(57)【要約】【課題】ブローバイガス用セパレータ内においてブローバイガスの過剰な昇温が防止できると共に水分の凍結も防止できるブローバイガス用セパレータの配置構造の提供。【解決手段】空隙２０ａを介する緩慢な伝熱によりＰＣＶセパレータ２内におけるブローバイガスの過剰昇温が防止できると共にブローバイガス中の水分が凍結するのを防止できる。断熱材２０は樹脂製スポンジでかつ圧縮状態であることで異音や摩擦が防止され、その保持性も高まる。ＰＣＶセパレータ２内で過剰昇温を生じないのでブローバイガスを吸気経路に排出しても熱害を生じない。水分凍結が生じないのでＰＣＶセパレータ２内にてブローバイガスや分離オイルの流れを妨げることがない。このためブローバイガス中のオイルミストの除去性能が低下したり分離されたオイルの排出が困難となったりあるいはプローバイガスを吸気経路へ円滑に排出できなくなるということがない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のヘッドカバーの上方に配置してヘッドカバー内のガスを内燃機関の吸気経路へ通過させることによりガス中のオイルミストを除去するブローバイガス用セパレータの配置構造であって、
前記ブローバイガス用セパレータの下面と前記ヘッドカバーの上面とを空隙を介して対面させると共に、この空隙を囲む囲繞部材を、前記ブローバイガス用セパレータの下面と前記ヘッドカバーの上面との間に設けたことを特徴とするブローバイガス用セパレータの配置構造。
【請求項２】
請求項１に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造において、前記囲繞部材は、前記ブローバイガス用セパレータの下面と前記ヘッドカバーの上面とが対面する空隙を密閉状態で囲むことを特徴とするブローバイガス用セパレータの配置構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造において、前記囲繞部材は、断熱材により構成されていることを特徴とするブローバイガス用セパレータの配置構造。
【請求項４】
請求項３に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造において、前記断熱材は樹脂製スポンジであることを特徴とするブローバイガス用セパレータの配置構造。
【請求項５】
請求項４に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造において、前記樹脂製スポンジは、前記ブローバイガス用セパレータの下面と前記ヘッドカバーの上面との間で圧縮状態で配置されていることを特徴とするブローバイガス用セパレータの配置構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造において、ブローバイガス用セパレータはサイクロンによりオイルミストを分離するものであることを特徴とするブローバイガス用セパレータの配置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のヘッドカバーの上方に配置してヘッドカバー内のガスを内燃機関の吸気経路へ通過させることによりガス中のオイルミストを除去するブローバイガス用セパレータの配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のヘッドカバー部と吸気経路とを連通する連通路に設けられるトラップ装置において、その気液分離部を、ヘッドカバーの上部に位置し、かつヘッドカバーの上面から離間して設けた配置構成が知られている（例えば特許文献１参照）。このような配置構成により内燃機関からの放射熱を気液分離部が受け難くし、走行風を冷却剤として気液分離部を冷却することができる。こうして簡易な構成にて気液分離部で効率的に水分を除去でき、スロットルバルブの氷結による問題を解消できるトラップ装置を実現している。
【０００３】
ヘッドカバー内に配置されるタイプのブリーザチャンバについては、その内部におけるブローバイガスの凍結を防止するために、ブリーザチャンバの外表面とヘッドカバーの内表面との間に所定の間隙を形成したブリーザ装置が知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３２８７４号公報（第４〜７頁、図３）
【特許文献２】特開２００９−０１３９４１号公報（第５〜６頁、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構成では、ブローバイガスの水分が、スロットルバルブ近傍の吸気経路内やスロットルバルブにおいて水滴となって付着するのが防止される。このため冷間時にスロットルバルブで水分が凍結することはなく、スロットルバルブ動作に支障をきたすことはない。
【０００６】
しかしこのようにトラップ装置の外表面の広い範囲が走行風に曝される配置構成では、外気温が特に低い場合に外気による冷却が過剰となり、トラップ装置内部で水分が凍結するおそれがある。このような水分凍結が生じると、トラップ装置内部において、ブローバイガスや分離オイルの流れを妨げ、ブローバイガス中のオイルミストの除去性能が低下したり、分離されたオイルの排出が困難となったり、あるいはプローバイガスを吸気経路へ円滑に排出することができなくなったりするおそれがある。
【０００７】
特許文献２では、ブリーザ装置がヘッドカバー内にしかも間隙を介して配置されているため、ヘッドカバーの表面が走行風により冷却されても、ブリーザ装置内が凍結することは防止される。しかしこの構成では逆にブリーザ装置がヘッドカバー内の熱を受けることで、十分にブローバイガスを冷却できない。このため吸気経路内に導入する前段階において、別途、冷却装置を設ける必要が生じる。
【０００８】
本発明は、ブローバイガス用セパレータ内においてブローバイガスの過剰な昇温が防止できると共に水分の凍結も防止できるブローバイガス用セパレータの配置構造の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造は、内燃機関のヘッドカバーの上方に配置してヘッドカバー内のガスを内燃機関の吸気経路へ通過させることによりガス中のオイルミストを除去するブローバイガス用セパレータの配置構造であって、前記ブローバイガス用セパレータの下面と前記ヘッドカバーの上面とを空隙を介して対面させると共に、この空隙を囲む囲繞部材を、前記ブローバイガス用セパレータの下面と前記ヘッドカバーの上面との間に設けたことを特徴とする。
【００１０】
ブローバイガス用セパレータの下面とヘッドカバーの上面とは空隙を介して対面しているが、この空隙は囲繞部材により囲まれている。このことにより、この空隙では走行風などの外部からの空気流が通過することはない。
【００１１】
更に空隙の下側はヘッドカバー上面であるので、内燃機関運転時はヘッドカバーからの伝熱にて空隙内の空気が暖められて空気の対流が生じる。更にヘッドカバーからの熱放射も生じる。このことによりヘッドカバー上面からブローバイガス用セパレータの下面への伝熱がなされる。
【００１２】
このようにヘッドカバーからの伝熱は直接的な伝熱ではなく、空隙を介しての比較的緩慢な伝熱となる。  したがってこの緩慢な伝熱により、ブローバイガス用セパレータ内におけるブローバイガスの過剰な昇温が防止できると共に、水分が凍結することも防止できる。
【００１３】
請求項２に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造では、請求項１に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造において、前記囲繞部材は、前記ブローバイガス用セパレータの下面と前記ヘッドカバーの上面とが対面する空隙を密閉状態で囲むことを特徴とする。
【００１４】
このように空隙を囲んで走行風を阻止するのみで無く、囲繞部材にて空隙を密閉状態とすることにより、空隙内の蓄熱性と保温性とを高め、十分に水分の凍結を防止できる。
請求項３に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造では、請求項１又は２に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造において、前記囲繞部材は、断熱材により構成されていることを特徴とする。
【００１５】
断熱材を囲繞部材として用い、これにより空隙を囲むことにより、空隙内の蓄熱性と保温性とを高め、十分に水分の凍結を防止できる。
請求項４に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造では、請求項３に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造において、前記断熱材は樹脂製スポンジであることを特徴とする。
【００１６】
このように樹脂製スポンジを断熱材として用いることにより、その柔軟性によりブローバイガス用セパレータの下面とヘッドカバーの上面との双方の各種形状に柔軟に対応して密着できる。このことにより、異音や摩擦が防止されると共に、ブローバイガス用セパレータ内における過剰昇温防止と水分凍結防止とがより効果的なものとなる。
【００１７】
請求項５に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造では、請求項４に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造において、前記樹脂製スポンジは、前記ブローバイガス用セパレータの下面と前記ヘッドカバーの上面との間で圧縮状態で配置されていることを特徴とする。
【００１８】
このように圧縮状態で樹脂製スポンジを配置することでブローバイガス用セパレータの下面とヘッドカバーの上面との双方の各種形状に対応して十分に密着させることができ、過剰昇温防止効果と水分凍結防止効果とがより高くなる。更に樹脂製スポンジの保持性が高まり、脱落や位置ずれの防止となる。
【００１９】
請求項６に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造では、請求項１〜５のいずれか一項に記載のブローバイガス用セパレータの配置構造において、ブローバイガス用セパレータはサイクロンによりオイルミストを分離するものであることを特徴とする。
【００２０】
このようなサイクロン方式のブローバイガス用セパレータでは、そのサイクロン自体ややサイクロン周辺での水分の凍結が防止されることから、サイクロンでの安定した旋回流の形成を阻害することがなく、高いオイルミスト除去効率を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１のブローバイガス用セパレータの配置構造を示すＰＣＶセパレータの正面図。
【図２】実施の形態１のブローバイガス用セパレータの平面図。
【図３】実施の形態１のブローバイガス用セパレータの底面図。
【図４】（Ａ），（Ｂ）実施の形態１にて用いられる断熱材の斜視図と平面図。
【図５】（Ａ），（Ｂ）他の実施の形態の断熱材の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［実施の形態１］
〈実施の形態１の構成〉図１〜３にブローバイガス用セパレータであるＰＣＶ（ポジティブクランクケースベンチレーション）セパレータ２の構成を示す。ＰＣＶセパレータ２は樹脂にて成形された各部品を組み合わせたものである。このＰＣＶセパレータ２は、図１に破線で示す車両用内燃機関のアルミニウム合金製のヘッドカバーＨＣに対して、その上方に配置してヘッドカバーＨＣ内のガスを、内部を介して内燃機関の吸気経路へ通過させることにより、ガス中のオイルミストを除去するものである。
【００２３】
このＰＣＶセパレータ２はサイクロン方式のオイルセパレータであって、破線の矢線（図１）にて示すごとくプローバイガスが流れる。この流動方向の順に、ガス導入口４、整流室６、サイクロン８、集合室１０、ＰＣＶバルブ取り付け部１２及びＰＣＶバルブ１４を備えている。更に分離されたオイルが落下する分離オイル貯留室１６、及びオイルを排出するオイルドレン部１８を備えている。
【００２４】
すなわち、ヘッドカバーＨＣ内のブローバイガスは、ガス導入口４からＰＣＶセパレータ２内に流れ込み、整流室６に入ってその流れがサイクロン８にて旋回流を生じやすいように整流され、各スリット８ａを介してサイクロン８内に導入される。
【００２５】
サイクロン８内にてオイルミストが分離され除去されたブローバイガスは、各サイクロン８の上方中心位置に配置された円筒状流出口８ｂから集合室１０へ排出される。そしてＰＣＶバルブ取り付け部１２に取り付けられたＰＣＶバルブ１４を介して、内燃機関の吸気経路、ここではスロットルバルブの下流側の吸気経路へ排出される。
【００２６】
サイクロン８ではブローバイガスは旋回流を生じる。この旋回流における遠心力によりブローバイガス中のオイルミストはサイクロン８の内壁面に付着することで分離される。このように分離されたオイルは分離オイル貯留室１６内に落下し、オイルドレン部１８からヘッドカバーＨＣ内に排出される。このことでオイルが回収される。
【００２７】
ヘッドカバーＨＣに対するＰＣＶセパレータ２の配置は、ヘッドカバーＨＣに、分離オイル貯留室１６の下面１６ａを直接接触させる構成では無い。本実施の形態では、ＰＣＶセパレータ２は、ヘッドカバーＨＣとは間隔ＳＰを介して配置し、締結部２ａによりヘッドカバーＨＣ側にビスやボルトで締結している。
【００２８】
この間隔ＳＰの領域は、単なる空隙では無く、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示す断熱材２０が配置されている。断熱材２０は、囲繞部材に相当し、ここではＥＰＤＭ等の樹脂製スポンジが用いられている。
【００２９】
断熱材２０は、内部に上下に貫通する空隙２０ａを形成している。このような断熱材２０が、ＰＣＶセパレータ２とヘッドカバーＨＣとの間に圧縮状態で配置されている。
したがって断熱材２０は、ＰＣＶセパレータ２の下面１６ａとヘッドカバーＨＣの上面ＨＣｆとが対面する空隙２０ａを密閉状態で囲んでいることになる。
〈実施の形態１の作用〉ＰＣＶセパレータ２の下面１６ａとヘッドカバーＨＣの上面ＨＣｆとは空隙２０ａを介して対面している。この空隙２０ａは、断熱材２０により囲まれている。このことにより車両走行中でも走行風が空隙２０ａを通過して流れるのを阻止できる。
【００３０】
更に空隙２０ａの下側はヘッドカバーＨＣの上面ＨＣｆであり、ヘッドカバーＨＣからの伝熱により空隙２０ａ内の空気が暖められる。内燃機関運転時は主としてこの空隙２０ａでの空気の対流により、あるいは空気を介しての熱放射により、ヘッドカバーＨＣの上面ＨＣｆから、ＰＣＶセパレータ２の下面１６ａへ伝熱される。このようにＰＣＶセパレータ２への伝熱は、ヘッドカバーＨＣからの直接的な伝熱ではなく、空隙２０ａを介しての比較的緩慢な伝熱となる。しかも断熱材２０に囲まれているので外気温が低温であっても緩慢な伝熱は十分に維持される。
【００３１】
断熱材２０は樹脂製スポンジであるので、その柔軟性によりＰＣＶセパレータ２の下面１６ａとヘッドカバーＨＣの上面ＨＣｆとの双方の形状に柔軟に対応して密着できる。特に断熱材２０は圧縮状態で配置されているので、ＰＣＶセパレータ２の下面１６ａとヘッドカバーＨＣの上面ＨＣｆとの両者に十分に密着している。
〈実施の形態１の効果〉（１）空隙２０ａを介する緩慢な伝熱により、ＰＣＶセパレータ２内におけるブローバイガスの過剰な昇温が防止できると共に、ブローバイガス中の水分が凍結するのを防止できる。
【００３２】
特に空隙２０ａは断熱材２０により周囲がすべて囲まれており、密閉状態となっている。しかも断熱材２０は樹脂製スポンジで、かつ圧縮状態であることで、十分にＰＣＶセパレータ２の下面１６ａとヘッドカバーＨＣの上面ＨＣｆとに密着している。このためＰＣＶセパレータ２内における過剰昇温防止効果と水分凍結防止効果とがより高いものとなる。
【００３３】
このようにＰＣＶセパレータ２内にて過剰な昇温を生じないので、ブローバイガスを吸気経路に排出しても熱害を生じることがない。
更に、水分凍結が生じないので、ＰＣＶセパレータ２内において、ブローバイガスや分離オイルの流れを妨げることがない。このことによりブローバイガス中のオイルミストの除去性能が低下したり、分離されたオイルの排出が困難となったり、あるいはプローバイガスを吸気経路へ円滑に排出することができなくなるというような事態を防止できる。
【００３４】
（２）樹脂製スポンジである断熱材２０が圧縮状態で配置されていることにより、上述した効果と共に、断熱材２０が柔軟にＰＣＶセパレータ２の下面１６ａとヘッドカバーＨＣの上面ＨＣｆとに密着しているため、異音や摩擦が防止される。更に断熱材２０の保持性が高まることにより断熱材２０の脱落や位置ずれの防止となる。
【００３５】
（３）ブローバイガス中のオイルミストはサイクロン８により分離されるが、サイクロン８やこの周辺での水分の凍結が防止されることから、凍結した水分によりブローバイガスの円滑な流れが阻害されることがない。このため常に安定した旋回流がサイクロン８内で維持され、高いオイルミスト除去効率を維持することができる。
【００３６】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態において、囲繞部材である断熱材２０は、樹脂製スポンジであったが、スポンジ形態でなくてもゴムシートであってかつ走行風によっても形状を維持できるものであれば、囲繞部材として用いることができる。このように、ゴムシートであっても十分にＰＣＶセパレータの下面とヘッドカバーの上面に密着でき、異音や摩擦が防止されると共に、ＰＣＶセパレータ内における過剰昇温防止と水分凍結防止とが可能となる。
【００３７】
又、囲繞部材は、全体がゴムなどのように柔軟で無くても、ＰＣＶセパレータの下面とヘッドカバーの上面に接触する上下端部のみが、ゴムなどのような柔軟性の高い材料で構成されていれば良い。
【００３８】
・前記実施の形態において、断熱材２０は１つの空隙２０ａを囲んでいる構成であったが、空隙を複数に分割して囲むようにしても良い。例えば図５の（Ａ）に示すごとく断熱材１２０が３つの空隙１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃを囲む形状であっても良い。図５の（Ｂ）に示すごとく断熱材２２０が２つの空隙２２０ａ，２２０ｂを囲む形状であっても良い。
【００３９】
・前記実施の形態では、ＰＣＶセパレータはサイクロン方式であったが、ラビリンスなどの他の方式でも良く、水分凍結を防止できることにより、ブローバイガスの円滑な流れを常に維持でき、オイルミスト除去効率の低下を防止できる。
【００４０】
・本発明のブローバイガス用セパレータの配置構造は、自動車の内燃機関のみでなく、自動車以外の内燃機関についても、ブローバイガス中のオイルミストを分離するブローバイガス用セパレータの配置構造としても適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
２…ＰＣＶセパレータ、２ａ…締結部、４…ガス導入口、６…整流室、８…サイクロン、８ａ…スリット、８ｂ…円筒状流出口、１０…集合室、１２…ＰＣＶバルブ取り付け部、１４…ＰＣＶバルブ、１６…分離オイル貯留室、１６ａ…下面、１８…オイルドレン部、２０…断熱材、２０ａ…空隙、１２０…断熱材、１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ…空隙、２２０…断熱材、２２０ａ，２２０ｂ…空隙、ＨＣ…ヘッドカバー、ＨＣｆ…上面、ＳＰ…間隔。
【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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