JPH01228511A - 水素エンジンにおける潤滑油の水分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は水素エンジンにおける潤滑油の水分離装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

水素エンジン仕様の産業車両等においては、金属水素化
物を加熱して得た水素ガスによってエンジンが駆動され
、同エンジンの稼動時に生ずる熱にてさらに金属水素化
物が加熱されることにより、水素ガスがエンジンに対し
連続的に供給されてエンジンの稼動が続行される。

即ち、金属水素化物より生ずる水素ガスはエンジンのキ
ャブレータ内で、外部から吸入された空気と混合され、
この混合空気が第５図に示すシリンダヘッド１の燃焼室
２内に送られる。この燃焼室２内において、ピストン３
の上下動に伴い混合空気が爆発されエンジンＥが駆動さ
れる。

一方、エンジンＥの下方に配置されたオイルパン４内に
は潤滑油Ｏが貯留されている。この潤滑油０はオイルポ
ンプ５にて吸引され、オイルストレーナ６により漉され
て粗いゴミが除去されたのち、２本の送油管７を介して
オイルフィルタ８に送られ、細かいゴミが除去される。

そして、潤滑油Ｏは給油管路９からメインオイルギヤラ
リ１０に送られ、エンジンＥの各部を潤滑したのち、再
度オイルパン４に送られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記潤滑油０の流通管路は給油管路９から分岐され、こ
の分岐管路１１内を圧送される潤滑油は、分岐管路１１
の上端に設けた噴射ノズル１２からシリンダ１３に噴射
されてこれを潤滑したのち、シリンダ１３の内周壁から
油滴としてオイルパン４内に落下する。

上記したシリンダ１３とピストン３との間には、ピスト
ン３がシリンダ１３に干渉するのを防止するため、若干
の間隙１４が設けられ、混合空気の爆発時にこれに含有
される水素ガスから生成された水が粒状になって間隙１
４内を通過し、シリンダ１３の内周壁に付着した潤滑油
０とともにオイルパン４内に落下して、オイルパン４内
の潤滑油Ｏには水が混入する。このため、燃焼時にカー
ボンの生成がないという潤滑油０が寿命を延ばすための
好条件を備えているにも拘わらず、混入する水のために
潤滑油０が著しく劣化して使用寿命が短縮されるととも
に、エンジンＥの運転に支障をきたす。

この発明は上記した問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は爆発時に生ずる水が潤滑油に混入
することを防止して、潤滑油の使用寿命を際立って延ば
すことができるとともに、安定したエンジンの運転を保
証することができる水素エンジンにおける潤滑油の水分
離装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記した目的を達成するために、水素供給装
置から供給された水素ガス及び外部から吸入された空気
からなる混合空気が、エンジンを駆動すべく爆発される
燃焼室と、前記エンジンの作動機構に供給される潤滑油
を貯留するオイルパンと、前記オイルパンから作動機構
に延びる連通路にて構成されるオイル通路とからなる水
素エンジンにおいて、前記オイル通路に混合空気の爆発
時に生成され、かつ潤滑油に混入した水分と、潤滑油と
を分離させる分離部材を設けたものである。

〔作用〕

この発明は上記した手段を採用したことにより、混合空
気の爆発時に生成された水分が潤滑油に混入すると、分
離部材により分離され、水分が同分離部材から下方に透
過、あるいは分離部材に吸収されて潤滑油から分離され
る。

〔実施例〕

以下、この発明の第１の実施例を第１．２図に従って詳
述する。なお、この実施例におけるエンジンＥはその主
要部以外は公知であり、従来技術の記載にて既に述べた
ものであるため、ここでは説明を省略して、図面中の対
応する部品に同一符号を付すに留める。

第１図において、オイルパン４はその大部分を構成する
収容部１５と、これから右方に突出する拡張部１６とか
ら構成されている。前記拡張部１６はシリンダ１３の下
方に位置され、その底面は収容部１５側はど下方に傾斜
するように形成されている。

前記オイルパン４の収容部１５内にはこれの直径方向に
延びる支持バー１７が架設され、この支持バー１７と拡
張部１６の下部内壁との間に支持バー１７側はど低くな
るように斜状に掛渡された遮断板１８によって収容部１
５が上下に区画されている。

第２図に示すように、前記遮断板１８には上方に突出す
る３つの浴出防止壁１９にて包囲される三角形状の通過
孔２０が列設され、各通過孔２０の鋭角部分が拡張部１
６の端部側に指向されている。そして、燃焼室２内で燃
焼された混合空気中の水素ガスから生成される水Ｗがピ
ストン３及びシリンダ１３間の間隙１４から下降し、噴
射ノズル１２から噴射される潤滑油０に混入してオイル
パン４の拡張部１６内に滴下する。この潤滑油Ｏは拡張
部１６の底面上を下方に進んで遮断板１８上に達し、防
止壁１９にて通過孔２０内に進入することが防止されな
がら更に下降する。

第１図に示すように、前記収容部１５の支持バー１７か
ら左方側は、この支持バー１７と収容部１５の左方内周
壁との間に水平状に掛渡した分離膜２１にて閉塞され、
オイルパン４の分離膜２１より上方が浮上部２２となっ
ている。この分離膜２１は水Ｗと潤滑油Ｏとの比重の差
を鑑みて形成されたものであり、遮断板１８から潤滑油
０が流れると、比重の大きな水Ｗのみが透過し得るとと
もに、潤滑油Ｏは分離膜２１の上に滞留するようになっ
ている。

前記分離膜２１の下方において、支持バー１７と収容部
１５の内壁との間には水Ｗの透過を防止する仕切り板２
３が架設され、この仕切り板２３と分離膜２１との間に
は流水室２４が形成されている。この流水室２４内には
分離膜２１を透過した水Ｗが流れ、同流水室２４内にお
ける水の下降が仕切り板２３にて防止されて、水が収容
部１５内壁に形成した排出孔２５から外部に排除される
ようになっている。

さらに、前記オイルパン４内下部において、遮断板１８
及び仕切り板２３にて区画される領域には貯留室２６が
形成され、前記浮上部２２内の潤滑油Ｏが遮断板１８の
防止壁１９より高くなったとき、通過孔２０から流入す
る潤滑油Ｏが貯留される。貯留室２６内にはオイルスト
レーナ６が設けられ、これから上方に延びる送油管７に
連通するオイルポンプ５の作動により貯留室２６内の潤
滑油０がオイルストレーナ６にて濾過されて汲上げられ
たのち、エンジンの作動機構Ｍに延びる送油管７及びオ
イルフィルタ８を備えた連通路４ａに送られ、このオイ
ルフィルタ８内で再度の濾過が行われる。なお、この連
通路４ａは前記したオイルパン４とともにオイル通路を
構成するものである。

さらに、浄化された潤滑油０は給油管路９を経て、メイ
ンオイルギヤラリ１０に送られエンジンＥの作動機構Ｍ
の各部を潤滑するとともに、一部が噴射ノズル１２から
ピストン３及びシリンダ１３に対して噴射される。この
あと、潤滑油Ｏはオイルパン４内に滴下し、同一の動作
が繰り返される。

さて、上記の構成では燃焼室２内で混合空気の爆発時に
生成された水Ｗを含む潤滑油０がオイルパン４内に滴下
すると、水Ｗのみが分離膜２１を透過して、潤滑油Ｏが
分離膜２１上に滞留する。

これが幾度も繰り返され、浮上部２２に溜まった潤滑油
０が通過孔２０を経て貯留室２６内に進入する。そして
、潤滑油Ｏは貯留室２６からオイルストレーナ６、送油
管７を経てメインオイルギヤラリＩＯ及びノズル１２に
送られ、エンジンＥの各部を潤滑する。よって、潤滑油
０は水Ｗが混入された状態でエンジンＥの各部に供給さ
れることはない。

従って、潤滑油Ｏが純度の高い状態に保持され、その使
用寿命が太き（延ばされるとともに、この潤滑油Ｏが供
給されるエンジンＥの作動機構Ｍの良好な潤滑が行われ
得る。

続いて、この発明の第２の実施例を第３図に従って説明
する。

この実施例では、オイルパン４に代えてオイルフィルタ
８内に分離部材としての分離膜２１及び排出孔２５を設
けた点において前記第１実施例とは異なる。

即ち、断面はぼ方形状をなすフィルタケース２７内の濾
過室２８の下部には分離膜２１が設けられ、その中央部
には円筒状の濾過層２９が配置されている。オイルパン
４側から送られる含水潤滑油はケース２７の上面に形成
した流入孔３０から濾過室２８内に流入し、予め設定し
たポンプ圧に従い濾過層２９に沿って下方に進む。そし
て、水Ｗと潤滑油０との比重の差に基き、潤滑油Ｏは分
離膜２１を透過することなく濾過室２８に留まり、水だ
けが分離膜２１を透過して流水室２４に達する。

このあと、流水室２４内の水Ｗが所定量を上回ると、こ
れの圧力にて閉鎖扉３１を支持する押しバネ３２が収縮
され、これにより開放された排出孔２５から水Ｗが外部
に排出される。

そして、前記濾過室２８内が潤滑油０で満たされると、
流入孔３０から加えられる流体圧力により、潤滑油０は
濾過層２９を経てこれに連通ずる供給管路９内に流れ、
エンジンＥの各部材の潤滑を行う。

この構成では、潤滑油Ｏの受は皿となるオイルパン４に
代えて、潤滑油Ｏの通路に配置した比較的小型のオイル
フィルタ８に水Ｗと潤滑油Ｏとの分離機能を持たせたこ
とにより、分離膜２Ｌ等が小型化され安価となるばかり
か、分離膜２１の保全及び修理が容易となる。

また、この発明の第３の実施例を第４図に従って説明す
る。

この実施例では第１、第２の実施例のように水Ｗと潤滑
油０との比重の差に基いて水分を分離するものに代えて
、分離部材として化学的な強力吸水性を備えたフィルタ
ー３３をフィルタケース２７内に設けた点において両者
と相違している。

即ち、送油管７にフィルタケース２７を介して装着され
たフィルター３３は化学的な強力吸水性を有する特殊濾
材のカートリッジであり、潤滑油０中の水分を吸収し、
所定量の水分を保持することができる。

これにより、オイルポンプ５の作動で吸い上げられる潤
滑油Ｏは水分が除去された状態でエンジンＥの各部を潤
滑できる。なお、フィルター３３は所定量の水分を吸収
した時点で適宜に交換されるものである。

〔効果〕

以上詳述したように、この発明の水素エンジンの潤滑油
の水分離装置は、爆発時に生ずる水が潤滑油に混入する
ことを防止して、潤滑油の使用寿命を際立って延ばすこ
とができ、さらにはエンジンの安定した運転が保証され
得るという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す一部破断側面図
、第２図はオイルパンの平面図、第３図はこの発明の第
２の実施例を示す断面図、第４図は第３の実施例を示す
断面図、第５図は従来例を示す一部破断側面図である。 燃焼室２、オイル通路としてのオイルパン４及び連通路
４ａ、分離部材としての分離膜２１及びフィルタ３３、
排出口２５、エンジンＥ、作動機構Ｍ、潤滑油Ｏ１水分
Ｗゆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水素供給装置から供給された水素ガス及び外部から
   吸入された空気からなる混合空気が、エンジンを駆動す
   べく爆発される燃焼室と、 前記エンジンの作動機構に供給される潤滑油を貯留する
   オイルパンと、 前記オイルパンから作動機構に延びる連通路にて構成さ
   れるオイル通路と からなる水素エンジンにおいて、 前記オイル通路に混合空気の爆発時に生成され、かつ潤
   滑油に混入した水分と、潤滑油とを分離させる分離部材
   を設けてなる水素エンジンにおける潤滑油の水分離装置
   。