特許 6133771 ガス混合装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6133771

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】ガス混合装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/19 20160101AFI20170515BHJP

   F02M 26/66 20160101ALI20170515BHJP

   F02M 35/10 20060101ALI20170515BHJP

   F16K 27/02 20060101ALI20170515BHJP

【ＦＩ】

   F02M26/19 331

   F02M26/66

   F02M35/10 311E

   F16K27/02

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-271966(P2013-271966)

(22)【出願日】2013年12月27日

(65)【公開番号】特開2015-124761(P2015-124761A)

(43)【公開日】2015年7月6日

【審査請求日】2016年6月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207791

【氏名又は名称】大豊工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100162031

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 豊彦

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 洸嗣

(72)【発明者】

【氏名】井口 慎吾

【審査官】 小林 勝広

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６０１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３１９９００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ４７／０８−４７／１０

Ｆ０２Ｄ １３／００−２８／００

Ｆ０２Ｍ ２６／００−２６／７４、３５／００−３５／１６

Ｆ１６Ｋ １／００− １／５４、２７／００−２７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

新気ガスが流れる吸気通路と、該吸気通路に排気ガスを導入すると共に下流端に合流口を有するＥＧＲ通路と、を有し、該排気ガスの流量を調整可能なポペット弁が配置されるハウジングと、
該合流口と該吸気通路との間に配置され、該ポペット弁の弁軸が挿通される弁軸挿通孔と、該吸気通路に開口する導入孔と、を有する隔壁部と、
を備え、
該吸気通路と該ＥＧＲ通路とは、互いに交差する方向に延在しており、
該ＥＧＲ通路の通路長方向から見て、該弁軸挿通孔および該導入孔は、該合流口の径方向内側に配置されており、
前記隔壁部は、前記ハウジングと別体であり、
前記弁軸挿通孔および前記導入孔は、該隔壁部に穿設されているガス混合装置。

【請求項2】

前記隔壁部は、前記吸気通路に開口する複数の分流孔を有し、
前記ＥＧＲ通路の通路長方向から見て、複数の該分流孔は、前記合流口の径方向外側に配置されている請求項１に記載のガス混合装置。

【請求項3】

前記ハウジングは、前記吸気通路と前記隔壁部とが径方向内側に収容される収容室を有し、
前記ＥＧＲ通路は、該収容室に径方向外側から接続される請求項１または請求項２に記載のガス混合装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）通路を流れる排気ガスを、吸気通路を流れる新気ガスに、混合するガス混合装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１のＥＧＲ拡散ユニットは、吸排気システムにおいて、排気ガスを新気ガスに混合する際に用いられている。ＥＧＲ拡散ユニットは、吸気通路と、外周通路と、を備えている。吸気通路は、外周通路の径方向内側に配置されている。吸気通路と、外周通路と、は隔壁により仕切られている。隔壁には、複数のＥＧＲ出口が配置されている。外周通路には、高圧ＥＧＲ流路から、排気ガスが導入される。導入された排気ガスは、複数のＥＧＲ出口を介して、吸気通路に流れ込む。排気ガスは、吸気通路を流れる新気ガスに、混合される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−６４１６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ＥＧＲ拡散ユニットは、高圧ＥＧＲ流路の高圧ＥＧＲ調整弁から、独立して配置されている。このため、吸排気システムを構成する装置数が多い。すなわち、吸排気システムの構成が複雑である。

【0005】

また、吸気通路を流れる新気ガスのうち、径方向外側部分の新気ガスは、比較的簡単にＥＧＲ出口から導入される排気ガスに、混合される。しかしながら、吸気通路を流れる新気ガスのうち、径方向中心部分の新気ガスは、ＥＧＲ出口から導入される排気ガスに、混合されにくい。すなわち、排気ガスは、隔壁つまり吸気通路の内周面に開設されたＥＧＲ出口から、吸気通路に導入される。このため、排気ガスは、径方向中心部分の新気ガスにまで、到達しにくい。

【0006】

また、排気ガスは、複数のＥＧＲ出口から、吸気通路に導入される。ここで、複数のＥＧＲ出口のうち、高圧ＥＧＲ通路の軸線上に配置されているＥＧＲ出口からは、本来、比較的流速の速い排気ガスを、吸気通路に導入することができる。流速の速い排気ガスであれば、吸気通路の径方向中心部分の新気ガスに、到達しやすい。

【0007】

しかしながら、複数のＥＧＲ出口の流路抵抗は、高圧ＥＧＲ通路に近いほど大きくなるように、設定されている。すなわち、複数のＥＧＲ出口のうち、最も流路抵抗が大きいのは、高圧ＥＧＲ通路の軸線上に配置されているＥＧＲ出口である。このため、流速の速い排気ガスを吸気通路に導入することは困難である。

【0008】

そこで、本発明は、吸排気システムの構成を簡単にすることが可能で、排気ガスが吸気通路の径方向中心部分付近の新気ガスにまで到達しやすいガス混合装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）上記課題を解決するため、本発明のガス混合装置は、新気ガスが流れる吸気通路と、該吸気通路に排気ガスを導入すると共に下流端に合流口を有するＥＧＲ通路と、を有し、該排気ガスの流量を調整可能なポペット弁が配置されるハウジングと、該合流口と該吸気通路との間に配置され、該ポペット弁の弁軸が挿通される弁軸挿通孔と、該吸気通路に開口する導入孔と、を有する隔壁部と、を備え、該吸気通路と該ＥＧＲ通路とは、互いに交差する方向に延在しており、該ＥＧＲ通路の通路長方向から見て、該弁軸挿通孔および該導入孔は、該合流口の径方向内側に配置されていることを特徴とする。

【0010】

ここで、「新気ガス」とは、本発明のガス混合装置から排気ガスが合流する前のガスをいう。例えば、本発明のガス混合装置の上流側に別のガス混合装置があり、当該ガス混合装置から既に新気ガスに排気ガスが混合されている場合は、排気ガス混合済みの新気ガスが、本発明のガス混合装置における新気ガスに相当する。

【0011】

本発明のガス混合装置と、排気ガスの流量を調整するＥＧＲバルブアセンブリと、はハウジングを共用している。すなわち、本発明のガス混合装置とＥＧＲバルブアセンブリとは、ハウジングを介して、一体化されている。このため、ガス混合装置とＥＧＲバルブアセンブリとが別体の場合と比較して、吸排気システムを構成する装置数が少なくなる。したがって吸排気システムの構成を簡単にすることができる。

【0012】

また、本発明のガス混合装置によると、ＥＧＲ通路の通路長方向から見て、導入孔が合流口の径方向内側に配置されている。言い換えると、吸気通路から見て、導入孔と、合流口と、が直列に並んでいる。このため、導入孔を介して吸気通路に流れ込む排気ガスは、失速しにくい。したがって、排気ガスが、吸気通路の径方向中心部分付近の新気ガスにまで到達しやすい。よって、排気ガスと、新気ガスと、を充分に混合することができる。

【0013】

また、本発明のガス混合装置によると、ポペット弁の弁軸に沿って流れる流速の速い排気ガスを、導入孔から吸気通路に導入することができる。このため、排気ガスと、新気ガスと、を充分に混合することができる。

【0014】

また、排気ガスは、新気ガスに対して、高温である。このため、排気ガスが混合された新気ガスには、温度ムラが発生しやすい。特に、吸気通路の径方向外側部分の新気ガス（高温）と、吸気通路の径方向中心部分付近の新気ガス（低温）と、の間には、大きな温度差が発生しやすい。この点、本発明のガス混合装置によると、排気ガスが、吸気通路の径方向中心部分付近の新気ガスにまで到達しやすい。したがって、排気ガスが混合された新気ガスに、温度ムラが発生しにくくなる。

【0015】

（１−１）上記（１）の構成において、前記吸気通路と前記ＥＧＲ通路とは、互いに直交する方向に延在している構成とする方がよい。本構成によると、ＥＧＲ通路の延在方向が、吸気通路の径方向中心を向いている。このため、排気ガスが、吸気通路の径方向中心部分付近の新気ガスにまで到達しやすい。したがって、排気ガスと、新気ガスと、を充分に混合することができる。

【0016】

（２）上記（１）の構成において、前記隔壁部は、前記吸気通路に開口する複数の分流孔を有し、前記ＥＧＲ通路の通路長方向から見て、複数の該分流孔は、前記合流口の径方向外側に配置されている構成とする方がよい。

【0017】

本構成によると、排気ガスは、導入孔および複数の分流孔を介して、ＥＧＲ通路から吸気通路に導入される。ここで、ＥＧＲ通路の通路長方向から見て、複数の分流孔は、合流口の径方向外側に配置されている。このため、導入孔から吸気通路に導入される排気ガスと比較して、分流孔から吸気通路に導入される排気ガスは、流速が遅い。したがって、本構成によると、導入孔経由の高速の排気ガスを、吸気通路の径方向中心部分付近の新気ガスに、混合することができる。並びに、分流孔経由の低速の排気ガスを、吸気通路の径方向外側部分の新気ガスに、混合することができる。よって、排気ガスと、新気ガスと、を充分に混合することができる。

【0018】

また、本構成によると、分流孔が単一の場合と比較して、排気ガスを小さな塊状に分割して、吸気通路に導入することができる。このため、新気ガスに対する排気ガスの伝熱面積が大きくなる。したがって、排気ガスが混合された新気ガスに、温度ムラが発生しにくくなる。

【0019】

（２−１）上記（２）の構成において、前記吸気通路の上流側の方が下流側よりも、該吸気通路に対する前記分流孔の開口面積が大きい構成とする方がよい。ここで、「開口面積」とは、上流側または下流側に、複数の分流孔が配置されている場合は、複数の分流孔の吸気通路に対する開口面積の総和をいう。

【0020】

吸気通路においては、上流側の分流孔から導入された排気ガスの方が、下流側の分流孔から導入された排気ガスよりも、新気ガスとの接触時間が長くなる。このため、上流側の分流孔から導入された排気ガスの方が、下流側の分流孔から導入された排気ガスよりも、新気ガスと混合されやすい。

【0021】

この点、本構成によると、吸気通路の上流側の分流孔の方が下流側の分流孔よりも、排気ガスの導入量が大きくなる。このため、排気ガスの導入量が大きいほど、新気ガスとの接触時間を長くすることができる。したがって、排気ガスと、新気ガスと、を充分に混合することができる。また、排気ガスが混合された新気ガスに、温度ムラが発生しにくくなる。

【0022】

（３）上記（１）または（２）の構成において、前記ハウジングは、前記吸気通路と前記隔壁部とが径方向内側に収容される収容室を有し、前記ＥＧＲ通路は、該収容室に径方向外側から接続される構成とする方がよい。本構成によると、隔壁部が、収容室つまりハウジングの内部に収容されている。このため、外部からの衝撃から、隔壁部を保護することができる。

【0023】

（４）上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記隔壁部は、前記ハウジングと別体であり、前記弁軸挿通孔および前記導入孔は、該隔壁部に穿設されている構成とする方がよい。本構成によると、隔壁部に簡単に弁軸挿通孔および導入孔を配置することができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によると、吸排気システムの構成を簡単にすることが可能で、排気ガスが吸気通路の径方向中心部分付近の新気ガスにまで到達しやすいガス混合装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の一実施形態であるガス混合装置が配置される吸排気システムの模式図である。

【図2】同ガス混合装置の斜視断面図である。

【図3】図２の隔壁部付近の吸気通路方向断面図である。

【図4】図２の隔壁部付近の弁軸方向断面図である。

【図5】図２の隔壁部付近の透過図である。

【図6】図５のハウジングと隔壁部との分解図である。

【図7】隔壁部の内周面の周方向展開図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明のガス混合装置の実施の形態について説明する。

【0027】

＜吸排気システムの構成＞
まず、本実施形態のガス混合装置が配置される吸排気システムの構成について説明する。図１に、本実施形態のガス混合装置が配置される吸排気システムの模式図を示す。図１に示すように、吸排気システム９は、吸気系９０と、排気系９１と、ＨＰＬ（Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｌｏｏｐ）−ＥＧＲ系９２と、ＬＰＬ（Ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｌｏｏｐ）−ＥＧＲ系９３と、を備えている。

【0028】

吸気系９０は、吸気側ターボバイパスバルブ９００と、インタークーラー切換バルブ９０１と、インタークーラー９０２と、スロットルバルブ９０３と、を備えている。吸気系９０は、エンジン９４に、新気ガスＧ３を供給している。

【0029】

排気系９１は、排気側ターボバイパスバルブ９１０と、排気ブレーキバルブ９１１と、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）９１２と、排気絞りバルブ９１３と、を備えている。排気系９１は、エンジン９４から、排気ガスＧ２を排出している。吸気系９０と排気系９１との間には、第一ターボチャージャー９５と、第二ターボチャージャー９６と、が配置されている。

【0030】

ＨＰＬ−ＥＧＲ系９２は、エンジン９４の排気側と、吸気系９０（具体的にはスロットルバルブ９０３下流側）と、の間に配置されている。ＨＰＬ−ＥＧＲ系９２は、ＥＧＲクーラー切換バルブ９２０と、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ９２１と、ＥＧＲクーラー９２２と、を備えている。ＨＰＬ−ＥＧＲ系９２は、排気ガスＧ２の一部を吸気系９０に戻している。

【0031】

ＬＰＬ−ＥＧＲ系９３は、排気系９１（具体的にはＤＰＦ９１２の下流側）と、吸気系９０（具体的には第二ターボチャージャー９６の上流側）と、の間に配置されている。ＬＰＬ−ＥＧＲ系９３は、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ９３１と、ＥＧＲクーラー９３２と、を備えている。ＬＰＬ−ＥＧＲ系９３は、排気ガスＧ２の一部を吸気系９０に戻している。

【0032】

上記吸排気システム９における複数のバルブのうち、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ９３１付近に、本実施形態のガス混合装置が配置されている。

【0033】

＜ガス混合装置の構成＞
次に、本実施形態のガス混合装置の構成について説明する。図２に、本実施形態のガス混合装置の斜視断面図を示す。図３に、図２の隔壁部付近の吸気通路方向断面図を示す。図４に、図２の隔壁部付近の弁軸方向断面図を示す。図５に、図２の隔壁部付近の透過図を示す。図６に、図５のハウジングと隔壁部との分解図を示す。図７に、隔壁部の内周面の周方向展開図を示す。

【0034】

図２〜図７に示すように、本実施形態のガス混合装置１は、ハウジング２と、隔壁部３と、吸気管７０、７１と、を備えている。なお、ハウジング２は、後述するＥＧＲバルブアセンブリ８（図１に示すＬＰＬ−ＥＧＲバルブ９３１に対応）のハウジングと共用化されている。

【0035】

［ハウジング２］
ハウジング２は、収容室２０と、ＥＧＲ通路２１と、スプリング収容室２２と、を備えている。収容室２０は、前後方向に延在している。収容室２０の径方向断面は、真円状を呈している。収容室２０の後端には、段差２０ａが形成されている。図４に示すように、収容室２０の内周面の上側部分には、径方向内側に張り出す凸部２０ｂが形成されている。また、収容室２０の後側部分の内周面の上側部分からは、ボス部２０ｃが突設されている。ボス部２０ｃの径方向内側には、後述するＥＧＲバルブアセンブリ８のポペット弁８０の弁軸８００が、上下方向に移動可能に挿通されている。

【0036】

収容室２０の内部には、吸気通路２０２が配置されている。吸気通路２０２は、前後方向に延在している。吸気通路２０２の径方向断面は、真円状を呈している。吸気通路２０２は、後述する隔壁部３の径方向内側に配置されている。吸気通路２０２の前端（軸方向一端、上流端）には、新気ガス流入口２００が配置されている。新気ガス流入口２００には、後述する吸気管７０から、新気ガスＧ１が流入する。一方、吸気通路２０２の後端（軸方向他端、下流端）には、新気ガス流出口２０１が配置されている。新気ガス流出口２０１からは、排気ガスＧ２が混合された新気ガス（新気ガスＧ１と排気ガスＧ２との混合ガス）Ｇ３が流出する。

【0037】

ＥＧＲ通路２１は、上下方向に延在している。ＥＧＲ通路２１の径方向断面は、真円状を呈している。ＥＧＲ通路２１は、収容室２０から、下側に分岐している。ＥＧＲ通路２１の下端（軸方向一端、上流端）には、排気ガス流入口２１０が配置されている。排気ガス流入口２１０は、図１に示すＬＰＬ−ＥＧＲ系９３の、ＥＧＲクーラー９３２の下流側に接続されている。排気ガス流入口２１０には、排気ガスＧ２が流入する。一方、ＥＧＲ通路２１の上端（軸方向他端、下流端）には、合流口２１１が配置されている。図３、図５に示すように、合流口２１１は、収容室２０に、下側（径方向外側）から開口している。スプリング収容室２２は、収容室２０の上側に配置されている。図２に示すように、スプリング収容室２２には、後述するＥＧＲバルブアセンブリ８のスプリング８２が収容されている。

【0038】

［吸気管７０、７１］
図２、図３、図５に示すように、吸気管７０は、ハウジング２の前側に配置されている。吸気管７０は、図１に示す吸気系９０の、吸気口９３０の下流側に接続されている。吸気管７０の内部には、吸気通路７００が形成されている。吸気通路７００は、前後方向に延在している。吸気通路７００の径方向断面は、真円状を呈している。吸気通路７００は、新気ガス流入口２００に連通している。

【0039】

図２、図３、図５に示すように、吸気管７１は、ハウジング２の後側に配置されている。吸気管７１は、図１に示す吸気系９０の、第二ターボチャージャー９６の上流側に接続されている。吸気管７１の内部には、吸気通路７１０が形成されている。吸気通路７１０は、前後方向に延在している。吸気通路７１０の径方向断面は、真円状を呈している。吸気通路７１０は、新気ガス流出口２０１に連通している。

【0040】

［隔壁部３］
図２〜図６に示すように、隔壁部３は、金属製であって、円筒状を呈している。隔壁部３は、収容室２０の内部に配置されている。隔壁部３は、合流口２１１を上側から覆っている。隔壁部３は、合流口２１１と吸気通路２０２とを仕切っている。隔壁部３の後端は、段差２０ａに当接している。当該当接により、収容室２０に対する隔壁部３の前後方向位置が決定される。図４に示すように、隔壁部３の外周面の上側部分には、径方向外側に張り出す凸部３ｂが形成されている。凸部３ｂは、ハウジング２の凸部２０ｂと当接している。当該当接により、収容室２０に対する隔壁部３の径方向位置が決定される。凸部３ｂには、図７に示すように、半円状の切欠部３ａが凹設されている。切欠部３ａは、ボス部２０ｃの外周面の前半部分に当接している。

【0041】

図７に示すように、隔壁部３には、合計１０個の分流孔３０ｄと、合計６個の分流孔３０ｅと、合計３個の導入孔３２と、弁軸挿通孔３１と、が穿設されている。分流孔３０ｄ、３０ｅ、導入孔３２は、各々、ＥＧＲ通路２１と、吸気通路２０２と、を連通している。分流孔３０ｄ、３０ｅ、導入孔３２については、後で詳しく説明する。弁軸挿通孔３１には、後述するＥＧＲバルブアセンブリ８のポペット弁８０の弁軸８００が、上下方向に移動可能に挿通されている。

【0042】

＜ＥＧＲバルブアセンブリの構成＞
次に、本実施形態のガス混合装置とハウジングを共用するＥＧＲバルブアセンブリの構成について簡単に説明する。図２に示すように、ＥＧＲバルブアセンブリ８は、ガス混合装置１と共用のハウジング２と、ポペット弁８０と、弁座８１と、スプリング８２と、モータ８３と、を備えている。

【0043】

弁座８１は、ＥＧＲ通路２１の合流口２１１の下側に配置されている。ポペット弁８０は、弁軸８００と、弁体８０１と、を備えている。弁体８０１は、弁座８１に対して、下側から、着座、離座可能である。弁軸８００は、弁体８０１の上面から上側に突設されている。弁軸８００は、上下方向に延在している。弁軸８００は、スプリング収容室２２からＥＧＲ通路２１まで、収容室２０を径方向に横切って、延在している。弁軸８００の上端には、フランジ部８００ａが配置されている。スプリング８２は、ハウジング２のスプリング収容室２２の底面と、弁軸８００のフランジ部８００ａと、の間に介装されている。スプリング８２は、弁軸８００、つまりポペット弁８０を、上側に付勢している。モータ８３は、スプリング収容室２２を上側から覆っている。モータ８３は、ギア（図略）と、モータ側シャフト８３０と、を備えている。モータ８３は、ギアを回転駆動する。ギアは、モータ側シャフト８３０を、上下方向に往復動させる。モータ側シャフト８３０の下端は、弁軸８００の上端に、当接している。

【0044】

閉弁状態から図２に示す開弁状態に切り換える場合は、モータ８３を駆動し、スプリング８２の付勢力に抗して、弁軸８００を下降させる。弁体８０１は、弁座８１から離座する。一方、図２に示す開弁状態から閉弁状態に切り換える場合は、モータ８３を停止し、スプリング８２の付勢力により、弁軸８００を上昇させる。弁体８０１は、弁座８１に着座する。

【0045】

＜分流孔、導入孔について＞
次に、本実施形態のガス混合装置の分流孔３０ｄ、３０ｅ、導入孔３２について説明する。図４に示すように、前側から見て、収容室２０の径方向中心（吸気通路２０２の径方向中心、隔壁部３の径方向中心）Ａ１を通る上下方向直線、つまり合流口２１１の径方向中心Ｌ１に対して、分流孔３０ｄ、３０ｅは、左右対称に配置されている。

【0046】

図７に示すように、隔壁部３の内周面の展開図において、収容室２０の径方向中心Ａ１に対して、分流孔３０ｄ、３０ｅは、左右対称に配置されている。すなわち、隔壁部３の下端を０°位置として、前側から見て時計回り方向に角度が進行する場合、９０°位置を経由した場合の０°位置から１８０°位置までの構成（時計回り）と、２７０°位置を経由した場合の０°位置から１８０°位置までの構成（反時計回り）と、は左右対称である。

【0047】

図７に示すように、分流孔３０ｄの径方向断面は、真円状を呈している。１０個の分流孔３０ｄは、周方向および前後方向に並んでいる。分流孔３０ｅの径方向断面は、真円状を呈している。分流孔３０ｅは、分流孔３０ｄよりも、小径である。６個の分流孔３０ｄは、周方向および前後方向に並んでいる。

【0048】

図４に示すように、前側から見て、収容室２０の径方向中心Ａ１を通る上下方向直線、つまり合流口２１１の径方向中心Ｌ１に対して、導入孔３２は、左右対称に配置されている。図４、図７に示すように、３個の導入孔３２は、上側（吸気通路２０２の径方向内側）から見て、合流口２１１の径方向内側に配置されている。

【0049】

＜ガス混合装置の動き＞
次に、本実施形態のガス混合装置の動きについて説明する。図２に示す開弁状態においては、ポペット弁８０の弁体８０１が、弁座８１から離間している。このため、弁体８０１と弁座８１との隙間を介して、ＥＧＲ通路２１から吸気通路２０２に、排気ガスＧ２が導入される。

【0050】

具体的には、図４、図７に示すように、排気ガスＧ２は、排気ガス流入口２１０から、ＥＧＲ通路２１、合流口２１１、分流孔３０ｄ、３０ｅ、導入孔３２を介して、吸気通路２０２に流れ込む。この際、排気ガスＧ２は、分流孔３０ｄ、３０ｅ、導入孔３２により、複数の流れに分流される。

【0051】

すなわち、図７に示すように、隔壁部３の前縁付近からは、１０個の大径の分流孔３０ｄを介して、排気ガスＧ２が吸気通路２０２に流れ込む。また、隔壁部３における分流孔３０ｄの後側部分からは、６個の小径の分流孔３０ｅを介して、排気ガスＧ２が吸気通路２０２に流れ込む。また、隔壁部３における弁軸挿通孔３１の周囲からは、３個の導入孔３２を介して、排気ガスＧ２が吸気通路２０２に流れ込む。このように、排気ガスＧ２は、複数の流れに分流して、吸気通路２０２に流れ込む。

【0052】

流れ込んだ排気ガスＧ２は、吸気通路２０２において、新気ガスＧ１と合流する。排気ガスＧ２が混合された新気ガスＧ３は、新気ガス流出口２０１から、吸気管７１の吸気通路７１０に流出する。新気ガスＧ３は、図１に示す吸気系９０を介して、エンジン９４に導入される。

【0053】

＜作用効果＞
次に、本実施形態のガス混合装置の作用効果について説明する。図２に示すように、本実施形態のガス混合装置１と、ＥＧＲバルブアセンブリ８と、はハウジング２を共用している。すなわち、ガス混合装置１とＥＧＲバルブアセンブリ８とは、ハウジング２を介して、一体化されている。このため、ガス混合装置１とＥＧＲバルブアセンブリ８とが別体の場合と比較して、図１に示す吸排気システム９を構成する装置数が少なくなる。したがって吸排気システム９の構成を簡単にすることができる。

【0054】

また、本実施形態のガス混合装置１によると、図７に示すように、上側（ＥＧＲ通路２１の通路長方向の下流側）から見て、複数の導入孔３２が合流口２１１の径方向内側に配置されている。言い換えると、吸気通路２０２から見て、複数の導入孔３２と、合流口２１１と、が上下方向に直列に並んでいる。このため、複数の導入孔３２を介して吸気通路２０２に流れ込む排気ガスＧ２は、失速しにくい。したがって、排気ガスＧ２が、吸気通路２０２の径方向中心部分付近の新気ガスＧ１にまで到達しやすい。よって、排気ガスＧ２と、新気ガスＧ１と、を充分に混合することができる。

【0055】

また、本実施形態のガス混合装置１によると、図４に示すように、ポペット弁８０の弁軸８００に沿って流れる流速の速い排気ガスＧ２を、流れ方向（下側から上側に向かう方向）を変えることなく、複数の導入孔３２から吸気通路２０２に導入することができる。このため、排気ガスＧ２と、新気ガスＧ１と、を充分に混合することができる。

【0056】

また、排気ガスＧ２は、新気ガスＧ１に対して、高温である。このため、排気ガスＧ２が混合された新気ガスＧ３には、温度ムラが発生しやすい。特に、吸気通路２０２の径方向外側部分の新気ガスＧ３（高温）と、吸気通路２０２の径方向中心部分付近の新気ガスＧ３（低温）と、の間には、大きな温度差が発生しやすい。この点、本実施形態のガス混合装置１によると、排気ガスＧ２が、吸気通路２０２の径方向中心部分付近の新気ガスＧ１にまで到達しやすい。したがって、排気ガスＧ２が混合された新気ガスＧ３に、温度ムラが発生しにくくなる。

【0057】

また、本実施形態のガス混合装置１によると、図３、図４に示すように、吸気通路２０２とＥＧＲ通路２１とは、互いに直交する方向に延在している。すなわち、ＥＧＲ通路２１の延在方向が、吸気通路２０２の径方向中心を向いている。このため、排気ガスＧ２が、吸気通路２０２の径方向中心部分付近の新気ガスＧ１にまで到達しやすい。したがって、排気ガスＧ２と、新気ガスＧ１と、を充分に混合することができる。

【0058】

また、本実施形態のガス混合装置１によると、図７に示すように、排気ガスＧ２は、複数の導入孔３２、および複数の分流孔３０ｄ、３０ｅを介して、ＥＧＲ通路２１から吸気通路２０２に、導入される。ここで、上側（ＥＧＲ通路２１の通路長方向の下流側）から見て、複数の分流孔３０ｄ、３０ｅは、合流口２１１の径方向外側に配置されている。このため、図４に示すように、複数の分流孔３０ｄ、３０ｅから吸気通路２０２に導入される排気ガスＧ２は、隔壁部３の外周面に沿って、周方向に迂回する必要がある。したがって、複数の導入孔３２から吸気通路２０２に導入される排気ガスＧ２と比較して、複数の分流孔３０ｄ、３０ｅから吸気通路２０２に導入される排気ガスＧ２は、流速が遅くなる。よって、本実施形態のガス混合装置１によると、複数の導入孔３２経由の高速の排気ガスＧ２を、吸気通路２０２の径方向中心部分付近の新気ガスＧ１に、混合することができる。並びに、複数の分流孔３０ｄ、３０ｅ経由の低速の排気ガスＧ２を、吸気通路２０２の径方向外側部分の新気ガスＧ１に、混合することができる。

【0059】

また、本実施形態のガス混合装置１によると、図４、図７に示すように、排気ガスＧ２は、隔壁部３の複数の分流孔３０ｄ、３０ｅを介して、ＥＧＲ通路２１から吸気通路２０２に、導入される。ここで、複数の分流孔３０ｄ、３０ｅは、前後方向（吸気通路２０２の通路長方向）および周方向に分布している。このため、本実施形態のガス混合装置１によると、前後方向および周方向における排気ガスＧ２の導入量のばらつきを抑制することができる。したがって、排気ガスＧ２と、新気ガスＧ１と、を充分に混合することができる。

【0060】

また、排気ガスＧ２は、新気ガスＧ１に対して、高温である。このため、排気ガスＧ２が混合された新気ガスＧ３には、温度ムラが発生しやすい。この点、本実施形態のガス混合装置１によると、分流孔３０ｄ、３０ｅが単一の場合と比較して、排気ガスＧ２を小さな塊状に分割して、吸気通路２０２に導入することができる。このため、新気ガスＧ１に対する排気ガスＧ２の伝熱面積が大きくなる。したがって、排気ガスＧ２が混合された新気ガスＧ１に、温度ムラが発生しにくくなる。

【0061】

また、吸気通路２０２においては、上流側の分流孔３０ｄから導入された排気ガスＧ２の方が、下流側の分流孔３０ｅから導入された排気ガスＧ２よりも、新気ガスＧ１との接触時間（排気ガスＧ２が新気ガスＧ１に接触してから、図１に示すエンジン９４に導入されるまでの時間）が長くなる。このため、上流側の分流孔３０ｄから導入された排気ガスＧ２の方が、下流側の分流孔３０ｅから導入された排気ガスＧ２よりも、新気ガスＧ１と混合されやすい。

【0062】

この点、本実施形態のガス混合装置１によると、図７に示すように、前側の方が後側よりも、分流孔３０ｄ、３０ｅの開口面積が大きい。すなわち、吸気通路２０２に対する分流孔３０ｄ、３０ｅの開口面積は、「１０個の分流孔３０ｄの総和＞６個の分流孔３０ｅの総和」となるように、設定されている。このため、吸気通路２０２に対する排気ガスＧ２の導入量は、「１０個の分流孔３０ｄの総和＞６個の分流孔３０ｅの総和」となる。したがって、排気ガスＧ２の導入量が大きいほど、新気ガスＧ１との接触時間を長くすることができる。よって、排気ガスＧ２と、新気ガスＧ１と、を充分に混合することができる。また、排気ガスＧ２が混合された新気ガスＧ３に、温度ムラが発生しにくくなる。

【0063】

また、図４、図５に示すように、隔壁部３は、収容室２０つまりハウジング２の内部に収容されている。このため、外部からの衝撃から、隔壁部３を保護することができる。また、図６に示すように、隔壁部３は、ハウジング２と別体である。また、弁軸挿通孔３１、複数の導入孔３２、複数の分流孔３０ｄ、３０ｅは、隔壁部３に穿設されている。このため、隔壁部３に簡単に弁軸挿通孔３１、複数の導入孔３２、複数の分流孔３０ｄ、３０ｅを配置することができる。

【0064】

＜その他＞
以上、本発明のガス混合装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

【0065】

例えば、隔壁部３における分流孔３０ｄ、３０ｅ、導入孔３２の位置、寸法、範囲は特に限定しない。図７に示す、９０°位置を経由した場合の０°位置から１８０°位置までの区間（正方向区間）と、２７０°位置を経由した場合の０°位置から１８０°位置までの区間（逆方向区間）と、で分流孔３０ｄ、３０ｅ、導入孔３２の位置、寸法、範囲が異なっていてもよい。例えば、正方向区間だけ、または逆方向区間だけに、分流孔３０ｄ、３０ｅ、導入孔３２を偏在させてもよい。こうすると、吸気通路２０２に、排気ガスＧ２の旋回流を形成しやすくなる。このため、排気ガスＧ２と、新気ガスＧ１と、を充分に混合することができる。また、複数の分流孔３０ｄ、３０ｅを、隔壁部３に、格子状に配置してもよい。また、複数の分流孔３０ｄ、３０ｅを、隔壁部３の全体に配置してもよい。

【0066】

また、市販のパンチングメタルの板材を利用して、図６に示す隔壁部３を作製してもよい。すなわち、パンチングメタルの板材を丸めることにより、円筒状の隔壁部３を作製してもよい。こうすると、隔壁部３の製造コストを削減することができる。

【0067】

また、図４、図６に示す収容室２０の内周面における、分流孔３０ｄ、３０ｅに対応する位置に、径方向内側に隆起するスロープ状の規制部を配置してもよい。そして、吸気通路２０２に対する排気ガスＧ２の流出方向を、所望の方向（吸気通路２０２の通路長方向、周方向、径方向のうち、少なくとも一つが含まれる任意の方向）に、配向させてもよい。こうすると、排気ガスＧ２と、新気ガスＧ１と、を充分に混合することができる。

【0068】

また、規制部は、吸気通路２０２の上流側の方が下流側よりも、排気ガスＧ２の流出方向が周方向を向くように、分流孔３０ｄ、３０ｅからの流出方向を規制してもよい。こうすると、吸気通路２０２の上流側において、主に、排気ガスＧ２を、新気ガスＧ１の径方向外側部分に、導入することができる。また、吸気通路２０２の下流側において、主に、排気ガスＧ２を、新気ガスＧ１の径方向中間部分（径方向中心部分と径方向外側部分との間の部分）に、導入することができる。すなわち、吸気通路２０２の上流側から下流側に亘って、排気ガスＧ２の導入方向を、段階的に、径方向に振り分けることができる。

【0069】

また、図６に示す隔壁部３を、一体物ではなく、複数の分割体製としてもよい。例えば、後縁の上下方向両端に半円状の切欠部を有する前側隔壁と、前縁の上下方向両端に半円状の切欠部を有する後側隔壁と、を合体させることにより、隔壁部３を作製してもよい。この場合、上端の前後一対の切欠部が合体することにより、ボス部２０ｃの挿通孔が形成される。並びに、下端の前後一対の切欠部が合体することにより、弁軸挿通孔３１が形成される。また、前側隔壁を、吸気管７０に一体的に形成してもよい。また、後側隔壁を、収容室２０の内周面に、一体的に形成してもよい。こうすると、ハウジング２と吸気管７０とを組み付けることにより、前側隔壁と、後側隔壁と、を合体させることができる。したがって、ハウジング２と吸気管７０との組付と同時に、隔壁部３を設置することができる。

【0070】

また、ガス混合装置１は、ＥＧＲバルブアセンブリ８と別体であってもよい。この場合、ハウジング２は、例えば吸気管７０、７１のような、管状であってもよい。また、この場合、吸気通路２０２を有する管状のハウジング２の径方向外側に、ＥＧＲ通路２１を有するＥＧＲ管を、二重筒状に配置してもよい。そして、ハウジング２の管壁に、隔壁部３を配置してもよい。すなわち、ハウジング２の管壁に、分流孔３０ｄ、３０ｅ、導入孔３２を開設してもよい。また、ＥＧＲバルブアセンブリ８に配置されるバルブは、バタフライバルブであってもよい。

【0071】

また、ガス混合装置１は、図１のＨＰＬ−ＥＧＲバルブ９２１付近に配置してもよい。この場合は、スロットルバルブ９０３出側の新気ガスＧ３が、本発明の「新気ガス」に相当する。また、ガス混合装置１の配置方向（吸気通路２０２、ＥＧＲ通路２１の延在方向）は特に限定しない。例えば、図２における上側が、下側、前側、後側、右側、左側などであってもよい。

【符号の説明】

【0072】

１：ガス混合装置。
２：ハウジング、２０：収容室、２００：新気ガス流入口、２０１：新気ガス流出口、２０２：吸気通路、２０ａ：段差、２０ｂ：凸部、２０ｃ：ボス部、２１：ＥＧＲ通路、２１０：排気ガス流入口、２１１：合流口、２２：スプリング収容室。
３：隔壁部、３ａ：切欠部、３ｂ：凸部、３０ｄ：分流孔、３０ｅ：分流孔、３１：弁軸挿通孔、３２：導入孔。
７０：吸気管、７００：吸気通路、７１：吸気管、７１０：吸気通路。
８：ＥＧＲバルブアセンブリ、８０：ポペット弁、８００：弁軸、８００ａ：フランジ部、８０１：弁体、８１：弁座、８２：スプリング、８３：モータ、８３０：モータ側シャフト。
９：吸排気システム、９０：吸気系、９００：吸気側ターボバイパスバルブ、９０１：インタークーラー切換バルブ、９０２：インタークーラー、９０３：スロットルバルブ、９１：排気系、９１０：排気側ターボバイパスバルブ、９１１：排気ブレーキバルブ、９１２：ＤＰＦ、９１３：排気絞りバルブ、９２：ＨＰＬ−ＥＧＲ系、９２０：ＥＧＲクーラー切換バルブ、９２１：ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ、９２２：ＥＧＲクーラー、９３：ＬＰＬ−ＥＧＲ系、９３０：吸気口、９３１：ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ、９３２：ＥＧＲクーラー、９４：エンジン、９５：第一ターボチャージャー、９６：第二ターボチャージャー。
Ｇ１：新気ガス、Ｇ２：排気ガス、Ｇ３：新気ガス。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】