特許 6549350 過給機付き内燃機関

(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】6549350

(24)【登録日】2019年7月5日

(45)【発行日】2019年7月24日

(54)【発明の名称】過給機付き内燃機関

(51)【国際特許分類】

   F02B 29/04 20060101AFI20190711BHJP

   F02B 37/00 20060101ALI20190711BHJP

   F02M 26/02 20160101ALI20190711BHJP

   F02M 35/10 20060101ALI20190711BHJP

【ＦＩ】

   F02B29/04 P

   F02B37/00 302D

   F02B37/00 302F

   F02M26/02

   F02M35/10 301W

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-268491(P2013-268491)

(22)【出願日】2013年12月26日

(65)【公開番号】特開2015-124652(P2015-124652A)

(43)【公開日】2015年7月6日

【審査請求日】2016年11月7日

【審判番号】不服2018-5902(P2018-5902/J1)

【審判請求日】2018年4月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000177612

【氏名又は名称】株式会社ミクニ

(74)【代理人】

【識別番号】110000121

【氏名又は名称】アイアット国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】小池 佑一

(72)【発明者】

【氏名】三澤 透

(72)【発明者】

【氏名】田畑 信悟

【合議体】

【審判長】 金澤 俊郎

【審判官】 鈴木 充

【審判官】 水野 治彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６４００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３４６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１７７７３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６１−４８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−９０７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４０９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０１９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８０１１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F02B 29/04

F02B 37/00

F02M 26/06

F02M 35/10

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関と、
吸気ガス流れ方向の下流側端部が前記内燃機関に接続された吸気通路と、
過給機の一部を構成すると共に、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、
凝縮水排出口を備えると共に、前記コンプレッサよりも前記吸気ガス流れ方向の下流側で前記吸気通路に配置されたインタークーラーと、
前記インタークーラーよりも前記吸気ガス流れ方向の下流側で前記吸気通路に配置されたスロットルバルブと、
駆動ガスを供給する駆動ガス供給口、液体を吸入する液体吸入口および前記駆動ガスと霧化した前記液体との混合ガスを排出する混合ガス排出口を備え、
前記駆動ガス供給口が前記コンプレッサおよび前記スロットルバルブの間で前記吸気通路に接続され、前記液体吸入口が前記凝縮水排出口に接続され、前記混合ガス排出口が前記スロットルバルブおよび前記内燃機関の間で前記吸気通路に接続されたエゼクターと、
前記吸気通路と前記駆動ガス供給口とを接続する駆動ガス供給路に設けられた第１のバルブと、
を備え、
前記第１のバルブは、前記吸気通路の過給圧が、バルブ開閉閾過給圧を超えた場合に開かれ、前記バルブ開閉閾過給圧より小さくなった場合に閉じられる
ことを特徴とする過給機付き内燃機関。

【請求項2】

請求項１に記載の過給機付き内燃機関において、
排気ガス流れ方向の上流側端部が前記内燃機関に接続された排気通路と、
前記過給機の一部を構成すると共に、前記排気通路に配置されたタービンと、
前記コンプレッサよりも前記吸気ガス流れ方向の上流側で前記吸気通路および前記タービンよりも前記排気ガス流れ方向の下流側で前記排気通路を接続するＥＧＲ通路と、
をさらに備えることを特徴とする過給機付き内燃機関。

【請求項3】

請求項１または２に記載の過給機付内燃機関において、
前記第１のバルブは、当該第１のバルブを開けた時点からの積算時間が、バルブ開閉閾時間を超えた場合に閉じられる
ことを特徴とする過給機付き内燃機関。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の過給機付き内燃機関において、
前記凝縮水排出口と前記液体吸入口とを接続する凝縮水排出通路に設けられた第２のバルブをさらに備え、
前記第２のバルブは、前記吸気通路の過給圧が、前記バルブ開閉閾過給圧を超えた場合に開かれ、前記バルブ開閉閾過給圧よりも小さくなった場合に閉じられる
ことを特徴とする過給機付き内燃機関。

【請求項5】

請求項３に記載の過給機付き内燃機関において、
前記凝縮水排出口と前記液体吸入口とを接続する凝縮水排出通路に設けられた第２のバルブをさらに備え、
前記第２のバルブは、前記吸気通路の過給圧が、前記バルブ開閉閾過給圧を超えた場合に開かれ、前記バルブ開閉閾過給圧よりも小さくなった場合に閉じられるとともに、当該第２のバルブを開けた時点からの積算時間が、前記バルブ開閉閾時間を超えた場合に閉じられる
ことを特徴とする過給機付き内燃機関。

【請求項6】

請求項４または５に記載の過給機付き内燃機関において、
前記凝縮水が貯留される凝縮水貯留タンクをさらに備え、
前記凝縮水排出通路は、前記凝縮水排出口側から前記液体吸入側へと向かう方向に沿って、前記凝縮水貯留タンクおよび前記第２のバルブが順に設けられている
ことを特徴とする過給機付き内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、過給機付き内燃機関および過給機付き内燃機関用エゼクターに関するものである。

【背景技術】

【0002】

過給機付きの内燃機関では、排気通路にタービンを配置し、吸気通路にコンプレッサを配置した過給機を備えており、また、吸気通路には、コンプレッサにより圧縮され、高温になった吸気ガスを冷却するために、コンプレッサの下流側にインタークーラーが設けられている。また、近年では、環境対応等の観点から、タービンよりも下流側の排気通路とコンプレッサよりも上流側の吸気通路とを接続し内燃機関からの排気ガスの一部を吸気通路に還流させるＥＧＲ通路をさらに備えた過給機付きの内燃機関も利用されている。

【0003】

このような過給機付き内燃機関では、インタークーラーにおいて吸気ガスが冷却されることにより凝縮水が発生する。そして、ＥＧＲ通路をさらに備えた過給機付きの内燃機関では、ＥＧＲ通路から吸気通路へと流れ込んだＥＧＲガス中に硫黄成分等が含まれる。したがって、凝縮水中にもこれらの成分が含まれることとなるため、これらの成分によりインタークーラーが腐食される。

【0004】

このような問題に鑑みて、特許文献１では、インタークーラーにおいて発生した凝縮水をより確実に排出できる技術が提案されている。そして、この技術では、たとえば、インタークーラーと内燃機関およびスロットルバルブの間に位置する吸気通路とを接続する排出路を設けることで、インタークーラーにおいて発生した凝縮水を内燃機関の気筒内に流入させて蒸発させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−１０８７６１号公報（段落０００４、０００７、図３等）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、インタークーラーにおいて発生した凝縮水を、排出路を利用して内燃機関へとそのまま還流させる方法では、ウォーターハンマー現象などが発生し、内燃機関に悪影響を及ぼす可能性がある。

【0007】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、インタークーラーにおいて発生した凝縮水を内燃機関に還流させる場合においても、ウォーターハンマー現象などの発生を抑制して内燃機関への悪影響を抑制する過給機付き内燃機関および過給機付き内燃機関用エゼクターを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、
本発明の過給機付き内燃機関は、内燃機関と、吸気ガス流れ方向の下流側端部が前記内燃機関に接続された吸気通路と、過給機の一部を構成すると共に、吸気通路に配置されたコンプレッサと、凝縮水排出口を備えると共に、コンプレッサよりも吸気ガス流れ方向の下流側で吸気通路に配置されたインタークーラーと、インタークーラーよりも吸気ガス流れ方向の下流側で吸気通路に配置されたスロットルバルブと、駆動ガスを供給する駆動ガス供給口、液体を吸入する液体吸入口および駆動ガスと霧化した液体との混合ガスを排出する混合ガス排出口を備え、駆動ガス供給口がコンプレッサおよびスロットルバルブの間で吸気通路に接続され、液体吸入口が凝縮水排出口に接続され、混合ガス排出口がスロットルバルブおよび内燃機関の間で吸気通路に接続されたエゼクターと、吸気通路と駆動ガス供給口とを接続する駆動ガス供給路に設けられた第１のバルブと、を備え、第１のバルブは、吸気通路の過給圧が、バルブ開閉閾過給圧を超えた場合に開かれ、前記バルブ開閉閾過給圧より小さくなった場合に閉じられることを特徴とする。

【0009】

本発明の過給機付き内燃機関の一実施形態は、排気ガス流れ方向の上流側端部が内燃機関に接続された排気通路と、過給機の一部を構成すると共に、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサよりも吸気ガス流れ方向の上流側で吸気通路およびタービンよりも排気ガス流れ方向の下流側で排気通路を接続するＥＧＲ通路と、をさらに備えることが好ましい。

【0010】

本発明の過給機付き内燃機関の一実施形態は、第１のバルブは、当該第１のバルブを開けた時点からの積算時間が、バルブ開閉閾時間を超えた場合に閉じられることが好ましい。
また、前記凝縮水排出口と前記液体吸入口とを接続する凝縮水排出通路に設けられた第２のバルブをさらに備え、前記第２のバルブは、前記吸気通路の過給圧が、前記バルブ開閉閾過給圧を超えた場合に開かれ、前記バルブ開閉閾過給圧よりも小さくなった場合に閉じられることが好ましく、前記第２のバルブは、当該第２のバルブを開けた時点からの積算時間が、前記バルブ開閉閾時間を超えた場合に閉じられることが好ましい。

【0011】

本発明の過給機付き内燃機関の一実施形態は、凝縮水が貯留される凝縮水貯留タンクをさらに備え、凝縮水排出通路は、凝縮水排出口側から液体吸入側へと向かう方向に沿って、凝縮水貯留タンクおよび前記第２のバルブが順に設けられていることが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、インタークーラーにおいて発生した凝縮水を内燃機関に還流させる場合においても、ウォーターハンマー現象などの発生を抑制して内燃機関への悪影響を抑制する過給機付き内燃機関および過給機付き内燃機関用エゼクターを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態の過給機付き内燃機関の一例を示す概略構成図である。

【図2】図１に示すエゼクターの作動状況を制御するための制御フローチャートの一例を示すフローチャートである。

【図3】図２に示す制御フローチャートに従ってエゼクターを作動させた場合のエゼクターの作動パターンを示すグラフである。ここで、図３（Ａ）は、過給圧Ｐのみによってエゼクターの作動が制御される場合について示すグラフであり、図３（Ｂ）は、過給圧Ｐおよび積算時間Ｔ_ｉｎｔによってエゼクターの作動が制御される場合について示すグラフである。

【図4】図１に示すエゼクターの断面構造の一例を示す模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、本実施形態の過給機付き内燃機関の一例を示す概略構成図である。図１に示す過給機付き内燃機関１０は、内燃機関２０と、吸気ガス流れ方向Ｄｉｎの下流側端部が内燃機関１０に接続された吸気通路３０と、排気ガス流れ方向Ｄｅｘの上流側端部が内燃機関２０に接続された排気通路４０とを有している。そして、吸気通路３０には、過給機５０の一部を構成するコンプレッサ５０Ｃが配置され、排気通路４０には、過給機５０の一部を構成するタービン５０Ｔが配置されている。また、コンプレッサ５０Ｃよりも吸気ガス流れ方向Ｄｉｎの下流側に位置する吸気通路３０には、コンプレッサ５０Ｃによる圧縮によって、高温となった吸気ガスを冷却するためにインタークーラー６０が配置されている。このインタークーラー６０には、インタークーラー６０内を吸気ガスが通過する際に冷却された吸気ガス中の水分が凝縮して発生した凝縮水を外部に排出するための凝縮水排出口６２が設けられている。さらに、インタークーラー６０よりも吸気ガス流れ方向Ｄｉｎの下流側に位置する吸気通路３０にはスロットルバルブ７０が配置されている。そして吸気通路３０のスロットルバルブ７０の下流側には内燃機関２０が配置されている。

【0017】

さらに、ＥＧＲ通路８０が、コンプレッサ５０Ｃよりも吸気ガス流れ方向Ｄｉｎの上流側に位置する吸気通路３０と、タービン５０Ｔよりも排気ガス流れ方向Ｄｅｘの下流側に位置する排気通路４０とを接続するように配置されている。また、ＥＧＲ通路８０にはバルブ９０が設けられており、吸気通路３０のＥＧＲ通路８０との接続部分８０ＣＮよりも上流側には、バルブ１００が設けられており、これらのバルブ９０、１００の開度を調整することで、吸気通路３０の入口から取り入れられた外気（空気）と、排気通路４０からＥＧＲ通路８０を経て吸気通路３０へと再び循環する排気ガスとの混合度合いが決定される。また、吸気通路３０のバルブ１００が配置された位置よりも上流側にはフィルタ１１０が設けられる。

【0018】

ここで、排気ガス中には、硫黄酸化物や窒素酸化物等の酸性成分が含まれる。また、吸気通路３０を流れる吸気ガス中には、外気（空気）以外にＥＧＲ通路８０を経由して吸気通路３０へと循環した排気ガスも含まれる。このため、インタークーラー６０において発生した凝縮水は、水と排気ガス中に含まれる酸性成分とを含む酸性水溶液となる。また、本実施形態の過給機付き内燃機関１０はＥＧＲ通路８０を有していなくてもよいが、このような場合でも交通渋滞の多い都市部（特に精製度が低く硫黄成分等を多く含む燃料の使用が許容されていたり、排気ガス対策が不十分な自動車が多く走っている発展途上国の都市部）では、吸気通路３０の入口から取り入れられた外気（空気）中に高濃度の酸性成分が含まれ易くなる。したがって、ＥＧＲ通路８０が無い場合でも、インタークーラー６０において発生した凝縮水は酸性水溶液となる可能性がある。

【0019】

このような酸性を示す凝縮水が、インタークーラー６０内に滞留し続けると、インタークーラー６０が腐食するため、凝縮水をインタークーラー６０の外部へと排出する必要がある。このため、凝縮水は、インタークーラー６０の凝縮水排出口６２から外部へと排出される。この際、特許文献１にも開示されているように、凝縮水排出口６２とスロットルバルブ７０および内燃機関２０の間に位置する吸気通路３０とを接続する通路を設ければ、インタークーラー６０内で発生した凝縮水を、内燃機関２０中に流入させることができる。しかし、凝縮水をそのまま内燃機関２０中に流入させただけではウォーターハンマー現象等が発生し、内燃機関２０に悪影響を与える可能性がある。しかしながら、本実施形態の過給機付き内燃機関２０では、エゼクター１２０を用いることにより凝縮水を霧化させた状態で内燃機関２０内へと導入するため、上述したような問題の発生を抑制することができる。

【0020】

ここで、エゼクター１２０は、駆動ガスを供給する駆動ガス供給口１２０Ｄ、液体を吸入する液体吸入口１２０Ｌおよび駆動ガスと霧化した液体との混合ガスを排出する混合ガス排出口１２０Ｍを備えている。そして、駆動ガス供給路１３０により、駆動ガス供給口１２０Ｄが、インタークーラー６０およびコンプレッサ５０Ｃの間に位置する吸気通路３０に接続され、凝縮水排出通路１４０により、液体吸入口１２０Ｌが凝縮水排出口６２に接続され、混合ガス排出通路１５０により、混合ガス排出口１２０Ｍがスロットルバルブ７０および内燃機関２０の間に位置する吸気通路３０に接続される。このため、凝縮水排出通路１４０からエゼクター１２０に流入した凝縮水を、エゼクター１２０内で霧化した後、混合ガス排出通路１５０および吸気通路３０を経て内燃機関２０内へと流入させることができる。

【0021】

なお、内燃機関２０の稼働中において、凝縮水は、常時、大量に発生し続けるわけではない。このため、実用上は、インタークーラー６０内で発生した凝縮水をタンクに一旦溜めておいた上で、適宜、エゼクター１２０を作動させてタンク内に溜まった凝縮水を内燃機関２０内に導入することが好ましい。よって、このような処理を行うために、たとえば、駆動ガス供給路１３０にバルブ１６０を設け、凝縮水排出通路１４０には、凝縮水排出口６２側から液体吸入口１２０Ｌ側へと向う方向に沿って、凝縮水貯留タンク１７０およびバルブ１８０をこの順に設けることができる。この場合、コンプレッサ５０Ｃよりも下流側の吸気通路３０を流れる吸気ガスの過給圧に応じて、バルブ１６０、１８０の開閉のタイミングや開度を適宜制御することで、凝縮水貯留タンク１７０内に貯留された凝縮水を霧化した上で内燃機関２０へと導入できる。

【0022】

ここで、図１に示す過給機付き内燃機関１０において用いられるエゼクター１２０の作動条件は、適宜設定することができるが、たとえば、図２に示す制御フローチャートに従って制御することができる。

【0023】

まず、コンプレッサ５０Ｃとインタークーラー６０との間における吸気通路３０の過給圧Ｐと、バルブ１６０、１８０の開閉を決定するためのバルブ開閉閾過給圧Ｐ０とを比較し、過給圧Ｐがバルブ開閉閾過給圧Ｐ０を超えている場合は、バルブ１６０、１８０を開けることでエゼクター１２０が作動し始める。一方、過給圧Ｐがバルブ開閉閾過給圧Ｐ０を超えていない場合は、バルブ１６０、１８０は閉められたままの状態を維持するため、エゼクター１２０は作動しない。なお、過給圧Ｐは、過給機付き内燃機関１０やその稼働状況に応じて変動するが、通常、０ｋＰａ〜９０ｋＰａの範囲内である。また、バルブ開閉閾過給圧Ｐ０は、０ｋＰａを超え過給圧Ｐの最大値よりも小さい範囲内において適宜設定される。

【0024】

バルブ１６０、１８０を開けた場合、吸気通路３０を流れる吸気ガスが、駆動ガス供給路１３０を経て駆動ガス供給口１２０Ｄ側からエゼクター１２０内に供給され、凝縮水貯留タンク１７０に貯留されていた凝縮水が、凝縮水排出通路１４０を経て液体吸入口１２０Ｌ側からエゼクター１２０内へと吸い込まれる。そして、エゼクター１２０内にて霧化された凝縮水は、混合ガス排出通路１５０およびスロットルバルブ７０と内燃機関２０との間に位置する吸気通路３０を経て内燃機関２０内へと導入される。

【0025】

ここで、バルブ１６０、１８０を開けた状態を継続するか否かは、まず過給圧Ｐがバルブ開閉閾過給圧Ｐ０よりも小さくなっているか否かにより１次判断し、過給圧Ｐがバルブ開閉閾過給圧Ｐ０よりも小さくなっている場合は、バルブ１６０、１８０を再び閉じて、エゼクター１２０の作動を停止させる。一方、過給圧Ｐがバルブ開閉閾過給圧Ｐ０よりも小さくなっていない場合は、バルブ１６０、１８０を開いた状態を継続する。

【0026】

また、１次判断の結果、過給圧Ｐがバルブ開閉閾過給圧Ｐ０よりも大きい状態を維持し続けている場合は、バルブ１６０、１８０を開けた時点からの積算時間Ｔ_ｉｎｔが、バルブ開閉閾時間Ｔ０を超えているか否かについて２次判断する。その結果、積算時間Ｔ_ｉｎｔが、バルブ開閉閾時間Ｔ０を超えた場合は、バルブ１６０、１８０を再び閉じて、エゼクター１２０の作動を停止させる。一方、積算時間Ｔ_ｉｎｔが、バルブ開閉閾時間Ｔ０を超えていない場合は、バルブ１６０、１８０を開いた状態を継続する。

【0027】

したがって、エゼクター１２０の作動パターンは、図３（Ａ）に示すように過給圧Ｐがバルブ開閉閾過給圧Ｐ０を超えることによりエゼクター１２０が作動を開始し、過給圧Ｐがバルブ開閉閾過給圧Ｐ０を下回ることより作動を停止する場合と、図３（Ｂ）に示すように過給圧Ｐがバルブ開閉閾過給圧Ｐ０を超えることによりエゼクター１２０が作動を開始し、積算時間Ｔ_ｉｎｔがバルブ開閉閾時間Ｔ０を超えることによりエゼクター１２０が作動を停止する場合の２つのパターンがある。

【0028】

なお、図１に示す例では、駆動ガス供給口１２０Ｄは、コンプレッサ５０Ｃおよびインタークーラー６０の間に位置する吸気通路３０に接続されているが、駆動ガス供給口１２０Ｄは、コンプレッサ５０Ｃおよびスロットルバルブ７０の間に位置する吸気通路３０の任意の位置に接続できる。この場合、駆動ガス供給口１２０Ｄは、コンプレッサ５０Ｃおよびインタークーラー６０の間に位置する吸気通路３０（インタークーラー上流側通路）、ならびに／または、インタークーラー６０およびスロットルバルブ７０の間に位置する吸気通路３０（インタークーラー下流側通路）に接続できるが、図１に例示したようにインタークーラー上流側通路に接続することがより好ましい。駆動ガス供給口１２０Ｄをインタークーラー下流側通路に接続した場合、吸気ガスがインタークーラー６０を通過した際に圧力損失が発生するため、エゼクター１２０を作動させるために必要な駆動ガスの供給圧力が低下するためである。

【0029】

なお、エゼクター１２０としては、公知のエゼクターを適宜利用できる。すなわち、エゼクター１２０は、駆動ガス供給口１２０Ｄ、液体吸入口１２０Ｌおよび混合ガス排出口１２０Ｍを少なくとも備え、その内部において駆動ガス供給口１２０Ｄから供給された駆動ガスを噴射することで、液体を液体吸入口１２０Ｌから吸込むとともに霧化して駆動ガスと霧化した液体とを混合した混合ガスとし、この混合ガスを混合ガス排出口１２０Ｍから排出する機能を有するものであれば、その内部構造は如何様であってもよい。

【0030】

図４は、本実施形態の過給機付き内燃機関１０に用いられるエゼクター１２０の内部構造の一例を示す模式断面図である。このエゼクター１２０の内部には、液体吸入口１２０Ｌと連通する吸入室１２２と、駆動ガス供給口１２０Ｄと連通すると共に、吸入室１２２内にノズル先端部１２４Ｔが突出するように設けられたノズル１２４と、一端が吸入室１２２と連通し、他端が混合ガス排出口１２０Ｍと連通する管状のディフューザー部１２６とが設けられている。そして、エゼクター１２０は筒状を成しており、エゼクター１２０の一端側に駆動ガス供給口１２０Ｄが設けられ、エゼクター１２０の他端側に混合ガス排出口１２０Ｍが設けられ、エゼクター１２０の外周面側に液体吸入口１２０Ｌが設けられている。また、駆動ガス供給口１２０Ｄの中心点、ノズル１２４の中心軸、ディフューザー部１２６の中心軸および混合ガス排出口１２０Ｍの中心点は、エゼクター１２０の中心軸Ｃと略一致している。ここで、エゼクター１２０の各部の寸法形状は、駆動ガス供給口１２０Ｄから供給される駆動ガスの流量・圧力および液体吸入口１２０Ｌから吸い込まれる液体の流量・圧力等に応じて適宜選択される。

【0031】

図４に示すエゼクター１２０を作動させた場合、ノズル１２４のノズル先端部１２４Ｔから吸入室１２２内へと駆動ガスを噴出させることで負圧が生じるため、液体吸入口１２０Ｌ側から吸入室１２２内へと液体が吸入される。そして吸入室１２２内へと吸入された液体は、図中の点線Ｄ内に示されるようにノズル先端部１２４Ｔから噴出される高速の駆動ガス流によって霧化されると同時に、駆動ガスと混合される。そして駆動ガスと霧化された液体とを含む混合ガスが、吸入室１２２内のノズル先端部１２４Ｔ部近傍からディフューザー部１２６を経て、混合ガス排出口１２０Ｍ側から排出される。

【0032】

なお、エゼクター１２０の作動時における圧力は以下のように設定される。まず、駆動ガスの供給圧力（駆動ガス供給口１２０Ｄにおける圧力）の最大値は、一般的には９０ｋＰａあるいはそれ以下であり、最小値は、たとえば、図３に例示するような制御を行う場合はバルブ１６０のバルブ開閉閾過給圧Ｐ０に設定される。また、液体吸入口１２０Ｌにおける圧力も、駆動ガスの供給圧力よりも低くなるように設定される。また、コンプレッサ５０Ｃ側により近い駆動ガス供給口１２０Ｄにおける圧力は、混合ガス排出口１２０Ｍにおける圧力よりも大きくなる。

【0033】

エゼクター１２０は、回転運動やピストン運動などの運動部分を有していない上に構造も極めて簡単である。このため長期に渡ってエゼクター１２０を作動させても故障の可能性が極めて小さく、調整が不要であり、保守も極めて簡単であり、省スペースであり、また、コスト負担も極めて小さいというメリットがある。

【0034】

エゼクター１２０を構成する材料としては、炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、カーボン、樹脂等の公知の機械構造用材料が適宜利用できる。なお、エゼクター１２０を作動させた場合、駆動ガス供給口１２０Ｄ側から空気を含む駆動ガス（吸気ガス）が供給され、液体吸入口１２０Ｌ側から水を含む液体（凝縮水）が吸入される。この際、駆動ガス中には、（特に、都市部において）車外から取り入れられた排気ガス、および／または、内燃機関２０から排出されＥＧＲ通路８０を経由してきた排気ガスが含まれる。そして、この排気ガス中には硫黄酸化物などの酸性成分が含まれるため、液体は、水と酸性成分とを含む酸性水溶液となる。したがって、エゼクター１２０を構成する材料が、酸性水溶液によって腐食する材料からなる場合は、長期に渡ってエゼクター１２０を使用すると腐食により穴が開いたり破損したりすることで、エゼクター１２０としての機能を発揮できなくなる可能性がある。

【0035】

したがって、このような問題の発生を防ぐ観点からは、エゼクター１２０の少なくとも一部分、すなわち、液体吸入口１２０Ｌから混合ガス排出口１２０Ｍまで連続する流路の内壁面が、耐酸性材料から構成されていることが好ましく、エゼクター１２０全体が耐酸性材料から構成されていてもよい。このような耐酸性材料としては、公知の耐酸性材料を用いることができるが、たとえば、ステンレス鋼、樹脂、セラミックス、カーボンなどが利用できる。なお、同様の観点からは、凝縮水排出通路１４０および混合ガス排出通路１５０を構成する配管、凝縮水貯留タンク１７０、バルブ１８０も耐酸性材料から構成されることが好ましい。

【0036】

インタークーラー６０としては、インタークーラー６０内で発生した凝縮水を集めて外部に排出する凝縮水排出口６２を備えたものであれば公知のインタークーラー６０が適宜利用できる。この凝縮水排出口６２は、インタークーラー６０内で凝縮する凝縮水が流れる箇所もしくはこの凝縮水が溜まる箇所に配置される。また、凝縮水排出口６２を開閉するためのバルブが設けられることが好ましい。

【0037】

このバルブの構造・作動機構等は特に限定されるものではないが、たとえば、内燃機関２０の停止時にインタークーラー６０内に溜まった凝縮水の水位に応じて浮き沈みするフロートの動きに連動して開閉するフロート弁であってもよい。また、バルブは、特許文献１に開示された技術のように、インタークーラー６０内の温度に応じて膨張または収縮し、かつ、インタークーラー６０の温度が所定温度よりも高いときにバルブを閉塞し、インタークーラー６０の温度が所定温度よりも低いときにバルブを開口させる駆動手段に接続されていてもよい。このようなバルブおよび駆動手段としては、たとえば、サーモスタットと同じ構造のものを用いることができる。なお、駆動手段は、温度に応じて体積、長さまたは形状が変化し、かつ、バルブを駆動させ得る部材であればどのような部材でも用いることができ、たとえば、金属、ワックス、あるいは、バイメタルなどが利用できる。

【符号の説明】

【0038】

１０ ：過給機付き内燃機関
２０ ：内燃機関
３０ ：吸気通路
４０ ：排気通路
５０ ：過給機
５０Ｃ ：コンプレッサ
５０Ｔ ：タービン
６０ ：インタークーラー
６２ ：凝縮水排出口
７０ ：スロットルバルブ
８０ ：ＥＧＲ通路
８０ＣＮ ：接続部分
９０、１００ ：バルブ
１１０ ：フィルタ
１２０ ：エゼクター
１２０Ｄ ：駆動ガス供給口
１２０Ｌ ：液体吸入口
１２０Ｍ ：混合ガス排出口
１２２ ：吸入室
１２４ ：ノズル
１２４Ｔ ：ノズル先端部
１２６ ：ディフューザー部
１３０ ：駆動ガス供給路
１４０ ：凝縮水排出通路
１５０ ：混合ガス排出通路
１６０ ：バルブ
１７０ ：凝縮水貯留タンク
１８０ ：バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】