JP2016180377A - 凝縮水処理機能付きエンジンシステム - Google Patents

Abstract

【課題】インタークーラの冷却により発生した凝縮水がエンジンに流入することを的確に回避し、しかも、燃料混合気が外部に排出されることを回避できる凝縮水処理機能付きエンジンシステムを提供する。【解決手段】凝縮水処理機能付きエンジンシステムは、インタークーラ３で発生した凝縮水Ｗが燃料混合気通流部７に流入するように構成され、燃料混合気通流部７に凝縮水Ｗが溜まる凝縮水溜部７ａが設けられ、燃料混合気通流部７よりも鉛直方向において下方に凝縮水Ｗを貯留可能な凝縮水貯留槽９が配設され、凝縮水Ｗを燃料混合気通流部７から凝縮水貯留槽９に流入させる凝縮水排出管１０と、凝縮水貯留槽９と吸入空気Ａを混合器１に導入する空気導入管２０とを接続する導入管側混合気戻り配管１８とが設けられ、導入管側混合気戻り配管１８にフレームアレスタ１６及び絞り弁１７が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、吸入空気と燃料とを混合して燃料混合気を生成する混合器と、吸入空気又は燃料混合気を圧縮する過給機と、燃料混合気を冷却するインタークーラと、インタークーラに燃料混合気を供給する燃料混合気供給管と、インタークーラにおいて冷却した燃料混合気を燃焼させるエンジンと、インタークーラからエンジンに燃料混合気を供給する燃料混合気通流部とを備え、インタークーラにおける燃料混合気の冷却により発生した凝縮水を処理する凝縮水処理機能付きエンジンシステムに関する。

かかる凝縮水処理機能付きエンジンシステムは、エンジンの吸気系に過給機及びインタークーラが設けられ、外気である吸入空気と燃料とが混合された燃料混合気が、過給機によって圧縮された状態でインタークーラにおいて冷却されたときにおいて、吸入空気に含まれていた水蒸気が凝縮して発生する凝縮水を適切に処理するものである。すなわち、このような凝縮水がエンジンに流入すると、エンジンの燃焼室における良好な燃焼状態が阻害されるため、凝縮水が燃焼室に流入しないように適切に処理するものである。

かかる凝縮水処理機能付きエンジンシステムの従来例として、インタークーラからエンジンに燃料混合気を供給する燃料混合気通流部としての給気管に、インタークーラにおいて燃料混合気の冷却により発生した凝縮水を捕捉するドレーントラップを設けたものがある。このドレーントラップは円筒状に形成され、その円筒軸方向が給気管の管軸方向に直交する状態で給気管の下部に接続されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ドレーントラップには、ドレーントラップと給気管との接続部側において、給気管とドレーントラップとを連通して給気管からドレーントラップに凝縮水が流入する連通部が設けられ、ドレーントラップと給気管との接続部と反対側において、大気開放された排出孔が設けられている。そして、ドレーントラップの内部には、球状のフロート弁が封入されている。これにより、ドレーントラップに凝縮水が一定量以上捕捉されると、フロート弁に浮力が作用して、排出孔を塞いでいたフロート弁が浮き上がることで排出孔が開いて、凝縮水が外部に排出されるように構成されている。

また、給気管が負圧となった時には、フロート弁がドレーントラップの連通部側に移動して連通部を塞いで給気管への外気の流入を防止し、給気管が正圧となった時は、フロート弁がドレーントラップの排出孔側に移動して排出孔を塞いで給気管から燃料混合気が外部に排出されることを防止するように構成されている。よって、給気管が負圧となった時においても、フロート弁が浮き上がることで排出孔が開いて、凝縮水が外部に排出されるように構成されている。

特開平１０−１８４４７１号公報

特許文献１に開示される凝縮水処理機能付きエンジンシステムでは、給気管が負圧となった時には、フロート弁が連通部側に移動して連通部が塞がれる状態となるので、凝縮水が捕捉されずに、エンジンに流入する虞があった。

また、給気管が負圧となった時において、フロート弁が連通部側に移動して排出孔から凝縮水が外部に排出された後、給気管が正圧となってフロート弁が連通部から排出孔に向かって移動する際には、フロート弁が連通部と排出孔とのどちらも閉塞していない状態となるので、給気管を通流する燃料混合気がドレーントラップを通じて外部に排出する虞がある。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、インタークーラの冷却により発生した凝縮水がエンジンに流入することを的確に回避し、しかも、燃料混合気が外部に排出されることを回避できる凝縮水処理機能付きエンジンシステムを提供することにある。

この目的を達成するための本発明に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムは、
吸入空気と燃料とを混合して燃料混合気を生成する混合器と、
前記吸入空気又は前記燃料混合気を圧縮する過給機と、
前記燃料混合気を冷却するインタークーラと、
前記インタークーラに前記燃料混合気を供給する燃料混合気供給管と、
前記インタークーラにおいて冷却した前記燃料混合気を燃焼させるエンジンと、
前記インタークーラから前記エンジンに前記燃料混合気を供給する燃料混合気通流部とを備え、
前記インタークーラにおける前記燃料混合気の冷却により発生した凝縮水を処理する凝縮水処理機能付きエンジンシステムであって、その特徴構成は、
前記インタークーラから前記燃料混合気通流部に前記凝縮水が流入するように構成され、
前記燃料混合気通流部には前記凝縮水が溜まることを許容する凝縮水溜部が形成され、
前記燃料混合気通流部よりも鉛直方向において下方に配設され、前記凝縮水を貯留可能な密閉式の凝縮水貯留槽と、
前記凝縮水溜部と前記凝縮水貯留槽とを接続して前記凝縮水を前記凝縮水溜部から前記凝縮水貯留槽に流入させる凝縮水排出管と、
前記凝縮水貯留槽と前記吸入空気を前記混合器に導入する空気導入管とを接続する導入管側混合気戻り配管とが設けられ、
前記導入管側混合気戻り配管に、フレームアレスタ及び絞り弁が設けられている点にある。

上記特徴構成によれば、燃料混合気通流部には凝縮水貯留部が形成されているから、インタークーラから燃料混合気通流部に流動する燃料混合気に含まれる凝縮水が、凝縮水貯留部に溜まることになる。
そして、密閉式の凝縮水貯留槽が、燃料混合気通流部よりも鉛直方向において下方に配設され、かつ、燃料混合気通流部の凝縮水貯留部に対して凝縮水排出管にて接続されているから、燃料混合気通流部の凝縮水貯留部に溜まる凝縮水が、密閉式の凝縮水貯留槽に流下することになる。

また、密閉式の凝縮水貯留槽が、吸入空気を混合器に導入する空気導入管に対して、導入管側混合気戻り配管にて接続されているから、燃料混合気通流部の内部の燃料混合気が凝縮水排出管を通して密閉式の凝縮水貯留槽に流動すると、その燃料混合気を空気導入管に戻すことができる。

つまり、密閉式の凝縮水貯留槽の内部圧は、燃料混合気通流部の内部圧と同程度の高圧であるのに対して、空気導入管の内部圧は、大気圧と同程度の低圧であるから、密閉式の凝縮水貯留槽の内部に流動して燃料混合気を、圧力差を利用して空気導入管に戻すことができる。

しかも、導入管側混合気戻り配管には、絞り弁が設けられているから、密閉式の凝縮水貯留槽の内部圧を、密閉式の凝縮水貯留槽に貯留された凝縮水が導入管側混合気戻り配管を通して空気導入管に流動するのを阻止できる圧力に維持できる。

つまり、密閉式の凝縮水貯留槽の内部圧を、凝縮水貯留槽の内部に存在する燃料混合気が空気導入管に流動するのを許容しながら、凝縮水貯留槽の内部に貯留される凝縮水が空気導入管に流動するのを阻止できる圧力に維持できるのである。

さらに、導入管側混合気戻り配管には、フレームアレスタが設けられているから、例えば、内部圧が高圧となる凝縮水貯留槽の内部にて燃料混合気が燃焼するようにことがあっても、その火炎が空気導入管に伝播することを阻止できるため、安全性を確保することができる。

よって、インタークーラの冷却により発生した凝縮水がエンジンに流入することを的確に回避し、しかも、燃料混合気が外部に排出されることを回避できる。

この目的を達成するための本発明に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムは、
吸入空気と燃料とを混合して燃料混合気を生成する混合器と、
前記吸入空気又は前記燃料混合気を圧縮する過給機と、
前記燃料混合気を冷却するインタークーラと、
前記インタークーラに前記燃料混合気を供給する燃料混合気供給管と、
前記インタークーラにおいて冷却した前記燃料混合気を燃焼させるエンジンと、
前記インタークーラから前記エンジンに前記燃料混合気を供給する燃料混合気通流部とを備え、
前記インタークーラにおける前記燃料混合気の冷却により発生した凝縮水を処理する凝縮水処理機能付きエンジンシステムであって、その特徴構成は、
前記インタークーラから前記燃料混合気通流部に前記凝縮水が流入するように構成され、
前記燃料混合気通流部には前記凝縮水が溜まることを許容する凝縮水溜部が形成され、
前記燃料混合気通流部よりも鉛直方向において下方に配設され、前記凝縮水を貯留可能な密閉式の凝縮水貯留槽と、
前記凝縮水溜部と前記凝縮水貯留槽とを接続して前記凝縮水を前記凝縮水溜部から前記凝縮水貯留槽に流入させる凝縮水排出管と、
前記燃料混合気供給管に設けられ前記燃料混合気の流量を調整するスロットル弁と、
前記スロットル弁と前記インタークーラとの間の前記燃料混合気供給管の所定の部位と前記凝縮水貯留槽とを接続する供給管側混合気戻り配管とが設けられている点にある。

上記特徴構成によれば、燃料混合気供給管と燃料混合気通流部とがインタークーラを通じて連通されており、燃料混合気通流部に設けられた凝縮水溜部と凝縮水を貯留可能な密閉式の凝縮水貯留槽とが凝縮水排出管により接続され、凝縮水貯留槽と燃料混合気供給管のスロットル弁よりも燃料混合気の流れの下流側の所定の部位とが供給管側混合気戻り配管により接続されている。よって、スロットル弁よりも下流側の燃料混合気供給管及び燃料混合気通流部の内部の圧力と凝縮水貯留槽の内部の圧力とが同等の圧力となる。

そして、凝縮水貯留槽は、凝縮水溜部よりも鉛直方向において下方に配設されており、上述の如く、スロットル弁よりも下流側の圧力、すなわち、燃料混合気通流部の圧力と凝縮水貯留槽の圧力とが同等の圧力となるので、凝縮水溜部に溜まった凝縮水を自重により凝縮水貯留槽に流入させることができる。また、スロットル弁の開閉により燃料混合気供給管及び燃料混合気通流部の内部の圧力が変化する場合でも、同様にスロットル弁よりも下流側の圧力と凝縮水貯留槽の圧力とが同等の圧力となるので、スロットル弁の開閉による圧力の変化に影響されることなく、凝縮水溜部に溜まった凝縮水を自重により凝縮水貯留槽に流入させることができる。

また、上記特徴構成によれば、凝縮水溜部から流出した凝縮水が凝縮水排出管に流入する際、凝縮水に燃料混合気が含まれる状態で流入する可能性があるが、その後、凝縮水貯留槽に流入した燃料混合気を、供給管側混合気戻り配管により燃料混合気供給管に戻すことができる。
よって、インタークーラの冷却により発生した凝縮水がエンジンに流入することを的確に回避し、しかも、燃料混合気が外部に排出されることを回避できる。

本発明に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムの更なる特徴構成は、
前記供給管側混合気戻り配管に、フレームアレスタが設けられている点にある。

上記特徴構成によれば、供給管側混合気戻り配管に火炎の伝播を阻止するフレームアレスタが設けられているので、凝縮水貯留槽と混合気供給管との間において供給管側混合気戻り配管を通して火炎が伝播することを阻止することができる。例えば、凝縮水貯留槽において火炎が発生するようなことがあっても、発生した火炎が供給管側混合気戻り配管内を通って混合気供給管まで伝播することを阻止することができる。

本発明に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムの更なる特徴構成は、
前記インタークーラよりも鉛直方向において下方に前記燃料混合気通流部が設けられ、前記凝縮水溜部が前記燃料混合気通流部の底部である点にある。

上記特徴構成によれば、インタークーラよりも鉛直方向において下方に燃料混合気通流部が設けられているので、インタークーラにおける燃料混合気の冷却により発生した凝縮水を、凝縮水の自重により燃料混合気通流部に流入させることができる。さらに、凝縮水溜部が燃料混合気通流部の底部とされるので、インタークーラから燃料混合気通流部に流入した凝縮水が、自重により燃料混合気通流部の底部の凝縮水溜部に集まる状態とすることができる。よって、インタークーラの冷却により発生する凝縮水を凝縮水溜部に効率よく集めることができる。

本発明に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムの更なる特徴構成は、
前記燃料混合気通流部が、耐腐食性を有する材質を用いて形成されている点にある。

凝縮水溜部に集められる凝縮水は、ガス燃料に含まれる硫黄等の成分を含有して腐食性を有することがあるが、本特徴構成によれば、燃料混合気通流部を耐腐食性を有する材質を用いて形成することで、燃料混合気通流部の耐久性を向上させることができる。

本発明に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムの更なる特徴構成は、
前記エンジンは、燃焼室を形成するシリンダを内部に備えた一対のバンクがＶ型に形成されたＶ型エンジンであり、前記一対のバンク間に前記燃料混合気通流部が設けられている点にある。

上記特徴構成によれば、シリンダを内部に備えた一対のバンクがＶ型に形成されたＶ型エンジンにおいて、断面視でＶ字状となる一対のバンク間に形成されるＶ字状谷空間に燃料混合気通流部が設けられているので、燃料混合気通流部を断面視でＶ字型に形成することができる。これにより、Ｖ字型の先端部を凝縮水溜部として機能させることができるので、凝縮水溜部にインタークーラの冷却により発生する凝縮水を効率よく集めることができる。

第１実施形態に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムの概略図 燃料混合気通流部が備えられたエンジンの概略断面図 燃料混合気通流部が備えられたエンジンの概略上面図 第２実施形態に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムの概略図 別実施形態に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムの概略図

以下、図面に基づいて、本発明に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムの実施形態を説明する。図１に凝縮水処理機能付きエンジンシステムの概略図を示す。図１に示すように、凝縮水処理機能付きエンジンシステム１００は、吸入空気Ａと燃料としてのガス燃料Ｇとを混合して燃料混合気Ｍを生成する混合器としてのベンチュリーミキサ１と、ベンチュリーミキサ１で生成した燃料混合気Ｍを圧縮する過給機２の給気コンプレッサ２ａと、過給機２の給気コンプレッサ２ａにおいて圧縮した燃料混合気Ｍを冷却するインタークーラ３と、インタークーラ３において冷却した燃料混合気Ｍを燃焼させるエンジン６とを備えている。

また、凝縮水処理機能付きエンジンシステム１００には、インタークーラ３に過給機２から燃料混合気Ｍを供給する燃料混合気供給管４と、この燃料混合気供給管４に設けられ、燃料混合気Ｍの流量を調整するスロットル弁５と、インタークーラ３からエンジン６に燃料混合気Ｍを供給する燃料混合気通流部７とを備えている。これにより、ベンチュリーミキサ１において生成した燃料混合気Ｍは、過給機２の給気コンプレッサ２ａにて圧縮された後、スロットル弁５を介して所定の流量に調整され、インタークーラ３において冷却されて、エンジン６の燃焼室６１（図２及び図３参照）に導かれる。

ベンチュリーミキサ１にガス燃料Ｇを導く燃料供給路１１には、ベンチュリーミキサ１に吸入空気Ａを導く空気導入管２０における吸入空気Ａの圧力と燃料供給路１１の燃料の圧力の差を一定に保つ差圧レギュレータ１２、ベンチュリーミキサ１に供給されるガス燃料Ｇの供給量を目標の供給量に調整する燃料流量調整弁１３が設けられている。この燃料流量調整弁１３は、制御装置４０により開度が制御され、吸入空気Ａにガス燃料Ｇが適切な比率で混合される。なお、ガス燃料Ｇは、例えば、都市ガス等とされる。

スロットル弁５は、エンジン６に設けられた回転数センサ（図示せず）にて計測されたエンジン６の回転数に基づいて、エンジン６の回転数を目標回転数に維持するように、その開度が制御装置４０にて制御されて、燃料混合気Ｍの流量を調整している。

過給機２は、エンジン６から排出される排気ガスＥが流れる排気管８に設けられる排気タービン２ｂと、排気タービン２ｂに連結され、燃料混合気Ｍを圧縮する給気コンプレッサ２ａによって構成されている。エンジン６から排出された排気ガスＥにて回転駆動する排気タービン２ｂの駆動力が給気コンプレッサ２ａに伝達され、給気コンプレッサ２ａにより燃料混合気Ｍを圧縮するように構成されている。

インタークーラ３は、内部を流通する熱媒により過給機２の給気コンプレッサ２ａから供給された燃料混合気Ｍと熱交換を行なって、燃料混合気Ｍを冷却するものである。よって、このインタークーラ３において、燃料混合気Ｍが冷却されることで、燃料混合気Ｍに含まれる水分が凝縮して凝縮水Ｗが発生することがある。

図２に燃料混合気通流部７が備えられたエンジン６の概略断面図を示す。図２に示すように、インタークーラ３の下部には連通口３ａが設けられて、この連通口３ａにより、インタークーラ３とインタークーラ３の下部に位置する燃料混合気通流部７とが連通するように構成されている。これにより、インタークーラ３において発生した凝縮水Ｗとインタークーラ３において冷却された燃料混合気Ｍとがインタークーラ３から燃料混合気通流部７に流入するように構成されている。

また、図３に燃料混合気通流部７が備えられたエンジン６の概略上面図を示す。図２及び図３に示すように、エンジン６は、燃料混合気Ｍが燃焼する燃焼室６１を形成するシリンダ６２を内部に備えた一対のバンク６３がＶ型に形成されたＶ型エンジンであり、一対のバンク６３間に燃料混合気通流部７が設けられている。具体的には、エンジン６のシリンダブロック６０の上部に所定角度で傾斜した一対のバンク６３が形成され、バンク６３の夫々に８個のシリンダ６２が備えられ、バンク６３の夫々に８つの燃焼室６１が形成された１６気筒のエンジンで構成されている。各燃焼室６１には、燃焼室６１内の燃料混合気Ｍに点火する点火手段としての点火プラグ６５が備えられている。

また、夫々のバンク６３の各シリンダ６２にピストン６４がそれぞれ上下移動自在に設けられている。そして、シリンダブロック６０の下部にクランクシャフト（図示せず）が回転自在に支持されており、各ピストン６４はコネクティングロッド６６を介してクランクシャフトにそれぞれ連結されている。また、図示はしないが、クランクシャフトが位置するクランクケースと給気コンプレッサ２ａの上流側における燃料混合気Ｍが流れる給気路部位とを接続してブローバイガスを給気路に流入させるブローバイガス通流管と、このブローバイガス通流管にブローバイガスに含まれるミスト状のオイルを分離するオイルミストセパレータとで構成されるブローバイガス還流部が設けられている。

一方、夫々のバンク６３の上部には、シリンダヘッド６７が締結されている。シリンダブロック６０とピストン６４とシリンダヘッド６７により燃焼室６１が構成されている。そして、この燃焼室６１の上部において、シリンダヘッド６７の下面に吸気ポート６８及び排気ポート６９が形成され、この吸気ポート６８及び排気ポート６９に対して吸気弁７０及び排気弁７１が設けられている。

各シリンダヘッド６７の吸気ポート６８は燃料混合気通流部７と連通されている。排気ポート６９は、各燃焼室６１から排出される排気ガスＥが集合する集合排気通路７２に連通している。各集合排気通路７２は、過給機２の排気タービン２ｂが設けられた排気管８に連通されている。

図２に示すように、燃料混合気通流部７は、インタークーラ３の下部とシリンダブロック６０の一対のバンク６３の間に形成されるバンク谷部との間における断面が略三角形状のＶ字状谷空間に形成されている。そして、燃料混合気通流部７のバンク谷部の表面には、通流部底面部材７ｂが設けられており、通流部底面部材７ｂの上面部が、インタークーラ３から流入した凝縮水Ｗが溜まる凝縮水溜部７ａとなるように構成されている。この通流部底面部材７ｂは、ガス燃料Ｇの硫黄分等の成分が含有される凝縮水Ｗに対する耐腐食性を有し、かつ、高温となるシリンダブロック６０に対する耐熱性を有する材質であるステンレスやフェノール樹脂等を用いて形成されている。

具体的には、通流部底面部材７ｂが鉄で形成され、その鉄製の通流部底面部材７ｂの上面部が耐腐食性及び耐熱性を有する防食塗料でコーティングされている。また、例えば、燃料混合気通流部７に通流部底面部材７ｂを設けない構成とする場合には、一対のバンク６３の間に形成されるバンク谷部の表面が凝縮水溜部７ａとなるが、この場合、バンク谷部の表面を耐腐食性及び耐熱性を有する防食塗料でコーティングしてもよい。

また、凝縮水処理機能付きエンジンシステム１００には、燃料混合気通流部７よりも鉛直方向において下方に配設され、凝縮水Ｗを貯留可能な密閉式の凝縮水貯留槽９と、凝縮水溜部７ａと凝縮水貯留槽９とを接続して、燃料混合気Ｍを含む凝縮水Ｗを燃料混合気通流部７から凝縮水貯留槽９に流入させる凝縮水排出管１０と、スロットル弁５とインタークーラ３との間の燃料混合気供給管４の所定の部位と凝縮水貯留槽９とを接続して、凝縮水貯留槽９に流入した燃料混合気Ｍを燃料混合気供給管４の所定の部位に戻す供給管側混合気戻り配管としての燃料混合気戻り配管１５とが設けられている。

燃料混合気戻り配管１５には、燃料混合気戻り配管１５内の流路には火炎の伝播を防ぐフレームアレスタ１６が設けられている。このフレームアレスタ１６は、例えば、ステンレス製の金網で構成されている。

このように、凝縮水溜部７ａと凝縮水貯留槽９とが凝縮水排出管１０により接続され、凝縮水貯留槽９と燃料混合気供給管４のスロットル弁５よりも燃料混合気Ｍの流れの下流側の所定の部位とが燃料混合気戻り配管１５により接続されているので、スロットル弁５よりも下流側の燃料混合気供給管４及び燃料混合気通流部７の内部の圧力と凝縮水貯留槽９の内部の圧力とは同等の圧力となる。よって、凝縮水溜部７ａに溜まった凝縮水Ｗを自重により凝縮水貯留槽９に流入させることができる。なお、燃料混合気通流部７の内部の圧力と凝縮水貯留槽９の内部の圧力との間に若干の圧力差がある場合でも、凝縮水溜部７ａに溜まった凝縮水Ｗを自重により凝縮水貯留槽９に流入させることができる程度の圧力差である場合は、本実施形態においては同等の圧力とする。

また、凝縮水溜部７ａから流出した凝縮水Ｗが凝縮水排出管１０に流入する際、凝縮水Ｗに燃料混合気Ｍが含まれる状態で流入する可能性あるが、その後、凝縮水貯留槽９に流入した燃料混合気Ｍを、燃料混合気戻り配管１５により燃料混合気供給管４に戻すことができる。

凝縮水貯留槽９には、凝縮水貯留槽９に貯留された凝縮水Ｗの水位を検出する水位センサ９ａと、凝縮水Ｗを凝縮水貯留槽９から排出する排水管３１が接続されている。排水管３１には、排水管３１を開閉する排水弁３２及び排水弁３２の下流側に油水分離排水槽３３が設けられており、制御装置４０は、水位センサ９ａが所定の水位となると、排水弁３２を開いて凝縮水貯留槽９の凝縮水Ｗを油水分離排水槽３３に排水するように構成されている。また、油水分離排水槽３３から凝縮水Ｗを外部に排出する排水ポンプ３４が設けられている。

なお、凝縮水Ｗには、ガス燃料Ｇ等に含まれていた油分と吸入空気Ａに含まれていた水分とが含有されているので、油水分離排水槽３３において凝縮水Ｗから油分を分離して排水するように構成されている。具体的には、油水分離排水槽３３において、凝縮水Ｗの油分と水分との比重差を利用して凝縮水Ｗの油分と水分とを分離する分離室（図示せず）が複数個設けられ、各分離室において油分が分離された凝縮水Ｗを順に次の分離室に移流させることで、油分が分離された水分を排出するように構成されている。これにより、排水ポンプ３４を運転することで、凝縮水Ｗに含まれる油分を分離して外部に排水するように構成され、インタークーラ３において燃料混合気Ｍの冷却により発生した凝縮水Ｗが処理される。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態について、図面に基づいて説明する。
図４に示すように、この第２実施形態に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムは、凝縮水貯留槽９と吸入空気Ａをベンチュリーミキサ１に導入する空気導入管２０とを接続する導入管側混合気戻り配管１８とが設けられ、導入管側混合気戻り配管１８にフレームアレスタ１６及び絞り弁１７が設けられている点で第１実施形態に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムと異なるものである。

つまり、この第２実施形態係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムは、吸入空気Ａとガス燃料Ｇとを混合して燃料混合気Ｍを生成するベンチュリーミキサ１と、吸入空気Ａ又は燃料混合気Ｍを圧縮する過給機２と、燃料混合気Ｍを冷却するインタークーラ３と、インタークーラ３に燃料混合気Ｍを供給する燃料混合気供給管４と、インタークーラ３において冷却した燃料混合気Ｍを燃焼させるエンジン６と、インタークーラ３からエンジン６に燃料混合気Ｍを供給する燃料混合気通流部７とを備えている。

そして、インタークーラ３から燃料混合気通流部７に凝縮水Ｗが流入するように構成され、燃料混合気通流部７には凝縮水Ｗが溜まることを許容する凝縮水溜部７ａが形成され、燃料混合気通流部７よりも鉛直方向において下方に配設され、凝縮水Ｗを貯留可能な凝縮水貯留槽９と、凝縮水溜部７ａと凝縮水貯留槽９とを接続して凝縮水Ｗを凝縮水溜部７ａから凝縮水貯留槽９に流入させる凝縮水排出管１０と、凝縮水貯留槽９と吸入空気Ａをベンチュリーミキサ１に導入する空気導入管２０とを接続する導入管側混合気戻り配管１８とが設けられ、導入管側混合気戻り配管１８にフレームアレスタ１６及び絞り弁１７が設けられている。

導入管側混合気戻り配管１８に設けられた絞り弁１７には、導入管側混合気戻り配管１８内に形成された流路を開閉して流路内を流れる燃料混合気Ｍの流量を調節する弁体が備えられている。よって、凝縮水貯留槽９から空気導入管２０に戻す燃料混合気Ｍの流量を調整することができる。

また、導入管側混合気戻り配管１８には、火炎の伝播を阻止するフレームアレスタ１６が設けられているので、凝縮水貯留槽９と空気導入管２０との間において導入管側混合気戻り配管１８を通して火炎が伝播することを阻止することができる。例えば、導入管側混合気戻り配管１８の凝縮水貯留槽９側において、火炎が発生するようなことがあっても、発生した火炎が空気導入管２０側に伝播することを阻止することができる。

〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
（１）上記実施形態においては、エンジン６を１６気筒のＶ型エンジンとしたが、これに限らず、エンジン６を１６気筒以外の２気筒以上の気筒数のＶ型エンジンで構成してもよい。また、エンジン６を、Ｖ型エンジン以外の、例えば、直列エンジン等で構成してもよい。

（２）上記実施形態においては、エンジン６を都市ガス等を燃料とするガスエンジンとしたが、これに限定されるものではない。例えば、エンジン６を、軽油等を燃料とするディーゼルエンジンや、ガソリンエンジンで構成してもよい。この場合、混合器をベンチュリーミキサ１としたが、これに限らず、キャブレター等によって燃料を気化する構成としてもよい。

（３）上記実施形態においては、吸入空気Ａとガス燃料Ｇとを混合する混合器としてのベンチュリーミキサ１が、過給機２の給気コンプレッサ２ａの上流側に設けられたが、これに限定されるものではない。例えば、吸入空気Ａとガス燃料Ｇとを混合する混合器を、過給機２の給気コンプレッサ２ａの下流側に設けてもよい。

（４）上記実施形態においては、通流部底面部材７ｂが耐熱性及び耐腐食性を有するフェノール樹脂等により形成されたが、これに限定されるものではない。例えば、通流部底面部材７ｂを鉄等の材質で構成し、インタークーラ３から流入した凝縮水Ｗが溜まる内側表面にフェノール樹脂等の腐食性材料をコーティングした構成としてもよい。

（５）上記実施形態においては、混合器をベンチュリーミキサ１としたが、これに限らず、混合器にガス燃料Ｇを噴射する電子制御式のインジェクター等を設けてガス燃料Ｇと吸入空気Ａとを混合する構成としてもよい。

（６）上記第１実施形態においては、燃料混合気戻り配管１５にフレームアレスタ１６を設けたが、このフレームアレスタ１６を省略してもよい。

（７）上記実施形態においては、凝縮水貯留槽９から凝縮水Ｗを排出する排水管３１には、排水管３１を開閉する排水弁３２と、排水弁３２の下流側に油水分離排水槽３３と、油水分離排水槽３３から凝縮水Ｗを外部に送出する排水ポンプ３４とを設けたが、凝縮水Ｗを処理する機能としては、これに限定されるものではない。図５は別実施形態に係る凝縮水処理機能付きエンジンシステムの概略図を示すものである。図５に示すように、排水弁３２の下流側において、排水管３１と過給機２の排気タービン２ｂの下流側の排気管８とを接続して、排水管３１が排気管８に接続する接続部に噴霧ノズル８ｅを設けて、排気管８を流れる排気ガスＥに噴霧ノズル８ｅから凝縮水Ｗを噴霧して蒸発させてもよい。また、この場合、図５に示すように、排気タービン２ｂの下流側かつ噴霧ノズル８ｅの上流側において排気管８に排気ガスＥに含まれる未燃分を酸化する酸化触媒８ａと、その噴霧ノズル８ｅの下流側に尿素を排気ガスＥに添加して脱硝触媒８ｂにおいて排気ガスＥに含まれる窒素酸化物を分解する脱硝装置８ｃと、その脱硝触媒８ｂの下流側に排気ガスＥを燃焼させるボイラ８ｄとを設け、凝縮水Ｗを排気ガスＥ中に噴霧する噴霧ノズル８ｅを酸化触媒８ａと脱硝装置８ｃとの間に設ける構成としてもよい。
なお、このように構成された凝縮水処理機能付きエンジンシステムにおいては、上述の如く、凝縮水貯留槽９に流入した燃料混合気Ｍを燃料混合気戻り配管１５により燃料混合気供給管４の所定の部位に戻すことができることに加え、凝縮水貯留槽９に流入した凝縮水Ｗも外部に排出することなくシステム内で処理することができる。

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

以上説明したように、インタークーラの冷却により発生した凝縮水がエンジンに流入することを的確に回避し、しかも、燃料混合気が外部に排出されることを回避できる凝縮水処理機能付きエンジンシステムを提供することができる。

１ ベンチュリーミキサ（混合器）
２ 過給機
３ インタークーラ
４ 燃料混合気供給管
５ スロットル弁
６ エンジン
７ 燃料混合気通流部
７ａ 凝縮水溜部
９ 凝縮水貯留槽
１０ 凝縮水排出管
１５ 燃料混合気戻り配管（供給管側混合気戻り配管）
１６ フレームアレスタ
１７ 絞り弁
１８ 導入管側混合気戻り配管
１００ 凝縮水処理機能付きエンジンシステム
Ａ 吸入空気
Ｇ ガス燃料（燃料）
Ｍ 燃料混合気
Ｗ 凝縮水

Claims (6)

1. 吸入空気と燃料とを混合して燃料混合気を生成する混合器と、
   前記吸入空気又は前記燃料混合気を圧縮する過給機と、
   前記燃料混合気を冷却するインタークーラと、
   前記インタークーラに前記燃料混合気を供給する燃料混合気供給管と、
   前記インタークーラにおいて冷却した前記燃料混合気を燃焼させるエンジンと、
   前記インタークーラから前記エンジンに前記燃料混合気を供給する燃料混合気通流部とを備え、
   前記インタークーラにおける前記燃料混合気の冷却により発生した凝縮水を処理する凝縮水処理機能付きエンジンシステムであって、
   前記インタークーラから前記燃料混合気通流部に前記凝縮水が流入するように構成され、
   前記燃料混合気通流部には前記凝縮水が溜まることを許容する凝縮水溜部が形成され、
   前記燃料混合気通流部よりも鉛直方向において下方に配設され、前記凝縮水を貯留可能な密閉式の凝縮水貯留槽と、
   前記凝縮水溜部と前記凝縮水貯留槽とを接続して前記凝縮水を前記凝縮水溜部から前記凝縮水貯留槽に流入させる凝縮水排出管と、
   前記凝縮水貯留槽と前記吸入空気を前記混合器に導入する空気導入管とを接続する導入管側混合気戻り配管とが設けられ、
   前記導入管側混合気戻り配管に、フレームアレスタ及び絞り弁が設けられている凝縮水処理機能付きエンジンシステム。
2. 吸入空気と燃料とを混合して燃料混合気を生成する混合器と、
   前記吸入空気又は前記燃料混合気を圧縮する過給機と、
   前記燃料混合気を冷却するインタークーラと、
   前記インタークーラに前記燃料混合気を供給する燃料混合気供給管と、
   前記インタークーラにおいて冷却した前記燃料混合気を燃焼させるエンジンと、
   前記インタークーラから前記エンジンに前記燃料混合気を供給する燃料混合気通流部とを備え、
   前記インタークーラにおける前記燃料混合気の冷却により発生した凝縮水を処理する凝縮水処理機能付きエンジンシステムであって、
   前記インタークーラから前記燃料混合気通流部に前記凝縮水が流入するように構成され、
   前記燃料混合気通流部には前記凝縮水が溜まることを許容する凝縮水溜部が形成され、
   前記燃料混合気通流部よりも鉛直方向において下方に配設され、前記凝縮水を貯留可能な密閉式の凝縮水貯留槽と、
   前記凝縮水溜部と前記凝縮水貯留槽とを接続して前記凝縮水を前記凝縮水溜部から前記凝縮水貯留槽に流入させる凝縮水排出管と、
   前記燃料混合気供給管に設けられ前記燃料混合気の流量を調整するスロットル弁と、
   前記スロットル弁と前記インタークーラとの間の前記燃料混合気供給管の所定の部位と前記凝縮水貯留槽とを接続する供給管側混合気戻り配管とが設けられている凝縮水処理機能付きエンジンシステム。
3. 前記供給管側混合気戻り配管に、フレームアレスタが設けられている請求項２に記載の凝縮水処理機能付きエンジンシステム。
4. 前記インタークーラよりも鉛直方向において下方に前記燃料混合気通流部が設けられ、前記凝縮水溜部が前記燃料混合気通流部の底部である請求項１から３の何れか１項に記載の凝縮水処理機能付きエンジンシステム。
5. 前記燃料混合気通流部が、耐腐食性を有する材質を用いて形成されている請求項１から４の何れか１項に記載の凝縮水処理機能付きエンジンシステム。
6. 前記エンジンは、燃焼室を形成するシリンダを内部に備えた一対のバンクがＶ型に形成されたＶ型エンジンであり、前記一対のバンク間に前記燃料混合気通流部が設けられている請求項１から５の何れか１項に記載の凝縮水処理機能付きエンジンシステム。

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