(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で排気通路に配設される排気浄化触媒の温度を低い状態に維持できる触媒冷却装置を提供する。【解決手段】触媒担体６１を覆い保持する内筒６２と、内筒との間に隙間６ａを形成するように覆う外筒６３とを含み構成された排気浄化触媒６と、排気浄化触媒の下流側の排気通路３から排気ガスの一部を取り出して排気ガスをベーパライザ９に供給する第一のバイパス通路３１と、ベーパライザに排気ガスが供給されることにより生じた凝縮水を溜める凝縮水貯留部９３と、凝縮水貯留部に貯留された凝縮水を排気浄化触媒の隙間６ａに供給する連通路９４と、連通路に配設され凝縮水貯留部と隙間との連通路を排気浄化触媒の温度に応じて開放、遮断する切換弁９６と、隙間を通過した凝縮水を排気浄化触媒の下流側の排気通路に排出する凝縮水戻り通路６４と、凝縮水貯留部から隙間を通らずに凝縮水を排気通路へ排出する第二のバイパス通路９５と、を備える。【選択図】図１
2018200020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気浄化触媒を冷却する触媒冷却装置であって、
該エンジンは、排気通路に配設された排気浄化触媒と、燃料を貯留する燃料容器と、該燃料容器から該エンジンに燃料を供給する燃料供給通路と、該燃料供給通路上に配設されたベーパライザと、を少なくとも含み、
該触媒冷却装置は、
触媒担体を覆い保持する内筒と、該内筒との間に隙間を形成するように覆う外筒とを含み構成された排気浄化触媒と、
該排気浄化触媒の下流側の排気通路から排気ガスの一部を取り出して該排気ガスを該ベーパライザに供給する第一のバイパス通路と、
該ベーパライザに排気ガスが供給されることにより生じた凝縮水を溜める凝縮水貯留部と、
該凝縮水貯留部に貯留された該凝縮水を該排気浄化触媒の該隙間に供給する連通路と、
該連通路に配設され該凝縮水貯留部と該隙間との連通を該排気浄化触媒の温度に応じて開放、遮断する切換弁と、
該隙間を通過した該凝縮水を該排気浄化触媒の下流側の排気通路に排出する凝縮水戻り通路と、
該凝縮水貯留部から該隙間を通らずに凝縮水を排気通路へ排出する第二のバイパス通路と、を少なくとも備えた触媒冷却装置。
【請求項２】
エンジンの排気浄化触媒を冷却する触媒冷却装置であって、
該エンジンは、排気通路に配設された排気浄化触媒と、燃料を貯留する燃料容器と、該燃料容器から該エンジンに燃料を供給する燃料供給通路と、該燃料供給通路上に配設されたレギュレータと、を少なくとも含み、
該触媒冷却装置は、
触媒担体を覆い保持する内筒と、該内筒との間に隙間を形成するように覆う外筒とを含み構成された排気浄化触媒と、
該排気浄化触媒の下流側の排気通路から排気ガスの一部を取り出して該排気ガスを該レギュレータに供給する第一のバイパス通路と、
該レギュレータに排気ガスが供給されることにより生じた凝縮水を溜める凝縮水貯留部と、
該凝縮水貯留部に貯留された該凝縮水を該排気浄化触媒の該隙間に供給する連通路と、
該連通路に配設され該凝縮水貯留部と該隙間との連通を該排気浄化触媒の温度に応じて開放、遮断する切換弁と、
該隙間を通過した該凝縮水を該排気浄化触媒の下流側の排気通路に排出する凝縮水戻り通路と、
該凝縮水貯留部から該隙間を通らずに凝縮水を排気通路へ排出する第二のバイパス通路と、を少なくとも備えた触媒冷却装置。
【請求項３】
該切換弁には排気浄化触媒の温度によって作動するサーモスタットが備えられ、該排気浄化触媒の温度が所定の温度以下である場合に該連通路を遮断し、該所定の温度より高い場合に該連通路を開放するように該切換弁を作動させる請求項１、又は２に記載の触媒冷却装置。
【請求項４】
該凝縮水貯留部は該排気浄化触媒の上方に設置され、該連通路は該排気浄化触媒の上部に連通される請求項１乃至３のいずれかに記載の触媒冷却装置。
【請求項５】
該排気浄化触媒の下流側の排気通路にマフラが配設され、該第一のバイパス通路の排気取出し部が、該排気浄化触媒と該マフラとの間の排気通路に設けられ、さらに、該第二のバイパス通路の排気通路への排出部が、該マフラの下流側に設けられる請求項１乃至４のいずれかに記載された触媒冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気通路に配設された排気浄化触媒を冷却する触媒冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液化石油ガス（以下「ＬＰＧ」という。）、天然ガス（以下「ＣＮＧ」という。）、都市ガス等の燃料ガスを用いたガスエンジンが知られている（例えば、特許文献１〜３を参照。）。
【０００３】
特許文献２に記載されているように、ＬＰＧは、常温において比較的低い圧力で液化するため、燃料容器に貯留して車両に搭載することが容易であり、また、基本構造がガソリンエンジンと大きな差がないことから車両用エンジンの燃料として広く用いられている。ＬＰＧを燃料に用いたエンジンでは、液状で貯留された燃料容器からエンジンに配設された燃料供給部に燃料を供給する燃料供給路上に、液状の燃料を気化させるための気化器（ベーパライザ）が配設され、気化した燃料ガスをエンジンに供給することが一般的に行われている。
【０００４】
また、特許文献３に記載されているように、ＣＮＧや都市ガスをガスエンジンに用いる場合は、ガス燃料を燃料容器としての燃料ガスボンベに高い圧力で圧縮した状態で充填し、エンジンに供給する際に燃料ガスボンベに充填されている高圧状態、例えば、２００ｋｇｆ／ｃｍ２のガス燃料を、レギュレータによって例えば、３．５ｋｇｆ／ｃｍ２まで減圧してエンジンに供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２７５４４号公報
【特許文献２】特開２００１−１７３５２０号公報
【特許文献３】特開２０００−０７３８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した汎用のガスエンジンは、他の内燃機関（ガソリンエンジン）に比べ、排気温度が高く、排気通路に配設される排気浄化触媒が高温になりやすいことから、熱劣化により排気浄化性能の低下が懸念され、所定の温度以上になることを抑制することが望まれる。
【０００７】
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、簡易な構成で排気通路に配設される排気浄化触媒の温度を、熱劣化が懸念される温度よりも低い状態に維持できる触媒冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、エンジンの排気浄化触媒を冷却する触媒冷却装置であって、該エンジンは、排気通路に配設された排気浄化触媒と、燃料を貯留する燃料容器と、該燃料容器から該エンジンに燃料を供給する燃料供給通路と、該燃料供給通路上に配設されたベーパライザと、を少なくとも含み、該触媒冷却装置は、触媒担体を覆い保持する内筒と、該内筒との間に隙間を形成するように覆う外筒とを含み構成された排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の下流側の排気通路から排気ガスの一部を取り出して該排気ガスを該ベーパライザに供給する第一のバイパス通路と、該ベーパライザに排気ガスが供給されることにより生じた凝縮水を溜める凝縮水貯留部と、該凝縮水貯留部に貯留された該凝縮水を該排気浄化触媒の該隙間に供給する連通路と、該連通路に配設され該凝縮水貯留部と該隙間との連通を該排気浄化触媒の温度に応じて開放、遮断する切換弁と、該隙間を通過した該凝縮水を該排気浄化触媒の下流側の排気通路に排出する凝縮水戻り通路と、該凝縮水貯留部から該隙間を通らずに凝縮水を排気通路へ排出する第二のバイパス通路と、を少なくとも備えた触媒冷却装置が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、エンジンの排気浄化触媒を冷却する触媒冷却装置であって、該エンジンは、排気通路に配設された排気浄化触媒と、燃料を貯留する燃料容器と、該燃料容器から該エンジンに燃料を供給する燃料供給通路と、該燃料供給通路上に配設されたレギュレータと、を少なくとも含み、該触媒冷却装置は、触媒担体を覆い保持する内筒と、該内筒との間に隙間を形成するように覆う外筒とを含み構成された排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の下流側の排気通路から排気ガスの一部を取り出して該排気ガスを該レギュレータに供給する第一のバイパス通路と、該レギュレータに排気ガスが供給されることにより生じた凝縮水を溜める凝縮水貯留部と、該凝縮水貯留部に貯留された該凝縮水を該排気浄化触媒の該隙間に供給する連通路と、該連通路に配設され該凝縮水貯留部と該隙間との連通を該排気浄化触媒の温度に応じて開放、遮断する切換弁と、該隙間を通過した該凝縮水を該排気浄化触媒の下流側の排気通路に排出する凝縮水戻り通路と、該凝縮水貯留部から該隙間を通らずに凝縮水を排気通路へ排出する第二のバイパス通路と、を少なくとも備えた触媒冷却装置が提供される。
【００１０】
該切換弁には排気浄化触媒の温度によって作動するサーモスタットが備えられ、排気浄化触媒の温度が所定の温度以下である場合に連通路を遮断し、所定の温度より高い場合に該連通路を開放するように該切換弁を作動させることが好ましい。さらに、該凝縮水貯留部は排気浄化触媒の上方に設置され、連通路は排気浄化触媒の上部に連通されることが好ましい。また、該排気浄化触媒の下流側の排気通路にマフラが配設され、第一のバイパス通路の排気取出し部が、排気浄化触媒とマフラとの間の排気通路に設けられ、さらに、第二のバイパス通路の排気通路への排出部が、マフラの下流側に設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の触媒冷却装置は、触媒担体を覆い保持する内筒と、該内筒との間に隙間を形成するように覆う外筒とを含み構成された排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の下流側の排気通路から排気ガスの一部を取り出して該排気ガスをベーパライザ、又はレギュレータに供給する第一のバイパス通路と、ベーパライザ、又はレギュレータに排気ガスが供給されることにより生じた凝縮水を溜める凝縮水貯留部と、該凝縮水貯留部に貯留された該凝縮水を該排気浄化触媒の該隙間に供給する連通路と、該連通路に配設され該凝縮水貯留部と該隙間との連通を該排気浄化触媒の温度に応じて開放、遮断する切換弁と、該隙間を通過した該凝縮水を該排気浄化触媒の下流側の排気通路に排出する凝縮水戻り通路と、該凝縮水貯留部から該隙間を通らずに凝縮水を排気通路へ排出する第二のバイパス通路と、を少なくとも備えていることにより、排気ガスを利用してベーパライザ、又はレギュレータを温めるとともに、ベーパライザ、又はレギュレータを温めることによって生じた凝縮水を排気浄化触媒の冷却に利用することができる。さらに、連通路を開放、遮断する切換弁と、第二のバイパス通路が備えられていることにより、排気浄化触媒を冷却する必要がない冷態状態であっても排気ガスがベーパライザ、又はレギュレータを通過することを可能とし、ベーパライザ、レギュレータの機能を良好な状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るガスエンジンの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すガスエンジンの凝縮水貯留部の構成を説明するための概略図である。
【図３】図１に示すガスエンジンの排気浄化触媒の構成を説明するための概略図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るガスエンジンの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明に基づいて構成されたエンジンの触媒冷却装置について、詳細に説明する。
【００１４】
図１には、本発明に基づいて構成された触媒冷却装置を備えたガスエンジンの一実施形態に係る概略構成が示されている。
【００１５】
図に示すガスエンジン１は、液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料ガスとして燃焼運転するものであり、例えば車両用の原動機として使用される。ガスエンジン１は、エンジン本体１０、吸気通路２、排気通路３、燃料供給通路５、排気浄化触媒６、マフラ７、燃料ガスボンベ８（燃料容器）、ベーパライザ９等を備えている。なお、図には一つの気筒のみを示しているが、単気筒エンジンであってもよいし、多気筒エンジンであってもよい。
【００１６】
エンジン本体１０は、図に示すように、主たる構成部品であるシリンダブロック４を備え、シリンダブロック４の内部に形成されるシリンダ４１内には、ピストン４２が上下方向に摺動自在に収納されている。シリンダブロック４の上面には、シリンダ４１の上方を閉塞するようにシリンダヘッドが固設され（図示は省略する。）、シリンダ４１の内壁と、ピストン４２の上面と、該シリンダヘッドの下面との間に燃焼室１１が構成される。
【００１７】
燃焼室１１には、該シリンダヘッドを介して吸気通路２と、排気通路３が連通され、該シリンダヘッドには、吸気通路２と燃焼室１１とを連通、遮断するための吸気バルブ４３、排気通路３と燃焼室１１とを連通、遮断する排気バルブ４４、燃焼室１１に供給されたガス燃料と外気の混合気を着火するための点火プラグ４５が配設される。
【００１８】
エンジン本体１０には、コンロッド４６を介してピストン４２に連結されたクランクシャフト４７が回転自在に支持されており、ピストン４２の上下方向の往復運動を回転運動に変換して動力源として出力する。なお、上記した吸気バルブ４３、排気バルブ４４は、該シリンダヘッドに回転自在に支持される図示しないカムシャフトによって駆動されるものであり、クランクシャフト４７の回転が該カムシャフトに伝達されることにより、所定のタイミングで開閉駆動される。
【００１９】
吸気通路２には、燃料ガスを供給する燃料供給通路５の一端部がベンチュリ５１を介して接続されると共に、燃焼室１１内に吸入される混合気の流量を制御するスロットル弁５２が配設される。
【００２０】
燃料供給通路５の他端部は、液化した状態でＬＰＧを貯蔵する燃料ガスボンベ８に連結され、燃料供給通路５の燃料ガスボンベ８の近傍には、燃料供給通路５に対するＬＰＧの供給を遮断する遮断弁８１が配設されている。また、燃料供給通路５上には、液状で燃料ガスボンベ８から送り出された燃料ガスを気化するためのベーパライザ９が配設されている。さらに、ベーパライザ９とベンチュリ５１の間には、ベーパライザ９によって気化された燃料ガスの通過流量を制御する燃料ガス制御弁８２が備えられている。
【００２１】
排気通路３には、上流側から下流側にかけて順に排気ガスＥｘを浄化するための排気浄化触媒（三元触媒）６、エンジンの排気音を低減する消音機能を有するマフラ７が配設される。なお、ここでいう「上流」、「下流」とは、燃焼室１１から排出された排気ガスが、排気通路３内を流れる流れの方向における「上流」、「下流」をいうものとする。
【００２２】
図１を参照しながらベーパライザ９についてさらに詳細に説明する。ベーパライザ９は、燃料ガスボンベ８から供給される液状のＬＰＧを気化する機能を奏するものであり、熱伝導性に優れた内壁９１（ダイアフラム）によって内部が仕切られており、燃料供給通路５を介して供給されたＬＰＧを降圧しつつ気化させる気化部９ａと、排気ガスＥｘが供給される排気導入部９ｂとで構成される。ベーパライザ９の排気導入部９ｂと、排気浄化触媒６の下流側の排気通路３とは、第一のバイパス通路３１によって接続され、排気浄化触媒６を通過した排気ガスＥｘが第一のバイパス通路３１を介して排気導入部９ｂに供給される。排気導入部９ｂの底壁には、凝縮水排出通路９２が接続され、凝縮水排出通路９２を介して凝縮水貯留部９３に該凝縮水が供給され貯留される。なお、図ではベーパライザ９の気化部９ａの構造を説明の都合上簡略化して示しており、詳細な構造については、周知技術であるためその構造については省略している。
【００２３】
図１、２を参照しながら、凝縮水貯留部９３についてさらに詳細に説明する。凝縮水貯留部９３は、ベーパライザ９の下方に配置され、上記した凝縮水排出通路９２は、凝縮水貯留部９３の天壁に接続されている。凝縮水貯留部９３の底壁には排気浄化触媒６に該凝縮水Ｗを供給する連通路９４が接続されている。また、凝縮水貯留部の側壁には、該底壁から所定の高さｈの位置に第二のバイパス通路９５の一端部が接続されている。連通路９４の排気浄化触媒６に近接した位置には、切換弁９６が配設されており、該切換弁９６には、所定の温度に達した場合に切換え弁９６を開放し、該所定の温度を下回った場合に遮断するように作用するサーモスタット（図示は省略する。）が備えられている。
【００２４】
第二のバイパス通路９５の他端部は、排気浄化触媒６の下流側に配設されたマフラ７の更に下流側の排気通路３に接続されており、ベーパライザ９の排気導入部９ｂ、凝縮水貯留部９３を通過した排気ガスＥｘ、及び凝縮水貯留部９３にてオーバーフローした凝縮水Ｗが排出される。
【００２５】
次に、図１、３を参照しながら、該凝縮水Ｗが供給される排気浄化触媒６について詳細に説明する。図３（ａ）には、排気ガスＥｘが流れる方向を側方から見た排気浄化触媒６の概略断面図を示す。排気浄化触媒６は三元触媒として機能する触媒担体６１と、触媒担体６１を覆い保持する内筒６２と、内筒６２との間に隙間６ａを形成するように覆う外筒６３とを含む触媒ケースとにより構成され、触媒担体６１、内筒６２、外筒６３は、排気ガスの流れ方向で見た前端部、後端部で支持される。外筒６３の上部には、サーモスタットを備えた切換弁９６を介して連通路９４が接続され、外筒６３の下側には凝縮水戻り通路６４の一端部が接続されている。凝縮水戻り通路６４の他端部は、第二のバイパス通路９５に接続され、マフラ７の下流側の排気通路３に連通されている。なお、凝縮水戻り通路６４の他端部を第二のバイパス通路９５に接続せずに、直接排気通路３に接続しもよい。図３（ｂ）には、排気ガスＥｘが流れる方向から見た排気浄化触媒６の概略断面図が示されており、該図から理解されるように、隙間６ａは、触媒担体６１の外周全体に形成され、連通路９４を介して上方から凝縮水Ｗが供給されると、凝縮水Ｗで隙間６ａが満たされ、内筒６２を介して触媒担体６１が冷却される。そして、触媒担体６１を冷却した凝縮水Ｗは、凝縮水戻り通路６４を介して排気通路３に戻される。なお、触媒ケースを構成する内筒６２、外筒６３は凝縮水Ｗによる腐食を防止すべくステンレスにより構成されることが好ましい。
【００２６】
本実施形態における触媒冷却装置は、上記した排気浄化触媒６、第一のバイパス通路３１、凝縮水貯留部９３、連通路９４、切換弁９６、凝縮水戻り通路６４、第二のバイパス通路９５を含んで構成される。
【００２７】
上記した遮断弁８１、燃料ガス制御弁８２、スロットル弁５２、点火プラグ４５は、図示しない制御手段（コントローラ）に電気的に接続されて適宜制御されるものであり、該制御手段には、図示しない種々のセンサ（アクセル開度センサ、エンジン回転数センサ、吸気通路２の吸気流量センサ、排気通路３のＡ／Ｆセンサ、排気温度センサ、排気浄化触媒温度センサ等）が接続され、適宜ガスエンジン１の制御に利用される。
【００２８】
本実施形態のガスエンジン１は、概ね上記したような構成を備えており、その作用について、以下に説明する。
【００２９】
運転者の指示により、本実施形態のガスエンジン１が始動されると、遮断弁８１が開放され、燃料ガスボンベ８から燃料供給通路５に対して、液状のＬＰＧが供給される。燃料供給通路５に供給された液状のＬＰＧは、ベーパライザ９の気化部９ａに供給されて降圧されると共に気化され、燃料ガス制御弁８１の開度が制御されることによりベンチュリ５１を介して吸気通路２に供給される。燃料ガス制御弁８１の開度は、アクセル開度、エンジン回転数、吸気通路２の吸気流量、排気通路３のＡ／Ｆ等に基づいて決定され、該制御手段により制御信号が生成され、調整される。
【００３０】
ここで、ガスエンジン１の始動直後は、ベーパライザ９の温度が低く、燃料の気化効率が安定しないことが懸念される。その点、本実施形態では、排気通路３から第一のバイパス通路３１を介してベーパライザ９の排気導入部９ｂに高温の排気ガスＥｘが供給されるため、エンジンの始動直後からベーパライザ９を通過する液状のＬＰＧの温度上昇が図られ、気化が促進される。よって、燃料ガス制御弁８２による燃料ガスの供給量の制御性も優れたものとなり、ガスエンジン１の運転も速やかに安定したものとなる。そして、ベーパライザ９の排気導入部９ｂに導入された排気ガスＥｘは、熱交換により冷却され、排気ガスＥｘに含まれる水分が凝縮して凝縮水となり、凝縮水排出通路９２を通じて凝縮水貯留部９３に排出され溜められる。
【００３１】
エンジンの始動直後は、排気浄化触媒６の温度も低く、触媒として良好に機能させるためには一定の温度範囲（例えば４００℃〜６００℃程度）まで上昇させる必要がある。上記したように、連通路９４に配設された切換弁９６にはサーモスタットが内蔵されており、該サーモスタットは、排気浄化触媒６の温度が当該温度範囲以下にある場合には、切換弁９６が開放されないように設定されている。そのため、切換弁９６が開放されずに連通路９４を遮断している間は、凝縮水貯留部９３に凝縮水Ｗが貯留されたままとなる。ここで、図２に示すように、凝縮水理貯留部９３の側壁には、底壁から所定の高さｈの位置に第二のバイパス通路９５が接続されており、貯留された凝縮水Ｗの量が高さｈに達した場合は、第二のバイパス通路９５から排出され、マフラ７の下流側の排気通路３に排出される。
【００３２】
上述したように、一般的なガスエンジンは、ガソリンエンジン等の排気温度に比べて高く（例えば、定格運転時の排気温度で約７５０℃）、運転状態によっては、排気浄化触媒６の温度が上記した一定の温度範囲を超えて、排気浄化触媒６の耐久性に影響を及ぼすことが懸念される。そこで、本実施形態においては、排気浄化触媒６の温度が、熱劣化が懸念される温度（例えば７００℃以上）となった場合に、切換弁９６に備えられたサーモスタットの作用により切換弁９６が開放され、凝縮水貯留部９３から排気浄化触媒６の隙間６aに凝縮水Ｗが供給される。凝縮水Ｗが供給されることにより排気浄化触媒６の温度が７００℃よりも低い温度に低下すると、該サーモスタットの作用により、切換弁９６が遮断され、凝縮水Ｗの供給が停止される。このような切換弁９６の動作により、排気浄化触媒６の温度が、触媒として良好に機能し且つ耐久性に影響を及ぼさない温度範囲に維持される。
【００３３】
本実施形態では、凝縮水貯留部９３が排気浄化触媒６のよりも高い位置、すなわち上方に設置され、連通路９４は排気浄化触媒６の上部に連通される構成としている。これにより、連通路９４に配設された切換弁９６がサーモスタットの作用により開放されることにより、重力によって凝縮水Ｗを排気浄化触媒６に供給することができ、格別な駆動源を搭載することなく排気浄化触媒６を冷却することが実現される。
【００３４】
また、本実施形態では、ベーパライザ９に排気ガスＥｘを導入する第一のバイパス通路３１が排気浄化触媒６の下流側で且つマフラ７の上流側の排気通路３に接続され、凝縮水貯留部９３に接続された第二のバイパス通路９５はマフラ７の下流側の排気通路３に接続されている。マフラ７の上流側の排気通路３と、大気開放されているマフラ７の下流側の排気通路３との間には、マフラ７の排気抵抗が存在することにより圧力差が発生し、第一のバイパス通路３１を介してベーパライザ９に排気ガスＥｘを供給することができ、第二のバイパス通路９５を介して凝縮水貯留部９３を通過する排気ガスＥｘやオーバーフローした凝縮水Ｗを、逆流させることなく、効率よく排気通路３に排出することができる。さらに、オーバーフローした凝縮水Ｗを直接外部に捨てることなく、排気通路３に戻していることから、排気ガスの熱で凝縮水Ｗを気化させて排出することができ、外部環境が凝縮水Ｗで汚損されることが抑制される。
【００３５】
上述した実施形態では、ＬＰＧを燃料ガスとしたガスエンジンに本発明の技術思想を適用した例を示したが、本発明の技術思想は、ＬＰＧを燃料ガスとするガスエンジンに限定されず、ＣＮＧや都市ガスを燃料ガスとするガスエンジンにも適用することができる。
【００３６】
図４を参照しながら、ＣＮＧを燃料ガスとするガスエンジンに本発明の技術思想を適用した他の実施形態について説明する。なお、当該他の実施形態を説明するに当たり、図１に基づいて説明したガスエンジンと主要構成は略同一であるため、共通する構成には同一の番号を付し、異なる番号を付した相違点について主に説明するものとする。
【００３７】
ＣＮＧを燃料ガスとするガスエンジン１００は、ＬＰＧに比して高い圧力で燃料ガスが圧縮され充填された燃料ガスボンベ８０（燃料容器）を備えている。吸気通路２には、燃料ガスを供給する燃料供給通路５の一端部が接続されると共に、他端部は、燃料ガスボンベ８０に連結され、燃料供給通路５の燃料ガスボンベ８０の近傍には、燃料供給通路５に対するＣＮＧの供給を遮断する遮断弁８１が配設されている。また、燃料供給通路５上には、燃料ガスボンベ８０から送り出された高圧の燃料ガスを減圧するためのレギュレータ９０が配設されている。
【００３８】
レギュレータ９０は、燃料ガスボンベ８０から供給される高圧のＣＮＧを減圧する機能を奏するものであり、熱伝導性に優れた内壁９１（ダイアフラム）によって仕切られており、燃料供給通路５を介して供給されたＣＮＧを減圧する減圧部９０ａと、排気ガスＥｘが供給される排気導入部９０ｂとで構成される。レギュレータ９０の排気導入部９０ｂと、排気浄化触媒６の下流側の排気通路３とは、第一のバイパス通路３１によって接続され、排気浄化触媒６を通過した排気ガスＥｘが第一のバイパス通路３１を介して排気導入部９０ｂに供給される。排気導入部９０ｂの底壁には、凝縮水排出通路９２が接続され、凝縮水排出通路９２を介して凝縮水貯留部９３に該凝縮水Ｗが供給される。なお、レギュレータ９０の減圧部９０ａの構造は周知技術であるため、図ではその詳細な構造については省略している。
【００３９】
ガスエンジン１００が始動されると、遮断弁８１が開放され、高圧の燃料ガス（例えば、２００ｋｇｆ／ｃｍ２）がレギュレータ９０の減圧部９０ａに送られる。減圧部９０ａに送られた燃料ガスは、その圧力が減圧部９０ａにて減圧され、例えば、３．５ｋｇｆ／ｃｍ２程度に低下させられる。減圧された燃料ガスは、燃料供給通路５上に配設された燃料ガス制御弁８２によって運転状態に応じた量に調整され、吸気通路２に供給される。
【００４０】
燃料ガスボンベ８０から供給された燃料ガスがレギュレータ９０によって減圧される際、レギュレータ９０の前後における圧力差が大きいことから、断熱膨張の影響でレギュレータ９０の温度が低下する。レギュレータ９０の温度が低下すると、レギュレータ９０を通過してガスエンジン１００の吸気通路２に供給される燃料ガスの流量に影響を及ぼすことになり、その結果、ガスエンジン１００の運転を不安定にする虞がある。その点、本実施形態では、第一のバイパス通路３１を介してレギュレータ９０の排気導入部９０ｂに温度が高い排気ガスが導入され、レギュレータ９０が加熱されて燃料ガスが温められ、吸気通路２に供給される燃料ガスの流量が安定する。
【００４１】
レギュレータ９０の排気導入部９０ｂに供給された排気ガスＥｘの一部は、レギュレータ９０において熱交換されることによって凝縮水Ｗとなり、凝縮水排出路９２を介して凝縮水貯留部９３に排出され、貯留される。そして、凝縮水貯留部９３に貯留された凝縮水Ｗは、図１に基づいて説明したガスエンジン１と同様の作用により、排気浄化触媒６の冷却に用いられ、同様の作用効果を奏することができる。
【００４２】
本発明は、図１、図４に基づいて説明した上記実施形態に限定されず、本発明の技術的範囲に含まれる限り、種々の変形例を想定することができる。例えば、上記した実施形態では、凝縮水貯留部９３から排気浄化触媒６に凝縮水Ｗを供給する連通路９４にサーモスタットを備えた切換弁９６を設け、サーモスタットの作用により連通路の開放、遮断を実施したが、本発明はこれに限定されず、例えば排気浄化触媒６に触媒温度センサを設け、該触媒温度センサによって検出される触媒担体６１の温度に基づいて電気的に作動する切換弁を配設することもできる。
【００４３】
また、上記した実施形態では、排気浄化触媒に搭載される触媒担体６１が三元触媒である例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の排気浄化触媒（酸化触媒、ＮＯｘ触媒等）を搭載したエンジンに適用することができる。
【００４４】
上記した実施形態では、第一のバイパス通路３１を介して、常に排気ガスＥｘをベーパライザ９、又はレギュレータ９０に供給するようにしたが、本発明はこれに限定されず、第一のバイパス通路３１上に開閉弁を設け、ベーパライザ９、又はレギュレータ９０、排気浄化触媒６の温度状態に応じて、第一のバイパス通路３１を通過する排気ガスの量を調整する構成としてもよい。
【００４５】
さらに、上記した実施形態では、ベーパライザ９、又はレギュレータ９０と、凝縮水貯留部９３とを別体で構成し、凝縮水排出通路９２を介して凝縮水Ｗを凝縮水貯留部９３に貯留させるように構成したが、本発明はこれに限定されず、ベーパライザ９、又はレギュレータ９０と、凝縮水貯留部９３とを一体的に構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１：ガスエンジン
２：吸気通路
３：排気通路
４：シリンダブロック
５：燃料供給通路
６：排気浄化触媒
７：マフラ
８、８０：燃料ガスボンベ（燃料容器）
９：ベーパライザ
１０：エンジン本体
１１：燃焼室
３１：第一のバイパス通路
４１：シリンダ
４２：ピストン
４３：吸気バルブ
４４：排気バルブ
４５：点火プラグ
４６：コンロッド
４７：クランクシャフト
５１：ベンチュリ
５２：スロットル弁
６ａ：隙間
６１：触媒担体
６２：内筒
６３：外筒
６４：凝縮水戻り通路
８１：遮断弁
８２：燃料ガス制御弁
９０：レギュレータ
９ａ：気化部
９ｂ：排気導入部
９０ａ：減圧部
９０ｂ：排気導入部
９１：内壁（ダイアフラム）
９２：凝縮水排出通路
９３：凝縮水貯留部
９４：連通路
９５：第二のバイパス通路
９６：切換弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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