(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に内燃機関のための二成分インジェクタ（１）であって、ノズル流出部（３）を有するノズル体（２）と、該ノズル流出部（３）を開閉するための弁ニードル（４）と、第１の液体を供給するための第１の供給通路（７）と、第２の液体を供給するための第２の供給通路（１０）と、ノズル体（２）内に位置する液体室（６）とを有しており、第２の供給通路（１０）が少なくとも２つの孔（１１）を介して液体室（６）又は第１の供給通路（７）に接続されており、少なくとも２つの孔（１１）は、第２の液体が液体室（６）内又は第１の供給通路（７）内で渦流を生ぜしめるように、液体室（６）内又は第１の供給通路（７）内に開口している形式のものにおいて、第１の液体の、第１の供給通路（７）内で押退け可能な液体量の変化を可能にするために、当該インジェクタ（１）の上流側に設けられた、第１の供給通路（７）に通じる供給管路（７ａ）内に、切換可能な弁（１３）が配置されていることを特徴とする、二成分インジェクタ。
【請求項２】
少なくとも２つの孔（１１）が、第１の供給通路（７）を第２の供給通路（１０）に対して分離する、ノズル体（２）のハウジング部分（５）内に配置されている、請求項１記載の二成分インジェクタ。
【請求項３】
ハウジング部分（５）の外に、少なくとも部分リング状に形成された室（１２）が配置されており、この室（１２）から少なくとも２つの孔（１１）が延びている、請求項２記載の二成分インジェクタ。
【請求項４】
少なくともほぼ１２０゜だけ互いにずらされた３つの孔（１１）が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の二成分インジェクタ。
【請求項５】
切換可能な弁（１３）が２ポート２位置弁である、請求項１記載の二成分インジェクタ。
【請求項６】
第２の供給通路（１０）内に逆止弁（１４）が配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の二成分インジェクタ。
【請求項７】
逆止弁（１４）がばねエレメント（１６）を有しており、該ばねエレメント（１６）のばね定数が、第２の液体の沸騰反応に適合されている、請求項６記載の二成分インジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した、特に内燃機関のための二成分インジェクタ（２種類の燃料を噴射するインジェクタ）であって、ノズル流出部を有するノズル体と、該ノズル流出部を開閉するための弁ニードルと、第１の液体をノズル流出部に供給するための第１の供給通路と、第２の液体をノズル流出部に供給するための第２の供給通路と、場合によっては、ノズル体内に配置され、かつノズル流出部に接続された液体室とを有している形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式の二成分インジェクタは例えば内燃機関において、始動段階時に、通常運転中とは異なる燃料を燃焼室内に噴射するために使用される。大抵の場合、内燃機関の始動のためには低い温度で沸騰する燃料が噴射され、それによって、通常の噴射法におけるよりも著しく厳しい排ガス制限値を維持することができる。この場合、使用されている二成分インジェクタの原理的な利点は、内燃機関自体で実施する必要のある修正が非常に小さくて済み、また内燃機関の配線及び制御を完全に行うことができるという点にある。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許第３９０９７５０号明細書によれば、内燃機関のための始動補助装置の形式の、冒頭に述べた二成分インジェクタと類似の手段について記載されている。
【０００４】
冒頭に述べた形式の二成分インジェクタは、ドイツ連邦共和国特許公開第１９９５９８５１号明細書により公知である。この場合、ノズル体の室内にスライダが配置されており、このスライダは、その位置に応じて第１の供給通路又は第２の供給通路をノズル流出部に接続する。
【０００５】
このようなインジェクタの欠点は、始動燃料と、通常運転時に使用される燃料とが、非常に簡単に混合され、特に、内燃機関の停止後及びひいては次の始動前に、通常の燃料がまだノズル流出部領域に残っているので、この残存している通常の燃料が必然的に第１の噴射過程中に燃焼室内に噴射されることになる。
【０００６】
これは、このようなインジェクタの本来の意義、つまり内燃機関の始動時に、この始動時のために提供された始動燃料を燃焼室内に噴射するという本来の意義に反することになる。さらにまた、このスライダは特に、シール及び応答特性を考慮して実際には適していないことが分かった。
【０００７】
【特許文献１】
ドイツ連邦共和国特許第３９０９７５０号明細書
【特許文献２】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９９５９８５１号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、冒頭に述べた形式の二成分インジェクタを改良して、第１の噴射過程中にもっぱらこの第１の噴射過程のために提供された第２の液体ノズル流出部を介して確実に供給されるようなものを提供することである。さらにまた、本発明による二成分インジェクタは簡単な構造を有し、しかも高い確実性を有するものでなければならない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決した本発明によれば、第２の供給通路が少なくとも２つの孔を介して液体室又は第１の供給通路に接続されており、この場合、少なくとも２つの孔は、第２の液体が液体室内又は第１の供給通路内で渦流を生ぜしめるように、液体室内又は第１の供給通路内に開口している。
【００１０】
【発明の効果】
第２の供給通路を液体室又は第１の供給通路に接続し、かつ、第２の液体が液体室内又は第１の供給通路内で渦流を生ぜしめるように配置されている、本発明による複数の孔によって、本発明による二成分インジェクタを例えば内燃機関に使用した場合、始動燃料は、発生した渦流によって、場合によってはまだ液体室内に又は第１の供給通路内に残っている通常の燃料、若しくは一般的には第１の液体を、これと混合することなしに、ノズル流出部から押し退けるようになっているので、始動燃料はもっぱらノズル流出部付近に位置していて、弁ニードルが最初に持ち上がる際にもっぱら始動燃料若しくは第２の液体がノズル流出部を介して供給されるようになっている。
【００１１】
このような形式で、非常に安価な構造費用で、特にインジェクタ内で機械的な構成部分が運動することなしに、著しく機能的な二成分インジェクタが提供され、この二成分インジェクタは、内燃機関に使用した場合に、始動過程中に既に非常に少ない量の有害物質を生ぜしめるように配慮し、ひいては非常に低い排ガス限界値を維持することができる。
【００１２】
勿論、本発明による二成分インジェクタは、その他の使用目的、例えば空調装置、加湿器又は燃料電池の改良等に使用することもできる。
【００１３】
本発明のその他の有利な構成及び実施態様は、従属請求項若しくは図面を用いて以下に原理的に示された実施例に記載されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳しく説明する。
【００１５】
図１には、二成分インジェクタ１、つまり、二種類の流体若しくは燃料が用いられるインジェクタの断面図が示してある。この二成分インジェクタ１は、たとえば燃料を内燃機関（図示せず）の燃焼室（図示せず）内に噴射するために使用することができる。したがって、以下では、内燃機関での二成分インジェクタ１の使用事例を説明することにするが、この二成分インジェクタ１を空調装置、加湿器、改良された燃料電池またはこれに類するもので使用することも可能である。
【００１６】
二成分インジェクタ１はノズル体２を有している。このノズル体２はその前方の端部にノズル流出部３を備えている。二成分インジェクタ１の運転中には、ノズル流出部３を通って燃料が内燃機関の各燃焼室内に噴射される。ノズル体２内には弁ニードル４が運動可能に支承されている。この弁ニードル４は、噴射過程が実施されるようにノズル流出部３を自体公知の形式で開閉するために設けられている。弁ニードル４と、ノズル体２の構成要素であるハウジング部分５との間には液体室６が形成されている。この液体室６内には液体が、ノズル流出部３を通って二成分インジェクタ１から流出する前に集められる。
【００１７】
ノズル体２の内部には第１の供給通路７が延びている。この第１の供給通路７は液体室６に向かって複数のスリット８と複数の開口９とを有している。これらのスリット８と開口９とを通って第１の液体（図示の実施例では、内燃機関の通常の運転のために提供された燃料）が液体室６内に流入することができる。弁ニードル４は内室４ａを有している。この内室４ａは第１の供給通路７の一部を成している。また、運転中には、内室４ａによって第１の液体が案内される。
【００１８】
さらに、二成分インジェクタ１は第２の供給通路１０を有している。この第２の供給通路１０はノズル体２に設けられていて、第２の液体をノズル流出部３に供給するために働く。原理的には、第１の供給通路７と第２の供給通路１０とは、ノズル流出部３に対する流れを達成するために、互いに任意の形式で配置されていてよい。内燃機関内での前述した使用時には、第２の液体は、始動段階で使用される始動燃料である。この始動燃料は比較的低い沸点を有している。各液体は容器（図示せず）から両供給通路７，１０内に到達する。
【００１９】
図示の実施例では、第２の供給通路１０から、ハウジング部分５を通って延びる３つの孔１１が液体室６に通じている。３つの孔１１は、第２の液体がそこで渦流を発生するように液体室６に開口している。図示の事例では、液体室６内の渦流は、ここでは約１２０゜だけ互いにずらされて配置された３つの孔１１が、それぞれハウジング部分５の内側の壁に対してほぼ接線方向に延びていることによって達成される。こうして、第２の液体はハウジング部分５の内側の壁に沿って液体室６内に流入し、矢印Ａの方向に液体室６の内部で運動させられる。孔１１を完全に接線方向に配置するのではなく、単にほぼ接線方向に配置することによって、孔１１の製作時の潜在的な公差問題および製造問題が避けられる。
【００２０】
このように発生させられた渦流は、第２の液体の導入の時点ではまだ液体室６内に位置していてよい第１の液体を、この第１の液体と混合することなしに噴射方向とは逆方向で上方に押し退ける。こうして、ノズル流出部３の最初の開放前に第２の液体が第２の供給通路１０を介して液体室６内に導入される場合に第１の液体が二成分インジェクタ１のノズル流出部３から流出し得ることが阻止される。それどころか、すでに最初の開放時には、第２の液体しかノズル流出部３から流出せず、こうして、この目的のために設けられた固有の始動燃料しか内燃機関の燃焼室内に噴射されないことが保証される。
【００２１】
ハウジング部分５の外部には、部分環状に形成された室１２が位置している。この室１２は第２の供給通路１０に接続されている。また、室１２からは孔１１が延びている。第２の液体を個々の孔１１に均一に分配するために働く室１２は、場合によっては、完全に環状の横断面を備えて形成されていてもよい。当然ながら、これに相俟って、本実施例とは異なる個数の孔１１をハウジング部分５に設けることも可能である。
【００２２】
第１の供給通路７内で押退け可能な燃料量の変化を可能にするためには、第１の供給通路７に通じる供給管路７ａ内に切換可能な弁１３、たとえば２ポート２位置弁が配置されている。さらに、この弁１３は、始動燃料が供給管路７ａ内に到達することがあり得ないようにするために働く。この場合、液体室６の、上述した押退けは、弁１３の適宜な切換位置によって可能となる。
【００２３】
第２の供給通路１０内には逆止弁１４が位置している。この逆止弁１４はノズル流出部３の方向への第２の液体の通流を可能にしていて、第２の供給通路１０内への第１の液体の流入を阻止している。弁体１５のほかに逆止弁１４はばねエレメント１６を有している。このばねエレメント１６のばね定数は第２の液体の沸騰特性に適合されている。これによって、内燃機関の暖機されている状態でかつ第２の液体の適宜な蒸気圧で第２の液体がコントロールされずに液体室６内に進入し得ることが阻止される。
【００２４】
内燃機関の停止後、第１の液体はノズル流出部３の領域にとどまっている。この場合、第１の液体が同じ温度の場合に第２の液体に比べて著しく低い蒸気圧を有しているという事実によって、ノズル流出部３の領域での漏れは、あたかもそこに第２の液体が加えられたかのように著しく僅かとなる。上述したように、内燃機関を再び始動させる前には、第１の液体が第２の液体によってノズル流出部３から押し退けられる。
【００２５】
図示の構成では、第１の供給通路７と第２の供給通路１０との間に液体室６が設けられている。この液体室６は、噴射前の燃料のより良好な均一分配のために働く。しかし、場合によっては、液体室６は省略されてもよい。この事例では、第２の供給通路１０が第１の供給通路７に直接開口しており、孔１１は両供給通路７，１０の間に直接配置されていて、この両供給通路７，１０を互いに接続している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による二成分インジェクタの断面図である。
【図２】図１に示したＩＩ部分の拡大図である。
【図３】図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１  二成分インジェクタ、  ２  ノズル体、  ３  ノズル流出部、  ４  弁ニードル、  ４ａ  内室、  ５  ハウジング部分、  ６  液体室、  ７  供給通路、  ７ａ  供給管路、  ８  スリット、  ９  開口、  １０  供給通路、  １１孔、  １２  室、  １３  弁、  １４  逆止弁、  １５  弁体、  １６  ばねエレメント
【図１】
0004308503.tif 000002
【図２】
0004308503.tif 000003
【図３】
0004308503.tif 000004