JP2010248935A - オイルセパレータ - Google Patents

Abstract

【課題】ブローバイガスからのオイルの分離効率を向上させることができるオイルセパレータを提供する。
【解決手段】ブローバイガスの流路１６に繊維の集合体よりなるフィルタ１７を設ける。フィルタ１７の下流側には流路に対向する分離面１９ａを設けるとともに、その分離面１９ａの端縁と流路１６の内壁面との間に流路となる間隙２０を形成する。間隙２０の反対側におけるフィルタ１７と分離面１９ａとの間にオイル排出口２１を設ける。ブローバイガスのオイルがフィルタ１７及び分離面１９ａで分離されてオイル排出口２１から排出されるとともに、オイル分離後のガスが間隙２０を流れるようにする。
【選択図】図３

Description

この発明は、エンジンのブローバイガス等のオイル含有ガスからオイルを分離するようにしたオイルセパレータに関するものである。

従来、この種のオイルセパレータとしては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような構成が提案されている。特許文献１に記載の従来構成においては、ブローバイガスの流路を形成するハウジング内に、海綿状の金属板よりなる一対のフィルタが間隔をおいて配置されている。両フィルタの下流側に位置するように、ハウジングの下面にはオイル排出口が形成されている。そして、ブローバイガスがハウジング内を直進してそのブローバイガスに含まれるオイルがフィルタで分離されて、オイル排出口から排出されるようになっている。

また、特許文献２に記載の従来構成においては、ブローバイガスの流路を形成するハウジング内に、複数の絞り孔を有する絞り壁と、慣性衝突壁とが間隔をおいて配置されている。絞り壁と慣性衝突壁との間に位置するように、ハウジングの下面にはオイル排出口が形成されている。そして、ブローバイガスが絞り壁の絞り孔を通して慣性衝突壁に衝突することにより、そのブローバイガスからオイルが分離されて、ハウジングの底壁上に溜まり、その底壁上からオイル排出口を経て排出されるようになっている。

実開平６−７６６１４号公報 特開２００７−６４１５５号公報

ところが、この従来のオイルセパレータにおいては、次のような問題があった。
特許文献１に記載の従来構成においては、ブローバイガスのオイルを一対のフィルタのみにより分離するようになっている。このため、フィルタに捕捉されたオイルがハウジング内を直進するガス流によりオイルミストとして飛散され、そのガス流に再び混入して、結果としてオイルの分離効率が低下するという問題があった。

また、特許文献２に記載の従来構成においては、ブローバイガスを絞り壁の絞り孔から慣性衝突壁に衝突させることにより、オイルを分離するようになっている。このように、オイルを大量に含んだガス流を壁に衝突させて分離させる方法は、ガス流をフィルタ中に通す場合と比較して分離効率が悪い。しかも、この特許文献２においては、ガス流が慣性衝突壁の下端とオイルが溜まっているハウジング底壁との間を通り抜けるため、分離されたオイルがガス流中に再度混入するおそれがある。従って、この特許文献２においても、オイルの分離効率が低いという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、オイル含有ガスからのオイルの分離効率を向上させることができるオイルセパレータを提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、オイル含有ガスの流路に繊維の集合体よりなるフィルタを設け、そのフィルタの下流側に前記流路に対向する分離面を設けるとともに、その分離面の端縁と流路の内面との間に前記流路となる間隙を形成し、その間隙の反対側におけるフィルタと分離面との間に排出口を設け、オイル含有ガスのオイルがフィルタを通って分離面に当たった後に前記間隙を通って流れるとともに、前記フィルタ及び分離面で分離されたオイルが前記排出口から排出されるようにしたことを特徴としている。

従って、この発明のオイルセパレータにおいては、繊維の集合体からなるフィルタにより、オイル含有ガスからオイルが分離されるとともに、そのフィルタの下流側において分離面により、オイル含有ガスに残留するオイルが分離されて除去される。そして、フィルタ及び分離面で分離されたオイルがフィルタと分離面との間の排出口から排出される。よって、フィルタに捕捉されたオイルがガス中に再び混入して、オイルの分離効率が低下するおそれを抑制することができて、オイルの分離効率を向上させることができる。

前記の構成において、前記フィルタと分離面との間に間隔を形成するとよく、前記分離面をその先端側がフィルタに接近するように傾斜させるとよい。
また、前記の構成において、前記間隙の下流側における前記排出口の反対側においてガス流路を遮ることによりガス流路を蛇行させる面を設けることが好ましい。

さらに、前記の構成において、前記分離面に繊維の集合体よりなる補助フィルタを設けたことが好ましく、前記補助フィルタをその上流側のフィルタより低密度に形成することがさらに好ましい。

以上のように、この発明によれば、オイル含有ガスからのオイルの分離効率を向上させることができるという効果を発揮する。

第１実施形態のオイルセパレータを示す斜視図。 図１のオイルセパレータの部分破断平面図。 図２の３−３線における断面図。 図３の４−４線における断面図。 第２実施形態のオイルセパレータを示す断面図。 第３実施形態のオイルセパレータを示す断面図。

（第１実施形態）
以下に、この発明を具体化したオイルセパレータの第１実施形態を図１〜図４に従って説明する。

図１〜図３に示すように、この実施形態のオイルセパレータ１１は、エンジンの合成樹脂製のシリンダヘッドカバー１２上に配置されている。オイルセパレータ１１のハウジング１３は、前記シリンダヘッドカバー１２と一体に形成され、ほぼ四角箱形状をなしている。ハウジング１３の一側における底壁には、エンジンのクランク室に連通するガス流入口１４が形成されている。ハウジング１３の他側における上壁には、エンジンの吸気通路に連通するガス流出口１５が形成されている。そして、ガス流入口１４とガス流出口１５との間において、ハウジング１３内には、オイル含有ガスであるブローバイガスのガス流路１６が形成されている。

前記ハウジング１３内のガス流路１６中には、ブローバイガスからオイルを分離して捕捉するためのフィルタ１７が配置されている。フィルタ１７の下流側の側面には、フィルタ１７を保持するための合成樹脂製の網体１８が接着されている。前記フィルタ１７は繊維の集合体より構成されている。その繊維としては、例えばセラミック等の無機繊維のように、ストレート形状でかつ表面平滑で摩擦抵抗が小さな微細繊維や、撥水性及び撥油性が高い樹脂繊維が用いられている。この構成により、フィルタ１７のオイル捕捉性能が高められるとともに、捕捉されて凝集されたオイルが容易に流れ落ちるようになっている。フィルタ１７の下流側において、ハウジング１３の上壁の内面には保持壁１３ａが形成され、フィルタ１７を所定位置において保持している。

前記フィルタ１７の下流側において、ハウジング１３内のガス流路１６中には、第１分離板１９がフィルタ１７から間隔をおいて配置されている。第１分離板１９のフィルタ１７と対向する面を第１分離面１９ａとしている。第１分離板１９の上端（先端）とハウジング１３の上壁の内面との間には、ガス流路を確保するための間隙２０が形成されている。そして、フィルタ１７を通過したブローバイガスが第１分離板１９の第１分離面１９ａに衝突した後に間隙２０を通して蛇行状に流れることにより、ブローバイガスに含まれるオイルが分離されて除去される。

前記間隙２０と反対側（下部側）においてフィルタ１７と第１分離面１９ａとの間に位置するように、ハウジング１３の底壁にはオイル排出口２１が形成されている。オイル排出口２１の周側においてハウジング１３の上部側には、オイル排出口２１に向かって下降傾斜するオイル受け面２２が形成されている。そして、フィルタ１７及び第１分離面１９ａで分離されて流れ落ちるオイルが、オイル受け面２２に沿ってオイル排出口２１に案内されるとともに、そのオイル排出口２１からシリンダヘッドカバー１２の内部に回収される。回収されたオイルは、カム軸（図示しない）等の可動部の潤滑に供される。

前記第１分離面１９ａ上の間隙２０の下流側において、オイル排出口２１と反対側の上側部に位置するように、ハウジング１３内のガス流路１６中には、ガス流路を遮るように、ハウジング１３の上部から下方へ向かって突出する第２分離板２３が第１分離板１９から間隔をおいて配置されている。第２分離板２３の第１分離板１９と対向する面は、第２分離面２３ａとなっている。第２分離板２３の下端とハウジング１３の底壁内面との間には、ガス流路を確保するための間隙２４が形成されている。そして、第２分離板２３の第２分離面２３ａと間隙２４とによりガス流路１６が蛇行され、ブローバイガスがこの蛇行したガス流路１６を流れることにより、ブローバイガスに残留するオイルが第２分離面２３ａによって分離されて除去される。

前記第１分離板１９の下端隅部には、小孔状のオイル通路２５が形成されている。そして、第２分離板２３の第２分離面２３ａで分離されたオイルが、このオイル通路２５を通してオイル排出口２１に導かれ、そのオイル排出口２１から排出される。

次に、前記のように構成されたオイルセパレータ１１の作用を説明する。
さて、エンジンが運転されると、その運転にともなって発生するブローバイガスがガス流入口１４からハウジング１３内に導入され、ガス流路１６に沿ってガス流出口１５側に流れる。そして、ブローバイガスがフィルタ１７を通過することにより、ブローバイガスに含まれるオイルがフィルタ１７によって捕捉される。この場合、フィルタ１７が繊維の集合体より構成されているため、ブローバイガスに含まれるオイルの大部分がフィルタ１７の繊維上に効率よく捕捉されて凝集される。

その後、フィルタ１７を通過したブローバイガスは第１分離板１９の第１分離面１９ａに衝突することにより、ブローバイガスに残留するオイルが第１分離面１９ａに付着して除去される。続いて、第１分離面１９ａ上の間隙２０を通過したブローバイガスが第２分離板２３の第２分離面２３ａに衝突することによりブローバイガスにわずかに残留するオイルが第２分離面２３ａ付着して除去される。

そして、前記フィルタ１７及び第１分離板１９の第１分離面１９ａで分離されたオイルが下方へ流れ、オイル受け面２２に沿ってオイル排出口２１から排出される。また、第２分離板２３の第２分離面２３ａで分離されてその第２分離面２３ａから流れ落ちるオイルが、オイル通路２５を通してオイル排出口２１に導かれる。

従って、この実施形態のオイルセパレータ１１においては、以下の効果がある。
（１） ブローバイガスに含まれるオイルが、繊維の集合体よりなるフィルタ１７によって効率的に分離される。その後、大部分のオイルが除去されたブローバイガスが第１分離面１９ａに衝突することにより、その第１分離面１９ａによってオイルが分離される。そして、フィルタ１７及び第１分離面１９ａによって分離されたオイルは下方へ流れ落ちて、フィルタ１７と第１分離面１９ａとの間の排出口２１から排出される。オイルが分離されたガスは第１分離面１９ａの上端の間隙２０から後方へ流れる。従って、ガス流からオイルを効果的に分離できるとともに、そのガス流中に再度混入することはほとんどない。

（２） フィルタ１７がストレートな無機繊維により構成されているため、フィルタ１７に捕捉されて凝集されたオイルは、円滑に流れ落ちる。このため、このフィルタ１７において、分離されたオイルが再度ガス流中に含まれることを抑制でき、オイルを高い効率で分離できる。

（３） 第１分離面１９ａによってオイル分離されたブローバイガスは下流側の第２分離面２３ａによりさらにオイル分離される。このため、さらに効果的なオイル分離が実行される。

（第２実施形態）
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

さて、この第２実施形態においては、図５に示すように、前記第１実施形態の場合とは逆に、ハウジング１３の上壁にガス流入口１４が形成されるとともに、他側の底壁にガス流出口１５が形成されている。また、第１実施形態の場合とは逆に、第１分離板１９の第１分離面１９ａの下端とハウジング１３の底壁内面との間に間隙２０が形成されるとともに、第２分離板２３の第２分離面２３ａの上端とハウジング１３の上壁内面との間に間隙２４が形成される。

従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第３実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

さて、この第３実施形態においては、図６に示すように、第１分離板１９の第１分離面１９ａに繊維の集合体よりなる補助フィルタ３１が接合配置されている。そして、第１分離面１９ａで分離されたオイルが、この補助フィルタ３１よって捕捉されるようになっている。この場合、補助フィルタ３１は上流側のフィルタ１７と同材質である。また、この補助フィルタ３１は、上流側のフィルタ１７よりも低密度となるように形成されて、オイルの流れ落ちる作用が高められている。

従って、この第３実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。また、この第３実施形態においては、以下の効果がある。
（４） 第１分離面１９ａに補助フィルタ３１が設けられている。このため、第１分離面１９ａで分離されたオイルを補助フィルタ３１よって捕捉することができ、オイルの分離機能をさらに高めることができる。

（５） 補助フィルタ３１がその上流側のフィルタ１７より低密度であるため、捕捉されたオイルがわずかな量で、凝集量が少なくても、捕捉されたオイルは速やかに流れ落ちて排出される。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記第１実施形態において、図３に２点鎖線で示すように、第１分離板１９をその第１分離面１９ａが上端側ほどフィルタ１７側に接近するように傾斜した状態で形成すること。このように構成した場合には、ガス流の蛇行角度が大きくなるため、第１分離面１９ａにおけるオイルの分離効率を高めることができる。

・ 前記第２実施形態において、図５に２点鎖線で示すように、第２分離板２３をその第２分離面２３ａが間隙２４側の端部ほど第１分離板１９側に接近するように傾斜した状態で形成すること。このように構成した場合には、第２分離面２３ａにおけるオイルの分離効率を高めることができる。

１１…オイルセパレータ、１３…ハウジング、１４…ガス流入口、１５…ガス流出口、１６…ガス流路、１７…フィルタ、１９…第１分離板、１９ａ…第１分離面、２０…間隙、２１…オイル排出口、２３…第２分離板、２３ａ…第２分離面、２４…間隙、３１…補助フィルタ。

Claims (6)

1. オイル含有ガスの流路に繊維の集合体よりなるフィルタを設け、そのフィルタの下流側に前記流路に対向する分離面を設けるとともに、その分離面の端縁と流路の内面との間に前記流路となる間隙を形成し、その間隙の反対側におけるフィルタと分離面との間に排出口を設け、オイル含有ガスのオイルがフィルタを通って分離面に当たった後に前記間隙を通って流れるとともに、前記フィルタ及び分離面で分離されたオイルが前記排出口から排出されるようにしたことを特徴とするオイルセパレータ。
2. 前記フィルタと分離面との間に間隔を形成したことを特徴とする請求項１に記載のオイルセパレータ。
3. 前記分離面をその先端側がフィルタに接近するように傾斜させたことを特徴とする請求項２に記載のオイルセパレータ。
4. 前記間隙の下流側における前記排出口の反対側においてガス流路を遮ることによりガス流路を蛇行させる面を設けたことを特徴とする請求項２または３に記載のオイルセパレータ。
5. 前記分離面に繊維の集合体よりなる補助フィルタを設けたことを特徴とする請求項２〜３のうちのいずれか一項に記載のオイルセパレータ。
6. 前記補助フィルタをその上流側のフィルタより低密度に形成したことを特徴とする請求項５に記載のオイルセパレータ。

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