KR100756144B1 - 세라믹 밸브 본체를 구비한 초음파 단일화 연료 분사기 - Google Patents

세라믹 밸브 본체를 구비한 초음파 단일화 연료 분사기 Download PDF

Info

Publication number
KR100756144B1
KR100756144B1 KR1020037007712A KR20037007712A KR100756144B1 KR 100756144 B1 KR100756144 B1 KR 100756144B1 KR 1020037007712 A KR1020037007712 A KR 1020037007712A KR 20037007712 A KR20037007712 A KR 20037007712A KR 100756144 B1 KR100756144 B1 KR 100756144B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
injector
fuel
ultrasonic
valve body
magnetic field
Prior art date
Application number
KR1020037007712A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030068556A (ko
Inventor
제임슨리커비
코헨버나드
깁슨라마르헤쓰
Original Assignee
킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. filed Critical 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Publication of KR20030068556A publication Critical patent/KR20030068556A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100756144B1 publication Critical patent/KR100756144B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/023—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/166—Selection of particular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04—Injectors peculiar thereto
    • F02M69/041—Injectors peculiar thereto having vibrating means for atomizing the fuel, e.g. with sonic or ultrasonic vibrations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

분사기를 작동시키기 위해 오버헤드 캠(27)을 사용하는 내연 기관의 연소실로 가압된 액체 연료를 분사하기 위한 초음파 연료 분사기(30)는 분사기를 통해 연료의 유동을 계량하기 위한 니들 밸브를 형성하여 내부에 배치된 분사기 니들(36)을 구비하는 밸브 본체(33)를 포함한다. 밸브 본체(33)는 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 투과하는 세라믹 재료로 형성된다. 분사기 니들(36)은 세라믹 밸브 본체의 외면 둘레에 감긴 와이어 코일로 둘러싸여진 밸브 본체의 영역에 배치된 자왜 부분를 포함한다. 와이어 코일은 초음파 주파수에서 진동하는 전기 동력원에 연결된다. 센서(51)는 연료를 기관의 연소실로 분사하기 위해 오버헤드 캠이 분사기를 작동시키고 있을 때 신호를 보내기 위해 형성된다. 센서는 초음파 동력원(46)에 연결되어 있는 제어기(47)에 연결되고, 연료를 기관의 연소실 속으로 분사하기 위해 오버헤드 캠(27)이 분사기를 작동시키고 있을 때에만 동일하게 조작하기 위해 형성된다.
연소실, 입구 오리피스, 출구 오리피스, 와이어 코일, 자왜 재료, 니들 밸브, 분사기, 밸브 본체

Description

세라믹 밸브 본체를 구비한 초음파 단일화 연료 분사기 {ULTRASONIC UNITIZED FUEL INJECTOR WITH CERAMIC VALVE BODY}
관련 출원은 정리 번호 제12535호로서 엘.케이.제임슨 등의 명의로 출원된 "가압된 다성분 액체를 유화하기 위한 장치 및 방법"이라는 발명의 명칭을 지닌 미국 출원 번호 제08/576,543호와, 정리 번호 제12537호로서 엘.에이치.깁슨 등의 명의로 출원된 "초음파 액체 연료 분사 장치 및 방법"이라는 발명의 명칭을 지닌 미국 출원 번호 제08/576,522호를 포함하는 공동으로 양도된 일군의 특허 출원 중의 하나이다. 상기 출원들 각각의 요지는 참조로서 본 명세서에 합체된다.
본 발명은 연료를 연소실에 분사하기 위한 장치 및 특히 분사기를 작동시키기 위하여 오버헤드 캠을 사용하는 기관을 위한 단일화 연료 분사기에 관한 것이다.
기관차를 위한 디젤 기관은 오버헤드 캠에 의해 작동된 단일화 연료 분사기를 사용한다. 하나의 그런 전형적인 종래 단일화 분사기가 도1에 개략적으로 도시되고 통상적으로 참조 부호(10)로 지시된다. 이 단일화 분사기(10)는 분사기 너트(29) 내부에 배치된 강철 밸브 본체(11)를 포함한다. 강철 밸브 본체(11)는 분사기가 통상적으로 참조 부호(20)에 의해 지시된 기관 연소실 중 하나로 연료를 분사하는 것을 방지하기 위하여 밸브의 폐쇄 위치 내에서 편위될 수 있는 니들 밸브를 수용한다.
도1의 강철 밸브 본체(11) 일부의 확대 단면도를 도시한 도1b에서 도시된 바와 같이, 니들 밸브는 밸브 본체(11)의 중공 내부 내로 한정되고 니들(14)의 한 끝단부에 원뿔형 팁(13)에 접촉하여 결합될 수 있는 원뿔형 밸브 시트(12)를 포함한다. 밸브 본체(11)의 중공 내부에는 니들 밸브의 하류에 배치된 배출 플리넘(17) 및 연료 저장실(16)에 연결된 연료 통로(15)를 추가로 또한 한정한다. 각각의 여러 출구 채널(18)들은 전형적으로 각 출구 채널의 각 반대쪽 단부에서 입구 오리피스(19)에 의해 배출 플리넘(17)과 연결되고 출구 오리피스(21)에 의해 연소실(12)에 연결된다. 니들 밸브는 연료가 저장실(16)에서 배출 플리넘(17)으로 흐르고 출구 채널(18)을 통해 연소실(20)로 흐르는 것이 허용될 것인지를 제어한다.
밸브 본체(11)의 중공 내부에 수용된 니들(14)의 단부에 있는 원뿔형 팁(13)은 도1에 도시된 바와 같이 편위력을 니들(14)의 반대쪽 단부에 대하여 인가하도록 배치되기 위하여 스프링 케이지(28)에 수용된 스프링(22)에 의해 밸브 시트(12)와 밀봉 접촉하도록 편위된다. 연료 펌프(23)는 스프링으로 편위된 니들(14) 단부 위에서 니들(14)과 축 방향선상으로 배치된다. 다른 스프링(24)은 각각의 연료 펌프(23) 및 스프링으로 편위된 니들(14)의 단부 위에서 축 방향선상으로 배치된 캠 종동부(25)를 편위시킨다. 캠 종동부(25)는 가압된 연료를 분사기(11)의 밸브 본체(11) 속으로 밀어 넣는 펌프의 펌핑 작동을 발생시키는 플런저(26)와 결합한다. 오버헤드 캠(27)은 스프링(24)의 편의력을 이겨 연료 펌프(23)를 작동시키는 플런저(26)를 위에서 내려 누르기 위한 캠 종동부(25)를 주기적으로 작동시킨다. 펌프(23)의 작동을 통해 밸브 본체(11) 속으로 펌프로 공급된 연료는 밸브 시트(12)와의 접촉으로부터 떨어진 니들(12)의 원뿔형 팁(13)을 유압으로 들어 올리고, 그래서 니들 밸브를 열고 일회 충전분의 연료를 분사기(10)의 출구 오리피스(21) 밖으로 배출시키고 분사기에 의해 제공된 연소실(20) 내부로 유입시킨다.
그러나, 분사기의 출구 오리피스는 막힐 수 있어 연소실에 들어 갈 수 있는 연료의 양에 불리한 영향을 미친다. 게다가, 이러한 기관의 연료 효율의 개선은 그러한 기관으로 수행된 연소 과정으로부터 원치 않는 배기물을 줄이게 되므로 바람직하다.
연소 과정에서 동력을 증가시키고 오염물질을 감소시켜 분사기의 성능을 개선시키는 더욱 효율적인 연소를 달성하려는 목적은 대개는 분사기의 출구 오리피스의 크기를 감소 및/또는 출구 오리피스에 공급된 액체 연료의 압력을 증가시켜 달성되도록 추구되어 왔다. 이러한 유형의 각각의 해법은 분사기의 오리피스를 빠져 나가는 연료의 속도를 증가시키려고 한다.
그러나, 이러한 해법은 특이 금속을 사용해야 될 필요와, 윤활성 문제와, 운동부의 마이크로인치 다듬질 작업을 해야할 필요와, 내부 연료 통로의 외형을 취할 필요와, 고비용과 직접 분사와 같은 고유의 문제들을 초래한다. 예컨대, 더욱 작은 오리피스에 의존하게 되면 오리피스가 더 쉽게 막힌다는 것을 의미한다. 1500바 내지 2000바 범위에서 더 높은 압력에 의존하는 것은 완전히 분사기를 파괴하지 않으려면 분사기의 특성을 변화시키는 방식으로 변형 없이 이러한 압력을 견디기에 충분히 강한 특이 금속이 사용되어야 한다는 것을 의미한다. 이러한 특이 금속은 분사기의 비용을 상승시킨다. 더 높은 압력은 분사기의 운동부의 윤활을 위하여 연료에 첨가제에 의해 해결될 수 없는 윤활 문제를 초래한다. 움직이는 금속 부품 상에 마이크로인치 다듬질을 이용하는 것과 같은 다른 윤활 수단은 엄청난 비용이 요구된다. 그와 같은 더욱 높은 압력은 가공하기에 비싼 절삭 가공을 요구하는 통로를 형성함으로써 방지되어야 하는 분사기의 내부 통로에 마모 문제를 발생시킨다. 이러한 마모 문제는 역시 출구 오리피스를 침식시키고, 그런 침식은 시간에 따라 분사기의 플룸의 특성을 변화시키고 성능에 영향을 끼친다. 게다가, 더욱 높은 압력을 얻기 위해, 연료 펌프는 분사기로부터 떨어져 배치되기보다는 직접 분사를 위해 반드시 분사기와 함께 배치되어야만 한다.
연소실로 분사된 연료의 분무화를 개선하기 위하여 초음파 에너지의 사용은 공지되고, 이 분야의 선구는 공통으로 소유되어 참조로서 본 명세서에 합체된 미국 특허 제5,803,106호, 제5,868,153호 및 제6,053,424호에 의해 명백해진다. 이것들은 초음파 호온의 한 단부 상에 하나의 초음파 변환기를 부착하는 것을 포함하는데, 그 동안 호온의 맞은편 단부가 분사기의 출구 오리피스 근처에서 연료에 잠기고 초음파 주파수에서 진동이 발생된다. 그러나, 단일화 연료 분사기는 니들과 축 방향선상으로 배치된 연료 펌프, 캠 종동부 및 오버헤드 캠의 배치 때문에 그러한 초음파 변환기와 결합될 수 없다.
본 발명의 목적 및 장점은 다음의 설명에서 일부 설명되거나, 또는 그 설명으로부터 명백해지거나, 또는 본 발명의 실시를 통해 이해되어질 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예에서, 오버헤드 캠에 의해 작동되는 표준 단일화 분사기는 초음파 주파수에서 진동하는 자기장이 투과되는 세라믹 재료로 구성된 밸브 본체와 강철 밸브 본체를 대체함으로써 개장된다. 세라믹 재료는 가압 상태에서 강철보다 더욱 경하고 마모에 잘 견딘다.
밸브 본체의 개장은 초음파 주파수에서 진동하는 자기장에 기계적으로 응답 가능한 자왜 재료로 구성된 신장부를 갖는 니들을 강철 니들과 대체하는 것을 또한 포함한다. 개장된 니들의 자왜부를 둘러싼 세라믹 밸브 본체의 일부는 초음파 주파수에서 진동하고 있는 자기장 당 니들의 자왜부에 의해 차지된 구역에서 유도 가능한 와이어 코일에 의해 그 자체가 둘러 싸여 있고, 그러므로 초음파 주파수에서 자왜부를 진동하게 한다. 이러한 진동은 분사기의 출구 오리피스로 이끄는 채널 및 배출 플리넘의 입구 근처에 액체 연료 내에 배치된 니들의 팁을 초음파 주파수에서 진동하게 하고, 그러므로 연료를 이러한 초음파 진동되게 한다. 연료가 출구 오리피스를 지날 때 연료의 초음파 시뮬레이션은 분사기를 나가는 연료의 속도를 증가시킬 목적으로 종래의 해법보다 더 작은 압력에서 작동하고 더 큰 출구 오리피스를 사용하는 동안 분사기가 소정의 성능을 얻도록 한다.
본 발명에 의하면, 제어기가 초음파 진동 신호를 작동하기 위해 제공된다. 제어기는 오버헤드 캠이 연료를 분사기를 통해 분사기의 출구 오리피스로부터 연소실로 흐르도록 하기 위하여 분사기를 작동시킬 때, 오직 코일에 제공된 초음파 진동 신호의 작동이 발생하도록 구성된다. 그러므로, 제어기는 연료가 분사기를 통해 분사기의 출구 오리피스로부터 연소실로 흐를 때 연료의 초음파 진동만이 발생 하도록 작동한다. 이 제어기는 캠 종동부 상에 배치된 압력 변환기와 같은 센서를 포함할 수 있으며, 캠에 의해 종동부의 작동을 지시하는 압력 변화를 탐지하는 압전 변환기를 포함한다.
게다가, 분사기는 개장 장비 보다 최초의 장비로 본 발명에 의하여 만들어 질 수 있다.
도1a는 오버헤드 캠에 의해 작동되는 종래의 단일화 연료 분사기의 단면도이다.
도1b는 도1a에서 종래의 단일화 연료 분사기의 강철 밸브 본체 일부의 확대 단면도이다.
도2는 본 발명 장치의 현 양호한 실시예의 가상선(은선)으로 도시된 부분의 부분 사시도의 개략도이다.
도3은 가상선(점선)으로 도시된 주위 구조 및 단면으로 도시된 부분 및 절단된 부분를 구비한 본 발명 장치의 세라믹 밸브 본체에 대한 현 양호한 실시예의 부분 사시도이다.
도4는 도3에서 도시된 세라믹 밸브 본체의 단면도이다.
도5는 개략적으로 도시된 주위 요소 및 단면으로 도시된 부분 및 절단된 부분를 구비한 본 발명 장치의 밸브 본체에 대한 현 양호한 실시예 일부의 확대 사시도이다.
참조는 본 발명의 현 양호한 실시예에서 상세하게 되며, 그것의 하나 또는 그 이상의 예들은 동봉된 도면에 도시된다. 각각의 예는 본 발명의 제한이 아닌, 본 발명의 설명의 방법으로서 제공된다. 사실, 여러 가지 수정 및 변화는 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명 내에서 만들어 질 수 있다는 것은 이 기술분야에 숙련된 자에게는 명백할 것이다. 예컨대, 한 실시예의 부분으로 설명되고 도시된 형상은 여전히 또 다른 실시예를 생성할 수 있는 다른 실시예에 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그에 준하는 범위 내에 있게 되는 그런 변경 및 변화를 다루려는 의도이다. 동일한 부호들이 전 도면과 서술을 통하여 동일 요소에 할당된다.
여기에 사용된 바와 같이, "액체"라는 용어는 기체와 고체 사이의 중간적인 물질로부터 무정형 물질(비결정성 물질)을 나타내며, 여기서 분자들은 기체 상태에서 보다 훨씬 더 높게 농축되지만, 고체 상태 보다 훨씬 덜 농축된다. 액체는 단일 성분을 갖거나 다성분으로 구성될 수 있다. 성분들은 다른 액체, 고체 및/또는 기체가 될 수 있다. 예컨대, 액체의 특징은 작용력의 결과로서 흐르게 하는 그 능력이다. 힘의 작용에 즉시 흐르고 유속이 작용력 직접적으로 비례하는 액체는 통상적으로 뉴턴 액체로서 지칭된다. 몇몇의 액체들은 힘이 작용될 때 비정상적인 유동 반응을 가지며, 비 뉴턴 유동 속성을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 도2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 비례할 필요 없이, 오버헤드 캠(27)에 의해 작동된 단일화 연료 분사기(31)(도2에 도시된 단 하나)를 구비한 내연기관(30)은 파워 플랜트의 전형적인 장치, 즉 부호(32)에 지칭되고 통 상적으로 도시된 장치의 분리된 부분를 형성한다. 그런 장치(32)는 파워 플랜트를 필요로 하는 거의 어떤 장치든 될 수 있고, 지상 발전기에만 제한되는 것이 아니라, 예컨대 철길 기관차 같은 지상 운송, 비행기 같은 공중 운송, 또는 원양선 같이 디젤로 동력이 공급되는 해양 선박을 포함한다.
본 발명의 초음파 연료 분사기 장치는 지시 부호(31)에 의해 도2에 통상적으로 표시된다. 단일화 분사기(31)는 밸브 본체(33)와 니들(36) 및 센서, 제어기 초음파 동력원의 추가의 구성과 배치에 있어서 미리 전술한 종래의 단일화 분사기(10)와 상이하며, 이러한 상이점들은 아래 설명된다. 본 발명의 분사기(31)의 나머지 형상 및 작동은 종래의 단일화 분사기와 동일하다.
분사기(31)의 밸브 본체(33)의 양호한 실시예는 부분적으로 절단 제거되어 도3에서 사시도로 도시되고 도4에서 단면도로 도시된다. 종래의 분사기(10)를 위한 종래의 밸브 본체(11)의 외부 치수와 대응되는 밸브 본체(33)의 외부 본체 및 그와 같은 것은 분사기 너트(29) 내부와 꼭 맞는다. 본 발명에 따르면, 밸브 본체(33)는 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 투과하는 세라믹 재료로 구성된다. 여기서 구체화되고 예컨대 도3 및 도4에서 도시된 바와 같이, 이 밸브 본체(33)는 콜로라도 주, 골든의 쿠어스 세라믹 컴파니(Coors Ceramic Company)로부터 구할 수 있는 부분 안정화된 지르코니아 같은 세라믹 재료로 구성될 수 있다.
밸브 본체(33)는 중앙의 길이 방향 축의 길이 대부분이 비어 있으며, 그 안에 분사기 니들(36)을 수용하도록 형성된다. 종래의 니들에서와 같이, 분사기 니들(36)의 앞 부분은 원뿔형 팁(13)을 한정한다. 밸브 본체의 중공부는 종래의 밸 브 본체(11)에서와 같이 동일한 연료 저장실(16)을 한정한다. 저장실(16)은 가압된 연료의 축적을 보유하고 수용하도록 구성되고, 게다가 저장실을 통해서 분사기 니들(36) 일부가 있는 통로를 수용한다. 밸브 본체(33)의 중공부는 또한 종래의 밸브 본체(11)에 있어서 동일한 배출 플리넘(17)을 한정한다. 플리넘(17)는 연료 저장실(16)과 연통하고 가압된 액체 연료를 수용하기 위해 구성된다. 중공부의 형상은 니들의 외부 형상을 수용하기 위한 통상적으로 원통상의 대칭이지만, 연료 저장실(16) 및 배출 플리넘(17)을 수용하기 위한 밸브 본체의 중심축을 따라 다른 부분에서 니들의 형상으로부터 벗어난다. 밸브 본체(33)의 중심축을 따라 배치된 다른 형상의 중공부는 통상적으로 서로 연통하고, 동일한 형상이 종래의 분사기(10)의 종래 밸브 본체(10)에서 하듯이 동일한 방법으로 니들(36)과 상호작용을 한다.
밸브 본체(33)의 중공부는 일단부에서 배출 플리넘(17) 개구에 연결한 끝이 절단된 원추형 섹션으로 구성되고, 맞은편 단부에 연료 저장실(16)과 연통하도록 구성된 밸브 시트(12)를 한정한다. 그러므로, 배출 플리넘(17)은 종래 밸브 본체(11)와 동일한 방식으로 밸브 시트(12)를 통해 연료 저장실에 연결된다.
밸브 본체(33)에서, 종래의 밸브 본체(11)에서와 같이, 적어도 하나 및 바람직하게는 하나 이상의 노즐 출구 오리피스(21)는 분사기(31)의 밸브 본체(33)의 하부 말단을 통하여 한정된다. 각각의 노즐 출구 오리피스(21)는 분사기의 밸브 본체의 하부 말단을 통해 한정된 출구 채널(18) 및 배출 플리넘(17)을 한정하는 내부 표면을 통해 한정된 입구 오리피스(19)를 통해 배출 플리넘(17)에 연결한다. 각각의 채널(18), 그 오리피스(19, 21)는 약 0.1인치(2.54mm) 보다 작은 직경을 갖는다. 예컨대, 채널(18) 및 그 오리피스(19, 21)는 약 0.0001에서 약 0.1인치(0.00254에서 2.54mm)의 직경을 가질 수 있다. 또 다른 예로서, 채널(18) 및 그 오리피스(19, 21)는 약 0.001에서 약 0.01인치(0.0254에서 0.254mm)의 직경을 가질 수 있다. 연료가 분사기(31)의 출구 오리피스(21)를 지나기 전 연료의 초음파 진동으로부터의 유익한 효과는 채널(18) 및 동일한 오리피스(19, 21)의 크기, 형상, 위치 및 수에 상관없이 발생함이 발견됐다.
도4에 도시된 바와 같이, 분사기(31)의 밸브 본체(33)는 역시 분사기의 밸브 본체 내에 축 밖에서 형성되고 배치된 연료 통로(115)를 한정한다. 연료 통로(115)는 연료 저장실(16)에 가압된 액체 연료를 공급하기 위해 형성되고 연료 저장실(16)에 연결되고 배출 플리넘(17)과 연통한다.
도3에 도시된 바와 같이, 밸브 본체(33)의 한 단부는 종래 분사기(10)에서와 같이 니들(36)의 위치를 편위시키는 스프링(22)을 보유한 스프링 케이지(28)(도3에서 은선으로 도시)와 결합되어 형성된다. 밸브 본체(33)를 위한 설계 고려 사항은 밀봉을 위한 적절한 표면적을 유지하는 것과 응력 집중을 최소화하는 것과 결합된 부분 사이에서 고압 연료의 누수를 방지하는 것을 포함한다. 고압 연료의 밀봉은 이 특별한 분사기 안에서 분사기 너트(29)에 의해 함께 죄어진 부분 사이에서 면을 결합시킴으로써 달성된다. 밀봉, 또는 접촉, 면은 접촉 압력이 반드시 포함되어있는 최고 분사 압력보다 현저하게 더욱 크다. 밸브 본체(33) 내부의 정압은 역시 밸브 본체(33) 및 스프링 케이지(28) 사이의 밀봉 압력이다. 밀봉 압력은 15,000psi(103.42MPa)의 예상 최고 분사 압력에 대하여 1.62의 밀봉 안전계수를 포함했다.
도2 내지 도4에서 도시된 바와 같이, 밸브 본체(33)의 돔부(34)는 분사기 너트(29) 내부에 수용될 수 있는 외부 베어링 면을 구성하고, 단일화 분사기를 함께 보유하기 위한 압축력을 견디기 위하여 형성된다. 밸브 본체(33)의 설계 목적은 분사기(31) 속의 부품들 사이의 결합면들이 분사기 너트(29)에 의해 함께 죄어졌을 때, 밸브 본체(33)의 더 낮은 어깨부(35) 상의 응력 집중을 최소화하는 것이다.
본 발명에 따르면, 압축 하중은 밸브 본체(33)의 돔부(34) 및 분사기 너트(29)의 내면 사이에 배치된 원환 금속 고리(40)에 의하여 어깨부(35)에서 돔부(34)로 전환된다. 원환 고리(40)는 분사기 너트(29) 내에서 밸브 본체(33)에 인가된 압축 하중의 일부를 수용하여 흡수하기 위해 형성된다. 바람직하게도, 세라믹 재료보다 더 부드럽고 원환 고리는 분사기 너트(29)를 형성하는 금속보다 더 부드러운 알루미늄 같은 금속으로 구성된다. 이러한 방법으로 원환 고리(40)는 이러한 압축력의 일부를 견딜 수 있는 어깨부(35)와 같은 영역에 금이 생길 수 있는 세라믹 밸브 본체의 더욱 취약한 조성을 보완한다.
고압 연료 누수가 회피되어야 될 다른 중요한 위치는 밸브 본체(33) 내에 축의 보어로 한정한 중심축 보어(37) 및 니들(36)의 외면 사이의 원환 영역이다. 밸브 본체(33)의 중심축 보어(37) 및 그 안에 배치된 니들(36)은 최소 간극 및 누수를 유지하도록 선택적으로 끼어 맞춰진다. 0.0002인치(0.00508mm)라는 값은 노즐로서의 돔부(34) 내의 저장실(16)의 상류에 즉흥적으로 배치된 중심축 보어(37)의 직경 및 니들(36)의 외경 사이의 전형적인 최대 간극이다.
본 발명의 분사기(31) 내의 니들 밸브의 형상 및 작동은 전술한 종래의 분사기(10)에서와 동일하다. 예컨대 도4에서 도시된 바와 같이, 분사기 니들(36)의 제2 단부는 분사기 밸브 본체(33)의 중공부 내에 한정된 원뿔형 밸브 시트(12)에 대하여 밀봉하고 결합하기 위하여 형성된 원뿔 표면으로 형상을 갖춘 원뿔형 팁(13)을 한정한다. 분사기 니들(36)의 맞은편 단부는 연료가 연료 통로(115)에서 저장실(16)로와 배출 플리넘(17)으로 흐르고, 출구 채널(18)을 통해 노즐 출구 오리피스(21)에서 연소실(20)로 흐르는 것을 방지하기 위하여 분사기 니들(36)의 원뿔형 팁(13)을 밸브 시트(12)의 원뿔 표면과 밀봉 접촉하도록 배치된 위치로 편위되도록 연결된다. 도3에서 개략적으로 도시된 바와 같이, 종래 분사기(11)와 같이, 스프링(22)은 밸브 시트의 원뿔 표면(12)과 밀봉 접촉하도록 분사기 니들(36)의 원뿔형 팁(13)을 편위시키는 수단의 한 예를 제공한다. 그러므로, 분사기 니들(36)이 편위된 방향으로 배치될 때, 연료는 중력만으로 연료 통로(115)에서 노즐 출구 오리피스(21) 밖으로, 연료 분사기(31)의 하부 말단에 배치된 연소실(20)로 흐를 수 없다.
예컨대 도2에서 전통적이고 개략적으로 도시된 바와 같이, 캠(25)의 작동은 스프링(24)의 편위력을 이기고, 연료의 유동이 배출 플리넘으로 흐르고 연료 분사기(31)의 노즐 출구 오리피스(21)에서 나와 상기 장치(32)의 기관(30)의 연소실(20)로 흐르도록 허용하기 위하여 분사기 니들의 원뿔형 단부와 원뿔형 밸브 시트를 떨어지게 하는 작업을 한다. 예컨대, 이것은 전술한 종래의 단일화 분사기(10)와 같이 가압된 연료가 스프링(22)의 편위력에 대항하여 니들(36)을 유압으로 들어게 하는 펌프(23)의 작동에 의해 달성된다.
여기에 사용된 바와 같이, "자왜"라는 용어는 시편의 자화 정도 및 방향에 따라 시편의 크기가 변하게 되는 강자성 재료의 시편의 특성을 나타낸다. 초음파 주파수에서 변하는 자기장에 반응하는 자왜 재료는 그러한 자왜 재료의 시편이 초음파 주파수에서 그 치수를 변하게 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 분사기 니들은 적어도 밸브 본체(33) 내에 한정된 중심축 보어(37) 내에 배치되어 형성된 제1 부분(38)를 한정한다. 도3 및 도4에서 도시된 바와 같이, 분사기 니들(36)의 제1 부분(38)는 점으로 표시되고 초음파 주파수에서 변하는 자기장에 반응하는 자왜 재료로 형성된다. 자왜 재료로 구성된 제1 부분의 길이는 니들(36)의 전체 길이의 약 3분의 1이 될 수 있다. 그러나 전체 니들(36)은 원하면 자왜 재료로 형성될 수 있다. 적절한 자왜 재료는 분사기의 니들을 형성하기 위한 강철에 붙을 수 있는 에트레마 터페놀-디(등록상표) 자왜 합금으로 제공된다. 에트레마 터페놀-디(등록상표) 자왜 합금은 아이오아 주 50010 아멕스의 에트레마 제품으로부터 입수할 수 있다. 니켈 및 퍼멀로이는 2 개의 다른 적절한 자왜 재료이다.
분사기 니들(36)의 길이방향 축을 따라 정렬된 자기장의 인가로, 분사기 니들(36)의 제1 부분(38) 길이는 축 방향으로 약간 증가하거나 감소한다. 전술한 자기장의 제거로, 분사기 니들(36)의 제1 부분(38) 길이는 고유의 비자화된 길이를 회복한다. 게다가, 신장과 수축이 발행하는 동안 시간은 분사기 니들(36)이 이름하여 15kHz에서 500kHz까지의 초음파 주파수 범위 내에 속도에서 팽창 및 수축할 수 있을 만큼 충분히 짧다. 니들의 비자화 상태에서 니들(36)의 전장은 종래의 니들(14)의 전장과 동일하다.
본 발명의 의하면, 분사기 밸브 본체(33)의 중심축 보어(37)는 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 투과시키는 재료로 구성된 벽에 의해 한정된다. 예컨대 여기에 실시되고 도3 및 도4에서 도시된 바와 같이, 중심축 보어(37)를 한정하는 이 벽은 부분 안정 지르코니아와 같은 세라믹으로 구성된다. 부분 안정 지르코니아 세라믹 재료는 훌륭한 재료 물성을 지니며, 와인딩(하기 설명된) 및 니들(36) 사이에 전기 비전도성 재료를 위한 요구를 만족시킨다. 부분 안정 지르코니아는 다른 모든 입수 가능한 기술적인 세라믹에 비하여 상대적으로 고압축 강도 및 파괴 인성을 갖는다.
밸브 본체(33) 내부에 있는 공동의 내면(39)은 분사기(31)의 밸브 본체(33)의 중심축 보어(37) 내부에 배치된 분사기 니들(36)의 제1 부분(38)와 일치하기 위해 배치된다. 예컨대 도4에서 도시된 바와 같이, 밸브 본체(33)의 내부 중공부(39)는 적어도 분사기 니들(36)의 제1 부분(38)를 안으로 수용하기 위해 형성된 원통형 공동을 한정한다. 예컨대 도4에서 도시된 바와 같이, 공동의 내면(39)의 길이는 밸브 본체(33)의 중심축 보어(37)의 대부분으로 구성되고, 조립체의 잠재적인 비동심성에 기인하여 니들(36)이 묶이는 것을 방지하기 위하여 중심축 보어(37)의 직경보다 0.001인치(0.0254mm) 더 큰 크기를 갖는다.
본 발명에 의하면, 초음파 주파수에서 변화될 수 있는 자기장을 분사기 본체의 축 보어의 공동 내에 인가시키기 위한 하나의 수단이 제공된다. 자기장은 온(on)에서 오프(off)로 또는 제1 크기에서 제2 크기로 변할 수 있고, 또는 자기장의 방향이 변할 수 있다. 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 인가하기 위한 이 수단은 분사기 밸브 본체(33)에 의해 적어도 부분적으로 지지된다. 예컨대 여기에 실시되고 도3에서 도시된 바와 같이, 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 중심축 보어(37)의 공동 내에 인가하기 위한 수단은 초음파 동력원(46) 및 자왜 재료로 형성된 니들(36)의 제1 부분(38)을 수용하는 밸브 본체의 공동부를 둘러싼 밸브 본체(33) 부분의 외면(43) 둘레에 감싸진 와이어 코일(42)을 포함한다.
와이어 코일(42)은 밸브 본체(33) 둘레에 직접 감겨 있고, 분사기 너트(29)에 코일이 쇼트되는 것을 방지하기 단지에 넣어진다. 예컨대 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 와이어 코일(42)은 부호(48)에 의해 지시된 점음영에 의해 통상적으로 나타낸 포팅 재료(potting material)에 깊게 묻어질 수 있다. 예컨대 도3 및 도4에서 도시된 바와 같이, 와이어 코일(42)의 한 끝의 전기적 접지는 구리 와셔(49)의 한 쪽과 접촉을 통하여 달성됐다. 구리 외의 다른 전도성 재료로 형성될 수 있는 와셔(49)의 맞은편 쪽은 밸브 본체(33)가 금속 분사기 너트(29) 내에 결합될 때 분사기 너트(29)의 내면에 대하여 압축하는 딤플(도시되지 않음)을 바람직하도록 특징으로 삼고 분사기 너트(29)와 양호한 전기적 접촉을 보증한다.
예컨대 도3, 도4 및 도5에서 도시된 바와 같이, 어깨부(35) 및 최외부가 강화된 포팅 재료(48) 사이에 형성된 채널(41)에 파묻힌 접촉링(44)은 와이어 코일(42)의 다른 한 단부에 전기적으로 연결된다. 초음파 동력원(46)에 와이어 코일(42)을 전기적으로 연결하는 것은 접촉링(44)과 전기적인 접촉이 유지되는 스프링 하중식 전기 탐침(54)을 통해 달성된다. 예컨대 도4(개략적으로) 및 도5(확대되고 잘라내어 사시적인)에서 도시된 바와 같이, 탐침(54)의 후방 단부는 분사기 너트(29)를 통과하여 나사 가공되어 있고, 전기적 절연 슬리브(55)는 분사기 너트(29)를 통하여 그리고 밸브 본체(33) 내의 채널(41) 속으로 연장된 탐침(54) 섹션을 감싼다.
예컨대 도2 및 도5에서 개략적으로 도시된 바와 같이, 탐침은 차례로 초음파 주파수에서 진동하기 위해 제어기(47)에 의해 작동될 수 있는 초음파 동력원(46)에 전기적으로 연결한 전기 도선(45)에 연결될 수 있다. 한 관점에서, 니들(36)의 조합은 와이어 코일(42)에 제공된 전기 에너지를 니들(36)을 신장 및 압축하는 기계적 에너지로 전환시키는 자왜 변환기로서 기능을 하는 자왜 재료 및 와이어 코일(42)로 구성된다. 그러한 자왜 변환기에 대한 제어기의 적절한 예는 참고로 완전히 그대로 본 명세서에 합체되어 공동으로 소유된 미국 특허 제5,900,690호 및 제5,892,315호에 개시되어 있다. 특히 미국 특허 제5,900,690호 및 제5,892,315호 내의 도5와 동일한 곳의 설명 내용을 주목하라.
본 발명에 의하면, 초음파 주파수에서 와이어 코일(42)의 전화(electrification)는 연료가 저장실(16)에서 배출 플리넘(17)으로 흐르도록 분사기 니들(36)이 위치 되었을 때에만 발생시키도록 제어기(47)에 의해 통제된다. 다시 말하면, 제어기는 분사기(31)가 열리고 연료를 연소실(20)로 분사할 때에만 연료의 초음파 진동이 발생함을 보증한다. 도2에서 개략적으로 도시된 바와 같이, 제어기(47)는 캠 종동부(25) 상에 배치되고 캠(27)이 종동부(25)를 맞물고 있을 때 탐지하는 압력 센서(51)로부터 신호를 받는다. 캠(27)이 종동부(25)를 내리 누를 때, 펌프(23)가 작동되고 연료를 밸브 본체(33) 안으로 펌핑을 하며, 그렇게 함으로써 니들 밸브를 유압으로 열고 분사기(31)의 출구 오리피스(21) 밖으로 연료를 분사되게 하도록 밸브 본체(33) 속에 있는 연료에 압력을 증가시킨다. 압력 센서(51)는 압력을 받고 있을 때 전기적 신호를 발생시키는 압전 변환기와 같은 압력 변환기를 포함한다. 따라서, 압력 센서(51)는 압력 센서(51)로부터 받은 전기적 신호를 증폭시키기 위한 증폭기를 포함할 수 있는 제어기(47)로 전기적 신호를 보낸다. 그리고 나서 제어기(47)는 도선(45)을 통해 와이어 코일(42)에 동력을 공급하는 초음파 동력원(46)을 작동시키기 위하여 증폭된 전기 신호를 제공하기 위하여 형성된다고, 니들(36)의 자왜 부분으로서의 제1 부분(38)에서 소정의 진동 자기장을 유도한다. 제어기(47)는 초음파 동력원(46)의 자체 제어기를 통하여 초음파 진동의 크기와 주파수를 통제한다. 다른 형태의 제어기는, 바라는 바와 같이, 초음파 진동의 응용 및 분사기의 연료 분사의 동기화를 이루기 위하여 사용될 수 있다.
연료를 분사하는 동안, 분사기 니들(36)의 원뿔형 팁(13)은 배출 플리넘(17) 속으로 돌출하도록 배치된다. 분사기 니들(36)의 자왜 부분으로서의 제1 부분(38)의 신장과 수축에 의해 발생된 분사기 니들(36) 길이의 신장과 축소는 분사기 니들(36)의 원뿔형 팁(13)이 각각 약간의 거리를 일종의 플런저와 같은 배출 플리넘(17) 내부 및 외부로 움직이게 한다고 믿어진다. 이러한 내부 및 외부로의 왕복 운동은 분사기 니들(36)의 자왜 부분으로서의 제1 부분(38) 내의 자기장에서의 변화 때문에 동일한 초음파 주파수에서 배출 플리넘(17) 내에 있는 액체 연료의 적당한 기계적 섭동을 발생시킨다고 믿어진다. 노즐 출구 오리피스(21)를 통해 분사기(31)를 통과하는 연료의 초음파 섭동은 연소실(20) 속으로 분사된 연료의 개선된 분무화의 결과이다. 그런 개선된 분무화는 연소 공정에서 오염물을 감소시키고 동력을 증가시키는 더욱 효율적인 연소의 결과이다. 연료가 분사기의 오리피스를 빠져 나오기 전에 연료의 초음파 진동은 분사기(31)에 의해 공급된 연소실(20) 속으로 액체 연료의 균일하고 원뿔형 분무인 연기를 발생시킨다.
니들 밸브가 진동하는 자기장의 부재 상태에서 개방될 때 니들(36)의 원뿔형 팁(13) 및 입구 오리피스(19) 또는 출구 오리피스(21) 사이의 실제 거리는 종래의 밸브 본체(11)에서의 것으로부터 변화되지 않는다. 통상적으로, 니들(36)의 원뿔형 팁(13) 및 소정의 상황에서 분사기(31)의 출구 오리피스까지 이끄는 채널(18)의 입구 오리피스(19) 사이의 최소 거리는 과도한 실험 없이 이 기술 분야에 통상의 기술을 가진 자에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 실제로, 그런 거리는 비록 더 큰 거리가 채택될 지라도 약 0.002인치(약 0.05mm)에서 약 1.3인치(약 33mm)의 범위 내에 있을 것이다. 그 거리는 출구 오리피스에 막 들어가려는 가압된 액체보다는 오히려 초음파 에너지가 가압된 액체에 인가되는 정도를 결정한다. 다시 말하면, 거리가 크면 클수록 초음파 에너지에 통제되는 가압된 액체의 양이 더 많아진다. 따라서, 더 짧은 거리는 통상적으로 초음파 에너지에 액체의 노출의 결과로 생긴 다른 반대의 효과 및 가압된 액체의 감쇠를 최소화하기 위하여 요구된다.
즉각적으로 액체 연료가 입구 오리피스(19)에 들어가기 전에, 액체 연료와 접촉하는 원뿔형 팁(13)은 연료에 초음파 에너지를 인가한다. 진동은 겉보기 점도 및 고점도 액체 연료의 유동 특성을 변화시키는 것으로 나타난다. 진동은 또한 유동 속도를 개선 및/또는 연료 흐름이 연소실(20)로 들어갈 때 연료 흐름의 분무화를 개선시키는 것으로 나타난다. 초음파 에너지의 응용은 액체 연료 방울의 크기를 개선시키고(예컨대, 감소시키고), 액체 연료 연기의 방울 크기 분포를 좁히는 것으로 나타난다. 게다가, 초음파 에너지의 응용은 연소실(20) 속으로 분사기 오리피스(21)에서 나가는 액체 연료 방울의 속도를 증가시키는 것으로 나타난다. 진동은 분사기의 출구 오리피스(21)에 움직임을 방해하는 오염 물질로부터 고장 및 왈칵 흐름을 발생시킨다. 진동은 또한 액체 연료를 다른 성분들(예컨대, 액체 성분들) 또는 연료 흐름 내에 존재하는 첨가물들과 유화작용을 발생시킨다.
본 발명의 분사기(31)는 액체 연료가 내연기관(30) 속으로 도입된 곳에서 액체 연료 첨가물 및 오염물뿐만 아니라 다성분 액체를 유화시키기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 약간의 연료에 혼입된 물은 액체/물 혼합물이 연소실(20)에서 사용될 수 있도록 초음파 진동으로 유화될 수 있다. 예컨대, 메탄올, 물, 에탄올, 디젤, 액화 프로판 가스, 바이오-디젤 또는 그와 같은 성분들을 포함하는 혼합된 연료 및/또는 연료 혼합은 역시 유화될 수 있다. 본 발명은 다연료 기관에 사용될 수 있는 상이한 연료들의 호환 가능한 유동 속도 특성(예컨대, 겉보기 점도)을 녹여 정제하기 위하여 사용될 수 있다는 점에서 다연료 기관에 장점을 지닐 수 있다. 이와 달리 및/또는 추가적으로, 물을 하나 또는 그 이상의 액체 연료에 첨가하고, 연소를 제어 및/또는 배기 방사를 감소시키는 방법으로 연소 직전에 상기 성분들을 유화시키는 것도 바람직 할 수 있다. 가스(예컨대, 공기, 아산화질소 등)를 하나 또는 그 이상의 액체 연료에 첨가하고 초음파로 혼합하고, 또는 연소를 제어 및/또 는 배기 방사를 감소시키는 방법으로 연소 직전에 상기 성분들을 유화시키는 것도 바람직 할 수 있다.
본 발명의 분사기(31)로부터의 한 장점은 자정식(self-cleaning)이라는 것이다. 연료가 분사기 오리피스(21)로 배출되기 전 연료의 초음파 진동 때문에, 진동은 채널(18)과 그 입구 및 출구 오리피스(19, 21)를 막을 수도 있는 어떤 미세입자라도 제거한다. 즉, 연료가 노즐로서의 돔부(34)를 통과하기 전에 직접적으로 가압된 연료 내에 니들(36)을 초음파로 여기 시킴으로써 생성된 힘 및 공급 압력의 조합은 출구 오리피스(21)를 막을 수 있는 어떤 장해물도 제거할 수 있다. 본 발명에 의하면, 채널(18)과 그 입구 오리피스(19) 및 출구 오리피스(21)는 출구 오리피스(21)가 배출실(17)로부터 가압된 액체를 수용하고 상기 액체를 분사기(31) 밖으로 통과시키는 동안, 분사기의 니들(36)이 초음파 에너지(채널(18)과 그 오리피스(19, 21)에 직접적으로 초음파 에너지를 인가하지 않고)로 여기될 때, 자정식이 되도록 구성된다.
본 명세서는 특정 실시예에 대하여 상세히 설명되었지만, 전술한 것을 이해할 수 있는 이 기술 분야에 숙련자는 이런 실시예들에 대한 대안예, 변경예 및 등가예를 쉽게 고안할 수 있음을 알아야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위 및 그 등가물로 사정되어야만 한다.

Claims (21)

  1. 캠 종동부와 접촉하는 적어도 하나의 오버헤드 캠에 의해 분사기를 작동시키는 내연기관으로 가압된 액체 연료를 분사하기 위한 초음파 단일화 연료 분사기 장치이며,
    초음파 주파수에서 변하는 자기장을 투과시키는 세라믹 재료로 형성되고, 적어도 분사기 니들의 제1 부분를 내부에 수용하도록 구성된 공동과, 상기 공동과 연통하여 가압된 액체 연료 및 상기 분사기 니들의 적어도 제2 부분를 수용하도록 형성된 배출 플리넘과, 상기 배출 플리넘과 연통하여 가압된 액체 연료를 상기 배출 플리넘에 공급하도록 구성된 연료 통로와, 상기 배출 플리넘과 연통하여 상기 배출 플리넘으로부터 가압된 액체 연료를 수용하고 밸브 본체 밖으로 액체 연료를 통과시키도록 구성된 출구 오리피스를 형성하는 밸브 본체와,
    상기 밸브 본체에 의해 적어도 부분적으로 지지되며, 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단과,
    상기 공동 내에 배치된 제1 부분과 상기 배출 플리넘 내에 배치된 제2 부분를 구비하고, 상기 제1 부분이 초음파 주파수에서 변하는 자기장에 반응하는 자왜 재료로 형성된 분사기 니들과,
    분사기가 가압된 액체 연료를 내연기관 속으로 분사하고 있을 때 신호를 보내도록 형성된 센서와,
    상기 센서에 연결되고, 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단에 연결되며, 상기 분사기가 연료를 엔진 연소실 속으로 분사하는 신호를 상기 센서가 보낼 때 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단을 작동시키도록 구성된 제어기를 포함하는 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  2. 제1항에 있어서, 분사기 너트 내에 수용되도록 구성된 돔부를 형성하는 상기 밸브 본체를 감싸는 분사기 너트와,
    상기 밸브 본체의 상기 돔부 및 상기 분사기 너트 사이에 배치되고 상기 분사기 너트 내에서 상기 밸브 본체에 인가된 압축 하중을 지탱하도록 구성된 환상 고리를 더 포함하는 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동에 인가하기 위한 수단은 상기 공동 둘레에 배치된 전기 전도성 코일을 포함하는 초음파 단일화 연료 분사기 장치
  4. 제2항에 있어서, 상기 환상 고리는 금속으로 이루어진 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 환상 고리는 원형 환상 부재로 형성된 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 환상 고리는 알루미늄으로 이루어진 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단은 상기 공동 둘레에 배치된 전기 전도성 코일을 포함하는 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 밸브 본체는 상기 전기 전도성 코일을 내장하는 포팅 재료를 포함하는 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단은 상기 공동 둘레에 배치된 전기 전도성 코일 및 동력원을 포함하는 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  10. 제4항에 있어서, 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단은 상기 공동 둘레에 배치된 전기 전도성 코일을 포함하고, 상기 밸브 본체는 상기 전기 전도성 코일을 내장하는 포팅 재료를 포함하는 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단은 상기 밸브 본체 내에 적어도 부분적으로 배치되는 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 센서는 캠 종동부에 상기 적어도 하나의 오버헤드 캠이 접촉할 때의 소정 크기의 압력을 탐지하도록 배치된 압전 변환기를 포함하는 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단은 상기 공동 둘레에 배치된 전기 전도성 코일을 포함하는 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 배출 플리넘과 연통하여 상기 배출 플리넘으로부터 가압된 액체 연료를 수용하고 상기 액체 연료를 상기 밸브 본체 밖으로 통과시키도록 구성 배치된 복수의 출구 오리피스를 더 포함하는 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  15. 제1항에 있어서, 초음파 주파수는 15 kHz 내지 500 kHz의 범위인 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  16. 제1항에 있어서, 초음파 주파수는 15 kHz 내지 60 kHz의 범위인 초음파 단일화 연료 분사기 장치.
  17. 캠 종동부와 접촉하는 적어도 하나의 오버헤드 캠에 의해 분사기를 작동시키는 내연기관으로 가압된 액체 연료를 분사하기 위한 초음파 단일화 연료 분사기 장치를 포함하는 내연기관이며,
    초음파 단일화 연료 분사기 장치는,
    초음파 주파수에서 변하는 자기장을 투과시키는 세라믹 재료로 형성되고, 적어도 분사기 니들의 제1 부분를 내부에 수용하도록 구성된 공동과, 상기 공동과 연통하여 가압된 액체 연료 및 상기 분사기 니들의 적어도 제2 부분를 수용하도록 형성된 배출 플리넘과, 상기 배출 플리넘과 연통하여 가압된 액체 연료를 상기 배출 플리넘에 공급하도록 구성된 연료 통로와, 상기 배출 플리넘과 연통하여 상기 배출 플리넘으로부터 가압된 액체 연료를 수용하고 밸브 본체 밖으로 액체 연료를 통과시키도록 구성된 출구 오리피스를 형성하는 밸브 본체와,
    상기 밸브 본체에 의해 적어도 부분적으로 지지되며, 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단과,
    상기 공동 내에 배치된 제1 부분과 상기 배출 플리넘 내에 배치된 제2 부분를 구비하고, 상기 제1 부분이 초음파 주파수에서 변하는 자기장에 반응하는 자왜 재료로 형성된 분사기 니들과,
    분사기가 가압된 액체 연료를 내연기관 속으로 분사하고 있을 때 신호를 보내도록 형성된 센서와,
    상기 센서에 연결되고, 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단에 연결되며, 상기 분사기가 연료를 엔진 연소실 속으로 분사하는 신호를 상기 센서가 보낼 때 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단을 작동시키도록 구성된 제어기를 포함하는 내연기관.
  18. 캠 종동부와 접촉하는 적어도 하나의 오버헤드 캠에 의해 분사기를 작동시키는 내연기관으로 가압된 액체 연료를 분사하기 위한 초음파 단일화 연료 분사기 장치를 포함하는 내연기관을 포함하는 차량이며,
    초음파 단일화 연료 분사기 장치는,
    초음파 주파수에서 변하는 자기장을 투과시키는 세라믹 재료로 형성되고, 적어도 분사기 니들의 제1 부분를 내부에 수용하도록 구성된 공동과, 상기 공동과 연통하여 가압된 액체 연료 및 상기 분사기 니들의 적어도 제2 부분를 수용하도록 형성된 배출 플리넘과, 상기 배출 플리넘과 연통하여 가압된 액체 연료를 상기 배출 플리넘에 공급하도록 구성된 연료 통로와, 상기 배출 플리넘과 연통하여 상기 배출 플리넘으로부터 가압된 액체 연료를 수용하고 밸브 본체 밖으로 액체 연료를 통과시키도록 구성된 출구 오리피스를 형성하는 밸브 본체와,
    상기 밸브 본체에 의해 적어도 부분적으로 지지되며, 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단과,
    상기 공동 내에 배치된 제1 부분과 상기 배출 플리넘 내에 배치된 제2 부분를 구비하고, 상기 제1 부분이 초음파 주파수에서 변하는 자기장에 반응하는 자왜 재료로 형성된 분사기 니들과,
    분사기가 가압된 액체 연료를 내연기관 속으로 분사하고 있을 때 신호를 보내도록 형성된 센서와,
    상기 센서에 연결되고, 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단에 연결되며, 상기 분사기가 연료를 엔진 연소실 속으로 분사하는 신호를 상기 센서가 보낼 때 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단을 작동시키도록 구성된 제어기를 포함하는 차량.
  19. 캠 종동부와 접촉하는 적어도 하나의 오버헤드 캠에 의해 분사기를 작동시키는 내연기관으로 가압된 액체 연료를 분사하기 위한 초음파 단일화 연료 분사기 장치를 포함하는 내연기관을 포함하는 발전기이며,
    초음파 단일화 연료 분사기 장치는,
    초음파 주파수에서 변하는 자기장을 투과시키는 세라믹 재료로 형성되고, 적어도 분사기 니들의 제1 부분를 내부에 수용하도록 구성된 공동과, 상기 공동과 연통하여 가압된 액체 연료 및 상기 분사기 니들의 적어도 제2 부분를 수용하도록 형성된 배출 플리넘과, 상기 배출 플리넘과 연통하여 가압된 액체 연료를 상기 배출 플리넘에 공급하도록 구성된 연료 통로와, 상기 배출 플리넘과 연통하여 상기 배출 플리넘으로부터 가압된 액체 연료를 수용하고 밸브 본체 밖으로 액체 연료를 통과시키도록 구성된 출구 오리피스를 형성하는 밸브 본체와,
    상기 밸브 본체에 의해 적어도 부분적으로 지지되며, 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단과,
    상기 공동 내에 배치된 제1 부분과 상기 배출 플리넘 내에 배치된 제2 부분를 구비하고, 상기 제1 부분이 초음파 주파수에서 변하는 자기장에 반응하는 자왜 재료로 형성된 분사기 니들과,
    분사기가 가압된 액체 연료를 내연기관 속으로 분사하고 있을 때 신호를 보내도록 형성된 센서와,
    상기 센서에 연결되고, 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단에 연결되며, 상기 분사기가 연료를 엔진 연소실 속으로 분사하는 신호를 상기 센서가 보낼 때 상기 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 공동 내에 인가하기 위한 수단을 작동시키도록 구성된 제어기를 포함하는 발전기.
  20. 적어도 하나의 오버헤드 캠에 의해 분사기를 작동시키는 내연기관 내로 가압된 액체 연료의 분사를 위한 초음파 단일화 연료 분사기 장치를 개장하는 방법이며,
    상기 분사기는 니들 밸브의 개폐를 작동시켜서 분사기의 출구 오리피스를 통하여 분사기에 의해 제공된 연소실로의 연료 공급을 제어하는 오버헤드 캠과 니들의 맞은편 단부가 맞물리는 동안 밸브 시트가 니들 밸브의 한 단부에 대하여 밀봉될 때 밸브의 밀폐 위치에서 편위될 수 있는 니들 밸브를 포함하고,
    상기 방법은,
    분사기의 니들을 제거하고, 그 대신에 자왜 재료로 이루어진 신장된 부분을 구비한 니들로 대체하는 단계와,
    초음파 주파수로 진동하는 자기장을 투과시키는 세라믹 재료로 분사기의 밸브 본체를 형성하는 단계와,
    자왜 부분으로 채워진 영역에 소정의 초음파 주파수에서 변하는 자기장을 유도할 수 있는 코일로 상기 세라믹 밸브 본체의 외부를 감싸서 자왜 부분을 초음파 주파수에서 진동시키는 단계와,
    연료를 기관의 연소실 내로 분사하도록 적어도 하나의 캠이 분사기를 작동하고 있을 때를 탐지하도록 구성된 센서를 상기 분사기 상에 배치시키는 단계를 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 코일을 초음파 동력원에 전기적으로 연결하는 단계와,
    상기 동력원에 전기적으로 연결되고, 연료를 기관의 연소실 속으로 분사하기 위하여 상기 캠 중의 하나가 분사기를 작동시키는 신호를 상기 센서가 보낼 때에만 상기 동력원을 작동시키도록 구성된 제어기에 상기 센서를 전기적으로 연결하는 단계를 포함하는 방법.
KR1020037007712A 2000-12-11 2001-12-06 세라믹 밸브 본체를 구비한 초음파 단일화 연료 분사기 KR100756144B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25473700P 2000-12-11 2000-12-11
US60/254,737 2000-12-11
US09/915,633 2001-07-26
US09/915,633 US6543700B2 (en) 2000-12-11 2001-07-26 Ultrasonic unitized fuel injector with ceramic valve body
PCT/US2001/046988 WO2002048541A2 (en) 2000-12-11 2001-12-06 Ultrasonic unitized fuel injector with ceramic valve body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030068556A KR20030068556A (ko) 2003-08-21
KR100756144B1 true KR100756144B1 (ko) 2007-09-05

Family

ID=26944218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037007712A KR100756144B1 (ko) 2000-12-11 2001-12-06 세라믹 밸브 본체를 구비한 초음파 단일화 연료 분사기

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6543700B2 (ko)
EP (1) EP1342007B1 (ko)
JP (1) JP2004521218A (ko)
KR (1) KR100756144B1 (ko)
AT (1) ATE378511T1 (ko)
AU (1) AU2002235162A1 (ko)
CA (1) CA2428143A1 (ko)
DE (2) DE20122813U1 (ko)
MX (1) MXPA03004489A (ko)
NO (1) NO20032404D0 (ko)
WO (1) WO2002048541A2 (ko)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6663027B2 (en) * 2000-12-11 2003-12-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Unitized injector modified for ultrasonically stimulated operation
DE10127932A1 (de) * 2001-06-08 2002-12-19 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Fluiden sowie Verfahren zur Bestimmung von Drücken
US6820598B2 (en) * 2002-03-22 2004-11-23 Chrysalis Technologies Incorporated Capillary fuel injector with metering valve for an internal combustion engine
FR2857418B1 (fr) * 2003-07-10 2007-04-06 Renault Sa Dispositif d'application de precontrainte a une soupape d'un injecteur de carburant et moyens de rupture d'impedance acoustique de l'injecteur
FR2875695B1 (fr) * 2004-09-28 2006-12-01 Echosens Sa Instrument de mesure de l'elasticite d'un organe du type comportant un moyen de centrage
US7178554B2 (en) * 2005-05-27 2007-02-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonically controlled valve
FR2888889B1 (fr) * 2005-07-20 2007-08-31 Renault Sas Dispositif d'injection de carburant pour moteur a combustion interne
FR2889257B1 (fr) * 2005-08-01 2007-11-02 Renault Sas Dispositif d'injection de carburant et procede de commande d'un tel dispositif
US20070031611A1 (en) * 2005-08-04 2007-02-08 Babaev Eilaz P Ultrasound medical stent coating method and device
US9101949B2 (en) * 2005-08-04 2015-08-11 Eilaz Babaev Ultrasonic atomization and/or seperation system
FR2895031B1 (fr) * 2005-12-19 2011-06-03 Renault Sas Injecteur de carburant pour moteur a combustion interne
US7735751B2 (en) * 2006-01-23 2010-06-15 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonic liquid delivery device
US8028930B2 (en) * 2006-01-23 2011-10-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonic fuel injector
US7963458B2 (en) 2006-01-23 2011-06-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonic liquid delivery device
US7424883B2 (en) * 2006-01-23 2008-09-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonic fuel injector
US7744015B2 (en) 2006-01-23 2010-06-29 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonic fuel injector
US8191732B2 (en) 2006-01-23 2012-06-05 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonic waveguide pump and method of pumping liquid
US7810743B2 (en) * 2006-01-23 2010-10-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonic liquid delivery device
US7819335B2 (en) * 2006-01-23 2010-10-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Control system and method for operating an ultrasonic liquid delivery device
US8074895B2 (en) * 2006-04-12 2011-12-13 Delavan Inc Fuel injection and mixing systems having piezoelectric elements and methods of using the same
JP4677959B2 (ja) * 2006-07-21 2011-04-27 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射装置
US20080142616A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Bacoustics Llc Method of Producing a Directed Spray
US7533830B1 (en) 2007-12-28 2009-05-19 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Control system and method for operating an ultrasonic liquid delivery device
US8387599B2 (en) 2008-01-07 2013-03-05 Mcalister Technologies, Llc Methods and systems for reducing the formation of oxides of nitrogen during combustion in engines
US8413634B2 (en) 2008-01-07 2013-04-09 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters with conductive cable assemblies
US8635985B2 (en) * 2008-01-07 2014-01-28 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injectors and igniters and associated methods of use and manufacture
US8074625B2 (en) 2008-01-07 2011-12-13 Mcalister Technologies, Llc Fuel injector actuator assemblies and associated methods of use and manufacture
US8192852B2 (en) * 2008-01-07 2012-06-05 Mcalister Technologies, Llc Ceramic insulator and methods of use and manufacture thereof
US8365700B2 (en) 2008-01-07 2013-02-05 Mcalister Technologies, Llc Shaping a fuel charge in a combustion chamber with multiple drivers and/or ionization control
US7628137B1 (en) * 2008-01-07 2009-12-08 Mcalister Roy E Multifuel storage, metering and ignition system
US8561598B2 (en) * 2008-01-07 2013-10-22 Mcalister Technologies, Llc Method and system of thermochemical regeneration to provide oxygenated fuel, for example, with fuel-cooled fuel injectors
US8016208B2 (en) 2008-02-08 2011-09-13 Bacoustics, Llc Echoing ultrasound atomization and mixing system
US7950594B2 (en) * 2008-02-11 2011-05-31 Bacoustics, Llc Mechanical and ultrasound atomization and mixing system
US7830070B2 (en) * 2008-02-12 2010-11-09 Bacoustics, Llc Ultrasound atomization system
DE102008000760A1 (de) * 2008-03-19 2009-09-24 Robert Bosch Gmbh Bauelementpaarung sowie Vorrichtung mit Bauelementpaarung
EP2470775B1 (en) 2009-08-27 2015-04-29 McAlister Technologies, LLC Shaping a fuel charge in a combustion chamber with multiple drivers and/or ionization control
DE102009044464A1 (de) * 2009-11-09 2011-05-12 Walter Westenberger Spritzpistole
KR101364416B1 (ko) 2009-12-07 2014-02-17 맥알리스터 테크놀로지즈 엘엘씨 대형 엔진 적용에 적합한 일체식 연료 인젝터 점화기 및 연관된 이용 및 제조방법
CA2783185C (en) * 2009-12-07 2014-09-23 Mcalister Technologies, Llc Adaptive control system for fuel injectors and igniters
WO2011100701A2 (en) 2010-02-13 2011-08-18 Mcalister Roy E Fuel injector assemblies having acoustical force modifiers and associated methods of use and manufacture
US20110297753A1 (en) 2010-12-06 2011-12-08 Mcalister Roy E Integrated fuel injector igniters configured to inject multiple fuels and/or coolants and associated methods of use and manufacture
WO2011100717A2 (en) 2010-02-13 2011-08-18 Mcalister Roy E Methods and systems for adaptively cooling combustion chambers in engines
US8528519B2 (en) 2010-10-27 2013-09-10 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters suitable for large engine applications and associated methods of use and manufacture
US8091528B2 (en) * 2010-12-06 2012-01-10 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters having force generating assemblies for injecting and igniting fuel and associated methods of use and manufacture
US8820275B2 (en) 2011-02-14 2014-09-02 Mcalister Technologies, Llc Torque multiplier engines
WO2013025626A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-21 Mcalister Technologies, Llc Acoustically actuated flow valve assembly including a plurality of reed valves
US8683988B2 (en) 2011-08-12 2014-04-01 Mcalister Technologies, Llc Systems and methods for improved engine cooling and energy generation
US8746197B2 (en) 2012-11-02 2014-06-10 Mcalister Technologies, Llc Fuel injection systems with enhanced corona burst
US9169821B2 (en) 2012-11-02 2015-10-27 Mcalister Technologies, Llc Fuel injection systems with enhanced corona burst
US9169814B2 (en) 2012-11-02 2015-10-27 Mcalister Technologies, Llc Systems, methods, and devices with enhanced lorentz thrust
US9200561B2 (en) 2012-11-12 2015-12-01 Mcalister Technologies, Llc Chemical fuel conditioning and activation
US9194337B2 (en) 2013-03-14 2015-11-24 Advanced Green Innovations, LLC High pressure direct injected gaseous fuel system and retrofit kit incorporating the same
JP6488134B2 (ja) * 2015-01-26 2019-03-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁
CN110000147B (zh) * 2019-05-22 2023-12-22 杭州沃凌的机电有限公司 一种磁致伸缩超声清洗阀
CN110270464B (zh) * 2019-05-22 2024-02-09 杭州沃凌的机电有限公司 一种磁致伸缩超声阀
US11486610B2 (en) * 2020-02-12 2022-11-01 Messer Industries Usa, Inc. Injection nozzle and apparatus and methods regarding same
US20240082870A1 (en) * 2022-09-14 2024-03-14 The Boeing Company Ultrasonic injection device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4475515A (en) 1981-09-05 1984-10-09 Lucas Industries Public Limited Company Fuel systems for compression ignition engines
WO1997023814A1 (en) * 1995-12-21 1997-07-03 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. An ultrasonic apparatus and method for increasing the flow rate of a liquid through an orifice
GB2327982A (en) * 1997-08-07 1999-02-10 Lotus Car A fuel injector for an ic engine with vibration means to atomise the fuel
US6146102A (en) 1997-01-31 2000-11-14 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Fuel injection system

Family Cites Families (131)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2484012A (en) 1946-07-01 1949-10-11 American Viscose Corp Manufacture of fibers
US2484014A (en) 1947-01-24 1949-10-11 American Viscose Corp Production of artificial fibers
US2745136A (en) 1951-03-14 1956-05-15 Deboutteville Marcel Delamare Apparatus and method for making wool-like artificial fibres
US3016599A (en) 1954-06-01 1962-01-16 Du Pont Microfiber and staple fiber batt
US4288398A (en) 1973-06-22 1981-09-08 Lemelson Jerome H Apparatus and method for controlling the internal structure of matter
US3071809A (en) 1960-05-09 1963-01-08 Western Electric Co Methods of and apparatus for extruding plastic materials
NL267323A (ko) 1960-08-05
US3203215A (en) 1961-06-05 1965-08-31 Aeroprojects Inc Ultrasonic extrusion apparatus
US3194855A (en) 1961-10-02 1965-07-13 Aeroprojects Inc Method of vibratorily extruding graphite
US3233012A (en) 1963-04-23 1966-02-01 Jr Albert G Bodine Method and apparatus for forming plastic materials
US3285442A (en) 1964-05-18 1966-11-15 Dow Chemical Co Method for the extrusion of plastics
US3341394A (en) 1966-12-21 1967-09-12 Du Pont Sheets of randomly distributed continuous filaments
US3463321A (en) 1967-02-24 1969-08-26 Eastman Kodak Co Ultrasonic in-line filter system
US3542615A (en) 1967-06-16 1970-11-24 Monsanto Co Process for producing a nylon non-woven fabric
CA935598A (en) 1968-06-26 1973-10-16 E. Hardy Paul Elastic fiber
DE1785158C3 (de) 1968-08-17 1979-05-17 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Runddiise zum Abziehen und Ablegen von Fäden zu einem Fadenvlies
US3849241A (en) 1968-12-23 1974-11-19 Exxon Research Engineering Co Non-woven mats by melt blowing
US3978185A (en) 1968-12-23 1976-08-31 Exxon Research And Engineering Company Melt blowing process
US3619429A (en) 1969-06-04 1971-11-09 Yawata Welding Electrode Co Method for the uniform extrusion coating of welding flux compositions
DE2048006B2 (de) 1969-10-01 1980-10-30 Asahi Kasei Kogyo K.K., Osaka (Japan) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer breiten Vliesbahn
DE1950669C3 (de) 1969-10-08 1982-05-13 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Vliesherstellung
US3755527A (en) 1969-10-09 1973-08-28 Exxon Research Engineering Co Process for producing melt blown nonwoven synthetic polymer mat having high tear resistance
US3704198A (en) 1969-10-09 1972-11-28 Exxon Research Engineering Co Nonwoven polypropylene mats of increased strip tensile strength
US3679132A (en) 1970-01-21 1972-07-25 Cotton Inc Jet stream vibratory atomizing device
US3860173A (en) 1970-02-03 1975-01-14 Naoyasu Sata Non-polluting combustion engine having ultrasonic fuel atomizer in place of carburetor
GB1344635A (en) 1970-05-14 1974-01-23 Plessey Co Ltd Transducers
SE343217B (ko) 1970-07-23 1972-03-06 Lkb Medical Ab
US3715104A (en) 1970-11-05 1973-02-06 E Cottell Apparatus for carrying out ultrasonic agitation of liquid dispersions
US3668185A (en) 1971-01-08 1972-06-06 Firestone Tire & Rubber Co Process for preparing thermoplastic polyurethane elastomers
US3749318A (en) 1971-03-01 1973-07-31 E Cottell Combustion method and apparatus burning an intimate emulsion of fuel and water
GB1382828A (en) 1971-04-02 1975-02-05 Plessey Co Ltd Liquidspraying devices having a nozzle subjected to high-frequency vibrations
SU468948A1 (ru) 1971-10-12 1975-04-30 Киевский Ордена Тудовог Красного Знаени Институт Инженеров Гражданской Авиации "Устройство дл обводнени жидких топлив
BE793649A (fr) 1972-01-04 1973-07-03 Rhone Poulenc Textile Dispositif pour la fabrication de nappes non tissees en filaments continus
GB1471916A (en) 1974-03-14 1977-04-27 Plessey Co Ltd Fuel injection arrangements having vibrating fuel injection nozzles
US3884417A (en) 1972-02-01 1975-05-20 Plessey Handel Investment Ag Nozzles for the injection of liquid fuel into gaseous media
GB1481707A (en) 1974-07-16 1977-08-03 Plessey Co Ltd Fuel injection nozzle arrangement
US3819116A (en) 1972-07-26 1974-06-25 Plessey Handel Investment Ag Swirl passage fuel injection devices
GB1432760A (en) 1972-12-19 1976-04-22 Plessey Co Ltd Fuel injection systems for engines
GB1415539A (en) 1972-12-19 1975-11-26 Plessey Co Ltd Liquid injection system
US4038348A (en) 1973-03-26 1977-07-26 Kompanek Harry W Ultrasonic system for improved combustion, emission control and fuel economy on internal combustion engines
US3949127A (en) 1973-05-14 1976-04-06 Kimberly-Clark Corporation Apertured nonwoven webs
US4100324A (en) 1974-03-26 1978-07-11 Kimberly-Clark Corporation Nonwoven fabric and method of producing same
JPS5326605B2 (ko) 1974-07-03 1978-08-03
US4048963A (en) 1974-07-18 1977-09-20 Eric Charles Cottell Combustion method comprising burning an intimate emulsion of fuel and water
US4100319A (en) 1975-07-14 1978-07-11 Kimberly-Clark Corporation Stabilized nonwoven web
GB1552419A (en) 1975-08-20 1979-09-12 Plessey Co Ltd Fuel injection system
US4064605A (en) 1975-08-28 1977-12-27 Toyobo Co., Ltd. Method for producing non-woven webs
US4127624A (en) 1975-09-09 1978-11-28 Hughes Aircraft Company Process for producing novel polymeric fibers and fiber masses
US4198461A (en) 1975-09-09 1980-04-15 Hughes Aircraft Company Polymeric fiber masses, fibers therefrom, and processes for producing the same
GB1555766A (en) 1975-09-19 1979-11-14 Plessley Co Ltd fuel injection systems
GB1556163A (en) 1975-09-19 1979-11-21 Plessey Co Ltd Fuel injection systems
JPS6011224B2 (ja) 1975-11-04 1985-03-23 株式会社豊田中央研究所 超音波燃料噴射供給装置
GB1568832A (en) 1976-01-14 1980-06-04 Plessey Co Ltd Apparatus for metering fuel for an engine
US4091140A (en) 1976-05-10 1978-05-23 Johnson & Johnson Continuous filament nonwoven fabric and method of manufacturing the same
DE2622117B1 (de) 1976-05-18 1977-09-15 Siemens Ag Stroemungsmesser
CA1073648A (en) 1976-08-02 1980-03-18 Edward R. Hauser Web of blended microfibers and crimped bulking fibers
AU1691276A (en) 1976-08-03 1978-02-23 Plessey Handel Investment Ag A vibratory atomizer
US4159703A (en) 1976-12-10 1979-07-03 The Bendix Corporation Air assisted fuel atomizer
US4218221A (en) 1978-01-30 1980-08-19 Cottell Eric Charles Production of fuels
US4239720A (en) 1978-03-03 1980-12-16 Akzona Incorporated Fiber structures of split multicomponent fibers and process therefor
US4134931A (en) 1978-03-16 1979-01-16 Gulf Oil Corporation Process for treatment of olefin polymer fibrils
IT1121343B (it) * 1978-06-24 1986-04-02 Plessey Handel Investment Ag Iniettore di carburante
US4372491A (en) 1979-02-26 1983-02-08 Fishgal Semyon I Fuel-feed system
US4355075A (en) 1979-03-27 1982-10-19 Teijin Limited Novel filament-like fibers and bundles thereof, and novel process and apparatus for production thereof
US4529792A (en) 1979-12-17 1985-07-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Process for preparing synthetic absorbable poly(esteramides)
DE3008618A1 (de) 1980-03-06 1981-09-10 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoffversorgungsanlage
US4405297A (en) 1980-05-05 1983-09-20 Kimberly-Clark Corporation Apparatus for forming nonwoven webs
US4340563A (en) 1980-05-05 1982-07-20 Kimberly-Clark Corporation Method for forming nonwoven webs
GB2077351B (en) 1980-06-06 1984-06-20 Rockwell International Corp Diesel engine with ultrasonic atomization of fuel injected
FR2488655A2 (fr) 1980-08-18 1982-02-19 Rockwell International Corp Injecteur de carburant equipe d'un clapet de retenue a vibrations ultra-sonores, notamment pour moteur diesel
DE3124854C2 (de) 1981-06-24 1985-03-14 Reinhard 8057 Eching Mühlbauer Hochdruckeinspritzsystem mit Ultraschall-Zerstäubung
DE3151294C2 (de) 1981-12-24 1986-01-23 Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim Polypropylen-Spinnvliesstoff mit niedrigem Fallkoeffizienten
US4496101A (en) 1982-06-11 1985-01-29 Eaton Corporation Ultrasonic metering device and housing assembly
FR2530183B1 (fr) 1982-07-13 1988-01-22 Legrand Sa Dispositif d'assistance vibratoire pour installation de moulage, notamment pour matiere synthetique
US4526733A (en) 1982-11-17 1985-07-02 Kimberly-Clark Corporation Meltblown die and method
JPS59162972A (ja) 1983-03-07 1984-09-13 Hitachi Ltd アトマイザ−
JPS60104757A (ja) 1983-11-10 1985-06-10 Hitachi Ltd 自動車用多気筒燃料微細化装置
DE3401639A1 (de) 1984-01-19 1985-07-25 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Vorrichtung zum herstellen eines spinnvlieses
EP0156371B1 (en) 1984-03-28 1990-05-30 Hitachi, Ltd. Fuel dispenser for internal combustion engine
EP0165407A3 (en) 1984-04-26 1986-06-18 Nippon Enlarging Color Inc. Flow control valve with piero-electric actuator
JPS6198957A (ja) 1984-10-19 1986-05-17 Hitachi Ltd 自動車燃料供給装置
JPS61138558A (ja) 1984-12-11 1986-06-26 Toa Nenryo Kogyo Kk 超音波噴射ノズル用振動子
US4726523A (en) 1984-12-11 1988-02-23 Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Ultrasonic injection nozzle
JPH0646018B2 (ja) 1985-01-23 1994-06-15 株式会社日立製作所 燃料微粒化装置
JPS61226555A (ja) 1985-03-29 1986-10-08 Hitachi Ltd 燃料霧化装置付燃料噴射供給装置
JPS61259782A (ja) 1985-05-13 1986-11-18 Toa Nenryo Kogyo Kk 多段エツジ部を有する超音波霧化用振動子
JPS61259780A (ja) 1985-05-13 1986-11-18 Toa Nenryo Kogyo Kk 超音波霧化用振動子
JPS61259781A (ja) 1985-05-13 1986-11-18 Toa Nenryo Kogyo Kk 曲面多段エツジ部を有する超音波霧化用振動子
JPS61259784A (ja) 1985-05-13 1986-11-18 Toa Nenryo Kogyo Kk 超音波噴射用振動子
US4663220A (en) 1985-07-30 1987-05-05 Kimberly-Clark Corporation Polyolefin-containing extrudable compositions and methods for their formation into elastomeric products including microfibers
JPH065060B2 (ja) 1985-12-25 1994-01-19 株式会社日立製作所 内燃機関用超音波式燃料微粒化装置の駆動回路
JPH0620528B2 (ja) 1986-02-06 1994-03-23 鐘淵化学工業株式会社 均一液滴の形成方法
US4644045A (en) 1986-03-14 1987-02-17 Crown Zellerbach Corporation Method of making spunbonded webs from linear low density polyethylene
ZA872710B (en) 1986-04-18 1987-10-05 Wade Oakes Dickinson Ben Iii Hydraulic drilling apparatus and method
JPS636074U (ko) 1986-06-27 1988-01-16
DE3713253A1 (de) 1986-07-23 1988-02-04 Bosch Gmbh Robert Ultraschallzerstaeuberanlage
US4793954A (en) 1987-08-17 1988-12-27 The B. F. Goodrich Company Shear processing thermoplastics in the presence of ultrasonic vibration
DE3912524A1 (de) 1988-04-20 1989-11-02 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Vorrichtung zur periodischen erzeugung von tropfen kleinster abmessungen
US4974780A (en) 1988-06-22 1990-12-04 Toa Nenryo Kogyo K.K. Ultrasonic fuel injection nozzle
US5017311A (en) 1988-07-21 1991-05-21 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Method for injection molding into a resonating mold
JPH069845B2 (ja) 1988-11-24 1994-02-09 出光興産株式会社 押出成形方法とその装置
US4986248A (en) 1989-03-30 1991-01-22 Tonen Corporation Fuel supply system for internal combustion engine using an ultrasonic atomizer
US5160746A (en) 1989-06-07 1992-11-03 Kimberly-Clark Corporation Apparatus for forming a nonwoven web
DE3918663A1 (de) 1989-06-08 1990-12-13 Eberspaecher J Anordnung zur brennstoffvorwaermung fuer einen ultraschallzerstaeuber fuer heizgeraete
US5179923A (en) 1989-06-30 1993-01-19 Tonen Corporation Fuel supply control method and ultrasonic atomizer
US5032027A (en) 1989-10-19 1991-07-16 Heat Systems Incorporated Ultrasonic fluid processing method
JPH0443854A (ja) * 1990-06-08 1992-02-13 Aisan Ind Co Ltd 燃料噴射弁
US4995367A (en) 1990-06-29 1991-02-26 Hitachi America, Ltd. System and method of control of internal combustion engine using methane fuel mixture
JPH0486367A (ja) 1990-07-30 1992-03-18 Aisin Seiki Co Ltd 燃料噴射弁
DE4101303A1 (de) 1991-01-17 1992-07-30 Guenter Poeschl Anordnung zur druckzerstaeubung von fluessigem brennstoff und verfahren dafuer
CA2035702C (en) 1991-02-05 1996-10-01 Mohan Vijay Ultrasonically generated cavitating or interrupted jet
US5226364A (en) 1991-03-27 1993-07-13 Rockwell International Corporation Ultrasonic ink metering for variable input control in lithographic printing
US5112206A (en) 1991-05-16 1992-05-12 Shell Oil Company Apparatus for the resin-impregnation of fibers
US5114633A (en) 1991-05-16 1992-05-19 Shell Oil Company Method for the resin-impregnation of fibers
US5269981A (en) 1991-09-30 1993-12-14 Kimberly-Clark Corporation Process for hydrosonically microaperturing
US5330100A (en) 1992-01-27 1994-07-19 Igor Malinowski Ultrasonic fuel injector
US5382400A (en) 1992-08-21 1995-01-17 Kimberly-Clark Corporation Nonwoven multicomponent polymeric fabric and method for making same
GB2274877A (en) 1993-02-03 1994-08-10 Ford Motor Co Fuel injected i.c. engine.
JP2981536B2 (ja) 1993-09-17 1999-11-22 株式会社ペトカ メソフェーズピッチ系炭素繊維ミルド及びその製造方法
US6380264B1 (en) 1994-06-23 2002-04-30 Kimberly-Clark Corporation Apparatus and method for emulsifying a pressurized multi-component liquid
US6010592A (en) 1994-06-23 2000-01-04 Kimberly-Clark Corporation Method and apparatus for increasing the flow rate of a liquid through an orifice
US6020277A (en) 1994-06-23 2000-02-01 Kimberly-Clark Corporation Polymeric strands with enhanced tensile strength, nonwoven webs including such strands, and methods for making same
CH688813A5 (it) 1994-06-30 1998-04-15 Ixtlan Ag Apparecchiatura per la sterilizzazione e l'omogeneizzazione di sostanze fluide mediante vibrazioni ultrasoniche.
ZA969680B (en) 1995-12-21 1997-06-12 Kimberly Clark Co Ultrasonic liquid fuel injection on apparatus and method
US5868153A (en) 1995-12-21 1999-02-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonic liquid flow control apparatus and method
US6053424A (en) 1995-12-21 2000-04-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Apparatus and method for ultrasonically producing a spray of liquid
US5801106A (en) 1996-05-10 1998-09-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Polymeric strands with high surface area or altered surface properties
US5900690A (en) 1996-06-26 1999-05-04 Gipson; Lamar Heath Apparatus and method for controlling an ultrasonic transducer
JP3823391B2 (ja) * 1996-08-31 2006-09-20 いすゞ自動車株式会社 エンジンの燃料噴射装置
DE19932760A1 (de) * 1999-07-14 2001-01-18 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
US6279842B1 (en) * 2000-02-29 2001-08-28 Rodi Power Systems, Inc. Magnetostrictively actuated fuel injector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4475515A (en) 1981-09-05 1984-10-09 Lucas Industries Public Limited Company Fuel systems for compression ignition engines
WO1997023814A1 (en) * 1995-12-21 1997-07-03 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. An ultrasonic apparatus and method for increasing the flow rate of a liquid through an orifice
US6146102A (en) 1997-01-31 2000-11-14 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Fuel injection system
GB2327982A (en) * 1997-08-07 1999-02-10 Lotus Car A fuel injector for an ic engine with vibration means to atomise the fuel

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002235162A1 (en) 2002-06-24
ATE378511T1 (de) 2007-11-15
US6543700B2 (en) 2003-04-08
DE60131446T2 (de) 2008-02-28
DE20122813U1 (de) 2008-01-10
MXPA03004489A (es) 2003-09-05
JP2004521218A (ja) 2004-07-15
NO20032404L (no) 2003-05-27
CA2428143A1 (en) 2002-06-20
WO2002048541A3 (en) 2002-08-22
US20020070287A1 (en) 2002-06-13
EP1342007B1 (en) 2007-11-14
DE60131446D1 (de) 2007-12-27
KR20030068556A (ko) 2003-08-21
EP1342007A2 (en) 2003-09-10
NO20032404D0 (no) 2003-05-27
WO2002048541A2 (en) 2002-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100756144B1 (ko) 세라믹 밸브 본체를 구비한 초음파 단일화 연료 분사기
US6880770B2 (en) Method of retrofitting an unitized injector for ultrasonically stimulated operation
US7918211B2 (en) Ultrasonic fuel injector
EP1977104B1 (en) Ultrasonic fuel injector
US8028930B2 (en) Ultrasonic fuel injector
US20080210773A1 (en) Fuel Injection Device for Internal Combustion Engine
US20030066899A1 (en) Ultrasonic liquid fuel injection apparatus and method
CN1798920A (zh) 燃料喷射阀
US20030047224A1 (en) Apparatus and method to improve the flow of viscous liquids
JP2001263206A (ja) 燃料噴射弁
MX2008009428A (en) Ultrasonic fuel injector

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120808

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130812

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140808

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150810

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160811

Year of fee payment: 10