JP6404337B2 - 特に内燃機関のクランクケース換気のためのオイルセパレータ - Google Patents

Description

本発明は、長手軸中に軸方向に延在し且つオイルで満たされたガス流が中を流れることができる中空部材を有する、特に内燃機関のクランクケース換気のための、オイルセパレータに関し、オイル分離部材であって、軸方向通路が設けられ且つガス流がそれに向かって流れることができるオイル分離部材が中空部材中に形成される。

内燃機関およびピストンコンプレッサにおいて、例えばピストン／シリンダ経路またはシリンダヘッドのバルブガイドの不完全な密閉に起因し得る漏れ損失が実際には観察される。漏れ損失はブローバイガスと呼ばれ、かなりの割合のオイルを含有する。内燃機関に関して、従って内燃機関の作動中に生じるブローバイガスを、内燃機関のインテーク管に戻すように方向づけることが一般的である。一方でブローバイガスの結果としてのオイル損失を最小化するために、他方で最適な燃焼と最小の環境被害を保証するために、ブローバイガスをオイルセパレータに供給すること、および分離されたオイルをオイル回路に戻すように方向づけることが知られている。この例では、対応するオイル分離システムを、できるだけ単純であるがそれにもかかわらず確実かつ効果的であるように構成することが模索されている。オイルセパレータを改良するための別の側面は、ガス流がオイルセパレータを流れるときに受ける最小流れ抵抗に関連する。しかしながら、給気管中の残留オイルの出力を最小化するために、特に、空気質量測定部材およびターボチャージャがオイルで汚れることを防止するために、高い分離性能が必要である。

独国特許出願公開第１０ ２００９ ０１２ ４００ Ａ１号明細書は、内燃機関のクランクケース換気に適したオイルセパレータを記載する。オイルセパレータはハウジングとして、例えばカムシャフトの一部によって形成可能な中空部材を有するか、または中空部材は管であるように構成され、内燃機関のシリンダヘッドカバーに一体化される。ねじれ発生器が中空部材中に配置され、中空部材は、ガス流を導入するための端部側供給開口部と、ガス流を放出するための放出開口部とを有する。中空部材に導入されたガス流はまた、オイルミストまたは噴霧液滴の形態のオイルを案内し得、オイルミストまたは噴霧液滴はオイルセパレータによってガス流からパージされることが意図される。このため、中空空間はさらに放出開口部を有し、放出開口部は、分離されたオイルの放出用であり、オイルをパージされたガス流の放出部と別個に構成される。

記載されるオイルセパレータはねじれ効果を使用し、ねじれ効果は、オイルセパレータがオイルセパレータの中空部材を形成する回転カムシャフト中に形成されるとき、特に有利な方法で使用可能である。このため、ねじれ発生器が中空部材中に設けられ、ねじれ発生器は、複数のらせん流チャネルを有し、オイルを含むガス流にねじれを導入する。ガス流の流れ方向の関連する変化の結果として、ガス流中で運ばれるオイル液滴が、中空部材の内壁で分離され、長手方向における中空部材の貫流の結果として、オイル液滴はオイル分離リングの外側領域に到達し、それによってガス流は中空部材の中央領域において中空部材の壁領域のオイル流から分離される。最後に、オイル分離リングが配置された後、オイルはオイル用放出開口部によって、浄化されたガス流の放出開口部から分離可能であり、浄化されたガス流は次に内燃機関または例えばピストンコンプレッサの放出管に供給される。オイル分離リングを形成するために、それは多孔性プラスチック材料または焼結材料から構成可能であることが記載され、ここでプラスチックまたは金属編組材料を有利に使用することもできる。そのような編組材料は多数の中空空間と迷路状の構成とを形成し、それによりガス流からのオイルの分離がさらに促進される。ねじれの結果として、オイル液滴は中空部材の長手軸に対して半径方向外側に搬送され、ガス流はオイル分離リングの中心通路を通して案内される。

ねじれ発生器によってガス流に導入される回転運動の結果として、オイルセパレータを通って流れる間、ガス流中にかなりの流れ抵抗が生じ、それによって、分離力は、オイルセパレータを通るより低い流速によって、再び低減される。

本発明の目的は、オイルセパレータ、特に内燃機関のクランクケース換気用のオイルセパレータを発展させることであり、このオイルセパレータは、ガス流からのオイルの高い分離力を可能にし、中空部材の結果としてできるだけ低いガス流の流れ抵抗が生じる点で特に発展される。

この目的は、特徴づける特性と併せた請求項１の前提部によるオイルセパレータに基づいて達成される。本発明の有利な発展形態は、従属項に記載される。

本発明は、オイル分離部材の通路の領域に、中空部材内に方向変換部材が形成され、方向変換部材に向かって、実質的に長手軸の方向からのガス流によりガス流が流れることができ、また、方向変換部材によってガス流を半径方向外側にオイル分離部材の内側に向かって方向変換することができるという技術的教示を含む。

本発明は、内側のオイルで満たされたガス流を、例えば管またはスリーブ状であるように形成されたオイルセパレータの方へ方向付けるという考えに基づく。ガス流からのオイルはオイルセパレータによってガス流から分離可能であり、ガス流はオイルをパージされた状態において、例えば中心軸方向通路を通ってオイルセパレータを通って流れることができ、分離されたオイルはオイル分離部材の外側と管状部材の内壁との間で放出可能である。結果、オイル分離部材は、ガス流の連続経路において、分離されたオイルとガス流の間の障壁を形成し、オイルはオイル分離部材を通過した後中空部材から放出可能であり、内燃機関のオイル回路に再び供給することができる。浄化されたガス流は、中空部材の外へ方向付けることができ、内燃機関の給気管に供給することができる。

オイル分離部材は、中空部材の長手軸の周りに実質的に回転対称式に延在可能であり、オイル分離部材は、実質的に全ガス流がオイル分離部材中の通路を通過するような方法で、中空部材中に形成されてもよい。方向変換部材はオイル分離部材の通路の中央に有利に形成可能であり、また、それは同じく長手軸の周りに回転対称式に延在可能である。この例では、方向変換部材を、下流方向において見たとき、オイル分離部材の後方３分の１に配置すること、すなわち、流れの方向に配置することが特に有利であり、それによりガス流は、実質的にオイル分離部材の全長にわたってその内側に向かって方向付けられるような方法で方向変換される。この例では、方向変換部材は、パージされたガス流が低い圧力損失でオイル分離部材の内径と方向変換部材の外径の間を流れることができるように決定された外径を含むことができる。下流方向において形成された配置または向きの表示は、向けられる方向をまたは可能なガス流方向によって記載する方向表示のみ、本発明により再現する。

特に有利な態様では、方向変換部材および特にオイル分離部材は、回転対称式に構成可能であり、ここで方向変換部材は流れ先端部を有し得、流れ先端部は、長手軸に配置され、下流方向に増大する、好ましくは双曲線状の方向変換外形を有する。双曲線状の方向変換外形の結果として、ガス流中で運ばれるオイルが方向変換部材の表面上で前もって分離されることを防止するために流れの方向変換が比較的ゆっくり実行されるように周囲流れチャネルを形成する回転部材が生成される。オイル分離部材の内側へ向かう方向変換部材によるガス流の方向変換は、特定の衝突器効果を得るためにガス流が実質的に垂直にオイル分離部材の内側に作用するような方法で実行される。衝突器効果の結果として、質量を与えられたオイルの液滴が追従できず、オイル分離部材によって取り込まれるガス流の強力な後続方向変換がもたらされる。ガス流中のオイルはオイルミストまたはオイル液滴の形態で存在し得、オイルミストまたはオイル液滴は、最終的にそれを、パージされたガス流から分離された状態において下流でオイル分離部材と中空部材の内側との間のオイル分離部材の外側でさらに遠くへ案内するために、オイル分離部材を通って移動可能である。

オイル分離部材を長手軸の方向において長尺状に、特に漏斗状に形成することが特に有利であり、その際、漏斗状の形状は、ガス流の流れ方向に対向して開口するように向けられる。従って、例えば、ガス流が中空円筒状部材の内側に実質的に垂直にぶつかることを可能にするために必要であり得るような９０°でガス流を方向変換部材によって方向変換しなくてもよいということがもたらされる。漏斗状の形状の結果として、前もって漏斗状のオイル分離部材の内側に実質的に垂直にぶつけるために、および対応する衝突器効果を得るために、ガス流の方向変換を、例えば、実質的に４５°から６０°までだけ生じさせることが代わりに可能である。

構造的理由のため、方向変換部材を、保持部材によって保持する態様でオイル分離部材の通路の領域に受け入れることがさらに有利であり、その際、半径方向間隙を保持部材に形成可能であり、その間隙を通ってガス流はその方向変換のために流れることができる。半径方向間隙は、送風機状のプレートによって互いに前もって分離されてもよく、送風機状のプレートは、オイル分離部材の内側に向かう方向におけるガス流の方向変換を、方向変換部材の上流で、方向変換部材に加えて前もってもたらす。ガス流の方向変換は、中空部材の長手軸の方向のガス流の軸方向流れ成分に重ねられる半径方向流れ成分を適用するように原理上実行される。それによって保持部材は、半径方向間隙を形成するために開口を含むある種のバスケットを形成し、バスケット状保持部材は、方向変換部材中で開口し、方向変換部材および保持部材は、例えばプラスチック構成要素から一体であるように構成されてもよい。

さらに有利な態様において、オイル分離部材の通路の上流に配置される入口漏斗がそこに提供され得、それによってガス流は加速されてオイル分離部材の通路に入ることができる。入口漏斗を配置する結果として、オイルで満たされたガス流を端部側でオイル分離部材に前もってぶつけないことが特に可能である。入口漏斗の結果として、ガス流は、方向変換部材によるおよび保持部材の半径方向間隙による方向変換の前、より速い速度を前もって有するために、予備加速される。続いてガス流はさらに加速されることができる。別の流れ制限が、オイル分離部材の内側に向かって、半径方向間隙によって引きこされるからである。

オイル分離部材を通過した後、ガス流の挙動に有利に影響を及ぼすために、オイル分離部材の下流で中空部材内に、ディフューザを形成する開放漏斗が形成されてもよい。開放漏斗は下流方向に開放する、すなわち、開放漏斗は、オイル分離部材からの距離が増すにつれて増大する内径を有し、また、中空部材の内径まで増大することができる。オイル分離部材の下流にディフューザを配置する結果、開放漏斗においてガス流の圧力損失のさらなる低減がもたらされ得、それによりガス流の流れ抵抗は、流れがオイルセパレータを通過するとき、さらに低減される。ガス流を加速するための入口漏斗は、半径方向間隙を有する保持部材と、例えば一体化した状態で１つになり得、オイル分離部材の側部において、開放漏斗がそれに当接することができる。この例では、開放漏斗の最小の直径が、漏斗状のオイル分離部材の最小の直径と実質的に一致する。入口漏斗は、少なくとも保持部材へ移行する際、漏斗状のオイル分離部材の中に突出可能であり、ここで方向変換部材は領域に、特に、オイル分離部材の開放漏斗への移行によって形成される流れの最小断面の領域の直前に、配置可能である。

オイル分離部材は少なくとも部分的に不織布材料から形成されてもよい。オイル分離部材を形成する他の材料は、多孔性プラスチック材料または焼結材料であり得、ここでプラスチック材料または金属を含む編組材料を有利に使用可能である。特に、オイル分離部材は、オイルおよび他の粒子、特に不純物の導入によって汚染されない材料から形成されてもよく、オイルは、例えば、流れから離れた側で再びオイル分離部材を離れるために、オイル分離部材の材料を通過することができる。

本発明の別の有利な態様によれば、オイル分離部材および特に不織布材料は、ガス流がオイル分離部材を部分的に通って流れるような方法で決定されるガス透過性を有し得る。特にオイルセパレータによって案内されるガス流がより力強くなるとき、ガス流の少なくとも一部がオイル分離部材を通過する場合、衝突器効果およびろ過効果の両方をオイル分離部材によって得ることができる。結果、衝突器効果を用いて第１の部分をオイル分離部材の内側で方向変換し、最終的にオイル分離部材からその通路を介して離れるようにすることができる。ガス流の別の部分はオイル分離部材の材料を通過し、開放漏斗の外側で、特に開放漏斗と中空部材の内側との間の半径方向間隙において、分離されたオイルと一緒にさらに運ばれることができる。開放漏斗の外側と中空部材の内側との間に形成される半径方向間隙は、浄化効果を同じく得るために増大された壁接触によってオイルがガス流から分離されるように、ガス流の案内を可能にする。特に、ガスがオイル分離部材を通過した後、オイルは液滴の形態であり、最終的に分離開口に供給されるように、開放漏斗の外側に沿ってまたは中空部材の内側に沿って移動可能である。

特に有利な態様では、中空部材は内燃機関のカムシャフトの少なくとも一部によって形成可能であり、または中空部材は内燃機関のシリンダヘッドカバーの一体構成要素であるように構成される。特に中空部材がカムシャフトの一部を形成するとき、それは内燃機関の作動の間、ガス流の半径方向外側への方向変換が中空部材の回転によって支持されるように回転する。方向変換部材、保持部材、入口漏斗、および開放漏斗、および特にオイル分離部材も同じく、オイルの外側への移動を支持するねじれがガス流に形成されるように、中空部材と一緒に回転可能である。結果、オイル分離部材が流れを受けることによって、オイルはオイル分離部材の内側の方へ向上された方法で案内され、その結果、中空部材の回転を伴う方向変換部材のガス流の方向変換は、オイル分離部材でのオイルの分離に関して向上された効果を可能にする。

本発明によるオイルセパレータの実施形態の結果として、オイルセパレータを通って流れる間ガス流の非常に少ない圧力損失が達成される。特に、流れの非常に狭い断面が、オイルセパレータの方へ流れるためのノズル開口において使用されるように、回避される。ガス流が流れる流れの断面は、わずかに低減されるだけであり、半回転双曲線状の方向変換部材の流れ外形の結果として、漏斗状のオイル分離部材の内側へのガス流の穏やかな方向変換が、顕著な圧力損失がそれにより引き起こされることなく、引き起こされる。

別の実施形態によれば、ディスク状オイル分離リングが、細長いオイル分離部材の上流に配置されてもよく、ここで、さらに別の実施形態によれば、下流方向に増大する流れ外形を有する流れ案内部材を、ディスク状オイル分離リングの上流に配置可能である。それによって、オイルセパレータは、例えば不織布材料を含み、およびガス流の流れ経路において順々に中を流れることができる２つのオイル分離部材を有することが可能になる。オイル分離リングは、下流の主オイル分離部材が作用できるので、脆弱なガス流によって、例えばその表面でのみ作用されることができ、その結果、ガス流は完全に不織布材料を通って流れるわけではない。ガス流は中央開口を通ってオイル分離リングを流れる。ガス流がより強力な場合、オイル分離リングを通って流れることができる。オイルは、中空部材の内側で液滴の形態で流出するように、両方の変形形態においてガス流から分離されることができる。

別の変形形態によれば、方向変換部材は回転対称式に構成されなくてもよく、横方向に細長くなるように構成されてもよい。特に、オイル分離部材は回転対称式に構成されなくてもよく、横方向に細長い平坦な延在部を有することもできる。方向変換部材は、流れ先端部の代わりに、横方向に配置される流れ縁部を有してもよい。結果、オイル分離部材は、長手軸の方向に細長く、特に漏斗状に形成され、漏斗状の形状は、ガス流の流れ方向に対向して開口するように構成される。

さらに別の変形形態によれば、管状オイル分離部材はここでも不織布材料から構成されてもよく、また、より小さい直径を有する中空部材の第１の部分内に実質的に一定の外径で配置されてもよく、その結果、オイル分離部材と中空部材の内側との間に間隙が全く存在しないかごくわずかな半径方向に延在する間隙だけが存在する。結果として、中空部材の内側は、オイル分離部材を通って移動するガス流の、およびその中に存在するオイルの衝突面を、少なくとも流れ側の前部領域で形成する。

この例では、中空部材は、より大きい直径を有するか、または少なくとも１つの横方向拡張部を有するように下流で構成されてもよく、その結果、中空部材の内側はオイル分離部材の外側と隣接せず、また衝突面を形成せず、それによりガス流によるオイル分離部材の貫流をこの部分領域において改善することができる。

上に記載されたオイルセパレータの変形形態は、ねじれもオイルセパレータの長手軸の周りに向けられ得る流れ成分もガス流に導入されることなく、ガス流が半径方向外側のみに、または部分的に再び内側に方向変換されるような方法で、構成される。それにより、ガス流が、オイルセパレータを通って流れる間、先行技術から知られるようなガス流にねじれが導入される場合よりも少ない圧力低減を受けるという利点が与えられる。オイルセパレータを通したガス流のねじれのない案内は、回転部材としての、または横方向に平坦であり且つガス流の方向変換を半径方向および軸方向の流れ成分に制限する部材としての方向変換部材の構造に特に基づく。

本発明を改良する追加ステップを、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態の記載と一緒に、以下でより詳細に記載する。

図１は、本発明の特徴を有するオイルセパレータの実施形態を示し、ここでガス流は脆弱に形成されたガス流として例証的に示されている。 図２は、図１による実施形態を示し、ここでガス流は強力に形成されたガス流として例証的に示されている。 図３は、オイル分離部材の上流に配置されたオイル分離リングと、下流方向に増大する流れ外形を有する流れ案内部材とを有するオイルセパレータの別の実施形態を示す。 図４は、図３によるオイルセパレータの実施形態の分解図である。 図５は、回転対称式に構成されず、横方向に形成された細長い延在部を有するオイルセパレータのさらなる実施形態の平面図である。 図６は、図５の実施形態によるオイルセパレータの部分的分解図である。 図７は、図５に示される断面線Ａ−Ａに従うオイルセパレータの実施形態の断面である。 図８は、図５に示される断面線Ｂ−Ｂに従うオイルセパレータの実施形態の断面である。 図９は、中間要素に配置された方向変換部材を有するオイルセパレータの実施形態を示し、ここで中空部材はオイル分離部材の受入部分に拡張部を有する。

図１および２は、本発明の特徴を有するオイルセパレータ１の各断面図を示す。オイルセパレータ１は、長手軸１０に沿って延びる中空部材１１を有する。中空部材１１は、例えば、管状搬送シャフトとして中空部材１１を形成するカムシャフトの一部によって形成可能である。代替実施形態によれば、中空部材１１は、内燃機関のシリンダヘッドカバーに一体化され得る。この例では、示される実施形態による中空部材１１は、長手軸の周りで回転対称であるように構成される。

第１の側において、オイル１２で満たされたガス流１３を中空部材１１に導入可能であり、ガス導入側に、中空部材１１の内側の範囲まで延びる入口漏斗２０がある。従って、ガス流１３は入口漏斗２０に完全に導入され、それによりガス流１３は長手軸１０に向かう方向において加速する。保持部材１８が入口漏斗２０に隣接し、方向変換部材１５が保持部材１８の下流に配置され、流れ先端部１６を有し、流れ先端部１６はガス流１３の流れ方向に対向して向けられ、長手軸１０に配置される。この例では、方向変換部材１５は、長手軸１０の周りに回転対称式に延在し、流れ先端部１６および方向変換外形１７がそこに隣接し、方向変換外形１７は下流方向において増大した直径を有し、ここで、直径の増大は、例えば、双曲線状の方向変換外形１７を形成する。入口漏斗２０によって加速されたガス流１３は、方向変換外形１７を有する方向変換部材１５とぶつかり、半径方向外側に方向変換される。

さらに、漏斗状に構成されたオイル分離部材１４が中空部材１１の中に配置され、漏斗状の形状がガス流１３の方向に対向して開口する。オイル分離部材１４は、この例では、長手軸１０中に、方向変換部材１５がオイル分離部材１４のほぼ後方３分の１に配置されるような軸方向位置に配置される。上流方向において、半径方向間隙１９とともに構成された保持部材１８は、方向変換部材１５と隣接する。方向変換部材１５とぶつかるガス流１３は、方向変換外形１７によって、半径方向外側に向けられた方向変換によって、保持部材１８の半径方向間隙１９を通して案内され、ガス流１３の半径方向への方向変換の結果として、ガス流１３は、不織布材料から形成されたオイル分離部材１４の内側１４ａにぶつかる。

周囲半径方向間隙が保持部材１８と、オイル分離部材１４の内側１４ａとの間に延在し、それにより、ガス流１３は方向変換部材１５の周りを流れることができ、また、オイル分離部材１４を通って中心通路を通って下流に流れ続けることができる。

ディフーザとしての役割を果たし且つオイルセパレータ１を通って流れる間ガス流１３の圧力損失を最小化する開放漏斗２１が、オイル分離部材１４と隣接する。ガス流１３が保持部材１８を通過した後、方向変換部材１５の周りを流れた後、およびオイル分離部材１４の内側１４ａとぶつかった後、ガス流１３は、開放漏斗２１を通って連続移動する間、オイル１２をパージされ、その結果、浄化されたガス流１３’を、内燃機関の空気取入管に供給可能である。その後、分離されたオイル１２は、中空部材１１の分離開口（不図示）を介して内燃機関のオイル回路に再び供給することができる。

図１および２の見た目は、オイル１２が開放漏斗２１の外側と中空部材１１の内側との間の半径方向間隙に放出される方法による、オイル分離部材１４によるオイル１２の分離を示す。より脆弱に形成されたガス流１３からのオイル１２の分離が、図１と関連して以下で記載され、より強力に形成されたガス流１３からのオイル１２の分離が、図２と関連して以下で記載される。オイル１２は例としてガス流１３によって運ばれる液滴の形態で示され、オイル１２は同じ様にオイルミストまたは噴霧オイルの形態で存在し得る。オイル１２に加えて、ガス流１３からオイルセパレータ１によって同じく分離できる粒子の形態の異物が、ガス流１３に存在し得る。

図１は、オイル１２で満たされた、より脆弱に形成されたガス流１３によるオイルセパレータ１の貫流を示す。ガス流１３は入口漏斗２０によって加速され、ガス流１３が保持部材１８の半径方向間隙１９を通過するような方法で方向変換部材１５によって方向変換される。続いて、ガス流１３はオイル分離部材１４の内側１４ａとぶつかり、それにより衝突器効果が得られる。衝突器効果の結果として、ガス流１３は強力に方向変換され、オイル１２はオイル１２の慣性の結果としてオイル分離部材１４内に残留し、オイル分離部材１４を通過し、オイル分離部材１４の外側で放出され、例えば開放漏斗２１の外側に沿って流れる液滴の形態のオイル１２で示される。従ってこの実施形態は、ガス流１３がオイル分離部材１４の中心通路を実質的に完全に通過し開放漏斗２１に導入されるような、衝突器としてオイル分離部材１４の効果を示す。

図２は、オイル１２で満たされた状態で入口漏斗２０に導入される、より強力に形成されたガス流１３を有するオイルセパレータ１を示す。ガス流１３は保持部材１８の半径方向間隙１９を通りオイル分離部材１４の内側１４ａの方へ方向変換部材１５によって方向変換され、ガス流１３のより強力な形成の結果として、ガス流１３の一部は衝突器効果にかけられ、オイル分離部材１４の内側１４ａで単に方向変換され、それは液滴状のオイル１２の分離を伴う。ガス流１３のさらなる部分はオイル分離部材１４を通って流れ、オイル分離部材１４の外側１４ｂでオイル１２と一緒に再び放出される。オイル分離部材１４を通って流れるガス流１３の部分は、下流方向において、中空部材１１の内壁と開放漏斗２１の外側との間に延在し、ここで、オイル１２からのガス流１３’の分離はまた、開放漏斗の外側領域で維持される。次に、この浄化されたガス流１３’は、開放漏斗２１の外側で、開放漏斗２１の内側の浄化されたガス流１３’と再結合することができる。オイル１２は、分離開口によって、より詳細には示されない方法で中空部材１１から放出可能であり、内燃機関のオイル回路に再び供給可能である。浄化されたガス流１３’は内燃機関の給気管に供給可能である。

図３は、中空部材１１内に形成されたオイルセパレータ１の別の実施形態を示す。オイルセパレータ１は流れ案内部材２２を有し、流れ案内部材２２は、ガス流１３がぶつかり、オイル１２の液滴が付加される。流れ案内部材２２は、中空部材１１の長手軸１０の周りに回転対称式に延在し、中空部材１１の内側１１ａに対して、対応する保持リブ２３によって保持され、そのうちの１つの保持リブ２３が上側に断面として示されている。

保持リブ２３に関係なく、流れ案内部材２２の周りの実質的に全周囲にわたって形成された流れ断面領域２４が、流れ案内部材２２の外側と中空部材１１の内側１１ａとの間に形成される。ガス流１３は、流れ案内部材２２によって加速され流れ断面領域２４に入り、加速されたガス流１３は続いてオイル分離リング２５とぶつかり、オイル分離リング２５は後続のさらなるオイル分離部材１４の上流と接続される。オイル分離リング２５は、オイル分離リング２５が支持される後側キャリヤリング２６を有し、オイル分離リング２５は不織布材料から形成され、第１分離段を形成する。

不織布材料を含むオイル分離リング２５とガス流１３がぶつかる結果として、オイル１２の液滴がオイル分離リング２５で衝突器効果によって予め分離されるような衝突器効果が引き起こされる。分離されたオイル１２は、内側１１ａに沿って下流方向に、キャリヤリング２６と中空部材１１の内側１１ａとの間の対応する凹部を通って移動可能であり、その後、分離開口（不図示）に到達し、オイル１２を中空部材１１の外へ向けるようにする。

衝突器効果によって方向変換されたガス流１３’は、オイル分離リング１４を通って、内側通路を通って流れ、ここでガス流１３’は前もって予備浄化されている。予備浄化されたガス流１３は続いて中間要素２７を介して方向変換部材１５による動作作用にかけられ、ガス流１３’は方向変換部材１５によってオイル分離部材１４の方へ方向変換される。中間要素２７は半径方向間隙１９を有し、それを通ってガス流１３’は、管状またはスリーブ状に形成されたさらなるオイル分離部材１４の内側に到達する。ガス流１３’の半径方向外側への方向変換は、前側に方向変換先端部２８を有する方向変換部材１５によってもたらされ、方向変換先端部２８の後ろには、方向変換部材１５の実質的に双曲線状の部材形状が続き、これは長手軸１０の周りに回転対称式に延在し、中間要素２７と一体的に形成される。

オイル分離部材１４の内側に到達するガス流１３’は、さらなる衝突器効果にかけられ、それにより、右側でオイルセパレータ１から放出されたガス流１３’が最後に特定の方法で浄化されるような液滴状のオイル１２のさらなる分離効果が得られる。

さらなるオイル分離部材１４は同じく不織布材料を含み得、予備浄化されたガス流１３は、オイル分離部材１４の内側に向かって単に流れることができ、または、少なくとも部分ガス流によってオイル分離部材１４を通って流れることさえできる。分離されたオイル１２は、続いて、示されないオイル分離開口を介して放出することができる。

図４は、図３の実施形態によるオイルセパレータ１の構成要素の分解図であり、より明確にするために中空部材１１は示されていない。オイルセパレータ１は、ガス流１３とそれによって運ばれるオイル１２の流れを示される矢印の方向から受け、その結果、最初に流れ案内部材２２が例として示されるガス流１３およびオイル１２の液滴と接触する。流れ案内部材２２は、キャリヤリング２６によって後側で保持されるオイル分離リング２５によって隣接される。この例では、流れ案内部材２２はキャリヤリング２０にクリップで取り付けることができ、このときオイル分離リング２５が同時に固定され、そのため、保持リブ２３はスナップ嵌めフックの形態である。

キャリヤリング２６は例として中間要素２７と一体で構成され、中間要素２７は、流れ方向に延在する保持壁２９を有し、それによりさらなるオイル分離部材１４を中空部材の内壁（より詳細に示さない）に対して保持することができる。結果、中間要素２７の半径方向間隙１９とオイル分離部材１４との間の間隔は、オイル分離部材１４の内側がガス流１３による流れを受けることができるように維持される。

キャリヤリング２６の外側に凹部３０が示され、それを通って、第１オイル分離リング２５によってガス流１３からすでに分離されたオイル１２は、オイル分離部材１４の外側で引き続き方向付けられることができる。

オイル分離部材１４の不織布材料は必ずしも中空部材１１の内壁と接触する必要はなく、オイル液滴の放出を促すために不織布材料の外周面と中空部材１１の内周面との間の間隙が設けられてもよい。

図５は長手軸１０の方向からのオイルセパレータ１の別の実施形態の平面図であり、ここでオイルセパレータ１は回転対称式に構成されず、細長い、従って横方向Ｙに形成された平坦な延在部を有する。同じく平坦な中空部材１１をこの平面図で見ることができ、中空部材１１の中に、中間要素２７の別の構造変形体が導入され、ガス流が流れることができる半径方向間隙１９が形成されている。

中間要素２７の内側に方向変換部材１５が形成され、方向変換部材１５は図３のような流れ先端部を有さず、代わりに方向変換部材１５は、細長い／平坦な構造の結果として横方向Ｙに細長い流れ縁部３１を有する。

図６は、平坦な中空部材１１と、平坦なオイル分離部材１４と、中間要素２７とを有する図５の実施形態によるオイルセパレータ１の部分的に分解された図であり、中間要素２７の中に半径方向間隙１９が形成され、それを通してガス流は流れることができ、内側からオイル分離部材１４に作用することができる。

図７は、図５の実施形態によるオイルセパレータ１の、断面線Ａ−Ａの面の断面図であり、図８は、図５の実施形態によるオイルセパレータ１の、断面線Ｂ−Ｂの面の断面図である。

平坦なオイルセパレータ１の実施形態は、図１および２の実施形態に関して上に既に記載したような構造および機能を有する。中空部材１１の入口側で、オイル１２で満たされたガス流１３を導入可能である。ガス流１３は中間要素２７に流れ込む。中間要素２７はオイル分離部材１４内に配置され、図１および２に関して上に記載したように、入口漏斗２０を前側で実質的に形成する。中間要素２７内に方向変換部材１５が形成され、それによってガス流１３は半径方向間隙１９を介してオイルセパレータ１４の内側に方向付けられる。オイル分離部材１４は漏斗状に形成され、漏斗状の形状はガス流１３の方向に対向して開口し、下流方向にテーパする。

オイル分離部材１４は、方向変換部材１５の上流の軸方向位置に長手軸１０に沿って配置され、その結果、方向変換部材１５はオイル分離部材１４の下流に配置され、方向変換部材１５の上流のガス流１３はそれによりオイル分離部材１４でまたはそれを通して半径方向間隙１９を通して方向付けられる。オイル１２の分離は、図１および２に関して既に記載したようにガス流１３の脆弱な流れおよび強力な流れに対して実行される。

図７および８の見た目は、オイル１２で満たされたガス流１３の半径方向の方向変換がまた、ガス流１３がオイルセパレータ１を通って流れるときねじれを受けないため、回転対称式の方向変換部材１５と同じ態様の回転対称でない方向変換部材１５においてねじれなしにもたらされることを示している。横方向Ｙに延在するオイルセパレータ１の平坦な構造は、例えば、装置の導入状況に適合させることができる。オイル１２を有するガス流１３がオイル分離部材１４とぶつかる結果として、オイル１２は、衝突および反発時の衝突器効果によって、またはオイル分離部材１４を通って流れる間のろ過効果によって、ガス流１３から分離される。

最後に、図９は、分離式に構成された入口漏斗２０から構成されたオイルセパレータ１を有する改良実施形態を示し、入口漏斗２０の中をオイル１２で満たされたガス流１３が流れ、入口漏斗２０に中間要素２７が一体的に隣接する。中間要素２７はバスケット状に構成され、半径方向間隙１９を有し、それを通ってガス流１３は流れ、オイル分離部材１４の内側に向かって流れる。流速に依存した態様で、次にガス流１３は、もっぱらオイル分離部材１４の内側表面にぶつかるか、オイル１２からパージされたガス流１３’が再びオイルセパレータ１を離れるまでそれを通って移動することができる。

ガス流１３を方向変換するために、中間要素２７の内側に方向変換部材１５が形成され、方向変換部材１５に向かって長手軸１０の方向からのガス流１３が流れ、方向変換部材１５によってガス流１３は半径方向間隙１９を通って流れるように半径方向外側に方向変換される。

管状オイル分離部材１４が不織布材料から構成され、中空部材１１の部分１１’内に実質的に一定の外径で配置され、中空部材１１の部分１１’は、オイル分離部材１４と中空部材１１の内側との間に半径方向に延在する間隙が全く存在しないかごくわずかだけ存在するように、より小さい直径を有する。結果として、中空部材１１の内側は、オイル分離部材１４を通って移動するガス流１３のための、およびその中に存在するオイル１２のための衝突面を形成する。

下流方向に、中空部材１１は、より大きい直径を有するか少なくとも１つの横方向拡張部分を有する部分１１’’を有するように構成され、その結果、中空部材１１の内側はオイル分離部材１４の外側と当接せず、また衝突面を形成せず、それによりこの部分的領域において、ガス流１３によるオイル分離部材１４の貫流を改善することができる。

本発明の構成は上記の好ましい実施形態に限定されない。むしろ、原理において異なる種類の実施形態において設計される解決策を同じく使用する多数の変形形態が考えられる。構造的細部または空間構成を含む、請求項、本記載または図面から生じる全ての特徴および／または利点は、それ自体および極度に変更された組合せの両方において、発明的に有意であり得る。

１ オイルセパレータ
１０ 長手軸
１１ 中空部材
１１’ 小さい直径の部分
１１’ 大きい直径の部分
１１ａ 内側
１２ オイル
１３ ガス流
１３’ 浄化されたガス流
１４ オイル分離部材
１４ａ オイル分離部材の内側
１４ｂ オイル分離部材の外側
１５ 方向変換部材
１６ 流れ先端部
１７ 方向変換外形
１８ 保持部材
１９ 半径方向間隙
２０ 入口漏斗
２１ 開放漏斗
２２ 流れ案内部材
２３ 保持リブ
２４ 流れ断面領域
２５ オイル分離リング
２６ キャリヤリング
２７ 中間要素
２８ 方向変換先端部
２９ 保持壁
３０ 凹部
３１ 流れ縁部
Ｙ 横方向

Claims (10)

1. 長手軸（１０）中に軸方向に延在し且つ油（１２）で満たされたガス流（１３）が中を流れることができる中空部材（１１）を有する、特に内燃機関のクランクケース換気のための、オイルセパレータ（１）であって、軸方向通路が設けられるオイル分離部材（１４）であって、前記ガス流（１２）が前記オイル分離部材に向かって流れることができるオイル分離部材（１４）が前記中空部材（１１）内に形成されるオイルセパレータ（１）において、
   前記オイル分離部材（１４）の前記通路の領域に、前記中空部材（１１）内に方向変換部材（１５）が形成され、前記方向変換部材（１５）に向かって実質的に前記長手軸（１０）の方向からの前記ガス流（１３）により前記ガス流（１３）が流れることができ、および前記方向変換部材（１５）によって前記ガス流（１３）を前記オイル分離部材（１４）の内側（１４ａ）に向かって半径方向外側に方向変換することができ、
   前記中空部材（１１）内に、前記オイル分離部材（１４）の下流に、ディフューザを形成する開放漏斗（２１）が形成されており、
   半径方向に延在する間隙が前記開放漏斗（２１）の外側と前記中空部材（１１）の内側との間に形成され、前記半径方向に延在する間隙を通して、前記ガス流（１３）から分離された油（１２）をそらすことができることを特徴とするオイルセパレータ（１）。
2. 請求項１に記載のオイルセパレータ（１）において、前記方向変換部材（１５）、および特に前記オイル分離部材（１４）が、回転対称式に構成され、前記方向変換部材（１５）が、前記長手軸（１０）中に配置された流れ先端部（１６）を有し、前記流れ先端部（１６）が、下流方向に、双曲線状に増大する方向変換外形（１７）を有することを特徴とするオイルセパレータ（１）。
3. 請求項１または２に記載のオイルセパレータ（１）において、前記オイル分離部材（１４）が前記長手軸（１０）の前記方向に細長い形態で形成され、特に漏斗状の形態で形成され、前記漏斗状の形状が前記ガス流（１２）の流れ方向に対向して開口するように構成されることを特徴とするオイルセパレータ（１）。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のオイルセパレータ（１）において、前記方向変換部材（１５）が保持部材（１８）によって保持される状態で前記オイル分離部材（１４）の前記通路の前記領域に受け入れられ、半径方向間隙（１９）が前記保持部材（１８）内に形成され、前記半径方向間隙（１９）を通って前記ガス流（１３）はその方向変換のために流れることができる、ことを特徴とするオイルセパレータ（１）。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載のオイルセパレータ（１）において、前記オイル分離部材（１４）の通路の上流に入口漏斗（２０）が配置され、前記入口漏斗（２０）によって前記ガス流（１３）は前記オイル分離部材（１４）の前記通路へ加速されることができることを特徴とするオイルセパレータ（１）。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載のオイルセパレータ（１）において、前記オイル分離部材（１４）が少なくとも部分的に不織布材料から形成されることを特徴とするオイルセパレータ（１）。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載のオイルセパレータ（１）において、前記オイル分離部材（１４）および特に前記不織布材料が、前記ガス流（１３）が部分的に前記オイル分離部材（１４）を通って流れるように決定されたガス透過性を有することを特徴とするオイルセパレータ（１）。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載のオイルセパレータ（１）において、前記中空部材（１１）が内燃機関のカムシャフトの少なくとも一部によって形成されること、または、前記中空部材（１１）が内燃機関のシリンダヘッドカバーの一体構成要素であるように構成されることを特徴とするオイルセパレータ（１）。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載のオイルセパレータ（１）において、ディスク状のオイル分離リング（２５）が前記細長いオイル分離部材（１４）の上流に配置され、および／または、下流方向に増大する流れ外形を有する流れ案内部材（２２）が前記ディスク状オイル分離リング（２５）の上流に配置されることを特徴とするオイルセパレータ（１）。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載のオイルセパレータ（１）において、前記中空部材（１１）が第１部分（１１’）を形成し、前記第１部分（１１’）内で、前記中空部材（１１）は前記オイル分離部材（１４）と密に当接し、前記中空部材（１１）の内側（１１ａ）によって、前記オイル分離部材（１４）の外側に前記ガス流（１３）の衝突面を形成し、および前記中空部材（１１）が第２部分（１１’’）を形成し、前記第２部分（１１’’）内で、前記中空部材（１１）はその前記内側によって、前記オイル分離部材（１４）の前記外側に対して拡張した半径方向の空間を形成し、その結果、前記ガス流（１３）による前記オイル分離部材（１４）の貫流が実質的に前記中空部材（１１）によって影響を受けないことを特徴とするオイルセパレータ（１）。

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