JP6723759B2 - 潤滑油供給構造およびそれを備えた内燃機関システム - Google Patents

Description

本発明は、過給機の軸受部の潤滑に用いられた潤滑油を内燃機関へ供給する潤滑油供給構造およびそれを備えた内燃機関システムに関する。

従来から、空気を圧縮して燃焼用空気として内燃機関に供給する過給機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、高速で回転する過給機の回転軸を軸受台で支持し、軸受台に潤滑油を供給することが開示されている。
また、特許文献１には、軸受台からの潤滑油の漏洩を防止するために、内燃機関から排出される排ガスにより駆動されるタービン側の空間に、圧縮機により圧縮した圧縮空気をシール空気として導くことが開示されている。

特開２０１１−４３１３９号公報

ディーゼル機関等の内燃機関においては、クランク軸とクランク軸に接続される連接棒とが配置されるクランク室に、これらを潤滑するための潤滑油が供給される。また、内燃機関と過給機とを備える内燃機関システムにおいて、過給機の軸受台と内燃機関のクランク室の双方に潤滑油が供給されるように潤滑油の循環系統を形成する場合がある。この場合、過給機の軸受台を潤滑した潤滑油が内燃機関のクランク室へ供給される。

しかしながら、特許文献１に開示されるように圧縮空気をシール空気として用いる場合、過給機の軸受台から内燃機関のクランク室へ供給される潤滑油に圧縮空気が混入してしまう場合がある。圧縮空気がクランク室へ導入されてしまうと、クランク室の内部の圧力が圧縮空気により上昇し、クランク室から外部へ潤滑油が漏洩する不具合が生じる可能性がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、過給機の軸受部の潤滑に用いられた潤滑油に圧縮空気が混入している場合であっても、圧縮空気が潤滑油とともに内燃機関のクランク室へ導入される不具合を抑制可能とした潤滑油供給構造およびそれを備えた内燃機関システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明の第１態様の潤滑油供給構造は、過給機の軸受部の潤滑に用いられた潤滑油を内燃機関のクランク室へ供給するものであって、前記過給機に接続される上流側流路と、前記クランク室に接続される下流側流路と、前記上流側流路と前記下流側流路とを連結する連結流路と、前記連結流路の内部空間と外部空間とを連通させる筒状の連通部材とを備え、前記連結流路の流路断面積が、前記上流側流路および前記下流側流路の流路断面積よりも大きく、前記連通部材の一端が前記連結流路の上方側に形成される開口穴に接続され、前記連通部材の他端が前記開口穴よりも上方に配置される。

本発明の第１態様の潤滑油供給構造によれば、過給機から上流側流路に流入する潤滑油が、連結流路に流入してから下流側流路へ導かれ、その後に内燃機関のクランク室へ供給される。連結流路の流路断面積が上流側流路および下流側流路の流路断面積よりも大きくなっている。そのため、潤滑油供給構造の上方に形成される潤滑油が流通しない空間部分の単位流路長あたり体積は、上流側流路および下流側流路に比べて連結流路の方が大きくなる。

本発明の第１態様の潤滑油供給構造によれば、連結流路の上方側に形成される開口穴に筒状の連通部材の一端が接続され、連結流路の内部空間と外部空間とが連通した状態となっている。そのため、潤滑油に混入した圧縮空気が連結流路に到達すると、連結流路の内部空間の圧力が外部空間の圧力である大気圧と同等となるように連結流路の内部空間から外部空間へ向けて余剰の空気が排出される。そのため、下流側流路から内燃機関のクランク室へ供給される潤滑油に圧縮空気が混入する不具合を抑制することができる。

また、連通部材の他端が開口穴よりも上方に配置されるため、潤滑油の一部が連通部材の一端から流入したとしても、流入した潤滑油がそのまま連通部材の他端から外部空間へ流出してしまう不具合を抑制することができる。
このように、本発明の第１態様の潤滑油供給構造によれば、過給機の軸受部の潤滑に用いられた潤滑油に圧縮空気が混入している場合であっても、圧縮空気が潤滑油とともに内燃機関のクランク室へ導入される不具合を抑制可能とした潤滑油供給構造を提供することができる。

本発明の第２態様の潤滑油供給構造は、過給機の軸受部の潤滑に用いられた潤滑油を内燃機関のクランク室へ供給するものであって、前記過給機に接続される上流側流路と、前記クランク室に接続される下流側流路と、前記上流側流路と前記下流側流路とを連結する連結流路と、前記連結流路の内部空間と外部空間とを連通させる筒状の連通部材とを備え、前記連結流路は、前記上流側流路に連結されるとともに該上流側流路の中心軸よりも上方に突出するように湾曲した湾曲部を有し、前記連通部材の一端が前記湾曲部の上方側に形成される開口穴に接続され、前記連通部材の他端が前記開口穴よりも上方に配置される。

本発明の第２態様の潤滑油供給構造によれば、過給機から上流側流路に流入する潤滑油が、連結流路に流入してから下流側流路へ導かれ、その後に内燃機関のクランク室へ供給される。連結流路は、上流側流路に連結されて上流側流路の中心軸よりも上方に突出するように湾曲した湾曲部を有する。そのため、連結流路の湾曲部の上方側に、潤滑油が流通しない空間部分が大きく確保される。

本発明の第２態様の潤滑油供給構造によれば、湾曲部の上方側に形成される開口穴に筒状の連通部材の一端が接続され、連結流路の内部空間と外部空間とが連通した状態となっている。そのため、潤滑油に混入した圧縮空気が連結流路に到達すると、連結流路の内部空間の圧力が外部空間の圧力である大気圧と同等となるように連結流路の内部空間から外部空間へ向けて余剰の空気が排出される。そのため、下流側流路から内燃機関のクランク室へ供給される潤滑油に圧縮空気が混入する不具合を抑制することができる。

また、連通部材の他端が開口穴よりも上方に配置されるため、潤滑油の一部が連通部材の一端から流入したとしても、流入した潤滑油がそのまま連通部材の他端から外部空間へ流出してしまう不具合を抑制することができる。
このように、本発明の第２態様の潤滑油供給構造によれば、過給機の軸受部の潤滑に用いられた潤滑油に圧縮空気が混入している場合であっても、圧縮空気が潤滑油とともに内燃機関のクランク室へ導入される不具合を抑制可能とした潤滑油供給構造を提供することができる。

本発明の第２態様の潤滑油供給構造においては、前記湾曲部が、前記下流側流路に連結されていてもよい。
このようにすることで、上流側流路から湾曲部へ流入した潤滑油を下流側流路へ流入させることができるため、上流側流路から流入した潤滑油の一部が湾曲部に滞留することを防止することができる。

本発明の第２態様の潤滑油供給構造においては、前記連結流路が、前記上流側流路および前記下流側流路を連結するとともに直線状に延びる直線部を備えていてもよい。
このようにすることで、湾曲部において余剰の空気を外部空間へ排出するとともに、潤滑油の流通方向を変更することなく上流側流路から直線部を経て下流側流路まで潤滑油を流通させることができる。潤滑油の流通方向が変更されないため、潤滑油の流通性が向上する。

本発明の一態様の内燃機関システムは、前記内燃機関と、空気を圧縮して前記内燃機関の掃気室へ供給する前記過給機と、前記過給機の前記軸受部の潤滑に用いられた潤滑油を前記内燃機関の前記クランク室へ供給する上記のいずれかの潤滑油供給構造と、を備える。
このようにすることで、過給機の軸受部の潤滑に用いられた潤滑油に圧縮空気が混入している場合であっても、圧縮空気が潤滑油とともに内燃機関のクランク室へ導入される不具合を抑制可能とした内燃機関システムを提供することができる。

本発明によれば、過給機の軸受部の潤滑に用いられた潤滑油に圧縮空気が混入している場合であっても、圧縮空気が潤滑油とともに内燃機関のクランク室へ導入される不具合を抑制可能とした潤滑油供給構造およびそれを備えた内燃機関システムを提供することができる。

第１実施形態の舶用ディーゼル機関システムを示す構成図である。 図１に示す過給機の縦断面図である。 図２のＩ部分を示す過給機の縦断面図である。 第１実施形態の潤滑油戻り流路を示す縦断面図である。 第２実施形態の潤滑油戻り流路を示す縦断面図である。 第３実施形態の潤滑油戻り流路を示す縦断面図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態の舶用ディーゼル機関システムについて図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の舶用ディーゼル機関システム（内燃機関システム）は、船舶の主機として用いられるディーゼル機関（内燃機関）４００と、過給機３００と、潤滑油戻り流路（潤滑油供給構造）１００と、潤滑油供給流路２００と、潤滑油供給流路２００に設けられる潤滑油ポンプ５００と、を備える。

潤滑油戻り流路１００は、過給機３００の軸受部３１０で用いられた潤滑油をディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給する流路である。潤滑油供給流路２００は、クランク室４１０で用いられた潤滑油を再び過給機３００の軸受部３１０へ戻す流路である。潤滑油戻り流路１００の詳細な構造については、後述する。
クランク室４１０で用いられた潤滑油は、潤滑油ポンプ５００の動力によりクランク室４１０の下部に設けられた潤滑油溜まり（図示略）から潤滑油供給流路２００を流通し、過給機３００の軸受部３１０の上方に供給される。

ディーゼル機関４００は、燃料を燃焼させて回転動力を得る機関であり、船舶推進用のプロペラ（図示略）を駆動する主機として用いられる。ディーゼル機関４００は、クランク軸（図示略）とクランク軸に連結される連接棒（図示略）が配置されるクランク室４１０と、ピストン（図示略）が配置される掃気室４２０と、を備える。

ディーゼル機関４００のクランク室４１０には、潤滑油戻り流路１００から潤滑油が供給される。クランク室４１０に供給された潤滑油は、クランク室４１０に配置されるクランク軸および連接棒等の潤滑に用いられる。
ディーゼル機関４００の掃気室４２０には、過給機３００の圧縮機３２０で圧縮された空気が燃焼用空気として供給される。ディーゼル機関４００のシリンダ内部での燃料の燃焼により発生した排ガスは、過給機３００のタービン３３０に供給される。

過給機３００は、空気を圧縮して圧縮空気を生成し、圧縮空気を燃焼用空気としてディーゼル機関４００の掃気室４２０へ供給する装置である。
図１および図２に示すように、過給機３００は、軸受部３１０と、圧縮機３２０と、タービン３３０と、圧縮機３２０とタービン３３０とを連結するとともに軸受部３１０により支持されるロータ軸３４０と、を備える。

図３（図２のＩ部分を示す過給機３００の縦断面図）に示すように、軸受部３１０は、ロータ軸３４０の外周面を支持する第１軸受３１１および第２軸受３１２と、潤滑油供給流路２００から潤滑油が供給される潤滑油タンク３１３と、第１軸受３１１および第２軸受３１２が取り付けられる軸受台３１４と、を備える。
図３に示すように、軸受台３１４の内部には、潤滑油タンク３１３から第１軸受３１１および第２軸受３１２に潤滑油を供給するための潤滑油供給穴３１５が形成されている。

潤滑油供給流路２００から潤滑油タンク３１３へ供給された潤滑油は、潤滑油供給穴３１５を介して、第１軸受３１１および第２軸受３１２に供給される。第１軸受３１１および第２軸受３１２の潤滑に用いられた潤滑油は、ロータ軸３４０よりも鉛直方向の下方に設けられる潤滑油排出口３１６（図２参照）導かれ、潤滑油戻り流路１００へ流入する。

本実施形態の過給機３００の軸受台３１４の内部には、シール空気供給路（図示略）が形成されている。シール空気供給路は、圧縮機３２０により圧縮されて渦室３２１に供給された圧縮空気の一部を、タービン３３０と軸受台３１４との間のシール空間ＳＡに供給する供給路である。
シール空間ＳＡに供給された圧縮空気は、シール空間ＳＡの圧力を高め、第２軸受３１２に供給された潤滑油がタービン３３０側へ漏出することを抑制するように作用する。

本実施形態の過給機３００においては、シール空間ＳＡに圧縮空気が供給される。そのため、タービン３３０側への潤滑油の漏出の抑制に用いられた圧縮空気が、第１軸受３１１および第２軸受３１２の潤滑に用いられた潤滑油に、軸受台３１４の下部で混入する。そして、圧縮空気が混入した潤滑油が潤滑油排出口３１６から潤滑油戻り流路１００へ導かれる。潤滑油に混入した圧縮空気を潤滑油戻り流路１００からディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給してしまうと、クランク室４１０の内部の圧力が圧縮空気により上昇し、クランク室４１０から外部へ潤滑油が漏洩する不具合が生じる可能性がある。

以下で説明する本実施形態の潤滑油戻り流路１００は、潤滑油に混入した圧縮空気がそのままディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給されることを抑制する機能を備えている。
図４に示す本実施形態の潤滑油戻り流路１００は、過給機３００の軸受部３１０から供給される潤滑油ＬＯをディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給する流路である。図４に示すように、潤滑油戻り流路１００は、軸線Ｘ２に沿って延びる直線状に形成される流路である。図４において、軸線Ｘ１は水平面上に配置される軸線であり、軸線Ｘ２は軸線Ｘ１が配置される水平面に対して傾斜角度θだけ傾斜している。ここで、θは０°以上の値に設定される。

本実施形態の潤滑油戻り流路１００が延びる軸線Ｘ２を水平面に対して傾斜角度θだけ傾斜させているのは、潤滑油戻り流路１００の上流側を鉛直方向上方とし、潤滑油戻り流路１００の下流側を鉛直方向下方とするためである。このようにすることで、ポンプ等の動力を用いることなく潤滑油ＬＯの自重によって潤滑油戻り流路１００の上流側から下流側に向けて潤滑油ＬＯを流通させることができる。
なお、θを０°より大きくすることにより潤滑油ＬＯの自重を利用することができるが、θを０°とした場合であっても、圧縮空気等の作用により、潤滑油ＬＯはディーゼル機関４００のクランク室４１０へ導かれる。

図４に示すように、潤滑油戻り流路１００は、過給機３００の潤滑油排出口３１６に接続される上流側流路１１０と、ディーゼル機関４００のクランク室４１０に接続される下流側流路１２０と、上流側流路１１０と下流側流路１２０とを連結する連結流路１３０と、連結流路１３０の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とを連通させる筒状の連通管（連通部材）１４０と、を備える。
上流側流路１１０と下流側流路１２０と連結流路１３０とは、それぞれ軸線Ｘ２を中心軸として円筒状に形成される流路である。

潤滑油戻り流路１００は、図４中に矢印で示す方向に潤滑油ＬＯを流通させる。なお、図４に示す潤滑油ＬＯの油量は過給機３００およびディーゼル機関４００の定常運転状態の一例を示すものである。過給機３００およびディーゼル機関４００の運転状態により、潤滑油戻り流路１００を流通する潤滑油ＬＯの油量は変化する。

図４に示すように、連結流路１３０は、上流側流路１１０に連結される拡大部１３１と、下流側流路１２０に連結される縮小部１３２と、拡大部１３１と縮小部１３２との間に配置される中央部１３３と、を備える。
中央部１３３の上方側（軸線Ｘ２よりも鉛直方向の上方側）の縮小部１３２との連結位置には、開口穴１３０ａが形成されている。

図４に示すように、連通管１４０の一端１４０ａが開口穴１３０ａに接続され、連通管１４０の他端１４０ｂが開口穴１３０ａよりも上方に配置されている。連通管１４０の一端１４０ａは連結流路１３０の内部空間Ｓ１に連通しており、連通管１４０の他端１４０ｂは外部空間Ｓ２に連通している。

図４に示すように、上流側流路１１０の流路径Ｄ１は軸線Ｘ２に沿った位置によらずに一定である。また、下流側流路１２０の流路径Ｄ２は軸線Ｘ２に沿った位置によらずに一定である。また、連結流路１３０の中央部１３３の流路径Ｄ３は軸線Ｘ２に沿った位置によらずに一定である。
上流側流路１１０の流路径Ｄ１と下流側流路１２０の流路径Ｄ２は、同一の流路径とするのが望ましい。

連結流路１３０の拡大部１３１の流路径は、上流側流路１１０に連結される位置においてＤ１であり、中央部１３３に連結される位置においてＤ３である。連結流路１３０の拡大部１３１の流路径は、上流側流路１１０から中央部１３３へ向けて漸次拡大している。

また、連結流路１３０の縮小部１３２の流路径は、中央部１３３に連結される位置においてＤ３であり、下流側流路１２０に連結される位置においてＤ２である。連結流路１３０の縮小部１３２の流路径は、中央部１３３から下流側流路１２０へ向けて漸次縮小している。

このように、連結流路１３０の中央部１３３の流路径Ｄ３は、上流側流路１１０の流路径Ｄ１および下流側流路１２０の流路径Ｄ２よりも大きい。また、連結流路１３０の拡大部１３１の流路径は上流側流路１１０の流路径Ｄ１よりも大きく、連結流路１３０の縮小部１３２の流路径は下流側流路１２０の流路径Ｄ２よりも大きい。
そのため、連結流路１３０の各位置での流路断面積は、上流側流路１１０の各位置での流路断面積および下流側流路１２０の各位置での流路断面積よりも大きい。

以上説明した本実施形態の潤滑油戻り流路１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の潤滑油戻り流路１００によれば、過給機３００の軸受部３１０から上流側流路１１０に流入する潤滑油ＬＯが、連結流路１３０に流入してから下流側流路１２０へ導かれ、その後にディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給される。連結流路１３０の流路断面積が上流側流路１１０および下流側流路１２０の流路断面積よりも大きくなっている。そのため、潤滑油戻り流路１００の上方に形成される潤滑油ＬＯが流通しない空間部分の単位流路長あたり体積は、上流側流路１１０および下流側流路１２０に比べて連結流路１３０の方が大きくなる。

本実施形態の潤滑油戻り流路１００によれば、連結流路１３０の上方側に形成される開口穴１３０ａに筒状の連通管１４０の一端１４０ａが接続され、連結流路１３０の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とが連通した状態となっている。そのため、潤滑油ＬＯに混入した圧縮空気が連結流路１３０に到達すると、連結流路１３０の内部空間Ｓ１の圧力が外部空間Ｓ２の圧力である大気圧と同等となるように連結流路１３０の内部空間Ｓ１から外部空間Ｓ２へ向けて余剰の空気が排出される。そのため、下流側流路１２０からディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給される潤滑油ＬＯに圧縮空気が混入する不具合を抑制することができる。

また、連通管１４０の他端１４０ｂが開口穴１３０ａよりも上方に配置されるため、潤滑油ＬＯの一部が連通管１４０の一端１４０ａから流入したとしても、流入した潤滑油ＬＯがそのまま連通管１４０の他端１４０ｂから外部空間Ｓ２へ流出してしまう不具合を抑制することができる。
このように、本実施形態の潤滑油戻り流路１００によれば、過給機３００の軸受部３１０の潤滑に用いられた潤滑油ＬＯに圧縮空気が混入している場合であっても、圧縮空気が潤滑油ＬＯとともにディーゼル機関４００のクランク室４１０へ導入される不具合を抑制することができる。

なお、連結流路１３０を流通する潤滑油ＬＯの油量が多い場合、縮小部１３２の内部空間Ｓ１に確保される潤滑油ＬＯが流通しない領域が減少してしまう。この場合、連通管１４０へ圧縮空気を導く開口穴１３０ａが潤滑油ＬＯの液面下に存在し、開口穴１３０ａから圧縮空気を外部空間Ｓ２へ排出させることができなくなる可能性がある。

この場合、連通管１４０に替えて、図４に示す連通管（連通部材）１４１を設けることにより、圧縮空気の排出量を増加させることができる。これは、連通管１４０への開口穴１３０ａの位置よりも、連通管１４１への開口穴の位置が上方に配置され、開口穴の位置が潤滑油ＬＯの液面よりも上方となる可能性が高いからである。

〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態のディーゼル機関システムおよびそれが備える潤滑油戻り流路（潤滑油供給構造）６００について説明する。
本実施形態は第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態のディーゼル機関システムおよびそれが備える潤滑油戻り流路１００と同様であるものとする。

第１実施形態のディーゼル機関システムが備える潤滑油戻り流路１００は、上流側流路１１０および下流側流路１２０を、これらよりも流路断面積が大きい連結流路１３０で連結するものであった。
それに対して本実施形態のディーゼル機関システムが備える潤滑油戻り流路６００は、上流側流路６１０および下流側流路６２０を、これらの流路の中心軸よりも上方に突出するように湾曲した湾曲部６３３を有する連結流路６３０で連結するものである。

以下で説明する本実施形態の潤滑油戻り流路６００は、潤滑油ＬＯに混入した圧縮空気がそのままディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給されることを抑制する機能を備えている。
図５に示す本実施形態の潤滑油戻り流路６００は、過給機３００の潤滑油排出口３１６から供給される潤滑油ＬＯをディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給する流路である。図５に示すように、潤滑油戻り流路６００は、軸線Ｘ２に沿って延びる直線状に形成される上流側流路６１０と、軸線Ｘ３に沿って延びる直線状に形成される下流側流路６２０とを備える。

図５に示すように、潤滑油戻り流路６００は、軸受部３１０に接続される上流側流路６１０と、クランク室４１０に接続される下流側流路６２０と、上流側流路６１０と下流側流路６２０とを連結する連結流路６３０と、連結流路６３０の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とを連通させる筒状の連通管（連通部材）６４０と、を備える。
上流側流路６１０と下流側流路６２０とは、それぞれ軸線Ｘ２と軸線Ｘ３を中心軸として円筒状に形成される流路である。

潤滑油戻り流路６００は、図５中に矢印で示す方向に潤滑油ＬＯを流通させる。なお、軸線Ｘ２と軸線Ｘ３とを、同一軸線上に配置してもよい。
また、図５に示す潤滑油ＬＯの油量は過給機３００およびディーゼル機関４００の定常運転状態の一例を示すものである。過給機３００およびディーゼル機関４００の運転状態により、潤滑油戻り流路６００を流通する潤滑油ＬＯの油量は変化する。

図５に示すように、連結流路６３０は、上流側流路６１０に連結される転向部６３１と、下流側流路６２０に連結される転向部６３２と、転向部６３１と転向部６３２との間に配置される湾曲部６３３と、を備える。湾曲部６３３の上方側には、開口穴６３０ａが形成されている。
図５に示すように、上流側流路６１０と下流側流路６２０と連結流路６３０の流路径は流通方向の位置によらずに一定である。そのため、潤滑油戻り流路６００の流通方向の各位置における流路断面積は一定である。

転向部６３１は、軸線Ｘ２に沿って上流側流路６１０から流入する潤滑油ＬＯの流通方向を上方に向けて９０°転向させる流路である。湾曲部６３３は、転向部６３１から流入する潤滑油ＬＯの流通方向を１８０°転向させる流路である。転向部６３２は、湾曲部６３３から流入する潤滑油ＬＯの流通方向を９０°転向させて軸線Ｘ３に沿った方向とする流路である。
このように、連結流路６３０は、上流側流路６１０の中心軸である軸線Ｘ２よりも上方に突出するように湾曲した湾曲部６３３を有しているため、湾曲部６３３の流路内部の上方側に潤滑油ＬＯが流通しない空間が確保される。

図５に示すように、連通管６４０の一端６４０ａが開口穴６３０ａに接続され、連通管６４０の他端６４０ｂが開口穴６３０ａよりも上方に配置されている。連通管６４０の一端６４０ａは連結流路６３０の内部空間Ｓ１に連通しており、連通管６４０の他端６４０ｂは外部空間Ｓ２に連通している。

図５においては、開口穴６３０ａを湾曲部６３３の下流側に設け、その位置に連通管６４０を接続している。このようにすることで、連通管６４０が延びる方向を上流側流路６１０および下流側流路６２０を流通する潤滑油ＬＯの流通方向に近づけたものとすることができる。この場合、潤滑油ＬＯの流通方向に沿って連通管６４０に導かれる圧縮空気が、内部空間Ｓ１から外部空間Ｓ２へ向けて排出されやすい。

図５に実線で示す連通管６４０に替えて、図５に鎖線で示す連通管（連通部材）６４１または連通管（連通部材）６４２を設けるようにしてもよい。
連通管６４１は、潤滑油ＬＯの流通方向と連通管６４１が延びる方向との角度差が大きいため、連通管６４０よりも圧縮空気が排出されにくいが、圧縮空気とともに内部へ導かれる潤滑油ＬＯを減少させることができる。よって、連通管６４１を設ける場合、連通管６４０を設ける場合に比べて、外部空間Ｓ２に排出される潤滑油ＬＯの量を減少させることができる。

また、連通管６４２は、潤滑油ＬＯの流通方向と連通管６４２が延びる方向との角度差が更に大きいため、連通管６４１よりも圧縮空気が排出されにくいが、圧縮空気とともに内部へ導かれる潤滑油ＬＯを更に減少させることができる。よって、連通管６４２を設ける場合、連通管６４１を設ける場合に比べて、外部空間Ｓ２に排出される潤滑油ＬＯの量を更に減少させることができる。

なお、連結流路６３０を流通する潤滑油ＬＯの油量が多い場合、湾曲部６３３の内部空間Ｓ１に確保される潤滑油ＬＯが流通しない領域が減少してしまう。この場合、連通管６４０へ圧縮空気を導く開口穴６３０ａが常に潤滑油ＬＯの液面下に存在し、開口穴６３０ａから圧縮空気を外部空間Ｓ２へ排出させることができなくなる可能性がある。

この場合、連通管６４０に替えて、連通管６４１または連通管６４２を設けることにより、圧縮空気の排出量を増加させることができる。これは、連通管６４０への開口穴６３０ａの位置よりも、連通管６４１または連通管６４２への開口穴の位置が上方に配置され、開口穴の位置が潤滑油ＬＯの液面よりも上方となる可能性が高いからである。

以上説明した本実施形態の潤滑油戻り流路６００によれば、過給機３００の軸受部３１０から上流側流路６１０に流入する潤滑油ＬＯが、連結流路６３０に流入してから下流側流路６２０へ導かれ、その後にディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給される。連結流路６３０は、上流側流路６１０に連結されて上流側流路６１０の中心軸である軸線Ｘ２よりも上方に突出するように湾曲した湾曲部６３３を有する。そのため、連結流路６３０の湾曲部６３３の上方側に、潤滑油ＬＯが流通しない空間部分が大きく確保される。

本実施形態の潤滑油戻り流路６００によれば、湾曲部６３３の上方側に形成される開口穴６３０ａに筒状の連通管６４０の一端が接続され、連結流路６３０の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とが連通した状態となっている。そのため、潤滑油ＬＯに混入した圧縮空気が連結流路６３０に到達すると、連結流路６３０の内部空間Ｓ１の圧力が外部空間Ｓ２の圧力である大気圧と同等となるように連結流路６３０の内部空間Ｓ１から外部空間Ｓ２へ向けて余剰の空気が排出される。そのため、下流側流路６２０からディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給される潤滑油ＬＯに圧縮空気が混入する不具合を抑制することができる

また、連通管６４０の他端６４０ｂが開口穴６３０ａよりも上方に配置されるため、潤滑油ＬＯの一部が連通管６４０の一端６４０ａから流入したとしても、流入した潤滑油ＬＯがそのまま連通管６４０の他端６４０ｂから外部空間Ｓ２へ流出してしまう不具合を抑制することができる。
このように、本実施形態の潤滑油戻り流路６００によれば、過給機３００の軸受部３１０の潤滑に用いられた潤滑油ＬＯに圧縮空気が混入している場合であっても、圧縮空気が潤滑油ＬＯとともにディーゼル機関４００のクランク室４１０へ導入される不具合を抑制することができる。

〔第３実施形態〕
次に本発明の第３実施形態のディーゼル機関システムおよびそれが備える潤滑油戻り流路（潤滑油供給構造）７００について説明する。
本実施形態は第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態のディーゼル機関システムおよびそれが備える潤滑油戻り流路１００と同様であるものとする。

第１実施形態のディーゼル機関システムが備える潤滑油戻り流路１００は、上流側流路１１０および下流側流路１２０を、これらよりも流路断面積が大きい連結流路１３０で連結するものであった。
それに対して本実施形態のディーゼル機関システムが備える潤滑油戻り流路７００は、上流側流路７１０および下流側流路７２０を、これらの流路の中心軸よりも上方に突出するように湾曲した湾曲部７３１を有する連結流路７３０で連結するものである。

以下で説明する本実施形態の潤滑油戻り流路７００は、潤滑油ＬＯに混入した圧縮空気がそのままディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給されることを抑制する機能を備えている。
図６に示す本実施形態の潤滑油戻り流路７００は、過給機３００の軸受部３１０から供給される潤滑油ＬＯをディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給する流路である。

図６に示すように、潤滑油戻り流路７００は、軸受部３１０に接続される上流側流路７１０と、クランク室４１０に接続される下流側流路７２０と、上流側流路７１０と下流側流路７２０とを連結する連結流路７３０と、連結流路７３０の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とを連通させる筒状の連通管（連通部材）７４０と、を備える。
上流側流路７１０と下流側流路７２０とは、軸線Ｘ１を中心軸として円筒状に形成される流路である。

潤滑油戻り流路７００は、図６中に矢印で示す方向に潤滑油ＬＯを流通させる。また、図６に示す潤滑油ＬＯの油量は過給機３００およびディーゼル機関４００の定常運転状態の一例を示すものである。過給機３００およびディーゼル機関４００の運転状態により、潤滑油戻り流路７００を流通する潤滑油ＬＯの油量は変化する。

図６に示すように、連結流路７３０は、一端が上流側流路７１０に連結され他端が下流側流路７２０に連結される湾曲部７３１と、一端が上流側流路７１０に連結され他端が下流側流路７２０に連結される直線部７３２と、を備える。湾曲部７３１の上方側には、開口穴７３０ａが形成されている。
図６に示すように、上流側流路７１０と下流側流路７２０と直線部７３２の流路径は流通方向の位置によらずに一定である。そのため、潤滑油戻り流路７００の軸線Ｘ２に沿った流通方向の各位置における流路断面積は一定である。

図６に示すように、上流側流路７１０は湾曲部７３１と直線部７３２の双方に連結されており、下流側流路７２０は湾曲部７３１と直線部７３２の双方に連結されている。直線部７３２は、上流側流路７１０および下流側流路７２０と同一軸線上に配置されている。そのため、上流側流路７１０から連結流路７３０に流入する潤滑油ＬＯの略全量が直線部７３２を介して下流側流路７２０へ流入する。湾曲部７３１には、潤滑油ＬＯの一部のみが流入する。

このように、本実施形態の連結流路７３０は、上流側流路７１０および下流側流路７２０と同一軸線上に配置される直線部７３２を有しているため、第２実施形態の連結流路６３０に比べ、潤滑油ＬＯの流通方向を変化させずに円滑に流通させることができる。
また、本実施形態の連結流路７３０は、上流側流路７１０の中心軸である軸線Ｘ２よりも上方に突出するように湾曲した湾曲部７３１を有しているため、湾曲部７３１の流路内部の上方側に潤滑油ＬＯが流通しない空間が確保される。

図６に示すように、連通管７４０の一端７４０ａが開口穴７３０ａに接続され、連通管７４０の他端７４０ｂが開口穴７３０ａよりも上方に配置されている。連通管７４０の一端７４０ａは湾曲部７３１の内部空間Ｓ１に連通しており、連通管７４０の他端７４０ｂは外部空間Ｓ２に連通している。

図６においては、開口穴７３０ａを湾曲部７３１の下流側に設け、その位置に連通管７４０を接続している。このようにすることで、連通管７４０が延びる方向を上流側流路７１０および下流側流路７２０を流通する潤滑油ＬＯの流通方向に近づけたものとすることができる。この場合、潤滑油ＬＯの流通方向に沿って連通管７４０に導かれる圧縮空気が、内部空間Ｓ１から外部空間Ｓ２へ向けて排出されやすい。

図６に実線で示す連通管７４０に替えて、図６に鎖線で示す連通管（連通部材）７４１または連通管（連通部材）７４２を設けるようにしてもよい。
連通管７４１は、潤滑油ＬＯの流通方向と連通管７４１が延びる方向との角度差が大きいため、連通管７４０よりも圧縮空気が排出されにくいが、圧縮空気とともに内部へ導かれる潤滑油ＬＯを減少させることができる。よって、連通管７４１を設ける場合、連通管７４０を設ける場合に比べて、外部空間Ｓ２に排出される潤滑油ＬＯの量を減少させることができる。

また、連通管７４２は、潤滑油ＬＯの流通方向と連通管７４２が延びる方向との角度差が更に大きいため、連通管７４１よりも圧縮空気が排出されにくいが、圧縮空気とともに内部へ導かれる潤滑油ＬＯを更に減少させることができる。よって、連通管７４２を設ける場合、連通管７４１を設ける場合に比べて、外部空間Ｓ２に排出される潤滑油ＬＯの量を更に減少させることができる。

以上説明した本実施形態の潤滑油戻り流路７００によれば、過給機３００の軸受部３１０から上流側流路７１０に流入する潤滑油ＬＯが、連結流路７３０に流入してから下流側流路７２０へ導かれ、その後にディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給される。連結流路７３０は、上流側流路７１０に連結されて上流側流路７１０の中心軸である軸線Ｘ２よりも上方に突出するように湾曲した湾曲部７３１を有する。また、連結流路７３０に流入する潤滑油ＬＯの略全量が直線部７３２を介して下流側流路７２０に流入する。そのため、連結流路７３０の湾曲部７３１の上方側に、潤滑油ＬＯが流通しない空間部分が大きく確保される。

本実施形態の潤滑油戻り流路７００によれば、湾曲部７３１の上方側に形成される開口穴７３０ａに筒状の連通管７４０の一端が接続され、連結流路７３０の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とが連通した状態となっている。そのため、潤滑油ＬＯに混入した圧縮空気が連結流路７３０に到達すると、連結流路７３０の内部空間Ｓ１の圧力が外部空間Ｓ２の圧力である大気圧と同等となるように連結流路７３０の内部空間Ｓ１から外部空間Ｓ２へ向けて余剰の空気が排出される。そのため、下流側流路７２０からディーゼル機関４００のクランク室４１０へ供給される潤滑油ＬＯに圧縮空気が混入する不具合を抑制することができる

また、連通管７４０の他端７４０ｂが開口穴７３０ａよりも上方に配置されるため、潤滑油ＬＯの一部が連通管７４０の一端７４０ａから流入したとしても、流入した潤滑油ＬＯがそのまま連通管７４０の他端７４０ｂから外部空間Ｓ２へ流出してしまう不具合を抑制することができる。
また、本実施形態の湾曲部７３１は、一端が上流側流路７１０に連結され他端が下流側流路７２０に連結されている。そのため、上流側流路７１０から湾曲部７３１に流入した潤滑油は、湾曲部７３１の内部で滞留することなく下流側流路７２０に導かれる。

このように、本実施形態の潤滑油戻り流路７００によれば、過給機３００の軸受部３１０の潤滑に用いられた潤滑油ＬＯに圧縮空気が混入している場合であっても、圧縮空気が潤滑油ＬＯとともにディーゼル機関４００のクランク室４１０へ導入される不具合を抑制することができる。

〔他の実施形態〕
以上で説明した連通管１４０，６４０，６４１，６４２，７４０，７４１，７４２の内部に、メッシュ状に形成されるデミスタを配置してもよい。このようにすることで、圧縮空気を通過させつつミスト状の潤滑油を液化して内部空間Ｓ１へ向けて落下させ、外部空間Ｓ２に潤滑油が排出される不具合を抑制することができる。

また、以上で説明した連通管１４０，６４０，６４１，６４２，７４０，７４１，７４２に、内部空間Ｓ１の圧力が予め設定された圧力（例えば、大気圧）を超えた場合に開状態となる開閉弁を配置してもよい。このようにすることで、圧縮空気の外部空間Ｓ２への排出が不要な場合に連通管から外部空間Ｓ２へ潤滑油が排出される不具合を抑制することができる。

１００，６００，７００ 潤滑油戻り流路（潤滑油供給構造）
１１０，６１０，７１０ 上流側流路
１２０，６２０，７２０ 下流側流路
１３０，６３０，７３０ 連結流路
１３１ 拡大部
１３２ 縮小部
１３３ 中央部
１４０，１４１，６４０，６４１，６４２，７４０，７４１，７４２ 連通管（連通部材）
２００ 潤滑油供給流路
３００ 過給機
３１０ 軸受部
３１１ 第１軸受
３１２ 第２軸受
３１３ 潤滑油タンク
３１４ 軸受台
３１５ 潤滑油供給穴
３１６ 潤滑油排出口
３２０ 圧縮機
３２１ 渦室
３３０ タービン
３４０ ロータ軸
４００ ディーゼル機関（内燃機関）
４１０ クランク室
４２０ 掃気室
５００ 潤滑油ポンプ
６３３，７３１ 湾曲部
７３２ 直線部
ＬＯ 潤滑油
Ｓ１ 内部空間
Ｓ２ 外部空間
Ｘ１，Ｘ２ 軸線

Claims (5)

1. 過給機の軸受部の潤滑に用いられた潤滑油を内燃機関のクランク室へ供給する潤滑油供給構造であって、
   前記過給機に接続される上流側流路と、
   前記クランク室に接続される下流側流路と、
   前記上流側流路と前記下流側流路とを連結する連結流路と、
   前記連結流路の内部空間と圧力が大気圧である外部空間とを連通させる筒状の連通部材と、を備え、
   前記連結流路の流路断面積が、前記上流側流路および前記下流側流路の流路断面積よりも大きく、
   前記連通部材の一端が前記連結流路の上方側に形成される開口穴に接続され、前記連通部材の他端が前記開口穴よりも上方に配置され、
   前記連結流路は、前記上流側流路に連結される拡大部と、前記下流側流路に連結される縮小部と、前記拡大部と前記縮小部との間に配置される中央部と、を有し、
   前記中央部の流路径は一定であり、前記拡大部の流路径は前記上流側流路から前記中央部へ向けて漸次拡大しており、前記縮小部の流路径は前記中央部から前記下流側流路へ向けて漸次縮小している潤滑油供給構造。
2. 過給機の軸受部の潤滑に用いられた潤滑油を内燃機関のクランク室へ供給する潤滑油供給構造であって、
   前記過給機に接続される上流側流路と、
   前記クランク室に接続される下流側流路と、
   前記上流側流路と前記下流側流路とを連結する連結流路と、
   前記連結流路の内部空間と外部空間とを連通させる筒状の連通部材と、を備え、
   前記連結流路は、前記上流側流路に連結されるとともに該上流側流路の中心軸よりも上方に突出するように湾曲した湾曲部を有し、
   前記連通部材の一端が前記湾曲部の上方側に形成される開口穴に接続され、前記連通部材の他端が前記開口穴よりも上方に配置された潤滑油供給構造。
3. 前記湾曲部が、前記下流側流路に連結された請求項２に記載の潤滑油供給構造。
4. 前記連結流路が、前記上流側流路および前記下流側流路を連結するとともに直線状に延びる直線部を備える請求項２または請求項３に記載の潤滑油供給構造。
5. 前記内燃機関と、
   空気を圧縮して前記内燃機関の掃気室へ供給する前記過給機と、
   前記過給機の前記軸受部の潤滑に用いられた潤滑油を前記内燃機関の前記クランク室へ供給する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の潤滑油供給構造と、を備える内燃機関システム。

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