JP2012087745A - オイルセパレータ - Google Patents

Abstract

【課題】衝突板に付着したオイルがガス排出部に持ち去られてしまうことを従来に比べて抑制できるオイルセパレータの提供。
【解決手段】ガス出口通路６０の、衝突板６１が設けられる部位Ｓ１よりガス流れ方向下流側に、部位Ｓ１におけるガス流路断面積よりもガス流路断面積が大の流路拡大部６２が設けられている。そのため、ガス出口通路６０の衝突板６１が設けられる部位Ｓ１から流路拡大部６２を通ってガス排出部７０に流れるガスの流速を、流路拡大部６２で低減させることができる。そのため、流路拡大部が設けられていない場合（従来）に比べて、衝突板に付着したオイルがガス排出部に持ち去られてしまうことを抑制できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、サイクロン式（遠心分離式）のオイルセパレータに関する。

内燃機関、例えば自動車のエンジン等においては、その稼動時において、ピストンリングとシリンダ壁との隙間から漏出するブローバイガスを大気中に排出することは大気汚染の原因になるとして、いわゆるＰＣＶ（ポジティブクランクケースベンチレーション）システムにより吸気系に戻し再燃焼させることが行なわれている。
ところで、ブローバイガス中にはエンジンオイル等の潤滑油が微粒化されたオイルミストが含まれている。そのため、ブローバイガス中のオイルミストを分離回収する手段として、シリンダヘッドカバーの内側やクランクケースと吸気管路とを連結する連結流路の途中等にオイルミスト捕集装置（オイルセパレータ）が設けられている。そのようなオイルセパレータとしては、いわゆるサイクロン式と呼ばれる方式の装置が普及している。

従来のサイクロン式のオイルセパレータは、たとえば、特開２００９−２２１８５８号公報に開示されている。
該公報開示の装置は、サイクロン部でオイルが分離されたガスがサイクロン部から流入するガス出口通路を有し、このガス出口通路に、サイクロン部からガス出口通路に流入してくるガスの流れ方向に面して配設され該流入してくるガスが衝突する衝突板が設けられている、オイルセパレータを開示している。
ガス出口通路の、衝突板が設けられている部位の流路断面積は、ガス流速を高めて衝突板によるオイル捕集効果を高めるために比較的狭くされていることが望ましい。

しかし、上記公報開示の装置には、つぎの問題点がある。
ガス出口通路の、衝突板が設けられている部位における流路断面積と、衝突板が設けられる部位よりガス流れ方向下流側部位における流路断面積とが、同じかまたは略同じである。そのため、ガス出口通路全域にわたってガス流速が高いままであり、衝突板に付着したオイルがガス出口通路からガス排出部（ガス排出口）に持ち去られてしまうおそれがある。

特開２００９−２２１８５８号公報

本発明の目的は、衝突板に付着したオイルがガス排出部に持ち去られてしまうことを従来に比べて抑制できるオイルセパレータを提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） オイル混合ガスをセパレータ内部に導入するガス導入部と、
前記ガス導入部から導入された前記オイル混合ガスからオイルを分離するサイクロン部と、
前記サイクロン部でオイルが分離されたガスが前記サイクロン部から流入するガス出口通路と、
前記ガス出口通路内のガスをセパレータ外部に排出するガス排出部と、
を有し、前記ガス出口通路に、前記サイクロン部から前記ガス出口通路に流入してくるガスの流れ方向に面して配設され該流入してくるガスが衝突する衝突板が設けられている、オイルセパレータであって、
前記ガス出口通路の、前記衝突板が設けられる部位よりガス流れ方向下流側に、前記ガス出口通路の前記衝突板が設けられる部位におけるガス流路断面積よりもガス流路断面積が大の流路拡大部が設けられている、オイルセパレータ。

上記（１）のオイルセパレータによれば、ガス出口通路の、衝突板が設けられる部位よりガス流れ方向下流側に、ガス出口通路の衝突板が設けられる部位におけるガス流路断面積よりもガス流路断面積が大の流路拡大部が設けられているため、つぎの効果を得ることができる。
流路拡大部が設けられていない場合（従来）と異なり、ガス出口通路の衝突板が設けられる部位から流路拡大部を通ってガス排出部に流れるガスの流速を、流路拡大部で低減させることができる。そのため、流路拡大部が設けられていない場合（従来）に比べて、衝突板に付着したオイルがガス排出部に持ち去られてしまうことを抑制できる。

本発明実施例のオイルセパレータの平面図である。 本発明実施例のオイルセパレータの正面図である。 本発明実施例のオイルセパレータの断面図である。 本発明実施例のオイルセパレータの断面図である。

以下に、図１〜図４を参照して、本発明実施例のオイルセパレータを説明する。
本発明実施例のオイルセパレータ１０は、いわゆるサイクロン式のオイルセパレータであり、たとえば、図示略の自動車エンジンのクランクケース内に発生するオイル混合ガス（オイルミスト混合ガス、ブローバイガス）からオイル（オイルミスト）を分離させて、分離させたオイルをクランクケースに戻すものである。ただし、オイルセパレータ１０は、自動車エンジン以外の内燃機関の内部で発生するオイル混合ガス中のオイルを分離するものであってもよい。

オイルセパレータ１０は、図３に示す、ガス導入部２０と、サイクロン部３０と、オイル出口通路４０と、図２に示すドレイン部５０と、図４に示す、ガス出口通路６０と、ガス排出部７０と、を有する。

ガス導入部２０は、図示略のクランクケース内に発生するオイル混合ガスをセパレータ１０内部に導入する部分である。

サイクロン部３０は、図３に示すように、例えば４個並列に設けられる。ただし、サイクロン部３０は少なくとも１個設けられていればよい。サイクロン部３０は、軸方向が上下方向に延びる姿勢で配置されている。サイクロン部３０は、ガス導入部２０から導入されたオイル混合ガスからオイルを分離するために設けられる。サイクロン部３０は、ガス導入部２０を流れてきたオイル混合ガスをサイクロン部３０内に導入しサイクロン部３０内で旋回運動させ該旋回運動による遠心力によりオイル混合ガスからオイルを分離させる。

サイクロン部３０は、オイル出口部３１と、ガス出口部３２と、を備える。
オイル出口部３１は、サイクロン部３０の下端部に設けられており、サイクロン部３０でオイル混合ガスから分離したオイルをサイクロン部３０の外に（オイル出口通路４０に）流出する部分である。
ガス出口部３２は、上下方向に延びる管状であり、サイクロン部３０の上壁部の中央部またはその近傍に該上壁部を上下方向に貫通して設けられる。ガス出口部３２は、サイクロン部３０でオイル混合ガスからオイルが分離されたガスをサイクロン部３０の外に（ガス出口通路６０に）流出する部分である。

オイル出口通路４０は、サイクロン部３０の下側に設けられる。オイル出口通路４０は１つのみ設けられており、単一のオイル出口通路４０には、複数のサイクロン部３０の各サイクロン部３０のオイル出口部３１からのオイルが流入する。

ドレイン部５０は、図２に示すように、オイルセパレータ１０の下端部（最下部）に１つのみ設けられている。ドレイン部５０は、下方に突出する管状部分である。ドレイン部５０は、オイル出口通路４０内のオイルをオイルセパレータ１０の外部に排出するために設けられる。

ガス出口通路６０は、図４に示すように、サイクロン部３０の上側に設けられる。ガス出口通路６０は、１つのみ設けられており、単一のガス出口通路６０には、複数のサイクロン部３０の各サイクロン部３０のガス出口部３２からのガスが流入する。

ガス出口通路６０には、サイクロン部３０のガス出口部３２の直上に隙間を隔てて衝突板６１が設けられている。衝突板６１は、サイクロン部３０のガス出口部３２からガス出口通路６０に流入してくるガスの流れ方向に面して配設されている。衝突板６１は、サイクロン部３０のガス出口部３２のガス流れ方向下流側の開口（上側の開口）に対向して配設されている。衝突板６１には、サイクロン部３０のガス出口部３２からガス出口通路６０に流入してくるガスが衝突する。このため、サイクロン部３０で分離しきれずに（捕集しきれずに）サイクロン部３０のガス出口部３２からガス出口通路６０に流入してきたオイルは、衝突板６１に衝突して付着しガス中から分離される。

ガス出口通路６０の、衝突板６１が設けられている部位Ｓ１の流路断面積は、ガス流速を高めて衝突板６１によるオイル捕集効果を高めるために比較的狭くされていることが望ましい。なお、衝突板６１に付着しガス中から分離されたオイルは、液状化した後、サイクロン部３０のガス出口部３２を流れるガスの流量が少なくなるかゼロになったときに、サイクロン部３０のガス出口部３２からサイクロン部３０内に流入し、サイクロン部３０のオイル出口部３１からオイル出口通路４０に流入して、ドレイン部５０からオイルセパレータ１０外に排出される。

ガス出口通路６０の、衝突板６１が設けられる部位Ｓ１よりガス流れ方向下流側で、ガス排出部７０よりガス流れ方向上流側に、衝突板６１が設けられる部位Ｓ１におけるガス流路断面積よりもガス流路断面積が大の流路拡大部６２が設けられている。流路拡大部６２は、ガス出口通路６０のうち、衝突板６１が設けられる部位Ｓ１から急激に流路断面積が拡大する部分である。流路拡大部６２は、ガス出口通路６０の衝突板６１が設けられる部位Ｓ１からガス排出部７０に流れるガスの流速を低下させるために設けられている。流路拡大部６２におけるガス流路断面積は、ガス排出部７０でのガス流路断面積より大とされている。

ガス排出部７０は、ガス出口通路６０内のガスをセパレータ１０の外部に排出するために設けられる。ガス排出部７０は、オイルセパレータ１０の上端部（最上部）に１つのみ設けられている。ガス排出部７０は、管状である。
ガス排出部７０には、ガス排出部７０の内周面に形成される雌ネジ部７１に図示略のＰＣＶバルブの外周面に形成される雄ネジ部を螺合させることで、図示略のＰＣＶバルブが装着される。なお、オイルセパレータ１０が互いにバイブレーション溶着（振動溶着）される複数部品で構成される場合であってバイブレーション溶着部がガス排出部７０の外周面に設けられている場合には、ガス排出部７０の外周面に設けられる溶着部７２とＰＣＶバルブ装着用の雌ネジ部７１とは、ガス排出部７０の管軸方向で異なる部位に設けられていることが望ましい。溶着部７２と雌ネジ部７１とがガス排出部７０の管軸方向で同位置に設けられる場合に比べて、ガス排出部７０の厚みを薄くすることができ、スペース上有利であるとともに成形上も有利になるからである。

つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
本発明実施例では、ガス出口通路６０の、衝突板６１が設けられる部位Ｓ１よりガス流れ方向下流側に、ガス出口通路６０の衝突板６１が設けられる部位Ｓ１におけるガス流路断面積よりもガス流路断面積が大の流路拡大部６２が設けられているため、つぎの作用を得ることができる。
流路拡大部６２が設けられていない場合（従来）と異なり、ガス出口通路６０の衝突板６１が設けられる部位Ｓ１から流路拡大部６２を通ってガス排出部７０に流れるガスの流速を、流路拡大部６２で低減させることができる。そのため、流路拡大部６２が設けられていない場合（従来）に比べて、衝突板６１に付着したオイルがガス排出部７０に持ち去られてしまうことを抑制できる。

１０ オイルセパレータ
２０ ガス導入部
３０ サイクロン部
３１ オイル出口部
３２ ガス出口部
４０ オイル出口通路
５０ ドレイン部
６０ ガス出口通路
６１ 衝突板
６２ 流路拡大部
７０ ガス排出部
Ｓ１ ガス出口通路の衝突板が設けられる部位

Claims (1)

1. オイル混合ガスをセパレータ内部に導入するガス導入部と、
   前記ガス導入部から導入された前記オイル混合ガスからオイルを分離するサイクロン部と、
   前記サイクロン部でオイルが分離されたガスが前記サイクロン部から流入するガス出口通路と、
   前記ガス出口通路内のガスをセパレータ外部に排出するガス排出部と、
   を有し、前記ガス出口通路に、前記サイクロン部から前記ガス出口通路に流入してくるガスの流れ方向に面して配設され該流入してくるガスが衝突する衝突板が設けられている、オイルセパレータであって、
   前記ガス出口通路の、前記衝突板が設けられる部位よりガス流れ方向下流側に、前記ガス出口通路の前記衝突板が設けられる部位におけるガス流路断面積よりもガス流路断面積が大の流路拡大部が設けられている、オイルセパレータ。

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