JP6898174B2

JP6898174B2 - オイルミストセパレータ

Info

Publication number: JP6898174B2
Application number: JP2017154323A
Authority: JP
Inventors: 世志文台野
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2037-08-09
Also published as: JP2019031955A

Description

本発明は、オイルミストセパレータに関するものである。

エンジンの圧縮・燃焼行程で燃焼室からクランクケース内に漏れ出るブローバイガスは、クランクケースの内部圧力を上昇させてガスシール等に損傷を及ぼす虞れがあるため、クランクケース内から適宜に抜き取りを行う必要があるが、ブローバイガス中には、ミスト状のオイルが含まれていて大気汚染の原因にもなり得るため、大気開放せずにオイルミストセパレータを通してオイルを捕捉除去した後に吸気系に戻して再燃焼させるようにしている。

この種のオイルミストセパレータにあっては、厳冬期における結露水の凍結対策として、エンジンのヘッドカバー上面に搭載した型式のものがあり、ヘッドカバー内から比較的高温のブローバイガスを配管類を介さずに最短で招き入れ、その内部に収容したエレメントを下から上に通過させることでオイルを捕捉除去した後、出口パイプから吸気系へと送り出すようになっている。

尚、この種のオイルミストセパレータに関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。

特開２０１２−９６２１７号公報

しかしながら、前述の如きエンジンのヘッドカバー上面に搭載した型式のオイルミストセパレータでは、単に厳冬期における結露水の凍結を防止するというためだけでなく、エレメントの寿命延長を目的とした大型化を図り易くするという側面もあるが、オイルミストセパレータの搭載スペース上の制約からエレメントを表面積の大きなパネル状にして大型化を図らざるを得ないため、ブローバイガスがエレメントの下面全域に拡散して通過する際に大幅な流速低下が起こり、これによりエレメントを通過して出口パイプに到るまでに時間がかかってオイルミストセパレータでの放熱量が大幅に増え、出口パイプにおけるブローバイガスの温度低下が顕著となって、該出口パイプにおける結露水の凍結が起こり易くなるという問題があり、万一、前記出口パイプが凍結により閉塞してしまうと、エンジンのクランクケース内の圧力が上昇してシール部からの油漏れが誘発される懸念があった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、厳冬期に出口パイプが凍結により閉塞する虞れを解消し得るオイルミストセパレータを提供することを目的とする。

本発明は、エンジンのヘッドカバーの上面に搭載されたセパレータ本体内にエレメントを収容し、前記ヘッドカバー内から抜き出したブローバイガスを前記エレメントに対し下から上に通すことによりオイルを捕捉除去し、前記エレメントを抜け出たブローバイガスを前記セパレータ本体の長手方向一端側に配置した出口パイプへ送り出すようにしたオイルミストセパレータであって、前記エレメントの下面に対しブローバイガスの回り込みを許容する隙間を確保し且つ前記エレメントの下面における出口パイプに近い領域を開放して残りの領域を前記隙間を介し遮蔽するエレメントプレートを前記エレメント直下に敷設したことを特徴とするものである。

而して、このようにエレメントプレートによりエレメントの下面における出口パイプに近い領域が開放されて残りの領域が遮蔽されていると、ブローバイガスが前記エレメントにおける出口パイプに近い領域を部分的に通過して流れ、この領域が目詰まりした後に前記エレメントの下面の隙間から回り込んで隣の新しい領域を部分的に通過する流れへと移行し、これ以降も新たな領域が目詰まりする毎に順次隣の新しい領域へとブローバイガスの流れが移行していくことになる。

この結果、ブローバイガスの流れが常にエレメントの一部の領域のみを通過して広範囲に拡散しなくなるため、前記エレメントを通過する際のブローバイガスの流速低下が抑えられ、該ブローバイガスが高い流速を維持したまま前記エレメントを短い時間で通過して出口パイプまで到達することによりセパレータ本体における放熱量が低減され、前記出口パイプにおけるブローバイガスの温度低下が防止される。

また、本発明をより具体的に実施するにあたっては、エレメントプレートが格子構造を成し且つその格子高さによりエレメントの下面との間に隙間が確保されるように構成されていると共に、前記エレメントプレートの下面における出口パイプに近い領域以外が遮蔽プレートにより目封じされ且つブローバイガスの回り込みを堰き止める格子が部分的に間引かれていることが好ましく、更には、エレメントの目詰まり時にブローバイガスの圧力で開弁して前記エレメントの迂回路を開通するバイパスバルブが出口パイプ近傍に配設されていると良い。

上記した本発明のオイルミストセパレータによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、エレメントの寿命延長を目的として該エレメントを大型化しても、ブローバイガスがエレメントを通過する際における流速低下を抑制して該ブローバイガスの温度低下を防止することができるので、厳冬期に出口パイプが凍結して閉塞してしまう事態を回避することができ、クランクケース内の圧力上昇によるシール部からの油漏れを未然に防ぐことができる。

（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、エレメントプレートを既存品に僅かな改良を施すだけで手間をかけずに製作することができ、格子高さを利用してエレメントの下面との間に簡便に隙間を確保することができる上、前記エレメントプレートの下面における出口パイプに近い領域以外を遮蔽プレートにより簡単に目封じすることができ、しかも、一部の格子を間引くだけで簡便にブローバイガスの回り込みを許容させることができる。

（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、バイパスバルブが出口パイプ近傍に配設したレイアウトを採用しているので、エレメントの目詰まり時にブローバイガスの圧力で開弁した際に、該ブローバイガスがエレメントの下をヘッドカバーから受熱しながら出口パイプに向かうことになり、エレメントの上をセパレータ本体の上面から放熱しながら出口パイプに向かう場合よりもブローバイガスの温度低下が少なくて済む。

本発明を実施する形態の一例を示す断面図である。図１のエレメントフレームの斜視図である。図１のエレメントプレートの斜視図である。図１のエレメントの一部が目詰まりした状態を示す断面図である。図４の目詰まり状態が更に進んだ状態を示す断面図である。図５の目詰まり状態が更に進んだ状態を示す断面図である。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、本形態例においては、エンジン１のヘッドカバー２の上面に搭載した型式のオイルミストセパレータ３を示しており、前記ヘッドカバー２内から抜き出したブローバイガスを実線の矢印Ａのように入口パイプ４からセパレータ本体５内に招き入れ、エレメント６を下から上に通過させてオイルを捕捉除去した後、前記セパレータ本体５の長手方向一端側に配置した出口パイプ７から図示しない吸気系へと送り出すようにしてある。

また、このようなオイルミストセパレータ３にあっては、エレメント６が使用期間を経過して目詰まりを起こすことでブローバイガスが通過できなくなる虞れがあり、このような事態が生じた時の対策として、前記エレメント６を迂回させてブローバイガスを出口パイプ７へ直接導くためのバイパスバルブ８が前記出口パイプ７近傍に備えられている。

尚、この種のバイパスバルブ８の構造自体は従来周知であり、迂回路の連通口を弁体で閉止し且つその閉止状態を弾発体の付勢力により保持するようになっていて、前記エレメント６の目詰まり時に上昇したブローバイガスの圧力により前記弾発体の付勢力に抗して開弁することで前記エレメント６の迂回路が開通されるようになっている。

更に、前記エレメント６自体は脆弱な濾過紙でしかないため、その上面を格子構造とし且つ下面を開放したエレメントフレーム９（図２参照）と、該エレメントフレーム９の開放された下面を覆う格子構造のエレメントプレート１０（図３参照）とにより抱持されて補強されるようになっており、入口パイプ４から下部流路１１に導入されたブローバイガスがエレメントプレート１０の下面からエレメント６に入り、前記エレメントフレーム９の上面から上部流路１２に抜けて出口パイプ７に到るようになっている。

ただし、本形態例にあっては、前記エレメント６直下に敷設されるエレメントプレート１０が、前記エレメント６の下面に対しブローバイガスの回り込みを許容する隙間１３を確保し且つ前記エレメント６の下面における出口パイプ７に近い領域を開放して残りの領域を前記隙間１３を介し遮蔽するように構成されているところが特徴となっている。

より具体的には、エレメントプレート１０の格子構造における格子高さによりエレメント６の下面との間に前記隙間１３が確保されるように構成されていると共に、前記エレメントプレート１０の下面における出口パイプ７に近い領域以外が遮蔽プレート１４により目封じされ且つブローバイガスの回り込みを堰き止める格子が部分的に間引かれた状態となっている。

而して、このようにエレメントプレート１０によりエレメント６の下面における出口パイプ７に近い領域が開放されて残りの領域が遮蔽されていると、図１に示す如く、ブローバイガスが前記エレメント６における出口パイプ７に近い領域を部分的に通過して流れ、図４に示す如く、この領域が目詰まりした後に前記エレメント６の下面の隙間１３から回り込んで隣の新しい領域を部分的に通過する流れへと移行し、これ以降も図５、図６のように新たな領域が目詰まりする毎に順次隣の新しい領域へとブローバイガスの流れが移行していくことになる。

この結果、ブローバイガスの流れが常にエレメント６の一部の領域のみを通過して広範囲に拡散しなくなるため、前記エレメント６を通過する際のブローバイガスの流速低下が抑えられ、該ブローバイガスが高い流速を維持したまま前記エレメント６を短い時間で通過して出口パイプ７まで到達することによりセパレータ本体５における放熱量が低減され、前記出口パイプ７におけるブローバイガスの温度低下が防止される。

従って、上記形態例によれば、エレメント６の寿命延長を目的として該エレメント６を大型化しても、ブローバイガスがエレメント６を通過する際における流速低下を抑制して該ブローバイガスの温度低下を防止することができるので、厳冬期に出口パイプ７が凍結して閉塞してしまう事態を回避することができ、クランクケース内の圧力上昇によるシール部からの油漏れを未然に防ぐことができる。

また、特に本形態例においては、エレメントプレート１０を既存品に僅かな改良を施すだけで手間をかけずに製作することができ、格子高さを利用してエレメント６の下面との間に簡便に隙間１３を確保することができる上、前記エレメントプレート１０の下面における出口パイプ７に近い領域以外を遮蔽プレート１４により簡単に目封じすることができ、しかも、一部の格子を間引くだけで簡便にブローバイガスの回り込みを許容させることができる。

更に、バイパスバルブ８が出口パイプ７近傍に配設したレイアウトを採用しているので、エレメント６の目詰まり時にブローバイガスの圧力で開弁した際に、該ブローバイガスがエレメント６の下をヘッドカバー２から受熱しながら出口パイプ７に向かうことになり、エレメント６の上をセパレータ本体５の上面から放熱しながら出口パイプ７に向かう場合よりもブローバイガスの温度低下が少なくて済む。

ここで、バイパスバルブ８に作動不良時の対策としてブローバイガスの最低迂回量（バイパスバルブ８が全閉固着していてもクランクケース内の過剰な圧力上昇を回避できるブローバイガスの迂回量）が設定されている場合にも、ブローバイガスをエレメント６の下を通して出口パイプ７に導くことができて無駄な温度低下を抑制することができる。

尚、本発明のオイルミストセパレータは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１エンジン
２ヘッドカバー
３オイルミストセパレータ
５セパレータ本体
６エレメント
７出口パイプ
８バイパスバルブ
１０エレメントプレート
１３隙間
１４遮蔽プレート

Claims

エンジンのヘッドカバーの上面に搭載されたセパレータ本体内にエレメントを収容し、前記ヘッドカバー内から抜き出したブローバイガスを前記エレメントに対し下から上に通すことによりオイルを捕捉除去し、前記エレメントを抜け出たブローバイガスを前記セパレータ本体の長手方向一端側に配置した出口パイプへ送り出すようにしたオイルミストセパレータであって、前記エレメントの下面に対しブローバイガスの回り込みを許容する隙間を確保し且つ前記エレメントの下面における出口パイプに近い領域を開放して残りの領域を前記隙間を介し遮蔽するエレメントプレートを前記エレメント直下に敷設したことを特徴とするオイルミストセパレータ。
エレメントプレートが格子構造を成し且つその格子高さによりエレメントの下面との間に隙間が確保されるように構成されていると共に、前記エレメントプレートの下面における出口パイプに近い領域以外が遮蔽プレートにより目封じされ且つブローバイガスの回り込みを堰き止める格子が部分的に間引かれていることを特徴とする請求項１に記載のオイルミストセパレータ。
エレメントの目詰まり時にブローバイガスの圧力で開弁して前記エレメントの迂回路を開通するバイパスバルブを備え、該バイパスバルブが出口パイプ近傍に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のオイルミストセパレータ。