(57)【要約】【課題】ブローバイガスを効果的に加熱でき、かつ保守点検の必要性の少ないブローバイガス処理装置であって、しかも、起動及び停止を自動的に制御される空気調整装置用内燃機関に適したブローバイガス処理装置を提供する。【解決手段】マフラー１８の外周面１８１には筒状ケース１９が装着されている。筒状ケース１９は、円筒壁１９１と上端壁１９２と下端壁１９３とからなる。筒状ケース１９は、マフラー１８の外周面１８１を包囲して被覆しており、筒状ケース１９内が油分離空間２０となっている。ヘッドカバー１２にはホース２１の一端が接続されている。ホース２１の他端は、筒状ケース１９の円筒壁１９１の下部に接続されている。筒状ケース１９の上端壁１９２にはホース２２の一端が接続されており、ホース２２の他端がインテークパイプ１３に接続されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系に流し、前記内燃機関の作動によって空気調整装置を駆動する空気調整装置用内燃機関におけるブローバイガス処理装置において、
前記内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系に流すためのブローバイガス流路と、
前記内燃機関で発生する排気ガスを排出する排気流路と、
前記排気流路の一部となるマフラーと、
前記ブローバイガス流路の一部となって前記マフラーの外面に接触された油分離空間と、
前記油分離空間でブローバイガスから分離された油を前記油分離空間から取り出すための油還流流路とを備えた空気調整装置用内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【請求項２】
前記マフラーは、筒形状に形成されており、前記油分離空間は、筒形状の前記マフラーの外周面と、前記外周面を被覆する筒状ケースとによって構成されている請求項１に記載の空気調整装置用内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【請求項３】
エンジンシリンダの直下にオイルパンを配設し、前記油分離空間の底部に前記油還流流路を接続し、前記油分離空間内のブローバイガスから分離された油を前記油還流流路を経由して前記オイルパンに還流するようにした請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の空気調整装置用内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【請求項４】
前記油分離空間よりも上流の前記ブローバイガス流路を前記油分離空間の下部に接続し、前記油分離空間よりも下流の前記ブローバイガス流路を前記油分離空間の上部に接続し、前記油分離空間に対する前記上流のブローバイガス流路の接続箇所よりも下位で前記油分離空間に前記油還流流路を接続した請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の空気調整装置用内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系に流し、前記内燃機関の作動によって空気調整装置を駆動する空気調整装置用内燃機関におけるブローバイガス処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２では、ブローバイガス中に含まれるエンジンオイルにおける添加剤とブローバイガス中の水分との反応によるスラッジの発生を防止するため、ブローバイガスを加熱する手段が開示されている。特許文献１に開示のブローバイガス還元装置では、エンジンヘッドカバー内でブローバイガスから潤滑油を分離し、エンジンヘッドカバーから吸気路へ送られたブローバイガスを排気ガスの熱によって加熱している。
【０００３】
特許文献２に開示のオイルセパレータでは、排気サイレンサのケーシング内にオイルセパレータ室を独立に形成し、オイルセパレータ室にオイルセパレータエレメントを収容している。オイルセパレータエレメントを通過するブローバイガスは、排気サイレンサから伝わる熱によって加熱される。
【０００４】
特許文献３に開示のブローバイガス処理装置では、エアクリーナ内にブローバイガスの還元室を設け、マフラーをエアクリーナに近接して配設している。還元室は、マフラーの余熱によって加熱される。
【特許文献１】実開平４−４９６１７号公報
【特許文献２】特開平８−１４６０５号公報
【特許文献３】特開平１１−３６８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献３に開示の装置では、マフラーをエアクリーナの還元室近傍に配置するのみでは、マフラーの余熱をエアクリーナ内の還元室に伝え難く、還元室を効果的に加熱することができない。
【０００６】
特許文献１に開示の装置では、吸気路の周囲に排気ガスを導き、吸気路内のブローバイガスを吸気路の周囲に導かれた排気ガスの熱によって加熱するので、特許文献３に開示の装置よりもブローバイガスを効果的に加熱することができる。
【０００７】
しかし、エンジンヘッドカバーに配置されるブリーザ室は、エンジンヘッドカバーそのもののサイズ又は形状により容積が制限されるため、ブローバイガスからの潤滑油の分離能力も制限される。一般に、空気調整装置用内燃機関は、自動車用内燃機関などと比較し、１回あたりの運転時間が長く、かつ、点検・整備のインターバルも長いことが要請される。ブローバイガスに混入する潤滑油が、自動車用内燃機関では問題とならないレベルでも、空気調整装置用内燃機関では、長い運転時間の中で、次第にデポジットとなってエンジンの吸気弁に付着し、エンジンの圧縮行程時における吸気弁のシール性が不良となって圧縮不良を起こすおそれがある。
【０００８】
特許文献２に開示の装置では、特許文献１におけるような問題は生じないが、オイルセパレータエレメントを点検整備する必要がある。しかも、嵩張るオイルセパレータエレメント（フィルタ）を使用するので、オイルセパレータエレメントを配設するための専用スペースを大きくする必要がある。
【０００９】
本発明は、ブローバイガスを効果的に加熱でき、かつ保守点検の必要性の少ないブローバイガス処理装置であって、しかも、起動及び停止を自動的に制御される空気調整装置用内燃機関に適したブローバイガス処理装置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】
そのために本発明は、内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系に流し、前記内燃機関の作動によって空気調整装置を駆動する空気調整装置用内燃機関におけるブローバイガス処理装置を対象とし、請求項１の発明では、前記内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系に流すためのブローバイガス流路と、前記内燃機関で発生する排気ガスを排出する排気流路と、前記排気流路の一部となるマフラーと、前記ブローバイガス流路の一部となって前記マフラーの外面に接触された油分離空間と、前記油分離空間でブローバイガスから分離された油を前記油分離空間から取り出すための油還流流路とを備えたブローバイガス処理装置を構成した。
【００１１】
油分離空間をマフラーの外面に接触させたので、排気ガスの熱によってブローバイガスを効果的に加熱することができる。油還流流路に取り出された油をエンジンの吸気弁側に戻さないようにすれば、潤滑油がデポジットとなってエンジンの吸気弁に付着することが減り、エンジンの圧縮不良が防止される。フィルタを使わないで油分離空間にて油分離を行なうので、油によるフィルタの目詰まりを考慮した点検整備は不要である。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１において、前記マフラーを筒形状に形成し、筒形状の前記マフラーの外周面と、前記外周面を被覆する筒状ケースとによって前記油分離空間を構成した。
【００１３】
マフラーの外周面を筒状ケースによって被覆する構成は、油分離空間内の加熱効率を高め、しかも油分離に十分な容積を確保する上で有効である。
請求項３の発明では、請求項２において、エンジンシリンダの直下にオイルパンを配設し、前記油分離空間の底部に前記油還流流路を接続し、前記油分離空間内のブローバイガスから分離された油を前記油還流流路を経由して前記オイルパンに還流するようにした。
【００１４】
油分離空間でブローバイガスから分離された油は、油還流流路を経由してオイルパンに還流されるので、潤滑油がデポジットとなってエンジンの吸気弁に付着することが減り、エンジンの圧縮不良が防止される。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記油分離空間よりも上流の前記ブローバイガス流路を前記油分離空間の下部に接続し、前記油分離空間よりも下流の前記ブローバイガス流路を前記油分離空間の上部に接続し、前記油分離空間に対する前記上流のブローバイガス流路の接続箇所よりも下位で前記油分離空間に前記油還流流路を接続した。
【００１６】
ブローバイガス流路から油分離空間に流入したブローバイガスは、上方に向かい、ブローバイガスから分離された油は、重力作用によって下方へ落ちる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、ブローバイガスを効果的に加熱でき、かつ保守点検の必要性の少ないブローバイガス処理装置であって、しかも、起動及び停止を自動的に制御される空気調整装置用内燃機関に適したブローバイガス処理装置を提供できるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。
図１（ａ）は、空気調整装置２６、いわゆるガスヒートポンプ、の駆動源である内燃機関１０を示す。図示しない複数のピストンを内蔵するエンジンシリンダブロック１０１に連結されたシリンダヘッド１１にはヘッドカバー１２が装着されている。エンジンシリンダブロック１０１の下部にはオイルパン２４が装着されている。シリンダヘッド１１にはインテークパイプ１３が接続されており、インテークパイプ１３にはエアクリーナ１４が接続されている。吸気系となるインテークパイプ１３の途中には燃料を供給するための燃料供給パイプ１５が接続されている。使用される燃料は、ＬＰガス又は都市ガスであり、また、内燃機関１０の出力軸は圧縮機２５を駆動する。
【００１９】
シリンダヘッド１１にはエキゾーストパイプ１６が接続されている。排気流路となるエキゾーストパイプ１６の途中には熱交換器１７及び円筒形状のマフラー１８が介在されている。排気流路となるマフラー１８の外周面１８１には筒状ケース１９が装着されている。筒状ケース１９は、円筒壁１９１と上端壁１９２と下端壁１９３とからなる。筒状ケース１９は、マフラー１８の外周面１８１を包囲して被覆しており、筒状ケース１９内が油分離空間２０となっている。油分離空間２０は、マフラー１８の外周面１８１と、外周面１８１を被覆する筒状ケース１９とによって構成されている。
【００２０】
ヘッドカバー１２にはホース２１の一端が接続されている。ホース２１の他端は、筒状ケース１９の円筒壁１９１の下部に接続されている。筒状ケース１９の上端壁１９２にはホース２２の一端が接続されており、ホース２２の他端がインテークパイプ１３に接続されている。油分離空間２０の下部に接続されたホース２１は、油分離空間２０よりも上流のブローバイガス流路であり、油分離空間２０の上部に接続されたホース２２は、油分離空間２０よりも下流のブローバイガス流路である。
【００２１】
筒状ケース１９の下端壁１９３には油還流流路となる還流パイプ２３の一端が接続されており、還流パイプ２３の他端がオイルパン２４に接続されている。マフラー１８は、オイルパン２４よりも上方にあり、還流パイプ２３と下端壁１９３との接続部は、還流パイプ２３とオイルパン２４との接続部よりも上方にある。ホース２１と円筒壁１９１との接続部は、還流パイプ２３と下端壁１９３との接続部よりも上方にあり、ホース２２と上端壁１９２との接続部は、ホース２１と円筒壁１９１との接続部よりも上方にある。
【００２２】
エンジンが作動している状態では、シリンダヘッド１１内にはブローバイガスが生じる。このブローバイガスは、ヘッドカバー１２及びホース２１を経由して筒状ケース１９内の油分離空間２０へ流入する。小さい通路断面積のホース２１から広い油分離空間２０へ流入したブローバイガスに含まれるミスト状の潤滑油は、油分離空間２０内で分離される。分離された潤滑油は、重力作用によって下端壁１９３上に落下し、還流パイプ２３を介してオイルパン２４へ還流する。油分離空間２０内のブローバイガスは、ホース２２を経由してインテークパイプ１３内へと流出する。インテークパイプ１３内へ流出したブローバイガスは、インテークパイプ１３内を流れる吸気と共にエンジンへ送られて再燃焼される。
【００２３】
排気ガスは、エキゾーストパイプ１６、熱交換器１７及びマフラー１８を経由して大気へ放出される。熱交換器１７は、空気調整装置２６内を流れる冷媒を加熱するための水を排気ガスの熱によって加熱するものである。
【００２４】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１−１）マフラー１８の外周面１８１が油分離空間２０を形成する壁面の一部となっており、油分離空間２０がマフラー１８の外面に接触している。そのため、マフラー１８を通過する排気ガスの熱によって油分離空間２０内のブローバイガスを効果的に加熱することができる。その結果、ブローバイガス中に含まれる潤滑油における添加剤とブローバイガス中の水分との反応によるスラッジの発生を防止することができる。
【００２５】
（１−２）マフラー１８の外周を利用することで、シリンダヘッド上を利用する場合に対し、潤滑油分離のために大きな容積を確保することが出来る。これにより、潤滑油分離能力を上げることが可能となり、吸気側に流れる潤滑油を減少させることが可能となる。結果、潤滑油がデポジットとなってエンジンの吸気弁に付着することが減り、エンジンの圧縮不良が防止される。つまり、１回あたりの運転時間が長く、かつ、点検・整備のインターバルも長く設定される空気調整装置用内燃機関に適している。
【００２６】
（１−３）フィルタを使わないで油分離空間２０内で油分離を行なうので、油によるフィルタの目詰まりを考慮した点検整備を行なう必要がない。つまり、本実施形態のブローバイガス処理装置では、保守点検の必要性が少ない。
【００２７】
（１−４）油分離空間２０よりも上流のホース２１と油分離空間２０との接続箇所が油分離空間２０と還流パイプ２３との接続箇所よりも上位にあるので、下端壁１９３上に落下した潤滑油がホース２１側へ流れ込むことはない。つまり、油分離空間２０で分離された潤滑油がホース２１を経由してヘッドカバー１２側へ戻らないようにしてあり、油分離空間２０で分離された潤滑油は、吸気弁側へ戻ることなくオイルパン２４へ確実に還流する。
【００２８】
次に、図２、図３及び図４の各実施形態を説明する。各実施形態において第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
図２の第２の実施形態における筒状ケース１９Ａは、マフラー１８の外周面１８１及び上端面１８２を被覆している。つまり、筒状ケース１９Ａ内の油分離空間２０Ａは、マフラー１８の外周面１８１と上端面１８２とに接触している。第２の実施形態では、排気ガスの熱によってブローバイガスを加熱する効率が第１の実施形態の場合よりも更に高くなる。
【００２９】
図３の第３の実施形態における筒状ケース１９Ｂは、マフラー１８の外周面１８１の一部のみを被覆している。第３の実施形態では、排気ガスの熱によってブローバイガスを加熱する効率が第１の実施形態の場合よりも低下するが、これ以外には第１の実施形態の場合と同様の効果が得られる。
【００３０】
図４の第４の実施形態では、筒状ケース１９内に区画板２７が設けられている。区画板２７には複数の流通孔２７１が設けられている。流通孔２７１における通路断面積は、ホース２１における通路断面積よりも小さくしてある。区画板２７は、ホース２１と筒状ケース１９の円筒壁１９１との接続部よりも上方で筒状ケース１９内に油分離空間２０Ｃ，２０Ｄを区画する。ホース２１から油分離空間２０Ｃ内へ流入したブローバイガスは、流通孔２７１及び油分離空間２０Ｄを経由してホース２２へ流出する。
【００３１】
油分離空間２０Ｃ内へ流入したブローバイガスは、油分離空間２０Ｃ内で油を分離され、流通孔２７１を通って油分離空間２０Ｄへ流入したブローバイガスは、油を分離される。油分離空間２０Ｄで分離された潤滑油は、流通孔２７１を通って油分離空間２０Ｃ側へ落ちてゆく。
【００３２】
第４の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の実施形態を示し、（ａ）は、側断面図。（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図２】第２の実施形態を示す要部側断面図。
【図３】第３の実施形態を示す要部側断面図。
【図４】第４の実施形態を示す要部側断面図。
【符号の説明】
【００３４】
１０…内燃機関。１３…吸気系としてのインテークパイプ。１６…排気流路となるエキゾーストパイプ。１８…マフラー。１８１…マフラーの外面となる外周面。１９，１９Ａ，１９Ｂ…筒状ケース。２０，２０Ａ，２０Ｃ，２０Ｄ…油分離空間。２１…上流のブローバイガス流路であるホース。２２…下流のブローバイガス流路であるホース。２３…油還流流路としての還流パイプ。２４…オイルパン。２６…空気調整装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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