本发明涉及例如应用于内燃机且喷射液体燃料的燃料喷射阀。
背景技术
在日本特开2006-336493中记载了一种向内燃机的燃烧室内喷射燃料的燃料喷射阀。所述燃料喷射阀(以下，称为“相关技术的喷射阀”)具备供燃料向相关技术的喷射阀的内部流通的燃料通路。进而，相关技术的喷射阀具备能够向燃料通路内入射激光的激光照射装置。
在相关技术的喷射阀中，入射到燃料通路内的激光仅照射于形成该燃料通路的部件的一部分。所述激光所照射的部分产生热。以下，将所述产生热的部分称为“热产生部”。相关技术的喷射阀对与所述热产生部接触的燃料进行加热。其结果是，所喷射的燃料的温度逐渐变高，所以相关技术的喷射阀能够促进燃料喷雾的微粒化。
然而，在相关技术的喷射阀中，热产生部的位置是“圆柱状针阀的长方向的大致中央部”。即，热产生部的位置从燃料喷射孔离开较长的距离。因此，由热产生部加热后的燃料到燃料喷射孔的距离较长，所以燃料的热会向形成燃料通路的部件散出。其结果是，根据相关技术的喷射阀，存在为了提高从燃料喷射孔喷射的燃料喷雾的温度而需要大量能量这一问题。换言之，相关技术的喷射阀存在无法高效地使燃料喷雾的温度上升这一问题。
技术实现要素：
本发明提供一种能够高效地使燃料喷雾的温度上升的燃料喷射阀。
本发明的技术方案涉及的燃料喷射阀具备：中空圆柱形状的喷嘴主体部；圆柱状的阀芯，该阀芯在所述喷嘴主体部的内部配设成可沿所述喷嘴主体部的轴线方向移动；阀座，该阀座配设于所述喷嘴主体部的内部的所述顶端部的附近；阀芯驱动部，该阀芯驱动部构成为，使所述阀芯在所述阀芯落座于所述阀座的阀座部的位置与所述阀芯从所述阀座部离开的位置之间移动；光源，该光源具有在通电时产生光的发光部；管部，该管部配置于所述喷嘴主体部的基端部，所述基端部是所述喷嘴主体部的与形成有燃料喷射孔的所述顶端部相反的一侧的端部；以及光传播部，该光传播部构成为，从光导入部导入由所述光源产生的光，使所导入的光传播至光照射部，并且使所传播的光从所述光照射部放射出。所述喷嘴主体部在所述喷嘴主体部的顶端部包括燃料喷射孔。所述阀座包括构成为供所述阀芯的顶端部插入的收纳空间。所述管部与所述喷嘴主体部同轴且一体或分体地连续设置。所述管部构成为，通过所述管部向所述喷嘴主体部供给燃料。
所述阀芯和所述阀座划定出被供给所述燃料的燃料空间，在所述阀芯处于落座于所述阀座部的状态的情况下，所述燃料空间与所述燃料喷射孔被隔断。所述燃料空间至少包括所述阀芯的侧面与所述阀座的形成所述收纳空间的面之间的空间。所述阀芯和所述阀座构成为，在所述阀芯处于从所述阀座部离开的状态的情况下，所述燃料空间与所述燃料喷射孔连通。所述发光部配置于与所述管部直接或间接地相接的位置。所述光照射部配置于使所传播的光照射于所述燃料空间的至少一部分的位置。
根据本发明的技术方案，光照射部配置于能够使所传播的光照射于燃料空间的至少一部分的位置。向燃料空间供给燃料。在阀芯从阀座部离开时，所述燃料空间与燃料喷射孔连通，所以燃料从燃料喷射孔喷射。因此，向燃料空间供给的燃料是存在于在即将喷射前通过的空间内的燃料。因此，从光照射部照射于燃料空间的至少一部分的光仅对存在于燃料空间的燃料(即，存在于即将喷射前的空间的燃料)进行加热。因此，例如，与像相关技术的喷射阀那样对存在于阀芯的内部或喷嘴主体部的内部的至少一方的燃料整体进行加热的情况相比，能够高效地对处于即将喷射前的空间的燃料进行加热。进而，燃料空间与燃料喷射孔的距离极短，所以被加热后的燃料的热非常难以散出。其结果是，本发明的燃料喷射阀能够使用更少的能量而高效地使燃料喷雾的温度上升。
进而，根据本发明的技术方案，发光部配置于与管部直接或间接地相接的位置。燃料通过管部的中空部向喷嘴主体部供给。因此，能够使发光部所排出的热经由管部向通过管部内的中空部的燃料排出。因此，能够利用发光部所排出的热使燃料升温。即，能够在燃料喷射阀内的下游侧利用光照射使燃料升温之前，在燃料喷射阀内的上游侧也使燃料升温。其结果是，能够进一步提高对燃料进行加热时的效率。
在本发明的技术方案中，也可以还具备由透光性材料构成的透光性部件，该透光性部件在所述阀芯的外侧的侧面与所述喷嘴主体部的内侧的侧面之间配设成，与所述阀座的与所述燃料喷射孔侧相反的一侧的面相接，并且将由所述阀芯的外侧的侧面和所述喷嘴主体部的内侧的侧面形成的开口封闭。也可以是，所述燃料空间包括在所述阀座的内部设置且从所述空间延伸至所述透光性部件的延长通路。也可以是，所述光照射部配置于使所传播的光通过所述透光性部件而照射到所述延长通路内的位置。
根据本发明的技术方案，在光照射部与延长通路的端部之间具备透光性部件，所以能够使得从光照射部射出的光通过透光性部件而照射于延长通路内的燃料，并且通过透光性部件将光传播部的光传播的末端(光照射部的周围)可靠地密封。其结果是，能够充分防止燃料从光照射部的周围浸入光传播部或光传播部的周围的至少一方。
在本发明的技术方案中，也可以是，所述阀芯驱动部包括：芯部件，该芯部件配设于所述喷嘴主体部的内部；弹簧，该弹簧配设于所述喷嘴主体部的内部且被支承为其一端相对于所述喷嘴主体部不能移动；电枢，该电枢配设于所述喷嘴主体部的内部且供所述弹簧的另一端卡定并且保持所述阀芯；以及螺线管，该螺线管配设成包围处于所述喷嘴主体部的外部的、所述芯部件的外周。
也可以是，所述管部在所述基端部与所述喷嘴主体部同轴且分体地连续设置。也可以是，所述发光部固定于所述管部的外侧的侧面。也可以是，所述光传播部配设成，所述光导入部配置于所述管部的侧方并且所述光传播部与所述喷嘴主体部的中心轴平行地延伸。
根据本发明的技术方案，发光部配置于筒状的管部的外侧的侧面，该筒状的管部在喷嘴主体部的基端部与喷嘴主体部同轴且分体地连续设置。另一方面，包括对于阀芯的驱动而言所需要的部件(即，芯部件、弹簧、电枢以及螺线管)的阀芯驱动部配设于喷嘴主体部。因此，不变更与燃料喷射特性有关的部件(即，配设有阀芯驱动部的喷嘴主体部和阀芯)的尺寸便能够将发光部设置于燃料喷射阀。因此，能够在不具备发光部的燃料喷射阀与本技术方案的燃料喷射阀之间使喷嘴主体部、阀芯驱动部以及阀芯共通化。换言之，不需要为了将发光部设置于燃料喷射阀而特别地设计与燃料喷射相关的构件。其结果是，能够进一步降低本发明的燃料喷射阀的成本。
进而，根据本发明的技术方案，虽然发光部与加热燃料的空间的距离变长，但在发光部与空间之间配设有光传播部。因此，能够进一步减少由于光传播导致的光能的损失。因此，能够将对燃料进行加热时的能量效率维持在更高的值。
在本发明的技术方案中，也可以是，所述管部由导热率比所述喷嘴主体部高的材料构成。
根据本发明的技术方案，管部的导热率相对较高，所以能够高效地使在发光部发光时产生的热经由管部向通过管部内的燃料散出。其结果是，能够有效地对发光部进行冷却。进而，能够通过所述热对燃料进行有效的加热。因此，上述的技术方案能够进一步提高对燃料进行加热时的效率。
在本发明的技术方案中，也可以是，所述光传播部包括光纤。所述喷嘴主体部可以包括供所述光纤通过的光传播部用空间，也可以包括填充于所述光纤与形成所述光传播部用空间的面之间的间隙的树脂。
根据本发明的技术方案，光纤通过树脂固定于喷嘴主体部，所以能够进一步降低光纤由于振动而断裂的可能性。进而，能够进一步降低燃料浸入光纤的周围的可能性，所以能够进一步降低光纤劣化的可能性。
在本发明的技术方案中，也可以是，所述光传播部是形成于所述喷嘴主体部的光传播部用空间。也可以是，形成所述光传播部用空间的面为镜面。
根据本发明的技术方案，不另外需要用于构成光传播部的光纤等光传播部件，所以能够以更少的构件数构成燃料喷射阀。
在本发明的技术方案中，也可以具备密封部件，该密封部件在所述透光性部件的与所述阀座相反的一侧将所述光传播部用空间和由所述阀芯的侧面与所述喷嘴主体部的内侧的侧面形成的空间密封。
根据本发明的技术方案，能够通过密封部件可靠地将空间与光传播部用空间密封(隔断)，所以能够充分地防止空间内的燃料浸入光传播部用空间。
在本发明的技术方案中，也可以是，所述光源包括反射部，该反射部将从所述发光部射出的光反射并使其汇聚于所述光导入部。
根据本发明的技术方案，能够通过反射部来高效地将从发光部产生的光汇集于光导入部。因此，能够进一步减少光能的损失，能够进一步提高对燃料进行加热时的效率。
在本发明的技术方案中，也可以是，所述光源包括覆盖所述发光部和所述反射部的罩部。也可以是，所述罩部的内表面由镜面构成。
根据本发明的技术方案，能够通过罩部保护发光部和反射部免受沙子和灰尘等外部物质的影响。进而，由于罩部的内表面是镜面，所以能够充分防止罩部的温度由于光而变高的情况，并且能够通过使在所述镜面反射的光的至少一部分导入光导入部来进一步减少光能的损失。
附图说明
以下将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是应用本发明的第1实施方式涉及的燃料喷射阀(第1燃料喷射阀)的内燃机的整体图。
图2是图1所示的燃料喷射阀的纵剖视图。
图3a是以沿图2所示的线l1的平面对第1燃料喷射阀进行剖切而得到的大致剖视图。
图3b是沿图3a的箭头a1观察发光部而得到的大致外观图。
图4是对燃料喷射阀的一部分进行放大而得到的放大大致剖视图。
图5是本发明的第2实施方式涉及的燃料喷射阀(第2燃料喷射阀)的纵剖视图。
图6是本发明的第3实施方式涉及的燃料喷射阀(第3燃料喷射阀)的纵剖视图。
图7a是以沿图6所示的线l2的平面对第3燃料喷射阀进行剖切而得到的大致剖视图。
图7b是沿图7a的箭头c1观察发光部而得到的大致外观图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式涉及的燃料喷射阀进行说明。此外，在实施方式的所有附图中，对相同或对应的部分标注相同的标号。
<第1实施方式>
对本发明的第1实施方式涉及的燃料喷射阀(以下，称为“第1燃料喷射阀”)进行说明。第1燃料喷射阀100应用于搭载于未图示的车辆的“图1所示的内燃机10”。
内燃机10是多汽缸(在本例中为四汽缸)·四循环·火花点火·电子控制燃料喷射式的汽油内燃机。内燃机10包括均未图示的“多个燃烧室、连接于各燃烧室的进气口、连接于进气口的进气管、连接于各燃烧室的排气口以及连接于排气口的排气管”。
第1燃料喷射阀100配设于汽缸盖部，向各燃烧室直接喷射燃料。但也可以是，第1燃料喷射阀100配设于各进气口，向各进气口喷射燃料。
在未图示的车辆还搭载有作为发动机控制装置的ecu(electroniccontrolunit：电子控制单元)20、作为喷射器驱动装置的edu21(electronicdriveunit：电子驱动单元)、光源输出控制装置22、燃料泵30、燃料箱31以及输送管(deliverypipe)41。
ecu20是包括周知的微计算机的电子电路，ecu20包括cpu、rom、ram、备用ram以及接口等。ecu20连接于edu21。ecu20对edu21发送用于使得从第1燃料喷射阀100喷射燃料的燃料喷射控制信号，由此经由edu21控制第1燃料喷射阀100。此外，edu21也可以包括于ecu20内。
edu21连接于第1燃料喷射阀100所具备的图2所示的后述的螺线管139。edu21根据来自ecu20的燃料喷射控制信号向螺线管139发送驱动螺线管139的驱动信号(开阀指令信号)。
ecu20连接于光源输出控制装置(光源控制部或光源控制装置)22。光源输出控制装置22控制在图2所示的后述的发光部122流动的电流的大小。ecu20基于通过连接于ecu20的未图示的各种传感器取得的表示内燃机10的状态的参数来运算所需要的燃料加热量，并向光源输出控制装置22发送表示运算出的燃料加热量的控制信号。光源输出控制装置22根据表示所述燃料加热量的控制信号来控制在发光部122流动的电流的大小。
燃料泵30通过利用未图示的马达进行旋转来向输送管41压送燃料箱31内的燃料。因此，在输送管41内储存高压的燃料。所述高压的燃料经由连接于第1燃料喷射阀100的各配管41a向第1燃料喷射阀100供给。第1燃料喷射阀100响应于基于来自ecu20的燃料喷射控制信号而从edu21发送来的驱动信号而打开，通过所述第1燃料喷射阀100的打开而喷射燃料。
<第1燃料喷射阀的构成>
如图2所示，第1燃料喷射阀100具有燃料导入部110、光源120以及喷嘴部130。
燃料导入部110、光源120以及喷嘴部130具有彼此连通的供燃料通过的空间(燃料通路)。即，燃料从图1所示的输送管41向图2所示的燃料导入部110供给。如图2中由箭头所示出的那样，所述燃料通过分别设置于燃料导入部110、光源120以及喷嘴部130的燃料通路，到达形成于第1燃料喷射阀100的顶端的燃料喷射孔131a。因此，当燃料喷射孔131a打开时，燃料从燃料喷射孔131a朝向外部喷射。
(燃料导入部)
燃料导入部110具备第1管部111。第1管部111由金属构成，具备具有中心轴c100的大致中空圆柱形状(圆筒形状)。第1管部111的一端和另一端开放。第1管部111的一端的附近部分形成入口112。第1管部111通过入口112连接于图1所示的配管41a。以下，有时相对于燃料喷射孔131a将入口112侧表示为上方，相对于入口112将燃料喷射孔131a侧表示为下方。也将任意部件的上方的端部称为“上端”，也将任意部件的下方的端部称为“下端”。因此，第1管部111的上端连接于配管41a。
(光源)
光源120具备第2管部121、发光部122(光源)、多个聚光镜(反射部)123以及罩部124。
第2管部121具备具有中心轴c100的大致中空圆柱形状(圆筒形状)。第2管部121的上端(一端)和下端(另一端)开放。第2管部121的上端与第1管部111的下端接合。
第2管部121由导热率(thermalconductivity)相对较高的金属(例如，铝合金或铜合金等)构成。第2管部121的热传递速率(heattransferrate)比第1管部111和后述的喷嘴主体部131的热传递速率都高。第2管部121具有通过使在发光部122发光时产生的热向通过第2管部121的内侧的燃料通路的燃料传递来进行散热的散热器的功能。因此，能够有效地将发光部122产生的热用于“用于对燃料进行加热”。虽省略了图示，但也可以在第2管部121的内侧的侧面设置用于进一步提高向燃料传导热的导热效率(efficiencyofthermalconduction)的多个翅片。
发光部122配设于第2管部121的外侧的侧面。更具体而言，如图3a和图3b所示，发光部122具备基板122a、多个(在本例中为三个)发光元件122b、一对导线部122c以及针对各发光元件122b的一对连接部122d。图3b是沿图3a的箭头a1观察发光部122而得到的图。
基板122a由热传递速率相对较高的物质构成。基板122a以紧贴于第2管部121的外侧的侧面、并且包围第2管部121的外周的方式在第2管部121的外侧的侧面配设成大致带状。
多个发光元件122b分别是彼此相同的大致长方形的板状，并且分别是在通电时发光的元件。在本例中，发光元件122b是led(lightemittingdiode：发光二极管)，led(发光元件)122b所发出的光的种类是适合加热的光(例如，紫外线光、红外线光等)。多个led122b分别配设于基板122a的外侧的面。多个led122b沿第2管部121的周向以彼此分离的状态并排地设置。因此，多个led122b配置成在与中心轴c100平行的方向上距第1燃料喷射阀100的顶端部(例如，燃料喷射孔131a)的距离彼此相等。如上所述，沿第2管部121的周向并排地设置有多个led122b。因此，具有如下优点：即使在第1燃料喷射阀100设置多个led122b的情况下，通过上述的配置方式，第1燃料喷射阀100的全长(沿中心轴c100的长度)也不会变长。
一对导线部122c中的一方是细带状，以包围基板122a的方式配设于处于基板122a的外侧的面且是基板122a的上端部附近的位置。一对导线部122c中的一方与图2所示的连接器141的端子中的一个141a电连接。一对导线部122c中的另一方是细带状，以包围基板122a的方式配设于处于基板122a的外侧的面且是基板122a的下端部附近的位置。一对导线部122c中的另一方经由未图示的导线部电连接于第2管部121。在一对导线部122c之间分别配置有多个led122b。多个led122b分别通过一对连接部122d与一对导线部122c电连接。
如图2和图3a所示，多个聚光镜123分别配设于第2管部121的外侧的侧面与罩部124的内侧的侧面之间。聚光镜123是弯曲的薄板体，构成为与发光部122相对并且覆盖发光部122。聚光镜123的与发光部122相对的面是镜面。因此，聚光镜123反射从led122b射出的光，具有使所反射的光汇集于后述的“构成作为光传播部150的上端(一端)的光传播路径的起点的光导入部150a”这样的角度和形状。
罩部124由金属构成，具备具有中心轴c100的大致中空圆柱形状(圆筒形状)。罩部124的上端(一端)和下端(另一端)均被封闭，但在罩部124的上端(一端)和下端(另一端)设置有圆形的孔。罩部124在使第2管部121插通于所述孔的状态下，以覆盖发光部122和聚光镜123的方式固定于第2管部121。换言之，在第2管部121的外侧的面与罩部124的内侧的面之间形成的封闭的空间内收纳有发光部122和聚光镜123。
罩部124具有防止发光部122所发出的光向第1燃料喷射阀100的外部泄漏的功能、和保护发光部122和聚光镜123免受沙子和灰尘等外部物质的影响的功能。罩部124由能够进行镜面加工的材料构成，并且，罩部124的内侧面是镜面。因此，能够充分地防止罩部124被“发光部122发出的光”加热而劣化的情况。进而，罩部124通过所述镜面反射照射于罩部124的镜面的光，从而能够至少使所反射的光的一部分朝向光导入部150a。此外，罩部124的内侧面也可以不是镜面。在该情况下，罩部124也可以由无法进行镜面加工的材料(例如树脂)构成。
(喷嘴部)
喷嘴部130具备喷嘴主体部131、芯部件132、内套(innercollar)133、电枢134、针阀135、弹簧136、阀座137、外壳138以及螺线管139。
喷嘴主体部131由金属构成，具备具有中心轴c100的大致中空圆柱形状(圆筒形状)。喷嘴主体部131的上端(一端)开放。喷嘴主体部131的下端(另一端)闭塞。喷嘴主体部131的上端与第2管部121的下端和罩部124的下方侧的壁的一部分接合。在喷嘴主体部131的下端的壁形成有成为燃料喷射孔131a的贯通孔。
芯部件132由磁性材料(在本例中为铁)构成，具备具有中心轴c100的大致中空圆柱形状(圆筒形状)。芯部件132的上端(一端)和下端(另一端)开放。芯部件132以芯部件132的外周面与喷嘴主体部131的内周面抵接的方式固定于喷嘴主体部131。
内套133由金属构成，具备具有中心轴c100的大致中空圆柱形状(圆筒形状)。内套133的沿中心轴c100的方向的长度比芯部件132的沿中心轴c100的方向的长度短。芯部件132的上端(一端)和下端(另一端)开放。内套133以内套133的外周面与芯部件132的内周面抵接的方式固定于芯部件132。内套133在沿中心轴c100的方向上配置于芯部件132的比中央部靠上侧的部分。
电枢134由磁性材料(在本例中为铁)构成，具有上部和下部，上部具备具有中心轴c100的直径相对较大的中空圆柱形状，下部具备具有中心轴c100的直径相对较小的中空圆柱形状。电枢134的上部配设成能够相对于喷嘴主体部131滑动。电枢134的上端和下端开放。在电枢134的上部与下部之间的分隔壁形成有贯通孔。
针阀(阀芯)135由金属构成，具备具有中心轴c100的大致中空圆柱形状(圆筒形状)。针阀135的上端(一端)开放。针阀135的下端(另一端)闭塞。针阀135的外径比喷嘴主体部131的内径小。针阀135的上部接合于电枢134的下部。因此，针阀135能够与电枢134一体地在喷嘴主体部131的内部沿中心轴c100移动。在针阀135的上端附近位置和下端附近位置分别形成有第1连通孔135a和第2连通孔135b。第1连通孔135a是圆形，第2连通孔135b是椭圆形。
弹簧(螺旋弹簧)136是在芯部件132的内部的空间配设于内套133的下端与电枢134的分隔壁之间的弹性部件。弹簧136的上端相对于内套133固定。弹簧136的下端卡定于电枢134。弹簧136被压缩而对电枢134和针阀135朝向喷嘴主体部131的另一端(下端)施力。
阀座137由金属构成，具备具有中心轴c100的大致实心圆柱形状。阀座137的外径与喷嘴主体部131的内径一致。在阀座137形成有供针阀135的顶端部插入的收纳空间。即，在阀座137的上部形成有供针阀135的顶端部插入的圆柱状的收纳孔。在阀座137的下部形成有与阀座137的收纳孔连接的倒圆台形状的空间。形成所述倒圆台形的空间的阀座137的内部的顶端部附近的斜面部分构成供针阀135的顶端角部抵接(落座)的阀座部(落座部)。
外壳138具有上部和下部，上部具备具有中心轴c100的直径相对较大的中空圆柱形状(圆筒形状)，下部具备具有中心轴c100的直径相对较小的中空圆柱形状(圆筒形状)。外壳138的上端(一端)和下端(另一端)开放。外壳138的上部的内径比喷嘴主体部131的外径大，形成有收纳螺线管139的空间。外壳138的下部的内径与喷嘴主体部131的外径大致一致。关于外壳138，外壳138的下部接合于喷嘴主体部131。
螺线管139以埋设于在喷嘴主体部131与外框138的上部之间的空间填充的树脂中的方式配设。螺线管139与连接器141的另一端子141b电连接。当在螺线管139有电流流动时(当螺线管139通电时)，电枢134与针阀135一起克服弹簧136的施力而向上方移动，针阀135的顶端角部从阀座137的阀座部离开。在螺线管139没有电流流动时，电枢134与针阀135一起通过弹簧136的施力而向下方移动，针阀135的顶端角部抵接(落座)于阀座137的阀座部。
如上所述，在喷嘴主体部131所形成的空腔，沿中心轴c100从光源120朝向喷嘴主体部131的顶端部依次配设有管状的芯部件132和管状的内套133、作为弹性部件的弹簧136、电枢134、针阀135以及阀座137。
在喷嘴主体部131的内周面与针阀135的外周面之间形成有空间s1。空间s1通过第1连通孔135a和第2连通孔135b而连通于针阀135的内部空间。
如图2和图4所示，在阀座137的比落座部靠上部的内周面和阀座137的构成阀座部的斜面的上部(形成收纳空间的面)与针阀135的外周面之间形成有空间s2。空间s2通过第2连通孔135b而与针阀135的内部的空间连通。
此外，由针阀135的下端(顶端)的外壁面、阀座137的构成阀座部的斜面以及喷嘴主体部131的下端(顶端)的内壁面形成空间s3。空间s3在针阀135位于从阀座137的阀座部离开的位置时(即，燃料从燃料喷射孔131a喷射时)与空间s2连通。空间s3与燃料喷射孔131a连通。
如图2中的箭头所示，在像上述那样构成的第1燃料喷射阀100中，从配管41a向入口112供给的燃料通过第1管部111、第2管部121、喷嘴主体部131的上部、芯部件132的上部、内套133、芯部件132的下部以及电枢134各自的内部空间而向针阀135的内部空间流动。充满针阀135的内部空间的燃料通过第1连通孔135a和第2连通孔135b向空间s1供给，并且通过第2连通孔135b向空间s2供给。因此，当通过螺线管139的通电使针阀135的顶端角部从阀座137的阀座部离开时，空间s2内的燃料向空间s3供给并到达燃料喷射孔131a，所述燃料通过燃料喷射孔131a朝向第1燃料喷射阀100的外部喷射。此外，为了方便，也将空间s1、空间s2以及空间s3称为“燃料空间”。
(光传播部、光照射部)
第1燃料喷射阀100还具有光传播部150、密封部件160以及透光性部件161。
光传播部150由能够以较高的反射率反复进行反射来传播光的部件构成。具体而言，光传播部150是光纤。光传播部150被设置成与多个发光部122分别对应。
光传播部150配设于相对较细的管状的空间(通路)151内，该空间151以与中心轴c100平行地延伸的方式形成于喷嘴主体部131的壁。也将所述空间151称为光传播部用空间151。光传播部150与形成光传播部用空间151的面分离。在光传播部150与形成光传播部用空间151的面之间的空隙填充有用于固定光传播部150的树脂(例如，环氧树脂)152。通过利用树脂152将光传播部150固定于喷嘴主体部131，能够极力防止光传播部150由于振动等而断裂的情况。
如图2所示，光传播部150的上端(一端)150a配设于发光部122所发出的光能够到达的位置，并构成光导入部150a。在本例中，光导入部150a通过在罩部124的下方侧的壁形成的贯通孔而向该下方侧的壁的上表面露出。即，光导入部150a向在第2管部121的外侧的面与罩部124的内侧的面之间形成的空间露出，并且位于发光部122的正下方。
如图2和图3所示，光传播部150的下端(另一端)150b贯通密封部件160而到达透光性部件161的上表面(一端面)。下端150b构成光照射部150b。因此，发光部122所发出的光从光导入部150a传播至透光性部件161，从光照射部150b放射出。
密封部件160是由铝构成的圆形的板体(铝制垫片)。在密封部件160的中央形成有贯通孔。针阀135的外侧的壁面可滑动地插入所述贯通孔。密封部件160嵌入喷嘴主体部131。密封部件160的外侧的侧面与喷嘴主体部131的内侧的壁面以液密的方式抵接。如上所述，在密封部件160设置有多个供光传播部150插通的贯通孔。光传播部150配设成通过所述贯通孔。在密封部件160的形成所述贯通孔的内周壁面与光传播部150之间填充有树脂152。
密封部件160具有将光传播部150的光照射部150b的附近部位与透光性部件161的间隙密封的功能。密封部件160具有在透光性部件161的与阀座137相反的一侧将光传播部用空间151和由针阀135的外侧的侧面与喷嘴主体部131的内侧的侧面形成的空间密封的功能。因此，密封部件160优选是由硬度低并且形状方面的追随性良好的材料构成的部件。
透光性部件161是由石英玻璃构成的圆形的板体。在透光性部件161的中央形成有贯通孔。针阀135的外侧的壁面可滑动地插入所述贯通孔。透光性部件161嵌入喷嘴主体部131。透光性部件161的材料只要是具有使从光照射部150b射出的光透射的程度的较高的透射度、较高的压缩强度以及耐热性的部件即可，不限定于石英玻璃。如上所述，光照射部150b的端部抵接于透光性部件161的上表面。因此，通过透光性部件161，能够可靠地将光照射部150b和树脂152的下端密封。即，能够充分地防止燃料从光传播部150的末端(光照射部150b)的周围浸入光传播部150的周围的填充有树脂152的空间(即，光传播部用空间151)内的情况。
虽然光传播部150埋设于树脂152内，但仅通过所述树脂152有可能无法充分地防止压力较高的燃料浸入光传播部用空间151。因此，在本例中设置有密封部件(垫片)160和透光性部件161，利用密封部件(垫片)160和透光性部件161防止了燃料向光传播部用空间151的浸入。
在阀座137形成有图2和图4所示出的延长通路(光通路)137a。延长通路137a是管状的空间。延长通路137a的上端(一端)隔着透光性部件161而与光照射部150b相对。延长通路137a在从延长通路137a的上端向下方延伸后以朝向中心轴c100的方式弯折。延长通路137a的下端(另一端)通过空间s2的下端的附近(供针阀135的顶端角部抵接的、阀座137的阀座部的正上方位置)的连通部137a1而与空间s2连通。因此，燃料经由空间s2向延长通路137a供给。为了方便，也将延长通路137a称为“燃料空间”。对形成延长通路137a的壁面实施表面加工以使其成为能够反射光的面(具体而言，镜面或接近镜面的面)。
(第1燃料喷射阀的燃料加热作用)
从发光部122射出的光的一部分直接到达光导入部150a(光传播的始端)。从发光部122射出的光的一部分通过聚光镜123向光导入部150a汇集而到达光导入部150a。从光导入部150a入射到光传播部150的内部的光通过光传播部150传播到光照射部150b(光传播的末端)，并从所述光照射部150b放射出。
如图4的箭头b1所示，从光照射部150b放射出的光通过透光性部件161入射于延长通路137a的上端。入射到延长通路137a的上端的光被构成延长通路137a的镜面状的壁面反复反射而从连通部137a1朝向空间s2射出。其结果是，通过光照射于存在于空间s2和延长通路137a的燃料，燃料被进行加热。
如以上所说明的那样，在第1燃料喷射阀100中，光照射部150b设置于能够对空间s2和延长通路137a照射光的位置，所述空间s2是在燃料即将到达燃料喷射孔131a前供燃料流动的相对较小的空间，所述延长通路137a是连通于所述空间s2的相对较小的空间。由此，能够使光照射于存在于接近燃料喷射孔131a的相对较小的空间的燃料。因此，能够通过光的能量来高效地对存在于所述相对较小的空间的燃料整体进行加热。进而，因为是对存在于所述相对较小的空间的燃料进行加热，所以能够使所加热的燃料的温度迅速上升。进而，从加热燃料的空间(空间s2和延长通路137a)到燃料喷射孔131a为止的距离较短，所以在喷射燃料时燃料的温度不会降低。因此，与对向第1燃料喷射阀100供给的燃料整体进行加热的情况相比，能够利用更少的能量而非常高效地使所喷射的燃料的温度上升。
在光照射部150b与延长通路137a的端部之间具备透光性部件161。因此，从光照射部150b射出的光通过透光性部件161而照射于延长通路137a内的燃料，并且能够利用透光性部件将光照射部150b与光传播部用空间151之间可靠地密封。其结果是，能够充分地防止燃料从光照射部150b的周围浸入光传播部150的周围的情况。
包括芯部件132、弹簧136、电枢134以及螺线管139等的对针阀135进行驱动的部件(即，阀芯驱动部)设置于喷嘴主体部131。另一方面，发光部122配置于第2管部121的外侧的侧面，该第2管部121在喷嘴主体部131的基端部(与燃料喷射孔131a相反的一侧的端部)与喷嘴主体部131同轴且分体地连续设置。光导入部150a配置于第2管部121的侧方，并且光传播部150配设成与喷嘴主体部131的中心轴c100平行地延伸。因此，不变更与燃料喷射特性有关的部件(即，配设有阀芯驱动部的喷嘴主体部131和针阀135)的尺寸便能够将发光部122设置于第1燃料喷射阀100。因此，能够在不具备发光部的燃料喷射阀与第1燃料喷射阀100之间使喷嘴主体部131、阀芯驱动部以及阀芯135共通化。换言之，不需要为了将发光部122设置于第1燃料喷射阀100而特别地设计与燃料喷射相关的构件(喷嘴部130)。进而，在具备入口112的第1管部111的下方设置有光源120，所述入口112是用于与输送管41连接的接口。由此，能够与不设置光源120的燃料喷射阀将第1管部111共通化。其结果是，能够进一步降低第1燃料喷射阀100的成本。
在第1燃料喷射阀100中，虽然发光部122与加热燃料的空间s2的距离较长，但在发光部122与空间s2之间配设有以较高的效率传播光的光传播部150。因此，能够进一步减少由于光传播导致的光能的损失。因此，能够将对燃料进行加热时的能量效率维持在更高的值。
在第1燃料喷射阀100中，发光部122设置于发光部122的内侧与供燃料通过的第2管部121的外侧的面直接相接的位置，所以能够经由第2管部121使得发光部122与通过第2管部121的燃料之间高效地进行热交换。第2管部121由导热率比喷嘴主体部131和第1管部111高的金属构成。因此，能够使由发光部122产生的热经由第2管部121向通过第2管部121的燃料散出，所以，能够高效地对发光部122进行冷却。同时，能够通过所述热来高效地对燃料进行加热，所以能够用更少的能量而高效地使所喷射的燃料的温度上升。
光源120具备反射部(聚光镜)123。此外，覆盖发光部122和反射部123的罩部124的内表面为镜面。因此，第1燃料喷射阀100能够通过反射部123和罩部124高效地将从发光部122产生的光汇集于光导入部150a。因此，能够进一步减少光能的损失，能够进一步提高对燃料进行加热时的效率。
<第2实施方式>
对本发明的第2实施方式涉及的燃料喷射阀(以下，有时称为“第2燃料喷射阀”)进行说明。所述第2燃料喷射阀200仅在以下的方面与第1燃料喷射阀100不同。
·在第1燃料喷射阀100中，第2管部121与第1管部111和喷嘴主体部131分体地构成。与此相对，如图5所示，在第2燃料喷射阀200中，第2管部221、第1管部111以及喷嘴主体部131一体化。即，第2管部221由与构成第1管部111或喷嘴主体部131的通常的材料相同的材料构成。
·第1燃料喷射阀100使用铝制的金属垫片作为密封部件160。与此相对，第2燃料喷射阀200使用作为硬度更低(柔软)、形状追随性更好的材料的金属被覆橡胶制或树脂制的垫片作为代替密封部件160的密封部件260。
·第1燃料喷射阀100使用光纤作为光传播部150。与此相对，在第2燃料喷射阀200中，光传播部250是空间，由形成所述空间的面为镜面的空间构成。也将所述空间称为光传播部用空间。根据上述内容，不用新准备光纤等传播光的构件便能够高效地使光从光传播部250的光导入部250a传播至光传播部250的光照射部250b。
与第1燃料喷射阀100同样，像上述那样构成的第2燃料喷射阀200能够进一步提高对燃料进行加热时的效率。第2燃料喷射阀200使用金属被覆橡胶或树脂等作为密封部件260，所以能够可靠地将透光性部件161与光传播部250的末端(光照射部250b)的间隙密封，并且能够可靠地将光传播部250(即，光传播部用空间)与空间s1隔断。空间s1是在透光性部件161的与阀座137相反的一侧由针阀135的外侧的侧面和喷嘴主体部131的内侧的侧面形成的空间。在第2燃料喷射阀200中，可以省略光传播部150(光纤)和对光传播部150(光纤)进行固定的树脂152，所以，与第1燃料喷射阀100相比，能够削减构件数量。
<第3实施方式>
参照图6、图7a以及图7b对本发明的第3实施方式涉及的燃料喷射阀(以下，有时称为“第3燃料喷射阀”)进行说明。所述第3燃料喷射阀300仅在以下的方面与第1燃料喷射阀100不同。第3燃料喷射阀300的特征也可以应用于第2燃料喷射阀200。
·第3燃料喷射阀300具备光源320来代替第1燃料喷射阀100的光源120。
光源320具备第2管部121、发光部322(光源)、罩部124以及多个聚光镜(反射部)323。
具体而言，如图7b所示，发光部322具备多组(在本例中为三组)基板322a和发光元件322b。发光元件322b是与发光元件122b相同的led。此外，图7b是沿图7a的箭头c1观察发光部322而得到的图。
基板322a由热传递速率相对较高的物质构成。基板322a设置于罩部124的与中心轴c100正交的一对壁的上方的壁的内表面(下表面)。发光元件322b配设于基板322a的下表面。多个发光元件322b通过未图示的配线而被施加电压，在周向上彼此分离。发光元件322b向下方放出光。
如图6和图7a所示，多个聚光镜323分别与各发光元件322b对应并且分别配设于各发光元件322b的径向外侧。发光元件322b和聚光镜323收纳于由第2管部121的外侧的侧面和罩部124的内侧的面形成的空间内。
聚光镜323是弯曲的薄板体，聚光镜323的表面是镜面。聚光镜323反射从发光元件322b射出的光，并具有使所反射的光汇集于光导入部150a这样的角度和形状。
罩部124的一部分(内周侧端部)与在内侧具有燃料通路的第2管部121接合，发光部322与第2管部121间接地相接。因此，通过使由发光部322产生的热经由罩部124和第2管部121向燃料散出，能够高效地对发光部322进行冷却。同时，能够有效地将发光部322所产生的热利用于“用于对第2管部121内的燃料进行加热”。
第3燃料喷射阀300发挥与第1燃料喷射阀100和第2燃料喷射阀200同样的作用，从而能够高效地对所喷射的燃料进行加热。
<变形例>
以上，对本发明的实施方式进行了具体的说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，可以在本发明的范围内采用各种变形例。
虽然例如第1燃料喷射阀100、第2燃料喷射阀200、第3燃料喷射阀300具有三个发光部，但也可以具有一个或两个发光部、或者具有四个以上发光部。
虽然例如第1燃料喷射阀100、第2燃料喷射阀200、第3燃料喷射阀300具有一个光传播部(光照射部)和延长通路，但也可以具有两个以上光传播部(光照射部)和延长通路。
例如，在第1燃料喷射阀100、第2燃料喷射阀200、第3燃料喷射阀300中，光照射部150b(250b)设置于能够使通过光传播部150传播的光照射于空间s2和延长通路137a的至少一部分的位置即可。在第1燃料喷射阀100、第2燃料喷射阀200、第3燃料喷射阀300中也可以省略延长通路137a。在上述情况下，光照射部150b(250b)设置于能够使通过光传播部150传播的光照射于空间s2的至少一部分的位置即可。
例如也可以是，在第1燃料喷射阀100、第2燃料喷射阀200、第3燃料喷射阀300中，设置例如针阀135与喷嘴主体部131之间的间隙等其他燃料通路来代替为了向空间s2供给燃料而设置的针阀135的内部的空间(燃料通路)。在上述情况下，针阀135也可以是不具有内部的空间(中空部)、贯通孔135a以及贯通孔135b的构造。
例如，在第1燃料喷射阀100或第3燃料喷射阀300中，也可以使第1管部111与喷嘴主体部131直接接合，在第1管部111配置光源120、或者也可以在第1管部111的上部配置光源120(第2管部121)。在上述情况下，光传播部150构成为通过第1管部111的壁的内部和喷嘴主体部131的壁的内部。进而也可以在第1燃料喷射阀100、第2燃料喷射阀200、第3燃料喷射阀300中省略聚光镜(反射部)。