特許 7095234 排ガス再循環装置

(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】

(24)【登録日】2022-06-27

(45)【発行日】2022-07-05

(54)【発明の名称】排ガス再循環装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/35 20160101AFI20220628BHJP

   F02M 26/22 20160101ALI20220628BHJP

   F02M 26/74 20160101ALI20220628BHJP

【ＦＩ】

F02M26/35 D

F02M26/22

F02M26/74 301

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2017122357

(22)【出願日】2017-06-22

(65)【公開番号】P2019007388

(43)【公開日】2019-01-17

【審査請求日】2020-04-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菅原 崇

【審査官】小関 峰夫

(56)【参考文献】

【文献】特表２００３－５３５２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１１７４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０６８２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８６８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３１５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０４４６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００２８７５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ２６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの排ガスの一部を、ＥＧＲ通路を通して前記エンジンの吸気側へ還流する排ガス再循環装置であって、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲクーラーと、
前記ＥＧＲ通路に設けられ、前記ＥＧＲクーラーによって冷却された排ガスの流量を調節するＥＧＲバルブと、
前記ＥＧＲバルブに設けられ、前記ＥＧＲ通路内で発生した凝縮水を外部に排出する通水孔と、
前記通水孔の下方に設けられ、前記通水孔から排出された前記凝縮水を捕集して外気にさらした状態で貯留する凝縮水捕集部と、
を具備し、
前記凝縮水捕集部は、ブラケット、スポンジ又は布である、
排ガス再循環装置。

【請求項2】

エンジンの排ガスの一部を、ＥＧＲ通路を通して前記エンジンの吸気側へ還流する排ガス再循環装置であって、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲクーラーと、
前記ＥＧＲ通路に設けられ、前記ＥＧＲクーラーによって冷却された排ガスの流量を調節するＥＧＲバルブと、
前記ＥＧＲバルブに設けられ、前記ＥＧＲ通路内で発生した凝縮水を外部に排出する通水孔と、
前記通水孔の下方に設けられ、前記通水孔から排出された前記凝縮水を捕集して外気にさらした状態で貯留する凝縮水捕集部と、
を具備し、
前記凝縮水捕集部は、前記通水孔の下方に設けられたブラケットであり、
前記ブラケットは、断面Ｌ字状であり、角部が下を向いている、
再循環装置。

【請求項3】

前記ブラケットは、
水平に対して傾斜を持たせて取り付けられており、下方側の一端は前記凝縮水が溜まるように閉塞されている、
請求項２に記載の排ガス再循環装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）クーラー及びＥＧＲバルブを有する排ガス再循環装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンの排ガス中のＮＯｘを低減するために、エンジンに排ガスを再循環する排ガス再循環装置（以下「ＥＧＲ装置」と呼ぶことがある）が広く使用されている。ＥＧＲ装置は、例えば特許文献１等に記載されている。

【0003】

ＥＧＲ装置は、エンジンの排ガスの一部を、ＥＧＲ通路（つまりＥＧＲパイプ）を通してエンジンの吸気側へ還流する。ＥＧＲ通路には、ＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブが設けられている。ＥＧＲクーラーによって冷却された排ガスは、ＥＧＲバルブによって流量が調節されてエンジンの吸気口へと還流される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平０７－２４３３５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、排ガスがＥＧＲクーラーによって冷却されると、煤混じり凝縮水が発生する。この凝縮水がＥＲＧバルブを駆動するためのモーターなどに達すると、モーターに悪影響を及ぼすおそれがあるため、従来、凝縮水を外部に排出するための通水孔をＥＧＲバルブに設けるなどの対策が取られている。

【0006】

しかしながら、ＥＧＲバルブの下方にはエンジンやパイプなどが配置されており、この通水孔から排出される煤混じりの凝縮水によってエンジンやパイプなどが黒く汚れると見栄えが悪くなり、これが商品性の悪化に繋がるおそれがある。

【0007】

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、煤混じりの凝縮水による汚れを簡易な構成により防止できる排ガス再循環装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の排ガス再循環装置の一つの態様は、
エンジンの排ガスの一部を、ＥＧＲ通路を通して前記エンジンの吸気側へ還流する排ガス再循環装置であって、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲクーラーと、
前記ＥＧＲ通路に設けられ、前記ＥＧＲクーラーによって冷却された排ガスの流量を調節するＥＧＲバルブと、
前記ＥＧＲバルブに設けられ、前記ＥＧＲ通路内で発生した凝縮水を外部に排出する通水孔と、
前記通水孔の下方に設けられ、前記通水孔から排出された前記凝縮水を捕集する凝縮水捕集部と、
を具備する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、通水孔から滴下する凝縮水が凝縮水捕集部によって捕集されるので、簡易な構成により、煤混じりの凝縮水によるエンジンやパイプなどが汚れることを防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態の全体構成を示す概略図

【図2】ＥＧＲバルブの構成を示す略線的断面図

【図3】実施の形態による凝縮水捕集部の説明に供する側面図

【図4】凝縮水捕集部での凝縮水の流れを示す側面図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

【0012】

本実施の形態では、直列四気筒のディーゼルエンジンを例に説明するが、本発明はディーゼルエンジンに限定されずに、ガソリンエンジンにも適用することができ、その気筒数や、気筒の配列も限定されない。なお、図面に関しては、構成が分かり易いように寸法を変化させており、各部材、各部品の板厚や幅や長さなどの比率も必ずしも実際に製造するものの比率とは一致させていない。

【0013】

図１は、実施の形態の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、エンジン（内燃機関）１は、エンジン本体２、排気通路Ｅｘ、吸気通路Ｉｎ、及びＥＧＲ（排ガス再循環）通路Ｅｇを備え、さらに、エキゾーストマニホールド３、インレットマニホールド４、可変タービン５ａとコンプレッサ５ｂからなるターボチャージャー５、エアクリーナー６、インタークーラー７、吸気スロットル８、インテークダクト８ａ、ＤＯＣ（ディーゼル酸化触媒）９ａとＤＰＦ（捕集装置）９ｂからなる後処理装置９、及びＥＧＲ装置１０を備える。

【0014】

ＥＧＲ装置１０は、ＥＧＲクーラー１１と、ＥＧＲバルブ（ＥＧＲバルブユニットと言ってもよい）１２と、リードバルブ（逆止弁と言ってもよい）１３を備える。ＥＧＲクーラー１１とＥＧＲバルブ１２とはＥＧＲダクト１４によって接続されている。

【0015】

エンジン１は、ターボチャージャー５の排ガス上流側からＥＧＲガスを還流させる、所謂高圧式のＥＧＲシステムを備えているため、ＥＧＲバルブ１２の出入口の差圧が小さくなり、運転状態によっては負圧となる。そこで、ＥＧＲ通路Ｅｇ内にリードバルブ１３を設け、ＥＧＲガスの逆流を防ぐとともに、シリンダ吸排気行程の脈動により生じる周期的な差圧変動を利用してＥＧＲガスを汲み出すことができるようになっている。

【0016】

図２は、ＥＧＲバルブ１２の構成を示す略線的断面図である。ＥＧＲバルブ１２は、ケース１２ａと、バタフライバルブからなるバルブ本体１２ｂと、バルブ本体１２ｂを駆動する駆動軸１２ｃと、ギヤ１２ｄと、モーター１２ｅと、を有する。モーター１２ｅの駆動力がギヤ１２ｄ及び駆動軸１２ｃを介してバルブ本体１２ｂに伝達されることにより、バルブ本体１２ｄが駆動され、この結果、ＥＧＲ通路Ｅｇからエンジン１に還流される排ガスの流量が調節される。

【0017】

モーター１２ｅ、ギヤ１２ｄ及び駆動軸１２ｃなどはケース１２ａ内に収容されている。ここで、駆動軸１２ｃとパイプ（ＥＧＲ通路Ｅｇ）との間はシール剤などによってシールされているが、このシール剤の隙間などからＥＧＲクーラー１１の冷却により生じた凝縮水が漏れることがある。漏れ出た凝縮水は、ケース１２ａの底面に溜まることになる。ケース１２ａ内に溜まった凝縮水がモーター１２ｅに悪影響を及ぼさないように、ケース１２ａの下面には通水孔１２ｆが形成されており、凝縮水は通水孔１２ｆからケース１２ａの外部に排出される。

【0018】

本実施の形態においては、図３に示すように、通水孔１２ｆの下方に、凝縮水捕集部としてのブラケット２０が設けられている。ブラケット２０は、断面が略Ｌ字状の部材であり、ＥＧＲバルブ１２の下方にボルト３０によって固定されている。ボルト３０は、ＥＧＲ通路ＥｇにＥＧＲバルブ１２を固定するためのボルトであり、本実施の形態ではこのボルト３０を兼用して、ブラケット２０を固定するようになっている。これにより、ブラケット２０を固定するための部品点数を増やさずにすむ。

【0019】

ブラケット２０は、水平に対して傾斜を持たせて取り付けられている。具体的には、ブラケット２０の両端２０ａ、２０ｂのうち、一端２０ａは通水孔１２ｆから落下する凝縮水を受けとめることができる位置に配置され、他端２０ｂは上記一端２０ａよりも低い位置に配置されている。また、ブラケット２０の下方側の一端２０ｂは板状の閉塞部材２０ｅによって閉塞されている。

【0020】

また、ブラケット２０は、１枚の金属板がＬ字状に折り曲げられ、その結果、側板２０ｃ、底板２０ｄ、及び、側板２０ｃと底板２０ｄの間の角部を有する。ブラケット２０は、底板２０ｄの端から凝縮水が漏れずに角部を伝わるように底板２０ｄの一端が若干上を向くように取り付けられている。これにより、ブラケット２０の一端２０ａに滴下した凝縮水は、ブラケット２０の角部を伝って流れ、ブラケット２０の他端２０ｂ側に溜まるようになっている。

【0021】

また、ブラケット２０は、黒色に塗られている。

【0022】

以上の構成において、ＥＧＲクーラー１１の冷却により生じた煤混じりの凝縮水の一部は、通水孔１２ｆから滴下するが、この煤混じりの凝縮水はブラケット２０によって捕集されることにより、ＥＧＲバルブ１２の下方に配置されているエンジンやパイプ類などの部品には付着しない。これにより、ＥＧＲバルブ１２の下方に配置されているエンジンやパイプ類などの部品が、煤混じりの凝縮水によって汚れることを防止できる。

【0023】

ここで、ブラケット２０の一端２０ａ側に滴下した煤混じりの凝縮水は、図４の矢印Ｆで示したように、ブラケット２０の角部を伝って、傾斜したブラケット２０の上方側の一端２０ａから下方側の一端２０ｂへと流れ、ブラケット２０の下方側の一端２０ｂに溜まる。この煤混じりの凝縮水は、時間の経過とともに水分が蒸発し、ブラケット２０上には煤だけが残る。ブラケット２０は、黒色で塗装されているので、ブラケット２０の煤による汚れも目立たない。

【0024】

以上説明したように、本実施の形態によれば、ＥＧＲバルブ１２の下方にブラケット２０を設け、ＥＧＲバルブ１２の通水孔１２ｆから滴下した煤混じりの凝縮水をブラケット２０によって捕集したことにより、煤混じりの凝縮水によるエンジンやパイプなどの汚れを簡易な構成により防止できるようになる。

【0025】

上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。

【0026】

上述の実施の形態では、通水孔１２ｆから排出された凝縮水を捕集する凝縮水捕集部としてブラケット２０を設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、凝縮水捕集部としては、例えばスポンジや布を用いてもよい。つまり、通水孔１２ｆの下方にスポンジや布を配置するようにしてもよい。ただし、凝縮水捕集部が配置される位置は、高温になることも想定されるので、実施の形態のようにブラケット２０を用いることがより好適である。

【0027】

また、上述の実施の形態では、断面がＬ字状のブラケット２０を用いたが、ブラケットの形状はこれに限らず、要は凝縮水を捕集して一時的に貯留できるような形状であればよい。

【産業上の利用可能性】

【0028】

本発明は、排ガス再循環装置に広く適用可能である。

【符号の説明】

【0029】

１ エンジン
２ エンジン本体
１０ ＥＧＲ（排ガス再循環）装置
１１ ＥＧＲクーラー
１２ ＥＧＲバルブ
１２ａ ケース
１２ｂ バルブ本体
１２ｃ 駆動軸
１２ｄ ギヤ
１２ｅ モーター
１２ｆ 通水孔
２０ ブラケット
２０ｃ 側板
２０ｄ 底板
２０ｅ 閉塞部材
Ｅｇ ＥＧＲ（排ガス再循環）通路
Ｅｘ 排気通路
Ｉｎ 吸気通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】