JP2004211670A - ブローバイガス用フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタの構造を簡単なものにするとともに保守作業を容易にし、潤滑油の消費量を抑制する。
【解決手段】ブローバイガス用フィルタ１は、流入孔１４を有したヘッド１０と、これに取り付けられて内部にフィルタ配設空間２１を形成して上部に流出孔２３を有してなるケーシング２０と、ヘッド１０の中央上部に装着され内側にフィルタ空間部３１を形成し、上部にエンドプレート３５が装着されたフィルタエレメント３０とを有する。ヘッドの上面１０ａは流入孔１４の上開口部１４ａ及びフィルタエレメント３０の下端部と略同一位置に形成される。流入孔１４を流れるブローバイガスはフィルタエレメント３０を通過して出口側空間部３３に流出し、フィルタエレメント３０で分離除去された潤滑油は出口側空間部３３の底部の油溜まり部８７に貯留する。この潤滑油は流入孔１４を流れるブローバイガスの流量が少量になるとフィルタエレメント３０、フィルタ空間部３１、流入孔１４を流れてエンジンに戻される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブローバイガス用フィルタに関し、さらに詳細には、エンジン内で発生するブローバイガスを濾過してこのブローバイガスに含まれる潤滑油を分離除去するブローバイガス用フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなブローバイガス用フィルタとしては、内部に上下に延びるフィルタ配設空間を有してなる容器状のケーシングと、フィルタ配設空間内の上部に設けられたフィルタエレメントとを備えて構成されているものがある。このブローバイガス用フィルタのケーシングの上部にはフィルタ配設空間に連通して開口する流入孔が形成され、この流入孔にエンジンから発生したブローバイガスを導く導入流路が繋がっている。フィルタ配設空間内の流入孔の下部にはフィルタ配設空間内を下方へ延びるフィルタエレメントが取り付けられている。このフィルタエレメントは筒状であり、内側に上下に延びるフィルタ空間部が形成され、このフィルタ空間部はフィルタエレメントがケーシングに取り付けられた状態で流入孔に連通するように形成されている。フィルタエレメントの下部にはフィルタ空間部の下端に開口する下端開口部を覆うエンドプレートが取り付けられている。ケーシングの上部には流入孔と別個に配置されてフィルタエレメントよりも外側のフィルタ配設空間に連通する流出孔が形成されている。
【０００３】
このブローバイガス用フィルタは、導入流路に導かれたブローバイガスを、流入孔を通してフィルタ空間部内に流入させ、フィルタエレメントを通過させて油（潤滑油）を分離除去し、濾過されたブローバイガスをフィルタエレメント外側のフィルタ配設空間内に流出させて流出孔から外部（大気）に放出するように構成されている。しかしながら、油が除去されたブローバイガス中には汚染物質が含まれている場合があり、これを大気に放出することは大気汚染につながる。このため、従来のブローバイガス用フィルタではこのブローバイガスをエアクリーナ等を介してエンジンの燃焼室に戻して燃焼させるように構成されている。
【０００４】
ここで、フィルタエレメントにより分離除去された油（潤滑油）は自重で落下してブローバイガス用フィルタのフィルタ配設空間の底部に貯留するが、この貯留した油の量が多くなると、フィルタエレメントが貯留した油に没してブローバイガス用フィルタの濾過機能を低下させる。このため、従来のブローバイガス用フィルタでは、貯留した油をケーシングの底部に形成されたドレン孔から外部に排出させるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１２０９３２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにケーシングの底部に貯留した油を外部に排出させるためにケーシングにドレイン孔を設けると、構造が複雑になるという課題が生じる。また、この貯留した油を定期的にドレン孔から排出させる保守作業が必要となり、さらに、排出された油を再利用しない場合には、油（潤滑油）の消費が増加して油（潤滑油）を補充しなければならず非経済的であるという課題も生じる。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ブローバイガス用フィルタを簡単な構造とするとともに、保守作業を容易にし、さらに油消費の増加を防止することができるブローバイガス用フィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明に係るブローバイガス用フィルタは、エンジン内で発生するブローバイガスを濾過してこのブローバイガスに含まれる油を分離除去するものであって、底部にブローバイガスの流入孔を有するとともにこの底部より上方に流出孔を有してフィルタ配設空間が形成され、ブローバイガスを導く導入流路（例えば、実施形態における第１管路８３）が流入孔に繋がって設けられたケーシングと、フィルタ配設空間に配設され流入孔から流入したブローバイガスを濾過してブローバイガスに含まれる油を分離除去するフィルタエレメントとを有して構成される。このように構成されたブローバイガス用フィルタにおいて、フィルタ配設空間の底部でかつフィルタエレメントの外側に沿ってブローバイガスの供給圧力によりフィルタエレメントを通過して分離除去された油を溜める油溜まり部を形成することにより、この油溜まり部に溜まった油が、フィルタエレメント、流入孔及び導入流路を流れてエンジンに戻される。
【０００９】
上記構成のブローバイガス用フィルタによれば、フィルタエレメントに供給されるブローバイガスの供給圧力が小さいとき（エンジン停止中は圧力０）には、フィルタエレメントにより分離除去されてフィルタ配設空間の底部に形成された油溜まり部に貯留した油はフィルタエレメント、流入孔及び導入流路の順に逆流してエンジンに戻される。このため、ブローバイガス用フィルタに貯留した油を外部に排出するためのドレイン孔をケーシングに設ける必要が無く、流入孔を利用して油を外部に排出することができる。また、ブローバイガス用フィルタに貯留した油を外部に排出させる保守作業が不要となり、油の消費が抑制されてコストの増加を防止することができる。
【００１０】
なお、フィルタエレメントが、上下に貫通して上端開口部がエンドプレートにより塞がれた中空円筒状に形成され、このフィルタエレメントの下端開口部が、流入孔に連通してフィルタエレメントが配置され、油溜まり部の底面が、フィルタエレメントの下端部及び流入孔の上端部（例えば、実施形態における上開口部１４ａ）よりも上方位置か若しくは略同一位置に位置して形成されていることが好ましい。
【００１１】
このような構成によれば、ブローバイガス用フィルタの油溜まり部に貯留した油が、容易に流入孔から導入流路を流れてエンジンに戻ることができるため、フィルタエレメントにより分離除去された油がフィルタ配設空間から確実に排出される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
【００１３】
【第１の実施の形態】
以下、本発明の好ましい第１の実施の形態について図１及び図２を使用して説明する。第１の実施の形態のブローバイガス用フィルタ１は、図１に示すように、円板状のヘッド１０と、ヘッド１０の上部に着脱自在に取り付けられ、内部に上下に延びるフィルタ配設空間２１を有してなる有頂筒状のケーシング２０と、ヘッド１０の中央上部に着脱自在に装着されたフィルタエレメント３０とを有して構成されている。ヘッド１０は周縁部に上方へ延びるフランジ１１が環状に形成され、このフランジ１１の内側には雌ねじ部（図示せず）が形成されている。ヘッド１０の中央部上面には上方へ突出する係合凸部１５が環状に形成され、係合凸部１５の内側には空間部１６が形成されている。一方、ヘッド１０の中央部下面には下方へ突出する下接続部１３が形成され、この下接続部１３には上下に貫通して係合凸部１５の空間部１６に連通する流入孔１４が形成されている。下接続部１３には、図２に示すエンジン７０のシリンダヘッドカバー７８に一端部が繋がってエンジン内部のクランク室（図示せず）に連通する第１管路８３の他端部が接続されている。
【００１４】
ケーシング２０はプラスチック材料製であり、その下部の外周にはヘッド１０の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部（図示せず）が形成されている。このため、ケーシング２０はヘッド１０に着脱自在に取り付け可能である。ケーシング２０の頂部の中央部には上方へ突出する上接続部２２が形成され、上接続部２２には上下に貫通してフィルタ配設空間２１に連通する流出孔２３が形成されている。この上接続部２２には、図２に示すエアクリーナ９０の出口側流路（図示せず）に一端部が繋がった第２管路８４の他端部が接続されている。このため、エンジン内部のクランク室は第１管路８３、ブローバイガス用フィルタ１、第２管路８４及びエアクリーナ９０を介して大気に連通している。その結果、エンジン７０内のクランク室はこれらを介して大気に連通することになる。エアクリーナ９０の出口側流路の下流側端部にはエンジン７０の燃焼室（図示せず）に繋がる第３管路８５が繋がっている。
【００１５】
フィルタエレメント３０は中空円筒状であり、フィルタエレメント３０のフィルタ空間部３１内に係合凸部１５が挿入され、且つフィルタエレメント３０の下端部が接着剤を介してヘッド１０の上面１０ａに接着されて、フィルタエレメント３０がヘッド１０に取り付けられている。このフィルタ空間部３１はフィルタエレメント３０の内側に上下に延びる円筒状に形成され、フィルタエレメント３０がヘッド１０に装着されると、フィルタ空間部３１が流入孔１４に連通する。フィルタエレメント３０はブローバイガスに混入した潤滑油を分離除去する機能を有し、例えば、グラスペーパ濾材を重ね巻きして円筒状に形成したものや、グラス材料製の成型体や、グラス材料製のエレメントの外側又は内側に不織布を円筒状に重ね巻きして形成される。なお、フィルタ配設空間２１の底部には油溜まり部８７が形成されており、フィルタエレメント３０で分離除去された潤滑油は自重で下方に落下してこの油溜まり部８７に貯留する。
【００１６】
フィルタエレメント３０の上部にはフィルタ空間部３１の上端開口部３２を覆うエンドプレート３５が着脱自在に取り付けられている。エンドプレート３５は円板状であり、その周縁部には下方へ延びる突出部３６が環状に形成され、突出部３６の内側面にフィルタエレメント３０の上部が嵌合した状態で取り付けられている。このため、フィルタ空間部３１に流入したブローバイガスはフィルタエレメント３０の内側から左右方向に向きを変えてフィルタエレメント３０を通過することができる。
【００１７】
このように形成されたフィルタエレメント３０を装着するヘッド１０の上面１０ａ（油溜まり部８７の底面）は、ヘッド１０にフィルタエレメント３０が装着された状態において、流入孔１４の上部に開口する上開口部１４ａ及びフィルタエレメント３０の下端部と略同位置になるように形成されている。このため、フィルタ配設空間２１の底部（後述する出口側空間部３３）の油溜まり部８７に潤滑油が貯留しているときに、流入孔１４からフィルタエレメント３０に供給されるブローバイガスの供給量が少なくなると、油溜まり部８７に貯留した潤滑油は自重によりフィルタエレメント３０、フィルタ空間部３１及び流入孔１４の順に逆流してブローバイガス用フィルタ１から排出されることになる。
【００１８】
次に、このように構成されたブローバイガス用フィルタ１の作動について説明する。図１に示すように、図２に示すエンジン７０内で発生したブローバイガスは図２に示す第１管路８３に導かれて、ヘッド１０の流入孔１４を流れてフィルタエレメント３０のフィルタ空間部３１に流入する。なお、ブローバイガスはエンジン７０の燃焼室で燃焼された燃焼ガスとクランク室（図示せず）の下方に貯留する潤滑油とが混合した混合気体である。また、本実施例に使用されるエンジン７０は非常用電源として運転される発電機駆動用エンジンである。
【００１９】
フィルタ空間部３１に流入したブローバイガスは、フィルタエレメント３０の内側から左右方向外側に向きを変えてフィルタエレメント３０を通過してフィルタエレメント３０の外側のフィルタ配設空間２１（以下、「出口側空間部３３」と記す。）に流出する。そして、ブローバイガスはさらに向きを上方に変えてフィルタ配設空間２１の上部に流れて流出孔２３から図１に示す第２管路８４に流れ込む。
【００２０】
ここで、ブローバイガスがフィルタエレメント３０を通過するときに、このフィルタエレメント３０によって、ブローバイガスに含まれる潤滑油が分離除去される。分離除去された潤滑油は排気圧力によってフィルタエレメント３０の外周面へ押し出された後に、自重で落下して出口側空間部３３の底部の油溜まり部８７に貯留する。一方、ブローバイガス用フィルタ１から図１に示す第２管路８４に流れ込むブローバイガスは潤滑油が取り除かれたガスになる。その結果、図１に示すエアクリーナ９０で清浄化された大気とブローバイガス用フィルタ１により濾過されたブローバイガスとが第３流路８５を流れてエンジン７０の燃焼室に供給されることになる。
【００２１】
さて、ブローバイガス用フィルタ１により分離除去された潤滑油は前述したように出口側空間部３３の底部の油溜まり部８７に貯留するが、図２に示すエンジン７０が停止状態となった場合、第１管路８３からフィルタエレメント３０へはブローバイガスの供給圧力がなくなる。また、ヘッド１０の上面１０ａは前述したように流入孔１４の上開口部１４ａ及びフィルタエレメント３０の下端部と同位置に形成されている。このため、出口側空間部３３の底部の油溜まり部８７に貯留した潤滑油は、自重でフィルタエレメント３０の外側から内側にしみ出るように流れてフィルタ空間部３１に流入し、流入孔１４から図１に示す第１管路８３を流れてエンジン７０の潤滑室内に戻される。
【００２２】
このように、本発明に係わるブローバイガス用フィルタ１は、エンジン７０が運転されている状態では潤滑油をブローバイガス用フィルタ１で分離除去して溜め、エンジン７０が停止状態になると分離除去された潤滑油をエンジン７０に戻すように構成されているので、ブローバイガズ用フィルタ１内に貯留した潤滑油を排出するために流入孔１４を利用することができ、ヘッド部１０にドレイン孔を設ける必要が無く、簡単な構造とすることができる。また、ブローバイガス用フィルタ１内に溜まった潤滑油を取り除く保守作業が不要となり、使い勝手の良いブローバイガス用フィルタ１を提供することができる。さらに、フィルタエレメント３０で分離除去した潤滑油がエンジン７０に戻ることにより、エンジン７０内の潤滑油の油量の減少を防止することができ、油量の減少により潤滑油を供給する必要が無くなり経済的である。
【００２３】
なお、前述したエンジン７０は非常用電源装置の発電機駆動用エンジンを例にしたが、これに限るものではなく、自動車やバイク等の走行車両に搭載されるエンジンでもよい。
【００２４】
また、前述した実施の形態では、ヘッド１０の上面１０ａの位置を流入孔１４の上開口部１４ａ及びフィルタエレメント３０の下端部と略同一位置に配置したが、ヘッド上面１０ａの位置を上開口部１４ａ及びフィルタエレメント３０の下端部よりも上方位置に位置するように構成してもよい。
【００２５】
【第２の実施の形態】
次に、本発明の第２の実施の形態について図３を使用して説明する。なお、第２の実施の形態については、第１の実施の形態との相違点のみを説明し、第１の実施の形態と同一態様の部分については下二桁が同一符号を附してその説明を省略する。ブローバイガス用フィルタ１０１のケーシング１２０は、図３に示すように、ヘッド１１０の上部に形成されたフランジ１１１の上面に溶着されて連結されている。ケーシング１２０のフィルタ配設空間１２１内にはフィルタ配設空間１２１の容積の大部分を満たすような大きさを有したフィルタエレメント１３０が収容されている。なお、このフィルタエレメント１３０はパンチメタル製のインナーチューブ１３０ａとその外周を囲むエレメント１３０ｂと、エンドプレート１３５とからなる。ケーシング１２０の上部右側縁部には水平方向に突出する上接続部１２２が形成され、上接続部１２２の流出孔１２３はケーシング１２０のフィルタ配設空間１２１に連通している。このようにブローバイガス用フィルタ１０１を形成することで、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係わるブローバイガス用フィルタによれば、フィルタ配設空間の上部に流出孔が形成されるともに底部に流入孔が形成されているので、フィルタエレメントに供給されるブローバイガスの供給圧力が低いときには、フィルタエレメントで分離除去されてフィルタ配設空間の底部の油溜まり部に貯留した油は、フィルタエレメント、流入孔及び導入流路の順に逆流してエンジンに戻される。このため、ブローバイガス用フィルタに貯留した油を排出するためのドレイン孔をケーシングに設ける必要が無いため、簡単な構造とすることができる。また、ブローバイガス用フィルタに貯留した油を外部に排出させる保守作業が不要となり、油の消費が抑制されてコストの増加を防止することができる。
【００２７】
このとき、油溜まり部の底面が、フィルタエレメントの下端部及び流入孔の上端部よりも上方位置か若しくは略同一位置に位置するように形成されていると、油溜まり部に貯留した油が、容易に流入孔から導入流路を流れてエンジンに戻ることができるため、フィルタエレメントにより分離除去された油がフィルタ配設空間から確実に排出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるブローバイガス用フィルタの断面図を示す。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるブローバイガス用フィルタを有したブローバイガス還元装置の構成図を示す。
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるブローバイガス用フィルタの断面図を示す。
【符号の説明】
１ ブローバイガス用フィルタ
１０ ヘッド（ケーシング）
１４ 流入孔
１４ａ 上開口部
２０ ケーシング
２１ フィルタ配設空間
２３ 流出孔
３０ フィルタエレメント
３５ エンドプレート
７０ エンジン
８３ 第１管路（導入流路）
８７ 油溜まり部

Claims (2)

1. エンジン内で発生するブローバイガスを濾過して前記ブローバイガスに含まれる油を分離除去するブローバイガス用フィルタであって、
   底部に前記ブローバイガスの流入孔を有するとともにこの底部よりも上方に流出孔を有してフィルタ配設空間が形成され、前記ブローバイガスを導く導入流路が前記流入孔に繋がって設けられたケーシングと、前記フィルタ配設空間に配設され前記流入孔から流入した前記ブローバイガスを濾過して前記ブローバイガスに含まれる油を分離除去するフィルタエレメントとを有してなるブローバイガス用フィルタにおいて、
   前記フィルタ配設空間の底部で且つ前記フィルタエレメントの外側に沿って前記ブローバイガスの供給圧力により前記フィルタエレメントを通過して分離除去された油を溜める油溜まり部を形成することにより、
   前記エンジンの停止時には、前記油溜まり部に溜まった油が、前記フィルタエレメント、前記流入孔及び前記導入流路を流れて前記エンジンに戻されるように構成したことを特徴とするブローバイガス用フィルタ。
2. 前記フィルタエレメントが、上下に貫通して上端開口部がエンドプレートにより塞がれた中空円筒状に形成され、
   前記フィルタエレメントの下端開口部が、前記流入孔に連通して前記フィルタエレメントが配設され、
   前記油溜まり部の底面が、前記フィルタエレメントの下端部及び前記流入孔の上端部よりも上方位置か若しくは略同一位置に位置して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス用フィルタ。

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