JP2008286075A - Gas-liquid separator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のエンジンのブローバイガス等の気体からその内部に含まれているオイル粒、オイルミスト等の液体ミストを除去する気液分離装置に関するものであり、特に、オイルミスト等の微小な液体ミストをも除去可能な気液分離装置に関するものである。 The present invention relates to a gas-liquid separator that removes liquid mist such as oil particles and oil mist contained therein from a gas such as blow-by gas of a vehicle engine, and in particular, a minute liquid such as oil mist. The present invention relates to a gas-liquid separator that can also remove liquid mist.
従来より、エンジンの吸気系に戻されるブローバイガス中にオイル成分が含まれるのを防止するために、エンジンへの還流経路に気液分離装置を設けてオイル成分を分離して除去するオイル成分分離回収装置が検討されている(例えば、特許文献1を参照。)。このオイル成分分離回収装置は、オイル成分を含んだガスが、開口部から本体の下側室部内に流入し、ガス中に含まれる粒径の大きなオイル粒やオイル膜が周壁に吸着して除去される。そして、ガスは上側室部に移動し、ガス噴出孔からオイルミスト分離室内に高速度で流入して多孔質のフィルタに衝突し、ガス中の微小な粒径のオイルミストが多孔質のフィルタに吸着することにより除去されるようになっている。これにより、オイル成分の混ざったオイル分混合ガスからオイル液滴及び液膜を除去できるとともに、微小な粒径のオイルミストをも分離回収することができる。 Conventionally, in order to prevent the oil component from being included in the blow-by gas that is returned to the intake system of the engine, an oil component separation device that separates and removes the oil component by providing a gas-liquid separation device in the return path to the engine A recovery device has been studied (see, for example, Patent Document 1). In this oil component separation and recovery device, the gas containing the oil component flows into the lower chamber of the main body from the opening, and the oil particles and oil film having a large particle size contained in the gas are adsorbed on the peripheral wall and removed. The The gas then moves to the upper chamber, flows into the oil mist separation chamber from the gas ejection hole at a high speed and collides with the porous filter, and the oil mist having a small particle size in the gas enters the porous filter. It is removed by adsorbing. Thereby, the oil droplets and the liquid film can be removed from the oil component mixed gas in which the oil components are mixed, and the oil mist having a minute particle diameter can be separated and recovered.
しかし、特許文献1のオイル成分分離回収装置は、小孔のガス噴出孔が設けられている仕切り板がガス流路全体を塞ぐ形で設けられているとともに、その下流側に配設されたフィルタは流路の周壁との間に隙間があるものの、同様に流路を塞ぐ形で取付けられている。このため、ガスはこれらのガス噴出孔及びフィルタを通過することになるので、この部分に大きな流動抵抗が生じ、装置の圧力損失が大きくなる恐れがあった。
また、フィルタはこれに対向して配置された仕切り板のガス噴出孔を流れてきたガスが衝突することとなるが、ガス噴出孔の周辺の部分でしかガスは衝突せず、フィルタの全面に至ってガスが衝突するものではないため、ガス中のオイル吸着に活用される部分が少なく、オイルミストを効率良く除去できなかった。
本発明は、流路における圧力損失を増大させることなく、効率良く気体中の液体ミストを分離して除去できる気液分離装置の提供を課題とするものである。
However, the oil component separation and recovery device of
Also, the gas collides with the gas that has flowed through the gas ejection holes of the partition plate arranged opposite to the filter, but the gas collides only in the area around the gas ejection holes, and the entire surface of the filter. Since the gas did not collide, there were few parts utilized for oil adsorption in the gas, and the oil mist could not be removed efficiently.
An object of the present invention is to provide a gas-liquid separator that can efficiently separate and remove liquid mist in a gas without increasing pressure loss in a flow path.
本発明は、以下の通りである。
1.液体ミストを含む混合気から旋回によって該液体ミストを分離し、該分離された気体を中央に設けられた中央排出管部から排出する気液分離器と、前記中央排出管部に屈曲方向に形成された排気管部と、前記排気管部と前記中央排出管部との間に形成される屈曲部に設けられ、且つ該中央排出管部の排出開口部と対向する流路壁面に形成されて前記中央排出管部から排出した気体を衝突させる衝突部と、前記衝突部に取付けられ、且つ前記中央排出管部から排出する気体中に残存する液体ミストを内部に取り込んで捕捉するミスト捕捉体と、を備えることを特徴とする気液分離装置。
2.前記ミスト捕捉体は、前記衝突部と前記排気管部との境界において該排気管部の流路内に突出しない状態で取付けられている上記1.記載の気液分離装置。
3.前記衝突部は、排出される気体の下流側から上流側に向けて下方に傾斜する傾斜面に形成されている上記1.又は上記2.記載の気液分離装置。
4.前記衝突部は、前記中央排出管部の上方に配設され、前記ミスト捕捉体の下方に、ミスト捕捉体から落下する液体粒子を受ける落下粒子受部が設けられているとともに、前記落下粒子受部は、前記落下した液体粒子を前記中央排出管部に導くべく、前記中央排出管部に向けて下方に傾斜する傾斜面に形成されている上記1.乃至3のいずれか1項に記載の気液分離装置。
5.前記屈曲部に前記中央排出管部から排出した気体が拡散する拡散室が形成され、前記衝突部は、前記拡散室内に形成されている上記1.乃至4のいずれか1項に記載の気液分離装置。
The present invention is as follows.
1. A gas-liquid separator that separates the liquid mist from the air-fuel mixture containing the liquid mist by swirling and discharges the separated gas from a central discharge pipe provided in the center, and is formed in the bending direction in the central discharge pipe Provided on a bent wall formed between the exhaust pipe portion and the exhaust pipe portion and the central discharge pipe portion, and formed on a flow wall surface facing the discharge opening of the central discharge pipe portion. A collision part for causing the gas discharged from the central discharge pipe part to collide, and a mist capturing body that is attached to the collision part and that captures the liquid mist remaining in the gas discharged from the central discharge pipe part. A gas-liquid separation device comprising:
2. The mist capturing body is attached in a state where it does not protrude into the flow path of the exhaust pipe section at the boundary between the collision section and the exhaust pipe section. The gas-liquid separator described.
3. The said collision part is formed in the inclined surface which inclines below toward the upstream from the downstream of the gas discharged | emitted. Or 2. The gas-liquid separator described.
4). The collision part is disposed above the central discharge pipe part, and a falling particle receiving part for receiving liquid particles falling from the mist capturing body is provided below the mist capturing body, and the falling particle receiving part is provided. The portion is formed on an inclined surface that is inclined downward toward the central discharge pipe portion so as to guide the dropped liquid particles to the central discharge pipe portion. 4. The gas-liquid separator according to any one of
5. A diffusion chamber in which gas discharged from the central discharge pipe portion diffuses is formed in the bent portion, and the collision portion is formed in the diffusion chamber. The gas-liquid separation device according to any one of 1 to 4.
本発明の気液分離装置によれば、気液分離器によって液体ミストを含む混合気から液体ミストを分離し除去することができる。また、屈曲部の中央排出管部の排出開口部と対向する流路壁面に形成された衝突部にミスト捕捉体が取付けられているので、中央排出管部から排出した気体がミスト捕捉体に衝突して、中央排出管部から排出する気体中に残存する微小な液体ミストがミスト捕捉体の内部に取り込まれて捕捉される。これにより、微小な液体ミストも含めて排気管部から排出される気体中の液体ミスト持ち去り量を低減できる。
特に、ミスト捕捉体は気液分離器の中央排出管部と排気管部との屈曲部における流路壁面に形成された衝突部に取付けられ、流路を塞がないため、流路中の気体はミスト捕捉体による流動抵抗を受けることがない。したがって、装置全体の圧力損失を増大させることなく液体ミストを分離し、除去することができる。
更に、ミスト捕捉体の前方には従来のガス噴出し口が設けられた仕切り板のような通流を妨げる部材がなく、また、気液分離器の中央排出管部から排出する気体は旋回における旋回の作用で拡散し易い。このため、気体は衝突部に取付けられたミスト捕捉体の全面と接触する。その結果、気体から液体ミストを効率良く分離して除去できる。
According to the gas-liquid separator of the present invention, the liquid mist can be separated and removed from the air-fuel mixture containing the liquid mist by the gas-liquid separator. In addition, since the mist capturing body is attached to the collision part formed on the flow passage wall surface facing the discharge opening of the central discharge pipe part of the bent part, the gas discharged from the central discharge pipe part collides with the mist capture body. Then, the minute liquid mist remaining in the gas discharged from the central discharge pipe portion is taken into the mist capturing body and captured. Thereby, the amount of liquid mist removal in the gas discharged from the exhaust pipe part including the minute liquid mist can be reduced.
In particular, the mist capturing body is attached to a collision portion formed on the flow path wall surface at the bent portion of the central discharge pipe portion and the exhaust pipe portion of the gas-liquid separator, and does not block the flow path. Is not subject to flow resistance by the mist trap. Therefore, the liquid mist can be separated and removed without increasing the pressure loss of the entire apparatus.
Further, there is no member that obstructs flow, such as a partition plate provided with a conventional gas ejection port, in front of the mist capturing body, and the gas discharged from the central discharge pipe portion of the gas-liquid separator is swirling. It is easy to spread by the action of turning. For this reason, gas contacts the whole surface of the mist capturing body attached to the collision part. As a result, the liquid mist can be efficiently separated and removed from the gas.
また、前記ミスト捕捉体が、衝突部と排気管部との境界において該排気管部の流路内に突出しない状態で取付けられた場合は、ミスト捕捉体に捕捉された液体ミストが下流側の排気管部内に持ち去られにくいため、液体ミストの除去効率が高まる。
また、前記衝突部が、排出される気体の下流側から上流側に向けて下方に傾斜する傾斜面に形成されている場合は、ミスト捕捉体に捕捉された液体ミストは下方側に移動し易くなり、凝縮して大きな粒子となって重量が増すため、中央排出管部側に落下することはあっても、下流の排気管部には持ち去られにくくなる。その結果、液体ミストの除去効率が高まる。
また、ミスト捕捉体の下方に設けられた落下粒子受部が、中央排出管部に向けて下方に傾斜する傾斜面に形成されている場合は、ミスト捕捉体で凝縮して落下した液体粒子は中央排出管部側に移動し易くなり、中央排出管部から下方に排出され易くなる。
更に、屈曲部に拡散室が形成されている場合は、中央排出管部から排出した気体は拡散室内に拡散し、ミスト捕捉体との接触面積が増大するので、ミスト捕捉体による液体ミストの捕捉効率が向上する。
Further, when the mist capturing body is mounted in a state where it does not protrude into the flow path of the exhaust pipe section at the boundary between the collision section and the exhaust pipe section, the liquid mist captured by the mist capturing body is on the downstream side. Since it is difficult to be taken away into the exhaust pipe, the liquid mist removal efficiency is increased.
Further, when the collision part is formed on an inclined surface that is inclined downward from the downstream side to the upstream side of the discharged gas, the liquid mist captured by the mist capturing body easily moves downward. Therefore, it is condensed and becomes large particles, and the weight is increased. Therefore, even if it falls to the central discharge pipe part side, it is difficult to be taken away by the downstream exhaust pipe part. As a result, the liquid mist removal efficiency is increased.
In addition, when the falling particle receiving portion provided below the mist capturing body is formed on an inclined surface inclined downward toward the central discharge pipe portion, the liquid particles condensed and dropped by the mist capturing body are It becomes easy to move to the central discharge pipe part side, and it becomes easy to discharge downward from the central discharge pipe part.
Further, when a diffusion chamber is formed in the bent portion, the gas discharged from the central discharge pipe portion diffuses into the diffusion chamber and increases the contact area with the mist capturing body, so that the liquid mist is captured by the mist capturing body. Efficiency is improved.
本発明の実施形態に係る気液分離装置は、液体ミストを含む気体を旋回して、微小な液体ミストを含む液体ミストを分離して除去するものであり、以下に述べる、気液分離器、衝突部及びミスト捕捉体を備えている。ここで、前記「気体」は、エンジンの吸気系に戻されるブローバイガス等を挙げることができる。また、「液体」は、車両のエンジン内を潤滑するオイルなど各種装置等に使用される液体を挙げることができる。尚、気液分離装置は、通常、被設置体に対して、気液分離器が気液分離装置の下部側にあって上下方向に立設した姿勢となる状態で設置されるが、これに限られず、斜め方向あるいは水平方向の姿勢で設置されてもよい。 A gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention is a device that swirls gas containing liquid mist to separate and remove liquid mist containing minute liquid mist. A collision part and a mist capturing body are provided. Here, examples of the “gas” include blow-by gas returned to the intake system of the engine. The “liquid” may be a liquid used in various devices such as oil for lubricating the inside of a vehicle engine. The gas-liquid separator is usually installed in a state where the gas-liquid separator is on the lower side of the gas-liquid separator and in an upright posture with respect to the object to be installed. It is not restricted, You may install with the attitude | position of the diagonal direction or a horizontal direction.
上記「気液分離器」は、気体が流入口から本体内に流入し、円錐状の空間内を旋回することによって管壁に液体ミストが当たって凝縮するサイクロン効果により、気体中の液体ミストが分離回収されるものである限り、その形状、設置方向、大きさ、材質等は特に問わない。ここで、上記気液分離器において旋回後の気体が本体中央を通って排出する中央排出管部とその下流側の排気管部とは管軸が異なる方向を向き、気体は排気管部の中央排出管部との接続部位であり、且つ管軸方向が変化する屈曲部で流れ方向が異なるものとなっている。一般には、中央排出管部とその下流側の排気管部とは管軸が直交方向に屈曲するものとなっている。尚、中央排出管部、屈曲部及び排気部はそれぞれ別体で構成されていてもよく、少なくともそれぞれの部位の一部が一体で構成されていてもよい。 The above-mentioned gas-liquid separator is a gas that flows into the main body from the inlet and swirls in the conical space. As long as it is separated and recovered, its shape, installation direction, size, material, etc. are not particularly limited. Here, in the gas-liquid separator, the central exhaust pipe part that discharges the gas after swirling through the center of the main body and the exhaust pipe part on the downstream side thereof are directed in different directions, and the gas is in the center of the exhaust pipe part. The flow direction is different at the bent portion where the tube axis direction changes, which is a connecting portion with the discharge pipe portion. In general, the central discharge pipe part and the exhaust pipe part on the downstream side are bent in the orthogonal direction. The central discharge pipe part, the bent part, and the exhaust part may be configured separately, or at least a part of each part may be configured integrally.
上記「衝突部」は、屈曲部において該中央排出管部の排出開口部と対向する流路壁面に形成され、前記中央排出管部から排出した気体が衝突するものである限り、その形状、大きさ、材質等は特に問わない。上記衝突部は、例えば、気液分離器の中央排出管部の真上に設けることができる。
上記衝突部は、屈曲部内に設けられていればよいが、拡散室が屈曲部内に設けられている場合は、この拡散室内に設けられているのが好ましい。拡散室内に設けた衝突部は、排気管部よりも大きく表面積を確保することができ、より流体ミストを補足しやすくなるためである。
なお、中央排出管部から排出した気体は、正確には、衝突部の表面に取付けられたミスト捕捉体と衝突するのであるが、上記衝突部はこのミスト捕捉体を介して気体が衝突するものである。
The “collision part” is formed on the wall surface of the flow path facing the discharge opening of the central discharge pipe part at the bent part, and as long as the gas discharged from the central discharge pipe part collides, the shape and size thereof are large. The material is not particularly limited. The said collision part can be provided just above the center discharge pipe part of a gas-liquid separator, for example.
The collision portion may be provided in the bent portion, but when the diffusion chamber is provided in the bent portion, the collision portion is preferably provided in the diffusion chamber. This is because the collision part provided in the diffusion chamber can secure a larger surface area than the exhaust pipe part and can more easily supplement the fluid mist.
Note that the gas discharged from the central discharge pipe collides with the mist capturing body attached to the surface of the collision portion, but the collision portion collides with the gas through the mist capturing body. It is.
上記「ミスト捕捉体」は、前記衝突部に取付けられ、前記中央排出管部から排出する気体中に残存する微小な液体ミストを内部に取り込んで捕捉する限り、その形状、大きさ、材質等は特に問わない。ここで、「内部に取り込んで捕捉する」とは、多孔質等への吸着などの手段によって下流の排気管部側に液体ミストが持ち去られないように保持する動作を意味する。
上記ミスト捕捉体は、例えば、フィルタなどを挙げることができ、材質として、不織布、織布、繊維塊などの繊維集合体、金属及びセラミックスからなる多孔質体又は網状構造体、並びにスポンジ等のフォームなどの素材を使用できる。そして、その目付、空隙率、繊維径、連通の有無、気泡の大きさ等は液体ミストの種類等に応じて設定される。
また、上記ミスト捕捉体は、衝突部に、接着、ピン等を使用したかしめ、嵌合その他の手段によって取付けることができる。更に、ミスト捕捉体は、衝突部に直接取付けられるが、衝突部から所定距離離間して取付けられてもよい。
また、上記ミスト捕捉体は、気体との接触面が、衝突部と排気管部との境界において該排気管部の流路内に突出しない状態で取付けるのが望ましい。即ち、ミスト捕捉体の気体との接触面は排気管部の流路の内壁面より衝突部側に後退した位置にあるのがよく、少なくとも排気管部の流路の内壁面と同一位置にあるのがよい。
As long as the above-mentioned “mist capturing body” is attached to the collision portion and captures and captures the minute liquid mist remaining in the gas discharged from the central discharge pipe portion, the shape, size, material, etc. It doesn't matter. Here, “taken inside and capture” means an operation of holding the liquid mist so as not to be taken away to the downstream exhaust pipe part side by means such as adsorption to a porous body.
Examples of the mist-capturing body include filters, and as materials, fiber aggregates such as nonwoven fabrics, woven fabrics, fiber clusters, porous bodies or net-like structures made of metal and ceramics, and foams such as sponges Materials such as can be used. The basis weight, porosity, fiber diameter, presence / absence of communication, bubble size, and the like are set according to the type of liquid mist.
Further, the mist capturing body can be attached to the collision portion by bonding, caulking using a pin or the like, fitting or other means. Furthermore, although the mist capturing body is directly attached to the collision part, it may be attached at a predetermined distance from the collision part.
Further, it is desirable that the mist capturing body is attached in a state where the contact surface with the gas does not protrude into the flow path of the exhaust pipe section at the boundary between the collision section and the exhaust pipe section. That is, the contact surface of the mist capturing body with the gas should be in a position retracted from the inner wall surface of the flow path of the exhaust pipe portion toward the collision portion, and at least the same position as the inner wall surface of the flow path of the exhaust pipe portion. It is good.
更に、上記衝突部は、排出される気体の下流側から上流側に向けて下方に傾斜する傾斜面に形成されているのが望ましい。
また、上記衝突部は、中央排出管部の上方に配設されていて、ミスト捕捉体の下方に、ミスト捕捉体から落下する液体粒子を受ける落下粒子受部が設けられているとともに、この落下粒子受部は、落下した液体粒子を中央排出管部に導くべく、中央排出管部に向けて下方に傾斜する傾斜面に形成されているのが望ましい。
ここで、「中央排出管部の上方に配設」とは、気液分離器が上下方向又は斜め方向に向いた姿勢で気液分離装置の下部側に設置された状態を意味し、水平方向に設置されたものは除かれる。
上記各「傾斜面」は一般には直状に傾斜しているが、上側又は下側を凸とした湾曲状に傾斜していてもよい。
Furthermore, it is desirable that the collision portion is formed on an inclined surface that is inclined downward from the downstream side to the upstream side of the discharged gas.
Further, the collision part is disposed above the central discharge pipe part, and a falling particle receiving part for receiving liquid particles falling from the mist capturing body is provided below the mist capturing body. The particle receiving part is preferably formed on an inclined surface that is inclined downward toward the central discharge pipe part so as to guide the dropped liquid particles to the central discharge pipe part.
Here, “arranged above the central discharge pipe part” means a state in which the gas-liquid separator is installed on the lower side of the gas-liquid separator in a vertical or oblique orientation, Those installed in are excluded.
Each of the above “inclined surfaces” is generally inclined in a straight shape, but may be inclined in a curved shape having a convex on the upper side or the lower side.
また、屈曲部は、排気管部の他の部位及び中央排出管部の断面形状と略同形状の管形状でもよいし(例えば、図5〜7の屈曲部17を参照。)、より断面積が大きくなるように空間を設けてもよい。例えば、屈曲部に、中央排出管部から排出した気体が拡散する拡散室が形成され、衝突部は、拡散室内に形成されたものとすることもできる(例えば、図2〜4の拡散室21内の衝突部24を参照。)。
前記「拡散室」は、中央排出管部から排出した気体が拡散して衝突部つまりはフィルタの全面に接触するものである限り、その形状、大きさ等は特に問わない。前記拡散空間は、例えば、円筒状の室内に形成できる。
Further, the bent portion may have a tube shape that is substantially the same as the cross-sectional shape of the other portion of the exhaust pipe portion and the central discharge pipe portion (see, for example, the
The “diffusion chamber” is not particularly limited in shape, size, etc., as long as the gas discharged from the central discharge pipe diffuses and contacts the collision part, that is, the entire surface of the filter. The diffusion space can be formed in, for example, a cylindrical chamber.
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。尚、本実施例では、気体として、車両等のエンジンの吸気系に戻されるブローバイガスを、その中に含まれる液体ミストとして、オイル粒子、微小なオイルミストなどの形態のオイル成分を適用したものを示す。
1.実施例1
図1において、本発明の気液分離装置1はエンジン61のシリンダヘッド62の上部に取付けられたヘッドカバー63に一体又は別体構造で取付けられている。前記気液分離装置1は気液分離器11の上部に設けられた衝突部27にミスト捕捉体であるフィルタ31が取付けられたものである。本実施例においては、気液分離装置1は、下部側に気液分離器11が配置され、ヘッドカバー63に対して上下方向に立設された姿勢で設置されている。ここで、エンジン61内のブローバイガスG1は気液分離装置1で内部に含まれているオイル成分Lが分離して除去された後、オイル成分除去後のブローバイガスG3となって排気管部16から排出され、エンジン61の吸気系に戻されて、再度シリンダヘッド62内に供給される。一方、気液分離装置1でブローバイガスG1から分離して除去されたオイル成分Lは気液分離器11の排油口15から排出され、オイルパン64に戻される。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In this embodiment, the blow-by gas returned to the intake system of an engine such as a vehicle is used as the gas, and the oil component in the form of oil particles, fine oil mist, etc. is applied as the liquid mist contained therein. Indicates.
1. Example 1
In FIG. 1, the gas-
前記気液分離装置1を構成している気液分離器11は、より詳細には、図2に示すように、本体12が円筒部12aと円錐部12bとを一体に接続した形状をなし、円筒部12aの外周壁にブローバイガスG1が流入する流入管13が接続されている。この流入管13は本体12内においてブローバイガスに旋回流を発生させるため、本体12の外周壁に対して接線方向に接続されている。本体12の円筒部12aの内部中央には管軸が垂直方向をなすようにして中央排出管部14が配設されている。また、本体12の円錐部12bの下端には旋回によって除去されたオイル粒子L1を排出するための排油口15が設けられている。
このような気液分離器11は、流入管13から本体12内に流入したブローバイガスG1は旋回流となり、重いオイル粒子L1は本体12の内周壁に付着し、下方に移動して排油口15から排出され、オイルパン64に戻される。一方、オイル粒子L1が分離除去されたブローバイガスG2は中央側に寄せられて中央排出管部14内を上方に流れ、上端の排出開口部14aから上方に排出するようになっている。
More specifically, as shown in FIG. 2, the gas-
In such a gas-
更に、気液分離装置1は、気液分離器11の上部には排気管部16が接続されている。排気管部16は、気体を横方向に排出できるように、中央排出管部14に屈曲して設けられている。
また、排気管部16が中央排出管部14に屈曲して設けられている屈曲部17には、円筒状に形成された拡散室21が設けられている。この拡散室21は円筒状の上側端部の天井面と、中央部に中央排出管部14の排出開口部14aに連通する開孔を有する下部側端部の底面と、の間に形成された拡散空間22を有する。また、拡散室21の外周壁23に、排気管部16に接続される排気のための開口部231が設けられている。
拡散室21の天井面には気液分離器11の中央排出管部14から上方に排出するブローバイガスG2が衝突する衝突部24を形成している。また、拡散室21の底面は後述する落下したオイルの凝縮粒子L3を受ける落下粒子受部25を形成している。尚、拡散室21は円筒状に形成されているが、これに限られるものではなく、多角形筒状、楕円筒状等に形成されたものとしてもよい。
Further, in the gas-
Further, the
A
そして、この衝突部24の拡散空間22に面する側には下方からその全面を覆うようにして円板状のフィルタ31が取付けられている。このフィルタ31は中央排出管部14から排出するブローバイガスG2に残存する微小なオイルミストL2を内部の空孔、隙間に吸着して捕捉するものであり、不織布で形成されている。尚、フィルタ31はオイルミストL2を捕捉できるものである限り、これに限られるものではなく、他に、織布、繊維塊などの繊維集合体、金属又はセラミックスからなる多孔質体若しくは網状構造体、スポンジ等のフォームなど各種素材を使用でき、また、その目付、空隙率、繊維径、連通の有無、気泡の大きさ等はオイルミストL2の捕捉状況に応じて設定すればよい。
また、フィルタ31は、衝突部24には、接着剤を使用した接着により取付けられている。更に、ピン等を使用したかしめ、嵌合その他の手段によって取付けることもできる。
A disk-shaped
The
微小なオイルミストL2が残存するブローバイガスG2は、フィルタ31によって微小なオイルミストL2が捕捉、除去され、ブローバイガスG3となって排気管部16から排出される。
ここで、フィルタ31は、気体と接触する表面が、少なくとも衝突部24と排気管部16との境界に形成された段部26においては排気管部16の流路内に突出しない厚さに設定されている。これは、境界の段部26が遮蔽壁となり、フィルタ31の表面に付着しているオイルミストL2がブローバイガスG2の流れによって下流側の排気管部16内に持ち去られにくくするためである。
The blow-by gas G2 in which the minute oil mist L2 remains is trapped and removed by the
Here, the surface of the
なお、本実施例1において、オイルミストL2は、粒径が通常1〜10μm程度の大きさであるが、長期間の使用によってフィルタ31における吸着量が飽和状態と達すると、凝縮して凝縮粒子L3となって拡散室21の底部の落下粒子受部25に落下し、更に中央排出管部14の排出開口部14aから気液分離器11の本体2内に移動した後、排油口15から排出される。
In the first embodiment, the oil mist L2 usually has a particle size of about 1 to 10 μm. However, when the adsorption amount in the
次に、このように構成された本実施例1の気液分離装置1の作用を説明する。
まず、気液分離器11によってオイル成分Lを含むブローバイガスG1から粒径の大きいオイル粒子L1が分離して除去される。次に、気液分離器11の中央排出管部14と排気管部16との屈曲部17に形成された拡散室21において中央排出管部14の排出開口部14aと対向する壁面に形成された衝突部24にフィルタ31が取付けられているので、中央排出管部の排出開口部14aから排出したブローバイガスG2はフィルタ31に衝突し、内部に残存する微小なオイルミストL2が吸着され、捕捉される。これにより、排気管部16から排出されるブローバイガスG3は微小なオイルミストL2を含めオイル成分Lの大半が分離して除去されたものとなる。
Next, the operation of the gas-
First, the gas-
また、フィルタ31は拡散室21における中央排出管部14の排出開口部14aの対向面に形成された衝突部24に取付けられており、流路を塞がないので、ブローバイガスG2はフィルタ31による流動抵抗を受けず、したがって、装置全体の圧力損失を増大させることなくオイルミストL2が分離して除去される。
更に、フィルタ31の前方には従来のガス噴出し口を有する仕切り板のような通流を妨げる部材は配設されておらず、また、気液分離器11の中央排出管部14から排出するブローバイガスG2は気液分離器11における旋回の作用で拡散し易いとともに、フィルタ31は拡散室21に取付けられているために、ブローバイガスG2は拡散空間22の全体に拡散し、フィルタ31の全面と接触する。その結果、ブローバイガスG2からのオイルミストL2の除去効率が向上する。
In addition, the
Further, a member that prevents flow, such as a partition plate having a conventional gas ejection port, is not disposed in front of the
2.実施例2
次に、実施例2に係る気液分離装置41を図3に基づいて説明する。実施例2の気液分離装置41は実施例1の気液分離装置1と比較して、拡散室21の形状が異なる。尚、本実施例2において、上記実施例1と同様の構成部位には同じ符号を付して詳説を省略する。
気液分離装置41の拡散室21は、中央排出管部14の排出開口部14aの上方に位置するとともに、図3に示すように、衝突部24が排出開口部14aから排出されるブローバイガスG2の下流側から上流側に向けて下方に傾斜する傾斜面に形成されている。衝突部24に形成された傾斜面は直線状に形成されている。即ち、衝突部24は楕円板状をなしている。この衝突部24の下面にはその全面に実施例1と同様のフィルタ31が接着等の手段によって取付けられている。ここで、傾斜面の傾斜角度は水平線を基準として、20〜70度、好ましくは30〜60度の範囲に設定するとよい。上限閾値については、70度を超えると、衝突部24に対する強い衝突が得られなくなるからである。また、下限閾値については、20度より小さいと、粘性のあるオイルミスト、オイル粒子の移動性が低下するからである。尚、衝突部24の傾斜面は直線状に形成されたものでなくてもよく、上側又は下側を凸とする緩やかな湾曲線状に形成されたものであってもよい。
2. Example 2
Next, the gas-
The
また、気液分離装置41の拡散室21の下壁面に形成され、フィルタ31から落下する凝縮粒子L3を受けて中央排出管部14の排出開口部14aに導く落下粒子受部25は、中央排出管部14の排出開口部14aに向けて下方に傾斜する傾斜面に形成されている。落下粒子受部25に形成された傾斜面は直線状に形成されている。即ち、落下粒子受部25は全体として円錐状に形成されている。ここで、傾斜面の傾斜角度は、粘性のあるオイルの凝縮粒子L3の移動性等を考慮し、水平線を基準として、3〜70度、好ましくは5〜60度の範囲に設定するとよい。尚、傾斜面は直線状に形成されたものでなくてもよく、上側又は下側を凸形状とする緩やかな湾曲線状に形成されたものであってもよい。
Further, the falling
このように構成された実施例2の気液分離装置41は、特に、衝突部24が、ブローバイガスG2の下流側から上流側に向けて下方に傾斜する傾斜面に形成されているので、フィルタ31に捕捉されたオイルミストL2はフィルタ31内又はフィルタ31の表面に沿って下方に移動し、凝縮して重量の大きい粒子塊となり易い。その結果、ブローバイガスG2によって排気管部16内に持ち去られにくくなり、オイルミストL2の除去効率が高まる。
また、フィルタ31の下方の下壁面に形成された落下粒子受部25が、中央排出管部14の排出開口部14aに向けて下方に傾斜する傾斜面に形成されているので、フィルタ31から落下した凝縮粒子L3は排出開口部14a側に移動し易くなり、中央排出管部14から下方に移動して、排油口15から排出され易くなる。
The gas-
Moreover, since the falling
ところで、前記気液分離装置41は、図4に示すように、フィルタ31を拡散室21の衝突部24から所定距離離間して取付け、内部に楕円板状の小空間32を形成することもできる。具体的には、リング板状のスペーサ33を衝突部24の壁面とフィルタ31との間の周縁部に介在させ、フィルタ31の拡散空間22側の面の周縁部にリング板状の保持プレート34を配置し、ピン、ねじ等の取付具35を使用して取付け、スペーサ33と保持プレート34とでフィルタ31の周縁部を挟持する構造とする。また、フィルタ31の取付けは他の、例えば、かしめ、溝への止めリングの嵌合などの手段を用いてもよい。
この気液分離装置41の場合は、捕捉されたオイルミストL2の一部はフィルタ31内を通過して小空間32に達し、小空間32内に溜まって傾斜面に沿って下方側に移動し易くなる。
尚、この小空間32は実施例1においても、同様に設けることができる。
By the way, as shown in FIG. 4, the gas-
In the case of this gas-
The
3.実施例3
次に、実施例3に係る気液分離装置51を図5乃至図7に基づいて説明する。実施例3の気液分離装置51は、実施例1及び実施例2の衝突部24が屈曲部17に形成されている拡散室21内に設けられているのに対し、拡散室21は設置されず、衝突部27が気体排気管18内に設けられている点で相違する。尚、本実施例3において、上記実施例1及び実施例2と同様の構成部位には同じ符号を付して詳説を省略する。
図5において、気液分離装置51は、中央排出管部14と、屈曲部17と、排気管部16とからなる気体排気管18が接続されている。また、中央排出管部14は、その下部が気液分離器11の本体12内に設けられ、その上部が本体12の上端より垂直上方向に突出しており、その上端部が屈曲部17の一端部と接続されている。また、屈曲部17の他端部は排気管部16が水平方向に接続されている。屈曲部17における中央排出管部14との対向面である流路壁面は衝突部27を形成している。即ち、衝突部27は中央排出管部14内を上方に流れてきたブローバイガスG2がその流れの慣性力で衝突する部位であり、気体排気管の屈曲部17に設けられている。
3. Example 3
Next, the gas-
In FIG. 5, the gas /
このように構成された実施例3の気液分離装置51は、特に、衝突部27が、気体排気管18の屈曲部17に設けられているので、実施例1及び実施例2の衝突部24と比較して、フィルタ31のブローバイガスG2との接触面積は小さいが、拡散室21を設けていない分、小型化するとともに、簡易な構造となる。
次に、図6において、気液分離装置51は、中央排出管部14と排気管部16との接続部分である屈曲部17の管路が約45度の角度に傾斜しており、衝突部27は傾斜する管路において中央排出管部14と対向する箇所に設けられている。この場合は、特に、管路が傾斜している分、衝突部27及びフィルタ31が長くなってブローバイガスG2との接触面積が増大する。また、屈曲部17における管路の下側壁面も傾斜しているため、フィルタ31から落下した凝縮粒子L3は傾斜面に沿って下降し易くなり、中央排出管部14内を落下して排油口15から排出され易くなる。
In the gas-
Next, in FIG. 6, the gas-
また、図7において、気液分離装置51は、屈曲部17における管路の上側壁面が中間部で約45度の角度で傾斜した傾斜面と水平面とに屈曲形成されており、衝突部27はこの屈曲部17において中央排出管部14と対向する箇所に設けられている。また、屈曲部17における管路の下側壁面は、約45度の角度に傾斜している。この場合も、図6の気液分離装置51と同様に、衝突部27及びフィルタ31が長くなり、ブローバイガスG2との接触面積が増大するとともに、管路の下側壁面が傾斜しているため、フィルタ31から落下した凝縮粒子L3は傾斜面に沿って下降し易くなり、中央排出管部14を落下して排油口15から排出され易くなる。
In FIG. 7, the gas-
4.その他
尚、上記各実施例では、フィルタ31は同一素材で1層に形成されているが、2層以上の多層構造とし、層間で素材の材質、粗さ、空隙率等を異ならせてもよい。
また、上記各実施例では、垂直方向の中央排出管部14に対して排気管部16は水平方向に接続しているが、これに限られるものではなく、排気管部16は斜め上方或いは斜め下方に接続してもよい。
4). Others In each of the above-described embodiments, the
Further, in each of the above embodiments, the
1,41,51;気液分離装置、11;気液分離器、14;中央排出管部、14a;排出開口部、16;排気管部、17;屈曲部、21;拡散室、22;拡散空間、24,27;衝突部、25;落下粒子受部、31;フィルタ、G1;ブローバイガス、G2;オイル粒子除去後のブローバイガス、G3;オイルミスト除去後のブローバイガス、L;オイル成分、L1;オイル粒子、L2;オイルミスト、L3;凝縮粒子。 1, 41, 51; gas-liquid separator, 11; gas-liquid separator, 14; central discharge pipe part, 14a; discharge opening part, 16; exhaust pipe part, 17; bent part, 21; Space, 24, 27; collision part, 25; falling particle receiving part, 31; filter, G1; blow-by gas, G2; blow-by gas after oil particle removal, G3; blow-by gas after oil mist removal, L: oil component, L1; oil particles, L2; oil mist, L3; condensed particles.
Claims (5)
前記中央排出管部に屈曲方向に形成された排気管部と、
前記排気管部と前記中央排出管部との間に形成される屈曲部に設けられ、且つ該中央排出管部の排出開口部と対向する流路壁面に形成されて前記中央排出管部から排出した気体を衝突させる衝突部と、
前記衝突部に取付けられ、且つ前記中央排出管部から排出する気体中に残存する液体ミストを内部に取り込んで捕捉するミスト捕捉体と、を備えることを特徴とする気液分離装置。 A gas-liquid separator that separates the liquid mist by swirling from an air-fuel mixture containing the liquid mist, and discharges the separated gas from a central discharge pipe provided in the center;
An exhaust pipe part formed in the bending direction in the central discharge pipe part;
Disposed from the central discharge pipe portion formed in a bent portion formed between the exhaust pipe portion and the central discharge pipe portion, and formed on a flow path wall surface facing the discharge opening of the central discharge pipe portion. A collision part for colliding the gas,
A gas-liquid separation device comprising: a mist capturing body that is attached to the collision portion and captures and captures a liquid mist remaining in the gas discharged from the central discharge pipe portion.
前記ミスト捕捉体の下方に、ミスト捕捉体から落下する液体粒子を受ける落下粒子受部が設けられているとともに、
前記落下粒子受部は、前記落下した液体粒子を前記中央排出管部に導くべく、前記中央排出管部に向けて下方に傾斜する傾斜面に形成されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の気液分離装置。 The collision part is disposed above the central discharge pipe part,
A falling particle receiving portion for receiving liquid particles falling from the mist capturing body is provided below the mist capturing body,
The falling particle receiving portion is formed on an inclined surface that is inclined downward toward the central discharge pipe portion so as to guide the dropped liquid particles to the central discharge pipe portion. The gas-liquid separator according to Item.
前記衝突部は、前記拡散室内に形成されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の気液分離装置。 A diffusion chamber in which the gas discharged from the central discharge pipe portion diffuses is formed in the bent portion,
The gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 4, wherein the collision portion is formed in the diffusion chamber.
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