JP2011074826A - Cyclone type oil separator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ブローバイガス等のオイル含有ガスに含まれるオイルミストを分離することに適したサイクロン型オイル分離器に関するものである。 The present invention relates to a cyclone type oil separator suitable for separating oil mist contained in an oil-containing gas such as blow-by gas.
従来、この種のサイクロン型オイル分離器としては、例えば特許文献1に開示されるような構成が提案されている。この特許文献1の従来構成においては、円筒状のケースの周壁にガス導入管が接線方向に延びるように接続されるとともに、ケースの頂壁中央部にガス導出管がケースの軸線方向に延びるように貫設されている。そして、オイルミストを含むガスがガス導入管よりケース内に導入されて、ケースの周壁内面に沿って旋回されることにより、ガス中から粒径の大きいオイルミストが遠心分離される。 Conventionally, as this type of cyclone oil separator, for example, a configuration as disclosed in Patent Document 1 has been proposed. In the conventional configuration of this Patent Document 1, the gas introduction pipe is connected to the peripheral wall of the cylindrical case so as to extend in the tangential direction, and the gas outlet pipe extends in the axial direction of the case at the center of the top wall of the case. It is penetrated by. A gas containing oil mist is introduced into the case from the gas introduction pipe and swirled along the inner surface of the peripheral wall of the case, whereby the oil mist having a large particle diameter is centrifuged from the gas.
また、前記ガス導出管の下部内周面には、不織布よりなる円環状の捕集材が貼着されている。そして、ガスがガス導出管内を通過するとき、前記ケース内で遠心分離作用を受けても除去されなかった粒径の小さいオイルミストが前記捕集材により吸着されるとしている。 An annular collecting material made of a nonwoven fabric is attached to the lower inner peripheral surface of the gas outlet tube. When the gas passes through the gas outlet pipe, the oil mist having a small particle diameter that is not removed even if subjected to the centrifugal separation action in the case is adsorbed by the collecting material.
ところが、この従来のサイクロン型オイル分離器においては、捕集材がガス導出管の内周面に貼着されているだけであって、ガス導出管の中心部分は開口部から下流側に向かって開放された状態にある。従って、オイルミストを含むガスがガス導出管の中心開放部をストレートに通り抜けるため、捕集材に捕捉されないオイルミストの割合が多く、オイルミストを捕集材によって効率よく捕捉することができないという問題があった。 However, in this conventional cyclone type oil separator, the collecting material is only attached to the inner peripheral surface of the gas outlet pipe, and the central portion of the gas outlet pipe is directed downstream from the opening. It is in an open state. Therefore, since the gas containing oil mist passes straight through the center opening of the gas outlet pipe, there is a large proportion of oil mist that is not trapped by the trapping material, and the oil mist cannot be trapped efficiently by the trapping material. was there.
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、ケース内で遠心分離により除去されなかった粒径の小さいオイルミストを、ガス導出管の部分において効率よく捕捉することができるサイクロン型オイル分離器を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide a cyclone type oil separator that can efficiently capture oil mist having a small particle diameter that has not been removed by centrifugation in the case at the portion of the gas outlet pipe.
上記の目的を達成するために、この発明は、円筒状のケースの周壁の上部にその接線上においてガス導入管を接続するとともに、ケースの内部の軸線上にガス導出管を設け、導入管より導入されるガスをケース内おいて旋回させてガスからオイルミストを遠心分離するとともに、ガスを前記ガス導出管から外部へ導出するようにしたサイクロン型オイル分離器において、前記ガス導出管の下端の開口部を覆うようにオイルミスト捕捉用のフィルタを設けたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention connects a gas introduction pipe on the tangent line to the upper part of the peripheral wall of a cylindrical case, and provides a gas outlet pipe on the axis inside the case. In the cyclone type oil separator in which the introduced gas is swirled in the case to centrifuge the oil mist from the gas, and the gas is led out from the gas lead-out pipe, the lower end of the gas lead-out pipe is An oil mist capturing filter is provided so as to cover the opening.
従って、この発明においては、オイルミストを含むガスがガス導入管よりケース内に導入されて、そのケースの内壁面に沿って旋回されると、粒径の大きいオイルミストがガス中から遠心分離される。その後、ケース内のガスがガス導出管の下端の開口部からガス導出管内に導かれる際に、そのガス中に残留する粒径の小さいオイルミストがフィルタにより濾過されて捕捉される。よって、ケース内で遠心分離により除去されなかった粒径の小さいオイルミストを、ガス導出管において効率よく除去することができる。 Therefore, in the present invention, when a gas containing oil mist is introduced into the case from the gas introduction pipe and swirled along the inner wall surface of the case, the oil mist having a large particle diameter is centrifuged from the gas. The Thereafter, when the gas in the case is introduced into the gas outlet pipe from the opening at the lower end of the gas outlet pipe, the oil mist having a small particle size remaining in the gas is filtered and captured. Therefore, oil mist having a small particle diameter that has not been removed by centrifugation in the case can be efficiently removed in the gas outlet pipe.
前記の構成において、前記開口部を導出管の周壁にも設け、各開口部に濾過特性の異なるフィルタを設けるとよい。
前記の構成において、前記ガス導出管に常閉型のバルブを設け、前記ケース内の圧力がガス導出管内の圧力より一定レベル以上高くなったときに、前記バルブが開放されるようにするとよい。
In the above-described configuration, the opening may be provided also on the peripheral wall of the outlet pipe, and a filter having a different filtration characteristic may be provided in each opening.
In the above-described configuration, a normally closed valve may be provided in the gas outlet pipe, and the valve may be opened when the pressure in the case is higher than a certain level by the pressure in the gas outlet pipe.
前記の構成において、前記バルブをガス導出管の開口部よりも上流側に設けるとよい。
前記の構成において、前記ケースの下部と前記ガス導出管との間にバイパス通路を設けるとともに、そのバイパス通路内にガス流に対する抵抗付与手段を設け、前記ケース内の圧力がガス導出管内の圧力より一定レベル以上高くなったときに、ガスがバイパス通路内を流れるようにするとよい。
The said structure WHEREIN: It is good to provide the said valve | bulb upstream from the opening part of a gas derivation | leading-out pipe | tube.
In the above-described configuration, a bypass passage is provided between the lower portion of the case and the gas outlet pipe, and a resistance imparting unit for a gas flow is provided in the bypass passage, so that the pressure in the case is higher than the pressure in the gas outlet pipe. It is preferable that the gas flows in the bypass passage when it becomes higher than a certain level.
前記の構成において、前記バイパス通路の上流側に位置するように、前記ケース内の下部にオイルミスト捕捉用のフィルタを設けるとよい。
前記の構成において、前記バイパス通路内にオイルミスト捕捉用のフィルタを設けるとよい。
In the above configuration, an oil mist capturing filter may be provided in the lower portion of the case so as to be located upstream of the bypass passage.
The said structure WHEREIN: It is good to provide the filter for oil-mist capture | acquisition in the said bypass channel.
以上のように、この発明によれば、オイル含有ガスからオイルミストを粒径の大きなものから小さなものまで効率よく除去することができるという効果を発揮する。 As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently remove oil mist from an oil-containing gas from a large particle diameter to a small one.
(第1実施形態)
以下に、この発明を具体化したサイクロン型オイル分離器の第1実施形態を、図1及び図2に従って説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a cyclonic oil separator embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
この実施形態のオイル分離器のケース11は、円筒状のケース本体12と、そのケース本体12の上端開口部にシールリング13を介して取り付けられた蓋体14とから構成されている。ケース本体12の下部には逆円錐形状の集束部12aが形成され、その集束部12aの下端にはオイル排出口15が形成されている。なお、このオイル分離器は、例えばエンジンのクランクケースやシリンダヘッドカバーの側面に設けられる。
The
前記ケース本体12の周壁の上部には、ガス導入管16がケース本体12の接線方向に延びるように突出形成されている。蓋体14の頂壁中央部には、ガス導出管17がケース本体12の内外にその軸線上を延びるように貫通されている。そして、オイルミストを含むブローバイガスがガス導入管16を介してケース11内に導入されて、ケース本体12の周壁内面に沿って旋回されることにより、ガス中から粒径の大きなオイルミストが遠心分離されるようになっている。
A
前記ガス導出管17の下端には、下方に向かって開口する開口部17aが形成されている。開口部17aには、オイルミスト捕捉用のフィルタ18が開口部17aの全体を覆うように取り付けられている。このフィルタ18は不織布により有底円筒状をなすように形成されて、周面及び底面にわたって広い濾過面積を有するように構成されている。そして、ケース11内のガスがガス導出管17の下端の開口部17aからガス導出管17内に導かれる際に、そのガス中に残留する粒径の小さいオイルミストがフィルタ18により濾過されて捕捉されるようになっている。
An
次に、前記のように構成されたサイクロン型オイル分離器の作用を説明する。
このオイル分離器において、ガス導入管16からケース11内にオイル含有ガスであるブローバイガスが導入されると、図2に矢印で示すように、そのガスがケース本体12の周壁内面に沿って旋回される。この旋回により、ガスに含まれるオイルミストのうちで、粒径の大きなオイルミストが、遠心力によってケース本体12の周壁内面上に付着されて捕捉される。その後、ケース11内のガスがガス導出管17の下端の開口部17aからガス導出管17内に導かれる。このとき、開口部17aに設けられたフィルタ18によりガスが濾過されて、そのガス中に残留する粒径の小さなオイルミストがフィルタ18によって捕捉される。
Next, the operation of the cyclone type oil separator configured as described above will be described.
In this oil separator, when blow-by gas, which is an oil-containing gas, is introduced from the
そして、前記ケース本体12の周壁内面において捕捉されたオイルミストは、ケース本体12の内周面及び集束部12aの内周面をオイル排出口15に向かって流れ落ちる。また、フィルタ18によって捕捉されたオイルミストは、オイル排出口15に向かって滴下される。このようにして、捕捉されたオイルはオイル排出口15からケース11外に排出され、図示しない流路を介してエンジンの潤滑系に回収される。
The oil mist captured on the inner surface of the peripheral wall of the
従って、この実施形態のサイクロン型オイル分離器においては、以下の効果がある。
(1) 円筒状のケース本体12の周壁上部に接線方向を指向するガス導入管16が接続されるとともに、蓋体14の頂壁中央部にガス導出管17が貫通されている。従って、ケース11内においてガスを旋回させて、ガス中から粒径の大きなオイルミストを遠心分離により除去することができる。
Therefore, the cyclone type oil separator of this embodiment has the following effects.
(1) A
(2) ガス導出管17の下端の開口部17aに、その開口部17a全体を覆うオイルミスト捕捉用のフィルタ18が設けられている。このため、ガスがフィルタ18以外のところを抜けるということはなく、ガスに含まれるオイルミストのうちで、遠心分離により除去されなかった粒径の小さなオイルミストをフィルタ18により適切に除去することができる。
(2) An oil
(第2実施形態)
次に、この発明を具体化したサイクロン型オイル分離器の第2実施形態を、図3に基づいて前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of a cyclone type oil separator embodying the present invention will be described based on FIG. 3 with a focus on differences from the first embodiment.
この第2実施形態においては、ガス導出管17の下端に、前記第1実施形態と同様に下方に向かって開口する開口部17aが形成されるとともに、ガス導出管17の下端周壁部には側方に向かって開口する複数の開口部17bが形成されている。下端の開口部17aには第1実施形態と同様な有底円筒状のフィルタ18が取り付けられるとともに、前記ガス導出管17の下端外周には各開口部17bを覆うように円筒状のフィルタ21が装着されている。
In the second embodiment, an
この場合、フィルタ18,21は、濾過特性の異なる不織布が用いられている。つまり、開口部17b側(上部側)のフィルタ21は、開口部17a側(下部側)のフィルタ18よりも密度が高い,言い換えれば目の細かい不織布を用いられている。従って、上部側のフィルタ21では、下部側のフィルタ18よりもさらに小さな粒径のオイルミストが捕捉されるようになっている。
In this case, the
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な効果を得ることができる。また、この第2実施形態においては、以下の効果を得ることができる。 Therefore, also in the second embodiment, substantially the same effect as that described in the first embodiment can be obtained. In the second embodiment, the following effects can be obtained.
(3) ガス導出管17の開口部17a,17bにそれぞれ濾過特性の異なるフィルタ18,21が設けられている。このため、最も大きな粒径のオイルミストはケース本体12の内壁面において捕捉され、それより小さな粒径のオイルミストは下部側のフィルタ18により捕捉され、最も小さな粒径のオイルミストは上部側のフィルタ21により捕捉される。従って、広範囲の粒径のオイルミストを有効に除去することができる。
(3)
(第3実施形態)
次に、この発明を具体化したサイクロン型オイル分離器の第3実施形態を、図4及び図5に基づいて前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of a cyclone type oil separator embodying the present invention will be described based on FIGS. 4 and 5 with a focus on differences from the first embodiment.
さて、この第3実施形態においては、ガス導出管17の下端部に前記第2実施形態とほぼ同様なスリット状の開口部17bが形成され、その開口部17bを覆うようにガス導出管17の外周に円筒状のフィルタ21が装着されている。開口部17bに対してガスの上流側に位置するように、ガス導出管17の下端部には常閉型の開閉バルブ22が設けられている。この開閉バルブ22は、ガス導出管17の下端に形成されたバルブ孔17cと、その外周に形成されたバルブシート23と、そのバルブシート23に接離可能に対応するようにガス導出管17内に軸線方向へ移動可能に支持されたバルブ体24と、そのバルブ体24をバルブシート23に向かって付勢するバネ25とから構成されている。
In this third embodiment, a slit-
そして、図4に示すように、通常時にはバネ25の付勢力によりバルブ体24がバルブシート23に接合されて、開閉バルブ22が閉鎖状態に保持され、ケース11内の旋回後のガスがフィルタ21を介してガス導出管17内に導出される。従って、ガスに含まれる粒径の小さなオイルミストがフィルタ21によって捕捉される。これに対して、フィルタ21に目詰まりが生じて、ケース11内の圧力がガス導出管17内の圧力より一定レベル以上高くなったときには、図5に示すように、バルブ体24がバネ25の付勢力に抗してバルブシート23から離間する位置に移動され、バルブ22が開放される。従って、ケース11内のガスがバルブ22の開放部からガス導出管17に導出され、フィルタ21の目詰まりにともなうガスの流れに対する圧力損失の増加が抑制される。
As shown in FIG. 4, the
この場合、図5に矢印で示すように、ガス導出管17内に導入されたガスの圧力がフィルタ21の内側から外側に向かって逆向きに作用する。この作用により、フィルタ21に捕捉されていたオイル,カーボン,スラッジ等フィルタ21から押し出されて、そのフィルタ21の目詰まりが低減される。
In this case, as indicated by an arrow in FIG. 5, the pressure of the gas introduced into the
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な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) この第3実施形態においては、フィルタ21に目詰まりが生じた場合には、開閉バルブ22が開放されて、ケース11内からガス導出管17にガスが導出される。よって、フィルタ21の目詰まりにともない、オイル分離に支障を来したり、ブローバイガス経路の圧力損失が高騰してガスの流れが停止したりするおそれを防止することができる。
Therefore, also in the third embodiment, substantially the same effect as that described in the first embodiment can be obtained. In addition, the third embodiment has the following effects.
(4) In the third embodiment, when the
(5) この第3実施形態においては、前記バルブ22がガス導出管17の開口部17bよりも上流側に設けられている。このため、バルブ22の開放時に、ガス圧がガス導出管17の内側からフィルタ21に対してオイル捕捉時とは逆向きに作用して、フィルタ21上のオイル等を押し出すことができ、フィルタ21の目詰まりを低減することができる。
(5) In the third embodiment, the
(第4実施形態)
次に、この発明を具体化したサイクロン型オイル分離器の第4実施形態を、図6及び図7に基づいて前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of a cyclone type oil separator embodying the present invention will be described based on FIGS. 6 and 7 with a focus on differences from the first embodiment.
この第4実施形態においては、前記第1実施形態と同様に、ガス導出管17の下端に下方へ向かって開口する開口部17aが形成され、その開口部17aに有底円筒状のフィルタ18が取り付けられている。ケース本体12は全体として円筒状をなし、その内側下部とガス導出管17との間には、ケース本体12外において上下方向に延長するバイパス通路26が設けられている。
In the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, an
前記バイパス通路26の上流側に位置するように、ケース11内の下部には逆円錐状をなすオイルミスト捕捉用のフィルタ27が設けられ、その中心には中心孔27aが形成されている。前記バイパス通路26内には、オイルミスト捕捉用のフィルタ28が設けられている。このバイパス通路26及びフィルタ28は、ガス流(バイパス流)に対する抵抗付与手段を構成している。バイパス通路26は、その通路長さが長いために、ガス流に対して所要の抵抗が付与される。フィルタ28は、濾過特性の異なる不織布が用いられている。つまり、フィルタ28は、導出管17の下端のフィルタ18と同程度の密度あるいは同フィルタ18よりも低密度(目が粗い)の不織布を用いて形成されている。
A
さて、通常時には、前記第1実施形態と同様に、粒径の大きなオイルミストがケース本体12の内壁面で捕捉され、粒径の小さなオイルミストが導出管17の下端のフィルタ18によって捕捉される。さらに、ケース本体12内の旋回流がケース本体12の下部のフィルタ27上を通過するため、このフィルタ27によっても粒径の小さめのオイルミストが捕捉される。このとき、バイパス通路26及びフィルタ28の抵抗のために、ケース本体12内のガスはバイパス通路26内に至ることなくフィルタ18から導出管17内に流れる。
In the normal state, as in the first embodiment, the oil mist having a large particle size is captured by the inner wall surface of the
導出管17の下端のフィルタ18の目詰まり時には、ガス流に対してフィルタ18の抵抗が高まるため、ケース本体12内で旋回されたガスは、フィルタ27の目及びそのフィルタ27の中心孔27aを経てバイパス通路26の下端に至り、そのバイパス通路26内を上昇して導出管17の上部に導かれる。このため、ガスがフィルタ27,28により順に濾過されて、そのガスに含まれるオイルミストが捕捉される。従って、導出管17のフィルタ18に目詰まりが生じても、ケース11内のガスがオイル分離をともないながらバイパス通路26を介してガス導出管17に導出される。
When the
従って、この第4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な効果を得ることができる。また、この第4実施形態においては、以下の効果を得ることができる。 Therefore, also in the fourth embodiment, substantially the same effect as that described in the first embodiment can be obtained. In the fourth embodiment, the following effects can be obtained.
(6) この第4実施形態においては、ケース11の下部とガス導出管17との間にバイパス通路26が設けられ、そのバイパス通路26にはフィルタ28が設けられている。このため、導出管17のフィルタ18に目詰まりが生じた場合には、バイパス通路26を介してガス導出管17にガスが導出される。よって、フィルタ18が目詰まりしても、オイル分離を行うことができるとともに、ケース11内の圧力高騰を防止できる。
(6) In the fourth embodiment, a
(7) この第4実施形態においては、バイパス通路26の上流側に位置するように、ケース11内の下部にオイルミスト捕捉用のフィルタ27が設けられるとともに、バイパス通路26内にも上流側のフィルタ27とフィルタ28が設けられている。このため、導出管17のフィルタ18が目詰まりしてバイパス流が形成された時にも、オイルミストを有効に分離できる。
(7) In the fourth embodiment, an oil
(8) この第4実施形態においては、ケース本体12の下部に逆円錐形状のフィルタ27が設けられるとともに、そのフィルタ27に中心孔27aが形成されている。このため、フィルタ27によって旋回流の流れが促進されるとともに、導出管17のフィルタ18の目詰まり時においてバイパス通路26に向かうバイパス流が円滑に形成される。
(8) In the fourth embodiment, an inverted
(9) この第4実施形態においては、バイパス通路26が上下方向に延長され、バイパス流がバイパス通路26の下端から上昇される。このため、粒径の大きめのオイルミストは上昇途中において落下する。また、フィルタ28に捕捉されたオイルは、バイパス通路26内を滴下する。そして、これらのオイルはオイル排出口15から排出される。従って、バイパス通路26においても、有効なオイル分離を行うことができる。
(9) In the fourth embodiment, the
(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。
・ 前記各実施形態において、フィルタ18、21,27,28として不織布に代えて、織布や繊維を一方向あるいは複数方向に配列したものを用いること。
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
-In each said embodiment, it replaces with a nonwoven fabric as a
・ 第2実施形態において、導出管17の下端を閉鎖して開口部17aに設けられるフィルタ18を省略すること。
・ 第3実施形態において、バルブ孔17cにもフィルタを設けること。
In the second embodiment, the lower end of the
In the third embodiment, a filter is also provided in the
・ 第4実施形態において、ガス導出管17の下端に、第2実施形態と同様な複数の開口部17a,17bを設けるとともに、それらの開口部17a,17bにフィルタ18,21を取り付けること。
In the fourth embodiment, a plurality of
・ 前記第4実施形態において、ケース本体12の下部のフィルタ27をパンチングメタルやネットにより構成すること。この場合、中心孔27aは不要になる。
・ 第4実施形態において、ケース本体12の下部のフィルタ27の中心孔27aを無くすこと。この場合は、フィルタ27として目の粗いものを使用することが好ましい。
In the fourth embodiment, the
-In 4th Embodiment, the center hole 27a of the
・ 第4実施形態において、ケース本体12の下部のフィルタ27を無くすこと。この場合、図6に2点鎖線で示すように、ケース本体12の下部に逆円錐形の集束部30を設けるとともに、その中心に中心孔30aを設ける。
In the fourth embodiment, the
・ 第4実施形態において、バイパス通路26内にフィルタ28に代えて抵抗付与手段としてのオリフィスを設け、導出管17のフィルタ18が目詰まりした場合にオリフィスを通ってバイパス流が形成されるように構成すること。
In the fourth embodiment, an orifice as a resistance applying means is provided in the
11…ケース、12…ケース本体、14…蓋体、16…ガス導入管、17…ガス導出管、17a…開口部、17b…開口部、18…フィルタ、21…フィルタ、22…バルブ、26…バイパス通路、27…フィルタ、28…フィルタ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ガス導出管の下端の開口部を覆うようにオイルミスト捕捉用のフィルタを設けたことを特徴とするサイクロン型オイル分離器。 A gas introduction pipe is connected to the upper part of the peripheral wall of the cylindrical case on its tangent line, and a gas lead-out pipe is provided on the axis inside the case, and the gas introduced from the introduction pipe is swirled in the case for gas In the cyclone type oil separator, the oil mist is centrifuged from the gas and the gas is led out to the outside from the gas outlet pipe.
A cyclone type oil separator, wherein a filter for capturing oil mist is provided so as to cover an opening at a lower end of the gas outlet pipe.
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