JP6663860B2 - 流体システム - Google Patents

Description

本発明は一つのエンジンのための一つのオイル貯留槽システムに関連するものであり、該エンジンは、エンジンのオイル循環システムと流体連結状態にある一つのオイル貯留槽を含む一つのオイル容器、および一つの通気ヘッドスペースを含み；該オイル貯留槽システムはまた前記オイル容器の内部に設置された一つのオイルフィルターをも含む。本発明はまた、オイル貯留槽のオイルのデエアレーションのための一つの方法にも関連するものであり、該オイル貯留槽はエンジンのオイル循環システムと流体連結状態にある。さらに、本発明は、上記オイル貯留槽システムを含む一つの車両にも関連する。

多くのエンジンが一つまたはそれ以上の流体をその動作のために利用している。それら流体は、多くの場合オイル組成物であり、そして、例えば、エンジンオイル、潤滑オイルおよび油圧オイルを含む。例えば、内燃エンジンは潤滑オイル組成物を使用する。同様に、電気エンジンは熱交換オイルを用いており、それは例えばエンジンを冷却するためであり、エンジンを加熱するためであり、または異なる運転条件の期間中にエンジンを冷却および加熱するためである。そのようなオイルは一般にエンジンに関連する複数の貯留槽の中に保持され、そして定期的な交換を必要とし得るものであって、例えばそのオイルの品質がもはや許容可能でなくなった場合などに交換が必要となる。

オイルの品質は一般にその汚染レベルに基づいて評価される。例えば、内燃エンジンに使用される潤滑オイル組成物は、煤粒子、固体沈殿物、汚れおよびスラッジ汚染物質であってオイルの潤滑特性を損なわせ、過剰なエンジンの摩耗に導く汚染物質を含み得る。エンジンで利用されるオイルの寿命を長くするため、典型的には、オイルフィルターを頼りにすることになり、オイル不純物を防ぎ、減らし、管理し、または軽減するために、不純物を適当なフィルター媒体に捕捉することが用いられ、該フィルター媒体は定期的に交換され、または清浄化される。オイルフィルターは典型的にはエンジンの繊細な部品の上流に設置され、また典型的にポンプの下流に設置される。

固体粒子による汚染に加え、エンジンに利用されるオイル組成物の性能に影響するもう一つの問題は、オイルのエアレーションレベルである。使用中にオイル組成物を空気にさらす結果、空気がそのオイル組成物中に種々の程度に溶け込み、またそうでなければ混入するようになり得る。例えば、内燃エンジンの潤滑システムでは、オイルは貯留槽から組み上げられて摩耗しやすいベアリングや他のエンジン部品に供給される。オイルはエンジンの可動部品全体に渡って分配されるため、空気の溶け込みおよび／または混入の可能性が極めて増大する。

ドライサンプエンジンシステムの場合、オイルはクランクケースの底にある浅い排液溜めの中に流れ込む、そこから廃油ポンプによって外部オイル貯留槽に汲み上げられる。循環のこの段階はクランクシャフトからオイルと空気の混合物の汲み上げを含み、それはオイルエアレーションを悪化させる。さらに少なくとももう一つのポンプがまた、潤滑オイルをエンジンに再分配するためのドライサンプシステムにおいて利用される。著しいオイルエアレーションはオイルの潤滑効率を低下させ、そのことは過度のエンジン摩耗、好ましくないエンジンの加熱および一般的なエンジン効率の低下を引き起こし得る。より一般的には、オイル中に取り込まれた空気はまた好ましくないオイル酸化を引き起こし得る。

オイルエアレーションを低減するための一つの一般的な方法は、オイルデエアレーターをオイル貯留槽システムに統合することである。典型的なオイルデエアレーターは、例えば、ＵＳ ２，５３８，９８３に記載されており、オイルデエアレーターが内燃エンジンに関連して用いられている。そこで開示されているオイルデエアレーターは、一つの円筒状のタンクを含んでおり、そしてオイル中に取り込まれた空気の分離を促進するため、オイルがタンクの円筒状の内表面に対向して接線方向にスプレーされたときに生じる遠心力に依存している。

同様に、ＵＳ ２，７０５，０５３は、オイルのガス抜きおよび潤滑システムに関連している。そのシステムは、一つのオイル貯留槽、および一つの潤滑オイルおよびガスの噴霧源を含み；オイルガス抜きデバイスは前述のオイル貯留槽に接続されている。このオイルガス抜きデバイスは：一つのらせん状に配置されたコンジットであってガスとオイルのための一つの入口をその上端に、また一つのオイル出口をその下端に備え、前述のオイル貯留槽と連通しているコンジット、一つのらせん状に配置され、同じように傾いたコンジットであって、前述の原始コンジットに比べ、より小さな生成用の外半径を有するコンジットであって、伸縮式且つ原始コンジットに対して同軸に配置されたコンジットを含み、そのより小さなコンジットは一つの閉じた下端、上端に一つのガス出口、そして原始コンジットと連通した一連の外側に伸長する複数のポートを有する。オイルとガスの混合物を高速で一つの源から前述の原始コンジットの入口に供給する方法も提供されている。

ＵＳ ２，５３８，９８３およびＵＳ ２，７０５，０５３の両方に記載されているデエアレーションの形態、すなわち、遠心力の発生に依存する形態は、取り込まれたガスの有意量をオイルから取り除くためには不充分であることが知られている。一つの簡単化された解決法という必要性が、オイル汚染とエンジンのオイル循環システムにおいて用いられているエアレーションの問題に残っている。

本発明者によって、オイルフィルターの位置および配置であって、オイル貯留槽システムの部分を構成するとともにエンジンのオイル循環システムと流体連結状態にあるオイルフィルターの位置および配置が、オイルのデエアレーションのために利用され得ることが見出されたのであり、それはそこから個体汚染物質の除去に加えて利用され得るものである。

本発明の一つの態様によれば、エンジンのオイル貯留槽システムが提供され、そのエンジンは一つのオイル循環システムを含み、該貯留システムは：
一つのオイル容器であって、エンジンのオイル循環システムと流体連結状態にある一つのオイル貯留槽、および一つの換気手段と流体連結にある一つのヘッドスペースを含むオイル容器；
一つのオイルフィルターであって、オイル容器の内部に設置され、そしてオイル貯留槽と流体連結状態にあるオイルフィルター；
を含み、および
ここで、オイルフィルターは、オイルがエンジンのオイル循環システムによって循環されるとき、オイルはオイルフィルターを通って強制的に排出されて前記貯留槽のオイル本体の中に注ぎ込まれる。

「オイル」という用語は、ここではすべてのオイル、異なる複数のオイルの混合物およびオイル組成物であってエンジンのオイル循環システムで用いられ得るオイル組成物を含むように意図されている。したがって、例えば、潤滑オイル組成物であって、一つまたはそれ以上のオイルベースストックおよび少なくとも一つの潤滑オイル添加剤は、ここでは「オイル」という用語の対象として含まれるように意図される。同様に、電気エンジンのオイル循環システム内の油圧オイルとして利用するための単なるオイルは、ここでは「オイル」という用語の対象として含まれるように意図される。

オイルとガスの混合物、それはエアレートされたオイルを含む、は、異なる複数の形態をとり得る。「非結合ガス／空気」という用語は、ここではいかなるエントレインメントも本質的にオイル中に含んでいない（オイル中に懸濁されていない）ガスを参照するよう意図される。オイルとガスの混合物を含む一つの容器においては、ガスの大きな泡（直径が１ｍｍより大きいようなもの）は液体油相中を自由に移動し得るのであり、例えば、二つの流体の異なる密度の結果として、オイルとガスが容器内に二つのはっきりと異なる層を占めるようになどである。そのような配置においては、ガス層がオイル層の上に存在し、それが非結合ガス／空気に対応する。

あるいは、ガスはその全部がオイル中に溶解し得るものであり、その程度はガスの粒子が液相の中に完全に一体化するほどである。この形態のガスは、ここでは「溶解ガス／空気」という用語で参照される。典型的には、石油は、バール絶対圧力当たり９容積％までの溶解空気を含む。液体油相中のガスの溶解度は、典型的にはオイルの圧力に比例する。その結果、オイルの圧力が減少すると、例えばオイルがクランクシャフトオイルドリリングを通って通過する間、その場所における溶解ガスの溶解度もまた減少する。ガス粒子はしたがって溶液外に出てき得るものであり、そして液体中に小さな複数の泡を形成し、オイル中に取り込まれるようになり得る。

したがって、オイル−ガス混合物の一つのさらなる形態は、ガスがオイル中に溶解されることなく液体油相内に懸濁するものである。例えば、小さな複数の泡（例えば、直径が１ｍｍより小さなもの）は液体油相内に実質的に懸濁されて留まることが可能であり、特に高粘度オイル中で可能である。この形態のガスは、ここでは「同伴ガス」として参照される。ガスの比較的大きな泡であって、オイル中で移動可能なものもまた、これらの泡が自由表面（すなわち、非結合ガス／空気との境界）に至る逃げ道を有しない場合であって、それらがオイル中に取り込まれた状態で残るような場合、同伴ガスであると見なし得る。

オイルの圧力もまた、オイル中の同伴ガスのレベルに対する間接的な効果を有する。上述したように、溶解したガスが溶液から出てくるときに、同伴ガスが形成される。その結果として、オイルの圧力が減少することは、そこでの同伴ガスの増加したレベルを導き得る。オイルの圧力が減少すると、溶解されたガスの溶解度が減少し、オイル中に溶解されたガスが溶液外に出てきて、そしてそれによって効率的に同伴ガスに転換される。このことはエンジンのオイル循環システム中を循環するオイルにとってかなりの程度の悪影響を与える。比較的低い圧力がエンジンの可動部品近傍で見られ、そこではしっかりした潤滑が必要とされ、それにもかかわらずオイル中の同伴ガスの量、それは溶解ガスよりも潤滑特性にとって遥かに大きな弊害をもたらす、は、サイクルのこの段階においてより高くなり易い。

さらに別のオイル−ガス混合物の形態が泡であり、それは一般に液体油相中に分散されたガス相の主要部分である。オイルを基礎とする泡は典型的には密に詰められたガスの泡を含み、その泡は液体油相の薄いフィルムによって取り囲まれている。泡は、オイルが非結合ガス／空気表面と流体連結状態にあるときにのみ生じる。

上述したように同伴ガスを有するオイルが、本発明に従ってオイルフィルターを通って流れるとき、同伴ガスがオイル中の懸濁から分離され、そして流体貯留システムのオイル容器内の換気ヘッドスペースに放出され得る。

本発明はここで、実施例を手段として、単にそして下記の図を参照して説明される。
図１は、本発明の実施形態によるオイル貯留槽システムの概略断面図を示している。 図２は、本発明の実施形態によるオイル貯留槽システムの概略断面図を示している。 図３は、本発明のオイル貯留槽システムで使用するのに適切な一つのオイルフィルターを、概略断面図で表したものである。

図１は本発明の一つの実施形態によるエンジンのための一つのオイル貯留槽システムの略図である。図１を参照すると、オイル貯留槽システムは一つのオイル容器を含み、該オイル容器は：一つのオイル流体貯留槽３の上に一つの換気ヘッドスペース２を含む。一つのオイル出口４は、オイル貯留槽３をエンジン１５のオイル循環システムと流体連結状態に連結するために配置されており、オイルが貯留槽３からエンジン１５に供給され、それは帰還ライン１２を介して、且つリターンポンプ１６を用いて行われる。ブリーザー５の形態の換気手段がヘッドスペース２をエンジンのクランクケース換気システムと連結するために配置されており、それによってガスが容器１に入りおよび容器１から出ることが可能になる。一つのオイル入口６がオイル貯留槽３をエンジン１５のオイル循環システムと流体連結状態に連結するために配置されており、オイル貯留槽３にオイルがエンジン１５から供給され、それは環油ライン１０を介して、環油ポンプ１７を用いて行われる。図１では、オイルは、それぞれリターンポンプおよび環油ポンプ１６および１７を用いて循環される。しかしながら、本発明はそのように限定されるものではない。オイル循環システムは開ループオイル循環システムまたは閉ループオイル循環システムのどちらであってもよい。

オイルフィルター８がオイル容器１の内部に設置され、そして好適には少なくとも部分的に貯留槽３のオイルの中に沈められ、それは図１に示されている。

幾つかの実施形態では、オイルフィルター８は、前記容器に入るオイルがオイルフィルター８に直接運ばれるように整えられる。図１に示したように、オイルフィルター８は容器１の中に配置され、オイルがエンジンの循環システムによって循環されるとき、オイルが環油ライン１０から容器１の入口６を通って直接オイルフィルター８に運ばれるように整えられる。オイルがオイルフィルター８に入るとき、オイル中の同伴ガスはフィルター媒体（示されていない）の表面に集まり、そして比較的大きな複数の泡を形成するが、それはフィルター媒体を強いて通り抜けさせられる前である。濾過されたオイルはオイルフィルター８から出て、そして貯留槽３の中のオイル本体の中に入る。大きな複数の泡はまた、オイルフィルター８から出て、そして貯留槽３の中のオイル本体の中に入り、そこからそれらは容器１のヘッドスペース２に向かって上昇し、ブリーザー５を用いて換気される。

幾つかの実施形態では、オイル貯留槽システムは一つのオイル容器１を含むことができ、その容器は一つの出口４および一つの入口６を含み、それらは独立してセルフシーリングバルブおよび／または逆止バルブを含む複数のポートを含む。

一般に、セルフシーリングポートは、対応するポートが接続されたとき、接続している複数のポートの間に、バルブまたは複数のバルブが、流体が流れるように開く前に一つの封が作られる。分離される際には、そのバルブまたはそれら複数のバルブは、前記複数のポートの間の封が破られる前に、各々のポートを密封するために閉じる。適切なバルブはバネ懸架式ポペットバルブおよびバイアス逆止弁を含む。各々のセルフシーリングポートは一つの「ドライブレーク」を提供し、そこでは複数のポートの接続または切断において流体が流れない。別の方法として、システムの各々のセルフシーリングポートは一つの「ダンプブレーク」を提供し得るものであり、そこでは、ポートの接続または切断において、流体の非本質的量の流れ、例えば、液体の数滴のような、が存在するに過ぎない。

幾つかの実施形態では、オイル容器１は一つの自己完結型交換式ユニットたり得、それはエンジンのオイル循環システムとの流体連結のために固定できる。したがって、交換式オイル容器１は、一つの自己完結型システムとして提供され得るものであって、そのシステムはフレッシュな、リフレッシュされた、または未使用のエンジン潤滑オイル組成物を含み、現在使用されているエンジンのための外部オイル容器を便利に置き換えることが可能であり、その容器は使用済みのまたは消耗したエンジン潤滑オイル組成物を収容する一つの貯留槽を含む。交換される予定の現在使用されているオイル容器もまたオイルフィルターを含むのであれば、それもまた消耗したオイル組成物と一緒に交換され得る。そのような交換式オイル容器１は、金属および／またはプラスチック材料から製造され得る。適切な材料は強化された熱可塑性材料を含み、それは例えば、長時間に渡る１５０℃までの温度における運転に適切であり得る。そのようなオイル容器１は適切に、一つまたはそれ以上のラッチを含み得るものであり、それらは容器を固定してエンジンのオイル循環システムとの流体結合状態に置く。

さらに図１を参照すると、容器１内のオイル貯留槽の上にあるヘッドスペース２は、換気手段５と流体連結状態にある。幾つかの実施形態では、その換気手段５は適切に、容器上に配置された一つのベントポートを含む。幾つかの実施形態では、ベントポートはエンジン（例えば内燃エンジンの空気注入口マニホールド）と流体連結状態で接続されており、ガスは容器のヘッドスペースに流れ込み、または容器のヘッドスペースから流れ出ることができる。これは、貯留槽中のオイル圧力の修正を促進し、例えばエンジンクランクケースの圧力より高く、または低くなる。幾つかの実施形態では、ベントポートは、ブリーザーまたはヘッドスペース内に延在するベントチューブに接続される。ベントチューブはオイル貯留槽３およびオイルフィルター８から離れた一つの位置に適切に設置することができ、これによりオイルのベントチューブ内への侵入が減少、または軽減する。少なくとも幾つかの実施形態では、オイル貯留槽は一つの穴あきデフレクターを含んでおり、それはベントチューブへの流体の流れ込みを抑止する一方、ベントチューブへのガスの流入および流出を許容する。これらの、そして本開示の他のどのような実施例も、流体がヘッドスペースの一つのベントチューブに進入する危険性を減少させ、または軽減し得る。

図２はエンジンのためのオイル貯留槽システムの断面図であり、そのシステムは本発明の別の実施形態に基づくものである。図２を参照すると、オイル貯留槽システムが一つのオイル容器を含み、その容器は一つのオイルパン２０の形態をとり、エンジン３０のクランクケースの底に設置されていて、そのエンジンは：オイル貯留槽２３の上に換気ヘッドスペース２２；ブリーザー２４の形態をとりヘッドスペース２２をエンジンのクランクケース換気システム（示されていない）と連結するように配置された一つの換気手段を含む。一次オイルポンプ２６は、オイルを貯留槽２３から汲み上げてエンジンの可動部品に送り込むように整えられている。一つのオイルフィルター２５がオイルパン２０のオイル貯留槽２３のオイルの中に浸されている。オイルフィルター２５は、オイルがポンプ２６によって循環されるとき、オイルがフィルター２５に流れ込むように整えられている。幾つかの実施形態では、図２に示すように、ポンプ２６によって圧力を加えられたオイルが一つの出口手段、例えばポンプ２６からのブリードライン２７のような、によってオイルフィルター２５に直接運ばれる。

オイルがオイルフィルター２５に入るとき、そのオイル中の同伴ガスはフィルター媒体（示されていない）の表面に集まり、そしてより大きな泡を形成するが、それはフィルター媒体を強制的に通過させられる前である。濾過されたオイルはオイルフィルター２５の表面に出て、そして貯留槽２３の中のオイルの本体に入る。大きな泡もまたオイルフィルター２５を出て、そして貯留槽２３の中のオイルの本体に入るが、そこからそれらはヘッドスペース２２まで移動し、ブリーザー２４によって換気される。

図２に示すように、幾つかの実施形態では、オイル容器は適切に一つのオイルパン２０を含み、それはエンジンクランクケースのサンプスペース内に配置され、例えば、内燃エンジンのための湿式サンプシステムの場合などである。エンジンのオイル循環システムによってオイルが循環される間、図２にあるように、それはポンプ２６を含み、オイルはエンジン３０の複数の可動部品から流れ出得るものであり、そしてオイルパン２０に集まり得る。オイルパン２０は、エンジンのクランクケースに一体化され、またはそれに固定され得る。オイル貯留槽２３は、したがって、クランクケースの底のオイルパン２０の中に形成され、そこで、複数のエンジン部品から流れ出てきたオイルが集まる。

オイル貯留槽２３の上のヘッドスペース２２は、換気手段２４と流体結合状態にある。その換気手段２４は適切にエンジンのクランクケース換気システムを含み得る。クランクケース内のガスはエンジンの空気注入マニホールドに供給され得る。例えば、クランクケースは一つの正クランクケース換気システム（ＰＣＶ）を含み得るものであり、その正クランクケース換気システムは一つのＰＣＶバルブを含み、それはクランクケース内のガスを、空気注入マニホールドに返すことができる。他の実施例では、クランクケースは一つの閉鎖型クランクケース換気システムを含み得る。

図３は一つの例としてのオイルフィルター４０の露出図であり、オイルフィルターは本発明のオイル貯留槽システムで用いるためのものである。オイルフィルター４０は一つのフィルター媒体４４を含み、そのフィルター媒体には内部領域４７と外部領域４６を規定する一つの内部膜４５が含まれる。図３では、動作の間、オイルは入口４２を通って流れ、そしてフィルター媒体４４を通り抜ける前にオイルフィルター４０の内部領域４７に流れ込み、その後フィルター４０から容器のオイル貯留槽の中のオイルの本体に向けて排出される。

本明細書に前述したように同伴ガスを含むオイルがオイルフィルター４０を通り抜けるとき、そのオイル中に懸濁した同伴ガスは容易にはフィルター媒体を通り抜けることができないということを見出したのであるが、それはオイルから同伴ガスを取り除く手助けとなる。発明者はいかなる特定の理論に束縛されるものではないが、これは同伴ガスの小さな複数の泡がフィルター媒体４４の表面４５において互いに接触するようになり、そこで小さな複数の泡が結合してより大きな複数の泡を形成するため、その大きな泡がオイルによって懸濁されている状態にとどまる可能性が少なくなるためであると思料されている。ガスのより大きな複数の泡は、フィルター媒体４４の表面４５の上に集まり、次いで循環オイルが送り込まれることからフィルター中での圧力が高まることによって強いてフィルター媒体４４を通過させられる。

ガスのより大きな複数の泡はフィルター４０を出て、オイル容器の貯留槽の中のオイル本体に入り、そこではそれらの泡は容易には懸濁状態に留まれないが、それはオイル相中で流動性を有するためである。したがって、オイルフィルター４０が一つのオイル貯留槽と一つの換気ヘッドスペースを含む一つのオイル容器の内部に設置される場合、図１および２に図示するように、オイルフィルター４０を出るガスは容器のヘッドスペース（すなわち、脱出経路にしたがって）に向けて移動し得るものであって、そこでヘッドスペースを占める他の非結合ガスと共に換気され得る。

オイルが流れる方向、それはフィルター４０を通り、そして容器の貯留槽のオイルの本体に向かう、および換気ヘッドスペースの存在が、同伴ガスの除去プロセスにとって重大な意義を有し、またそれによってオイルをデエアレートすると考えられる。再び、発明者はいかなる特定の理論に束縛されるものではないが、換気ヘッドスペースなしでは、ガスであって、フィルター媒体を通り抜ける際にオイル中の懸濁から取り除かれ得るガスは、次いでオイルフィルターを出る際にそのオイル中で再同伴化され得るものと思料されている。ガスの再同伴化は、例えば、換気が存在しない状態にオイル−ガス混合物が曝される圧力の結果であるかも知れない。さらに、同伴ガスがたどるべき非結合ガスを収容する領域に向かう脱出経路がなく、複数の泡はオイル中に同伴された状態で留まり、そしてしたがってオイルエアレーションの高いレベルに寄与する。

本音明細書に記載したオイル貯留槽システムには幾つかの利点がある。そのような利点のひとつは、エンジンのオイル循環システムの中で用いられるオイルのデアレーションのための一つの分離したデアレーターデバイスの使用を未然に防ぐことにある。他の利点は、本発明のオイル貯留槽システム内のオイルの流れの構成が、取り扱いおよび販売の観点から極めて大きな余裕があるということである。オイル容器の内部にオイルフィルターを設置することのさらなる利点は、これが他の構成、例えば、オイルフィルターが吸引ライン（戻りポンプ入口ポートに接続されている）、または圧力ライン、またはエンジンのためのオイル循環システムの戻りラインに統合されている構成に比べてよりきめの細かいフィルターを許容し得るということにある。このことは以下の利点：（ａ）増加された濾過効率；および（ｂ）きめ細かな濾過、の一つまたはそれ以上を有する。オイル容器の内部にオイルフィルターを設置することのさらなる利点は、このことが、他の構成に比べより大きなオイルフィルターが利用されることを許容し得ることにある。このことは、ｉ）フィルター媒体中に留められている微粒子のオイルによる、妨害の結果としてのエントレインメントまたはフィルターを通しての過剰背圧の場合におけるエントレインメントを実質的に排除することが可能なこと；およびｉｉ）フィルターの寿命が伸びうること、という利点を有し得る。

幾つかの実施形態では、図３に示すように、オイルフィルター４０は一つのフィルター媒体４４を含み、これはそのフィルター媒体４４の一つの内部領域４７および一つの外部表面４６を規定する一つの内部表面４５を含み、ここで、内部表面４５は外部表面４６より小さな表面積であり、および、エンジンのオイル循環システムによってオイルが循環されるとき、オイルはフィルター媒体の内部領域４７に向けられ、そこから外側にフィルター媒体４４を通り抜けて押し出され、およびフィルター媒体４４の外へ押し出される。

別の実施形態では、オイルフィルター４０は一つのフィルター媒体４４を含み、それはフィルター媒体４４の一つの内部領域４７と一つの外部領域４６を規定する一つの内部表面４５を有し、ここで内部表面４５は外部表面４６より小さな表面積であり、そして、オイルがエンジンのオイル循環システムによって循環されるとき、オイルはフィルター媒体の外側表面４６に向けられ、そこから内側に強制されてフィルター媒体４４を通り抜け、およびそこから出て、内側領域４７（すなわち、図３の中に図示されたものとは反対方向の流れ）の中に入る。

すべての実施形態において、濾過されたオイルがオイルフィルター４０から出現し、そして容器のオイル貯留槽のオイルの本体の中に入る。この配置においては、ガスの複数の泡はフィルターから出現し、そしてまたオイル貯留槽の中に入り、そこからそれらの泡が、密度差によって、オイル貯留槽の上に位置する換気ヘッドスペースまで移動することができる。

本明細書で前述したオイルフィルターは一つのフィルター媒体を含む。適切な複数のオイルフィルターは一つのフィルター媒体を含み、典型的にはセルロース、ファイバーグラスおよび／または金属ファイバー要素を含む。好適には、フィルター媒体のフィルター要素はプリーツが付けられている。そのフィルターは１から１００ミクロンの範囲の粒子を濾過するのに適しており、適切には２から５０ミクロンの範囲であり、例えば３から２０ミクロンの範囲である。そのオイルフィルターは高い圧力においても動作し得る。そのようなフィルターは当業界でよく知られており、そしてフィルター媒体を通過する異なるオイルの流れの方向に容易に適応することができ、フィルターを通過する場合も同様である。

幾つかの実施形態では、図３に示すように、オイルフィルター４０は一つの筒状のフィルター媒体４４を含み、それは一つの中央チャネル４７を規定し、そしてオイルは強制されて放射状にフィルター媒体を通り抜ける。そのような複数のフィルターの複数の例は複数のスピンオンフィルターを含み、それらはオイルフィルター入口配管と直列に搭載され得るものであり、カートリッジ型またはキャニスター型フィルターも同様であり、それらはフィルター媒体を通り抜ける異なるオイルの流れの方向に順応し得る。

幾つかの実施形態では、図３に解説するように、オイルフィルター４０は一つのフィルターハウジング４１を含み、それはオイルのための一つの入口４２および一つの出口（示されていない）を含む。幾つかの実施例では、フィルターハウジング４１の入口４２および出口の各々は一つのコンジットを含み、それは一つの逆止弁を含む。その他の実施例では、ハウジング４１は少なくとも１つの穿孔された、またそうでなければ透過性の、表面を含み、オイルおよびガスのオイルフィルター４０から通過並びに貯留槽のオイルの本体への流入が可能になる。

幾つかの実施形態では、オイルフィルター４０はさらに一つのオーバーフロー救済手段（示されていない）を含み得るものであり、そのオーバーフロー救済手段は、フィルター媒体４４が塞がれ、または過剰な背圧が存在する場合に、オイルフィルター４０に入るオイルがその方向をそらされて、フィルターのフィルター媒体４４の中を通り抜けないようにし、そしてフィルター媒体４４によって保持される微粒子物質を同伴しないようにする。幾つかの実施形態では、前記オーバーフロー救済手段は一つのバイパスバルブを含む。

オイルフィルターはオイル容器の内部に設置され得るものであり、そのオイル容器の内部に当業者が知っている任意の適切な手段、例えばオイル容器の内壁に固定するなどによって搭載される。オイルフィルターは、したがって、容器の内部に搭載され得るのであり、オイルがエンジンのオイル循環システムによって循環されているとき、容器のオイル貯留槽の中のオイルによって完全に、または少なくとも部分的に、沈められる。

システムの他のバリエーションおよび変形は、本明細書の開示に照らして当業者にとって明らかであろう。

エンジンは、一つのモーターとともに用いるために適切な任意の形態のエンジンであり得る。適切なエンジンは、火花点火または圧縮点火によって特徴付けられる内燃エンジン、タービン機関および電気エンジンを含む。

運転中、オイル容器のオイル貯留槽はオイルを含む。そのオイルは、例えば、潤滑エンジンオイル組成物または電気エンジンのための熱交換オイル組成物たり得る。エンジン潤滑オイル組成物は熱交換特性を有し得る。

エンジン潤滑オイル組成物は、少なくとも一つのベースストックおよび少なくとも１つのエンジン潤滑オイル添加剤を含み得る。適切なベースストックは生物由来ベースストック、鉱物オイル由来ベースストック、合成ベースストックおよび準合成ベースストックを含む。適切なエンジン潤滑オイル添加剤は当業界で既知である。添加剤の例は、有機および／または無機化合物を含む。典型的には、少なくとも幾つかの実施例にしたがって、エンジン潤滑オイル組成物は、ベースストックの総計で約６０から９０重量％および約４０から１０重量％の添加剤を含む。適切なエンジン潤滑オイル組成物は、内燃エンジンのための潤滑オイル組成物を含む。

エンジン潤滑オイル組成物は、単粘度等級または多粘度等級のエンジン潤滑オイル組成物たり得る。適切なエンジン潤滑オイル組成物の例は、専用潤滑オイル組成物および多目的潤滑オイル組成物を含む。

少なくとも幾つかの実施例によれば、エンジン潤滑オイル組成物は一つの潤滑オイル組成物であって、内燃エンジンのためのもの、例えば火花点火内燃エンジンおよび／または圧縮点火内燃エンジンのためのものである。

オイル組成物は、電気エンジンのための一つの熱交換オイル組成物たり得る。したがって、外部オイル容器は、一つの自己完結型システムとして提供され得るものであり、その自己完結型システムは、フレッシュな、リフレッシュされた、または未使用の熱交換オイル組成物を電気エンジンのために含み、電気エンジンのための現在使用されている外部オイル容器を便利に置換し得るものであって、本容器は使用済みのまたは消耗した熱交換オイル組成物を含む一つの貯留槽を含む。もし交換されることが予定されている現在使用されているオイル容器もまた一つのオイルフィルターを含むなら、それもまた消耗した、またはオイル組成物と一緒に交換され得る。

電気エンジンのための適切な熱交換オイル組成物は、有機および／または無機の複数の性能向上添加剤を含む。適切な熱交換流体は、人工または生物由来のオイル組成物を含む。少なくとも幾つかの実施形態によれば、その熱交換オイル組成物は水理特性を有する。

エンジンの循環システムのための循環用オイルは、したがって、同伴ガスを含み得る。例えば、そのオイルは５容積％を超える同伴ガス、１０容積％を超える同伴ガス、２０容積％を超える同伴ガス、３０容積％を超える同伴ガス、または４０容積％を超える同伴ガスを含み得る。幾つかの実施形態では、そのオイルは、５容積％から１５容積％の同伴ガスを含み得る。他の実施形態では、オイル組成物は５０容積％を超える同伴ガスを含み得る。

別の態様によれば、本発明はまた一つの方法であって、エンジンのためのオイル貯留槽システムのオイル中の同伴ガスの量を減少させる方法を提供し、そのエンジンは一つのオイル循環システムを含み、該方法は次の工程ｉ）オイル貯留槽システムの一つのオイル容器の中の一つのオイル貯留槽の中に一つのオイルフィルターを設置すること；およびｉｉ）オイルフィルターを強制すること、これは、オイルがエンジンのオイル循環システムによって循環されるとき、オイルがオイルフィルターを通して押し出され、そして貯留槽の中のオイルの本体に流れ込むように強制する、を含む。このオイル貯留槽システムは本明細書に前述したようにすることができ、そして本明細書に前述したような任意の適切な手段によってエンジンのオイル循環システムと流体連結状態にすることができる。

幾つかの実施形態では、オイル容器は一つのオイル入口を含み、そして本方法はオイルフィルターを整えて、容器のオイル入口に入るオイルがオイルフィルターに直接運ばれるようにする。

他の実施形態では、オイル容器は、エンジンのサンプ中に設置されている一つのオイルパンを含み；エンジンのオイル循環システムは、オイルパンの貯留槽の中に設置された一つのポンプを含み；およびその方法は、オイルフィルターを、ポンプの一つの出口と流体連結状態とするように、そしてそのポンプが、そのポンプによって圧力を加えられているオイルを供給するように配置することを含む。

本発明の方法の態様の中で用いられるオイルフィルターは、本明細書に前述したような任意のオイルフィルターであり得る。

さらに他の態様では、本発明は一つの車両を提供するものであり、その車両は本明細書に先述したオイル貯留槽システムを含む。適切な車両は、オートバイ、土木車両、採掘車両、大型車両および乗用車を含む。

Claims (19)

1. 一つのエンジンのための一つのオイル貯留槽システムであり、該エンジンは一つのオイル循環システムを含み、該貯留システムは：
   一つのオイル容器であって、エンジンのオイル循環システムと流体連結状態にある一つのオイル貯留槽、および一つの換気手段と流体連結状態にある一つのヘッドスペースを含む、オイル容器；
   一つのオイルフィルターで前記オイル容器の内部に設置されており、且つ前記オイル貯留槽と流体連結状態にあるオイルフィルター；
   を含み、そして
   前記オイルフィルターは、オイルが前記エンジンの前記オイル循環システムによって循環されるとき、オイルが前記オイルフィルターから押し出され、そして前記貯留槽の中のオイルの本体の中に排出され、且つ同伴ガスを有するオイルが前記オイルフィルターを通り抜けるときに、前記同伴ガスがオイル中のその懸濁から分離されるように強制されており、
   かつ前記オイルフィルターは一つのフィルターハウジングを含み、該フィルターハウジングがオイルのための一つの入口と一つの出口を含んでおり、該フィルターハウジングの該入口および該出口は、各々が一つの逆止バルブを含む一つのコンジットを含む、
   オイル貯留槽システム。
2. オイルが前記エンジンの前記オイル循環システムによって循環されるとき、前記オイルフィルターが、前記貯留槽の中のオイルによって少なくとも部分的に、または完全に、浸されている、請求項１に記載のオイル貯留槽システム。
3. 前記オイルフィルターは一つのフィルター媒体を含み、該フィルター媒体は、該フィルター媒体の一つの内部領域を規定する一つの内部表面および一つの外部表面を有し、ここで、該内部表面は、外部表面より小さな表面積を有し、且つ、オイルが前記エンジンの前記オイル循環システムによって循環されるとき、オイルが前記フィルター媒体の前記内部領域に向けて方向付けられ、オイルが該内部領域から前記フィルター媒体を通り抜けて外側に向けて押し出され、且つ前記フィルター媒体から出る、請求項１または２に記載のオイル貯留槽システム。
4. 前記オイルフィルターは一つのフィルター媒体を含み、このフィルター媒体は、該フィルター媒体の一つの内部領域を規定する一つの内部表面および一つの外部表面を有し、ここで、該内部表面は前記外部表面より小さな表面積を有し、且つオイルが前記エンジンの前記オイル循環システムによって循環されるとき、オイルが前記オイル貯留槽のオイルの本体に入る前に、オイルが前記フィルター媒体の前記外部表面に向けて方向付けられ、オイルが該外部表面から前記フィルター媒体を通り抜けて内側に向けて押し出され、且つ前記フィルター媒体から出て前記内部領域に入る、請求項１または２に記載のオイル貯留槽システム。
5. 前記オイルフィルターは一つの筒状のフィルター媒体を含み、該筒状のフィルター媒体は一つの中央チャネルを規定し、且つオイルが前記オイル媒体を通り抜けて半径方向に押し出される、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のオイル貯留槽システム。
6. 前記オイルフィルターはさらに一つのオーバーフロー救済手段を含み、該オーバーフロー救済手段は、前記フィルター媒体が塞がれ、または過剰な背圧が存在する場合に、前記オイルフィルターに入るオイルがそらされて、前記フィルターの前記フィルター媒体を通過しないようにするとともに前記フィルター媒体によって留められる微粒子物質を同伴しないようにする、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のオイル貯留槽システム。
7. 前記オーバーフロー救済手段は、一つのバイパスバルブを含む、請求項６に記載のオイル貯留槽システム。
8. 前記オイル容器が一つの入口を含み、該入口は前記エンジンの前記オイル循環システムと流体連結状態にあり、且つ前記オイルフィルターは、前記容器の前記入口に入るオイルが直接前記オイルフィルターに運ばれるように配置されている、請求項１ないし７のいずれか一項に記載のオイル貯留槽システム。
9. 前記容器は一つの自己完結型交換式ユニットであって、前記エンジンの前記オイル循環システムと流体連結状態のために固定できるものである、請求項１ないし８のいずれか一項に記載のオイル循環槽システム。
10. 前記ヘッドスペースの換気のための前記手段は、前記容器の中に一つのベントポートを含む、請求項９に記載のオイル循環槽システム。
11. 前記容器は、前記エンジンの前記サンプ内に設置された一つのオイルパンを含む、請求項１ないし７のいずれか一項に記載のオイル循環槽システム。
12. 前記エンジンの前記オイル循環システムは前記オイルパンの前記貯留槽の中に設置された一つのポンプを含み、且つ前記オイルフィルターは、前記オイルフィルターが、該ポンプによって圧力を加えられているオイルを提供する該ポンプの一つの出口と流体連結状態にある、請求項１１に記載のオイル循環槽システム。
13. 前記ヘッドスペースの換気のための前記手段は一つの正クランクケース換気システム（ＰＣＶ）を含む、請求項１１または１２に記載のオイル循環槽システム。
14. 前記ヘッドスペースの換気のための前記手段は一つの閉鎖型クランクケース換気システムを含む、請求項１１または１２に記載のオイル循環槽システム。
15. オイルが前記エンジンの前記循環システムによって循環されるとき、同伴ガスが前記フィルターの前記フィルター媒体を通り抜ける際に前記オイルの中の懸濁から分離され、且つ前記オイルフィルターから抜け出るガスが前記貯留槽の中のオイルの本体を通り抜けて前記換気されたヘッドスペースに至る、請求項１ないし１４のいずれか一項に記載のオイル循環槽システム。
16. 一つのエンジンのための一つのオイル貯留槽システムのオイルの中の同伴ガスの総量を減少させる一つの方法であって、該エンジンは一つのオイル循環システムを含み、該方法は、ｉ）前記オイル貯留槽システムの一つのオイル容器内に、一つのオイル貯留槽内の一つのオイルフィルターを設置すること；およびｉｉ）前記オイルフィルターを強制すること、ここでオイルが前記エンジンの前記オイル循環システムによって循環されるとき、オイルが前記オイルフィルターを通り抜けて押し出され、且つ前記貯留槽の中のオイルの本体に押し出されて、同伴ガスを有するオイルが前記オイルフィルターを通り抜けるときに、前記同伴ガスがオイル中のその懸濁から分離され、
    前記オイルフィルターは請求項１ないし６のいずれか一項に記載のオイルフィルターである方法。
17. 前記オイル容器は一つのオイル入口を含み、且つ前記オイルフィルターが、前記容器の前記オイル入口に入るオイルが直接前記オイルフィルターに運ばれるように配置されている、請求項１６に記載の方法。
18. 前記オイル容器は前記エンジンの前記サンプの内部に設置された一つのオイルパンを含み、且つ前記エンジンの前記オイル循環システムが前記オイルパンの前記貯留槽の中に設置されている一つのポンプを含むとともに、前記オイルフィルターが、前記ポンプであって、該ポンプによって圧力を加えられているオイルを提供する該ポンプの一つの出口と流体連結状態にあるように配置されている、請求項１６に記載の方法。
19. 請求項１ないし１５のいずれか一項に記載された一つのオイル循環システムを含む一つの車両。

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