トップ :: F 機械工学 照明 加熱 武器 爆破 :: F23 燃焼装置;燃焼方法




【発明の名称】 燃焼ガス発生方法、燃焼ガス発生装置およびそれを用いたガスセンサ試験装置
【発明者】 【氏名】笹田 俊男

【氏名】久保 壮
【要約】 【課題】空燃比を変化させることなく所定の温度に制御された燃焼ガスを発生させる燃焼ガス発生方法を提供する。

【解決手段】設定された空燃比で燃焼させて第１の燃焼ガスを発生させる事（３）と、前記設定された空燃比と実質的に等しい空燃比で燃焼させて第２の燃焼ガスを発生させる事（７）と、前記発生した第１の燃焼ガスを熱交換により冷却する事（５）と、前記冷却された第１の燃焼ガスと、前記発生した第２の燃焼ガスとを接触させる事（８）とを備えている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 設定された空燃比で燃焼させて第１の燃焼ガスを発生させる事と、前記設定された空燃比と実質的に等しい空燃比で燃焼させて第２の燃焼ガスを発生させる事と、前記発生した第１の燃焼ガスを冷却する事と、前記冷却された第１の燃焼ガスと、前記発生した第２の燃焼ガスとを接触させる事とを備えた燃焼ガス発生方法。
【請求項２】 設定された空燃比で燃焼させて第１の燃焼ガスを発生させる事と、前記設定された空燃比と実質的に等しい空燃比で燃焼させて第２の燃焼ガスを発生させる事と、前記発生した第１の燃焼ガスを冷却する事と、設定されたガス成分を加える事と、前記冷却された第１の燃焼ガスと、前記発生した第２の燃焼ガスと、前記加えられたガス成分とを混合する事とを備えた燃焼ガス発生方法。
【請求項３】 請求項１または２に記載の燃焼ガス発生方法において、前記発生した第１の燃焼ガスを冷却する事は、前記発生した第１の燃焼ガスを熱交換して冷却する燃焼ガス発生方法。
【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の燃焼ガス発生方法において、更に、前記接触させてなる燃焼ガスまたは前記混合してなる燃焼ガスの燃焼ガス温度に対応して、前記第１の燃焼ガスまたは前記第２の燃焼ガスを発生させるときの燃料供給量を可変にする事を備えた燃焼ガス発生方法。
【請求項５】 燃料供給部と、空気供給部と、前記燃料供給部から供給される燃料および前記空気供給部から供給される空気に基づいて燃焼して第１の燃焼ガスを発生させる第１の燃焼部と、前記燃料供給部から供給される燃料および前記空気供給部から供給される空気に基づいて燃焼して第２の燃焼ガスを発生させる第２の燃焼部と、前記燃料供給部および前記空気供給部から前記第１および第２の燃焼部のそれぞれに供給される燃料の量および空気の量を制御する制御部と、前記第１の燃焼ガスを冷却して第１の冷却燃焼ガスを生成する冷却部と、前記第１の冷却燃焼ガスおよび前記第２の燃焼ガスが互いに接触するガス接触部とを備え、前記制御部は、前記第１の燃焼部に供給される燃料および空気の第１の空燃比と、前記第２の燃焼部に供給される燃料および空気の第２の空燃比とが実質的に等しくなるように、前記第１および第２の燃焼部のそれぞれに供給される燃料の量および空気の量を制御する燃焼ガス発生装置。
【請求項６】 請求項５記載の燃焼ガス発生装置において、前記制御部は、前記ガス接触部により互いに接触してなるガスのガス温度に基づいて、前記第１および第２の燃焼部のそれぞれに供給される燃料の量および空気の量を制御する燃焼ガス発生装置。
【請求項７】 燃料供給部と、空気供給部と、前記燃料供給部から供給される燃料および前記空気供給部から供給される空気に基づいて燃焼して第１の燃焼ガスを発生する第１の燃焼部と、前記燃料供給部から供給される燃料および前記空気供給部から供給される空気に基づいて燃焼して第２の燃焼ガスを発生する第２の燃焼部と、前記燃料供給部および前記空気供給部から前記第１および第２の燃焼部のそれぞれに供給される燃料の量および空気の量を制御する制御部と、前記第１の燃焼ガスを冷却して第１の冷却燃焼ガスを生成する熱交換部と、前記第１の冷却燃焼ガスおよび前記第２の燃焼ガスを接触させて第３のガスを生成するガス接触部と、ガスセンサと、前記ガスセンサを振動させる振動部と、前記ガスセンサを外気から断熱する断熱部と、前記ガスセンサに前記第３のガスを導くガス導入部と、前記ガスセンサを通過した前記第３のガスを排気するガス排気部とを備え、前記制御部は、前記第１の燃焼部に供給される燃料および空気の第１の空燃比と、前記第２の燃焼部に供給される燃料および空気の第２の空燃比とが実質的に等しくなるように、前記第１および第２の燃焼部のそれぞれに供給される燃料の量および空気の量を制御するガスセンサ試験装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼ガス発生方法、燃焼ガス発生装置およびそれを用いたガスセンサ試験装置に関し、特に、ガスセンサ試験装置や排気ガス用触媒の性能試験装置等に用いられる燃焼ガス発生方法、燃焼ガス発生装置およびそれを用いたガスセンサ試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼ガスの温度調整手法における従来技術としては、以下の３つの手法が挙げられる。
（１）空気混合方式（２）冷却スプレイ水噴射方式（３）熱交換方式【０００３】先ず、図４に示す（１）空気混合方式であるが、この手法では、燃焼バーナ４１で発生させた燃焼ガスを所要温度に調整するために、冷却空気送風機４２によって適量の冷却空気を冷却空気混合部４３に送り込み、ここで燃焼ガスと冷却空気を混合し、燃焼ガス温度を低下させ所要の温度に調整する。この為、常に空気過剰の状態となり、試験部４４での試験に必要な空燃比を得ることが困難になっている。
【０００４】また、図５に示す（２）冷却スプレイ水噴射方式であるが、この手法では、燃焼バーナ５１で発生させた燃焼ガスを所要温度に調整するために、冷却水噴射装置５２で燃焼ガス冷却部５３に冷却水を噴射し、水の潜熱を利用して燃焼ガス温度を所要温度まで冷却している。ところが、燃焼ガス温度が冷却水量に対して敏感に反応して温度が変化してしまう為、冷却水噴射量の高精度の制御が要求されることになる。また、冷却水の噴射により燃焼ガスの組成が変化してしまい、試験部５４での試験に必要なガス組成が得られなくなってしまう。
【０００５】更に、図６に示す（３）熱交換方式では、燃焼バーナ６１で発生させた燃焼ガスを所要温度に調整する為に、燃焼ガスを熱交換器６３に通している。しかし、この手法では、高温燃焼ガス用の熱交換器の検討が必要となる。また、燃焼ガスの温度調整は、冷却水循環供給装置６２の循環水量を増減するのみでは殆ど温度調整効果がない為、燃焼ガス温度の調節範囲が広い場合は、熱交換器６３の伝熱面積を調整する機構が必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述（１）、（２)の問題点である、（１）空燃比が燃焼ガス冷却時に変化してしまう点、および（２）燃焼ガス組成を冷却時に変化させてしまう点を解決し、更に、前述（３）の問題点である、（３）燃焼ガス温度の調整範囲が広い場合に、伝熱面積を調整する機構が必要となってしまう点、を解決するものである。
【０００７】空燃比を変化させることなく、燃焼ガス温度を制御可能であることが望まれる。燃焼ガスの組成を変化させることなく、燃焼ガス温度を制御可能であることが望まれる。燃焼ガス温度の調節範囲が広い場合に、熱交換器に伝熱面積を調整する機構のような複雑な機構を設けることが不要であることが望まれる。より幅の広いガス成分調整が可能であることが望まれる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するための手段が請求項に対応して表現される次の記載中に現れる（）つきの数字は、請求項の記載事項が詳しく後述される実施の複数の形態のうちの少なくとも１つの形態の部材、工程、動作に対応することを示すが、本発明の解決手段がそれらの数字が示す実施の形態の部材に限定して解釈されるためのものではなく、その対応関係を明白にするためのものである。
【０００９】本発明の燃焼ガス発生方法は、設定された空燃比で燃焼させて第１の燃焼ガスを発生させる事と、前記設定された空燃比と実質的に等しい空燃比で燃焼させて第２の燃焼ガスを発生させる事と、前記発生した第１の燃焼ガスを冷却する事と、前記冷却された第１の燃焼ガスと、前記発生した第２の燃焼ガスとを接触させる事とを備えている。
【００１０】本発明の燃焼ガス発生方法は、設定された空燃比で燃焼させて第１の燃焼ガスを発生させる事と、前記設定された空燃比と実質的に等しい空燃比で燃焼させて第２の燃焼ガスを発生させる事と、前記発生した第１の燃焼ガスを冷却する事と、設定されたガス成分を加える事と、前記冷却された第１の燃焼ガスと、前記発生した第２の燃焼ガスと、前記加えられたガス成分とを混合する事とを備えている。
【００１１】本発明の燃焼ガス発生方法において、前記発生した第１の燃焼ガスを冷却する事は、前記発生した第１の燃焼ガスを熱交換して冷却する。
【００１２】本発明の燃焼ガス発生方法において、更に、前記接触させてなる燃焼ガスまたは前記混合してなる燃焼ガスの燃焼ガス温度に対応して、前記第１の燃焼ガスまたは前記第２の燃焼ガスを発生させるときの燃料供給量を可変にする事を備えている。
【００１３】本発明の燃焼ガス発生装置は、燃料供給部（２）と、空気供給部（６）と、前記燃料供給部（２）から供給される燃料および前記空気供給部（６）から供給される空気に基づいて燃焼して第１の燃焼ガスを発生させる第１の燃焼部（３）と、前記燃料供給部（２）から供給される燃料および前記空気供給部（６）から供給される空気に基づいて燃焼して第２の燃焼ガスを発生させる第２の燃焼部（７）と、前記燃料供給部（２）および前記空気供給部（６）から前記第１および第２の燃焼部（３、７）のそれぞれに供給される燃料の量および空気の量を制御する制御部と、前記第１の燃焼ガスを冷却して第１の冷却燃焼ガスを生成する冷却部（５）と、前記第１の冷却燃焼ガスおよび前記第２の燃焼ガスが互いに接触するガス接触部（８）とを備え、前記制御部は、前記第１の燃焼部（３）に供給される燃料および空気の第１の空燃比と、前記第２の燃焼部（７）に供給される燃料および空気の第２の空燃比とが実質的に等しくなるように、前記第１および第２の燃焼部（３、７）のそれぞれに供給される燃料の量および空気の量を制御する。
【００１４】本発明の燃焼ガス発生装置において、前記制御部は、前記ガス接触部（８）により互いに接触してなるガスのガス温度に基づいて、前記第１および第２の燃焼部（３、７）のそれぞれに供給される燃料の量および空気の量を制御する。
【００１５】本発明のガスセンサ試験装置は、燃料供給部（２）と、空気供給部（６）と、前記燃料供給部（２）から供給される燃料および前記空気供給部（６）から供給される空気に基づいて燃焼して第１の燃焼ガスを発生する第１の燃焼部（３）と、前記燃料供給部（２）から供給される燃料および前記空気供給部（６）から供給される空気に基づいて燃焼して第２の燃焼ガスを発生する第２の燃焼部（７）と、前記燃料供給部（２）および前記空気供給部（６）から前記第１および第２の燃焼部（３、７）のそれぞれに供給される燃料の量および空気の量を制御する制御部と、前記第１の燃焼ガスを冷却して第１の冷却燃焼ガスを生成する熱交換部（５）と、前記第１の冷却燃焼ガスおよび前記第２の燃焼ガスを接触させて第３のガスを生成するガス接触部（８）と、ガスセンサ（１２）と、前記ガスセンサ（１２）を振動させる振動部（１７）と、前記ガスセンサ（１２）を外気から断熱する断熱部（１０）と、前記ガスセンサ（１２）に前記第３のガスを導くガス導入部（９）と、前記ガスセンサ（１２）を通過した前記第３のガスを排気するガス排気部（１６）とを備え、前記制御部は、前記第１の燃焼部（３）に供給される燃料および空気の第１の空燃比と、前記第２の燃焼部（７）に供給される燃料および空気の第２の空燃比とが実質的に等しくなるように、前記第１および第２の燃焼部（３、７）のそれぞれに供給される燃料の量および空気の量を制御する。
【００１６】本発明の燃焼ガス発生方法は、第１および第２の燃焼部（３、７）を提供する事と、空燃比を設定する事と、発生させる燃焼ガスの燃焼ガス温度を設定する事と、前記設定された空燃比および前記設定された燃焼ガス温度に基づいて、前記第１および第２の燃焼部（３、７）のそれぞれに供給する燃料量および空気量を算出する事と、前記算出された燃料量および空気量を前記第１および第２の燃焼部（３、７）のそれぞれに供給する事と、前記第１の燃焼部（３）に供給された前記燃料量および空気量に基づいて生成された第１の燃焼ガスを冷却する事と、前記冷却された前記第１の燃焼ガスと、前記第２の燃焼部（７）に供給された前記燃料量および空気量に基づいて生成された第２の燃焼ガスとを接触させることにより、前記設定された燃焼ガス温度の燃焼ガスを生成する事とを備えている。
【００１７】本発明の燃焼ガス発生方法は、第１および第２の燃焼部（３、７）を提供する事と、空燃比を設定する事と、発生させる燃焼ガスの燃焼ガス温度を設定する事と、前記発生させる燃焼ガスのガス組成を設定する事と、前記設定された空燃比および前記設定された燃焼ガス温度ならびに前記設定されたガス組成に基づいて、前記第１および第２の燃焼部（３、７）のそれぞれに供給する燃料量および空気量ならびに追加されるガス組成量を算出する事と、前記算出された燃料量および空気量を前記第１および第２の燃焼部（３、７）のそれぞれに供給する事と、前記第１の燃焼部（３）に供給された前記燃料量および空気量に基づいて生成された第１の燃焼ガスを冷却する事と、前記冷却された前記第１の燃焼ガスと、前記第２の燃焼部（７）に供給された前記燃料量および空気量に基づいて生成された第２の燃焼ガスとを接触させる事と、前記接触させてなる第３のガスに、前記算出されたガス組成量を追加することにより、前記設定された燃焼ガス温度および前記設定されたガス組成の燃焼ガスを生成する事とを備えている。
【００１８】燃焼ガス発生装置の燃焼ガス生成手法において、２つの燃焼バーナを用いて燃焼ガスを発生させ、一方の燃焼ガスを熱交換器を用いて冷却し、この冷却された燃焼ガスともう一方の燃焼バーナによって発生させた燃焼ガスを混合し、所要の燃焼ガス温度に調整する２連バーナ式燃焼ガス発生装置である。
【００１９】本発明（２連バーナ式燃焼ガス発生装置）を用いることで、空燃比（燃焼ガス組成）を変化させることなく所有の燃焼ガス温度に調整することが可能となる。また、本発明の手法を用いることで、燃焼ガス温度調整が、２つの燃焼バーナへの燃料供給量の調整で行える為、熱交換器に対し伝熱面積の調整機構等を設ける事なく、広範囲の温度調整を行うことが可能となる。
【００２０】燃焼ガス発生装置の燃焼ガス生成手法において、２つの燃焼バーナを用いて燃焼ガスを発生させ、一方の燃焼ガスを熱交換器を用いて冷却し、この冷却された燃焼ガスともう一方の燃焼バーナによって発生させた燃焼ガスを混合し、所要の燃焼ガス温度に調整するとともに、燃料が燃焼して生成されるガスの組成を所要のガスに変えるために使用するガス成分注入装置を設けた２連バーナ式燃焼ガス発生装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して、本発明の燃焼ガス発生装置の一実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】図１を参照して、本発明の燃焼ガス発生装置の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態を用いたガスセンサ試験装置のブロック図である。
【００２３】ガスセンサの性能試験を行う際、或る空燃比を設定し、この空燃比を変化させることなく（燃焼ガス組成を変化させることなく）燃焼ガス温度を所定の温度に制御しなくてはならない。そこで、空燃比を変化させることなく燃焼ガス温度を制御することが可能な本実施形態に係る燃焼ガス発生装置を、ガスセンサ試験装置の燃焼ガス発生部に適用した。
【００２４】図１に示すガスセンサ試験装置７０は、上記燃焼ガス発生部７１と、試験部７２とを備えている。
【００２５】本実施形態に係る燃焼ガス発生装置（燃焼ガス発生部）７１は、燃料タンク１と、燃料タンク１に貯留された燃料を送出する燃料ポンプ２と、燃焼空気を送出する燃焼空気ブロア６と、燃料ポンプ２および燃焼空気ブロア６が接続された低温側燃焼バーナ３と、低温側燃焼バーナ３による燃焼が行われる低温側燃焼筒４と、低温側燃焼筒４からの燃焼ガスを冷却する蒸気式熱交換器５と、燃料ポンプ２および燃焼空気ブロア６が接続された高温側燃焼バーナ７と、高温側燃焼バーナ７による燃焼ガスと蒸気式熱交換器５を経由した燃焼ガスとが混合する燃焼ガス混合筒８とを備えている。
【００２６】燃焼ガス発生部７１により発生した燃焼ガスは、試験部７２に供給される。試験部７２は、実際のガスセンサ使用状態（自動車のマフラーに取り付けられたガスセンサの使用状態等）をシミュレートするためのものである。
【００２７】試験部７１は、試験筒を断熱するための試験筒断熱カバー１０と、燃焼ガス発生部７１からの燃焼ガスを試験筒に導入する試験筒上流部９と、試験筒内に設けられガスセンサを取り付けるためのガスセンサ取付孔１１が形成されたガスセンサ取付部１２と、このガスセンサ取付部１２を主に上下振動させるための動電型加振機１７と、ガスセンサ取付部１２を通過したガスを試験筒の外に導出する試験筒下流部１３と、試験筒下流部１３からのガスの流路となる排気ダクト１５と、排気ダクト１５に設置されたエゼクタ１６と、エゼクタ１６にエアを圧送する圧送ブロア１４とを備えている。
【００２８】本ガスセンサ試験装置の動作フローを以下の■〜■に述べる。
■空燃比を設定する。（低温側燃焼バーナ３と高温側燃焼バーナ７は同じ空燃比に設定される）。ガスセンサ取付部１２での燃焼ガス温度を設定する。
■上記■で設定された空燃比と燃焼ガス温度に基づいて、それぞれのバーナ３、７に供給される燃料流量及び空気量が算出され、その算出された燃料及び空気が低温側燃焼バーナ３及び高温側燃焼バーナ７にそれぞれ供給される。
【００２９】■低温側燃焼バーナ３において、供給された燃料が、上記■で設定された空燃比で燃焼し、燃焼ガスが低温側燃焼筒４を経由し、蒸気式交換器５に入る。
■蒸気式交換器５に流入した燃焼ガスは、蒸気式熱交換器５内の水の潜熱を利用して所定の温度まで冷却される。
【００３０】■上記■で冷却された燃焼ガスは、燃焼ガス混合筒８に入る。そこで、燃焼ガス混合筒８において、高温側燃焼バーナ７で発生させた燃焼ガス（低温側燃焼バーナ３と同じ空燃比で燃焼させているので、燃焼ガス温度は低温側燃焼バーナ３の冷却前燃焼ガス温度と同じ）と冷却された燃焼ガス（蒸気式熱交換器５を経由した燃焼ガス）が混合され、上記■で設定した燃焼ガス温度に調整される。
【００３１】■上記■で設定温度に調整された燃焼ガスは、試験筒上流部９を経由し、ガスセンサ取付部１２に供給される。この際、ガスセンサ取付部１２は、動電型加振器１７によって加振され、実際のガスセンサ使用状態がシミュレートされる。
■ガスセンサ取付部１２を通過したガスは、試験筒下流部１３を経由し、排気ダクト１５に流入し、排気ダクト１５に設置されたエゼクタ１６によって排気される。
以上に述べたフローに従って、ガスセンサ試験装置７０が運転される。
【００３２】次に、図２を参照して、第１実施形態の燃焼ガス発生部７１を用いた排ガス用触媒試験装置について説明する。
【００３３】自動車のマフラーなどに使用される排ガス用触媒の性能試験を行う際、或る空燃比を設定し、この空燃比を変化させることなく（燃焼ガス組成を変化させることなく）燃焼ガス温度を所定の温度に制御しなくてはならない。そこで、空燃比を変化させることなく燃焼ガス温度を制御することが可能な上記実施形態を、排ガス用触媒試験装置の燃焼ガス発生部に適用した。
【００３４】図２に示すように、排ガス用触媒試験装置８０は、上記燃焼ガス発生部７１と、試験部８２とを備えている。上記燃焼ガス発生部７１の構成は、図１に示した通りであるため、その説明を省略する。試験部８２は、図１のガスセンサ取付孔１１が形成されたガスセンサ取付部１２の代わりに、供試排ガス用触媒１１’が取り付けられた触媒取付部１２’を有しており、その他の構成は図１と同じである。
【００３５】以下の■〜■に装置のフローを以下に述べる。
【００３６】■空燃比を設定する（低温側燃焼バーナ３と高温側燃焼バーナ７は同じ空燃比に設定される。）触媒取付部１２’での燃焼ガス温度を設定する。
■上記■で設定された空燃比と燃焼ガス温度に基づいて、それぞれのバーナ３、７に供給される燃料流量及び空気量が算出され、その算出された燃焼及び空気が低温側燃焼バーナ３及び高温側燃焼バーナ７にそれぞれ供給される。
【００３７】■低温側燃焼バーナ３において、供給された燃料が、上記■で設定された空燃比で燃焼し、燃焼ガスが低温側燃焼筒４を経由し、蒸気式熱交換器５に入る。
■蒸気式熱交換器５に流入した燃焼ガスは、蒸気式熱交換器５内の水の潜熱を利用して所定の温度まで冷却される。
【００３８】■上記■で冷却された燃焼ガスは、燃焼ガス混合筒８に入る。そこで、燃焼ガス混合筒８において高温側燃焼バーナ７で発生させた燃焼ガス（低温側燃焼バーナと同じ空燃比で燃焼させているので、燃焼ガス温度は低温側燃焼ガスバーナ３の冷却前燃焼ガス温度と同じ）と冷却された燃焼ガス（蒸気式熱交換器５を経由した燃焼ガス）が混合され、上記■で設定した燃焼ガス温度に調整される。
【００３９】■上記■で設定温度に調整された燃焼ガスは、試験筒上流部９を経由し、触媒取付部１２’に供給される。この際、触媒取付部１２’は、動電側加振器１７によって加振され実際の排ガス用触媒使用状態（自動車のマフラーに取り付けられた触媒の使用状態等）がシミュレートされる。
【００４０】■触媒取付部１２’を通過したガスは、試験筒下流部１３を経由し排気ダクト１５に流入し、排気ダクト１５に設置されたエゼクタ１６によって排気される。
【００４１】以上に述べたフローに従って、排ガス用触媒試験装置８０が運転される。
【００４２】以上のように、２つの燃焼バーナ３、７を用いて燃焼ガスを発生させ、一方の燃焼ガスを熱交換器を用いて冷却し、この冷却された燃焼ガスともう一方の燃焼バーナ７によって発生させた燃焼ガスを混合し、所要の燃焼ガス温度に調整することで、空燃比（燃焼ガス組成）を変化させることなく所要の燃焼ガス温度に調整することを可能としている。また、本実施形態の手法では、燃焼ガス温度調整は、低温側燃焼バーナ３と高温側燃焼バーナ７への燃料供給量の調整で行える為、熱交換器５に対し伝熱面積の調整機構等を設けることなく、広範囲の温度調整を可能にしている。
【００４３】次に、第１実施形態の作用・効果について説明する。図１、図２に示すように、低温側燃焼バーナ３と高温側燃焼バーナ７の２つの燃焼バーナを用いて燃焼ガスを発生させ、低温側燃焼バーナ３で発生させた燃焼ガスを蒸気式熱交換器５を用いて冷却し、この冷却された燃焼ガスと高温側燃焼バーナ７によって発生させた燃焼ガスを燃焼ガス混合筒８で混合し、所要の燃焼ガス温度に調整することで、空燃比（燃焼ガス組成）を変化させることなく所要の燃焼ガス温度に調整された燃焼ガスをガスセンサ取付部１２又は触媒取付部１２’に供給することを可能としている。また、本発明の手法では、燃焼ガス温度調整を、低温側燃焼バーナ３と高温側燃焼バーナ７への燃料供給量の調整で行える為、熱交換器５に対し伝熱面積の調整機構等を設けることなく、広範囲の温度調整が可能となる。
【００４４】次に、図３を参照して、第２実施形態について説明する。
【００４５】ガスセンサの性能試験を行う際、空燃比を変化させることなく燃焼ガス温度を制御することが可能な上記第１実施形態において、燃料が燃焼して生成されるガスの組成を所要のガス組成に変えたい場合、燃料の燃焼制御（空燃比の制御）のみでは、燃料の種類によって生成される燃焼ガス成分が限られてくる為、或る特定のガス成分を過剰に流して、触媒性能の試験を行う時は、必要なガス成分を必要量加えることが必要となる。
【００４６】図３は、本発明の燃焼ガス発生装置の第２実施形態を用いた燃焼ガス試験装置を示すブロック図である。図３の燃焼ガス試験装置９０は、燃焼ガス発生部９１と、試験部７２とを備えている。燃焼ガス発生部９１は、上記燃焼ガス発生部７１に、ガス成分注入装置１８および切換弁１９が加えられたものであり、その他の構成は同じである。図３の試験部７１は、図１の試験部７１と同じである。ガス成分注入装置１８は、切換弁１９を介して、燃焼ガス混合筒８に接続されている。
【００４７】燃焼ガス試験装置９０のフローを以下の■〜■に述べる。
■空燃比を設定する（低温側燃焼バーナ３と高温側燃焼バーナ７は同じ空燃比に設定される。）ガスセンサ取付部１２での燃焼ガス温度およびガス組成を設定する。
■上記■で設定された空燃比と燃焼ガス温度とガス組成とに基づいて、それぞれのバーナ３、７に供給される燃料流量及び空気量及び別途加えられるガス組成量が算出され、算出された燃料及び空気が低温側燃焼バーナ３及び高温側燃焼バーナ７にそれぞれ供給される。
【００４８】■低温側燃焼バーナ３において、供給された燃料が、上記■で設定された空燃比で燃焼し、燃焼ガスが低温側燃焼筒４を経由し、蒸気式熱交換器５に入る。
■蒸気式熱交換器５に流入した燃焼ガスは、蒸気式熱交換器５内の水の潜熱を利用して所定の温度まで冷却される。
【００４９】■上記■で冷却された燃焼ガスは、燃焼ガス混合筒８に入る。そこで、燃焼ガス混合筒８において、高温側燃焼バーナ７で発生させた燃焼ガス（低温側燃焼バーナ３と同じ空燃比で燃焼させているので、燃焼ガス温度は、低温側燃焼バーナ３の冷却前燃焼ガス温度と同じ）と冷却された燃焼ガスが混合され、上記■で設定した燃焼ガス温度に調整される。この際、上記■で算出された吸収したい（性能試験を行いたい）ガス成分（例えば実際に使用する燃料が灯油である場合にガソリンの燃焼ガスを模擬したい場合等に必要な成分を過剰に加える）を必要なだけ切換弁１９を介してガス成分注入装置１８で加える。
【００５０】■上記■で設定温度に調整された燃焼ガスは、試験筒上流部９を経由して、ガスセンサ取付部１２に供給される。この際、ガスセンサ取付部１２は、動電型加振機１７によって加振され、実際のガスセンサ使用状態（自動車のマフラーに取り付けられたガスセンサの使用状態等）がシミュレートされる。
■ガスセンサ取付部１２を通過したガスは、試験筒下流部１３を経由し、排気ダクト１５に流入し、排気ダクト１５に設置されたエゼクタ１６によって排気される。以上に述べたフローに従って、ガスセンサ（燃焼ガス）試験装置９０が運転される。
【００５１】尚、第２実施形態についてはガスセンサ試験装置を用いて説明したが、使用用途は該装置に限らず、排ガス用触媒試験装置のような他の装置に適用することができる。
【００５２】次に、第２実施形態の作用・効果について説明する。
【００５３】図３に示すように、低温側燃焼バーナ３と高温側燃焼バーナ７の２つの燃焼バーナを用いて燃焼ガスを発生させ、低温側燃焼バーナ３で発生させた燃焼ガスを蒸気式熱交換器５を用いて冷却し、この冷却された燃焼ガスと高温側燃焼バーナ７によって発生させた燃焼ガスを燃焼ガス混合筒８で混合し、所要の燃焼ガス温度に調整することで、空燃比（燃焼ガス組成）を変化させることなく所要の燃焼ガス温度に調整された燃焼ガスをガスセンサ取付部１２に供給することを可能としている。更にガス成分注入装置１８を設けることにより、より幅の広いガス成分調整を可能としている。また、本発明の手法では、燃焼ガス温度調整を、低温側燃焼バーナ３と高温側燃焼バーナ７への燃料供給量の調整で行える為、熱交換器５に対し伝熱面積の調整機構等を設けることなく、広範囲の温度調整が可能となる。
【００５４】
【発明の効果】本発明の燃焼ガス発生装置によれば、空燃比を変化させることなく所定の温度に制御された燃焼ガスを発生させることができる。
【出願人】 【識別番号】０００００６２０８
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
【出願日】 平成１１年６月２９日（１９９９．６．２９）
【代理人】 【識別番号】１００１０２８６４
【弁理士】
【氏名又は名称】工藤 実 （外１名）
【公開番号】 特開２００１−１２７３３（Ｐ２００１−１２７３３Ａ）
【公開日】 平成１３年１月１９日（２００１．１．１９）
【出願番号】 特願平１１−１８３６９７