JP6270346B2 - インジェクタ - Google Patents

Description

この発明は、液体を噴射するインジェクタに関する。

特許文献１には、液体を噴射するインジェクタとして尿素水を噴射するインジェクタが記載されている。このインジェクタは、底部と側部とを有する有底筒状をなすとともに、底部に開口と同開口の外周に形成されたシート面とを有するバルブボディと、バルブボディの内部に設けられるとともにバルブボディのシート面に着座する弁体と、バルブボディの外部から開口を塞ぐとともに噴孔が形成されてなるノズルプレートとを備えている。こうしたインジェクタでは、弁体がバルブボディのシート面から離間することにより、これら弁体とバルブボディとの隙間から噴孔に尿素水が供給されて、同噴孔から尿素水が噴射されるようになる。また、弁体がバルブボディのシート面に着座することにより、噴孔への尿素水の供給が停止されて、同噴孔からの尿素水の噴射が停止される。

国際公開第２０１０／０２８９８７号パンフレット

ところで、バルブボディの開口の内周面と弁体の先端とノズルプレートとで囲まれた空間であるサック部の容積が大きいと、噴射が停止されているときにこのサック部に残存する尿素水の量が多くなる。サック部に多量の尿素水が残存していると、噴射停止中に噴孔を通じて漏れ出る尿素水の量も多くなる。また、漏れ出した尿素水やサック部内に残存している尿素水の水分が蒸発すると噴孔の周囲に多量の尿素が堆積することとなり、噴孔の開口面積が小さくなる等により尿素水の噴射制御の精度の低下が生じるおそれがある。

そこで、サック部内に残存する尿素水の量を低減するためにサック部の容積を可能な限り小さくすることが考えられる。サック部の容積を小さくするためには、弁体の先端とノズルプレートとの間の隙間をできるだけ狭めてサック部を薄く扁平にすればよい。これにより、噴射停止中にサック部から噴孔に漏れ出る尿素水の量が少なくなるため、尿素の堆積を抑制できるようになる。しかしながら、こうしてサック部を薄く扁平にした場合には、開弁時に弁体とバルブボディとの隙間を通じてサック部内に流入した尿素水がサック部の形状に沿って外側に広がるように流れることになる。その結果、サック部を通じて噴孔に流れ込む尿素水は、噴孔の延伸方向と異なる方向の速度成分が大きなものとなり、噴孔からは偏った方向に尿素水が噴射されるようになるため、噴孔の周囲に尿素水が付着しやすくなる。そして、噴孔の周囲に付着した尿素水の水分が蒸発して尿素が堆積することにより、この場合にもまた尿素水の噴射制御の精度の低下が生じるおそれがある。

尚、尿素水を噴射するインジェクタを例に挙げて説明したが、尿素水以外の液体を噴射するインジェクタであっても同様の問題は生じ得る。
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、噴孔の周囲に液体が付着して堆積物が堆積してしまうことを抑制することのできるインジェクタを提供することにある。

上記課題を解決するためのインジェクタは、底部と側部とを有する有底筒状をなすとともに、底部に開口と同開口の外周に形成されたシート面とを有するバルブボディと、バルブボディの内部に設けられるとともにシート面に着座する弁体と、バルブボディの外部からバルブボディの開口を塞ぐとともに噴孔が形成されてなるノズルプレートとを備え、開口の内周面と弁体の先端とノズルプレートとで囲まれたサック部を有している。そして、このインジェクタにおいては、シート面はバルブボディの側部から開口に突出して形成されてなり、ノズルプレートのサック部側の面にはサック部と連通するとともにバルブボディの軸方向と直交する断面形状が円形である複数の凹部が設けられ、各々の同凹部の中央に噴孔が形成されており、噴孔は、バルブボディの軸方向においてバルブボディの内部から開口の輪郭をノズルプレートに投影したときの投影線が噴孔内を通過するように形成されている。

バルブボディに形成された開口の内周面は、同開口の内周面と弁体の先端とノズルプレートとで囲まれた空間であるサック部の側壁を形成する。上記構成によれば、サック部の側壁を形成するこの開口の延長線上に噴孔が設けられることになる。この場合、サック部が薄く扁平な形状であっても、サック部の形状に沿ってサック部内を流れた液体はバルブボディに形成された開口の内周面に衝突してから噴孔内に流れ込む。その結果、液体の流速が低下し、噴孔の延伸方向と異なる方向の速度成分も低下するため、液体が噴孔から偏った方向に噴射されることが抑制されるようになる。これにより、液体が噴孔から偏った方向に噴射されることに起因して噴孔の周囲に液体が付着することを抑制し、噴孔の周囲に堆積物が堆積してしまうことを抑制することができる。

また、開弁時に弁体とバルブボディとの隙間を通じて液体がサック部内に流入する際にはシート面に沿って液体が流れることになる。上記構成によれば、シート面がバルブボディの側部から開口に突出した形状をなしているため、このシート面に沿ってサック部に流入する液体には、バルブボディの側部から開口に向かう方向の流れ、すなわちサック部の中心に向かう方向の流れが作用することになる。その結果、サック部内を流れる液体は、サック部の外側に向かって広がる方向の速度成分が低下するため、これによっても液体が噴孔から偏った方向に噴射されることが抑制されるようになる。

サック部が薄く扁平な形状であり、サック部内を流れる液体の流速が大きい場合であっても、噴孔近傍で通路面積が広くなっていれば、噴孔に流入する液体の流速は小さくなるため、噴孔からの液体の噴射方向の偏りを抑制することができる。上記構成によれば、サック部と連通する凹部をノズルプレートに設け、この凹部の内部空間によって噴孔近傍に液体室を形成しているため、噴孔近傍の容積を選択的に増大させ、噴射停止中に残存する液体の量の増大を極力抑制しつつ、噴孔に流入する液体の流速を抑制することができる。
また、サック部から凹部の内部空間である液体室に流入し、液体室を形成している凹部の側壁まで到達した液体はその側壁に沿って流れるようになる。このため、仮に噴孔を凹部の側壁に近い位置に形成するようにすると、凹部の側壁に沿った方向の流速をもって液体が噴孔に流入するようになり、噴孔から偏った方向に液体が噴射されるおそれがある。
上記構成によれば、断面が円形の凹部の中央、すなわち凹部の側壁から最も離れた位置に噴孔が形成されているため、凹部の側壁に沿った流れの影響をあまり受けていない液体が噴孔に流入するようになり、噴孔から偏った方向に液体が噴射されることが抑制される。したがって、噴孔の周囲に液体が付着することをより効果的に抑制することができるようになる。

バルブボディとしては、開口の内周面が、バルブボディの軸方向に沿って延びる面で形成されるものを採用することができる。
上記構成によれば、バルブボディの開口の内周面に衝突した液体は、バルブボディの軸方向に沿って延びるその内周面に沿って流れるようになる。そして、液体が流れる方向に噴孔が形成されていることとなるため、液体の流れを噴孔に向かって整流し、噴孔からの液体の噴射方向の偏りをさらに抑制することができる。

凹部は、凹部の深さをＤとし、弁体の先端とノズルプレートとの間隔であるボトム厚をＴとしたとき、Ｄ≧Ｔという大小関係が成立するように形成することが望ましい。
上記構成によれば、弁体の先端とノズルプレートとの間隔であり、サック部の厚さでもあるボトム厚（Ｔ）以上の深さ（Ｄ）を確保した液体室を凹部を設けることによって形成することができる。すなわち、上記構成によれば、サック部から液体室に液体が流入するときに、バルブボディの軸方向において通路が狭くなることはない。したがって、噴孔に流入する液体の流速を効果的に抑制することができる。

ノズルプレートにおいては、凹部の側壁から離間した位置に噴孔を形成するようにしてもよい。
上記構成によれば、液体がサック部から凹部の内部空間である液体室に流入した際に、液体の一部が液体室における噴孔を通り越し、液体室を形成している凹部の側壁に衝突した上でその流れの向きが変えられて噴孔に流入するようになる。このため、凹部の側壁に衝突させることにより液体の流速を抑制することができるため、噴孔には流速が抑制された液体が流れ込むこととなり、噴孔から偏った方向に液体が噴射されることが抑制される。したがって、噴孔の周囲に液体が付着することを効果的に抑制することができるようになる。

弁体の先端は、同弁体の先端の曲率半径をバルブボディの開口の半径で除した値が１０以上になる曲面や、バルブボディの軸方向と直交する平面に形成することが望ましい。
弁体の先端が同先端の曲率半径をバルブボディの開口の半径で除した値が１０以上になる極めて平面に近い曲面からなる場合や、弁体の先端がバルブボディの軸方向と直交する平面からなる場合のように、弁体の先端が平坦な形状であるほど、サック部を薄く扁平な形状にしてサック部の容積を小さくすることができる。しかしながら、サック部が薄く扁平な形状である場合には、液体がサック部内を流れる際に噴孔の延伸方向と異なる方向の速度成分を有するようになる。このため、液体が噴孔から偏った方向に噴射されることに起因して生じる噴孔の周囲での堆積物の堆積もより顕著なものとなるおそれがある。

これに対して、弁体の先端が平坦な形状であり、サック部が薄く扁平な形状であっても、上述の構成を採用すれば液体が噴孔から偏った方向に噴射されるようになることを抑制することができるため、噴孔の周囲に液体が付着することを抑制することができるようになる。したがって、上記構成によれば、サック部の容積の低減を図りながら、噴霧の偏りを抑制し、噴孔の周囲への堆積物の堆積を好適に抑制することができる。

一実施形態のインジェクタの先端部の断面構造を示す断面図。 図１の２−２線に沿った断面図。 他の実施形態のインジェクタにおける噴孔と凹部との位置関係を示す説明図。 他の実施形態のインジェクタにおける凹部の形状を模式的に示す模式図。 他の実施形態のインジェクタの先端部の断面構造を示す断面図。 他の実施形態のインジェクタの先端部の断面構造を示す断面図。 他の実施形態のインジェクタの先端部の断面構造を示す断面図。 他の実施形態のインジェクタの先端部の断面構造を示す断面図。

以下、インジェクタの一実施形態について説明する。尚、インジェクタ１０は排気中に尿素水を噴射するものであり、同インジェクタ１０から噴射された尿素水は、内燃機関から排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）をＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒で還元するための還元剤として機能する。

図１に示すように、インジェクタ１０のバルブボディ１３は、底部１３ａと側部１３ｅとを有する有底筒状に形成されている。そして、このバルブボディ１３の底部１３ａには開口１３ｍが形成されている。尚、開口１３ｍの内周面１３ｄはバルブボディ１３の軸方向（図１の上下方向）に沿ってまっすぐに延びている。底部１３ａは側部１３ｅから開口１３ｍに突出するように形成されており、開口１３ｍに向かって次第に薄くなっている。そして、この底部１３ａの開口１３ｍに向かって傾斜している面が、開口１３ｍの外周において弁体１２が着座するシート面１３ｂになっている。

弁体１２の先端１２ａは、非常に曲率半径の大きな曲面、すなわち極めて平面に近い曲面になっている。例えば、この弁体１２の先端１２ａは、先端１２ａの曲率半径を開口１３ｍの半径で除した値が１００以上になるように形成されている。

バルブボディ１３の先端には、外側から有底筒状に形成されたノズルプレート１１が被せられている。これにより、開口１３ｍはノズルプレート１１によって外部から塞がれた状態になっている。ノズルプレート１１の底部１１ａの内面１１ｂには、凹部１５が形成されており、この凹部１５の内部空間によって液体室１５ｃが形成されている。そして、この凹部１５の底壁１５ｂに噴孔１６が形成されている。噴孔１６は、バルブボディ１３の軸方向に延伸して形成されている。

このインジェクタ１０では、バルブボディ１３の開口１３ｍの内周面１３ｄと、弁体１２の先端１２ａと、ノズルプレート１１の底部１１ａの内面１１ｂとで囲まれた空間によってサック部１４が形成されている。このサック部１４は、液体室１５ｃと連通しているとともに、液体室１５ｃを介して噴孔１６と連通している。そして、このインジェクタ１０では、液体室１５ｃの深さである液体室深さ、すなわちノズルプレート１１の底部１１ａの内面１１ｂから凹部１５の底壁１５ｂまでの凹部１５の深さをＤとし、弁体１２の先端１２ａとノズルプレート１１の底部１１ａの内面１１ｂとの間隔であるボトム厚をＴとしたときに、Ｄ＞Ｔという大小関係が成立している。

尚、インジェクタ１０では、弁体１２の先端１２ａを平面に近い形状にするとともに、ボトム厚Ｔを小さくすることにより、サック部１４を薄く扁平な形状とし、サック部１４の容積を極力小さくするようにしている。

図２に示すように、凹部１５は、バルブボディ１３の軸方向（図２の紙面に対して垂直方向）と直交する断面形状が円形である。これにより、凹部１５の内部空間、すなわち液体室１５ｃは、同凹部１５の側壁１５ａと底壁１５ｂとで囲まれて円柱状に形成されている。また、図２では、バルブボディ１３の軸方向において、バルブボディ１３の内部から開口１３ｍの輪郭をノズルプレート１１に投影したときに、同ノズルプレート１１に映る投影線Ｌを二点鎖線で仮想的に示している。この図２から分かるようにインジェクタ１０における開口１３ｍは円形である。尚、投影線Ｌとしてノズルプレート１１に映るバルブボディ１３の開口１３ｍの輪郭は、同開口１３ｍの内周面１３ｄのうち開口１３ｍの中心に最も近い部位である内側端部１３ｃによって形成される。この実施形態のインジェクタ１０にあっては、内周面１３ｄがバルブボディ１３の軸方向に沿ってまっすぐに延びる面によって構成されているため、内側端部１３ｃの位置は内周面１３ｄの位置と同じである。すなわち、バルブボディ１３の開口１３ｍの輪郭は、同開口１３ｍの内周面１３ｄによって形成される。

また、噴孔１６は、噴孔１６の中央を投影線Ｌが通過するようにその位置が設定されているとともに、凹部１５の底壁１５ｂの中央に形成されている。このインジェクタ１０では、噴孔１６及び凹部１５が、投影線Ｌで示されている開口１３ｍの内周面１３ｄの内側端部１３ｃの位置に沿ってノズルプレート１１の底部１１ａに３つ設けられている。これら全ての噴孔１６及び凹部１５は同じ形状に形成されており、ノズルプレート１１の周方向において互いに等間隔になるように配設されている。

次に、インジェクタ１０の作用について説明する。
インジェクタ１０では、弁体１２がバルブボディ１３のシート面１３ｂに着座しているときには、弁体１２とバルブボディ１３との隙間のうちシート面１３ｂよりも上流側の部分と、シート面１３ｂよりも下流側に位置するサック部１４との連通が遮断される。これにより、噴孔１６への尿素水の供給が停止され、同噴孔１６からの尿素水の噴射が停止される。

ここで、サック部１４の容積が大きいと、噴孔１６からの尿素水の噴射が停止されているときに、このサック部１４に残存する尿素水の量が多くなる。サック部１４に多量の尿素水が残存していると、噴射停止中に噴孔１６を通じて尿素水が漏れ出ることに起因して噴孔１６の周囲に多量の尿素が堆積するおそれがある。本実施形態のインジェクタ１０では、サック部１４が薄く扁平な形状とされ、サック部１４の容積が小さくされているため、サック部１４内に残存する尿素水の量は比較的少なくなっている。

弁体１２がバルブボディ１３の軸方向に変位し、弁体１２がバルブボディ１３のシート面１３ｂから離間すると、弁体１２とバルブボディ１３との隙間のうちシート面１３ｂよりも上流側の部分と、シート面１３ｂよりも下流側に位置するサック部１４とが連通される。これにより、弁体１２とバルブボディ１３との隙間からサック部１４内に尿素水が流れ込み、凹部１５の液体室１５ｃを通じて噴孔１６から尿素水が噴射される。

弁体１２がバルブボディ１３のシート面１３ｂから離間してインジェクタ１０が開弁された直後においては、サック部１４内の尿素水の量が少なく、同サック部１４内の尿素水の圧力が十分に高くなっていない。

仮に、ノズルプレート１１におけるサック部１４の中央に近い位置に噴孔１６を形成するようにした場合には、次の問題が生じるおそれがある。
インジェクタ１０が開弁され、弁体１２とバルブボディ１３との隙間を通じてサック部１４の中央に向かって尿素水が流れ込むと、サック部１４の中央付近に形成されている噴孔１６を通じて尿素水がそのまま噴射されてしまう。すなわち、サック部１４内に十分な量の尿素水が溜まる前に、噴孔１６から圧力の低い状態の尿素水が噴射されることになる。その結果、噴孔１６から噴射される噴霧が不安定なものとなり、噴霧が拡散して噴孔１６の周囲に付着するようになる。そして、こうして噴孔１６の周囲に付着した尿素水が蒸発すると尿素が堆積するようになる。

これに対して、インジェクタ１０では、バルブボディ１３の軸方向においてバルブボディ１３の内部から開口１３ｍの輪郭をノズルプレート１１に投影したときの投影線Ｌが噴孔１６内を通過するように噴孔１６が形成されている。すなわち、インジェクタ１０では、サック部１４の中央付近ではなく、サック部１４の側壁を形成している開口１３ｍの内周面１３ｄの延長線上に噴孔１６が形成されている。そのため、インジェクタ１０が開弁したときにサック部１４内に流れ込んだ尿素水がそのまま噴孔１６から噴射されてしまうことが抑制され、サック部１４内に尿素水が溜まるようになる。そして、サック部１４内に十分な量の尿素水が溜まってサック部１４内の尿素水の圧力が高まってから噴孔１６を通じて尿素水が噴射される。

また、インジェクタ１０では、サック部１４が薄く扁平に形成されているため、サック部１４内に流入した尿素水は同サック部１４の形状に沿って外側に広がるように流れることになる。そのため、サック部１４内の尿素水の流れは、バルブボディ１３の軸方向と直交する方向、すなわち噴孔１６の延伸方向と異なる方向の速度成分が大きなものとなる。

しかし、インジェクタ１０においては、開弁時に弁体１２とバルブボディ１３との隙間を通じて尿素水がサック部１４内に流入する際に、シート面１３ｂに沿って尿素水が流れることになる。シート面１３ｂはバルブボディ１３の側部１３ｅから開口１３ｍに突出した形状をなしているため、このシート面１３ｂに沿ってサック部１４に流入する尿素水には、バルブボディ１３の側部１３ｅから開口１３ｍに向かう方向の流れ、すなわちサック部１４の中心に向かう方向の流れが作用することになる。その結果、サック部１４内を流れる尿素水は、サック部１４の外側に向かって広がる方向の速度成分が低下することになる。

また、インジェクタ１０においては、バルブボディ１３に形成された開口１３ｍの内周面１３ｄによって、サック部１４の側壁が形成されている。このため、サック部１４の形状に沿ってサック部１４内を流れた尿素水は、バルブボディ１３に形成された開口１３ｍの内周面１３ｄに衝突する。こうして開口１３ｍの内周面１３ｄに衝突すると、尿素水の流速が低下するため、噴孔１６の延伸方向と異なる方向の速度成分も低下することになる。

そして、開口１３ｍの内周面１３ｄに衝突した尿素水は、バルブボディ１３の軸方向に沿って延びるその内周面１３ｄに沿って流れ、開口１３ｍの内周面１３ｄの延長線上に形成されている噴孔１６に向かって流れる。

また、本実施形態のインジェクタ１０のようにサック部１４が薄く扁平に形成されていると、サック部１４内を流れる尿素水の流速が大きくなる。しかしながら、インジェクタ１０では、噴孔１６近傍に凹部１５の内部空間による液体室１５ｃが形成されているため、尿素水がこの液体室１５ｃを経由して噴孔１６に流入するようになる。ここで、ボトム厚（Ｔ）よりも液体室深さ（Ｄ）の方が大きくされているため、サック部１４から液体室１５ｃに尿素水が流入するときに、バルブボディ１３の軸方向において通路がさらに狭くなることはない。

尿素水がサック部１４から液体室１５ｃに流入した際には、尿素水の一部が液体室１５ｃにおける噴孔１６を通り越し、液体室１５ｃを形成している凹部１５の側壁１５ａに衝突する。そして、尿素水は、凹部の側壁１５ａに衝突した上でその流れの向きが変えられて噴孔１６に流入する。このため、噴孔１６には流速が抑制された尿素水が流れ込むこととなる。

また、液体室１５ｃが円柱状であるため、サック部１４から液体室１５ｃに流入して凹部１５の側壁１５ａまで到達した尿素水は、その側壁１５ａに沿って流れる。このとき、図３に示すように、仮に噴孔１６が凹部１５の側壁１５ａに近い位置に形成されていたとすると、図３に矢印で示すように凹部１５の側壁１５ａに沿って流れてきた尿素水が噴孔１６に流入するようになり、噴孔１６から偏った方向に尿素水が噴射されるおそれがある。

これに対して本実施形態のインジェクタ１０では、凹部１５の中央、すなわち凹部１５の側壁１５ａから最も離れた位置に噴孔１６が形成されている。そのため、凹部１５の側壁１５ａに沿った流れの影響をあまり受けていない尿素水が噴孔１６に流入する。

上述したインジェクタ１０によれば以下の効果を奏することができる。
（１）バルブボディ１３に形成された開口１３ｍの内周面１３ｄの延長線上に噴孔１６が設けられているため、サック部１４の形状に沿ってサック部１４内を流れた尿素水がバルブボディ１３に形成された開口１３ｍの内周面１３ｄに衝突してから噴孔１６内に流れ込むようになる。このため、尿素水の流速が低下し、噴孔１６の延伸方向と異なる方向の速度成分も低下するため、尿素水が噴孔１６から偏った方向に噴射されることが抑制されるようになる。したがって、尿素水が噴孔１６から偏った方向に噴射されることに起因して噴孔１６の周囲に尿素水が付着することを抑制し、噴孔１６の周囲に尿素が堆積してしまうことを抑制することができる。

（２）シート面１３ｂがバルブボディ１３の側部１３ｅから開口１３ｍに突出した形状をなしているため、このシート面１３ｂに沿ってサック部１４に流入する尿素水には、サック部１４の中心に向かう方向の流れが作用することになる。その結果、サック部１４内を流れる尿素水は、サック部１４の外側に向かって広がる方向の速度成分が低下するため、これによっても尿素水が噴孔１６から偏った方向に噴射されることが抑制されるようになる。

（３）サック部１４が薄く扁平な形状であり、サック部１４内を流れる尿素水の流速が大きい場合であっても、噴孔１６近傍で通路面積が広くなっていれば、噴孔１６に流入する尿素水の流速は小さくなるため、噴孔１６からの尿素水の噴射方向の偏りを抑制することができる。上述したインジェクタ１０によれば、ノズルプレート１１に凹部１５を設け、この凹部１５によって噴孔１６近傍に液体室１５ｃを形成しているため、噴孔１６近傍の容積を選択的に増大させ、噴射停止中に残存する尿素水の量の増大を極力抑制しつつ、噴孔１６に流入する尿素水の流速を抑制することができる。

（４）開口１３ｍの内周面１３ｄに衝突した尿素水は、バルブボディ１３の軸方向に沿って延びるその内周面１３ｄに沿って流れるようになり、その尿素水が流れる方向に噴孔１６が形成されているため、尿素水の流れを噴孔１６に向かって整流し、噴孔１６からの尿素水の噴射方向の偏りをさらに抑制することができる。

（５）サック部１４の厚さであるボトム厚（Ｔ）より大きい液体室深さ（Ｄ）を確保した液体室１５ｃが形成されているため、サック部１４から液体室１５ｃに尿素水が流入するときに、バルブボディ１３の軸方向において通路が狭くなることはない。したがって、噴孔１６に流入する尿素水の流速を効果的に抑制することができる。

（６）尿素水がサック部１４から液体室１５ｃに流入した際に、尿素水の一部が凹部１５の側壁１５ａに衝突した上でその流れの向きが変えられて噴孔１６に流入するようになる。このため、凹部１５の側壁１５ａに衝突させることにより尿素水の流速を抑制することができるため、噴孔１６には流速が抑制された尿素水が流れ込むこととなり、噴孔１６から偏った方向に尿素水が噴射されることが抑制される。したがって、噴孔１６の周囲に尿素水が付着することを効果的に抑制することができるようになる。

（７）凹部１５が断面円形に形成されており、この凹部１５の中央、すなわち凹部１５の側壁１５ａから最も離れた位置に噴孔１６が形成されているため、凹部１５の側壁１５ａに沿った流れの影響をあまり受けていない尿素水が噴孔１６に流入するようになり、噴孔１６から偏った方向に尿素水が噴射されることが抑制される。したがって、噴孔１６の周囲に尿素水が付着することをより効果的に抑制することができるようになる。

（８）弁体１２の先端１２ａが平坦な形状であり、サック部１４が薄く扁平な形状であっても上述のインジェクタ１０によれば、尿素水が噴孔１６から偏った方向に噴射されるようになることを抑制することができ、噴孔１６の周囲に尿素水が付着することを抑制することができるようになる。したがって、上述のインジェクタ１０によれば、サック部１４の容積の低減を図りながら、噴霧の偏りを抑制し、噴孔１６の周囲への尿素の堆積を好適に抑制することができる。

（９）サック部１４の中央付近ではなく、サック部１４の側壁を形成している開口１３ｍの延長線上に噴孔１６が形成されている。そのため、サック部１４内に十分な量の尿素水が溜まってサック部１４内の尿素水の圧力が高まってから噴孔１６を通じて尿素水が噴射されるようになるため、安定した噴霧が噴射されるようになり、不安定な噴射が行われることに起因して生じる噴孔１６の周囲への尿素水の付着を抑制することができる。

尚、上述の実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・図３に示すように、噴孔１６を凹部１５の側壁１５ａに近い位置に形成するようにしてもよい。しかしながら、こうした形態によっては、凹部１５の側壁１５ａに沿って流れてきた尿素水が噴孔１６に流入することにより、噴孔１６から偏った方向に尿素水が噴射されるおそれがある。このため、こうした側壁１５ａに沿った流れの影響による噴孔１６からの尿素水の噴射の偏りを抑制するためには、上述の実施形態のように、噴孔１６を凹部１５の底壁１５ｂの中央に形成することが望ましい。また、噴孔１６の形成位置が凹部１５の側壁１５ａから離間した位置であれば、噴孔１６を凹部１５の底壁１５ｂの中央以外に噴孔１６を形成するようにしても、上記の凹部１５の側壁１５ａの影響による噴孔１６からの尿素水の噴射の偏りを抑制する効果を奏することができる。

・図４に示すように、凹部１５はバルブボディ１３の軸方向と直交する断面形状が四角形であってもよい。また、断面形状が、三角形やその他の多角形であってもよい。要するに、凹部１５の断面形状は円形以外の形状であってもよい。尚、凹部１５の断面形状が円形以外の形状である場合にも、凹部１５の側壁１５ａの影響による噴孔１６からの尿素水の噴射の偏りを抑制するためには、噴孔１６を凹部１５の側壁１５ａから離間した位置に形成することが望ましい。

・バルブボディ１３の軸方向においてバルブボディ１３の内部から開口１３ｍの輪郭をノズルプレート１１に投影したときの投影線Ｌが噴孔１６内を通過する範囲内であれば、噴孔１６の形成位置は自由に設定可能である。すなわち、投影線Ｌが噴孔１６の側面近傍を通過するように、図５や図６に示すように噴孔１６の形成位置を設定するようにしてもよい。

・ノズルプレート１１における凹部１５及び噴孔１６の配設数は４つ以上であってもよいし、２つ以下であってもよい。
・凹部１５を３つ以上設ける場合においては、互いの間隔が異なるように凹部１５を設けるようにしてもよい。

・ノズルプレート１１の底部１１ａに形成された全ての凹部１５が同じ形状に形成されていたが、全ての凹部１５が同じ形状でなくともよい。少なくとも、一部の凹部１５に上述の実施形態や上記変形例の凹部１５の構成を採用すれば上述の実施形態や上記変形例で得ることのできる効果を奏することができる。

・噴孔１６の延伸方向はバルブボディ１３の軸方向以外の方向であってもよい。こうした形態でも、尿素水が開口１３ｍの内周面１３ｄに衝突することにより、扁平なサック部１４の形状に沿った方向、すなわち噴孔１６の延伸方向と異なる方向の速度成分が低下することとなる。したがって、尿素水が噴孔１６から偏った方向に噴射されることに起因して噴孔１６の周囲に尿素水が付着することを抑制することができる。

・図７に示すように、開口１３ｍの内周面１３ｄを曲面に形成してもよい。こうした形態によっても、上述の実施形態で得ることのできる効果（１）〜（３）及び（５）〜（９）と同様の効果を奏することができる。

・弁体１２の先端１２ａの曲率半径を開口１３ｍの半径で除した値が１００より小さい値になるように、弁体１２の先端１２ａを形成してもよい。尚、サック部１４を薄く扁平な形状にしてサック部１４の容積を小さくするためには、上記の値を１０より大きくすることが好ましく、より好ましくは上記の値が５０より大きい値になるように弁体１２の先端１２ａを形成することが望ましい。

・図８に示すように、弁体１２の先端１２ａを、バルブボディ１３の軸方向と直交する平面によって形成してもよい。こうした形態でも、サック部１４を薄く扁平な形状にしてサック部１４の容積を小さくすることができる。

・凹部１５の深さであり、液体室１５ｃの深さである液体室深さ（Ｄ）と、弁体１２の先端１２ａとノズルプレート１１との間隔であるボトム厚（Ｔ）とを等しくした形態を採用してもよい。こうした形態によっても、サック部１４から液体室１５ｃに尿素水が流入するときに、バルブボディ１３の軸方向において通路が狭くなることはないため、噴孔１６に流入する尿素水の流速を効果的に抑制することができる。

・液体室深さ（Ｄ）と、弁体１２の先端１２ａとノズルプレート１１との間隔であるボトム厚（Ｔ）との大小関係が、Ｄ＜Ｔとなる形態を採用してもよい。こうした形態によっても、凹部１５を省略して液体室１５ｃを形成しない場合と比較すれば、噴孔１６近傍の通路面積を広くすることができるため、噴孔１６に流入する尿素水の流速を小さくし、噴孔１６から尿素水の噴射方向の偏りを抑制することができる。

・尿素水を噴射するインジェクタ１０を例に挙げて説明したが、尿素水以外の液体を噴射するインジェクタであっても上述の実施形態や上記変形例の構成を採用すれば同様の効果を奏することが可能である。

１０…インジェクタ、１１…ノズルプレート、１１ａ，１３ａ…底部、１１ｂ…（底部の）内面、１２…弁体、１２ａ…先端、１３…バルブボディ、１３ｂ…シート面、１３ｃ…内側端部、１３ｄ…内周面、１３ｅ…側部、１３ｍ…開口、１４…サック部、１５…凹部、１５ａ…側壁、１５ｂ…底壁、１５ｃ…液体室、１６…噴孔、Ｌ…投影線。

Claims (6)

1. 底部と側部とを有する有底筒状をなすとともに、前記底部に開口と同開口の外周に形成されたシート面とを有するバルブボディと、
   前記バルブボディの内部に設けられるとともに前記シート面に着座する弁体と、
   前記バルブボディの外部から前記開口を塞ぐとともに噴孔が形成されてなるノズルプレートとを備え、
   前記開口の内周面と前記弁体の先端と前記ノズルプレートとで囲まれたサック部を有するインジェクタであって、
   前記シート面は、前記側部から前記開口に突出して形成されてなり、
   前記ノズルプレートの前記サック部側の面には前記サック部と連通するとともに前記バルブボディの軸方向と直交する断面形状が円形である複数の凹部が設けられ、各々の同凹部の中央に前記噴孔が形成されており、
   前記噴孔は、前記バルブボディの軸方向において前記バルブボディの内部から前記開口の輪郭を前記ノズルプレートに投影したときの投影線が前記噴孔内を通過するように形成されている
   ことを特徴とするインジェクタ。
2. 前記開口の内周面は、前記バルブボディの軸方向に沿って延びる面からなる
   請求項１に記載のインジェクタ。
3. 前記凹部の深さをＤとし、前記弁体の先端と前記ノズルプレートとの間隔であるボトム厚をＴとしたとき、
   Ｄ≧Ｔという大小関係が成立する
   請求項１又は２に記載のインジェクタ。
4. 前記噴孔が、前記凹部の側壁から離間した位置に形成されている
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のインジェクタ。
5. 前記弁体の先端は、同弁体の先端の曲率半径を前記開口の半径で除した値が１０以上になる曲面からなる
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のインジェクタ。
6. 前記弁体の先端は、前記バルブボディの軸方向と直交する平面からなる
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のインジェクタ。