(57)【要約】【課題】形状が単純で、気液分離が確実に行え、製造の容易な気液分離装置の提供。【解決手段】気体中からオイルミストを除去する気液分離装置において、気液分離室（２）とブリーザ室（３）とを備え、気液分離室（２）は気液分離用循環路（２１）を備え、オイルミストはその慣性により気液分離用循環路（２１）の直線通路（２１１）内を直進し、気体は直線通路（２１１）の側壁に設けられた開口部（２２ｉ）から隔室（２２）へ流入可能である様に構成されており、隔室（２２）にはブリーザ室（３）への連通路（２３）が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体中からオイルミストを除去する気液分離装置において、気液分離室とブリーザ室とを備え、気液分離室は気液分離用循環路を備え、オイルミストはその慣性により気液分離用循環路の直線通路内を直進し、気体は直線通路の側壁に設けられた開口部から隔室へ流入可能である様に構成されており、隔室にはブリーザ室への連通路が設けられていることを特徴とする気液分離装置。
【請求項２】
オイルミストを含有する気体の流入口が気液分離用循環路に連通しており、気液分離用循環路は、垂直方向最下方に設けられたオイル排出口と、オイル排出口近傍の領域と前記流入口近傍の領域とを連通する通路とを有している請求項１の気液分離装置。
【請求項３】
気液分離用循環路は、前記直線通路に連続して垂直方向に延在する第２の通路と、第２の通路と連続して前記直線通路と平行に延在する第３の通路とを有し、第３の通路の下方壁面に前記オイル排出口が形成されており、オイル排出口近傍の領域と前記流入口近傍の領域とを連通する前記通路は、第３の通路におけるオイル排出口上方の領域と直線通路における前記流入口側の領域とを連通している請求項２の気液分離装置。
【請求項４】
オイルミストを含有する気体はブローバイガスであり、ロッカカバー内に配置されている請求項１〜３の何れか１項の気液分離装置。
【請求項５】
クランクケース内に設けられている請求項１〜３の何れか１項の気液分離装置。
【請求項６】
エンジンから離隔した個所に配置されている請求項１〜３の何れか１項の気液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は気液分離装置に関し、特に、自動車の内燃機関で生じるブローバイガスを、オイルミストと、オイルミストを含まない気体とに分離するための気液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの運転中に、シリンダとピストンリングとの隙間から漏出するブローバイガスは、多量のオイルミストを含んでいる。その様なブローバイガスがクランクケースに入り込むと、潤滑オイルを劣化する恐れがある。
そこで、ブローバイガスを収集して大気に放出し、或いは、吸気システムに吸込ませ、再燃焼させている。
【０００３】
上述した通り、ブローバイガスには多量のオイルミストが含まれている。
そのため、ブローバイガスを大気に放出し、或いは、再燃焼させると、オイル消費を増加してしまう。
さらに、環境にとっても好ましいものではない。
【０００４】
従来から、気液分離機能を有するシリンダヘッドカバーが提案されている（例えば特許文献１参照）。
図２は、かかるシリンダヘッドカバーの機能分離に関わる要部の断面を示している。
【０００５】
図２において、アルミニウムダイキャスト製のシリンダヘッドカバーには、狭窄通路Ｃが形成されている。オイル通路Ｎが、狭窄通路Ｃとカバー内の空間Ｅとを連通している。
ここで、オイル通路Ｎは、折れ曲がった複雑な構成となっており、且つ、断面積が小さい。そして、オイル通路Ｎにおける係る構造が、気液分離の機能を発揮している。
なお、図２において符号Ｐはブリーザパイプを示す。
【０００６】
図２で示す様な複雑な構造の気液分離装置は、鋳造による製造工程と、鋳造後の機械加工を極めて難しくしており、製造における労力およびコストを増大している。
【０００７】
上記とは別の従来技術として、気液分離性能に優れた気液分離構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
この従来技術（特許文献２）は、ガス通路を流れるブローバイガスの流向を、ガス通路に対して斜向する向きに集束させるように、ブローバイガスの流向を水平偏向させるための第１の整流面と、ブローバイガスの流向を垂直偏向させるための第２の整流面を備えるガス整流板を、ガス通路の設置している。
【０００８】
しかし、この従来技術（特許文献２）においては、ガス通路内におけるブローバイガス流をスムーズにするために、第１の整流面及び第２の整流面とブローバイガスとは直交しておらず、第１の整流面及び第２の整流面におけるオイルミストの分離が十分に行われない恐れがある。
【特許文献１】実開平５-４２６２２号公報
【特許文献２】特開２００４‐２４５１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、形状が単純で、気液分離が確実に行なわれ、製造が容易な気液分離装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の気液分離装置（１）は、気体中からオイルミストを除去する気液分離装置において、気液分離室（２）とブリーザ室（３）とを備え、気液分離室（２）は気液分離用循環路（２１）を備え、オイルミストはその慣性により気液分離用循環路（２１）の直線通路（２１１）内を直進し、気体は直線通路（２１１）の側壁に設けられた開口部（２２ｉ）から隔室（２２）へ流入可能である様に構成されており、隔室（２２）にはブリーザ室（３）への連通路（２３）が設けられていることを特徴としている（請求項１）。
なお、本明細書では、ブローバイガスからオイルミストを分離する意味も包含する文言として、「気液分離」という文言を用いている。
【００１１】
また、本発明の気液分離装置（１）は、オイルミストを含有する気体の流入口（４）が気液分離用循環路（２１）に連通しており、気液分離用循環路（２１）は、垂直方向最下方に設けられたオイル排出口（２１３ｏ）と、オイル排出口（２３ｏ）近傍の領域と前記流入口（４）近傍の領域とを連通する通路（２４）とを有している（請求項２）。
【００１２】
気液分離用循環路（２１）は、前記直線通路（２１１）に連続して垂直方向に延在する第２の通路（２１２）と、第２の通路（２１２）と連続して前記直線通路（２１１）と平行に延在する第３の通路（２１３）とを有し、第３の通路（２１３）の下方壁面（底部：２１３ｂ）に前記オイル排出口（２１３ｏ）が形成されており、オイル排出口（２１３ｏ）近傍の領域と前記流入口（４）近傍の領域とを連通する前記通路（２４）は、第３の通路（２１３）におけるオイル排出口（２１３ｏ）上方の領域と直線通路（２１１）における前記流入口（４）側の領域とを連通している（請求項３）。
【００１３】
オイルミストを含有する気体はブローバイガスであり、ロッカカバー内に配置されているのが好ましい（請求項４）。
【００１４】
或いは、本発明の気液分離装置は、クランクケース内に設けられているのが好ましい（請求項５）。
【００１５】
また、本発明の気液分離装置は、エンジンから離隔した個所に配置されていてもよい（請求項６）。
【発明の効果】
【００１６】
上述する構成を具備する本発明の気液分離装置（１）によれば、ブローバイガスの流入口（４）から流入した気体（ブローバイガスＧｂ）中のオイルミスト（Ｍ）は、その慣性によって、直線通路（２１１）を直進した後、垂直方向に延在する第２の通路（２１２）の壁面（２１２ｗ）に衝突し、第２の通路の壁面（２１２ｗ）を下方に向かって伝わり落ち、第３の通路（２１３）の下方壁面（底部：２１３ｂ）に液体オイルとなって溜まる。
ここで、気体（Ｇｂ）中のオイルミスト（Ｍ）が、第２の通路（２１２）の壁面（２１２ｗ）と確実に衝突し、その壁面（２１２ｗ）に付着するので、気体（Ｇｂ）中のオイルミスト（Ｍ）が確実に捕集され、気体から確実に分離される。
【００１７】
一方、オイルミストの含有量が少ない気体（Ｇ）は、直線通路（２１１）の側壁に設けられた開口部（２２ｉ）から、隔室（２２）と連通路（２３）とを経由して、ブリーザ室（３）に流入する。
このブリーザ室（３）においても、気体からオイルミストを分離する構造（例えば、ラビリンス部Ｒ）が設けられているので、気液分離室（２）で分離されなかったオイルも、フリーザ室（３）において分離される。
【００１８】
また、気液分離室（２）の気液分離用循環路（２１）は通路（２４）を有しているので、第３の通路（２１３）に回り込んだ気体は、通路（２４）から再び直線通路（２１１）に戻される。
すなわち、ブローバイガスがオイルミストを分離した後に、第３の通路（２１３）に留まることなく、通路（２４）を通って直線通路（２１１）に戻されるので、第３の通路（２１３）の圧力が昇圧してしまうことが防止される。その結果、気液分離装置（１）内の圧力が昇圧して、気体（ブローバイガスＧｂ）が流入できなくなるという事態が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお図１において、実施形態に係る気液分離装置における垂直方向上方は、図１における上方である。
【００２０】
図１において、全体を符号１で示す気液分離装置は、気液分離室２とブリーザ室３とを備えている。
気液分離室２は、気液分離用循環路２１と、隔室２２とを備えている。
気液分離用循環路２１は、直線通路２１１と、第２の通路２１２と、第３の通路２１３とを有している。
【００２１】
直線通路２１１は、ブローバイガスＧｂ（気体）の流入口４に連通しており、水平方向（図１では左右方向）へ延在している。
第２の通路２１２は、直線通路２１１に連続しており、垂直方向下方に延在している。
第３の通路は、第２の通路に連続しており、直線通路２１１と平行に延在している。ここで、第３の通路におけるブローバイガスの流れの向きは、直線通路２１１におけるブローバイガスの流れの向きとは逆方向になっている。
【００２２】
隔室２２は、直線通路２１１と、第２の通路２１２と、第３の通路２１３とにより、３方を囲まれている。換言すれば、隔室２２の３つの壁面は、直線通路２１１と、第２の通路２１２と、第３の通路２１３における壁面と共有になっている。
なお、図１において、符号Ｇｂと符号Ｇは共にブローバイガスを示しているが、符号Ｇｂはオイルミスト含有量が多いブローバイガスを示しており、符号Ｇはオイルミスト含有量が少ないブローバイガスを示している。
【００２３】
第３の通路２１３の底部（下方壁面）２１３ｂにおいて、第２の通路２１２から離隔した側には、オイル排出口２１３ｏが形成されている。
また、第３の通路２１３において、オイル排出口２１３ｏの近傍の上方壁面２１３ｔには、垂直上方に延在する通路２４が形成されている。そして、通路２４によって、第３の通路２１３と直線通路２１１の流入口４側とが連通している。
図１において、符号２４ｉは、通路２４の一方の開口部であって、第３の通路２１３に連通している開口部（入口）を示している。また、符号２４ｏは、通路２４の他方の開口部であって、直線通路２１１と連通している開口部（出口）を示している。
【００２４】
直線通路２１１の隔室２２側の壁面には、開口部２２ｉが形成されている。
この開口部２２ｉを介して、直線通路２１１は隔室２２に連通している。
【００２５】
隔室２２は、ブリーザ室３の室３１（ブリーザ室３における入口側室）と、連通路２３を介して連通している。
図１において、符号２３ｏは、連通路２３が隔室２２に連通している開口部（隔室２２側の出口）を示している。そして、符号２３ｉは、連通路２３がブリーザ室３における入口側室３１に連通している開口部（室３１側の入口）を示している。
さらに図１において、符号Ｏは、第３の通路２１３の底部２１３ｂに溜まったオイルを示している。
【００２６】
ブリーザ室３は、入口側の室３１と、ラビリンス部Ｒと、出口側の室３５とを有している。
ラビリンス部Ｒは、図示の実施形態では垂直通路３２、３３、３４を有し、その垂直通路３２、３３、３４は互いに九十九折状に連通している。ここで、垂直通路の数は３個に限定されるものではなく、２個以下であっても良いし、４個以上であっても良い。
ラビリンス部Ｒの入口に符号Ｒｉを、出口に符号Ｒｏを付している。
【００２７】
出口側の室３５の上方には、オイルミストが分離されたブローバイガスの排出口５が形成されている。この排出口５は、図示しないエンジンの吸気系に連通している。
後述する様に、気液分離装置１によってブローバイガスからオイルミストが十分に分離されるので、気液分離装置１の排出口５をエンジンの吸気系に連通して、ブローバイバスをエンジンに供給しても、オイル消費量が増加してしまうことはない。
ここで、気液分離装置１によってオイルミストが十分に分離されたブローバイガスは、装置外部に排出したとしても、環境に悪影響を与える恐れは少ない。
【００２８】
ブリーザ室３において、入口側の室３１の底部にはオイル排出口３１ｏが形成されており、垂直通路３２の底部にはオイル排出口３２ｏが形成されており、垂直通路３４の底部にはオイル排出口３４ｏが形成されている。
【００２９】
次に、気液分離装置１におけるブローバイガスＧｂの流れる経路と、オイルミストが分離される作用について説明する。
図１において、点線の矢印Ｍは、オイルミストの流れの方向を示している。そして、実線の矢印Ｇは、オイルミストを含まない（オイルミストの含有量が少ない）ブローバイガスの流れ方向を示している。
【００３０】
ブローバイガスＧｂが流入口４から直線通路２１１に流入すると、ブローバイガスＧｂに含まれるオイルミストＭ（気体成分よりも質量が大きい）は、その慣性によって、直線通路２１１を図１において右方向へ直進する。そして、オイルミスとＭの含有量が多いブローバイガスＧｂも、直線通路２１１に設けられた開口部２２ｉから隔室２２に流入することなく、直線通路２１１を図１において右方向へ直進する。
そして、オイルミストＭは、第２の通路２１２の壁面２１２ｗに衝突する。
【００３１】
第２の通路２１２の壁面２１２ｗに衝突したオイルミストＭは、その壁面２１２ｗを伝わって下降し、第３の通路２１３の底部２１３ｂに溜まる。
第３の通路２１３の底部２１３ｂに溜まったオイルＯは、オイル排出口２１３ｏから排出され、図示しないオイルパンに戻される。
【００３２】
ここで、第３の通路２１３は通路２４に連通しているので、第３の通路２１３に流入したブローバイガスは、通路２４を通って再び直線通路２１１に戻される。
換言すれば、ブローバイガスがオイルミストを分離した後に第３の通路２１３に留まってしまい、第３の通路２１３の圧力が昇圧し、以って、気液分離装置１内の圧力が昇圧して、ブローバイガスＧｂが流入できなくなる、という事態は、生じない。
【００３３】
明確には図示されてはいないが、ブローバイガスをオイルと共にオイル排出口２１３ｏから逃がさないようにするため、オイル排出口２１３ｏは、第３の通路２１３に溜まったオイルＯが、第１の所定値に達した際に開放し、排出されていくオイルＯの量が第２の所定値になったら閉鎖するように構成されている。
【００３４】
オイルミストの含有量が少ないブローバイガスＧは、その慣性が小さいため、直線通路２１１の側壁に設けられた開口部２２ｉから隔室２２に流入する。隔室２２に流入したブローバイガスＧ（オイルミストの含有量が少ないブローバイガス）は、連通路２３を経由して、ブリーザ室３の入口側の室３１に流入する。
【００３５】
ここで、気液分離室２において、ブローバイガスに含有されるオイルミストを１００％分離できるとは限らない。
そのため、ブリーザ室３に流入したブローバイガスＧに対しても、気液分離が行われる。
【００３６】
ブリーザ室３において、入口側の室３１に流入したブローバイガスＧに残留するオイル成分は、入口側の室３１の底部に落下して、オイル排出口３１ｏから排出される。オイル排出口３１ｏから排出されたオイルは、気液分離室２のオイル排出口２１３ｏから排出されるオイルと合流して、図示しないオイルパンに戻される。
【００３７】
入口側の室３１に流入したブローバイガスＧはラビリンス部Ｒに入り、ラビリンス部Ｒ内で分離したオイルを排出口３２ｏ、３４ｏから排出する。排出口３２ｏ、３４ｏから排出されたオイルも、気液分離室２のオイル排出口２１３ｏから排出されるオイルと合流して、図示しないオイルパンに戻される。
オイルを十分に排出したブローバイガスは、ラビリンス部Ｒの出口Ｒｏから出口側の室３５を経由して、排出口５からエンジンの吸気系に排出される。あるいは、装置外部に排出される。
【００３８】
なお、図示の実施形態に係る気液分離装置１は、図示しないエンジンのロッカカバーに設けられている。しかし、気液分離装置１を、エンジンから離隔した個所に配置してもよい。
【００３９】
図示の実施形態の気液分離装置１によれば、ブローバイガスの流入口４から流入したブローバイガスＧｂ中のオイルミストＭ、あるいはオイルミストＭを多量に包含するブローバイガスＧｂは、その慣性によって、直線通路２１１を直進した後、垂直方向に延在する第２の通路２１２の壁面２１２ｗに衝突する。
ここで、オイルミストＭ、あるいはオイルミストＭを多量に包含するブローバイガスＧｂの進行方向と、壁面２１２ｗとは直交しているので、ブローバイガスＧｂに包含されるオイルミストは、確実に壁面２１２ｗと衝突して、壁面２１２ｗに付着する。
【００４０】
ここで、気液分離用循環路２１は、通路２４を有しているので、第３の通路２１３に回り込んだブローバイガスは、通路２４から再び直線通路２１１に戻される。
すなわち、ブローバイガスがオイルミストを分離した後に、第３の通路２１３に留まることなく、通路２４を通って直線通路２１１に戻されるので、第３の通路２１３の圧力が昇圧してしまうことが防止される。その結果、気液分離装置１内の圧力が昇圧して、ブローバイガスＧｂが流入できなくなることが防止される。
【００４１】
一方、オイルミストの含有量が少ないブローバイガスＧは、直線通路２１１の側壁に設けられた開口部２２ｉから隔室２２に流入する。
隔室２２に流入した気体は、連通路２３からブリーザ室３の入口側の室３１を経由してラビリンス部Ｒに流入する。
【００４２】
入口側の室３１及びラビリンス部Ｒの通路３２、３４では、ブローバイガスＧ中に残留するオイル成分が確実に分離される。
すなわち、気液分離室２において、ブローバイガスＧｂから十分にオイル成分が分離・除去できなくても、ブリーザ室３において、ブローバイガスに残留しているオイル成分は、確実に分離・除去されるのである。
【００４３】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態の構成を示した断面図。
【図２】従来技術の要部断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・気液分離装置
２・・・気液分離室
３・・・ブリーザ室
４・・・流入口
５・・・排出口
２１・・・気液分離用循環路
２２・・・隔室
２３・・・連絡通路
２３ｏ・・・オイル排出口
３１・・・入口側の室
３５・・・出口側の室
２１１・・・直線通路
２１２・・・第２の通路
２１３・・・第３の通路
Ｒ・・・ラビリンス部
【図１】
2008202410.tif 000003
【図２】
2008202410.tif 000004