WO2013168757A1 - オイルセパレータ - Google Patents

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WO2013168757A1
WO2013168757A1 PCT/JP2013/063027 JP2013063027W WO2013168757A1 WO 2013168757 A1 WO2013168757 A1 WO 2013168757A1 JP 2013063027 W JP2013063027 W JP 2013063027W WO 2013168757 A1 WO2013168757 A1 WO 2013168757A1
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oil
drain
separator
air
separated
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卓也 杉尾
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ナブテスコオートモーティブ 株式会社
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    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/037—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of inertial or centrifugal separators, e.g. of cyclone type, optionally combined or associated with agglomerators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/04—Measures to avoid lubricant contaminating the pumped fluid
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    • F01M11/061—Means for keeping lubricant level constant
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    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0488—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with oil trap in the return conduit to the crankcase

Definitions

  • This invention relates to the oil separator which isolate
  • Vehicles such as trucks, buses, and construction machinery control systems such as brakes and suspensions using compressed air sent from a compressor directly connected to the engine.
  • This compressed air contains moisture contained in the atmosphere and oil that lubricates the inside of the compressor.
  • this compressed air containing moisture and oil enters each system, it causes rust generation and swelling of a rubber member (O-ring or the like), which causes malfunction.
  • moisture content and oil content in compressed air is provided downstream of the compressor of an air system (for example, refer patent document 1).
  • a filter In the air dryer, a filter, a desiccant such as silica gel or zeolite is provided.
  • the air dryer performs a dehumidifying action for removing moisture from the compressed air and a regeneration action for regenerating the desiccant by removing the moisture adsorbed on the desiccant and releasing it to the outside.
  • the oil released from the air dryer during regeneration of the desiccant contains oil as well as moisture, it is considered to provide an oil separator downstream of the air system compressor in consideration of environmental load.
  • the collision plate type oil separator collects oil from the air and discharges clean air by performing gas-liquid separation by causing air containing moisture and oil to collide with the collision plate provided in the housing. (For example, patent document 2).
  • the above oil separator is used for the cylinder head, and the separated oil is returned to the cylinder head from the bottom of the oil separator.
  • the oil separator is provided downstream of the compressor of the air system, the oil component separated from the air is stored inside the casing of the oil separator.
  • the amount of accumulated oil reaches the volume of the oil separator, it is necessary to remove the oil from the oil separator and collect it.
  • the number of maintenance operations such as oil recovery operations be small. Therefore, there has been a demand for an oil separator that can suppress the number of operations for collecting the separated oil.
  • An object of the present invention is to provide an oil separator capable of suppressing the number of operations for collecting separated oil.
  • An oil separator that solves the above problems includes a casing and a collision material provided in the casing, and introduces air introduced by introducing air containing oil into the casing and causing it to collide with the collision material.
  • An oil separator that separates and recovers oil from the oil, and the gist is that the oil separated from the air is supplied to an oil pan of the engine and used as lubricating oil for the engine.
  • the oil component separated by the oil separator is supplied to the engine oil pan, the oil component accumulated in the oil separator can be reduced, and the number of operations for collecting the separated oil component can be suppressed.
  • the gist is that the oil pan is positioned on a circulation path of the lubricating oil of the engine, and the separated oil is supplied to the oil pan through the circulation path.
  • the oil can be supplied not only to the oil pan but also to devices existing on the circulation path. Moreover, the capacity
  • the gist of one configuration of the oil separator is to further include a pump that supplies the separated oil to the oil pan. According to this configuration, the separated oil is supplied to the oil pan using the pump, so that the oil can be reliably supplied from the oil separator to the oil pan.
  • the gist of one configuration of the oil separator is that the separated oil is supplied to the oil pan when the engine is stopped. According to this configuration, since the oil component separated by the oil separator is supplied to the oil pan when the engine is stopped, the oil component can be supplied in a state where there is no change in the oil amount due to the driving of the engine. For this reason, it can supply more than needed and can prevent the excess of allowable amount.
  • the gist of one configuration of the oil separator is that when the separated oil reaches a certain amount, the separated oil is supplied to the oil pan. According to this configuration, when the oil component separated by the oil separator reaches a certain amount, the oil component is supplied to the oil pan. Therefore, the oil component is supplied to the oil pan only when it is necessary to reduce the separated oil component. Therefore, it can supply efficiently.
  • the gist of one configuration of the oil separator is to stop supplying the separated oil to the oil pan when the lubricating oil in the oil pan reaches an allowable amount. According to this configuration, when the lubricating oil in the oil pan reaches an allowable amount, the supply of the separated oil to the oil pan is stopped, so that the lubricating oil overflows from the oil pan due to the supplied separated oil. Can be prevented.
  • route of lubricating oil The longitudinal cross-sectional view which shows the internal structure of the oil separator of FIG.
  • route of lubricating oil The longitudinal cross-sectional view which shows the internal structure of the oil separator of another example.
  • route of lubricating oil Schematic which shows the structure of the pneumatic pump of another example. Schematic which shows the structure of the pneumatic pump of FIG. The figure which shows the blowby gas reduction apparatus of another example.
  • FIG. 1 vehicles such as trucks, buses, and construction machinery control systems such as brakes and suspensions using compressed air sent from a compressor 1.
  • an air dryer 2 is provided downstream of the compressor 1 of the air system to remove oil and water from the compressed air and to provide dried air.
  • a desiccant is provided in the air dryer 2.
  • the air dryer 2 performs a dehumidifying action for removing oil and moisture from the compressed air and a regeneration action for regenerating the desiccant by removing the oil and moisture adsorbed on the desiccant and releasing it to the outside.
  • the air (purge air) released from the air dryer 2 during regeneration of the desiccant contains oil as well as moisture, so an oil separator 3 is provided downstream of the compressor 1 of the air system in consideration of environmental load.
  • the oil separator 3 is provided in the exhaust system of the air dryer 2 and separates and recovers oil and moisture from the purge air discharged when the desiccant in the air dryer 2 is regenerated.
  • the oil separator 3 is a collision plate type oil separator, and a plurality of collision materials with which oil containing moisture collides are provided in the casing.
  • the collision-type oil separator 3 collects oil from the air by causing air containing oil and water to collide with the collision material to perform gas-liquid separation, and discharges clean air.
  • the liquid containing oil and water separated from the air is referred to as drain.
  • the engine 6 is provided with an oil pan 7 for storing lubricating oil.
  • Lubricating oil accumulated in the oil pan 7 is circulated in the engine 6 and is circulated in a circulation path 9 that connects the compressor 1 and the oil pan 7.
  • the lubricating oil in the circulation path 9 is circulated by the pump 9a.
  • the drain outlet 17 of the oil separator 3 is connected to a lubricating oil circulation path 9 via a pump 4 and a check valve 5. That is, in the oil separator 3, drainage (oil) containing oil at a high concentration accumulated in the oil separator 3 is sucked out by the pump 4 and sent to the oil pan 7.
  • the check valve 5 prevents oil from flowing back from the oil pan 7 to the oil separator 3.
  • the oil separator 3 is provided with an oil amount measuring device 3a for measuring the amount of oil in the oil separator 3.
  • the oil pan 7 is provided with an oil amount measuring device 7a for measuring the amount of oil in the oil pan 7.
  • the oil amount measuring instruments 3a and 7a for example, mechanical measuring instruments that measure the position of the float are used. Both the oil amount measuring devices 3 a and 7 a and the pump 4 are connected to the oil control unit 10.
  • the oil control unit 10 drives the pump 4 to send oil from the oil separator 3 to the circulation path 9. This oil is supplied to the oil pan 7 through the circulation path 9.
  • the oil control unit 10 may be assembled to the oil separator 3 or the pump 4 or may be incorporated into another control device.
  • the oil control unit 10 is connected to an ignition (IG) switch 8.
  • the oil control unit 10 detects whether or not the engine 6 is driven based on information from the IG switch 8.
  • the oil control unit 10 determines whether or not the oil amount has reached a predetermined value that is a constant amount from the oil amount measuring device 3 a of the oil separator 3. Further, the oil control unit 10 determines whether or not the oil amount has reached an upper limit value that is an allowable amount from the oil amount measuring device 7 a of the oil pan 7.
  • the oil control unit 10 sends the oil separated in the oil separator 3 to the oil pan 7 by the pump 4 when all of the following delivery conditions are satisfied.
  • (A) The oil amount of the oil separator 3 is not less than a specified value.
  • the oil separator 3 includes a rectangular parallelepiped casing 11 that extends in the horizontal direction.
  • An introduction port 14 and a discharge port 16 are formed on the front surface 12 and the back surface 13 of the housing 11 which are opposed to each other in the longitudinal direction. That is, in FIG. 2, air passes through the oil separator 3 from the right side to the left side.
  • a plurality of support members (support columns 41, stepped portions 42) that support the drain communication plate 43 are provided on the bottom surface 40 of the housing 11.
  • the drain communication plate 43 is constructed in the housing 11 by a plurality of support columns 41 and a plurality of step portions 42.
  • the upper part of the drain communication plate 43 in the housing 11 functions as an expansion chamber through which air introduced from the introduction port 14 passes.
  • the lower part of the drain communication plate 43 in the housing 11 functions as a drain reservoir 45 that accumulates oil and moisture (drain) separated from air in the expansion chamber.
  • the drain reservoir 45 can accumulate drain to the lower surface of the drain communication plate 43.
  • a plate-shaped partition wall 30 is attached to the center between the inlet 14 and the outlet 16 on the upper surface of the drain communication plate 43.
  • One orifice hole 30 a is formed in the upper part of the partition wall 30.
  • the partition wall 30 functions as an orifice by the orifice hole 30a.
  • An upper portion of the drain communication plate 43 in the housing 11 is partitioned by the partition wall 30 into a primary expansion chamber 31 near the introduction port 14 and a secondary expansion chamber 32 near the discharge port 16 in the horizontal direction.
  • urethane foam (sponge etc.) 33 is respectively installed.
  • the air introduced from the introduction port 14 collides with the urethane foam 33, whereby oil and moisture are separated from the air. That is, the urethane foam 33 captures oil moisture contained in the air.
  • the urethane foam 33 corresponds to the collision material.
  • the drain communication plate 43 is formed with a plurality of drain communication holes 44 for allowing the oil and water separated in the primary expansion chamber 31 and the secondary expansion chamber 32 to pass through the drain reservoir 45. At least one drain communication hole 44 is formed for each of the expansion chambers 31 and 32. The oil and moisture separated from the air by colliding with the urethane foam 33 flows on the upper surface of the drain communication plate 43 and falls from one of the drain communication holes 44 to the drain reservoir 45.
  • baffle plates 46 for restricting the flow of the drain accumulated in the drain reservoir 45 are attached to the lower surface of the drain communication plate 43.
  • the baffle plate 46 extends in the width direction.
  • the baffle plate 46 suppresses the splashing of the drain by restricting that the drain accumulated in the drain reservoir 45 moves due to a change in the acceleration of the vehicle.
  • an opening 18 is formed on the upper surface of the housing 11.
  • the opening 18 is closed by a rectangular lid 19.
  • the lid 19 and the housing 11 are fastened and fixed by a plurality of bolts 21 and nuts.
  • the lid 19 restricts the movement of the urethane foam 33 and the like accommodated in the housing 11.
  • a housing part 23 for housing a heater 26 as a heating means is provided on the bottom surface 40 near the discharge port 16 in the housing 11.
  • an insertion portion 24 is formed that opens to the back surface 13 of the housing 11 and into which the heater 26 is inserted.
  • the heater 26 has a columnar shape and is inserted into the accommodating portion 23 from the back surface 13.
  • the heater 26 is connected to a power source.
  • a mounting hole 25 for attaching a thermostat 27 is formed above the insertion portion 24 on the back surface 13 of the housing 11.
  • the thermostat 27 is attached to the attachment hole 25 and is connected to the power source and the heater 26.
  • the thermostat 27 detects the temperature of the drain reservoir 45 and controls the heating of the heater 26 based on the detected temperature. By heating the drain reservoir 45 with the heater 26, the water contained in the drain accumulated on the bottom surface of the drain reservoir 45 is evaporated as much as possible, so that drain containing oil at a high concentration is generated.
  • An introduction portion 15 having a channel cross-sectional area smaller than the channel cross-sectional area of the housing 11 is formed in the upper part of the front surface 12 of the housing 11.
  • the introduction port 14 is formed in the introduction portion 15.
  • a cylindrical attachment member 51 is fixed to the tip of the introduction port 14.
  • the tip of the hose 50 connected to the air dryer 2 is connected to the tip of the attachment member 51.
  • a restricting plate 53 that restricts the backflow of drain from the inside of the housing 11 to the introduction port 14 is erected on the front surface of the introduction portion 15.
  • An L-shaped elbow member 60 protruding from the discharge port 16 in the horizontal direction and bent upward is attached to the discharge port 16.
  • the base end of the elbow member 60 is screwed to the discharge port 16.
  • the purge air discharged from the air dryer 2 is introduced into the oil separator 3.
  • the purge air is air containing oily moisture.
  • the air introduced into the primary expansion chamber 31 from the introduction port 14 passes through the urethane foam 33 while oil and moisture are captured by the urethane foam 33. At this time, the oil and water colliding with the urethane foam 33 is separated from the air.
  • the drain containing water and oil captured by the urethane foam 33 travels through the urethane foam 33 and reaches the upper surface of the drain communication plate 43, and is drained from a drain communication hole 44 formed in the drain communication plate 43. It falls to the part 45 and accumulates in the drain reservoir 45.
  • the air that has passed through the orifice hole 30a of the partition wall 30 passes through the urethane foam 33 while oil and moisture are captured by the urethane foam 33 in the secondary expansion chamber 32. At this time, the oil and water colliding with the urethane foam 33 is separated from the air.
  • the drain containing moisture and oil captured by the urethane foam 33 travels through the urethane foam 33 and reaches the upper surface of the drain communication plate 43, and is drained from a drain communication hole 44 formed in the drain communication plate 43. It falls to the part 45 and accumulates in the drain reservoir 45.
  • the air that has passed through the urethane foam 33 in the secondary expansion chamber 32 becomes clean air that does not contain oil, and is discharged from the discharge port 16 to the outside.
  • the drain accumulated in the drain reservoir 45 is heated by the heater 26. As a result, moisture in the drain is evaporated. Drain (oil) containing oil at a high concentration is stored in the drain reservoir 45.
  • the oil control unit 10 acquires the oil amount of the oil separator 3 from the oil amount measuring device 3 a installed in the oil separator 3, and the oil amount of the oil pan 7 from the oil amount measuring device 7 a installed in the oil pan 7. get. Further, the oil control unit 10 acquires information on whether or not the engine is driven from the IG switch 8.
  • the oil control unit 10 determines that the delivery condition (a) is satisfied.
  • the oil control unit 10 determines that the delivery condition (c) is not satisfied. Therefore, the oil control unit 10 does not drive the pump 4 (OFF state). At this time, if the oil amount of the oil pan 7 is less than the upper limit value, the oil control unit 10 determines that the delivery condition (b) is satisfied.
  • the oil control unit 10 determines that the delivery condition (c) is satisfied when the driving of the engine 6 is stopped (OFF state).
  • the oil control unit 10 drives the pump 4 (ON state) because all of the delivery conditions (a), (b), and (c) are satisfied.
  • the oil in the oil separator 3 is supplied to the oil pan 7 through the circulation path 9. For this reason, the oil amount of the oil separator 3 decreases, while the oil amount of the oil pan 7 increases.
  • the oil control unit 10 determines that the delivery condition (b) is not satisfied.
  • the oil control unit 10 stops driving the pump 4.
  • the oil separated by the oil separator 3 can be supplied to the oil pan 7 through the circulation path 9 to reduce the oil in the oil separator 3. For this reason, the frequency
  • work of the oil or drain of the oil separator 3 can be suppressed.
  • the following advantages can be obtained. (1) Since the oil is supplied from the oil separator 3 to the oil pan 7 of the engine 6, the oil accumulated in the oil separator 3 can be reduced, and the number of oil collecting operations can be suppressed.
  • oil Since oil is supplied from the oil separator 3 to the circulation path 9 for circulating the lubricating oil, the oil can be supplied to the compressor 1 and the engine 6 existing on the circulation path 9. In addition, the capacity for storing oil is larger than when oil is stored only in the oil pan 7.
  • the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.
  • the movement of the urethane foam 33 is regulated by the lid 19.
  • the movement restriction by the lid 19 may be eliminated.
  • the urethane foam 33 is installed in the primary expansion chamber 31 and the secondary expansion chamber 32.
  • the urethane foam 33 may be changed or partially changed depending on the amount of oil and water discharged from the air dryer 2 (compressor 1). May be omitted.
  • the box-type oil separator 3 is used, but a cylindrical oil separator 3 may be used.
  • the oil separator 3 includes a case 131 as a bottomed cylindrical housing extending in the vertical direction, and a lid 132 for closing the opening of the case 131. It has.
  • the bottom 131a of the case 131 is provided with a drain discharge port 133 for discharging the accumulated drain.
  • a drain hose 134 used for draining is connected to the drain outlet 133.
  • the lid 132 is separately formed with an inlet 135 for introducing purge air from the air dryer 2 via the connection hose 125 and an outlet 140 for discharging clean air from which oil has been separated.
  • the introduction port 135 and the connection hose 125 are connected by a connecting member 127.
  • An elbow member 141 that is bent vertically upward from the horizontal direction is connected to the discharge port 140.
  • An attachment member 137 is integrally provided on the lid 132 with respect to the lid 132.
  • the lid 132 has an inlet 135 and an outlet 140 opened in the same direction.
  • the internal space of the lid 132 functions as a first expansion chamber 145 that expands the purge air introduced from the introduction port 135.
  • the lid 132 is formed with a communication portion 132 a that communicates from the inside of the case 131 to the discharge port 140.
  • a disc-shaped cover 147 that closes the opening of the case 131 and closes the opening of the lid 132 is provided.
  • the cover 147 is fastened to the lid 132 together with the case 131 by bolts 136. That is, the bolt 136 is fastened to the screw hole formed in the flange portion 132 b provided in the lid 132. Further, the screw portion of the bolt 136 is passed through a through hole formed in the flange portion 131 b provided in the case 131.
  • the cover 147 is formed with a through hole through which the threaded portion of the bolt 136 passes.
  • the screw portion of the bolt 136 is passed through the through hole of the flange portion 131b of the case 131 and the through hole of the flange portion 147a of the cover 147, and the bolt 136 is screwed into the screw hole of the flange portion 132b of the lid 132.
  • the cover 147 has a communication hole 47 c that communicates from the inside of the case 131 to the discharge port 140.
  • a cylindrical housing member 148 with a bottom closed vertically is fixed to the cover 147 with bolts 136.
  • the accommodating member 148 accommodates the urethane foam 150 such as a sponge. Note that the urethane foam 150 functions as a collision material.
  • a flange portion 148 a and a flange portion 148 b are formed on the upper edge portion and the lower edge portion of the housing member 148.
  • a bolt 136 is passed through a flange portion 148 a formed at the upper edge of the housing member 148, and the housing member 148 is fastened to the cover 147.
  • a space formed by the cover 147 and the upper surface of the housing member 148 functions as the second expansion chamber 151.
  • the cover 147 is formed with a plurality of through holes 147 b that allow the first expansion chamber 145 to communicate with the second expansion chamber 151.
  • a plurality of through holes 149 a are formed in the central portion of the upper bottom portion 149 of the housing member 148.
  • the through hole 147b of the cover 147 and the through hole 149a of the upper bottom portion 149 of the housing member 148 are formed at positions that do not face each other.
  • a plurality of through-holes 148c are formed on the lower end portion side of the side surface of the housing member 148 at intervals in the radial direction.
  • a disk-shaped support lid 152 is fixed to the flange portion 148 b formed at the lower edge of the housing member 148 with a screw 153.
  • the support lid 152 supports the accommodated urethane foam 150.
  • the inner diameter of the support lid 152 is substantially the same as the inner diameter of the case 131.
  • a space formed by the upper bottom portion 149 of the housing member 148 and the support lid 152 functions as the third expansion chamber 159.
  • the support lid 152 is formed with a plurality of through holes 152a through which oil and water removed by the urethane foam 150 are dropped. Therefore, the lower part in the case 131 functions as the drain reservoir 154.
  • the drain outlet 133 of the oil separator 3 is connected to the lubricating oil circulation path 9 via the pump 4 and the check valve 5.
  • the drain reservoir 45 is heated by the heater 26.
  • the drain itself stored in the drain reservoir 45 may be directly heated.
  • the quantity of the heater 26 can be changed as needed.
  • the oil is delivered from the oil separator 3 to the oil pan 7.
  • the delivery conditions (a), (b), and (c) The oil may be sent from the oil separator 3 to the oil pan 7 when at least one of the above applies.
  • an oil / water separation filter may be installed in the drain reservoir 45.
  • the drain accumulated in the drain reservoir 45 can be passed through the oil / water separation filter, and the oil having a higher oil concentration can be discharged from the drain discharge port 17.
  • an oil / water separator may be provided between the drain outlet 17 and the oil pan 7. In this way, clean oil with a higher oil concentration can be delivered to the oil pan 7.
  • the separated oil is supplied to the circulation path 9, but the separated oil may be supplied only to the oil pan 7 of the engine 6 as shown in FIG. 4.
  • the oil is supplied from the oil separator 3 to the oil pan 7 using the pump 4, but the oil may be supplied from the oil separator 3 to the oil pan 7 without using the pump 4.
  • the oil separator 3 is provided downstream of the compressor 1 of the air system and upstream of the air dryer 2, the oil pan 7 is separated from the oil separator 3 by the pressure of the compressor 1. Oil may be supplied.
  • the oil separator 3 is provided in the exhaust system of the air dryer 2 that is downstream of the compressor 1 of the air system.
  • the oil separator 3 may be provided downstream of the air system compressor 1 and upstream of the air dryer 2. If it does in this way, an oil component can be isolate
  • moisture and oil contained in the drain accumulated in the drain reservoirs 45 and 154 may be separated. For example, water and oil are separated by centrifugation. Further, an additive is added to the accumulated drain to separate water and oil. Further, by keeping the drain reservoirs 45 and 154 at a low pressure, the water is evaporated and the water and the oil are separated.
  • an emulsion countermeasure may be taken so that the drain accumulated in the drain reservoirs 45 and 154 does not become an emulsion.
  • a catalyst is added to suppress the dispersion of moisture and oil.
  • the accumulated drain may be electrolyzed to remove moisture.
  • the accumulated drain may be subjected to ultrasonic vibration to separate water and oil by the difference in specific gravity.
  • the pump 4 for taking out drain or oil from the drain reservoirs 45 and 154 may be a pneumatic pump.
  • the pneumatic pump is driven by turning on and off the compressed air in the tank with a solenoid valve.
  • the pneumatic pump is driven using purge air. That is, as shown in FIGS. 9 and 10, the pneumatic pump 70 includes a cylindrical case 71, a columnar drive body 72 that reciprocates within the case 71, and a biasing spring that biases the drive body 72. 73.
  • the case 71 includes a purge air supply port 74 to which purge air is supplied from the air dryer 2, an intake port 75 for taking in the drain from the oil separator 3, and a delivery port 76 for sending out the drain taken out from the oil separator 3. .
  • the purge air supply port 74 and the delivery port 76 are installed with the drive body 72 interposed therebetween.
  • the intake port 75 is installed near the delivery port 76 on the side surface of the case 71.
  • a check valve 77 is provided at the delivery port 76.
  • the biasing spring 73 biases the driving body 72 toward the purge air supply port 74 side.
  • a seal member 78 that contacts the inner wall of the case 71 is attached to the side surface of the drive body 72.
  • the driving body 72 is moved to the purge air supply port 74 side by the biasing spring 73 and the drain is taken in from the inlet 75.
  • the driving body 72 moves from the driving body 72 toward the delivery port 76 and sends out the drain taken into the case 71 from the delivery port 76. .
  • oil is supplied from the oil separator 3 to the oil pan 7.
  • it may be supplied to the blow-by gas reduction device and returned to the oil pan 7.
  • the blow-by gas reduction device 80 takes in the blow-by gas from the rocker cover 81 of the engine, separates the oil in the blow-by gas, and returns the separated oil to the oil pan. Further, the blow-by gas reduction device 80 returns the blow-by gas from which the oil has been separated to the air duct 83 that supplies air to the intake manifold 82.
  • a connecting pipe 84 for sending out the oil taken out by the oil separator 3 is connected to the blow-by gas reduction device 80, and the oil is supplied to the blow-by gas reduction device 80.
  • the supply of oil from the oil separator 3 may be performed by a negative pressure using a vacuum pump regardless of the driving of the engine, or a negative pressure generated when the engine is driven may be used. .
  • the drain discharge ports 17 and 133 for discharging the drain accumulated in the drain reservoirs 45 and 154 are installed in the lower part of the casings (cases) 11 and 131, but near the liquid level of the accumulated drain.
  • a drain discharge port may be installed above the housings (cases) 11 and 131. In this way, since a large amount of oil is present near the drain liquid surface, a large amount of oil can be recovered by taking out the drain containing a large amount of oil from the drain discharge port.
  • an oil outlet is installed above the casings (cases) 11 and 131 near the liquid level of the accumulated drain, and a moisture outlet is provided below the casings (cases) 11 and 131. May be installed. In this way, it is possible to positively collect drain that contains a lot of oil and moisture.
  • the water contained in the drain is evaporated in the drain reservoirs 45 and 154 of the oil separator 3, but when it takes time to separate the oil and the water in the drain, the processing unit is placed in another place.
  • the oil and water contained in the drain may be separated to supply the oil to a supply destination such as the oil pan 7.
  • a processing unit 90 is provided in the vicinity of the oil separator 3.
  • a first electromagnetic valve 95 is installed in the first connection pipe 92 that connects the oil separator 3 and the processing unit 90.
  • a pump 91 is provided following the processing unit 90.
  • the processing unit 90 and the pump 91 are connected by a second connection pipe 93.
  • the pump 91 and the supply destination are connected by a third connection pipe 94.
  • a second solenoid valve 96 is installed at 94 in the third connection pipe. As shown in FIG. 13, when the drain is taken from the oil separator 3, the first electromagnetic valve 95 is opened and the second electromagnetic valve 96 is closed. When the separation process is performed in the processing unit 90, the first electromagnetic valve 95 is closed and the second electromagnetic valve 96 is closed. When the separated oil is sent to the supply destination, the first electromagnetic valve 95 is closed and the second electromagnetic valve 96 is opened. Further, as shown in FIG. 14, a pump 91 may be assembled to the processing unit 90. A third solenoid valve 97 is installed in the first connection pipe 92 that connects the oil separator 3 and the processing unit 90. A fourth solenoid valve 98 is installed in the third connection pipe 94 that connects the processing unit 90 and the supply destination.
  • the third electromagnetic valve 97 is opened and the fourth electromagnetic valve 98 is closed.
  • the third electromagnetic valve 97 is closed and the fourth electromagnetic valve 98 is closed.
  • the third electromagnetic valve 97 is closed and the fourth electromagnetic valve 98 is opened.
  • an oil state monitoring sensor such as a light sensor, a color sensor, a gas sensor, and a moisture sensor.
  • an oil state monitoring sensor such as a light sensor, a color sensor, a gas sensor, and a moisture sensor.

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Abstract

　分離した油分の回収作業の回数を抑制することができるオイルセパレータを提供する。オイルセパレータは、筐体内に導入した油分を含む空気を衝突材に衝突させることで油分を分離して回収する。オイルセパレータは、空気から分離した油分をエンジンのオイルパンに供給し、エンジンの潤滑油として使用させる。

Description

オイルセパレータ
　本発明は、機器を通過した空気に含まれる油分を分離するオイルセパレータに関する。
　トラック、バス、建機等の車両は、エンジンと直結したコンプレッサから送られる圧縮空気を利用してブレーキやサスペンション等のシステムを制御している。この圧縮空気には、大気中に含まれる水分やコンプレッサ内を潤滑する油分が含まれている。この水分や油分を含む圧縮空気が各システム内に侵入すると、錆の発生やゴム部材（Ｏリング等）の膨潤を招き作動不良の原因となる。このため、エア系統のコンプレッサの下流には、圧縮空気中の水分や油分を除去するためのエアドライヤが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
　エアドライヤ内には、フィルタ、シリカゲルやゼオライト等の乾燥剤が設けられている。エアドライヤは、圧縮空気から水分を除去する除湿作用と、乾燥剤に吸着させた水分を取り除き外部に放出することによって乾燥剤を再生する再生作用とを行う。
　ところで、乾燥剤の再生時にエアドライヤから放出される空気には水分とともに油分も含まれるので、環境負荷を考慮してエア系統のコンプレッサの下流にオイルセパレータを設けることが考えられている。
　衝突板方式のオイルセパレータは、水分や油分を含んだ空気を筐体内に設けられた衝突板に衝突させることによって気液分離を行うことで、前記空気から油分を回収し、清浄エアを排出する（例えば、特許文献２）。
特開平１０－２９６０３８号公報 特開２００８－２３７７号公報
　上記のオイルセパレータはシリンダヘッドに用いられており、分離した油分をオイルセパレータの底部からシリンダヘッドに戻している。しかしながら、エア系統のコンプレッサの下流にオイルセパレータが設けられる場合、空気から分離した油分は該オイルセパレータの筐体内部に溜められることとなる。溜められている油分の量がオイルセパレータの容積に達したら、該油分をオイルセパレータから除去して回収する必要がある。しかしながら、油分の回収作業等のメンテナンス作業の回数は、少ないことが望まれている。そこで、分離した油分の回収作業の回数を抑制することができるオイルセパレータが求められていた。
　本発明の目的は、分離した油分の回収作業の回数を抑制することができるオイルセパレータを提供することにある。
　以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
　上記課題を解決するオイルセパレータは、筐体と前記筐体内に設けられた衝突材とを備え、油分を含む空気を前記筐体内に導入して前記衝突材に衝突させることによって、導入された空気から油分を分離して回収するオイルセパレータであって、空気から分離した油分がエンジンのオイルパンに供給され、前記エンジンの潤滑油として使用されることをその要旨としている。
　同構成によれば、オイルセパレータによって分離した油分をエンジンのオイルパンに供給するので、オイルセパレータ内に溜まった油分を減らすことができ、分離した油分の回収作業の回数を抑制することができる。
　上記オイルセパレータの一構成について、前記オイルパンは、前記エンジンの潤滑油の循環経路上に位置し、前記分離した油分が前記循環経路を介して前記オイルパンに供給することをその要旨としている。
　同構成によれば、分離した油分が循環経路に供給されるので、オイルパンだけでなく循環経路上に存在する機器にも油分を供給することができる。また、オイルパンだけに油分を溜める場合と比べて油分を溜められる容量が大きい。
　上記オイルセパレータの一構成について、前記分離した油分を前記オイルパンに供給するポンプをさらに備えることをその要旨としている。
　同構成によれば、分離した油分はポンプを使用してオイルパンに供給されるので、油分をオイルセパレータからオイルパンに確実に供給することができる。
　上記オイルセパレータの一構成について、前記エンジンが停止しているときに、前記分離した油分が前記オイルパンに供給されることをその要旨としている。
　同構成によれば、エンジンが停止しているとき、オイルセパレータによって分離した油分がオイルパンに供給されるので、エンジンの駆動によるオイル量の変化がない状態で油分を供給することができる。このため、必要以上に供給して許容量の超過を防ぐことができる。
　上記オイルセパレータの一構成について、前記分離した油分が一定量に達した際に、前記分離した油分が前記オイルパンに供給されることをその要旨としている。
　同構成によれば、オイルセパレータによって分離した油分が一定量に達した際に油分がオイルパンに供給されるので、分離した油分を減少させることが必要なときのみオイルパンに油分を供給させることで、効率良く供給を行うことができる。
　上記オイルセパレータの一構成について、前記オイルパンの潤滑油が許容量に達した際に、前記分離した油分の前記オイルパンへの供給を停止することをその要旨としている。
　同構成によれば、オイルパンの潤滑油が許容量に達した際に、前記分離した油分のオイルパンへの供給を停止するので、供給した分離した油分によってオイルパンから潤滑油が溢れ出すことを防止することができる。
　本発明によれば、オイルセパレータにおいて、溜まったドレンの回収作業の回数を抑制することができる。
一実施形態によるエア系統におけるオイルセパレータの設置位置及び潤滑油の経路を示すブロック図。 図１のオイルセパレータの内部構造を示す縦断面図。 オイルの送出条件を示すシーケンスチャート。 エア系統におけるオイルセパレータの設置位置及び潤滑油の経路を示すブロック図。 別例のオイルセパレータの内部構造を示す縦断面図。 別例のオイルセパレータの内部構造を示す縦断面図。 別例のエア系統におけるオイルセパレータの設置位置及び潤滑油の経路を示すブロック図。 別例のエア系統におけるオイルセパレータの設置位置及び潤滑油の経路を示すブロック図。 別例の空圧ポンプの構造を示す概略図。 図９の空圧ポンプの構造を示す概略図。 別例のブローバイガス還元装置を示す図。 処理部を設けたオイルセパレータを示すブロック図。 電磁弁の動作を示す図。 処理部を設けたオイルセパレータを示すブロック図。 電磁弁の動作を示す図。
　以下、図１～図３を参照して、オイルセパレータをエアドライヤの排気系統に具体化した一実施形態について説明する。
　図１に示されるように、トラック、バス、建機等の車両は、コンプレッサ１から送られる圧縮空気を利用してブレーキやサスペンション等のシステムを制御している。このため、エア系統のコンプレッサ１の下流には、圧縮空気中の油水分を除去し、乾燥された空気を提供するためのエアドライヤ２が設けられている。エアドライヤ２内には、乾燥剤が設けられている。エアドライヤ２は、圧縮空気から油水分を除去する除湿作用と、乾燥剤に吸着させた油水分を取り除き外部に放出することによって乾燥剤を再生する再生作用とを行う。
　本実施形態では、乾燥剤の再生時にエアドライヤ２から放出される空気（パージエア）には水分とともに油分も含まれるので、環境負荷を考慮してエア系統のコンプレッサ１の下流にオイルセパレータ３を設ける。特に、オイルセパレータ３は、エアドライヤ２の排気系統に設けられ、エアドライヤ２内の乾燥剤を再生する際に排出されるパージエアから油水分を分離して回収する。
　オイルセパレータ３は衝突板方式のオイルセパレータであり、その筐体内には、油水分を含んだ空気が衝突する複数の衝突材が設けられている。この衝突方式のオイルセパレータ３は、油水分を含んだ空気を衝突材に衝突させて気液分離を行うことによって空気から油分を回収し、清浄エアを排出する。空気から分離された油水分を含む液体を以下ではドレンと記載する。
　エンジン６には、潤滑油を溜めるオイルパン７が設けられている。オイルパン７に溜まった潤滑油は、エンジン６内を循環させられるとともに、コンプレッサ１とオイルパン７とを接続する循環経路９を循環させられる。循環経路９の潤滑油は、ポンプ９ａによって循環される。
　オイルセパレータ３のドレン排出口１７は、ポンプ４、逆止弁５を介して潤滑油の循環経路９に接続されている。すなわち、オイルセパレータ３は、オイルセパレータ３内に溜まった、高い濃度で油分を含むドレン（オイル）がポンプ４によって吸い出されてオイルパン７に送り込まれる。逆止弁５は、オイルパン７からオイルセパレータ３にオイルが逆流することを防止する。
　オイルセパレータ３には、オイルセパレータ３内のオイルの量を計測するオイル量計測器３ａが設置されている。また、オイルパン７には、オイルパン７内のオイルの量を計測するオイル量計測器７ａが設置されている。オイル量計測器３ａ，７ａは、例えばフロートの位置によって計測する機械式計測器が用いられる。両オイル量計測器３ａ，７ａ及びポンプ４は、オイル制御部１０に接続されている。
　オイル制御部１０は、ポンプ４を駆動制御することにより、オイルセパレータ３から循環経路９にオイルを送出させる。このオイルが循環経路９を介してオイルパン７に供給される。オイル制御部１０は、オイルセパレータ３やポンプ４に組み付けられてもよく、他の制御装置に組み込まれてもよい。また、オイル制御部１０には、イグニッション（ＩＧ）スイッチ８が接続されている。オイル制御部１０は、ＩＧスイッチ８からの情報によってエンジン６が駆動しているか否かを検出する。オイル制御部１０はオイルセパレータ３のオイル量計測器３ａからオイル量が一定量である規定値に達したか否かを判定している。また、オイル制御部１０はオイルパン７のオイル量計測器７ａからオイル量が許容量である上限値に達したか否かを判定している。
　オイル制御部１０は、以下の送出条件の全てに該当するときにオイルセパレータ３において分離されたオイルをポンプ４によってオイルパン７に送出する。
　（ａ）オイルセパレータ３のオイル量が規定値以上である。
　（ｂ）オイルパン７のオイル量が上限値未満である。
　（ｃ）エンジンが駆動していない停止状態である。
　図２に示されるように、オイルセパレータ３は、水平方向に延出した直方体状の筐体１１を備えている。筐体１１の長手方向の対向する正面１２と背面１３とには、導入口１４と排出口１６とがそれぞれ形成されている。すなわち、図２では、右側から左側へ空気がオイルセパレータ３を通過する。
　筐体１１の底面４０には、ドレン連通板４３を支持する支持部材（支持柱４１、段差部４２）が複数設けられている。ドレン連通板４３は、複数の支持柱４１と複数の段差部４２とによって筐体１１内に架設されている。筐体１１内のドレン連通板４３の上方部分は、導入口１４から導入された空気を通過させる膨張室として機能する。一方、筐体１１内のドレン連通板４３の下方部分は、膨張室で空気から分離した油水分（ドレン）を溜めるドレン溜め部４５として機能する。ドレン溜め部４５は、ドレンをドレン連通板４３の下面まで溜めることができる。
　ドレン連通板４３の上面の導入口１４と排出口１６との間の中央には、板状の隔壁３０が取り付けられている。隔壁３０の上部には、オリフィス孔３０ａが一箇所形成されている。この隔壁３０は、オリフィス孔３０ａによってオリフィスとして機能する。筐体１１内のドレン連通板４３の上方部分は、この隔壁３０によって、導入口１４寄りの一次膨張室３１と、排出口１６寄りの二次膨張室３２とに水平方向において区画されている。一次膨張室３１と二次膨張室３２とには、ウレタンフォーム（スポンジ等）３３がそれぞれ設置されている。導入口１４から導入された空気は、ウレタンフォーム３３に衝突し、これによって空気から油水分が分離される。すなわち、ウレタンフォーム３３は、空気に含まれる油水分を捕獲する。ウレタンフォーム３３が衝突材に相当する。
　ドレン連通板４３には、一次膨張室３１と二次膨張室３２とにおいて分離された油水分をドレン溜め部４５に通過させるための複数のドレン連通孔４４が形成されている。ドレン連通孔４４は、各膨張室３１，３２に対して少なくとも１つ形成されている。ウレタンフォーム３３に衝突することによって空気から分離された油水分は、ドレン連通板４３の上面を流れていずれかのドレン連通孔４４からドレン溜め部４５に落下する。
　ドレン連通板４３の下面には、ドレン溜め部４５に溜まったドレンの流れを規制する２枚のバッフル板４６が取り付けられている。バッフル板４６は、幅方向に延出している。バッフル板４６は、ドレン溜め部４５に溜まったドレンが車両の加速度の変化によって動くことを規制することによって、ドレンの跳ね上げを抑制する。
　また、筐体１１の上面には開口部１８が形成されている。開口部１８は、長方形状の蓋１９によって閉蓋されている。蓋１９と筐体１１とは、複数のボルト２１とナットとによって締め付け固定されている。蓋１９は、筐体１１内に収容されたウレタンフォーム３３等の移動を規制する。
　筐体１１内の排出口１６寄りの底面４０には、加熱手段としてのヒータ２６を収容するための収容部２３が設けられている。収容部２３には、筐体１１の背面１３に開口し、ヒータ２６を挿入するための挿入部２４が形成されている。ヒータ２６は、円柱状であって、背面１３から収容部２３に挿入されている。ヒータ２６は、電源に接続されている。
　筐体１１の背面１３の挿入部２４の上方には、サーモスタット２７を取り付ける取付穴２５が形成されている。サーモスタット２７は、取付穴２５に取り付けられ、電源とヒータ２６とに接続されている。サーモスタット２７は、ドレン溜め部４５の温度を検出して、検出した温度に基づきヒータ２６の加熱を制御する。ヒータ２６によってドレン溜め部４５を加熱することによって、ドレン溜め部４５の底面に溜まったドレンに含まれる水分は極力蒸発させられるので、高い濃度で油分を含むドレンを生成する。
　筐体１１の正面１２の上部には、筐体１１の流路断面積よりも小さい流路断面積を有する導入部１５が形成されている。導入口１４は、この導入部１５に形成されている。導入口１４の先端には、円筒状の取付部材５１が固定されている。取付部材５１の先端には、エアドライヤ２に接続されたホース５０の先端が接続されている。導入部１５の正面には、筐体１１内から導入口１４へのドレンの逆流を規制する規制板５３が立設されている。
　排出口１６には、排出口１６から水平方向へ突出して上方へ曲がったＬ字状のエルボ部材６０が取り付けられている。エルボ部材６０の基端が排出口１６に螺着されている。
　次に、前述のように構成されたオイルセパレータ３の作用について説明する。
　エアドライヤ２から排出されたパージエアがオイルセパレータ３に導入される。パージエアは、油水分を含む空気である。
　導入口１４から一次膨張室３１内に導入された空気は、ウレタンフォーム３３によって油水分を捕獲されながらウレタンフォーム３３を通過する。このとき、ウレタンフォーム３３に衝突した油水分が空気から分離される。ウレタンフォーム３３によって捕獲された水分と油分とを含むドレンは、ウレタンフォーム３３内を伝って移動してドレン連通板４３の上面に達し、ドレン連通板４３に形成されたドレン連通孔４４からドレン溜め部４５に落下して、ドレン溜め部４５に溜まる。
　一次膨張室３１のウレタンフォーム３３を通過した空気は、隔壁３０のオリフィス孔３０ａに向かいオリフィス孔３０ａを通過する。このとき、オリフィス孔３０ａ以外の隔壁３０に衝突した油水分が空気から分離される。隔壁３０に衝突して分離されたドレンは、隔壁３０を伝って移動してドレン連通板４３の上面に達し、ドレン連通板４３に形成されたドレン連通孔４４からドレン溜め部４５に落下して、ドレン溜め部４５に溜まる。
　隔壁３０のオリフィス孔３０ａを通過した空気は、二次膨張室３２のウレタンフォーム３３によって油水分を捕獲されながらウレタンフォーム３３を通過する。このとき、ウレタンフォーム３３に衝突した油水分が空気から分離される。ウレタンフォーム３３によって捕獲された水分と油分とを含むドレンは、ウレタンフォーム３３内を伝って移動してドレン連通板４３の上面に達し、ドレン連通板４３に形成されたドレン連通孔４４からドレン溜め部４５に落下して、ドレン溜め部４５に溜まる。
　二次膨張室３２のウレタンフォーム３３を通過した空気は、油分を含まない清浄エアとなって排出口１６から外部に排出される。
　ドレン溜め部４５に溜まったドレンは、ヒータ２６によって加熱される。これによってドレン内の水分が蒸発させられる。高い濃度で油分を含むドレン（オイル）がドレン溜め部４５に溜められる。オイル制御部１０は、オイルセパレータ３のオイル量をオイルセパレータ３に設置されたオイル量計測器３ａから取得するとともに、オイルパン７のオイル量をオイルパン７に設置されたオイル量計測器７ａから取得する。また、オイル制御部１０は、ＩＧスイッチ８からエンジンが駆動しているか否かの情報を取得する。
　例えば、図３に示されるように、エンジン６が駆動状態（ＯＮ状態）となると、オイルセパレータ３のオイル量が増加する。オイル制御部１０は、オイルセパレータ３のオイル量が規定値に達すると、送出条件（ａ）が満たされたと判定する。一方で、オイル制御部１０は、エンジン６が駆動状態（ＯＮ状態）であるので、送出条件（ｃ）が満たされていないと判定する。よって、オイル制御部１０は、ポンプ４を駆動させない（ＯＦＦ状態）。このとき、オイル制御部１０は、オイルパン７のオイル量が上限値未満であれば、送出条件（ｂ）が満たされていると判定する。
　その後、オイル制御部１０は、エンジン６の駆動が停止状態（ＯＦＦ状態）となると、送出条件（ｃ）が満たされると判定する。オイル制御部１０は、送出条件（ａ）（ｂ）（ｃ）の全てが満たされているので、ポンプ４を駆動させる（ＯＮ状態）。ポンプ４が駆動されると、オイルセパレータ３のオイルが循環経路９を介してオイルパン７に供給される。このため、オイルセパレータ３のオイル量が減少し、一方でオイルパン７のオイル量が増加する。オイル制御部１０は、オイルパン７のオイル量が上限値に達すると、送出条件（ｂ）が満たされないと判定する。オイル制御部１０は、ポンプ４の駆動を停止させる。
　よって、オイルセパレータ３によって分離したオイルを循環経路９を介してオイルパン７に供給してオイルセパレータ３内のオイルを減らすことができる。このため、オイルセパレータ３のオイル若しくはドレンの回収作業の回数を抑制することができる。
　以上、説明した実施形態によれば、以下の利点を得ることができる。
　（１）オイルをオイルセパレータ３からエンジン６のオイルパン７に供給するので、オイルセパレータ３内に溜まったオイルを減らすことができ、オイルの回収作業の回数を抑制することができる。
　（２）オイルをオイルセパレータ３から潤滑油を循環する循環経路９に供給するので、循環経路９上に存在するコンプレッサ１やエンジン６にオイルを供給することができる。また、オイルパン７だけに油分を溜める場合と比べてオイルを溜められる容量が大きい。
　（３）ポンプ４を使用してオイルをオイルセパレータ３からオイルパン７に供給するので、オイルをオイルセパレータ３からオイルパン７に確実に供給することができる。
　（４）エンジン６が停止しているときにオイルをオイルパン７に供給するので、エンジン６の駆動によるオイル量の変化がない状態でオイルを供給することができる。このため、必要以上にオイルを供給してオイルパン７のオイル量が許容量を超過するのを防ぐことができる。
　（５）オイルが規定値に達した際にオイルをオイルセパレータ３からオイルパン７に供給する。このため、オイルを減少させることが必要なときのみオイルパン７にオイルが供給されるので、効率良く供給を行うことができる。
　（６）オイルパン７の潤滑油が上限値に達した際にオイルをオイルセパレータ３からオイルパン７への供給を停止するので、供給したオイルによってオイルパン７から潤滑油が溢れ出すことを防止することができる。
　なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
　・上記実施形態では、蓋１９によってウレタンフォーム３３の移動を規制した。しかしながら、ウレタンフォーム３３が固定されていれば、蓋１９による移動規制をなくしてもよい。
　・上記実施形態では、一次膨張室３１と二次膨張室３２とにウレタンフォーム３３を設置したが、エアドライヤ２（コンプレッサ１）から排出される油水分量によって、ウレタンフォーム３３を変更したり、一部を省略したりしてもよい。
　・上記実施形態では、箱型のオイルセパレータ３を採用したが、円筒型のオイルセパレータ３を採用してもよい。例えば、図５及び図６に示されるように、オイルセパレータ３は、鉛直方向に延出した有底円筒状の筐体としてのケース１３１と、当該ケース１３１の開口部を閉蓋する蓋１３２とを備えている。ケース１３１の底部１３１ａには、溜まったドレンを排出するためのドレン排出口１３３が設けられている。ドレン排出口１３３には、ドレンを取り出す際に使用するドレンホース１３４が接続されている。蓋１３２には、接続ホース１２５を介してエアドライヤ２からパージエアを導入する導入口１３５と、油分を分離した清浄エアを排出する排出口１４０とが別々に形成されている。導入口１３５と接続ホース１２５とは、連結部材１２７によって接続されている。排出口１４０には、水平方向から鉛直上方へ曲がったエルボ部材１４１が接続されている。蓋１３２には、取付部材１３７が一体に蓋１３２に対して立設されている。蓋１３２には、導入口１３５と排出口１４０とが同一方向に開口している。蓋１３２の内部空間は、導入口１３５から導入されたパージエアを膨張させる第１膨張室１４５として機能する。蓋１３２には、ケース１３１内から排出口１４０に連通する連通部１３２ａが形成されている。
　ケース１３１と蓋１３２との間には、ケース１３１の開口部を閉蓋するとともに、蓋１３２の開口部を閉蓋する円盤状のカバー１４７が設けられている。カバー１４７は、ケース１３１と一緒に蓋１３２にボルト１３６によって締結されている。すなわち、蓋１３２に設けられたフランジ部１３２ｂに形成されたねじ穴にボルト１３６が締結される。また、ケース１３１に設けられたフランジ部１３１ｂに形成された貫通孔にボルト１３６の螺子部が貫通される。カバー１４７には、ボルト１３６のねじ部が貫通する貫通孔が形成されている。よって、ケース１３１のフランジ部１３１ｂの貫通孔とカバー１４７のフランジ部１４７ａの貫通孔とにボルト１３６のねじ部を貫通して、蓋１３２のフランジ部１３２ｂのねじ穴にボルト１３６を螺着することで、蓋１３２とカバー１４７とケース１３１とが締結されている。カバー１４７には、ケース１３１内から排出口１４０へ連通する連通孔４７ｃが形成されている。
　また、蓋１３２とカバー１４７とによって形成された空間が第１膨張室１４５として機能する。カバー１４７には、鉛直上方が閉じた有底円筒状の収容部材１４８がボルト１３６によって固定されている。収容部材１４８は、スポンジ等のウレタンフォーム１５０を収容する。なお、ウレタンフォーム１５０が衝突材として機能する。収容部材１４８の上端縁部と下端縁部とには、フランジ部１４８ａとフランジ部１４８ｂとが形成されている。収容部材１４８の上端縁部に形成されたフランジ部１４８ａにボルト１３６が貫通されて、収容部材１４８がカバー１４７に締結されている。カバー１４７と収容部材１４８の上面とによって形成された空間が第２膨張室１５１として機能する。カバー１４７には、第１膨張室１４５を第２膨張室１５１に連通させる複数の貫通孔１４７ｂが形成されている。収容部材１４８の上底部１４９の中央部分には、複数の貫通孔１４９ａが形成されている。カバー１４７の貫通孔１４７ｂと収容部材１４８の上底部１４９の貫通孔１４９ａとは対向しない位置に形成されている。収容部材１４８の側面の下端部側には、複数の貫通孔１４８ｃが径方向に間隔をおいて形成されている。
　収容部材１４８の下端縁部に形成されたフランジ部１４８ｂには、円盤状の支持蓋１５２がねじ１５３によって固定されている。支持蓋１５２は、収容したウレタンフォーム１５０を支持する。支持蓋１５２の内径は、ケース１３１の内径とほぼ同じである。なお、収容部材１４８の上底部１４９と支持蓋１５２とによって形成された空間が第３膨張室１５９として機能する。支持蓋１５２には、ウレタンフォーム１５０によって除去された油水分を落下させる複数の貫通孔１５２ａが形成されている。よって、ケース１３１内の下部がドレン溜め部１５４として機能する。オイルセパレータ３のドレン排出口１３３は、ポンプ４、逆止弁５を介して潤滑油の循環経路９に接続されている。
　・上記実施形態では、ヒータ２６によってドレン溜め部４５を加熱したが、ドレン溜め部４５に溜められたドレン自体を直接加熱してもよい。この場合、正確な温度制御を行うために、サーモスタット２７を筐体１１の内壁に設置するのが望ましい。このようにすれば、ヒータ２６からドレンへの熱伝達が高くなるので、ドレンを間接的に加熱するよりもドレンを効率良く加熱することができる。
　・ヒータ２６の数量は必要に応じて変更可能である。
　・上記実施形態では、送出条件（ａ）（ｂ）（ｃ）の全てに該当した際に、オイルをオイルセパレータ３からオイルパン７に送出したが、送出条件（ａ）（ｂ）（ｃ）の少なくとも１つに該当した際に、オイルをオイルセパレータ３からオイルパン７に送出してもよい。
　・上記構成において、ドレン溜め部４５内に油水分離フィルタを設置してもよい。このようにすれば、ドレン溜め部４５に溜まったドレンを油水分離フィルタに通して油分の濃度が更に高いオイルをドレン排出口１７から排出することができる。
　・上記構成において、ドレン排出口１７とオイルパン７との間に油水分離器を設けてもよい。このようにすれば、油分の濃度が更に高くきれいなオイルをオイルパン７に送出することができる。
　・上記実施形態では、分離したオイルを循環経路９に供給したが、図４に示されるように、分離したオイルをエンジン６のオイルパン７にのみ供給してもよい。
　・上記実施形態では、ポンプ４を使用してオイルセパレータ３からオイルパン７にオイルを供給したが、ポンプ４によらず、オイルセパレータ３からオイルパン７にオイルを供給してもよい。例えば、図７及び図８に示されるように、オイルセパレータ３をエア系統のコンプレッサ１の下流であってエアドライヤ２の上流に設けた際に、このコンプレッサ１の圧力によってオイルセパレータ３からオイルパン７にオイルを供給してもよい。
　・上記実施形態では、オイルセパレータ３をエア系統のコンプレッサ１の下流であるエアドライヤ２の排気系統に設けた。しかしながら、図７及び図８に示されるように、オイルセパレータ３をエア系統のコンプレッサ１の下流であってエアドライヤ２の上流に設けてもよい。このようにすれば、コンプレッサ１の潤滑油等が含まれる空気から油分を分離して、清浄エアをエアドライヤ２に供給することができる。よって、エアドライヤ２に設けられる乾燥剤における油分による劣化を抑制することができる。
　・上記実施形態において、ドレン溜め部４５，１５４に溜まったドレンに含まれる水分とオイルとを分離してもよい。例えば、遠心分離によって水分とオイルとを分離する。また、溜まったドレンに添加剤を添加して水分とオイルとを分離する。また、ドレン溜め部４５，１５４内を低圧に保つことで水分を蒸発させて水分とオイルとを分離する。
　・上記実施形態において、ドレン溜め部４５，１５４に溜まったドレンがエマルジョン化しないようにエマルジョン対策を講じてもよい。例えば、触媒を添加して水分やオイルが分散することを抑制する。また、溜まったドレンを電気分解して水分を除去してもよい。また、溜まったドレンに超音波振動を与えて比重差によって水分とオイルとを分離してもよい。
　・上記実施形態において、ドレン溜め部４５，１５４からドレン又はオイルを取り出すポンプ４を空圧ポンプとしてもよい。空圧ポンプは、タンクの圧縮空気を電磁弁で入り切りして駆動する。また、空圧ポンプは、パージエアを利用して駆動する。すなわち、図９及び図１０に示されるように、空圧ポンプ７０は、円筒状のケース７１と、ケース７１内を往復する円柱状の駆動体７２と、駆動体７２を付勢する付勢ばね７３とを備えている。ケース７１には、エアドライヤ２からパージエアが供給されるパージエア供給口７４と、オイルセパレータ３からドレンを取り入れる取入口７５と、オイルセパレータ３から取り出したドレンを送出する送出口７６と、を備えている。パージエア供給口７４と送出口７６とは、駆動体７２を挟んで設置されている。取入口７５は、ケース７１の側面の送出口７６寄りに設置されている。送出口７６には、逆止弁７７が設けられている。付勢ばね７３は、駆動体７２をパージエア供給口７４側へ付勢する。駆動体７２の側面には、ケース７１の内壁と当接するシール材７８が取り付けられている。図９に示されるように、パージエアの供給がなくなると、付勢ばね７３によって駆動体７２がパージエア供給口７４側に移動して、ドレンを取入口７５から取り入れる。図１０に示されるように、駆動体７２は、パージエアがケース７１内に供給されると、駆動体７２が送出口７６側に移動してケース７１内に取り入れたドレンを送出口７６から送出する。
　・上記実施形態では、オイルセパレータ３からオイルパン７にオイルを供給した。しかしながら、ブローバイガス還元装置に供給してオイルパン７に戻してもよい。図１１に示されるように、ブローバイガス還元装置８０は、エンジンのロッカーカバー８１からブローバイガスを取り込んで、ブローバイガス中のオイルを分離して、分離したオイルをオイルパンへ戻す。また、ブローバイガス還元装置８０は、オイルを分離したブローバイガスを、インテークマニホール８２にエアを供給するエアダクト８３に戻す。オイルセパレータ３にて取り出したオイルを送出する接続管８４をブローバイガス還元装置８０に接続して、オイルをブローバイガス還元装置８０に供給する。
　・上記実施形態において、オイルセパレータ３からのオイルの供給は、エンジンの駆動に関係なく真空ポンプを利用して負圧によって行っても良いし、エンジン駆動時に発生する負圧を利用しても良い。
　・上記実施形態では、ドレン溜め部４５，１５４に溜まったドレンを排出するドレン排出口１７，１３３を筐体（ケース）１１，１３１の下部に設置したが、溜まったドレンの液面付近となる筐体（ケース）１１，１３１の上方にドレン排出口を設置してもよい。このようにすれば、ドレンの液面付近にオイルが多く存在するので、オイルを多く含むドレンをドレン排出口から取り出してオイルを多く回収することができる。
　・さらに、溜まったドレンの液面付近となる筐体（ケース）１１，１３１の上方にオイル用の排出口を設置して、筐体（ケース）１１，１３１の下方に水分用の排出口を設置してもよい。このようにすれば、オイルと水分とのそれぞれを多く含むドレンを積極的に回収することができる。
　・上記実施形態では、オイルセパレータ３のドレン溜め部４５，１５４においてドレンに含まれる水分を蒸発させたが、ドレン中のオイルと水分を分離するのに時間を要する場合、別の場所に処理部を設けてドレンに含まれるオイルと水分とを分離してオイルをオイルパン７等の供給先に供給してもよい。例えば、図１２に示されるように、オイルセパレータ３の近傍に処理部９０を設ける。オイルセパレータ３と処理部９０とを接続する第１接続管９２には、第１電磁弁９５が設置されている。処理部９０の後段には、ポンプ９１が設けられている。処理部９０とポンプ９１とは第２接続管９３によって接続されている。ポンプ９１と供給先とは第３接続管９４によって接続されている。第３接続管に９４には、第２電磁弁９６が設置されている。図１３に示されるように、オイルセパレータ３からドレンを取り入れる際には、第１電磁弁９５が開き、第２電磁弁９６が閉じている。処理部９０において分離処理を行う際には、第１電磁弁９５が閉じ、第２電磁弁９６が閉じている。分離したオイルを供給先に送り出す際には、第１電磁弁９５が閉じ、第２電磁弁９６が開いている。また、図１４に示されるように、処理部９０にポンプ９１を組み付けてもよい。オイルセパレータ３と処理部９０とを接続する第１接続管９２には、第３電磁弁９７が設置されている。処理部９０と供給先とを接続する第３接続管９４には、第４電磁弁９８が設置されている。図１５に示されるように、オイルセパレータ３からポンプ９１によりドレンを取り入れる際には、第３電磁弁９７が開き、第４電磁弁９８が閉じている。処理部９０において分離処理を行う際には、第３電磁弁９７が閉じ、第４電磁弁９８が閉じている。分離したオイルをポンプ９１により供給先に送り出す際には、第３電磁弁９７が閉じ、第４電磁弁９８が開いている。
　・ドレンから分離したオイルは、光センサ、色センサ、ガスセンサ、水分センサ等のオイル状態監視センサによって水分等の除去が完了したか否かを判断する。なお、ドレンからオイルを分離する際には、水分だけでなくコンタミネーションを除去することが望ましい。
　１…コンプレッサ、２…エアドライヤ、３…オイルセパレータ、４…ポンプ、５…逆止弁、６…エンジン、７…オイルパン、３ａ，７ａ…オイル量計測器、８…ＩＧスイッチ、１０…オイル制御部、１１…筐体、１２…正面、１３…背面、１４…導入口、１５…導入部、１６…排出口、１７…ドレン排出口、１８…開口部、１９…蓋、２１…ボルト、２３…収容部、２４…挿入部、２５…取付穴、２６…ヒータ、２７…サーモスタット、３０…隔壁、３０ａ…オリフィス孔、３１…一次膨張室、３２…二次膨張室、３３…ウレタンフォーム、４０…底面、４１…支持柱、４２…段差部、４３…ドレン連通板、４４…ドレン連通孔、４５…ドレン溜め部、４６…バッフル板、５０…ホース、５１…取付部材、５３…規制板、５９…第３膨張室、６０…エルボ部材、７０…空圧ポンプ、７１…ケース、７２…駆動体、７３…付勢ばね、７４…パージエア供給口、７５…取入口７５、７６…送出口、７７…逆止弁、８０…ブローバイガス還元装置、８１…ロッカーカバー、８２…インテークマニホール、８３…エアダクト、８４…接続管、９０…処理部、９１…ポンプ、９２…第１接続管、９３…第２接続管、９４…第３接続管、９５…第１電磁弁、９６…第２電磁弁、９７…第３電磁弁、９８…第４電磁弁、１３１…ケース、１３１ａ…底部、１３１ｂ…フランジ部、１３２…蓋、１３２ａ…連通部、１３２ｂ…フランジ部、１３２ｃ…貫通孔、１３３…ドレン排出口、１３４…ドレンホース、１３５…導入口、１３６…ボルト、１３７…取付部材、１３８…シャーシ、１３９…ボルト、１４０…排出口、１４１…接続部材、１４２…排出ホース、１４５…第１膨張室、１４６…邪魔板、１４７…カバー、１４７ａ…フランジ部、１４７ｂ…貫通孔、１４７ｃ…連通孔、１４８…収容部材、４８ａ…フランジ部、１４８ｂ…フランジ部、１４８ｃ…貫通孔、１４９…上底部、１４９ａ…貫通孔、１５０…ウレタンフォーム、１５１…第２膨張室、１５２…支持蓋、１５２ａ…貫通孔、１５３…ねじ、１５４…ドレン溜め部、１５９…第３膨張室。

Claims (6)

  1. 　筐体と前記筐体内に設けられた衝突材とを備え、油分を含む空気を前記筐体内に導入して前記衝突材に衝突させることによって、導入された空気から油分を分離して回収するオイルセパレータにおいて、
    　空気から分離した油分がエンジンのオイルパンに供給され、前記エンジンの潤滑油として使用される
    　オイルセパレータ。
  2. 　請求項１に記載のオイルセパレータにおいて、
    　前記オイルパンは、前記エンジンの潤滑油の循環経路上に位置し、
    　前記分離した油分は前記循環経路を介して前記オイルパンに供給される
    　オイルセパレータ。
  3. 　請求項１又は２に記載のオイルセパレータにおいて、
    　前記分離した油分を前記オイルパンに供給するポンプをさらに備える
    　オイルセパレータ。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載のオイルセパレータにおいて、
    　前記エンジンが停止しているときに、前記分離した油分が前記オイルパンに供給される
    　オイルセパレータ。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載のオイルセパレータにおいて、
    　前記分離した油分が一定量に達した際に、前記分離した油分が前記オイルパンに供給される
    　オイルセパレータ。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載のオイルセパレータにおいて、
    　前記オイルパンの潤滑油が許容量に達した際に、前記分離した油分の前記オイルパンへの供給を停止する
    　オイルセパレータ。
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