(57)【要約】      （修正有）【課題】新気の流れに排気ガスを負圧吸引させ、新気と排気ガスとを混合するＥＧＲ混合器において、新気の圧力損失を抑制するとともに排気ガスの混合量を増やす。【解決手段】ＥＧＲ混合器１によれば、１次内部開口２２が流路中心軸２９と非直角に交差する。このため、新気が１次内部開口２２から噴き出される際の急拡大による圧力損失を抑制することができる。また、２次内部開口２３から２次方向に直進した排気ガスは２次方向への直進により１次内部開口２２を通過する。これにより、１次内部開口２２を２次方向に通過した排気ガスにより新気の流れが絞られてより大きな負圧を形成するので、排気ガスに対する吸引力を高めることができる。また、混合シェル１８は、１次内部開口２２の開口面の下側のみに混合空間３０を有する。このため、２次導入管１９から吸引された排気ガスが１次内部開口２２を通過しやすくなり、効率よく新気の流れを絞ることができる。【選択図】図２
2012047097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
新気の流れを絞ることで、流速を増加させるとともに圧力を低下させて新気を噴き出す１次導入管と、
この１次導入管と接続して、前記１次導入管から新気を噴き出すことで形成される負圧により排気ガスを吸入するとともに、吸入した排気ガスを新気に混合する混合空間を形成する混合シェルとを備えるＥＧＲ混合器であって、
前記混合シェルには、前記１次導入管の噴出口（以下、１次内部開口）と、前記１次内部開口からの新気の流れの外周で開口する排気ガスの吹出口（以下、２次内部開口）と、新気と排気ガスとの混合ガスの噴出口（以下、外部開口）とが開口しており、
前記１次内部開口は、開口面が、前記１次導入管の流路中心軸と非直角に交差し、前記２次内部開口側に傾斜して設けられており、
前記２次内部開口は、前記２次内部開口における排気ガスの流れ方向を２次方向と定義すると、前記２次内部開口からの排気ガスが前記２次方向に直進することで、前記１次内部開口を通過可能な位置に設けられており、
前記混合シェルは、前記開口面に垂直な方向における前記２次内部開口側を下側とすると、前記開口面の下側のみに前記混合空間を形成することを特徴とするＥＧＲ混合器。
【請求項２】
請求項１に記載のＥＧＲ混合器において、
前記混合シェルは、前記１次導入管の流路中心軸周りに前記１次導入管を囲う外管を想定した場合に、前記１次内部開口の前記下側に存在する部分のみを残した形状を呈しており、
前記混合空間の前記流路中心軸に垂直な断面形状は、中心角θが１８０°以下となる扇形状に形成されることを特徴とするＥＧＲ混合器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＥＧＲ混合器において、
前記混合空間は、前記１次内部開口から前記外部開口に至る範囲で、流れの下流側に向かって流体の通過断面積が漸減していることを特徴とするＥＧＲ混合器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のＥＧＲ混合器において、
前記１次導入管の流路中心軸上の新気の流れ方向に基づいて上流下流を定義すると、
前記２次方向に垂直な投影面を想定して、この投影面に、前記１次内部開口および前記２次内部開口を前記２次方向に沿って投影したときに、
前記１次内部開口の投影範囲の上流端は、前記２次内部開口の投影範囲の上流端よりも上流側にあることを特徴とするＥＧＲ混合器。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のＥＧＲ混合器において、
前記１次導入管の流路中心軸上の新気の流れ方向に基づいて上流下流を定義すると、
前記２次方向に垂直な投影面を想定して、この投影面に、前記１次内部開口および前記２次内部開口を前記２次方向に沿って投影したときに、
前記１次内部開口の投影範囲の下流端は、前記２次内部開口の投影範囲の下流端よりも下流側にあることを特徴とするＥＧＲ混合器。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のＥＧＲ混合器において、
前記混合シェルに接続して前記２次内部開口を形成するとともに、排気ガスを前記２次方向に噴き出す２次導入管を備え、
前記１次導入管の流路中心軸と前記２次導入管の流路中心軸とが交差することを特徴とするＥＧＲ混合器。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載のＥＧＲ混合器において、
前記１次導入管の流路中心軸上の新気の流れ方向に基づいて上流下流を定義すると、
前記１次導入管は、前記１次内部開口の上流側で管径が絞られており、
前記混合シェルは、前記１次導入管と同軸的に配されるとともに、下流端に前記外部開口を有する管状部を有し、
前記１次導入管の絞られた部分の管径をｄ１とし、前記管状部の管径をｄ２とすると、ｄ２はｄ１以下であることを特徴とするＥＧＲ混合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲ混合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関から排気された排気ガスの一部を吸気ラインに戻して内燃機関に吸入させる排気ガス再循環（ＥＧＲ）が行われており、このＥＧＲを行うために、排気ガスの一部を新気に混合して新気と排気ガスとの混合ガスを形成するＥＧＲ混合器が公知となっている。
【０００３】
ところで、公知のＥＧＲ混合器には、新気の流れにベンチュリ効果を発生させ、排気ガスを新気の流れに吸引させて新気と排気ガスとを混合するものがある（例えば、特許文献１参照）。すなわち、ベンチュリ効果を利用するＥＧＲ混合器では、新気の流れを絞ることによって新気の流速を増加させるとともに新気の圧力を低下させ、圧力の低下した新気を噴き出すことで負圧を形成して排気ガスを新気の流れに吸引させる。
【０００４】
このため、排気ガスに対する吸引力を高めるには、より新気の流れを絞って大きな負圧を形成する必要があり、吸引力を高めようとすると新気の圧力損失が大きくなる。また、新気の負圧領域に対する排気ガスの吸入口（特許文献１では「環状スリット６」として表記されている。）が狭く、排気ガスの混合量も制限されてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０９２５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ベンチュリ効果を利用して新気の流れに排気ガスを負圧吸引させ、新気と排気ガスとを混合するＥＧＲ混合器において、新気の圧力損失を抑制するとともに排気ガスの混合量を増やすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔請求項１の手段〕
請求項１のＥＧＲ混合器は、新気の流れを絞ることで、流速を増加させるとともに圧力を低下させて新気を噴き出す１次導入管と、この１次導入管と接続して、１次導入管から新気を噴き出すことで形成される負圧により排気ガスを吸入するとともに、吸入した排気ガスを新気に混合する混合空間を形成する混合シェルとを備える。
【０００８】
混合シェルには、１次導入管の噴出口（以下、１次内部開口）と、１次内部開口からの新気の流れの外周で開口する排気ガスの吹出口（以下、２次内部開口）と、新気と排気ガスとの混合ガスの噴出口（以下、外部開口）とが開口している。
【０００９】
そして、１次内部開口は、開口面が、１次導入管の流路中心軸と非直角に交差している。すなわち、１次内部開口は、例えば、１次導入管を斜めにカットした切り口により形成される。
このため、絞られた新気が１次内部開口から噴き出される際の急拡大による圧力損失を抑制することができる。
【００１０】
また、１次内部開口は、２次内部開口側に傾斜して設けられており、２次内部開口は、２次内部開口における排気ガスの流れ方向を２次方向と定義すると、２次内部開口からの排気ガスが２次方向に直進することで、１次内部開口を通過可能な位置に設けられている。
すなわち、２次内部開口から２次方向に直進した排気ガスが２次方向への直進により１次内部開口を通過できるようにすることで、１次内部開口を通過した排気ガスにより、１次導入管の内壁に向かって新気の流れを押すことができる。
これにより、吸入した排気ガスによって新気の流れをさらに絞ることができ、結果的に、新気の流速をさらに増加させて、より大きな負圧を形成することができるので、排気ガスに対する吸引力を高めることができる。
【００１１】
そして、混合シェルは、１次内部開口の開口面に垂直な方向における２次内部開口側を下側とすると、１次内部開口の開口面の下側のみに混合空間を形成しており、１次内部開口の開口面の上側には混合空間を形成しない。
これによれば、２次内部開口から吸入される排気ガスが、１次内部開口を通過しないで、漂う可能性が低減される。
このため、吸入した排気ガスによって効率よく新気の流れを絞ることができ、結果的に、新気の流速をさらに増加させて、より大きな負圧を形成することができるので、排気ガスに対する吸引力を高めることができる。
【００１２】
以上により、ベンチュリ効果を利用して新気の流れに排気ガスを負圧吸引させ、新気と排気ガスとを混合するＥＧＲ混合器において、新気の圧力損失を抑制するとともに排気ガスの混合量を増やすことができる。
【００１３】
〔請求項２の手段〕
請求項２のＥＧＲ混合器によれば、混合シェルは、１次導入管の流路中心軸周りに１次導入管を囲う外管を想定した場合に、１次内部開口の下側に存在する部分のみを残した形状を呈している。そして、混合空間の流路中心軸に垂直な断面形状は、中心角θが１８０°以下となる扇形状に形成される。なお、ここで述べる扇形状とは楕円扇形状も含んでいる。
【００１４】
〔請求項３の手段〕
請求項３のＥＧＲ混合器によれば、混合空間は、１次内部開口から外部開口に至る範囲で、流れの下流側に向かって流体の通過断面積が漸減している。
これにより、２次内部開口から外部開口に至るまでの排気ガスの圧力損失を、例えば、混合空間における流体の通過断面積を急縮小する場合に比べて抑制することができる。
【００１５】
〔請求項４の手段〕
請求項４のＥＧＲ混合器によれば、１次導入管の流路中心軸上の新気の流れ方向に基づいて上流下流を定義すると、２次方向に垂直な投影面を想定して、この投影面に、１次内部開口および２次内部開口を２次方向に沿って投影したときに、１次内部開口の投影範囲の上流端は、２次内部開口の投影範囲の上流端よりも上流側にある。
【００１６】
例えば、１次内部開口の投影範囲の上流端が、２次内部開口の投影範囲の上流端よりも下流側にある場合、２次内部開口から噴き出された排気ガスは、１次内部開口の上流側で１次導入管の外壁に衝突することにより、圧力損失が生じてしまう。そこで、１次内部開口の投影範囲の上流端を、２次内部開口の投影範囲の上流端よりも上流側にすることで、圧力損失を抑制することができる。
【００１７】
〔請求項５の手段〕
請求項５のＥＧＲ混合器によれば、１次導入管の流路中心軸上の新気の流れ方向に基づいて上流下流を定義すると、２次方向に垂直な投影面を想定して、投影面に、１次内部開口および２次内部開口を２次方向に沿って投影したときに、１次内部開口の投影範囲の下流端は、２次内部開口の投影範囲の下流端よりも下流側にある。
【００１８】
これにより、２次内部開口から噴き出された排気ガスは、確実に１次内部開口を通過する。このため、吸入した排気ガスによって効率よく新気の流れを絞ることができ、結果的に、新気の流速をさらに増加させて、より大きな負圧を形成することができるので、排気ガスに対する吸引力を高めることができる。
【００１９】
〔請求項６の手段〕
請求項６のＥＧＲ混合器は、混合シェルに接続して２次内部開口を形成するとともに、排気ガスを２次方向に噴き出す２次導入管を備える。そして、１次導入管の流路中心軸と２次導入管の流路中心軸とが交差する。
これにより、新気の負圧による排気ガスの吸引を効率的に行うことができるとともに、排気ガスの圧力損失を抑制することができる。
【００２０】
〔請求項７の手段〕
請求項７のＥＧＲ混合器によれば、１次導入管の流路中心軸上の新気の流れ方向に基づいて上流下流を定義すると、１次導入管は、１次内部開口の上流側で管径が絞られており、混合シェルは、１次導入管と同軸的に配されるとともに、下流端に外部開口を有する管状部を有している。
そして、１次導入管の絞られた部分の管径をｄ１とし、管状部の管径をｄ２とすると、ｄ２はｄ１以下である。
これにより、１次内部開口から噴き出された新気の急拡大による圧力損失を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】内燃機関の吸排気装置の全体構成図である（実施例）。
【図２】（ａ）はＥＧＲ混合器の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（実施例）。
【図３】ＥＧＲ混合気の斜視図である（実施例）。
【図４】１次導入管の流路中心軸に沿った１次内部開口と２次内部開口との位置関係を説明する図である（実施例）。
【図５】ＥＧＲ混合器の作用効果を示す流線図である（実施例）。
【図６】（ａ）はＥＧＲ混合器の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（比較例）。
【図７】（ａ）は、２次内部開口から外部開口に至る間の排気ガスの圧力損失を、１次内部開口の上流端と２次内部開口の上流端との位置関係をパラメータとしてグラフ化した相関図であり、（ｂ）は、１次内部開口を通過して新気の流れを絞るのに貢献することができる排気ガスの量を、１次内部開口の下流端と２次内部開口の下流端との位置関係をパラメータとしてグラフ化した相関図である（実施例）。
【図８】（ａ）はＥＧＲ混合器の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（変形例）。
【図９】１次導入管における絞り部と大径部との接続、および絞り部と小径部との接続を示す説明図である（変形例）。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施形態のＥＧＲ混合器は、新気の流れを絞ることで、流速を増加させるとともに圧力を低下させて新気を噴き出す１次導入管と、この１次導入管と接続して、１次導入管から新気を噴き出すことで形成される負圧により排気ガスを吸入するとともに、吸入した排気ガスを新気に混合する混合空間を形成する混合シェルとを備える。
【００２３】
混合シェルには、１次導入管の噴出口となる１次内部開口と、１次内部開口からの新気の流れの外周で開口する排気ガスの吹出口となる２次内部開口と、新気と排気ガスとの混合ガスの噴出口となる外部開口とが開口している。
【００２４】
そして、１次内部開口は、開口面が、１次導入管の流路中心軸と非直角に交差し、２次内部開口側に傾斜して設けられている。
また、２次内部開口は、２次内部開口における排気ガスの流れ方向を２次方向と定義すると、２次内部開口からの排気ガスが２次方向に直進することで、１次内部開口を通過可能な位置に設けられている。
【００２５】
そして、混合シェルは、１次内部開口の開口面に垂直な方向における２次内部開口側を下側とすると、１次内部開口の開口面の下側のみに混合空間を形成しており、１次内部開口の開口面の上側には混合空間を形成しない。
【実施例】
【００２６】
〔実施例の構成〕
実施例のＥＧＲ混合器１の構成を、図面に基づいて説明する。
ＥＧＲ混合器１は、例えば図１に示すように、内燃機関２の吸気流路３に組み入れられて内燃機関２の吸排気装置４の一構成要素をなすものであり、内燃機関２から排出された排気ガスの一部を吸気流路３に戻して内燃機関２に吸入させる排気ガス再循環（ＥＧＲ）を行うために、排気ガスの一部を新気に混合して新気と排気ガスとの混合ガスを形成するものである。
【００２７】
ここで、吸排気装置４は、タービン５およびコンプレッサ６を有して排気ガスのエネルギーにより内燃機関２に吸入される吸気ガスとしての混合ガスを圧縮するターボチャージャー７、ターボチャージャー７により圧縮された混合ガスを冷却するインタークーラー８、ＥＧＲ混合器１にて新気に混合される排気ガスを冷却するＥＧＲクーラー９、ＥＧＲクーラー９からＥＧＲ混合器１に供給すべき排気ガスの流量を操作するＥＧＲ弁１０、ＥＧＲ混合器１の上流側で新気の流れを絞る新気絞り弁１１等を備える。
【００２８】
また、排気ガスを吸気流路３に戻すためのＥＧＲ流路１２は、排気流路１３におけるタービン５の下流側と、吸気流路３におけるコンプレッサ６の上流側とを接続しており、ＥＧＲ混合器１は、吸気流路３とＥＧＲ流路１２との接続部をなすものである。
【００２９】
ＥＧＲ混合器１は、新気の流れにベンチュリ効果を発生させ、排気ガスを新気の流れに吸引させて新気と排気ガスとを混合する。つまり、ＥＧＲ混合器１では、新気の流れを絞ることによって新気の流速を増加させるとともに新気の圧力を低下させ、圧力の低下した新気を噴き出すことで負圧を形成して排気ガスを新気の流れに吸引させ、排気ガスと新気とを混合する。
【００３０】
ＥＧＲ混合器１は、図２に示すように、新気の流れを絞ることで、流速を増加させるとともに圧力を低下させて新気を噴き出す１次導入管１７と、１次導入管１７と接続して、１次導入管１７から新気を噴き出すことで形成される負圧により排気ガスを吸入するとともに新気に混合する混合シェル１８と、混合シェル１８に接続して混合シェル１８への排気ガスの噴出口を形成するとともに排気ガスを混合シェル１８に噴き出す２次導入管１９とを備える。
【００３１】
ここで、１次導入管１７の噴出口を１次内部開口２２とする。また、２次導入管１９の噴出口、つまり混合シェル１８への排気ガスの噴出口を２次内部開口２３とし、２次内部開口２３における排気ガスの流れ方向を２次方向とする。つまり、２次導入管１９は、混合シェル１８に接続して２次内部開口２３を形成するとともに、排気ガスを２次方向に噴き出す。
また、混合シェル１８には混合ガスの噴出口が設けられており、混合ガスの噴出口を外部開口２４とする。
【００３２】
１次導入管１７は、ＥＧＲ混合器１の上流側の吸気流路３から新気を受け入れる円筒状の大径部２６と、大径部２６よりも小径かつ大径部２６と同軸的に設けられ１次内部開口２２を形成する円筒状の小径部２７と、大径部２６から小径部２７に向かってテーパ状に縮径して新気の流れを絞る絞り部２８とを有する。
【００３３】
ここで、小径部２７は、斜めにカットされた円筒形を呈し、１次内部開口２２は、円筒に対する斜めカットの切り口により形成される。
このため、１次内部開口２２は、開口面が１次導入管１７の流路中心軸２９と非直角に交差する。なお、１次内部開口２２の開口面の形状は楕円形である（図３参照）。
【００３４】
２次導入管１９は、１次導入管１７に直交して配されており、２次内部開口２３は、１次内部開口２２から噴き出す新気の流れの外周に開口している。すなわち、１次導入管１７の流路中心軸２９に対して径方向外側に開口している。
そして、小径部２７の２次内部開口２３側が斜めにカットされて１次内部開口２２が形成されている。すなわち、１次内部開口２２の開口面は、流路中心軸２９に対して２次内部開口２３に向かって傾斜している。
そして、外部開口２４は、１次導入管１７の新気の流れ方向において、１次内部開口２２及び２次内部開口２３の下流側に設けられている。
【００３５】
混合シェル１８は、１次導入管１７及び２次導入管１９が接続されており、１次導入管１７からの新気と、２次導入管１９からの排気ガスとを混合する混合空間３０を形成する。
そして、１次内部開口２２の開口面に垂直な方向における２次内部開口２３側を下側とする（図２（ａ）参照）と、１次内部開口２２の開口面の下側のみに空間を形成しており、この空間が混合空間３０を成す。
【００３６】
すなわち、混合シェル１８は、１次導入管１７の流路中心軸２９周りに１次導入管１７の外周を同軸的に囲う外管Ｘを想定した場合に、１次内部開口２２の下方側に存在する部分のみを残した形状を呈している（図２、図３参照）。なお、１次導入管１７の流路中心軸２９上の新気の流れ方向に基づいて上流下流を定義すると、流れ方向において、仮想した外管Ｘの上流端は、１次内部開口２２の上流端とほぼ同じ位置にある。
【００３７】
本実施例では、仮想した外管Ｘを１次内部開口２２の開口面に沿って切断した形状であり、混合シェル１８は、１次内部開口２２の開口縁から外周側に延びて１次内部開口２２の開口面と同様の傾斜で混合空間３０の上側を覆う鍔部３１と、仮想した外管Ｘの外周壁となる周壁部３２と、周壁部３２の上流端を塞ぐ側壁部３３とからなっている。
このため、混合空間３０の流路中心軸２９に垂直な断面形状（図２（ｂ）、（ｃ）参照）は、中心角θが１８０°となる扇形状に形成される。
【００３８】
なお、本実施例では、上流側よりも下流側が縮径した外管Ｘを仮想しており、周壁部３２は、上流側の大径部３４と、大径部３４をなす仮想の外管Ｘと同軸的に且つ径小に設けられ、外部開口２４を形成する円筒状の小径部３５（管状部）と、大径部３４から小径部３５に向かってテーパ状に縮径して混合ガスの流れを絞る絞り部３６とを有する。なお、外部開口２４は円形を呈する。
【００３９】
また、絞り部３６は、大径部３４から小径部３５に向かってテーパ状に縮径することから、流れの下流側に向かって流体の通過断面積が漸減している。そして、１次内部開口２２から噴き出された新気が外部開口２４に向かって流れる間に、排気ガスが新気に混合される。
また、１次導入管１７の小径部２７の径をｄ１とし、混合シェル１８の小径部３５の径をｄ２とすると、ｄ２はｄ１以下である。
【００４０】
２次導入管１９は、円筒状に設けられ、混合シェル１８の大径部３４に接続して２次内部開口２３を形成している。つまり、２次導入管１９の下流端開口が２次内部開口２３をなす。また、２次導入管１９は大径部３４に対し径方向に接続しており、２次導入管１９の流路中心軸３７は１次導入管１７および混合シェル１８の流路中心軸２９と直交する。
上述のように、１次内部開口２２の開口面は、２次内部開口２３に向かって傾斜しており、２次内部開口２３から２次方向に直進した排気ガスが２次方向への直進により１次内部開口２２を通過できるようになっている。
【００４１】
ここで、１次導入管１７の流路中心軸２９に垂直な切断面により小径部２７を切断すると、小径部２７の断面は円弧を呈し、円弧に対する弦は１次内部開口２２の断面となる（図２（ｂ）参照）。したがって、２次導入管１９と大径部３４との接続を上記のような態様にすることで、流路中心軸２９に垂直な切断面上を２次内部開口２３から２次方向に直進した排気ガスは、１次内部開口２２である弦を２次方向に通過して、小径部２７である円弧の内側に進入する。
【００４２】
また、２次方向に垂直な投影面３８を想定して、投影面３８に、１次内部開口２２および２次内部開口２３を２次方向に沿って投影したときに、１次内部開口２２の投影範囲の上流端３９は、２次内部開口２３の投影範囲の上流端４０よりも上流側にあり、１次内部開口２２の投影範囲の下流端４１は、２次内部開口２３の投影範囲の下流端４２よりも下流側にある（図４参照）。
【００４３】
以上の構成において、内燃機関２の運転中にＥＧＲ弁１０が開弁すると、ＥＧＲクーラー９で冷却された排気ガスが、新気の噴出により形成される負圧に吸引されて２次内部開口２３から混合シェル１８内に噴き出される。
このとき、２次内部開口２３から２次方向に直進した排気ガスは、１次内部開口２２を通過し、例えば図５に示すように、小径部２７の内壁４４に向かって新気の流れを押し込むように流れる。このため、内壁４４に沿う新気の流れは、さらに絞られてより大きな負圧を形成する。
【００４４】
〔実施例の効果〕
実施例のＥＧＲ混合器１によれば、１次導入管１７の小径部２７の２次導入管１９側が斜めにカットされて１次内部開口２２が形成されており、１次内部開口２２の開口面が、流路中心軸２９と非直角に交差するように設けられている。このため、絞り部２８により絞られた新気が１次内部開口２２から噴き出される際の急拡大による圧力損失を抑制することができる。
【００４５】
また、２次導入管１９は、２次内部開口２３から２次方向に直進した排気ガスが２次方向への直進により１次内部開口２２を通過することができるように、混合シェル１８に接続している。これにより、１次内部開口２２を２次方向に通過した排気ガスは、１次内部開口２２を形成する小径部２７の内壁４４に向かって新気の流れを押し込む（図５参照）。このため、内壁４４に沿う新気の流れは、さらに絞られてより大きな負圧を形成するので、排気ガスに対する吸引力を高めることができる。
【００４６】
また、混合シェル１８は、１次内部開口２２の開口面の下側のみに混合空間３０を有する。特に、本実施例では、混合シェル１８が、１次導入管１７の流路中心軸２９周りに１次導入管１７の外周を同軸的に囲う外管Ｘを想定した場合に、１次内部開口２２の下側に存在する部分のみを残した形状を呈しており、混合空間３０の流路中心軸２９に垂直な断面形状（図２（ｂ）、（ｃ）参照）は、中心角θが１８０°となる扇形状に形成される。
【００４７】
これによれば、２次内部開口２３から吸入される排気ガスが、１次内部開口２２を通過しないで、漂う可能性が低減される。
ここで、図６に示すように、混合シェル１８が、１次導入管１７を１次内部開口２２よりも上側まで囲うように形成され、混合空間３０の流路中心軸２９に垂直な断面形状（図６（ｂ）参照）は、中心角θが１８０°より大きい扇形状に形成されたものを比較例とする。
【００４８】
比較例のＥＧＲ混合器１Ａでは、２次導入管１９から吸引された排気ガスの一部が、小径部２７の周囲に回り込んでしまい、１次内部開口２２を通過しにくくなってしまう。このため、排気ガスの流れの圧力損失も大きくなり、１次内部開口２２を通過して小径部２７で新気の流れを絞るのに貢献することができる排気ガスの量が少なくなってしまう。
【００４９】
一方、実施例では、２次導入管１９から吸引された排気ガスの一部が小径部２７の周囲に回り込んでしまうことはなく、１次内部開口２２を通過しやすい。
このため、吸入した排気ガスによって効率よく新気の流れを絞ることができ、結果的に、新気の流速をさらに増加させて、より大きな負圧を形成することができるので、排気ガスに対する吸引力を高めることができる。
【００５０】
以上により、ベンチュリ効果を利用して新気の流れに排気ガスを負圧吸引させ、新気と排気ガスとを混合するＥＧＲ混合器１において、新気の圧力損失を抑制するとともに排気ガスの混合量を増やすことができる。
【００５１】
また、絞り部３６は、流れの下流側に向かって流体の通過断面積が漸減するように設定されている。
これにより、２次内部開口２３から外部開口２４に至るまでの排気ガスの圧力損失を、例えば、流体の通過断面積を急縮小する場合に比べて抑制することができる。
【００５２】
また、２次方向に垂直な投影面３８に、１次内部開口２２および２次内部開口２３を２次方向に沿って投影したときに、１次内部開口２２の投影範囲の上流端３９は、２次内部開口２３の投影範囲の上流端４０よりも上流側にある（図４参照）。
これにより、２次内部開口２３から噴き出された排気ガスが、例えば、小径部２７の外壁４５に衝突することによる圧力損失を抑制することができる。
【００５３】
ここで、２次内部開口２３から外部開口２４に至る間の排気ガスの圧力損失（以下、ΔＰ２と表記する。）を、上流端３９と上流端４０との位置関係をパラメータとしてグラフ化すると図７（ａ）に示すような相関線Ｌａが得られる（ただし、下流端４１と下流端４２との位置関係は不変とする。）。
【００５４】
相関線Ｌａによれば、上流端３９が上流端４０よりも上流側にあるとき、ΔＰ２は略一定となる。すなわち、上流端３９が上流端４０よりも上流側にあるとき、２次内部開口２３において上流端４０に相当する位置から２次方向に直進した排気ガスは、小径部２７の外壁４５に衝突することなく１次内部開口２２を通過することができる。このため、上流端３９が上流端４０よりも上流側にあるときには、１次内部開口２２を通過する排気ガスの量は略一定であるから、ΔＰ２も略一定となる。
【００５５】
また、上流端３９が上流端４０よりも下流側にあるとき、２次内部開口２３において上流端４０に相当する位置から２次方向に直進した排気ガスは、小径部２７の外壁４５に衝突して１次内部開口２２を通過することができなくなる。そして、上流端３９が上流端４０よりも下流側に張り出すほど、外壁４５に衝突して１次内部開口２２を通過することができなくなる排気ガスの量が大きくなる。このため、上流端３９が上流端４０よりも下流側に張り出すほど、ΔＰ２は大きくなる。
【００５６】
以上により、上流端３９を上流端４０よりも上流側に配することで、排気ガスが小径部２７の外壁４５に衝突することによる圧力損失を抑制することができる。
【００５７】
また、投影面３８に１次内部開口２２および２次内部開口２３を２次方向に沿って投影したときに、１次内部開口２２の投影範囲の下流端４１は、２次内部開口２３の投影範囲の下流端４２よりも下流側にある。
これにより、２次内部開口２３から噴き出された排気ガスを、例えば、新気の流れを絞るために効率的に利用することができる。
【００５８】
ここで、１次内部開口２２を通過して小径部２７で新気の流れを絞るのに貢献することができる排気ガスの量（以下、Ｑと表記する。）を、下流端４１と下流端４２との位置関係をパラメータとしてグラフ化すると図７（ｂ）に示すような相関線Ｌｂが得られる（ただし、上流端３９と上流端４０との位置関係は不変とする。）。
【００５９】
相関線Ｌｂによれば、下流端４１が下流端４２よりも下流側にあるときの方が、下流端４１が下流端４２よりも上流側にあるときよりもＱの増加率が小さい。
すなわち、下流端４１が下流端４２よりも下流側にあるとき、２次内部開口２３において下流端４２に相当する位置から２次方向に直進した排気ガスは１次内部開口２２を通過することができる。
【００６０】
このため、下流端４１が下流端４２よりも下流側にあるときには、１次内部開口２２を通過する排気ガスの量は略一定である。このため、下流端４１が下流端４２よりも下流側にあるときに、下流端４１の下流側への張り出しを大きくしても、さほどＱは大きくならない。
【００６１】
一方、下流端４１が下流端４２よりも上流側にあるとき、２次内部開口２３において下流端４２に相当する位置から２次方向に直進した排気ガスは、１次内部開口２２を通過することなく流れ方向を変えて外部開口２４の方に流れる虞が高い。そして、下流端４１が下流端４２よりも上流側に後退するほど、１次内部開口２２を通過することなく流れ方向を変えて外部開口２４の方に流れる排気ガスの量が大きくなる。このため、下流端４１が下流端４２よりも上流側に後退するほど、Ｑは小さくなる。
【００６２】
以上により、下流端４１が下流端４２よりも下流側にあるときの方が、下流端４１が下流端４２よりも上流側にあるときよりもＱの増加率が小さいので、下流端４１を下流端４２よりも下流側に配することで、２次内部開口２３から噴き出された排気ガスを、新気の流れを絞るために効率的に利用することができる。
【００６３】
また、１次導入管１７の流路中心軸２９と２次導入管１９の流路中心軸３７とは直交している。
これにより、新気の負圧による排気ガスの吸引を効率的に行うことができるとともに、排気ガスの圧力損失を抑制することができる。
【００６４】
さらに、混合シェル１８の小径部３５の径ｄ２は、１次導入管１７の小径部２７の径ｄ１以下である。
これにより、１次内部開口２２から噴き出された新気の急拡大による圧力損失を抑制することができる。
【００６５】
〔変形例〕
ＥＧＲ混合器１の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
例えば、図８に示すように、混合シェル１８を、仮想した外管Ｘ（図３参照）の１次導入管１７の周囲のみを１８０°以上切り取ったような形状にしてもよい。すなわち、混合空間３０の流路中心軸２９に垂直な断面形状（図７（ｂ）参照）を、中心角θが１８０°より小さい扇形状に形成してもよい。
【００６６】
また、図９に示すように、１次導入管１７における絞り部２８と大径部２６との接続、および絞り部２８と小径部２７との接続を滑らかにしてもよい。同様に、混合部１８における絞り部３６と大径部３４との接続、および絞り部３６と小径部３５との接続を滑らかにしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１  ＥＧＲ混合器
２  内燃機関
１７  １次導入管
１８  混合シェル
１９  ２次導入管
２２  １次内部開口
２３  ２次内部開口
２４  外部開口
２７  小径部
２９  流路中心軸
３０  混合空間
３５  小径部（管状部）
３７  流路中心軸
３８  投影面
３９  上流端（１次内部開口の投影範囲の上流端）
４０  上流端（２次内部開口の投影範囲の上流端）
４１  下流端（１次内部開口の投影範囲の下流端）
４２  下流端（２次内部開口の投影範囲の下流端）
Ｘ    外管
【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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【図９】
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