KR20030000003A

KR20030000003A - 블로바이가스의 오일 분리장치

Info

Publication number: KR20030000003A
Application number: KR1020010035624A
Authority: KR
Inventors: 강종인
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2003-01-03
Also published as: KR100401567B1

Abstract

본 발명은 콤프레셔 및 냉각기를 이용하여 블로바이가스를 압축 및 냉각하므로서 블로바이가스 중에 포함된 오일의 입자를 분리하는 블로바이가스의 오일 분리장치에 관한 것으로,

크랭크 케이스에서 수집된 블로바이가스를 PCV관로를 통하여 연소실에 공급하여 연소시키는 블로바이가스 환원장치에 있어서,

블로바이가스가 유출되는 유출구 측이 유입구 측보다 좁은 하우징이 관의 도중에 형성되는 PCV관로와;

크랭크 축의 구동력을 벨트 및 풀리로 전달받아 상기 하우징을 통과하는 블로바이가스를 가압하는 콤프레셔와;

상기한 콤프레셔에서 가압된 블로바이가스를 냉각하기 위해 상기 하우징의 상류측 PCV관로에 형성되는 냉각기와;

상기한 PCV관로와 일측이 연결되며 일정용적을 가지는 공간이 형성되어지되, 상기 공간의 상부에는 연소실과 연결되는 가스출구가 형성되고, 하부에는 오일출구가 형성되는 팽창실과;

상기한 콤프레셔와 냉각기를 통과하며 저온고압으로 압축된 블로바이가스가 상기 팽창실로 더욱 강하게 공급되도록 상기 팽창실과 연결되는 PCV관로 내에 형성되는 벤츄리; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

블로바이가스의 오일 분리장치{Oil separator for blow by gas}

본 발명은 블로바이가스의 오일 분리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콤프레셔 및 냉각기를 이용하여 블로바이가스를 압축 및 냉각하므로서 블로바이가스 중에 포함된 오일의 입자를 분리하는 블로바이가스의 오일 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진이 운전되는 중에는 연소실로부터 크랭크 케이스 내에 어느 정도의 배기가스나 혼합기가 새어 들어온다. 그 때문에 엔진 오일은 열이나 연소가스의 수분, 연료 등의 영향으로 엷어지거나 변질되어 슬러지가 생긴다. 이것을 방지하기 위하여 크랭크 케이스에 브리더라는 환기장치를 설치하여 대기중으로 방출했으나, 이 가스 중에는 다량의 탄하수소(HC)를 포함하여 대기의 오염원이 되므로 강제적으로 흡기계로 도입하여 다시 연소실로 보내서 연소시키는 블로바이가스 환원장치(Positive Crankcase Ventilation 장치)가 설치되어 있다.

도 2는 블로바이가스에 포함된 오일을 분리하기 위한 장치를 도시한 것으로서, 블로바이가스가 통과되는 PCV관로(10)의 도중에는 통형의 케이스(12)가 형성되고, 상기 케이스(12)의 내부에 오일분리필터(14)가 형성된다. 따라서 블로바이가스 중에 포함된 오일의 입자가 상기한 오일분리필터(14)에서 분리되어 오일은 오일출구(16)을 통해 오일 팬으로 유도되고, 오일이 제거된 블로바이가스는 연소실로 유도된다.

그러나 상기한 바와 같은 단순한 구조의 필터만으로는 블로바이가스 중에 포함된 오일을 분리하는 기능이 충분하지 못하므로서 미처 걸러지지 못한 오일 입자가 연소실로 재순환하게 되어 배기가스의 상태가 악화되며, 연소실에 카본이 퇴적되며, 오일의 소모량이 증대되는 등의 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서,콤프레셔 및 냉각기를 이용하여 블로바이가스를 압축 및 냉각하므로서 블로바이가스 중에 포함된 오일의 입자를 분리하는 블로바이가스의 오일 분리장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

1은 본 발명에 의한 블로바이가스에 포함된 오일을 분리하기 위한 장치를 나타내는 도면.

도 2는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : PCV관로 22 : 하우징

25 : 벤츄리 30 : 콤프레셔

32 : 회전축 34 : 풀리

40 : 냉각기 42 : 냉각수 유입구

44 : 냉각수 유출구 50 : 팽창실

54 : 가스출구 56 : 오일출구

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 블로바이가스에 포함된 오일을 분리하기 위한 장치를 나타내는 도면으로, 도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성되는 PCV관로를 지시하는 것이다.

상기한 PCV관로(Positive Crankcase Ventilation 관로)(20)는 엔진의 크랭크 케이스나 로커 커버, 흡기계의 서지탱크 등에 접속되어 엔진의 운전과정에서 발생되는 블로바이가스가 순환되기 위한 관로이다.

상기한 PCV관로(20)의 도중에는 콤프레셔(30)가 수용되기 위한 하우징(22)이 형성되는데, 상기한 하우징(22)은 PCV관로(20)가 직각으로 절곡되어 이루어지는 것으로 블로바이가스가 유입되는 입구측은 넓고 유출되는 출구측은 좁게 형성된다. 상기한 하우징(22)에 장착되는 콤프레셔(30)는 크랭크 축의 회전력을 전달받기 위해 회전축(32)의 일단에 풀리(34)가 형성되고, 풀리(32)에 장착되는 벨트(35)로써 크랭크 축과 연결된다.

그리고 상기한 콤프레셔(30)가 위치되는 상류측의 PCV관로(20)에는 상기 콤프레셔(30)에서 가압된 블로바이가스를 냉각하기 위한 냉각기(40)가 형성된다. 상기한 냉각기(40)는 PCV관로(20)의 주변으로 냉각수를 흐르게 하여 상기 PCV관로(20)로 통과되는 블로바이가스를 냉각하는 장치이다. 따라서 상기한 냉각기(40) 내부에 수용되는 PCV관로(20)의 도중은 도면에서와 같이 지그재그로 절곡된 채로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기한 냉각기(40)의 양측에는 냉각수가 유출입되기 위한 냉각수 유입구(42)와 냉각수 유출구(44)가 각각 형성된다.

그리고 상기한 냉각기(40)가 위치되는 상류측의 PCV관로(20)에는 상기 콤프레서(30) 및 냉각기(40)에서 저온고압으로 압축된 블로바이가스에서 오일 입자가 분리되기 위한 팽창실(50)이 형성된다. 이 팽창실(50)의 일측은 상기한 PCV관로(20)와 연결되며, 일정 용적을 가지는 공간(52)이 형성되고, 이 공간(52)의 상부에는 연소실과 연결되는 가스출구(54)가 형성되고, 하부에는 오일출구(56)가 형성된다.

특히, 상기한 팽창실(50)과 연결되는 PCV관로(20)에는 상기한 콤프레셔(30) 및 냉각기(40)에서 저온고압으로 압축된 블로바이가스가 상기 팽창실(50)로 강하게 유입되도록 하기 위한 벤츄리(25)가 형성된다.

상기와 같이 형성되는 블로바이가스의 오일 분리장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

엔진이 가동되면 크랭크 케이스 내에는 배기가스와 혼합기가 유입되어 블로바이가스가 생성되고, 이 블로바이가스는 PCV관로(20)를 통해 흐르게 된다.

상기한 PCV관로(20)를 통과하는 블로바이가스는 크랭크 축과 연동되어 회전되는 콤프레셔(30)에 의해서 고온 고압으로 압축된다.

상기한 콤프레셔(30)를 거치면서 압축된 고온 고압의 블로바이가스는 상기한 냉각기(40)를 거치면서 저온 고압의 블로바이가스로 냉각되어진다.

이렇게 저온 고압으로 냉각된 블로바이가스는 상기한 벤츄리(25)를 통과하면서 압력이 낮아지고, 가스의 밀도는 팽창되어 팽창실(50)로 유입된다. 상기한 팽창실(50)로 유입되는 과정에서 급냉된 블로바이가스에서 오일이 응축되어 낙하 분리되는데, 이렇게 낙하된 오일은 오일출구(56)를 통해 오일팬으로 유도된다. 그리고 오일이 제거된 가스는 가스출구(54)를 통해 연소실로 유도된 후 재연소된다.

즉, 상기와 같은 오일분리장치는 블로바이가스를 저온 고압으로 압축한 후 블로바이가스 중에 포함되어 있는 오일을 순간적으로 응축시켜 분리시키므로서 오일의 분리되는 효율이 종전에 비해 월등히 높아지는 효과가 있다.

상기와 같은 발명은 엔진의 운전과정에서 발생되는 블로바이가스에 포함되는 오일을 분리하기 위해 PCV관로의 도중에 콤프레서 및 냉각기를 형성하여 팽창실에서 오일을 응축시켜 분리시키므로서 오일이 분리되는 효율이 크게 향상될 뿐만 아니라, 배기가스에 포함되는 공해물질을 줄이게 되며, 연소실의 퇴적되는 카본량이 줄어들게 되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims

크랭크 케이스에서 수집된 블로바이가스를 PCV관로를 통하여 연소실에 공급하여 연소시키는 블로바이가스 환원장치에 있어서,

블로바이가스가 유출되는 유출구 측이 유입구 측보다 좁은 하우징(22)이 관의 도중에 형성되는 PCV관로()와;

크랭크 축의 구동력을 벨트(35) 및 풀리(34)로 전달받아 상기 하우징(22)을 통과하는 블로바이가스를 가압하는 콤프레셔(30)와;

상기한 콤프레셔(30)에서 가압된 블로바이가스를 냉각하기 위해 상기 하우징 (22)의 상류측 PCV관로(20)에 형성되는 냉각기(40)와;

상기한 PCV관로(20)와 일측이 연결되며 일정용적을 가지는 공간(52)이 형성되어지되, 상기 공간(52)의 상부에는 연소실과 연결되는 가스출구(54)가 형성되고, 하부에는 오일출구(56)가 형성되는 팽창실(50)과;

상기한 콤프레셔(30)와 냉각기(40)를 통과하며 저온고압으로 압축된 블로바이가스가 상기 팽창실(50)로 더욱 강하게 공급되도록 상기 팽창실(50)과 연결되는 PCV관로(20) 내에 형성되는 벤츄리(25); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 블로바이가스의 오일 분리장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 콤프레서(30)는 크랭크 축의 구동력으로 작동되는 것을 특징으로 하는 블로바이가스의 오일 분리장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 냉각기(40)가 위치되는 PCV관로(20)의 도중은 지그재그 형상으로 형성되고, 냉각기(40)의 내부에는 냉각수가 흐르도록 형성된 것을 특징으로 하는 블로바이가스의 오일 분리장치.