(57)【要約】【課題】  流体の粒子の凝集効率を向上させる。【解決手段】  第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を凝集する凝集装置５０である。凝集装置５０は、ハウジング５２とハウジング内に形成された筐体５３であって、長さ方向軸線ｘ−ｘを有する筐体とを有する。筐体５４は、少なくとも１個の曲面壁５６であって、曲面壁５６に沿って流体流を曲線状に導くように設けられた曲面壁を備える。曲面壁５６に対して実質的に接線方向に流体流を導入できるように、長さ方向軸線に沿った第１位置で、第１流入ダクト６０が設けられる。第１流入ダクト６０は、流体流を導く第１流路を構成する。第１流路は、矢印Ｙで示す流体の流れ方向において断面積が減少する。筐体５４からの流出口６２が、長さ方向軸線ｘ−ｘに沿った第２位置に設けられる。【選択図】図５
2015098024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を凝集し、第１流体は第２流体より濃度が高い凝集装置であって、
ハウジングと
ハウジング内に形成された筐体であって、長さ方向軸線を有し、少なくとも１個の曲面壁であって、少なくとも１個の曲面壁に沿って流体流を曲線状に導くように設けられた曲面壁を備える筐体と、
筐体への第１流入ダクトであって、少なくとも１個の曲面壁に対して実質的に接線方向に流体流を導入できるように、長さ方向軸線に沿った第１位置で筐体に設けられ、流体流を導く第１流路を構成し、第１流路は、流体の流れ方向において断面積が減少する第１流入ダクトと、
筐体からの流出口であって、流体流が、少なくとも１個の曲面壁に対して実質的に接線方向に流出できるように、第１位置から離れた第２位置で筐体に設けられ、筐体が、少なくとも１個の曲面壁の一端と流出口との間で、流体流を少なくとも１個の曲面壁に沿って導くように設けられることにより、第１流体の粒子を凝集させて流出させる流出口とを有する凝集装置。
【請求項２】
筐体への第２流入ダクトであって、流体流を、前記少なくとも１個の曲面壁に対して実質的に接線方向に導入できるように、前記長さ方向軸線に沿った第３位置で前記筐体に設けられた第２流入ダクトであって、流体流を導く第２流路を構成し、第２流路は、流体の流れ方向において断面積が減少する第２流入ダクトを、さらに有し、
前記筐体からの流出口は、前記筐体内を流れる全流体が、前記少なくとも１個の曲面壁に対して実質的に接線方向に流出するように、前記長さ方向軸線に沿った前記第２位置に設けられ、前記第２位置は、前記第１及び第３位置の間にあり、
前記筐体は、前記筐体内に設けた前記第１流入ダクトの一端と前記流出口との間、及び、前記筐体に設けた第２流入ダクトの一端と前記流出口との間で、前記少なくとも１個の曲面壁に沿って流体流を導くことにより、第１流体の粒子を凝集させて前記流出口で流出させるように、設けられる、請求項１に記載の凝集装置。
【請求項３】
前記流出口は、前記第１長さ方向軸線に沿って前記筐体に設けられた前記第１及び第２流入ダクト間の中点に位置付けられる請求項２に記載の凝集装置。
【請求項４】
前記少なくとも１個の曲面壁の一部は、実質的に円筒形状である、請求項１乃至３のいずれか１に記載の凝集装置。
【請求項５】
第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を凝集し、第１流体が、第２流体より濃度が高い凝集装置であって、請求項１乃至４のいずれか１に記載された第１凝集装置を、請求項１乃至４のいずれか１に記載された第２凝集装置に背中合わせに取り付けられる装置。
【請求項６】
第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を第２流体の流れから分離し、第１流体は、第２流体よりも濃度が高い分離システムであって、
分離チャンバーを構成する分離ハウジングと、
分離チャンバーの壁に沿って形成された複数個のリブと、
請求項１乃至５のいずれか１に記載された凝集装置であって、凝集装置の流出口が、第２流体の流体流に載った第１流体の凝集粒子を導いて、分離チャンバーに導入して複数個のリブの先端に衝突させることにより、第１流体の粒子を複数個のリブ間に保留し、第２流体の流体流から除去するように設けられた凝集装置とを有する分離システム。
【請求項７】
第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を第２流体の流れから分離し、第１流体は、第２流体よりも濃度が高い分離装置であって、
分離チャンバーを構成する分離ハウジングと、
分離チャンバーの壁に沿って形成された複数個のリブであって、複数個のリブは、複数個のリブの先端に衝突する、第２流体の流体流に載った第１流体の凝集粒子が、複数個のリブ間に保留され、第２流体の流体流から除去されるように、設けられる複数個のリブとを有する分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を凝集し、第１流体は第２流体より濃度が高い凝集装置と、第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を第２流体の流れから分離する分離ユニット及び分離装置とに関する。本発明は、特に、内燃機関で吹き抜けガス中に分散したオイル粒子を凝集し分離する装置及びユニットに関するが、これに限定されるものでない。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は、炭化水素及びその他燃焼過程での派生物の大気中への排出を制限する法令により規制される。内燃機関製造業者が直面する課題の一つは、内燃機関の運転中にピストンを通り越してクランク室内に漏れるガスを対処する方法である。こうしたガスは、吹き抜けガスと呼ばれ、クランク室から換気して圧力上昇を回避する必要がある。しかしながら、こうした法令は、吹き抜けガスを内燃機関の吸気マニホールドに再循環させることも求めている。
【０００３】
こうしたことは、吹き抜けガスが、ピストンリング、クランクベアリング及びクランクからの伴風からオイル粒子を収集するので好ましくないことがある。こうしたオイルは、吸気マニホールドに入る前に、吹き付けガスから、できるだけ多く除去する必要がある。吸気マニホールドに送られるオイルが多すぎると、許容されない排気放出物が生じ、吸気弁を詰まらせ、エンジンオイル消費を増大させる。このため、油分離器により、吹き抜けガス中に分散したオイル粒子を分離する必要がある。
【０００４】
図１を参照すると、公知の典型的な油分離器が、内燃機関のシリンダのクランク室２に接続されているのが示されている。クランク室２は、オイルパン４を備え、内燃機関の潤滑用にオイルを溜める。吹き抜け燃焼ガスは、矢印Ａ方向にピストン６から漏れる。しかしながら、クランク室２内の圧力は、大気圧以下に保たれる必要があり、したがって、クランク室は、換気して吹き付けガスが、排気できるようにされることが求められる。このため、クランク室は、流路８により換気される。流路８には、油分離器１０が接続されて、吹き付けガスが、油分離室１０に矢印Ｂの方向に入る。
【０００５】
オイルは、重力により空気から単に落下することにより分離する。こうする代わりに、油分離室１０に数個のバッフル（図示せず）を設けて、オイルが、バッフルに衝突して集積してから落下できるようにしてもよい。ついで、オイルは、オイルバン４に戻されるか、別個の油溜めに収集される。油分離室１０には、シリンダの吸気マニホールド１４に戻る排出部１２が、設けられる。こうして、オイルの相当分が、油分離室１０内で除去され、吸気マニホールド１４に入る空気が、燃焼に適したものとなる。
【０００６】
図１に示す油分離器には、次のような問題がある。吹き付けガスを油分離室に流入させ、オイルを重力により分離させるだけでは、あまり効率的でなく、排出規制の強化に伴い、油分離器をより効率的にして、オイルのより多くの部分が除去される必要がある。他方において、商業上及び市場の要請からは、製造コストの最小化が必要とされる。また、オイルの大部分は、１乃至２μｍの範囲の微粒子であり、これらを空気流から除去するのは極めて困難である。図１の例では、このタイプの油分離器は、大きさが５μｍよりも大である粒子を除去する場合にのみ効率的であり、これでは、不十分であることが分かった。
【０００７】
図２を参照すると、別のタイプの公知の油分離器には、サイクロン式油分離器２０がある。サイクロン式油分離器２０は、空気をサイクロン室２４に送り込む流入口２２を備える。空気は、循環して落下し、油滴が、サイクロン室２４の壁に遠心力により堆積する。大径のオイル粒子は、重力によって落下もする。サイクロン室に集積するオイルは、サイクロン室の底部で複数個のバッフルを備えて排出部２６により除去される。浄化された空気は、渦状になって流出口３０まで上昇する。
【０００８】
図２に示す例のようなサイクロン式油分離器は、直径が約２μｍよりも大でオイル粒子を効率的に除去できる。しかしながら、こうしたサイクロン式油分離器には、次のような問題がある。複数個の小型サイクロン式分離器を使用すると、同じ圧力降下及び同じ空気流量用の単体の大型サイクロン式分離器よりも、小型の粒子を分離する点では、効率的であることが知られている。しかしながら、それぞれが流入口、流出口及び油溜めを備えた複式のサイクロン式油分離器を設計し製造するのは、複雑でありコストが高い。また、複式のサイクロン式油分離器は、内燃機関の装着可能なスペースに取り付けるのが困難なこともある。コスト面の理由で、油分離器は、カムカバーにしばしば組み込まれる。このことは、油分離器は、理想的には、比較的高さが大きくなく、浅目の体積で取り付けることが必要となることを意味する。しかしながら、サイクロン式油分離器は、こうした要請に合わないのが通常である。
【０００９】
米国特許公開公報第２００３／００５７１５１号には、軸線方向にガス流出口を備えたマルチセル型サイクロン式装置が記載されている。
【００１０】
ガスから固体を分離しガス流出口を軸線方向に備えるサイクロン式装置の他の例が、米国特許第６１１０２４２号明細書及び国際公開公報第００／４９９３３号に記載されている。これらの文献に記載されたサイクロン式装置は、浄化されたガスが流出するガス流出口を軸線方向に備える。ガスが、塵埃又はその他の固体と一緒に接線方向に流出すると、分離は達成されないことになる。
【００１１】
欧州特許公開公報第１７４７０５４号は、サイクロン式装置に代わるものが記載されている。記載されている分離装置は、ウォーム状部材と呼ばれるものが、内部に設けられた流通管を備える。各流路では、反時計方向ピッチを備えたウォーム状部材が、時計方向ピッチを備えたウォーム状部材に隣接して設けられる。このため、ウォーム状部材は、流路を通過する空気の流れを一方向に９０度捩じり、次いで、空気流を他方向に９０度捩じるように設けられる。空気の回転が転換することにより、空気から油滴を分離して油滴をより大きな粒子にして、大きくなった粒子を下流の油分離器及びバッフルプレートにより分離することを意図している。
【００１２】
欧州特許公開公報第１７４７０５４号の分離装置は、次のような問題がある。時計方向ウォーム状部材と反時計方向ウォーム状部材との間で空気の流れを急激に反転されると、渦が生じて、空気流に載ったオイルを分離するのではなくてオイルが空気流に載ったままになる傾向が、場合により起こり得る。ウォーム状部材は、好ましくない圧力降下も引き起こすことがある。さらに、ウォーム状部材のような小型な形状に成形することは、困難なこともある。
【００１３】
上述した問題に対する別の解決策として、米国特許第６８６０９１５号明細書に提案されている。記載されている３段式油分離器は、吹き抜けガスから油滴を分離する。第１段は、予備油分離器で、単にバッフルプレートを備えたチャンバーである。第２段は、螺旋管体で、空気が螺旋状流路中を流れて、油滴を螺旋状流路の外面に衝突させる。第３段は、フィルタ部材である。
【００１４】
米国特許第６８６０９１５号明細書に記載された油分離器は、製造するには複雑で、フィルタも必要とするという問題がある。フィルタの使用は、フィルタが詰まるので、定期的に交換する必要があるので、常に好ましくない。
【００１５】
欧州特許公開公報第１７６７２７６号は、粉粒状の固形片を分離用のサイクロン室に送り込む前に堆積するのに使用する予備旋回室を備える。この装置は、寸法が大きく、効率が低いという問題があるため、内燃機関中の吹き抜けガスからオイルを分離するのに用いることは不可能である。
【００１６】
国際公開公報第２０１１／０６７３３６号には、内燃機関におけるガスの流れからオイルを分離する分離システムが記載されている。この分離システムは、複数個の小型の凝集装置を備えて、ガス流を、より大きなサイクロン式分離室に流入させる。この装置の凝集効率を向上させるとともに、サイクロン式分離室をなくすことが望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上述した従来技術の問題を解消しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の観点の一つによれば、第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を凝集し、第１流体は、第２流体より濃度が高い凝集装置であって、
ハウジングと
ハウジング内に形成された筐体であって、長さ方向軸線を有し、少なくとも１個の曲面壁であって、少なくとも１個の曲面壁に沿って流体流を曲線状に導くように設けられた曲面壁を備える筐体と、
筐体への第１流入ダクトであって、第１流入ダクトであって、少なくとも１個の曲面壁に対して実質的に接線方向に流体流を導入できるように、長さ方向軸線に沿った第１位置で筐体に設けられ、流体流を導く第１流路を構成し、第１流路は、流体の流れ方向において断面積が減少する第１流入ダクトと、
筐体からの流出口であって、流体流が、少なくとも１個の曲面壁に対して実質的に接線方向に流出できるように、第１位置から離れた第２位置で筐体に設けられ、筐体が、少なくとも１個の曲面壁の一端と流出口との間で、流体流を少なくとも１個の曲面壁に沿って導くように設けられることにより、第１流体の粒子を凝集させて流出させる流出口とを有する凝集装置を提供する。
【００１９】
流体の流れ方向において断面積が減少する第１流路を構成する第１流入ダクトを筐体に設けることによって、筐体に流入する流体流において乱流が抑制され、流体流が、筐体中に向かって接線方向軌跡を辿ることを確実化できるという効果がもたらされる。乱流の抑制と、筐体内に流入する接線方向の層流の改善とにより、圧力降下が最小化され、第１流体の粒子が、より大きな粒子又は滴に凝集される利用を向上させる。
【００２０】
この結果、滴中の流体の質量は、滴の半径の三乗に比例するので、凝集した粒子の滴の大きさが増大することにより、凝集した滴中の流体質量の量が増加する。滴が大きいほど、流体流からの除去が容易になるので、滴の大きさの増大は、ガス流からの流体の除去を簡便化するとともに、ガス流から除去される流体質量の量が著しく増加する。
【００２１】
好ましい態様によれば、本発明による装置は、
筐体への第２流入ダクトであって、流体流を、前記少なくとも１個の曲面壁に対して実質的に接線方向に導入できるように、前記長さ方向軸線に沿った第３位置で前記筐体に設けられた第２流入ダクトであって、流体流を導く第２流路を構成し、第２流路は、流体の流れ方向において断面積が減少する第２流入ダクトを、さらに有し、
前記筐体からの流出口は、前記筐体内を流れる全流体が、前記少なくとも１個の曲面壁に対して実質的に接線方向に流出するように、前記長さ方向軸線に沿った前記第２位置に設けられ、前記第２位置は、前記第１及び第３位置の間にあり、
前記筐体は、前記筐体内に設けた前記第１流入ダクトの一端と前記流出口との間、及び、前記筐体に設けた第２流入ダクトの一端と前記流出口との間で、前記少なくとも１個の曲面壁に沿って流体流を導くことにより、第１流体の粒子を凝集させて前記流出口で流出させるように、設けられる。
【００２２】
こうすることにより、筐体内での凝集用に処理される流体の量を倍加できる効果がある。本発明による装置を、自動車の内燃機関に用いると、最近の内燃機関での油分離装置は、通常、射出成形プラスチック材料から形成されるが、流入ダクト及び流出口がそれぞれ単一であるものを射出成形するよりも、２個の流入ダクトと単一の流出口と備える凝集装置をわずかな追加費用で射出成形するのが容易であることが分かった。
【００２３】
前記流出口は、前記第１長さ方向軸線に沿って前記筐体に設けられた前記第１及び第２流入ダクト間の中点に位置付けられてもよい。
【００２４】
前記少なくとも１個の曲面壁の一部は、実質的に円筒形状であってもよい。
【００２５】
こうすることは、流体の粒子を凝集するためには、極めて効果的な筐体の断面形状であり、射出成形による製造も容易化することが分かった。
【００２６】
本発明の別の観点によれば、第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を凝集し、第１流体が、第２流体より濃度が高い凝集装置であって、上述した構成を持つ第１凝集装置を、上述した構成を持つ第２凝集装置に背中合わせに取り付けられる装置が、提供される。
【００２７】
こうすると、本発明による装置が、比較的に低いコストで射出成形でき、凝集量と能力を倍加できる効果がある。
【００２８】
本発明のさらに別の観点によれば、第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を第２流体の流れから分離し、第１流体は、第２流体よりも濃度が高い分離システムであって、
分離チャンバーを構成する分離ハウジングと、
分離チャンバーの壁に沿って形成された複数個のリブと、上述した凝集装置であって、凝集装置の流出口が、第２流体の流体流に載った第１流体の凝集粒子を導いて、分離チャンバーに導入して複数個のリブの先端に衝突させることにより、第１流体の粒子を複数個のリブ間に保留し、第２流体の流体流から除去するように設けられた凝集装置とを有する分離システムとを有する分離システムを提供する。
【００２９】
これによれば、分離システムが、凝集装置の流出口から排出される流体の流れから除去される凝集流体粒子の量を増加するという効果がもたらされる。油滴等の凝集流体粒子は、複数個のリブに衝突して複数個のリブ間に保留されることが分かった。複数個のリブにより、溝付きを備えた大きな表面領域がもたらされ、流体皮膜を保持し形成して複数個のリブと接触する新たな流体粒子の捕捉を助長する。こうして、分離システムの分離効率を向上させる。
【００３０】
本発明のさらに別の観点によれば、第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を第２流体の流れから分離し、第１流体は、第２流体よりも濃度が高い分離装置であって、
分離チャンバーを構成する分離ハウジングと、
分離チャンバーの壁に沿って形成された複数個のリブであって、複数個のリブは、複数個のリブの先端に衝突する、第２流体の流体流に載った第１流体の凝集粒子が、複数個のリブ間に保留され、第２流体の流体流から除去されるように設けられる複数個のリブとを有する分離装置を提供する。
【００３１】
油滴等の凝集流体粒子は、複数個のリブに衝突して複数個のリブ間に保留されることが分かった。複数個のリブにより、溝付きを備えた大きな表面領域がもたらされ、流体皮膜を保持し形成して複数個のリブと接触する新たな流体粒子の捕捉を助長する。こうして、第２流体の流れから第１流体を分離するのかが向上する。
【００３２】
以下、本発明の好ましい実施形態を、下記の添付図面を参照しながら、例示的にのみ、かつ、何らの限定的意味をもたらすことなく、説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来技術の油分離器を備えた内燃機関のシリンダの断面図である。
【図２】従来技術のサイクロン式油分離器の断面図である。
【図３】本発明の実施態様による、第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を第２流体の流れから分離する分離ユニットと、本発明の実施態様による第２流体の流れに載った粒子を凝集する凝集装置の概略図である。
【図４】凝集装置の筐体の長さ方向軸線ｘ−ｘにおける図３に示した分離ユニットの断面図である。
【図５】凝集装置の筐体の長さ方向軸線ｘ−ｘにおける図３に示した分離ユニットの他の断面図である。
【図６】油分離装置を示す図３乃至５の分離ユニットの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図３乃至６を参照すると、第１流体の粒子であって、第２流体の流れに載った第１流体の粒子を凝集する凝集装置５０は、第１流体が、第２流体よりも密度が高く（添付図面には、いずれの流体も示していない）、ハウジング５２と、ハウジング内に形成された筐体５４とを備え、筐体５４は、長さ方向軸線ｘ−ｘを有する。筐体５４には、少なくとも１個の曲面壁５６が設けられて流体の流れを曲面壁５６に沿って曲線状に導く。
【００３５】
第１流入ダクト６０が、長さ方向軸線ｘ−ｘに沿った第１位置に設けられて、流体の流れを曲面壁５６に対して接線方向に導入できるようにする。第１流入ダクト６０は、流体の流れを導く第１流路５８を構成する。第１流路は、矢印
Ｙで示す流体の流れの方向に沿って断面積が減少する。第１流路５８は、長さ方向断面では、実質的にトランペット形状になり、断面は、開口６１から筐体５４に形成した内端６４までの長さ方向軸線に亘って長さ方向軸線に沿って減少する。
【００３６】
筐体５４からの流出口６２は、第１流入ダクト６０の内端により構成される第１位置とは異なる、長さ方向軸線ｘ-ｘに沿った第２位置に設けられる。流出口６２により、流体の流れを、曲面壁５６に対して実質的に接線方向に流出させることが可能となる。したがって、筐体５４を設けることにより、第１流入ダクト６０の内端６４と流出口６２との間で曲面壁に沿って流体の流れを導いて、第１流体の粒子を凝集させて流出口６２から流出させる。
【００３７】
第１流入ダクトに流入する空気流に載っている油滴等の流体混合体は、第１流路５８により搬送されることにより、曲面壁５６に対して接線方向に筐体５４に流入することが分かった。図示の実施形態に係る曲面壁５６は、実質的に円筒形であるが、円錐形の筐体等の他の形状を採用してもよい。第１流路５８の断面積は、減少するようになっているので、乱流を減らすように流体の流れを導いて、筐体５４内に曲面壁５６に沿って接線方向に層流をもたらす。流入ダクト６０の内端６４と流出口６２との間で、流体の流れが、曲面壁５６に沿った螺旋流動を起こすことにより、油滴が、凝集させられて流出口６２を流出する。本発明による装置は、５ミクロンメータ未満の油滴を、流体流の方向に対して法線方向の壁に衝突することにより又はその他の分離方法により分離するのに十分な大きさを持つ油滴に凝集することが分かった。
【００３８】
筐体５４への第２流入ダクト７０は、第１流入ダクト６０とは反対側に設けられる。第２流入ダクト７０は、第２流路７２を構成し、この流路も、流体流Ｙの方向において断面積が減少するように断面がトランペット形状になっている。このため、流出口６２は、第１及び第２流入ダクト６０及び７０の間、好ましくは、中点に設けられる。これにより、空気流には２個の流入ダクトがもたらされて、筐体５４内で処理され凝集される流体量が増加する。２個の流入ダクト６０及び７０を設けることにより、本発明による装置の製造コストが、装置の凝集能力が倍になるにもかかわらず、実質的に増加しないことが分かった。
【００３９】
図３、４及び６を参照すると、第２の凝集装置１５０が、第１の凝集装置１５０と背中合わせに取り付けられる。第２の凝集装置は、流入ダクト１６０及び１７０と流出口１６２を備えることにより、装置の容量を倍にし、追加製造コストを最小限にして凝集能力を倍にする。
【００４０】
図３乃至６を参照すると、第２流体流から第１流体の粒子を分離する分離ユニット９０は、分離チャンバー１０２を構成する分離ハウジング１００を備える。分離チャンバー１０２の壁に沿って、複数個のリブ１０４が形成される。複数個のリブは、相互間に溝を構成する。凝集装置５０及び１５０は、分離ユニットに、弾性片１０８と溝１１０間にしまりばめで取り付けられる。これにより、流体流、ひいては気体流内の凝集した流体粒子を複数個のリブ１０４に向けて導くように流出口６２及び１６２を位置付ける。
【００４１】
複数個のリブは、凝集した流体の油滴を溝１０６中に保留する作用があるので、油滴は溜まって流体皮膜を形成することが分かった。これにより、複数個のリブ１０４の能力を増加して流体の粒子を保留することが分かった。第１流体の油滴が除去された第２流体流は、分離チャンバー１０２を通って移動し、管体１１２を通って流出する。
【００４２】
凝集装置５０及び１５０を組み込むことにより第２流体流から第１流体を分離する分離ユニット９０であって、第１流体が、第２流体よりも濃度が濃い分離ユニットの動作を説明する。特に、内燃機関の油分離器として使用して空気流及びその他の気体からオイルを分離する分離ユニット９０の動作を、説明する。この点に関し、図３に示す分離ユニット９０は、図１に示す油分離器のチャンバー１０の機能を実質的に果たして向上させる。
【００４３】
図３乃至６を参照すると、内燃機関（その構成部品は、図示しない）のクランク室に入る吹き抜けガスは、一般に、空気とオイルの混合体であるとともに、内燃機関のシリンダ内での燃焼行程での副産物である。こうした流体の混合体は、クランク室内の圧力を増加させることにより、気体を流体流入ダクト６０、７０、１６０及び１７０に押し込む。これら流入ダクトに入る流体は、次いで、筐体５４及び１５４内で曲面壁５６及び１５６に沿って螺旋移動される。これにより、曲面壁５６及び１５６に油滴を堆積させ、油滴は、気体流により流出口６２及び１６２へ吹き飛ばされる。このため、流出口は、凝集した油滴を、分離チャンバー１０２の内壁に形成した複数個のリブ１０４に向けて吹き飛ばす。
【００４４】
複数個のリブ１０６の相互間に形成した溝１０４は、油滴を捕捉し、捕捉された油滴は、徐々に堆積して複数個のリブに亘って油膜を形成する。こうして、粘着性面がもたらされ、複数個のリブ１０４に向かって吹き付ける油滴をさらに保留するのを助長する。この結果、オイルを取り除かれた空気が、分離チャンバー１０２中を循環して管体１１２から流出し、内燃機関の吸気マニホールドに戻されて、燃焼に再利用できる。収集されたオイルは、次いで、再利用のため、オイルパンに戻される。
【００４５】
分離ユニット９０は、下記の効果を奏することが分かった。
１）  大きさが約１μｍである、吹き抜けガス中のオイル粒子を、より大きな油滴に凝集させる。
２）  手入れが必要でない、すなわち、フィルタの交換を必要としない。
３）  圧力降下を最小化してクランク室圧が過度になるのを抑制する。
４）  分離を行うのに内燃機関からの動力を必要としない。
５）  性能が予測できるので、内燃機関の開発時間と開発コストを抑えられる。
６）  大きさを異にしエンジン出力を異にする内燃機関に適合するように大きさを変更できる。
７）  カムカバー又は他の内燃機間部品に容易に組み込むことができる。
８）  内燃機関部品に使用される通常の熱可塑性樹脂から容易く製造できる。
【００４６】
上記の実施形態は、例示としてのみ記載したもので、何ら限定的な意味を持たないこと、添付の特許請求の範囲に記載した発明の要旨から逸脱することなく、種々の変更又は修正が可能であることは、当業者には、当然理解される。例えば、本発明に係る装置は、液体粒子をいずれの種類の気体に分散させた場合にも利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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