(57)【要約】【課題】吸気または排気から凝縮水を確実に分離することができるようにした、凝縮水分離装置を提供する。【解決手段】エンジン１の吸気または排気を冷却する冷却装置１３の下流側に設けられ、吸気または排気から凝縮水を分離する凝縮水分離装置５０であって、吸気または排気から分離した凝縮水を貯留する凝縮水貯留部８０と、一端部６０ａが冷却装置１３に接続され、他端部６０ｂが凝縮水貯留部８０に連通され、吸気または排気が流通する通路１０を形成する上流側パイプ６０と、上流側パイプ６０よりも下流側に設けられて吸気または排気が流通する通路１０を形成し、上流端部７０ａが上流側パイプ６０の内側であって上流側パイプ６０の内壁面６０ｃから離隔して設けられるとともに上流側パイプ６０の他端部６０ｂよりも一端部６０ａ側に設けられた下流側パイプ７０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気または排気を冷却する冷却装置の下流側に設けられ、前記吸気または前記排気から凝縮水を分離する凝縮水分離装置であって、
前記吸気または前記排気から分離した前記凝縮水を貯留する凝縮水貯留部と、
一端部が前記冷却装置に接続され、他端部が前記凝縮水貯留部に連通され、前記吸気または前記排気が流通する通路を形成する上流側パイプと、
前記上流側パイプよりも下流側に設けられて前記吸気または前記排気が流通する通路を形成し、上流端部が前記上流側パイプの内側であって前記上流側パイプの内壁面から離隔して設けられるとともに前記上流側パイプの前記他端部よりも前記一端部側に設けられた下流側パイプと、を備えた
ことを特徴とする、凝縮水分離装置。
【請求項２】
前記上流側パイプの前記他端部には、前記上流側パイプにおいて前記一端部側から前記他端部側に向かうにつれて内径が大きくなる拡径部が形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の凝縮水分離装置。
【請求項３】
前記上流側パイプにおける前記拡径部よりも前記一端部側の内径と、前記下流側パイプの内径とが同径に設けられた
ことを特徴とする、請求項２記載の凝縮水分離装置。
【請求項４】
前記上流側パイプと前記下流側パイプとは同軸に配置された
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の凝縮水分離装置。
【請求項５】
前記下流側パイプの前記上流端部には、前記下流側パイプの外側に突出する突出部が設けられた
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の凝縮水分離装置。
【請求項６】
前記上流側パイプの前記他端部から前記凝縮水貯留部の内側に向けて延出する延出部が設けられた
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の凝縮水分離装置。
【請求項７】
前記冷却装置が、過給機で圧縮された吸気を冷却するインタークーラである
ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の凝縮水分離装置。
【請求項８】
前記凝縮水貯留部の外側には、伝熱面積を拡げる冷却フィンが設けられた
ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の凝縮水分離装置。
【請求項９】
前記凝縮水貯留部には、前記凝縮水の流動を抑制する流動抑制部材が設けられた
ことを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の凝縮水分離装置。
【請求項１０】
前記流動抑制部材が、前記上流側パイプの前記他端部よりも下方に設けられたバッフルプレートである
ことを特徴とする、請求項９記載の凝縮水分離装置。
【請求項１１】
前記バッフルプレートが、前記凝縮水貯留部において前記上流側パイプの前記他端部が接続された立面部から前記凝縮水貯留部の内側に向けて突設され、前記立面部から離隔するにつれて下方に位置するように傾斜して設けられた
ことを特徴とする、請求項１０記載の凝縮水分離装置。
【請求項１２】
前記バッフルプレートが、車両が通常走行中に取り得る姿勢に対応する上限の角度よりも大きく傾斜する角度で設けられた
ことを特徴とする、請求項１１記載の凝縮水分離装置。
【請求項１３】
前記流動抑制部材が、前記凝縮水貯留部に貯留された前記凝縮水の水面の上下動を抑制するパンチングプレートである
ことを特徴とする、請求項９〜１２の何れか１項に記載の凝縮水分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン（内燃機関）の吸気または排気（吸排気）が冷却されることで生成された凝縮水を吸気または排気から分離する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力を向上させる装置の一つとして、インタークーラが実用化されている。このインタークーラは、過給された吸気と外気との間の熱交換により、吸気を冷却する。吸気が冷却されると、燃焼室内の体積効率が向上し、エンジン出力が向上する。
また、排気中における窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」という）の生成量を低減させる技術の一つとして、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システムが実用化されている。このＥＧＲシステムでは、ＥＧＲクーラで冷却された排気が、吸気系に還流して新気（吸気）とともに再び燃焼室に流入する。このため、燃料の燃焼温度或いは燃焼室内の酸素濃度が低下し、ＮＯｘの生成量が減少する。
【０００３】
インタークーラやＥＧＲクーラといった冷却装置によって吸気または排気が冷却されると、その温度や圧力に応じて、吸気または排気に含有されている水蒸気が凝縮して水（以下、「凝縮水」という）が生成される。このような凝縮水を吸気または排気から分離するための装置として、例えば特許文献１に示される装置が提案されている。かかる装置では、凝縮水を貯留する凝縮水タンクがインタークーラの下方に設けられている。インタークーラは、吸気が流通する複数本の吸気用チューブとこれらの吸気出口に連通接続された出口側タンクとを有する。この出口側タンクには、その側面に吸気排出口が形成され、その下方に凝縮水を貯留する凝縮水タンクが設けられている。かかる装置によれば、吸気チューブの内壁面に結露した凝縮水が、吸気の流れにより出口側タンクに流入した後、出口側タンク内を流下して、凝縮水タンクに貯留される。このようにして、吸気から凝縮水が分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１７４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示されるような装置では、吸気排出口がインタークーラの側面に形成されているため、インタークーラの内壁面をつたって移動する凝縮水が吸気排出口から流出してしまうおそれがある。同様に、ＥＧＲクーラやその下流側に設けられた凝縮水タンクの側面に、還流排気の排出口が形成されていれば、その排出口から凝縮水が流出してしまうおそれがある。そして、燃焼室に凝縮水が流入し、例えばエンジンの低温燃焼時やアイドリング時であれば燃焼が不安定になるおそれがあり、また、エンジンの高負荷運転時であれば要求トルクを出力することができないおそれがある。このように、吸気または排気から凝縮水が分離されないと不具合を招いてしまうおそれがある。
【０００６】
本発明の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、吸気または排気から凝縮水を確実に分離することができるようにした、凝縮水分離装置を提供することである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記の目的を達成するために、本発明の凝縮水分離装置は、エンジンの吸気または排気を冷却する冷却装置の下流側に設けられ、前記吸気または前記排気から凝縮水を分離する凝縮水分離装置であって、前記吸気または前記排気から分離した前記凝縮水を貯留する凝縮水貯留部と、一端部が前記冷却装置に接続され、他端部が前記凝縮水貯留部に連通され、前記吸気または前記排気が流通する通路を形成する上流側パイプと、前記上流側パイプよりも下流側に設けられて前記吸気または前記排気が流通する通路を形成し、上流端部が前記上流側パイプの内側であって前記上流側パイプの内壁面から離隔して設けられるとともに前記上流側パイプの前記他端部よりも前記一端部側に設けられた下流側パイプと、を備えることを特徴としている。
すなわち、前記下流側パイプの前記上流端部は、前記上流側パイプの前記他端部よりも前記一端部側に突き出して設けられている。また、前記上流側パイプの前記他端部は、その内径が前記下流側パイプの前記上流端部の外径よりも大きく形成されている。
【０００８】
（２）前記上流側パイプの前記他端部には、前記上流側パイプにおいて前記一端部側から前記他端部側に向かうにつれて内径が大きくなる拡径部が形成されていることが好ましい。
なお、前記下流側パイプの上流端部の端面が、前記拡径部の内側に配置されることが好ましい。
（３）さらに、前記上流側パイプにおける前記拡径部よりも前記一端部側の内径と、前記下流側パイプの内径とが同径に設けられることが好ましい。
【０００９】
（４）前記上流側パイプと前記下流側パイプとは同軸に配置されることが好ましい。すなわち、前記上流側パイプの軸心と前記下流側パイプの軸心とが一致するように前記上流側パイプと前記下流側パイプとが設けられていることが好ましい。
（５）前記下流側パイプの前記上流端部には、前記下流側パイプの外側に突出する突出部が設けられることが好ましい。
【００１０】
（６）前記上流側パイプの前記他端部から前記凝縮水貯留部の内側に向けて延出する延出部が設けられることが好ましい。
（７）前記冷却装置が、過給機で圧縮された吸気を冷却するインタークーラであることが好ましい。
【００１１】
（８）前記凝縮水貯留部の外側には、伝熱面積を拡げる冷却フィンが設けられることが好ましい。
（９）前記凝縮水貯留部には、前記凝縮水の流動を抑制する流動抑制部材が設けられることが好ましい。
【００１２】
（１０）前記流動抑制部材が、前記上流側パイプの前記他端部よりも下方に設けられたバッフルプレートであることが好ましい。
（１１）さらに、前記バッフルプレートが、前記凝縮水貯留部において前記上流側パイプの前記他端部が接続された立面部から前記凝縮水貯留部の内側に向けて突設され、前記立面部から離隔するにつれて下方に位置するように傾斜して設けられることが好ましい。
【００１３】
（１２）さらにまた、前記バッフルプレートが、車両が通常走行中に取り得る姿勢に対応する上限の角度よりも大きく傾斜する角度で設けられることが好ましい。
（１３）前記流動抑制部材が、前記凝縮水貯留部に貯留された前記凝縮水の水面の上下動を抑制するパンチングプレートであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の凝縮水分離装置によれば、下流側パイプの上流端部が上流側パイプの内側であって上流側パイプの内壁面から離隔して設けられているため、上流側パイプの内壁面をつたう凝縮水が下流側パイプに流入するのを抑制することができる。また、下流側パイプの上流端部が上流側パイプの他端部よりも一端部側に設けられているため、凝縮水貯留部に貯留された凝縮水が下流側パイプに流入するのを確実に抑制することができる。これらより、吸気または排気から凝縮水を確実に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る凝縮水分離装置とこれが適用されるエンジンの吸排気系の構成とを模式的に示す全体図である。なお、図１では、白抜きの矢印で吸気の流通方向を示し、黒塗りの矢印で排気の流通方向を示し、斜線を付した矢印で吸気系に還流する排気（ＥＧＲガス）の流通方向を示す。
【図２】本発明の一実施形態に係る凝縮水分離装置の要部断面を拡大して示す模式図である。
【図３】図２の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る凝縮水分離装置の第一変形例を示す模式図である。この図４は、図２に対応する箇所を示している。
【図５】本発明の一実施形態に係る凝縮水分離装置の第二変形例を示す模式図である。この図５は、図２に対応する箇所を示している。
【図６】本発明の一実施形態に係る凝縮水分離装置の第三変形例を示す模式図である。この図６は、図２に対応する箇所を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本発明の凝縮水分離装置は、エンジンの吸気または排気が冷却されることで生成された凝縮水を吸気または排気から分離する装置である。すなわち、凝縮水分離装置はエンジンの吸排気系に適用される。なお、本発明の凝縮水分離装置が適用されるエンジンは、自動車や鉄道車両といった多種多様な車両に搭載されうる。
本実施形態では、吸気または排気の流通方向を基準に上流および下流を定める。また、重力の作用方向を下方とし、その逆方向を上方とする。
【００１７】
〔一実施形態〕
［１．構成］
［１−１．エンジンおよびその吸排気系］
はじめに、図１を参照して、エンジン１の吸気系および排気系の各構成を説明する。以下、エンジン１，吸気系および排気系に跨って設けられるターボチャージャ（過給機）３０およびＥＧＲシステム４０，吸気系ならびに排気系の順に各構成を説明する。
【００１８】
エンジン１は、車両を走行駆動させる内燃機関である。ここでは、エンジン１が、軽油を燃料とするディーゼルエンジンとして構成されている。なお、図示省略するが、エンジン１は複数の気筒を有する多気筒エンジンである。
エンジン１には、吸気ポート１ａおよび排気ポート１ｂが燃焼室１ｃに連通して設けられている。吸気ポート１ａには燃焼室１ｃに流入する吸気が流通し、排気ポート１ｂには燃焼室１ｃから流出した排気が流通する。
【００１９】
また、エンジン１には、各気筒に対応して燃料を噴射するインジェクタ１ｄ（図１では一つのみ示す）が設けられている。詳細は図示しないが、各気筒のインジェクタ１ｄは一本のコモンレールに接続されている。サプライポンプ（高圧ポンプ）から供給された高圧燃料は、コモンレール内に貯留され、コモンレールから各インジェクタ１ｄへと圧送される。各インジェクタ１ｄに対応する気筒内に噴射された燃料は、吸気と混合されて気筒内で燃焼する。
【００２０】
エンジン１には、その吸気ポート１ａよりも上流側に吸気系の各構成が設けられ、その排気ポート１ｂよりも下流側に排気系の各構成が設けられている。すなわち、吸気ポート１ａよりも上流側にはエンジン１に流入する吸気が流通する通路（以下、「吸気通路」という）１０が形成され、排気ポート１ｂよりも下流側にはエンジン１から流出した排気が流通する通路（以下、「排気通路」という）２０が形成されている。
【００２１】
ターボチャージャ３０は、吸気を圧縮するものである。このターボチャージャ３０は、同軸に設けられたタービン３１およびコンプレッサ３２を有する。これらのタービン３１とコンプレッサ３２とは一体に回転するように接続されている。タービン３１は排気通路２０に介装され、コンプレッサ３２は吸気通路１０に介装されている。ターボチャージャ３０では、排気によってタービン３１が回転されてコンプレッサ３２が回転し、吸気が圧縮される。このようにして、吸気が過給される。
【００２２】
なお、排気通路２０においてタービン３１の上流側と下流側とを連通するバイパス路を設けて、排気の一部がタービン３１を迂回するような排気構造を設けてもよい。同様に、吸気通路１０においてコンプレッサ３２の上流側と下流側とを連通するバイパス路を設けて、コンプレッサ３２の回転速度を制御するような吸気構造を設けてもよい。
【００２３】
ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム４０は、排気を吸気通路１０に還流させることで窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」という）の生成量を低減させるためのものである。具体的には、タービン３１よりも下流側の排気通路２０を流通する排気をコンプレッサ３２よりも上流側の吸気通路１０に還流させる。
【００２４】
このＥＧＲシステム４０は、排気側の端部（上流端部）である一端部４０ａと吸気側の端部（下流端部）である他端部４０ｂとを接続するＥＧＲ管４１と、このＥＧＲ管４１に介装されたＥＧＲクーラ（冷却装置）４２およびＥＧＲ弁４３とを備えている。なお、ＥＧＲクーラ４２は、ＥＧＲ弁４３よりも一端部４０ａ側に設けられている。
【００２５】
ＥＧＲ管４１の内部には、還流する排気（ＥＧＲガス）が流通する通路が形成されている。
ＥＧＲクーラ４２は、還流する排気を冷却するものである。このＥＧＲクーラ４２では、還流する排気と外気との熱交換により、還流する排気が冷却される。
ＥＧＲ弁４３は、排気の還流量を調整するものである。ここでは、ＥＧＲ弁４３が開度調整可能な弁として構成されている。
【００２６】
吸気系には、新気の吸気が流通する順に、エアクリーナ１１，スロットル弁１２，上述したコンプレッサ３２，インタークーラ（冷却装置）１３，凝縮水分離装置５０，インテークマニホールド（以下、「インマニ」と略称する）１４が設けられている。
エアクリーナ１１は、吸入される新気中の異物を取り除く濾過装置である。
【００２７】
スロットル弁１２は、そのスロットル開度によって、新気の吸入量を調整するものである。なお、スロットル弁１２よりも下流側であってコンプレッサ３２よりも上流側にはＥＧＲシステム４０の他端部４０ｂが接続されており、スロットル弁１２は、ＥＧＲシステム４０により還流される排気量も間接的に調整する。
インタークーラ１３は、吸気を冷却するものである。このインタークーラ１３では、吸気と外気との間の熱交換により、ターボチャージャ３０で過給されて上昇した吸気温度が低下され、吸気の空気密度の低下が回復する。
【００２８】
インタークーラ１３よりも下流側であってインマニ１４よりも上流側の吸気通路１０には、吸気通路１０のなかで鉛直高さが最も低い部分（以下、「最低部」という）１０ａが形成されている。この最低部１０ａには、詳細を後述する凝縮水分離装置５０が設けられている。
インマニ１４は、エンジン１の各気筒に向かって分岐するように形成された多岐管である。なお、詳細は図示省略するが、インマニ１４の直上流には、各気筒で発生しうる吸気脈動や吸気干渉を緩和するサージタンクが設けられている。
【００２９】
排気系には、排気が流通する順に、エキゾーストマニホールド（以下、「エキマニ」と略称する）２１，上述したタービン３１，一次排気処理装置２２および二次排気処理装置２３が設けられている。
エキマニ２１は、エンジン１の各気筒から合流するように形成された多岐管である。
一次排気処理装置２２は、排気中の粒子状物質（Particulate Matter，以下、「ＰＭ」と略称する）を処理するためのものである。この一次排気処理装置２２は、上流側のＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）２２ａと、下流側のＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）２２ｂとを有する。
【００３０】
ＤＯＣ２２ａは、排気中の成分に対する酸化能をもった触媒である。具体的なＤＯＣ２２ａの構造としては、例えば、ケーシングの内部にコーディエライト，セラミックスなどのハニカム状の担体を固定し、担体上にアルミナ粉末を塗布（コーティング）するとともにプラチナ，ロジウム，パラジウムなどの触媒貴金属の微粒子を担持させたものが挙げられる。
このＤＯＣ２２ａによって酸化される排気中の成分としては、一酸化窒素（ＮＯ），二酸化窒素（ＮＯ2），未燃燃料中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）などが挙げられる。
【００３１】
ＤＰＦ２２ｂは、排気中に含まれるＰＭを捕集する多孔質フィルタである。このＤＰＦ２２ｂでは、上流側と下流側とを連通する通路が壁体を介して多数並設されているとともに、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖（封止）されている。これらの壁体には、ＰＭの大きさに見合った大きさの多数の細孔が形成されている。このため、ＰＭを含んだ排気がＤＰＦ２２ｂを流通すると、壁体内や壁体表面にＰＭが捕集される。
【００３２】
一次排気処理装置２２では、ＤＯＣ２２ａによって排気中の還元成分を酸化（燃焼）させて酸化熱（燃焼熱）を発生させることで、ＤＯＣ２２ａの下流側に設けられたＤＰＦ２２ｂを昇温させ、ＤＰＦ２２ｂに捕集されたＰＭが焼却（ＤＰＦ再生）されるようになっている。
なお、一次排気処理装置２２よりも下流側であって二次排気処理装置２３よりも上流側には、上流側から順にＥＧＲシステム４０の一端部４０ａと後述する凝縮水分離装置５０とが接続されている。
【００３３】
二次排気処理装置２３は、排気中に含まれるＮＯｘを浄化するためのものである。具体的にいえば、二次排気処理装置２３は尿素添加型のＮＯｘ選択還元触媒である。二次排気処理装置２３に担持される触媒の具体例としては、バナジウム系酸化物触媒や遷移金属を含むゼオライト系触媒などが挙げられる。なお、図示省略するが、二次排気処理装置２３に対して上流側の排気通路２０内に尿素水を供給する尿素供給システムが設けられている。
【００３４】
二次排気処理装置２３の上流側に供給された尿素〔(ＮＨ2)2ＣＯ〕が加水分解されるとアンモニア（ＮＨ3）となり、このアンモニアが二次排気処理装置２３において還元剤として排気中のＮＯｘに作用する。アンモニアは、排気温度が所定温度（例えば１８０〜２００℃）以上であるときに生成され、一酸化窒素や二酸化窒素などのＮＯｘを窒素（Ｎ2）へと還元する。
【００３５】
［１−２．凝縮水分離装置］
次に、上述したエンジン１の吸排気系に適用される凝縮水分離装置５０の構成について説明する。
凝縮水分離装置５０は、吸気から凝縮水を分離するためのものである。ここでは、インタークーラ１３よりも下流側であってインマニ１４よりも上流側を流通する吸気から凝縮水を分離するものを説明する。なお、凝縮水分離装置５０は、上述したように、吸気通路１０のなかで鉛直高さが最も低い最低部１０ａに設けられている。
この凝縮水分離装置５０は、二つのパイプ６０および７０と、閉空間に吸気から分離した凝縮水を貯留するタンク（凝縮水貯留部）８０と、凝縮水が流通する凝縮水通路９０とを備えている。
【００３６】
以下、パイプ６０および７０，タンク８０，凝縮水通路９０の順に各構成を説明する。
パイプ６０，７０のうち、上流側に設けられた上流側パイプ６０は、その上流端部６０ａがインタークーラ１３に接続されている。一方、下流側に設けられた下流側パイプ７０は、その下流端部７０ｂがインマニ１４を介してエンジン１に接続されている。すなわち、これらのパイプ６０，７０は、インタークーラ１３とエンジン１との間の吸気通路１０を形成している。
【００３７】
インタークーラ１３ではターボチャージャ３０で過給された吸気が冷却されるため、その温度や圧力に応じて、インタークーラ１３およびその下流側の吸気通路１０において吸気に含まれた水蒸気が凝縮する。すなわち、インタークーラ１３の下流側に設けられた上流側パイプ６０の内壁面６０ｃには、凝縮水が付着或いは結露する。また、上流側パイプ６０の内部には吸気が流通するため、この吸気流が凝縮水を移動させる。すなわち、上流側パイプ６０の内壁面６０ｃを凝縮水がつたう。言い換えれば、凝縮水は、上流側パイプ６０の内壁面６０ｃに沿って移動する。
【００３８】
下流側パイプ７０の上流端部７０ａは、上流側パイプ６０の内側において上流端部６０ａとは反対側の端部６０ｂよりも上流側へ向かって突き出るように設けられている。このため、吸気は、下流側パイプ７０の上流端部７０ａから流入して下流側へ向けて流通する。これに対し、下流側パイプ７０の外側であって上流側パイプ６０における上流端部６０ａとは反対側の端部６０ｂは、開口を形成しており、この開口を通じて閉空間をなすタンク８０に連通されている。したがって、上流端部６０ａとは反対側の端部６０ｂの近傍を吸気が流れたとしても、その吸気はタンク８０内で滞留する。このため、かかる端部６０ｂでは、吸気が下流側へ向けて流通するとは言えない。よって、以下の説明では、上流側パイプ６０の上流端部６０ａを一端部６０ａと呼び、この反対側の端部６０ｂを他端部６０ｂと呼ぶ。
【００３９】
図２に示すように、上流側パイプ６０は、その一端部６０ａ（図１参照）側に設けられた第一上流側パイプ６０Ａと、その他端部６０ｂ側に設けられた第二上流側パイプ６０Ｂとを有する。
第一上流側パイプ６０Ａと第二上流側パイプ６０Ｂとは軸方向に重合している。この重合箇所では、第一上流側パイプ６０Ａが第二上流側パイプ６０Ｂの内側に位置し、第一上流側パイプ６０Ａと第二上流側パイプ６０Ｂとが互いに固定されている。例えば、第一上流側パイプ６０Ａは第二上流側パイプ６０Ｂに外側から嵌装される。
【００４０】
第一上流側パイプ６０Ａは、その内径φ1が一定の円筒状部材である。
第二上流側パイプ６０Ｂにおける一端部６０ａ（図１参照）側の端部は、その内径が第一上流側パイプ６０Ａの外径よりもやや大きく形成されている。一方、第二上流側パイプ６０Ｂにおける一端部６０ａ側とは反対側の端部、即ち、上流側パイプ６０の他端部６０ｂには、一端部６０ａ側から他端部６０ｂ側に向かうにつれて内径が大きくなる拡径部６１が形成されている。つまり、上流側パイプ６０の他端部６０ｂは、拡径部６１によってその内径が拡径されている。図２では、拡径部６１の一端部６１ａが第二上流側パイプ６０Ｂの軸方向における中間部に設けられたものを例示する。
【００４１】
図２および図３に示すように、拡径部６１は、円錐台からその上面および底面を取り除いた形状、即ち、円錐台の側面に沿った形状に形成されている。ここでは、かかる側面を有する円錐台の底面に対応する箇所が、上流側パイプ６０の他端部６０ｂに位置し、開口を形成している。拡径部６１の内側の空間では、上流側パイプ６０の内壁面６０ｃに付着した凝縮水の水滴が、下流側に向かって移動するとともに、径方向外側に向かって移動することになる。
【００４２】
図１に示すように、下流側パイプ７０では、上流端部７０ａから下流端部７０ｂにわたって吸気が流通する。この下流側パイプ７０は、図２に示すように、内径φ2が一定の円筒状部材である。ここでは、図２および図３に示すように、下流側パイプ７０の内径φ2が第一上流側パイプ６０Ａの内径φ1と等しく形成されている。言い換えれば、上流側パイプ６０における拡径部６１よりも一端部６０ａ側に設けられた第一上流側パイプ６０Ａの内径φ1と下流側パイプ７０の内径φ2とは同径に設けられている。なお、下流側パイプ７０は、タンク８０を貫通するとともに、上流側パイプ６０の他端部６０ｂから拡径部６１の内側に入り込むように設けられている。
【００４３】
図１および図２に示すように、下流側パイプ７０の上流端部７０ａは、上述したように、上流側パイプ６０の他端部６０ｂよりもインタークーラ１３（図１参照）側に突き出して配置されるとともに上流側パイプ６０の内側に配置される。つまり、下流側パイプ７０の上流端部７０ａは、上流側パイプ６０における拡径部６１の内側であって内壁面６０ｃから離隔して設けられるとともに、上流側パイプ６０の他端部６０ｂよりも一端部６０ａ側に配置される。言い換えれば、上流側パイプ６０の他端部６０ｂの内径は、下流側パイプ７０の上流端部７０ａの外径よりも大きく形成されている。ここでは、下流側パイプ７０の上流端部７０ａがタンク８０の外部に位置している。
【００４４】
このように、下流側パイプ７０の上流端部７０ａは、その端面が拡径部６１の内側の空間に位置するように配置される。図２に示す断面図では、下流側パイプ７０の上流端部７０ａの位置は、拡径部６１の一端部６１ａと上流側パイプ６０の他端部６０ｂとの間に挟まれた位置となっている。したがって、上流側パイプ６０の内壁面６０ｃをつたう凝縮水の水滴は、下流側パイプ７０の上流端部７０ａの端面近傍において、下流側パイプ７０から離れるように径方向外側に向かって移動する。これに対し、吸気は、下流側パイプ７０の内部に向かって流入する。
【００４５】
図２および図３に示すように、下流側パイプ７０は、上流側パイプ６０と同軸に配置されている。すなわち、上流側パイプ６０の軸心Ｃ1の延長線上に下流側パイプ７０の軸心Ｃ2が位置するように両パイプ６０，７０が設けられている。このため、上流側パイプ６０の他端部６０ｂにおける軸心Ｃ1と下流側パイプ７０の上流端部７０ａにおける軸心Ｃ2とが一致するように設けられている。
すなわち、図３に示すように、軸心Ｃ1，Ｃ2に直交する平面において、下流側パイプ７０の上流端部７０ａと上流側パイプ６０との径方向距離ｄが何れの箇所においても等しくなるように、下流側パイプ７０の上流端部７０ａが配置されている。
【００４６】
図１および図２に示すように、タンク８０には、貯留された凝縮水の水位に応じてＯＮ/ＯＦＦ信号を出力するフロートスイッチ８９が設けられている。このフロートスイッチ８９は、凝縮水の水位が所定水位よりも高ければＯＮ信号を出力し、凝縮水の水位が所定水位以下であればＯＦＦ信号を出力する。なお、フロートスイッチ８９により検出されたＯＮ/ＯＦＦ信号の情報は、後述する制御装置１００（図１参照）に伝達される。
所定水位とは、凝縮水を排出すべき水位として、予め実験的または経験的に設定されたものである。この所定水位は、上流側パイプ６０における他端部６０ｂの鉛直高さが最も低い箇所の高さよりも低く設定されることが好ましい。
【００４７】
図２に示すように、タンク８０は、立設された第一立面部８０ａおよび第二立面部８０ｂと、立面部８０ａ，８０ｂの上端を接続する上面部８０ｃと、立面部８０ａ，８０ｂの下端を接続する底面部８０ｄとを有する。このタンク８０は閉空間を形成している。つまり、タンク８０内は凝縮水と停滞した吸気とで満たされている。
【００４８】
図２および図３に示すように、第一立面部８０ａは、タンク８０において上流側パイプ６０の他端部６０ｂが接続された立面部である。詳細にいえば、第一立面部８０ａには上流側パイプ６０の他端部６０ｂが形成している開口に合わせた大きさの開口が形成されており、両開口の位置が合わせられて上流側パイプ６０の内部とタンク８０の内部とが連通するように、上流側パイプ６０の他端部６０ｂと第一立面部８０ａとが接続されている。
なお、図３には、第一立面部８０ａが矩形状の面部の上方に半円状の面部が組み合わされた形状のものを例示する。ただし、第一立面部８０ａの形状としては、単なる矩形状のものや円形状のものなどの種々の形状を採用することができる。
【００４９】
図２に示すように、第二立面部８０ｂは、第一立面部８０ａに対して向かい合うように配置され、第一立面部８０ａに形成された開口から離隔した面部である。このため、第二立面部８０ｂは、タンク８０において第一立面部８０ａに形成された開口に対して奥側に設けられたものといえる。
この第二立面部８０ｂには、下流側パイプ７０の外径よりもやや大きい内径を有する開口が形成されている。この開口に下流側パイプ７０が挿入され、第二立面部８０ｂには下流側パイプ７０が貫装されている。
【００５０】
上面部８０ｃは、タンク８０の天井部にあたるものである。図３には、上面部８０ｃの形状として、上に凸の湾曲形状のものを例示するが、これに限らず、水平面に沿った形状のものや一方向に傾斜する形状のものなどの種々の形状のものを採用することができる。
底面部８０ｄには、排水口８１が設けられている。図２および図３には、水平面に沿って設けられた底面部８０ｄを例示するが、これに替えて、排水口８１の鉛直高さが最も低くなるように傾斜して設けられていてもよい。
【００５１】
図１および図２に示すように、排水口８１には、排気系に凝縮水を排出するための凝縮水通路９０が接続されている。
凝縮水通路９０は、凝縮水管９１の内部に形成されている。図１に示すように、凝縮水管９１には開閉弁９２が介装されている。この開閉弁９２は、凝縮水の排気系への排出とその停止とを切り替えるものである。開閉弁９２は、開状態にされれば凝縮水が排気系に排出され、閉状態にされれば凝縮水がタンク８０に貯留される。この凝縮水通路９０は、ＥＧＲシステム４０の一端部４０ａと二次排気処理装置２３との間に接続されている。
【００５２】
［１−３．制御装置］
次に、凝縮水分離装置５０を制御する制御装置１００の構成を説明する。
制御装置１００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）に代表されるマイクロプロセッサ（MPU，Micro Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory），不揮発メモリなどを集積した電子デバイスである。マイクロプロセッサは、制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ群）等を内蔵する処理装置（プロセッサ）である。また、ＲＯＭ，ＲＡＭおよび不揮発メモリは、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置である。不揮発メモリの具体例としては、フラッシュメモリ，相変化メモリ（Phase Change Memory），抵抗変化メモリ（Resistive RAM），強誘電体メモリ（Ferroelectric RAM），磁気抵抗メモリ（Magneto-resistive RAM）などが挙げられる。制御装置１００での制御内容は、例えばアプリケーションプログラムとしてＲＯＭや不揮発メモリ内に記録される。また、プログラムの実行時には、プログラムの内容がＲＡＭや不揮発メモリ内のメモリ空間内に展開され、マイクロプロセッサによって実行される。
【００５３】
この制御装置１００は、エンジン１の吸排気系に係る広汎なシステムを制御する。かかる制御を実施するために、制御装置１００には、その入力側にフロートスイッチ８９をはじめとした各種センサ（図示略）が接続され、その出力側に制御対象となる弁１２，４３，９３をはじめとした各種装置（図示略）が接続されている。
本実施形態では、制御装置１００が実施する制御のうち、ＥＧＲシステム４０および凝縮水分離装置５０の制御に着目して説明する。
【００５４】
ＥＧＲシステム４０は、主にＥＧＲ弁４３の開度が調整されることで制御され、副次的にスロットル弁１２の開度が調整されることで制御される。これらの弁１２，４３の開度が調整されることで排気の還流量が制御される。制御装置１００は、図示省略する各種センサから伝達されるエンジン１の運転状態や排気の状態を示す検出情報に基づいて、弁１２，４３の開度を制御し、排気の還流量を制御する。
凝縮水分離装置５０は、開閉弁９２が開状態または閉状態に切り替えられることで制御される。
【００５５】
制御装置１００は、フロートスイッチ８９からＯＮ信号が入力されると、開閉弁９２を開状態に切り替える排水制御を実施する。排水制御が実施されて開閉弁９２が開状態にされると、タンク８０に貯留された凝縮水が凝縮水通路９０を通って排気通路２０に排出される。
【００５６】
また、制御装置１００は、排水制御を開始してから所定時間が経過すると、開閉弁９２を閉状態に切り替える貯留制御を実施する。貯留制御が実施されて開閉弁９２が閉状態にされると、タンク８０に凝縮水が貯留される。ここでいう所定時間とは、タンク８０内の凝縮水を排出するために予め実験的または経験的に設定された時間である。
なお、貯留制御が実施されているときには排出制御は実施されず、逆に、排出制御が実施されているときには貯留制御は実施されない。
【００５７】
［２．作用および効果］
本実施形態の凝縮水分離装置５０は、上述のように構成されるため、以下に示す作用および効果を得ることができる。
エンジン１の運転中には、新気として吸入された吸気がターボチャージャ３０で過給され、この吸気がインタークーラ１３で冷却される。このため、吸気の圧力や温度に応じて、吸気に含まれた水蒸気が凝縮して凝縮水が生成される。
【００５８】
また、排気は、燃焼で生成された水蒸気を含むので、新気よりも多量の水蒸気が含まれる。このため、ＥＧＲシステム４０のＥＧＲ弁４３が開弁されていれば、即ち、排気が吸気通路１０に還流されていれば、排気が還流されていないときよりも多量の凝縮水が生成される。
よって、インタークーラ１３の下流側に接続された上流側パイプ６０の内壁面６０ｃには、インタークーラ１３から流下した凝縮水が付着し、或いは吸気中の水蒸気が結露して凝縮水が付着する。凝縮水は、上流側パイプ６０の内部を流通する吸気の流れによって、上流側パイプ６０の内壁面６０ｃを一端部６０ａ側から他端部６０ｂ側へ向かってつたう。
【００５９】
吸気は、流通方向に進むにつれて吸気通路１０が拡がる拡径部６１で減速する。この拡径部６１はタンク８０に連通しており、タンク８０内には吸気が停滞しているため、吸気は下流側パイプ７０に流入する。
一方、内壁面６０ｃをつたう凝縮水は、吸気よりも質量が大きいため、その慣性力でタンク８０内に流下または滴下する。詳細には、第一上流側パイプ６０Ａ，第二上流側パイプ６０Ｂおよびこの拡径部６１の内壁面６０ｃをつたってタンク８０内に流れ込む。このとき、開閉弁９２が閉状態にされていれば、凝縮水はタンク８０に貯留される。
【００６０】
凝縮水分離装置５０は、下流側パイプ７０の上流端部７０ａが上流側パイプ６０の内側であって上流側パイプ６０の内壁面６０ｃから離隔して設けられているため、内壁面６０ｃをつたう凝縮水が下流側パイプ７０に流入することを抑制することができる。
また、下流側パイプ７０の上流端部７０ａが上流側パイプ６０の他端部６０ｂよりも上流側に設けられているため、仮に凝縮水がタンク８０に貯留された凝縮水がとび跳ねたり吹き上げられたりしたとしても、凝縮水の下流側パイプ７０への流入を確実に抑制することができる。
これらより、吸気から凝縮水を確実に分離することができる。よって、凝縮水のエンジン１への流入を抑制することができる。延いては、エンジン１の耐久性や出力の向上に寄与する。
【００６１】
上流側パイプ６０の他端部６０ｂに、一端部６０ａから他端部６０ｂに向かうにつれて内径が大きくなる拡径部６１が形成されているため、上流側パイプ６０の内壁面６０ｃをつたう凝縮水を一端部６０ａ側から他端部６０ｂ側へ向けて円滑に移動させることができ、内壁面６０ｃからの凝縮水の巻き上げを抑制することができる。よって、凝縮水が下流側パイプ７０に流入するのを抑制し、吸気から凝縮水を確実に分離することができる。
【００６２】
例えば、上流側パイプの内径が一定であり、この内径が下流側パイプにおける上流端部の外径よりも大きい構造では、上流側パイプの内側に下流側パイプの上流端部を配置することはできるものの、吸気の流路断面積が絞られ、吸気抵抗の増大を招いてしまうおそれがある。
これに対し、本実施形態の凝縮水分離装置５０は、一端部６０ａから他端部６０ｂに向かうにつれて内径が大きくなる拡径部６１が形成されているため、吸気の流路断面積を絞ることなく吸気の圧損を抑制し、吸気抵抗の増大を抑制することができる。延いては、エンジン１の応答性を確保することができる。
【００６３】
上流側パイプ６０における拡径部６１よりも一端部６０ａ側に設けられた第一上流側パイプ６０Ａの内径φ1と下流側パイプ７０の内径φ2とは同径に設けられているため、内径が一定の吸気管を用いた従来構造を流用することができる。具体的にいえば、内径が一定の吸気管の一部を切除し、この切除箇所に拡径部６１を有する第二上流側パイプ６０Ｂとこれに連通され接続されるタンク８０とを追加して、本凝縮水分離装置５０を設けることができる。このため、製造コストの低減に寄与する。また、吸気の流路断面積を絞ることがないため、吸気抵抗の増大を抑制することができ、延いては、エンジン１の応答性を確保することができる。
【００６４】
上流側パイプ６０と下流側パイプ７０とは同軸に配置されているため、上流側パイプ６０から下流側パイプ７０に吸気を円滑に流入させることができ、吸気抵抗の増大を抑制することができる。
さらに、下流側パイプ７０の上流端部７０ａと上流側パイプ６０との径方向距離ｄが何れの箇所においても等しいため、上流側パイプ６０の内壁面６０ｃをつたう凝縮水が下流側パイプ７０の上流端部７０ａから均等に離隔され、凝縮水の下流側パイプ７０への混入を確実に抑制することができる。したがって、吸気から凝縮水を確実に分離することができる。
【００６５】
このようにして、インタークーラ１３で冷却された吸気から凝縮水を確実に分離することができる。
また、凝縮水分離装置５０は、吸気通路１０のなかで鉛直高さが最も低い最低部１０ａに設けられているため、凝縮水を効率よく捕集することができる。
【００６６】
〔変形例〕
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の凝縮水分離装置は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
以下の説明では、凝縮水分離装置の変形例を三つ例示して説明する。なお、ここでいう異なる点を除いては上述の一実施形態にかかる構成と同様の構成になっており、同様の構成については、同様の符号を付す。
【００６７】
［第一変形例］
図４に示すように、第一変形例の凝縮水分離装置５０Ａは、上述した一実施形態の凝縮水分離装置５０に延出部６２と返し部（突出部）７１とを追加したものである。
延出部６２は、上流側パイプ６０の他端部６０ｂからタンク８０の内側に向けて延出するように設けられたものである。具体的にいえば、延出部６２は、一端部６０ａ（図１参照）から他端部６０ｂへ向かう方向に拡径部６１を延長させた形状に形成されている。言い換えれば、延出部６２は、その基端部６２ａがタンク８０の第一立面部８０ａに位置し、先端部６２ｂが第一立面部８０ａから離隔して突出されている。
この延出部６２は、拡径部６１の裾野をひろげるような円錐台の側面に沿う形状に形成されている。
【００６８】
返し部７１は、下流側パイプ７０の上流端部７０ａからその外側に突出して設けられている。この返し部７１は、その基端部７１ａが下流側パイプ７０の上流端部７０ａに接合され、その先端部７１ｂがタンク８０および後述する延出部６２と離隔して突出されている。
ここでは、返し部７１が下流側に向かうにつれて下流側パイプ７０から離隔するように突設されている。つまり、返し部７１は、円錐台の側面に沿う形状に形成されている。
【００６９】
第一変形例に係る凝縮水分離装置５０Ａは上述したように構成されるため、一実施形態の作用および効果に加えて、以下に示す作用および効果を得ることができる。
上流側パイプ６０の内壁面６０ｃをつたう凝縮水は、延出部６２をつたってタンク８０内に流入する。この凝縮水は、上流側パイプ６０の他端部６０ｂよりもタンク８０の内側で流入することになる。このため、凝縮水のタンク８０内への流入箇所を、上述の一実施形態のそれと比較して、下流側パイプ７０の上流端部７０ａから離隔させることができる。よって、凝縮水が流入するときにタンク８０に貯留された凝縮水がはね上がったとしても、凝縮水の下流側パイプ７０への流入を確実に抑制することができ、吸気から凝縮水を更に確実に分離することができる。
【００７０】
延出部６２がタンク８０に貯留された凝縮水の上方に位置するため、凝縮水がはね上がったとしても、そのはね上がりを抑制することも可能である。
下流側パイプ７０の上流端部７０ａには、その外側に突出する返し部７１が設けられているため、下流側パイプ７０の外側に付着した凝縮水が下流側パイプ７０に流入するのを防止することができる。また、仮に、吸気がタンク８０内を流れて凝縮水が巻き上げられたとしても、その凝縮水が下流側パイプ７０に流入するのを抑制することができる。これらより、吸気から凝縮水を更に確実に分離することができる。
【００７１】
［第二変形例］
図５に示すように、第一変形例の凝縮水分離装置５０Ｂは、上述した一実施形態の凝縮水分離装置５０にバッフルプレート（流動抑制部材）８２を追加したものである。
バッフルプレート８２は、邪魔板やそらせ板などとも称され、タンク８０に貯留された凝縮水の流動を抑制する部材である。このバッフルプレート８２は、上流側パイプ６０の他端部６０ｂよりも下方であって第一立面部８０ａからタンク８０の内側に向けて突設されている。さらに、バッフルプレート８２は、第一立面部８０ａから離隔するにつれて下方に位置するように傾斜して設けられている。言い換えれば、バッフルプレート８２は、第二立面部８０ｂに接近するにつれて下方に位置するように傾斜している。
【００７２】
バッフルプレート８２の先端８２ａは、一実施形態で上述した所定水位よりも上方に位置するように配設されている。すなわち、バッフルプレート８２は、タンク８０に貯留された凝縮水の水面よりも上方に設けられている。また、バッフルプレート８２の先端８２ａは、第二立面部８０ｂから離隔して設けられている。
【００７３】
バッフルプレート８２は、車両が停車した状態における水平面に対して傾斜角度θを有するように設けられている。傾斜角度θとは、車両が通常走行中に取り得る姿勢に対応する上限の角度よりも大きい角度（大きく傾斜する角度）として予め実験的または経験的に設定された角度である。言い換えれば、傾斜角度θは、車両がどのような姿勢であっても、バッフルプレート８２が水平にならない角度に設定されている。例えば、バッフルプレート８２が車両の前側から後側へ向かう方向に沿って下方傾斜するように設けられる場合には、車両が通常走行中に前傾斜（ダイブ）するときに取り得る姿勢に対応する角度（ダイブ角）よりも大きな傾斜角度θが設定され、また、バッフルプレート８２が車幅方向に沿って下方傾斜するように場合には、車両が通常走行中に横傾斜（ロール）するときに取り得る姿勢に対応する角度（ロール角）よりも大きな傾斜角度θが設定される。つまり、バッフルプレート８２は、通常走行中に車両が取り得る姿勢であれば、第一立面部８０ａから離隔するにつれて下方に位置するように傾斜して設けられる。
【００７４】
第二変形例に係る凝縮水分離装置５０Ｂは上述したように構成されるため、一実施形態の作用および効果に加えて、以下に示す作用および効果を得ることができる。
バッフルプレート８２は、タンク８０に貯留された凝縮水の水面よりも上方に設けられているため、気化した凝縮水を再び凝縮（結露）させて滴下させることができる。また、タンク８０に貯留された凝縮水がはね上がったとしても、そのはね上がりを抑制することができる。
【００７５】
バッフルプレート８２は、上流側パイプ６０の他端部６０ｂよりも下方であって第一立面部８０ａからタンク８０の内側に向けて突設されているため、凝縮水のタンク８０内への流入箇所を、上述の一実施形態のそれと比較して、下流側パイプ７０の上流端部７０ａから離隔させることができる。したがって、凝縮水が流入するときにタンク８０に貯留された凝縮水がはね上がったとしても、凝縮水の下流側パイプ７０への流入を確実に抑制することができ、吸気から凝縮水を更に確実に分離することができる。
【００７６】
さらに、バッフルプレート８２が第一立面部８０ａから離隔するにつれて下方に位置するように傾斜して設けられているため、拡径部６１からタンク８０内に流入した凝縮水を、重力の作用で下流側パイプ７０の上流端部７０ａから離隔するように案内することができる。よって、凝縮水の下流側パイプ７０への流入を更に確実に抑制することができる。
【００７７】
バッフルプレート８２は、車両が通常走行中に取り得る姿勢に対応する上限の角度よりも大きく傾斜する傾斜角度θで設けられているため、通常走行中に車両が取り得る姿勢であれば、凝縮水を重力の作用で常に案内することができる。したがって、通常走行中であれば、車両の姿勢によらず、凝縮水の下流側パイプ７０への流入を確実に抑制することができる。
【００７８】
［第三変形例］
図６に示すように、第三変形例の凝縮水分離装置５０Ｃは、上述した一実施形態の凝縮水分離装置５０にとパンチングプレート（流動抑制部材）８３と冷却フィン８４とを追加したものである。
パンチングプレート８３は、タンク８０に貯留された凝縮水の流動を抑制する部材である。具体的には、タンク８０に貯留された凝縮水の水面の上下動を抑制する板材である。このパンチングプレート８３には、多数の孔８３ａ（一箇所にのみ符号を付す）が穿設されている。例えば、パンチングプレートとしてパンチングメタルを用いることができる。
【００７９】
ここでは、格子状に配置された複数枚のパンチングプレート８３（一箇所にのみ符号を付す）が、タンク８０に貯留された凝縮水に浸漬されるように設けられている。具体的にいえば、各パンチングプレート８３は、その高さ方向の長さが一実施形態で上述した所定水位に対応する長さよりも長く設定され、また、タンク８０の底面部８０ｄに対して立設されている。すなわち、パンチングプレート８３は、その上部８３ｂが凝縮水の水面よりも上方に位置するように配設されている。これらのパンチングプレート８３は、正方格子状，三角格子状，六角格子状などの任意の格子状に配置されている。
【００８０】
冷却フィン８４は、熱交換効率を向上させるために、伝熱面積を拡げる突起状の構造である。この冷却フィン８４は、タンク８０の外側に設けられている。すなわち、冷却フィン８４は、タンク８０において外側の伝熱面積（表面積）を拡げ、タンク８０に貯留された凝縮水と外気との熱交換効率を向上させている。このため、冷却フィン８４は、タンク８０およびその内部の冷却を促進するものといえる。
図６では、タンク８０において立面部８０ａ，８０ｂおよび上面部８０ｃに冷却フィン８４が設けられたものを例示する。ただし、冷却フィン８４は、タンク８０の底面部８０ｄに設けられてもよい。
【００８１】
第三変形例に係る凝縮水分離装置５０Ｃは上述したように構成されるため、一実施形態の作用および効果に加えて、以下に示す作用および効果を得ることができる。
タンク８０には貯留された凝縮水の水面の上下動を抑制するパンチングプレート８３が設けられているため、凝縮水の水面の上下動に起因する凝縮水のはね上がりを抑制することができる。これにより、凝縮水の下流側パイプ７０への流入の抑制に寄与する。また、凝縮水の流動音を小さくすることもできる。さらに、フロートスイッチ８９（図１および図２参照）の検出精度を向上させることもできる。
【００８２】
パンチングプレート８３は、その上部８３ｂが凝縮水の水面よりも上方に位置するように配設されているため、仮にタンク８０内を吸気が流れたとしても、この吸気の流れが抑制される。このため、凝縮水の巻き上げを抑制することができる。
タンク８０の外側に冷却フィン８４が設けられているため、タンク８０に貯留された凝縮水と外気との熱交換効率が向上し、凝縮水の再気化（再蒸発）を抑制することができる。このため、下流側パイプ７０への凝縮水に流入を抑制することができる。また、タンク８０内の吸気が冷却されることで、凝縮水の捕集効率を向上させることができる。このようにして、吸気から凝縮水を更に確実に分離することができる。
【００８３】
〔その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、上述した一実施形態およびその変形例の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせてもよい。
上述の一実施形態では、拡径部６１が円錐台の側面に沿った形状を例示したが、この形状には、一端部６０ａ側から他端部６０ｂ側に向かうにつれて内径が大きくなっていれば、種々の形状を採用することができる。図２には拡径部６１の断面形状が直線状のものを例示するが、かかる断面形状が曲線状であってもよい。このような拡径部６１の形状としては、他端部６０ｂ側に向かうにつれて上流側パイプ６０の軸心Ｃ1から離隔する度合が大きくなるベルマウス形状が挙げられる。
【００８４】
また、拡径部６１の一端部６１ａは、第二上流側パイプ６０Ｂに設けられるものに限らず、第一上流側パイプ６０Ａに設けられてもよい。この場合、一端部６１ａよりもインタークーラ１３側における第一上流側パイプ６０Ａの内径φ1が下流側パイプ７０の内径φ2と同径に設けられる。さらに言えば、上流側パイプ６０の一端部６０ａに拡径部６１の一端部６１ａが設けられてもよい。この場合、上流側パイプ６０は、その一端部６０ａから他端部６０ｂまでの軸方向全体にわたって次第に内径が大きくなるように形成される。
【００８５】
また、拡径部６１は、その最も拡径した箇所が上流側パイプ６０の他端部６０ｂから一端部６０ａ側に向けて軸方向の長さを有するように形成されていてもよい。この場合、上流側パイプ６０においては、拡径部６１により最も大きく拡径された箇所が他端部６０ｂを含んで軸方向に延在する。このため、下流側パイプ７０の上流端部７０ａを上流側パイプ６０の一端部６０ａ側に更に突き出して配置することができる。すなわち、下流側パイプ７０の上流端部７０ａを上流側パイプ６０の他端部６０ｂから更に離隔させて配置することができる。したがって、吸気から凝縮水を更に確実に分離することができる。
【００８６】
また、上流側パイプ６０の内壁面６０ｃが、凝縮水の濡れ性が高くなるように形成されていてもよい。すなわち、上流側パイプ６０の内壁面６０ｃが、凝縮水への親水性を有するように形成されていてもよい。例えば、上流側パイプ６０の内壁面６０ｃにブラスト加工やエンボス加工を施すことで、内壁面６０ｃにおける凝縮水の濡れ性を高めることができる。この場合、凝縮水が内壁面６０ｃから巻き上げられて下流側パイプ７０へ流入することを更に抑制することができる。拡径部６１やその周辺箇所では、凝縮水がつたう方向が変化するため、凝縮水が巻き上げられやすい箇所といえる。かかる箇所において凝縮水の濡れ性が向上されていれば、効果的に凝縮水の巻き上げを抑制し、吸気から凝縮水を更に確実に分離することができる。
【００８７】
また、タンク８０の第一立面部８０ａは、上流側パイプ６０の他端部６０ｂが接続されるものに限らず、この他端部６０ｂよりも一端部６０ａ側の上流側パイプ６０が接続されていてもよい。例えば、拡径部６１の軸方向中間部や一端部６１ａが接続されていてもよい。すなわち、拡径部６１がタンク８０内に突出して形成されていてもよい。この場合、上述の第一変形例にかかる延出部６２による効果と同様の効果を得ることができる。
一方、拡径部６１は設けられていなくてもよい。この場合の凝縮水分離装置の構成としては、例えば、上流側パイプ６０の内径を一端部６０ａから他端部６０ｂにわたって一定に形成し、この内径よりも下流側パイプ７０の上流端部７０ａの内径を小さく加工（縮径加工）したものが挙げられる。この場合、吸気抵抗が増加するものの、製造コストの抑制に寄与する。
【００８８】
また、上流側パイプ６０と下流側パイプ７０とは同軸に設けられていなくてもよい。すなわち、上流側パイプ６０の軸心Ｃ1と下流側パイプ７０の軸心Ｃ2とが一致していなくてもよい。この場合、吸気からの凝縮水の分離効率は低下するものの、組立コストの低減に寄与し、種々のレイアウトに対応しうる。
【００８９】
また、上流側パイプ６０が第一上流側パイプ６０Ａおよび第二上流側パイプ６０Ｂを有するものを示したが、これに替えて、単一のパイプを上流側パイプ６０に用いてもよい。この場合、内径が一定の吸気管を用いた従来構造を流用することはできないものの、部品数を低減させることができ、組立コストの低減に寄与する。
【００９０】
上述の一実施形態にかかる変形例では、タンク８０に貯留された凝縮水の流動を抑制する流動抑制部材として、バッフルプレート８２やパンチングプレート８３を例示したが、これらに替えてまたは加えて、多孔質部材を用いてもよい。多孔質部材としては、スポンジや活性炭などが挙げられる。すなわち、スポンジや活性炭をタンク８０内に設けてもよい。かかる場合、タンク８０内に流入した凝縮水は、多孔質部材に吸収される。このため、凝縮水の流動が抑制され、凝縮水のはね上がりを抑制することができる。よって、吸気から凝縮水を更に確実に分離することができる。さらに、多孔質部材に活性炭を用いれば、凝縮水を浄化することもできる。
【００９１】
また、凝縮水分離装置５０は、最低部１０ａに設けられるものに限らず、インタークーラ１３よりも下流側であってインマニ１４よりも上流側の任意の箇所（部分）に設けられていてもよい。
さらに言えば、凝縮水分離装置５０は、ＥＧＲクーラ４２の下流側に設けられてもよい。例えば、ＥＧＲクーラ４２とＥＧＲ弁４３との間やＥＧＲ弁４３とＥＧＲシステムの他端部４０ｂとの間に設けられてもよい。かかる場合、還流する排気から凝縮水を確実に分離することができる。
【００９２】
上述の実施形態では、吸気系にターボチャージャ３０が設けられたものを示したが、ターボチャージャ３０に替えてまたは加えて、エンジン１の出力回転で過給するスーパーチャージャ（過給機）を用いてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１    エンジン（内燃機関）
１０    吸気通路
１０ａ    最低部
１３    インタークーラ（冷却装置）
１４    インテークマニホールド
２０    排気通路
３０    ターボチャージャ（過給機）
４０    ＥＧＲシステム
４２    ＥＧＲクーラ（冷却装置）
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ    凝縮水分離装置
６０    上流側パイプ
６０ａ    一端部
６０ｂ    他端部
６０ｃ    内壁面
６０Ａ    第一上流側パイプ
６０Ｂ    第二上流側パイプ
６１    拡径部
６１ａ    一端部
６２    延出部
７０    下流側パイプ
７０ａ    上流端部
７０ｂ    下流端部
７１    返し部（突出部）
８０    タンク（凝縮水貯留部）
８０ａ    第一立面部
８０ｂ    第二立面部
８１    排水口
８２    バッフルプレート
８３    パンチングプレート
８４    冷却フィン
８９    フロートスイッチ
９０    凝縮水通路
９１    凝縮水管
９２    開閉弁
１００    制御装置
Ｃ1    上流側パイプ６０の軸心
Ｃ2    下流側パイプ７０の軸心
φ1，φ2    内径
ｄ    径方向距離
θ    バッフルプレート８２の傾斜角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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