JP2011241797A

JP2011241797A - エンジンの吸気冷却装置

Info

Publication number: JP2011241797A
Application number: JP2010116883A
Authority: JP
Inventors: Shotaro Iikubo; 将太郎飯窪; Kiyohiro Shimokawa; 清広下川; Yusuke Adachi; 祐輔足立; Masaru Nakajima; 大中島; Shin Ishii; 森石井
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2011-12-01

Abstract

【課題】比較的小さなスペースに収容可能であり、また凝縮水タンクに溜まった凝縮水の量に応じて適切にかつ自動的に凝縮水の排出操作を行う。
【解決手段】ターボ過給機により圧縮された吸気がインタクーラ１３により冷却され、インタクーラから凝縮水１４が凝縮水排出手段１６により排出される。凝縮水を溜める凝縮水タンク２４がインタクーラの下方に設けられ、インタクーラ下部と凝縮水タンク上部とを連通接続する連通管２６にこの連通管を開閉する開閉バルブ２７が設けられ、凝縮水タンク下部に接続されたドレン管２８にこのドレン管を開閉するドレンバルブ２９が設けられる。凝縮水タンク内に溜まった凝縮水の水位を検出する水位センサ３１の検出出力に基づいてコントローラ３２が開閉バルブ及びドレンバルブを開閉制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ターボ過給機により圧縮された吸気をインタクーラにより冷却して、エンジンに供給する吸気冷却装置に関するものである。

従来、過給機にて圧縮された吸気を冷却するインタクーラから凝縮水を排出するインタクーラ凝縮水排出装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。このインタクーラ凝縮水排出装置では、凝縮水が集積部に蓄えられ、ポンプ手段が集積部から吸込路を通って凝縮水を取込んで排出路に排出するように構成される。上記ポンプ手段は、ポンプ室と弁体と流路選択手段とを有する。ポンプ室は吸込路と排出路との間に設けられ、弁体はポンプ室の容積を拡大させる吸込位置とポンプ室の容積を減少させる排出位置との間をインタクーラの内圧の高低に応じて変位するように構成される。また流路選択手段は、弁体が吸込位置に移動したときに排出路を閉じかつ吸込路を開くとともに、弁体が排出位置に移動したときに排出路を開きかつ吸込路を閉じるように構成される。更に弁体は、インタクーラの内圧が所定の基準圧以下の場合に吸込位置に移動し、インタクーラの内圧が基準圧を越えた場合に排出位置に移動するように構成される。

このように構成されたインタクーラ凝縮水排出装置では、過給機のコンプレッサが停止してインタクーラの内圧が基準圧以下の場合に、弁体が吸込位置に移動して、排出路を閉じかつ吸込路を開くので、ポンプ室の容積の拡大に伴って集積部から吸込路を通ってポンプ室に凝縮水が取込まれる。また過給機のコンプレッサが作動してインタクーラの内圧が基準圧を越えると、弁体が排出位置に移動して、排出路を開きかつ吸込路を閉じるので、ポンプ室の容積の減少に伴ってインタクーラ内部とポンプ室との間を遮断した状態でポンプ室内の凝縮水が排出路に押し出される。この結果、インタクーラ内の吸気の漏出を抑えつつ、インタクーラから凝縮水を排出できるようになっている。

特開２００９−２１５９０４号公報（請求項１、請求項２、段落［０００７］、段落［０００８］、段落［００２０］、図３、図４）

しかし、上記従来の特許文献１に示されたインタクーラ凝縮水排出装置では、インタクーラの下方にポンプ手段、吸込路及び排出路を設けるとともに、インタクーラの下部に凝縮水を溜める集積部を設けなければならず、収容スペースを比較的大きく確保しなければならない不具合があった。また、上記従来の特許文献１に示されたインタクーラ凝縮水排出装置では、過給機のコンプレッサが停止してインタクーラの内圧が基準圧以下の場合に、ポンプ室に凝縮水が取込まれ、過給機のコンプレッサが作動してインタクーラの内圧が基準圧を越えたときに、ポンプ室内の凝縮水が排出路に押し出されるため、集積部に溜まった凝縮水の量に応じた凝縮水の排出を行うことができない問題点もあった。

本発明の目的は、比較的小さなスペースに収容でき、また凝縮水タンクに溜まった凝縮水の量に応じて適切にかつ自動的に凝縮水の排出操作を行うことができる、エンジンの吸気冷却装置を提供することにある。

本発明の第１の観点は、図１及び図２に示すように、ターボ過給機１２により圧縮された吸気を冷却するインタクーラ１３と、インタクーラ１３から凝縮水１４を排出するための凝縮水排出手段１６とを備えたエンジンの吸気冷却装置において、凝縮水排出手段１６が、インタクーラ１３の下方に設けられ凝縮水１４を溜める凝縮水タンク２４と、インタクーラ１３下部と凝縮水タンク２４上部とを連通接続する連通管２６に設けられ連通管２６を開閉する開閉バルブ２７と、凝縮水タンク２４下部に接続されたドレン管２８に設けられドレン管２８を開閉するドレンバルブ２９と、凝縮水タンク２４に設けられ凝縮水タンク２４内に溜まった凝縮水１４の水位を検出する水位センサ３１と、水位センサ３１の検出出力に基づいて開閉バルブ２７及びドレンバルブ２９を開閉制御するコントローラ３２とを有することを特徴とする。

本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図１に示すように、インタクーラ１３の下部１３ｈが連通管２６に向って次第に狭まる漏斗状に形成されたことを特徴とする。

本発明の第３の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図２に示すように、一端がターボ過給機１２のタービンハウジング１２ｄより排気下流側の排気管２２に接続され他端がターボ過給機１２のコンプレッサハウジング１２ｅより吸気上流側の吸気管１８に接続され排気管２２を流れる排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気管１８に還流する低圧ＥＧＲ管３３ａと、低圧ＥＧＲ管３３ａに設けられ低圧ＥＧＲ管３３ａを流れるＥＧＲガスの流量を調整する低圧ＥＧＲバルブ３３ｂとを有する低圧ＥＧＲ装置３３を更に備えたことを特徴とする。

本発明の第１の観点の装置では、水位センサが凝縮水タンク内の凝縮水の水位が所定値に達していないことを検出すると、コントローラは開閉バルブを開きかつドレンバルブを閉じるので、インタクーラで吸気が冷却され、この吸気中に含まれる水分が結露して発生する凝縮水が凝縮水タンクに徐々に溜まっていき、水位センサが凝縮水タンク内の凝縮水の水位が所定値に達したことを検出すると、コントローラは開閉バルブを閉じかつドレンバルブを開くので、凝縮水タンクに溜まった凝縮水が速やかに排出される。この結果、インタクーラ内の吸気圧力に影響を与えることなく、凝縮水タンクに溜まった凝縮水の量に応じて適切にかつ自動的に凝縮水の排出操作を行うことができる。またインタクーラの下方にポンプ手段、吸込路及び排出路を設けるとともに、インタクーラの下部に凝縮水を溜める集積部を設けなければならず、収容スペースを比較的大きく確保しなければならない従来のインタクーラ凝縮水排出装置と比べて、本発明では、比較的小型の凝縮水タンクと、短くて細い連通管及びドレン管と、小型の開閉バルブ及びドレンバルブとをインタクーラの下方に設置すればよいため、比較的小さなスペースに収容できる。この結果、インタクーラの下方に比較的小さな収容スペースを確保すれば済む。

本発明の第２の観点の装置では、インタクーラの下部を連通管に向って次第に狭まる漏斗状に形成したので、インタクーラで吸気が冷却され、この吸気中に含まれる水分が結露して発生する凝縮水が連通管に向って速やかに流下する。この結果、凝縮水がインタクーラ内に溜まることなく、全て凝縮水タンクに溜まるので、インタクーラの腐蝕等を防止できる。

本発明の第３の観点の装置では、低圧ＥＧＲバルブを開くと、比較的多くの水分を含む排ガスの一部がＥＧＲガスとして低圧ＥＧＲ管を通り吸気管に流入するため、このＥＧＲガスを含む吸気がインタクーラで冷却されると、比較的多くの水分が結露して凝縮水が発生し、凝縮水の凝縮水タンクに溜まる速度が速くなるけれども、コントローラが水位センサの検出出力に基づいて開閉バルブ及びドレンバルブを制御するので、凝縮水タンクに溜まった凝縮水が溢れてインタクーラの下部にまで上昇するという事態を未然に防止できる。

本発明第１実施形態のエンジンの吸気冷却装置のインタクーラ及び凝縮水排出手段を示す構成図である。そのインタクーラを有するターボ過給機と低圧ＥＧＲ装置とを含むエンジンの構成図である。本発明第２実施形態のインタクーラ及び凝縮水排出手段を示す構成図である。本発明第３実施形態のターボ過給機と低圧ＥＧＲ装置と高圧ＥＧＲ装置とを含むエンジンの構成図である。本発明第４実施形態のインタクーラ及び凝縮水排出手段を示す構成図である。本発明第５実施形態のインタクーラ及び凝縮水排出手段を示す構成図である。

次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１及び図２に示すように、ディーゼルエンジン１１の吸気冷却装置は、ターボ過給機１２により圧縮された吸気を冷却するインタクーラ１３と、インタクーラ１３から凝縮水１４を排出するための凝縮水排出手段１６とを備える。エンジン１１の吸気ポートには吸気マニホルド１７を通して吸気管１８の一端が接続され、吸気管１８の他端にはエアクリーナ１９が取付けられ、吸気管１８の途中には上記インタクーラ１３が設けられる。またエンジン１１の排気ポートには排気マニホルド２１を通して排気管２２の一端が接続され、排気管２２の他端は大気に開放される。ターボ過給機１２は、エンジン１１から排出される排ガスのエネルギにより回転するタービン回転翼１２ａと、このタービン回転翼１２ａにシャフト１２ｂを介して連結されエンジン１１に供給される吸気を圧縮するコンプレッサ回転翼１２ｃとを有する。タービン回転翼１２ａはタービンハウジング１２ｄに回転可能に収容され、コンプレッサ回転翼１２ｃはコンプレッサハウジング１２ｅに回転可能に収容される。タービンハウジング１２ｄの排気入口は排気マニホルド２１の排気出口に接続され、タービンハウジング１２ｄの排気出口は排気管２２の排気入口に接続される。またコンプレッサハウジング１２ｅの吸気入口はエアクリーナ１９側の吸気管１８に接続され、コンプレッサハウジング１２ｅの吸気出口はインタクーラ１３側の吸気管１８に接続される。なお、図２中の符号２３は排ガス中のＮＯｘやパティキュレート等を除去するためにタービンハウジング１２ｄより排気下流側の排気管２２に設けられた後処理装置である。

一方、インタクーラ１３は、図１に詳しく示すように、水平方向に延びかつ鉛直方向に所定の間隔をあけて配設され内部に吸気の通過する扁平通路が形成された複数本の吸気用チューブ１３ａ，１３ｇと、これらの吸気用チューブ１３ａ，１３ｇの間に配設され隣り合う吸気用チューブ１３ａ，１３ｇに交互に接触するように波板状に形成された複数のコルゲートフィン１３ｂと、吸気用チューブ１３ａ，１３ｇ及びコルゲートフィン１３ｂの吸気入口側に設けられ全ての吸気用チューブ１３ａ，１３ｇの吸気入口に連通接続された単一の略直方体状の入口側タンク１３ｃと、吸気用チューブ１３ａ，１３ｇ及びコルゲートフィン１３ｂの吸気出口側に設けられ全ての吸気用チューブ１３ａ，１３ｇの吸気出口に連通接続された単一の略直方体状の出口側タンク１３ｄとを有する。入口側タンク１３ｃにはこの入口側タンク１３ｃに吸気を流入させるための吸気流入口１３ｅが形成され、この吸気流入口１３ｅはコンプレッサハウジング１２ｅ側の吸気管１８に接続される。また出口側タンク１３ｄにはこの出口側タンク１３ｄから吸気を排出させるための吸気排出口１３ｆが形成され、この吸気排出口１３ｆは吸気マニホルド１７側の吸気管１８に接続される。更に最下段の吸気用チューブ１３ｇの底壁１３ｈは、後述する連通管２６に向って次第に狭まる漏斗状に形成される。

凝縮水排出手段１６は、インタクーラ１３の下方に設けられ凝縮水１４を溜める凝縮水タンク２４と、インタクーラ１３下部と凝縮水タンク２４上部とを連通接続する連通管２６に設けられた開閉バルブ２７と、凝縮水タンク２４下部に接続されたドレン管２８に設けられたドレンバルブ２９と、凝縮水タンク２４内に溜まった凝縮水１４の水位を検出する水位センサ３１と、水位センサ３１の検出出力に基づいて開閉バルブ２７及びドレンバルブ２９を開閉制御するコントローラ３２とを有する（図１）。開閉バルブ２７は２位置切換えの電磁弁であり、オンすると連通管２６を開き、オフすると連通管２６を閉じるように構成される。またドレンバルブ２９は２位置切換えの電磁弁であり、オンするとドレン管２８を開き、オフするとドレン管２８を閉じるように構成される。更に水位センサ３１は凝縮水タンク２４の上部に挿入して設けられる。水位センサ３１の検出出力はコントローラ３２の制御入力に接続され、コントローラ３２の制御出力は開閉バルブ２７及びドレンバルブ２９にそれぞれ接続される。

一方、エンジン１１には低圧ＥＧＲ装置３３が設けられる（図２）。この低圧ＥＧＲ装置３３は、一端がターボ過給機１２のタービンハウジング１２ｄ及び後処理装置２３より排気下流側の排気管２２に接続され他端がターボ過給機１２のコンプレッサハウジング１２ｅより吸気上流側の吸気管１８に接続された低圧ＥＧＲ管３３ａと、低圧ＥＧＲ管３３ａに設けられた低圧ＥＧＲバルブ３３ｂとを有する。低圧ＥＧＲ管３３ａは、排気管２２を流れる排ガスの一部を比較的低圧のＥＧＲガスとして吸気管１８に還流するために設けられる。また低圧ＥＧＲバルブ３３ｂはエンジン１１の運転状況に応じて低圧ＥＧＲ管３３ａを流れるＥＧＲガスの流量を調整するために設けられる。具体的には、コントローラ３２の制御入力にはエンジン１１の回転速度を検出する回転センサ３４とエンジン１１の負荷を検出する負荷センサ３６とが接続され、コントローラ３２の制御出力には低圧ＥＧＲバルブ３３ｂが接続される。またコントローラ３２にはメモリ３２ａが接続され、このメモリ３２ａにはエンジン１１の運転状況の変化に応じた低圧ＥＧＲバルブ３３ｂの開度の変化、即ち回転センサ３４及び負荷センサ３６の各検出出力に基づいた低圧ＥＧＲバルブ３３ｂの開度の変化を示すマップが記憶される。なお、図２の符号３３ｃは低圧ＥＧＲ管３３ａを通る排ガス（ＥＧＲガス）を冷却するために低圧ＥＧＲ管３３ａの途中に設けられた低圧ＥＧＲクーラである。

このように構成されたエンジン１１の吸気冷却装置の動作を説明する。水位センサ３１が凝縮水タンク２４内の凝縮水１４の水位が所定値に達していないことを検出すると、コントローラ３２は水位センサ３１の検出出力に基づき、開閉バルブ２７をオンして連通管２６を開き、かつドレンバルブ２９をオフしてドレン管２８を閉じる。またコントローラ３２は、エンジン１１の運転状況、即ち回転センサ３４及び負荷センサ３６の各検出出力をメモリ３２ａに記憶されたマップと比較して、低圧ＥＧＲバルブ３３ｂの開度を決定し、低圧ＥＧＲバルブ３３ｂをその決定した開度で開くと、後処理装置２３で浄化されて比較的清浄であって比較的多くの水分を含む排ガスの一部がＥＧＲガスとして低圧ＥＧＲ管３３ａ及び低圧ＥＧＲクーラ３３ｃを通り吸気管１８に流入する。このＥＧＲガスは低圧ＥＧＲクーラ３３ｃで冷却されるけれども、ＥＧＲガスの温度は未だ１００℃以上であるため、このＥＧＲガスは水分を比較的多く含んだまま吸気管に流入する。吸気管１８内の吸気（吸入空気）は常温であるため、吸気管１８に流入したＥＧＲガスは吸気により冷却されるけれども、ＥＧＲガスが吸気と完全に混合されて１００℃未満になる前に、ターボ過給機１２のコンプレッサ回転翼１２ｃにより圧縮（断熱圧縮）される。これにより水分とＥＧＲガスを含んだ吸気はその温度が上昇して１００℃以上に保たれた状態でインタクーラ１３に流入する。

水分とＥＧＲガスを含んだ吸気はインタクーラ１３の吸気流入口１３ｅから入口側タンク１３ｃに流入し、複数の吸気用チューブ１３ａ，１３ｇを通過した後に、出口側タンク１３ｄを通って吸気排出口１３ｆから排出される。上記水分とＥＧＲガスを含んだ吸気が吸気用チューブ１３ａ，１３ｇを通過するときに常温の大気と間接接触するため、吸気が１００℃未満に低下する。このため吸気中の水分の大部分が吸気用チューブ１３ａ，１３ｇの内壁面に結露して凝縮水１４が発生する。この凝縮水１４は吸気用チューブ１３ａ，１３ｇ内の吸気の流れにより出口側タンク１３ｄに流入した後、出口側タンク１３ｄの下端まで流下し、更に最下段の吸気用チューブ１３ｇに流入する。このとき最下段の吸気用チューブ１３ｇの底壁１３ｈが連通管２６に向って次第に狭まる漏斗状に形成されているので、最下段の吸気用チューブ１３ｇに流入した凝縮水１４は連通管２６に向って速やかに流下する。この結果、凝縮水１４がインタクーラ１３内に溜まることなく、全て凝縮水タンク２４に溜まるので、インタクーラ１３の腐蝕等を防止できる。

凝縮水１４が凝縮水タンク２４に徐々に溜まっていき、水位センサ３１が凝縮水タンク２４内の凝縮水１４の水位が所定値に達したことを検出すると、コントローラ３２は水位センサ３１の検出出力に基づき、開閉バルブ２７をオフして連通管２６を閉じ、かつドレンバルブ２９をオンしてドレン管２８を開く。これにより凝縮水タンク２４に溜まった凝縮水１４が速やかに排出される。この結果、インタクーラ１３内の吸気圧力に影響を与えることなく、凝縮水タンク２４に溜まった凝縮水１４の量に応じて適切にかつ自動的に凝縮水１４の排出操作を行うことができる。この実施の形態では、低圧ＥＧＲ装置３３が設けられているため、凝縮水１４の凝縮水タンク２４に溜まる速度が速いけれども、コントローラ３２が水位センサ３１の検出出力に基づいて開閉バルブ２７及びドレンバルブ２９を制御するので、凝縮水タンク２４に溜まった凝縮水１４が溢れてインタクーラ１３の下部にまで上昇するという事態を未然に防止できる。

＜第２の実施の形態＞
図３は本発明の第２の実施の形態を示す。図３において図１と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態では、インタクーラ５３内の吸気が鉛直方向に流れるように構成される。この場合、インタクーラ５３は、鉛直方向に延びかつ水平方向に所定の間隔をあけて配設され内部に吸気の通過する扁平通路が形成された複数本の吸気用チューブ５３ａと、これらの吸気用チューブ５３ａの間に配設され隣り合う吸気用チューブ５３ａに交互に接触するように波板状に形成された複数のコルゲートフィン５３ｂと、吸気用チューブ５３ａ及びコルゲートフィン５３ｂの吸気入口側（上側）に設けられ全ての吸気用チューブ５３ａの吸気入口に連通接続された単一の略直方体状の入口側タンク５３ｃと、吸気用チューブ５３ａ及びコルゲートフィン５３ｂの吸気出口側（下側）に設けられ全ての吸気用チューブ５３ａの吸気出口に連通接続された単一の略直方体状の出口側タンク５３ｄとを有する。また入口側タンク５３ｃにはこの入口側タンク５３ｃに吸気を流入させるための吸気流入口５３ｅが形成され、出口側タンク５３ｄにはこの出口側タンク５３ｄから吸気を排出させるための吸気排出口５３ｆが形成される。更に出口側タンク５３ｄの底壁５３ｈが連通管２６に向って次第に狭まる漏斗状に形成される。

このように構成されたエンジンの吸気冷却装置では、吸気中の水分の大部分が吸気用チューブ５３ａの内壁面に結露して凝縮水１４が発生し、この凝縮水１４は吸気用チューブ５３ａ内の吸気の流れ及び凝縮水１４の自重により出口側タンク５３ｄに流入した後、出口側タンク５３ｄの漏斗状の底壁５３ｈ上を連通管２６に向って速やかに流下する。また出口側タンク５３ｄの入口側タンク５３ｃとの共通化を図ることはできないけれども、吸気用チューブ５３ａは全て同一形状にすることができる。上記以外の動作は第１の実施の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。

＜第３の実施の形態＞
図４は本発明の第３の実施の形態を示す。図４において図２と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態では、低圧ＥＧＲ装置３３に加えて高圧ＥＧＲ装置７３を備える。この場合、高圧ＥＧＲ装置７３は、一端が排気マニホルド２１に接続され他端がターボ過給機１２のコンプレッサハウジング１２ｅ及びインタクーラ１３間の吸気管１８に接続され排気マニホルド２１を流れる排ガスの一部を比較的高圧のＥＧＲガスとして吸気管１８に還流する高圧ＥＧＲ管７３ａと、高圧ＥＧＲ管７３ａに設けられ高圧ＥＧＲ管７３ａを流れるＥＧＲガスの流量を調整する高圧ＥＧＲバルブ７３ｂと、高圧ＥＧＲ管７３ａの途中に設けられＥＧＲガスを冷却する高圧ＥＧＲクーラ７３ｃとを有する。コントローラ３２の制御出力は高圧ＥＧＲバルブ７３ｂに接続され、メモリ３２ａにはエンジンの運転状況の変化に応じた高圧ＥＧＲバルブの開度の変化、即ち回転センサ３４及び負荷センサ３６の各検出出力に基づいた高圧ＥＧＲバルブ７３ｂの開度の変化を示すマップが記憶される。

このように構成されたエンジンの吸気冷却装置では、低圧ＥＧＲ装置３３及び高圧ＥＧＲ装置７３を備えることにより、低圧ＥＧＲ装置３３を用いた方がエンジン１１性能が良好な領域と、高圧ＥＧＲ装置７３を用いた方がエンジン１１性能が良好な領域とを使い分けることができる。この結果、エンジン１１性能を更に向上することができる。上記以外の動作は第１の実施の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。

＜第４の実施の形態＞
図５は本発明の第４の実施の形態を示す。図５において図１と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態では、最下段の吸気チューブ１３ａの底壁が漏斗状に形成されずに、他の吸気チューブ１３ａの底壁と同一形状に形成される。即ち、全ての吸気チューブ１３ａは全て同一の形状に形成される。また凝縮水排出手段１６の連通管２６は出口側タンク９３ｄの底壁９３ｉに接続され、出口側タンク９３ｄの底壁９３ｉは連通管２６に向って次第に狭まる漏斗状に形成される。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。

このように構成されたエンジンの吸気冷却装置では、入口側タンク１３ｃと出口側タンク９３ｄの共通化を図ることはできないけれども、各吸気チューブ１３ａの共通化を図ることができるとともに、吸気チューブ１３ａ内の凝縮水が吸気の流れにより出口側タンク９３ｄに流入し、出口側タンク９３ｄの漏斗状の底壁９３ｉに沿って流下し、速やかに凝縮水タンク２４に溜まるため、凝縮水１４の捕集効率を向上できる。上記以外の動作は第１の実施の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。

＜第５の実施の形態＞
図６は本発明の第５の実施の形態を示す。図６において図１と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態では、最下段の吸気チューブ１３ａの底壁が漏斗状に形成されずに、他の吸気チューブ１３ａと同一形状に形成される。即ち、全ての吸気チューブ１３ａは全て同一の形状に形成される。また凝縮水排出手段１６の連通管２６は出口側タンク１３ｄの底壁１０３ｉに接続される。但し、出口側タンク１３ｄの底壁１０３ｉは漏斗状に形成されずに、入口側タンク１３ｃの底壁と同一形状に形成される。即ち、出口側タンク１３ｄは入口側タンク１３ｃと同一形状に形成される。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。

このように構成されたエンジンの吸気冷却装置では、吸気チューブ１３ａ内の凝縮水が吸気の流れにより出口側タンク１３ｄに流入するけれども、出口側タンク１３ｄの底壁１０３ｉが略水平面に形成されているため、凝縮水１４の捕集効率が若干低下するけれども、入口側タンク１３ｃと出口側タンク１３ｄの共通化を図ることができるとともに、各吸気チューブ１３ａの共通化を図ることができる。上記以外の動作は第１の実施の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。

なお、第１〜第５の実施の形態では、エンジンとしてディーゼルエンジンを挙げたが、ガソリンエンジンやＣＮＧエンジンでもよい。また、第１の実施の形態では、ターボ過給機、インタクーラ及び低圧ＥＧＲ装置を備え、第３の実施の形態では、ターボ過給機、インタクーラ、低圧ＥＧＲ装置及び高圧ＥＧＲ装置を備えたが、本発明は、低圧ＥＧＲクーラ装置及び高圧ＥＧＲ装置を備えることなく、ターボ過給機及びインタクーラのみを備えたエンジンにも適用できる。更に、第４及び第５の実施の形態では、凝縮水排出手段の連通管をインタクーラの出口側タンクに接続したが、インタクーラの入口側タンクに接続してもよい。

１１ディーゼルエンジン（エンジン）
１２ターボ過給機
１２ｄタービンハウジング
１２ｅコンプレッサハウジング
１３，５３，９３，１０３インタクーラ
１３ｈ最下段の吸気用チューブの底壁（インタクーラの下部）
１４凝縮水
１６凝縮水排出手段
１８吸気管
２２排気管
２４凝縮水タンク
２６連通管
２７開閉バルブ
２８ドレン管
２９ドレンバルブ
３１水位センサ
３２コントローラ
３３低圧ＥＧＲ装置
３３ａ低圧ＥＧＲ管
３３ｂ低圧ＥＧＲバルブ
５３ｈ，９３ｉ，１０３ｉ出口側タンクの底壁（インタクーラの下部）

Claims

ターボ過給機(12)により圧縮された吸気を冷却するインタクーラ(13,53,93,103)と、前記インタクーラ(13,53,93,103)から凝縮水(14)を排出するための凝縮水排出手段(16)とを備えたエンジンの吸気冷却装置において、
前記凝縮水排出手段(16)が、前記インタクーラ(13,53,93,103)の下方に設けられ前記凝縮水(14)を溜める凝縮水タンク(24)と、前記インタクーラ(13,53,93,103)下部と前記凝縮水タンク(24)上部とを連通接続する連通管(26)に設けられ前記連通管(26)を開閉する開閉バルブ(27)と、前記凝縮水タンク(24)下部に接続されたドレン管(28)に設けられ前記ドレン管(28)を開閉するドレンバルブ(29)と、前記凝縮水タンク(24)に設けられ前記凝縮水タンク(24)内に溜まった凝縮水(14)の水位を検出する水位センサ(31)と、前記水位センサ(31)の検出出力に基づいて前記開閉バルブ(27)及び前記ドレンバルブ(29)を開閉制御するコントローラ(32)とを有することを特徴とするエンジンの吸気冷却装置。
前記インタクーラ(13,53,93,103)の下部(13h,53h,93i,103i)が前記連通管(26)に向って次第に狭まる漏斗状に形成された請求項１記載のエンジンの吸気冷却装置。
一端が前記ターボ過給機(12)のタービンハウジング(12d)より排気下流側の排気管(22)に接続され他端が前記ターボ過給機(12)のコンプレッサハウジング(12e)より吸気上流側の吸気管(18)に接続され前記排気管(22)を流れる排ガスの一部をＥＧＲガスとして前記吸気管(18)に還流する低圧ＥＧＲ管(33a)と、前記低圧ＥＧＲ管(33a)に設けられ前記低圧ＥＧＲ管(33a)を流れるＥＧＲガスの流量を調整する低圧ＥＧＲバルブ(33b)とを有する低圧ＥＧＲ装置(33)を更に備えた請求項１記載のエンジンの吸気冷却装置。