JP7451390B2

JP7451390B2 - オイル分離装置

Info

Publication number: JP7451390B2
Application number: JP2020208291A
Authority: JP
Inventors: 望日吉
Original assignee: Wako Filter Technology Co Ltd
Current assignee: Wako Filter Technology Co Ltd
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2024-03-18
Anticipated expiration: 2040-12-16
Also published as: JP2022095140A

Description

本発明は、ブローバイガスに含まれるミスト状のオイルを分離するオイル分離装置に関する。

自動車や産業機械のエンジンにおいて、ブローバイガス還元システムを備えたものが知られている。ブローバイガス還元システムでは、ピストンリングとシリンダ壁の間隙からクランクケース内に漏れ出したブローバイガスを、シリンダヘッドカバー（ロッカーカバー）に形成した吸気系に繋がる流路を介して、吸気系において生じる負圧により吸い込んで吸気系に戻し、混合気とともに燃焼室に供給する。クランクケース内にはエンジンオイルが充満しているため、クランクケース内から吸い込んだブローバイガスにはミスト状のオイルが含まれている。そのため、ブローバイガス還元システムには、ブローバイガスからミスト状のオイルを分離して捕集するオイル分離装置を備えたものが知られている（例えば、下記特許文献１、２を参照）。

このようなオイル分離装置では、ミスト状のオイルの分離捕集効率を高めるために濾材が用いられることがある。濾材は、その内部をブローバイガスが通過する際に、ブローバイガスに含まれるミスト状のオイルを凝集して分離する機能を有する材料（例えば、不織布やグラスウール）で形成される。このような濾材としては、円筒状に形成されたものが広く用いられている。所定の厚さの板状（例えば、直方体状）に形成されたものもあるが、あまり用いられていない。

特開２００７‐６４１５５号公報特開２００８‐１２１４７８号公報

オイル分離装置における濾材は、経時的に汚損して機能が低下するため定期的に交換する必要がある。オイル分離装置から濾材のみを取り出して交換する構成のオイル分離装置が知られているが、濾材を取り出すのに時間を要することが多く交換作業が煩雑になるという課題がある。また、濾材を含めオイル分離装置全体を交換する構成のオイル分離装置も知られているが、濾材のみを交換するものに比べ交換費用が大幅に増加してしまうという課題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、濾材を低コストで容易に交換することが可能なオイル分離装置を提供することを目的とする。

本発明に係るオイル分離装置は、エンジンのクランクケース内のブローバイガスを吸気系に流すときに、ブローバイガスに含まれるミスト状のオイルを分離するオイル分離装置であって、少なくとも一部のブローバイガスを導入する第１ガス流入口（例えば、実施形態におけるエレメント側ガス流入口５２）、一端が前記第１ガス流入口に繋がってブローバイガスを流す第１ガス流路（例えば、実施形態におけるボックス内ガス流路）および前記第１ガス流路の他端側に設けられた第１ガス流出口（例えば、実施形態におけるエレメント側ガス流出口５５）が形成された収容ボックスと、前記収容ボックス内に収容されて前記第１ガス流路内に設けられ前記第１ガス流路を流れるブローバイガスを通過させてオイルを分離する濾材と、を有して構成されるエレメントユニットと、前記第１ガス流出口に繋がる第２ガス流入口（例えば、実施形態における筐体側ガス流入口１５）、一端が前記第２ガス流入口に繋がってブローバイガスを流す第２ガス流路（例えば、実施形態における筐体内ガス流路）および前記第２ガス流路の他端側に設けられた第２ガス流出口（例えば、実施形態における筐体側ガス流出口１７）が形成され、前記エレメントユニットの前記第１ガス流出口から流出するブローバイガスを前記第２ガス流入口を通って第２ガス流路内に流入させ、前記第２ガス流出口から前記吸気系に流すように構成された装置筐体と、を備え、前記装置筐体は前記エンジン内に取り付けられ、前記エレメントユニットは、前記第１ガス流出口が前記第２ガス流入口と対向して前記第１ガス流路が前記第２ガス流路に接続するように前記装置筐体に着脱可能に取り付けられており、前記装置筐体から取り外して前記エレメントユニットを交換可能であり、前記収容ボックスは、上方に開口した箱状のボックス本体と、前記ボックス本体の上部に取り付けられた板状のボックス蓋と、を有して構成される。

本発明に係るオイル分離装置において、好ましくは、前記ボックス本体に取り付けられた前記ボックス蓋と前記ボックス本体との間には間隙が形成され、前記間隙が前記第１ガス流入口として構成される。
本発明に係るオイル分離装置において、好ましくは、前記エレメントユニットは、前記エンジンの上部に着脱可能に取り付けられたカバー部材（例えば、実施形態におけるカバー蓋１０１）により覆われる設置空間内に設けられ、前記カバー部材を取り外し、前記エレメントユニットを前記装置筐体から取り外して交換可能であるように構成される。

本発明に係るオイル分離装置において、好ましくは、前記エレメントユニットは、前記エンジンの上部に着脱可能に取り付けられたカバー部材により覆われる設置空間内に設けられ、前記エレメントユニットは、前記カバー部材の裏面に着脱可能に取り付けられ、前記カバー部材を前記エンジンに取り付けると前記第１ガス流出口が前記第２ガス流入口と対向して前記第１ガス流路が前記第２ガス流路に接続するように前記装置筐体に着脱可能に取り付けられる構成であり、前記エレメントユニットが取り付けられた前記カバー部材を前記エンジンから取り外し、前記エレメントユニットを前記カバー部材から取り外して交換可能であるように構成される。

本発明に係るオイル分離装置において、好ましくは、前記濾材は、所定の厚さの板状で、ブローバイガスを厚み方向の一方の面から反対側の面に通過させてオイルを分離するように用いられるものであり、前記収容ボックスは、前記第１ガス流路の少なくとも一部が前記濾材の外側面形状に対応する受容空間を形成する周壁面を有し、前記受容空間が前記第１ガス流路の少なくとも一部を形成し、前記周壁面に囲まれた前記受容空間内に前記濾材を収容するように構成される。

本発明に係るオイル分離装置において、好ましくは、前記受容空間内に収容された前記濾材の外側面と前記周壁面との隙間に充填した充填材料により前記濾材の外側面を塞ぐとともに前記隙間を塞ぎ、前記第１ガス流入口を通って前記収容ボックス内に流入したブローバイガスを、前記濾材の内部を前記厚み方向の一方の面から反対側の面に通過させるように構成される。また、好ましくは、濾材はグラスウールにより形成される。

本発明に係るオイル分離装置によれば、濾材を有するエレメントユニットが、エンジン内に取り付けられた装置筐体に着脱可能に取り付けられ、エレメントユニットを装置筐体から取り外して交換可能であるので、エレメントユニットを交換することにより濾材の交換が可能となる。そのため、濾材を交換するためにオイル分離装置ごと交換する構成のものに比較して交換費用を低減することができる。また、濾材をオイル分離装置から取り出して交換する構成のものに比較して濾材の交換作業が容易となる。

本発明に係るオイル分離装置によれば、エンジンの上部に着脱可能に取り付けられたカバー部材を取り外し、エレメントユニットを装置筐体から取り外して交換可能とすること
で、エレメントユニットの交換作業性を向上させることが可能となる。また、別態様として、エレメントユニットがカバー部材の裏面に着脱可能に取り付けられ、カバー部材をエンジンに取り付けるとエレメントユニットが装置筐体に着脱可能に取り付けられる構成とするとともに、エレメントユニットが取り付けられたカバー部材をエンジンから取り外し、エレメントユニットをカバー部材から取り外して交換可能となる構成とすることができる。このような構成としても、装置筐体へのエレメントユニットの取付作業性及びエレメントユニットの交換作業性を向上させることが可能となる。

また、本発明に係るオイル分離装置によれば、所定の厚さの板状の濾材を用い、収容ボックスを、第１ガス流路の少なくとも一部が濾材の外側面形状に対応する受容空間を形成する周壁面を有するとともに、その受容空間により第１ガス流路の少なくとも一部が形成され、周壁面に囲まれた受容空間内に濾材が収容される構成とすることができる。このように構成することで、第１ガス流路、周壁面及び受容空間を一体に構成できるので、収容ボックスの構成を簡易化することができる。

また、本発明に係るオイル分離装置によれば、さらに、受容空間内に収容された濾材の外側面と周壁面との隙間に充填された充填材料により濾材の外側面を塞ぐとともに隙間を塞ぎ、ガス流入口を通って収容ボックス内に流入したブローバイガスが濾材の内部を厚み方向の一方の面から反対側の面に通過させるように構成することができる。このように構成することで、ブローバイガスが濾材の内部を通過せず濾材の外側面と周壁面との隙間を通過したり、ブローバイガスが濾材の外側面を通り抜けたりすることを防止できるので、ブローバイガスに含まれるミスト状のオイルを、板状の濾材により効率良く分離して捕集することが可能となる。また、本発明に係るオイル分離装置によれば、濾材をグラスウールにより形成することで、不織布により濾材を形成したものに比較して、濾材におけるミスト状オイルの分離捕集効率を高めることが可能となる。

本発明の一実施形態に係るオイル分離装置が設置されるシリンダヘッドカバーの平面図である。上記シリンダヘッドカバーの正面図である。上記シリンダヘッドカバーの蓋部材を取り外した状態の平面図である。上記オイル分離装置の平面図である。上記オイル分離装置の断面図である。上記オイル分離装置のエレメントユニットを装置筐体から取り外した状態の断面図である。上記エレメントユニットの構成を説明するための概略図である。上記エレメントユニットのボックス本体の平面図である。上記オイル分離装置の変形例を示す断面図である。

以下、上記図面を参照して本発明の実施形態について説明する。まず、図１～図８を参照して本発明の一実施形態に係るオイル分離装置１の構成について説明する。なお、図１～図６には、前後左右上下の各方向を示す十字の矢印を示している。以下の説明において方向について言及するときの方向は、これらの矢印の向きに対応する。また、図５では、ブローバイガスの流れを１点鎖線の矢印で例示している。

図１～図３に示すように、オイル分離装置１は、エンジンの上部、具体的には、エンジンの一部を構成するシリンダヘッドカバー１００の内部空間（設置空間）に設置される。シリンダヘッドカバー１００は、矩形筒状のカバー本体１０１と無底箱状のカバー蓋１０２とを有して構成され、例えば、クランクケース（図示略）の上部にシリンダヘッド（図
示略）を介して取り付けられる。カバー本体１０１の上面部１０１ａには矩形状のカバー開口１０３（図３を参照）が形成されており、オイル分離装置１はカバー開口１０３に臨むように設置されている。具体的には図３に示すようにカバー本体１０１には、平面視においてカバー開口１０３の縁部からカバー開口１０３内に延出する６個の装置取付部１０４が設けられており、オイル分離装置１はこれら装置取付部１０４に取付ボルト１０５を介して取り付けられている。カバー蓋１０２はカバー開口１０３を開閉できるように、カバー本体１０１の上面部１０１ａに取付ボルト（図示略）を介して着脱可能に取り付けられている。また、カバー蓋１０２の上壁部１０２ａには、シリンダヘッドカバー１００の内外を連通する円形のガス流出開口１０６（図１及び図２を参照）が設けられており、このガス流出開口１０６には、ブローバイガスを吸気系（例えば、図示しないエアクリーナの出口側）に戻すための吸気通路（図示略）が接続されるようになっている。

図４～図６に示すようにオイル分離装置１は、装置筐体３と、装置筐体３に対し着脱自在なエレメントユニット５とを有して構成されている。装置筐体３は、下方に開口した箱状の上部筐体１０と、上方に開口した箱状の下部筐体２０とを備え、上部筐体１０と下部筐体２０は、図５に示すように上下に組み合わされて振動溶着等により互いに接合されている。

上部筐体１０は、図６に示すように、上壁部１１と側壁部１２とを有し、上壁部１１の上面４箇所にはボルト受座１３が設けられている。上壁部１１の一部は下方に凹むように形成されており、この凹んだ部分がエレメントユニット５を設置するための設置用凹部１４として構成されている。設置用凹部１４は、凹部下壁部１４ａと凹部側壁部１４ｂを有して構成され、凹部下壁部１４ａには円形の筐体側ガス流入口１５が形成されている。上壁部１１の左部には、円形の開口部１６が形成されており、この開口部１６には円筒状のガスケット３１が取り付けられている。このガスケット３１の内側領域は筐体側ガス流出口１７として構成されている。また、凹部下壁部１４ａの下面には、下方に突出し前後方向または左右方向に延びる複数の垂れ壁１８が設けられている。

下部筐体２０は、図６に示すように、下方に膨出するように形成された右下膨出部２１及び左下膨出部２２を有し、また図４に示すように、６個の取付片２３（図４を参照）を有して構成される。図６に示すように、右下膨出部２１は、当該右下膨出部２１の前後左右の各側面を構成するように下方に突出して延びた右下側壁部２１ａと、当該右下膨出部２１の底面を構成する底壁部２１ｂとを有し、底壁部２１ｂには逆止弁３２Ａが設けられている。この逆止弁３２Ａは、右下膨出部２１の内側に形成されるオイル貯留室ＯＲ１に、ブローバイガスから分離したオイルが所定量以上貯留されるとオイルの自重により開くように構成されている。逆止弁３２Ａが開くとオイル貯留室ＯＲ１内のオイルが外部に排出され、クランクケース内のオイルタンク（図示略）に戻るように構成されている。

同様に、左下膨出部２２は、当該左下膨出部２２の前後左右の各側面を構成するように下方に突出して延びた左下側壁部２２ａと、当該左下膨出部２２の底面を構成する底壁部２２ｂとを有し、底壁部２２ｂには逆止弁３２Ｂが設けられている。この逆止弁３２Ｂは、左下膨出部２２の内側に形成されるオイル貯留室ＯＲ２に、ブローバイガスから分離したオイルが所定量以上貯留されるとオイルの自重により開くように構成されており、逆止弁３２Ｂが開くとオイル貯留室ＯＲ２内のオイルが外部に排出され、クランクケース内のオイルタンクに戻るように構成されている。

図４に示すように、取付片２３は、ボルト挿通孔２３ａを有し、装置筐体３（下部筐体２０）の外縁部の６箇所にそれぞれ設けられている。装置筐体３（オイル分離装置１）は、取付片２３のボルト挿通孔２３ａに挿通される取付ボルト１０５（図３を参照）を介して、シリンダヘッドカバー１００内の装置取付部１０４（図３を参照）に取り付けられる
ようになっている。オイル分離装置１（装置筐体３）がヘッドカバー１００内に取り付けられた状態において、ガスケット３１がカバー蓋１０２のガス流出開口１０６（図１を参照）と接続され、筐体側ガス流出口１７が不図示の吸気通路と連通される。筐体側ガス流出口１７が吸気通路と連通されることによって装置筐体３内が負圧となり、装置筐体３内には、筐体側ガス流入口１５から筐体側ガス流出口１７へとブローバイガスが流れるガス流路（「筐体内ガス流路」と称する）が形成される。換言するとこの筐体内ガス流路は、装置筐体３（上部筐体１０及び下部筐体２０）の内側の所定各面と、これら所定各面によって囲まれた装置筐体３内の空間によって形成される。

一方、エレメントユニット５は、図６に示すように、金属材料または樹脂材料により形成された収容ボックス５０と、収容ボックス５０内に収容される濾材６０とを備えて構成される。収容ボックス５０は、平面視矩形状の板状のボックス蓋５１と、上方に開口した箱状のボックス本体５３とを有している。ボックス本体５３は、ボックス外側壁部５３Ａ及びボックス下壁部５３Ｂを有し、これら壁部５３Ａ，５３Ｂの内側に、図７に示すように、ボックス内空間７０が形成されるようになっている。図８に示すようにボックス外側壁部５３Ａは、ボックス本体５３の前側面を構成する前外側壁部５３Ａａと、ボックス本体５３の右側面を構成する右外側壁部５３Ａｂと、ボックス本体５３の後面を構成する後外側壁部５３Ａｃと、ボックス本体５３の左側面を構成する左外側壁部５３Ａｄを有して構成されている。以下、ボックス外側壁部５３Ａの内側面（ボックス内空間７０と対向する側面）のことを周壁面８０と称する。ボックス下壁部５３Ｂは、図７に示すように、水平上段部５３Ｂａ、縦壁部５３Ｂｂ及び水平下段部５３Ｂｃを有して構成される。水平下段部５３Ｂｃの右部には、下方に延びる円筒部５４が形成されており、この円筒部５４の内側開口がエレメント側ガス流出口５５として構成されている。なお、ボックス内空間７０は、図７に示すように、ボックス外側壁部５３Ａ（周壁面８０）によって囲まれた受容空間７１と、ボックス下壁部５３Ｂの縦壁部５３Ｂｂ及び水平下段部５３Ｂｃによって囲まれたガス出口側空間７２とに区分される。

図８に示すようにボックス本体５３のボックス外側壁部５３Ａの上面には、ボックス蓋５１取付用のカシメ取付部５６が６箇所に設けられている。このカシメ取付部５６は、円板状のボス台座５６ａとボス台座５６ａの上面から上方に延びる円柱状のボス５６ｂ（図７を参照）とから構成される。ボックス蓋５１には、各ボス５６ｂと対応する位置にボス孔（図示略）が設けられている。ボックス蓋５１は、このボス孔にボス５６ｂが挿通され、ボックス蓋５１の下面がボス台座５６ａの上面に当接した状態で、ボックス本体５３の上側に設置される。そして、各ボス５６ｂが超音波カシメによりリベット状に変形されることによって、ボックス本体５３にボックス蓋５１が取り付けられるようになっている。なお、図７，８ではボス５６ｂがリベット状に変形する前の状態を示しており、図４～図６ではボス５６ｂがリベット状に変形した後の状態を示している。ボックス本体５３にボックス蓋５１が取り付けられた状態において、ボックス本体５３のボックス外側壁部５３Ａの上面とボックス蓋５１の下面との間には、ボス台座５６ａの厚み分の間隙が形成され、この間隙がエレメント側ガス流入口５２として構成される。ボックス本体５３にボックス蓋５１が取り付けられることにより、収容ボックス５０内にはエレメント側ガス流入口５２からエレメント側ガス流出口５５へとブローバイガスが流れるガス流路（「ボックス内ガス流路」と称する）が形成される。

図８に示すようにボックス本体５３には、ボックス外側壁部５３Ａの外縁部の４箇所にそれぞれ取付片５７が設けられており、各取付片５７にはボルト挿通孔５７ａが形成されている。各取付片５７は、ボルト挿通孔５７ａに挿通された取付ボルト５８により、装置筐体３（上部筐体１０）側のボルト受座１３と取付ボルト５８との間に挟持されるようになっており、これにより、収容ボックス５０は、装置筐体３の上部に取り付けられるようになっている。収容ボックス５０（エレメントユニット５）が装置筐体３に取り付けられ
ると、収容ボックス５０（ボックス本体５３）の下部が装置筐体３（上部筐体１０）側の設置用凹部１４内に受容されるとともに、収容ボックス５０側の円筒部５４が装置筐体３側の筐体側ガス流入口１５内に嵌入されるようになっている。円筒部５４が筐体側ガス流入口１５内に嵌入されると、円筒部５４のエレメント側ガス流出口５５が筐体側ガス流入口１５と接続されるとともに、ボックス内ガス流路が筐体内ガス流路と接続される。なお、円筒部５４と筐体側ガス流入口１５との間には、ガス封止用のシール部材（図示略）が設けられており、円筒部５４と筐体側ガス流入口１５との間をブローバイガスが通ることが防止されるようになっている。

濾材６０は、例えばグラスファイバにより直方体状に形成され、図７に示すように、上面６１、下面６２及び前後左右の４個の外側面６３を有している。また、上面６１、下面６２及び４個の外側面６３は、それぞれ長方形状に形成されている。この濾材６０は、ブローバイガスを厚み方向の一方の面（例えば、上面６１）から反対側の面（例えば、下面６２）に通過させて、ブローバイガスに含まれるミスト状のオイルを分離して捕集するように構成されている。濾材６０は、その下面６２が、ボックス本体５３のボックス下壁部５３Ｂにおける水平上段部５３Ｂａの上面に載置されて、受容空間７１内に収容される。なお詳細には、水平上段部５３Ｂａの内縁部に上方に突出した平面視枠状の凸部５９（図７及び図８を参照）が形成されており、濾材６０はその凸部５９上に設置される。この凸部５９は、後述する充填材料４２が水平上段部５３Ｂａから縦壁部５３Ｂｂ及び水平下段部５３Ｂｃへと流れ出るのを防止するように形成されている。

受容空間７１は濾材６０の大きさ及び外側面６３の形状に対応して、濾材６０よりも一回り大きめに形成されている。受容空間７１内に濾材６０が収容されると、ボックス外側壁部５３Ａの各周壁面８０と、濾材６０の各外側面６２との間に隙間４１が形成され、この隙間４１には充填材料４２（図６を参照）が充填される。充填材料４２は、例えば、エポキシ系樹脂材料の接着剤が用いられるが、ポリ酢酸ビニル系やニトリルゴム系、アクリル樹脂系など、エポキシ樹脂系以外の樹脂材料を用いてもよい。この充填材料４２により隙間４１が塞がれる（封止される）とともに、濾材６０の各外側面６２が塞がれ、更に濾材６０が受容空間７１内に固定される。なお、収容ボックス５０では、周壁面８０により受容空間７１が形成されており、濾材６０は受容空間７１内に収容設置されることによりボックス内ガス流路内に配置される。換言すると、ボックス内ガス流路の一部が周壁面８０を有しており、この周壁面８０が受容空間７１を形成するとともに、受容空間７１がボックス内ガス流路の一部を形成している。すなわち、周壁面８０及び受容空間７１は、ボックス内ガス流路の一部と一体に形成されており、そのため、収容ボックス５０を構成簡易に形成することが可能となっている。

収容ボックス５０内に濾材６０を収容したエレメントユニット５が装置筐体３の上部に取り付けられることによりオイル分離装置１が構成される。このオイル分離装置１がシリンダヘッドカバー１００内に設置され、筐体側ガス流出口１７が吸気通路と連通されて装置筐体３内及びエレメントユニット５内が負圧となることにより、クランクケース内からのブローバイガスがエレメント側ガス流入口５２から収容ボックス５０内に流入する。流入したブローバイガスは、その後、濾材６０の内部を濾材６０の上面６１から下面６２にかけて通過する（図５を参照）。通過する際に、ブローバイガスに含まれるミスト状のオイルが濾材６０により分離されて捕集される。また、ブローバイガスに含まれるカーボンや金属粉等の一部も濾材６０により分離されて捕集される。濾材６０の外側面６３と周壁面８０との隙間４１（図７を参照）には充填材料４２が充填されており、この充填材料４２により隙間４１が塞がれるとともに、濾材６０の外側面６３が塞がれている。したがって、収容ボックス５０内に流入したブローバイガスが、濾材６０内を通過せずに隙間４１を通過したり、濾材６０の外側面６３を通り抜けたりすることが防止されるので、ブローバイガスを濾材６０の上面６１から下面６２にかけて濾材６０内を確実に通過させること
ができる。そのため、濾材６０によるミスト状オイルの分離捕集効率を高めることが可能となっている。

濾材６０を通過したブローバイガスは、収容ボックス５０内のガス出口側空間７２及びエレメント側ガス流出口５５を通って筐体側ガス流入口１５から装置筐体３内に流入し、オイル貯留室ＯＲ１，ＯＲ２上を通過する。通過する際に、例えば、ブローバイガスが垂れ壁１８に衝突し、その際にブローバイガスに含まれるミスト状のオイルが分離される場合もある。このとき分離されたオイルの一部は、オイル貯留室ＯＲ１，ＯＲ２内に貯留される。オイル貯留室ＯＲ１，ＯＲ２に貯留されたオイルが所定量以上となるとオイルの自重により逆止弁３２Ａ，３２Ｂが開き、オイル貯留室ＯＲ１，ＯＲ２内のオイルがクランクケース内のオイルタンクに戻される。そして、ミスト状のオイルが取り除かれたブローバイガスは、筐体側ガス流出口１７から出て吸気系へと送られる。

濾材６０を交換する場合は、エレメントユニット５ごと交換する。具体的には例えば、まず、シリンダヘッドカバー１００のカバー蓋１０２をカバー本体１０１から取り外してカバー開口１０３を開け、エレメントユニット５を露出させる（図３を参照）。次いで、エレメントユニット５を装置筐体３に固定している取付ボルト５８をボルト受座１３（図５を参照）から取り外し、エレメントユニット５を装置筐体３から取り外す。そして、新しいエレメントユニット５を取付ボルト５８により装置筐体３に取り付ける。取付後、シリンダヘッドカバー１００のカバー蓋１０２をカバー本体１０１に取り付けてカバー開口１０３を閉じ、エレメントユニット５（濾材６０）の交換が完了する。このように、オイル分離装置１では、エレメントユニット５を装置筐体３から取り外して交換することにより濾材６０を交換することができる。そのため、濾材６０を取り出して新しい濾材６０と交換する場合に比べて交換作業が容易となっている。また、濾材６０の交換のためにオイル分離装置１全体を交換する場合に比べ、交換に要するコストも低くなっている。

次に、上述したオイル分離装置１の変形例（「オイル分離装置２」と称する）について、図９を追加参照して説明する。このオイル分離装置２は、その大部分がオイル分離装置１と共通の構成を有している。それら共通する構成要素については、図９において図１～図８で用いたのと同じ番号を付し、その詳細な説明は省略する。

図９に示すように、オイル分離装置２は、装置筐体３Ｋと、装置筐体３Ｋに対し着脱自在なエレメントユニット５Ｋとを有して構成されている。オイル分離装置１の装置筐体３がボルト受座１３（図６を参照）を有しているのに対し、装置筐体３Ｋは、そのようなボルト受座を有していない点で装置筐体３と異なり、その他の構成は装置筐体３と同じである。エレメントユニット５Ｋは、カバー蓋１０２の下面に形成されたボルト受座１３Ｋに対し取付ボルト５８を介して着脱可能に取り付けられている点でオイル分離装置１のエレメントユニット５と異なり、その他の構成はエレメントユニット５と同じである。

オイル分離装置２では、エレメントユニット５Ｋがカバー蓋１０２の下面に着脱可能に取り付けられるようになっている。エレメントユニット５Ｋが取り付けられたカバー蓋１０２をカバー本体１０１（図１～図３を参照）に取り付けると、エレメントユニット５Ｋが装置筐体３Ｋに装着される。具体的には、収容ボックス５０の下部が装置筐体３Ｋ側の設置用凹部１４内に受容されるとともに、収容ボックス５０側の円筒部５４が装置筐体３Ｋ側の筐体側ガス流入口１５内に嵌入されるようになっている。円筒部５４が筐体側ガス流入口１５内に嵌入されると、円筒部５４のエレメント側ガス流出口５５が筐体側ガス流入口１５と接続されるとともに、ボックス内ガス流路が筐体内ガス流路と接続される。一方、エレメントユニット５Ｋが取り付けられたカバー蓋１０２をカバー本体１０１から取り外すと、エレメントユニット５Ｋが装置筐体３Ｋから分離し、エレメント側ガス流出口５５と筐体側ガス流入口１５との接続及びボックス内ガス流路と筐体内ガス流路との接続
が解除される。

オイル分離装置２において濾材６０を交換する場合は、オイル分離装置１と同様にエレメントユニット５を交換する。具体的には例えば、まず、シリンダヘッドカバー１００のカバー蓋１０２をカバー本体１０１から取り外し、エレメントユニット５Ｋを装置筐体３Ｋから分離させる。次いで、エレメントユニット５Ｋをカバー蓋１０２に固定している取付ボルト５８をボルト受座１３Ｋから取り外し、エレメントユニット５Ｋをカバー蓋１０２から取り外す。そして、新しいエレメントユニット５Ｋを取付ボルト５８によりカバー蓋１０２に取り付ける。取付後、シリンダヘッドカバー１００のカバー蓋１０２をカバー本体１０１に取り付けることにより、エレメントユニット５Ｋが装置筐体３Ｋに装着され、エレメントユニット５（濾材６０）の交換が完了する。このように構成されたオイル分離装置２においてもオイル分離装置１と同様の作用効果を奏することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の態様に限定されるものではなく適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、濾材６０が直方体状（平面視四角形の板状）に形成されているが、平面視円形や平面視三角形、平面視五角形等の板状に形成された濾材、あるいは円筒状に形成された濾材を用いてもよい。また、上記実施形態では、濾材６０がグラスファイバにより形成されているが、不織布等の他の材料により濾材を形成してもよい。

また、上記実施形態では、ボックス本体５３とボックス蓋５１との間に形成される間隙がエレメント側ガス流入口５２として構成されているが、ボックス蓋５１に上下方向に開口する開口を設け、この開口をエレメント側ガス流入口としてもよい。また、上記実施形態では、ボックス本体５３とボックス蓋５１とが、カシメ取付部５６により互いに接合されるが、ボックス本体５３とボックス蓋５１とを接着剤により接合してもよく、ボックス本体５３に対しボックス蓋５１をボルト部材等により着脱可能に取り付けるようにしてもよい。

１，２オイル分離装置
３，３Ｋ装置筐体
５，５Ｋエレメントユニット
１０上部筐体
１３，１３Ｋボルト受座
１５筐体側ガス流入口（第２ガス流入口）
１７筐体側ガス流出口（第２ガス流出口）
２０下部筐体
４１隙間
４２充填材料
５０収容ボックス
５１ボックス蓋
５２エレメント側ガス流入口（第１ガス流入口）
５３ボックス本体
５５エレメント側ガス流出口（第１ガス流出口）
６０濾材
７１受容空間
８０周壁面
１００シリンダヘッドカバー
１０１カバー本体
１０２カバー蓋（カバー部材）
１０３カバー開口

Claims

エンジンにおいてクランクケース内のブローバイガスを吸気系に流すときに、ブローバイガスに含まれるミスト状のオイルを分離するオイル分離装置であって、
少なくとも一部のブローバイガスを導入する第１ガス流入口、一端が前記第１ガス流入口に繋がってブローバイガスを流す第１ガス流路および前記第１ガス流路の他端側に設けられた第１ガス流出口が形成された収容ボックスと、前記収容ボックス内に収容されて前記第１ガス流路内に設けられ前記第１ガス流路を流れるブローバイガスを通過させてオイルを分離する濾材と、を有して構成されるエレメントユニットと、
前記第１ガス流出口に繋がる第２ガス流入口、一端が前記第２ガス流入口に繋がってブローバイガスを流す第２ガス流路および前記第２ガス流路の他端側に設けられた第２ガス流出口が形成され、前記エレメントユニットの前記第１ガス流出口から流出するブローバイガスを前記第２ガス流入口を通って第２ガス流路内に流入させ、前記第２ガス流出口から前記吸気系に流すように構成された装置筐体と、を備え、
前記装置筐体は前記エンジン内に取り付けられ、
前記エレメントユニットは、前記第１ガス流出口が前記第２ガス流入口と対向して前記第１ガス流路が前記第２ガス流路に接続するように前記装置筐体に着脱可能に取り付けられており、前記装置筐体から取り外して前記エレメントユニットを交換可能であり、
前記収容ボックスは、上方に開口した箱状のボックス本体と、前記ボックス本体の上部に取り付けられた板状のボックス蓋と、を有して構成されることを特徴とするオイル分離装置。
前記ボックス本体に取り付けられた前記ボックス蓋と前記ボックス本体との間には間隙が形成され、前記間隙が前記第１ガス流入口として構成されることを特徴とする請求項１に記載のオイル分離装置。
前記エレメントユニットは、前記エンジンの上部に着脱可能に取り付けられたカバー部材により覆われる設置空間内に設けられ、
前記カバー部材を取り外し、前記エレメントユニットを前記装置筐体から取り外して交換可能であることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のオイル分離装置。
前記エレメントユニットは、前記エンジンの上部に着脱可能に取り付けられたカバー部材により覆われる設置空間内に設けられ、
前記エレメントユニットは、前記カバー部材の裏面に着脱可能に取り付けられ、前記カバー部材を前記エンジンに取り付けると前記第１ガス流出口が前記第２ガス流入口と対向して前記第１ガス流路が前記第２ガス流路に接続するように前記装置筐体に着脱可能に取り付けられる構成であり、
前記エレメントユニットが取り付けられた前記カバー部材を前記エンジンから取り外し、前記エレメントユニットを前記カバー部材から取り外して交換可能であることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のオイル分離装置。
前記濾材は、所定の厚さの板状で、ブローバイガスを厚み方向の一方の面から反対側の面に通過させてオイルを分離するように用いられるものであり、
前記収容ボックスは、前記第１ガス流路の少なくとも一部が前記濾材の外側面形状に対応する受容空間を形成する周壁面を有し、前記受容空間が前記第１ガス流路の少なくとも一部を形成し、前記周壁面に囲まれた前記受容空間内に前記濾材を収容するように構成されることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のオイル分離装置。
前記受容空間内に収容された前記濾材の外側面と前記周壁面との隙間に充填した充填材料により前記濾材の外側面を塞ぐとともに前記隙間を塞ぎ、前記第１ガス流入口を通って前記収容ボックス内に流入したブローバイガスを、前記濾材の内部を前記厚み方向の一方の面から反対側の面に通過させるように構成したことを特徴とする請求項５に記載のオイル分離装置。
前記濾材がグラスウールにより形成されることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のオイル分離装置。