(57)【要約】【課題】往復動ピストン燃焼機関、特に大型２行程ディーゼル機関用の改善された給気冷却器を提供すること。【解決手段】本発明の給気冷却器１は、長手方向の軸線Ｌに沿って冷却器の入口３から冷却器の出口４へ延びる冷却器のハウジング５を含み、冷却器のハウジング５の内部に冷却パック６が配置され、冷却器の入口３はディフューザ７の１つの出口７１と接続可能であり、冷却器の出口４は往復動ピストン燃焼機関２の水分離装置８と接続可能であり、その結果、往復動ピストン燃焼機関２の動作状態において、外気１０を給気１０として、排気ガス・ターボ過給機９からディフューザ７を介して給気冷却器１に導入することが可能になる。本発明によれば、給気冷却器１は、給気１０を冷却し、給気１０から凝結水１１を分離するために、給気冷却器１から凝結水１１を導き出すためのドレン装置１２によって互いに隔てられた少なくとも２つの冷却パック６を含む。【選択図】図４
2008111429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復動ピストン燃焼機関（２）、特に大型２行程ディーゼル機関用の給気冷却器であって、長手方向の軸線（Ｌ）に沿って冷却器入口（３）から冷却器出口（４）へ延びる冷却器ハウジング（５）を含み、前記冷却器ハウジング（５）の内部には冷却パック（６）が配置され、前記冷却器入口（３）はディフューザ（７）の１つの出口（７１）と接続可能であり、前記冷却器出口（４）は前記往復動ピストン燃焼機関（２）の水分離装置（８）と接続可能であり、それによって、前記往復動ピストン燃焼機関（２）の動作状態において、外気（１０）が、排気ガス・ターボ過給機（９）から前記ディフューザ（７）を介して該給気冷却器に、給気（１０）として導入され得る給気冷却器において、
前記給気（１０）を冷却し、前記給気（１０）から凝結水（１１）を分離するための少なくとも２つの冷却パック（６）を含み、該少なくとも２つの冷却パック（６）は、該給気冷却器から前記凝結水（１１）を導き出すためのドレン装置（１２）によって互いに隔てられていることを特徴とする給気冷却器。
【請求項２】
前記冷却パック（６）が冷却ライン（１４）を含み、該冷却ライン（１４）を通して液体冷媒（１３）が流れる請求項１に記載の給気冷却器。
【請求項３】
前記冷却パック（６）が、前記給気（１０）を冷却するため、および凝結水（１１）を分離するための冷却用金属シート（１５）を含む請求項１または請求項２に記載の給気冷却器。
【請求項４】
前記ドレン装置（１２）が、シートメタルのドレン（１２）として、特に好ましくはドレン・チャネル（１２１）を含むドレン・トラフ（１２）として形成され、それによって前記凝結水（１１）が、好ましくは前記ドレン・チャネル（１２１）を介して前記冷却パック（６）から取り出されることができる請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の給気冷却器。
【請求項５】
前記ドレン装置（１２）が、少なくとも１つの側面を穿孔された中空金属シート（１２２）として形成されている請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の給気冷却器。
【請求項６】
前記ドレン装置（１２）が、排水スポンジ（１２３）および／または排水発泡体（１２３）として、特に金属性の排水スポンジ（１２３）および／または排水発泡体（１２３）の形で形成されている請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の給気冷却器。
【請求項７】
前記ドレン装置が、前記長手方向の軸線（Ｌ）に対して所定の角度だけ傾斜している請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の給気冷却器。
【請求項８】
前記ドレン装置（１２、１２２、１２３）から前記凝結水（１１）を吸い出すための吸引手段（１６）が設けられている請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の給気冷却器。
【請求項９】
負圧を発生させるための前記吸引手段（１６）が、前記ディフューザ（７）の１つの入口に接続されており、且つ／または前記吸引手段（１６）が、特に吸引ポンプ（１６１）に接続されている請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の給気冷却器。
【請求項１０】
前記冷却器ハウジング（５）が台形、特に出口側で台形であり、且つ／または前記冷却パック（６）が台形の設計である請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の給気冷却器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動ピストン燃焼機関用の、より詳細には、独立請求項１の前提部分に記載した２行程大型ディーゼル機関用の給気冷却器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば船舶用の大型ディーゼル機関や発電用の固定ユニットなど、往復動ピストン燃焼機関の性能を改善するためには、燃焼行程の後、通常は排気ガス・ターボ過給機として設計された過給群または強制的な吸気系統によって、外気を高圧の状態でシリンダの燃焼室に導入する。これに関しては、燃焼サイクルの後にシリンダの燃焼室を出る排気ガスの熱エネルギーの一部を利用することができる。このために、出口弁を開放することによって、高温の排気ガスがシリンダの燃焼室から過給群へ運ばれる。過給群は本質的に、加圧下で過給群に入る高温の排気ガスによって駆動されるタービンを備えている。その部分では、タービンが圧縮機を駆動し、それによって外気が吸い込まれ、圧縮される。タービンを有する圧縮機、すなわち、しばしば単にターボ過給機と呼ばれ、特に（但しそれだけではないが）大型２行程ディーゼル機関の場合には遠心圧縮機として用いられる装置は、給気冷却器の後に接続されるいわゆるディフューザ、水分離装置、およびその後に接続される入口レシーバを有し、そこから給気または掃気用空気とも呼ばれる圧縮された外気が、最終的に大型ディーゼル機関のシリンダの個々の燃焼室に送り込まれる。したがって、この種の過給群の使用によって外気の供給を増加させることが可能になり、シリンダの燃焼室における燃焼工程の効率を高めることができる。
【０００３】
大型ディーゼル機関の場合、空気の供給は、タイプに応じてシリンダの様々な場所で行われる。したがって、例えば長手方向に掃気される２行程機関では、空気は、シリンダの下部領域の走行面内に配置された掃気スロットを介してシリンダの燃焼室に導入される。４行程機関では、給気は通常、シリンダ・カバー内に配置された１つまたは複数の入口弁を介してシリンダの燃焼室に送り込まれる。これに関してはもちろん、シリンダの下部領域の掃気スロットの代わりに、シリンダ・カバー内に入口弁を備えた２行程機関も知られている。
【０００４】
これに関して、シリンダへの外気の供給に対しては、これまで既に言及した給気冷却器がきわめて重要である。平均的な当業者にはよく知られているように、周知の給気冷却器は本質的に平行六面体の形を有するハウジングであり、給気を冷却するために、その内部には冷却パックが収容され、給気が冷却パックを通って給気冷却器の入口から給気冷却器の出口へ流れるようになっている。この装置において給気が大量に、通常は２５０℃から５０℃まで冷却され、したがって給気冷却器内での空気の冷却に加えて、給気からの水が給気冷却器内で凝結する。
【０００５】
船舶の機関では、機関がかなりの給気圧によって作動されるため、すなわち負荷を受けるため、特にきわめて高温の条件において空気の湿気のかなりの部分が既に給気冷却器内で凝結する。
【０００６】
この凝結物ができるだけ機関のレシーバに入らないようにすべきであり、しかし凝結物をできるだけ完全にあらかじめ排出すべきである。このために、周知のように「アンダースラング（ｕｎｄｅｒｓｌｕｎｇ：下方突出部分）」などの装置、および水分離装置も用いられ、それによってかなりの量の液体の凝結水を排出することができる。
【０００７】
これに関しては製造上の理由のため、給気冷却器は通常、複数の部品から、一般的には例えばそれぞれが約４０ｃｍの高さを有することができる２〜４個の冷却パックから組み立てられる。冷却パックは、給気が給気冷却器の入口から給気冷却器の出口へ向かう方向に内部を流れるシートメタルの冷却フィン、および複数の冷却管からなる。給気冷却の効率を改善するために水が冷却管を通って流れ、冷却管はシートメタルの冷却フィンの表面に対して直角に、それを通って延びている。熱膨張による給気冷却器内でのストレスを避けるために、冷却管に対する冷却水の流入および流出は、この装置の同じ側から周知の方法で行われることが好ましい。
【０００８】
典型的な大型ディーゼル機関用の給気冷却器は、給気の貫流方向に約７０ｃｍの長さ、約１．６ｍの高さ、および冷却管が延びる約２ｍ〜２．５ｍの幅を有している。好ましくは水平方向に延びる冷却管は、典型的には１０ｍｍの直径を有し、１５ｍｍ〜３０ｍｍの間隔で配置することができる。シートメタルの冷却フィンは本質的に、その上に凝結した給気からの凝結水が重力によって鉛直方向に下方へ流れるように、鉛直方向に給気の貫流方向に対して平行に延び、例えば互いに２ｍｍの間隔で配置される。シートメタルの冷却フィンは、ほとんどの場合、約０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの厚さしかないため、実際には一般的に冷却フォイルと呼ぶべきである。
【０００９】
給気冷却器のタイプに応じて、先に単に例として示した寸法および細部が大きく異なってもよいことが理解されよう。
【００１０】
冷却パックの間には空隙が残っており、それが、機関の振動によって刺激を受ける冷却管パック、すなわち冷却パックの振動によって周期的に開閉する。給気冷却器内の圧力が低下する結果、この隙間で空気の速度がかなり上昇し、それによって凝結物が共に運ばれ、したがってさらに後続の水分離装置内に運ばれ、凝結物を最初に給気冷却器内で付着させることができない。水分離装置の動作方法も、振動によって生じる局所的な最大速度によって実施不能になる可能性もある。
【００１１】
特に、シートメタルの冷却フィンが互いに約２ｍｍというきわめて短い間隔で配置されることによっても、凝縮水の比較的厚い層が、表面張力のためにかなりの大きさの液滴に急速に成長させるシートメタルの冷却フィンの表面にきわめて急速に集まり、例えばそれがシートメタルの冷却フィンの間隔より大きくなる可能性もあり、その結果、凝結水は不適切にシートメタルの冷却フィン上で流れるしかなくなり、貫流する給気の流れによって共に水分離装置内に運ばれる。シートメタルの冷却フィンの振動によってその上に凝結した凝結水が冷却フィンから比較的簡単に引き離されるためにこの影響が強まり、したがって凝結水が空気の流れによって共に運ばれる可能性がある。
【００１２】
特に貫流が水平方向に生じる冷却器を使用する機関では、実際にはある一定の部分の凝結物が既に給気冷却器内で発生し、水分離装置をぬらすことがない。この効果は、原理上きわめて明確であることが立証されているが、先に説明した理由のために、周知の給気冷却器では今のところ十分注目されておらず、すなわち、周知の給気冷却器では、給気から分離された過剰な凝結水が水分離装置に入ることになる。
【００１３】
したがって周知の給気冷却器では、例えば約８０％以下の凝結物しか分離されず、残りのもの、すなわち、例えば残りの２０％は共に水分離装置内に運ばれる。
【００１４】
凝結水のある一定部分が共に給気冷却器から水分離装置内に運ばれる状況は、今のところそれ自体が問題になるものではない。実際の問題とは、すなわち分離装置であり、その構造およびその動作方法のために、きわめて信頼性のない動作しかしないことが知られている、すなわち、水分離装置における分離の割合はあまり高くはなく、その結果、水分離装置があるにもかかわらず、防御できない大量の凝結水が後続の機関のレシーバに入り、したがって往復動ピストン燃焼機関のシリンダに入り、それが不利な結果をまねく。
【００１５】
水分離装置がそうした不適当な効率を有している理由は、凝結水を運ぶ給気の流れが、対応する金属シートによって水分離装置の方へ向きを変えられるために凝結水が分離され、その結果、凝結水が金属シート上に凝結し、下方へ流出して給気の流れから除かれ得ることに見出される。凝結水は、比較的弱い付着力によって金属シートの表面に保持されるだけである。例えば、個々の液滴は動作状態において振動によって金属シートからきわめて容易に分離することができるため、液滴は再び給気の流れによって共に運ばれ、次いでレシーバに入り、最終的には結局、機関のシリンダに入る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって本発明の目的は、往復動ピストン燃焼機関、特に大型２行程ディーゼル機関用の改善された給気冷却器を提案することであり、それを用いて、周知の給気冷却器と比べてかなり大量の凝結水を分離することが可能になり、したがって、後続の水分離装置に入る給気からの凝結水の量をかなり減少させることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
これらの目的を満足させる本発明の主題は、独立請求項１の特徴部分によって特徴付けられる。
【００１８】
従属請求項は、本発明の特に有利な実施例に関するものである。
【００１９】
したがって、本発明は、往復動ピストン燃焼機関、特に大型２行程ディーゼル機関用の給気冷却器であって、長手方向の軸線に沿って冷却器入口から冷却器出口へ延びる冷却器のハウジングを含み、この冷却器のハウジングの内部に冷却パックが配置され、冷却器入口はディフューザの出口と接続可能であり、冷却器出口は往復動ピストン燃焼機関の水分離装置と接続可能であり、それによって、往復動ピストン燃焼機関の動作状態において、外気が、排気ガス・ターボ過給機からディフューザを介して給気冷却器に、給気として導入されることができる給気冷却器に関する。本発明によれば、給気冷却器は、給気を冷却し且つ給気から凝結水を分離するための少なくとも２つの冷却パックを含み、少なくとも２つの冷却パックは、給気冷却器から凝結水を導き出すためのドレン装置によって互いに隔てられている。
【００２０】
すなわち、冷却パック内で凝結した凝結水用のドレン装置を複数の冷却パック間に設けたると、既に給気冷却器内で給気から分離される凝結水の量をかなり増加させることができることが見出された。
【００２１】
このように、冷却パック内で凝結した凝結水を、それぞれの冷却パックから別々に導き出すことができる状況を得ることが可能になり、その結果、比較的短い経路または落下の後、凝結水が地球の重力場に集められ、給気冷却器の外に導き出されるため、例えば給気冷却器内の高いところに配置された冷却パックで凝結した凝結水が、その下向きの経路を、給気冷却器を通る空気の流れの高さ全体を経て落下または流れる必要がなくなる。
【００２２】
すなわち、本発明の重要な効果は、給気冷却器内のシートメタルの冷却フィン上で凝結した凝結水の経路または滞留時間を短縮することである。
【００２３】
したがって、逆戻りして再び給気の流れに入る凝結物がかなり少なくなり、その結果、本発明による給気冷却器内で分離される凝結水の量が著しく増加し、それによって後続の水分離装置内で分離しなければならない凝結水がかなり少なくなり、実用的には、もはや往復動ピストン燃焼機関のシリンダ、したがって燃焼室に凝結水が入らないようになる。
【００２４】
すなわち、ドレン装置、特にドレン・トラフが冷却パック間に組み込まれ、それが凝結物を捉えて給気冷却器の低温側に向かって排出するため、給気冷却器内で分離可能な凝結水の量が著しく増加する。さらに、ドレン装置は、同時に冷却パックに対する補剛体として働く。弾性的な作用の結果、冷却パックがクランプされ、その間のエア・ギャップが小さく保たれ、または完全になくなる。
【００２５】
実用上特に重要な実施例では、冷却パックは本発明による給気冷却器を、それ自体周知の方法で液体冷媒が貫流する冷却ダクト内に含んでおり、且つ／または、冷却パックは、給気を冷却し且つ凝結水を分離するための金属性の冷却シートを含んでおり、その上に給気から凝結水が凝結し、ドレン装置に流入することができる。
【００２６】
例えばドレン・チャネルを介して凝結水を冷却パックから確実に取り出すことができ、したがって凝結水が、例えばその下に位置する冷却パックを通過する必要がないように、ドレン装置を金属性の流出シートとして、特にとりわけドレン・チャネルを含むドレン・トラフとして形成することが好ましく、その結果、この部分の凝結水は、下方に位置する冷却パックを貫流する一部の給気によって共に運ばれなくなり、水分離装置に入らないようになる。
【００２７】
特別な場合には、ドレン装置を、少なくとも１つの側面が穿孔された中空金属シートの構造体として形成することも可能であり、その結果、穿孔された中空金属シートの上に配置された冷却パック内で分離された凝結水が、中空シートの穿孔を形成する開口部を通って中空シートの内部に流入することが可能になり、また凝結水を適切な手段、例えば鉛直なドレン管によって給気冷却器から導き出すことが可能になる。
【００２８】
あるいはドレン装置を、排水スポンジおよび／または排水発泡体として、特に金属性の排水スポンジおよび／または排水発泡体の形で形成することが可能であり、それが分離された凝結水を吸収すること、および／または例えば適切な吸引手段によってそれから凝結水を吸い出して、凝結水を給気冷却器から運び出すことができる。
【００２９】
凝結水のより適切な排水を可能にするために、凝結水を重力の影響によって給気冷却器からより迅速且つより確実に排出することができるように、ドレン装置を長手方向の軸線に対して所定の角度だけ傾斜させてもよい。
【００３０】
既に言及したように、凝結水をドレン装置から吸引するために、適切な吸引手段をさらに設けることも可能であり、好ましい実施例では、負圧を発生させるためにディフューザの入口に吸引手段を接続して、その内部では給気冷却器に比べて低い圧力が支配的になるようにすること、および／または例えば吸引手段を、さらに、もしくは追加として、凝縮水を給気冷却器から吸い出すことができる吸引ポンプに接続することが可能である。
【００３１】
この装置では、冷却器のハウジングおよび／または冷却パックを、台形形状、特に出口側で台形のものとすることが可能であり、台形の設計によって給気冷却器内の凝結水を分離することができる経路が増大するため、やはり給気冷却器内であらかじめ分離可能な凝結水の量を増やすことができる。
【００３２】
以下では、概略図を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
【実施例】
【００３３】
図１は、長手方向の掃気作用を有する大型２行程ディーゼル機関として形成され、以下では全体として参照番号１で示す本発明による給気冷却器を備えた、大型ディーゼル機関の排気ガス・ターボ過給機システムの主要な構造を、様々な構成要素の協働を例示するための概略図として示している。
【００３４】
それ自体周知の方法では、大型ディーゼル機関は通常、シリンダ・カバーの中に配置された出口弁２００１を有する複数のシリンダ２０００を含み、そのシリンダ２０００の中に、ピストン２００２が、下死点ＵＴと上死点ＯＴの間の走行面に沿って往復運動するように配置される。シリンダ・カバーを有するシリンダ２０００のシリンダ壁、およびピストン２００２は、周知の方法でシリンダ２０００の燃焼空間に隣接している。シリンダの下部領域には、掃気スロット２００３として設計された複数の掃気用空気の開口部２００３が設けられている。ピストン２００２の位置に応じて、掃気スロット２００３はピストン２００２によって遮蔽または露出される。掃気用空気１０と呼ばれる給気１０は、掃気用空気の開口部２００３を通ってシリンダ２０００の燃焼空間に流入することができる。燃焼中に生じた排気ガス２００４は、シリンダ・カバー内に配置された出口弁２００１、排気弁２００１に接続された排気ダクト２００５を通って、排気ガス・ターボ過給機９に流入する。
【００３５】
それ自体周知の方法では、排気ガス・ターボ過給機９は、きわめて重要な構成要素として、空気１０を圧縮するための圧縮機ロータ９１を有する圧縮機、および圧縮機ロータ９１を駆動するためのタービン・ロータ９２を有するタービンをも含み、圧縮機ロータ９１は、シャフトによってタービン・ロータ９２に固定接続される。タービンおよび圧縮機はハウジング内に配置され、排気ガス・ターボ過給機９を形成するが、この場合、それは圧縮機側に遠心圧縮機として形成されている。タービンは、シリンダ２０００の燃焼空間から流入する高温の排気ガス２００４によって、周知の方法で駆動される。
【００３６】
シリンダ２０００の燃焼空間を掃気用空気１０で満たすために、圧縮機ロータ９１によって吸入スタブ（ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｓｔｕｂ）を介して外気１０を吸い込み、排気ガス・ターボ過給機９内で圧縮する。排気ガス・ターボ過給機９からの圧縮された外気１０は、給気１０として後続のディフューザ７および本発明による給気冷却器１を通過し、水分離装置８を介して入口レシーバ２００６に入り、圧縮された給気１０は、そこから掃気スロット２００３を通過して、最終的には掃気用空気１０として高圧の状態でシリンダ２０００の燃焼室に入る。
【００３７】
図２には、本発明による給気冷却器１の第１の簡単な実施例を、縦断面図として概略的に示してある。図２による本発明の給気冷却器１の冷却器のハウジング５は、長手方向の軸線Ｌに沿って冷却器の入口３から冷却器の出口４へ延びている。往復動ピストン燃焼機関２の動作状態では、冷却器の入口３はディフューザ７から給気１０で満たされ、給気１０は冷却器の出口４を介して再び給気冷却器１を出て水分離装置８に入る。
【００３８】
この実施例では、冷却器のハウジング５の内部に４つの冷却パック６が上下に配置され、冷却器ハウジング５は、液体冷媒１３が貫流する複数の冷却ライン１４を含み、複数の冷却ライン１４は、それ自体周知の方法でシートメタルの冷却フィン１５を通して直角且つ垂直に配置されている。本発明によれば、給気冷却器１は、それぞれ２つの冷却パック１２の間に配置されるドレン装置１２であって、２つの冷却パックを互いに隔て、凝結水１１を排出するドレン装置１２を含んでいる。図２で矢印１１によって概略的に示すように、この徹底的に簡略化された実施例では、冷却パック内で分離された凝結水１１は、対応する矢印Ｂによって特徴付けられるように方向Ｂに作用する重力の作用によって導き出され、本発明による給気冷却器１の下端にある収集タンク１００に入り、そこから外部へ排出される。
【００３９】
図２の断面線Ｉ−Ｉに沿った断面を図３に示す、すなわち図３は、方向Ａに対して直角且つ方向Ｂに対して直角に見た方向からの、図２の給気冷却器１の図を示している。
【００４０】
図３を用いると、冷却水１３であることが好ましい液体冷媒１３の使用により、往復動ピストン燃焼機関２の動作状態において、冷却パック６内でどのように冷却が行われるかを特に理解しやすい。図面によれば、冷却水１３は、給気冷却器１内で熱誘発ストレスが生じるのを回避するように、図３には示されていない左側の冷却水のリザーバから冷却ライン１４に導入され、冷却パック６を通過してやはり図面の左側に再び導き出される。
【００４１】
実際には、複数の冷却ライン１４は、それ自体周知の方法で局部的な冷却システムを形成することが可能であり、それによって再び給気冷却器を出る前に、液体冷媒１３がその局部的な冷却システムの複数の冷却ライン１４を通して導かれ、シートメタルの冷却フィン１５を冷却することが理解されよう。
【００４２】
図４に、本発明による給気冷却器１の第２の実施例を示す。この場合、ドレン装置１２はドレン・チャネル１２１を有するドレン・トラフ１２として設計されている。冷却用金属シート１５上での冷却によって、方向Ａに冷却用金属シート１５に沿って給気冷却器１を貫流する給気１０から凝結水１１が液体として分離され、重力の作用の下で、ドレン・チャネル１２１に向かう方向に所定の角度だけ傾斜していることが好ましいドレン・トラフ１２に流入し、その後、ドレン管１２００に接続されたドレン・チャネル１２１に入り、凝結水１１は、ドレン管１２００を通って収集タンク１００の中に流出することができる。
【００４３】
図５は、ドレン装置１２が、一面を穿孔された中空金属シート１２２として設計された、本発明による給気冷却器１の第３の実施例を示している。冷却用金属シート１５の上に凝結した凝結水１１は、開口部１２２１を通って中空金属シート１２２の内部に入り、次いで、ドレン管１２２０を介して給気冷却器１から外部へ導き出される。ドレン装置１２が中空金属シート１２２として設計されていることを考慮すると、方向Ａからかなりの速度で給気冷却器１を貫流する給気１０によっても、一度中空金属シート１２２の内部に入った凝結水１１を引き込み、共に移動させることは不可能であり、凝結水１１がそれ以上給気１０と共に運ばれることはあり得ず、したがって凝結水１１の分離効率をさらに高めることができる。
【００４４】
この最後の記述は特に、穿孔された中空金属シート１２２が金属性の排水スポンジ（ｄｒａｉｎ  ｓｐｏｎｇｅ）１２３で置き換えられた、図６による第４の実施例にもあてはまり、排水スポンジ１２３はもちろん、図５において述べたのと同様に高速で貫流する給気１０に対して良好な保護を提供する他の適切な材料、例えばプラスチックや複合材料から製造することもできる。排水スポンジ１２３から凝結水１１を導き出す工程を改善するために、凝結水１１を取り出すための吸引手段１６を設け、それを吸引ポンプ１６１またはディフューザ７の入口１６１に接続することができる。
【００４５】
凝結水１１の分離効率を改善するための他の可能性を、図７に示した本発明による給気冷却器１の第５の実施例によって説明する。
【００４６】
この実施例では、給気冷却器１はその出口に、いわゆる「アンダースラング」１７を含み、このアンダースラング１７は、サイクロン効果を有するデフレクタとして基本的に設計され、したがって遠心力によって水の分離を可能にする。給気１０は、冷却パック６が設けられた領域を出た後、給気１０が冷却器の出口４を通って給気冷却器１を出て水分離装置８（図７には図示せず）に流入する前に、アンダースラング１７を通過しなければならない。
【００４７】
図７に示すような水平な流れでは、アンダースラング１７の使用によって分離効果をさらに改善することができる。この場合、給気１０は、最初は給気冷却器１を通って水平に流れ、次いで、それ自体周知の方法で、本質的には湾曲した管であるアンダースラング１７の方へ偏向され、次いで給気冷却器１の下の水分離装置を通ってレシーバに流入する。
【００４８】
アンダースラング１７において、給気の渦１０１を発生させることが好ましい。これによって凝結水１１はアンダースラング１７内でさらに分離され、次いで、同様に適切な装置（見やすいように図７には明示せず）によって導き出された後、水分離装置８に到達することができる。
【００４９】
最後に、複数の台形冷却パック６を有する給気冷却器１を、図８に概略的に示す。これまでに既に詳しく説明したように、方向Ａ、すなわち水平方向の凝結物は、その途上で給気冷却器内を垂直方向Ｂに移動するように、延長された距離を有するようになり、したがって台形の設計の冷却パック６によって凝結水１１の給気冷却器１からの流出がさらに低減され、その結果、より多くの凝結水１１を既に給気冷却器１内で分離することが可能になる。
【００５０】
本出願に記載の本発明による実施例はすべて例示のためのものに過ぎず、特に記述された、または本願の文脈内で明らかにされた実施可能な給気冷却器の実施例はすべて、本発明による給気冷却器の特別な実施例として、あるいは単独でまたはすべての適切な組み合わせとして提供することが可能であり、したがって本願に記載の実施例の適切な組み合わせもすべて、本発明に含まれ、包含されることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】原理的に排気ガス・ターボ過給機システムの構造を示す概略図である。
【図２】本発明による給気冷却器の第１の実施例を示す図である。
【図３】図２の断面線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。
【図４】ドレン・トラフを有する、本発明による給気冷却器の第２の実施例を示す図である。
【図５】穿孔された中空金属シートを有する、本発明による給気冷却器の第３の実施例を示す図である。
【図６】排水スポンジおよび吸引手段を有する、本発明による給気冷却器の第４の実施例を示す図である。
【図７】サイクロン効果による偏向を伴う、本発明による給気冷却器の第５の実施例を示す図である。
【図８】台形の冷却パックを有する、本発明による給気冷却器を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  給気冷却器
２  往復動ピストン燃焼機関
３  冷却器の入口
４  冷却器の出口
５  ハウジング
６  冷却パック
７  ディフューザ
８  水分離装置
９  排気ガス・ターボ過給機
１０  掃気用空気、給気、空気、外気
１１  凝結水
１２  ドレン装置、ドレン・トラフ
１３  液体冷媒、冷却水
１４  冷却ライン
１５  冷却フィン、冷却用金属シート
１６  吸引手段
１７  アンダースラング
９１  圧縮機ロータ
９２  タービン・ロータ
１００  収集タンク
１０１  給気の渦
１２１  ドレン・チャネル
１２２  中空金属シート
１２３  排水スポンジ
１６１  吸引ポンプ
１２００  ドレン管
１２２１  開口部
２０００  シリンダ
２００１  出口弁、排気弁
２００２  ピストン
２００３  掃気スロット、掃気用空気の開口部
２００４  排気ガス
２００５  排気ダクト
２００６  入口レシーバ
【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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【図７】
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【図８】
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