(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は、流路中心軸２９が非直角に交差する。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を通過することができる。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、一次導入部１７の内壁３１に向かって新気の流れを押し込む。このため、内壁３１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。以上により、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。【選択図】図２
2012041836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される排気ガスの一部を新気に混合して前記内燃機関に吸入させるＥＧＲ混合器において、
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次導入部と、
この１次導入部の噴出口を外周側で囲うように設けられ、前記１次導入部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部とを備え、
前記１次導入部の噴出口を１次内部開口と定義すると、前記１次内部開口は、前記１次導入部の流路中心軸と非直角に交差するように設けられ、
前記混合部への排気ガスの噴出口を２次内部開口と定義し、この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、排気ガスは、前記２次内部開口から前記２次方向に直進することで、前記２次方向への直進により前記１次内部開口を通過することができ、
前記１次内部開口を形成する前記１次導入部の先端部内には、前記１次導入部の流路中心軸および前記２次方向に平行な格子板が設けられ、
前記２次方向への直進により前記１次内部開口を通過した排気ガスは前記格子板により複数の流れに分かれて前記２次方向に前記１次導入部の先端部内に進入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、
前記混合部は、新気と排気ガスとの混合ガスの噴出口を有し、
この混合ガスの噴出口を外部開口と定義すると、前記１次内部開口から前記外部開口に向かって新気が流れる間に排気ガスが新気に混合され、
前記１次内部開口から前記外部開口に至る前記混合部の内部空間は、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１次導入部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４】
請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載のＥＧＲ混合器において、
前記１次導入部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５】
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載のＥＧＲ混合器において、
前記混合部に接続して前記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次導入部を備え、
前記１次導入部の流路中心軸と前記２次導入部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６】
請求項１ないし請求項５の内のいずれか１つに記載のＥＧＲ混合器において、
前記混合部は、新気と排気ガスとの混合ガスの噴出口を有し、
この混合ガスの噴出口を外部開口と定義すると、前記１次内部開口から前記外部開口に向かって新気が流れる間に排気ガスが新気に混合され、
前記外部開口は、前記混合部に設けられた筒状噴出部の開口であり、前記１次内部開口を形成する前記１次導入部の先端部と前記外部開口を形成する筒状噴出部とは同軸的に配され、
前記外部開口を形成する筒状噴出部における流体の通過断面積は、前記１次導入部の先端部における流体の通過断面積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、内燃機関から排出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の手段によれば、ＥＧＲ混合器は、内燃機関から排出される排気ガスの一部を新気に混合して内燃機関に吸入させるものである。
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次導入部と、１次導入部の噴出口を外周側で囲うように設けられ、１次導入部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部とを備える。
【０００８】
そして、１次導入部の噴出口を１次内部開口と定義すると、１次内部開口は、１次導入部の流路中心軸と非直角に交差するように設けられている。また、混合部への排気ガスの噴出口を２次内部開口と定義し、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、排気ガスは、２次内部開口から２次方向に直進することで、２次方向への直進により１次内部開口を通過することができる。
【０００９】
また、１次内部開口を形成する１次導入部の先端部内には、１次導入部の流路中心軸および２次方向に平行な格子板が設けられている。そして、２次方向への直進により１次内部開口を通過した排気ガスは格子板により複数の流れに分かれて２次方向に１次導入部の先端部内に進入する。
【００１０】
まず、１次内部開口を１次導入部の流路中心軸と非直角に交差するように設けることで、１次内部開口を形成する１次導入部の先端部は、例えば、斜めにカットされた筒状を呈し、１次内部開口は、斜めカットの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。
【００１１】
また、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、例えば、斜めにカットされた先端部の内壁に向かって新気の流れを押すことがきる。このため、先端部の内壁に沿う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１次導入部の流路中心軸の方向にさらに増加させて、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】
さらに、１次内部開口を形成する１次導入部の先端部内に格子板を設けることで、１次導入部の先端部内において、新気の流れが旋回して流路中心軸の方向における新気の流速成分が低減するのを抑制することができる。また、格子板を１次導入部の流路中心軸および２次方向に平行に設けることで、新気の流れの旋回を防止しながら、排気ガスを確実に２次方向に直進させて新気の流れを先端部の内壁に向かって押すことがきる。
【００１３】
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。
【００１４】
〔請求項２の手段〕
請求項２の手段によれば、混合部は、新気と排気ガスとの混合ガスの噴出口を有する。また、混合ガスの噴出口を外部開口と定義すると、１次内部開口から外部開口に向かって新気が流れる間に排気ガスが新気に混合される。そして、１次内部開口から外部開口に至る混合部の内部空間は、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、内部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３の手段〕
請求項３の手段によれば、１次導入部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。
これにより、２次内部開口から噴き出された排気ガスが、例えば、１次内部開口を形成する先端部の外壁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。
【００１６】
〔請求項４の手段〕
請求項４の手段によれば、１次導入部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。
これにより、２次内部開口から噴き出された排気ガスを、例えば、１次内部開口を形成する先端部の内壁に沿う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。
【００１７】
〔請求項５の手段〕
請求項５の手段によれば、ＥＧＲ混合器は、混合部に接続して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次導入部を備える。そして、１次導入部の流路中心軸と２次導入部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。
【００１８】
〔請求項６の手段〕
請求項６の手段によれば、混合部は、新気と排気ガスとの混合ガスの噴出口を有する。また、混合ガスの噴出口を外部開口と定義すると、１次内部開口から外部開口に向かって新気が流れる間に排気ガスが新気に混合される。さらに、外部開口は、混合部に設けられた筒状噴出部の開口であり、１次内部開口を形成する１次導入部の先端部と外部開口を形成する筒状噴出部とは同軸的に配される。
【００１９】
そして、外部開口を形成する筒状噴出部における流体の通過断面積は、１次導入部の先端部における流体の通過断面積以下である。
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】
【００２０】
【図１】内燃機関への吸排気装置の全体構成図である（実施例）。
【図２】（ａ）はＥＧＲ混合器の内部構成図であり、（ｂ）は格子板の形状を示す説明図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（実施例）。
【図３】ＥＧＲ混合器の作用効果を示す流線図である（実施例）。
【図４】（ａ）は曲がり管が接続したＥＧＲ混合器の内部構成図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（実施例）。
【図５】（ａ）は１次導入部の小径部で新気の流れを充分に絞ることができる格子板の配置図であり（実施例）、（ｂ）〜（ｄ）は１次導入部の小径部で新気の流れを充分に絞ることができない格子板の配置図である（比較例）。
【図６】（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７】１次導入部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】
【００２１】
実施形態のＥＧＲ混合器は、内燃機関から排出される排気ガスの一部を新気に混合して内燃機関に吸入させるものである。
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次導入部と、１次導入部の噴出口を外周側で囲うように設けられ、１次導入部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部とを備える。
【００２２】
そして、１次導入部の噴出口を１次内部開口と定義すると、１次内部開口は、１次導入部の流路中心軸と非直角に交差するように設けられている。また、混合部への排気ガスの噴出口を２次内部開口と定義し、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、排気ガスは、２次内部開口から２次方向に直進することで、２次方向への直進により１次内部開口を通過することができる。
【００２３】
また、１次内部開口を形成する１次導入部の先端部内には、１次導入部の流路中心軸および２次方向に平行な格子板が設けられている。そして、２次方向への直進により１次内部開口を通過した排気ガスは格子板により複数の流れに分かれて２次方向に１次導入部の先端部内に進入する。
【００２４】
また、混合部は、新気と排気ガスとの混合ガスの噴出口を有する。そして、混合ガスの噴出口を外部開口と定義すると、１次内部開口から外部開口に向かって新気が流れる間に排気ガスが新気に混合される。そして、１次内部開口から外部開口に至る混合部の内部空間は、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。
【００２５】
また、１次導入部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り、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。
【００２６】
また、ＥＧＲ混合器は、混合部に接続して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次導入部を備える。そして、１次導入部の流路中心軸と２次導入部の流路中心軸とが交差する。
【００２７】
さらに、外部開口は、混合部に設けられた筒状噴出部の開口であり、１次内部開口を形成する１次導入部の先端部と外部開口を形成する筒状噴出部とは同軸的に配される。
そして、外部開口を形成する筒状噴出部における流体の通過断面積は、１次導入部の先端部における流体の通過断面積以下である。
【実施例】
【００２８】
〔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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
すなわち、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次導入部１７と、１次導入部１７の噴出口を外周側で囲うように設けられ、１次導入部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部１８と、混合部１８に接続して混合部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部１８に噴き出す２次導入部１９とを備える。
【００３３】
ここで、１次導入部１７の噴出口を１次内部開口２２とする。また、２次導入部１９の吹出口、つまり混合部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次導入部１９は、混合部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、混合部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。
【００３４】
１次導入部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。
【００３５】
ここで、小径部２７は、１次内部開口２２を形成する１次導入部１７の先端部であり、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次導入部１７の流路中心軸２９は、１次内部開口２２に非直角に交差する。なお、１次内部開口２２は、楕円形である。
【００３６】
また、小径部２７には、流路中心軸２９および２次方向に平行な複数の格子板３０が設けられている。そして、格子板３０は、１次内部開口２２から小径部２７の外側に突出しないように、１次内部開口２２に沿って格子板３０の下流側を縁取る直線状の下流縁３０ａを有する。
【００３７】
すなわち、格子板３０の周縁は、例えば、１次内部開口２２に沿って流路中心軸２９に対し傾斜する下流縁３０ａと、小径部２７の内壁３１に接続する互いに平行な２つの接続縁３０ｂ、３０ｃと、絞り部２８に突出しない位置で格子板３０の上流側を縁取る上流縁３０ｄとからなり、上流縁３０ｄは、２つの接続縁３０ｂ、３０ｃに直交している。また、複数の格子板３０は、流路中心軸２９および２次方向の両方に垂直な横軸の方向に等間隔となるように、互いに平行に設けられている。
【００３８】
混合部１８は、１次導入部１７の小径部２７を外周側で包囲する大径部３２と、大径部３２よりも小径かつ大径部３２と同軸的に設けられ、外部開口２４を形成する円筒状の小径部３３と、大径部３２から小径部３３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３４とを有する。なお、外部開口２４は円形を呈する。
【００３９】
ここで、大径部３２に対して、１次導入部１７は同軸的に組み込まれており、結果的に、１次導入部１７の流路中心軸２９は混合部１８の流路中心軸と一致して１本の直線をなす。よって、以下の説明では、混合部１８の流路中心軸に関しても流路中心軸２９と表記する。そして、流路中心軸２９に沿って１次内部開口２２の中心から外部開口２４の中心に向かう新気及び混合ガスの流れの方向について上流下流を定義する。
【００４０】
また、絞り部３４は、大径部３２から小径部３３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、混合部１８の小径部３３における流体の通過断面積αは、１次導入部１７の小径部２７において１次内部開口２２よりも上流側の部分における流体の通過断面積β以下である。
【００４１】
２次導入部１９は、円筒状に設けられ、混合部１８の大径部３２に接続して２次内部開口２３を形成している。つまり、２次導入部１９の下流端開口が２次内部開口２３をなす。また、２次導入部１９は大径部３２に対し径方向に接続しており、２次導入部１９の流路中心軸３５は１次導入部１７および混合部１８の流路中心軸２９と直交する。さらに、２次導入部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、大径部３２に接続している。
【００４２】
ここで、１次導入部１７の流路中心軸２９に垂直な切断面３７（図２（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する。）により小径部２７を切断したときに、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（ｃ）参照。）。
【００４３】
したがって、２次導入部１９と大径部３２との接続を上記のような態様にすることで、切断面３７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。また、２次方向への直進により１次内部開口２２を通過した排気ガスは、格子板３０により複数の流れに分かれて２次方向に１次導入部１７の小径部２７内に進入する。
【００４４】
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。
【００４５】
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から混合部１８に噴き出される。
【００４６】
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を通過して格子板３０により複数の流れに分かれる。また、１次導入部１７では、絞り部２８により絞られた新気の流れが、小径部２７に到達して格子板３０により流路中心軸２９に平行な複数の流れに分かれる。そして、格子板３０により区画された小径部２７内の各領域で、排気ガスは、例えば図３に示すように、内壁３１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３１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。
【００４７】
〔実施例の効果〕
実施例のＥＧＲ混合器１によれば、１次内部開口２２は、流路中心軸２９が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。
【００４８】
また、２次導入部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、大径部３２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を形成する内壁３１に向かって新気の流れを押し込む。このため、内壁３１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。
【００４９】
さらに、１次導入部１７の小径部２７内に格子板３０を設けることで、小径部２７内において、新気の流れが旋回して流路中心軸２９の方向における新気の流速成分が低減するのを抑制することができる。また、格子板３０を流路中心軸２９および２次方向に平行に設けることで、新気の流れの旋回を防止しながら、排気ガスを確実に２次方向に直進させて新気の流れを内壁３１に向かって押すことがきる。
【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】
ここで、例えば図４に示すように、１次導入部１７の上流側に曲がり管４４が接続しており、新気が曲がり管４４により流れの方向を曲げられて１次導入部１７に流入する場合、１次導入部１７では新気の流れが旋回しやすくなる。また、外部開口２４の下流側にコンプレッサ６が接近している場合、コンプレッサ６の予旋の影響により、ＥＧＲ混合器１内では流れの旋回が生じやすい。
【００５２】
したがって、小径部２７内に格子板３０を設ける構成は、曲がり管４４の接続やコンプレッサ６の予旋等の影響により新気の流れが旋回しやすい場合に、小径部２７内で新気の流れの旋回を防止する上で極めて有効である。
【００５３】
また、格子板３０は、排気ガスが新気の流れを２次方向に充分に押し込むことができるように配される必要がある。よって、例えば図５（ｂ）〜（ｄ）の比較例１〜３に示すように、格子板３０に関して排気ガスの２次方向への直進を妨げるような配置を採れば、新気の流れに対する旋回防止効果は得られるものの、新気の流れを充分に絞ることができず、排気ガスの圧力損失も大きくなってしまう。
【００５４】
したがって、格子板３０を流路中心軸２９および２次方向に平行に設ける構成は、小径部２７内で新気の流れの旋回を防止しつつ新気の流れを充分に絞り、かつ、排気ガスの圧力損失を抑制する上で極めて有効である。
【００５５】
また、絞り部３４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。
【００５６】
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。
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。
【００５７】
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６（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。）。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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６（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。）。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
また、１次導入部１７の流路中心軸２９と２次導入部１９の流路中心軸３５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。
【００６８】
さらに、混合部１８の小径部３３における流体の通過断面積αは、１次導入部１７の小径部２７において１次内部開口２２よりも上流側の部分における流体の通過断面積β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。
【００６９】
〔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７に示すように、１次導入部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３４と大径部３２との接続、および絞り部３４と小径部３３との接続を滑らかにしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１  ＥＧＲ混合器
２  内燃機関
１７  １次導入部
１８  混合部
１９  ２次導入部
２２  １次内部開口
２３  ２次内部開口
２４  外部開口
２７  小径部（先端部）
２９  流路中心軸
３０  格子板
３３  小径部（筒状噴出部）
３５  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）
【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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