(57)【要約】【課題】  ガス中の油分を効率よく回収できるオイルセパレータを提供する。【解決手段】  油の気化成分を含むガスを流路内に流入させ、該ガスより低温に維持された流路壁面と該ガスとの接触により該油の気化成分を凝縮させて該流路壁面上で該油を液化して回収するオイルセパレータにおいて、上記流路壁面に撥油被膜を被覆した。壁面に接触して凝縮し液化した油分は液膜状には広がらずに液滴となり、重力によって壁面から直ちに落下し離脱するので、ガス中の油分を効率的に回収できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油の気化成分を含むガスを流路内に流入させ、該ガスより低温に維持された流路壁面と該ガスとの接触により該油の気化成分を凝縮させて該流路壁面上で該油を液化して回収するオイルセパレータにおいて、
上記流路壁面に撥油被膜を被覆したことを特徴とするオイルセパレータ。
【請求項２】
請求項１において、上記ガスが上記油としてエンジンオイルを含むブローバイガスであり、エンジンヘッドカバー内の強制クランクケース換気ルームを構成することを特徴とするオイルセパレータ。
【請求項３】
請求項１または２において、上記流路が複数箇所で屈曲していることを特徴とするオイルセパレータ。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項において、上記流路が内部水冷されていることを特徴とするオイルセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス中の油分を回収するオイルセパレータに関し、特に、エンジンのブローバイガスからエンジンオイルを回収するのに適したオイルセパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの圧縮行程と爆発行程でピストンリングの間隙からクランクケースへ漏れ出るブローバイガスは、エンジンオイルの気化成分やミストを含んでいるため、オイル消費の要因となっていた。
【０００３】
ブローバイガスによるオイル消費を防止または低減するために、特許文献１には、フィン状の仕切板にブローバイガスを当てて冷却・凝縮させて回収するブローバイガスのオイルセパレータが提案されている。しかし、この提案の方法では、凝縮したオイルが直ちに液膜となって広がり仕切板の表面を覆ってしまい以降の凝縮を妨げるため、凝縮によるオイル回収が事実上不可能であった。また気化しないミスト状のオイルも仕切板表面で効率よく捕捉することができなかった。そして、液膜状で仕切板表面に付着しているオイルもブローバイガスに再び持ち去られてしまい、回収効率が悪かった。
【０００４】
また、特許文献２には、オイル分がエンジンバルブ傘部に付着し、これに煤が付着・堆積していくことを抑制するために、バルブ傘部に撥油被膜を塗布することが開示されている。しかし、これではオイル回収効率の向上は図れない。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２６０１２号公報
【特許文献２】特開２００２−３７１８１５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、ガス中に含まれる油分を効率よく回収できるオイルセパレータを提供することを目的とする。
【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、本発明のオイルセパレータは、油の気化成分を含むガスを流路内に流入させ、該ガスより低温に維持された流路壁面と該ガスとの接触により該油の気化成分を凝縮させて該流路壁面上で該油を液化して回収するオイルセパレータにおいて、
上記流路壁面に撥油被膜を被覆したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
ガス流路の壁面に撥油被膜を被覆してあるので、壁面に接触して凝縮し液化した油分は液膜状には広がらずに液滴となり、重力によって壁面から直ちに落下し離脱する。そのため、従来のように壁面が油膜で覆われることが無く常に露出していて、油分の凝縮サイトとして実効的に作用する。このように、流路壁面でガス中の油分凝縮→油滴生成→落下離脱の機構が安定して持続するため、ガス中の油分を効率的に回収できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のオイルセパレータの典型的な適用形態においては、ガスが油分としてエンジンオイルを含むブローバイガスであり、エンジンヘッドカバー内の強制クランクケース換気（ＰＣＶ）ルームを構成する。これによりＰＣＶルーム内でブローバイガス中のエンジンオイルが効率よく回収され、オイル消費を大幅に低減することが可能になる。
【００１０】
望ましい形態として、ガス流路が複数箇所で屈曲していることにより、通過するブローバイガスが流路壁に衝突する頻度が高まってブローバイガス中の油分の凝縮が促進され、油分回収効率が高まる。
【００１１】
別の望ましい形態として、ガス流路が内部水冷されていることにより、ブローバイガス中の部分の凝縮が促進され、油分回収効率が高まる。
【００１２】
図１を参照して、本発明の望ましい一実施形態を説明する。
【００１３】
アルミニウム合金製等のエンジンヘッドカバー１００の一部にオイルセパレータとしてのＰＣＶルーム１０が形成されている。ＰＣＶルーム１０は、内部空間を規定するケーシング１２から内部へ立ち上がった障壁としてフィン１４を多数設けることにより、屈曲し蛇行した迷路状のガス流路１６が形成されている。すなわちケーシング１２とフィン１４とは一体に形成されていて、両者の内部に連続して延在するウォータジャケット１８により水冷されている。
【００１４】
ケーシング１２の内表面とフィン１４の表面から成る流路壁面１６Ｓは、２点鎖線で示したように撥油被膜２０で被覆されている。図示の都合上、撥油被膜２０は壁面１６Ｓから間隙を空けて描いてあるが、実際には撥油被膜２０は壁面１６Ｓに密着している。
【００１５】
ＰＣＶルーム１０には、図中左下に示した流入口２２からブローバイガスＧが流入し、流路１６を通って、流出口２４から排出される。その過程で、ブローバイガスＧは流路１６の水冷された流路壁面１６Ｓとの接触により油分が凝縮し液化する。壁面１６Ｓは撥油被膜２０で被覆されているので、撥油被膜２０上で液化した油は液滴となり、重力により撥油被膜２０上を滑落し、壁面１６Ｓから直ちに離脱する。従来のように油膜となって広がり壁面１６Ｓ上に滞留することがない。そのため、壁面１６Ｓは油膜によって覆われずに常に露出状態を維持しており、後続のブローバイガスＧが壁面１６Ｓと接触して凝縮し、油滴生成と滑落が引き続き行なわれる。すなわち、ブローバイガス中の油分の凝縮→油滴生成→離脱のプロセスが安定に持続する。離脱・落下した油分はオイル排出孔２６から回収される。ミスト状の油分も同様に壁面１６Ｓで液滴となり高効率で回収される。
【００１６】
従来は、油膜が冷却を妨げて凝縮液化の効率を低下させていたばかりでなく、滞留した油膜からブローバイガス中へ再び持ち去られることにより更に油分回収効率が低下していた。
【００１７】
本発明によれば、油膜でなく油滴が生成し、これが流路壁面を直ちに滑落するので、油分の凝縮→油滴生成→壁面離脱のプロセスが常に確保され、油分回収効率が著しく向上する。
【００１８】
本発明に用いる撥油被膜２０の材料は、特に限定する必要はなく、回収対象とする油分の種類等により適宜選択することができる。例えば従来から一般に撥油被膜材料として用いられているＦＡＳ（フルオロアルキルシラン）等を用いることができる。ただし、現時点で最も望ましい撥油被膜２０の材料としては、本出願人が特願２００５−１４８３７８において提案している、高親油性のＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）と高撥油性のＦＥＰ（４弗化エチレン・６弗化プロピレン共重合体）との複合撥油被膜が推奨できる。ただしこれらの材料はいずれも単なる例であり、本発明を限定するものではない。ブローバイガスＧが接触する壁面１６Ｓに、どのようなものであれ撥油被膜２０が被覆されている限り、凝縮→油滴生成→滑落離脱による本発明の高効率回収の作用効果は得られる。
【００１９】
なお本実施形態においては、流路１６を屈曲蛇行した迷路状としたことにより、ブローバイガスＧと壁面１６Ｓとの衝突・接触の頻度を高め、両者間の熱伝達を促進した。ただし、流路１６の屈曲蛇行は必ずしも必須の要件ではなく、あくまでも任意の要件である。仮に流路１６がストレートであったとしても、ブローバイガスＧが壁面１６Ｓに接触する機会が得られる限り、凝縮→油滴生成→滑落離脱による本発明の高効率回収の作用効果は得られる。
【００２０】
また本実施形態においては、流路壁面１６Ｓを内部水冷したことにより、ブローバイガスＧに対する冷却作用を強化した。この内部水冷も必ずしも必須の要件ではなく、やはり任意の要件である。流路壁面１６Ｓの温度がブローバイガスＧの温度より低く維持されている限り、凝縮→油滴生成→滑落離脱による本発明の高効率回収の作用効果は得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明によれば、従来技術の問題点を解消し、ガス中に含まれる油分を効率よく回収できるオイルセパレータが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の望ましい一実施形態によるオイルセパレータとしてのＰＣＶルームのブローバイガス流方向に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１００    エンジンヘッドカバー
１０    ＰＣＶルーム
１２    ケーシング
１４    フィン
１６    流路
１６Ｓ    流路壁面
１８    ウォータジャケット
２０    撥油被膜
２２    流入口
２４    流出口
２６    オイル排出孔
【図１】
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