(57)【要約】  本発明は、過給燃焼機関用装置２に係わり、循環冷媒を用いる第１冷却系と、燃焼機関２の通常運転時に第１冷却系の冷媒よりも低温度の循環冷媒を用いる第２冷却系と、第２冷却系の冷媒によって、水蒸気を含むガス媒体を冷却するためのクーラー１０，１５とを含む。燃焼機関用装置は、第２冷却系からくる冷媒が内部を通る熱交換器２８と、燃焼機関から出る排気が熱交換器２８を流通しないようにする閉位置、および、燃焼機関２から出る排気を熱交換器２８に流して、前記排気によって第２冷却系の冷媒を加温するようにする開位置に位置づけできるバルブ手段３０とを含む。
2011522996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環冷媒を使用する第１冷却系と、燃焼機関（２）の通常運転中に第１冷却系における冷媒よりも低い温度である循環冷媒を用いる第２冷却系と、水蒸気を含むガス媒体を前記第２冷却系で冷媒によって冷却するためのクーラー（１０，１５）とを含む過給燃焼機関（２）用装置において、
前記第２冷却系からくる冷媒が内部を通る熱交換器（２８）と、前記燃焼機関から出る排気が前記熱交換器（２８）を通って流れないようにする閉位置、および、前記燃焼機関（２）から出る排気が前記熱交換器（２８）を通って流れ、もって前記第２冷却系における冷媒が排気によって加温されるようにする開位置に位置づけ可能なバルブ手段（３０）とを含むことを特徴とする過給燃焼機関用装置。
【請求項２】
前記燃焼機関（２）の排気ライン（４）に接続された排気ループ（２９）を含み、該排気ループ（２９）が前記熱交換器（２８）および前記バルブ手段（３０）を含むことを特徴とする請求項１に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項３】
前記クーラー（１０，１５）内に氷結が生じているか否か、または、氷結の危険が生じる程度にガス媒体が冷却されたか否かを示すパラメータを検出する少なくとも１つのセンサー（３５）と、該センサー（３５）から情報を受け、前記クーラー（１０，１５）内の氷結またはその危険の有無を判断して、氷結またはその危険があれば、前記バルブ手段（３０）を開位置に位置づける制御ユニット（３１）とを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項４】
前記センサーが、温度センサー（３５）または圧力センサーであることを特徴とする請求項３に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項５】
前記第２冷却系が、大気温度の空気で循環冷媒を冷却するラジエータ・エレメント（２４）を含むことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項６】
前記熱交換器（２８）が、前記第２冷却系の意図する冷媒の流れ方向に関して前記ラジエータ・エレメント（２４）の下流側であって前記クーラー（１０，１５）の上流側位置で前記第２冷却系に配置されることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項７】
前記第１冷却系が、前記燃焼機関（２）を冷却するようになされていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項８】
追加のクーラー（９，１４）を更に含み、該クーラー（９，１４）では、前記ガス媒体が、前記クーラー（１０，１５）に導かれる前に、前記第１冷却系における前記冷媒により第１段階の冷却を受け、前記クーラー（１０，１５）では、前記第２冷却系における前記冷媒により第２段階の冷却を受けるようになされていることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項９】
前記ガス媒体が、前記燃焼機関（２）への入口ライン（８）に導かれる圧縮空気であることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項１０】
前記ガス媒体が、帰還ライン（１１）で前記燃焼機関（２）に導かれる再循環排気であることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載された過給燃焼機関用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１の前段に記載された過給燃焼機関用装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
過給燃焼機関に供給できる空気量は、大気圧だけでなく大気温度の影響も受ける。燃焼機関に対する最大可能空気量の供給は、燃焼機関に導かれる前に空気の効果的な冷却を必要とする。圧縮空気は、燃焼機関冷却系の冷媒によって冷却が施される給気クーラーでの第１段階の冷却と、燃焼機関冷却系よりも冷媒温度が十分に低い冷却系の冷媒によって冷却が施される給気クーラーでの第２段階の冷却とを受ける。このような低温冷却系は、圧縮空気を大気温度に近い温度にすることができる。寒冷気候条件において、圧縮空気は、第２段階の冷却によって空気の露点温度未満の低い温度にまで冷却され、給気クーラー内で水蒸気が液化してしまう。大気温度が０℃未満の場合には、給気クーラー内で結露水が氷結してしまう危険もある。このような氷結は、給気クーラー内の空気流動ダクトにおいて大なり小なり障害物となり、燃焼機関への空気流量の減少と、これによる作動不良または停止を引起すことになる。
【０００３】
ＥＧＲ（排気再循環）として知られる技術は、燃焼機関の燃焼過程からくる排気の一部を再循環させる公知方法である。再循環される排気は、燃焼機関の吸気と混合された後、その混合気が燃焼機関のシリンダに導かれる。空気に排気を加えることで燃焼温度が下がり、排気中のとりわけ窒素酸化物ＮＯx 量が減少する。この技術はオットー機関およびディーゼル機関の両者に使用できる。燃焼機関に多量の排気を加入するには、燃焼機関への導入前に排気を効果的に冷却しなければならない。排気には、燃焼機関冷却系の冷媒によって冷却されるＥＧＲクーラーでの第１段階の冷却と、低温冷却系の冷媒によって冷却されるＥＧＲクーラーでの第２段階の冷却とが加えられる。このようにして、排気は同様に大気温度に近い温度にまで冷却できる。排気は水蒸気を含み、排気が水蒸気の露点未満の温度にまで第２段階の冷却を施された場合に、その水蒸気はＥＧＲクーラー内で凝縮する。大気温度が０℃未満の場合、生じた凝縮水が第２ＥＧＲクーラー内で氷結する。このような氷結は、ＥＧＲクーラー内の排気流動ダクトにおいて大なり小なり障害物になる。ＥＧＲクーラーが閉塞し、また、ＥＧＲ再循環が停止または減少すれば、排気中の窒素酸化物量が増える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、水蒸気を含むガス媒体をラジエータで非常に良好に冷却できると同時に、ラジエータが閉塞する危険を防止できる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、特許請求の範囲の請求項１の特徴部分に記載された構成によって特徴づけられる冒頭に述べた種類の装置によって達成される。ガス媒体が効果的に冷却されることを可能にするために、低温冷却系と称される第２冷却系で冷媒によりガス媒体を冷却する必要がある。第２冷却系に冷媒が使用される場合、ガス媒体は、通常、ラジエータ内で結露して液状水が生じる温度にまで冷却される。冷媒が０℃よりも低温である場合、ラジエータ内で水が氷結する危険のあることは明らかである。第２冷却系の冷媒温度が低ければ低いほど、この危険は大きくなる。本発明によれば、ラジエータ内に氷結が生じたとき、または氷結の危険があるときに、第２冷却系の冷媒を加温できるようにするために、燃焼機関の排気熱が使用される。燃焼機関の正常運転時には、排気が熱交換器を通して流れることを防止する閉位置に、バルブ手段が位置づけられる。この結果、第２冷却系での冷媒の加温作用は全く生じない。バルブが開位置に位置づけられたとき、暖排気が熱交換器を通して流される。この場合、第２冷却系の冷媒が排気によって加温される。この加温作用は、第２冷却系の冷媒が非常に低い温度にあってラジエータ内で氷結が生じる程にガス媒体を冷却してしまう危険がある状況下で有利となる。ラジエータが凍結する危険があるか、または、凍結しつつあると判断されたならば、バルブ手段が手動で開位置に位置づけられる。氷結の危険がなくなったならば、バルブ手段は閉位置に戻される。したがって、ガス媒体はラジエータで極めて良好に冷却される一方、同時にラジエータ内の氷結を防止できる。
【０００６】
本発明の好適例によれば、前記過給燃焼機関用装置は燃焼機関の排気ラインに接続された排気ループを含み、この排気ループは前記熱交換器およびバルブ手段を含む。そのような排気ループはＵ字形であってよい。したがって、排気を受けるための排気ラインとの第１連結部、および、受取った排気をフィードバックするための排気ラインとの第２連結部を有する。有利には、第２連結部が第１連結部の下流側に配置され、それによって氷結の危険がある場合に排気ライン内の排気の一部が前記排気ループを通して平行に導かれ、熱交換器で冷媒を加温する。
【０００７】
本発明の好適例によれば、前記過給燃焼機関用装置は、ラジエータ内に氷結が生じているか否か、または氷結の危険が生じる程にガス媒体が冷却されたか否かを示すパラメータを検出するための少なくとも１つのセンサーと、該センサーから情報を受け、ラジエータ内の氷結またはその危険の有無を判定して、危険があれば、バルブ手段を開位置に位置づける制御ユニットとを含む。かかる構成により、バルブ手段は、ラジエータ内に氷結の危険がある場合、第２の位置に自動的に位置づけられる。この制御ユニットは、目的に合った適当なソフトウェアを備えたコンピュータユニットとされ得る。前記センサーは、温度センサーまたは圧力センサーとされ得る。温度センサーは第２冷却系の冷媒温度を検出することができる。ラジエータに導入されるときの冷媒温度が０℃よりも高ければ、ラジエータ内での氷結の危険は全くない。氷結を完全に防止するために、制御ユニットは、冷媒温度が０℃未満に下がるや否やバルブ手段を第２の位置に切替える。過給燃焼機関用装置は、ラジエータの近傍でのガス媒体の圧力または温度に関するパラメータを検出する少なくとも１つの温度センサーまたは圧力センサーを含む。センサーは、ラジエータを通過後のガス媒体の圧力または温度を検出する。この圧力または温度が制限値未満であれば、制御ユニットはラジエータ内の流路が氷で閉塞されようとする状況にあることを見出すことになる。そのような場合、制御ユニットはバルブ手段を開位置に位置づけ、第２冷却系の冷媒が加温されるようにする。ラジエータを通して流れる加温された冷媒は、ラジエータ内に形成された氷を融解する。氷が融解されると、制御ユニットはラジエータ内の圧力または温度が許容値に戻ったことを示す情報をセンサーから受ける。制御ユニットはバルブ手段を閉位置に位置づける。この場合、ラジエータ内には限られた量の氷結は許される。しかしながら、この結果、０℃未満の冷媒温度はラジエータが氷結を開始するまでの時間内で許されるので、ガス媒体の非常に効果的な冷却が達成される。
【０００８】
本発明のその他の好適例によれば、第２冷却系は、循環する冷媒が大気温度の空気によって冷却されるラジエータ・エレメントを含む。したがって冷媒は大気温度に近い温度まで冷却できる。熱交換器は、第２冷却系の意図する冷媒の流れ方向に関してラジエータ・エレメントの下流側且つラジエータの上流側の位置で、第２冷却系に有利に配置される。したがって、第２冷却系の冷媒は、ラジエータに流入する実質的に直前に加温されることになる。バルブ手段が開位置に位置づけられた状況では、ラジエータ内に形成された氷は迅速に溶融され得る。
【０００９】
本発明のその他の好適例によれば、第１冷却系は燃焼機関の冷却を行う。正常運転時に、この燃焼機関を冷却する冷却系は、通常、温度８０〜１００℃になる。第２冷却系の冷媒は、これよりもかなり低い温度であることが有利である。過給燃焼機関用装置では、ガス媒体が第２冷却系の冷媒により第２段階の冷却を施される前記ラジエータに流入する前に、第１冷媒系の冷媒により第１段階の冷却が施されることを意図されるその他のラジエータを含むことができる。ガス媒体は、燃焼機関への入口ラインに導かれる圧縮空気とすることができる。空気が圧縮されるとき、その圧縮程度に関係して或る程度に加熱される。過給燃焼機関では、空気は高圧となるように圧縮される。したがって、その空気は効果的に冷却することが必要となる。このために、圧縮空気が燃焼機関へ流入する前に所望温度にすることができるように、１つ以上のラジエータで、また、多段階で圧縮空気を冷却することが有利となる。前記ガス媒体は燃焼機関への帰還ラインに導かれる再循環排気とすることもできる。排気は、帰還ラインに導かれる時点で温度５００〜６００℃である。したがって、燃焼機関へ流入する前に所望温度にすることができるように、１つ以上のラジエータで且つ多段階で再循環排気を冷却することが、同様に有利となる。
【００１０】
以下、添付図面を見ながら、本発明の好適実施例について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例による過給燃焼機関用装置を示している。
【実施例】
【００１２】
図１は、模式的に示す、車輌を駆動するための過給燃焼機関用装置を示す。この燃焼機関は、本明細書ではディーゼル機関２として例示されている。ディーゼル機関２は重車輌１の駆動に使用される。ディーゼル機関２のシリンダからの排気は排気マニホルド３を経て排気ライン４に導かれる。ディーゼル機関２は、タービン５および圧縮機６を含むターボユニットを有する。排気ライン４内の排気は大気圧以上であり、先ずタービン５に導かれる。これにより、タービン５は駆動力を与えられ、これが連結部を経て圧縮機６へ伝えられる。圧縮機６は、エアフィルタ７を経て空気入口ライン８へ吸入された空気を圧縮する。入口ライン８内の空気は、先ず、冷媒が冷却されている第１給気クーラー９で冷却される。この空気は、燃焼機関２も冷却している第１冷却系の冷媒によって第１給気クーラー９で冷却される。この第１冷却系は、以後、燃焼機関冷却系と称する。圧縮空気は、その後、冷媒が冷却されている第２給気クーラー１０で冷却される。空気は、第２冷却系の冷媒により第２給気クーラー１０で冷却される。この第２冷却系の冷媒は、燃焼機関冷却系の冷媒よりもかなり低い温度である。
【００１３】
過給燃焼機関用装置は、排気ライン４の排気の一部を再循環させるための帰還ライン１１を含む。帰還ライン１１は、排気ライン４と入口ライン８との間を伸長する。帰還ライン１１は、帰還ライン１１の排気の流れを遮断できるＥＧＲバルブ１２を含む。ＥＧＲバルブ１２は、排気ライン４から帰還ライン１１を経て入口ライン８に導かれる排気の量を無段階で制御することにも使用できる。第１制御ユニット１３は、ディーゼル機関２の現在の運転状態に関する情報に基づいてＥＧＲバルブ１２を制御する。帰還ライン１１は、排気に第１段階の冷却を行うための冷媒が冷却されている第１ＥＧＲクーラー１４を含む。排気は、燃焼機関冷却系の冷媒により第１ＥＧＲクーラー１４で冷却される。排気は、冷媒が冷却されている第２ＥＧＲクーラー１５で第２段階の冷却が施される。排気は、第２冷却系の冷媒によって第２ＥＧＲクーラー１５で冷却される。
【００１４】
過給ディーゼル機関２の或る運転状況においては、排気ライン４内の排気の圧力が入口ライン８内の圧縮空気の圧力よりも低くなることがある。そのような運転状況では、特別な補助手段がなければ、帰還ライン１１内の排気を入口ライン８内の圧縮空気と直接に混合することは不可能である。これを行うためには、例えば、各種構造のベンチュリ１６またはターボユニットを使用することができる。燃焼機関２に替えて過給オットー機関であれば、帰還ライン１１内の排気は入口ライン８へ直接に導入できる。何故なら、実質的に全ての運転状況において、オットー機関の排気ライン４内の排気は入口ライン８内の圧縮空気よりも高い圧力になるからである。排気が入口ライン８内の圧縮空気と混合された後、混合気はマニホルド１７を経てディーゼル機関２の各シリンダに導かれる。
【００１５】
燃焼機関２は、通常のように循環する冷媒によって冷却される。燃焼機関冷却系の冷媒は、冷媒ポンプ１８で循環される。冷媒の主流は燃焼機関２を通して導かれる。冷媒が燃焼機関２を冷却した後、冷媒はサーモスタット１９に導かれる。サーモスタット１９は、冷媒温度に応じてライン２１ａおよびライン２１ｂへ可変量の冷媒を導く。ライン２１ａは冷媒を燃焼機関２に導き、これに対してライン２１ｂは冷媒を車輌１の前部に取付けられているラジエータ２０に導く。冷媒が正常運転温度に達すると、実質的に全ての冷媒が冷却のためにラジエータ２０に導かれる。ライン２３は、冷却された冷媒を燃焼機関２へ戻すように導く。冷却系の冷媒のうちの少量部は、燃焼機関の冷却に使用されずに、２つの平行なライン２２ａ，２２ｂに導かれる。ライン２２ａは冷媒を第１給気クーラー９に導き、そこで冷媒は圧縮空気の第１段階の冷却を担う。ライン２２ｂは冷媒を第１ＥＧＲクーラー１４に導き、そこで冷媒は再循環される排気の第１段階の冷却を担う。第１給気クーラー９で空気を冷却した冷媒と、第１ＥＧＲクーラー１４で排気を冷却した冷媒とは、ライン２２ｃで合流される。ライン２２ｃは、冷却系における３路バルブ１９とポンプ１８との間の位置へ冷媒を導き、そこでラジエータ２０からの冷却された冷媒と混合される。
【００１６】
第２冷却系は、車輌１の周辺領域においてラジエータ２０の前方に取付けられる。この例では、周辺領域は車輌１の前部である。ラジエータファン２５は、ラジエータ・エレメント２４およびラジエータ２０を通る周囲空気の流れを生じさせる。ラジエータ・エレメント２４がラジエータ２０の前方に配置されるので、ラジエータ・エレメント２４内の冷媒は大気温度の空気で冷却される。したがってラジエータ・エレメント２４内の冷媒は大気温度に近い温度にまで冷却されることができる。ラジエータ・エレメント２４からの冷却された冷媒はポンプ２７によりライン回路２６で第２冷却系を循環される。ライン回路２６は、ラジエータ・エレメント２４を出る冷えた冷媒をクーラー１０，１５に導く第１ライン２６ａを含む。ライン回路２６は、前記クーラー１０，１５で使用された後の冷媒をラジエータ・エレメント２４へ戻すように導く第２ライン２６ｂを含む。
【００１７】
第１ライン２６ａは、冷えた冷媒を熱交換器２８に導くライン部分２６ａ’を含む。熱交換器２８は、排気ライン４に接続された排気ループ２９に配置される。この排気ループは、排気を受取るために排気ライン４に接続される第１の接続部２９ａと、受取った排気をフィードバックするために排気ライン４に接続される第２の接続部２９ｂとを有する。第２の接続部２９ｂは、第１の接続部２９ａの下流側に位置し、排気ライン４の排気の一部が排気ループ２９を通して平行に導かれるようになされている。排気ループ２９は、熱交換器２８だけでなくバルブ３０も含む。バルブ３０は、第２制御ユニット３１で制御できる。冷媒は熱交換器２８を通過した後、加温された冷媒はライン部分２６ａ’へ戻るように導かれる。ライン２６ａは、ライン部分２６ａ’の下流側の位置に、ライン２６ｃおよびライン２６ｄを含む。ライン２６ｃは、冷えた冷媒を第２給気クーラー１０に導くことを意図されており、そのクーラーで冷媒は圧縮空気の第２段階の冷却を担う。また、ライン２６ｄは、冷えた冷媒を第２ＥＧＲクーラー１５に導くことを意図されており、そのクーラーで冷媒は再循環する排気の第２段階の冷却を担う。冷媒が前記クーラー１０，１５を通過した後、加温された冷媒は第２ライン２６ｂを経てラジエータ２４へ戻るように導かれる。
【００１８】
燃焼機関２の運転時、排気は排気ライン４を通して流れ、タービン５を駆動する。したがって、タービン５は駆動力を与えられ、この駆動力が圧縮機６を駆動する。圧縮機６は、エアフィルタ７を経て大気を吸入し、入口ライン８の空気を圧縮する。したがって、空気は圧力上昇および温度上昇を得る。この圧縮空気は、第１給気クーラー９で燃焼機関冷却系のラジエータ液によって冷却される。ラジエータ液は、本実施例では温度約８０〜８５℃であってよい。したがって、圧縮空気は、第１給気クーラー９において冷媒温度に近い温度になるまで、第１段階の冷却が施される。正常運転時、制御ユニット３１はバルブ３０を閉位置に保持して、排気ラインから排気が排気ループ２９へ全く導かれることがないようにされる。したがって、冷媒は、熱交換器２８で全く加温されることはなく、冷たい冷媒がライン２６ｃに導かれる。冷媒は、第２給気クーラー１０で圧縮空気を冷却する。本明細書では、この冷媒は大気温度に近い温度とされる。したがって、圧縮空気は、順調な状態においては第２給気クーラー１０で大気温度に近い温度にまで冷却されることができる。
【００１９】
燃焼機関２の最も多くの運転状態では、第１制御ユニット１３はＥＧＲバルブ１２を開位置に保持し、排気ライン４の排気の一部が帰還ライン１１に導入される。排気ライン４の排気は、第１ＥＧＲクーラー１４に到達する時点で温度約５００〜６００℃である。第１ＥＧＲクーラー１４では、再循環する排気が燃焼機関冷却系の冷媒により第１段階の冷却が施される。したがって、燃焼機関冷却系の冷媒は、比較的高い温度となるが、排気温度よりも確実に低い。したがって、第１ＥＧＲクーラー１４において排気の良好な冷却を行うことができる。バルブ３０が閉位置にあるとき、冷たい冷媒がライン２６ｄに導かれ、冷媒は第２ＥＧＲクーラー１５で再循環する排気を冷却する。したがって、本明細書では、冷媒は大気温度に近い温度となる。順調な状態では、したがって、再循環する排気は、第２ＥＧＲクーラー１５で大気温度に近い温度にまで同様に冷却され得る。したがって、帰還ライン１１内の排気は、圧縮空気と混合されて燃焼機関２に導かれる前、圧縮空気と実質的に同じ低い温度まで冷却されることができる。したがって、実質的に最適な量の空気および再循環排気を燃焼機関に導入できる。したがって、実質的に最適な性能を発揮する燃焼機関２の燃焼が可能となる。圧縮空気および再循環排気温度が低いことは、燃焼温度を低くし、排気中の窒素酸化物の量を少なくする。
【００２０】
圧縮空気および再循環排気のこの効果的な冷却は、欠点も有する。圧縮空気は第２給気クーラー１０において内に液状水が凝縮する温度にまで冷却される。同様に、第２ＥＧＲクーラー１５において内部に凝縮する温度にまで排気は冷却される。大気温度が０℃未満である場合、第２給気クーラー１０の内部の結露水および第２ＥＧＲクーラー１５の内部の凝縮水が氷結する危険もある。第２給気クーラー１０および第２ＥＧＲクーラー１５の内部の氷結は、燃焼機関２の運転を厳しく混乱させかねない。第２制御ユニット３１は、第２給気クーラー１０および／または第２ＥＧＲクーラー１５に氷結が生じているか否か、または氷結の危険があるか否かを示す少なくとも１つのセンサーから情報を得取る。そのようなセンサーは、第２冷却系の冷媒温度を検出する温度センサー３５である。図１は、第２冷却系のライン２６ａでの冷媒温度を検出する温度センサー３５を示している。ライン２６ａの冷媒が確実に温度０℃未満であれば、第２給気クーラー１０および／または第２ＥＧＲクーラー１５内で氷結が生じる危険のあることは明らかである。制御ユニット３１は代替的に、２つ以上の温度センサーまたは圧力センサーから情報を受取る。そのような１つの温度センサーは第２給気クーラー１０内で冷却された後の圧縮空気の温度を測定し、その他の温度センサーは第２ＥＧＲクーラー１５内で冷却された後の再循環排気温度を測定する。圧縮空気および／または再循環排気が０℃未満であるならば、これは給気クーラー１０および／または第２ＥＧＲクーラー１５内で氷結が始まろうとしていることを意味する。
【００２１】
クーラー１０，１５の何れかの内部で氷結の生じる危険があること、または氷結が生じたことを示す情報を受取ったならば、第２制御ユニット３１はバルブ３０を開位置に位置づける。したがって、暖排気が排気ライン４から排気ループ２９を通して導かれる。排気ループ２９内の暖排気は、熱交換器２８を通過する冷媒を加温する。暖冷媒がライン２６ａからライン２６ｃ，２６ｄに導かれ、これによりこの冷媒は第２給気クーラー１０及び第２ＥＧＲクーラー１５を通して流れる。暖冷媒は給気クーラー１０および／または第２ＥＧＲクーラー１５内に形成された全ての氷を速やかに溶融する。したがって、給気クーラー１０および／または第２ＥＧＲクーラー１５内のあらゆる氷結は、簡単且つ効果的な方法で解消される。冷媒がクーラー１０，１５を通過した後、その冷媒は第１ライン２６ａに導かれ、そしてラジエータ・エレメント２４へ戻される。所定の時間の経過後、または第２制御ユニット３１が給気クーラー１０および／または第２ＥＧＲクーラー１５内で氷が溶融されたことを示す情報を受取ったならば、第２制御ユニット３１はバルブ３０を閉位置へ戻すように位置づける。排気ループ２９を通る排気の流れは停止され、ライン部分２６ａ’に導入される冷媒はもはや熱交換器２８でどのような加温も行われない。
【００２２】
本発明は、図面で参照した実施例に限定されることは全くなく、特許請求の範囲に記載された請求項の範囲内で、自由に変更することができる。過給燃焼機関用装置は、前記クーラー１０，１５の一方だけを実質的に無氷結に保持するために使用することもできる。
【符号の説明】
【００２３】
１  車輌
２  燃焼機関、すなわちディーゼル機関
３  排気マニホルド
４  排気ライン
５  タービン
６  圧縮機
７  エアフィルタ
８  入口ライン
９  第１給気クーラー
１０  第２給気クーラー
１１  帰還ライン
１２  ＥＧＲバルブ
１３  第１制御ユニット
１４  第１ＥＧＲクーラー
１５  第２ＥＧＲクーラー
１６  ベンチュリ
１７  マニホルド
１８  冷媒ポンプ
１９  ３路バルブ
２０  ラジエータ
２１ａ，２１ｂ  ライン
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  ライン
２３  ライン
２４  ラジエータ・エレメント
２５  ラジエータファン
２６  ライン回路
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ  ライン
２８  熱交換器
２９  排気ループ
３０  バルブ
３１  第２制御ユニット
【図１】
2011522996.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月28日(2010.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環冷媒を使用する第１冷却系と、燃焼機関（２）の通常運転中に第１冷却系における冷媒よりも低い温度である循環冷媒を用いる第２冷却系と、水蒸気を含むガス媒体を前記第２冷却系で冷媒によって冷却するためのクーラー（１０，１５）と、前記第２冷却系における循環冷媒が周囲温度の空気で冷却されることを意図したラジエータ・エレメント（２４）とを含む過給燃焼機関（２）用装置において、
前記第２冷却系からくる冷媒が内部を通る熱交換器（２８）と、前記燃焼機関から出る排気が熱交換器（２８）を通って流れないようにする閉位置、および、前記燃焼機関（２）から出る排気が前記熱交換器（２８）を通って流れ、もって前記第２冷却系における冷媒が前記排気によって加温されるようにする開位置に位置づけ可能なバルブ手段（３０）とを含み、また、前記第２冷却系における冷媒の意図した流れ方向に関して前記ラジエータ・エレメント（２４）の下流側であって前記クーラー（１０，１５）の上流側の位置で、前記熱交換器（２８）が前記第２冷却系に配置されていることを特徴とする過給燃焼機関用装置。
【請求項２】
燃焼機関（２）の排気ライン（４）に接続された排気ループ（２９）を含み、該排気ループ（２９）が前記熱交換器（２８）および前記バルブ手段（３０）を含むことを特徴とする請求項１に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項３】
前記クーラー（１０，１５）内に氷結が生じているか否か、または、氷結の危険が生じる程度に前記ガス媒体が冷却されたか否かを示すパラメータを検出する少なくとも１つのセンサー（３５）と、該センサー（３５）から情報を受け、前記クーラー（１０，１５）内の氷結またはその危険の有無を判断して、氷結またはその危険があれば、前記バルブ手段（３０）を開位置に位置づける制御ユニット（３１）とを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項４】
前記センサーが、温度センサー（３５）または圧力センサーであることを特徴とする請求項３に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項５】
前記第１冷却系が、前記燃焼機関（２）を冷却するようになされていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項６】
追加のクーラー（９，１４）を更に含み、該クーラー（９，１４）では、前記ガス媒体が、前記クーラー（１０，１５）に導かれる前に、前記第１冷却系における前記冷媒により第１段階の冷却を受け、前記クーラー（１０，１５）では、前記第２冷却系における前記冷媒により第２段階の冷却を受けるようになされていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項７】
前記ガス媒体が、前記燃焼機関（２）への入口ライン（８）に導かれる圧縮空気であることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された過給燃焼機関用装置。
【請求項８】
前記ガス媒体が、帰還ライン（１１）で前記燃焼機関（２）に導かれる再循環排気であることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された過給燃焼機関用装置。
【国際調査報告】
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