KR101251498B1 - Oil Separator Typed Cyclone - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크기를 증대시키지 않고서도 오일 성분의 적출이 효율적으로 이루어질 수 있는 사이클론 타입의 오일 세퍼레이터를 제공함에 있다.The present invention provides a cyclone-type oil separator that can efficiently extract oil components without increasing the size.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 하측에 블로바이 가스 유입구가 형성되고, 상기 블로바이 가스 유입구의 상측에 내압이 일정압 이상일 때 개방되는 압력 제어밸브를 보유하는 블로바이 가스 출구가 형성되는 상측부재와, 상측이 하측보다 넓은 개구 단면적을 갖는 원추형 튜브로서 하단부에 오일 출구가 형성되어 상기 상측부재의 하측에 결합되는 하측부재를 포함하여 이루어지되,In order to achieve the above object, the present invention provides a blow-by gas inlet formed at a lower side thereof, and a blow-by gas outlet having a pressure control valve which is opened when the internal pressure is higher than a predetermined pressure. The upper member and the upper side is a conical tube having an opening cross-sectional area larger than the lower side, the oil outlet is formed at the lower end is made to include a lower member coupled to the lower side of the upper member,

상기 상,하측 부재의 경계부 내측부에 내외측으로 나선형 안내유로를 갖는 인너 콘을 배치하여 이루어지는 사이클론 타입의 오일 세퍼레이터를 제공한다.Provided is a cyclone type oil separator provided with an inner cone having a spiral guide passage inward and outward at an inner side of a boundary portion of the upper and lower members.

인너 콘, 나선형 유로, 나선형 부재 Inner cone, spiral euro, spiral member

Description

사이클론 타입의 오일 세퍼레이터{Oil Separator Typed Cyclone}Oil Separator Typed Cyclone

본 발명은 사이클론 타입의 오일 세퍼레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크랭크 케이스에서 실린더 헤드 커버 측으로 상승되는 블로바이 가스를 원심 분리하여 가스는 흡기 매니폴드로 보내고, 엔젠 오일은 크랭크 케이스로 보낼 수 있도록 한 사이클론 타입의 오일 세퍼레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a cyclone-type oil separator, and more specifically, centrifuged blow-by gas rising from the crankcase to the cylinder head cover side, so that the gas can be sent to the intake manifold and the engine oil can be sent to the crankcase. It relates to a cyclone type oil separator.

일반적으로 디젤 엔진의 운전 중에는 폭발 행정시에 발생된 연소 가스 및 미연소가스가 피스톤과 실린더 라이너 사이의 틈을 통하여 크랭크 케이스내로 유입됨으로써, 블로바이 가스가 형성된다.In general, during operation of the diesel engine, the combustion gas and unburned gas generated during the explosion stroke flow into the crankcase through the gap between the piston and the cylinder liner, thereby forming a blow-by gas.

이와 같이 크랭크 케이스내에 생성되는 블로바이 가스는 실린더 헤드의 상측에 마련되는 실린더 헤드 커버로 유도되고, 상기 실린더 헤드 커버로 유도된 블로바이 가스는 다시 엔진의 흡기계로 유도되어 재연소되어진다. In this way, the blow-by gas generated in the crankcase is guided to the cylinder head cover provided on the upper side of the cylinder head, and the blow-by gas guided to the cylinder head cover is guided to the intake machine of the engine and is reburned.

그러나 상기와 같은 블로바이 가스에는 오일성분이 포함되어 있기 때문에 가스내의 오일 성분이 많을수록 엔진의 오일 소모량이 증대되고, 배출가스에 악영향을 주게 된다. However, since the above blow-by gas contains an oil component, the more oil components in the gas, the greater the oil consumption of the engine and adversely affect the exhaust gas.

이에 따라 상기 블로바이 가스가 통과되는 유로상에는 블로바이 가스에 포함 되어 있는 오일 성분을 분리하기 위한 수단으로 오일 세퍼레이터가 배치된다.Accordingly, the oil separator is disposed on the flow path through which the blow-by gas passes, as a means for separating oil components included in the blow-by gas.

상기 오일 세퍼레이터의 종래 예를 살펴보면 도 5에서와 같이, 상,하측 부재(100)(102)로 이루어진다.Looking at the conventional example of the oil separator as shown in Figure 5, it consists of upper, lower members (100, 102).

상기에서 상측 부재(100)는 하측에 블로바이 가스의 유입구(104)가 형성되고, 그 상측으로는 블로바이 가스 출구(106)가 형성되며, 상기 블로바이 가스 출구(106)의 상류측에는 블로바이 가스가 일정압 이상일 때, 블로바이 가스 출구(106)를 개방하는 압력 밸브(108)가 형성된다.The upper member 100 has a blow-by gas inlet 104 is formed on the lower side, a blow-by gas outlet 106 is formed on the upper side, and blow-by gas upstream of the blow-by gas outlet 106 When the gas is above a certain pressure, a pressure valve 108 is formed to open the blow-by gas outlet 106.

그리고 상기 상측 부재(100)의 하측에 결합되는 하측 부재(102)는 원추형 원통 튜브(112)로서, 직경이 작은 하측부에는 오일 출구(110)가 형성되며, 상기 블로바이 가스 유입구(104)는 유입되는 블로바이 가스가 하측부재(102)의 내벽을 타고 흐를 수 있도록 편심되어 배치된다.The lower member 102 coupled to the lower side of the upper member 100 is a conical cylindrical tube 112, and an oil outlet 110 is formed at a lower side of the small diameter, and the blow-by gas inlet 104 is formed. Incoming blow-by gas is eccentrically disposed to flow on the inner wall of the lower member 102.

이에 따라 상기 블로바이 가스의 유입구(104)로 유입된 블로바이 가스는 상기 하측 부재(102)의 내부를 선회하면서 하강하게 되는데, 이때 입자가 큰 오일성분은 자중에 의해서 낙하되거나 하측부재(102)의 내벽으로 적출되어 상기 오일 출구(14)를 통해 크랭크 케이스로 배출되고, 오일 성분이 분리된 블로바이 가스는 일정압 이상이 되면 압력 밸브(108)가 열리면서 상기 블로바이 가스 출구(106)가 되는 바, 이의 블로바이 가스 출구(106)를 통해 엔진의 흡기계 측으로 유도되는 것이다.Accordingly, the blow-by gas introduced into the inlet 104 of the blow-by gas is lowered while turning the inside of the lower member 102. In this case, the oil component having large particles falls by its own weight or the lower member 102. The blow-by gas is extracted to the inner wall of the blow-through gas outlet 14 and discharged to the crankcase through the oil outlet 14. Bar through its blow-by gas outlet 106 to the intake side of the engine.

그러나 상기와 같이 블로바이 가스에 포함된 오일성분을 분리하기 위한 세퍼레이터가 사이클론 타입으로 형성되었다고 하더라도 적출면적 및 블로바이 가스의 선회성이 작기 때문에 오일의 적출이 효율적이지 못하다는 문제점을 내포하고 있다.However, even if the separator for separating the oil component contained in the blow-by gas as described above is formed in the cyclone type, the extraction area and the blow-by gas turnability is small, and thus the oil extraction is not efficient.

또한, 원추형 튜브의 최외곽측에서만 오일이 적출되는 바, 내부 공간에서는 오일이 전혀 집진되지 않음으로써, 효율성이 떨어지며, 오일이 포함되어 있는 블로바이 가스가 흡기계로 공급되는 경우 터보 차져의 임펠러에 파울링을 일으킴은 물론 연소실에 디젤링 현상을 발생시킨다는 문제점을 내포하고 있다.In addition, since the oil is extracted only at the outermost side of the conical tube, the oil is not collected at all in the inner space, thereby reducing efficiency, and when the blow-by gas containing oil is supplied to the intake machine, it is applied to the impeller of the turbocharger. Not only does it cause fouling but also a problem of generating diesel ring in the combustion chamber.

그리고 성능을 향상시키기 위해서는 크기를 크게 형성하여야 하지만 크기의 증대시에는 엔진 룸의 레이아웃상 불가능하다는 문제점을 내포하고 있다.In order to improve performance, the size must be large, but when the size is increased, the layout of the engine room is impossible.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 크기를 증대시키지 않고서도 오일 성분의 적출이 효율적으로 이루어질 수 있는 사이클론 타입의 오일 세퍼레이터를 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an oil separator of a cyclone type that can efficiently extract the oil components without increasing the size.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 하측에 블로바이 가스 유입구가 형성되고, 상기 블로바이 가스 유입구의 상측에 내압이 일정압 이상일 때 개방되는 압력 제어밸브를 보유하는 블로바이 가스 출구가 형성되는 상측부재와, 상측이 하측보다 넓은 개구 단면적을 갖는 원추형 튜브로서 하단부에 오일 출구가 형성되어 상기 상측부재의 하측에 결합되는 하측부재를 포함하여 이루어지되,In order to achieve the above object, the present invention provides a blow-by gas inlet formed at a lower side thereof, and a blow-by gas outlet having a pressure control valve which is opened when the internal pressure is higher than a predetermined pressure. The upper member and the upper side is a conical tube having an opening cross-sectional area larger than the lower side, the oil outlet is formed at the lower end is made to include a lower member coupled to the lower side of the upper member,

상기 상,하측 부재의 경계부 내측부에 내외측으로 나선형 안내유로를 갖는 인너 콘을 배치하여 이루어지는 사이클론 타입의 오일 세퍼레이터를 제공한다.Provided is a cyclone type oil separator provided with an inner cone having a spiral guide passage inward and outward at an inner side of a boundary portion of the upper and lower members.

상기에서 인너 콘은 내,외측 튜브로 이루어지되, 하측이 개구되는 형태로서, 내측 튜브는 직립형으로 상,하측이 모두 개방되고, 외측 튜브는 원추형으로 이루어지며, 상기 외측 튜브의 내,외측면에는 상부 일측에 편심되게 형성되는 블로바이 가스 유입공으로 유입되는 블로바이 가스를 하측으로 유도할 수 있는 나선형 부재가 형성됨을 특징으로 한다.The inner cone is composed of an inner and an outer tube, the lower side of which is open, the inner tube is upright, both the upper and lower sides open, the outer tube is made of a conical, the inner and outer surfaces of the outer tube The spiral member may be formed to induce the blow-by gas flowing into the blow-by gas inlet hole eccentrically formed on one side of the upper side.

그리고 상기에서 내측 튜브는 상측 부분이 일정 높이만큼 대직경부로 형성되고, 하단부가 외측 튜브의 내측에 위치함을 특징으로 한다.And the inner tube is characterized in that the upper portion is formed in a large diameter portion by a certain height, the lower end is located inside the outer tube.

또한, 상기 블로바이 가스 유입공은 내, 외측 튜브 사이의 공간부로 블로바이 가스가 유입될 수 있도록 형성함을 특징으로 한다.In addition, the blow-by gas inlet is characterized in that the blow-by gas is introduced into the space between the inner, outer tube.

상기 구성에 의하면 본 발명은, 블로바이 가스는 나선형 부재에 의하여 나선형으로 선회함과 동시에 내,외측 튜브 및 원추형 튜브와 강하게 접촉되면서 하강하게 되는 바, 오일 성분이 효율적으로 적출되는 것이다.According to the above configuration, in the present invention, the blow-by gas is spirally rotated by the helical member and descends while being in strong contact with the inner and outer tubes and the conical tube, so that the oil component is efficiently extracted.

이에 따라 흡기계로 유입되는 블로바이 가스에는 오일 성분이 최소화됨으로서, 종래와 같은 터보 차져의 임펠러 파울링과 연소실의 디젤링 현상의 발생을 억제할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, since the oil component is minimized in the blow-by gas introduced into the intake machine, it is possible to suppress the occurrence of the impeller fouling of the turbocharger and the diesel ring phenomenon of the combustion chamber.

또한, 인너 콘을 기존의 원추형 튜브내에 내장하는 형태로 형성하게 되는 바, 크기가 증대되지 않으므로써, 엔진 룸의 레이 아웃상 아무런 문제가 발생되지 않는다.In addition, since the inner cone is formed in the form of being embedded in the existing conical tube, since the size is not increased, no problem occurs in the layout of the engine room.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 의한 오일 세퍼레이터의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 적용되는 인너 콘을 사시도이다.1 is a cross-sectional view of an oil separator according to the present invention, Figure 2 is a perspective view of the inner cone applied to the present invention.

본 발명에 의한 오일 세퍼레이터는 크게 상측부재(2)와 하측부재(4), 그리고 상기 상,하측 부재(2)(4)의 중간부 내측에 배치되는 인너 콘(6)을 구비하여 이루어진다.The oil separator according to the present invention includes an inner cone 6 disposed in the middle of the upper member 2 and the lower member 4 and the upper and lower members 2 and 4.

상기에서 상측부재(2)는 하측에 블로바이 가스 유입구(8)가 형성되고, 상기 블로바이 가스 유입구(8)의 상부 일측에는 내압이 일정압 이상일 때 개방되는 압력 제어밸브(10)를 보유하는 블로바이 가스 출구(12)가 형성된다.The upper member (2) has a blow-by gas inlet (8) is formed on the lower side, the upper side of the blow-by gas inlet (8) has a pressure control valve (10) which is opened when the internal pressure is above a certain pressure Blow-by gas outlet 12 is formed.

그리고 상기 상측부재(2)의 하측에 결합되는 하측부재(4)는 상측이 하측보다 넓은 개구 단면적을 갖는 원추형 튜브(14)로 이루어지며, 하단부에는 집진된 오일이 미도시한 크랭크 케이스로 배출되는 오일 출구(16)가 형성된다.And the lower member 4 is coupled to the lower side of the upper member 2 is made of a conical tube 14 having an opening cross-sectional area larger than the lower side, the lower end is discharged to the crank case not collected oil An oil outlet 16 is formed.

상기 상,하측 부재(2)(4)의 중간부에 배치되는 인너 콘(6)은 도2 및 도 3에서와 같이, 상기 블로바이 가스 유입구(8)로부터 유입되는 블로바이 가스를 나선형 으로 선회시키면서 하강시킬 수 있도록 구성된다. The inner cone 6 disposed in the middle portion of the upper and lower members 2 and 4 spirally blows the blow-by gas flowing from the blow-by gas inlet 8 as shown in FIGS. 2 and 3. It is configured to descend while being.

이를 위하여 상기 인너 콘(6)은 내, 외측 튜브(16)(18)가 일체로 형성되면서 하측이 개구되는 형태로서, 내측 튜브(16)는 직립형으로 상,하측이 모두 개방되고, 외측 튜브(18)는 원추형으로 이루어지며, 상기 외측 튜브(18)의 내, 외측면에는 상 부 일측에 편심되게 형성되는 블로바이 가스 유입공(20)으로 유입되는 블로바이 가스를 하측으로 유도할 수 있는 내, 외측 나선형 부재(22)(24)가 일체로 형성된다.To this end, the inner cone 6 has a form in which the lower side is opened while the inner and outer tubes 16 and 18 are integrally formed, and the inner tube 16 is open in the upright and lower sides, and the outer tube ( 18 is formed in a conical shape, the inner side of the outer tube 18, the inner side which can guide the blow-by gas flowing into the blow-by gas inlet hole 20 is formed eccentrically on the upper side to the lower side The outer helical members 22 and 24 are integrally formed.

그리고 상기 내측 튜브(18)는 상측 부분이 일정 높이만큼 대직경부로 형성되어 이에 상측 부재(2)에서 하향 돌출되는 가스 통로 부분(26)이 결합되며, 하단부는 상기 외측 튜브(18)의 하단 보다는 짧게 형성된다.In addition, the inner tube 18 has a large diameter portion with an upper portion formed at a predetermined height so that the gas passage portion 26 protruding downward from the upper member 2 is coupled thereto, and a lower portion thereof is lower than a lower portion of the outer tube 18. It is formed short.

상기와 같이 구성되는 사이클론 타입의 오일 세퍼레이터의 작동상태를 설명하면 같다.Referring to the operation state of the cyclone-type oil separator is configured as described above.

먼저, 엔진이 시동된 후 크랭크 케이스의 내부에서 생성되는 블로바이 가스는 엔진에 마련된 블로바이 가스 라인을 통해 실린더 헤드 커버 측으로 유도되는데, 이 과정에서 블로바이 가스는 상기 블로바이 가스 라인의 도중에 마련된 오일 세퍼레이터를 거치게 된다.First, after the engine is started, the blow-by gas generated inside the crankcase is led to the cylinder head cover through the blow-by gas line provided in the engine. In this process, the blow-by gas is an oil provided in the middle of the blow-by gas line. Going through the separator.

즉, 상기 블로바이 가스 유입구(8)를 통해 유입되는 블로바이 가스는 도 4에서와 같이 상기 하측 부재(4)인 원추형 튜브(14)와 외측 튜브(18) 사이의 공간과, 상기 블로바이 가스 유입공(2)을 통해 내, 외측 튜브(16)(18) 사이의 공간부로 유입된다.That is, the blow-by gas flowing through the blow-by gas inlet 8 includes a space between the conical tube 14, which is the lower member 4, and the outer tube 18, as shown in FIG. 4, and the blow-by gas. The inflow hole (2) is introduced into the space between the inner and outer tubes (16, 18).

그리고 나선형 부재(22)(24)에 의하여 선회하면서 하강하게 되는데, 이때 블로바이 가스내에 포함되어 있는 오일 성분은 원투형 튜브(4)의 내면과, 외측 튜브(18)의 내,외면과 내측 튜브(16)의 외주면과 접촉되면서 적출된다.And it is lowered while turning by the spiral members 22, 24, wherein the oil component contained in the blow-by gas is the inner surface of the conical tube 4, the inner, outer surface and inner tube of the outer tube 18. It is extracted while being in contact with the outer circumferential surface of (16).

상기와 같이 적출되는 오일 성분은 자중에 의하여 낙하 또는 중력에 의하여 아래로 흘러 오일 출구(16)를 통해 미도시한 크랭크 케이스로 배출되며, 나머지 가 스는 내측 튜브(16)를 통해 상승하여 블로바이 가스 출구(12)를 통해 흡기계로 유입되어 재연소되는 것이다.The oil component extracted as described above flows down by gravity or flows down by gravity and is discharged to the crankcase not shown through the oil outlet 16, and the remaining gas rises through the inner tube 16 to blow-by gas. It is introduced into the intake machine through the outlet 12 to be reburned.

상기와 같은 오일 성분 적출과정에서 블로바이 가스는 나선형 부재(22)(24)에 의하여 나선형으로 선회함과 동시에 내,외측 튜브(16) 및 원추형 튜브(14)와 접촉되면서 강하게 하강하게 되는 바, 오일 성분이 효율적으로 적출되는 것이다. In the oil component extraction process as described above, the blow-by gas spirally rotates by the spiral members 22 and 24 and descends strongly while being in contact with the inner and outer tubes 16 and the conical tube 14. The oil component is efficiently extracted.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 개시하고 있으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and those of ordinary skill in the art can easily invent and equalize the same from the embodiments of the present invention. It includes all changes in the ranges that become.

도 1은 본 발명에 의한 오일 세퍼레이터의 단면도.1 is a cross-sectional view of an oil separator according to the present invention.

도 2는 본 발명에 적용되는 인너 콘의 사시도.Figure 2 is a perspective view of the inner cone applied to the present invention.

도 3은 본 발명의 주요 부분에 대한 발췌 단면도.Figure 3 is an excerpt cross-sectional view of the main part of the present invention.

도 4는 본 발명에 의하여 오일 성분이 적출되는 과정을 설명하기 위한 단면도.4 is a cross-sectional view for explaining a process of extracting the oil component according to the present invention.

도 5는 종래 오일 세퍼레이터의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a conventional oil separator.

Claims (4)

하측에 블로바이 가스 유입구가 형성되고, 상기 블로바이 가스 유입구의 상측에 내압이 일정압 이상일 때 개방되는 압력 제어밸브를 보유하는 블로바이 가스 출구가 형성되는 상측부재와, 상측이 하측보다 넓은 개구 단면적을 갖는 원추형 튜브로서 하단부에 오일 출구가 형성되어 상기 상측부재의 하측에 결합되는 하측부재를 포함하여 이루어지되,A blow-by gas inlet is formed on the lower side, an upper-side member having a blow-by gas outlet having a pressure control valve which is opened above the blow-by gas inlet when the internal pressure is above a certain pressure, and an opening cross-sectional area of which the upper side is wider than the lower side. As the conical tube having an oil outlet is formed at the lower end is made to include a lower member coupled to the lower side of the upper member, 상기 상,하측 부재의 경계부 내측부에 내외측으로 나선형 안내유로를 갖는 인너 콘을 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 사이클론 타입의 오일 세퍼레이터.Cyclone-type oil separator, characterized in that the inner cone having a helical guide flow path inward and outward on the inner side of the boundary of the upper and lower members. 제1항에 있어서, 인너 콘은 내,외측 튜브로 이루어지되, 하측이 개구되는 형태로서, 내측 튜브는 직립형으로 상,하측이 모두 개방되고, 외측 튜브는 원추형으로 이루어지며, 상기 외측 튜브의 내,외측면에는 상부 일측에 편심되게 형성되는 블로바이 가스 유입공으로 유입되는 블로바이 가스를 하측으로 유도할 수 있는 나선형 부재가 형성됨을 특징으로 하는 사이클론 타입의 오일 세퍼레이터.According to claim 1, wherein the inner cone is made of an inner, outer tube, the lower side is open form, the inner tube is upright, both the upper and lower sides open, the outer tube is made of a conical, the inner tube , The cyclone-type oil separator, characterized in that the outer surface is formed with a helical member for inducing the blow-by gas flowing into the blow-by gas inlet hole formed eccentrically on the upper side. 제2항에 있어서, 내측 튜브는 상측 부분이 일정 높이만큼 대직경부로 형성되고, 하단부가 외측 튜브의 내측에 위치함을 특징으로 하는 사이클론 타입의 오일 세퍼레이터.The cyclone-type oil separator according to claim 2, wherein the inner tube has a large diameter portion whose upper portion is formed by a predetermined height, and the lower end portion is located inside the outer tube. 제2항에 있어서, 블로바이 가스 유입공은 내, 외측 튜브 사이의 공간부로 블로바이 가스가 유입될 수 있도록 형성함을 특징으로 하는 사이클론 타입의 오일 세퍼레이터.The cyclone-type oil separator according to claim 2, wherein the blow-by gas inlet is formed so that the blow-by gas can flow into the space between the inner and outer tubes.
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