專利名稱：超聲波液體傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于傳輸噴霧液體的液體傳輸裝置，而且更具體
地涉及一種超聲波液體傳輸裝置，其中，在液體排出所述裝置之前通過所述 裝置將超聲波能量施加于液體。
背景技術(shù)：
超聲波液體傳輸裝置用于不同領(lǐng)域中，為液體供能而用于霧化此 液體，從而提供液體的細(xì)霧或噴霧。例如，這樣的裝置用作霧化器以及其他 藥物傳輸裝置，模制設(shè)備，加濕器，引擎的燃料注射設(shè)備，噴涂系統(tǒng)，墨水 傳輸系統(tǒng)，混合系統(tǒng)，均勻化系統(tǒng)，等等。這種傳輸裝置通常包括具有流路 的殼體，液體以加壓狀態(tài)流動(dòng)通過所述流路而到達(dá)殼體的至少 一 個(gè)且有時(shí)為 多個(gè)的排放端口或孔。加壓液體在排放端口處被迫排出殼體。在一些結(jié)構(gòu)中， 所述裝置可包括閥構(gòu)件以控制液體從所述裝置的流動(dòng)。在一些傳統(tǒng)超聲波液體傳輸裝置中，超聲波激發(fā)構(gòu)件通常包含在 所述裝置中，且更具體地形成了限定排放端口的殼體部分。激發(fā)構(gòu)件在液體 排出排放端口時(shí)超聲振動(dòng)以將超聲能量施加于排出液體。超聲能量易于霧化 液體，從而使液體微滴噴霧從排放端口傳輸出來。作為示例，美國專利 5,330,100 (Malinowski)公開了一種燃料注射系統(tǒng)，其中，燃料注射器噴嘴 (例如，殼體的一部分)自身構(gòu)造為超聲振動(dòng)，使得當(dāng)燃料經(jīng)由注射器排出 口流出時(shí)將超聲能量施加于燃料。在這樣的結(jié)構(gòu)中存在風(fēng)險(xiǎn)，即，噴嘴自身 振動(dòng)將導(dǎo)致噴嘴在排出口處的空隙腐蝕(例如，由于在排出口內(nèi)的燃料空隙 所致的空隙腐蝕)。在其他超聲波液體傳輸裝置中，超聲波激發(fā)構(gòu)件可設(shè)置在使殼體 內(nèi)的液體流動(dòng)通過的流路中并處于排放端口的上游。這種裝置的示例在相關(guān) 美國專利5,803,106( Cohen et al. )、 5,868,153( Cohen et al. )、 6,053,424( Gipson etal.)和6,380,264 ( Jameson et al.)中公開，在此以參見的方式引入各上述 專利的公開內(nèi)容。這些引用文獻(xiàn)大致公開了一種裝置，其中，通過將超聲能
8量施加于加壓液體而增加加壓液體通過出口的流速。特別地，加壓液體^皮傳 輸?shù)骄哂心Ｖ祈敹说臍んw腔中，所述模制頂端包括使加壓液體通過而排出所 述腔的排出口 (或多個(gè)排出口)。超聲揚(yáng)聲器部分地在所述腔內(nèi)而且部分地從所述腔向外而縱向延 伸，并具有朝向設(shè)置于排出口附近的尖端而減小的直徑，以在揚(yáng)聲器尖端放 大超聲波振動(dòng)。換能器附接到揚(yáng)聲器的外端以超聲振動(dòng)揚(yáng)聲器。這種裝置的 一個(gè)潛在缺點(diǎn)在于，各種部件暴露于高壓環(huán)境導(dǎo)致在部件上產(chǎn)生顯著應(yīng)力。 特別地，由于超聲揚(yáng)聲器的一部分置于所述腔中，而其他部分未置于所述腔 中，因此，存在施加于揚(yáng)聲器不同節(jié)段的顯著壓力差，從而導(dǎo)致?lián)P聲器上的 額外應(yīng)力。而且，這樣的設(shè)備不易于容納操作閥構(gòu)件，其中操作閥構(gòu)件在一 些超聲波液體傳輸裝置中常用于控制液體從裝置中的傳輸。在另外的液體傳輸裝置中，特別是在包含操作閥構(gòu)件以控制液體 從所述裝置的流動(dòng)的液體傳輸裝置中，已知的是，當(dāng)液體排出所述裝置時(shí)超 聲激發(fā)閥構(gòu)件自身。例如，在此以參見方式引入其公開內(nèi)容的美國專利 6,543,700 (Jameson et al.)公開了 一種燃料注射器，其中，注射器閥針至少 部分地由磁致伸縮材料形成，該材料以超聲頻率響應(yīng)磁場(chǎng)變化。當(dāng)閥針定位 而允許燃料從閥體(例如殼體)排放時(shí)，以超聲頻率變化的磁場(chǎng)施加于閥針 的磁致伸縮部分。因此，閥針被超聲激發(fā)以當(dāng)燃料經(jīng)由排出口排出注射器時(shí) 將超聲能量施加于燃料。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，超聲波液體傳輸裝置通常包括殼體，其具有 內(nèi)腔和與殼體的內(nèi)腔流體連通的至少 一個(gè)排放端口 ，從而使腔內(nèi)的液體在至
少一個(gè)排放端口處排出殼體。閥構(gòu)件能夠在關(guān)閉位置與開啟位置之間相對(duì)于 殼體移動(dòng)，其中，在關(guān)閉位置，內(nèi)腔內(nèi)的液體被阻止經(jīng)由至少一個(gè)排放端口 從殼體排放，而在開啟位置，液體可經(jīng)由至少一個(gè)排放端口從殼體排放。超 聲波波導(dǎo)分離于殼體和閥構(gòu)件，波導(dǎo)至少部分地設(shè)置在殼體的內(nèi)腔內(nèi)，從而 當(dāng)液體在閥構(gòu)件處于開啟位置時(shí)經(jīng)由至少一個(gè)排放端口從殼體排放之前對(duì)處 于內(nèi)腔內(nèi)的液體超聲供能。激發(fā)裝置能夠在閥構(gòu)件處于開啟位置時(shí)超聲激發(fā) 超聲波波導(dǎo)。在另一實(shí)施例中，超聲波液體傳輸裝置通常包括殼體，其具有 內(nèi)腔和與內(nèi)腔流體連通的至少 一 個(gè)排放端口 ，從而使腔內(nèi)的液體在至少 一 個(gè)
排放端口處排出殼體。超聲波波導(dǎo)分離于殼體，波導(dǎo)呈細(xì)長形并具有設(shè)置在殼體的內(nèi)腔內(nèi)的末端。波導(dǎo)具有周邊，其中周邊隨波導(dǎo)沿其縱向朝向其末端 延伸而增大。激發(fā)裝置能夠超聲激發(fā)波導(dǎo)。在又一實(shí)施例中，超聲波液體傳輸裝置通常包括殼體，其具有 內(nèi)腔和與殼體的內(nèi)腔流體連通的至少 一個(gè)排放端口 ，從而使腔內(nèi)的液體在至 少一個(gè)排放端口處排出殼體。超聲波波導(dǎo)組件包括超聲波波導(dǎo)，其分離于殼 體并至少部分地設(shè)置在殼體的內(nèi)腔內(nèi)。波導(dǎo)組件的激發(fā)裝置能夠超聲激發(fā)殼 體的內(nèi)腔內(nèi)的超聲波波導(dǎo)。波導(dǎo)組件呈細(xì)長形并具有大約半波長的總長度。在又一實(shí)施例中，超聲波液體傳輸裝置通常包括殼體，其具有 用于在其中接納液體的內(nèi)腔和與內(nèi)腔流體連通的至少一個(gè)排放端口 ，從而使 液體在至少一個(gè)排放端口處排出殼體。細(xì)長形超聲波波導(dǎo)分離于殼體，波導(dǎo) 的至少一部分在殼體的內(nèi)腔內(nèi)縱向延伸并具有鄰近至少一個(gè)排放端口的末 端。波導(dǎo)的部分呈管形并限定部分的內(nèi)部通路，波導(dǎo)的管形部分在其末端開 放以允許殼體的內(nèi)腔中的液體在波導(dǎo)的管形部分的內(nèi)部通路內(nèi)流動(dòng)。激發(fā)裝 置能夠超聲激發(fā)超聲波波導(dǎo)。通常，根據(jù)另一實(shí)施例的超聲波液體傳輸裝置包括殼體，其具 有用于將液體接納到殼體中的內(nèi)腔和與殼體的內(nèi)腔流體連通的至少一個(gè)排放 端口，從而使內(nèi)腔內(nèi)的液體在至少一個(gè)排放端口處排出殼體。閥構(gòu)件能夠在
關(guān)閉位置與開啟位置之間相對(duì)于殼體移動(dòng)，其中，在關(guān)閉位置，內(nèi)腔內(nèi)的液 體被阻止經(jīng)由至少一個(gè)排;故端口從殼體排放，而在開啟位置，液體可經(jīng)由至
少一個(gè)排放端口從殼體排放。超聲波波導(dǎo)分離于殼體和閥構(gòu)件，波導(dǎo)基本上 完全設(shè)置在殼體的內(nèi)腔內(nèi)，從而當(dāng)液體在閥構(gòu)件處于開啟位置時(shí)經(jīng)由至少一 個(gè)排放端口排出之前對(duì)處于內(nèi)腔內(nèi)的液體超聲供能。激發(fā)裝置能夠在閥構(gòu)件 處于開啟位置時(shí)超聲激發(fā)超聲波波導(dǎo)。根據(jù)另一實(shí)施例的超聲波液體傳輸裝置通常包括殼體，殼體具有 入口，用于將液體接納到殼體中；至少一個(gè)排放端口，用于使液體經(jīng)過而從 殼體排放；和殼體內(nèi)的流路，其與入口和至少一個(gè)排放端口流體連通，用于 引導(dǎo)液體在殼體內(nèi)從入口流動(dòng)到至少一個(gè)排放端口 。超聲波波導(dǎo)組件包括 超聲波波導(dǎo)，其分離于殼體，用于在液體經(jīng)由至少一個(gè)排放端口排出殼體之 前將超聲波能量施加于殼體內(nèi)的液體，波導(dǎo)呈細(xì)長形并且具有縱向相反端部。 波導(dǎo)組件還包括激發(fā)裝置，激發(fā)裝置在端部之間與波導(dǎo)保持組裝在一起并能 夠超聲激發(fā)超聲波波導(dǎo)。波導(dǎo)組件的長度由組件的縱向端部限定，超聲波波 導(dǎo)組件基本上完全設(shè)置在殼體中的流路內(nèi)。在又一實(shí)施例中，超聲波液體傳輸裝置通常包括殼體，其具有
10內(nèi)腔和與殼體的內(nèi)腔流體連通的至少一個(gè)排放端口 ，從而使液體在至少一個(gè) 排放端口處排出殼體。超聲波波導(dǎo)分離于殼體，波導(dǎo)呈細(xì)長形并至少部分地 設(shè)置在殼體的內(nèi)腔內(nèi)，從而在液體經(jīng)由至少一個(gè)排放端口排出殼體之前對(duì)處 于內(nèi)腔內(nèi)的液體超聲供能。激發(fā)裝置能夠超聲激發(fā)超聲波波導(dǎo)。安裝構(gòu)件與 波導(dǎo)和殼體相連，安裝構(gòu)件設(shè)置為使殼體在振動(dòng)上基本上隔離于波導(dǎo)。根據(jù)另一實(shí)施例的超聲波液體傳輸裝置通常包括殼體，其具有 入口，用于將液體接納到殼體中；至少一個(gè)排放端口，用于使液體經(jīng)過而排 出殼體；和內(nèi)流路，其與入口和至少一個(gè)排放端口流體連通，用于引導(dǎo)液體 在殼體內(nèi)流動(dòng)到至少一個(gè)排放端口。超聲波波導(dǎo)分離于殼體，波導(dǎo)呈細(xì)長形 并至少部分地設(shè)置在流路內(nèi)，從而在液體經(jīng)由至少一個(gè)排放端口排出之前對(duì) 處于流路內(nèi)的液體超聲供能。激發(fā)裝置能夠超聲激發(fā)超聲波波導(dǎo)。安裝構(gòu)件 與波導(dǎo)和殼體相連，安裝構(gòu)件至少部分地設(shè)置在流路內(nèi)并設(shè)置為使殼體在振 動(dòng)上基本上隔離于波導(dǎo)。在又一實(shí)施例中，超聲波液體傳輸裝置通常包括殼體，其具有 內(nèi)腔和與殼體的內(nèi)腔流體連通的至少 一個(gè)排放端口 ，從而使液體在至少 一個(gè) 排放端口處排出殼體。超聲波波導(dǎo)分離于殼體，波導(dǎo)呈細(xì)長形并至少部分地 設(shè)置在殼體的內(nèi)腔內(nèi)，從而在液體經(jīng)由至少一個(gè)排放端口排出殼體之前對(duì)處 于內(nèi)腔內(nèi)的液體超聲供能。激發(fā)裝置能夠超聲激發(fā)超聲波波導(dǎo)。安裝構(gòu)件與 波導(dǎo)和殼體相連，安裝構(gòu)件完全由非彈性材料制成并設(shè)置為使殼體在振動(dòng)上 基本上隔離于波導(dǎo)。


圖1是本發(fā)明的超聲波液體傳輸裝置的一個(gè)實(shí)施例的縱截面，其 中，超聲波液體傳輸裝置的形式為用于將燃料傳輸?shù)絻?nèi)燃機(jī)的燃料注射器；圖2是圖1的燃料注射器以不同于圖1所示截面的角度位置所取 的縱截面；圖3是圖1的截面的第一部分的放大圖；圖4是圖1的截面的第二部分的放大圖；圖5是圖1的截面的第三部分的放大圖；圖6是圖1的截面的第四部分的放大圖；圖6A是圖1的截面中央部分的放大圖；圖7是圖1的截面的第五部分的放大圖；圖8是圖1的截面的局部放大圖9是圖1的燃料注射器的波導(dǎo)組件和其他內(nèi)部件的立體圖；
圖10是圖1的燃料注射器的燃料注射器殼體的一部分的局部截 面，其中，燃料注射器的內(nèi)部件被略去以顯露出殼體的構(gòu)造；圖11是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的超聲波液體傳輸裝置的縱截面；
和圖12是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的超聲波液體傳輸裝置的縱截面。
對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記在附圖中始終指示對(duì)應(yīng)的部分。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參見附圖并具體參見圖1,根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的超聲波 液體傳輸裝置圖示為用于內(nèi)燃機(jī)(未示出)的超聲波燃料注射器的形式，并 總體上表示為21。不過可理解的是，在此所公開的與燃料注射器21相關(guān)的 概念可應(yīng)用于其他超聲波液體傳輸裝置，其包括且不限于霧化器以及其他 藥物傳輸裝置，模制設(shè)備，加濕器，噴涂系統(tǒng)，墨水傳輸系統(tǒng)，混合系統(tǒng)， 均勻化系統(tǒng)，等等。在此使用的術(shù)語"液體"是指介于氣體與固體之間的無定形(非 晶質(zhì))形態(tài)的物質(zhì)，其中的分子的聚集程度比氣體中高得多，但比固體中低 得多。液體可包括單組分或可包括多組分。例如，液體的特性是能夠在受力 情況下流動(dòng)。在受力時(shí)立即流動(dòng)而且流速直接正比于所受力的液體通常是指 牛頓液體。其他適合的液體在受力時(shí)具有反常的流動(dòng)反應(yīng)并且呈現(xiàn)出非牛頓 流動(dòng)性能。例如，本發(fā)明的超聲波液體傳輸裝置可用于傳輸?shù)囊后w例如為但 不限于熔融瀝青，粘性漆，熱熔粘合劑，當(dāng)受熱時(shí)軟化為可流動(dòng)形態(tài)并在 冷卻時(shí)返回到相對(duì)固定或硬化狀態(tài)的熱塑性材料(例如生膠、蠟、聚烯烴， 等)，漿汁，重油，墨水，燃料，液態(tài)藥劑，乳液，料漿，懸浮液，或它們的 組合)。圖1中所示的燃料注射器21可用于陸地、高空、和水用運(yùn)載器、 發(fā)電機(jī)和采用燃料操作引擎的其他裝置。特別地，燃料注射器21適用于使用 柴油燃料的引擎。不過可理解的是，燃料注射器可用于使用其他類型燃料的 引擎。因此，在此使用的術(shù)語"燃料"是指用于引擎操作中的任何可燃燃料， 并且不限于柴油燃料。燃料注射器21包括總體上以23指示的殼體，用于接納來自燃料 源(未示出)的加壓燃料并且將燃料微滴噴霧傳輸?shù)揭妫鐐鬏數(shù)揭嫒紵?。在所示?shí)施例中，殼體23包括細(xì)長形主體25、噴嘴27(有時(shí)也稱 為閥體)和保持構(gòu)件29 (例如螺母)，將主體、噴嘴和螺母保持相互組裝在 一起。特別地，主體25的下端31靠緊噴嘴27的上端33就位。保持構(gòu)件29 適當(dāng)?shù)毓潭ǖ?例如，通過螺紋固定到)主體25的外表面，以促使主體和噴 嘴27的配合端31和33在一起。在此使用的術(shù)語"上"和"下"與在不同附圖中所示燃料注射器 21的豎直取向一致，且并非意在描述燃料注射器在使用中所必需的取向。也 就是說，應(yīng)理解的是，燃料注射器21的取向可不同于圖中所示的豎直取向， 這也仍處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。在此的方向術(shù)語"軸向"和"縱向"是指燃料 注射器的長度方向(例如，在所示實(shí)施例中的豎直方向)。在此的術(shù)語"橫向"、 "側(cè)向"和"徑向"是指軸向(例如縱向)的法向。術(shù)語"內(nèi)"和"外"也 基于橫向于燃料注射器軸向的方向而使用，其中，術(shù)語"內(nèi)"是指朝向燃料
注射器內(nèi)部的方向，而術(shù)語"外"是指朝向注射器外部的方向。主體25具有沿其長度縱向延伸的軸向孔35。孔35的橫向或截面 尺度(例如圖1中所示圓形孔的直徑)沿孔的不同縱向節(jié)段而變化，其目的 將變得顯而易見。特別地，參見圖3，在主體25的上端37處，孔35的截面 尺度形成臺(tái)階以形成座39，用于使傳統(tǒng)的電磁閥(未示出)就位在主體上， 其中，電磁閥的一部分向下延伸到主體的中心孔內(nèi)。燃料注射器21和電磁閥 通過適合的連接器(未示出)保持組裝在一起。適合的電磁閥的構(gòu)造和操作 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是已知的，因而如非必要，在此不再進(jìn)一步描述。 適合電磁閥的示例在名稱為"用于控制內(nèi)燃機(jī)燃料注射器的電磁閥(Solenoid Valve for Controlling a Fuel Injector of an Internal Combustion Engine )，， 的美國 專利6,688,579、名稱為"電磁閥(Solenoid Valve )"的美國專利6,827,332和 名稱為"包括插入/旋轉(zhuǎn)連接器的電磁閥(Solenoid Valve Comprising a Plug-In/Rotative Connection )"的美國專利6,874,706中公開。也可以使用其他 適合的電石茲閥。中心孔35當(dāng)其延伸到電磁閥座之下時(shí)在截面尺度上進(jìn)一步向內(nèi) 形成臺(tái)階以限定肩45，從而使縱向延伸(并在所示實(shí)施例中為共軸延伸)的 銷保持部47就位在中心孔內(nèi)。如圖4中所示，主體25的孔35當(dāng)其縱向延伸 到銷保持部47延伸進(jìn)入的孔節(jié)段之下時(shí)在截面中進(jìn)一步變窄，并至少部分地 限定注射器21的低壓腔49。在低壓腔49的縱向下方，主體25的中心孔35更進(jìn)一步變窄，以 限定所述孔的引導(dǎo)通道(及高壓頂部)節(jié)段51 (圖4和5)，用于至少部分地將注射器21的閥針53 (廣義上為閥構(gòu)件)適合定位在孔內(nèi)，這將在下文中 描述。參見圖8，然后當(dāng)所述孔在引導(dǎo)通道節(jié)段51下方縱向延伸到主體25 的開放下端31時(shí)，孔35的截面尺度增大，以部分地限定(即，與將描述的 噴嘴27—起限定)注射器殼體23的高壓腔55 (廣義上為內(nèi)燃料腔，并且更 廣義地為內(nèi)液體腔)。燃料入口 57 (圖1和4)形成在主體25的上、下端37、 31之間 的一側(cè)中，并與在主體內(nèi)延伸的分叉的上、下分配通道59、 61連通。特別地， 上分配通道59在主體25內(nèi)從燃料入口 57向上延伸并大致在緊固于孔內(nèi)的銷 保持部47附近開放向孔35中，且更具體地恰恰處于使銷保持部就位其上的 肩45的下方。下分配通道61在主體25內(nèi)從燃料入口 57向下延伸并大致在 高壓腔55處開;^丈向中心孔35中。傳輸管63在燃料入口 57處向內(nèi)延伸穿入 主體25并通過適合的套管65和螺紋配件67與主體保持組裝在一起。應(yīng)理解 的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，燃料入口 57可位于不同于圖l和4所 示的其他部位。還應(yīng)理解的是，燃料可僅傳輸?shù)綒んw23的高壓腔55，這也 仍處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。主體25也可具有形成于其一側(cè)中的出口 69 (圖1和4)，通過此 出口 69,低壓燃料從注射器21排放以傳輸?shù)竭m合的燃料返回系統(tǒng)(未示出)。 第一返回通道71形成在主體25中并在出口 69與主體中心孔35的低壓腔49 之間提供流體連通。第二返回通道73形成在主體25中以在出口 69與主體的 開放上端37之間提供流體連通。不過，應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明的范圍 的情況下，返回通道71、 73中的一個(gè)或兩個(gè)可從燃料注射器21中略去。現(xiàn)在具體參見圖6-8,所示噴嘴27大致為細(xì)長形并與燃料注射 器殼體23的主體25共軸對(duì)準(zhǔn)。特別地，噴嘴27具有與主體25的軸向孔35 共軸對(duì)準(zhǔn)并且特別地處于主體下端31處的軸向孔75，使得主體和噴嘴一起 限定燃料注射器殼體23的高壓腔55。噴嘴孔75在截面尺度上在噴嘴27的 上端33處向外形成臺(tái)階以限定肩77，用于使安裝構(gòu)件79就位在燃料注射器 殼體23中。噴嘴27的下端(也稱為尖端81 )大致呈錐形。噴嘴孔75在其尖端81與上端33之間在截面尺度上(例如在所示 實(shí)施例中的直徑)沿噴嘴的長度大致均勻，如圖8中所示。 一個(gè)或多個(gè)排放 端口 83 (在圖7的截面中可見兩個(gè)，而在圖10的截面中可見另外的端口 ) 形成在噴嘴27中，例如在所示實(shí)施例中在噴嘴尖端81處，高壓燃料通過此 排放端口從殼體23排放以傳輸?shù)揭?。作為示例，在一個(gè)適合的實(shí)施例中， 噴嘴27可具有8個(gè)排;改端口 83，每一排;故端口具有大約0.006英寸(0.15 mm )的直徑。不過，應(yīng)理解的是，排放端口的數(shù)量及其直徑在不背離本發(fā)明范圍
的情況下可改變。下分配通道61和高壓腔55—起廣義上在此限定殼體23內(nèi) 的流路，高壓燃料沿此流路從燃料入口 57流動(dòng)到噴嘴27的排力文端口 83?，F(xiàn)在參見圖1和3,銷保持部47包括細(xì)長的管形體85和頭部87， 頭部87與管形體的上端整體形成，并在橫截面尺度上大于管形體，用于將銷 保持部定位在其中心孔35內(nèi)的主體25的肩45上。在所示實(shí)施例中，銷保持 部47與主體25的軸向孔35共軸對(duì)準(zhǔn)，銷保持部的管形體85在尺寸上設(shè)置 為與主體軸向孔內(nèi)的主體大致密封接合。銷保持部47的管形體85限定了銷 保持部的縱向延伸內(nèi)通道91，用于將細(xì)長的銷93可滑動(dòng)地接納于銷保持部 中。銷保持部47的頭部87具有在其上表面中居中形成的大致凹入或 碟形的凹部95,并具有從此凹部的中心縱向延伸到銷保持部的內(nèi)通道91的 孔97。如圖3中所示，環(huán)形間隙99在主體的孔35的上部分處并在銷保持部 47的側(cè)壁與主體25的內(nèi)表面之間形成。進(jìn)給通道101橫向延伸穿過銷保持 部47的管形體85的側(cè)壁至內(nèi)通道91并大致處于此通道的上端處，進(jìn)給通道 101在其橫向外端開放向環(huán)形間隙99。通過接納高壓燃料進(jìn)入進(jìn)給通道的環(huán) 形間隙99、處于銷93上方的管形體85的內(nèi)通道、和在銷保持部47的頭部 87內(nèi)縱向延伸的孔97,進(jìn)給通道101在主體25中與上分配通道59流體連通。銷93呈細(xì)長形，并在銷保持部通道91和主體25的軸向孔35內(nèi) 適合地共軸延伸。銷93的上節(jié)段被可滑動(dòng)地接納于銷保持部47的內(nèi)通道91 內(nèi)并與內(nèi)通道91緊鄰分開，而銷的其余部分縱向向外延伸而從銷保持部向下 進(jìn)入主體25的孔35的低壓腔49。如圖3中所示，銷93的上端103 (例如在 銷保持部47的內(nèi)通道101的頂部處)呈錐形以允許高壓燃料接納于銷的上端 上方的銷保持部內(nèi)通道內(nèi)。在主體孔35的低壓腔49內(nèi)還設(shè)置有管形套管107(圖4),其 恰在銷保持部47下方(例如向上鄰接靠緊銷保持部底部)圍繞銷93并限定 彈簧座；錘109，其鄰接靠緊銷的下端并與銷成共軸關(guān)系，其具有限定相反 彈簧座的上端；和盤簧111，其保持在錘與彈簧套管之間，其中銷縱向穿過 彈簧。閥針53 (廣義上為閥構(gòu)件)呈細(xì)長形并在主體25的孔35內(nèi)共軸 延伸，從閥針的與錘109底部鄰接的上端113 (圖2)向下穿過主體孔的引導(dǎo) 通道節(jié)段51 (圖8)，并進(jìn)一步向下穿入高壓腔55直至高壓腔內(nèi)的設(shè)置為與 噴嘴27尖端81緊鄰的閥針末端115。最佳地如圖4和8中所示，閥針53在
15橫截面尺度上在軸向孔35的引導(dǎo)通道節(jié)段51中與主體25處于緊鄰且分開的 關(guān)系，以使閥針相對(duì)于噴嘴27保持正確對(duì)準(zhǔn)。特別地參見圖7,所示閥針53的末端115呈與噴嘴27的尖端81 的錐形形狀相符的大致錐形，并限定封閉表面117，封閉表面117適于當(dāng)閥 針處于關(guān)閉位置(未示出)時(shí)大體上密封噴嘴尖端的內(nèi)表面。特別地，當(dāng)閥 針53處于關(guān)閉位置時(shí)，閥針的封閉表面117靠緊噴嘴尖端81的內(nèi)表面密封， 從而覆蓋排放端口 83以密封噴嘴(以及更廣義地為密封燃料注射器殼體23)， 以防止燃料經(jīng)由排放端口從噴嘴排放。當(dāng)閥針處于開啟位置時(shí)(如圖7中所 示)，閥針53的封閉表面117與噴嘴尖端81的內(nèi)表面分開以允許高壓腔55 中的燃料在閥針53與噴嘴尖端81之間流動(dòng)至排放端口 83而從燃料注射器 21排放。通常，當(dāng)閥針處于開啟位置時(shí)，閥針末端115的封閉表面117與 噴嘴尖端81的相對(duì)表面之間的間隙適于在大約0.002英寸(0.051 mm)至大 約0.025英寸(0.64 mm)的范圍內(nèi)。不過應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍 的情況下，所述間隙可大于或小于以上指定的范圍?？梢栽O(shè)想的是，噴嘴27，且更具體地為尖端81，可替代地構(gòu)造成 使得排放端口 83不設(shè)置在當(dāng)閥針處于關(guān)閉位置時(shí)使閥針53的封閉表面117 就位的噴嘴內(nèi)表面上。例如，排放端口 83可設(shè)置在使閥針53的封閉表面117 就位的噴嘴表面的下游(沿燃料流向排放端口的方向)，這仍處于本發(fā)明范圍 內(nèi)。這樣的閥針、噴嘴尖端和排放端口結(jié)構(gòu)的一個(gè)適合的示例在美國專利 6，543,700中進(jìn)行了描述，在此以參見的方式引入該專利公開內(nèi)容的相應(yīng)部分。應(yīng)理解的是，銷93、錘109和閥針53因而能夠在燃料注射器殼 體23內(nèi)沿共同軸線在閥針的關(guān)閉位置與開啟位置之間相連地縱向移動(dòng)。設(shè)置 在套管107與錘109之間的彈簧111將錘以及閥針53朝向閥針的關(guān)閉位置偏 置。應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，其他適合的閥結(jié)構(gòu)也可以 用于控制燃料從注射器流動(dòng)傳輸?shù)揭?。例如，噴?7(在廣義上為殼體23) 可具有開口，通過此開口，閥針53朝向噴嘴延伸且燃料排出噴嘴以傳輸?shù)揭?擎。在這樣的實(shí)施例中，當(dāng)閥針處于關(guān)閉位置時(shí)，閥針53的末端115可靠緊 其外的噴嘴27密封。還應(yīng)理解的是，閥針53的操作可以不由電磁閥41控制， 這也仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)。應(yīng)進(jìn)一步理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況 下，閥針53或其他閥結(jié)構(gòu)可一同從燃料注射器21中略去?，F(xiàn)在具體參見圖8和9，超聲波波導(dǎo)121獨(dú)立于閥針53和燃料注 射器殼體23而形成，并且在殼體的高壓腔55內(nèi)縱向延伸至恰在噴嘴27的尖端81上方設(shè)置的波導(dǎo)的末端123，從而在燃料經(jīng)由形成于噴嘴中的排放端口 83排出注射器21之前對(duì)燃料腔中的燃料進(jìn)行超聲供能。所示波導(dǎo)121適合 地呈細(xì)長的管形，并具有側(cè)壁125以限定內(nèi)通路127,此內(nèi)通路127在縱向 相反的波導(dǎo)上、下端(上端以129指示)之間沿其長度延伸。波導(dǎo)121的下 端限定了波導(dǎo)的末端123。所示波導(dǎo)121具有大致環(huán)形(即圓形)的截面。 不過，應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，波導(dǎo)121可具有不同于 環(huán)形的其他截面形狀。還可以設(shè)想的是，波導(dǎo)121可為沿小于其整個(gè)長度的 管形，而且甚至可沿其長度大致實(shí)心。在其他實(shí)施例中，可以設(shè)想的是，閥 針可大致為管形，且波導(dǎo)至少部分地設(shè)置在閥針的內(nèi)部內(nèi)。通常，波導(dǎo)可由具有適合的聲學(xué)和機(jī)械性能的金屬制成。用于制 造波導(dǎo)的適合金屬的示例包括但不限于鋁，莫內(nèi)爾合金(monel),鈦，和 一些合金鋼。還可以設(shè)想的是，波導(dǎo)的全部或部分可涂覆以其他金屬。超聲 波波導(dǎo)121通過安裝構(gòu)件79被緊固在燃料注射器殼體23內(nèi)，而且更適合地 在所示實(shí)施例中被緊固在高壓腔55中。安裝構(gòu)件79在波導(dǎo)121的端123、 129之間縱向設(shè)置，并且通常限定從安裝構(gòu)件79縱向向上(在所示實(shí)施例中) 延伸到波導(dǎo)上端129的波導(dǎo)上節(jié)段131和從安裝構(gòu)件縱向向下延伸到波導(dǎo)末 端123的下節(jié)段133。雖然在所示實(shí)施例中波導(dǎo)121 (即，其上、下節(jié)段)完全設(shè)置在 殼體的高壓腔55內(nèi)，但可以設(shè)想的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可僅 將波導(dǎo)的一部分設(shè)置在高壓腔內(nèi)。例如，波導(dǎo)121僅有包括其末端123的下 節(jié)段133可設(shè)置在高壓腔55內(nèi)，而波導(dǎo)的上節(jié)段131設(shè)置在高壓腔外，可以 承受或不承受注射器殼體23內(nèi)的高壓燃料。波導(dǎo)121的內(nèi)截面尺度(例如在所示實(shí)施例中的內(nèi)直徑)(例如其 內(nèi)通路127的截面尺度)沿波導(dǎo)長度大致均勻，并且在尺寸上適于容納閥針 53，其中閥針沿波導(dǎo)的全長在波導(dǎo)的內(nèi)通路內(nèi)共軸延伸(并在所示實(shí)施例中 處于波導(dǎo)上方而與錘109鄰接)。不過，應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的 情況下，閥針53可僅沿波導(dǎo)121的內(nèi)部通路127的一部分延伸。還應(yīng)理解的 是，波導(dǎo)121的內(nèi)截面尺度可以沿波導(dǎo)長度不均勻。在所示實(shí)施例中，當(dāng)閥 針處于開啟位置和關(guān)閉位置時(shí)，閥針53的末端115,且更適合地為閥針的封 閉表面117，均縱向設(shè)置到波導(dǎo)121的末端123之外。但應(yīng)理解的是，閥針 53的末端115的封閉表面117僅需要當(dāng)閥針處于關(guān)閉位置時(shí)延伸到波導(dǎo)121 的末端123之外，并且可當(dāng)閥針處于開啟位置時(shí)完全或部分地設(shè)置在波導(dǎo)的 內(nèi)部通if各127內(nèi)。
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最佳地如圖7中所示，閥針53的在波導(dǎo)121的內(nèi)部通路127內(nèi)延 伸的部分的截面尺度(例如在所示實(shí)施例中為直徑)在尺寸上略小于波導(dǎo)的 內(nèi)部通路的截面尺度，以部分地在殼體內(nèi)限定用于高壓燃料的流路，且更適 合地限定流路的在波導(dǎo)側(cè)壁125與閥針之間沿閥針長度延伸的部分。例如， 在一個(gè)實(shí)施例中，閥針53在波導(dǎo)內(nèi)部電路127內(nèi)與波導(dǎo)側(cè)壁125^f黃向分開(例 如在所示實(shí)施例中徑向分開)，分開間隙在大約0.0005英寸(0.013 mm)至 大約0.0025英寸(0.064 mm)的范圍內(nèi)。沿閥針53在通路127內(nèi)的一對(duì)縱向分開的節(jié)段(例如， 一個(gè)節(jié)段 137 (圖7)鄰近于波導(dǎo)121的末端123,而另一節(jié)段139 (圖6A )鄰近于安 裝構(gòu)件79并恰在其上方)，閥針53的截面尺度增大，從而使閥針與通路內(nèi)的 波導(dǎo)更緊鄰地分開或者甚至滑動(dòng)接觸，以利于在其中正確對(duì)準(zhǔn)并且防止閥針 在通路內(nèi)橫向移動(dòng)。在這些節(jié)段處的閥針53的外表面具有在其中形成的一個(gè) 或多個(gè)平坦部(未示出)以部分地限定流路在波導(dǎo)121的內(nèi)部通路127內(nèi)延 伸的部分?？商娲?，在這些節(jié)段處的閥針53的外表面可縱向形成凹槽以允 許燃料在波導(dǎo)121的內(nèi)部通路127內(nèi)流體通過這樣的節(jié)段。具體參見圖7,波導(dǎo)側(cè)壁125外表面與主體25和噴嘴27橫向分 開，以進(jìn)一步限定使高壓燃料從燃料入口 57流到排放端口 83的流路，并更 適合地形成流路外形或波導(dǎo)121外部的一部分。通常，波導(dǎo)側(cè)壁125的外截 面尺度(例如，在所示實(shí)施例中為外直徑)沿其長度在波導(dǎo)的增大部分195 與另一增大部分153之間均勻設(shè)置，其中，增大部分195在波導(dǎo)121的末端 123之處和/或其鄰近處縱向設(shè)置，而增大部分153在波導(dǎo)上端129的鄰近處 縱向設(shè)置。作為示例，波導(dǎo)側(cè)壁125與波導(dǎo)末端123上游(例如，相對(duì)于燃 料從噴嘴上端33流向排放端口 83的方向)的噴嘴27之間的橫向(例如，在 所示實(shí)施例中為徑向)間隙適合地在大約0.001英寸(0.025 mm)至大約0.021 英寸(0.533 mm)的范圍內(nèi)。不過，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，所述間 隙可小于或大于上述范圍內(nèi)的值。波導(dǎo)121的下節(jié)段133的部分195的外截面尺度適合地增大，而 且更適合地，所述尺度在波導(dǎo)末端123鄰近處且更適合地在波導(dǎo)末端123處 橫向向外形成錐形或張開。例如，波導(dǎo)121的下節(jié)段133的此增大部分195 的截面尺度在尺寸上與其中心孔75內(nèi)的噴嘴27更緊鄰地分開或者甚至滑動(dòng) 接觸，從而在高壓腔55內(nèi)保持波導(dǎo)(以及閥針53)的正確軸向?qū)?zhǔn)。結(jié)果，在波導(dǎo)121與噴嘴27之間的流路部分在波導(dǎo)末端123之處 或其鄰近處相對(duì)于恰在波導(dǎo)末端上游的流路而通常較窄，從而基本上限制燃料流動(dòng)通過波導(dǎo)末端至排放端口 83。波導(dǎo)121下節(jié)段133的增大部分195還 提供增加的超聲激發(fā)表面區(qū)域，其中流經(jīng)波導(dǎo)末端123的燃料暴露于該表面 區(qū)域。 一個(gè)或多個(gè)平坦部197 (圖9)形成在下節(jié)段133的增大部分195的外 表面中，以利于使燃料沿所述流路流經(jīng)波導(dǎo)121的末端123而流到噴嘴27的 排放端口83。應(yīng)理解的是，波導(dǎo)側(cè)壁125的增大部分195可向外形成臺(tái)階， 而不是形成錐形或張開。還可以設(shè)想的是，增大部分195的上、下表面可構(gòu) 型為非筆直形狀，這也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在一個(gè)示例中，波導(dǎo)下節(jié)段133的增大部分195，例如在波導(dǎo)末 端123之處和/或其鄰近處，具有大約0.2105英寸(5.35 mm)的最大外截面 尺度(例如在所示實(shí)施例中為外直徑)，而恰在此增大部分上游的波導(dǎo)的最大 外截面尺度能夠在大約0.16英寸(4.06 mm )至略小于大約0.2105英寸(5.35 mm )的范圍內(nèi)。波導(dǎo)121末端123與噴嘴27之間的一黃向間隙限定了使燃料經(jīng)由而 沿流路流過波導(dǎo)末端的開放區(qū)域。 一個(gè)或多個(gè)排放端口 83限定了使燃料經(jīng)由 而排出殼體23的開放區(qū)域。例如，當(dāng)提供一個(gè)排放端口時(shí)，使燃料經(jīng)由而排 出殼體23的開放區(qū)域被限定為排放端口的截面區(qū)域(例如，在燃料進(jìn)入排放 端口的區(qū)域)，而當(dāng)存在多個(gè)排放端口 83時(shí)，使燃料經(jīng)由而排出殼體的開放 區(qū)域被限定為各排放端口的截面區(qū)域的總和。在一個(gè)實(shí)施例中，波導(dǎo)121的 末端123和噴嘴27處的開放區(qū)域與使燃料經(jīng)由而排出殼體23的殼體區(qū)域(例 如在排放端口 83處)的比率適合地在大約4: 1至大約20: 1的范圍內(nèi)。應(yīng)理解的是，在其他適合實(shí)施例中，在不背離本發(fā)明范圍的情況 下，波導(dǎo)121的下節(jié)段133可以具有沿其整個(gè)長度大致均勻的外截面尺度(例 如，使其不形成增大部分)，或可以在外截面尺度中減小(例如，朝向其末端 123顯著變窄)。再次參見圖8和9，適于為波導(dǎo)121供能以機(jī)械地超聲振動(dòng)的激 發(fā)裝置，適合地與波導(dǎo)一起被完全設(shè)置在高壓腔55內(nèi)，并總體上以145指示。 在一個(gè)實(shí)施例中，激發(fā)裝置145適合地響應(yīng)于高頻(例如超聲頻率)電流以 使波導(dǎo)超聲振動(dòng)。作為示例，激發(fā)裝置145可以適合地從能夠?qū)⒏哳l交流傳 輸?shù)郊ぐl(fā)裝置的適合的發(fā)生系統(tǒng)(未示出)接收高頻電流。在此所使用的術(shù) 語"超聲"是指其頻率在大約15 kHz至大約100kHz的范圍內(nèi)。作為示例， 在一個(gè)實(shí)施例中，所述發(fā)生系統(tǒng)可適合地以超聲頻率將交流傳輸?shù)郊ぐl(fā)裝置， 所述超聲頻率在大約15kHz至大約100kHz的范圍內(nèi)，并且更適合地在大約 15 kHz至大約60kHz的范圍內(nèi)，而且進(jìn)一步適合地在大約20 kHz至大約40kHz的范圍內(nèi)。這樣的發(fā)生系統(tǒng)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的，因而不需 在此進(jìn)一步描述。在所示實(shí)施例中，激發(fā)裝置145包括壓電裝置，且其更適合地為 多個(gè)堆疊壓電環(huán)147 (例如，至少兩個(gè)，且在所示實(shí)施例中為四個(gè))，壓電環(huán) 147圍繞波導(dǎo)121的上節(jié)段131并在由安裝構(gòu)件79形成的肩149上就位。環(huán) 形領(lǐng)部151在壓電環(huán)147上方圍繞波導(dǎo)121的上節(jié)段131，并向下壓緊最上 面的環(huán)。適合地，領(lǐng)部151由高密度材料制成。例如，可制造領(lǐng)部151的一 種適合材料為鴒。不過，應(yīng)理解的是，領(lǐng)部151可由其他適合材料制成，這 也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。鄰近于波導(dǎo)121的上端129的增大部分153具有增加 的外截面尺度(例如，在所示實(shí)施例中為增加的外直徑)，并且沿此節(jié)段具有 螺紋。領(lǐng)部151具有內(nèi)螺紋以通過螺紋方式將領(lǐng)部固定到波導(dǎo)121上。領(lǐng)部 151適合地向下壓緊堆疊的壓電環(huán)147，從而將所述環(huán)壓在領(lǐng)部與安裝構(gòu)件 79的肩149之間。所示實(shí)施例中的波導(dǎo)121和激發(fā)裝置145 —起在廣義上限定了總 體上以150指示的波導(dǎo)組件，其用于在高壓腔55中對(duì)燃料進(jìn)行超聲供能。相 應(yīng)地，整個(gè)波導(dǎo)組件150完全設(shè)置在燃料注射器21的高壓燃料腔55內(nèi)，并 因而大致均勻地暴露于燃料注射器內(nèi)的高壓環(huán)境。作為示例，所示波導(dǎo)組件 被特別地構(gòu)造以用作超聲揚(yáng)聲器并用作超聲振動(dòng)該超聲揚(yáng)聲器的換能器。特 別地，如圖8中所示的波導(dǎo)121下節(jié)段133通常以超聲揚(yáng)聲器方式起作用； 而波導(dǎo)上節(jié)段131，且更適合地為大致從安裝構(gòu)件79延伸到領(lǐng)部151被固定 于波導(dǎo)上節(jié)段的位置的上節(jié)段部分，與激發(fā)裝置(例如壓電環(huán)) 一起以換能 器的方式起作用。在將電流(例如，以超聲頻率傳輸?shù)慕涣?傳輸?shù)剿緦?shí)施例的 壓電環(huán)147時(shí)，壓電環(huán)以電流被傳輸?shù)剿霏h(huán)所采用的超聲頻率膨脹和收縮 (特別是沿燃料注射器21的縱向)。由于環(huán)147被壓在領(lǐng)部151 (其被固定 到波導(dǎo)21的上節(jié)段131 )與安裝構(gòu)件79之間，因而所述環(huán)的膨脹和收縮導(dǎo) 致波導(dǎo)上節(jié)段隨超聲頻率伸長和縮短(例如，大致以壓電環(huán)膨脹和收縮的頻 率)，例如采用換能器的方式。波導(dǎo)121的上節(jié)段131以這種方式伸長和縮短， 激發(fā)了波導(dǎo)的共振頻率，且特別地沿波導(dǎo)下節(jié)段133進(jìn)行，其導(dǎo)致波導(dǎo)沿下 節(jié)段超聲振動(dòng)，例如，采用超聲揚(yáng)聲器的方式。作為示例，在一個(gè)實(shí)施例中，波導(dǎo)121下節(jié)段133由于其超聲激 發(fā)所致的位移可高達(dá)大約六倍于壓電環(huán)和波導(dǎo)上節(jié)段的位移。不過，應(yīng)理解 的是，下節(jié)段133的位移可被放大超過六倍，或可根本不放大，這也在本發(fā)明的范圍內(nèi)?？梢栽O(shè)想的是，波導(dǎo)121的一部分(例如，波導(dǎo)上節(jié)段131的一 部分)可以可替代地由響應(yīng)于磁場(chǎng)而改變超聲頻率的磁致伸縮材料制成。在 這樣的實(shí)施例(未示出)中，激發(fā)裝置可包括磁場(chǎng)發(fā)生器，該磁場(chǎng)發(fā)生器完 全或部分地設(shè)置在殼體23內(nèi)并能夠響應(yīng)于接收電流而將磁場(chǎng)施加于磁致伸 縮材料，其中，磁場(chǎng)以超聲頻率改變(例如，從開到關(guān)，從一種磁場(chǎng)到另一 種石茲場(chǎng)，和/或改變方向)。例如，適合的發(fā)生器可包括連接到發(fā)生系統(tǒng)的電線圈，所述發(fā)生 系統(tǒng)以超聲頻率將電流傳輸?shù)骄€圈。在這樣的實(shí)施例中，波導(dǎo)的磁致伸縮部 分和磁場(chǎng)發(fā)生器由此一起用作換能器，而波導(dǎo)121的下節(jié)段133仍用作超聲 揚(yáng)聲器。適合的磁致伸縮材料和磁場(chǎng)發(fā)生器的一個(gè)示例在美國專利6,543,700 中公開，在此以參見的方式引入該專利公開內(nèi)容的相應(yīng)部分。雖然波導(dǎo)組件150例示為完全設(shè)置在燃料注射器殼體23的高壓腔 55內(nèi)，不過應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，波導(dǎo)組件的一個(gè) 或多個(gè)部件可完全或部分地設(shè)置在高壓腔之外，而且甚至可設(shè)置在殼體之外。 例如，當(dāng)使用磁致伸縮材料時(shí)，磁場(chǎng)發(fā)生器(在廣義上為激發(fā)裝置)可設(shè)置 在主體25或燃料注射器殼體23的其他部件中，并且僅部分地暴露于高壓腔 55或完全密封于高壓腔55。在另一實(shí)施例中，在不背離本發(fā)明范圍的情況下， 只要波導(dǎo)末端123設(shè)置在高壓腔內(nèi)，則波導(dǎo)121的上節(jié)段131和壓電環(huán)147 (以及領(lǐng)部151 )可一起位于高壓腔之外。通過將壓電環(huán)147和領(lǐng)部151圍繞波導(dǎo)121的上節(jié)段131設(shè)置， 波導(dǎo)組件150整體上需要不長于波導(dǎo)自身(例如，不同于以傳統(tǒng)的端對(duì)端方 式或稱"堆疊"結(jié)構(gòu)設(shè)置換能器和超聲揚(yáng)聲器的組件的長度)。作為一個(gè)示例， 適合地，波導(dǎo)組件150具有的整體長度可以等于波導(dǎo)的共振波長的大約一半 (或者統(tǒng)稱為半波長)。特別地，波導(dǎo)組件150適合地設(shè)置為以超聲頻率共振， 此超聲頻率在大約15kHz至大約100kHz的范圍內(nèi)，更適合地在大約15 kHz 至大約60 kHz的范圍內(nèi)，且進(jìn)一步適合地在20 kHz至大約40 kHz的范圍內(nèi)。 以這樣的頻率工作的半波長波導(dǎo)組件150的相應(yīng)的整體長度(對(duì)應(yīng)于半波長) 在大約133 mm至大約20 mm的范圍內(nèi)，更適合地在大約133 mm至大約37.5 mm的范圍內(nèi)，且進(jìn)一步適合地在大約100 mm至大約50 mm的范圍內(nèi)。作 為更具體的示例，圖8和9中所示波導(dǎo)組件150-皮設(shè)置為以大約40 kHz的頻 率工作并具有大約50 mm的整體長度。不過，應(yīng)理解的是，殼體23在尺寸 上可以足以允許具有全波長的波導(dǎo)組件設(shè)置在其中。還應(yīng)理解的是，在這樣的結(jié)構(gòu)中，波導(dǎo)組件可包括采用堆疊結(jié)構(gòu)的超聲揚(yáng)聲器和換能器。非導(dǎo)電性套管155 (其在所示實(shí)施例中為柱形，但可為其他形狀) 在領(lǐng)部151的上端上就位并從領(lǐng)部向上延伸到高壓腔55的上端。套管155還 適合地由大致柔性的材料制成。作為示例，可制造套管155的一種適合材料 為非晶熱塑性聚醚酰亞胺材料制成，該材料可為美國通用電器公司的商標(biāo)名 稱為ULTEM的材料。不過，其他適合的非導(dǎo)電性材料，例如陶瓷材料，可 用于制造套管155，這也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。套管155的上端具有從其徑向 向外延伸的整體形成的環(huán)形法蘭157，和在套管上端限定四個(gè)大致柔性的接 片161的一組四個(gè)縱向延伸縫159。第二環(huán)形法蘭163與套管155整體形成 并恰在縱向延伸縫159下方從套管徑向向外延伸，即，與設(shè)置在套管上端的 環(huán)形法蘭157縱向分開。由導(dǎo)電性材料制成的接觸環(huán)165環(huán)繞處于套管155的縱向分開的 環(huán)形法蘭157和163之間的套管部分。在一個(gè)實(shí)施例中，接觸環(huán)165適合地 由黃銅制成。不過，應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，接觸環(huán)165 可由其他適合的導(dǎo)電性材料制成。還應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的情 況下，可使用非環(huán)形的接觸裝置，例如單一點(diǎn)接觸裝置、柔性和/或彈簧載荷 接片、或其他適合的導(dǎo)電性裝置。在所示實(shí)施例中，接觸環(huán)165的內(nèi)截面尺 度(例如直徑)在尺寸上略小于套管155在環(huán)形法蘭157和163之間延伸的 縱向節(jié)段的外截面尺度。通過將接觸環(huán)套疊向下壓裝在套管的上端上，接觸環(huán)165被插到 套管155上。環(huán)165的壓向套管155上端處環(huán)形法蘭157的力促使接片161 徑向向內(nèi)撓曲(例如彎曲)，以允許所述環(huán)向下滑動(dòng)經(jīng)過形成于套管上端處的 環(huán)形法蘭并使所述環(huán)在第二環(huán)形法蘭163上就位。接片161朝向其初始位置 彈性向外回移，從而在接觸環(huán)165與套管155之間提供摩擦接合并將接觸環(huán) 保持在套管的環(huán)形法蘭157和163之間。由非導(dǎo)電性材料制成的引導(dǎo)環(huán)167環(huán)繞接觸環(huán)165并使其電絕緣。 作為示例，引導(dǎo)環(huán)167可(但不是必需)由與套管155相同的材料制成。在 一個(gè)實(shí)施例中，通過將引導(dǎo)環(huán)夾緊或摩擦組裝在接觸環(huán)上，引導(dǎo)環(huán)167適合 地保持在套管上且更適合地保持在接觸環(huán)165上。例如，引導(dǎo)環(huán)167可以是 沿一縫斷開的非連續(xù)環(huán)，如圖9中所示。引導(dǎo)環(huán)167因而在所述縫處沿周向 可膨脹以使引導(dǎo)環(huán)在接觸環(huán)165上實(shí)現(xiàn)組裝，并且在隨后松開時(shí)圍繞接觸環(huán) 彈性地且牢固地閉合。在一個(gè)特別適合的實(shí)施例中，環(huán)形定位節(jié)169從引導(dǎo)環(huán)167徑向向內(nèi)延伸并可承接于在接觸環(huán)165中形成的環(huán)形槽171中，以將引導(dǎo)環(huán)正確 定位在接觸環(huán)上。不過，應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，接觸 環(huán)165和引導(dǎo)環(huán)167可不同于如圖8和9中所示地安裝到套管155上。至少 一個(gè)且更適合地為多個(gè)錐形或截錐形開口 173徑向穿過引導(dǎo)環(huán)167而形成， 從而允許通入4妻觸環(huán)165以將電流傳輸?shù)浇佑|環(huán)。最佳地如圖5中所示，由適合的非導(dǎo)電性材料制成的絕緣套管175 延伸穿過主體25側(cè)面中的開口，并具有大致錐形的末端177，末端177設(shè)置 為在引導(dǎo)環(huán)167的開口 173之一內(nèi)就位。絕緣套管175通過適合的配件179 保持就位，配件179通過螺紋方式固定到開口 173內(nèi)的主體25并具有使絕緣 套管延伸穿過的中心開口。適合的電引線181延伸穿過絕緣套管175,從而 在所述引線的一端與接觸環(huán)165電接觸,并在其相反端(未示出)與電流源 (未示出)電連通。另外的電引線183從接觸環(huán)165沿套管155的外側(cè)在高壓腔55內(nèi) 向下延伸，并與電極(未示出)電連通，所述電極設(shè)置在最上面的壓電環(huán)147 與其下方相鄰的壓電環(huán)之間。分離的引線184將所述電極電連接到另一電極 (未示出)，所述另一電極設(shè)置在最下面的壓電環(huán)147與其上方相鄰的環(huán)之 間。安裝構(gòu)件79和/或波導(dǎo)121為傳輸?shù)綁弘姯h(huán)147的電流提供接地。特別 地，接地引線185連接到安裝構(gòu)件79并且延伸到中間的兩個(gè)壓電環(huán)147之間 而與設(shè)置在其間的電極(未示出)接觸。另外可選地，第二接地引線(未示 出)可/人中間的兩個(gè)壓電環(huán)147中間延伸以與又一電極(未示出)接觸，所 述又一電4及處于最上面的壓電環(huán)與領(lǐng)部151之間?，F(xiàn)在具體參見圖6、 6A、 8和9，安裝構(gòu)件79適合地連接到波導(dǎo) 的端123和129之間的波導(dǎo)121。更適合地，安裝構(gòu)件79在波導(dǎo)的結(jié)區(qū)域連 接到波導(dǎo)121。在此使用的波導(dǎo)121的"結(jié)區(qū)域"是指波導(dǎo)的一縱向區(qū)域或 節(jié)段，沿所述縱向區(qū)域或節(jié)段，在波導(dǎo)超聲振動(dòng)過程中縱向位移很小(或沒 有)，而且橫向(例如，在所示實(shí)施例中為徑向)位移基本上最大化。波導(dǎo) 121的橫向位移適合地包括波導(dǎo)的橫向膨脹，但也可包括波導(dǎo)的橫向移動(dòng)(例 如彎曲)。在所示實(shí)施例中，波導(dǎo)121的結(jié)構(gòu)使得不出現(xiàn)結(jié)平面(即橫向于 波導(dǎo)的平面，在此平面上，縱向位移不產(chǎn)生而橫向位移基本上最大化)。而是， 所示波導(dǎo)121的結(jié)區(qū)域大致呈拱頂形，使得當(dāng)給定了結(jié)區(qū)域內(nèi)任何縱向部位 時(shí)，仍可存在一些縱向位移，而波導(dǎo)的主要位移則是橫向位移。不過，應(yīng)理解的是，波導(dǎo)121可適合地設(shè)置為具有結(jié)平面(或有時(shí)被稱為結(jié)點(diǎn))，而且這種波導(dǎo)的結(jié)平面被認(rèn)為包含于在此限定的結(jié)區(qū)域的含
義內(nèi)。還可以設(shè)想的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，安裝構(gòu)件79能夠在 波導(dǎo)121的結(jié)區(qū)域的上方或下方縱向設(shè)置。安裝構(gòu)件79適合地設(shè)置和布置在燃料注射器21中，以使波導(dǎo)121 在振動(dòng)上隔離于燃料注射器殼體23。也就是說，安裝構(gòu)件25阻止波導(dǎo)121 的縱向和橫向(例如徑向)機(jī)械振動(dòng)傳遞到燃料注射器殼體23，而同時(shí)保持 波導(dǎo)在高壓腔55內(nèi)的所希望的橫向位置并允許波導(dǎo)在燃料注射器殼體內(nèi)縱 向位移。作為一個(gè)示例，所示實(shí)施例的安裝構(gòu)件79通常包括從波導(dǎo)121橫向 (例如，在所示實(shí)施例中為徑向)向外延伸的環(huán)形內(nèi)節(jié)段187，橫向于波導(dǎo) 延伸并與內(nèi)節(jié)段橫向分開的環(huán)形外節(jié)段189，和在內(nèi)、外節(jié)段之間橫向延伸 并將二者相連的環(huán)形相連腹部191。雖然內(nèi)、外節(jié)段187、 189和相連腹部191 圍繞波導(dǎo)121的周邊連續(xù)延伸，不過，應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的 情況下，這些元件中的一個(gè)或多個(gè)可以圍繞波導(dǎo)不連續(xù)，例如采用輪輻的方 式。在圖6A所示的實(shí)施例中，安裝構(gòu)件79的內(nèi)節(jié)段187具有限定肩 149的大致平坦的上表面，其中諸如壓電環(huán)147之類的激發(fā)裝置145在肩149 上就位。內(nèi)節(jié)段187的下表面193適合地構(gòu)型為從波導(dǎo)121附近延伸到其與 相連腹部191連接的部分，且其更適合地具有混合半徑構(gòu)型。特別地，下表 面193在安裝構(gòu)件79的腹部191與內(nèi)節(jié)段187的結(jié)合部的構(gòu)型適合地為具有 較小半徑(例如，較尖、錐度較小或更呈角狀)的構(gòu)型，以利于腹部在波導(dǎo) 121的振動(dòng)過程中變形。下表面193在安裝構(gòu)件79的內(nèi)節(jié)段187與波導(dǎo)121 的結(jié)合部的構(gòu)型適合地為具有相對(duì)較大半徑(例如，錐度較大或較平滑)的 構(gòu)型，以當(dāng)相連腹部191在波導(dǎo)振動(dòng)過程中變形時(shí)減少安裝構(gòu)件的內(nèi)節(jié)段中 的應(yīng)力。安裝構(gòu)件79的外節(jié)段189設(shè)置為向下靠緊由噴嘴27形成的大致 鄰近噴嘴上端33的肩而就位。最佳地如圖6中所示，噴嘴27的內(nèi)截面尺度 (例如內(nèi)直徑)在噴嘴上端33的鄰近處，例如在安裝構(gòu)件79的縱向下方， 向內(nèi)形成臺(tái)階，使得噴嘴與內(nèi)節(jié)段187的構(gòu)型的下表面193以及安裝構(gòu)件的 相連腹部191縱向分開，以允許在波導(dǎo)121的超聲振動(dòng)過程中安裝構(gòu)件的位 移。安裝構(gòu)件179適合地在橫截面尺寸上使得至少外節(jié)段189的外邊緣在噴 嘴27的肩與燃料注射器殼體23的主體25的下端31 (即，主體靠緊噴嘴上 端33就位的表面)之間縱向設(shè)置。燃料注射器21的保持構(gòu)件29促使噴嘴 27與主體25在一起，以將安裝構(gòu)件外節(jié)段189的邊緣緊固到二者之間。
相連腹部191構(gòu)造為相對(duì)薄于安裝構(gòu)件79的內(nèi)節(jié)段187和外節(jié)段 189，以利于腹部響應(yīng)于波導(dǎo)121的超聲振動(dòng)而撓曲和/或彎曲。作為示例， 在一個(gè)實(shí)施例中，安裝構(gòu)件79的相連腹部191的厚度可以在大約0.2 mm至 大約1 mm的范圍內(nèi)，且更適合地大約為0.4 mm。安裝構(gòu)件79的相連腹部 191適合地包括至少一個(gè)軸向部件192和至少一個(gè)4黃向(例如，在所示實(shí)施 例中為徑向)部件194。在所示實(shí)施例中，相連腹部191具有通過橫向部件 194相連的一對(duì)橫向分開的軸向部件192,使得腹部在截面中大致為U形。不過應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，具有至少一個(gè) 軸向部件192和至少一個(gè)橫向部件194的其他結(jié)構(gòu)也是適合的，例如，L形、 H形、I形、倒U形、倒L形，等等。適合的相連腹部191結(jié)構(gòu)的其他示例 在美國專利6,676,003中例示和描述，在此以參見的方式引入該專利公開內(nèi)容 的相應(yīng)部分。腹部191的軸向部件192從安裝構(gòu)件的相應(yīng)內(nèi)節(jié)段187和外節(jié)段 189延伸，并大致伸展到橫向部件194。相應(yīng)地，軸向部件192能夠響應(yīng)安裝 構(gòu)件內(nèi)節(jié)段187的橫向振動(dòng)位移而相對(duì)于安裝構(gòu)件外節(jié)段189動(dòng)態(tài)彎曲和/或 撓曲，使得殼體23隔離于波導(dǎo)的橫向位移。腹部191的橫向部件194伸展到 軸向部件192,使得橫向部件能夠響應(yīng)內(nèi)節(jié)段187的軸向振動(dòng)位移而相對(duì)于 軸向部件(并因而相對(duì)于安裝構(gòu)件外節(jié)段189)動(dòng)態(tài)彎曲和撓曲，從而使殼 體23隔離于波導(dǎo)的軸向位移。在所示實(shí)施例中，當(dāng)波導(dǎo)超聲激發(fā)時(shí)，波導(dǎo)121徑向膨脹并在結(jié) 區(qū)域(例如，安裝構(gòu)件79連接到波導(dǎo)之處)略微軸向位移。作為響應(yīng)，U形 相連構(gòu)件191(例如，其軸向部件192和橫向部件194)通常彎曲和撓曲，且 更具體地相對(duì)于安裝構(gòu)件79的固定外節(jié)段789巻曲，例如，其方式類似于當(dāng) 馬桶疏通搖子手柄軸向位移時(shí)揣子頭部巻曲的方式。因此，相連腹部79使燃 料注射器殼體23隔離于波導(dǎo)的超聲振動(dòng)，而且在所示實(shí)施例中更具體地使安 裝構(gòu)件外節(jié)段189隔離于其內(nèi)節(jié)段187的振動(dòng)位移。這樣的安裝構(gòu)件79結(jié)構(gòu) 還提供足夠的帶寬以補(bǔ)償在通常操作中可能發(fā)生的結(jié)區(qū)域漂移。特別地，安 裝構(gòu)件79可補(bǔ)償在超聲波能量通過波導(dǎo)121的實(shí)際傳遞過程中出現(xiàn)的結(jié)區(qū)域 實(shí)時(shí)位置變化。這樣的變化或漂移可能例如由于在高壓腔55內(nèi)的溫度和/或 其他環(huán)境條件的變化而發(fā)生。雖然在所示實(shí)施例中安裝構(gòu)件79的內(nèi)節(jié)段187和外節(jié)段189大致 在相對(duì)于波導(dǎo)相同的縱向部位設(shè)置，但應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的 情況下，內(nèi)、外節(jié)段可以縱向錯(cuò)開。還可以設(shè)想的是，相連腹部191可僅包括一個(gè)或多個(gè)軸向部件192 (例如，可省略橫向部件194)，這也在本發(fā)明的 范圍內(nèi)。例如，當(dāng)波導(dǎo)121具有結(jié)平面且安裝構(gòu)件79位于結(jié)平面上時(shí)，安裝 構(gòu)件僅需要設(shè)置為隔離波導(dǎo)的橫向位移。在可代替實(shí)施例(未示出)中，可 以設(shè)想的是，安裝構(gòu)件可設(shè)置在波導(dǎo)的反結(jié)區(qū)域之處或其鄰近處，例如在波 導(dǎo)的相反端123和129之一處。在這樣的實(shí)施例中，相連腹部191可僅包括 一個(gè)或多個(gè)橫向部件194以隔離波導(dǎo)的軸向位移(即，在反結(jié)區(qū)域處的橫向 位移很小或沒有)。在一個(gè)特別適合的實(shí)施例中，安裝構(gòu)件79具有單件結(jié)構(gòu)。更適合 地，安裝構(gòu)件79可與如圖6中所示的波導(dǎo)121整體形成。不過，應(yīng)理解的是， 安裝構(gòu)件79可構(gòu)造為分離于波導(dǎo)121，這也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。還應(yīng)理解的 是，安裝構(gòu)件79的一個(gè)或多個(gè)部件可獨(dú)立構(gòu)造并適合地連接或以其他方式組 裝在一起。在一個(gè)適合的實(shí)施例中，安裝構(gòu)件79進(jìn)一步構(gòu)造為基本上剛性 (例如，在載荷下抗靜態(tài)位移)，以使波導(dǎo)121 (以及閥針53)在高壓腔55 內(nèi)保持正確對(duì)準(zhǔn)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，剛性安裝構(gòu)件的制造材料可為非 彈性材料，更適合地為金屬，且進(jìn)一步適合地為與波導(dǎo)的制造金屬相同的金 屬。不過，術(shù)語"剛性"不是指安裝構(gòu)件不能響應(yīng)于波導(dǎo)的超聲振動(dòng)而動(dòng)態(tài) 撓曲和/或彎曲。在其他實(shí)施例中，剛性安裝構(gòu)件可由彈性材料制成，所述材 料足以在載荷下抵抗靜態(tài)位移，但也能夠響應(yīng)于波導(dǎo)的超聲振動(dòng)而動(dòng)態(tài)撓曲 和/或彎曲。雖然在圖6中所示安裝構(gòu)件79由金屬制成，且更適合地由與波 導(dǎo)121相同的材料制成，但可以設(shè)想的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下， 安裝構(gòu)件可由其他適合的大致剛性的材料制成。返回參見圖6和8,使燃料在燃料注射器殼體23的高壓腔55內(nèi) 流動(dòng)的流路，部分地通過在噴嘴27的內(nèi)表面與波導(dǎo)121的下節(jié)段133的外表 面之間的橫向間隙(例如，在安裝構(gòu)件79下方)、以及在主體25的內(nèi)表面與 激發(fā)裝置145、領(lǐng)部155和套管155的外表面之間的橫向間隙(例如，在安 裝構(gòu)件上方)。燃料流路大致在套管155處與注射器殼體23主體25的燃料入 口 57流體連通，使得從燃料入口進(jìn)入流路的高壓燃料沿流路朝向噴嘴尖端 81向下流動(dòng)(在所示實(shí)施例中)，以經(jīng)由排放端口 83從噴嘴27排放。如前 所述，另外的高壓燃料在波導(dǎo)內(nèi)部通路127內(nèi)在波導(dǎo)與閥針53之間流動(dòng)。由于安裝構(gòu)件79在高壓腔55內(nèi)橫向于波導(dǎo)121延伸，因此，主 體25的下端31和噴嘴27的上端33適合地設(shè)置為允許燃料流路當(dāng)燃料在高 壓腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)大致在安裝構(gòu)件附近轉(zhuǎn)向。例如，最佳地如圖IO中所示，適合的通道199在主體25的下端31中形成，并與安裝構(gòu)件79上游的流路流體連通，且對(duì)準(zhǔn)在噴嘴27的上端33中形成并與安裝構(gòu)件下游的流路流體連通的對(duì)應(yīng)通道201。因此，從燃料入口 57沿安裝構(gòu)件79上游的流路(例如，在主體25與套管155/領(lǐng)部151/壓電環(huán)147之間)向下流動(dòng)的高壓燃料，沿路經(jīng)過主體中在安裝構(gòu)件附近的通道199并經(jīng)過噴嘴27中的通道210而至安裝構(gòu)件下游的流路(例如，在噴嘴與波導(dǎo)121之間)。在一個(gè)實(shí)施例中，燃料注射器通過適合的控制系統(tǒng)(未示出)能夠控制電磁閥的操作和激發(fā)裝置145的操作。這樣的控制系統(tǒng)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，因此除非必要，在此不需要進(jìn)一步描述。除非進(jìn)行注射操作，否則閥針53通過主體25的孔35中的彈簧111被偏置到其關(guān)閉位置，其中，閥針末端115與噴嘴尖端81密封接觸以關(guān)閉排放端口 83。電磁閥在形成于銷保持部47的頭部87中的凹部95處提供封閉，以封閉縱向延伸穿過銷保持部的孔97。當(dāng)閥針53處于關(guān)閉位置時(shí)，控制系統(tǒng)不向波導(dǎo)組件提供電流。高壓燃料從燃料源(未示出)在殼體23的燃料入口 57處流入到燃料注射器21中。用于將加壓燃料從燃料源傳輸?shù)饺剂献⑸淦?1的適合的燃料傳輸系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，因而在此不需要進(jìn)一步描述。在一個(gè)實(shí)施例中，高壓燃料能夠在大約8,000 psi ( 550 bar)至大約30,000 psi ( 2070bar)的壓力范圍內(nèi)被傳輸?shù)饺剂献⑸淦?1。高壓燃料流動(dòng)通過主體25的上分配通道59至主體與銷保持部47之間的環(huán)形間隙99,并通過銷保持部進(jìn)給通道101進(jìn)入銷93上方的銷保持部內(nèi)通道91中，且向上通過銷保持部中的孔97。高壓燃料還流動(dòng)通過高壓流路，即，通過主體25的下分配通道61至高壓腔55以填充高壓腔，即，在波導(dǎo)121之外且在波導(dǎo)內(nèi)部通路127之內(nèi)。在在這情況下，處于銷93上方的高壓燃料以及彈簧111的偏置，共同防止高壓腔55中的高壓燃料促使閥針53至其開啟位置。當(dāng)注射器控制系統(tǒng)確定需要將燃料注射到燃機(jī)時(shí)，控制系統(tǒng)啟動(dòng)電磁閥而打開銷保持部孔97，使得高壓燃料從銷保持部流出至主體25上端37處的燃料返回通道71而作為低壓燃料，從而降低了銷保持部內(nèi)的銷93之后(例如上方)的燃料壓力。因此，高壓腔55中的高壓燃料現(xiàn)在能夠促使閥針53克服彈簧111的偏置而至閥針開啟位置。當(dāng)閥針53處于開啟位置時(shí)，閥針末端115與排放端口 83處的噴嘴尖端充分分開，以允許高壓腔中的燃料經(jīng)由排放端口排放。當(dāng)啟動(dòng)電磁岡以允許閥針53移動(dòng)到其開啟位置時(shí)，例如幾乎與此同時(shí)地，控制系統(tǒng)也命令高頻電流發(fā)生器將電流通過接觸環(huán)165和使接觸環(huán)電連接到壓電環(huán)的適合引線183傳輸?shù)郊ぐl(fā)裝置145，即，在所示實(shí)施例中的壓電環(huán)147。如前所述，壓電钚147大致以電流傳輸?shù)郊ぐl(fā)裝置145的超聲頻率發(fā)生膨脹和收縮(特別是沿燃料注射器21的縱向)。環(huán)147的膨脹和收縮導(dǎo)致波導(dǎo)121的上節(jié)段131隨超聲波伸長和縮短(例如，以與壓電環(huán)膨脹和收縮大致相同的頻率伸長和縮短)。波導(dǎo)121的上節(jié)段131以這種方式伸長和縮短，激發(fā)了波導(dǎo)(例如，適合地以波導(dǎo)的共振頻率激發(fā))，特別是沿波導(dǎo)下節(jié)段133進(jìn)行，導(dǎo)致沿下節(jié)段的波導(dǎo)超聲振動(dòng)，且特別是在其末端123處的下節(jié)段增大部分195處。當(dāng)閥針53處于其開啟位置時(shí)，高壓腔55中的高壓燃料沿流路流動(dòng)，特別是經(jīng)過波導(dǎo)121的超聲振動(dòng)末端123，而至噴嘴尖端81的排放端口 83。超聲波能量通過波導(dǎo)121末端123施加于恰在排放端口 83上游(沿流路)的高壓燃料，以使燃料基本霧化(例如，減小微滴尺寸并使排出注射器21的燃料的微滴尺寸分布變窄)。在燃料排出排放端口 83之前對(duì)燃料進(jìn)行超聲供能，產(chǎn)生脈動(dòng)的大致為錐形的噴霧液態(tài)燃料，所述燃料傳輸?shù)接扇剂献⑸淦?1提供服務(wù)的燃燒室。在圖1 - 10所示的實(shí)施例中，如前所述，銷93以及閥針53的操作由電磁閥(未示出)控制。不過，應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，其他裝置，例如但不限于凸輪致動(dòng)裝置、壓電或磁致伸縮操作裝置、液壓操作裝置或其他適合的機(jī)械裝置，無論是否具有流體放大閥，均可用于控制閥針的操作。圖11例示了本發(fā)明的超聲液態(tài)傳輸裝置的第二實(shí)施例，總體上以421指示。此第二實(shí)施例的裝置421廣義上在此描述為任意超聲驅(qū)動(dòng)裝置，其中，在將超聲波能量應(yīng)用于液體之后，將液體的加壓噴霧從所述裝置排放，可以設(shè)想的是，這樣的裝置可應(yīng)用于多種設(shè)備中，所述應(yīng)用例如但不限于霧化器以及其他藥物傳輸裝置，模制設(shè)備，加濕器，引擎的燃料注射設(shè)備，噴涂系統(tǒng)，墨水傳輸系統(tǒng)，混合系統(tǒng)，均勻化系統(tǒng)，噴涂干燥系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，和其中采用超聲發(fā)生液體噴霧的其他應(yīng)用。所示裝置421包括殼體，該殼體總體上以423表示并具有用于將液體接納在殼體中的入口 457。所述液體適合地在略高于O.Opsi (0.0 bar)至大約50,000 psi ( 3,450 bar)的范圍內(nèi)被加壓。在所示實(shí)施例中，殼體423至少包括上殼體構(gòu)件425和下殼體構(gòu)件(相對(duì)于圖11中所示裝置421的豎直取向)。上殼體構(gòu)件425的下端431靠緊下殼體構(gòu)件427的上端433就位，且所述殼體構(gòu)件通過適合的螺紋連接器429緊固到一起。上、下殼體構(gòu)件425、427 —起限定與入口 457流體連通的內(nèi)腔455。下殼體構(gòu)件427具有形成于其底部中的軸向延伸螺紋孔480，用于通過螺紋將插件482接納于其中，使得此插件進(jìn)一步限定裝置421的殼體423。排放端口 483軸向延伸穿過插件482，從而廣義上限定殼體423的排放端口，液體經(jīng)由排放端口從殼體排放。雖然圖11中所示插件482具有單一的排放端口 483,不過可以設(shè)想的是，插件可包括多于一個(gè)的排放端口。還可以設(shè)想的是，插件483可完全省略，而下殼體構(gòu)件427的底部大致封閉，其中形成一個(gè)或多個(gè)排放端口。所示實(shí)施例的殼體423大致為柱形，但其可適合地為任何形狀，并且能夠在尺寸上至少部分地根據(jù)在傳輸前將被設(shè)置在殼體內(nèi)的所需液體量、排放端口的數(shù)量和尺寸、以及所述裝置操作的操作頻率。還可以設(shè)想的是，下殼體構(gòu)件427可設(shè)置為類似于圖1-10所示實(shí)施例中的噴嘴27,其中噴嘴27在噴嘴尖端81中形成有一個(gè)或多個(gè)排放端口 83。液體入口 457 4黃向延伸穿過下殼體構(gòu)件427的側(cè)壁552與殼體423的內(nèi)腔455流體連通。不過，可以設(shè)想的是，液體入口 457可設(shè)置在沿下殼體構(gòu)件427側(cè)面或沿上殼體構(gòu)件425側(cè)面的基本上任何部位，或者甚至軸向延伸穿過上殼體構(gòu)件的頂部，這也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這樣，如圖11中所示的內(nèi)腔455廣義上限定液體流路，使液體在殼體423內(nèi)沿此流路流動(dòng)到排放端口 483，以將液體從殼體排放。圖11中所示裝置423沒有閥構(gòu)件(例如，類似于圖1-IO所實(shí)施例中的閥針53的閥構(gòu)件)或設(shè)置在殼體內(nèi)的其他部件以控制液體流動(dòng)到排放端口 483。而是，在此第二實(shí)施例中，液體能夠在內(nèi)腔455內(nèi)連續(xù)流動(dòng)到排放端口 483。不過，應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，在殼體423之外的適合的控制系統(tǒng)(未示出)可控制液體流動(dòng)到殼體入口 457，從而控制液體傳輸?shù)脚欧哦丝?483。總體上以550指示的細(xì)長形傳輸波導(dǎo)組件沿殼體423的軸向延伸(例如，沿圖11中所示殼體的縱向或豎直方向)，并完全設(shè)置在殼體的內(nèi)腔455內(nèi)。特別地，波導(dǎo)組件550可適合地以與圖1 - 10所示實(shí)施例中的燃料注射器21的波導(dǎo)組件150大致相同的方式構(gòu)造。組件550的波導(dǎo)521的末端523適合地鄰近于排;改端口 483設(shè)置。在此使用的術(shù)語"鄰近于"實(shí)質(zhì)上僅意味著，恰在液體進(jìn)入排放端口 483之前，通過波導(dǎo)521的末端523將超聲波能量施加于內(nèi)腔455中的液體，而不是指在排放端口與波導(dǎo)末端之間設(shè)置特定間隙。
如圖11中所示，下殼體構(gòu)件427的側(cè)壁552的內(nèi)截面尺度朝向下殼體構(gòu)件的下端481而減小。在波導(dǎo)521的末端523之處和/或其鄰近處的增大部分695因而與朝向下殼體構(gòu)件427下端481的側(cè)壁552緊鄰分開或甚至滑動(dòng)接觸，例如，恰在排》文端口的上游(相對(duì)于加壓液體在內(nèi)腔455內(nèi)流向排放端口 483所沿的方向)，使得液體在殼體內(nèi)的流路在波導(dǎo)末端之處和/或其鄰近處變窄。不過，應(yīng)理解的是，波導(dǎo)521的末端523 (或其他節(jié)段)不需與下殼體構(gòu)件427側(cè)壁552緊鄰分開，這也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，波導(dǎo)521的外截面尺度可沿其長度大致均勻，而不是具有增大部分695，或者，其可朝向波導(dǎo)末端523變窄?？商娲鼗蛄硗獾兀職んw構(gòu)件427的側(cè)壁552的內(nèi)截面尺度朝向下殼體構(gòu)件的下端481可不減小。波導(dǎo)521適合地在內(nèi)腔455內(nèi)通過4t向延伸的安裝構(gòu)件479連接到殼體423，其中安裝構(gòu)件479構(gòu)造為大致類似于圖l-10所示實(shí)施例中的安裝構(gòu)件79。相應(yīng)地，安裝構(gòu)件479使殼體423在振動(dòng)上隔離于波導(dǎo)521的機(jī)械振動(dòng)。安裝構(gòu)件479的外節(jié)段689緊固到上殼體構(gòu)件425的下端431與下殼體構(gòu)件427的上端433之間。適合的端口 (未示出，但其類似于圖1-IO的實(shí)施例中所示端口 199、 201)可形成在上、下殼體構(gòu)件425、 427中，在此端口形成處，安裝構(gòu)件479的外節(jié)段689緊固到上、下殼體構(gòu)件425、427之間以允許液體在內(nèi)腔內(nèi)縱向流過安裝構(gòu)件。波導(dǎo)組件550還包括激發(fā)裝置545 (例如，在所示實(shí)施例中為壓電環(huán)547 )，激發(fā)裝置545通過領(lǐng)部551壓靠安裝構(gòu)件479，其中領(lǐng)部551通過螺紋被固定到波導(dǎo)521的上節(jié)段531。通過延伸穿過殼體423側(cè)面并電連接到內(nèi)腔455內(nèi)的接觸環(huán)683的適合引線(未示出，但類似于圖1 - 10的實(shí)施例中的引線181、 183)，將電流提供到激發(fā)裝置545。在操作中，液體被傳輸?shù)綒んw423的液體入口 457，用于沿流路(例如在內(nèi)腔455內(nèi))流動(dòng)到排放端口 483。當(dāng)加壓液體流過波導(dǎo)521的末端523至排放端口 483時(shí)，波導(dǎo)組件450以與圖1 - 10所示燃料注射器21的波導(dǎo)組件150大致相同的方式操作以超聲振動(dòng)波導(dǎo)末端，例如采用超聲揚(yáng)聲器的方式。因此，超聲波能量恰在液體進(jìn)入排放端口 483之前通過波導(dǎo)521的末端523施加于液體，從而使液體基本上霧化(例如，使排出裝置421的液體微滴的尺寸減小且尺寸分布變窄)。在液體排出排放端口 483之前對(duì)液體進(jìn)行超聲供能，大致產(chǎn)生從裝置421傳輸?shù)拿}動(dòng)的大致為錐形的液體噴霧。圖12例示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的以821指示的超聲波液體傳輸裝置。此第三實(shí)施例的裝置821類似于笫二實(shí)施例的裝置，其不同在于，此第三實(shí)施例的波導(dǎo)組件950例示為僅部分地設(shè)置在殼體823的內(nèi)腔855內(nèi)。此第三實(shí)施例的殼體823包括限定內(nèi)腔855的殼體構(gòu)件825和封閉物826(例如，在所示實(shí)施例中為環(huán)形封閉物)，其中封閉物826通過螺紋被固定到殼體構(gòu)件的開放上端837上，以進(jìn)一步限定殼體并將安裝構(gòu)件879的外節(jié)段1089緊固到封閉物與殼體構(gòu)件之間，從而將安裝構(gòu)件(以及波導(dǎo)組件850 )緊固就位。安裝構(gòu)件879因而使殼體823在振動(dòng)上隔離于波導(dǎo)921的機(jī)械振動(dòng)，如上文中結(jié)合第一實(shí)施例和第二實(shí)施例所述。此第三實(shí)施例的插件882例示為具有多個(gè)排放端口 883。在圖12中所示實(shí)施例中，波導(dǎo)921的下節(jié)^R933完全在內(nèi)腔855內(nèi)延伸，而波導(dǎo)上節(jié)段931從安裝構(gòu)件879向上并沿殼體823的軸向向外延伸。激發(fā)裝置945,例如壓電環(huán)947,相應(yīng)地與領(lǐng)部951 —起纟皮設(shè)置在殼體423之外，其中領(lǐng)部951使所述環(huán)壓靠安裝構(gòu)件879的上表面。電流可通過適合的引線(未示出)傳輸?shù)郊ぐl(fā)裝置945，而不需要圖1-IO中所示的與燃料注射器21相關(guān)的套管155、接觸環(huán)165和引導(dǎo)環(huán)167。不過應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，這樣的套管、接觸環(huán)和引導(dǎo)環(huán)可包括在圖12中所示裝置821中。當(dāng)介紹本發(fā)明的各元件和優(yōu)選實(shí)施例時(shí)，用詞"一"、"一種"、"此"和"所述，，用于表示存在一個(gè)或多個(gè)元件。術(shù)語"包括"、"包含"和"具有"用于表示包含在其中并意味著可能存在不同于所列元件的其他元件。由于在不背離本發(fā)明范圍的情況下能夠在上述結(jié)構(gòu)和方法中進(jìn)行各種改變，因此，包含于上述描述中和顯示于附圖中的所有內(nèi)容均應(yīng)被解釋為示例性的并且不用于限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種超聲波液體傳輸裝置，包括殼體，具有內(nèi)腔和與所述殼體的內(nèi)腔流體連通的至少一個(gè)排放端口，從而使所述腔內(nèi)的液體在所述至少一個(gè)排放端口處排出所述殼體；閥構(gòu)件，能夠在關(guān)閉位置與開啟位置之間相對(duì)于所述殼體移動(dòng)，其中，在所述關(guān)閉位置，所述內(nèi)腔內(nèi)的液體被阻止經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口從所述殼體排放，而在所述開啟位置，液體可經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口從所述殼體排放；超聲波波導(dǎo)，分離于所述殼體和所述閥構(gòu)件，所述波導(dǎo)至少部分地設(shè)置在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)，從而當(dāng)所述液體在所述閥構(gòu)件處于開啟位置時(shí)經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口從所述殼體排放之前對(duì)處于所述內(nèi)腔內(nèi)的液體超聲供能；和激發(fā)裝置，能夠在所述閥構(gòu)件處于開啟位置時(shí)超聲激發(fā)所述超聲波波導(dǎo)。
2. 權(quán)利要求1的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)呈細(xì)長形，并且沿其 至少一部分大致呈管形，所述管形部分具有設(shè)置在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)的末端。
3. 權(quán)利要求2的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)呈細(xì)長形，并且具有 長度，所迷波導(dǎo)沿其整個(gè)長度呈管形。
4. 權(quán)利要求2的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)的管形部分限定所述 波導(dǎo)內(nèi)的內(nèi)部通路，所述閥構(gòu)件呈細(xì)長形并至少部分地在所述波導(dǎo)的管形 部分的內(nèi)部通路內(nèi)大致共軸延伸。
5. 權(quán)利要求4的液體傳輸裝置，其中，所述閥構(gòu)件與所述波導(dǎo)的管形 部分的內(nèi)部通路內(nèi)的波導(dǎo)分開，以允許液體在所述閥構(gòu)件與所述內(nèi)部通路 內(nèi)的波導(dǎo)之間流動(dòng)。
6. 權(quán)利要求4的液體傳輸裝置，其中，所迷閥構(gòu)件具有封閉表面，該 封閉表面設(shè)置在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)，并構(gòu)造成在所述閥構(gòu)件處于關(guān)閉位置 時(shí)與所述殼體密封接合，從而阻止液體從所述至少一個(gè)排放端口排放，所 述閥構(gòu)件的封閉表面設(shè)置為在所述閥構(gòu)件處于關(guān)閉位置時(shí)至少部分地處 于所述波導(dǎo)的所述管形部分的末端以外。
7. 權(quán)利要求4的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)具有長度，并沿其整個(gè)長度呈管形以限定沿所述波導(dǎo)的整個(gè)長度延伸的內(nèi)部通路。
8. 權(quán)利要求7的液體傳輸裝置，其中，所述閥構(gòu)件在所述波導(dǎo)的內(nèi)部 通路內(nèi)沿所述波導(dǎo)的大致整個(gè)長度共軸延伸。
9. 權(quán)利要求2的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)具有長度，并在所述 殼體內(nèi)大致縱向延伸，所述波導(dǎo)的管形部分設(shè)置在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)并與 所述殼體處于大致橫向分開的關(guān)系，使得所述波導(dǎo)的管形部分與所述殼體 一起至少部分地限定在所述內(nèi)腔內(nèi)的流路，從而當(dāng)所述閥構(gòu)件處于開啟位 置時(shí)，液體在所述內(nèi)腔內(nèi)沿所述流路朝向所述至少一個(gè)排放端口流動(dòng)，以 從所述殼體排放。
10. 權(quán)利要求1的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)和所述激發(fā)裝置一 起限定超聲波波導(dǎo)組件，所述超聲波波導(dǎo)組件具有大約半波長的長度。
11. 一種超聲波液體傳輸裝置，包括殼體，具有內(nèi)腔和與所述內(nèi)腔流體連通的至少一個(gè)排放端口，從而使 所述腔內(nèi)的液體在所述至少一個(gè)排放端口處排出所述殼體；超聲波波導(dǎo)，分離于所述殼體，所述波導(dǎo)呈細(xì)長形并具有設(shè)置在所述 殼體的內(nèi)腔內(nèi)的末端，所述波導(dǎo)具有周邊，其中所述周邊隨所述波導(dǎo)沿其 縱向朝向其末端延伸而增大；和激發(fā)裝置，能夠超聲激發(fā)所述波導(dǎo)。
12. 權(quán)利要求11的液體傳輸裝置，其中，所迷波導(dǎo)在所述殼體的內(nèi)腔 內(nèi)大致縱向延伸，所述波導(dǎo)在所述內(nèi)腔內(nèi)與所述殼體橫向分開以在所述波 導(dǎo)與所述殼體之間限定一流路，液體在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)沿所述流路朝向 所述至少一個(gè)排放端口流動(dòng)，所述流路隨著所述流路朝向所述波導(dǎo)的末端 延伸而變窄。
13. 權(quán)利要求11的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)在所述殼體的內(nèi)腔 內(nèi)大致縱向延伸，所述波導(dǎo)在所述內(nèi)腔內(nèi)與所述殼體橫向分開，所述橫向 分開朝向所述波導(dǎo)的所述末端變窄。
14. 權(quán)利要求11的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)大致呈柱形并在所 述殼體的內(nèi)腔內(nèi)縱向延伸，所述波導(dǎo)的末端具有第一外直徑，所述波導(dǎo)的 與所述波導(dǎo)的所述末端鄰近的節(jié)段具有第二外直徑，所述第二外直徑明顯 小于所述波導(dǎo)末端的所述第 一外直徑。
15. 權(quán)利要求11的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)具有長度，并沿其 大致整個(gè)長度設(shè)置在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)。
16. 權(quán)利要求11的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)和所述激發(fā)裝置一起限定超聲波波導(dǎo)組件，所述超聲波波導(dǎo)組件具有長度并沿其大致整個(gè)長 度設(shè)置在燃料腔內(nèi)。
17. 權(quán)利要求11的液體傳輸裝置，進(jìn)一步包括閥構(gòu)件，能夠在關(guān)閉位置與開啟位置之間相對(duì)于所述殼體移動(dòng)，其中，在所述關(guān)閉位置，所述殼 體的內(nèi)腔內(nèi)的液體被阻止經(jīng)由所述至少 一個(gè)排放端口從所述殼體排放，而 在所述開啟位置，液體可經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口從所述殼體排放，所 述超聲波波導(dǎo)分離于所述閥構(gòu)件。
18. —種超聲波液體傳輸裝置，包括殼體，具有內(nèi)腔和與所述殼體的內(nèi)腔流體連通的至少一個(gè)排放端口 ， 從而使所述腔內(nèi)的液體在所述至少一個(gè)排放端口處排出所述殼體；和超聲波波導(dǎo)組件，包括超聲波波導(dǎo)，分離于所述殼體并至少部分地 設(shè)置在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)；和激發(fā)裝置，能夠超聲激發(fā)所述殼體的所述內(nèi) 腔內(nèi)的所述超聲波波導(dǎo)；所述波導(dǎo)組件呈細(xì)長形并具有大約半波長的總長 度。
19. 權(quán)利要求18的液體傳輸裝置，其中，所述激發(fā)裝置是壓電裝置。
20. 權(quán)利要求18的液體傳輸裝置，進(jìn)一步包括閥構(gòu)件，能夠在關(guān)閉位 置與開啟位置之間相對(duì)于所述殼體移動(dòng)，其中，在所述關(guān)閉位置，所述殼 體的內(nèi)腔內(nèi)的液體^L阻止經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口從所述殼體排放，而 在所述開啟位置，液體可經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口從所述殼體排放，所 述超聲波波導(dǎo)分離于所述閥構(gòu)件。
21. —種超聲波液體傳輸裝置，包括殼體，具有用于在其中接納液體的內(nèi)腔和與所述內(nèi)腔流體連通的至少 一個(gè)排放端口，從而使液體在所述至少一個(gè)排放端口處排出所述殼體；和細(xì)長形超聲波波導(dǎo)，分離于所述殼體，所迷波導(dǎo)的至少一部分在所述 殼體的內(nèi)腔內(nèi)縱向延伸并具有鄰近所述至少一個(gè)排放端口的末端，所述波 導(dǎo)的所述部分呈管形并限定所述部分的內(nèi)部通路，所述波導(dǎo)的所述管形部 分在其末端開放以允許所述殼體的內(nèi)腔中的液體在所述波導(dǎo)的所述管形部 分的內(nèi)部通^各內(nèi)流動(dòng)；和激發(fā)裝置，能夠超聲激發(fā)所述超聲波波導(dǎo)。
22. 權(quán)利要求21的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)呈細(xì)長形并且具有 長度，所述波導(dǎo)沿其整個(gè)長度呈管形，使得所述波導(dǎo)的內(nèi)部通路沿所述波 導(dǎo)的整個(gè)長度延伸。
23. 權(quán)利要求22的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)被完全設(shè)置在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)并具有與所述末端相反的端部，所述相反的端部開放以允許 所述殼體的內(nèi)腔中的液體在所述波導(dǎo)的內(nèi)部通路內(nèi)沿所述波導(dǎo)的大致整個(gè) 長度流動(dòng)。
24. —種超聲波液體傳輸裝置，包括殼體，具有用于將液體接納到所述殼體中的內(nèi)腔和與所述殼體的內(nèi)腔 流體連通的至少一個(gè)排放端口 ，從而使所述內(nèi)腔內(nèi)的液體在所述至少一個(gè) 排放端口處排出所述殼體；閥構(gòu)件，能夠在關(guān)閉位置與開啟位置之間相對(duì)于所述殼體移動(dòng)，其中， 在所述關(guān)閉位置，所述內(nèi)腔內(nèi)的液體被阻止經(jīng)由所述至少 一個(gè)排放端口從 所述殼體排放，而在所述開啟位置，液體可經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口從 所述殼體排放；超聲波波導(dǎo)，分離于所述殼體和所述閥構(gòu)件，所述波導(dǎo)基本上完全設(shè) 置在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)，從而當(dāng)所述液體在所述閥構(gòu)件處于開啟位置時(shí)經(jīng) 由所述至少 一個(gè)排放端口排出之前對(duì)處于所述內(nèi)腔內(nèi)的液體超聲供能；和激發(fā)裝置，能夠在所述閥構(gòu)件處于開啟位置時(shí)超聲激發(fā)所述超聲波波導(dǎo)。
25. 權(quán)利要求24的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)和所述激發(fā)裝置一 起限定波導(dǎo)組件，所述波導(dǎo)組件基本上完全設(shè)置在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)。
26. 權(quán)利要求25的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)和所述激發(fā)裝置相 互組裝在一起地保持在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)。
27. 權(quán)利要求24的液體傳輸裝置，進(jìn)一步包括用于將所述波導(dǎo)安裝 在所述殼體內(nèi)的安裝構(gòu)件，所述安裝構(gòu)件與所述殼體內(nèi)腔內(nèi)的波導(dǎo)接觸并 在與所述波導(dǎo)分開的部位緊固到所述殼體。
28. —種超聲波液體傳輸裝置，包括殼體，包括入口，用于將液體接納到所述殼體中；至少一個(gè)排放端 口，用于使液體經(jīng)過而從所述殼體排放；和所述殼體內(nèi)的流路，與所述入 口和所述至少一個(gè)排放端口流體連通，用于引導(dǎo)所述液體在所述殼體內(nèi)從 所述入口流動(dòng)到所述至少一個(gè)排放端口；和超聲波波導(dǎo)組件，包括超聲波波導(dǎo)，分離于所述殼體，用于在液體 經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口排出所述殼體之前將超聲波能量施加于所述殼 體內(nèi)的液體，所述波導(dǎo)呈細(xì)長形并且具有縱向相反端部；和激發(fā)裝置，在 所述端部之間與所述波導(dǎo)保持組裝在一起并能夠超聲激發(fā)所述超聲波波 導(dǎo)；所述波導(dǎo)組件的長度由所述組件的縱向端部限定，所述超聲波波導(dǎo)組件基本上完全設(shè)置在所述殼體中的流路內(nèi)。
29. —種超聲波液體傳輸裝置，包括殼體，具有內(nèi)腔和與所述殼體的內(nèi)腔流體連通的至少一個(gè)排放端口 ， 從而使液體在所述至少 一個(gè)排放端口處排出所述殼體；超聲波波導(dǎo)，分離于所述殼體，所述波導(dǎo)呈細(xì)長形并至少部分地設(shè)置 在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)，從而在所述液體經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口排出所 述殼體之前對(duì)處于所述內(nèi)腔內(nèi)的液體超聲供能；激發(fā)裝置，能夠超聲激發(fā)所述超聲波波導(dǎo)；和安裝構(gòu)件，與所述波導(dǎo)和所述殼體相連，所述安裝構(gòu)件設(shè)置為使所述 殼體在振動(dòng)上基本上隔離于所述波導(dǎo)。
30. 權(quán)利要求29的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)具有結(jié)區(qū)域，所述 安裝構(gòu)件大致在所述波導(dǎo)的所述結(jié)區(qū)域連接到所述波導(dǎo)。
31. 權(quán)利要求29的液體傳輸裝置，其中，所述安裝構(gòu)件為單件結(jié)構(gòu)。
32. 權(quán)利要求31的液體傳輸裝置，其中，所述安裝構(gòu)件與所述波導(dǎo)整體形成。
33. 權(quán)利要求29的液體傳輸裝置，其中，所述安裝構(gòu)件包括連接到 所述波導(dǎo)的內(nèi)節(jié)段；與所述內(nèi)節(jié)段橫向分開并緊固到所述殼體的外節(jié)段；部，所述相連^部使所述安;構(gòu)件的外節(jié)l殳在，振動(dòng)上隔離于所述內(nèi)節(jié)段， 從而使所述殼體在振動(dòng)上隔離于所述波導(dǎo)。
34. 權(quán)利要求29的液體傳輸裝置，其中，所述殼體具有縱向和橫向， 所述波導(dǎo)沿所述殼體的縱向延伸，所述安裝構(gòu)件包括至少一個(gè)部件，所述 部件大致沿所述殼體的縱向延伸并能夠在振動(dòng)上使所述殼體隔離于所述波 導(dǎo)的^f黃向移位。
35. 權(quán)利要求34的液體傳輸裝置，其中，所述安裝構(gòu)件進(jìn)一步包括 至少一個(gè)部件，所述部件大致沿所述殼體的橫向延伸并能夠在振動(dòng)上使所 述殼體隔離于所述波導(dǎo)的縱向移位。
36. 權(quán)利要求29的液體傳輸裝置，其中，所述傳輸裝置具有縱向和橫 向，所述波導(dǎo)沿所述傳輸裝置的縱向延伸，所述安裝構(gòu)件包括至少一個(gè)部 件，所述部件大致沿所述傳輸裝置的橫向延伸并能夠在振動(dòng)上使所述殼體 隔離于所述波導(dǎo)的縱向移位。
37. 權(quán)利要求29的液體傳輸裝置，其中，所述相連腹部大致為U形。
38. 權(quán)利要求29的液體傳輸裝置，其中，所述安裝構(gòu)件和所述波導(dǎo)以相同的材料制成。
39. —種超聲波液體傳輸裝置，包括殼體，包括入口，用于將液體接納到所述殼體中；至少一個(gè)排放端 口，用于^/液體經(jīng)過而排出所述殼體；和內(nèi)流路，與所述入口和所述至少 一個(gè)排放端口流體連通，用于引導(dǎo)液體在所述殼體內(nèi)流動(dòng)到所述至少一個(gè) 排放端口 ；超聲波波導(dǎo)，分離于所述殼體，所述波導(dǎo)呈細(xì)長形并至少部分地設(shè)置 在所述流^各內(nèi)，從而在所述液體經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口排出之前對(duì)處 于所述流路內(nèi)的液體超聲供能；激發(fā)裝置，能夠超聲激發(fā)所述超聲波波導(dǎo)；和安裝構(gòu)件，與所述波導(dǎo)和所述殼體相連，所述安裝構(gòu)件至少部分地設(shè) 置在所述流路內(nèi)并設(shè)置為使所述殼體在振動(dòng)上基本上隔離于所述波導(dǎo)。
40. 權(quán)利要求39的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)具有結(jié)區(qū)域，所述 安裝構(gòu)件大致在所述波導(dǎo)的所述結(jié)區(qū)域連接到所述波導(dǎo)。
41. 權(quán)利要求39的液體傳輸裝置，其中，所述安裝構(gòu)件包括連接到 所述波導(dǎo)的內(nèi)節(jié)段；與所述內(nèi)節(jié)段橫向分開并緊固到所述殼體的外節(jié)段；部，所述相連腹部使所iT安^構(gòu)件的外節(jié)段'在口振動(dòng)上隔離于所述內(nèi)節(jié)段f從而使所述殼體在振動(dòng)上隔離于所述波導(dǎo)，所述相連腹部至少部分地設(shè)置 在所述殼體中的流路內(nèi)。
42. 權(quán)利要求39的液體傳輸裝置，其中，所述波導(dǎo)具有縱向，所述安的所述上表面和下表面設(shè)置在所述流路內(nèi)。
43. —種超聲波液體傳輸裝置，包括殼體，具有內(nèi)腔和與所述殼體的內(nèi)腔流體連通的至少 一 個(gè)排放端口 ， 從而使液體在所述至少一個(gè)排放端口處排出所述殼體；超聲波波導(dǎo)，分離于所述殼體，所述波導(dǎo)呈細(xì)長形并至少部分地設(shè)置 在所述殼體的內(nèi)腔內(nèi)，從而在所述液體經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口排出所 述殼體之前對(duì)處于所述內(nèi)腔內(nèi)的液體超聲供能；激發(fā)裝置，能夠超聲激發(fā)所述超聲波波導(dǎo)；和安裝構(gòu)件，與所述波導(dǎo)和所述殼體相連，所述安裝構(gòu)件完全由非彈性材料制成并設(shè)置為使所述殼體在振動(dòng)上基本上隔離于所述波導(dǎo)。
44. 權(quán)利要求43的液體傳輸裝置，其中，所述安裝構(gòu)件由金屬制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波液體傳輸裝置，其中，裝置的殼體具有內(nèi)腔和與殼體內(nèi)腔流體連通的至少一個(gè)排放端口。閥構(gòu)件能夠在關(guān)閉位置與開啟位置之間相對(duì)于殼體移動(dòng)，其中，在關(guān)閉位置，液體被阻止經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口從殼體排放，而在開啟位置，液體可經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口從殼體排放。超聲波波導(dǎo)分離于殼體和閥構(gòu)件，所述波導(dǎo)至少部分地設(shè)置在殼體內(nèi)腔內(nèi)，從而當(dāng)液體在閥構(gòu)件處于開啟位置時(shí)經(jīng)由所述至少一個(gè)排放端口從殼體排放之前對(duì)處于內(nèi)腔內(nèi)的液體超聲供能。激發(fā)裝置能夠在閥構(gòu)件處于開啟位置時(shí)超聲激發(fā)超聲波波導(dǎo)。
文檔編號(hào)F02M69/04GK101605984SQ200780008819
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2007年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月23日
發(fā)明者A·E·邁爾, G·布羅姆菲爾德, P·S·麥尼科爾斯, T·D·埃勒特, T·R·齊爾克 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司