一种排气净化装置用燃烧器，包括管部、向管部内供给燃烧用空气的空气供给口、向管部内供给燃料的燃料供给口以及点火部。管部包括混合燃烧用空气和燃料以生成预混合空气-燃料混合物的预混合室、燃烧预混合空气-燃料混合物以生成燃烧后气体的燃烧室以及排放燃烧后气体的排放口。点火部点燃燃烧室中的预混合空气-燃料混合物。管部还包括设置在混合室上游用以生成其中心方向与燃料喷射方向对应的涡旋流的涡旋流生成装置和设置在预混合室中涡旋流生成装置下游用以扩散包含在涡旋流中的燃料的扩散单元。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】排气净化装置用燃烧器
本专利技术涉及一种排气净化装置用燃烧器，其用在将来自内燃机(以下称为“发动机”)的排气净化的排气净化装置中，并提高排气的温度。
技术介绍
传统的柴油机的排气通道内包括用于捕捉排气中包含的微粒的柴油微粒过滤器(DPF)和其中含有氧化催化剂的排气净化装置。该排气净化装置对排气进行处理提高其温度以维持净化排气的作用。该处理措施通过燃烧被DPF收集的微粒使DPF再生并活化氧化催化剂。例如，专利文献I公开了一种设置在DPF和氧化催化剂上游的燃烧器。经燃烧器提升温度后的排气被送至DPF和氧化催化剂，以使DPF被再生且氧化催化剂被活化。燃烧室包含一个预混合室，燃料和排气在其中被混合以生成一种预混合的空气-燃料混合物。预混合的空气-燃料混合物被送至点火装置(未示出)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开专利公报2003-49636。
技术实现思路
本专利技术旨在解决的问题形成具有均匀燃料浓度分布的预混合空气-燃料混合物是很困难的。因预混合空气-燃料混合物中非均匀的燃料浓度分布，燃烧后的气体含有一定量的未燃烧燃料。燃烧后的气体中的未燃烧燃料是不利的，因为其会导致不必要的燃料消耗。优选地，燃烧后的气体具有减量的未燃烧燃料，这也是出于环境考虑。本专利技术的目的之一是提供一种排气净化装置用燃烧器，其通过使燃料浓度分布均匀来减少未燃烧燃料的排放量。解决问题的方法根据本公开的一个方面，提供一种排气净化装置用燃烧器。该燃烧器包括:管部，其包括用于混合燃烧用空气和燃料以生成预混合空气-燃料混合物的预混合室、用于燃烧预混合空气-燃料混合物以生成燃烧后气体的燃烧室以及用于排放燃烧后气体的排放口；用于向管部内提供燃烧用空气的空气供给口 ；用于向管部内提供燃料的燃料供给口 ；以及用于点燃燃烧室内的预混合空气-燃料混合物的点火部。管部还包括被设置在预混合室的上游且生成中心方向与燃料喷嘴方向对应的涡旋流的涡旋流生成单元以及被设置在预混合室中涡旋流生成单元下游且扩散涡旋流中含有的燃料的扩散单元。根据本实施例，燃料向由涡旋流生成单元生成的涡旋流的中心喷射。燃料在卷入涡旋流的同时从涡旋流的中心向外扩散开来。扩散单元将燃料扩散入预混合室。这会使预混合空气-燃料混合物中燃料浓度分布的不均匀性最低化。即，在预混合空气-燃料混合物被供给至燃烧室之前，燃料的浓度分布在管部的径向上被均匀化。这会减少由燃料浓度分布不均匀所导致的未燃烧燃料的排放量。在一实施例中，扩散单元包括直径小于管部内径的连接孔。在此情况下，因为包括连接孔的扩散单元被设置在涡旋流生成单元的下游，预混合空气-燃料混合物保持回旋状态并通过连接孔。然后，预混合空气-燃料混合物被排放至连接孔的下游。当连接孔的出口周围形成流速提高的缩流时，连接孔的下游压力降低至低于上游压力。因此，缩流中的回旋燃料立即在预混合室中扩散开来。因此，供给至燃烧室的预混合空气-燃料混合物中的燃料浓度分布在管部的径向上被均匀化。在一实施例中，扩散单元的连接孔被设置在燃料喷射方向的喷射中心线上。在此情况下，因为扩散单元的连接孔被设置在喷射中心线上，大量的喷射燃料被排放在扩散单元的下游。这会减少扩散至管部内表面而未流入连接孔的燃料量，即，没有用于燃烧的燃料量。在一实施例中，连接孔的直径与管部内径之比在0.25-0.33(含0.25和0.33)之间。在此情况下，因为连接孔的内径与管部内径之比在上述范围内，被供给至燃烧室的预混合空气-燃料混合物在管部的径向上具有均匀的燃料浓度。在一实施例中，扩散单元包含面向燃料喷射方向的遮蔽部、设置在遮蔽部周围的开口以及使由开口送出的预混合空气-燃料混合物沿预定方向回旋的旋流器。在此情况下，喷向涡旋流中心的燃料撞击遮蔽部。这会在预混合空气-燃料混合物中生成剪力，并促进燃料和燃烧用空气的混合。当混合后的预混合空气-燃料混合物通过开口被排放至预混合室下游时，旋流器生成涡旋流。这将在燃烧室的径向上进一步混合预混合室的下游预混合空气-燃料混合物。因此，供给至燃烧室的预混合空气-燃料混合物具有均匀化的燃料浓度分布。在一实施例中，旋流器相对于遮蔽部倾斜55° -70° (含55°和70° )的角度。在此情况下，因为生成涡旋流的旋流器倾斜了上述范围的角度，供给至燃烧室的预混合空气-燃料混合物在管部径向上具有均匀的燃料浓度。在一实施例中，排气净化装置用燃烧器还包括安排在预混合室和燃烧室之间的多孔板。在此情况下，因为多孔板被安排在预混合室和燃烧室之间，在扩散单元和燃烧室之间界定出并形成下游预混合室。涡旋流因此在下游预混合室中容易生成并同时抑制燃烧室的逆火。于是，混合效率被提闻。【附图说明】图1是根据本专利技术第一实施例的排气净化装置用燃烧器的示意图；图2是沿图1的线2-2的剖视图；图3是图1中燃烧器中设置的孔板的平面图；图4是沿图1的线4-4的剖视图；图5是沿图1的线5-5的剖视图；图6A是显示燃料分布的均匀度与未燃烧燃料排放量之间关系的曲线图；图6B是显示燃料分布均匀度与燃烧稳定性之间关系的曲线图；图7A是显示孔洞直径和管部内径之比与燃料分布均匀度之间关系的曲线图；图7B是显示第二混合室的长度和管部内径之比与燃料分布均匀度之间关系的曲线图；图8是显示图1中燃烧器包含孔板和省略孔板时未燃烧燃料排放量之间对比的图例；图9是根据本专利技术的第二实施例的排气净化装置用燃烧器的示意图；图10是图9的燃烧器中设置的旋流片的平面图；图1lA是显示旋流片上旋流器的切起角度与燃料分布均匀度之间关系的曲线图；图1IB是显示第二混合室长度和管部内径之比与燃料分布均匀度之间关系的曲线图；且图12是显示图9中燃烧器具有旋流片和省略旋流片时未燃烧燃料排放量之间对比的图例。【具体实施方式】(第一实施例)现参照图1-图8对本专利技术的排气净化装置用燃烧器的第一实施例进行说明。如图1所示，柴油机10的排气道11内包含用以捕捉排气中含有的微粒的DPF12。DPF12具有由如多孔碳化硅制成的蜂窝状结构，并捕捉排气中的微粒。排气净化装置用燃烧器20 (以下简称为燃烧器20)被安排在DPF12的上游。燃烧器20通过提高流入DPF12的排气的温度对DPF12执行再生处理。燃烧器20具有双管结构，包括大体上呈圆柱形的第一管部30和内径大于第一管部30的第二管部60。第一管部30在与中心轴平行的方向(轴向)的两端上有开口。第一管部30在轴向上包括作为第一端部的基端部或底部，并且在轴向上包括作为第二端部的头部。第一管部30的底部固定在基板21上，基板21将底部的开口封闭。大体上呈环形的喷射板31被设置在第一管部30的头部的开口处。作为排气口的喷射口 32延伸通过喷射板31的中心。涡旋流生成装置包括安排在第一管部30的基端部的翘起片35。如图2所示，翘起片35由在径向方向向内切制并翅起基端部圆周壁的一部分而形成。翅起片35在基端部圆周方向上被等距离设置。第一导入孔34由翘起片35形成用以将第一管部30的外部连接至内部。如图1所示，多个第二导入孔36在更靠近第一管部30头部的部位贯通。第二导入孔36呈圆形，且在第一管部30的圆周方向上等距离形成。如图1所示，基板21包括设置在第一混合室71径向方向上大体中心位置的燃料供给口 21A，其用以固定燃料供给本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种排气净化装置用燃烧器，包括：管部，所述管部包括：预混合室，用于混合燃烧用空气和燃料以生成预混合空气‑燃料混合物；燃烧室，用于燃烧所述预混合空气‑燃料混合物以生成燃烧后气体；以及用于排放燃烧后气体的排放口；空气供给口，用于向所述管部内供应所述燃烧用空气；燃料供给口，用于向所述管部内提供燃料；以及点火部，用于点燃所述燃烧室中的所述预混合空气‑燃料混合物，其中，所述管部还包括：涡旋流生成单元，其被设置在所述预混合室上游并生成中心方向与燃料喷射方向对应的涡旋流；以及扩散单元，其被设置在所述预混合室中所述回旋流生成单元下游并将包含在涡旋流中的燃料扩散。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.08 JP 2012-1759501.一种排气净化装置用燃烧器，包括: 管部，所述管部包括: 预混合室，用于混合燃烧用空气和燃料以生成预混合空气-燃料混合物； 燃烧室，用于燃烧所述预混合空气-燃料混合物以生成燃烧后气体；以及 用于排放燃烧后气体的排放口； 空气供给口，用于向所述管部内供应所述燃烧用空气； 燃料供给口，用于向所述管部内提供燃料；以及 点火部，用于点燃所述燃烧室中的所述预混合空气-燃料混合物， 其中，所述管部还包括: 涡旋流生成单元，其被设置在所述预混合室上游并生成中心方向与燃料喷射方向对应的涡旋流；以及 扩散单元，其被设置在所述预混合室中所述回旋流生成单元下游并将包含在涡旋流中的燃料扩散。2.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：津曲一郎，涩谷亮，小出敦，
申请(专利权)人：日野自动车株式会社，株式会社三五，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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