JP2018096239A

JP2018096239A - オイルセパレータ

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Publication number: JP2018096239A
Application number: JP2016239673A
Authority: JP
Inventors: 卓優村田; Takamasa Murata; 泰輔佐藤; Taisuke Sato; 紀一関; Kiichi Seki
Original assignee: Roki Co Ltd
Current assignee: Roki Co Ltd
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: JP6908374B2; EP3333383A1; CN108223052A; US20180161712A1; US10625189B2

Abstract

【課題】簡易な構造でオイルの分離能力を高めることが可能なオイルセパレータを提供する。
【解決手段】導入口１１と排出口１２が形成されたケーシング１５を有し、ケーシング１５内でブローバイガス２に含まれるオイルを分離するオイルセパレータ１０において、ケーシング１５の内部には、略千鳥状に設けられた複数の隔壁２５、３５を備え、ブローバイガス２が導入口１１から排出口１２へ水平方向に蛇行して流れるガス経路４０が形成されるとともに、ガス経路４０を部分的に塞ぎ、隔壁２５を横切るようにしてフィルタエレメント５０が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば内燃機関の内部で発生するブローバイガス中のオイルを分離するオイルセパレータに関する。

従来から、自動車のエンジンの作動中に発生するブローバイガスに含まれるオイルを分離するオイルセパレータが知られている（特許文献１参照）。

この種のオイルセパレータの一例として、いわゆるラビリンス式のオイルセパレータやフィルタ式のオイルセパレータが知られている。前者のオイルセパレータは、図１１に示すように、ケーシング１０１内をブローバイガス１０３が蛇行する通路１０５が千鳥状に設けられた複数の隔壁１０７によって形成されており、この隔壁１０７によってブローバイガス１０３中に含まれるオイルを分離するものである。

一方で、後者のオイルセパレータは、図１２に示すように、ケーシング１１１内に複数の貫通孔１１２が形成された仕切壁１１５を設けてケーシング１１１の内部を区分けし、この仕切壁１１５の後方にフィルタ１１７を配置して、吸入口から侵入したブローバイガス１１９を貫通孔１１２によって加速させ、フィルタ１１７に衝突させてブローバイガス１１９中に含まれるオイルを分離するものである。

特開２０１１−９４５０６号公報

しかしながら、ラビリンス式のオイルセパレータは、通路１０５内において、ブローバイガス１０３の流れにオイルがのってしまい、ブローバイガス１０３が部分的に隔壁１０７に衝突するためオイルが分離されにくく、オイルの分離能力が低い。したがって、オイルの分離能力を高めるためには、隔壁１０７間を狭くして通路１０５を狭くする必要があるが、圧力損失が上がるとともに、構造が複雑になり、成形性が悪化してしまう。

また、フィルタ式のオイルセパレータは、フィルタ１１７の性能によってオイルの分離能力を高めることができるものの、フィルタ１１７が目詰まりした場合、ブローバイガス１１９の大半がフィルタ１１７を回避して流れてしまうため、圧力損失が上がり、本来の性能を発揮できない。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構造でオイルの分離能力を高めることが可能なオイルセパレータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。なお、本発明の理解を容易にするため図面の参照符号を括弧書きで付するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明に係るオイルセパレータ（１０）は、ブローバイガス（２）を導入する導入口（１１）と、前記ブローバイガスを外部に排出する排出口（１２）が形成されたケーシング（１５）を有し、ケーシング内で前記ブローバイガスに含まれるオイルを分離するオイルセパレータにおいて、前記ケーシングの内部には、略千鳥状に設けられた複数の隔壁（２５、３５）を備え、前記ブローバイガスが前記導入口から前記排出口へ水平方向に蛇行して流れるガス経路（４０）が形成されるとともに、前記ガス経路を部分的に塞ぎ、前記隔壁を横切るようにしてフィルタエレメント（５０）が設けられていることを特徴とする。

また、本発明に係るオイルセパレータにおいて、前記ガス経路は、前記複数の隔壁によって区分けされ隣接して形成される複数の流路を有し、前記フィルタエレメントは、前記流路のすべてを横切るように設けられることを特徴とする。

また、本発明に係るオイルセパレータにおいて、前記フィルタエレメントは、１枚のシート状の部材を有し、その周囲が、前記ケーシングを構成するベース部材とカバー部材の間に挟持されていることを特徴とする。

また、本発明に係るオイルセパレータにおいて、前記ガス経路には、前記フィルタエレメントに導く経路を徐々に狭める集約機構（６０）が設けられていることを特徴とする。

また、本発明に係るオイルセパレータにおいて、前記ブローバイガスが、前記フィルタエレメントを回避して隣接する流路に連絡可能な補助流路（３６）が前記隔壁の一部に形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係るオイルセパレータにおいて、前記導入口と前記排出口は、前記フィルタエレメントによって区分けされる空間のそれぞれに連絡するように分かれて前記ケーシングに形成されていることを特徴とする。

本発明に係るオイルセパレータは、ブローバイガスが複数回フィルタを通過することによってオイルが分離されるため、ブローバイガス２に含まれるオイルが確実に分離されやすい。また、１枚のシート状のフィルタエレメントを工夫して配置したため、簡易に製造可能であって生産性の向上が図れる

第１の実施例に係るオイルセパレータの構成を示す模式図である。図１のＸ部分の拡大図である。第１の実施例に係るオイルセパレータの構成を説明するための分解斜視図である。ベース部材の外観を示す模式図である。カバー部材を底面側から視認した外観を示す模式図である。第２の隔壁の配置例を示す模式図である。第２の実施例に係るオイルセパレータの構成を説明するための分解斜視図である。ポート部材の外観を示す模式図である。ポートカバー部材を底面側から視認した外観を示す模式図である。集約機構の一例を示す部分断面図である。従来のオイルセパレータの一例を示す模式図である。従来のオイルセパレータの他の一例を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

(実施例１）
まず、図１〜図６を用いて実施例１のオイルセパレータについて説明する。
図１に示すように、本実施例のオイルセパレータ１０は、例えば、自動車用エンジンのクランクケース内に発生するブローバイガスからオイル（オイルミスト）を分離させ、この分離させたオイルをクランクケースに戻すものである。なお、以下の説明では、図３に示す上下左右方向を便宜的にオイルセパレータ１０の上下左右として表現するが、それによりオイルセパレータの使用時の向きが限定されるものではない。

オイルセパレータ１０は、ブローバイガス２を導入する導入口１１と、ブローバイガス２を外部に排出する排出口１２と、を有する樹脂線のケーシング１５を有する。このケーシング１５内には、導入口１１と連絡するブリーザ室１３と、ブリーザ室１３と排出口１２とを繋ぎ、ブリーザ室１３に導入されたブローバイガス２を排出口１２へと水平方向に蛇行するようにして流すガス経路４０が形成されている。また、このケーシング１５内には、内部空間を上下に区分けするとともに、ガス経路４０を部分的に塞ぐフィルタエレメント（以下、単に「フィルタ５０」と称する。）が設けられている。

そして、導入口１１を介してブリーザ室１３に導入されたブローバイガス２は、ガス経路４０を通過中に、このガス経路４０の内壁とフィルタ５０によってブローバイガス２に含まれるオイルが分離されて、排出口１２から排出される。

ケーシング１５は、図１〜図３に示すように、ベース部材２０と、このベース部材２０の上部を覆うカバー部材３０と、を備え、このベース部材２０とカバー部材３０は、それぞれフランジ部２１、３１を有しており、互いのフランジ部２１、３１が溶着されることによって、ベース部材２０とカバー部材３０が接合されて形成される。

また、ケーシング１５の内部に配置されるフィルタ５０は、図２に示すように、縁部５０ａがベース部材２０とカバー部材３０のフランジ部２１、３１によって挟持されて取り付けられる。

ベース部材２０は、図３及び図４に示すように、略矩形状に形成された底部端部壁２０ａと、その底部端部壁２０ａの周囲から上方に略垂直に延ばされた４枚の側壁２０ｂと、を有し、上部に開口２０ｃを有する角筒状に形成され、各側壁２０ｂの先端部は外側に突出するようにしてフランジ状に形成されたフランジ部２１が形成されている。

底部端部壁２０ａの前方側には導入口１１として機能する貫通孔１１ａが形成され、その後方には長手方向に沿って上方に向かって立設する第１の隔壁２５が所定の間隔を有して並列的に複数設けられている。この第１の隔壁２５の上端中央部には、略矩形状に切り欠かれて形成された切欠部２６を有し、この切欠部２６は、ガス経路４０の一部として機能する。

また、底部端部壁２０ａには、上方に向かって立設される略矩形状の矩形リブ２７が設けられ、この矩形リブ２７と第１の隔壁２５が交互に配置されている。また、矩形リブ２７は、底部端部壁２０ａの幅方向の一部が開放されて設けられ、この開放部分には、複数の円筒状の円筒リブ２８がブローバイガス２を通過可能に所定の隙間を有して設けられており、この隙間は、ガス経路４０の一部として機能する。

矩形リブ２７と円筒リブ２８は、側壁２０ｂと同一の高さに設定され、フィルタ５０が、この矩形リブ２７と円筒リブ２８によって部分的に下方から支持される。

一方、カバー部材３０は、図３及び図５に示すように、略矩形状に形成された上部端部壁３０ａと、その上部端部壁３０ａの周囲から下方に略垂直に延ばされた４枚の側壁３０ｂと、を有し、下部に開口３０ｃを有する角筒状に形成され、各側壁３０ｂの先端部は外側に突出するようにしてフランジ状に形成されたフランジ部３１が形成されている。

カバー部材３０の後方の側壁３０ｂには、排出口１２として機能する貫通孔１２ａが形成され、この貫通孔１２ａからオイルが分離されたブローバイガス２が排出される。

また、上部端部壁３０ａには、前方側にブリーザ室１３を形成する空間を有し、その後方には長手方向に沿って下方に向かって立設する第２の隔壁３５が所定の間隔を有して並列的に複数設けられている。図５及び図６に示すように、この第２の隔壁３５の下端部には、略半円状に切り欠かれて形成された切欠部３６を有し、この切欠部３６は、フィルタ５０が目詰まりした場合のブローバイガス２の補助流路として機能する。

また、上部端部壁３０ａには、第１の隔壁２５の先端部と係合する係合体３７が設けられ、この係合体３７と第２の隔壁３５が交互に配置されている。この係合体３７は、第１の隔壁２５の外側縁部を保持するようにその前後に配置される略L字状の一対の突出部３８を有し、この突出部３８は、上部端部壁３０ａと側壁３０ｂから内側に突出して設けられている。

図１に示すように、本実施例のオイルセパレータ１０は、カバー部材３０をベース部材２０に取り付けた状態において、第１の隔壁２５と第２の隔壁３５が略千鳥状になるように交互に配置され、この第１及び第２の隔壁２５、３５によって、図１に示すように、ブローバイガス２が導入口１１から排出口１２へ鉛直方向に蛇行して流れるガス経路４０が形成される。また、図６に示すように、第２の隔壁３５の延出方向と同一直線上には、矩形リブ２７が設けられており、この矩形リブ２７と第２の隔壁３５との間には、フィルタ５０が挟持されて配置される。

図３に示すように、フィルタ５０は、例えば、ベース部材２０の開口２０ｃとほぼ同じ大きさ・形状を有する１枚の略矩形状のシート状の部材であって、その長さ方向に所定の間隔を有して並列的に第１の隔壁２５が通過可能な切込５１が複数形成されている。また、導入口１１と対向する部分には、ブリーザ室１３と連絡するための円形状の貫通孔５２が形成されている。

そして、フィルタ５０は、図１に示すように、この切込５１に第１の隔壁２５を挿入してベース部材２０に位置決め可能となっており、オイルセパレータ１０は、ベース部材２０にフィルタ５０を位置決め後、フィルタ５０の周囲がベース部材２０とカバー部材３０のフランジ部２１、３１によって挟持された状態でこのフランジ部２１、３１が溶着されて形成される。

次に、オイルセパレータ１０の内部に形成されるガス経路４０の構造を図１を用いて詳述する。
ガス経路４０は、導入口１１から導入されるブローバイガス２が排出口１２に向かって直進するのを防ぐようにして千鳥状に設けられた第１の隔壁２５と第２の隔壁３５によって形成され、ブローバイガス２は、導入口１１から排出口１２へ鉛直方向に蛇行して流れる。

このガス経路４０は、第１及び第２の隔壁２５、３５によって区分けされ隣接して形成される複数の流路を有し、各流路は切欠部２６及び円筒リブ２８によって形成される隙間によって相互に連通し、複数回往復するように形成される。また、ガス経路４０は、第１の隔壁２５を横切り、前記ガス経路４０を形成するすべての流路を横切るようにして配置されるフィルタ５０によって部分的に塞がれる。

したがって、導入口１１から導入されるブローバイガス２は、蛇行しながら排出口１２へと導かれ、ガス経路４０を通過中に、第１又は第２の隔壁２５、３５に衝突、又はフィルタ５０を通過することによってブローバイガス２に含まれるオイルが分離されて、排出口１２から排出される。

また、フィルタ５０は、ガス経路４０を形成する複数の各経路を上下に区分けするように遮蔽して設けられており、ブローバイガス２は、ガス経路４０を通過中に、複数回フィルタ５０を通過するため、ブローバイガス２に含まれるオイルが確実に分離されやすい。

また、フィルタ５０は、切込５１を介して第１の隔壁２５が挿入され、１枚のシート状の部材が第１の隔壁２５を横切るようにして配置され、その縁部５０ａがベース部材２０とカバー部材３０のフランジ部２１、３１に挟持されて取り付けられているため、簡易に製造可能であって生産性の向上が図れる。また、ガス経路４０を形成する複数の各経路中に、１枚のフィルタ５０の異なる部分が介在し、従来と比較して、フィルタ５０の有効面積を効率よくできる限り広く利用することができるため、オイルの分離性能を容易に高めることができる。

また、第２の隔壁３５に形成されている切欠部３６は、フィルタ５０を回避して隣接する流路に連絡可能に形成されており、フィルタ５０がオイルによって目詰まり等した場合には、この切欠部３６を介してフィルタ５０を通過することなくガス経路４０内を通過可能であるため、ガス経路４０が完全に閉塞されることを防止できる。

また、本実施形態のオイルセパレータ１０は、導入口１１と排出口１２が、ベース部材２０とカバー部材３０に分かれて設けられ、ベース部材２０とカバー部材３０の間にはフィルタ５０によって空間が区分けされており、フィルタ５０にブローバイガス２を必ず通過させることが可能である。

また、必須の構成ではないが、図１に示すように、ガス経路４０通過中に分離されたオイルをクランクケースに戻す他の排出口１４が、フィルタ５０と第１の隔壁２５によって囲まれた空間に連絡するようにしてベース部材２０の底部端部壁２０ａに適宜設けられる。なお、この排出口１４は、フィルタ５０によって区分けされた下側空間のすべてに連絡するように設ける必要はない。また、図１の矢印に示すように、この排出口１４からブローバイガス２が流入する場合もあるが、このような場合も、ブローバイガス２は、必ずフィルタ５０を通過して排出口１２から排出される。

（実施例２）
次に、オイルセパレータの実施例２について図７〜図１０を用いて説明する。なお、図７〜図１０において、図１〜図６と共通する部分には同一符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。

本実施例は、フィルタ５０に接触前の流路を狭める集約機構６０を備えている点で実施例１と異なる。

図７に示すように、本実施例のオイルセパレータ１０Ａは、ケーシング１５を有し、このケーシング１５は、例えば、ベース部材２０と、ベース部材２０の上部を覆うようにして設けられるカバー部材３０と、を備え、このケーシング１５内には、内部空間を上下に区分けするとともに、ガス経路４０を部分的に塞ぐフィルタ５０が設けられている。

また、カバー部材３０は、ポート部材６と、このポート部材６上に配置されるポートカバー部材７に分割されて形成されている。

ポート部材６には、図７及び図８に示すように、第２の隔壁３５が設けられるとともに、第１の隔壁２５と協働して形成されるガス経路４０を徐々に絞る集約機構６０を備えている。

集約機構６０は、図１０に示すように、第２の隔壁３５の前方に突出するように形成される集約部材６１を備え、この集約部材６１によりフィルタ５０に接触前の流路が徐々に狭められる。なお、集約部材６１は複数の部材によって形作られて形成されるが、本実施形態に限定されるものではない。

この集約部材６１の下端は、フィルタ５０の表面との間に所定の隙間を有するように設計され、この集約部材６１によって形成された流路によって、この流路を流れるブローバイガス２の流速を上げることでオイルの分離能力を高める。また、集約部材６１は、フィルタ５０との間に隙間を有して設けられているので、流路と対向する領域以外の周辺からブローバイガス２がフィルタ５０を通過可能となっており、フィルタ５０の目詰まりを防止しにくくするとともに、フィルタ５０の有効面積をできる限り広く利用し、効率よくフィルタ５０が使用される。

ポート部材６は、図７及び図８に示すように、角筒状の本体６ａを有し、本体６ａの下端部は外側に突出するようにしてフランジ状に形成されたフランジ部３１が形成されている。

また、ポートカバー部材７は、略矩形状に形成された端部壁７ａを有し、ポート部材６の上側開口部を塞ぐようにしてこの端部壁７ａがポート部材６に取り付けられる。

ポートカバー部材７の下端部内側には、ポート部材６に取り付けられた際に、ポート部材６に設けられている集約機構６０を形成するための集約部材６１と協働して流路を形成するための流路形成用リブ７ｂが設けられている。この流路形成用リブ７ｂは、端部壁７ａから下方に向かって立設される複数の部材によって所定の形状に形づくられて形成される。

また、ポート部材６には、第１の隔壁２５の両側端部と係合する係合体３７ａが設けられ、この係合体３７ａと第２の隔壁３５が交互に配置されている。また、ポートカバー部材７には、第１の隔壁２５の先端部と係合する係合体３７ｂが設けられ、この係合体３７ｂと流路形成用リブ７ｂが交互に配置されている。なお、本実施例２では、流路形成用リブ７ｂの一部が係合体３７ｂの一部として機能する。

このように本実施例のオイルセパレータ１Ａは、集約機構６０を備え、ガス経路４０内を流れるブローバイガス２を集約機構６０によって加速させ、フィルタ５０に衝突させてブローバイガス２中に含まれるオイルを分離する。したがって、オイルの分離能力を簡易に高めることが可能である。

以上に説明したように、本実施形態のオイルセパレータ１０は、ブローバイガス２を導入する導入口１１と、ブローバイガス２を外部に排出する排出口１２が形成されたケーシング１５を有し、ケーシング１５内でブローバイガス２に含まれるオイルを分離するオイルセパレータ１０において、ケーシング１５の内部には、略千鳥状に設けられた複数の隔壁２５、３５を備え、ブローバイガス２が導入口１１から排出口１２へ水平方向に蛇行して流れるガス経路４０が形成され、このガス経路４０は、ガス経路４０を形成するすべての流路を横切るようにして配置される１枚のシート状のフィルタ５０によって部分的に塞がれる。

したがって、ブローバイガス２に含まれるオイルは、ガス経路４０を通過中に、第１又は第２の隔壁２５、３５に衝突、又は複数回フィルタ５０を通過することによって分離されるため、ブローバイガス２に含まれるオイルが確実に分離されやすい。

また、フィルタ５０は、１枚のシート状の部材がケーシング１５内を横切るように配置され、その縁部５０ａがケーシング１５を構成するベース部材２０とカバー部材３０のフランジ部２１、３１により挟持されるように取り付けられるため、簡易に製造可能であって生産性の向上が図れる。

なお、本実施形態は一形態であって、この形態に限定されるものではなく、適宜、変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０、１０Ａオイルセパレータ
１１導入口
１２排出口
１５ケーシング
２０ベース部材
２１、３１フランジ部
２５第１の隔壁
３０カバー部材
３５第２の隔壁
４０ガス経路
５０フィルタ
５０ａ縁部
５１切込
６０集約機構

Claims

ブローバイガスを導入する導入口と、前記ブローバイガスを外部に排出する排出口が形成されたケーシングを有し、ケーシング内で前記ブローバイガスに含まれるオイルを分離するオイルセパレータにおいて、
前記ケーシングの内部には、略千鳥状に設けられた複数の隔壁を備え、前記ブローバイガスが前記導入口から前記排出口へ水平方向に蛇行して流れるガス経路が形成されるとともに、
前記ガス経路を部分的に塞ぎ、前記隔壁を横切るようにしてフィルタエレメントが設けられていることを特徴とするオイルセパレータ。
前記ガス経路は、前記複数の隔壁によって区分けされ隣接して形成される複数の流路を有し、
前記フィルタエレメントは、前記流路のすべてを横切るように設けられることを特徴とする請求項１に記載のオイルセパレータ。
前記フィルタエレメントは、１枚のシート状の部材を有し、その周囲が、前記ケーシングを構成するベース部材とカバー部材の間に挟持されていることを特徴とする請求項２に記載のオイルセパレータ。
前記ガス経路には、前記フィルタエレメントに導く経路を徐々に狭める集約機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のオイルセパレータ。
前記ブローバイガスが、前記フィルタエレメントを回避して隣接する流路に連絡可能な補助流路が前記隔壁の一部に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のオイルセパレータ。
前記導入口と前記排出口は、前記フィルタエレメントによって区分けされる空間のそれぞれに連絡するように分かれて前記ケーシングに形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のオイルセパレータ。