(57)【要約】内燃エンジン（３１；４１）の動作中にそのクランクケース内で発生するクランクケースガスを浄化する際に、駆動モータ（９；４９）によって回転させられるように構成され、かつロータの回転によって、クランクケースガスをクランクケースから導管（５１）を通して遠心分離機に吸い込むように構成されたロータを含む遠心分離機（３４；５０）が使用される。内燃エンジン（３１；４１）の動作時に、クランクケースガス内で単位時間当たりに発生するクランクケースガスの量に関連している大きさのパラメータ、たとえば内燃エンジン（３１；４１）に対する負荷の測定値が検知される。検知されたパラメータの検知された変化に応じて、内燃エンジン（３１；４１）の動作時にクランクケース内のガス圧力が所定の値または所定の圧力間隔内に維持されるように、遠心分離機（３４；５０）のロータの回転速度が変えられる。
2005530096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジン（３１；４１）の動作中にそのクランクケース内に発生したクランクケースガスを浄化する方法において、
−駆動モータ（９；４９）によって回転させられるように構成され、かつ遠心ロータ（８）の回転によってクランクケースガスを前記クランクケースから遠心分離機（３４；５０）に吸い込むように構成された遠心ロータ（８）を含む遠心分離機（３４；５０）を使用することと、
−前記クランクケースガス内で単位時間当たりに発生するクランクケースガスの量に関連している大きさのパラメータを検知することと、
−前記内燃エンジン（３１；４１）の動作中に前記クランクケース内のガス圧力が所定の値または所定の圧力範囲内に維持されるように、前記遠心ロータ（８）の回転速度を前記パラメータの検知された変化に応答して変えることと、
を有することを特徴とする、クランクケースガスを浄化する方法。
【請求項２】
前記遠心ロータ（８）の回転速度を、どちらも零より大きい第１の値から第２の値に変える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記遠心ロータ（８）の回転速度を、２つよりも多くの段階で段階的に変える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記遠心ロータ（８）の回転速度を連続的に変える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記遠心ロータ（８）の回転速度を、前記内燃エンジン（３１；４１）がクランクケースガスを発生させた結果として生じた、クランクケースガスの流量の検知された変化に応答して変える、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記遠心ロータ（８）の回転速度を、前記内燃エンジン（３１；４１）がクランクケースガスを発生させた結果として生じる、クランクケースガスの過度の圧力の検知された変化に応答して変える、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記内燃エンジン（３１；４１）の負荷と共に変化するパラメータを検知する、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記遠心ロータ（８）を回転させる電気駆動モータ（４９）を用い、前記駆動モータ（４９）の回転速度を変え、それによって前記遠心ロータ（８）の速度を変える周波数変換器（４８）を用いる、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
駆動モータ（９；４９）によって回転させられるように構成され、かつ遠心ロータ（８）の回転によってクランクケースガスを前記クランクケースから遠心分離機（３４；５０）に吸い込むように構成された遠心ロータ（８）を有する前記遠心分離機を含む、内燃エンジン（３１；４１）の動作中にそのクランクケース内に発生したクランクケースガスを浄化する装置において、
−前記駆動モータ（９；４９）は、前記遠心ロータ（８）を様々な速度で回転させるように構成されており、
−検知手段（４５）が、前記クランクケースガス内で単位時間当たりに発生するクランクケースガスの量に関連している大きさのパラメータを検知するように構成されており、
−前記検知手段（４５）は、前記駆動モータ（９，４９）に接続されており、
−前記駆動モータ（９；４９）は、前記内燃エンジン（３１；４１）の動作中に前記クランクケース内のガス圧力が所定の値または所定の圧力範囲内に維持されるように、前記遠心ロータ（８）の回転速度を前記パラメータの検知された変化に応答して変えるように構成されていることを特徴とする、クランクケースガスを浄化する装置。
【請求項１０】
前記駆動モータ（４９）は電気式であり、周波数変換器（４８）が前記検知手段（４５）と前記駆動モータ（４９）との間に接続されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記検知手段（４５）は、前記内燃エンジン（４１）がその動作中に受ける負荷に関連しているパラメータを検知するように構成されている、請求項９または１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンの作動中にそのクランクケース内で発生するクランクケースガスを浄化する方法および装置に関する。内燃エンジンは、様々な目的に用いられ、たとえば、陸上、海上または空中において輸送手段に動力を与えたり、機械的な作業を行う場合に用いられたり、あるいは電流を生成する固定式または可動式の装置で用いられる。
【背景技術】
【０００２】
クランクケースガスを浄化するには、クランクケースガス中に浮遊する、固体および／または液体の非常に小さい粒子を効率的に分離することのできる浄化装置が必要である。旧式の濾過器や、回転部材を有するサイクロンや他の様々な種類の遠心分離機のような様々な種類の浄化装置が提案されている。最近では、そのような浄化用に比較的高性能な種類の遠心分離機が提案され、かつこれらの種類の遠心分離機を駆動する様々な方法が提案されている。したがって、この目的用の遠心分離機を内燃エンジンの通常の軸の１つ、たとえば、クランク軸またはカム軸によって機械的に駆動することが提案されている（たとえば特許文献１を参照）。また、遠心分離機を電動モータによって駆動することも提案されている（たとえば特許文献２を参照）。さらに、流体、気体または液体を内燃エンジンによって加圧し、これらを用いて、クランクケースガスを浄化するために遠心ロータに連結された様々な種類のタービンを駆動することも提案されている（たとえば特許文献３を参照）。
【特許文献１】米国特許第５９５４０３５号明細書
【特許文献２】国際公開第０１／３６１０３号パンフレット
【特許文献３】国際公開第９９／５６８８３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
内燃エンジンが発生させるクランクケースガスを浄化するのに用いられる装置の種類とは無関係に、浄化装置の動作が、内燃エンジンのクランクケースガス内におけるクランクケースガスの圧力に影響を与えるのを避けることは困難である。浄化装置は、クランクケース内に望ましくない圧力超過を生じさせる可能性のある逆圧を浄化すべきクランクケースガスに生じさせるか、あるいは、内燃エンジンのクランクケースに伝搬してそこに望ましくない圧力不足を生じさせる可能性のあるある種の圧力不足を、浄化すべきクランクケースガス用の入口に生じさせる。多くの場合、クランクケース内の圧力をある圧力範囲内に維持しなければならず、すなわち、内燃エンジンの動作時には、クランクケース内の圧力がある第１の値を超えてはならず、かつある第２の値よりも低くなってはならないということが求められる。
【０００４】
この問題は、たとえば様々な種類の圧力検知制御弁によって、理論的には解決することができる。しかしながら、このような弁の圧力感度に対する要求は厳しく、このような要求を、弁が動作する必要がある環境で満たすのは困難である場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、内燃エンジンのクランクケースガス内における所定のガス圧力または所定の圧力範囲内のガス圧力を維持することによって、内燃エンジンの動作中にそのクランクケース内に発生するクランクケースガスを浄化する方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を実現するために、本発明は、
−駆動モータによって回転させられるように構成され、かつ遠心ロータの回転によってクランクケースガスをクランクケースから遠心分離機に吸い込むように構成された遠心ロータを含む遠心分離機を使用することと、
−クランクケースガス内で単位時間当たりに発生するクランクケースガスの量に関連している大きさのパラメータを検知することと、
−内燃エンジンの動作中にクランクケース内のガス圧力が所定の値または所定の圧力範囲内に維持されるように、遠心ロータの回転速度をパラメータの検知された変化に応答して変えることと、を提案している。遠心ロータの回転速度の変更は、段階的に行っても連続的に行ってもよい。
【０００７】
本発明によれば、内燃エンジンのクランクケース内において所望のガス圧力を維持しつつ、内燃エンジンに対する負荷が変動するときでも内燃エンジンからのクランクケースガスを満足行くように浄化することが可能である。本発明は、使用される遠心分離機を、内燃エンジンの動作時間の全体にわたって同じ分離効率で動作させる必要がなく、遠心分離機の浄化効率および吸引効率は、遠心ロータの回転速度を変えることによって調節することができるという理解に基づくものである。したがって、単位時間当たりに比較的少量のクランクケースガスが発生するときに、単位時間当たりに比較的大量のクランクケースガスが発生するときに必要な遠心ロータの回転速度よりも実質的に低い回転速度で、クランクケースガスの効率的な浄化を行うことが可能である。
【０００８】
遠心分離機の遠心ロータがその回転時にクランクケースガスをクランクケースから吸い込むように構成された遠心分離機を使用することによって、クランクケースガスを、クランクケースから遠心分離機へ遠心分離機を介して送るための特別なポンプまたはファンが不要になる。
【０００９】
乗物を動かすのに内燃エンジンを用いる場合、所与の関係が、乗物が動かされる速度と内燃エンジンのクランクケース内で発生するクランクケースガスの量との間を支配することが少なくない。しかし、これは常にそうなるわけではなく、通常、たとえば電流を発生させるのに内燃エンジンを使用するときにはそうならない。したがって、内燃エンジンのクランク軸が駆動される速度が高くなるか、それともほとんど変わらないかとは無関係に、内燃エンジンに課される負荷が増えるほどクランクケース内に発生するクランクケースガスが多くなる。電流の生成に関して、すなわち、内燃エンジンが発電器を回転させるように構成されているとき、内燃エンジンは、電流の発生量が変化してもほとんど変わらない回転速度で動作し続けなければならない。この場合、発電器は、内燃エンジンの回転速度が一定のときに、このような電流の変化する需要に応じて種々の量の電流を発生させることができるように動作時に調節可能である。
【００１０】
内燃エンジンのクランクケース内で単位時間当たりに発生するクランクケースガスの量の変化の検知は、様々な方法で行うことができる。たとえば、クランクケース内のガス圧力またはクランクケースと遠心分離機との間の接続部内のガス圧力を検知することが可能である。あるいは、その接続部内のクランクケースガスの流量を検知することもできる。
【００１１】
あるいは、この検知されるパラメータは、内燃エンジンに作用している負荷またはそれに近い負荷を示す種類のパラメータであってもよい。したがって、内燃エンジンによって動作させられる発電器による電流の生成に関して、予備的で経験的な試験の後で、発電器によって満たされる電流の変化する需要の連続的な検知に基づいて遠心ロータの速度の調節を行うことができる。このような変化する需要が内燃エンジン、したがって、単位時間当たりに発生するクランクケースガスの量にどのような影響を与えるかについての知識に基づいて、遠心ロータの回転速度を適切な方法で調節することができる。たとえば、発電器によって与えられる影響を検知し、それによって、この影響の変化と共に変化する制御信号を生成させることができる。制御信号の大きさは、発電器を駆動する内燃エンジンの負荷の測定値とみなすことができ、それによって、内燃エンジンのクランクケース内に発生するクランクケースガスの量を表すことができる。実用上の場合では、制御信号は、内燃エンジンに対する発電器の負荷に応じて４〜２０ｍＡの範囲内で変化することが可能であればよく、また、遠心ロータの回転に対応する速度範囲は、内燃エンジンのクランクケース内のガス圧力が０〜４ミリバールの圧力範囲内に維持されるような速度範囲であればよい。
【００１２】
冒頭で述べたように、クランクケースガスを浄化する遠心ロータは多くの異なる方法で駆動することができる。本発明は、遠心ロータを駆動するのにどのような種類の装置を選択するのかに関わらず適用可能である。有利なことに、電動モータを用いて遠心ロータを駆動することができ、このような場合、周波数変換器を用いて電動モータの回転速度を変えることが好ましい。
【００１３】
大型トラックおよび作業用機械の部類の近時の乗物には、通常、コンピュータネットワークが設置されている。従来から公知のこの種の１つのコンピュータネットワークは、ＣＡＮ−ｂｕｓ（ＣＡＮ＝コントローラエリアネットワーク）と呼ばれている。好ましくは乗物コンピュータを含み、かつ乗物の様々な部分および内燃エンジンに配置された多数の異なるセンサに連結されたこのコンピュータネットワークでは、乗物の様々な機能および条件に関する多数のデータが利用可能である。利用可能なデータの例には、以下のものがある。
【００１４】
−現在のエンジン速度
−内燃エンジンに対する現在の負荷
−乗物の運転手が望むエンジンに対する負荷（乗物のアクセルペダルに対する現在の圧力）
−エンジン温度
−周囲温度
−乗物の速度
−内燃エンジンが新たに導入されてからの内燃エンジンの総動作時間
−内燃エンジンが新たに導入されてからの乗物の移動距離
−内燃エンジンが最後に始動されてからの動作時間
もちろん、この種のネットワークでは、乗物上にどのような構成部材が存在しているかに応じて、他の多くのデータが利用可能である。ネットワークに接続された乗物コンピュータによって、様々なデータを組み合わせて、乗物に搭載された様々な機能を制御する様々な種類の制御信号、たとえば、本発明によるクランクケースガスの浄化を制御する信号に変換することが可能である。
【００１５】
本発明による装置の好ましい実施態様では、遠心分離機の回転速度を変える装置の機器は、この種の情報源で利用可能ないくつかのデータのうちのあるデータのみを受信または選択するようになっている復号装置または選択装置を有していてもよく、この制御機器は、そのような受信または選択されたデータによって作動させられ、次にそのデータに応じて電動モータの回転速度を変えるようになっている。前述の種類のコンピュータネットワークが利用可能かどうかとは無関係に、本発明の有利な態様の浄化装置は、内燃エンジンによって発生させられているクランクケースガスの量の実際の変化を検知するように構成されたセンサに接続可能であることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明について添付の図面を参照して詳しく説明する。図１は本発明による装置に備えることのできる種類の電動モータ駆動遠心分離機の一例を示しており、図２は図１のII−II線に沿った断面図であり、図３は本発明による装置を備えた乗物を概略的に示しており、図４は内燃エンジンと本発明による装置とを特に含んでいる、電流を発生させる装置を概略的に示している。
【００１７】
図面において、図１は、乗物に搭載することができ、クランクケースガス中に浮遊しそのガスよりも高い密度を有する粒子をクランクケースガスから除去するのに用いられる遠心分離機の断面を示している。遠心分離機は、チャンバ２を形成するハウジング１を含んでいる。ハウジングは、浄化されるガス用のチャンバ２へのガス入口３と、浄化されたガス用のチャンバ２からのガス出口４とを含んでいる。ハウジングは、ガスから分離された粒子用のチャンバ２からの粒子出口５をさらに形成している。
【００１８】
ハウジング１は、一緒になった状態が複数のねじ６によって維持された２つの部分を含んでいる。これらのねじ６はまた、ハウジングを乗物（不図示）上に支持するのに用いることのできる、ある弾性材料の懸垂部材７にハウジングを固定するようになっている。
【００１９】
チャンバ２内には、ロータ８が垂直な回転軸Ｒを中心として回転できるように配置されている。ロータ８を回転させる電動モータ９が設けられている。ロータ８は、スピンドル１０の上側の端部の所で軸受１１および軸受キャリア１２を介してハウジング１内に支持され、スピンドル１０の下側の端部の所で軸受１３および軸受キャリア１４を介してハウジング１内に支持された、垂直方向に延びている中央スピンドル１０を含んでいる。軸受キャリア１４は、ハウジングのガス入口３内に位置しており、したがって、浄化すべきガスをチャンバ２内に流入させる貫通穴１５を備えている。
【００２０】
ロータ８は、中央スピンドル１０に連結された上側の端部壁１６と下側の端部壁１７とをさらに含んでいる。下側の端部壁１７は中央部分に貫通穴１８を備えており、したがって、ロータの内側はガス入口３と連通することができる。さらに、下側の端部壁１７は、軸受キャリア１４の同様の環状のフランジ２０と協働するように構成された環状のフランジ１９を備えており、したがって、ガス入口３に進入したガスは、上述の穴１８を通ってロータ８の内側に導かれる。フランジ１９および２０は、互いを完全に密封するように構成することができるが、これらのフランジ同士を完全に密封する必要はない。
【００２１】
下側の端部壁１７は、端部壁１７から軸線方向上方に延び、中央スピンドル１０の周りをぴったりと囲む中空の柱２１と一体に形成されている。その柱は上側の端部壁１６まで延びている。柱２１の領域において、中央スピンドル１０は筒形であり、好ましくはコスト面の理由で円筒形であり、柱２１の内側はスピンドルの外側と同様に形成されている。柱２１の外側は、図２から分かるように非円形の断面形状を有している。
【００２２】
端部壁１６と端部壁１７との間に、円錐状の分離円板２２の重ね合わせ（スタック）が配置されている。これらの円板はそれぞれ、円錐台のように形成された部分と、柱２１の最も近くにその円錐台部分と一体的に形成された平面部分２３とを有している。図２から分かるように、平面部分は、分離円板が柱２１に対して回転できないように非円形の柱２１に係合するように形成されている。さらに、平面部分２３は、いくつかの貫通穴２４を備えている。様々な分離円板２２の穴２４が軸線方向に揃えられているか否かとは関係なく、それらの穴２４は、各分離円板２２の中央部間同士の間の空間と一緒に、ガス入口３に連通する中央入口空間２５をロータ（図１参照）内に形成している。
【００２３】
明確にするために、図面は、広い軸線方向空間を有する少数の分離円板２２のみを示している。実際には、これよりもずっと多くの分離円板が端部壁１６と端部壁１７との間に配置されており、したがって、各分離円板間には比較的狭い空間が形成されている。
【００２４】
図２は、分離円板２２の、図１において上を向いている側を示している。この側は、ロータの回転軸の方に向かって内側の方を向いているので、以下ではこの側を分離円板の内側と呼ぶ。図から分かるように、分離円板は、円板スタック内でこの分離円板のすぐ上に位置する分離円板との間に離隔部材を形成するいくつかの細長いリブ２６を内側に備えている。２枚の分離円板間の空間内の互いに隣接するリブ２６の間に、浄化すべきガス用の流路２７が形成されている。リブ２６は、図２に示されているように、湾曲した経路に沿って延びており、円板の少なくとも半径方向外周部分において、各分離円板の母線に対してある角度を形成している。リブ２６が湾曲した形状となっていることから、浄化すべきガス用の流路２７も、リブ２６に対応して湾曲した経路に沿って延びている。リブ２６は、各分離円板の円錐部分のほぼ全体を横切って延び、分離円板の半径方向外側の周囲縁の近くで終端していることが好ましい。
【００２５】
環状の空間２８が、ハウジング１内のロータ８を囲み、かつチャンバ２の一部を構成している。
【００２６】
上述の遠心分離機は既に公知であり、その動作は特許文献２（国際公開第０１／３６１０３号パンフレット）に詳しく記載されている。この動作は、以下のように概略的に説明することができる。
【００２７】
ロータ８は、電動モータ９によって垂直軸Ｒを中心として回転させられる。内燃エンジン（不図示）が発生させたクランクケースガスであって、ガス中に浮遊している油粒子、場合によっては固体粒子が除去されるクランクケースガスは、ガス入口３に進入し、ロータ８内の中央空間２５内に上向きに導かれる。クランクケースガスは、中央空間から、各分離円板２２の円錐部分間の空間内に導かれ、そこでロータの回転に巻き込まれる。その回転の結果、ガス中に浮遊していた粒子は、遠心力によって分離円板の内側に投げ付けられることによって分離され、粒子は次に、分離円板上を液体の形態で、分離円板の周囲縁の方へ半径方向外側に滑るように進むかまたは移動する。凝集または混じり合った形態の粒子は、これらの周囲縁から、固定ハウジング１の周囲壁の方へ外側に投げ飛ばされ、周囲壁に沿って下向きに移動し、さらに粒子出口５を通って排出される。
【００２８】
粒子が除去されたクランクケースガスは、分離円板２２同士の間の空間から環状の空間２８に流れ出て、ガス出口４を通って環状の空間２８の外に出る。
【００２９】
遠心分離機の分離または浄化効率は、主として遠心ロータ８の回転速度に依存している。この速度が高くなればなるほど、分離効率も高くなる。電動モータ９の回転速度を調節することによって、遠心分離機の浄化効率を変えることができる。遠心ロータは、非回転状態でも、クランクケースガスがその流れ方向を強制的に数回変えられ、かつ遠心ロータを通過するときに狭い流路を通って流れるため、低いけれどもある程度の浄化効果を有している。
【００３０】
上述の遠心分離機は、その構成により、汚れたクランクケースガスをガス入口３を通して吸い込み、浄化されたクランクケースガスをある過剰気圧によってガス出口４を通して送り出すようになっている。この理由は、進入する回転していないクランクケースガスが、遠心ロータの中央入口空間２５内に導かれ、その後、各分離円板２２の間からハウジング１内のロータ８の周りの環状の空間２８の方に向かう分離円板２２の経路上で浄化されている間、回転させられるためである。したがって、周囲の空間２８内のクランクケースガスは、中央空間２５内のクランクケースガスよりも高い圧力を有する。この場合、ガス出口４が、遠心ロータの回転軸Ｒから、中央ガス入口３よりも遠くに位置していることが重要である。
【００３１】
図３は、乗物３０と、それによって支持され、乗物を駆動するように構成された内燃エンジン３１とを示している。内燃エンジン３１はまた、電流アキュムレータ３３に接続された発電器３２を動作させるように構成されている。乗物３０は、図１および２に示した種類の遠心分離機３４も備えている。導管３５が、汚れたクランクケースガスを内燃エンジン３１のクランクケースから遠心分離機のガス入口まで導くように構成されており、導管３６および３７が、浄化されたクランクケースガスおよびクランクケースガスから分離された粒子および油をそれぞれ内燃エンジンに戻すように構成されている。浄化されたガスは、内燃エンジンの空気取入れ口に導かれ、分離された粒子は、分離された油と一緒に、内燃エンジンのいわゆるオイルトレイに導かれる。あるいは、浄化されたガスを周囲の大気中に放出し、分離された粒子および油を別個の容器内に収集することもできる。
【００３２】
図３は、図１から分かるように、遠心分離機のロータ８を駆動するように構成された電動モータ９も示している。電動モータ９に関連して、電動モータ９を可変速度で駆動するようになっている制御機器３８が設けられている。制御機器３８自身および電動モータに電流を供給する制御機器３８は、発電器３２および電流アキュムレータ３３に接続されている。
【００３３】
さらに、乗物コンピュータ３９およびいわゆるデータバス４０を含むコンピュータネットワークが乗物３０上に設置されている。乗物上の様々な機能に関するデータを収集する様々な種類の多数のセンサがコンピュータネットワークに接続されている。制御機器３８もこのコンピュータネットワークに接続されており、電動モータ９の接続や切り離し、あるいは制御機器によって電動モータの回転速度を変えるために、このネットワークから情報を収集することができる。コンピュータネットワークとの接続を通じて、たとえば、電動モータおよび遠心分離機の状態および動作状況、および、汚れたクランクケースガス中および浄化されるクランクケースガス中の汚染物質の濃度に関する情報を制御機器に送ることもできる。
【００３４】
前述の電動モータ９は、直流電動モータであっても交流電動モータであってもよく、さらには同期電動モータであっても非同期電動モータであってもよい。制御機器３８は、電動モータの種類に応じて、電動モータの分野の当業者に自明のいくつかの異なる方法で構成することができる。
【００３５】
制御機器３８が上述の種類のコンピュータネットワークに接続されている場合、制御機器３８は、乗物上の様々なセンサから来る信号を処理する制御機器の能力に関して、特に複雑である必要はない。すなわち、そのような場合、上述の乗物コンピュータは、必要とされるそのような信号処理を行い、かつ電動モータを駆動する制御信号を生成するために備えられる。この場合の制御機器３８は、コンピュータネットワークから正しい信号を選択し、その後、その信号を用いて電動モータの回転速度を調節するための復号手段（インタフェース）を有している必要がある。
【００３６】
最も簡単な場合では、制御機器は、受信した制御信号によって電動モータの動作を開始または停止するように構成された継電器を含んでいてもよい。この種の継電器は、遠心分離機３４の分離効率を調節するようになっているデータによって動作可能な入力回路と、このようなデータに応じて電動モータ９の回転速度を変えるように構成された出力回路とを有していてもよい。
【００３７】
しかし、制御機器は、限られた数の速度を得ることができるか、または電動モータの速度を連続的に変えることができるように、電動モータ９を様々な速度で駆動する装置を含んでいることが好ましい。モータ（直流電動モータと交流電動モータの両方）の速度を調節する様々な種類の装置が公知であり、このような装置についてここで詳しく説明する必要はない。直流電動モータの場合、電圧を調節する簡単な装置を使用することができる。交流電動モータの場合、様々な種類の周波数調節機器を使用することができる。この種の機器は、直流または交流によって可変周波数の交流を生成するために利用可能である。
【００３８】
制御機器は、精密な種類の機器であるかどうかとは無関係に、内燃エンジンが依然として動作中である間、たとえば、アイドリング時やある速度よりも低い速度で内燃エンジンを動作させるときに、電動モータの動作を中断することができるような種類の機器であるべきである。必要に応じて、電動モータの動作を手動で切断し、および／または、内燃エンジンが始動するか、もしくは内燃エンジンのある回転速度に達してから、ある時間の後に自動的に接続してもよい。電動モータは、４８Ｖ以下、たとえば、１４Ｖ、２８Ｖまたは４２Ｖの電圧で動作できるようにすべきである。
【００３９】
電動モータの速度を調節または調整するための信号に関して、その信号は多数の種々の可変因子の関数であってよい。したがって、たとえば、以下の因子のうちの１つまたは２つ以上を含んでいてもよい。
【００４０】
−内燃エンジンのクランクケース内のガス圧力
−内燃エンジンの空気取込み口内のガス圧力
−内燃エンジンの回転速度
−内燃エンジンに対する負荷
−周囲温度
−内燃エンジンの潤滑油温度
−内燃エンジンの総動作時間
上述の種類のコンピュータネットワークがない場合、ある適切な種類のセンサから制御機器３８に直接転送されるデータによって電動モータの回転速度を調整または調節することができる。たとえば、内燃エンジンによって各々の瞬間に発生させられるクランクケースガスの量を検知するセンサを様々な方法で構成することができる。内燃エンジンのクランクケースガス内またはクランクケースと遠心分離機との間のクランクケースガス用の通路内の圧力から、発生したクランクケースガスの量を測定することができる。あるいは、上記の通路内におけるガス流量によって、クランクケースガスの発生量を測定することができる。
【００４１】
遠心ロータ８の回転速度が変化することなく、発生させられるクランクケースガスの量が変化した場合には、遠心分離機のガス入口３内のクランクケースガスの圧力が変化している。したがって、クランクケースガスの発生量が減った場合には、回転速度が維持されているロータ８は、前よりも効率的に内燃エンジンからクランクケースガスを吸い込み、それによってガス入口３内の圧力が低下する。このことは、内燃エンジン３１のクランクケース内のガス圧力も低下することを意味する。しかしながら、この種の圧力低下は、前述の制御機器３８が電動モータ９にその回転速度を低下させ、それによって遠心ロータ８の回転速度を低下させることによって回避される。
【００４２】
回転速度がこのように低下しても、遠心ロータ８はそれを通って流れるクランクケースガスを効率的に浄化する。このことが可能になるのは、この段階で、内燃エンジン３１が単位時間当たりに発生させる汚れたクランクケースガスの量が少なくなり、したがって、このクランクケースガスが、各分離円板２２同士の間のクランクケースガスの通路上で遠心ロータ内に維持される時間が長くなるためである。これによって、遠心ロータ８が低下した速度で回転していても、クランクケースガスから油粒子および固体粒子を満足のいくように除去する時間が与えられる。
【００４３】
制御機器３８が、クランクケースガスの発生量が再び増えたことを示す信号を得ると、遠心ロータ８の回転速度が高くなる。
【００４４】
図４は、電流を生成する装置を概略的に示している。この装置は、陸上に固定式に設置することができ、あるいはたとえば船舶上に可動式に搭載するように構成することもできる。この装置は、動力伝達装置４２を介して発電器４３を駆動するように構成された内燃エンジン４１を含んでいる。発電器は、電線路４４、効率測定装置４５、および接続部４６を介して電流消費装置（不図示）に電流を供給するように構成されている。
【００４５】
内燃エンジン４１の回転速度は変えることが可能であるが、装置の動作中はほぼ一定に維持することが好ましい。発電器４３は、内燃エンジンの速度がほぼ一定のときに出力効率を変えることができる種類の発電器である。発電器４３からの出力効率が変化すると、これに対応して、内燃エンジン４１に対する発電器による負荷が変化し、これにもかかわらず内燃エンジンの回転速度は変化せずに維持される。
【００４６】
発電器４３からの出力効率が、効率測定装置４５によって検知されたとき、接続部４７を通って周波数変換器４８に導かれる弱い制御電流が生成されている。制御電流の大きさは、出力効率の大きさ、すなわち、内燃エンジン４１に対する負荷の大きさと共に変化する。周波数変換器は、遠心分離機５０の遠心ロータを可変速度で駆動するように構成された電動モータ４９に接続されている。遠心分離機５０は、図１および３に示されている遠心分離機と同じ種類のものである。
【００４７】
クランクケースガスは、内燃エンジン４１のクランクケースから導管５１を通って遠心分離機５０内に導かれ、遠心ロータ８はクランクケースガスをそのガス入口（図１参照）を通じて吸い込む。浄化されたクランクケースガスは、導管５２を通して遠心分離機のガス出口４から内燃エンジン４１に戻される。クランクケースガスから分離された油粒子および固体粒子は、導管５３を通して遠心分離機の粒子出口５から内燃エンジン４１に戻される。
【００４８】
内燃エンジン４１が発電器４２によって比較的大きな負荷を受けると、内燃エンジン４１のクランクケース内で単位時間当たりに比較的大量のクランクケースガスが発生する。クランクケースガスは遠心分離機５０内で浄化され、遠心分離機の遠心ロータは、この段階では、電動モータ４９によって比較的高い回転速度で回転させられている。接続部４７における制御信号のある値と、制御電流によって生成される、周波数変換器４８から電動モータ４９への周波数制御信号のある値とによって決まるこの回転速度は、満足のいく大きさのガス圧力を内燃エンジンのクランクケース内に維持しつつ、遠心分離機が、このように発生したクランクケースガスの総量を受け入れて浄化するのを可能にするうえで十分に高い速度である。
【００４９】
異なる段階では、内燃エンジンが発電器４３によって比較的小さな負荷を受けると、内燃エンジンのクランクケース内で単位時間当たりに比較的少量のクランクケースガスが発生する。次に、内燃エンジンに対する負荷がより大きいときとは異なる値の制御信号が接続部４７で生成され、周波数変換器４８は、これに対応する程度に、遠心分離機５０のロータの回転速度を低下させる。これによって、クランクケースガス導管５１内の遠心ロータの吸引効果が、クランクケース内のこの新しい段階で発生するクランクケースガスの量に適合させられ、それによって、クランクケース内で重大な圧力不足が起こることが回避され、これにより、クランクケース内に依然として所望の圧力範囲内のガス圧力が維持される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による装置に備えることのできる種類の電動モータによって駆動される遠心分離機の一例を示す図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】本発明による装置を備えた乗物を示す概略図である。
【図４】内燃エンジンと本発明による装置とを特に含んでいる、電流を発生する装置を示す概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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