JP2010096107A - サイクロン式オイルセパレータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガス流入室形成部の下壁の上面にオイルが堆積することを従来に比べて抑制できるサイクロン式オイルセパレータ装置の提供。
【解決手段】ガス流入室形成部３０の下壁３１の上面が、ガス排出部２４側かつ下方に傾斜する傾斜面３１ａになっている。そのため、サイクロン２０で分離しきれなかったオイル粒子がガス流入室形成部３０の下壁３１の上面上で液状化したとき、オイルがガス排出部２４を通ってサイクロン２０のオイル排出部２４へと落ちていく。そのため、ガス流入室形成部の下壁の上面が水平面になっている場合（従来）に比べて、ガス流入室形成部３０の下壁３１の上面上にオイルが堆積することを抑制できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サイクロン式（遠心分離式）オイルセパレータ装置に関する。

内燃機関、例えば自動車のエンジン等においては、その稼動時において、ピストンリングとシリンダ壁との隙間から漏出するブローバイガスを大気中に排出することは大気汚染の原因になるとして、いわゆるＰＣＶ（ポジティブクランクケースベンチレーション）システムにより吸気系に戻し再燃焼させることが行われている。
ところで、ブローバイガス中にはエンジンオイル等の潤滑油が微粒化されたオイルミストが含まれている。そのため、ブローバイガス中のオイルミストを分離回収する手段として、シリンダヘッドカバーの内側やクランクケースと吸気管路とを連結する連結流路の途中等にオイルミスト捕集装置（オイルセパレータ装置）が設けられている。そのようなオイルセパレータ装置としては、いわゆるサイクロン式と呼ばれる方式の装置が普及している。

従来のサイクロン式オイルセパレータ装置は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１開示の装置は、複数のサイクロンと、複数のサイクロンの上側に各サイクロンのガス排出部から排出されるガスが流入するガス流入室を形成するガス流入室形成部と、を有している。ガス流入室形成部の下壁の上面は、水平面になっている。

しかし、従来のサイクロン式オイルセパレータ装置には、次の問題点がある。
ガス流入室形成部の下壁の上面が水平面になっているため、サイクロンで分離しきれなかったオイル粒子が、ガス流入室形成部内にガスとともに流入しガス流入室形成部の下壁の上面上で液状化し堆積してしまう。オイルが上面に堆積すると、オイルセパレータ装置の持ち去り性能が悪化してしまうだけでなく、デポジット発生の原因となってしまう。
特表２０００−５４０３３８号公報

本発明の目的は、ガス流入室形成部の下壁の上面にオイルが堆積することを従来に比べて抑制できるサイクロン式オイルセパレータ装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） （ａ）本体部と、該本体部の側壁に設けられオイル混合ガスを前記本体部内に導入するガス導入部と、前記本体部の上壁に設けられ前記オイル混合ガスからオイルが分離されたガスを前記本体部外に排出するガス排出部と、前記本体部の下端部に設けられ前記オイル混合ガスから分離されたオイルを前記本体部外に排出するオイル排出部と、を備えるサイクロンと、
（ｂ）前記サイクロンの上側に前記ガス排出部から排出されるガスが流入するガス流入室を形成するガス流入室形成部と、
を有し、
前記ガス流入室形成部の下壁の上面が、前記ガス排出部側かつ下方に傾斜する傾斜面になっている、サイクロン式オイルセパレータ装置。

上記（１）のサイクロン式オイルセパレータ装置によれば、ガス流入室形成部の下壁の上面が、ガス排出部側かつ下方に傾斜する傾斜面になっているため、サイクロンで分離しきれなかったオイル粒子がガス流入室形成部の下壁の上面上で液状化したとき、オイルがガス排出部を通ってサイクロンのオイル排出部へと落ちていく。そのため、ガス流入室形成部の下壁の上面が水平面になっている場合（従来）に比べて、ガス流入室形成部の下壁の上面上にオイルが堆積することを抑制できる。

以下に、本発明実施例のサイクロン式オイルセパレータ装置を、図１〜図４を参照して、説明する。
本発明実施例のサイクロン式オイルセパレータ装置（以下、単に装置ともいう）１０は、たとえば、図示略の自動車エンジンのクランクケース内に発生するオイル混合ガス（オイルミスト混合ガス、ブローバイガス）からオイル（オイルミスト）を分離させて、分離させたオイルをクランクケースに戻す装置である。ただし、装置１０は、自動車エンジン以外の内燃機関の内部で発生するオイル混合ガス中のオイルを分離する装置であってもよい。

装置１０は、図１に示すように、サイクロン２０と、ガス流入室形成部３０と、を有する。装置１０は、さらに、オイル流入室形成部４０と、オイル混合ガス流入室形成部５０と、を有する。

サイクロン２０は、２個以上（複数）並列に設けられている。複数のサイクロン２０の各サイクロン２０は、互いに間隔をおいて設けられている。サイクロン２０は、本体部２１とガス導入部２２とガス排出部２３とオイル排出部２４とを備え、本体部２１内に導入されたオイル混合ガスを本体部２１内で旋回運動させ該旋回運動による遠心力によってオイル混合ガスからオイルを分離させる。

本体部２１は、上壁２１ａと側壁２１ｂとを備える容器であって、内部に空間（サイクロン室、遠心分離室）を備える。側壁２１ｂは、円筒形状の円筒部２１ｃと、円筒部２１ｃの下端に連なり下方にいくにつれて径が縮小される円錐部２１ｄと、を備える。円錐部２１ｄの下端は、閉塞しておらず、下方に開放されている。
本体部２１の下端部は、オイル流入室形成部４０の後述する上壁４３を挿通して後述するオイル流入室４４内に入り込んでいる。

ガス導入部２２は、オイル混合ガスを本体部２１内に導入する部分である。ガス導入部２２は、管状であり、側壁２１ｂの円筒部２１ｃの上端部またはその近傍に設けられている。ガス導入部２２は、側壁２１ｂの円筒部２１ｃに、円筒部２１ｃの内周面の接線方向外方に向かって突出して設けられている。

ガス排出部２３は、オイル混合ガスからオイルが分離されたガスを本体部２１外に排出する部分である。ガス排出部２３は、管状であり、上壁２１ａの中央部またはその近傍から下方に延びて設けられている。ガス排出部２３の下端は、本体部２１内に入り込んでおり、ガス導入部２２の下端またはその近傍と同じ上下方向高さにある。

オイル排出部２４は、オイル混合ガスから分離されたオイルを本体部２１外に排出する部分である。オイル排出部２４は、本体部２１の下端部に設けられている。オイル排出部２４は、側壁２１ｂの円錐部２１ｄの下端の開口からなる。

ガス流入室形成部３０は、下壁３１と側壁３２と上壁３３とを備え、内部にガス流入室３４を形成する。

ガス流入室形成部３０の下壁３１の一部は、複数のサイクロン２０の上壁２１ａを共有している。ガス流入室形成部３０の下壁３１の上面は、ガス排出部２３側かつ下方に傾斜する傾斜面３１ａになっている。傾斜面３１ａは、ガス流入室形成部３０の下壁３１全体を傾斜させることで形成されていてもよく、ガス流入室形成部３０の下壁３１の上面のみを傾斜させることで形成されていてもよい。傾斜面３１ａは、図３に示すように４つの平面を周方向に繋げた形状であってもよく、図４に示すように円錐面形状であってもよい。
ガス流入室形成部３０の上壁３３には、図１に示すように、該上壁３３から上方に延びる単一の管部３３ａが設けられている。
ガス流入室３４は１つのみ設けられており、単一のガス流入室３４には、複数のサイクロン２０の各サイクロン２０のガス排出部２３から排出されるガスが流入する。

複数のサイクロン２０の各サイクロン２０のガス排出部２３から排出されたガスは、単一のガス流入室３４に流入し、単一の管部３３ａから図示略の内燃機関の吸気系に吸引される。

オイル流入室形成部４０は、下壁４１と側壁４２と上壁４３とを備え、内部にオイル流入室４４を形成する。

オイル流入室形成部４０の下壁４１には、該下壁４１から下方に延びる単一の管部４１ａが設けられている。
オイル流入室４４は１つのみ設けられており、単一のオイル流入室４４には、複数のサイクロン２０の各サイクロン２０のオイル排出部２４から排出されるオイルが流入する。

複数のサイクロン２０の各サイクロン２０のオイル排出部２４から排出されたオイルは、単一のオイル流入室４４に流入し、単一の管部４１ａから図示略の内燃機関のクランクケース内に戻る。

オイル混合ガス流入室形成部５０は、下壁と側壁５１と上壁とを備え、内部にオイル混合ガス流入室５２を形成する。
オイル混合ガス流入室形成部５０の上壁は、ガス流入室形成部３０の下壁３１で構成されている（ガス流入室形成部３０の下壁３１が共有している）。
オイル混合ガス流入室形成部５０の下壁は、オイル流入室形成部４０の上壁４３で構成されている（オイル流入室形成部４０の上壁４３が共有している）。
オイル混合ガス流入室形成部５０の側壁５１の下端部には、単一の管部５１ａが設けられている。
オイル混合ガス流入室５２は１つのみ設けられている。

図示略のクランクケース内に発生するオイル混合ガスは、オイル混合ガス流入室形成部５０の側壁５１に設けられる単一の管部５１ａを通ってオイル混合ガス流入室５２内に入り、各サイクロン２０のガス導入部２２から本体部２１内に入る。

ここで、本発明実施例の作用を説明する。
本発明実施例では、ガス流入室形成部３０の下壁３１の上面が、ガス排出部２３側かつ下方に傾斜する傾斜面３１ａになっているため、以下の作用を得ることができる。
図２に示すように、サイクロン２０で分離しきれなかったオイル粒子がガス流入室形成部３０の下壁３１の上面上で液状化しても、ガス排出部２３を流れるガスの流量が少なくなったりゼロになったときに、該液状化したオイルはガス排出部２３を通ってオイル排出部２４へと落ちていく。そのため、ガス流入室形成部３０の下壁３１の上面上にオイルが堆積することを抑制できる。

本発明実施例のサイクロン式オイルセパレータ装置の模式図である。 本発明実施例のサイクロン式オイルセパレータ装置の、サイクロンの１つとその近傍のみを示す模式図である。 本発明実施例のサイクロン式オイルセパレータ装置の、ガス流入室形成部の下壁の傾斜面が４つの平面を周方向に繋げた形状である場合の、サイクロンの１つとその近傍のみを示す斜視図である。 本発明実施例のサイクロン式オイルセパレータ装置の、ガス流入室形成部の下壁の傾斜面が円錐面形状である場合の、サイクロンの１つとその近傍のみを示す斜視図である。

符号の説明

１０ サイクロン式オイルセパレータ装置
２０ サイクロン
２１ 本体部
２１ａ 本体部の上壁
２１ｂ 本体部の側壁
２２ ガス導入部
２３ ガス排出部
２４ オイル排出部
３０ ガス流入室形成部
３１ ガス流入室形成部の下壁
３１ａ 傾斜面
３２ ガス流入室形成部の側壁
３３ ガス流入室形成部の上壁
３４ ガス流入室
４０ オイル流入室形成部
４１ オイル流入室形成部の下壁
４２ オイル流入室形成部の側壁
４３ オイル流入室形成部の上壁
４４ オイル流入室
５０ オイル混合ガス流入室形成部
５１ オイル混合ガス流入室形成部の側壁
５２ オイル混合ガス流入室

Claims (1)

1. （ａ）本体部と、該本体部の側壁に設けられオイル混合ガスを前記本体部内に導入するガス導入部と、前記本体部の上壁に設けられ前記オイル混合ガスからオイルが分離されたガスを前記本体部外に排出するガス排出部と、前記本体部の下端部に設けられ前記オイル混合ガスから分離されたオイルを前記本体部外に排出するオイル排出部と、を備えるサイクロンと、
   （ｂ）前記サイクロンの上側に前記ガス排出部から排出されるガスが流入するガス流入室を形成するガス流入室形成部と、
   を有し、
   前記ガス流入室形成部の下壁の上面が、前記ガス排出部側かつ下方に傾斜する傾斜面になっている、サイクロン式オイルセパレータ装置。

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