JPH0441245Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はデイーゼル内燃機関やオイルバーナ等
に使用される燃料噴射弁に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

燃料ポンプ類から液体燃料を燃焼機構に噴射し
て燃焼させる場合、燃焼性は燃料の霧化状況に大
きく影響を受ける。従来では、この燃料の霧化が
ノズルの噴孔径と噴射圧力で機械的に決定されて
いたため、燃料粒子の微細化には限度があつた。

この対策として、特開昭60−22066号において、
振動子を用いて霧化を促進するようにした燃料噴
射弁が提案されている。しかしながら、この燃料
噴射弁は、ノズルの先端またはその直近に振動子
を設け、ノズルから噴出する燃料に振動を与える
ようにしたもので、噴孔部分という配設場所の関
係から振動子が小さく、そのため振幅も小さく、
十分な微粒子を達成し難いという問題があつた。

しかも、この燃料噴射弁は、噴孔部分に振動子
を取付けるので、ガソリンエンジンのインテーク
マニホールドなど燃焼室に到る前の燃焼用エアと
の混合機器には適用し得るが、デイーゼルエンジ
ンなどのような高温燃焼室に直にノズル先端を突
き出して使用するような条件下では使用できない
という問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は前記のような問題点を解消するために
研究して考案されたもので、その目的とするとこ
ろは、燃料に対する振動付与効果が高く燃料の霧
化効果にすぐれるとともに、ノズル先端を高温燃
焼室に突き出して使用することができるこの種燃
料噴射弁を提供することにある。

この目的を達成するため、本考案は、噴孔部位
より手前の燃料溜室に溜つている燃料に直接振動
波を与えることで微粒子を図ると共に、振動波を
受ける燃料により振動子に冷却効果を与え、また
振動子の内径をニードル弁のガイドとして利用す
るようにしたものである。

すなわち本考案の特徴とするところは、燃料に
対する振動付与機能を有する形式の燃料噴射弁に
おいて、先端にニードル弁で開閉される噴孔を形
成した筒状ノズルボデイ内に、該筒状ノズルボデ
イの内周面および先端内面との間に燃料溜め用の
リング状通路と面状通路をそれぞれ形成するよう
に振動子を固設し、該振動子の中心に前記ニード
ル弁を摺動自在に貫挿したことにある。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明す
る。

第１図と第２図は本考案をスロツトル型の燃料
噴射弁に適用した例を示すものである。

図面において、１はノズルホルダ本体、２は筒
状ノズルボデイで、先端部２１の中心部には噴孔
３が形成されている。この筒状ノズルボデイ２の
上端にはノズルホルダ本体１の下面に接するフラ
ンジ２２が形成され、袋ナツト１２によりノズル
ホルダ本体１に連接固定されている。

４は振動子で、前記筒状ノズルボデイ２の内周
面２３との間に所要寸法の燃料溜用のリング状通
路５を形成するように内装されており、上端はノ
ズルホルダ本体１または後述するソレノイドなど
の下端に接合固定され、下端４０は自由端となつ
ていて、筒状ノズルボデイ先端部内面２４との間
に所要高さの面状通路６を形成している。

前記振動子４は、水晶などからなる慣用の磁歪
振動子でもよいが、一般的には、弾性係数と機械
的寸法により決まる安定した固有振動を持ち、電
源電圧の変動に対して安定な圧電体セラミツクス
からなるものが適している。この圧電体セラミツ
クスとしては、小さな電圧によつて大きな変位を
得ることが可能な積層型圧電体などが好適であ
る。

７は前記噴孔３を開閉するニードル弁であり、
前記振動子４の中心孔４１に摺動可能に内挿され
ている。このニードル弁７の上部はノズルホルダ
本体１中に伸び、プランジヤ８およびスプリング
９により所望のセツト圧が与えられるようになつ
ている。

図示するものでは、ニードル弁７の作動機構と
してプランジヤ８の外周にソレノイドコイル１０
を設けてニードル弁７を上昇させるようにしてい
るが、これに限定されるものではなく、燃料圧を
作動源に利用した通常の直接噴射構造としてもよ
い。

１１はノズルホルダ本体１に穿設した燃料供給
路で、後端が図示しない燃料ポンプなどの供給源
に接続され、先端が前記リング状通路５に通じて
いる。

その他図面において、１３はノズルホルダ本体
１の頂部に取付けたアジヤストスクリユー、１４
はスプリングシート、１５はロツクナツト、１６
はキヤツプナツト、１７は振動子接続端子、１８
はソレノイド接続端子である。

〔実施例の作用〕 本考案の作用を第１図と第２図の実施例により
説明すると、燃料は外部導管から燃料供給路１１
を通して振動子４を囲む燃料溜室としてのリング
状通路５およびこれと連通する面状通路６に満た
される。ニードル弁７はスプリング９により押圧
されて噴孔３を閉じている。

燃料の噴射に当つては、ソレノイドコイル１０
に通電するとともに、振動子接続端子１７を介し
て振動子４に所要の共振周波数の交流電圧を印加
するものであり、これによりニードル弁７が振動
子中心孔４１をガイドとして上昇し、噴孔３から
燃料の噴射が開始されると同時に、前記交流電圧
の印加により振動子４が厚さ方向すなわち自由端
４１の方向に振動する。

本考案において、振動子４が筒状ノズルボデイ
２の燃料溜室に配されるため、大きな寸法を採る
ことができ、たとえば積層型圧電体を用いた場合
には分極圧電体セラミツクスの積層数を多くする
ことができるため、小さな電圧の印加で大きな歪
（振幅）を生成でき、また、早い変位応答性を得
ることができる。そのため、リング状通路５と面
状通路６の燃料自体を大きな振幅で励動させ、均
一で微少な燃料液滴にして噴孔から噴射すること
ができる。

このとき、燃料は振動子４の外周と筒状ノズル
ボデイ２の内周面２３間のリング状通路５を通過
して流れるため、この燃料により振動子４が効果
的に冷却（油冷）され、良好な耐熱性を具備す
る。そのため、筒状ノズルボデイ２の先端を燃焼
室など高温部に直接突き出して使用することが可
能となり、霧化燃料を直接燃焼室に供給して燃焼
させることができる。

本考案はデイーゼル内燃機関の燃料噴射弁とし
て好適であるほか、オイルバーナ等にも利用する
ことができるのは勿論である。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案によるときには、燃料に対
する振動付与機能を有する形式の燃料噴射弁にお
いて、先端にニードル弁７で開閉される噴孔３を
形成した筒状ノズルボデイ２内に、該筒状ノズル
ボデイ２の内周面２３および先端内面２４との間
に燃料溜め用のリング状通路５と面状通路６をそ
れぞれ形成するように振動子４を固設し、該振動
子４の中心に前記ニードル弁７を摺動自在に貫挿
したので、振動子７に交流電圧を印加することに
より振動子７が厚さ方向に振動して振動子７の外
周と筒状ノズルボデイ２の内周面間のリング状通
路５および振動子７の先端と筒状ノズルボデイ２
の先端内面２１間の面状通路６にある噴射前の燃
料に直接打撃的な振動波が与えられ、しかも、そ
の振動子７が燃料溜室に配されていることから寸
法の制約がなく振幅を大きくすることができ、こ
れらにより燃料を効率よく微粒化することがで
き、そして、その微粒化した燃料を振動子７の中
心に貫挿されているニードル弁７のリフトにより
噴孔３からさらに霧化して噴射するため、燃料を
非常に微粒化して噴霧するすることができる。さ
らに、燃料がリング状通路５と面状通路６を通つ
て流れることで振動子７の外周と先端部が冷却さ
れるため、良好な耐熱性を得ることができ、した
がつて、振動子７を内部に有しているにもかかわ
らず、高温の燃焼室に直接突き出して使用するこ
とができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る燃料噴射弁の一実施例を
示す縦断側面図、第２図は第１図−線に沿う
断面図である。 ２……筒状ノズルボデイ、３……噴孔、４……
振動子、５……リング状通路、６……面状通路、
７……ニードル弁、２３……筒状ノズルボデイの
内周面、２４……筒状ノズルボデイの先端内面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料に対する振動付与機能を有する形式の燃料
   噴射弁において、先端にニードル弁で開閉される
   噴孔を形成した筒状ノズルボデイ内に、該筒状ノ
   ズルボデイの内周面および先端内面との間に燃料
   溜め用のリング状通路と面状通路をそれぞれ形成
   するように振動子を固設し、該振動子の中心に前
   記ニードル弁を摺動自在に貫挿したことを特徴と
   する燃料噴射弁。