(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルミスト含有ガスが流れる通路を形成したオイルセパレータにおいて、
前記通路の一部にガス流を増速させるためのオリフィスを設け、そのオリフィスの下流側にガス流が衝突する衝突部を設け、
前記衝突部に撥水・撥油処理面を形成するとともに、前記衝突部の周囲に親水・親油処理面を設けたことを特徴とするオイルセパレータ。
【請求項２】
前記衝突部を前記親水・親油処理面から突出した突部によって構成したことを特徴とする請求項１に記載のオイルセパレータ。
【請求項３】
前記突部をガス流に平行な断面において円形状に形成したことを特徴とする請求項２に記載のオイルセパレータ。
【請求項４】
前記突部をガス流に平行な断面において台形状に形成したことを特徴とする請求項２に記載のオイルセパレータ。
【請求項５】
前記撥水・撥油処理面を前記突部の頂面に形成したことを特徴とする請求項４に記載のオイルセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンにおいて、ブローバイガスであるオイルミスト含有ガスからオイルミストを分離するためのオイルセパレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンにおいては、燃焼室からクランクケース内へ流出するブローバイガスが、大気中に放出されないように回収するためのＰＣＶ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション）が設けられている。そして、このＰＣＶによりブローバイガスをクランクケースから吸気系統に戻して、ブローバイガスの燃焼が行われるようになっている。この場合、ブローバイガス中にはオイルが微小粒子（オイルミスト）となって存在するので、ブローバイガスをそのまま燃焼することなく、同ガスからオイルミストを分離してクランクケース内に戻すために、オイルセパレータが用いられている。
【０００３】
従来のこの種のオイルセパレータとしては、例えば特許文献１に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、ハウジングの内部にオイルミスト含有ガスが流れるガス通路が形成されている。ハウジング内のガス通路中には隔壁が設けられ、その隔壁の一部にはガス流を増速させるためのオリフィスが形成されている。ハウジング内においてオリフィスの下流側には、ガス流が衝突する衝突板が対向状態で配置されている。そして、オリフィスを通過したガスが衝突板に衝突することにより、ガスに含まれるオイルミストが分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５７０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１のオイルセパレータにおいては、隔壁と正対する衝突板の側面に矩形波形状の凹凸面が形成されて、ガスに対する衝突板の接触面積が拡大されるようになっている。しかし、この特許文献１においては、衝突板に付着したオイルミストを速やかに回収する工夫が施されていない。このため、衝突板に付着したオイルミストがガス流によって再飛散するおそれが高く、結果としてオイルミストの分離性能が低下するという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、衝突部で分離されたオイルミストがガス流により再飛散することを抑制することができて、オイルミストの分離性能を向上させ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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明は、オイルミスト含有ガスが流れる通路を形成したオイルセパレータにおいて、前記通路の一部にガス流を増速させるためのオリフィスを設け、そのオリフィスの下流側にガス流が衝突する衝突部を設け、前記衝突部に撥水・撥油処理面を形成するとともに、前記衝突部の周囲に親水・親油処理面を設けたことを特徴としている。
【０００８】
従って、この発明のオイルセパレータにおいては、ガス通路を流れるオイルミスト含有ガスがオリフィスを通過して増速された状態で衝突部に衝突することにより、そのガス中のオイルミストが衝突部によって液滴状になって分離される。この場合、衝突部には撥水・撥油処理が施されているため、分離捕捉されたオイルミストは衝突部上に滞留することなく、自重とガス流とによって衝突部の周囲に容易に移動ばされる。よって、衝突部において分離されたオイルミストがガス流により再飛散することを抑制することができて、オイルミストの分離性能を向上させることができる。なお、ここで、前記オイルミストは、オイル成分だけではなく、水の成分を含むものであるが、水を含んでいても、オイルミストと称する。
【０００９】
そして、衝突部の周囲に親水・親油処理面を設けることにより、衝突部から移動されたオイルミストは親水・親油処理面に付着した状態で下方へ移動されて、飛散することなく速やかに回収処理される。
【００１０】
前記の構成において、前記衝突部を前記親水・親油処理面から突出した突部によって構成するとよい。
前記の構成において、前記突部をガス流に平行な断面において円形状に形成するとよい。
【００１１】
また、前記の構成において、前記突部をガス流に平行な断面において台形状に形成するとよい。
さらに、前記の構成において、前記撥水・撥油処理を前記突部の頂面に形成するとよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、この発明によれば、衝突部で分離されたオイルミストがガス流により再飛散することを抑制することができて、オイルミストの分離性能を向上させることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態のオイルセパレータを示す要部断面図。
【図２】図１の２−２線における断面図。
【図３】図２の一部を拡大して示す部分平断面図。
【図４】図１の４-４線における拡大断面図。
【図５】第２実施形態のオイルセパレータを示す部分平断面図。
【図６】第３実施形態のオイルセパレータを示す部分平断面図。
【図７】第４実施形態のオイルセパレータを示す部分側断面図。
【図８】第４実施形態のオイルセパレータを示す部分平断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下に、この発明を具体化したオイルセパレータの第１実施形態を、図１〜図４に従って説明する。
【００１５】
図１及び図２に示すように、この実施形態のオイルセパレータ１１は、エンジンにおける合成樹脂（例えば、ナイロン６-６）製のシリンダヘッドカバー１２上に配置されている。オイルセパレータ１１のハウジング１３はほぼ四角箱形状をなし、シリンダヘッドカバー１２と一体に形成されている。ハウジング１３の一側における底壁１３ａには、エンジンのクランク室に連通するガス流入口１４が形成されている。ハウジング１３の他側における上壁１３ｂには、エンジンの吸気通路に連通するガス流出口１５が形成されている。そして、ガス流入口１４とガス流出口１５との間において、ハウジング１３内には、オイルミスト含有ガスであるブローバイガスが流れるガス通路１６が形成されている。
【００１６】
前記ハウジング１３の底壁１３ａには、第１分離板１７がガス流入口１４の近傍に位置するように立設され、その第１分離板１７の上端縁とハウジング１３の上壁１３ｂとの間にはガス通路１６を確保するための間隙１８が形成されている。ハウジング１３の上壁１３ｂには、第２分離板１９が第１分離板１７の下流側に位置するように垂下され、その第２分離板１９の下端縁とハウジング１３の底壁１３ａとの間にはガス通路１６を確保するための間隙２０が形成されている。ハウジング１３の底壁１３ａには、第３分離板２１が第２分離板１９の下流側に位置するように立設され、その第３分離板２１の上端縁とハウジング１３の上壁１３ｂとの間にはガス通路１６を確保するための間隙２２が形成されている。
【００１７】
そして、前記第１〜第３分離板１７，１９，２１及び第１〜第３間隙１８，２０，２２によって、ハウジング１３内に蛇行したガス通路１６が形成される。また、第１〜第３分離板１７，１９，２１におけるガス通路１６の上流側の各側面は、ブローバイガスに含まれる粒径の大きいオイルミストを付着して分離するための分離面１７ａ，１９ａ，２１ａとなっている。さらに、第１及び第３分離板１７，２１の下端部には、分離面１７ａ，２１ａにより捕捉されて流下するオイルをガス通路１６の下流側に導くための小孔１７ｂ，２１ｂが形成されている。
【００１８】
前記ハウジング１３内のガス通路１６中には、隔壁２３が第３分離板２１の下流側に位置するように一体に形成されている。隔壁２３には、ブローバイガスのガス流を増速させるための複数のオリフィス２４が横方向に並べて貫設されている。前記隔壁２３の下流側において、ハウジング１３の底壁１３ａと上壁１３ｂとの間には衝突板２５が一体に立設され、図４に示すように、その衝突板２５の両側縁とハウジング１３の側壁との間にはガス通路１６を確保するための一対の間隙２６が形成されている。衝突板２５において各オリフィス２４と正対する側面には、オリフィス２４からのガス流が衝突する平面状の衝突部２５ａが設けられている。そして、各オリフィス２４を通過したガスが衝突部２５ａに衝突することにより、ガスに含まれる粒径の小さいオイルミストが衝突部２５ａに液滴状をなしながら付着して分離される。
【００１９】
図３及び図４に示すように、前記衝突板２５上の各衝突部２５ａには、撥水・撥油処理面２７が形成されている。この実施形態においては、前記撥水・撥油処理面２７は、衝突部２５ａ上にフッ素樹脂等の撥水・撥油性材を塗布またはコーティングすることにより構成されている。衝突板２５における各衝突部２５ａの周囲における衝突板２５の側面には、親水・親油処理面２８が設けられている。この処理面２８は、衝突部２５ａの周囲における衝突板２５の側面に親水・親油性を有する材質（ポリエチレングリコール、アミノ基等）のものを塗布またはコーティングすることにより構成されている。
【００２０】
図４に示すように、前記隔壁２３の下端部には、第１〜第３分離板１７，１９，２１の分離面１７ａ，１９ａ，２１ａにより捕捉されて流下したオイルをガス通路１６の下流側に導くための小孔２３ａが形成されている。
【００２１】
図１及び図４に示すように、前記衝突板２５の下流においてハウジング１３の上壁１３ｂの内面には持ち去り防止板３０が一体形成されて垂下され、その下端とハウジング１３の底壁１３ａとの間には間隙３１が形成されている。そして、衝突板２５上を経たガス流がこの持ち去り防止板３０に当たり、従って、衝突板２５上からオイルがガス流によって持ち去られたとしても、そのオイルはこの持ち去り防止板３０によって分離される。
【００２２】
図２に示すように、前記ハウジング１３の底壁１３ａには、オイル排出口２９が衝突板２５の下流側に位置するように形成されている。そして、第１〜第３分離板１７，１９，２１の分離面１７ａ，１９ａ，２１ａ，衝突板２５の衝突部２５ａ及び持ち去り防止板３０で分離されて底壁１３ａの上面に流れ落ちるオイルが、このオイル排出口２９からシリンダヘッドカバー１２の内部に回収されて、図示しないオイルパン内に戻され、カム軸等の可動部の潤滑に供される。
【００２３】
さて、エンジンが運転されると、その運転にともなって発生するブローバイガスがエンジンの吸気に起因するガス流出口１５の負圧により図１に示すガス流入口１４からハウジング１３内に吸引され、ガス通路１６に沿ってガス流出口１５側に流れる。そして、ガス流入口１４からガス通路１６に流入したブローバイガスが第１〜第３分離板１７，１９，２１の作用により、それらの端縁とハウジング１３との間の間隙１８，２０，２２を通して蛇行しながら流れる。この過程において、ブローバイガスに残留する粒径の大きいオイルミストがハウジング１３の上壁１３ｂの内面、第１〜第３分離板１７，１９，２１の分離面１７ａ，１９ａ，２１ａ等に付着して分離される。
【００２４】
そして、第１〜第３分離板１７，１９，２１の各分離面１７ａ，１９ａ，２１ａによって分離されたオイルは、第１，第３分離板１７，２１、隔壁２３及び衝突板２５の下端部に形成された小孔１７ｂ，２１ｂ，２３ａ，２５ｂを通して、ガス通路１６の下流側に流れ、オイル排出口２９に導かれる。
【００２５】
さらに、前記第３分離板２１の上端縁とハウジング１３の上壁１３ｂとの間の間隙２２を通過したブローバイガスは、隔壁２３の各オリフィス２４を通して増速され、衝突板２５の衝突部２５ａに向かって吹き付けられる。そして、ガスが衝突部２５ａに衝突することにより、そのガスに含まれる粒径の小さいオイルミストが衝突部２５ａに付着して分離捕捉される。この場合、衝突部２５ａには撥水・撥油処理面２７が形成されているため、分離捕捉されたオイルミストは衝突部２５ａ上に滞留することなく、液滴状に凝集され、次いで、自重及びガス流によって衝突部２５ａの周囲に移動される。しかも、衝突部２５ａの周囲には親水・親油処理面２８が設けられているため、衝突部２５ａから移動されたオイルミストは処理面２８に付着された状態で、速やかに流れ落ちる。
【００２６】
オイルミストが分離されたブローバイガスは、衝突板２５の両側の間隙２６を通って持ち去り防止板３０に当たってガス分離作用を受ける。従って、ガス流中に少量のオイルが含まれていたとしても、そのオイルは分離され、ガス流は持ち去り防止板３０の下方の間隙３１を経てガス流出口１５からエンジンの吸気系に戻される。
【００２７】
前記衝突板２５や持ち去り防止板３０から流れ落ちたオイルは、衝突板２５の下端部に形成された小孔２５ｂや底壁１３ａ上を通してガス通路１６の下流側に流れ、オイル排出口２９から排出される。
【００２８】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  このオイルセパレータにおいては、オイルミスト含有ガスが流れるガス通路１６の一部にガス流を増速させるためのオリフィス２４が設けられ、そのオリフィス２４の下流側にガス流が衝突する衝突部２５ａが設けられている。衝突部２５ａには撥水・撥油処理面２７が形成されている。このため、衝突部２５ａで分離捕捉されたオイルミストをその衝突部２５ａから周囲に移動させて、速やかに回収処理することができる。よって、衝突部２５ａにおいて分離されたオイルミストがガス流により再飛散することを抑制することができて、オイルミストの分離性能を向上させることができる。
【００２９】
（２）  このオイルセパレータにおいては、衝突部２５ａの周囲に親水・親油処理面２８が設けられている。このため、衝突部２５ａで分離されたオイルミストをガス流によって持ち去られることを防止できる。よって、衝突部２５ａにおいて分離されたオイルミストがガス流により再飛散することをさらに効果的に抑制することができて、オイルミストの分離性能を向上させることができる。
【００３０】
（３）  このオイルセパレータにおいては、オイルミスト含有ガスのガス通路１６中に、複数の分離板１７，１９，２１よりなるオイル分離構成と、オリフィス２４及び衝突部２５ａよりなるオイル分離構成とが配置されている。このため、両オイル分離構成により、ガスに含まれる粒径の大きいオイルミストから粒径の小さいオイルミストまで順に分離することができて、オイルミストの分離性能をさらに一層向上させることができる。
【００３１】
（４）  このオイルセパレータにおいては、衝突板２５上を経たガス流が持ち去り防止板３０に当たってガス分離作用を受ける。従って、オイルがガス流によって衝突板２５上から持ち去られたとしても、そのオイルを有効に分離して回収できる。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。なお、この第２実施形態の各実施形態及び変更例においては、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３３】
この第２実施形態においては、図５に示すように、衝突板２５上の衝突部２５ａが処理面２８から突出したほぼ半球状の突部によって構成されている。従って、この衝突部２５ａはガス流と平行な断面において円形状をなしている。そして、この半球状の突部よりなる衝突部２５ａの頂面を含む衝突部２５ａの表面全体に撥水・撥油処理面２７が形成されている。
【００３４】
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（３）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（５）  このオイルセパレータにおいては、前記衝突部２５ａが処理面２８から突出した突部によって構成されている。このため、衝突部２５ａで分離捕捉されたオイルミストを、その衝突部２５ａから周囲の親水・親油処理面２８上に高低差をもって円滑に移動させることができて、オイルミストの分離性能を一層向上させることができる。
【００３５】
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第３実施形態を説明する。
この第３実施形態においては、図６に示すように、衝突板２５上の衝突部２５ａが処理面２８から突出したほぼ円錐台形状の突部によって構成されている。従って、この衝突部２５ａはガス流と平行な断面において台形状をなしている。そして、この円錐台形状の突部よりなる衝突部２５ａの表面全体に撥水・撥油処理面２７が形成されている。
【００３６】
従って、この第３実施形態によれば、前記第１及び第２実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
（第４実施形態）
次に、この発明を具体化したオイルセパレータの第４実施形態を説明する。
【００３７】
この第４実施形態においては、図７及び図８に示すように、オリフィス２４が横長スリット状に形成されている。また、衝突部２５ａがオリフィス２４と対応するように細長く形成されている。そして、この衝突部２５ａは、両端部の脚部２５ｃと、その両脚部２５ｃ間に架設された頂部としての頂壁２５ｄとにより構成されている。撥水・撥油処理面２７が頂壁２５ｄの外面（頂面）に形成されている。衝突部２５ａの基部における両脚部２５ｃ間には上下方向に貫通するオイル通過孔２５ｅが形成されている。そして、親水・親油処理面２８は、オイル通過孔２５ｅを含む衝突板２５の側面全体に形成されている。さらに、衝突部２５ａに衝突されたガス流が下流側に抜ける間隙２６は、衝突板２５の上端とハウジング１３の上壁１３ｂとの間に形成されている。持ち去り防止板３０は設けられていない。
【００３８】
従って、この第４実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
（６）  オイルミストがスリット状のオリフィス２４と対応する細長い撥水・撥油処理面２７により分離されるため、効率のよい分離が可能となる。
【００３９】
（７）  分離されたオイルミストは、オイル通過孔２５ｅを通って下方に円滑に流れて、回収される。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００４０】
・  隔壁２３のオリフィス２４及び衝突部２５ａの撥水・撥油処理面２７を縦方向に並設したり、縦横の両方向に並べたり、斜めに並べたりすること。
・  前記衝突部２５ａを円柱状等の断面四角形の形状の突部によって構成すること。
【００４１】
・  ハウジング１３の内面と衝突板２５との間の間隙２６がハウジング１３の下部に形成されるように、衝突板２５をオイルセパレータ１１の上壁１３ｂから垂下させること。
・  図１から図６に示す第１〜第３実施形態において、持ち去り防止板３０を省略すること。
【００４３】
・  前記第１〜第３実施形態において、親水・親油処理面２８を衝突板２５の側面全体に形成すること。
【符号の説明】
【００４４】
１１…オイルセパレータ、１３…ハウジング、１４…ガス流入口、１５…ガス流出口、１６…ガス通路、１７，１９，２１…分離板、１７ａ，１９ａ，２１ａ…分離面、２３…隔壁、２４…オリフィス、２５…衝突板、２５ａ…衝突部、２７…撥水・撥油処理面、２８…親水・親油処理面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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