WO2014080788A1 - オイルセパレータ - Google Patents

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WO2014080788A1
WO2014080788A1 PCT/JP2013/080430 JP2013080430W WO2014080788A1 WO 2014080788 A1 WO2014080788 A1 WO 2014080788A1 JP 2013080430 W JP2013080430 W JP 2013080430W WO 2014080788 A1 WO2014080788 A1 WO 2014080788A1
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gas
oil
blow
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lid
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PCT/JP2013/080430
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English (en)
French (fr)
Inventor
吉良直樹
西垣篤史
Original Assignee
アイシン精機株式会社
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    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
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    • 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
    • B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/02—Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
    • B04C5/04—Tangential inlets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
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    • F01M2013/005—Layout of crankcase breathing systems having one or more deoilers
    • F01M2013/0061—Layout of crankcase breathing systems having one or more deoilers having a plurality of deoilers
    • F01M2013/0066—Layout of crankcase breathing systems having one or more deoilers having a plurality of deoilers in parallel
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    • 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
    • F01M2013/0422—Separating oil and gas with a centrifuge device
    • F01M2013/0427—Separating oil and gas with a centrifuge device the centrifuge device having no rotating part, e.g. cyclone

Definitions

  • the present invention relates to an oil separator that separates oil mist from blow-by gas.
  • the engine is powered by burning the mixed gas in the combustion chamber and rotating the crankshaft. However, not all the mixed gas introduced into the combustion chamber is combusted. Some of the mixed gas leaks into the crankcase from the gap between the piston and the cylinder. This leaked gas is called blow-by gas. Blow-by gas is unburned gas, and it is prohibited by law to exhaust it into the atmosphere as exhaust gas. Therefore, the blow-by gas is recirculated to the intake port side again through a PCV (Positive Crankcase Ventilation) passage, combusted in the combustion chamber together with a new mixed gas, and then discharged to the atmosphere.
  • PCV Personal Crankcase Ventilation
  • Lubricating oil such as engine oil is present as oil mist in blow-by gas.
  • blow-by gas containing oil mist is circulated to the intake port, oil adheres to the PCV passage and the vicinity of the intake port, which is not preferable.
  • an oil separator is provided inside the cylinder head cover and in the middle of the PCV passage.
  • Patent Document 1 discloses an oil separator using a plurality of cyclones.
  • the oil separator introduces blow-by gas flowing from the gas inlet into a plurality of cyclones arranged in a line through the rectifying chamber. Oil mist in the blow-by gas is aggregated and collected by the centrifugal force generated by the swirling flow generated inside the cyclone.
  • An object of the present invention is to provide an oil separator that is not easily affected by outside air in view of the above problems.
  • the oil separator according to the present invention has at least one cyclone type oil separation unit that performs gas-liquid separation of blowby gas, and distributes the blowby gas flowing into the oil separation unit.
  • a distribution chamber ; an inflow hole through which blow-by gas flows into the distribution chamber; a branch passage through which blow-by gas flows separately from the distribution chamber to each oil separation unit; and the oil separation unit.
  • a first lid portion surrounding and including the inflow hole and the branch passage, and a second lid portion surrounding and including the first lid portion, wherein the first lid portion and the second lid portion are included.
  • the lid portion is formed such that at least a part of the upper surface portion is formed in a two-layer structure.
  • the heat insulating property of the upper surface portion of the oil separator can be improved by the double structure formed by the first lid portion and the second lid portion. Therefore, for example, even when there is a temperature difference between the inside of the first lid and the outside of the second lid, the influence of the temperature contributing to each other can be reduced. For this reason, for example, even when the outside of the second lid portion is extremely cold and freezes up to the inside of the first lid portion, the temperature of the blow-by gas supplied to the inside of the first lid portion is the second. Since it can suppress that it falls under the influence of the temperature of the outer side of a cover part, the inside of a 1st cover part can be made easy to warm with blow-by gas.
  • the oil separator can be quickly and appropriately operated by quickly thawing with blow-by gas.
  • an oil separator that is hardly affected by outside air can be realized.
  • the side surface portion is formed in a two-layer structure by the first lid portion and the second lid portion.
  • the heat insulating property of the side surface portion can also be improved. Therefore, the oil separator is further less susceptible to outside air.
  • the portion formed by the two-layer structure is a sealed space.
  • the inside of the oil separator can be covered with a sealed space, so that the heat insulation of the oil separator can be further improved.
  • the first lid and the second lid are assembled to the oil separation unit, the first lid, the second lid, and the oil separation unit face in the same direction. It is preferable that an abutting portion made of is provided.
  • the first lid, the second lid, and the oil separation unit can be assembled from one direction, and the assembling work becomes easy.
  • a double structure can be easily formed. Therefore, the manufacturing cost is reduced, and the oil separator according to the present invention can be realized at low cost.
  • a heat insulating material is provided between the first lid portion and the second lid portion.
  • At least an upper surface portion of a storage space for storing blow-by gas after performing the gas-liquid separation discharged from the gas discharge port of the oil separation unit is formed in the two-layer structure.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. It is a longitudinal cross-sectional view showing the schematic structure of the oil separator which concerns on 2nd Embodiment.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an appearance of an oil separator 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a side sectional view of the oil separator 10.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • the oil separator 10 is made of resin, and is disposed inside a head cover (not shown) of a vehicle engine.
  • the oil separator 10 includes a housing 20 constituting an outer wall, a first storage chamber 30 formed inside the housing 20, a gas introduction pipe 32, a distribution chamber 40, An inflow hole 41, an oil separation unit 60, an oil discharge pipe 64, a branch passage 50, a second storage chamber 90, a gas discharge hole 81, a first lid portion 70, and a second lid portion 80 are provided. ing.
  • the 1st storage chamber 30 is comprised by the triangular prism-shaped space formed of the partition plate.
  • the bottom surface 31 of the first storage chamber 30 is constituted by a part of the bottom plate 21 that constitutes the housing 20.
  • two gas introduction pipes 32 are integrally formed on the bottom surface 31.
  • Each gas introduction pipe 32 has a cylindrical wall protruding from the bottom plate 21 toward the outside of the oil separator 10 including a hole opened in the bottom surface 31 and a cylindrical hole continuous with the hole.
  • the gas introduction pipe 32 is connected to a gas introduction path (not shown). Thereby, blow-by gas is introduced into the first storage chamber 30 from the gas introduction pipe 32.
  • blow-by gas is sucked by the negative pressure generated by the air flowing through the intake port connected to the downstream side of the oil separator 10 and flows inside the oil separator 10.
  • blow-by gas sucked from the crankcase and flowing through the gas introduction path flows into the first storage chamber 30 from the gas introduction pipe 32.
  • the blow-by gas that has flowed in is temporarily stored in the first storage chamber 30.
  • the blow-by gas that has flowed into the first storage chamber 30 flows into a distribution chamber 40 described later.
  • a distribution chamber 40 is provided on the downstream side of the first storage chamber 30.
  • the distribution chamber 40 distributes blow-by gas flowing into an oil separation unit 60 described later.
  • the distribution chamber 40 is formed by a cylindrical space.
  • the distribution chamber 40 is in communication with the first storage chamber 30 via the inflow hole 41. Accordingly, the blow-by gas introduced into the first storage chamber 30 through the inflow hole 41 flows into the distribution chamber 40.
  • the inflow hole 41 is formed in a circular shape.
  • the volume of the distribution chamber 40 is very small compared to the volume of the first storage chamber 30.
  • a branch passage 50 is formed on the side surface of the distribution chamber 40 in parallel with the bottom surface 31 and extending linearly outward in the radial direction. This branch passage 50 is provided in communication with the distribution chamber 40.
  • the branch passage 50 distributes blow-by gas from the distribution chamber 40 to each oil separation unit 60 separately.
  • four sets of oil separation units 60 are provided. Accordingly, four branch passages 50 are also provided.
  • the four branch passages 50 are configured to have the same passage cross-sectional area perpendicular to the flow direction of blow-by gas and the same passage length. As a result, the blow-by gas that has circulated into the distribution chamber 40 can be appropriately circulated through the four oil separation units 60.
  • the oil separation unit 60 performs gas-liquid separation of blow-by gas.
  • the blow-by gas is a gas that is exposed from the gap between the piston and the cylinder without burning, among the mixed gas introduced into the combustion chamber of the engine.
  • Gas-liquid separation refers to separation into gas and liquid.
  • the blow-by gas contains lubricating oil such as engine oil as an oil mist together with the mixed gas. Therefore, gas-liquid separation means separating the blow-by gas into a mixed gas that is a gas and an oil mist that is a liquid.
  • the oil separation unit 60 includes at least one set of cyclone type oil separation units, and includes a main body portion 61, an oil discharge portion 62, and a gas discharge portion 63, respectively.
  • four sets of oil separation units 60 are provided. These four oil separation units 60 are all the same size, and are arranged so that the respective axis cores are parallel and perpendicular to the flow direction of the blow-by gas in the branch passage 50. Further, as shown in FIG. 3, the branch passage 50 and the oil separation unit 60 are arranged so as to be symmetrical with respect to a plane X and a plane Y perpendicular to each other passing through the axial center of the inflow hole 41 (distribution chamber 40). ing.
  • the main body 61 includes a cylindrical part 61a having a cylindrical shape and a cone part 61b that is continuous with the lower end of the cylindrical part 61a and is reduced in diameter coaxially with the cylindrical part 61a.
  • Each branch passage 50 and the oil separation unit 60 are arranged such that the tangential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 61 a becomes the branch passage 50.
  • An opening is formed as an oil discharge portion 62 at the lower end of the cone portion 61b.
  • two oil separation units 60 facing the plane X are arranged close to each other, and two oil separation units 60 facing the plane Y are arranged apart from each other. The thickness of the oil separator 10 in the direction perpendicular to the plane X can be reduced.
  • blow-by gas that has flowed through the branch passage 50 flows into the oil separation unit 60 and flows along the inner peripheral surface of the cylindrical portion 61a.
  • blow-by gas forms a swirling flow that descends toward the cone portion 61b while swirling along the inner peripheral surface of the cylindrical portion 61a. Due to this swirling flow, centrifugal force is generated in the blow-by gas, and oil mist in the blow-by gas collides with and adheres to the inner peripheral surfaces of the cylindrical portion 61a and the cone portion 61b. Thereby, oil mist is separated and collected from blow-by gas. Since gas-liquid separation of blow-by gas is performed using the swirl flow in this way, the present invention is referred to as “cyclonic type”. As shown in FIG.
  • the swirling direction of the swirling flow in each oil separation unit 60 is also symmetric with respect to the plane X and the plane Y.
  • the oil mist adhering to the inner peripheral surfaces of the cylindrical portion 61a and the cone portion 61b aggregates while flowing down the wall surface of the cone portion 61b, and drops from the oil discharge portion 62 to the bottom plate 21.
  • Two oil discharge pipes 64 are formed at the corners of the bottom plate 21 in order to discharge the oil mist to the outside of the oil separator 10.
  • the bottom plate 21 has a gentle downward slope from the portion intersecting the axis of the two oil separation units 60 toward one oil discharge pipe 64 in each oil discharge pipe 64. It is formed against.
  • the dropped oil mist flows down the slope of the bottom plate 21 and is discharged to the outside of the oil separator 10 through the internal passage of the oil discharge pipe 64. Returned to the oil pan.
  • the gas discharge part 63 is formed integrally with the first lid part 70 and includes a hole opened in the first lid part 70 and a cylindrical hole continuous with the hole. It has a cylindrical wall projecting toward 60.
  • the lower end of the gas discharge part 63 is inside the cylindrical part 61a, and the axial center of the gas discharge part 63 is coaxial with the cylindrical part 61a.
  • the upper end of the gas discharge part 63 is open to the outside of the first lid part 70.
  • the four gas discharge parts 63 are all the same size.
  • the first lid 70 is placed on the oil separation unit 60 and is disposed so as to surround the distribution chamber 40, the inflow hole 41, and the branch passage 50. Thereby, since the distribution chamber 40, the inflow hole 41, the branch passage 50 and the like described above can be accommodated in the closed space constituted by the bottom plate 21 and the first lid portion 70, the blow-by gas introduced into the first storage chamber 30 Can be prevented from leaking outside.
  • a second storage chamber 90 is formed between the first lid 70 and the oil separation unit 60. Blow-by gas that has been gas-liquid separated by the oil separation unit 60 and discharged from the gas discharge unit 63 is introduced into the second storage chamber 90.
  • the first lid 70 is provided with a gas discharge hole 81 for discharging the blow-by gas stored in the second storage chamber 90 to the outside of the oil separator 10.
  • the blow-by gas stored in the second storage chamber 90 is blow-by gas after the oil mist is separated by the oil separation unit 60.
  • the axial center of the gas discharge hole 81 is coaxial with the distribution chamber 40.
  • a gas exhaust path (not shown) communicating with the intake port is connected to the gas exhaust hole 81.
  • the blow-by gas flows into the second storage chamber 90 through the gas discharge portion 63 as indicated by the broken line arrow in FIG. Thereafter, the blow-by gas is discharged from the gas discharge hole 81, flows through the gas discharge path, and is circulated to the intake port.
  • the second lid 80 is disposed so as to surround the first lid 70 inside.
  • the second lid 80 constitutes a part of the housing 20, and is disposed above the first lid 70 with a gap R therebetween.
  • at least a part of the upper surface portion is formed in a two-layer structure by the first lid portion 70 and the second lid portion 80.
  • at least a part of the upper surface portion is a two-layer structure in which the upper surface portion of the storage space in which blow-by gas is stored after gas-liquid separation discharged from the gas discharge port of the oil separation unit 60 is stored.
  • the gas outlet 69 of the oil separation unit 60 refers to the open end of the gas outlet 63.
  • the second storage chamber 90 corresponds to the storage space in which the blow-by gas after gas-liquid separation is stored. Therefore, in the present embodiment, at least the upper surface portion of the second storage chamber 90 is formed in a two-layer structure by the first lid portion 70 and the second lid portion 80. In the present embodiment, a two-layer structure is formed up to the vicinity of the gas discharge hole 81.
  • the first lid 70 is attached to the upper part of the distribution chamber 40, the branch passage 50, and the oil separation unit 60.
  • the first lid 70 is joined to the distribution chamber 40, the branch passage 50, and the upper end edge A of the oil separation unit 60 shown in FIG.
  • the blow-by gas that flows is surely flows into the oil separation unit 60 without flowing out of the distribution chamber 40 or the branch passage 50.
  • At least a part of the side surface portion is also formed in a two-layer structure by the first lid portion 70 and the second lid portion 80. At least a part of the side surface portion is a side surface portion of the oil separation unit 60.
  • the first lid 70, the second lid 80, and the oil separation unit 60 are surfaces facing in the same direction when the first lid 70 and the second lid 80 are assembled to the oil separation unit 60.
  • the contact portions 60A, 70A, 70B, and 80A are provided.
  • the surface facing the same direction is a direction parallel to the assembly direction. Therefore, the contact portions 60A, 70A, 70B, and 80A are provided as surfaces that intersect the assembly direction.
  • the contact portion 60A of the oil separation unit 60 and the contact portion 70A of the first lid portion 70 are in contact with each other. Further, when the first lid portion 70 and the second lid portion 80 are assembled, the abutting portion 70B of the first lid portion 70 and the abutting portion 80A of the second lid portion 80 are abutted.
  • Such contact portions 60 ⁇ / b> A, 70 ⁇ / b> A, 70 ⁇ / b> B, 80 ⁇ / b> A are provided over the first lid portion 70, the second lid portion 80, and the oil separation unit 60. For this reason, it is possible to contact not only one place but also the entire circumference of the oil separator 10.
  • the portion formed in the two-layer structure can be configured as a sealed space, and the heat insulating property of the sealed space can be improved. Moreover, since the sealing property of the oil separator 10 can be improved, the blow-by gas can be prevented from leaking to the outside of the oil separator 10.
  • the oil separator 10 is formed in a two-layer structure, it is possible to prevent the thermal energy of the blow-by gas introduced into the oil separator 10 from being taken away by the outside air. Therefore, the heat insulation property of the oil separator 10 can be enhanced. For this reason, even if the inside of the oil separator 10 is frozen, the inside of the oil separator can be quickly thawed by the blow-by gas introduced when the engine is started.
  • the passage cross-sectional areas perpendicular to the flow direction of the blow-by gas in the four branch passages are equal and the passage length is the same, but the present invention is not limited to this. Only one of the passage cross-sectional area and the passage length may be the same.
  • the branch passage 50 and the oil separation unit 60 are arranged so as to be symmetric with respect to the plane X and the plane Y, but are not limited thereto. You may arrange
  • FIG. 10 A side sectional view of the oil separator 10 according to the second embodiment is shown in FIG.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in that the inflow hole 41 is formed at the end of the housing 20 and the shaft cores of the four oil separation units 60 are arranged in a line on the plane X. Furthermore, the point from which the gas exhaust hole 81 is provided in the edge part of the oil separator 10 also differs from 1st Embodiment.
  • the thickness of the oil separator 10 in the direction perpendicular to the plane X is thinner than that of the first embodiment. can do.
  • the upper surface portion of the second storage chamber 90 can be formed in a two-layer structure by the first lid portion 70 and the second lid portion 80.
  • the clearance gap R which consists of sealed space can be formed in an upper surface part.
  • the side part of the oil separation unit 60 can also be formed in a two-layer structure.
  • the clearance gap S which consists of sealed space can also be formed in a side part, and it becomes possible to improve the heat insulation of the oil separator 10. FIG. Therefore, even if the inside of the oil separator 10 is frozen, the oil separator 10 can be quickly and appropriately operated.
  • the contact portion 60A of the oil separation unit 60 and the contact portion 70A of the first lid portion 70 are in contact with each other. Done. Further, when the first lid portion 70 and the second lid portion 80 are assembled, the abutting portion 70B of the first lid portion 70 and the abutting portion 80A of the second lid portion 80 are abutted.
  • Such contact portions 60 ⁇ / b> A, 70 ⁇ / b> A, 70 ⁇ / b> B, 80 ⁇ / b> A are provided over the first lid portion 70, the second lid portion 80, and the oil separation unit 60. For this reason, it is possible to contact not only one place but also the entire circumference of the oil separator 10.
  • the upper surface portion of the second storage chamber 90 is described as being formed in a two-layer structure by the first lid portion 70 and the second lid portion 80.
  • the scope of application of the present invention is not limited to this.
  • first lid portion 70 and the second lid portion 80 have been described as having at least a part of the side surface portion having a two-layer structure.
  • the scope of application of the present invention is not limited to this. That is, the side portion need not be formed with a two-layer structure.
  • the portion formed in the two-layer structure is a sealed space.
  • the scope of application of the present invention is not limited to this. That is, it is naturally possible to configure the two-layer structure without using a sealed space.
  • the contact portions 60A, 70A, 70B, and 80A having the surfaces facing the same direction are provided.
  • the scope of application of the present invention is not limited to this. It is also possible to configure without providing the contact portions 60A, 70A, 70B, 80A. In addition, it is naturally possible to configure so that the first lid portion 70, the second lid portion 80, and the oil separation unit 60 are not formed by assembly from the same direction.
  • the space between the first lid portion 70 and the second lid portion 80 is described as a sealed space.
  • a heat insulating material may be provided between the first lid part 70 and the second lid part 80.
  • This heat insulating material may be a liquid, or may be one that wraps an individual heat insulating material.
  • the present invention can be used for an oil separator that separates oil mist from blow-by gas.
  • Oil separator 40 Distribution chamber 41: Inflow hole 50: Branch passage 60: Oil separation unit 60A: Contact part 70: 1st cover part 70A: Contact part 70B: Contact part 80: 2nd cover part 80A: Contact portion 90: second storage chamber (storage space) 69: Gas outlet

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Abstract

　外気の影響を受け難いオイルセパレータは、ブローバイガスの気液分離を行う少なくとも１組のサイクロン式のオイル分離ユニットと、当該オイル分離ユニットに流入するブローバイガスを分配する分配室と、当該分配室にブローバイガスを流入させる流入孔と、分配室から各々のオイル分離ユニットまでブローバイガスを各別に流通させる分岐通路と、オイル分離ユニットに被せられ、分配室と流入孔と分岐通路とを内部に含んで囲む第１蓋部と、当該第１蓋部を内部に含んで囲む第２蓋部と、を備え、第１蓋部と第２蓋部とにより少なくとも上面部の一部を２層構造に形成してある。

Description

オイルセパレータ
　本発明は、ブローバイガスからオイルミストを分離するオイルセパレータに関する。
　エンジンは、燃焼室で混合ガスを燃焼させてクランクシャフトを回転させることにより動力を得ている。しかしながら、燃焼室に導入された混合ガスが全て燃焼されるわけではない。一部の混合ガスはピストンとシリンダとの間隙からクランクケースに漏出する。この漏出したガスをブローバイガスという。ブローバイガスは未燃焼ガスであり、そのまま排気ガスとして大気中に排出することは法律で禁止されている。そのためブローバイガスはＰＣＶ（ Positive Crankcase Ventilation ）通路を介して再度吸気ポート側に還流され、新しい混合ガスと共に燃焼室で燃焼させてから大気に排出されるように構成されている。
　ブローバイガス中には、エンジンオイル等の潤滑油がオイルミストとなって存在する。このようなオイルミストを含んだブローバイガスが吸気ポートに環流されると、ＰＣＶ通路や吸気ポート周辺にオイルが付着するので好ましくない。そこで、ブローバイガス中のオイルミストを捕集するために、シリンダヘッドカバーの内側やＰＣＶ通路の途中にオイルセパレータが設けられている。
　特許文献１には、複数のサイクロンを用いたオイルセパレータが開示されている。当該オイルセパレータは、ガス導入口から流入したブローバイガスを、整流室を経由して一列に並んだ複数のサイクロンに導入する。サイクロンの内部で生じる旋回流による遠心力によって、ブローバイガス中のオイルミストが凝集して捕集される。
特開２００９－２２１８５７号公報
　特許文献１に記載の技術では、オイルセパレータは、外気にさらされる状態でエンジンに組み付けられる。このため、オイルセパレータが外気の影響を受け易く、当該オイルセパレータが搭載された車両が、例えば外気が極めて低い温度状態で停車されていた場合には、オイルセパレータ内部やＰＣＶバルブが凍結し、エンジンの始動直後においてはブローバイガス中のオイルミストを適切に捕集することができないという問題があった。また、エンジンの始動に伴いオイルセパレータを暖機しようとしても、外気の影響を受けてオイルセパレータが暖まり難く、解凍するまでに時間を要していた。
　本発明の目的は、上記問題に鑑み、外気の影響を受け難い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ための本発明に係るオイルセパレータの特徴構成は、ブローバイガスの気液分離を行う少なくとも１組のサイクロン式のオイル分離ユニットと、前記オイル分離ユニットに流入するブローバイガスを分配する分配室と、前記分配室にブローバイガスを流入させる流入孔と、前記分配室から各々の前記オイル分離ユニットまでブローバイガスを各別に流通させる分岐通路と、前記オイル分離ユニットに被せられ、前記分配室と前記流入孔と前記分岐通路とを内部に含んで囲む第１蓋部と、前記第１蓋部を内部に含んで囲む第２蓋部と、を備え、前記第１蓋部と前記第２蓋部とにより少なくとも上面部の一部を２層構造に形成してある点にある。
　このような特徴構成とすれば、第１蓋部と第２蓋部とで形成された２重構造により、オイルセパレータの上面部の断熱性を向上させることができる。したがって、例えば第１蓋部の内側と第２蓋部の外側とで温度差がある場合であっても、互いに寄与する温度の影響を軽減することができる。このため、例えば第２蓋部の外側が極低温であり、第１蓋部の内側まで氷結している場合であっても、第１蓋部の内側に供給されるブローバイガスの温度が第２蓋部の外側の温度の影響で低下するのを抑制することができるので、ブローバイガスにより第１蓋部の内側を温め易くすることができる。その結果、オイル分離ユニット、分配室、流入孔、分岐通路の各部が氷結している場合であっても、ブローバイガスにより素早く解凍して、オイルセパレータを逸早く適切に動作させることができる。このように、本発明によれば外気の影響を受け難いオイルセパレータを実現することができる。
　また、前記第１蓋部と前記第２蓋部とにより側面部の少なくとも一部が２層構造に形成されてあると好適である。
　このような構成とすれば、上述の上面部に加え、側面部の断熱性も向上することができる。したがって、オイルセパレータは、更に外気の影響を受け難くなる。
　また、前記２層構造で形成されてある部分が密閉空間であると好適である。
　このような構成とすれば、オイルセパレータの内側を密閉空間で覆うことができるので、オイルセパレータの断熱性を更に向上することができる。
　また、前記第１蓋部と前記第２蓋部とを前記オイル分離ユニットに組み付けた場合に、前記第１蓋部と前記第２蓋部と前記オイル分離ユニットとの夫々に同一方向を向く面からなる当接部が設けられてあると好適である。
　このような構成とすれば、第１蓋部、第２蓋部、オイル分離ユニットを一方向から組み付けることができ、組付作業が容易となる。また、２重構造を容易に形成することも可能となる。したがって、製造コストが低減し、本発明に係るオイルセパレータを安価に実現することができる。
　また、前記第１蓋部と前記第２蓋部との間に断熱材が設けられてあると好適である。
　このような構成とすれば、断熱材により外気とオイルセパレータの内部との間の温度差の影響を更に低減することができる。したがって、オイルセパレータの断熱性を更に向上させることができる。
　また、少なくとも前記オイル分離ユニットのガス排出口から排出された前記気液分離を行った後のブローバイガスが貯留される貯留空間の上面部が前記２層構造に形成されてあると好適である。
　このような構成とすれば、気液分離した後のブローバイガスの温度が低下するのを防止することができる。したがって、温かいブローバイガスを貯留空間やガス排出口に導入することができるので、貯留空間やガス排出口の解凍を促進することができる。
第１実施形態に係るオイルセパレータの外観を表す分解斜視図である。 オイルセパレータの側方断面図である。 図２のIII-III線断面図である。 図３のIV-IV線断面図である。 第２実施形態に係るオイルセパレータの概略構成を表す縦断面図である。
１．第１実施形態
　本発明に係るオイルセパレータは、エンジンの始動時に当該オイルセパレータが暖気し易いように外気の影響を低減する機能を備えている。以下、本実施形態に係るオイルセパレータについて図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るオイルセパレータ１０の外観を表す分解斜視図である。図２は、オイルセパレータ１０の側方断面図である。図３は、図２のIII-III線断面図である。図４は図３のIV-IV線断面図である。オイルセパレータ１０は樹脂で形成され、車両のエンジンのヘッドカバー内部（不図示）に配置される。
　図１，図２に示すように、オイルセパレータ１０は、外壁を構成するハウジング２０と、ハウジング２０の内部に形成されている第１貯留室３０と、ガス導入管３２と、分配室４０と、流入孔４１と、オイル分離ユニット６０と、オイル排出管６４と、分岐通路５０と、第２貯留室９０と、ガス排出孔８１と、第１蓋部７０と、第２蓋部８０とを備えている。
　第１貯留室３０は、仕切板により形成された三角柱状の空間で構成される。第１貯留室３０の底面３１は、ハウジング２０を構成する底板２１の一部で構成される。図１に示されるように、底面３１には、２つのガス導入管３２が一体的に形成される。それぞれのガス導入管３２は、底面３１に開けた孔と、当該孔と連続した筒状孔を含んで底板２１からオイルセパレータ１０の外側に向けて突出した筒状壁を有している。ガス導入管３２は不図示のガス導入路と接続される。これにより、第１貯留室３０にガス導入管３２からブローバイガスが導入される。
　ブローバイガスは、オイルセパレータ１０の下流側に接続される吸気ポートを流通する空気により発生する負圧で吸引されてオイルセパレータ１０の内部を流通する。図４に示すように、クランクケースから吸引されガス導入路を流通したブローバイガスは、ガス導入管３２から第１貯留室３０内に流入する。流入したブローバイガスは第１貯留室３０内に一旦貯留される。図２，図３に示すように、第１貯留室３０に流入したブローバイガスは、後述する分配室４０に流入される。
　第１貯留室３０の下流側には、分配室４０が備えられる。分配室４０は、後述するオイル分離ユニット６０に流入するブローバイガスを分配する。分配室４０は円柱状の空間で形成される。分配室４０は、第１貯留室３０と流入孔４１を介して連通状態とされる。したがって、分配室４０には、流入孔４１を介して上述の第１貯留室３０に導入されたブローバイガスが流入される。本実施形態では、流入孔４１は円形で形成される。分配室４０の容積は第１貯留室３０の容積と比較して非常に小さく構成される。分配室４０の側面には底面３１と平行かつ径方向外側に向かって直線状に延在する分岐通路５０が形成される。この分岐通路５０は、分配室４０と連通して設けられる。
　分岐通路５０は、分配室４０から各々のオイル分離ユニット６０までブローバイガスを各別に流通させる。本実施形態では、後述するように、オイル分離ユニット６０は４組備えている。したがって、分岐通路５０も４つ備えられる。本実施形態では、４つの分岐通路５０は、ブローバイガスの流通方向に垂直な通路断面積が等しく且つ通路長さも同じに構成される。これにより、分配室４０に流通したブローバイガスを、４つのオイル分離ユニット６０に適切に流通させることが可能となる。
　オイル分離ユニット６０は、ブローバイガスの気液分離を行う。ブローバイガスとは、エンジンの燃焼室に導入された混合ガスのうち、燃焼せずにピストンとシリンダとの隙間から露出したガスである。気液分離とは、気体と液体とに分離することをいう。ここで、ブローバイガス中には、混合ガスと共にエンジンオイル等の潤滑油がオイルミストとなって含まれる。したがって、気液分離とは、ブローバイガスを気体である混合ガスと液体であるオイルミストとに分離することを意味する。
　オイル分離ユニット６０は、少なくとも１組のサイクロン式のオイル分離ユニットから構成され、夫々、本体部６１と、オイル排出部６２と、ガス排出部６３とを備えて構成される。本実施形態では、オイル分離ユニット６０は４組備えて構成される。これら４つのオイル分離ユニット６０は、いずれも同じ大きさで、それぞれの軸芯が平行で且つ分岐通路５０のブローバイガスの流通方向に対して垂直になるように配置されている。さらに図３に示すように、分岐通路５０およびオイル分離ユニット６０は、流入孔４１（分配室４０）の軸芯を通る互いに垂直な平面Ｘおよび平面Ｙに対して線対称になるように配置されている。
　本体部６１は、円筒形状の円筒部６１ａと、円筒部６１ａの下端に連続し下方に向けて円筒部６１ａと同軸芯状に縮径されるコーン部６１ｂとを備えて構成される。それぞれの分岐通路５０とオイル分離ユニット６０とは、円筒部６１ａの内周面の接線方向が分岐通路５０となるように配置されている。コーン部６１ｂの下端にはオイル排出部６２として開口が形成されている。なお、図３に示すように、平面Ｘに対して対向する２つのオイル分離ユニット６０を近接させて配置すると共に平面Ｙに対して対向する２つのオイル分離ユニット６０を離間させて配置することにより、オイルセパレータ１０の平面Ｘに垂直な方向の厚さを薄くすることができる。
　分岐通路５０を流通したブローバイガスは、オイル分離ユニット６０内に流入し、円筒部６１ａの内周面に沿って流通する。オイル分離ユニット６０内において、ブローバイガスは、円筒部６１ａの内周面に沿って旋回しながらコーン部６１ｂに向かって降下する旋回流を形成する。この旋回流により、ブローバイガスに遠心力が生じ、ブローバイガス中のオイルミストが円筒部６１ａやコーン部６１ｂの内周面に衝突して付着する。これにより、ブローバイガスからオイルミストが分離され捕集される。このように旋回流を利用してブローバイガスの気液分離を行うことから、本発明では「サイクロン式」と称している。なお、図３に示すように、それぞれのオイル分離ユニット６０内の旋回流の旋回方向も平面Ｘおよび平面Ｙに対して対称になっている。円筒部６１ａやコーン部６１ｂの内周面に付着したオイルミストは、コーン部６１ｂの壁面を流下しつつ凝集し、オイル排出部６２から底板２１に滴下する。
　底板２１の角部には、オイルミストをオイルセパレータ１０の外部に排出するために２ヶ所のオイル排出管６４が形成されている。図３の破線矢印で示すように、底板２１には、２つのオイル分離ユニット６０の軸芯と交差する箇所から１ヶ所のオイル排出管６４に向かう緩やかな下り傾斜がそれぞれのオイル排出管６４に対して形成されている。これにより、図３の破線矢印や図２に示すように、滴下したオイルミストは底板２１の傾斜を流下し、オイル排出管６４の内部通路を通ってオイルセパレータ１０の外部に排出され、不図示のオイルパンに戻される。
　ガス排出部６３は、第１蓋部７０に一体的に形成され、第１蓋部７０に開けられた孔と、当該孔と連続した筒状孔を含んで第１蓋部７０からオイル分離ユニット６０に向けて突出した筒状壁を有している。ガス排出部６３の下端は円筒部６１ａの内部にあり、ガス排出部６３の軸芯は、円筒部６１ａと同軸芯である。ガス排出部６３の上端は、第１蓋部７０の外部に開放されている。４つのガス排出部６３はいずれも同じ大きさである。
　第１蓋部７０は、オイル分離ユニット６０に被せられ、分配室４０と流入孔４１と分岐通路５０とを内部に含んで囲むように配設される。これにより、上述した分配室４０、流入孔４１、分岐通路５０等を底板２１及び第１蓋部７０で構成した閉空間に収容することができるので、第１貯留室３０に導入されたブローバイガスが外部に漏れることを防止することができる。
　第１蓋部７０とオイル分離ユニット６０との間には第２貯留室９０が形成されている。第２貯留室９０には、オイル分離ユニット６０により気液分離され、ガス排出部６３から排出されたブローバイガスが導入される。
　第１蓋部７０には第２貯留室９０に貯留されたブローバイガスをオイルセパレータ１０の外に排出するガス排出孔８１が設けられる。第２貯留室９０に貯留したブローバイガスは、オイル分離ユニット６０でオイルミストを分離した後のブローバイガスである。ガス排出孔８１の軸芯は分配室４０と同軸芯である。ガス排出孔８１には、吸気ポートに連通するガス排出路（図示せず）が接続されている。
　図２の破線矢印に示すように、ブローバイガスはガス排出部６３を通って第２貯留室９０に流入する。その後、ブローバイガスはガス排出孔８１から排出され、ガス排出路を流通して吸気ポートに環流される。
　ここで、第２蓋部８０が、第１蓋部７０を内部に含んで囲むように配設される。図２に示すように、第２蓋部８０はハウジング２０の一部を構成し、第１蓋部７０の上方に隙間Ｒを空けて配置される。これにより、第１蓋部７０と第２蓋部８０とにより、少なくとも上面部の一部が２層構造に形成される。少なくとも上面部の一部とは、本実施形態では、少なくともオイル分離ユニット６０のガス排出口から排出された気液分離を行った後のブローバイガスが貯留される貯留空間の上面部が２層構造に形成される。オイル分離ユニット６０のガス排出口６９とは、ガス排出部６３の開口端部をいう。気液分離を行った後のブローバイガスが貯留される貯留空間とは、第２貯留室９０が相当する。したがって、本実施形態では、少なくとも第２貯留室９０の上面部が、第１蓋部７０と第２蓋部８０とにより２層構造で形成される。なお、本実施形態では、ガス排出孔８１の近傍まで２層構造で形成される。
　上述したように、分配室４０、分岐通路５０、およびオイル分離ユニット６０の上部には、第１蓋部７０が取り付けられている。第１蓋部７０は、接着や溶着等により、図１に示す分配室４０や分岐通路５０、オイル分離ユニット６０の上端縁部Ａと隙間なく接合されている。これにより流通するブローバイガスが分配室４０や分岐通路５０の外部に流出せずオイル分離ユニット６０に確実に流入する。
　また、本実施形態では、図２に示されるように、第１蓋部７０と第２蓋部８０とにより側面部の少なくとも一部も２層構造に形成される。側面部の少なくとも一部とは、オイル分離ユニット６０の側面部である。これにより、オイル分離ユニット６０からオイルが排出される空間７９の断熱性を高めることができる。したがって、当該空間が氷結している場合であっても、オイルセパレータ１０を逸早く適切に動作させることができる。
　第１蓋部７０と第２蓋部８０とオイル分離ユニット６０との夫々には、第１蓋部７０と第２蓋部８０とをオイル分離ユニット６０に組み付けた場合に、同一方向を向く面からなる当接部６０Ａ，７０Ａ，７０Ｂ，８０Ａが設けられている。同一方向を向く面とは、本実施形態では、組み付け方向と平行な方向である。したがって、当接部６０Ａ，７０Ａ，７０Ｂ，８０Ａは、組み付け方向に交差する面として設けられる。
　オイル分離ユニット６０に、第１蓋部７０を組み付ける場合には、オイル分離ユニット６０の当接部６０Ａと第１蓋部７０の当接部７０Ａとが当接するように行われる。また、第１蓋部７０と第２蓋部８０とを組み付ける場合には、第１蓋部７０の当接部７０Ｂと第２蓋部８０の当接部８０Ａとが当接するように行われる。このような当接部６０Ａ，７０Ａ，７０Ｂ，８０Ａは、夫々第１蓋部７０と第２蓋部８０とオイル分離ユニット６０の各部位に亘って設けられる。このため、互いに当接する箇所は、一箇所だけでなく、オイルセパレータ１０の全周に亘って当接することが可能となる。
　このような当接した部位は、レーザを用いて溶着すると好適である。係る場合、２層構造で形成されてある部分が密閉空間で構成されることが可能となり、密閉空間の断熱性を向上させることが可能となる。また、オイルセパレータ１０の密閉性を向上することができるので、ブローバイガスがオイルセパレータ１０の外部に漏れることを防止できる。
　このように、オイルセパレータ１０を２層構造で形成しているので、オイルセパレータ１０に導入されたブローバイガスの熱エネルギーが外気により奪われるのを抑制することが可能となる。したがって、オイルセパレータ１０の断熱性を高めることができる。このため、仮にオイルセパレータ１０の内部が凍結している場合であっても、エンジンの始動に伴い導入されるブローバイガスによりオイルセパレータ内部を迅速に解凍することが可能となる。
　ここで、本実施形態においては、４つの分岐通路のブローバイガスの流通方向に垂直な通路断面積が等しく且つ通路長さも同じであるがこれに限られない。通路断面積と通路長さのいずれか一方だけが同じであってもよい。
　本実施形態においては、分岐通路５０およびオイル分離ユニット６０は、平面Ｘおよび平面Ｙに対して対称になるように配置されているが、これに限られない。平面Ｘまたは平面Ｙのいずれか１平面に対して対称になるように配置されてもよい。
２．第２実施形態
　次に、オイルセパレータ１０の第２実施形態について説明する。第２実施形態に係るオイルセパレータ１０の側方断面図が、図５に示される。本実施形態は、流入孔４１がハウジング２０の端部に形成されると共に、４つのオイル分離ユニット６０の軸芯が平面Ｘ上に一列に配置されている点が第１実施形態と異なる。さらにガス排出孔８１がオイルセパレータ１０の端部に設けられている点も第１実施形態と異なる。４本の軸芯が平面Ｘ上にくるように４つのオイル分離ユニット６０を一列に配置することにより、オイルセパレータ１０の平面Ｘに垂直な方向の厚さを第１実施形態に比べてさらに薄くすることができる。
　また、本実施形態においても、第１蓋部７０と第２蓋部８０とにより、第２貯留室９０の上面部を２層構造で形成することができる。これにより、上面部に密閉空間からなる隙間Ｒを形成することができる。また、オイル分離ユニット６０の側面部も２層構造に形成することができる。これにより、側面部にも密閉空間からなる隙間Ｓを形成することができ、オイルセパレータ１０の断熱性を向上することが可能となる。したがって、オイルセパレータ１０の内部が氷結している場合であっても、オイルセパレータ１０を逸早く適切に動作させることができる。
　また、本実施形態でも、オイル分離ユニット６０に、第１蓋部７０を組み付ける場合には、オイル分離ユニット６０の当接部６０Ａと第１蓋部７０の当接部７０Ａとが当接するように行われる。また、第１蓋部７０と第２蓋部８０とを組み付ける場合には、第１蓋部７０の当接部７０Ｂと第２蓋部８０の当接部８０Ａとが当接するように行われる。このような当接部６０Ａ，７０Ａ，７０Ｂ，８０Ａは、夫々第１蓋部７０と第２蓋部８０とオイル分離ユニット６０の各部位に亘って設けられる。このため、互いに当接する箇所は、一箇所だけでなく、オイルセパレータ１０の全周に亘って当接することが可能となる。
３．その他の実施形態
　上記実施形態では、第１蓋部７０と第２蓋部８０とにより第２貯留室９０の上面部が２層構造で形成されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、第２貯留室９０のうち、ガス排出部６３の開口端部であるガス排出口６９からガス排出孔８１までの間のみを２層構造とすることも当然に可能である。
　上記実施形態では、第１蓋部７０と第２蓋部８０とにより側面部の少なくとも一部が２層構造にされているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。すなわち、側面部は２層構造で形成しなくても良い。
　上記実施形態では、２層構造で形成されている部分が密閉空間であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。すなわち、２層構造の部分を密閉空間とせずに構成することも当然に可能である。
　また、上記実施形態では、第１蓋部７０と第２蓋部８０とオイル分離ユニット６０との夫々には、第１蓋部７０と第２蓋部８０とをオイル分離ユニット６０に組み付けた場合に、同一方向を向く面からなる当接部６０Ａ，７０Ａ，７０Ｂ，８０Ａが設けられているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。当接部６０Ａ，７０Ａ，７０Ｂ，８０Ａを設けずに構成することも可能である。また、第１蓋部７０と第２蓋部８０とオイル分離ユニット６０とが、同一方向からの組み付けで形成しないように構成することも当然に可能である。
　上記実施形態では、第１蓋部７０と第２蓋部８０と間が密閉空間であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、第１蓋部７０と第２蓋部８０との間に断熱材を設けても良い。この断熱材は、液体であっても良いし、個体の断熱材を巻き付けるものであっても良い。
　本発明は、ブローバイガスからオイルミストを分離するオイルセパレータに用いることが可能である。
　１０：オイルセパレータ
　４０：分配室
　４１：流入孔
　５０：分岐通路
　６０：オイル分離ユニット
　６０Ａ：当接部
　７０：第１蓋部
　７０Ａ：当接部
　７０Ｂ：当接部
　８０：第２蓋部
　８０Ａ：当接部
　９０：第２貯留室（貯留空間）
　６９：：ガス排出口

Claims (6)

  1. 　ブローバイガスの気液分離を行う少なくとも１組のサイクロン式のオイル分離ユニットと、
    　前記オイル分離ユニットに流入するブローバイガスを分配する分配室と、
    　前記分配室にブローバイガスを流入させる流入孔と、
    　前記分配室から各々の前記オイル分離ユニットまでブローバイガスを各別に流通させる分岐通路と、
    　前記オイル分離ユニットに被せられ、前記分配室と前記流入孔と前記分岐通路とを内部に含んで囲む第１蓋部と、
    　前記第１蓋部を内部に含んで囲む第２蓋部と、を備え、
    　前記第１蓋部と前記第２蓋部とにより少なくとも上面部の一部を２層構造に形成してあるオイルセパレータ。
  2. 　前記第１蓋部と前記第２蓋部とにより側面部の少なくとも一部が２層構造に形成されてある請求項１に記載のオイルセパレータ。
  3. 　前記２層構造で形成されてある部分が密閉空間である請求項１又は２に記載のオイルセパレータ。
  4. 　前記第１蓋部と前記第２蓋部とを前記オイル分離ユニットに組み付けた場合に、前記第１蓋部と前記第２蓋部と前記オイル分離ユニットとの夫々に同一方向を向く面からなる当接部が設けられてある請求項１から３のいずれか一項に記載のオイルセパレータ。
  5. 　前記第１蓋部と前記第２蓋部との間に断熱材が設けられてある請求項１から４のいずれか一項に記載のオイルセパレータ。
  6. 　少なくとも前記オイル分離ユニットのガス排出口から排出された前記気液分離を行った後のブローバイガスが貯留される貯留空間の上面部が前記２層構造に形成されてある請求項１から５のいずれか一項に記載のオイルセパレータ。
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