JP6428242B2

JP6428242B2 - インタークーラ

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Publication number: JP6428242B2
Application number: JP2014256777A
Authority: JP
Inventors: 洋之木村; 雄輔磯部
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: JP2016118114A

Description

本発明は、吸気の冷却を行なうインタークーラに関する。

過給器を備えたエンジンにおいては、過給器で圧縮されて高温となった吸入空気を冷却するインタークーラが吸気通路に設けられている。
走行風で吸入空気を冷却するインタークーラは、インタークーラを走行風の通る箇所に配置しなければならない。そのため、インタークーラに接続される吸気通路部分が長くなるため、アクセルを踏み込んだときのエンジンの応答性が低下し、また、上記吸気通路部分が大きなスペースを占有する不利がある。
そこで、引用文献１には、過給された吸入空気と還流されたＥＧＲガスとが吸気として導入されるエンジンに、冷却水を用いてＥＧＲを含む吸気を冷却するインタークーラを用いることでインタークーラに接続される吸気通路部分を短縮した技術が提案されている。
このインタークーラはＥＧＲガスを含む吸気を冷却する複数の冷却路を有し、インテークマニホールドのサージタンクに組み込まれている。インタークーラは、サージタンク内に吸気を導入する吸気導入口と、サージタンク内に導入された吸気を各冷却路に取り込む複数の開口とを備えている。
そして、各冷却路で冷却された吸気がエンジンの各吸気ポートに導入される。

特開２０１４−５１９０７号公報

上述のように冷却水を用いて吸気を冷却するインタークーラでは、凝縮水が発生する。凝縮水の一部は吸気と共にエンジンの筒内に排出されて処理されるが、一定量以上の凝縮水がインタークーラ内部に溜まると吸気通路の断面積が低下してエンジンの出力低下を招く。そこで、インタークーラの冷却水の循環量を減らすことで冷却性能を低下させ、凝縮水の発生量を抑制することが考えられる。
ところが、インタークーラの冷却性能を低下させると、凝縮水の発生量は抑制できるものの、吸気温度が上昇して吸気の体積が増加することで吸気の密度が低下し、酸素不足や筒内温度上昇によるスモークやＮＯｘ発生量の増大といった不具合が懸念される。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インタークーラの冷却性能を維持しつつ発生した凝縮水の量の増加を抑制する上で有利なインタークーラを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、エンジンに吸気を導入する吸気通路に設けられ前記吸気を冷媒で冷却する第１の冷却部を備えるインタークーラであって、ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲガス流路が設けられ、前記第１の冷却部で生じる凝縮水と、前記導入された前記ＥＧＲガスとを熱交換して前記ＥＧＲガスを冷却する第２の冷却部を備え、前記第１の冷却部は、吸気入口部と、前記吸気入口部に続く冷却通路部と、前記冷却通路部に続く吸気出口部とを備え、前記ＥＧＲガス流路を、第２の冷却部と前記吸気出口部とに選択的に連通させる切り換え手段が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、エンジンに吸気を導入する吸気通路に設けられ前記吸気を冷媒で冷却する第１の冷却部を備えるインタークーラであって、ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲガス流路が設けられ、前記第１の冷却部で生じる凝縮水と、前記導入された前記ＥＧＲガスとを熱交換して前記ＥＧＲガスを冷却する第２の冷却部を備え、前記第１の冷却部は、吸気入口部と、前記吸気入口部に続く冷却通路部と、前記冷却通路部に続く吸気出口部とを備え、前記第２の冷却部は、前記吸気出口部の下部に設けられ前記第１の冷却部で生じる凝縮水を貯留する貯留部を含んで構成され、前記ＥＧＲガスは、前記貯留部で貯留された凝縮水と熱交換され、前記ＥＧＲガス流路は、前記貯留部の底壁の下方で延在する下流部を備え、前記底壁は、前記ＥＧＲガスの前記貯留部への移動を可能とし、かつ、前記凝縮水の前記下流部への移動を不能に形成され、前記ＥＧＲガスと前記凝縮水との熱交換は、前記ＥＧＲガスが前記底壁から前記貯留部で貯留された凝縮水中を通過することで行なわれることを特徴とする。
また、本発明は、前記ＥＧＲガス流路は、前記貯留部の底壁の下方を通って前記吸気出口部の上部に連通する熱交換路を備え、前記ＥＧＲガスと前記凝縮水との熱交換は、前記ＥＧＲガスが前記熱交換路を通過する際に前記底壁を介して行なわれることを特徴とする。
また、本発明は、前記貯留部に凝縮水を捕集する捕集体が収容されていることを特徴とする。

本発明によれば、第２の冷却部により、凝縮水をＥＧＲガスによって蒸発させることができるので、インタークーラの冷却性能を維持しつつ発生した凝縮水の量の増加を抑制する上で有利となり、エンジンの出力低下を抑制する上で有利となる。
本発明によれば、エンジンの運転状態に応じてクールドＥＧＲガスとホットＥＧＲガスとをエンジンに供給する上で有利となり、冷態時のＨＣやＣＯ、ＮＯｘの発生を抑制する上で有利となる。
本発明によれば、凝縮水とＥＧＲガスとの熱交換を効率よく行なう上で有利となる。
本発明によれば、簡単な構成によりＥＧＲガスとの熱交換を効率よく行なう上で有利となる。
本発明によれば、簡単な構成によりＥＧＲガスとの熱交換を行え、製造コストの低減を図る上で有利となる。
本発明によれば、捕集体により凝縮水を捕集するため、凝縮水が吸気の流れによって吹き飛ばされて吸気ポートへ流れ込むことを抑制でき、エンジンの運転状態の安定化を図る上で有利となる。

第１の実施の形態のインタークーラが適用されたエンジンの構成を示す説明図である。第１の実施の形態のインタークーラの斜視図である。図２のＡＡ線断面図である。図２のＢＢ線断面図である。図２のＣＣ線断面図である。図２のＤＤ線断面図である。図２のＥＥ線断面図である。図２のＦＦ線断面図である。図８のＧＧ線断面図である。第２の実施の形態のインタークーラの断面図であり、図８のＧＧ線断面図に対応している。第３の実施の形態のインタークーラの断面図であり、図２のＦＦ線断面図に対応している。図１１のＧＧ線断面図である。

（第１の実施の形態）
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明のインタークーラが適用されたエンジンの構成について説明する。
本実施の形態では、エンジンがディーゼルエンジンである場合について説明する。なお、本発明はガソリンエンジンにも無論適用可能である。

図１に示すように、エンジン１０は、エンジン本体１２と、吸気通路１４と、排気通路１６と、過給機１８と、低圧ＥＧＲ装置２０と、高圧ＥＧＲ装置２２と、本発明に係るインタークーラ２４とを含んで構成されている。

エンジン本体１２は、シリンダヘッド１２０２と、シリンダブロック１２０４とを含んで構成されている。
シリンダヘッド１２０２に燃焼室が形成され、シリンダブロック１２０４にピストンを収容する複数の気筒（シリンダ室）が形成されている。

吸気通路１４は、吸気管１４０２と、インテークマニホールド１４０４と、エンジン本体１２の吸気ポートとを含んで構成されている。
吸気管１４０２には、吸気の上流側から下流側に向かって、エアクリーナ１４１０、低圧スロットル１４１２、コンプレッサ１８０２、高圧スロットル１４１４がこれらの順に設けられている。
排気通路１６は、エンジン本体１２の排気ポートと、エキゾーストマニホールド１６０４と、排気管１６０２とを含んで構成されている。
排気管１６０２には、排気の上流側から下流側に向かって、タービン１８０４、排気ガス浄化装置２６がこれらの順に設けられている。

過給機１８は、コンプレッサ１８０２とタービン１８０４とで構成され、排気管１６０２を通る排気ガスのエネルギーによりタービン１８０４が回転されることでコンプレッサ１８０２を回転させ吸気管１４０２の吸気を圧縮して高圧の吸気としてエンジン本体１２に供給するものである。

低圧ＥＧＲ装置２０は、排気ガス浄化装置２６から排出される排気ガスを低圧ＥＧＲガスとしてコンプレッサ１８０２の上流側の吸気管１４０２の箇所に還流するものである。
低圧ＥＧＲ装置２０は、低圧ＥＧＲガスを還流する低圧ＥＧＲ通路２００２を備え、低圧ＥＧＲ通路２００２には、低圧ＥＧＲガスに含まれる微粒子を除去するＥＧＲフィルタ２００４と、低圧ＥＧＲガスを冷却する空冷式の低圧ＥＧＲクーラ２００６と、低圧ＥＧＲガスの還流量を制御する低圧ＥＧＲバルブ２００８とを含んで構成されている。

高圧ＥＧＲ装置２２は、タービン１８０４の上流側の排気管１６０２の箇所から取り出した排気ガスをＥＧＲガス（高圧ＥＧＲガス）としてコンプレッサ１８０２の下流側に位置するインタークーラ２４に還流するものである。
高圧ＥＧＲ装置２２は、排気管１６０２とインタークーラ２４とを接続してＥＧＲガスを還流する高圧ＥＧＲ通路２２０２と、後述する高圧ＥＧＲバルブ６８（図９参照）および切り換えバルブ７０（図９参照）とを含んで構成されている。

次に、インタークーラ２４について詳細に説明する。
図２はインタークーラ２４の斜視図であり、図３は図２のＡＡ線断面図であり、図４は図２のＢＢ線断面図であり、図５は図２のＣＣ線断面図であり、図６は図２のＤＤ線断面図である。また、図７は図２のＥＥ線断面図であり、図８は図２のＦＦ線断面図であり、図９は図８のＧＧ線断面図である。

インタークーラ２４は、第１の冷却部４８と、第２の冷却部５０と、ＥＧＲガス流路５２とを含んで構成されている。
第１の冷却部４８は、吸気を冷媒で冷却するものである。
図１に示すように、第１の冷却部４８には、ラジエータ２８と電動ウォータポンプ３０とが冷却水通路３２を介して接続され、電動ポンプにより冷却水がラジエータ２８とインタークーラ２４との間で循環される。これにより、吸気を冷却することで加熱された冷却水がラジエータ２８で冷却される。
また、本実施の形態では、第１の冷却部４８は、冷媒として冷却水を用いるが、冷媒として冷却水以外の従来公知の様々な冷媒ガス、冷却液を用いてもよいことは無論である。

本実施の形態では、インタークーラ２４は、インテークマニホールド１４０４に一体的に設けられており、吸気管１４０２からインテークマニホールド１４０４に導入された吸気を第１の冷却部４８で冷却するように構成されている。
インタークーラ２４は、ボデー３４を有し、図中、符号Ｗは吸気入口部３８およびボデー３４の幅方向、符号Ｈは吸気入口部３８およびボデー３４の高さ方向、符号Ｌはボデー３４の長さ方向を示す。
図２から図７に示すように、第１の冷却部４８は、吸気入口部３８と、吸気入口部３８に続く複数の冷却通路部３６と、冷却通路部３６の吸気出口部４０とを備えている。
吸気入口部３８および吸気出口部４０は、ボデー３４の延在方向の両端に設けられ、シリンダヘッド１２０２の端面に複数の気筒の吸気ポートの開口が直線状に並べられた方向の幅と、この幅よりも小さい寸法の高さとを有して横長状を呈している。
冷却通路部３６は、冷媒により吸気が冷却される部分であり、複数の冷却通路部３６は、吸気入口部３８と吸気出口部４０との間でボデー３４の延在方向に沿って延在している。

本実施の形態では、ボデー３４はアルミ鋳物により成形されている。
ボデー３４がアルミ鋳物により成形されることにより以下の効果が奏される。
１）耐食性に優れるため、インタークーラ２４で生成された酸性の凝縮水による腐食を回避でき耐久性の向上を図る上で有利となる。
２）熱伝導率が高いため、冷却効率の向上を図る上で有利となる。
３）成形時、砂中子により表面がざらざらになるため、熱伝達率の向上を図れ、したがって冷却効率の向上を図る上で有利となる。
４）ボデー３４を板金を用いて構成した場合に比較して溶接やカシメ接合が不要となるため、接合部分の破損による冷却水の漏れ出しを防止でき信頼性の向上を図る上で有利となる。
５）ボデー３４を板金を用いて構成した場合に比較して接合部分のスペースを省くことで小型化を図る上で有利となる。

図６に示すように、冷却通路部３６は、ボデー３４の内部でボデー３４の長さ方向Ｌに延在し吸気入口部３８と吸気出口部４０とを接続している。
図４から図６に示すように、冷却通路部３６は、横冷却通路部３６０２と、第１の縦冷却通路部３６０４と、第２の縦冷却通路部３６０６とを有している。
横冷却通路部３６０２は、高さ方向Ｈの中間部で幅方向Ｗに延在し、横冷却通路部３６０２の幅方向Ｗの両端は、ボデー３４の幅方向Ｗ両端の面の近傍に位置している。
第１の縦冷却通路部３６０４は、横冷却通路部３６０２の延在方向に間隔をおいた複数箇所から高さ方向Ｈの一方に延在している。
第２の縦冷却通路部３６０６は、横冷却通路部３６０２の延在方向に間隔をおいた複数箇所から高さ方向Ｈの他方に延在している。
図４に示すように、第１の縦冷却通路部３６０４の幅Ｗ１と第２の縦冷却通路部３６０６の幅Ｗ２は横冷却通路部３６０２から離れるにつれて次第に小さくなるように設けられている。
横冷却通路部３６０２から離れた第１の縦冷却通路部３６０４の先部と第２の縦冷却通路部３６０６の先部は、ボデー３４の高さ方向Ｈ両端の面の近傍に位置している。

ボデー３４の長さ方向Ｌの他端に冷媒入口部４４が設けられ、ボデー３４の長さ方向Ｌの一端に冷媒出口部４６が設けられている。
図５に示すように、冷媒入口部４４は、冷媒路４２に冷媒として冷却水を供給する部分であり、ボデー３４の長さ方向Ｌの他方の端部において、吸気排出部４０の吸気上流側に隣接して設けられている。冷媒入口部４４は、冷却通路部３６の外側でボデー３４の高さ方向Ｈ、幅方向Ｗの全域に広がる空間で形成されている。
冷媒出口部４６は、冷媒路４２から冷却水を排出する部分であり、ボデー３４の長さ方向Ｌの一方の端部において、吸気供給部３８の吸気下流側に隣接して設けられている。吸気排出部４０は、吸気供給部３８と同様に、冷却通路部３６の外側でボデー３４の高さ方向Ｈ、幅方向Ｗの全域に広がる空間で形成されている。
本実施の形態では、冷媒入口部４４は電動ウォータポンプ３０の吐出口に接続され、冷媒出口部４６はラジエータ２８に接続される。

冷媒路４２は、冷却通路部３６に沿ってボデー３４の長さ方向Ｌに延在し冷媒入口部４４と冷媒出口部４６とを接続している。
図４、図６に示すように、冷媒路４２は、冷却水が流れる部分であり、冷媒路４２は、一対の横冷媒路部４２０２と、複数の縦冷媒路部４２０４とを有している。
一対の横冷媒路部４２０２は、ボデー３４の高さ方向Ｈの一端においてボデー３４の幅方向Ｗに延在する第１の横冷媒路部４２０２Ａと、ボデー３４の高さ方向Ｈの他端においてボデー３４の幅方向Ｗに延在する第２の横冷媒路部４２０２Ｂとを備えている。
第１の横冷媒路部４２０２Ａと第２の横冷媒路部４２０２Ｂの延在方向の両端は、ボデー３４の幅方向Ｗ両端の面の近傍に位置している。
複数の縦冷媒路部４２０４は、第１の横冷媒路部４２０２Ａから隣り合う第１の縦冷却通路部３６０４の間で横冷却通路部３６に向かって延在する複数の第１の縦冷媒路部４２０４Ａと、第２の横冷媒路部４２０２Ｂから隣り合う第２の縦冷却通路部３６０６の間で横冷却通路部３６に向かって延在する複数の第２の縦冷媒路部４２０４Ｂとを備えている。
第１の横冷媒路部４２０２Ａから離れた第１の縦冷媒路部４２０４Ａの先部と、第２の横冷媒路部４２０２Ｂから離れた第２の横冷媒路部４２０２Ｂの先部は、横冷却通路部３６の近傍に位置している。
図４に示すように、第１の縦冷媒路部４２０４Ａの幅Ｗ３は第１の横冷媒路部４２０２Ａから離れるにつれて次第に小さくなるように設けられ、第２の縦冷媒路部４２０４Ｂの幅Ｗ４は第２の横冷媒路部４２０２Ｂから離れるにつれて次第に小さくなるように設けられている。
ここで、冷却通路部３６を流れる吸気の向きと、冷媒路４２を流れる冷却水の向きとを互いに反対向きとなる対向流とすることで冷却効率向上を図っている。
なお、冷却通路部３６および冷媒路４２の構造は、実施の形態に限定されるものではなく、例えば冷却通路部３６が単一のものでもよく、本発明は従来公知の様々な冷却通路部３６および冷媒路４２の構造が採用可能である。

吸気入口部３８と吸気出口部４０はボデー３４に一体に成形されている。
図２、図７に示すように、吸気入口部３８の下部には、吸気管１４０２の上流端が接続されている。
吸気出口部４０は、図８に示すように、複数の冷却通路部３６の下流端が位置するボデー３４の壁面５４と、壁面５４を囲む壁部５６との間の空間でボデー３４の長さＬ方向に延在形成されている。
吸気出口部４０は、上流出口部４０Ａと、複数の下流出口部４０Ｂとを備えている。
上流出口部４０Ａは、壁面５４の近傍においてボデー３４の高さＨ方向および幅Ｗ方向の全域において延在し複数の冷却通路部３６に連通し、壁面５４から離れるにつれて高さが次第に小さくなるように形成されている。詳細に説明すると、壁面５４を囲む壁部５６のうち下方に位置する底壁５６０２は、最も下方に位置する冷却通路部３６の底面と同一面上に位置し、壁面５４を囲む壁部５６のうち上方に位置する上壁５６０４が壁面５４から離れるにつれて次第に下降している。
図９に示すように、複数の下流出口部４０Ｂは、ボデー３４の幅Ｗ方向に仕切られており、上流出口部４０Ａの下流端に連通し、複数の下流出口部４０Ｂの下流端は、シリンダヘッド１２０２の端面に開口する各吸気ポートに接続される。

図８、図９に示すように、第２の冷却部５０は、第１の冷却部４８で生じる凝縮水と、ＥＧＲガスとを熱交換するものであり、第２の冷却部５０は、貯留部５８を含んで構成されている。
貯留部５８は、吸気出口部４０の下部に設けられ第１の冷却部４８で生じる凝縮水２を貯留するものである。
貯留部５８は、下流出口部４０Ｂの上流側の底壁５６０２でボデー３４の長さＬ方向に間隔をおいた箇所からそれぞれ下方に延在する一対の第１縦壁部５８０２と、ボデー３４の幅Ｗ方向におけるそれら一対の第１縦壁部５８０２の両端を接続する一対の第２縦壁部５８０４と、それら第１縦壁部５８０２と第２縦壁部５８０４の下端を接続する底壁５８０６とでボデー３４の幅Ｗ方向に横長に形成されている。貯留部５８の上部の幅Ｗ方向に間隔をおいた箇所は、それぞれ複数の下流出口部４０Ｂに連通している。
底壁５８０６は、底壁５８０６の下方からＥＧＲガスの貯留部５８への移動を可能とし、かつ、下方への凝縮水２の移動を不能に形成されている。
本実施の形態では、底壁５８０６に多数の孔５８１０が貫通形成されており、これらの孔５８１０の孔径は、凝縮水２の表面張力によって凝縮水２が孔５８１０を流通しない寸法に設定されている。
この場合、底壁５８０６の表面に撥水性コーティングを施して凝縮水２の表面張力を確保するようにしてもよい。
ＥＧＲガスと凝縮水２との熱交換は、底壁５８０６の孔５８１０から貯留部５８に導入されたＥＧＲガスが、貯留部５８に貯留された凝縮水２中を通過することで行なわれる。

ＥＧＲガス流路５２は、高圧ＥＧＲ通路２２０２からＥＧＲガスがボデー３４の内部に導入される部分である。
図８、図９に示すように、ＥＧＲガス流路５２は、ＥＧＲガス導入口６０と、第１流路部６２と、第２流路部６４と、第３流路部６６と、高圧ＥＧＲバルブ６８と、切り換えバルブ７０とを含んで構成されている。
ＥＧＲガス導入口６０は、ボデー３４の延在方向の他端でボデー３４の幅Ｗ方向の一端である右側面に形成され、ＥＧＲガス導入口６０には高圧ＥＧＲ通路２２０２が接続されている。
第１流路部６２と、第２流路部６４と、第３流路部６６とはボデー３４の内部に設けられている。
第１流路部６２はＥＧＲガス導入口６０に接続され、ボデー３４の右側面から左側面に向かって延在している。
第２流路部６４は、第１流路部６２の下流端から底壁５８０６の下方でボデー３４の幅Ｗ方向に延在している。第２流路部６４は、底壁５８０６の下方で延在するＥＧＲガス流路５２の下流部を構成している。
第３流路部６６は、第１流路部６２の下流端から複数の下流出口部４０Ｂの上流側の上壁５６０４上をボデー３４の幅Ｗ方向に延在し、上壁５６０４には第３流路部６６と複数の下流出口部４０Ｂとを接続する開口７２が形成されている。

高圧ＥＧＲバルブ６８は、第１流路部６２に配設され、第１流路部６２に導入されるＥＧＲガスの還流量を制御するものであり、不図示のエンジンＥＣＵの制御により開度が制御される。
切り換えバルブ７０は、第２流路部６４と第３流路部６６とに配設された弁体７００２、７００４を備え、不図示のエンジンＥＣＵの制御により、第１流路部６２を、第２流路部６４と第３流路部６６とに選択的に連通させる。
すなわち、切り換えバルブ７０は、ＥＧＲガス流路５２を、第２の冷却部５０と吸気出口部４０とに選択的に連通させる切り換え手段として構成されている。

次に作用効果について説明する。
エンジンの運転中、吸気は、インタークーラ２４の吸気入口部３８から第１の冷却部４８に導入される。
第１の冷却部４８の冷却通路部３６を通ることによって冷却された吸気は、吸気出口部４０から各吸気ポートへ導入される。
この際、冷却通路部３６で生成された凝縮水２は、吸気と共に冷却通路部３６の下流端へ流され、吸気出口部４０に排出される。吸気出口部４０に排出された凝縮水２は、重力により貯留部５８に流れ落ち、貯留部５８に貯留される。

ここで、高圧ＥＧＲバルブ６８が開となり、切り換えバルブ７０が第１流路部６２を第２流路部６４に連通させる状態に切り換えられると、ＥＧＲガス導入口６０から導入されたＥＧＲガスは、第１流路部６２から第２流路部６４に導かれる。
そして、第２流路部６４に導入されたＥＧＲガスは、第２の冷却部５０の貯留部５８の底壁５８０６の多数の孔５８１０から貯留部５８に貯留された凝縮水２に進入し凝縮水２中を通過して上方に至る。
ＥＧＲガスは、凝縮水２を通過することで凝縮水２と熱交換され冷却される。また、凝縮水２はＥＧＲガスと熱交換されることで温度が上昇し蒸発する。
冷却されたＥＧＲガスと蒸発した凝縮水２は、吸気とともに各下流出口部４０Ｂを介して各吸気ポートに導入される。
すなわち、この場合は、クールドＥＧＲガスが吸気に還流されることになる。

一方、高圧ＥＧＲバルブ６８が開となり、切り換えバルブ７０が第１流路部６２を第３流路部６６に連通させる状態に切り換えられると、ＥＧＲガス導入口６０から導入されたＥＧＲガスは、第１流路部６２から第３流路部６６に導かれる。
第３流路部６６に導かれたＥＧＲガスは、第２の冷却部５０による冷却がなされることなく、第３流路部６６の開口７２から吸気とともに各下流出口部４０Ｂを介してエンジンの各吸気ポートに導入される。
すなわち、この場合は、ホットＥＧＲガスが吸気に還流されることになる。

したがって、本実施の形態によれば、第１の冷却部４８で生じる凝縮水２とＥＧＲガスとを熱交換してＥＧＲガスを冷却する第２の冷却部５０を設けた。
そのため、凝縮水２が発生するものの凝縮水２をＥＧＲガスによって蒸発させることができる。
したがって、従来のように凝縮水２の発生を抑制するためにインタークーラ２４の冷却性能を低下させる必要がなく、インタークーラ２４の冷却性能を維持しつつ発生した凝縮水２の量の増加を抑制する上で有利となり、エンジンの出力低下を抑制する上で有利となる。

また、本実施の形態では、ＥＧＲガス流路５２を、第２の冷却部５０と吸気出口部４０とに選択的に連通させる切り換え手段を設けたので、エンジンの運転状態に応じてクールドＥＧＲガスとホットＥＧＲガスとをエンジンに供給する上で有利となり、冷態時にホットＥＧＲガスを供給した場合においてＨＣやＣＯの発生を抑制する上で、また、温態時にクールドＥＧＲガスあるいはホットＥＧＲガスを供給した場合においてＮＯｘの発生を抑制する上で有利となる。

また、本実施の形態では、第２の冷却部５０を、吸気出口部４０の下部に設けられ第１の冷却部４８で生じる凝縮水２を貯留する貯留部５８を含んで構成し、ＥＧＲガスが貯留部５８で貯留された凝縮水２と熱交換されるようにした。
したがって、凝縮水２とＥＧＲガスとの熱交換を効率よく行なう上で有利となる。

また、本実施の形態では、貯留部５８の底壁５８０６は、ＥＧＲガスの貯留部５８への移動を可能とし、かつ、凝縮水２のＥＧＲガス流路５２の下流部（第２流路部６４）への移動を不能に形成され、ＥＧＲガスと凝縮水２との熱交換は、ＥＧＲガスが底壁５８０６から貯留部５８で貯留された凝縮水２中を通過することで行なわれるようにした。
したがって、簡単な構成によりＥＧＲガスとの熱交換を効率よく行なう上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
図１０は第２の実施の形態のインタークーラ２４の断面図であり、図８のＧＧ線断面図に対応している。
なお、以下の実施の形態において、第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。

第２の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であり、貯留部５８に凝縮水２を捕集する捕集体７４が収容されている点が第１の実施の形態と異なっている。
捕集体７４は、凝縮水２を捕集すると共に、凝縮水２を蒸発可能に保持する材料で形成されており、このような材料として、高吸水性ポリマー、シリカゲル、グラスファイバー不織布など従来公知の様々な吸水性を有する材料が使用可能である。
第２の実施の形態では、ＥＧＲガスと凝縮水２との熱交換は、ＥＧＲガスが貯留部５８の底壁５８０６から捕集体７４を通過する際に行なわれる。

第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されことは無論のこと、貯留部５８に収容された捕集体７４により凝縮水２を捕集するため、貯留部５８の底壁５８０６の孔５８１０の孔径を大きくしても凝縮水２が漏れることがない。そのため、底壁５８０６の孔５８１０の孔径を大きくすることによってＥＧＲガスが凝縮水２を捕集体７４を通過しやすくなり、したがって、ＥＧＲガスと凝縮水２との熱交換の効率を高める上で有利となる。
そのため、凝縮水２の蒸発を促進することで発生した凝縮水２の量の増加を抑制する上でより有利となり、また、ＥＧＲガスの冷却効率を高める上でも有利となる。
また、凝縮水２が捕集体７４に捕集されるため、凝縮水２が吸気の流れによって吹き飛ばされて吸気ポートへ流れ込むことを抑制でき、エンジンの運転状態の安定化を図る上で有利となる。

（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態について説明する。
図１１は第３の実施の形態のインタークーラ２４の断面図であり、図２のＦＦ線断面図に対応している。また、図１２は図１１のＧＧ線断面図である。
第１、第２の実施の形態では、ＥＧＲガスと凝縮水２との熱交換を、凝縮水２との間で直接行なうようにしたが、第３の実施の形態は、ＥＧＲガスと凝縮水２との熱交換を、貯留部５８の底壁５８０６を介して行なうようにしたものである。

図１１、図１２に示すように、ＥＧＲガス流路５２は、第１流路部６２、第２流路部６４、第３流路部６６とに加えて、第４流路部７６を含んで構成されている。
第４流路部７６は、第２流路部６４の下流端からボデー３４の左側面において上方に延在し第３流路部６６の端部に連通している。
第２流路部６４、第３流路部６６、第４流路部７６により貯留部５８の側方、貯留部５８の底壁５８０６の下方、貯留部５８の側方を通って吸気出口部４０の上部に連通する熱交換路が構成されている。
図１１に示すように、貯留部５８の底壁５８０６は、ボデー３４の長さＬ方向に間隔をおいてボデー３４の幅Ｗ方向に延在する複数の上方に突出する凸部５８２０と、下方に窪む凹部５８２２とが交互に形成されることで底壁５８０６の表面積が増大され、これによりＥＧＲガスと凝縮水２との熱交換効率の向上が図られている。

次に作用効果について説明する。
第１の実施の形態と同様に、エンジンの運転中、第１の冷却部４８の冷却通路部３６で生成された凝縮水２は貯留部５８に貯えられる。
ここで、高圧ＥＧＲバルブ６８が開となり、切り換えバルブ７０が第１流路部６２を第２流路部６４に連通させる状態に切り換えられると、ＥＧＲガス導入口６０から導入されたＥＧＲガスは、第１流路部６２、第２流路部６４、第４流路部７６、第３流路部６６をこれらの順番に通る。
ＥＧＲガスは、第２流路部６４を通ることで貯留部５８の底壁５８０６を介して貯留部５８に貯留された凝縮水２と熱交換が行なわれ冷却される。また、凝縮水２はＥＧＲガスと熱交換が行なわれることで温度が上昇し蒸発する。
冷却されたＥＧＲガスと蒸発した凝縮水２は、吸気とともに各下流出口部４０Ｂを介してエンジンの各吸気ポートに導入される。
すなわち、この場合は、クールドＥＧＲガスが吸気に還流されることになる。

なお、高圧ＥＧＲバルブ６８が開となり、切り換えバルブ７０が第１流路部６２を第３流路部６６に連通させる状態に切り換えられた場合は、第１、第２の実施の形態と同様である。
第３の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果が奏される。
また、第３の実施の形態では、第１、第２の実施の形態のように貯留部５８の底壁５８０６に多数の孔５８１０を形成する必要がないため、製造コストの低減を図る上で有利となる。

なお、第３の実施の形態においても第２の実施の形態と同様に貯留部５８に凝縮水２を捕集する捕集体７４を収容してもよく、この場合は、第２の実施の形態と同様の効果が奏される。
なお、実施の形態では、インタークーラ２４がインテークマニホールド１４０４と一体的に構成されている場合について説明したが、インタークーラ２４は、インテークマニホールド１４０４と別体に構成され、インテークマニホールド１４０４の上流側に配置されていてもよい。

２凝縮水
１０エンジン
２４インタークーラ
３６冷却通路部
３８吸気入口部
４０吸気出口部
４０Ａ上流出口部
４０Ｂ下流出口部
４８第１の冷却部
５０第２の冷却部
５２ＥＧＲガス流路
５８貯留部
５８０６底壁
５８１０孔
６４第２流路部（下流部）
７０切り換えバルブ（切り換え手段）
７４捕集体

Claims

エンジンに吸気を導入する吸気通路に設けられ前記吸気を冷媒で冷却する第１の冷却部を備えるインタークーラであって、
ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲガス流路が設けられ、
前記第１の冷却部で生じる凝縮水と、前記導入された前記ＥＧＲガスとを熱交換して前記ＥＧＲガスを冷却する第２の冷却部を備え、
前記第１の冷却部は、吸気入口部と、前記吸気入口部に続く冷却通路部と、前記冷却通路部に続く吸気出口部とを備え、
前記ＥＧＲガス流路を、第２の冷却部と前記吸気出口部とに選択的に連通させる切り換え手段が設けられている、
ことを特徴とするインタークーラ。
エンジンに吸気を導入する吸気通路に設けられ前記吸気を冷媒で冷却する第１の冷却部を備えるインタークーラであって、
ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲガス流路が設けられ、
前記第１の冷却部で生じる凝縮水と、前記導入された前記ＥＧＲガスとを熱交換して前記ＥＧＲガスを冷却する第２の冷却部を備え、
前記第１の冷却部は、吸気入口部と、前記吸気入口部に続く冷却通路部と、前記冷却通路部に続く吸気出口部とを備え、
前記第２の冷却部は、前記吸気出口部の下部に設けられ前記第１の冷却部で生じる凝縮水を貯留する貯留部を含んで構成され、
前記ＥＧＲガスは、前記貯留部で貯留された凝縮水と熱交換され、
前記ＥＧＲガス流路は、前記貯留部の底壁の下方で延在する下流部を備え、
前記底壁は、前記ＥＧＲガスの前記貯留部への移動を可能とし、かつ、前記凝縮水の前記下流部への移動を不能に形成され、
前記ＥＧＲガスと前記凝縮水との熱交換は、前記ＥＧＲガスが前記底壁から前記貯留部で貯留された凝縮水中を通過することで行なわれる、
ことを特徴とするインタークーラ。
前記ＥＧＲガス流路は、前記貯留部の底壁の下方を通って前記吸気出口部の上部に連通する熱交換路を備え、
前記ＥＧＲガスと前記凝縮水との熱交換は、前記ＥＧＲガスが前記熱交換路を通過する際に前記底壁を介して行なわれる、
ことを特徴とする請求項２記載のインタークーラ。
前記貯留部に凝縮水を捕集する捕集体が収容されている、
ことを特徴とする請求項２または３記載のインタークーラ。