JP2016145550A - Fuel supply device and fuel supply unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス燃料を供給するための燃料供給装置及び燃料供給ユニットに関するものである。 The present invention relates to a fuel supply device and a fuel supply unit for supplying gas fuel.
燃料供給装置では、ガス燃料を供給する際、流路断面積の急激な変化により、ガス燃料流れの剥離が生じて気流音(ノイズ)が発生する場合がある。そのため、ノイズの外部への漏れを抑制した燃料供給装置が提案されている。 In the fuel supply device, when the gas fuel is supplied, the gas fuel flow may be separated due to a sudden change in the cross-sectional area of the flow path, and an air flow noise may be generated. Therefore, a fuel supply device that suppresses leakage of noise to the outside has been proposed.
この種の燃料供給装置として、例えば、内部をガス燃料通路とし弁体を収容する弁ハウジングの前端部にノズル部材を固設し、ノズル部材に、ガス燃料通路に臨む弁座と、弁座の中心部を貫通していて弁体及び弁座の協働により開閉される弁孔と、弁孔の出口に連なる第1絞り孔と、第1絞り孔の出口に第1環状段部を介して連なる第1絞り孔よりも大径のノズル孔とを設け、ノズル孔に、第1環状段部に対向する第2環状段部を介して連なるノズル孔より小径の第2絞り孔を設けたものがある。そして、第2環状段部及び第2絞り孔は、ノズル部材の前端部に結合されるノズル部材とは別体の環状部材に形成されている。 As this type of fuel supply device, for example, a nozzle member is fixed to the front end portion of a valve housing that contains a gas fuel passage and accommodates a valve body, and a valve seat that faces the gas fuel passage, A valve hole that passes through the center and is opened and closed by the cooperation of the valve body and the valve seat, a first throttle hole that continues to the outlet of the valve hole, and a first annular step portion at the outlet of the first throttle hole A nozzle hole having a diameter larger than that of the continuous first throttle hole is provided, and the nozzle hole is provided with a second throttle hole having a diameter smaller than that of the nozzle hole connected via the second annular step part facing the first annular step part. There is. The second annular step portion and the second throttle hole are formed in an annular member separate from the nozzle member coupled to the front end portion of the nozzle member.
このような燃料供給装置では、ノズル部材の前端部に設けた第2環状段部及び第2絞り孔により、ガス燃料流れの剥離によって発生する気流音(ノイズ)がノズル孔内で発生した場合でも、そのノイズの外部への漏れを抑制することができるようになっている(特許文献1参照)。 In such a fuel supply apparatus, even when the air flow noise (noise) generated by the separation of the gas fuel flow is generated in the nozzle hole by the second annular step portion and the second throttle hole provided at the front end portion of the nozzle member. The leakage of the noise to the outside can be suppressed (see Patent Document 1).
しかしながら、上記の燃料供給装置では、第2環状段部及び第2絞り孔をノズル部材の前端部に設けることにより、ガス燃料流れの剥離により発生する気流音(ノイズ)がノズル孔内で発生した場合に、そのノイズの外部への漏れを抑制しているが、ノイズの原因となる流れの剥離は発生する。そのため、気流音の発生自体を低減することはできないので、気流音が外部に漏れ出るおそれがある。 However, in the above fuel supply device, by providing the second annular stepped portion and the second throttle hole at the front end portion of the nozzle member, airflow noise (noise) generated by separation of the gas fuel flow is generated in the nozzle hole. In some cases, leakage of the noise to the outside is suppressed, but flow separation that causes noise occurs. For this reason, since the generation of the airflow sound itself cannot be reduced, the airflow sound may leak to the outside.
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ガス燃料流れの剥離の発生を抑制して気流音を低減することができる燃料供給装置及び燃料供給ユニットを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a fuel supply device and a fuel supply unit that can suppress the occurrence of gas fuel flow separation and reduce airflow noise. With the goal.
上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、流量を調整して吐出孔からガス燃料を噴射して供給する燃料供給装置において、前記吐出孔の下流側に接続するように形成された前記吐出孔より大径の開放部と、ガス燃料が前記吐出孔から前記開放部に流出する際、ガス燃料流れの剥離の発生を抑制する剥離抑制部材とを有し、前記剥離抑制部材は、前記開放部内又は前記吐出孔内に配置されていることを特徴とする。 One form of the present invention made to solve the above problems is formed so as to be connected to the downstream side of the discharge hole in a fuel supply device that adjusts the flow rate and injects and supplies gas fuel from the discharge hole. An opening portion having a diameter larger than that of the discharge hole, and a separation suppressing member that suppresses the occurrence of separation of the gas fuel flow when the gas fuel flows out from the discharge hole to the opening portion. It is arranged in the opening part or in the discharge hole.
この燃料供給装置では、開放部内又は吐出孔内に配置された剥離抑制部材により、ガス燃料が吐出孔から開放部に流出する際、ガス燃料が減速されてガス燃料流れの剥離の発生が抑制される。従って、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を低減することができる。 In this fuel supply device, when the gas fuel flows out from the discharge hole to the open portion, the gas fuel is decelerated and the occurrence of separation of the gas fuel flow is suppressed by the separation suppressing member disposed in the open portion or the discharge hole. The Therefore, it is possible to reduce the air flow noise generated by the separation of the gas fuel flow.
そして、上記した燃料供給装置において、前記剥離抑制部材は、多孔質体あるいはメッシュにより構成されていることが望ましい。 In the fuel supply apparatus described above, it is desirable that the separation suppressing member is composed of a porous body or a mesh.
このような構成にすることにより、吐出孔から流出したガス燃料が、加速する前に多孔質体又はメッシュにぶつかるため、減速されるとともに拡散される。そのため、ガス燃料流れの剥離を確実に抑制することができる。従って、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を確実に低減することができる。 With such a configuration, the gas fuel flowing out from the discharge hole collides with the porous body or mesh before accelerating, so that it is decelerated and diffused. Therefore, separation of the gas fuel flow can be reliably suppressed. Therefore, it is possible to reliably reduce the air flow noise generated by the separation of the gas fuel flow.
また、上記した燃料供給装置において、前記剥離抑制部材の下流側端面は、球面形状に形成されていることが望ましい。 In the fuel supply apparatus described above, it is desirable that the downstream end surface of the separation suppressing member is formed in a spherical shape.
このような構成にすることにより、剥離抑制部材から流出するガス燃料を拡散させることができる。これにより、ガス燃料流れの剥離を一層抑制することができる。従って、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を一層低減することができる。 By setting it as such a structure, the gas fuel which flows out from a peeling suppression member can be diffused. Thereby, separation of the gas fuel flow can be further suppressed. Therefore, it is possible to further reduce the airflow noise generated by the separation of the gas fuel flow.
さらに、上記した燃料供給装置において、前記剥離抑制部材は、その一部が前記開放部又は前記吐出孔から突出して配置されており、前記剥離抑制部材の下流側端部に、前記剥離抑制部材の下流側端面からのガス燃料の流出を遮る遮蔽板が設けられていると良い。 Furthermore, in the fuel supply device described above, a part of the separation suppressing member is disposed so as to protrude from the open portion or the discharge hole, and the separation suppressing member is disposed at a downstream end portion of the separation suppressing member. A shielding plate that blocks outflow of gas fuel from the downstream end face is preferably provided.
このような構成にすることにより、剥離抑制部材を通過したガス燃料は、遮蔽板により開放部又は吐出孔から突出した部分の側面から流出するため、剥離抑制部材から流出するガス燃料を確実に拡散させることができる。これにより、ガス燃料流れの剥離をより一層抑制することができる。従って、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音をより一層低減することができる。 With this configuration, the gas fuel that has passed through the separation suppressing member flows out from the side surface of the opening or the portion that protrudes from the discharge hole by the shielding plate, so that the gas fuel that flows out from the separation suppressing member is reliably diffused. Can be made. Thereby, separation of the gas fuel flow can be further suppressed. Therefore, it is possible to further reduce the airflow noise generated by the separation of the gas fuel flow.
ここで、剥離抑制部材が多孔質体で構成される場合には、上記した燃料供給装置において、前記多孔質体は、前記開放部内に配置されるとともに、前記吐出孔に接続されてガス燃料の流れ方向に貫通する貫通孔を有していても良い。 Here, in the case where the separation suppressing member is formed of a porous body, in the fuel supply device described above, the porous body is disposed in the open portion and connected to the discharge hole so that the gas fuel is supplied. You may have a through-hole penetrating in the flow direction.
このような貫通孔を多孔質体(剥離抑制部材)が有することにより、流路断面積の急激な変化を抑えることができるとともに、貫通孔を通過することによりガス燃料の加速が抑制される。これらのことから、ガス燃料流れの剥離を抑制することができるため、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を低減することができる。 By having such a through-hole in the porous body (peeling suppression member), it is possible to suppress an abrupt change in the cross-sectional area of the flow path, and to suppress the acceleration of the gas fuel by passing through the through-hole. From these things, since separation of the gas fuel flow can be suppressed, airflow noise generated by the separation of the gas fuel flow can be reduced.
また、上記課題を解決するためになされた本発明の別形態は、ガス燃料の流量を調整して噴射する少なくとも1つの燃料噴射装置と、前記燃料噴射装置から噴射されるガス燃料が導出される導出通路とを有する燃料供給ユニットにおいて、前記導出通路に向かって前記燃料噴射装置の吐出孔から流出するガス燃料を前記吐出孔の径方向へ強制的に流す流れ規制部材を有することを特徴とする。 Another aspect of the present invention made to solve the above problems is that at least one fuel injection device that adjusts and injects a flow rate of gas fuel, and gas fuel that is injected from the fuel injection device are derived. A fuel supply unit having a lead-out passage has a flow restricting member forcibly flowing gas fuel flowing out from the discharge hole of the fuel injection device toward the lead-out passage in the radial direction of the discharge hole. .
この燃料供給ユニットでは、流れ規制部材により、導出通路に向かって燃料噴射装置の吐出孔から流出するガス燃料が周方向へ流れされる。そのため、ガス燃料は、導出通路内で拡散されるとともに減速される。それにより、ガス燃料流れの剥離が抑制される。従って、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を低減することができる。 In this fuel supply unit, the gas fuel flowing out from the discharge hole of the fuel injection device flows in the circumferential direction toward the outlet passage by the flow regulating member. Therefore, the gas fuel is diffused in the outlet passage and decelerated. Thereby, separation of the gas fuel flow is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the air flow noise generated by the separation of the gas fuel flow.
そして、上記した燃料供給ユニットにおいて、前記流れ規制部材は、前記導出通路と一体成形されていることが望ましい。 In the fuel supply unit described above, it is desirable that the flow restricting member is integrally formed with the outlet passage.
このような構成にすることにより、流れ規制部材を容易かつ安価に設けることができる。また、別体で流れ規制部材を設ける場合に比べ、部品点数削減することできるとともに、流れ規制部材を接合する作業も不要となるため生産効率も向上するので、より安価に燃料供給ユニットを提供することができる。 With such a configuration, the flow regulating member can be provided easily and inexpensively. In addition, the number of parts can be reduced as compared to the case where the flow restricting member is provided separately, and the work for joining the flow restricting member is not required, so that the production efficiency is improved, so the fuel supply unit is provided at a lower cost. be able to.
本発明に係る燃料供給装置及び燃料供給ユニットによれば、ガス燃料流れの剥離の発生を抑制して気流音を低減することができる。 According to the fuel supply device and the fuel supply unit according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of separation of the gas fuel flow and reduce the airflow noise.
以下、本発明の燃料供給装置及び燃料供給ユニットを具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。ここでは、ガス燃料(例えば、水素)を燃料電池(不図示)に供給する場合に、本発明を適用したものを例示する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the fuel supply device and the fuel supply unit of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Here, an example in which the present invention is applied when gas fuel (for example, hydrogen) is supplied to a fuel cell (not shown) is illustrated.
[第1実施形態]
まず、第1実施形態に係る燃料噴射装置(インジェクタ)の全体構成の概略について、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、本実施形態における燃料噴射装置の断面図である。図2は、弁座付近の拡大断面図である。
燃料噴射装置1は、図1に示すように、本体10と、弁体12と、弁座14と、圧縮ばね16と、剥離抑制部材80などを有する。
[First Embodiment]
First, an outline of the overall configuration of the fuel injection device (injector) according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a cross-sectional view of the fuel injection device in the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of the valve seat.
As shown in FIG. 1, the
本体10は、ハウジング24と、ステータコア26と、ケーシング28と、電磁コイル30などを備える。この本体10は、弁体12と、弁座14と、圧縮ばね16などを収容している。そして、本体10の内部には、ガス燃料が流れる燃料流路34が形成されている。
The
ハウジング24は、ステータコア26の一部とケーシング28の一部を取り囲むように形成されている。ハウジング24は、樹脂により形成され、その内部に電磁コイル30が埋め込まれている。電磁コイル30は、ステータコア26を取り囲む位置に配置されている。この電磁コイル30は、弁体12を弁座14に対して当接および離間させるために弁体12を駆動させる駆動部である。また、ハウジング24は、複数の端子ピン36が設けられたコネクタ部38を備えている。端子ピン36は、電磁コイル30に電気的に接続されている。
The
ステータコア26は、弁体12に対して弁座14側とは反対側に配置されている。ステータコア26は、略円筒状(真円筒状や楕円筒状などを含む)に形成され、その中心部に貫通孔26aを備えている。貫通孔26aは、燃料流路34の上流部を構成している。ステータコア26の上流端(図1の上側の端部)は、外部の燃料供給部(不図示)に接続される。ステータコア26は、軟磁性材料(例えば、電磁ステンレス鋼)により形成されている。
The
ケーシング28は、ステータコア26に対してガス燃料の流れ方向についての下流側(図1の下側)の位置に配置されている。ケーシング28は、略円筒状に形成され、その中心部に貫通孔28aを備えている。ケーシング28は、軟磁性材料(例えば、電磁ステンレス鋼)により形成されている。ケーシング28は、貫通孔28a内において、弁体12と弁座14を収容している。
The
弁体12は、ケーシング28の貫通孔28a内において、弁座14に対してガス燃料の流れ方向についての上流側(図1の上側)の位置に配置されている。弁体12は、軟磁性材料(例えば、電磁ステンレス鋼)により形成されている。この弁体12は、圧縮ばね16によって弁座14に向けて付勢されている。
The
弁体12は、有底筒状(略筒状)に形成され、すなわち、筒状部分と底部分を有するようにして形成されている。具体的には、弁体12は、有底筒状の筒状部分に相当する略円筒形状の筒状部40と、有底筒状の底部分に相当する略円板形状のシール部42などを備えている。筒状部40には、流路44が形成されており、その流路44が燃料流路34の一部となっている。シール部42は、弁座14に対し当接および離間する部分であり、ゴムや樹脂等により形成されている。
The
弁座14は、ケーシング28の貫通孔28a内において、弁体12に対してガス燃料の流れ方向についての下流側(図1の下側)の位置に配置されている。弁座14は、弁体12が当接および離間する部材である。弁座14は、ケーシング28に圧入され、又は、弁座14とケーシング28が全周に亘って溶接されることにより、あるいは、圧入と溶接の両者によって、ケーシング28に固定されている。
The
弁座14は、シート部56と側壁部58などを備えている。シート部56は、円板形状に形成されている。このシート部56は、シート面60と吐出孔62などを備えている。シート面60は、シート部56における弁体12側に形成される面であり、弁体12のシール部42が当接および離間する面である。吐出孔62は、シート部56の中央部分において、シート部56の軸方向についてシート部56を貫通する孔である。この吐出孔62は、ガス燃料の流路である。側壁部58は、シート部56から弁体12側とは反対側に向かって弁体12の軸方向に延びるようにして円筒状に形成されている。これにより、側壁部58の内側に、吐出孔62より大径の開放部59が形成され、その開放部59が吐出孔62の下流側に接続している。
The
そして、このような開放部59には、図2に示すように、剥離抑制部材80が設けられている。剥離抑制部材80は、開放部59に対して、圧入される、溶接される、又はかしめられることにより、開放部59に固定されている。この剥離抑制部材80は、ガス燃料が吐出孔62から開放部59に流出する際、ガス燃料流れの剥離の発生を抑制するためのものである。本実施形態では、剥離抑制部材80として焼結フィルタなどの多孔質体が使用されており、開放部59内に充填配置されている。
なお、本実施の形態では、剥離抑制部材80が開放部59内のほぼ全域に充填配置されているが、全域に充填配置されている必要はなく一部に充填配置されていても良い。ただし、一部に充填配置する場合、剥離抑制部材80は、吐出孔62との接続部分(開放部59の最上流側)には少なくとも配置されている必要がある。
And in such an
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、剥離抑制部材80として、多孔質体を使用しているが、多孔質体に限定されることはなく、例えばメッシュを使用することもできる。メッシュを剥離抑制部材80として使用する場合には、剥離抑制部材80の外周部分にメッシュが配置(籠状にメッシュで形成)されていれば良いが、内部にもメッシュを更に配置することもできる。また、メッシュを複数重ね合わせて剥離抑制部材80を構成しても良い。メッシュを複数重ねる場合には、メッシュの粗さが異なるものを使用することもできる。
Moreover, in this embodiment, although the porous body is used as the peeling
次に、燃料噴射装置1の作用(動作)について説明する。まず、コネクタ部38の端子ピン36を介して電磁コイル30に通電が行われていないとき、すなわち、閉弁時には、図1に示すように、圧縮ばね16の付勢力により、弁体12のシール部42は、弁座14のシート面60に当接している。そのため、弁座14の吐出孔62は、燃料流路34と遮断されている。したがって、吐出孔62からガス燃料が燃料噴射装置1の外部へ放出されない。
Next, the operation (operation) of the
一方、コネクタ部38の端子ピン36を介して電磁コイル30に通電が行われているとき、すなわち、開弁時には、電磁コイル30が磁場を発生し、弁体12とステータコア26が励磁される。すると、弁体12とステータコア26とは互いに引き合うため、弁体12は、ステータコア26側へ移動する。すなわち、弁体12のシール部42は、弁座14のシート面60から離間する。そのため、弁座14の吐出孔62は、燃料流路34と連通する。これにより、燃料流路34内を流れるガス燃料は、吐出孔62に流れ込み、吐出孔62からガス燃料が燃料噴射装置1の外部へ放出される。
On the other hand, when the
このとき、開放部59にて流路断面積の急激な変化が生じるため、ガス燃料流れの剥離が生じて気流音(ノイズ)が発生するおそれがある。しかしながら、燃料噴射装置1では、吐出孔62から放出されたガス燃料は、加速する前に剥離抑制部材80内に流入して多孔質体(又はメッシュ)にぶつかる。そのため、ガス燃料は、減速されるとともに拡散されるので、開放部59においてガス燃料流れの剥離を確実に抑制することができる。これにより、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を確実に低減することができる。
At this time, since a rapid change in the cross-sectional area of the flow path occurs in the
ここで、第1実施形態の変形例について、図3〜図6を参照しながら説明する。図3は、第1変形例を示す図である。図4は、第2変形例を示す図である。図5は、第3変形例を示す図である。図6は、第4変形例を示す図である。なお、第1実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。 Here, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram illustrating a first modification. FIG. 4 is a diagram illustrating a second modification. FIG. 5 is a diagram illustrating a third modification. FIG. 6 is a diagram illustrating a fourth modification. In addition, about the component equivalent to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted and it mainly describes a different point.
第1変形例においては、図3に示すように、開放部59内に配置される剥離抑制部材80aの下流側端面81が球面形状に形成されている。剥離抑制部材80aをこのような形状にすることにより、剥離抑制部材80aから流出するガス燃料を拡散させることができる。従って、第1変形例によれば、ガス燃料流れの剥離を一層抑制することができ、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を一層低減することができる。
なお、図3では、剥離抑制部材80aの球面形状部(下流側端面81)が開放部59から突出しているが、球面状部が開放部59内に位置していても良い。
In the first modified example, as shown in FIG. 3, the
In FIG. 3, the spherically shaped portion (downstream end surface 81) of the
第2変形例においては、図4に示すように、剥離抑制部材80bが開放部59ではなく吐出孔62に配置されている。これにより、吐出孔62内で燃料ガスが減速される。そして、剥離抑制部材80bも、第1変形例と同様に、下流側端面81が球面形状に形成されている。そのため、剥離抑制部材80b(つまり、吐出孔62)から流出するガス燃料を、開放部59内で拡散させることができる。従って、第2変形例でも、開放部59におけるガス燃料流れの剥離を抑制することができ、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を低減することができる。
In the second modified example, as shown in FIG. 4, the
第3変形例においては、図5に示すように、剥離抑制部材80cが開放部59から突出して配置され、剥離抑制部材80cの下流側端部に遮蔽板82が設けられている。この遮蔽板82は、剥離抑制部材80cの下流側端面からのガス燃料の流出を遮るものである。これにより、剥離抑制部材80cを通過したガス燃料は、遮蔽板82により、開放部59から突出した部分の側面から流出する。そのため、剥離抑制部材80cから流出するガス燃料を確実に拡散させることができる。従って、第3変形例によれば、ガス燃料流れの剥離をより一層抑制することができ、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音をより一層低減することができる。
In the third modified example, as shown in FIG. 5, the
ここで、剥離抑制部材80cの突出量(突出高さ)が少ないと、燃料ガスの必要流量を確保することができなくなるおそれがある。そこで、第3変形例では、剥離抑制部材80cの突出量(突出高さ)Hを、剥離抑制部材80cの直径Dの1/8〜1/2(H=D/8〜D/2)に設定している。突出量Hをこのような範囲に設定するのは、突出量HがD/8よりも小さくなると、燃料ガスの必要流量を確保することができないおそれがある一方、突出量HがD/2よりも大きくなると、遮蔽板82による燃料ガスの拡散効果を得られなくなるからである。
Here, when the protrusion amount (protrusion height) of the
なお、第1〜第3変形例については、剥離抑制部材として多孔質体を使用しても良いし、メッシュを使用しても良い。 In addition, about a 1st-3rd modification, a porous body may be used as a peeling suppression member, and a mesh may be used.
第4変形例においては、剥離抑制部材80dが多孔質体により形成されており、図6に示すように、剥離抑制部材80dには、吐出孔62に接続されてガス燃料の流れ方向に貫通する貫通孔83が形成されている。このような貫通孔83を剥離抑制部材80dが有することにより、流路断面積の急激な変化を抑えることができるとともに、貫通孔83を通過することによりガス燃料の加速が抑制される。従って、第4変形例でも、ガス燃料流れの剥離を抑制することができるため、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を低減することができる。なお、貫通孔83の直径d2は、吐出孔62の直径d1の2倍以下に設定されている(d2≦2×d1)。貫通孔83の直径d2が、吐出孔62の直径d1の2倍を越えると、貫通孔83でガス燃料の加速を抑制することができなくなるからである。
In the fourth modified example, the
以上、詳細に説明したように第1実施形態に係る燃料噴射装置1によれば、開放部59(又は吐出孔62)に剥離抑制部材80(80a〜80d)が配置されているため、吐出孔62から放出されるガス燃料が、加速する前に剥離抑制部材80(80a〜80d)内に流入して、減速されるとともに拡散されて外部に流出する。そのため、開放部59においてガス燃料流れの剥離を確実に抑制することができ、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を確実に低減することができる。
As described above in detail, according to the
[第2実施形態]
続いて、第2実施形態に係る燃料供給ユニットの全体構成の概略について、図7〜図9を参照しながら説明する。図7は、第2実施形態における燃料供給ユニットの断面図である。図8,図9は、燃料供給ユニットに備わる燃料噴射装置の先端付近の拡大断面図である。
燃料供給ユニット124は、図7に示すように、導入ブロック144と、導出ブロック146と、燃料噴射装置(インジェクタ)148と、2次圧センサ150と、3次圧センサ152などを備えている。
[Second Embodiment]
Next, an outline of the overall configuration of the fuel supply unit according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional view of the fuel supply unit in the second embodiment. 8 and 9 are enlarged cross-sectional views of the vicinity of the tip of the fuel injection device provided in the fuel supply unit.
As shown in FIG. 7, the
導入ブロック144は、燃料ガスを燃料噴射装置148へ分配する部材である。この導入ブロック144は、導入通路158と、凹部160と、導入孔162と、センサ孔164などを備えている。
The
導入通路158は、燃料ガスが導入される通路である。凹部160の内側に燃料噴射装置148が配置されている。
導入孔162は、導入通路158と凹部160の間に形成されている。そして、導入孔162には、燃料噴射装置148の入口側にある入口パイプ148bが嵌め込まれている。図7に示す例においては、導入通路158に、3つの燃料噴射装置148の入口パイプ148bが並列に並んで接続されている。また、センサ孔164には、2次圧センサ150が嵌め込まれている。そして、導入ブロック144は、ボルト154により導出ブロック146と締結されている。
The
The
導出ブロック146は、燃料噴射装置148から噴射される燃料ガスを合流させる部材である。この導出ブロック146は、導出通路168と、流れ規制部材169と、センサ孔172などを備えている。なお、導出ブロック146は2分割構造となっている。
The
導出通路168は、燃料噴射装置148から噴射される燃料ガスが導出される通路である。そして、導出通路168内に、流れ規制部材169が設けられている。この流れ規制部材169は、導出通路168に向かって燃料噴射装置148の吐出孔62から流出したガス燃料を吐出孔62の径方向へ強制的に流す(つまり拡散させる)ものである。そして、センサ孔172には、3次圧センサ152が嵌め込まれている。
The lead-out
ここで、本実施形態では、流れ規制部材169が導出ブロック146とは別体で構成されているが、流れ規制部材169を導出ブロック146と一体成形することもできる。これにより、流れ規制部材を容易かつ安価に設けることができる。また、別体で流れ規制部材を設ける場合に比べ、部品点数を削減することができるとともに、流れ規制部材を接合する作業も不要となるため生産効率も向上するので、より安価に燃料供給ユニットを提供することができる。
Here, in this embodiment, the
燃料噴射装置148は、導入ブロック144と導出ブロック146で挟持されるように配置されている。燃料噴射装置148は、図7,図8に示すように、その先端(吐出孔先端)が流れ規制部材169に対向するように導出通路168内へ若干突出して配置されている。なお、燃料噴射装置148は、図9に示すように、その先端が導出通路168の内面と同位置に配置されても良い。
The
そして、燃料噴射装置148は、導入通路158と導出通路168とに接続し、燃料ガスの流量を調節する。この燃料噴射装置148は、基本的な構成は第1実施形態のものと同様であるが、弁座に開放部が形成されておらず、ノズル孔のみが形成されている点、及び剥離抑制部材を備えていない点で相違している。なお、燃料噴射装置148として上記の第1実施形態で例示したものを使用することもできる。
また、図7に示す例において、燃料供給ユニット124は、燃料噴射装置148を3つ有している。なお、燃料噴射装置148の数は、特に限定されず、1つであっても2つであっても4つ以上であってもよい。
The
In the example shown in FIG. 7, the
ここで、燃料噴射装置148と流れ規制部材169の位置関係について簡単に説明する。図8に示すように、流れ規制部材169は、燃料噴射装置148の先端と流れ規制部材169との間隔Sが、燃料噴射装置148における吐出孔62の直径d1の1/4〜1/2(S=d1/4〜d1/2)となるように配置されている。間隔Sをこのような範囲に設定するのは、間隔Sがd1/4よりも小さくなると、燃料ガスの必要流量を確保することができないおそれがある一方、間隔Sがd1/2よりも大きくなると、燃料ガスの分散効果を得られなくなるからである。
Here, the positional relationship between the
このような燃料供給ユニット124では、導入通路158に導入された燃料ガスが、燃料噴射装置148により、導出通路168に供給される。このとき、導出通路168で流路断面積の急激な変化が生じるため、ガス燃料流れの剥離が生じて気流音(ノイズ)が発生するおそれがある。
In such a
しかしながら、燃料供給ユニット124では、燃料噴射装置148の吐出孔62から放出されたガス燃料は、加速する前に流れ規制部材169にぶつかり、吐出孔62の径方向へ流れていく。これにより、燃料噴射装置148の吐出孔62から放出されたガス燃料が、導出通路168内で拡散される。そのため、燃料噴射装置148から噴射されたガス燃料は、流れ規制部材169によって減速されるとともに拡散されるので、導出通路168においてガス燃料流れの剥離を確実に抑制することができる。これにより、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を確実に低減することができる。
However, in the
以上、詳細に説明したように第2実施形態に係る燃料供給ユニット124によれば、導出通路168において、燃料噴射装置148の吐出孔62に対向するように流れ規制部材169が設けられているため、吐出孔62から噴射されたガス燃料が、加速する前に流れ規制部材169により、減速されるとともに拡散される。そのため、導出通路168においてガス燃料流れの剥離を確実に抑制することができ、ガス燃料流れの剥離により生じる気流音を確実に低減することができる。
As described above, according to the
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施形態では、燃料ガスとして水素ガスを供給する場合を例示したが、水素以外のガス燃料(例えば、天然ガスなど)を供給するための装置にも本発明を適用することもできる。 It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the case where hydrogen gas is supplied as the fuel gas has been exemplified. However, the present invention can also be applied to an apparatus for supplying gas fuel other than hydrogen (for example, natural gas). .
1 燃料噴射装置
12 弁体
14 弁座
34 燃料流路
42 シール部
59 開放部
60 シート面
62 吐出孔
80 剥離抑制部材
80a 剥離抑制部材
80b 剥離抑制部材
80c 剥離抑制部材
80d 剥離抑制部材
81 下流側端面
82 遮蔽板
83 貫通孔
124 燃料供給ユニット
144 導入ブロック
146 導出ブロック
148 燃料供給装置
158 導入通路
168 導出通路
169 流れ規制部材
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記吐出孔の下流側に接続するように形成された前記吐出孔より大径の開放部と、
ガス燃料が前記吐出孔から前記開放部に流出する際、ガス燃料流れの剥離の発生を抑制する剥離抑制部材とを有し、
前記剥離抑制部材は、前記開放部内又は前記吐出孔内に配置されている
ことを特徴とする燃料供給装置。 In a fuel supply device that adjusts the flow rate and injects and supplies gas fuel from the discharge hole,
An opening having a diameter larger than that of the discharge hole formed to connect to the downstream side of the discharge hole;
A stripping suppression member that suppresses the occurrence of stripping of the gas fuel flow when the gas fuel flows out from the discharge hole to the open portion;
The fuel supply apparatus according to claim 1, wherein the peeling suppressing member is disposed in the open portion or the discharge hole.
前記剥離抑制部材は、多孔質体あるいはメッシュにより構成されている
ことを特徴とする燃料供給装置。 The fuel supply device according to claim 1,
The fuel supply apparatus according to claim 1, wherein the separation suppressing member is made of a porous body or a mesh.
前記剥離抑制部材の下流側端面は、球面形状に形成されている
ことを特徴とする燃料供給装置。 In the fuel supply device according to claim 1 or 2,
The fuel supply apparatus according to claim 1, wherein a downstream end surface of the separation suppressing member is formed in a spherical shape.
前記剥離抑制部材は、その一部が前記開放部又は前記吐出孔から突出して配置されており、
前記剥離抑制部材の下流側端部に、前記剥離抑制部材の下流側端面からのガス燃料の流出を遮る遮蔽板が設けられている
ことを特徴とする燃料供給装置。 In the fuel supply device according to any one of claims 1 to 3,
A part of the peeling suppressing member is arranged to protrude from the opening or the discharge hole,
The fuel supply apparatus according to claim 1, wherein a shielding plate is provided at a downstream end portion of the separation suppressing member to block outflow of gaseous fuel from a downstream end surface of the separation suppressing member.
前記剥離抑制部材は、多孔質体により構成されており、
前記多孔質体は、前記開放部内に配置されるとともに、前記吐出孔に接続されてガス燃料の流れ方向に貫通する貫通孔を有する
ことを特徴とする燃料供給装置。 The fuel supply device according to claim 1,
The peeling suppressing member is made of a porous body,
The porous body has a through-hole disposed in the open portion and connected to the discharge hole and penetrating in a gas fuel flow direction.
前記導出通路に向かって前記燃料噴射装置の吐出孔から流出したガス燃料を前記吐出孔の径方向へ強制的に流す流れ規制部材を有する
ことを特徴とする燃料供給ユニット。 In a fuel supply unit having at least one fuel injection device that adjusts and injects a flow rate of gas fuel, and a lead-out passage through which gas fuel injected from the fuel injection device is led,
A fuel supply unit comprising: a flow regulating member that forcibly flows the gas fuel flowing out from the discharge hole of the fuel injection device toward the outlet passage in the radial direction of the discharge hole.
前記流れ規制部材は、前記導出通路と一体成形されている
ことを特徴とする燃料供給ユニット。 The fuel supply unit according to claim 6, wherein
The fuel supply unit, wherein the flow restricting member is integrally formed with the outlet passage.
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