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1. (WO2019031224) OIL SEPARATOR
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明 細 書

発明の名称 オイルセパレータ

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014  

発明の効果

0015  

図面の簡単な説明

0016  

発明を実施するための形態

0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033  

産業上の利用可能性

0034  

符号の説明

0035  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

明 細 書

発明の名称 : オイルセパレータ

技術分野

[0001]
 本発明は、ブローバイガスからのオイル分離に用いられるオイルセパレータに関する。

背景技術

[0002]
 自動車等の車両においては、ブローバイガスからオイルを分離するオイルセパレータが用いられる。例えば、特許文献1(特許第5152005号)には、ガス流路に配置した不織布に、連通孔によって絞られて加速されたブローバイガスを吹き付けることにより、ガスに含まれるオイルミストを分離する装置が開示されている。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特許第5152005号

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 ところで、このようなオイルセパレータにおいて、連通孔(導入孔)から不織布表面までの距離は、不織布表面に吹き付けられるガスの流速等を決める要因となり、オイル分離性能に対して大きな影響を及ぼす。しかしながら、不織布はその厚さにばらつきが大きいため、連通孔から不織布表面までの距離には大きなばらつきが生じ易い。このため、従来の不織布を用いたオイルセパレータにおいては、安定したオイル分離性能を保証できていなかった。
[0005]
 本発明は、以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、気体の導入孔と分離部材との間隔を正確に管理することができ、安定した高い分離性能を確保し得るオイルセパレータを提供することである。

課題を解決するための手段

[0006]
 前記目的を達成するため、本発明にあっては、次のような解決方法を採択している。すなわち、請求項1に記載のように、流路を流通する気体からオイル成分を分離するオイルセパレータにおいて、前記気体からオイルを分離するための分離部材と、前記分離部材に前記気体を導くための導入孔を備えた導入部と、前記分離部材の前記導入孔に対する対向面を前記導入孔から所定間隔離れた位置で保持する保持部とを備えた。
[0007]
 上記解決手法によれば、分離部材の導入孔に対する対向面と導入孔の間隔を正確に所定間隔とすることができるので、導入孔から分離部材に吹き付けられる気体の流速等を正確に管理することができる。したがって、厚みにばらつきがある分離部材を用いたとしても、高いオイル分離性能を得ることができる。
[0008]
 前記保持部は、前記分離部材の前記対向面が沿って配置される位置決め部を備え、前記位置決め部は、複数の開口部を形作る枠形状を有していてもよい。この場合、分離部材の対向面は、位置決め部の枠形状(例えば格子形状)によって正確な位置に適切に保持される一方で、気体は開口部を通って分離部材に適切に吹き付けられるので、高いオイル分離性能を確保できる。
[0009]
 前記導入孔は、前記開口部に対向する位置に配置されていてもよい。この場合、導入孔からの気体は、対向する開口部内に配置された分離部材において、適切にオイル分離がなされる。
[0010]
 前記気体を流出させる流出口を備え、前記位置決め部の枠形状は、前記気体を前記流出口に導く流路を形成していてもよい。また、前記流路には、横切る方向に延びる枠が存在していないようにしてもよい。この場合、オイル分離後の気体が流路に沿ってスムーズに流れ、流出口からオイルセパレータの下流にスムーズに流れていくので、気体の圧力損失を低減できる。また、気体は、分離部材の表面を沿うように流路を流れるので、その間にオイルの分離も適切に行われる。
[0011]
 前記位置決め部は、前記分離部材よりも熱伝導率が高く、熱容量の小さな材料からなっていてもよい。この場合、位置決め部は、熱伝導率が高く熱容量が小さな材料(例えば金属)からなるので、位置決め部に乳化したオイルが付着した場合でも、位置決め部は速やかに昇温することにより、乳化オイルが溶け出すので、分離性能が低下することはない。
[0012]
 前記位置決め部と前記導入部の間に、分離室が形成されている(請求項7対応)。この場合、位置決め部と導入部の間に十分な空間が確保されるので、分離部材の表面に乳化したオイルが付着したとしても、位置決め部と導入部の間のガス流路が完全に閉塞してしまうことはない。
[0013]
 前記分離部材は、繊維材料からなってもよい。この場合、分離部材として繊維材料(例えば不織布)が用いられるので、低コストで、高いオイル分離性能を確保できる。
[0014]
 前記導入孔は、複数設けられていてもよい。この場合、気体が複数の導入孔から分離部材状の複数の位置に導入されるので、分離部材の対向面の広範囲を有効に利用することができる。また、導入孔の径を小さくできるので、気体の流速を高めることができ、オイル分離性能が向上する。

発明の効果

[0015]
 本発明によれば、オイルセパレータにおいて、分離部材を保持する保持部に、複数の開口部を形作る枠形状を有する位置決め部を備え、位置決め部に沿って分離部材の導入孔に対する対向面を保持するようにしたので、導入孔と分離部材の間隔を正確に管理することができ、高いオイル分離性能を確保することができる。また、気体は、枠形状によって形成される流路によって導かれ、オイルセパレータの下流に向けてスムーズに流すことができるので、オイルセパレータによる気体の圧力損失を低減することができる。

図面の簡単な説明

[0016]
[図1] 本発明の実施形態のオイルセパレータが設置されたブローバイガス管路を示す断面図。
[図2] ブローバイガス管路の一部を構成する下側部材を示す斜視図。
[図3] ブローバイガス管路の一部を構成する下側部材を示す反対側から見た斜視図。
[図4] ブローバイガス管路の一部を構成する下側部材を示す平面図。
[図5] ブローバイガス管路の一部を構成する下側部材を示す斜視図であり、オイルセパレータの一部を取り外した状態を示す図。
[図6] ブローバイガス管路の一部を示す縦断面図。
[図7] 本発明の実施形態のオイルセパレータを示す正面図。
[図8] 同じくオイルセパレータの保持部を示す斜視図。
[図9] 同じくオイルセパレータの分離部材と位置決め部を示す斜視図。
[図10] 同じくオイルセパレータを示す横断面図。

発明を実施するための形態

[0017]
 以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
 図1には、本発明の実施形態のオイルセパレータ30が取り付けられたブローバイガス管路1の全体構成を示す。図示されるように、ブローバイガス管路1は、上側部材2と下側部材3を組み合わせて構成され、両部材によって囲まれた領域に流体通路4が形成されている。ブローバイガス(エンジンの燃焼室から漏れ出した気体)は、下側部材3に設けられた上流側の開口端部5から導入され、流体通路4を通って、上側部材2に設けられた下流側の開口端部6から排出される。なお、上側部材2は、エンジンのヘッドカバーと一体の部材であり、天壁2Aと両側の側壁2Bを有している。
[0018]
 流体通路4の中間付近には、流体通路4を上流側と下流側に隔てる隔壁10と、隔壁10に隣接して設けられたオイルセパレータ30が配置されている。隔壁10は、上側部材2から流体通路4内に向けて延設された上側隔壁部分11と、下側部材3から流体通路4内に向けて延設された下側隔壁部分12を接合(本実施形態では振動溶着)して形成されている。
[0019]
 図2から図5には、下側部材3を単独で示す。また、図6には、ブローバイガス管路1の隔壁10及びオイルセパレータ30付近の断面を拡大して示す。図示されるように、下側隔壁部分12は、上流側の接合側部分13と、接合側部分13の下流側に設けられた壁部31とを備えている。詳しくは後述もするように、壁部31は、気体の導入孔である複数(本実施形態では3個)のオリフィス32が形成された部材であり、オイルセパレータ30の一部を構成するとともに、隔壁10のオリフィス側部分となっている。
[0020]
 接合側部分13は、上側隔壁部分11との接合がなされる部分であり、天壁14と両側の側壁15を備えている。両側の側壁15は、天壁14の両側から斜め下方に延び出しており、略台形形状を形作っている。また、天壁14と両側側壁15の内側には、複数の補強リブ16が設けられている。
[0021]
 接合側部分13の内側の天壁14付近には、天壁14、側壁15、補強リブ16の一部で囲まれた領域として、複数(本実施形態では3個)の接合部側連通孔17が形成されている。接合部側連通孔17の各々は、壁部31の対応する1つのオリフィス32に連通しており、接合部側連通孔17とオリフィス32の全体で、隔壁10の上流側と下流側を連通させる連通孔18が形成されている。オリフィス32の内径(流路断面積)は、接合部側連通孔17の内径より小さくなっており、オリフィス32は、連通孔18のなかで(つまり隔壁10の前後を連通する連通路のなかで)、さらには流体管路1全体のなか(ヘッドカバー内のブローバイガスが流通する流体通路全体のなか)で、最も流路断面積が小さい部分となっている。これにより、連通孔18を流通するガスは、オリフィス32において絞られることにより加速されて、下流側に導入されるようになっている。
[0022]
 上側隔壁部分11の下端部は、接合側部分13の上面(天壁14及び両側側壁15の外向き面)に整合した形状(略台形形状が切り欠かれた形状)を有しており、接合側部分13に上方から嵌合するようになっている。これにより、上側隔壁部分11と下側隔壁部分12は、上側隔壁部分11と接合側部分13の当接部分を接合部19として、互いに接合
(溶着)されるようになっている。
[0023]
 オイルセパレータ30は、ガスの導入部である壁部31と、気体からガスを分離するための分離部材33と、分離部材33を保持する保持部34とを備えている。分離部材33は、本実施形態においては繊維材料(例えば不織布)からなる部材であり、壁部31のオリフィス32から導入されたガス流が衝突することにより、ガスからオイル成分を分離する機能を有する。
[0024]
 保持部34は、壁部31の下流側に設けられた装着部35に装着されて、壁部31に隣接した所定位置に配置されている。また、保持部34は、分離部材33を収容する箱型の本体部41と、本体部41の上流側に設けられて分離部材33を所定位置に保持する位置決め部42とを備えている。これにより、壁部31と分離部材33(位置決め部42)の間には、正確に所定間隔が確保されるとともに、ある程度の大きさを有する空間として分離室36が形成されるようになっている。
[0025]
 オイルセパレータ30の上方と下方には、それぞれガスの上側流出口37と下側流出口38が設けられている。これにより、オイルセパレータ30によりオイル分離がなされたガスは、オイルセパレータ30の上方又は下方を迂回して、主として上側流出口37又は下側流出口38を通って下流側に流れていくようになっている。なお、オイルセパレータ30の左右にも小さな穴が形成されており、ガスの一部がオイルセパレータ30の左右からも下流側に流れていくようにしてもよい。
[0026]
 下側部分2には、オイルセパレータ30の下流側に位置するように、オイル溜め部21が形成されており、オイルセパレータ30によって分離されたオイルが流入するようになっている。オイル溜め部21には、排出口22が設けられており、この排出口22には、ドレインバルブ23が設置されている。これにより、オイル溜め部21に溜まったオイルは、随時、ドレインバルブ23が開くことにより、排出口22から排出されるようになっている。なお、オイル溜め部21には、蓋部材(図示せず)を備えるようにしてもよい。
[0027]
 図7から図10には、オイルセパレータ30を詳細に示す。図示されるように、オイルセパレータ30の保持部34の本体部41は、背部41Aと両側の側部41Bと頂部41Cを備えた箱型の部材であり、正面(背部41と反対側)には開口部41Dを、底部(上面部41Cと反対側)には開口部41Eを、それぞれ備えている。また、両側の側部41Bには、位置決め部42を保持するための複数の爪部41Fと、装着部35への装着のための脚部41Gが備えられている。
[0028]
 位置決め部42は、分離部材33よりも熱伝導率が高く、熱容量の小さな材料(例えば金属)から形成された板状の部材であり、正面部42Aと、正面部42Aの上端及び下端から後方に延び出す上端部42Bと下端部42Cを備え、複数の開口部42Dを形作る格子形状(枠形状)を有している。本実施形態においては、上端部42Bから正面部42Aを経て下端部42Cに至るように上下方向に延びる3列の開口部42Dが備えられており、上側流出口37又は下側流出口38に向かう気体の流路を形成している。また、位置決め部42が本体部41に装着されたとき、各開口部42Aは、壁部31の対応するオリフィス32に正対する位置に配置されるようになっている。
[0029]
 位置決め部42は、上端部42Bと下端部42Cの間に、直方体の分離部材33を挟持して保持する。この場合、分離部材33の対向面33A(壁部31のオリフィス32に向く面)は、位置決め部42の正面部42Aの後面に沿って配置される。このように分離部材33が位置決め部42に組み付けられた状態で、位置決め部42及び分離部材33は、本体部41の箱型の内側に装着され、爪部41Fによって本体部41に対して位置決めさ
れる。
[0030]
 これにより、位置決め部42の正面部42A及び隣接した分離部材33の対向面33Aは、本体部41の所定位置に保持され、前面の開口部41Dから覗くようにされる。この結果、保持部34が装着部35に装着されたときには、オリフィス32と分離部材33の対向面33Aの間隔Lは、正確に所定間隔となるようになっている。
[0031]
 以上のように、本実施形態のオイルセパレータ10によれば、ガスの導入孔であるオリフィス32と分離部材33の間隔Lは、正確に、オイル分離のために適切な所定間隔とされるので、安定して高いオイル分離性能を得ることができる。また、オイル分離がなされたガスは、位置決め部42の開口部42Dにより形成される流路に沿って、上方又は下方にスムーズに流れて行き、上側流出口37又は下側流出口38を通って下流に流れていくので、ガスに圧力損失が生じることを防止できる。
[0032]
 また、オイルセパレータ30の壁部31と保持部34の間には分離室36が形成されているので、オイルセパレータ30で分離されたオイルが乳化して保持部34(位置決め部42及び分離部材33)の上に付着してしまった場合でも、オリフィス32から分離部材33に至るガスの流路が完全に閉塞してしまうことはないので、ガス分離機能を維持し続けることができる。また、位置決め部42は、金属等の熱伝導率が大きく、熱容量が小さな材料で形成されており、ガスの熱風が当たることによって速やかに昇温するので、乳化したオイルは速やかに溶け出して排出される。
[0033]
 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲において適宜の変更が可能である。

産業上の利用可能性

[0034]
 本発明は、自動車等の車両のエンジンのブローバイガス管路に備えられるオイルセパレータに利用できる。

符号の説明

[0035]
 1 ブローバイガス管路
 2 上側部材
 3 下側部材
 4 流体流路
 5 開口端部
 6 開口端部
10 隔壁
11 上側隔壁部分
12 下側隔壁部分
13 接合側部分
14 接合側部分の天壁
15 接合側部分の側壁
16 接合側部分の補強リブ
17 接合部側連通孔
18 連通孔
19 接合部
30 オイルセパレータ
31 壁部(オリフィス側部分)
32 オリフィス
33 分離部材
33A 分離部材の対向面
34 保持部
35 装着部
36 分離室
37 上側流出口
38 下側流出口
41 保持部の本体部
42 保持部の位置決め部
42A 位置決め部の正面部
42D 位置決め部の開口部

請求の範囲

[請求項1]
 流路を流通する気体からオイル成分を分離するオイルセパレータにおいて、
 前記気体からオイルを分離するための分離部材と、
 前記分離部材に前記気体を導くための導入孔を備えた導入部と、
 前記分離部材の前記導入孔に対する対向面を前記導入孔から所定間隔離れた位置で保持する保持部と
を備えたオイルセパレータ。
[請求項2]
 請求項1に記載のオイルセパレータにおいて、
 前記保持部は、前記分離部材の前記対向面が沿って配置される位置決め部を備え、
 前記位置決め部は、複数の開口部を形作る枠形状を有しているオイルセパレータ。
[請求項3]
 請求項2に記載のオイルセパレータにおいて、
 前記導入孔は、前記開口部に対向する位置に配置されているオイルセパレータ。
[請求項4]
 請求項2から請求項3のいずれか1項に記載のオイルセパレータにおいて、
 前記気体を流出させる流出口を備え、
 前記位置決め部の枠形状は、前記気体を前記流出口に導く流路を形成しているオイルセパレータ。
[請求項5]
 請求項4に記載のオイルセパレータにおいて、
 前記流路には、横切る方向に延びる枠が存在していないオイルセパレータ。
[請求項6]
 請求項2から請求項5のいずれか1項に記載のオイルセパレータにおいて、
 前記位置決め部は、前記分離部材よりも熱伝導率が高く、熱容量の小さな材料からなるオイルセパレータ。
[請求項7]
 請求項2から請求項6のいずれか1項に記載のオイルセパレータにおいて、
 前記位置決め部と前記導入部の間に、分離室が形成されているオイルセパレータ。
[請求項8]
 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のオイルセパレータにおいて、
 前記分離部材は、繊維材料からなるオイルセパレータ。
[請求項9]
 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のオイルセパレータにおいて、
 前記導入孔は、複数設けられているオイルセパレータ。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]