KR100435731B1 - 자동차의 블로바이가스 오일분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 블로바이가스 오일분리기에 관한 것으로, 유입구(111)와 배출구(112) 및 드레인통로(113)을 갖춘 하우징(110)의 내부에 모터(130)에 의해 회전되는 필터(121)가 구비되되, 상기 모터(130)는 필터(121)가 블로바이가스를 통과시키지 못할 때 가스압의 상승으로 상방으로 이동하는 압력조절챔버(140)에 의해 스위치(150)가 눌려지고, 이에 의해 릴레이(170)가 연결됨으로써 배터리(160)의 전력을 공급받는 구조로 이루어진다.

따라서, 상기 필터(121)로부터 가스의 흐름을 방해하는 오일이 분리되어짐으로써 필터(121)의 오염이 심화될때까지 계속 사용할 수 있게 되었다.

즉, 필터(121)의 교환주기가 길어져서 자주 교체해야 하는 번거로움이 해소되었으며, 필터(121)교체에 드는 비용을 절약할 수 있게 된다.

Description

자동차의 블로바이가스 오일분리기{an oil seperator for blow-by gas of vehicles}

본 발명은 자동차의 블로바이가스 오일분리기에 관한 것으로, 특히 블로바이가스 내에 포함된 오일에 의해 필터가 막히지 않도록 된 자동차의 블로바이가스 오일분리기에 관한 것이다.

일반적으로 엔진 운전중에는 연소실로부터 크랭크케이스 내로 어느 정도의 배기가스나 혼합기가 새어 들어오며, 이 때문에 엔진 오일은 열이나 연소가스의 수분, 가솔린 등의 영향으로 엷어지거나 변질되어 슬러지(sludge)가 생기게 되며, 이를 방지하기 위하여 종래에는 크랭크케이스에 브리더를 설치하여 대기중으로 방출하였었다. 그러나, 연소가스 중에는 다량의 탄화수소가 포함되어 있어서 대기의 오염원이 되므로 현재는 다시 강제적으로 흡기계로 도입하여 연소실로 보내어 재연소 시키고 있으며, 이렇게 크랭크케이스로부터 흡기계로 재순환되는 혼합기와 연소가스의 혼합가스를 블로바이가스(blow-by gas)라고 한다.

한편, 상기 블로바이가스에는 엔진내에 머무는 동안 엔진 오일이 포함되는데, 이 엔진 오일이 블로바이가스와 함께 연소실로 공급될 경우 연료의 연소성이 저하되어지므로 블로바이가스를 연소실로 재순환시키기 전에 블로바이가스에 포함된 엔진오일을 제거할 필요가 있게 된다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 블로바이가스의 순환경로 중에 오일분리기(20)를 설치하여 가스 내의 오일을 분리하고 있다.

즉, 엔진으로부터 나오는 블로바이가스(가스+오일)가 오일분리기(20)를 통과하면서 이 오일분리기(20) 내의 필터(21)에 의해 오일이 분리되며, 분리된 오일은 엔진(10) 하부의 오일팬으로 돌아가고 가스는 엔진(10) 상부의 흡기계통으로 재순환되게 된다.(미설명 부호 30은 체크밸브이다.)

한편, 시간이 경과하면서 상기 필터(21)에는 오일에 포함된 불순물들이 흡착되는 양이 증가하게 되며, 이 흡착물들에 의해 블로바이가스의 필터 통과가 방해되어 순환이 방해되므로, 종래에는 가스 순환이 방해될 때 오일분리기(20) 내 가스압력이 상승하는 것을 이용하여 스프링을 작동시키고, 그 스프링의 힘에 의해 인디케이터를 돌출시킴으로써 운전자가 이를 인지하고 필터(21)를 교환하도록 되어 있었다.

또한, 상기 불순물은 필터(21)에 흡수되어 있는 오일과 같이 작용하여 블로바이가스의 통과를 저해하는 것이므로, 아직 필터(21)가 더 많은 양의 불순물을 흡착할 수 있을지라도 블로바이가스의 원활한 통과를 위하여 필터(21)를 교체해 주어야만 했다.

따라서, 운전자가 필터(21)를 제때에 교환해 주기 위해서는 지속적으로 인디케이터의 돌출여부를 점검해야만 하는 불편함이 있었고, 필터(21)의 교환작업 자체가 번거로우며, 또한 필터(21)를 원래의 수명만큼 사용하지 못하고 자주 교체해 주어야만 하므로 소요 비용이 증가된다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 필터에 불순물과 오일이 과도하게 흡착되어 블로바이가스의 순환이 방해될 경우, 상기 오일이 필터로부터 자동으로 분리되어짐으로써 블로바이가스를 원활히 순환시킬 수 있게 되고, 아울러 불순물이 더욱 많이 흡착되어 필터로부터 오일이 제거되어도 블로바이가스의 순환이 방해되거나 오일의 불순물 거름 기능이 저하되는 시기에 이를때까지 필터를 사용할 수 있게 되므로 필터의 교환주기가 길어져서 교체의 번거로움이 해소되고, 교체비용이 절감될 수 있도록 된 자동차의 블로바이가스 오일분리기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 블로바이가스의 순환 개념도와, 종래의 오일분리기를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 오일분리기의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110 : 하우징, 111 : 유입구,

112 : 배출구, 113 : 드레인통로,

120 : 필터고정체, 121 : 필터,

130 : 모터, 140 : 압력조절챔버,

141 : 제 1스프링, 142 : 다이어프램,

143 : 제 2스프링, 150 : 스위치,

160 : 배터리, 170 : 릴레이,

180 : 베어링.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하우징과, 이 하우징의 내측 하부에 회전가능하게 설치된 필터고정체와, 이 필터고정체에 장착되는 필터와, 상기 필터고정체를 회전시키는 모터와, 가스압력이 상승할 때 상방으로 상승하는 압력조절챔버와, 이 압력조절챔버가 상승하였을 때 열려지는 다이어프램과, 상기 다이어프램의 상승을 억제하는 제1스프링과, 상기 다이어프램의 상방향 변형을 억제하는 제2스프링과, 상기 압력조절챔버의 상승에 의하여 on되는 스위치와, 이 스위치가 on되는 것에 의해 작동되어 배터리의 전류를 상기 모터로 공급해주는 릴레이를 포함하여 구성된다.

따라서, 블로바이가스가 필터를 통과하기가 어려워져 하우징 내의 압력이 상승하면 압력조절챔버가 상승하여 스위치를 on시키고, 이어 릴레이가 접속되어 모터로 전류가 공급됨으로써 필터가 회전되며, 이로써 필터로부터 오일이 분리되게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 블로바이가스 오일분리기를 도시한 것으로, 상기 하우징(110)은 원통형의 몸체 상부 양측에 블로바이가스(오일을 포함한 상태)가 유입되는 유입구(111)와, 오일이 제거된 블로바이가스가 배출되는 배출구(112)가 형성되고 하단에 블로바이가스로부터 제거된 오일이 빠져나가 엔진의 오일팬으로 복귀되는 통로인 드레인통로(113)가 형성된 형상을 갖는다.

상기 하우징(110)의 내부 하단에는 중앙에 형성된 축이 베어링(180)에 의해 지지되는 상태로 하우징(110)의 외측으로 돌출되도록 원판형의 필터고정체(120)가 설치되며, 이 필터고정체(120)는 하우징(110) 외측의 모터(130)에 연결된다.

또한, 상기 필터고정체(120)의 윗면에 원통형의 필터(121)가 장착되며, 이 필터(121)의 상부에는 내장된 제 1스프링(141)에 의하여 상방으로의 이동이 억제되는 압력조절챔버(140)가 설치되며, 이 압력조절챔버(140)의 상부에는 다이어프램(142)이 구비되고, 이 다이어프램(142)과 하우징(110)의 상단 사이에 다이어프램(142)의 상방 변형을 억제하는 제 2스프링(143)이 설치되며, 상기 하우징(110)의 상단에는 압력조절챔버(140)의 중앙 돌출단에 의해 눌려지는 스위치(150)가 설치되며, 이 스위치(150)는 배터리(160)와 상기 모터(130)를 전기적으로 연결하는 것으로서 스위치(150)와 모터(130)의 사이에는 스위치(150) on시에 연결되는 릴레이(170)가 설치된다.

또한, 상기 드레인통로(113)에는 배출 오일의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(180)가 설치된다.

이하, 상기 오일분리기의 작동과정을 설명한다.

상기 필터(121)가 정상상태일 경우, 오일을 함유한 블로바이가스는 상기 유입구(111)로 들어와 필터(121)를 통과하면서 오일이 걸러진후, 배출구(112)를 통해 배출되며, 걸러진 오일은 아래쪽의 드레인통로(113)를 통해 배출된다.

반면 필터(121)가 다량의 오일을 흡수한 상태가 되어 블로바이가스를 제대로 통과시키지 못할 경우에는 하우징(110)의 내압이 상승하게 되며, 이 압력에 의해상기 압력조절챔버(140)가 제 1스프링(141), 다이어프램(142), 제 2스프링(143)을 압축시키면서 상승하여, 이의 중앙 돌출단이 상기 스위치(150)을 눌러 on시킨다.

이와 같이 스위치(150)가 on되면 배터리(160)의 전력이 릴레이(170)로 인가되고, 이 릴레이(170)가 연결됨으로써 모터(130)로 전력이 공급되어 필터고정체(120)가 회전되며, 이에 장착된 필터(121)도 동시에 회전됨으로써 원심력에 의하여 흡수되어 있던 오일이 필터(121)로부터 분리된다.

이와 같이 필터(121)에서 오일이 분리되면 필터(121)는 다시 블로바이가스를 원활하게 통과시킬 수 있는 상태가 되므로, 필터(121)를 새것으로 교체하지 않고 계속 사용할 수 있게 되며, 이후 장기간 사용후 오일내 불순물에 의해 오염정도가 심해졌을 때 새것으로 교체해주면 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 필터에 흡착된 오일량이 증가하여 블로바이가스가 필터를 통과할 수 없는 상태가 되면, 오일이 필터로부터 자동으로 분리되어짐으로써 블로바이가스를 원활히 순환시킬 수 있게 됨으로써 필터를 오래 사용할 수 있게 되므로 필터의 교환주기가 길어져서 교체의 번거로움이 해소되고, 교체비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 블로바이가스 유입구(111)와 배출구(112)와 드레인통로(113)가 형성된 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 내측 하부에 회전가능하게 설치된 필터고정체(120)와, 상기 필터고정체(120)에 장착되는 필터(121)와, 상기 필터고정체(120)를 회전시키는 모터(130)와, 상기 하우징(110)내 가스압력이 상승할 때 상방으로 상승하는 압력조절챔버(140)와, 상기 압력조절챔버(140)의 상승을 억제하는 방향으로 설치된 제 1스프링(141)과, 상기 압력조절챔버(140)가 상승하였을 때 열려지는 다이어프램(142)과, 상기 다이어프램(142)의 상방향 변형을 억제하도록 설치된 제 2스프링(143)과, 상기 압력조절챔버(140)의 상승에 의하여 on되는 스위치(150)와, 상기 스위치(150)가 on되는 것에 의해 작동되어 배터리(160)의 전류를 상기 모터(130)로 공급해주는 릴레이(170)를 포함하여 구성되는 자동차의 블로바이가스 오일분리기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 필터고정체(120)은 중앙에 축이 형성된 원판형 형상을 가지며, 상기 축이 베어링(180)에 의해 지지되는 상태로 하우징(110)의 외측으로 돌출되고, 이 축의 단부에 모터(130)가 연결된 것을 특징으로 하는 자동차의 블로바이가스 오일분리기.
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