JP6954101B2

JP6954101B2 - 添加剤噴射弁の冷却装置

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Publication number: JP6954101B2
Application number: JP2017248241A
Authority: JP
Inventors: 純也飯田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2037-12-25
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Description

本発明は、添加剤を噴射する噴射弁を冷却液により冷却する冷却装置に関する。

従来、この種の冷却装置において、噴射弁の先端部の温度が上昇し易いため、噴射弁の先端部まで冷却水（冷却液）を誘導するガイドを設けた冷却装置がある（特許文献１参照）。

米国特許第９２８４８７１号公報

ところで、特許文献１に記載の冷却装置では、冷却水が沸騰して気泡が生じた場合に、ガイドの壁で覆われた空間に気泡が滞留するおそれがある。その場合、気泡が断熱層として作用し、噴射弁を冷却する効率が低下する。これに対して、冷却装置内に気泡を逃がす通路を形成することが考えられるが、それにより噴射弁の先端部へ流通する冷却水が減少すると、噴射弁の先端部の冷却効率が低下するおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、添加剤噴射弁の冷却装置において、冷却装置内に気泡が滞留することを抑制するとともに、噴射弁の先端部の冷却効率が低下することを抑制することにある。

上記課題を解決するための第１の手段は、
添加剤を噴射する噴射弁を冷却液により冷却する冷却装置であって、
前記冷却液が流入する第１ポートと、
前記第１ポートに接続され、前記噴射弁の先端部の外周まで延びる第１通路と、
前記第１ポートよりも上方に設けられ、前記冷却液が流出する第２ポートと、
前記第１通路に接続され、前記先端部の外周から前記噴射弁に沿って延びて、前記第２ポートに接続された第２通路と、
前記冷却液の流れを受けて移動することで、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の高さにおいて、前記冷却液の流量が所定流量よりも少ない場合に前記第１通路と前記第２通路とを連通させ、前記冷却液の流量が前記所定流量よりも多い場合に前記第１通路と前記第２通路とを遮断する可動部材と、
を備える。

上記構成によれば、冷却装置では添加剤を噴射する噴射弁が冷却液により冷却される。第１通路は、第１ポートに接続され、噴射弁の先端部の外周まで延びている。このため、第１ポートから流入した冷却液は、第１通路を流通して噴射弁の先端部の外周を冷却する。したがって、噴射弁の先端部を効率的に冷却することができる。

第２ポートは、第１ポートよりも上方に設けられ、冷却液が流出する。第２通路は、第１通路に接続され、噴射弁の先端部の外周から噴射弁に沿って延びて、第２ポートに接続されている。このため、噴射弁の先端部の外周まで流通した冷却液は、噴射弁に沿って第２通路を流通して第２ポートから流出する。したがって、噴射弁の先端部から流通して噴射弁を冷却した冷却液を、第２ポートから流出させることができる。

ここで、冷却液が沸騰して気泡が生じた場合に、第１通路内の上部の空間に気泡が滞留するおそれがある。特に、冷却液の流量が所定流量よりも少ない場合は、冷却液が沸騰して気泡が生じ易い。この点、可動部材は、冷却液の流れを受けて移動することで、第１ポートと第２ポートとの間の高さにおいて、冷却液の流量が所定流量よりも少ない場合に第１通路と第２通路とを連通させる。このため、気泡が生じ易い場合に、第１通路内の上部の空間に滞留する気泡を、第１ポートと第２ポートとの間の高さにおいて、第１通路から第２通路へ逃がすことができる。そして、第２通路を通じて気泡を逃がし、第２ポートから流出させることができる。

一方、冷却液の流量が所定流量よりも多い場合は、冷却液が沸騰しにくく、気泡が生じにくい。この点、可動部材は、冷却液の流れを受けて移動することで、第１ポートと第２ポートとの間の高さにおいて、冷却液の流量が所定流量よりも多い場合に第１通路と第２通路とを遮断する。このため、気泡が生じにくい場合は、冷却液を全て噴射弁の先端部の外周へ流通させることができる。したがって、噴射弁の先端部の冷却効率が低下することを抑制することができる。さらに、可動部材は冷却液の流れを受けて移動するため、冷却液の流れを利用して、第１通路と第２通路とを連通及び遮断することができる。

第２の手段では、前記可動部材は、前記第１通路と前記第２通路とを遮断する方向へ前記可動部材を移動させる力を、前記第１ポートから流入する前記冷却液の流れを受けることで発生させる傾斜面を有する。

上記構成によれば、第１ポートから流入する冷却液の流れを可動部材の傾斜面が受けることで、第１通路と第２通路とを遮断する方向へ可動部材を移動させる力が発生する。そして、傾斜面に当たる冷却液の流量が多いほど、可動部材を移動させる力が大きくなる。このため、冷却液の流量が所定流量よりも多くなり、可動部材を移動させる力が大きくなった場合に、第１通路と第２通路とを可動部材により遮断することができる。

第３の手段では、前記第１通路において前記先端部の外周に連通する部分の通路面積は、前記可動部材が前記第１通路と前記第２通路とを遮断した場合に、前記可動部材が前記第１通路と前記第２通路とを連通させた場合よりも大きくなっている。このため、冷却液の流量が所定流量よりも多く、第１通路と第２通路とが可動部材により遮断された場合に、噴射弁の先端部の外周に流れる冷却液の流量をさらに増加させることができる。したがって、冷却液の流量が所定流量よりも多い場合に、噴射弁の先端部の冷却効率を向上させることができる。

具体的には、第４の手段のように、移動しないように固定された固定部材を備え、前記固定部材と前記可動部材とで、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の高さにおいて、前記第１通路と前記第２通路とを連通させる連通路が形成されており、前記可動部材は、前記冷却液の流れを受けて前記固定部材に対して移動し、前記冷却液の流量が前記所定流量よりも少ない場合に前記連通路を連通させ、前記冷却液の流量が前記所定流量よりも多い場合に前記連通路を遮断する、といった構成を採用することができる。

第５の手段では、前記可動部材は、前記第２通路において、所定位置の通路面積を、前記所定位置の両隣の位置の通路面積よりも減少させる絞り部を有し、前記絞り部は、前記第１通路と前記第２通路とを遮断する方向へ前記可動部材を移動させる力を、前記冷却液の流れを受けることで発生させる。

上記構成によれば、可動部材が有する絞り部により、第２通路において、所定位置の通路面積が、所定位置の両隣の位置の通路面積よりも減少させられている。このため、絞り部の上流における冷却液の圧力が、絞り部の下流における冷却液の圧力よりも高くなり、第１通路と第２通路とを遮断する方向へ可動部材を移動させる力が発生する。すなわち、絞り部は、第１通路と第２通路とを遮断する方向へ可動部材を移動させる力を、冷却液の流れを受けることで発生させる。ここで、絞り部を通過する冷却液の流量が多いほど、可動部材を移動させる力が大きくなる。このため、絞り部によっても、第１通路と第２通路とを遮断する方向へ可動部材を移動させる力を発生させることができ、冷却液の流量が所定流量よりも多い場合に第１通路と前記第２通路とを遮断することができる。

第６の手段では、前記第１通路と前記第２通路とを連通させる方向へ前記可動部材を付勢する付勢部材を備える。

上記構成によれば、第１通路と第２通路とを連通させる方向へ付勢部材により可動部材が付勢されるため、冷却液の流量が所定流量よりも少ない場合に、第１通路と第２通路とを確実に連通させることができる。

第７の手段では、第５の手段において、前記第１通路と前記第２通路とを連通させる方向へ前記可動部材を付勢する付勢部材を備え、前記付勢部材の一端は、前記絞り部に当接している。このため、第５の手段の作用効果を奏するとともに、付勢部材を受け止める部分（例えば、ばね受け）として絞り部を機能させることができる。

第８の手段では、第７の手段において、前記可動部材が前記第１通路と前記第２通路とを連通させた状態において、前記絞り部は前記付勢部材と反対側で、前記可動部材の移動を規制する規制部に当接している。

上記構成によれば、付勢部材により付勢されて可動部材が第１通路と第２通路とを連通させた状態において、絞り部は付勢部材と反対側で、可動部材の移動を規制する規制部に当接している。このため、第７の手段の作用効果を奏するとともに、規制部に当接させる部分として絞り部を機能させることができる。

噴射弁及び冷却装置を示す正面図。冷却水流量が所定流量よりも少ない場合の図１の部分断面図。図２のＡ部拡大図。冷却水流量が所定流量よりも多い場合の図１の部分断面図。図４のＢ部拡大図。規制部の変更例を示す部分断面図。図６のVII-VII線断面図。冷却水流量が所定流量よりも少ない場合の連通路の変更例を示す拡大図。図８のIX-IX線断面図。冷却水流量が所定流量よりも多い場合の連通路の変更例を示す拡大図。冷却水流量が所定流量よりも少ない場合の連通路の他の変更例を示す拡大図。冷却水流量が所定流量よりも多い場合の連通路の他の変更例を示す拡大図。

以下、内燃機関の排気通路内に尿素（添加剤）を噴射する噴射弁の冷却装置に具現化した一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１，２に示すように、冷却装置２０（添加剤噴射弁の冷却装置）は、噴射弁１０に取り付けられている。噴射弁１０は、円柱状に形成されている。噴射弁１０は、尿素を先端部１０ａから噴射する。

冷却装置２０は、本体２１、流入管２２、流出管２３、固定部材３１、可動部材３３、第１ばね３５、第２ばね３７、取付部材２４等を備えている。冷却装置２０は、取付部材２４により、内燃機関の排気管に取り付けられる。

本体２１は、噴射弁１０の径よりも大きい径の円筒状に形成されている。本体２１の第１端部２１ａは、噴射弁１０の先端部１０ａの外周面に接合されている。本体２１の第２端部２１ｂは、噴射弁１０の拡径部１０ｂ（基端部）の外周面に接合されている。本体２１には、流入ポート２１ｃ及び流出ポート２１ｄが形成されている。流入ポート２１ｃ（第１ポート）には、流入管２２が接続されている。流出ポート２１ｄ（第２ポート）には、流出管２３が接続されている。流出ポート２１ｄは、流入ポート２１ｃよりも上方に配置される。すなわち、流出ポート２１ｄは、流入ポート２１ｃよりも上方に設けられる。流入管２２から冷却水（冷却液）が供給され、流出管２３から冷却水が排出される。

本体２１の内部には、円筒状の固定部材３１が収納されている。固定部材３１は、流入ポート２１ｃから流出ポート２１ｄまでの範囲内に設けられている。固定部材３１の流入ポート２１ｃ側の一端部３１ａが、本体２１に固定されている。一端部３１ａと本体２１との間はシールされている。固定部材３１の内部に、噴射弁１０の一部、詳しくは先端部１０ａを含まない一部が挿入されている。固定部材３１の内周面と噴射弁１０の外周面との間には、所定の隙間が形成されており、この所定の隙間が冷却水の通路になっている。

本体２１の内部には、円筒状の可動部材３３が収納されている。可動部材３３は、噴射弁１０の先端部１０ａから固定部材３１の一端部３１ａまでの範囲内に設けられている。可動部材３３の内部に、噴射弁１０の一部、詳しくは先端部１０ａを含む一部が挿入されている。可動部材３３は、先端側（第１端部２１ａ側）から順に、第１円筒部３３ａ、円錐部３３ｂ、第２円筒部３３ｃを備えている。

第１円筒部３３ａ及び第２円筒部３３ｃは、円筒形に形成されている。第１円筒部３３ａの径は、第２円筒部３３ｃの径よりも小さくなっている。円錐部３３ｂは、円錐の筒状に形成されている。円錐部３３ｂは、第１円筒部３３ａと第２円筒部３３ｃとを接続している。円錐部３３ｂの径は、第１円筒部３３ａ側から第２円筒部３３ｃ側へ向かって拡大している。第１円筒部３３ａ、円錐部３３ｂ、及び第２円筒部３３ｃの各内周面と噴射弁１０の外周面との間には、所定の隙間が形成されており、この所定の隙間が冷却水の通路になっている。また、第１円筒部３３ａ、円錐部３３ｂ、及び第２円筒部３３ｃの各外周面と本体２１の内周面との間には、所定の隙間が形成されており、この所定の隙間が冷却水の通路になっている。

第１円筒部３３ａ、円錐部３３ｂ、及び第２円筒部３３ｃの各外周面と本体２１の内周面との間の所定の隙間により、第１通路が構成されている。第１通路は、流入ポート２１ｃに接続され、噴射弁１０の先端部１０ａの外周まで延びている。第１円筒部３３ａ、円錐部３３ｂ、第２円筒部３３ｃ、及び固定部材３１の各内周面と噴射弁１０の外周面との間の所定の隙間により、第２通路が構成されている。第２通路は、上記第１通路に接続され、先端部１０ａの外周から噴射弁１０に沿って延びて、流出ポート２１ｄに接続されている。

第１円筒部３３ａと円錐部３３ｂとの境界部には、内周側に環状に突出する突出部３３ｄが形成されている。噴射弁１０の外周面と突出部３３ｄの内周面との間には、冷却水の流れの上流側及び下流側の両隣よりも小さい隙間が形成されている。すなわち、突出部３３ｄ（絞り部）は、第２通路において、所定位置の通路面積を、所定位置の両隣の位置の通路面積よりも減少させている。

第１円筒部３３ａの内部には、第１ばね３５が収納されている。第１ばね３５（規制部）は、噴射弁１０の外周面と第１円筒部３３ａの内周面との間に配置されている。第１ばね３５は、本体２１の第１端部２１ａと突出部３３ｄとの間に配置されている。噴射弁１０の外周面と第１ばね３５との間には隙間が形成されており、第１円筒部３３ａの内周面と第１ばね３５との間には隙間が形成されている。第１ばね３５は、ばね係数ｋ１のコイルばねにより形成されている。

噴射弁１０の中間には、先端部１０ａの径よりも大きい径の中径部１０ｃが形成されている。中径部１０ｃと突出部３３ｄとの間に、第２ばね３７が配置されている。第２ばね３７（付勢部材）は、ばね係数ｋ２のコイルばねにより形成されている。第２ばね３７の一端は中径部１０ｃに当接しており、第２ばね３７の他端は突出部３３ｄに当接している。そして、第２ばね３７は、噴射弁１０の先端部１０ａ及び本体２１の第１端部２１ａの方向へ可動部材３３を付勢している。

これにより、第１ばね３５の一端は突出部３３ｄに当接しており、第１ばね３５の他端は本体２１の第１端部２１ａに当接している。第１ばね３５のばね係数ｋ１は、第２ばね３７のばね係数ｋ２よりも十分大きくなっている（ｋ１＞＞ｋ２）。このため、第１ばね３５は突出部３３ｄにより押されてもほとんど縮まず、第１端部２１ａの方向への可動部材３３の移動が第１ばね３５により規制される。

図３に図２のＡ部を拡大して示すように、可動部材３３の第２円筒部３３ｃにおいて円錐部３３ｂ寄りの部分には、複数の貫通孔３３ｃａが形成されている。複数の貫通孔３３ｃａ（連通路）は、第２円筒部３３ｃ（可動部材３３）の外周側と内周側とを連通させている。すなわち、複数の貫通孔３３ｃａは、流入ポート２１ｃと流出ポート２１ｄとの間の高さにおいて、上記第１通路と上記第２通路とを連通させている。

第２円筒部３３ｃにおいて貫通孔３３ｃａよりも円錐部３３ｂ側の部分には、外周側に環状に張り出した張出部３３ｃｂが形成されている。第２円筒部３３ｃにおいて貫通孔３３ｃａに対して円錐部３３ｂ（張出部３３ｃｂ）と反対側の部分は、固定部材３１の一端部３１ａに摺動可能に嵌合している。そして、一端部３１ａの端面と張出部３３ｃｂとが対向している。

流入ポート２１ｃは、可動部材３３の円錐部３３ｂに面している。このため、流入ポート２１ｃから流入した冷却水は、円錐部３３ｂの外周面（傾斜面）に当たる。円錐部３３ｂの外周面に冷却水の流れが当たると、可動部材３３を固定部材３１側（本体２１の第１端部２１ａと反対側）へ移動させる力が作用する。円錐部３３ｂの外周面に当たる冷却水の流量が多くなるほど、可動部材３３を固定部材３１側へ移動させる力が大きくなる。

図２，３は、冷却水の流量が所定流量よりも少ない場合の可動部材３３の状態を表している。この場合、第２ばね３７により本体２１の第１端部２１ａ側へ可動部材３３が付勢されて、突出部３３ｄが第１ばね３５に当接している。これにより、本体２１の第１端部２１ａ側への可動部材３３の移動が、第１ばね３５により規制されている。第１円筒部３３ａの先端部３３ａａと本体２１の第１端部２１ａとの間には、第１隙間ｇ１が形成されている。固定部材３１の一端部３１ａの端面と張出部３３ｃｂとは離間しており、貫通孔３３ｃａは開放されている。このため、貫通孔３３ｃａにより、流入ポート２１ｃと流出ポート２１ｄとの間の高さにおいて、第１通路と第２通路とが連通されている。

すなわち、固定部材３１と可動部材３３とで、流入ポート２１ｃと流出ポート２１ｄとの間の高さにおいて、第１通路と第２通路とを連通させる連通路（貫通孔３３ｃａ）が形成されている。また、第２ばね３７は、第１通路と第２通路とを連通させる方向へ可動部材３３を付勢している。そして、流入ポート２１ｃと流出ポート２１ｄとの間の高さにおいて、可動部材３３が第１通路と第２通路とを連通させた状態において、突出部３３ｄは第２ばね３７と反対側で第１ばね３５に当接している。

図４，５は、冷却水の流量が上記所定流量よりも多い場合の可動部材３３の状態を表している。上述したように、円錐部３３ｂの外周面に冷却水の流れが当たると、可動部材３３を固定部材３１側（本体２１の第１端部２１ａと反対側）へ移動させる力が作用する。このため、可動部材３３は、冷却水の流量が所定流量よりも多い場合に、第２ばね３７の付勢力に抗して、本体２１の第１端部２１ａと反対側（流出ポート２１ｄ側）へ移動させられている。

図５に図４のＢ部を拡大して示すように、固定部材３１の一端部３１ａの端面と張出部３３ｃｂとが当接している。これにより、可動部材３３の固定部材３１側への移動が、固定部材３１の一端部３１ａにより規制されている。そして、貫通孔３３ｃａが固定部材３１の一端部３１ａにより閉塞されている。このため、流入ポート２１ｃと流出ポート２１ｄとの間の高さにおいて、第１通路と第２通路とが遮断されている。すなわち、可動部材３３の円錐部３３ｂの外周面は、第１通路と第２通路とを遮断する方向へ可動部材３３を移動させる力を、流入ポート２１ｃから流入する冷却水の流れを受けることで発生させる。そして、可動部材３３は、冷却水の流れを受けて移動することで、流入ポート２１ｃと流出ポート２１ｄとの間の高さにおいて、第１通路と第２通路とを遮断する。

また、この状態において、第１円筒部３３ａの先端部３３ａａと本体２１の第１端部２１ａとの間には、第２隙間ｇ２が形成されている。第２隙間ｇ２は、上記第１隙間ｇ１よりも大きくなっている（ｇ２＞ｇ１）。すなわち、第１通路において噴射弁１０の先端部１０ａの外周に連通する部分の通路面積は、可動部材３３が第１通路と第２通路とを遮断した場合に、可動部材３３が第１通路と第２通路とを連通させた場合よりも大きくなっている。

さらに、上述したように、噴射弁１０の外周面と突出部３３ｄの内周面との間には、冷却水の流れの上流側及び下流側の両隣よりも小さい隙間が形成されている。このため、突出部３３ｄは、第２通路に形成された絞り部として機能する。そして、突出部３３ｄの上流における冷却水の圧力が、突出部３３ｄの下流における冷却水の圧力よりも高くなり、可動部材３３を固定部材３１側へ移動させる力が発生する。すなわち、突出部３３ｄは、第１通路と第２通路とを遮断する方向へ可動部材３３を移動させる力を、冷却水の流れを受けることで発生させる。

ここで、冷却水が沸騰して気泡（水蒸気）が生じた場合に、第１通路内の上部の空間（図２のＡ部付近）に気泡が滞留するおそれがある。特に、冷却水の流量が所定流量よりも少ない場合は、冷却水が沸騰して気泡が生じ易い。一方、冷却水の流量が所定流量よりも多い場合は、冷却水が沸騰しにくく、気泡が生じにくい。すなわち、冷却水の流量が少ないほど気泡が生じ易く、冷却水の流量が多いほど気泡が生じにくい。これに対して、上記構成を備える噴射弁１０の冷却装置２０は、以下の利点を有する。

・可動部材３３は、冷却水の流れを受けて移動することで、流入ポート２１ｃと流出ポート２１ｄとの間の高さにおいて、冷却水の流量が所定流量よりも少ない場合に第１通路と第２通路とを連通させる。このため、気泡が生じ易い場合に、第１通路内の上部の空間に滞留する気泡を、流入ポート２１ｃと流出ポート２１ｄとの間の高さにおいて、第１通路から第２通路へ逃がすことができる。そして、第２通路を通じて気泡を逃がし、流出ポート２１ｄから流出させることができる。

・可動部材３３は、冷却水の流れを受けて移動することで、流入ポート２１ｃと流出ポート２１ｄとの間の高さにおいて、冷却水の流量が所定流量よりも多い場合に第１通路と第２通路とを遮断する。このため、気泡が生じにくい場合は、冷却水を全て噴射弁１０の先端部１０ａの外周へ流通させることができる。したがって、噴射弁１０の先端部１０ａの冷却効率が低下することを抑制することができる。さらに、可動部材３３は冷却水の流れを受けて移動するため、冷却水の流れを利用して、第１通路と第２通路とを連通及び遮断することができる。

・流入ポート２１ｃから流入する冷却水の流れを可動部材３３の円錐部３３ｂの外周面が受けることで、第１通路と第２通路とを遮断する方向へ可動部材３３を移動させる力が発生する。そして、円錐部３３ｂの外周面に当たる冷却水の流量が多いほど、可動部材３３を移動させる力が大きくなる。このため、冷却水の流量が所定流量よりも多くなり、可動部材３３を移動させる力が大きくなった場合に、第１通路と第２通路とを可動部材３３により遮断することができる。

・第１通路において噴射弁１０の先端部１０ａの外周に連通する部分の通路面積は、可動部材３３が第１通路と第２通路とを遮断した場合に、可動部材３３が第１通路と第２通路とを連通させた場合よりも大きくなっている。このため、冷却水の流量が所定流量よりも多く、第１通路と第２通路とが可動部材３３により遮断された場合に、噴射弁１０の先端部１０ａの外周に流れる冷却水の流量をさらに増加させることができる。したがって、冷却水の流量が所定流量よりも多い場合に、噴射弁１０の先端部１０ａの冷却効率を向上させることができる。

・可動部材３３が有する突出部３３ｄにより、第２通路において、所定位置の通路面積が、所定位置の両隣の位置の通路面積よりも減少させられている。このため、突出部３３ｄの上流における冷却水の圧力が、突出部３３ｄの下流における冷却水の圧力よりも高くなり、可動部材３３を固定部材３１側へ移動させる力が発生する。すなわち、突出部３３ｄは、第１通路と第２通路とを遮断する方向へ可動部材３３を移動させる力を、冷却水の流れを受けることで発生させる。ここで、突出部３３ｄを通過する冷却水の流量が多いほど、可動部材３３を移動させる力が大きくなる。このため、突出部３３ｄによっても、第１通路と第２通路とを遮断する方向へ可動部材３３を移動させる力を発生させることができ、冷却水の流量が所定流量よりも多い場合に第１通路と第２通路とを遮断することができる。

・第１通路と第２通路とを連通させる方向へ第２ばね３７により可動部材３３が付勢されるため、冷却水の流量が所定流量よりも少ない場合に、貫通孔３３ｃａにより第１通路と第２通路とを確実に連通させることができる。

・第１通路と第２通路とを連通させる方向へ可動部材３３を付勢する第２ばね３７を備え、第２ばね３７の一端は、突出部３３ｄに当接している。このため、第２ばね３７を受け止める部分（ばね受け）として突出部３３ｄを機能させることができる。

・第２ばね３７により付勢されて可動部材３３が第１通路と第２通路とを連通させた状態において、突出部３３ｄは第２ばね３７と反対側で、可動部材３３の移動を規制する第１ばね３５に当接している。このため、第１ばね３５（規制部）に当接させる部分として突出部３３ｄを機能させることができる。

なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。なお、上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・突出部３３ｄを、第１円筒部３３ａに形成することもできる。

・第２ばね３７の一端が、可動部材３３の突出部３３ｄ以外の部分、例えば円錐部３３ｂに当接していてもよい。また、第１ばね３５の一端が、可動部材３３の突出部３３ｄ以外の部分に当接していてもよい。その場合に、突出部３３ｄにより、第２通路において、所定位置の通路面積が、所定位置の両隣の位置の通路面積よりも減少させられない構成を採用することもできる。

・図６，７に示すように、第１ばね３５（規制部）に代えて、噴射弁１０の外縁部において可動部材３３の突出部３３ｄに当接する複数の突起部１０ｄを設けてもよい。図７は、図６のVII-VII線断面図であり、噴射弁１０の内部の表示を省略している。そして、第２ばね３７により付勢されて可動部材３３の貫通孔３３ｃａが第１通路と第２通路とを連通させた状態において、突出部３３ｄは第２ばね３７と反対側で、可動部材３３の移動を規制する複数の突起部１０ｄに当接すればよい。

・円錐部３３ｂの外周面以外に、流入ポート２１ｃから流入する冷却水の流れを受けることで、第１通路と第２通路とを遮断する方向へ可動部材３３を移動させる力を発生させる傾斜面を設けることもできる。その傾斜面は、曲面であってもよいし、平面であってもよい。

・図８，９に示すように、図２の貫通孔３３ｃａに代えて、溝３３ｃｃを可動部材３３の第２円筒部３３ｃに形成してもよい。図９は、図８のIX-IX線断面図である。すなわち、固定部材３１と可動部材３３とで、流入ポート２１ｃ（第１ポート）と流出ポート２１ｄ（第２ポート）との間の高さにおいて、第１通路と第２通路とを連通させる溝３３ｃｃ（連通路）を形成してもよい。図８，９は、冷却水の流量が上記所定流量よりも少ない場合の可動部材３３の状態を表しており、溝３３ｃｃが開放されている。図１０は、冷却水の流量が上記所定流量よりも多い場合の可動部材３３の状態を表しており、溝３３ｃｃが固定部材３１の一端部３１ａ及び張出部３３ｃｂにより閉塞されている。

・図１１，１２に示すように、図２の貫通孔３３ｃａに代えて、固定部材３１の一端部３１ａの内周面と第２円筒部３３ｃの外周面との間に隙間ｇ３を形成してもよい。そして、第２円筒部３３ｃにおいて、図２の張出部３３ｃｂに代えて、外周側に環状に張出部３３ｃｂよりも張り出した張出部３３ｃｄを形成してもよい。すなわち、固定部材３１と可動部材３３とで、流入ポート２１ｃ（第１ポート）と流出ポート２１ｄ（第２ポート）との間の高さにおいて、第１通路と第２通路とを連通させる隙間ｇ３（連通路）を形成してもよい。図１１は、冷却水の流量が上記所定流量よりも少ない場合の可動部材３３の状態を表しており、隙間ｇ３が開放されている。図１２は、冷却水の流量が上記所定流量よりも多い場合の可動部材３３の状態を表しており、隙間ｇ３が固定部材３１の一端部３１ａ及び張出部３３ｃｄにより閉塞されている。

・可動部材３３に作用する重力により、流入ポート２１ｃと流出ポート２１ｄとの間の高さにおいて、冷却水の流量が所定流量よりも少ない場合に第１通路と第２通路とを連通させることができれば、第２ばね３７を省略することもできる。

・噴射弁１０の冷却装置２０は、冷却液として冷却水以外の冷媒を採用してもよい。

・噴射弁１０は、尿素以外の添加剤、例えば燃料などの還元剤を噴射してもよい。

１０…噴射弁、１０ａ…先端部、２０…冷却装置、２１ｃ…流入ポート、２１ｄ…流出ポート、３１…固定部材、３３…可動部材。

Claims

添加剤を噴射する噴射弁（１０）を冷却液により冷却する冷却装置（２０）であって、
前記冷却液が流入する第１ポート（２１ｃ）と、
前記第１ポートに接続され、前記噴射弁の先端部の外周まで延びる第１通路と、
前記第１ポートよりも上方に設けられ、前記冷却液が流出する第２ポート（２１ｄ）と、
前記第１通路に接続され、前記先端部の外周から前記噴射弁に沿って延びて、前記第２ポートに接続された第２通路と、
前記冷却液の流れを受けて移動することで、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の高さにおいて、前記冷却液の流量が所定流量よりも少ない場合に前記第１通路と前記第２通路とを連通させ、前記冷却液の流量が前記所定流量よりも多い場合に前記第１通路と前記第２通路とを遮断する可動部材（３３）と、
を備える添加剤噴射弁の冷却装置。
前記可動部材は、前記第１通路と前記第２通路とを遮断する方向へ前記可動部材を移動させる力を、前記第１ポートから流入する前記冷却液の流れを受けることで発生させる傾斜面（３３ｂ）を有する、請求項１に記載の添加剤噴射弁の冷却装置。
前記第１通路において前記先端部の外周に連通する部分（ｇ１、ｇ２）の通路面積は、前記可動部材が前記第１通路と前記第２通路とを遮断した場合に、前記可動部材が前記第１通路と前記第２通路とを連通させた場合よりも大きくなっている、請求項１又は２に記載の添加剤噴射弁の冷却装置。
移動しないように固定された固定部材（３１）を備え、
前記固定部材と前記可動部材とで、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の高さにおいて、前記第１通路と前記第２通路とを連通させる連通路（３３ｃａ、３３ｃｃ、ｇ３）が形成されており、
前記可動部材は、前記冷却液の流れを受けて前記固定部材に対して移動し、前記冷却液の流量が前記所定流量よりも少ない場合に前記連通路を連通させ、前記冷却液の流量が前記所定流量よりも多い場合に前記連通路を遮断する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の添加剤噴射弁の冷却装置。
前記可動部材は、前記第２通路において、所定位置の通路面積を、前記所定位置の両隣の位置の通路面積よりも減少させる絞り部（３３ｄ）を有し、
前記絞り部は、前記第１通路と前記第２通路とを遮断する方向へ前記可動部材を移動させる力を、前記冷却液の流れを受けることで発生させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の添加剤噴射弁の冷却装置。
前記第１通路と前記第２通路とを連通させる方向へ前記可動部材を付勢する付勢部材（３７）を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の添加剤噴射弁の冷却装置。
前記第１通路と前記第２通路とを連通させる方向へ前記可動部材を付勢する付勢部材を備え、
前記付勢部材の一端は、前記絞り部に当接している、請求項５に記載の添加剤噴射弁の冷却装置。
前記可動部材が前記第１通路と前記第２通路とを連通させた状態において、前記絞り部は前記付勢部材と反対側で、前記可動部材の移動を規制する規制部（３５、１０ｄ）に当接している、請求項７に記載の添加剤噴射弁の冷却装置。