JP2016044665A - 過給式内燃機関のインタークーラ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】過給気の凝縮水が一気に内燃機関に流れエンジン不調を生じるのを、アイドリング時にも絞り弁全開時にも抑制できる、過給式内燃機関のインタークーラ装置の提供。
【解決手段】過給式内燃機関のインタークーラ装置10は低温側タンク26およびアウトレットパイプ28を備える。低温側タンク26の下部に凝縮水を一時的に溜めるリザーバ30が設けられる。リザーバ30の底部からアウトレットパイプ28内に開口する位置まで延びる水吸い出しパイプ32が設けられる。該水吸い出しパイプ32によるリザーバ30内の凝縮水12の吸い出し量はアイドリング時に適量になるように設定されている。水吸い出しパイプの凝縮水排出通路322に、水吸い出しパイプ32による凝縮水の吸い出し量が絞り弁全開時で過多となることを抑制する絞り部328が設定される。これにより、アイドリング時にも絞り弁全開時にも凝縮水が一気に内燃機関に流れることがない。
【選択図】 図4

Description

本発明は、過給式内燃機関のインタークーラ装置に関し、とくにインタークーラの凝縮水排出構造に関する。
特許文献1は、従来の過給式内燃機関のインタークーラ装置として、インタークーラタンク内にインテークガスに生じた凝縮水の溜まり部を設定し、そこに一時的に凝縮水を溜める構造を開示している。また、凝縮水の溜まり部の下端に設定したドレンを開示している。
特許文献2は、インタークーラタンク内の凝縮水、オイルを内燃機関に吸い出す手段として、インテークマニホルド負圧を利用したバキューム配管を開示している。
しかし、従来の過給式内燃機関のインタークーラ装置では、溜まり部をインテークガス流れから別室として設定していないため、溜まり部に溜まった凝縮水がインタークーラ内を流れるインテークガスの流速により一気に大量に持ち去られてしまい、内燃機関の作動不調(作動不良)を起こすおそれがある。とくに冷間時走行中にインタークーラのコア部に生じた氷結が内燃機関停止時に溶けてインタークーラ内に溜まり、エンジ始動時にインテークガスの流れによって持ち去られて内燃機関に吸入され、液圧縮、ラフアイドル、異音発生等の内燃機関の作動不調を起こすおそれがある。また、ドレンの場合、定期的にメンテナンス作業が必要となる。
特開2012−117455号公報 特開2012−102667号公報
その対策として、インタークーラの低温側タンクの下部にインタークーラで発生した凝縮水を一時的に溜めるリザーバを設け、その底部からインタークーラのアウトレットパイプ内に開口する位置まで延びる水吸い出しパイプを設ける構造が考えられる。この構造では、リザーバに溜まった凝縮水は、リザーバ内圧力とアウトレットパイプ内の水吸い出しパイプ出口部での圧力との差圧を利用して、水吸い出しパイプを通してアウトレットパイプ内に吸い出されアウトレットパイプ内に排出される。水吸い出しパイプの外径は、水吸い出しパイプの全長にわたり一定である。
しかし、上記対策構造において、空気量が少ない内燃機関のアイドリング時に凝縮水の吸出量が適量となるように水吸い出しパイプ出口部の外径が設定されると、空気量が多い絞り弁全開時には凝縮水の吸出量が過多となり、内燃機関の作動不調が起こるおそれがある。逆に絞り弁全開時に凝縮水の吸出量が適量となるように水吸い出しパイプ出口部の外径が設定されると、アイドリング時における凝縮水の吸出量が過少となり、低温側タンクに凝縮水が溢れてしまうおそれがある。したがって、アイドリング時にも絞り弁全開時にも適量の凝縮水の排出を行うには、改善の余地がある。
本発明の目的は、水吸い出しパイプを通してリザーバ内の凝縮水をアウトレットパイプ内に吸い出せるようにした過給式内燃機関のインタークーラ装置において、アイドリング時にも絞り弁全開時にも適量に凝縮水の排出を行うことができる過給式内燃機関のインタ
ークーラ装置を提供することにある。
上記目的を達成する本発明の過給式内燃機関のインタークーラ装置は、つぎの第1−第12の態様(態様は構成と云ってもよい)をとることができる。第1−第12の態様は、それぞれ、特許請求の範囲の請求項1−12に記載の発明の構成に対応する。括弧をつけて示した符号は、図面中に表れる符号に対応する。
本発明は、後述する第1実施例−第5実施例を含む。つぎの第1−第12の態様と、後述する第1実施例−第5実施例との関係はつぎのとおりである。
第1の態様は本発明の第1実施例−第5実施例の何れにも適用できる。
第2−第7の態様は本発明の第1実施例−第4実施例の何れにも適用できる。
第8の態様は本発明の第1実施例に適用される。第9の態様は本発明の第2実施例に適用される。第10の態様は本発明の第3実施例に適用される。第11の態様は本発明の第4実施例に適用される。第12の態様は本発明の第5実施例に適用される。
本発明の第1の態様では、過給式内燃機関のインタークーラ装置(10)は低温側タンク(26)および該低温側タンク(26)から延びるアウトレットパイプ(28)を備える。低温側タンク(26)の下部に凝縮水を一時的に溜めるリザーバ(30)が設けられる。リザーバ(30)の底部からアウトレットパイプ(28)内に開口する位置まで延びる水吸い出しパイプ(32)が設けられている。該水吸い出しパイプ(32)によるリザーバ(30)内の凝縮水(12)の吸い出し量は内燃機関のアイドリング時に適量とされている。
水吸い出しパイプの凝縮水排出通路(322)に、水吸い出しパイプ(32)による凝縮水の吸い出し量が内燃機関の絞り弁全開時で過多となることを抑制する絞り部(328)が設定されている。
本発明の第2の態様では、上記第1の態様において、水吸い出しパイプ(32)は、リザーバ(30)の底部に開口し上下方向に延びる部分を有する上下方向部(332)と、上下方向部(332)の上端に接続し横方向に延びてアウトレットパイプ(28)内で開口する横方向部(330)を有している。水吸い出しパイプ(32)の横方向部(330)の外径は、上下方向部(332)の外径より拡径され、横方向部(330)の外面とアウトレットパイプ(28)内面との間の過給気通路部分に内燃機関のアイドリング時に適量の凝縮水(12)の吸い出しを行う圧力が形成される径に設定されている。
本発明の第3の態様では、上記第2の態様において、水吸い出しパイプ(32)の横方向部(330)の中心軸線がアウトレットパイプ(28)の中心軸線と同軸上に設置されている。
本発明の第4の態様では、上記第2の態様または第3の態様において、水吸い出しパイプ(32)の上下方向部(332)上部と横方向部(330)の少なくとも一方の外形は、低温側タンク(26)からアウトレットパイプ(28)に流入する過給気の流れの圧力損失を少なくする形状とされている。
本発明の第5の態様では、上記第1の態様−第4の態様の何れか1つの態様において、水吸い出しパイプ(32)内に形成された凝縮水排出通路(322)の径は水吸い出しパイプ(32)の先端から絞り部(328)側に向かって徐々に小さくされている。
本発明の第6の態様では、上記第2の態様−第5の態様の何れか1つの態様において、水吸い出しパイプ(32)の横方向部(330)の外面には、横方向部(330)の最大外径部(340)から先端に向かって外径が徐々に小さくなる外径縮小部(342)が設
けられている。
本発明の第7の態様では、上記第2の態様−第6の態様の何れか1つの態様において、水吸い出しパイプ(32)の横方向部(330)には、絞り部(328)のまわりに、水吸い出しパイプ(32)の成形時におけるひけ防止用の肉盗み部(344)が設けられている。
本発明の第8の態様では、上記第1の態様−第7の態様の何れか1つの態様において、低温側タンク(26)には低温側タンク(26)内を上下に仕切る中仕切り板(36)が設けられており、水吸い出しパイプ(32)はリザーバ(30)内から中仕切り板(36)を貫通して上室(38)に延び上室(38)で折れ曲がって上室(38)内からアウトレットパイプ(28)内に突入しアウトレットパイプ(28)内に開口している。
本発明の第9の態様では、上記第1の態様−第7の態様の何れか1つの態様において、アウトレットパイプ(28)に、インテークガス流れ方向に横断面積が徐々に縮小された横断面積縮小部(28a)、横断面積が最も縮小された喉部(28b)、インテークガス流れ方向に横断面積が徐々に拡大された横断面積拡大部(28c)が、インテークガス流れ方向に順に設けられており、水吸い出しパイプ(32)のアウトレットパイプ(28)内への開口端がアウトレットパイプ(28)内で喉部(28b)に対応する部位に位置している。
本発明の第10の態様では、上記第1の態様−第7の態様の何れか1つの態様において、水吸い出しパイプ(32)はいったん低温側タンク(26)外に出てリザーバ(30)内とアウトレットパイプ(28)内とを連結している。
本発明の第11の態様では、上記第1の態様−第7の態様の何れか1つの態様において、インタークーラ(20)はインテークガスが下方向に流れるダウンフロータイプのコア(24)、またはインテークガスが左右方向に流れるクロスフロータイプのコア(24)を備えている。アウトレットパイプ(28)が低温側タンク(26)の上端部または上下方向中間部に設けられている。低温側タンク(26)内でアウトレットパイプ(28)より下方に位置する領域がリザーバ(30)を構成しており、水吸い出しパイプ(32)がリザーバ(30)の底部からアウトレットパイプ(28)内に開口する位置まで延びている。
本発明の第12の態様では、上記第1の態様において、水吸い出しパイプ(32)はいったん低温側タンク(26)外に出てリザーバ(30)内とアウトレットパイプ(28)内とを連結している。アウトレットパイプ(28)に、インテークガス流れ方向に横断面積が徐々に縮小された横断面積縮小部(28a)、横断面積が最も縮小された喉部(28b)、インテークガス流れ方向に横断面積が徐々に拡大された横断面積拡大部(28c)が、インテークガス流れ方向に順に設けられている。(32)のアウトレットパイプ(28)内への開口端が喉部(28b)の壁表面に位置している。
本発明の第1の態様によれば、水吸い出しパイプによるリザーバ内の凝縮水の吸い出し量は空気量が少ない内燃機関のアイドリング時に適量とされている。また、水吸い出しパイプの凝縮水排出通路に絞り部が設定されているので、水吸い出しパイプによる凝縮水の吸い出し量が空気量が多い内燃機関の絞り弁全開時で過多となることが抑制される。その結果、アイドリング時にも絞り弁全開時にも適量の凝縮水の排出を行うことができる。
本発明の第2の態様によれば、水吸い出しパイプの横方向部の外径を拡径することによ
り、横方向部とアウトレットパイプとの間に内燃機関のアイドリング時に適量の凝縮水の吸い出しを行う圧力を形成でき、空気量が小さいアイドリング時における凝縮水の排出性能を確保することができる。
本発明の第3の態様によれば、水吸い出しパイプの横方向部の中心軸線がアウトレットパイプの中心軸線と同軸上に設置されているので、空気量が多い時における過給気の圧力損失の悪化を抑制できる。
本発明の第4の態様によれば、水吸い出しパイプの上下方向部上部と横方向部の少なくとも一方の外形が、低温側タンクからアウトレットパイプに流入する過給気の流れの圧力損失を少なくする形状とされている。そのため、空気量が多い時における過給気の圧力損失の悪化を抑制できる。
本発明の第5の態様によれば、水吸い出しパイプ内に形成された凝縮水排出通路の径が水吸い出しパイプの先端から絞り部側に向かって徐々に小さくされている。そのため、凝縮水が凝縮水排出通路を流れる時における絞り部出口での凝縮水の圧力損失が小さく、水吸い出しパイプの圧力がほとんどそのまま絞り部出口に導かれる。その結果、吸い出し圧力が弱まることが抑制される。
本発明の第6の態様によれば、水吸い出しパイプの横方向部の外面には、横方向部の最大外径部から先端に向かって外径が徐々に小さくなる外径縮小部が設けられている。過給気の流れは、流路断面積が急激に変化するアウトレットパイプ入口および水吸い出しパイプの先端に対応する部位で比較的大きな圧力損失を生じる。そのため、最大外径部からアウトレットパイプの全断面積に変化するよりも外径縮小部からアウトレットパイプの全断面積に変化する方が流路断面積の変化が小さくなり、その分、過給気の流れの圧力損失が小さくなり、内燃機関の出力低下を抑えることができる。
る。
本発明の第7の態様によれば、水吸い出しパイプの横方向部には、絞り部のまわりに、肉盗み部が設けられているので、水吸い出しパイプの成形時に絞り部のまわりのひけが防止され、絞り部の径が正確に形成され、水吸い出しが正確に行われる。
本発明の第8の態様によれば、水吸い出しパイプがリザーバ内から上室に延び上室で折れ曲がって上室内からアウトレットパイプ内に突入しアウトレットパイプ内に開口しているため、低温側タンクからアウトレットパイプ内に流入する時の過給気の流れの絞りを利用して水吸い出しパイプの出口部周りに凝縮水吸い出し用の低圧部を生成できる。
本発明の第9の態様によれば、水吸い出しパイプのアウトレットパイプ内への開口端が喉部に設けられているので、アウトレットパイプのベンチュリー効果が高められ、水吸い出しパイプによる凝縮水吸い出し効果が高められる。
本発明の第10の態様によれば、水吸い出しパイプがいったん低温側タンク外に出てリザーバ内とアウトレットパイプ内とを連結しているため、外形は大きくなるが、水吸い出しパイプの取り回しの自由度が上がる。
本発明の第11の態様によれば、クロスフロータイプのインタークーラに対しても、一気で大量の吸い出しが抑制された凝縮水の吸い出しが可能である。
本発明の第12の態様によれば、水吸い出しパイプのアウトレットパイプ内への開口端が喉部の壁表面に位置しているので、アウトレットパイプのベンチュリー効果により水吸
い出しパイプを通して凝縮水をアウトレットパイプ内に吸い出すことができる。
本発明の第1実施例に係る過給式内燃機関のインタークーラ装置(以下、単に「インタークーラ装置」とも云う)の全体の正面図である。 図1のインタークーラ装置のうち低温側タンクとその近傍の正面視方向に沿って見た断面図である。 図1のインタークーラ装置のうち低温側タンクとその近傍の平面図である。 図1のインタークーラ装置のうち水吸い出しパイプおよびアウトレットパイプとそれらの近傍の断面図である。 図4の水吸い出しパイプおよびアウトレットパイプとそれらの近傍の5−5線に沿って見た断面図である。 第1実施例に係るインタークーラ装置の水吸い出しパイプおよびアウトレットパイプとそれらの近傍の、本発明の第1実施例−第4実施例の何れにも適用可能な上記第5の態様を示す断面図である。 第1実施例に係るインタークーラ装置の水吸い出しパイプおよびアウトレットパイプとそれらの近傍の、本発明の第1実施例−第4実施例の何れにも適用可能な上記第6の態様を示す断面図である。 第1実施例に係るインタークーラ装置の水吸い出しパイプおよびアウトレットパイプとそれらの近傍の、本発明の第1実施例−第4実施例の何れにも適用可能な上記第7の態様を示す断面図である。 図8のうち水吸い出しパイプの9−9線に沿って見た断面図である。 本発明の第2実施例に係るインタークーラ装置のうち低温側タンクとその近傍の正面視方向に沿って見た、図2に対応する断面図である。 本発明の第3実施例に係るインタークーラ装置のうち低温側タンクとその近傍の正面視方向に沿って見た、図2に対応する断面図である。 本発明の第4実施例に係るインタークーラ装置の全体の正面図である。 図12のインタークーラ装置のうち、低温側タンクとその近傍の側面図である。 本発明の第5実施例に係るインタークーラ装置のうち低温側タンクとその近傍の正面視方向に沿って見た、図2に対応する断面図である。
本発明の過給式内燃機関のインタークーラ装置10を、図面を参照して説明する。図1−図9は本発明の第1実施例を示し、図10は本発明の第2実施例を示し、図11は本発明の第3実施例を示し、図12および図13は本発明の第4実施例を示し、図14は本発明の第5実施例を示す。本発明の全実施例にわたって互いに同じかまたは互いに対応する構造部分には、本発明の全実施例にわたって同じ符号を付してある。
〔第1実施例〕
まず、本発明の第1実施例の構成を図1−図9を参照して説明する。
図1に示すように、本発明の過給式内燃機関のインタークーラ装置10は、内燃機関の過給気通路にインタークーラ20を備えている。図において、矢印Fは過給気(「インテークガス」ともいう)の概略の流れ方向を示す。過給式内燃機関は火花点火式内燃機関であってもよいし、ディーゼル式内燃機関であってもよい。過給機はターボチャージャであってもよいし、ターボ以外の機械式過給機(機械式スーパーチャージャ)であってもよい。インタークーラ20は、過給気通路に設置された熱交換機からなり、過給機で圧縮されて昇温した過給気を冷却し内燃機関の充填効率を高める。絞り弁(「スロットル弁」ともいう)は、インタークーラ20の下流側に、すなわちインタークーラ20と内燃機関との間に設けられ、サージタンク、インテークマニホールドは絞り弁と内燃機関との間に設けら
れる。
インタークーラ20は、過給気が流入する高温側タンク22、熱交換をするインタークーラコア(以下、単に「コア」という)24、過給気が流出する低温側タンク26を有している。高温側タンク22には過給気のインタークーラ20への入口であるインレットパイプ14が接続し、低温側タンク26には過給気のインタークーラ20からの出口であるアウトレットパイプ28が接続する。過給気流れ方向にインレットパイプ14、高温側タンク22、コア24、低温側タンク26、アウトレットパイプ28の順に設けられる。インレットパイプ14、アウトレットパイプ28は、インタークーラ20と一体に形成されてもよいし、あるいは、インタークーラ20と別体に形成されてインタークーラ20に連結されてもよい。図は一体に形成された場合を示す。高温側タンク22はブラケット16を介して車両ボデーに支持され、低温側タンク26はリブ18を介して車両ボデーに支持されている。
コア24は、図1−図3に示すように、過給気が下方に流れるダウンフロータイプのコアであってもよいし、後述する図12、図13に示すように、過給気が左右方向に流れるクロスフロータイプのコアであってもよい。ダウンフロータイプのコアの場合、高温側タンク22はコア24の上方に設けられ、低温側タンク26はコア24の下方に設けられる。クロスフロータイプのコアの場合、高温側タンク22、低温側タンク26はコア24の左右側方に設けられる。高温側タンク22、コア24の構造は、従来公知の構造が採用されており、詳細説明を省略する。コア24で生成された凝縮水は低温側タンク26に溜まる。
望ましくは、アウトレットパイプ28は低温側タンク26の側壁から絞り弁に向かって斜め上方に傾斜して延びている。その場合は、低温側タンク26内の凝縮水がアウトレットパイプ28内に溢れ出ても、自重で低温側タンク26に戻る。アウトレットパイプ28には、内燃機関の吸気通路の一部を構成するホース52(図4)またはパイプが接続している。
図1、図2に示すように、低温側タンク26の下部には、凝縮水12を一時的に溜めるリザーバ30が設けられている。低温側タンク26内空間は中仕切り板36によって上下に区画されてもよい。中仕切り板36が設けられる場合、中仕切り板36の上方には過給気が流れる上室38が形成され、中仕切り板36の下方にはリザーバ30が形成される。アウトレットパイプ28は上室38に開口している。中仕切り板36が設けられる場合、中仕切り板36には中仕切り板36上の凝縮水をリザーバ30に落とす水落とし開口40が設けられる。リザーバ30が設けられ凝縮水がリザーバ30に一時的に溜められるため、低温側タンク26に入った凝縮水が一気に流出することがなく、内燃機関の凝縮水による作動不調が抑制される。
低温側タンク26には、リザーバ30の底部からアウトレットパイプ28内に開口する位置まで延びる水吸い出しパイプ32が設けられている。リザーバ30内に溜まった凝縮水12(図2)は水吸い出しパイプ32を通して、適量、リザーバ30の底部からアウトレットパイプ28内に吸い出される。水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ28内への開口位置は、過給気流れ方向に絞り弁より上流側に位置するため、水吸い出しパイプ32による凝縮水12の吸い出しは、絞り弁下流のインテーク負圧を利用した吸い出しではない。
アウトレットパイプ28は低温側タンク26よりも過給気流れ方向下流側に位置する。アウトレットパイプ28内の過給気の通路断面積は、低温側タンク26内における過給気の通路断面積より小さく、アウトレットパイプ28内の過給気の流速は低温側タンク26
内の過給気の流速より大きい。低温側タンク26内の過給気がアウトレットパイプ28内で流速を増すため、低温側タンク26内の静圧の一部がアウトレットパイプ28内で動圧に変わって、アウトレットパイプ28内の静圧は低温側タンク26内の静圧よりも低下する。この流速差に伴う静圧の低下によるベンチュリー効果と、過給気の圧力損失、とくにアウトレットパイプ28入口での圧力損失とにより、アウトレットパイプ28内の過給気の静圧は低温側タンク26内の過給気の静圧より小さい。この圧力差により、リザーバ30内に溜まった凝縮水12(図2)は水吸い出しパイプ32を通してリザーバ30の底部からアウトレットパイプ28内に吸い出される。
図1−図13に示すように、水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ28側への開口は、アウトレットパイプ28の内部でアウトレットパイプ28の内壁面から離れた部位に位置していてもよいし、後述する図14に示すように、アウトレットパイプ28の内壁面に位置していてもよい。水吸い出しパイプ32は、過給気流れの動圧を受けないように、過給気流れ方向に直交する方向より過給気流れ方向下流側に向かって開口しているか、または過給気流れ方向に直交する方向に開口している。水吸い出しパイプ32は低温側タンク26内からアウトレットパイプ28内に突き出しているか(図1−図10または図12、図13)、アウトレットパイプ28部位でアウトレットパイプ28内に突き出しているか(図11)、またはアウトレットパイプ28の内壁面で終わっている(図14)。
図2に示すように、リザーバ30の底壁34は水吸い出しパイプ32のリザーバ30側端部に向かって下降しており、リザーバ30の底壁34のうち水吸い出しパイプ32のリザーバ30側端部の近傍部は、リザーバ30の底壁34の最下部34aを形成している。これによって、リザーバ30内の凝縮水12は水吸い出しパイプ32の下端に向かって集まる。水吸い出しパイプ32のリザーバ30側端部は、リザーバ30側端部が上下方向に延びている場合、リザーバ30の底壁34に密着することによって閉塞されることがないように、リザーバ30の底壁34に対して斜めにカットされていることが望ましい。
図1、図2に示すように、水吸い出しパイプ32が低温側タンク26内に配置されている場合には、水吸い出しパイプ32はリザーバ30から上室38に中仕切り板36を貫通して延びてもよい。水吸い出しパイプ32の中仕切り板36貫通部位は、水落とし開口40部位であってもよいし、または水落とし開口40以外の部位であってもよい。図で水吸い出しパイプ32の中仕切り板36貫通部位が表れているが水落とし開口40が表れていない場合は、水吸い出しパイプ32の中仕切り板36貫通部位と水落とし開口40との位置が異なり、水吸い出しパイプ32の中仕切り板36貫通部位を示したために水落とし開口40が図に表れないことを示している。
中仕切り板36が設けられる場合、中仕切り板36は、図2に示すように、上室38における過給気流れ方向に上流側部36aと下流側部36bを有している。中仕切り板36は上流側部36aから下流側部36bに向かって下降する形状に形成されており、過給気流れFをアウトレットパイプ28に案内している。水落とし開口40は中仕切り板36の下流側部36bに設けられる。中仕切り板36のうち水落とし開口40近傍部は、水落とし開口40に向かって下降するように傾斜されることが望ましい。
図2に示すように、中仕切り板36の上流側部36aは、上流側部36aの下面側にリザーバ30に溜まった凝縮水12が水落とし開口40を閉塞した状態で凍結した時に凝縮水12の凍結時の体積膨張分を吸収するための空間部42を形成している。空間部42は中仕切り板36の上流側部36aの下面と凝縮水12が水落とし開口40を閉塞した状態での凝縮水12上面との間の空間である。
中仕切り板36が設けられる場合、図1−図3に示すように、中仕切り板36の上面に
はバッフルプレート44が設けらることが望ましい。バッフルプレート44は、リザーバ30から中仕切り板36上に凝縮水12が溢れた時に凝縮水12の低温側タンク26からアウトレットパイプ28への流れを遮るように配置されている。しかし、凝縮水12の低温側タンク26からアウトレットパイプ28への流れが完全にはせき止められないように、各バッフルプレート44には、中仕切り板36上の水が通過可能な開口46が1つ以上設けられている。開口46は、バッフルプレート44の全高にわたって開口したスリットであってもよいし、あるいはバッフルプレート44の高さ方向の一部にわたって開口した孔であってもよい。各バッフルプレート44は、開口46部位を除いて、低温側タンク26の対向側面間にわたって延びている。また、中仕切り板36上に凝縮水が溢れバッフルプレート44上端位置まで液溜まりが生じた時に、バッフルプレート44間の液溜まり量、最下流のバッフルプレート44より下流の液溜まり量、最上流のバッフルプレート44より上流の液溜まり量の何れもが、過給気流れにより仮に内燃機関に一気に持ち去られても内燃機関の不調を起こす量以下となるように、それぞれのバッフルプレート44の数、間隔、高さ(中仕切り板36からバッフルプレート44上端までの高さ)、配置が設定されている。
図1、図2に示すように、上室38には、バッフルプレート44の上方でかつコア24の下方に、アウトレットパイプ28の横断面積以上の横断面積が確保されている。横断面積はバッフルプレート44の上端とコア24の下端との距離Sと低温側タンク26の幅との積である。図示例では、複数のバッフルプレート44の上端はほぼ同じ高さ位置にあり、複数のバッフルプレート44の上方に、アウトレットパイプ28の横断面積以上の横断面積が確保されている。これによって、過給気が上室38内を流れる時の圧損がアウトレットパイプ28内を流れる時の圧損以下に低減されている。
図3に示すように、すべてのバッフルプレート44に設けられた開口46が同一直線(たとえば、何れか1つのバッフルプレート44に設けられた開口46を通り、低温側タンク26の過給気流れ方向に沿う方向に延びる対向側面に平行な直線)上に位置することがないように、少なくとも1つのバッフルプレート44に設けられた開口46は、同一直線上からずれている。
リザーバ30内に一時的に溜まった凝縮水12が水吸い出しパイプ32を通して、適量、アウトレットパイプ28内に吸い出されるように、水吸い出しパイプ32の両端の差圧を設定する場合、内燃機関の小空気量時、たとえばアイドリング時が基準とされる。すなわち、内燃機関のアイドリング時に低温側タンク26内に凝縮水が溢れることがないよう、内燃機関のアイドリング時における水吸い出しパイプ32の両端部の圧力差は、たとえば、水頭で約20−100mmであることが望ましく、さらに望ましくは約30−80mmである。また、それに合わせてリザーバ30の高さ、および水吸い出しパイプ32の両端の上下方向距離も決められる。ただし、水頭値はこれらの値に限定されない。
内燃機関のアイドリング時において水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ側端部に適切な凝縮水吸い出し低圧が得られるように、水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ側端部の外径は、水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ側端部以外の部分よりも拡径されている。これによって、アウトレットパイプ28の内径と水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ側端部の外径との間の過給気通路断面積が水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ側端部で縮小されており、水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ側端部の圧力が低下される。あるいは、図10、図14に示すように、水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ側端部の外径を拡径するのに代えて、あるいは水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ側端部の外径を拡径すると共に、アウトレットパイプ28の内径を縮小することにより、水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ側端部の圧力が低下されてもよい。
内燃機関のアイドリング時に水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ側端部に適切な凝縮水吸い出し低圧が得られるようにした場合、内燃機関の大空気量時である絞り弁全開時には水吸い出しパイプ32の凝縮水吸い出し圧力が強くなり過ぎる。内燃機関の大空気量時でも、リザーバ30内に一時的に溜まった凝縮水12が一気に大量にアウトレットパイプ28内に吸い出されて内燃機関の作動不調を生じることがないように、水吸い出しパイプ32内に形成された凝縮水排出通路322には、凝縮水排出通路322の全長の一部のみに、径が一定値(たとえば、3mm、望ましくは2mm、ただし、3mm、2mmに限定されない。)以下に絞られた絞り部328が形成されている。すなわち、水吸い出しパイプ32の凝縮水排出通路322には、水吸い出しパイプ32による凝縮水の吸い出し量が内燃機関の絞り弁全開時で過多となることを抑制する絞り部328が設定されている。
凝縮水排出通路322の径は、少なくとも絞り部328の前後において拡径し、凝縮水排出通路322の全長において少なくとも2段、変化する。凝縮水排出通路322の径を凝縮水排出通路322の全長にわたって絞ると、アイドリング時の凝縮水吸い出し量が少なくなり、アイドリング時に凝縮水が低温側タンク内に溢れるおそれがある。そのため、絞り部328は、凝縮水排出通路322の全長の一部のみに、すなわち、リザーバ側開口324からアウトレット側開口326までの間の一部のみに、設定される。
水吸い出しパイプ32、低温側タンク26、中仕切り板36、およびバッフルプレート44は、軽量性、成形性から、たとえば、プラスチック製またはアルミ合金製であることが望ましい。図示例では、水吸い出しパイプ32がプラスチック製であり、低温側タンク26、中仕切り板36、およびバッフルプレート44はアルミ合金製である。
以上の第1実施例の構成は、本発明の全実施例(第1実施例−第5実施例)に適用できる。
本発明の第1実施例は、さらにつぎの詳細構造を有する。
図1−図4に示すように、水吸い出しパイプ32は、下端がリザーバ30の底部に開口し上下方向に延びる部分を有する上下方向部332と、一端が上下方向部332の上端に接続し横方向に延びて他端でアウトレットパイプ28内に開口する横方向部330を有している。上下方向部332が延びる上下方向は、鉛直方向であってもよいし、あるいは鉛直方向に対して傾いていてもよい。横方向部330が延びる横方向は、水平方向であってもよいし、あるいは水平方向に対して傾いていてもよい。図示例では、横方向部330は低温側タンク26から離れるにしたがって斜め上方に延びている。
図4、図6−図8に示すように、水吸い出しパイプ32は、横方向部330と上下方向部332の上部とからなる頭部と、上下方向部332の中間部および下部からなる脚部とに2分割されて形成された後、頭部の下端部を脚部の上端部に差し込んで組み立てられてもよい。
水吸い出しパイプ32の横方向部330の外径は、上下方向部332の外径より拡径されており、これによって、横方向部330の外面とアウトレットパイプ28の内面との間の過給気通路部分に、内燃機関のアイドリング時に適量の凝縮水の吸い出しを行う低圧が形成される径に設定されている。
また、図4に示すように、水吸い出しパイプ32の横方向部330の中心軸線は、アウトレットパイプ28の中心軸線と同軸上に設置されている。横方向部330の中心軸線とアウトレットパイプ28の中心軸線とは互いに一致している。これによって、アウトレットパイプ28内の過給気通路断面積が中心軸線まわりに均一化し、横方向部330の中心軸線とアウトレットパイプ28の中心軸線とが互いに一致しない場合に比べて、過給気の
圧力損失が小さくなる。
また、図4−図7に示すように、水吸い出しパイプ32の上下方向部332の上部と横方向部330の少なくとも一方の外形が、低温側タンク26の上室38からアウトレットパイプ28に流入する過給気の流れの圧力損失を少なくする形状とされている。
具体的には、図4に示すように、水吸い出しパイプ32の上下方向部332の上部から横方向部330に移行する部分で低温側タンク26の上室38からアウトレットパイプ28に流入する過給気の流れに接触する部分に、過給気の流れに沿って、湾曲状または折れ線状からなる凹状形状の外形を有する圧力損失低減形状部334が形成されている。この圧力損失低減形状部334は過給気の流れの圧力損失を低減する。
また、図5に示すように、水吸い出しパイプ32の上下方向部332の上部の、中心軸線と直交する断面のうち、低温側タンク26の上室38からアウトレットパイプ28に流入する過給気の流れに接触する部分に、過給気の流れに対向する方向に先細り形状とされた外形を有する圧力損失低減形状部336が形成されている。この圧力損失低減形状部336は過給気の流れの圧力損失を低減する。
本発明の第1実施例において、図6に示すように、水吸い出しパイプ32内に形成された凝縮水排出通路322の径が、水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ28側の先端から絞り部328側に向かう部分338で徐々に小さくされていてもよい。逆方向に見れば、凝縮水排出通路322の径が、絞り部328側から水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ28側の先端に向かって徐々に大きくされていてもよい。これによって、凝縮水が凝縮水排出通路322を流れる時に圧力損失が低減され、水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ28側の先端に形成された低圧がほとんどそのまま絞り部328まで伝達され、アイドリング時における凝縮水の吸い出しが良好となる。
また、図7に示すように、水吸い出しパイプ32の横方向部330に、横方向部330の最大外径部340から先端に向かって外径が徐々に小さくなる外径縮小部342が設けられていてもよい。これによって、アウトレットパイプ28内の過給気通路断面積が横方向部330の最大外径部340で最小になっても横方向部330の先端で拡大されるので、最大外径部340まわりの低圧が横方向部330の先端までの間で徐々に回復される。その結果、横方向部330の先端での過給気流れの圧力損失が低減され、内燃機関の出力の低減が抑制される。
また、図8および図9に示すように、水吸い出しパイプ32の横方向部330には、絞り部328のまわりに、水吸い出しパイプ32の成形時におけるひけ防止用の肉盗み部344が設けられてもよい。肉盗み部344は絞り部328まわりの全周にわたって設けられてもよいし、あるいは絞り部328まわりに周方向の一部のみに設けられてもよい。肉盗み部344が絞り部328まわりに周方向の一部のみに設けられる場合は、肉厚となりやすい、水吸い出しパイプ32の上下方向部332から横方向部330へ折れ曲がりの内側部分に、約半周にわたって設けられることが望ましい。肉盗み部344が設けられることによって、水吸い出しパイプ32の成形時における絞り部328まわりの収縮ひけが抑制されるので、絞り部328の内径を正確に成形でき、絞り弁全開時における凝縮水の過多の吸い出しを精度高く抑制できる。
以上の本発明の第1実施例の詳細構造は、第1実施例−第4実施例に適用できる。
本発明の第1実施例は、さらにつぎの構造を有する。
図1、図2に示すように、水吸い出しパイプ32は、低温側タンク26に設けられた低温側タンク26内を上下に仕切る中仕切り板36を貫通している。水吸い出しパイプ32は
、中仕切り板36を貫通してリザーバ30内から上室38に延び、上室38でアウトレットパイプ28側に折れ曲がって、上室38内からアウトレットパイプ28内に突入し、アウトレットパイプ内で開口している。
アウトレットパイプ28の入口は、過給気の流れの圧力損失を低減するために、低温側タンク26の側壁との角が丸められている。これによって、過給気の流れはアウトレットパイプ28の入口で滑らかに絞られる。そのため、アウトレットパイプ28の入口がベンチュリー管の断面縮小部に似た作用を呈し、入口からアウトレットパイプ28内に少量入った部位にベンチュリー管の喉部に似た低圧を生じる。水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ28内の先端は、入口からアウトレットパイプ28内に少量入った部位に配置されることが望ましく、それによって、凝縮水吸い出しにアウトレットパイプ28内に形成される低圧を利用することが望ましい。
つぎに、本発明の第1実施例の作用および効果を説明する。
従来においては、冷寒時走行中にインタークーラ20に氷結が生じ内燃機関停止時に溶けて低温側タンク26に溜まった凝縮水が、内燃機関始動時に吸気の流れで一気に大量に内燃機関に吸入され液圧縮やラフアイドル等の内燃機関の作動不調が生じるおそれがある。この凝縮水には、インタークーラ20に生じた氷結が内燃機関運転中に溶けて低温側タンク26に溜まり内燃機関に一気に大量に吸入される凝縮水を含んでもよい。
これに対し、本発明では、凝縮水12が過給気が流れる上室38内空間から一時的にリザーバ30に排出されることで、凝縮水12が一気に大量に内燃機関に吸入されることが抑制または防止される。とくに、中仕切り板36によってリザーバ30が上室38から隔てられている場合、リザーバ30内の凝縮水が上室38を流れる過給気の流れによって一気に大量にアウトレットパイプ28内に持ち去られることはない。また、凝縮水12が過給気が流れる上室38から水落とし開口40を通してリザーバ30に落とされるため、中仕切り板36上に多量の凝縮水12が溜まることが抑制される。その結果、中仕切り板36上の凝縮水12が一気に大量に内燃機関に吸入されることが抑制される。これらの結果、液圧縮やラフアイドル等の内燃機関の作動不調が抑制または防止される。
また、リザーバ30の底部からアウトレットパイプ28内に開口する位置まで延びる水吸い出しパイプ32が設けられているので、リザーバ30内に一時的に溜められた凝縮水12は、低温側タンク26部位とアウトレットパイプ28部位との流速差、圧損等によって生じる、低温側タンク26部位とアウトレットパイプ28部位との圧力差により、水吸い出しパイプ32を通して、適量づつ、アウトレットパイプ28内に吸い出される。アウトレットパイプ28に排出された凝縮水は内燃機関で一部、または全部が蒸発され、排気管を通して外部に排出される。
水吸い出しパイプ32が絞り弁より上流に位置し、凝縮水の吸い出しに絞り弁下流のインテーク負圧が利用されていないので、小排気量の車両でも、低回転域で負圧が足りず凝縮水の吸い出しができないという場合は生じない。また、インテーク負圧が利用されていないので、インタークーラ20からインテークマニホルドまでのバキューム配管も必要でなく、バキューム配管のとりまわしの作業とスペースが必要でない。
水吸い出しパイプ32によるリザーバ30内の凝縮水の吸い出し量は、空気量が少ない内燃機関のアイドリング時に適量となるように設定されている。そのため、アイドリング時にも適量の凝縮水の排出を行うことができ、アイドリング時に凝縮水が低温側タンク26に溢れることが防止される。また、水吸い出しパイプ32の凝縮水排出通路322に絞り部328が設けられているので、水吸い出しパイプ32による凝縮水の吸い出し量が空気量が多い内燃機関の絞り弁全開時で過多となることが抑制される。この結果、アイドリ
ング時にも絞り弁全開時にも適量の凝縮水の排出を行うことができる。以上の作用、効果は本発明の全実施例(第1実施例−第5実施例)に適用できる。
本発明の第1実施例はさらにつぎの作用、効果を有する。
図2、図4の例では、水吸い出しパイプ32の横方向部330の外径が拡径されているので、横方向部330とアウトレットパイプ28との間に内燃機関のアイドリング時に適量の凝縮水の吸い出しを行う低圧を容易に形成できる。これによって、空気量が小さいアイドリング時における凝縮水の排出性能を確保することができる。
また、水吸い出しパイプ32の横方向部330の中心軸線がアウトレットパイプ28の中心軸線と同軸上に設置されているので、空気量が多い時におけるアウトレットパイプ28を流れる過給気の圧力損失の悪化を抑制できる。
また、水吸い出しパイプ32の上下方向部332の上部と横方向部330の少なくとも一方に設けられた圧力損失低減形状部334、336の外形が、低温側タンク26からアウトレットパイプ28に流入する過給気の流れの圧力損失を少なくする形状とされている。そのため、空気量が多い時におけるアウトレットパイプ28を流れる過給気の圧力損失の悪化を抑制できる。
図6の例では、水吸い出しパイプ32内に形成された凝縮水排出通路322の径が水吸い出しパイプ32の先端から絞り部328側に向かって徐々に小さくされている。そのため、凝縮水が凝縮水排出通路322を流れる時における絞り部328の出口での凝縮水の圧力損失が小さく、水吸い出しパイプ32の先端での低圧がほとんどそのまま絞り部328の出口に導かれる。その結果、水吸い出しパイプ32の凝縮水吸い出し圧力が、水吸い出しパイプ32の先端から絞り部328間で弱まることが抑制され、強い低圧で凝縮水を吸い出すことができる。
また、図7の例では、水吸い出しパイプ32の横方向部330の外面には、横方向部330の最大外径部340から先端に向かって外径が徐々に小さくなる外径縮小部342が設けられている。一般的に、過給気の流れは、流路断面積が急激に変化するアウトレットパイプ28入口および水吸い出しパイプ32の先端に対応する部位で、比較的大きな圧力損失を生じる。そのため、最大外径部342からアウトレットパイプの全断面積に変化するよりも外径縮小部342からアウトレットパイプの全断面積に変化する方が、水吸い出しパイプ32の先端に対応する部位での流路断面積の変化が小さくなり、その分、過給気の流れの圧力損失が小さくなり、内燃機関の出力低下を抑えることができる。
また、図8、図9の例では、水吸い出しパイプ32の横方向部330には、絞り部328のまわりに、肉盗み部344が設けられている。そのため、水吸い出しパイプ32の成形時に絞り部328のまわりの収縮によるひけが抑制される。その結果、絞り部328の径が正確に形成され、絞り弁全開時に凝縮水吸い出し過多を適正に抑制できる。
以上の図2、図4、図6−図9の例の作用、効果は本発明の第1実施例−第4実施例に適用できる。
また、図2、図4の例では、水吸い出しパイプ32がリザーバ30内から上室38に延び上室38で折れ曲がって上室38内からアウトレットパイプ28内に突入しアウトレットパイプ28内に開口している。このため、低温側タンク26からアウトレットパイプ28内に流入する時のアウトレットパイプ28入口の過給気の流れの絞りを利用して、水吸い出しパイプ32の出口部周りに凝縮水吸い出し用の低圧部を生成できる。
また、図2、図4の例では、水吸い出しパイプ32が低温側タンク26とアウトレット
パイプ28内に配置されているため、水吸い出しパイプ32を設けても低温側タンク26とアウトレットパイプ28の外形が水吸い出しパイプ32を設けなかった従来に比べて大きくなることはない。その結果、インタークーラ装置10はコンパクトであり、車両への搭載性に優れている。
以上の図2、図4の例の作用、効果は本発明の第2実施例および第4実施例にも適用できる。
〔第2実施例〕
本発明の第2実施例は、本発明の第1実施例に係る構成、作用、効果のうち、本発明の第2実施例にも適用できるとした構成、作用、効果に加えて、図10に示す以下の構成、作用、効果を有する。
まず、構成を説明する。アウトレットパイプ28の入口の角の丸みに続けて、アウトレットパイプ28に、過給気流れ方向に横断面積が徐々に縮小された横断面積縮小部28a、横断面積が最も縮小された喉部28b、過給気流れ方向に横断面積が徐々に拡大された横断面積拡大部28cが、過給気流れ方向に順に、設けられている。したがって、第2実施例では、アウトレットパイプ28がベンチュリー管となっている。水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ28内への開口端は、喉部28bの中心部に位置している。
図10の例では、水吸い出しパイプ32は低温側タンク26内からアウトレットパイプ28内へ突き出しており、水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ28内への開口端は、喉部28bにおけるアウトレットパイプ28の横断面の中心部にある。
つぎに、作用、効果を説明する。アウトレットパイプ28がベンチュリー管からなるので、圧力損失を小さくして水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ28内への開口端での低圧を得ることができる。具体的には、水吸い出しパイプ32のアウトレットパイプ28内への開口端が喉部28bに設けられているので、アウトレットパイプ28のベンチュリー効果がアウトレットパイプ28の入口の角の丸みのみを利用した絞りに比べてより一層高められ、水吸い出しパイプ32の凝縮水吸い出し作用が高められる。また、喉部28bの低圧は横断面積拡大部28cで一部回復されるので、アウトレットパイプ28での過給気流れの圧力損失は、横断面積拡大部28cが無い場合に比べて、低減する。
〔第3実施例〕
本発明の第3実施例は、本発明の第1実施例に係る構成、作用、効果のうち、本発明の第3実施例にも適用できるとした構成、作用、効果に加えて、図11に示す、以下の構成、作用、効果を有する。
まず、構成を説明する。水吸い出しパイプ32は低温側タンク26内からいったん低温側タンク26外に出てリザーバ30内とアウトレットパイプ28内とを連結している。たとえば、水吸い出しパイプ32は、リザーバ30の壁を貫通するパイプ32aと、アウトレットパイプ28の壁を貫通するパイプ32bと、リザーバ30の外部で両パイプ32a、32bを接続するホース32cとから構成されていてもよい。パイプ32bが第1実施例で説明した水吸い出しパイプ32の横方向部330と上下方向部332の上部と同構造に形成され、凝縮水排出通路32の横方向部330内にある部分に絞り部328が形成される。
つぎに、作用、効果を説明する。低温側タンク26が深い、または複雑な形状等により水吸い出しパイプ32が低温側タンク26の最下端に届かない場合であっても、低温側タンク26外に取り回されたパイプ(ホース32cである場合を含む)から水吸い出しパイプ32の一部を構成することにより、容易にリザーバ30内とアウトレットパイプ28内
とを連結することができる。インタークーラ装置10の外形は大きくなるが、水吸い出しパイプ32の取り回しの自由度が上がる。
〔第4実施例〕
本発明の第4実施例は、本発明の第1実施例に係る構成、作用、効果のうち、本発明の第4実施例にも適用できるとした構成、作用、効果に加えて、図12、図13に示す、以下の構成、作用、効果を有する。
まず、構成を説明する。コア24は、過給気が図12の左右方向に流れるクロスフロータイプのコアからなる。その場合、低温側タンク26は上下方向に延びている。低温側タンク26はコア24の下部に対応する位置か、またはコア24の下部に対応する位置より下方に延ばされ、そのコア24の下部に対応する位置より下方の位置に、リザーバ30を有する。アウトレットパイプ28は、低温側タンク26のリザーバ30の部位以外の部位に、したがって、低温側タンク26の上下方向中間部かまたは上端部に設けられる。アウトレットパイプ28は、図12の紙面と直交する方向に奥側に向かって延び、図12の左右方向と直交する方向に延びる。
低温側タンク26の内部の下端部領域がリザーバ30を構成している。水吸い出しパイプ32がリザーバ30の底部からアウトレットパイプ28内に開口する位置まで延びている。水吸い出しパイプ32は、図13に示すように低温側タンク26とアウトレットパイプ28内にあってもよいし、あるいは図示されていないが低温側タンク26の側壁からいったん低温側タンク26外に出てアウトレットパイプ28の壁を貫通してアウトレットパイプ28内に開口してもよい。
つぎに、作用、効果を説明する。水吸い出しパイプ32がリザーバ30の底部からアウトレットパイプ28内に開口する位置まで延びているので、クロスフロータイプのインタークーラ20に対しても、一気の吸い出しが抑制された凝縮水12の吸い出しが可能である。
なお、図12、図13に示すように、リザーバ30の下端がコア24の下端とほぼ同じ高さ位置にある場合は、中仕切り板36およびバッフルプレート44は設けられなくてもよい。リザーバ30がコア24の下端より下方に位置する場合(図示せず)は、中仕切り板36およびバッフルプレート44が設けられてもよい。その場合は、中仕切り板36およびバッフルプレート44の構成、作用、効果は、第1実施例において第4実施例にも適用できるとした中仕切り板36およびバッフルプレート44の構成、作用、効果を準用できる。
〔第5実施例〕
本発明の第5実施例は、本発明の第1実施例に係る構成、作用、効果のうち、本発明の第5実施例にも適用できるとした構成、作用、効果に加えて、図14に示す、以下の構成、作用、効果を有する。
まず、構成を説明する。アウトレットパイプ28の入口の角の丸みに続けて、アウトレットパイプ28に、過給気流れ方向に横断面積が徐々に縮小された横断面積縮小部28a、横断面積が最も縮小された喉部28b、過給気流れ方向に横断面積が徐々に拡大された横断面積拡大部28cが、過給気流れ方向に順に、設けられている。したがって、第5実施例では、アウトレットパイプ28がベンチュリー管となっている。喉部28bの壁面には、アウトレットパイプ28の中心軸線と直交する方向に延びる孔28dが設けられている。
水吸い出しパイプ32は低温側タンク26内からいったん低温側タンク26外に出てリザーバ30内とアウトレットパイプ28内とを連結している。たとえば、水吸い出しパイプ32は、リザーバ30の壁を貫通するパイプ32aと、アウトレットパイプ28の喉部28bの壁面に開口する孔28dに接続しアウトレットパイプ28の壁に固定されるパイプ32bと、リザーバ30の外部で両パイプ32a、32bを接続するホース32cとから構成されていてもよい。水吸い出しパイプ32は、アウトレットパイプ28内に突入しておらず、孔28dに接続して喉部28bの表面でアウトレットパイプ28内に開口している。パイプ32b内に形成された凝縮水排出通路322に絞り部328が形成されている。
つぎに、作用、効果を説明する。水吸い出しパイプ32がベンチュリー管となっているアウトレットパイプ28の喉部28bに開口しているので、水吸い出しパイプ32は喉部28bに生成される低圧を利用してリザーバ30内の凝縮水12を吸い出す。水吸い出しパイプ32がアウトレットパイプ28内に突出していないので、過給気が水吸い出しパイプ32の突出部にあたることによる過給気流れの圧力損失がない。
水吸い出しパイプ32のホース32cが低温側タンク26外に位置するので、低温側タンク26が深い、または複雑な形状等により水吸い出しパイプ32が低温側タンク26の最下端に届かない場合であっても、ホース32cを介して容易にリザーバ30内とアウトレットパイプ28内とを連結することができる。水吸い出しパイプ32が低温側タンク26内にある場合よりもインタークーラ装置10の外形は大きくなるが、水吸い出しパイプ32の取り回しの自由度が上がる。
10 インタークーラ装置(過給式内燃機関のインタークーラ装置)
12 凝縮水
20 インタークーラ
24 インタークーラコア(コア)
26 低温側タンク
28 アウトレットパイプ
28a 横断面積縮小部
28b 喉部
28c 横断面積拡大部
28d 孔
30 リザーバ(下室)
32 水吸い出しパイプ
32a、32b 連結パイプ
32c ホース
322 凝縮水排出通路
328 絞り部
330 横方向部
332 上下方向部
334 圧力損失低減形状部
336 圧力損失低減形状部
338 (凝縮水排出通路の)径徐変部
340 最大外径部
342 外径縮小部
344 肉盗み部
36 中仕切り板
38 上室

Claims (12)

  1. 低温側タンクおよび該低温側タンクから延びるアウトレットパイプを備え、
    低温側タンクの下部に凝縮水を一時的に溜めるリザーバが設けられ、
    該リザーバからアウトレットパイプ内に開口する位置まで延びる水吸い出しパイプが設けられており、該水吸い出しパイプによるリザーバ内の凝縮水の吸い出し量が内燃機関のアイドリング時に適量とされている過給式内燃機関のインタークーラ装置において、
    水吸い出しパイプの凝縮水排出通路に、水吸い出しパイプによる凝縮水の吸い出し量が内燃機関の絞り弁全開時で過多となることを抑制する絞り部が設定されている過給式内燃機関のインタークーラ装置。
  2. 水吸い出しパイプは、リザーバの底部に開口し上下方向に延びる部分を有する上下方向部と、上下方向部の上端に接続し横方向に延びてアウトレットパイプ内で開口する横方向部を有しており、水吸い出しパイプの横方向部の外径は、上下方向部の外径より拡径され、横方向部の外面とアウトレットパイプ内面との間の過給気通路部分に内燃機関のアイドリング時に適量の凝縮水の吸い出しを行う圧力が形成される径に設定されている請求項1記載の過給式内燃機関のインタークーラ装置。
  3. 水吸い出しパイプの横方向部の中心軸線がアウトレットパイプの中心軸線と同軸上に設置されている請求項2記載の過給式内燃機関のインタークーラ装置。
  4. 水吸い出しパイプの上下方向部上部と横方向部の少なくとも一方の外形は、低温側タンクからアウトレットパイプに流入する過給気の流れの圧力損失を少なくする形状とされている請求項2または請求項3記載の過給式内燃機関のインタークーラ装置。
  5. 水吸い出しパイプ内に形成された凝縮水排出通路の径は水吸い出しパイプの先端から絞り部側に向かって徐々に小さくされている請求項1−請求項4の何れか1項に記載の過給式内燃機関のインタークーラ装置。
  6. 水吸い出しパイプの横方向部の外面には、横方向部の最大外径部から先端に向かって外径が徐々に小さくなる外径縮小部が設けられている請求項2−請求項5の何れか1項に記載の過給式内燃機関のインタークーラ装置。
  7. 水吸い出しパイプの横方向部には、絞り部のまわりに、水吸い出しパイプの成形時におけるひけ防止用の肉盗み部が設けられている請求項2−請求項6の何れか1項に記載の過給式内燃機関のインタークーラ装置。
  8. 低温側タンクには低温側タンク内を上下に仕切る中仕切り板が設けられており、水吸い出しパイプはリザーバ内から中仕切り板を貫通して上室に延び上室で折れ曲がって上室内からアウトレットパイプ内に突入しアウトレットパイプ内に開口している請求項1−請求項7の何れか1項に記載の過給式内燃機関のインタークーラ装置。
  9. 水吸い出しパイプはいったん低温側タンク外に出てリザーバ内とアウトレットパイプ内とを連結している請求項1−請求項7の何れか1項に記載の過給式内燃機関のインタークーラ装置。
  10. アウトレットパイプに、インテークガス流れ方向に横断面積が徐々に縮小された横断面積縮小部、横断面積が最も縮小された喉部、インテークガス流れ方向に横断面積が徐々に拡大された横断面積拡大部が、インテークガス流れ方向に順に設けられており、水吸い出しパイプのアウトレットパイプ内への開口端が前記アウトレットパイプ内で前記喉部に対
    応する部位に位置している請求項1−請求項7の何れか1項に記載の過給式内燃機関のインタークーラ装置。
  11. インタークーラはインテークガスが下方向に流れるダウンフロータイプのコア、またはインテークガスが左右方向に流れるクロスフロータイプのコアを備え、
    アウトレットパイプが低温側タンクの上下方向中間部または上端部に設けられ、
    低温側タンク内でアウトレットパイプより下方に位置する領域がリザーバを構成しており、水吸い出しパイプがリザーバの底部からアウトレットパイプ内に開口する位置まで延びている請求項1−請求項7の何れか1項に記載の過給式内燃機関のインタークーラ装置。
  12. 水吸い出しパイプはいったん低温側タンク外に出てリザーバ内とアウトレットパイプ内とを連結しており、アウトレットパイプに、インテークガス流れ方向に横断面積が徐々に縮小された横断面積縮小部、横断面積が最も縮小された喉部、インテークガス流れ方向に横断面積が徐々に拡大された横断面積拡大部が、インテークガス流れ方向に順に設けられており、水吸い出しパイプのアウトレットパイプ内への開口端が前記喉部の壁表面に位置している請求項1記載の過給式内燃機関のインタークーラ装置。
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