JP5392117B2 - Oil separator - Google Patents
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Description
この発明は、エンジンにおいて、ブローバイガスであるオイルミスト含有ガスからオイルミストを分離するためのオイルセパレータに関するものである。 The present invention relates to an oil separator for separating oil mist from an oil mist-containing gas that is a blow-by gas in an engine.
一般に、エンジンにおいては、燃焼室からクランクケース内へ流出するブローバイガスが、大気中に放出されないように回収するためのPCV(ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション)が設けられている。そして、このPCVによりブローバイガスをクランクケースから吸気系統に戻して、ブローバイガスの燃焼が行われるようになっている。この場合、ブローバイガス中にはオイルが微小粒子(オイルミスト)となって存在するので、ブローバイガスをそのまま燃焼することなく、同ガスからオイルミストを分離してクランクケース内に戻すために、オイルセパレータが用いられている。 In general, an engine is provided with a PCV (positive crankcase ventilation) for collecting blow-by gas flowing out of the combustion chamber into the crankcase so as not to be released into the atmosphere. The blow-by gas is returned from the crankcase to the intake system by this PCV, and the blow-by gas is combusted. In this case, since the oil is present as fine particles (oil mist) in the blow-by gas, the oil mist is separated from the gas and returned to the crankcase without burning the blow-by gas as it is. A separator is used.
従来のこの種のオイルセパレータとしては、例えば特許文献1に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、ハウジングの内部にオイルミスト含有ガスが流れるガス通路が形成されている。ハウジング内のガス通路中には隔壁が設けられ、その隔壁の一部にはガス流を増速させるためのオリフィスが形成されている。ハウジング内においてオリフィスの下流側には、ガス流が衝突する衝突板が対向状態で配置されている。そして、オリフィスを通過したガスが衝突板に衝突することにより、ガスに含まれるオイルミストが分離される。
As this type of conventional oil separator, for example, a configuration as disclosed in
前記特許文献1のオイルセパレータにおいては、隔壁と正対する衝突板の側面に矩形波形状の凹凸面が形成されて、ガスに対する衝突板の接触面積が拡大されるようになっている。しかし、この特許文献1においては、衝突板に付着したオイルミストを速やかに回収する工夫が施されていない。このため、衝突板に付着したオイルミストがガス流によって再飛散するおそれが高く、結果としてオイルミストの分離性能が低下するという問題があった。
In the oil separator disclosed in
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、衝突部で分離されたオイルミストがガス流により再飛散することを抑制することができて、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セパレータを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide an oil separator that can suppress the oil mist separated at the collision portion from being re-scattered by the gas flow and improve the oil mist separation performance.
上記の目的を達成するために、この発明は、オイルミスト含有ガスが流れる通路を形成したオイルセパレータにおいて、前記通路の一部にガス流を増速させるためのオリフィスを設け、そのオリフィスの下流側にガス流が衝突する衝突部を設け、前記衝突部に撥水・撥油処理面を形成するとともに、前記衝突部の周囲に親水・親油処理面を設けたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the present invention, in an oil separator having a passage through which oil mist-containing gas flows, an orifice for accelerating the gas flow is provided in a part of the passage, and the downstream side of the orifice gas stream to provided collision portion collides, to form a water-repellent oil repellent treated surface to the collision portion, it is characterized in that around the collision portion provided with a hydrophilic-lipophilic treatment surface.
従って、この発明のオイルセパレータにおいては、ガス通路を流れるオイルミスト含有ガスがオリフィスを通過して増速された状態で衝突部に衝突することにより、そのガス中のオイルミストが衝突部によって液滴状になって分離される。この場合、衝突部には撥水・撥油処理が施されているため、分離捕捉されたオイルミストは衝突部上に滞留することなく、自重とガス流とによって衝突部の周囲に容易に移動ばされる。よって、衝突部において分離されたオイルミストがガス流により再飛散することを抑制することができて、オイルミストの分離性能を向上させることができる。なお、ここで、前記オイルミストは、オイル成分だけではなく、水の成分を含むものであるが、水を含んでいても、オイルミストと称する。 Accordingly, in the oil separator according to the present invention, the oil mist-containing gas flowing through the gas passage passes through the orifice and collides with the collision portion, and the oil mist in the gas is dropped by the collision portion. To be separated. In this case, because the collision part is treated with water and oil repellency, the separated and captured oil mist does not stay on the collision part and easily moves around the collision part by its own weight and gas flow. It is done. Therefore, it is possible to suppress the oil mist separated in the collision part from being re-scattered by the gas flow, and the oil mist separation performance can be improved. Here, the oil mist includes not only an oil component but also a water component, but even if it includes water, it is referred to as an oil mist.
そして、衝突部の周囲に親水・親油処理面を設けることにより、衝突部から移動されたオイルミストは親水・親油処理面に付着した状態で下方へ移動されて、飛散することなく速やかに回収処理される。 Then, by providing a hydrophilic / lipophilic treatment surface around the collision part, the oil mist moved from the collision part is moved downward in a state of adhering to the hydrophilic / lipophilic treatment surface and promptly without scattering. Collected.
前記の構成において、前記衝突部を前記親水・親油処理面から突出した突部によって構成するとよい。
前記の構成において、前記突部をガス流に平行な断面において円形状に形成するとよい。
The said structure WHEREIN: It is good to comprise the said collision part with the protrusion part which protruded from the said hydrophilic and lipophilic process surface.
The said structure WHEREIN: It is good to form the said protrusion in a circular shape in the cross section parallel to a gas flow.
また、前記の構成において、前記突部をガス流に平行な断面において台形状に形成するとよい。
さらに、前記の構成において、前記撥水・撥油処理を前記突部の頂面に形成するとよい。
In the above configuration, the protrusions may be formed in a trapezoidal shape in a cross section parallel to the gas flow.
Furthermore, in the above configuration, the water / oil repellent treatment may be formed on the top surface of the protrusion.
以上のように、この発明によれば、衝突部で分離されたオイルミストがガス流により再飛散することを抑制することができて、オイルミストの分離性能を向上させることができるという効果を発揮する。 As described above, according to the present invention, the oil mist separated at the collision portion can be prevented from being re-scattered by the gas flow, and the effect of improving the oil mist separation performance can be achieved. To do.
(第1実施形態)
以下に、この発明を具体化したオイルセパレータの第1実施形態を、図1〜図4に従って説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of an oil separator embodying the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1及び図2に示すように、この実施形態のオイルセパレータ11は、エンジンにおける合成樹脂(例えば、ナイロン6-6)製のシリンダヘッドカバー12上に配置されている。オイルセパレータ11のハウジング13はほぼ四角箱形状をなし、シリンダヘッドカバー12と一体に形成されている。ハウジング13の一側における底壁13aには、エンジンのクランク室に連通するガス流入口14が形成されている。ハウジング13の他側における上壁13bには、エンジンの吸気通路に連通するガス流出口15が形成されている。そして、ガス流入口14とガス流出口15との間において、ハウジング13内には、オイルミスト含有ガスであるブローバイガスが流れるガス通路16が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記ハウジング13の底壁13aには、第1分離板17がガス流入口14の近傍に位置するように立設され、その第1分離板17の上端縁とハウジング13の上壁13bとの間にはガス通路16を確保するための間隙18が形成されている。ハウジング13の上壁13bには、第2分離板19が第1分離板17の下流側に位置するように垂下され、その第2分離板19の下端縁とハウジング13の底壁13aとの間にはガス通路16を確保するための間隙20が形成されている。ハウジング13の底壁13aには、第3分離板21が第2分離板19の下流側に位置するように立設され、その第3分離板21の上端縁とハウジング13の上壁13bとの間にはガス通路16を確保するための間隙22が形成されている。
A
そして、前記第1〜第3分離板17,19,21及び第1〜第3間隙18,20,22によって、ハウジング13内に蛇行したガス通路16が形成される。また、第1〜第3分離板17,19,21におけるガス通路16の上流側の各側面は、ブローバイガスに含まれる粒径の大きいオイルミストを付着して分離するための分離面17a,19a,21aとなっている。さらに、第1及び第3分離板17,21の下端部には、分離面17a,21aにより捕捉されて流下するオイルをガス通路16の下流側に導くための小孔17b,21bが形成されている。
A
前記ハウジング13内のガス通路16中には、隔壁23が第3分離板21の下流側に位置するように一体に形成されている。隔壁23には、ブローバイガスのガス流を増速させるための複数のオリフィス24が横方向に並べて貫設されている。前記隔壁23の下流側において、ハウジング13の底壁13aと上壁13bとの間には衝突板25が一体に立設され、図4に示すように、その衝突板25の両側縁とハウジング13の側壁との間にはガス通路16を確保するための一対の間隙26が形成されている。衝突板25において各オリフィス24と正対する側面には、オリフィス24からのガス流が衝突する平面状の衝突部25aが設けられている。そして、各オリフィス24を通過したガスが衝突部25aに衝突することにより、ガスに含まれる粒径の小さいオイルミストが衝突部25aに液滴状をなしながら付着して分離される。
A
図3及び図4に示すように、前記衝突板25上の各衝突部25aには、撥水・撥油処理面27が形成されている。この実施形態においては、前記撥水・撥油処理面27は、衝突部25a上にフッ素樹脂等の撥水・撥油性材を塗布またはコーティングすることにより構成されている。衝突板25における各衝突部25aの周囲における衝突板25の側面には、親水・親油処理面28が設けられている。この処理面28は、衝突部25aの周囲における衝突板25の側面に親水・親油性を有する材質(ポリエチレングリコール、アミノ基等)のものを塗布またはコーティングすることにより構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a water / oil
図4に示すように、前記隔壁23の下端部には、第1〜第3分離板17,19,21の分離面17a,19a,21aにより捕捉されて流下したオイルをガス通路16の下流側に導くための小孔23aが形成されている。
As shown in FIG. 4, at the lower end of the
図1及び図4に示すように、前記衝突板25の下流においてハウジング13の上壁13bの内面には持ち去り防止板30が一体形成されて垂下され、その下端とハウジング13の底壁13aとの間には間隙31が形成されている。そして、衝突板25上を経たガス流がこの持ち去り防止板30に当たり、従って、衝突板25上からオイルがガス流によって持ち去られたとしても、そのオイルはこの持ち去り防止板30によって分離される。
As shown in FIGS. 1 and 4, a take-
図2に示すように、前記ハウジング13の底壁13aには、オイル排出口29が衝突板25の下流側に位置するように形成されている。そして、第1〜第3分離板17,19,21の分離面17a,19a,21a,衝突板25の衝突部25a及び持ち去り防止板30で分離されて底壁13aの上面に流れ落ちるオイルが、このオイル排出口29からシリンダヘッドカバー12の内部に回収されて、図示しないオイルパン内に戻され、カム軸等の可動部の潤滑に供される。
As shown in FIG. 2, an
さて、エンジンが運転されると、その運転にともなって発生するブローバイガスがエンジンの吸気に起因するガス流出口15の負圧により図1に示すガス流入口14からハウジング13内に吸引され、ガス通路16に沿ってガス流出口15側に流れる。そして、ガス流入口14からガス通路16に流入したブローバイガスが第1〜第3分離板17,19,21の作用により、それらの端縁とハウジング13との間の間隙18,20,22を通して蛇行しながら流れる。この過程において、ブローバイガスに残留する粒径の大きいオイルミストがハウジング13の上壁13bの内面、第1〜第3分離板17,19,21の分離面17a,19a,21a等に付着して分離される。
When the engine is operated, blow-by gas generated by the operation is sucked into the
そして、第1〜第3分離板17,19,21の各分離面17a,19a,21aによって分離されたオイルは、第1,第3分離板17,21、隔壁23及び衝突板25の下端部に形成された小孔17b,21b,23a,25bを通して、ガス通路16の下流側に流れ、オイル排出口29に導かれる。
The oil separated by the separation surfaces 17 a, 19 a, 21 a of the first to
さらに、前記第3分離板21の上端縁とハウジング13の上壁13bとの間の間隙22を通過したブローバイガスは、隔壁23の各オリフィス24を通して増速され、衝突板25の衝突部25aに向かって吹き付けられる。そして、ガスが衝突部25aに衝突することにより、そのガスに含まれる粒径の小さいオイルミストが衝突部25aに付着して分離捕捉される。この場合、衝突部25aには撥水・撥油処理面27が形成されているため、分離捕捉されたオイルミストは衝突部25a上に滞留することなく、液滴状に凝集され、次いで、自重及びガス流によって衝突部25aの周囲に移動される。しかも、衝突部25aの周囲には親水・親油処理面28が設けられているため、衝突部25aから移動されたオイルミストは処理面28に付着された状態で、速やかに流れ落ちる。
Further, the blow-by gas that has passed through the
オイルミストが分離されたブローバイガスは、衝突板25の両側の間隙26を通って持ち去り防止板30に当たってガス分離作用を受ける。従って、ガス流中に少量のオイルが含まれていたとしても、そのオイルは分離され、ガス流は持ち去り防止板30の下方の間隙31を経てガス流出口15からエンジンの吸気系に戻される。
The blow-by gas from which the oil mist has been separated passes through the
前記衝突板25や持ち去り防止板30から流れ落ちたオイルは、衝突板25の下端部に形成された小孔25bや底壁13a上を通してガス通路16の下流側に流れ、オイル排出口29から排出される。
The oil that has flowed down from the
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1) このオイルセパレータにおいては、オイルミスト含有ガスが流れるガス通路16の一部にガス流を増速させるためのオリフィス24が設けられ、そのオリフィス24の下流側にガス流が衝突する衝突部25aが設けられている。衝突部25aには撥水・撥油処理面27が形成されている。このため、衝突部25aで分離捕捉されたオイルミストをその衝突部25aから周囲に移動させて、速やかに回収処理することができる。よって、衝突部25aにおいて分離されたオイルミストがガス流により再飛散することを抑制することができて、オイルミストの分離性能を向上させることができる。
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this oil separator, an
(2) このオイルセパレータにおいては、衝突部25aの周囲に親水・親油処理面28が設けられている。このため、衝突部25aで分離されたオイルミストをガス流によって持ち去られることを防止できる。よって、衝突部25aにおいて分離されたオイルミストがガス流により再飛散することをさらに効果的に抑制することができて、オイルミストの分離性能を向上させることができる。
(2) In this oil separator, a hydrophilic /
(3) このオイルセパレータにおいては、オイルミスト含有ガスのガス通路16中に、複数の分離板17,19,21よりなるオイル分離構成と、オリフィス24及び衝突部25aよりなるオイル分離構成とが配置されている。このため、両オイル分離構成により、ガスに含まれる粒径の大きいオイルミストから粒径の小さいオイルミストまで順に分離することができて、オイルミストの分離性能をさらに一層向上させることができる。
(3) In this oil separator, an oil separation configuration including a plurality of
(4) このオイルセパレータにおいては、衝突板25上を経たガス流が持ち去り防止板30に当たってガス分離作用を受ける。従って、オイルがガス流によって衝突板25上から持ち去られたとしても、そのオイルを有効に分離して回収できる。
(4) In this oil separator, the gas flow that has passed over the
(第2実施形態)
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第2実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。なお、この第2実施形態の各実施形態及び変更例においては、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the oil separator embodying the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment. In addition, in each embodiment and modification of this 2nd Embodiment, it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.
この第2実施形態においては、図5に示すように、衝突板25上の衝突部25aが処理面28から突出したほぼ半球状の突部によって構成されている。従って、この衝突部25aはガス流と平行な断面において円形状をなしている。そして、この半球状の突部よりなる衝突部25aの頂面を含む衝突部25aの表面全体に撥水・撥油処理面27が形成されている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 5, the
従って、この第2実施形態によれば、前記第1実施形態における(1)〜(3)に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
(5) このオイルセパレータにおいては、前記衝突部25aが処理面28から突出した突部によって構成されている。このため、衝突部25aで分離捕捉されたオイルミストを、その衝突部25aから周囲の親水・親油処理面28上に高低差をもって円滑に移動させることができて、オイルミストの分離性能を一層向上させることができる。
Therefore, according to the second embodiment, in addition to the effects described in (1) to (3) in the first embodiment, the following effects can be obtained.
(5) In this oil separator, the
(第3実施形態)
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第3実施形態を説明する。
この第3実施形態においては、図6に示すように、衝突板25上の衝突部25aが処理面28から突出したほぼ円錐台形状の突部によって構成されている。従って、この衝突部25aはガス流と平行な断面において台形状をなしている。そして、この円錐台形状の突部よりなる衝突部25aの表面全体に撥水・撥油処理面27が形成されている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the oil separator embodying the present invention will be described.
In the third embodiment, as shown in FIG. 6, the
従って、この第3実施形態によれば、前記第1及び第2実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
(第4実施形態)
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第4実施形態を説明する。
Therefore, according to the third embodiment, substantially the same effects as those described in the first and second embodiments can be obtained.
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of an oil separator embodying the present invention will be described.
この第4実施形態においては、図7及び図8に示すように、オリフィス24が横長スリット状に形成されている。また、衝突部25aがオリフィス24と対応するように細長く形成されている。そして、この衝突部25aは、両端部の脚部25cと、その両脚部25c間に架設された頂部としての頂壁25dとにより構成されている。撥水・撥油処理面27が頂壁25dの外面(頂面)に形成されている。衝突部25aの基部における両脚部25c間には上下方向に貫通するオイル通過孔25eが形成されている。そして、親水・親油処理面28は、オイル通過孔25eを含む衝突板25の側面全体に形成されている。さらに、衝突部25aに衝突されたガス流が下流側に抜ける間隙26は、衝突板25の上端とハウジング13の上壁13bとの間に形成されている。持ち去り防止板30は設けられていない。
In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the
従って、この第4実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
(6) オイルミストがスリット状のオリフィス24と対応する細長い撥水・撥油処理面27により分離されるため、効率のよい分離が可能となる。
Therefore, in the fourth embodiment, the following effects can be obtained.
(6) Since the oil mist is separated by the elongated water / oil
(7) 分離されたオイルミストは、オイル通過孔25eを通って下方に円滑に流れて、回収される。
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
(7) The separated oil mist smoothly flows downward through the
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
・ 隔壁23のオリフィス24及び衝突部25aの撥水・撥油処理面27を縦方向に並設したり、縦横の両方向に並べたり、斜めに並べたりすること。
・ 前記衝突部25aを円柱状等の断面四角形の形状の突部によって構成すること。
The
The
・ ハウジング13の内面と衝突板25との間の間隙26がハウジング13の下部に形成されるように、衝突板25をオイルセパレータ11の上壁13bから垂下させること。
・ 図1から図6に示す第1〜第3実施形態において、持ち去り防止板30を省略すること。
The
In the first to third embodiments shown in FIGS. 1 to 6, the carry-out
・ 前記第1〜第3実施形態において、親水・親油処理面28を衝突板25の側面全体に形成すること。
In the first to third embodiments, the hydrophilic /
11…オイルセパレータ、13…ハウジング、14…ガス流入口、15…ガス流出口、16…ガス通路、17,19,21…分離板、17a,19a,21a…分離面、23…隔壁、24…オリフィス、25…衝突板、25a…衝突部、27…撥水・撥油処理面、28…親水・親油処理面。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記通路の一部にガス流を増速させるためのオリフィスを設け、そのオリフィスの下流側にガス流が衝突する衝突部を設け、
前記衝突部に撥水・撥油処理面を形成するとともに、前記衝突部の周囲に親水・親油処理面を設けたことを特徴とするオイルセパレータ。 In an oil separator that forms a passage through which oil mist-containing gas flows,
An orifice for accelerating the gas flow is provided in a part of the passage, and a collision part where the gas flow collides is provided on the downstream side of the orifice,
Oil separator, characterized in that said to form a water-repellent oil repellent treatment surface collision portion, provided with a hydrophilic-lipophilic-treated surface around the collision portion.
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