(57)【要約】【課題】安価な構成で水分を外部へ排出することができる内燃機関の水排出装置を提供すること。【解決手段】第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａが大気に連通している。水排出装置５０では、上流側配管４４の内部の凝縮水と共に上流側配管４４を流れる排ガスの一部も水抜き穴５１、第１水抜きパイプ５２、第２水抜きパイプ５３及びホース５５を介して外部へ排出される。第１水抜きパイプ５２内を通過して第２水抜きパイプ５３内に流入する排ガスは、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａから第２水抜きパイプ５３内に導入される大気によって冷却され、第２水抜きパイプ５３内を通過する。よって、排ガスがホース５５内に流入する前に排ガスの温度が下がるため、大気への放熱領域を確保するために金属製の水抜きパイプを長くしたり、耐熱性の高い材質を用いてホース５５を構成したりする必要が無い。【選択図】図５
2018200033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出されて排ガス浄化装置を通過した後の排ガスが流れる通路に設けられ、前記通路の内部における水分を前記通路の外部に排出するための水抜き穴と、
前記水抜き穴に接続される金属製の第１水抜きパイプと、
前記第１水抜きパイプの内径よりも大きい内径を有するとともに前記第１水抜きパイプから排出される水分が流れる金属製の第２水抜きパイプと、
前記第２水抜きパイプの端部に接続されるとともに前記第１水抜きパイプ及び前記第２水抜きパイプを通過した水分を外部へ排出するホースと、を備え、
前記第２水抜きパイプにおける前記第１水抜きパイプ側の開口部が大気に連通している内燃機関の水排出装置。
【請求項２】
前記第２水抜きパイプは、前記第１水抜きパイプにおける前記第２水抜きパイプ側の端部と前記第２水抜きパイプにおける前記開口部側の端部とが前記第１水抜きパイプの軸心が延びる方向に間隔が設けられるように、前記第１水抜きパイプに対して前記軸心が延びる方向に離間した状態で配置されている請求項１に記載の内燃機関の水排出装置。
【請求項３】
前記第２水抜きパイプにおける前記開口部は、前記第１水抜きパイプに向かって拡径するフレア形状に形成されている請求項２に記載の内燃機関の水排出装置。
【請求項４】
前記第２水抜きパイプは、前記第１水抜きパイプにおける前記第２水抜きパイプ側の端部が前記第２水抜きパイプにおける前記開口部側の端部よりも重力方向の下側に位置するように、前記第１水抜きパイプに対して部分的にオーバーラップした状態で配置されている請求項１に記載の内燃機関の水排出装置。
【請求項５】
前記第２水抜きパイプにおける前記第１水抜きパイプとオーバーラップする部分には、前記第２水抜きパイプの内部を大気に連通する大気導入孔が形成されている請求項４に記載の内燃機関の水排出装置。
【請求項６】
前記第２水抜きパイプは、前記第２水抜きパイプにおける前記第１水抜きパイプとオーバーラップする部分の内径が前記第２水抜きパイプにおける前記ホースと接続される側の内径よりも大きくなるように形成されている請求項４又は請求項５に記載の内燃機関の水排出装置。
【請求項７】
前記排ガス浄化装置を通過した排ガスが流れる通路として、前記内燃機関に接続された排気通路におけるターボチャージャのタービンを通過した排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路における前記ターボチャージャのコンプレッサよりも吸気の流れ方向の上流側の通路に還流させる低圧ＥＧＲ通路を備え、
前記水抜き穴は、前記低圧ＥＧＲ通路を構成する低圧ＥＧＲ配管に設けられており、
前記第２水抜きパイプは、前記低圧ＥＧＲ配管に支持されている請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の内燃機関の水排出装置。
【請求項８】
前記排ガス浄化装置を通過した排ガスが流れる通路として、前記排ガス浄化装置に一体化して設けられたマフラを備え、
前記水抜き穴は、前記マフラに設けられており、
前記第２水抜きパイプは、前記排ガス浄化装置を前記内燃機関に取り付けるブラケットに支持されている請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の内燃機関の水排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の水排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、内燃機関から排出される排ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減を図るために、ＨＰＬ（High Pressure Loop）−ＥＧＲ装置と呼ばれる高圧ＥＧＲ装置と、ＬＰＬ(Low Pressure Loop)−ＥＧＲ装置と呼ばれる低圧ＥＧＲ装置と、を用いることが記載されている。
【０００３】
高圧ＥＧＲ装置は、排気通路に設けられるターボチャージャのタービンよりも排気通路を流れる排ガスの流れ方向の上流側の通路を流れる排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路に設けられるターボチャージャのコンプレッサよりも吸気通路を流れる新気（吸気）の流れ方向の下流側の通路に還流し、吸気通路を流れる新気と混合させるものである。低圧ＥＧＲ装置は、低圧ＥＧＲ通路、低圧ＥＧＲクーラ、及び低圧ＥＧＲバルブを備えており、排気通路におけるタービンよりも排ガスの流れ方向の下流側を流れる排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路におけるコンプレッサよりも新気の流れ方向の上流側の通路に還流し、吸気通路を流れる新気と混合させるものである。ＥＧＲガスを吸気通路に還流する排気再循環を行うことで、内燃機関での燃焼温度が下がり、窒素酸化物の発生が抑えられる。
【０００４】
低圧ＥＧＲ装置によって還流されるＥＧＲガスの温度は、高圧ＥＧＲ装置によって還流されるＥＧＲガスの温度よりも低いため、低圧ＥＧＲ装置においては、高圧ＥＧＲ装置に比べてＥＧＲガスが冷却され易い。低圧ＥＧＲ装置の低圧ＥＧＲクーラでＥＧＲガスが冷却されると、低圧ＥＧＲクーラ内及びその下流側において、ＥＧＲガスに含まれる水分が凝縮することにより凝縮水が発生する。ＥＧＲガスに窒素酸化物や硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれている場合、それら窒素酸化物や硫黄酸化物が凝縮水に溶けることで凝縮水が酸性となる。そして、酸性の凝縮水により、低圧ＥＧＲ装置の構成部品や吸気系部品が腐食するという問題が発生する。
【０００５】
この低圧ＥＧＲ装置で発生する凝縮水の問題に対し、特許文献１では、低圧ＥＧＲ通路における低圧ＥＧＲクーラよりもＥＧＲガスの流れ方向の下流に、凝縮水を溜める凝縮水溜まりを設け、凝縮水溜まりに貯留された凝縮水を、ドレン通路を介して外部へ排出している。
【０００６】
また、特許文献２には、排ガス浄化装置と消音器（マフラ）とを一体化した排ガス浄化装置が開示されており、消音器内に侵入して消音器内に貯留された水を水抜き穴及びドレン管から消音器の外部へ排出することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１８５６１８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１８３５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、低圧ＥＧＲ装置や排ガス浄化装置に水排出機構を設ける場合には、水抜き穴から水分と共に少量ではあるが排ガスが流出することが考えられる。このため、水排出機構を排ガスの温度に耐え得る構造にする必要がある。一般的に、水排出機構は、水抜き穴に接続される金属製の水抜きパイプと、その水抜きパイプに取り付けられて水分をエンジンルームの外部にまで導くホースとから構成されるが、大気への放熱領域を確保するために金属製の水抜きパイプを長くしたり、耐熱性の高い材質を用いてホースを構成したりすると、コストが嵩んでしまうという問題が発生する。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、安価な構成で水分を外部へ排出することができる内燃機関の水排出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する内燃機関の水排出装置は、内燃機関から排出されて排ガス浄化装置を通過した後の排ガスが流れる通路に設けられ、前記通路の内部における水分を前記通路の外部に排出するための水抜き穴と、前記水抜き穴に接続される金属製の第１水抜きパイプと、前記第１水抜きパイプの内径よりも大きい内径を有するとともに前記第１水抜きパイプから排出される水分が流れる金属製の第２水抜きパイプと、前記第２水抜きパイプの端部に接続されるとともに前記第１水抜きパイプ及び前記第２水抜きパイプを通過した水分を外部へ排出するホースと、を備え、前記第２水抜きパイプにおける前記第１水抜きパイプ側の開口部が大気に連通している。
【００１１】
これによれば、排ガス浄化装置を通過した後の排ガスが流れる通路の内部の水分は、水抜き穴、第１水抜きパイプ、第２水抜きパイプ、及びホースを介して外部へ排出される。このとき、水分と共に排ガスも水抜き穴、第１水抜きパイプ、第２水抜きパイプ、及びホースを介して外部へ排出される。第１水抜きパイプ内を通過して第２水抜きパイプ内に流入する排ガスは、第２水抜きパイプにおける第１水抜きパイプ側の開口部から第２水抜きパイプ内に導入される大気によって冷却されながら第２水抜きパイプ内を通過する。よって、排ガスがホース内に流入する前に、排ガスの温度を下げることができるため、大気への放熱領域を確保するために金属製の水抜きパイプを長くしたり、耐熱性の高い材質を用いてホースを構成したりする必要が無い。したがって、安価な構成で水分を外部へ排出することができる。
【００１２】
上記内燃機関の水排出装置において、前記第２水抜きパイプは、前記第１水抜きパイプにおける前記第２水抜きパイプ側の端部と前記第２水抜きパイプにおける前記開口部側の端部とが前記第１水抜きパイプの軸心が延びる方向に間隔が設けられるように、前記第１水抜きパイプに対して前記軸心が延びる方向に離間した状態で配置されているとよい。
【００１３】
これによれば、例えば、第１水抜きパイプにおける第２水抜きパイプ側の端部が第２水抜きパイプにおける第１水抜きパイプ側の開口部の内側に入り込んでいる場合に比べると、第２水抜きパイプにおける第１水抜きパイプ側の開口部から第２水抜きパイプ内に導入される大気の導入量を多くすることができる。したがって、第１水抜きパイプ内を通過して第２水抜きパイプ内に流入する排ガスを、第２水抜きパイプ内に導入される大気によって冷却し易くすることができる。
【００１４】
上記内燃機関の水排出装置において、前記第２水抜きパイプにおける前記開口部は、前記第１水抜きパイプに向かって拡径するフレア形状に形成されているとよい。
これによれば、第１水抜きパイプから排出された水分が、第２水抜きパイプにおける第１水抜きパイプ側の開口部に案内されて第２水抜きパイプ内に流入し易くなるため、第１水抜きパイプから排出される水分が第２水抜きパイプ内に流入されずに外部へ飛散してしまうことを抑制することができる。
【００１５】
上記内燃機関の水排出装置において、前記第２水抜きパイプは、前記第１水抜きパイプにおける前記第２水抜きパイプ側の端部が前記第２水抜きパイプにおける前記開口部側の端部よりも重力方向の下側に位置するように、前記第１水抜きパイプに対して部分的にオーバーラップした状態で配置されているとよい。
【００１６】
これによれば、第１水抜きパイプから排出された水分が第２水抜きパイプ内に流入されずに外部へ飛散してしまうことを抑制することができ、水分を効率良く外部へ排出することができる。
【００１７】
上記内燃機関の水排出装置において、前記第２水抜きパイプにおける前記第１水抜きパイプとオーバーラップする部分には、前記第２水抜きパイプの内部を大気に連通する大気導入孔が形成されているとよい。
【００１８】
これによれば、第２水抜きパイプにおける第１水抜きパイプ側の開口部から第２水抜きパイプ内に導入される大気に加えて、大気導入孔からも第２水抜きパイプ内に大気が導入される。よって、第１水抜きパイプ内を通過して第２水抜きパイプ内に流入する排ガスを、第２水抜きパイプ内に導入される大気によって冷却し易くすることができる。
【００１９】
上記内燃機関の水排出装置において、前記第２水抜きパイプは、前記第２水抜きパイプにおける前記第１水抜きパイプとオーバーラップする部分の内径が前記第２水抜きパイプにおける前記ホースと接続される側の内径よりも大きくなるように形成されているとよい。
【００２０】
これによれば、例えば、第２水抜きパイプにおける第１水抜きパイプとオーバーラップする部分の内径が第２水抜きパイプにおけるホースと接続される側の内径と同じである場合に比べると、第２水抜きパイプにおける第１水抜きパイプ側の開口部から第２水抜きパイプ内に導入される大気の導入量を多くすることができる。したがって、第１水抜きパイプ内を通過して第２水抜きパイプ内に流入する排ガスを、第２水抜きパイプ内に導入される大気によって冷却し易くすることができる。
【００２１】
上記内燃機関の水排出装置において、前記排ガス浄化装置を通過した排ガスが流れる通路として、前記内燃機関に接続された排気通路におけるターボチャージャのタービンを通過した排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路における前記ターボチャージャのコンプレッサよりも吸気の流れ方向の上流側の通路に還流させる低圧ＥＧＲ通路を備え、前記水抜き穴は、前記低圧ＥＧＲ通路を構成する低圧ＥＧＲ配管に設けられており、前記第２水抜きパイプは、前記低圧ＥＧＲ配管に支持されているとよい。
【００２２】
これによれば、第２水抜きパイプが、既存の構成である低圧ＥＧＲ配管に支持されるため、第２水抜きパイプを支持する支持部材を新たに別途設ける必要が無くなり、水排出装置の構成を簡素化することができる。
【００２３】
上記内燃機関の水排出装置において、前記排ガス浄化装置を通過した排ガスが流れる通路として、前記排ガス浄化装置に一体化して設けられたマフラを備え、前記水抜き穴は、前記マフラに設けられており、前記第２水抜きパイプは、前記排ガス浄化装置を前記内燃機関に取り付けるブラケットに支持されているとよい。
【００２４】
これによれば、第２水抜きパイプが、既存の構成であるブラケットに支持されるため、第２水抜きパイプを支持する支持部材を新たに別途設ける必要が無くなり、水排出装置の構成を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、安価な構成で水分を外部へ排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態における内燃機関及びその周辺の模式図。
【図２】排ガス浄化装置及びマフラと内燃機関との位置関係を示す模式図。
【図３】排ガス浄化装置、マフラ、及び低圧ＥＧＲ装置を示す斜視図。
【図４】排ガス浄化装置、マフラ、及び低圧ＥＧＲ装置を示す側面図。
【図５】水排出装置を拡大して示す断面図。
【図６】第２水抜きパイプが上流側配管に支持されている状態を示す斜視図。
【図７】第１水抜きパイプ及び第２水抜きパイプの位置関係を示す断面図。
【図８】別の実施形態における水排出装置を拡大して示す断面図。
【図９】別の実施形態における水排出装置を拡大して示す断面図。
【図１０】別の実施形態における水排出装置を拡大して示す断面図。
【図１１】第２水抜きパイプがブラケットに支持されている状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、内燃機関の水排出装置を具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。本実施形態の内燃機関は、例えば、フォークリフトや建設機械等の産業用車両に搭載されるディーゼルエンジンである。
【００２８】
図１に示すように、内燃機関１０には、新気を内燃機関１０に吸気するための吸気通路１１と、内燃機関１０から排出される排ガスが流れる排気通路２１とが接続されている。
吸気通路１１は、内燃機関１０の各気筒１０ａに新気を分配するためのインテークマニホールド１２を有している。インテークマニホールド１２は、集合管１２ａと、集合管１２ａから分岐して集合管１２ａからの新気を各気筒１０ａにそれぞれ吸気する複数の分岐管１２ｂとを有している。
【００２９】
また、吸気通路１１は、集合管１２ａに接続される吸気配管１３を有している。吸気配管１３の途中には、ターボチャージャ１４のコンプレッサ１４ａが設けられている。吸気配管１３におけるコンプレッサ１４ａよりも吸気配管１３を流れる新気（吸気）の流れ方向の上流側である吸気配管１３の入口には、エアクリーナ１５が設けられている。エアクリーナ１５は、吸気配管１３の入口において吸気配管１３に吸入された新気を清浄化する。吸気配管１３におけるコンプレッサ１４ａよりも新気の流れ方向の下流側には、インタークーラ１６が設けられている。インタークーラ１６は、コンプレッサ１４ａにより圧縮されて昇温した新気を冷却する。
【００３０】
排気通路２１は、各気筒１０ａから排出される排ガスを集合させるためのエキゾーストマニホールド２２を有している。エキゾーストマニホールド２２は、各気筒１０ａから排出される排ガスがそれぞれ流れる複数の分岐管２２ａと、各分岐管２２ａを流れる排ガスを集合させる集合管２２ｂとを有している。
【００３１】
また、排気通路２１は、集合管２２ｂに接続される排気配管２３を有している。排気配管２３の途中には、ターボチャージャ１４のタービン１４ｂが設けられている。ターボチャージャ１４は、排気配管２３を流れる排ガスの排気圧によってタービン１４ｂが回転し、タービン１４ｂの回転に伴ってコンプレッサ１４ａが駆動することにより、吸気通路１１を流れる新気を圧縮して内燃機関１０への過給を行う。
【００３２】
排気配管２３におけるタービン１４ｂよりも排気配管２３を流れる排ガスの流れ方向の下流側には、排ガス浄化装置２４が設けられている。本実施形態の排ガス浄化装置２４は、フィルタ２４ａ（Diesel particulate filter）及びＤＯＣ２４ｂ（酸化触媒）が一体化されて構成されている。フィルタ２４ａは、排気配管２３を流れる排ガスに含まれるＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）を捕集する。ＤＯＣ２４ｂは、フィルタ２４ａよりも排ガスの流れ方向の上流側に配置されている。ＤＯＣ２４ｂは、排ガスのＨＣ（炭化水素）を酸化処理し、ＰＭの燃焼を促進させる触媒である。
【００３３】
排ガス浄化装置２４には、フィルタ２４ａを通過した排ガスが流入するマフラ２５が取り付けられている。よって、マフラ２５は、排ガス浄化装置２４に一体化して設けられている。マフラ２５は、排気通路２１（排気配管２３）の一部を構成し、排気通路２１における排ガス浄化装置２４を通過した後の排ガスが流れる通路を構成している。
【００３４】
マフラ２５は、排ガス浄化装置２４に取り付けられる有底円筒状の本体２５ａと、本体２５ａから突出する排気管２５ｅと、を有している。排気管２５ｅは、排気配管２３（排気通路２１）の一部である。そして、排ガス浄化装置２４のフィルタ２４ａを通過してマフラ２５の本体２５ａ内に流入した排ガスは、排気管２５ｅを介して大気中へ放出される。
【００３５】
図２に示すように、排ガス浄化装置２４及びマフラ２５は、ブラケット２６を介して内燃機関１０に取り付けられている。排ガス浄化装置２４及びマフラ２５は、排気管２５ｅの開口が重力方向の上方を向くように内燃機関１０に対して配置されている。よって、排気管２５ｅはマフラ２５に対して鉛直方向に延びている。
【００３６】
図３に示すように、マフラ２５には、水排出管２７が接続されている。水排出管２７は、排気管２５ｅの開口から入り込んで排気管２５ｅの内部の水分（例えば雨水等）を外部へ排出する。
【００３７】
図１に示すように、排気通路２１におけるタービン１４ｂよりも排ガスの流れ方向の上流側の通路と吸気通路１１におけるコンプレッサ１４ａよりも新気の流れ方向の下流側の通路とは、高圧ＥＧＲ通路３１により接続されている。高圧ＥＧＲ通路３１の上流端は、エキゾーストマニホールド２２に接続されるとともに、高圧ＥＧＲ通路３１の下流端は、吸気配管１３におけるインタークーラ１６よりも新気の流れ方向の下流側の配管に接続されている。高圧ＥＧＲ通路３１は、エキゾーストマニホールド２２を流れる排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気配管１３におけるインタークーラ１６よりも新気の流れ方向の下流側の配管に還流する。
【００３８】
高圧ＥＧＲ通路３１には、高圧ＥＧＲクーラ３２が設けられている。高圧ＥＧＲクーラ３２は、高圧ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスを冷却する。また、高圧ＥＧＲ通路３１における高圧ＥＧＲクーラ３２よりもＥＧＲガスの流れ方向の下流側の通路には、高圧ＥＧＲバルブ３３が設けられている。高圧ＥＧＲバルブ３３は、高圧ＥＧＲ通路３１の流路面積を変更し、吸気通路１１へ還流するＥＧＲガスの流量を調整する。高圧ＥＧＲ通路３１、高圧ＥＧＲクーラ３２、及び高圧ＥＧＲバルブ３３は、排気通路２１におけるタービン１４ｂよりも排ガスの流れ方向の上流側の通路を流れる排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路１１におけるコンプレッサ１４ａよりも下流側の通路に還流し、吸気通路１１を流れる新気と混合させる高圧ＥＧＲ装置３０を構成している。高圧ＥＧＲ装置３０は、ＨＰＬ（High Pressure Loop）−ＥＧＲ装置とも呼ばれる。
【００３９】
排気通路２１におけるタービン１４ｂ及び排ガス浄化装置２４よりも排ガスの流れ方向の下流側の通路と吸気通路１１におけるコンプレッサ１４ａよりも新気の流れ方向の上流側の通路とは、低圧ＥＧＲ通路４１により接続されている。低圧ＥＧＲ通路４１の上流端は、マフラ２５の本体２５ａに接続されるとともに、低圧ＥＧＲ通路４１の下流端は、吸気配管１３におけるコンプレッサ１４ａよりも新気の流れ方向の上流側の配管に接続されている。そして、低圧ＥＧＲ通路４１は、マフラ２５の本体２５ａ内を流れる排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気配管１３におけるコンプレッサ１４ａよりも新気の流れ方向の上流側の配管に還流させる。よって、低圧ＥＧＲ通路４１は、排気通路２１におけるタービン１４ｂよりも排ガスの流れ方向の下流側の通路と吸気通路１１におけるコンプレッサ１４ａよりも新気の流れ方向の上流側の通路とを接続して、排気通路２１を流れる排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路１１に還流させる。低圧ＥＧＲ通路４１は、排ガス浄化装置２４を通過した後の排ガスが流れる通路である。
【００４０】
低圧ＥＧＲ通路４１には、低圧ＥＧＲクーラ４２が二つ設けられている。二つの低圧ＥＧＲクーラ４２は、互いに直列接続されている。各低圧ＥＧＲクーラ４２は、低圧ＥＧＲ通路４１を流れるＥＧＲガスを冷却する。また、低圧ＥＧＲ通路４１における二つの低圧ＥＧＲクーラ４２よりもＥＧＲガスの流れ方向の下流側の通路には、低圧ＥＧＲバルブ４３が設けられている。低圧ＥＧＲバルブ４３は、低圧ＥＧＲ通路４１の流路面積を変更し、吸気通路１１へ還流するＥＧＲガスの流量を調整する。低圧ＥＧＲ通路４１、低圧ＥＧＲクーラ４２、及び低圧ＥＧＲバルブ４３は、排気通路２１におけるタービン１４ｂ及び排ガス浄化装置２４を通過した排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路１１におけるコンプレッサ１４ａよりも新気の流れ方向の上流側の通路に還流し、吸気通路１１を流れる新気と混合させる低圧ＥＧＲ装置４０を構成している。低圧ＥＧＲ装置４０は、ＬＰＬ(Low Pressure Loop)−ＥＧＲ装置とも呼ばれる。
【００４１】
高圧ＥＧＲ装置３０によって還流されるＥＧＲガス及び低圧ＥＧＲ装置４０によって還流されるＥＧＲガスが吸気通路１１を流れる新気と混合する排気再循環を行うことで、内燃機関１０での燃焼温度が下がり、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生が抑えられる。よって、高圧ＥＧＲ装置３０及び低圧ＥＧＲ装置４０は、排ガス中に含まれる窒素酸化物の低減を図るために用いられている。
【００４２】
内燃機関１０は、ＥＣＵ１７によって駆動が制御される。ＥＣＵ１７は、ＣＰＵ（中央処理制御装置）、各種プログラムや各種情報、マップ等を予め記憶したメモリ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えた電子制御ユニットである。また、ＥＣＵ１７は、高圧ＥＧＲバルブ３３及び低圧ＥＧＲバルブ４３と電気的に接続されている。ＥＣＵ１７は、高圧ＥＧＲバルブ３３及び低圧ＥＧＲバルブ４３の開度を制御する。また、ＥＣＵ１７は、外気温を検出する外気温センサ１８と電気的に接続されている。
【００４３】
低圧ＥＧＲ装置４０によって還流されるＥＧＲガスの温度は、高圧ＥＧＲ装置３０によって還流されるＥＧＲガスの温度よりも低いため、低圧ＥＧＲ装置４０においては、高圧ＥＧＲ装置３０に比べてＥＧＲガスが冷却され易い。ＥＧＲガスが冷却されると、ＥＧＲガスに含まれる水分が凝縮することにより凝縮水が発生する場合がある。ＥＧＲガスに窒素酸化物や硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれている場合、窒素酸化物や硫黄酸化物が凝縮水に溶けることで凝縮水が酸性となることが一般的に知られている。
【００４４】
そこで、ＥＣＵ１７は、外気温センサ１８により検出された外気温が、低圧ＥＧＲ通路４１を流れるＥＧＲガスが冷却されて、ＥＧＲガスに含まれる水分が凝縮する可能性のある温度であった場合に、低圧ＥＧＲバルブ４３が閉弁状態となるように低圧ＥＧＲバルブ４３を制御する。低圧ＥＧＲバルブ４３が閉弁状態となると、低圧ＥＧＲ装置４０による排気再循環が禁止され、低圧ＥＧＲ通路４１での凝縮水の発生が未然に防止される。
【００４５】
図４に示すように、低圧ＥＧＲ通路４１を構成する低圧ＥＧＲ配管のうち二つの低圧ＥＧＲクーラ４２よりもＥＧＲガスの流れ方向の上流側の上流側配管４４における排気通路２１との接続口４５が、二つの低圧ＥＧＲクーラ４２よりも重力方向の上側に位置している。上流側配管４４は、接続口４５側の端部がマフラ２５の本体２５ａに接続されるとともに接続口４５とは反対側の端部が二つの低圧ＥＧＲクーラ４２のうちのＥＧＲガスの流れ方向の上流側に位置する低圧ＥＧＲクーラ４２に接続されている。よって、上流側配管４４は、排気通路２１と低圧ＥＧＲクーラ４２とを接続する。上流側配管４４は金属製であり、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製である。
【００４６】
ところで、内燃機関１０においては、内燃機関１０の各気筒１０ａでの爆発工程毎に排気脈動が発生する。この排気脈動の影響により、低圧ＥＧＲバルブ４３が閉弁状態とされて低圧ＥＧＲ装置４０による排気再循環が禁止されている場合であっても、排気通路２１を流れる排ガスの一部が低圧ＥＧＲ通路４１へ流れ込むことがある。排気脈動の影響により低圧ＥＧＲ通路４１へ流れ込んだ排ガスは、低温環境下におかれた低圧ＥＧＲ通路４１内で冷却されて、低圧ＥＧＲ通路４１内における上流側配管４４において凝縮水を発生させる。よって、上流側配管４４は、低圧ＥＧＲバルブ４３を閉弁状態としたときに低圧ＥＧＲ通路４１に流れ込む排ガスに起因する凝縮水を発生させる。このとき、上流側配管４４における排気通路２１との接続口４５が、低圧ＥＧＲクーラ４２よりも重力方向の上側に位置しているため、上流側配管４４内で発生した凝縮水は排気通路２１へ逆流することなく上流側配管４４内に留まる。
【００４７】
図５に示すように、上流側配管４４には、上流側配管４４の内部における水分である凝縮水を外部へ排出する水排出装置５０が設けられている。水排出装置５０は、上流側配管４４に設けられる水抜き穴５１を備えている。水抜き穴５１は、上流側配管４４の内部における凝縮水を上流側配管４４の外部に排出する。水抜き穴５１は、上流側配管４４の外周壁を貫通している。上流側配管４４は、水抜き穴５１が重力方向の下方に向けて開口するようにマフラ２５と低圧ＥＧＲクーラ４２との間に配置されている。
【００４８】
水排出装置５０は、水抜き穴５１に接続される金属製の第１水抜きパイプ５２を備えている。第１水抜きパイプ５２は、上流側配管４４の外周面における水抜き穴５１の周囲から直線状に突出する円管状である。第１水抜きパイプ５２の内側は、水抜き穴５１に連通している。第１水抜きパイプ５２は、上流側配管４４と一体形成されている。よって、第１水抜きパイプ５２は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製である。第１水抜きパイプ５２の内径は４ｍｍである。第１水抜きパイプ５２の外径は６ｍｍである。
【００４９】
水排出装置５０は、第１水抜きパイプ５２の内径よりも大きい内径を有するとともに第１水抜きパイプ５２から排出される凝縮水が流れる金属製の第２水抜きパイプ５３を備えている。第２水抜きパイプ５３は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製の円管状である。第２水抜きパイプ５３の内径は１０ｍｍである。第２水抜きパイプ５３の外径は１２ｍｍである。
【００５０】
図６に示すように、第２水抜きパイプ５３の外周面には、板状の取付部材５４（ブラケット）が設けられている。第２水抜きパイプ５３は、取付部材５４が螺子５４ａにより上流側配管４４のフランジ部４４ｆに取り付けられることにより、取付部材５４を介して上流側配管４４のフランジ部４４ｆに支持されている。
【００５１】
図７に示すように、第１水抜きパイプ５２における水抜き穴５１とは反対側の排出孔５２ａは、第１水抜きパイプ５２の軸心Ｌ１が延びる方向から見たときに、第２水抜きパイプ５３の内側に位置している。
【００５２】
図５に示すように、第２水抜きパイプ５３は、第１水抜きパイプ５２における第２水抜きパイプ５３側の端部５２ｅと、第２水抜きパイプ５３における第１水抜きパイプ５２側の開口部５３ａ側の端部５３ｂとが第１水抜きパイプ５２の軸心Ｌ１が延びる方向に間隔が設けられるように、第１水抜きパイプ５２に対して軸心Ｌ１が延びる方向に離間した状態で配置されている。第１水抜きパイプ５２の軸心Ｌ１が延びる方向において、第１水抜きパイプ５２の端部５２ｅと第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａ側の端部５３ｂとの隙間Ｓ１の寸法は、４ｍｍに設定されている。そして、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａは、隙間Ｓ１を介して大気に連通している。
【００５３】
第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａは、第１水抜きパイプ５２に近づくにつれて徐々に拡径していくフレア形状になっている。よって、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａは、第１水抜きパイプ５２に向かって拡径するフレア形状に形成されている。
【００５４】
水排出装置５０は、第１水抜きパイプ５２及び第２水抜きパイプ５３を通過した凝縮水を外部へ排出するホース５５を備えている。ホース５５は、可撓性を有するゴム製である。ホース５５は、第２水抜きパイプ５３における第１水抜きパイプ５２とは反対側の端部５３ｅに接続されている。ホース５５は、第２水抜きパイプ５３の端部５３ｅをホース５５の内側に強制的に挿し込むことにより、第２水抜きパイプ５３の端部５３ｅに取り付けられている。ホース５５は、凝縮水がエンジンルーム内で飛び散ること無く、凝縮水を外部へ排出するために、エンジンルーム内の限られたスペースで配策されている。
【００５５】
次に、本実施形態の作用について説明する。
上流側配管４４の内部の凝縮水は、水抜き穴５１を介して第１水抜きパイプ５２内に流入し、第１水抜きパイプ５２の排出孔５２ａから自重により第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａに向けて滴下される。このとき、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａが、第１水抜きパイプ５２に向かって拡径するフレア形状に形成されているため、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａの内周面は、第１水抜きパイプ５２の排出孔５２ａから滴下される水を受けることが可能になっている。そして、第１水抜きパイプ５２の排出孔５２ａから滴下された水は、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａに案内されて第２水抜きパイプ５３内に流入し易くなっている。そして、第２水抜きパイプ５３内を流れる水は、ホース５５に流入し、ホース５５を介して外部へ排出される。
【００５６】
また、上流側配管４４を流れる排ガス（ＥＧＲガス）の一部は、凝縮水と共に水抜き穴５１、第１水抜きパイプ５２、第２水抜きパイプ５３、及びホース５５を介して外部へ排出される。第１水抜きパイプ５２内を通過して第２水抜きパイプ５３内に流入する排ガスは、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａから第２水抜きパイプ５３内に導入される大気によって冷却されながら第２水抜きパイプ５３内を通過する。これにより、排ガスは、ホース５５内に流入する前に温度が下がる。そして、温度が下がった排ガスは、凝縮水と共にホース５５を介して外部へ排出される。
【００５７】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａが大気に連通している。水排出装置５０においては、上流側配管４４の内部の凝縮水と共に上流側配管４４を流れる排ガスの一部も水抜き穴５１、第１水抜きパイプ５２、第２水抜きパイプ５３、及びホース５５を介して外部へ排出される。このとき、第１水抜きパイプ５２内を通過して第２水抜きパイプ５３内に流入する排ガスは、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａから第２水抜きパイプ５３内に導入される大気によって冷却されながら第２水抜きパイプ５３内を通過する。よって、排ガスがホース５５内に流入する前に、排ガスの温度を下げることができるため、大気への放熱領域を確保するために金属製の水抜きパイプを長くしたり、耐熱性の高い材質を用いてホース５５を構成したりする必要が無い。したがって、安価な構成で凝縮水を外部へ排出することができる。
【００５８】
（２）第２水抜きパイプ５３は、第１水抜きパイプ５２における第２水抜きパイプ５３側の端部５２ｅと、第２水抜きパイプ５３における第１水抜きパイプ５２側の開口部５３ａ側の端部５３ｂとが軸心Ｌ１が延びる方向に間隔が設けられるように、第１水抜きパイプ５２に対して軸心Ｌ１が延びる方向に離間した状態で配置されている。これによれば、例えば、第１水抜きパイプ５２の端部５２ｅが第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａの内側に入り込んでいる場合に比べると、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａから第２水抜きパイプ５３内に導入される大気の導入量を多くすることができる。したがって、第１水抜きパイプ５２内を通過して第２水抜きパイプ５３内に流入する排ガスを、第２水抜きパイプ５３内に導入される大気によって冷却し易くすることができる。
【００５９】
（３）第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａは、第１水抜きパイプ５２に向かって拡径するフレア形状に形成されている。これによれば、第１水抜きパイプ５２の排出孔５２ａから排出された凝縮水が、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａに案内されて第２水抜きパイプ５３内に流入し易くなるため、第１水抜きパイプ５２の排出孔５２ａから排出される凝縮水が第２水抜きパイプ５３内に流入されずに外部へ飛散してしまうことを抑制することができる。
【００６０】
（４）第２水抜きパイプ５３は、上流側配管４４に支持されている。これによれば、第２水抜きパイプ５３が、既存の構成である上流側配管４４に支持されるため、第２水抜きパイプ５３を支持する支持部材を新たに別途設ける必要が無くなり、水排出装置５０の構成を簡素化することができる。
【００６１】
（５）低圧ＥＧＲ通路４１で発生する凝縮水を水排出装置５０によって外部へ排出することができるため、酸性の凝縮水で上流側配管４４が腐食したり、上流側配管４４を介して酸性の凝縮水が低圧ＥＧＲクーラ４２に流れ込んで低圧ＥＧＲクーラ４２が腐食したりすることを抑制することができる。
【００６２】
（６）第１水抜きパイプ５２の軸心Ｌ１が延びる方向において、第１水抜きパイプ５２の端部５２ｅと第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａ側の端部５３ｂとの隙間Ｓ１の寸法が大きすぎると、第１水抜きパイプ５２の排出孔５２ａから排出される凝縮水が第２水抜きパイプ５３内に流入されずに外部へ飛散し易くなってしまう。かといって、第１水抜きパイプ５２の軸心Ｌ１が延びる方向において、第１水抜きパイプ５２の端部５２ｅと第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａ側の端部５３ｂとの隙間Ｓ１の寸法が小さすぎると、隙間Ｓ１を介して第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａから第２水抜きパイプ５３内に導入される大気の導入量が少なくなってしまう。そこで、本実施形態では、第１水抜きパイプ５２の軸心Ｌ１が延びる方向において、第１水抜きパイプ５２の端部５２ｅと第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａ側の端部５３ｂとの隙間Ｓ１の寸法を４ｍｍに設定した。これによれば、第１水抜きパイプ５２の排出孔５２ａから排出される凝縮水が第２水抜きパイプ５３内に流入されずに外部へ飛散し難くなり、さらには、隙間Ｓ１を介して第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａから第２水抜きパイプ５３内に導入される大気の導入量を多くすることができる。
【００６３】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図８に示すように、第１水抜きパイプ５２及び第２水抜きパイプ５３が、第１水抜きパイプ５２の端部５２ｅが第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａの内側に入り込んだ状態、即ち、第１水抜きパイプ５２と第２水抜きパイプ５３とが部分的にオーバーラップした状態でそれぞれ配置されていてもよい。第２水抜きパイプ５３は、第１水抜きパイプ５２における第２水抜きパイプ５３側の端部５２ｅが第２水抜きパイプ５３における開口部５３ａ側の端部５３ｂよりも重力方向の下側に位置するように、第１水抜きパイプ５２に対して部分的にオーバーラップした状態で配置されている。また、このとき、第２水抜きパイプ５３における第１水抜きパイプ５２とオーバーラップする部分には、第２水抜きパイプ５３の内部を大気に連通する大気導入孔５３ｈが複数形成されていてもよい。これによれば、第１水抜きパイプ５２の排出孔５２ａから排出された凝縮水が第２水抜きパイプ５３内に流入されずに外部へ飛散してしまうことを抑制することができ、凝縮水を効率良く外部へ排出することができる。また、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａから第２水抜きパイプ５３内に導入される大気に加えて、複数の大気導入孔５３ｈからも第２水抜きパイプ５３内に大気が導入される。よって、第１水抜きパイプ５２内を通過して第２水抜きパイプ５３内に流入する排ガスを、第２水抜きパイプ５３内に導入される大気によって冷却し易くすることができる。
【００６４】
○  図９に示すように、第２水抜きパイプ５３は、第２水抜きパイプ５３における第１水抜きパイプ５２とオーバーラップする部分の内径が第２水抜きパイプ５３におけるホース５５と接続される側の内径よりも大きくなるように形成されていてもよい。開口部５３ａは、第１テーパ孔部５３１ａ、第２テーパ孔部５３２ａ、及び第３テーパ孔部５３３ａを有している。開口部５３ａは、第１テーパ孔部５３１ａ、第２テーパ孔部５３２ａ、及び第３テーパ孔部５３３ａが、第２水抜きパイプ５３におけるホース５５側からこの順に連続してなる。第１テーパ孔部５３１ａは、第２テーパ孔部５３２ａに近づくにつれて徐々に拡径していく。第２テーパ孔部５３２ａは、第３テーパ孔部５３３ａに近づくにつれて徐々に拡径していく。第３テーパ孔部５３３ａは、第２テーパ孔部５３２ａから遠ざかるにつれて徐々に拡径していく。これによれば、例えば、第２水抜きパイプ５３における第１水抜きパイプ５２とオーバーラップする部分の内径が第２水抜きパイプ５３におけるホース５５と接続される側の内径と同じである場合に比べると、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａから第２水抜きパイプ５３内に導入される大気の導入量を多くすることができる。したがって、第１水抜きパイプ５２内を通過して第２水抜きパイプ５３内に流入する排ガスを、第２水抜きパイプ５３内に導入される大気によって冷却し易くすることができる。
【００６５】
○  図１０及び図１１に示すように、水排出管２７に代えて、水排出装置５０がマフラ２５に設けられていてもよい。すなわち、上流側配管４４に加えて、マフラ２５にも水排出装置５０が設けられていてもよい。この場合、水排出装置５０は、排気管２５ｅの開口から入り込んだ排気管２５ｅの内部の水分を外部へ排出する。図１０に示すように、排気管２５ｅは、有底円管状であるとともに、マフラ２５の本体２５ａを貫通するように本体２５ａに取り付けられている。排気管２５ｅの底部２５１ｅは本体２５ａ外へ露出している。排気管２５ｅの外周壁には複数の孔２５ｈが形成されている。本体２５ａ内の排ガスは、複数の孔２５ｈを介して排気管２５ｅ内に流入する。排気管２５ｅの底部２５１ｅには、水抜き穴５１が設けられている。よって、水抜き穴５１は、上流側配管４４及びマフラ２５にそれぞれ設けられている。さらに、排気管２５ｅの底部２５１ｅの外面における水抜き穴５１の周囲には、第１水抜きパイプ５２が突出している。図１１に示すように、第２水抜きパイプ５３は、取付部材５４を介してブラケット２６に支持されている。
【００６６】
水排出装置５０においては、排気管２５ｅの内部の水分と共に排気管２５ｅを流れる排ガスの一部も水抜き穴５１、第１水抜きパイプ５２、第２水抜きパイプ５３、及びホース５５を介して外部へ排出される。このとき、第１水抜きパイプ５２内を通過して第２水抜きパイプ５３内に流入する排ガスは、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａから第２水抜きパイプ５３内に導入される大気によって冷却されながら第２水抜きパイプ５３内を通過する。よって、排ガスがホース５５内に流入する前に、排ガスの温度を下げることができるため、大気への放熱領域を確保するために金属製の水抜きパイプを長くしたり、耐熱性の高い材質を用いてホース５５を構成したりする必要が無い。したがって、安価な構成で水分を外部へ排出することができる。
【００６７】
また、第２水抜きパイプ５３が、既存の構成であるブラケット２６に支持されるため、第２水抜きパイプ５３を支持する支持部材を新たに別途設ける必要が無くなり、水排出装置５０の構成を簡素化することができる。
【００６８】
○  図１０及び図１１に示す実施形態において、第２水抜きパイプ５３がブラケット２６に支持されておらず、例えば、第２水抜きパイプ５３を支持する支持部材を新たに別途設けて、支持部材に第２水抜きパイプ５３が支持されていてもよい。
【００６９】
○  水排出装置５０は、上流側配管４４に設けられておらず、マフラ２５にのみ設けられていてもよい。要は、水抜き穴５１は、マフラ２５及び上流側配管４４の少なくとも一方に設けられていればよい。
【００７０】
○  実施形態において、第２水抜きパイプ５３の開口部５３ａが、第１水抜きパイプ５２に向かって拡径するフレア形状に形成されていなくてもよい。
○  実施形態において、第２水抜きパイプ５３が上流側配管４４に支持されておらず、例えば、第２水抜きパイプ５３を支持する支持部材を新たに別途設けて、支持部材に第２水抜きパイプ５３が支持されていてもよい。
【００７１】
○  実施形態において、第１水抜きパイプ５２が上流側配管４４と一体形成されておらず、第１水抜きパイプ５２が上流側配管４４とは別体であってもよく、第１水抜きパイプ５２が上流側配管４４に螺子等で取り付けられていてもよい。
【００７２】
○  実施形態において、第１水抜きパイプ５２の内径及び外径の寸法、及び第２水抜きパイプ５３の内径及び外径の寸法は、特に限定されるものではなく、第２水抜きパイプ５３の内径が、第１水抜きパイプ５２の内径よりも大きければよい。
【００７３】
○  実施形態において、隙間Ｓ１の寸法が、４ｍｍよりも大きくてもよいし、４ｍｍよりも小さくてもよい。
○  実施形態において、水排出装置５０が、例えば、低圧ＥＧＲ通路４１を構成する低圧ＥＧＲ配管のうち二つの低圧ＥＧＲクーラ４２よりもＥＧＲガスの流れ方向の下流側の下流側配管に設けられていてもよい。要は、水抜き穴５１が、下流側配管に設けられていてもよい。
【００７４】
○  実施形態において、低圧ＥＧＲクーラ４２の数は特に限定されるものではなく、例えば１つだけでもよいし３つ以上であってもよい。
○  実施形態において、排ガス浄化装置２４は、ＤＯＣ２４ｂとは別の種類の触媒を有していてもよい。
【００７５】
○  実施形態において、排ガス浄化装置２４とマフラ２５とが一体化されていなくてもよく、排ガス浄化装置２４とマフラ２５とが配管を介して接続されていてもよい。
○  実施形態において、内燃機関１０はディーゼルエンジン以外でもよく、例えばガソリンエンジンでもよい。
【００７６】
○  実施形態において、内燃機関１０は、フォークリフトや建設機械等の産業用車両以外の車両等に搭載されていてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１４…ターボチャージャ、１４ａ…コンプレッサ、１４ｂ…タービン、２１…排気通路、２４…排ガス浄化装置、２５…マフラ、２６…ブラケット、４１…低圧ＥＧＲ通路、４４…低圧ＥＧＲ配管である上流側配管、５０…水排出装置、５１…水抜き穴、５２…第１水抜きパイプ、５２ｅ…端部、５３…第２水抜きパイプ、５３ａ…開口部、５３ｂ…端部、５３ｅ…端部、５３ｈ…大気導入孔、５５…ホース。
【図１】
2018200033.tif 000003
【図２】
2018200033.tif 000004
【図３】
2018200033.tif 000005
【図４】
2018200033.tif 000006
【図５】
2018200033.tif 000007
【図６】
2018200033.tif 000008
【図７】
2018200033.tif 000009
【図８】
2018200033.tif 000010
【図９】
2018200033.tif 000011
【図１０】
2018200033.tif 000012
【図１１】
2018200033.tif 000013