JP2011027033A - 排気還流装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過給器の劣化を抑制する排気還流装置を提供する。
【解決手段】ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００は、コンプレッサ４２の上流側に設けられ、吸気とＬＰＬ−ＥＧＲ部７０により導かれた排気とを旋回させて混合するとともに、吸気と排気とを旋回させることにより分離対象物を遠心分離する。これにより、ＬＰＬ−ＥＧＲ部７０により吸気側に還流された排気の温度が低下することにより析出した凝縮水や排気中の異物は遠心分離され、過給器４０に供給されないので、過給器４０の破損および、劣化を抑制することができる。また、排気と吸気とは、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００にて旋回することにより混合されるので、過給用空気の温度ムラを低減することができる。この温度ムラのない過給用空気が過給器４０に供給されるので、過給器４０の熱歪による破損および、劣化を抑制することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、排気還流装置に関する。

従来、排気系を流れる排気の一部を吸気系へ還流する排気還流装置が知られている。排気還流装置としては、ＨＰＬ（High Pressure Loop）−ＥＧＲ装置およびＬＰＬ(Low Pressure Loop)−ＥＧＲ装置が公知である。ＨＰＬ（High Pressure Loop）−ＥＧＲ装置は、内燃機関の燃焼室から排出された高圧の排気をそのままスロットルの下流側の比較的高い圧力の部位へ還流する。一方、ＬＰＬ(Low Pressure Loop)−ＥＧＲ装置は、燃焼室から排出され、例えばＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）を通過した比較的低圧の排気を、比較的低い圧力の部位、即ち、吸気系における過給器の上流側へ還流する。
ＬＰＬ−ＥＧＲ装置においては、例えば過給器のタービンやＤＰＦなどの部品から異物が生じると、過給器のコンプレッサよりも上流側へ排気と共に異物が供給され、この異物がコンプレッサに衝突することにより、コンプレッサが破損する虞がある。そこで、このような異物や排気を還流するための配管内に付着している水及び汚れを取り除く技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００８−１５０９５５号公報 特開２００８−２５５９６０号公報

ところで、ＬＰＬ−ＥＧＲ装置おいて、比較的高温の排気と比較的低温の吸気とが合流するとき、排気の温度が低下することにより、排気中の水蒸気が凝縮水となって析出する。この凝縮水が過給器に供給されると、過給器の腐食の原因となる。また、比較的高温の排気と比較的低温の吸気との混合が不十分であると、温度ムラのある空気が過給器に流入する。これにより、過給器のコンプレッサに温度差が生じ、コンプレッサの歪みや破損の原因となる。このような課題は、上記技術によっても未だ解決されていない。
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、過給器の劣化を抑制する排気還流装置を提供することにある。

請求項１に記載の排気還流装置は、吸気系および排気系を有する内燃機関と、過給器と、排気還流部材と、旋回手段と、を備える。過給器は、タービン及びコンプレッサを有し、吸気を過給する。タービンは排気系に設けられ、コンプレッサは吸気系に設けられる。コンプレッサは、タービンとシャフトによって連結されることによりタービンとともに回転する。排気還流部材は、排気の一部をタービンの下流側からコンプレッサの上流側へ導く。

本発明は、旋回手段を備えている点に特徴を有している。旋回手段は、コンプレッサの上流側に設けられ、吸気と排気還流部材により導かれた排気とを旋回させて混合するとともに、吸気と排気とを旋回させることにより分離対象物を遠心分離する。分離対象物には、還流された排気の温度が低下することにより析出した凝縮水や、排気中の異物等が含まれる。

これにより、還流された排気の温度が低下することにより析出した凝縮水及び排気中の異物は遠心分離され、過給器に供給されないので、過給器の破損および劣化を抑制することができる。本発明では特に、旋回手段が、排気と吸気との混合する機能と、凝縮水を含む異物の分離する機能とを兼ね備えているため、異物等を分離するための手段を別途設ける必要がない。また、排気と吸気とが旋回することにより混合されるので、温度ムラを低減することができる。この温度ムラのない空気が過給器に供給されるので、過給器の熱歪による破損および劣化を抑制することができる。
なお、本発明においては、吸気口から排気口までの流れにおいて、吸気口側を上流側とし、排気口側を下流側としている。

請求項２に記載の発明では、旋回手段は、排気還流部材により導かれた排気が流入する排気流入部、吸気が流入する吸気流入部、及び排気流入部および吸気流入部から流入した空気が旋回する旋回筒を有する。これにより、流入した空気を旋回筒において十分に旋回させることができる。旋回筒は、略円筒形状であることが望ましい。また、側面がテーパ形状となっていてもよい。

請求項３に記載の発明では、排気流入部は、旋回筒の側壁に開口し、旋回筒に偏心して設けられる。また、請求項４に記載の発明では、吸気流入部は、旋回筒の側壁に開口し、旋回筒に偏心して設けられる。これにより、旋回筒の側面から流入した排気および吸気を旋回筒の内壁に沿って容易に旋回させることができる。

請求項５に記載の発明では、旋回手段は、排気流入部および吸気流入部から流入した空気を旋回筒の周方向に導く案内部材を有する。これにより、流入した空気が旋回筒の周方向に導かれるので、空気を旋回筒の内壁に沿って容易に旋回させることができる。

案内部材は、以下の構成とすることができる。
請求項６に記載の発明では、案内部材は、旋回筒内に設けられる案内羽根である。なお、本発明における「案内羽根」とは、旋回筒の軸中心近傍から旋回筒の内壁に向かって放射状に複数形成されたものをいう。
請求項７に記載の発明では、案内部材は、旋回筒の内壁に沿って突設される案内壁である。なお、本発明における「案内壁」とは、旋回筒の内壁から突設されるものであって、軸中心には到達しない程度の幅で、周方向にある程度連続して形成されるものである。案内壁の幅は、一定でなくてもよい。
請求項８に記載の発明では、案内部材は、旋回筒の周壁に沿って拡径されて形成される溝部である。請求項９に記載の発明では、溝部は、排気流入部または吸気流入部と連続して形成される。
このように構成することにより、流入した空気を旋回筒の内壁に沿って容易に旋回させることができる。

本発明の第１実施形態による排気還流装置の構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態によるＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部を示す模式的な斜視図である。 図２のＩＩＩ方向の模式的な矢視図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面を示す模式的な断面図である。 本発明の第２実施形態によるＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部を示す模式的な斜視図である。 本発明の第３実施形態によるＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部を示す模式的な斜視図である。 図６のＶＩＩ方向の模式的な矢視図である。

以下、本発明による排気還流装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による排気還流装置は、ディーゼルエンジンシステムに適用される。図１に示すように、排気還流装置１０は、内燃機関としてのエンジン本体１１、吸気系２０、排気系３０、過給器４０、排気浄化部５０、ＨＰＬ−ＥＧＲ部６０、排気還流部材としてのＬＰＬ−ＥＧＲ部７０、及び旋回手段としてのＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００を備えている。

エンジン本体１１は、本実施形態ではディーゼルエンジンであり、シリンダ１２及びピストン１３を有している。シリンダ１２とピストン１３との間には、燃焼室１４が形成される。ピストン１３は、シリンダ１２の内側を軸方向へ往復移動する。なお、エンジン本体１１は、複数のシリンダ１２を有しているが、図１においては１つのシリンダ１２のみを図示している。エンジン本体１１は、後述する吸気通路２３と燃焼室１４との間を開閉する吸気バルブ１５、及び、後述する排気通路３３と燃焼室１４との間を開閉する排気バルブ１６を有している。

吸気系２０は、エンジン本体１１に空気を導入する。吸気系２０は、吸気通路部材２１を有している。吸気通路部材２１は、一方の端部に吸気口２２を形成し、他方の端部がエンジン本体１１に接続している。吸気通路部材２１は、吸気口２２とエンジン本体１１の燃焼室１４とを接続する吸気通路２３を形成する。吸気通路２３の吸気口２２の近傍には、空気中の異物等を除去するエアクリーナ２９が設けられている。また、吸気通路２３のエアクリーナ２９と後述する過給器４０のコンプレッサ４２との間には、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００が設けられている。ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００の詳細については後述する。吸気系２０には、吸気口２２側から順に、エアクリーナ２９、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００、過給器４０のコンプレッサ４２、インタークーラ２４、スロットル２５、及び、サージタンク２６が設けられている。以下、吸気通路２３の吸気の流れは、吸気口２２側を上流とし、燃焼室１４側を下流とする。

スロットル２５は、スロットルバルブ２７を有している。スロットルバルブ２７は、吸気通路２３を開閉する。これにより、スロットル２５は、ＨＰＬ−ＥＧＲ部６０を流れる比較的高圧ガスの量をより多くするように調整する。サージタンク２６は、スロットル２５と燃焼室１４との間に設けられている。スロットル２５を通過した空気は、サージタンク２６を経由してエンジン本体１１の各燃焼室１４へ分配される。

排気系３０は、エンジン本体１１から排出された排気を外部へ導く。排気系３０は、排気通路部材３１を有している。排気通路部材３１は、一方の端部がエンジン本体１１に接続し、他方の端部に排気口３２を形成している。排気通路部材３１は、エンジン本体１１の燃焼室１４と排気口３２とを接続する排気通路３３を形成する。排気系３０には、エンジン本体１１側から順に、過給器４０のタービン４１および排気浄化部５０が設けられている。以下、排気通路３３の排気の流れは、燃焼室１４側を上流とし、排気口３２側を下流とする。

過給器４０は、タービン４１およびコンプレッサ４２を有している。タービン４１とコンプレッサ４２とは、シャフト４３によって連結されている。そのため、タービン４１とコンプレッサ４２とは、同期して回転する。タービン４１は、排気通路３３に設けられている。また、コンプレッサ４２は、吸気通路２３に設けられている。排気通路３３を排気が流れることにより、タービン４１が回転し、タービン４１の回転に伴ってコンプレッサ４２が回転する。これにより、吸気通路２３を流れる空気は、エンジン本体１１の燃焼室１４へ過給される。インタークーラ２４では、過給器４０による過給によって温度が上昇した吸気が冷却される。

排気浄化部５０は、排気通路３３において、過給器４０の下流側に設けられる。排気浄化部５０は、ＤＰＦ部５１及び触媒部５２を有している。ＤＰＦ部５１は、例えばセラミック等によりハニカム状に形成され、排気に含まれる煤等の粒子状物質を捕捉する。触媒部５２は、排気中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を浄化する三元触媒である。

ＨＰＬ−ＥＧＲ部６０は、ＨＰＬ−ＥＧＲ通路部材６１、冷却器６２、バイパス通路部材６３、開度制御弁６４、及び、ＨＰＬ−ＥＧＲ弁６５を有している。ＨＰＬ−ＥＧＲ通路部材６１は、ＨＰＬ−ＥＧＲ通路６６を形成している。ＨＰＬ−ＥＧＲ通路６６は、排気通路３３と吸気通路２３とを接続している。詳細には、ＨＰＬ−ＥＧＲ通路６６は、排気系３０においてタービン４１の上流側で排気通路３３から分岐し、吸気系２０のスロットル２５の下流側で吸気通路２３に合流している。そのため、ＨＰＬ−ＥＧＲ部６０では、エンジン本体１１から排出された直後の比較的高圧の排気がＨＰＬ−ＥＧＲガスとして吸気通路２３へ還流される。

冷却器６２は、ＨＰＬ−ＥＧＲ通路６６を流れるＨＰＬ−ＥＧＲガスを冷却する。バイパス通路部材６３は、バイパス通路６７を形成している。バイパス通路６７は、冷却器６２の排気通路３３側でＨＰＬ−ＥＧＲ通路６６から分岐し、冷却器６２の吸気通路２３側でＨＰＬ−ＥＧＲ通路６６に合流する。冷却器６２に吸気通路２３側にてＨＰＬ−ＥＧＲ通路６６とバイパス通路６７とが合流する合流部分には、開度制御弁６４が設けられている。開度制御弁６４は、冷却器６２を経由するＨＰＬ−ＥＧＲ通路６６と、冷却器６２を経由しないバイパス通路６７と、を流れるＨＰＬ−ＥＧＲガスの流量を制御する。冷却器６２を経由するＨＰＬ−ＥＧＲ通路６６及び冷却器６２を経由しないバイパス通路６７を流れるＨＰＬ−ＥＧＲガスの流量を制御することにより、ＨＰＬ−ＥＧＲガスの温度が制御される。ＨＰＬ−ＥＧＲ弁６５は、開度制御弁６４の吸気通路２３側に設けられる。ＨＰＬ−ＥＧＲ弁６５は、ＨＰＬ−ＥＧＲ通路６６を開閉することにより、ＨＰＬ−ＥＧＲ通路６６を経由して排気通路３３から吸気通路２３へ還流されるＨＰＬ−ＥＧＲガスの流量を制御する。ＨＰＬ−ＥＧＲ弁６５が開いているとき、エンジン本体１１から排出された排気の一部は、ＨＰＬ−ＥＧＲ部６０を経由して、ＨＰＬ−ＥＧＲガスとして吸気通路２３へ還流される。

排気還流部材としてのＬＰＬ−ＥＧＲ部７０は、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路部材７１、冷却器７２、及び、ＬＰＬ−ＥＧＲ弁７３を有している。ＬＰＬ−ＥＧＲ通路部材７１は、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路７４を形成している。ＬＰＬ−ＥＧＲ通路７４は、排気通路３３と吸気通路２３とを接続している。詳細には、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路７４は、排気系３０において過給器４０の下流側である排気浄化部５０のＤＰＦ部５１と触媒部５２との間から分岐し、吸気系２０において過給器４０のコンプレッサ４２の上流側で吸気通路２３に合流している。そのため、ＬＰＬ−ＥＧＲ部７０では、過給器４０のタービン４１および排気浄化部５０のＤＰＦ部５１を通過した比較的低圧の排気がＬＰＬ−ＥＧＲガスとして吸気通路２３へ還流される。

冷却器７２は、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路７４を流れるＬＰＬ−ＥＧＲガスを冷却する。ＬＰＬ−ＥＧＲ弁７３は、冷却器７２の吸気通路２３側に設けられる。ＬＰＬ−ＥＧＲ弁７３は、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路７４を開閉することにより、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路７４を通過して排気通路３３から吸気通路２３へ還流されるＬＰＬ−ＥＧＲガスの流量を制御する。ＬＰＬ−ＥＧＲ弁７３が開いているとき、エンジン本体１１から排出された排気の一部は、ＬＰＬ−ＥＧＲ部７０を経由して、ＬＰＬ−ＥＧＲガスとして吸気通路２３へ還流される。

旋回手段としてのＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００は、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路７４と吸気通路２３との合流部分または、その下流であって、吸気通路２３における過給器４０のコンプレッサ４２の上流側に設けられている。
ここで、図２〜図４に基づいてＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００について詳述する。ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００は、排気流入部１１０、吸気流入部１２０、旋回筒１３０、及び、分離槽１７０等を有している。本実施形態においては、排気流入部１１０、吸気流入部１２０、旋回筒１３０、及び、分離槽１７０は、いずれも樹脂で形成されている。

排気流入部１１０は、円筒状に形成され、一方の端部がＬＰＬ−ＥＧＲ通路部材７１と接続し、他方の端部が旋回筒１３０の側壁の開口１３１と接続している。排気流入部１１０は、ＬＰＬ−ＥＧＲ流入通路１１１を形成している。吸気流入部１２０は、排気流入部１１０よりも径の大きい円筒状に形成され、一方の端部がエアクリーナ２９側の吸気通路部材２１と接続し、他方の端部が旋回筒１３０の側壁の開口１３２と接続している。吸気流入部１２０は、吸気流入通路１２１を形成している。図３に示すように、排気流入部１１０及び吸気流入部１２０は、旋回筒１３０に対して接線方向に設けられている。さらに、排気流入部１１０の軸線と旋回筒１３０の軸線とは、ねじれの位置の関係になっている。同様に、吸気流入部１２０と軸線と旋回筒１３０の軸線とは、ねじれの位置の関係になっている。

図２及び図４に示すように、旋回筒１３０は、一方の端部から導入部１４０、羽根部１５０、及び混合部１６０を有している
導入部１４０は、羽根部１５０側に開口する略有底円筒状に形成される。側壁には、ＬＰＬ−ＥＧＲ流入通路１１１と連通する開口１３１が形成され、この開口１３１からＬＰＬ−ＥＧＲガスが旋回筒１３０内に流入する。また側壁には、吸気流入通路１２１と連通する開口１３２が形成され、この開口１３２から吸気が旋回筒１３０内に流入する。導入部１４０は、排気流入部１１０及び吸気流入部１２０と一体に形成されている。

羽根部１５０は、導入部１４０と連続する円筒状に形成される。羽根部１５０の軸中心には、混合部１６０側に開口する断面視Ｕ字状の中心柱１５１が設けられている。案内部材としての案内羽根１５２は、中心柱１５１から放射状に形成される。案内羽根１５２の導入部１４０側には、リブ１５３が設けられている。これにより案内羽根１５２が補強されている。中心柱１５１、案内羽根１５２、及びリブ１５３は、羽根部１５０の側壁と一体に形成されている。
本実施形態においては、案内羽根１５２は８枚であるが、羽根の枚数、形状、傾斜角度や、中心柱１５１の大きさ・形状等は、排気および吸気をどのように旋回させるかに応じて、適宜選択することができる。

混合部１６０は、羽根部１５０側に開口する略有底円筒状に形成される。混合部１６０の羽根部１５０とは反対側の端部１６１には、一体に形成される円筒状の連通部材１６２が設けられている。連通部材１６２は、連通路１６３を形成している。また、混合部１６０の端部１６１近傍の側壁には切欠部１６４が形成され、この切欠部１６４を介して旋回筒１３０と分離槽１７０とは連通している。

分離槽１７０は、混合部１６０の切欠部１６４の径方向外側に突出して設けられる。また分離槽１７０は、底部１７１にて通路部材１７５と接続する。通路部材１７５は、過給器４０のコンプレッサ４２の下流側の吸気通路部材２１と接続している。通路部材１７５は、通路１７６を形成し、この通路１７６は、コンプレッサ４２の下流側にて吸気通路２３と接続している。

ここで、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００におけるＬＰＬ−ＥＧＲガスおよび吸気の流れについて図４で説明する。
矢印Ｅで示すように、ＬＰＬ−ＥＧＲガスは、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路７４からＬＰＬ−ＥＧＲ流入通路１１１を経由し、旋回筒１３０に流入する。また矢印Ａで示すように、吸気は、吸気通路２３から吸気流入通路１２１を経由し、旋回筒１３０に流入する。旋回筒１３０に流入したＬＰＬ−ＥＧＲガス及び吸気は、案内羽根１５２によって、周方向に導かれて旋回流を形成する。そして、ＬＰＬ−ＥＧＲガスと吸気とは、旋回筒１３０内を旋回することにより混合され、温度ムラのない過給用空気となる。本実施形態では、この過給用空気は、連通路１６３を経由して過給器４０のコンプレッサ４２に直接供給される。また、矢印Ｓで示すように、ＬＰＬ−ＥＧＲガスが案内羽根１５２によって旋回流を形成し、旋回筒１３０内を旋回することにより、温度の低下によって析出した凝縮水や排気中の異物等である分離対象物が遠心分離され、連通部材１６２の外周と混合部１６０の内壁との間を旋回した後、分離槽１７０へ回収される。分離槽１７０に回収された分離対象物は、通路１７６を経由して、過給器４０のコンプレッサ４２の下流側の吸気通路２３または、排気管の触媒部５２の上流などに排出される。

以上詳述したように、本実施形態による排気還流装置１０は、吸気系２０および排気系３０を有するエンジン本体１１と、過給器４０と、ＬＰＬ−ＥＧＲ部７０と、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００と、を備える。ＬＰＬ−ＥＧＲ部７０は、排気の一部をタービン４１の下流側から、コンプレッサ４２の上流側へ導く。ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００は、コンプレッサ４２の上流側に設けられ、吸気とＬＰＬ−ＥＧＲ部７０により導かれた排気とを旋回させて混合するとともに、吸気と排気とを旋回させることにより分離対象物を遠心分離する。

これにより、ＬＰＬ−ＥＧＲ部７０により吸気側に還流された排気の温度が低下することにより析出した凝縮水や排気中の異物は遠心分離され、過給器４０に供給されないので、過給器４０の破損および劣化を抑制することができる。本実施形態では、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００が、排気と吸気とを混合する機能と、凝縮水を含む異物を分離する機能とを兼ね備えているため、異物等を分離するための手段を別途設ける必要がない。また、排気と吸気とは、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００にて旋回することにより混合されるので、過給用空気の温度ムラを低減することができる。この温度ムラのない過給用空気が過給器４０に供給されるので、過給器４０の熱歪による破損および劣化を抑制することができる。

ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００は、ＬＰＬ−ＥＧＲ部７０により導かれた排気が流入する排気流入部１１０、吸気が流入する吸気流入部１２０、及び、排気流入部および吸気流入部から流入した空気が旋回する略円筒形状の旋回筒１３０を有している。これにより、流入した空気を旋回筒１３０において十分に旋回させることができる、

排気流入部１１０は、旋回筒１３０の側壁に開口し、旋回筒１３０に偏心して設けられる。また、吸気流入部１２０は、旋回筒１３０の側壁に開口し、旋回筒１３０に偏心して設けられる。これにより、旋回筒１３０の側面から流入した排気および吸気を旋回筒１３０の内壁に沿って容易に旋回させることができる。

また、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部１００は、排気流入部１１０及び吸気流入部１２０から流入した空気を旋回筒１３０の周方向に導く案内羽根１５２を有する。これにより、流入した空気を旋回筒１３０の内壁に沿って容易に旋回させることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部を、図５に示す。なお、排気還流装置全体の構成については、上記第１実施形態と同様であるため、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部の構成についてのみ説明する。
本実施形態のＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部２００は、第１実施形態の案内羽根１５２に替えて、案内部材としての案内壁２５１、２５２を有している。案内壁２５１、２５２は、旋回筒２３０の内壁に沿って突設される。案内壁２５１は、旋回筒２３０の開口２３１の連通部材１６２側端部の近傍から排気流入部２１０とは反対方向に延びるように設けられる。案内壁２５２は、旋回筒２３０の開口２３２の連通部材１６２側端部の近傍から吸気流入部２２０とは反対方向に延びるように設けられる。

ＬＰＬ−ＥＧＲガスは、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路７４から排気流入部２１０に形成されるＬＰＬ−ＥＧＲ流入路２１１を経由し、旋回筒２３０に流入する。また吸気は、吸気通路２３から吸気流入部２２０に形成される吸気流入路通路２２１を経由し、旋回筒２３０に流入する。旋回筒２３０に流入したＬＰＬ−ＥＧＲガスおよび吸気は、案内壁２５１、２５２によって、旋回筒２３０の周方向に導かれて旋回流を形成する。そして、ＬＰＬ−ＥＧＲガスと吸気とは、旋回筒２３０内を旋回することにより混合され、温度ムラのない過給用空気となる。また、ＬＰＬ−ＥＧＲガスが旋回筒２３０内を旋回することにより、温度の低下によって析出された凝縮水や排気中の異物等である分離対象物が遠心分離され、分離槽１７０に回収される。分離槽１７０に回収された分離対象物は、通路１７６を経由して、過給器４０のコンプレッサ４２の下流側の吸気通路２３または、排気管の触媒部５２の上流などに排出される。これにより、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部を、図６及び図７に示す。なお、排気還流装置全体の構成については、上記第１実施形態と同様であるため、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部の構成についてのみ説明する。
本実施形態のＬＰＬ−ＥＧＲ部３００は、第１実施形態の案内羽根１５２に替えて、案内部材としての溝部３５１、３５２を有している。排気流入部３１０は、旋回筒３３０の周壁よりも径方向外側にずれて設けられている。旋回筒３３０の周壁は、拡径されて形成された拡径部３１３を有している。拡径部３１３の内側に溝部３５１が形成されている。溝部３５１は、排気流入部３１０と連続して形成されている。同様に、吸気流入部３２０は、旋回筒３３０の周壁よりも径方向外側にずれて設けられている。旋回筒３３０の周壁は、拡径されて形成された拡径部３２３を有している。拡径部３１３の内側に溝部３５２が形成されている。溝部３５２は、吸気流入部３２０と連続して形成されている。

ＬＰＬ−ＥＧＲガスは、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路７４から排気流入部３１０に形成されるＬＰＬ−ＥＧＲ通路３１１、及び溝部３５１を経由し、旋回筒３３０に流入する。また吸気は、吸気通路２３から吸気流入部３２０に形成される吸気流入通路３２１、及び溝部３５２を経由し、旋回筒３３０に流入する。旋回筒３３０に流入したＬＰＬ−ＥＧＲガスおよび吸気は、溝部３５１、３５２によって旋回筒３３０の周方向に案内され、旋回流を形成している。そして、ＬＰＬ−ＥＧＲガスと吸気とは、旋回筒３３０内を旋回することにより混合され、温度ムラのない過給用空気となる。また、ＬＰＬ−ＥＧＲガスが旋回筒３３０内を旋回することにより、温度の低下によって析出された凝縮水や排気中の異物等である分離対象物が遠心分離され、分離槽１７０に回収される。分離槽１７０に回収された分離対象物は、通路１７６を経由して、過給器４０のコンプレッサ４２の下流側の吸気通路２３または、排気管の触媒部５２の上流などに排出される。これにより、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（他の実施形態）
上記複数の実施形態では、エンジン本体はディーゼルエンジンであったが、他の実施形態ではガソリンエンジンであってもよい。
また上記複数の実施形態では、遠心分離された分離対象物は、吸気通路のコンプレッサよりも下流側に排出された。他の実施形態では、遠心分離された対象物を、排気通路のタービンよりも下流側、例えばＤＰＦ部と触媒部との間、に排出するように構成してもよい。

上記実施形態では、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部は樹脂で形成されていたが、金属等の他の素材で形成してもよい。また、上記実施形態では、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部は、吸気と排気とが合流する合流部に設けられ、混合された過給用空気が直接過給器に供給された。他の実施形態では、吸気と排気とがコンプレッサの上流側にて合流する交流部とコンプレッサとの間であれば、いずれの場所に設けてもよい。例えば、ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部で混合された過給用空気を、例えば配管等の他の部材を介して過給器に供給されるように構成してもよい。

ＬＰＬ−ＥＧＲの旋回部のＥＧＲおよび空気の旋回方向は、コンプレッサに吸入される空気がコンプレッサの効率を高める方向として、コンプレッサの回転方向に対して、正逆どちらでもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１０：排気還流装置、１１：エンジン本体、２０：吸気系、３０：排気系、４０：過給器、４１：タービン、４２：コンプレッサ、４３：シャフト、５０：排気浄化部、６０：ＨＰＬ−ＥＧＲ部、７０：ＬＰＬ−ＥＧＲ部（排気還流部材）、１００：ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部（旋回手段）、１１０：排気流入部、１２０：吸気流入部、１３０：旋回筒、１３１、１３２：開口、１５１：中心柱、１５２：案内羽根（案内部材）、１６２：連通部材、１７０：分離槽、１７５：通路部材、２００，３００：ＬＰＬ−ＥＧＲ旋回部（旋回手段）、２１０，３１０：排気流入部、２２０，３２０：吸気流入部、２３０，３３０：旋回筒、２５１，２５２：案内壁（案内部材）、３１３，３２３：拡径部、３５１，３５２：溝部（案内部材）

Claims (9)

1. 吸気系および排気系を有する内燃機関と、
   前記排気系に設けられるタービン、及び、前記吸気系に設けられ、前記タービンとシャフトによって連結されることにより前記タービンとともに回転するコンプレッサを有し、吸気を過給する過給器と、
   排気の一部を前記タービンの下流側から前記コンプレッサの上流側へ導く排気還流部材と、
   前記コンプレッサの上流側に設けられ、吸気と前記排気還流部材により導かれた排気とを旋回させて混合するとともに、吸気と排気とを旋回させることにより分離対象物を遠心分離する旋回手段と、
   を備えることを特徴とする排気還流装置。
2. 前記旋回手段は、前記排気還流部材により導かれた排気が流入する排気流入部、吸気が流入する吸気流入部、及び、前記排気流入部および前記吸気流入部から流入した空気が旋回する旋回筒を有することを特徴とする請求項１に記載の排気還流装置。
3. 前記排気流入部は、前記旋回筒の側壁に開口し、前記旋回筒に偏心して設けられることを特徴とする請求項２に記載の排気還流装置。
4. 前記吸気流入部は、前記旋回筒の側壁に開口し、前記旋回筒に偏心して設けられることを特徴とする請求項２または３に記載の排気還流装置。
5. 前記旋回手段は、前記排気流入部および前記吸気流入部から流入した空気を前記旋回筒の周方向に導く案内部材を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の排気還流装置。
6. 前記案内部材は、前記旋回筒内に設けられる案内羽根であることを特徴とする請求項５に記載の排気還流装置。
7. 前記案内部材は、前記旋回筒の内壁に沿って突設される案内壁であることを特徴とする請求項５に記載の排気還流装置。
8. 前記案内部材は、前記旋回筒の周壁に沿って拡径されて形成される溝部であることを特徴とする請求項５に記載の排気還流装置。
9. 前記溝部は、前記排気流入部または前記吸気流入部と連続して形成されることを特徴とする請求項８に記載の排気還流装置。

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