気液分離装置
【課題】気液分離装置において、内部に導入される流体と内部で分離された気体との干渉を防止して分離効率の向上を図ると共に装置の小型化を図る。
【解決手段】円筒密閉形状をなすケース１２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する導入部１３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部１４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部１５を設け、導入部１３としてケース１２の軸方向に長い長円形状をなす導入口１３ａを設ける。
【解決手段】円筒密閉形状をなすケース１２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する導入部１３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部１４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部１５を設け、導入部１３としてケース１２の軸方向に長い長円形状をなす導入口１３ａを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、内燃機関における動弁系や摺動系などの潤滑必要部に潤滑油を供給する潤滑装置において、潤滑油に混入した空気を分離して除去する気液分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンにおいて、吸気弁及び排気弁の開閉駆動を行う動弁系、クランクシャフトやピストンなどを駆動する摺動系に対して、常時潤滑油を供給して磨耗や発熱を防止し、円滑な作動を確保するようにしている。一般的に、潤滑油はエンジン下部に装着されたオイルパンに貯留されており、オイルポンプによってこのオイルをオイルギャラリを通してエンジンの各潤滑必要部に供給している。
【０００３】
ところで、上述したように、この潤滑油は、動弁系や摺動系などのエンジンの各潤滑必要部に供給することで、磨耗や発熱を防止しているが、潤滑油の循環中にこの潤滑油が攪拌されることで空気（気泡）が混入する。潤滑油に気泡が混入すると、所定量の潤滑油を供給することができず、潤滑油不足による焼き付などが発生してしまう。
【０００４】
そこで、潤滑油に混入した気泡を除去する除去装置が、例えば、下記特許文献１に記載されて提案されている。この特許文献１に記載された気液分離タンクは、底部に液体排出管を有して頂部に気体排出管を有する円筒縦型タンクと、このタンクの円筒壁上部に設けられ円筒内周接線方向に流体を吐出する上部ノズルと、タンクの円筒壁下部に設けられ円筒内周接線方向で上部ノズル４反対回りに液体を吐出する下部ノズルとを設けたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０５７７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述した従来の気液分離タンクでは、上部ノズルから供給された流体と、内部で分離された気体とが干渉してしまい、気液分離効率が低下してしまう。即ち、図１５に示すように、従来の気液分離タンク００１にて、気液二相流体がタンク００２の上部ノズル００３から内部に導入されると、遠心分離作用により空気がタンク００２の軸中心側に移動することで分離され、その浮力によりそのまま上昇して気体排出管００４から排出される一方、液体は旋回しながら下降し、液体排出管００５から排出される。しかし、タンク００２内に導入する気液二相流体の導入量を確保するために、上部ノズル００３の開口面積を大きくすると、この上部ノズルから供給された流体が、タンク００２内で分離された気体と干渉し、気体が螺旋形状となって気液分離効率が低下する。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するものであって、内部に導入される流体と内部で分離された気体との干渉を防止して分離効率の向上を図ると共に装置が小型化を図った気液分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決してその目的を達成するために、本発明の気液分離装置は、気液二相流体の旋回による遠心力を利用して液体と気体とに分離する気液分離装置であって、円筒密閉形状をなすケースと、該ケースの外周部に設けられて該ケース内に気液二相流体を導入する導入部と、前記ケースの下部に設けられて気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部と、前記ケースの上部に設けられて気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部とを具え、前記導入部は、前記ケースの軸方向に長い長孔形状をなす導入口を有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の気液分離装置では、前記導入口は、長円形状または矩形形状または多数の円が連続した形状であることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の気液分離装置では、前記導入部は、前記ケースの周方向に複数設けられることを特徴としている。
【００１１】
本発明の気液分離装置では、前記複数の導入部は、前記ケースの軸方向における異なる位置に設けられることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の気液分離装置は、気液二相流体の旋回による遠心力を利用して液体と気体とに分離する気液分離装置であって、円筒密閉形状をなすケースと、該ケースの外周部に設けられて該ケース内に気液二相流体を導入する導入部と、該導入部から前記ケース内に導入する気液二相流体の導入量を調整する導入量調整手段と、前記ケースの下部に設けられて気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部と、前記ケースの上部に設けられて気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部とを具えたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の気液分離装置では、前記ケースは、同心円上に配設される外側ケース及ぶ内側ケースにより構成されることで、外側旋回室と内側旋回室が形成され、前記外側旋回室と前記内側旋回室とを連通する連通口が設けられ、前記導入量調整手段は、前記連通口の通路面積を調整する開閉体を有することを特徴としている。
【００１４】
本発明の気液分離装置では、前記開閉体は、前記導入部から前記ケース内に導入される気液二相流体の導入速度に応じて前記連通口の通路面積を変更することを特徴としている。
【００１５】
本発明の気液分離装置では、前記液体排出部に液体搬送ポンプが連結される一方、前記気体排出部に気体搬送ポンプが連結されることを特徴としている。
【００１６】
本発明の気液分離装置では、前記液体排出部に液体搬送ポンプが連結される一方、前記気体排出部が液体を貯蔵タンクに戻す戻し通路が連結されることを特徴としている。
【００１７】
本発明の気液分離装置では、前記ケースは、上部と下部の内径が同寸法に設定され、前記液体排出部が前記ケースの外周下部に設けられることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の気液分離装置によれば、円筒密閉形状をなすケースに対して、外周部に内部に気液二相流体を導入する導入部を設け、下部に気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部を設け、上部に気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部を設け、導入部としてケースの軸方向に長い長孔形状をなす導入口を設けたので、内部に導入される流体と内部で分離された気体との干渉を防止して分離効率の向上を図ることができ、また、装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明の気液分離装置によれば、円筒密閉形状をなすケースに対して、外周部に内部に気液二相流体を導入する導入部を設けると共に、この導入部から内部に導入する気液二相流体の導入量を調整する導入量調整手段を設け、下部に気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部を設け、上部に気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部を設けたので、内部に導入される流体と内部で分離された気体との干渉を防止して分離効率の向上を図ることができ、また、装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明にかかる気液分離装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施例１に係る気液分離装置を表す概略構成図、図２は、実施例１の気液分離装置における平面図、図３は、実施例１の気液分離装置の作用を表す概略図である。
【００２２】
実施例１の気液分離装置は、内燃機関の潤滑装置に適用されており、気液二相流体として、空気（気泡）が混入した潤滑油（オイル）を旋回することで、発生するオイルの遠心力を利用して液体（オイル）と気体（空気）とに分離するものである。即ち、図１及び図２に示すように、実施例１の気液分離装置１１は、ケース１２と、導入部１３と、液体排出部１４と、気体排出部１５とから構成されている。そして、導入部１３にオイルタンク１６からの供給通路１７が連結され、この供給通路１７にオイルポンプ１８が設けられている。また、液体排出部１４にオイル潤滑部１９への液体排出通路２０が接続される一方、気体排出部１５に気体排出通路２１が接続されている。なお、ここで、オイル潤滑部１９は、例えば、エンジンの吸気弁及び排気弁の開閉駆動を行う動弁系、クランクシャフトやピストンなどを駆動する摺動系である。
【００２３】
上述したケース１２は、円筒密閉形状をなし、軸方向に沿って内径が一定である上円筒部１２ａと、軸方向下方に沿って内径が小さくなる下円錐部１２ｂとから構成されている。導入部１３は、ケース１２の上部、つまり、上円筒部１２ａの外周部に形成された導入口１３ａと、この導入口１３ａに連結される連結通路１３ｂとから構成されている。この導入口１３ａは、ケース１２の軸方向に長い長孔形状をなし、本実施例では、長円形状となっている。連結通路１３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路１７が連結される一方、先端部が導入口１３ａに連結されている。この場合、供給通路１７及び連結通路１３ｂは、ケース１２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルタンク１６に貯留されているオイルを、オイルポンプ１８により供給通路１７を通してケース１２の導入口１３ａからその内部に導入し、ケース１２の内部を旋回させることができる。
【００２４】
液体排出部１４は、ケース１２における下円錐部１２ｂの下面部に設けられており、ケース１２の内部で空気を分離除去したオイルを排出することができる。また、気体排出部１５は、ケース１２における上円筒部１２ａの上面部に設けられており、オイルから分離した空気を排出することができる。
【００２５】
従って、エンジンの駆動に同期してオイルポンプ１８が作動すると、オイルタンク１６に貯留されているオイルが供給通路１７を通してケース１２の内部に導入される。このとき、オイルは、連結通路１３ｂから導入口１３ａを通してケース１２の内壁面に沿ってその接線方向に導入されることから、ケース１２の内部で旋回流となる。すると、遠心分離作用によりオイルに混入した空気がケース１２の軸中心側に移動することで分離され、その浮力によりそのまま上昇し、気体排出部１５から気体排出通路２１に排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部１４から液体排出通路２０に排出される。
【００２６】
このとき、図３に示すように、ケース１２の導入口１３ａが、ケース１２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口１３ａからケース１２の内部に導入されたオイルは内壁面に沿って適正に旋回するため、このオイルと、ケース１２の内部で分離されて中心部を旋回しながら上昇する空気との干渉が防止される。
【００２７】
このように実施例１の気液分離装置１１にあっては、円筒密閉形状をなすケース１２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する導入部１３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部１４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部１５を設け、導入部１３としてケース１２の軸方向に長い長円形状をなす導入口１３ａを設けている。
【００２８】
従って、オイルが導入部１３の導入口１３ａからケース１２内に導入されると、ケース１２の内部で旋回流となり、混入した空気が遠心分離作用によりケース１２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部１５排出される一方、空気が分離されたオイルがケース１２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部１４から排出される。このとき、ケース１２の導入口１３ａが、ケース１２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口１３ａからケース１２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース１２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉を防止することができる。その結果、気液分離効率の向上を図ることができると共に、導入口１３ａの通路面積を縮小する必要がなく、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部１９への適正なオイル供給量を確保することができる。また、従来のように、予備旋回通路などを設ける必要がなく、装置の小型化を図ることができる。
【実施例２】
【００２９】
図４は、本発明の実施例２に係る気液分離装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３０】
実施例２において、図４に示すように、気液分離装置３１は、ケース３２と、導入部３３と、液体排出部３４と、気体排出部３５とから構成されている。そして、導入部３３に供給通路３６が連結されている。
【００３１】
このケース３２は、円筒密閉形状をなし、上円筒部３２ａと下円錐部３２ｂとから構成されている。導入部３３は、ケース３２の上部、つまり、上円筒部３２ａの外周部に形成された導入口３３ａと、この導入口３３ａに連結される連結通路３３ｂとから構成されている。この導入口３３ａは、ケース３２の軸方向に長い長孔形状をなし、本実施例では、２つの円が連続しただるま形状となっている。即ち、ケース３２の上円筒部３２ａに対して、２回のドリル加工を施すことで、２つの円が連続しただるま形状をなす導入口３３ａを形成することができる。なお、この導入口３３ａはこのだるま形状に限らず、３つ以上の円が連続した形状としてもよく、また、後加工により円の連続部を直線状に仕上げてもよい。連結通路３３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路３６が連結される一方、先端部が導入口３３ａに連結されている。この場合、供給通路３６及び連結通路３３ｂは、ケース３２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルを供給通路３６を通してケース３２の導入口３３ａからその内部に導入し、ケース３２の内部を旋回させることができる。
【００３２】
従って、エンジンの駆動に同期して図示しないオイルポンプが作動すると、オイルが供給通路３６を通してケース３２の内部に導入される。このとき、オイルは、連結通路３３ｂから導入口３３ａを通してケース３２の内壁面に沿ってその接線方向に導入されることから、ケース３２の内部で旋回流となる。すると、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース３２の軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇し、気体排出部３５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部３４から排出される。
【００３３】
このとき、ケース３２の導入口３３ａが、ケース３２の軸方向に長いだるま形状であることから、導入口３３ａからケース３２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース３２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉が防止される。
【００３４】
このように実施例２の気液分離装置３１にあっては、円筒密閉形状をなすケース３２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する導入部３３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部３４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部３５を設け、導入部３３としてケース３２の軸方向に長い長円形状、つまり、だるま形状の導入口３３ａを設けている。
【００３５】
従って、オイルが導入部３３の導入口３３ａからケース３２内に導入されると、ケース３２の内部で旋回流となり、混入した空気がその遠心分離作用によりケース３２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部３５排出される一方、空気が分離されたオイルがケース３２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部３４から排出される。このとき、ケース３２の導入口３３ａが、ケース３２の軸方向に長いだるま形状であることから、導入口３３ａからケース３２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース３２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉を防止することができる。その結果、気液分離効率の向上を図ることができると共に、導入口３３ａの通路面積を縮小する必要がなく、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００３６】
また、実施例２では、この導入口３３ａを、ケース３２の軸方向に長い長孔形状とし、複数の円が連続しただるま形状としており、複数回のドリル加工を施すことで、この導入口３３ａを容易に形成することができ、製造の容易化及び製造コストを低減することができる。そして、本実施例では、従来のように、予備旋回通路などを設ける必要がなく、装置の小型化を図ることができる。
【実施例３】
【００３７】
図５は、本発明の実施例３に係る気液分離装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３８】
実施例３において、図５に示すように、気液分離装置４１は、ケース４２と、導入部４３と、液体排出部４４と、気体排出部４５とから構成されている。そして、導入部４３に供給通路４６が連結されている。
【００３９】
このケース４２は、円筒密閉形状をなし、上円筒部４２ａと下円錐部４２ｂとから構成されている。導入部４３は、ケース４２の上部、つまり、上円筒部４２ａの外周部に形成された導入口４３ａと、この導入口４３ａに連結される連結通路４３ｂとから構成されている。この導入口４３ａは、ケース４２の軸方向に長い長孔形状をなし、本実施例では、矩形形状となっている。即ち、上円筒部４２ａは、上円筒４２ａ1と、中円筒４２ａ2と、下円筒４２ａ3とが結合して形成され、上円筒４２ａ1は板部材をＣ字形状に加工することで、矩形形状をなす開口、つまり、導入口４３ａを形成することができる。連結管４３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路４６が連結される一方、先端部が導入口４３ａに連結されている。この場合、供給通路３６及び連結通路４３ｂは、ケース４２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルを供給通路４６を通してケース４２の導入口４３ａからその内部に導入し、ケース４２の内部を旋回させることができる。
【００４０】
従って、エンジンの駆動に同期して図示しないオイルポンプが作動すると、オイルが供給通路４６を通してケース４２の内部に導入される。このとき、オイルは、連結通路４３ｂから導入口４３ａを通してケース４２の内壁面に沿ってその接線方向に導入されることから、ケース４２の内部で旋回流となる。すると、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース４２の軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇し、気体排出部４５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部４４から排出される。
【００４１】
このとき、ケース４２の導入口４３ａが、ケース４２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口４３ａからケース４２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース４２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉が防止される。
【００４２】
このように実施例３の気液分離装置４１にあっては、円筒密閉形状をなすケース４２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する導入部４３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部４４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部４５を設け、導入部４３としてケース４２の軸方向に長い長円形状をなす矩形形状の導入口４３ａを設けている。
【００４３】
従って、オイルが導入部４３の導入口４３ａからケース４２内に導入されると、ケース４２の内部で旋回流となり、混入した空気が遠心分離作用によりケース４２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部４５排出される一方、空気が分離されたオイルがケース４２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部４４から排出される。このとき、ケース４２の導入口４３ａが、ケース４２の軸方向に長い矩形形状であることから、導入口４３ａからケース４２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース４２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉を防止することができる。その結果、気液分離効率の向上を図ることができると共に、導入口４３ａの通路面積を縮小する必要がなく、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００４４】
また、実施例３では、ケース４２の上円筒部４２ａを、上円筒４２ａ1とＣ字形状の中円筒４２ａ2と下円筒４２ａ3を結合することで、矩形形状をなす導入口４３ａを形成しており、ドリルなどによる穴加工を不要とすることで、この導入口４３ａを容易に形成することができ、製造の容易化及び製造コストを低減することができる。そして、本実施例では、従来のように、予備旋回通路などを設ける必要がなく、装置の小型化を図ることができる。
【実施例４】
【００４５】
図６は、本発明の実施例４に係る気液分離装置を表す概略構成図、図７は、実施例４の気液分離装置における平面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４６】
実施例４において、図６及び図７に示すように、気液分離装置５１は、ケース５２と、２つの導入部５３と、液体排出部５４と、気体排出部５５とから構成されている。そして、各導入部５３に供給通路５６が連結されている。
【００４７】
このケース５２は、円筒密閉形状をなし、上円筒部５２ａと下円錐部５２ｂとから構成されている。各導入部５３は、ケース５２の上部、つまり、上円筒部５２ａの外周部に形成された導入口５３ａと、この導入口５３ａに連結される連結通路５３ｂとから構成されている。この場合、ケース５２の周方向に均等間隔で、且つ、軸方向における同一位置に２つの導入部５３が設けられている。連結通路５３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路５６が連結される一方、先端部が導入口５３ａに連結されている。この場合、供給通路５６及び連結通路５３ｂは、ケース５２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルを各供給通路５６を通してケース５２の各導入口５３ａからその内部に導入し、ケース５２の内部を旋回させることができる。
【００４８】
従って、エンジンの駆動に同期して図示しないオイルポンプが作動すると、オイルが各供給通路５６を通してケース５２の内部に導入される。このとき、オイルは、各連結通路５３ｂから導入口５３ａを通してケース５２の内壁面に沿ってその接線方向に導入されることから、ケース５２の内部で旋回流となる。すると、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース５２の軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇し、気体排出部５５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部５４から排出される。
【００４９】
このとき、ケース５２の導入口５３ａが、ケース５２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口５３ａからケース５２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース５２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉が防止される。また、オイルが２つの導入部５３からケース５２内に導入されることから、ケース５２内へのオイル導入量が増加されると共に、ケース５２の内部におけるオイルの旋回速度が上昇され、オイル分離効率が向上する。
【００５０】
このように実施例４の気液分離装置５１にあっては、円筒密閉形状をなすケース５２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する複数の導入部５３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部５４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部５５を設け、各導入部５２としてケース５２の軸方向に長い長円形状をなす導入口５３ａを設けている。
【００５１】
従って、オイルが導入部５３の導入口５３ａからケース５２内に導入されると、ケース５２の内部で旋回流となり、混入した空気が遠心分離作用によりケース５２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部５５排出される一方、空気が分離されたオイルがケース５２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部５４から排出される。このとき、ケース５２の導入口５３ａが、ケース５２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口５３ａからケース５２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース５２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉を防止することができる。その結果、気液分離効率の向上を図ることができると共に、導入口５３ａの通路面積を縮小する必要がなく、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００５２】
また、実施例４では、ケース５２に対して、その周方向に均等間隔で、且つ、軸方向における同一位置に２つの導入部５３を設けている。従って、オイルが２つの導入部５３からケース５２内に導入されるため、ケース５２内へのオイル導入量を増加することができると共に、ケース５２の内部におけるオイルの旋回速度を上昇することができ、オイル分離効率を向上することができる。
【実施例５】
【００５３】
図８は、本発明の実施例５に係る気液分離装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５４】
実施例５において、図８に示すように、気液分離装置６１は、ケース６２と、２つの導入部６３と、液体排出部６４と、気体排出部６５とから構成されている。そして、各導入部６３に供給通路６６が連結されている。
【００５５】
このケース６２は、円筒密閉形状をなし、上円筒部６２ａと下円錐部６２ｂとから構成されている。各導入部６３は、ケース６２の上部、つまり、上円筒部６２ａの外周部に形成された導入口６３ａと、この導入口６３ａに連結される連結通路６３ｂとから構成されている。この場合、ケース６２の周方向に均等間隔で、且つ、軸方向に異なる位置に２つの導入部６３が設けられている。連結通路６３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路６６が連結される一方、先端部が導入口６３ａに連結されている。この場合、供給通路６６及び連結通路６３ｂは、ケース６２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルを各供給通路６６を通してケース６２の各導入口６３ａからその内部に導入し、ケース６２の内部を旋回させることができる。
【００５６】
従って、エンジンの駆動に同期して図示しないオイルポンプが作動すると、オイルが各供給通路６６を通してケース６２の内部に導入される。このとき、オイルは、各連結通路６３ｂから導入口６３ａを通してケース６２の内壁面に沿ってその接線方向に導入されることから、ケース６２の内部で旋回流となる。すると、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース６２の軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇し、気体排出部６５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部６４から排出される。
【００５７】
このとき、ケース６２の導入口６３ａが、ケース６２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口６３ａからケース６２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース６２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉が防止される。また、オイルが２つの導入部６３からケース６２内の異なる位置に導入されることから、ケース６２内へのオイル導入量が増加されると共に、ケース６２の内部におけるオイルの旋回速度が上昇され、オイル分離効率が向上する。
【００５８】
このように実施例５の気液分離装置６１にあっては、円筒密閉形状をなすケース６２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入して軸方向に異なる位置に設けられた複数の導入部６３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部６４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部６５を設け、各導入部６２としてケース６２の軸方向に長い長円形状をなす導入口６３ａを設けている。
【００５９】
従って、オイルが導入部６３の導入口６３ａからケース６２内に導入されると、ケース６２の内部で旋回流となり、混入した空気が遠心分離作用によりケース６２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部６５排出される一方、空気が分離されたオイルがケース６２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部６４から排出される。このとき、ケース６２の導入口６３ａが、ケース６２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口６３ａからケース６２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース６２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉を防止することができる。その結果、気液分離効率の向上を図ることができると共に、導入口６３ａの通路面積を縮小する必要がなく、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００６０】
また、実施例５では、ケース６２に対して、その周方向に均等間隔で、且つ、軸方向の異なる位置に２つの導入部６３を設けている。従って、オイルが２つの導入部６３からケース６２内の異なる位置に導入されるため、ケース６２内へのオイル導入量を増加すると共にその流量を軸方向で均一化ことができ、また、ケース６２の内部におけるオイルの旋回速度を上昇することができ、オイル分離効率を向上することができる。
【００６１】
なお、上述した実施例４、５にて、ケース５２，６２に２つの導入部５３，６３を設けたが、２つの限らず３つ以上設けてもよく、実施例５では、異なる３つ以上の位置に導入部６３を設けてもよい。
【実施例６】
【００６２】
図９は、本発明の実施例６に係る気液分離装置を表す概略構成図、図１０は、実施例６の気液分離装置における水平断面図、図１１は、実施例６の気液分離装置における作動状態を表す水平断面図である。
【００６３】
実施例６において、図９及び図１０に示すように、気液分離装置７１は、ケース７２と、導入部７３と、液体排出部７４と、気体排出部７５とから構成されている。そして、各導入部７３に供給通路７６が連結されており、ケース７２に、導入部７３からケース７２内に導入するオイルの導入量を調整する導入量調整機構が設けられている。
【００６４】
このケース７２にて、外側ケース８１内に内側ケース８２が同心円上配設されることで、外側ケース８１と内側ケース８２の間に外側旋回室８３が形成され、内側ケース８２の内部に内側旋回室８４が形成されている。そして、この内側ケース８２には、外側旋回室８３と内側旋回室８４とを連通する複数の連通口８５ａ，８５ｂが形成され、この連通口８５ａ，８５ｂは、内側旋回室８４における内側ケース８２の内壁面に対して接線方向に傾斜して形成されている。外側ケース８１及び内側ケース８２は、円筒密閉形状をなし、上円筒部８１ａ，８２ａと下円錐部８１ｂ，８２ｂとから構成されている。導入部７３は、内側ケース８２の上部、つまり、上円筒部８２ａの外周部に形成された導入口７３ａと、この導入口７３ａに連結される連結通路７３ｂとから構成されている。
【００６５】
導入量調整機構として、内側ケース８２の外周部には、開閉体としての開閉筒８６が周方向に回転自在に嵌合している。そして、複数の連通口８５ａ，８５ｂに対応して開口部８７ａ，８７ｂが形成されている。そして、外側ケース８１と開閉筒８６との間には、付勢部材としてのスプリング８８が張設されており、図１０にて開閉筒８６を反時計回り方向、つまり、オイルの旋回方向とは逆方向に付勢支持されている。
【００６６】
従って、導入部７３からケース７２の外側旋回室８３に導入されるオイルの導入速度が低速であるとき、開閉筒８６は、スプリング８８の付勢力及び図示しないストッパにより図１０に示す低速位置に位置決めされている。そのため、開閉筒８６の開口部８７ｂにより３つの連通口８５ｂが閉止され、開口部８７ａにより３つの連通口８５ａだけが開放状態となっている。そして、導入部８３からケース８２の外側旋回室８３に導入されるオイルの導入速度が高速になると、開閉筒８６は、オイルの旋回力によりスプリング８８の付勢力に抗して回動し、図１１に示す高速位置に移動する。そのため、各開口部８７ａ，８７ｂにより全ての連通口８５ａ，８５ｂが開放状態となり、通路面積を拡大することができる。
【００６７】
また、連結通路７３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路７６が連結される一方、先端部が導入口７３ａに連結されている。この場合、供給通路７６及び連結通路７３ｂは、ケース７２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルを各供給通路７６を通してケース７２の各導入口７３ａからその内部に導入し、ケース７２の内部を旋回させることができる。
【００６８】
従って、エンジンの駆動に同期して図示しないオイルポンプが作動すると、オイルが供給通路７６を通してケース７２の内部に導入される。このとき、エンジンが低回転数領域にあると、図１０に示すように、オイルは、連結通路７３ｂから導入口７３ａを通して外側旋回室８３の内壁面に沿ってその接線方向に導入され、更に、開放状態にある３つの連通口８５ａを通って内側旋回室８４に導入されることから、この内側旋回室８４の内部で旋回流となる。そのため、エンジンが低回転で、供給オイルの流量も少ないときには、外側旋回室８３と内側旋回室８４との開口面積（連通口８５ａの開口面積）を小さくすることで、内側旋回室８４に導入されるオイルの旋回速度が上昇する。すると、内側旋回室８４では、オイルが適正な速度で旋回することとなり、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース７２の軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇し、気体排出部７５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部７４から排出される。
【００６９】
一方、エンジンが高回転数領域にあるとき、図１１に示すように、オイルは、各連結通路７３ｂから導入口７３ａを通して外側旋回室８３の内壁面に沿ってその接線方向に導入され、更に、開放状態にある全ての連通口８５ａ，８５ｂを通って内側旋回室８４に導入されることから、この内側旋回室８４の内部で旋回流となる。そのため、エンジンが高回転で、供給オイルの流量が多いときには、外側旋回室８３と内側旋回室８４との開口面積（連通口８５ａ，８５ｂの開口面積）を大きくすることで、内側旋回室８４に導入されるオイルの旋回速度を維持したまま、その導入量が増加する。すると、内側旋回室８４では、多量のオイルが適正な速度で旋回することとなり、すると、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース７２の軸中心側に移動することで分離され、そのまま上昇し、気体排出部７５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部７４から排出される。
【００７０】
このように実施例６の気液分離装置７１にあっては、円筒密閉形状をなすケース７２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する導入部７３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部７４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部７５を設け、ケース７２に導入部７３からケース７２内に導入するオイルの導入量を調整する導入量調整機構を設けている。
【００７１】
従って、オイルが導入部７３の導入口７３ａからケース７２内に導入されると、エンジンが低回転数領域にあるとき、導入口７３ａから外側旋回室８３に導入されたオイルは、３つの連通口８５ａを通って内側旋回室８４に導入される一方、エンジンが高回転数領域にあるとき、このオイルは、全ての連通口８５ａ，８５ｂを通って内側旋回室８４に導入される。そのため、この内側旋回室８４で適正速度の旋回流となり、混入した空気が遠心分離作用によりケース７２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部７５に排出される一方、空気が分離されたオイルがケース７２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部７４から排出される。その結果、オイルの流量が変化しても適正にオイルから空気を分離することができ、気液分離効率の向上を図ることができると共に、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００７２】
そして、実施例６では、ケース７２を、同心円上に配設される外側ケース８１及ぶ内側ケース８２により構成することで、外側旋回室８３と内側旋回室８４を形成し、外側旋回室８３と内側旋回室８４とを連通する連通口８５ａ，８５ｂを形成し、導入量調整機構としての開閉筒８６によりこの連通口８５ａ，８５ｂを開閉して通路面積を調整可能としている。従って、簡単な構成で、容易に通路面積を変更することができ、気液分離効率の向上を図ることができる一方で、装置の簡素化を図ることができる。
【００７３】
そして、開閉筒８６を、導入部７３からケース７２内に導入されるオイルの導入速度に応じて連通口８５ａ，８５ｂの通路面積を変更可能としている。従って、オイルの導入速度に応じて適正に通路面積が変更されることとなり、気液分離効率の向上を図ることができる。
【００７４】
なお、上述の実施例では、開閉筒８６をスプリング８８の付勢力により所定の位置に付勢支持し、オイルの旋回力により回転するようにしたが、電磁ソレノイドなどによりスイッチングにより連通口８５ａ，８５ｂの通路面積を変更可能としてもよい。この場合、エンジンの暖機時には、オイルが高粘度であることから、連通口８５ａ，８５ｂの通路面積を拡大してオイルポンプの負荷を低減する。また、オイルの分離効率を高めたいときには、連通口８５ａ，８５ｂの通路面積を縮小して導入されるオイルの流速を上げる。また、エンジンコントロールユニットからの制御信号により開閉筒８６を歯車などの駆動力伝達機構により回転するように構成してもよい。
【実施例７】
【００７５】
図１２は、本発明の実施例７に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【００７６】
実施例７のエンジンの潤滑装置において、図１２に示すように、気液分離装置９１は、ケース９２と、導入部９３と、液体排出部９４と、気体排出部９５とから構成されている。そして、導入部９３にオイルタンク９６からの供給通路９７が連結されている。また、液体排出部９４にオイル潤滑部９８への液体排出通路９９が接続され、この液体排出通路９９にオイルポンプ（液体搬送ポンプ）１００が設けられる一方、気体排出部９５にオイルタンク９６への気体排出通路１０１が接続され、この気体排出通路１０１にエアポンプ（気体搬送ポンプ）１０２が設けられている。そして、オイルポンプ１００とエアポンプ１０２は、制御装置１０３によりエンジン運転状態に応じて制御可能となっている。なお、気液分離装置９１は、上述した実施例６の気液分離装置７１と同様に、導入部９３からケース９２内に導入するオイルの導入量を調整する導入量調整機構が設けられている。
【００７７】
従って、制御装置１０３によりオイルポンプ１００とエアポンプ１０２を駆動制御すると、オイルポンプ１００により液体排出通路９９を介して気液分離装置９１に負圧が作用し、オイルタンク９６のオイルが供給通路９７を通して気液分離装置９１に吸入される。すると、この気液分離装置９１にて、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルが旋回しながら下降する。そして、空気は、気体排出通路１０１によりオイルタンク９６に戻される一方、オイルは、液体排出通路９９によりオイル潤滑部９８へ供給される。
【００７８】
そして、エンジンの運転状態に応じてオイル潤滑部９８へのオイル供給量に変動があったときには、制御装置１０３がオイルポンプ１００及びエアポンプ１０２を制御することで、オイルタンク９６から供給通路９７を通して気液分離装置９１に導入するオイルの導入量を増減することで、オイル潤滑部９８へのオイル供給量を増減することができる。
【００７９】
このように実施例７の気液分離装置９１を有するエンジンの潤滑装置にあっては、気液分離装置９１の導入部９３にオイルタンク９６からの供給通路９７を連結し、液体排出部９４にオイル潤滑部９８への液体排出通路９９を接続してオイルポンプ１００を設ける一方、気体排出部９５にオイルタンク９６への気体排出通路１０１を接続してエアポンプ１０２を設けている。
【００８０】
従って、オイルポンプ１００を駆動すると、液体排出通路９９を介して気液分離装置９１に負圧が作用し、オイルタンク９６のオイルが供給通路９７を通して気液分離装置９１に吸入され、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルは旋回しながら下降する。そのため、気液分離装置９１では、常時負圧状態となって減圧沸騰の作用によりオイルから空気の分離性能が向上することとなり、気液分離効率の向上を図ることができる。
【００８１】
また、本実施例では、制御装置１０３によりオイルポンプ１００及びエアポンプ１０２を制御することで、オイルタンク９６から供給通路９７を通して気液分離装置９１に導入するオイルの導入量を増減し、オイル潤滑部９８へのオイル供給量を増減することができ、また、気液分離装置９１では、オイルの流量が変化しても適正にオイルから空気を分離することができ、気液分離効率の向上を図ることができると共に、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【実施例８】
【００８２】
図１３は、本発明の実施例８に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【００８３】
実施例８のエンジンの潤滑装置において、図１３に示すように、気液分離装置１１１は、ケース１１２と、導入部１１３と、液体排出部１１４と、気体排出部１１５とから構成されている。この場合、ケース１１２は、上部と下部の内径が同寸法に設定され、液体排出部１１４がケース１１２の外周下部に設けられている。そして、導入部１１３にオイルタンク１１６からの供給通路１１７が連結されている。また、液体排出部１１４にオイル潤滑部１１８への液体排出通路１１９が接続され、この液体排出通路１１９にオイルポンプ（液体搬送ポンプ）１２０が設けられる一方、気体排出部１１５にオイルタンク１１６への気体排出通路１２１が接続され、この気体排出通路１２１にエアポンプ（気体搬送ポンプ）１２２が設けられている。そして、オイルポンプ１２０とエアポンプ１２２は、制御装置１２３によりエンジン運転状態に応じて制御可能となっている。なお、気液分離装置１１１は、上述した実施例６の気液分離装置７１と同様に、導入部１１３からケース１１２内に導入するオイルの導入量を調整する導入量調整機構が設けられている。
【００８４】
従って、制御装置１２３によりオイルポンプ１２０とエアポンプ１２２を駆動制御すると、オイルポンプ１２０により液体排出通路１１９を介して気液分離装置１１１に負圧が作用し、オイルタンク１１６のオイルが供給通路１１７を通して気液分離装置１１１に吸入される。すると、この気液分離装置１１１にて、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルは旋回しながら下降する。そして、空気は、気体排出通路１２１によりオイルタンク１１６に戻される一方、オイルは、液体排出通路１１９によりオイル潤滑部１１８へ供給される。
【００８５】
そして、エンジンの運転状態に応じてオイル潤滑部１１８へのオイル供給量に変動があったときには、制御装置１２３がオイルポンプ１２０及びエアポンプ１２２を制御することで、オイルタンク１１６から供給通路１１７を通して気液分離装置１１１に導入するオイルの導入量を増減することで、オイル潤滑部１１８へのオイル供給量を増減することができる。
【００８６】
このように実施例８の気液分離装置１１１を有するエンジンの潤滑装置にあっては、気液分離装置１１１の導入部１１３にオイルタンク１１６からの供給通路１１７を連結し、液体排出部１１４にオイル潤滑部１１８への液体排出通路１１９を接続してオイルポンプ１２０を設ける一方、気体排出部１１５にオイルタンク１１６への気体排出通路１２１を接続してエアポンプ１２２を設けている。
【００８７】
従って、オイルポンプ１２０を駆動すると、液体排出通路１１９を介して気液分離装置１１１に負圧が作用し、オイルタンク１１６のオイルが供給通路１１７を通して気液分離装置１１１に吸入され、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルは旋回しながら下降する。そのため、気液分離装置１１１では、常時負圧状態となって減圧沸騰の作用によりオイルから空気の分離性能が向上することとなり、気液分離効率の向上を図ることができる。
【００８８】
また、本実施例では、制御装置１２３によりオイルポンプ１２０及びエアポンプ１２２を制御することで、オイルタンク１１６から供給通路１１７を通して気液分離装置１１１に導入するオイルの導入量を増減し、オイル潤滑部１１８へのオイル供給量を増減することができる。また、気液分離装置１１１では、オイルの流量が変化しても適正にオイルから空気を分離することができ、気液分離効率の向上を図ることができると共に、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００８９】
更に、本実施例の気液分離装置１１１では、ケース１１２の上部と下部の内径を同寸法に設定し、液体排出部１１４をケース１１２の外周下部に設けている。従って、ケースに円錐部が不要となって構造の簡素化及び低コスト化を可能とすることができると共に、空気を分離したオイルを旋回したままで液体排出部１１４から排出することができ、ここでの圧力損失を低減して気液分離効率の向上を図ることができる。
【実施例９】
【００９０】
図１４は、本発明の実施例９に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【００９１】
実施例８のエンジンの潤滑装置において、図１４に示すように、気液分離装置１３１は、ケース１３２と、導入部１３３と、液体排出部１３４と、気体排出部１３５とから構成されている。そして、導入部１３３にオイルタンク１３６からの供給通路１３７が連結されている。また、液体排出部１３４にオイル潤滑部１３８への液体排出通路１３９が接続され、この液体排出通路１３９にオイルポンプ（液体搬送ポンプ）１４０が設けられている。一方、オイル潤滑部１３８からオイルタンク１３６へのオイルの戻り通路１４１が設けられ、この戻り通路１４１のベンチュリ部１４２に気体排出部１３５からの気体排出通路１４３が接続されている。そして、オイルポンプ１４０は、制御装置１４４によりエンジン運転状態に応じて制御可能となっている。なお、気液分離装置１３１は、上述した実施例６の気液分離装置７１と同様に、導入部１３３からケース１３２内に導入するオイルの導入量を調整する導入量調整機構が設けられている。
【００９２】
従って、制御装置１４４によりオイルポンプ１４０を駆動制御すると、オイルポンプ１４０により液体排出通路１３９を介して気液分離装置１３１に負圧が作用し、オイルタンク１３６のオイルが供給通路１３７を通して気液分離装置１３１に吸入される。すると、この気液分離装置１３１にて、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルが旋回しながら下降する。そして、オイルは、液体排出通路１３９によりオイル潤滑部１３８へ供給され、戻し通路１４１を通ってオイルタンク１３６に戻される。また、空気は、ベンチュリ部１４２で発生する吸引力により、気体排出通路１４３を介して吸引され、オイルタンク１３６に戻される。
【００９３】
そして、エンジンの運転状態に応じてオイル潤滑部１３８へのオイル供給量に変動があったときには、制御装置１４４がオイルポンプ１４０を制御することで、オイルタンク１３６から供給通路１３７を通して気液分離装置１３１に導入するオイルの導入量を増減することで、オイル潤滑部１３８へのオイル供給量を増減することができる。
【００９４】
このように実施例９の気液分離装置１３１を有するエンジンの潤滑装置にあっては、気液分離装置１３１の導入部１３３にオイルタンク１３６からの供給通路１３７を連結し、液体排出部１３４にオイル潤滑部１３８への液体排出通路１３９を接続してオイルポンプ１４０を設ける一方、気体排出部１３５からの気体排出通路１４３を、オイル潤滑部１３８からオイルタンク１３６への戻し通路１４１のベンチュリ部１４２に接続している。
【００９５】
従って、オイルポンプ１４０を駆動すると、液体排出通路１３９を介して気液分離装置１３１に負圧が作用し、オイルタンク１３６のオイルが供給通路１３７を通して気液分離装置１３１に吸入され、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルは旋回しながら下降する。そのため、気液分離装置１３１では、常時負圧状態となって減圧沸騰の作用によりオイルから空気の分離性能が向上することとなり、気液分離効率の向上を図ることができる。
【００９６】
また、本実施例では、制御装置１４４によりオイルポンプ１４０を制御することで、オイルタンク１３６から供給通路１３７を通して気液分離装置１３１に導入するオイルの導入量を増減し、オイル潤滑部１３８へのオイル供給量を増減することができ、また、気液分離装置１３１では、オイルの流量が変化しても適正にオイルから空気を分離することができ、気液分離効率の向上を図ることができると共に、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００９７】
更に、本実施例の気液分離装置１３１では、気体排出部１３５からの気体排出通路１４３を戻し通路１４１のベンチュリ部１４２に接続しており、ベンチュリ部１４２で発生する吸引力により気体排出通路１４３からオイルタンク１３６に戻されることとなり、エアポンプを不要として構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明に係る気液分離装置は、内部に導入される流体と内部で分離された気体との干渉を防止して分離効率の向上を図ると共に装置の小型化を図るものであり、内燃機関に限定されるものではなく、いずれの気液分離装置に適用して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施例１に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図２】実施例１の気液分離装置における平面図である。
【図３】実施例１の気液分離装置における作用を表す概略図である。
【図４】本発明の実施例２に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図５】本発明の実施例３に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図６】本発明の実施例４に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図７】実施例４の気液分離装置における平面図である。
【図８】本発明の実施例５に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図９】本発明の実施例６に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図１０】実施例６の気液分離装置における水平断面図である。
【図１１】実施例６の気液分離装置における作動状態を表す水平断面図である。
【図１２】本発明の実施例７に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【図１３】本発明の実施例８に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【図１４】本発明の実施例９に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【図１５】従来の気液分離装置における作用を表す概略図である。
【符号の説明】
【０１００】
１１，３１，４１，５１，６１，７１，９１，１１１，１３１ 気液分離装置
１２，３２，４２，５２，６２，７２，９２，１１２，１３２ ケース
１３，３３，４３，５３，６３，７３，９３，１１３，１３３ 導入部
１３ａ，３３ａ，４３ａ，５３ａ，６３ａ，７３ａ 導入口
１４，３４，４４，５４，６４，７４，９４，１１４，１３４ 液体排出部
１５，３５，４５，５５，６５，７５，９５，１１５，１３５ 気体排出部
８１ 外側ケース
８２ 内側ケース
８３ 外側旋回室
８４ 内側旋回室
８５ａ，８５ｂ 連通口
８６ 開閉筒（導入量調整、開閉体）
８７ａ，８７ｂ 開口部
８８ スプリング
９６，１１６，１３６ オイルタンク（貯蔵タンク）
１００，１２０，１４０ オイルポンプ（液体搬送ポンプ）
１０２，１２２ エアポンプ（気体搬送ポンプ）
１４１ 戻し通路
１４２ ベンチュリ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、内燃機関における動弁系や摺動系などの潤滑必要部に潤滑油を供給する潤滑装置において、潤滑油に混入した空気を分離して除去する気液分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンにおいて、吸気弁及び排気弁の開閉駆動を行う動弁系、クランクシャフトやピストンなどを駆動する摺動系に対して、常時潤滑油を供給して磨耗や発熱を防止し、円滑な作動を確保するようにしている。一般的に、潤滑油はエンジン下部に装着されたオイルパンに貯留されており、オイルポンプによってこのオイルをオイルギャラリを通してエンジンの各潤滑必要部に供給している。
【０００３】
ところで、上述したように、この潤滑油は、動弁系や摺動系などのエンジンの各潤滑必要部に供給することで、磨耗や発熱を防止しているが、潤滑油の循環中にこの潤滑油が攪拌されることで空気（気泡）が混入する。潤滑油に気泡が混入すると、所定量の潤滑油を供給することができず、潤滑油不足による焼き付などが発生してしまう。
【０００４】
そこで、潤滑油に混入した気泡を除去する除去装置が、例えば、下記特許文献１に記載されて提案されている。この特許文献１に記載された気液分離タンクは、底部に液体排出管を有して頂部に気体排出管を有する円筒縦型タンクと、このタンクの円筒壁上部に設けられ円筒内周接線方向に流体を吐出する上部ノズルと、タンクの円筒壁下部に設けられ円筒内周接線方向で上部ノズル４反対回りに液体を吐出する下部ノズルとを設けたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０５７７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述した従来の気液分離タンクでは、上部ノズルから供給された流体と、内部で分離された気体とが干渉してしまい、気液分離効率が低下してしまう。即ち、図１５に示すように、従来の気液分離タンク００１にて、気液二相流体がタンク００２の上部ノズル００３から内部に導入されると、遠心分離作用により空気がタンク００２の軸中心側に移動することで分離され、その浮力によりそのまま上昇して気体排出管００４から排出される一方、液体は旋回しながら下降し、液体排出管００５から排出される。しかし、タンク００２内に導入する気液二相流体の導入量を確保するために、上部ノズル００３の開口面積を大きくすると、この上部ノズルから供給された流体が、タンク００２内で分離された気体と干渉し、気体が螺旋形状となって気液分離効率が低下する。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するものであって、内部に導入される流体と内部で分離された気体との干渉を防止して分離効率の向上を図ると共に装置が小型化を図った気液分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決してその目的を達成するために、本発明の気液分離装置は、気液二相流体の旋回による遠心力を利用して液体と気体とに分離する気液分離装置であって、円筒密閉形状をなすケースと、該ケースの外周部に設けられて該ケース内に気液二相流体を導入する導入部と、前記ケースの下部に設けられて気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部と、前記ケースの上部に設けられて気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部とを具え、前記導入部は、前記ケースの軸方向に長い長孔形状をなす導入口を有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の気液分離装置では、前記導入口は、長円形状または矩形形状または多数の円が連続した形状であることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の気液分離装置では、前記導入部は、前記ケースの周方向に複数設けられることを特徴としている。
【００１１】
本発明の気液分離装置では、前記複数の導入部は、前記ケースの軸方向における異なる位置に設けられることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の気液分離装置は、気液二相流体の旋回による遠心力を利用して液体と気体とに分離する気液分離装置であって、円筒密閉形状をなすケースと、該ケースの外周部に設けられて該ケース内に気液二相流体を導入する導入部と、該導入部から前記ケース内に導入する気液二相流体の導入量を調整する導入量調整手段と、前記ケースの下部に設けられて気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部と、前記ケースの上部に設けられて気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部とを具えたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の気液分離装置では、前記ケースは、同心円上に配設される外側ケース及ぶ内側ケースにより構成されることで、外側旋回室と内側旋回室が形成され、前記外側旋回室と前記内側旋回室とを連通する連通口が設けられ、前記導入量調整手段は、前記連通口の通路面積を調整する開閉体を有することを特徴としている。
【００１４】
本発明の気液分離装置では、前記開閉体は、前記導入部から前記ケース内に導入される気液二相流体の導入速度に応じて前記連通口の通路面積を変更することを特徴としている。
【００１５】
本発明の気液分離装置では、前記液体排出部に液体搬送ポンプが連結される一方、前記気体排出部に気体搬送ポンプが連結されることを特徴としている。
【００１６】
本発明の気液分離装置では、前記液体排出部に液体搬送ポンプが連結される一方、前記気体排出部が液体を貯蔵タンクに戻す戻し通路が連結されることを特徴としている。
【００１７】
本発明の気液分離装置では、前記ケースは、上部と下部の内径が同寸法に設定され、前記液体排出部が前記ケースの外周下部に設けられることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の気液分離装置によれば、円筒密閉形状をなすケースに対して、外周部に内部に気液二相流体を導入する導入部を設け、下部に気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部を設け、上部に気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部を設け、導入部としてケースの軸方向に長い長孔形状をなす導入口を設けたので、内部に導入される流体と内部で分離された気体との干渉を防止して分離効率の向上を図ることができ、また、装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明の気液分離装置によれば、円筒密閉形状をなすケースに対して、外周部に内部に気液二相流体を導入する導入部を設けると共に、この導入部から内部に導入する気液二相流体の導入量を調整する導入量調整手段を設け、下部に気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部を設け、上部に気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部を設けたので、内部に導入される流体と内部で分離された気体との干渉を防止して分離効率の向上を図ることができ、また、装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明にかかる気液分離装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施例１に係る気液分離装置を表す概略構成図、図２は、実施例１の気液分離装置における平面図、図３は、実施例１の気液分離装置の作用を表す概略図である。
【００２２】
実施例１の気液分離装置は、内燃機関の潤滑装置に適用されており、気液二相流体として、空気（気泡）が混入した潤滑油（オイル）を旋回することで、発生するオイルの遠心力を利用して液体（オイル）と気体（空気）とに分離するものである。即ち、図１及び図２に示すように、実施例１の気液分離装置１１は、ケース１２と、導入部１３と、液体排出部１４と、気体排出部１５とから構成されている。そして、導入部１３にオイルタンク１６からの供給通路１７が連結され、この供給通路１７にオイルポンプ１８が設けられている。また、液体排出部１４にオイル潤滑部１９への液体排出通路２０が接続される一方、気体排出部１５に気体排出通路２１が接続されている。なお、ここで、オイル潤滑部１９は、例えば、エンジンの吸気弁及び排気弁の開閉駆動を行う動弁系、クランクシャフトやピストンなどを駆動する摺動系である。
【００２３】
上述したケース１２は、円筒密閉形状をなし、軸方向に沿って内径が一定である上円筒部１２ａと、軸方向下方に沿って内径が小さくなる下円錐部１２ｂとから構成されている。導入部１３は、ケース１２の上部、つまり、上円筒部１２ａの外周部に形成された導入口１３ａと、この導入口１３ａに連結される連結通路１３ｂとから構成されている。この導入口１３ａは、ケース１２の軸方向に長い長孔形状をなし、本実施例では、長円形状となっている。連結通路１３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路１７が連結される一方、先端部が導入口１３ａに連結されている。この場合、供給通路１７及び連結通路１３ｂは、ケース１２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルタンク１６に貯留されているオイルを、オイルポンプ１８により供給通路１７を通してケース１２の導入口１３ａからその内部に導入し、ケース１２の内部を旋回させることができる。
【００２４】
液体排出部１４は、ケース１２における下円錐部１２ｂの下面部に設けられており、ケース１２の内部で空気を分離除去したオイルを排出することができる。また、気体排出部１５は、ケース１２における上円筒部１２ａの上面部に設けられており、オイルから分離した空気を排出することができる。
【００２５】
従って、エンジンの駆動に同期してオイルポンプ１８が作動すると、オイルタンク１６に貯留されているオイルが供給通路１７を通してケース１２の内部に導入される。このとき、オイルは、連結通路１３ｂから導入口１３ａを通してケース１２の内壁面に沿ってその接線方向に導入されることから、ケース１２の内部で旋回流となる。すると、遠心分離作用によりオイルに混入した空気がケース１２の軸中心側に移動することで分離され、その浮力によりそのまま上昇し、気体排出部１５から気体排出通路２１に排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部１４から液体排出通路２０に排出される。
【００２６】
このとき、図３に示すように、ケース１２の導入口１３ａが、ケース１２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口１３ａからケース１２の内部に導入されたオイルは内壁面に沿って適正に旋回するため、このオイルと、ケース１２の内部で分離されて中心部を旋回しながら上昇する空気との干渉が防止される。
【００２７】
このように実施例１の気液分離装置１１にあっては、円筒密閉形状をなすケース１２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する導入部１３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部１４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部１５を設け、導入部１３としてケース１２の軸方向に長い長円形状をなす導入口１３ａを設けている。
【００２８】
従って、オイルが導入部１３の導入口１３ａからケース１２内に導入されると、ケース１２の内部で旋回流となり、混入した空気が遠心分離作用によりケース１２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部１５排出される一方、空気が分離されたオイルがケース１２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部１４から排出される。このとき、ケース１２の導入口１３ａが、ケース１２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口１３ａからケース１２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース１２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉を防止することができる。その結果、気液分離効率の向上を図ることができると共に、導入口１３ａの通路面積を縮小する必要がなく、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部１９への適正なオイル供給量を確保することができる。また、従来のように、予備旋回通路などを設ける必要がなく、装置の小型化を図ることができる。
【実施例２】
【００２９】
図４は、本発明の実施例２に係る気液分離装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３０】
実施例２において、図４に示すように、気液分離装置３１は、ケース３２と、導入部３３と、液体排出部３４と、気体排出部３５とから構成されている。そして、導入部３３に供給通路３６が連結されている。
【００３１】
このケース３２は、円筒密閉形状をなし、上円筒部３２ａと下円錐部３２ｂとから構成されている。導入部３３は、ケース３２の上部、つまり、上円筒部３２ａの外周部に形成された導入口３３ａと、この導入口３３ａに連結される連結通路３３ｂとから構成されている。この導入口３３ａは、ケース３２の軸方向に長い長孔形状をなし、本実施例では、２つの円が連続しただるま形状となっている。即ち、ケース３２の上円筒部３２ａに対して、２回のドリル加工を施すことで、２つの円が連続しただるま形状をなす導入口３３ａを形成することができる。なお、この導入口３３ａはこのだるま形状に限らず、３つ以上の円が連続した形状としてもよく、また、後加工により円の連続部を直線状に仕上げてもよい。連結通路３３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路３６が連結される一方、先端部が導入口３３ａに連結されている。この場合、供給通路３６及び連結通路３３ｂは、ケース３２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルを供給通路３６を通してケース３２の導入口３３ａからその内部に導入し、ケース３２の内部を旋回させることができる。
【００３２】
従って、エンジンの駆動に同期して図示しないオイルポンプが作動すると、オイルが供給通路３６を通してケース３２の内部に導入される。このとき、オイルは、連結通路３３ｂから導入口３３ａを通してケース３２の内壁面に沿ってその接線方向に導入されることから、ケース３２の内部で旋回流となる。すると、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース３２の軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇し、気体排出部３５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部３４から排出される。
【００３３】
このとき、ケース３２の導入口３３ａが、ケース３２の軸方向に長いだるま形状であることから、導入口３３ａからケース３２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース３２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉が防止される。
【００３４】
このように実施例２の気液分離装置３１にあっては、円筒密閉形状をなすケース３２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する導入部３３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部３４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部３５を設け、導入部３３としてケース３２の軸方向に長い長円形状、つまり、だるま形状の導入口３３ａを設けている。
【００３５】
従って、オイルが導入部３３の導入口３３ａからケース３２内に導入されると、ケース３２の内部で旋回流となり、混入した空気がその遠心分離作用によりケース３２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部３５排出される一方、空気が分離されたオイルがケース３２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部３４から排出される。このとき、ケース３２の導入口３３ａが、ケース３２の軸方向に長いだるま形状であることから、導入口３３ａからケース３２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース３２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉を防止することができる。その結果、気液分離効率の向上を図ることができると共に、導入口３３ａの通路面積を縮小する必要がなく、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００３６】
また、実施例２では、この導入口３３ａを、ケース３２の軸方向に長い長孔形状とし、複数の円が連続しただるま形状としており、複数回のドリル加工を施すことで、この導入口３３ａを容易に形成することができ、製造の容易化及び製造コストを低減することができる。そして、本実施例では、従来のように、予備旋回通路などを設ける必要がなく、装置の小型化を図ることができる。
【実施例３】
【００３７】
図５は、本発明の実施例３に係る気液分離装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３８】
実施例３において、図５に示すように、気液分離装置４１は、ケース４２と、導入部４３と、液体排出部４４と、気体排出部４５とから構成されている。そして、導入部４３に供給通路４６が連結されている。
【００３９】
このケース４２は、円筒密閉形状をなし、上円筒部４２ａと下円錐部４２ｂとから構成されている。導入部４３は、ケース４２の上部、つまり、上円筒部４２ａの外周部に形成された導入口４３ａと、この導入口４３ａに連結される連結通路４３ｂとから構成されている。この導入口４３ａは、ケース４２の軸方向に長い長孔形状をなし、本実施例では、矩形形状となっている。即ち、上円筒部４２ａは、上円筒４２ａ1と、中円筒４２ａ2と、下円筒４２ａ3とが結合して形成され、上円筒４２ａ1は板部材をＣ字形状に加工することで、矩形形状をなす開口、つまり、導入口４３ａを形成することができる。連結管４３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路４６が連結される一方、先端部が導入口４３ａに連結されている。この場合、供給通路３６及び連結通路４３ｂは、ケース４２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルを供給通路４６を通してケース４２の導入口４３ａからその内部に導入し、ケース４２の内部を旋回させることができる。
【００４０】
従って、エンジンの駆動に同期して図示しないオイルポンプが作動すると、オイルが供給通路４６を通してケース４２の内部に導入される。このとき、オイルは、連結通路４３ｂから導入口４３ａを通してケース４２の内壁面に沿ってその接線方向に導入されることから、ケース４２の内部で旋回流となる。すると、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース４２の軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇し、気体排出部４５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部４４から排出される。
【００４１】
このとき、ケース４２の導入口４３ａが、ケース４２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口４３ａからケース４２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース４２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉が防止される。
【００４２】
このように実施例３の気液分離装置４１にあっては、円筒密閉形状をなすケース４２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する導入部４３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部４４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部４５を設け、導入部４３としてケース４２の軸方向に長い長円形状をなす矩形形状の導入口４３ａを設けている。
【００４３】
従って、オイルが導入部４３の導入口４３ａからケース４２内に導入されると、ケース４２の内部で旋回流となり、混入した空気が遠心分離作用によりケース４２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部４５排出される一方、空気が分離されたオイルがケース４２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部４４から排出される。このとき、ケース４２の導入口４３ａが、ケース４２の軸方向に長い矩形形状であることから、導入口４３ａからケース４２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース４２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉を防止することができる。その結果、気液分離効率の向上を図ることができると共に、導入口４３ａの通路面積を縮小する必要がなく、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００４４】
また、実施例３では、ケース４２の上円筒部４２ａを、上円筒４２ａ1とＣ字形状の中円筒４２ａ2と下円筒４２ａ3を結合することで、矩形形状をなす導入口４３ａを形成しており、ドリルなどによる穴加工を不要とすることで、この導入口４３ａを容易に形成することができ、製造の容易化及び製造コストを低減することができる。そして、本実施例では、従来のように、予備旋回通路などを設ける必要がなく、装置の小型化を図ることができる。
【実施例４】
【００４５】
図６は、本発明の実施例４に係る気液分離装置を表す概略構成図、図７は、実施例４の気液分離装置における平面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４６】
実施例４において、図６及び図７に示すように、気液分離装置５１は、ケース５２と、２つの導入部５３と、液体排出部５４と、気体排出部５５とから構成されている。そして、各導入部５３に供給通路５６が連結されている。
【００４７】
このケース５２は、円筒密閉形状をなし、上円筒部５２ａと下円錐部５２ｂとから構成されている。各導入部５３は、ケース５２の上部、つまり、上円筒部５２ａの外周部に形成された導入口５３ａと、この導入口５３ａに連結される連結通路５３ｂとから構成されている。この場合、ケース５２の周方向に均等間隔で、且つ、軸方向における同一位置に２つの導入部５３が設けられている。連結通路５３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路５６が連結される一方、先端部が導入口５３ａに連結されている。この場合、供給通路５６及び連結通路５３ｂは、ケース５２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルを各供給通路５６を通してケース５２の各導入口５３ａからその内部に導入し、ケース５２の内部を旋回させることができる。
【００４８】
従って、エンジンの駆動に同期して図示しないオイルポンプが作動すると、オイルが各供給通路５６を通してケース５２の内部に導入される。このとき、オイルは、各連結通路５３ｂから導入口５３ａを通してケース５２の内壁面に沿ってその接線方向に導入されることから、ケース５２の内部で旋回流となる。すると、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース５２の軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇し、気体排出部５５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部５４から排出される。
【００４９】
このとき、ケース５２の導入口５３ａが、ケース５２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口５３ａからケース５２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース５２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉が防止される。また、オイルが２つの導入部５３からケース５２内に導入されることから、ケース５２内へのオイル導入量が増加されると共に、ケース５２の内部におけるオイルの旋回速度が上昇され、オイル分離効率が向上する。
【００５０】
このように実施例４の気液分離装置５１にあっては、円筒密閉形状をなすケース５２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する複数の導入部５３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部５４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部５５を設け、各導入部５２としてケース５２の軸方向に長い長円形状をなす導入口５３ａを設けている。
【００５１】
従って、オイルが導入部５３の導入口５３ａからケース５２内に導入されると、ケース５２の内部で旋回流となり、混入した空気が遠心分離作用によりケース５２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部５５排出される一方、空気が分離されたオイルがケース５２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部５４から排出される。このとき、ケース５２の導入口５３ａが、ケース５２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口５３ａからケース５２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース５２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉を防止することができる。その結果、気液分離効率の向上を図ることができると共に、導入口５３ａの通路面積を縮小する必要がなく、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００５２】
また、実施例４では、ケース５２に対して、その周方向に均等間隔で、且つ、軸方向における同一位置に２つの導入部５３を設けている。従って、オイルが２つの導入部５３からケース５２内に導入されるため、ケース５２内へのオイル導入量を増加することができると共に、ケース５２の内部におけるオイルの旋回速度を上昇することができ、オイル分離効率を向上することができる。
【実施例５】
【００５３】
図８は、本発明の実施例５に係る気液分離装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５４】
実施例５において、図８に示すように、気液分離装置６１は、ケース６２と、２つの導入部６３と、液体排出部６４と、気体排出部６５とから構成されている。そして、各導入部６３に供給通路６６が連結されている。
【００５５】
このケース６２は、円筒密閉形状をなし、上円筒部６２ａと下円錐部６２ｂとから構成されている。各導入部６３は、ケース６２の上部、つまり、上円筒部６２ａの外周部に形成された導入口６３ａと、この導入口６３ａに連結される連結通路６３ｂとから構成されている。この場合、ケース６２の周方向に均等間隔で、且つ、軸方向に異なる位置に２つの導入部６３が設けられている。連結通路６３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路６６が連結される一方、先端部が導入口６３ａに連結されている。この場合、供給通路６６及び連結通路６３ｂは、ケース６２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルを各供給通路６６を通してケース６２の各導入口６３ａからその内部に導入し、ケース６２の内部を旋回させることができる。
【００５６】
従って、エンジンの駆動に同期して図示しないオイルポンプが作動すると、オイルが各供給通路６６を通してケース６２の内部に導入される。このとき、オイルは、各連結通路６３ｂから導入口６３ａを通してケース６２の内壁面に沿ってその接線方向に導入されることから、ケース６２の内部で旋回流となる。すると、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース６２の軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇し、気体排出部６５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部６４から排出される。
【００５７】
このとき、ケース６２の導入口６３ａが、ケース６２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口６３ａからケース６２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース６２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉が防止される。また、オイルが２つの導入部６３からケース６２内の異なる位置に導入されることから、ケース６２内へのオイル導入量が増加されると共に、ケース６２の内部におけるオイルの旋回速度が上昇され、オイル分離効率が向上する。
【００５８】
このように実施例５の気液分離装置６１にあっては、円筒密閉形状をなすケース６２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入して軸方向に異なる位置に設けられた複数の導入部６３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部６４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部６５を設け、各導入部６２としてケース６２の軸方向に長い長円形状をなす導入口６３ａを設けている。
【００５９】
従って、オイルが導入部６３の導入口６３ａからケース６２内に導入されると、ケース６２の内部で旋回流となり、混入した空気が遠心分離作用によりケース６２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部６５排出される一方、空気が分離されたオイルがケース６２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部６４から排出される。このとき、ケース６２の導入口６３ａが、ケース６２の軸方向に長い長円形状であることから、導入口６３ａからケース６２の内部に導入されて内壁面に沿って旋回するオイルと、ケース６２の内部で分離されて中心側を旋回しながら上昇する空気との干渉を防止することができる。その結果、気液分離効率の向上を図ることができると共に、導入口６３ａの通路面積を縮小する必要がなく、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００６０】
また、実施例５では、ケース６２に対して、その周方向に均等間隔で、且つ、軸方向の異なる位置に２つの導入部６３を設けている。従って、オイルが２つの導入部６３からケース６２内の異なる位置に導入されるため、ケース６２内へのオイル導入量を増加すると共にその流量を軸方向で均一化ことができ、また、ケース６２の内部におけるオイルの旋回速度を上昇することができ、オイル分離効率を向上することができる。
【００６１】
なお、上述した実施例４、５にて、ケース５２，６２に２つの導入部５３，６３を設けたが、２つの限らず３つ以上設けてもよく、実施例５では、異なる３つ以上の位置に導入部６３を設けてもよい。
【実施例６】
【００６２】
図９は、本発明の実施例６に係る気液分離装置を表す概略構成図、図１０は、実施例６の気液分離装置における水平断面図、図１１は、実施例６の気液分離装置における作動状態を表す水平断面図である。
【００６３】
実施例６において、図９及び図１０に示すように、気液分離装置７１は、ケース７２と、導入部７３と、液体排出部７４と、気体排出部７５とから構成されている。そして、各導入部７３に供給通路７６が連結されており、ケース７２に、導入部７３からケース７２内に導入するオイルの導入量を調整する導入量調整機構が設けられている。
【００６４】
このケース７２にて、外側ケース８１内に内側ケース８２が同心円上配設されることで、外側ケース８１と内側ケース８２の間に外側旋回室８３が形成され、内側ケース８２の内部に内側旋回室８４が形成されている。そして、この内側ケース８２には、外側旋回室８３と内側旋回室８４とを連通する複数の連通口８５ａ，８５ｂが形成され、この連通口８５ａ，８５ｂは、内側旋回室８４における内側ケース８２の内壁面に対して接線方向に傾斜して形成されている。外側ケース８１及び内側ケース８２は、円筒密閉形状をなし、上円筒部８１ａ，８２ａと下円錐部８１ｂ，８２ｂとから構成されている。導入部７３は、内側ケース８２の上部、つまり、上円筒部８２ａの外周部に形成された導入口７３ａと、この導入口７３ａに連結される連結通路７３ｂとから構成されている。
【００６５】
導入量調整機構として、内側ケース８２の外周部には、開閉体としての開閉筒８６が周方向に回転自在に嵌合している。そして、複数の連通口８５ａ，８５ｂに対応して開口部８７ａ，８７ｂが形成されている。そして、外側ケース８１と開閉筒８６との間には、付勢部材としてのスプリング８８が張設されており、図１０にて開閉筒８６を反時計回り方向、つまり、オイルの旋回方向とは逆方向に付勢支持されている。
【００６６】
従って、導入部７３からケース７２の外側旋回室８３に導入されるオイルの導入速度が低速であるとき、開閉筒８６は、スプリング８８の付勢力及び図示しないストッパにより図１０に示す低速位置に位置決めされている。そのため、開閉筒８６の開口部８７ｂにより３つの連通口８５ｂが閉止され、開口部８７ａにより３つの連通口８５ａだけが開放状態となっている。そして、導入部８３からケース８２の外側旋回室８３に導入されるオイルの導入速度が高速になると、開閉筒８６は、オイルの旋回力によりスプリング８８の付勢力に抗して回動し、図１１に示す高速位置に移動する。そのため、各開口部８７ａ，８７ｂにより全ての連通口８５ａ，８５ｂが開放状態となり、通路面積を拡大することができる。
【００６７】
また、連結通路７３ｂは、基端部に対して先端部が上下に拡径したラッパ形状をなし、基端部に供給通路７６が連結される一方、先端部が導入口７３ａに連結されている。この場合、供給通路７６及び連結通路７３ｂは、ケース７２の外周面に対して接線方向に連結されており、オイルを各供給通路７６を通してケース７２の各導入口７３ａからその内部に導入し、ケース７２の内部を旋回させることができる。
【００６８】
従って、エンジンの駆動に同期して図示しないオイルポンプが作動すると、オイルが供給通路７６を通してケース７２の内部に導入される。このとき、エンジンが低回転数領域にあると、図１０に示すように、オイルは、連結通路７３ｂから導入口７３ａを通して外側旋回室８３の内壁面に沿ってその接線方向に導入され、更に、開放状態にある３つの連通口８５ａを通って内側旋回室８４に導入されることから、この内側旋回室８４の内部で旋回流となる。そのため、エンジンが低回転で、供給オイルの流量も少ないときには、外側旋回室８３と内側旋回室８４との開口面積（連通口８５ａの開口面積）を小さくすることで、内側旋回室８４に導入されるオイルの旋回速度が上昇する。すると、内側旋回室８４では、オイルが適正な速度で旋回することとなり、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース７２の軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇し、気体排出部７５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部７４から排出される。
【００６９】
一方、エンジンが高回転数領域にあるとき、図１１に示すように、オイルは、各連結通路７３ｂから導入口７３ａを通して外側旋回室８３の内壁面に沿ってその接線方向に導入され、更に、開放状態にある全ての連通口８５ａ，８５ｂを通って内側旋回室８４に導入されることから、この内側旋回室８４の内部で旋回流となる。そのため、エンジンが高回転で、供給オイルの流量が多いときには、外側旋回室８３と内側旋回室８４との開口面積（連通口８５ａ，８５ｂの開口面積）を大きくすることで、内側旋回室８４に導入されるオイルの旋回速度を維持したまま、その導入量が増加する。すると、内側旋回室８４では、多量のオイルが適正な速度で旋回することとなり、すると、オイルに混入した空気が遠心分離作用によりケース７２の軸中心側に移動することで分離され、そのまま上昇し、気体排出部７５から排出される。一方、空気が分離されたオイルは、旋回しながら下降し、液体排出部７４から排出される。
【００７０】
このように実施例６の気液分離装置７１にあっては、円筒密閉形状をなすケース７２に対して、外周部に内部に空気が混入したオイルを導入する導入部７３を設け、下部に空気を分離したオイルを排出する液体排出部７４を設け、上部にオイルから分離した空気を排出する気体排出部７５を設け、ケース７２に導入部７３からケース７２内に導入するオイルの導入量を調整する導入量調整機構を設けている。
【００７１】
従って、オイルが導入部７３の導入口７３ａからケース７２内に導入されると、エンジンが低回転数領域にあるとき、導入口７３ａから外側旋回室８３に導入されたオイルは、３つの連通口８５ａを通って内側旋回室８４に導入される一方、エンジンが高回転数領域にあるとき、このオイルは、全ての連通口８５ａ，８５ｂを通って内側旋回室８４に導入される。そのため、この内側旋回室８４で適正速度の旋回流となり、混入した空気が遠心分離作用によりケース７２の軸中心側に移動しながら上昇することで分離され、気体排出部７５に排出される一方、空気が分離されたオイルがケース７２内を内壁面に沿って旋回しながら下降し、液体排出部７４から排出される。その結果、オイルの流量が変化しても適正にオイルから空気を分離することができ、気液分離効率の向上を図ることができると共に、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００７２】
そして、実施例６では、ケース７２を、同心円上に配設される外側ケース８１及ぶ内側ケース８２により構成することで、外側旋回室８３と内側旋回室８４を形成し、外側旋回室８３と内側旋回室８４とを連通する連通口８５ａ，８５ｂを形成し、導入量調整機構としての開閉筒８６によりこの連通口８５ａ，８５ｂを開閉して通路面積を調整可能としている。従って、簡単な構成で、容易に通路面積を変更することができ、気液分離効率の向上を図ることができる一方で、装置の簡素化を図ることができる。
【００７３】
そして、開閉筒８６を、導入部７３からケース７２内に導入されるオイルの導入速度に応じて連通口８５ａ，８５ｂの通路面積を変更可能としている。従って、オイルの導入速度に応じて適正に通路面積が変更されることとなり、気液分離効率の向上を図ることができる。
【００７４】
なお、上述の実施例では、開閉筒８６をスプリング８８の付勢力により所定の位置に付勢支持し、オイルの旋回力により回転するようにしたが、電磁ソレノイドなどによりスイッチングにより連通口８５ａ，８５ｂの通路面積を変更可能としてもよい。この場合、エンジンの暖機時には、オイルが高粘度であることから、連通口８５ａ，８５ｂの通路面積を拡大してオイルポンプの負荷を低減する。また、オイルの分離効率を高めたいときには、連通口８５ａ，８５ｂの通路面積を縮小して導入されるオイルの流速を上げる。また、エンジンコントロールユニットからの制御信号により開閉筒８６を歯車などの駆動力伝達機構により回転するように構成してもよい。
【実施例７】
【００７５】
図１２は、本発明の実施例７に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【００７６】
実施例７のエンジンの潤滑装置において、図１２に示すように、気液分離装置９１は、ケース９２と、導入部９３と、液体排出部９４と、気体排出部９５とから構成されている。そして、導入部９３にオイルタンク９６からの供給通路９７が連結されている。また、液体排出部９４にオイル潤滑部９８への液体排出通路９９が接続され、この液体排出通路９９にオイルポンプ（液体搬送ポンプ）１００が設けられる一方、気体排出部９５にオイルタンク９６への気体排出通路１０１が接続され、この気体排出通路１０１にエアポンプ（気体搬送ポンプ）１０２が設けられている。そして、オイルポンプ１００とエアポンプ１０２は、制御装置１０３によりエンジン運転状態に応じて制御可能となっている。なお、気液分離装置９１は、上述した実施例６の気液分離装置７１と同様に、導入部９３からケース９２内に導入するオイルの導入量を調整する導入量調整機構が設けられている。
【００７７】
従って、制御装置１０３によりオイルポンプ１００とエアポンプ１０２を駆動制御すると、オイルポンプ１００により液体排出通路９９を介して気液分離装置９１に負圧が作用し、オイルタンク９６のオイルが供給通路９７を通して気液分離装置９１に吸入される。すると、この気液分離装置９１にて、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルが旋回しながら下降する。そして、空気は、気体排出通路１０１によりオイルタンク９６に戻される一方、オイルは、液体排出通路９９によりオイル潤滑部９８へ供給される。
【００７８】
そして、エンジンの運転状態に応じてオイル潤滑部９８へのオイル供給量に変動があったときには、制御装置１０３がオイルポンプ１００及びエアポンプ１０２を制御することで、オイルタンク９６から供給通路９７を通して気液分離装置９１に導入するオイルの導入量を増減することで、オイル潤滑部９８へのオイル供給量を増減することができる。
【００７９】
このように実施例７の気液分離装置９１を有するエンジンの潤滑装置にあっては、気液分離装置９１の導入部９３にオイルタンク９６からの供給通路９７を連結し、液体排出部９４にオイル潤滑部９８への液体排出通路９９を接続してオイルポンプ１００を設ける一方、気体排出部９５にオイルタンク９６への気体排出通路１０１を接続してエアポンプ１０２を設けている。
【００８０】
従って、オイルポンプ１００を駆動すると、液体排出通路９９を介して気液分離装置９１に負圧が作用し、オイルタンク９６のオイルが供給通路９７を通して気液分離装置９１に吸入され、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルは旋回しながら下降する。そのため、気液分離装置９１では、常時負圧状態となって減圧沸騰の作用によりオイルから空気の分離性能が向上することとなり、気液分離効率の向上を図ることができる。
【００８１】
また、本実施例では、制御装置１０３によりオイルポンプ１００及びエアポンプ１０２を制御することで、オイルタンク９６から供給通路９７を通して気液分離装置９１に導入するオイルの導入量を増減し、オイル潤滑部９８へのオイル供給量を増減することができ、また、気液分離装置９１では、オイルの流量が変化しても適正にオイルから空気を分離することができ、気液分離効率の向上を図ることができると共に、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【実施例８】
【００８２】
図１３は、本発明の実施例８に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【００８３】
実施例８のエンジンの潤滑装置において、図１３に示すように、気液分離装置１１１は、ケース１１２と、導入部１１３と、液体排出部１１４と、気体排出部１１５とから構成されている。この場合、ケース１１２は、上部と下部の内径が同寸法に設定され、液体排出部１１４がケース１１２の外周下部に設けられている。そして、導入部１１３にオイルタンク１１６からの供給通路１１７が連結されている。また、液体排出部１１４にオイル潤滑部１１８への液体排出通路１１９が接続され、この液体排出通路１１９にオイルポンプ（液体搬送ポンプ）１２０が設けられる一方、気体排出部１１５にオイルタンク１１６への気体排出通路１２１が接続され、この気体排出通路１２１にエアポンプ（気体搬送ポンプ）１２２が設けられている。そして、オイルポンプ１２０とエアポンプ１２２は、制御装置１２３によりエンジン運転状態に応じて制御可能となっている。なお、気液分離装置１１１は、上述した実施例６の気液分離装置７１と同様に、導入部１１３からケース１１２内に導入するオイルの導入量を調整する導入量調整機構が設けられている。
【００８４】
従って、制御装置１２３によりオイルポンプ１２０とエアポンプ１２２を駆動制御すると、オイルポンプ１２０により液体排出通路１１９を介して気液分離装置１１１に負圧が作用し、オイルタンク１１６のオイルが供給通路１１７を通して気液分離装置１１１に吸入される。すると、この気液分離装置１１１にて、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルは旋回しながら下降する。そして、空気は、気体排出通路１２１によりオイルタンク１１６に戻される一方、オイルは、液体排出通路１１９によりオイル潤滑部１１８へ供給される。
【００８５】
そして、エンジンの運転状態に応じてオイル潤滑部１１８へのオイル供給量に変動があったときには、制御装置１２３がオイルポンプ１２０及びエアポンプ１２２を制御することで、オイルタンク１１６から供給通路１１７を通して気液分離装置１１１に導入するオイルの導入量を増減することで、オイル潤滑部１１８へのオイル供給量を増減することができる。
【００８６】
このように実施例８の気液分離装置１１１を有するエンジンの潤滑装置にあっては、気液分離装置１１１の導入部１１３にオイルタンク１１６からの供給通路１１７を連結し、液体排出部１１４にオイル潤滑部１１８への液体排出通路１１９を接続してオイルポンプ１２０を設ける一方、気体排出部１１５にオイルタンク１１６への気体排出通路１２１を接続してエアポンプ１２２を設けている。
【００８７】
従って、オイルポンプ１２０を駆動すると、液体排出通路１１９を介して気液分離装置１１１に負圧が作用し、オイルタンク１１６のオイルが供給通路１１７を通して気液分離装置１１１に吸入され、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルは旋回しながら下降する。そのため、気液分離装置１１１では、常時負圧状態となって減圧沸騰の作用によりオイルから空気の分離性能が向上することとなり、気液分離効率の向上を図ることができる。
【００８８】
また、本実施例では、制御装置１２３によりオイルポンプ１２０及びエアポンプ１２２を制御することで、オイルタンク１１６から供給通路１１７を通して気液分離装置１１１に導入するオイルの導入量を増減し、オイル潤滑部１１８へのオイル供給量を増減することができる。また、気液分離装置１１１では、オイルの流量が変化しても適正にオイルから空気を分離することができ、気液分離効率の向上を図ることができると共に、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００８９】
更に、本実施例の気液分離装置１１１では、ケース１１２の上部と下部の内径を同寸法に設定し、液体排出部１１４をケース１１２の外周下部に設けている。従って、ケースに円錐部が不要となって構造の簡素化及び低コスト化を可能とすることができると共に、空気を分離したオイルを旋回したままで液体排出部１１４から排出することができ、ここでの圧力損失を低減して気液分離効率の向上を図ることができる。
【実施例９】
【００９０】
図１４は、本発明の実施例９に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【００９１】
実施例８のエンジンの潤滑装置において、図１４に示すように、気液分離装置１３１は、ケース１３２と、導入部１３３と、液体排出部１３４と、気体排出部１３５とから構成されている。そして、導入部１３３にオイルタンク１３６からの供給通路１３７が連結されている。また、液体排出部１３４にオイル潤滑部１３８への液体排出通路１３９が接続され、この液体排出通路１３９にオイルポンプ（液体搬送ポンプ）１４０が設けられている。一方、オイル潤滑部１３８からオイルタンク１３６へのオイルの戻り通路１４１が設けられ、この戻り通路１４１のベンチュリ部１４２に気体排出部１３５からの気体排出通路１４３が接続されている。そして、オイルポンプ１４０は、制御装置１４４によりエンジン運転状態に応じて制御可能となっている。なお、気液分離装置１３１は、上述した実施例６の気液分離装置７１と同様に、導入部１３３からケース１３２内に導入するオイルの導入量を調整する導入量調整機構が設けられている。
【００９２】
従って、制御装置１４４によりオイルポンプ１４０を駆動制御すると、オイルポンプ１４０により液体排出通路１３９を介して気液分離装置１３１に負圧が作用し、オイルタンク１３６のオイルが供給通路１３７を通して気液分離装置１３１に吸入される。すると、この気液分離装置１３１にて、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルが旋回しながら下降する。そして、オイルは、液体排出通路１３９によりオイル潤滑部１３８へ供給され、戻し通路１４１を通ってオイルタンク１３６に戻される。また、空気は、ベンチュリ部１４２で発生する吸引力により、気体排出通路１４３を介して吸引され、オイルタンク１３６に戻される。
【００９３】
そして、エンジンの運転状態に応じてオイル潤滑部１３８へのオイル供給量に変動があったときには、制御装置１４４がオイルポンプ１４０を制御することで、オイルタンク１３６から供給通路１３７を通して気液分離装置１３１に導入するオイルの導入量を増減することで、オイル潤滑部１３８へのオイル供給量を増減することができる。
【００９４】
このように実施例９の気液分離装置１３１を有するエンジンの潤滑装置にあっては、気液分離装置１３１の導入部１３３にオイルタンク１３６からの供給通路１３７を連結し、液体排出部１３４にオイル潤滑部１３８への液体排出通路１３９を接続してオイルポンプ１４０を設ける一方、気体排出部１３５からの気体排出通路１４３を、オイル潤滑部１３８からオイルタンク１３６への戻し通路１４１のベンチュリ部１４２に接続している。
【００９５】
従って、オイルポンプ１４０を駆動すると、液体排出通路１３９を介して気液分離装置１３１に負圧が作用し、オイルタンク１３６のオイルが供給通路１３７を通して気液分離装置１３１に吸入され、内部でオイルが旋回することで、このオイルに混入した空気が遠心分離作用により軸中心側に移動することで分離され、浮力によりそのまま上昇する一方、空気が分離されたオイルは旋回しながら下降する。そのため、気液分離装置１３１では、常時負圧状態となって減圧沸騰の作用によりオイルから空気の分離性能が向上することとなり、気液分離効率の向上を図ることができる。
【００９６】
また、本実施例では、制御装置１４４によりオイルポンプ１４０を制御することで、オイルタンク１３６から供給通路１３７を通して気液分離装置１３１に導入するオイルの導入量を増減し、オイル潤滑部１３８へのオイル供給量を増減することができ、また、気液分離装置１３１では、オイルの流量が変化しても適正にオイルから空気を分離することができ、気液分離効率の向上を図ることができると共に、所定の処理量、つまり、オイル潤滑部への適正なオイル供給量を確保することができる。
【００９７】
更に、本実施例の気液分離装置１３１では、気体排出部１３５からの気体排出通路１４３を戻し通路１４１のベンチュリ部１４２に接続しており、ベンチュリ部１４２で発生する吸引力により気体排出通路１４３からオイルタンク１３６に戻されることとなり、エアポンプを不要として構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明に係る気液分離装置は、内部に導入される流体と内部で分離された気体との干渉を防止して分離効率の向上を図ると共に装置の小型化を図るものであり、内燃機関に限定されるものではなく、いずれの気液分離装置に適用して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施例１に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図２】実施例１の気液分離装置における平面図である。
【図３】実施例１の気液分離装置における作用を表す概略図である。
【図４】本発明の実施例２に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図５】本発明の実施例３に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図６】本発明の実施例４に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図７】実施例４の気液分離装置における平面図である。
【図８】本発明の実施例５に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図９】本発明の実施例６に係る気液分離装置を表す概略構成図である。
【図１０】実施例６の気液分離装置における水平断面図である。
【図１１】実施例６の気液分離装置における作動状態を表す水平断面図である。
【図１２】本発明の実施例７に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【図１３】本発明の実施例８に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【図１４】本発明の実施例９に係る気液分離装置が適用されたエンジンの潤滑装置を表す概略構成図である。
【図１５】従来の気液分離装置における作用を表す概略図である。
【符号の説明】
【０１００】
１１，３１，４１，５１，６１，７１，９１，１１１，１３１ 気液分離装置
１２，３２，４２，５２，６２，７２，９２，１１２，１３２ ケース
１３，３３，４３，５３，６３，７３，９３，１１３，１３３ 導入部
１３ａ，３３ａ，４３ａ，５３ａ，６３ａ，７３ａ 導入口
１４，３４，４４，５４，６４，７４，９４，１１４，１３４ 液体排出部
１５，３５，４５，５５，６５，７５，９５，１１５，１３５ 気体排出部
８１ 外側ケース
８２ 内側ケース
８３ 外側旋回室
８４ 内側旋回室
８５ａ，８５ｂ 連通口
８６ 開閉筒（導入量調整、開閉体）
８７ａ，８７ｂ 開口部
８８ スプリング
９６，１１６，１３６ オイルタンク（貯蔵タンク）
１００，１２０，１４０ オイルポンプ（液体搬送ポンプ）
１０２，１２２ エアポンプ（気体搬送ポンプ）
１４１ 戻し通路
１４２ ベンチュリ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気液二相流体の旋回による遠心力を利用して液体と気体とに分離する気液分離装置であって、円筒密閉形状をなすケースと、該ケースの外周部に設けられて該ケース内に気液二相流体を導入する導入部と、前記ケースの下部に設けられて気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部と、前記ケースの上部に設けられて気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部とを具え、前記導入部は、前記ケースの軸方向に長い長孔形状をなす導入口を有することを特徴とする気液分離装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気液分離装置において、前記導入口は、長円形状または矩形形状または多数の円が連続した形状であることを特徴とする気液分離装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の気液分離装置において、前記導入部は、前記ケースの周方向に複数設けられることを特徴とする気液分離装置。
【請求項４】
請求項３に記載の気液分離装置において、前記複数の導入部は、前記ケースの軸方向における異なる位置に設けられることを特徴とする気液分離装置。
【請求項５】
気液二相流体の旋回による遠心力を利用して液体と気体とに分離する気液分離装置であって、円筒密閉形状をなすケースと、該ケースの外周部に設けられて該ケース内に気液二相流体を導入する導入部と、該導入部から前記ケース内に導入する気液二相流体の導入量を調整する導入量調整手段と、前記ケースの下部に設けられて気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部と、前記ケースの上部に設けられて気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部とを具えたことを特徴とする気液分離装置。
【請求項６】
請求項５に記載の気液分離装置において、前記ケースは、同心円上に配設される外側ケース及ぶ内側ケースにより構成されることで、外側旋回室と内側旋回室が形成され、前記外側旋回室と前記内側旋回室とを連通する連通口が設けられ、前記導入量調整手段は、前記連通口の通路面積を調整する開閉体を有することを特徴とする気液分離装置。
【請求項７】
請求項６に記載の気液分離装置において、前記開閉体は、前記導入部から前記ケース内に導入される気液二相流体の導入速度に応じて前記連通口の通路面積を変更することを特徴とする気液分離装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の気液分離装置において、前記液体排出部に液体搬送ポンプが連結される一方、前記気体排出部に気体搬送ポンプが連結されることを特徴とする気液分離装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一つ記載の気液分離装置において、前記液体排出部に液体搬送ポンプが連結される一方、前記気体排出部が液体を貯蔵タンクに戻す戻し通路が連結されることを特徴とする気液分離装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一つ記載の気液分離装置において、前記ケースは、上部と下部の内径が同寸法に設定され、前記液体排出部が前記ケースの外周下部に設けられることを特徴とする気液分離装置。
【請求項１】
気液二相流体の旋回による遠心力を利用して液体と気体とに分離する気液分離装置であって、円筒密閉形状をなすケースと、該ケースの外周部に設けられて該ケース内に気液二相流体を導入する導入部と、前記ケースの下部に設けられて気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部と、前記ケースの上部に設けられて気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部とを具え、前記導入部は、前記ケースの軸方向に長い長孔形状をなす導入口を有することを特徴とする気液分離装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気液分離装置において、前記導入口は、長円形状または矩形形状または多数の円が連続した形状であることを特徴とする気液分離装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の気液分離装置において、前記導入部は、前記ケースの周方向に複数設けられることを特徴とする気液分離装置。
【請求項４】
請求項３に記載の気液分離装置において、前記複数の導入部は、前記ケースの軸方向における異なる位置に設けられることを特徴とする気液分離装置。
【請求項５】
気液二相流体の旋回による遠心力を利用して液体と気体とに分離する気液分離装置であって、円筒密閉形状をなすケースと、該ケースの外周部に設けられて該ケース内に気液二相流体を導入する導入部と、該導入部から前記ケース内に導入する気液二相流体の導入量を調整する導入量調整手段と、前記ケースの下部に設けられて気液二相流体から分離した液体を排出する液体排出部と、前記ケースの上部に設けられて気液二相流体から分離した気体を排出する気体排出部とを具えたことを特徴とする気液分離装置。
【請求項６】
請求項５に記載の気液分離装置において、前記ケースは、同心円上に配設される外側ケース及ぶ内側ケースにより構成されることで、外側旋回室と内側旋回室が形成され、前記外側旋回室と前記内側旋回室とを連通する連通口が設けられ、前記導入量調整手段は、前記連通口の通路面積を調整する開閉体を有することを特徴とする気液分離装置。
【請求項７】
請求項６に記載の気液分離装置において、前記開閉体は、前記導入部から前記ケース内に導入される気液二相流体の導入速度に応じて前記連通口の通路面積を変更することを特徴とする気液分離装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の気液分離装置において、前記液体排出部に液体搬送ポンプが連結される一方、前記気体排出部に気体搬送ポンプが連結されることを特徴とする気液分離装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一つ記載の気液分離装置において、前記液体排出部に液体搬送ポンプが連結される一方、前記気体排出部が液体を貯蔵タンクに戻す戻し通路が連結されることを特徴とする気液分離装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一つ記載の気液分離装置において、前記ケースは、上部と下部の内径が同寸法に設定され、前記液体排出部が前記ケースの外周下部に設けられることを特徴とする気液分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−２４６３７０（Ｐ２００８−２４６３７０Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９０７９３（Ｐ２００７−９０７９３）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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