(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の熱エンジンのシリンダヘッド（４）内にガスを分散させるためのマニホールド（３）であって、
−  吸入ガス流（Ｇ）を流入させるための流入面、前記熱エンジンのシリンダヘッド（４）に対して開口するように作られている流出面（３Ｂ）、および前記吸入ガス流（Ｇ）を上流から下流へと、すなわち前記流入面から流出面（３Ｂ）へと通過させることができる内部を有しており、前記吸入ガス流（Ｇ）の通過方向と直交する方向に延びているマニホールドハウジング（３１）と、
−  前記熱エンジンからの再循環排気ガス流（Ｈ）を、前記吸入ガス流（Ｇ）内に注入するための注入手段（６）とを備えているマニホールド（３）において、
−  前記注入手段（６）は、前記マニホールドハウジング（３１）の長手方向に延びており、
−  前記注入手段（６）は、Ｕ字状断面を有するように前記マニホールド（３）に凹設されている注入チャネルであって、前記Ｕ字状断面の開口端により構成される開放面（６Ｂ）を有する注入チャネルを含んでおり、
−  前記マニホールド（３）に前記シリンダヘッド（４）を当接することにより、前記注入チャネルの開放面（６Ｂ）が前記シリンダヘッド（４）により閉じられて、前記再循環排気ガス流（Ｈ）を前記吸入ガス流（Ｇ）に注入するための管状の注入路（８）が形成されるようになっており、かつ
−  前記注入手段（６）は、前記再循環排気ガス流（Ｈ）が、前記吸入ガス流（Ｇ）の通過方向と逆の向きに注入されるように構成されていることを特徴とするマニホールド。
【請求項２】
前記注入手段（６）は、前記上流の方向に向けられた複数の注入孔（６５）を画定している、請求項１に記載のマニホールド（３）。
【請求項３】
前記再循環排気ガス流（Ｈ）の注入の方向と、前記吸入ガス流（Ｇ）の通過の方向とは、３０°未満の注入角度（α）をなしている、請求項１または２に記載のマニホールド（３）。
【請求項４】
前記注入手段（６）は、前記マニホールド（３）の下流端部に形成されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載のマニホールド（３）。
【請求項５】
前記マニホールドハウジング（３１）は、前記吸入ガス流（Ｇ）を通すための中空の長方形断面を有しており、前記注入手段（６）は、前記中空長方形断面の少なくとも一辺にわたって通じている、請求項１〜４のいずれか１つに記載のマニホールド（３）。
【請求項６】
前記注入手段（６）は、前記中空長方形断面の対向する二辺の間にわたって通じている、請求項５に記載のマニホールド（３）。
【請求項７】
前記注入手段（６）は、前記マニホールドハウジング（３１）に形成されている、請求項１〜６のいずれか１つに記載のマニホールド（３）。
【請求項８】
前記マニホールドハウジング（３１）は、前記吸入ガス流（Ｇ）を案内するための壁を有しており、前記注入手段（６）は、該壁から離隔して形成されている、請求項１〜７のいずれか１つに記載のマニホールド（３）。
【請求項９】
自動車の熱エンジンのシリンダヘッド（４）内に、吸入ガス流（Ｇ）と再循環排気ガス流（Ｈ）との混合ガスを吸入させるために、該吸入ガス流（Ｇ）と該再循環排気ガス流（Ｈ）とを混合する装置であって、
−  前記吸入ガス流（Ｇ）を冷却するための熱交換バンドルを有している熱交換器（２）と、
−  前記シリンダヘッド（４）内に前記混合ガスを分散させるための、請求項１〜８のいずれか１つに記載のマニホールド（３）とを備えている装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器の分野、より詳細には、自動車において用いられる熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の熱エンジンは、一般に、複数のシリンダによって形成された燃焼室を備えている。この燃焼室内では、熱エンジンを作動させるために、支燃性（酸化性）物質と燃料との混合ガスの燃焼が行われる。燃焼室に吸入されるガスは、吸入ガスと呼ばれる。
【０００３】
これらの吸入ガスを、燃焼室への導入の前に冷却しなければならない場合がある。この冷却は、熱交換器によって行われる。
【０００４】
通常、熱交換器は、両端のプレート（下端のプレートと上端のプレート）の間に積み重ねられた、複数の熱交換素子で構成されている熱交換バンドルを備えている。熱交換バンドルの熱交換素子同士間の空間は、冷却されるべきガス流（この場合には吸入ガス流）を流すためのガス流路を形成している。熱交換バンドルの熱交換素子は中空であり、ガス流路内を通過するガス流との熱交換を行い、それによって、ガス流を冷却するための熱交換流体を通して流す。
【０００５】
汚染物質の放出を減らすために、吸入ガス流に、いわゆる「再循環」排気ガス流を導入することは一般に知られている。再循環排気ガス流は、燃焼室の下流で取り出され、吸入ガス流に向かって、すなわち、燃焼室の上流に向かって経路変更（再循環）される排気ガスである。この排気ガスは、燃焼室の上流において吸入ガスと混合された後、燃焼室内に吸入される。通常、再循環排気ガスは、吸入ガスの冷却器とエンジンとの間に存在しているガス吸入路に形成されている１つ以上の導入点から、ガス吸入路内に導入され、冷却器から出てくる吸入ガスと混合される。
【０００６】
現在の動向として、コンパクト性を得るために、熱交換器を、可能な限りエンジンに近づける試みがなされている。
【０００７】
特許文献１は、内燃エンジンのシリンダ上に取り付けられるように構成された熱交換モジュールを開示している。特許文献１における熱交換モジュールを示している図１および図２を参照すると、熱交換モジュールは、その上流側部分１１０に、熱交換バンドル１１１を有し、その下流側部分１０３に、エンジンの各シリンダに１つずつ接続されるように配置された複数の流出路１０６を有している。
【０００８】
熱交換モジュールの動作中、吸入ガス流Ｇは、熱交換バンドル１１１による冷却のために、熱交換モジュールの上流面から導入され、次いで、冷却された吸入ガス流Ｇは、熱交換モジュールの各流出路に分配された後、各流出路１０６が接続されている、エンジンのそれぞれのシリンダ内に吸入される。
【０００９】
冷却された吸入ガス流Ｇが通過する、熱交換モジュールの各流出路１０６には、再循環排気ガス流Ｈを、その流出路１０６内に注入するための注入孔１０７が形成されている。図２に示すように、再循環排気ガス流Ｈは、熱交換モジュールの流出路１０６に接続されている注入路１０５から、注入孔１０７の領域に注入される。したがって、吸入ガス流Ｇと再循環排気ガス流Ｈとは、エンジンの各シリンダ内への吸入に先立って、熱交換モジュールの各流出路１０６内で混合される。
【００１０】
図２に示すように、再循環排気ガス流は、吸入ガス流の流れる方向に直交する方向に注入される。そのためには、熱交換モジュールに注入路１０５を加える必要があり、そのために、熱交換モジュールの体積が増す。
【００１１】
さらに、再循環排気ガス流と吸入ガス流との一様な混合を可能にするためには、熱交換モジュールは、注入位置の下流に十分な長さを有していなければならない。熱交換モジュールがコンパクトである場合には、再循環排気ガス流を、吸入ガス流の流れる方向と直交する方向に注入すると、均一な混合を可能にするほど十分なエントロピーを生じさせることが困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００８／１１６５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、これらの欠点のうちの少なくともいくつかを克服することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的を達成するために、本発明は、自動車の熱エンジンのシリンダヘッド内に、ガスを分散させるためのマニホールドを提供する。このマニホールドは、吸入ガス流を流入させるための流入面、熱エンジンのシリンダヘッドに対して開口するように作られている流出面、および吸入ガス流を上流から下流へ、すなわち、流入面から流出面へ通過させることができる内部を有し、吸入ガス流の通過方向と直交する方向に延びているマニホールドハウジングと、熱エンジンからの再循環排気ガス流を、吸入ガス流内に注入するための注入手段とを備えている。注入手段は、再循環排気ガス流が、吸入ガス流の通過方向と逆の向きに注入されるように構成されている。注入手段は、マニホールドハウジングの長手方向に延びている。注入手段は、Ｕ字状断面を有するようにマニホールドに凹設されている注入チャネルであって、上記Ｕ字状断面の開口端により構成される開放面を有する注入チャネルを含んでいる。マニホールドにシリンダヘッドを当接することにより、注入チャネルの上記開放面がシリンダヘッドにより閉じられて、再循環排気ガス流（Ｈ）を吸入ガス流に注入するための管状の注入路が形成されるようになっている。
【００１５】
本発明によると、再循環排気ガス流は、吸入ガス流の流れる向きと逆の向きに注入される。それによって、混合エリアに高エントロピーを生じさせ、したがって、再循環排気ガス流と吸入ガス流との均一な混合を可能にする乱流の形成を促進することができる。さらに、再循環排気ガス流と吸入ガス流との混合の質は、再循環排気ガス流の注入位置の下流に位置している、マニホールドの部分の容積のみに依存するわけではない。再循環排気ガス流が、吸入ガス流の流れる向きと逆の向きに、すなわち上流方向に動くから、注入位置の上流に位置している、マニホールドの部分の容積も、再循環排気ガス流と吸入ガス流との混合に関与することができる。
【００１６】
逆向きの注入を行う注入手段を備えるマニホールドはコンパクトであり、かつシリンダヘッドへの混合ガスの注入に先立って、再循環排気ガス流と吸入ガス流とを一様に混合できるので有利である。
【００１７】
注入手段は、上流の方向に向けられた複数の注入孔を画定していることが好ましい。再循環排気ガス流は、それらの注入孔によって、逆向きに注入される複数の単位再循環排気ガス流に分割され、それによって、再循環排気ガス流と吸入ガス流との混合が促進されるので有利である。
【００１８】
本発明の一態様によれば、再循環排気ガス流の注入の方向と、吸入ガス流の通過の方向とは、３０°未満の注入角度をなしている。このような注入角度が存在することによって、乱流の発生を促進するように、再循環排気ガス流を逆向きに注入することができ、同時に、注入手段を、吸入ガス流が流れる領域にじかに配置することを避けることができるので有利である。すなわち、注入手段を、マニホールドの周縁に配置できることができ、有利である。
【００１９】
注入手段は、マニホールドの下流端部に形成されていることが好ましい。この場合には、注入位置の上流に位置している、マニホールドの部分の容積は、再循環排気ガス流と吸入ガス流との一様な混合に有効に利用される。マニホールドの下流端部における、再循環排気ガス流の直交注入は、一様な混合を不可能にするリスクを有している。
【００２０】
本発明の一態様によれば、マニホールドハウジングは、吸入ガス流を通すための中空の長方形断面を有しており、注入手段は、中空長方形断面の少なくとも一辺にわたって通じている。
【００２１】
一変形例によれば、注入手段は、中空長方形断面の対向する二辺の間にわたって通じている。マニホールドハウジングの周縁における注入は、再循環排気ガス流と吸入ガス流との混合エリアを増加できるので有利である。
【００２２】
注入手段は、マニホールドハウジングに形成されていることが好ましい。マニホールドハウジングに注入手段を組み込むことによって得られるマニホールドは、より小さなサイズに形成できるので有利である。
【００２３】
一変形例によれば、マニホールドハウジングは、吸入ガス流を案内するための壁を有しており、注入手段は、この壁から離隔して形成されている。
【００２４】
本発明は、さらに、自動車の熱エンジンのシリンダヘッド内に、吸入ガス流と再循環排気ガス流との混合ガスを吸入させるために、吸入ガス流と再循環排気ガス流とを混合する装置を提供する。この装置は、吸入ガス流を冷却するための熱交換バンドルを有している熱交換器と、シリンダヘッド内に混合ガスを分散させるための前述のマニホールドとを備えている。
【００２５】
添付図面を参照して、本発明による装置の好適な実施形態に関する以下の説明を読むことによって、本発明をよりよく理解することができると思う。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】エンジンのシリンダヘッド内に吸入させるガスを混合するための、従来技術による装置の斜視図である。
【図２】図１の装置の、装置内でガスが通過する方向に沿う縦断面図である。
【図３】流入マニホールド、熱交換器、流出マニホールド、および再循環排気ガス流を取り込むための吸入バルブを有する、本発明による、ガスを混合する装置の、概ね前面から、すなわち、シリンダヘッド側から見た斜視図である。
【図４】エンジンのシリンダヘッドに連結されている、図３の装置の流出マニホールドの、装置内でガスが通過する方向に沿う縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図３に示すように、複数のガス流を混合して、自動車の熱エンジンのシリンダヘッド（図４に示されている）内に分散させるための混合装置１０が、第１のガス流（この例においては、空気を含んでいる吸入ガス流Ｇ）と熱交換を行うように配置されている熱交換バンドル（図示せず）を有する熱交換器２を備えている。第１のガス流、すなわち吸入ガス流Ｇは、熱交換バンドル内を通過する。
【００２８】
以下において、用語「上流」および「下流」は、混合装置１０内における、吸入ガス流Ｇの流通方向に基づいて定められる。すなわち、吸入ガス流Ｇは、混合装置１０内において、図３に示されている、ガスの流通方向Ｘの上流から下流に通過する。
【００２９】
吸入ガス流Ｇは、熱交換器２の上流に取り付けられている流入マニホールド１から熱交換器２内に導入され、熱交換器２の下流に取り付けられており、また熱エンジンのシリンダヘッド４と連結されるようになっている流出マニホールド３（分散マニホールド３とも呼ばれる）を経由して排出される。流出マニホールド３は、熱交換器２から出てきた、冷却された吸入ガス流Ｇを、シリンダヘッド４内に分散させることができる。
【００３０】
混合装置１０は、さらに、熱エンジンから出てきた再循環排気ガス流Ｈを注入するための注入路８を備えている。この注入路８は、「排気ガス再循環」を表わす英語の略語「ＥＧＲ」によって、当業者には公知の機能を果たすためのものである。
【００３１】
図４に示すように、注入路８は、シリンダヘッド４の上流において、再循環排気ガス流Ｈを吸入ガス流Ｇ内に注入するために、流出マニホールド３とシリンダヘッド４との間に形成されている。
【００３２】
本発明の明瞭な理解のために、本発明による混合装置の各要素を、その構造面および機能面において、個別に説明する。
【００３３】
熱交換器
図３に示すように、熱交換器２は、積み重ねられた複数の熱交換素子を有する熱交換バンドル（図示せず）を覆っている熱交換器ハウジング２１を備えている。熱交換バンドルの熱交換素子同士の間の空間は、冷却されるガス流（この場合には、吸入ガス流Ｇ）を流すためのガス流路を形成している。熱交換バンドルの熱交換素子は空洞であり、ガス流路中を上流から下流へと通過するガス流（吸入ガス流Ｇ）との熱交換を行い、それによって、ガス流を冷却するための熱交換流体を通して流す。
【００３４】
熱交換バンドルは、ガスの流通方向Ｘに沿って縦方向に延びており、かつ上流側に、冷却される吸入ガス流Ｇが導入される流入面、および下流側に、冷却された吸入ガス流Ｇが排出される流出面を有している平行六面体の形状を呈している。
【００３５】
以下において、用語「頂」、「底」、「左」、「右」は、図３に透視的に示されている混合装置１０の向き、および直交座標軸系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に基づいて定めるものとする。軸Ｘは、ガス流の流れる方向で、上流から下流に向いており、軸Ｙは、左から右に向いており、軸Ｚは、底から頂、すなわち混合装置１０の底部から頂部に向いている。
【００３６】
流入マニホールド
図３に示す流入マニホールド１は、冷却される吸入ガス流Ｇを案内して、熱交換バンドルの流入面全体に分散させることができる。それを可能にするために、流入マニホールド１は、その断面が、上流から下流に向かって大きく広がっていくハウジング状の形状を呈しており、流入マニホールド１の下流端は、熱交換器ハウジング２１の上流端に連結されている。流入マニホールド１は、熱交換器２の流入面に開口している流出面、および例えば側面、すなわち、その流出面に直交する面に形成されている流入口（図示せず）を有している。この流入口から、冷却される吸入ガス流Ｇが、流入マニホールド１内に導入される。
【００３７】
流出マニホールド（分散マニホールド）
図３および図４に示すように、熱交換器２の下流に取り付けられた流出マニホールド３（分散マニホールド３とも呼ばれる）は、熱交換器２の熱交換バンドルの流出面が開口している、吸入ガス流Ｇの流入面、およびシリンダヘッド４のガス吸入面に連結されるようになっている流出面３Ｂを有している。
【００３８】
流出マニホールド３は、その流入面から導入された吸入ガス流Ｇを、流出面３Ｂを経由して、熱エンジンのシリンダヘッド４に案内するためのマニホールドハウジング３１を備えている。
【００３９】
前述のように、この実施形態においては、混合装置１０の管状の注入路８が、流出マニホールド３とシリンダヘッド４との間の界面に配置されている。管状の注入路８は、２つの個別の部分、すなわち、流出マニホールド３のマニホールドハウジング３１に設けられている第１の部分と、熱エンジンのシリンダヘッド４に設けられている第２の部分とから成っている。
【００４０】
流出マニホールド３のマニホールドハウジング３１に設けられている、管状の注入路８の第１の部分は、再循環排気ガス流の注入チャネル６の形態をしている。冷却された吸入ガス流Ｇと再循環排気ガス流Ｈとが混合されるように、注入チャネル６は、再循環排気ガス流Ｈを、冷却された吸入ガス流Ｇ内に注入するように構成されている。この例においては、注入チャネル６は、図３に示すように、流出マニホールド３の下流端において、マニホールドハウジング３１の頂部の壁面に沿って、マニホールドハウジング３１の内部に延在している。注入チャネル６は、マニホールドハウジング３１の頂部の壁面のほぼ全長にわたって、左側から右側に直線的に延在している。
【００４１】
図４に示すように、注入チャネル６は、ハーフシェルの形態をしており、概ね方向Ｘに沿って延在している外側壁６１、概ね方向Ｙに沿って延在している底壁６２、および概ね方向Ｘに沿って延在している内側壁６３を有している。
【００４２】
注入チャネル６の外側壁６１は、マニホールドハウジング３１の壁で形成されている。底壁６２および内側壁６３は、マニホールドハウジング３１の内部に延在しており、また内側壁６３は、実質的に外側壁６１に平行に延在しており、底壁６２は、内側壁６３および外側壁６１に繋がっている。言い換えると、注入チャネル６は、開放端が下流方向を向いているＵ字状の断面を有している。
【００４３】
注入チャネル６は、Ｕ字の開放端に対応しており、シリンダヘッド４によって閉じられて、管状の注入路８を形成するように構成されている開放面６Ｂを有している。
【００４４】
図３に示すように、注入路６は、吸入ガス流Ｇの流通の方向Ｘに交差して延びており、再循環排気ガス流Ｈを、冷却された吸入ガス流Ｇ内に注入するための注入手段を、その内部に形成されている。注入チャネル６は、平面（Ｙ、Ｚ）と実質的に平行に延在しており、かつ流入孔が開口している左側壁によって、その左端が閉じられている。流入孔は、後述のように、注入チャネル６の内側と再循環排気ガス流Ｈの流入口とを連絡させている。注入チャネル６は、平面（Ｙ、Ｚ）と実質的に平行に延在しており、かつマニホールドハウジング３１の右側壁内に定められている右側壁によって、その右端が閉じられている。
【００４５】
図３に示すように、注入手段は、マニホールドハウジング３１内に、例えばマニホールドハウジング３１の内壁の奥まった位置に形成されている複数の注入孔６５の形態を呈している。再循環排気ガス流Ｈは、注入チャネル内を、方向Ｙに沿って左から右に移動し、注入孔６５によって、複数の単位再循環排気ガス流に分割され、マニホールドハウジング３１の内部空間に注入される。
【００４６】
注入孔６５は、上流方向に向けられている。言い換えると、注入孔６５は、吸入ガス流Ｇの流れる向きと逆の向きに向けられており、したがって、相当の乱流が発生する。これによって、再循環排気ガス流Ｈによる、冷却された吸入ガス流Ｇの分断を促進されるので有利である。実際、再循環排気ガス流Ｈと吸入ガス流Ｇとの相対速度が高いため、均一な混合が促進される。
【００４７】
図４にさらに示すように、再循環排気ガス流Ｈの注入方向と、吸入ガス流Ｇの流通の方向Ｘとは、注入角度αを形成している。乱流の形成を促進するためには、注入角度αは、３０°未満であることが好ましい。この場合には、再循環排気ガス流Ｈと吸入ガス流Ｇとは高速で混合され、エントロピーが上昇する。したがって、再循環排気ガス流Ｈと吸入ガス流Ｇとの混合ガス流の均一性が向上する。
【００４８】
注入角度αを２０°〜３０°の範囲にすると、マニホールドハウジングの周縁に、注入孔６５を形成することができ、かつ再循環排気ガス流を、マニホールドハウジングの中央に向かって、すなわち、マニホールドハウジングの、吸入ガス流が通過する部分の中央に向かって注入できるので有利である。注入角度αが小さすぎると、すなわち５°未満であると、注入孔６５を、マニホールドハウジングの、吸入ガス流を案内する部分に配置しなければならない。それによって、マニホールドの、ガス混合に用いられる容積は減少する。
【００４９】
注入角度αを２０°〜３０°の範囲にすると、再循環排気ガス流が、マニホールドハウジングの、吸入ガス流を案内する内壁に突っ込み、それによって、乱流の形成が妨げられるという事態の発生を避けることができる。
【００５０】
注入手段は、本明細書においては、複数の注入孔６５として説明しているが、言うまでもなく、上流方向に向いて、好ましくは注入角度αが３０°未満になる、細長いスロットの形態を呈している場合もある。
【００５１】
言うまでもなく、注入孔６５の注入角度は、それぞれの注入孔６５で互いに異なる場合がある。注入孔の注入角度は、例えばその注入孔からマニホールドハウジングまでの距離に依存する場合がある。注入孔の注入角度は、その注入孔からマニホールドハウジングまでの距離に反比例することが好ましい。
【００５２】
さらに、再循環排気ガス流による分断効果を、より増大させるために、再循環排気ガス流Ｈの高速注入を可能にするように、注入チャネル６の注入手段すなわち注入孔６５の開口を形成することができる。再循環排気ガス流Ｈの流量が一定の場合には、注入孔６５の開口を狭くするほど、再循環排気ガス流Ｈの注入速度は、より速くなる。しかしながら、開口が狭い場合には、再循環排気ガス流Ｈ中に浮遊している重い粒子（煤煙など）によって、注入孔６５は塞がれる。したがって、３〜７ｍｍの範囲の広さ、好ましくは５ｍｍの広さの開口が、十分な注入速度と、閉塞のリスク制限との間のバランスを確かなものにする。開口の広さは、この範囲内で、再循環排気ガス流Ｈの特性に応じて決定される。再循環排気ガス流内に存在する重い粒子が多い（再循環排気ガス流は「重い」と言われる）ほど、閉塞のリスクを制限するために、開口の広さは、より大きくされる。
【００５３】
注入孔６５は、この例においては、マニホールドハウジング３１内に、好ましくは、注入チャネル６の底壁６２に形成されている。再循環排気ガス流が、マニホールドハウジング３１の、吸入ガス流を案内する壁に沿って注入されることを避けるために、注入孔６５は、そのような壁から隔たった位置に形成されている。再循環排気ガス流の、そのような壁に沿った注入は、再循環排気ガス流を、吸入ガス流と重ねて層状に流し、したがって、効果的なガス混合を妨げるリスクを伴う。
【００５４】
前述のように、注入路８は、シリンダヘッド４に設けられており、注入チャネル６の開放面６Ｂを閉じるように構成されている第２の部分を有している。
【００５５】
注入チャネル６への再循環排気ガス流Ｈの吸入を可能にするために、再循環排気ガス流Ｈが、流出マニホールドのマニホールドハウジングの左手の延長部から流出マニホールド内に入り込み（流出マニホールド内に入ってくる再循環排気ガス流は、符号Ｈを付した矢印で示されている）、次いで、流量制御のためのバルブや熱エンジンの連結ゴム管を介し、前述の流入孔を通って注入チャネル６内に案内される（注入チャネル内に入ってくる再循環排気ガス流が、符号Ｈを付された矢印で示されている）ように、流出マニホールド３は、エンジンからの再循環排気ガス流Ｈを吸入するための流入口を有している。
【００５６】
熱エンジンのシリンダヘッド
図４に示すように、熱エンジンのシリンダヘッド４は、流出マニホールド３から出てきたガスを、熱エンジンの各シリンダに導くように配置された吸入路４２が形成されているシリンダヘッド本体４１を備えている。吸入路４２は、流出マニホールド３の流出面３Ｂの寸法に等しい寸法の流入面４Ａを有している。この例においては、シリンダヘッド４に設けられた、注入路８の第２の部分は、シリンダヘッド本体４１の平坦な表面４３によって構成されている。
【００５７】
図４に示すように、シリンダヘッド４と流出マニホールド３とを組み合わせるときに、流出マニホールド３のマニホールドハウジング３１の下流端部に形成されている注入チャネル６が、シリンダヘッド本体４１の平坦な表面４３に密着させられる。シリンダヘッド４の平坦な表面４３は、注入チャネル６の開放面６Ｂを閉じ、それによって、上流側を注入チャネル６によって、下流側をシリンダヘッド本体４１の平坦な表面４３によって構成された管状の注入路８が形成される。管状の注入路８は、実質的にＵ字形状の断面を呈している。
【００５８】
流出マニホールド３とシリンダヘッド４とは、例えばねじ留めなどの機械的手段によって、互いに連結されている。
【００５９】
本明細書においては、注入路８が、分散マニホールドすなわち流出マニホールド３と熱エンジンのシリンダヘッド４との間に形成されている場合について、本発明を説明している。しかしながら、管状の注入路８を、流出マニホールド３と熱交換器２との間に形成することもできるし、または流出マニホールド３に壁を追加したり、管状の部品を追加したりすることによって、流出マニホールド３内に形成することもできる。
【００６０】
ここで、図４を参照して、本発明の一動作例を示す。
【００６１】
動作例
本発明による混合装置１０の動作中、冷却される吸入ガス流Ｇが、流入マニホールド１の流入口から導入され、熱交換バンドル中を、吸入ガス流Ｇの流通の方向Ｘに沿って、上流から下流に通過して、冷却される。次に、冷却された吸入ガス流Ｇが、流出マニホールド３内を通過する。
【００６２】
再循環排気ガス流Ｈは、注入チャネル６内を、方向Ｙに沿って左から右に移動して、複数の単位再循環排気ガス流に分割され、マニホールドハウジング３１内に注入される。
【００６３】
流出マニホールド３の流出面３Ｂの近傍において、冷却された吸入ガス流Ｇが、冷却された吸入ガス流Ｇの注入方向と逆の方向に注入された再循環排気ガス流Ｈによって分断される。吸入ガス流Ｇと再循環排気ガス流Ｈとの合流エリアにおけるこの分断によって発生する乱流は、それらの２つのガス流の混合を促進し、シリンダヘッド４を介して熱エンジンの各シリンダに吸入されるガス流を均一にする。
【００６４】
したがって、本発明による混合装置１０は、コンパクト性、有効性、および高効率性を兼ね備えながら、熱エンジンのシリンダヘッド４に吸入されるガスの均一な混合を可能にする。さらに、この混合装置は、簡単かつ短時間で取り付けることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  流入マニホールド
２  熱交換器
３  流出マニホールド
３Ｂ  流出面
４  シリンダヘッド
４Ａ  流入面
６  注入チャネル
６Ｂ  開放面
８、１０５  注入路
１０  混合装置
２１  熱交換器ハウジング
３１  マニホールドハウジング
４１  シリンダヘッド本体
４２  吸入路
４３  平坦な表面
６１  外側壁
６２  底壁
６３  内側壁
６５、１０７  注入孔
１０３  下流側部分
１０６  流出路
１１０  上流側部分
１１１  熱交換バンドル
Ｇ  吸入ガス流
Ｈ  再循環排気ガス流
α  注入角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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