JPH0551764B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえばデイーゼルエンジンから排
出される粒子状物質（以下ススという）を補集し
て大気へ排出されるスス量の低減を図り、補集し
たススを燃焼させることにより再生を行う排ガス
浄化用バーナに関するものである。

従来の技術 近年、デイーゼルエンジンから排出されるスス
が規制されようとしている。このススを取り除く
ために排気管の途中に耐熱性のフイルタを取り付
ける方法がある。この方法の特徴はある程度スス
が堆積した後、それを焼却してフイルタを元通り
に再生する。この再生を行う装置として、フイル
タの上流側にバーナを設け、その燃焼熱でもつて
排ガス温度をススの着火温度まで高めて焼却する
ものがある。この装置において使用されるバーナ
には、プロパンガスバーナ、軽油気化バーナ、軽
油霧化バーナなどがある。プロパンガスバーナ
は、デイーゼルエンジンの燃料である軽油と別
に、ガスボンベを搭載しなければならない。ま
た、軽油気化バーナは立ち上がりがおそく、この
目的に合わない。軽油霧化バーナの一つとして、
燃料霧化ノズルと空気供給路と点火プラグからな
成る燃焼部と、その前に燃焼室を配し、その燃焼
室の出口に弁を設けて、再生時にフイルタに高温
の燃焼ガスを流すものがある（特開昭61−11415
号公報）。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来例では燃焼の立ち上がりなど
は十分であるが、ススを焼却するための十分な酸
素を含んだ高温燃焼ガスを得ようとすると、燃焼
部分に過剰の空気を供給することになり、燃焼を
不安定にするものであつた。また燃焼室は高温ガ
スで加熱され、外部に貴重な熱を放出して、燃料
を無駄に使用するものであつた。

そこで本発明は、再生時に未浄化の排ガスを排
出せず、熱応力によつてフイルタが破壊すること
もなく、また一つのバーナで容易にススを焼却で
きるようにするものである。

問題点を解決するための手段 両端の内径が細く絞られた円筒状燃焼室、該燃
焼室の一端部に燃焼室に開口した燃焼用空気口、
該燃焼用空気吹き出し口の中心で燃焼室側に向け
て置かれた燃料霧化ノズル、該燃焼用空気吹き出
し口の燃焼室側先端に設けられた火炎安定板、該
火炎安定板外周と燃焼室端部入口との間に配置さ
れた添加用空気吹き出し口で構成され、燃焼用空
気量と添加用空気量とを独立に制御する。

作 用 上記構成により、添加用空気が燃焼に対して悪
影響を及ぼすことがないので、燃焼が安定し、ス
スを焼却するために十分な酸素を含んだ高温燃焼
ガスが得られ、その結果ススが容易に焼却でき、
円滑にフイルタの再生が行われる。

実施例 本発明の一実施例を図面にもとづいて説明す
る。

第１図は、排ガス浄化用バーナの断面図であ
る。１はバーナボデイであり、燃料霧化ノズル２
が中心に取り付けられている。燃料霧化ノズル２
は霧化用空気供給口３および燃料供給口４をも
ち、それぞれエアポンプ（図示せず）およびオイ
ルポンプ（図示せず）にそれぞれ接続されてい
る。バーナボデイ１は燃料霧化ノズル２と軸を同
じくし燃焼用空気供給口５に連通したリング状の
燃焼用空気導入口６を持つ。またロート状の火炎
安定板７は燃焼用空気導入口６から燃料霧化ノズ
ル２前方にかけて配設されている。この火炎安定
板７の開いた部分には、燃焼用空気導入口６から
導入された燃焼用空気を吹き出す燃焼用空気口８
と、旋回羽根９が設けられている。また火炎安定
板７喉部の途中には穴を開け、燃料霧化ノズル２
の近傍まで貫通して点火器１０がバーナボデイ１
に固定されている。この点火器１０は高圧トラン
ス（図示せず）に接続されている。１１は燃焼室
で、外筒１２と内筒１３の二重構造となつてお
り、この外筒１２と内筒１３との間〓は添加用空
気通路１４が形成されている。火炎安定板７の外
周には添加用空気口１５が設けられており、前記
添加用空気通路１４に連通されている。燃焼室１
１の燃焼部と対向した他端は、細く絞られ喉部を
形成している。したがつて、添加用空気が燃焼室
壁から予熱された燃料の無駄を省ける。また、二
重構造になつているので外部との遮断にも寄与す
る。

第２図は、本発明のバーナを用いたデイーゼル
排ガス浄化装置の一実施例である。デイーゼル排
ガス浄化装置はデイーゼルエンジンの排気管の途
中に接続口１６，１７を取り付けられて使用され
る。燃焼室１１の喉部は、四方バルブ１８に接続
され、楕円形ベーン１９の動作により緩衝材を介
してケースに収納された２個のフイルタ２０ａ，
２０ｂに連通される。

次にこの一実施例における動作について説明す
る。まず通常のデイーゼルエンジンの運転時につ
いて説明する。エンジンは回転数1400rpm、トル
ク122Kg・ｍで運転した。この場合には四方バル
ブ１８は、楕円形ベーン１９の楕円短径軸と相対
する２個の流出口とを結ぶ線とが同じ方向にあ
り、即ち四方バルブ１８は中立の位置にあり、こ
の四方弁１８に接続された全開口部が連通されて
いる状態である。この時エンジンからの排ガスは
四方バルブ１８を通過して２個のフイルタ２０
ａ，２０ｂに至る。ここで排ガス中に含まれるス
スはフイルタ２０ａ，２０ｂに堆積し、排ガスは
クリーンなガスとなつて排気管から大気に放出さ
れる。

次にススが十分にフイルタ２０ａ，２０ｂに堆
積して再生を行う場合について説明する。まず楕
円形ベーン１９を中立位置より90度回転させる
と、燃焼室１１とフイルタ２０ａが連通し、もう
一方のフイルタ２０ｂは排気管との接続口１６に
連通される。そして点火器１０に高電圧を印加し
て先端で火花放電させ、次いで燃料と霧化用空気
を霧化ノズル２に供給すると燃料は霧化されて燃
焼室１１に向かつて噴出する。同時に供給された
燃焼用空気は燃焼用空気口８から吹き出され、旋
回羽根９を通つて旋回流となり、霧化された燃料
噴霧と混合する。この時燃料霧化は点火点１０の
火花によつて点火され、火炎を形成する。火炎は
火炎安定板７によつて安定に保炎され燃焼室１１
内で良好な燃焼状態に至る。添加用空気は添加用
空気通路１４を通つて火炎安定板７の外周にある
添加用空気口１５から吹き出して、主に燃焼室１
１の内面を火炎を包むようにして四方バルブ１８
に至る。そして四方バルブ１８の中で燃焼ガスと
添加用空気はよく混合し、酸素濃度の高い高温ガ
スとなつてフイルタ２０ａに至る。この高温ガス
の温度は、バーナの燃焼量を制御して約600℃に
維持された。温度の制御は、添加用空気量を変え
るなど他の方法でも可能で、特に限定するもので
はない。ここでフイルタ２０ａに堆積したススは
加熱され、酸化されて燃焼ガスとなつて排気管を
経て大気中に放出される。これらの作業を行つて
いる間、もう一方のフイルタ２０ｂではエンジン
からの排ガスが通過しており、ススが堆積してい
る。この過程は数分間で終り、楕円形ベーン１９
を180度回転させると、バーナからの高温ガスと
エンジンからの排ガスの流路が切り替わり、フイ
ルタ２０ｂにバーナからの高温ガスが流れてスス
が焼却されフイルタ２０ｂは再生される。この過
程も数分間で終了し、楕円形ベーン１９を90度回
転して元の中立の位置に戻す。これで１回の再生
が終了しバーナを消火する。

この再生の間、バーナは燃焼量の変動にも拘ら
ず極めて安定に燃焼し失火などの問題は発生しな
かつた。また、バーナが定常状態になると点火直
後に比べて平均して少ない燃焼量で同じ温度の高
温ガスを得ることができた。さらにバーナの燃焼
による外筒１２での温度上昇は50℃以内であつ
た。

発明の効果 本発明は、添加用空気を燃焼用空気と隔離し
各々別に制御して吹き出すことにより、添加用空
気が燃焼に対して悪影響を及ぼすことがないの
で、燃焼が安定し、ススを焼却するために十分な
酸素を含んだ高温燃焼ガスが得られ、その結果ス
スが容易に焼却でき、円滑にフイルタの再生が行
われるので熱応力によつてフイルタが破壊される
こともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のデイーゼル排ガス
浄化用バーナの断面図、第２図は本発明のバーナ
を用いたデイーゼル排ガス浄化装置の一実施例を
示す断面図である。 ２…燃料霧化ノズル、７…火炎安定板、８…燃
焼用空気口、１１…燃焼室、１５…添加用空気
口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 排ガス中に含まれるパーテイキユレートを捕
   集するフイルターと、その前方で排ガス浄化用バ
   ーナと排ガス流路を切り替えるバルブを有する排
   ガス浄化装置であつて、燃焼室と、前記燃焼室の
   一端部に燃焼室に開口した燃焼用空気口、前記燃
   焼用空気口の中心で燃焼室側に向けて置かれた燃
   料霧化ノズル、前記燃焼用空気口の燃焼室側先端
   で前記燃料霧化ノズル前方に設けられた火炎安定
   板、前記火炎安定板外周と前記燃焼室端部内壁と
   の間に配置された添加用空気口から成り、燃焼用
   空気量と添加用空気量とを独立に制御したことを
   特徴とする排ガス浄化用バーナ。