(57)【要約】【課題】異物捕集装置に凝縮水が溜まることを抑制する。【解決手段】内燃機関の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路３１に設けられＥＧＲガス中の異物を捕集する異物捕集装置３４において、異物捕集装置３４を加熱する加熱手段４１を備える。異物捕集装置３４を加熱手段４１により加熱することで、異物捕集装置３４の温度を露点温度よりも高くすることができるため、異物捕集装置３４内で凝縮水が発生することを抑制できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路に設けられＥＧＲガス中の異物を捕集する異物捕集装置において、
異物捕集装置を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする異物捕集装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記異物捕集装置の温度を凝縮水が発生する温度よりも高くすることを特徴とする請求項１に記載の異物捕集装置。
【請求項３】
前記内燃機関の冷却水を前記異物捕集装置の周りに循環させることにより該異物捕集装置を加熱することを特徴とする請求項１または２に記載の異物捕集装置。
【請求項４】
前記内燃機関の冷却水とＥＧＲガスとで熱交換を行うＥＧＲクーラを備え、
前記ＥＧＲクーラと異物捕集装置とを隣接させることにより異物捕集装置を加熱することを特徴とする請求項１または２に記載の異物捕集装置。
【請求項５】
前記異物捕集装置内でＥＧＲガスの通路を屈曲させることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の異物捕集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物捕集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気通路にタービンを有し且つ吸気通路にコンプレッサを有するターボチャージャを備え、タービンよりも下流の排気通路とコンプレッサよりも上流の吸気通路とを接続し内燃機関からの排気の一部を吸気通路に還流させるＥＧＲ通路を備えるＥＧＲ装置が知られている。
【０００３】
このようなＥＧＲ装置では、タービンや触媒が破損することにより、ＥＧＲ通路内に異物が進入する虞がある。この異物がＥＧＲガスと共に吸気通路に入り込むと、ターボチャージャ等の装置が故障する虞がある。
【０００４】
これに対し、異物を重力により落下させた後に溜めておく異物捕集装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
ところで、上述のＥＧＲ装置では、タービンや触媒を通過した排気がＥＧＲ通路を流通するため、該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの温度が低い。そのため、ＥＧＲ通路内やＥＧＲクーラ内でＥＧＲガス中の水分が凝縮し、凝縮水が生じることがある。この凝縮水が異物捕集装置で生じたり、異物捕集装置へ流れ込んだりすると、異物を溜めておく箇所に凝縮水も溜まってしまう。異物捕集装置に溜まっている凝縮水の量が多くなると、ＥＧＲガスの通路を塞いだり、異物捕集装置を腐食させたりする虞がある。また、溜まっていた凝縮水が一気に吸気通路へ流れ込むと、内燃機関で失火やウォーターハンマーを生じさせる虞もある。さらには、吸気通路または排気通路を腐食させる虞もある。
【特許文献１】特開２００８−１５０９５５号公報
【特許文献２】特開２００８−２０８７２１号公報
【特許文献３】特開２００４−１１６４０２号公報
【特許文献４】特開２００６−２７４９６１号公報
【特許文献５】特開２００８−０１４２１０号公報
【特許文献６】特開２００７−０９２７１８号公報
【特許文献７】特開２００８−１３３７３７号公報
【特許文献８】特開平０７−２６９４１７号公報
【特許文献９】特開２０００−２４９００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、異物捕集装置に凝縮水が溜まることを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために本発明による異物捕集装置は、以下の手段を採用した。すなわち、本発明による異物捕集装置は、
内燃機関の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路に設けられＥＧＲガス中の異物を捕集する異物捕集装置において、
異物捕集装置を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
このように異物捕集装置を加熱することにより、異物捕集装置の温度が上昇する。これ
により、ＥＧＲガス中の飽和水蒸気量が増加するため、凝縮水が発生し難くなる。また、異物捕集装置の温度を露点温度よりも高くすることができる。これらにより、凝縮水が異物捕集装置に溜まることを抑制できる。
【０００９】
本発明においては、前記加熱手段は、前記異物捕集装置の温度を凝縮水が発生する温度よりも高くしても良い。
【００１０】
凝縮水が発生する温度は、露点温度としても良い。つまり、異物捕集装置の温度を高くしていけば、凝縮水が発生し難くなり、さらに露点温度よりも高くなれば、異物捕集装置で凝縮水が発生しなくなる。これにより、凝縮水が異物捕集装置に溜まることを抑制できる。
【００１１】
また本発明においては、前記内燃機関の冷却水を前記異物捕集装置の周りに循環させることにより該異物捕集装置を加熱しても良い。
【００１２】
内燃機関の冷却水は、内燃機関の停止時には大気温度まで低下し、内燃機関の稼動時には一定の温度（例えば８０℃）に維持される。つまり、内燃機関の冷却水温度は、大気温度より高い。そして、異物捕集装置の周りに内燃機関の冷却水を循環させることにより、該異物捕集装置の温度を冷却水の温度近傍まで上昇させることができる。つまり、異物捕集装置の温度を内燃機関の冷却水により高めることで、凝縮水の発生を抑制することができる。
【００１３】
本発明においては、前記内燃機関の冷却水とＥＧＲガスとで熱交換を行うＥＧＲクーラを備え、
前記ＥＧＲクーラと異物捕集装置とを隣接させることにより異物捕集装置を加熱しても良い。
【００１４】
ＥＧＲクーラに内燃機関の冷却水を循環させることにより、ＥＧＲガスは冷却され、冷却水は加熱される。これにより、ＥＧＲクーラの温度は冷却水の温度よりも高くなり得る。そして、ＥＧＲクーラと異物捕集装置とを隣接させることにより、該ＥＧＲクーラから異物捕集装置へ熱が伝わるため、該異物捕集装置の温度を上昇させることができる。また、ＥＧＲクーラと異物捕集装置とを一体化させることにより、装置の小型化が可能となる。
【００１５】
本発明においては、前記異物捕集装置内でＥＧＲガスの通路を屈曲させても良い。
【００１６】
ＥＧＲガスの通路を屈曲させると、通路の壁面に異物が衝突して該異物の速度が低下し、その後、重力により下方へ落下する。このように異物が落下することで異物が捕集される。このように異物が落下する箇所には、凝縮水が溜まり易い。これに対し、凝縮水の発生を抑制することで、異物が落下する箇所に凝縮水が溜まることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る異物捕集装置によれば、異物捕集装置に凝縮水が溜まることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る異物捕集装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本実施例に係る異物捕集装置を適用する内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を有する水冷式の４サイクル・ディーゼルエンジンである。
【００２０】
内燃機関１には、吸気通路３および排気通路４が接続されている。この吸気通路３の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動するターボチャージャ５のコンプレッサハウジング５ａが設けられている。また、コンプレッサハウジング５ａよりも上流の吸気通路３には、該吸気通路３内を流通する吸気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ７が設けられている。このエアフローメータ７により、内燃機関１の吸入空気量が測定される。
【００２１】
コンプレッサハウジング５ａよりも下流の吸気通路３には、吸気と大気とで熱交換を行うインタークーラ８が設けられている。また、エアフローメータ７よりも下流で且つコンプレッサハウジング５ａよりも上流の吸気通路３には、該吸気通路３内を流通する吸気の流量を調節するスロットル９が設けられている。
【００２２】
一方、排気通路４の途中には、前記ターボチャージャ５のタービンハウジング５ｂが設けられている。また、タービンハウジング５ｂよりも下流の排気通路４には、パティキュレートフィルタ１０（以下、単にフィルタ１０という。）が設けられている。
【００２３】
そして、内燃機関１には、排気通路４内を流通する排気の一部を吸気通路３へ再循環させるＥＧＲ装置３０が備えられている。このＥＧＲ装置３０は、ＥＧＲ通路３１、ＥＧＲ弁３２、ＥＧＲクーラ３３、および異物捕集装置３４を備えて構成されている。
【００２４】
ＥＧＲ通路３１は、フィルタ１０よりも下流の排気通路４と、コンプレッサハウジング５ａとスロットル９との間の吸気通路３と、を接続している。このＥＧＲ通路３１を通って、排気が再循環される。また、ＥＧＲ弁３２は、ＥＧＲ通路３１の通路断面積を変更することにより、該ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスの量を変更する。さらに、ＥＧＲクーラ３３は、ＥＧＲ弁３２よりも排気通路４側に備えられ、該ＥＧＲクーラ３３を通過するＥＧＲガスと、内燃機関１の冷却水とで熱交換をして、該ＥＧＲガスの温度を低下させる。異物捕集装置３４は、ＥＧＲクーラ３３よりも下流で且つＥＧＲ弁３２よりも上流のＥＧＲ通路３１に設けられ、ＥＧＲガス中の異物を捕集する。
【００２５】
ここで、図２は、本実施例に係る異物捕集装置３４の縦方向（重力方向）断面図である。
【００２６】
異物捕集装置３４は、ＥＧＲガスが流通するＥＧＲ流通部４０と、内燃機関１の冷却水が流通する冷却水流通部４１と、を備えて構成されている。ＥＧＲ流通部４０の外形は、四角柱であり、一の側面４０１の上部には、ＥＧＲガスの入口４０２が設けられている。この入口４０２には、ＥＧＲ通路３１の上流側が接続されている。また、一の側面４０１と対向する他の側面４０３の上部には、ＥＧＲガスの出口４０４が設けられており、ＥＧＲ通路３１の下流側が接続されている。
【００２７】
ＥＧＲ流通部４０の内部には、入口４０２と出口４０４とを隔てるように隔壁４０５が設けられている。この隔壁４０５は、ＥＧＲ流通部４０の上面４０６から下面４０７に向かって延出している。そして、隔壁４０５は、上面４０６には接しているが、下面４０７には接していない。また、一の側面４０１と他の側面４０３と直交する２つの側面にも接している。つまり、異物捕集装置３４内では、ＥＧＲの通路が屈曲している。
【００２８】
このように構成されたＥＧＲ流通部４０では、入口４０２から流入するＥＧＲガスは、
隔壁４０５によって進行方向が変えられ、該隔壁４０５に沿って下方へ進む。その後、ＥＧＲガスが下面４０７に到達すると、下面４０７によって進行方向が変えられ他の側面４０３へ向かって進む。そして、ＥＧＲガスが他の側面４０３に到達すると、他の側面４０３によって進行方向が変えられ上面４０６に向かって進み、出口４０４からＥＧＲ通路３１へ流出する。このＥＧＲガスの流れを図２では、矢印で示している。
【００２９】
ＥＧＲガスが隔壁４０５、下面４０７等に衝突することにより、該ＥＧＲガス中の異物の速度が低下するので、異物は出口まで上ることができなくなる。このため、異物は重力により下面４０７へ落下する。これにより、下面４０７には異物が溜まる。つまり、異物が捕集される。
【００３０】
一方、冷却水流通部４１は、ＥＧＲ流通部４０の全面を囲うように設けられる。そして、冷却水流通部４１とＥＧＲ流通部４０とは接している。冷却水流通部４１には、冷却水の入口４０８と出口４０９とが設けられ、夫々冷却水通路４１０の上流側と下流側とが接続される。冷却水流通部４１の内部は、冷却水が均一に流れるように通路が形成されている。この冷却水の流れを図２では、矢印で示している。
【００３１】
なお、異物捕集装置３４は、例えばステンレス鋼等の金属を素材として用いることができる。
【００３２】
このように構成された異物捕集装置３４では、冷却水流通部４１を循環する内燃機関１の冷却水により、ＥＧＲ流通部４０が加熱されるため、該ＥＧＲ流通部４０の内部で凝縮水が発生することを抑制できる。また、内燃機関１の冷却水は、サーモスタット等により一定の温度とされるため、内燃機関１の暖機完了後は特に温度管理をしなくても、異物捕集装置３４が一定となり凝縮水の発生を抑制できる。なお、本実施例では冷却水流通部４１が、本発明における加熱手段に相当する。
【００３３】
なお、本実施例では、凝縮水が発生しない温度となるように、冷却水の流量を調節しても良い。つまり、露点温度よりも高くなるように、冷却水の流量をフィードバック制御しても良い。例えば、異物捕集装置３４に温度センサを取り付けて、該温度センサにより得られる温度が露点温度よりも高くなるように冷却水の流量を調節する。
【００３４】
また、本実施例では、ＥＧＲクーラに内燃機関１の冷却水を流通させているが、これに代えて、内燃機関１の潤滑油を流通させても良い。また、電気ヒータや燃焼ヒータにより加熱した冷却水を流通させても良い。
【００３５】
ここで、内燃機関１の吸入空気の温度と相対湿度とから、燃焼前に含まれる水の量（又は水蒸気圧）を算出することができる。また、燃焼時における気筒２内の空燃比から、燃焼により発生する水の量（又は水蒸気圧）を算出することができる。これらから、排気中に含まれる水の量、すなわちＥＧＲガス中に含まれる水の量（又は水蒸気圧）を算出することができる。
【００３６】
そして、ＥＧＲガスの水蒸気圧により、該ＥＧＲガスの露点温度、すなわち凝縮水が発生する温度を算出することができる。この露点温度よりもＥＧＲ流通部４０の内部の温度を高くすれば、異物捕集装置３４で凝縮水が発生しない。
【００３７】
ここで、大気温度と吸入空気の温度とが等しいと仮定した場合であって、大気温度が４０℃（つまり、３１３．２Ｋ）、大気圧が１０１ｋＰａ、湿度１００％の場合について考える。
【００３８】
水の飽和水蒸気圧（ｅｗ）［Ｐａ］は以下の式に基づいて得ることができる。
ｌｎ（ｅｗ）＝−６０９６．９３８５×Ｔ−１＋２１．２４０９６４２−２．７１１１９３×１０−２×Ｔ＋１．６７３９５２×１０−５×Ｔ２＋２．４３３５０２×ｌｎ（Ｔ）
ただし、ｌｎは自然対数、Ｔは大気の絶対温度（つまり、３１３．２Ｋ）である。この式から、
飽和水蒸気圧＝７．３９ｋＰａ
となる。
【００３９】
また、水蒸気圧は以下の式により算出できる。
水蒸気圧［ｋＰａ］＝飽和水蒸気圧［ｋＰａ］×湿度［％］／１００
この式から、
水蒸気圧＝７．３９ｋＰａ
となる。
【００４０】
また、
蒸気／空気［ｍｏｌ％］＝水蒸気圧［ｋＰａ］／大気圧［ｋＰａ］
の関係から、
蒸気／空気＝７．３１ｍｏｌ％ｖｏｌ％
となる。
この場合、
蒸気／空気＝４．６８ｗｔ％
絶対湿度＝５１．１０ｇ／ｍ３
露点温度＝４０．０℃
となる。
【００４１】
ここで、乾燥空気は、Ｎ２、Ｏ２、Ａｒからなるとすると、これらのモル比は、以下になる。
Ｎ２：Ｏ２：Ａｒ＝７８：２１：１
【００４２】
また、湿り空気は、Ｎ２、Ｏ２、Ａｒ、Ｈ２Ｏからなるとすると、これらのモル比は、以下になる。
Ｎ２：Ｏ２：Ａｒ：Ｈ２Ｏ＝７８：２１：１：７．８９
【００４３】
このモル比を、上記した蒸気／空気＝７．３１ｍｏｌ％ｖｏｌ％の関係に合わせると、湿り空気のモル比は、
Ｎ２：Ｏ２：Ａｒ：Ｈ２Ｏ＝７２．３：１９．５：０．９３：７．３１
となる。
【００４４】
次に、燃料のＨとＣとの比を１．９と仮定し、原子量がＣ＝１２．０、Ｈ＝１．０、Ｏ＝１６．０、Ａｒ＝４０．０とすると、分子量は、ＣＨｘ（ｘは１．９）＝１３．９、Ｏ２＝３２．０、Ｎ２＝２８．０、Ａｒ＝４０．０、Ｈ２Ｏ＝１８．０、ＣＯ２＝４４．０、乾燥空気＝２９．０、湿り空気＝２８．２となる。
【００４５】
これにより、空燃比を１４．７とした場合には、湿り空気と燃料との比は１５．４となる。つまり、湿り空気とＣＨｘとの質量比は、
湿り空気：ＣＨｘ＝１５．４：１
となるため、湿り空気とＣＨｘのモル比は、上記ＣＨｘ及び湿り空気の分子量から、
湿り空気：ＣＨｘ＝５４．８：７．１８７
となる。
【００４６】
ここで、混合気の燃焼前後の化学反応式は、以下のように表される。
ＣＨｘ＋（１＋ｘ／４＋ａ）Ｏ２＋（ｂ）Ｎ２＋（ｃ）Ａｒ＋（ｄ）Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋（ｘ／２＋ｄ）Ｈ２Ｏ＋（ａ）Ｏ２＋（ｂ）Ｎ２＋（ｃ）Ａｒ
【００４７】
ここで、
ＣＨｘ：Ｏ２：Ｎ２：Ａｒ：Ｈ２Ｏ＝１：（１＋ｘ／４＋ａ）：ｂ：ｃ：ｄ
ＣＯ２：Ｈ２Ｏ：Ｏ２：Ｎ２：Ａｒ＝１：（ｘ／２＋ｄ）：ａ：ｂ：ｃ
の関係が成り立つ。そして、上記湿り空気のモル比、及び湿り空気とＣＨｘのモル比とから、
ＣＨｘ：Ｏ２：Ｎ２：Ａｒ：Ｈ２Ｏ＝１３．１：１９．５：７２．３：０．９３：７．３１
の関係を導き出すことができる。
【００４８】
そして、ＣＨｘの比を１．００とすると、
ＣＨｘ：Ｏ２：Ｎ２：Ａｒ：Ｈ２Ｏ＝１．００：１．４８：５．５：０．０７：０．５６
となるため、上記ａ，ｂ，ｃ，ｄを夫々求めることができる。すなわち、ａ＝０．０１、ｂ＝５．５、ｃ＝０．０７、ｄ＝０．５６となる。この関係から、燃焼後は、
ＣＯ２：Ｈ２Ｏ：Ｏ２：Ｎ２：Ａｒ＝１：１．５１：０．０１：５．５：０．０７
となる。これにより、Ｈ２Ｏは、全体の１７．４９％であることが分かる。
【００４９】
次に、既燃ガスについて考える。この既燃ガスは、排気、ＥＧＲガス、ブローバイガスについて適用することができる。ここで、既燃ガス温度を４０℃（３１３．２Ｋ）、既燃ガス圧を１０１ｋＰａとすると、既燃ガスの分子量は上記関係から２６．５となり、密度は１０２９ｇ／ｍ３となる。
【００５０】
そして、以下の関係から水蒸気圧を算出する。
水蒸気圧［ｋＰａ］＝ガス圧力［ｋＰａ］×（（蒸気／空気）の割合［ｍｏｌ％］）／１００
この結果、
水蒸気圧＝１７．６６ｋＰａ
となる。なお、（（蒸気／空気）の割合［ｍｏｌ％］）は、燃焼後の分子量の比から求めることができる。ここで、上記した既燃ガス中のＨ２Ｏは全体の１７．４９％であることから、蒸気／既燃ガス＝１７．４９ｍｏｌ％である。
【００５１】
このようにして得られる水蒸気圧が飽和水蒸気圧となる温度が、露点温度となる。露点温度は例えば以下の式により算出することができる。
ｙ＝ｌｎ（露点温度における飽和水蒸気圧／６１１．２１３）としたときに、
ｙ≧０の場合
露点温度（℃）＝１３．７１５×ｙ＋８．４２６２×１０−１×ｙ２＋１．９０４８×１０−２×ｙ３＋７．８１５８×１０−３×ｙ４
ｙ＜０場合
露点温度（℃）＝１３．７２０４×ｙ＋７．３６６３１×１０−１×ｙ２＋３．３２１３６×１０−２×ｙ３＋７．７８５９１×１０−４×ｙ４
である。この式から、
露点温度＝５７．４℃
となる。
【００５２】
また、既燃ガス中の水の割合から既燃ガスの湿度１００％のときの水の割合を減じるこ
とにより、凝縮水量を求めることができる。
【００５３】
まず、既燃ガス中の水の割合、つまり（蒸気／既燃ガス）は、１７．４９ｍｏｌ％である。そして、
（蒸気／空気）［ｗｔ％］＝（（蒸気／空気）［ｍｏｌ％］）／１００×（水の分子量［ｇ／ｍｏｌ］）／（既燃ガスの分子量［ｇ／ｍｏｌ］）×１００［％］
の関係から、
（蒸気／既燃ガス）＝１１．８８ｗｔ％
となる。
【００５４】
さらに、絶対湿度は以下の式により算出できる。
絶対湿度［ｇ／ｍ３］＝（（蒸気／空気）［ｗｔ％］）／１００×既燃ガスの密度［ｇ／ｍ３］
この式より、
絶対湿度＝１２２．２１ｇ／ｍ３
となる。
【００５５】
次に、既燃ガスが湿度１００％の状態を考える。飽和水蒸気圧は、既燃ガス温度が４０℃であるため、７．３９ｋＰａとなる。
【００５６】
また、
（蒸気／既燃ガス）［ｍｏｌ％］＝水蒸気圧［ｋＰａ］／ガス圧力［ｋＰａ］
の関係において、水蒸気圧は飽和水蒸気圧と等しいため、
（蒸気／既燃ガス）＝７．３１ｍｏｌ％
となる。
【００５７】
さらに、上記式を用いて、
（蒸気／既燃ガス）＝４．９７ｗｔ％
絶対湿度＝５１．１０ｇ／ｍ３
を得ることができる。
【００５８】
つまり、凝縮水量は、以下のようになる。
凝縮水量［ｍｏｌ％］＝１７．４９−７．３１＝１０．１８
凝縮水量［ｗｔ％］＝１１．８８−４．９７＝６．９１
凝縮水量［ｇ／ｍ３］＝１２２．２１−５１．１０＝７１．１１
【００５９】
このようにして、露点温度及び凝縮水量を得ることができる。
【００６０】
すなわち、例えば、吸入空気の温度が４０℃、湿度が１００％、大気圧（本実施例ではＥＧＲ通路３１内の圧力と等しいものとする。）が１０１ｋＰａ、気筒２内の空燃比が１４．７、燃料Ｈ／Ｃが１．９とした場合には、露点温度は５８℃程度となる。つまり、このような条件下では、ＥＧＲ流通部４０の内部温度を５８℃以上とすることにより、異物捕集装置３４内で凝縮水が発生することを抑制できる。
【００６１】
また、例えば、吸入空気の温度が２５℃、湿度が５０％、大気圧（本実施例ではＥＧＲ通路３１内の圧力と等しいものとする。）が１０１ｋＰａ、気筒２内の空燃比が２５、燃料のＨとＣとの比（以下、燃料Ｈ／Ｃという。）が１．９とした場合には、露点温度は４３℃程度となる。つまり、このような条件下では、ＥＧＲ流通部４０の内部温度を４３℃以上とすることにより、異物捕集装置３４内で凝縮水が発生することを抑制できる。
【００６２】
そして、内燃機関１の冷却水温度は例えば８０℃であるため、冷却水で異物捕集装置３４を加熱することにより、該異物捕集装置３４の温度を露点温度よりも高く維持することができる。
【００６３】
以上説明したように本実施例によれば、異物捕集装置３４を内燃機関１の冷却水で加熱することにより、凝縮水の発生を抑制することができる。また、異物捕集装置３４の温度を露点温度よりも高くすることにより、凝縮水の発生をより確実に抑制することができる。さらに、内燃機関１の冷間始動時では冷却水の温度が低いために凝縮水が発生し得るが、凝縮水量を算出することができるため、該凝縮水量に応じて異物捕集装置３４を加熱することもできる。
【００６４】
なお、異物捕集装置３４よりも上流側及び下流側で発生する凝縮水が該異物捕集装置３４に流れ込まないように、異物捕集装置３４を他の装置よりも高い場所に設置しても良い。また、異物捕集装置３４に接続されるＥＧＲ通路３１が、該異物捕集装置に向かって上方に傾斜するように該ＥＧＲ通路３１に傾斜を設けても良い。さらに、異物捕集装置３４以外の装置（例えばＥＧＲ通路３１、ＥＧＲ弁３２）にも冷却水を循環させて凝縮水の発生を抑制しても良い。
【実施例２】
【００６５】
図３は、本実施例に係るＥＧＲクーラ及び異物捕集装置の概略構成図である。本実施例では、ＥＧＲクーラ３３と異物捕集装置３４とが隣接しつつ一体化されている。その他の装置は実施例１と同じため、説明を省略する。
【００６６】
本実施例では、ＥＧＲクーラ３３と異物捕集装置３４とが四角柱形の外枠５００内に設けられている。外枠の一の外壁５０１には、ＥＧＲガスの入口５０２と出口５０３とが設けられている。このＥＧＲガスの入口５０２にはＥＧＲ通路３１の上流側が接続され、出口５０３にはＥＧＲ通路３１の下流側が接続されている。
【００６７】
外枠５００内では、ＥＧＲガスの入口５０２側と出口５０３側とを隔てるように隔壁５０４が設けられる。この隔壁５０４は、一の外壁５０１と対向する他の外壁５０５に向かって延出するが、他の外壁５０５には接していない。そして、入口５０２から他の外壁５０５までの間と、他の外壁５０５から出口５０３までの間と、に夫々ＥＧＲクーラ３３が備わる。ＥＧＲクーラ３３には、冷却水通路５０６の入口５０７と出口５０８とが設けられている。冷却水通路５０６には、内燃機関１の冷却水が循環している。ＥＧＲクーラ３３は、内燃機関１の冷却水とＥＧＲガスとで熱交換を行う熱交換器である。この冷却水の流れを図３では、矢印で示している。
【００６８】
他の外壁５０５からＥＧＲガスの出口５０３までの間に設けられるＥＧＲクーラ３３よりも更に出口５０３側には、該ＥＧＲクーラ３３と隣接して異物捕集装置３４が設けられている。異物捕集装置３４の内部構造については実施例１と同じため説明を省略する。異物捕集装置３４は、一の外壁５０１の一部を兼ねている。これにより、異物捕集装置３４の出口は、外枠５００の出口５０３となる。このようにして、異物捕集装置３４とＥＧＲクーラ３３とを隣接させている。なお、異物捕集装置３４が設けられる箇所は、隔壁５０４が入口５０２側のＥＧＲガスの通路に突出している。
【００６９】
このように構成されたＥＧＲクーラ３３及び異物捕集装置３４では、外枠５００の入口５０２から流入したＥＧＲガスが、入口５０２側のＥＧＲクーラ３３を通過して他の外壁５０５で向きを変え、出口５０３側のＥＧＲクーラ３３を通過する。その後、異物捕集装置３４を通過して外枠５００の出口５０３からＥＧＲ通路３１へ流出する。ＥＧＲクーラ３３では、ＥＧＲガスの温度が低下され、異物捕集装置３４では、ＥＧＲガス中の異物が
捕集される。このＥＧＲガスの流れを図３では、矢印で示している。
【００７０】
本実施例では、ＥＧＲクーラ３３側にのみ冷却水が循環している。つまり、実施例１とは異なり、異物捕集装置３４を冷却水で直接冷却してはいない。ＥＧＲクーラ３３と異物捕集装置３４とが隣接しているため、ＥＧＲクーラ３３を流通する冷却水の熱が異物捕集装置３４に伝わる。これにより、異物捕集装置３４の温度を上昇させることができるため、異物捕集装置３４内で凝縮水が発生することを抑制でき、凝縮水が溜まることを抑制できる。また、異物捕集装置３４の温度を露点温度よりも高くすることにより、凝縮水の発生をより確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施例１に係る異物捕集装置を適用する内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。
【図２】実施例２に係る異物捕集装置の縦方向（重力方向）断面図である。
【図３】実施例２に係るＥＧＲクーラ及び異物捕集装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７２】
１     内燃機関
２     気筒
３     吸気通路
４     排気通路
５     ターボチャージャ
５ａ   コンプレッサハウジング
５ｂ   タービンハウジング
７     エアフローメータ
８     インタークーラ
９     スロットル
１０   パティキュレートフィルタ
３０   ＥＧＲ装置
３１   ＥＧＲ通路
３２   ＥＧＲ弁
３３   ＥＧＲクーラ
３４   異物捕集装置
４０   ＥＧＲ流通部
４１   冷却水流通部
４０１ 一の側面
４０２ ＥＧＲガスの入口
４０３ 他の側面
４０４ ＥＧＲガスの出口
４０５ 隔壁
４０６ 上面
４０７ 下面
４０８ 冷却水の入口
４０９ 冷却水の出口
４１０ 冷却水通路
５００ 外枠
５０１ 一の外壁
５０２ ＥＧＲガスの入口
５０３ ＥＧＲガスの出口
５０４ 隔壁
５０５ 他の外壁
５０６ 冷却水通路
５０７ 冷却水の入口
５０８ 冷却水の出口
【図１】
2010156242.tif 000003
【図２】
2010156242.tif 000004
【図３】
2010156242.tif 000005