(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明の油分離装置は、浮遊油粒子を含有する空気流の形態の流入気体流（１０）と、そこから前記油粒子が取り除かれてなる流出気体流（２０）とを有している。さらに前記油分離装置は、容器（１）および前記流入気体流と前記流出気体流との間に配置された少なくとも１つのらせん体（２）を有しており、前記容器（１）に、前記流入気体流に含まれている油粒子が遠心分離されて衝突する少なくとも１つの壁（６）が設けられている。前記油分離装置は、気体流中に含まれている油粒子を効率的に取り貯めることができるようにし、とくに自動車のエンジンの燃焼室の吸気管に使用することができる。【選択図】図１
2007512943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入気体流（１０）と、
前記流入気体流中に含まれている油粒子が遠心分離される少なくとも１つの壁（６）を備えている容器（１）と、
前記油粒子が取り除かれた流出気体流（２０）と、
前記流入気体流と前記流出気体流との間に配置され、前記容器に対して相対的な渦運動を気体流に与える少なくとも１つのらせん体（２）と、
を有する油分離装置。
【請求項２】
請求項１において、
さらにバルブ（１６）を、前記流入気体流と前記流出気体流との間に前記らせん体（２）と並列に配置して備えていることを特徴とする油分離装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
複数のらせん体（２、２”）を、前記流入気体流と前記流出気体流との間に並列に配置して備えていることを特徴とする油分離装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、
少なくとも２つのらせん体（２、２’）を、前記流入気体流と前記流出気体流との間に直列に配置して備えていることを特徴とする油分離装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記直列に配置されたらせん体が、前記流入気体流と前記流出気体流との間で減少する横断面積を有していることを特徴とする油分離装置。
【請求項６】
請求項４または５において、
直列に配置された２つのらせん体の間にバルブ（１５）を備えていることを特徴とする油分離装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項において、
各らせん体が、２〜２０枚の羽根（４）を備えていることを特徴とする油分離装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項において、
らせん体の羽根のそれぞれが、平滑な表面を有していることを特徴とする油分離装置。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか一項において、
らせん体の羽根のそれぞれが、微孔性の表面を有していることを特徴とする油分離装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項において、
らせん体の少なくとも１枚の羽根（４）が、前記容器（１）の壁（６）に向かって配向されていることを特徴とする油分離装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項において、
各らせん体（２）が、前記容器（１）の少なくとも一部分と同心である中央のハブ（３）を備えていることを特徴とする油分離装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
バルブ（１７）が前記らせん体の前記ハブ（３）に配置されていることを特徴とする油分離装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２において、
前記中央のハブ（３）が、凸状の面を前記流入気体流（１０）へと向けた弾丸形状とされていることを特徴とする油分離装置。
【請求項１４】
請求項１１または１２において、
前記中央のハブ（３）が、平坦な面を前記流入気体流（１０）へと向けた平坦な形状とされていることを特徴とする油分離装置。
【請求項１５】
請求項１１〜１４の何れか一項において、
前記中央のハブ（３）が、前記流入気体流（１０）を前記らせん体の少なくとも１枚の羽根（４）へと導くように形成されていることを特徴とする油分離装置。
【請求項１６】
請求項１１〜１５の何れか一項において、
前記気体流の出口が、前記らせん体の前記ハブ（３）に位置していることを特徴とする油分離装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れか一項において、
前記容器（１）の少なくとも一部分が円筒形であることを特徴とする油分離装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７の何れか一項において、
前記容器（１）の少なくとも一部分が円錐形であることを特徴とする油分離装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８の何れか一項において、前記容器（１）が、前記壁（６）へと遠心分離された油粒子の収集に適した溝（５）を備えていることを特徴とする油分離装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９の何れか一項において、
前記らせん体（２）が、前記容器（１）と一体に単一のブロックを形成していることを特徴とする油分離装置。
【請求項２１】
請求項２０において、
前記容器および前記らせん体が、プラスチックで成型されていることを特徴とする油分離装置。
【請求項２２】
請求項１〜１９の何れか一項において、
前記らせん体（２）が、前記容器（１）の内部で平行移動可能であることを特徴とする油分離装置。
【請求項２３】
請求項２２において、
前記らせん体（２）がばね（７）に取り付けられており、前記流入気体流（１０）が、前記ばねを押して前記らせん体を容器の内部で平行移動させるように設計されていることを特徴とする油分離装置。
【請求項２４】
請求項２２または２３において、
前記容器（１）が、前記らせん体（２）の移動の範囲にわたって変化する直径を有していることを特徴とする油分離装置。
【請求項２５】
請求項１〜１９の何れか一項において、
らせん体の羽根（４）が柔軟であって、前記流入気体流（１０）の流量の関数としてサイズが変化する開口部を形成していることを特徴とする油分離装置。
【請求項２６】
請求項１〜１９の何れか一項において、
らせん体の羽根（４）が、半径方向の軸を中心として可動であることを特徴とする油分離装置。
【請求項２７】
内燃機関のための油取り貯めシステムであって、請求項１〜２６の何れか一項に記載の少なくとも１つの油分離装置を、エンジン・ハウジングと前記エンジンの燃焼室の吸気口との間に配置して備えている油取り貯めシステム。
【請求項２８】
請求項２７に記載の油取り貯めシステムを備えている自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばエンジン・ハウジングからの気体から油を取り除くための油分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油分離装置は、例えば自動車の内燃機関のシリンダの手前など、エンジン・ハウジングとエンジンの吸気系との間に配置することができる。
【０００３】
内燃機関においては、出力サイクルの４つの段階、すなわち燃焼可能な気体および空気の吸入、この気体混合物の圧縮、この混合物の爆発による膨張、および排気が、燃焼室として知られているただ１つの囲いの内部で順次に起こる。この燃焼室へと導入される気体は、第１には空気、第２にはペトロール（ガソリン）またはディーゼル燃料で構成されており、その割合は、使用されるエンジンおよび点火システムに適するように制御される。次いで、この気体混合物が、燃焼室内で燃やされる。一般に「ブローバイ」ガスと称される漏れた気体を、エンジン・ハウジングから燃焼室の吸気集合管に吸い込んで再使用することが、通常は行なわれている。しかしながら、これらの気体には油の粒子が浮遊して含まれており、したがってこれらがエンジンへと集められることになる。
【０００４】
現代の自動車には、ますます厳格になる汚染防止規格を満足することが義務付けられている。とくに、燃焼室へと進入する空気は、最良な燃焼を可能にして汚染を可能な限り少なくするため、浮遊油粒子がないように浄化されなければならない。
【０００５】
したがって、燃焼室の吸気集合管へと進入する気体流から油を取り除くことが、通常は必要とされる。この目的のため、気体流から油の粒子を取り除くことができる油分離装置が存在している。
【０００６】
独国特許出願公開第ＤＥ４２１４３２４号明細書には、「サイクロン」式の取り貯め室が記載されている。そのような装置は、多かれ少なかれ、側面上部に位置する空気取り入れ口と上部に位置する空気の出口とを備える円筒形の構造を有している。このような装置は、油の粒子に対する空気の速度の偏向にもとづいており、油の粒子が遠心力および重力によって分離される。油の沈降の程度を適切にするために、油を含んだ空気流を、サイクロン円筒の軸に正接する方向かつ高い速度でサイクロンへと導入することが必要である。さらに、重力による油粒子の取り貯めを最適にすることができるよう、サイクロンの軸が可能な限り垂直でなければならない。したがって、この装置は、多くの設計上の制約を含んでいる。さらに、気体流が大きい場合、その流れがサイクロンの入り口において大きな圧力損失にさらされ、これがエンジン内に圧力を生み出して、望ましくない漏れを生じさせる可能性がある。
【０００７】
サイクロン装置の有効性を改善するため、複数のサイクロンを並列に有する提案が、米国特許第６２７９５５６号明細書に存在している。そのような装置は、圧力損失を改善してエンジンへの加圧の発生を抑えるべく使用されている。しかしながら、このような装置は、前記設計上の制約を軽減してはいない。
【０００８】
さらに、米国特許第６５０５６１５号明細書が、サイクロンをバルブと並列に配置して備える取り貯め装置を提案している。流入する気体流の圧力が高い場合に、サイクロンの圧力飽和を回避するため、バルブによって第２の取り貯め室が開かれる。しかしながら、このような装置は、サイクロンの設計上の制約に常にさらされており、すなわち空気取り入れ口がサイクロンの軸に対して正接するように配置されている。
【０００９】
円錐状の容器を備え、この円錐の下部外周の全体を巡って空気取り入れ口を備えている油分離装置を提案する欧州特許出願公開第ＥＰ−Ａ−１４４０７２３号明細書も、よく知られている。空気取り入れ口のそれぞれに、各取り入れ口を通過して進入する空気の流れに渦運動を付与するため、円錐の半径方向の軸に対して或る角度を形成する補助翼が設けられている。これにより、空気の流れが回転運動を伴って円錐内を上昇し、油の粒子を円錐の壁面に向かって遠心分離して重力によって落下させつつ、円錐の上部から外に出る。このような装置は、空気取り入れ口のそれぞれに補助翼を設ける必要があるため、製造が複雑である。さらに、このような装置も、依然として前記設計上の制約を克服していない。
【００１０】
欧州特許出願公開第ＥＰ−Ａ−１４２２３８９号明細書は、らせん体を回転子に取り付けて容器内に収容してなる取り貯め装置を記載している。流入空気流の中でらせん体が回転することによって、気体流中に含まれている油粒子の凝集が生じる。しかしながら、このような装置は、油粒子を取り貯めるためのらせん体を駆動するモータへの連結を必要とするため、複雑である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、前記垂直または水平軸に関する設計上の制約を克服する油分離装置が、必要とされている。
【００１２】
さらに、圧力損失を伴うことなく効果的な取り貯めが可能な油分離装置が、必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するため、本発明は、流入気体流と、流入気体流中に含まれている油粒子が遠心分離されて衝突するように構成された少なくとも１つの壁を備えている容器と、油粒子が取り除かれた後の気体流のための出口と、気体流の入り口と出口との間に配置され、容器に対して相対的な渦運動を気体流に与える少なくとも１つのらせん体と、を有する油分離装置を提供する。
【００１４】
実施形態に応じて、本発明の油分離装置は、以下の特徴のうちの１つ以上を備えている。
・バルブが、流入気体流と流出気体流との間において、らせん体と並列に配置されている。
・流入気体流と流出気体流との間に、複数のらせん体が並列に配置されている。
・流入気体流と流出気体流との間に、少なくとも２つのらせん体が直列に配置されている。
・直列に配置されたらせん体が、流入気体流と流出気体流との間で減少する横断面積を有している。
・バルブが、２つのらせん体の間に直列に配置されている。
・各らせん体が、２〜２０枚の羽根を備えている。
・らせん体の羽根のそれぞれが、平滑な表面または微孔性の表面を有している。
・らせん体の少なくとも１枚の羽根が、容器の壁に向かって曲げられている。
・各らせん体が、容器の少なくとも一部分と同心である中央のハブを備えている。
・バルブが、らせん体のハブに配置されている。
・中央のハブが、凸状の面を流入気体流へと向けた弾丸形状とされている。
・中央のハブが、平坦な面を流入気体流へと向けた平坦な形状とされている。
・中央のハブが、流入気体流をらせん体の少なくとも１枚の羽根へと導くように形成されている。
・気体流の出口が、らせん体のハブに位置している。
・容器の少なくとも一部分が円筒形および／または円錐形である。
・容器が、壁へと遠心分離された油粒子の収集に適したスロートを備えている。
・らせん体が、容器と一体に単一のブロックを形成しており、容器およびらせん体が、例えばプラスチックで成型されている。
・らせん体が、容器の内部で平行移動可能である。
・らせん体がばねに取り付けられており、流入空気流が、ばねを押してらせん体を容器の内部で平行移動させるように構成されている。
・容器が、らせん体の移動の範囲にわたって変化する直径を有している。
・らせん体の羽根が柔軟であって、流入気体流の流量の関数としてサイズが変化する開口部を形成している。
・らせん体の羽根が、半径方向の軸を中心として可動である。
【００１５】
本発明は、内燃機関のための油取り貯めシステムであって、本発明による少なくとも１つの油分離装置を、エンジン・ハウジングとエンジンの燃焼室の吸気口との間に配置して備えている油取り貯めシステムに関する。
【００１６】
本発明は、本発明による油取り貯めシステムを備える自動車にも応用できる。
【００１７】
本発明のほかの特徴および利点は、図面を参照しつつあくまで例として提示される本発明の実施形態についての以下の詳細な説明を参照することによって、明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の油分離装置は、浮遊の油粒子を含んでいる空気の流れなどの流入気体流と、油粒子が取り除かれた流出気体流とを含んでいる。この油分離装置は、流入気体流中に含有された油粒子が遠心力によって衝突するように構成された少なくとも１つの壁を備えた容器、および流入気体流と流出気体流との間に配置された少なくとも１つのらせん体を備えている。らせん体は、容器に対して相対的な渦運動を気体流に与えている。
【００１９】
らせん体とは、中央のハブに取り付けられた協働する一式の羽根で構成される装置を意味する。容器に対して相対的な渦運動を気体流に与えるらせん体が、容器の内壁の角度部分に対して固定された羽根を有している。角度部分とは、周方向に同一位置で容器の全高にわたって広がる容器の側壁の一部分を意味する。らせん体は、容器の壁に沿ってスライドできるが、容器内で向きを変えることはできない。
【００２０】
気体流がらせん体を通過し、気体流からの油粒子の分離を引き起こす渦運動へと加速される。実際、らせん体を通過することによって気体流へと付与される運動が、油の粒子に遠心力を作用させ、容器の壁に衝突させて凝集させる。
【００２１】
本発明の油分離装置は、エンジン・ハウジングとエンジンの燃焼室の吸気口との間に配置されるように設計されている。以下では、本発明を、さまざまな実施形態を参照しつつさらに詳しく説明する。
【００２２】
以下の説明においては、垂直、水平、左、右、上、および下といった用語を、図面に示されている当該装置の容器の向きを基準に使用する。この向きは説明のためのものであり、取り貯めシステムまたは車両のエンジンに配置される油分離装置の向きを制限するものではない。
【００２３】
さらに、「並列」という表現を、並列な流れにおける動作を「直列」という表現によって表わされる直列動作と区別して説明するために使用する。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施形態の油分離装置の概略図を示している。
【００２５】
油分離装置は、少なくとも一部が多少なりとも円筒形である容器１、および容器内に収容されたらせん体２を有している。らせん体２は、容器内１で相対的な渦運動を気体流に与えている。
【００２６】
容器１は、内壁６を有し、その壁面上で油の粒子が遠心分離される。内壁６は、油粒子の液滴への凝集を可能にする任意の適切な形状および表面を有することができる。好ましくは、容器の内壁６は、円筒の一部や卵型または円錐形など、丸い形状を有するが、正方形または長方形断面の部位を有してもよい。さらに内壁６が、おそらくは油抜き取りオリフィス８へと接続された溝５内へと油滴がより容易に滑落できるようにする表面処理を有してもよい。さらに、容器の内壁６に油除去システムを設けてもよい。すなわち、或る特定の実施形態においては、容器の内壁が多孔性であってよい。他の実施形態においては、油の除去を可能にすべく容器１が穿孔されていてもよく、あるいは開口部を有していてもよい。
【００２７】
さらに図１は、流入気体流１０および流出気体流２０を示している。流入気体流１０には、油粒子が浮遊して含まれている。この流れがらせん体２を通過するとき、らせん体の羽根と容器の内壁とによって形成された気体通路となる開口部を通過して加速される。この加速が、容器１内の気体流に遠心力の作用をもたらし、容器の内壁６への油粒子の凝集を引き起こす。
【００２８】
図２は、本発明の装置の容器１およびらせん体２の分解図を示している。らせん体２は、中央のハブ３および羽根４を有している。実施形態に応じて、らせん体２は、２〜２０枚の羽根を有することができ、好ましくは４〜８枚の羽根を有することができる。一般に、添付の図面は４枚の羽根を示しているが、これは本発明の実施の形態を限定するものではない。このようにして、気体流の通過のため羽根４と容器の内壁６との間に開口部が形成される。開口部の幾何学的形状は、羽根の数、形状、および傾きによって決定される。開口部の形状は、空気力学的に決定されたものであって、らせん体２を通過する気体流の最適な加速を可能にしなければならない。開口部は、２〜１００ｍｍ２に達し、好ましくは１５ｍｍ２程度である開口を有している。らせん体の中央のハブ３は、容器１の内壁６への油粒子の凝集がおおむね均一な分布となるよう、好ましくは容器１のらせん体が配置される部位と同心になっている。しかしながら、らせん体２は、油分離機の動作に悪影響を及ぼすことなく、容器１の軸心に対して例えば５°〜１０°だけ、わずかに傾いていてもよい。
【００２９】
らせん体２の羽根４は、好ましくは容器１の内壁６へと向けられている。羽根４のこの向きは、壁における油粒子の凝集を向上させるため、らせん体２を通過することによって加速される流入流を容器の壁６に向かって放出するために使用される。
【００３０】
図３は、本発明の第２の実施形態を示している。この図は、例えば自動車のエンジンに配置される取り貯めシステムの外囲器１００を示しており、本発明の油分離装置を有している。
【００３１】
流入気体流１０は、油粒子を含んだ気体流を有する領域として定義される領域Ａにおいて、外囲器１００の右下方に位置している。浄化済み気体流の出口２０が、符号Ｃが付された領域と連通しており、さらに側方の導出管（図３には示されていない）へと接続されている。油分離装置は、符号Ｂが付された中間領域に位置している。
【００３２】
すなわち、外囲器１００は、油含有流の領域Ａ、取り貯め領域Ｂ、および浄化済み気体流の領域Ｃを有している。これらの領域は区画されているが、その配置には、何ら垂直または水平の制約は加えられない。実際、油の取り貯め作用はらせん体２を通過することによって達成され、浄化しようとする流れの到達する方向には依存していないため、気体流導入口１０がらせん体２に対して必ずしも正接（tangential）している必要はなく、同心である必要もないことを、見て取れるであろう。したがって、本発明の油分離装置の設計上の制約は、従来の設計の装置に比べて最小限である。同様に、取り貯め効果が重力に依存していないため、浄化済み気体流２０のための出口も、必ずしも分離装置の上部に位置している必要はない。
【００３３】
浄化済み気体流２０のための排出管は、好ましくはらせん体２部の出口から離間しており、流出する気体流中に運ばれている油滴を重力によって下方へと落下させることができるよう、立ち上げることができる。図示はされていない或る１つの実施形態においては、領域Ｃと連通する排出管を、らせん体の中央のハブに位置させることができる。この場合、流入気体流１０が、上方から下方へとらせん体を通過し、次いで流出する気体流２０が、中央のハブを通って下方から上方へとらせん体を再び通過する。この課題解決策は、きわめて小型であり、或る種のエンジン構成において好都合でありうる。
【００３４】
図３において、油分離装置は、流入気体流と流出気体流との間でサイズが減少する２つのらせん体２、２’を直列に配置して備えている。したがって、直列に取り付けられたらせん体が、流入気体流と流出気体流との間で減少する横断面積すなわち、流れに直交する断面の面積を有している。さらに、所定圧力以上で開弁する加圧バルブ１５を、２つのらせん体２、２’の間に、「大型らせん体」として知られる横断面積が大きい方のらせん体２に対して直列に、配置することができる。このような実施形態は、流入空気流の流れの変動を抑制するために使用される。実際、「ブローバイ」ガスの流量は、エンジン負荷の関数として変化する。
【００３５】
図４は、２つのらせん体２、２’と大型らせん体２に直列に位置するバルブ１５とを、さらに詳しく示している。気体流の流量が大であるとき、大型らせん体２が、容器１の壁６へと遠心分離される油粒子について、良好な分離を保証する。実際、流量が大であるときは、たとえ羽根４間の開口部が大きくても、空気流はらせん体の羽根４によって強く加速される。他方で、流入気体流の流量が少ないときは、流れは事実上加速されることなく大型らせん体２を通過する。大型らせん体２を通過することによって遠心力が生み出されることがなく、空気流中の油粒子の分離は、正確には達成されないであろう。この分離を達成するため、第１のらせん体２よりもサイズが小さく、「小型らせん体」と呼ばれ、すなわち羽根４’間の開口部が第１のらせん体２よりもはるかに小さい第２のらせん体２’が、空気流の下流の段階に設けられている。このようにして、流量が少ないにもかかわらず、気体流が小型らせん体２’を通過して加速され、油の粒子が、容器１の小型らせん体が配置されている部位の壁６’へと遠心分離される。したがって、油粒子の分離が、流入気体流の流量にかかわらず確実にされる。
【００３６】
加圧バルブ１５は、直列な２つのらせん体２、２’の間に設けることができる。実際、流入気体流の流量がきわめて大である場合、油の取り貯めは、大型らせん体２によって効果的に実行される。次いで、浄化済みの空気を、気体流の出口２０へと運び去らなければならない。しかしながら、流量がきわめて大である場合、浄化済みの空気流にとって、小型らせん体２’を通過することが困難であるかもしれない。その結果、加圧バルブ１５が、領域Ｃの浄化済みの流れが側方の導出管へと直接通過できるよう、開くことができる。
【００３７】
図５は、本発明の第３の実施形態を示している。油分離装置が、らせん体２、およびらせん体２と並列に配置された所定圧力以上で開弁する加圧バルブ１６を有している。気体流の流量がきわめて大であるとき、らせん体２が大きな圧力損失をもたらしてエンジンに圧力を生じさせ、エンジンから流出する望ましくない漏れにつながる可能性がある。これを回避するため、流入気体流の一部がらせん体２を通過することなく取り貯め領域Ｂへと直接進入できるよう、加圧バルブ１６を開くことができる。
【００３８】
ただ１つのらせん体２のみが設けられる場合、流入流のうちの加圧バルブ１６を通過する部分が油粒子から分離されないため、結果として油粒子の分離の効果が少なくなる。しかしながら、この浄化されていない部分は、最小限にすることが可能であり、エンジンに圧力（負荷）はかかるが、汚染を少なく保つことができる。さらに、気体流のうちの油粒子から分離されない部分を、エンジンが正しく動作していないときにのみバルブが開くようにバルブ１６のばねの強さを選択することによって、大きく制限することができる。第２および第３の実施形態は、組み合わせ可能であり、すなわち、本発明の油分離装置は、複数のらせん体を直列に、加圧バルブを並列に備えることができる。
【００３９】
したがって、大型らせん体２と並列に動作する加圧バルブ１６が、流入流の流量がきわめて大であるがゆえに開いたとしても、取り貯め領域Ｂへと直接進入するこの流れを、小型らせん体２’によって油の粒子から分離することができる。このようにして、油粒子の分離を、流入気体流の流量にかかわらず保証することができる。
【００４０】
図６は、本発明の第４の実施形態を示している。図６においては、油分離装置が、並列に配置された２つのらせん体２、２”を有している。気体流の流量がきわめて大である場合、流入気体流１０は、２つ以上のらせん体２、２”の間で分割される。したがって、全体としての圧力損失が最小限にされる。
【００４１】
並列に配置されるらせん体は、適切な空気の分配ができるように異なるサイズであってよい。第４の実施形態は、第２および／または第３の実施形態と組み合わせることが可能であり、すなわち、本発明の油分離装置は、複数のらせん体を並列に、かつそのそれぞれまたはいくつかがより小型のらせん体と直列でもあるように備えることができ、さらに加圧バルブを並列に設けることができる。
【００４２】
図７は、第５の実施形態を示している。この実施形態は、図５に示した第３の実施形態と同様に動作する。しかしながら、らせん体２と並列に配置された加圧バルブ１７が、らせん体のそばにではなく、らせん体そのものに配置されている。加圧バルブ１７は、らせん体２の中央のハブ３に設けるように設計することができる。このような実施形態は、分離装置のために利用できる空間が限られている場合に、好都合であろう。当然ながら、この第５の実施形態を、第２および／または第４の実施形態と組み合わせることが可能である。図８ａ〜８ｃは、本発明の装置などの装置において使用することができるらせん体について、考えられる種々のモデルを示している。図８ａ〜８ｃのそれぞれにおいて、（Ａ）および（Ｂ）は同一の羽根形状を示す。
【００４３】
らせん体の中央のハブ３は、弾丸状またはドーム状（図８ｃ）であってよく、あるいは平坦な形状であってよい（図８ａおよび８ｂ）。さらに、空気流を羽根へと導いて乱流を最小限にするため、中央のハブを、例えばチューリップの形態に形成してもよい（図８ａおよび８ｃ）。
【００４４】
らせん体の羽根４は、平坦な表面、湾曲した表面、またはねじられた表面を有することができる。羽根４の表面は、空気がらせん体を通ってよりよく流れるよう、平滑であってよく、あるいは圧力損失を最小限にすべく微孔性であってよい。羽根の表面とは、流入空気流に向かって面する表面を意味する。羽根の背面は、例えば粗くてよく、任意の表面特性を有することができる。
【００４５】
羽根４を、中央のハブから遠い方の端部において、容器１の内壁６に固定してもよい。このときは、気体流の加速が、らせん体へと流入する流れの流量に比例する。このときは、らせん体２を、例えばプラスチックにて成型し、あるいはアルミニウムまたは想定する用途に適した任意の金属合金にて鋳造し、容器１と一体に１つのブロックで製造することがでる。
【００４６】
らせん体２は、容器１内で、同心の支持部材上に取り付けることができる。このとき、羽根４は、中央のハブ３から遠い方の端部において自由である。羽根は、開口部のサイズを流入気体流の流量の関数として変化させるべく、柔軟性を持つものであってよく、あるいは半径方向の軸を中心として回動可能に取り付けることができる。このようにして、流入気体流の流量が増加すると、羽根４は、気体流の通過のための開口部のサイズを増加させるよう、半径方向に回動可能であり、あるいは端部において変形可能である。しかしながら、羽根は、容器の内壁の角度部分に対して依然として固定され、すなわち、らせん体２が、らせん体を通過する気体流によって容器１内で回転駆動されることはない。
【００４７】
図９に示されている第６の実施形態によれば、らせん体２を、容器１内で軸心方向に平行移動するように取り付けることができる。それでもなお、この実施形態によれば、らせん体２が、依然として容器１内で相対的な渦運動を気体流に与えるように設計される。羽根４は、同じ角度部分に位置したままで、容器の内壁６に沿って長手方向にスライドできる。
【００４８】
例えば、らせん体２をばね７に取り付けることができる。ばね７は、らせん体２の支持部材９に着座させることができる。この実施形態によれば、容器１内でらせん体２を平行移動させるため、流入気体流がばね７を押すように設計される。ばね７は、流入流の流量が少ないとき、ばねがらせん体を上方の位置へと押すように選択される。
【００４９】
らせん体２および容器１は、流入気体流の流量に適合するように開口部のサイズを形作ることができる。例えば、容器１は、図９に示したように変化する直径を有することができる。らせん体が上方の位置にあるとき、らせん体の羽根４と容器１の内壁とが、気体流の通過のための小さなサイズの開口部を形成する。したがって、流量が少ないにもかかわらず、流れが小さなサイズの開口部を通って強く加速され、その結果、油粒子が容器１の壁へと効果的に遠心分離される。他方で、大きな流量ゆえに流入する流れによってらせん体２が容器１内へと押し込まれるとき、通過開口部が大きくなり、流入流を最小限の圧力損失で効果的に加速させることができる。したがって、油粒子の分離が、流入気体流の流量にかかわらず保証される。この第６の実施形態は、すでに説明した任意の実施形態と組み合わせることが可能であり、すなわち本発明の油分離装置は、並列および／または直列に設けられる１つ以上の加圧バルブとともに、並列および／または直列な複数のらせん体を、少なくともその１つのらせん体を容器内で平行移動できるように備えることができる。
【００５０】
当然ながら、本発明は、例として上述した実施形態に限定されるわけではない。すなわち、らせん体および容器の上記特定の形状を、本発明の実施に悪い影響を及ぼすことなく変更することができる。
【００５１】
さらに、このような装置を、気体流取り貯めシステムに組み合わせて二重化することができる。とくに、流入気体流に対する装置の向きが任意であるため、本発明の技術的範囲から外れることなく、多数のさまざまな配置を思い描くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態の油分離装置の概略図である。
【図２】同装置の容器およびらせん体の分解図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による油分離装置の概略の側面図である。
【図４】図３の装置を９０°回転させた概略図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の油分離装置の概略図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の油分離装置の概略図である。
【図７】本発明の第５の実施形態の油分離装置の概略図である。
【図８ａ】本発明による装置のらせん体の１つの実施形態の外形図である。
【図８ｂ】本発明による装置のらせん体の他の１つの実施形態の外形図である。
【図８ｃ】本発明による装置のらせん体のさらに他の１つの実施形態の外形図である。
【図９】本発明の第６の実施形態の油分離装置の概略図である。
【符号の説明】
【００５３】
１        容器
２        らせん体
２“      らせん体
３        ハブ
４        羽根
５        溝
６        壁
７        ばね
１０      流入気体流
１５      バルブ
１６      バルブ
１７      バルブ
２０      流出気体流  流出気体流の出口
【図１】
2007512943.tif 000003
【図２】
2007512943.tif 000004
【図３】
2007512943.tif 000005
【図４】
2007512943.tif 000006
【図５】
2007512943.tif 000007
【図６】
2007512943.tif 000008
【図７】
2007512943.tif 000009
【図８ａ】
2007512943.tif 000010
【図８ｂ】
2007512943.tif 000011
【図８ｃ】
2007512943.tif 000012
【図９】
2007512943.tif 000013
【国際調査報告】
2007512943.tif 000014
2007512943.tif 000015
2007512943.tif 000016
2007512943.tif 000017
2007512943.tif 000018
2007512943.tif 000019