JP2015004295A - 凝縮水処理機構 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気による凝縮水の巻き上げを防止し、適切に凝縮水を処理することができるようにした、凝縮水処理機構を提供する。
【解決手段】一端部６１ａが吸気通路１０Ａのインタークーラ２２又はインタークーラ２２よりも下流側に接続され、他端部６１ｂが吸気通路１０Ａの一端部よりも下流側又は排気通路２０Ａに接続され、インタークーラ２２で生成された凝縮水が流通する凝縮水通路６０Ａと、凝縮水通路６０Ａに介装され、凝縮水を貯留する貯留部６２とを備え、凝縮水通路６０Ａの貯留部６２よりも下流側には、貯留部６２に貯留された凝縮水を毛細管現象により凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂに吸い上げる毛細管材７０が備えられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの吸気系で生成された凝縮水の処理に関するものである。

エンジン出力を向上させるために、過給機で圧縮された吸気をインタークーラで冷却して燃焼室に供給することにより、燃焼室内の体積効率を向上される技術が実用化されている。
また、排気中の窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」という）を低減させるために、排気の一部を吸気通路に還流させて新気とともに再燃焼させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システムが実用化されている。

ＥＧＲシステムとしては、従来、排気処理装置よりも上流の排気をインタークーラよりも下流に還流させるもの（いわゆる高圧ＥＧＲ）が用いられていたが、近年、排気処理装置よりも下流の排気を過給器よりも上流に還流させるもの（以下、「低圧ＥＧＲ」という）が開発されている。
通常、排気には、燃焼により生成された水蒸気が含まれるため、新気よりも多くの水蒸気が含まれている。このため、低圧ＥＧＲで還流された排気を含む吸気が、過給機で圧縮されインタークーラで冷却されることにより、吸気中の水蒸気が凝縮して水（以下、「凝縮水」という）が生成される場合がある。

この凝縮水が燃焼室に流入すると、例えば、エンジンの低温燃焼時やアイドリング時であれば燃焼が不安定になるおそれがあり、また、エンジンの高負荷運転時であれば要求トルクを出力することができないおそれがある。このように、燃焼室への凝縮水の流入により不具合が生じる場合がある。
そこで、低圧ＥＧＲを備えた吸排気系において、インタークーラで生成された凝縮水を処理する技術が開発されている。かかる技術が、例えば特許文献１及び２に開示されている。

特許文献１には、インタークーラ内に設けられ凝縮水を溜める溜部と、この溜部と低圧ＥＧＲの排気側の接続部よりも下流側とを接続する凝縮水排水通路と、この凝縮水排水通路に介装された開閉弁とを備えたものが示されている。この開閉弁を、エンジンの運転状態に応じて開閉することにより、逆流を防止して凝縮水を排出することができ、また、吸気圧を確保（いわゆるブースト抜けを回避）して内燃機関の性能悪化を回避することができるとしている。

特許文献２には、インタークーラの底面部とこれよりも下流側の吸気通路とを連通する凝縮水除去通路が設けられ、この凝縮水除去通路の上流端と下流端との間の吸気通路にスロットルバルブが設けられたものが示されている。このスロットルバルブが開度調整されることにより、凝縮水が燃焼室に流入しても支障のない所定条件下において凝縮水除去通路の上流端と下流端とに差圧を生じさせて凝縮水を処理することで、エンジンの損傷やドライバビリティの悪化を抑制しつつ凝縮水を除去することができるとしている。

特許第３６６６５８３号公報 特開２０１２−１４０８６８号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、インタークーラに凝縮水が貯留されるため、この凝縮水が吸気に巻き上げられて燃焼室に流入してしまうおそれがある。また、特許文献２の技術では、凝縮水を貯留するための構成が無いため、凝縮水除去通路に収まりきらない凝縮水が巻き上げられて燃焼室に流入してしまうおそれがある。よって、エンジンの運転状態によっては不具合が生じてしまうおそれがある。

本発明の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、吸気による凝縮水の巻き上げを防止し、適切に凝縮水を処理することができるようにした、凝縮水処理機構を提供することである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。

（１）上記の目的を達成するために、本発明の凝縮水処理機構は、エンジンの吸気通路において吸気を過給する過給機よりも下流側に介装され、前記過給機により過給された吸気を冷却するインタークーラと、前記エンジンの排気通路と前記吸気通路の前記過給機よりも上流側とを接続するＥＧＲ通路と、一端部が前記吸気通路の前記インタークーラ又は前記インタークーラよりも下流側に接続され、他端部が前記吸気通路の前記一端部よりも下流側又は前記排気通路に接続され、前記インタークーラで生成された凝縮水が流通する凝縮水通路と、前記凝縮水通路に介装され、前記凝縮水を貯留する貯留部とを備え、前記凝縮水通路の前記貯留部よりも下流側には、前記貯留部に貯留された凝縮水を毛細管現象により前記凝縮水通路の前記他端部に吸い上げる毛細管材が備えられたことを特徴としている。

（２）前記毛細管材は、ガラス繊維の束であることが好ましい。
（３）前記ガラス繊維は、その直径が０．１μｍ〜１．０μｍであることが好ましい。
（４）前記排気通路に介装され、排気を浄化処理する排気処理装置を備え、前記凝縮水通路の前記他端部は、前記排気通路の前記排気処理装置よりも上流側に接続されたことが好ましい。

（５）前記凝縮水通路の前記一端部は、前記吸気通路を形成する吸気管に形成されたスリット又は細孔であることが好ましい。
（６）前記凝縮水通路の前記一端部は、前記吸気通路の前記インタークーラよりも下流側のなかで鉛直高さが最も低い部分に接続されたことが好ましい。

本発明の凝縮水処理機構によれば、インタークーラで生成された凝縮水が、凝縮水通路を流通して貯留部に貯留されるため、吸気通路に凝縮水が溜まることがなく、凝縮水の巻き上げを防止することができる。

貯留部よりも下流側の凝縮水通路には、貯留部に貯留された凝縮水を毛細管現象により凝縮水通路の他端部に吸い上げる毛細管材が備えられているため、毛細管材によって凝縮水通路の他端部、即ち、吸気通路又は排気通路まで吸い上げられた凝縮水が吸気又は排気に曝されることにより気化されるので、凝縮水を適切に処理することができる。
このように、凝縮水を貯留する貯留部とこれよりも下流側の毛細管材により、凝縮水の巻き上げを防止し、適切に凝縮水を処理することができる。

本発明の一実施形態に係る凝縮水処理機構及びこれが適用されるエンジンの吸排気系を示す模式図である。 図１のＡ−Ａ矢視図である。 本発明の一実施形態に係る凝縮水処理機構の毛細管材を説明する断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本発明の凝縮水処理機構は、エンジンの吸排気系に適用される。このため、本発明の凝縮水処理機構の前提構成となるエンジン及びその吸排気系の構成を説明し、その次に凝縮水処理機構の構成を説明し、その次に凝縮水処理機構を制御する制御装置の構成を説明する。
なお、本実施形態でいう上流及び下流は、吸気，排気又は凝縮水の流れる方向を基準にしている。

〔一実施形態〕
〔１．構成〕
〔１−１．エンジン及びその吸排気系〕
まず、図１を参照して、エンジン並びにその吸気系及び排気系の構成を説明する。
〔１−１−１．エンジン〕
エンジン１は、ディーゼルエンジンであり、シリンダヘッド２，シリンダブロック３及びクランクケース４を有している。なお、エンジン１は、図示省略するが気筒を複数有する多気筒エンジンとして構成されている。

シリンダヘッド２には、吸気ポート２ａ及び排気ポート２ｂが燃焼室５に連通して設けられ、また、各気筒に対応して燃料を噴射するインジェクタ２ｃが設けられている。なお、詳細は図示しないが、各インジェクタ２ｃは燃料タンクから燃料を供給するサプライポンプ（高圧ポンプ）を介したコモンレールに接続されており、サプライポンプにより供給された高圧燃料がコモンレール内から各インジェクタ２ｃに送られて対応する気筒内に噴射され、この噴射燃料と吸気とが混合されて燃焼されるようになっている。

シリンダブロック３には、その内部に円筒状の空間（以下、「シリンダ」という）が形成され、このシリンダ内をピストン３ａが往復摺動可能に設けられている。燃焼室５は、シリンダブロック３とピストン３ａとシリンダヘッド２とに囲繞されて形成されている。

クランクケース４には、その内部にエンジンオイル６が貯留され、クランク軸４ａが収容されている。このクランク軸４ａは、その入力側がピストン３ａとコネクティングロッド３ｂを介して接続され、その出力側がエンジン１の出力軸（図示略）と連結されている。したがって、クランク軸４ａの回転数は、エンジン１の回転数と同じ又は対応したものとなっている。

〔１−１−２．吸気系〕
次に、エンジン１の上流側に設けられた吸気系の構成を説明する。
吸気系には、吸気管１０及びこれに介装又は付設された各装置と、吸気管１０とエンジン１の吸気ポート２ａとの間に介装されているインテークマニホールド（以下、「インマニ」と略称する）１９とが備えられている。
吸気管１０及びこれに介装又は付設された各装置とインマニ１９とは、それぞれの内部に吸気通路１０Ａ（図１では一箇所にのみ符号を付す）を形成している。

以下、吸気系の構成を上流から順に説明する。
吸気管１０には、上流から順にエアクリーナ２０，第一スロットル弁２１，ターボチャージャ（過給機）５０のコンプレッサ５０ａ，インタークーラ２２，第二スロットル弁２３が配置されている。
エアクリーナ２０は、吸入される新気中の異物を取り除くフィルタである。

第一スロットル弁２１は、そのスロットル開度によって、新気量を調整するものである。なお、第一スロットル弁２１よりも下流側であってターボチャージャ５０のコンプレッサ５０ａの上流側には、後述する低圧ＥＧＲシステム５１が接続されており、第一スロットル弁２１の調整によって、低圧ＥＧＲシステム５１により還流される排気量も間接的に調整される。

ターボチャージャ５０は、吸気を圧縮するものである。具体的には、排気により回転されるタービン５０ｂと同軸に設けられたコンプレッサ５０ａを回転させることにより、ターボチャージャ５０を流通する吸気が圧縮される。
インタークーラ２２は、吸気の冷却装置である。このインタークーラ２２では、ターボチャージャ５０により圧縮されて上昇した吸気温度が低下され、吸気の空気密度の低下が回復される。

インタークーラ２２よりも下流側であって第二スロットル弁２３よりも上流側の吸気管１０は、吸気管１０のなかで最も鉛直高さが低い部分（以下、「最低部」という）１０ａを有する。この最低部１０ａは、インマニ１９の鉛直高さよりも低くなっている。すなわち、最低部１０ａは、吸気通路１０Ａのなかで鉛直高さが最も低い部分を形成している。なお、最低部１０ａには、後述する凝縮水処理機構６０が接続されている。

第二スロットル弁２３は、そのスロットル開度によって、吸気量を調整するものである。なお、第二スロットル弁２３よりも下流側であってインマニ１９よりも上流側には、高圧ＥＧＲシステム５２が接続され、また、第二スロットル弁２３の上流側及び下流側のそれぞれに後述する凝縮水処理機構６０が接続されている。この第二スロットル弁２３の調整によって、高圧ＥＧＲシステム５０により還流される排気量が間接的に調整される。

インマニ１９には、連続的に空燃比を検出するリニア空燃比センサ（いわゆるＬＡＦＳ）９３が設けられている。このリニア空燃比センサ９３は、その検出情報を図示しない制御装置に伝達可能に接続されている。例えば、制御装置は、リニア空燃比センサ９３により検出された空燃比の情報を用いて、エンジン１にかかる各種制御を実施する。なお、インマニ１９のリニア空燃比センサ９３よりも下流側には、凝縮水処理機構６０が接続されている。

〔１−１−３．排気系〕
次に、エンジン１の下流側に設けられた排気系の構成について説明する。
排気系には、エキゾーストマニホールド（以下、「エキマニ」と略称する）３９と、この下流側に接続された排気管３０及びこれに介装又は付設された各装置とが備えられている。
エキマニ３９と排気管３０及びこれに介装又は付設された各装置とは、それぞれの内部に排気通路３０Ａ（図１では一箇所にのみ符号を付す）を形成している。

以下、排気系の構成を上流から順に説明する。
エキマニ３９には、後述する高圧ＥＧＲシステム５２が接続されている。
排気管３０には、上流から順に上述のターボチャージャ５０のタービン５０ｂ，一次排気処理装置４０，二次排気処理装置４１が配置されている。

一次排気処理装置４０は、排気中の粒子状物質（Particulate Matter，以下、「ＰＭ」と略称する）を捕集するためのものである。この一次排気処理装置４０は、上流側のＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）４０ａと、下流側のＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）４０ｂとを有する。

ＤＯＣ４０ａは、排気中の成分に対する酸化能をもった触媒であり、金属或いはセラミックス等からなるハニカム状の担体に触媒を担持したものである。このＤＯＣ４０ａによって酸化される排気中の成分としては、ＮＯ（一酸化窒素），未燃燃料中のＨＣ（炭化水素）やＣＯ（一酸化炭素）等が挙げられる。

ＤＰＦ４０ｂは、排気中に含まれるＰＭを捕集する多孔質フィルタであり、上流側と下流側とを連通する通路が壁体を介して多数並設されているとともに、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖（封止）されている。このＤＰＦ４０ｂの壁体には、ＰＭの大きさに見合った大きさの多数の細孔が形成されている。このため、ＰＭを含んだ排気がＤＰＦ４０ｂを流通すると、壁体内や壁体表面にＰＭが捕集される。
また、一次排気処理装置４０には、ＤＰＦ４０ｂの上流と下流との差圧を検出する差圧センサ９４が付設されている。

一次排気処理装置４０では、ＤＯＣ４０ａによって排気中の還元成分を酸化（燃焼）させて酸化熱（燃焼熱）を発生させることにより、ＤＯＣ４０ａの下流側のＤＰＦ４０ｂを昇温させ、ＤＰＦ４０ｂに捕集されたＰＭが焼却（ＤＰＦ再生）されるようになっている。このように、一次排気処理装置４０は、酸化熱による排気昇温機能を有している。
また、ＤＯＣ４０ａによる酸化熱により、一次排気処理装置４０下流側の二次排気処理装置４１に吸蔵された硫黄成分が放出（いわゆるＳパージ）されるようになっている。

なお、一次排気処理装置４０よりも下流側であって二次排気処理装置４１よりも上流側には、低圧ＥＧＲ５１の低圧ＥＧＲ管５１ｃが接続されている。
二次排気処理装置４１は、排気中に含まれるＮＯｘを浄化するためのものである。具体的に言えば、二次排気処理装置４１は、バリウムやカリウムなどの塩基類を吸蔵材に使用し、ＮＯｘを硝酸塩として吸蔵するものである。このように、二次排気処理装置４１は、発熱せずに排気を浄化処理する。

〔１−１−４．ＥＧＲ〕
本吸排気系には、吸気系と排気系に跨って低圧ＥＧＲシステム５１及び高圧ＥＧＲシステム５２が設けられている。これらのＥＧＲシステム５１，５２は、排気を吸気に還流させることによりＮＯｘを低減させるためのものである。

低圧ＥＧＲシステム５１は、一次排気処理装置４０よりも下流であって二次排気処理装置４１よりも上流を流通する排気を第一スロットル弁２１よりも下流であってターボチャージャ５０のタービン５０ａよりも上流の吸気通路１０Ａに還流させるものである。この低圧ＥＧＲシステム５１は、排気側の端部である一端部５１ａと吸気側の端部である他端部５１ｂとを接続する低圧ＥＧＲ管５１ｃと、この低圧ＥＧＲ管５１ｃに介装された低圧ＥＧＲクーラ５１ｄ及び低圧ＥＧＲ弁５１ｅとを有する。

低圧ＥＧＲ管５１ｃの内部には、還流される排気が流通する低圧ＥＧＲ通路５１Ａが形成される。この低圧ＥＧＲ管５１ｃの一端部５１ａは、一次排気処理装置４０よりも下流側であって二次排気処理装置４１よりも上流側に接続されている。一方、低圧ＥＧＲ管５１ｃの他端部５１ｂは、第一スロットル弁２１よりも下流側であってターボチャージャ５０のコンプレッサ５０ａよりも上流側に接続されている。
低圧ＥＧＲクーラ５１ｄは、還流される排気の温度を低下させる冷却装置である。この低圧ＥＧＲクーラ５１ｄよりも他端部５１ｂ側（吸気側）には、低圧ＥＧＲ弁５１ｅが設けられている。
低圧ＥＧＲ弁５１ｅは、低圧ＥＧＲシステム５１による排気の還流量を調整するものであり、開度調整可能な弁として構成されている。

また、高圧ＥＧＲシステム５２は、エキマニ３９を流通する排気を吸気通路１０Ａの第二スロットル弁２３よりも下流側の部分に還流させるものである。この高圧ＥＧＲシステム５２は、排気側の端部である一端部５２ａと吸気側の端部である他端部５２ｂとを接続する高圧ＥＧＲ管５２ｃと、この高圧ＥＧＲ管５２ｃに介装された高圧ＥＧＲクーラ５２ｄ及び高圧ＥＧＲ弁５２ｅとを有する。

高圧ＥＧＲ管５２ｃの内部には、還流される排気が流通する高圧ＥＧＲ通路５２Ａが形成される。この高圧ＥＧＲ管５２ｃの一端部５２ａは、エキマニ３９に接続されている。一方、高圧ＥＧＲ管５２ｃの他端部５２ｂは、第二スロットル弁２３よりも下流側であってインマニ１９よりも上流側に接続されている。

高圧ＥＧＲクーラ５２ｄは、低圧ＥＧＲクーラ５１ｄと同様に構成された冷却装置であり、また、高圧ＥＧＲ弁５２ｅは、低圧ＥＧＲ弁５１ｅと同様に構成された開度調整可能な弁である。これらのＥＧＲ弁５１ｅ，５２ｅは、図示しない制御装置により各開度を調整され、各ＥＧＲシステム５１，５２による排気の還流量を制御される。

〔１−２．凝縮水処理機構〕
次に、上記したエンジン１の吸排気系に適用される凝縮水処理機構６０の構成について説明する。
凝縮水処理機構６０は、ターボチャージャ５０で圧縮された吸気がインタークーラ２２で冷却されることにより生成された凝縮水を処理するための機構である。具体的には、最低部１０ａに溜まろうとする凝縮水を吸気通路１０Ａの系外に導いて貯留し、凝縮水が燃焼室５に流入しても支障のないときに凝縮水を吸気通路１０Ａに排出させるためのものである。

このために、凝縮水処理機構６０は、凝縮水が流通する凝縮水通路６０Ａを内部に形成する凝縮水管６１と凝縮水を貯留するタンク（貯留部）６２とを有する。凝縮水管６１は、凝縮水の流通する順に、第一凝縮水管６１１及び第二凝縮水管６１２を有する。これらの第一凝縮水管６１１と第二凝縮水管６１２との間には、タンク６２が介装されている。

なお、下記では、凝縮水通路６０Ａを二つに分けたものを用いて説明する。具体的には、凝縮水の流通する順に、タンク６２までの第一凝縮水通路６１Ａとタンク６２よりも下流の第二凝縮水通路６１Ｂとの二つに分けて説明する。第一凝縮水通路６１Ａは第一凝縮水管６１１により形成され、第二凝縮水通路６１Ｂは第二凝縮水管６１２により形成される。
以下、凝縮水管６１及びタンク６２の各構成を説明する。

凝縮水管６１は、凝縮水が流入する側の端部（凝縮水通路６０Ａの一端部６１ａと対応する）が吸気管１０の最低部１０ａに接続され、凝縮水が流出する側の端部（凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂと対応する）がインマニ１９に接続されている。吸気通路１０Ａのうち、凝縮水管６１により形成される凝縮水通路６０Ａの一端部６１ａと他端部６１ｂとの間には、第二スロットル弁２３が設けられている。したがって、凝縮水通路６０Ａの一端部６１ａは、吸気通路１０Ａの第二スロットル弁２３よりも上流側に接続され、凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂは、吸気通路１０Ａの第二スロットル弁２３よりも下流側に接続されている。

図２に示すように、凝縮水通路６０Ａの一端部６１ａ（何れも破線で示す）が接続される吸気管１０の最低部１０ａには、複数のスリット１１（一箇所にのみ符号を付す）が設けられている。
スリット１１は、吸気管１０に沿う吸気の流通を妨げないような大きさ又は配置で設けられている。ここでは、複数のスリット１１が千鳥状に配置され、各スリット１１の長手方向が吸気の流通方向に沿うように配向されたものを例示する。複数のスリット１１の千鳥状配置によれば、スリット１１の大きさの設定自由度を確保しやすく、各スリット１１の長手方向を吸気の流通方向に沿わせることにより、吸気の流通を妨げ難くすることができる。ただし、スリット１１の配向及び配置は何れも任意であり、その他の配向や配置を採ることができる。

図１に示すように、凝縮水通路６０Ａの一端部６１ａは第一凝縮水管６１１の一端部により形成され、凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂは第二凝縮水管６１２の他端部により形成される。第一凝縮水管６１１の他端部にはタンク６２の流入口６２ａが接続され、第二凝縮水管６１２の一端部にはタンク６２ｂの流出口６２ｂが接続されている。
ここでは、タンク６２の説明をした後、各凝縮水管６１１及び６１２を説明する。

タンク６２には、その上部に凝縮水の流入口６２ａが形成され、その下部に凝縮水の流出口６２ｂが形成されている。言い換えれば、流入口６２ａは流出口６２ｂよりも高い部分に設けられている。つまり、タンク６２は、貯留された凝縮水により流出口６２ｂが浸漬されやすく、流入口６２ａが貯留された凝縮水により浸漬されにくくなっている。
第一凝縮水管６１１は、その内部に凝縮水が流れる空間（即ち第一凝縮水通路６１Ａ）を有する中空管である。この第一凝縮水管６１１としては、例えば金属管やゴム管といった耐水性又は耐腐食性を有するものを用いることができる。

一方、第二凝縮水管６１２は、その内部に毛細管材７０が充填されている。詳細には、図３に示すように、第二凝縮水管６１２には、毛細管材７０どうしの間に毛細管現象が認められる程度の非常に小さい管状の空間が形成されるように、毛細管材７０が充填されている。つまり、第二凝縮水管６１２は、その内部に充填された毛細管材７０により、第二凝縮水管６１２の一端部に接続されたタンク６２に貯留される凝縮水を、第二凝縮水管６１２の他端部（図３には図示省略する凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂ）に吸い上げるように構成されている。また、毛細管材７０は、毛細管材７０どうしの間に毛細管現象が認められる程度の非常に小さい管状の空間が形成されるように充填されるため、凝縮水に懸濁又は混入した異物を除去するフィルタとしても機能する。

言い換えれば、凝縮水通路６０Ａのタンク６２よりも下流側には、タンク６２に貯留された凝縮水を毛細管現象により凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂに吸い上げる毛細管材７０が備えられている。このため、毛細管材７０は、第二凝縮水通路６１Ｂにおいて凝縮水を毛細管現象によって流通（移動）させるものといえる。

ここでは、毛細管材７０として、ガラス繊維の束を用いたものを説明する。このガラス繊維の束には、毛細管現象による凝縮水が効率良く吸い上げられる特性を有するものが用いられる。このような特性を有するガラス繊維としては、第二凝縮水管６１２における充填密度によるが、直径が０．１μｍ〜１．０μｍのものが挙げられる。

〔２．作用及び効果〕
本発明の一実施形態にかかる凝縮水処理機構６０は、上述のように構成されるため、以下のような作用及び効果を得ることができる。
新気の吸気は、エアクリーナ２０を経て、第一スロットル弁２１のスロットル開度に応じて絞られる。この下流の低圧ＥＧＲシステム５１の他端部５１ｂでは、低圧ＥＧＲ弁５１ｅの開度に応じて還流された排気と新気とが合流した吸気がターボチャージャ５０のコンプレッサ５０ａにより圧縮される。

通常、排気には、燃焼により生成された水蒸気が含まれるため、新気よりも多くの水蒸気が含まれている。このため、排気を含む吸気がターボチャージャ５０で圧縮されインタークーラ２２で冷却されることにより、吸気中の水蒸気が凝縮して凝縮水が生成される場合がある。
この凝縮水は、吸気管１０の最低部１０ａに溜まろうとするが、この最低部１０ａに接続された凝縮水処理機構６０の一端部６１ａから吸気系の系外に導かれる。そして、第一凝縮水管６１１を流通してタンク６２に貯留される。

タンク６２に貯留された凝縮水は、タンク６２の流出口６２ｂに接続された第二凝縮水管６１２に充填された毛細管材７０によって、凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂ（第二凝縮水管６１２の他端部）まで吸い上げられる。
凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂは吸気通路１０Ａを形成しているインマニ１９に接続されているため、吸い上げられた凝縮水は、吸気通路１０Ａを流通する吸気に曝されることにより気化され、水蒸気となって凝縮水処理機構６０から排出される。

このとき、毛細管材７０は、凝縮水に懸濁又は混入した異物を除去するフィルタとして機能するため、異物を吸気通路に排出することがない。
また、凝縮水の気化により、毛細管材７０の間に充満していた凝縮水が排出されると、これに続く凝縮水が吸い上げられ気化される。このように、順次、凝縮水が気化され、吸い上げられる。
したがって、本実施形態の凝縮水処理機構６０によれば、凝縮水が吸気通路１０Ａに溜まることが無く、凝縮水の巻き上げを防止することができる。

タンク６２よりも下流側の凝縮水通路６０Ａ、即ち、第二凝縮水通路６１Ｂには、タンク６２に貯留された凝縮水を毛細管現象により第二凝縮水通路６１Ｂの他端部に吸い上げる毛細管材７０が備えられているため、毛細管材７０によって第二凝縮水通路６１Ｂの他端部、即ち、吸気通路１０Ａを形成するインマニ１９まで吸い上げられた凝縮水が吸気に曝されることにより気化されるので、凝縮水を適切に処理することができる。
また、毛細管材７０は、凝縮水に懸濁又は混入した異物を除去するフィルタとして機能するため、異物を吸気通路に排出することがなく、燃焼室５への異物の侵入を防止することができる。

このように、凝縮水を貯留するタンク６２とこれよりも下流側の毛細管材７０により、凝縮水の巻き上げを防止し、適切に凝縮水を処理することができる。
本凝縮水処理機構６０は、従来の凝縮水処置機構で用いられていた開閉弁やその制御装置などを必要しないため、簡素な構成とすることができる。これにより、製造コストの低減を図ることができ、制御にともなう不安要素を排除することができる。

毛細管材７０はガラス繊維の束であるため、汎用材を用いて凝縮水を吸い上げることができ、材料コストの上昇を抑制しつつ本凝縮水処理機構６０を構成することができる。
毛細管材７０に用いられるガラス繊維の直径が０．１μｍ〜１．０μｍであれば、毛細管現象によって凝縮水を容易に効率良く吸い上げることができる。

凝縮水通路６０Ａの一端部６１ａは、吸気通路１０Ａの鉛直高さが最も低い部分を形成する最低部１０ａに接続されているため、効率良く凝縮水を吸気系外に導くことができる。
凝縮水通路６０Ａの一端部６１ａは、吸気通路１０Ａを形成する吸気管１０の最低部１０ａに形成されたスリット１１であるため、吸気の流通を妨げることがなく、凝縮水を凝縮水処理機構６０に導入することができる。

このように、凝縮水処理機構６０の一端部６１ａと他端部６１ｂとの間の吸気通路１０Ａにおける凝縮水の流通が回避されるため、一端部６１ａと他端部６１ｂとの間の吸気通路１０Ａに設けられたリニア空燃比センサ９３の被水を防止することができる。敷衍して言えば、一端部６１ａと他端部６１ｂとの間の吸気通路１０Ａに設けられた各種装置の被水を防止することができ、延いては、かかる各種装置の耐久性や信頼性を確保することができる。

〔３．その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態では、最低部１０ａが吸気管１０のなかで最も鉛直高さが低いものを説明したが、最低部１０ａは、少なくともインタークーラ１９よりも下流側の吸気通路１０Ａのなかで最も低い部分であればよい。この場合も、最低部１０ａに溜まろうとする凝縮しは、凝縮水処理機構６０により適切に処理される。

また、凝縮水処理機構６０における凝縮水通路６０Ａの一端部６１ａの接続先が最低部１０ａのものを上述したが、この接続先は、インタークーラ２２における鉛直高さが最も低い部分（最低部）に接続されていてもよい。この場合、インタークーラ２２の最低部に溜まろうとする凝縮水は、凝縮水処理機構６０により適切に処理される。
また、ターボチャージャ５０に替えて、エンジン１の出力軸により駆動されるスーパーチャージャを用いてもよい。

上述の実施形態では、毛細管材７０としてガラス繊維の束を例に説明したが、耐水性，耐腐食性又は耐熱性を有するものであればガラス繊維の束に限らず、例えば、ガラス繊維以外のマイクロファイバーなどの細繊維の集合体や耐熱スポンジなどの他の材料を毛細管材７０に用いてもよい。

また、上述の実施形態では、凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂが吸気通路１０Ａに接続されるものを説明したが、これに替えて、凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂが排気通路３０Ａに接続されてもよい。この場合、毛細管材７０によって凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂ、即ち、排気通路３０Ａまで吸い上げられた凝縮水が吸気の温度よりも高い排気に曝されることにより気化されるので、凝縮水を更に適切に処理することができる。

さらに、凝縮水通路６０Ａの他端部６１ｂは、排気通路３０Ａの排気処理装置４０，４１よりも上流側に接続されることが好ましい。この場合、排気処理装置４０，４１よりも上流側で凝縮水が気化されるため、排気通路３０Ａに気化されて排出された凝縮水を排気処理装置４０，４１により浄化処理して排出することができる。

上述の一実施形態では、吸気管１０の最低部１０ａにスリット１１が形成されたものを説明したが、スリット１１に替えて又は加えて、丸孔や長孔といった任意の形状の細孔が形成されていてもよい。かかる細孔は、吸気管１０に沿う吸気の流通を妨げないような大きさ又は配置で設けられる。この場合にも、吸気の流通を妨げることがなく、凝縮水を凝縮水処理機構６０に導入することができる。

また、リニア空燃比センサ９３に替えて又は加えて、Ｏ₂センサがインマニ１９に付設されていてもよい。
また、ディーゼルエンジンを例に挙げて上述したが、これに替えてガソリンエンジンを用いてもよい。この場合、燃料としてガソリンを用いるのは勿論、インジェクタや後処理装置などの構成がガソリンエンジンに対応したものになる。

本発明の凝縮水処理機構は、エンジン及びその吸排気系を搭載した自動車などの車両に適用することができる。

１ エンジン
５ 燃焼室
１０ 吸気管
１０ａ 最低部
１０Ａ 吸気通路
１１ スリット
１９ インテークマニホールド
２２ インタークーラ
２３ 第二スロットル弁
３０ 排気管
３０Ａ 排気通路
３９ エキゾーストマニホールド
５０ ターボチャージャ（過給機）
５１ 低圧ＥＧＲシステム
５２ 高圧ＥＧＲシステム
６０ 凝縮水処理機構
６０Ａ 凝縮水通路
６１Ａ 第一凝縮水通路
６１Ｂ 第二凝縮水通路
６１ 凝縮水管
６１１ 第一凝縮水管
６１２ 第二凝縮水管（ゴムホース〈ゴム質〉）
７０ 毛細管材
６２ タンク（貯留部）
９３ リニア空燃比センサ

Claims (6)

1. エンジンの吸気通路において吸気を過給する過給機よりも下流側に介装され、前記過給機により過給された吸気を冷却するインタークーラと、
   前記エンジンの排気通路と前記吸気通路の前記過給機よりも上流側とを接続するＥＧＲ通路と、
   一端部が前記吸気通路の前記インタークーラ又は前記インタークーラよりも下流側に接続され、他端部が前記吸気通路の前記一端部よりも下流側又は前記排気通路に接続され、前記インタークーラで生成された凝縮水が流通する凝縮水通路と、
   前記凝縮水通路に介装され、前記凝縮水を貯留する貯留部とを備え、
   前記凝縮水通路の前記貯留部よりも下流側には、前記貯留部に貯留された凝縮水を毛細管現象により前記凝縮水通路の前記他端部に吸い上げる毛細管材が備えられた
   ことを特徴とする、凝縮水処理機構。
2. 前記毛細管材は、ガラス繊維の束である
   ことを特徴とする、請求項１記載の凝縮水処理機構。
3. 前記ガラス繊維は、その直径が０．１μｍ〜１．０μｍである
   ことを特徴とする、請求項２記載の凝縮水処理機構。
4. 前記排気通路に介装され、排気を浄化処理する排気処理装置を備え、
   前記凝縮水通路の前記他端部は、前記排気通路の前記排気処理装置よりも上流側に接続された
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の凝縮水処理機構。
5. 前記凝縮水通路の前記一端部は、前記吸気通路を形成する吸気管に形成されたスリット又は細孔である
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の凝縮水処理機構。
6. 前記凝縮水通路の前記一端部は、前記吸気通路の前記インタークーラよりも下流側のなかで鉛直高さが最も低い部分に接続された
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の凝縮水処理機構。

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