JPWO2016143107A1 - オイルミストフィルタ及びオイルセパレータ - Google Patents

Abstract

本発明の課題は、飛沫したオイルが下流へ送られないようにすることにある。オイルミストフィルタ１０が、筒状に設けられ、その中空に供給された処理対象ガスを外周面に通過させ、その処理対象ガスに含まれるオイルミストを捕捉するフィルタ本体１１と、フィルタ本体１１の一方の端面に設けられ、フィルタ本体１１の一方の端面の外周縁から外方にはみ出たエンドプレート１２と、を備え、エンドプレート１２のうちフィルタ本体１１の一方の端面の外周縁からはみ出た部位に複数の通気孔１２ｄが形成され、フィルタ本体１１の外周面から吹き出た処理対象ガスが通気孔１２ｄを通過する。

Description

本発明は、処理対象ガスに含まれるオイルミストを捕捉するオイルミストフィルタと、このオイルミストフィルタを用いたオイルセパレータとに関する。

特許文献１には、オイルミストフィルタ（３３）及びそれを用いたオイルセパレータ（３１）が開示されている（図６参照）。このオイルミストフィルタ（３３）はリング状の支持体（４８）及び円板状のフィルタ本体（４７）を備えたものであり、フィルタ本体（４７）が支持体（４８）の一方の面に貼着され、支持体（４８）の中央の穴（４９）がフィルタ本体（４７）によって塞がれている。支持体（４８）及びフィルタ本体（４７）がオイルセパレータ（３１）のハウジング（３２）内に収容され、ハウジング（３２）の内部空間が支持体（４８）及びフィルタ本体（４７）によって流入口側と流出口側に仕切られている。そして、ブローバイガスがフィルタ本体（４７）を通過する際に、オイルミストがフィルタ本体（４７）によって捕捉される。

特開２０１５−４３３０号公報

ところで、ブローバイガスがフィルタ本体を通過すると、フィルタ本体からオイルの飛沫が飛散する。また、捕捉されたオイルがハウジングの底に貯留されて、フィルタ本体がオイルに浸漬すると、フィルタ本体を通過したブローバイガスがオイル中で気泡となり、気泡がオイルの液面から吹き出る際にオイルの飛沫が飛散する。
そのため、飛び散ったオイル飛沫がブローバイガスとともにオイルセパレータの下流へ送られてしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、オイル飛沫が下流へ送られないようにすることである。

以上の課題を解決するためのオイルミストフィルタは、筒状に設けられ、その中空に供給された処理対象ガスを外周面に通過させ、その処理対象ガスに含まれるオイルミストを捕捉するフィルタ本体と、前記フィルタ本体の一方の端面に設けられ、前記フィルタ本体の一方の端面の外周縁から外方にはみ出たエンドプレートと、を備え、前記エンドプレートのうち前記フィルタ本体の一方の端面の外周縁からはみ出た部位に複数の通気孔が形成され、前記フィルタ本体の外周面から吹き出た処理対象ガスが前記通気孔を通過する。

また、オイルセパレータが、前記オイルミストフィルタと、前記オイルミストフィルタを収容したハウジングと、を備え、前記ハウジングが、開口を有した箱状のケースと、開口を有した箱状のカバーと、を有し、前記ケースの開口と前記カバーの開口が向き合って、前記ケースの開口の縁部と前記カバーの開口の縁部とがこれらの間に前記エンドプレートの周縁部を挟み込んだ状態で突き合わせられることによって、前記ハウジングの内部空間が形成され、前記ハウジングの内部空間が前記エンドプレートによって二つの領域に区切られ、前記フィルタ本体が前記二つの領域のうちの一方の領域に収容される。

フィルタ本体の内側に送られた処理対象ガスがフィルタ本体の外周面へ通過する際に、フィルタ本体に捕捉されたオイルがフィルタ本体の外周面から吹き出ても、そのオイルがエンドプレートのうちフィルタ本体の一方の端面の外周縁から外方にはみ出た部位に受け止められ、そのオイルが通気孔を通過しない。よって、通気孔から下流へ流れる処理対象ガスにはオイルが殆ど含まれず、オイルセパレータのオイル分離効率が高い。

前述のオイルミストフィルタにおいて、前記エンドプレートのうち前記フィルタ本体の一方の端面の外周縁からはみ出た部位が前記フィルタ本体の他方の端面側へ傾斜している。

従って、エンドプレートのうちフィルタ本体の一方の端面の外周縁からはみ出た部位よりもフィルタの一方の端面側にスペースを確保することができる。

前述のオイルミストフィルタが、前記エンドプレートの周縁部に設けられたガスケットを更に備える。

従って、エンドプレート及びフィルタ本体の交換の際に、ガスケットも一緒に交換することができ、オイルミストフィルタの交換作業が容易となる。

前述のオイルミストフィルタが、前記フィルタ本体の他方の端面に設けられた第二エンドプレートを更に備え、前記第二エンドプレートにガス導入孔が形成され、そのガス導入孔が前記フィルタ本体の中空に連通する。

従って、フィルタの他方の端面から処理対象ガス及びオイルが吹き出ることを防止することができる。

前述のオイルミストフィルタが、前記フィルタ本体の内周面に沿って設けられた格子状のフレームを更に備える。

従って、フィルタ本体がフレームによって支持され、フィルタ本体の形状が崩れること等を防止することができる。

前述のオイルセパレータが、前記ハウジングに設けられ、オイルミストを含有する処理対象ガスを前記ハウジングの外側から前記フィルタ本体の中空に導入するガス導入流路と、前記ハウジングに設けられ、前記ガス導入流路から分岐して前記一方の領域のうち前記フィルタ本体の外周面の外側にまで設けられたバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ、前記ガス導入流路に導入される処理対象ガスの圧力が所定閾値未満である場合に前記バイパス流路を閉塞し、前記ガス導入流路に導入される処理対象ガスの圧力が前記所定閾値以上である場合に前記バイパス流路を開放するリリーフバルブと、前記二つの領域のうちの他方の領域において前記ハウジングに設けられ、前記他方の領域から処理対象ガスを排出させるガス排出部と、を更に備える。

従って、フィルタ本体の目詰まり等が発生しても、処理対象ガスがバイパス流路を通ってガス排出部に流れる。よって、処理対象ガスの流れが止まるようなことを防止することができる。

前述のオイルセパレータが、前記ハウジングに設けられ、前記ガス導入流路から分岐して前記一方の領域にまで設けられたオイルドレイン流路と、前記オイルドレイン流路に設けられ、前記ガス導入流路に導入される処理対象ガスの圧力によって前記オイルドレイン流路を閉塞し、前記ガス導入流路に処理対象ガスが導入されない場合に前記オイルドレイン流路を開放するアンチドレイン弁と、を更に備える。

従って、処理対象ガスがガス導入流路に送られている場合、オイルドレイン流路がアンチドレイン弁により閉塞されることによって、ハウジング内のオイルがガス導入流路に流れない。そのため、ガス導入流路を通ってフィルタ本体の内側に流れる処理対象ガスがガス導入流路内においてオイルと接触することを防止することができる。よって、このオイルセパレータによるオイルの分離効率が高い。

本発明によれば、フィルタ本体の外周面からオイルが吹き出ても、そのオイルがエンドプレートのうちフィルタ本体の一方の端面の外周縁から外方にはみ出た部位に受け止められるため、通気孔から下流へ流れる処理対象ガスにはオイルが殆ど含まれない。

ミスト捕捉器を後ろ側、右側且つ上側から見て示した斜視図である。 ミスト捕捉器を前側、右側且つ下側から見て示した斜視図である。 ミスト捕捉器を前側、右側且つ下側から見て示した斜視図である。 ミスト捕捉器の縦断面を後ろ側から見て示した断面図である。 換気システムを示す概略図である。 オイルセパレータを後ろ側、上側且つ左側から見て示した分解斜視図である。 オイルセパレータを前側、下側且つ右側から見て示した斜視図である。 オイルセパレータの平面図である。 オイルセパレータの底面図である。 図８に示すX−Xに沿った面を矢印方向に向かって見て示した断面図である。 図９に示すXI−XIに沿った面を矢印方向に向かって見て示した断面図である。 オイルセパレータの下側ケースを上側且つ左側から見て示した斜視図である。 変形例のオイルセパレータの縦断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているので、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

〔第一の実施の形態〕
図１〜図４に示すオイルミストフィルタ１０は、オイルセパレータ（ミストエリミネータ）に利用されるフィルタエレメントである。オイルセパレータのハウジングに取り付けられたオイルミストフィルタ１０が劣化等した場合に、オイルセパレータのハウジングに取り付けられたオイルミストフィルタ１０を新たなオイルミストフィルタ１０に交換する。従って、オイルミストフィルタ１０は消耗品である。

オイルミストフィルタ１０はフィルタ本体１１、第一エンドプレート１２、第二エンドプレート１３、フレーム（骨格部材）１４及びガスケット１５等を備える。このオイルミストフィルタ１０がアセンブリー（組立品）である。つまり、フィルタ本体１１、第一エンドプレート１２、第二エンドプレート１３、フレーム１４及びガスケット１５が組み合わされ、これらの部品１１〜１５の集合体がオイルミストフィルタ１０である。

フィルタ本体１１は中空柱状（より具体的には、長円筒状）の外観をしており、フィルタ本体１１の中心部が空間とされ、その内部空間がフィルタ本体１１の上端及び下端において開放されている。フィルタ本体１１は多孔質材からなり、より具体的には不織布からなる。

フィルタ本体１１の内側には格子状のフレーム１４が収容されている。このフレーム１４はフィルタ本体１１の内周面に沿って設けられ、フィルタ本体１１はフレーム１４によって内側から支持されている。

フレーム１４の上端には第一エンドプレート１２が連結され、フレーム１４の下端には第二エンドプレート１３が連結され、第一エンドプレート１２と第二エンドプレート１３の間の間隔がフレーム１４によって確保されている。そして、フィルタ本体１１は第一エンドプレート１２と第二エンドプレート１３との間に挟まれている。

第二エンドプレート１３の上面の外周縁には、外周リブ１３ａが上方へ突出するよう設けられている。第二エンドプレート１３の上面であって外周リブ１３ａの内側には、内周リブ１３ｂが上方へ突出するように設けられている。従って、これら外周リブ１３ａ及び内周リブ１３ｂの間には、凹状部が形成されている。

フィルタ本体１１の下端部が外周リブ１３ａと内周リブ１３ｂとの間に嵌め込まれ、フィルタ本体１１の下端面が第二エンドプレート１３の上面に当接する。フィルタ本体１１の下端面が第二エンドプレート１３の上面に粘着剤又は接着剤等によって接合されてもよい。
内周リブ１３ｂに沿ってフレーム１４が設けられ、フレーム１４の下端部が内周リブ１３ｂに係合する。そして、内周リブ１３ｂがフィルタ本体１１の下側開口に挿入され、フレーム１４の下端部が内周リブ１３ｂとフィルタ本体１１の外周面との間に挟まれている。

第二エンドプレート１３のうち内周リブ１３ｂよりも内側の部位には、ガス導入孔１３ｃが第二エンドプレート１３を上下に貫通するように形成されている。フィルタ本体１１の内部空間がガス導入孔１３ｃによって第二エンドプレート１３よりも下側の空間に通じる。

第一エンドプレート１２の下面の中央部には、長円状のリブ１２ａが下方へ突出するように設けられている。リブ１２ａの位置は第一エンドプレート１２の外周縁よりも内側である。リブ１２ａよりも外側において第一エンドプレート１２が下方に曲折されることによって、その位置には、下から見て枠状の段差部１２ｂが形成されている。従って、これら段差部１２ｂ及びリブ１２ａの間には、凹状部が形成されている。その凹状部には、フィルタ本体１１の上端部が嵌められている。段差部１２ｂとリブ１２ａの間の凹状部内において、フィルタ本体１１の上端面が第一エンドプレート１２の下面に当接する。フィルタ本体１１の上端面が第一エンドプレート１２の下面に粘着剤又は接着剤等によって接合されてもよい。

リブ１２ａに沿ってフレーム１４が設けられ、フレーム１４の上端部がリブ１２ａに係合する。更に、リブ１２ａがフィルタ本体１１の上側開口に挿入され、フレーム１４の上端部がリブ１２ａとフィルタ本体１１の外周面との間に挟まれている。

第一エンドプレート１２のサイズがフィルタ本体１１の上端面のサイズよりも大きく、第一エンドプレート１２の外周部１２ｃ（段差部１２ｂよりも外側の部位）がフィルタ本体１１の上端面の外周縁から外方へはみ出ている。以下、第一エンドプレート１２の外周部１２ｃ、つまり、フィルタ本体１１の上端面の外周縁からはみ出た部位を鍔部１２ｃという。

鍔部１２ｃは、段差部１２ｂの下端部から外方に広がるように設けられている。そして、鍔部１２ｃは、フィルタ本体１１の上端面に対して、フィルタ本体１１の上端面側から下端面側へ傾斜する。つまり、鍔部１２ｃは外方に向けて下りに傾斜する。フィルタ本体１１の上端面に対する鍔部１２ｃの傾斜角は一様ではない。具体的には、フィルタ本体１１の長径方向一端側からフィルタ本体１１の外周に沿ってフィルタ本体１１の長径方向他端側に近づくにつれて、鍔部１２ｃの勾配が大きくなる。

鍔部１２ｃに複数の通気孔１２ｄが形成され、これら通気孔１２ｄが鍔部１２ｃを上下に貫通する。これら通気孔１２ｄが分布する領域は、鍔部１２ｃのうち勾配が比較的緩やかな領域である。通気孔１２ｄの開口面積は第二エンドプレート１３のガス導入孔１３ｃの開口面積よりも小さい。

鍔部１２ｃの周縁部には、リング状のガスケット１５が取り付けられている。具体的には、ガスケット１５の内周面に装着凹部がガスケット１５の周方向に沿って形成されることによって、ガスケット１５の断面形状が横Ｕ字型となっており、鍔部１２ｃの周縁部が装着凹部に嵌め込まれている。ガスケット１５が第一エンドプレート１２に組み付けられているので、第一エンドプレート１２と一緒にガスケット１５の取り付け・取り外しをすることができる。それゆえ、オイルミストフィルタ１０の交換・取付作業が容易となる。

以上のように構成されたオイルミストフィルタ１０がオイルセパレータのハウジングに組み込まれた状態では、鍔部１２ｃの周縁部及びガスケット１５がケース等によって上下に挟まれ、第一エンドプレート１２よりも上側の空間と下側の空間が第一エンドプレート１２によって上下に区切られる。

オイルミストを含有した処理対象ガス（例えば、ブローバイガス）は、第二エンドプレート１３の下からガス導入孔１３ｃを通ってフィルタ本体１１の内側に流れ込む。そして、処理対象ガスがフィルタ本体１１の内周面から外周面に通過する際に、オイルミストがフィルタ本体１１によって捕捉される。そのため、処理対象ガスからオイルミストが分離される。フィルタ本体１１の外周面から吹き出た処理対象ガスが通気孔１２ｄを通って第一エンドプレート１２の上に流れる。

フィルタ本体１１に捕捉されたオイルの飛沫がフィルタ本体１１の外周面等から飛び散ることがある。また、フィルタ本体１１の下部がオイルに浸漬している場合、フィルタ本体１１から吹き出た処理対象ガスがオイル中で気泡となり、その気泡がオイルの液面から吹き出る際にオイルの飛沫が発生することがある。そのような場合でも、オイルの飛沫が第一エンドプレート１２の鍔部１２ｃによって受け止められ、オイルの飛沫が通気孔１２ｄを通過しない。よって、オイルミストフィルタ１０のミスト捕捉効率が高い。

第一エンドプレート１２の中央部がフィルタ本体１１の上端面に接合されているため、処理対象ガス及びオイルがフィルタ本体１１の上端面から吹き出ない。フィルタ本体１１の下端面についても同様である。

なお、上述の実施の形態では、ガス導入孔１３ｃが第二エンドプレート１３に形成されていた。それに対して、第一エンドプレート１２の中央部にガス導入孔が形成されてもよいし、両方のエンドプレート１２，１３にそれぞれガス導入孔が形成されてもよい。

〔第二の実施の形態〕
図５〜１２を参照して、上述のオイルミストフィルタ１０を利用したオイルセパレータ３について説明するとともに。そのオイルセパレータを利用した直上式換気システム１について説明する。

図５に示す直上式換気システム１はブリーザーパイプ２及びオイルセパレータ３等を備える。オイルセパレータ３が横置きされた状態でエンジン４の上面に取り付けられている。また、オイルセパレータ３とエンジン４がブリーザーパイプ２及び吸気側流路５によって接続されている。

エンジン４内のブローバイガス（オイルミスト含有ガス）がオイルセパレータ３に流入する。そして、そのブローバイガス中のオイルミストがオイルセパレータ３によって分離されて、回収される。オイルミスト分離後のブローバイガスがオイルセパレータ３から排出されて、ブリーザーパイプ２を通じて吸気側流路５に送られる。そして、エアフィルタ６から吸気側流路５に送られた新鮮な空気とブローバイガスが混合され、その混合ガスがターボチャージャー７によって圧縮される。その後、ターボチャージャー７によって圧縮された混合ガスがチャージクーラ８によって冷却され、冷却された混合ガスがエンジン４に供給される。これにより、オイルが除去されたブローバイガスがエンジン４に還元される。

エンジン４の動作中は、オイルセパレータ３によって回収されたオイルがオイルセパレータ３内に貯留される。一方、エンジン４が停止した際には、オイルセパレータ３によって回収されたオイルがエンジン４に戻される。

図６〜図９に示すように、オイルセパレータ３はオイルミストフィルタ１０、ケース２０、カバー３０、ＰＣＶバルブ４０、ＰＣＶカバー５０、バルブケース部材６０、リリーフバルブ７０及びアンチドレイン弁８０等を備える。

このケース２０は、上面が開放された箱状部材によって構成されている。カバー３０は、下面が開放された箱状部材によって構成されている。ケース２０の上側開口とカバー３０の下側開口が向き合って、ケース２０の上側開口の縁部（ケース２０の上端面）とカバー３０の下側開口の縁部（カバー３０の下端面）が突き合わせられている。カバー３０がケース２０に組み合わせられることによってハウジング９０が組み立てられ、そのハウジング９０の内側に内部空間が形成される。

カバー３０の側面には、円筒状のガス排出部３３が側方に向けて突出するように設けられている。このガス排出部３３がブリーザーパイプ２に接続され、オイルミストが除去された処理済みのブローバイガスがカバー３０内からガス排出部３３を通ってブリーザーパイプ２に排出される。

図１０及び図１１に示すように、カバー３０の下側開口の周縁には、リング状の段凹部３２が形成されている。カバー３０がオイルミストフィルタ１０の第一エンドプレート１２に覆い被さって、第一エンドプレート１２の鍔部１２ｃの周縁部及びガスケット１５が段凹部３２に嵌まっている。ケース２０の上端もガスケット１５の下から段凹部３２に嵌まり、鍔部１２ｃの周縁部及びガスケット１５が段凹部３２の段面とケース２０の上端面との間に挟持されている。これによりオイルミストフィルタ１０がケース２０及びカバー３０に取り付けられ、オイルミストフィルタ１０のフィルタ本体１１、第一エンドプレート１２、第二エンドプレート１３及びフレーム１４がケース２０及びカバー３０の内部空間に収容される。

オイルミストフィルタ１０がケース２０及びカバー３０に取り付けられた状態では、ガス排出部３３が第一エンドプレート１２の周縁部よりも上側に位置する。また、第一エンドプレート１２の鍔部１２ｃがフィルタ本体１１の下端面側へ傾斜しているので、第一エンドプレート１２の中央部がカバー３０の天板部の近くに配置されても、鍔部１２ｃの上側のスペース３８が形成される（図１０参照）。特に、鍔部１２ｃのうち複数の通気孔１２ｄが形成されている領域の上側では、スペース３８が大きくなっている。

図６及び図８に示すように、ケース２０とカバー３０の固定はボルト３９によってなされている。具体的には、ケース２０の外周面の上端よりも僅かに下の位置に突縁２１が設けられ、カバー３０の外周面の下端部に突縁３１が設けられ、これら突縁２１と突縁３１が突き合わせられて、これら突縁２１，３１がボルト３９によって互いに締結される。ボルト３９の締結を解除すれば、ケース２０とカバー３０を分離することができる。

図６、図１０及び図１１に示すように、ケース２０の内側の底面には、第一収容凹部２２及び第二収容凹部２３が形成されている。第一収容凹部２２がケース２０内の底面のほぼ中央部に位置し、第二収容凹部２３が第一収容凹部２２に近接する。また、ケース２０内の底面には、リング状の弁座２４が突出するように設けられている。この弁座２４は第一収容凹部２２及び第二収容凹部２３に近接する。第二収容凹部２３及び弁座２４は、鍔部１２ｃのうち通気孔１２ｄが形成された領域の下方に配される。

ケース２０の下面には連結パイプ部２５が下方に突出するように設けられている。連結パイプ部２５が第二収容凹部２３及び弁座２４の直下に配され、上下方向に見て、第二収容凹部２３及び弁座２４が連結パイプ部２５に重なる。連結パイプ部２５の径は弁座２４の直径及び第二収容凹部２３の直径よりも大きい。また、上下方向に見て、第一収容凹部２２と連結パイプ部２５が部分的に重なる。

この連結パイプ部２５がエンジン４の上面に連結されている。連結パイプ部２５の外周面にはリング状のシール２７が設けられ、これにより気密性が保たれている。

図６、図７及び図９に示すように、第一収容凹部２２の内周面のうち第二収容凹部２３及び弁座２４寄りの部位には、インレット孔２６が形成されている。インレット孔２６は、第一収容凹部２２の内周面から、ケース２０の外面のうち連結パイプ部２５内側の部位にまで通じている。このインレット孔２６は、オイルミストを含むブローバイガスをハウジング９０内に取り込む入り口である。

図６、図１０及び図１２に示すように、第一収容凹部２２がＰＣＶカバー５０によって覆われ、ＰＣＶカバー５０の周縁部が第一収容凹部２２の周辺においてケース２０の底面に気密状態に取り付けられている。このＰＣＶカバー５０の上面の中央部には、凸部５１が形成されている。そして、連通孔５２が凸部５１の頭頂面からＰＣＶカバー５０の下面にまで貫通する。ＰＣＶカバー５０の凸部５１がガス導入孔１３ｃに嵌め込まれており、連通孔５２がフィルタ本体１１の内部空間に通じている。連通孔５２は、ブローバイガスを第一収容凹部２２内からフィルタ本体１１の内部空間へ流動させるためのものである。ここで、図１２では、ケース２０の内側を見やすくするために、カバー３０及びオイルミストフィルタ１０がケース２０から取り外された状態が示されている。

第二エンドプレート１３はＰＣＶカバー５０によって下から支持されている。そのため、第二エンドプレート１３は第一収容凹部２２の底面から離れている。

ＰＣＶカバー５０の下であって第一収容凹部２２内には、ＰＣＶバルブ４０が取り付けられている。ＰＣＶバルブ４０は、ブローバイガスの流量を調整することによって、エンジン４の吸気圧力やクランクケース側の圧力を適切に調整する。具体的には、ＰＣＶバルブ４０は、ＰＣＶカバー５０の連通孔５２の開き具合を調整することによってブローバイガスの流量を調整する。

ＰＣＶバルブ４０はダイヤフラム４１、上側スプリング４２及び下側スプリング４３を備える。
ダイヤフラム４１は、円盤状の弁体であり、ゴムと樹脂を成形することで作製されている。このダイヤフラム４１は、第一収容凹部２２の底面に取り付けられている。具体的には、第一収容凹部２２内の底面にリング状の台座部２８が凸状に設けられ、ダイヤフラム４１の周縁部が台座部２８に取り付けられている。よって、第一収容凹部２２内の空間がダイヤフラム４１によってダイヤフラム４１の下側の空間とダイヤフラム４１の上側の空間に仕切られている。

図６、図７、図９及び図１０に示すように、第一収容凹部２２の底面には調圧孔２９が形成されている。その調圧孔２９は台座部２８よりも内側に配されているとともに、連結パイプ部２５の外側に配されている。よって、ダイヤフラム４１の下側の空間が調圧孔２９によって大気圧とされている。
一方、インレット孔２６が台座部２８よりも外側に配置されており、ダイヤフラム４１の上側の空間がインレット孔２６によって連結パイプ部２５の内側に連通する。

図１０に示すように、上側スプリング４２及び下側スプリング４３は、ダイヤフラム４１の中央部を上下方向に移動可能な状態で支持するための弾性部材である。上側スプリング４２は、ダイヤフラム４１の中央部の上方においてダイヤフラム４１とＰＣＶカバー５０との間に挟まれている。下側スプリング４３は、ダイヤフラム４１の中央部の下方においてダイヤフラム４１と第一収容凹部２２の底面との間に挟まれている。そして、これらの上側スプリング４２と下側スプリング４３がこれらの間にダイヤフラム４１を挟み込んで、ダイヤフラム４１が上側スプリング４２及び下側スプリング４３によって移動可能な状態で支持されている。

図６、図１１及び図１２に示すように、バルブケース部材６０がケース２０内に取り付けられている。バルブケース部材６０は弁箱部６１、弁ガイド部６５及び弁座６７を有し、これら弁箱部６１、弁ガイド部６５及び弁座６７が一体成形されることによってバルブケース部材６０が構成される。

弁箱部６１は、上端が閉塞されているとともに下端が開放された筒状に設けられている。弁箱部６１の下端には、弁箱部６１の内周面から外周面にまで通じた切欠き状のガス逃し部６２が形成されている。弁箱部６１の下側開口が弁座２４の上端面に形成された開口部２４ａに対向し、弁箱部６１の下端面が弁座２４に当接し、弁箱部６１がケース２０に固定されている。そして、弁座２４の開口部２４ａはケース２０の下面のうち連結パイプ部２５内側の部位にまで貫通している。

弁箱部６１内には、リリーフバルブ７０が取り付けられている。このリリーフバルブ７０は、連結パイプ部２５内の圧力が所定閾値未満である場合に開口部２４ａを閉塞するとともに、連結パイプ部２５内の圧力が所定閾値以上である場合に開口部２４ａを開放する。ここで、リリーフバルブ７０は弁体７１及び付勢スプリング７２を有する。弁体７１が弁箱部６１内に収容されている。弁体７１が弁箱部６１の内周面によって上下に案内される。弁体７１と弁箱部６１の天井部との間には、付勢スプリング７２が挟まれている。付勢スプリング７２が上下に圧縮された状態とされ、付勢スプリング７２の弾性力によって弁体７１が弁座２４に押し付けられており、これにより開口部２４ａが弁体７１によって閉塞されている。

弁箱部６１の下端の一部には、弁ガイド部６５の上端の一部が連結されている。弁ガイド部６５が筒状に設けられている。弁ガイド部６５の軸線が弁箱部６１の軸線からずれている。弁ガイド部６５内に弁座６７が設けられ、弁ガイド部６５の内部空間が弁座６７によって上下に仕切られている。弁ガイド部６５が第二収容凹部２３に嵌め込まれている。弁ガイド部６５がケース２０の内の底面よりも上に突き出ておらず、弁ガイド部６５の上端面がケース２０の内の底面に揃っているか、又はその底面よりも低い位置にある。

弁ガイド部６５の下端には、弁ガイド部６５の内周面から外周面にまで通じた切欠き状のオイル逃し部６６が形成されている。一方、第二収容凹部２３の内周面にはオイル排出口２３ｂが形成されている。オイル排出口２３ｂは、第二収容凹部２３の内周面から、ケース２０の外面のうち連結パイプ部２５内側の部位にまで通じている。そして、オイル排出口２３ｂがオイル逃し部６６に重なっている。

弁座６７の中央部には、棒通し穴６８が弁座６７を上下に貫通するように形成されている。棒通し穴６８の周囲には複数のドレイン孔６９が形成され、これらドレイン孔６９が弁座６７を上下に貫通する。一方、第二収容凹部２３の底面の中央部には、オイル排出口２３ａが形成されている。

弁ガイド部６５の内部空間のうち弁座６７よりも下側の領域には、アンチドレイン弁８０が設けられている。このアンチドレイン弁８０は、エンジン４の動作中の連結パイプ部２５内の圧力によってドレイン孔６９を閉塞するとともに、エンジン４の停止中にドレイン孔６９を開放する。

アンチドレイン弁８０はゴム弾性体の弁体８１、弁棒８２及び弁棒８３を有する。弁体８１が円盤状に形作られている。弁棒８２が弁体８１の上面の中央部に立てた状態に設けられ、弁棒８３が弁体８１の下面の中央部に立てた状態に設けられている。弁体８１が弁ガイド部６５の内部空間のうち弁座６７よりも下側の領域に収容され、弁棒８２が棒通し穴６８に嵌め込まれることによって弁座６７に取り付けられている。これにより、弁体８１が弁座６７の下面に当接し、複数のドレイン孔６９が弁体８１によって閉塞される。一方、弁体８１が曲げの弾性変形することによって、弁体８１が弁座６７の下面から離れ、複数のドレイン孔６９が開放される。

以上のようにＰＣＶカバー５０がハウジング９０に組み付けられることによって、ハウジング９０の外からフィルタ本体１１の中空にまで通じるガス導入流路が形成される。このガス導入流路は、連結パイプ部２５の内部空間からインレット孔２６及び第一収容凹部２２（特に、ＰＣＶカバー５０とダイヤフラム４１との間の空間）を経由して連通孔５２までの流路である。そのガス導入流路にＰＣＶバルブ４０が設けられている。
また、バルブケース部材６０の弁箱部６１がハウジング９０に組み付けられることによって、ガス導入流路から分岐して鍔部１２ｃの下方領域（特に、フィルタ本体１１の外周面の外側）にまで通じるバイパス流路が形成される。バイパス流路は、弁座２４の開口部２４ａから弁箱部６１の内部空間を経由してガス逃し部６２までの流路である。そのバイパス流路にリリーフバルブ７０が設けられている。
また、バルブケース部材６０の弁ガイド部６５及び弁座６７がハウジング９０に組み付けられることによって、ガス導入流路から分岐して鍔部１２ｃの下方領域（特に、フィルタ本体１１の外周面の外側）にまで通じるオイルドレイン流路が形成される。そのオイルドレイン流路は、オイル排出口２３ｂからオイル逃し部６６及び第二収容凹部２３を経由してドレイン孔６９までの流路である。そのオイルドレイン流路にはアンチドレイン弁８０が設けられている。

続いて、オイルセパレータ３の動作について説明する。
エンジン４が停止した状態では、エンジン４からオイルセパレータ３にブローバイガスが供給されず、連結パイプ部２５内の圧力がほぼ大気圧と低い状態となっている。

エンジン４が作動すると、オイルミストを含有したブローバイガスがエンジン４から連結パイプ部２５内へ供給され、連結パイプ部２５内の圧力が上昇する。その圧力によって弁体８１が弁座６７の下面に押し当てられている。なお、連結パイプ部２５内の圧力が上昇しても、その圧力が所定閾値未満であれば、リリーフバルブ７０の弁体７１が開口部２４ａを閉塞する。

連結パイプ部２５に供給されたブローバイガスは、インレット孔２６を通って第一収容凹部２２（特に、ダイヤフラム４１の上側の領域）内に導入される。そして、そのブローバイガスは、第一収容凹部２２からＰＣＶカバー５０の連通孔５２を通って、フィルタ本体１１の内側に流れ込む。そして、そのブローバイガスがフィルタ本体１１の内周面から外周面に通過する。ブローバイガスに含まれるオイルミストはフィルタ本体１１によって捕捉される。

フィルタ本体１１の外周面から吹き出たブローバイガスが通気孔１２ｄを通って第一エンドプレート１２の上に流れる。通気孔１２ｄを通過したブローバイガスがカバー３０の内側からガス排出部３３を通ってブリーザーパイプ２に排出される。これにより、ブローバイガスがエンジン４へと環流される。

フィルタ本体１１から吹き出るブローバイガスの流れによって、フィルタ本体１１に捕捉されたオイルの一部がフィルタ本体１１の外周面から吹き出る。そのようなオイルは粒径の大きな液滴である。よって、フィルタ本体１１の外周面から吹き出たオイルは、第一エンドプレート１２によって遮られて、通気孔１２ｄを通過しない。

ブローバイガスが連通孔５２を通過するに際して、そのブローバイガスの流量が調整される。つまり、エンジン４の吸気圧力（負圧）が過度に大きい場合には、ダイヤフラム４１の中央部が上方へ移動して、連通孔５２の下側開口の開き具合が小さくなって、ブローバイガスの流量が低下する。一方、クランクケース側の圧力が高い場合には、ダイヤフラム４１の中央部が下方へ移動して連通孔５２の下側開口の開き具体が大きくなって、ブローバイガスの流量が上昇する。これにより、ブローバイガスの流量がダイヤフラム４１によって適切に調整される。また、エンジン４、特にクランクケースの圧力も適切に調整される。

エンジン４が連続して運転されると、ドレイン孔６９が弁体８１によって閉塞されているので、フィルタ本体１１によって捕捉されたオイルがケース２０内の下部に貯留される。ケース２０内のオイル量が増えて、オイルの液面がフィルタ本体１１の下端面を越えると、フィルタ本体１１の下部がオイルに浸漬される。そうすると、フィルタ本体１１の外周面から吹き出たブローバイガスがオイル内の気泡として浮かび上がり、気泡の影響によってオイルの液滴がオイルの液面から跳ね上がる。そのようなオイルの液滴は第一エンドプレート１２の鍔部１２ｃによって遮られて、通気孔１２ｄを通過しない。

エンジン４の運転中に、ブローバイガスが連結パイプ部２５に過供給されると、連結パイプ部２５内の圧力が所定閾値以上になる。そうすると、リリーフバルブ７０の弁体７１が付勢スプリング７２の弾性力に抗して弁座２４から上へ離れ、開口部２４ａが開放される。そのため、連結パイプ部２５内のブローバイガスが開口部２４ａ、ガス逃し部６２及び通気孔１２ｄを通って第一エンドプレート１２の上に流れる。そして、そのガスがガス排出部３３を通ってブリーザーパイプ２に排出される。

連結パイプ部２５内の圧力が所定閾値未満になると、リリーフバルブ７０の弁体７１が付勢スプリング７２の弾性力によって弁座２４に押し付けられて、開口部２４ａが弁体７１によって閉塞される。これにより、バイパス流路（開口部２４ａ、ガス逃し部６２及び通気孔１２ｄ）を通るブローバイガスの流れが止まる。

エンジン４が停止すると、エンジン４から連結パイプ部２５内へのブローバイガスの供給が止まり、連結パイプ部２５内の圧力が低下する。そうすると、ケース２０内の下部に貯留されたオイルの重量によって弁体８１が下方に曲げられ、弁体８１が弁座６７の下面から下方に離れるので、複数のドレイン孔６９が開放される。そのため、ケース２０の底に貯留されたオイルがドレイン孔６９、オイル逃し部６６、オイル排出口２３ａ、オイル排出口２３ｂ及び連結パイプ部２５を経由して、エンジン４に流れ込む。これにより、分離したオイルがエンジン４に回収される。オイルの排出が終了すると、弁体８１がその弾性力によって弁座６７の下面に当接し、ドレイン孔６９が弁体８１によって閉塞される。

続いて、オイルセパレータ３のメンテナンス方法について説明する。
まず、オイルセパレータ３のハウジング９０の内側に設置されたオイルミストフィルタ１０（以下、旧オイルミストフィルタ１０という。）とは別の新たなオイルミストフィルタ１０（以下、新オイルミストフィルタ１０という。）を準備する。

次に、ボルト３９の締結を解除し、ケース２０からカバー３０を外す。
次に、ケース２０から旧オイルミストフィルタ１０を取り外す。
次に、新オイルミストフィルタ１０の第二エンドプレート１３を下に向けて、その第二エンドプレート１３及びフィルタ本体１１をケース２０内に収容する。この際、新オイルミストフィルタ１０の第二エンドプレート１３のガス導入孔１３ｃの位置をＰＣＶカバー５０の凸部５１の位置に合わせ、凸部５１をガス導入孔１３ｃに嵌め込む。また、第一エンドプレート１２の鍔部１２ｃの周縁部及びガスケット１５をケース２０の上端面（ケース２０の上側開口の縁部分）に重ねる。

次に、カバー３０の下側開口を下に向けて、カバー３０をケース２０の上から覆い被せる。この際、ケース２０の上端面（ケース２０の上側開口の縁部分）及びガスケット１５を段凹部３２に合わせ、ケース２０の上端及びガスケット１５を段凹部３２に嵌める。
次に、ケース２０の突縁２１とカバー３０の突縁３１をボルト３９によって締結し、ケース２０とカバー３０を固定する。

以上の実施の形態は次のような利点・効果をもたらす。
（１） オイルの飛沫が第一エンドプレート１２の鍔部１２ｃによって受け止められるので、ガス排出部３３から排出されるブローバイガスにはオイルが殆ど含まれておらず、このオイルセパレータ３によるオイルの捕集効果が高い。

（２） 第一エンドプレート１２の鍔部１２ｃ（特に、複数の通気孔１２ｄが形成されている領域）の傾斜によってスペース３８が鍔部１２ｃの上側に形成されているので、第一エンドプレート１２の中央部をカバー３０の天板部に近接させることができる。それゆえ、カバー３０の高さを抑えることができ、オイルセパレータ３をコンパクト化することができる。

（３） 弁座２４と第一収容凹部２２と第二収容凹部２３が互いに近接に配され、ブローバイガスの導入部分（インレット孔２６）と、ブローバイガスの逃し部分（開口部２４ａ）と、オイルの排出部分（オイル排出口２３ｂ）が連結パイプ部２５に集約されている。従って、エンジン４とオイルセパレータ３の間の接続或いは配管が簡素化され、エンジン４及びオイルセパレータ３の構造をシンプルにすることができる。

（４） 弁座２４と第二収容凹部２３が互いに近接に配されているので、リリーフバルブ７０及びアンチオイル弁８０を保持するホルダをバルブケース部材６０に共通化することができる。つまり、弁箱部６１、弁ガイド部６５及び弁座６７が一体成形されたものとなる。それゆえ、オイルセパレータ３の部品点数の削減を図ることができるとともに、オイルセパレータ３の組立の際の作業性が向上する。

（５） フィルタ本体１１の目詰まり等が生じ場合でも、連結パイプ部２５に供給されたブローバイガスがリリーフバルブ７０によってフィルタ本体１１の下流側にバイパスされる。よって、ブローバイガスの流れが止まるようなことを防止することができる。

（６） エンジン４の動作中では、ドレイン孔６９がアンチドレイン弁８０により閉塞されることによって、オイルが連通パイプ部２５内に流れない。そのため、連通パイプ部２５等を通ってフィルタ本体１１の内側に流れるブローバイガスが連通パイプ部２５内においてオイルと接触することを防止することができる。よって、このオイルセパレータ３によるオイルの分離効率が高い。

以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。

以上の実施の形態の説明では、オイルセパレータ３が横置きされた状態であった。それに対して、図１３に示すように、オイルセパレータ３が縦にされた状態で、そのオイルセパレータ３が側面に取り付けられてもよい。具体的には、ケース２０の下面がエンジン４の側面に向けられ、連結パイプ部２５がエンジン４の側面に連結されている。この場合、ケース２０の側面が鉛直下方に向けられており、その側面にはオイル排出部２０ａが突出した状態に設けられている。オイル排出部２０ａが筒状に設けられ、オイル排出部２０ａの内部空間がケース２０の内側に通じている。更に、オイル排出部２０ａがパイプ９の一端に連結され、パイプ９の他端がエンジン４に連結されている。そのため、オイルセパレータ３のフィルタ本体１１によって捕捉されたオイルがケース２０からオイル排出部２０ａ及びパイプ９を通ってエンジン４に流れ込む。

また、上述の実施の形態では、処理対象ガスとしてブローバイガスを例示した。それに対して、分離対象となるミスト状オイルを含有するガスであれば、処理対象ガスとなり得る。

１…システム， ２…ブリーザーパイプ， ３…オイルセパレータ， ４…エンジン， ５…吸気側流路， ６…エアフィルタ， ７…ターボチャージャー， ８…チャージクーラ， ９…パイプ， １０…オイルミストフィルタ， １１…フィルタ本体， １２…第一エンドプレート， １２ａ…リブ， １２ｂ…段差部， １２ｃ…鍔部， １２ｄ…通気孔， １３…第二エンドプレート， １３ａ…外周リブ， １３ｂ…内周リブ， １３ｃ…導入孔， １４…フレーム， １５…ガスケット， ２０…ケース， ２０ａ…排出部， ２１…突縁， ２２…第一収容凹部（ガス導入流路の構成要素）， ２３…第二収容凹部（オイルドレイン流路の構成要素）， ２３ａ…オイル排出口， ２３ｂ…オイル排出口（オイルドレイン流路の構成要素）， ２４…弁座， ２４ａ…開口部（バイパス流路の構成要素）， ２５…連結パイプ部（ガス導入流路の構成要素）， ２６…インレット孔（ガス導入流路の構成要素）， ２７…シール， ２８…台座部， ２９…調圧孔， ３０…カバー， ３１…突縁， ３２…段凹部， ３３…ガス排出部， ３８…スペース， ３９…ボルト， ４０…ＰＣＶバルブ， ４１…ダイヤフラム， ４２…上側スプリング， ４３…下側スプリング， ５０…ＰＣＶカバー， ５１…凸部， ５２…連通孔（ガス導入流路の構成要素）， ６０…バルブケース部材， ６１…弁箱部（バイパス流路の構成要素）， ６２…ガス逃し部（バイパス流路の構成要素）， ６５…弁ガイド部， ６６…オイル逃し部（オイルドレイン流路の構成要素）， ６７…弁座， ６８…棒通し穴， ６９…ドレイン孔（オイルドレイン流路の構成要素）， ７０…リリーフバルブ， ７１…弁体， ７２…付勢スプリング， ８０…アンチドレイン弁， ８１…弁体， ８２…弁棒， ８３…弁棒， ９０…ハウジング

Claims (8)

1. 筒状に設けられ、その中空に供給された処理対象ガスを外周面に通過させ、その処理対象ガスに含まれるオイルミストを捕捉するフィルタ本体と、
   前記フィルタ本体の一方の端面に設けられ、前記フィルタ本体の一方の端面の外周縁から外方にはみ出たエンドプレートと、を備え、
   前記エンドプレートのうち前記フィルタ本体の一方の端面の外周縁からはみ出た部位に複数の通気孔が形成され、前記フィルタ本体の外周面から吹き出た処理対象ガスが前記通気孔を通過することを特徴とするオイルミストフィルタ。
2. 前記エンドプレートのうち前記フィルタ本体の一方の端面の外周縁からはみ出た部位が前記フィルタ本体の他方の端面側へ傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のオイルミストフィルタ。
3. 前記エンドプレートの周縁部に設けられたガスケットを更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のオイルミストフィルタ。
4. 前記フィルタ本体の他方の端面に設けられた第二エンドプレートを更に備え、
   前記第二エンドプレートにガス導入孔が形成され、そのガス導入孔が前記フィルタ本体の中空に連通することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のオイルミストフィルタ。
5. 前記フィルタ本体の内周面に沿って設けられた格子状のフレームを更に備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のオイルミストフィルタ。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載のオイルミストフィルタと、
   前記オイルミストフィルタを収容したハウジングと、を備え、
   前記ハウジングが、
   開口を有した箱状のケースと、
   開口を有した箱状のカバーと、を有し、
   前記ケースの開口と前記カバーの開口が向き合って、前記ケースの開口の縁部と前記カバーの開口の縁部とがこれらの間に前記エンドプレートの周縁部を挟み込んだ状態で突き合わせられることによって、前記ハウジングの内部空間が形成され、前記ハウジングの内部空間が前記エンドプレートによって二つの領域に区切られ、前記フィルタ本体が前記二つの領域のうちの一方の領域に収容されることを特徴とするオイルセパレータ。
7. 前記ハウジングに設けられ、オイルミストを含有する処理対象ガスを前記ハウジングの外側から前記フィルタ本体の中空に導入するガス導入流路と、
   前記ハウジングに設けられ、前記ガス導入流路から分岐して前記一方の領域のうち前記フィルタ本体の外周面の外側にまで設けられたバイパス流路と、
   前記バイパス流路に設けられ、前記ガス導入流路に導入される処理対象ガスの圧力が所定閾値未満である場合に前記バイパス流路を閉塞し、前記ガス導入流路に導入される処理対象ガスの圧力が前記所定閾値以上である場合に前記バイパス流路を開放するリリーフバルブと、
   前記二つの領域のうちの他方の領域において前記ハウジングに設けられ、前記他方の領域から処理対象ガスを排出させるガス排出部と、
   を更に備えることを特徴とする請求項６に記載のオイルセパレータ。
8. 前記ハウジングに設けられ、前記ガス導入流路から分岐して前記一方の領域にまで設けられたオイルドレイン流路と、
   前記オイルドレイン流路に設けられ、前記ガス導入流路に導入される処理対象ガスの圧力によって前記オイルドレイン流路を閉塞し、前記ガス導入流路に処理対象ガスが導入されない場合に前記オイルドレイン流路を開放するアンチドレイン弁と、を更に備えることを特徴とする請求項７に記載のオイルセパレータ。