(57)【要約】  本発明による燃料噴射弁は、不動の弁座（２９）を有する弁座体（１６）の下流側に、マルチファンジェットノズル（２３）が配置されているという点において優れている。このマルチファンジェットノズル（２３）は、中央が湾曲された円頂部状の、楕円形の延在部を有するノズル領域（２８）を備えてディスク形に形成されている。噴霧装置として使用されるマルチファンジェットノズル（２３）のノズル領域（２８）には、平行な向きの多数の噴射スリット（３０）が設けられており、これらの噴射スリットは例えば１列に配置されている。  当該燃料噴射弁は、特に混合気圧縮型の外部点火式の内燃機関の燃料噴射装置での使用に適している。
2008527230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細霧化された流体を供給するための噴霧装置としてのマルチファンジェットノズルであって、複数の噴射開口が設けられている形式のものにおいて、平行な向きの多数の噴射スリット（３０）が設けられていることを特徴とする、マルチファンジェットノズル。
【請求項２】
マルチファンジェットノズル（２３）がディスク形に形成されている、請求項１記載のマルチファンジェットノズル。
【請求項３】
噴射スリット（３０）が、それぞれ約２０〜１００μｍのスリット幅及び最長１ｍｍのスリット長さを有している、請求項１又は２記載のマルチファンジェットノズル。
【請求項４】
マルチファンジェットノズル（２３）に２〜６０の噴射スリット（３０）が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載のマルチファンジェットノズル。
【請求項５】
噴射スリット（３０）が、方形、楕円形又はレンズの横断面形状を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載のマルチファンジェットノズル。
【請求項６】
マルチファンジェットノズル（２３）がマイクロ電着で製作可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載のマルチファンジェットノズル。
【請求項７】
内燃機関の燃料噴射装置用の燃料噴射弁であって、弁長手方向軸線（２）、不動の弁座（２９）を有する弁座体（１６）、弁長手方向軸線（２）に沿って軸方向で可動の、弁座（２９）と協働する弁閉鎖体（７）、弁座体（１６）の流出開口（２７）及び弁座（２９）の下流側に配置された噴霧装置を備えている形式のものにおいて、
噴霧装置が、平行な向きの多数の噴射スリット（３０）を備えたマルチファンジェットノズル（２３）として構成されていることを特徴とする、燃料噴射弁。
【請求項８】
マルチファンジェットノズル（２３）がディスク形に形成されている、請求項７記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
マルチファンジェットノズル（２３）が、噴射スリット（３０）を備え且つ窪みを付けられた、若しくは湾曲されたノズル領域（２８）を有している、請求項８記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
マルチファンジェットノズル（２３）が少なくとも２つの構造平面（３５，３６）を有している、請求項８記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
マルチファンジェットノズル（２３）が弁座体（１６）と固着されている、請求項７から１０までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
マルチファンジェットノズル（２３）が支持ディスク（２５）によって弁座体（１６）に固定されている、請求項７から１１までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１３】
噴射スリット（３０）が、それぞれ約２０〜１００μｍのスリット幅及び最長１ｍｍのスリット長さを有している、請求項７から１２までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１４】
２〜６０の噴射スリット（３０）がマルチファンジェットノズル（２３）に設けられている、請求項７から１３までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１５】
噴射スリット（３０）が、方形、楕円形又はレンズの横断面形状を有している、請求項７から１４までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１６】
複数の噴射スリット（３０）が少なくとも１列で配置されている、請求項７から１５までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１７】
噴射スリット（３０）のすぐ上流側で、マルチファンジェットノズル（２３）に１つの流れ中空室（２４）、或いは１つ又は複数の流れ通路（３８）が設けられている、請求項７から１６までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１８】
マルチファンジェットノズル（２３）がマイクロ電着で製作可能である、請求項７から１７までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の、微細霧化された流体を供給するための噴霧装置としてのマルチファンジェットノズルであって、複数の噴射開口が設けられている形式のマルチファンジェットノズル、並びに請求項７の上位概念に記載の、内燃機関の燃料噴射装置用の燃料噴射弁であって、弁長手方向軸線、不動の弁座を有する弁座体、弁長手方向軸線に沿って軸方向で可動の、弁座と協働する弁閉鎖体、弁座体の流出開口及び弁座の下流側に配置された噴霧装置を備えている形式の燃料噴射弁から出発する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６３６３９６号明細書から既に公知の燃料噴射弁では、弁座面の下流側に、多数の噴射開口を有する孔開きディスクが設けられている。有利には１０〜２０の噴射開口が、弁長手方向軸線に対して垂直に延びる孔開きディスクの１平面内に位置している。大部分の噴射開口が斜めに、若しくは傾斜して孔開きディスクに設けられているので、噴射開口の開口軸線は、弁長手方向軸線に対して平行ではない。噴射開口の傾斜は種々様々に選択可能なので、噴射しようとする個別噴流の所定の拡散が容易に得られる。噴射開口は、例えば孔開きディスクにおけるレーザビーム穿孔により、概ね均一なサイズで設けられている。当該の燃料噴射弁は、特に混合気圧縮型の外部点火式の内燃機関の燃料噴射装置用に適している。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８４７６２５号明細書から既に公知の燃料噴射弁では、下流側の端部にスリット状の流出開口が設けられている。この流出開口は、孔開きディスクに形成されているか、又はノズルボディ自体に直接に形成されている。スリット状の流出開口は、常に弁長手方向軸線の中心に設けられているので、燃料の噴射は、燃料噴射弁から軸平行で行われる。弁座の上流側にはスワール溝が設けられており、このスワール溝は、弁座に向かって流れる燃料に円形の回転運動をさせる。フラットな流出開口は、燃料が扇状（ファン状）に噴射されるために役立つ。
【０００４】
更に米国特許第６０１９２９６Ａ号明細書から公知の、内燃機関の燃焼室に燃料を直接に噴射するための燃料噴射弁では、下流側の端部にスリット状の流出開口が設けられており、この流出開口からは、燃料が弁長手方向軸線に対して所定の角度で流出可能である。
【０００５】
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の構成を有する、本発明によるマルチファンジェットノズルは、このマルチファンジェットノズルにより、極微細に霧化する流体噴流が噴射可能であるという利点を有している。極めて狭い複数の噴射スリットを介して多数のファンジェットが形成され、これらのファンジェットは、まず最初は互いに平行にマルチファンジェットノズルから流出し、更に、このマルチファンジェットノズルから距離をおいて、小さな液滴に分解する。理想的には、当該マルチファンジェットノズルでは、噴射スリットの上流側で流体の部分流の正面衝突が行われる。この衝突は、噴射スリットのスリット方向に対して横方向で行われる。反動として、噴射スリット内に流れの扇（ファン）状の拡開が生ぜしめられる。噴射スリット流出時に、拡散流から複数の扁平なファンジェットが発生し、これらのファンジェットはその拡開に基づき著しく薄くなり且つある程度の分解区間から適宜小さな液滴に分解する。
【０００６】
従属請求項に記載の構成に基づき、請求項１記載のマルチファンジェットノズルの有利な改良が可能である。
【０００７】
特に有利なのは、マルチファンジェットノズルをマイクロ電着で単層で、又は複数の構造平面を備えて製作することである。このようにして、例えば約２０〜１００μｍ、特に２０〜５０μｍのスリット幅及び最長１ｍｍ、特に１５０μｍ未満のスリット長さのような、フィリグリ加工された複数の開口構造を有する、簡単且つ大量に、正確に再現可能な複数の噴射スリットが製作可能である。
【０００８】
請求項７の特徴部に記載の構成を有する、本発明による燃料噴射弁は、燃料の一様な極微細霧化が簡単に得られるという利点を有しており、しかも、特に高い調製クオリティと噴霧クオリティとが、極めて小さな液滴によって得られる。理想的には、燃料噴射弁の下流側の端部に設けられたマルチファンジェットノズルが、平行な向きの極めて小さな多数の噴射スリットを有しており、これにより、約２０μｍのザウタ平均粒径（ＳＭＤ）を有する極小燃料液滴を備えた燃料噴流が噴射可能である。このようにして、極めて効果的に内燃機関のＨＣエミッションを著しく減少させることができる。
【０００９】
従属請求項に記載の構成により、請求項７記載の燃料噴射弁の有利な改良が可能である。
【００１０】
理想的には、当該マルチファンジェットノズルは、それぞれ約２０〜１００μｍのスリット幅を有する多数の極小噴射スリットを備えたマイクロ孔開きディスクである。噴射スリットは、それぞれ平行に配置されて線状に並べられていると同時に、なるべく均等に大面積で、例えば湾曲されたノズル領域にわたって配分されている。この配分に基づき、個々の噴射スリット毎の噴霧しようとする通流量は相応に少量である。
【００１１】
実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１２】
図１には、１実施例として混合気圧縮型の外部点火式の内燃機関の燃料噴射装置用の噴射弁の形の弁が部分的に示されている。この燃料噴射弁は、弁ケーシングの一部を形成する管状の弁座支持体１（概略的にのみ図示）を有しており、この弁座支持体１内には、弁長手方向軸線２に対して同心的に長手方向開口３が形成されている。この長手方向開口３内には、例えば管状の弁ニードル５が配置されており、この弁ニードル５の下流側の端部６は、周面に燃料流過用の例えば５つの面取り部８が設けられた、例えば球状の弁閉鎖体７と固着されている。
【００１３】
燃料噴射弁の操作は公知の形式で、例えば電磁式で行われる。但し、圧電アクチュエータ又は磁気ひずみアクチュエータによる燃料噴射弁の操作もやはり考えられる。弁ニードル５を軸方向で運動させ延いては戻しばね（図示せず）のばね力に抗して燃料噴射弁を開閉するためには、磁石コイル１０、可動子１１及びコア１２を備えた電磁回路（概略的に図示）が使用される。可動子１１は、弁ニードル５の弁閉鎖体７とは反対の側の端部と、例えばレーザによって形成された溶接シームで以て結合され且つコア１２に対して位置調整されている。
【００１４】
弁座支持体１の下流側に位置する端部には、弁座体１６が例えば溶接によって密に組み込まれている。弁座体１６の、弁閉鎖体７とは反対の側の下端面１７には、本発明によるマルチファンジェットノズル２３が噴霧装置として固定されている。弁座体１６とマルチファンジェットノズル２３との結合は、例えばレーザによって形成された環状の密な溶接シーム２６によって行われ、この溶接シーム２６は、例えば弁座体１６及びマルチファンジェットノズル２３の下端面１７又は外周面に設けられている。極めて薄い円盤状のマルチファンジェットノズル２３を弁座体１６に確実に固定するためには、支持ディスク２５がマルチファンジェットノズル２３の下面に係合している。この場合、前記支持ディスク２５は、中央が窪み付けられた若しくは湾曲されたマルチファンジェットノズルの円頂状のノズル領域２８を内部開口に収容するために、環状に構成されている。
【００１５】
マルチファンジェットノズル２３を備えた弁座体１６の長手方向開口２３における挿入深さは、弁ニードル５の行程値を決定する。それというのも、磁石コイル１０が励磁されていない状態で弁ニードル５の一方の終端位置は、下流側で円錐状にテーパした弁座体１６の弁座面２９における弁閉鎖体７の当接によって規定されているからである。弁ニードル５の他方の終端位置は、磁石コイル１０が励磁された状態で、例えばコア１２における可動子１１の当接によって規定されている。即ち、弁ニードル５の前記両終端位置間の距離が行程を成している。
【００１６】
弁座体１６には弁座面２９の下流側に流出開口２７が設けられており、この流出開口２７から、噴射されるべき燃料が流れ中空室２４に流入する。この流れ中空室２４は、マルチファンジェットノズル２３のノズル領域２８の湾曲された又は窪み付けされた構成に基づいて形成されている。この場合、マルチファンジェットノズル２３は、例えば弁長手方向軸線２の領域に端面１７に対して最大の間隔を有している一方で、溶接シーム２６の領域では、当該のマルチファンジェットノズル２３は湾曲部無しの薄い円盤として弁座体１６に直接に接触しており且つ支持ディスク２５により安定されている。マイクロ電着で製作されたマルチファンジェットノズル２３が、十分に圧力安定的に肉厚に設計されていると、支持ディスク２５を完全に省くこともできる。ノズル領域２８の構成は、とりわけ図３〜図５において明らかである。
【００１７】
理想的にはマルチファンジェットノズル２３に、特に該マルチファンジェットノズル２３のノズル領域２８に、多数の極めて小さな噴射スリット３０が設けられており、これらの噴射スリット３０はそれぞれ平行な向きで延在している。噴射スリット３０は、それぞれ約２０〜１００μｍ、特に２０〜５０μｍのスリット幅と、最長１ｍｍ、特に１５０μｍ未満のスリット長さとを有しており、これにより、約２０μｍのザウタ平均粒径（ＳＭＤ）を備えた極小燃料液滴を有する燃料噴流が噴射可能である。このようにして、極めて効果的に内燃機関のＨＣエミッションを、公知の噴射装置に比べて著しく減少させることができる。マルチファンジェットノズル２３当たり２〜６０の噴射スリット３０が設けられており、この場合、８〜４０の数の噴射スリット３０が最適な噴霧結果をもたらす。
【００１８】
図２には、図１に示したマルチファンジェットノズル２３を備えた燃料噴射弁の下流側の弁端部が９０°だけ回動された側面図が示されている。この場合、特に中心のノズル領域２８が細長い楕円形を有しているということが明らかになる。図１に示した噴射された燃料噴流が、その長手方向で例えば約１５°の外角βを有しているのに対して、図２に示した横から見た燃料噴流の外角αは約３０°である。つまり、多数の噴射スリット３０を備えたノズル領域２８にわたって、楕円形の噴流横断面を備えた燃料噴流が供給され、この燃料噴流は極微細な液滴に分解する。
【００１９】
図３、図４及び図５には、図１及び図２に示したマルチファンジェットノズル２３の側面図、並びに個別構成部材として下から見た図が示されている。噴射スリット３０は、この第１実施例ではノズル領域２８の中央に配置されており且つそれぞれ同一の大きさ及び形状で形成されている。噴射スリット３０は、方形、長孔、楕円若しくはレンズ等の横断面形状を有することができ、この場合、噴射スリット３０の長さの最大幅に対する比は≧２：１である。隣接した２つの噴射スリット３０は、例えば約４０〜３００μｍの間隔を有している。即ち、スリット中心からスリット中心までの間隔は約１００〜４００μｍである。マルチファンジェットノズル２３は、有利にはマイクロ電着で電気めっき層内に製作される。この製作技術に基づいて、噴射スリット３０は円盤表面に対して垂直方向に延びる壁を有している。噴射スリット３０を備えた中央のノズル領域２８は、円盤の電気めっき後に例えばプレス技術で以て加工成形される。図１０及び図１１には、マルチファンジェットノズル２３のノズル領域２８を製作するための２つのプレス工具３２，３３が象徴的に示されており、この場合、図１０に示した工具３２は円環状若しくは部分円環状に構成されており、図１１に示した工具３３は楕円形若しくは部分楕円形に構成されている。この場合、ノズル領域２８の湾曲部は、噴射方向に向かって凸面に加工成形される。有利には、マルチファンジェットノズル２３の円盤は極めて延性の、つまりプレス時に材料亀裂無しで容易に変形され得るニッケルから成っている。
【００２０】
ノズル領域２８の湾曲部は、下から見て楕円形の横断面を有している。この楕円の長手方向軸線上に、噴射スリット３０が例えば等間隔で互いに平行に並べられている。噴射スリット３０の長手方向軸線は、前記楕円の長手方向軸線に対して垂直に位置している。ノズル領域２８の湾曲部は、図３及び図４から判るように、該湾曲部の長さ（例えば１０ｍｍ）に沿った曲率半径よりも小さな曲率半径（例えば０．２５ｍｍ）を、当該湾曲部の幅に沿って有している。噴射スリット３０の長手方向軸線は、比較的強い湾曲に沿って延びており、これにより、噴射スリット３０は噴射方向で見て著しく凸面に湾曲されている。この湾曲に基づいて、噴射スリット３０毎に流出する流れは扁平な噴流ファンとして流出する（図２）。噴射スリット３０の湾曲と延在長さとに基づいて、扇（ファン）状の広がり角度αが得られる。各噴流ファンは湾曲部の表面に対して垂直方向で流出する。その結果、個々の噴流ファンの間で均一な方位開度が得られる。全体的な広がり角度は、噴流角度β（図１）に相当する。噴流角度α及びβは、噴流全体の横断面を規定し且つ任意に可変である。従って、噴流全体の側方比率は個別に、例えば吸気管のジオメトリに適合され得る。
【００２１】
例えば、図１７に横断面を示した、電気めっき式で単層析出されたマルチファンジェットノズル２３の噴射スリット３０の領域では、この噴射スリット３０の壁は垂直に延びているのではなく、噴射スリット３０の制限部全体にわたってトランペット形に湾曲して延びている。このようなマルチファンジェットノズル２３の製作は、まず最初に１つの基板体に２つのフォトレジスト層が重なり合って析出されるように行われる。この場合、第２のレジスト層は、第１のレジスト層のマスキング、露光及び構造化後に初めて付与される。第２のレジスト層のマスキング、露光及び構造化の後に、両レジスト層は１ステップで現像される、つまり、レジスト層の非露光箇所が湿式化学式で除去される。基板体の露光箇所、即ち、マルチファンジェットノズル２３の噴射スリット３０を正に生ぜしめようとする箇所には、段付けされたレジストタワーが両レジスト層の残分として残る。第１のレジスト層において、レジストタワーは第２のレジスト層におけるよりも著しく大きな幅を有しているが、その代わりに第２のレジスト層は著しく大きな高さで付与されている。
【００２２】
次のプロセスステップにおいて、レジストタワーを取り囲んで基板体に金属が１ステップのプロセスで電気めっきされる。この電気めっき層は、まず最初に基板体から第１のレジスト層の高さに成長し、この第１のレジスト層の表面を被覆して、当該電気めっき層が第２のレジスト層の周面に完全に接触するまで成長する。電気めっきは、第２のレジスト層の周面に小さな電気めっき層厚さが付与された瞬間にストップされる。第１のレジスト層を被覆することにより、第２のレジスト層の各レジストタワーの領域を取り囲んで、漏斗状の引込み部が電気めっき層に生ぜしめられる（「横方向での被覆」）。各レジストタワーにおけるこの引込み部は、各噴射スリット３０の拡散部分を形成する。
【００２３】
レジストタワー及び基板体を除去（「ストリップ」）した後には、複数の噴射スリット３０を備えた単層のマルチファンジェットノズル２３が生ぜしめられる。矢印３１が示すように、このマルチファンジェットノズル２３の噴射スリット３０は、組込み状態において例えば電気めっきの成長方向とは逆の方向で通流される。噴射スリット３０の最小幅は、約３０〜１００μｍの範囲内である。マイクロ電着で製作されたマルチファンジェットノズル２３の圧力安定的で肉厚なこの設計では、支持ディスク２５を完全に省くことができる。２つのレジスト層を用いたこの製作では、例えば最小幅の下流側に拡大された噴射輪郭を有する噴射スリット３０が生ぜしめられ、前記噴射輪郭は、噴射スリット３０を下から見ると各噴射スリット３０を取り囲む一種のスリット状の枠を形成している。
【００２４】
図６には、マルチファンジェットノズル２３の第２実施例を下から見た図が示されており、図７には、図６に示したマルチファンジェットノズル２３の側面図が示されている。この場合は斜めに噴射するマルチファンジェットノズル２３である。形成された噴流は、角度γだけ傾斜されている。このことは、全ての噴射スリット３０の中心部が、ノズル領域２８の楕円の長手方向軸線に対して偏心的に配置されていることによって達成される。図示の実施例では、全ての噴射スリット３０が同一の中心ずれを有している。
【００２５】
図５に示した実施例は、噴射スリット３０を備えたノズル領域２８の湾曲部が、マルチファンジェットノズル２３に偏心的に配置されてはいるが、噴射スリット３０は、ノズル領域２８の湾曲部の中心に配置されているように変化させることができる。ノズル領域２８の湾曲部の横方向通流部は、この場合も噴射される噴流の角度γを生ぜしめる。
【００２６】
図８にはマルチファンジェットノズル２３の第３実施例を下から見た図が示されており、図９にはマルチファンジェットノズル２３の第４実施例を下から見た図が示されている。この場合、ノズル領域２８の横断面全体がＨ形に構成されている。このＨ形状は互いに平行に延びる２つの湾曲部から形成され、これらの湾曲部はそれぞれ、例えば図５から公知の湾曲部に相当する。噴射スリット３０は、ノズル領域２８の前記両湾曲部に配置されている。両湾曲部から噴出する個々のファンジェットが、燃料噴射弁の外部で互いに接触し合わないようにするためには、噴射スリットがそれぞれ両湾曲部間で互いに中心をずらされている。両湾曲部は、横方向に延びる第３の湾曲部によって互いに結合される。この第３の湾曲部は、流出開口２７に対して中心に位置しており、この流出開口２７から到来する燃料を収容し且つこの燃料を、燃料が噴射される噴射スリット３０の設けられた両湾曲部へ分配する。噴射スリット３０は、湾曲部の全長にわたって（図８）又は湾曲部の部分領域だけに（図９）設けられていてよい。図９に示したマルチファンジェットノズル２３の実施例により、噴流ギャップが形成可能である。形成された噴流は全体として、シリンダ毎に２つの吸気弁を備えた内燃機関に関して有利であってよい２噴流特性を有している。
【００２７】
図１２に断面図で示した、マイクロ電着で製作されたマルチファンジェットノズル２３の第５実施例は、弁座体１６と一体に構成されている。このマルチファンジェットノズル２３は、２つの構造平面３５，３６から構成されている。図１３には、図１２に示したＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿って断面した図が示されており、これにより、噴射スリット３０を上から見ることができる。当該マルチファンジェットノズル２３は、今まで紹介してきた実施例とは異なり、湾曲部無しで一貫して面状に、ディスク形で特別なノズル領域２８に形成されている。両構造平面３５，３６には、大きさ及び形状に関して互いに異なる開口輪郭が存在している。但し、下側の構造平面３６の噴射スリット３０は、基本的に上側の構造平面３５の通流横断面の下位に位置している。噴射スリット３０は、その長手方向軸線で以て対称軸線３７に対して中心に且つ直角に位置しており、更に、前記対称軸線３７に沿って互いに平行な向きで列状に配置されており、しかも、当該の噴射スリット３０は一般に互いに等間隔で隔てられている。
【００２８】
上側の構造平面３５には、マイクロ電着で析出された構造平面３５内の開口を成す複数の流れ通路３８が設けられている。これらの流れ通路３８を介して、燃料は構造平面３５内を水平方向で噴射スリット３０へと案内される。この場合、各噴射スリット３０は２つの隣接した流れ通路３８から燃料を供給される（図１３の矢印参照）。その結果、噴射スリット３０の中央及び上流側に、相反する２方向から来る２つの部分流の正面衝突が生じる。この衝突は、噴射スリット３０のスリット方向に対して横方向で行われる。反動として、噴射スリット３０内に流れの扇（ファン）状の拡開が生ぜしめられる。噴射スリット３０の流出時に、拡散流から扁平なファンジェットが生ぜしめられ、このファンジェットは、その拡開に基づき著しく薄くなり且つある程度の分解区間から、適宜小さな液滴に分解する。上側の構造平面３５の流れ通路３８は、十字形の格子を形成しており、この格子は、一方では噴射スリット３０に対して平行に延びる供給通路３９から成っており、他方では、これらの供給通路３９に対して垂直方向で、当該供給通路３９には流入通路４０が接続している。噴射スリット３０の上位には、上側の構造平面３５の材料壁が、下側の構造平面３６内の噴射スリット３０の壁に対して直接には整合せずに、外側に僅かにずらされて延在しているので、噴射スリット３０は全ての側から通流され得る。同一のマルチファンジェットノズル２３において供給通路３９及び／又は流入通路４０の幅を変えることにより、ファンジェットは所望のように傾けられる。
【００２９】
図１４は、マルチファンジェットノズル２３の第６実施例の一部を下から見た図であり、噴射スリット３０がそれぞれ、対称軸線３７に関しても偏心的にずらされて、規則的に、不規則的に、片側に又は交互に配置されていてよいということを明らかにしている。
【００３０】
マルチファンジェットノズル２３のマイクロ電着式の製作は、まず最初に上側の構造平面３５が析出され、次いで下側の構造平面３６が析出されるように行われる。電気めっきは、平らな導電性のベース面（基板）において開始される。この基板には第１のフォトレジスト層が付与される。その後、ＵＶ光による第１のフォトレジスト層の選択的な露光及びフォトマスクによる構造化された部分被覆が行われる。後の構造平面３５の構造が形成される。次いで、第１のフォトレジスト層にスパッタ層が面状に被着される。引き続いて第２のフォトレジスト層を付与する。その後、この第２のフォトレジスト層のＵＶ光による選択的な露光及びフォトマスクによる構造化された部分被覆が行われる。後の構造平面３６の構造が形成される。次に、両レジスト層は１ステップで現像される、つまり、非露光箇所が湿式化学式で除去される。基板上の、後にマルチファンジェットノズル２３内の開口構造を設けようとする箇所には、段付けされたレジスト構造が残される。その後、電気めっきが行われる。電気めっきが構造平面３５においてフォトレジスト層の厚さを超過すると直ちに、当該電気めっきは前記フォトレジスト層上に位置するスパッタ層と電気的に接触する。この時点から、スパッタ層上で電気めっきの成長が開始される。電気めっきが構造平面３６に所属するフォトレジスト層の上面に到達する前に、当該電気めっきは停止される。最後に、電気めっき層が基板から剥離され且つフォトレジストが除去される。
【００３１】
図１５には、マルチファンジェットノズル２３の第７実施例を図１３に対応する切断平面に沿って断面した図が示されている。弁座体１６に対するマルチファンジェットノズル２３の相対的な位置は、流出開口２７を書き込むことにより明らかにされている。この場合、上側の構造平面３５には、やはりＨの形に似た大面積の流れ通路３８が設けられている。噴射スリット３０の互いに平行な２つの列が、下側の構造平面３６に収納されている。２つの列は、これらの列の噴射スリット３０への細分化に関して互いにずらされている。有利には、一方の列の噴射スリット３０が、他方の列の噴射スリット３０に対して中心をずらされた、中心ずれが生ぜしめられる。これにより、２つの列から噴出するファンジェットが、マルチファンジェットノズル２３から幾分離れて一体化するということが防止される。２つの列は、例えばマルチファンジェットノズル２３の中心に対して対称的に配置されている。
【００３２】
図１６には、マルチファンジェットノズル２３の第８実施例を図１３に対応する切断平面に沿って断面した図が示されている。この場合、隣接したファンジェット間の間隔をできるだけ大きくあけるためには、マルチファンジェットノズル２３の面積が最大限に利用される。これにより、２つの隣接したファンジェットを吸い込む危険が低下される。流れ通路３８は円形に構成されている。全ての噴射スリット３０が無秩序に分布され且つ互いにずらされている。これにより、噴出するファンジェットが、それぞれ噴射空間で噴霧を妨害するようにオーバラップしないということが保証されている。但し、このように噴射スリット３０を任意で分布させる場合、当該噴射スリット３０はそれぞれ平行な向きで配置されている。
【００３３】
説明したマルチファンジェットノズル２３の前記各実施例において、各マルチファンジェットノズル２３の噴射スリット３０の幅及び長さは一定である。但し、噴射スリット３０の幅及び長さは、１つのマルチファンジェットノズル２３において可変であってもよい。このようにして、噴流形状の新たな可能性が得られる。例えば、噴射スリット３０の列の中央の噴射スリット３０は、この列の両端部の噴射スリットよりも広幅である。これにより、場所が狭い状況下でも、比較的大きな通流部を成すことができる。噴流全体の中心が、吸気管の壁と接触することはあまりないので、噴流の中心の液滴は、吸気管壁膜形成の多大な危険性無しで、比較的大粒であることが許されている。
【００３４】
但し、本発明によるマルチファンジェットノズル２３は、燃料噴射弁での適用に限定されるものではない。むしろ、このようなマルチファンジェットノズル２３は、液体をファンジェット形状で噴射することが要求又は所望される、あらゆる形状のノズルを取り付けることができ、しかもこの場合、流体は極微細に霧化された液滴に分解する。適用分野は例えば化学、農業、塗装技術又は加熱技術である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】マルチファンジェットノズルの１実施例を備えた燃料噴射弁の形で部分的に描かれた弁を断面して示した図である。
【図２】図１に示したマルチファンジェットノズルを備えた弁端部を９０°回動して示した断面図である。
【図３】図２に示したマルチファンジェットノズルを示した図である。
【図４】図１に示したマルチファンジェットノズルを示した図である。
【図５】マルチファンジェットノズルを下から見た図である。
【図６】マルチファンジェットノズルの第２実施例を下から見た図である。
【図７】図５に示したマルチファンジェットノズルの側面図である。
【図８】マルチファンジェットノズルの第３実施例を下から見た図である。
【図９】マルチファンジェットノズルの第４実施例を下から見た図である。
【図１０】マルチファンジェットノズルを製作するための第１の工具を象徴的に示した図である。
【図１１】マルチファンジェットノズルを製作するための第２の工具を象徴的に示した図である。
【図１２】マイクロ電着で製作された、マルチファンジェットノズルの第５実施例の断面図である。
【図１３】図１２に示したＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿って断面した断面図である。
【図１４】マルチファンジェットノズルの第６実施例の一部を下から見た図である。
【図１５】マルチファンジェットノズルの第７実施例を、図１３に対応する切断平面に沿って断面して示した図である。
【図１６】マルチファンジェットノズルの第８実施例を、図１３に対応する切断平面に沿って断面して示した図である。
【図１７】電気めっき式で単層析出されたマルチファンジェットノズルの噴射スリットの領域を横断して示した図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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