KR20110062203A - Oil separator - Google Patents

Oil separator Download PDF

Info

Publication number
KR20110062203A
KR20110062203A KR1020090118846A KR20090118846A KR20110062203A KR 20110062203 A KR20110062203 A KR 20110062203A KR 1020090118846 A KR1020090118846 A KR 1020090118846A KR 20090118846 A KR20090118846 A KR 20090118846A KR 20110062203 A KR20110062203 A KR 20110062203A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oil
case
gaseous fluid
gas
cooling
Prior art date
Application number
KR1020090118846A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
권재일
Original Assignee
두산인프라코어 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산인프라코어 주식회사 filed Critical 두산인프라코어 주식회사
Priority to KR1020090118846A priority Critical patent/KR20110062203A/en
Publication of KR20110062203A publication Critical patent/KR20110062203A/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/08—Separating lubricant from air or fuel-air mixture before entry into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/10—Indicating devices; Other safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE: An oil separator is provided to minimize the engine oil inflow to an intake unit by separating and removing the engine oil using the speed decrease of gas flow due to a cooling pine and the centrifugal force of a cyclone type of swirling flow, and cooling depending on the temperature difference between cooling water and gas. CONSTITUTION: An oil separator comprises a case(110) and a cooling-water tube(120). The case comprises gaseous fluid of intake port(111) and discharge port(112). An oil discharge port(113) is formed on the lower end of the case. The central part of the case is hollow. The cooling-water tube makes cooling water(121) flow into the inside. The cooling-water tube is formed by passing through the hollow of the case. Gaseous fluid flows into the case through the intake port. The gaseous fluid rotates in the radial direction of the cooling-water tube and flows forward. Oil is separated from the gaseous fluid and then the gaseous fluid is discharged through the discharge port.

Description

오일 분리기{Oil separator}Oil separator

본 발명은 엔진의 블로바이 가스(blow-by gas)로부터 오일을 분리하고, 분리된 오일은 오일팬으로 분리된 블로바이 가스는 연소실로 보내어 활용하는 오일 분리기에 관한 것이다.The present invention relates to an oil separator in which oil is separated from blow-by gas of an engine, and the separated oil is sent to a combustion chamber by blowing blow-by gas separated by an oil pan.

도 1 은 엔진룸에서 블로바이 가스와 오일의 유동을 나타내는 단면도를 나타낸다.1 is a cross-sectional view showing the flow of the blow-by gas and oil in the engine room.

도 1 을 참조하면 엔진룸에서 흡기 매니폴드(400)를 통해 외부 공기가 연소실 내부로 유입된다. 크랭크 샤프트(600)에 의해 피스톤(500)이 상하 방향으로 왕복 운동을 하며 연소실에서 행정이 진행된다. 상기 피스톤(500)의 왕복 운동이 진행되는 실린더 내부에는 오일팬(200)에서 공급되는 오일이 존재한다. 이에 따라, 상기 피스톤(500)의 하단에는 오일을 포함한 블로바이 가스(blow-by gas)가 유동하게 되고 함유된 오일 중 일부는 하단으로 낙하하여 상기 오일팬(200)으로 돌아간다. 낙하하지 않고 블로바이 가스에 함유된 일부의 오일은 가스의 유동을 따라 실 린더 헤드커버(300)를 거쳐 오일 분리기(100)로 유입된다. 상기 오일 분리기(100)에서 오일을 효과적으로 분리시켜 제거하는 경우, 분리된 오일은 다시 상기 오일팬(200)으로 회수되고 오일을 함유하지 않은 블로바이 가스가 상기 흡기 매니폴드(400)를 통해 연소실로 유입된다. 다만, 상기 오일 분리기(100)에서 오일을 효과적으로 분리시키지 못하는 경우 분리된 일부의 오일은 상기 오일팬(200)으로 회수되나, 일부의 오일을 함유한 블로바이 가스는 외부 공기와 혼합되어 상기 흡기 매니폴드(400)를 통해 연소실로 유입된다. 즉, 상기 흡기 매니폴드(400)와 엔진룸 내부의 연소실에 오일이 함유된 가스가 유입될 수 있다.Referring to FIG. 1, outside air is introduced into a combustion chamber through an intake manifold 400 in an engine room. The piston 500 reciprocates in the vertical direction by the crankshaft 600, and the stroke proceeds in the combustion chamber. The oil supplied from the oil pan 200 exists in the cylinder in which the reciprocating motion of the piston 500 proceeds. Accordingly, a blow-by gas including oil flows to the lower end of the piston 500, and some of the contained oil drops to the lower end to return to the oil pan 200. Some of the oil contained in the blow-by gas without falling is introduced into the oil separator 100 through the cylinder head cover 300 along the flow of the gas. In the case of effectively separating and removing oil in the oil separator 100, the separated oil is recovered to the oil pan 200 again, and the blow-by gas containing no oil passes through the intake manifold 400 to the combustion chamber. Inflow. However, when the oil separator 100 does not effectively separate the oil, some of the separated oil is recovered to the oil pan 200, but the blow-by gas containing some oil is mixed with external air to intake the manifold. It is introduced into the combustion chamber through the fold 400. That is, gas containing oil may flow into the intake manifold 400 and the combustion chamber inside the engine room.

연소실에 오일이 함유된 가스가 유입되는 종래의 경우,In the conventional case where an oil-containing gas flows into a combustion chamber,

첫째, 연소실의 기밀이 유지되지 않으므로 4행정 사이클 기관에서의 효율이 낮아 엔진의 출력이 감소하며, 연료의 소모가 많아져 비효율적이다.First, since the airtightness of the combustion chamber is not maintained, the efficiency of the four-stroke cycle engine is low, and thus the output of the engine is reduced.

둘째, 연소실의 기밀이 유지되지 않으므로 피스톤과 실린더 사이의 기밀도 유지되지 않고, 이에 따라 엔진오일이 연소실 내부에 잔존하게 되는 양도 많아진다. 또한, 연소실 내부에 잔존하는 엔진오일이 흡기관 측으로 흘러들어가 상기 흡기 매니폴드(400)와 흡기관 측의 각종 밸브류의 작동을 방해하고, 엔진오일의 소모가 많아지는 단점이 있다.Second, since the airtightness of the combustion chamber is not maintained, the airtightness between the piston and the cylinder is not maintained, and thus, the amount of engine oil remaining in the combustion chamber increases. In addition, the engine oil remaining in the combustion chamber flows to the intake pipe side, which hinders the operation of the valves on the intake manifold 400 and the intake pipe side, and consumes engine oil.

따라서 연소실과 실린더 내부 사이를 통과하는 블로바이 가스가 발생하더라도 흡기관으로 유입되기 전에 블로바이 가스에 함유된 오일을 추출하여 오일팬으로 환수시켜, 연소실 내부로 엔진오일이 유입되는 것을 방지하기 위한 오일 분리기의 개발이 요구되어 왔다.Therefore, even if a blow-by gas that passes between the combustion chamber and the cylinder is generated, the oil contained in the blow-by gas is extracted and returned to the oil pan before entering the intake pipe, thereby preventing the engine oil from flowing into the combustion chamber. Development of separators has been required.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 실린더 헤드를 통과하여 유출된 블로바이 가스에 함유된 오일을 효과적으로 제거하여 엔진오일은 오일팬으로 환류시키고 오일이 제거된 블로바이 가스를 흡기부로 유입시키는 오일 분리기를 제공하고자 개발되었다.The present invention has been devised to solve the problems described above to effectively remove the oil contained in the blow-by gas flowing through the cylinder head to reflux the engine oil to the oil pan and intake the blow-by gas is removed It was developed to provide an oil separator for the inlet.

본 발명은 미스트 상태의 오일을 함유한 가스성 유체에서 오일을 분리하기 위한 오일 분리기에 있어서, 상단에 상기 가스성 유체의 유입구(111) 및 유출구(112)가 형성되고 하단에 오일 배출구(113)가 형성되며 중앙부가 중공된 원통형 케이스(110)와, 냉각수(121)가 내부로 유동하도록 상기 케이스(110)의 중공된 부위를 관통하여 형성되는 냉각수 튜브(120)를 포함하되, 상기 유입구(111)를 통해 상기 케이스(110)로 유입되는 상기 가스성 유체는 상기 냉각수 튜브(120)의 원주 방향으로 회전하면서 전진 유동하며 오일을 분리하고 상기 유출구(112)를 통해 유출되는 것을 특징으로 한다.The present invention is an oil separator for separating oil from a gaseous fluid containing oil in the mist state, the inlet 111 and the outlet 112 of the gaseous fluid is formed at the top and the oil outlet 113 at the bottom Is formed and includes a hollow cylindrical case 110, the central portion, and a coolant tube 120 formed through the hollow portion of the case 110 so that the coolant 121 flows therein, the inlet 111 The gaseous fluid flowing into the case 110 through () is rotated in the circumferential direction of the coolant tube 120 to move forward, separate oil, and flow out through the outlet 112.

또한, 본 발명은 상기 냉각수 튜브(120)의 외주면에는 상기 냉각수(121)와 상기 가스성 유체 상호간의 접촉 면적을 확장하기 위한 냉각핀(122)이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the cooling fin 122 is formed on the outer circumferential surface of the coolant tube 120 to extend the contact area between the coolant 121 and the gaseous fluid.

한편, 본 발명은 상기 냉각핀(122)은 상기 가스성 유체가 상기 케이스(110) 의 내부에서 원주 방향으로 회전하면서 전진 유동하도록 상기 냉각수 튜브(120)의 외주면에서 나선 방향으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the present invention is characterized in that the cooling fin 122 is formed protruding in a spiral direction from the outer circumferential surface of the coolant tube 120 so that the gaseous fluid flows forward while rotating in the circumferential direction inside the case 110. It is done.

본 발명에 의한 오일 분리기는 블로바이 가스(blow-by gas)에 함유된 오일을 사이클론 타입의 선회류의 원심력과, 냉각핀으로 인한 가스 유동의 속도 저하 및 냉각수와 가스 상호간의 온도 차이로 인한 냉각을 이용하여, 분리 및 제거하여 흡기관으로의 엔진 오일 유입을 최소화한다. 이에 따라 엔진 오일의 과잉 소모를 줄이고, 각종 흡기 밸브의 작동을 원활하게 하여 엔진의 효율을 향상시키는 장점이 있다.The oil separator according to the present invention uses the oil contained in blow-by gas to cool down due to the centrifugal force of cyclone-type swirl flow, the slowing of the gas flow due to the cooling fins, and the temperature difference between the coolant and the gas. By means of separation and removal, the engine oil inlet to the intake pipe is minimized. Accordingly, there is an advantage of reducing the excess consumption of the engine oil, smooth operation of the various intake valves to improve the efficiency of the engine.

일반적으로 내연기관의 엔진은 실린더 벽과 피스톤 사이를 피스톤 링이나 엔진 오일로 밀봉시킨다. 이 경우 실린더 벽과 피스톤 사이에 유격이 존재할 수밖에 없으며, 이러한 유격으로 엔진의 압축 행정시 미량의 혼합 가스가 크랭크 케이스로 유출되는데 이러한 혼합 가스를 블로바이 가스(blow-by gas)라 한다. 크랭크 케이스로 방출된 블로바이 가스는 헤드 커버로 보내진다.In general, an engine of an internal combustion engine seals between a cylinder wall and a piston with a piston ring or engine oil. In this case, there is no gap between the cylinder wall and the piston. Due to this clearance, a small amount of mixed gas flows into the crankcase during the compression stroke of the engine. This mixed gas is called a blow-by gas. Blow-by gas released to the crankcase is sent to the head cover.

블로바이 가스는 미연소된 연료(HC), 연소 가스, 부분 산화된 혼합기 및 엔진 오일로 구성될 수 있고, 전체적인 비중으로 보면 약 80 % 가 미연소된 탄화수소이고 약 20 % 가 유해 배기가스가 된다. 블로바이 가스가 크랭크 케이스 내부에 체 류하게 되면 엔진을 부식시킬 수 있고 엔진 오일을 변질시킨다. 이를 해결하기 위해 블로바이 가스를 오일 분리기(Oil separator)를 거쳐 오일을 추출하고 오일이 분리 제거된 블로바이 가스를 다시 흡기 매니폴드로 유입시켜 재연소시키는 블로바이 가스 처리장치(Closed Crankcase Ventilation, CCV)가 활용되고 있는 실정이다. 또한, 최근에는 내연기관의 배기가스에 대한 규제 강화로 인해 블로바이 가스 처리장치의 장착이 의무화되고 있다.Blow-by gas can consist of unburned fuel (HC), combustion gases, partially oxidized mixers and engine oils, with a total specific gravity of about 80% unburned hydrocarbons and about 20% hazardous emissions. . If blow-by gas stays inside the crankcase, it can corrode the engine and alter engine oil. To solve this problem, the blowby gas is extracted through an oil separator, and the blowby gas from which the oil has been removed is flowed back into the intake manifold to be re-burned. ) Is being used. In addition, recently, due to tightening regulations on exhaust gas of internal combustion engines, installation of a blow-by gas treatment device is mandatory.

상술한 블로바이 가스(blow-by gas)에 오일이 함유되어 유동함에 따른 문제를 해결하기 위해 다양한 타입의 오일 분리기가 도입되었다. 도 1 은 엔진룸에서 블로바이 가스와 오일의 유동을 나타내는 단면도를, 도 2 는 종래의 자유 낙하형 오일 분리기를 나타내는 구조도를, 도 3 은 종래의 미로형 오일 분리기를 나타내는 구조도를, 도 4 는 종래의 회전형 오일 분리기를 나타내는 구조도를 나타낸다.Various types of oil separators have been introduced to solve the problem caused by the flow of oil in the above blow-by gas. 1 is a cross-sectional view showing the flow of the blow-by gas and oil in the engine room, FIG. 2 is a structural diagram showing a conventional free-fall type oil separator, FIG. 3 is a structural diagram showing a conventional maze oil separator, FIG. The structural diagram which shows the conventional rotary oil separator is shown.

도 1 을 참조하면 실린더 헤드커버(300)를 통과한 블로바이 가스는 흡기 매니폴드(400)를 통해 엔진룸 내부의 연소실로 유입되기 전, 오일 분리기(100)를 거친다. 도 2 에서 도시한 자유 낙하형 오일 분리기는 케이스(110)를 중심으로 좌우측면에는 블로바이 가스의 유입구(111) 및 유출구(112)를 구비하고, 상기 케이스(110)의 하부에는 분리된 오일을 환수하기 위한 오일 배출구(113)를 구비한다. 도 2 에서 도시한 자유 낙하형 오일 분리기는 상기 유입구(111)의 면적보다 상기 케이스(110)의 부피를 충분히 크게 하여, 상기 유입구(111)로부터 상기 케이스(110)의 내부로 유동하는 블로바이 가스의 속도를 감소시켜 오일이 하부로 자유 낙하하도록 유도한다. 오일을 제거하기 위해 상기 케이스(110)의 내부로 유동하는 블로바이 가스의 속도는 1 m/s 미만인 것이 바람직하다. 낙하한 오일은 상기 오일 배출구(113)를 통해 환수되고, 오일이 제거된 블로바이 가스가 상기 유출구(112)를 통해 유출되어 상기 흡기 매니폴드(400)를 통해 엔진룸 내부의 연소실로 유입되어 재연소된다.Referring to FIG. 1, the blow-by gas passing through the cylinder head cover 300 passes through the oil separator 100 before entering the combustion chamber inside the engine room through the intake manifold 400. The free-falling oil separator shown in FIG. 2 has an inlet 111 and an outlet 112 of blow-by gas on left and right sides around the case 110, and the separated oil is disposed under the case 110. An oil outlet 113 for returning is provided. The free-falling oil separator shown in FIG. 2 has a volume of the case 110 sufficiently larger than the area of the inlet 111 so that the blow-by gas flows from the inlet 111 into the case 110. Reduce the speed of the oil to induce the oil to free fall to the bottom. The speed of the blow-by gas flowing into the case 110 to remove oil is preferably less than 1 m / s. The dropped oil is returned through the oil outlet 113, and the blow-by gas from which the oil is removed flows out through the outlet 112 and flows into the combustion chamber inside the engine room through the intake manifold 400 to be replayed. Is consumed.

도 3 에서 도시한 미로형 오일 분리기는 케이스(110)를 중심으로 좌우 측면에는 블로바이 가스의 유입구(111) 및 유출구(112)를 구비하고, 상기 케이스(110)의 하부에는 분리된 오일을 환수하기 위한 오일 배출구(113)를 구비한다. 도 3 에서 도시한 미로형 오일 분리기는 상기 케이스(110)의 내부에 격벽(130)을 구비하여, 상기 유입구(111)로부터 상기 케이스(110)의 내부로 유동하는 블로바이 가스의 속도를 감소시켜 오일이 하부로 자유 낙하하도록 유도하거나, 상기 격벽(130)에 오일이 묻어 흘러내려 상기 오일 배출구(130)를 통해 환수되도록 한다. 도 2 에서 도시한 자유 낙하형 오일 분리기와 마찬가지로, 상기 케이스(110)의 내부로 유동하는 블로바이 가스의 속도가 1 m/s 미만인 것이 바람직하며 이에 따라 상기 격벽(130)을 형성하는 것이 바람직하다. 오일이 제거된 블로바이 가스는 상기 유출구(112)를 통해 유출되어 상기 흡기 매니폴드(400)를 통해 대기와 혼합되어 엔진룸 내부의 연소실로 유입되고 재연소된다.The labyrinth-type oil separator shown in FIG. 3 has an inlet 111 and an outlet 112 of blow-by gas at right and left sides around the case 110, and the separated oil is returned to the lower portion of the case 110. It is provided with an oil outlet 113 for. The labyrinth oil separator illustrated in FIG. 3 includes a partition wall 130 in the case 110 to reduce the speed of the blow-by gas flowing from the inlet 111 into the case 110. Induce oil to fall freely to the bottom, or the oil is buried in the partition 130 flows down through the oil outlet 130. Like the free-falling oil separator shown in FIG. 2, it is preferable that the velocity of the blow-by gas flowing into the case 110 is less than 1 m / s, thereby forming the partition wall 130. . The oil-removed blow-by gas is discharged through the outlet 112, mixed with the atmosphere through the intake manifold 400, and introduced into the combustion chamber inside the engine room and reburned.

도 4 에서 도시한 회전형 오일 분리기는 원통 형상의 케이스(110)의 원주면 하단부에 블로바이 가스의 유입구(111)가 구비되고 상기 케이스(110)의 원주면 상단부에 블로바이 가스의 유출구(112)가 구비될 수 있다. 상기 케이스(110)의 하부에는 분리된 오일을 환수하기 위한 오일 배출구(113)를 구비한다. 도 4 에서 도시 한 회전형 오일 분리기는 블로바이 가스에 와류를 형성시켜 오일을 하방으로 낙하시킨다. 즉, 유체의 선회류(旋回流)에 의해서 생기는 원심력을 이용하여 분리하는 사이클론(cyclone)원리를 활용한다. 상기 유입구(111)를 통해 상기 케이스(110)의 내부로 유입된 블로바이 가스는 강제 순환 또는 자연 순환으로 원통 형상의 상기 케이스(110)의 원주 방향을 따라 내부에서 순환되며 상승한다. 블로바이 가스의 회전에 따른 원심력에 의해 오일은 상기 케이스(110)의 내벽 방향으로 유동하여 분리될 수 있고, 오일이 제거된 블로바이 가스는 상기 유출구(112)를 통해 빠져나가 상기 흡기 매니폴드(400)를 통해 연소실로 유입되어 재연소될 수 있다.The rotary oil separator shown in FIG. 4 is provided with an inlet 111 of the blow-by gas at the lower end of the circumferential surface of the cylindrical case 110 and an outlet 112 of the blow-by gas at the upper end of the circumferential surface of the case 110. ) May be provided. The lower portion of the case 110 is provided with an oil outlet 113 for returning the separated oil. The rotary oil separator shown in FIG. 4 forms a vortex in the blow-by gas to drop the oil downward. In other words, it utilizes the principle of cyclone, which is separated by centrifugal force generated by the swirl flow of the fluid. The blow-by gas introduced into the case 110 through the inlet 111 is circulated in the circumferential direction of the case 110 of the cylindrical shape by forced circulation or natural circulation and rises. Oil may be separated by the centrifugal force caused by the rotation of the blow-by gas in the direction of the inner wall of the case 110, and the blow-by gas from which the oil is removed is discharged through the outlet 112 and the intake manifold ( 400 may be introduced into the combustion chamber to be reburned.

도 2 내지 도 4 에서 도시한 다양한 타입의 오일 분리기가 활용되고 있으나 이들은 오일 분리 효율이 떨어지거나 큰 공간을 요구하는 등 여전히 문제점을 갖고 있어 이를 해결하기 위한 본 발명이 개발되었다. 이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다. 도 5 는 본 발명에 의한 오일 분리기를 나타내는 구조도를, 도 6 은 본 발명에 의한 오일 분리기에서 냉각핀의 형태를 나타내는 구조도를 나타낸다.Various types of oil separators shown in FIGS. 2 to 4 are used, but they still have problems such as low oil separation efficiency or a large space, and thus the present invention has been developed. Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail an embodiment of the present invention. 5 is a structural diagram showing an oil separator according to the present invention, Figure 6 is a structural diagram showing the shape of the cooling fin in the oil separator according to the present invention.

도 1 및 도 5 를 참조하면 오일 분리기(100)는 케이스(110), 냉각수 튜브(120)를 포함하고, 상기 냉각수 튜브(120)에는 선택적으로 냉각핀(122)이 구비될 수 있다.1 and 5, the oil separator 100 may include a case 110 and a coolant tube 120, and the coolant tube 120 may be optionally provided with a cooling fin 122.

도 1 및 도 5 를 참조하면 상술한 바와 같이 블로바이 가스는 미스트 상태의 오일을 함유할 수 있는 가스성 유체이며, 이러한 미스트 상태의 오일을 함유한 가스성 유체에서 오일을 분리하기 위한 장치가 상기 오일 분리기(100)이다. 상기 오 일 분리기(100)를 구성하는 상기 케이스(110)는 상단에 상기 가스성 유체(블로바이 가스)의 유입구(111) 및 유출구(112)가 형성되고 하단에 오일 배출구(113)가 형성되며, 중앙부가 중공된 원통 형상일 수 있다. 상기 케이스(110)의 원통형 형상은 상기 가스성 유체(블로바이 가스)를 회전시켜 와류를 형성하기 위한 것으로, 가스성 유체의 선회류(旋回流)에 의해서 생기는 원심력을 이용하여 오일을 분리하기 위한 것이다. 따라서, 상기 케이스(110)의 형상은 반드시 원통 형상일 필요는 없으나, 가스성 유체를 회전시켜 와류가 형성될 수 있는 범위 내에서 다양한 형상일 수 있다.1 and 5, as described above, the blow-by gas is a gaseous fluid which may contain oil in a mist state, and an apparatus for separating oil from a gaseous fluid containing oil in such a mist state may be Oil separator 100. The case 110 constituting the oil separator 100 has an inlet 111 and an outlet 112 of the gaseous fluid (blow-by gas) is formed at the top and the oil outlet 113 is formed at the bottom The central portion may have a hollow cylindrical shape. The cylindrical shape of the case 110 is for forming a vortex by rotating the gaseous fluid (blowby gas), for separating the oil using centrifugal force generated by the swirl flow of the gaseous fluid. will be. Accordingly, the shape of the case 110 does not necessarily have to be a cylindrical shape, but may be various shapes within a range in which a vortex may be formed by rotating a gaseous fluid.

도 5 를 참조하면 상기 케이스(110)에 구비되는 상기 유입구(111) 및 상기 유출구(112)는 원통 형상의 상기 케이스(110)에서 상단에 형성되되, 일측에는 상기 유입구(111)가 형성되고 타측에는 상기 유출구(112)가 형성되는 것이 좋다. 상기 유입구(111)와 상기 유출구(112)는 상기 가스성 유체(블로바이 가스)가 유입 및 유출되는 통로이므로, 상기 가스성 유체를 회전시켜 와류를 형성하기 유리한 범위 내에서 상기 케이스(110)의 어떤 위치에나 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 케이스(110) 상단의 일측에 상기 유입구(111)가 형성되는 경우 상기 유출구(112)는 상기 케이스(110) 상단의 타측에 위치하되, 상기 유입구(111)가 형성된 위치와 대각 방향에 형성되는 실시예를 고려할 수 있다. 즉, 원통형의 상기 케이스(110)의 형상과 상기 유입구(111) 및 상기 유출구(112)의 형성 위치, 상기 가스성 유체(블로바이 가스)가 상기 유입구(111)로 주입되는 유입 압력과 상기 유출구(112)를 통해 분사되는 토출 압력에 의해 상기 가스성 유체를 회전시켜 와류를 형성할 수 있다. 이 에 따라 상술한 바와 같이 유체의 선회류(旋回流)에 의해서 생기는 원심력을 이용한 사이클론(cyclone)원리를 활용하여 상기 가스성 유체로부터 오일을 효과적으로 분리시킬 수 있다. 상기 가스성 유체로부터 선회류에 의해 분리된 오일은 상기 케이스(110)의 내벽 또는 상기 냉각수 튜브(120)에 묻어 흘러내리게 되며, 상기 오일 배출구(113)를 통해 환수되어 오일팬(200)으로 이송될 수 있다.Referring to FIG. 5, the inlet 111 and the outlet 112 provided in the case 110 are formed at an upper end of the case 110 having a cylindrical shape, and the inlet 111 is formed at one side of the case 110. The outlet 112 is preferably formed on the side. Since the inlet 111 and the outlet 112 are passages through which the gaseous fluid (blow-by gas) flows in and out, the case 110 of the case 110 may be rotated within an advantageous range for forming the vortex by rotating the gaseous fluid. It can be formed at any position. For example, when the inlet 111 is formed on one side of the case 110, the outlet 112 is located on the other side of the case 110, but is diagonal to the position where the inlet 111 is formed. Consider embodiments formed in the direction. That is, the shape of the case 110 of the cylindrical shape and the formation position of the inlet 111 and the outlet 112, the inlet pressure and the outlet of the gaseous fluid (blowby gas) is injected into the inlet 111 The gaseous fluid may be rotated by the discharge pressure injected through the 112 to form a vortex. Accordingly, as described above, the cyclone principle using centrifugal force generated by the swirl flow of the fluid can be utilized to effectively separate the oil from the gaseous fluid. The oil separated by the swirl flow from the gaseous fluid is buried in the inner wall of the case 110 or the coolant tube 120 flows down, is returned through the oil outlet 113 and transferred to the oil pan 200. Can be.

도 5 를 참조하면 상기 케이스(110)는 중앙부가 중공된 원통 형상이며, 상기 케이스(110)에서 중공된 부위에는 상기 냉각수 튜브(120)가 관통하여 형성된다. 상기 냉각수 튜브(120)는 내부에 냉각수(121)가 유동하는 통로이며, 상기 냉가수 튜브(120)는 에버핀 튜브일 수 있다. 상기 냉각수 튜브(120)는 내부에 유동하는 상기 냉각수(121)와 연소실을 거친 고온의 상기 가스성 유체를 상호 열교환시키는 역할을 수행한다. 고온의 상기 가스성 유체로부터 저온의 상기 냉각수(121)로 열에너지가 이동하면, 상기 가스성 유체에 함유된 미스트(mist) 상태의 오일이 냉각에 의해 응축되어 하방으로 낙하하게 된다. 상기 가스성 유체와 상기 냉각수(121)의 열교환이 활발할수록 상기 가스성 유체로부터 오일을 분리하는 것이 용이해지므로, 상기 가스성 유체와 상기 냉각수(121)의 열교환 효율을 높이는 것이 유리하다. 이를 위한 실시예로 상기 냉각수 튜브(120)의 외주면에는 상기 냉각수(121)와 상기 가스성 유체 상호간의 접촉 면적을 확장시켜 열교환 효율을 높이기 위해 상기 냉각핀(122)이 형성될 수 있다. 상기 냉각핀(122)은 상기 냉각수 튜브(120)의 내부를 유동하는 상기 냉각수(121)와 같이 저온 상태를 유지하게 되므로, 상기 케이스(110)의 내부를 회전 유동하는 상기 가스성 유체와의 열교환 효율을 높여주므로, 용이하게 오일 미스트를 응축시켜 분리할 수 있다.Referring to FIG. 5, the case 110 has a cylindrical shape with a hollow central portion, and the coolant tube 120 penetrates through a hollow portion of the case 110. The coolant tube 120 is a passage through which the coolant 121 flows, and the coolant tube 120 may be an Everfin tube. The coolant tube 120 serves to exchange heat between the coolant 121 flowing therein and the gaseous fluid having a high temperature through the combustion chamber. When thermal energy moves from the hot gaseous fluid to the cold water 121 at low temperature, the mist oil contained in the gaseous fluid condenses by cooling and falls downward. As the heat exchange between the gaseous fluid and the cooling water 121 becomes more active, it is easier to separate oil from the gaseous fluid, so it is advantageous to increase the heat exchange efficiency of the gaseous fluid and the cooling water 121. In this embodiment, the cooling fin 122 may be formed on an outer circumferential surface of the cooling water tube 120 to increase the heat exchange efficiency by extending the contact area between the cooling water 121 and the gaseous fluid. Since the cooling fin 122 maintains a low temperature state such as the coolant 121 flowing through the inside of the coolant tube 120, the cooling fin 122 exchanges heat with the gaseous fluid rotating in the case 110. Since the efficiency is increased, the oil mist can be easily condensed and separated.

도 6 에서는 상기 냉각핀(122)이 상기 냉각수 튜브(120)의 외주면에서 나선 방향으로 돌출 형성되는 일실시예를 도시하고 있다. 상기 냉각핀(122)이 나선 방향으로 형성됨에 따라 상기 케이스(110)의 내부를 유동하는 상기 가스성 유체의 회전력을 향상시킬 수 있다. 따라서 상기 냉각핀(122)은 상술한 바와 같이 상기 냉각수(121)와 상기 가스성 유체 상호간 열교환 효율을 높임과 동시에, 상기 가스성 유체의 선회류에 의해 생기는 회전력을 향상시킬 수 있다. 이러한 실시예의 경우 상기 냉각핀(122)은 냉각에 의한 미스트 오일 응결 원리에 의한 분리 효과와 유체의 선회류에 의한 오일 분리 효과를 동시에 획득할 수 있으므로 더욱 효율적일 수 있다.6 illustrates an embodiment in which the cooling fin 122 protrudes in a spiral direction from an outer circumferential surface of the cooling water tube 120. As the cooling fin 122 is formed in the helical direction, the rotational force of the gaseous fluid flowing inside the case 110 may be improved. Accordingly, as described above, the cooling fin 122 may improve heat exchange efficiency between the cooling water 121 and the gaseous fluid and improve rotational force caused by the swirl flow of the gaseous fluid. In this embodiment, the cooling fin 122 may be more efficient because the cooling effect of the mist oil condensation principle by cooling and the oil separation effect by swirl flow of the fluid can be simultaneously obtained.

도 1, 도 5 및 도 6 을 참조하면 상기 유입구(111)를 통해 상기 케이스(110)의 내부로 유입되는 상기 가스성 유체는 상기 냉각수 튜브(120)를 중심으로 상기 냉각수 튜브(120)의 원주 방향으로 나선 회전하며 전진 유동할 수 있다. 이 과정에서 상술한 유체의 선회류와 냉각에 따른 응결로 오일이 분리되고, 오일이 제거된 상기 가스성 유체는 상기 유출구(112)를 통해 유출되어 상기 흡기 매니폴드(400)를 통해 재연소될 수 있다.1, 5, and 6, the gaseous fluid introduced into the case 110 through the inlet 111 is circumferentially formed around the coolant tube 120. It can rotate forward and flow forward. In this process, oil is separated by condensation due to the above-described swirl flow and cooling of the fluid, and the gaseous fluid from which the oil is removed is discharged through the outlet 112 to be reburned through the intake manifold 400. Can be.

본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변 경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea should not be interpreted as being limited to the above-described embodiment of the present invention. Various modifications may be made at the level of those skilled in the art without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Therefore, such improvements and modifications fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

도 1 은 엔진룸에서 블로바이 가스와 오일의 유동을 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing the flow of blow-by gas and oil in the engine room.

도 2 는 종래의 자유 낙하형 오일 분리기를 나타내는 구조도.2 is a structural diagram showing a conventional free-falling oil separator.

도 3 은 종래의 미로형 오일 분리기를 나타내는 구조도.3 is a structural diagram showing a conventional maze oil separator.

도 4 는 종래의 회전형 오일 분리기를 나타내는 구조도.4 is a structural diagram showing a conventional rotary oil separator.

도 5 는 본 발명에 의한 오일 분리기를 나타내는 구조도.5 is a structural diagram showing an oil separator according to the present invention.

도 6 은 본 발명에 의한 오일 분리기에서 냉각핀의 형태를 나타내는 구조도.Figure 6 is a structural diagram showing the shape of the cooling fins in the oil separator according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 오일 분리기 110 : 케이스100: oil separator 110: case

111 : 유입구 112 : 유출구111 inlet 112 outlet

113 : 오일 배출구 120 : 냉각수 튜브113: oil outlet 120: coolant tube

121 : 냉각수 122 : 냉각핀121: cooling water 122: cooling fins

130 : 격벽 200 : 오일팬130: bulkhead 200: oil pan

300 : 실린더 헤드커버 400 : 흡기 매니폴드300: cylinder head cover 400: intake manifold

500 : 피스톤 600 : 크랭크 샤프트500: piston 600: crankshaft

Claims (3)

미스트 상태의 오일을 함유한 가스성 유체에서 오일을 분리하기 위한 오일 분리기에 있어서,In an oil separator for separating oil from gaseous fluid containing oil in a mist state, 상단에 상기 가스성 유체의 유입구(111) 및 유출구(112)가 형성되고 하단에 오일 배출구(113)가 형성되며 중앙부가 중공된 원통형 케이스(110)와,An inlet 111 and an outlet 112 of the gaseous fluid are formed at an upper end thereof, an oil outlet 113 is formed at a lower end thereof, and a cylindrical case 110 having a central portion; 냉각수(121)가 내부로 유동하도록 상기 케이스(110)의 중공된 부위를 관통하여 형성되는 냉각수 튜브(120)를 포함하되,Including a coolant tube 120 formed to penetrate the hollow portion of the case 110 so that the coolant 121 flows therein, 상기 유입구(111)를 통해 상기 케이스(110)로 유입되는 상기 가스성 유체는 상기 냉각수 튜브(120)의 원주 방향으로 회전하면서 전진 유동하며 오일을 분리하고 상기 유출구(112)를 통해 유출되는 것을 특징으로 하는 오일 분리기.The gaseous fluid introduced into the case 110 through the inlet 111 flows forward while rotating in the circumferential direction of the coolant tube 120, separates oil, and flows out through the outlet 112. Oil separator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉각수 튜브(120)의 외주면에는 상기 냉각수(121)와 상기 가스성 유체 상호간의 접촉 면적을 확장하기 위한 냉각핀(122)이 형성되는 것을 특징으로 하는 오일 분리기.An oil separator, characterized in that a cooling fin (122) is formed on the outer circumferential surface of the coolant tube (120) to expand the contact area between the coolant (121) and the gaseous fluid. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 냉각핀(122)은 상기 가스성 유체가 상기 케이스(110)의 내부에서 원주 방향으로 회전하면서 전진 유동하도록 상기 냉각수 튜브(120)의 외주면에서 나선 방향으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 오일 분리기.The cooling fin (122) is an oil separator, characterized in that the gaseous fluid protrudes in a spiral direction from the outer peripheral surface of the coolant tube (120) so as to flow forward while rotating in the circumferential direction inside the case (110).
KR1020090118846A 2009-12-03 2009-12-03 Oil separator KR20110062203A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090118846A KR20110062203A (en) 2009-12-03 2009-12-03 Oil separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090118846A KR20110062203A (en) 2009-12-03 2009-12-03 Oil separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110062203A true KR20110062203A (en) 2011-06-10

Family

ID=44396424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090118846A KR20110062203A (en) 2009-12-03 2009-12-03 Oil separator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110062203A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110541742A (en) * 2018-05-29 2019-12-06 长城汽车股份有限公司 Oil-gas dehumidifier for vehicle and vehicle with same
KR20200049178A (en) 2018-10-31 2020-05-08 현대위아 주식회사 Oil skimmer
CN116255225A (en) * 2023-03-20 2023-06-13 重庆长安汽车股份有限公司 Engine assembly, vehicle and method for reducing engine oil dilution

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110541742A (en) * 2018-05-29 2019-12-06 长城汽车股份有限公司 Oil-gas dehumidifier for vehicle and vehicle with same
CN110541742B (en) * 2018-05-29 2021-12-21 长城汽车股份有限公司 Oil-gas dehumidifier for vehicle and vehicle with same
KR20200049178A (en) 2018-10-31 2020-05-08 현대위아 주식회사 Oil skimmer
CN116255225A (en) * 2023-03-20 2023-06-13 重庆长安汽车股份有限公司 Engine assembly, vehicle and method for reducing engine oil dilution
CN116255225B (en) * 2023-03-20 2024-04-19 重庆长安汽车股份有限公司 Engine assembly, vehicle and method for reducing engine oil dilution

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104564328B (en) The cyclone separator arrangement of internal combustion engine and internal combustion engine
JP4726201B2 (en) 2-cycle internal combustion engine
JP3845750B2 (en) Blow-by gas oil separator
JP2014074414A (en) Engine head cover assembly having integrated oil separator
JP5039790B2 (en) 2-stroke internal combustion engine
KR20110062203A (en) Oil separator
JP2006022700A (en) Blow-by gas reducing device
JP6502596B2 (en) Internal combustion engine
KR20090064007A (en) Oil separator typed cyclone
CN204552883U (en) For gas and oil separating plant and the vehicle of motor
JP5994362B2 (en) Engine oil separator
ES2447848T3 (en) Discharge valve assembly for two-stroke engines, equipped with cooling, non-friction and self-cleaning seals
KR100551288B1 (en) Crankcase having blowby gas passage and oil drain passage
CN103850754B (en) Engine blow gas leakage mechanism
JP5605308B2 (en) Blow-by gas reduction device
JP2014101866A (en) Blow-by gas recirculation device
JP6394215B2 (en) Oil separation structure of internal combustion engine
JP2012036738A (en) Blow-by gas recirculation device
CN202209220U (en) Improved structure of cylinder-head cover
JP2005120977A (en) Breather structure for engine
JP5958271B2 (en) Oil discharge structure
JP2020084968A (en) Cylinder block
KR20050048140A (en) Oil separator
JPS6126571Y2 (en)
JP5846059B2 (en) Engine oil separator

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application