JP2004132199A

JP2004132199A - Oil particle collecting device

Info

Publication number: JP2004132199A
Application number: JP2002295086A
Authority: JP
Inventors: Sotoji Saeki; 佐伯　外司; Shogen Ri; 李　小源; Hironori Nakajima; 中嶋　宏典
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd; Uchihama Kasei Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp; Uchihama Kasei Co Ltd
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2004-04-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oil particle collecting device capable of suppressing increase of pressure loss and efficiently collecting oil particles. <P>SOLUTION: The oil particle collecting device 1 has a space forming body 3 for forming a space through which gas can circulate, and is equipped with a plurality of partitioning parts 20-29 between gas inflow ports 6, 7 of the space forming body 3 and a gas discharge port 9. Collecting parts 40-45 comprising a plurality of protruding parts 47 are formed protruding from an inner wall of the space forming body 3 arranged in the advancing direction of gas flow. The gas contacting area, especially the area where gas flow is apt to collide into, is increased by the collecting parts 40-45. Oil particles in the gas which have collided into the collecting parts 40-45 adhere to the collecting parts 40-45 or drop out from the gas flow due to decrease in propulsive force. Adhesion rate and dropping out rate of the oil particles are improved because gas which goes in between the protruding parts 47 arranged in the advancing direction of the gas flow collides into the protruding parts 47 on both sides. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、気流中のオイル粒子を捕集する装置に関し、特に車両のエンジン部分から排出されるブローバイガスに含まれるオイル粒子の捕集に好適な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等のピストンを用いたエンジンでは、シリンダとピストンとの隙間から漏れる未燃焼の燃料ガスを含み、粒子化されたエンジンオイルが混入されたブローバイガスが発生する。ブローバイガス中のエンジンオイルの粒子（オイル粒子）は分離回収されてエンジンオイルの循環系へ戻され、ガスはエンジンの吸気系へ戻されているのが一般的である。
オイル粒子の分離回収のための装置として、迷路型のオイルセパレータを用いることがある。迷路型のオイルセパレータは、例えば、図３に示すように、角部を有するガス通路９３を備えており、角部を形成する仕切板９０〜９２などにガス中のオイル粒子を慣性力によって衝突させ、付着させることでオイルを回収している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−８８５４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、比較的大きいオイル粒子は、仕切板９０〜９２や内壁に衝突してガスから除去されるが、より小さいオイル粒子は、衝突せず、ガスから除去しにくい。一方で、仕切板の数を増やしたり、ガス通路を複雑にすると、ガス流にかかる負荷（圧力損失）が大きくなり、結果的にガスを吸引する吸気系の負担が大きくなる。また、ガスと装置内壁との接触面積を増大させるためにガス流通路の上側内壁９４が波型に形成されているものもあるが、オイル捕集率の際立った向上は見られない。
【０００５】
そこで、本発明では、圧力損失の増大を抑制して、効率良くオイル粒子を捕集することができるオイル粒子捕集装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、ガス流入口と、ガス排出口と、オイル排出口とを備えるガスを流通可能な空間を形成する空間形成体と、前記空間形成体の前記ガス流入口とガス排出口との間の空間を部分的に遮断する複数の仕切り部と、前記空間形成体の内壁および／または仕切り部から突出する複数の突出部がガス流の進行方向に配列されて成る捕集部とを備えるオイル粒子捕集装置を提供する。
この装置では、捕集部によって、ガスが流通する空間の内面とガスとの接触面積、特にガス流が衝突しやすい面積が増大されている。捕集部に衝突したガス中のオイル粒子は、捕集部に付着したり、推進力が減少してガス流から脱落したりする。また、ガス流の進行方向に配列されている突出部間に入りこんだガスは、両側の突出部に衝突しながら捕集部の外まで移動するため、オイル粒子の付着率と脱落率が向上されている。また、捕集部は、空間形成体の内壁や仕切り部に沿って設けられ、その突出量は仕切り部などより小さいため、ガス流の圧力損失の増大が低減されている。
【０００７】
また、上記オイル粒子捕集装置であって、前記捕集部は、前記空間形成体の内壁および／または仕切り部のガス流が衝突される面に設けられる装置を提供する。
捕集部がガス流が衝突される面に設けられると、突出部の間にガスが良好に導入され、またガス流を乱れさせてオイル粒子を脱落させやすいため、より多くのオイル粒子を捕集することができる。
また、本発明では上記いずれかのオイル粒子捕集装置であって、前記捕集部の突出部の突出端は、９０°以下の角度を有する角部を備える装置を提供する。
この装置では、突出部の突出端の角部によってガス流をより確実に方向転換させることができ、オイル粒子の振り落としや、突出部間へのガスの導入が良好に行われる。
また、かかる形状の突出部を備える装置において、前記突出部は、突出長３ｍｍ以上６ｍｍ以下の矩形の短手方向断面を有し、隣接する突出部どうしの間隔が３ｍｍ以下であるオイル粒子捕集装置を提供する。
突出部の形状、間隔をこのように設定することにより、圧力損失の増大を抑制してオイル粒子を効率よく捕集できる。例えば、車両のブローバイガス中のエンジンオイルのオイル粒子を効率よく捕集することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に本発明の第１の実施形態に係わるオイル粒子捕集装置１を断面で示す。図１のオイル粒子捕集装置１は、車両のクランクケースに漏出するブローバイガスをエンジンの吸気系に移送するための流通路に設けられており、クランクケースに一体化されている。
【０００９】
オイル粒子捕集装置１は、空間形成体３を備えており、空間形成体３の内部に複数の仕切り部２０〜２２，２３〜２５を有している。また、空間形成体３の内壁面に、捕集部４０〜４５が設けられている。
空間形成体３は、ガスを所定の方向に向かって流通可能な空間部分である。空間形成体３は、種々の部材で、種々の形状の内部空間を備える形状に形成することができる。典型的には、ガスの流通方向に長い空間を備える形状とされる。
【００１０】
本実施形態の空間形成体３は、シリンダヘッドカバーに形成された矩形状で長手方向の一面が開口された凹状部４と、この凹状部４の開口を塞ぐように取り付けられるバッフルプレート５とによって形成されている。この空間形成体３の内部空間は、一端から他端（図１では右から左）に向かって断面形状が大きくなる略長方形状に形成されている。
【００１１】
空間形成体３は、少なくとも１つのガス流入口とガス排出口とを備えている。本実施形態では、空間形成体３の長手方向の両端下部にそれぞれガス流入口６，７が設けられている。また、空間形成体３の中央部分の一壁面に１つのガス排出口９が形成されている。
【００１２】
空間形成体３は、空間形成体３内でガスから回収されたオイルを排出するオイル排出口１１，１２を備えている。オイル排出口１１，１２は、オイル粒子捕集装置１の取り付け状態において底面３ａとなる部位に配置され、底面３ａに集められるオイルが流入されるように形成されている。本実施形態では、オイル排出口１１，１２は、各ガス流入口６，７の近傍に１つずつ設けられている。
【００１３】
仕切り部は、空間形成体３内を、連通状態を維持して部分的に遮断する部材で、ガス流に流れ方向を変える負荷を与える部分である。仕切り部は、空間形成体３の任意の内面から突出して設けることができ、所定の角度で突出していても良いが、典型的には、空間形成体３の底面３ａに対して垂直に設けられる。
【００１４】
仕切り部は、種々の形状に形成することができる。板状に形成されていると、省スペースや、後述する貫通孔３１の形成が容易となり、好ましい。仕切り部は、金属、樹脂などオイルやガスによって劣化等しにくい種々の部材で形成される。また、例えば、バッフルプレート５などの空間形成体３の壁面を構成する部材に一体成形されても良い。
【００１５】
図１に示すオイル粒子捕集装置１では、ガス流入口６，７とガス排出口９との間に、それぞれ５つの仕切り部２０〜２９が設けられている。仕切り部２０〜２５は、空間形成体３の底面３ａからほぼ垂直に延び、各ガス流入口６，７とガス排出口９との間にそれぞれ３つずつがほぼ等間隔に配置されている。仕切り部２６〜２９は、空間形成体３の上面３ｂから底面３ａに対して垂直に延び、それぞれ底面３ａから延びる仕切り部の間に配置されている。
【００１６】
仕切り部２０〜２９は、平板状に形成されている。また、仕切り部２０〜２５の上端は、より近い方のガス流入口６または７側に約４５°だけ傾斜して形成されている。また、仕切り部２１〜２４の先端部以外の部分には、等間隔で複数の貫通孔３１が設けられている。貫通孔３１を備える仕切り部２１〜２４は、ガス流が貫通孔３１を通る際に、貫通孔３１の開口端にオイル粒子を付着させたり、ガス流に負荷をかけてオイル粒子の推進力を低減したりする。このため、仕切り部２１〜２４は、仕切り部２０，２５では捕集しにくいより小さいオイル粒子を捕集することができる。
【００１７】
捕集部４０〜４５は、ガス流通空間への突出量が比較的小さい形状で、ガス流と接触可能な面積が増大されている部分である。具体的には、捕集部４０〜４５は、空間形成体３の内壁および／または仕切り部から突出して形成されており、複数の突出部４７がガス流の進行方向に配列されている部分である。捕集部４０〜４５は、空間形成体３の内壁および仕切り部２０〜２９のガス流が形成される部分に設けられる。好ましくは、ガス流が衝突する面に設けられると、ガス流が捕集部に良好に接触する。図１に示すオイル粒子捕集装置１において、ガス流が衝突する面は、仕切り部２０〜２９のガス流入口６または７側の面と、空間形成体３の仕切り部２０〜２９の先端部分に対向する面である。図１に示すように、本実施形態では、捕集部４０〜４５は、仕切り部２０〜２５の先端に対向する空間形成体３の内壁に設けられている。
【００１８】
捕集部４０〜４５を構成する複数の突出部４７は、空間形成体３内の空間部分に突出して設けられる。突出部４７は、空間形成体３や仕切り部の内面に対して垂直、あるいは所定の角度で傾斜して設けることができる。好ましくは、突出部４７は、ガス流の進行方向に対して、その突出方向が鈍角となる向きに突出する。本実施形態では、すべての捕集部４０〜４５は、空間形成体３の底面３ａに対して垂直に延びるように形成されており、ガス排出口９側に押し出されるガス流の方向に対して、鈍角を成している。
【００１９】
突出部４７は、種々の形状に形成することができる。突出部４７は、空間形成体３の内壁または仕切り部に沿って延びる突条とされても良いし、柱状部材とされても良い。ガス流通方向に対して垂直で、空間形成体３の内壁または仕切り部に沿う方向（図１中紙面の前後方向）に長く形成されると、ガス流に対向する面を大きくすることができ、好ましい。したがって、具体的には、空間形成体３の幅方向に延びる突条であることが好ましい。
【００２０】
また、突出部４７は、好ましくは、突出端に角部を備える形状とされる。角部を備えていると、ガス流をより確実に乱れさせることができる。突出部４７の短手方向の断面形状は、例えば、三角形や五角形などの多角形、紡錘形など種々の形状にできる。角部は、好ましくは、突出部４７の長手方向に沿って連続して形成される。また、角部の成す角は、鈍角でも良いが９０°以下が好ましい。また、１の突出部４７に２以上の角部が形成されていることが好ましい。本実施形態では、各捕集部４０〜４５の突出部４７は、それぞれ短手方向に矩形断面を備えており、それぞれ約９０°の角を成す角部４８ａ，４８ｂを備えている。
また、角部４８ａの両側の面は、ガス流に対して好ましくは、３５°以上６５°以下傾斜する面となるように配置され、より好ましくは約４５°とされる。例えば、９０°の角を成す角部４８ａは、ガス流に向かって平行に突出するように配置されると、両側の面は、ガス流に対してそれぞれ４５°の傾斜面となっている。
【００２１】
捕集部４０〜４５は、ガス流に対して逆向きに傾斜する面の面積が捕集部４０〜４５が設けられる部分の床面積に対して大きく形成されていると、オイルを良好に捕集できる。このため、突出部４７は、突出長が大きい方がオイル捕集の観点で好ましいが、突出長が大きすぎると、他の構成要素と接触するおそれがあり、これを回避するために捕集部自体の数が規制されるおそれがある。また、突出長が小さすぎると突出部４７間でのガスとの接触率が小さくなり、オイル捕集率が低下してしまう。このため、短手方向の断面が矩形の突出部４７においては、突出長３ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
また、突出部４７どうしの間隔は、突出部４７間に導入されたガスの突出部４７への接触率（接触回数）を大きくするため、小さい方が好ましい。間隔が広すぎると、突出部４７間に導入されたガスが隣接する突出部４７に衝突しにくくなり、オイル粒子の捕集率が低下してしまう。このため、隣接する突出部４７どうしの間隔は、３ｍｍ以下であることが好ましい。一方、突出部４７どうしの間隔が狭すぎると、ガスが導入されにくくなったり、捕集されたオイルによって目詰まりしてしまったりする。このため、より好ましくは、突出部４７どうしの間隔は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、１ｍｍに近いことがさらに好ましい。
【００２３】
なお、突出部４７の幅（ガス流通方向の厚み）は小さいと、ガス流に逆向きに傾斜する面の面積を捕集部４０〜４５の床面積に対して大きくするとことができ、好ましい。一方、突出部４７に角部４８ａ，４８ｂを形成するためには、所定の幅が必要である。このため、例えば、車両のエンジンより漏れるブローバイガス中のオイル粒子を捕集するオイル粒子捕集装置１では、突出部４７の幅は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることで、良好な捕集部とすることができる。
【００２４】
このオイル粒子捕集装置１では、ガス流入口６，７から導入されたガスは、ガス排出口９に向かう力を受けてガス流となり、空間形成体３内を移動する。ガス流は、まず、仕切り部２０，２５の上端を通り、また仕切り部２９，２６の下端を通っていく。また、仕切り部２１，２４では、一部が貫通孔３１を通り、一部は仕切り部２１，２４の上端を通りぬけていく。そして同様に、仕切り部２８，２７の下端を通り仕切り部２２，２３の貫通孔３１または上端を通りぬけてガス排出口９から排出される。
【００２５】
このとき、仕切り部２０〜２９に衝突したガス流中のオイル粒子は、一部は、仕切り部２０〜２９に付着してガス中から除去される。また、一部は、ガス流の向きの変化、すなわち乱れに追従できず、脱落し、空間形成体３の底面３ａまで落下する。特に、貫通孔３１周りでは、ガス流が乱流に形成されるため、より小さいオイル粒子も仕切り部２１〜２４に付着したり、脱落したりする。
【００２６】
また、ガス流は、仕切り部２０〜２９の先端に対向する部分の空間形成体３の底面３ａまたは上面３ｂにも衝突し、その流れの向きを変える。このため、この部分でも、オイル粒子の空間形成体３の内面への付着およびガス流の乱れによるオイル粒子の脱落が起こる。
【００２７】
ここで、捕集部４０〜４５は、仕切り部２１〜２４の先端に対向する空間形成体３の上面３ｂに設けられている。このため、捕集部４０〜４５には、図１に示す斜め上方へ向かうガス流が衝突し、オイル粒子が付着する。また、ガス流は、一部はそのまま跳ね返り、一部は、突出部４７の突出面に沿う向きに、また一部は、突出部４７どうしの間に向かう。このガス流の乱れによって、オイル粒子をガス流から脱落させる。このとき、特に突出部４７が角部４８ａ，４８ｂを備えていることにより、ガス流により確実に流れが変わる負荷を付与できる。
【００２８】
突出部４７間に導入されたガスは、突出部４７がガス流に対して鈍角に延びているため、少なくとも一方の突出部４７に衝突し、多くは両方の突出部４７に複数回衝突する。また、突出部４７間の奥の上面３ｂに衝突することもある。衝突の度にオイル粒子の一部は突出部４７に接触して付着する。また、衝突によってガス流が乱れるため、保有する推進力が減少したオイル粒子がガス流から脱落する。突出部４７間に導入されたガスは、突出部４７と衝突しながら捕集部４０〜４５の外側に脱出し、ガス流となって、ガス排出口９へ向かう。
仕切り部２０〜２９、空間形成体３の内壁（底面３ａおよび上面３ｂを含む）、および捕集部４０〜４５で捕集されたオイルは、重力によって底面３ａまで移動し、オイル排出口１１，１２から排出される。
【００２９】
このオイル粒子捕集装置１では、捕集部４０〜４５を設けることにより、ガス通路の容積の減少を抑制してオイル粒子捕集装置１の空間に露出する内面との接触率およびガス流の乱れの発生とが増大されている。このため、オイルの捕集率が増大されており、オイル粒子の含有率が低減されたガスを供給することができる。また、オイル粒子捕集装置１内での圧力損失の増大が抑制されているため、ガスを流通させるための動力の増加が抑制されている。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施形態に係わるオイル粒子捕集装置５１について、図２を参照して説明する。
オイル粒子捕集装置５１は、第１の実施形態のオイル粒子捕集装置１と同様の形状の空間形成体３を備えている。このため、空間形成体３については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
オイル粒子捕集装置５１は、１０個の仕切り部６０〜６９を備えている。仕切り部６０，６９は、各ガス流入口６，７の近傍に底面３ａから突出して配置されている。また、仕切り部６１〜６４、６５〜６８は、それぞれ空間形成体３の上面３ｂから突出して配置されており、ガス流入口６，７とガス排出口９との間に略等間隔で設けられている。
仕切り部６０，６９は、平板状で、上端がガス流入口６または７側に約４５°傾斜して形成されている。
仕切り部６１，６３，６６，６８は、平板状で、底面３ａに対して垂直に設けられている。また、仕切り部６２，６４，６５，６７は、平板状で、複数の貫通孔７１が均等に形成されており、底面３ａに対して垂直に設けられている。仕切り部６２，６４，６５，６７は、それぞれ両側の貫通孔を有しない仕切り部６１，６３，６６，６８より長く形成されている。
【００３２】
このオイル粒子捕集装置５１は、貫通孔を有しない仕切り部６２，６４，６５，６７に対向する空間形成体３の内壁に捕集部８０〜８５が設けられている。捕集部８０〜８５は、それぞれ、空間形成体３の底面３ａに対して垂直に延びる複数の突出部８７より形成されている。具体的には、仕切り部６０，６９に対向する空間形成体３の上面３ｂに捕集部８０，８５が設けられており、仕切り部６１，６３，６６，６８に対向する空間形成体３の底面３ａに捕集部８１，８２，８３，８４が設けられている。各捕集部８０〜８５を構成する突出部８７については、第１の実施形態の突出部４７と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３３】
このオイル粒子捕集装置５１では、捕集部８１〜８４は、空間形成体３の底面３ａに設けられており、捕集部８１〜８４で捕集されたオイルは、良好にオイル排出口１１，１２まで移動される。このため、捕集部で捕集されたオイルの滴がガス流の流れに再び追従するおそれがなく、オイルの捕集率が効率よく向上されている。
また、各捕集部８０〜８５に対向する仕切り部６０，６１，６３，６６，６８，６９は、貫通孔を有しないため、すべてのガスが、捕集部８０〜８５側に向かう。このため、ガスはより速い速度で突出部８７に衝突し、ガス流の乱れも大きくなるため、捕集部８０〜８５でのオイル捕集率が向上されている。
【００３４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
空間形成体の形状は、長尺な箱状に限定されず種々の形状とすることができる。また、ガス流入口およびガス排出口の数および配置は、種々に設定することができる。また、仕切り部の数および形状は、特に限定されない。公知の形状、あるいは、従来と同様の作用を奏する仕切り部を設けることができる。
また、捕集部は、仕切り部のガス流入口側の面に設けられても、オイル捕集率を良好に向上させることができ、好ましい。
【実施例】
７４ｍｍの長さの平面部分に、一定の長さを有し、種々の突出長および幅を有する突出部を、種々の間隔で配置した場合における捕集オイル粒子の数と圧力損失とを計算した。突出部の大きさおよび間隔とそれぞれにおける捕集オイル粒子の数と圧力損失の大きさを表１に示す。
なお、オイル粒子の大きさは、径を２μｍとし、このオイル粒子を約０．８ｇ／ｈの割合で含有させた空気を斜め４５°の角度から速度約６ｍ／ｓで５分間あてたものとした。
【００３５】
【表１】

試料１，４，７、試料２，５，７、試料３，６，９をそれぞれ比較することにより、同じ幅を有し異なる突出長を備える突出部が同じ間隔で配列された場合、突出長が大きいものほどオイル捕集率が良いことが確認できた。また、圧力損失も高いことが確認できた。また、試料１〜３、試料４〜６、試料７〜９を、それぞれ比較することにより、単位面積当たりにおける突出部の数が多いほど、オイル捕集率が高いことが確認できた。
このことから、適当な突出長を有する突出部が、単位面積当たりにできるだけ多く配置されていることが好ましいことが明らかとなり、特に、突出長３ｍｍ以上５ｍｍ以下の突出部が、隣接する突出部どうしの間隔が１ｍｍ以上３ｍｍ以下の間隔で配置されていると好ましいことが明らかとなった。
【００３６】
【発明の効果】
本発明では、圧力損失を抑制して、効率良くオイル粒子を捕集することができるオイル粒子捕集装置を提供することにより、吸気圧の増大によってエンジンに加えられる負荷の増大を軽減して、オイルの捕集率が向上されたブローバイガス用のオイル粒子捕集装置などを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わるオイル粒子捕集装置の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係わるオイル粒子捕集装置の断面図である。
【図３】従来のオイル粒子捕集装置の断面図である。
【符号の説明】
１，５１　オイル粒子捕集装置
３　空間形成体
３ａ　底面
３ｂ　上面
４　凹状部
５　バッフルプレート
６，７　ガス流入口
９　ガス排出口
１１，１２　オイル排出口
２０〜２９，６０〜６９　仕切り部
３１，７１　貫通孔
４０〜４５，８０〜８５　捕集部
４７，８７　突出部
４８ａ，４８ｂ　角部
９０〜９２　仕切板
９３　ガス通路
９４　内壁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for collecting oil particles in an airflow, and more particularly to a device suitable for collecting oil particles contained in blow-by gas discharged from an engine part of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
In an engine using a piston of an automobile or the like, blow-by gas containing unburned fuel gas leaking from a gap between the cylinder and the piston and mixed with particulate engine oil is generated. Generally, engine oil particles (oil particles) in the blow-by gas are separated and collected and returned to the engine oil circulation system, and the gas is generally returned to the engine intake system.
As a device for separating and collecting oil particles, a maze type oil separator is sometimes used. The maze-type oil separator includes, for example, a gas passage 93 having a corner as shown in FIG. 3, and the oil particles in the gas collide with the partition plates 90 to 92 forming the corner by inertia. The oil is collected by allowing it to adhere.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-88544
[Problems to be solved by the invention]
However, while relatively large oil particles collide with the partition plates 90-92 and the inner wall and are removed from the gas, smaller oil particles do not collide and are difficult to remove from the gas. On the other hand, when the number of partition plates is increased or the gas passage is complicated, the load (pressure loss) applied to the gas flow increases, and as a result, the load on the suction system for sucking the gas increases. In some cases, the upper inner wall 94 of the gas flow passage is formed in a corrugated shape in order to increase the contact area between the gas and the inner wall of the apparatus. However, no remarkable improvement in the oil collection rate is observed.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide an oil particle collecting apparatus capable of efficiently collecting oil particles while suppressing an increase in pressure loss.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a space forming body that forms a space through which a gas can be circulated including a gas inlet, a gas outlet, and an oil outlet, and the gas inlet of the space forming body A plurality of partitions for partially blocking the space between the gas outlet and the gas outlet, and a plurality of protrusions projecting from the inner wall and / or the partition of the space forming body are arranged in the direction of gas flow. Provided is an oil particle collecting device including a collecting unit.
In this device, the contact area between the inner surface of the space through which the gas flows and the gas, particularly the area where the gas flow easily collides, is increased by the trapping section. The oil particles in the gas that collided with the trapping part adhere to the trapping part or fall off from the gas flow due to a decrease in propulsive force. In addition, the gas that enters between the projections arranged in the direction of the gas flow moves to the outside of the collecting part while colliding with the projections on both sides, so that the adhesion rate and the falling rate of the oil particles are improved. ing. Further, the collecting portion is provided along the inner wall and the partition of the space forming body, and the amount of protrusion is smaller than the partition or the like, so that an increase in pressure loss of the gas flow is reduced.
[0007]
Further, the present invention provides the above-mentioned oil particle collecting device, wherein the collecting portion is provided on a surface of the space forming body where the gas flow collides with an inner wall and / or a partition portion.
If the collecting portion is provided on the surface where the gas flow collides, the gas is favorably introduced between the projecting portions, and the gas flow is disturbed, so that the oil particles are easily dropped, so that more oil particles are captured. Can be gathered.
The present invention also provides any one of the above oil particle collecting devices, wherein the projecting end of the projecting portion of the collecting portion has a corner having an angle of 90 ° or less.
In this device, the direction of the gas flow can be more reliably changed by the corner of the protruding end of the protruding portion, so that the oil particles are shaken off and the gas is introduced between the protruding portions.
Further, in the device provided with the protruding portion having such a shape, the protruding portion has a rectangular short-side cross section having a protruding length of 3 mm or more and 6 mm or less, and an oil particle collecting device in which an interval between adjacent protruding portions is 3 mm or less. Provide equipment.
By setting the shape and interval of the protruding portion in this manner, an increase in pressure loss can be suppressed and oil particles can be collected efficiently. For example, oil particles of engine oil in blow-by gas of a vehicle can be efficiently collected.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a sectional view of an oil particle collecting apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention. The oil particle collecting device 1 of FIG. 1 is provided in a flow passage for transferring blow-by gas leaking to a crankcase of a vehicle to an intake system of an engine, and is integrated with the crankcase.
[0009]
The oil particle collecting device 1 includes a space forming body 3, and has a plurality of partitions 20 to 22, 23 to 25 inside the space forming body 3. In addition, collecting portions 40 to 45 are provided on the inner wall surface of the space forming body 3.
The space forming body 3 is a space portion through which gas can flow in a predetermined direction. The space forming body 3 can be formed by various members into a shape having internal spaces of various shapes. Typically, the shape has a long space in the gas flow direction.
[0010]
The space forming body 3 of the present embodiment is formed by a rectangular recessed portion 4 formed on the cylinder head cover and having one surface opened in the longitudinal direction, and a baffle plate 5 attached to close the opening of the recessed portion 4. Have been. The internal space of the space forming body 3 is formed in a substantially rectangular shape whose cross-sectional shape increases from one end to the other end (right to left in FIG. 1).
[0011]
The space forming body 3 has at least one gas inlet and a gas outlet. In the present embodiment, gas inlets 6 and 7 are provided at lower portions of both ends of the space forming body 3 in the longitudinal direction, respectively. One gas outlet 9 is formed on one wall surface of the central portion of the space forming body 3.
[0012]
The space forming body 3 includes

oil outlets

11 and 12 for discharging oil recovered from gas in the space forming body 3. The

oil outlets

11 and 12 are arranged at a portion that becomes the bottom surface 3a when the oil particle collecting device 1 is attached, and are formed so that oil collected on the bottom surface 3a flows in. In this embodiment, the

oil outlets

11 and 12 are provided one by one in the vicinity of each of the gas inlets 6 and 7.
[0013]
The partition part is a member that maintains the communication state and partially blocks the inside of the space forming body 3, and is a part that applies a load that changes the flow direction to the gas flow. The partition portion can be provided so as to protrude from an arbitrary inner surface of the space forming body 3 and may protrude at a predetermined angle, but is typically provided perpendicular to the bottom surface 3 a of the space forming body 3. .
[0014]
The partition can be formed in various shapes. When it is formed in a plate shape, it is preferable because it saves space and facilitates formation of a through hole 31 described later. The partition portion is formed of various members such as metal and resin that are not easily deteriorated by oil or gas. Further, for example, it may be formed integrally with a member constituting the wall surface of the space forming body 3 such as the baffle plate 5.
[0015]
In the oil particle collecting device 1 shown in FIG. 1, five partitions 20 to 29 are provided between the gas inlets 6 and 7 and the gas outlet 9, respectively. The partitions 20 to 25 extend substantially vertically from the bottom surface 3 a of the space forming body 3, and three partitions are arranged at substantially equal intervals between the gas inlets 6 and 7 and the gas outlet 9. The partition portions 26 to 29 extend perpendicularly to the bottom surface 3a from the upper surface 3b of the space forming body 3, and are disposed between the partition portions extending from the bottom surface 3a.
[0016]
The partitions 20 to 29 are formed in a flat plate shape. Further, the upper ends of the partition portions 20 to 25 are formed to be inclined by about 45 ° toward the closer gas inlet 6 or 7. A plurality of through-holes 31 are provided at equal intervals in portions other than the distal end portions of the partition portions 21 to 24. When the gas flow passes through the through-hole 31, the partitioning portions 21 to 24 having the through-holes 31 attach oil particles to the opening ends of the through-holes 31 or apply a load to the gas flow to increase the propulsive force of the oil particles. Or to reduce. For this reason, the partitions 21 to 24 can collect smaller oil particles that are difficult to collect in the

partitions

20 and 25.
[0017]
The trapping portions 40 to 45 are portions having a relatively small amount of protrusion into the gas flow space and having an increased area that can be brought into contact with the gas flow. Specifically, the collecting portions 40 to 45 are formed so as to protrude from the inner wall and / or the partition portion of the space forming body 3, and are portions where the plurality of protruding portions 47 are arranged in the gas flow direction. is there. The collecting sections 40 to 45 are provided on the inner wall of the space forming body 3 and the portions of the partition sections 20 to 29 where the gas flow is formed. Preferably, if provided on the surface against which the gas flow collides, the gas flow will make good contact with the collector. In the oil particle collecting device 1 shown in FIG. 1, the surfaces on which the gas flow collides are the surfaces on the gas inlet 6 or 7 side of the partitions 20 to 29, and the tip portions of the partitions 20 to 29 of the space forming body 3. This is the surface facing. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the collection units 40 to 45 are provided on the inner wall of the space forming body 3 facing the distal ends of the partition units 20 to 25.
[0018]
The plurality of protruding portions 47 configuring the collecting portions 40 to 45 are provided so as to protrude in a space portion in the space forming body 3. The protruding portion 47 can be provided to be perpendicular to the inner surface of the space forming body 3 or the partitioning portion or to be inclined at a predetermined angle. Preferably, the protruding portion 47 protrudes in a direction in which the protruding direction is at an obtuse angle with respect to the traveling direction of the gas flow. In the present embodiment, all of the collecting units 40 to 45 are formed so as to extend perpendicular to the bottom surface 3 a of the space forming body 3, and are arranged in the direction of the gas flow pushed out to the gas outlet 9 side. At an obtuse angle.
[0019]
The protrusion 47 can be formed in various shapes. The protrusion 47 may be a ridge extending along the inner wall or partition of the space forming body 3 or may be a columnar member. When formed to be long in a direction perpendicular to the gas flow direction and along the inner wall or partition of the space forming body 3 (the front-rear direction of the paper surface in FIG. 1), the surface facing the gas flow can be enlarged, preferable. Therefore, specifically, it is preferable that it is a ridge extending in the width direction of the space forming body 3.
[0020]
Further, the protruding portion 47 is preferably formed in a shape having a corner at the protruding end. With the corners, the gas flow can be more reliably disturbed. The cross-sectional shape of the protrusion 47 in the lateral direction can be various shapes such as a polygon such as a triangle and a pentagon, and a spindle shape. The corner is preferably formed continuously along the longitudinal direction of the protrusion 47. The angle formed by the corners may be an obtuse angle, but is preferably 90 ° or less. Further, it is preferable that two or more corners are formed in one protrusion 47. In the present embodiment, the projecting portions 47 of the collecting portions 40 to 45 each have a rectangular cross section in the lateral direction, and have

corner portions

48a and 48b each forming an angle of about 90 °.
The surfaces on both sides of the corner portion 48a are preferably arranged so as to be inclined at 35 ° or more and 65 ° or less with respect to the gas flow, and more preferably at approximately 45 °. For example, when the corners 48a forming an angle of 90 ° are arranged so as to protrude in parallel toward the gas flow, both surfaces are inclined at 45 ° with respect to the gas flow.
[0021]
If the area of the surface inclined in the opposite direction to the gas flow is formed to be larger than the floor area of the portion where the collecting sections 40 to 45 are provided, the collecting sections 40 to 45 can satisfactorily capture the oil. I can gather. For this reason, the projecting portion 47 preferably has a longer projecting length from the viewpoint of oil collection. However, if the projecting length is too large, it may come into contact with other components. The number of itself may be regulated. On the other hand, if the protrusion length is too small, the contact rate between the protrusions 47 and the gas decreases, and the oil collection rate decreases. For this reason, it is preferable that the protruding length is 3 mm or more and 6 mm or less in the protruding portion 47 whose cross section in the short direction is rectangular.
[0022]
The interval between the projections 47 is preferably small in order to increase the contact rate (the number of times of contact) of the gas introduced between the projections 47 with the projection 47. If the interval is too wide, it becomes difficult for the gas introduced between the projections 47 to collide with the adjacent projections 47, and the collection rate of oil particles is reduced. For this reason, it is preferable that the interval between the adjacent protrusions 47 is 3 mm or less. On the other hand, if the interval between the protruding portions 47 is too small, it becomes difficult to introduce gas, or clogging is caused by collected oil. For this reason, more preferably, the interval between the protruding portions 47 is 1 mm or more and 3 mm or less, and further preferably is close to 1 mm.
[0023]
In addition, it is preferable that the width (thickness in the gas flow direction) of the protruding portion 47 is small, because the area of the surface inclined in the direction opposite to the gas flow can be made larger than the floor area of the collecting portions 40 to 45. On the other hand, in order to form the

corners

48a and 48b on the protrusion 47, a predetermined width is required. Therefore, for example, in the oil particle collecting device 1 that collects oil particles in blow-by gas leaking from the engine of the vehicle, the width of the protruding portion 47 is set to 1 mm or more and 3 mm or less, so that a good collecting portion can be obtained. can do.
[0024]
In the oil particle collecting device 1, the gas introduced from the gas inlets 6 and 7 receives a force directed toward the gas outlet 9 and becomes a gas flow, and moves in the space forming body 3. The gas flow first passes through the upper ends of the

partitions

20 and 25 and then passes through the lower ends of the

partitions

29 and 26. Further, some of the

partitions

21 and 24 pass through the through holes 31 and some pass through the upper ends of the

partitions

21 and 24. Similarly, the gas passes through the lower ends of the

partition portions

28 and 27, passes through the through holes 31 or the upper ends of the

partition portions

22 and 23, and is discharged from the gas outlet 9.
[0025]
At this time, some of the oil particles in the gas flow that collided with the partitions 20 to 29 adhere to the partitions 20 to 29 and are removed from the gas. Further, a part of the space forming body 3 cannot fall according to the change in the direction of the gas flow, that is, the turbulence, and falls down to the bottom surface 3a of the space forming body 3. In particular, since the gas flow is formed in a turbulent flow around the through hole 31, smaller oil particles also adhere to the partitions 21 to 24 or fall off.
[0026]
In addition, the gas flow also collides with the bottom surface 3a or the upper surface 3b of the space forming body 3 at the portion facing the front ends of the partition portions 20 to 29, and changes the direction of the flow. Therefore, also in this portion, the oil particles adhere to the inner surface of the space forming body 3 and the oil particles fall off due to the disturbance of the gas flow.
[0027]
Here, the collecting units 40 to 45 are provided on the upper surface 3 b of the space forming body 3 facing the distal ends of the partitions 21 to 24. For this reason, the gas flow directed obliquely upward as shown in FIG. 1 collides with the collection units 40 to 45, and oil particles adhere. Further, the gas flow partly rebounds as it is, partly in a direction along the protruding surface of the protruding portions 47, and partly in a direction between the protruding portions 47. This turbulence in the gas flow causes the oil particles to drop out of the gas flow. At this time, in particular, since the protruding portion 47 includes the

corner portions

48a and 48b, a load whose flow is reliably changed by the gas flow can be applied.
[0028]
The gas introduced between the protrusions 47 collides with at least one of the protrusions 47 and often collides with both of the protrusions 47 a plurality of times because the protrusions 47 extend at an obtuse angle to the gas flow. Further, it may collide with the upper surface 3b at the back between the protrusions 47. At each collision, a part of the oil particles comes into contact with and adheres to the protrusion 47. Further, since the gas flow is disturbed by the collision, the oil particles having a reduced propulsion force fall off the gas flow. The gas introduced between the protruding portions 47 escapes outside the collecting portions 40 to 45 while colliding with the protruding portions 47, and becomes a gas flow toward the gas outlet 9.
The oil collected by the partitions 20 to 29, the inner wall of the space forming body 3 (including the bottom surface 3a and the upper surface 3b), and the collecting units 40 to 45 move to the bottom surface 3a by gravity, and the oil discharge ports 11, It is discharged from 12.
[0029]
In the oil particle collecting device 1, by providing the collecting portions 40 to 45, the reduction of the volume of the gas passage is suppressed, and the contact ratio with the inner surface exposed to the space of the oil particle collecting device 1 and the gas flow rate are reduced. The occurrence of turbulence is increasing. For this reason, the oil collection rate is increased, and a gas with a reduced oil particle content can be supplied. Further, since an increase in pressure loss in the oil particle collecting device 1 is suppressed, an increase in power for flowing gas is suppressed.
[0030]
Next, an oil particle collecting device 51 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The oil particle collecting device 51 includes a space forming body 3 having the same shape as that of the oil particle collecting device 1 of the first embodiment. For this reason, the same reference numerals are given to the space forming body 3 and the description is omitted.
[0031]
The oil particle collecting device 51 includes ten partition parts 60 to 69. The

partition portions

60 and 69 are arranged near the gas inlets 6 and 7 so as to protrude from the bottom surface 3a. Further, the partition portions 61 to 64 and 65 to 68 are respectively arranged so as to protrude from the upper surface 3 b of the space forming body 3, and are provided at substantially equal intervals between the gas inlets 6 and 7 and the gas outlet 9. ing.
The

partition portions

60 and 69 have a flat plate shape and are formed such that the upper end is inclined at about 45 ° toward the gas inlet 6 or 7.
The

partition portions

61, 63, 66, and 68 have a flat plate shape and are provided perpendicular to the bottom surface 3a. The

partition portions

62, 64, 65, and 67 have a flat plate shape, a plurality of through holes 71 are formed uniformly, and are provided perpendicular to the bottom surface 3a. The

partition portions

62, 64, 65, 67 are formed to be longer than the

partition portions

61, 63, 66, 68 having no through holes on both sides.
[0032]
In the oil particle collecting device 51, collecting portions 80 to 85 are provided on the inner wall of the space forming body 3 facing the

partitioning portions

62, 64, 65, 67 having no through holes. Each of the collecting portions 80 to 85 is formed by a plurality of projecting portions 87 extending perpendicularly to the bottom surface 3 a of the space forming body 3. Specifically, collecting

portions

80 and 85 are provided on the upper surface 3b of the space forming body 3 facing the

partitioning portions

60 and 69, and the space forming body 3 facing the

partitioning portions

61, 63, 66 and 68 is provided. The collecting

parts

81, 82, 83, 84 are provided on the bottom surface 3a. The protrusions 87 forming the collecting units 80 to 85 are the same as the protrusions 47 of the first embodiment, and thus detailed description is omitted.
[0033]
In the oil particle collecting device 51, the collecting units 81 to 84 are provided on the bottom surface 3a of the space forming body 3, and the oil collected by the collecting units 81 to 84 can be satisfactorily removed from the oil discharge port 11. , 12. For this reason, there is no danger that the oil droplets collected by the collection unit will follow the flow of the gas flow again, and the oil collection rate is efficiently improved.
Further, since the

partitioning portions

60, 61, 63, 66, 68, and 69 facing the respective collecting portions 80 to 85 do not have through holes, all the gas goes to the collecting portions 80 to 85. For this reason, the gas collides with the protruding portion 87 at a higher speed, and the turbulence of the gas flow also increases, so that the oil collecting rate in the collecting units 80 to 85 is improved.
[0034]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment.
The shape of the space forming body is not limited to a long box shape, but may be various shapes. Further, the number and arrangement of the gas inlet and the gas outlet can be variously set. Further, the number and shape of the partitions are not particularly limited. A partition having a known shape or a function similar to that of the related art can be provided.
Further, even if the collecting portion is provided on the surface of the partition portion on the gas inlet side, the oil collecting rate can be improved favorably, which is preferable.
【Example】
The number of collected oil particles and the pressure loss were calculated when protrusions having a fixed length and various protrusion lengths and widths were arranged at various intervals on a flat portion having a length of 74 mm. . Table 1 shows the size and interval of the protruding portions, the number of collected oil particles and the magnitude of the pressure loss in each case.
The size of the oil particles was 2 μm in diameter, and air containing the oil particles at a rate of about 0.8 g / h was applied for 5 minutes at an oblique angle of 45 ° at a speed of about 6 m / s. did.
[0035]
[Table 1]

By comparing Samples 1, 4, 7, Samples 2, 5, 7, and

Samples

3, 6, 9 respectively, when the protrusions having the same width and different protrusion lengths are arranged at the same interval, the protrusion length It was confirmed that the larger the value, the better the oil collection rate. It was also confirmed that the pressure loss was high. In addition, by comparing Samples 1 to 3, Samples 4 to 6, and Samples 7 to 9, it was confirmed that the larger the number of protrusions per unit area, the higher the oil collection rate.
From this, it is clear that it is preferable that the protrusions having an appropriate protrusion length are arranged as much as possible per unit area, and in particular, the protrusions having a protrusion length of 3 mm or more and 5 mm or less are adjacent to each other. It has been clarified that it is preferable that the gaps are arranged at intervals of 1 mm or more and 3 mm or less.
[0036]
【The invention's effect】
In the present invention, the pressure loss is suppressed, and by providing an oil particle collecting device capable of efficiently collecting oil particles, an increase in load applied to the engine due to an increase in intake pressure is reduced. It is possible to provide an oil particle collecting device for blow-by gas with an improved oil collecting ratio.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an oil particle collecting device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of an oil particle collecting device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional oil particle collecting device.
[Explanation of symbols]
1,51 Oil particle collecting device 3 Space forming body 3a Bottom surface 3b Upper surface 4 Concave portion 5 Baffle plate 6,7 Gas inlet 9

Gas outlet

11,12 Oil outlet 20-29,60-69

Partitioning portion

31,71 Through holes 40 to 45, 80 to 85

Collection parts

47, 87

Projection parts

48a, 48b Corner parts 90 to 92 Partition plate 93 Gas passage 94 Inner wall

Claims

A gas inlet, a gas outlet, and a space forming body that forms a space through which a gas including an oil outlet can flow,
A plurality of partitions that partially block the space between the gas inlet and the gas outlet of the space forming body,
An oil particle collecting device, comprising: a collecting portion in which a plurality of projecting portions projecting from an inner wall and / or a partition portion of the space forming body are arranged in a traveling direction of a gas flow.

The oil particle collecting device according to claim 1, wherein the collecting unit is provided on an inner wall of the space forming body and / or a surface of the partition unit where the gas flow collides.

The oil particle collecting device according to claim 1, wherein a protruding end of the protruding portion of the collecting unit includes a corner having an angle of 90 ° or less.

4. The oil particle collecting device according to claim 3, wherein the protrusion has a rectangular short-side cross section having a protrusion length of 3 mm or more and 6 mm or less, and an interval between adjacent protrusions is 3 mm or less. 5.