(57)【要約】【課題】排水路の途中に設けられた開閉弁の開閉動作を適正に制御し、トルク低下や出力低下を防止することが可能な内燃機関の排水制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関１の排気通路ＥＲ上に配置されるＮＯｘトラップ触媒１８の上流側に形成された拡径部１９２と、内燃機関の吸気通路ＩＲに一端が、ＮＯｘトラップ触媒の排気通路上流側に他端２８２がそれぞれ接続されて吸気通路内の凝縮水を排気通路に排出する排水路ｗｒと、を備え、ＮＯｘトラップ触媒１８の上流側排気管５０１の後端部は拡径部１９の拡径前部１９２内に延長管部５０１１として延出し、排水路ｗｒの他端は、延長管部５０１１の外周壁と拡径前部１９２の内周壁との間に設けられる部屋Ｅに接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路上に配置される排気後処理手段の上流側に形成された拡径部と、
前記内燃機関の吸気通路に一端が、前記排気後処理手段の排気通路上流側に他端がそれぞれ接続されて前記吸気通路内の凝縮水を前記排気通路に排出する排水路と、
を備え、
前記排気後処理手段の上流側排気管の後端部は前記拡径部の拡径前部内に延長管部として延出し、
前記排水路の他端は、前記延長管部の外周壁と前記傾斜拡径部の内周壁との間に設けられる部屋に接続される、
ことを特徴とする内燃機関の吸気路排水装置。
【請求項２】
前記延長管部の後端縁を前記傾斜拡径部に接合することで前記部屋が排気路から区画される、
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排水装置。
【請求項３】
前記傾斜拡径部はコーン形状の傾斜部を成し、
前記部屋は、前記延長管部の後端が前記延長管部の径方向外側に延出して形成される延出部と、前記傾斜部の内周壁が接合されて形成される、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の排水装置。
【請求項４】
前記部屋と前記拡径部内部とを区画する隔壁の重力方向最下部に下部開口部が形成された、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の排水装置。
【請求項５】
前記部屋と前記拡径部内部とを区画する隔壁に上部開口部が形成され、
前記上部開口部は前記排水路の前記他端と前記拡径部との接続位置より重力方向下側に配設される、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の内燃機関の排水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の内燃機関に関し、詳しくは吸排気中から水分を排水する排水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガス浄化方法として、ＮＯｘトラップ触媒を用いたものが知られている。ＮＯｘトラップ触媒は、排気中のＮＯｘを酸化雰囲気中で捕捉し、捕捉したＮＯｘを還元雰囲気中で放出してＮ２等に還元することでＮＯｘの排出濃度を低減している。また、ディーゼルエンジン搭載車には、排気中の粒子状物質（ＰＭ）を除去するフィルタ装置が設けられており、ＮＯｘトラップ触媒はその耐熱性や配置スペースの観点から、一般的にフィルタ装置の下流側に配置されている。
【０００３】
さらに、排気の一部を吸気側に戻すことで燃焼室の燃焼温度を下げ、排気中のＮＯｘを低減させる排気再循環（ＥＧＲ）方式が知られている。ＥＧＲ方式には、過給機のタービン上流側排気通路からコンプレッサ下流側吸気通路に排気を戻す高圧ＥＧＲ方式と、タービン下流側で酸化触媒及びフィルタ装置下流側の排気通路からコンプレッサ上流側吸気通路に排気を戻す低圧ＥＧＲ方式とがある。ここで、低圧ＥＧＲ装置及びインタークーラ等の冷却手段を備えた内燃機関では、排気を含む吸気が冷却手段を通過して冷却される際に結露して凝縮水が発生する。この凝縮水が吸気と共に吸気通路から燃焼室に送られると、ウォーターハンマを引き起こしてしまう虞がある。
【０００４】
上述の問題を解決する内燃機関の排気浄化装置の一例が「特許文献１」に開示されている。この排気浄化装置では、インタークーラで発生した凝縮水を貯留する貯留タンクと、凝縮水を加熱して水蒸気とする加熱装置と、貯留タンクと触媒上流側の排気通路とに接続された水蒸気供給路とを有し、凝縮水を水蒸気に変えて触媒の上流側排気通路に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８０７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の技術では、凝縮水が燃焼室に送られてウォーターハンマを引き起こすことが防止されているが、凝縮水を加熱して水蒸気とする加熱装置が必要となり、同装置の装着によりコスト増、スペース確保等の問題が生じ易い。そこで、インタークーラで発生した凝縮水をＮＯｘトラップ触媒の上流側排気管へ排出するために凝縮水排出通路を設置するという構成を採ることが考えられる。
この場合、凝縮水排出通路の出口より排出された凝縮水がその下流に配備のＮＯｘトラップ触媒に流動して、その凝縮水により触媒が急冷されると、熱応力により担体割れが生じ易くなり、排ガスが悪化するという問題がある。
【０００７】
更に、凝縮水排出通路の出口より排出される凝縮水の排出量はエンジンの運転域により異なり、特に、最大量の凝縮水の排出がある場合でも、その凝縮水の加熱を十分に行なうことで、ＮＯｘトラップ触媒の凝縮水の低温化に起因する担体割れのリスクを低減できるような構成を採ることが望まれている。
【０００８】
本発明は上述の問題を解決するもので目的とするのは、凝縮水排出通路より排出された凝縮水がＮＯｘトラップ触媒を急冷しないような構成を採ることで担体割れのリスクを低減できる内燃機関の排水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、内燃機関の排気通路上に配置される排気後処理手段の上流側に形成された拡径部と、前記内燃機関の吸気通路に一端が、前記排気後処理手段の排気通路上流側に他端がそれぞれ接続されて前記吸気通路内の凝縮水を前記排気通路に排出する排水路と、を備え、前記排気後処理手段の上流側排気管の後端部は前記拡径部の拡径前部内に延長管部として延出し、前記排水路の他端は、前記延長管部の外周壁と前記傾斜拡径部の内周壁との間に設けられる部屋に接続される、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の排水装置において、前記延長管部の後端縁を前記傾斜拡径部に接合することで前記部屋が排気路から区画される、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の内燃機関の排水装置において、前記傾斜拡径部はコーン形状の傾斜部を成し、前記部屋は、前記延長管部の後端が前記延長管部の径方向外側に延出して形成される延出部と、前記傾斜部の内周壁が接合されて形成される、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の排水装置において、前記部屋と前記拡径部内部とを区画する隔壁の重力方向最下部に下部開口部が形成された、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の内燃機関の排水装置において、前記部屋と前記拡径部内部とを区画する隔壁に上部開口部が形成され、前記上部開口部は前記排水路の前記他端と前記拡径部との接続位置より重力方向下側に配設される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明は、延長管部と傾斜拡径部との間に設けた部屋に吸気通路の水を排水路より流入させ、排気管により部屋に滞留した水の加熱、蒸発を図った上で下流側の排気後処理手段に流下するので、凝縮水は排気後処理手段を通過して排出することができる。さらに、排水路から排出された凝縮水が一旦部屋に滞留するため、排水路から排出される凝縮水の量が急激に増減しても、凝縮水が一気に排気後処理手段に流入して排気後処理手段の目詰まりあるいは触媒の担体割れのリスクを低減できる。
【００１５】
請求項２の発明は、排水路から排出された凝縮水を、拡径部の内周壁と延長管部の外周壁及び後端縁とで形成された部屋の内部に流入させ、次いで部屋から凝縮水を下流側の排気後処理手段に流下できるので、拡径部内に別途に別部材で形成される隔壁を設けることなく凝縮水を滞留させる部屋を形成できるとともに、滞留した凝縮水を延長管部および拡径部の熱で確実に昇温させて凝縮水の蒸発を図ることができる。これにより、排気後処理手段の目詰まりあるいは触媒の担体割れのリスクを更に低減できる。
【００１６】
請求項３の発明は、延長管部の後端が径方向外側に延出して形成された延出部と、拡径部のコーン形状の傾斜部の内周壁とを接合させることで、排気路より区画された部屋を比較的大きな容量として水の滞留を容易化し、加熱、蒸発を容易化できる。
【００１７】
請求項４の発明は、重力方向で最下部に設けた下部開口部より部屋に滞留する水を確実に排水するので、排水路から排出される凝縮水の量が急激に増減しても、部屋内に滞留した凝縮水を一定量ずつ下流側の排気後処理手段に流下させることができる。さらに、排水路から排出された凝縮水を、一旦部屋に滞留させるので、確実に、凝縮水の加熱、蒸発を図ることが出来る。したがって、排気後処理手段の目詰まりあるいは触媒の担体割れのリスクを低減することができる。
【００１８】
請求項５の発明は、開口部が部屋の滞留水の水面を排水路の部屋側の開口より下側に保持する。つまり、凝縮水が一定以上部屋に貯留された際は、下部開口部とともに開口部からも凝縮水が排出される。また、開口部によって部屋と拡径部の内部が連通するので、部屋内に凝縮水が滞留しても部屋内の気圧が上がらず、したがって凝縮水が排水路内に逆流することを防ぐことができる。これにより、吸気通路の凝縮水の流量を調整しつつ、確実に排水路から部屋側に排出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の内燃機関の排水装置を搭載する車載用ディーゼルエンジンの吸排気系の全体構成図である。
【図２】図１の内燃機関の排水装置で用いる触媒コンバーターの前部の拡大部分切欠断面図である。
【図３】図２の内燃機関の排水装置で用いる触媒コンバーターを示し、（ａ）は図２中のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図２中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態の内燃機関の排水装置で用いる触媒コンバーターを示し、（ａ）は触媒コンバーターの前部の拡大部分切欠断面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を適用した内燃機関の排水装置について、以下の図面を用いて解説する。
本発明は、要するに、吸気通路に生じた凝縮水を排気通路の触媒装置の上流側に排水させる際に触媒装置が破損することを防止できる排水分散構成を特徴とする。
ここでは、本発明の内燃機関の排水装置を車載用ディーゼルエンジンの給排気系に適用した場合を実施形態１として説明する。
【００２１】
実施形態１の内燃機関の排水装置が搭載された車載用ディーゼルエンジン（以下エンジンという）１は本体中央部を成すシリンダブロック２を備え、その上部にシリンダヘッド３を設ける。シリンダヘッド３の吸気側には吸気通路ＩＲを構成する吸気管４が、排気側には排気通路ＥＲを構成する排気管５がそれぞれ接続されている。シリンダヘッド３には、コモンレール１３を介して燃料噴射ポンプ１４が接続されている。更に、シリンダヘッド３には、一端をエアフィルタ６よりも下流側の吸気管４に接続されたブローバイガスを排出するブローバイガス通路２１の他端が接続されている。
【００２２】
吸気管４には、吸気通路ＩＲの上流側からエアフィルタ６、低圧スロットル弁７、低圧ＥＧＲバルブ８、過給機であるターボチャージャ９の図示しないコンプレッサ、インタークーラ１０、高圧スロットル弁１１、高圧ＥＧＲバルブ１２等が設けられている。
排気管５には、シリンダブロック２側である排気通路の上流側からターボチャージャ９の図示しないタービン、酸化触媒１５及び排気フィルタとしてのフィルタ装置１６が設けられている。
【００２３】
酸化触媒１５は、例えば白金のような貴金属触媒を担持しており、排気中のＮＯをＮＯ２に転換する作用と、排気中のＨＣやＣＯ等の有害成分を酸化させる作用とを有している。ＮＯ２はＮＯよりも酸化作用が強く、ＮＯ２によってフィルタ装置１６に捕獲された粒子状物質（ディーゼル・パティキュレート）の酸化反応が促進される。また、このＮＯ２は後述するＮＯｘトラップ触媒１８で還元除去される。フィルタ装置１６は排気中の粒子状物質を捕獲するフィルタ装置（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）であり、捕獲された粒子状物質はＮＯ２の強力な酸化作用で燃焼除去される。
【００２４】
フィルタ装置１６の下流側には、排気中の酸素濃度量を検知する酸素濃度センサ（ＬＡＦＳ）１７が設けられており、その下流側に触媒であるＮＯｘトラップ触媒１８を内蔵した触媒コンバーター１９が、さらにその下流側に酸素濃度センサ２０が設けられている。排気通路ＥＲ上に配置される排気後処理手段であるＮＯｘトラップ触媒１８は、酸化雰囲気においてＮＯｘを捕捉し、捕捉したＮＯｘを例えばＨＣやＣＯ等を含む還元雰囲気中で放出して窒素（Ｎ２）に還元する機能を有する浄化装置である。つまり、酸化触媒１５で生成されたＮＯ２及び酸化触媒１５で酸化されずに排気ガス中に残存するＮＯを捕捉し、窒素（Ｎ２）に還元して放出する。
【００２５】
高圧ＥＧＲバルブ１２の下方には、高圧ＥＧＲ管２３と高圧ＥＧＲクーラ２４とを有する高圧ＥＧＲ装置２２が配設されている。高圧ＥＧＲ管２３は、その一端を高圧スロットル弁１１とシリンダヘッド３との間の吸気管４に、その他端をシリンダヘッド３とターボチャージャ９のタービンとの間の排気管５にそれぞれ接続されており、その途中には高圧ＥＧＲクーラ２４が設けられている。高圧ＥＧＲ管２３の一端は、高圧ＥＧＲバルブ１２によって開閉される。
【００２６】
低圧ＥＧＲバルブ８の下方には、低圧ＥＧＲ管２６と低圧ＥＧＲクーラ２７とを有する排気再循環装置としての低圧ＥＧＲ装置２５が配設されている。低圧ＥＧＲ管２６は、その一端を低圧スロットル弁７とターボチャージャ９のコンプレッサとの間の吸気管４に、その他端をフィルタ装置１６とＮＯｘトラップ触媒１８との間の排気管５にそれぞれ接続されており、その途中に低圧ＥＧＲクーラ２７が設けられている。低圧ＥＧＲ管２６の一端は、低圧ＥＧＲバルブ８によって開閉される。
【００２７】
次に、吸気通路ＩＲ内に生じた凝縮水を排水路ｗｒを通して排気通路ＥＲ内に流出させる本発明の実施形態１に係る内燃機関の排水装置Ｍ１を説明する。
ここでの排水路ｗｒはその一端の流入口２８１がインタークーラ下流側であってインタークーラ１０と高圧スロットル弁１１との間の吸気管４に接続され、排気後処理手段であるＮＯｘトラップ触媒１８の排気路上流側に他端の排水口２８２が接続される。
なお、排水路ｗｒの一端の接続位置は、インタークーラ１０と高圧スロットル弁１１の間の吸気管４に限定されず、例えばシリンダブロック２の下流側の排気管５上流側に接続されてもよい。これにより、内燃機関のアイドリング中に排気管５の内部で発生した凝縮水を排水路を通じて排出することができる。
この排水管２８の途中には開閉弁２９が配設され、開閉弁２９にはこの開閉弁の開閉制御を行なう制御手段３０が接続される。
【００２８】
制御手段３０は、上述したように、排水管２８内に貯留された凝縮水の量が一定量に達したり、エンジン１の運転時間や走行距離が一定値に達した場合に開閉弁２９を開弁し、排水管２８内の凝縮水を触媒コンバーター１９を介して車外に排出する機能を備える。更に、制御手段３０は排水管２８から凝縮水が抜けて酸素濃度センサ２０が排水管２８を通じて漏出する吸気ガス内の酸素濃度を検出して、これがリーン側の所定値に達すると、排水管２８から凝縮水が完全に抜けたと判断し、開閉弁２９を閉弁させる機能を備える。この制御手段３０の制御により排水管２８からの凝縮水排出が完了後に吸気ガスが該排水管から排出され、エンジン１のトルク低下や出力低下を引き起こしてしまうことを防止している。
【００２９】
次に、図１に示すように、排気通路ＥＲを成す上流側排気管５０１の後端にＮＯｘトラップ触媒（排気後処理手段）１８を有する触媒コンバーター１９が接続される。この触媒コンバーター１９は、排気通路ＥＲの拡径部を成す筒状の容器本体（シエル）を備える。容器本体はＮＯｘトラップ触媒１８を収容保持する主部１９１と、主部１９１に連続形成された排気通路ＥＲ前側の拡径部である拡径前部１９２と、排気通路ＥＲ後側の拡径後部１９３とを有する。
【００３０】
図１に示すように、拡径前部１９２は排気路方向Ｘに向かって排気路径を徐々に拡大するコーン形状の傾斜部（フロントコーン）を成し、その前端が排気通路上流側の上流側排気管５０１に接続される。拡径後部１９３は下流に向けて排気路径を徐々に縮小するコーン形状の傾斜部を成し、その後端が排気通路下流側の下流側排気管５０２に接続される。
図２に示すように、上流側排気管５０１の後端部は拡径前部１９２の前端に重なり互いに溶着された上で拡径前部１９２内の中央部近傍まで直管状の延長管部５０１１として延出形成される。なお、延長管部５０１１の後端縁はＮＯｘトラップ触媒１８を支持する担持体前面ｆ１と対向配備される。
【００３１】
延長管部５０１１はその後端部が延長管部５０１１の径方向外側に大きく延出した延出部である拡大返し部５０１２が形成されている。図３（ａ）に示すように、拡大返し部５０１２はその外周縁部が拡径前部１９２の内壁面ｆ２に当接し、互いが環状に長く溶着され、即ち、接合することで、溶着ビードｍが形成され、後述の部屋Ｅが排気路から区画される。
環状の溶着ビードｍの斜め左右上方に２つの開口部を成す非溶接区間４０か形成される。ここでは拡大返し部５０１２と拡径前部１９２の内壁面間に環状空間Ｅが形成され、この環状空間Ｅが斜め左右上方に開口部を成す非溶接区間４０の隙間ｔ（図２参照）を通して拡径前部１９２後方の空間である触媒コンバーター１９の前部空間とに連通している。
【００３２】
一方、図２に示すように、傾斜部を成す拡径前部１９２はその外壁の上部にボス３１を溶着し、該ボス３１に設けた貫通孔の上端側を排水管２８の他端である排水側と接続している。ボス３１の貫通孔の下端側は拡径前部１９２を貫通して，延長管部５０１１の外周壁と傾斜拡径部である拡径前部１９２の内周壁との間に設けられた部屋Ｅに排水路ｗｒに続く排水口２８２を接続するよう形成されている。
【００３３】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、排水路ｗｒの他端となる排水口２８２は延長管部５０１１の重力方向ｇで上側に配置される。
更に、図３（ａ）に示すように、斜め左右上方の２つの非溶接区間４０はオーバーフロー用の開口部を成し、排水口２８２から非溶接区間４０を経て流動する凝縮水をＮＯｘトラップ触媒１８を支持する主部１９１の前部空間に排出可能である。
ここで、特に、排水口２８２からの凝縮水の排出量が急増したような場合でも、２つの開口部を成す非溶接区間４０により部屋Ｅ内に滞留する凝縮水の水面を排水口２８２（排水路の部屋Ｅ側の開口）より落差ｈ１だけ下側に保持できる。
【００３４】
このため、部屋Ｅ内に凝縮水が満杯になることを防止でき、吸気通路ＩＲの凝縮水を排水路ｗｒを通し、部屋Ｅ側に確実に排出できる。また、開口部を成す非溶接区間４０によって部屋と拡径部の内部が連通するので、部屋内に凝縮水が滞留しても部屋内の気圧が上がらず、したがって凝縮水が排水路内に逆流することを防ぐことができる。これにより、吸気通路の凝縮水の流量を調整しつつ、確実に排水路から部屋Ｅ側に排出できる。
なお、凝縮水排出通路の出口である排水口２８２より排出される凝縮水の排出量はエンジン１の運転域により異なり、特に、最大量の凝縮水の排出がある場合でも、その凝縮水の加熱を十分に行なう必要がある。そこで、ここでは部屋Ｅの容量が、エンジン１に応じた最大流量の凝縮水を一時滞留できる容量を確保するよう形成される。
これにより、排水口２８２より最大流量の凝縮水が排出されても、部屋Ｅの２つの非溶接区間４０より加熱前の低温の凝縮水がオーバーフローすることを防止できる。この点より、ＮＯｘトラップ触媒１８が凝縮水の低温化に起因して担体割れを生じるというリスクを低減できる。
【００３５】
このような内燃機関の排水装置Ｍ１の作動を説明する。
エンジン１の運転中、特に低圧ＥＧＲ装置２５使用時にはインタークーラ１０の出口部に多量の凝縮水が発生する。発生した凝縮水は、排水路を通ってＮＯｘトラップ触媒１８の上流側近傍に位置する拡径前部１９２内に送られ、触媒コンバーター１９を介して車外に排出される。この場合、排水路を成す排水管２８の途中に設けられた開閉弁２９が閉じられているときには排水管２８内に貯留される。開閉弁２９は、排水管２８内に設けられた図示しない水位センサによって貯留された凝縮水の量が一定量に達したとき、あるいはエンジン１の運転時間や走行距離が一定値に達したときに制御手段３０に開弁駆動される。
【００３６】
エンジン１の運転中に排気通路ＥＲを流動してきた排気は容器本体（シエル）内に流入してから、ＮＯｘトラップ触媒１８を保持する担持体前面ｆ１に拡散して流入している。
この際、図３（ｂ）に示すように、排水口２８２から流出した凝縮水が重力方向ｇで下側に位置する延長管部５０１１に当接するように排出され、２点鎖線の矢印で示すように凝縮水が確実に分散、拡散され、部屋Ｅの下部に滞留する。なお、部屋Ｅの上部の非溶接区間４０は排気通路ＥＲから離れて位置しており、延長管部５０１１内の排気流動による減圧の影響は少ないため、部屋Ｅは非溶接区間４０の隙間ｔを介して拡径前部１９２の下流側とほぼ同圧を保って接続する。
【００３７】
部屋Ｅ内の凝縮水は排気ガスで加熱されている延長管部５０１１や拡大返し部５０１２や拡径前部１９２により加熱され、高温化し、蒸発して、非溶接区間４の隙間ｔを通過して、排気通路ＥＲの下流側に流動する。具体的には、排気ガスと混合した蒸気はＮＯｘトラップ触媒１８を支持する担持体前面ｆ１に侵入し、触媒コンバーター１９を通過して車外に排出される。
【００３８】
このように、延長管部５０１１や拡大返し部５０１２や拡径前部１９２の間に設けた部屋Ｅに吸気通路ＩＲの凝縮水を排水路ｗｒより流入させ、上流側排気管５０１や延長管部５０１１により部屋Ｅに滞留した凝縮水の加熱、蒸発を図った上で下流側の排気後処理手段であるＮＯｘトラップ触媒１８に流下する。このため、凝縮水は排気後処理手段を通過して排出することができる。さらに、排水路ｗｒから排出された凝縮水が一旦部屋Ｅに滞留するため、滞留期間中に加熱を促進でき、凝縮水を確実に高温化できる。更に、排水路ｗｒから排出される凝縮水の量が急激に増減しても、凝縮水が一気にＮＯｘトラップ触媒１８に流入してそのＮＯｘトラップ触媒１８の目詰まり、あるいはＮＯｘトラップ触媒１８の担体割れのリスクを低減できる。
【００３９】
上述の実施形態１の内燃機関の排水装置Ｍ１では環状の溶着ビードｍの斜め左右上方に非溶接区間４０を２つ形成していたが、これに代えて、図４（ａ）、（ｂ）に示すような構成を採る実施形態２に係る内燃機関の排水装置Ｍ２を次に説明する。
【００４０】
実施形態２の内燃機関の排水装置Ｍ２では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、触媒コンバーター１９ａの拡径前部１９２ａの内壁面ｆ２に、延長管部５０１１ａの後端部の拡大返し部５０１２ａの外周縁部が溶着され、環状空間Ｅａが設けられる。更に、ここで形成された溶着ビードｍａには斜め左右上方と、重力方向最下部付近の３箇所に拡径部内部と触媒コンバーター１９ａの前部空間とを区画する開口部を成す非溶接区間４０ａ、４０ｅａが形成される。なお、最下部付近の下部開口部を成す非溶接区間４０ｅａは、凝縮水が環状空間である部屋Ｅａに一時的に留まり、その滞留時間に応じて高温化が促進されるため、凝縮水の昇温、蒸発を促進できる程度の滞留時間を確保できるような隙間幅Ｂｍで形成される。
【００４１】
実施形態２の内燃機関の排水装置Ｍ２では、斜め左右上方の２つの非溶接区間４０ａからは、延長管部５０１１ａや拡大返し部５０１２ａや拡径前部１９２ａから伝達される排気ガスの熱により生成された凝縮水の蒸気が排出される。更に、重力方向最下部付近の非溶接区間４０ｅａからは排気の熱により加熱された凝縮水が液体状あるいは気化して排出される。これら３箇所の開口部を成す非溶接区間４０ａ、４０ｅａの所定隙間ｔａ、隙間幅Ｂｍより拡径前部１９２ａの排気路方向Ｘで後方の空間に気化あるいは液体状のまま分散して排出される。更に、凝縮水は高温化し、３箇所より分散して排出されるので、排気通路ＥＲの中央側より比較的離れているので、排気ガス流に乗りにくい状態にあり、この点でも拡散効果が増し、担体割れ防止効果を維持できる。
【００４２】
このように、実施形態２の内燃機関の排水装置Ｍ２では、環状空間である部屋Ｅａが、拡大返し部５０１２ａの外周と拡径前部１９２ａ（フロントコーン）を溶接し、その際重力方向最下部の区間とそれ以外の上方の一部区間を除いて溶接し、３つの開口を有するよう形成されている。これにより、排水路ｗｒを経て排水口２８２から排出された凝縮水が非溶接区間４０ａが形成する落差ｈ１を持つ部屋Ｅａに一時的に滞留し、その間に排気管５と拡径前部１９２ａの熱で、凝縮水の昇温、蒸発を促進できる。
【００４３】
しかも、凝縮水が一定以上部屋Ｅａに貯留された際は、非溶接区間４０ｅａ（下部開口部）とともに非溶接区間４０ａ（開口部）からも凝縮水が排出される。また、非溶接区間４０ａによって部屋内の気圧が上がらず、凝縮水が排水路ｗｒに逆流することを防ぐことができ、凝縮水の流量を調整しつつ、確実に排水路から部屋側に排出できる。更に、部屋Ｅａ内に滞留した凝縮水を一定量ずつ下流側のＮＯｘトラップ触媒（排気後処理手段）１８に確実に流下させることができ、この点でも凝縮水の加熱熱、蒸発を確実に図ることが出来る。したがって、ＮＯｘトラップ触媒（排気後処理手段）１８の目詰まりあるいはこの触媒の担体割れのリスクを低減することができる。
【００４４】
上述のところにおいて、内燃機関の排水装置は車載用ディーゼルエンジンに搭載されるとしたが、場合により定置式ディーゼルエンジンに搭載されてもよく、更に、ガソリンエンジンに搭載されてもよく、これらの場合もほぼ同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００４５】
１    内燃機関（エンジン）
４    吸気管
５    排気管
５０１    上流側排気管
５０１１、５０１１ａ    延長管部
５０１２、５０１２ａ    拡大返し部
１０    インタークーラ
１８    ＮＯｘトラップ触媒（排気後処理手段）
１９    触媒コンバーター
１９１    主部
１９２    拡径前部
２８    排水管
２８２    排水口
ｗｒ    排水路
Ｅ、Ｅａ    部屋
ＩＲ    吸気通路
ＥＲ    排気通路
Ｍ１、Ｍ２    内燃機関の排水装置
Ｘ    排気路方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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