JP2017002731A

JP2017002731A - 噴射弁

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Publication number: JP2017002731A
Application number: JP2015113951A
Authority: JP
Inventors: 由晴野々山; Yoshiharu Nonoyama; 克弘市橋; Katsuhiro Ichihashi; 大貴羽山; Daiki Hayama
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2015-06-04
Filing date: 2015-06-04
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2035-06-04
Also published as: JP6453161B2

Abstract

【課題】噴孔形成部に対して斜めの角度に噴孔が形成された噴射弁において、噴射された液体がノズル端面に付着するのを抑制できる噴射弁を提供する。
【解決手段】噴孔形成部としての噴孔プレート１６には、円状に配置するように複数の噴孔が形成される。隣り合う２つの噴孔の一方の噴孔１９Ｘの軸線１０１Ｘの方向におけるノズル端面２０の面内方向成分１１０Ｘの延長線上に、他方の噴孔１９Ｙが配置される。噴孔１９Ｙの軸線１０１Ｙの方向における面内方向成分の延長線上には、噴孔１９Ｙの隣り（噴孔１９Ｘの反対側の隣り）に位置する別の噴孔が配置される。また、ノズル端面２０には、隣り合う２つの噴孔間の領域に、一方の噴孔１９Ｘから噴射され、ノズル端面２０に付着した尿素水２００を、他方の噴孔１９Ｙ付近に導くための溝が形成される。これによれば、ノズル端面２０に付着した尿素水２００を隣りの噴孔１９Ｙの噴射によって持ち去ることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の排気通路にＮＯｘを還元するための還元剤を噴射する還元剤噴射弁などの、液体を噴射する噴射弁に関する。

従来、内燃機関から排出される排気ガスを浄化するシステムの一つに尿素ＳＣＲシステム（ＳＣＲ：ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣａｔａｌｙｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ）が知られている。この尿素ＳＣＲシステムにあっては、内燃機関の排気通路に、排気ガス中のＮＯｘを還元浄化するための触媒部が設けられるとともに、その触媒部の上流に尿素水（還元剤）を噴射する噴射弁が設けられる。

還元剤噴射弁などの液体を噴射する噴射弁にあっては、噴孔出口が形成された噴孔形成部の面であるノズル端面に、噴孔から噴射された液体が付着して、その付着した液体によりデポジットが形成されることがある。このデポジットに関連して、特許文献１には、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁に関する技術であるが、燃料噴射弁のノズルボディ（噴孔形成部）のうち噴孔の下流端（出口）が開口する下流開口端面（ノズル端面）に付着した燃料由来のデポジットを抑制する技術が開示されている。詳しくは、ノズルボディのうち噴孔の上流端が開口する上流開口端面を噴射弁軸線に対して直交させて、流れ込み角度θ２を鋭角にするとともに、下流開口端面を噴射弁軸線に対して傾斜させて噴霧角θ１を大きくしている。

特開２００９−２１５９８１号公報

ところで、噴孔が形成された噴孔形成部に対して斜めの角度に噴孔が形成された噴射弁（例えば特許文献１参照）にあっては、噴孔の軸線とノズル端面との角度が鋭角側になった方向に液体が飛び出して、その方向に位置するノズル端面の領域に液体が付着しやすいという課題がある。特許文献１では、ノズル端面（下流開口端面）を噴射弁軸線に対して傾斜させて噴霧角θ１を大きくすることでこの課題を解決するものであるが、特許文献１の技術とは別の観点で液体付着を抑制できる噴射弁を提供することは、特許文献１の技術を採用できない理由がある場合などに有益である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、噴孔形成部に対して斜めの角度に噴孔が形成された噴射弁において、ノズル端面に液体が付着するのを抑制できる噴射弁を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、複数の噴孔が形成された噴孔形成部を有し、前記噴孔形成部に対して斜めの角度に前記噴孔が形成され、前記噴孔から液体を噴射する噴射弁であって、
前記複数の噴孔のうち一つを第１噴孔、その第１噴孔と対を組む予め定められた噴孔を第２噴孔、前記噴孔の出口が形成された前記噴孔形成部の面をノズル端面として、
前記第１噴孔の軸線と前記ノズル端面とで形成される鋭角側の角度における前記ノズル端面の面内方向成分の延長線である第１延長線上、又は前記第１噴孔における液体の噴射方向と前記ノズル端面とで形成される鋭角側の角度における前記ノズル端面の面内方向成分の延長線である第２延長線上、又は前記第１延長線と前記第２延長線の間の領域に前記第２噴孔が配置され、
前記第２噴孔の軸線と前記ノズル端面とで形成される鋭角側の角度における前記ノズル端面の面内方向成分の延長線である第３延長線上、又は前記第２噴孔における液体の噴射方向と前記ノズル端面とで形成される鋭角側の角度における前記ノズル端面の面内方向成分の延長線である第４延長線上、又は前記第３延長線と前記第４延長線の間の領域には前記第１噴孔が配置されないことを特徴とする。

本発明によれば、ある噴孔（第１噴孔）の噴孔角度又は噴射方向のノズル端面の面内方向成分の延長線上（第１延長線上又は第２延長線上）又は第１延長線と第２延長線の間の領域に別の噴孔（第２噴孔）を配置するようにしたので、第１噴孔から第２噴孔の方向に飛び出して付着した液体を、第２噴孔からの液体噴射によって持ち去りやすくできる。また、第２噴孔の噴孔角度又は噴射方向のノズル端面の面内方向成分の延長線上（第３延長線上又は第４延長線上）又は第３延長線と第４延長線の間の領域には第１噴孔が配置されないようにしたので、第２噴孔から噴射された液体が、第１噴孔と第２噴孔の間の領域に付着してしまうのを抑制できる。言い換えると、第１噴孔からの液体と第２噴孔からの液体とが第１噴孔と第２噴孔の間の領域で干渉して留まってしまうのを抑制できる。以上より、ノズル端面に液体が付着するのを抑制できる。

なお、噴孔から噴射される液体の噴射方向と、噴孔の軸線方向とが一致する場合には、噴孔の軸線から定まる上記第１延長線上に第２噴孔を配置すれば良いが、噴射方向と噴孔の軸線方向との間にズレがある場合には、第１延長線上に代えて、噴射方向から定まる上記第２延長線上、又は第１延長線と第２延長線の間の領域に、第２噴孔を配置しても良い。

噴射弁の先端側の断面図である。噴射弁の先端側の斜視図である。噴孔付近の噴孔プレートの断面図である。噴孔プレートの平面図である。隣り合う２つの噴孔が形成された部分における噴孔プレートの断面図である。隣り合う２つの噴孔が形成された部分における噴孔プレートの平面図であり、噴射方向の面内方向成分の延長線上に別の噴孔を配置した例を示した図である。隣り合う２つの噴孔が形成された部分における噴孔プレートの平面図であり、噴孔間に形成する溝を曲線状にした例を示した図である。噴孔間に形成する溝の断面形状を例示した図である。変形例１に係る噴孔プレートの平面図であり、一方の噴孔から離した位置から溝を形成した例を示した図である。変形例１に係る噴孔プレートの、隣り合う２つの噴孔が形成された部分における断面図である。８個の噴孔が形成された噴孔プレートの平面図である。８個の噴孔が形成された従来の噴孔プレートの平面図である。６個の噴孔が形成された比較例の噴孔プレートの平面図であり、上に使用前（噴射前）の状態を、下に使用後（噴射後）の状態を示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用された噴射弁の先端側の断面図を示している。図１の噴射弁１は、車両に搭載されたディーゼルエンジン等の内燃機関の排気管に設置されて、排気管内に還元剤としての尿素水を噴射する装置である。噴射弁１より下流の排気管には排気ガス中のＮＯｘを選択的に還元浄化するＳＣＲ触媒が設置されている。噴射弁１から添加された尿素水が排気熱により加水分解されることによりアンモニア（ＮＨ３）が生成される。そのアンモニアとＮＯｘとの還元反応がＳＣＲ触媒において行われることで、ＮＯｘは水や窒素に分解（浄化）する。このように、噴射弁１は尿素ＳＣＲシステムの一部を構成する。

噴射弁１は、略円筒形状であり、噴射弁１の軸線（中心線）１００が例えば鉛直方向に向くように設置されるが、鉛直方向以外の向き（例えばＳＣＲ触媒の向き（下流側））に傾いて設置されたとしても良い。噴射弁１は、ノズルボディ４と、そのノズルボディ４を支持する筒状部材２と、ノズルボディ４の先端に配置された噴孔形成部としての噴孔プレート１６と、ノズルボディ４及び筒状部材２内に配置されたノズルニードル１０とを備える。

筒状部材２は略円筒形状に形成された内部空間を有する。筒状部材２の、ノズルボディ４が設けられる側と反対側の端部には、タンクに貯蔵された尿素水が供給される尿素水入口が形成されており、その尿素水入口を通じて筒状部材２の内部空間に尿素水が流入する。

ノズルボディ４は、略円筒形状に形成されており、筒状部材２の一方の端部側において、筒状部材２の内側にノズルボディ４の一部が嵌め込まれる形で設けられる。その嵌め込まれた部分において、ノズルボディ４の外周面５と、筒状部材２の内周面３とが溶接により接続されている。

ノズルボディ４の先端部（筒状部材２に嵌め込まれる側と反対側の端部）は、先端に近づくにつれて内径が小さくなる円錐状の内周面に弁座部９を有している。また、ノズルボディ４の、筒状部材２に嵌め込まれる側と反対側の端面には内部に貫通する開口６が形成されている。その開口６と弁座部９の最小内径部（縁部）とが繋がっている。

噴孔プレート１６は、開口６が形成されたノズルボディ４の端面を塞ぐ形で設けられている。噴孔プレート１６は、有底の円筒形状に形成され、詳しくは、円筒形状の筒状部１７と、その筒状部１７の一方の端部に繋がって筒状部１７に直角に設けられた平面部１８とから構成されている。平面部１８は平面視で円状に形成される。噴孔プレート１６（筒状部１７、平面部１８）は、板厚が一定の板部材をプレス加工することにより形成されている。

噴孔プレート１６は、ノズルボディ４の外側に筒状部１７が嵌め込まれる形で設けられる。その嵌め込まれた部分において、筒状部１７の内周面と、ノズルボディ４の外周面５とが溶接により接続されている。また、平面部１８の裏面（筒状部１７の内周面に繋がる面）は、ノズルボディ４の端面に接触している。さらに、平面部１８の法線は、噴射弁１の軸線１００と平行な方向を向いている。ノズルボディ４及び噴孔プレート１６の材質は例えばステンレス製とすることができる。また、平面部１８のうちノズルボディ４の開口６を塞いでいる部分には、平面部１８の表裏を貫通する複数の噴孔１９が形成されている。噴孔プレート１６が排気管内に露出するように噴射弁１が設けられ、噴孔１９から排気管内に尿素水が噴射される。噴孔１９は本発明の特徴部分であるので、後にさらに詳しく説明する。

筒状部材２及びノズルボディ４の内部に形成される収容室には、ノズルニードル１０（弁体）が軸線１００の方向へ往復移動可能に収容されている。そのノズルニードル１０はノズルボディ４と概ね同軸上に配置されている。ノズルボディ４の内周面には周囲に比べて径が小さい径小部８が形成されている。径小部８は、ノズルボディ４の先端部（噴孔プレート１６側の端部）と、その反対側の端部の間の位置に形成されている。その径小部８と、ノズルニードル１０の外周面とが接触している。その接触部と弁座部９の間には、ノズルニードル１０の外周面と、ノズルボディ４の内周面とで囲まれた空間部１３が形成されている。その空間部１３は尿素水が流通する尿素水通路として機能する。

ノズルニードル１０の内部には中空部１１が形成されている。この中空部１１は尿素水が流通する尿素水通路として機能する。また、ノズルニードル１０の側部には、中空部１１と空間部１３とを連通させる連通孔１２が形成されている。尿素水入口から筒状部材２内に流入した尿素水は中空部１１を流通した後、連通孔１２から空間部１３に流通する。さらに、ノズルニードル１０の先端部には、弁座部９と当接可能なシール部１４が形成されている。

噴射弁１は、ノズルニードル１０を駆動するソレノイド等から構成された駆動部（図示外）を備えている。駆動部のソレノイドが通電されていないときには、シール部１４が弁座部９に着座することで、尿素水通路１３とサック部１５（噴孔１９）とが遮断されて、噴孔１９からの尿素水噴射が停止される。一方、ソレノイドが通電されると、ノズルニードル１０が弁座部９から離れる方向に移動し、この移動により、尿素水通路１３が開放されて、尿素水通路１３の尿素水が開口６内のサック部１５に流通し、サック部１５に配置された各噴孔１９から尿素水が噴射される。

次に、噴孔１９の詳細を説明する。図２に示すように、本実施形態では６個の噴孔１９が形成されている。図３は、ある１つの噴孔１９付近の噴孔プレート１６（平面部１８）の断面図を示している。各噴孔１９は、噴射された尿素水噴霧が噴孔プレート１６から離れるほど噴射弁１の外径より外側に飛ぶように、噴射弁１の軸線１００（図１参照）に対して斜めの角度に形成されている。言い換えると、噴孔１９の上流開口（入口）の中心と、下流開口（出口）の中心とを通る直線を噴孔軸線１０１としたとき、各噴孔１９は、噴孔軸線１０１が噴射弁軸線１００に対して傾くように（噴射弁軸線１００と異なる方向に伸びるように）形成されている。さらに言い換えると、噴孔１９の下流開口が形成された噴孔プレート１６の面２０をノズル端面としたとき、各噴孔１９は、噴孔軸線１０１がノズル端面２０の法線方向に対して傾くように（法線方向と異なる方向に伸びるように）形成されている。さらに言い換えると、噴孔軸線１０１とノズル端面２０との成す角度を噴孔角度θとしたとき、各噴孔１９は、噴孔角度θが９０度と異なる角度となるように形成されている。図３では、鋭角側の角度θを噴孔角度としている。

噴孔プレート１６に対して噴孔１９が斜めの角度θに形成されることで、尿素水の噴射中又は噴射停止時（サック部１５の尿素水が噴孔１９から漏れた場合）に、一部の尿素水２００が鋭角側の噴孔角度θの方向１１０におけるノズル端面２０上を滑るように飛び出す（図３参照）。その尿素水２００の飛び出し速度はノズル端面２０との摩擦により減衰し、やがてノズル端面２０上に停止する。なお、噴孔角度θの方向１１０は、噴孔角度θにおけるノズル端面２０の面内方向成分を言い、言い換えると、噴孔軸線１０１の方向（噴孔１９の入口から出口に向かう方向）におけるノズル端面２０の面内方向成分を言う。

従来では、ノズル端面２０上に停止した尿素水２００が高温の排気ガスに晒されて樹脂化し、この樹脂化した尿素由来デポジットにより噴霧形状に影響を及ぼしたり、噴霧の貫徹を阻害したりするといった不具合が発生するおそれがあった。

本実施形態では、この不具合を回避するため、各噴孔１９は図４、図５のように形成されている。ここで、図４は図２のＡ矢視方向から見た噴孔プレート１６の図、すなわちノズル端面２０の側から見た噴孔プレート１６の平面図を示している。図５は、図４に示す噴孔１９ａ〜１９ｆのうち任意に選択された隣り合う２つの噴孔１９Ｘ、１９Ｙが形成された部分における噴孔プレート１６の断面図を示している。なお、図４において、各噴孔１９の入口を点線で図示している。

図４に示すように、６個の噴孔１９ａ〜１９ｆが、平面視円状の噴孔プレート１６の中心部Ｏを中心とした一重の円状（環状）に配置されている。円状の配列方向における隣り合う２つの噴孔１９間の間隔は一定となっている。すなわり、第１の噴孔１９ａと第２の噴孔１９ｂとの間隔、第２の噴孔１９ｂと第３の噴孔１９ｃとの間隔、第３の噴孔１９ｃと第４の噴孔１９ｄとの間隔、第４の噴孔１９ｄと第５の噴孔１９ｅとの間隔、及び第５の噴孔１９ｅと第６の噴孔１９ｆとの間隔は互いに等しい。

また、図５に示すように、一方の噴孔１９Ｘ（本発明の第１噴孔に相当）の軸線１０１Ｘの方向（噴孔１９Ｘの入口から出口に向かう方向）におけるノズル端面２０の面内方向成分１１０Ｘの延長線（本発明の第１延長線に相当）上に、他方の噴孔１９Ｙの出口が配置されている。面内方向成分１１０Ｘは、軸線１０１Ｘとノズル端面２０とで形成される鋭角側の噴孔角度θｘにおけるノズル端面２０の面内方向成分でもある。さらに、噴孔１９Ｙの軸線１０１Ｙの方向（軸線１０１Ｙとノズル端面２０とで形成される鋭角側の角度）におけるノズル端面２０の面内方向成分の延長線（本発明の第３延長線に相当）上には、噴孔１９Ｘが配置されないようにしている。なお、図４では、各噴孔１９ａ〜１９ｆの軸線１０１ａ〜１０１ｆの方向におけるノズル端面２０の面内方向成分１１０ａ〜１１０ｆの矢印を、各軸線１０１ａ〜１０１ｆに重ならない位置に図示しているが、実際は、各面内方向成分１１０ａ〜１１０ｆは図４の平面視で各軸線１０１ａ〜１０１ｆに重なる位置にくる。

６個の噴孔１９ａ〜１９ｆから選択される隣り合う２つの噴孔の全ての組み合わせに対して、図５で説明した配置関係が成立する。すなわち、第１の噴孔１９ａの面内方向成分１１０ａの延長線上に第２の噴孔１９ｂが配置されている。第２の噴孔１９ｂの面内方向成分１１０ｂの延長線上に第３の噴孔１９ｃが配置されている。第３の噴孔１９ｃの面内方向成分１１０ｃの延長線上には、第４の噴孔１９ｄが配置されている。第４の噴孔１９ｄの面内方向成分１１０ｄの延長線上には第５の噴孔１９ｅが配置されている。第５の噴孔１９ｅの面内方向成分１１０ｅの延長線上には、第６の噴孔１９ｆが配置されている。第６の噴孔１９ｆの面内方向成分１１０ｆの延長線上には第１の噴孔１９ａが配置されている。

このように、６個の噴孔１９ａ〜１９ｆの配列方向である円周方向のうち図４の方向から見て反時計回りの方向を噴孔配列方向として、各噴孔１９ａ〜１９ｆの軸線１０１ａ〜１０１ｆの面内方向成分１１０ａ〜１１０ｂの延長線上に、噴孔配列方向における隣りに位置する噴孔が配置される関係が成立する。

なお、上記説明では、各噴孔１９の軸線１０１と、各噴孔１９から噴射される尿素水の噴射方向１０２（尿素水噴霧Ｂの中心線１０２。図３参照）とが一致することを前提としていた。この前提のもとでは、噴射方向１０２におけるノズル端面２０の面内方向成分（噴射方向１０２とノズル端面２０とで形成される鋭角側の角度）の延長線上に隣りの噴孔を配置することを意味する。

一方で、噴射弁の仕様によっては、図６に示すように、軸線１０１の方向と、尿素水の噴射方向１０２（噴霧Ｂの中心線）とが異なる場合もある。なお、図６は、隣り合う２つの噴孔１９Ｘ、１９Ｙを、噴孔の出口側から見た平面図を示している。この場合には、一方の噴孔１９Ｘの噴射方向１０２におけるノズル端面２０の面内方向成分１０３（噴射方向１０２とノズル端面２０とで形成される角度の面内方向成分）の延長線１０５近辺に尿素水が付着しやすくなる。そこで、延長線１０５（本発明の第２延長線に相当）上に、隣りの噴孔１９Ｙを配置するようにしても良い（図６参照）。

また、噴孔軸線１０１の方向と、尿素水の噴射方向１０２とが異なる場合であっても、それら方向のズレ量はそれほど大きくないと考えられるので、噴孔軸線１０１の面内方向成分１１０の延長線１０４上、又は両延長線１０４、１０５間の領域Ｒにも他の領域に比べると尿素水が付着しやすいと言える。そこで、噴孔軸線１０１の方向と、尿素水の噴射方向１０２とが異なる場合であっても、延長線１０４上、又は両延長線１０４、１０５間の領域Ｒに隣りの噴孔を配置するようにしても良い。

なお、図６に示す他方の噴孔１９Ｙの軸線の面内方向成分の延長線（本発明の第３延長線に相当）上、又は噴孔１９Ｙにおける尿素水の噴射方向の面内方向成分の延長線（本発明の第４延長線に相当）上、又はこれら２つの延長線間の領域には、一方の噴孔１９Ｘが配置されないようにする。

図４に示すように、ノズル端面における隣り合う２つの噴孔１９間の領域には、隣り合う２つの噴孔１９の一方からノズル端面の面内に飛び出した尿素水を他方の噴孔付近に導くための、有底の溝２２（噴孔プレート１６の裏面に貫通していない溝）が形成されている。本実施形態では、溝２２は、隣り合う２つの噴孔１９間を繋ぐように形成される。すなわち、第１の噴孔１９ａと第２の噴孔１９ｂの間の領域には、これら噴孔１９ａ、１９ｂ間を繋ぐ第１の溝２２ａが形成されている。第２の噴孔１９ｂと第３の噴孔１９ｃの間の領域には、これら噴孔１９ｂ、１９ｃ間を繋ぐ第２の溝２２ｂが形成されている。第３の噴孔１９ｃと第４の噴孔１９ｄの間の領域には、これら噴孔１９ｃ、１９ｄ間を繋ぐ第３の溝２２ｃが形成されている。第４の噴孔１９ｄと第５の噴孔１９ｅの間の領域には、これら噴孔１９ｄ、１９ｅ間を繋ぐ第４の溝２２ｄが形成されている。第５の噴孔１９ｅと第６の噴孔１９ｆの間の領域には、これら噴孔１９ｅ、１９ｆ間を繋ぐ第５の溝２２ｅが形成されている。第６の噴孔１９ｆと第１の噴孔１９ａの間の領域には、これら噴孔１９ｆ、１９ａ間を繋ぐ第６の溝２２ｆが形成されている。

図４では、各溝２２ａ〜２２ｆは、隣り合う２つの噴孔１９の一方から他方に直線状に伸びるように形成されているが、平面視で曲線状や折れ線状に形成されたとしても良い。曲線状に溝を形成する場合、例えば、噴孔１９の配列方向である円周方向に沿った円弧状に溝を形成しても良い。また、図７の平面図で示すように、一方の噴孔１９Ｘにおける噴孔軸線の方向の面内方向成分１１０と、噴射方向の面内方向成分１０３とが異なる場合には、面内方向成分１１０の延長線上に他方の噴孔１９Ｙを配置するとともに、噴孔１９Ｘの直近では面内方向成分１０３の方向に伸び、以降は他方の噴孔１９Ｙに繋がるように曲がった曲線状又は折れ線状の溝２３を形成しても良い。これによって、噴孔１９０Ｘから面内方向成分１０３の方向に飛び出した尿素水を、溝２３を通じて隣りの噴孔１９Ｙ付近に導きやすくできる。

また、図４の溝２２、図７の溝２３の断面形状は、図８（ａ）のように底面と側面とが直角の形状、図８（ｂ）のようにＵ状、図８（ｃ）のようにＶ状など、どのような形状であっても良い。

次に、噴射弁１の作用効果を説明する。図３で説明したように、噴孔プレート１６に対して斜めの角度θに噴孔１９が形成されると、噴孔１９から噴射された尿素水の一部が、噴孔角度θの方向１１０（噴孔軸線の方向の面内方向成分）に飛び出して、その方向１１０におけるノズル端面２０に付着しやすい。しかし、本実施形態では、図５に示すように、隣り合う２つの噴孔１９の一方１９Ｘの軸線方向における面内方向成分１１０Ｘの延長線上に、他方の噴孔１９Ｙが配置されるので、ノズル端面２０に付着した尿素水２００は噴射を繰り返すにしたがって次第に隣りの噴孔１９Ｙに近づき、噴孔１９Ｙからの噴射によって付着した尿素水２００をノズル端面２０外に持ち去ることができる。

また、隣り合う２つの噴孔１９Ｘ、１９Ｙ間で、噴孔軸線の面内方向成分が互いに向き合わないようにしているので、相互の噴孔１９Ｘ、１９Ｙから面内に飛び出して付着した尿素水がノズル端面２０上で干渉して留まってしまうのを回避できる。

また、各噴孔１９の角度の面内方向成分を、最も近い位置にある隣りの噴孔１９に向くようにしたので、隣り以外の噴孔１９に向けた場合に比べて、各噴孔１９から面内方向に飛び出してノズル端面２０に付着した尿素水を、別の噴孔１９付近に集めやすくでき、ノズル端面２０への尿素水の付着を抑制しやすくできる。

さらに、本実施形態では、隣り合う２つの噴孔１９間に溝２２が形成されているので、一方の噴孔１９からノズル端面２０の面内方向に飛び出して付着した尿素水を、溝２２を通じて隣りの噴孔１９付近に集めやすくできる。

また、本実施形態では、図４に示すように、６個の噴孔１９ａ〜１９ｆを一重の円状に配置して、各噴孔１９ａ〜１９ｆの軸線１０１ａ〜１０１ｆの面内方向成分１１０ａ〜１１０ｆが、隣りの噴孔の方向に向くように各噴孔１９ａ〜１９ｆの角度を設定しているので、隣り合う２つの噴孔の全ての組み合わせに対して、一方の噴孔から面内方向に飛び出して付着した尿素水を他方の噴孔の噴射によって持ち去ることができるという条件を成立させることができる。よって、ノズル端面２０に尿素水由来のデポジットが形成されるのを抑制でき、噴霧形状に影響を及ぼしたり、噴霧の貫徹を阻害したりするといった不具合を抑制できる。

また、本実施形態では、引用文献１の噴孔形成部に比べて、噴孔プレート１６が単純な形状、すなわち噴孔プレート１６の各部位の板厚が一定となっているので、プレス加工により簡単に噴孔プレート１６を製造できる。

また、本実施形態では、噴孔プレート１６に対して斜めの角度に各噴孔１９が形成されているので、各噴孔１９から噴射された尿素水噴霧を排気ガス中のより広範囲に行き渡らせることができる。また、斜めの角度に噴孔が形成された従来の噴孔プレートを大幅に変更することなく、尿素水の付着を抑制でき、かつ広範囲に尿素水を噴射できる本実施形態の噴孔プレート１６を製造することができる。詳しくは、図１３は、本実施形態の比較例の噴孔プレート３２の平面図を示し、図１３（ａ）は使用前（噴射前）の噴孔プレートを示し、図１３（ｂ）は使用後（噴射後）の噴孔プレート３２を示している。図１３の噴孔プレート３２には、一重の円状に配置されるように６個の噴孔３１ａ〜３１ｆが形成されている。各噴孔３１ａ〜３１ｆは、噴射された尿素水が噴射弁外径より外側に飛ぶように、噴孔入口から出口にいくにしたがって噴孔の中心位置が噴孔プレート３２の径方向外側に向けて変位するように、斜めの角度に形成されている。言い換えると、各噴孔３１ａ〜３１ｆの軸線方向の面内方向成分１２０は径方向外側に向いている。

図４の各噴孔１９ａ〜１９ｆは、図１３の各噴孔３１ａ〜３１ｆの配置位置を変更するだけで製造することができる。詳しくは、図４の第１の噴孔１９ａの向きは、図１３の第３の噴孔３１ｃの向きに相当し、図４の第２の噴孔１９ｂの向きは図１３の第４の噴孔３１ｄの向きに相当し、図４の第３の噴孔１９ｃの向きは図１３の第５の噴孔３１ｅの向きに相当し、図４の第４の噴孔１９ｄの向きは図１３の第６の噴孔３１ｆの向きに相当し、図４の第５の噴孔１９ｅの向きは図１３の第１の噴孔３１ａの向きに相当し、図４の第６の噴孔１９ｆの向きは図１３の第２の噴孔３１ｂの向きに相当する。このように、図１３の噴孔プレート３２から大幅に変更することなく、図４の噴孔プレート１６を製造できる。

図１３（ｂ）では、噴孔プレート３２に付着した尿素水２０１（斜線ハッチングの部分）を図示している。図１３（ｂ）に示すように、従来では、各噴孔３１ａ〜３１ｆの噴孔角度の方向に尿素水２０１が付着しやすいが、本実施形態の噴孔プレート１６を用いることで、上記したように噴孔プレート１６への尿素水の付着を抑制できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。ここで、図９、図１０は、変形例１を説明する図であり、詳しくは、図９は変形例１に係る噴孔プレート１６の平面図、図１０は、隣り合う２つの噴孔１９Ｘ、１９Ｙが形成された部分における図９の噴孔プレート１６の断面図である。なお、図９の噴孔１９ａ〜１９ｆは図４の噴孔１９ａ〜１９ｆと同じである。

図９に示すように、隣り合う２つの噴孔間に形成する溝２４は、隣り合う２つの噴孔１９のうち図９の方向から見て反時計回りの方向の手前側に位置する噴孔（本発明の第１噴孔に相当）（図１０の例では左側の噴孔１９Ｘ）から離した位置から形成されている。溝２４は、反時計回りの奥側に位置する噴孔（本発明の第２噴孔に相当）（図１０の例では右側の噴孔１９Ｙ）に繋がっている。溝２４と噴孔１９Ｘの外縁との間隔ｄ（図９参照）は、０．５ｍｍ又は隣り合う２つの噴孔間の距離の４分の１の小さい方とするのが好ましい。

これによれば、溝２４は、隣りの噴孔１９Ｙ（図１０参照）に繋がっているので、上記実施形態と同様に、噴孔１９Ｙ付近に付着尿素水を集めやすくでき、噴孔１９Ｙからの噴射によって付着尿素水を持ち去ることができる。加えて、図１０に示すように、一方の噴孔１９Ｘに近い領域２５には溝２４が形成されていないので、溝形成によって噴孔１９Ｘから噴射される尿素水噴霧Ｂの形状に影響を及ぼすのを抑制できる。特に、間隔ｄを、０．５ｍｍ又は隣り合う２つの噴孔間の距離の４分の１の小さい方とすることで、より一層、噴孔１９Ｙ付近に付着尿素水を集めやすくできるとともに、噴孔１９Ｘに近い領域２５へのデポジットを抑制でき、尿素水噴霧Ｂの形状に影響を及ぼすのを抑制できる。

また、上記実施形態では、噴孔プレートに６個の噴孔が形成された例を説明したが、３個以上であれば、噴孔は何個形成されたとしても良い。図１１では、８個の噴孔２６が形成された例を示している。各噴孔２６は一重の円状となるように配置されている。さらに、各噴孔２６は、各噴孔２６の角度方向１３０（噴孔軸線の面内方向成分）が、図９の方向から見て反時計回りの方向における隣りに位置する噴孔２６の方に向くように、形成されている。これによって、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。

なお、図１１の噴孔プレートは、図１２の従来の噴孔プレートにおける噴孔３３の配置位置を変更することで、製造できる。図１２の噴孔プレートには、一重の円状に配置されるように８個の噴孔３３が形成されている。各噴孔３３の軸線方向の面内方向成分は径方向外側に向いている。図１１の各噴孔２６の向きは、図１２のいずれかの噴孔３３の向きに相当する。このように、図１２の従来の噴孔プレートから大幅な変更をすることなく、尿素水付着を抑制できる８噴孔の噴孔プレートを製造できる。

また、上記実施形態では、ノズルボディとは別に、噴孔が形成された噴孔プレートを備えた噴射弁を説明したが、ノズルボディに直接に噴孔が形成された噴射弁に本発明を適用しても良い。また、尿素水以外の液体を噴射する噴射弁（例えばエンジン筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁）に本発明を適用しても良い。また、上記実施形態では、複数の噴孔を円状に配置した例を説明したが、複数の噴孔を円状以外の環状（例えば、楕円状、四角形状）に配置しても良い。

１噴射弁
１６噴孔プレート
１９、２６噴孔
２０ノズル端面
１０１噴孔軸線
１０２噴射方向
１０３噴射方向の面内方向成分
１０４噴孔軸線方向の面内方向成分の延長線
１０５噴射方向の面内方向成分の延長線
１１０噴孔軸線方向の面内方向成分

Claims

複数の噴孔（１９、２６）が形成された噴孔形成部（１６）を有し、前記噴孔形成部に対して斜めの角度に前記噴孔が形成され、前記噴孔から液体を噴射する噴射弁（１）であって、
前記複数の噴孔のうち一つを第１噴孔（１９Ｘ）、その第１噴孔と対を組む予め定められた噴孔を第２噴孔（１９Ｙ）、前記噴孔の出口が形成された前記噴孔形成部の面をノズル端面（２０）として、
前記第１噴孔の軸線（１０１）と前記ノズル端面とで形成される鋭角側の角度における前記ノズル端面の面内方向成分（１１０）の延長線である第１延長線（１０４）上、又は前記第１噴孔における液体の噴射方向（１０２）と前記ノズル端面とで形成される鋭角側の角度における前記ノズル端面の面内方向成分（１０３）の延長線である第２延長線（１０５）上、又は前記第１延長線と前記第２延長線の間の領域（Ｒ）に前記第２噴孔が配置され、
前記第２噴孔の軸線と前記ノズル端面とで形成される鋭角側の角度における前記ノズル端面の面内方向成分の延長線である第３延長線上、又は前記第２噴孔における液体の噴射方向と前記ノズル端面とで形成される鋭角側の角度における前記ノズル端面の面内方向成分の延長線である第４延長線上、又は前記第３延長線と前記第４延長線の間の領域には前記第１噴孔が配置されないことを特徴とする噴射弁。
前記ノズル端面における前記第１噴孔と前記第２噴孔の間の領域に、前記第１噴孔から前記第２噴孔の方向に伸びて前記第２噴孔に繋がる溝（２２、２３、２４）が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の噴射弁。
前記複数の噴孔のうち隣り合う２つの前記噴孔の組み合わせに対して前記第１噴孔と前記第２噴孔の関係が成立すること特徴とする請求項１又は２に記載の噴射弁。
前記複数の噴孔は一重の環状に配置されており、
環状に沿った一方の方向を噴孔配列方向として、
前記噴孔配列方向において隣り合う２つの前記噴孔の全ての組み合わせに対して、前記噴孔配列方向の手前側に位置する前記噴孔が前記第１噴孔、前記噴孔配列方向の奥側に位置する前記噴孔が前記第２噴孔となる関係が成立することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の噴射弁。
前記溝（２４）は、前記第１噴孔から離した位置から形成されたことを特徴とする請求項２に記載の噴射弁。