JPH10103039A - 吸熱エンジンブロックの抽気回路の為の浄化装置及びこの浄化装置を備えた抽気回路 - Google Patents

吸熱エンジンブロックの抽気回路の為の浄化装置及びこの浄化装置を備えた抽気回路

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JPH10103039A
JPH10103039A JP9142490A JP14249097A JPH10103039A JP H10103039 A JPH10103039 A JP H10103039A JP 9142490 A JP9142490 A JP 9142490A JP 14249097 A JP14249097 A JP 14249097A JP H10103039 A JPH10103039 A JP H10103039A
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JP9142490A
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Angelo Stella
アンジェロ・ステラ
Franco Rossi
フランコ・ロッシ
Giancarlo Dellora
ジャンカルロ・デローラ
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Pall Corp
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Iveco Fiat SpA
Pall Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0438Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with a filter

Abstract

(57)【要約】 【課題】油と粒子の樹脂状付着物を形成させずブローバ
イガス通過部材の正確な動作を阻害せず、効率が良くて
負荷損失が少なく、詰まりを生じさせがない浄化装置及
びこの浄化装置を備えた抽気回路を提供することであ
る。 【解決手段】吸熱エンジン1のブロック4の抽気回路1
4の為の浄化装置15はブロックの内部からの浮遊した
油と粒子とを含むガスの流れを横切り油を凝集するフィ
ルタ部材20を備えている。フィルタ部材20は粒子の
通過を許容するが、粒子はフィルタ部材20中で凝集さ
れまとめられた油に捕らわれる。粒子は油と共にフィル
タ部材20中から排出されてフィルタ部材20の詰まり
を回避させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、吸熱エンジンブ
ロックの抽気回路の為の浄化装置及びこの浄化装置を備
えた抽気回路に関係している。
【0002】
【従来の技術】知られている如く、吸熱エンジンのブロ
ックには、このブロックの外側にいわゆる「ブローバ
イ」ガスを排出する為に適用された抽気回路が設けられ
ており、ブローバイガスは即ち、シリンダによりピスト
ン部材を介してブロック中に引き下げられたガスであ
る。抽気はブロック中の圧力の増加を防止するとともに
ピストンの動きによる容積変動を補うことの両者の為に
必要である。
【0003】ブローバイガスは、最終的に霧状にされた
油粒子と、数μm,典型的には5μmと8μmとの間、
の単位の直径を有している未燃焼カーボン材料(粒子)
と、を含んでいる。
【0004】抽気回路は開放形式、即ちブローバイガス
を大気中に排出する形式、の場合、環境及び健康保護
(粒子が発癌性の効果を有している)上の明白な理由か
ら、油と粒子とを分離しなければならない。
【0005】よりしばしば、また法規上の理由から、抽
気回路は閉塞形式であり、粒子の完全燃焼を確実にする
為にブローバイガスをエンジンの吸気側に再循環させて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの場合
にも、油と粒子の分離が問題を生じさせている。それ
は、ガスがシリンダに到達する前に通過する部材(特
に、弁や、そして、ターボチャージャー付きエンジンの
場合には、空気圧縮器やインタークーラに、そしてイン
タークーラでは熱交換を大きく減少させる)上に油と粒
子が樹脂状付着物を形成する傾向にあり、これらの部材
の正確な動作を阻害するからである。さらに、触媒装置
付きのエンジンでは、吸気側に再循環されたどのような
エンジンオイルの燃焼も触媒装置及びラムダ測定子に損
害を与えている。
【0007】例えば、衝撃分離器が知られていて、ここ
ではガスの流れが壁により流れの方向を急速に変更され
るが;この形式の分離器は、しかしながら、粒子の分離
に関しては非常に効率が悪い。何故ならば、粒子の平均
寸法が非常に小さく、そして非常にかさ張るからであ
る。従来の形式のフィルタ部材の使用はまた、粒子を分
離する充分な保持力を有しているとはいうものの、フィ
ルタ部材を通過することによる負荷の損失が好ましくな
い程高く、そしてさらにフィルタ部材が急速に詰まって
しまうので、不満足であることが分かっている。
【0008】この発明の目的は、上述した如き従来良く
知られている浄化装置に関連する欠点、即ち油と粒子に
樹脂状付着物を形成させることがなくてガスが通過する
部材の正確な動作を阻害することがなく、しかも効率が
良くて負荷の損失が少なく、さらには詰まりをなかなか
生じさせることがない、吸熱エンジンブロックの抽気回
路の為の浄化装置及びこの浄化装置を備えた抽気回路を
提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的は、浮遊してい
る油及び粒子を含んでいるガスの排出の為の吸熱エンジ
ンブロックの為の抽気回路に関連しているこの発明によ
り達成され、この抽気回路は、ブロックの内部に連結さ
れる入口と、出口と、入口と出口との間に介在されて所
定の方向に流れるガスが通過するフィルタ部材と、を備
えており、このフィルタ部材は油を凝集させる凝集フィ
ルタであることを特徴としている。
【0010】この発明はまた、吸熱エンジンのブロック
の内部に連結されて浮遊している油と粒子とを含んでい
るガスを受け入れる入口と、出口と、この入口と出口と
の間に介在されて所定の方向に流れるガスが横断するフ
ィルタ部材と、を備えており、フィルタ部材が油を凝集
させる凝集フィルタであることを特徴とする、吸熱エン
ジンのブロックの抽気回路の為の浄化装置に関係してい
る。
【0011】
【発明の実施の形態】図1において吸熱エンジン1は、
複数のシリンダ3を規定している頭部2と、潤滑油を保
持するようにされている容器5と、を備えている。吸熱
エンジン1は、従来の形式の入口フィルタ7と、タービ
ン(図示しない)に連結されているターボチャージャー
圧縮機8と、インタークーラー9と、吸気マニホルド1
0と、を相互に順番に備えている、吸気回路6を備えて
いる。吸気回路6は、従来知られているのでこれ以上説
明しない。
【0012】吸熱エンジン1のブロック4にはまた、い
わゆる「ブローバイ」ガス、即ちシリンダと対応するピ
ストン(図示しない)との間に引き下ろされたガスであ
る、をブロック4から外部に排出するための抽気回路1
4も設けられている。
【0013】これらのガスは、浮遊している精細に霧状
にされた油の粒子を含んでいるとともに、部分的に燃焼
されていない燃焼生成物及び通常は油に含まれている固
体不純物により形成されている炭質性が優勢な固体粒子
を含んでいる。これらの粒子の寸法は典型的には5μm
と8μmとの間である。
【0014】抽気回路14は閉鎖形式であることが好ま
しく、ブロック4の内部を入口フィルター7の下流で吸
気回路6に連結している。
【0015】抽気回路14は、導管17によりブロック
4に連結された入口16と、導管19により吸気回路6
に連結された出口18と、を備えている。
【0016】この発明に従えば、浄化装置15は入口1
6と出口18との間に介在された凝集形式のフィルタ部
材20を備えている。
【0017】フィルタ部材20は、精細に霧状にされた
油粒子を凝集によりまとめるとともに固体粒子を(フィ
ルタにではなく)除去するよう適用されている。
【0018】この目的に適したフィルタは、不織人工ポ
リマー微小繊維の塊により形成されている。この繊維
は、繊維対繊維接着剤を実質的に使用しておらず、もつ
れや織り合わせにより相互に機械的に連結されている。
この繊維の塊は実質的に一定の空間容積を有している。
【0019】繊維の塊は、中心部20bと中心部20b
の両側の上流部20a及び下流部20cとにより形成さ
れており、上流部20a及び下流部20cの繊維の直径
は中心部20bの繊維の直径よりも大きい。このような
配置の効果は、上流側と下流側に比較的凝集作用を有す
る排油層を創出するとともに、絶対保持力を有している
中間層を創出することである。絶対保持力は5μmと7
0μmとの間であることが出来、好ましくは8μmと3
0μmとの間であることが出来、特に好ましくは20μ
mである。絶対保持力は、粒子が繊維の塊中に保持され
ないよう選択される。
【0020】繊維の塊はどのような都合の良い構成をも
有することが出来ることが好ましい。
【0021】種々の可能性が英国特許第2,247,8
49号中に図示されている。1つの可能性は、絶対保持
力を伴った部分にフィルタ部材の上流側表面を形成させ
るとともに、ただ1つの凝集層にフィルタ部材の下流側
表面を形成させることである。上流側表面の絶対保持力
を伴った層から下流側表面の凝集層まで繊維の塊の厚さ
を通じて繊維の塊の構造を連続して変化させることもま
た出来る。
【0022】これらの構造を伴った繊維の塊は、汚れに
対する高い抵抗を伴った深いフィルタ手段を形成する。
【0023】このフィルタ手段の例が、「プロファイル
スター(PROFILE STAR)」の商業名でパル会社(Pall
Corporation) により市販されている。
【0024】繊維の塊は種々の方法で形作ることが出来
る。例えば、側方密封を持たない襞付の円筒形状である
ことが出来る。図2に示す如く、しかしながら、繊維の
塊は襞付の薄板として形成することも出来る。
【0025】浄化装置15は、フィルタ部材20の下流
側に配置され導管25によりブロック4の下方領域に連
結された排油出口24を有している。
【0026】抽気回路14の動作及び、特に、浄化装置
15の動作は、以下の通り。
【0027】浮遊している油及び粒子を伴ったブローバ
イガスは(黒白矢印により示されている如く)導管17
を通過して浄化装置15中に流れる。油の粒子はフィル
タ部材20中に入り込み、フィルタ部材20で凝集され
ることによりまとめられ、下流側表面にまで流れ出るこ
とが阻止されるのに充分な寸法の滴を形成する。これに
より油はフィルタ部材20の基部に向かい滴下し排油出
口24及び導管25を介してブロック4の下方領域中に
再循環され、容器5中に滴下される。
【0028】浮遊している油は典型的には略2乃至略3
グラム/毎時の割合で浄化装置に入る。上述した如き形
式の特定の試験的な形態において浄化装置15には、
0.1m2 の薄板表面積を有しているフィルタ媒体の襞
付薄板の形状をしたフィルタ部材20が装着されてい
る。この形態においては、浄化装置15中への2グラム
/毎時の油の流入が観察され、出口を通過した油は0.
3グラム/毎時であった。即ち、この浄化装置15はブ
ローバイガスから油を略85%除去したことになり、除
去された油は排油出口24を介してブロック4中に再循
環された。
【0029】油の無い状態では、上述した如くフィルタ
部材20の通過し易い粒子は、フィルタ部材20中で凝
集によりまとめられた油の滴上に捕らへられ、そして油
と共にブロック中に再循環される。油及び粒子のこの流
れは図1及び2において黒い矢印により示されている。
【0030】油及び粒子が取り除かれたガスは(白い矢
印で示す如く)浄化装置15の出口18及び導管19を
通過して吸気回路6中に再循環される。
【0031】この発明によって得ることが出来る利点
は、抽気回路14の特徴を調べることにより、そして、
特に、この発明に従って実施化された浄化装置の特徴を
調べることにより、証明される。
【0032】凝集形式のフィルタ部材を使用することに
より、ブローバイガスの流れから油と粒子とを効率良く
分離することが出来るようになり、負荷の損失も非常に
少なく、さらに嵩やコストも非常に減少された。さらに
は、粒子の通過を許容するような絶対保持力を伴ったフ
ィルタ部材を使用することにより、粒子がフィルタ部材
に集積せずに油により除去されるのでフィルタ部材の詰
まりを避けることが可能になっている。
【0033】この発明の特許請求の範囲から外れないよ
うな変形を抽気回路14や浄化装置15に実施すること
は可能である。抽気回路14は、例えば、開放形式であ
って、外部空間に連通させることも出来る。さらに、フ
ィルタ部材20の形状はいかなる形式であっても良く、
例えば半径方向流れを伴った円筒形状カートリッジであ
っても良い。
【0034】
【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
この発明に従った、吸熱エンジンブロックの抽気回路の
為の浄化装置及びこの浄化装置を備えた抽気回路によれ
ば:前述した如き従来良く知られている浄化装置に関連
する欠点、即ち油と粒子に樹脂状付着物を形成させるこ
とがなくてガスが通過する部材の正確な動作を阻害する
ことがなく、しかも効率が良くて負荷の損失が少なく、
さらには詰まりをなかなか生じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】吸熱エンジン及びこの吸熱エンジンのブロック
に接続されている、この発明の実施の形態に従った浄化
装置を備えた抽気回路を概略的に示す図である。
【図2】図1の浄化装置の拡大された縦断面図を浄化装
置のフィルタ部材の一部の拡大された断面とともに示す
図である。
【符号の説明】 1 吸熱エンジン 4 ブロック 6 吸気回路 14 抽気回路 15 浄化装置 16 入口 18 出口 19 導管(連結手段) 20 フィルタ部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンジェロ・ステラ イタリア国、20088 ロザッテ、ビア・カ ルドゥッチ 13 (72)発明者 フランコ・ロッシ イタリア国、20125 ミラノ、ビア・レグ ッツオーニ 9 (72)発明者 ジャンカルロ・デローラ イタリア国、10036 セッチモ・トリネセ、 ビア・トリノ 42

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸熱エンジン(1)のブロック(4)の
    内部に連結される入口(16)と、出口(18)と、こ
    の入口(16)と出口(18)との間に介在されて所定
    の方向に流れるガスが横断するフィルタ部材(20)
    と、を備えており、フィルタ部材(20)が油を凝集さ
    せる凝集フィルタであることを特徴とする、浮遊してい
    る油と粒子とを含んでいるガスの排出の為の吸熱エンジ
    ン(1)のブロック(4)の為の抽気回路(14)。
  2. 【請求項2】 フィルタ部材(20)は、粒子がフィル
    タ部材(20)中を通過出来る程度の絶対的な保持力を
    有している、ことを特徴としている請求項1に記載の抽
    気回路。
  3. 【請求項3】 フィルタ部材(20)が、5μmと70
    μmとの間の絶対的な保持力を有しており、好ましくは
    8μmと30μmとの間の絶対的な保持力を有してい
    る、ことを特徴としている請求項2に記載の抽気回路。
  4. 【請求項4】 フィルタ部材(20)が、20μmの絶
    対的な保持力を有している、ことを特徴としている請求
    項3に記載の抽気回路。
  5. 【請求項5】 フィルタ部材(20)が、絶対的な保持
    力をフィルタ部材(20)の上流側表面に有している、
    ことを特徴としている請求項3または4に記載の抽気回
    路。
  6. 【請求項6】 フィルタ部材(20)が、中央ろ過層に
    絶対的な保持力を有しているとともに、中央ろ過層の上
    流側と下流側とに比較的凝集作用を有する対応した排油
    層を伴っている、ことを特徴としている請求項3または
    4に記載の抽気回路。
  7. 【請求項7】 フィルタ部材(20)の出口をエンジン
    (1)の吸気回路(6)に連結する為の連結手段(1
    9)を備えている、ことを特徴としている請求項1乃至
    6のいずれか1項に記載の抽気回路。
  8. 【請求項8】 フィルタ部材(20)では、凝集されま
    とめられた油が粒子を捕らえ、粒子は凝集されまとめら
    れた油とともにフィルタ部材(20)から排出される、
    ことを特徴としている請求項1乃至7のいずれか1項に
    記載の抽気回路。
  9. 【請求項9】 フィルタ部材(20)が、繊維対繊維接
    着剤を実質的に使用せずにもつれや織り合わせにより相
    互に機械的に連結されている不織人工ポリマー微小繊維
    の塊により形成されている、ことを特徴としている請求
    項1乃至8のいずれか1項に記載の抽気回路。
  10. 【請求項10】 浄化装置(15)がガスから油の少な
    くとも85%を取り除くよう適用されている、ことを特
    徴としている請求項1乃至9のいずれか1項に記載の抽
    気回路。
  11. 【請求項11】 吸熱エンジン(1)のブロック(4)
    の内部に連結されて浮遊している油と粒子とを含んでい
    るガスを受け入れる入口(16)と、出口(18)と、
    この入口(16)と出口(18)との間に介在されて所
    定の方向に流れるガスが横断するフィルタ部材(20)
    と、を備えており、フィルタ部材(20)が油を凝集さ
    せる凝集フィルタであることを特徴とする、吸熱エンジ
    ン(1)のブロック(4)の抽気回路(14)の為の浄
    化装置(15)。
  12. 【請求項12】 フィルタ部材(20)は、粒子がフィ
    ルタ部材(20)を通過出来る程度の絶対的な保持力を
    有している、ことを特徴とする請求項11に記載の浄化
    装置。
  13. 【請求項13】 フィルタ部材(20)が、5μmと7
    0μmとの間の絶対的な保持力を有しており、好ましく
    は8μmと30μmとの間の絶対的な保持力を有してい
    る、ことを特徴としている請求項12記載の浄化装置。
  14. 【請求項14】 フィルタ部材(20)が、20μmの
    絶対的な保持力を有している、ことを特徴としている請
    求項13に記載の浄化装置。
  15. 【請求項15】 フィルタ部材(20)が、中央ろ過層
    に絶対的な保持力を有しているとともに、中央ろ過層の
    上流側と下流側とに比較的凝集作用を有する対応した排
    油層を伴っている、ことを特徴としている請求項13ま
    たは14に記載の浄化装置。
  16. 【請求項16】 フィルタ部材(20)が、絶対的な保
    持力をフィルタ部材(20)の上流側表面に有してい
    る、ことを特徴としている請求項12乃至14のいずれ
    か1項に記載の浄化装置。
  17. 【請求項17】 フィルタ部材(20)では、凝集され
    まとめられた油が油上に粒子を捕らえ、粒子は凝集され
    まとめられた油とともにフィルタ部材(20)から排出
    される、ことを特徴としている請求項11乃至16のい
    ずれか1項に記載の浄化装置。
  18. 【請求項18】 フィルタ部材(20)が、繊維対繊維
    接着剤を実質的に使用せずにもつれや織り合わせにより
    相互に機械的に連結されている不織人工ポリマー微小繊
    維の塊により形成されている、ことを特徴としている請
    求項11乃至17のいずれか1項に記載の浄化装置。
  19. 【請求項19】 浄化装置(15)がガスから油の少な
    くとも85%を取り除くよう適用されている、ことを特
    徴としている請求項11乃至18のいずれか1項に記載
    の浄化装置。
JP9142490A 1996-05-31 1997-05-30 吸熱エンジンブロックの抽気回路の為の浄化装置及びこの浄化装置を備えた抽気回路 Pending JPH10103039A (ja)

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