、霧化部29aの中心りが、燃焼筒22の中心Cと一
致している場合には、燃焼室の上部の方が混合気の濃度
が扁くなってしまう。しかし、本発明においては、振動
子ホーン29の霧化部29aの中心りは、燃焼筒22の
中心Cより下方に偏心して配設され、粁化部29aにお
ける燃料供給を点Aに偏心させているために、霧化液滴
は旋回流にのって燃焼筒22内で均一に撹拌混合され、
燃焼量を小さくかつ霧化を均一にさせることができる。
そして、霧化液滴は、点火プラグ25aにて瞬時に着火
・保炎され、燃焼が開始されると、その燃焼熱で瞬時に
ガス化され、燃焼筒22の空気孔22aから直交するよ
うに供給されるエアによって燃焼が行われる。
・保炎され、燃焼が開始されると、その燃焼熱で瞬時に
ガス化され、燃焼筒22の空気孔22aから直交するよ
うに供給されるエアによって燃焼が行われる。
[発明の効果コ
以上のように本発明によれば、ケー//グ内に間隔をも
って固定される燃焼筒と、前記ケー/ングの一側端部に
取付けられる超音波霧化装置および点火装置と、前記ケ
ー/ング内に固定される旋回流発生部材とを備え、前記
超音波霧化装置は、先端に形成される霧化部および他端
に取付けられる電気・音響変換素子を有する振動子ホー
ンと、該振動子ホーンの外周を支持するノリンダ部材と
、該ノリンダ部材内に形成され前記霧化部の1点に燃料
を供給するための燃料供給路とを宵し、前記振動子ホー
ンの霧化部は、前記旋回流発生部材に形成される開口を
貫通して燃焼室内に配置されると共に、前記霧化部の軸
中心は、前記燃焼筒の中心より偏心して配設されるよう
に構成するため、燃焼量を小さくしても霧化を均一にさ
せ燃焼特性を良好にさせると共にフィルタトラップの耐
久性を向上させることができる。
って固定される燃焼筒と、前記ケー/ングの一側端部に
取付けられる超音波霧化装置および点火装置と、前記ケ
ー/ング内に固定される旋回流発生部材とを備え、前記
超音波霧化装置は、先端に形成される霧化部および他端
に取付けられる電気・音響変換素子を有する振動子ホー
ンと、該振動子ホーンの外周を支持するノリンダ部材と
、該ノリンダ部材内に形成され前記霧化部の1点に燃料
を供給するための燃料供給路とを宵し、前記振動子ホー
ンの霧化部は、前記旋回流発生部材に形成される開口を
貫通して燃焼室内に配置されると共に、前記霧化部の軸
中心は、前記燃焼筒の中心より偏心して配設されるよう
に構成するため、燃焼量を小さくしても霧化を均一にさ
せ燃焼特性を良好にさせると共にフィルタトラップの耐
久性を向上させることができる。
第1図は本発明の超音波霧化装置付燃焼装置の断面図、
第2図は第1図の右側面図、第3図は本発明が適用され
るディーゼルエンジンの排ガス浄化装置の構成図である
。 15・・・超音波霧化装置、21・・・ケー/ング、2
2・・・燃焼筒、25・・・点火装置、27・・・旋回
流発生部材、27a・・・開口、29・・・振動子ホー
ン、29a・・・霧化部、29b・・・電気・音響変換
素子、30・・・/リンダ部材、31・・・燃料供給路
、32・・・燃焼室。 出 願 人 東燃株式会社(外1名)復代理人弁
理士 白 井 博 樹(外7名)第2 図 9a
第2図は第1図の右側面図、第3図は本発明が適用され
るディーゼルエンジンの排ガス浄化装置の構成図である
。 15・・・超音波霧化装置、21・・・ケー/ング、2
2・・・燃焼筒、25・・・点火装置、27・・・旋回
流発生部材、27a・・・開口、29・・・振動子ホー
ン、29a・・・霧化部、29b・・・電気・音響変換
素子、30・・・/リンダ部材、31・・・燃料供給路
、32・・・燃焼室。 出 願 人 東燃株式会社(外1名)復代理人弁
理士 白 井 博 樹(外7名)第2 図 9a
Claims (1)
- (1)ケーシング内に間隔をもって固定される燃焼筒と
、前記ケーシングの一側端部に取付けられる超音波霧化
装置および点火装置と、前記ケーシング内に固定される
旋回流発生部材とを備え、前記超音波霧化装置は、先端
に形成される霧化部および他端に取付けられる電気・音
響変換素子を有する振動子ホーンと、該振動子ホーンの
外周を支持するシリンダ部材と、該シリンダ部材内に形
成され前記霧化部の1点に燃料を供給するための燃料供
給路とを有し、前記振動子ホーンの霧化部は、前記旋回
流発生部材に形成される開口を貫通して燃焼室内に配置
されると共に、前記霧化部の軸中心は、前記燃焼筒の中
心より偏心して配設されることを特徴とする超音波霧化
装置付燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2275695A JPH04151406A (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 超音波霧化装置付燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2275695A JPH04151406A (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 超音波霧化装置付燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04151406A true JPH04151406A (ja) | 1992-05-25 |
Family
ID=17559071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2275695A Pending JPH04151406A (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 超音波霧化装置付燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04151406A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100848963B1 (ko) * | 2007-04-26 | 2008-07-29 | 한국기계연구원 | 초음파 분사기를 이용한 매연저감장치의 재생장치 |
| JP2010106728A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Ihi Corp | 排気浄化装置 |
| JP2011038758A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-24 | Ihi Corp | バーナ装置 |
-
1990
- 1990-10-15 JP JP2275695A patent/JPH04151406A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100848963B1 (ko) * | 2007-04-26 | 2008-07-29 | 한국기계연구원 | 초음파 분사기를 이용한 매연저감장치의 재생장치 |
| JP2010106728A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Ihi Corp | 排気浄化装置 |
| JP2011038758A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-24 | Ihi Corp | バーナ装置 |
| US8905752B2 (en) | 2009-07-14 | 2014-12-09 | Ihi Corporation | Burner apparatus |
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