JP6607095B2 - Control device for electrostatic collection type oil mist separator - Google Patents

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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の制御装置に関する。 The present invention, by introducing a blow-by gas of an internal combustion engine in a case separated from the oil mist, relates to a control device for an electrostatic trapping oil mist Se Palais capacitor for discharging the separated oil component to the outside of the case.

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 Unexamined Patent Publication 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の制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a control device for an electrostatic trapping oil mist Se Palais motor capable of efficiently collecting oil mist.

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。前記ケースの内部には、複数の前記捕集ユニットが前記ブローバイガスの流れ方向に互いに間隔をおいて配置されている。   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. Inside the case, a plurality of the collection units are arranged at intervals in the flow direction of the blow-by gas.

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の間に介設された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 is greatly affected by an electrostatic field when flowing into a filter interposed between electrode plates. 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、ケースの内部に、複数の捕集ユニットがブローバイガスの流れ方向に互いに間隔をおいて配置されているため、ブローバイガスが捕集ユニット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, since the several collection unit is arrange | positioned at intervals in the flow direction of blow-by gas inside a case, blow-by gas will flow into a collection unit in multiple times. 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、複数の前記捕集ユニットへの電圧の印加態様を制御する制御装置であって、複数の前記捕集ユニット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 electrostatic collection type oil mist separator for achieving the above object is applied to the electrostatic collection type oil mist separator, and controls a voltage application mode to a plurality of the collection units. It is a control apparatus, Comprising: The control part which variably sets the application mode of the voltage to the said several collection unit according to an engine operating state is provided.

同構成によれば、複数の捕集ユニット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、捕集ユニット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 collection units 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 collecting unit 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. 同実施形態におけるオイルミストセパレータに設けられる複数の捕集ユニットのみを示す斜視図。The perspective view which shows only the several collection unit provided in the oil mist separator in the same embodiment. 同実施形態における複数の捕集ユニットを構成する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 electrode plate and voltage generator which comprise the some collection unit in the embodiment. 同実施形態における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 in 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. 同実施形態における印加電圧と、オイルミストセパレータの捕集能力との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the applied voltage in the same embodiment, and the collection capability of an oil mist separator.

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 body 20 includes 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、第1捕集ユニット31及び第2捕集ユニット32が長手方向、すなわちブローバイガスの流れ方向に間隔をおいて収容されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a first collection unit 31 and a second collection unit 32 are accommodated in the case 11 at intervals in the longitudinal direction, that is, the blow-by gas flow direction.

図2に示すように、第1捕集ユニット31と第2捕集ユニット32とは同一の構成を有している。すなわち、捕集ユニット31,32はそれぞれ、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51(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。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。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 FIG. 2, the 1st collection unit 31 and the 2nd collection unit 32 have the same structure. That is, each of the collecting units 31 and 32 is made of stainless steel, and is composed of four electrode plates 40 arranged to face each other with a space therebetween, and a non-woven fabric of polyester fibers 51 (see FIG. 5) that is an electrically insulating material. And three filters 50 interposed between the opposing surfaces of each electrode plate 40. The entire side surface of the filter 50 is in contact with the opposing surfaces of a pair of adjacent electrode plates 40. An electrically insulating material such as polyester is also a dielectric material in which dielectric polarization occurs.

第1捕集ユニット31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)。第2捕集ユニット32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 1st collection unit 31 is arrange | positioned at intervals with respect to the side wall 21 in which the inlet 23 was formed (illustration omitted). The 2nd collection unit 32 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、第1捕集ユニット31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 1st collection unit 31 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.

また、第2捕集ユニット32を構成する各電極板40にも、第1捕集ユニット31と同様にして、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。
第1捕集ユニット31及び第2捕集ユニット32は電圧発生装置60に対して並列接続されている。
The voltage generator 60 is also electrically connected to each electrode plate 40 constituting the second collection unit 32 through a conducting wire in the same manner as the first collection unit 31.
The first collection unit 31 and the second collection unit 32 are connected in parallel to the voltage generator 60.

電圧発生装置60により、各捕集ユニット31,32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 electrode plates 40 adjacent to each other of the collection units 31 and 32.
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、第1捕集ユニット31の電極板40、第1リレー71が順に直列にて接続されている。また、二次コイル68には、第2捕集ユニット32の電極板40及び第2リレー72が順に直列にて接続されている。第1捕集ユニット31の電極板40及び第1リレー71と、第2捕集ユニット32の電極板40及び第2リレー72とは、二次コイル68に対して並列接続されている。   The secondary coil 68 of the transformer 62 is connected in series with a diode 69, the electrode plate 40 of the first collection unit 31, and the first relay 71. Further, the electrode plate 40 of the second collection unit 32 and the second relay 72 are connected in series to the secondary coil 68. The electrode plate 40 and the first relay 71 of the first collection unit 31 and the electrode plate 40 and the second relay 72 of the second collection unit 32 are connected in parallel to the secondary coil 68.

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。
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。
A smoothing capacitor 70 is connected to the secondary coil 68.
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.

第1リレー71及び第2リレー72には、第1リレー71及び第2リレー72を制御するとともに第1駆動回路65を制御して捕集ユニット31,32への電圧の印加態様を変更する第2駆動回路67が接続されている。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。   In the first relay 71 and the second relay 72, the first relay 71 and the second relay 72 are controlled, and the first drive circuit 65 is controlled to change the voltage application mode to the collection units 31 and 32. Two drive circuits 67 are connected. 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、2つの捕集ユニット31,32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 unit 80 includes a control unit 81 that variably sets a voltage application mode to the two collection units 31 and 32 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.

図6に二点鎖線にて示すように、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。
また、印加電圧が同一であれば、両方の捕集ユニット31,32に電圧を印加する場合(同図の実線)の方が、片方の捕集ユニット31(32)に電圧を印加する場合(同図の波線)よりもオイルミストセパレータ10の捕集能力が高くなる。
As indicated by a two-dot chain line in FIG. 6, the oil mist separator 10 is required to have a higher collection capability as the flow rate of blow-by gas introduced into the case 11 increases.
Moreover, if the applied voltage is the same, the voltage is applied to one of the collection units 31 (32) when the voltage is applied to both of the collection units 31, 32 (solid line in the figure) ( The collecting ability of the oil mist separator 10 becomes higher than the wavy line in FIG.

そこで、本実施形態の制御部81は、例えば高負荷高回転時などのケース11の内部に導入されるブローバイガスが高流量になる機関運転状態のときには、両方の捕集ユニット31,32に対して第3所定値V3の電圧を印加する。   Therefore, the control unit 81 of the present embodiment, for example, for both the collection units 31 and 32 when the engine is in an engine operating state in which the blow-by gas introduced into the case 11 is at a high flow rate, such as during high load and high rotation. The voltage of the third predetermined value V3 is applied.

また、制御部81は、中負荷中回転時などのケース11の内部に導入されるブローバイガスが中流量になる機関運転状態のときには、両方の捕集ユニット31,32に対して第3所定値V3よりも低い第1所定値V1(<V3)の電圧を印加する。   In addition, when the engine 81 is in an engine operating state in which the blow-by gas introduced into the case 11 is at a medium flow rate, such as during medium load rotation, the control unit 81 sets a third predetermined value for both the collection units 31 and 32. A voltage having a first predetermined value V1 (<V3) lower than V3 is applied.

また、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、第1捕集ユニット31のみに対して第3所定値V3よりも低く、且つ第1所定値V1よりも高い第2所定値V2(V1<V2<V3)の電圧を印加する。   In addition, the control unit 81 performs only the first collection unit 31 when the engine is in an engine operating state in which the blowby gas introduced into the case 11 is low in low load and low rotation or during idle operation. 3 A voltage having a second predetermined value V2 (V1 <V2 <V3) lower than the predetermined value V3 and higher than the first predetermined value V1 is applied.

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捕集ユニット31,32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。
Moreover, the control part 81 stops the application of the voltage to all the collection units 31 and 32 at the time of idling stop of an internal combustion engine.
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51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, an electrostatic field is generated between the electrode plates 40 as shown in FIG. 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51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51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 a gap between the fibers 51 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 51 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の間に介設されたフィルタ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, the blow-by gas is greatly affected by the electrostatic field when flowing into the filter 50 interposed between the electrode plates 40. 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、ケース11の内部に、2つの捕集ユニット31,32がブローバイガスの流れ方向に互いに間隔をおいて配置されている。このため、ブローバイガスが捕集ユニット31,32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, the two collection units 31 and 32 are arranged in the case 11 at intervals in the blow-by gas flow direction. For this reason, blow-by gas will flow into the collection units 31 and 32 twice. 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.

また、ケース11の内部に導入されるブローバイガスが中流量になる機関運転状態のときには高流量になる機関運転状態のときに比べて、捕集ユニット31,32への印加電圧が小さくされる。このため、ブローバイガスが中流量のときに必要以上に大きな電圧が印加されることが抑制される。   Further, when the blow-by gas introduced into the case 11 is in the engine operation state where the flow rate is medium, the applied voltage to the collection units 31 and 32 is made smaller than in the engine operation state where the flow rate is high. For this reason, it is suppressed that a voltage larger than necessary is applied when the blow-by gas has a medium flow rate.

また、ケース11の内部に導入されるブローバイガスが低流量となる機関運転状態のときには中流量や高流量になる機関運転状態のときに比べて、電圧を印加する捕集ユニット31,32が減らされる。このため、ブローバイガスが低流量のときに必要以上に多くの捕集ユニット31,32に電圧が印加されることが抑制される。   In addition, the number of collecting units 31 and 32 for applying a voltage is reduced when the blow-by gas introduced into the case 11 is in an engine operating state where the flow rate is low, compared to when the engine is operating in a medium or high flow rate. It is. For this reason, it is suppressed that a voltage is applied to many collection units 31 and 32 more than necessary when blow-by gas is a low flow rate.

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)ケース11の内部には、2つの捕集ユニット31,32がブローバイガスの流れ方向に互いに間隔をおいて配置されている。
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) Inside the case 11, two collection units 31 and 32 are arranged at intervals in the flow direction of the blow-by gas.

こうした構成によれば、ケース11の内部に、2つの捕集ユニット31,32がブローバイガスの流れ方向に互いに間隔をおいて配置されているため、ブローバイガスが捕集ユニット31,32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50に捕捉されやすくなる。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。   According to such a configuration, since the two collection units 31 and 32 are arranged in the case 11 at intervals in the flow direction of the blowby gas, the blowby gas is supplied to the collection units 31 and 32 twice. Will flow in. For this reason, the frequency with which the moving direction of the oil mist is greatly bent can be increased, and the oil mist can be easily captured by the filter 50. 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)電子制御装置80は、2つの捕集ユニット31,32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を備える。
こうした構成によれば、2つの捕集ユニット31,32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、捕集ユニット31,32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。
(2) The electronic control unit 80 includes a control unit 81 that variably sets a voltage application mode to the two collection units 31 and 32 according to the engine operating state.
According to such a configuration, it is possible to set the voltage application mode to the two collection units 31 and 32 according to the engine operating state having a correlation with the flow rate of the blowby gas at that time. Therefore, an unnecessarily high voltage is suppressed from being applied to the collection units 31 and 32, and power consumption can be reduced.

(3)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、電圧を印加する捕集ユニット31,32の数を減らす。   (3) The control unit 81 is a collection unit that applies a voltage when the flow rate of the blow-by gas introduced into the case 11 is low compared to when the engine is in a high flow rate of the blow-by gas. Reduce the number of 31, 32.

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多くの捕集ユニット31,32に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 the voltage from being applied to more collection units 31 and 32 than necessary when the flow rate of blow-by gas is small. Therefore, it is possible to reduce power consumption while effectively collecting oil mist.

(4)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、捕集ユニット31,32に印加する電圧を小さくする。   (4) The control unit 81 causes the collection units 31 and 32 to be more effective when the flow rate of the blow-by gas introduced into the case 11 is low than when the engine is in the high-flow rate of the blow-by gas. Reduce the applied voltage.

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.

(5)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捕集ユニット31,32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。
(5) The controller 81 stops the application of voltage to all the collection units 31 and 32 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。
・各捕集ユニット31,32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。
<Modification>
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
-The electrode plate 40 which comprises each collection unit 31 and 32 should just be 2 or more, and the number of the electrode plates 40 can be changed arbitrarily.

・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、第2捕集ユニット32のみに対して電圧を印加することもできる。
・上記実施形態では、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、電圧を印加する捕集ユニット31,32の数を減らすようにした。また、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、捕集ユニット31,32に印加する電圧を小さくするようにした。これに代えて、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、各捕集ユニット31,32に印加する電圧を小さくするだけでもよい。あるいは、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、電圧を印加する捕集ユニット31,32の数を減らすだけでもよい。
A voltage can be applied only to the second collection unit 32 when the blow-by gas introduced into the case 11 is in an engine operating state where the flow rate is low.
In the above embodiment, the collecting unit 31 that applies a voltage when the engine is in an engine operating state with a low flow rate of blow-by gas introduced into the case 11 as compared with when the engine is in an operating state with a high flow rate of the blow-by gas. The number of 32 was reduced. Further, the voltage applied to the collection units 31 and 32 is made smaller when the engine is operating with a low flow rate of blow-by gas than when the engine is operating with a high flow rate of blow-by gas. Instead, the voltage applied to each of the collection units 31 and 32 may be made smaller when the engine is operating with a low flow rate of blow-by gas than when the engine is operating with a higher flow rate of blow-by gas. Alternatively, the number of collection units 31 and 32 to which a voltage is applied may be reduced when the engine operating state is low in the flow rate of blow-by gas compared to when the engine is operating in the state where the flow rate of the blow-by gas is high.

・捕集ユニットの数は2つに限定されず、3つ以上の捕集ユニットをブローバイガスの流れ方向に互いに間隔をおいて配置することもできる。   -The number of collection units is not limited to two, Three or more collection units can also be arrange | positioned at intervals in the flow direction of blow-by gas.

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、31…第1捕集ユニット、32…第2捕集ユニット、40…電極板、50…フィルタ、51…繊維、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…第1リレー、72…第2リレー、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 ... Lid body, 31 ... First catch Collection unit, 32 ... second collection unit, 40 ... electrode plate, 50 ... filter, 51 ... fiber, 60 ... voltage generator, 61 ... power source, 62 ... transformer, 63 ... primary coil, 64 ... FET, 65 ... first DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 drive circuit, 66 ... detection resistor, 67 ... 2nd drive circuit, 68 ... secondary coil, 69 ... diode, 70 ... capacitor | condenser, 71 ... 1st relay, 72 ... 2nd relay, 80 ... electronic control apparatus (control apparatus) ), 81... Control unit.

Claims (2)

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し、前記ケースの内部には、複数の前記捕集ユニットが前記ブローバイガスの流れ方向に互いに間隔をおいて配置されている静電捕集式オイルミストセパレータに適用され、複数の前記捕集ユニットへの電圧の印加態様を制御する制御装置であって、
複数の前記捕集ユニット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、
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第2機関運転状態のときには前記捕集ユニットに第2所定値V2の電圧を印加し、前記第2機関運転状態より前記ブローバイガスの流量が多い第1機関運転状態のときには前記捕集ユニットに第1所定値V1の電圧を印加し、前記第1機関運転状態より前記ブローバイガスの流量が多い第3機関運転状態のときには前記捕集ユニットに第3所定値V3の電圧を印加し、
前記制御部は、前記第2機関運転状態のときには、前記第1機関運転状態及び前記第3機関運転状態のときに比べて、電圧を印加する前記捕集ユニットの数を減らし、
前記第1所定値V1、前記第2所定値V2、前記第3所定値V3は、V1<V2<V3の関係式を満たしている
静電捕集式オイルミストセパレータの制御装置
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. and by passing the filter, the oil component separated with the separation by electrostatic adsorption force oil mist contained in the blow-by gas discharged to the outside of the case, the inside of the front SL case, a plurality of the collection unit is applied to the electrostatic collecting oil mist separator are arranged spaced apart from each other in the flow direction of the blow-by gas, a plurality A control apparatus for controlling application aspects of a voltage to the collecting unit,
A control unit that variably sets the application mode of the voltage to the plurality of collecting units according to the engine operating state,
The control unit applies a voltage of a second predetermined value V2 to the collection unit when the second engine operating state in which the flow rate of blow-by gas introduced into the case is small, and from the second engine operating state, When the first engine operating state in which the flow rate of blow-by gas is large, a voltage of a first predetermined value V1 is applied to the collection unit, and in the third engine operating state in which the flow rate of blow-by gas is higher than that in the first engine operating state. A voltage of a third predetermined value V3 is applied to the collection unit;
The control unit reduces the number of the collection units to which the voltage is applied when the second engine is operating compared to when the first engine is operating and the third engine is operating.
The control device for an electrostatically collecting oil mist separator , wherein the first predetermined value V1, the second predetermined value V2, and the third predetermined value V3 satisfy a relational expression of V1 <V2 <V3 .
前記制御部は、内燃機関のアイドリングストップ時には全ての前記捕集ユニットへの電圧の印加を停止する、
請求項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 control unit stops application of voltage to all the collection units at the time of idling stop of the internal combustion engine.
The control device of the electrostatic collection type oil mist separator according to claim 1 .
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