JP2011153545A - ミキシング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＥＧＲガスを新気に対し偏り無く十分に混合可能なミキシング装置を提供することにある。
【解決手段】 流入部４２１は、その内部に、流入通路４２４を形成する。流入通路４２４には、吸気通路２３からの新気が流入する。縮径部４２２は、流入部４２１に連続しており、下流側へ向かって徐々に径が小さくなっている。縮径部４２２は、その内部に、縮径通路４２５を形成する。送出部４２３は、その内部に、送出通路４２７を形成している。この送出部４２３の側壁には周方向に所定間隔で合流窓４２６が設けられている。ＥＧＲガスの導入部４１１は、軸方向において縮径部４２２に重なるように設けられており、合流窓４２６への直接的なＥＧＲガスの衝突を避けるように配置されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関（以下「エンジン」という）の排気再循環に関する。

従来、エンジンにおいて、排気の一部を吸気側へ導き外部からの空気（以下「新気」という）と混合して燃焼室へ供給する排気再循環（Exhaust Gas Recirculation）の技術が知られている。この排気再循環は、英語表記の頭文字をとって「ＥＧＲ」と称される。本明細書でも以下、「ＥＧＲ」と記述する。このＥＧＲは、近年、窒素酸化物（ＮＯｘ）の削減及び、燃費の向上という点で注目されている。

ＥＧＲには、高圧の排気を吸気側の高圧部位へ導くＨＰＬ（High Pressure Loop）−ＥＧＲと、低圧の排気を吸気側の低圧部位へ導くＬＰＬ（Low Pressure Loop ）−ＥＧＲとがある。ＨＰＬ−ＥＧＲは、エンジンの燃焼室から排出された直後の排気をスロットル弁の下流側である燃焼室の直前へ導くものである。

ただし、この場合、高圧となっている新気に対して排気を送り込むことに限界がある。そこで十分なＥＧＲを実現するために、ＨＰＬ−ＥＧＲに加え、ＬＰＬ−ＥＧＲと呼ばれる技術が用いられる。ＬＰＬ−ＥＧＲは、例えばＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）を通過した比較的低圧の排気を、過給機を構成するコンプレッサの上流側へ導くものである。

近年、ＥＧＲガスと呼ばれる排気を新気に対し十分に送り込むための装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、特許文献１の図１ｂに示されるように、絞りを加えたスリット１３にＥＧＲガスを導入し、その後、デェフューザ１０によって圧力回復を行うものである。

仏国特許発明第２８９６５４６号明細書

しかしながら、上記特許文献１では、スリット１３へ向けてＥＧＲガスが直接流れ込むため、新気に対しＥＧＲガスを偏り無く混合することが困難となる。また、ＥＧＲ流量によっては、新気に対しＥＧＲガスを十分に混合することが困難となる。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＥＧＲガスを新気に対し偏り無く十分に混合可能なミキシング装置を提供することにある。

請求項１に記載のミキシング装置は、過給機を構成するコンプレッサの上流側で、吸気通路からの新気に対し、エンジンからの排気の一部をＥＧＲガスとして混合するものである。

本発明のミキシング装置は、円筒状の円筒体と、円筒体と同軸で設けられた新気流路部とを備えている。新気流路部は、円筒体とで二重管を構成し、円筒体の軸方向における下流側へ新気を導く。

新気流路部は、新気が流入する流入部、流入部に連続し下流側へ向かうにしたがい小さな内径となる縮径部、及び、縮径部の下流側開口径と同様の内径を有する送出部を有している。

ここで特に本発明では、送出部がＥＧＲガスと新気との合流部を具備し、導入部により、合流部への直接的な衝突を避けて、円筒体の内部へＥＧＲガスが導入される。つまり、縮径部の下流側開口径と同様の内径を有する送出部に合流部を設けることで、内部圧力が最も小さくなる部分でＥＧＲガスを新気に合流させる。また、円筒体の内部へＥＧＲガスを導入するにあたり、合流部への直接的な衝突を避ける。このようにすれば、新気に対しＥＧＲガスを偏り無く十分に混合することができる。

ところで、ＥＧＲガスには、凝縮水などの異物が含まれることがある。そこで、さらに、請求項２に示すように、円筒体の内壁に開口する導入部によって、円筒体の内壁に沿って周方向に向かうようＥＧＲガスが導入される構成としてもよい。このようにすれば、円筒体の内部にＥＧＲガスの旋回流が形成される。その結果、異物を適切に遠心分離することができる。

このとき、遠心分離された異物を除去するため、請求項３に示すように、円筒体の軸方向の下流側の内壁に開口する分離槽を備える構成としてもよい。この場合、分離槽が、ＥＧＲガスから分離された異物を収容する。このようにすれば、一旦分離された異物が再びＥＧＲガスと共に新気に混入することを抑制できる。

分離槽を設けることを前提とすれば、請求項４に示すように、円筒体の軸方向において分離槽に対応する位置に導入部が開口する構成としてもよい。このようにすれば、ＥＧＲガスから分離された異物を、速やかに分離槽へ収容することができる。

なお、送出部が合流部を具備することは既に述べたが、具体的には請求項５に示すように、合流部は、送出部の円筒壁に形成された合流窓であることが例示される。また、請求項６に示すように、合流部は、送出部の縮径部側の開口であることが例示される。この場合、縮径部と送出部とが不連続な構成となっている。いずれにしても、縮径部の下流側開口径と同様の内径を有する送出部に合流部を設けることにより、新気流路部の内部圧力が最も小さくなる部分でＥＧＲガスが合流させられるため、ＥＧＲガスを十分に混合することができる。

また、縮径部と送出部とが不連続な構成となっていることを前提に、請求項７に示すように、合流部となる開口の開口縁を、径外方向へ拡がるファンネル形状としてもよい。このようにすれば、円筒体の内壁に沿って旋回するＥＧＲガスを滑らかに導入することができる。また、内部圧力が小さくなる送出部の開口へ、分離された異物が混入することを抑制できる。

ところで、下流側へ向かうにしたがい縮径部の内径は小さくなっているが、請求項８に示すように、軸方向に平行な断面において、縮径部が内側に凸の曲線となっており、下流側開口端では、曲線の接線が軸方向に平行となるようにするとよい。このようにすれば、内側に凸となる曲線であることで、直線で構成する場合と比べ、縮径部の径外方向の容積を確保でき、ＥＧＲガスの圧力損失を抑えることができる。また、縮径部の下流側開口端において接線が軸方向に平行となることで、新気が縮径部の内壁に沿って流れることになり、いわゆる新気の剥離を抑えることができる。その結果、新気の圧力損失を抑えることができる。

なお、送出部の下流側には過給機が設置されるが、過給機の入口径は、コンプレッサの大きさなどの制約で細くなっている。そこで、請求項９に示すように、送出部の内径を、下流側に接続される過給機の入口径と同様にすることが考えられる。上記特許文献１では、スリット１３までの部分で径が絞られており、その後、スリット１３から下流側ではディフューザ１０によって径が大きくなっている。この場合、ディフューザ１０の出口径を過給器の入口径に合わせるとすれば、スリット１３部分は過給器の入口径よりも小さなものとなる。また、ディフューザ１０の出口径が過給機の入口径よりも大きい場合には、再び径を絞る必要がある。いずれにしても、特許文献１では、圧力損失が大きくなることが懸念される。これに対し、本発明では縮径部によって縮径された送出部の径を過給機の入口径と同様にしたため、つまり、必要最低限の縮径を行っているため、送出部から送り出された新気及びＥＧＲガスの圧力損失を抑えることができる。

実施形態のエンジン全体を示す説明図である。 第１実施形態のミキシング装置を示す縦断面図である。 図２の矢印Ｃの方向に視た正面図である。 第２実施形態のミキシング装置を示す縦断面図である。 図４の矢印Ｃの方向に視た正面図である。 第３実施形態のミキシング装置を示す縦断面図である。 図６の矢印Ｃの方向に視た正面図である。 第４実施形態のミキシング装置を示す縦断面図である。 図９の矢印Ｃの方向に視た正面図である。 第５実施形態のミキシング装置を示す縦断面図である。 第５実施形態の変形例を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、ディーゼルエンジン１を模式的に示す説明図である。図１に示すように、ディーゼルエンジン１は、エンジン本体１０及び、吸気系２０、排気系３０、過給機４０、排気浄化装置５０、ＨＰＬ−ＥＧＲ装置６０、ＬＰＬ−ＥＧＲ装置７０、ミキシング装置４００を備えている。

エンジン本体１０は、グロープラグ１１及び、シリンダ１２、ピストン１３を有している。ピストン１３は、シリンダ１２に往復移動可能に支持されており、その上部に燃焼室１４を形成している。なお、エンジン本体１０は、複数のシリンダ１２を有しているが、便宜上、図１では１つだけ示した。また、エンジン本体１０は、吸気バルブ１５及び排気バルブ１６を有している。

吸気系２０は、吸気管２１を有している。吸気管２１は、一方の端が吸気口２２となっており、外気に開放されている。また、他方の端がエンジン本体１０に接続されている。吸気管２１は、吸気口２２とエンジン本体１０の燃焼室１４とを接続する吸気通路２３を形成している。吸気通路２３には、上流側から順に、エアクリーナ２４及び、インタークーラ２５、スロットル２６、サージタンク２７などが設けられている。そして、吸気通路２３の最下流側は、上述した吸気バルブ１５によって開閉される。

ここでスロットル２６は、スロットルバルブ２８を有している。スロットルバルブ２８は、吸気通路２３を開閉するバタフライ弁である。これにより、後述するＨＰＬ-ＥＧＲ装置６０からのＥＧＲガスの量が多くなるように調整可能である。また、サージタンク２７は、スロットル２６の下流側に設けられている。このサージタンク２７を経由し、エンジン本体１０の複数の燃焼室１４へ吸気が分配される。

排気系３０は、排気管３１を有している。排気管３１は、一方の端がエンジン本体１０に接続している。また、他方の端が排気口３２となっており、外気に開放されている。排気管３１は、エンジン本体１０の燃焼室１４と排気口３２とを接続する排気通路３３を形成している。

過給機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。これにより、タービン４１とコンプレッサ４２とは、同期して回転する。

ここでタービン４１は、排気通路３３の上流側に設けられている。また、コンプレッサ４２は、吸気通路２３の途中のエアクリーナ２４とインタークーラ２５との間に設けられている。

かかる構成により、排気通路３３を通過する排気でタービン４１が回転し同期してコンプレッサ４２が回転すると、燃焼室１４へ吸気が過給される。コンプレッサ４２の下流側に設けられたインタークーラ２５は、コンプレッサ４２によって温度上昇した吸気を冷却する。

排気浄化装置５０は、排気通路３３の途中のタービン４１の下流側に設けられ、ＤＰＦ５１及び触媒５２を有している。ＤＰＦ５１は、例えばセラミックによりハニカム状に形成されている。これにより、通過する排気中の煤等の粒子状物質を捕捉する。また、触媒５２は、いわゆる三元触媒である。これにより、通過する排気中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を浄化する。

ＨＰＬ−ＥＧＲ装置６０は、連通管６１及び、冷却器６２、バイパス６３、開度制御弁６４、ＨＰＬ−ＥＧＲ弁６５を有している。
連通管６１は、連通路６６を形成している。連通路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、連通路６６は、タービン４１の上流側で排気通路３３から分岐し、スロットル２６の下流側でサージタンク２７に合流している。かかる構成により、ＨＰＬ−ＥＧＲ装置６０は、燃焼室１４から排出された直後の高圧の排気をスロットル２６の下流側の高圧部位へＥＧＲガスとして戻す。

冷却器６２は、連通路６６を通過するＥＧＲガスを冷却する。バイパス６３は、バイパス通路６７を形成している。バイパス通路６７は、排気通路３３側で連通路６６から分岐し、冷却器６２を経由せず、吸気通路２３側で連通路６６に合流する。

この合流部分には、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を経由する連通路６６と、冷却器６２を経由しないバイパス通路６７と、を流れるＥＧＲガスの流量を制御する。ＥＧＲガスの流量を制御することにより、ＥＧＲガスの温度が制御される。

ＨＰＬ−ＥＧＲ弁６５は、開度制御弁６４よりも吸気通路２３側に設けられる。ＨＰＬ−ＥＧＲ弁６５は、連通路６６を開閉することにより、連通路６６を経由して排気通路３３から吸気通路２３へ戻される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１０から排出された排気の一部は、ＨＰＬ−ＥＧＲ装置６０を経由し、ＥＧＲガスとして吸気通路２３へ戻される。

ＬＰＬ−ＥＧＲ装置７０は、連通管７１及び、冷却器７２、ＬＰＬ−ＥＧＲ弁７３を有している。連通管７１は、連通路７４を形成している。連通路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、連通路７４は、排気系３０においてタービン４１の下流側である排気浄化装置５０のＤＰＦ５１と触媒５２との間から分岐し、吸気系２０において過給機４０を構成するコンプレッサ４２の上流側で吸気通路２３に合流している。このＬＰＬ−ＥＧＲ装置７０により、タービン４１及びＤＰＦ５１を通過した低圧の排気が、ＥＧＲガスとして吸気通路２３の低圧部位へ戻される。

冷却器７２は、連通路７４を流れるＥＧＲガスを冷却する。ＬＰＬ−ＥＧＲ弁７３は、冷却器７２よりも吸気通路２３側に設けられる。ＬＰＬ−ＥＧＲ弁７３は、連通路７４を開閉することにより、連通路７４を通過して排気通路３３から吸気通路２３へ戻される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１０から排出された排気の一部は、ＬＰＬ−ＥＧＲ装置７０を経由して、ＥＧＲガスとして吸気通路２３へ戻される。

次に本形態の特徴部分であるミキシング装置４００について詳述する。ミキシング装置４００は、連通路７４と吸気通路２３との合流位置に設けられている。図２は、ミキシング装置４００を軸方向に平行な断面で見た縦断面図であり、図３は、図２の矢印Ｃ方向に視たミキシング装置４００の正面図である。

図２に示すように、ミキシング装置４００は、円筒体４１０と、新気流路部４２０とを備えている。これらは、いずれも樹脂材料で形成されている。
円筒体４１０は、図２の左右方向を軸とする円筒形状を呈している。一方、新気流路部４２０は、円筒体４１０と同軸となっており、円筒体４１０を軸方向に貫くように配置されている。これにより、ミキシング装置４００は、二重管となっている。

新気流路部４２０は、吸気通路２３の一部を構成しており、上流側から順に、流入部４２１及び、縮径部４２２、送出部４２３となっている。

流入部４２１は、その内部に、流入通路４２４を形成する。流入通路４２４には、吸気通路２３からの新気が流入する。縮径部４２２は、流入部４２１に連続しており、下流側へ向かって徐々に径が小さくなっている。縮径部４２２は、その内部に、縮径通路４２５を形成する。送出部４２３は縮径部４２２に連続している。また、送出部４２３は、その内部に、送出通路４２７を形成している。この送出部４２３の側壁には周方向に所定間隔で合流窓４２６が設けられている。合流窓４２６は、軸方向に長い長穴となっている。送出部４２３の下流側には過給機４０が設置されるが（図１参照）、このとき、送出部４２３の内径は、過給機４０の入口径と同じになっている。この点、以下の形態でも同様である。

円筒体４１０には、上流側から順に、導入部４１１及び、分離部４１４が設けられている。なお、分離部４１４には通常、異物を排出するための排出部が接続されるが、煩雑になることを避けるため、割愛した。この点、以下の形態でも同様である。

導入部４１１は、上述したＬＰＬ−ＥＧＲ装置７０から送られてくるＥＧＲガスを導入する。導入部４１１は円筒形状となっており、その内部に、導入通路４１６を形成する。導入通路４１６の軸は、円筒体４１０の円筒壁の接線方向と同方向で中心を通らないようになっている（図３参照）。したがって、導入通路４１６から導入されたＥＧＲガスは、円筒体４１０内部で側壁に沿って旋回する。また、導入部４１１は、軸方向において縮径部４２２に重なるように設けられており、合流窓４２６への直接的なＥＧＲガスの衝突を避けるように配置されている。

分離部４１４は、円筒体４１０の下流側の側面に、径外方向へ突出して設けられている。この分離部４１４は、円筒体４１０の内壁の一部に、分離された異物を一時的に溜める分離槽４１７を形成する。これにより、遠心分離された異物は、円筒体４１０の内周壁を旋回しながら分離槽４１７に収容される。

以上詳述したように、本形態では、もっとも内径の小さな送出部４２３に、合流窓４２６を形成した。つまり、縮径部４２２の下流側開口径と同様の内径を有する送出部４２３に合流窓４２６を設けることで、内部圧力が最も小さくなる部分でＥＧＲガスを新気に合流させるのである。これによって、新気に対しＥＧＲガスを十分に混合することができる。また、本形態では、導入部４１１は、合流窓４２６への直接的なＥＧＲガスの衝突を避けるように配置されている。これによって、新気に対しＥＧＲガスを偏り無く混合することができる。

また、本形態では、導入部４１１によって円筒体４１０の接線方向と同方向の導入通路４１６が形成され、導入通路４１６から導入されたＥＧＲガスは、円筒体４１０の内壁に沿って旋回する。これによって、凝縮水などの異物を適切に遠心分離することができる。そして、遠心分離された異物は、円筒体４１０の内壁を旋回しながら分離槽４１７に収容される。これによって、一旦分離された異物が再びＥＧＲガスと共に新気に混入することを抑制できる。

さらにまた、本形態では、送出部４２３の内径が過給機４０の入口径と同じになっているため、ミキシング装置４００の下流側における圧力損失までも抑えることができる。もともと過給機４０の入口径は、コンプレッサ４２の大きさなどの制約から細くなっている。したがって、いずれにしろ吸気通路２３の内径を過給機４０の手前で小さくする必要がある。この点、本形態では、新気流路部４２０の縮径部４２２によってこれを実現するため、合理的な構造となっている。

なお、本形態における円筒体４１０が「円筒体」を構成し、新気流路部４２０が「新気流路部」を構成し、導入部４１１が「導入部」を構成する。また、流入部４２１が「流入部」を構成し、縮径部４２２が「縮径部」を構成し、送出部４２３が「送出部」を構成し、合流窓４２６が「合流窓」としての「合流部」を構成する。

（第２実施形態）
本形態では、上記形態のミキシング装置の構成が異なるものである。そこでミキシング装置の構成を中心に説明する。なお、図１に示す全体構成については上記形態と同様であるため、同一構成部分には同一の符号を用いる。これは、以下の形態でも同様である。

図４に示すように、ミキシング装置５００は、円筒形状の円筒体５１０及び、円筒体５１０をその軸方向に挿通する新気流路部５２０を備えている。上記形態と同様、新気流路部５２０は、流入部５２１、縮径部５２２、送出部５２３を備えている。流入部５２１が流入通路５２４を形成し、縮径部５２３が縮径通路５２５を形成し、送出部５２３が合流窓５２６を具備し送出通路５２７を形成している点も、上記形態と同様である。また、円筒体５１０には、ＥＧＲガスを導入する導入部５１１及び分離部５１４が形成されている。分離部５１４は、円筒体５１０の内壁に開口する分離槽５１７を形成している。

本形態においても、導入部５１１は、上述したＬＰＬ−ＥＧＲ装置７０から送られてくるＥＧＲガスを導入する。導入部５１１は円筒形状となっており、その内部に、導入通路５１６を形成する。導入通路５１６の軸は、円筒体５１０の円筒壁の接線方向と同方向で中心を通らないようになっている（図５参照）。したがって、導入通路５１６から導入されたＥＧＲガスは、円筒体５１０の内壁に沿って旋回する。

ここで特に、本形態では、導入部５１１が、軸方向において送出部５２３に重なるように設けられ、しかも、合流窓５２６への直接的なＥＧＲガスの衝突を避けるように配置されている。

本形態においても、上記形態と同様の効果が奏される。また、分離槽５１７に近い下流側に導入部５１１が設けられているため、異物の遠心分離が適切に行われる。

なお、本形態における円筒体５１０が「円筒体」を構成し、新気流路部５２０が「新気流路部」を構成し、導入部５１１が「導入部」を構成する。また、流入部５２１が「流入部」を構成し、縮径部５２２が「縮径部」を構成し、送出部５２３が「送出部」を構成し、合流窓５２６が「合流窓」としての「合流部」を構成する。

（第３実施形態）
本形態では、上記形態のミキシング装置の構成が異なるものである。そこでミキシング装置の構成を中心に説明する。

図６に示すように、ミキシング装置６００は、円筒形状の円筒体６１０及び、円筒体６１０をその軸方向に挿通する新気流路部６２０を備えている。上記形態と同様、新気流路部６２０は、流入部６２１、縮径部６２２、送出部６２３を備えている。流入部６２１が流入通路６２４を形成し、縮径部６２２が縮径通路６２５を形成し、送出部６２３が合流窓６２６を具備し送出通路６２７を形成している点も、上記形態と同様である。また、円筒体６１０には、ＥＧＲガスを導入する導入部６１１及び分離部６１４が形成されている（図７参照）。分離部６１４は、円筒体６１０の内壁に開口する分離槽６１７を形成している。

本形態においても、導入部６１１は、上述したＬＰＬ−ＥＧＲ装置７０から送られてくるＥＧＲガスを導入する。導入部６１１は円筒形状となっており、その内部に、導入通路６１６を形成する。導入通路６１６の軸は、円筒体６１０の円筒壁の接線方向と同方向で中心を通らないようになっている（図７参照）。したがって、導入通路６１６から導入されたＥＧＲガスは、円筒体６１０の内壁に沿って旋回する。

ここで特に、本形態では、導入部６１１が、軸方向において分離槽６１７及び合流窓６２６に対応する位置に設けられている。ただし、合流窓６２６に直接的にＥＧＲガスが衝突しないよう導入通路６１６の内径が小さくなっている。

本形態においても、上記形態と同様の効果が奏される。また、分離槽６１７に対応する位置に導入部６１１が設けられているため、異物の遠心分離が適切に行われる。

なお、本形態における円筒体６１０が「円筒体」を構成し、新気流路部６２０が「新気流路部」を構成し、導入部６１１が「導入部」を構成する。また、流入部６２１が「流入部」を構成し、縮径部６２２が「縮径部」を構成し、送出部６２３が「送出部」を構成し、合流窓６２６が「合流窓」としての「合流部」を構成する。

（第４実施形態）
本形態では、上記形態のミキシング装置の構成が異なるものである。そこでミキシング装置の構成を中心に説明する。

図８に示すように、ミキシング装置７００は、円筒形状の円筒体７１０及び、円筒体７１０をその軸方向に挿通する新気流路部７２０を備えている。上記形態と同様、新気流路部７２０は、流入部７２１、縮径部７２２、送出部７２３を備えている。なお、本形態では、流入部７２１が円筒体７１０と同様の外径及び内径となっている。流入部７２１が流入通路７２４を形成し、縮径部７２２が縮径通路７２５を形成し、送出部７２３が合流窓７２６を具備し送出通路７２７を形成している点も、上記形態と同様である。また、円筒体７１０には、ＥＧＲガスを導入する導入部７１１及び分離部７１４が形成されている（図９参照）。分離部７１４は、円筒体６１０の内壁に開口する分離槽７１７を形成している。

本形態においても、導入部７１１は、上述したＬＰＬ−ＥＧＲ装置７０から送られてくるＥＧＲガスを導入する。導入部７１１は円筒形状となっており、その内部に、導入通路７１６を形成する。導入通路７１６の軸は、円筒体７１０の円筒壁の接線方向と同方向で中心を通らないようになっている（図９参照）。したがって、導入通路７１６から導入されたＥＧＲガスは、円筒体７１０の内壁に沿って旋回する。導入部７１１は、軸方向において縮径部７２２に対応する位置に設けられており、合流窓７２６に直接的にＥＧＲガスが衝突しないようになっている。

ここで特に、本形態では、軸方向に平行な断面において、縮径部７２２の内壁面は内側に凸の曲線となっている。また、縮径部７２２の下流側開口は、滑らかに送出部７２３の上流側開口に接続されている。

本形態においても、上記形態と同様の効果が奏される。また、縮径部７２２の内壁面が内側に凸の曲線となっているため、直線で構成する場合と比べ、縮径部７２２の径外方向の容積を確保でき、ＥＧＲガスの圧力損失を抑えることができる。また、縮径部７２２の下流側開口が滑らかに送出部７２３に接続されることにより、新気が縮径部７２３の内壁に沿って流れ、いわゆる新気の剥離を抑えることができる。その結果、新気の圧力損失を抑えることができる。

なお、本形態における円筒体７１０が「円筒体」を構成し、新気流路部７２０が「新気流路部」を構成し、導入部７１１が「導入部」を構成する。また、流入部７２１が「流入部」を構成し、縮径部７２２が「縮径部」を構成し、送出部７２３が「送出部」を構成し、合流窓７２６が「合流窓」としての「合流部」を構成する。

（第５実施形態）
本形態では、上記形態のミキシング装置の構成が異なるものである。そこでミキシング装置の構成を中心に説明する。

図１０に示すように、ミキシング装置８００は、円筒形状の円筒体８１０及び、円筒体８１０をその軸方向に挿通する新気流路部８２０を備えている。上記形態と同様、新気流路部８２０は、流入部８２１、縮径部８２２、送出部８２３を備えている。流入部８２１が流入通路８２４を形成し、縮径部８２２が縮径通路８２５を形成し、送出部８２３が送出通路８２７を形成している点も、上記形態と同様である。また、円筒体８１０には、ＥＧＲガスを導入する導入部８１１及び分離部８１４が形成されている。分離部８１４は、円筒体８１０の内壁に開口する分離槽８１７を形成している。

本形態においても、導入部８１１は、上述したＬＰＬ−ＥＧＲ装置７０から送られてくるＥＧＲガスを導入する。導入部８１１は円筒形状となっており、その内部に、導入通路８１６を形成する。導入通路８１６の軸は、円筒体８１０の円筒壁の接線方向と同方向で中心を通らないようになっている。したがって、導入通路８１６から導入されたＥＧＲガスは、円筒体８１０の内壁に沿って旋回する。導入部８１１は、軸方向において縮径部８２２に対応する位置に設けられている。

ここで特に、本形態では、軸方向に平行な断面において、縮径部８２２の内壁面が内側に凸の曲線となっており、縮径部８２２の下流側開口端では、曲線の接線が軸方向を向くようになっている。また、縮径部８２２と送出部８２３とが不連続になっており、送出部８２３の上流側の開口８２６で、新気に対しＥＧＲガスが混合される。

本形態においても、上記形態と同様の効果が奏される。また、縮径部８２２の内壁面が内側に凸の曲線となっているため、内壁面の断面が直線となっている上記形態と比べ、縮径部８２２の径外方向の容積を確保でき、ＥＧＲガスの圧力損失を抑えることができる。また、縮径部８２２の下流側開口端では、曲線の接線が軸方向を向くようになっている。これにより、新気が縮径部７２３の内壁に沿って流れ、いわゆる新気の剥離を抑えることができる。その結果、新気の圧力損失を抑えることができる。

なお、本形態における円筒体８１０が「円筒体」を構成し、新気流路部８２０が「新気流路部」を構成し、導入部８１１が「導入部」を構成する。また、流入部８２１が「流入部」を構成し、縮径部８２２が「縮径部」を構成し、送出部８２３が「送出部」を構成し、開口８２６が「開口」としての「合流部」を構成する。

（第５実施形態の変形例）
図１１に示すミキシング装置９００では、上記形態のミキシング装置８００とは新気流路部９２０の送出部９２３の構成が異なっている。この場合、送出部９２３が送出通路９２６を形成し、上流側の開口９２６にてＥＧＲガスが新気に対して混合されるのであるが、この開口９２６の開口縁９２６ａが径外方向に拡がるファンネル形状となっている。このようにすれば、円筒体９１０の内壁に沿って旋回するＥＧＲガスを滑らかに導入できる。また、上述したミキシング装置８００の効果に加え、分離槽８１７に収容された異物が再び開口９２６から新気に混入することを抑制することができる。

以上、本発明は、上記形態に何等限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施できる。
（イ）例えば、上記形態は、ディーゼルエンジンに適用したものであるが、同様のミキシング装置をガソリンエンジンに適用してもよい。
（ロ）また例えば、上記形態のミキシング装置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。

１：ディーゼルエンジン、１０：エンジン本体、１１：グロープラグ、１２：シリンダ、１３：ピストン、１４：燃焼室、１５：吸気バルブ、１６：排気バルブ、２０：吸気系、２１：吸気管、２２：吸気口、２３：吸気通路、２４：エアクリーナ、２５：インタークーラ、２６：スロットル、２７：サージタンク、２８：スロットルバルブ、３０：排気系、３１：排気管、３２：排気口、３３：排気通路、４０：過給機、４１：タービン、４２：コンプレッサ、４３：シャフト、５０：排気浄化装置、５２：触媒、６０：装置、６１：連通管、６２：冷却器、６３：バイパス、６４：開度制御弁、６５：ＨＰＬ−ＥＧＲ弁、６６：連通路、６７：バイパス通路、７０：装置、７１：連通管、７２：冷却器、７３：ＬＰＬ−ＥＧＲ弁、７４：連通路、４００，５００，６００，７００，８００，９００：ミキシング装置、４１０，５１０，６１０，７１０，８１０：円筒体、４１１，５１１，６１１，７１１，８１１：導入部、４１４，５１４，６１４，７１４，８１４：分離部、４１６，５１６，６１６，７１６，８１６：導入通路、４１７，５１７，６１７，７１７，８１７：分離槽、４２０，５２０，６２０，７２０，８２０，９２０：新気流路部、４２１，５２１，６２１，７２１，８２１：流入部、４２２，５２２，６２２，７２２，８２２：縮径部、４２３，５２３，６２３，７２３，８２３，９２３：送出部、４２４，５２４，６２４，７２４，８２４：流入通路、４２５，５２５，６２５，７２５，８２５：縮径通路、４２６，５２６，６２６，７２６：合流窓、８２６，９２６：開口、９２６ａ：開口縁、４２７，５２７，６２６，７２６，８２６，９２６：送出通路

Claims (9)

1. 過給機を構成するコンプレッサの上流側で、吸気通路からの新気に対し、エンジンからの排気の一部をＥＧＲガスとして混合するミキシング装置であって、
   円筒状の円筒体と、
   前記円筒体の軸方向における下流側へ新気を導く流入部、前記流入部に連続し下流側へ向かうにしたがい小さな内径となる縮径部、及び、前記縮径部の下流側開口径と同様の内径を有し前記ＥＧＲガスと前記新気との合流部を具備する送出部を有し、前記円筒体と同軸で設けられて二重管を構成する新気流路部と、
   前記合流部への直接的な衝突を避けて、前記円筒体の内部へ前記ＥＧＲガスを導入する導入部と、
   を備えていることを特徴とするミキシング装置。
2. 請求項１に記載のミキシング装置において、
   前記導入部は、前記円筒体の内壁に開口し、前記円筒体の内壁に沿って周方向に向かうよう前記ＥＧＲガスを導入すること
   を特徴とするミキシング装置。
3. 請求項１又は２に記載のミキシング装置において、
   前記円筒体の下流側の内壁に開口し、前記ＥＧＲガスから分離された異物を収容する分離槽を備えていること
   を特徴とするミキシング装置。
4. 請求項３に記載のミキシング装置において、
   前記導入部は、前記円筒体の軸方向において前記分離槽に対応する位置に開口していること
   を特徴とするミキシング装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のミキシング装置において、
   前記合流部は、前記送出部の円筒壁に形成された合流窓であること
   を特徴とするミキシング装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のミキシング装置において、
   前記合流部は、前記送出部の前記流入部側の開口であること
   を特徴とするミキシング装置。
7. 請求項６に記載のミキシング装置において、
   前記開口は、その開口縁が径外方向へ拡がるファンネル形状であること
   を特徴とするミキシング装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のミキシング装置において、
   前記縮径部は、軸方向に平行な断面において、内側に凸の曲線となっており、その下流側開口端では、前記曲線の接線が軸方向に平行となること
   を特徴とするミキシング装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のミキシング装置において、
   前記送出部の内径は、下流側に接続される過給機の入口径と同様になっていること
   を特徴とするミキシング装置。

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