KR101435208B1 - 블로우바이 가스 대기방출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치는, 블로우바이 가스가 내부로 유입되는 유입구; 내부로 유입된 블로우바이 가스를 대기로 방출시키기 위한 유출구; 및 상기 유입구를 통해 내부로 유입된 블로우바이 가스가 회전된 후 상기 유출구로 전달되도록 상기 블로우바이 가스의 유동 경로를 가이드하는 내부유로;를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치를 이용하면, 블로우바이 가스에 함유되어 있던 오일은 실린더블록으로 재순환시키고 오일이 분리된 블로우바이 가스만을 대기로 방출시킬 수 있으므로, 오일이 외부로 방출되거나 블로우오버되는 현상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

블로우바이, 가스, 대기, 방출, 회전, 오일, 분리

Description

블로우바이 가스 대기방출장치{DEVICE FOR DISCHARGING BLOW-BY GAS}

본 발명은 블로우바이 가스에 함유되어 있는 오일은 실린더 블록으로 재순환시키고 오일이 분리된 블로우바이 가스만을 대기로 방출시키도록 구성되는 블로우바이 가스 대기방출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 배출가스를 배출원에 따라 구분하여 보면, 연료와 공기의 혼합기가 실린더 내에서 연소된 후 배기계를 통해 배출되는 배기가스와, 연료탱크 내 연료가 증발하여 발생되는 증발가스와, 연소실의 혼합기나 미연소가스가 크랭크 케이스로 유출되는 블로우바이 가스로 나눌 수 있다.

여기서, 블로우바이 가스(blow-by gas)는 압축행정과 팽창행정 동안 실린더와 피스톤의 간극을 통하여 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져나온 가스를 말하며, 이는 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져나온 뒤 실린더 블록의 통로와 실린더 헤드, 헤드 커버를 차례로 통과한다.

이와 같은 블로우바이 가스는 압축비가 높은 디젤엔진의 경우 압축행정시 실린더내의 고압의 압축가스가 실린더와 피스톤과의 틈새를 통하여 크랭크 케이스 내로 누설되므로 가솔린 엔진의 경우보다 심각한 문제를 유발하게 된다. 특히, 과급 기를 사용하는 디젤엔진의 경우 크랭크 케이스나 실린더 헤드 커버의 블로우바이 가스 출구를 바로 흡기경로 상에 직접 접속하는 경우 높은 흡기 부압으로 인하여 유속이 증가하여 압력을 저하시키게 되므로 크랭크 케이스 내의 블로우바이 가스가 급격히 흡기측에 빨려들어가 크랭크 케이스 내의 압력이 비정상적으로 낮아지게 되며, 이로 인해 엔진오일의 소모량이 급증하고 각 시일부에서 누유를 일으키거나 먼지가 엔진 내부로 유입되는 등 엔진의 품질과 내구성에 치명적인 손상을 일으킬 수 있다.

이에 따라, 그 양이 많아질수록 엔진의 오일 소모량이 많아지고 배출가스에 악 영향을 주는 블로우바이 가스를 효과적으로 순환시키면서 특히, 블로우바이 가스의 흐름과 함께 이동되는 엔진 오일을 가스로부터 완전히 분리시켜 주는 것이 무엇보다도 중요한 사항이므로 이를 위해, 통상 블로우바이 가스의 흐름을 방해하면서 블로우바이 가스의 충돌을 통해 오일 분리하거나 또는 블로우바이 가스가 통과할 때 응집성 있는 오일이 분리되도록 필터 등을 그 흐름 경로 상에 설치하는 방식을 많이 사용하게 된다.

이때, 유럽 및 터키는 블로우바이 가스의 규제사항이 없어 배기가스 규제치만 만족하면 충분한데, 근간 개발된 엔진은 블로우바이 가스 발생량이 작아 블로우바이 가스를 대기로 방출하여도 배기가스 규제치를 만족시킬 수 있는바, 블로우바이 가스 재순환장치의 생략이 가능하다.

그러나 상기한 바와 같이 블로우바이 가스 재순환장치를 생략하는 경우, 엔 진오일을 기준치 이상 주입하고 차량을 시계방향(엔진오일이 흡기측으로 쏠리는 방향)으로 선회하였을 때 엔진오일이 넘치는 블로우오버 현상이 발생된다는 문제점이 있다.

또한, 블로우바이 가스를 그대로 대기방출시키는 경우, 블로우바이 가스에 함유되어 있던 오일까지 그대로 대기방출 되는바, 이에 따른 여러 가지 문제점이 발생된다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 블로우바이 가스를 대기로 방출시키면서 상기 블로우바이 가스에 함유되어 있던 오일은 실린더블록으로 재순환시킬 수 있도록 구성되는 블로우바이 가스 대기방출장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치는,

블로우바이 가스가 내부로 유입되는 유입구;

내부로 유입된 블로우바이 가스를 대기로 방출시키기 위한 유출구; 및

상기 유입구를 통해 내부로 유입된 블로우바이 가스가 회전된 후 상기 유출구로 전달되도록 상기 블로우바이 가스의 유동 경로를 가이드하는 내부유로;

를 포함하여 구성된다.

상기 유입구와 유출구는 상호 교차하는 방향으로 형성되며,

상기 내부유로는 회전반경이 점차적으로 작아지는 형상으로 형성된다.

상기 내부유로의 내벽에는 돌출부가 형성된다.

상기 내부유로는 상기 유입구보다 높은 지점에 형성된다.

상기 유출구를 지나는 오일을 상기 유입구로 안내하도록, 양단이 유출구의 바닥면과 유입구로 연통되는 오일드레인 통로를 더 포함한다.

본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치를 이용하면, 블로우바이 가스에 함유되어 있던 오일은 실린더블록으로 재순환시키고 오일이 분리된 블로우바이 가스만을 대기로 방출시킬 수 있으므로, 오일이 외부로 방출되거나 블로우오버되는 현상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치의 수직단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치의 내부 구조를 도시하는 부분 절개도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치는, 실린더블록으로부터 발생되는 블로우바이 가스를 내부로 유입시키기 위 한 유입구(100)와, 내부로 유입된 블로우바이 가스를 대기로 방출시키기 위한 유출구(200)와, 상기 유입구(100)를 통해 내부로 유입된 블로우바이 가스가 회전된 후 상기 유출구(200)로 전달되도록 상기 유입구(100)와 유출구(200)를 연통시키는 내부유로(300)를 포함하여 구성된다. 이때, 실선 화살표는 블로우바이 가스의 유동방향을 표시하고, 점선 화살표는 오일의 유동방향을 표시한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 내부유로(300)는 단순히 상기 유입구(100)와 유출구(200)를 연통시키는 역할만을 하는 것이 아니라, 상기 유입구(100)를 통해 유입된 블로우바이 가스가 소용돌이 형상으로 회전되도록 둥글게 감겨진 형상으로 형성된다. 따라서 상기 내부유로(300)를 지나는 블로우바이 가스는 상기 내부유로(300)의 형상을 따라 둥글게 회전되며, 상기 블로우바이 가스에 함유되어 있던 오일은 원심력에 의해 상기 내부유로(300)의 내벽에 붙게 되고, 상기 내부유로(300)의 내벽에 붙은 오일은 자중에 의해 아래로 흘러내려 상기 유입구(100)를 통해 실린더블록으로 재순환된다.

이때, 상기 내부유로(300)의 내벽에 붙은 오일이 자중에 의해 유입구(100)로 흘러 나갈 수 있도록, 상기 내부유로(300)는 상기 유입구(100)보다 높은 지점에 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 내부유로(300)의 내벽을 타고 유입구(100) 측으로 흐르는 오일의 유동경로를 일정하게 가이드할 수 있도록, 상기 유입구(100)와 내부유로(300) 사이에는 단턱부(320)가 형성됨이 바람직하다.

이와 같이 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치는 블로우바이 가스 재순환장치에 비해 구성이 매우 간단하면서도 블로우바이 가스에 함유되어 있는 오 일을 분리시킬 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치를 장착하는 경우, 블로우바이 가스 재순환장치를 장착하는 경우에 비해 원가를 절감시킬 수 있고, 블로우바이 가스 순환에 관련된 어떠한 장치도 장착하지 아니하는 경우와 비교하였을 때에는 오일이 외부로 방출되거나 블로우오버 되는 현상이 방지된다는 장점이 있다.

상기 유입구(100)와 유출구(200)가 상호 교차하는 방향으로 형성되면, 상기 유입구(100)와 유출구(200)가 상호 나란하게 배열되는 경우에 비해 블로우바이 가스가 내부유로(300)의 내벽에 보다 큰 힘으로 부딪히게 되고, 이에 따라 블로우바이 가스 내의 오일 분리가 효과적으로 발생하게 된다. 따라서 상기 유입구(100)와 유출구(200)는 본 실시예에 도시된 바와 같이 상호 교차하는 방향, 더욱 바람직하게는 상호 직각을 이루는 방향으로 형성된다.

또한, 상기 내부유로(300)를 지나는 블로우바이 가스의 유속이 감소될수록 블로우바이 가스 내에 함유되어 있던 오일이 보다 효과적으롤 분리될 수 있으므로, 상기 내부유로(300)는 유출구(200)측으로 갈수록 회전반경이 점차적으로 작아지는 형상 즉, 소용돌이 형상으로 형성됨이 바람직하다.

또한 상기 내부유로(300)를 지나는 오일이 상기 내부유로(300)의 내벽에 보다 잘 부딪히게 되어 블로우바이 가스로부터 분리되는 현상이 효과적으로 일어날 수 있도록, 상기 내부유로(300)의 내벽에는 돌출부(310)가 형성됨이 바람직하다. 이때 상기 돌출부(310)는 본 실시예에 도시된 바와 같이 톱니 형상으로 형성될 수 도 있고, 격판이나 돌기 등의 형상으로 형성될 수도 있다.

블로우바이 가스가 상기 내부유로(300)를 따라 회전되는 과정을 통해 대부분의 오일이 블로우바이 가스로부터 분리되기는 하지만, 일부의 오일은 블로우바이 가스와 함께 유출구(200) 측으로 전달되어 상기 유출구(200)의 내벽에 부딪힌 후 상기 유출구(200)의 바닥면을 타고 외부로 방출될 수 있다.

따라서 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치는, 상기 유출구(200)의 바닥면을 타고 흐르는 오일이 상기 유입구(100)측으로 되돌려질 수 있도록, 양단이 유출구(200)의 바닥면과 유입구(100)로 연통되는 오일드레인 통로(400)가 형성될 수 있다.

이와 같이 오일드레인 통로(400)가 형성되면, 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치를 지나는 블로우바이 가스에 함유되어 있던 오일은, 1차적으로 내부유로(300)의 내벽(더욱 정확하게는 내부유로(300)에 형성된 돌출부(310))에 부딪혀 유입구(100) 측으로 되돌아가게 되고, 2차적으로 상기 유출구(200)의 내벽에 부딪혀 오일드레인 통로(400)를 통해 유입구(100) 측으로 되돌아가게 된다. 즉, 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치를 이용하면, 블로우바이 가스의 유동방향만을 변경시킴으로써 매우 간단하게 상기 블로우바이 가스에 함유된 오일을 분리시킬 수 있다는 장점이 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발 명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치의 수직단면도이다.

도 3은 본 발명에 의한 블로우바이 가스 대기방출장치의 내부 구조를 도시하는 부분 절개도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 유입구 200 : 유출구

300 : 내부유로 310 : 돌출부

320 : 단턱부 400 : 오일드레인 통로

Claims (6)

1. 블로우바이 가스가 내부로 유입되는 유입구(100);

   내부로 유입된 블로우바이 가스를 대기로 방출시키기 위한 유출구(200); 및

   상기 유입구(100)를 통해 내부로 유입된 블로우바이 가스가 회전된 후 상기 유출구(200)로 전달되도록 상기 블로우바이 가스의 유동 경로를 가이드하는 내부유로(300);를 포함하여 구성되고,

   상기 유출구(200)를 지나는 오일을 상기 유입구(100)로 안내하도록, 양단이 유출구(200)의 바닥면과 유입구(100)로 연통되는 오일드레인 통로(400)가 형성되며,

   상기 내부유로(300)의 내벽을 타고 유입구(100) 측으로 흐르는 오일의 유동경로를 일정하게 가이드할 수 있도록, 상기 유입구(100)와 내부유로(300) 사이에는 단턱부(320)가 형성되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 대기방출장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유입구(100)와 유출구(200)는 상호 교차하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 대기방출장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 내부유로(300)는 회전반경이 점차적으로 작아지는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 대기방출장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 내부유로(300)의 내벽에는 돌출부(310)가 형성되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 대기방출장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 내부유로(300)는 상기 유입구(100)보다 높은 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 대기방출장치.
6. 삭제

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