オイルセパレータ
【課題】オイルミストの分離効率を向上させることができるとともに、フィルタの目詰まり発生時にガス通路が閉塞されるおそれを防止することができるオイルセパレータを提供する。
【解決手段】ハウジング21内において、流入口22と流出口23との間に、フィルタよりなる第1オイル分離部材25が設けられた第1経路24と、細孔27が設けられた第2経路26とを備える。第1経路24の圧損を第2経路26の圧損よりも低くなるように設定する。第2経路26における細孔27の下流側に第2オイル分離部材29を対向配置する。
【解決手段】ハウジング21内において、流入口22と流出口23との間に、フィルタよりなる第1オイル分離部材25が設けられた第1経路24と、細孔27が設けられた第2経路26とを備える。第1経路24の圧損を第2経路26の圧損よりも低くなるように設定する。第2経路26における細孔27の下流側に第2オイル分離部材29を対向配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、内燃機関のクランク室と吸気通路との間に設けられ、オイルミスト含有ガスであるブローバイガスからオイルミストを分離するようにしたオイルセパレータに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のオイルセパレータとしては、例えば図8に示すような構成が知られている。この従来構成では、ハウジング41内において、ブローバイガスの流入口42と流出口43との間に円筒状のフィルタ44が配置されている。このフィルタ44の上流側の開口端部が流入口42に連通されるとともに、下流側の開口端部が閉塞板45によって閉塞されている。そして、流入口42からハウジング41内に流入するブローバイガスが、フィルタ44を通して流出口43側に流れることにより、そのガス中からオイルミストがフィルタ44に捕捉されて分離される。
【0003】
ところが、この図8の従来構成では、ハウジング41内において、すべてのブローバイガスがフィルタ44を通して流れるため、フィルタ44に大量のオイルミストが捕捉されると、目詰まり状態となる。この状態においては、クランク室と吸気通路との間のガス通路が閉塞して、クランク室やガス通路内の圧力が高騰して、シール部分等からガス漏れやオイル漏れが生じるおそれがあった。
【0004】
このような問題に対処するため、フィルタ44を交換部品とすることも考えられる。しかしながら、このようにした場合には、フィルタ交換の手間が必要になるため、メンテナンスや部品のコストが上昇する。加えて、ハウジング41をフィルタ44の脱着が可能にした構成にしたり、内燃機関ルーム内においてオイルセパレータをメンテナンス可能な位置に設置したりする設計上及びレイアウト上の制約が生じる。
【0005】
また、図8の従来構成における問題に対処するため、例えば図9に示すような構成も提案されている。この従来構成においては、フィルタ44の下流側の開口端部を閉塞する閉塞板45に、リリーフバルブ46が設けられている。そして、フィルタ44が目詰まり状態になって、フィルタ44内の圧力が高騰したとき、リリーフバルブ46が開放されて、ブローバイガスがフィルタ44の内側から流出口43側に流出するようになっている。
【0006】
ところが、この図9の従来構成では、リリーフバルブ46を設けているため、部品点数が増加して、構成が複雑化する。また、リリーフバルブ46が開放されたときには、ブローバイガスがフィルタ44を通ることなく流れるため、大量のオイルミストが内燃機関側に流出する結果となる。さらに、リリーフバルブ46は通常時に閉鎖状態にあるとともに、ブローバイガスに晒されているため、リリーフバルブ46がカーボン等を含んだオイルの付着によって開放不能に陥りやすいという問題もあった。このように、リリーフバルブ46が開放不能になった場合は、前記のように、ガス通路閉塞にともなうガス漏れやオイル漏れが生じるおそれがある。
【0007】
一方、従来のオイルセパレータとしては、例えば特許文献1及び特許文献2に開示されるような構成も提案されている。特許文献1に記載の従来構成では、図10に示すように、ハウジング41内において、流入口42と対応する位置には捕集板47が配置され、その捕集板47の前面には多孔質材料層48が設けられている。そして、流入口42からハウジング41内に流入するブローバイガスが捕集板47に衝突することにより、ガスに含まれるオイルミストが捕集板47に捕捉される。このとき、捕集板47で捕捉できないオイルミストが多孔質材料層48に付着して捕捉される。
【0008】
また、特許文献2に記載の従来構成では、図11に示すように、ハウジング41内において、流入口42と対応する位置には第1流路管49が配置され、その第1流路管49内には邪魔板50及び第1フィルタ51が設けられている。また、ハウジング41内には第2流路管52がその入口をハウジング41の内部に開口した状態で配置され、その第2流路管52内には第1フィルタ51よりも圧力損失(以下、単に圧損という)の小さい複数の第2フィルタ53が設けられている。そして、流入口42からハウジング41内に流入するブローバイガスが第1流路管49内の第1フィルタ51を通過することにより、ガスに含まれる粒径の大きいオイルミストが分離される。また、ブローバイガスが第2流路管52内の第2フィルタ53を通過することにより、ガスに含まれる粒径の小さいオイルミストが分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平9−47617号公報
【特許文献2】特開平8−173740公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ところが、これらの従来のオイルセパレータにおいては、次のような問題があった。
特許文献1に記載の従来構成では、捕集板47及び多孔質材料層48によって捕捉されなかったオイルミストが捕集板47の周側から流出口43側に流出する。このため、フィルタにブローバイガスを通してオイルミストを捕捉する方式と比較して、オイルセパレータの長期間の使用によって多孔質材料層48に大量のオイルが捕捉された状態においては、オイルミストの分離効率が良くないという問題があった。
【0011】
また、特許文献2に記載の従来構成では、邪魔板50及び第1フィルタ51を内部に設けた第1流路管49と、第2フィルタ53を内部に設けた第2流路管52とがハウジング41内に設置されているため、構造が複雑である。しかも、両フィルタ51,53が目詰まりした場合には、ハウジング内のガス通路が閉塞されるおそれがあり、このような場合には、前記のように、ガス漏れやオイル漏れが生じるおそれが生じるという問題があった。
【0012】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、オイルミストの分離効率を向上させることができるとともに、フィルタの目詰まり発生時にガス通路が閉塞されるおそれを防止することができるオイルセパレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記の目的を達成するために、この発明は、内燃機関のクランク室と吸気通路との間のブローバイガスの通路上に設けられ、流入口から流入したブローバイガス中のオイルを分離して流出口から流出させるようにしたオイルセパレータであって、前記流入口と流出口との間のブローバイガス経路が、フィルタよりなる第1オイル分離手段が設けられた第1経路と、その第1オイル分離手段の外部に形成された第2経路とを有し、前記第2経路には、細孔と、細孔の下流側に対向配置された第2オイル分離手段とを設け、前記第1経路の圧力損失を第2経路の圧力損失よりも低く設定したことを特徴としている。
【0014】
なお、ここで、フィルタとは、繊維の集合体であって、ブローバイガスが通り抜けるものを指す。
従って、この発明のオイルセパレータにおいては、第1経路の圧損が第2経路の圧損よりも低く設定されているため、通常時には流入口から流入するブローバイガスが、第1経路中のフィルタよりなる第1オイル分離手段を通り抜けて、そのガスに含まれるオイルミストが第1オイル分離手段によって効率的に捕捉される。また、第1オイル分離手段が目詰まり状態になって、第1経路の圧損が第2経路の圧損よりも高くなった場合には、流入口から流入するブローバイガスが、細孔を通して第2経路に流れる。そして、第2経路において細孔の下流側に設けられた第2オイル分離手段により、ガスに含まれるオイルミストが捕捉される。よって、常に第1オイル分離手段または第2オイル分離手段により、オイルミストを捕捉することができる。従って、ガス通路が閉塞したり、オイルミストが捕捉されることなく流出したりするおそれを防止することができる。また、第2オイル分離手段にオイルが捕捉されるのは、第1オイル分離手段の目詰まり後であるため、その第2オイル分離手段に大量のオイルが捕捉されるということを回避できて、捕捉能力が低下する状態を避けることが可能になる。
【0015】
前記の構成において、前記第2オイル分離手段は、ブローバイガスが衝突されるインパクタにより構成されることが好ましい。
前記の構成において、前記インパクタのブローバイガスの衝突面にフィルタを設けたことが好ましい。
【0016】
前記の構成において、前記第1オイル分離手段のフィルタは、撥油処理されていることが望ましい。
前記の構成において、前記第2オイル分離手段のフィルタは、撥油処理されていることが望ましい。
【発明の効果】
【0017】
以上のように、この発明によれば、オイルミストの分離効率を向上させることができるとともに、フィルタの目詰まり状態においてブローバイガスの通路が閉塞されるおそれを防止することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第1実施形態のオイルセパレータを示す断面図。
【図2】図1の2−2線における断面図。
【図3】第2実施形態のオイルセパレータを示す平断面図。
【図4】第3実施形態のオイルセパレータを示す平断面図。
【図5】図4の5−5線における断面図。
【図6】図5の6−6線における断面図。
【図7】第2実施形態の変更例を示す断面図。
【図8】従来のオイルセパレータの一構成を示す断面図。
【図9】従来のオイルセパレータの他の構成を示す断面図。
【図10】従来のオイルセパレータの別の構成を示す断面図。
【図11】従来のオイルセパレータのさらに別の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0019】
(第1実施形態)
以下に、この発明を具体化したオイルセパレータの第1実施形態を図1及び図2に従って説明する。
【0020】
この実施形態のオイルセパレータにおいては、ハウジング21が両側端部を閉塞した円筒状に形成されている。ハウジング21の一側端部には、内燃機関のクランク室に連通する流入口22が形成されている。ハウジング21の他側端部には、内燃機関の吸気通路に接続した流出口23が形成されている。そして、内燃機関の運転時には、前記吸気通路内の負圧により、オイルミスト含有ガスであるブローバイガスがクランク室から流入口22を介してハウジング21内に流入し、後述のように、オイルミストが分離されて、流出口23から内燃機関の吸気通路に向かって流出する。
【0021】
前記ハウジング21内において流入口22と流出口23との間には、不織布フィルタよりなる第1オイル分離手段としての第1オイル分離部材25を有する第1経路24と、第1オイル分離部材25を通ることなく形成された第2経路26とが設けられている。
【0022】
前記第1オイル分離部材25を構成するフィルタは不織布により両端部を開放した円筒状に形成され、その一端の開口部が前記流入口22に連通されるとともに、他端部が閉塞板28により閉塞されている。また、第1オイル分離部材25を構成する不織布の繊維には撥油処理が施されている。この撥油処理は、繊維表面に撥油コーティングや撥油への改質を施したり、あるいは繊維を撥油性の材質によって構成したりして実現される。同様に撥水処理を併せて施すことにより、ブローバイガス中に含まれる水分を分離することもできる。
【0023】
前記閉塞板28には前記第2経路26を形成する細孔27が穿たれている。そして、第1経路24の圧損が第2経路26の圧損よりも低くなるように、この細孔27の開口径及び形成数が設定されている。第2経路26における細孔27の下流側であって、その細孔27に接近する位置には、第2オイル分離手段としての第2オイル分離部材29が対向配置されている。この第2オイル分離部材29は板材よりなるインパクタよって構成され、その衝突面である前面には不織布よりなるシート状のフィルタ30が配置されている。このフィルタ30を構成する不織布の繊維には、前記第1オイル分離部材25の繊維と同様に撥油処理が施されている。
【0024】
以上のように構成されたオイルセパレータにおいて、内燃機関が運転されると、ブローバイガスが流入口22からハウジング21内に流入する。このとき、第1経路24の圧損が第2経路26の圧損よりも低くなるように設定されているため、流入口22から流入するブローバイガスは、第1経路24側に流れて、フィルタからなる第1オイル分離部材25を通り抜ける。そして、そのガスに含まれるオイルミストが、第1オイル分離部材25によって捕捉されて、ブローバイガスから分離される。
【0025】
この場合、前記のように第1オイル分離部材25が円筒状に形成されるため、第1オイル分離部材25で捕捉されたオイルは、自重によって第1オイル分離部材25の下部側に移動した後、第1オイル分離部材25上からハウジング21の内底部に滴下して、オイル排出口31から排出される。しかも、第1オイル分離部材25を構成する繊維の表面には撥油処理が施されているため、オイルの下方移動及び滴下が円滑に行なわれる。
【0026】
オイルセパレータの長期間の使用に伴って、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になると、第1経路24の圧損が第2経路26の圧損よりも高くなる。この状態おいては、ブローバイガスが第2経路26側に流れる。そして、第2経路26において小径の細孔27から噴出状態で流出するブローバイガスが、インパクタよりなる第2オイル分離部材29に衝突することにより、ガスに含まれるオイルミストが捕捉される。このとき、微細なオイルミストが第2オイル分離部材29の表面に達しなかったとしても、第2オイル分離部材29の表面のフィルタ30に付着することにより捕捉される。
【0027】
このように、第1経路24側の第1オイル分離部材25のフィルタが目詰まり状態になった場合には、ブローバイガスの流路が第2経路26側に切り換えられて、第2オイル分離部材29によりオイルミストの捕捉による分離が続行される。
【0028】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1) このオイルセパレータでは、ハウジング21内の第1経路24の圧損が第2経路26の圧損よりも低くなるように設定されている。このため、通常時には流入口22から流入するブローバイガスが、第1経路24中のフィルタよりなる第1オイル分離部材25を通り抜けて流れ、そのガスに含まれるオイルミストが第1オイル分離部材25によって効率的に分離される。また、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になって、第1経路24の圧損が第2経路26の圧損よりも高くなった場合には、ブローバイガスが、第2経路26に流れる。そして、第2経路26の第2オイル分離部材29により、オイルミストが分離される。よって、常に第1オイル分離部材25または第2オイル分離部材29により、オイルミストを効率良く分離することができる。つまり、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になるまでは、オイルミストはフィルタよりなる第1オイル分離部材25によって効率的に分離される。また、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になったときには、第2オイル分離部材29によってオイルミストが分離されるが、このときまでには第2オイル分離部材29はほとんど使用されていないため、第2オイル分離部材29は良好な分離能力を維持している。従って、オイルセパレータの長期間の使用によってフィルタよりなる第1オイル分離部材25が目詰まり状態になったとしても、オイルミストが分離されることなく流出したりするおそれを防止することができる。よって、フィルタの目詰まりによるガス通路が閉塞を防止でき、ガスやオイルの漏洩を防止できる。また、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になったとしても、第2オイル分離部材29でオイル分離を高いレベルで継続できるため、第1オイル分離部材25のフィルタを交換する必要もなく、メンテナンスフリーを実現できる。
【0029】
(2) このオイルセパレータでは、前記第2オイル分離部材29がインパクタから構成されている。よって、オイル捕捉ができない目詰まりというような状態は発生しない。従って、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になったとしても、オイルミストの分離を継続できる。
【0030】
(3) このオイルセパレータでは、前記第2オイル分離部材29のインパクタの表面にフィルタ30が配置されている。このため、第2オイル分離部材29のインパクタで分離されなかった微細なオイルミストを、フィルタ30に付着させて有効に捕捉することができる。
【0031】
(4) このオイルセパレータでは、前記第1オイル分離部材25及び第2オイル分離部材29のフィルタ30のフィルタ繊維に撥油処理が施されている。このため、捕捉されたオイルミストが、繊維間に滞留することなく円滑に滴下する。従って、この実施形態のオイルセパレータを長期間にわたって目詰まりが生じることなく使用することができる。
【0032】
(第2実施形態)
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第2実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【0033】
この第2実施形態においては、図3に示すように、ハウジング21内において流入口22側には、フィルタよりなる平板状の第1オイル分離部材25が配置されて、第1経路24が構成されている。流出口23側には、細孔27を形成した閉塞板28が第1オイル分離部材25に連なるように配置されて、第2経路26が形成されている。細孔27の下流側の近傍にはインパクタよりなる第2オイル分離部材29が対向配置され、その第2オイル分離部材29の表面にはフィルタ30が配置されている。
【0034】
従って、この第2実施形態においても、前記第1実施形態における(1)〜(4)に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
(第3実施形態)
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第3実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【0035】
この第3実施形態においては、図4〜図6に示すように、ハウジング21が、下面を開口した四角箱形状のケース34と、そのケース34の開口部を覆う平板状のカバー35とから構成されている。カバー35にはブローバイガスの流入口22及びオイルの排出口31が形成されるとともに、ケース34にはブローバイガスの流出口23が形成されている。ハウジング21内において流入口22と流出口23との間には、第1経路24及び第2経路26を形成するための複数の邪魔板36A,36B,36C,36D及び区画壁37,38,39,40が設けられている。区画壁37,38間において区画壁39,40には、襞折り状のフィルタよりなる第1オイル分離部材25が取り付けられている。前記流入口22側の区画壁37には細孔27が形成されている。従って、この実施形態においては、区画壁37が前記第1,第2実施形態の閉塞板28の機能を有する。前記細孔27の下流側であって、細孔27の近傍には、前面にフィルタ30を有する第2オイル分離部材29が対向配置されている。
【0036】
そして、矢印P1〜P6に示すように、ハウジング21内には、流入口22から邪魔板36Aの下側及び邪魔板36Bの横,邪魔板36Aの上側,第1オイル分離部材25の前側を通るとともに、第1オイル分離部材25を通り抜けて、第1オイル分離部材25の後側,邪魔板36C,36Dの端部を通って、流出口23に至る第1経路24が形成される。また、第1オイル分離部材25の目詰まり状態においては、矢印P1,P2,P3,P7,P6に示すように、流入口22から邪魔板36Aの下側及び邪魔板36Bの横,邪魔板36Aの上側を通り,細孔27を通って第2オイル分離部材29に衝突し、第1オイル分離部材25の後側,邪魔板36C,36Dの端部を通って、流出口23に至る第2経路26が形成される。
【0037】
第1オイル分離部材25及び第2オイル分離部材29のフィルタ30を構成する繊維が撥油処理されていることは前記第1,第2実施形態と同様である。
従って、この第3実施形態においても、前記第1,第2実施形態の効果とほぼ同様な効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、以下の効果を得ることができる。
【0038】
(5) この第3実施形態では、複数の邪魔板36A,36B,36C,36D及び区画壁37,38,39,40により、ラビリンス状に屈曲した第1,第2経路24,26が形成されている。従って、第1,第2経路24,26を構成する内壁においても、オイルミストを有効に捕捉できる。
【0039】
(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。
・ 図7に示すように、前記第2実施形態と同様な構成において、ハウジング21に対する流入口22の形成位置を、細孔27を有する閉塞板28と隣接する側に変更し、細孔27の上流側の近傍に閉塞板28と間隔をおいて邪魔板88を配置すること。従って、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になる前には、ブローバイガスは第1オイル分離部材25を通り抜ける第1経路24内を流れ、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になったときには、邪魔板88と閉塞板28との間から細孔27を通る第2経路26内を流れる。
【0040】
・ 各実施形態において、ハウジング21の姿勢を変更すること。例えば、図1及び図2に示す第1実施形態においてハウジング21の姿勢を90度変更すること。このようにした場合、オイル排出口31がハウジング21の下部側となるようにオイル排出口31の位置を変更する。
【符号の説明】
【0041】
21…ハウジング、22…流入口、23…流出口、24…第1経路、25…第1オイル分離手段としての第1オイル分離部材、26…第2経路、27…細孔、29…第2オイル分離手段としての第2オイル分離部材、30…フィルタ。
【技術分野】
【0001】
この発明は、内燃機関のクランク室と吸気通路との間に設けられ、オイルミスト含有ガスであるブローバイガスからオイルミストを分離するようにしたオイルセパレータに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のオイルセパレータとしては、例えば図8に示すような構成が知られている。この従来構成では、ハウジング41内において、ブローバイガスの流入口42と流出口43との間に円筒状のフィルタ44が配置されている。このフィルタ44の上流側の開口端部が流入口42に連通されるとともに、下流側の開口端部が閉塞板45によって閉塞されている。そして、流入口42からハウジング41内に流入するブローバイガスが、フィルタ44を通して流出口43側に流れることにより、そのガス中からオイルミストがフィルタ44に捕捉されて分離される。
【0003】
ところが、この図8の従来構成では、ハウジング41内において、すべてのブローバイガスがフィルタ44を通して流れるため、フィルタ44に大量のオイルミストが捕捉されると、目詰まり状態となる。この状態においては、クランク室と吸気通路との間のガス通路が閉塞して、クランク室やガス通路内の圧力が高騰して、シール部分等からガス漏れやオイル漏れが生じるおそれがあった。
【0004】
このような問題に対処するため、フィルタ44を交換部品とすることも考えられる。しかしながら、このようにした場合には、フィルタ交換の手間が必要になるため、メンテナンスや部品のコストが上昇する。加えて、ハウジング41をフィルタ44の脱着が可能にした構成にしたり、内燃機関ルーム内においてオイルセパレータをメンテナンス可能な位置に設置したりする設計上及びレイアウト上の制約が生じる。
【0005】
また、図8の従来構成における問題に対処するため、例えば図9に示すような構成も提案されている。この従来構成においては、フィルタ44の下流側の開口端部を閉塞する閉塞板45に、リリーフバルブ46が設けられている。そして、フィルタ44が目詰まり状態になって、フィルタ44内の圧力が高騰したとき、リリーフバルブ46が開放されて、ブローバイガスがフィルタ44の内側から流出口43側に流出するようになっている。
【0006】
ところが、この図9の従来構成では、リリーフバルブ46を設けているため、部品点数が増加して、構成が複雑化する。また、リリーフバルブ46が開放されたときには、ブローバイガスがフィルタ44を通ることなく流れるため、大量のオイルミストが内燃機関側に流出する結果となる。さらに、リリーフバルブ46は通常時に閉鎖状態にあるとともに、ブローバイガスに晒されているため、リリーフバルブ46がカーボン等を含んだオイルの付着によって開放不能に陥りやすいという問題もあった。このように、リリーフバルブ46が開放不能になった場合は、前記のように、ガス通路閉塞にともなうガス漏れやオイル漏れが生じるおそれがある。
【0007】
一方、従来のオイルセパレータとしては、例えば特許文献1及び特許文献2に開示されるような構成も提案されている。特許文献1に記載の従来構成では、図10に示すように、ハウジング41内において、流入口42と対応する位置には捕集板47が配置され、その捕集板47の前面には多孔質材料層48が設けられている。そして、流入口42からハウジング41内に流入するブローバイガスが捕集板47に衝突することにより、ガスに含まれるオイルミストが捕集板47に捕捉される。このとき、捕集板47で捕捉できないオイルミストが多孔質材料層48に付着して捕捉される。
【0008】
また、特許文献2に記載の従来構成では、図11に示すように、ハウジング41内において、流入口42と対応する位置には第1流路管49が配置され、その第1流路管49内には邪魔板50及び第1フィルタ51が設けられている。また、ハウジング41内には第2流路管52がその入口をハウジング41の内部に開口した状態で配置され、その第2流路管52内には第1フィルタ51よりも圧力損失(以下、単に圧損という)の小さい複数の第2フィルタ53が設けられている。そして、流入口42からハウジング41内に流入するブローバイガスが第1流路管49内の第1フィルタ51を通過することにより、ガスに含まれる粒径の大きいオイルミストが分離される。また、ブローバイガスが第2流路管52内の第2フィルタ53を通過することにより、ガスに含まれる粒径の小さいオイルミストが分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平9−47617号公報
【特許文献2】特開平8−173740公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ところが、これらの従来のオイルセパレータにおいては、次のような問題があった。
特許文献1に記載の従来構成では、捕集板47及び多孔質材料層48によって捕捉されなかったオイルミストが捕集板47の周側から流出口43側に流出する。このため、フィルタにブローバイガスを通してオイルミストを捕捉する方式と比較して、オイルセパレータの長期間の使用によって多孔質材料層48に大量のオイルが捕捉された状態においては、オイルミストの分離効率が良くないという問題があった。
【0011】
また、特許文献2に記載の従来構成では、邪魔板50及び第1フィルタ51を内部に設けた第1流路管49と、第2フィルタ53を内部に設けた第2流路管52とがハウジング41内に設置されているため、構造が複雑である。しかも、両フィルタ51,53が目詰まりした場合には、ハウジング内のガス通路が閉塞されるおそれがあり、このような場合には、前記のように、ガス漏れやオイル漏れが生じるおそれが生じるという問題があった。
【0012】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、オイルミストの分離効率を向上させることができるとともに、フィルタの目詰まり発生時にガス通路が閉塞されるおそれを防止することができるオイルセパレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記の目的を達成するために、この発明は、内燃機関のクランク室と吸気通路との間のブローバイガスの通路上に設けられ、流入口から流入したブローバイガス中のオイルを分離して流出口から流出させるようにしたオイルセパレータであって、前記流入口と流出口との間のブローバイガス経路が、フィルタよりなる第1オイル分離手段が設けられた第1経路と、その第1オイル分離手段の外部に形成された第2経路とを有し、前記第2経路には、細孔と、細孔の下流側に対向配置された第2オイル分離手段とを設け、前記第1経路の圧力損失を第2経路の圧力損失よりも低く設定したことを特徴としている。
【0014】
なお、ここで、フィルタとは、繊維の集合体であって、ブローバイガスが通り抜けるものを指す。
従って、この発明のオイルセパレータにおいては、第1経路の圧損が第2経路の圧損よりも低く設定されているため、通常時には流入口から流入するブローバイガスが、第1経路中のフィルタよりなる第1オイル分離手段を通り抜けて、そのガスに含まれるオイルミストが第1オイル分離手段によって効率的に捕捉される。また、第1オイル分離手段が目詰まり状態になって、第1経路の圧損が第2経路の圧損よりも高くなった場合には、流入口から流入するブローバイガスが、細孔を通して第2経路に流れる。そして、第2経路において細孔の下流側に設けられた第2オイル分離手段により、ガスに含まれるオイルミストが捕捉される。よって、常に第1オイル分離手段または第2オイル分離手段により、オイルミストを捕捉することができる。従って、ガス通路が閉塞したり、オイルミストが捕捉されることなく流出したりするおそれを防止することができる。また、第2オイル分離手段にオイルが捕捉されるのは、第1オイル分離手段の目詰まり後であるため、その第2オイル分離手段に大量のオイルが捕捉されるということを回避できて、捕捉能力が低下する状態を避けることが可能になる。
【0015】
前記の構成において、前記第2オイル分離手段は、ブローバイガスが衝突されるインパクタにより構成されることが好ましい。
前記の構成において、前記インパクタのブローバイガスの衝突面にフィルタを設けたことが好ましい。
【0016】
前記の構成において、前記第1オイル分離手段のフィルタは、撥油処理されていることが望ましい。
前記の構成において、前記第2オイル分離手段のフィルタは、撥油処理されていることが望ましい。
【発明の効果】
【0017】
以上のように、この発明によれば、オイルミストの分離効率を向上させることができるとともに、フィルタの目詰まり状態においてブローバイガスの通路が閉塞されるおそれを防止することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第1実施形態のオイルセパレータを示す断面図。
【図2】図1の2−2線における断面図。
【図3】第2実施形態のオイルセパレータを示す平断面図。
【図4】第3実施形態のオイルセパレータを示す平断面図。
【図5】図4の5−5線における断面図。
【図6】図5の6−6線における断面図。
【図7】第2実施形態の変更例を示す断面図。
【図8】従来のオイルセパレータの一構成を示す断面図。
【図9】従来のオイルセパレータの他の構成を示す断面図。
【図10】従来のオイルセパレータの別の構成を示す断面図。
【図11】従来のオイルセパレータのさらに別の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0019】
(第1実施形態)
以下に、この発明を具体化したオイルセパレータの第1実施形態を図1及び図2に従って説明する。
【0020】
この実施形態のオイルセパレータにおいては、ハウジング21が両側端部を閉塞した円筒状に形成されている。ハウジング21の一側端部には、内燃機関のクランク室に連通する流入口22が形成されている。ハウジング21の他側端部には、内燃機関の吸気通路に接続した流出口23が形成されている。そして、内燃機関の運転時には、前記吸気通路内の負圧により、オイルミスト含有ガスであるブローバイガスがクランク室から流入口22を介してハウジング21内に流入し、後述のように、オイルミストが分離されて、流出口23から内燃機関の吸気通路に向かって流出する。
【0021】
前記ハウジング21内において流入口22と流出口23との間には、不織布フィルタよりなる第1オイル分離手段としての第1オイル分離部材25を有する第1経路24と、第1オイル分離部材25を通ることなく形成された第2経路26とが設けられている。
【0022】
前記第1オイル分離部材25を構成するフィルタは不織布により両端部を開放した円筒状に形成され、その一端の開口部が前記流入口22に連通されるとともに、他端部が閉塞板28により閉塞されている。また、第1オイル分離部材25を構成する不織布の繊維には撥油処理が施されている。この撥油処理は、繊維表面に撥油コーティングや撥油への改質を施したり、あるいは繊維を撥油性の材質によって構成したりして実現される。同様に撥水処理を併せて施すことにより、ブローバイガス中に含まれる水分を分離することもできる。
【0023】
前記閉塞板28には前記第2経路26を形成する細孔27が穿たれている。そして、第1経路24の圧損が第2経路26の圧損よりも低くなるように、この細孔27の開口径及び形成数が設定されている。第2経路26における細孔27の下流側であって、その細孔27に接近する位置には、第2オイル分離手段としての第2オイル分離部材29が対向配置されている。この第2オイル分離部材29は板材よりなるインパクタよって構成され、その衝突面である前面には不織布よりなるシート状のフィルタ30が配置されている。このフィルタ30を構成する不織布の繊維には、前記第1オイル分離部材25の繊維と同様に撥油処理が施されている。
【0024】
以上のように構成されたオイルセパレータにおいて、内燃機関が運転されると、ブローバイガスが流入口22からハウジング21内に流入する。このとき、第1経路24の圧損が第2経路26の圧損よりも低くなるように設定されているため、流入口22から流入するブローバイガスは、第1経路24側に流れて、フィルタからなる第1オイル分離部材25を通り抜ける。そして、そのガスに含まれるオイルミストが、第1オイル分離部材25によって捕捉されて、ブローバイガスから分離される。
【0025】
この場合、前記のように第1オイル分離部材25が円筒状に形成されるため、第1オイル分離部材25で捕捉されたオイルは、自重によって第1オイル分離部材25の下部側に移動した後、第1オイル分離部材25上からハウジング21の内底部に滴下して、オイル排出口31から排出される。しかも、第1オイル分離部材25を構成する繊維の表面には撥油処理が施されているため、オイルの下方移動及び滴下が円滑に行なわれる。
【0026】
オイルセパレータの長期間の使用に伴って、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になると、第1経路24の圧損が第2経路26の圧損よりも高くなる。この状態おいては、ブローバイガスが第2経路26側に流れる。そして、第2経路26において小径の細孔27から噴出状態で流出するブローバイガスが、インパクタよりなる第2オイル分離部材29に衝突することにより、ガスに含まれるオイルミストが捕捉される。このとき、微細なオイルミストが第2オイル分離部材29の表面に達しなかったとしても、第2オイル分離部材29の表面のフィルタ30に付着することにより捕捉される。
【0027】
このように、第1経路24側の第1オイル分離部材25のフィルタが目詰まり状態になった場合には、ブローバイガスの流路が第2経路26側に切り換えられて、第2オイル分離部材29によりオイルミストの捕捉による分離が続行される。
【0028】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1) このオイルセパレータでは、ハウジング21内の第1経路24の圧損が第2経路26の圧損よりも低くなるように設定されている。このため、通常時には流入口22から流入するブローバイガスが、第1経路24中のフィルタよりなる第1オイル分離部材25を通り抜けて流れ、そのガスに含まれるオイルミストが第1オイル分離部材25によって効率的に分離される。また、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になって、第1経路24の圧損が第2経路26の圧損よりも高くなった場合には、ブローバイガスが、第2経路26に流れる。そして、第2経路26の第2オイル分離部材29により、オイルミストが分離される。よって、常に第1オイル分離部材25または第2オイル分離部材29により、オイルミストを効率良く分離することができる。つまり、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になるまでは、オイルミストはフィルタよりなる第1オイル分離部材25によって効率的に分離される。また、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になったときには、第2オイル分離部材29によってオイルミストが分離されるが、このときまでには第2オイル分離部材29はほとんど使用されていないため、第2オイル分離部材29は良好な分離能力を維持している。従って、オイルセパレータの長期間の使用によってフィルタよりなる第1オイル分離部材25が目詰まり状態になったとしても、オイルミストが分離されることなく流出したりするおそれを防止することができる。よって、フィルタの目詰まりによるガス通路が閉塞を防止でき、ガスやオイルの漏洩を防止できる。また、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になったとしても、第2オイル分離部材29でオイル分離を高いレベルで継続できるため、第1オイル分離部材25のフィルタを交換する必要もなく、メンテナンスフリーを実現できる。
【0029】
(2) このオイルセパレータでは、前記第2オイル分離部材29がインパクタから構成されている。よって、オイル捕捉ができない目詰まりというような状態は発生しない。従って、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になったとしても、オイルミストの分離を継続できる。
【0030】
(3) このオイルセパレータでは、前記第2オイル分離部材29のインパクタの表面にフィルタ30が配置されている。このため、第2オイル分離部材29のインパクタで分離されなかった微細なオイルミストを、フィルタ30に付着させて有効に捕捉することができる。
【0031】
(4) このオイルセパレータでは、前記第1オイル分離部材25及び第2オイル分離部材29のフィルタ30のフィルタ繊維に撥油処理が施されている。このため、捕捉されたオイルミストが、繊維間に滞留することなく円滑に滴下する。従って、この実施形態のオイルセパレータを長期間にわたって目詰まりが生じることなく使用することができる。
【0032】
(第2実施形態)
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第2実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【0033】
この第2実施形態においては、図3に示すように、ハウジング21内において流入口22側には、フィルタよりなる平板状の第1オイル分離部材25が配置されて、第1経路24が構成されている。流出口23側には、細孔27を形成した閉塞板28が第1オイル分離部材25に連なるように配置されて、第2経路26が形成されている。細孔27の下流側の近傍にはインパクタよりなる第2オイル分離部材29が対向配置され、その第2オイル分離部材29の表面にはフィルタ30が配置されている。
【0034】
従って、この第2実施形態においても、前記第1実施形態における(1)〜(4)に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
(第3実施形態)
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第3実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【0035】
この第3実施形態においては、図4〜図6に示すように、ハウジング21が、下面を開口した四角箱形状のケース34と、そのケース34の開口部を覆う平板状のカバー35とから構成されている。カバー35にはブローバイガスの流入口22及びオイルの排出口31が形成されるとともに、ケース34にはブローバイガスの流出口23が形成されている。ハウジング21内において流入口22と流出口23との間には、第1経路24及び第2経路26を形成するための複数の邪魔板36A,36B,36C,36D及び区画壁37,38,39,40が設けられている。区画壁37,38間において区画壁39,40には、襞折り状のフィルタよりなる第1オイル分離部材25が取り付けられている。前記流入口22側の区画壁37には細孔27が形成されている。従って、この実施形態においては、区画壁37が前記第1,第2実施形態の閉塞板28の機能を有する。前記細孔27の下流側であって、細孔27の近傍には、前面にフィルタ30を有する第2オイル分離部材29が対向配置されている。
【0036】
そして、矢印P1〜P6に示すように、ハウジング21内には、流入口22から邪魔板36Aの下側及び邪魔板36Bの横,邪魔板36Aの上側,第1オイル分離部材25の前側を通るとともに、第1オイル分離部材25を通り抜けて、第1オイル分離部材25の後側,邪魔板36C,36Dの端部を通って、流出口23に至る第1経路24が形成される。また、第1オイル分離部材25の目詰まり状態においては、矢印P1,P2,P3,P7,P6に示すように、流入口22から邪魔板36Aの下側及び邪魔板36Bの横,邪魔板36Aの上側を通り,細孔27を通って第2オイル分離部材29に衝突し、第1オイル分離部材25の後側,邪魔板36C,36Dの端部を通って、流出口23に至る第2経路26が形成される。
【0037】
第1オイル分離部材25及び第2オイル分離部材29のフィルタ30を構成する繊維が撥油処理されていることは前記第1,第2実施形態と同様である。
従って、この第3実施形態においても、前記第1,第2実施形態の効果とほぼ同様な効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、以下の効果を得ることができる。
【0038】
(5) この第3実施形態では、複数の邪魔板36A,36B,36C,36D及び区画壁37,38,39,40により、ラビリンス状に屈曲した第1,第2経路24,26が形成されている。従って、第1,第2経路24,26を構成する内壁においても、オイルミストを有効に捕捉できる。
【0039】
(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。
・ 図7に示すように、前記第2実施形態と同様な構成において、ハウジング21に対する流入口22の形成位置を、細孔27を有する閉塞板28と隣接する側に変更し、細孔27の上流側の近傍に閉塞板28と間隔をおいて邪魔板88を配置すること。従って、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になる前には、ブローバイガスは第1オイル分離部材25を通り抜ける第1経路24内を流れ、第1オイル分離部材25が目詰まり状態になったときには、邪魔板88と閉塞板28との間から細孔27を通る第2経路26内を流れる。
【0040】
・ 各実施形態において、ハウジング21の姿勢を変更すること。例えば、図1及び図2に示す第1実施形態においてハウジング21の姿勢を90度変更すること。このようにした場合、オイル排出口31がハウジング21の下部側となるようにオイル排出口31の位置を変更する。
【符号の説明】
【0041】
21…ハウジング、22…流入口、23…流出口、24…第1経路、25…第1オイル分離手段としての第1オイル分離部材、26…第2経路、27…細孔、29…第2オイル分離手段としての第2オイル分離部材、30…フィルタ。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関のクランク室と吸気通路との間のブローバイガスの通路上に設けられ、流入口から流入したブローバイガス中のオイルを分離して流出口から流出させるようにしたオイルセパレータであって、
前記流入口と流出口との間のブローバイガス経路が、フィルタよりなる第1オイル分離手段が設けられた第1経路と、その第1オイル分離手段の外部に形成された第2経路とを有し、
前記第2経路には、細孔と、細孔の下流側に対向配置された第2オイル分離手段とを設け、
前記第1経路の圧力損失を第2経路の圧力損失よりも低く設定したことを特徴とするオイルセパレータ。
【請求項2】
前記第2オイル分離手段は、ブローバイガスが衝突されるインパクタにより構成されたことを特徴とする請求項1に記載のオイルセパレータ。
【請求項3】
前記インパクタのブローバイガスの衝突面にフィルタを設けたことを特徴とする請求項2に記載のオイルセパレータ。
【請求項4】
前記第1オイル分離手段のフィルタは、撥油処理されていることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載のオイルセパレータ。
【請求項5】
前記第2オイル分離手段のフィルタは、撥油処理されていることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載のオイルセパレータ。
【請求項1】
内燃機関のクランク室と吸気通路との間のブローバイガスの通路上に設けられ、流入口から流入したブローバイガス中のオイルを分離して流出口から流出させるようにしたオイルセパレータであって、
前記流入口と流出口との間のブローバイガス経路が、フィルタよりなる第1オイル分離手段が設けられた第1経路と、その第1オイル分離手段の外部に形成された第2経路とを有し、
前記第2経路には、細孔と、細孔の下流側に対向配置された第2オイル分離手段とを設け、
前記第1経路の圧力損失を第2経路の圧力損失よりも低く設定したことを特徴とするオイルセパレータ。
【請求項2】
前記第2オイル分離手段は、ブローバイガスが衝突されるインパクタにより構成されたことを特徴とする請求項1に記載のオイルセパレータ。
【請求項3】
前記インパクタのブローバイガスの衝突面にフィルタを設けたことを特徴とする請求項2に記載のオイルセパレータ。
【請求項4】
前記第1オイル分離手段のフィルタは、撥油処理されていることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載のオイルセパレータ。
【請求項5】
前記第2オイル分離手段のフィルタは、撥油処理されていることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載のオイルセパレータ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2011−256761(P2011−256761A)
【公開日】平成23年12月22日(2011.12.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−130977(P2010−130977)
【出願日】平成22年6月8日(2010.6.8)
【出願人】(000241500)トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年12月22日(2011.12.22)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年6月8日(2010.6.8)
【出願人】(000241500)トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]