KR101547001B1 - 오일 미스트 분리기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히 크랭크케이스 통기 시스템용 오일 미스트 분리기(1)에 관한 것으로, 오일 미스트 분리기는 임팩터와 같이 설계되고, 하나 이상의 노즐(2)을 갖는 노즐 장치, 분리 물질(4)이 코팅되고 하나 이상의 노즐(2)에 대해 마주보게 위치된 충돌 벽(3)을 포함하며, 하나 이상의 노즐(2)의 영역에서 상기 노즐과 분리 물질(4) 사이의 거리(d)는 주변 영역(5)에 비해 감소된다. 이에 따라 블로-바이 가스의 강력한 흐름 편향이 구현되며, 오일 미스트 분리기의 분리 속도가 향상된다.

Description

오일 미스트 분리기{OIL MIST SEPARATOR}
본 발명은 임팩터와 같이 설계된 오일 미스트 분리기에 관한 것이다.
예를 들어, 차량에 배열될 수 있는 내연 기관의 동작 동안, 피스톤과 실린더 사이의 누출로 인해 소위 블로-바이 가스(blow-by gas)가 각 내연 기관의 크랭크케이스 내로 들어간다. 이 크랭크케이스 내에 허용할 수 없는 과도한 압력을 방지하거나 블로바이 가스(blow-by gas)가 대기로 방출되는 것을 방지하기 위하여, 소위 크랭크케이스 통기 장치가 사용된다. 통상적으로, 이러한 통기 장치는 벤트 라인에 의해 크랭크케이스를 내연 기관의 흡입 통로에 연결하고, 특히 스로틀 밸브의 하류에서 상대적으로 네거티브 압력이 존재하며 이는 크랭크케이스에 축적된 블로-바이 가스가 크랭크케이스로부터 흡입되어 들어가게 한다. 게다가, 내연 기관의 동작 동안, 에어로졸 형태로 분산된 오일 미스트가 발생되어 블로-바이 가스와 혼합된다. 내연 기관의 오일 소비를 감소시키거나 내연 기관이 오염물을 방출하는 것을 감소시키기 위하여, 오일 미스트 분리기는 통상적으로, 블로-바이 가스 내의 에어로졸 형태로 분산된 오일 입자를 분리하고, 상기 입자를 적절한 오일 저장소로 공급한다. 오염물 방출 규제에 관한 점진적인 강화는 그러한 오일 미스트 분리기의 정화 효과의 개선을 요구한다.
유럽특허공보 EP 0 860 589 B1에는 제 1 분리기 유닛과 제 2 분리기 유닛 및 바이패스 밸브를 구비하는 크랭크 케이스 통기 시스템을 위한 오일 미스트 분리기가 알려져 있다.
본 발명은 특히 높은 분리 속도를 특징으로 하는 오일 미스트 분리기에 대한 향상된 실시예를 제공하는 문제점에 관한 것이다.
이 문제는 독립항 제1항의 대상에 의해 본 발명에 따라 해결된다. 선호되는 실시예는 종속항의 대상이다.
본 발명은 임팩터로서 설계된 오일 미스트 분리기 내에서 충돌 벽과 노즐 사이의 거리를 감소시키는 일반적인 사상을 기초로 하며, 이 오일 미스트 분리기는 하나 이상의 노즐을 갖는 노즐 장치를 포함하고, 상기 하나 이상의 노즐에 마주보게 위치된 충돌 벽을 추가로 포함한다. 충돌 벽은 일반적으로 분리 물질, 특히 분리 효과를 증대시키기 위한 털 또는 직조 물질로 코팅된다. 물론, 노즐 장치는 바람직하게는 각각의 노즐들 간의 거리보다 분리 물질에 대한 출구 영역에서 더 작은 거리를 갖는 서로 나란히 배열된 복수의 노즐을 갖는다. 일반적으로, 여기서 거리 감소가 구현되는 방식은 중요치 않는데, 이는 예를 들어, 화산-형태로 돌출된 노즐 및 동일한 분리 물질을 향하여 마주보는 노즐의 영역에서 발사된 분리 물질이 제공될 수 있다. 단지 중요한 것으로는, 각각의 노즐의 출구과 마주보는 분리 물질 사이에서 노즐의 영역 내에서의 거리 감소가 중요한데, 노즐의 영역에서 블로-바이 가스의 매우 강한 흐름 편향이 증대되며, 이에 따라 향상된 분리 속도가 구현될 수 있다. 노즐의 특정 설계 형태/분리 물질/임팩터 벽으로 인해, 흐름 속도는 단지 노즐의 하류에 있는 영역에서만 높고, 이에 따라 우수한 분리가 구현된다. 게다가 물론, 흐름은 재차 느려진다. 이는 부품의 안정성과 차동 압력에 대해 긍정적인 영향을 미친다.
통상적으로 복수의 노즐이 제공됨에 따라, 각각의 노즐 출구로부터 배출된 블로-바이 가스는 분리 물질 자체를 통해 흐르거나 또는 노즐 장치와 분리 물질 사이의 중간 공간을 경유하여 흐르도록 강제되며, 상기 중간 공간은 각각의 경우 분리 물질과 마주보는 노즐 사이의 감소된 거리로 인해 좁아지고, 이에 따라 이 방식으로 흐르는 블로-바이 가스는 더 느린 흐름 속도를 갖는다. 전술된 바와 같이, 노즐과 마주보는 분리 물질 사이의 노즐의 영역에서 감소된 거리는 노즐의 방향으로 발사된 분리 물질에 의해 및/또는 분리 물질의 방향으로 발사된 노즐에 의해 구현될 수 있다. 특히, 본 발명에 따르는 오일 미스트 분리기에 따라, 높은 안정성 및 낮은 차동 압력과 함께 상대적으로 높은 효율이 구현될 수 있다.
본 발명에 따르는 해결 방법의 선호되는 양태에서, 충돌 벽은 바이패스 밸브의 밸브 부재에 의해 형성된다. 따라서, 충돌 벽은 항시 바이패스 밸브를 폐쇄하고, 동시에 노즐을 나타내어 바이패스 밸브가 개방 시에 오일 미스트 분리가 전적으로 수행될 수 있다. 이 경우에, 이는 노즐과 같이 작용하고, 예를 들어, 분리 물질이 코팅된 개방 밸브는 충돌 벽과 같이 작용한다. 이러한 방식으로 구성된 바이패스 밸브 내에서, 심지어 이는 오일 미스트 분리기와 같이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명이 기초로 하는 문제는 전술된 유형의 오일 증기 분리기를 위한 필터 카트리지에 의해 해결된다.
본 발명의 추가적인 중요한 특징과 이점은 종속항, 도면 및 이 도면에 기초하여 관련 상세한 설명으로부터 발생한다.
바람직한 실시예는 도면에 예시되어 있으며 이하 상세한 설명에 보다 구체적으로 설명되며, 여기서 동일한 참조부호는 동일하거나 유사하거나 기능적으로 동일한 부품을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따르는 오일 미스트 분리기를 절단한 단면도.
도 2는 도 1의 상이한 실시예의 도면.
도 3은 도 1의 추가 상이한 실시예의 도면.
도 4는 충돌 벽이 바이패스 밸브의 밸브 부재에 의해 형성되는 오일 미스트 분리기를 도시하는 도면.
도 1 내지 도 3에 따라서, 특히 크랭크케이스 통기 시스템용 오일 미스트 분리기(oil mist separator, 1)는 적어도 하나의 노즐(2), 도 1 내지 도 3에 따라서 각각의 경우 3개의 노즐(2)을 갖는 밸브 장치를 포함한다. 노즐(2)에 마주보게 배열된 충돌 벽(impact wall, 3)은 분리 물질(4), 특히 털(fleece), 직조 물질(knitted material), 또는 메쉬 물질(meshed material)로 코팅된다. 본 발명에 따라서, 노즐(2)들 사이의 노즐(2) 영역에서 거리(d)는 상기 노즐들의 출구 사이를 의미하며, 분리 물질(4)은 노즐(2)을 둘러싸는 영역(5)에서 더 적다. 따라서, 임팩터가 전체적으로 작아지도록 설계된 오일 미스트 분리기(1) 내에서 흐름 속도가 증가되고, 이에 따라 분리 효과가 상당히 개선된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 충돌 벽(3)은 불투과성일 수 있거나 또는 도 2에 도시된 바와 같이 통로 개구(6)가 제공되어 노즐(2)로부터 빠져나가는 블로-바이 가스 흐름은 충돌 벽(3) 주위를 흐를 수 있거나 또는 특정 위치에서 이를 통과할 수 있다.
도 1 및 도 2를 볼 때, 분리 물질(4)에 대한 노즐(2)의 영역에서 감소된 거리(d)는 충돌 벽(3), 즉 분리 물질(4)을 향하여 돌출된 노즐(2)에 의해 생성되고, 반면 도 3에 따르는 노즐(2)의 영역에서 감소된 거리(d)는 분리 물질을 향하여 마주보는 노즐(2)의 영역에서 발사된 분리 물질(4)에 의해 생성된다. 물론, 양 실시예의 조합도 또한 허용가능하다.
도 4를 볼 때, 여기서 오일 미스트 분리기(1)는 밸브 장치 내에 일체구성되며, 충돌 벽(3)은 밸브 부재, 특히 밸브 플레이트(8)에 의해 형성된다. 도 1 내지 도 3에 따라 도시된 충돌 벽(3)과 유사하게, 밸브 플레이트(8)는 분리 물질을 향하여 노즐(2)의 영역에서 발사되는 분리 물질(4)로 코팅되어 주변 영역(5)에 비해 이 영역에서 분리 물질(4)에 대한 노즐 출구의 거리(d)가 감소된다. 이 경우, 밸브 장치는 포핏 밸브(poppet valv)와 같이 설계되며, 물론 추가 실시예도 또한 허용가능하다.
서로 나란히 배열된 복수의 노즐(2)로 인해, 상기 노즐은 마주보는 충돌 벽(3)과 상호작용함으로써 블로-바이 가스 흐름(7)을 추가로 하향시키는 흐름 배리어(flow barrier)를 나타내고, 이에 따라 분리 효과가 증가된다. 블로-바이 가스 흐름(7)은 여기서 또한 분리 물질을 따라 그리고 분리 물질(4)을 통해 흐르고, 블로-바이 가스 흐름(7) 내에 에어로졸 형태로 분산된 오일 미스트 액적은 분리, 수집 및 하부에 배열된 오일 저장소에 재차 공급된다. 일반적으로, 이러한 오일 미스트 분리기(1)는 내연 기관의 오일 소모를 줄이기 위해 크랭크케이스 통기 시스템의 영역에서 사용된다.

Claims (7)

  1. 크랭크케이스 통기 시스템용 오일 미스트 분리기(1)를 포함하는 내연 기관으로서, 상기 오일 미스트 분리기는 임팩터로서 설계되고,
    -하나 이상의 노즐(2)을 갖는 노즐 장치,
    -분리 물질(4)로 코팅되고 하나 이상의 노즐(2)에 대해 마주보게 위치된 충돌 벽(3)을 포함하며, 하나 이상의 노즐(2)의 영역에서 상기 노즐과 분리 물질(4) 사이의 거리(d)는 주변 영역(5)에 비해 감소되며,
    마주보는 노즐(2)의 영역에서 분리 물질(4)은 동일한 분리 물질을 향하여 발사되고 이에 따라 주변 영역(5)에 비해 이 영역에서 분리 물질(4)에 대해 노즐 출구의 거리(d)가 감소되는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  2. 제1항에 있어서, 분리 물질(4)은 털(fleece), 직조 물질, 직물 또는 메쉬 물질로서 설계되는 것을 특징으로 하는 오일 내연 기관.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 노즐(2)은 노즐 장치로부터 충돌 벽(3)을 향하여 돌출되는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  4. 제1항에 있어서, 충돌 벽(3)은 바이패스 밸브의 밸브 부재에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  5. 제4항에 있어서, 바이패스 밸브는 포핏 밸브로서 설계되는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  6. 제1항에 있어서, 노즐 장치는 충돌 벽(3)과 상호작용함으로써 흐름 배리어를 나타내는 복수의 노즐(2)을 갖는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
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