JP2015218607A

JP2015218607A - ベンチレータ

Info

Publication number: JP2015218607A
Application number: JP2014100994A
Authority: JP
Inventors: 晶石澤; Akira Ishizawa; 哲也菅野; Tetsuya Sugano; 康司山口; Yasushi Yamaguchi; 昇下平; Noboru Shimohira
Original assignee: Hino Motors Ltd; Tokyo Roki Co Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd; Tokyo Roki Co Ltd
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2015-12-07
Anticipated expiration: 2034-05-15
Also published as: JP6355420B2

Abstract

【課題】厳冬期にバイパスバルブが凍結により不作動となる虞れを解消し得るベンチレータを提供する。【解決手段】エンジンのブローバイガスを導入して該ブローバイガスをエレメントに通すことによりオイルを捕捉除去し且つ前記エレメントの目詰まり時にはブローバイガスの圧力でバイパスバルブ８を開弁してエレメントを迂回するバイパス経路を開通し得るようにしたベンチレータに関し、バイパスバルブ８のハウジング９における天井部に開口した連通口１２周囲の弁座１３と、前記ハウジング９内に昇降自在に収容された弁体１０の上面周縁部との間に水抜き穴１５を形成し、常時閉となっている弁体１０の上面に付着する水を前記水抜き穴１５を通し随時抜き出し、弁座１３に囲まれた弁体１０の上面に水が溜まらないようにする。【選択図】図２

Description

本発明は、ベンチレータに関するものである。

エンジンの圧縮・燃焼行程で燃焼室からクランクケース内に漏れ出るブローバイガスは、クランクケースの内部圧力を上昇させてガスシール等に損傷を及ぼす虞れがあるため、クランクケース内から適宜に抜き取りを行う必要があるが、ブローバイガス中には、ミスト状のオイルが含まれていて大気汚染の原因にもなり得るため、大気開放せずにベンチレータを通してオイルを捕捉除去した後に吸気系に戻して再燃焼させるようにしている。

図９及び図１０は従来のベンチレータの一例を示すもので、エンジン１のヘッドカバー２の上面に搭載される型式のベンチレータ３となっており、前記ヘッドカバー２内から抜き出したブローバイガスを実線の矢印Ａのように通常経路４に流し、該通常経路４の途中に介装されたエレメント５を通過させてオイルを捕捉除去した後、ガス連絡管６を介しベンチレータ３から図示しない吸気系へと送り出すようにしてある。

このようなベンチレータ３にあっては、エレメント５が使用期間を経過して目詰まりを起こすことでブローバイガスが通過できなくなる虞れがあり、このような事態が生じた時の対策として、鎖線の矢印Ｂで示す如き前記エレメント５を迂回するバイパス経路７を形成しておき、前記エレメント５の目詰まりにより前記通常経路４におけるブローバイガスの圧力が上昇した時に、バイパスバルブ８が開弁してブローバイガスをバイパス経路７に導き得るようにしてある。

図１１及び図１２は前記バイパスバルブ８の具体的な構造を示す拡大図であり、ここに図示しているバイパスバルブ８は、通常経路４の上流側で該通常経路４とバイパス経路７とを区画している隔壁の取付穴に嵌合装着されたハウジング９を備え、該ハウジング９内に弁体１０を昇降自在に収容し且つ該弁体１０をコイルスプリング等の弾発体１１で上向きに付勢した構造となっており、前記ハウジング９の天井部に連通口１２が開口され且つ該連通口１２の周囲に弁座１３が残されていて、前記弾発体１１により押し上げられて上昇した弁体１０の上面周縁部が前記弁座１３に対し下方から当接して前記連通口１２を塞ぐようになっている。

ここで、前記ハウジング９の天井部より下方位置の側面には、その周方向複数箇所に開放部１４が設けられており、開弁時に前記連通口１２から導かれたブローバイガスが前記ハウジング９内における弁体１０周囲の隙間を流通路として流れて前記開放部１４よりバイパス経路７へ送り出されるようになっている。

尚、一般的なベンチレータに関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。

特開２０１３−２３８１１３号公報

しかしながら、前述の如きバイパスバルブ８を採用したベンチレータ３にあっては、バイパスバルブ８が常時閉となっていて、弁体１０の上面が連通口１２の外周部の弁座１３に対し段差を有して窪んだ形状となっているため、ブローバイガス中の水分や結露水が弁体の上面に溜まり、その溜まった水が厳冬期に凍結することで弁体１０が弁座１３に対し固着し、これによりバイパスバルブ８の不作動が起こる虞れがあり、万一、エレメント５の目詰まり時にバイパスバルブ８が凍結により不作動となって開弁しなくなってしまうと、ベンチレータ３内のブローバイガスの流れが完全に閉塞してしまい、これによりエンジン１のクランクケース内の圧力が上昇してシール部からの油漏れを誘発する懸念があった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、厳冬期にバイパスバルブが凍結により不作動となる虞れを解消し得るベンチレータを提供することを目的とする。

本発明は、エンジンのブローバイガスを導入して該ブローバイガスをエレメントに通すことによりオイルを捕捉除去し且つ前記エレメントの目詰まり時にはブローバイガスの圧力でバイパスバルブを開弁してエレメントを迂回するバイパス経路を開通し得るようにしたベンチレータであって、弁座を周囲に備えた連通口を天井部に開口し且つ該天井部より下方位置に開放部を設けたハウジングと、周囲にブローバイガスの流通路となる隙間を確保して前記ハウジング内に昇降自在に収容され且つ上昇時に前記弁座に対し上面周縁部を当接して前記連通口を塞ぐ弁体と、該弁体を上向きに付勢するよう前記ハウジング内に収容された弾発体とにより前記バイパスバルブを構成し、前記弁座と前記弁体の上面周縁部との間に水抜き穴を形成したことを特徴とするものである。

而して、このようにすれば、常時閉となっている弁体の上面にブローバイガス中の水分や結露水が付着しても、その水が水抜き穴を通し随時抜き出されていくことになるため、弁座に囲まれた弁体の上面に水が溜まってしまうことがなくなり、厳冬期にバイパスバルブが凍結により不作動となる虞れが解消されることになる。

尚、水抜き穴を大きくすればするほど弁体上面の水の排出性が良好となるが、エレメントの使用期間内における通常の使用状態において、前記水抜き穴を通ってブローバイガスの一部がバイパス経路に導かれ易くなり、エレメントを通過するブローバイガスが減少してオイルの捕捉除去の効率が低下してしまうので、前記水抜き穴は、良好な水の排出性を確保し得る必要最小限の大きさで形成しておく必要がある。

また、本発明をより具体的に実施するにあたっては、弁座の周方向の一部を局所的に山折りにして弁体の上面周縁部との間に水抜き穴を形成し、該水抜き穴をハウジング内における弁体周囲の隙間に連通せしめることが好ましく、このようにすれば、既販車のベンチレータに対しバイパスバルブのハウジングの弁座に部分的な改良を施すだけでバイパスバルブの作動不良対策を講じることが可能となる。

更に、このように水抜き穴を形成した場合には、該水抜き穴が連通口の半径方向外側に向け流路断面積が漸減するような三角錐状に形成されていることが好ましく、このようにすれば、水抜き穴の山形の断面形状の裾野を広げることで間口の開口面積を簡単に大きくすることが可能であり、最深部から間口にかけての体積変化を大きくして極力多くの水を水抜き穴の中に取り込み、その水自体の重さを効かせて水抜き穴の最深部から前記ハウジング内の弁体周囲の隙間への流下を促し、水を水抜き穴の中に留まり難くして該水抜き穴からの排出性を良好なものとすることが可能となる。

上記した本発明のベンチレータによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、厳冬期にバイパスバルブが凍結により不作動となる虞れを解消することができるので、ベンチレータ内のブローバイガスの流れが完全に閉塞してしまう事態を回避することができ、クランクケース内の圧力上昇によるシール部からの油漏れを未然に防ぐことができる。

（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、既販車のベンチレータに対しバイパスバルブのハウジングの弁座に部分的な改良を施すだけでバイパスバルブの作動不良対策を講じることができるので、バイパスバルブの作動不良対策への費用の大幅な削減を図ることができる。

（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、水を水抜き穴の中に留まり難くして該水抜き穴からの排出性を良好なものとすることができるので、水の速やかな排出を実現してバイパスバルブが凍結により不作動に到る危険性や、前記水抜き穴の中で水が凍結してしまう危険性をより確実に排除することができる。

本発明を実施する形態の一例を示す斜視図である。図１のバイパスバルブの詳細を示す断面図である。図２の水抜き穴の詳細を拡大して示す断面図である。図３のＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。比較例１の水抜き穴の詳細を拡大して示す断面図である。図５のＶＩ−ＶＩ方向の矢視図である。比較例２の水抜き穴の詳細を拡大して示す断面図である。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向の矢視図である。従来例の外観を示す斜視図である。図９のベンチレータの詳細を示す断面図である。図１０のバイパスバルブの詳細を示す斜視図である。図１１のバイパスバルブの詳細を示す断面図である。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１〜図４は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図９〜図１２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

図１〜図４に示す如く、本形態例においては、前述した図９〜図１２のものと略同様に構成したベンチレータ３（図９及び図１０参照）に関し、エレメント５（図９参照）の目詰まり時にブローバイガスの圧力で開弁するバイパスバルブ８を、弁座１３を周囲に備えた連通口１２を天井部に開口し且つ該天井部より下方位置に開放部を設けたハウジング９と、周囲にブローバイガスの流通路となる隙間を確保して前記ハウジング９内に昇降自在に収容され且つ上昇時に前記弁座１３に対し上面周縁部を当接して前記連通口１２を塞ぐ弁体１０と、該弁体１０を上向きに付勢するよう前記ハウジング９内に収容された弾発体１１とにより構成しているが、弁座１３の周方向の一部を局所的に山折りにして弁体１０の上面周縁部との間に水抜き穴１５を形成し、該水抜き穴１５をハウジング９内における弁体１０周囲の隙間に連通せしめるようにしたところを特徴としており、しかも、この水抜き穴１５は、前記連通口１２の半径方向外側に向け流路断面積が漸減するような三角錐状として形成されている。

而して、このようにすれば、常時閉となっている弁体１０の上面にブローバイガス中の水分や結露水が付着しても、その水が水抜き穴１５を通し随時抜き出されていくことになるため、弁座１３に囲まれた弁体１０の上面に水が溜まってしまうことがなくなり、厳冬期にバイパスバルブ８が凍結により不作動となる虞れが解消されることになる。

尚、水抜き穴１５を大きくすればするほど弁体１０上面の水の排出性が良好となるが、エレメント５の使用期間内における通常の使用状態において、前記水抜き穴１５を通ってブローバイガスの一部がバイパス経路７（図１０参照）に導かれ易くなり、エレメント５を通過するブローバイガスが減少してオイルの捕捉除去の効率が低下してしまうので、前記水抜き穴１５は、良好な水の排出性を確保し得る必要最小限の大きさで形成しておく必要がある。

また、特に本形態例においては、弁座１３の周方向の一部を局所的に山折りにして弁体１０の上面周縁部との間に水抜き穴１５を形成し、該水抜き穴１５をハウジング９内における弁体１０周囲の隙間に連通せしめるので、既販車のベンチレータ３に対しバイパスバルブ８のハウジング９の弁座１３に部分的な改良を施すだけでバイパスバルブ８の作動不良対策を講じることが可能となる。

更に、本形態例の場合には、この水抜き穴１５が連通口１２の半径方向外側に向け流路断面積が漸減するような三角錐状に形成されているので、水抜き穴１５の山形の断面形状の裾野を広げることで間口の開口面積を簡単に大きくすることが可能であり、最深部から間口にかけての体積変化を大きくして極力多くの水を水抜き穴１５の中に取り込み、その水自体の重さを効かせて水抜き穴１５の最深部から前記ハウジング９内の弁体１０周囲の隙間への流下を促し、水を水抜き穴１５の中に留まり難くして該水抜き穴１５からの排出性を良好なものとすることが可能となる。

事実、本発明者らによる実験では、図３及び図４に示す如き本形態例の形状を採用した場合に、弁座１３に囲まれた弁体１０上面の窪み形状部分を水で満たした状態として水抜きの時間を計測したところ、３０秒以内での速やかな排水が確認できたが、図５及び図６に示す如き最深部の最小流路断面積を本形態例と合わせて断面形状を一様に保ったまま矩形断面のトンネル形状とした比較例１の水抜き穴１５’では、水が抜け切るのに６０秒以上を要する結果となった。

また、図７及び図８に示す如き最深部の最小流路断面積を本形態例と合わせて断面形状を同じ幅の半円形状としたまま高さだけを間口に向け徐々に大きくした比較例２の水抜き穴１５”では、水が抜け切るのに３０秒以上を要する結果となり、６０秒まではかからなかったものの、本形態例と比較して水抜けが悪いことが確認された。

水が速やかに抜けるかどうかは凍結に到る危険性を評価する上で重要な要素であり、水が抜け切るのに時間がかかれば、それだけバイパスバルブ８が凍結により不作動に到る危険性が高まることになり、前記水抜き穴１５の中で水が凍結してしまう危険性も高まることになるが、本形態例のように速やかに排水できれば、これらの危険性は殆ど心配しなくて済むレベルであると考えられる。

以上に述べた通り、上記形態例によれば、厳冬期にバイパスバルブ８が凍結により不作動となる虞れを解消することができるので、ベンチレータ内のブローバイガスの流れが完全に閉塞してしまう事態を回避することができ、クランクケース内の圧力上昇によるシール部からの油漏れを未然に防ぐことができる。

また、既販車のベンチレータに対しバイパスバルブ８のハウジング９の弁座１３に部分的な改良を施すだけでバイパスバルブ８の作動不良対策を講じることができるので、バイパスバルブ８の作動不良対策への費用の大幅な削減を図ることができ、しかも、水を水抜き穴１５の中に留まり難くして該水抜き穴１５からの排出性を良好なものとすることができるので、水の速やかな排出を実現してバイパスバルブ８が凍結により不作動に到る危険性や、前記水抜き穴１５の中で水が凍結してしまう危険性をより確実に排除することもできる。

尚、本発明のベンチレータは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

３ベンチレータ
５エレメント
６ガス連絡管
７バイパス経路
８バイパスバルブ
９ハウジング
１０弁体
１１弾発体
１２連通口
１３弁座
１４開放部
１５水抜き穴

Claims

エンジンのブローバイガスを導入して該ブローバイガスをエレメントに通すことによりオイルを捕捉除去し且つ前記エレメントの目詰まり時にはブローバイガスの圧力でバイパスバルブを開弁してエレメントを迂回するバイパス経路を開通し得るようにしたベンチレータであって、弁座を周囲に備えた連通口を天井部に開口し且つ該天井部より下方位置に開放部を設けたハウジングと、周囲にブローバイガスの流通路となる隙間を確保して前記ハウジング内に昇降自在に収容され且つ上昇時に前記弁座に対し上面周縁部を当接して前記連通口を塞ぐ弁体と、該弁体を上向きに付勢するよう前記ハウジング内に収容された弾発体とにより前記バイパスバルブを構成し、前記弁座と前記弁体の上面周縁部との間に水抜き穴を形成したことを特徴とするベンチレータ。
弁座の周方向の一部を局所的に山折りにして弁体の上面周縁部との間に水抜き穴を形成し、該水抜き穴をハウジング内における弁体周囲の隙間に連通せしめたことを特徴とする請求項１に記載のベンチレータ。
水抜き穴が連通口の半径方向外側に向け流路断面積が漸減するような三角錐状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のベンチレータ。