KR20100064879A - 블로우바이 가스 오일 분리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부에 복수개의 사이클론이 구성되는 멀티 타입으로 형성함으로써, 협소한 엔진룸 내에서 레이아웃을 간소화하고, 주행상태에 따라 공급되는 블로우바이 가스의 용량에 관계없이 블로우바이 가스에 포함된 오일을 효율적으로 분리시켜 여과효율을 향상시키도록
내연기관의 크랭크 케이스와 연결되어 블로우바이 가스가 유입되고, 유입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리한 후, 오일이 분리된 블로우바이 가스를 다시 내연기관의 흡기통로로 유입시키도록 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치에 있어서, 블로우바이 가스가 흡입되고, 내부에 상기 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리하는 복수개의 사이클론이 형성되는 흡기 하우징; 상기 흡기 하우징의 상부에 장착되는 배기 하우징; 및 상기 배기 하우징의 상부에 장착되는 상부 캡을 포함하는
블로우바이 가스, 사이클론, 압력조절유닛, 오일 분리, 오일 여과효율

Description

블로우바이 가스 오일 분리장치{OIL SEPARATION APPARATUS FOR BLOW-BY GAS}
본 발명은 블로우바이 가스 오일 분리장치 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행상태레 따라 공급되는 블로우바이 가스의 용량에 관계없이 블로우바이 가스에 포함된 오일을 효율적으로 분리하여 오일 여과효율을 증가시키도록 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치에 관한 것이다.
일반적으로 내연기관인 차량용 엔진은 압축 및 팽창 행정에서 실린더와 피스톤의 간극 등의 여러 요인으로 인해 작동 중 연소실로부터 크랭크 케이스 내에 어느 정도의 배기가스나 혼합기가 새어 들어오게 된다.
이러한 배기가스나 혼합기는 미연탄화수소가 주성분으로서 환경오염을 유발하는 블로우바이 가스(Blow-By Gas)를 발생시키게 된다.
여기서, 블로우바이 가스에는 엔진성능이 저하되고 기능부품의 내구력을 저하시키는 오일입자(통상 0.1㎛∼10㎛)가 함께 배출되는 바, 실린더 헤드 부위에 구비되는 엔진오일을 엷게 하거나 변질시켜 엔진 성능 저하시키게 된다.
또한, 블로우바이 가스는 압축비가 높은 디젤엔진의 경우 압축 행정 시, 실린더내의 고압의 압축가스가 실린더와 피스톤과의 틈새를 통하여 크랭크 케이스로 누설되므로 가솔린 엔진의 경우보다 심각한 문제를 유발하게 된다.
따라서, 상기 블로우바이 가스는 그 양이 많아질수록 엔진의 오일 소모량이 증가되고, 배출가스에 악 영향을 주게되므로, 상기 블로우바이 가스를 효과적으로 순환시키면서 특히, 블로우바이 가스의 흐름과 함께 이동되는 엔진 오일을 가스로부터 완전히 분리시켜 주는 것이 무엇보다도 중요하다.
이를 위해, 차량에는 보통 블로우바이 가스의 흐름을 방해하면서 블로우바이 가스의 충돌을 통해 오일 분리하는 사이클론 방식의 오일분리장치나, 블로우바이 가스가 통과할 때 응집성 있는 오일이 분리되도록 오일필터 등을 블로우바이 가스의 흐름 경로 상에 설치하여 블로우바이 가스에 포함된 오일입자를 필터링 하는 방식을 많이 사용하게 된다.
이 중, 종래 기술에 따른 사이클론 방식의 오일분리장치(1)는, 도 14에서 도시한 바와 같이, 콘 형상의 사이클론(10)이 구비되고, 상기 사이클론(10)의 상부 일측과 타측에는 각각 가스 유입구(20)와 가스 배출구(30)가 형성되며, 미도시된 엔진의 일측에 장착된다.
그리고 상기 사이클론(10)의 하단에는 상기 가스 유입구(20)를 통해 유입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리한 후, 분리된 오일을 배출하는 오일 배출구(11)가 형성된다.
즉, 상기 사이클론(10)은 상기 가스 유입구(20)를 통해 엔진으로부터 발생된 블로우바이 가스가 유입되면, 내부에서 오일을 분리 한 후, 오일이 분리된 블로우바이 가스를 상기 가스 배출구(30)를 통해 다시 내연기관의 흡기통로로 유입시키 고, 동시에, 분리된 오일은 상기 오일 배출구(11)를 통해 오일 팬으로 배출된다.
그러나 상기와 같은 종래의 사이클론 방식의 오일분리장치는 하나의 사이클론을 통해 상기 사이클론으로 유입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리하는 바, 주행모드에 따라 공급되는 블로우바이 가스의 용량에 따라 블로우바이 가스의 오일 여과효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 오일 여과효율을 높이기 위해서는 상기 사이클론을 개수를 늘리는 방법이 있지만 협소한 엔진룸 안에서 레이아웃에 제약으로 인해 그 한계가 발생되고, 오일 분리가 제대로 이루어지지 않은 블로우바이 가스가 다시 내연기관의 흡기통로로 유입되면 엔진의 성능이 저하되는 문제점도 내포하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 내부에 복수개의 사이클론이 구성되는 멀티 타입으로 형성함으로써, 협소한 엔진룸 내에서 레이아웃을 간소화하고, 주행상태에 따라 공급되는 블로우바이 가스의 용량에 관계없이 블로우바이 가스에 포함된 오일을 효율적으로 분리시켜 여과효율을 향상시키도록 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치는 내연기관의 크랭크 케이스와 연결되어 블로우바이 가스가 유입되고, 유입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리한 후, 오일이 분리된 블로우바이 가스를 다시 내연기관의 흡기통로로 유입시키도록 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치에 있어서, 블로우바이 가스가 흡입되고, 내부에 상기 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리하는 복수개의 사이클론이 형성되는 흡기 하우징; 상기 흡기 하우징의 상부에 장착되는 배기 하우징; 및 상기 배기 하우징의 상부에 장착되는 상부 캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 흡기 하우징은 일측에 가스 흡기구가 형성되고, 상기 가스 흡기구는 상기 흡기 하우징의 내부에 형성되는 연결통로를 통해 상기 각 사이클론과 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 각 사이클론은 상기 흡기 하우징의 내부에서 원주방향을 따라 3개소에 각각 형성되고, 각 하단에는 오일출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 각 사이클론은 상기 흡기 하우징의 내부 양측 2개소에 각각 형성되고, 각 하단에는 오일출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 배기 하우징은 일측에 블로우바이 가스가 배출되는 가스 배출구가 형성되고, 하부에는 상기 각 사이클론에 대응하여 복수개의 가스포트가 돌출 형성되며, 내부 중앙에는 상기 가스 배출구와 연결되는 가스 배출포트가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 배기 하우징과 상부 캡 사이에서 상기 각 가스포트를 통해 유입되는 블로우바이 가스의 압력에 따라 상기 가스 배출포트를 선택적으로 개폐시키는 압력조절유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 압력조절유닛은 상기 배기 하우징의 내부에서 상기 가스 배출포트의 상부에 배치되는 다이어프램; 및 일단이 상기 가스 배출포트의 내면에 연결되고, 타단은 상기 다이어프램의 하면과 연결되어 상기 다이어프램에 탄발력을 제공하는 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 흡기 하우징의 하부에 장착되며, 하부에 상기 각 사이클론을 통해 배출되는 오일을 포집하여 배출시키는 오일 배출구가 형성되는 오일 드레인 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치에 의하면, 내부에 복수개의 사이클론이 구성되는 멀티 타입으로 형성함으로써, 협소한 엔진룸 내에서 레이아웃을 간소화하고, 주행상태에 따라 유입되는 블로우바이 가스의 용량에 관계없이 블로우바이 가스에 포함된 오일의 여과효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치는 블로우바이 가스에 포함된 오일의 여과효율을 향상시킴에 따라 오일함유가 최소화된 블로우바이 가스를 다시 엔진으로 재순환시킴으로써, 엔진의 성능 및 상품성을 향상시키는 효과도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1과 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 사시도 및 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제1 실시예에 따른 흡기 하우징의 횡단면도이며, 도 4는 도 1의 B-B 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배기 하우징의 횡단면도이고, 도 5는 도 1의 C-C 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오 일 분리장치의 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(100)는 내부에 복수개의 사이클론(111)이 구성되는 멀티 타입으로 형성함으로써, 협소한 엔진룸 내에서 레이아웃을 간소화하고, 주행상태나 공급되는 블로우바이 가스의 용량에 관계없이 블로우바이 가스에 포함된 오일을 효율적으로 분리시켜 여과효율을 향상시키도록 한다.
이를 위해, 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(100)는, 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 흡기 하우징(110), 배기 하우징(120), 및 상부 캡(130)으로 구성된다.
먼저, 상기 흡기 하우징(110)은 미도시된 내연기관의 크랭크 케이스와 연결되어 블로우바이 가스가 유입되고, 유입된 브로우바이 가스에 포함된 오일을 분리하는 복수개의 사이클론(111)이 형성된다.
이러한 흡기 하우징(110)은 원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 유입되는 가스 흡기구(113)가 형성된다.
본 실시예에서, 상기 가스 흡기구(113)는 상기 흡기 하우징(110)의 내부에 형성되는 연결통로(115)를 통해 상기 각 사이클론(111)과 연결된다.
여기서, 상기 각 사이클론(111)은 상기 흡기 하우징(110)의 내부에서 원주방향을 따라 3개소에 각각 형성되고, 상기 각 사이클론(111)의 하단에는 오일출구(117)가 형성된다.
본 실시예에서, 상기 각 사이클론(111)은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 가스 흡기구(113)로부터 상기 흡기 하우징(110)의 중심을 지나는 가상 중심선(L)을 기준으로 상기 흡기 하우징(110)의 내부에서 일측에 일정간격으로 이격되어 각각 두 개가 형성되고, 타측 중앙에 하나가 형성된다.
그리고 상기 흡기 하우징(110)의 하부에는 오일 드레인 하우징(140)이 장착된다.
상기 오일 드레인 하우징(140)은 하부 중앙에 상기 각 사이클론(111)의 오일출구(117)를 통해 배출되는 오일을 포집하여 배출시키는 오일 배출구(141)가 형성된다.
여기서, 상기 오일 배출구(141)는 미도시된 오일 팬과 연결호스를 통해 연결된다.
본 실시예에서, 상기 배기 하우징(120)은 미도시된 내연기관의 흡기통로와 연결되어 상기 흡기 하우징(110)을 통해 오일이 분리된 블로우바이 가스를 배출하도록 상기 흡기 하우징(110)의 상부에 장착된다.
이러한 배기 하우징(120)은, 도 4에서 도시한 바와 같이, 원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 배출되는 가스 배출구(121)가 형성되고, 하부에는 상기 각 사이클론(111)에 대응하여 복수개의 가스포트(123)가 각각 하향 돌출 형성된다.
여기서, 상기 각 가스포트(123)는 상기 각 사이클론(111)의 위치와 동일한 위치에 형성되며, 본 발명의 제1 실시예에서는 3개가 형성되는 상기 사이클론(111)의 개수와 같도록 3개가 형성된다.
그리고 상기 배기 하우징(120)의 내부 중앙에는 상기 가스 배출구(121)와 연 결되는 가스 배출포트(125)가 돌출 형성된다.
한편, 상기 배기 하우징(120)은 상기 흡기 하우징(110)의 상부에 장착 시, 상기 가스 배출구(121)가 상기 가스 흡기구(113)와 직각을 이루도록 배치된 상태로 장착된다.
본 실시예에서, 상기 상부 캡(130)은 상기 배기 하우징(120)의 상부에 장착되며, 상기 배기 하우징(120) 내부로 유입되는 블로우바이 가스가 새어나가는 것을 방지하는 기능을 하게 된다.
여기서, 상기 배기 하우징(120)과 상부 캡(130) 사이에는 압력조절유닛(150)이 장착된다.
상기 압력조절유닛(150)은 상기 각 가스포트(123)를 통해 유입되는 블로우바이 가스의 압력에 따라 상기 가스 배출포트(125)를 선택적으로 개폐시켜 상기 배기 하우징(120)으로 유입되는 블로우바이 가스를 상기 가스 배출구(121)로 배출하게 된다.
이러한 압력조절유닛(150)은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 다이어프램(151)과 스프링(153)으로 구성된다.
먼저, 상기 다이어프램(151)은 원판 형상으로 상기 배기 하우징(120)의 내부에서 상기 가스 배출포트(125)의 상부에 배치된다.
그리고 상기 스프링(153)은 일단이 상기 가스 배출포트(125)의 내면에 연결되고, 타단은 상기 다이어프램(151)의 하면과 연결되어 상기 다이어프램(151)에 탄발력을 제공하게 된다.
즉, 이와 같이 구성되는 압력조절유닛(150)은 상기 배기 하우징(120)으로 유입되는 블로우바이 가스의 압력이 상기 스프링(153)의 스프링 상수보다 낮을 경우, 상기 다이어프램(151)을 당기는 상기 스프링(153)의 압축력에 의해 상기 가스 배출포트(125)는 폐쇄된 상태를 유지하게 된다.
반면에, 상기 배기 하우징(120)에 유입되는 블로우바이 가스의 압력이 상기 스프링(153)의 스프링 상수보다 높을 경우, 상기 압력조절유닛(150)의 다이어프램(151)은 유입된 블로우바이 가스에 의해 상부로 상승됨에 따라 상기 가스 배출포트(125)는 개방되고, 블로우바이 가스는 상기 가스 배출포트(125)를 통해 상기 가스 배출구(121)로 배출된다.
이 때, 상기 스프링(153)은 인장된 상태가 되며, 블로우바이 가스의 압력이 낮아지면, 상기 다이어프램(151)에 압축력을 제공하여 상기 가스 배출포트(125)를 다시 폐쇄시키게 된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(100)의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 단계별 작동 상태도이다.
먼저, 블로우바이 가스는 미도시된 엔진으로부터 상기 가스 흡기구(113)를 통해 흡기 하우징(110)으로 유입된다.
그러면, 상기 가스 흡기구(113)로 유입된 블로우바이 가스는, 도 6의 (S1)과 같이, 상기 연결통로(115)를 따라 상기 각 사이클론(111)으로 유입된다.
상기 각 사이클론(111)으로 유입된 블로우바이 가스는, 도 6의 (S2)와 같이, 상기 각 사이클론(111)의 내주면을 따라 하부로 유동하게 되고, 이 때, 블로우바이 가스에 포함된 오일은 상기 각 사이클론(111)의 내주면을 따라 상기 오일출구(117)로 흘러나가게 된다.
여기서, 상기 오일 드레인 하우징(140)은 상기 각 사이클론(111)의 오일출구(117)로부터 흘러나오는 오일을 포집하여 오일 배출구(141)를 통해 포집된 오일을 오일 팬으로 배출시키게 된다.
상기 단계를 통해 오일이 분리된 블로우바이 가스는 상기 각 사이클론(111)의 내부로 삽입된 각 가스포트(123)를 통해 상기 배기 하우징(120)으로 유입된다.
상기 배기 하우징(120)으로 유입된 블로우바이 가스는, 도 6의 (S3)과 같이, 상기 배기 하우징(120)으로 유입되는 압력을 이용해 상기 압력조절유닛(150)의 다이어프램(151)을 상승시켜 가스 배출포트(125)를 개방하게 된다.
그러면, 상기 배기 하우징(120)으로 유입된 블로우바이 가스는 개방된 상기 가스 배출포트(125)를 통해 가스 배기구(121)로 배출되어 다시 엔진의 흡기통로로 유입된다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(100)는 상기 흡기 하우징(110)을 통해 종래 하나로 구성되는 사이클론 용량에 비해 용량이 적은 사이클론을 3개로 구성함으로써, 상기 각 사이클론(111)에서 유동되는 블로우바이 가스의 유동속도 및 블로우바이 가스 수용용량이 종래 기술에 비해 증가하여 블로우바이 가스에 포함된 오일의 여과효율이 증가시킬 수 있다.
이와 같이 작동되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(100)는, 도 7과 같이, 엔진 저속 구간에서 종래 기술에 비해 블로우바이 가스에 포함된 오일의 여과효율을 향상시킴으로써, 엔진의 주행상태에 관계없이 오일함유를 최소화시킨 블로우바이 가스를 엔진으로 재순환시킬 수 있다.
따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(100)를 적용하면, 내부에 복수개의 사이클론(111)이 구성되는 멀티 타입으로 형성함으로써, 협소한 엔진룸 내에서 레이아웃을 간소화하고, 주행상태에 따라 유입되는 블로우바이 가스의 용량에 관계없이 블로우바이 가스에 포함된 오일의 여과효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(100)는 블로우바이 가스에 포함된 오일의 여과효율을 향상시킴에 따라 오일함유가 최소화된 블로우바이 가스를 다시 엔진으로 재순환시킴으로써, 엔진의 성능 및 상품성을 향상시킬 수 있다.
도 8과 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 사시도 및 분해 사시도이고, 도 10은 도 7의 D-D 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제2 실시예에 따른 흡기 하우징의 횡단면도이며, 도 11은 도 1의 E-E 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배기 하우징의 횡단면도이고, 도 12은 도 1의 F-F 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(200)는, 도 8 과 도 9에서 도시한 바와 같이, 흡기 하우징(210), 배기 하우징(220), 및 상부 캡(230)으로 구성된다.
먼저, 상기 흡기 하우징(210)은 미도시된 내연기관의 크랭크 케이스와 연결되어 블로우바이 가스가 유입되고, 유입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리하는 복수개의 사이클론(211)이 형성된다.
이러한 흡기 하우징(210)은 원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 유입되는 가스 흡기구(213)가 형성된다.
본 실시예에서, 상기 가스 흡기구(213)는 상기 흡기 하우징(210)의 내부에 형성되는 연결통로(215)를 통해 상기 각 사이클론(211)과 연결된다.
여기서, 상기 각 사이클론(211)은 상기 흡기 하우징(210)의 내부 양측 2개소에 각각 형성되고, 상기 각 사이클론(211)의 하단에는 오일출구(217)가 형성된다.
본 실시예에서, 상기 각 사이클론(211)은, 도 10에서 도시한 바와 같이, 상기 가스 흡기구(213)로부터 상기 흡기 하우징(210)의 중심을 지나는 가상 중심선(L)을 기준으로 상기 흡기 하우징(210)의 내부 중앙에서 양측에 각각 하나씩 형성된다.
그리고 상기 흡기 하우징(210)의 하부에는 오일 드레인 하우징(240)이 장착된다.
상기 오일 드레인 하우징(240)은 하부에 상기 각 사이클론(211)의 오일출구(217)를 통해 배출되는 오일을 포집하여 배출시키는 오일 배출구(241)가 형성된다.
여기서, 상기 오일 배출구(241)는 미도시된 오일 팬과 연결호스를 통해 연결된다.
한편, 상기 배기 하우징(220)은 미도시된 내연기관의 흡기통로와 연결되어 상기 흡기 하우징(210)을 통해 오일이 분리된 블로우바이 가스를 배출하도록 상기 흡기 하우징(210)의 상부에 장착된다.
이러한 배기 하우징(220)은, 도 11에서 도시한 바와 같이, 원통 형상으로 일측에 블로우바이 가스가 배출되는 가스 배출구(221)가 형성되고, 하부에는 상기 각 사이클론에 대응하여 복수개의 가스포트(223)가 하향 돌출 형성된다.
여기서, 상기 각 가스포트(223)는 상기 각 사이클론(211)의 위치와 동일한 위치에 형성되며, 본 발명의 제2 실시예에서는 2개가 형성된다.
그리고 상기 배기 하우징(220)의 내부 중앙에는 상기 가스 배출구(221)와 연결되는 가스 배출포트(225)가 돌출 형성된다.
본 실시예에서, 상기 상부 캡(230)은 상기 배기 하우징(220)의 상부에 장착되며, 상기 배기 하우징(220) 내부로 유입되는 블로우바이 가스가 대기 중으로 새어나가는 것을 방지하는 기능을 하게 된다.
여기서, 상기 배기 하우징(220)과 상부 캡(230) 사이에는 압력조절유닛(250)이 장착된다.
상기 압력조절유닛(250)은 상기 각 가스포트(223)를 통해 유입되는 블로우바이 가스의 압력에 따라 상기 가스 배출포트(225)를 선택적으로 개폐시켜 상기 배기 하우징(220)으로 유입되는 블로우바이 가스를 상기 가스 배출구(221)로 배출하게 된다.
이러한 압력조절유닛(250)은, 도 12에서 도시한 바와 같이, 다이어프램(250)과 스프링(253)으로 구성된다.
먼저, 상기 다이어프램(251)은 상기 배기 하우징(220)의 내부에서 상기 가스 배출포트(225)의 상부에 배치된다.
그리고 상기 스프링(253)은 일단이 상기 가스 배출포트(225)의 내면에 연결되고, 타단은 상기 다이어프램(251)의 하면과 연결되어 상기 다이어프램(251)에 탄발력을 제공하게 된다.
즉, 이와 같이 구성되는 압력조절유닛(250)은 상기 배기 하우징(220)으로 유입되는 블로우바이 가스의 압력이 상기 스프링(253)의 스프링 상수보다 낮을 경우, 상기 다이어프램(251)을 당기는 상기 스프링(253)의 압축력에 의해 상기 가스 배출포트(225)는 폐쇄된 상태를 유지하게 된다.
반면에, 상기 배기 하우징(220)에 유입되는 블로우바이 가스의 압력이 상기 스프링(253)의 스프링 상수보다 높을 경우, 상기 압력조절유닛(250)의 다이어프램(251)은 유입된 블로우바이 가스에 의해 상부로 상승됨에 따라, 상기 가스 배출포트(225)는 개방되고, 블로우바이 가스는 상기 가스 배출포트(225)를 통해 상기 가스 배출구(221)로 배출된다.
이 때, 상기 스프링(253)은 인장된 상태가 되며, 블로우바이 가스의 압력이 낮아지면, 상기 다이어프램(251)에 압축력을 제공하여 상기 가스 배출포트(225)를 다시 폐쇄시키게 된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(200)의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 단계별 작동 상태도이다.
먼저, 블로우바이 가스는 미도시된 엔진으로부터 상기 가스 흡기구(213)를 통해 흡기 하우징(210)으로 유입된다.
그러면, 상기 가스 흡기구(213)로 유입된 블로우바이 가스는, 도 13의 (S10)과 같이, 상기 연결통로(215)를 따라 상기 각 사이클론(211)으로 유입된다.
상기 각 사이클론(211)으로 유입된 블로우바이 가스는, 도 13의 (S20)와 같이, 상기 각 사이클론(211)의 내주면을 따라 유동하게 되고, 이 때, 블로우바이 가스에 포함된 오일은 상기 각 사이클론(211)의 내주면을 따라 상기 각 사이클론(211)의 오일출구(217)로 흘러나가게 된다.
여기서, 상기 오일 드레인 하우징(240)은 상기 각 사이클론(211)의 오일출구(217)로부터 흘러나오는 오일을 포집하여 오일 배출구(241)를 통해 포집된 오일을 오일 팬으로 배출시키게 된다.
상기 단계를 통해 오일이 분리된 블로우바이 가스는 상기 각 사이클론(211)의 내부로 삽입된 각 가스포트(223)를 통해 상기 배기 하우징(220)으로 유입된다.
상기 배기 하우징(220)으로 유입된 블로우바이 가스는, 도 6의 (S3)과 같이, 상기 배기 하우징(220)으로 유입되는 압력을 이용해 상기 압력조절유닛(250)의 다이어프램(251)을 상승시켜 가스 배출포트(225)를 개방하게 된다.
그러면, 상기 배기 하우징(220)으로 유입된 블로우바이 가스는 개방된 상기 가스 배출포트(225)를 통해 가스 배기구(221)로 배출되어 다시 엔진의 흡기통로로 유입된다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(200)는 상기 흡기 하우징(211)의 내부에 종래 하나로 구성되는 사이클론에 비해 용량이 적은 사이클론 2개 구성함으로써, 상기 각 사이클론(211)에서 유동되는 블로우바이 가스의 유동속도 및 블로우바이 가스 수용 용량이 종래 기술에 비해 증가하여 블로우바이 가스에 포함된 오일의 여과효율이 증가한다.
이와 같이 작동하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(200)는, 상기한 도 7과 같이, 엔진 저속 구간에서 종래 기술에 비해 블로우바이 가스에 포함된 오일의 여과효율을 향상시킴으로써, 엔진의 주행상태에 관계없이 오일함유를 최소화시킨 블로우바이 가스를 엔진으로 재순환시킬 수 있다.
따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(200)를 적용하면, 내부에 복수개의 사이클론(211)이 구성되는 멀티 타입으로 형성함으로써, 협소한 엔진룸 내에서 레이아웃을 간소화하고, 주행상태에 따라 유입되는 블로우바이 가스의 용량에 관계없이 블로우바이 가스에 포함된 오일의 여과효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치(200)는 블로우바이 가스에 포함된 오일의 여과효율을 향상시킴에 따라, 오일함유가 최소화된 블로우바이 가스를 다시 엔진으로 재순환시킴으로써, 엔진의 성능 및 상품성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제1 실시예에 따른 흡기 하우징의 횡단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배기 하우징의 횡단면도이다.
도 5는 도 1의 C-C 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 단계별 작동 상태도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 엔진의 속도에 따른 오일여과효율을 종래기술과 비교하여 나타낸 개략적인 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 분해 사시도이다.
도 10은 도 7의 D-D 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제2 실시예에 따른 흡 기 하우징의 횡단면도이다.
도 11은 도 1의 E-E 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배기 하우징의 횡단면도이다.
도 12는 도 1의 F-F 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 단계별 작동 상태도이다.
도 14는 종래 기술에 따른 블로우바이 가스 오일 분리장치의 사시도이다.

Claims (8)

  1. 내연기관의 크랭크 케이스와 연결되어 블로우바이 가스가 유입되고, 유입된 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리한 후, 오일이 분리된 블로우바이 가스를 다시 내연기관의 흡기통로로 유입시키도록 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치에 있어서,
    블로우바이 가스가 흡입되고, 내부에 상기 블로우바이 가스에 포함된 오일을 분리하는 복수개의 사이클론이 형성되는 흡기 하우징;
    상기 흡기 하우징의 상부에 장착되는 배기 하우징; 및
    상기 배기 하우징의 상부에 장착되는 상부 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡기 하우징은 일측에 가스 흡기구가 형성되고, 상기 가스 흡기구는 상기 흡기 하우징의 내부에 형성되는 연결통로를 통해 상기 각 사이클론과 연결되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 사이클론은 상기 흡기 하우징의 내부에서 원주방향을 따라 3개소에 각각 형성되고, 각 하단에는 오일출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각 사이클론은 상기 흡기 하우징의 내부 양측 2개소에 각각 형성되고, 각 하단에는 오일출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배기 하우징은 일측에 블로우바이 가스가 배출되는 가스 배출구가 형성되고, 하부에는 상기 각 사이클론에 대응하여 복수개의 가스포트가 돌출 형성되며, 내부 중앙에는 상기 가스 배출구와 연결되는 가스 배출포트가 형성되는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배기 하우징과 상부 캡 사이에서 상기 각 가스포트를 통해 유입되는 블로우바이 가스의 압력에 따라 상기 가스 배출포트를 선택적으로 개폐시키는 압력조절유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 압력조절유닛은
    상기 배기 하우징의 내부에서 상기 가스 배출포트의 상부에 배치되는 다이어프램; 및
    일단이 상기 가스 배출포트의 내면에 연결되고, 타단은 상기 다이어프램의 하면과 연결되어 상기 다이어프램에 탄발력을 제공하는 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
  8. 제1항에 있어서
    상기 흡기 하우징의 하부에 장착되며, 하부에 상기 각 사이클론을 통해 배출되는 오일을 포집하여 배출시키는 오일 배출구가 형성되는 오일 드레인 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스 오일 분리장치.
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