JP2014013012A - Oil separator - Google Patents

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Atsushi Nishigaki
篤史 西垣
Naoki Kira
直樹 吉良
Atsushi Ikeda
淳 池田
Makoto Satsumabayashi
真 薩摩林
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Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oil separator that operates efficiently as a whole by configuring so that each of a plurality of oil separation units uniformly collects oil mist in blow-by gas irrespective of the dimension of particle size, and efficiently separates the oil mist.SOLUTION: An oil separator 10 includes: a distribution chamber 40 that distributes blow-by gas; an inflow hole 41 that allows the blow-by gas to flow in the distribution chamber 40; at least a pair of oil separation units 60 symmetrically disposed with respect to at least one plane including an axis that passes through the axis of the inflow hole 41 among axes in a circulation direction of the blow-by gas flowing through the inflow hole 41 into the distribution chamber 40; and a branch passage 50 that individually circulates the blow-by gas from the distribution chamber 40 to each of the oil separation units 60.

Description

本発明は、ブローバイガスからオイルミストを分離するオイルセパレータに関する。   The present invention relates to an oil separator that separates oil mist from blow-by gas.

エンジンは、燃焼室で混合ガスを燃焼させてクランクシャフトを回転させることにより動力を得ている。しかし、燃焼室に導入された混合ガスが全て燃焼されるわけではない。一部の混合ガスはピストンとシリンダの間隙からクランクケースに漏出する。この漏出したガスをブローバイガスという。未燃焼ガスであるブローバイガスは、そのまま排気ガスとして大気中に排出することは法律で禁止されている。そのためブローバイガスはPCV( Positive Crankcase Ventilation )通路を介して再度吸気ポート側に還流され、新しい混合ガスと共に燃焼室で燃焼させてから大気に排出されるようになっている。   The engine obtains power by burning a mixed gas in a combustion chamber and rotating a crankshaft. However, not all the mixed gas introduced into the combustion chamber is combusted. Some of the mixed gas leaks into the crankcase from the gap between the piston and cylinder. This leaked gas is called blow-by gas. Blow-by gas, which is unburned gas, is prohibited by law from being discharged into the atmosphere as exhaust gas. Therefore, the blow-by gas is recirculated to the intake port side again through a PCV (Positive Crankcase Ventilation) passage, combusted in the combustion chamber together with a new mixed gas, and then discharged to the atmosphere.

ブローバイガス中には、エンジンオイル等の潤滑油がオイルミストとなって存在しており、オイルミストを含んだブローバイガスを吸気ポートに環流させると、PCV通路や吸気ポート周辺にオイルが付着するので好ましくない。そこで、ブローバイガス中のオイルミストを捕集するために、シリンダヘッドカバーの内側やPCV通路の途中にオイルセパレータが設けられている。   In blow-by gas, lubricating oil such as engine oil is present as oil mist, and if blow-by gas containing oil mist is circulated to the intake port, the oil will adhere to the PCV passage and around the intake port. It is not preferable. In order to collect oil mist in the blow-by gas, an oil separator is provided inside the cylinder head cover and in the middle of the PCV passage.

特許文献1には、複数のサイクロンを用いたオイルセパレータが開示されている。当該オイルセパレータは、ガス導入口から流入したブローバイガスを、整流室を経由して一列に並んだ複数のサイクロンに導入する。サイクロンの内部で生じる旋回流による遠心力によって、ブローバイガス中のオイルミストが凝集して捕集される。   Patent Document 1 discloses an oil separator using a plurality of cyclones. The oil separator introduces blow-by gas flowing from the gas inlet into a plurality of cyclones arranged in a line through the rectifying chamber. Oil mist in the blow-by gas is aggregated and collected by the centrifugal force generated by the swirling flow generated inside the cyclone.

特開2009−221857号公報JP 2009-221857 A

ブローバイガスには様々な粒径のオイルミストが含まれる。特許文献1に開示されたオイルセパレータでは、ブローバイガス導入口が端部にあり、ガス導入口から一列に並んだ各サイクロンまでの距離は異なる。また、粒径の大きいオイルミストはガス導入口付近に多く存在し、ガス導入口から遠ざかるにつれて、存在するオイルミストの粒径は小さくなっていく。これは粒径の大きいオイルミストは質量が大きいためである。そのため、ガス導入口に近いサイクロンでは粒径の大きいオイルミストが多く捕集され、ガス導入口から遠くなると、サイクロンに捕集されるオイルミストの粒径は小さくなる。このように、各サイクロンによって捕集されるオイルミストの粒径が異なるため、各サイクロンのオイルミストの捕集効率に差が出てしまい、オイルセパレータ全体として効率よくオイルミストを捕集することができないという問題があった。   Blow-by gas contains oil mist of various particle sizes. In the oil separator disclosed in Patent Document 1, the blow-by gas inlet is at the end, and the distance from the gas inlet to each cyclone arranged in a row is different. In addition, many oil mists having a large particle diameter are present in the vicinity of the gas inlet, and the particle diameter of the existing oil mist decreases as the distance from the gas inlet increases. This is because the oil mist having a large particle size has a large mass. Therefore, a large amount of oil mist having a large particle size is collected in the cyclone close to the gas inlet, and the particle size of the oil mist collected in the cyclone becomes smaller as the distance from the gas inlet is increased. In this way, since the oil mist collected by each cyclone has a different particle size, there is a difference in the collection efficiency of the oil mist of each cyclone, and the oil separator as a whole can efficiently collect the oil mist. There was a problem that I could not.

上記問題に鑑み、本発明は、複数のオイル分離ユニット(サイクロン)のそれぞれが粒径の大小に関わらずブローバイガス中のオイルミストを均等に捕集して効率的にオイルミストを分離することにより、全体として効率よく作動するオイルセパレータを提供することを課題とする。   In view of the above problems, the present invention enables the oil separation units (cyclones) to uniformly collect the oil mist in the blow-by gas regardless of the particle size and efficiently separate the oil mist. An object is to provide an oil separator that operates efficiently as a whole.

上記課題を解決するために、オイルセパレータの特徴構成は、ブローバイガスを分配する分配室と、前記分配室にブローバイガスを流入させる流入孔と、前記流入孔を通って前記分配室へ流入するブローバイガスの流通方向の軸のうち前記流入孔の軸芯を通る軸を含む少なくとも1つの平面に対して対称に配置される少なくとも1組のオイル分離ユニットと、前記分配室から各々の前記オイル分離ユニットまでブローバイガスを各別に流通させる分岐通路と、を備えた点にある。   In order to solve the above-described problems, the oil separator has a characteristic configuration in which a distribution chamber that distributes blow-by gas, an inflow hole that allows blow-by gas to flow into the distribution chamber, and a blow-by that flows into the distribution chamber through the inflow hole. At least one set of oil separation units disposed symmetrically with respect to at least one plane including an axis passing through the axis of the inflow hole among the axes in the gas flow direction, and each oil separation unit from the distribution chamber And a branch passage through which blow-by gas flows separately.

このような特徴構成とすれば、分岐通路とオイル分離ユニットとを対称に配置することにより、あらゆる粒径のオイルミストを含有したブローバイガスをオイル分離ユニットに流入させることができると共に、単位時間に流入するブローバイガスの量を全てのオイル分離ユニットについて均等にすることができる。その結果、全てのオイル分離ユニットは同程度のオイルミスト捕集効率を発揮することができ、オイルミストの捕集に関してオイルセパレータ全体を効率よく作動させることができる。   With such a characteristic configuration, by arranging the branch passage and the oil separation unit symmetrically, blow-by gas containing oil mist of any particle size can be allowed to flow into the oil separation unit, and at a unit time. The amount of inflow blow-by gas can be made uniform for all oil separation units. As a result, all oil separation units can exhibit the same level of oil mist collection efficiency, and the entire oil separator can be efficiently operated with respect to oil mist collection.

本構成のオイルセパレータにおいては、それぞれの前記分岐通路は、通路断面積と通路長さのうち少なくとも一方が同じであると好適である。   In the oil separator of the present configuration, it is preferable that each of the branch passages has the same at least one of the passage cross-sectional area and the passage length.

このような構成であれば、オイル分離ユニットに流入するブローバイガスの単位時間あたりの量を均等にすることができ、全てのオイル分離ユニットは同程度のオイルミスト捕集効率を発揮することができる。その結果、オイルミストの捕集に関してオイルセパレータ全体を効率よく作動させることができる。   With such a configuration, the amount of blow-by gas flowing into the oil separation unit per unit time can be equalized, and all the oil separation units can exhibit the same level of oil mist collection efficiency. . As a result, the entire oil separator can be efficiently operated with respect to the collection of oil mist.

本構成のオイルセパレータにおいては、それぞれの前記分岐通路を流通するブローバイガスの流量と流速のうち少なくとも一方が同じであると好適である。   In the oil separator of this configuration, it is preferable that at least one of the flow rate and the flow velocity of the blow-by gas flowing through each of the branch passages is the same.

このような構成であっても、オイル分離ユニットに流入するブローバイガスの単位時間あたりの量を均等にすることができ、全てのオイル分離ユニットは同程度のオイルミスト捕集効率を発揮することができる。その結果、オイルミストの捕集に関してオイルセパレータ全体を効率よく作動させることができる。   Even with such a configuration, the amount of blow-by gas flowing into the oil separation unit per unit time can be made equal, and all oil separation units can exhibit the same level of oil mist collection efficiency. it can. As a result, the entire oil separator can be efficiently operated with respect to the collection of oil mist.

本構成のオイルセパレータにおいては、前記オイル分離ユニットから流出したブローバイガスを外部に排出するガス排出孔をさらに備え、前記ガス排出孔と前記流入孔が同軸芯上にあると好適である。   In the oil separator of this configuration, it is preferable that a gas discharge hole for discharging the blow-by gas flowing out from the oil separation unit is further provided, and the gas discharge hole and the inflow hole are on a coaxial core.

このような構成であれば、オイル分離ユニットからガス排出孔に至るまでの流路長も同じである。従って、それぞれのオイル分離ユニットから均等にブローバイガスを排出することができる。その結果、全てのオイル分離ユニットは同程度のガス排出効率を発揮することができ、オイルミストの捕集に関してだけでなく、ブローバイガスの排気に関してもオイルセパレータ全体を効率よく作動させることができる。   With such a configuration, the flow path length from the oil separation unit to the gas discharge hole is the same. Therefore, blow-by gas can be discharged equally from each oil separation unit. As a result, all the oil separation units can exhibit the same level of gas discharge efficiency, and the entire oil separator can be efficiently operated not only for collecting oil mist but also for exhausting blow-by gas.

本構成のオイルセパレータにおいては、前記流入孔から前記分配室に入ったブローバイガスの流通方向にある前記分配室の壁面に、ブローバイガスをぞれぞれの前記分岐通路に導くガイドをさらに有すると好適である。   In the oil separator of the present configuration, a guide for guiding the blow-by gas to each of the branch passages is further provided on the wall surface of the distribution chamber in the flow direction of the blow-by gas entering the distribution chamber from the inflow hole. Is preferred.

このような構成であれば、ガイドによって分配室に流入したブローバイガスを均等に分岐通路に導くことができ、全てのオイル分離ユニットは同程度のオイルミスト捕集効率を発揮することができる。その結果、オイルミストの捕集に関してオイルセパレータ全体を効率よく作動させることができる。   With such a configuration, the blow-by gas that has flowed into the distribution chamber by the guide can be uniformly guided to the branch passage, and all oil separation units can exhibit the same level of oil mist collection efficiency. As a result, the entire oil separator can be efficiently operated with respect to the collection of oil mist.

第1実施形態に係るオイルセパレータの外観を表す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view showing the external appearance of the oil separator which concerns on 1st Embodiment. オイルセパレータの構造を表す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of an oil separator. 図2のIII-III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図3のIV-IV線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. 第1実施形態の変形例に係るオイルセパレータの分岐通路およびオイル分離ユニットの配置を表す横断面図である。It is a transverse cross section showing arrangement of a branch passage of an oil separator and an oil separation unit concerning a modification of a 1st embodiment. 第2実施形態に係るオイルセパレータの概略構成を表す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the schematic structure of the oil separator which concerns on 2nd Embodiment. 図6のVII-VII線断面図である。It is the VII-VII sectional view taken on the line of FIG.

1.第1実施形態
〔オイルセパレータの構造〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図1に、本実施形態に係るオイルセパレータ10の外観を表す分解斜視図を示す。図2に、オイルセパレータ10の構造を表す縦断面図を示す。図3に、図2のIII-III線断面図を示す。図4に図3のIV-IV線断面図を示す。オイルセパレータ10は、車両のエンジンのヘッドカバー内部(不図示)に配置されている。オイルセパレータ10は樹脂製である。
1. First Embodiment [Structure of Oil Separator]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the appearance of an oil separator 10 according to this embodiment. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the structure of the oil separator 10. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. The oil separator 10 is disposed inside a head cover (not shown) of a vehicle engine. The oil separator 10 is made of resin.

図1,図2に示すように、オイルセパレータ10は、外壁を構成するハウジング20と、ハウジング20の内部に形成されている第1貯留室30と、ガス導入管32,32と、分配室40と、分岐通路50,50,50,50と、オイル分離ユニット60,60,60,60と、オイル排出管64と、第2貯留室90と、ガス排出孔81とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the oil separator 10 includes a housing 20 constituting an outer wall, a first storage chamber 30 formed inside the housing 20, gas introduction pipes 32 and 32, and a distribution chamber 40. And branch passages 50, 50, 50, 50, oil separation units 60, 60, 60, 60, an oil discharge pipe 64, a second storage chamber 90, and a gas discharge hole 81.

第1貯留室30は、仕切板により形成された三角柱状の空間である。ハウジング20を構成する底板21の一部は第1貯留室30の底面31となっている。図4に示すように、底面31には、2つのガス導入管32,32が一体的に形成されている。それぞれのガス導入管32は、底面31に開けた孔と、該孔と連続した筒状孔を含んで底板21からオイルセパレータ10の外側に向けて突出した筒状壁を有している。ガス導入管32は不図示のガス導入路と接続されている。   The first storage chamber 30 is a triangular prism-shaped space formed by a partition plate. A part of the bottom plate 21 constituting the housing 20 is a bottom surface 31 of the first storage chamber 30. As shown in FIG. 4, two gas introduction pipes 32, 32 are integrally formed on the bottom surface 31. Each gas introduction pipe 32 includes a hole formed in the bottom surface 31 and a cylindrical wall that protrudes from the bottom plate 21 toward the outside of the oil separator 10 including a cylindrical hole continuous with the hole. The gas introduction pipe 32 is connected to a gas introduction path (not shown).

第1貯留室30の上面33には、円形の流入孔41が形成されている。ハウジング20の内部にあって流入孔41に対して第1貯留室30と反対側には、円柱状の空間である分配室40が形成されている。第1貯留室30と分配室40とは、流入孔41を介して連通している。分配室40の内径は流入孔41の内径に等しく、分配室40の容積は第1貯留室30の容積に比較して非常に小さい。分配室40の側面には底面31と平行かつ径方向外側に向かって直線状に延在する分岐通路50,50,50,50が形成されている。分配室40と分岐通路50は連通している。4つの分岐通路50,50,50,50は、ブローバイガスの流通方向に垂直な通路断面積が等しく且つ通路長さも同じである。   A circular inflow hole 41 is formed in the upper surface 33 of the first storage chamber 30. A distribution chamber 40 that is a cylindrical space is formed inside the housing 20 on the opposite side of the inflow hole 41 from the first storage chamber 30. The first storage chamber 30 and the distribution chamber 40 communicate with each other through an inflow hole 41. The inner diameter of the distribution chamber 40 is equal to the inner diameter of the inflow hole 41, and the volume of the distribution chamber 40 is very small compared to the volume of the first storage chamber 30. Branch passages 50, 50, 50, 50 are formed on the side surface of the distribution chamber 40 in parallel with the bottom surface 31 and extending linearly outward in the radial direction. The distribution chamber 40 and the branch passage 50 communicate with each other. The four branch passages 50, 50, 50, 50 have the same passage cross-sectional area perpendicular to the flow direction of blow-by gas and the same passage length.

図2に示すように、分配室40、分岐通路50,50,50,50、および後述するオイル分離ユニット60,60,60,60の上部には、第1蓋板70が取り付けられている。第1蓋板70は、接着や溶着等により、図1に示す分配室40や分岐通路50,50,50,50、オイル分離ユニット60,60,60,60の上端縁部Aと隙間なく接合されている。これにより流通するブローバイガスが分配室40や分岐通路50の外部に流出せずオイル分離ユニット60に確実に流入する。分配室40の上面42(第1蓋板70の一部)には、上面42から分配室40に向けて突出するガイド43が設けられている。ガイド43は、上面42と接する底面を有する四角錐状である。図3に示すように、ガイド43の4つの側面43a,43a,43a,43aは、それぞれ4つの分岐通路50,50,50,50内のブローバイガスの流通方向に対して垂直になるように形成されている。   As shown in FIG. 2, a first cover plate 70 is attached to the upper part of the distribution chamber 40, the branch passages 50, 50, 50, 50, and oil separation units 60, 60, 60, 60 described later. The first cover plate 70 is bonded to the distribution chamber 40, the branch passages 50, 50, 50, 50 and the upper edge A of the oil separation units 60, 60, 60, 60 shown in FIG. Has been. As a result, the blow-by gas that flows is surely flows into the oil separation unit 60 without flowing out of the distribution chamber 40 or the branch passage 50. A guide 43 protruding from the upper surface 42 toward the distribution chamber 40 is provided on the upper surface 42 of the distribution chamber 40 (a part of the first lid plate 70). The guide 43 has a quadrangular pyramid shape having a bottom surface in contact with the upper surface 42. As shown in FIG. 3, the four side surfaces 43a, 43a, 43a, 43a of the guide 43 are formed so as to be perpendicular to the flow direction of the blow-by gas in the four branch passages 50, 50, 50, 50, respectively. Has been.

分岐通路50,50,50,50の分配室40と反対側の端部には、オイル分離ユニット60,60,60,60が接続されている。それぞれのオイル分離ユニット60と分岐通路50とは連通している。オイル分離ユニット60は、本体部61と、オイル排出部62と、ガス排出部63とを備えている。4つのオイル分離ユニット60,60,60,60は、いずれも同じ大きさで、それぞれの軸芯が平行で且つ分岐通路50のブローバイガスの流通方向に対して垂直になるように配置されている。さらに図3に示すように、分岐通路50,50,50,50およびオイル分離ユニット60,60,60,60は、流入孔41(分配室40)の軸芯を通る互いに垂直な平面Xおよび平面Yに対して線対称になるように配置されている。   Oil separation units 60, 60, 60, 60 are connected to the ends of the branch passages 50, 50, 50, 50 opposite to the distribution chamber 40. Each oil separation unit 60 and the branch passage 50 communicate with each other. The oil separation unit 60 includes a main body portion 61, an oil discharge portion 62, and a gas discharge portion 63. The four oil separation units 60, 60, 60, 60 are all the same size, and are arranged so that the respective axes are parallel and perpendicular to the flow direction of the blow-by gas in the branch passage 50. . Further, as shown in FIG. 3, the branch passages 50, 50, 50, 50 and the oil separation units 60, 60, 60, 60 are mutually perpendicular to the plane X and plane passing through the axial center of the inflow hole 41 (distribution chamber 40). They are arranged so as to be line symmetric with respect to Y.

本体部61は、円筒形状の円筒部61aと、円筒部61aの下端に連続し下方に向けて縮径される円筒部61aと同軸芯のコーン部61bとを備えている。それぞれの分岐通路50とオイル分離ユニット60とは、円筒部61aの内周面の接線方向が分岐通路50となるように配置されている。コーン部61bの下端にはオイル排出部62として開口が形成されている。なお、図3に示すように、平面Xに対して対向する2つのオイル分離ユニット60,60を近接させて配置すると共に平面Yに対して対向する2つのオイル分離ユニット60,60を離間させて配置することにより、オイルセパレータ10の平面Xに垂直な方向の厚さを薄くすることができる。   The main body portion 61 includes a cylindrical portion 61a having a cylindrical shape, a cylindrical portion 61a that is continuous with the lower end of the cylindrical portion 61a and has a diameter reduced downward, and a coaxial cone portion 61b. Each branch passage 50 and the oil separation unit 60 are arranged such that the tangential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 61 a becomes the branch passage 50. An opening is formed as an oil discharge portion 62 at the lower end of the cone portion 61b. As shown in FIG. 3, the two oil separation units 60, 60 facing the plane X are arranged close to each other, and the two oil separation units 60, 60 facing the plane Y are separated from each other. By disposing, the thickness of the oil separator 10 in the direction perpendicular to the plane X can be reduced.

底板21の角部には、オイルミストをオイルセパレータ10の外部に排出するために2ヶ所のオイル排出管64,64が形成されている。図3の破線矢印で示すように、底板21には、2つのオイル分離ユニット60,60の軸芯と交差する箇所から1ヶ所のオイル排出管64に向かう緩やかな下り傾斜がそれぞれのオイル排出管64に対して形成されている。   Two oil discharge pipes 64 and 64 are formed at the corners of the bottom plate 21 in order to discharge the oil mist to the outside of the oil separator 10. As indicated by the broken-line arrows in FIG. 3, the bottom plate 21 has a gradual downward slope from the portion intersecting the axis of the two oil separation units 60, 60 toward one oil discharge pipe 64. 64 is formed.

ガス排出部63は、第1蓋板70に一体的に形成され、第1蓋板70に開けられた孔と、該孔と連続した筒状孔を含んで第1蓋板70からオイル分離ユニット60に向けて突出した筒状壁を有している。ガス排出部63の下端は円筒部61aの内部にあり、ガス排出部63の軸芯は、円筒部61aと同軸芯である。ガス排出部63の上端は、第1蓋板70の外部に開放されている。4つのガス排出部63はいずれも同じ大きさである。   The gas discharge part 63 is formed integrally with the first lid plate 70 and includes a hole opened in the first lid plate 70 and a cylindrical hole continuous with the hole. It has a cylindrical wall projecting toward 60. The lower end of the gas discharge part 63 is inside the cylindrical part 61a, and the axial center of the gas discharge part 63 is coaxial with the cylindrical part 61a. The upper end of the gas discharge part 63 is open to the outside of the first lid plate 70. The four gas discharge parts 63 are all the same size.

図2に示すように、第1蓋板70の上方には隙間を空けてハウジング20の一部である第2蓋板80が配置され、第1蓋板70と第2蓋板80とにより第2貯留室90が形成されている。第2蓋板80には第2貯留室90に貯留されたブローバイガスをオイルセパレータ10の外に排出するガス排出孔81が設けられている。第2貯留室90に貯留したブローバイガスは、オイル分離ユニット60でオイルミストを分離した後のブローバイガスであり、以下では単にガスと称する。ガス排出孔81の軸芯は分配室40と同軸芯である。ガス排出孔81には不図示のガス排出路が接続されている。   As shown in FIG. 2, a second lid plate 80, which is a part of the housing 20, is disposed above the first lid plate 70 with a gap, and the first lid plate 70 and the second lid plate 80 form a first lid plate 80. Two storage chambers 90 are formed. The second cover plate 80 is provided with a gas discharge hole 81 for discharging the blow-by gas stored in the second storage chamber 90 to the outside of the oil separator 10. The blow-by gas stored in the second storage chamber 90 is a blow-by gas after the oil mist is separated by the oil separation unit 60, and is simply referred to as a gas below. The axial center of the gas discharge hole 81 is coaxial with the distribution chamber 40. A gas discharge path (not shown) is connected to the gas discharge hole 81.

〔オイルセパレータの動作〕
ガス排出路の他端は吸気ポートに接続されている。ブローバイガスは吸気ポートを流通する空気により発生する負圧で吸引されてオイルセパレータ10の内部を流通する。図4に示すように、クランクケースから吸引されガス導入路を流通したブローバイガスは、ガス導入管32から第1貯留室30内に流入する。流入したブローバイガスは第1貯留室30内に一旦貯留される。図2,図3に示すように、第1貯留室30から分配室40に流入したブローバイガスは、ガイド43の側面43aに衝突し4方向に均等に分配され、分岐通路50,50,50,50に流入する。
[Operation of oil separator]
The other end of the gas discharge path is connected to the intake port. The blow-by gas is sucked by the negative pressure generated by the air flowing through the intake port and flows through the oil separator 10. As shown in FIG. 4, blow-by gas sucked from the crankcase and flowing through the gas introduction path flows into the first storage chamber 30 from the gas introduction pipe 32. The blow-by gas that has flowed in is temporarily stored in the first storage chamber 30. As shown in FIGS. 2 and 3, the blow-by gas that has flowed into the distribution chamber 40 from the first storage chamber 30 collides with the side surface 43 a of the guide 43 and is evenly distributed in four directions, and the branch passages 50, 50, 50, 50.

分岐通路50,50,50,50を流通したブローバイガスは、オイル分離ユニット60,60,60,60内に流入し、円筒部61a,61a,61a,61aの内周面に沿って流通する。オイル分離ユニット60内において、ブローバイガスは、円筒部61aの内周面に沿って旋回しながらコーン部61bに向かって降下する旋回流を形成する。この旋回流により、ブローバイガスに遠心力が生じ、ブローバイガス中のオイルミストが円筒部61aやコーン部61bの内周面に衝突して付着する。これにより、ブローバイガスからオイルミストが分離され捕集される。なお、図3に示すように、それぞれのオイル分離ユニット60内の旋回流の旋回方向も平面Xおよび平面Yに対して対称になっている。   The blow-by gas that has flowed through the branch passages 50, 50, 50, 50 flows into the oil separation units 60, 60, 60, 60, and flows along the inner peripheral surfaces of the cylindrical portions 61a, 61a, 61a, 61a. In the oil separation unit 60, blow-by gas forms a swirling flow that descends toward the cone portion 61b while swirling along the inner peripheral surface of the cylindrical portion 61a. Due to this swirling flow, centrifugal force is generated in the blow-by gas, and oil mist in the blow-by gas collides with and adheres to the inner peripheral surfaces of the cylindrical portion 61a and the cone portion 61b. Thereby, oil mist is separated and collected from blow-by gas. As shown in FIG. 3, the swirling direction of the swirling flow in each oil separation unit 60 is also symmetric with respect to the plane X and the plane Y.

円筒部61aやコーン部61bの内周面に付着したオイルミストは、コーン部61bの壁面を流下しつつ凝集し、オイル排出部62から底板21に滴下する。図3の破線矢印や図2に示すように、滴下したオイルミストは底板21の傾斜を流下し、オイル排出管64の内部通路を通ってオイルセパレータ10の外部に排出され、不図示のオイルパンに戻される。   The oil mist adhering to the inner peripheral surfaces of the cylindrical portion 61a and the cone portion 61b aggregates while flowing down the wall surface of the cone portion 61b, and drops from the oil discharge portion 62 to the bottom plate 21. 3, the dropped oil mist flows down the slope of the bottom plate 21, is discharged to the outside of the oil separator 10 through the internal passage of the oil discharge pipe 64, and an oil pan (not shown) Returned to

図2の破線矢印に示すように、ガスはガス排出部63を通って第2貯留室90に流入する。その後、ガスはガス排出孔81から排出され、ガス排出路を流通して吸気ポートに環流される。   As shown by the broken line arrow in FIG. 2, the gas flows into the second storage chamber 90 through the gas discharge part 63. Thereafter, the gas is discharged from the gas discharge hole 81 and flows through the gas discharge path to the intake port.

〔第1実施形態の作用・効果〕
オイルセパレータ10は、ブローバイガスを分配する分配室40を中心に分岐通路50,50,50,50やオイル分離ユニット60,60,60,60が放射状に配置され、且つガス排出孔81が分配室40と同軸芯上に配置されている。また上述したように、4つの分岐通路50,50,50,50はいずれもブローバイガスの流通方向に垂直な通路断面積が等しく通路長さも同じである。さらに、ガス排出部63を含む4つのオイル分離ユニット60,60,60,60もいずれも同じ大きさである。従って、ブローバイガスは、あらゆる粒径のオイルミストを含有した状態で4つのオイル分離ユニット60,60,60,60のそれぞれに均等に流入し、それぞれのオイル分離ユニット60はいずれもオイルミストの粒径の大小に関係なくブローバイガス中のオイルミストを均等に捕集することができる。この結果、4つのオイル分離ユニット60,60,60,60は同程度のオイルミスト捕集効率を発揮することができ、オイルミストの捕集に関してオイルセパレータ10全体を効率よく作動させることができる。
[Operations and effects of the first embodiment]
The oil separator 10 has branch passages 50, 50, 50, 50 and oil separation units 60, 60, 60, 60 radially arranged around a distribution chamber 40 that distributes blow-by gas, and a gas discharge hole 81 is provided in the distribution chamber. 40 and a coaxial core. As described above, the four branch passages 50, 50, 50, 50 all have the same passage cross-sectional area perpendicular to the flow direction of blow-by gas and the same passage length. Further, the four oil separation units 60, 60, 60, 60 including the gas discharge part 63 are all the same size. Accordingly, the blow-by gas flows evenly into each of the four oil separation units 60, 60, 60, 60 in a state containing oil mists of all particle sizes, and each of the oil separation units 60 has oil mist particles. Regardless of the diameter, oil mist in blow-by gas can be collected evenly. As a result, the four oil separation units 60, 60, 60, 60 can exhibit the same level of oil mist collection efficiency, and the oil separator 10 as a whole can be efficiently operated with respect to oil mist collection.

また、オイルセパレータ10は、ガス排出孔81と分配室40が同軸芯に配置されているので、それぞれのガス排出部63から第2貯留室90を経由してガス排出孔81に至るまでの流路長も同じである。従って、それぞれのオイル分離ユニット60から均等にガスを排出することができる。その結果、4つのオイル分離ユニット60,60,60,60は同程度のガス排出効率を発揮することができ、ガスの排気に関してもオイルセパレータ10全体を効率よく作動させることができる。   In addition, since the gas discharge hole 81 and the distribution chamber 40 are coaxially arranged in the oil separator 10, the flow from each gas discharge portion 63 to the gas discharge hole 81 via the second storage chamber 90 The road length is the same. Therefore, gas can be discharged from each oil separation unit 60 equally. As a result, the four oil separation units 60, 60, 60, 60 can exhibit the same level of gas discharge efficiency, and the entire oil separator 10 can be efficiently operated with respect to gas exhaust.

本実施形態においては、4つの分岐通路50,50,50,50のブローバイガスの流通方向に垂直な通路断面積が等しく且つ通路長さも同じであるがこれに限られない。通路断面積と通路長さのいずれか一方だけが同じであってもよい。   In the present embodiment, the four branch passages 50, 50, 50, 50 have the same passage cross-sectional area perpendicular to the flow direction of blow-by gas and the same passage length, but the invention is not limited to this. Only one of the passage cross-sectional area and the passage length may be the same.

分岐通路50の通路断面積と通路長さの両方が異なる場合であっても、4つのオイル分離ユニット60,60,60,60に流入するブローバイガスの単位時間あたりの量が同じになるように通路断面積と通路長さを設定すればよい。具体的には、通路長さの長い分岐通路50の通路断面積は広く、通路長さの短い分岐通路50の通路断面積は狭くする。また、4つの分岐通路50,50,50,50を流通するブローバイガスの流通速度が同じになるように分岐通路50の通路断面積と通路長さを設定してもよい。   Even when both the passage cross-sectional area and the passage length of the branch passage 50 are different, the amount of blow-by gas flowing into the four oil separation units 60, 60, 60, 60 per unit time is the same. What is necessary is just to set a passage cross-sectional area and passage length. Specifically, the passage cross-sectional area of the branch passage 50 having a long passage length is wide, and the passage cross-sectional area of the branch passage 50 having a short passage length is narrow. Further, the passage cross-sectional area and the passage length of the branch passage 50 may be set so that the flow rate of the blow-by gas flowing through the four branch passages 50, 50, 50, 50 is the same.

本実施形態においては、分岐通路50,50,50,50およびオイル分離ユニット60,60,60,60は、平面Xおよび平面Yに対して対称になるように配置されているが、これに限られない。平面Xまたは平面Yのいずれか1平面に対して対称になるように配置されてもよい。   In the present embodiment, the branch passages 50, 50, 50, 50 and the oil separation units 60, 60, 60, 60 are arranged so as to be symmetric with respect to the plane X and the plane Y. I can't. You may arrange | position so that it may become symmetrical with respect to any one of the plane X or the plane Y.

2.第1実施形態の変形例
図5に、第1実施形態の変形例に係るオイルセパレータ10の分岐通路50およびオイル分離ユニット60の配置を表す横断面図を示す。以下の実施形態および変形例の説明においては、第1実施形態と同じ構成の箇所には同じ符号を付し、同様の構成に関する説明は省略する。本変形例は4つの分岐通路50,50,50,50が互いに90度の間隔を開けて配置されると共に、全てのオイル分離ユニット60,60,60,60内のブローバイガスの旋回流の旋回方向が同方向になるように分岐通路50とオイル分離ユニット60の配置が定められている。その他の構成は第1実施形態と同様である。
2. Modified Example of First Embodiment FIG. 5 is a cross-sectional view showing the arrangement of the branch passage 50 and the oil separation unit 60 of the oil separator 10 according to a modified example of the first embodiment. In the description of the following embodiments and modifications, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description of the same components will be omitted. In this modification, four branch passages 50, 50, 50, 50 are arranged at an interval of 90 degrees from each other, and swirling of the swirling flow of blow-by gas in all the oil separation units 60, 60, 60, 60 The arrangement of the branch passage 50 and the oil separation unit 60 is determined so that the directions are the same. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

このように分岐通路50とオイル分離ユニット60を配置することにより、ガイド43の軸芯方向に沿って見たときのオイルセパレータ10の実装面積を最小にすることができると共に、4つのオイル分離ユニット60,60,60,60は同程度のオイルミスト捕集効率を発揮することができる。この結果、オイルミストの捕集に関しても、ガスの排気に関しても、オイルセパレータ10全体を効率よく作動させることができる。   By arranging the branch passage 50 and the oil separation unit 60 in this way, the mounting area of the oil separator 10 when viewed along the axial direction of the guide 43 can be minimized and four oil separation units can be used. 60, 60, 60, 60 can exhibit the same oil mist collection efficiency. As a result, the oil separator 10 as a whole can be operated efficiently both in terms of oil mist collection and gas exhaust.

3.第2実施形態
図6に、第2実施形態に係るオイルセパレータ10の概略構成を表す縦断面図を示す。図7に、図6のVII-VII線断面図を示す。本実施形態は、流入孔41がハウジング20の端部に形成されると共に、4つのオイル分離ユニット60,60,60,60の軸芯が平面X上に一列に配置されている点が第1実施形態と異なる。さらにガス排出孔81がオイルセパレータ10の端部に設けられている点も第1実施形態と異なる。4本の軸芯が平面X上にくるように4つのオイル分離ユニット60,60,60,60を一列に配置することにより、オイルセパレータ10の平面Xに垂直な方向の厚さを第1実施形態に比べてさらに薄くすることができる。
3. Second Embodiment FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an oil separator 10 according to a second embodiment. FIG. 7 shows a sectional view taken along line VII-VII in FIG. The first embodiment is that the inflow hole 41 is formed at the end of the housing 20 and the axis of the four oil separation units 60, 60, 60, 60 is arranged in a line on the plane X. Different from the embodiment. Furthermore, the point from which the gas exhaust hole 81 is provided in the edge part of the oil separator 10 also differs from 1st Embodiment. The four oil separation units 60, 60, 60, 60 are arranged in a row so that the four shaft cores are on the plane X, so that the thickness of the oil separator 10 in the direction perpendicular to the plane X is the first implementation. It can be made thinner than the form.

本実施形態においては、流入孔41から外側に配置された2つの外側オイル分離ユニット60a,60aへ向かう外側分岐流路50a,50aの流通方向に垂直な通路断面積および通路長さは、内側に配置された2つの内側オイル分離ユニット60b,60bへ向かう内側分岐流路50b,50bの流通方向に垂直な通路断面積および通路長さに比べて、通路断面積は大きく通路長さも長くなっている。これにより、2つの外側オイル分離ユニット60a,60aに流入するブローバイガスの単位時間あたりの量と、2つの内側オイル分離ユニット60b,60bに流入するブローバイガスの単位時間あたりの流量を同じにすることができる。この結果、4つのオイル分離ユニット60,60,60,60は同程度のオイルミスト捕集効率を発揮することができ、オイルセパレータ10全体を効率よく作動させることができる。   In the present embodiment, the passage cross-sectional area and the passage length perpendicular to the flow direction of the outer branch flow paths 50a, 50a heading from the inflow hole 41 toward the two outer oil separation units 60a, 60a are inward. Compared to the passage sectional area and the passage length perpendicular to the flow direction of the inner branch flow paths 50b, 50b toward the two inner oil separation units 60b, 60b, the passage sectional area is larger and the passage length is longer. . Thereby, the amount per unit time of the blow-by gas flowing into the two outer oil separation units 60a and 60a and the flow rate per unit time of the blow-by gas flowing into the two inner oil separation units 60b and 60b should be the same. Can do. As a result, the four oil separation units 60, 60, 60, 60 can exhibit the same level of oil mist collection efficiency, and the entire oil separator 10 can be operated efficiently.

本発明は、ブローバイガスからオイルミストを分離するオイルセパレータに用いることが可能である。   The present invention can be used for an oil separator that separates oil mist from blow-by gas.

40 分配室
41 流入孔
43 ガイド
50 分岐通路
60 オイル分離ユニット
81 ガス排出孔
X 平面
Y 平面
40 Distribution chamber 41 Inflow hole 43 Guide 50 Branch passage 60 Oil separation unit 81 Gas exhaust hole X plane Y plane

Claims (5)

ブローバイガスを分配する分配室と、
前記分配室にブローバイガスを流入させる流入孔と、
前記流入孔を通って前記分配室へ流入するブローバイガスの流通方向の軸のうち前記流入孔の軸芯を通る軸を含む少なくとも1つの平面に対して対称に配置される少なくとも1組のオイル分離ユニットと、
前記分配室から各々の前記オイル分離ユニットまでブローバイガスを各別に流通させる分岐通路と、を備えたオイルセパレータ。
A distribution chamber for distributing blowby gas;
An inflow hole through which blow-by gas flows into the distribution chamber;
At least one set of oil separation arranged symmetrically with respect to at least one plane including an axis passing through the axial center of the inflow hole among the flow direction axes of blow-by gas flowing into the distribution chamber through the inflow hole Unit,
An oil separator comprising: a branch passage through which blow-by gas flows separately from the distribution chamber to each of the oil separation units.
それぞれの前記分岐通路は、通路断面積と通路長さのうち少なくとも一方が同じである請求項1に記載のオイルセパレータ。   2. The oil separator according to claim 1, wherein each of the branch passages has at least one of a passage cross-sectional area and a passage length. それぞれの前記分岐通路を流通するブローバイガスの流量と流速のうち少なくとも一方が同じである請求項1に記載のオイルセパレータ。   The oil separator according to claim 1, wherein at least one of a flow rate and a flow rate of blow-by gas flowing through each of the branch passages is the same. 前記オイル分離ユニットから流出したブローバイガスを外部に排出するガス排出孔をさらに備え、
前記ガス排出孔と前記流入孔が同軸芯上にある請求項1乃至3のいずれか一項に記載のオイルセパレータ。
Further comprising a gas discharge hole for discharging the blow-by gas flowing out of the oil separation unit to the outside,
The oil separator according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas discharge hole and the inflow hole are on a coaxial core.
前記流入孔から前記分配室に入ったブローバイガスの流通方向にある前記分配室の壁面に、ブローバイガスをぞれぞれの前記分岐通路に導くガイドをさらに有する請求項1乃至4のいずれか一項に記載のオイルセパレータ。   The guide according to any one of claims 1 to 4, further comprising a guide for guiding the blow-by gas to each of the branch passages on a wall surface of the distribution chamber in a flow direction of the blow-by gas entering the distribution chamber from the inflow hole. The oil separator according to item.
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