JPH1077926A - 燃料噴射弁 - Google Patents
燃料噴射弁Info
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- JPH1077926A JPH1077926A JP9196827A JP19682797A JPH1077926A JP H1077926 A JPH1077926 A JP H1077926A JP 9196827 A JP9196827 A JP 9196827A JP 19682797 A JP19682797 A JP 19682797A JP H1077926 A JPH1077926 A JP H1077926A
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- F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
- F02M53/06—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means with fuel-heating means, e.g. for vaporising
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- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/12—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating electrically
- F02M31/125—Fuel
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
- F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
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- F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 公知の燃料噴射弁において、燃料噴射弁を操
作する働きのある磁気コイルから放出される損失熱量を
熱エネルギーとして燃料噴射弁の周囲に導く。 【解決手段】 燃料噴射弁を通って流れる燃料の予熱に
磁気コイル21の損失熱量を利用する。したがって、磁
気コイル21は、磁気コイル21と、熱交換部6を通っ
て流れる燃料との間に熱結合が生じるように配置されて
いる。本発明の構成に従い、磁気コイル21と熱交換部
6との間に、熱ポンプとして働くペルチエ素子(43)
を配置できる。さらに、燃料の加熱はフィラメント巻線
41によっても行うことができる。
作する働きのある磁気コイルから放出される損失熱量を
熱エネルギーとして燃料噴射弁の周囲に導く。 【解決手段】 燃料噴射弁を通って流れる燃料の予熱に
磁気コイル21の損失熱量を利用する。したがって、磁
気コイル21は、磁気コイル21と、熱交換部6を通っ
て流れる燃料との間に熱結合が生じるように配置されて
いる。本発明の構成に従い、磁気コイル21と熱交換部
6との間に、熱ポンプとして働くペルチエ素子(43)
を配置できる。さらに、燃料の加熱はフィラメント巻線
41によっても行うことができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射弁、とく
に内燃機関の燃料噴射装置用の燃料噴射弁であって、ニ
ードル弁を有していて、該ニードル弁が弁座体と協働す
る弁閉鎖体を備えて弁座を形成しており、さらに燃料導
入スリーブから前記弁座まで延びている燃料供給路を有
していて、該燃料供給路が部分的に磁気コイルによって
包囲されており、該磁気コイルが前記ニードル弁と結合
している可動子と協働して燃料噴射弁を操作する形式の
ものに関する。
に内燃機関の燃料噴射装置用の燃料噴射弁であって、ニ
ードル弁を有していて、該ニードル弁が弁座体と協働す
る弁閉鎖体を備えて弁座を形成しており、さらに燃料導
入スリーブから前記弁座まで延びている燃料供給路を有
していて、該燃料供給路が部分的に磁気コイルによって
包囲されており、該磁気コイルが前記ニードル弁と結合
している可動子と協働して燃料噴射弁を操作する形式の
ものに関する。
【0002】
【従来の技術】すでにドイツ連邦共和国特許出願公開第
4325842号明細書から、ニードル弁に形成された
弁閉鎖体が弁座面と協働して弁座を形成する燃料噴射弁
が公知である。ニードル弁の弁閉鎖体を弁座面から持ち
上げるために、ニードル弁には電気的に励磁可能な磁気
コイルと協働して燃料噴射弁を開く可動子が設けられて
いる。燃料は燃料ジェットの形で燃料噴射弁から出て、
一部は吸気管の壁と内燃機関の入口弁に当たる。このと
き、内燃機関が低温の状態にあるか、または負荷が急減
に変化すると、噴射された燃料が凝結することがある。
さらに、燃料噴射弁は磁気コイルの熱量損失に基づいて
不均一な使用温度にさらされることがある。
4325842号明細書から、ニードル弁に形成された
弁閉鎖体が弁座面と協働して弁座を形成する燃料噴射弁
が公知である。ニードル弁の弁閉鎖体を弁座面から持ち
上げるために、ニードル弁には電気的に励磁可能な磁気
コイルと協働して燃料噴射弁を開く可動子が設けられて
いる。燃料は燃料ジェットの形で燃料噴射弁から出て、
一部は吸気管の壁と内燃機関の入口弁に当たる。このと
き、内燃機関が低温の状態にあるか、または負荷が急減
に変化すると、噴射された燃料が凝結することがある。
さらに、燃料噴射弁は磁気コイルの熱量損失に基づいて
不均一な使用温度にさらされることがある。
【0003】ドイツ連邦共和国特許出願公開第4438
335号明細書から、吸気管の壁に結露するのを防ぐた
めに、吸気管の壁をペルチエ素子によって加熱し、そこ
で発生する燃料を蒸発させることが公知である。ペルチ
エ素子を使用することは、従来の加熱素子、特にPTC
抵抗素子を使用する場合と比べてはるかに少ない熱量し
か必要とされないことが長所である。
335号明細書から、吸気管の壁に結露するのを防ぐた
めに、吸気管の壁をペルチエ素子によって加熱し、そこ
で発生する燃料を蒸発させることが公知である。ペルチ
エ素子を使用することは、従来の加熱素子、特にPTC
抵抗素子を使用する場合と比べてはるかに少ない熱量し
か必要とされないことが長所である。
【0004】代替として、たとえばドイツ連邦共和国特
許第2057972号明細書、ドイツ連邦共和国特許出
願公開第2843534号明細書および同第30175
91号明細書から、燃料噴射弁によって噴射された燃料
を加熱することが公知である。この目的のために、ドイ
ツ連邦共和国特許第2057972号明細書では、燃料
噴射弁内に加熱素子が設けられており、この加熱素子の
回りを燃料が流れるようになっている。ドイツ連邦共和
国特許出願公開第2843534号明細書から、流出管
路を通して噴射弁を燃料出口と連結し、流出管路を通っ
て流れる燃料を加熱する加熱素子を流出管路内に配置す
ることが公知である。ドイツ連邦共和国特許出願公開第
3017591号明細書には、弁箱がリング状またはパ
イプ状の加熱カートリッジによって包囲され、この加熱
カートリッジが弁箱と熱的に結合している噴射弁が記載
されている。しかし、上に挙げたすべての解決手段にお
いて、燃料を加熱するために追加の熱電量を用いなけれ
ばならない。
許第2057972号明細書、ドイツ連邦共和国特許出
願公開第2843534号明細書および同第30175
91号明細書から、燃料噴射弁によって噴射された燃料
を加熱することが公知である。この目的のために、ドイ
ツ連邦共和国特許第2057972号明細書では、燃料
噴射弁内に加熱素子が設けられており、この加熱素子の
回りを燃料が流れるようになっている。ドイツ連邦共和
国特許出願公開第2843534号明細書から、流出管
路を通して噴射弁を燃料出口と連結し、流出管路を通っ
て流れる燃料を加熱する加熱素子を流出管路内に配置す
ることが公知である。ドイツ連邦共和国特許出願公開第
3017591号明細書には、弁箱がリング状またはパ
イプ状の加熱カートリッジによって包囲され、この加熱
カートリッジが弁箱と熱的に結合している噴射弁が記載
されている。しかし、上に挙げたすべての解決手段にお
いて、燃料を加熱するために追加の熱電量を用いなけれ
ばならない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、冒頭で述べた形式の燃料噴射弁を改良して、燃料
噴射弁の操作に用いられる磁気コイルから放出された損
失熱量を熱エネルギーとして燃料噴射弁の周囲に導くこ
とである。
題は、冒頭で述べた形式の燃料噴射弁を改良して、燃料
噴射弁の操作に用いられる磁気コイルから放出された損
失熱量を熱エネルギーとして燃料噴射弁の周囲に導くこ
とである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の燃料噴射弁では、前記磁気コイルが直接に、
または前記磁気コイルを保持する伝熱巻線支持体を介し
て前記磁気コイルに包囲された燃料供給路の熱交換部と
熱的に結合しているようにした。本発明の燃料噴射弁の
長所は、もともと発生する損失熱量を燃料の予熱に利用
することである。同時に磁気コイルが冷却され、過熱お
よびそれによって引き起こされる熱量噴射弁の破壊を防
ぐ。さらに、燃料噴射弁は均一な使用温度にさらされて
いるので、総じて燃料噴射弁の機能の改善が達成され
る。燃料の予熱は、吸気管の壁に結露するのを防ぎ、そ
れによって排気中の有害成分を減らす。
に本発明の燃料噴射弁では、前記磁気コイルが直接に、
または前記磁気コイルを保持する伝熱巻線支持体を介し
て前記磁気コイルに包囲された燃料供給路の熱交換部と
熱的に結合しているようにした。本発明の燃料噴射弁の
長所は、もともと発生する損失熱量を燃料の予熱に利用
することである。同時に磁気コイルが冷却され、過熱お
よびそれによって引き起こされる熱量噴射弁の破壊を防
ぐ。さらに、燃料噴射弁は均一な使用温度にさらされて
いるので、総じて燃料噴射弁の機能の改善が達成され
る。燃料の予熱は、吸気管の壁に結露するのを防ぎ、そ
れによって排気中の有害成分を減らす。
【0007】請求項2以下に記載された手段により、請
求項1に記載された燃料噴射弁の有利な別の構成と改善
が可能である。
求項1に記載された燃料噴射弁の有利な別の構成と改善
が可能である。
【0008】特に磁気コイルと燃料供給路との間に配置
された、熱ポンプとして作用するペルチエ素子(Peltier
element)を使用することにより、さらに効率が改善され
る。ペルチエ素子を運転するために追加的に必要な電力
は比較的わずかである。
された、熱ポンプとして作用するペルチエ素子(Peltier
element)を使用することにより、さらに効率が改善され
る。ペルチエ素子を運転するために追加的に必要な電力
は比較的わずかである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。
面に基づいて詳細に説明する。
【0010】たとえば図1に示された、混合気を圧縮し
て外部点火される内燃機関の燃料噴射装置用の噴射弁と
して構成された電磁的に操作可能なバルブはコア1を有
しており、その供給側のコア端部2は燃料導入スリーブ
として働く。コア1内に設けられた段付き流動孔3に
は、供給側のコア端部2の範囲で燃料フィルタ4がはめ
込まれている。段付き流動孔3は、特にニードル弁7内
に設けられたニードル弁孔8を経て弁座9まで延びてい
る燃料供給路の一部であり、以下に詳しく説明する熱交
換部6を有している。コア1はケーシング10によって
包囲されているが、これはたとえばプラスチック射出成
型法で製造できる。
て外部点火される内燃機関の燃料噴射装置用の噴射弁と
して構成された電磁的に操作可能なバルブはコア1を有
しており、その供給側のコア端部2は燃料導入スリーブ
として働く。コア1内に設けられた段付き流動孔3に
は、供給側のコア端部2の範囲で燃料フィルタ4がはめ
込まれている。段付き流動孔3は、特にニードル弁7内
に設けられたニードル弁孔8を経て弁座9まで延びてい
る燃料供給路の一部であり、以下に詳しく説明する熱交
換部6を有している。コア1はケーシング10によって
包囲されているが、これはたとえばプラスチック射出成
型法で製造できる。
【0011】ニードル弁7はその下流側に、実施例では
球形の弁閉鎖体11を有している。球形の弁閉鎖体11
は、流動方向で円錐台形に細くなっている弁座体12の
弁座面と協働する。ニードル弁7が軸方向に運動する間
に弁閉鎖体11を弁長手方向軸13に沿って案内するた
めに、弁座体12の案内開口部14が用いられる。弁座
体12は弁閉鎖体11と反対側の端面では、実施例では
鉢状に形成された噴射孔付き円板15と、密な全周的な
シーム溶接によって結合している。実施例ではたとえば
腐食または打抜きによって噴射孔付き円板15に幾つか
の噴射孔16が形成されている。下流側のケーシング部
分17は、特に弁座支持体として弁座体12の保持に用
いられる套管29を包囲している。ケーシング部分17
は下部シールリング18によって包囲されており、燃料
導入スリーブ2は上部シールリング19によって密閉さ
れている。
球形の弁閉鎖体11を有している。球形の弁閉鎖体11
は、流動方向で円錐台形に細くなっている弁座体12の
弁座面と協働する。ニードル弁7が軸方向に運動する間
に弁閉鎖体11を弁長手方向軸13に沿って案内するた
めに、弁座体12の案内開口部14が用いられる。弁座
体12は弁閉鎖体11と反対側の端面では、実施例では
鉢状に形成された噴射孔付き円板15と、密な全周的な
シーム溶接によって結合している。実施例ではたとえば
腐食または打抜きによって噴射孔付き円板15に幾つか
の噴射孔16が形成されている。下流側のケーシング部
分17は、特に弁座支持体として弁座体12の保持に用
いられる套管29を包囲している。ケーシング部分17
は下部シールリング18によって包囲されており、燃料
導入スリーブ2は上部シールリング19によって密閉さ
れている。
【0012】ニードル弁7を持ち上げ、したがって燃料
噴射弁を開くために、ニードル弁7は可動子20と固く
結合している。可動子20は磁気コイル21と電磁的に
協働する。可動子20は、コア1と、軸方向の強磁性導
電部材22と、半径方向の強磁性導電部材23とで閉じ
られた磁気回路の一部である。磁気コイル21を電気的
に励磁すると、可動子20はコア1に向かって引っ張ら
れてこれに当たる。そうすることによって、ニードル弁
7およびこれと結合した弁閉鎖体11は弁座面からわず
かに持ち上げられ、それによって燃料噴射弁はそれ自体
公知の形式で開く。ニードル弁7の軸方向運動はもどし
ばね24に抗して行われる。もどしばね24は、段付き
流動孔3にはめ込まれた調節套管25に支えられてい
る。
噴射弁を開くために、ニードル弁7は可動子20と固く
結合している。可動子20は磁気コイル21と電磁的に
協働する。可動子20は、コア1と、軸方向の強磁性導
電部材22と、半径方向の強磁性導電部材23とで閉じ
られた磁気回路の一部である。磁気コイル21を電気的
に励磁すると、可動子20はコア1に向かって引っ張ら
れてこれに当たる。そうすることによって、ニードル弁
7およびこれと結合した弁閉鎖体11は弁座面からわず
かに持ち上げられ、それによって燃料噴射弁はそれ自体
公知の形式で開く。ニードル弁7の軸方向運動はもどし
ばね24に抗して行われる。もどしばね24は、段付き
流動孔3にはめ込まれた調節套管25に支えられてい
る。
【0013】たとえば、丸めたばね鋼板から成形した調
節用套管25は、もどしばね24のばね応力を調節する
働きをし、燃料管路の一部として貫通流路5を有してい
る。
節用套管25は、もどしばね24のばね応力を調節する
働きをし、燃料管路の一部として貫通流路5を有してい
る。
【0014】弁座体12の差込み深さが、ニードル弁7
の行程の前調節を規定する。この場合、励磁されない磁
気コイル21におけるニードル弁7の最終位置は、弁座
体11が弁座体12の弁座面に当たることによって決ま
る。励磁された磁気コイル21におけるニードル弁7の
他方の最終位置は、可動子20が下流側コア端部26に
当たることによって生じる。
の行程の前調節を規定する。この場合、励磁されない磁
気コイル21におけるニードル弁7の最終位置は、弁座
体11が弁座体12の弁座面に当たることによって決ま
る。励磁された磁気コイル21におけるニードル弁7の
他方の最終位置は、可動子20が下流側コア端部26に
当たることによって生じる。
【0015】ケーシング10には側方にプラグコネクタ
28が形成されており、これに図示されない接続プラグ
を差し込んで、磁気コイル21の巻線と連結したコンタ
クトピン27を電気的に接触させることができる。
28が形成されており、これに図示されない接続プラグ
を差し込んで、磁気コイル21の巻線と連結したコンタ
クトピン27を電気的に接触させることができる。
【0016】図1に示された実施例で発明にとって本質
的なのは、磁気コイル21と流動孔3の熱交換部6との
間に、熱伝導が良好な熱接触が成立していることであ
る。それゆえ、磁気コイル21の巻線は、実施例では熱
伝導率の大きい材料、特に金属からなる円筒形套管29
として作製された薄い巻線支持体に巻かれている。磁気
コイル21の巻線は、一方では套管29の套管フランジ
30によって限定され、他方では套管29にはめた屈曲
したリング31によって限定されている。実施例では套
管29は流動方向で弁座体12まで延びていて、燃料噴
射弁を下流側で閉じている。したがって、套管29は弁
座支持体を形成している。
的なのは、磁気コイル21と流動孔3の熱交換部6との
間に、熱伝導が良好な熱接触が成立していることであ
る。それゆえ、磁気コイル21の巻線は、実施例では熱
伝導率の大きい材料、特に金属からなる円筒形套管29
として作製された薄い巻線支持体に巻かれている。磁気
コイル21の巻線は、一方では套管29の套管フランジ
30によって限定され、他方では套管29にはめた屈曲
したリング31によって限定されている。実施例では套
管29は流動方向で弁座体12まで延びていて、燃料噴
射弁を下流側で閉じている。したがって、套管29は弁
座支持体を形成している。
【0017】套管29は磁気コイル21から放出される
損失熱量を半径方向で、熱交換部6の壁を形成するニー
ドル弁7に向いた下流側コア端部26に伝達する。この
範囲では下流側コア端部26は非常に薄肉に形成されて
いるので、磁気コイル21と熱交換部6を通って流れる
燃料との間に良好な熱結合が生じる。磁気コイル21の
損失燃料は典型的には10ないし15Wの範囲にあるの
で、本発明の構成によって燃料の少なからぬ予熱が達成
され、その結果として燃料は燃料噴射弁から出ると、よ
り迅速に蒸発する。そうすることによって、内燃機関の
吸気管の壁の結露は減り、排気中の有害な成分を減少さ
せることができる。同時に、燃料誘導による排熱が改善
されて、過熱およびそれに起因する燃料噴射弁の破壊が
避けられる。本発明の燃料噴射弁の構成の使用温度が均
一に調節されることにより、改善された機能とより長い
寿命が保証される。
損失熱量を半径方向で、熱交換部6の壁を形成するニー
ドル弁7に向いた下流側コア端部26に伝達する。この
範囲では下流側コア端部26は非常に薄肉に形成されて
いるので、磁気コイル21と熱交換部6を通って流れる
燃料との間に良好な熱結合が生じる。磁気コイル21の
損失燃料は典型的には10ないし15Wの範囲にあるの
で、本発明の構成によって燃料の少なからぬ予熱が達成
され、その結果として燃料は燃料噴射弁から出ると、よ
り迅速に蒸発する。そうすることによって、内燃機関の
吸気管の壁の結露は減り、排気中の有害な成分を減少さ
せることができる。同時に、燃料誘導による排熱が改善
されて、過熱およびそれに起因する燃料噴射弁の破壊が
避けられる。本発明の燃料噴射弁の構成の使用温度が均
一に調節されることにより、改善された機能とより長い
寿命が保証される。
【0018】図2に、本発明の燃料噴射弁の第2および
第3の実施例を示す。図2に示された実施例は、すでに
図1に基づいて説明した実施例とほぼ相応している。そ
れゆえ、すでに上述した部材は、等しい参照符号を付け
ている。図2に示された実施例は、図1に従う実施例と
異なり、本発明の2つの構成を有している。コア1の下
流側コア端部26は、磁気コイル21の供給側端部まで
延びている。下流側コア端部26と可動子20との間に
は、熱伝導率が特に大きい材料からなる、実施例では円
筒形の熱伝導体40が配置されている。この熱伝導体4
0は磁気コイル21と、熱交換部6を貫流する燃料との
間の熱結合をさらに改善する働きをする。熱伝導体40
は、熱交換部6に向いた内側に冷却フィンを備えること
ができる。
第3の実施例を示す。図2に示された実施例は、すでに
図1に基づいて説明した実施例とほぼ相応している。そ
れゆえ、すでに上述した部材は、等しい参照符号を付け
ている。図2に示された実施例は、図1に従う実施例と
異なり、本発明の2つの構成を有している。コア1の下
流側コア端部26は、磁気コイル21の供給側端部まで
延びている。下流側コア端部26と可動子20との間に
は、熱伝導率が特に大きい材料からなる、実施例では円
筒形の熱伝導体40が配置されている。この熱伝導体4
0は磁気コイル21と、熱交換部6を貫流する燃料との
間の熱結合をさらに改善する働きをする。熱伝導体40
は、熱交換部6に向いた内側に冷却フィンを備えること
ができる。
【0019】同様の構成は、図1の下流側コア端部26
にも設けることができる。熱結合をさらに改善するため
に、磁気コイル21の巻線は、套管29とリング31と
からなる巻線支持体を省いて、図2の熱伝導体40もし
くは図1の下流側コア端部26に直接巻き付けることも
できる。
にも設けることができる。熱結合をさらに改善するため
に、磁気コイル21の巻線は、套管29とリング31と
からなる巻線支持体を省いて、図2の熱伝導体40もし
くは図1の下流側コア端部26に直接巻き付けることも
できる。
【0020】さらに、図2に示された燃料噴射弁は、ニ
ードル弁孔8を通って流れる燃料をいっそう加熱するた
めにフィラメント巻線41を有している。フィラメント
巻線41としては、あらゆる公知の発熱抵抗部材が適し
ている。フィラメント巻線41の給電は、図示されない
接続導線と磁気コイル21のコンタクトピン27を通し
て行うことができる。さらに、フィラメント巻線41は
磁気コイル21と平行に接続できる。しかしながら、給
電はプラグコネクタ28内の独立のコンタクトピン27
を通して行うこともできる。図示された実施例では、フ
ィラメント巻線41によって生み出された熱は、軸方向
伝熱部材22、套管29および可動子20を通してニー
ドル弁7に、したがってニードル弁孔8を通って流れる
燃料に放出される。このように構成することによって、
磁気コイル21の損失熱量とは独立に、燃料噴射弁を通
って流れる燃料を必要に応じて加熱することができる。
ードル弁孔8を通って流れる燃料をいっそう加熱するた
めにフィラメント巻線41を有している。フィラメント
巻線41としては、あらゆる公知の発熱抵抗部材が適し
ている。フィラメント巻線41の給電は、図示されない
接続導線と磁気コイル21のコンタクトピン27を通し
て行うことができる。さらに、フィラメント巻線41は
磁気コイル21と平行に接続できる。しかしながら、給
電はプラグコネクタ28内の独立のコンタクトピン27
を通して行うこともできる。図示された実施例では、フ
ィラメント巻線41によって生み出された熱は、軸方向
伝熱部材22、套管29および可動子20を通してニー
ドル弁7に、したがってニードル弁孔8を通って流れる
燃料に放出される。このように構成することによって、
磁気コイル21の損失熱量とは独立に、燃料噴射弁を通
って流れる燃料を必要に応じて加熱することができる。
【0021】図3に、本発明の特に有利な構成の部分拡
大図を示す。図3に示された実施例では、下部コア端部
26は、軸方向溝42を有しており、これにペルチエ素
子43が軸方向に挿入されている。この場合、ペルチエ
素子43は熱ポンプとして作用するが、運転中に加熱さ
れるペルチエ素子43の第1の表面44は流動孔3の熱
交換部6に向けられており、運転中に冷却されるペルチ
エ素子43の第2の表面45は磁気コイル21に向けら
れている。
大図を示す。図3に示された実施例では、下部コア端部
26は、軸方向溝42を有しており、これにペルチエ素
子43が軸方向に挿入されている。この場合、ペルチエ
素子43は熱ポンプとして作用するが、運転中に加熱さ
れるペルチエ素子43の第1の表面44は流動孔3の熱
交換部6に向けられており、運転中に冷却されるペルチ
エ素子43の第2の表面45は磁気コイル21に向けら
れている。
【0022】この場合、ペルチエ素子43は、異なるド
ーピングを施した半導体材料(p型、n型)のpn接合
部の間で、pn接合部を通って流れる電流の方向に応じ
て温度差が生じる効果を公知の形式で利用する。このよ
うなp型半導体とn型半導体からなる幾つかのペルチエ
セルが電気的に相前後して、しかし熱的に平行して接続
されると、比較的大きい熱効率を有するペルチエ素子が
生じる。たとえば、このような幾つかの条片状のペルチ
エセルを1つのペルチエ素子に組み合わせ、薄いセラミ
ックプレートで互いに分離できる。ペルチエ素子43の
運転中に冷却されるpn接合部は磁気コイル21に向け
られた表面45の範囲にあり、ペルチエ素子43の運転
中に加熱されるpn接合部は熱交換部6に向けられた表
面44の範囲にある。ペルチエ素子43の給電は、図示
された接続導線を通して、磁気コイル21に給電する働
きのあるコンタクトピン27を介して直接行うことがで
きる。この際に、ペルチエ素子43は磁気コイル21と
電気的に平行に接続できる。ペルチエ素子43に給電す
るためにプラグコネクタ28内に独立のコンタクトピン
を設けることも考えられる。
ーピングを施した半導体材料(p型、n型)のpn接合
部の間で、pn接合部を通って流れる電流の方向に応じ
て温度差が生じる効果を公知の形式で利用する。このよ
うなp型半導体とn型半導体からなる幾つかのペルチエ
セルが電気的に相前後して、しかし熱的に平行して接続
されると、比較的大きい熱効率を有するペルチエ素子が
生じる。たとえば、このような幾つかの条片状のペルチ
エセルを1つのペルチエ素子に組み合わせ、薄いセラミ
ックプレートで互いに分離できる。ペルチエ素子43の
運転中に冷却されるpn接合部は磁気コイル21に向け
られた表面45の範囲にあり、ペルチエ素子43の運転
中に加熱されるpn接合部は熱交換部6に向けられた表
面44の範囲にある。ペルチエ素子43の給電は、図示
された接続導線を通して、磁気コイル21に給電する働
きのあるコンタクトピン27を介して直接行うことがで
きる。この際に、ペルチエ素子43は磁気コイル21と
電気的に平行に接続できる。ペルチエ素子43に給電す
るためにプラグコネクタ28内に独立のコンタクトピン
を設けることも考えられる。
【0023】ペルチエ素子43として構成された熱ポン
プを磁気コイル21と熱交換部6との間に配置すること
によって、この配置構成の効率は著しく改善され、熱交
換部6を通って流れる燃料の効果的な予熱と同時に、磁
気コイル21の効果的な冷却が達成される。
プを磁気コイル21と熱交換部6との間に配置すること
によって、この配置構成の効率は著しく改善され、熱交
換部6を通って流れる燃料の効果的な予熱と同時に、磁
気コイル21の効果的な冷却が達成される。
【0024】図4から図6には、ペルチエ素子43の種
々の構成が示されている。図4に示されたペルチエ素子
43は中空円筒形60として形成されており、たとえば
図3に従う実施例の軸方向溝42に挿入できる。図5に
は、互いに補完して1つの中空円筒を形成する2つのハ
ーフシェル61および62として構成されたペルチエ素
子43の形態を示す。図6に示されたペルチエ素子43
は、やはり互いに補完して1つの中空円筒を形成する、
軸方向に延びて周方向に湾曲している幾つかの条片63
に分割されている。ハーフシェル61、62と条片63
はセラミック層によって互いに分離し、絶縁できる。ハ
ーフシェル61、62と条片63も、図3の軸方向溝4
2によって保持できる。
々の構成が示されている。図4に示されたペルチエ素子
43は中空円筒形60として形成されており、たとえば
図3に従う実施例の軸方向溝42に挿入できる。図5に
は、互いに補完して1つの中空円筒を形成する2つのハ
ーフシェル61および62として構成されたペルチエ素
子43の形態を示す。図6に示されたペルチエ素子43
は、やはり互いに補完して1つの中空円筒を形成する、
軸方向に延びて周方向に湾曲している幾つかの条片63
に分割されている。ハーフシェル61、62と条片63
はセラミック層によって互いに分離し、絶縁できる。ハ
ーフシェル61、62と条片63も、図3の軸方向溝4
2によって保持できる。
【0025】本発明は上記の実施例に制限されるもので
はない。たとえば、熱ポンプとして働くペルチエ素子は
燃料噴射弁の別の箇所に配置して、燃料噴射弁を通って
流れる燃料を加熱するために燃料噴射弁の周囲の熱源を
利用することもできる。特に、このようにすることによ
って、燃料の予熱に内燃機関の加熱を利用できる。巻線
支持体、特に套管29も、ペルチエ素子として形成でき
る。
はない。たとえば、熱ポンプとして働くペルチエ素子は
燃料噴射弁の別の箇所に配置して、燃料噴射弁を通って
流れる燃料を加熱するために燃料噴射弁の周囲の熱源を
利用することもできる。特に、このようにすることによ
って、燃料の予熱に内燃機関の加熱を利用できる。巻線
支持体、特に套管29も、ペルチエ素子として形成でき
る。
【図1】本発明の燃料噴射弁の第1の実施例の断面図で
ある。
ある。
【図2】本発明の燃料噴射弁の第2および第3の実施例
の断面図である。
の断面図である。
【図3】本発明の燃料噴射弁の第4の実施例の断面の部
分拡大図である。
分拡大図である。
【図4】図3に示した実施例に用いられる中空円筒形の
ペルチエ素子を示す図である。
ペルチエ素子を示す図である。
【図5】図3に示した実施例に用いられる、2つのハー
フシェルに分割されたペルチエ素子を示す図である。
フシェルに分割されたペルチエ素子を示す図である。
【図6】図3に示した実施例に用いられる、幾つかの軸
方向条片に分割されたペルチエ素子を示す図である。
方向条片に分割されたペルチエ素子を示す図である。
1 コア、 2 コア端部、 3 燃料供給路、 5
燃料供給路、 6 熱交換部、 7 ニードル弁、 8
燃料供給路、 9 弁座、 11 弁閉鎖体、 12
弁座体、 21 磁気コイル、 29 套管、 30
套管スリーブ、 31 リング、 41 フィラメン
ト巻線、 43 ペルチエ素子、 44第1の表面、
45 第2の表面、 60 円筒、 61 ハーフシェ
ル、62 ハーフシェル、 63 条片
燃料供給路、 6 熱交換部、 7 ニードル弁、 8
燃料供給路、 9 弁座、 11 弁閉鎖体、 12
弁座体、 21 磁気コイル、 29 套管、 30
套管スリーブ、 31 リング、 41 フィラメン
ト巻線、 43 ペルチエ素子、 44第1の表面、
45 第2の表面、 60 円筒、 61 ハーフシェ
ル、62 ハーフシェル、 63 条片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュテファン マイアー ドイツ連邦共和国 シュヴィーバーディン ゲン ゲルリッツァーシュトラーセ 54
Claims (10)
- 【請求項1】 燃料噴射弁であって、ニードル弁(7)
を有していて、該ニードル弁(7)が弁座体(12)と
協働する弁閉鎖体(11)を備えて弁座(9)を形成し
ており、さらに燃料導入スリーブ(2)から前記弁座
(9)まで延びている燃料供給路(3、5、6、8)を
有していて、該燃料供給路(3、5、6、8)が部分的
に磁気コイル(21)によって包囲されており、該磁気
コイル(21)が前記ニードル弁(7)と結合している
可動子(20)と協働して燃料噴射弁を操作する形式の
ものにおいて、 前記磁気コイル(21)が直接に、または前記磁気コイ
ル(21)を保持する熱伝導性の巻線支持体(29、3
0、31)を介して、前記磁気コイル(21)に包囲さ
れた燃料供給路(3、5、6、8)の熱交換部(6)と
熱的に結合していることを特徴とする燃料噴射弁。 - 【請求項2】 前記巻線支持体(29、30、31)
が、燃料供給路(3、5、6、8)の熱交換部(6)を
密に包囲している、熱伝導率の大きい材料、殊に金属か
らなる薄肉の套管(29)を有しており、該套管(2
9)に磁気コイル(21)が巻かれている、請求項1記
載の燃料噴射弁。 - 【請求項3】 前記套管(29)の一方の端部に、前記
套管(29)の長手方向軸に対して半径方向に延びてい
る套管フランジ(30)が形成されており、該套管フラ
ンジ(30)が前記套管(29)にはめ込み可能なリン
グ(31)と一緒に前記磁気コイル(21)を軸方向に
限定している、請求項2記載の燃料噴射弁。 - 【請求項4】 前記燃料供給路(3、5、6、8)の熱
交換部(6)が、熱伝導率の大きい材料からなる熱伝導
体(40)を備えた壁を有している、請求項1から3ま
でのいずれか1項記載の燃料噴射弁。 - 【請求項5】 前記磁気コイル(21)と前記燃料供給
路(3、5、6、8)の熱交換部(6)との間に、熱ポ
ンプとして働くペルチエ素子(43)が配置されてお
り、該ペルチエ素子(43)の運転中に加熱される、前
記燃料供給路(3、5、6、8)の熱交換部(6)に向
けられた第1の表面(44)と、前記ペルチエ素子(4
3)の運転中に冷却される、前記磁気コイル(21)に
向けられた第2の表面(45)とを有している、請求項
1から4までのいずれか1項記載の燃料噴射弁。 - 【請求項6】 前記ペルチエ素子(43)が完全に包囲
された中空円筒(60)として形成されている、請求項
5記載の燃料噴射弁。 - 【請求項7】 前記ペルチエ素子(43)が中空円筒を
形成する2つのハーフシェル(61、62)に分割され
ている、請求項5記載の燃料噴射弁。 - 【請求項8】 前記ペルチエ素子(43)が中空円筒を
形成する、軸方向に延びて中空円筒の周方向に湾曲して
いる複数の条片(63)に分割されている、請求項5記
載の燃料噴射弁。 - 【請求項9】 前記套管(29)が複数の穴を有してい
る、請求項1から3までのいずれか1項記載の燃料噴射
弁。 - 【請求項10】 追加のフィラメント巻線(41)が燃
料の流動方向で前記磁気コイル(21)と前記弁座
(9)との間に配置されている、請求項1から9までの
いずれか1項記載の燃料噴射弁。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19629589.0 | 1996-07-23 | ||
DE19629589A DE19629589B4 (de) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | Brennstoffeinspritzventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1077926A true JPH1077926A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=7800531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9196827A Withdrawn JPH1077926A (ja) | 1996-07-23 | 1997-07-23 | 燃料噴射弁 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5915626A (ja) |
JP (1) | JPH1077926A (ja) |
DE (1) | DE19629589B4 (ja) |
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