JP6565749B2 - Electrostatic collection type oil mist separator and control device for electrostatic collection type oil mist separator - Google Patents

Electrostatic collection type oil mist separator and control device for electrostatic collection type oil mist separator Download PDF

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Description

本発明は、内燃機関のブローバイガスをケース内に導入してオイルミストと分離し、分離されたオイル成分を同ケース外に排出する静電捕集式オイルミストセパレータ及びその制御装置に関する。   The present invention relates to an electrostatic collection type oil mist separator that introduces blow-by gas of an internal combustion engine into a case, separates it from oil mist, and discharges the separated oil component outside the case, and a control device therefor.

内燃機関には、クランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流する還流通路が設けられている。こうした還流通路の途中には、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離するオイルミストセパレータが設けられている(例えば特許文献1参照)。   The internal combustion engine is provided with a return passage for returning the blow-by gas in the crank chamber to the intake passage. An oil mist separator that separates oil mist contained in blow-by gas is provided in the middle of such a reflux passage (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載のオイルセミストパレータのケース内には、2つの網状の電極が互いに対向して配置されており、これら電極には電源装置によって電位差が付与されるように構成されている。こうしたオイルセパレータによれば、ブローバイガスが一方の電極を通過する際に同ブローバイガスに含まれる水分が帯電される。そして、帯電された水分が静電気力によって他方の電極に吸着される。このとき、ブローバイガスに含まれるオイルミストは水分と共に電極に吸着される。このようにして、ブローバイガスに含まれるオイルミストが分離される。なお、電極に吸着されたオイル成分や水成分は自重によって落下し、ケースの底壁に形成されたオイル排出口を通じてケース外に排出される。   In the case of the oil semistopper described in Patent Document 1, two net-like electrodes are arranged to face each other, and a potential difference is applied to these electrodes by a power supply device. According to such an oil separator, when blow-by gas passes through one electrode, moisture contained in the blow-by gas is charged. The charged moisture is adsorbed to the other electrode by electrostatic force. At this time, the oil mist contained in the blow-by gas is adsorbed to the electrode together with moisture. In this way, oil mist contained in blow-by gas is separated. Note that the oil component and water component adsorbed on the electrode fall by their own weight and are discharged out of the case through an oil discharge port formed in the bottom wall of the case.

特開平3−141811号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-141811

ところで、特許文献1に記載のオイルミストセパレータの場合、ブローバイガスの流速が大きい場合には、オイルが電極に衝突せずに同電極を通り抜けやすい。そのため、オイルミストを効率良く捕集することが難しい。   By the way, in the case of the oil mist separator described in Patent Document 1, when the flow rate of blow-by gas is large, the oil does not collide with the electrode and easily passes through the electrode. Therefore, it is difficult to collect oil mist efficiently.

これに対して、上記オイルセパレータにおいて、電極の網の目を細かくすることによりオイルミストを電極に衝突させやすくすることが考えられる。しかしながら、この場合には、電極の網の目を細かくすることによって通気抵抗が増大することとなり、オイルミストセパレータによる圧力損失が増大するという背反が生じる。   On the other hand, in the oil separator, it is conceivable to make the oil mist easily collide with the electrode by making the mesh of the electrode fine. However, in this case, the resistance to ventilation is increased by making the mesh of the electrode finer, resulting in a contradiction that the pressure loss due to the oil mist separator increases.

本発明の目的は、オイルミストを効率良く捕集することのできる静電捕集式オイルミストセパレータ及び静電捕集式オイルミストセパレータの制御装置を提供することにある。   The objective of this invention is providing the control apparatus of the electrostatic collection type oil mist separator which can collect oil mist efficiently, and an electrostatic collection type oil mist separator.

上記目的を達成するための静電捕集式オイルミストセパレータは、互いに対向配置された複数の電極板と、電気絶縁材料により形成され、複数の前記電極板の対向面の間に介設されたフィルタとを有する捕集ユニットと、前記捕集ユニットを収容するケースと、複数の前記電極板の間に電圧を印加して電位差を付与する電圧発生装置とを備え、複数の前記電極板の間に電位差が付与されている状態において内燃機関のブローバイガスを前記ケースの内部に導入して前記フィルタを通過させることにより、ブローバイガスに含まれるオイルミストを静電吸着力により分離するとともに分離されたオイル成分を前記ケースの外部に排出する。前記フィルタは、前記ブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて設けられる複数のフィルタ本体部と、複数の前記フィルタ本体部の一部同士を連結するフィルタ連結部とを有しており、前記電極板は、複数の前記フィルタ本体部の間に形成される空隙に対して複数の前記電極板の対向方向に隣り合う空隙が形成されるように設けられている。   An electrostatically collecting oil mist separator for achieving the above object is formed of a plurality of electrode plates arranged opposite to each other and an electrically insulating material, and is interposed between the facing surfaces of the plurality of electrode plates. A collecting unit having a filter; a case that houses the collecting unit; and a voltage generator that applies a voltage between the plurality of electrode plates to apply a potential difference, and the potential difference is applied between the plurality of electrode plates. In this state, the blow-by gas of the internal combustion engine is introduced into the case and allowed to pass through the filter, whereby oil mist contained in the blow-by gas is separated by electrostatic adsorption force and the separated oil component is Discharge outside the case. The filter has a plurality of filter main body portions provided at intervals in the flow direction of the blow-by gas, and a filter connecting portion that connects a part of the plurality of filter main body portions, and the electrode plate Are provided such that gaps adjacent to each other in the facing direction of the plurality of electrode plates are formed with respect to gaps formed between the plurality of filter main body portions.

電圧発生装置により各電極板の間に電位差が付与されることにより、各電極板の間には静電界が生じるとともに、フィルタの表面(フィルタが繊維からなる場合には同繊維の表面)には誘電分極により正または負の電荷が生じる。このため、ブローバイガスに含まれるオイルミストのうち帯電しているものは、各電極板の間を通過する際に静電気力によって移動方向が曲げられることとなり、フィルタに捕捉されやすくなる。   By applying a potential difference between the electrode plates by the voltage generator, an electrostatic field is generated between the electrode plates, and the surface of the filter (or the surface of the fiber if the filter is made of fibers) is positive due to dielectric polarization. Or a negative charge is generated. For this reason, the charged oil mist included in the blowby gas is bent in the moving direction by electrostatic force when passing between the electrode plates, and is easily captured by the filter.

また、ブローバイガスに含まれるオイルミストのうち帯電していないものは、各電極板の間に介設されたフィルタの空隙(フィルタが繊維からなる場合には繊維同士の間の間隙)を通過する際に誘電分極によりオイルミストの表面に正または負の電荷が生じる。このため、こうしたオイルミストについても静電気力によって、フィルタの表面に生じた負または正の電荷に引き寄せられることとなり、フィルタに捕捉されやすくなる。   Moreover, when the oil mist contained in the blow-by gas is not charged, it passes through the filter gap (the gap between the fibers when the filter is made of fibers) interposed between the electrode plates. Dielectric polarization causes a positive or negative charge on the surface of the oil mist. For this reason, such oil mist is also attracted to negative or positive charges generated on the surface of the filter by electrostatic force, and is easily captured by the filter.

これらのことから、目の粗いフィルタであってもオイルミストを効果的に捕捉することができ、フィルタによる通気抵抗の増大を抑制することができる。
ここで、ブローバイガスは、電極板に挟まれておらず静電界の影響を受けにくい空間から、電極板に挟まれており静電界の影響を受けるフィルタに流入するときに静電界の影響を大きく受ける。このとき、オイルミストの移動方向が大きく曲げられるため、オイルミストがフィルタに捕捉されやすい。
For these reasons, oil mist can be captured effectively even with a coarse filter, and an increase in ventilation resistance due to the filter can be suppressed.
Here, blow-by gas greatly influences the electrostatic field when flowing into a filter that is sandwiched between the electrode plates and affected by the electrostatic field from a space that is not sandwiched between the electrode plates and is not easily affected by the electrostatic field. receive. At this time, since the moving direction of the oil mist is greatly bent, the oil mist is easily captured by the filter.

上記構成によれば、ブローバイガスが、電極板に挟まれていない空間からフィルタ本体部に複数回流入することとなる。このため、オイルミストの移動方向が大きく曲げられる頻度を増やすことができ、オイルミストがフィルタに捕捉されやすくなる。   According to the said structure, blowby gas will flow in into a filter main-body part in multiple times from the space not pinched by the electrode plate. For this reason, the frequency with which the moving direction of the oil mist is greatly bent can be increased, and the oil mist is easily captured by the filter.

また、上記構成によれば、複数のフィルタ本体部がフィルタ連結部により連結されているため、ブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて複数のフィルタを配置する構成とは異なり、オイルミストセパレータの部品点数が増えることを回避できる。   Also, according to the above configuration, since the plurality of filter main body portions are connected by the filter connecting portion, the component of the oil mist separator is different from the configuration in which the plurality of filters are arranged at intervals in the flow direction of the blowby gas. An increase in the score can be avoided.

また、上記目的を達成するための静電捕集式オイルミストセパレータの制御装置は、上記静電捕集式オイルミストセパレータに適用され、複数の前記電極板への電圧の印加態様を制御する制御装置であって、複数の前記電極板への電圧の印加態様を機関運転状態に応じて可変設定する制御部を備える。   In addition, a control device for an electrostatically collecting oil mist separator for achieving the above object is applied to the electrostatically collecting oil mist separator, and controls to control a voltage application mode to the plurality of electrode plates. It is an apparatus, Comprising: The control part which variably sets the application aspect of the voltage to the said several electrode plate according to an engine operating state is provided.

同構成によれば、複数の電極板への電圧の印加態様をそのときどきのブローバイガスの流量と相関関係を有する機関運転状態に応じて設定することが可能となる。したがって、電極板に対して必要以上に電圧が印加されることが抑制され、消費電力を低減することができる。   According to this configuration, it is possible to set the mode of voltage application to the plurality of electrode plates according to the engine operating state having a correlation with the flow rate of the blowby gas at that time. Therefore, it is possible to suppress the voltage from being applied to the electrode plate more than necessary, and to reduce power consumption.

本発明によれば、オイルミストを効率良く捕集することができる。   According to the present invention, oil mist can be collected efficiently.

静電捕集式オイルミストセパレータの一実施形態について、オイルミストセパレータ全体を示す斜視図。The perspective view which shows the whole oil mist separator about one Embodiment of an electrostatic collection type oil mist separator. 同実施形態の捕集ユニットを示す斜視図。The perspective view which shows the collection unit of the embodiment. 同実施形態の複数の電極板と電圧発生装置との電気的な接続態様を示す配線図。The wiring diagram which shows the electrical connection aspect of the several electrode plate and voltage generator of the embodiment. 同実施形態の電圧発生装置を中心とした電気回路図。The electric circuit diagram centering on the voltage generator of the embodiment. オイルミストセパレータの作用を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the effect | action of an oil mist separator. 同実施形態のブローバイガスの流量と印加電圧との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the flow volume of blow-by gas of the same embodiment, and an applied voltage. 変形例の捕集ユニットを示す斜視図。The perspective view which shows the collection unit of a modification.

以下、図1〜図6を参照して、一実施形態について説明する。
<オイルミストセパレータ10>
図1に示すように、オイルミストセパレータ10は、車載内燃機関のクランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流する還流通路に設けられるものであり、例えばナイロン66などの電気絶縁性の合成樹脂材料によって形成されたケース11を有している。
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIGS.
<Oil mist separator 10>
As shown in FIG. 1, the oil mist separator 10 is provided in a recirculation passage for recirculating blowby gas in a crank chamber of an in-vehicle internal combustion engine to an intake passage, and is made of an electrically insulating synthetic resin material such as nylon 66, for example. It has a case 11 formed.

ケース11は、上部に開口を有するケース本体20と、ケース本体20の開口を閉塞する蓋体26とを有している。ケース本体20は、平面視長方形状の底壁22と、側壁21とを有している。以降において、底壁22の長手方向を単に長手方向として説明する。   The case 11 includes a case main body 20 having an opening in the upper portion and a lid body 26 that closes the opening of the case main body 20. The case main body 20 has a bottom wall 22 and a side wall 21 that are rectangular in plan view. In the following description, the longitudinal direction of the bottom wall 22 is simply referred to as the longitudinal direction.

長手方向における一端側の側壁21には、ケース11の内外を連通する円筒状の導入口23が外側に向けて突設されている。また、長手方向における他端側の側壁21には、ケース11の内外を連通する円筒状の導出口24が外側に向けて突設されている。底壁22における導出口24に近接した位置には、ケース11の内外を連通するオイル排出口25が下側に向けて突設されている。   On the side wall 21 on one end side in the longitudinal direction, a cylindrical introduction port 23 that communicates the inside and outside of the case 11 protrudes outward. In addition, a cylindrical outlet 24 that communicates the inside and outside of the case 11 protrudes outward from the side wall 21 on the other end side in the longitudinal direction. An oil discharge port 25 that communicates the inside and the outside of the case 11 protrudes downward from a position of the bottom wall 22 close to the outlet port 24.

図1及び図2に示すように、ケース11の内部には、捕集ユニット30が収容されている。捕集ユニット30は、ステンレス鋼からなり、互いに間隔をおいて対向配置された4枚の電極板40と、電気絶縁材料であるポリエステルの繊維50A(図5参照)の不織布からなり、各電極板40の対向面の間に介設された3枚のフィルタ50とを有している。なお、ポリエステルなどの電気絶縁材料は誘電分極が生じる誘電材料でもある。   As shown in FIGS. 1 and 2, a collection unit 30 is accommodated inside the case 11. The collection unit 30 is made of stainless steel, and is made of four electrode plates 40 that are opposed to each other at an interval, and a nonwoven fabric of polyester fibers 50A (see FIG. 5) that is an electrical insulating material. And three filters 50 interposed between the 40 opposing surfaces. An electrically insulating material such as polyester is also a dielectric material in which dielectric polarization occurs.

電極板40とフィルタ50とは同一の側面視形状を有している。
すなわち、図1〜図3に示すように、電極板40は、長手方向、すなわちブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて設けられた側面視長方形状の2つの電極板本体部41と、2つの電極板本体部41の上部同士を連結する電極板連結部42とを有している。したがって、電極板40の長手方向の中央部は、電極板連結部42よりも下方の部位が側面視長方形状に切り欠かれている(図2参照)。
The electrode plate 40 and the filter 50 have the same side view shape.
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, the electrode plate 40 includes two electrode plate main body portions 41 that are rectangular in a side view and spaced apart in the longitudinal direction, that is, the blow-by gas flow direction. It has an electrode plate connecting portion 42 that connects the upper portions of the electrode plate main body portion 41. Accordingly, the central portion of the electrode plate 40 in the longitudinal direction is cut out in a rectangular shape when viewed from the side at a portion below the electrode plate connecting portion 42 (see FIG. 2).

フィルタ50は、長手方向に間隔をおいて設けられた側面視長方形状の2つのフィルタ本体部51と、2つのフィルタ本体部51の上部同士を連結するフィルタ連結部52とを有している。したがって、フィルタ50の長手方向の中央部は、フィルタ連結部52よりも下方の部位が側面視長方形状に切り欠かれている(図2参照)。   The filter 50 includes two filter body portions 51 that are rectangular in a side view provided at intervals in the longitudinal direction, and a filter connection portion 52 that connects upper portions of the two filter body portions 51. Accordingly, the central portion of the filter 50 in the longitudinal direction is cut out in a rectangular shape when viewed from the side at a portion below the filter connecting portion 52 (see FIG. 2).

また、フィルタ50を構成する2つのフィルタ本体部51の側面全体が、電極板40を構成する2つの電極板本体部41にそれぞれ当接するとともに、フィルタ連結部52の側面全体が電極板連結部42に当接している。換言すれば、フィルタ50の側面全体が隣り合う一対の電極板40の対向面にそれぞれ当接している。   Further, the entire side surfaces of the two filter main body portions 51 constituting the filter 50 are in contact with the two electrode plate main body portions 41 constituting the electrode plate 40, respectively, and the entire side surface of the filter connecting portion 52 is the electrode plate connecting portion 42. Abut. In other words, the entire side surface of the filter 50 is in contact with the opposing surfaces of a pair of adjacent electrode plates 40.

図3に示すように、電極板40は、フィルタ50を構成する2つのフィルタ本体部51の間に形成される空隙S1に対して複数の電極板40の対向方向Wに隣り合う空隙S2が形成されるように設けられている。   As shown in FIG. 3, in the electrode plate 40, a gap S <b> 2 adjacent in the facing direction W of the plurality of electrode plates 40 is formed with respect to the gap S <b> 1 formed between the two filter main bodies 51 constituting the filter 50. It is provided to be.

捕集ユニット30は、導入口23が形成された側壁21に対して間隔をおいて配置されている(図示略)。また、捕集ユニット30は、導出口24が形成された側壁21に対して間隔をおいて配置されている(図1参照)。   The collection unit 30 is disposed at a distance from the side wall 21 in which the introduction port 23 is formed (not shown). Moreover, the collection unit 30 is arrange | positioned at intervals with respect to the side wall 21 in which the outlet 24 was formed (refer FIG. 1).

<電圧発生装置60及び電子制御装置80>
図3に示すように、捕集ユニット30を構成する各電極板40には、導線を介して電圧発生装置60が電気的に接続されている。同図の左から奇数番目の電極板40には、電圧発生装置60の陽極(+)が接続されている。また、同図の左から偶数番目の電極板40には、電圧発生装置60の陰極(−)が接続されている。
<Voltage generator 60 and electronic controller 80>
As shown in FIG. 3, the voltage generator 60 is electrically connected to each electrode plate 40 which comprises the collection unit 30 via the conducting wire. The anode (+) of the voltage generator 60 is connected to the odd-numbered electrode plates 40 from the left in FIG. In addition, the negative electrode (−) of the voltage generator 60 is connected to the even-numbered electrode plates 40 from the left in FIG.

電圧発生装置60により、捕集ユニット30の互いに隣り合う電極板40の間に電位差を付与することが可能とされている。
図4に示すように、車載の直流電源(以下、電源61)には、昇圧用のトランス62の一次コイル63、スイッチング素子としてこの例では電界効果トランジスタ(以下、FET64)、及び過電流検出用の検出抵抗66が直列にて順に接続されている。FET64のゲート端子には、FET64をスイッチング駆動する第1駆動回路65が接続されている。
The voltage generator 60 can apply a potential difference between the adjacent electrode plates 40 of the collection unit 30.
As shown in FIG. 4, an in-vehicle DC power supply (hereinafter referred to as power supply 61) includes a primary coil 63 for boosting transformer 62, a field effect transistor (hereinafter referred to as FET 64) as a switching element in this example, and an overcurrent detection function. The detection resistors 66 are sequentially connected in series. A first drive circuit 65 for switching and driving the FET 64 is connected to the gate terminal of the FET 64.

トランス62の二次コイル68には、ダイオード69、捕集ユニット30の電極板40が順に直列にて接続されている。二次コイル68には、平滑用のコンデンサ70が接続されている。   A diode 69 and the electrode plate 40 of the collection unit 30 are connected in series to the secondary coil 68 of the transformer 62. A smoothing capacitor 70 is connected to the secondary coil 68.

第1駆動回路65は、検出抵抗66の電圧Vと制限値Vmaxとを比較する比較回路を有しており、検出抵抗66の電圧Vが制限値Vmax以上となった場合に、検出抵抗66に短絡に起因した過電流が流れたとしてFET64をオフにするように構成されている。これにより、電極板40の間に電位差が付与されることが停止される。   The first drive circuit 65 has a comparison circuit that compares the voltage V of the detection resistor 66 with the limit value Vmax. When the voltage V of the detection resistor 66 becomes equal to or higher than the limit value Vmax, the first drive circuit 65 The FET 64 is turned off when an overcurrent caused by a short circuit flows. Thereby, application of a potential difference between the electrode plates 40 is stopped.

ダイオード69と捕集ユニット30とを接続する出力線Laとグランドとの間には、分圧回路71が接続されている。分圧回路71の分圧出力は、第2駆動回路67に入力される。   A voltage dividing circuit 71 is connected between the output line La connecting the diode 69 and the collection unit 30 and the ground. The divided voltage output of the voltage dividing circuit 71 is input to the second drive circuit 67.

第2駆動回路67は、分圧回路71の分圧出力に基づいて第1駆動回路65を制御することで捕集ユニット30への電圧の印加態様を変更する。また、第2駆動回路67には電子制御装置80が接続されている。   The second drive circuit 67 changes the voltage application mode to the collection unit 30 by controlling the first drive circuit 65 based on the divided voltage output of the voltage divider circuit 71. In addition, an electronic control unit 80 is connected to the second drive circuit 67.

電子制御装置80は、内燃機関の運転制御を行うものであり、中央処理制御装置(CPU)、各種プログラムやマップなどを予め記憶した読出専用メモリ(ROM)、CPUの演算結果などを一時記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェースなどを備えて構成されている。   The electronic control unit 80 controls the operation of the internal combustion engine, and temporarily stores a central processing control unit (CPU), a read-only memory (ROM) in which various programs and maps are stored in advance, and a calculation result of the CPU. A random access memory (RAM), a timer counter, an input interface, an output interface, and the like are provided.

電子制御装置80には、機関運転状態を検出するための各種センサの検出信号が入力される。こうしたセンサとしては、機関回転速度NEを検出する機関回転速度センサや、アクセルペダルの操作量ACCPを検出するアクセルセンサ、スロットルバルブの開度TAを検出するスロットルセンサや、吸入空気量GAを検出するエアフローメータ、機関冷却水の温度Tを検出する水温センサなどがある。   The electronic control unit 80 receives detection signals from various sensors for detecting the engine operating state. Such sensors include an engine speed sensor that detects the engine speed NE, an accelerator sensor that detects the accelerator pedal operation amount ACCP, a throttle sensor that detects the throttle valve opening TA, and an intake air amount GA. There are an air flow meter, a water temperature sensor for detecting the temperature T of the engine cooling water, and the like.

電子制御装置80は、捕集ユニット30の各電極板40への電圧の印加態様を機関回転速度NEや機関負荷KLなどの機関運転状態に応じて可変設定する制御部81を備えている。なお、本実施形態では、機関負荷KLとして、そのときの吸入空気量GAと、そのときの機関回転速度NEにおいて得られる吸入空気量の最大値である最大吸入空気量GAmaxとの比「GA/GAmax」を用いている。   The electronic control device 80 includes a control unit 81 that variably sets a voltage application mode to each electrode plate 40 of the collection unit 30 according to an engine operating state such as the engine rotation speed NE and the engine load KL. In the present embodiment, as the engine load KL, a ratio “GA / between the intake air amount GA at that time and the maximum intake air amount GAmax that is the maximum value of the intake air amount obtained at the engine rotational speed NE at that time. GAmax "is used.

ケース11の内部に導入されるブローバイガスの流量が多くなるほど、オイルミストセパレータ10には、より高い捕集能力が求められる。
そこで、図6に示すように、本実施形態の制御部81は、ケース11の内部に導入されるブローバイガスの流量が少ない機関運転状態のときほど各電極板40に印加する電圧を小さく設定する。
As the flow rate of the blow-by gas introduced into the case 11 increases, the oil mist separator 10 is required to have a higher collection capability.
Therefore, as shown in FIG. 6, the control unit 81 of the present embodiment sets the voltage applied to each electrode plate 40 to be smaller as the flow rate of blow-by gas introduced into the case 11 is smaller. .

例えば制御部81は、低負荷低回転時やアイドル運転時などのケース11の内部に導入されるブローバイガスが低流量になる機関運転状態のときには、高負荷高回転時などのブローバイガスが高流量になる機関運転状態のときに比べて各電極板40に印加する電圧を小さく設定する。   For example, when the engine 81 is in an engine operating state in which the blow-by gas introduced into the case 11 has a low flow rate, such as during low load low rotation or idle operation, the control unit 81 has a high flow rate of blow-by gas during high load high rotation. The voltage applied to each electrode plate 40 is set smaller than in the engine operating state.

また、制御部81は、内燃機関のアイドリングストップ時には全ての電極板40への電圧の印加を停止する。
次に、オイルミストセパレータ10の作用について説明する。
Further, the control unit 81 stops the application of voltage to all the electrode plates 40 when idling of the internal combustion engine is stopped.
Next, the operation of the oil mist separator 10 will be described.

図1に示すように、導入口23を通じてケース11内に導入されたブローバイガスは導出口24に向けて流れる。
電圧発生装置60により各電極板40の間に電位差が付与されることにより、図5に示すように、各電極板40の間には静電界が生じるとともに、フィルタ50の繊維50Aの表面には誘電分極により正(+)または負(−)の電荷が生じる。このため、ブローバイガスに含まれるオイルミストMのうち帯電しているものは、各電極板40の間を通過する際に静電気力によって移動方向が曲げられることとなり、フィルタ50に捕捉されやすくなる。
As shown in FIG. 1, the blow-by gas introduced into the case 11 through the inlet 23 flows toward the outlet 24.
By applying a potential difference between the electrode plates 40 by the voltage generator 60, as shown in FIG. 5, an electrostatic field is generated between the electrode plates 40, and on the surface of the fiber 50A of the filter 50, Dielectric polarization causes a positive (+) or negative (-) charge. For this reason, the charged oil mist M contained in the blow-by gas is bent in the moving direction by the electrostatic force when passing between the electrode plates 40, and is easily captured by the filter 50.

また、ブローバイガスに含まれるオイルミストMのうち帯電していないものは、各電極板40の間に介設されたフィルタ50の繊維50A同士の間の間隙を通過する際に誘電分極によりオイルミストMの表面に正(+)または負(−)の電荷が生じる。このため、こうしたオイルミストMについても静電気力によって、フィルタ50の繊維50Aの表面に生じた負(−)または正(+)の電荷に引き寄せられることとなり、フィルタ50に捕捉されやすくなる。   In addition, the oil mist M contained in the blow-by gas is not charged, and oil mist is caused by dielectric polarization when passing through the gap between the fibers 50A of the filter 50 interposed between the electrode plates 40. A positive (+) or negative (-) charge is generated on the surface of M. For this reason, the oil mist M is also attracted to the negative (−) or positive (+) charge generated on the surface of the fiber 50 </ b> A of the filter 50 by electrostatic force, and is easily captured by the filter 50.

これらのことから、目の粗いフィルタ50であってもオイルミストMを効果的に捕捉することができ、フィルタ50による通気抵抗の増大を抑制することができる。
なお、オイルミストMが分離されたブローバイガスは、導出口24を通じて還流通路に流出する。一方、底壁22上に溜まったオイル成分は同底壁22を伝って移動し、オイル排出口25を通じてケース11の外に排出される。
For these reasons, the oil mist M can be effectively captured even with the coarse filter 50, and an increase in ventilation resistance due to the filter 50 can be suppressed.
The blow-by gas from which the oil mist M has been separated flows out to the reflux passage through the outlet 24. On the other hand, the oil component accumulated on the bottom wall 22 moves along the bottom wall 22 and is discharged out of the case 11 through the oil discharge port 25.

ここで、ブローバイガスは、電極板40に挟まれておらず静電界の影響を受けにくい空間から、電極板40に挟まれており静電界の影響を受けるフィルタ50に流入するときに静電界の影響を大きく受ける。このとき、オイルミストMの移動方向が大きく曲げられるため、オイルミストMがフィルタ50に捕捉されやすい。   Here, when the blow-by gas flows into the filter 50 sandwiched between the electrode plates 40 and affected by the electrostatic field from a space that is not sandwiched between the electrode plates 40 and is not easily affected by the electrostatic field, It is greatly affected. At this time, since the moving direction of the oil mist M is greatly bent, the oil mist M is easily captured by the filter 50.

本実施形態では、ブローバイガスが、電極板40に挟まれていない空間からフィルタ本体部51に2回流入することとなる。このため、オイルミストMの移動方向が大きく曲げられる頻度を増やすことができ、オイルミストMがフィルタ50に捕捉されやすくなる。   In the present embodiment, blow-by gas flows twice into the filter main body 51 from a space not sandwiched between the electrode plates 40. For this reason, the frequency with which the moving direction of the oil mist M is greatly bent can be increased, and the oil mist M is easily captured by the filter 50.

以上説明した本実施形態に係る静電捕集式オイルミストセパレータ及び静電捕集式オイルミストセパレータの制御装置によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)フィルタ50は、ブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて設けられる2つのフィルタ本体部51と、2つのフィルタ本体部51の一部同士を連結するフィルタ連結部52とを有している。電極板40は、2つのフィルタ本体部51の間に形成される空隙S1に対して複数の電極板40の対向方向Wに隣り合う空隙S2が形成されるように設けられている。
According to the electrostatic collecting oil mist separator and the electrostatic collecting oil mist separator control device according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The filter 50 includes two filter main body portions 51 provided at intervals in the blow-by gas flow direction, and a filter connecting portion 52 that connects a part of the two filter main body portions 51 to each other. . The electrode plate 40 is provided such that a gap S2 adjacent in the facing direction W of the plurality of electrode plates 40 is formed with respect to the gap S1 formed between the two filter main body portions 51.

こうした構成によれば、ブローバイガスが、電極板40に挟まれていない空間からフィルタ本体部51に2回流入することとなる。このため、オイルミストの移動方向が大きく曲げられる頻度を増やすことができ、オイルミストがフィルタに捕捉されやすくなる。   According to such a configuration, blow-by gas flows into the filter main body 51 twice from the space not sandwiched between the electrode plates 40. For this reason, the frequency with which the moving direction of the oil mist is greatly bent can be increased, and the oil mist is easily captured by the filter.

また、2つのフィルタ本体部51がフィルタ連結部52により連結されているため、ブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて2つのフィルタを配置する構成とは異なり、フィルタ50の数が増えること、すなわちオイルミストセパレータ10の部品点数が増えることを回避できる。   In addition, since the two filter main body portions 51 are connected by the filter connecting portion 52, unlike the configuration in which two filters are arranged at an interval in the flow direction of the blow-by gas, the number of filters 50 increases. An increase in the number of parts of the oil mist separator 10 can be avoided.

したがって、オイルミストを効率良く捕集することができる。よって、オイルミストの捕集に必要な印加電圧を低くすることができ、消費電力を低減することができる。
(2)電極板40は、ブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて設けられて2つのフィルタ本体部51の側面にそれぞれ当接する2つの電極板本体部41と、フィルタ連結部52の側面に当接するとともに2つの電極板本体部41同士を連結する電極板連結部42とを有している。
Therefore, oil mist can be collected efficiently. Therefore, the applied voltage required for collecting oil mist can be lowered, and the power consumption can be reduced.
(2) The electrode plate 40 is provided in contact with two electrode plate main body portions 41 that are provided at intervals in the flow direction of the blow-by gas and respectively contact the side surfaces of the two filter main body portions 51 and the side surface of the filter connecting portion 52. An electrode plate connecting portion 42 that contacts and connects the two electrode plate main body portions 41 to each other is provided.

こうした構成によれば、ブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて2つの電極板を配置する構成とは異なり、電極板40の数が増えること、すなわちオイルミストセパレータ10の部品点数が増えることを回避できる。また、電極板40の数が増えないために、配線が複雑になることを回避でき、電圧発生装置60の構成を簡単にすることができる。したがって、オイルミストセパレータ10の構成の簡素化を図ることができる。   According to such a configuration, unlike the configuration in which two electrode plates are arranged at intervals in the blow-by gas flow direction, an increase in the number of electrode plates 40, that is, an increase in the number of parts of the oil mist separator 10 is avoided. it can. Further, since the number of electrode plates 40 does not increase, it is possible to avoid the complexity of wiring, and the configuration of the voltage generator 60 can be simplified. Therefore, the configuration of the oil mist separator 10 can be simplified.

(3)フィルタ連結部52は2つのフィルタ本体部51の上部同士を連結している。
ケース11の内部を流れるブローバイガスには下方ほどオイルミストが多く含まれている。
(3) The filter connecting portion 52 connects the upper portions of the two filter main body portions 51.
The blow-by gas flowing inside the case 11 contains more oil mist as it goes downward.

上記構成によれば、フィルタ連結部52が2つのフィルタ本体部51の上部同士を連結しているため、2つのフィルタ本体部51の間の空隙S1が下部に形成されることとなる。このため、オイルミストを効率良く捕集することができる。   According to the above configuration, since the filter connecting portion 52 connects the upper portions of the two filter main body portions 51, the gap S1 between the two filter main body portions 51 is formed in the lower portion. For this reason, oil mist can be collected efficiently.

(4)電子制御装置80は、複数の電極板40への電圧の印加態様を機関運転状態に応じて可変設定する制御部81を備えている。
こうした構成によれば、複数の電極板40への電圧の印加態様をそのときどきのブローバイガスの流量と相関関係を有する機関運転状態に応じて設定することが可能となる。したがって、電極板40に対して必要以上に電圧が印加されることが抑制され、消費電力を低減することができる。
(4) The electronic control unit 80 includes a control unit 81 that variably sets the mode of voltage application to the plurality of electrode plates 40 according to the engine operating state.
According to such a configuration, it is possible to set the mode of voltage application to the plurality of electrode plates 40 according to the engine operating state having a correlation with the flow rate of the blowby gas at that time. Therefore, it is possible to suppress the voltage from being applied to the electrode plate 40 more than necessary, and to reduce power consumption.

(5)制御部81は、ケース11の内部に導入されるブローバイガスの流量が少ない機関運転状態のときには当該ブローバイガスの流量の多い機関運転状態のときに比べて、複数の電極板40に印加する電圧を小さくする。   (5) The controller 81 is applied to the plurality of electrode plates 40 when the engine is in an engine operating state where the flow rate of blow-by gas introduced into the case 11 is small compared to when the engine is operating with a high flow rate of the blow-by gas. Reduce the voltage to be applied.

こうした構成によれば、ブローバイガスの流量の少ないときに必要以上に大きな電圧が印加されることを抑制することができる。したがって、オイルミストを効果的に捕集しつつ消費電力を低減することができる。   According to such a configuration, it is possible to suppress an unnecessarily large voltage from being applied when the flow rate of blow-by gas is small. Therefore, it is possible to reduce power consumption while effectively collecting oil mist.

(6)制御部81は、内燃機関のアイドリングストップ時には全ての電極板40への電圧の印加を停止する。
アイドリングストップ時にはケース11の内部にブローバイガスが導入されなくなる。上記構成によれば、無駄な電力消費を抑制することができ、消費電力を一層低減することができる。
(6) The controller 81 stops the application of voltage to all the electrode plates 40 when idling of the internal combustion engine is stopped.
When idling is stopped, blow-by gas is not introduced into the case 11. According to the above configuration, useless power consumption can be suppressed and power consumption can be further reduced.

<変形例>
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・制御部81が、機関運転状態を検出するための各種センサの検出信号に基づいてケース11の内部に導入されるブローバイガスの流量を推定するとともに、その推定結果に基づいて各電極板40に印加する電圧を可変設定するようにしてもよい。
<Modification>
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
The control unit 81 estimates the flow rate of blow-by gas introduced into the case 11 based on detection signals from various sensors for detecting the engine operating state, and applies to each electrode plate 40 based on the estimation result. The applied voltage may be variably set.

・機関運転状態に関わらず各電極板40に印加する電圧を固定値に設定することもできる。
・捕集ユニット30を構成する電極板40は2枚以上であればよく、電極板40の枚数を任意に変更することができる。また、捕集ユニット30を構成するフィルタ50は1枚以上であればよい。
The voltage applied to each electrode plate 40 can be set to a fixed value regardless of the engine operating state.
-The electrode plate 40 which comprises the collection unit 30 should just be 2 or more, and can change the number of the electrode plates 40 arbitrarily. Moreover, the filter 50 which comprises the collection unit 30 should just be 1 or more sheets.

・フィルタ連結部52が2つのフィルタ本体部51の上下方向における中央部同士を連結するものであってもよい。また、フィルタ連結部52が2つのフィルタ本体部51の下部同士を連結するものであってもよい。また、フィルタ連結部52が一方のフィルタ本体部51の上部と他方のフィルタ本体部51の下部とを連結するものであってもよい。   -The filter connection part 52 may connect the center part in the up-down direction of the two filter main-body parts 51. FIG. Moreover, the filter connection part 52 may connect the lower parts of the two filter main-body parts 51. FIG. Further, the filter connecting part 52 may connect the upper part of one filter main body part 51 and the lower part of the other filter main body part 51.

・図7に示すように、2つの電極板140をブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて設けることもできる。この場合、各電極板140がフィルタ本体部51の側面に当接する。   As shown in FIG. 7, the two electrode plates 140 may be provided at intervals in the blow-by gas flow direction. In this case, each electrode plate 140 contacts the side surface of the filter body 51.

・フィルタが、ブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて3つ以上のフィルタ本体部を有するものであってもよい。また、電極板についても同様である。   -A filter may have three or more filter main-body parts at intervals in the flow direction of blow-by gas. The same applies to the electrode plate.

10…オイルミストセパレータ、11…ケース、20…ケース本体、21…側壁、22…底壁、23…導入口、24…導出口、25…オイル排出口、26…蓋体、30…捕集ユニット、40,140…電極板、41…電極板本体部、42…電極板連結部、50…フィルタ、50A…繊維、51…フィルタ本体部、52…フィルタ連結部、60…電圧発生装置、61…電源、62…トランス、63…一次コイル、64…FET、65…第1駆動回路、66…検出抵抗、67…第2駆動回路、68…二次コイル、69…ダイオード、70…コンデンサ、71…分圧回路、80…電子制御装置(制御装置)、81…制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Oil mist separator, 11 ... Case, 20 ... Case main body, 21 ... Side wall, 22 ... Bottom wall, 23 ... Inlet port, 24 ... Outlet port, 25 ... Oil discharge port, 26 ... Cover body, 30 ... Collection unit 40, 140 ... electrode plate, 41 ... electrode plate main body, 42 ... electrode plate connecting portion, 50 ... filter, 50A ... fiber, 51 ... filter main body portion, 52 ... filter connecting portion, 60 ... voltage generator, 61 ... Power source 62 ... Transformer 63 ... Primary coil 64 ... FET 65 ... First drive circuit 66 ... Detection resistor 67 ... Second drive circuit 68 ... Secondary coil 69 ... Diode 70 ... Capacitor 71 ... Voltage dividing circuit, 80... Electronic control device (control device), 81.

Claims (5)

互いに対向配置された複数の電極板と、電気絶縁材料により形成され、複数の前記電極板の対向面の間に介設されたフィルタとを有する捕集ユニットと、前記捕集ユニットを収容するケースと、複数の前記電極板の間に電圧を印加して電位差を付与する電圧発生装置とを備え、複数の前記電極板の間に電位差が付与されている状態において内燃機関のブローバイガスを前記ケースの内部に導入して前記フィルタを通過させることにより、ブローバイガスに含まれるオイルミストを静電吸着力により分離するとともに分離されたオイル成分を前記ケースの外部に排出する静電捕集式オイルミストセパレータであって、
前記フィルタは、前記ブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて設けられる複数のフィルタ本体部と、複数の前記フィルタ本体部の一部同士を連結するフィルタ連結部とを有しており、
前記電極板は、複数の前記フィルタ本体部の間に形成される空隙に対して複数の前記電極板の対向方向に隣り合う空隙が形成されるように設けられている、
静電捕集式オイルミストセパレータ。
A collection unit having a plurality of electrode plates arranged opposite to each other, and a filter formed of an electrically insulating material and interposed between the opposed surfaces of the plurality of electrode plates, and a case for housing the collection unit And a voltage generating device that applies a voltage between the plurality of electrode plates to apply a potential difference, and introduces blow-by gas of the internal combustion engine into the case in a state where the potential difference is applied between the plurality of electrode plates. An electrostatic collection type oil mist separator that separates oil mist contained in blow-by gas by electrostatic adsorption force and discharges the separated oil component to the outside of the case by passing through the filter. ,
The filter has a plurality of filter main body portions provided at intervals in the flow direction of the blow-by gas, and a filter connecting portion that connects a part of the plurality of filter main body portions,
The electrode plate is provided such that gaps adjacent to each other in the facing direction of the plurality of electrode plates are formed with respect to gaps formed between the plurality of filter main body portions.
Electrostatic collection type oil mist separator.
前記電極板は、前記ブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて設けられて複数の前記フィルタ本体部の側面にそれぞれ当接する複数の電極板本体部と、前記フィルタ連結部の側面に当接するとともに複数の前記電極板本体部同士を連結する電極板連結部とを有している、
請求項1に記載の静電捕集式オイルミストセパレータ。
The electrode plates are provided with a plurality of electrode plate main body portions that are provided at intervals in the flow direction of the blow-by gas and respectively contact the side surfaces of the plurality of filter main body portions, and a plurality of electrode plate main body portions that contact the side surfaces of the filter connecting portions. An electrode plate connecting portion for connecting the electrode plate main body portions of each other,
The electrostatic collection type oil mist separator according to claim 1.
前記フィルタ連結部は複数の前記フィルタ本体部の上部同士を連結している、
請求項1または請求項2に記載の静電捕集式オイルミストセパレータ。
The filter connecting portion connects upper portions of the plurality of filter main body portions,
The electrostatic collection type oil mist separator according to claim 1 or 2.
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の静電捕集式オイルミストセパレータに適用され、複数の前記電極板への電圧の印加態様を制御する制御装置であって、
複数の前記電極板への電圧の印加態様を機関運転状態に応じて可変設定する制御部を備える、
静電捕集式オイルミストセパレータの制御装置。
A control device that is applied to the electrostatically collecting oil mist separator according to any one of claims 1 to 3, and that controls a voltage application mode to the plurality of electrode plates,
A control unit that variably sets the application mode of the voltage to the plurality of electrode plates according to the engine operating state,
Control device for electrostatic collection type oil mist separator.
前記制御部は、前記ケースの内部に導入されるブローバイガスの流量が少ない機関運転状態のときには当該ブローバイガスの流量の多い機関運転状態のときに比べて、複数の前記電極板に印加する電圧を小さくする、
請求項4に記載の静電捕集式オイルミストセパレータの制御装置。
The controller is configured to apply a voltage to be applied to the plurality of electrode plates when the engine is in an engine operating state where the flow rate of blow-by gas introduced into the case is small compared to when the engine is operating with a large flow rate of the blow-by gas. Make it smaller,
The control apparatus of the electrostatic collection type oil mist separator of Claim 4.
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