特許 5928110 サイクロン式オイル分離装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5928110

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月1日

(54)【発明の名称】サイクロン式オイル分離装置

(51)【国際特許分類】

   F01M 13/04 20060101AFI20160519BHJP

   B04C 5/103 20060101ALI20160519BHJP

   B01D 45/12 20060101ALI20160519BHJP

   B01D 45/08 20060101ALI20160519BHJP

【ＦＩ】

   F01M13/04 D

   B04C5/103

   B01D45/12

   B01D45/08 Z

【請求項の数】3

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2012-88603(P2012-88603)

(22)【出願日】2012年4月9日

(65)【公開番号】特開2013-217285(P2013-217285A)

(43)【公開日】2013年10月24日

【審査請求日】2014年6月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107308

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 修一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100114959

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 徹也

(72)【発明者】

【氏名】吉良 直樹

(72)【発明者】

【氏名】西垣 篤史

【審査官】 津田 健嗣

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３２８９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−２５００９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２００９−５３９０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５１−７５４０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｍ １３／０４

Ｂ０１Ｄ ４５／０８

Ｂ０１Ｄ ４５／１２

Ｂ０４Ｃ ５／１０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体部と、
前記本体部の側壁に設けられオイル混合ガスを前記本体部の内部に導入するガス導入部と、
前記本体部の上壁に設けられ前記オイル混合ガスからオイルが分離されたガスを前記本体部の外部に排出するガス排出部と、
前記本体部の内側面に配置され、前記ガス導入部と前記本体部の内部とを連通させる開口部を有するオイル捕集材と、を備え、
前記オイル捕集材に捕集されたオイルが流下する空間を前記オイル捕集材と前記内側面との間に設け、
前記本体部は、円筒形状であって前記ガス導入部が設けられる円筒部と、前記円筒部の下端に連続し下方に向けて縮径される円錐部と、を有し、
前記オイル捕集材は、前記円筒部の内壁に対向する領域に配置されるサイクロン式オイル分離装置。

【請求項2】

前記オイル捕集材は、前記円筒部から連続して前記円錐部の内壁に対向する領域に配置される請求項１記載のサイクロン式オイル分離装置。

【請求項3】

前記オイル捕集材を多孔質材で構成した請求項１または２に記載のサイクロン式オイル分離装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のエンジンのブローバイガス等の気体からその気体の内部に含まれているオイルを分離し除去するためのサイクロン式オイル分離装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば、車両のエンジン等において発生するブローバイガスは、エンジンの吸気系に戻されて再利用されている。ブローバイガス中には、通常エンジンオイル等の潤滑油が微粒化されたオイルミストが含まれている。このため、ブローバイガスは、まずオイル分離装置に通されてオイルミストが分離回収された後、エンジンの吸気系に戻される（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１のサイクロン式オイル分離装置では、本体部の内面に繊維編地を配置し、この繊維編地によってオイルを吸着して分離している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２００９−５３９０１４公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に示されているオイル分離装置では、分離するオイルミストが多量の場合には、繊維編地（オイル吸着層）によるオイル吸着許容量を越えて、一旦捕集されたオイルがブローバイガス中に再飛散する虞がある。このため、そのような場合に備えて、例えばオイル吸着層の厚みを大きくすることが考えられる。しかしながら、オイル吸着層の厚みを大きくすると、その分、オイル吸着層のコストが増加することとなる。

【0005】

本発明は、オイル吸着層のコストを低減しつつ、ブローバイガスから一旦捕集したオイルの再飛散を抑制できるサイクロン式オイル分離装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のサイクロン式オイル分離装置の第１特徴構成は、本体部と、前記本体部の側壁に設けられオイル混合ガスを前記本体部の内部に導入するガス導入部と、前記本体部の上壁に設けられ前記オイル混合ガスからオイルが分離されたガスを前記本体部の外部に排出するガス排出部と、前記本体部の内側面に配置され、前記ガス導入部と前記本体部の内部とを連通させる開口部を有するオイル捕集材と、を備え、前記オイル捕集材に捕集されたオイルが流下する空間を前記オイル捕集材と前記内側面との間に設け、前記本体部は、円筒形状であって前記ガス導入部が設けられる円筒部と、前記円筒部の下端に連続し下方に向けて縮径される円錐部と、を有し、前記オイル捕集材は、前記円筒部の内壁に対向する領域に配置される点にある。

【0007】

本構成の如く、本体部の内側面にオイル捕集材が配置されていると、本体部においてオイル混合ガスから遠心分離されたオイルをオイル捕集材で捕集することができ、オイル混合ガスからオイル成分を確実に分離することができる。

【0008】

また、オイル捕集材と本体部の内側面との間には、捕集されたオイルが流下する空間が設けられているので、オイル捕集材に捕集されたオイルは、オイル捕集材と本体部の内側面との間の空間に排出することが可能となる。これにより、捕集されたオイルをオイル捕集材と内側面との間の空間に流下させて、オイル混合ガスからオイルを効率よく分離することができる。さらに、オイル捕集材に捕集されたオイルがオイル捕集材の裏面側（オイル捕集材と本体部の内側面との間の空間）を流下することで、オイル捕集材に一旦捕集されたオイルがオイル捕集材の表面側（本体部の内方側）からオイル混合ガス中に再び飛散する不具合を抑制することができる。

【0009】

【0010】

また、本体部の内側面のうち円筒部の内壁に対向する領域は、ガス導入部からオイル混合ガスが導入される領域であるため、オイル混合ガスの流速が最も速い領域である。このため、本構成の如く、本体部の内側面のうち少なくとも円筒部の内壁に対向する領域にオイル捕集材を配置することで、流速の速いオイル混合ガスがオイル捕集材に衝突することとなる。その結果、オイル混合ガス中のオイルをオイル捕集材に効率よく捕集することができる。

【0011】

本発明のサイクロン式オイル分離装置の第２特徴構成は、前記オイル捕集材は、前記円筒部から連続して前記円錐部の内壁に対向する領域に配置される点にある。

【0012】

仮に、本体部の内側面のうち領域にのみオイル捕集材を配置した場合には、当該領域の下方領域はオイル捕集材が存在しない領域であるため、本体部の内側面とオイル捕集材との間の空間を流下したオイルがオイル混合ガスと直接接触する状態となる。このため、この下方領域において一旦捕集されたオイルが再びオイル混合ガス中に飛散する虞がある。
しかし、本構成の如く、本体部の円筒部から連続して円錐部の内壁に対向する領域にオイル捕集材を配置すると、捕集されたオイルはオイル排出部近くの下方領域まで本体部の内側面とオイル捕集材と間の空間を流下する。これにより、オイル捕集材の表面側（本体部の内方側）から一旦捕集されたオイルがオイル混合ガス中に再び飛散する不具合を抑制することができる。

【0013】

本発明のサイクロン式オイル分離装置の第３特徴構成は、前記オイル捕集材を多孔質材で構成した点にある。

【0014】

オイル捕集材を多孔質材で構成すると、目付、空隙率等を調整することによって微少なオイルミストをオイル捕集材で吸着することができる。これにより、オイル混合ガスからのオイル分離能力を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態のオイル分離装置の側面図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。

【図3】第２実施形態のオイル分離装置の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係るサイクロン式オイル分離装置１を図面に基づいて説明する。

【0017】

サイクロン式オイル分離装置（以下、単にオイル分離装置ともいう。）１は、例えば車両のエンジンのクランクケース内に発生するオイル混合ガス（ブローバイガス）からオイルを分離し、分離したオイルをクランクケースに戻すために用いられる。なお、オイル分離装置１は、車両のエンジン以外の内燃機関の内部で発生するオイル混合ガスのオイルを分離するために用いてもよい。

【0018】

[第１実施形態]
図１に示すように、オイル分離装置１は、本体部２と、ガス導入部３と、ガス排出部４と、オイル排出部５と、を備える。

【0019】

本体部２は、円筒形状の円筒部２１と、円筒部２１の下端に連続し下方に向けて縮径される円錐部２２と、を備える。円筒部２１の上端には天板２３が配置されている。円錐部２２の下端にはオイル排出部５として開口が形成されている。

【0020】

ガス導入部３は管状であって、円筒部２１の上端近くに設けられており、円筒部２１の内周面における接線方向に接続されている。このガス導入部３から本体部２の内部にオイル混合ガスが導入される。

【0021】

ガス排出部４は管状であって、天板２３の中央部近くに挿入配置されている。ガス排出部４の下端は本体部２の内部であって、ガス導入部３の下端近くに位置する。ガス排出部４の上端は、本体部２の上方に位置する。オイル混合ガスからオイルが分離されたガスがガス排出部４から排出される。

【0022】

本体部２の内側面２０のうち円筒部２１の内側面２１ａには、内側面２１ａの略全周とオイル捕集材６との間に空間７が有する状態でオイル捕集材６が配置されている。オイル捕集材６は、オイルを吸着し内側面２０（内側面２１ａ）との間の空間７にオイルを排出可能な材料によって構成される。オイル捕集材６としては、例えば、不織布、織布等の繊維集合体や、金属、樹脂、セラミックによる多孔質体又は網状構造体、スポンジ等を使用することができる。オイル捕集材６は、オイルの吸着性が良好な多孔質材で構成されていることが好ましい。オイル捕集材６と内側面２０（内側面２１ａ）との間の空間７は、捕集されたオイルが流下する空間である。なお、オイル捕集材６には、ガス導入部３からのオイル混合ガスを本体部２の内部に導入するための開口９が形成されている。

【0023】

図２に示すように、オイル捕集材６の内側面２０（内側面２１ａ）に対向する位置に突起部８を複数設け、突起部８と内側面２１ａとを接着することで、内側面２０（内側面２１ａ）とオイル捕集材６との間に空間７を設けている。内側面２１ａとオイル捕集材６との間に空間７を設けるために、内側面２０（内側面２１ａ）に突起部を備えてもよいし、オイル捕集材６と内側面２１ａの双方に突起部を備えてもよい。内側面２１ａに対するオイル捕集材６の保持は両者の接着の他、係合や摩擦によるものでもよい。オイル捕集材６に設ける突起部８はオイル捕集材６と同じ素材で構成してもよいし、オイル捕集材６に接続可能であれば別材料で構成してもよい。

【0024】

図示しないクランクケース内に発生したオイル混合ガスは、ガス導入部３から本体部２の円筒部２１内に流入し、本体部２内で旋回運動をする。オイル混合ガスが旋回運動することにより、オイル混合ガスに遠心力に生じ、オイル混合ガス中のオイル（ミスト）が円筒部２１の内側面２１ａに衝突する。この内側面２１ａにはオイル捕集材６が配置されているため、オイル（ミスト）はオイル捕集材６に吸着される。

【0025】

オイル捕集材６に捕集されたオイルはオイル捕集材６の内部に一旦保持される。オイル捕集材６のオイル保持量が所定量以上となると、オイル捕集材６から溢れたオイルは内側面２１ａとオイル捕集材６との間の空間７に放出される。空間７に放出されたオイルはオイル排出部５まで流下し、オイル排出部５から本体部２の外側に排出されて図示略のクランクケース内に戻される。

【0026】

このように、本体部２の内側面２０（内側面２１ａ）にオイル捕集材６が配置されていると、本体部２においてオイル混合ガスから遠心分離されたオイルをオイル捕集材６で捕集することができ、オイル混合ガスからオイル成分を確実に分離することができる。

【0027】

また、オイル捕集材６と本体部２の内側面２０（内側面２１ａ）との間に、空間７を設けることで、捕集されたオイルを空間７に流下させて、オイル混合ガスからオイルを効率よく分離することができるうえ、オイル捕集材６に一旦捕集されたオイルがオイル捕集材６の表面側（本体部２の内方側）からオイル混合ガス中に再び飛散する不具合を抑制することができる。

【0028】

[第２実施形態]
本体部２の内側面２０のうちガス導入部３と同じ高さの領域を含む上方領域（円筒部２１の内側面２１ａ）にのみオイル捕集材６を配置した場合、下方領域（円錐部２２の内側面２２ａ）はオイル捕集材６が存在しない領域となる。このため、空間７を流下したオイルが下方領域（円錐部２２の内側面２２ａ）においてオイル混合ガスと直接接触する状態となり、一旦捕集されたオイルが再びオイル混合ガス中に飛散する虞がある。

【0029】

そこで、本実施形態では、図３に示すように、本体部２のガス導入部３と同じ高さの領域を含む上方領域に加えて、上方領域からオイル排出部５に至る下方領域までオイル捕集材６を配置した。すなわち、オイル捕集材６は、円筒部２１の内側面２１ａに配置された上方オイル捕集材６ａと円錐部２２の内側面２２ａに配置された下方オイル捕集材６ｂとで一体に構成されている。

【0030】

このように、ガス導入部３からオイル排出部５までオイル捕集材６を配置すると、一旦捕集されたオイルは本体部２の内部空間に露出することなく流下する。これにより、オイルがオイル捕集材６の表面側（本体部２の内方側）からオイル混合ガス中に再び飛散する不具合を抑制することができる。

【0031】

[その他の実施形態]
（１）上記の実施形態では、本体部２を円筒部２１と円錐部２２とを組み合わせて構成する例を示したが、本体部２は全体が下方に向けて徐々に縮径する円錐状に構成されていてもよい。

【0032】

（２）上記の第２実施形態では、上方オイル捕集材６ａと、下方オイル捕集材６ｂとを一体にした構成を示したが、上方オイル捕集材６ａと下方オイル捕集材６ｂとは別体で構成してもよい。こうすることで、本体部２の上方領域及び下方領域において、材質や厚み等の異なるオイル捕集材を容易に配置することができ、本体部２の各領域に最適なオイル捕集材を配置することができる。

【産業上の利用可能性】

【0033】

本発明に係るオイル分離装置は、気液分離に広く利用可能である。

【符号の説明】

【0034】

１ オイル分離装置
２ 本体部
３ ガス導入部
４ ガス排出部
５ オイル排出部
６ オイル捕集材
７ 空間
８ 突起部
２０ 内側面
２１ 円筒部
２１ａ 円筒部の内側面（上方領域）
２２ 円錐部
２２ａ 円錐部の内側面（下方領域）

【図1】

【図2】

【図3】