JPS59162918A - パ−テイキユレ−ト除去装置 - 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】 本発明は、内燃機関の潤滑オイ／ｌ／　（以後オイルと
記す）に混入したバーディキーレートを、静電場を利用
して、連続的に除去するバーディキーレート除去装置の
改良に関するものである。

内燃機関、特に、ディーゼル機関（以後総称してエンジ
ンと記す）では運転時燃焼室内で発生するカーボン粒子
がオイル中に混入する（以後この粒子をパーティキユレ
ートと記す）。

このパーティキュレートは、オイル中に分散、懸濁して
オイルの潤滑性能を低下させ、摺動部の摩耗を早める有
害な物質となる。

このヨウに有害なパーティキュレートをオイル中から除
去するために、静電場を利用した装置が検討されている
。

この装置はオイルの流通方向に沿い、且つ互いに所定の
間かくを置いて、一対あるいは二対以上の陰電極および
陰電極なオイル容器内に配設し、上記両電極間に発生さ
せた静電場を利用して、パーティキーレートを電極に付
着させ捕集するものである。

しかしながら、この種の装置はオイルの性状によって該
オイル中に含まれるパーティキュレートの捕集率が低下
するという欠点を有する。それ故。

静電場を利用した従来のパーティキュレート除去装置は
、信頼性に欠けてしする。

そこで１本発明者は、上記捕集率が極端に低下する原因
を究明した。すなわち９通常、オイル中にの潤滑性を向
上させる。さらに該添加剤は、オイル中に含まれている
パーティキュレートを取り囲み、すなわちミセルを形成
し、該パーティキュレートを分散せしめるとともに電荷
を保有せしめる。

しかし、該ミセルはエンジンの材質等によって異なった
性質を持つ。その結果、ミセルの電荷が小さくなったり
、消失することもある。

このように電荷が減少あるいは消失したミセルは静電場
により作用する力が小さいかあるいは零であるので、パ
ーティキュレートの捕集が固唾又は不可能となる。

本発明の目的は、上記のような静電場により除去するこ
とが困難又は不可能な、オイル中のパーティキーレート
でも除去可能ナパーティキーレート除去装置を提供する
ことにある。

本発明は、エンジンオイル用流入口と流出口とを有する
オイル容器内に少なくとも一対の陰電極と陽電極を設け
、該陰電極と該陽ＷＫ極とによって形成される静電場内
に、エンジンオイルを流通せしめることによって、該エ
ンジンオイル中のパーティキーレートを除去できるよう
にしたバーディキュレート除去装置において、上記陰Ｎ
、極と陽電極間にオレフィン系高分子からなる隔壁を配
設し。

該隔壁に」二重パーティキーレートを凝集、付着せしめ
るようにしたことを特徴とするバーディキュレート除去
装置にある。

本発明によれば、陰電極と陽電極間にオレフィン系高分
子からなる隔壁を設けたために、従来の静電場を利用し
たバーディキュレート除去装置により除去できないパー
ティキュレートでも捕集可能となり、信頼性の高いパー
ティキーレート除去装置を提供することができる。

以下１本発明の詳細な説明する。

本発明にかかるパーティキーレート除去装置は第１図に
その概念を示すように基本的には、従来たものである。

該隔壁は、オイル容器内のエンジンオイル流れ方向とほ
ぼ平行に設けた陰、陽画電極間に配設され。

オイル中を流動するパーティキュレートの捕集を行なう
。

本発明におけるオレフィン系高分子は、二重結合を１個
有する不飽和炭化水素が複数個鎖状に結合した重合体で
あり、具体的にはポリエチレン。

ポリプロピレン等が使用できる。

また、該高分子は、たとえばエチレン、プロピレン等の
共重合体あるいはエチレン、プロピレンを含む共重合体
でもよい。

本発明における隔壁の一つの態様としては１貫通孔を有
するオレフィン系高分子膜により構成したものである。

該オレフィン系高分子膜が有する貫通孔は、その直径が
０１〜１０７１ｍで、該膜の全面にわたって一様に分布
していることが望ましい０また。該オレフィン系高分子
膜の厚さは、パーティキュレートを捕集する上で、なる
ぺ（薄い方が好都合であるが、オイルの流れにより生じ
る力や、該膜に捕集されたパーティキュレートの重量に
より、破損しない程度の厚さを有する必要がある。該膜
の厚さは通常１１０７ｚ〜１ｆｉの範囲が望ましい。

材料でできた袋１箱等の容器に詰め１粒子の集合体とし
、オイルが該集合体中を容易に通過できる下のものが望
ましく１粒子径が大きくなるとエンジンオイルとの接触
面積が小さくなり、バーディキーレートの捕集能力が低
下する。

該粒子状オレフィン系高分子を詰める容器は。

たとえば多数の孔を有する高分子板からなる箱状。

高分子繊維あるいはガラス繊維の布からなる袋状のもの
等がよい。

次ニ１本発明にかかるオイル中のパーティキュレート除
去装置の動作について説明する。

通常、オイルは、エンジン内部のオイルパンからオイル
ポンプによって吸い上げられ、濾過器を通したのち、エ
ンジンの軸受等の摺動部を潤滑する。

そして、該オイルはオイルパンに戻る。このように、オ
イルはエンジン中で一つの循環系に従って移動する。

上記循環系、あるいは該循環系内のバイパス、いずれか
に本発明にかかるバーディキュレート除去装置を設置し
、循環オイルの全量又は一部を該バーディキュレート除
去装置に供給し、循環せしめる。

該パーティキーレート除去装置にオイルを循環せしめた
状態で、陰電極、陽電極間にｌＯ〜２０ＫＶの直流電圧
を印加する。すると、隔壁の陰電極側表面にバーディキ
ュレートが凝集、付着しはじめる。本装置は、上記オレ
フィン系高分子からなる隔壁を有するので、従来の静電
場を使った装置では除去できないバーディキュレートを
も、除去することが可能であるという特長を有している
。

本発明におけるパーティキュレート除去機構は明らかで
ないが１次のように考えられる。

オイル中のパーティキュレートは、オイルに含まれてυ
＼る分散剤等の添加物により囲まれてミセルを形成し、
負の電荷に帯電している。一方、添加物は、正の電荷を
有している。負の電荷を有するミセルは陽電極の方へ、
正の電荷を有する添加物は陰爾、極の方へ泳動する。泳
動した両者は陰電極に面した隔壁界面で衡突し、別の新
しいミセルとなる。

この新しいミセルは、オレフィン系高分子と親和力が大
きいので１隔壁上に凝集、捕捉される。以上の様にして
バーディキュレートが捕集されるものと考えられる。

なお９本発明にかかるバーディキュレート除去装置をオ
イル循環系のバイパスに設けた場合には。

該除去装置を通過するオイル量を、エンジンの運転状態
とは無関係に調整することが容易となる。

以下１本発明の実施例を示す。

実施例１ 第２図に不実施例にかかるバーディキュレート除去装置
の断面図を示す。該除去装置は、角断面のアクリル樹脂
製オイル容器ｌを有する。該オイル容器ｌは、オイル用
流入口１１１を有する。

オイル容器本体１１と、オイル用流出口１１２１を有す
るオイル容器頂部１２とからなり１両者をフランジ部で
ボルト結合したものである。

該オイル容器ｌの内部には、銅板からなる陰電極２およ
び陽電極８を設け、さらに、陰陽両電極間に平均径０．
０１μｍの微細孔を有するポリエチレン膜からなる隔壁
４を設けた。該隔壁４はアクリル樹脂棒からなる隔壁保
持枠４１に接着し、オイル容器１の内壁に設けた隔壁挿
入用スリブ）１１２に挿入し、固定した。また、オイル
流入口の近傍にはオイル整流板１１８を設け、オイルの
流れを層流にして、上記電極間に供給できるようにしで
ある。

以上のように構成したバーディキュレート除去装置を、
ディーゼル機関（排気量２２００ｏｏ）のオイル循環系
に設けたバイパス（図示せず）に取り付けた。そして、
該バイパスにオイルを通過せしめた。その後、該パーテ
ィキュレート除去装置の陰、陽画ｗｔ、極の端子２１お
よび８１間に直流高圧電源を接続し１両電極間に高電圧
を印加しながら、オイル中のパーティキュレート除去を
実施した。

なお、使用したオイルは、バーディキュレートが０８重
重量含まれ、従来の除去装置では該バーディキュレート
の除去が不可能のものである。

パーティキュレート除去の実施条件を第１表に示す。

第　　１　　表 上記パーティキーレート除去の結果を第８図に示す。

この図は、を圧印加時からの時間とエンジンオイル中の
パーティキュレート含有量との関係を示したものである
。

この図から明らかなように、オイル中のパーティキーレ
ートは１時間の経過と共に、減少する。

すなわち、従来の除去装置では除去することが不可能で
あったパーティキーレートでも１本発明にかかる除去装
置を使用すれば除去可能であることが分る。

実施例２ 実施例１のパーティキーレート除去装置において、隔壁
のみを以下のものに取り換えてパーティキュソーｌ−除
去な実施した。

使用した隔壁は、ガラス繊維布からなる袋に。

平均直径約２５０７＋ｍのポリエチレン粉末を入れ厚さ
、約５ｎの板状に成形したものである。

本実施例によるパーティキュレート除去結果を第４図に
示す。本実施例の場合も、除去時間の経過と共にオイル
中のパーティキュレート濃度が低下しており、該パーテ
ィキュレートをオイルから効率よく除去できることが分
る。

本実施例で使用した隔壁は１粒状のポリエチレンをガラ
ス繊維布製の袋に詰めたもので、安価に製作することが
できるという特長を有する。

実施例８ 有し、厚さが約２５０　ＩＩ　ｍのポリプロピレン膜ヲ
使用した。

上記パーティキーレート除去装置を実施例１と同様の方
法でディーゼルエンジン１こ取り付け、陰？［極の大き
さを１００Ｘ２２Ｏｎ、陽電極を直径１０龍の棒状とし
たほかは実施例１とほぼ同様の条件でパーティキーレー
ト除去を実施した。

第６図に、バーディキュレート除去の実施結果ヲ示す。

この図から明らかなように、エンジンオイル中のパーテ
ィキュレート含有量は、除去時間の経過と共に減少して
ゆくことが分る。

なお１本実施例の特長は、電極および隔壁を円筒構造に
したために、静電場の電束密度を大ぎくスルことが可能
になり、バーディキュレートの隔壁への付着力が大きく
なることである。また１円筒形にしたため、コンパクト
になり１自動車のディーゼルエンジンに取りつけが容易
となる特長もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明にかかるオイル中のパーティキーレー
ト除去装置の概念を示す図、第２図および第５図はそれ
ぞれ実施例１および８のパーティキーシーｌ−除去装置
の断面を示す図、第８図、第４図および第６図はそれぞ
れ実施例１，２および８において求めたパーティキュレ
ート除去時間とオイル中のバーディキ・レート濃度との
関係な示す図である。 １・・・　オイル容器、１１・・・　オイル容器本体。 １１１・・・　オイ）Ｖ流入口、１２・・・　オイル容
量　　願　　人 株式会社　豊田中央研究所 ２１ ７７ −］、Ｏ１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１．ｌ　　エンジンオイル用流入口と流出口とを有す
   るオイル容器内に、少なくとも一対の陰電極と陽電極を
   設け、該陰電極と該陽電極とによって形成される静電場
   内にエンジンオイルを流通せしめることによって、該エ
   ンジンオイＩし中のパーティキュレートを除去するよう
   にしたパーティキュレート除去装置において。 上記陰電極と陽電極間にオレフィン系高分子からなる隔
   壁を配設し、該隔壁に上記バーディキュレートを凝集、
   付着せしめるようにしたことを特徴とするパーティキー
   レート除去装置。 （２）上記オレフィン系高分子からなる隔壁はポリエチ
   レン、ポリプロピレンあるいはエチレンとプロピレンの
   共重合体からなることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項に記載のパーティキーレート除去装置。 （８）上記オレフィン系高分子からなる隔壁は。 平均直径が０．０１〜１０μｍの貫通孔を有する膜状体
   であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項およ
   び第（２）項に記載のパーティキーレート除去装置。 （４）上記オレフィン系高分子からなる隔壁は。 オレフィン系高分子粒子の集合体であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項および第（２）項に記載の
   パーティキーレート除去装置。