(57)【要約】【課題】尿素の結晶の局所的な堆積、および尿素の析出にともなう噴孔の目詰まりを低減し、尿素水の確実な噴射および噴射の停止が確保される尿素水噴射装置を提供する。【解決手段】ニードル３２のシール部３９は、ボディ３１が形成する噴孔３３よりも先端に形成されている弁座３４に着座または離座することにより、噴孔３３からの尿素水の噴射を断続する。シール部３９が形成されている頭部３７は、円錐台状の軸部３６側に溝４３を有している。噴孔３３から尿素水が噴射されるとき、尿素水の一部は頭部３７の溝４３を経由する。そのため、ニードル３２は、溝４３を流れる尿素水から反力を受け、尿素水を噴射するごとに旋回する。その結果、噴孔３３の周囲に残留する尿素水から析出する尿素の結晶の局所的な成長が低減される。【選択図】図１
2010014083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路を流れる排気に尿素水を噴射する尿素水噴射装置であって、
筒状に形成され、前記排気通路側の端部に弁座、および前記弁座よりも内側に噴孔を有するボディと、
前記ボディの内周側に前記ボディに対し相対回転可能に設けられ、前記弁座に着座可能なシール部を有し、前記弁座よりも前記ボディの先端側へ移動することにより前記弁座から離座し前記噴孔からの前記尿素水の噴射を許容するニードルと、
前記ニードルに、中心軸を回転中心とする旋回力を付与する旋回部と、
を備えることを特徴とする尿素水噴射装置。
【請求項２】
前記ニードルは、前記ボディと平行な軸部、前記軸部の前記噴孔側の端部に先端側ほど外径が大きくなり径方向外側の外縁に前記シール部が形成されている略円錐状の頭部を有し、
前記旋回部は、前記頭部に形成され、前記噴孔から噴射される前記尿素水が流れる溝を有することを特徴とする請求項１記載の尿素水噴射装置。
【請求項３】
前記ニードルは、前記ボディと平行な軸部を有し、
前記旋回部は、前記軸部に形成されている螺旋状の溝を有することを特徴とする請求項１記載の尿素水噴射装置。
【請求項４】
前記ボディは、前記噴孔とは反対側の端部に前記ニードルが貫く雌ねじ部を有し、
前記ニードルは、前記ボディと平行な軸部、および前記軸部の前記噴孔とは反対の端部側に前記雌ねじ部に噛み合う雄ねじ部を有し、
前記旋回部は、前記雄ねじ部が前記雌ねじ部に噛み合うことによって、前記ニードルが前記噴孔を開閉するための軸方向への往復移動を、前記ニードルの中心軸を回転中心とする旋回に変換することを特徴とする請求項１記載の尿素水噴射装置。
【請求項５】
前記ニードルは、前記尿素水の圧力によって前記噴孔を開放することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の尿素水噴射装置。
【請求項６】
通電により前記ニードルを軸方向へ駆動する電磁駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の尿素水噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿素水噴射装置に関し、特に排気通路を流れる排気に含まれるＮＯｘを還元する排気浄化装置において、排気通路を流れる排気に尿素水を噴射する尿素水噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特にディーゼルエンジンから排出されるＮＯｘを還元する排気浄化装置として、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システムが公知である。ＳＣＲシステムを用いた排気浄化装置は、例えば尿素やアンモニアなどを還元剤として噴射することにより、排気に含まれるＮＯｘを選択的に窒素や水に還元する。ところで、尿素水に含まれる尿素は、水分が蒸発することにより結晶となって析出する。析出した尿素は、排気通路を形成する排気管内や噴射弁などに堆積し、動作不良の原因となる。そこで、特許文献１では、加圧した空気を排気管の内部に噴射し、排気管の内壁に付着する尿素の低減を図っている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の場合、排気管の内壁に付着する尿素は低減されるものの、尿素水を噴射する噴孔の近傍に付着する尿素の低減は困難である。尿素水を噴射する尿素水噴射装置の噴孔の近傍に析出した尿素は、噴孔の目詰まり、およびニードルのシール部とボディの弁座との接触不良にともなう弁密度の低下を引き起こす。その結果、噴射される尿素水が不足したり、所定外の時期に尿素水が噴射されるおそれがある。
【特許文献１】特開２００５−２７３５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、尿素の結晶の局所的な堆積、および尿素の析出にともなう噴孔の目詰まりを低減し、尿素水の確実な噴射および噴射の停止が確保される尿素水噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、ニードルはボディの弁座よりも先端側へ移動することにより、弁座から離座して噴孔からの尿素水の噴射を許容する。このように、ニードルは、いわゆる外開弁を形成している。噴射の終了によって噴孔の周囲に残留する尿素水は、高温の排気に晒されることによって水分が蒸発する。そのため、尿素水に含まれる尿素は、ボディの噴孔の近傍において結晶として析出する。ニードルを外開弁とすることにより、ニードルが噴孔を開放するとき、ボディに付着した尿素の結晶はニードルの移動によって破壊される。その結果、ボディに付着している尿素の結晶は、ニードルの移動によってボディから除去され、噴孔の周囲への堆積が低減される。また、ニードルは、旋回部によって中心軸を回転中心として旋回する。噴射された後に噴孔に残留する尿素水は、重力によって噴孔の下方側に溜まりやすい。そのため、噴孔に残留した尿素水から析出する尿素の結晶は、ボディおよびこのボディに接するニードルの下方に形成されやすい。旋回部から旋回力が付与されることにより、下方に尿素の結晶が付着したニードルは旋回する。その結果、ニードルの一部への局所的な尿素の結晶の堆積が低減される。これにより、ニードルのシール部とボディの弁座との確実な接触が図られる。したがって、尿素の結晶の局所的な堆積、および尿素の析出にともなう噴孔の目詰まりを低減することができ、尿素水の確実な噴射および噴射の停止を確保することができる。
【０００６】
請求項２記載の発明では、ニードルの略円錐台状の頭部に溝を有している。噴孔から噴射される尿素水が頭部の溝に沿って流れることにより、ニードルは溝を流れる尿素水から反力を受ける。そのため、ニードルは、噴孔から噴射される尿素水から受ける力によって旋回する。その結果、尿素の結晶の局所的な堆積は低減される。したがって、尿素水の確実な噴射および噴射の停止を確保することができる。
【０００７】
請求項３記載の発明では、ニードルの軸部に螺旋状の溝を有している。噴孔から噴射される尿素水が軸部の外周側を流れることにより、ニードルは溝を流れる尿素水から力を受ける。そのため、ニードルは、尿素水の流れによって旋回する。その結果、尿素の結晶の局所的な堆積は低減される。したがって、尿素水の確実な噴射および噴射の停止を確保することができる。
【０００８】
請求項４記載の発明では、ニードルの軸部はボディの雌ねじ部と噛み合う雄ねじ部を有している。そのため、ニードルのシール部がボディの弁座から離座、またはシール部が弁座へ着座するために軸方向へ往復移動すると、雌ねじ部と雄ねじ部との噛み合いによって旋回運動に変換される。その結果、尿素の結晶の局所的な堆積は低減される。したがって、尿素水の確実な噴射および噴射の停止を確保することができる。
【０００９】
請求項５記載の発明では、ニードルは尿素水の圧力によって駆動される。そのため、ニードルを駆動するための複雑な機構を必要としない。したがって、構成を簡略化することができる。
請求項６記載の発明では、ニードルは電磁駆動部によって駆動される。電磁駆動部で駆動することにより、ニードルは迅速かつ精密な駆動が可能となる。そのため、所望の時期に所望の量の尿素水が高精度に噴射される。したがって、排気に含まれるＮＯｘをより高精度に浄化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による尿素水噴射装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による尿素水噴射装置（以下、「噴射装置」という。）を適用した排気浄化システムを図２に示す。排気浄化システム１０は、噴射装置１１および尿素水供給装置（以下、「供給装置」という。）１２を備えている。排気浄化システム１０は、供給装置１２から供給された尿素水を噴射装置１１から排気管部１３が形成する排気通路１４へ噴射する。これにより、排気浄化システム１０は、図示しない内燃機関の排気に含まれるＮＯｘを分解する。内燃機関は、例えばディーゼルエンジンをはじめとして、ガソリンエンジンあるいはガスタービンエンジンなどが適用される。排気管部１３は、一方の端部が図示しない内燃機関に接続している。また、排気管部１３は、内燃機関と反対側の端部が大気に開放されている。排気浄化システム１０は、噴射装置１１よりも大気への開放側に図示しないＳＣＲ触媒を有している。排気浄化システム１０は、ＳＣＲ触媒だけでなく、酸化触媒、三元触媒、アンモニア酸化触媒やＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）など各種の触媒やフィルタなどを有していてもよい。排気管部１３は、筒状であり、内側に排気通路１４を形成している。内燃機関から排出された排気は、排気管部１３が形成する排気通路１４を経由して大気中へ放出される。
【００１１】
供給装置１２は、尿素水タンク２１、尿素水ポンプ２２、圧力調整部２３および尿素水管部２４を有している。尿素水タンク２１は、尿素水すなわち尿素の水溶液を貯える。尿素水ポンプ２２は、尿素水タンク２１に貯えられている尿素水を噴射装置１１へ供給する。圧力調整部２３は、尿素水ポンプ２２によって噴射装置１１へ供給される尿素水の圧力を調整する。尿素水管部２４は、尿素水タンク２１と噴射装置１１との間を接続している。
排気浄化システム１０は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）などの制御装置１５を備えている。制御装置１５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭから構成されるマイクロコンピュータを有している。制御装置１５は、例えば図示しないアクセル開度センサや回転数センサなどに接続され、これらのアクセル開度センサや回転数センサなどから出力された信号に基づいて図示しない内燃機関の運転状態を検出する。制御装置１５は、検出した内燃機関の運転状態に基づいて、圧力調整部２３を制御する。これにより、制御装置１５は、尿素水タンク２１から噴射装置１１へ供給される尿素水の圧力を内燃機関の運転状態に基づいて制御する。
【００１２】
噴射装置１１は、排気通路１４における排気の流れ方向において内燃機関よりも下流側であって、ＳＣＲ触媒よりも上流側に設けられている。噴射装置１１は、排気通路１４を流れる排気に尿素水を噴射する。これにより、噴射装置１１から噴射された尿素水は、排気に混合されてＳＣＲ触媒へ流入する。噴射装置１１は、図１に示すようにボディ３１およびニードル３２を備えている。ボディ３１は、筒状に形成されている。ボディ３１は、軸方向の一方の端部が開口しており、この開口に噴孔３３を形成している。ボディ３１は、この噴孔３３よりも先端側に先端ほど内径が拡大する円錐台状の内壁を有しており、この円錐台状の内壁に弁座３４を形成している。これにより、噴孔３３は、ボディ３１の先端よりも内側すなわち先端とは反対側に位置している。ボディ３１の噴孔３３は、排気通路１４における排気の流れ方向において下流側に開口している。これにより、尿素水は、噴射装置１１から排気の流れに沿って下流側へ向けて噴射される。
【００１３】
ニードル３２は、一部がボディ３１の内周側に設けられ、ボディ３１との間に尿素水通路３５を形成している。尿素水通路３５は、一端が尿素水管部２４に接続し、他端が噴孔３３に接続している。ニードル３２は、軸部３６、頭部３７および台部３８を有している。軸部３６は、ボディ３１と略同軸上に平行に設けられている。ニードル３２は、軸部３６の噴孔３３側、すなわち一方の端部側に頭部３７を有している。頭部３７の軸部３６側は、軸部３６側ほど外径が小さくなる、すなわち先端側ほど外径が大きな円錐台状に形成されている。頭部３７の軸部３６と反対側は、先端側ほど外径が小さな円錐状に形成されている。なお、頭部３７の軸部３６と反対側は、円錐状に限らず任意の形状とすることができる。
【００１４】
ニードル３２は、噴孔３３とは反対側の端部に台部３８を有している。ニードル３２は、台部３８側の一部がボディ３１を貫いて外部へ突出している。ニードル３２は、ボディ３１に軸方向へ往復移動可能に設けられている。軸部３６側が略円錐台状に形成されている頭部３７は、径方向外側の周縁のボディ３１側に円環状のシール部３９を有している。シール部３９は、ボディ３１の弁座３４に着座可能である。ニードル３２のシール部３９がボディ３１の弁座３４に着座することにより、噴孔３３は閉鎖される。一方、ニードル３２のシール部３９がボディ３１の弁座３４から離座することにより、噴孔３３は開放される。
【００１５】
台部３８は、軸部３６よりも外径が大きい。ボディ３１の噴孔３３と反対側の端部の後壁４１の外側とニードル３２の台部３８との間には、弾性部材４２が設けられている。弾性部材４２は、例えば板ばねやコイルばねなどで構成されている。弾性部材４２は、全長が拡大する方向の力を有している。これにより、ニードル３２に弾性部材４２以外の力が加わっていないとき、ニードル３２のシール部３９はボディ３１の弁座３４に着座している。
【００１６】
ニードル３２の頭部３７は、図１および図３に示すように旋回部としての溝４３を有している。溝４３は、中心の軸部３６側から外周のシール部３９側へ曲線状に設けられている。ニードル３２のシール部３９がボディ３１の弁座３４から離座しているとき、尿素水通路３５を経由して噴孔３３から噴射される尿素水の一部は頭部３７の溝４３に案内されつつ排気通路１４へ流出する。すなわち、噴孔３３から噴射される尿素水の一部は、頭部３７の溝４３に案内されて旋回しながら噴射される。噴射される尿素水の一部が溝４３に沿って流れることにより、ニードル３２は溝４３を流れる尿素水から反力を受ける。ニードル３２は、尿素水が旋回する方向と逆方向へ反力を受ける。そのため、噴孔３３から尿素水が噴射されるとき、ニードル３２は尿素水の旋回方向と逆方向へ自身の中心軸を回転中心として旋回する。
【００１７】
上記の構成による噴射装置１１の作動について説明する。
尿素水の噴射時期でないとき、弾性部材４２の力によりニードル３２のシール部３９はボディ３１の弁座３４に着座している。そのため、噴孔３３は、ニードル３２の頭部３７によって閉鎖されている。これにより、尿素水は、噴射装置１１の噴孔３３から噴射されない。制御装置１５は、内燃機関の運転状況に応じて尿素水を噴射する時期であると判断すると、圧力調整部２３によって噴射装置１１へ供給する尿素水の圧力を上昇させる。圧力調整部２３は、制御装置１５からの指示によって噴射装置１１へ供給する尿素水の圧力を調整する。噴射装置１１へ供給される尿素水の圧力が上昇すると、ニードル３２の頭部３７は尿素水通路３５の尿素水からその圧力に応じた力を受ける。すなわち、ニードル３２の頭部３７は、圧力が上昇した尿素水から力を受ける。ニードル３２の頭部３７に加わる力は、ニードル３２のシール部３９を弁座３４から離座させる方向となる。そのため、圧力調整部２３から噴射装置１１へ供給される尿素水の圧力が上昇し、ニードル３２が尿素水から受ける力が弾性部材４２の押し付け力よりも大きくなると、図４に示すようにニードル３２のシール部３９は弁座３４から離座する。これにより、尿素水通路３５へ供給された尿素水は、噴孔３３から排気通路１４を流れる排気へ噴射される。一方、尿素水の圧力が低下すると、ニードル３２が尿素水から受ける力が減少し、弾性部材４２の押し付け力によりニードル３２のシール部３９はボディ３１の弁座３４に着座する。その結果、噴孔３３からの尿素水の噴射は終了する。
【００１８】
噴孔３３から尿素水が噴射されるとき、噴射される尿素水の一部は頭部３７に設けられた溝４３を経由して旋回しながら排気通路１４へ噴射される。そのため、ニードル３２は、溝４３を旋回しながら流れる尿素水から反力を受ける。これにより、ニードル３２は、旋回する尿素水と逆方向へ旋回する。ニードル３２のシール部３９がボディ３１の弁座３４に着座し、噴孔３３からの尿素水の噴射が終了したとき、噴孔３３の周囲に付着した尿素水は重力によって重力方向下方すなわち図１の下方へ流れ落ちる。すなわち、噴射後に噴孔３３付近に残留している尿素水は、重力によって下方へ流れ落ち、ボディ３１の下端付近に滞留する。排気通路１４は、内燃機関から排出された高温の排気が流れるため、ボディ３１の下端付近に滞留する尿素水の水分は蒸発し、尿素水に含まれる尿素が結晶となって析出する。析出した尿素の結晶は、ボディ３１の下端付近においてボディ３１およびニードル３２に付着する。
【００１９】
上述のように、第１実施形態では、頭部３７に設けられた溝４３に沿って尿素水が噴射されることにより、ニードル３２は尿素水が噴射されるごとに中心軸を回転中心として旋回する。そのため、尿素水の噴射ごとにニードル３２は不規則に旋回する。すなわち、ニードル３２において尿素の結晶が析出しやすいボディ３１の下端に位置する部分は、尿素水の噴射ごとに変化する。これにより、ニードル３２において局所的な尿素の結晶の成長は低減される。また、ニードル３２が旋回することにより、ニードル３２に付着している尿素の結晶は旋回時の遠心力などによって引き剥がされる。そのため、尿素の結晶の局所的な成長は低減される。
【００２０】
以上説明したように本発明の第１実施形態では、噴射装置１１はニードル３２が噴孔３３よりも先端側へ移動することによりシール部３９が弁座３４から離座するいわゆる外開弁である。そのため、噴孔３３の近傍に析出した結晶は、ニードル３２のシール部３９が弁座３４から離座するとき、ニードル３２の移動によってボディ３１から引き剥がされて破壊される。その結果、ボディ３１に付着している尿素の結晶は、ニードル３２の移動によってボディ３１から除去され、噴孔３３の周囲への堆積が低減される。また、ニードル３２は、頭部３７に設けられた溝４３に沿って流れる尿素水によって中心軸を回転中心として旋回する。尿素水の噴射によってニードル３２が旋回することにより、ニードル３２の一部への局所的な尿素の結晶の堆積が低減される。これにより、ニードル３２のシール部３９とボディ３１の弁座３４との確実な接触が図られる。したがって、尿素の結晶の局所的な堆積、および尿素の析出にともなう噴孔３３の目詰まりを低減することができ、尿素水の確実な噴射および噴射の停止を確保することができる。
【００２１】
また、第１実施形態では、ニードル３２は圧力調整部２３から供給される尿素水の圧力によって駆動される。これにより、噴射装置１１は、簡単な構造でニードル３２が駆動される。したがって、構造を簡略化することができるとともに、部品点数を低減することができる。
さらに、第１実施形態では、噴孔３３は排気の流れ方向において下流側に開口している。そのため、尿素水は排気の流れに逆らわずに噴射される。また、噴孔３３を下流側に向けて配置することにより、排気の圧力は排気通路１４における排気の流れ方向において上流側に対し下流側である噴孔３３側において小さくなる。そのため、外開弁のニードル３２は、開弁する際に排気の流れによって吸引力を受ける。これに加え、排気通路１４を流れる排気は、ボディ３１から突出しているニードル３２の台部３８を下流側すなわちシール部３９が弁座３４から離座する方向へ押し付ける。そのため、ニードル３２は、排気の圧力差および排気が台部３８へ衝突する力によって、噴孔３３を開放する方向の力を受ける。したがって、ニードル３２を駆動する力を低減することができ、尿素水ポンプ２２の負荷を低減することができる。
【００２２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による噴射装置を図５に示す。
第２実施形態では、図５に示すように噴射装置１１のニードル３２は、軸部３６に旋回部としての溝４４を有している。第２実施形態による噴射装置１１の構成は、軸部３６に溝４４が設けられている点、および頭部３７に溝が設けられていない点を除き、第１実施形態と同一である。溝４４は、軸部３６の外壁に螺旋状に設けられている。そのため、尿素水通路３５を流れる尿素水は、一部が軸部３６の螺旋状の溝４４に沿って流れる。軸部３６の溝４４を尿素水が流れることにより、ニードル３２には尿素水から中心軸を回転中心とする旋回力を受ける。その結果、ニードル３２は、噴孔３３から尿素水が噴射されるごとに、中心軸を中心に旋回する。
【００２３】
第２実施形態でも、第１実施形態同様にニードル３２が旋回するため、局所的な尿素の結晶の堆積が低減される。これにより、噴孔３３の目詰まり、およびシール部３９と弁座３４との接触不良が低減される。したがって、尿素水の確実な噴射および噴射の停止を確保することができる。
【００２４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による噴射装置を図６に示す。
第３実施形態では、図６に示すように噴射装置１１のニードル３２は、軸部３６に雄ねじ部４５を有している。また、噴射装置１１のボディ３１は、ニードル３２の雄ねじ部４５と噛み合う雌ねじ部４６を有している。ニードル３２は、軸部３６がボディ３１の噴孔３３と反対側の端部に位置する後壁４１を貫いている。雌ねじ部４６は、ニードル３２の軸部３６が貫く後壁４１の内周壁に形成されている。ニードル３２の軸部３６に設けられている雄ねじ部４５とボディ３１の後壁４１に設けられている雌ねじ部４６とは噛み合っているため、噴孔３３の開閉にともなってニードル３２が軸方向へ往復移動すると、互いに噛み合う雄ねじ部４５と雌ねじ部４６によってニードル３２には旋回力が付与される。すなわち、ニードル３２の往復運動は、互いに噛み合う雄ねじ部４５と雌ねじ部４６によって回転運動に変換される。このように、雄ねじ部４５および雌ねじ部４６は、旋回部を構成している。
【００２５】
第３実施形態のように、ニードル３２を旋回させる構成は、軸部３６または頭部３７に形成する溝に限らず、ねじ構造であってもよい。第３実施形態の場合でも、第１実施形態同様にニードル３２が旋回するため、局所的な尿素の結晶の堆積が低減される。これにより、噴孔３３の目詰まり、およびシール部３９と弁座３４との接触不良が低減される。したがって、尿素水の確実な噴射および噴射の停止を確保することができる。
【００２６】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による噴射装置を図７に示す。
第４実施形態では、図７に示すように噴射装置５０はボディ５１、ニードル５２および電磁駆動部５３を有している。ボディ５１は、第１実施形態と同様に筒状に形成され、内側にニードル５２を移動可能に収容している。ボディ５１は、排気通路１４側の端部に噴孔５４を形成している。ボディ５１は、噴孔５４よりも先端側に弁座５５を形成している。ニードル５２は、ボディ５１の内側に移動可能に収容されている。ニードル５２は、筒状に形成され、内側に尿素水管部２４と噴孔５４との間を接続する尿素水通路５６を形成している。ニードル５２は、ボディ５１の弁座５５に着座可能なシール部５７を有している。ニードル５２のシール部５７は、ボディ５１の弁座５５に着座または弁座５５から離座することにより、噴孔５４を開閉する。ニードル５２は第１実施形態と同様にシール部５７が設けられている頭部５８に旋回部としての図示しない溝を有している。これにより、ニードル５２は、ボディ５１との間で相対回転可能である。
【００２７】
電磁駆動部５３は、コイル６１および弾性部材６２を有している。コイル６１は、通電することにより磁界を発生する。弾性部材６２は、例えばコイルばねなどで構成され、軸方向の一方の端部がボディ５１に接し、他方の端部がニードル５２に接している。弾性部材６２は、全長が伸びる方向へ力を有している。これにより、ニードル５２は、弾性部材からシール部５７が弁座５５へ着座する方向の力を受ける。電磁駆動部５３のコイル６１は、制御装置１５に接続している。制御装置１５は、所定の時期になるとコイル６１へ通電する。これにより、制御装置１５は、噴射装置５０からの尿素水の噴射を断続する。
【００２８】
コイル６１へ通電していないとき、ニードル５２は弾性部材６２から力を受けている。そのため、ニードル５２のシール部５７は弁座５５に着座している。コイル６１へ通電すると、ニードル５２にはコイル６１から発生する磁気吸引力が加わる。ニードル５２に加わる磁気吸引力が弾性部材６２から受ける力よりも大きくなると、ニードル５２はコイル６１側すなわち噴孔５４側へ移動する。これにより、ニードル５２のシール部５７はボディ５１の弁座５５から離座し、噴孔５４から尿素水が噴射される。コイル６１への通電を停止すると、磁気吸引力が消滅し、ニードル５２は弾性部材６２の力によってコイル６１から離れる方向へ移動する。そして、ニードル５２のシール部５７は、ボディ５１の弁座５５に着座する。その結果、尿素水の噴射は停止される。
【００２９】
第４実施形態では、ニードル５２は電磁駆動部５３によって駆動され、尿素水の噴射が断続される。電磁駆動部５３によってニードル５２を駆動することにより、ニードル５２は迅速かつ精密に駆動される。そのため、尿素水を噴射する時期、および尿素水の噴射量は、高精度に制御される。したがって、排気に含まれるＮＯｘをより高精度に浄化することができる。
【００３０】
（その他の実施形態）
以上説明した本発明の第１実施形態または第２実施形態では、ニードル３２に溝４３または溝４４を形成することにより、ニードル３２に旋回力を付与する例について説明した。しかし、例えばニードル３２の軸部３６に翼を設けてもよい。この翼は、軸部３６から径方向外側へ突出する。このような翼の構成により、ニードル３２は翼に受ける尿素水の流れによって旋回する。このように、ニードル３２は、ボディ３１に対し相対的に回転可能な旋回力を付与可能な構成であれば、上述の実施形態に限らず、他の構成を採用してもよい。
【００３１】
また、以上の説明では、各実施形態を個別に説明したが、複数の実施形態を組み合わせて適用してもよい。例えば、第２実施形態から第３実施形態の噴射装置のニードルは、第５実施形態で説明した電磁駆動部によって駆動する構成としてもよい。また、第１実施形態および第２実施形態をいずれも適用したニードルとしてもよい。さらに、頭部３７は、各実施形態で説明したように軸部３６側が円錐台状に限らず、軸部３６と概ね垂直な平面状であってもよい。また、頭部３７の軸部３６側は、円錐台状にくり抜いて、中心軸に沿った断面が矢印形状であってもよい。このように、第１実施形態を除き、頭部３７の形状は、噴孔３３よりも先端側の弁座３４に着座可能なシール部３９を形成可能な形状であれば任意に設定することができる。
【００３２】
以上のように上述した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態による排気浄化装置の噴射装置の概略を示す断面図
【図２】本発明の第１実施形態による排気浄化装置を示す概略図
【図３】図１のIII−III線におけるニードルの断面を示す断面図
【図４】本発明の第１実施形態による排気浄化装置の噴射装置において、開弁状態を示す概略的な断面図
【図５】本発明の第２実施形態による排気浄化装置の噴射装置の概略を示す断面図
【図６】本発明の第３実施形態による排気浄化装置の噴射装置の概略を示す断面図
【図７】本発明の第４実施形態による排気浄化装置の概略図
【符号の説明】
【００３４】
図面中、１１、５０は噴射装置（尿素水噴射装置）、１４は排気通路、３１、５１はボディ、３２、５２はニードル、３３、５４は噴孔、３４、５５は弁座、３６は軸部、３７、５８は頭部、３９、５７はシール部、４３は溝（旋回部）、４４は溝（旋回部）、４５は雄ねじ部（旋回部）、４６は雌ねじ部（旋回部）、５３は電磁駆動部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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