(57)【要約】【課題】  蒸発器において排気から十分な熱エネルギーを受け取ることができ、蒸発器において熱エネルギーを失った排気の一部をその回収された熱エネルギーによって冷却し再循環させるＥＧＲ装置を備えた内燃機関の吸排気装置を提供する。【解決手段】    排気通路７を通過する排気から受熱し排気還流通路３５を通過する排気を冷却する冷却回路５１を備え、排気通路７におけるタービン２５の下流側且つ排気還流通路３５の上流側に設けられ排気からの受熱によって蒸発する媒体を貯蔵する第１蒸発器５２と、その蒸気を駆動流とするエジェクタポンプ５４と、エジェクタポンプから排出される蒸気を冷却し凝縮させ第１蒸発器に媒体を戻す凝縮器５７と、排気還流通路に設けられ媒体を貯蔵しエジェクタポンプの負圧によって貯蔵する媒体の蒸発させ、排気還流通路を流通する排気を冷却する第２蒸発器５５とを備える。【選択図】    図１
2018059418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関本体に接続され、タービンが設けられた排気通路と、
前記内燃機関本体に接続され、前記タービンによって駆動されるコンプレッサが設けられた吸気通路と、
前記排気通路における前記タービンの下流側と前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側とを接続する排気還流通路と、
前記排気通路を通過する排気から受熱し、前記排気還流通路を通過する排気を冷却する冷却回路とを備え、
前記冷却回路が、
前記排気通路における前記タービンの下流側且つ前記排気還流通路の上流側に設けられ、前記排気からの受熱によって蒸発する媒体を貯蔵する第１蒸発器と、
前記第１蒸発器からの蒸気を駆動流とするエジェクタポンプと、
前記エジェクタポンプから排出される蒸気を冷却し凝縮させ、前記第１蒸発器に前記媒体を戻す凝縮器と、
前記排気還流通路に設けられ、前記媒体を貯蔵すると共に、前記エジェクタポンプの負圧によって貯蔵する該媒体の蒸発させることによって、前記排気還流通路を流通する排ガスを冷却する第２蒸発器とを備えることを特徴とする内燃機関の吸排気装置。
【請求項２】
前記内燃機関本体の燃焼室に水を噴射する水噴射装置と、
前記第２蒸発器によって冷却され、前記排気還流通路において凝縮した水を前記水噴射装置に供給する水供給通路とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸排気装置。
【請求項３】
前記水供給通路に設けられたタンクを更に有することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸排気装置。
【請求項４】
前記排気通路における前記第１蒸発器の上流側と前記排気還流通路の下流側とを接続するバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられ、前記第１蒸発器を流通する排気の量を調節するバルブとを更に備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つの項に記載の内燃機関の吸排気装置。
【請求項５】
前記凝縮器は前記内燃機関本体を流通する冷却水を冷却するためのラジエタに接続されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つの項に記載の内燃機関の吸排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸排気装置、特に、排気再循環装置において再循環される排気の冷却回路を備えた吸排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のノッキングの抑制する手法として、内燃機関の排気の一部をＥＧＲガスとして吸入空気に混合し内燃機関の吸気系へ送るＥＧＲ（排気再循環，Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）が知られている。ノッキングは吸気系へ送られるガスの温度が低下するほど抑制されるため、吸気系へ送られるガスの温度を可能な限り下げることが望ましい。内燃機関の排気は高温であるため、このようなＥＧＲを行うためのＥＧＲ装置の多くには排気を冷却するためのＥＧＲクーラが備えられている。
【０００３】
ＥＧＲクーラにおいてＥＧＲガスが周囲の空気により冷却される場合、周囲の空気が高温となるとＥＧＲガスの冷却が不十分となることがある。そのため内燃機関へ送られる圧縮空気および／またはＥＧＲガスを目標低温まで冷却すべく、排気からの熱エネルギーで駆動する冷却回路が提案されている（例えば、特許文献１）。その冷却回路には、蒸気発生器（第１蒸発器）、蒸発器（第２蒸発器）、及びエジェクタポンプが備えられている。内燃機関から排出される高温なガスを第１蒸発器に通過させると、第１蒸発器の内部に貯蔵された冷媒が高圧な蒸気となる。高圧となった冷媒をエジェクタポンプに流入させることによってエジェクタポンプが作動し、第２蒸発器は減圧され、第２蒸発器の内部の温度が低下する。第２蒸発器の温度が低下することによって、第２蒸発器の内部を通過する圧縮空気および／またはＥＧＲガスが冷却される。
【０００４】
また、ＥＧＲガスと吸入空気とが混合するときに、ＥＧＲガスの温度が吸入空気の温度よりも高いとＥＧＲガスに含まれる水分が凝縮し水滴となる。その水滴がＥＧＲ装置のターボチャージャを損傷することがあるため、ＥＧＲガスの温度を少なくとも吸入空気の温度以下とすべくＥＧＲガスのみを冷却する必要がある。特許文献１には第２蒸発器をＥＧＲガスのみを給送する管路に配置し、ＥＧＲガスのみを冷却する冷却回路についても記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１３−５２７３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、第１実施形態として、第１蒸発器にＥＧＲガスを除いた排気を通過させ、第２蒸発器にＥＧＲガスを通過させる冷却回路が記載されている。その冷却回路では、ＥＧＲガスは第１蒸発器を通過せず高温のまま第２蒸発器に流入するため、第２蒸発器を通過するときに十分冷却されない虞がある。更に、特許文献１には、第２実施形態として、第１蒸発器にＥＧＲガスを通過させ、第２蒸発器に第１蒸発器を通過した後のＥＧＲガスを通過させる冷却回路が記載されている。その冷却回路では、第１蒸発器を通過するガスがＥＧＲガスのみであるため、第１蒸発器において得られた熱エネルギーが第２蒸発器の中を通過するＥＧＲガスを冷却するには不十分となる虞がある。
【０００７】
本発明は、以上の背景を鑑み、蒸発器において排気から十分な熱エネルギーを受け取ることができ、蒸発器において熱エネルギーを失った排気の一部をその回収された熱エネルギーによって冷却し再循環させるＥＧＲ装置を備えた内燃機関の吸排気装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、内燃機関（２）の吸排気装置（１）が、内燃機関本体（４）に接続され、タービン（２５）が設けられた排気通路（７）と、前記内燃機関本体に接続され、前記タービンによって駆動されるコンプレッサ（１５）が設けられた吸気通路（６）と、前記排気通路における前記タービンの下流側と前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側とを接続する排気還流通路（３５）と、前記排気通路を通過する排気から受熱し、前記排気還流通路を通過する排気を冷却する冷却回路（５１）とを備え、前記冷却回路が、前記排気通路における前記タービンの下流側且つ前記排気還流通路の上流側に設けられ、前記排気からの受熱によって蒸発する媒体を貯蔵する第１蒸発器（５２）と、前記第１蒸発器からの蒸気を駆動流とするエジェクタポンプ（５４）と、前記エジェクタポンプから排出される蒸気を冷却し凝縮させ、前記第１蒸発器に前記媒体を戻す凝縮器（５７）と、前記排気還流通路に設けられ、前記媒体を貯蔵すると共に、前記エジェクタポンプの負圧によって貯蔵する該媒体を蒸発させることによって、前記排気還流通路を流通する排ガスを冷却する第２蒸発器（５５）とを備えるとよい。
【０００９】
この態様によれば、第１蒸発器が第１蒸発器を通る排気から十分な熱エネルギーを受け取ることができる。第１蒸発器を通った後の排気は対応する熱エネルギーを失っているため、第１蒸発器を通った後の排気の温度は低下している。そのため、第１蒸発器を通った後の排気は第２蒸発器においてより冷却されやすく、内燃機関へ送られるときの混合気の温度がより低下しやすく燃焼温度がより低下するため、よりノッキングが回避される。
【００１０】
また、上記の態様において、前記内燃機関本体の燃焼室に水を噴射する水噴射装置（８２）と、前記第２蒸発器によって冷却され、前記排気還流通路において凝縮した水を前記水噴射装置に供給する水供給通路（８３）とを更に備えるとよい。
【００１１】
この態様によれば、排気還流通路を通過する排気に含まれ第２蒸発器によって冷却されることによって凝縮した水が水噴射装置に供給されるため、水噴射装置に別途水を供給する必要がない。
【００１２】
また、上記の態様において、前記水供給通路に設けられたタンク（８１）を更に有するとよい。
【００１３】
この態様によれば、水噴射装置によって適切なタイミングで適切な量の水が燃焼室内に噴霧される。
【００１４】
また、上記の態様において、前記排気通路における前記第１蒸発器の上流側と前記排気還流通路の下流側とを接続するバイパス通路（４５）と、前記バイパス通路に設けられ、前記第１蒸発器を流通する排気の量を調節するバルブ（４６）とを更に備えるとよい。
【００１５】
この態様によれば、第１蒸発器を流通する排気の量を第１蒸発器において十分冷却することのできる量に調節される。
【００１６】
また、上記の態様において、前記凝縮器は前記内燃機関本体を流通する冷却水を冷却するためのラジエタ（７０）に接続されているとよい。
【００１７】
この態様によれば、内燃機関本体を冷却するためのラジエタが凝縮器の冷却水を冷却するために用いられるため、構成が簡素になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上の構成によれば、蒸発器において排気から十分な熱エネルギーを受け取ることができ、蒸発器において熱エネルギーを失った排気の一部をその回収された熱エネルギーによって冷却し再循環させるＥＧＲ装置を備えた内燃機関の吸排気装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る再循環される排気の冷却回路を有する排気再循環装置を備えた吸排気装置の配管図
【図２】本実施形態に係るエジェクタポンプの断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明による吸排気装置の実施形態を、図１及び図２を参照して説明する。
【００２１】
図１に示されるように、吸排気装置１は内燃機関２を備えた車両３に搭載される。吸排気装置１は内燃機関２の機関本体４に結合し、機関本体４の内部に設けられた各シリンダ５に通じる吸気通路６と排気通路７とを備えている。
【００２２】
吸気通路６は、吸気口１１から、エアクリーナ１２、ターボチャージャ１４のコンプレッサ１５、吸気を冷却するためのインタークーラ１６をこの順に通過し、機関本体４の吸気側に接続された吸気マニホールド１７まで延びている。吸気通路６は吸気マニホールド１７において分岐し、吸気ポート１８を介して各シリンダ５に接続する。以下では、必要に応じて、吸気通路６について、その吸気口１１の側を上流側と記載し、その機関本体４の側を下流側と記載する。
【００２３】
排気通路７は各シリンダ５に連通する排気ポート２１を通過し機関本体４の排気側に接続された排気マニホールド２２を介してひとつに纏められる。排気マニホールド２２において纏められた排気通路７は順に、ターボチャージャ１４のタービン２５、触媒作用によって排気を浄化する排気浄化装置２６、及びマフラー２７を通って、排気口２８にまで延びている。以下では、必要に応じて、排気通路７について、その機関本体４の側を上流側と記載し、その排気口２８の側を下流側と記載する。
【００２４】
吸排気装置１にはＥＧＲ装置３１が設けられている。ＥＧＲ装置３１は、排気通路７のタービン２５及び排気浄化装置２６の下流側であり、且つ、マフラー２７の上流側において排気通路７から分岐し、ＥＧＲバルブ３６とＥＧＲクーラ３７とをこの順に通過し、吸気通路６のエアクリーナ１２の下流側でありコンプレッサ１５の上流側に繋がる排気還流通路３５を備えている。
【００２５】
内燃機関２から排出される排気は排気通路７に沿って上流から下流に向かって流れる。排気マニホールド２２から排出される排気はタービン２５に流入しタービン２５を回転させる。タービン２５を通過した排気は、排気通路７のタービン２５及び排気浄化装置２６の下流側であってマフラー２７の上流側において、排気還流通路３５へ流れ込むＥＧＲガスと、マフラー２７へ流れ込む排気とに分かれる。マフラー２７へ流れ込んだ排気は排気口２８から排出される。
【００２６】
ＥＧＲガスはＥＧＲバルブ３６を通って排気還流通路３５に流入する。排気還流通路３５に流入した排気はその通路に沿って進み、ＥＧＲクーラ３７において空気或は水等によって冷却され、吸気通路６のエアクリーナ１２の下流側でありコンプレッサ１５の上流側において吸気通路６に流入する。吸気通路６に流入したＥＧＲガスは、吸気口１１から入り、エアクリーナ１２によって浄化された空気と混合され混合ガスとなる。混合ガスは吸気通路６に沿って上流から下流に流れコンプレッサ１５に入り、タービン２５の回転によって駆動するコンプレッサ１５によって圧縮される。圧縮された混合ガスは、インタークーラ１６によって冷却され、吸気マニホールド１７を通って吸気ポート１８によってシリンダ５ごとに分岐されシリンダ５へ流入する。このように、ＥＧＲ装置３１は排気の一部を空気と混合した後、シリンダ５に導入することによって、吸気中の酸素濃度が下がり燃焼温度が低減されるため、ノッキングの発生が抑えられる。
【００２７】
ＥＧＲ装置３１は、コンプレッサ１５の上流とタービン２５の下流とが排気還流通路３５によって接続されたいわゆる低圧ＥＧＲ装置である。低圧ＥＧＲ装置は、コンプレッサ１５の下流とタービン２５の上流とが排気還流通路３５によって接続された高圧ＥＧＲ装置に比べて過給圧の影響を受けずにＥＧＲガスを吸気通路６に導入できる利点がある。
【００２８】
吸排気装置１にはＥＧＲガスを冷却するための冷却回路５１が設けられている。冷却回路５１は、排気からの受熱によって蒸気となる媒体を貯蔵する第１蒸発器５２、第１蒸発器５２に接続され第１蒸発器５２からの蒸気を駆動流とするエジェクタポンプ５４、エジェクタポンプ５４によって発生する負圧によって吸引される第２蒸発器５５、及びエジェクタポンプ５４に接続され、エジェクタポンプ５４から排出される媒体を凝縮温度まで冷却する凝縮器５７を備える。
【００２９】
第１蒸発器５２は排気通路７においてタービン２５及び排気浄化装置２６の下流であり、且つ、排気通路７と排気還流通路３５との分岐地点よりも上流に設けられている。その間の排気通路７が第１蒸発器５２の内部を通過し、その排気通路７を通過する排気が第１蒸発器５２に貯蔵された媒体と熱交換する。つまり、第１蒸発器５２の内部を通過する配管に高温である排気が通過すると、第１蒸発器５２の内部に貯蔵された媒体は受熱する。
【００３０】
第１蒸発器５２の内部に貯蔵された媒体は排気からの受熱によって蒸気となる。特に、第１蒸発器５２が排気通路７と排気還流通路３５との接続点よりも上流に設けられているため、内燃機関２から排出される全ての排気を第１蒸発器５２の内部を通過させることができる。そのため、第１蒸発器５２は内燃機関２から排出される排気から十分な量の熱を受けとることが可能である。第１蒸発器５２に貯蔵された媒体は排気からの十分な熱を受け取り、媒体の温度が蒸発温度に達し、媒体が蒸発する。媒体の蒸発によって第１蒸発器５２の内部は高圧となる。蒸発し高圧となった媒体はエジェクタポンプ５４に送られる。同時に、第１蒸発器５２を通過した排気は第１蒸発器５２に貯蔵された媒体によって熱が奪われるため、その温度が低下する。
【００３１】
本実施形態では、第１蒸発器５２に貯蔵される媒体として水が用いられている。水は蒸発潜熱が大きく、危険性が小さいという利点がある。
【００３２】
図２に示されるように、エジェクタポンプ５４は、駆動流入口６１と、駆動流入口６１に管によって接続された絞り部分であるノズル６２と、吸引口６３と、吸引口６３に接続されノズル６２から噴射する高い流速の媒体と吸引口６３から吸引された媒体とを混合する混合部６４と、混合部６４に管状に接続され混合部６４から離れるにつれてその内径が漸次大きくなる拡張部６５とを備える。エジェクタポンプ５４に送られた高圧な媒体はエジェクタポンプ５４の駆動流入口６１から流入し、エジェクタポンプ５４の内部に設けられた絞り部分であるノズル６２を通って混合部６４に到達する。ノズル６２を通過するとき媒体の流れの断面積は小さくなるため、ノズル６２、及びノズル６２の出口を通過する媒体の流速は高くなり、本実施形態では超音速に達する。ノズル６２の出口近傍の媒体の圧力はベンチュリ効果によって低下し負圧となる。混合部６４を通過した媒体は拡張部６５に流れ込み、拡張部６５において媒体は流速が小さくなると共にその圧力が上昇する。拡張部６５を通過した媒体は凝縮器５７へ送られる。
【００３３】
エジェクタポンプ５４において媒体が等エンタルピ的な断熱自由膨張ではなく等エントロピ的に断熱膨張するようにノズル６２を構成することが好ましい。媒体が等エントロピ的に断熱膨張することによって、断熱自由膨張の場合に起こるエントロピ変化が回収され、回収されたエントロピがエジェクタポンプ５４のポンプとして機能するための仕事として用いられるためエネルギー効率が高くなる。
【００３４】
凝縮器５７に送られた媒体は、凝縮器５７の内部を通過するときにファン又は冷却水によって冷却され凝縮器５７の内部で凝縮する。このとき、ラジエタ７０を新たに設け、凝縮器５７とラジエタ７０との間を冷却水が循環するように構成してもよい。また、想像線で示されるように機関本体４を冷却するために用いられる冷却水を冷却するラジエタ７０と凝縮器５７とを接続し、機関本体４を冷却するために用いられる冷却水を用いて凝縮器５７を冷却するように構成してもよい。このとき、ラジエタ７０が凝縮器５７によって昇温した冷却水を冷却するために用いられため、凝縮器５７を冷却するためのラジエタ７０を新たに設ける必要がなく構成が簡素になる。
【００３５】
凝縮器５７で凝縮した媒体はリザーバタンク７１に送られる。リザーバタンク７１の下端は、バルブ７１ｖ、補助ポンプ７２及び液面保持ポンプ７３をこの順に介して第１蒸発器５２に接続されている。リザーバタンク７１において液体となっている媒体は補助ポンプ７２と液面保持ポンプ７３との駆動によって第１蒸発器５２に戻される。
【００３６】
第２蒸発器５５は排気還流通路３５のＥＧＲクーラ３７と排気還流通路３５及び吸入通路の接続部との間に設けられ、その排気還流通路３５の一部を内部に通過させるように設けられている。第２蒸発器５５はその内部に第１蒸発器５２と同じ媒体を貯蔵し、その排気還流通路３５は、第２蒸発器５５において、その内部を通過する排気と第２蒸発器５５に貯蔵された媒体とが熱交換するように構成されている。
【００３７】
第２蒸発器５５はその上部において、吸引量調節バルブ７４、及び、オイルミスト除去を行うデミスタ７５を介してエジェクタポンプ５４の混合部６４の下部に設けられた吸引口６３に接続している。エジェクタポンプ５４の駆動流入口６１に高圧となった媒体の流入し混合部６４が負圧となると、混合部６４に吸引口６３を介して接続された第２蒸発器５５が減圧される。同時に、第２蒸発器５５が減圧されることによって、第２蒸発器５５の内部の媒体の温度が低下する。第２蒸発器５５の内部の媒体の温度が低下すると、第２蒸発器５５の内部を通過する排気還流通路３５を通るＥＧＲガスが冷却される。
【００３８】
第２蒸発器５５は補助ポンプ７２と液面保持ポンプ７３との間に液面保持バルブ７６を介して接続されている。第２蒸発器５５がエジェクタポンプ５４によって減圧されるため、第２蒸発器５５の内部の媒体が蒸発し、第２蒸発器５５の内部の媒体の量が減少する。必要に応じて、補助ポンプ７２が駆動し液面保持バルブ７６が開かれることによって、リザーバタンク７１から第２蒸発器５５に媒体が供給される。
【００３９】
内燃機関２の排気の熱によって第１蒸発器５２に貯蔵された媒体は蒸発して高圧となる。高圧となった媒体がエジェクタポンプ５４に入ることによって第２蒸発器５５が減圧される。第２蒸発器５５の減圧によってＥＧＲガスが冷却される。エジェクタポンプ５４から送出された媒体は凝縮器５７で液体となり第１蒸発器５２へ戻される。このように、内燃機関２には、第１蒸発器５２、エジェクタポンプ５４、第２蒸発器５５及び凝縮器５７を備え、排出される排気から受熱することによってＥＧＲガスを冷却する冷却回路５１が形成されている。
【００４０】
内燃機関２には更に媒体を貯留可能な凝縮水回収タンク８１と、シリンダ５の内部に水を噴射するための水噴射装置８２とを備える。凝縮水回収タンク８１はＥＧＲクーラ３７と第２蒸発器５５を通過する排気還流通路３５とに接続されている。水噴射装置８２は水供給通路８３を介して凝縮水回収タンク８１の下部に接続されている。
【００４１】
次に、再循環される排気の冷却回路５１を有するＥＧＲ装置３１を備えた吸排気装置１の効果について説明する。リザーバタンク７１に蓄えられた媒体は、補助ポンプ７２、液面保持ポンプ７３、第１蒸発器５２、エジェクタポンプ５４、及び凝縮器５７を介して、又は、補助ポンプ７２、液面保持ポンプ７３、第２蒸発器５５、吸引量調節バルブ７４、デミスタ７５、及び凝縮器５７を介して、リザーバタンク７１に戻される。よって、媒体が外部に出入りせず循環するサイクル（回路）が構成されている。
【００４２】
内燃機関２から排出される排気から受熱することによって第１蒸発器５２から媒体が蒸発して高圧となり、高圧となった媒体がエジェクタポンプ５４に入ることによって第２蒸発器５５が減圧される。第２蒸発器５５の減圧によってＥＧＲガスが冷却される。エジェクタポンプ５４から送出された媒体は凝縮器５７で液体となり第１蒸発器５２へ戻される。このように、内燃機関２には、第１蒸発器５２、エジェクタポンプ５４、第２蒸発器５５及び凝縮器５７を備え、第１蒸発器５２が内燃機関２から排出される排気から受熱することによってＥＧＲガスを冷却する冷却回路５１が形成されている。排気から受熱することによって冷却回路５１は駆動するために要するエネルギーを取得するため、別途車両３に冷却回路５１の駆動に要する電源等を取り付ける必要がない。また、排気口２８から排出された排気から駆動するためのエネルギーを取得しているため、別途冷却回路５１を駆動させるためのエネルギー源を車両３に搭載した場合に比べてエネルギー効率が良いという利点がある。
【００４３】
排気還流通路３５と排気通路７との分岐地点とマフラー２７との間に第１蒸発器５２を設けることによって冷却回路５１を構成することも考えられる。しかしながら、この場合は第１蒸発器５２にはＥＧＲガスを除いた排気が通過し、第２蒸発器５５には第１蒸発器５２を通過する排気以外のＥＧＲガスが通過する。これに対して、本実施形態の冷却回路５１において、第２蒸発器５５を通過するＥＧＲガスはすでに第１蒸発器５２を通過し冷却されている。よって、本実施形態の冷却回路５１において第２蒸発器５５に入るＥＧＲガスの温度は、排気再循環通路に第１蒸発器５２が設けられた冷却回路５１において第２蒸発器５５を通過するＥＧＲガスの温度よりも低くすることができ、冷却されたＥＧＲガスの温度もより低くなる。
【００４４】
また、第１蒸発器５２を、ＥＧＲバルブ３６とＥＧＲクーラ３７との間に設けることによって冷却回路５１を構成することも考えられる。しかしながら、この場合は第１蒸発器５２にはＥＧＲガスが通過し、第２蒸発器５５には第１蒸発器５２を通過した後のＥＧＲガスが通過する。一方、本実施形態の第１蒸発器５２には内燃機関２から排出される全ての排気が通過するため、第１蒸発器５２は遥かに多くの熱を受け取ることができる。そのため、第１蒸発器５２にから蒸発する媒体の圧力がより高められ第２蒸発器５５が第１蒸発器５２によってより強く吸引される。よって、第２蒸発器５５を通過するＥＧＲガスがより冷却されその温度がより低くなる。
【００４５】
一般に内燃機関２の排気には、燃料の燃焼によって発生した水分が多量に含まれている。従って、ＥＧＲガスを冷却すると、ＥＧＲガスに含まれる水が容易に凝縮する。ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ３７を通過するとき、ＥＧＲガスに含まれる水分は凝縮し水となる。ＥＧＲガスが第２蒸発器５５を通過するときもまた、ＥＧＲガスに含まれる水分は第２蒸発器５５によって冷却されるため凝縮し水となる。凝縮した水は凝縮水回収タンク８１に流入し、その内部に貯蔵される。その貯蔵された水が水供給通路８３を介して水噴射装置８２に運ばれ、その水がシリンダ５に噴霧される。そのため、別途車両３にシリンダ５に噴霧するために水を供給する必要がない。シリンダ５の内部の燃焼室に噴霧された水によって燃焼温度が低下し、ＮＯｘの発生やノッキングが防止される。また、凝縮水回収タンク８１に噴霧するための水が貯蔵されているため、水噴射装置８２によって適切なタイミングで適切な量の水を燃焼室内に噴霧することが可能となる。
【００４６】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。排気通路７において排気浄化装置２６と第１蒸発器５２との間と、第１蒸発器５２とマフラー２７との間とを繋ぐバイパス通路４５が設けられていてもよい。バイパス通路４５には、そのバイパス通路４５を通過する排気の量を連続的に調節するためのバイパスバルブ４６が設けられている。
【００４７】
バイパス通路４５に設けられたバイパスバルブ４６を用いて、第１蒸発器５２に流入する排気の量が調節される。一方、第１蒸発器５２に流入する排気の量が減ると、第１蒸発器５２を通過した後の排気の温度は低下する場合がある。その場合は、排気還流通路３５を通過し第２蒸発器５５に入るＥＧＲガスの温度も低下する。よって、エジェクタポンプ５４の吸引によって、より温度の低いＥＧＲガスを機関本体４に供給することが可能となる。
【００４８】
しかし、バイパス通路４５を通過する排気の量が減ると第１蒸発器５２が受け取るエネルギーも減少するため、エジェクタポンプ５４の吸引力が低下する。エジェクタポンプ５４の吸引力の低下によって、第２蒸発器５５の中の媒体が失うエネルギーも減少する。そのため、第２蒸発器５５に流入するときのＥＧＲガスの温度は低くても、冷却回路５１によって十分冷却されず、第２蒸発器５５を通過した後のＥＧＲガスの温度が十分下がらない虞がある。そのときは、ＥＧＲバルブ３６の開度を大きくし、バイパスバルブの開度を小さくすればよい。
【００４９】
内燃機関２に掛かる負荷に応じて、十分な量のＥＧＲガスを確保するため、ＥＧＲバルブ３６の開度のみならずバイパスバルブ４６の開度を調節しなければならない場合がある。このように、ＥＧＲバルブ３６の開度とバイパスバルブ４６の開度とが、複数の要因によって関連しうる場合には、図示しない制御装置によって、バイパスバルブ４６の開度とＥＧＲバルブ３６の開度とが連動して制御されるように構成されるとよい。
【符号の説明】
【００５０】
１      ：吸排気装置
２      ：内燃機関
４      ：機関本体
６      ：排気通路
７      ：吸気通路
１５    ：コンプレッサ
２５    ：タービン
３５    ：排気還流通路
４５    ：バイパス通路
４６    ：バイパスバルブ
５１    ：冷却回路
５２    ：第１蒸発器
５４    ：エジェクタポンプ
５５    ：第２蒸発器
５７    ：凝縮器
７０    ：ラジエタ
８１    ：凝縮水回収タンク
８２    ：水噴射装置
８３    ：水供給通路
【図１】
2018059418.tif 000003
【図２】
2018059418.tif 000004