(57)【要約】【課題】ガスの圧力損失を抑えると共に、ガスの流量の多少に関わらず十分な気液分離効果を得ることができるオイル分離装置を提供する。【解決手段】オイルミストを含有するブローバイガスからオイルミストを分離するベンチレータ１０であって、噴射孔３１Ａが形成され、ブローバイガスが導入される内筒３１と、噴射孔３１Ａに面して設けられ、噴射孔３１Ａから噴射されたブローバイガスが衝突する外筒３２とを有し、外筒３２に衝突したブローバイガスを排出するインパクタユニット３０と、所定の圧力Ｐ１をガス導入側から受けた場合に開状態となるバルブ４３と、噴射孔４１Ａが形成され、バルブ４３が開状態となった場合にブローバイガスが導入される内筒４１と、噴射孔４１Ａから噴射されたブローバイガスが衝突する外筒４２とを有し、外筒４２に衝突したブローバイガスを排出するインパクタユニット４０とを備える。【選択図】図６
2012237234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルミストを含有するガスからオイルミストを分離するオイル分離装置であって、
噴射孔が形成され、ガスが導入される第１の筒と、前記第１の筒の噴射孔に面して設けられ、前記噴射孔から噴射されたガスが衝突する第１の衝突部とを有し、前記第１の衝突部に衝突したガスを排出する第１のオイル分離部と、
所定の高さの第１の圧力をガス導入側から受けた場合に開状態となる第１の弁機構と、噴射孔が形成され、前記第１の弁機構が開状態となった場合にガスが導入される第２の筒と、前記第２の筒の噴射孔から噴射されたガスが衝突する第２の衝突部とを有し、前記第２の衝突部に衝突したガスを排出する第２のオイル分離部と、
を備えるオイル分離装置。
【請求項２】
前記第１のオイル分離部は、前記第１の筒のガス排出側に設けられ、前記第１の圧力よりも高い所定の高さの第２の圧力をガス導入側から受けた場合に開状態となる第２の弁機構を有する請求項１に記載のオイル分離装置。
【請求項３】
前記第１のオイル分離部と前記第２のオイル分離部とは、並列されている請求項１又は請求項２に記載のオイル分離装置。
【請求項４】
前記第１の衝突部は、前記第１の筒が挿通され、排気孔とオイル排出孔とが形成された筒材であり、
前記第２の衝突部は、前記第２の筒が挿通され、排気孔とオイル排出孔とが形成された筒材である請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のオイル分離装置。
【請求項５】
前記オイルミストを含有するガスは、エンジンのクランクケースから排出されるブローバイガスである請求項１から請求項４までの何れか１項に記載のオイル分離装置。
【請求項６】
請求項５に記載のオイル分離装置を備えるブローバイガス還流システムであって、
前記第１のオイル分離部又は前記第２のオイル分離部から排出されるブローバイガスをエンジンの吸気系統へ還流させるブローバイガス還流システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイル分離装置、及び該オイル分離装置を備えるブローバイガス還流システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
オイルミストを含有するブローバイガスからオイルミストを分離する内燃機関用オイルセパレータ（オイル分離装置）として、多数のノズル孔が形成されたノズル板と、多数の孔が形成された衝突板とを、ノズル孔と衝突板の孔とがずれるように対向させて設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このオイルセパレータでは、ブローバイガスがノズル板から噴射されて衝突板に衝突する際の気液分離効果により、ブローバイガスがオイルミストから分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公昭４９−１１０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ノズル孔の直径をより小さくしてブローバイガスの流速を高めると共に、ノズル板と衝突板との間隔をより狭くすることにより、ブローバイガスをより強く衝突板に衝突させ、上述の気液分離効果を高めることができる。しかしながら、ブローバイガスの流速が速くなり、ノズル板と衝突板との間隔が狭くなるほど、流路抵抗が増大し、それにより、ブローバイガスの圧力損失が増大する。
【０００５】
また、ブローバイガスの圧力損失を抑えるには、ノズル板と衝突板との面積を広くしたり、ノズル孔の数を増やしたりすればよいが、この場合、ブローバイガスのノズル孔からの噴射圧力が低下するため、ブローバイガスの流量が少ないような条件下では、十分な気液分離効果が得られない可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、ガスの圧力損失を抑えると共に、ガスの流量の多少に関わらず十分な気液分離効果を得ることができるオイル分離装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るオイル分離装置は、オイルミストを含有するガスからオイルミストを分離するオイル分離装置であって、噴射孔が形成され、ガスが導入される第１の筒と、前記第１の筒の噴射孔に面して設けられ、前記噴射孔から噴射されたガスが衝突する第１の衝突部とを有し、前記第１の衝突部に衝突したガスを排出する第１のオイル分離部と、所定の高さの第１の圧力をガス導入側から受けた場合に開状態となる第１の弁機構と、噴射孔が形成され、前記第１の弁機構が開状態となった場合にガスが導入される第２の筒と、前記第２の筒の噴射孔から噴射されたガスが衝突する第２の衝突部とを有し、前記第２の衝突部に衝突したガスを排出する第２のオイル分離部と、を備える。
【０００８】
前記オイル分離装置において、前記第１のオイル分離部は、前記第１の筒のガス排出側に設けられ、前記第１の圧力よりも高い所定の高さの第２の圧力をガス導入側から受けた場合に開状態となる第２の弁機構を有してもよい。
【０００９】
前記オイル分離装置において、前記第１のオイル分離部と前記第２のオイル分離部とは、並列されてもよい。
【００１０】
前記オイル分離装置において、前記第１の衝突部は、前記第１の筒が挿通され、排気孔とオイル排出孔とが形成された筒材であってもよく、前記第２の衝突部は、前記第２の筒が挿通され、排気孔とオイル排出孔とが形成された筒材であってもよい。
【００１１】
前記オイル分離装置において、前記オイルミストを含有するガスは、エンジンのクランクケースから排出されるブローバイガスであってもよい。
【００１２】
また、本発明に係るブローバイガス還流システムは、エンジンのクランクケースから排出されるブローバイガスからオイルミストを分離する前記オイル分離装置を備えるエンジンであって、前記第１のオイル分離部又は前記第２のオイル分離部から排出されるガスをエンジンの吸気系統へ還流させる。
【発明の効果】
【００１３】
上記オイル分離装置によれば、ガスの圧力損失を抑えると共に、ガスの流量の多少に関わらず十分な気液分離効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係るベンチレータを備えるブローバイガス還流システムの概略構成を示す図である。
【図２】ベンチレータを示す正面図である。
【図３】ベンチレータを示す平面図である。
【図４】ベンチレータを示す底面図である。
【図５】ベンチレータをその内部を透視して示す斜視図である。
【図６】図３の６−６断面図である。
【図７】図３の７−７断面図である。
【図８】図３の８−８断面図である。
【図９】図６の９−９断面図である。
【図１０】ベンチレータでのブローバイガスとオイルとの流れを示す正面断面図である。
【図１１】インパクタユニットにおいて、噴射孔から噴射されたブローバイガスの流れを示す斜視図である。
【図１２】ベンチレータでのブローバイガスの流れを示す正面断面図である。
【図１３】ベンチレータでのブローバイガスの流れを示す正面断面図である。
【図１４】ベンチレータでのブローバイガスの流れを示す正面断面図である。
【図１５】他の実施形態に係るベンチレータを示す正面断面図である。
【図１６】ベンチレータでのブローバイガスの流れを示す正面断面図である。
【図１７】他の実施形態に係るベンチレータを示す斜視図である。
【図１８】他の実施形態に係るベンチレータを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係るベンチレータ１０を備えるブローバイガス還流システム１の概略構成を示す図である。この図に示すように、ブローバイガス還流システム１は、ベンチレータ１０と、ベンチレータ１０とエンジン５のクランクケース６とを接続するブリーザーパイプ２と、ベンチレータ１０とエンジン５の吸気系統７とを接続するブリーザーパイプ３と、ベンチレータ１０とクランクケース６とを接続するドレンホース４とを備える。エンジン５のクランクケース６から排出されたブローバイガスＢＧは、ブリーザーパイプ２を通ってベンチレータ１０に導入され、オイルミストを分離されてベンチレータ１０から排出される。そして、ベンチレータ１０から排出されたブローバイガスＢＧは、ブリーザーパイプ３を通ってエンジン５の吸気系統７に還流される。
【００１６】
また、ブローバイガスＢＧがベンチレータ１０を通過する際にブローバイガスＢＧから分離されたオイルミストは、ベンチレータ１０内で凝集してベンチレータ１０から排出される。そして、ベンチレータ１０から排出されたオイルＯＬは、ドレンホース４を通ってクランクケース６に還流される。
【００１７】
また、吸気系統７は、エアフィルタ８とターボチャージャー９とチャージクーラー１１とを備えている。吸気系統７に還流されたブローバイガスＢＧは、エアフィルタ８を通過した空気と混合されてターボチャージャー９で圧縮され、そして、チャージクーラー１１で冷却されてからエンジン５の燃焼室へ供給される。
【００１８】
図２は、ベンチレータ１０を示す正面図であり、図３は、ベンチレータ１０を示す平面図であり、図４は、ベンチレータ１０を示す底面図である。これらの図に示すように、ベンチレータ１０は、上板（導入側の板材）２１と底板（排出側の板材）２２とが長円形状の縦長のケーシング２０を備えている。ケーシング２０の上板２１には導入ポート２３が設けられ、底板２２には排出ポート２４とドレンポート２５とが設けられている。
【００１９】
導入ポート２３は、上板２１の長手方向一方側に寄せて配され、ドレンポート２５は、底板２２の長手方向一方側に寄せて、排出ポート２４は、底板２２の長手方向他方側に寄せて配されている。また、導入ポート２３とドレンポート２５とは同軸的に配されている。導入ポート２３には、ブリーザーパイプ２が接続され、排出ポート２４には、ブリーザーパイプ３が接続される。また、ドレンポート２５には、ドレンホース４が接続される。
【００２０】
図５は、ベンチレータ１０をその内部を透視して示す斜視図である。この図に示すように、ベンチレータ１０は、ケーシング２０の内部に配された一対のインパクタユニット３０、４０を備えている。インパクタユニット３０、４０は円筒状のユニットであって、これらは並列されている。また、インパクタユニット３０は、導入ポート２３とドレンポート２５との間に、これらと同軸的に配され、インパクタユニット４０は、排出ポート２４と同軸的に配されている。
【００２１】
ケーシング２０の内部には、上下一対のブラケット２６、２７が設けられている。ブラケット２６、２７は長円形状の板材であり、ブラケット２６は、上板２１と平行に上板２１の近傍に配され、ブラケット２６は、底板２２と平行に底板２２の近傍に配されている。
【００２２】
インパクタユニット３０、４０は、ブラケット２６とブラケット２７との間に配されており、インパクタユニット３０、４０の上部（導入側）がブラケット２６に固定され、インパクタユニット３０、４０の下部（排出側）がブラケット２７に固定されている。また、ブラケット２６には、インパクタユニット３０に面して円状の開口２６Ａが形成されており、この開口２６Ａを通してインパクタユニット３０にブローバイガスＢＧが導入される。
【００２３】
図６は、図３の６−６断面図であり、図７は、図３の７−７断面図であり、また、図８は、図３の８−８断面図である。これらの図に示すように、インパクタユニット３０は、導入ポート２３及びドレンポート２５と同軸的に配された円筒体である内筒３１と、内筒３１と同軸的に配され内筒３１が挿通された円筒体である外筒３２と、内筒３１の下端（排出側の端）に配されたバルブ３３とを備えている。
【００２４】
上側のブラケット２６には、開口２６Ａの周縁部から下側に突出した円環状の凸部２６Ｂが形成されており、この凸部２６Ｂが外筒３２の上端に挿入されて該上端と嵌合している。また、凸部２６Ｂの先端には段差部２６Ｃが形成されており、この段差部２６Ｃが内筒３１の上端に挿入されて該上端と嵌合している。
【００２５】
また、下側のブラケット２７には、開口２６Ａと同軸的に配された開口２７Ａと、この開口２７Ａの周縁部から上側に突出した円環状の凸部２７Ｂとが形成されており、この凸部２７Ｂが外筒３２の下端に挿入されて該下端と嵌合している。また、内筒３１の下端が凸部２７Ｂの上面に当接している。
【００２６】
内筒３１の上下両端の直径は、その間の直径よりも広く設定されており、内筒３１の上部と外筒３２の上部とは隙間無く嵌め合わされ、内筒３１の下部と外筒３２の下部とは隙間無く嵌め合わされている。また、内筒３１の中間部と外筒３２の中間部との間には、狭小の隙間が設けられている。
【００２７】
内筒３１には、複数の噴射孔３１Ａが形成されている。各噴射孔３１Ａは、小孔である。また、複数の噴射孔３１Ａは、内筒３１の軸方向に間隔を空けて形成されると共に、内筒３１の周方向に所定間隔（例えば、９０°間隔）おきに形成されている。また、外筒３２には、複数の排気孔３２Ａが形成されている。各排気孔３２Ａは、外筒３２の周方向に延びる長孔である。また、複数の排気孔３２Ａは、外筒３２の軸方向に所定間隔おきに形成されると共に、外筒３２の周方向に所定間隔（例えば、１８０°間隔）おきに形成されている。また、複数の噴射孔３１Ａの内筒３１の軸方向の間隔には広狭があり、噴射孔３１Ａの間隔の広い箇所に対応して複数の排気孔３２Ａが配され、噴射孔３１Ａの間隔の狭い箇所に対応して１個の排気孔３２Ａが配されている。ここで、噴射孔３１Ａと排気孔３２Ａとは、上下方向にずれて配されており、噴射孔３１Ａは、上下の排気孔３２Ａの間の壁面３２Ｂと対向している。
【００２８】
また、内筒３１の外周面には、複数のリブ３１Ｂが形成されている。各リブ３１Ｂは、内筒３１の周方向に延びる。また、各リブ３１Ｂの先端は外筒３２の内周面に当接している。また、複数のリブ３１Ｂは、内筒３１の軸方向に所定間隔おきに形成されている。ここで、各リブ３１Ｂは、排気孔３２Ａの縁部に沿って周方向に延びており、上下の排気孔３２Ａの間には、外筒３２の壁面３２Ｂと上下一対のリブ３１Ｂと内筒３１の外周面とにより、周方向に延びるガス流路が形成されている。
【００２９】
バルブ３３は、弁体３４とバネ３５とを備えている。弁体３４は、開口２７Ａより大径の円板部３４Ａと円板部３４Ａの中心から上側（導入側）に延びる軸部３４Ｂと、円板部３４Ａから上側に延びる複数の軸部３４Ｃとを備えている。複数の軸部３４Ｃは、軸部３４Ｂの周りに所定間隔（例えば、９０°間隔）おきに配されている。また、各軸部３４Ｃの先端には、三角形状の爪部３４Ｄが形成されている。この爪部３４Ｄは、軸部３４Ｃから弁体３４の外径側へ突出している。
【００３０】
円板部３４Ａは、ブラケット２７よりも下側に配され、軸部３４Ｂ、複数の軸部３４Ｃは、開口２７Ａに挿通されている。また、爪部３４Ｄは、凸部２７Ｂより上側に位置し、開口２７Ａの周縁部と上下に対向している。また、凸部２７Ｂの上端には十字状の板部２７Ｃが形成されており、この中心に形成された孔に軸部３４Ｂが挿通されている。
【００３１】
バネ３５は、圧縮コイルバネであり、このバネ３５には軸部３４Ｂ、３４Ｃが挿通されている。また、バネ３５は、板部２７Ｃと爪部３４Ｄとの間に配されており、爪部３４Ｄを弾性力で上側に付勢することで、円板部３４Ａをブラケット２７に圧接させている。これにより、円板部３４Ａが開口２７Ａを閉塞した状態、即ち、バルブ３３が閉状態となっている。
【００３２】
ここで、円板部３４Ａに上側（導入側）から所定の圧力Ｐ０以上の圧力が作用すると、弁体３４は、バネ３５の付勢力に抗して下側（排出側）へ移動する。これにより、円板部３４Ａが開口２７Ａを開放した状態、即ち、バルブ３３が開状態となる。
【００３３】
インパクタユニット４０は、排出ポート２４と同軸的に配された円筒体である内筒４１と、内筒４１と同軸的に配され内筒４１が挿通された円筒体である外筒４２と、内筒４１の上端（導入側の端）に配されたバルブ４３とを備えている。
【００３４】
下側のブラケット２７には、排出ポート２４と同軸的に配された円環状の凸部２７Ｅが形成されており、この凸部２７Ｅが外筒４２の下端に挿入されて該下端と嵌合している。また、凸部２７Ｅの先端には段差部２７Ｆが形成されており、この段差部２７Ｆが内筒４１の下端に挿入されて該下端と嵌合している。
【００３５】
また、上側のブラケット２６には、凸部２７Ｅと同軸的に配された開口２６Ｄと、この開口２６Ｄの周縁部から下側に突出した円環状の凸部２６Ｅとが形成されており、この凸部２６Ｅが外筒４２の上端に挿入されて該上端と嵌合している。また、内筒４１の上端が凸部２６Ｅの下面に当接している。
【００３６】
インパクタユニット３０と同様にインパクタユニット４０では、内筒４１の上下両端の直径が、その間の直径よりも広く設定されており、内筒４１の上部と外筒４２の上部とは隙間無く嵌め合わされ、内筒４１の下部と外筒４２の下部とは隙間無く嵌め合わされている。また、内筒４１の中間部と外筒４２の中間部との間には、狭小の隙間が設けられている。
【００３７】
また、インパクタユニット３０と同様にインパクタユニット４０では、内筒４１に複数の噴射孔４１Ａ、複数のリブ４１Ｂが形成され、外筒４２に複数の排気孔４２Ａが形成されている。これらの構成は、インパクタユニット３０の複数の噴射孔３１Ａ、複数のリブ３１Ｂ、排気孔３２Ａと同様であるため、説明は省略する。
【００３８】
バルブ４３は、弁体４４とバネ４５とを備えている。弁体４４は、開口２６Ｄより大径の円板部４４Ａと円板部４４Ａの中心から下側（排出側）に延びる軸部４４Ｂと、円板部４４Ａから下側に延びる複数の軸部４４Ｃとを備えている。複数の軸部４４Ｃは、軸部４４Ｂの周りに所定間隔（例えば、９０°間隔）おきに配されている。また、各軸部４４Ｃの先端には、三角形状の爪部４４Ｄが形成されている。この爪部４４Ｄは、軸部４４Ｃから弁体４４の外径側へ突出している。
【００３９】
円板部４４Ａは、ブラケット２６よりも下側に配され、軸部４４Ｂ、複数の軸部４４Ｃは、開口２６Ｄに挿通されている。また、爪部４４Ｄは、凸部２６Ｅより上側に位置し、開口２６Ｄの周縁部と上下に対向している。また、凸部２６Ｅの上端には十字状の板部２６Ｆが形成されており、この中心に形成された孔に軸部４４Ｂが挿通されている。
【００４０】
バネ４５は、圧縮コイルバネであり、このバネ４５には軸部４４Ｂ、４４Ｃが挿通されている。また、バネ４５は、板部２６Ｆと爪部４４Ｄとの間に配されており、爪部４４Ｄを弾性力で上側に付勢することで、円板部４４Ａを凸部２６Ｅに圧接させている。これにより、円板部４４Ａが開口２６Ｄを閉塞した状態、即ち、バルブ４３が閉状態となっている。
【００４１】
ここで、円板部４４Ａに上側（導入側）から所定の圧力Ｐ１以上の圧力が作用すると、弁体４４は、バネ４５の付勢力に抗して下側（排出側）へ移動する。これにより、円板部４４Ａが開口２６Ｄを開放した状態、即ち、バルブ４３が開状態となる。
【００４２】
バルブ４３を開状態とする上側からの所定の圧力Ｐ１は、バルブ３３を開状態とする上側からの所定の圧力Ｐ０よりも低く設定されている。このため、バルブ３３及びバルブ４３よりも導入側の内圧がＰ１未満である場合には、バルブ３３、４３の双方が閉状態となり、バルブ３３及びバルブ４３よりも導入側の内圧がＰ１以上Ｐ０未満である場合には、バルブ４３が開状態、バルブ３３が閉状態となる。また、バルブ３３及びバルブ４３よりも導入側の内圧がＰ０以上である場合には、バルブ３３、４３の双方が開状態となる。
【００４３】
また、下側のブラケット２７には、複数の連通孔２７Ｇが形成されている。この複数の連通孔２７Ｇは、インパクタユニット３０の下端の周囲に配されている。詳細は後述するが、複数の連通孔２７Ｇは、ブローバイガスＢＧの排気孔、オイルＯＬの排出孔として機能する。
【００４４】
また、ドレンポート２５には、逆止弁２８が設けられており、この逆止弁２８は、底板２２上に溜まったオイルＯＬを、ドレンポート２５を通して排出する。一方、逆止弁２８は、ドレンホース４からベンチレータ１０へのオイルＯＬの逆流を防止する。
【００４５】
図９は、図６の９−９断面図（平断面図）である。この図に示すように、内筒３１の外周面には一対のリブ３１Ｃが形成されている。また、内筒４１の外周面にも一対のリブ４１Ｃが形成されている。なお、リブ３１Ｃとリブ４１Ｃとは同様の構成であるため、リブ４１Ｃについての説明は省略する。
【００４６】
一対のリブ３１Ｃは１８０°間隔で配されており、各リブ３１Ｃは、内筒３１の軸方向に沿って延びている。ここで、一対のリブ３１Ｃにより、内筒３１と外筒３２との間の空間が二つに隔てられている。
【００４７】
図１０は、ベンチレータ１０でのブローバイガスＢＧとオイルＯＬとの流れを示す正面断面図である。この図に示すように、ブローバイガスＢＧは、導入ポート２３からベンチレータ１０内に導入される。インパクタユニット３０の内筒３１は導入側に対して開放されているため、図中矢印Ａで示すように、ブローバイガスＢＧは内筒３１内に導入される。一方、インパクタユニット４０の内筒４１の上端にバルブ４３が設けられており、バルブ４３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ１より低い場合には、バルブ４３が、閉状態となり、ブローバイガスＢＧの内筒４１内への導入を阻止する。しかし、バルブ４３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ１より高い場合には、バルブ４３が、開状態となり、図中矢印Ｂで示すように、ブローバイガスＢＧの内筒４１内への導入を可能にする。
【００４８】
また、内筒３１の下端にバルブ３３が設けられており、バルブ３３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ０より低い場合には、バルブ３３が、閉状態となり、ブローバイガスＢＧの内筒３１から排出ポート２４へ直接の排気を阻止する。しかし、バルブ３３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ１より高い場合には、バルブ３３が、開状態となり、図中矢印Ｃで示すように、ブローバイガスＢＧの内筒３１から排出ポート２４への直接の排気を可能にする。
【００４９】
バルブ３３が閉状態の場合には、ブローバイガスＢＧは、内筒３１の噴射孔３１Ａから外筒３２に向けて噴射される。また、バルブ４３が開状態の場合には、ブローバイガスＢＧは、内筒４１の噴射孔４１Ａから外筒４２に向けて噴射される。噴射孔３１Ａから噴射されたブローバイガスＢＧは、内筒３１と外筒３２との間を流れて排気孔３２Ａから排気され、外筒３２とケーシング２０の内壁との間、連通孔２７Ｇ、及び排気ポート２４を通って、ベンチレータ１０から排気される。また、噴射孔４１Ａから噴射されたブローバイガスＢＧは、内筒４１と外筒４２との間を流れて排気孔４２Ａから排気され、外筒３２とケーシング２０の内壁との間、連通孔２７Ｇ、及び排気ポート２４を通って、ベンチレータ１０から排気される。
【００５０】
また、後述するようにインパクタユニット３０においてブローバイガスＢＧから分離されたオイルＯＬは、内筒３１と外筒３２との間の下部に溜まり、この溜まったオイルＯＬの液面が最下の排気孔３２Ａまで上がると、該排気孔３２Ａから外筒３２の外へ排出される。そして、図中矢印Ｄで示すように、外筒３２の外へ排出されたオイルＯＬは、ブラケット２７まで自重で流下して、連通孔２７Ｇからドレンポート２５へ落下する。そして、ドレンポート２５に落下したオイルＯＬは、逆止弁２８を開放させてベンチレータ１０から排出される。また、図中矢印Ｅで示すように、インパクタユニット４０においてブローバイガスＢＧから分離されたオイルＯＬも、同様に流れてベンチレータ１０から排出される。
【００５１】
図１１は、インパクタユニット３０において、噴射孔３１Ａから噴射されたブローバイガスＢＧの流れを示す正面断面図である。なお、インパクタユニット４０における作用も同様であるため、説明を省略する。図１１に示すように、噴射孔３１Ａから噴射されたブローバイガスＢＧは、噴射孔３１Ａと対向する壁面３２Ｂに衝突する。この際、ブローバイガスＢＧに含有されていたオイルミストが壁面３２Ｂに付着する。これにより、オイルミストがブローバイガスＢＧから分離される。
【００５２】
そして、壁面３２Ｂに衝突したブローバイガスＢＧは、リブ３１Ｂや壁面３２Ｂ等により形成され周方向に延びるガス流路を流れる。ガス流路の先にはリブ３１Ｃが存在するため、ガス流路を流れたブローバイガスＢＧは、リブ３１Ｃにより方向を転換され、上下のガス流路に流入する。そして、該ガス流路には排気孔３２Ａが存在するため、ブローバイガスＢＧは排気孔３２Ａから排気される。
【００５３】
ここで、壁面３２Ｂに付着したオイルＯＬは、ガス流路でのブローバイガスＢＧの流れにより、リブ３１Ｃ側へ移動されて、リブ３１Ｂとリブ３１Ｃとの間を自重で流下する。そして、内筒３１と外筒３２との間の下部に溜まる。以上、ブローバイガスＢＧが壁面３２Ｂに衝突することにより壁面３２Ｂに付着されたオイルＯＬは、壁面３２Ｂに付着してから内筒３１と外筒３２との間の下部まで移動するまでの間に、凝集する。これにより、ブローバイガスＢＧからオイルミストが捕集される。
【００５４】
ここで、噴射孔３１ＡでブローバイガスＢＧの流速を高めると共に、内筒３１と外筒３２との間隔を狭く設定することにより、噴射孔３１Ａから噴射されたブローバイガスＢＧの壁面３２Ｂにより強く衝突させて、ブローバイガスＢＧとオイルＯＬとの気液分離効果を高めている。また、リブ３１Ｂ、３１Ｃを設けて、ブローバイガスＢＧをインパクタユニット３０の周方向に導くガス流路を形成することにより、遠心分離効果を発揮させて、ブローバイガスＢＧとオイルＯＬとの気液分離効果を高めている。しかしながら、ブローバイガスＢＧの流速を高めると共に、内筒３１と外筒３２との間隔を狭く設定し、さらに、上記ガス流路を形成したことにより、流路抵抗が増大し、それにより、圧力損失が増大している。
【００５５】
このため、インパクタユニット４０を設けずに、インパクタユニット３０のみを設けた場合、ベンチレータへのブローバイガスＢＧの導入量によっては、インパクタユニット３０内でのブローバイガスＢＧの流れが悪くなる可能性がある。例えば、大排気量のエンジンのブローバイガス還流システムのように、クランクケースからのブローバイガスＢＧの排出量が多量になることがあるシステムでは、該システム内でのブローバイガスの流れが悪くなる可能性がある。
【００５６】
これに対して、図１２に示すように、本実施形態に係るベンチレータ１０では、クランクケース６からのブローバイガスＢＧの排出量が、インパクタユニット３０のみでは処理できない程の多量になった場合には、インパクタユニット４０の導入側の端に設けられたバルブ４３が、導入側の内圧により開状態になる。これにより、ベンチレータ１０に導入されたブローバイガスＢＧは、インパクタユニット３０とインパクタユニット４０との双方に導入される。
【００５７】
即ち、本実施形態に係るベンチレータ１０では、クランクケース６からのブローバイガスＢＧの排出量の多少に応じて、ブローバイガスＢＧを導入するインパクタユニット３０、４０の数が選択され、ベンチレータ１０内でのブローバイガスＢＧの流量や流速が調整されるようになっている。従って、クランクケース６からのブローバイガスＢＧの排出量の多少に関わらず、ブローバイガスＢＧの圧力損失を適正に抑えることができ、ブローバイガスＢＧの流れを適正に調整することができる。
【００５８】
また、図１３に示すように、クランクケース６からのブローバイガスＢＧの排出量が、インパクタユニット３０のみで処理できる程の少量の場合には、インパクタユニット４０の導入側の端に設けられたバルブ４３が、閉状態になる。これにより、ベンチレータ１０に導入されたブローバイガスＢＧは、インパクタユニット４０には導入されることなく、インパクタユニット３０のみに導入される。
【００５９】
即ち、本実施形態に係るベンチレータ１０では、クランクケース６からのブローバイガスＢＧの排出量の多少に応じて、ブローバイガスＢＧを導入するインパクタユニット３０、４０の数が選択され、噴射孔３１Ａ、４１ＡからのブローバイガスＢＧの噴射圧力が調整されるようになっている。従って、クランクケース６からのブローバイガスＢＧの排出量の多少に関わらず、インパクタユニット３０、４０による気液分離効果を確保することができ、ブローバイガスＢＧからのオイルミストを分離させることができる。
【００６０】
また、図１４に示すように、クランクケース６からのブローバイガスＢＧの排気量が、インパクタユニット３０、４０では処理できない程の多量の場合、あるいは、何らかの理由でベンチレータ１０に過昇圧が生じそうになった場合には、インパクタユニット３０の排出側端に設けられたバルブ３３が開状態となる。これにより、ベンチレータ１０に導入されたブローバイガスＢＧは、インパクタユニット３０の内筒３１内を通過して排出ポート２４から直接、排気される。
【００６１】
即ち、本実施形態に係るベンチレータ１０では、ベンチレータ１０の内圧に応じて、バルブ３３が安全弁として作動するようになっている。従って、ベンチレータ１０の過昇圧を防止できる。
【００６２】
また、本実施形態に係るベンチレータ１０では、一対のインパクタユニット３０、４０を並列させたことにより、インパクタユニットひいてはベンチレータ１０を長尺化させることなく、ブローバイガスＢＧの圧力損失を抑えると共に、インパクタユニットの気液分離効果を確保することができる。
【００６３】
図１５は、他の実施形態に係るベンチレータ１００を示す正面断面図である。この図に示すように、本実施形態に係るベンチレータ１００は、並列された３個のインパクタユニット３０、４０、５０を備えている。インパクタユニット５０は、排出ポート２４と同軸的に配されており、インパクタユニット３０とインパクタユニット５０との間に、インパクタユニット４０が配されている。
【００６４】
インパクタユニット５０の構成は、インパクタユニット４０と同様の構成であるが、バルブ５３を開放させる圧力の設定が、インパクタユニット４０のバルブ４３とは異なっている。ここで、バルブ５３を開放させる圧力は、バルブ４３を開放させる圧力Ｐ１よりも高く、インパクタユニット３０のバルブ３３を開放させる圧力Ｐ０よりも低いＰ２に設定されている。
【００６５】
図１６は、ベンチレータ１００でのブローバイガスＢＧの流れを示す正面断面図である。この図に示すように、導入ポート２３からベンチレータ１００内に導入されたブローバイガスＢＧは、図中矢印Ａで示すように、インパクタユニット３０内に導入される。一方、バルブ４３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ１より低い場合には、バルブ４３、５３が、閉状態となり、ブローバイガスＢＧのインパクタユニット４０、５０への導入を阻止する。
【００６６】
また、バルブ４３、５３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ１より高く所定の圧力Ｐ２より低い場合には、バルブ４３は、開状態となり、図中矢印Ｂで示すように、ブローバイガスＢＧのインパクタユニット４０への導入を可能にする一方、バルブ５３は、閉状態となり、ブローバイガスＢＧのインパクタユニット５０への導入を阻止する。また、バルブ４３、５３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ２より高い場合には、バルブ４３、５３が、開状態となり、図中矢印Ｂ、Ｃで示すように、ブローバイガスＢＧのインパクタユニット４０、５０への導入を可能にする。
【００６７】
また、バルブ３３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ０より低い場合には、バルブ３３が、閉状態となり、ブローバイガスＢＧの排出ポート２４へ直接の排気を阻止する。しかし、バルブ３３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ０より高い場合には、バルブ３３が、開状態となり、図中矢印Ｄで示すように、ブローバイガスＢＧの排出ポート２４への直接の排気を可能にする。
【００６８】
本実施形態に係るベンチレータ１００では、クランクケース６からのブローバイガスＢＧの排出量の多少に応じて、ブローバイガスＢＧを導入するインパクタユニット３０、４０、５０の数が、１個、２個、３個と選択され、ベンチレータ１０内での流路面積が調整されるようになっている。従って、上述の実施形態に係るベンチレータ１０と比して、ブローバイガスＢＧの流量や流速の調整幅を広げることができ、ベンチレータ１０内でのブローバイガスＢＧの流れをより一層適正に調整することができる。
【００６９】
また、クランクケース６からのブローバイガスＢＧの排出量の多少に応じて、ブローバイガスＢＧを導入するインパクタユニット３０、４０、５０の数が、１個、２個、３個と選択され、噴射孔からのブローバイガスＢＧの噴射圧力が調整されるようになっている。従って、上述の実施形態に係るベンチレータ１０と比して、噴射孔からのブローバイガスＢＧの噴射圧力の調整幅を広げることができ、インパクタユニット３０、４０、５０による気液分離効果をより確実に得ることができ、ブローバイガスＢＧからオイルミストをより確実に分離させることができる。
【００７０】
図１７は、他の実施形態に係るベンチレータ２００を示す斜視図である。この図に示すように、ベンチレータ２００では、導入ポート２３とインパクタユニット２３０、２４０とドレンポート２５とが、同軸的且つ直列に配されている。また、排出ポート２４は、排出側のインパクタユニット２４０とドレンポート２５との間に、インパクタユニット２４０の軸方向に対して直交するように配されている。
【００７１】
導入側のインパクタユニット２３０は、バルブ３３を備えない点以外は上述のインパクタユニット３０と同様の構成である。また、排出側のインパクタユニット２４０は、バルブ３３を排出側端に備える以外は上述のインパクタユニット４０と同様の構成である。
【００７２】
以上のような構成のベンチレータ２００では、導入ポート２３からベンチレータ２００内に導入されたブローバイガスＢＧが、インパクタユニット２３０に導入される。ここで、バルブ４３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ１より低い場合には、バルブ４３が、閉状態となり、ブローバイガスＢＧのインパクタユニット２４０への導入を阻止する。しかし、バルブ４３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ１より高い場合には、バルブ４３が、開状態となり、ブローバイガスＢＧのインパクタユニット２４０への導入を可能にする。
【００７３】
また、バルブ３３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ０より低い場合には、バルブ３３が、閉状態となり、ブローバイガスＢＧのインパクタユニット２４０から排出ポート２４へ直接の排気を阻止する。しかし、バルブ３３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ０より高い場合には、バルブ３３が、開状態となり、ブローバイガスＢＧのインパクタユニット２４０から排出ポート２４への直接の排気を可能にする。
【００７４】
従って、本実施形態に係るベンチレータ２００によれば、上述の各実施形態に係るベンチレータと同様に、ブローバイガスＢＧの圧力損失を抑えると共に、ブローバイガスＢＧの流量の多少に関わらず十分な気液分離効果を得ることができる。
【００７５】
図１８は、他の実施形態に係るベンチレータ３００を示す斜視図である。この図に示すように、ベンチレータ３００は、軸方向中間部にバルブ４３が設けられ、軸方向一端部（排出側端部）にバルブ３３が設けられたインパクタユニット３３０を備えている。このインパクタユニット３３０は、バルブ４３を有する以外は、上述のインパクタユニット３０と同様の構成であり、バルブ４３の導入側とバルブ４３の排出側とにそれぞれ、噴射孔及び排気孔が形成されたオイル分離部３３０Ａ、３３０Ｂが形成されている。
【００７６】
また、ベンチレータ３００では、導入ポート２３とインパクタユニット３３０とドレンポート２５とが同軸的に直列に配されている。また、排出ポート２４は、インパクタユニット３３０とドレンポート２５との間に、インパクタユニット３３０の軸方向に対して直交するように配されている。
【００７７】
以上のような構成のベンチレータ３００では、導入ポート２３からベンチレータ３００内に導入されたブローバイガスＢＧは、インパクタユニット３３０に導入される。ここで、バルブ４３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ１より低い場合には、バルブ４３が、閉状態となり、ブローバイガスＢＧの流れをインパクタユニット３３０の軸方向中央部で止める。しかし、バルブ４３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ１より高い場合には、バルブ４３が、開状態となり、ブローバイガスＢＧをインパクタユニット３３０の排出側端まで流す。
【００７８】
また、バルブ３３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ０より低い場合には、バルブ３３が、閉状態となり、ブローバイガスＢＧのインパクタユニット３３０から排出ポート２４へ直接の排気を阻止する。しかし、バルブ３３よりも導入側の内圧が所定の圧力Ｐ１より高い場合には、バルブ３３が、開状態となり、ブローバイガスＢＧのインパクタユニット３３０から排出ポート２４への直接の排気を可能にする。
【００７９】
従って、本実施形態に係るベンチレータ３００によれば、上述の各実施形態に係るベンチレータと同様に、ブローバイガスＢＧの圧力損失を抑えると共に、ブローバイガスＢＧの流量の多少に関わらず十分な気液分離効果を得ることができる。
【００８０】
なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００８１】
例えば、上述の実施形態では、クランクケースからのブローバイガスの排出量が、インパクタユニット３０のみでは処理できない程に多量になることがあるブローバイガス還流システムを例に挙げて本発明を説明した。しかし、例えば、小排気量のエンジンのブローバイガス還流システムのように、クランクケースからのブローバイガスＢＧの排出量が、インパクタユニット３０のみで処理できる程の量に抑えられるシステムに本発明を適用してもよい。この場合、インパクタユニット４０を予備のインパクタユニットとして設け、インパクタユニット３０の機能が低下したときに代わりに作動させること等が可能である。
【００８２】
また、上述の実施形態では、ブローバイガス還流システムに適用したベンチレータを例に挙げて本発明を説明したが、オイルミストを含有したガスが流れる他のシステムにも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１  ブローバイガス還流システム、２、３  ブリーザーパイプ、４  ドレンホース、５  エンジン、６  クランクケース、７  吸気系統、８  エアフィルタ、９  ターボチャージャー、１０  ベンチレータ（オイル分離装置）、１１  チャージクーラー、２０  ケーシング、２１  上板、２２  底板、２３  導入ポート、２４  排出ポート、２５  ドレンポート、２６  ブラケット、２６Ａ  開口、２６Ｂ  凸部、２６Ｃ  段差部、２６Ｄ  開口、２６Ｅ  凸部、２６Ｆ  板部、２７  ブラケット、２７Ａ  開口、２７Ｂ  凸部、２７Ｃ  板部、２７Ｅ  凸部、２７Ｆ  段差部、２７Ｇ  連通孔、２８  逆止弁、３０  インパクタユニット（第１のオイル分離部）、３１  内筒（第１の筒）、３１Ａ  噴射孔、３１Ｂ、３１Ｃ  リブ、３２  外筒（第１の衝突部）、３２Ａ  排気孔、３２Ｂ  壁面、３３  バルブ（第２の弁機構）、３４弁体、３４Ａ  円板部、３４Ｂ、３４Ｃ  軸部、３４Ｄ  爪部、３５  バネ、４０  インパクタユニット（第２のオイル分離部）、４１  内筒（第２の筒）、４１Ａ  噴射孔、４１Ｂ、４１Ｃ  リブ、４２  外筒（第２の衝突部）、４２Ａ  排気孔、４２Ｂ  壁面、４３  バルブ（第１の弁機構）、４４  弁体、４４Ａ  円板部、４４Ｂ、４４Ｃ  軸部、４４Ｄ  爪部、４５  バネ、５０  インパクタユニット（第２のオイル分離部）、５３  バルブ（第１の弁機構）、１００  ベンチレータ（オイル分離装置）、２００  ベンチレータ（オイル分離装置）、２３０  インパクタユニット、２４０  インパクタユニット、３００  ベンチレータ（オイル分離装置）、３３０  インパクタユニット、３３０Ａ  オイル分離部（第１のオイル分離部）、３３０Ｂ  オイル分離部（第２のオイル分離部）
【図１】
2012237234.tif 000003
【図２】
2012237234.tif 000004
【図３】
2012237234.tif 000005
【図４】
2012237234.tif 000006
【図６】
2012237234.tif 000007
【図７】
2012237234.tif 000008
【図８】
2012237234.tif 000009
【図９】
2012237234.tif 000010
【図１０】
2012237234.tif 000011
【図１２】
2012237234.tif 000012
【図１３】
2012237234.tif 000013
【図１４】
2012237234.tif 000014
【図１５】
2012237234.tif 000015
【図１６】
2012237234.tif 000016
【図５】
2012237234.tif 000017
【図１１】
2012237234.tif 000018
【図１７】
2012237234.tif 000019
【図１８】
2012237234.tif 000020