JPS6029690Y2 - 面積式流量計量装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、流体が流過する可変面積の計量口の前後の
圧力差を一定値に保つことより、計量口の開口面積又は
開度がその計量口を流過する流体の流量に比例するよう
にした定差圧、可変面積式の流量計量装置に関するもの
である。

この考案は、この種の流量計量装置における流体流量と
計量口の開口面積との直線的比例関係が、流体の進路の
急激な変化や流路の断面積の極端な変化によって、特に
大流量の場合に、悪影響を被るという点に着目して、斯
る直線的比例関係乃至直線性を保証し得る構成の面積式
流量計量装置を提供せんとするものである。

以下、図面に示す実施例について考案を詳細に説明する
。

尚、以下の説明は本考案を内燃機関用燃料噴射装置にお
いて使用する燃料計量装置に適用した場合を例にとっで
あるが、本考案はこれに限られるものではなく、この種
の流量計量装置に広（適用することができることは言う
までもない。

第１図において、燃料流量計量装置は計量部１０と定差
圧弁３０とから威る。

計量部１０は燃料の入口１２及び出口１３を有するケー
ス１１と、ケースの内部に摺動自在に収容された筒体つ
まりスリーブ１４と、スリーブ１４を間接部材１７を介
してケース１１に螺挿した調整螺子１９に押圧する圧縮
ばね１６と、スリーブ１４の軸方向孔１５内に軸方向摺
動自在に嵌挿された今１つの筒体つまりプランジャ２０
と、プランジャの軸方向移動を空気流量計量装置（図示
せず）と関連づけるための制御棒２４とを包含している
。

プランジャ２０は筒状であって周壁に軸方向に延びるス
リットつまり計量口２１並びに１以上の窓孔２２を備え
ており、内部空間は燃料通路２３となる。

間接部材１７は燃料が通る窓孔１８を備えている。

制御棒２４の端部には大径部２５を形成してあり、この
大径部２５はケース１１の凹所２６と嵌合し、凹所２６
内に大径部２５の肩で画成される空間は燃料を受は入れ
て、制御棒２４の急激な移動や好ましくない振動に対し
て緩衝作用を生せしめる。

プランジャ２０は燃料圧力により付勢されて制御棒２４
の大径部２５の端面に当接する。

ポンプ４０からの燃料は圧力調整器５０で所定圧力に保
たれて計量部１０の上記燃料入口１２へ送給され、間接
部材１７の窓孔１８を通り、スリット２１からプランジ
ャ２０内部の燃料通路２３へ流入し、プランジャ２０の
窓孔２２を通ってケース１１の燃料出口１３から後述す
る定差圧弁３０へ進む。

図かられかるように、スリット２１の開口面積はプラン
ジャ２０の軸方向位置によって変化する。

プランジャ２０の軸方向位置は吸気管内の空気流量に応
じて軸方向変位する制御棒２４の制御下にある。

従って、スリット２１の開口面積は制御棒２４の変位に
、従ってまた吸入空気量に、直線的に比例する。

第２図は計量部１０の本考案に係る要部を拡大して示す
もので、図示の如く本考案によると、計量口又はスリッ
ト２１を通過してプランジャ２０内部の燃料通路２３に
流入する燃料が円滑に流れるように、計量口２１の開口
面積の増大する方向に燃料通路２３の横断面面積が増大
するようにして、燃料通路２３の断面を軸方向に変化さ
せである。

これは一例として図示したように、一様な軸方向断面の
筒体つまりプランジャ２０の内空部柱体を斜めに切った
形状の部材つまり整流材２７を挿入することによって実
現するが、これに限らず、例えはプランジャ２０に一体
に形成するなどの他の方法によっても実現可能である。

整流材２７を設けない場合、燃料は計量口２１をプラン
ジャ２０の軸線に対して略直角方向に流過し、しかも計
量口２１を過ぎると急激にその流速が低下し、流れ方向
がプランジャ２０の軸方向になったところで再び流速が
上昇する。

斯様な流速の変化により燃料の流れに乱れが生じ、この
乱れは計量口２１の開口面積が増大する程大きくなって
上述の直線性に悪影響を与える原因となる。

本考案によると、プランジャ２０内の、特に計量口２１
直後の燃料通路２３における燃料進路の急激な変化並び
に進路断面積の急激な変化がないので燃料の流速の変化
が少なくなり、流れの乱れも少なくなる。

とりわけ大流量の場合の直線性が改善される。

第３図は整流材２７を設けた場合（折線Ａ）と設けない
場合（折線Ｂ）とにおける流量特性を示す。

同図から判る通り、整流材２７を設けない場合には最大
流量時に回帰直線よりのずれが約−５％であるのに対し
て、本考案により整流材２７を設けることでこれを約−
１，３％まで改善することができる。

ここで再び第１図に戻ると、定差圧弁３０はスリット又
は計量口２１前後の圧力差を一定値に保つ機能を備えて
おれば図示例に限らず種々のタイプのものを採用するこ
とができる。

図面に例示した定差圧弁３０はハウジング３１と、ハウ
ジング内部を上部室３２と下部室３３とに仕切るダイヤ
フラム３４と、ダイヤプラムの偏倚に応じて開口面積が
変化する可変オリフィス３５とを含んでいる。

可変オリフィス３５は円錐形又はテーパ状の弁座３６と
この弁座に対して自動調心可能な状態でダイヤフラム３
４に取りつけた弁球３７とで構成されている。

下部室３３には計量口２１上流側の圧力、つまり圧力調
整器５０で一定に継持される燃料供給圧力Ｐ１が作用す
る。

上部室３２には前述の計量部１０の燃料出口１３からの
燃料が導かれており、従って燃料圧力Ｐ２が作用する。

燃料は上部室３２から可変オリフィス３５を通って燃料
噴射器（図示せず）へ進むのであるが、ダイヤフラム３
４の両面に作用する圧力Ｐ１．Ｐ２の差（Ｐｌ−Ｐ２）
がスプリング３８で規定された所定値からずれるとそれ
に応じてダイヤフラム３４が偏倚して可変オリフィス３
５の開口面積を変化せしめる。

この結果上部室３２内の燃料圧力Ｐ２が変化し、この変
化は圧力差（Ｐ□−Ｐ２）の上部所定値からのズレがな
くなる迄続く。

斯くして計量部１０の計量口２１前後の圧力差（Ｐ□−
Ｐ２）が一定に維持され、計量口２１の開口面積に、従
ってまた吸入空気量に対する燃料流量の直線的比例関係
が保証される。

言い換えると、エンジンに供給される混合ガスの空燃比
が一定に維持される。

以上説明したようにこの考案は、流体が流過する可変面
積の計量口の前後の圧力差を一定値に保つことにより該
計量口の開口面積が流体流量に比例するようにした面積
式流量計量装置において、内部に流体通路を有する第１
の筒体に、それと嵌合する第２の筒体の前記第１の筒体
に対する相対移動によって開口面積を変化させられる計
量口を軸方向に形威し、前記第１の筒体の流体通路の横
断面積を前記計量口の開口面積の増大する方向に増大さ
せたから、流体流量と計量口の開口面積との直線的比例
関係を保証し得る面積式流量計量装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は面積式流量計量装置の模式図、第２図は第１図
に示す計量部の本考案に係る要部の拡大図、第３図は整
流材を設けた場合と設けない場合とにおける面積式流量
計量装置の流量特性を示すグラフである。 １０・・・・・・計量部、１４・・・・・・第２の筒体
又はスリーブ、２０・・・・・・第１の筒体又はプラン
ジャ、２１・・・・・・計量口、２３・・・・・・流体
通路、２７・・・・・・整流材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体が流過する可変面積の計量口の前後の圧力差を一定
   値に保つことにより該計量口の開口面積が流体流量に比
   例するようにした面積式流量計量装置において、内部に
   流体通路を有する第１の筒体に、それと嵌合する第２の
   筒体の前記第１の筒体に対する相対移動によって開口面
   積を変化させられる計量口を軸方向に形成し、前記第１
   の筒体の流体通路の横断面積を前記計量口の開口面積の
   増大する方向に徐々に増大させたことを特徴とする面積
   式流量計量装置。