KR20030030697A - 블로바이가스의 오일 분리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실린더 헤드 커버의 일측에 깔대기 형상을 형성하여 원심력에 의해 블로바이가스에 포함된 오일은 깔대기의 내주연을 따라 오일라인으로 유도되고, 오일이 분리된 블로바이가스는 PCV밸브 측으로 유도되도록 하는 블로바이가스의 오일 분리장치에 관한 것으로,
크랭크 케이스에서 발생된 블로바이가스를 실린더 헤드 커버로 유도하여 블로바이가스에 포함된 오일을 분리하기 위한 장치에 있어서,
크랭크 케이스에서 상승되는 블로바이가스가 수집될 수 있도록 실린더 헤드 커버 성형시 저면 양측으로 소정의 용적으로 형성되는 챔버와;
상기한 실린더 헤드 커버의 저면 일측에 상광하협한 깔대기 형상으로 내부가 빈 채로 성형되며, 그 상부는 PCV밸브와 연결되고, 하부는 오일라인과 연결되는 오일 분리부와;
상기한 챔버와 오일 분리부를 연결하되, 상기 챔버의 단면적보다 훨씬 작은 단면적으로 형성되어 상기 챔버로 유입된 블로바이가스가 유동을 띤 채로 상기 오일 분리부로 유입되도록 하기 위한 연결통로; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

블로바이가스의 오일 분리장치{Oil separating apparatus for blow by gas}
본 발명은 블로바이가스의 오일 분리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더 헤드 커버의 일측에 깔대기 형상을 형성하여 원심력에 의해 블로바이가스에포함된 오일은 깔대기의 내주연을 따라 오일라인으로 유도되고, 오일이 분리된 블로바이가스는 PCV밸브 측으로 유도되도록 하는 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 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 4는 종래의 일반적인 실린더 헤드 커버의 저면을 도시한 것으로서, 상기한 실린더 헤드 커버(10)의 저면 내측에는 도시되는 바와 같이 많은 리브(11)가 형성되어 복잡한 미로형상으로 형성되어 있다.
즉, 도면과 같이 형성되는 수많은 리브(11)에 의해 형성되는 미로에 농무한 블로바이가스가 통과되게 하므로서 비교적 중량이 무거운 오일이 분리되고, 오일이 분리된 블로바이가스 만이 PCV밸브 측으로 유도되도록 구성되어 있다.
상기와 같이 분리된 오일은 오일라인을 따라 오일팬 측으로 유도되고, PCV밸브를 통과한 오일이 분리된 블로바이가스는 연소실 측으로 유도되어 재연소되어진다.
그런데 상기와 같이 실린더 헤드 커버 저면 내측에 수많은 미로가 형성되어블로바이가스 중에 포함된 오일을 분리하는 장치에서는 어느 정도 입자가 큰 오일 미스트(Mist)는 그 중량에 의해 분리되었지만, 입자가 미세한 오일 미스트의 경우에는 블로바이가스와 혼합된 채로 연소실로 재유입되어진다. 따라서 상기와 같이 미세한 오일 미스트가 블로바이가스와 함께 연소실로 재유입되어 연소되므로서 오일소모 및 배기가스(Emission) 측면에서 불리하게 작용되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 실린더 헤드 커버의 일측에 깔대기 형상을 형성하여 원심력에 의해 블로바이가스에 포함된 오일은 깔대기의 내주연을 따라 오일라인으로 유도되고, 오일이 분리된 블로바이가스는 PCV밸브 측으로 유도되도록 하는 블로바이가스의 오일 분리장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
크랭크 케이스에서 발생된 블로바이가스를 실린더 헤드 커버로 유도하여 블로바이가스에 포함된 오일을 분리하기 위한 장치에 있어서,
크랭크 케이스에서 상승되는 블로바이가스가 수집될 수 있도록 실린더 헤드 커버 성형시 저면 양측으로 소정의 용적으로 형성되는 챔버와;
상기한 실린더 헤드 커버의 저면 일측에 상광하협한 깔대기 형상으로 내부가 빈 채로 성형되며, 그 상부는 PCV밸브와 연결되고, 하부는 오일라인과 연결되는 오일 분리부와;
상기한 챔버와 오일 분리부를 연결하되, 상기 챔버의 단면적보다 훨씬 작은단면적으로 형성되어 상기 챔버로 유입된 블로바이가스가 강한 유동을 띤 채로 상기 오일 분리부로 유입되도록 하기 위한 연결통로; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 실린더 헤드 커버의 저면을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 의해 형성되는 실린더 헤드 커버의 하부커버의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 블로바이가스 오일 분리장치의 구성도.
도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 실린더 헤드 커버 21 : 관통공
22 : 장착공간 23 : 볼트공
25 : 챔버 30 : 하부커버
31 : 오일분리부 32 : 연결통로
40 : 실린더 헤드 41 : 오일통로
42 : PCV밸브
이하, 본 발명에 따른 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 실린더 헤드 커버의 저면을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의해 형성되는 실린더 헤드 커버의 하부커버의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 블로바이가스 오일 분리장치의 구성도이다.
도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성되는 실린더 헤드 커버를 지시하는 것이고, 도면부호 40은 실린더 헤드를 지시하는 것이다.
상기한 실린더 헤드 커버(20)는 종래와 같이 실린더헤드에 장착되는 점화플러그 등이 수용될 수 있도록 관통공(21)이 형성되고, 일측에는 타이밍 벨트나 체인이 장착되는 타이밍 기어부를 덮을 수 있도록 장착공간(22)이 형성된다. 또한, 상기 실린더 헤드 커버(20)의 외주에는 실린더 헤드에 볼트로써 장착하기 위한 볼트공(23)이 형성된다.
그리고 상기한 실린더 헤드 커버(20)의 저면 내측에는 크랭크 케이스 측에서 상승되는 블로바이가스가 수집될 수 있도록 실린더 헤드 커버(20) 성형시에 양측으로 길게 소정 용적의 챔버(25)가 형성된다.
그리고 상기한 장착공간(22)의 안쪽에는 상광하협한 깔대기 형상의 오일분리부(31)가 형성되는데, 상기한 오일분리부(31)가 위치되는 실린더 헤드 커버(20)의 상부는 관통되어 PSV밸브(42)와 연결되어지고, 오일 분리부(31)의 하부는 실린더 헤드(40)에 형성되는 오일라인(41)과 연결된다.
상기한 오일 분리부(31)는 별도로 성형되는 하부커버(30)에 돌출형성되는 것이 바람직하다. 상기한 하부커버(30)는 합성수지재로 성형되어 상기 실린더 헤드 커버(20)에 용접되는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 하부커버(30)에는 상기 오일 분리부(31)와 상기 챔버(25)가 연결되도록 하기 위한 연결통로(32)가 형성되는데, 상기 연결통로(32)의 단면적은 상기 챔버(25)의 단면적보다 훨씬 작게 형성되어 블로바이가스가 강한 유동을 가진 채로 상기 오일 분리부(31)로 유입될 수 있도록 형성된다.
이상과 같이 형성되는 블로바이가스의 오일분리장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
엔진이 운전되면 연소실에서 발생한 연소가스나 미연소가스가 실린더 벽과 피소톤 링 사이의 간극을 통하여 크랭크 케이스 내로 유입된다. 이렇게 크랭크 케이스 내로 유입된 블로바이가스는 실린더 헤드 커버 측으로 상승되고, 상기한 실린더 헤드 커버(20)에 마련된 챔버(25)로 모이게 된다.
상기와 같이 챔버(25)로 모인 블로바이가스는 상기한 연결통로(32)를 통해 깔대기 형상으로 형성된 오일 분리부(31)로 유입된다. 이 때 블로바이가스는 단면적이 넓은 챔버(25)에서 단면적이 좁은 연결통로(32)를 통과하는 과정에서 강한 유동성분을 띄게 된다. 따라서 상기한 오일 분리부(31)로 유입되는 블로바이가스는원심력에 의해서 상기 오일 분리부(31)의 내주연을 따라 소용돌이치게 되고, 이 과정에서 중량이 많이 나가는 오일 미스트(Mist)는 오일 분리부(31)의 내주연을 따라 하강된다. 오일 분리부(31)의 내벽면을 타고 하강된 오일은 실린더 헤드(40)에 마련되는 오일통로(41)를 통해 오일팬으로 흐르게 된다.
그리고 이렇게 오일이 분리된 블로바이가스는 실린더 헤드 커버(20) 외부에 형성된 PCV밸브(42) 측으로 유도된 후 연소실로 재공급되어 재연소된다.
따라서 깔대기 형상의 오일 분리부(31)에서 원심력에 의해 소용돌이치는 과정에서 중량이 무거운 오일이 분리되므로서 종래와는 달리 비교적 입자가 적은 오일 미스트의 경우도 분리되는 장점이 있다.
상기와 같이 형성되는 본 발명은 크랭크 케이스 측에서 상승된 블로바이가스가 원심력에 의해 오일 분리부의 내주연으로 소용돌이치는 과정에서 중량이 무거운 오일이 분리되도록 하므로서, 비교적 입자가 작은 오일 미스트의 경우에도 분리되므로서 종래에 비해서 오일소모 및 배기가스 이미션(Emission) 측면에서 유리한 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 크랭크 케이스에서 발생된 블로바이가스를 실린더 헤드 커버로 유도하여 블로바이가스에 포함된 오일을 분리하기 위한 장치에 있어서,
    크랭크 케이스에서 상승되는 블로바이가스가 수집될 수 있도록 실린더 헤드 커버(20) 성형시 저면 양측으로 소정의 용적으로 형성되는 챔버(25)와;
    상기한 실린더 헤드 커버(20)의 저면 일측에 상광하협한 깔대기 형상으로 내부가 빈 채로 성형되며, 그 상부는 PCV밸브(42)와 연결되고, 하부는 오일라인(41)과 연결되는 오일 분리부(31)와;
    상기한 챔버(25)와 오일 분리부(31)를 연결하되, 상기 챔버(25)의 단면적보다 훨씬 작은 단면적으로 형성되어 상기 챔버(25)로 유입된 블로바이가스가 강한 유동을 띤 채로 상기 오일 분리부(31)로 유입되도록 하기 위한 연결통로(32); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 블로바이가스의 오일 분리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 오일 분리부(31)는 별도로 성형되는 하부커버(30)에 형성되고, 상기 하부커버(30)는 실린더 헤드 커버(20)에 부착되는 것을 특징으로 하는 블로바이가스의 오일 분리장치.
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