JP4353473B2 - 内燃機関におけるブローバイガスのオイル分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関において、そのシリンダヘッドカバー内又はクランクケース内におけるブローバイガスを、前記内燃機関における吸気系等に抽出するに際して、このブローバイガス中に含まれているオイルを分離するための装置に関するものである。

従来、この種のブローバイガスのオイル分離装置は、例えば、特許文献１及び２等に記載されてるように、前記シリンダヘッドカバー等に、一端におけるブローバイガスの導入口から他端におけるブローバイガスの排出口に向かって延びる気液分離室を設け、この気液分離室内における左右両内側面には、気液分離室における底面及び天井面の両方に接した状態で内向きに延びる複数枚の邪魔板を交互に設けることにより、ブローバイガスを、前記導入口から排出口に向かって、平面視において、左右方向に方向変換を繰り返すというジグザグ状に流れるように構成することにより、ブローバイガス中からオイルを分離するようにしている。
実開昭５９−１１０３１７号公報 実開昭６２−１１６１１１号公報

しかし、この従来におけるオイル分離装置は、その各邪魔板が、気液分離室における底面及び天井面の両方に接した状態で、当該各邪魔板の先端と左右内側面との間にブローバイガスの通路を形成するという構成であることにより、前記導入口から排出口に向かうブローバイガスにおけるジグザク状の流れが、底面に沿っての流れと天井面に沿っての流れとが互いに交換することが少ない状態での同一平面内において、単純に、左右方向に方向変換を繰り返すという平面的なジグザグ状の流れであって、ブローバイガスの流れ方向の変換及び壁面への衝突に頻度が少ないから、オイルの分離率は低く、この分だけ、前記気液分離室を大きくしなければならず、オイル分離装置の大型化を招来するという問題があった。

本発明は、この問題を解消したブローバイガスのオイル分離装置を提供することを目的とするものである。

この技術的課題を達成するため本発明は、
「ブローバイガスの導入口と、ブローバイガスの排出口とを適宜距離を隔てて設けて成る気液分離室において、この気液分離室における内面のうち底面及び天井面に、前記導入口から前記排出口に向かう方向と交差する方向に延びる複数枚の邪魔板を交互に設けて、これら各邪魔板の両端と、前記気液分離室における内面のうち左右両内側面との間に隙間を形成する一方、前記底面における各邪魔板の上端と前記天井面との間、及び、前記天井面における各邪魔板の下端と前記底面との間に隙間を各々形成し、更に、前記底面における邪魔板のうち少なくとも一枚の邪魔板と、前記天井面における邪魔板のうち少なくとも一枚の邪魔板とを、前記左右両内側面に対して互いに逆向きに傾斜する。」
ことを特徴としている。

この構成において、ブローバイガスは、気液分離室内を、導入口から排出口に向かう方向に、その底面及び天井面に交互に設けた邪魔板によって、上下方向に屈曲を繰り返すというジグザグ状に流れる。

このようにジグザグ状に流れるブローバイガスは、前記底面における邪魔板の上端と前記天井面との間の隙間を通過したのち前記天井面における邪魔板に衝突したとき、その一部が、前記天井面における邪魔板への衝突にて下向きに方向変換されて前記ジグザグ状の流れになる一方、残りのブローバイガスは、前記天井面における邪魔板への衝突にて内側面への横方向の流れに変換されて内側面に衝突し、次いで、この内側面と前記天井面における邪魔板との間における隙間を通って排出口に向かう方向に流れることになる。

また、前記したようにジグザグ状に流れるブローバイガスは、前記天井面における邪魔板の下端と前記底面との間の隙間を通過したのち前記底面における邪魔板に衝突したとき、その一部が、前記底面における邪魔板への衝突にて上向きに方向変換されて前記ジグザグ状の流れになる一方、残りのブローバイガスは、前記底面における邪魔板への衝突にて内側面への横方向の流れに変換されて内側面に衝突し、次いで、この内側面と前記底面における邪魔板との間における隙間を通って排出口に向かう方向に流れることになる。

つまり、前記ブローバイガスにおけるジグザグ状の流れは、単純に上下方向に方向変換を繰り返すというような平面的なジグザグ状の流れではなく、その上方から下方への各方向変換部、及び下方から上方への各方向変換部において、一部に横方向への方向変換を行うというように、立体的で複雑なジグザグ状の流れになるから、ブローバイガスの方向変換及び壁面への衝突の頻度が著しく増大するから、ブローバイガスからのオイルの分離率を大幅に向上できる。

しかも、前記底面における邪魔板のうち少なくとも一枚の邪魔板と、天井面における邪魔板のうち少なくとも一枚の邪魔板とは、左右両内側面に対して互いに逆向きに傾斜していることにより、これら傾斜する二枚の邪魔板に衝突するブローバイガスは、当該邪魔板が傾斜していない場合よりも早い速度で左右両内側面のうち一方の内側面のみに向かうように方向変換されるから、これにより、前記傾斜する二枚の邪魔板の表面に付着するように分離したオイルを、前記早い速度のブローバイガスの流れによって、当該邪魔板から左右両内側面に円滑に移行することができる。

従って、本発明によると、ブローバイガスの方向変換及び壁面への衝突の頻度が著しく増大することと、傾斜する少なくとも二枚の邪魔板の表面に付着したオイルを左右両内側面に円滑に移行できることと相俟って、ブローバイガスにおけるオイル分離率を大幅に向上することができて、小型化及び軽量化できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面について説明する。

この図面のうち図１及び図２は、第１の実施の形態を示す。

この図１及び図２において、符号１は、内燃機関におけるシリンダヘッドを、符号２は、前記シリンダヘッド１の上面に、当該上面における動弁機構室を密閉するように着脱自在に装着したシリンダヘッドカバーを各々示し、前記シリンダヘッドカバー２の内部に、前記内燃機関におけるブローバイガスが集まるように構成されている。

前記シリンダヘッドカバー２の内部には、その天井板２ａと、この天井板２ａの下面から下向きに延びる側面板３と、この側面板３の下端に装着した底板４との三者によって気液分離室５が横方向に延びるように設けられている。

前記底板４には、前記シリンダヘッドカバー２内におけるブローバイガスを前記気液分離室５内における一端部に導入するための導入口６が設けられ、また、前記シリンダヘッドカバー２における天井板２ａのうち前記気液分離通路５内における他端部の部位には、ブローバイガスを内燃機関における吸気系等のブローバイガス処理部に排出するように排出口７が設けられている。

そして、前記気液分離室５における内面のうち底面５ａには、当該底面５ａから上向きに突出する三枚の邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃを、天井面５ｂには、当該天井面５ｂから下向きに突出する三枚の邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃを、前記底面５ａにおける各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃの間に前記天井面５ｂにおける各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃが位置するように交互に設けて、前記底面５ａにおける各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃと前記天井面５ｂとの間、及び前記天井面５ｂにおける各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃと底面５ａとの間に隙間を各々形成する。

これに加えて、前記底面５ａにおける各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃ及び前記天井面５ｂにおける各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃは、図２の平面視において、前記ブローバイガスの導入口６と排出口７とを結ぶ線１０に対してこれを交差する横方向に延びて、その両端と、前記気液分離室５内における左右両内側面５ｃ，５ｄとの間に隙間が形成されている。

この場合において、前記底面５ａにおける各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃのうち少なくとも一枚の邪魔板と、前記天井面５ｂにおける各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃのうち少なくとも一枚の邪魔板とは、前記左右両内側面５ｃ，５ｄに対して互いに逆向きに傾斜するという構成にしている。

すなわち、例えば、第１の実施の形態の場合においては、前記底面５ａにおける各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃのうち前記導入口６から数えて第１番目の邪魔板８ａと、前記天井面５ｂにおける各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃのうち前記導入口６から数えて第２番目の邪魔板９ｂとは、前記気液分離室５における左右両内側面５ｃ，５ｄに対して略直角にしているが、前記底面５ａにおける第２番目の邪魔板８ｂと、前記天井面５ｂにおける第１番目の邪魔板９ａとを、前記左右両内側面５ｃ，５ｄに対して互いに逆方向に傾斜する一方、前記底面５ａにおける第３番目の邪魔板８ｃと、前記天井面５ｂにおける第３番目の邪魔板９ｃとを、前記左右両内側面５ｃ，５ｄに対して互いに逆方向に傾斜するという構成にしている。

この構成において、シリンダヘッドカバー２内のブローバイガスは、気液分離室５内にその一端における導入口６から入り、気液分離室５内を排出口７に向かう方向に流れて排出口７から排出される。

このとき、前記気液分離室５内におけるブローバイガスの流れは、その底面５ａ及び天井面５ｂに交互に設けた各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂ，９ｃによって、上下方向に屈曲を繰り返すというジグザグ状の流れになる。

このように気液分離室５内をジグザグ状に流れるブローバイガスは、前記底面５ａにおける各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃの上端と前記天井面５ｂとの間の隙間を通過したのち前記天井面５ｂにおける各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃに衝突したとき、その一部が、前記天井面５ｂにおける各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃへの衝突にて下向きに方向変換されて前記ジグザグ状の流れになる一方、残りのブローバイガスは、前記天井面５ｂにおける各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃへの衝突にて内側面５ｃ，５ｄへの横方向の流れに変換されて内側面５ｃ，５ｄに衝突し、次いで、この内側面５ｃ，５ｄと前記天井面５ｂにおける各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃとの間における隙間を通って排出口７に向かう方向に流れることになる。

また、前記したように気液分離室５内をジグザグ状に流れるブローバイガスは、前記天井面５ｂにおける各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃのうち第１番目の邪魔板９ａ及び第２番目の邪魔板９ｂの下端と前記底面５ａとの間の隙間を通過したのち前記底面５ａにおける各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃのうち第２番目の邪魔板８ｂ及び第３番目の邪魔板８ｃに衝突したとき、その一部が、前記底面における第２番目の邪魔板８ｂ及び第３番目の邪魔板８ｃへの衝突にて上向きに方向変換されて前記ジグザグ状の流れになる一方、残りのブローバイガスは、前記底面における第２番目の邪魔板８ｂ及び第３番目の邪魔板８ｃへの衝突にて内側面５ｃ，５ｄへの横方向の流れに変換されて内側面５ｃ，５ｄに衝突し、次いで、この内側面５ｃ，５ｄと前記底面５ａにおける第２番目の邪魔板８ｂ及び第３番目の邪魔板８ｃとの間における隙間を通って排出口７に向かう方向に流れることになる。

つまり、前記気液分離室５内におけるブローバイガスのジグザグ状の流れは、側面視において、単純に上下方向に方向変換を繰り返すというような平面的なジグザグ状の流れではなく、その上方から下方への各方向変換部、及び下方から上方への各方向変換部において、平面視において、一部が横方向への方向変換を行うというように、立体的で複雑なジグザグ状の流れになって、ブローバイガスの方向変換及び壁面への衝突の頻度が著しく増大するから、ブローバイガス中におけるオイルを、前記各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂ，９ｃへの付着に加えて気液分離室５内における底面５ａ、天井面５ｂ及び左右両内側面５ｃ，５ｄへの付着にて分離することの分離率が大幅に向上する。

これに加えて、前記底面５ａにおける各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃのうち第２番目の邪魔板８ｂ及び第３番目の邪魔板と、前記天井面５ｂにおける各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃのうち第１番目の邪魔板９ａ及び第３番目の邪魔板９ｃとは、前記左右両内側面５ｃ，５ｄに対して互いに逆向きに傾斜していることにより、前記底面５ａにおける第２番目の邪魔板８ｂ及び前記天井面５ｂにおける第３番目の邪魔板９ｃに衝突したブローバイガスは、前記左右両内側面５ｃ，５ｄのうち一方の内側面５ｃに向かう方向に方向変換される一方、前記底面５ａにおける第３番目の邪魔板８ｃ及び前記天井面５ｂにおける第１番目の邪魔板９ａに衝突したブローバイガスは、前記左右両内側面５ｃ，５ｄのうち他方の内側面５ｄに向かう方向に方向変換される。

これにより、前記対を成す二枚の邪魔板８ｂ，９ａ及び８ｃ，９ｃの表面に付着するように分離したオイルを、当該各邪魔板８ｂ，９ａ，８ｃ，９ｃから左右両内側面５ｃ，５ｄに、その方向への早いブローバイガスの流れによって、円滑に移行することができるから、このオイルの分離率を更に向上できる。

なお、前記各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂ，９ｃに付着したオイル、及び前記気液分離室５内における天井面５ｂと左右両内側面５ｃ，５ｄに付着したオイルは、気液分離室５における底面５ａに流下し、この底面５ａを、前記導入口６の方向に流れて、導入口６からシリンダヘッド側に流出する。

次に、図３は、第２の実施の形態を示す。

この第２の実施の形態は、前記底面５ａにおける総ての各邪魔板８ａ，８ｂ，８ｃと、天井面５ｂにおける総ての各邪魔板９ａ，９ｂ，９ｃとを、左右両内側面５ｃ，５ｄに対して隣接同士が互いに逆向きになるように傾斜するという構成にしたものである。

この第２の実施の形態のように、総ての邪魔板を交互に逆方向に傾斜することにより、各邪魔板に付着したオイルを当該邪魔板から左右両内側面に移行できるから、オイルの分離率を、前記第１の実施の形態の場合よりも向上できる。

なお、本発明は、前記気液分離室５のうち一端における導入口６が低く他端における排出口７が高くなるように傾斜するとか、一端における導入口６が高く他端における排出口７が低くなるように傾斜している場合にも適用できることはいうまでもない。

本発明の第１の実施の形態を示す縦断正面図である。 図１のII−II視平断面図である。 本発明の第２の実施の形態を示す平断面図である。

符号の説明

１ シリンダヘッド
２ シリンダヘッドカバー
２ａ シリンダヘッドカバーの天井板
３ 側面板
４ 底板
５ 気液分離室
５ａ 気液分離室の底面
５ｂ 気液分離室の天井面
５ｃ，５ｄ 気液分離室の左右両内側面
６ ブローバイガスの導入口
７ ブローバイガスの排出口
８ａ，８ｂ，８ｃ 邪魔板
９ａ，９ｂ，９ｃ 邪魔板

Claims (1)

1. ブローバイガスの導入口と、ブローバイガスの排出口とを適宜距離を隔てて設けて成る気液分離室において、この気液分離室における内面のうち底面及び天井面に、前記導入口から前記排出口に向かう方向と交差する方向に延びる複数枚の邪魔板を交互に設けて、これら各邪魔板の両端と、前記気液分離室における内面のうち左右両内側面との間に隙間を形成する一方、前記底面における各邪魔板の上端と前記天井面との間、及び、前記天井面における各邪魔板の下端と前記底面との間に隙間を各々形成し、更に、前記底面における邪魔板のうち少なくとも一枚の邪魔板と、前記天井面における邪魔板のうち少なくとも一枚の邪魔板とを、前記左右両内側面に対して互いに逆向きに傾斜することを特徴とする内燃機関におけるブローバイガスのオイル分離装置。