JP5969191B2 - ブリーザオイルミスト凝集促進構造 - Google Patents

Description

本発明は、ブリーザオイルミスト凝集促進構造に関するものである。

従来、エンジンのブリーザ装置の一例としては、シリンダヘッドのヘッドカバー内にオイル分離室を設け、このオイル分離室内にフィルタを配置し、オイル分離室内に導入したブローバイガスに含まれるオイルミストを前記フィルタで除去するようにしたものがある(例えば、特許文献１参照)。

又、エンジンのブリーザ装置の他の例としては、シリンダヘッドのヘッドカバー内にオイルミスト分離室を設け、このオイル分離室内に案内板による蛇行通路を形成し、ブローバイガスが蛇行通路を流動する間に、ブローバイガスに含まれるオイルミストが案内板に衝突して凝縮されるようにしたものがある(例えば、特許文献２参照)。

特開２０１１−１８５１８２号公報 特開平８−２６０９３６号公報

特許文献１に示すように、フィルタを用いたブリーザ装置では、フィルタのオイル分離性能が短期間で低下することがあり、又、フィルタのメンテナンスが必要になるという問題がある。

特許文献２に示すように、オイル分離室内に案内板による蛇行通路を形成したブリーザ装置では、構成は簡単であるが、小径のオイルミスト粒子の分離が難しいという問題がある。即ち、ブローバイガス中には粒径分布をもったオイルミスト粒子が混在しており、ブリーザ内でオイルミスト粒子を分離する一般的な方法は、特許文献２のように、オイルミスト粒子を物体（壁面・障害物等）に慣性衝突させることで行われている。しかし、オイルミスト粒子が物体に衝突するか否かは粒子径の大きさと粒子の速度の関係で決まってしまい、小径（微細）の粒子ほど大きな速度が必要となる。従って、特許文献２のような蛇行通路を備えた構造において小径のオイルミスト粒子を分離するためには、ブローバイガスの流速を高めることが必要となるが、流速を高めることは圧力損失を増大させることになり、このために、クランクケースからのオイル吹き上がり等の問題を発生する可能性がある。従って、従来の蛇行通路を備えたブリーザ装置では、ほとんどの場合十分なオイルミスト分離を達成できていないのが現状である。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、ブローバイガス中の小径のオイルミスト粒子を凝集させて粒径を増大させることにより、オイルミストの分離性を高められるようにしたブリーザオイルミスト凝集促進構造を提供することにある。

本発明のブリーザオイルミスト凝集促進構造は、シリンダヘッドのヘッドカバー内にオイルミスト凝集室を設け、該オイルミスト凝集室の凝集室内壁から交互に突出してブローバイガスを蛇行させて導く複数の案内板を設けたブリーザオイルミスト凝集促進構造であって、前記案内板は前記ブローバイガスの流動方向下流側へ向かって直角よりも大きい逃げ角を有して設けられ、且つ、前記案内板の先端と間隔を隔てて対向する凝集室内壁には、前記案内板の逃げ角に沿ったブローバイガスを次の案内板に向けて緩やかに曲折させて案内する案内曲面を設け、前記案内板から次の案内板に導かれるブローバイガスが、前記案内板の先端と前記凝集室内壁との間の間隔を通った後に前記案内曲面により緩やかに増加する間隔を通して次の案内板に導かれるようにしたことを特徴とする。

而して、オイルミスト凝集室に導入されたブローバイガスは、案内板と案内曲面に沿って緩やかに曲折しながら下流側へ流動し、このとき、ブローバイガスに含まれるオイルミスト粒子は、粒子径の違いに基づいた粒子の挙動の違いによる衝突が高められて粒子同士の凝集が促進される。

上記ブリーザオイルミスト凝集促進構造において、ブローバイガスの下流に設けられる案内板が、該案内板の先端を前記凝集室内壁に設けた平坦面と直交する方向に向けてオイルミスト分離部を形成してもよい。

本発明のブリーザオイルミスト凝集促進構造によれば、案内板は前記ブローバイガスの流動方向下流側へ向かって傾斜しており、且つ、前記案内板の先端と間隔を隔てて対向する凝集室内壁にはブローバイガスの流動を緩やかに曲折させるよう案内する案内曲面が設けられているので、ブローバイガスはオイルミスト凝集室内を緩やかに曲折しながら流動し、この時、ブローバイガス中に含まれる小径のオイルミスト粒子と大径のオイルミストの挙動の違いによる衝突が高まることによって粒子同士の凝集が促進されるので、オイルミストの粒径分布を分離が容易な大径側へシフトさせることができるという優れた効果を奏し得る。

本発明のブリーザオイルミスト凝集促進構造の実施例を示す側断面図である。 図１をＩＩ−ＩＩ方向から見た底面図である。 オイルミストの粒子の挙動を示す説明図である。 本発明による質量頻度の大径化へのシフトと分離効率の向上を示す線図である。

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。

図１は本発明の実施例を示す側断面図、図２は図１をＩＩ−ＩＩ方向から見た底面図であり、図中１はエンジンのシリンダブロック上に備えられたシリンダヘッドであり、該シリンダヘッド１の上部にはヘッドカバー２が設けてあり、該ヘッドカバー２に本発明のブリーザオイルミスト凝集促進構造３を設けている。

本発明のブリーザオイルミスト凝集促進構造３は、ヘッドカバー２内部に設けた仕切底板４によりヘッドカバー２内上部にオイルミスト凝集室５を形成しており、該オイルミスト凝集室５の一方の端部位置における仕切底板４にはブローバイガス６の導入口７を設け、又、前記オイルミスト凝集室５の他方の端部位置における上部にはブローバイガス６の導出口８を設けている。

前記オイルミスト凝集室５を形成する凝集室内壁９には、該凝集室内壁９から図１の前後（紙面に対して鉛直の方向）へ交互に突出して導入口７から導入されたブローバイガス６を蛇行させて前記導出口８に導くようにした複数の案内板１０を設ける。

前記各案内板１０は、前記ブローバイガス６の流動方向に対して直角よりも大きくした下流側への逃げ角αを有して傾斜している。

更に、前記案内板１０の先端と間隔Ｓを隔てて対向している凝集室内壁９には、ブローバイガス６の流動を緩やかに曲折させて下流の案内板１０へ導くように案内する案内曲面１１を形成している。

又、ブローバイガス６の最も下流側に設けた案内板１０は、該案内板１０の先端１０'を凝集室内壁９に設けた平坦面９ａに直交するように向かわせたオイルミスト分離部１２を形成している。

上記実施例の作動を説明する。

前記ブリーザオイルミスト凝集促進構造３では、オイルミスト凝集室５内に設けた案内板１０は前記ブローバイガス６の流動方向下流側へ向かって逃げ角αで傾斜しており、且つ、前記案内板１０の先端と間隔Ｓを隔てて対向する凝集室内壁９にはブローバイガス６の流動を緩やかに曲折させて案内する案内曲面１１を設けているので、シリンダヘッド１から導入口７を介してオイルミスト凝集室５に導入したブローバイガス６は、案内板１０と案内曲面１１に沿ってオイルミスト凝集室５内を緩やかに曲折しながら下流側へ流動する。

この時、ブローバイガス６中に含まれる粒径が異なるオイルミスト粒子が衝突することによって粒子同士の凝集が促進される。

図３に示すように、案内曲面１１に沿って流れるブローバイガス６に含まれる大径の粒子１３は慣性により案内曲面１１に近付く挙動を示すのに対し、小径の粒子１４はブローバイガス６の流れに近い挙動を示すため、ブローバイガス６が案内曲面１１に沿って流れる間に小径の粒子１３と大径の粒子１４が衝突することで凝集される。そして、案内曲面１１に近い部分には大径の粒子１３が集まり案内曲面１１から遠い部分には小径の粒子１４が集まるという粒径分布が形成される。

一方、次の段階では、ブローバイガス６は下流の案内曲面１１に導かれるが、ここでは前記ブローバイガス６の流れが前記とは反対方向に曲げられることになり、このための、前記粒径分布の大径の粒子１３は案内曲面１１から離反した位置から案内曲面１１へ向かうように挙動し、反対に、小径の粒子１４は案内曲面１１に接近した位置から案内曲面１１に対して離反する方向へ向かうように挙動するため、ここで大径の粒子１３と小径の粒子１４が衝突する機会が増加し、更に、ブローバイガス６の曲折によって上記作用が繰り返されることにより、粒子同士の凝集が更に促進される。

従って、前記した如く、ブローバイガス６の流動方向下流側へ向かって傾斜して設けた案内板１０と案内曲面１１との構成により、 オイルミスト粒子が物体に衝突して分離されることを極力押え、粒子同士が衝突することによる凝集を促進させることができた。

ここで、オイルミストのように、小径から大径までの種々の粒径の粒子を含むことにより粒子径分布の広がりが大きく、且つ粒子数が多い場合には、粒子同士の衝突頻度は更に高められる。

上記したように、粒子径の違いに基づいた粒子の挙動の違いによる衝突が高まることによって粒子同士の凝集が促進されるので、オイルミストの粒径分布は分離が容易な大径側へシフトされるようになる。

このため、前記したように粒子同士の凝集によって大径化したオイルミスト粒子を含むブローバイガス６は、ブローバイガス６の最下流位置に設けたオイルミスト分離部１２の平坦面９ａに衝突し、大径化したオイルミスト粒子は容易に分離される。

尚、図２ではオイルミスト凝集室５内の最下流位置に設けたオイルミスト分離部１２よってオイルミスト粒子を分離する場合について説明したが、大径化したオイルミストは前記ヘッドカバー２の外部に別個に設けた簡略な構成のオイルミスト分離装置に導いて分離するようにしてもよい。

従来のブリーザ装置では、ブローバイガスを物体に衝突させることでオイルミスト粒子を分離することを基本構成としていたため、ブローバイガスと共に流動する小径の粒子は除去することができなかったが、本発明では、ブローバイガスを案内板１０と案内曲面１１により反転させて緩やかに曲折させながら流動する間に粒子同士の衝突頻度を高めて粒子同士の凝集を促進するようにしたので、図４のように、質量頻度を小径側Ａ１から大径側Ａ２へシフトすることができ、これによって、分離効率を低効率Ｂ１から高効率Ｂ２へ引き上げることができるようになる。

尚、本発明のブリーザオイルミスト凝集促進構造は、上述の実施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。

１ シリンダヘッド
２ ヘッドカバー
３ ブリーザオイルミスト凝集促進構造
５ オイルミスト凝集室
６ ブローバイガス
９ 凝集室内壁
９ａ 平坦面
１０ 案内板
１０' 先端
１１ 案内曲面
１２ オイルミスト分離部
α 逃げ角（傾斜）

Claims (2)

1. シリンダヘッドのヘッドカバー内にオイルミスト凝集室を設け、該オイルミスト凝集室の凝集室内壁から交互に突出してブローバイガスを蛇行させて導く複数の案内板を設けたブリーザオイルミスト凝集促進構造であって、前記案内板は前記ブローバイガスの流動方向下流側へ向かって直角よりも大きい逃げ角を有して設けられ、且つ、前記案内板の先端と間隔を隔てて対向する凝集室内壁には、前記案内板の逃げ角に沿ったブローバイガスを次の案内板に向けて緩やかに曲折させて案内する案内曲面を設け、前記案内板から次の案内板に導かれるブローバイガスが、前記案内板の先端と前記凝集室内壁との間の間隔を通った後に前記案内曲面により緩やかに増加する間隔を通して次の案内板に導かれるようにしたことを特徴とするブリーザオイルミスト凝集促進構造。
2. ブローバイガスの下流に設けられる案内板が、該案内板の先端を前記凝集室内壁に設けた平坦面と直交する方向に向けてオイルミスト分離部を形成していることを特徴とする請求項１に記載のブリーザオイルミスト凝集促進構造。

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