KR20220129178A - 블로바이 가스 오일 세퍼레이터 - Google Patents

Abstract

블로바이 가스 오일 세퍼레이터가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터는, 실린더 블록의 블로바이가스 벤트홀과 연결되는 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션(CCV) 시스템이 헤드 커버에 설치된 차량용 엔진에 구성되는 것으로서, 블로바이가스 벤트홀에 상하 방향을 따라 설치되며, 블로바이가스의 흐름을 상하 방향에서 다른 방향으로 전환하는 격벽부를 가진 세퍼레이터 바디를 포함할 수 있다.

Description

블로바이 가스 오일 세퍼레이터 {BLOW-BY GAS OIL SEPARATOR}

본 발명의 실시 예는 차량용 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 블로바이 가스로부터 오일을 분리하는 블로바이 가스 오일 세퍼레이터에 관한 것이다.

일반적으로, 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션(Closed Crankcase Ventilation: 이하 CCV 라고 한다) 시스템은 엔진 내부에서 혼합된 오일과 블로바이 가스를 흡기 부압으로 분리하여 실린더 블록 내부에 정압이 생기지 않도록 하는 것이다.

오일이 분리된 블로바이 가스는 터보차저 입구인 엔진 흡기로 유도되고, 오일은 오일 팬으로 유도된다. 즉, 엔진에서 생성된 블로바이 가스는 크랭크케이스(엔진 블록과 오일팬 내부 공간)로 유입되어 헤드커버를 거쳐 흡기계로 재순환 된다.

여기서, 블로바이 가스란 연소실에서 피스톤/피스톤링 사이로 누출되는 연소 가스 및 터보차저 흡배기측에서 누기된 압축공기/배기가스를 지칭한다. 이 블로바이 가스에 포함된 오일이 많으면 흡기계 오염 및 퇴적물(Deposit)에 의한 엔진 성능 저하를 유발할 수 있다.

이와 같은 블로바이 가스 중의 오일을 분리하여 포집할 수 있는 CCV 시스템은 헤드 커버에 설치되는데, 오일 저감 효율의 낮은 수준으로 인해 필터 방식을 적용하고 있으나, 크랭크케이스의 압력 증가에 따른 오일 누유 및 필터 막힘 등에 의해 블로아웃 오일량의 증가를 유발하여 터보차저 파울링 등의 엔진 품질 문제가 발생될 가능성이 높다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 크랭크케이스에서 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템으로 유동되는 블로바이 가스 중의 오일을 실린더 블록의 블로바이가스 벤트 경로에서 분리할 수 있도록 한 블로바이 가스 오일 세퍼레이터를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터는, 실린더 블록의 블로바이가스 벤트홀과 연결되는 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션(CCV) 시스템이 헤드 커버에 설치된 차량용 엔진에 구성되는 것으로서, 상기 블로바이가스 벤트홀에 상하 방향을 따라 설치되며, 블로바이가스의 흐름을 상하 방향에서 다른 방향으로 전환하는 격벽부를 가진 세퍼레이터 바디를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 블로바이 가스 오일 세퍼레이터에 있어서, 상기 세퍼레이터 바디는 상기 각 격벽부에 대응되게 형성되며, 블로바이가스 중의 오일을 하측 방향으로 드레인시키는 오일 드레인부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 블로바이 가스 오일 세퍼레이터에 있어서, 상기 세퍼레이터 바디는 상단 및 하단이 개방된 지그재그의 튜브 형태로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 블로바이 가스 오일 세퍼레이터에 있어서, 상기 세퍼레이터 바디는 상하 방향을 따라 지그재그 형태로 연결된 사선 통로들을 가진 튜브 형태로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 블로바이 가스 오일 세퍼레이터에 있어서, 상기 각각의 사선 통로에는 상기 격벽부 및 오일 드레인부가 서로 대응되게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 블로바이 가스 오일 세퍼레이터에 있어서, 상기 각각의 사선 통로는 원형의 단면 형상에서 한쪽에 상기 격벽부를 형성하고, 상기 격벽부에 대응되는 다른 한쪽에 상기 오일 드레인부를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 블로바이 가스 오일 세퍼레이터에 있어서, 상기 오일 드레인부는 다수 개의 오일 드레인 홀들을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 블로바이 가스 오일 세퍼레이터에 있어서, 상기 오일 드레인 홀들은 상하 방향을 따른 세로 지름이 가로 지름보다 큰 타원형으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템의 전체적인 블로바이가스 오일 세퍼레이팅 효율을 증대시킴으로써, 엔진의 블로아웃 오일량을 저감하며, 터보차저 파울링 등의 엔진 품질 문제 발생을 방지할 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터가 적용되는 차량용 엔진을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터를 도시한 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터에 적용되는 세퍼레이터 바디를 도시한 일부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 ...부, ...부재, ...유닛 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터가 적용되는 차량용 엔진을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터를 도시한 단면 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터(100)는 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션(CCV) 시스템(3)이 헤드 커버(5)에 설치된 차량용 엔진(1)에 적용될 수 있다.

이하에서는 차량의 길이 방향(이하, 전후 방향), 차폭 방향(이하, 좌우 방향), 그리고 차량 높이 방향(이하, 상하 방향)을 기준으로 하여 하기의 구성 요소들을 설명하기로 한다.

더 나아가, 도면을 기준할 때, 상측을 향하는 부분을 상부, 상단, 상면 및 상단부로 정의하며, 하측을 향하는 부분을 하부, 하단, 하면 및 하단부로 정의하기로 한다.

또한, 하기에서의 단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.

여기서, 상기 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)은 엔진에서 크랭크케이스(8)로 유입되어 헤드 커버(5)를 거쳐 흡기계로 재순환 되는 블로바이 가스(G: 이하 도 4 참조) 중의 오일(O: 이하 도 4 참조)을 분리하기 위한 것이다.

이러한 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)은 실린더 블록(7)의 블로바이가스 벤트홀(9)과 연결되게 설치된다. 상기 블로바이가스 벤트홀(9)은 크랭크케이스(8)에서 유입되는 블로바이 가스(G)를 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)으로 유동시키며, 그 블로바이 가스(G) 중의 오일(O)을 드레인시키는 실린더 오일 드레인 홀로 구비된다.

이와 같은 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)은 블로바이 가스 유입구, 가스 배출구 및 오일 배출구를 가진 하우징과, 그 하우징에 설치되는 필터부를 포함하는 공지 기술의 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템 구성으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터(100)는 크랭크케이스(8)에서 블로바이가스 벤트홀(9)로 유입되며, 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)으로 유동되는 블로바이 가스(G) 중의 오일(O)을 분리할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 블로바이 가스 오일 세퍼레이터(100)는 기본적으로 세퍼레이터 바디(10)를 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 세퍼레이터 바디(10)는 크랭크케이스(8)에서 블로바이가스 벤트홀(9)로 유입되며, 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)으로 유동되는 블로바이 가스(G) 중의 오일(O)을 분리하기 위한 것이다.

상기 세퍼레이터 바디(10)는 실린더 블록(7)의 블로바이가스 벤트홀(9)에 상하 방향을 따라 설치된다. 상기 세퍼레이터 바디(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상단 및 하단이 개방된 지그재그의 튜브 형태로 구비된다.

이에 상기 크랭크케이스(8)에서 블로바이가스 벤트홀(9)로 유입되는 블로바이 가스(G)는 세퍼레이터 바디(10)의 내부 통로를 통하여 유동되며, 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)으로 유입된다.

여기서, 상기 세퍼레이터 바디(10)의 상단은 블로바이가스 벤트홀(9)의 상단 측에 위치하며, 그 세퍼레이터 바디(10)의 하단은 블로바이가스 벤트홀(9)의 하단 측에 위치한다. 그리고, 상기 세퍼레이터 바디(10)는 상하 방향을 따라 지그재그 형태로 연결된 원형 단면 형상의 사선 통로(11)들을 형성하고 있는 튜브 형태로 구비된다.

더 나아가, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 의한 상기 세퍼레이터 바디(10)는 격벽부(21)들과 오일 드레인부(31)들을 포함하고 있다.

상기 격벽부(21)들은 세퍼레이터 바디(10)의 내부로 유입되는 블로바이 가스(G)의 흐름을 상하 방향에서 다른 방향으로 전환하며, 그 블로바이 가스(G) 중의 오일(O)을 세퍼레이팅 시키기 위한 것이다. 그리고, 상기 격벽부(21)들은 세퍼레이팅 된 오일(O)을 하측 방향으로 유도하는 기능도 하게 된다.

상기 격벽부(21)들은 세퍼레이터 바디(10)에서 위에서 언급한 바 있는 사선 통로(11)들에 형성되는 바, 원형 단면 형상을 지닌 사선 통로(11)들의 한쪽에 형성된다.

그리고, 상기 오일 드레인부(31)들은 격벽부(21)들에서 세퍼레이팅 된 오일(O)을 하측 방향을 따라 크랭크케이스(8)로 드레인 시키기 위한 것으로서, 세퍼레이터 바디(10)에서 격벽부(21)들에 대응되게 형성된다.

상기 오일 드레인부(31)들은 세퍼레이터 바디(10)의 사선 통로(11)들에서 격벽부(21)들에 대응되는 다른 한쪽에 형성된다.

이러한 오일 드레인부(31)들은 다수 개의 오일 드레인 홀(33)들을 포함한다. 상기 오일 드레인 홀(33)들은 예를 들면, 상하 방향을 따른 세로 지름이 가로 지름보다 큰 타원형으로 형성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터(100)의 작용을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서는 블로바이 가스(G)가 크랭크케이스(8)에서 실린더 블록(7)의 블로바이가스 벤트홀(9)로 유입되는데, 그 블로바이가스 벤트홀(9)에서 세퍼레이터 바디(10)의 하단을 통하여 내부의 사선 통로(11)들로 유입된다.

그러면, 본 발명의 실시 예에서는 세퍼레이터 바디(10)의 내부에서 사선 통로(11)들의 격벽부(21)들에 블로바이 가스(G)가 부딪히며 그 격벽부(21)들에 의해 블로바이 가스(G)의 흐름이 상하 방향에서 다른 방향으로 전환되면서 블로바이 가스(G)가 세퍼레이터 바디(10)의 상단 측으로 유동하게 된다.

상기한 과정에 본 발명의 실시 예에서는 격벽부(21)들에 의하여 블로바이 가스(G) 중의 오일(O)을 분리하고, 그 오일(O)을 격벽부(21)들을 통해 하측 방향으로 유도한다.

이와 같이 격벽부(21)들에 의해 블로바이 가스(G) 중의 오일(O)을 분리한 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 그 세퍼레이팅 된 오일(O)을 사선 통로(11)들에서 오일 드레인부(31)들의 오일 드레인 홀(33)들을 통해 하측 방향으로 드레인 시킨다. 이러한 오일(O)은 세퍼레이터 바디(10)의 하단을 통해 크랭크케이스(8)로 유입된다.

한편, 상기에서와 같이 세퍼레이터 바디(10)의 사선 통로(11)들에서 격벽부(21)들에 의해 오일(O)이 1차적으로 분리된 블로바이 가스(G)는 헤드 커버(5)의 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)으로 유입된다.

이에 따라 상기 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)에서는 블로바이 가스(G) 중의 오일(O)을 2차적으로(최종적으로) 분리한다. 그러면, 오일(O)이 제거된 블로바이 가스(G)는 흡기계로 재순환 되며, 그 오일(O)은 본 발명의 실시 예에 의한 세퍼레이터 바디(10)로 유입된다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 블로바이 가스 오일 세퍼레이터(100)에 의하면, 크랭크케이스(8)에서 실린더 블록(7)의 블로바이가스 벤트홀(9)로 유입되며, 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)으로 유동되는 블로바이 가스(G) 중의 오일(O)을 블로바이가스 벤트홀(9)에서 지그재그 형의 세퍼레이터 바디(10)를 통해 분리할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 블로바이가스 벤트홀(9)에서 지그재그 형의 세퍼레이터 바디(10)를 통해 블로바이 가스(G) 중의 오일(O)을 1차적으로 분리하고, 헤드 커버(5)의 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)에서 블로바이 가스(G) 중의 오일(O)을 최종적으로 분리할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템(3)의 전체적인 블로바이가스 오일 세퍼레이팅 효율을 증대시킴으로써, 엔진의 블로아웃 오일량을 저감하며, 터보차저 파울링 등의 엔진 품질 문제 발생을 방지할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 엔진
3: CCV 시스템
5: 헤드 커버
7: 실린더 블록
8: 크랭크케이스
9: 블로바이가스 벤트홀
10: 세퍼레이터 바디
11: 사선 통로
21: 격벽부
31: 오일 드레인부
33: 오일 드레인 홀
G: 블로바이 가스
O: 오일
100: 블로바이 가스 오일 세퍼레이터

Claims (8)

1. 실린더 블록의 블로바이가스 벤트홀과 연결되는 크로즈드 크랭크케이스 벤틸레이션(CCV) 시스템이 헤드 커버에 설치된 차량용 엔진에 있어서,
   상기 블로바이가스 벤트홀에 상하 방향을 따라 설치되며, 블로바이가스의 흐름을 상하 방향에서 다른 방향으로 전환하는 격벽부를 가진 세퍼레이터 바디;
   를 포함하는 블로바이 가스 오일 세퍼레이터.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 세퍼레이터 바디는,
   상기 각 격벽부에 대응되게 형성되며, 블로바이가스 중의 오일을 하측 방향으로 드레인시키는 오일 드레인부
   를 포함하는 블로바이 가스 오일 세퍼레이터.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 세퍼레이터 바디는,
   상단 및 하단이 개방된 지그재그의 튜브 형태로 구비되는 블로바이 가스 오일 세퍼레이터.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 세퍼레이터 바디는,
   상하 방향을 따라 지그재그 형태로 연결된 사선 통로들을 가진 튜브 형태로 구비되는 블로바이 가스 오일 세퍼레이터.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 각각의 사선 통로에는 상기 격벽부 및 오일 드레인부가 서로 대응되게 형성되는 블로바이 가스 오일 세퍼레이터.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 각각의 사선 통로는,
   원형의 단면 형상에서 한쪽에 상기 격벽부를 형성하고, 상기 격벽부에 대응되는 다른 한쪽에 상기 오일 드레인부를 형성하는 블로바이 가스 오일 세퍼레이터.
7. 제2 항에 있어서,
   상기 오일 드레인부는 다수 개의 오일 드레인 홀들을 포함하는 블로바이 가스 오일 세퍼레이터.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 오일 드레인 홀들은,
   상하 방향을 따른 세로 지름이 가로 지름보다 큰 타원형으로 형성되는 블로바이 가스 오일 세퍼레이터.

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