JP2002544421A - 内燃機関のクランクケース通気ガスを脱油するためのオイル分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、内燃機関のクランクケース通気ガスを脱油するためのオイル分離装置（１）に関する。このオイル分離装置（１）は、少なくとも一つのサイクロン（１０）を有し、これは、内燃機関のクランクケースに接続されたガス吸入口（１１）と、内燃機関の吸気管に接続されたガス排出口（１２）と、内燃機関のオイル・サンプに接続されたオイル排出口（１３）とを備える。前記ガス排出口（１２）は、浸入パイプ（２１）として、前記サイクロン（１０）の上部に配置された蓋（２０）を貫通してサイクロン内部（１０’）内に突出している。この新しいオイル分離装置の特徴は、前記蓋（２０）の上方の前記ガス排出口（１２）の上方に、少なくとも２倍の不連続的に拡大された断面積を有するガスダクト部（１２’）が設けられていることにある。前記オイル分離装置のもう一つの特徴は、オイル・ドレン通路（２３）が、前記部分（１２’）から前記オイル排出口（１３）又は前記オイル・サンプに向けて下方に延出していることにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、内燃機関のクランクケース通気ガスを脱油するためのオイル分離装
置であって、このオイル分離装置が、少なくとも一つのサイクロンを有し、これ
が、内燃機関のクランクケースに接続されたガス吸入口と、内燃機関の吸気管に
接続されたガス排出口と、内燃機関のクランクケース・サンプに接続されたオイ
ル排出口とを備え、前記ガス排出口が、浸入パイプとして、前記サイクロンの上
部を閉じる蓋を貫通してサイクロン内部内に突出しているものに関する。

【０００２】 上述したタイプのオイル分離装置は、たとえば、ＤＥ ４２ １４ ３２４
Ｃ２から知られている。このオイル分離装置のガス排出口として作用する前記浸
入パイプは、サイクロンの上部を閉じる蓋の上方に於いてガス管として連続して
おり、このガス管が内燃機関の吸気路へと延出している。この公知のオイル分離
装置は、作動中に於いて、残留オイル粒子がガス排出口へ向かう方向に運ばれ、
これによってこのガス排出口の内面に対するオイル堆積の厚みが増加することが
その欠点であると考えられている。このオイル堆積がある厚みになると、十分に
大きな流速のガス流が発生したときに、このオイルの一部が再度、クリーンなガ
ス流に混入する。このクリーンなガス流によって運ばれるオイル粒子は、必然的
に、内燃機関の吸気路に入り、これは内燃機関の混合比に悪影響を与えるので望
ましくない。

【０００３】 従って、本発明の課題は、上述したタイプのオイル分離装置であって、上記欠
点を回避して、不要なオイル粒子がクリーンなガス流によって運ばれることのな
いものを提供することにある。

【０００４】 本発明に依れば、この課題は、上述したタイプのオイル分離装置であって、前
記蓋の上方の前記ガス排出口の上方に、少なくとも二倍に拡大された断面積を有
するガスダクト部が設けられ、この部分からオイル・ドレン通路が前記オイル排
出口又はクランクケース・サンプに向かって下方に案内されていることを特徴と
する装置によって達成される。

【０００５】 本発明のオイル分離装置の上記構成に依れば、サイクロンからガス排出口を通
って流れるガス中に存在する油滴が、拡大された径の前記ガスダクト部分の領域
に堆積付着し、そこから重力の作用によってオイル・ドレン通路に向けて流れ、
オイルは内燃機関のクランクケース・サンプに向かって直接に、或いは、先ず、
前記オイル・ドレンに向かって、次に、そこからサイクロン内で分離されたオイ
ルと共に、内燃機関のクランクケース・サンプに向けて案内される。これによっ
て、オイル分離率が特に高くなって、オイルミストやあるいはときどき存在する
より大きな油滴のいずれも内燃機関の吸気路に入ることがない。これは、内燃機
関の排気値に好影響を与え、内燃機関のオイル消費を最小化し、これにより、必
要なオイル補充の頻度が減る。

【０００６】 ガス流が前記オイル・ドレン通路を通って下部から上部へ不要に流れることを
避けるために、前記オイル・ドレン通路の下端部にサイフォン又はチェック弁を
設けることが提案される。

【０００７】 前記オイル分離装置の更に別の実施例に依れば、前記浸入パイプは、前記蓋の
僅かに上方で終端し、前記ガスダクト部を形成するために、前記蓋の上方にベル
形状又はホッパ形状のフードが配設され、このフードの底部の直径が、少なくと
も前記蓋の直径に等しく、かつ、このフードが、その上部に、内燃機関の吸気路
に接続されるべき接続片として構成された狭い開口端部を備えていることが提案
される。この実施例のオイル分離装置に依れば、一方に於いて、所望の作用が達
成されるとともに、他方に於いて、構造が単純化されて、オイル分離装置を比較
的少数の単純なパーツから構成することが可能となる。

【０００８】 オイルの排出が、もっぱら前記蓋の上方の領域から、有効に行われるようにす
るために、前記蓋の周りに環状凹部を延出させるか、若しくは、前記蓋のその上
部に凹部および／又は傾斜部を設けるとともに、前記オイル・ドレン通路がこの
凹部から、又は、前記傾斜部の最深部から延出するように構成することが提案さ
れる。この手段によって、オイルは収集されドレンされ、オイルが高速ガス流の
領域に入ってそのガス流によって運ばれることがなくなる。

【０００９】 前記浸入パイプに関して、好ましい構成として、この浸入パイプの断面をガス
流方向に拡大されたものとし、かつ、好ましくは円錐状とすることが提案される
。この構成に依れば、一方に於いて、サイクロンの高いオイル分離率が達成され
るとともに、他方に於いて、前記浸入パイプの上端部に於けるガス流速の低減が
達成され、これが、前記拡大された断面を有する前記ガスダクト部内に於ける前
記浸入パイプの上方に残留するオイルの分離にとって好都合となる、とういう効
果が達成される。

【００１０】 更に、好ましい構成として、前記オイル排出口が、前記サイクロンの下方に配
設されたオイル収集ホッパを備えて構成されるとともに、前記オイル・ドレン通
路の下端部をこのオイル収集ホッパ内に開口させることが提案される。この手段
に依れば、単純な方法によって、サイクロンの下端部に位置するオイル排出口か
らのオイル流と、その近傍の前記オイル・ドレン通路のオイル流との二つのオイ
ル流との二つのオイル流の収集が達成される。これにより、内燃機関のクランク
ケース・サンプへと上方に向かう戻り流が、共通の一つのオイルパイプによって
達成される。

【００１１】 前述したＤＥ ４２ １４ ３２４ Ｃ２のオイル分離装置は、クランクケー
ス通気ガスからオイルを分離するための単一のサイクロンを備えている。この構
成から逸脱して、内燃機関の様々な変動する作動状態に於けるオイル分離装置の
効率を改善するために、オイル分離装置に、二つ又はそれ以上のサイクロンを備
えさせることが賢明であるかもしれない。そのような実施例に関して、本発明に
依れば、その好ましい構成として、前記フードがそれら複数のサイクロンすべて
の蓋と浸入パイプとに重なって配設され、かつ、一つのオイル・ドレン通路を設
けることが提案される。この構成に依り、製造及び組み立てコストを低く抑えな
がら、オイル分離装置のパーツを比較的少なく単純なものとすることができる。

【００１２】 図１に示す実施例に於いて、オイル分離装置１は、一つのサイクロン１０を備
えている。公知かつ通常と同様、前記サイクロン１０は、その上部に筒状ハウジ
ングを備え、これは、ホッパのように下方に向かって徐々に狭く形成されている
。前記サイクロン１０の上端部に於いて、ガス吸入口１１が、サイクロン１０の
内部１０’に対して接線方向に開口している。前記サイクロン１０は、その上部
が蓋２０によって閉じられ、かつ、その内部には、ガス排出口１２としての浸入
パイプ２１が挿入されている。このオイル分離装置１の作動時には、内燃機関の
クランクケース通気ガスは、前記ガス吸入口１１を通ってサイクロン１０の内部
１０’に流入し、螺旋流状に回転され、そのとき、それに含まれている油滴が遠
心力によって外側に運ばれ、サイクロン１０の内面に堆積する。これらの油滴が
高度に除去されたガス流は、前記浸入パイプ２１の下端部に於いて上向きに偏向
されて、ガス排出口１２として作用するこの浸入パイプ２１を通って上昇する。

【００１３】 前記浸入パイプ２１は、拡大された断面を有するガスダクト部１２’が接続さ
れている前記蓋２０の上部の僅かに上方で終端している。このガスダクト部１２
’は、フード２４によって形成されており、該フードの下縁は、サイクロン１０
の上端部に設けられた突起に気密状態に接続されている。前記フード２４の上部
はベル状に狭くなって、関連する内燃機関の吸気路へと延出する連設ガス管への
接続部として作用する接続端部２４’で終端している。

【００１４】 前記ガスダクト部１２’の領域に於ける断面積の拡大によって、ガス排出口１
２を出たガス流中に存在する油滴が前記フード２４の内面に堆積し、大きなオイ
ル層になった後、重力の作用によってこの内面に沿って流下するという作用が達
成される。この流下するオイルを収集するために、前記サイクロン１０の上部に
は、前記蓋２０を取り囲む環状凹部２２が設けられている。この凹部２２の図中
右側から、オイル・ドレン通路２３が、サイクロン１０の前記オイル排出口１３
の近傍へと下方に延出している。

【００１５】 前記サイクロンの下端部の前記オイル排出口１３と前記オイル・ドレン通路２
３の下端部とは、共に、閉じられたオイル収集ホッパ３０内に案内されている。
その下端部３０’は、このオイル収集ホッパ３０中に収集されたオイルをサイク
ロン１０と前記オイル・ドレン通路２３とから共に内燃機関のクランクケース・
サンプへ案内する連設オイル管のための接続部として構成されている。

【００１６】 前記オイル・ドレン通路２３を通って底部から上部への不要なガス流を避ける
ために、この通路の下端部は、サイフォン２３’として形成されている。このこ
とに依り、図１のオイル分離装置１の実施例に於いては、前記オイル収集ホッパ
３０には、その上縁に、分離壁１１が設けられ、前記オイル・ドレン通路２３か
ら前記オイル収集ホッパ３０の残りの部分へのオイルの移動を可能とし、同時に
、その上縁は、前記オイル・ドレン通路２３の下端部よりも上方に位置している
。

【００１７】 図２には、複数、この場合には３つのサイクロン１０を備えるオイル分離装置
１の実施例が図示されている。この図面はオイル分離装置１の縦断面図であるた
め、右側、図中後方に、第１サイクロン１０が、平面視で図示され、これに対し
て左側では、第２サイクロン１０が断面視されている。第３サイクロン１０は、
図面の平面の手前側に第１サイクロン１０の輪郭内に位置しているので見えない
。

【００１８】 前記各サイクロン１０の形状及び作用は、図１の実施例に対応したものである
。これら各サイクロン１０へと分岐する一つの共通のガス吸入口１１が設けられ
ている。更に、各サイクロン１０には、その上部に蓋２０が設けられているとと
もに、その内部にはガス排出口１２としての浸入パイプ２１が挿入されている。

【００１９】 更に、図２のオイル分離装置１は、三つのサイクロン１０全部の前記蓋２０と
、浸入パイプ２１とに重なるフード２４を有する。重力の作用によってこのフー
ド２４の内面に堆積したオイルは、前記蓋２０の上面から、中央に位置する凹部
２２内へと流下する。この凹部２２から、オイル・ドレン通路２３が、サイクロ
ン１０のオイル排出部１３の近傍に向けて下方に延出している。

【００２０】 前記全サイクロン１０用の一つの共通のオイル収集ホッパ３０が、オイル分離
装置１の下端部に配置され、前記オイル・ドレン通路２３の下端部は前記オイル
収集ホッパ３０内に開口している。オイル・ドレン通路２３中のオイル流に対し
て逆方向のガス流を避ける為に、前記オイル・ドレン通路は、その下端部が、Ｕ
字状で上方に曲げられおり、これによってサイフォン２３’を形成している。こ
の例に於いても前記オイル収集ホッパ３０の下端部３０’は、内燃機関のクラン
クケース・サンプへと延出するオイル管への接続部として構成されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一つのサイクロンを備えたオイル分離装置の縦断面図

【図２】 複数のサイクロンを備えたオイル分離装置の縦断面図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のクランクケース通気ガスを脱油するためのオイル
   分離装置（１）であって、前記オイル分離装置（１）が、少なくとも一つのサイ
   クロン（１０）を有し、これが、内燃機関のクランクケースに接続されたガス吸
   入口（１１）と、内燃機関の吸気管に接続されたガス排出口（１２）と、内燃機
   関のクランクケース・サンプに接続されたオイル排出口（１３）とを備え、前記
   ガス排出口（１２）が、浸入パイプ（２１）として、前記サイクロン（１０）の
   上部を閉じる蓋（２０）を貫通してサイクロン内部（１０’）内に突出している
   いるものに於いて、 前記蓋（２０）の上方の前記ガス排出口（１２）の上方に、少なくとも２倍の
   拡大された断面積を有するガスダクト部（１２’）が設けられ、更に、オイル・
   ドレン通路（２３）が、前記部分（１２’）から前記オイル排出口（１３）又は
   前記クランクケース・サンプに向けて下方に案内されていることを特徴とする装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のオイル分離装置であって、前記オイル・ド
   レン通路（２３）の下端部に、サイフォン（２３’）又はチェック弁が設けられ
   ている。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のオイル分離装置であって、前記浸入
   パイプ（２１）は、前記蓋（２０）の僅かに上方で終端し、前記ガスダクト部（
   １２’）を形成するために、前記蓋（２０）の上方にベル形状又はホッパ形状の
   フード（２４）が配設され、このフードの底部の直径が、少なくとも前記蓋の直
   径に等しく、かつ、このフードが、その上部に、前記内燃機関の前記吸気路に接
   続されるべき接続片として構成された狭い開口端部（２４’）を備えている。
4. 【請求項４】 上記請求項のいずれか１項に記載のオイル分離装置であって
   、前記蓋（２０）の周りに環状凹部（２２）が延出しているか、若しくは、前記
   蓋（２０）のその上部に凹部（２２）および／又は傾斜部が設けられ、前記オイ
   ル・ドレン通路（２３）が前記凹部（２２）から、又は、前記傾斜部の最深部か
   ら延出している。
5. 【請求項５】 上記請求項のいずれか１項に記載のオイル分離装置であって
   、前記浸入パイプ（２１）の断面がガス流方向に拡大されており、かつ、好まし
   くは円錐状である。
6. 【請求項６】 上記請求項のいずれか１項に記載のオイル分離装置であって
   、前記オイル排出口（１３）は、前記サイクロン（１０）の下方に配設されたオ
   イル収集ホッパ（３０）を備えて構成されるとともに、前記オイル・ドレン通路
   （２３）の下端部がこのオイル収集ホッパ（３０）内に開口している。
7. 【請求項７】 請求項３から６のいずれか１項に記載のオイル分離装置であ
   って、該分離装置が複数のサイクロン（１０）を備えるものに於いて、前記フー
   ド（２４）は、前記サイクロン（１０）すべての蓋（２０）と浸入パイプ（２１
   ）とに重なって配設され、かつ、一つのオイル・ドレン通路（２３）が設けられ
   ている。