JPS631104Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の運転状態に応じて排気ガ
スを適切な量だけ還流させる排気ガス還流制御弁
に関し、特に排気ガス中のカーボン粒子の制御弁
座部分への付着、堆積に起因する排気ガス還流量
の減少及び閉塞を防止するようにした制御弁装置
に関する。

第１図は、従来の制御弁の弁座部分を示すもの
であり、１はハウジング、２はハウジング１に設
置された弁座、３は弁座２に着座自在な弁であ
り、この弁３は、エンジンの状態に応じて弁３を
上下動させる適切な動弁機構によつて上下動させ
られ、弁３が弁座２から離間すると排気ガスが両
者の間隙から還流するようになつている。

ところで、弁座２は、弁３の着座時における気
密性の確保と、加工上の制限とから、その形状に
は自ずと限定があり、同図に示すような形状、即
ち、弁座２の内周面によつて画定されるガス通路
４が載頭円錐形状となるようなノズル形状若しく
はそれに類似する形状にせざるを得ず、従つて排
気ガスは弁座２の内周壁にふれて流れることにな
るため、排気ガス粒子が、周壁に付着、堆積し易
いものとなつていた。

加えて、弁座２がハウジング１と接触する面積
も大であるため、弁座２からハウジング１への伝
導熱も大きく、従つて弁座２の保温性が悪いた
め、弁座２を通過する排気ガスは熱伝達により熱
を奪われることになつて、温度が低下するため、
排気ガス中のカーボン粒子の量が増加すると共に
粒子が付着し易くなり、この結果、弁座２へのカ
ーボン粒子の付着、堆積が一層促進されることに
なる。

もちろん、弁座２の口径が大きい場合には、こ
こを通過する排気ガスの流量も大であるため、排
気ガスから弁座２への伝熱も大きく、しかも粒子
の付着、堆積も流入量にそれ程の影響を及ぼさな
いが、排気ガスの還流制御弁においては弁座２の
口径は小さく設定されるため、排気ガスの流量は
小さく、その上カーボン粒子の付着、堆積が及ぼ
す影響が大きく、従つて排気ガスの流入量の減少
がもたらされるばかりか、比較的短時間のうちに
弁座２が閉塞されることになる。

本考案は、上述した従来の制御弁の問題点を解
決するもので、弁座に排気ガス中のカーボン粒子
が付着、堆積するのを防止することをことを目的
とする。

そして、この目的を達成するために本考案では
次の様な構成を採用した。

すなわち、弁座面から排気ガス流れの上流側に
所定の間隔を隔てて薄肉のオリフイス板を配置す
る。そして、このオリフイス板の中央部には弁座
流路面積より小なる面積のオリフイスを形成し、
さらにこのオリフイスの周りに排気ガス流れの上
流側から下流側に向けて突出する断面山形状の導
入部を形成したのである。

このような構成を有する本考案は次のように作
用する。すなわち、オリフイス板に向つて流れる
カーボン粒子を含んだ排気ガスは、導入部によつ
てその流れ方向を一旦逆転させられ、その後オリ
フイスを通過し、弁座側に流れる。すなわち、こ
の導入部によつて比較的重いカーボン粒子は排気
ガスの下流側にその流れ方向が変えられ、オリフ
イス内に流入しにくくなるのである。

次に本考案の実施例を図に基づいて説明する。
第２図において、１００はハウジング、１０１は
ハウジング１００の排気ガス流入部１０２に設け
られた弁座、１０３は弁棒１０４の端部に取り付
けられた弁であり、弁座１０１に着座自在となつ
ている。

これらを備えている点は、第１図に示す従来例
と同様であるが、本考案においては、オリフイス
１０５を有するオリフイス板１０６を備えている
点において異なつている。

このオリフイス板１０６は、排気ガスＧの流入
方向における弁座１０１の上流側に設置されてお
り、上記弁１０３は弁座１０１の下流側に着座す
るようになつている。

上記オリフイス板１０６はステンレスの薄板か
ら成形されており、オリフイス１０５の周囲には
弁座１０１側に凸の導入部１０７が設けられてい
る。この誘導部１０７は、ハウジング１００内に
流入し、弁座１０１に向う排気ガスＧを外周壁１
０８、即ち図面において上方に傾斜する面に沿わ
せて導入し、底部で向きを下方に変え、次いで内
周壁１０９、即ち図面において下方に傾斜する面
に沿わせて導出させるためのものであり、換言す
れば、排気ガス粒子の進行径路を曲げるように排
気ガスＧの流れを規制するためのものであり、従
つて同粒子の進行径路を曲げる形状であれば、図
示の形状に限定されない。

かかるオリフイス板１０６は弁座１０１から一
定間隔をいて配置して該両者間に断熱空間１１０
を形成するのが好ましく、かくすることによつて
オリフイス板１０６から逃げる熱量は極力抑えら
れることになり、従つて、オリフイス１０５を通
過する排気ガスＧの温度下は大幅に抑制されるこ
とになるため、排気ガスＧの温度低下に起因する
カーボン微粒子量の増加や付着容易性の増大が抑
えられることになる。

尚、エンジンの状態に応じて、弁棒１０４を上
下動させる動弁機構としては例えば、第３図に示
すようなものが使用される。

即ち、該動弁機構は、ハウジング１００に断熱
材１１２を介してケース１１３を取り付け、さら
にこのケース１１３にカバー１１４を被嵌して形
成された空間をダイヤフラム１１５によつて仕切
り、カバー１１４側に負圧室１１６を画成すると
共にプレツシヤプレート１１７によつてダイヤフ
ラム１１５を挾持し、ハウジング１００とケース
１１３との間に固定の軸受１１８に摺動自在に軸
承された弁棒１０４の一端をプレツシヤプレート
１１７に固定すると共にプロテクタ１２０を貫通
する弁棒１０４の他端に取着された弁１０３をハ
ウジング１００に設けられた弁座１０１に着座自
在とし、さらに負圧室１１６を画成するカバー１
１４とダイヤフラム１１５とにはスプリング１２
３を取り付けると共にカバー１１４にセンシング
パイプ１２４を付設して構成されている。

従つて、センシングパイプ１２４から負圧室１
１６に負圧が伝わると、ダイヤフラム１１５はス
プリング１２３の付勢力に抗して同スプリング１
２３を圧縮させる方向に変位し、スプリング１２
３の付勢力と負圧とが均衡したところでダイヤフ
ラム１１５の変位は停止する。

他方、弁棒１０４もダイヤフラム１１５の変位
に応じて図面の上方に上動するため、弁１０３は
弁座１０１から離間し、排気ガスが弁１０３と弁
座１０１との間隙から流入し始める。そして弁棒
１０４の上動はダイヤフラム１１５の停止と共に
停止する。

以上のように本考案においては、弁座の上流側
に薄板状のオリフイス板を設置し、この中央部に
弁座流通面積より小なる面積のオリフイスを形成
する。そしてこのオリフイス板の外周には排気ガ
ス流れの上流側から下流側に向けて突出する断面
山形状の導入部が前記オリフイスの周りに形成す
るようにしたので、排気ガス流通孔通路内を流れ
る排気ガスはこの断面山形状をなす導入部によつ
てその流れ方向が上流側から下流側に向かつて流
れる流れから逆方向に変向され、その後オリフイ
スを通過するように流れる。従つてこの導入部
と、オリフイスの効果により、カーボン粒子はオ
リフイス板に付着、堆積しにくく、しかも他の部
材との接触面積も小さいため、オリフイス板は熱
を失い難くなつており、従つてオリフイスの口径
を小さくしてもカーボン粒子の付着、堆積による
影響は小さいものとなる。

加えてオリフイス板の成形に際しては、弁の着
座時における気密性を考慮する必要もなく、また
薄板状であるから加工上の制限も存しないため、
導入部を設けることも可能になり、これによつて
排気ガスは進行径路を一旦曲げられて後オリフイ
ス内に流入するようになり、この結果比較的重い
カーボン粒子はオリフイス内に流入しにくくなる
ため、上記と相俟つて排気ガス粒子の付着・堆積
は極力抑制されることになる。

しかもオリフイスの孔径を小さくすれば、弁座
の口径を比較的大きくすることができるため弁座
に、排気ガス粒子が従来例通り付着しても、その
及ぼす影響は小さくなり、排気ガスの流量減少は
軽微なものとなる。

結局、オリフイス板には、排気ガス粒子が容易
に付着、堆積しないことになり、たとえ、従来通
り弁座に同粒子が付着、堆積してもそれ程の影響
はなく、従つて排気ガスの流量減少は極めて軽微
に抑制されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の制御弁の弁座近傍を示す断面
図、第２図は本考案に係る制御弁の弁座近傍を示
す断面図、第３図は同制御弁の動弁機構を示す断
面図である。 １０１……弁座、１０３……弁、１０５……オ
リフイス、１０６……オリフイス板、１０７……
導入部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の排気ガス還流制御弁において、上記
   還流制御弁の弁座の排気ガス流入口通路内に上記
   弁座面から排気ガス流れの上流側に所定の間隔を
   隔てて薄肉のオリフイス板を配置したものであつ
   て、該オリフイス板の中央部には弁座流路面積よ
   り小なる面積のオリフイスが形成され、オリフイ
   ス板の外周部には排気ガス流れの上流側から下流
   側に向けて突出する断面山形状の導入部が前記オ
   リフイスの周りに形成されることを特徴とする排
   気ガス還流制御弁装置。