特許 6385704 バーナー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6385704

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】バーナー

(51)【国際特許分類】

   F23D 11/44 20060101AFI20180827BHJP

   F01N 3/02 20060101ALI20180827BHJP

   F23D 11/00 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   F23D11/44 B

   F01N3/02

   F23D11/00 D

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-80291(P2014-80291)

(22)【出願日】2014年4月9日

(65)【公開番号】特開2015-200472(P2015-200472A)

(43)【公開日】2015年11月12日

【審査請求日】2017年3月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】津曲 一郎

(72)【発明者】

【氏名】澁谷 亮

【審査官】 渡邉 聡

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／０２４９４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭５６−０８０４１７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６０−２４５９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５２１４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０２７５９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−１６５４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５８２６４２８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｄ １１／４４

Ｆ０１Ｎ ３／０２

Ｆ２３Ｄ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

混合気を燃焼させた燃焼ガスの噴き出る噴出し口を筒端に有する第１の筒部と、
前記第１の筒部内を前記噴出し口に向かって鉛直方向とは異なる方向に延びる第２の筒部であって、前記第２の筒部の有する筒端の中で前記噴出し口側に位置する筒端を閉塞する閉塞部を有する前記第２の筒部と、
前記第１の筒部の内側面と前記第２の筒部の外側面とを連結する壁部であって、前記第２の筒部と前記壁部とによって、前記第１の筒部内の空間を予混合室と、前記予混合室よりも前記噴出し口側の空間である燃焼室とに区画し、かつ、前記予混合室と前記燃焼室とを連通する連通路が形成された前記壁部と、
前記燃焼室にて、前記第２の筒部に対して鉛直方向の下側に配設される着火部を有するグロープラグと、
前記燃焼室に配置され、液状の燃料を気化可能に保持できる貯留部であって、前記貯留部に対する鉛直方向の上側に前記第２の筒部の外側面の一部が位置する前記貯留部と、を備え、
前記第２の筒部及び前記壁部の各々には、前記予混合室と前記貯留部とを繋ぐ通路が形成され、
前記第２の筒部が有する前記通路と、前記壁部が有する前記通路とは、前記第２の筒部と前記壁部との連結する角部で繋がっている
バーナー。

【請求項2】

前記貯留部は、前記第２の筒部が有する前記通路と、前記壁部が有する前記通路とを塞いでいる
請求項１に記載のバーナー。

【請求項3】

前記貯留部が、第１の貯留部であり、
前記第２の筒部及び前記閉塞部において前記予混合室に面する部位に設けられ、液状の燃料を気化可能に保持できる第２の貯留部をさらに備える
請求項１または２に記載のバーナー。

【請求項4】

前記グロープラグは、
前記着火部の周囲に配置されて、液状の燃料を気化可能に保持できるプラグ貯留部を備え、
前記バーナーは、
前記第１の筒部の外側から前記プラグ貯留部に燃料を供給する供給部をさらに備える
請求項１〜３のいずれか一項に記載のバーナー。

【請求項5】

前記バーナーは、
前記予混合室への燃料の供給よりも前に、前記グロープラグの前記着火部を昇温させ、かつ、前記供給部に前記プラグ貯留部への燃料の供給を行わせる制御部をさらに備える
請求項４に記載のバーナー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の技術は、燃料と空気との混合気が燃焼室に供給される予混合方式のバーナーに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ディーゼルエンジンの排気通路には、排気に含まれる微粒子（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）を捕捉するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）が配設されている。こうしたＤＰＦにおいては、微粒子の捕捉機能を保持するために、ＤＰＦの捕捉した微粒子を排気を用いて焼却する再生処理が行なわれる。

【0003】

例えば、特許文献１の排気浄化装置では、ＤＰＦの前段にバーナーが配設されており、このバーナーの燃焼室にて燃料と空気との混合気を燃焼させた燃焼ガスが生成される。そして、排気通路内の排気に燃焼ガスを供給することによって、ＤＰＦに流入する排気を昇温させている。

【0004】

また、こうしたバーナーとして、混合気の着火性や燃焼性を向上させて燃焼ガスに含まれる未燃燃料を低減させるべく、燃焼室に対して燃料と空気とを個別に供給することなく、気化燃料と空気との混合気を燃焼室に供給する予混合方式のバーナーも知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−１８５４９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上述の予混合方式のバーナーにおいて、混合気の生成に用いられる空気の温度は、気化燃料の温度よりも低い場合がある。空気の温度が気化燃料の温度よりも低いと、気化燃料と空気との混合時に気化燃料の温度が低下して、気化燃料の一部が液化する。そして、液化した燃料は、気化燃料と空気との混合が行われる予混合室の内壁に付着する。その結果、燃焼に利用されない燃料が増加して、混合気の着火性や燃焼性の低下、燃料の浪費等が生じる。
本開示の技術は、燃料の有効な利用が可能なバーナー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】

【0007】

上記課題を解決するバーナーは、混合気を燃焼させた燃焼ガスの噴き出る噴出し口を筒端に有する第１の筒部と、前記第１の筒部内を前記噴出し口に向かって鉛直方向とは異なる方向に延びる第２の筒部であって、前記第２の筒部の有する筒端の中で前記噴出し口側に位置する筒端を閉塞する閉塞部を有する前記第２の筒部と、前記第１の筒部の内側面と前記第２の筒部の外側面とを連結する壁部であって、前記第２の筒部と前記壁部とによって、前記第１の筒部内の空間を予混合室と、前記予混合室よりも前記噴出し口側の空間である燃焼室とに区画し、かつ、前記予混合室と前記燃焼室とを連通する連通路が形成された前記壁部と、前記燃焼室にて、前記第２の筒部に対して鉛直方向の下側に配設される着火部を有するグロープラグと、前記燃焼室に配置され、液状の燃料を気化可能に保持できる貯留部であって、前記貯留部に対する鉛直方向の上側に前記第２の筒部の外側面の一部が位置する前記貯留部と、を備え、前記第２の筒部及び前記壁部の少なくとも一方には、前記予混合室と前記貯留部とを繋ぐ通路が形成されている。

【0008】

予混合室内で液化した燃料の少なくとも一部は、通路を通して予混合室外に出て、貯留部に保持される。そして、貯留部に燃料が保持された状態で再びバーナーが始動すると、グロープラグの着火部からの熱を受けて、貯留部に保持されている燃料が燃焼に寄与する。したがって、燃料の有効な利用が可能となる。

【0009】

上記バーナーにおいて、前記第２の筒部及び前記壁部の各々には、前記通路が形成され、前記第２の筒部が有する前記通路と、前記壁部が有する前記通路とは、繋がっていることが好ましい。

【0010】

上記構成によれば、第２の筒部が有する通路と壁部が有する通路とが繋がっているため、液化した燃料が通路に入りやすい。したがって、予混合室内で液化した燃料が、貯留部に導かれやすくなる。

【0011】

上記バーナーにおいて、前記貯留部が、第１の貯留部であり、前記第２の筒部及び前記閉塞部において前記予混合室に面する部位に設けられ、液状の燃料を気化可能に保持できる第２の貯留部をさらに備えることが好ましい。

【0012】

上記構成によれば、予混合室内で液化した燃料の少なくとも一部は、第２の貯留部に保持される。バーナーにて混合気の燃焼が開始されると、火炎の熱が第２の貯留部に伝わる結果、第２の貯留部に保持されている燃料は気化して混合気に混ざり、燃焼に用いられる。したがって、燃料の有効な利用が可能となる。

【0013】

上記バーナーにおいて、前記グロープラグは、前記着火部の周囲に配置されて、液状の燃料を気化可能に保持できるプラグ貯留部を備え、前記バーナーは、前記第１の筒部の外側から前記プラグ貯留部に燃料を供給する供給部をさらに備えることが好ましい。

【0014】

上記構成によれば、プラグ貯留部の保持する燃料は直接的にグロープラグからの熱を受け、生成された火炎が混合気の着火に寄与する。したがって、混合気の着火性がより高められる。

【0015】

上記バーナーは、前記予混合室への燃料の供給よりも前に、前記グロープラグの前記着火部を昇温させ、かつ、前記供給部に前記プラグ貯留部への燃料の供給を行わせる制御部をさらに備えることが好ましい。上記構成によれば、プラグ貯留部が保持する燃料に基づく火炎の生成が、連通路を通過した混合気への着火に先駆けて行われるため、混合気の着火性がより高められる。

【発明の効果】

【0016】

本開示の技術によれば、バーナーにおいて、燃料の有効な利用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示におけるバーナーの第１実施形態の概略構成を示す概略構成図である。

【図2】図１における２−２線の断面構造を示す断面図であって、図２における矢印は、燃焼用空気の流れを示す。

【図3】図１における３−３線の断面構造を示す断面図であって、金網を省略して示した図であり、図３における矢印は、燃焼用空気の流れを示す。

【図4】第１実施形態におけるバーナーの一部を拡大して示す図である。

【図5】本開示におけるバーナーの第２実施形態の概略構成を示す概略構成図である。

【図6】変形例におけるバーナーの一部を拡大して示す図である。

【図7】変形例におけるバーナーの一部を拡大して示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（第１実施形態）
図１〜図４を参照してバーナーの第１実施形態について説明する。まず、図１〜図３を参照してバーナーの全体構成について説明する。

【0019】

図１に示されるように、ディーゼルエンジン１０の排気通路１１には、排気中に含まれる微粒子を吸着するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）１２が搭載されている。ＤＰＦ１２の前段には、ＤＰＦ１２に流入する排気を昇温させることでＤＰＦ１２の再生処理を実行するバーナー２０が搭載されている。

【0020】

バーナー２０の基板２１には円筒状を有する第１の筒部３０が固定され、筒部３０の内側には円筒状を有する第２の筒部５０が位置し、さらに筒部５０の内側には円筒状の筒部４０が位置している。筒部３０の２つの筒端の中で基端側の筒端は、基板２１によって閉塞され、筒部３０の先端部には、燃焼ガスの吹き出る噴出し口３２を区画する環状の噴出し板３１が固定されている。

【0021】

筒部５０の２つの筒端の中で、基板２１側の筒端の外側面５０ｂは、壁部の一例である環状のバーナーヘッド５５を介して筒部３０の内側面３０ａに固定され、噴出し口３２側の筒端は、閉塞部５１によって閉塞されている。バーナーヘッド５５、筒部５０、及び、閉塞部５１によって、筒部３０内の空間が、噴出し口３２側の空間である燃焼室７７と基板２１側の空間である予混合室７０とに区切られている。バーナーヘッド５５には、燃焼室７７と予混合室７０とを連通する複数の連通路５６が形成されている。バーナーヘッド５５の有する側面の中で燃焼室７７に面する側面には、複数の連通路５６を覆う金網５７が取り付けられている。

【0022】

筒部４０の２つの筒端の中で、基板２１側の筒端の外側面４０ｂは、環状の連結壁部４１によって筒部３０の内側面３０ａに固定され、噴出し口３２側の筒端は、開口されている。連結壁部４１は、バーナーヘッド５５よりも基板２１に近い位置にて、筒部３０の内側面３０ａに固定されている。筒部４０と連結壁部４１とによって、予混合室７０内において混合気の通る流路が区画されている。

【0023】

筒部３０は、筒部３０の中で連結壁部４１と連結する部分から基板２１に向かって延出する延出部３３を有する。延出部３３には、予混合室７０内に燃焼用空気を導入する導入口３４が周方向に沿って所定間隔に形成されている。導入口３４の開口縁には、導入口３４を通じて予混合室７０に流入する燃焼用空気を案内することで、予混合室７０に燃焼用空気の旋回流を生成する切り起こし片３５が形成されている（図２参照）。また、筒部３０の中で燃焼室７７を囲む部分には、燃焼室７７に燃焼用空気を導入する導入口３６が複数形成されている。

【0024】

バーナー２０は、筒部３０，４０，５０の軸方向が地表面と平行な方向である水平方向とほぼ平行であり、かつ、筒部３０，４０，５０の径方向が鉛直方向とほぼ平行であるように配置される。燃焼室７７内において、筒部５０の外側面５０ｂの中で、筒部５０の中心線に対する鉛直方向の下側には、第１の貯留部である燃料貯留部８０が配置されている。換言すれば、燃料貯留部８０は、筒部５０の外側であって、筒部５０の中心線の真下となる位置に配置されている。なお、筒部５０の中心線とは、筒部５０が有する円筒の中心軸である。燃料貯留部８０は、金網５７を介してバーナーヘッド５５の側面とも接触している。

【0025】

バーナーヘッド５５に対する噴出し口３２側であって、筒部５０の中心線に対して鉛直方向の下側には、グロープラグ６１の着火部６２が位置している。グロープラグ６１は、筒部３０の内挿される円筒状の筒部６０に固定されている。着火部６２は、筒部６０及び筒部３０に形成された貫通孔を通じて筒部３０内に位置している。着火部６２は、燃料貯留部８０と接触している。

【0026】

筒部６０の２つの筒端の中で基端側の筒端は、基板２１によって閉塞され、先端側の筒端は、筒部６０と筒部５０との隙間が環状の閉塞板６３によって閉塞されている。筒部６０には、噴出し口３２側の端部に空気供給通路６４の下流端が接続されている。空気供給通路６４の上流端は、ディーゼルエンジン１０の吸気通路１３であって排気通路１１に配設されるタービン１４とともに回転するコンプレッサー１５の下流に接続されている。

【0027】

空気供給通路６４には空気弁６５が配設される。空気弁６５が開状態にあるとき、筒部３０と筒部６０との隙間の空気流通室６７には、吸気通路１３を流れる吸気の一部が空気供給通路６４を通じて燃焼用空気として流入する。空気供給通路６４の出口付近には、空気流通室６７を流れる燃焼用空気が筒部５０の周りを旋回する旋回流となるように燃焼用空気を案内する案内部６８が配設されている（図３参照）。燃焼用空気は、複数の導入口３６を通じて燃焼室７７に供給され、複数の導入口３４を通じて予混合室７０に導入される。

【0028】

基板２１の中央部には、噴射ノズル９０が固定されている。噴射ノズル９０には、燃料タンク９２内の燃料の一部が燃料供給通路９１を通じて送り込まれる。燃料供給通路９１には、燃料ポンプ９３、第１燃料弁９４、電気ヒーター９５、及び、燃料供給通路９１を流れる燃料の圧力や温度を検出する各種のセンサーが取り付けられている。電気ヒーター９５は、第１燃料弁９４の開閉の制御に応じた流量で燃料供給通路９１を流れる燃料を加熱して気化させ、噴射ノズル９０は、電気ヒーター９５から送り込まれる気化燃料を予混合室７０に噴射する。
空気弁６５の開閉、第１燃料弁９４の開閉、電気ヒーター９５のオンオフ、及び、グロープラグ６１の駆動は、制御部である制御装置９７によって制御される。

【0029】

噴射ノズル９０から噴射された気化燃料と複数の導入口３４を通じて予混合室７０に導入された燃焼用空気との混合気は、筒部４０内を噴出し口３２に向かって流れたのち、転回されて、筒部４０と筒部５０との間の空間を基板２１に向かって流れる。その後、混合気は、再び転回されて、バーナーヘッド５５の連通路５６を通じて燃焼室７７に流入する。そして、燃焼室７７に流入した混合気が着火部６２によって着火されることで、燃焼室７７には、燃焼中の混合気である火炎Ｆが生成されるとともに該火炎Ｆにともなう燃焼ガスが生成される。予混合室７０内での混合気の流路が折り返されていることによって、混合気の混合が促進される。
続いて、図４を参照して、燃料貯留部８０の周辺の構造について詳しく説明する。

【0030】

図４に示されるように、筒部５０には、筒部５０の中心線に対する鉛直方向の下側に、筒部５０の内部と外部とを連通する流出口５２が形成されている。流出口５２は、筒部５０の基板２１側の筒端まで達して筒部５０を切り欠いている。バーナーヘッド５５には、筒部５０の中心線に対する鉛直方向の下側に、バーナーヘッド５５によって区切られた空間を連通する流出口５８が形成されている。流出口５８は、バーナーヘッド５５の内側縁まで達してバーナーヘッド５５を切り欠き、流出口５２と繋がっている。すなわち、流出口５２及び流出口５８は、筒部５０の中心線の真下となる位置に形成されている。なお、金網５７の流出口５８と対向する位置は切り抜かれている。

【0031】

流出口５２と流出口５８とは、燃焼室７７内に配置された燃料貯留部８０によって、燃焼室７７側から塞がれている。換言すれば、流出口５２と流出口５８とは、予混合室７０と燃料貯留部８０とを繋ぐ通路となっている。燃料貯留部８０は、液状の燃料を気化可能に保持することができる耐熱性の材料から形成されればよく、例えば、焼結金属やセラミック、ワイヤーメッシュ等の多孔質材料が用いられる。
第１実施形態のバーナーの作用について説明する。

【0032】

予混合室７０に導入される燃焼用空気の温度が気化燃料の温度よりも低い場合、混合気が予混合室７０内の流路を流れるうちに、気化燃料の一部が液化し、液化した燃料は、筒部４０の外側面４０ｂや筒部５０の内側面５０ａ等の予混合室７０の内壁に付着する。予混合室７０の内壁に付着した燃料は、重力によって内壁に沿って下方に向かって流れ、流出口５２や流出口５８から出て、燃料貯留部８０に保持される。

【0033】

なお、燃焼用空気と気化燃料との温度差に起因して液化した燃料に限らず、バーナー２０の始動時のように予混合室７０の内壁の温度が低い場合や、バーナー２０の停止時のように予混合室７０の内壁の温度が下降していく場合に、内壁の温度が気化温度よりも低いことに起因して液化した未燃燃料も、流出口５２や流出口５８から出て、燃料貯留部８０に保持される。

【0034】

燃料貯留部８０とグロープラグ６１の着火部６２は接触しているため、燃料貯留部８０に燃料が保持されている状態でバーナー２０が始動すると、燃料貯留部８０に保持されている燃料は短時間で加熱されて気化し、着火される。そして、燃料貯留部８０の燃料の着火によって生じた火炎を起点として、混合気の燃焼が広がり、火炎Ｆが生成される。したがって、混合気の着火性が高められる。なお、制御装置９７は、バーナーを始動するとき、空気弁６５を開弁して燃焼用空気を導入した後、グロープラグ６１を駆動して燃料貯留部８０の燃料を加熱し、その後、第１燃料弁９４の開弁及び電気ヒーター９５のオンによって噴射ノズル９０から燃料を噴射させることが好ましい。こうした制御が行われることによって、燃料貯留部８０の燃料の着火によって生じた火炎から混合気へ円滑に燃焼が広がる。

【0035】

また、バーナー２０にて混合気の燃焼が継続されている間は、火炎から予混合室７０の外壁を介して燃料貯留部８０に熱が伝導される結果、燃料貯留部８０に保持されている燃料は気化して燃焼される。したがって、混合気の燃焼性が高められる。
このように、第１実施形態のバーナー２０によれば、燃料の浪費が抑えられて混合気の着火性や燃焼性が高められるため、燃料の有効な利用が可能となる。
以上説明したように、第１実施形態のバーナー２０によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。

【0036】

（１）予混合室内で液化した燃料の少なくとも一部は、流出口５２及び流出口５８から出て、燃料貯留部８０に保持される。そして、燃料貯留部８０に燃料が保持された状態で再びバーナーが始動すると、グロープラグ６１からの熱を受けて、燃料貯留部８０に保持されている燃料が着火され、混合気へ燃焼が広がる。したがって、混合気の着火性が高められ、燃料の有効な利用が可能となる。

【0037】

（２）流出口５２と流出口５８とが繋がっているため、液化した燃料がこれらの流出口５２，５８に入りやすい。したがって、予混合室７０内で液化した燃料が、燃料貯留部８０に導かれやすくなる。
（第２実施形態）

【0038】

図５を参照してバーナーの第２実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と比較して、予混合室の内部の構成とグロープラグの構成とが異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

【0039】

図５に示されるように、筒部５０の内側面５０ａ、及び、閉塞部５１の有する側面の中で筒部５０の内側に面する側面である内側面５１ａには、第２の貯留部である燃料貯留壁５３が配置されている。換言すれば、予混合室７０の内壁のうち、筒部５０と閉塞部５１とによって構成される部分に、燃料貯留壁５３が配置されている。

【0040】

グロープラグ６１は、プラグ貯留部６６を備え、着火部６２は、プラグ貯留部６６によって囲まれている。着火部６２を覆うプラグ貯留部６６と燃料貯留部８０とが接触することによって、着火部６２と燃料貯留部８０とが連接している。燃料貯留壁５３とプラグ貯留部６６とは、燃料貯留部８０と同様に、液状の燃料を気化可能に保持することができる耐熱性の材料から形成されている。

【0041】

プラグ貯留部６６には、燃料タンク９２内の燃料の一部が燃料供給通路９１を通じて供給される。燃料供給通路９１は、噴射ノズル９０に燃料を供給する第１供給通路９１ａとプラグ貯留部６６に燃料を供給する第２供給通路９１ｂとに分岐し、第１供給通路９１ａには第１燃料弁９４が取り付けられ、第２供給通路９１ｂには第２燃料弁９６が取り付けられている。燃料タンク９２、第２供給通路９１ｂ、及び、第２燃料弁９６から、プラグ貯留部６６に燃料を供給する供給部が構成される。

【0042】

制御装置９７は、空気弁６５の開閉、第１燃料弁９４の開閉、電気ヒーター９５のオンオフ、及び、グロープラグ６１の駆動に加えて、第２燃料弁９６の開閉を制御する。第１燃料弁９４の開閉の制御によって、噴射ノズル９０から噴射される気化燃料の噴射量が調節され、第２燃料弁９６の開閉の制御によって、プラグ貯留部６６への液体燃料の供給量が調節される。
以下、制御装置９７によるバーナー２０の始動時の制御について説明する。

【0043】

制御装置９７は、バーナー２０を始動させるとき、グロープラグ６１を駆動し、かつ、第１燃料弁９４を閉弁した状態で、第２燃料弁９６を開弁する。すなわち、制御装置９７は、噴射ノズル９０への燃料の供給に先立って、グロープラグ６１の着火部６２を昇温させ、かつ、プラグ貯留部６６へ燃料を供給する。その結果、プラグ貯留部６６に蓄えられている燃料が加熱されて気化し、着火される。

【0044】

制御装置９７は、プラグ貯留部６６に蓄えられている燃料が着火されたと判断すると、第１燃料弁９４を開弁し、噴射ノズル９０へ燃料を供給する。これにより、噴射ノズル９０から噴射された気化燃料を含む混合気が燃焼室７７に流れ込み、プラグ貯留部６６の燃料の着火によって生じた火炎を起点として、混合気の燃焼が広がる。その結果、火炎Ｆが生成される。なお、制御装置９７は、第２燃料弁９６の開弁時、及び、第１燃料弁９４の開弁時に、必要とされる燃焼用空気の量に応じて、空気弁６５を開弁する。

【0045】

制御装置９７は、噴射ノズル９０から噴射された気化燃料による燃焼の進行が確立したと判断すると、第２燃料弁９６を閉弁し、グロープラグ６１の駆動を停止する。以後、制御装置９７は、ＤＰＦ１２の温度や目標温度、排気通路１１における排気温度や排気流量に基づいて、噴射ノズル９０への燃料供給量や燃焼室７７及び予混合室７０に供給する燃焼用空気量を決定し、第１燃料弁９４の開閉と空気弁６５の開閉との制御を通じて、ＤＰＦ１２を目標温度まで昇温させる。
第２実施形態のバーナーの作用について説明する。

【0046】

予混合室７０の内壁に燃料貯留壁５３が配置されているため、予混合室７０内で液化した燃料は、燃料貯留壁５３に保持される。バーナー２０にて混合気の燃焼が開始されると、火炎から予混合室７０の内壁を介して燃料貯留壁５３に熱が伝導される結果、燃料貯留壁５３に保持されている燃料は気化して混合気に混ざる。したがって、燃料の有効な利用が可能となる。なお、予混合室７０内で液化した燃料の一部は、第１実施形態と同様に、流出口５２や流出口５８から出て、燃料貯留部８０に保持され、混合気の着火性の向上に寄与する。

【0047】

また、グロープラグ６１にて、着火部６２の周囲にプラグ貯留部６６が配置されているため、第１実施形態と比較して、より直接的にグロープラグ６１からの熱を受ける位置に燃料が蓄えられる。その結果、第１実施形態のように燃料貯留部８０のみが設けられる構成と比較して、混合気の着火性がより高められる。また、プラグ貯留部６６には、第２供給通路９１ｂを通じて積極的に燃料が供給されるため、グロープラグ６１の付近で安定した火炎が生成される。

【0048】

さらに、バーナー２０の始動時には、噴射ノズル９０からの気化燃料の噴射に先駆けて、グロープラグ６１の着火部６２の昇温とプラグ貯留部６６への燃料の供給とが行われ、グロープラグ６１の付近で火炎が生成される。これにより、こうした火炎がない状態でグロープラグ６１による着火が予混合室７０から供給される混合気に対して行われる場合よりも、燃焼の広がりが円滑に進み、混合気全体の着火性がより高められる。
以上説明したように、第２実施形態のバーナー２０によれば、第１の実施形態の（１）、（２）の効果に加えて、以下に列挙する効果を得ることができる。

【0049】

（３）予混合室７０内で液化した燃料の少なくとも一部は、燃料貯留壁５３に保持される。バーナー２０にて混合気の燃焼が開始されると、燃料貯留壁５３に保持されている燃料は気化して混合気に混ざり、燃焼に用いられる。したがって、燃料の有効な利用が可能となる。
（４）プラグ貯留部６６によって、直接的にグロープラグからの熱を受ける位置に燃料が保持される。したがって、混合気の着火性がより高められる。

【0050】

（５）プラグ貯留部６６が保持する燃料に基づく火炎の生成が、連通路５６を通過した混合気への着火に先駆けて行われるため、混合気の着火性がより高められる。
なお、第１及び第２実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。

【0051】

・第１及び第２実施形態において、燃料貯留部８０が配置される位置及び流出口５２，５８が形成される位置は、筒部５０の外側面５０ｂの中で、筒部５０の中心線に対する鉛直方向の下側に限らず、燃料貯留部８０の鉛直方向の上側に筒部５０の外側面５０ｂの一部が位置すればよい。なお、予混合室７０内で液化した燃料は、筒部５０の中心線に対する鉛直方向の下側に重力によって集まる。そのため、燃料貯留部８０及び流出口５２，５８が、筒部５０の外側面５０ｂの中で、筒部５０の中心線に対する鉛直方向の下側、すなわち、筒部５０の中心線の真下に配置されると、液化した燃料が効率的に燃料貯留部８０に集められるため好ましい。

【0052】

・図６に示されるように、第１及び第２実施形態において、流出口５２は、筒部５０の基板２１側の筒端まで達しない孔であってもよい。また、流出口５８は、バーナーヘッド５５の内側縁まで達しない孔であってもよい。要は、流出口５２及び流出口５８は、予混合室７０から燃料貯留部８０への燃料の通路となる孔であればよい。なお、流出口５２が筒部５０の基板２１側の筒端まで達していると、液化した燃料が筒部５０の端部に阻害されずに流出口５２に入るため好ましい。また、流出口５８がバーナーヘッド５５の内側縁まで達していると、液化した燃料がバーナーヘッド５５の端部に阻害されずに流出口５８に入るため好ましい。

【0053】

燃料貯留部８０の形状は特に限定されないが、図６に示されるように、燃料貯留部８０が流出口５２及び流出口５８の内部に入り込む形状であると、流出口５２及び流出口５８の付近に到達した燃料が燃料貯留部８０に流れ込みやすいため好ましい。特に、流出口５８がバーナーヘッド５５の内側縁まで達しない孔である場合、燃料貯留部８０が流出口５８から予混合室７０の内部へ突き出ている形状であると、流出口５８の上から下へ鉛直方向の下方に向かって流れる燃料が燃料貯留部８０に流れ込みやすくなる。

【0054】

また、上記実施形態では、流出口５２及び流出口５８の各々が１つずつ形成されたが、流出口５２及び流出口５８が燃焼室７７側から燃料貯留部８０に塞がれる構成であれば、流出口５２は複数形成されてもよいし、流出口５８も複数形成されてもよい。また、筒部５０にのみ流出口５２が形成されて、バーナーヘッド５５には流出口５８が形成されなくてもよい。この場合、燃料貯留部８０は、バーナーヘッド５５には接触しない位置に配置されてもよい。また、バーナーヘッド５５にのみ流出口５８が形成されて、筒部５０には流出口５２が形成されなくてもよい。この場合、燃料貯留部８０の鉛直方向の上側に、筒部５０の外側面５０ｂの一部が位置する構成であれば、燃料貯留部８０は筒部５０には接触しない位置に配置されてもよい。

【0055】

・第１及び第２実施形態において、燃料貯留部８０及びプラグ貯留部６６は、特に燃料貯留部８０及びプラグ貯留部６６がセラミックから形成されている場合に、白金やパラジウム等の触媒作用を有する金属を担持していてもよい。これによれば、触媒作用によって、燃料貯留部８０及びプラグ貯留部６６が保持する燃料の着火が促進される。

【0056】

・第１及び第２実施形態において、グロープラグ６１は、鉛直方向に沿って、筒部５０及び燃料貯留部８０の下側から筒部３０内に挿入されている。これに限らず、図７に示されるように、グロープラグ６１は、鉛直方向と直交する方向に沿って、筒部５０及び燃料貯留部８０の側方から筒部３０内に挿入されてもよい。要は、グロープラグ６１の着火部６２が、筒部５０に対して鉛直方向の下側に配置されればよい。

【0057】

・第１及び第２実施形態において、グロープラグ６１の着火部６２は、燃料貯留部８０の付近に配置されていればよく、着火部６２は燃料貯留部８０と接触していてもよいし、着火部６２は他の部材を挟んで燃料貯留部８０と連接していてもよいし、着火部６２と燃料貯留部８０との間に空間があってもよい。すなわち、グロープラグ６１の着火部６２が筒部５０に対して鉛直方向の下側に配置されていれば、着火部６２が筒部５０に対して鉛直方向の上側や側方に配置されている構成と比較して、燃料貯留部８０が着火部６２から熱を受けることにより、燃料貯留部８０に保持されている燃料が短時間で着火されて、混合気の着火性が高められる。

【0058】

・図７に示されるように、第２実施形態において、グロープラグ６１は、プラグ貯留部６６の周囲に、プラグ貯留部６６が保持する燃料の着火によって生じた火炎を案内する保炎部６９を備えることが好ましい。保炎部６９は、例えば、プラグ貯留部６６から噴出し口３２に向かって延びるスロープ状に形成される。保炎部６９は、プラグ貯留部６６が保持する燃料の燃焼を安定させる。その結果、プラグ貯留部６６が保持する燃料から生成された火炎が適切に維持されるため、この火炎を起点として、予混合室７０から供給された混合気が着火されやすくなる。なお、図７に示されるように、保炎部６９は、火炎を案内する構成に加えて、プラグ貯留部６６と燃料貯留部８０とを繋ぐ通路８２を有し、着火部６２はプラグ貯留部６６を挟んで燃料貯留部８０と連接することが好ましい。この場合も、グロープラグ６１は、図５に示されるように、鉛直方向に沿って、筒部５０及び燃料貯留部８０の下側から筒部３０内に挿入されてもよい。

【0059】

・第２実施形態において、燃料貯留壁５３は、予混合室７０の内壁であれば、例えば、筒部４０の外側面４０ｂに配置されていてもよいし、筒部５０の内側面５０ａの一部に配置されてもよい。ただし、燃料貯留壁５３は、筒部５０の内側面５０ａや閉塞部５１の内側面５１ａのように、予混合室７０の内壁の中で、予混合室７０と燃焼室７７の境界となる部材から構成される内壁に配置されていることが好ましい。予混合室７０と燃焼室７７の境界となる部材から構成される内壁は、燃焼室７７にて混合気の燃焼が行われている際に、火炎からの熱が伝わりやすい。したがって、燃料貯留壁５３に保持されている燃料が気化されやすくなる。

【0060】

・第２実施形態において、バーナー２０の始動時に、プラグ貯留部６６への燃料の供給とグロープラグ６１の着火部６２の昇温とは、噴射ノズル９０からの気化燃料の噴射と同時に行われてもよい。こうした構成によっても、上記（４）の効果は得られる。

【0061】

・第２実施形態において、バーナー２０は、第１の実施形態のバーナー２０に、燃料貯留壁５３が加えられ、プラグ貯留部６６及びプラグ貯留部６６へ燃料を供給するための構成が加えられていない構成を有していてもよい。あるいは、バーナー２０は、第１の実施形態のバーナー２０に、プラグ貯留部６６及びプラグ貯留部６６へ燃料を供給するための構成が加えられ、燃料貯留壁５３が加えられていない構成を有していてもよい。

【0062】

・第１及び第２実施形態において、バーナー２０において筒部４０と連結壁部４１とが割愛されてもよい。また、燃焼室７７や予混合室７０にて燃焼用空気に旋回流を起こす切り起こし片３５や案内部６８は割愛されてもよい。要は、バーナー２０は、少なくとも、筒部５０とバーナーヘッド５５とによって、筒部３０内の空間を予混合室７０と燃焼室７７とに区画する構成を有していればよい。

【0063】

・第１及び第２実施形態において、各筒部は、筒状であればよく、各筒部の内径は、軸方向に沿って変化していてもよい。例えば、筒部５０は、外径が一定に形成され、内径が噴出し口３２に向かって小さくなる筒状を有していてもよい。こうした構成によれば、筒部５０の内側面５０ａは、基板２１側の筒端に向かって鉛直方向の下方に傾くため、流出口５２に液化した燃料が流れ込みやすくなる。

【0064】

・第１及び第２実施形態において、バーナー２０は、各筒部の軸方向が水平方向と平行になるように設置されたが、筒部の軸方向は水平方向と平行でなくともよく、筒部５０が筒部３０内を噴出し口３２に向かって鉛直方向とは異なる方向に延びる構成であればよい。

【0065】

・排気通路１１にてバーナー２０の下流には、ＤＰＦ１２に限らず、排気ガスを浄化する触媒が配設されていてもよい。こうした構成によれば、バーナー２０によって触媒が昇温されることから、触媒を活性化温度まで早期に昇温させることが可能である。

【符号の説明】

【0066】

２０…バーナー、２１…基板、３０…筒部、３０ａ…内側面、３１…噴出し板、３２…噴出し口、３３…延出部、３４…導入口、３５…切り起こし片、３６…導入口、４０…筒部、４０ｂ…外側面、４１…連結壁部、５０…筒部、５０ａ…内側面、５０ｂ…外側面、５１…閉塞部、５１ａ…内側面、５２…流出口、５３…燃料貯留壁、５５…バーナーヘッド、５６…連通路、５７…金網、５８…流出口、６０…筒部、６１…グロープラグ、６２…着火部、６３…閉塞板、６４…空気供給通路、６５…空気弁、６６…プラグ貯留部、６７…空気流通室、６８…案内部、６９…保炎部、７０…予混合室、７７…燃焼室、８０…燃料貯留部、８２…通路、９０…噴射ノズル、９１…燃料供給通路、９１ａ…第１供給通路、９１ｂ…第２供給通路、９２…燃料タンク、９３…燃料ポンプ、９４…第１開閉弁、９５…電気ヒーター、９６…第２開閉弁、９７…制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】