(57)【要約】【課題】ケース内への正極部材及び負極部材の組み付け作業を簡単にすること。【解決手段】内燃機関の静電式オイルミストセパレータ１０は、互いに対向する正極部材４０及び負極部材５０、並びに電気絶縁材料により形成され、正極部材４０と負極部材５０との間に介設されたフィルタ６０を有する静電捕集部１３と、静電捕集部１３を収容するケース１２と、正極部材４０と負極部材５０との間に電圧を印加する電圧発生装置７０とを備えている。正極部材４０及び負極部材５０は、互いに間隔をおいて並設された３つ以上の電極本体部４１，５１と、互いに隣り合う電極本体部４１，５１の長手方向Ｚ（延在方向）の端の一部同士を連結する連結部４２，５２とをそれぞれ有するとともに、１枚の金属板材によりそれぞれ形成されている。幅方向Ｘ（並設方向）において互いに隣り合う連結部４２（５２）が長手方向Ｚの互いに反対側の端にそれぞれ位置している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する正極部材及び負極部材、並びに電気絶縁材料により形成され、前記正極部材と前記負極部材との間に介設されたフィルタを有する静電捕集部と、
前記静電捕集部を収容するケースと、
前記正極部材と前記負極部材との間に電圧を印加する電圧発生装置と、を備え、
前記電圧発生装置により電圧が印加されている状態において前記フィルタに内燃機関のブローバイガスを通過させることにより、ブローバイガスに含まれるオイルミストを静電吸着力により分離するオイルミストセパレータであって、
前記正極部材及び前記負極部材は、互いに間隔をおいて並設された３つ以上の電極本体部と、互いに隣り合う前記電極本体部の延在方向の端の一部同士を連結する連結部とをそれぞれ有するとともに、１枚の金属板材によりそれぞれ形成されており、
前記電極本体部の各々の並設方向において互いに隣り合う前記連結部が前記延在方向の互いに反対側の端にそれぞれ位置している、
内燃機関の静電式オイルミストセパレータ。
【請求項２】
前記ケース内には、前記正極部材と前記負極部材とが１つずつ収容されており、
前記正極部材及び前記負極部材には、前記電圧発生装置に接続される一対の接続端子が形成されており、
前記ケースには、前記一対の接続端子が挿通される一対の挿通孔が形成されている、
請求項１に記載の内燃機関の静電式オイルミストセパレータ。
【請求項３】
前記延在方向は、前記ケース内におけるブローバイガスの流れ方向であり、
前記電極本体部の各々の並設方向において互いに隣り合う前記連結部が、ブローバイガスの流れ方向の上流側の端及び下流側の端にそれぞれ位置している、
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の静電式オイルミストセパレータ。
【請求項４】
前記延在方向は、前記ケース内におけるブローバイガスの流れ方向及び前記電極本体部の並設方向の双方に直交する直交方向であり、
前記電極本体部の各々の並設方向において互いに隣り合う前記連結部が、前記直交方向の一端及び他端にそれぞれ位置している、
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の静電式オイルミストセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブローバイガスに含まれるオイルミストを静電吸着力により分離する内燃機関の静電式オイルミストセパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関には、クランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流する還流通路が設けられている。こうした還流通路の途中には、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離するオイルミストセパレータが設けられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、互いに対向する正極板及び負極板、並びに電気絶縁材料により形成され、正極板と負極板との間に介設されたフィルタを有する静電捕集部と、静電捕集部を収容するケースと、正極板と負極板との間に電圧を印加する電圧発生装置とを備えた静電式オイルミストセパレータが開示されている。なお、特許文献１に記載のオイルミストセパレータでは、正極板及び負極板が２枚ずつ設けられている。
【０００４】
こうしたオイルミストセパレータでは、電圧発生装置により正極板と負極板との間に例えば数ｋＶの電圧が印加されることによりフィルタが帯電するとともに同フィルタを通過するブローバイガスに含まれるオイルミストが帯電する。そして、帯電したオイルミストが静電気力によってフィルタに吸着されることでブローバイガスから分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−７５１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載のものも含めて従来の静電式オイルミストセパレータの場合、正極板及び負極板の枚数が多く、複数の正極板及び複数の負極板と電圧発生装置の電気回路との接続部の数も多くなる。そのため、部品点数が多くなり、組み付け作業が煩雑になるという問題がある。なお、こうした問題は、正極板及び負極板の枚数が多くなるほど一層顕著なものとなる。
【０００７】
本発明の目的は、ケース内への正極部材及び負極部材の組み付け作業を簡単にすることのできる内燃機関の静電式オイルミスト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】
【０００８】
上記目的を達成するための内燃機関の静電式オイルミストセパレータは、互いに対向する正極部材及び負極部材、並びに電気絶縁材料により形成され、前記正極部材と前記負極部材との間に介設されたフィルタを有する静電捕集部と、前記静電捕集部を収容するケースと、前記正極部材と前記負極部材との間に電圧を印加する電圧発生装置と、を備え、前記電圧発生装置により電圧が印加されている状態において前記フィルタに内燃機関のブローバイガスを通過させることにより、ブローバイガスに含まれるオイルミストを静電吸着力により分離するオイルミストセパレータであって、前記正極部材及び前記負極部材は、互いに間隔をおいて並設された３つ以上の電極本体部と、互いに隣り合う前記電極本体部の延在方向の端の一部同士を連結する連結部とをそれぞれ有するとともに、１枚の金属板材によりそれぞれ形成されており、前記電極本体部の各々の並設方向において互いに隣り合う前記連結部が前記延在方向の互いに反対側の端にそれぞれ位置している。
【０００９】
同構成によれば、従来のオイルミストセパレータにおける少なくとも３つの正極部材及び負極部材をそれぞれ１つにまとめることができ、正極部材及び負極部材の部品点数を減らすことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ケース内への正極部材及び負極部材の組み付け作業を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】内燃機関の静電式オイルミストセパレータの第１実施形態について、オイルミストセパレータ全体を示す斜視図。
【図２】同実施形態におけるオイルミストセパレータを構成するケース本体、静電捕集部、及びリッドを互いに離間して示す分解斜視図。
【図３】同実施形態における静電捕集部を構成する正極部材、フィルタ、及び負極部材を互いに離間して示す分解斜視図。
【図４】図１の４−４線に沿った断面図。
【図５】第２実施形態におけるオイルミストセパレータを構成するケース本体、静電捕集部、及びリッドを互いに離間して示す分解斜視図。
【図６】同実施形態のオイルミストセパレータについて、図４に対応する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図４を参照して、第１実施形態について説明する。
図１に示すように、静電式オイルミストセパレータ（以下、オイルミストセパレータ１０）は、車載内燃機関のクランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流する還流通路に設けられるものであり、セパレータ本体１１を備えている。
【００１３】
図１、図２、及び図４に示すように、セパレータ本体１１は、電気絶縁性の硬質樹脂材料によって形成されたケース１２を有している。
ケース１２は、平面視長方形状の上部開口を有するケース本体２０と、ケース本体２０の上部開口を閉塞する平面視長方形状のリッド３０とを有している。ケース本体２０は、上部開口を取り囲む側壁２１と、長方形板状をなし、リッド３０に対向する底壁２２とを有している。なお、以降において、底壁２２の長手方向Ｚ及び幅方向Ｘを単に長手方向及び幅方向として説明することがある。
【００１４】
図２に示すように、長手方向Ｚにおける一端側の側壁２１には、ケース１２の内外を連通する筒状のガス流入口２３が外側に向けて突設されている。長手方向Ｚにおける他端側の側壁２１には、ケース１２の内外を連通する筒状のガス流出口２４が外側に向けて突設されている。底壁２２におけるガス流出口２４に近接した位置には、ケース１２の内外を連通する筒状のオイル排出口２５が下側に向けて突設されている。
【００１５】
ケース１２の内部には、静電捕集部１３が収容されている。ガス流入口２３が形成された側壁２１及びガス流出口２４が形成された側壁２１と、静電捕集部１３との間にはそれぞれ隙間が形成されている。
【００１６】
図２及び図３に示すように、静電捕集部１３は、幅方向Ｘにおいて互いに間隔をおいて対向する正極部材４０及び負極部材５０、並びに電気絶縁材料によって形成され、正極部材４０と負極部材５０との間に介設された複数のフィルタ６０を有している。
【００１７】
本実施形態では、ケース１２内に、正極部材４０と負極部材５０とが１つずつ収容されている。
正極部材４０は、幅方向Ｘに互いに間隔をおいて並設された８つの長方形板状の電極本体部４１と、互いに隣り合う電極本体部４１の長手方向Ｚの端の一部（本実施形態では上端部）同士を連結する連結部４２とを有している。
【００１８】
各電極本体部４１は、長手方向Ｚ及び上下方向Ｙの双方に沿って配置されている。正極部材４０は、１枚のステンレス鋼板を曲げ加工にて九十九折りすることにより形成されている。
【００１９】
幅方向Ｘにおいて互いに隣り合う連結部４２は、長手方向Ｚの互いに反対側の端、すなわちケース１２内におけるブローバイガスの流れ方向の上流側の端及び下流側の端にそれぞれ位置している。連結部４２は、互いに隣り合う一対の電極本体部４１から長手方向Ｚの外側に向けてそれぞれ突出する部分と、これらの突出する部分の先端同士を連結する部分とを有しており、コ字状をなしている。
【００２０】
８つの電極本体部４１のうちの幅方向Ｘの中央に位置する１つの電極本体部４１の上側縁部には、接続端子４３が上側に向けて突設されている。
負極部材５０は、幅方向Ｘに互いに間隔をおいて並設された７つの長方形板状の電極本体部５１と、互いに隣り合う電極本体部５１の長手方向Ｚの端の一部（本実施形態では下端部）同士を連結する連結部５２とを有している。
【００２１】
各電極本体部５１は、長手方向Ｚ及び上下方向Ｙの双方に沿って配置されている。負極部材５０は、１枚のステンレス鋼板を曲げ加工にて九十九折りすることにより形成されている。
【００２２】
幅方向Ｘにおいて互いに隣り合う連結部５２は、長手方向Ｚの互いに反対側の端、すなわちケース１２内におけるブローバイガスの流れ方向の上流側の端及び下流側の端にそれぞれ位置している。連結部５２は、互いに隣り合う一対の電極本体部５１から長手方向Ｚの外側に向けてそれぞれ突出する部分と、これらの突出する部分の先端同士を連結する部分とを有しており、コ字状をなしている。
【００２３】
７つの電極本体部５１のうちの幅方向Ｘの中央に位置する１つの電極本体部５１の上側縁部には、接続端子５３が上側に向けて突設されている。
図２に示すように、正極部材４０の各連結部４２と負極部材５０の各連結部５２との間には上下方向において隙間が形成されている、
互いに対向する正極部材４０の電極本体部４１と負極部材５０の電極本体部５１との間に、１枚のフィルタ６０がそれぞれ介設されている。フィルタ６０は、ポリエステルの繊維により形成された不織布であり、フィルタ６０を挟む一対の電極本体部４１，５１にそれぞれ当接している。
【００２４】
図１及び図２に示すように、一対の接続端子４３，５３は、リッド３０に形成された一対の挿通孔３０ａにそれぞれ挿通されることでリッド３０の外側に突出するとともにリッド３０上に配置された電圧発生装置７０の端子に電気的に接続されている。挿通孔３０ａと接続端子４３，５３との間には、挿通孔３０ａを通じてブローバイガスが漏出することを阻止するためのシール材（図示略）が設けられている。
【００２５】
電圧発生装置７０により、正極部材４０と負極部材５０との間に数ｋＶの電圧が印加される。
本実施形態では、幅方向Ｘが各電極本体部４１，５１の並設方向に相当する。また、長手方向Ｚが電極本体部４１，５１の延在方向に相当する。また、ケース１２内においてブローバイガスは長手方向Ｚに沿って流れることから、長手方向Ｚ（延在方向）がブローバイガスの流れ方向に相当する。
【００２６】
次に、本実施形態のオイルミストセパレータ１０の基本的な作用について説明する。
内燃機関の運転中、正極部材４０の電極本体部４１と負極部材５０の電極本体部５１との間に数ｋＶの電圧が印加されている状態において、ガス流入口２３を通じてケース１２内にブローバイガスが流入する。このとき、電圧の印加に伴ってフィルタ６０が帯電するとともに、ガス流出口２４に向けてフィルタ６０を通過するブローバイガスに含まれるオイルミストが帯電する。そして、帯電したオイルミストが静電気力によってフィルタ６０に吸着される。
【００２７】
またこのとき、ブローバイガスに含まれるオイルミストのうち帯電していないものは、フィルタ６０の繊維同士の隙間を通過する際に誘電分極によりその表面に正または負の電荷が生じる。このため、静電気力によってオイルミストがフィルタ６０の繊維表面の負または正の電荷に引き寄せられることとなり、フィルタ６０に吸着されやすくなる。
【００２８】
こうして吸着されたオイル成分は、自重により落下するとともに底壁２２を伝ってオイル排出口２５を通じて外部に排出される。
このように、本実施形態のオイルミストセパレータ１０によれば、目の粗いフィルタ６０であってもオイルミストを効果的に捕捉することができ、フィルタ６０の通気抵抗を低減することができる。
【００２９】
以上説明した本実施形態に係る内燃機関の静電式オイルミストセパレータによれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）正極部材４０及び負極部材５０は、互いに間隔をおいて並設された３つ以上の電極本体部４１，５１と、互いに隣り合う電極本体部４１，５１の長手方向Ｚ（延在方向）の端の一部同士を連結する連結部４２，５２とをそれぞれ有するとともに、１枚の金属板材によりそれぞれ形成されている。幅方向Ｘ（並設方向）において互いに隣り合う連結部４２（５２）が長手方向Ｚの互いに反対側の端にそれぞれ位置している。
【００３０】
こうした構成によれば、一枚の金属板材から、３つ以上の電極本体部４１，５１及び連結部４２，５２を有する形状に打ち抜くとともに曲げ加工にて九十九折りすることにより、正極部材４０及び負極部材５０をそれぞれ形成することができる。このため、従来のオイルミストセパレータにおける少なくとも３つの正極部材及び負極部材をそれぞれ１つにまとめることができ、正極部材４０及び負極部材５０の部品点数を減らすことができる。したがって、ケース１２内への正極部材４０及び負極部材５０の組み付け作業を簡単にすることができる。
【００３１】
（２）ケース１２内には、正極部材４０と負極部材５０とが１つずつ収容されている。正極部材４０及び負極部材５０には、電圧発生装置７０に接続される一対の接続端子４３，５３が形成されている。ケース１２には、一対の接続端子４３，５３が挿通される一対の挿通孔３０ａが形成されている。
【００３２】
こうした構成によれば、正極部材４０及び負極部材５０が１つずつとされているため、電極本体部４１，５１の数に関係なく正極部材４０及び負極部材５０の数が最少となる。
また、正極部材４０及び負極部材５０の接続端子４３，５３の数、及びケース１２に形成される挿通孔３０ａの数が最少となる。これにより、挿通孔３０ａと接続端子４３，５３との間をシールするシール部の数も最少となる。したがって、オイルミストセパレータ１０の構成を簡単にすることができ、組み付け作業を簡単にすることができる。
【００３３】
（３）幅方向Ｘ（各電極本体部４１，５１の並設方向）において互いに隣り合う連結部４２（５２）が、ブローバイガスの流れ方向の上流側の端及び下流側の端にそれぞれ位置している。
【００３４】
こうした構成によれば、連結部４２（５２）がケース１２内におけるブローバイガスの流れ方向の上流側の端及び下流側の端にそれぞれ位置しており、上下方向Ｙの端には形成されていない。このため、図４に示すように、ケース１２内の上下方向Ｙの略全体にわたって電極本体部４１，５１及びフィルタ６０を配置することが可能となる。これにより、オイルミストを捕集可能なフィルタ６０の断面積を拡大することができ、オイルミストの捕集効率を高めることができる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
以下、図５及び図６を参照して、第２実施形態について第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同一または対応する構成については、第１実施形態の構成と共通の符号を用いることにより重複する説明を省略する。
【００３６】
図５及び図６に示すように、正極部材４０の連結部４２は、互いに隣り合う電極本体部４１の上端及び下端の一部（長手方向Ｚの一端部であり、ブローバイガスの流れ方向の上流側の端）同士を連結している。
【００３７】
幅方向Ｘにおいて互いに隣り合う連結部４２は、上端及び下端、すなわちケース１２内におけるブローバイガスの流れ方向（長手方向Ｚ）及び電極本体部４１の並設方向（幅方向Ｘ）の双方に直交する直交方向（上下方向Ｙ）の一端及び他端にそれぞれ位置している。
【００３８】
図５に示すように、負極部材５０の連結部５２は、互いに隣り合う電極本体部５１の上端及び下端の一部（長手方向Ｚの他端部であり、ブローバイガスの流れ方向の下流側の端）同士を連結している。
【００３９】
幅方向Ｘにおいて互いに隣り合う連結部５２は、上端及び下端、すなわち前記直交方向（上下方向Ｙ）の一端及び他端にそれぞれ位置している。
本実施形態では、上下方向Ｙ（直交方向）が電極本体部４１，５１の延在方向に相当する。
【００４０】
以上説明した本実施形態に係る内燃機関の静電式オイルミストセパレータによれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（４）幅方向Ｘ（各電極本体部４１，５１の並設方向）において互いに隣り合う連結部４２（５２）が、上端及び下端（直交方向の一端及び他端）にそれぞれ位置している。
【００４１】
こうした構成によれば、連結部４２（５２）が上端及び下端にそれぞれ形成されており、長手方向Ｚの一端及び他端、すなわちブローバイガスの流れ方向の上流側の端及び下流側の端には形成されていない。このため、ブローバイガスの流れが連結部４２（５２）によって妨げられることを抑制でき、圧力損失の増大を抑制できる。
【００４２】
＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１実施形態の連結部４２，５２に貫通孔を形成してもよい。これにより、ブローバイガスの流れが連結部４２，５２によって妨げられることを抑制することができる。
【００４３】
・上記各実施形態では、ケース１２内に正極部材４０及び負極部材５０が１つずつ収容される構成について例示したが、ケース１２内に収容される正極部材４０及び負極部材５０の数を複数にすることもできる。この場合であっても、従来のオイルミストセパレータにおける少なくとも３つの正極部材及び負極部材をそれぞれ１つにまとめることができ、正極部材４０及び負極部材５０の部品点数を減らすことができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…オイルミストセパレータ、１１…セパレータ本体、１２…ケース、１３…静電捕集部、２０…ケース本体、２１…側壁、２２…底壁、２３…ガス流入口、２４…ガス流出口、２５…オイル排出口、３０…リッド、３０ａ…挿通孔、４０…正極部材、４１…電極本体部、４２…連結部、４３…接続端子、５０…負極部材、５１…電極本体部、５２…連結部、５３…接続端子、６０…フィルタ、７０…電圧発生装置。
【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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