CN107073379B - 油雾的分离方法及油分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于在将处理对象气体含有的油雾从气体中分离时,提高分离效率。为了实现该目的,本发明使用从处理对象气体(窜气)中分离油雾的转子(31)。该转子(31)具备对作成锥台形状的板状部件的多张分离盘(34)进行层叠而成的分离盘组。分离盘组具备在转子(31)的旋转中心侧所形成的第一空间(由安装开口(34a)形成的中空部分)和在重合的分离盘(34)彼此间形成且与第一空间连通的第二空间(分离盘(34)彼此的间隙)。在第一空间配置对油进行导入的油导入部(心轴(32)的上端与上侧密封部件(42)的间隙)。并且,在使转子(31)旋转的状态下,使油从油导入部导入,并且向第一空间导入处理对象气体,使处理对象气体与从油导入部所导入的油一起从第一空间流入上述第二空间,从分离盘组的外周缘朝向外方排出。
Description
技术领域
本发明涉及将处理对象气体含有的油雾从气体中分离的分离方法及油分离器。
背景技术
已知有将处理对象气体含有的油雾从气体中分离的油分离器。例如,专利文献1记载的油分离器利用在气体的流入口与排出口之间所设置的转子,通过离心力将油雾从气体中分离。该转子层叠多张分离盘而成。该分离盘由以上侧成为大径的方式将外周侧部分向斜上方折弯而成的圆锥台形状的板状部件构成。在分离盘的内周侧部分形成有在板厚方向贯通的开口。因此,在转子的内周侧部分形成有空间。
在该油分离器中,将作为处理对象气体的曲轴箱气体(窜气)导入转子的内周侧的空间。然后,使导入至该空间的曲轴箱气体从高速旋转的分离盘彼此的间隙通过而流向转子的外周侧,在该间隙内使油雾凝集而从曲轴箱气体中分离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2003-513792号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述的油分离器中,随着分离盘的高速旋转,在形成于分离盘的表面的边界层摄取曲轴箱气体含有的油雾。然后,被摄取到边界层的油雾与同样地被摄取到的其它油雾在分离盘的表面结合而凝集。因为曲轴箱气体含有的油雾为极少的量,所以为了提高油雾的分离效率,需要将分离盘的直径作得较大来摄取大量的油雾。随着分离盘的大径化,产生油分离器大型化的问题。
本发明鉴于这样的情况而作成,本发明的目的在于,在将处理对象气体含有的油雾从气体中分离时,提高分离效率。
用于解决课题的方案
为了实现上述的目的,本发明为一种油雾的分离方法,其使用具备能够与心轴一起旋转的转子的油分离器,利用上述转子的旋转,从处理对象气体中分离油雾,上述油雾的分离方法的特征在于,上述转子具备分离盘组,上述分离盘组是在上述心轴的轴线方向上层叠多张作成锥台形状的板状部件的分离盘而成,上述分离盘组具备:在上述转子的旋转中心侧所形成的第一空间;以及在重合的上述分离盘彼此间形成,且与上述第一空间连通的第二空间,在上述第一空间配置有对油进行导入的油导入部,在使上述转子旋转的状态下,从上述油导入部导入上述油,并且向上述第一空间导入上述处理对象气体,使上述处理对象气体与从上述油导入部所导入的上述油一起从上述第一空间流入上述第二空间,从上述分离盘组的外周缘朝向外方排出。
根据本发明的油雾的分离方法,导入到第一空间的处理对象气体和导入到第一空间内的油一起流入在分离盘彼此间所形成的第二空间。在此,转子高速旋转,因此认为油在分离盘的表面呈膜状扩散。然后,处理对象气体含有的油雾被摄取到在油膜的表面形成的边界层。在此,油膜与油雾是相同的油,因此相比分离盘,亲和性更高。因此,相比在分离盘的表面形成的边界层,在油膜的表面形成的边界层能够效率更良好地摄取油雾。
上述的油雾的分离方法优选的是,上述油分离器具备:从上述心轴的比上述分离盘靠下侧的周面突出设置,利用油的喷射而使上述心轴旋转的喷嘴;以及能够旋转地支撑上述心轴,并且在内部形成有用于供给上述油的供油路的心轴轴杆,上述油导入部由上述心轴与上述心轴轴杆的间隙构成,使供给到上述供油路的上述油的一部分从上述喷嘴喷射,而且使上述油的另外一部分从上述油导入部导入上述第一空间。在该分离方法中,将供给到供油路的油用作用于使心轴旋转的动力,并且也能够使用于油膜的形成。
上述的油雾的分离方法优选的是,上述处理对象气体是从发动机供给的窜气,向上述供油路供给的油是上述发动机的润滑油。在该分离方法中,油雾来自于发动机的润滑油,油膜是发动机的润滑油,因此亲和性变得更高,能够进一步效率良好地摄取油雾。
上述的油雾的分离方法优选的是,上述油分离器具备:供从上述喷嘴喷射出的油流下,并且导入上述处理对象气体的第三空间;以及配置于上述第三空间与上述第一空间的边界的分隔部件,在上述第三空间中,使上述处理对象气体与从上述喷嘴喷射出的上述油接触,从上述处理对象气体一次分离上述油雾,利用上述分隔部件将一次分离上述油雾后的上述处理对象气体导入上述第一空间,使上述处理对象气体与从上述油导入部所导入的上述油一起从上述第一空间流入上述第二空间,在上述第二空间中,使上述处理对象气体与从上述油导入部所导入的上述油接触,从上述处理对象气体二次分离上述油雾。在该分离方法中,利用从喷嘴喷射出的油对处理对象气体含有的油雾进行一次分离,利用从油导入部所导入的油进行二次分离,因此,能够更高水平地分离油雾。
另外,本发明为一种油分离器,具备能够与心轴一起旋转的转子,利用上述转子的旋转,从处理对象气体中分离油雾,上述油分离器的特征在于,上述转子具备分离盘组,上述分离盘组是在上述心轴的轴线方向上层叠多张作成锥台形状的板状部件的分离盘而成,上述分离盘组具备:在上述转子的旋转中心侧形成,且流入上述处理对象气体的第一空间;以及在重合的上述分离盘彼此间形成,且与上述第一空间连通的第二空间,在上述第一空间配置有对油进行导入的油导入部。
发明的效果
根据本发明,能够在将处理对象气体含有的油雾从气体中分离时,提高分离效率。
附图说明
图1是表示闭环型曲轴箱换气***的概要图。
图2是油分离器的主视图。
图3是油分离器的俯视图。
图4是从右侧观察油分离器整体的纵剖视图。
图5是从右侧观察油分离器的下侧部分的纵剖视图。
图6是从正面侧观察油分离器的转子部分的纵剖视图。
图7是将油分离器的中间部分在图4VII-VII的位置切断的横剖视图。
图8是放大表示PCV管附近的纵剖视图。
图9是对在转子的内周侧所形成的内周侧空间及在分离盘彼此之间所形成的分离空间进行说明的局部放大剖视图。
图10是对在分离盘表面形成的油膜和窜气流进行说明的图。
图11是示意性说明油雾的摄取的图。
具体实施方式
以下,基于附图,对本发明的实施方式进行说明。在此,列举闭环型曲轴箱换气***1(以下,称为换气***1)为例进行说明。
如图1所示,换气***1具有油分离器2和通气管3。油分离器2对从发动机4所排出的窜气(曲轴箱气体,相当于含有油雾的处理对象气体)进行处理,将油雾分离。在本实施方式中,油分离器2安装于发动机4的侧面。通气管3分隔流路,用于将从油分离器2所排出的处理后的窜气返回到发动机4的吸气侧流路的流路。
在该换气***1中,窜气通过气体导出管5后从发动机4中导出而导入油分离器2。然后,窜气含有的油雾在油分离器2的内部被摄取到从发动机4供给来的油中,与该油一起返回到发动机4。另一方面,去除了油雾的处理后的窜气在从油分离器2排出后,通过通气管3而返回到吸气侧流路6。具体而言,返回到吸气侧流路6中的连接空气过滤器7和涡轮增压器8的部分。返回后的窜气与来自空气过滤器7的新鲜的空气混合,且通过涡轮增压器8进行压缩。然后,窜气被增压空气冷却器9冷却,然后供给至发动机4。
接下来,对油分离器2进行说明。如图2及图3所示,该油分离器2具有外壳11,外壳11具备下侧壳12和上侧壳13。而且,在外壳11的内部空间配置有转子单元、分隔部件、PCV管(均后述)等。
如图2所示,下侧壳12是外壳11的分隔下侧部分的部分,其由上表面开放的有底的箱状部件构成。而且,在下侧壳12的上端部设有圆形的嵌合部14,与上侧壳13的下端部15嵌合。由此,下侧壳12和上侧壳13以气密状态连接。如图4所示,在下侧壳12的背面,朝向后方设有连通筒部16。该连通筒部16是形成在油分离器2所使用的油的出口的筒状部件。因此,连通筒部16的内部空间与发动机4的内部空间连通。如图2及图3所示,在连通筒部16的前端部设有与发动机4的侧面结合的凸缘17。在下侧壳12的左侧上部,朝向左侧方突出设置有吸入管18。
与该吸入管18连接有气体导出管5。由于发动机4的吸气压力、曲轴箱侧的压力,来自发动机4的窜气从气体导出管5通过吸入管18而导入油分离器2的内部。此时,利用PCV管,将发动机4的吸气压力、曲轴箱侧的压力调整至合适。并且,吸入管18作为气体导入部发挥功能。
如图2及图4所示,导油管19的接合部20处于下侧壳12的底面。该接合部20与图1所示的供油管21的一端连接。供油管21用于向导油管19供给从发动机4所输送的油。如后述,供给至导油管19的油从具有转子单元的喷嘴喷射,用作使转子单元旋转的动力。为了便于说明,在以下的说明中,将从喷嘴喷射出的油称为动力用油。该动力用油是在发动机4使用的润滑油的一部分,因此为80~110℃程度的温度。
如图2所示,上侧壳13为从上方安装于下侧壳12的部件。该上侧壳13具有圆筒状的主体罩22和圆盘状的上表面罩23,上述主体罩22具有顶棚部分。主体罩22相对于下侧壳12安装成气密状态。上表面罩23以气密状态安装于主体罩22的上端部。另外,如图3所示,在上表面罩23的中心部,朝向上方突出设置有圆筒状的气体排出部24。气体排出部24是将处理后的窜气排出的部分。在该气体排出部24,经由折弯成L字状的出口管25而连接上述的通气管3。
接下来,参照图4,对油分离器2的内部构造进行说明。此外,在图4中,左侧相当于油分离器2的前侧,同样地,右侧相当于油分离器2的后侧。如图4所示,在外壳11的内部配设有PCV管26、转子单元27以及分隔部件28。而且,PCV管26配设于外壳11的上部。具体而言,PCV管26以被上表面罩23覆盖的状态安装于主体罩22与上表面罩23之间。转子单元27配设于外壳11的上下方向的中间部分。具体而言,转子单元27以能够旋转的状态配设于由主体罩22分隔的内部空间。分隔部件28配设于构成转子单元27的转子31的正下。该分隔部件28以凸缘部44被上侧壳13的下端部15和下侧壳12的嵌合部14夹持的状态而定位。
接下来,参照图5,对下侧壳12的内部构造进行说明。此外,在图5中,左侧也相当于油分离器2的前侧,右侧也相当于油分离器2的后侧。如图5所示,在下侧壳12的后部一体设置有连通筒部16,将下侧壳12的内部空间和连通筒部16的内部空间连通。下侧壳12的底面朝向连通筒部16向下倾斜。而且,从下侧壳12的底面朝向上方设有圆筒状的导油管19。在导油管19的下端设有接合部20,导油管19的上端被固定框架29固定。固定框架29是在嵌合部14的内周侧所安装的框体,其具有:沿着嵌合部14的内周面的形状的框部;以及在框部的内侧呈十字状设置的十字部。而且,导油管19的上端***在十字部的交叉部分空出的贯通孔29a。
此外,虽然在图5中未描绘,但是吸入管18以(插到)嵌合部14的正下的高度设于下侧壳12的左侧面。并且,下侧壳12的内部空间和吸入管18的内部空间连通。因此,窜气从发动机4被吸入下侧壳12的内部空间。另外,从喷嘴38喷射出的动力用油喷到分隔部件28具有的锥形部45的内壁面。该动力用油沿着锥形部45的内壁面、下侧壳12的内壁面流下。此时,动力用油与吸入下侧壳12的内部空间的窜气接触。通过与动力用油的接触,窜气含有的油雾的一部分从窜气中被摄取到动力用油。其结果,窜气含有的油雾减少。
因此,下侧壳12的内部空间相当于一次分离室(第3空间SP3),从喷嘴38喷射出的动力用油流下,并且导入来自发动机4的窜气,使窜气和动力用油接触,从而对油雾从窜气中进行一次分离。
另外,从喷嘴38喷射出的动力用油的温度变高为80~110℃,因此从下侧壳12的一侧对油分离器2加温。由此,即使在寒冷地域使用,也能够抑制因冻结等而引起的油分离器2的动作不良的发生。
接下来,参照图6及图7,对转子单元27进行说明。该转子单元27是用于对窜气含有的油雾进行分离的机构,其具有转子31、心轴32以及心轴轴杆33。
如图6所示,转子31是从窜气中分离油雾的部分,其具有多个分离盘34、上部保持件35以及下部保持件36。分离盘34是外周侧部分随着朝向外周而向下倾斜的俯视圆形或多边形的板材。换言之,分离盘34是被加工成圆锥台形状或者棱锥台形状的板材。
就本实施方式的分离盘34而言,直径为80~120mm、厚度为0.3~0.4mm,俯视为圆形,且通过树脂成型而制作。这些分离盘34在心轴32的轴线方向上层叠而构成分离盘组。此外,为了便于说明,隔出分离盘34彼此的间隔而进行描绘,但是实际的间隔极其狭小,设定为例如1mm以下。
在相当于圆锥台的上底部分的分离盘34的中心侧部分设有安装开口34a。如图7所示,本实施方式的安装开口34a为俯视八边形的空部,上部保持件35具备的盘保持部35a***该安装开口。当盘保持部35a***多张分离盘34时,利用安装开口34a,在转子31形成中空部分(第一空间SP1)。另外,在外周侧部分的表面,在放射方向上,等角度间隔地形成有16根肋34b,用于确保所层叠的分离盘34彼此的间隙(第二空间SP2)。利用该肋34b,能够可靠地确保分离盘34彼此的间隙,该间隙和转子31的中空部分互相连通。
如图6所示,上部保持件35是从上侧保持所层叠的多张分离盘34的部件,下部保持件36同样地为从下侧进行保持的部件。而且,在上部保持件35的旋转中心部,朝向下方设有盘保持部35a。该盘保持部35a由从转子31的旋转中心向放射方向所形成的八张板状部件35b构成。而且,各板状部件35b的侧缘与在分离盘34所设置的安装开口34a的各顶点接触。在下部保持件36的外周缘设有多根用于与上部保持件35连结的连结臂37。在本实施方式中,在周向上以90度间隔设有四根连结臂37。通过将连结臂37的上端与上部保持件35接合,从而使多张分离盘34、上部保持件35以及下部保持件36一体化。
该转子31作成圆筒状的外观,作为旋转中心的内周侧作成中空部分而在上下方向贯通。向该中空部分***心轴32,心轴32和转子31互相结合。在本实施方式中,构成盘保持部35a的八张板状部件35b与心轴32的周面接合,从而心轴32和转子31结合。而且,盘保持部35a***各分离盘34的安装开口34a。由此,转子31与心轴32一起以心轴32的轴线为中心旋转。
从心轴32的比转子31靠下侧的周面突出设置喷嘴38。该喷嘴38是对通过心轴轴杆33而供给来的油进行喷射的部分,产生用于使心轴32、转子31旋转的驱动力。在本实施方式中,喷嘴38具有:基端与心轴32接合且前端被封闭的圆筒状的喷嘴主体38a;以及在喷嘴主体38a的前端部所设置的喷射口38b。喷嘴主体38a以相对于心轴32的轴线方向向下倾斜45度的角度安装。而且,在周向上以120度间隔设有三根喷嘴主体38a。另外,喷射口38b设于喷嘴主体38a的前端部的侧面。详细而言,喷射口38b设置为与喷嘴主体38a的轴线方向正交的朝向而且向水平方向喷射油的朝向。
心轴轴杆33是作为心轴32的轴承的圆柱状部件,以能够旋转的状态支撑心轴32。在心轴轴杆33的内侧形成有用于供给油的第一供油路39。另外,心轴轴杆33的下端与导油管19的上端接合。如上所述,在导油管19的接合部20连接有供油管21。因此,通过供油管21而供给来的油在通过导油管19后流入第一供油路39。
在心轴32与心轴轴杆33之间以上下被封闭的状态形成有间隙。该间隙成为第二供油路40。第二供油路40与第一供油路39、喷嘴38连通,被从第一供油路39供给来的油充满。而且,供给至第二供油路40的油的一部分在流入喷嘴主体38a后,作为动力用油而从喷射口38b喷射。
在此,第二供油路40的下端被筒状的下侧密封部件41密封。同样地,第二供油路40的上端被筒状的上侧密封部件42密封。而且,随着油压力的上升,少量的油从这些下侧密封部件41及上侧密封部件42与心轴32的间隙漏出。在本实施方式中,在使转子31以产生约2000G的离心力的速度旋转的情况下,50~200mL/min左右的油从心轴32的上端与上侧密封部件42的间隙导入转子31的内周侧的空间(第一空间SP1)。为了便于说明,在以下的说明中,也将从第二供油路40的上端导入至转子31的内周侧的空间的油称为清洗用油。
导入到转子31的内周侧的空间的清洗用油在该空间、心轴32的外表面流下,沿着盘保持部35a的各板状部件35b的表面而向外周侧扩散。扩散到外周侧的清洗用油从安装开口34a的缘流入分离盘34彼此形成的间隙(第二空间SP2)。然后,流入到该间隙的清洗用油沿着分离盘34的表面向外周侧扩散,从分离盘34的外周缘排出到外侧。
这样,第二供油路40的上端,详细而言,心轴32的上端与上侧密封部件42的间隙相当于将供给到第二供油路40的油的一部分作为清洗用油而导入的油导入部。而且,该清洗用油的温度也高至80~110℃,因此从内部对转子31及其附近进行加温。由此,即使在寒冷地域使用,也能够抑制因冻结等而引起的油分离器2的动作不良的发生。
接下来,对分隔部件28进行说明。分隔部件28配置于转子31与喷嘴38之间,将外壳11的内部空间分隔成下侧壳12的内部空间(一次分离室,第三空间SP3)和上侧壳13的内部空间,而且为形成向转子31的中空部分(第一空间SP1)引导下侧壳12的窜气的流路的部件。
该分隔部件28具有外周部43、凸缘部44以及锥形部45。外周部43是作成圆筒状的部分,形成为包围转子31。在该外周部43,在斜上下方向上形成有细长的狭缝43a。从分离盘34的外周缘排放到外侧的清洗用油与外周部43的内壁面碰撞。碰撞后的清洗用油沿着内壁面一边扩散回旋一边流下。此时,油的一部分通过狭缝43a后向外周侧的空间排出。由此,在外周部43与转子31的间隙难以滞留油,能够抑制油越过窜气流而被带走的问题。其结果,能够提高从窜气中分离油雾的性能。
另外,在外周部43的高度方向的中途,向侧方伸出有凸缘部44。如上所述,该凸缘部44是定位分隔部件28的部分,被上侧壳13的下端部15和下侧壳12的嵌合部14夹持。锥形部45设于外周部43的内周侧,作成从外周部43的下端朝向上方逐渐缩径的锥形形状。而且,锥形部45的上端开口45a配置成从下侧接近转子31的下端的面方向中心部。
另外,在锥形部45的内周侧且上端开口45a的下方配置有心轴32的下端部、心轴轴杆33的下端部、喷嘴38以及固定框架29。如上所述,从喷嘴38喷射出的动力用油与锥形部45的内壁面碰撞,在该内壁面流下后,在下侧壳12的内部空间流下。在该流下的过程中,动力用油与窜气接触,对窜气含有的油雾进行一次分离。对油雾进行了一次分离后的窜气在锥形部45的内周侧上升,被引导向转子31的中空部分(第一空间SP1)。
接下来,对PCV管26进行说明。如图8所示,PCV管26具备膜片46、上侧弹簧47以及下侧弹簧48。
膜片46是圆盘状的阀芯,通过对橡胶和树脂进行成形而制作。上侧弹簧47及下侧弹簧48是用于以在上下方向上能够移动的状态支撑膜片46的弹性部件。即,上侧弹簧47配置于膜片46的上方,下侧弹簧48配置于膜片46的下方。并且,膜片46被这些上侧弹簧47和下侧弹簧48夹着,支撑为能够移动的状态。
膜片46根据发动机4的吸气侧压力、曲轴箱的内压而在上下方向上移动,调整窜气流。即,在发动机4的吸气压力(负压)过大的情况下,膜片46向窜气的排出侧(上方)移动,在曲轴箱侧的压力高的情况下,膜片46向相反侧(下方)移动。由此,将窜气的流量调整到合适。另外,也将发动机4(曲轴箱)的压力调整到合适。
接下来,对本实施方式的油分离器2进行油雾的分离进行说明。在该油分离器2中,特别地,特征在于基于转子31进行的油雾的分离。因此,以基于转子31进行的油雾的分离为中心进行说明。
在该油分离器2中,将从发动机4供给来的油(润滑油的一部分)作为动力来使转子31旋转。即,通过供油管21而供给来的油在通过导油管19后向心轴轴杆33的第一供油路39流入。然后,油的一部分在通过第二供油路40后,如图9中符号F1的箭头所示地作为动力用油而从喷嘴38喷射。另外,从发动机4供给来的油的另外一部分作为清洗用油在通过第二供油路40后,如符号F2的箭头所示地,从第二供油路40的上端(油导入部)导入转子31的内周侧的空间。
这样,在该油分离器2中,使从发动机4供给来的油从喷嘴38喷射,或者从第二供油路40的上端导入转子31的中空部分。如上所述,因发动机4的运转,油的温度上升至80~110℃,因此,油分离器2的温度也上升,也能够防止转子31处的水分的冻结。
来自发动机4的窜气随着发动机4的吸气而导入下侧壳12的内部空间。另一方面,从喷嘴38喷射出的动力用油如上所述地在喷到分隔部件28的内壁面后,如符号F3的箭头所示地沿着分隔部件28的内壁面及下侧壳12的内壁面而流下。由此,窜气与动力用油接触,窜气含有的油雾的一部分被摄取到动力用油。即,进行油雾的一次分离。
对油雾进行一次分离后的窜气如符号F11的箭头所示地,随着发动机4的吸气而在锥形部45的内侧空间上升,引导至转子31的下端的面方向中心部。然后,窜气流入转子31的中空部分(第一空间SP1)。在该中空部分,转子31以高速旋转,因此,如符号F4的箭头所示地,所导入的清洗用油沿着构成盘保持部35a的板状部件35b的表面而扩散,从安装开口34a的缘部流入分离盘34彼此的间隙(第二空间SP2)。另外,窜气也如符号F12的箭头所示地从安装开口34a的缘部流入分离盘34彼此的间隙(第二空间SP2)。
如图10所示,由于转子31高速旋转,因此流入到分离盘34彼此的间隙的清洗用油在分离盘34的整个表面均匀扩散。而且,如符号F13的箭头所示地,窜气一边与在分离盘34的表面所形成的油膜OF接触一边流动。由此,如图11放大所示,在油膜OF的表面形成边界层BL。而且,窜气如符号F13的箭头所示地在边界层BL的表面侧朝向分离盘34的外周缘流动,但是,此时,如符号F5的箭头所示地,窜气含有的油雾被摄取到边界层BL。被摄取到边界层BL的油雾受符号CF所示的离心力而移动,与油膜OF结合。
在此,油雾和油膜OF(清洗用油)来自于相同的润滑油。因此,相比分离盘34,油雾与油膜OF具有高的亲和性(润湿性)。由此,在油膜OF的表面形成的边界层BL能够比在分离盘34的表面形成的边界层BL效率更良好地摄取油雾。其结果,即使将分离盘34构成为小径,也能够得到高的分离效率,进而能够将油分离器2小型化。
另外,在该油分离器2中,也能够随着油雾的分离,使润滑油含有的水挥发。即,对于在分离盘34的表面所形成的油膜OF而言,因为清洗用油的温度为80~110℃的高温,所以油膜OF的温度也成为用于使水分挥发的充分的温度区域。另外,根据层叠有多张的分离盘34,油膜OF也形成得密,因此能够保持油膜OF的温度。进一步地,油膜OF形成于分离盘34的整个表面,因此能够确保用于使水分效率良好地挥发的充分的面积。因为这些理由,所以能够使润滑油含有的水效率良好地挥发。由此,能够抑制润滑油产生乳状液的问题。
如图10中符号F6的箭头所示,对油雾进行摄取后的清洗用油从分离盘34的外周缘排放至外侧。排放出的清洗用油与分隔部件28的外周部43碰撞而沿着该外周部43的内壁面一边回旋一边流下。由此,在外周部43的内壁面也形成油膜。并且,通过排放出的清洗用油被摄取到油膜,也捕捉窜气含有的油雾,而且防止捕捉到的油雾的重新飞溅。
而且,当到达外周部43的下端时,清洗用油通过在分隔部件28的底部所形成的***孔(未图示),排出到下侧壳12的内部空间(第三空间SP3)。如上所述,动力用油在下侧壳12的内部空间流动,因此清洗用油和动力用油混合。然后,动力用油和清洗用油与摄取到的油雾成为一体,并通过连通筒部16而返回发动机4。
另一方面,当对油雾进行去除后的处理后窜气从分离盘34的外周缘排出到外侧时,如符号F14的箭头所示地,因来自发动机4的吸气而在外壳11的内部上升。在此,油分离器2的内部被清洗用油、动力用油加温,因此从油膜OF挥发出的水分不凝结,而与窜气一起移动。然后,处理后的窜气与从油膜OF挥发出的水分一起通过PCV管26、气体排出部24以及出口管25后从油分离器2排出。然后,处理后的窜气通过通气管3而返回到吸气侧流路6。
因此,根据本实施方式的油分离器2,由清洗用油在分离盘34的表面形成油膜OF,因此能够从窜气中效率良好地分离油雾。
而且,将供给到第一供油路39、第二供油路40的油用作用于使心轴32旋转的动力,并且也用于油膜OF的形成,因此实现装置结构的简单化。
另外,油雾来自于发动机4的润滑油,油膜OF是发动机4的润滑油,因此,亲和性变得更高,能够进一步效率良好地将油雾摄取到油膜OF。
进一步地,使窜气在下侧壳12的内部空间与动力用油接触,对油雾进行一次分离,然后使处理后的窜气在转子31的内部(分离盘34彼此的间隙)与清洗用油接触,对油雾进行二次分离,因此,能够更高水平地分离油雾。
以上的实施方式的说明用于使本发明的理解容易,并非限定本发明。本发明能够不脱离其宗旨地进行变更、改良,并且本发明包括其等效物。例如,也可以如下构成。
关于转子31的中空部分,在本实施方式中由俯视八边形的安装开口34a形成,但不限于该结构。只要是能够导入窜气的空间即可。
关于分离盘34,不限于圆锥台,也可以是棱锥台。此外,在作成棱锥台的情况下,优选为四棱锥以上,进一步优选为八棱锥以上。
关于下侧壳12、连通筒部16、吸入管18以及导油管19,在本实施方式中由铸件制作,但是也可以通过对树脂进行成型来制作。
关于清洗用油的供给路径,在上述的实施方式中,在中途前与动力用油一体,但是不限于该结构。也可以将清洗用油通过与动力用油不同的***的路径来供给。该情况下,也可以通过电机进行转子31的旋转。即,可以通过电机使心轴32旋转。
关于处理对象气体,不限于窜气。只要是从含有油雾的处理对象气体中进行油雾分离的装置,都能够应用本发明。
关于处理对象气体的导入,在上述的实施方式中,将在下侧壳12对油雾进行一次分离后的处理对象气体导入转子31的中空部分,但是不限于该结构。也可以将处理对象气体直接导入转子31的中空部分。
关于分隔部件28的外周部43,虽然示例了设置狭缝43a,但是也可以根据需要来设置狭缝43a。
符号说明
1—闭环型曲轴箱换气***,2—油分离器,3—通气管,4—发动机,5—气体导出管,6—吸气侧流路,7—空气过滤器,8—涡轮增压器,9—增压空气冷却器,11—外壳,12—下侧壳,13—上侧壳,14—下侧壳的嵌合部,15—上侧壳的下端部,16—连通筒部,17—凸缘,18—吸入管,19—导油管,20—导油管的接合部,21—供油管,22—主体罩,23—上表面罩,24—气体排出部,25—出口管,26—PCV管,27—转子单元,28—分隔部件,29—固定框架,29a—固定框架的贯通孔,31—转子,32—心轴,33—心轴轴杆,34—分离盘,34a—分离盘的安装开口,34b—分离盘的肋,35—上部保持件,35a—盘保持部,35b—盘保持部的板状部件,36—下部保持件,37—连结臂,38—喷嘴,38a—喷嘴主体,38b—喷射口,39—第一供油路,40—第二供油路,41—下侧密封部件,42—上侧密封部件,43—分隔部件的外周部,43a—狭缝,44—分隔部件的凸缘部,45—分隔部件的锥形部,45a—锥形部的上端开口,46—PCV管的膜片,47—PCV管的上侧弹簧,48—PCV管的下侧弹簧,SP1~SP3—第一空间~第三空间,OF—油膜,BL—边界层,F1~F6—油流,F11~F14—窜气流。
Claims (3)
1.一种油雾的分离方法,其使用具备能够与心轴一起旋转的转子的油分离器,利用上述转子的旋转,从处理对象气体中分离油雾,
上述油雾的分离方法的特征在于,
上述转子具备分离盘组,上述分离盘组是在上述心轴的轴线方向上层叠多张作成锥台形状的板状部件的分离盘而成,
上述分离盘组具备:在上述转子的旋转中心侧所形成的第一空间;以及在重合的上述分离盘彼此间形成,且与上述第一空间连通的第二空间,
在上述第一空间配置有对油进行导入的油导入部,
在使上述转子旋转的状态下,从上述油导入部导入上述油,并且向上述第一空间导入上述处理对象气体,
使上述处理对象气体与从上述油导入部所导入的上述油一起从上述第一空间流入上述第二空间,从上述分离盘组的外周缘朝向外方排出,
上述油分离器具备:从上述心轴的比上述分离盘靠下侧的周面突出设置,利用油的喷射而使上述心轴旋转的喷嘴;以及能够旋转地支撑上述心轴,并且在内部形成有用于供给上述油的供油路的心轴轴杆,
上述油导入部由上述心轴与上述心轴轴杆的间隙构成,
使供给到上述供油路的上述油的一部分从上述喷嘴喷射,而且使上述油的另外一部分从上述油导入部导入上述第一空间,
上述油分离器还具备:供从上述喷嘴喷射出的油流下,并且导入上述处理对象气体的第三空间;以及配置于上述第三空间与上述第一空间的边界的分隔部件,
在上述第三空间中,使上述处理对象气体与从上述喷嘴喷射出的上述油接触,从上述处理对象气体一次分离上述油雾,
利用上述分隔部件将一次分离上述油雾后的上述处理对象气体导入上述第一空间,
使上述处理对象气体与从上述油导入部所导入的上述油一起从上述第一空间流入上述第二空间,
在上述第二空间中,使上述处理对象气体与从上述油导入部所导入的上述油接触,从上述处理对象气体二次分离上述油雾。
2.根据权利要求1所述的油雾的分离方法,其特征在于,
上述处理对象气体是从发动机供给的窜气,
向上述供油路供给的油是上述发动机的润滑油。
3.一种油分离器,具备能够与心轴一起旋转的转子,利用上述转子的旋转,从处理对象气体中分离油雾,
上述油分离器的特征在于,
上述转子具备分离盘组,上述分离盘组是在上述心轴的轴线方向上层叠多张作成锥台形状的板状部件的分离盘而成,
上述分离盘组具备:在上述转子的旋转中心侧形成,且流入上述处理对象气体的第一空间;以及在重合的上述分离盘彼此间形成,且与上述第一空间连通的第二空间,
在上述第一空间配置有对油进行导入的油导入部,
上述油分离器具备:从上述心轴的比上述分离盘靠下侧的周面突出设置,利用油的喷射而使上述心轴旋转的喷嘴;以及能够旋转地支撑上述心轴,并且在内部形成有用于供给上述油的供油路的心轴轴杆,
上述油导入部由上述心轴与上述心轴轴杆的间隙构成,
使供给到上述供油路的上述油的一部分从上述喷嘴喷射,而且使上述油的另外一部分从上述油导入部导入上述第一空间,
上述油分离器还具备:供从上述喷嘴喷射出的油流下,并且导入上述处理对象气体的第三空间;以及配置于上述第三空间与上述第一空间的边界的分隔部件,
在上述第三空间中,使上述处理对象气体与从上述喷嘴喷射出的上述油接触,从上述处理对象气体一次分离上述油雾,
利用上述分隔部件将一次分离上述油雾后的上述处理对象气体导入上述第一空间,
使上述处理对象气体与从上述油导入部所导入的上述油一起从上述第一空间流入上述第二空间,
在上述第二空间中,使上述处理对象气体与从上述油导入部所导入的上述油接触,从上述处理对象气体二次分离上述油雾。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2014/073515 WO2016035203A1 (ja) | 2014-09-05 | 2014-09-05 | ミスト状オイルの分離方法、及び、オイルセパレータ |
Publications (2)
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Family
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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