JP2016217138A - Cooling structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気通路に添加剤を噴射する噴射弁を冷却する冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure that cools an injection valve that injects an additive into an exhaust passage of an internal combustion engine.
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：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）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添加剤としての尿素水（還元剤）を噴射する噴射弁が設けられる。 Conventionally, a urea SCR system (SCR: Selective Catalytic Reduction) is known as one of systems for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine. In this urea SCR system, a catalyst part for reducing and purifying NOx in exhaust gas is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, and urea water (reductant) as an additive is provided upstream of the catalyst part. Is provided.
ここで、排気ガスは高温であり、噴孔が形成された噴射弁のノズル先端部は高温の排気ガスにさらされる。ノズル先端部が高温になると、ノズル先端部に排気ガス中に含まれる異物（ＰＭ（粒子状物質）、未燃燃料、潤滑油、添加剤、又はこれらが化学反応して生成された物質）がデポジットとして付着しやすくなり、デポジットが噴孔を詰まらせる等の不具合を誘発するおそれがある。 Here, the exhaust gas is hot, and the nozzle tip of the injection valve in which the nozzle holes are formed is exposed to the high temperature exhaust gas. When the nozzle tip reaches a high temperature, foreign matter (PM (particulate matter), unburned fuel, lubricating oil, additive, or a substance produced by a chemical reaction thereof) contained in the exhaust gas is contained in the nozzle tip. It becomes easy to adhere as a deposit, and there is a risk of causing problems such as the clogging of the nozzle hole.
このような問題に対し、噴射弁のノズルを取り囲むように、内部に管路が形成された構造物を設け、その管路に冷却液を循環させることで、ノズルを冷却する技術が従来より知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、さらに、管路が形成されたジャケット（構造物）とボディ（ノズル）の間に、ボディよりも熱伝達率の高い材質の熱伝導部材を設ける技術が開示されている。 To solve this problem, a technology for cooling the nozzle by providing a structure with a pipe line inside the nozzle so as to surround the nozzle of the injection valve and circulating the coolant through the pipe line has been conventionally known. (See, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 further discloses a technique in which a heat conductive member made of a material having a higher heat transfer rate than the body is provided between a jacket (structure) in which a pipe line is formed and a body (nozzle).
しかしながら、冷却液の温度や量等の条件によっては、噴射弁の冷却効率が低くなり、ノズル先端部の温度を目標値以下に抑制できない場合がある。例えば、冷却液の温度が高いと、冷却液と管路の壁面との間の温度差が小さくなり、壁面から冷却液への熱伝達量が低下、つまりノズルの冷却効率が低下する。また、冷却液量が少ない条件でもノズルの冷却効率が低下する。 However, depending on conditions such as the temperature and amount of the coolant, the cooling efficiency of the injection valve may be low, and the temperature at the nozzle tip may not be suppressed below the target value. For example, when the temperature of the cooling liquid is high, the temperature difference between the cooling liquid and the wall surface of the pipeline is reduced, and the amount of heat transfer from the wall surface to the cooling liquid is reduced, that is, the cooling efficiency of the nozzle is reduced. Further, the cooling efficiency of the nozzle is reduced even under a condition where the amount of the coolant is small.
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、噴射弁のノズルをより効率的に冷却することができる冷却構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a cooling structure that can cool the nozzle of an injection valve more efficiently.
上記課題を解決するため、本発明は、噴孔が形成されたノズルを有し、前記噴孔から内燃機関の排気通路に添加剤を噴射する噴射弁を冷却する冷却構造であって、
前記ノズルを取り囲むように設けられるとともに、内部に前記ノズルを冷却するための冷却液が循環する管路が形成された構造物と、
前記管路内に設けられて冷却液の流れを乱す撹拌部と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is a cooling structure that has a nozzle formed with an injection hole and cools an injection valve that injects an additive into the exhaust passage of an internal combustion engine from the injection hole,
A structure that is provided so as to surround the nozzle and in which a pipe line in which a coolant for cooling the nozzle circulates is formed;
A stirring portion provided in the pipe line to disturb the flow of the coolant;
It is characterized by providing.
本発明によれば、ノズルを冷却するための冷却液が循環する管路内に、冷却液の流れを乱す撹拌部を備えるので、その撹拌部により、冷却液が撹拌されて、管路の断面における冷却液の温度分布を均一にできる。よって、撹拌部を設けない場合に比べて、管路の壁面付近の冷却液の温度を下げることができ、ノズルからの熱が伝達される管路の壁面から冷却液への熱伝達量を増やすことができる。つまり、ノズルをより効率的に冷却することができる。 According to the present invention, the pipe for circulating the cooling liquid for cooling the nozzle is provided with a stirring portion that disturbs the flow of the cooling liquid, so that the cooling liquid is stirred by the stirring section, and the cross section of the pipe The temperature distribution of the coolant in can be made uniform. Therefore, the temperature of the coolant near the wall surface of the pipe line can be lowered and the amount of heat transfer from the wall surface of the pipe line where the heat from the nozzle is transferred to the coolant can be increased as compared with the case where the stirring unit is not provided. be able to. That is, the nozzle can be cooled more efficiently.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１に示すように、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２３に設置されて、排気通路２２に添加剤としての尿素水を噴射する装置である。噴射弁１より下流の排気通路２２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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the injection valve 1 is a device that is installed in an
噴射弁１は、噴射弁１の中心線Ｌ１（図１参照）が例えば排気管２３に対して直角となるように設置されるが、例えばＳＣＲ触媒のほう（下流側）に傾いて設置されたとしても良い。噴射弁１は、特許文献１に記載の噴射弁と同様の構造を有している。詳しくは、噴射弁１は、円筒状のハウジング２と、そのハウジング２の一方の端部に接続された本発明のノズルに相当する円筒状のノズルボディ３とを備える。ハウジング２の、ノズルボディ３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、その尿素水入口を介してハウジング２及びノズルボディ３の内部に尿素水が流入する。
The injection valve 1 is installed such that the center line L1 (see FIG. 1) of the injection valve 1 is at right angles to the
ノズルボディ３は、ハウジング２と同軸に設けられている。そのノズルボディ３は、特許文献１に記載のようにノズルホルダ及びそのノズルホルダの内側に設けられるノズルボディ等、複数の部材の組み合わせにより構成されたとしても良いし、一つの母材から一体に構成されたとしても良い。
The
ノズルボディ３の先端部４は、先端に近づくにつれて内径が小さくなる円錐状の内壁面に弁座部を有している。また、先端部４の端面（ノズル先端面）には尿素水を噴射する複数の噴孔５が形成されている。噴孔５が形成されたノズル先端面が排気通路２２に露出している。詳しくは、噴射弁１が設けられる排気管２３の部分には開口２４が形成されており、先端部４はその開口２４内に位置している。
The
ハウジング２及びノズルボディ３の内部に形成される収容室には、ニードル（弁体）が軸方向へ往復移動可能に収容されている。そのニードルはノズルボディ３と概ね同軸上に配置されており、ノズルボディ３との間に尿素水が流れる尿素水通路を形成する。また、ニードルの端部には、先端部４の内部に形成された弁座部と当接可能なシール部が形成されている。
In a housing chamber formed inside the housing 2 and the
噴射弁１は、ニードルを駆動するソレノイド等から構成された駆動部を備えている。駆動部のソレノイドが通電されていないときには、ニードルの端部に形成されたシール部が弁座部に着座することで、尿素水通路が遮断されて、噴孔５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、ニードルが弁座部から離れる方向に移動し、この移動により、尿素水通路が開放されて噴孔５から尿素水が噴射される。
The injection valve 1 includes a drive unit that is configured by a solenoid or the like that drives a needle. When the solenoid of the drive unit is not energized, the seal portion formed at the end of the needle is seated on the valve seat portion, so that the urea water passage is blocked and the urea water injection from the
噴射弁１はアダプタ７により排気管２３に取り付けられている。そのアダプタ７は、本発明の構造物に相当し、ノズルボディ３を取り囲むように設けられる。アダプタ７は例えばアルミニウム製とされる。また、アダプタ７には円筒状の貫通孔８が形成されており、ノズルボディ３の全体及びハウジング２の一部がその貫通孔８に挿入されている。このとき、ノズルボディ３の大部分（先端からの一部）が貫通孔８の壁面に接触している。なお、特許文献１と同様に、ノズルボディ３と貫通孔８（アダプタ７）の間に、ノズルボディ３よりも熱伝導率の高い材質の熱伝導部材が設けられたとしても良い。
The injection valve 1 is attached to the
アダプタ７は、貫通孔８の軸線に対して直角方向に突出した板状のフランジ部９を有する（図２も参照）。そのフランジ部９は、アダプタ７の先端側（排気管２３側の端部）において、互いに反対方向に突出する形で２箇所に形成されている。また、各フランジ部９は、図２に示すように、排気管２３に固定するためのボルトが挿入される貫通孔１０が形成されている。つまり、アダプタ７は、貫通孔１０に挿入されたボルトにより、排気管２３に取り付けられている。また、噴射弁１は、ノズルボディ３が貫通孔８に挿入されることにより、アダプタ７によって支持されている。
The
なお、排気管２３とフランジ部９の間には板状のシール部材２５が設けられている。そのシール部材２５は、例えば膨張黒鉛により形成され、排気ガスが外部に漏れてしまうのを抑制し、またアダプタ７や噴射弁１に排気ガスの熱が伝達するのを抑制する役割を有する。
A plate-
また、ノズル先端面を除いてノズル先端部４を覆うようにプレート部材２６が設けられている。このプレート部材２６は、ノズル先端部４が挿入される筒状部２６ａと、筒状部２６ａの先端から筒状部２６ａの径方向内側に突出した先端部２６ｂと、筒状部２６ａの根本から筒状部２６ａの径方向外側に突出した根本部２６ｃとを有する。筒状部２６ａの内径は、ノズル先端部４を覆うアダプタ７の部分７ａ（図１参照。以下、アダプタ先端部いう）の径よりも大きくなっている。したがって、筒状部２６ａとアダプタ先端部７ａの間には隙間が形成されている。この隙間により、アダプタ先端部７ａ及びノズル先端部４に高温の熱が伝達されるのを抑制している。
A
また、先端部２６ｂの中央には開口が形成されており、この開口からノズル先端面が露出している。根本部２６ｃは、アダプタ７と排気管２３の間で挟み込まれている。これによって、プレート部材２６は固定されている。プレート部材の材質は例えばステンレス製とすることができる。これにより、プレート部材２６に、噴射された尿素水に対する耐腐食性や、高温の排気ガスに対する耐熱性を備えさせることができる。
An opening is formed in the center of the
アダプタ７の説明に戻って、アダプタ７の内部には、ノズルボディ３を冷却するための冷却液が循環する管路１１が形成されている。この管路１１には、冷却液として内燃機関の冷却水が流れる。管路１１は、図１、図２に示すように、ノズルボディ３の高さ位置においてノズルボディ３を取り囲むように形成されている。詳しくは、図２に示すように、管路１１は、図２の方向から見てノズルボディ３より右側の位置においてフランジ部９の突出方向に交差する方向に伸びた第１管路１３と、図２の方向から見てノズルボディ３より奥側の位置においてフランジ部９の突出方向と略平行な方向に伸びた第２管路１４と、図２の方向から見てノズルボディ３より左側の位置においてフランジ部９の突出方向に交差する方向に伸びた第３管路１５とから構成されている。
Returning to the description of the
冷却水は図２に示すａからｂの方向に流れる。すなわち、第１管路１３の一端には冷却水の入口１２が形成されている。第１管路１３の他端に、第２管路１４の一端が接続され、第２管路１４の他端に第３管路１５の一端が接続されている。第３管路１５の他端には冷却水の出口１６が形成されている。入口１２から導入された冷却水は、第１管路１３、第２管路１４、第３管路１５の順に流れて、出口１６からアダプタ７の外に出る。なお、入口１２及び出口１６には、アダプタ７の外側に設けられた外部管路が接続されている。
The cooling water flows in the direction from a to b shown in FIG. That is, the cooling
また、図３に示すように、第２管路１４の一端に続く形で第２管路１４の形成時にドリルにより開いた加工孔１７が形成されている。その加工孔１７には埋栓１８が配置されており、加工孔１７から冷却水が漏れないようになっている。
Further, as shown in FIG. 3, a
埋栓１８の第２管路１４に面した端面１９には、第２管路１４内に突出した突出部２０が接続されている。また、第２管路１４には、第２管路１４が伸びた方向に沿って、その方向の回りに螺旋状を形成する螺旋状部２１（撹拌部）が配置されている。その螺旋状部２１は、線状部材を螺旋状に巻いたコイルバネ（つるまきばね）の形状を有する。突出部２０が、螺旋状部２１の内側の空間に挿入されている。なお、螺旋状部２１への突出部２０の挿入範囲は、螺旋状部２１の一部範囲となっている。これにより、突出部２０により、冷却水の流れが阻害されるのを抑制できる。
A projecting
螺旋状部２１の内径は、突出部２０の径と略同じとなっている。そのため、螺旋状部２１の内周部は突出部２０の側面に接触している。つまり、突出部２０（埋栓１８）は螺旋状部２１を動かないようにガイドする機能、言い換えると螺旋状部２１を支持する機能を有する。これによって、螺旋状部２１が第２管路１４の径方向や、長さ方向に動いてしまうのを抑制できる。このように、埋栓１８を利用することで、螺旋状部２１の支持構造を容易に形成できる。
The inner diameter of the
螺旋状部２１の長さは長いほうが好ましく、本実施形態では、第２管路１４の全範囲をカバーする長さとなっている。また、螺旋状部２１の外径は第２管路１４の径より若干小さい径となっている。このように、螺旋状部２１と、第２管路１４の壁面との隙間を小さくすることで、第２管路１４の壁面付近の冷却水の流れを速くでき、流れが速くなることで、管路壁面から熱を奪いやすくできる。
The length of the
なお、本実施形態では、第２管路１４のみに螺旋状部２１を設けた例を説明しているが、第２管路１４に加えて又は代えて、第１管路１３や第３管路１５に螺旋状部を設けても良い。すなわち、管路１１の壁面付近の冷却水の温度が高くなりやすい箇所、言い換えると、管路断面の冷却水の温度分布が不均一になりやすい箇所に螺旋状部を設けるのが好ましい。
In the present embodiment, an example in which the
次に、本実施形態の作用効果を説明する。管路１１を冷却水が循環することで、アダプタ７が冷却され、アダプタ７が冷却されることでノズルボディ３が冷却される。ここで、図４は、図３の螺旋状部２１と同様の撹拌部を設けた場合（図４（ａ））と設けない場合（図４（ｂ））のそれぞれにおける、管路の断面における冷却水の温度分布の実験結果を示している。図４（ａ）、（ｂ）の結果は、第２管路１４のノズルボディ３付近の断面１０１（図４上段の管路構成図参照）における温度分布を示している。また、図４（ａ）、（ｂ）において、左側にノズルボディ３が配置されている。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated. The cooling water circulates through the
図４（ｂ）に示すように、管路に撹拌部を設けないとすると、管路の断面における冷却水の温度は、断面中央付近に比べて、管路の壁面付近が高くなりやすい。これは、管路の壁面は、高温の排気ガスに晒されるノズル先端部からの熱が伝達されるため高くなっており、壁面付近を流れる冷却水は、高温の壁面に接触しているためである。図４（ｂ）では、ノズルボディが設けられた左側の温度が特に高くなっている。管路の壁面付近の冷却水の温度が高くなると、壁面と冷却水の温度差（温度勾配）が小さくなり、壁面から冷却水への熱伝達量が低下、つまりノズルボディの冷却効率が低下する。 As shown in FIG. 4B, if the stirring section is not provided in the pipe, the temperature of the cooling water in the cross section of the pipe tends to be higher near the wall surface of the pipe than in the vicinity of the center of the cross section. This is because the wall surface of the pipeline is high because heat from the nozzle tip exposed to the high temperature exhaust gas is transferred, and the cooling water flowing near the wall surface is in contact with the high temperature wall surface. is there. In FIG. 4B, the temperature on the left side where the nozzle body is provided is particularly high. When the temperature of the cooling water near the wall surface of the pipeline increases, the temperature difference (temperature gradient) between the wall surface and the cooling water decreases, and the amount of heat transfer from the wall surface to the cooling water decreases, that is, the nozzle body cooling efficiency decreases. .
これに対し、管路に撹拌部を設けると、撹拌部（図３の螺旋状部２１）によって冷却水の流れが乱される（撹拌される）。つまり、管路壁面付近の高温の冷却水が断面中央付近の低温側に移動し、断面中央付近の低温の冷却水が管路壁面付近に移動する。特に、撹拌部を図３に示す螺旋状部２１とすることで、螺旋状部２１の螺旋に沿って冷却水の旋廻流を生じさせることができる。これにより、冷却水が流れにくくなるのを抑制しつつ、効果的に冷却水を撹拌できる。この結果、図４（ａ）に示すように、管路の断面における各位置間の冷却水の温度差を小さくでき、また管路壁面付近の冷却水の温度を下げることができる。よって、管路壁面と、管路壁面付近の冷却水の温度差（温度勾配）を大きくできるので、管路壁面から冷却水への熱伝達量を増やすことができ、ひいてはノズルボディ３の冷却性能を向上できる。これによって、ノズル先端部へのデポジットの付着を抑制でき、噴孔を詰まらせるなどの不具合の発生を抑制できる。
On the other hand, when a stirrer is provided in the pipe, the flow of the cooling water is disturbed (stirred) by the stirrer (
ここで、図５は、図４上段の管路構成（図２の管路構成）における管路直径（水路直径）を種々変更したときのノズル先端部の温度変化を、撹拌部が有る場合と無い場合とで比較した図である。図５に示すように、撹拌部の有無にかかわらず、水路直径が大きいほどノズル先端部の温度が低くなる。これは、水路直径が大きいと、管路を流れる水量が増え、また管路壁面と冷却水との接触面積が大きくなり、熱を奪いやすくなるためである。 Here, FIG. 5 shows the change in temperature at the nozzle tip when the pipe diameter (water channel diameter) in the upper pipe structure (the pipe structure in FIG. 2) in FIG. 4 is variously changed. It is the figure compared with the case where there is no. As shown in FIG. 5, regardless of the presence or absence of the stirring unit, the temperature of the nozzle tip decreases as the water channel diameter increases. This is because if the water channel diameter is large, the amount of water flowing through the pipe increases, the contact area between the pipe wall and the cooling water increases, and heat is easily removed.
一方、図５において、撹拌部の有無で比較すると、いずれの水路直径においても、撹拌部が有る場合には無い場合に比べてノズル先端部の温度が低くなっている。このことから、撹拌部を設けることで、どのような水路直径であっても、ノズル先端部の冷却性能を向上できることが分かる。 On the other hand, in FIG. 5, when compared with the presence or absence of the stirring portion, the temperature at the nozzle tip is lower in any water channel diameter than in the case where the stirring portion is present and not. From this, it can be seen that the cooling performance of the nozzle tip can be improved by providing the stirring section regardless of the diameter of the water channel.
また、図６は、図４の実験のときよりも管路に流す単位時間当たりの冷却水量を減らした場合における、管路断面１０１（図６上段の管路構成図参照）の冷却水の温度分布の実験結果を示している。図６（ａ）は撹拌部を設けた場合の温度分布を示し、図６（ｂ）は撹拌部を設けない場合の温度分布を示している。図６に示すように、冷却水量が少ない条件であっても、撹拌部を設けることで、管路断面における冷却水の温度分布の均一性を向上でき、管路壁面付近の冷却水の温度を下げることができる。 6 shows the temperature of the cooling water in the pipe cross section 101 (see the pipe configuration diagram in the upper stage of FIG. 6) when the amount of cooling water per unit time flowing through the pipe is reduced as compared with the experiment of FIG. The experimental results of distribution are shown. FIG. 6A shows the temperature distribution when the stirring unit is provided, and FIG. 6B shows the temperature distribution when the stirring unit is not provided. As shown in FIG. 6, even if the amount of cooling water is small, by providing a stirring portion, the uniformity of the temperature distribution of the cooling water in the pipe cross section can be improved, and the temperature of the cooling water near the pipe wall surface can be increased. Can be lowered.
図７は、図６上段の管路構成（図２の管路構成）における冷却水量を種々変更したときのノズル先端部の温度変化を、撹拌部が有る場合と無い場合とで比較した図である。図７に示すように、撹拌部の有無にかかわらず、冷却水量が多いほどノズル先端部の温度が低くなる。これは、冷却水量が多いと、冷却水の流速が速くなるので、熱を奪いやすくなるためである。反対に、冷却水量が少ないと、管路壁面から熱を奪った冷却水が管路内に長く留まることになるので、熱を奪いにくくなる。 FIG. 7 is a diagram comparing temperature changes at the nozzle tip when the amount of cooling water in the upper pipe configuration (pipe configuration in FIG. 2) in FIG. 6 is changed variously with and without a stirring portion. is there. As shown in FIG. 7, regardless of the presence or absence of the stirring unit, the temperature of the nozzle tip portion decreases as the amount of cooling water increases. This is because if the amount of cooling water is large, the flow rate of the cooling water is increased, so that heat is easily taken. On the other hand, when the amount of cooling water is small, the cooling water that has taken heat from the pipe wall surface stays in the pipe for a long time, so that it is difficult to take heat.
一方、図７において、撹拌部の有無で比較すると、いずれの冷却水量においても、撹拌部が有る場合には無い場合に比べてノズル先端部の温度が低くなっている。このことから、撹拌部を設けることで、どのような冷却水量であっても、ノズル先端部の冷却性能を向上できることが分かる。 On the other hand, in FIG. 7, when compared with the presence or absence of the stirring unit, the temperature at the nozzle tip is lower in any cooling water amount than in the case where there is no stirring unit. From this, it can be seen that the cooling performance of the nozzle tip can be improved by providing the stirring section regardless of the amount of cooling water.
図８は、図２の管路構成を変更して、ノズルボディ３付近に直線状の管路２７（図８上段参照）を採用した場合における管路断面１０２の冷却水の温度分布の実験結果を示している。図８（ａ）は、管路断面１０２に図３の螺旋状部２１と同様の撹拌部を設けた場合の温度分布を示し、図８（ｂ）は撹拌部を設けない場合の温度分布を示している。図８に示すように、直線状の管路２７の構成であっても、撹拌部を設けることで、管路断面における冷却水の温度分布の均一性を向上でき、管路壁面付近の冷却水の温度を下げることができる。
FIG. 8 shows an experimental result of the temperature distribution of the cooling water in the
図９は、図８上段の管路構成における管路直径（水路直径）を種々変更したときのノズル先端部の温度変化を、撹拌部が有る場合と無い場合とで比較した図である。図９に示すように、いずれの水路直径においても、撹拌部が有る場合には無い場合に比べてノズル先端部の温度が低くなっている。このことから、撹拌部を設けることで、どのような管路構成のどのような水路直径であっても、ノズル先端部の冷却性能を向上できることが分かる。 FIG. 9 is a diagram comparing the temperature change of the nozzle tip when the pipe diameter (water channel diameter) in the pipe configuration in the upper stage of FIG. 8 is changed variously with and without the stirring section. As shown in FIG. 9, in any water channel diameter, the temperature of the nozzle tip is lower when there is a stirring portion than when there is no stirring portion. From this, it can be seen that the cooling performance of the nozzle tip portion can be improved by providing the stirring portion regardless of the water channel diameter of any pipe configuration.
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１０は、変形例１に係るアダプタ７の断面図を示している。図１０の断面図は、図１のＩＩ−ＩＩ線でアダプタ７を切ったときの断面図である。なお、図１０において、図２と同様の構成には同一の符号を付している。図１０に示すように、第２管路１４の壁面に螺旋状の溝２８又は凸部（めねじ構造と同様の溝又は凸部）を形成しても良い。これによっても上記実施形態と同様の作用効果が得られる。加えて、管路とは別部材の螺旋状部２１（図３参照）やそれを支持する突出部２０（図３参照）を設ける必要が無いので、構成を簡素にできる。なお、溝２８が本発明の撹拌部、螺旋状部に相当する。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible to the limit which does not deviate from description of a claim. Here, FIG. 10 shows a cross-sectional view of the
図１１は、変形例２に係るアダプタ７の断面図を示している。図１１の断面図は、図１のＩＩ−ＩＩ線でアダプタ７を切ったときの断面図である。なお、図１１において図２と同様の構成には同一の符号を付している。図１１に示すように、埋栓１８の端面１９には、第２管路１４が伸びた方向に伸びた断面円状の棒状部２９が設けられている。その棒状部２９は、第２管路１４のほぼ全範囲に及ぶ長さを有する。棒状部２９の外周部には螺旋状の溝３０又は凸部（おねじ構造と同様の溝又は凸部）が形成されている。これによっても上記実施形態と同様の作用効果が得られる。なお、棒状部２９が本発明の撹拌部、螺旋状部に相当する。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the
また、上記実施形態では、撹拌部として螺旋状部を採用した例を説明したが、管路内に螺旋状以外の凹凸部を設けても良い。これによっても、冷却水の流れを乱す（撹拌する）ことができるので、管路断面における冷却水の温度分布を均一にでき、管路壁面（ノズルボディ）から冷却水への冷却効率を向上できる。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which employ | adopted the helical part as a stirring part, you may provide uneven | corrugated | grooved parts other than a spiral in a pipe line. This can also disturb (stir) the flow of the cooling water, so that the temperature distribution of the cooling water in the pipe cross section can be made uniform, and the cooling efficiency from the pipe wall surface (nozzle body) to the cooling water can be improved. .
１ 噴射弁
３ ノズルボディ
５ 噴孔
７ アダプタ
１１ 管路
２１ 螺旋状部
２２ 排気通路
２８ 溝
２９ 棒状部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記ノズルを取り囲むように設けられるとともに、内部に前記ノズルを冷却するための冷却液が循環する管路（１１）が形成された構造物（７）と、
前記管路内に設けられて冷却液の流れを乱す撹拌部（２１、２８、２９）と、
を備えることを特徴とする冷却構造。 A cooling structure having a nozzle (3) in which an injection hole (5) is formed and cooling an injection valve (1) for injecting an additive from the injection hole to an exhaust passage (22) of an internal combustion engine,
A structure (7) that is provided so as to surround the nozzle and in which a pipe line (11) in which a coolant for cooling the nozzle is circulated is formed;
A stirring portion (21, 28, 29) provided in the pipe line to disturb the flow of the coolant;
A cooling structure comprising:
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2019011038A1 (en) * | 2017-07-11 | 2019-01-17 | 天纳克（苏州）排放***有限公司 | Injector |
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