JP5223729B2 - オイルミストセパレータ - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのシリンダヘッドカバー上に設けられ、ブローバイガス流路中のブローバイガスに含まれるオイルミストをフィルタ内で液滴化して除去するためのオイルミストセパレータに関する。

自動車のエンジンの作動中に発生するオイルミストを含んだブローバイガスが吸気系統に還流されると、オイルミストがスロットルや吸気バルブなどの吸気系部品に付着、堆積し、不具合の原因となり得るため、オイルミストセパレータでオイルミストが除去され、ガス分だけがエンジンの負圧を利用してインテークマニホールド等の吸気路に還流されて燃焼される。この種のオイルミストセパレータとしては、ブローバイガス流路にフィルタを配置し、該フィルタによってブローバイガス中のオイルミストを除去するフィルタ式のオイルミストセパレータが知られている。例えば、エンジンヘッドカバーと一体に設けられブローバイガスの入口と出口とを備え、内部にオイルミスト分離手段を有し、入口を下向きの入口管で形成し、入口管内壁に大径部より小径部が低位置となる傾斜壁を有する環状バッフルプレートを取付けたオイルミストセパレータが提案されている（特許文献１を参照）。

実開平６−７６６１４号公報（第２頁及び第３頁）

しかしながら、特許文献１に記載されているオイルミストセパレータにおいては、フィルタに付着したオイルミストが液滴化した後自重によりフィルタ下部に溜まるが、そのフィルタ下部に溜まったオイルの一部はブローバイガス流がフィルタ下部に当ることによって再飛散し、ブローバイガスによって吸気路側に搬送される。このため、オイルミストはフィルタに一旦付着されて分離されるが、再飛散した分だけ分離性能が低下するという問題があった。

そこで、本発明の目的とするところは、フィルタに溜まったオイルの再飛散を抑制し、オイルミストの分離性能を向上させることができるオイルミストセパレータを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明のオイルミストセパレータは、エンジンのシリンダヘッドカバー上にはブローバイガス流路を有するオイルミストセパレータのハウジングを設け、該ハウジング内にはフィルタ固定枠を備え、該フィルタ固定枠にブローバイガス中に含まれるオイルミストを付着、液滴化するフィルタを固定したものである。そして、前記フィルタの下端部はハウジングの底壁に設けられた開口を介して下方へ延出され、その延出部からフィルタ内で液滴化したオイルを排出するように構成し、前記フィルタの延出部の少なくとも下部を、フィルタを構成する繊維の密度がその他の部分より低密度となるように形成することを特徴とする。

請求項２に記載の発明のオイルミストセパレータは、請求項１に係る発明において、前記フィルタの延出部は、ハウジングの底壁に凹設され下端部にオイル排出孔を有する保持受部により保持されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明のオイルミストセパレータは、請求項２に係る発明において、前記保持受部の中間部には下方が縮幅する係合段部を設け、該係合段部にフィルタの下端部が係合されるように構成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明のオイルミストセパレータは、請求項１から請求項３のいずれか１項に係る発明において、前記フィルタ固定枠はフィルタの上流側に設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明のオイルミストセパレータは、請求項１から請求項４のいずれか１項に係る発明において、前記フィルタ固定枠は、上部枠及び両側部枠により門型状に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
本発明のオイルミストセパレータにおいては、フィルタの下端部はハウジングの底壁に設けられた開口を介して下方へ延出され、その延出部からフィルタ内で付着、液滴化したオイルを排出するように構成されている。このため、オイルミストがフィルタに付着し液滴化してフィルタの延出部に溜まったとき、該延出部はブローバイガス流路の外に位置し、従ってブローバイガス流に晒されない。そのため、フィルタの延出部に溜まったオイルの飛散が抑えられる。

よって、本発明のオイルミストセパレータによれば、フィルタ中に液滴化して溜まったオイルの再飛散を抑制することができ、その結果オイルミストの分離性能を向上させることができる。

第１実施形態におけるオイルミストセパレータを示す縦断面図。 オイルミストセパレータにおけるフィルタ延出部の近傍を拡大して示す断面図。 オイルミストセパレータを示す横断面図。 第２実施形態のオイルミストセパレータにおけるフィルタ延出部の近傍を拡大して示す断面図。 第３実施形態のオイルミストセパレータにおけるフィルタ延出部の近傍を拡大して示す断面図。 別例としてのオイルミストセパレータにおけるフィルタ延出部の近傍を拡大して示す断面図。 さらに他の別例としてのオイルミストセパレータにおけるフィルタ延出部の近傍を拡大して示す断面図。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１に示すように、エンジンのシリンダブロックに設けられたシリンダヘッドカバーＣ上には、ブローバイガス流路を流れるブローバイガス中のオイルミストからオイルを回収するオイルミストセパレータ１０が設けられている。図１及び図３に示すように、オイルミストセパレータ１０のハウジング１１は四角筒状に形成され、図中左端部にはブローバイガスが導入される入口１２が設けられるとともに、右端部にはブローバイガスが排気される出口１３が設けられている。従って、ハウジング１１内では図中矢印で示すように入口１２から出口１３に向かってブローバイガスが流れるブローバイガス流路１４が形成されている。

ハウジング１１内のブローバイガスの流れ方向中央位置には、門型状をなすフィルタ固定枠１５が配設され、その下流側の面にはブローバイガス中のオイルミストを付着し、液滴化してオイルを分離、回収するためのフィルタ１６が接着されている。フィルタ固定枠１５は、同一幅の上部枠１７及び両側部枠１８により構成され、下部枠は設けられていない。前記ハウジング１１の底壁１１ａにおけるブローバイガスの流れ方向中央位置すなわちフィルタ１６の下方位置には開口２１が底壁１１ａの幅全体に渡って形成されるとともに、その開口２１からさらに下方へ延びる保持受部２２が凹設されている。なお、ハウジング１１の底壁１１ａはシリンダヘッドカバーＣと一体的に形成されている。

上記保持受部２２にはフィルタ１６の下端部すなわち前記開口２１から下方へ延出された延出部１６ａが嵌まり込んで保持されている。従って、フィルタ１６はその上部及び両側部が前記フィルタ固定枠１５に固定され、下部が開口２１を通って保持受部２２に固定されている。この保持受部２２の底部にはオイル排出孔２０が保持受部２２の長さ方向全体に渡って透設され、フィルタ１６の延出部１６ａに溜まったオイルが排出されるようになっている。

前記保持受部２２に嵌入されたフィルタ１６の延出部１６ａにはブローバイガス流が当たることはなく、フィルタ１６内で液滴化されたオイルがブローバイガスの流れによって飛散しないようになっている。また、図２の二点鎖線で示すように、前記保持受部２２の下方位置にはカム２３を備えるカムシャフト２４が配置されている。このため、カム２３やカムシャフト２４から飛散するオイルは保持受部２２で遮られ、フィルタ１６の延出部１６ａに当って吸収されることを抑制できるようになっている。

前記フィルタ１６は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル製の繊維などにより形成されている。該フィルタ１６は、複数枚のフィルタ素材を重ね合わせたものであってもよい。図２に示すように、前記保持受部２２に保持されたフィルタ１６の延出部１６ａの少なくとも下部はその他の部分（高密度部分２５）よりも繊維の密度が低い低密度部分２６となるように設定され、フィルタ１６内で液滴化されたオイルが速やかに下降するように構成されている。繊維の密度が異なるフィルタ１６の作製方法は特に制限されないが、例えば繊維の密度が異なるフィルタ１６を別々に作製し、それらを順に配置する方法が採用される。

なお、フィルタ１６には撥油加工を施すことが好ましく、その場合フィルタ１６内に付着したオイルミストが液滴化されやすく、さらに液滴化されたオイルが自重により下降しやすくなる。フィルタ１６の撥油加工は特に制限されないが、フッ素樹脂、シリコーン等の化合物をフィルタ１６内に浸透させ、高温で加熱処理する方法など常法に従って実施される。

次に、上記のように構成されたオイルミストセパレータ１０について作用を説明する。
さて、オイルミストセパレータ１０のハウジング１１の入口１２からハウジング１１内へ導入されたブローバイガスはハウジング１１内の中央位置に設けられたフィルタ１６に到り、フィルタ１６内を通過する。このとき、ブローバイガス中のオイルミストはフィルタ１６内の繊維表面に付着し、そこで液滴化される。液滴化されたオイルは自重により繊維表面を伝って下降し、フィルタ１６内の下部から延出部１６ａに到り、そこに溜まる。

このとき、フィルタ１６の延出部１６ａはハウジング１１のブローバイガス流路１４外に位置する保持受部２２に保持されていることから、フィルタ１６の延出部１６ａに溜まったオイルがブローバイガス流によって吹き飛ばされ、気化することが回避される。そして、フィルタ１６の延出部１６ａの下部が低密度に形成されていることから、フィルタ１６内で液滴化されたオイルは下降してその低密度部分２６に到ると下降速度を増して下方へ移動し、オイル排出孔２０からシリンダヘッドカバーＣ内に排出される。また、フィルタ１６の延出部１６ａは前記保持受部２２に被覆されていることから、カム２３やカムシャフト２４から飛散するオイルが保持受部２２で遮蔽され、フィルタ１６の延出部１６ａに吸収されることが防止される。

このように、ブローバイガス中のオイルミストがフィルタ１６中で液滴化され、液滴化されたオイルが自重で下降して延出部１６ａに溜まり、飛散することなく低密度部分２６を経てオイル排出孔２０から速やかに排出される。一方、フィルタ１６を通過したブローバイガスはオイルミストが除去された状態で出口１３から排気され、インテークマニホールド等に還流されて燃焼される。
〔第１実施形態により発揮される効果のまとめ〕
・ 第１実施形態におけるオイルミストセパレータ１０では、フィルタ１６の延出部１６ａからフィルタ１６内で液滴化したオイルを排出するように構成されている。前述のように延出部１６ａはブローバイガス流に晒されないことから、延出部１６ａに溜まったオイルの飛散によるミスト化が抑えられる。従って、オイルミストセパレータ１０によれば、フィルタ１６に溜まったオイルの再飛散を抑制することができ、その結果オイルミストの分離性能を向上させることができる。

・ フィルタ固定枠１５は上部枠１７及び両側部枠１８で構成され、下部枠１９が設けられていないことから、その分ブローバイガス流路１４の通路面積を拡大することができ、オイルミストセパレータ１０の濾過能力を向上させることができる。

・ フィルタ１６の延出部１６ａの少なくとも下部を、フィルタ１６を構成する繊維の密度がその他の部分より低密度となるように設定することにより、液滴化したオイルを延出部１６ａの低密度部分２６で詰まり難くし、下方へ円滑に移動させて排出することができる。

・ フィルタ１６の延出部１６ａがその下端部にオイル排出孔２０を有する保持受部２２により保持されていることにより、シリンダヘッド内のカム２３やカムシャフト２４からのオイルの飛散によってフィルタ１６の延出部１６ａがオイルを吸収することを防止することができる。さらに、フィルタ１６の延出部１６ａにオイルが溜まることにより、溜まったオイルが逆止弁の働きをし、オイル排出孔２０からのブローバイガスの逆流を防止することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について説明する。なお、この第２実施形態においては、主に第１実施形態と異なる部分について説明し、同一部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、フィルタ１６の延出部１６ａ全体が低密度部分２６となっている。さらに、フィルタ固定枠１５には下部枠１９が設けられ、フィルタ１６の下部が下部枠１９に接着されている。

この第２実施形態では、フィルタ１６の延出部１６ａはその全体が低密度部分２６で構成されているが、保持受部２２で覆われていることから、ブローバイガス流の影響を避けることができる。しかも、フィルタ１６下部の上流側はフィルタ固定枠１５の下部枠１９に接着され、その下部枠１９によってブローバイガス流が遮られることから、フィルタ１６の下部（延出部１６ａより上方）に溜まったオイルの飛散を抑制することができる。
（第３実施形態）
続いて、本発明を具体化した第３実施形態について説明する。この第３実施形態においても、主に第１実施形態と異なる部分について説明し、同一部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、フィルタ１６には低密度部分２６は設けられておらず、全体が均一に構成されている。また、ハウジング１１の底壁１１ａには保持受部２２は設けられておらず、開口２１のみが設けられ、延出部１６ａはシリンダヘッドカバーＣ内において露出状態となっている。さらに、フィルタ固定枠１５には下部枠１９が設けられ、フィルタ１６の下部が下部枠１９に接着されている。

この第３実施形態では、フィルタ１６下部の上流側がフィルタ固定枠１５の下部枠１９に接着され、その下部枠１９によってブローバイガス流が遮られるため、フィルタ１６の下部に溜まったオイルの飛散を抑制することができる。さらに、保持受部２２が設けられておらず、かつフィルタ１６の構成が単一であることから、オイルミストセパレータ１０の構成を簡易にすることができる。

なお、前記実施形態を次のように変更して実施することも可能である。
・ 図６に示すように、前記第１実施形態において、保持受部２２の中間部には下方が縮幅する係合段部２７を設け、該係合段部２７にフィルタ１６の延出部１６ａの下端部が係合されるように構成することができる。このように構成した場合、フィルタ１６の延出部１６ａの下端部が保持受部２２内の中間位置で保持され、カム２３又はカムシャフト２４からのオイルの飛散によってフィルタ１６の延出部１６ａがオイルを吸収し、オイル排出孔２０からブローバイガスが逆流することを一層有効に防止することができる。また、フィルタ１６として、低密度部分２６を設けることなく、全体を均一な密度のもので構成することができる。

・ 図７に示すように、前記第１実施形態において、フィルタ固定枠１５をフィルタ１６の下流側に配置するとともに、下部枠１９を設けるように構成することができる。さらに、フィルタ１６の低密度部分２６を下部枠１９の上端縁より下方部分とすることができる。

・ 第１実施形態又は第２実施形態において、フィルタ１６として低密度部分２６を設けることなく、全体を均一な密度のもので構成することができる。また、第３実施形態において、フィルタ１６の下部又は延出部１６ａを低密度部分２６とすることができる。

１０…オイルミストセパレータ、１１…ハウジング、１１ａ…底壁、１４…ブローバイガス流路、１５…フィルタ固定枠、１６…フィルタ、１７…上部枠、１８…側部枠、１６ａ…延出部、２０…オイル排出孔、２１…開口、２２…保持受部、２６…低密度部分、２７…係合段部、Ｃ…シリンダヘッドカバー。

Claims (5)

1. エンジンのシリンダヘッドカバー上にはブローバイガス流路を有するオイルミストセパレータのハウジングを設け、該ハウジング内にはフィルタ固定枠を備え、該フィルタ固定枠にブローバイガス中に含まれるオイルミストを付着、液滴化するフィルタを固定したオイルミストセパレータであって、
   前記フィルタの下端部はハウジングの底壁に設けられた開口を介して下方へ延出され、その延出部からフィルタ内で液滴化したオイルを排出するように構成し、
   前記フィルタの延出部の少なくとも下部を、フィルタを構成する繊維の密度がその他の部分より低密度となるように形成することを特徴とするオイルミストセパレータ。
2. 前記フィルタの延出部は、ハウジングの底壁に凹設され下端部にオイル排出孔を有する保持受部により保持されていることを特徴とする請求項１に記載のオイルミストセパレータ。
3. 前記保持受部の中間部には下方が縮幅する係合段部を設け、該係合段部にフィルタの下端部が係合されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のオイルミストセパレータ。
4. 前記フィルタ固定枠はフィルタの上流側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のオイルミストセパレータ。
5. 前記フィルタ固定枠は、上部枠及び両側部枠により門型状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のオイルミストセパレータ。

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