(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状の気液分離室（１６）および略円錐状の液体排出室（１７）を一体に備えて横置きに配置された遠心式気液分離装置であって、
気液分離室（１６）に連通する気体供給孔（１９）と液体排出室（１７）に連通する気体排出孔（２０）との間に気液分離プレート（１５）を配置し、液体排出室（１７）の最大径部と気液分離プレート（１５）との間の最下部に液体排出孔（２２）を設けるとともに液体排出孔（２２）の上部に逆流防止壁（２３）を設け、
前記逆流防止壁（２３）は液体排出室（１７）の下部で旋回流に沿うように形成され、液体排出孔（２２）よりも旋回流の上流側で液体排出室（１７）の内壁に接続されたことを特徴とする遠心式気液分離装置。
【請求項２】
液体排出孔（２２）よりも旋回流の下流側で液体排出室（１７）の内壁と逆流防止壁（２３）との間に液体排出通路（２５）を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の遠心式気液分離装置。
【請求項３】
逆流防止壁（２３）は液体排出室（１７）と一体に形成され、液体排出室（１７）側から気液分離室（１６）の軸線（Ｌ）とほぼ平行に延出することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の遠心式気液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、略円筒状の気液分離室および略円錐状の液体排出室を一体に備えて横置きに配置された遠心式気液分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遠心式気液分離装置は、例えば特開平１１−２６４３１２号公報により公知である。この遠心式気液分離装置はエンジンのブローバイガスからオイルミストを分離するためのもので、軸線を上下方向に向けて配置した上側の気液分離室と下側の液体排出室とを備える。上側に位置する円筒状の気液分離室の内部に接線方向にオイルミストを含むブローバイガスを供給すると旋回流が発生し、遠心力で半径方向外側に分離されたオイルミストが下側に位置する円錐状の液体排出室の下端から排出され、オイルミストを分離されたブローバイガスが気液分離室の中心から上方に排出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の遠心式気液分離装置は気液分離室および液体排出室の軸線が上下方向に向けて縦置きに配置されているが、取付スペースの制約から遠心式気液分離装置を横置きに配置する必要が生じることがあり、このような場合にも分離した液体を液体排出室からスムーズに排出しなければならない
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、遠心式気液分離装置を横置きに配置した場合に、分離した液体のスムーズな排出を可能にすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、略円筒状の気液分離室および略円錐状の液体排出室を一体に備えて横置きに配置された遠心式気液分離装置であって、気液分離室に連通する気体供給孔と液体排出室に連通する気体排出孔との間に気液分離プレートを配置し、液体排出室の最大径部と気液分離プレートとの間の最下部に液体排出孔を設けるとともに液体排出孔の上部に逆流防止壁を設け、前記逆流防止壁は液体排出室の下部で旋回流に沿うように形成され、液体排出孔よりも旋回流の上流側で液体排出室の内壁に接続されたことを特徴とする遠心式気液分離装置が提案される。
【０００５】
上記構成によれば、気液分離室に連通する気体供給孔と液体排出室に連通する気体排出孔との間に気液分離プレートを配置したので、気体供給孔および気体排出孔の短絡を防止することで気液分離室に強い旋回流を発生させて液体の分離効果を高めるとともに、液体排出口から気液分離室に液体が逆流するのを防止することができ、しかも液体排出室の最大径部と気液分離プレートとの間の最下部に液体排出孔を設けたので、気液分離室および液体排出室の内壁に付着した液体を重力で液体排出孔に導いてスムーズに排出することができる。このように遠心式気液分離装置を横置きに配置しても分離した液体の排出をスムーズに行うことができるので、遠心式気液分離装置のレイアウトの自由度が大幅に向上する。
【０００６】
また液体排出孔の上部に逆流防止壁を設けたので、液体排出孔から液体排出室への液体の逆流を効果的に防止することができる。更に、逆流防止壁を液体排出室の下部で旋回流に沿うように形成したので、逆流防止壁が旋回流に与える影響を最小限に抑えることができ、また逆流防止壁を液体排出孔よりも旋回流の上流側で液体排出室の内壁に接続したので、液体排出孔に旋回流が直接作用しないようにして液体排出孔から液体を吸い出す負圧が発生するのを防止することができる。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、液体排出孔よりも旋回流の下流側で液体排出室の内壁と逆流防止壁との間に液体排出通路を設けたことを特徴とする遠心式気液分離装置が提案される。
【０００８】
上記構成によれば、液体排出孔よりも旋回流の下流側で液体排出室の内壁と逆流防止壁との間に液体排出通路を設けたので、気液分離室および液体排出室の内壁に付着した液体を支障なく液体排出孔に導くことができる。
【０００９】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、逆流防止壁は液体排出室と一体に形成され、液体排出室側から気液分離室の軸線とほぼ平行に延出することを特徴とする遠心式気液分離装置が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、液体排出室と一体に形成した逆流防止壁を液体排出室側から気液分離室の軸線とほぼ平行に延出させたので、部品点数を増加させることなく逆流防止壁を形成することができ、しかも気液分離室や液体排出室を成形する際に同時に逆流防止壁を形成できるので、逆流防止壁の成形が容易である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図４は本発明の一実施例を示すもので、図１は遠心式気液分離装置の縦断面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３−３線断面図、図４は図３の４−４線断面図である。
【００１３】
本実施例の遠心式気液分離装置は気体に含まれる液体粒子をサイクロン装置の原理で分離するためのもので、円筒状ハウジング１１と、円筒状ハウジング１１の右端に一体に連なる円錐状ハウジング１２と、円筒状ハウジング１１の左端を閉鎖する端板１３とを備えており、円筒状ハウジング１１および円錐状ハウジング１２は、その軸線Ｌを水平にして配置される。軸線Ｌ上に位置する気体排出管１４が端板１３を貫通しており、気体排出管１４の外周に円板状の気液分離プレート１５が固定される。気液分離プレート１５は円筒状ハウジング１１および円錐状ハウジング１２の境界のやや左側に位置しており、気液分離プレート１５の左側に気液分離室１６が区画され、右側に液体排出室１７が区画される。気液分離室１６および液体排出室１７は、気液分離プレート１５の外周に形成された隙間αを介して相互に連通する。
【００１４】
気体供給管１８が端板１３に近い気液分離室１６に接続されており、その気体供給孔１９が気液分離室１６の内壁に対して接線方向に開口する（図２参照）。気体排出管１４の内部に形成された気体排出孔２０は液体排出室１７に開口する。液体排出室１７の最大径部、つまり気液分離室１６との境界の最下部に、液体排出管２１の液体排出孔２２が連通する。液体排出孔２２の上部が、円錐状ハウジング１２の内面から一体に延びる逆流防止壁２３で覆われる。液体排出室１７の内部に発生する旋回流の上流側において、円筒状ハウジング１１および円錐状ハウジング１２の内壁と逆流防止壁２３の端部とが仕切り壁２４で接続されるとともに、前記旋回流の下流側において、円筒状ハウジング１１および円錐状ハウジング１２の内壁と逆流防止壁２３の端部との間に液体排出通路２５が形成される（図３参照）。
【００１５】
このように逆流防止壁２３が液体排出室１７と一体に設けられており、しかも液体排出室１７側から気液分離室１６側に向かって軸線Ｌと略平行に延びているため、円筒状ハウジング１１および円錐状ハウジング１２を例えばダイキャストで成形する際に、その金型の構造を複雑化することなく逆流防止壁２３を同時に一体成形することができる。これにより、部品点数を増加させることなく逆流防止壁２３を容易に成形することが可能となる。
【００１６】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００１７】
気体供給管１８から供給された液体の粒子を含む気体が気体供給孔１９を通って遠心式気液分離装置の気液分離室１６に流入すると、気体供給孔１９が気液分離室１６の内壁の接線方向に開口しているため、気液分離室１６の内部に気体排出管１４の周囲を囲むように旋回流が発生し、気体に含まれる液体の粒子が遠心力で半径方向外側に拡散して気液分離室１６の内壁に付着する。このとき、気液分離室１６と液体排出室１７との間に気液分離プレート１５が介在しているため、気体供給孔１９および気体排出孔２０が短絡することが防止され、また気液分離室１６の軸線Ｌ上に突出する気体排出管１４が旋回流のガイド部材となるため、気液分離室１６の内部に強い旋回流を発生させて液体の分離効果を高めることができる。しかも気体排出管１４を利用して気液分離プレート１５を支持したので、気液分離プレート１５を支持するための特別の支持部材が不要になる。
【００１８】
気液分離離室１６から気液分離プレート１５の周囲の隙間αを通過して液体排出室１７に流入した気体は更に旋回し、そこで分離した液体の粒子が液体排出室１７の内壁に付着する。液体を分離された気体は、液体排出室１７に開口する気体排出孔２０に排出される。そして気液分離室１６の内壁に付着した液体と気体排出管１４および気液分離プレート１５の表面に付着した液体とは、重力で流下あるいは落下して該気液分離室１６の底部に集合し、そこから液体排出室１７の最下部に設けた液体排出孔２２に排出される。また液体排出室１７の内壁に付着した液体は円錐状ハウジング１２の傾斜した内壁に沿って重力で流下し、液体排出室１７の最下部に設けた液体排出孔２２に排出される。
【００１９】
遠心式気液分離装置を通過する気体の流量が増加して液体排出室１７内の旋回流が強まると、液体排出孔２２の開口部に作用する負圧で該液体排出孔２２内の液体が液体排出室１７に吸い出される傾向が生じるが、液体排出孔２２の上方が旋回流の流れ方向に沿う逆流防止壁２３で覆われ、かつ旋回流の上流側において逆流防止壁２３の端部と円筒状ハウジング１１の内壁とが仕切り壁２４で接続されているため、逆流防止壁２３が旋回流に与える影響を最小限に抑えることができるだけでなく、旋回流が液体排出孔２２の開口部に直接作用しなくなり、液体排出孔２２から液体を逆流させる負圧の発生が抑制される。また液体排出孔２２から液体が逆流しても、その液体は逆流防止壁２３に阻止されて液体排出室１７への流入が防止される。更に、液体排出室１７に多少の液体が逆流しても、その液体は気液分離プレート１５に阻止されて気液分離室１６への逆流が防止される。尚、旋回流の下流側において逆流防止壁２３の端部に液体排出通路２５が形成されているため、気液分離室１６および液体排出室１７の内壁を伝わって集まった液体は支障なく液体排出孔２２に流入することができる。
【００２０】
以上のように、従来は縦置きに配置していた遠心式気液分離装置を横置きに配置しても、気体から分離した液体を液体排出室１７からスムーズに排出することができるので、遠心式気液分離装置のレイアウトの自由度が大幅に向上する。
【００２１】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２２】
例えば、実施例の遠心式気液分離装置は軸線Ｌを水平に配置しているが、軸線Ｌは完全に水平である必要はなく、多少傾斜していても良い。
【００２３】
また本発明の遠心式気液分離装置はエンジンのブローバイガスからオイルミストを分離する場合に有効であるが、他の任意の用途に適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、気液分離室に連通する気体供給孔と液体排出室に連通する気体排出孔との間に気液分離プレートを配置したので、気体供給孔および気体排出孔の短絡を防止することで気液分離室に強い旋回流を発生させて液体の分離効果を高めるとともに、液体排出口から気液分離室に液体が逆流するのを防止することができ、しかも液体排出室の最大径部と気液分離プレートとの間の最下部に液体排出孔を設けたので、気液分離室および液体排出室の内壁に付着した液体を重力で液体排出孔に導いてスムーズに排出することができる。このように遠心式気液分離装置を横置きに配置しても分離した液体の排出をスムーズに行うことができるので、遠心式気液分離装置のレイアウトの自由度が大幅に向上する。
【００２５】
また液体排出孔の上部に逆流防止壁を設けたので、液体排出孔から液体排出室への液体の逆流を効果的に防止することができる。更に、逆流防止壁を液体排出室の下部で旋回流に沿うように形成したので、逆流防止壁が旋回流に与える影響を最小限に抑えることができ、また逆流防止壁を液体排出孔よりも旋回流の上流側で液体排出室の内壁に接続したので、液体排出孔に旋回流が直接作用しないようにして液体排出孔から液体を吸い出す負圧が発生するのを防止することができる。
【００２６】
また請求項２に記載された発明によれば、液体排出孔よりも旋回流の下流側で液体排出室の内壁と逆流防止壁との間に液体排出通路を設けたので、気液分離室および液体排出室の内壁に付着した液体を支障なく液体排出孔に導くことができる。
【００２７】
また請求項３に記載された発明によれば、液体排出室と一体に形成した逆流防止壁を液体排出室側から気液分離室の軸線とほぼ平行に延出させたので、部品点数を増加させることなく逆流防止壁を形成することができ、しかも気液分離室や液体排出室を成形する際に同時に逆流防止壁を形成できるので、逆流防止壁の成形が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  遠心式気液分離装置の縦断面図
【図２】  図１の２−２線断面図
【図３】  図１の３−３線断面図
【図４】  図３の４−４線断面図
【符号の説明】
１５        気液分離プレート
１６        気液分離室
１７        液体排出室
１９        気体供給孔
２０        気体排出孔
２２        液体排出孔
２３        逆流防止壁
２５        液体排出通路
Ｌ          軸線
【図１】
0004052827.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004052827.tif 000005