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公開番号2025032628
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023138018
出願日2023-08-28
発明の名称燃焼器
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F23D 14/22 20060101AFI20250305BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】火炎が上流側へと逆流することを防ぐためにセラミックフォームを設けると、混合気の流通抵抗が大きくなる。
【解決手段】燃焼器10は、筒体11と、連続気孔を有するセラミックフォーム21と、筒体11に取り付けられている点火プラグ20と、を備えている。筒体11は、燃料の供給口としての第1供給口13と、空気の供給口としての第2供給口14と、燃焼ガスの排出口15と、を有している。セラミックフォーム21は、筒体11の内部における第1供給口13に対して下流側であって点火プラグ20に対して上流側に位置している。セラミックフォーム21は、筒体11の中心軸線CLに沿って延び、且つセラミックフォーム21における下流側の端面で開口する空隙21Sを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
筒体と、連続気孔を有するセラミックフォームと、前記筒体に取り付けられている点火プラグと、を備えており、
前記筒体は、燃料の供給口と、空気の供給口と、燃焼ガスの排出口と、を有しており、
前記燃料の供給口側を上流側とし、前記排出口側を下流側としたとき、
前記セラミックフォームは、前記筒体の内部における前記燃料の供給口に対して下流側であって前記点火プラグに対して上流側に位置しており、
前記セラミックフォームは、前記筒体の中心軸線に沿って延び、且つ前記セラミックフォームにおける下流側の端面で開口する空隙を有する
燃焼器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼器に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１の燃焼器は、円管状の外壁と、メインバーナと、パイロットバーナと、点火装置と、を備えている。メインバーナ及びパイロットバーナは、外壁に接続している。メインバーナ及びパイロットバーナは、いずれも燃焼ガス及び燃焼用空気の供給源に接続している。したがって、外壁の内部には、メインバーナ及びパイロットバーナを介して、燃焼ガス及び空気の混合気が供給される。点火装置は、外壁の内部に供給された混合気に点火する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平７－２８０２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃焼器において、燃料中の可燃成分分率や空気中の酸素分率が希薄な状態であっても安定した燃焼ができるように、高濃度の可燃燃料によるパイロットバーナを使用したり旋回流による火炎安定化を行ったりするなどの工夫が必要なことがある。このような燃焼器は混合気の流速や燃料の発熱量、空気中の酸素濃度によって、安定した燃焼が難しくなることがある。そこで、希薄な混合気条件で安定燃焼を行うため、特許文献１のようなセラミックフォームを使った予混合燃焼器が提案されている。しかし、特許文献１のような燃焼器においては、セラミックフォーム内を混合気が流通する際の抵抗が大きくなってしまう問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、筒体と、連続気孔を有するセラミックフォームと、前記筒体に取り付けられている点火プラグと、を備えており、前記筒体は、燃料の供給口と、空気の供給口と、燃焼ガスの排出口と、を有しており、前記燃料の供給口側を上流側とし、前記排出口側を下流側としたとき、前記セラミックフォームは、前記筒体の内部における前記燃料の供給口に対して下流側であって前記点火プラグに対して上流側に位置しており、前記セラミックフォームは、前記筒体の中心軸線に沿って延び、且つ前記セラミックフォームにおける下流側の端面で開口する空隙を有する燃焼器である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、炎の逆流や吹き飛びを抑制しつつも、燃焼器内を流通する混合気に対する流体抵抗やそれによる圧力損失の増加を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、燃焼器の概略図である。
図２は、燃焼器内部における混合気の流速を示す説明図である。
図３は、変更例のセラミックフォームの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜燃焼器の概略構成＞
図１に示すように、燃焼器１０は、筒体１１を備えている。筒体１１は、外筒１２と、内筒１７とを有している。なお、図１では、外筒１２を透過して内筒１７等を実線で図示している。外筒１２は、内部に空洞を有する円柱状である。具体的には、外筒１２は、円筒状の円周壁１２Ａと、円周壁１２Ａの一方側の開口を塞ぐ第１端壁１２Ｂと、円周壁１２Ａの他方側の開口を塞ぐ第２端壁１２Ｃと、を有している。外筒１２の中心軸線ＣＬは、筒体１１の中心軸線である。
【０００９】
また、外筒１２は、燃料の供給口としての第１供給口１３と、空気の供給口としての第２供給口１４と、排出口１５と、を有している。第１供給口１３は、筒状である。第１供給口１３は、第１端壁１２Ｂを貫通している。すなわち、第１供給口１３は、外筒１２の内外を連通させている。第１供給口１３は、燃料供給源３０からの燃料の供給を受ける。燃料供給源３０は、例えば燃料電池である。したがって、第１供給口１３は、燃料電池のアノードから排出される反応済みの排燃料ガスの供給を受ける。そのため、この実施形態の燃焼器１０は、希薄な水素、一酸化炭素等の残留燃料ガスを燃焼する。
【００１０】
第２供給口１４は、筒状である。第２供給口１４は、円周壁１２Ａにおける第１端壁１２Ｂの近傍を貫通している。すなわち、第２供給口１４は、外筒１２の内外を連通させている。第２供給口１４は、空気供給源４０からの空気の供給を受ける。空気供給源４０は、例えば燃料電池である。したがって、第２供給口１４は、燃料電池のカソードから排出される、一部の酸素が消費された反応済みの空気の供給を受ける。
（【００１１】以降は省略されています）

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