JP2007512943A - 油分離装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
【解決手段】本発明の油分離装置は、浮遊油粒子を含有する空気流の形態の流入気体流(10)と、そこから前記油粒子が取り除かれてなる流出気体流(20)とを有している。さらに前記油分離装置は、容器(1)および前記流入気体流と前記流出気体流との間に配置された少なくとも1つのらせん体(2)を有しており、前記容器(1)に、前記流入気体流に含まれている油粒子が遠心分離されて衝突する少なくとも1つの壁(6)が設けられている。前記油分離装置は、気体流中に含まれている油粒子を効率的に取り貯めることができるようにし、とくに自動車のエンジンの燃焼室の吸気管に使用することができる。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の油分離装置は、浮遊油粒子を含有する空気流の形態の流入気体流(10)と、そこから前記油粒子が取り除かれてなる流出気体流(20)とを有している。さらに前記油分離装置は、容器(1)および前記流入気体流と前記流出気体流との間に配置された少なくとも1つのらせん体(2)を有しており、前記容器(1)に、前記流入気体流に含まれている油粒子が遠心分離されて衝突する少なくとも1つの壁(6)が設けられている。前記油分離装置は、気体流中に含まれている油粒子を効率的に取り貯めることができるようにし、とくに自動車のエンジンの燃焼室の吸気管に使用することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えばエンジン・ハウジングからの気体から油を取り除くための油分離装置に関する。
油分離装置は、例えば自動車の内燃機関のシリンダの手前など、エンジン・ハウジングとエンジンの吸気系との間に配置することができる。
内燃機関においては、出力サイクルの4つの段階、すなわち燃焼可能な気体および空気の吸入、この気体混合物の圧縮、この混合物の爆発による膨張、および排気が、燃焼室として知られているただ1つの囲いの内部で順次に起こる。この燃焼室へと導入される気体は、第1には空気、第2にはペトロール(ガソリン)またはディーゼル燃料で構成されており、その割合は、使用されるエンジンおよび点火システムに適するように制御される。次いで、この気体混合物が、燃焼室内で燃やされる。一般に「ブローバイ」ガスと称される漏れた気体を、エンジン・ハウジングから燃焼室の吸気集合管に吸い込んで再使用することが、通常は行なわれている。しかしながら、これらの気体には油の粒子が浮遊して含まれており、したがってこれらがエンジンへと集められることになる。
現代の自動車には、ますます厳格になる汚染防止規格を満足することが義務付けられている。とくに、燃焼室へと進入する空気は、最良な燃焼を可能にして汚染を可能な限り少なくするため、浮遊油粒子がないように浄化されなければならない。
したがって、燃焼室の吸気集合管へと進入する気体流から油を取り除くことが、通常は必要とされる。この目的のため、気体流から油の粒子を取り除くことができる油分離装置が存在している。
独国特許出願公開第DE4214324号明細書には、「サイクロン」式の取り貯め室が記載されている。そのような装置は、多かれ少なかれ、側面上部に位置する空気取り入れ口と上部に位置する空気の出口とを備える円筒形の構造を有している。このような装置は、油の粒子に対する空気の速度の偏向にもとづいており、油の粒子が遠心力および重力によって分離される。油の沈降の程度を適切にするために、油を含んだ空気流を、サイクロン円筒の軸に正接する方向かつ高い速度でサイクロンへと導入することが必要である。さらに、重力による油粒子の取り貯めを最適にすることができるよう、サイクロンの軸が可能な限り垂直でなければならない。したがって、この装置は、多くの設計上の制約を含んでいる。さらに、気体流が大きい場合、その流れがサイクロンの入り口において大きな圧力損失にさらされ、これがエンジン内に圧力を生み出して、望ましくない漏れを生じさせる可能性がある。
サイクロン装置の有効性を改善するため、複数のサイクロンを並列に有する提案が、米国特許第6279556号明細書に存在している。そのような装置は、圧力損失を改善してエンジンへの加圧の発生を抑えるべく使用されている。しかしながら、このような装置は、前記設計上の制約を軽減してはいない。
さらに、米国特許第6505615号明細書が、サイクロンをバルブと並列に配置して備える取り貯め装置を提案している。流入する気体流の圧力が高い場合に、サイクロンの圧力飽和を回避するため、バルブによって第2の取り貯め室が開かれる。しかしながら、このような装置は、サイクロンの設計上の制約に常にさらされており、すなわち空気取り入れ口がサイクロンの軸に対して正接するように配置されている。
円錐状の容器を備え、この円錐の下部外周の全体を巡って空気取り入れ口を備えている油分離装置を提案する欧州特許出願公開第EP−A−1440723号明細書も、よく知られている。空気取り入れ口のそれぞれに、各取り入れ口を通過して進入する空気の流れに渦運動を付与するため、円錐の半径方向の軸に対して或る角度を形成する補助翼が設けられている。これにより、空気の流れが回転運動を伴って円錐内を上昇し、油の粒子を円錐の壁面に向かって遠心分離して重力によって落下させつつ、円錐の上部から外に出る。このような装置は、空気取り入れ口のそれぞれに補助翼を設ける必要があるため、製造が複雑である。さらに、このような装置も、依然として前記設計上の制約を克服していない。
欧州特許出願公開第EP−A−1422389号明細書は、らせん体を回転子に取り付けて容器内に収容してなる取り貯め装置を記載している。流入空気流の中でらせん体が回転することによって、気体流中に含まれている油粒子の凝集が生じる。しかしながら、このような装置は、油粒子を取り貯めるためのらせん体を駆動するモータへの連結を必要とするため、複雑である。
したがって、前記垂直または水平軸に関する設計上の制約を克服する油分離装置が、必要とされている。
さらに、圧力損失を伴うことなく効果的な取り貯めが可能な油分離装置が、必要とされている。
この目的を達成するため、本発明は、流入気体流と、流入気体流中に含まれている油粒子が遠心分離されて衝突するように構成された少なくとも1つの壁を備えている容器と、油粒子が取り除かれた後の気体流のための出口と、気体流の入り口と出口との間に配置され、容器に対して相対的な渦運動を気体流に与える少なくとも1つのらせん体と、を有する油分離装置を提供する。
実施形態に応じて、本発明の油分離装置は、以下の特徴のうちの1つ以上を備えている。
・バルブが、流入気体流と流出気体流との間において、らせん体と並列に配置されている。
・流入気体流と流出気体流との間に、複数のらせん体が並列に配置されている。
・流入気体流と流出気体流との間に、少なくとも2つのらせん体が直列に配置されている。
・直列に配置されたらせん体が、流入気体流と流出気体流との間で減少する横断面積を有している。
・バルブが、2つのらせん体の間に直列に配置されている。
・各らせん体が、2〜20枚の羽根を備えている。
・らせん体の羽根のそれぞれが、平滑な表面または微孔性の表面を有している。
・らせん体の少なくとも1枚の羽根が、容器の壁に向かって曲げられている。
・各らせん体が、容器の少なくとも一部分と同心である中央のハブを備えている。
・バルブが、らせん体のハブに配置されている。
・中央のハブが、凸状の面を流入気体流へと向けた弾丸形状とされている。
・中央のハブが、平坦な面を流入気体流へと向けた平坦な形状とされている。
・中央のハブが、流入気体流をらせん体の少なくとも1枚の羽根へと導くように形成されている。
・気体流の出口が、らせん体のハブに位置している。
・容器の少なくとも一部分が円筒形および/または円錐形である。
・容器が、壁へと遠心分離された油粒子の収集に適したスロートを備えている。
・らせん体が、容器と一体に単一のブロックを形成しており、容器およびらせん体が、例えばプラスチックで成型されている。
・らせん体が、容器の内部で平行移動可能である。
・らせん体がばねに取り付けられており、流入空気流が、ばねを押してらせん体を容器の内部で平行移動させるように構成されている。
・容器が、らせん体の移動の範囲にわたって変化する直径を有している。
・らせん体の羽根が柔軟であって、流入気体流の流量の関数としてサイズが変化する開口部を形成している。
・らせん体の羽根が、半径方向の軸を中心として可動である。
・バルブが、流入気体流と流出気体流との間において、らせん体と並列に配置されている。
・流入気体流と流出気体流との間に、複数のらせん体が並列に配置されている。
・流入気体流と流出気体流との間に、少なくとも2つのらせん体が直列に配置されている。
・直列に配置されたらせん体が、流入気体流と流出気体流との間で減少する横断面積を有している。
・バルブが、2つのらせん体の間に直列に配置されている。
・各らせん体が、2〜20枚の羽根を備えている。
・らせん体の羽根のそれぞれが、平滑な表面または微孔性の表面を有している。
・らせん体の少なくとも1枚の羽根が、容器の壁に向かって曲げられている。
・各らせん体が、容器の少なくとも一部分と同心である中央のハブを備えている。
・バルブが、らせん体のハブに配置されている。
・中央のハブが、凸状の面を流入気体流へと向けた弾丸形状とされている。
・中央のハブが、平坦な面を流入気体流へと向けた平坦な形状とされている。
・中央のハブが、流入気体流をらせん体の少なくとも1枚の羽根へと導くように形成されている。
・気体流の出口が、らせん体のハブに位置している。
・容器の少なくとも一部分が円筒形および/または円錐形である。
・容器が、壁へと遠心分離された油粒子の収集に適したスロートを備えている。
・らせん体が、容器と一体に単一のブロックを形成しており、容器およびらせん体が、例えばプラスチックで成型されている。
・らせん体が、容器の内部で平行移動可能である。
・らせん体がばねに取り付けられており、流入空気流が、ばねを押してらせん体を容器の内部で平行移動させるように構成されている。
・容器が、らせん体の移動の範囲にわたって変化する直径を有している。
・らせん体の羽根が柔軟であって、流入気体流の流量の関数としてサイズが変化する開口部を形成している。
・らせん体の羽根が、半径方向の軸を中心として可動である。
本発明は、内燃機関のための油取り貯めシステムであって、本発明による少なくとも1つの油分離装置を、エンジン・ハウジングとエンジンの燃焼室の吸気口との間に配置して備えている油取り貯めシステムに関する。
本発明は、本発明による油取り貯めシステムを備える自動車にも応用できる。
本発明のほかの特徴および利点は、図面を参照しつつあくまで例として提示される本発明の実施形態についての以下の詳細な説明を参照することによって、明らかになるであろう。
本発明の油分離装置は、浮遊の油粒子を含んでいる空気の流れなどの流入気体流と、油粒子が取り除かれた流出気体流とを含んでいる。この油分離装置は、流入気体流中に含有された油粒子が遠心力によって衝突するように構成された少なくとも1つの壁を備えた容器、および流入気体流と流出気体流との間に配置された少なくとも1つのらせん体を備えている。らせん体は、容器に対して相対的な渦運動を気体流に与えている。
らせん体とは、中央のハブに取り付けられた協働する一式の羽根で構成される装置を意味する。容器に対して相対的な渦運動を気体流に与えるらせん体が、容器の内壁の角度部分に対して固定された羽根を有している。角度部分とは、周方向に同一位置で容器の全高にわたって広がる容器の側壁の一部分を意味する。らせん体は、容器の壁に沿ってスライドできるが、容器内で向きを変えることはできない。
気体流がらせん体を通過し、気体流からの油粒子の分離を引き起こす渦運動へと加速される。実際、らせん体を通過することによって気体流へと付与される運動が、油の粒子に遠心力を作用させ、容器の壁に衝突させて凝集させる。
本発明の油分離装置は、エンジン・ハウジングとエンジンの燃焼室の吸気口との間に配置されるように設計されている。以下では、本発明を、さまざまな実施形態を参照しつつさらに詳しく説明する。
以下の説明においては、垂直、水平、左、右、上、および下といった用語を、図面に示されている当該装置の容器の向きを基準に使用する。この向きは説明のためのものであり、取り貯めシステムまたは車両のエンジンに配置される油分離装置の向きを制限するものではない。
さらに、「並列」という表現を、並列な流れにおける動作を「直列」という表現によって表わされる直列動作と区別して説明するために使用する。
図1は、本発明の第1の実施形態の油分離装置の概略図を示している。
油分離装置は、少なくとも一部が多少なりとも円筒形である容器1、および容器内に収容されたらせん体2を有している。らせん体2は、容器内1で相対的な渦運動を気体流に与えている。
容器1は、内壁6を有し、その壁面上で油の粒子が遠心分離される。内壁6は、油粒子の液滴への凝集を可能にする任意の適切な形状および表面を有することができる。好ましくは、容器の内壁6は、円筒の一部や卵型または円錐形など、丸い形状を有するが、正方形または長方形断面の部位を有してもよい。さらに内壁6が、おそらくは油抜き取りオリフィス8へと接続された溝5内へと油滴がより容易に滑落できるようにする表面処理を有してもよい。さらに、容器の内壁6に油除去システムを設けてもよい。すなわち、或る特定の実施形態においては、容器の内壁が多孔性であってよい。他の実施形態においては、油の除去を可能にすべく容器1が穿孔されていてもよく、あるいは開口部を有していてもよい。
さらに図1は、流入気体流10および流出気体流20を示している。流入気体流10には、油粒子が浮遊して含まれている。この流れがらせん体2を通過するとき、らせん体の羽根と容器の内壁とによって形成された気体通路となる開口部を通過して加速される。この加速が、容器1内の気体流に遠心力の作用をもたらし、容器の内壁6への油粒子の凝集を引き起こす。
図2は、本発明の装置の容器1およびらせん体2の分解図を示している。らせん体2は、中央のハブ3および羽根4を有している。実施形態に応じて、らせん体2は、2〜20枚の羽根を有することができ、好ましくは4〜8枚の羽根を有することができる。一般に、添付の図面は4枚の羽根を示しているが、これは本発明の実施の形態を限定するものではない。このようにして、気体流の通過のため羽根4と容器の内壁6との間に開口部が形成される。開口部の幾何学的形状は、羽根の数、形状、および傾きによって決定される。開口部の形状は、空気力学的に決定されたものであって、らせん体2を通過する気体流の最適な加速を可能にしなければならない。開口部は、2〜100mm2に達し、好ましくは15mm2程度である開口を有している。らせん体の中央のハブ3は、容器1の内壁6への油粒子の凝集がおおむね均一な分布となるよう、好ましくは容器1のらせん体が配置される部位と同心になっている。しかしながら、らせん体2は、油分離機の動作に悪影響を及ぼすことなく、容器1の軸心に対して例えば5°〜10°だけ、わずかに傾いていてもよい。
らせん体2の羽根4は、好ましくは容器1の内壁6へと向けられている。羽根4のこの向きは、壁における油粒子の凝集を向上させるため、らせん体2を通過することによって加速される流入流を容器の壁6に向かって放出するために使用される。
図3は、本発明の第2の実施形態を示している。この図は、例えば自動車のエンジンに配置される取り貯めシステムの外囲器100を示しており、本発明の油分離装置を有している。
流入気体流10は、油粒子を含んだ気体流を有する領域として定義される領域Aにおいて、外囲器100の右下方に位置している。浄化済み気体流の出口20が、符号Cが付された領域と連通しており、さらに側方の導出管(図3には示されていない)へと接続されている。油分離装置は、符号Bが付された中間領域に位置している。
すなわち、外囲器100は、油含有流の領域A、取り貯め領域B、および浄化済み気体流の領域Cを有している。これらの領域は区画されているが、その配置には、何ら垂直または水平の制約は加えられない。実際、油の取り貯め作用はらせん体2を通過することによって達成され、浄化しようとする流れの到達する方向には依存していないため、気体流導入口10がらせん体2に対して必ずしも正接(tangential)している必要はなく、同心である必要もないことを、見て取れるであろう。したがって、本発明の油分離装置の設計上の制約は、従来の設計の装置に比べて最小限である。同様に、取り貯め効果が重力に依存していないため、浄化済み気体流20のための出口も、必ずしも分離装置の上部に位置している必要はない。
浄化済み気体流20のための排出管は、好ましくはらせん体2部の出口から離間しており、流出する気体流中に運ばれている油滴を重力によって下方へと落下させることができるよう、立ち上げることができる。図示はされていない或る1つの実施形態においては、領域Cと連通する排出管を、らせん体の中央のハブに位置させることができる。この場合、流入気体流10が、上方から下方へとらせん体を通過し、次いで流出する気体流20が、中央のハブを通って下方から上方へとらせん体を再び通過する。この課題解決策は、きわめて小型であり、或る種のエンジン構成において好都合でありうる。
図3において、油分離装置は、流入気体流と流出気体流との間でサイズが減少する2つのらせん体2、2’を直列に配置して備えている。したがって、直列に取り付けられたらせん体が、流入気体流と流出気体流との間で減少する横断面積すなわち、流れに直交する断面の面積を有している。さらに、所定圧力以上で開弁する加圧バルブ15を、2つのらせん体2、2’の間に、「大型らせん体」として知られる横断面積が大きい方のらせん体2に対して直列に、配置することができる。このような実施形態は、流入空気流の流れの変動を抑制するために使用される。実際、「ブローバイ」ガスの流量は、エンジン負荷の関数として変化する。
図4は、2つのらせん体2、2’と大型らせん体2に直列に位置するバルブ15とを、さらに詳しく示している。気体流の流量が大であるとき、大型らせん体2が、容器1の壁6へと遠心分離される油粒子について、良好な分離を保証する。実際、流量が大であるときは、たとえ羽根4間の開口部が大きくても、空気流はらせん体の羽根4によって強く加速される。他方で、流入気体流の流量が少ないときは、流れは事実上加速されることなく大型らせん体2を通過する。大型らせん体2を通過することによって遠心力が生み出されることがなく、空気流中の油粒子の分離は、正確には達成されないであろう。この分離を達成するため、第1のらせん体2よりもサイズが小さく、「小型らせん体」と呼ばれ、すなわち羽根4’間の開口部が第1のらせん体2よりもはるかに小さい第2のらせん体2’が、空気流の下流の段階に設けられている。このようにして、流量が少ないにもかかわらず、気体流が小型らせん体2’を通過して加速され、油の粒子が、容器1の小型らせん体が配置されている部位の壁6’へと遠心分離される。したがって、油粒子の分離が、流入気体流の流量にかかわらず確実にされる。
加圧バルブ15は、直列な2つのらせん体2、2’の間に設けることができる。実際、流入気体流の流量がきわめて大である場合、油の取り貯めは、大型らせん体2によって効果的に実行される。次いで、浄化済みの空気を、気体流の出口20へと運び去らなければならない。しかしながら、流量がきわめて大である場合、浄化済みの空気流にとって、小型らせん体2’を通過することが困難であるかもしれない。その結果、加圧バルブ15が、領域Cの浄化済みの流れが側方の導出管へと直接通過できるよう、開くことができる。
図5は、本発明の第3の実施形態を示している。油分離装置が、らせん体2、およびらせん体2と並列に配置された所定圧力以上で開弁する加圧バルブ16を有している。気体流の流量がきわめて大であるとき、らせん体2が大きな圧力損失をもたらしてエンジンに圧力を生じさせ、エンジンから流出する望ましくない漏れにつながる可能性がある。これを回避するため、流入気体流の一部がらせん体2を通過することなく取り貯め領域Bへと直接進入できるよう、加圧バルブ16を開くことができる。
ただ1つのらせん体2のみが設けられる場合、流入流のうちの加圧バルブ16を通過する部分が油粒子から分離されないため、結果として油粒子の分離の効果が少なくなる。しかしながら、この浄化されていない部分は、最小限にすることが可能であり、エンジンに圧力(負荷)はかかるが、汚染を少なく保つことができる。さらに、気体流のうちの油粒子から分離されない部分を、エンジンが正しく動作していないときにのみバルブが開くようにバルブ16のばねの強さを選択することによって、大きく制限することができる。第2および第3の実施形態は、組み合わせ可能であり、すなわち、本発明の油分離装置は、複数のらせん体を直列に、加圧バルブを並列に備えることができる。
したがって、大型らせん体2と並列に動作する加圧バルブ16が、流入流の流量がきわめて大であるがゆえに開いたとしても、取り貯め領域Bへと直接進入するこの流れを、小型らせん体2’によって油の粒子から分離することができる。このようにして、油粒子の分離を、流入気体流の流量にかかわらず保証することができる。
図6は、本発明の第4の実施形態を示している。図6においては、油分離装置が、並列に配置された2つのらせん体2、2”を有している。気体流の流量がきわめて大である場合、流入気体流10は、2つ以上のらせん体2、2”の間で分割される。したがって、全体としての圧力損失が最小限にされる。
並列に配置されるらせん体は、適切な空気の分配ができるように異なるサイズであってよい。第4の実施形態は、第2および/または第3の実施形態と組み合わせることが可能であり、すなわち、本発明の油分離装置は、複数のらせん体を並列に、かつそのそれぞれまたはいくつかがより小型のらせん体と直列でもあるように備えることができ、さらに加圧バルブを並列に設けることができる。
図7は、第5の実施形態を示している。この実施形態は、図5に示した第3の実施形態と同様に動作する。しかしながら、らせん体2と並列に配置された加圧バルブ17が、らせん体のそばにではなく、らせん体そのものに配置されている。加圧バルブ17は、らせん体2の中央のハブ3に設けるように設計することができる。このような実施形態は、分離装置のために利用できる空間が限られている場合に、好都合であろう。当然ながら、この第5の実施形態を、第2および/または第4の実施形態と組み合わせることが可能である。図8a〜8cは、本発明の装置などの装置において使用することができるらせん体について、考えられる種々のモデルを示している。図8a〜8cのそれぞれにおいて、(A)および(B)は同一の羽根形状を示す。
らせん体の中央のハブ3は、弾丸状またはドーム状(図8c)であってよく、あるいは平坦な形状であってよい(図8aおよび8b)。さらに、空気流を羽根へと導いて乱流を最小限にするため、中央のハブを、例えばチューリップの形態に形成してもよい(図8aおよび8c)。
らせん体の羽根4は、平坦な表面、湾曲した表面、またはねじられた表面を有することができる。羽根4の表面は、空気がらせん体を通ってよりよく流れるよう、平滑であってよく、あるいは圧力損失を最小限にすべく微孔性であってよい。羽根の表面とは、流入空気流に向かって面する表面を意味する。羽根の背面は、例えば粗くてよく、任意の表面特性を有することができる。
羽根4を、中央のハブから遠い方の端部において、容器1の内壁6に固定してもよい。このときは、気体流の加速が、らせん体へと流入する流れの流量に比例する。このときは、らせん体2を、例えばプラスチックにて成型し、あるいはアルミニウムまたは想定する用途に適した任意の金属合金にて鋳造し、容器1と一体に1つのブロックで製造することがでる。
らせん体2は、容器1内で、同心の支持部材上に取り付けることができる。このとき、羽根4は、中央のハブ3から遠い方の端部において自由である。羽根は、開口部のサイズを流入気体流の流量の関数として変化させるべく、柔軟性を持つものであってよく、あるいは半径方向の軸を中心として回動可能に取り付けることができる。このようにして、流入気体流の流量が増加すると、羽根4は、気体流の通過のための開口部のサイズを増加させるよう、半径方向に回動可能であり、あるいは端部において変形可能である。しかしながら、羽根は、容器の内壁の角度部分に対して依然として固定され、すなわち、らせん体2が、らせん体を通過する気体流によって容器1内で回転駆動されることはない。
図9に示されている第6の実施形態によれば、らせん体2を、容器1内で軸心方向に平行移動するように取り付けることができる。それでもなお、この実施形態によれば、らせん体2が、依然として容器1内で相対的な渦運動を気体流に与えるように設計される。羽根4は、同じ角度部分に位置したままで、容器の内壁6に沿って長手方向にスライドできる。
例えば、らせん体2をばね7に取り付けることができる。ばね7は、らせん体2の支持部材9に着座させることができる。この実施形態によれば、容器1内でらせん体2を平行移動させるため、流入気体流がばね7を押すように設計される。ばね7は、流入流の流量が少ないとき、ばねがらせん体を上方の位置へと押すように選択される。
らせん体2および容器1は、流入気体流の流量に適合するように開口部のサイズを形作ることができる。例えば、容器1は、図9に示したように変化する直径を有することができる。らせん体が上方の位置にあるとき、らせん体の羽根4と容器1の内壁とが、気体流の通過のための小さなサイズの開口部を形成する。したがって、流量が少ないにもかかわらず、流れが小さなサイズの開口部を通って強く加速され、その結果、油粒子が容器1の壁へと効果的に遠心分離される。他方で、大きな流量ゆえに流入する流れによってらせん体2が容器1内へと押し込まれるとき、通過開口部が大きくなり、流入流を最小限の圧力損失で効果的に加速させることができる。したがって、油粒子の分離が、流入気体流の流量にかかわらず保証される。この第6の実施形態は、すでに説明した任意の実施形態と組み合わせることが可能であり、すなわち本発明の油分離装置は、並列および/または直列に設けられる1つ以上の加圧バルブとともに、並列および/または直列な複数のらせん体を、少なくともその1つのらせん体を容器内で平行移動できるように備えることができる。
当然ながら、本発明は、例として上述した実施形態に限定されるわけではない。すなわち、らせん体および容器の上記特定の形状を、本発明の実施に悪い影響を及ぼすことなく変更することができる。
さらに、このような装置を、気体流取り貯めシステムに組み合わせて二重化することができる。とくに、流入気体流に対する装置の向きが任意であるため、本発明の技術的範囲から外れることなく、多数のさまざまな配置を思い描くことができる。
1 容器
2 らせん体
2“ らせん体
3 ハブ
4 羽根
5 溝
6 壁
7 ばね
10 流入気体流
15 バルブ
16 バルブ
17 バルブ
20 流出気体流 流出気体流の出口
2 らせん体
2“ らせん体
3 ハブ
4 羽根
5 溝
6 壁
7 ばね
10 流入気体流
15 バルブ
16 バルブ
17 バルブ
20 流出気体流 流出気体流の出口
Claims (28)
- 流入気体流(10)と、
前記流入気体流中に含まれている油粒子が遠心分離される少なくとも1つの壁(6)を備えている容器(1)と、
前記油粒子が取り除かれた流出気体流(20)と、
前記流入気体流と前記流出気体流との間に配置され、前記容器に対して相対的な渦運動を気体流に与える少なくとも1つのらせん体(2)と、
を有する油分離装置。 - 請求項1において、
さらにバルブ(16)を、前記流入気体流と前記流出気体流との間に前記らせん体(2)と並列に配置して備えていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1または2において、
複数のらせん体(2、2”)を、前記流入気体流と前記流出気体流との間に並列に配置して備えていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜3の何れか一項において、
少なくとも2つのらせん体(2、2’)を、前記流入気体流と前記流出気体流との間に直列に配置して備えていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項4において、
前記直列に配置されたらせん体が、前記流入気体流と前記流出気体流との間で減少する横断面積を有していることを特徴とする油分離装置。 - 請求項4または5において、
直列に配置された2つのらせん体の間にバルブ(15)を備えていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜6の何れか一項において、
各らせん体が、2〜20枚の羽根(4)を備えていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜7の何れか一項において、
らせん体の羽根のそれぞれが、平滑な表面を有していることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜7の何れか一項において、
らせん体の羽根のそれぞれが、微孔性の表面を有していることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜9の何れか一項において、
らせん体の少なくとも1枚の羽根(4)が、前記容器(1)の壁(6)に向かって配向されていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜10の何れか一項において、
各らせん体(2)が、前記容器(1)の少なくとも一部分と同心である中央のハブ(3)を備えていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項11において、
バルブ(17)が前記らせん体の前記ハブ(3)に配置されていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項11または12において、
前記中央のハブ(3)が、凸状の面を前記流入気体流(10)へと向けた弾丸形状とされていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項11または12において、
前記中央のハブ(3)が、平坦な面を前記流入気体流(10)へと向けた平坦な形状とされていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項11〜14の何れか一項において、
前記中央のハブ(3)が、前記流入気体流(10)を前記らせん体の少なくとも1枚の羽根(4)へと導くように形成されていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項11〜15の何れか一項において、
前記気体流の出口が、前記らせん体の前記ハブ(3)に位置していることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜16の何れか一項において、
前記容器(1)の少なくとも一部分が円筒形であることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜17の何れか一項において、
前記容器(1)の少なくとも一部分が円錐形であることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜18の何れか一項において、前記容器(1)が、前記壁(6)へと遠心分離された油粒子の収集に適した溝(5)を備えていることを特徴とする油分離装置。
- 請求項1〜19の何れか一項において、
前記らせん体(2)が、前記容器(1)と一体に単一のブロックを形成していることを特徴とする油分離装置。 - 請求項20において、
前記容器および前記らせん体が、プラスチックで成型されていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜19の何れか一項において、
前記らせん体(2)が、前記容器(1)の内部で平行移動可能であることを特徴とする油分離装置。 - 請求項22において、
前記らせん体(2)がばね(7)に取り付けられており、前記流入気体流(10)が、前記ばねを押して前記らせん体を容器の内部で平行移動させるように設計されていることを特徴とする油分離装置。 - 請求項22または23において、
前記容器(1)が、前記らせん体(2)の移動の範囲にわたって変化する直径を有していることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜19の何れか一項において、
らせん体の羽根(4)が柔軟であって、前記流入気体流(10)の流量の関数としてサイズが変化する開口部を形成していることを特徴とする油分離装置。 - 請求項1〜19の何れか一項において、
らせん体の羽根(4)が、半径方向の軸を中心として可動であることを特徴とする油分離装置。 - 内燃機関のための油取り貯めシステムであって、請求項1〜26の何れか一項に記載の少なくとも1つの油分離装置を、エンジン・ハウジングと前記エンジンの燃焼室の吸気口との間に配置して備えている油取り貯めシステム。
- 請求項27に記載の油取り貯めシステムを備えている自動車。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013119078A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Shimadzu Corp | 水分離器 |
CN103470341A (zh) * | 2013-09-26 | 2013-12-25 | 长城汽车股份有限公司 | 缸盖罩和具有其的汽车 |
WO2014007165A1 (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-09 | アイシン精機株式会社 | オイルセパレータ |
JP2014009610A (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Nifco Inc | オイルセパレータ |
JP2018501092A (ja) * | 2014-12-19 | 2018-01-18 | メカプラスト フランス | 油分離装置 |
WO2019082772A1 (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-02 | 臼井国際産業株式会社 | 気液分離装置 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2922122B1 (fr) * | 2007-10-15 | 2011-07-22 | Mecaplast Sa | Dispositif de purification par centrifugation d'un fluide comportant un gaz et des particules d'huile |
CN103557042B (zh) * | 2013-10-30 | 2016-01-27 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 气液分离装置及曲轴箱通风结构 |
US10661210B2 (en) | 2015-09-15 | 2020-05-26 | Miniature Precision Components, Inc. | Oil separator including spiral members defining helical flow paths |
US10612436B2 (en) | 2017-09-26 | 2020-04-07 | United Technologies Corporation | Deoiler for a gas turbine engine |
CA3027567C (en) * | 2017-12-20 | 2023-02-21 | Miniature Precision Components, Inc. | Oil separator including spiral members defining helical flow paths |
FR3096735B1 (fr) | 2019-05-29 | 2021-07-02 | Novares France | Système de décantation d’huile pour un moteur à combustion interne |
CN114033585B (zh) * | 2021-11-24 | 2023-06-09 | 中车大连机车车辆有限公司 | 一种内燃机车防风沙高效空气滤清器 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5799717U (ja) * | 1980-12-11 | 1982-06-19 | ||
JPS58191371U (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンの吸気系配管構造 |
JPS63192951A (ja) * | 1987-02-04 | 1988-08-10 | Nippon Denso Co Ltd | 遠心式プリクリ−ナ |
JPH0235951U (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-08 | ||
EP0736673A1 (en) * | 1995-04-05 | 1996-10-09 | Ford Motor Company Limited | A centrifugal oil separator |
JPH1172104A (ja) * | 1997-06-19 | 1999-03-16 | Saito Jidosha Shatai Kogyo:Kk | 渦流発生体及びその製造方法 |
JP2000008967A (ja) * | 1998-06-17 | 2000-01-11 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの排気還流装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB185425A (en) * | 1921-09-02 | 1923-10-04 | Edward Martin Adams | Improvements in centrifugal devices for cleaning air |
GB709646A (en) * | 1951-07-12 | 1954-06-02 | Rolls Royce | Improvements in or relating to oil separator means for engine breather arrangements |
DK122306B (da) * | 1963-11-28 | 1972-02-21 | T Loftheim | Apparat til separering af støv fra luft og andre gasser. |
US3720045A (en) * | 1970-11-16 | 1973-03-13 | Avco Corp | Dynamic blade particle separator |
US5114446A (en) * | 1991-02-15 | 1992-05-19 | United Technologies Corporation | Deoiler for jet engine |
-
2004
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5799717U (ja) * | 1980-12-11 | 1982-06-19 | ||
JPS58191371U (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンの吸気系配管構造 |
JPS63192951A (ja) * | 1987-02-04 | 1988-08-10 | Nippon Denso Co Ltd | 遠心式プリクリ−ナ |
JPH0235951U (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-08 | ||
EP0736673A1 (en) * | 1995-04-05 | 1996-10-09 | Ford Motor Company Limited | A centrifugal oil separator |
JPH1172104A (ja) * | 1997-06-19 | 1999-03-16 | Saito Jidosha Shatai Kogyo:Kk | 渦流発生体及びその製造方法 |
JP2000008967A (ja) * | 1998-06-17 | 2000-01-11 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの排気還流装置 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013119078A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Shimadzu Corp | 水分離器 |
JP2014009610A (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Nifco Inc | オイルセパレータ |
WO2014007165A1 (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-09 | アイシン精機株式会社 | オイルセパレータ |
US9598991B2 (en) | 2012-07-04 | 2017-03-21 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Oil separator |
CN103470341A (zh) * | 2013-09-26 | 2013-12-25 | 长城汽车股份有限公司 | 缸盖罩和具有其的汽车 |
JP2018501092A (ja) * | 2014-12-19 | 2018-01-18 | メカプラスト フランス | 油分離装置 |
WO2019082772A1 (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-02 | 臼井国際産業株式会社 | 気液分離装置 |
JP2019078234A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 臼井国際産業株式会社 | 気液分離装置 |
CN111247326A (zh) * | 2017-10-25 | 2020-06-05 | 臼井国际产业株式会社 | 气液分离装置 |
US11313330B2 (en) | 2017-10-25 | 2022-04-26 | Usui Co., Ltd. | Gas-liquid separator |
JP7094091B2 (ja) | 2017-10-25 | 2022-07-01 | 臼井国際産業株式会社 | 気液分離装置 |
CN111247326B (zh) * | 2017-10-25 | 2022-08-09 | 臼井国际产业株式会社 | 气液分离装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2005049176A1 (fr) | 2005-06-02 |
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ATE498445T1 (de) | 2011-03-15 |
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