(57)【要約】【課題】オイル受室に排出されたオイルのサイクロンの内部への逆流を防止できるブローバイガス用オイルセパレータを提供する。【解決手段】内燃機関のブローバイガスが供給され、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離して排出するオイル排出口４を下部に備えると共に、オイル分離後のブローバイガスを流出させるブローバイガス流出口５を上部に備えた複数のサイクロンＢと、複数のサイクロンＢのオイル排出口４に対向するオイル受部６と、複数のサイクロンＢのブローバイガス流出口５に連通し、内燃機関の吸気通路に流通バルブを介して接続されるブローバイガス流通部３と、複数のサイクロンＢとオイル受部６とで形成されるオイル受室２に設けられ、隣り合うオイル排出口４どうしを仕切る隔壁１４とを備えた。【選択図】図３
2015137631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のブローバイガスが供給され、前記ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離して排出するオイル排出口を下部に備えると共に、オイル分離後のブローバイガスを流出させるブローバイガス流出口を上部に備えた複数のサイクロンと、
前記複数のサイクロンの前記オイル排出口に対向するオイル受部と、
前記複数のサイクロンの前記ブローバイガス流出口に連通し、前記内燃機関の吸気通路に流通バルブを介して接続されるブローバイガス流通部と、
前記複数のサイクロンと前記オイル受け部とで形成されるオイル受室に設けられ、隣り合う前記オイル排出口どうしを仕切る隔壁と、を備えたブローバイガス用オイルセパレータ。
【請求項２】
前記隔壁が前記サイクロンの側に一体に設けられ、前記隔壁の下端と前記オイル受部との間に空隙を形成してある請求項１記載のブローバイガス用オイルセパレータ。
【請求項３】
前記ブローバイガス流通部は、前記流通バルブから遠ざかるほど低くなる内底部を備えている請求項１又は２記載のブローバイガス用オイルセパレータ。
【請求項４】
前記ブローバイガス流通部は、前記ブローバイガス流出口の夫々が開口する内底部を有し、
前記内底部に、前記ブローバイガス流出口を避けながら前記流通バルブから遠ざかるようにオイルが流動可能なオイル流路と、前記オイル流路の終端側を前記オイル受室に連通可能な連通路とを設けてある請求項１又は２記載のブローバイガス用オイルセパレータ。
【請求項５】
前記内底部に、前記オイル流路の幅方向一端側と前記ブローバイガス流出口の側とを区画する突条部を設けてある請求項４記載のブローバイガス用オイルセパレータ。
【請求項６】
前記オイル流路の終端側に、その上流側の流路部分よりも深い凹部を形成し、前記凹部の底部に前記連通路を開口させてある請求項４又は５記載のブローバイガス用オイルセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離可能な複数のサイクロンを備えたブローバイガス用オイルセパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンなどの内燃機関において、燃焼室からクランクケース内に漏れ出たブローバイガスは、吸気通路に戻して燃焼室で再燃焼させている。
ブローバイガスにはエンジンオイルなどが微細な粒子状に分散されたオイルミストを含んでいるので、燃焼室で燃焼させる前に、これらのオイルミストをブローバイガスから分離しておく必要がある。
上記ブローバイガス用オイルセパレータはこのような用途に用いられる。
【０００３】
特許文献１記載の従来のブローバイガス用オイルセパレータは、内燃機関のブローバイガスが供給され、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離して排出するオイル排出口を下部に備えると共に、オイル分離後のブローバイガスを流出させるブローバイガス流出口を上部に備えた複数のサイクロンと、複数のサイクロンのオイル排出口に対向するオイル受部と、複数のサイクロンのブローバイガス流出口に連通し、内燃機関の吸気通路に流通バルブを介して接続されるブローバイガス流通部と、複数のサイクロンと前記オイル受け部とで形成されるオイル受室とを備えている。
【０００４】
ブローバイガスは内燃機関の吸気通路に生じる負圧で吸引されて各サイクロンに供給され、オイル分離後のブローバイガスは各ブローバイガス流出口を通してブローバイガス流通部に吸引される。各サイクロンで分離されたオイルは、オイル排出口を通して自重でオイル受部に排出される。
【０００５】
サイクロンの下部に備えたオイル排出口とサイクロンの上部に備えたブローバイガス流出口は、サイクロンの内部で互いに連通している。したがって、吸気通路に生じる負圧はオイル排出口にも導入される。
【０００６】
オイル排出口に導入される負圧の強さは、そのオイル排出口に連通しているブローバイガス流出口が流通バルブに近い位置で開口しているほど強くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２２１８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のブローバイガス用オイルセパレータは、オイル受室に排出された例えば液滴状のオイルが、流通バルブに近い強い負圧が作用しているオイル排出口から吸引されて、サイクロンの内部に逆流するおそれがある。
オイルがサイクロンの内部に逆流すると、そのオイルがブローバイガス流出口を通してブローバイガス流通部に吸引され、流通バルブを通して吸気通路に流入し易い。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、オイル受室に排出されたオイルのサイクロンの内部への逆流を防止できるブローバイガス用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】
【００１０】
本発明によるブローバイガス用オイルセパレータの特徴構成は、内燃機関のブローバイガスが供給され、前記ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離して排出するオイル排出口を下部に備えると共に、オイル分離後のブローバイガスを流出させるブローバイガス流出口を上部に備えた複数のサイクロンと、前記複数のサイクロンの前記オイル排出口に対向するオイル受部と、前記複数のサイクロンの前記ブローバイガス流出口に連通し、前記内燃機関の吸気通路に流通バルブを介して接続されるブローバイガス流通部と、前記複数のサイクロンと前記オイル受け部とで形成されるオイル受室に設けられ、隣り合う前記オイル排出口どうしを仕切る隔壁と、を備えた点にある。
【００１１】
本構成のブローバイガス用オイルセパレータは、隣り合うオイル排出口どうしを仕切る隔壁をオイル受室に設けてある。
このため、オイル排出口からオイル受部に排出された例えば液滴状のオイルが別のオイル排出口からサイクロンの内部に逆流するのを防止できる。
【００１２】
本発明の他の特徴構成は、前記隔壁が前記サイクロンの側に一体に設けられ、前記隔壁の下端と前記オイル受部との間に空隙を形成してある点にある。
【００１３】
本構成であれば、隔壁とサイクロンとの相対位置を精度良く位置決めし易い。
また、排出されたオイルを、隔壁の下端とオイル受部との間の空隙を通して、例えばオイル受部に開口するドレン孔などに向けて流動させ易い。
【００１４】
本発明の他の特徴構成は、前記ブローバイガス流通部は、前記流通バルブから遠ざかるほど低くなる内底部を備えている点にある。
【００１５】
本構成であれば、サイクロンの内部に逆流したオイルがブローバイガス流通部に吸引されて滞留しても、そのオイルを流通バルブから遠ざかる側に流動させて、流通バルブを介した吸気通路への流入を防止できる。
【００１６】
本発明の他の特徴構成は、前記ブローバイガス流通部は、前記ブローバイガス流出口の夫々が開口する内底部を有し、前記内底部に、前記ブローバイガス流出口を避けながら前記流通バルブから遠ざかるようにオイルが流動可能なオイル流路と、前記オイル流路の終端側を前記オイル受室に連通可能な連通路とを設けてある点にある。
【００１７】
本構成においても、サイクロンの内部に逆流したオイルがブローバイガス流通部に吸引されて滞留しても、そのオイルを流通バルブから遠ざかるように流動させて、流通バルブを介した吸気通路への流入を防止できる。
【００１８】
また、本構成のように、ブローバイガス流通部がブローバイガス流出口の夫々が開口する内底部を有する場合、オイル流路を流動する途中のオイルがブローバイガス流出口からサイクロンの内部に流入し、オイルの分離能力が低下するおそれがある。
このため、本構成のブローバイガス用オイルセパレータは、ブローバイガス流通部に吸引されたオイルがブローバイガス流出口を避けながら流動可能なオイル流路と、そのオイル流路の終端側をオイル受室に連通可能な連通路とを設けてある。
したがって、オイル流路を流動する途中のオイルをサイクロンの内部に流入させることなく、連通路からオイル受室に流入させることができ、サイクロンによるオイルの分離能力の低下を防止することができる。
【００１９】
本発明の他の特徴構成は、前記内底部に、前記オイル流路の幅方向一端側と前記ブローバイガス流出口の側とを区画する突条部を設けてある点にある。
【００２０】
本構成であれば、オイル流路を流動するオイルの流路幅方向への拡がりを突条部で規制することができ、オイル流路を連通路に向けて流動する途中のオイルのサイクロン内部への流入を確実に防止できる。
【００２１】
本発明の他の特徴構成は、前記オイル流路の終端側に、その上流側の流路部分よりも深い凹部を形成し、前記凹部の底部に前記連通路を開口させてある点にある。
【００２２】
本構成であれば、オイル流路を流動するオイルをその終端側で凹部に流入させて、凹部の底部に開口させた連通路からオイル受室に流入させることができる。
凹部は、その上流側の流路部分よりも深いので、凹部に溜まったオイルが流通バルブの側に吸引されるおそれも少ない。
特に自動車用のオイルセパレータのように水平に対する姿勢が変動し易い場合でも、オイルのサイクロン内部への流入を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】オイルセパレータの側面図である。
【図２】オイルセパレータの平面図である。
【図３】図２におけるIII −III 線断面図である。
【図４】図３におけるIV−IV線矢視断面図である。
【図５】図３におけるＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】図３におけるVI−VI線矢視断面図である。
【図７】第２実施形態のオイルセパレータを示す縦断面図である。
【図８】図７におけるVIII−VIII線矢視断面図である。
【図９】第３実施形態のオイルセパレータを示す縦断面図である。
【図１０】第４実施形態のオイルセパレータを示す縦断面図である。
【図１１】第５実施形態のオイルセパレータを示す縦断面図である。
【図１２】図１１におけるXII −XII 線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１〜図６は、自動車用エンジンなどの内燃機関の例えばシリンダヘッドカバー（図示せず）の内側に装備される本発明によるサイクロン式のブローバイガス用オイルセパレータＡを示す。
【００２５】
オイルセパレータＡは、クランクケース（図示せず）からシリンダヘッドカバー内側に流入した内燃機関のブローバイガスを、内燃機関の吸気動作に伴って吸気通路（図示せず）に生じる負圧により吸引してサイクロンＢに供給し、ブローバイガスに含まれるオイルミストを遠心分離して除去する。
オイルミストを除去した後のブローバイガスは、ＰＣＶバルブ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーションバルブ）などの流通バルブ（図示せず）を介して内燃機関の吸気通路に戻し、燃焼室で再燃焼させる。
【００２６】
オイルセパレータＡは、図３に示すように、樹脂製ハウジング１の内部に、ブローバイガスが供給される複数（本実施形態では四つ）のサイクロンＢと、各サイクロンＢで分離したオイルを受け止めるオイル受室２と、内燃機関の吸気通路に流通バルブを介して接続されるブローバイガス流通室（ブローバイガス流通部）３とを備えている。
【００２７】
各サイクロンＢは、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離して自重で排出するオイル排出口４を下部に備え、オイル分離後のブローバイガスを流出させるブローバイガス流出口５を上部に備えている。
【００２８】
オイル受室２は、四つのサイクロンＢとそれらのオイル排出口４に対向するオイル受部６との間に形成され、各オイル排出口４から排出されるオイルを集めて、ドレンパイプ７からエンジン内部に戻せるように構成してある。
【００２９】
ブローバイガス流通室３には各ブローバイガス流出口５が連通し、各ブローバイガス流出口５から流入するオイル分離後のブローバイガスを集めて、ガス排出パイプ８から流通バルブを介して内燃機関の吸気通路に戻すように構成してある。
【００３０】
ハウジング１は、図１〜図３に示すように、下部ケース１ａと中間ケース１ｂと上部ケース１ｃおよび蓋ケース１ｄとを上下方向から互いに嵌合して組み付けてある。
下部ケース１ａと中間ケース１ｂとの間に形成される空間が、シリンダヘッドカバー内側のブローバイガスがガス導入口９ａから導入されるガス導入室９と、オイル受室２とに区画されている。
【００３１】
中間ケース１ｂと上部ケース１ｃとの間に、図５に示すように、各サイクロンＢに流入する前のブローバイガスの流れを整流する整流室１０と、ガス導入室９から整流室１０にブローバイガスを流入させるブローバイガス流入路１０ａとを形成してある。
上部ケース１ｃと蓋ケース１ｄとの間の空間が、図４に示すように、ブローバイガス流通室３を形成している。
【００３２】
下部ケース１ａには、オイル受室２に集めたオイルをエンジン内部に戻すドレンパイプ７を接続してある。
オイル受部６は下部ケース１ａの底板部分で形成され、オイルがドレンパイプ７に向けて自重で流動するように傾斜させてある。
【００３３】
中間ケース１ｂには、図３，図５に示すように、整流室１０とオイル受室２とを上下に区画するオイル受室上壁２ａと、オイル受室上壁２ａを上下に貫通する四つのサイクロンＢとが一体に形成されている。
【００３４】
サイクロンＢの夫々は、図３，図５に示すように、下方側ほど内径が小さくなる円錐筒壁部分１２と円錐筒壁部分１２の上縁から上方に延設された内径が一定の円筒壁部分１１とを、鉛直方向に沿う筒軸芯Ｘの周りで一体に備えている。
四つのサイクロンＢは、平面視で、各筒軸芯Ｘの位置を等間隔で直線状に並べて、円筒壁部分１１が互いに一体に繋がる状態で並設されている。
【００３５】
円筒壁部分１１は、オイル受室上壁２ａから整流室１０の内部に突出するように設けられ、整流室１０のブローバイガスを円筒壁部分１１の内側に接線方向から流入させるブローバイガス供給口１１ａをスリット状に形成してある。
円錐筒壁部分１２は、オイル受室上壁２ａからオイル受室２の内部に突出するように設けられ、円錐筒壁部分１２の下端開口がオイル排出口４として機能する。
【００３６】
上部ケース１ｃは、図３，図４に示すように、ブローバイガス流通室３と整流室１０とを上下に区画する流通室下壁３ａを備え、各ブローバイガス流出口５を流通室下壁３ａに開口させてある。
したがって、ブローバイガス流通室３はブローバイガス流出口５の夫々が開口する内底部１６を有している。各円筒壁部分１１の上端部は、流通室下壁３ａの下面側に嵌合固定してある。
【００３７】
流通室下壁３ａの下面側には、ブローバイガス流出口５を形成する円筒部１３を一体形成してある。各円筒部１３は、対応するサイクロンＢの円筒壁部分１１の内側に径方向に間隔を隔てて同芯状に入り込むように設けてある。
【００３８】
蓋ケース１ｄには、内燃機関の吸気通路に流通バルブを介して接続されるガス排出パイプ８を設けてある。
ガス排出パイプ８は、図４に示すように、ブローバイガス流出口５の並び方向の一端側（ブローバイガス流入路１０ａから離れる側）でブローバイガス流通室３の内部に連通するように設けてある。
【００３９】
上記オイルセパレータＡの動作を説明する。
シリンダヘッドカバー内側のブローバイガスは、内燃機関の吸気動作に伴って吸気通路に発生する負圧でガス導入口９ａから吸引されてガス導入室９に導入される。
ガス導入室９に導入されたブローバイガスは、ブローバイガス流入路１０ａを通して整流室１０に流入し、各ブローバイガス供給口１１ａから円筒壁部分１１の内側に流入する。
【００４０】
円筒壁部分１１の内部に流入したブローバイガスに含まれるオイルミストは、筒軸芯
（円筒部１３）Ｘの周りでの旋回に伴う遠心力によって液滴状のオイルに凝集分離される。
各サイクロンＢで液滴状に分離されたオイルは、オイル排出口４からオイル受室２に落下してオイル受部６に集められ、ドレンパイプ７を通してエンジン内部に戻される。
【００４１】
オイルミストが分離された後のブローバイガスは、円筒部１３を通してブローバイガス流出口５からブローバイガス流通室３に吸引され、ガス排出パイプ８から吸気通路を通して燃焼室に還流される。
【００４２】
各サイクロンＢが備えるオイル排出口４はブローバイガス流出口５と内部で連通している。このため、吸気通路に発生する負圧がオイル排出口４にも作用し、オイル受室２に排出された液滴状のオイルがオイル排出口４から吸引されて、サイクロンＢの内部を通してブローバイガス流通室３に逆流するおそれがある。
【００４３】
オイル排出口４に作用する負圧の大きさは、そのオイル排出口４に連通するブローバイガス流出口５がガス排出パイプ８の入口近く（ブローバイガスの吸気通路への流入方向下流側）に配置されたサイクロンＢほど大きくなる。
このため、オイル排出口４からオイル受室２に排出された液滴状オイルの当該オイル排出口４とは別のオイル排出口４、具体的には、当該オイル排出口４を備えるサイクロンＢよりも、ブローバイガスのガス排出パイプ８への流入方向で下流側に配置されたサイクロンＢが備えるオイル排出口４からの吸引を防止する必要がある。
【００４４】
このようなオイルの吸引を防止するために、隣り合うオイル排出口４どうしの間を仕切ることにより、強い負圧が作用し易いオイル排出口４からの液滴状オイルの吸引を防止する帯板状の隔壁１４を設けてある。
【００４５】
隔壁１４は、隣り合う円錐筒壁部分１２どうしの間毎に、オイル受室２の内部をサイクロンＢの並び方向に直交する方向に横断する直線状に沿わせてサイクロンＢの側、つまり、中間ケース１ｂに一体に設けてある。
隔壁１４の下端とオイル受部６との間には、オイル受部６のオイル受面に沿ったスリット状の空隙１５を形成してある。
【００４６】
オイル受室２に一旦排出されたオイルがオイル排出口４から吸引されてサイクロンＢの内部に逆流すると、そのオイルがブローバイガスと共にブローバイガス流通室３の内部に流入して滞留する。
また、オイルミストをサイクロンＢで完全に分離できず、ブローバイガス流通室３に吸引されたブローバイガスにオイルミストが残留している場合は、そのオイルミストが凝集してブローバイガス流通室３の内部に滞留する。
【００４７】
このため、ブローバイガス流通室３は、その内部に滞留しているオイルをオイル受室２に排出できるように、ブローバイガス流通室３の内底部１６を形成する流通室下壁３ａの上面を、流通バルブから遠ざかるほど、つまり、ガス排出パイプ８の入口から遠ざかるほど低くなるように、水平に対して傾斜する姿勢で設けある。
【００４８】
この内底部１６には、図４に示すように、ブローバイガス流出口５を避けながら流通バルブから遠ざかるように、つまり、ガス排出パイプ８の入口から遠ざかるようにオイルが自重で流動可能なオイル流路１７を設けてある。オイル流路１７をオイル受室２に連通可能な連通路１８をオイル流路１７の終端側に開口させてある。連通路１８は円筒部１３で形成してある。
【００４９】
オイル流路１７は、上部ケース１ｃのうちのブローバイガス流通室３を囲む側壁部分１９と、各ブローバイガス流出口５から離して、かつ、それらの並設方向に沿って内底部１６に突設した突条部２０とで挟まれた流路として形成されている。
【００５０】
突条部２０は、ガス排出パイプ８の入口下方近くから、ガス排出パイプ８の入口から最も遠い位置のブローバイガス流出口５に亘って一連に設けてあり、オイル流路１７の幅方向一端側とブローバイガス流出口５の側とを区画している。
【００５１】
連通路１８は、複数のサイクロンＢのうちの、流通バルブから最も遠い位置、つまり、ガス排出パイプ８の入口から最も遠い位置のブローバイガス流出口５に連通する円筒部１３で形成してある。
したがって、オイル流路１７から連通路１８に流入したオイルは、サイクロンＢの内部を通してオイル排出口４からオイル受室２に排出される。
【００５２】
〔第２実施形態〕
図７，図８は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、オイル排出口４からオイル受室２に排出された液滴状オイルの当該オイル排出口４とは別のオイル排出口４からの吸引を防止するために、第１実施形態で示した帯板状の隔壁１４に代えて、サイクロンＢを構成する円筒壁部分１１の下端側に円錐筒壁部分１２を囲む円筒状に延設した筒状隔壁１４を設けて、隣り合うオイル排出口４どうしの間を仕切ってある。
【００５３】
筒状隔壁１４の下端をオイル受部６から離間させて、筒状隔壁１４の下端とオイル受部６との間に空隙１５を形成してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００５４】
〔第３実施形態〕
図９は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、オイル排出口４からオイル受室２に排出された液滴状オイルの当該オイル排出口４とは別のオイル排出口４からの吸引を防止するために、第２実施形態で示した筒状隔壁１４に代えて、サイクロンＢを構成する円錐筒壁部分１２の下端をオイル受部６に向けて延設した環状隔壁１４を設けて、隣り合うオイル排出口４どうしの間を仕切ってある。
その他の構成は第２実施形態と同様である。
【００５５】
〔第４実施形態〕
図１０は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、オイル排出口４からオイル受室２に排出された液滴状オイルの当該オイル排出口４とは別のオイル排出口４からの吸引を防止するために、第１実施形態で示した中間ケース１ｂに一体に設けてある隔壁１４に代えて、オイル受室２を形成している下部ケース１ａに一体に設けた帯板状の隔壁１４を設けて、隣り合うオイル排出口４どうしの間を仕切ってある。
【００５６】
隔壁１４は、隣り合う円錐筒壁部分１２どうしの間毎に、オイル受室２の内部をサイクロンＢの並び方向に直交する方向に横断する直線状に沿わせて設けてある。
隔壁１４のオイル受部６からの立ち上がり部分には、オイルのドレンパイプ７への流動を妨げないように、例えば円弧状の貫通孔１４ａを形成してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００５７】
〔第５実施形態〕
図１１，１２は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、第１実施形態で示したオイル流路１７の終端側に、その上流側の流路部分よりも深い円形の凹部２１を形成してある。
【００５８】
凹部２１は、複数のサイクロンＢのうちの、流通バルブから最も遠い位置、つまり、ガス排出パイプ８の入口から最も遠い位置のブローバイガス流出口５に連通する円筒部１３と同芯状に形成し、連通路１８を形成するブローバイガス流出口５を凹部２１の底部に開口させてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００５９】
〔その他の実施形態〕
１．本発明によるオイルセパレータは、シリンダヘッドカバーの外側に装備するものであってもよい。
２．本発明によるオイルセパレータは、自動車用以外の各種内燃機関に装備することができる。
【符号の説明】
【００６０】
２  オイル受室
３  ブローバイガス流通部（ブローバイガス流通室）
４  オイル排出口
５  ブローバイガス流出口
６  オイル受部
１４  隔壁
１５  空隙
１６  内底部
１７  オイル流路
１８  連通路
２０  突条部
２１  凹部
Ｂ  サイクロン
【図１】
2015137631.tif 000003
【図２】
2015137631.tif 000004
【図３】
2015137631.tif 000005
【図４】
2015137631.tif 000006
【図５】
2015137631.tif 000007
【図６】
2015137631.tif 000008
【図７】
2015137631.tif 000009
【図８】
2015137631.tif 000010
【図９】
2015137631.tif 000011
【図１０】
2015137631.tif 000012
【図１１】
2015137631.tif 000013
【図１２】
2015137631.tif 000014