JP2016044601A - EGR system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、EGRシステムに関する。 The present invention relates to an EGR system.
従来、例えばエンジンにおける排気ガスの低NOx化に有効な手段として、排気ガスを吸気側へ還流させるEGR[Exhaust Gas Recirculation]システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1のEGRシステムでは、吸気側へ還流されるEGRガスに含まれる水分(凝縮水)を分離し、分離した水分を貯水部に貯留している。
Conventionally, an EGR [Exhaust Gas Recirculation] system that recirculates exhaust gas to the intake side is known as an effective means for reducing NOx of exhaust gas in an engine, for example (see, for example, Patent Document 1). In the EGR system of
特許文献1に記載の技術では、貯水部から凝縮水を排出する流路に制御弁を設け、貯水部から排出される凝縮水の流れを制御している。また、貯水部における凝縮水の水位を検出するための水位センサを設けて、凝縮水の水位に基づいて凝縮水の流れを制御することが考えられる。このような水位センサや制御弁などを備える構成であると、製造コスト及びメンテナンスコストが増大することになる。また、水位センサや制御弁が凝縮水により腐食すると、メンテナンスコストの更なる増加につながる。
In the technique described in
本発明は、装置の簡素化を図り、排気ガスから分離された凝縮水を処理することが可能なEGRシステムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an EGR system capable of treating the condensed water separated from the exhaust gas by simplifying the apparatus.
本発明のEGRシステムは、エンジンの燃焼室から排気された排気ガスの一部をエンジンの吸気側に還流させるEGR配管と、EGR配管内に放電させてイオンを生じさせる放電極と、EGR配管内で帯電した霧状の水分を捕集する集塵極と、集塵極で捕集された水分である凝縮水を、毛細管現象を利用してEGR配管の外表面側に引き寄せる凝縮水導出部と、凝縮水導出部によって引き寄せられた凝縮水を気化させる気化部と、を備える。 The EGR system of the present invention includes an EGR pipe that recirculates a part of the exhaust gas exhausted from the combustion chamber of the engine to the intake side of the engine, a discharge electrode that discharges the EGR pipe to generate ions, and an EGR pipe. A dust collecting electrode that collects the mist-like water charged in the step, and a condensed water deriving unit that draws condensed water, which is water collected by the dust collecting electrode, to the outer surface side of the EGR pipe by using a capillary phenomenon; And a vaporization unit that vaporizes the condensed water drawn by the condensed water deriving unit.
このEGRシステムでは、放電極と集塵極との間で放電を発生させて、EGR配管内にプラスイオンとマイナスイオンとを発生させることができる。これにより、EGR配管内で帯電した霧状の凝縮水は、集塵極に引き寄せられて捕集される。集塵極に捕集された凝縮水は、毛細管現象を利用してEGR配管の外表面側に引き寄せられて気化される。そのため、凝縮水の流れを制御するための制御弁や水位センサを設ける必要をなくすことができ、装置の簡素化を図り、排気ガスから分離された凝縮水を処理することができる。 In this EGR system, a positive ion and a negative ion can be generated in the EGR pipe by generating a discharge between the discharge electrode and the dust collecting electrode. Thereby, the mist-like condensed water charged in the EGR pipe is attracted to the dust collecting electrode and collected. The condensed water collected by the dust collecting electrode is attracted to the outer surface side of the EGR pipe using the capillary phenomenon and vaporized. Therefore, it is not necessary to provide a control valve or a water level sensor for controlling the flow of the condensed water, the apparatus can be simplified, and the condensed water separated from the exhaust gas can be processed.
また、EGRシステムは、EGR配管に設けられ、排気ガスを冷却するEGRクーラを備え、放電極はEGR配管内でEGRクーラの下流に配置され、集塵極は放電極の下流でEGR配管の内壁面に配置され、EGR配管には、集塵極で捕集された凝縮水をEGR配管の外表面側に通過させる貫通孔が設けられ、凝縮水導出部は、毛細管現象を利用するための部材として導出用繊維部材を有し、導出用繊維部材が貫通孔内に配置されている構成でもよい。このような構成のEGRシステムでは、EGRクーラの下流に配置された放電極によってプラスイオン、マイナスイオンが生じて、霧状の凝縮水はプラスに帯電され、プラスに帯電した凝縮水は、放電極の下流に配置された集塵極に引き寄せられて捕集される。EGR配管には貫通孔が設けられ、貫通孔には導出用繊維部材が配置されているので、集塵極に引き寄せられた凝縮水は、貫通孔内に配置された導出用繊維部材による毛細管現象を利用して、EGR配管の外表面側に導出されて気化される。 The EGR system includes an EGR cooler that is provided in the EGR pipe and cools the exhaust gas. The discharge electrode is disposed in the EGR pipe downstream of the EGR cooler. The dust collecting electrode is disposed in the EGR pipe downstream of the discharge electrode. The EGR pipe is provided with a through hole through which the condensed water collected by the dust collecting electrode is passed to the outer surface side of the EGR pipe, and the condensed water outlet part is a member for utilizing capillary action It is also possible to have a structure in which a fiber member for derivation is included and the fiber member for derivation is disposed in the through hole. In the EGR system having such a configuration, positive ions and negative ions are generated by the discharge electrode arranged downstream of the EGR cooler, and the mist-like condensed water is positively charged. The positively charged condensed water is discharged to the discharge electrode. It is attracted to and collected by a dust collecting electrode arranged downstream of the slab. Since the EGR pipe is provided with a through-hole, and the lead-out fiber member is arranged in the through-hole, the condensed water attracted to the dust collecting electrode is capillarity due to the lead-out fiber member arranged in the through hole. Using this, it is led out to the outer surface side of the EGR pipe and vaporized.
また、気化部は、EGR配管の外表面側に設けられ、圧縮空気が供給されて圧縮空気が流れる空気流路と、空気流路内に配置され、導出用繊維部材によって導出された凝縮水を、毛細管現象を利用して引き寄せて気化させる気化用繊維部材と、を備える構成でもよい。この構成のEGRシステムによれば、導出用繊維部材によって導出された凝縮水は、気化用繊維部材によって、空気流路内に引き寄せられる。空気流路には、圧縮空気が供給されているので、気化用繊維部材によって空気流路内に引き寄せされた凝縮水は、圧縮空気の流れに曝されて気化される。なお、「空気流路内に配置され」とは、例えば、空気流路と隣接して配置され、空気流路内を流れる圧縮空気と接触可能に配置された状態を含む。 The vaporization section is provided on the outer surface side of the EGR pipe, and is provided with an air flow path through which compressed air is supplied and the compressed air flows, and condensed water that is disposed in the air flow path and is led out by the fiber member for lead-out. And a vaporizing fiber member that draws and vaporizes using a capillary phenomenon. According to the EGR system having this configuration, the condensed water led out by the lead-out fiber member is drawn into the air flow path by the vaporizing fiber member. Since compressed air is supplied to the air flow path, the condensed water drawn into the air flow path by the vaporizing fiber member is exposed to the flow of the compressed air and vaporized. Note that “arranged in the air flow path” includes, for example, a state where the air flow path is disposed adjacent to the air flow path so as to be in contact with the compressed air flowing in the air flow path.
また、EGRシステムは、EGR配管の外表面側と気化部とを接続する接続配管と、接続配管内に配置され、導出用繊維部材によって導出された凝縮水を、毛細管現象を利用して引き寄せて移送する移送用繊維部材と、を備える構成でもよい。この構成のEGRシステムでは、移送用繊維部材が接続配管内に収容されているので、移送用繊維部材を好適に保持し案内することができる。また、凝縮水を浸み込んだ移送用繊維部材が他の部品などに接触することが防止されるので、他の部品が濡れたり、腐食したりすることが防止される。 In addition, the EGR system draws condensed water that is arranged in the connecting pipe that connects the outer surface side of the EGR pipe and the vaporizing section, and that is arranged in the connecting pipe, and that is led out by the fiber member for derivation, using capillary action. The structure provided with the fiber member for transfer to transfer may be sufficient. In the EGR system having this configuration, since the transfer fiber member is accommodated in the connection pipe, the transfer fiber member can be suitably held and guided. Further, since the transfer fiber member soaked with the condensed water is prevented from coming into contact with other parts, the other parts are prevented from getting wet or corroded.
本発明によれば、毛細管現象を利用して凝縮水を吸い寄せることができるので、装置の簡素化を図り、排気ガスから分離された凝縮水を処理することができる。 According to the present invention, since condensed water can be sucked using the capillary phenomenon, the apparatus can be simplified and the condensed water separated from the exhaust gas can be treated.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same part or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1に示すように、EGRシステム1は、例えばディーゼルエンジン等のエンジン10に搭載され、当該エンジン10のエンジン本体10aの燃焼室から排出された排気ガスの少なくとも一部をエンジン10の吸気側へ還流させる。
As shown in FIG. 1, the EGR
エンジン10は、ターボチャージャ11を備えた過給機付きエンジンであり、エンジン10のエンジン本体10aは、1又は複数の気筒(図示する例では、6気筒)を有している。なお、エンジン10としては、ディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジンであってもよい。また、適用される車両は限定されるものではなく、例えばトラック、バスもしくは重機等の大型車両や中型車両、普通乗用車、小型車両又は軽車両等であってもよい。また、エンジン10は、例えば船舶等に適用されるものでもよい。
The
ターボチャージャ11には、エンジン10の排気ガスが供給されて回転駆動される排気タービン11aが設けられている。排気タービン11aの入口側は、エンジン10のエキゾーストマニホールド12に接続され、排気タービン11aの出口側は、排気管14に接続されている。
The
ターボチャージャ11は、排気タービン11aと同軸で接続されて回転エネルギが伝達されるコンプレッサ11bを有する。このコンプレッサ11bの入口側は、外気を吸入する吸い込みダクト16に接続され、コンプレッサ11bの出口側は、エンジン10の吸気管13に接続されている。吸い込みダクト16を介して吸い込まれた外気は、図示しないエアクリーナによって粉塵などの不純物が除去された後、コンプレッサ11bで圧縮されて、吸気管13に供給される。吸気管13は、コンプレッサ11bの出口とエンジン10のインテークマニホールド17とを接続している。
The
吸気管13には、コンプレッサ11bで昇圧された圧縮空気を冷却するインタークーラ15が設けられている。インタークーラ15から排出された空気(新気)は、EGRシステム1によって還流された排気ガス(EGRガス)と合流されて、インテークマニホールド17を介してエンジン本体10aに吸気される。
The
EGRシステム1は、ターボチャージャ11の排気タービン11aの通過前の高圧の排気ガスを吸気側に還流するHPL(High Pressure Loop)方式のものであって、EGR配管2、EGRクーラ3、EGRバルブ4を備えている。なお、EGRシステムとしては、排気タービン11aを通過後の低圧の排気ガスを吸気側に(排気管14から吸い込みダクト16に)、還流するLPL(Low Pressure Loop)方式のものでもよい。
The
EGR配管2は、その一端側がエキゾーストマニホールド12に接続されていると共に、その他端側が吸気管13におけるインタークーラ15下流側のEGR合流部13aに接続されている。このEGR配管2は、排気ガスの少なくとも一部をEGR合流部13aへ還流させる。
One end side of the EGR
EGRクーラ3は、排気ガスを冷却するものであり、EGR配管2に設けられている。EGRクーラ3としては、特に限定されず、様々なEGRクーラを用いることができる。EGRクーラ3は、例えば空冷式のものでもよく、水冷式のものでもよい。EGRバルブ4は、EGR配管2において、EGRクーラ3とEGR合流部13aとの間に配置されている。このEGRバルブ4として、例えば電磁弁が採用され、弁の開閉によって排気ガスの吸気側への還流を許容又は停止させる。
The EGR
ここで、EGRシステム1は、EGR配管2を流れる排気ガスから分離された水分である凝縮水を捕集し、捕集された凝縮水をEGR配管2の外部に排出する凝縮水排出装置20を備えている。凝縮水排出装置20は、図2に示されるように、捕集部21、凝縮水導出部22、気化部23、送風部24、排出部25を備えている。また、凝縮水排出装置20は、毛細管現象を利用して凝縮水を引き寄せるための部材として繊維部材30を備え、繊維部材30は、導出用の繊維部材30a、気化用の繊維部材30bを有する。
Here, the
捕集部21は、EGR配管2において、EGRクーラ3の下流であり、EGRバルブ4の上流に設けられている。捕集部21は、放電極26、集塵極27、電力供給部28を有する。放電極26及び集塵極27は、電力供給部28から電力が供給されて、EGR配管2内にコロナ放電を発生させる。EGR配管2内にコロナ放電を発生させることで、プラスイオン及びマイナスイオンを発生させる。
The
放電極26は、EGRクーラ3の下流に配置され、集塵極27は、放電極26の下流に配置されている。放電極26は、例えば棒状の電極であり、EGR配管2の径方向に延在している。放電極26の両端部は、EGR配管2の管壁に対して固定され、EGR配管2内を流れる排気ガスと接触可能に配置されている。放電極26は、EGR配管2の延在方向と直交する断面において、複数本設けられていてもよい。複数の放電極26は、格子状に配置されていてもよく、平行に配置されていてもよい。
The
集塵極27は、図2及び図3に示されるように、例えば、円筒状の電極であり、EGR配管2の内周面(内壁面)に沿って配置されている。集塵極27の中心線方向は、EGR配管2の延在方向に沿って配置され、円筒状の集塵極27の内面側を排気ガスが流れる。集塵極27は、プラスに帯電した霧状の水分である凝縮水を引き寄せて捕集する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
EGR配管2及び集塵極27には、集塵極27の内面側から、EGR配管2の外表面側まで貫通する貫通孔29が形成されている。貫通孔29は、集塵極27に引き寄せられた凝縮水をEGR配管2の外表面側に通過させる通路として形成されている。凝縮水導出部22は、集塵極27で捕集された凝縮水を、毛細管現象を利用してEGR配管2の外表面側に引き寄せるものである。凝縮水導出部22は、毛細管現象を利用するための部材として、導出用の繊維部材30aを備えている。導出用の繊維部材30aは、貫通孔29内に収容されている。導出用の繊維部材30aは、例えば、織物でもよく、編物でもよい。繊維部材30を帯状のものでもよく、糸状や紐状のものでもよい。
A through
導出用の繊維部材30aは、貫通孔29内に配置された筒状の貫通孔部33によって保持されている。貫通孔部33は、貫通孔29内に挿入されて、集塵極27の内面側からEGR配管2の外表面側に連続する導出用の繊維部材30aを保持する。貫通孔部33は、EGR配管2の延在方向と直交する断面において、複数個所(本実施形態では4箇所)設けられている。貫通孔部33は、EGR配管2の内部と気化部23とを連通する。
The lead-out
気化部23は、EGR配管2の外側に配置された円筒状の外管23aを有し、外管23a内に、図3に示されるように、気化用の繊維部材30b、繊維部材保持部31、空気流路32を備えている。
The vaporizing
気化用の繊維部材30bは、導出用の繊維部材30aと接続され、導出用の繊維部材30aによって導出された凝縮水を、毛細管現象を利用して引き寄せて気化させるものである。気化用の繊維部材30bは、例えば、織物でもよく、編物でもよい。繊維部材30を帯状のものでもよく、糸状や紐状のものでもよい。気化用の繊維部材30bは、EGR配管2の外表面側に配置されている。気化用の繊維部材30bは、EGR配管2の全周において、EGR配管2を覆うように配置されている。
The vaporizing
また、気化用の繊維部材30bは、EGR配管2の径方向において、2層分、配置されている。気化用の繊維部材30bは、EGR配管2側に配置された第1層30cと、第1層30cよりも外側に配置された第2層30dと、を有する。第1層30c及び第2層30dは、EGR配管2の径方向において離間して配置されている。また、第1層30c及び第2層30dは、EGR配管2の周方向において部分的に接続されている。気化用の繊維部材30bは、例えば4箇所において第1層30cと第2層30dとが接続されている。また、気化用の繊維部材30bは、EGR配管2の延在する方向において所定の長さを有る。
In addition, the vaporizing
繊維部材保持部31は、気化用の繊維部材30bを保持すると共に、凝縮水が通過する通路を形成している。繊維部材保持部31は、第1層部34、連結部35、第2層部36を有する。第1層部34は、EGR配管2の断面において、EGR配管2の周方向に沿って配置されている。第1層部34は、貫通孔部33に対応して複数(本実施形態では4つ)設けられている。第1層部34は、気化用の繊維部材30bの第1層30cを保持する部分であり、EGR配管2の径方向の両側から第1層30cを保持する。第1層部34は、EGR配管2の周方向において、一端側は貫通孔部33に接続され、他端側は連結部35を介して第2層部36と連通されている。第1層部34の他端側は、周方向に隣接する貫通孔部33に接近するように配置されている。
The fiber
連結部35は、EGR配管2の延在方向と直交する断面において、径方向に延び第1層30cと第2層30dとを接続する気化用の繊維部材30bの部分を保持している。連結部35は、EGR配管2の周方向の両側から気化用の繊維部材30bを保持している。
The connecting
第2層部36は、気化用の繊維部材30bの第2層30dを保持している。第2層部36は、EGR配管2の周方向において全周に設けられ、径方向の両側から気化用の繊維部材30bの第2層30dを保持している。
The
空気流路32は、空気が流れる流路であり、気化用の繊維部材30bに隣接して設けられている。空気流路32は、第1流路37及び第2流路38を含む。第1流路37は、EGR配管2の径方向において、第1層30cと第2層30dとの間に形成されている。第2流路38は、EGR配管2の径方向において、第2層30dの外側に形成されている。第1流路37及び第2流路38は、EGR配管2の延在方向において、所定の長さを有し、例えば、集塵極27よりも長く形成されている。第1流路37及び第2流路38は、EGR配管2の延在方向の両端部において連通されている。また、繊維部材保持部31には、複数の通気孔(不図示)が設けられ、繊維部材保持部31の内部の空間と、繊維部材保持部31の外部の空間である第1流路37及び第2流路38とが連通されている。これにより、第1流路37及び第2流路38を流れる空気と、繊維部材保持部31に保持された気化用の繊維部材30bとが接触可能となっている。気化用の繊維部材30bに吸い寄せられた凝縮水は、第1流路37及び第2流路38を流れる圧縮空気と接触して気化する。なお、気化用の繊維部材30bは、繊維部材保持部31の通気孔を通り、空気流路32内に張り出すように配置されていてもよい。
The
送風部24は、圧縮空気供給部40、空気供給管41を有する。圧縮空気供給部40は、例えば、エアコンプレッサであり、空気を昇圧するものである。圧縮空気供給部40は、エンジン10を搭載する車両に設けられているものであり、例えば、ブレーキの駆動用の圧縮空気や、エアサスペンションに用いられる圧縮空気を供給するものである。エアコンプレッサは、例えばエンジン10の動力によって駆動されて空気を圧縮する。圧縮空気供給部40として、圧縮空気を貯留する蓄圧器を使用することができる。
The
空気供給管41は、圧縮空気供給部40と気化部23の空気流路32とを接続する配管である。圧縮空気供給部40から排出された圧縮空気は、空気供給管41内を流れて、空気流路32内に供給される。
The
排出部25は、気化部23の空気流路32と排気管14とを接続する排出管42を有する。空気流路32を通過した空気は、排出管42内を流れ、排気管14内に導入される。
The
次に、EGRシステム1の作用について説明する。
Next, the operation of the
EGRシステム1では、エンジン本体10aから排出された排気ガスの一部がEGR配管2に供給される。EGR配管2に供給された排気ガスは、EGRクーラ3によって冷却された後、EGRバルブ4によって流量が調整されて、EGR合流部13aで吸気管13内に導入されて、新気と混合されて、エンジン本体10aに吸気される。これにより、排気ガスの一部を還流して、エンジン本体10aに供給することで、エンジン10における排気ガスの低NOx化を図ることができる。
In the
また、EGR配管2を流れる排気ガスがEGRクーラ3によって冷却されて、ガス中の水分が凝縮する。EGRクーラ3の下流では、放電極26及び集塵極27が通電されて、EGR配管2内にコロナ放電が発生する。コロナ放電が発生すると、EGR配管2内に電子が放射されて、放電極26に排気ガスが衝突することにより、プラスイオンとマイナスイオンとが発生する。放電極26の極性がプラスである場合、マイナスイオンは中和され、プラスイオンは電気的な引力によって極性がマイナスである集塵極27に引き寄せられる。このとき、EGR配管2内を浮遊する霧状の水分は、プラスイオンが付着してプラスに帯電し、このプラスに帯電した霧状の水分は、集塵極27に引き寄せられて捕集される。
Further, the exhaust gas flowing through the
集塵極27に捕集された水分である凝縮水は、貫通孔29内の導出用の繊維部材30aに浸み込み、導出用の繊維部材30aの毛細管現象によって吸い寄せられて、EGR配管2の内部から外部に導出される。導出用の繊維部材30aに浸み込んだ凝縮水は、毛細管現象によって気化用の繊維部材30bに吸い寄せられ、第1層30c及び第2層30dに浸み込む。
Condensed water, which is water collected by the
また、気化部23の空気流路32には、圧縮空気供給部40から供給された圧縮空気が導入されている。空気流路32に供給された圧縮空気は、第1流路37及び第2流路38を流れ、繊維部材30は、第1流路37及び第2流路38を流れる圧縮空気と接触しているので、気化用の繊維部材30bに浸み込んでいる凝縮水は気化されて、圧縮空気と共に流される。
Further, the compressed air supplied from the compressed
気化された凝縮水を含んだ圧縮空気は、気化部23から排出され、排出管42を通り排気管14に導入されて、排気ガスと共に排出される。
The compressed air containing the vaporized condensed water is discharged from the vaporizing
以上、本実施形態のEGRシステム1によれば、集塵極27に捕集された凝縮水Wは、毛細管現象を利用してEGR配管2の外部に引き寄せられて、気化部23で気化される。これにより、凝縮水の流れを制御するための制御弁や水位センサを設ける必要がないので、装置の簡素化を図り、排気ガスから分離された凝縮水を処理することができる。
As described above, according to the
また、EGRシステム1では、EGR配管2内の排気ガスから凝縮水を捕集して、凝縮水をEGR配管2の外部に排出して気化することができるので、液化した状態の凝縮水が、エンジン本体10aに導入されることが防止される。これにより、凝縮水による水撃の発生を防止することができ、エンジン本体10aにおける燃焼不良の発生を抑制することができる。また、エンジン本体10a内に、液化した状態の凝縮水の進入が防止されるので、エンジン本体10aの腐食を防止することができる。
Further, in the
また、EGRシステム1では、集塵極27に引き寄せされた凝縮水は、繊維部材30によって集塵極27の内側から貫通孔29を通りEGR配管2の外側まで毛細管現象を利用して引き寄せられる。EGR配管2の外部には、空気流路32が形成されて圧縮空気が流されているので、繊維部材30に吸い寄せられた凝縮水は圧縮空気によって効率良く気化される。これにより、気化の効率を上昇させて、凝縮水の排出量を増やすことができる。そのため、EGRクーラ3における冷却を増強して凝縮水の発生量が増加しても、凝縮水を効率良く気化させることができるので、排気ガス温度を低下させて、更なる低NOx化を図ることができる。
In the
次に、第2実施形態に係るEGRシステム50について説明する。上記の第1実施形態のEGRシステム1と同様の説明は省略する。図4及び図5に示すように、EGRシステム50は、EGR配管2を流れる排気ガスから分離された水分である凝縮水を捕集し、捕集された凝縮水をEGR配管2の外部に排出する凝縮水排出装置51を備えている。凝縮水排出装置51は、図5に示すように、捕集部21、凝縮水導出部52、排出部53、気化部54(図6参照)を備えている。また、凝縮水排出装置51は、毛細管現象を利用して凝縮水を引き寄せるための部材として繊維部材55を備え、繊維部材55は、捕集用の繊維部材である吸水部55a、導出用の繊維部材である紐状部55b、移送用の繊維部材である紐状部55c、気化用の繊維部材である終端部55dを有する。
Next, the
捕集部21は、集塵極27の内表面を覆うように配置された吸水部55aを有する。集塵極27の内表面とは、集塵極27の表面のうち、EGR配管2の中心を向く面である。吸水部55aは、例えば布状に形成された繊維部材である。
The
凝縮水導出部52は、集塵極27で捕集され、吸水部55aに浸み込んだ凝縮水を、毛細管現象を利用してEGR配管2の外表面側に引き寄せるものである。凝縮水導出部52は、毛細管現象を利用するための部材として導出用の繊維部材である紐状部55bを有し、紐状部55bは、集塵極27の内表面から貫通孔29を通り、EGR配管2の外表面側まで配置されている。紐状部55bは、吸水部55aに接続されて貫通孔29内を通過するように配置されている。紐状部55b、55c及び終端部55dは、複数の糸状の繊維が撚られて形成されている。
The condensed
排出部53は、移送用の繊維部材である紐状部55c、排出管(接続配管)56を有する。排出管56は、貫通孔29(EGR配管の外表面側)と気化部54とを接続する配管である。紐状部55cは、導出用の繊維部材である紐状部55bと連続して形成され、排出管56の内部に配置されている。紐状部55cは、排出管56の全長にわたって延在している。排出管56は、車両の前後方向に延在する車体フレーム57に沿って配置され、車両の後部まで延在している。排出管56は、具体的には、排気管14の後端部であるテールパイプ14aの外表面側に接続されている。テールパイプ14aは、排気管14に設けられたマフラ18の下流の部分である。
The
気化部54は、テールパイプ14aの外側に設けられている。気化部54は、図6に示されるように、テールパイプ14aの外面を覆うように配置された筒状の外筒部54aを有する。外筒部54aの中心には、テールパイプ14aが配置され、テールパイプ14aの径方向において、テールパイプ14aと外筒部54aとの間には、隙間が形成されている。
The
外筒部54aの一端側は、車両の前方に向けられ、外筒部54aの他端側は、車両の後方に向けられている。図6(a)及び図6(b)に示されるように、外筒部54aの一端側には、蓋板54bが設けられ前方からの外気の進入が防止されている。蓋板54bは、中央に開口が設けられた円形の板であり、中央の開口には、テールパイプ14aが挿通されている。また、蓋板54bの外周部は外筒部54aに接合されている。図6(c)に示されるように、外筒部54aの他端側には、複数の開口が設けられた支持部54cが設けられている。支持部54cの中央には、リング部54dが設けられ、リング部54dの外周には、放射状に延びる複数の複数の支持棒54eが設けられている。リング部54dの開口部には、テールパイプ14aが挿通され、リング部54dはテールパイプ14aに固定されている。支持棒54eの一端側は、リング部54dに接続され、支持棒54eの他端側は、外筒部54aに接続されている。
One end side of the
外筒部54aの側部には、厚み方向に貫通する開口部が設けられている。排出管56の端部56aは、外筒部54aの側部の開口部を通り、外筒部54a内に挿入されている。図6(a)〜図6(d)に示されるように、排出管56は、外筒部54aの近傍において上下方向に配置され、下向きに外筒部54a内に挿入されている。排出管56の端部56aの開口部は、下方に向けられ、テールパイプ14aの上方に向く外周面の部分に対面して配置されている。
An opening penetrating in the thickness direction is provided on a side portion of the
気化用の繊維部材である終端部55dは、移送用の繊維部材である紐状部55cと連続して形成され、排出管56の端部56aから下方に導出されている。終端部55eは、外筒部54aの内部においてテールパイプ14aの外周面に巻き付けられている。終端部55eは、テールパイプ14aに接触して、テールパイプ14a内を流れる排気ガスの熱が伝達されるように配置されている。
The
次に、EGRシステム50の作用について説明する。
Next, the operation of the
EGRシステム50では、上記の第1実施形態のEGRシステム1と同様に、EGR配管2内を浮遊する霧状の水分は、プラスイオンが付着してプラスに帯電し、このプラスに帯電した霧状の水分は、集塵極27に引き寄せられる。
In the
集塵極27に引き寄せられた水分である凝縮水は、集塵極27の内表面に設けられた吸水部55aに捕集される。吸水部55aに浸み込んだ凝縮水は、毛細管現象を利用して引き寄せられ、紐状部55bを伝って、排出管56内の紐状部55cに移送される。
Condensed water, which is water drawn to the
排出管56内の紐状部55cに伝達された凝縮水は、毛細管現象を利用して、紐状部55cの後端側(気化部54側)に引き寄せられ移送される。紐状部55cを伝って、後端側まで引き寄せられた凝縮水は、排出管56の端部56aから排出された終端部55dに移送される。終端部55dに伝達された凝縮水は、テールパイプ14aを流れる排気ガスによって加熱される。排気ガスの熱は、テールパイプ14aを介して、終端部55dに浸み込んだ凝縮水に移送される。凝縮水は加熱されて気化し、外筒部54aの後端側の開口部から排出される。
The condensed water transmitted to the string-
以上、本実施形態のEGRシステム50によれば、集塵極27に捕集されて引き寄せられた凝縮水は、毛細管現象を利用してEGR配管2の外部に引き寄せられて、繊維部材55を通じて車両後部に移送され、気化部54で気化される。これにより、凝縮水の流れを制御するための制御弁や水位センサを設ける必要がないので、装置の簡素化を図り、排気ガスから分離された凝縮水を処理することができる。
As described above, according to the
また、EGRシステム50では、繊維部材55の紐状部55cが排出管56内に収容されているので、紐状部55cを好適に保持し案内することができる。また、凝縮水を浸み込んだ紐状部55cが他の部材(例えば、車体フレームなど)に接触することが防止されるので、他の部品が濡れたり、腐食したりすることが防止される。
Moreover, in the
また、EGRシステム50では、例えばコンプレッサによって圧縮空気を送風して、凝縮水を気化させる必要がないので、特別な駆動源を設置する必要がない。
Further, in the
また、EGRシステム50では、気化部54の外筒部54aの前端が閉じられているので、外筒部54a内への外気の進入が防止される。これにより、外筒部54a内への雨水の進入が防止されるので、気化部54における凝縮水の気化効率の低下が防止される。
Further, in the
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications as described below are possible without departing from the gist of the present invention.
上記実施形態では、コンプレッサによって昇圧された圧縮空気によって、凝縮水を気化させる気化部について例示しているが、例えば、排気ガスや新気(インタークーラから排出された空気)を送風することで、凝縮水を気化させる構成でもよい。また、繊維部材の端部を大気中に露出させて配置することで、車両走行時の風を利用して、凝縮水を気化させる構成でもよい。 In the said embodiment, although illustrated about the vaporization part which vaporizes condensed water with the compressed air pressurized by the compressor, for example, by blowing exhaust gas and fresh air (air discharged from the intercooler), The structure which vaporizes condensed water may be sufficient. Moreover, the structure which vaporizes condensed water using the wind at the time of vehicle travel may be sufficient by arrange | positioning the edge part of a fiber member exposed to air | atmosphere.
また、上記実施形態では、繊維部材55の終端部55dをテールパイプ14aに巻き付け、排気ガスの熱によって、凝縮水を加熱して気化させているが、終端部55dをその他の発熱部に接触させることで、凝縮水を気化させてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、繊維部材55の紐状部55bが排出管56の内部に収容されている構成について開示しているが、紐状部55bは、例えば、上部が開放された溝状部材に配置されているものでもよく、その他の棒状部材に巻き付けられて、車両後部まで配置されているものでもよい。排出管は、車両前部まで配置されているものでもよく、その他の方向に配置されているものでもよい。
Moreover, in the said embodiment, although disclosed about the structure by which the string-
また、上記実施形態では、放電極26の下流側に集塵極27を設けているが、放電極26の上流側に集塵極27を設けてもよく、上流及び下流の両方に集塵極27を設けてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、円筒状の集塵極27について開示しているが、集塵極27は、複数の円弧状の部材を組合わせることで、円筒状に形成されたものでもよい。また、集塵極27は、板状の電極でもよく、棒状の電極でもよく、その他の形状のものでもよい。また、集塵極27は、EGR配管2の内壁面に配置されたものに限定されず、EGR配管2の内壁面から内側に離間して配置されているものでもよい。
Moreover, although the cylindrical
1,50…EGRシステム、2…EGR配管、3…EGRクーラ、4…EGRバルブ、10…エンジン、10a…エンジン本体、14…排気管、14a…テールパイプ、20,51…凝縮水排出装置、26…放電極、27…集塵極、29…貫通孔、30,55…繊維部材、30a…導出用の繊維部材、30b…気化用の繊維部材、32…空気流路、40…圧縮空気供給部、55b…紐状部(導出用の繊維部材)、55c…紐状部(移送用の繊維部材)、55d…終端部(気化用の繊維部材)、56…排出管。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記EGR配管内に放電させてイオンを生じさせる放電極と、
前記EGR配管内で帯電した霧状の水分を捕集する集塵極と、
前記集塵極で捕集された前記水分である凝縮水を、毛細管現象を利用して前記EGR配管の外表面側に引き寄せる凝縮水導出部と、
前記凝縮水導出部によって引き寄せられた前記凝縮水を気化させる気化部と、を備えるEGRシステム。 EGR piping that recirculates a part of the exhaust gas exhausted from the combustion chamber of the engine to the intake side of the engine;
A discharge electrode for generating ions by discharging into the EGR pipe;
A dust collecting electrode for collecting mist-like water charged in the EGR pipe;
A condensed water deriving unit that draws condensed water, which is the moisture collected by the dust collecting electrode, to the outer surface side of the EGR pipe using a capillary phenomenon;
An EGR system comprising: a vaporization unit that vaporizes the condensed water drawn by the condensed water deriving unit.
前記放電極は前記EGR配管内で前記EGRクーラの下流に配置され、
前記集塵極は前記放電極の下流で前記EGR配管の内壁面に配置され、
前記EGR配管には、前記集塵極で捕集された前記凝縮水を前記EGR配管の外表面側に通過させる貫通孔が設けられ、
前記凝縮水導出部は、毛細管現象を利用するための部材として導出用繊維部材を有し、
前記導出用繊維部材が前記貫通孔内に配置されている請求項1に記載のEGRシステム。 An EGR cooler provided in the EGR pipe for cooling the exhaust gas;
The discharge electrode is disposed downstream of the EGR cooler in the EGR pipe,
The dust collecting electrode is disposed on the inner wall surface of the EGR pipe downstream of the discharge electrode,
The EGR pipe is provided with a through hole through which the condensed water collected by the dust collecting electrode passes to the outer surface side of the EGR pipe,
The condensed water lead-out part has a lead-out fiber member as a member for utilizing the capillary phenomenon,
The EGR system according to claim 1, wherein the leading fiber member is disposed in the through hole.
前記空気流路内に配置され、前記導出用繊維部材によって導出された前記凝縮水を、毛細管現象を利用して引き寄せて気化させる気化用繊維部材と、を備える請求項2に記載のEGRシステム。 The vaporization unit is provided on the outer surface side of the EGR pipe, and an air flow path through which the compressed air flows when compressed air is supplied;
The EGR system according to claim 2, further comprising: a vaporizing fiber member that is disposed in the air flow channel and draws and condenses the condensed water derived by the deriving fiber member using a capillary phenomenon.
前記接続配管内に配置され、前記導出用繊維部材によって導出された前記凝縮水を、毛細管現象を利用して引き寄せて移送する移送用繊維部材と、を備える請求項2又は3に記載のEGRシステム。 A connection pipe connecting the outer surface side of the EGR pipe and the vaporization section;
The EGR system according to claim 2, further comprising: a transfer fiber member that is disposed in the connection pipe and that draws and transfers the condensed water led out by the lead-out fiber member using a capillary phenomenon. .
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