KR101028552B1

KR101028552B1 - 블로우바이 가스 오일 분리장치

Info

Publication number: KR101028552B1
Application number: KR1020080114791A
Authority: KR
Inventors: 박상훈
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2011-04-11
Anticipated expiration: 2028-11-18
Also published as: US20100122694A1; US8360037B2; KR20100055893A; DE102009034636B4; DE102009034636A1

Abstract

본 발명은 차량의 주행 시 엔진의 흡기압력에 따라 사용하는 사이클론의 개수를 조절하도록 조절유닛을 장착함으로써, 사용되는 사이클론의 개수를 선택적으로 제어하여 흡입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 효율적으로 분리시키도록

내연기관의 크랭크 케이스와 연결되어 블로우바이 가스가 유입되고, 유입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리한 후, 오일이 분리된 블로우바이 가스를 다시 내연기관의 흡기통로로 유입시키도록 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치에 있어서, 원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 흡입되는 가스 흡기구가 형성되는 흡기 하우징; 원추형상으로 형성되며, 상기 흡기 하우징의 외주면 둘레를 따라 일정각도로 배치된 상태로, 각각 상기 흡기 하우징의 내부와 연결통로를 통해 연결되고, 흡입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리하며, 상단에는 오일이 분리된 블로우바이 가스가 배출되는 가스출구가 형성되고, 하단에는 분리된 오일이 배출되는 오일 배출구가 형성되는 다수개의 사이클론; 원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 배출되는 가스 배출구가 형성되며, 상기 각 사이클론의 가스출구와 연결되어 오일이 분리된 블로우바이 가스를 상기 가스 배출구를 통해 배출시키는 배기 하우징; 및 상기 흡기 및 배기 하우징의 내부 중앙에 설치되어 엔진의 흡기압력에 따라, 상기 각 연결통로를 선택적으로 개폐하여 사용되는 상기 각 사이클론의 개수를 조절하는 조절유닛을 포함하는 블로우바이 가스 오일 분리장치를 제공한다.

블로우바이 가스, 조절유닛, 격막, 사이클론, 오일 분리

Description

블로우바이 가스 오일 분리장치{OIL SEPARATION APPARATUS FOR BLOW-BY GAS}

본 발명은 블로우바이 가스의 오일 분리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행 시 엔진의 흡기압력에 따라 사용하는 사이클론의 개수를 조절하여 효율적으로 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리하도록 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관인 차량용 엔진은 압축 및 팽창 행정에서 실린더와 피스톤의 간극 등의 여러 요인으로 인해 작동 중 연소실로부터 크랭크 케이스 내에 어느 정도의 배기가스나 혼합기가 새어 들어오게 된다.

이러한 배기가스나 혼합기는 미연탄화수소가 주성분으로서 환경오염을 유발하는 블로우바이 가스(Blow-By Gas)를 발생시키게 된다.

여기서, 블로우바이 가스에는 엔진성능이 저하되고 기능부품의 내구력을 저하시키는 오일입자(통상 0.1㎛∼10㎛)가 함께 배출되는 바, 실린더 헤드 부위에 구비되는 엔진오일을 엷게 하거나 변질시켜 엔진 성능 저하시키게 된다.

또한, 블로우바이 가스는 압축비가 높은 디젤엔진의 경우 압축 행정 시, 실린더내의 고압의 압축가스가 실린더와 피스톤과의 틈새를 통하여 크랭크 케이스 내 로 누설되므로 가솔린 엔진의 경우보다 심각한 문제를 유발하게 된다.

따라서, 상기 블로우바이 가스는 그 양이 많아질수록 엔진의 오일 소모량이 증가되고, 배출가스에 악 영향을 주게되므로, 상기 블로우바이 가스를 효과적으로 순환시키면서 특히, 블로우바이 가스의 흐름과 함께 이동되는 엔진 오일을 가스로부터 완전히 분리시켜 주는 것이 무엇보다도 중요하다.

이를 위해, 차량에는 보통 블로우바이 가스의 흐름을 방해하면서 블로우바이 가스의 충돌을 통해 오일 분리하는 사이클론 방식의 오일분리장치나, 블로우바이 가스가 통과할 때 응집성 있는 오일이 분리되도록 오일필터 등을 블로우바이 가스의 흐름 경로 상에 설치하여 블로우바이 가스에 포함된 오일입자를 필터링 하는 방식을 많이 사용하게 된다.

그러나, 이와 같은 사이클론 방식의 오일분리장치는 엔진에서 발생되는 블로우바이 가스의 유동흐름이 엔진의 흡기압력에 의해 결정되는 바, 엔진의 흡기압력 차이가 오일의 여과효율에 큰 영향을 미치게 되어 균일한 여과효율을 기대하기 어렵고, 이에 따라 여과효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 오일 필터를 사용하는 경우에는 오일 입자의 여과효율은 좋지만 일정주기 마다 필터를 교체해야 하는 번거로움과, 오일필터 교체에 따른 추가로 비용이 소요되는 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 주행 시 엔진의 흡기압력에 따라 사용하는 사이클론의 개수를 조절하도록 조절유닛을 장착함으로써, 사용되는 사이클론의 개수를 선택적으로 제어하여 흡입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 효율적으로 분리시키도록 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치는 내연기관의 크랭크 케이스와 연결되어 블로우바이 가스가 유입되고, 유입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리한 후, 오일이 분리된 블로우바이 가스를 다시 내연기관의 흡기통로로 유입시키도록 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치에 있어서, 원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 흡입되는 가스 흡기구가 형성되는 흡기 하우징; 원추형상으로 형성되며, 상기 흡기 하우징의 외주면 둘레를 따라 일정각도로 배치된 상태로, 각각 상기 흡기 하우징의 내부와 연결통로를 통해 연결되고, 흡입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리하며, 상단에는 오일이 분리된 블로우바이 가스가 배출되는 가스출구가 형성되고, 하단에는 분리된 오일이 배출되는 오일 배출구가 형성되는 다수개의 사이클론; 원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 배출되는 가스 배출구가 형성되며, 상기 각 사이클론의 가스출구와 연결되어 오일이 분리된 블로우바이 가스를 상기 가스 배출구를 통해 배출시키는 배기 하우징; 및 상기 흡기 및 배기 하우징의 내부 중앙에 설치되어 엔진의 흡기압력에 따라, 상기 각 연결통로를 선택적으로 개폐하여 사용되는 상기 각 사이클론의 개수를 조절하는 조절유닛을 포함하며, 상기 조절유닛은 상기 흡기 및 배기 하우징을 관통한 상태로, 그 내부 중심에 회전 가능하게 장착되는 회전축; 상기 흡기 하우징의 내부에서 상기 회전축에 일체로 장착되며, 엔진의 흡기압력에 따라 상기 회전축과 함께 회전되어 상기 각 연결통로를 선택적으로 개폐하는 제1 격막; 상기 배기 하우징의 내부에서 상기 회전축에 일체로 장착되며, 상기 회전축과 일체로 회전되는 제2 격막; 및 상기 회전축에 장착되며, 일측 단부는 상기 제2 격막에 지지되어 회전된 상기 제1, 제2 격막을 초기 위치로 복원시키는 복원 스프링으로 이루어질 수 있다.

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상기 제1 및 제2 격막은 단면의 형상이 부채꼴로 이루어지는 원호기둥으로 이루어지며, 상기 제1 격막은 상기 회전축을 중심으로 상기 제2 격막으로부터 일정각도 이격되어 장착될 수 있다.

상기 회전축은 상기 복원스프링이 장착되도록 상기 제2 격막이 장착되는 상단부에 장착홈이 형성될 수 있다.

상기 각 사이클론은 상기 가스 흡기구와 일직선상에 배치되는 제1 사이클론과, 상기 흡기 하우징의 외주면 둘레를 따라 상기 제1 사이클론으로부터 90°각도로 이격된 위치에 배치되는 제2 사이클론과, 상기 흡기 하우징의 외주면 둘레를 따라 상기 제2 사이클론으로부터 90°각도로 이격된 위치에 배치되는 제3 사이클론으로 이루어질 수 있다.

상기 흡기 하우징은 그 내부 중앙에 상기 제3 사이클론이 연결되는 연결통로와 상기 가스 흡기구를 연결하는 라운드 형상의 제1 격벽과, 상기 가스 흡기구와 상기 흡기 하우징의 중심을 연결하는 제2 격벽이 형성될 수 있다.

상기 배기 하우징은 그 내부 중앙에 상기 가스 배출구와 연결되며, 일정각도 개구되는 원통형의 제3 격벽과, 상기 배기 하우징의 중심과 상기 제3 격벽의 일측을 연결하는 제4 격벽이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치에 의하면, 차량의 주행 시 엔진의 흡기압력에 따라 사용하는 사이클론의 개수를 조절하도록 조절유닛을 장착함으로써, 사용되는 사이클론의 개수를 선택적으로 제어하여 흡입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 효율적으로 분리시킬 수 있어 전체적으로 일정한 여과효율을 유지할 수 있고, 블로우바이 가스 유동저항을 최소화할 수 있어 각 사이클론의 여과효율을 상승시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일분리장치는 차종별로 상이한 엔진성능에 대응하여 상기 제어유닛의 제1, 제2 격막의 각도나, 복원 스프리의 스프링상수의 변경만으로도 튜닝이 가능해짐에 따라, 블로우바이 가스 오일분리장치의 개발기간 단축 및 개발비를 절감시키는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 정면도이며, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 1의 C-C선에 따른 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(1)는 차량의 주행 시 엔진의 흡기압력에 따라 사용하는 사이클론(20)의 개수를 조절하도록 조절유닛을 장착함으로써, 사용되는 사이클론(20)의 개수를 선택적으로 제어하여 흡입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 효율적으로 분리시키도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(1)는 내연기관의 크랭크 케이스와 연결되어 블로우바이 가스가 유입되고, 유입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리한 후, 오일이 분리된 블로우바이 가스를 다시 내연기관의 흡기통로로 유입시키게 된다.

이러한 블로우바이 가스 오일 분리장치(1)는 기본적으로, 흡기 하우징(10), 다수개의 사이클론(20), 배기 하우징(30), 및 조절유닛(40)을 포함하여 구성되며, 이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 흡기 하우징(10)은 원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 흡입되는 가스 흡기구(11)가 형성된다.

상기 각 사이클론(20)은 원추형상으로 형성되어 상기 흡기 하우징(10)의 외주면 둘레를 따라 일정각도로 배치된다.

그리고 상기 각 사이클론(20)은 상기 흡기 하우징(10)의 내부와 연결통로(21)를 통해 연결되어 흡입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리하게 된다.

이러한 각 사이클론(20)은 상단에 오일이 분리된 블로우바이 가스가 배출되는 가스출구(22)가 형성되고, 하단에는 분리된 오일이 배출되는 오일 배출구(23)가 형성된다.

본 실시예에서, 상기 각 사이클론(20)은 제1, 제2, 제3 사이클론(25)(27)(29)으로 3개가 구성된다.

먼저, 상기 제1 사이클론(25)은 상기 가스 흡기구(11)와 일직선상에 배치된다.

상기 제2 사이클론(27)은 상기 흡기 하우징(10)의 외주면 둘레를 따라 상기 제1 사이클론(25)으로부터 90°각도로 이격된 위치에 배치된다.

그리고 상기 제3 사이클론(29)은 상기 흡기 하우징(10)의 외주면 둘레를 따라 상기 제2 사이클론(27)으로부터 90°각도로 이격된 위치에 배치된다.

여기서, 상기 흡기 하우징(10)은 그 내부 중앙에 제1 격벽(13)과, 제2 격벽(15)이 형성된다.

상기 제1 격벽(13)은 상기 제3 사이클론(29)이 연결되는 연결통로(21)와 가스 흡기구(11)를 연결하여 형성된다.

이러한 제1 격벽(13)은 라운드 형상으로 형성된다.

상기 제2 격벽(15)은 상기 가스 흡기구(11)와 상기 흡기 하우징(10)의 중심을 연결하여 형성된다.

본 실시예에서, 상기 배기 하우징(30)은 원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 배출되는 가스 배출구(31)가 형성된다.

이러한 배기 하우징(30)은 상기 제1, 제2, 제3 사이클론(25)(27)(29)의 각 가스출구(22)와 각각 가스 연결통로(33)를 통해 연결되어 오일이 분리된 블로우바이 가스를 상기 가스 배출구(31)를 통해 배출시키게 된다.

여기서, 상기 배기 하우징(30)은 그 내부 중앙에 제3 격벽(35)과, 제4 격벽(37)이 형성된다.

상기 제3 격벽(35)은 상기 가스 배출구(31)와 연결되며, 일정각도 개구된 원통형으로 형성된다.

그리고 상기 제4 격벽(37)은 상기 배기 하우징(30)의 중심과 상기 제3 격 벽(33)의 일측을 연결하여 형성된다.

본 실시예에서, 상기 조절유닛(40)은 상기 흡기 및 배기 하우징(10)(30)의 내부 중앙에 설치된다.

상기 조절유닛(40)은 엔진의 흡기압력에 따라 상기 각 연결통로(21)를 선택적으로 개폐하여 사용되는 상기 제1, 제2, 제3 사이클론(25)(27)(29)의 개수를 조절하는 기능을 하게 된다.

이러한 조절유닛(40)은 회전축(41), 제1 격막(43), 제2 격막(45), 및 스프링(47)으로 구성된다.

먼저, 상기 회전축(41)은 상기 제2 및 제4 격벽(15)(37)의 끝단에서 상기 흡기 및 배기 하우징(10)(30)을 관통한 상태로, 그 내부 중심에 회전 가능하게 장착된다.

상기 제1 격막(43)은 상기 흡기 하우징(10)의 내부에서 상기 회전축(41)에 일체로 장착된다.

이러한 제1 격막(43)은 엔진의 흡기압력에 따라 상기 회전축(41)과 함께 회전되어 상기 각 연결통로(21)를 선택적으로 개폐하게 된다.

즉, 엔진의 흡기압력이 대기압력과 같거나 클 경우, 상기 제1 격막(43)은 초기위치를 유지하게 되고, 흡입된 블로우바이 가스는 상기 제1 사이클론(25)과 연결되는 연결통로(21)를 통해 상기 제1 사이클론(25)으로 유입된다.

엔진의 흡기압력이 대기압력보다 일정압 작을 경우, 상기 제1 격막(43)은 상기 회전축(41)과 함께 회전되어 상기 제1 및 제2 사이클론(25)(27)과 연결되는 각 연결통로(21)를 개방하게 되고, 흡입된 블로우바이 가스는 개방된 각 연결통로(21)를 통해 상기 제1, 제2 사이클론(25)(27)으로 유입된다.

그리고 엔진의 흡기압력이 대기압력보다 많이 작을 경우, 상기 제1 격막(43)은 상기의 경우보다 더 회전되어 상기 제1, 제2, 제3 사이클론(25)(27)(29)과 연결되는 각 연결통로(21)를 모두 개방하게 되고, 흡입된 블로우바이 가스는 개방된 각 연결통로(21)를 통해 상기 제1, 제2, 제3 사이클론(25)(27)(29)으로 유입된다.

본 실시예에서, 상기 제2 격막(45)은 상기 배기 하우징(30)의 제3 격벽(35) 내부에서 상기 회전축(41)에 일체로 장착된다.

이러한 제2 격막(45)은 상기 제3 격벽(35)의 내주면 상에서 상기 제1 격막(43)의 회전에 따라 상기 회전축(41)과 일체로 회전된다.

여기서, 상기 제1, 및 제2 격막(43)(45)은 단면의 형상이 부채꼴로 이루어지는 원호기둥으로 형성된다.

그리고 상기 제1 격막(43)은 상기 회전축(41)을 중심으로 상기 제2 격막(45)으로부터 일정각도 이격되어 장착된다.

본 실시예에서, 상기 복원 스프링(47)은 상기 회전축(41)에 장착되며, 일단이 상기 제4 격벽(37)에 지지되고, 타단은 상기 제2 격막(45)에 지지된다.

이러한 복원 스프링(47)은 엔진의 흡기압력에 따라 회전된 상기 제1, 제2 격막(43)(45)을 초기위치로 복원시키는 기능을 한다.

여기서, 상기 복원 스프링(47)은 토션 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 회전축(41)은 상기 복원스프링(47)이 장착되도록 상기 제2 격막(45)이 장착되는 상단부에 장착홈(49)이 형성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 5는 차량의 RPM에 따른 흡기압력과 블로우바이 가스량의 분포를 나타낸 분포도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치가 엔진의 흡기압력에 따라 작동하는 단계별 작동 상태도이다.

도면을 참조하면, 상기 블로우바이 가스 오일 분리장치(1)는 대기압력과 엔진의 흡기압력의 차이에 따라 상기 제1, 제2, 제3 사이클론(25)(27)(29)의 사용을 상기 조절유닛(40)이 선택적으로 조절하게 된다.

먼저, 도 5의 (M1)과 같이, 엔진의 흡기압력이 대기압력과 같거나 높을 경우, 상기 조절유닛(40)은, 도 6의 (S1)과 같이, 제1, 제2 격막(43)(45)이 회전되지 않고, 초기 장착상태를 유지하게 된다.

이에 따라, 블로우바이 가스는 상기 흡기 하우징(10)의 가스 흡기구(11)를 통해 유입되고, 개방되어 있는 연결통로(21)를 통해 상기 제1 사이클론(25)으로 유입되어 블로우 바이 가스에 포함된 오일을 상기 제1 사이클론(25)을 통해 분리하게 된다.

그런 후, 오일이 분리된 블로우바이 가스는 상기 제1 사이클론(25)의 가스출구(22)를 통해 배출되어 상기 배기 하우징(30)으로 유입되고, 다시 상기 배기 하우징(30)의 가스 배출구(31)를 통해 배출된다.

여기서, 분리된 오일은 상기 제1 사이클론(25)의 오일배출구(23)를 통해 배출된다.

이와 같이, 1개의 사이클론(20)만 사용된 경우, 블로우바이 가스의 여과효율은 0 ∼ 70ℓ/min 이 된다.

본 실시예에서, 도 5의 (M2)와 같이, 엔진의 흡기압력이 대기압력보다 일정압 낮을 경우, 상기 조절유닛(40)은, 도 6의 (S2)와 같이, 상기 제1 격막(43)이 흡입되는 블로우 바이 가스에 의해 상기 회전축(41)을 중심으로 일정각도 회전하여 상기 제2 사이클론(27)과 연결되는 연결통로(21)를 개방하게 된다.

이 때, 상기 제2 격막(45)은 상기 회전축(41)과 함께 회전된다.

이에 따라, 블로우바이 가스는 개방된 각 연결통로(21)를 통해 상기 제1, 제2 사이클론(25)(27)으로 유입된다.

여기서, 블로우바이 가스에 포함된 오일은 상기 제1, 제2 사이클론(25)(27)을 통해 분리되고, 분리된 오일은 상기 제1, 제2 사이클론(25)(27)의 각 오일배출구(23)를 통해 배출된다.

오일이 분리된 블로우바이 가스는 상기 제1, 제2 사이클론(25)(27)의 각 가스출구(22)를 통해 배출되어 상기 배기 하우징(30)으로 유입되고, 상기 배기 하우징(30)의 가스 배출구(31)를 통해 배출된다.

이와 같이, 2개의 사이클론(20)이 사용된 경우, 블로우바이 가스의 여과효율은 70 ∼ 140ℓ/min 이 된다.

그리고 도 5의 (M3)와 같이, 엔진의 흡기압력이 대기압력보다 많이 낮을 경 우, 상기 조절유닛(40)은, 도 6의 (S3)와 같이, 상기 제1 격막(43)이 흡입된 블로우 바이 가스에 의해 상기 회전축(41)을 중심으로, 도 6의 (S2)보다 일정각도 더 회전하여 상기 제3 사이클론(29)과 연결되는 연결통로(21)를 개방하게 된다.

이 때, 상기 제2 격막(45)은 상기 회전축(41)과 함께 회전된다.

이에 따라, 블로우바이 가스는 개방된 각 연결통로(21)를 통해 상기 제1, 제2, 제3 사이클론(25)(27)(29)으로 유입된다.

여기서, 블로우바이 가스에 포함된 오일은 상기 제1, 제2, 제3 사이클론(25)(27)(29)을 통해 분리되고, 분리된 오일은 상기 제1, 제2, 제3 사이클론(25)(27)(29)의 각 오일배출구(23)를 통해 배출된다.

오일이 분리된 블로우바이 가스는 상기 제1, 제2, 제3 사이클론(25)(27)(29)의 각 가스출구(22)를 통해 배출되어 상기 배기 하우징(30)으로 유입되고, 다시 상기 배기 하우징(30)의 가스 배출구(31)를 통해 배출된다.

이와 같이, 3개의 사이클론(20)이 사용된 경우, 블로우바이 가스의 여과효율은 110 ∼ 150ℓ/min 이 된다.

그리고 상기 가스 배출구(31)를 통해 배출된 블로우바이 가스는 미도시된 내연기관의 흡기통로로 유입되어 재연소된다.

한편, 상기 제1, 제2 격막(43)(45)은 흡입되는 블로우바이 가스에 의해 상기 회전축(41)을 중심으로 일정각도 회전된 후, 엔진의 흡기압력 차이에 따라 상기 복원 스프링(47)에 의해 초기위치로 복원된다.

즉, 상기 복원 스프링(47)은 상기 제2 격막(45)에 탄성 복원력을 제공함으로 써, 상기 제2 격막(45)을 회전축(41)을 중심으로 회전시켜 초기 위치로 복원시키게 된다.

이에 따라, 상기 제1 격막(43)은 상기 회전축(41)의 회전에 의해 회전되어 초기위치로 복원되는 것이다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(1)를 적용하면, 차량의 주행 시 엔진의 흡기압력에 따라 사용하는 사이클론(20)의 개수를 조절하도록 조절유닛(40)을 장착함으로써, 사용되는 사이클론(20)의 개수를 선택적으로 제어하여 흡입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 효율적으로 분리시킬 수 있어 전체적으로 일정한 여과효율을 유지할 수 있고, 블로우바이 가스 유동저항을 최소화할 수 있어 각 사이클론의 여과효율을 상승시키게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일분리장치(1)는 차종별로 상이한 엔진성능에 대응하여 상기 제어유닛(40)의 제1, 제2 격막(43)(45) 각도나, 복원 스프링(50)의 스프링상수의 변경만으로도 튜닝이 가능해짐에 따라, 블로우바이 가스 오일분리장치(1)의 개발기간 단축 및 개발비를 절감시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 정면도이다.

도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.

도 3은 도 1의 B-B선에 따른 단면도이다.

도 4는 도 1의 C-C선에 따른 단면도이다.

도 5는 차량의 RPM에 따른 흡기압력과 블로우바이 가스량의 분포를 나타낸 분포도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치가 엔진의 흡기압력에 따라 작동하는 단계별 작동 상태도이다.

Claims

내연기관의 크랭크 케이스와 연결되어 블로우바이 가스가 유입되고, 유입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리한 후, 오일이 분리된 블로우바이 가스를 다시 내연기관의 흡기통로로 유입시키도록 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치에 있어서,

원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 흡입되는 가스 흡기구가 형성되는 흡기 하우징;

원추형상으로 형성되며, 상기 흡기 하우징의 외주면 둘레를 따라 일정각도로 배치된 상태로, 각각 상기 흡기 하우징의 내부와 연결통로를 통해 연결되고, 흡입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리하며, 상단에는 오일이 분리된 블로우바이 가스가 배출되는 가스출구가 형성되고, 하단에는 분리된 오일이 배출되는 오일 배출구가 형성되는 다수개의 사이클론;

원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 배출되는 가스 배출구가 형성되며, 상기 각 사이클론의 가스출구와 연결되어 오일이 분리된 블로우바이 가스를 상기 가스 배출구를 통해 배출시키는 배기 하우징; 및

상기 흡기 및 배기 하우징의 내부 중앙에 설치되어 엔진의 흡기압력에 따라, 상기 각 연결통로를 선택적으로 개폐하여 사용되는 상기 각 사이클론의 개수를 조절하는 조절유닛을 포함하며,

상기 조절유닛은

상기 흡기 및 배기 하우징을 관통한 상태로, 그 내부 중심에 회전 가능하게 장착되는 회전축;

상기 흡기 하우징의 내부에서 상기 회전축에 일체로 장착되며, 엔진의 흡기압력에 따라 상기 회전축과 함께 회전되어 상기 각 연결통로를 선택적으로 개폐하는 제1 격막;

상기 배기 하우징의 내부에서 상기 회전축에 일체로 장착되며, 상기 회전축과 일체로 회전되는 제2 격막; 및

상기 회전축에 장착되며, 일측 단부는 상기 제2 격막에 지지되어 회전된 상기 제1, 제2 격막을 초기 위치로 복원시키는 복원 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 격막은 단면의 형상이 부채꼴로 이루어지는 원호기둥으로 이루어지며, 상기 제1 격막은 상기 회전축을 중심으로 상기 제2 격막으로부터 일정각도 이격되어 장착되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 회전축은 상기 복원스프링이 장착되도록 상기 제2 격막이 장착되는 상단부에 장착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 각 사이클론은 상기 가스 흡기구와 일직선상에 배치되는 제1 사이클론과, 상기 흡기 하우징의 외주면 둘레를 따라 상기 제1 사이클론으로부터 90°각도로 이격된 위치에 배치되는 제2 사이클론과, 상기 흡기 하우징의 외주면 둘레를 따라 상기 제2 사이클론으로부터 90°각도로 이격된 위치에 배치되는 제3 사이클론으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
제5항에 있어서,

상기 흡기 하우징은 그 내부 중앙에 상기 제3 사이클론이 연결되는 연결통로와 상기 가스 흡기구를 연결하는 라운드 형상의 제1 격벽과, 상기 가스 흡기구와 상기 흡기 하우징의 중심을 연결하는 제2 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 배기 하우징은 그 내부 중앙에 상기 가스 배출구와 연결되며, 일정각도 개구되는 원통형의 제3 격벽과, 상기 배기 하우징의 중심과 상기 제3 격벽의 일측을 연결하는 제4 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.