JPH0835413A - オイルミスト分離回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】粒径の小さいオイルミストを効率よく回収す
る。 【構成】オイルミスト分離回収装置の外側容器１０は、
円筒形状で側面にガス流入管１７を、底面にオイル排出
管１６を設けている。蓋体２０は、上面にガス流出管２
１を設けている。内側容器３０は、筒部３１内に下側か
ら、周縁近傍に多数の貫通小孔３６ａ１を設けた上側板
状部材３６と、金属多孔板であるフィルタ部材３７と、
側板３８ａに切り欠き部３８ａ１及び３８ａ２を設けた
下側部材３８を挿入して嵌め合わせることにより得られ
る。内側容器を外側容器内に上から挿入し、蓋体を被覆
することによりオイルミスト分離回収装置が得られる。
流入管から内側容器内に入ったガスは、フィルタ部材に
オイルミストが付着し、徐々に粒径が大きくなる。そし
てこのオイル分が、ガスに運ばれて貫通小孔を通過し、
高速で蓋体裏面に衝突することにより粒径の小さいオイ
ルミストも裏面に効率よく付着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オイルミスト分離回収
装置に係り、特に自動車等の車両用エンジンのクランク
室内に溜ったブローバイガスに含まれるオイルミストを
分離回収するのに適した小型軽量のオイルミスト分離回
収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のオイルミスト分離回収装
置としては、例えば特開昭５９ー２０６６１０号公報に
示すように、自動車用エンジンのブローバイガス還流管
の一部に介装されたオイルミスト分離回収装置（オイル
トラッパ）が知られていた。このオイルミスト分離回収
装置１は、図９に示すように、筒状のケーシング２の内
部下側に複数の仕切り板３を設けてジグザグ経路４を形
成すると共に、ケーシングの内部上側に網目状のフィル
タ（オイルストレーナ）５を設けていた。そして、ブロ
ーバイガスを仕切り板３に当てることによりオイルミス
トの一部を仕切り板３に凝縮させ、さらに仕切り板３で
は取りきれない小粒径のオイルミストを目の細かいフィ
ルタ５により取り除くようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記オイルミ
スト分離回収装置においては、１〜２μｍ程度の小粒径
のオイルミストの回収効率を高めるためにフィルタの密
度を高めると、フィルタが目詰まりし、ブローバイガス
の圧力損失が大きくなってガスの流れが妨げられるおそ
れがある。また、フィルタの密度を低めてフィルタに付
着したオイルミストの粒径を大きくした後にこれを回収
しようとすると、粒径の大きくなったオイルミストがブ
ローバイガスの流れと共に上方に移動したときにこれを
有効に回収する手段が設けられていなかった。本発明
は、上記した問題を解決しようとするもので、オイルミ
スト混入ガスの流れを妨げることなく、混入した粒径の
細かいオイルミストを効率良く除去することが可能なオ
イルミスト分離回収装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、筒状体
であって側壁にガス流入口を、上壁にガス流出口を、か
つ底壁にオイル排出口を設けた外側容器と、外側容器の
内周壁に密着して配設された筒状体であって、複数の貫
通小孔を有すると共に外側容器の上壁との間にガス流出
空間を形成する上側板と、外側容器の底壁との間にオイ
ル溜め空間を形成する下側板と、上側板と下側板との間
に設けたガス流入空間をガス流入口に連通させる流入口
を設けた側板と、ガス流入空間を上下部分に分割する多
孔構造のフィルタ部材とを設けてなる内側容器と、外側
容器と内側容器の少なくとも一方に設けられてガス流出
空間とオイル溜め空間とを連通させる液体通路とを備え
たことにある。多孔構造としては、金属製，プラスチッ
ク製，セラミックス製及び複合材料製の多孔質体，メッ
シュ，孔開き板等が好ましい。

【０００５】また、上記請求項２に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１に記載のオイルミスト分離回収装
置において、外側容器の上壁の内側面にガス流出口を囲
む少なくとも１つのリング状凸部を設けたことにある。

【０００６】また、上記請求項３に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１または請求項２に記載のオイルミ
スト分離回収装置において、内側容器の側板に開口を設
けると共に、内側容器の側板と外側容器の側壁の少なく
とも一方に開口とガス流出空間とを連通させる通路を設
けたことにある。

【０００７】また、上記請求項４に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１または請求項２に記載のオイルミ
スト分離回収装置において、フィルタ部材を多孔構造の
代わりに、弾性材料を用い、多数のスリットを介して平
行に配列したすのこ構造としたことにある。弾性材料と
しては、ゴム，金属ワイヤ、繊維等が好ましい。

【０００８】

【発明の作用・効果】上記のように構成した請求項１に
係る発明においては、オイルミストを含むガスが外側容
器の側壁のガス流入口を通って内側容器の流入口から内
部空間の下側部分に流れ込み、流速が遅くなることによ
って、ここでオイルミストの一部が落下または壁面に付
着することにより除去される。そして、ガスがフィルタ
部材を通過するときに、粒径が数μｍ〜十数μｍ以上の
オイルミストはフィルタ部材に付着して除去され、フィ
ルタ部材に付着したオイル分は徐々に粒径が大きくな
る。粒径の大きくなったオイル分は、一部が内部空間の
下側部分に落下して回収され、残りは下から流れ込むガ
スによって上方に運ばれる。このとき、ガスは上側板に
設けた複数の貫通小孔を通ることにより、流通速度が高
められ、そのまま外側容器の上壁の内面に衝突する。そ
の結果、ガスに含まれている粒径の小さい１〜２μｍ程
度のオイル分まで上壁に付着し、徐々に粒径が大きくな
ることによって下部オイル溜め空間内に落下し、オイル
排出口から回収される。すなわち、フィルタ部材ではと
れない粒径の細かいオイル分を高速で壁面に当てること
により、効率よく除去することができる。

【０００９】また、上記のように構成した請求項２に係
る発明においては、外側容器の上壁の内側面に付着した
粒径の大きなオイルのガス流出口への移動は、ガス流出
口を囲む複数のリング状凸部によって妨げられる。その
ため、外側容器の上壁の内側面に付着したオイルは、ガ
ス流出口から外部へ流出することがなく、確実に下方に
落下し、液体通路を経てオイル溜め空間からオイル排出
口を通って装置外部に排出される。

【００１０】また、上記のように構成した請求項３に係
る発明においては、内側容器内に設けたフィルタ部材が
スラッジ等により目詰まりしたり、ガス中の水分等がフ
ィルタ部材中で凍結することにより圧力損失が大になっ
たときにも、ガスを内側容器の側板に設けた開口から通
路を通してガス流出空間に送ることが出来る。その結
果、オイルミスト分離回収装置内のガス流遮断という不
具合を防止することが出来る。

【００１１】また、上記のように構成した請求項４に係
る発明においては、フィルタ部材のスリットがスラッジ
等の異物により目詰まりが起こりそうなとき、フィルタ
部材の伸縮性によりガスやスラッジ等が通過する程度に
スリットが広がるので、フィルタ部材の目詰まりが確実
に防止され、オイルミスト分離回収装置内のガス流遮断
という不具合を防止することが出来る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図１は、同実施例に係る自動車エンジン用のオ
イルミスト分離回収装置を斜視図により概略的に示した
ものである。このオイルミスト分離回収装置は、円筒形
の外側容器１０と蓋２０を設けており、外側容器１０内
には、図２の分解斜視図に示すように、略円筒形の内側
容器３０が収容されている。外側容器１０は、上端外周
部分が外側に突出したリング状凸部１１になっている。
外側容器１０の上端面は、図２（ｃ）に示すように、リ
ング状の平坦部１２ａとその内側傾斜部１２ｂによって
構成されている。そして、内周面１０ａには、図３に示
すように、中心に対して９０゜の間隔で上端から下端に
かけて形成された３本のオイル通過溝１３ａ〜１３ｃが
設けられている。そして、傾斜部１２ｂには、図３に示
すように、オイル通過溝１３ａから約４５゜の位置から
約１５０゜の位置にかけて偏心した円弧状の切り欠き部
１４が設けられている。そして、内周面１０ａのオイル
通過溝１３ｃから反時計方向に約４５゜の位置にて、幅
の広い溝１５が、上端から縦方向の中間位置にまで形成
されている。そして、外側容器１０は、底壁１０ｃの中
心位置にオイル排出口１６ａを設けており、オイル排出
口１６ａには、下方に向けたオイル排出管１６が連結さ
れている。外側容器１０の側壁１０ｂのオイル通過溝１
３ａと１３ｃの間の下端近傍位置には、ガス流入口１７
ａが設けられており、ガス流入口１７ａにはガス流入管
１７が連結されている。

【００１３】蓋体２０は、図２（ａ）に示すように、上
面中央にガス流出管２１を設けている。蓋体２０の裏面
側には、図４に示すように、ガス流出口２１ａを囲んで
同心円上に３本のリング状凸部２２ａ〜２２ｃを設けて
いる。外側凸部２２ａは、他のリング状凸部より幅が広
く外側容器１０の内壁近傍に位置する。内側凸部２２ｃ
は、ガス流出口２１ａの近傍に設けられ、中間凸部２２
ｂは、両凸部２２ａ，２２ｃの中間にある。

【００１４】内側容器３０は、図５（ａ）に示すよう
に、略円筒形状の筒部３１を設けており、筒部３１の周
壁３１ａの上端にはリング状のフランジ部３２ａを設け
ている。フランジ部３２ａの外側容器１０のオイル通過
溝１３ａ〜１３ｃとの対応位置には、３個の切り欠き部
３２ａ１〜３２ａ３が設けられている。そして、筒部３
１の上端の上記外側容器１０の円弧状切り欠き部１４と
の対応位置には、扇形帯状の上端位置決め部材３３が設
けられている。上端位置決め部３３は、図６（ａ）に示
すように、中心角９０゜で、幅がフランジ部３２ａより
やや広く、その外側が外側容器１０の切り欠き部１４の
外周に一致するようになっている。また、上端位置決め
部３３は、図６（ｂ）に示すように、外周側から内側に
かけて溝３３ａを設けており、溝３３ａの一端は封止さ
れている。筒部３１の下端の上記切り欠き部３２ａ１〜
３２ａ３との対応位置には、円弧状の切り欠き３１ａ１
〜３１ａ３（３１ａ１は図示しない）が設けられてい
る。そして、筒部３１の外側容器１０のガス流入口１７
ａとの対応位置には、流入口３４が設けられており、外
側容器１０の切り欠き部１５との対応位置には流出口３
５が設けられている。

【００１５】上側板状部材３６は、図５（ｂ）に示すよ
うに、円盤状で中央の円形の突出部３６ａと周囲のつば
部３６ｂとを備え、突出部３６ａは、上面の中央がわず
かに高い円錐状になっており、その周縁近傍には２つの
同心円上に配列された直径１ｍｍφの貫通小孔３６ａ１
が多数設けられている。フィルタ部材３７は、円盤形状
で、金属細線の密集体であり、例えば金網を重ねたも
の、メッシュ板を重ねたもの、孔開き板等であるが、特
に金属多孔体として周知のセルメット（住友電気工業株
式会社製）を用いるのが好ましい。セルメットの代表的
な試料のセル数と比表面積のデータを下記表１に示す。
このフィルタ部材３７は、粒径が１〜２μｍ程度の細か
いオイルミストを付着させて粒径を大きくさせるために
用いられるものである。なお、フィルタ部材の材質とし
ては、金属に限らず、耐油製のプラスチックやセラミッ
クス等を用いることもできる。

【００１６】

【表１】

【００１７】下側部材３８は、図５（ｄ）に示すよう
に、円筒箱状体であり、下側端より高い位置に底板３８
ｂを有している。下側部材３８の側板３８ａには、筒部
３１の流入口３４との対応位置に、長円状の大きな切り
欠き部３８ａ１が設けられ、また、流出口３５との対応
位置に、長円状の切り欠き部３８ａ２が設けられてい
る。また、側板３８ａの下端部には、筒部３１の切り欠
き部３１ａ１〜３１ａ３との対応位置に半円形の切り欠
き部３８ａ３〜３８ａ５（３８ａ３は図示しない）が設
けられている。

【００１８】そして、内側容器３０は、図５に示すよう
に、筒部３１の下側から筒部３１内に上側板状部材３
６、フィルタ部材３７及び下側部材３８を順次挿入し嵌
め合わせることにより形成される。さらに、内側容器３
０を外側容器１０内に上側から挿入して嵌め合わせるこ
とによりオイルミスト分離回収装置が得られる。このオ
イルミスト分離回収装置は、図７の縦断正面図に示すよ
うに、内側容器３０内がフィルタ部材３７によって上側
室Ｌ１と下側室Ｌ２とに分けられている。内側容器３０
は、上端位置決め部材３３が蓋体２０の外側リング状凸
部２２ａの底面と当接することにより位置決めされ、蓋
体２０の底面と上端位置決め部材３３の上面間にガス流
出空間Ｒ１を設ける。また、内側容器３０は、底壁３８
ｂと外側容器１０の底面との間にオイル排出空間Ｒ２を
設ける。そして、外側容器１０の流入管１７が内側容器
３０の流入口３４につながっている。下側部材３８の切
り欠き部３８ａ２は、筒部３１の流出口３５とつながっ
ており、流出口３５は、外側容器１０の内側に設けた溝
１５及び上端位置決め部材３３の溝３３ａを介してガス
流出空間Ｒ１に連通している。

【００１９】つぎに、上記のように構成した実施例の動
作について説明する。まずオルミストの混入したガス
が、図７に示すように、ガス流入管１７を通してオイル
ミスト分離回収装置内に流入すると、ガスの流速が遅く
なり、その結果、内側容器３０の下側室Ｌ２にてオイル
ミストの一部が落下し、また、オイルミストの一部が容
器の内壁に付着することにより除去される。これら除去
されたオイル分は、ガス流入管１７を逆流して回収され
る。さらに、ガスはフィルタ部材３７を通過して上方に
流れるが、このときオイルミスト中の粒径が１〜２μｍ
程度の細かい粒子がフィルタ部材３７の金属線に効率良
く吸着し、徐々にオイル粒径が大きくなる。そして、フ
ィルタ部材３７に吸着されて粒径の大きくなったオイル
分は、一部が下方の下側室Ｌ２に落下し、残りは図７に
示すように、ガス流に運ばれて上側室Ｌ１を通り、上側
板状部材３６の貫通小孔３６ａ１を通過して上部のガス
流出空間Ｒ１に流れ込む。このとき、貫通小孔３６ａ１
によってガス流の速度が高められ、その結果、ガス流は
高速で蓋体２０の下側面に衝突するため、ガス中のオイ
ル分は効率よく下側面に吸着する。そして、吸着したオ
イル分は、蓋体２０の下側面に設けたリング状凸部２２
ａ１〜２２ａ３により流出口２１ａ側への移動が阻止さ
れるので、流出口２１ａから外部へ流出することがな
く、下側面で集められて大きな粒になり、確実に下方に
落下する。落下したオイル分は、外側容器１０の内側壁
に設けたオイル通過溝１３ａ〜１３ｃを通って流下し、
オイル排出空間Ｒ２を通ってオイル排出管１６から油溜
（図示しない）に回収される。

【００２０】上記実施例によるオイルミストを含んだガ
スの、オイルミスト捕集効率についての実験を行った。
ガス流は、自動車用エンジンにおける最大流量である流
量４５Ｎｌ／ｍｉｎ（流量は、ガス温度が０℃，１気圧
の標準状態に慣算したものである）とした。試料１〜３
としては、フィルタとしてセルメット＃６（表１参照）
及びメッシュ４（線径０．８ｍｍφ）を用い、上側板状
部材３６は、孔径１ｍｍの貫通小孔を６４個設けたもの
と３２個設けたものを用いた。なお、参考例４〜６とし
て、上側板状部材３６を用いずにセルメット＃４、＃
５、＃６のみを用いたもの及び参考例７として容器のみ
のものについても実験を行った。そして、実験結果を下
記表２に示す

【００２１】

【表２】

【００２２】上記実験結果から明らかなように、セルメ
ットのみではオイル捕集効率が６１％程度までである
が、これに上側板状部材を付加することによりオイル捕
集効率が７８％以上と大幅に改良された。すなわち、上
側板状部材により、セルメットにより捕集され粒径の大
きくなったオイル分を高速度で蓋体の内側面に衝突させ
ることにより、オイル分を内側面に効率よく付着させる
ことができるので、オイル捕集効率が大幅に高められ
た。また、セルメットの代わりにメッシュ板を用いても
同様の効果を得ることが出来た。そして、以上の実験に
おいて、ガスの圧力損失は、実用上問題のない程度に抑
えられている。

【００２３】次に、上記実施例において、エンジン始動
時に、気温の低下により、ガス中の水分が、フィルタ部
分で凍結して、一時的にフィルタ部材３７が詰まった場
合に、ガスは、内側容器３０の下側室Ｌ２から切り欠き
部３８ａ２及び流出口３５を介して溝１５を通り、さら
に上側位置決め部３３の溝３３ａを通過してガス流出空
間Ｒ１に流れ込む。そのため、ガス流通系に不都合を生
じることはなく、排ガスによる温度上昇と共に本来の機
能が回復する。また、ガス中に含まれるスラッジ等によ
りフィルタ部材３７が目詰まりした場合にも、上記した
と同様に、ガス流通系に不都合を生じることはない。

【００２４】なお、上記実施例においては、フィルタ部
材３７が内側容器３０内に水平に配設されているが、フ
ィルタ部材を傾斜させて設けてもよい。これにより内側
容器の構成が若干複雑になるが、同一形状の容器におい
てフイルタ部材の面積を大きくすることができ、オイル
ミストの回収効率を高めることができるという効果が得
られる。

【００２５】次に、第２実施例について説明する。第２
実施例においては、上記フィルタ部材４０を金属製等の
多孔板の代わりに、図８に示すように、スリット４１の
形成されたゴム製の板状体を用いたものである。スリッ
ト４１は、幅０．１〜１ｍｍの範囲で定められ、板状体
に平行に多数形成される。フィルタ部材４０は、ゴムの
剛性により、通常はフィルタとしての効果を発揮する
が、ガス中にスラッジ等の異物が混入している場合に
は、ゴムの弾性によりスリット４１が広げられて異物及
びガスを通過させることができる。従って、異物等によ
るフイルタ部材４０の目詰まりが確実に防止される。な
お、上記ゴム製板状体の代わりに、金属線や繊維等の弾
性を有する線材を平行に密集して配列させてすのこ状に
構成した部材を用いてもよく、これによりゴム製板状体
と同様の作用効果が得られる。

【００２６】なお、上記実施例において、オイル通過溝
１３ａ〜１３ｃを外側容器１０に設けているが、これに
代えて内側容器３０の周壁に設けてもよく、また外側容
器と内側容器の両方に共通に設けてもよい。また、外側
容器または内側容器のいずれかの周壁内を貫通した形式
のオイル通過路を設けるようにしてもよい。また、上記
実施例において、筒部３１に設けた流出口３５をガス流
出空間Ｒ１につなげる溝１５を外側容器１０の内周面に
設けているが、これを筒部３１に設けるようにしてもよ
い。また、溝の代わりに、筒部３１内を貫通する貫通孔
を設けてもよく、外側容器に流出口につながる貫通孔を
設けてもよい。

【００２７】なお、上記実施例において、オイルミスト
回収装置を自動車エンジン用として用いているが、その
他のエンジンやガスタービン等のオイルミスト回収用と
しても用いることができる。また、上記実施例におい
て、オイルミスト回収装置の形状等については、目的用
途等に応じて適宜変更することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るオイルミスト分離回収
装置を概略的に示す斜視図である。

【図２】同オイルミスト分離回収装置を概略的に示す分
解斜視図である。

【図３】同オイルミスト分離回収装置の外側容器を示す
平面図である。

【図４】同オイルミスト分離回収装置の蓋体を示す底面
図である。

【図５】同オイルミスト分離回収装置の内側容器を示す
分解斜視図である。

【図６】同オイルミスト分離回収装置の内側容器の筒部
を示す平面図及び右側面図である。

【図７】同オイルミスト分離回収装置の縦断正面図であ
る。

【図８】第２実施例に係るオイルミスト分離回収装置の
フィルタ部材を概略的に示す正面図である。

【図９】従来例に係るオイルミスト分離回収装置を概略
的に示す断面図である。

【符号の説明】

１０…外側容器、１３ａ〜１３ｃ…オイル通過溝、１４
…円弧状切り欠き部、１５…溝、１６…オイル排出管、
１７…ガス流入管、２０…蓋体、２１…ガス流出管、２
２ａ〜２２ｃ…リング状凸部、３０…内側容器、３１…
筒部、３１ａ１〜３１ａ３…切り欠き部、３２ａ…フラ
ンジ部、３２ａ１〜３２ａ３…切り欠き部、３３…上端
位置決め部、３４…流入口、３５…流出口、３６…上側
位置状部材、３６ａ…突出部、３６ａ１…貫通小孔、３
７…フィルタ部材、３８…下側部材、３８ａ…側板、３
８ｂ…底板、３８ａ１，３８ａ２…切り欠き部、Ｒ１…
ガス流出空間、Ｒ２…オイル排出空間、Ｌ１…上側室、
Ｌ２…下側室。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状体であって側壁にガス流入口を、上
   壁にガス流出口を、かつ底壁にオイル排出口を設けた外
   側容器と、 同外側容器の内周壁に密着して配設された筒状体であっ
   て、複数の貫通小孔を有すると共に同外側容器の上壁と
   の間にガス流出空間を形成する上側板と、同外側容器の
   底壁との間にオイル溜め空間を形成する下側板と、前記
   上側板と下側板との間に設けたガス流入空間を前記ガス
   流入口に連通させる流入口を設けた側板と、前記ガス流
   入空間を上下部分に分割する多孔構造のフィルタ部材と
   を設けてなる内側容器と、 前記外側容器と前記内側容器の少なくとも一方に設けら
   れて前記ガス流出空間と前記オイル溜め空間とを連通さ
   せる液体通路とを備えたことを特徴とするオイルミスト
   分離回収装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載のオイルミスト分離
   回収装置において、 前記外側容器の上壁の内側面に前記ガス流出口を囲む少
   なくとも１つのリング状凸部を設けたことを特徴とする
   オイルミスト分離回収装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１または請求項２に記載のオ
   イルミスト分離回収装置において、 前記内側容器の側板に開口を設けると共に、同内側容器
   の側板と前記外側容器の側壁の少なくとも一方に同開口
   と前記ガス流出空間とを連通させる通路を設けたことを
   特徴とするオイルミスト分離回収装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１または請求項２に記載のオ
   イルミスト分離回収装置において、前記フィルタ部材を
   多孔構造の代わりに、 弾性材料を用い、多数のスリットを介して平行に配列し
   たすのこ構造としたことを特徴とするオイルミスト分離
   回収装置。