[发明专利]用于将液体喷洒到操作室内的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于将液体喷雾或喷洒或喷射到操作室内的装置。

背景技术

现有技术早已公开了例如内燃机中的喷射装置。文献DE 939 670描述了一种喷射装置，其中在喷射嘴中产生两束或多束射束，这些射束在燃烧室内交错或碰撞。该布置的意义在于，高速出来的燃料射束在燃烧室中相互碰撞，由此实现非常细密的燃料喷雾并从而实现较小的燃料液滴。

DE 10 146 642 A1公开了一种用于向燃料室中喷射燃料的方法，其中利用两束或多束液体射束产生回转的雾。但是该回转的雾是不可控的，并在燃烧室内大体积分散，使得燃料在壁上凝聚。但这种由于不受控的涡旋而不可避免的凝聚会不利于燃烧或造成燃烧不充分。由于在废气质量方面法规不断增加，在此期间在实践中不再能接受再在内燃机中使用回转的、不可控的液雾。

对此，在本申请人的本类型的文献EP 2 390 491 A1中或在DE 4 407 360 A1中公开了一种相应的装置或喷射嘴，其中产生扇形射束，该扇形射束在扇形平面上的尺寸明显大于在与该扇形平面横向的方向上的尺寸。也就是说，所产生的是一种非常扁平，但却广泛散布的扇形射束。通过该产生扁平的扇形射束，可以进行对燃烧室的空间匹配。由此要尽可能实现内燃发动机的燃烧室中的受限且受控的燃烧，这对于燃烧并因此对于废气组成而言都是有重要意义的。

此外，根据本申请人的EP 2 505 820，已经公开了一种带有多个多孔喷嘴的喷射器，其中在射束通道或液体射束之间设有偏移，以此来调整扇形平面的取向。这样还可以对带有隆起或凹陷等设计略微复杂的燃烧室进行空间匹配。

但已证实的是，由于框架条件的变动或公差最小的原因，迄今为止的多孔喷嘴在运行中所产生的扇形射束在空间上并不是完全稳定的。这一方面与扇形平面的取向有关——也就是说，扇形以至少部分不受控或混乱的方式绕其中轴线转动，另一方面与扇形射束的长度、宽度和/或深度有关——也就是说，空间延展是多变不受控的。液滴或扇形射束由此例如也可能会(暂时)接触到燃烧室的壁，这会对燃烧造成不利影响。

发明内容

相比之下，本发明的任务是提出一种用于将液体喷雾或喷洒或喷射到操作室内的装置，尤其是用于将燃料喷射到燃烧室中的装置，以此产生尽可能稳定或受控的扇形射束。

该目的基于开头所述类型的装置通过权利要求1的特征得以实现。通过从属权利要求所述的措施可以实现本发明具有优点的实施和改进方案。

与之相应，根据本发明的装置的特征在于，射束通道的长度(L)与射束通道的通道直径(D)的比值大于5(V＝L/D)。

令人惊奇的是，已经证实了通过这种类型的L/D比值可以产生扇形射束的非常高的射束稳定性。因此曾为此在试验条件各异的大量试验中对大量参数做过研究和改变。在此表明，正是所述比值对在碰撞区中产生稳定、可再现的碰撞或对产生稳定、可再现的扇形射束形状具有重要影响。

在很多使用情况下，尤其是在将燃料喷射到内燃机的燃烧室中或类似情况下，稳定且可再现的扇形射束都是意义重大的。因此例如已可以确定，在实践中，燃料的温度、或液体或燃料的几近精确调整的压力、或在操作室中的反压力等对扇形射束的稳定性和可再现性出乎意料地具有较为重大的意义。

因此已由大量实验得出，有重大意义的并不是射束通道的长度和射束通道的直径各自本身，而是射束通道的长度与直径的有利的比值。

有利的是，所述比值(V＝L/D)主要位于5至10之间，优选主要为7。正是在使用该装置来将燃料喷射到内燃机的燃烧室中或类似物中时，射束通道的长度与直径这种比值对于所形成的扇形射束的稳定性或在液体射束碰撞时具有特殊的意义。

例如，对于摩托车、客车、载重汽车等，主要约位于80至250微米之间、优选约为120μm的通道直径是有利的。此外在例如船用柴油机或类似物中，也可以想到直至约2毫米的通道直径。

在柴油机中，迄今为止在实践中利用单喷嘴在约2000bar压力下将柴油机燃料喷射到燃烧室中。而根据本发明，液体射束的液体压力小于约500bar。由此在柴油机喷射时需要与之前所述的现有技术相比明显更小的压力。这一点一方面对所需部件的结构尺寸、特别是对与密封措施或密封元件有关的花费具有有利影响。另一方面还可以由此、即由于施加的压力更小而大大地节约能量。