特許 6611541 ガス油混合物中の油滴を分離する装置

(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】6611541

(24)【登録日】2019年11月8日

(45)【発行日】2019年11月27日

(54)【発明の名称】ガス油混合物中の油滴を分離する装置

(51)【国際特許分類】

   B03C 3/40 20060101AFI20191118BHJP

   B03C 3/02 20060101ALI20191118BHJP

   B03C 3/45 20060101ALI20191118BHJP

   B03C 3/41 20060101ALI20191118BHJP

   B03C 3/36 20060101ALI20191118BHJP

   F01M 13/04 20060101ALI20191118BHJP

【ＦＩ】

   B03C3/40 A

   B03C3/02 C

   B03C3/45 Z

   B03C3/41 A

   B03C3/41 C

   B03C3/41 F

   B03C3/36 A

   B03C3/41 J

   F01M13/04 C

【請求項の数】25

【外国語出願】

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-195869(P2015-195869)

(22)【出願日】2015年10月1日

(65)【公開番号】特開2016-68085(P2016-68085A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2018年7月23日

(31)【優先権主張番号】1459387

(32)【優先日】2014年10月1日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】507063735

【氏名又は名称】アクウェル

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ゲリー パスカル

(72)【発明者】

【氏名】セリュリエ リュドヴィック

(72)【発明者】

【氏名】ウスタシュ アドリアン

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−００８０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−１２３９１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２１６６６０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０３Ｃ ３／００−１１／００

Ｆ０１Ｍ １１／００−１３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス（４）と油滴（２）を含み、内燃機関から生じる混合物から油滴（２）を分離する分離装置（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）において、
−分離室（１０２−７０２）であって、ｉ）混合物が分離室（１０２−７０２）に入るように構成された入口（１０４−７０４）と、ｉｉ）ガスが分離室（１０２−７０２）から出るように配置された出口（１０６−７０６）と、を有する分離室（１０２−７０２）と、
−分離室（１０２−７０２）に少なくとも１つのブリードポート（１１２、１１３−７１２）によって連結される油回収室（１１０−７１０）であって、液体の油が分離室（１０２−７０２）から油回収室（１１０−７１０）へと前記少なくとも１つのブリードポート（１１２、１１３−７１２）を通じて流れることができるようになっている油回収室（１１０−７１０）と、
−少なくとも部分的に分離室（１０２−７０２）内に延びる少なくとも１つのエミッタ電極（１２１−７２１）と、
−少なくとも部分的に分離室（１０２−７０２）内に延びる少なくとも１つのコレクタ電極（１２２−７２２）と、
−前記少なくとも１つのエミッタ電極（１２１−７２１）と前記少なくとも１つのコレクタ電極（１２２−７２２）に接続される電子ユニット（１２４−７２４）であって、少なくとも帯電フェーズ中に
・前記少なくとも１つのエミッタ電極（１２１−７２１）を負の電位にして、前記少なくとも１つのエミッタ電極（１２１−７２１）が、油滴（２）を負に帯電させるのに適した少なくとも１つの電界（Ｅ１００、Ｅ３００）を生成し、
・前記少なくとも１つのコレクタ電極（１２２−７２２）をゼロまたは正の電位にして、前記少なくとも１つのコレクタ電極（１２２−７２２）が負に帯電した油滴（２）を捕集する
ように構成された電子ユニット（１２４−７２４）と、
を含み、
分離室（１０２−７０２）内に、その中に上流部分（１０２．４、２０２．４）と下流部分（１０２．６、２０２．６）を画定するように配置された少なくとも１つの減圧部材（１３１、１３２−７３１）をさらに含み、減圧部材（１３１、１３２−７３１）は、ガスが入口（１０４−７０４）と出口（１０６−７０６）との間に流れるとき、上流部分（１０２．４、２０２．４）と下流部分（１０２．６、２０２．６）との間で減圧がなされるように構成されていることと、
油回収室（１１０−７１０）は、下流部分（１０２．６、２０２．６）に少なくとも１つの真空ポート（１２６−７２６）を介して連結されて、油回収室（１１０−７１０）内の圧力が上流部分（１０２．４、２０２．４）の圧力より低くなるようにすること
を特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項2】

請求項１に記載の分離装置（１００−７００）において、
前記少なくとも１つのエミッタ電極（１２１−７２１）と前記少なくとも１つのコレクタ電極（１２２−７２２）は、少なくとも部分的に導電性材料からなり、前記少なくとも１つのエミッタ電極（１２１−７２１）と前記少なくとも１つのコレクタ電極（１２２−７２２）の各々は、その算術平均粗さＲａが０．１μｍ〜１００μｍの間である表面粗さを有することを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項3】

請求項１〜２の何れか１項に記載の分離装置１００−５００）において、
前記少なくとも１つのエミッタ電極（１２１−５２１）は、入口（１０４−５０４）付近に延びることを特徴とする分離装置（１００−５００）。

【請求項4】

請求項１〜３の何れか１項に記載の分離装置（１００−７００）において、
前記少なくとも１つのエミッタ電極（１２１−７２１）は、少なくとも１つの紐状部分を含むことを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項5】

請求項４に記載の分離装置（１００−５００）において、
少なくとも１つの紐状部分は、入口（１０４−５０４）と出口（１０６−５０６）との間の混合物の流れの方向を横切る方向に沿って延びることを特徴とする分離装置（１００−５００）。

【請求項6】

請求項４〜５の何れか１項に記載の分離装置（１００−７００）において、
少なくとも２つのエミッタ電極（３２１−６２１）を含み、紐状部分が実質的に平行に配置されることを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項7】

請求項１〜６の何れか１項に記載の分離装置（３００−６００）において、
電子ユニット（３２４−６２４）に接続された少なくとも１つの補助電極（３４０−６４０）をさらに含み、電子ユニット（３２４−６２４）は、少なくとも帯電フェーズ中に、前記少なくとも１つの補助電極（３４０−６４０）をゼロまたは正の電位にするように構成され、
前記少なくとも１つの補助電極（３４０−６４０）は、前記少なくとも１つのエミッタ電極（３２１−６２１）に対し、前記少なくとも１つのコレクタ電極（３２２−６２２）より近くに配置され、前記少なくとも１つのエミッタ電極（３２１−６２１）と前記少なくとも１つの補助電極（３４０−６４０）との間に確立される電界は、前記少なくとも１つのエミッタ電極（３２１−６２１）と前記少なくとも１つのコレクタ電極（３２２−６２２）との間に確立される電界より強力である
ことを特徴とする分離装置（３００−６００）。

【請求項8】

請求項６または７に記載の分離装置（３００−５００）において、
補助紐状部分によって形成され、相互に対して、およびエミッタ電極（３２１−５２１）に対して実質的に平行に配置された少なくとも２つの補助電極（３４０−５４０）を含み、補助電極（３４０−５４０）とエミッタ電極（３２１−５２１）は互い違いに配置されることを特徴とする分離装置（３００−５００）。

【請求項9】

請求項７〜８の何れか１項に記載の分離装置（３００−６００）において、
前記少なくとも１つの補助電極（３４０−６４０）は、前記少なくとも１つのエミッタ電極（３２１−６２１）の上流に配置されることを特徴とする分離装置（３００−６００）。

【請求項10】

請求項１〜９の何れか１項に記載の分離装置（１００−７００）において、
前記少なくとも１つの真空ポート（１２６−７２６）の流れの断面は、前記少なくとも１つのブリードポート（１１２、１１３−７１２）の流れの断面より大きいことを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項11】

請求項１〜１０の何れか１項に記載の分離装置（１００−７００）において、
前記少なくとも１つのブリードポート（１１２、１１３−７１２）は、上流部分（１０２．４、２０２．４）の底部に配置されることを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項12】

請求項１〜１１の何れか１項に記載の分離装置（１００−７００）において、
前記少なくとも１つのブリードポート（１１２、１１３−７１２）は、上流部分（１０２．４、２０２．４）のそれぞれの側壁の付近、またはその中に配置されることを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項13】

請求項１〜１２の何れか１項に記載の分離装置（１００−７００）において、
少なくとも２つのブリードポート（１１２、１１３−６１２、６１３）を含み、これらはそれぞれ上流部分（１０２．４、２０２．４）の両側の側壁の付近に設置されることを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項14】

請求項１〜１３の何れか１項に記載の分離装置（１００−７００）において、
前記少なくとも１つのコレクタ電極（１２２−７２２）は前記少なくとも１つのブリードポート（１１２、１１３−７１２）の付近に延びることを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項15】

請求項１３または１４に記載の分離装置（１００−７００）において、
少なくとも２つのブリードポート（１１２、１１３−６１２、６１３）と少なくとも２つのコレクタ電極（２２２．１、２２２．２−５２２）を含み、各コレクタ電極（１２２−７２２）はそれぞれのブリードポート（１１２、１１３−７１２）の付近に延びることを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項16】

請求項１〜１５の何れか１項に記載の分離装置（１００−７００）において、
前記少なくとも１つのコレクタ電極（１２２−７２２）は導電フィルムを含み、前記少なくとも１つの導電フィルムは上流部分（１０２．４、２０２．４）の下面を少なくとも部分的に覆うことを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項17】

請求項１４〜１５の何れか１項に記載の分離装置（１００−７００）において、
前記少なくとも１つのコレクタ電極（１２２−７２２）は、
−前記少なくとも１つのブリードポート（１１２、１１３−７１２）の周囲に延びる周辺導電フィルムと、
−周辺導電フィルムを延長し、分離装置（１００−７００）が動作位置にあるときに実質的に縦に延びるように配置された少なくとも１つの隣接導電フィルムと、
を含むことを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項18】

請求項１〜１７の何れか１項に記載の分離装置（４００）において、
前記少なくとも1つのブリードポート（４１２、４１３）は、少なくとも１つの先鋭な境界を有し、これは曲げ半径が０．２ｍｍ未満の縁（４１５、４１６）を含み、前記少なくとも１つのコレクタ電極（４２２）は前記少なくとも１つの先鋭な境界を覆うことを特徴とする分離装置（４００）。

【請求項19】

請求項１８に記載の分離装置（４００）において、
前記少なくとも１つの先鋭な境界は、曲げ半径が０．２ｍｍ未満の２つの縁（４１５、４１６）を含み、この２つの縁（４１５、４１６）は、円弧の形状の断面を有する丸みのある面取り部（４１７）によって結合され、丸みのある面取り部（４１７）の半径は０．５ｍｍより大きく、前記少なくとも１つのコレクタ電極（４２２）は先鋭な境界と丸みのある面取り部（４１７）を覆うことを特徴とする分離装置（４００）。

【請求項20】

請求項１９に記載の分離装置（４００）において、
前記丸みのある面取り部（４１７）の半径は１ｍｍより大きいことを特徴とする分離装置（４００）。

【請求項21】

請求項１〜２０の何れか１項に記載の分離装置（１００−７００）において、
前記少なくとも１つの減圧部材（１３１、１３２−７３１）がそれぞれのブリードポート（１１２、１１３−７１２）の付近に配置されることを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項22】

請求項１〜２１の何れか１項に記載の分離装置（１００−７００）において、
前記少なくとも１つの減圧部材（１３１、１３２−７３１）は障害物によって形成されることを特徴とする分離装置（１００−７００）。

【請求項23】

請求項１〜２２の何れか１項に記載の分離装置（１００−５００）において、
分離室（１０２−５０２）は、長方形の底面を有する概して平行六面体の形状を有し、油回収室（１１０−５１０）は、長方形の底面を有する概して平行六面体の形状を有することを特徴とする分離装置（１００−５００）。

【請求項24】

請求項１〜２２の何れか１項に記載の分離装置（６００−７００）において、
分離室（６０２−７０２）は、円形の底面を有する概して円筒の形状を有し、油回収室（６１０−７１０）は、分離室（６０２−７０２）の周囲に配置される概して管の形状を有することを特徴とする分離装置（６００−７００）。

【請求項25】

請求項１〜２４の何れか１項に記載の分離装置（１００−５００）において、
油回収室（１１０−７１０）に連結される移送部材（１３４−５３４）をさらに含み、移送部材（１３４−５３４）は、内燃機関に向かう液体の油の流れを可能にし、内燃機関のガスの油回収室（１１０−７１０）への流れを防止するように構成されること特徴とする分離装置（１００−５００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関からのガス油混合物から油滴を分離する分離装置に関する。さらに、本発明は、このような分離装置を利用した分離方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明は特に、ディーゼルまたはガソリン式自動車の内燃機関からの混合物から油とガスを分離する分野に応用される。自動車とは、特に自家用車、商用車、または例えばトラック型の産業車両を意味する。

【0003】

内燃機関は動作中にクランク室ガスを生成し、これはガス中に浮遊する油滴を含むエアロゾル混合物を形成する。油滴は、油タンク内に収容された油中の接続ロッドとクランクシャフトによる跳ね上げに由来する。ガスは、シリンダとピストンとの間の漏れに由来し、これらの漏れは時々、ブローバイガスと呼ばれる。それゆえ、油を内燃機関に再注入するために、油をガスから分離する必要がある。

【0004】

特許文献１は、ガス油混合物から油滴を分離する静電フィルタを開示している。特許文献１の静電フィルタは、分離室と、分離室に連結され、油が流れ込む油回収室と、エミッタ電極と、コレクタ電極と、エミッタ電極に電源供給する電子ユニットと、を含む。

【0005】

しかしながら、特許文献１の静電フィルタにおいては、混合物に油分が多いと、コレクタ電極により捕捉された油が、完全には排出されずにコレクタ電極に凝集し、これが静電フィルタの詰まり、ひいてはその故障の危険につながる。さらに、凝集した油はコレクタ電極上で放電されにくい。しかしながら、凝集した静電電荷は静電フィルタの絶縁破壊を招き、ひいては静電フィルタを動作不能にする恐れがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００８２１６６６０ Ａ１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は特に、効率的でコンパクトな分離装置を提供することによって、上記の問題の全部または一部を解決することを狙いとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この狙いのために、本発明の１つの目的は、ガスと油滴を含み、内燃機関から生じる混合物から油滴を分離する分離装置であり、この分離装置は少なくとも、
−分離室であって、ｉ）混合物が分離室に入るように構成された入口と、ｉｉ）ガスが分離室から出るように配置された出口と、を有する分離室と、
−分離室に少なくとも１つのブリードポートによって連結される油回収室であって、液体の油が分離室から油回収室へと前記少なくとも１つのブリードポートを通じて流れることができるようになっている油回収室と、
−少なくとも部分的に分離室内に延びる少なくとも１つのエミッタ電極と、
−少なくとも部分的に分離室内に延びる少なくとも１つのコレクタ電極と、
−前記少なくとも１つのエミッタ電極と前記少なくとも１つのコレクタ電極に接続される電子ユニットであって、少なくとも帯電フェーズ中に
・前記少なくとも１つのエミッタ電極を負の電位にして、少なくとも１つのエミッタ電極が油滴を負に帯電させるのに適した少なくとも１つの電界を生成し、
・前記少なくとも１つのコレクタ電極をゼロまたは正の電位にして、前記少なくとも１つのコレクタ電極が負に帯電した油滴を捕集する
ように構成された電子ユニットと、
を含み、
分離装置は、分離室内に、その中に上流部分と下流部分を画定するように配置された少なくとも１つの減圧部材をさらに含み、減圧部材は、ガスが入口と出口との間に流れるとき、上流部分と下流部分との間で減圧がなされるように構成されていることと、
油回収室は、下流部分に少なくとも１つの真空ポートによって連結されて、油回収室内の圧力が上流部分の圧力より低くなるようにすること
を特徴とする。

【0009】

油回収室内の圧力が上流部分の圧力より低いため、ガスの一部がその、または各ブリードポートによって吸引され、それゆえ、その、または各ブリードポートを通って油回収室に向かって油が流れるようにするのに貢献する。

【0010】

それゆえ、このような分離装置により、混合物から分離された油の効率的な放電が可能となり、それは、これが混合物から分離された油の排出時の排出流速を最大化しながら、その体積を最小化できるからである。実際、油回収室と各ブリードポートは、高い排出流速の油を吸引する。このような油の吸引によって、各コレクタ電極の詰まりの危険性が低くなり、各コレクタ電極に凝集する油が減り、ひいては静電電荷も少なくなるため、絶縁破壊の危険性の低減化、または回避さえ可能となる。

【0011】

ディーゼルまたはガソリン式自動車上では、本発明による分離装置は例えば、シリンダヘッドカバーに組み込んでも、またはシリンダヘッドカバーとは独立したコンポーネントを形成してもよい。

【0012】

本願において、「連結」という用語とその派生形は、特に少なくとも２つの領域間で流体、ガスおよび／または液体を連通させることを指す。

【0013】

本願において、「接続」という用語とその派生形は、特に少なくとも２つのコンポーネント間の導電接続に関する。

【0014】

本願において、「上流」および「下流」という用語は、入口と出口との間のガス流の一般的な意味を指す。上流部分は、入口から前記少なくとも１つの減圧部材まで延びる。下流部分は、前記少なくとも１つの減圧部材から出口まで延びる。

【0015】

本発明のある変化形によれば、減圧部材は、油回収室と上流部分との間に５Ｐａ〜２００Ｐａの圧力差を生じさせるように構成される。

【0016】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つのエミッタ電極と前記少なくとも１つのコレクタ電極は、少なくとも部分的に導電性材料からなり、前記少なくとも１つのエミッタ電極と前記少なくとも１つのコレクタ電極の各々は、その算術平均粗さＲａが０．１μｍ〜１００μｍの間の表面粗さを有する。

【0017】

それゆえ、このようなエミッタとコレクタ電極は比較的平滑であり、したがって濡れにくく、それゆえ、混合物から分離された油滴がエミッタおよびコレクタ電極上で広がりやすくなり、それによってエミッタおよびコレクタ電極に凝集する油が減る。

【0018】

本発明のある変化形によれば、前記少なくとも１つのエミッタ電極と前記少なくとも１つのコレクタ電極は、プラスチック材料に導電性材料をコーティングしたものからなる。この変化形の代わりに、前記少なくとも１つのエミッタ電極と前記少なくとも１つのコレクタ電極は、全体が導電性材料から、例えば金属材料からなっていてもよい。

【0019】

本発明のある変化形によれば、電子ユニットは、少なくとも帯電フェーズ中に、前記少なくとも１つのエミッタ電極を実質的に一定の負の電位にするように構成される。すると、このような電子ユニットによって静電界が生成され、それゆえ、油滴の電荷、それによって各コレクタ電極に沈着する油の収率、ひいては分離装置の分離効率が最大化する。

【0020】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つのエミッタ電極は、入口付近に延びる。

【0021】

それゆえ、その、または各エミッタ電極は、混合物が分離室に入るとすぐに油滴を負に帯電させることができ、それゆえ、分離装置の体積を最小化できる。

【0022】

本発明のある変化形によれば、入口と前記少なくとも１つのエミッタ電極を分離する距離は、入口と出口を分離する距離の０％〜３０％である。入口と出口を分離する距離は、分離チャンバの長さに対応する。

【0023】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つのエミッタ電極は少なくとも１つの紐状部分を含む。

【0024】

それゆえ、このような紐状部分によって、ある電圧での電界の強度、ひいてはコレクタ電極に沈着する油の収率を高めることができる。実際に、紐状部分は、その断面の寸法が小さいため、重要な避雷針効果を生じる。

【0025】

本発明のある実施形態によれば、少なくとも１つの紐状部分は、入口と出口との間の混合物の流れの方向を横切る方向に沿って延びる。

【0026】

それゆえ、混合物の流れを横切るこのような紐状部分によって、分離室の流れの断面の重要な部分において電界を発生させることができる。したがって、このような紐状の横方向の部分により、混合物の中に含まれる多数の油滴を帯電させることができる。

【0027】

本発明のある変化形によれば、前記少なくとも１つの紐状部分は、全体的に入口と出口との間の混合物の流れの方向に対して垂直な少なくとも１つの方向に沿って延びる。

【0028】

本発明のある変化形によれば、紐状部分は直線である。それゆえ、このような直線紐状部分は分離室内に設置しやすい。

【0029】

この変化形の代わりに、紐状部分は曲線であってもよい。それゆえ、このような曲線紐状部分は、分離室の形状にとって適当とすることができる。

【0030】

本発明のある変化形によれば、各紐状部分は、概して円形の断面形状を有し、その直径は１ｍｍ未満である。それゆえ、このような紐状部分は重要な避雷針効果、ひいては強力な電界を生成する。

【0031】

本発明のある変化形によれば、少なくとも１つの紐状部分はワイヤにより形成される。本発明の他の変化形によれば、少なくとも１つの紐状部分は針によって形成される。

【0032】

本発明のある実施形態によれば、分離装置は少なくとも２つのエミッタ電極を含む。紐状部分は実質的に平行に配置される。

【0033】

それゆえ、いくつかのエミッタ電極によっていくつかの電界を生成でき、ひいては、油滴の電荷と帯電油滴の数を最大化できる。

【0034】

本発明のある実施形態によれば、分離装置は、電子ユニットに接続された少なくとも１つの補助電極をさらに含み、電子ユニットは、少なくとも帯電フェーズ中に、前記少なくとも１つの補助電極をゼロまたは正の電位にするように構成される。

【0035】

前記少なくとも１つの補助電極は、前記エミッタ電極に対し、前記少なくとも１つのコレクタ電極より近くに配置され、それによって前記少なくとも１つのエミッタ電極と前記少なくとも１つの補助電極との間に確立される電界は、前記少なくとも１つのエミッタ電極と前記少なくとも１つのコレクタ電極との間に確立される電界より強力である。

【0036】

それゆえ、各補助電極により、油滴が通る電界を最大化できる。実際に、各補助電極は、入口とエミッタ電極の付近に設置されてもよく、それに対して、各コレクタ電極はブリードポートの付近に、その出口付近の油を油回収室に向かって集めるような方法で設置されなければならない。

【0037】

本発明のある実施形態によれば、分離装置は少なくとも２つの補助電極を含み、これは補助的な紐状部分によって形成され、相互に対して、およびエミッタ電極に対して実質的に平行に配置され、補助電極とエミッタ電極は互い違いに配置される。

【0038】

換言すれば、各補助電極は、２つの連続するエミッタ電極によって画定される間隔に対面するように配置される。

【0039】

それゆえ、このような互い違いの配置により、電界中の油滴の経路長、ひいてはその帯電時間が長くなり、その電荷が増大する。実際に、エミッタ電極と補助電極との間に生成される各電界は、混合物の流れの方向に関して斜めの方向に沿って延びる。

【0040】

本発明のある変化形によれば、隣接する補助電極とエミッタ電極との間の距離は、このエミッタ電極と最寄りのコレクタ電極との間の距離の１０％〜３０％の間である。例えば、補助電極と隣接する出エミッタ電極との間の距離が５ｍｍであるとすると、エミッタ電極と最寄りのコレクタ電極との間の距離は１５ｍｍ〜５０ｍｍの間であってもよい。

【0041】

それゆえ、このような距離によって、エミッタ電極と補助電極との間に、エミッタおよびコレクタ電極との間より強力な電界を生成でき、それゆえ、油滴が各コレクタ電極付近に到達する前の帯電油滴の数が増え、各油滴の電荷が増大する。

【0042】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つの補助電極は、前記少なくとも１つのエミッタ電極の上流に配置される。

【0043】

それゆえ、このような構成によって、コレクタ電極による油滴の収集を最大化できる。実際に、下流のエミッタ電極と上流の補助電極との間に生成される電界は、各帯電油滴に、空気の力と反対の静電力を誘発する。したがって、この電界は各油滴の速度を低下させ、それゆえ、コレクタ電極によるその捕集を容易にする。さらに、空気の力は各帯電油滴を（反対の、またはゼロの電荷の）補助電極から遠ざける傾向があり、それゆえ、補助電極への油の凝集を制限または防止する。

【0044】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つの真空ポートの流れの断面は、前記少なくとも１つのブリードポートの流れの断面より大きい。

【0045】

それゆえ、このような真空ポートは、油回収室と分離室との間に十分な圧力差を確実に生じさせる。したがって、このような真空ポートによれ、油は確実に各ブリードポートを通って流れる。

【0046】

本発明のある変化形によれば、ｉ）前記少なくとも１つの真空ポートの流れの断面と、ｉｉ）前記少なくとも１つのブリードポートの流れの断面の比は２より大きいか、２と等しい。すると、このような真空ポートは、油回収室と分離室との間の圧力差を最大化する。

【0047】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つのブリードポートは、上流部分の下側領域、例えば上流部分の底部に配置される。

【0048】

それゆえ、このような位置により、油は、真空ポートによる吸引に加えて、重力によってブリードポートを通って流れることができる。

【0049】

本願において、「下側」および「上側」という用語は、分離装置が動作位置にある時の、ある要素の高さを指す。

【0050】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つのブリードポートは、上流部分のそれぞれの側壁の付近、またはその中に配置される。

【0051】

それゆえ、このような位置によって、ブリードポートを通って流れる油の排出流速が高まる。実際に、ガスの速度、ひいては各油滴にかかる空気の力は壁付近で最小となり（平穏領域）、それゆえ、油滴がガスによってブリードポートから外に運ばれる危険性が最小化する。

【0052】

本発明のある実施形態によれば、分離装置は少なくとも２つのブリードポートを含み、これらはそれぞれ上流部分の両側の境界上に、例えばそれぞれ上流部分の両側の側壁の付近に設置される。

【0053】

それゆえ、いくつかのブリードポートによって、油回収室に向かって流れる油の排出流速が増大する。

【0054】

本願において、「境界」および「側」という用語は、入口と出口との間のガス流の一般的な方向を指す。

【0055】

この実施形態のある変化形によれば、分離装置は偶数のブリードポートを含み、ブリードポートは上流部分の各境界上に等しい数だけ配置される。すると、分離室内のガス速度分布は対称であり、それゆえ、油はブリードポートを通って等しい排出流速で流れることができる。

【0056】

たとえば、分離装置は４つのブリードポートを含んでいてもよく、２つのブリードポートが上流部分の一方の境界上に配置され、２のブリードポートが上流部分の反対の境界上に配置される。

【0057】

本発明のある変化形によれば、分離室は対称軸を有し、ブリードポートは対称軸の各境界上に対称に配置される。

【0058】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つのコレクタ電極は前記少なくとも１つのブリードポートの付近に延びる。

【0059】

それゆえ、油は、ブリードポートに最も近い各コレクタ電極に沈着し、これによって油が油回収室に向かって流れやすくなる。

【0060】

本発明のある変化形によれば、それぞれのブリードポートとそれに対応するコレクタ電極を分離する距離は、入口と出口を分離する距離の０％〜５％の間にあたる。

【0061】

本発明のある実施形態によれば、分離装置は少なくとも２つのブリードポートと少なくとも２つのコレクタ電極を含み、各コレクタ電極はそれぞれのブリードポートの付近に延びる。

【0062】

それゆえ、いくつかのコレクタ電極といくつかのブリードポートにより、油回収室に向かって流れる油の排出流速を高めることができる。

【0063】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つのコレクタ電極は導電フィルムを含み、前記少なくとも１つの導電フィルムは上流部分の下面を少なくとも部分的に覆う。

【0064】

それゆえ、このような導電性フィルムにより、効率的で軽量のコレクタ電極を形成できる。

【0065】

本発明のある変化形によれば、前記少なくとも２つのコレクタ電極の各々は、分離室の上流部分の下面（すなわち底部）のそれぞれの部分を覆う導電条片によって形成され、各導電条片の一部はそれぞれのブリードポートの付近または周囲に配置される。

【0066】

上述の実施形態の代替案によれば、分離装置は単独のコレクタ電極を含む。例えば、単独のコレクタ電極は、分離室の上流部分の下面（すなわち底部）を全体的または部分的に覆ってもよい。それゆえ、多数の油滴を帯電させ、捕集できる。

【0067】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つのコレクタ電極は、
−前記少なくとも１つのブリードポートの周囲に延びる周辺導電フィルムと、
−周辺導電フィルムを延長し、分離装置が動作位置にあるときに実質的に縦に延びるように配置された少なくとも１つの隣接導電フィルムと、
を含む。

【0068】

それゆえ、このような周辺および隣接導電フィルムによって、油回収室に向かって流れる油の排出流速を高めることができる。実際に、周辺フィルムによってブリードポートの周囲からの油を捕集でき、その一方で、隣接フィルムによって重力が油をブリードポートへと導くことができる。

【0069】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも1つのブリードポートは、少なくとも１つの先鋭な境界を有し、これは曲げ半径が０．２ｍｍ未満の縁を含み、前記少なくとも１つのコレクタ電極は前記先鋭な境界を覆う。

【0070】

このような先鋭な境界は避雷針効果を生み、それゆえ、帯電油滴と、先鋭な境界を覆うコレクタ電極との間に比較的強力な電界を発生させることができる。

【0071】

本発明のある変化形によれば、コレクタ電極はそれぞれのブリードポートの内部へと延びる。換言すれば、このコレクタ電極は、各境界をこのブリードポートの少なくとも１つの縁を覆う。

【0072】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つの先鋭な境界は、曲げ半径が０．２ｍｍ未満の２つの縁を含み、この２つの縁は、例えば円弧の形状の断面を有する丸みのある面取り部によって結合され、丸みのある面取り部の半径は０．５ｍｍより大きく、好ましくは１ｍｍより大きく、前記少なくとも１つのコレクタ電極は先鋭な境界と丸みのある面取り部を覆う。

【0073】

それゆえ、このような先鋭な境界は、避雷針またはスパイク効果を生じ、それゆえ、帯電油滴と、先鋭な境界を覆うコレクタ電極との間に比較的強力な電界を発生させることができる。同様に、丸みのある面取り部は逆の避雷針効果を生み、それゆえ、帯電油滴と、丸みのある面取り部を覆うコレクタ電極との間に比較的強力な電界を発生させることができる。

【0074】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つの減圧部材がそれぞれのブリードポートの付近に配置される。

【0075】

それゆえ、このような配置によって、減圧部材は、各ブリードポートの付近のガス速度を低下させる。したがって、この配置により、油滴が各ブリードポートから外へと導かれる危険性が低下する。これに加えて、減圧部材は各ブリードポート付近に分離領域を画定し、それゆえ、コレクタ電極による油滴の捕捉が促進される。

【0076】

本発明のある変化形によれば、前記少なくとも１つの減圧部材とそれぞれのブリードポートとを分離する距離は、入口と出口を分離する距離の０％〜２０％の間である。

【0077】

本発明のある変化形によれば、前記少なくとも１つの減圧部材はそれぞれのブリードポートと連続する。

【0078】

本発明のある変化形によれば、前記少なくとも１つの減圧部材は、１カ所で減圧を行うように構成される。

【0079】

本発明のある実施形態によれば、前記少なくとも１つの減圧部材は障害物によって形成される。

【0080】

それゆえ、このような障害物は分離室内に容易に組み込まれ、それによる減圧は、ガス流の排出流速により変化しにくい。

【0081】

本発明のある変化形によれば、前記少なくとも１つの障害物の高さは上流部分の高さの５０％から１００％の間である。

【0082】

本発明のある変化形によれば、前記少なくとも１つの減圧部材は、分離室の流れの断面の５％〜３０％を妨害する。

【0083】

上述の実施形態の代替案によれば、少なくとも１つの減圧部材は内側に曲げられた部分により形成される。

【0084】

上述の実施形態の他の変化形によれば、少なくとも１つの減圧部材は、入口に関して流れの断面が縮小された狭小区間により形成される。

【0085】

本発明のある実施形態によれば、分離室は一般に、例えば長方形の底面を有する平行六面体の形状を有し、油回収室は一般に、例えば長方形の底面を有する平行六面体の形状を有する。

【0086】

それゆえ、平行六面体の形状のこのような分離室はエンジンコンパートメント内に埋め込みやすい。

【0087】

本発明のある実施形態によれば、分離室は一般に、例えば円形の底面を有する円筒の形状を有し、油回収室は一般に、分離室の周囲に配置される管の形状を有する。

【0088】

それゆえ、円筒形のこのような分離室のガス流は、速度の分布が均一である。

【0089】

この実施形態のある変化形によれば、分離装置はいくつかのエミッタ電極を含み、これらは相互に対して、および円筒の軸に概して平行に配置された紐状部分により形成される。

【0090】

２つの上記の実施形態の代わりに、分離室は入口と出口との間に概して内側に曲げられた形状を有する。換言すれば、分離室はエルボウを形成し、それによって入口と出口との間のガスの流れの線が曲がる。

【0091】

本発明のある実施形態によれば、分離装置は、油回収室に連結された移送部材をさらに含み、移送部材は、内燃機関に向かう液体の油の流れを可能にし、内燃機関のガスの油回収室への流れを防止するように構成される。

【0092】

それゆえ、このような移送部材によって、油回収室を分離室に関して真空に保持でき、それは、移送部材により、内燃機関からガスが到達して、移送部材を介して油回収室へと向かうのを完全に防止するからである。

【0093】

本発明のある変化形によれば、移送部材は、油をエンジンユニットに向かって移送するように構成されたサイフォンと移送管を含む。あるいは、移送部材は、油をエンジンユニットに向かって移送するように構成された弁と移送管を含む。

【0094】

さらに、本発明の目的は、ガスと油滴を含み、内燃機関から発せられる混合物から油滴を分離する分離方法であり、この分離方法は、
−本発明による分離装置を実装するステップと、
−帯電フェーズ中に、電子ユニットを、
・前記少なくとも１つのエミッタ電極が、油滴を負に帯電するのに適した少なくとも１つの電界を生成し、
・前記少なくとも１つのコレクタ電極が、負に帯電した油滴を捕集する
ような方法で制御するステップと、
−混合物が分離室に入るようにするステップと、
を含む。

【0095】

それゆえ、このような分離方法により、混合物から分離された油の効率的な放電が可能となる。

【0096】

上記の実施形態と変化形は、単独でも、技術的に可能な何れの組み合わせによっても利用されてよい。

【0097】

非限定的な例として示されているにすぎず、次のような添付の図面を参照しながらなされる以下の説明を読むことにより、本発明はよく理解され、その利点もまた明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0098】

【図1】本発明の第一の実施形態による分離装置の概略斜視図である。

【図2】本発明の第二の実施形態による分離装置の概略斜視図である。

【図3】本発明の第三の嫉視形態による分離装置の概略斜視図である。

【図4】図３の詳細部ＩＶの拡大図である。

【図5】図４の平面Ｖによる断面図であり、図５は図３の分離装置に属するエミッタ電極と補助電極との間の電界の線を概略的に示す。

【図6】本発明の第四の実施形態による分離装置の概略斜視図である。

【図7】図６の詳細部ＶＩＩの拡大図である。

【図8】図７の一部の、図７の平面ＶＩＩＩによる拡大切断斜視図である。

【図9】本発明の第五の実施形態による分離装置の概略斜視図である。

【図10】本発明の第六の実施形態による分離装置の概略斜視図である。

【図11】本発明の第七の実施形態による分離装置の断面図である。

【図12】本発明による分離方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0099】

図１は、油滴２と、流れの線４により記号化されるガスと、を含む混合物から油滴２を分離する分離装置１００を示す。この混合物は、図示されていない内燃機関から発せられる。油滴２は概して球形であり、その直径は０．１μｍ〜１００μｍの間である。

【0100】

分離装置１００は分離室１０２を含む。分離室１０２は一般に、長方形の底面を持つ平行六面体の形状を有する。

【0101】

分離室１０２は入口１０４を有し、これは、混合物が分離室１０２に入るように構成される。さらに、分離室１０２は出口１０６を有し、これはガス４が分離室１０２から出るように配置される。分離装置１００が動作中であるとき、混合物は、入口１０４を介して分離室１０２に入り、ガス４は出口１０６によって分離室１０２から出る。

【0102】

さらに、分離装置１００は油回収室１１０を含む。油回収室１１０は一般に、長方形の底面を有する平行六面体の形状を有する。

【0103】

油回収室１１０は、２つのブリードポート１１２と１１３によって分離室１０２に連結される。分離装置１００が動作中であるとき、液体の油が分離室１０２から油回収室１１０へとブリードポート１１２と１１３を通じて流れる。

【0104】

これに加えて、分離装置１００は、エミッタ電極１２１とコレクタ電極１２２を含む。エミッタ電極１２１は完全に分離室１０２の中へと延びる。同様に、コレクタ電極１２２も完全に分離室１０２の中へと延びる。

【0105】

エミッタ電極１２１とコレクタ電極１２２は、プラスチック材料に導電性材料、例えば金属合金をコーティングしたものからなる。エミッタ電極１２１とコレクタ電極１２２の各々は、その算術平均粗さＲａが約５０μｍに等しい表面粗さを有する。

【0106】

エミッタ電極１２１は、入口１０４の付近に延びる。入口１０４とエミッタ電極１２１を分離する距離は、入口１０４と出口１０６を分離する距離の１５％に略等しい。入口１０４と出口１０６を分離する距離は、分離室１０２の長さＬ１０２に対応する。

【0107】

エミッタ電極１２１は、直線ワイヤにより形成される紐状部分を含む。エミッタ電極１２１は、入口１０４と出口１０６との間で混合物の流れる方向に対して垂直な方法Ｙ１２１に概して沿って延びる。

【0108】

エミッタ電極１２１を形成するワイヤは円形の断面形状を有し、その直径は約０．８ｍｍと等しい。それゆえ、このような紐状部分は重要な避雷針効果、ひいては強力な電界を生成する。

【0109】

コレクタ電極１２２は、ブリードポート1１２の周囲とブリードポート１１３の周囲に延びる。それぞれのブリードポート１１２または１１３とコレクタ電極１２２を分離する距離は、入口１０４と出口１０６を分離する距離の０％にあたる。

【0110】

コレクタ電極１２２は、上流部分１０２．４の下面１０３を完全に覆う導電フィルムを含む。

【0111】

分離装置１００は、エミッタ電極１２１とコレクタ電極１２２に接続される電子ユニット１２４をさらに含む。電子ユニット１２４は、帯電フェーズ中に、
・エミッタ電極１２１を負の電位にして、エミッタ電極１２１が負に帯電させるのに適した少なくとも１つの電界Ｅ１００を発生させ、エミッタ電極１２１の負の電位は例えば−５ｋＶ〜−２０ｋＶを含んでいてもよく、
・コレクタ電極１２２をゼロまたは正の電位にして、コレクタ電極１２２が電界Ｅ１００の中での負に帯電した油滴２を捕集し、コレクタ電極１２２のゼロまたは正の電位は例えば０Ｖ〜１２Ｖの間である
ように構成される。

【0112】

電子ユニット１２４は、帯電フェーズ中に、エミッタ電極１２１を実質的に一定の負の電位にし、それゆえ静電電界を発生させるように構成される。

【0113】

分離装置１００は、２つの減圧部材１３１と１３２をさらに含む。減圧部材１３１と１３２は、分離室１０２の中に、上流部分１０２．４と下流部分１０２．６をその中に画定するように配置される。

【0114】

上流部分１０２．４は入口１０４から減圧部材１３１および１３２まで延びる。下流部分１０２．６は、減圧部材１３１と１３２から出口１０６まで延びる。

【0115】

減圧部材１３１と１３２は、ガス４が入口１０４と出口１０６の間を流れるときに、上流部分１０２．４と下流部分１０２．６との間で減圧がなされるように構成される。各減圧部材１３１または１３２は、ここでは、障害物として形成される。各減圧部材１３１または１３２は１カ所で減圧させる。

【0116】

各減圧部材１３１または１３２はここでは、分離室１０２の流れの断面の約２０％を妨害する。それゆえ、減圧部材１３１と１３２によって、上流部分１０２．４と油回収室１１０との間に１００Ｐａに略等しい圧力差を生成できる。

【0117】

減圧部材１３１は、ブリードポート１１２の付近に配置される。減圧部材１３２は、ブリードポート１１３の付近に配置される。各減圧部材１３１または１３２の高さは、上流部分１０２．４の高さの１００％に等しい。

【0118】

各減圧部材１３１または１３２は、それぞれのブリードポート１１２または１１３と連続する。したがって、減圧部材１３１または１３２とそれぞれのブリードポート１１２または１１３とを分離する距離はここでは、入口１０４と出口１６を分離する距離の０％にあたる。

【0119】

ブリードポート１１２は、上流部分１０２．４の下側領域に配置される。図１の例では、ブリードポート１１２は、上流部分１０２．４の底部に配置される。油回収室１１０は、分離室１０２の下に配置される。したがって、油は、前述の圧力差による吸引に加えて、重力によってもブリードポート１１２から流れることができる。

【0120】

さらに、ブリードポート１１２と１１３は、それぞれ上流部分１０２．４の両側の境界の上に配置される。図１の例において、ブリードポート１１２は上流部分１０２．４の側壁の付近に配置され、ブリードポート１１３は反対の側壁の付近に配置される。

【0121】

油回収室１１０は、下流部分１０２．６に真空ポート１２６によって連結され、油回収室１１０の中の圧力は上流部分１０２．４の中の圧力より低くなる。真空ポート１２６は断面が円形の管部に形成される。

【0122】

真空ポート１２６の流れの断面は、各ブリードポート１１２または１１３の流れの断面より大きい。図１の例において、ｉ）真空ポート１２６の流れの断面と、ｉｉ）各ブリードポート１１２または１１３の流れの断面との比は１０に略等しい。

【0123】

分離装置１００は移送部材１３４をさらに含み、これは油回収室１１０に連結される。移送部材１３４は、液体の油の内燃機関に向かう流れを可能にし、ガス４の流れを防止するように構成される。

【0124】

移送部材１３４は、サイフォン１３６と図示されていない移送管を含む。移送管は、図示されていないエンジンユニットに向かって油を移送するように構成される。

【0125】

分離装置１００が動作中であるとき、電子ユニット１２４はエミッタ電極１２１を負の電位（−２０ｋＶ）にしてもよい。エミッタ電極１２１は、それが極性化されると（負の電位にされると）、負の電荷を放出する。

【0126】

帯電フェーズ中、電子ユニット１２４はコレクタ電極１２２をゼロ電位（０Ｖ）にすることができる。コレクタ電極１２２は負に帯電した油滴を引き付けるが、これは、コレクタ電極１２２と帯電油滴の各々との間に電界が確立されるからである。これらの電界は、静電力を各帯電油滴にかける。

【0127】

すると、油滴はコレクタ電極１２２に沈着し、そこでブリードポート１１２と１１３を通過するガスの流れが油を油回収室１１０へと吸引する。最後に、液体の油は移送部材１３４によって油回収室１１０から出る。

【0128】

図２は、本発明の第二の実施形態による分離装置２００を含む。分離装置２００が分離装置１００と同様であるかぎり、図１に関して上述した分離装置１００の説明を分離装置２００にも転用できるが、後述の顕著な相違を除く。

【0129】

分離装置２００の、その構造または機能の点で分離装置１００のコンポーネントと同一の、またはそれに対応するコンポーネントには、同じ参照番号に１００を加えたものが付されている。それゆえ、分離室２０２、入口２０４、出口２０６、油回収室２１０、２つのブリードポート２１２と２１３、エミッタ電極２２１、電子ユニット２２４、真空ポート２２６、分離室２０２の上流部分２０２．４と下流部分２０２．６を画定する減圧部材２３１と２３２、サイフォン２３６を有する移送部材２３４が定義される。
分離装置２００が分離装置１００と異なる点は、それが２つのコレクタ電極２２２．１と２２２．２を含むのに対し、分離装置１００は単独のコレクタ電極１２２を含むことである。

【0130】

コレクタ電極２２２．１と２２２．２の各々は、上流部分２０２．４の下面のそれぞれの部分を覆う導電条片により形成される。各導電条片の一部は、それぞれのブリードポート２１２または２１３の周囲に配置される。コレクタ電極２２２．１と２２２．２の各々は、入口２０４と出口２０６を接続する方向に平行に延びる。

【0131】

分離装置２００が動作中であるとき、電子ユニット２２４はコレクタ電極２２２．１および２２２．２を異なる電位にすることができる。帯電フェーズ中、電子ユニット２２４はコレクタ電極２２２．１と２２２．２をゼロ電位にしてもよい。

【0132】

すると、放電フェーズ中に、電子ユニット２２４はコレクタ電極２２２．１と２２２．２を負の電位、例えば−１０ｋＶにすることができる。帯電フェーズは放電フェーズより長く続いてもよい。放電フェーズ中にコレクタ電極２２２．１と２２２．２に凝集した油滴は放電され、コレクタ電極２２２．１と２２２．２によって、それらがブリードポート２１２および２１３を通って流れやすくなるように付勢される。

【0133】

これに加えて、電子ユニット２２４は、コレクタ電極２２２．１と２２２．２の帯電および放電フェーズを異なる方法で動作させることができ、それゆえ、コレクタ電極２２２．１で油滴をゼロ電位で継続的に帯電させ、それに対して、コレクタ電極２２２．２が負の電位であるときに放電する。それゆえ、電子ユニット２２４により、油滴を永久的に帯電させながら、油を効率的に放電できる。

【0134】

図３、４、５は、本発明の第三の実施形態による分離装置３００を示す。分離装置３００が分離装置２００と同様である限り、図２に関して上述した分離装置２００の説明を分離装置３００にも転用できるが、後述の顕著な相違を除く。

【0135】

分離装置３００の、その構造または機能の点で分離装置２００のコンポーネントと同一の、またはそれに対応するコンポーネントには、同じ参照番号に１００を加えたものが付されている。それゆえ、分離室２０２、入口３０４、出口３０６、油回収室３１０、２つのブリードポート３１２と３１３、２つのコレクタ３２２．１と３２２．２、電子ユニット３２４、真空ポート３２６、減圧部材３３１と３３２、および移送部材３３４が定義される。

【0136】

分離装置３００が分離装置２００と異なる点は、それが３つのエミッタ電極３２１を含むのに対し、分離装置２００は１つの単独のエミッタ電極２２１を有することである。エミッタ電極３２１は、相互に実質的に平行に配置された紐状部分により形成される。

【0137】

これに加えて、分離装置３００が分離装置２００と異なる点は、それが２つの補助電極３４０を含むことである。補助電極３４０は電子ユニット３２４に接続される。電子ユニット３２４は、帯電フェーズ中に補助電極３４０をゼロ電位にするように構成される。

【0138】

補助電極３４０は、エミッタ電極に対して、コレクタ電極３２２．１および３２２．２より近くに配置され、エミッタ電極と補助電極３４０との間に確立される電界Ｅ３００はエミッタ電極３２１とコレクタ電極３２２．１および３２２．２との間に確立される電界より強力となる。

【0139】

補助電極３４０は、補助紐状部分により形成され、これは相互に対して、およびエミッタ電極３２１に対して実質的に平行に配置される。補助電極３４０はエミッタ電極３２１の上流に配置される。

【0140】

図４と５に明確に示されているように、補助電極３４０とエミッタ電極３２１は互い違いに配置される。それゆえ、各補助電極３４０は、２つの連続するエミッタ電極３２１により画定されるギャップの前に配置される。動作中、この互い違いの配置によって、各エミッタ電極３２１と各補助電極３４０との間の電界Ｅ３００の中の油滴２の経路長を長くすることができる。したがって、油滴２はより長い帯電時間に曝され、それによってこれらはより強力に、より多くの数で帯電される。

【0141】

図３に示されるように、補助電極３４０と隣接するエミッタ電極３２１との間の距離３２１．３４０は、このエミッタ電極３２１と最寄りのコレクタ電極３２２．１または３２２．２との間の距離３２１．３２２の約１０％に等しい。

【0142】

さらに、分離装置３００が分離装置２００と異なる点は、コレクタ電極３２２．１と３２２．２が立体形状を有するのに対し、コレクタ電極２２２．１および２２２．２が平坦な形状を有することである。

【0143】

実際に、各コレクタ電極３２２．１または３２２．２は、ｉ）それぞれのブリードポート３１２または３１３の周囲に延びる周辺導電フィルムと、ｉｉ）周辺導電フィルムを延長し、分離装置３００が動作位置にあるとき（図３）に実質的に縦方向に延びるように配置された２つの隣接する導電フィルムと、を含む。

【0144】

それゆえ、各コレクタ電極３２２．１または３２２．２は３つの条片で形成され、これらは交差する縁の上に連続的に取り付けられ、その各々がそれぞれの平面上に延びる。コレクタ電極３２２．１を形成する３つの条片はそれぞれ、分離室３０２の下面、平坦な側壁、および減圧部材３３１と適合する。

【0145】

図６は、本発明の第四の実施形態による分離装置４００を示す。分離装置４００が分離装置３００と同様であるかぎり、図３、４および５に関して上述した分離装置３００の説明を分離装置４００に転用してもよいが、後述の顕著な相違を除く。

【0146】

分離装置４００の、その構造または機能の点で分離装置３００のコンポーネントと同一の、またはこれに対応するコンポーネントには、同じ参照番号に１００を加えたものが付されている。それゆえ、分離室４０２、入口４０４、出口４０６、油回収室４１０、２つのブリードポート４１２と４１３、エミッタ電極４２１、電子ユニット４２４、真空ポート４２６、補助電極４４０、減圧部材４３１と４３２、および移送部材４３４が定義される。

【0147】

図６に示されるように、分離装置４００が分離装置３００と異なる点は、２つのコレクタ電極４２２．１と４２２．２が２つのコレクタ電極３２２．１と３２２．２より短いことである。各コレクタ電極４２２．１または４２２．２の長さは、各コレクタ電極３２２．１または３２２．２の長さの約１５％にあたり、この長さは、分離室４０２の長さ（図１のＬ１０２参照）に平行に測定される。分離室４０２の長さは、入口１０４と出口１０６を分離する長さに対応する。

【0148】

コレクタ電極４２２．１と４２２．２はコレクタ電極３２２．１と３２２．２より短く、それ以外の点はすべての同じであるため、エミッタ電極４２１と補助電極４４０との間の電界は、エミッタ電極４２１とコネクタ電極４２２．１および４２２．２との間のそれよりはるかに強力である。これによって、油滴２がコレクタ電極４２２．１および４２２．２に到達する前の帯電の油滴２の数と各油滴２の電荷が増大する。

【0149】

さらに、図７と８に示されるように、各ブリードポート４１２または４１３の周辺は、４つの先鋭な境界によって形成され、その各々は２つの縁４１５と４１６を含む。縁３１５と４１６の各々の曲げ半径は約０．１ｍｍに等しい。

【0150】

これに加えて、図８に示されるように、各コレクタ電極４２２．１または４２２．２は、それぞれのブリードポート４１２または４１３の内部に延びる。したがって、それぞれのコレクタ電極４２２．１または４２２．２は、各ブリードポート４１２または４１３の周辺を形成する先鋭な境界を覆う。

【0151】

それゆえ、縁４１５と４１６はスパイク効果を生み、それによって帯電の油滴２とそれぞれのコレクタ電極４２２．１または４２２．２との間に比較的強力な電界を発生させることができる。

【0152】

縁４１５と４１６は、円弧状の断面を有する丸みのある面取り部４１７によって結合される。ここで、丸みのある面取り部４１７の半径は、約１ｍｍに等しい。各コレクタ電極４２２．１または４２２．２は、先鋭な境界と丸みのある面取り部４１７を覆う。それゆえ、丸みのある面取り部は、逆の避雷針効果を生み、それによって、帯電の油滴２と、丸みのある面取り部４１７を覆うコレクタ電極４２２．１との間に比較的強力な電界を発生させることができる。

【0153】

図９は、本発明の第五の実施形態による分離装置５００を示す。分離装置５００が分離装置４００と同様である限り、図６に関して上述した分離装置４００の説明を分離装置５００にも転用できるが、後述の顕著な相違を除く。

【0154】

分離装置５００の、その構造または機能の点で分離装置４００のコンポーネントと同一の、またはそれに対応するコンポーネントには、同じ参照番号に１００を加えたものが付されている。それゆえ、分離室５０２、入口５０４、出口５０６、油回収室５１０、エミッタ電極５２１、電子ユニット５２４、真空ポート５２６、補助電極５４０、減圧部材５３１と５３２、および転送部材５３４が定義される。

【0155】

分離装置５００が分離装置４００と異なる点は、分離装置５００が４つのブリードポート５１２．１、５１２．２、５１３．１、および５１３．２を有するのに対して、分離装置４００は２つのブリードポート４１２と４１３を有することである。

【0156】

同様に、分離装置５００が分離装置４００と異なる点は、分離装置５００が４つのコレクタ電極５２２を含むのに対して、分離装置４００は２つのコレクタ電極４２２．１と４２２．２を含むことである。

【0157】

ブリードポート５１２．１と５１２．２は上流部分の片側に配置され、２つのブリードポート５１３．１と５１３．２は上流部分の反対側に配置される。

【0158】

コレクタ電極５２２はブリードポート５１２．１、５１２．２、５１３．１、および５１３．２の周囲に延びるため、２つのコレクタ電極５２２が上流部分の片側に配置され、２つのコレクタ電極５２２は上流部分の反対側に配置される。

【0159】

分離装置４００と同様に、分離装置５００は偶数のブリードポートを含み、ブリードポートは上流部分のそれぞれの側に等しい数だけ配置される。

【0160】

さらに、図９の例において、分離室５０２は、対称軸Ｘ５００を有する。ブリードポート５１２．１、５１２．２、５１３．１および５１３．２は、対称軸Ｘ５００の両側に対称に配置される。

【0161】

これに加えて、分離装置５００が分離装置４００と異なる点は、分離装置５００が６つの減圧部材を含むのに対して、分離装置４００は２つの減圧部材４３１および４３２を含むことである。実際に、分離装置５００は、
−２つの減圧部材４３１と４３２と同一の２つの主減圧部材５３１と５３２と、それに加えて、
−４つの第二の減圧部材５４１．１、５４１．２、５４２．１、および５４２．２と、
を含む。

【0162】

第二の減圧部材５４１．１、５４１．２、５４２．１、および５４２．２は、それぞれブリードポート５１２．１、５１２．２、５１３．１、および５１３．２の周囲に配置される。４つの第二の圧力低下部材５４１．１、５４１．２、５４２．１、および５４２．２の各々によって、ブリードポート５１２．１、５１２．２、５１３．１、および５１３．２の付近におけるガス速度を低下でき、その一方で、２つの主減圧部材５３１と５３２はむしろ、分離室５０２の上流部分と油回収室５１０との間の圧力差を生じることができる。

【0163】

分離装置５００が動作中であるとき、電子ユニット５２４はコレクタ電極５２２を異なる電位にすることができる。

【0164】

図２に関して前述したように、電子ユニット５２４は、コレクタ電極５２２の帯電および放電フェーズを遅延させた方法で実行できる。例えば、３つのコレクタ電極５２２は、ゼロ電位にされてもよく（帯電フェーズ）、これに対し、４つ目のコレクタ電極５２２は負の電位（放電フェーズ）にされて、帯電油滴を対応するブリードポート５１２．１、５１２．２、５１３．１、または５１３．２に向かって付勢する。

【0165】

その後、電子ユニット５２４は残りのコレクタ電極５２２の放電を一度に進める。それによって、３つのコレクタ電極５２２で油滴を継続的に帯電させ、それと同時に、第四のコレクタ電極５２２が負の電位にあるときに油滴は放電される。それゆえ、電子ユニット５２４は、油滴を永久的に帯電させながら、油を有効に放電させることができる。

【0166】

図１０は、本発明の第六の実施形態による分離装置６００を示す。分離装置６００が分離装置５００と同様である限り、図９に関して上述した分離装置５００の説明を分離装置６００に転用できるが、後述の顕著な相違を除く。

【0167】

分離装置６００の、その構造または機能の点で分離装置５００のコンポーネントと同じ、またはこれに対応するコンポーネントには、同じ番号に１００を加えたものが付されている。それゆえ、分離室６０２、入口６０４、出口６０６、油回収室６１０、ブリードポート６１２、６１３およびこれと同等のもの、エミッタ電極６２１、コレクタ電極６２２、電子ユニット６２４、真空ポート６２６、補助電極６４０、主減圧部材６３１、第二の減圧部材６４１と６４２が定義される。分離装置６００は転送部材をさらに含み、これは図示されておらず、その機能の点で、転送部材５３４と同様である。

【0168】

分離装置６００が分離装置５００と異なる点は、分離室６０２が概して円形の底面を有する円筒の形状を有するのに対して、分離室５０２は概して平行六面体の形状を有することである。

【0169】

同様に、分離装置６００は分離装置５００と異なる点は、油回収室６１０が分離室６０２の周囲に配置された、概して円形管の形状を有するのに対して、油回収室５１０は、分離室５０２の下に配置された、概して平行六面体の形状を有することである。

【0170】

さらに、分離装置６００が分離装置５００と異なる点は、紐状部分で形成されるエミッタ電極６２１と補助電極６４０が相互に対して、および分離室６０２を画定する円筒の軸に対して実質的に平行に、したがって、入口６０４と出口６０６と間の混合物の流れの方向に対して実質的に平行に配置されることである。これに対して、エミッタ電極５２１と補助電極５４０は、入口５０４と出口５０６との間の混合物の流れの方向に対して垂直に延びる。

【0171】

分離装置５００と同様に、分離装置６００は４つのブリードポートを有し、そのうちの２つが図１０において、参照番号６１２と６１３として見えるが、そのうちの２つは図示されていない。その２つのブリードポートは、それぞれブリードポート６１２と６１３の、分離室６０２を形成する円筒の軸に関して反対側に配置される。

【0172】

さらに、混合物は、９０°のエルボウを介して分離装置６００の中に導入される。

【0173】

図１１は、本発明の第七の実施形態による分離装置７００を示す。分離装置７００が分離装置６００と同様であるかぎり、図１０に関して上述した分離装置６００の説明を分離装置７００に転用してよいが、後述の顕著な相違を除く。

【0174】

分離装置７００の、その構造または機能の点で分離装置６００のコンポーネントと同一の、またはこれに対応するコンポーネントには、同じ参照番号に１００を加えたものが付されている。それゆえ、分離室７０２、入口７０４、出口７０６、油回収室７１０、電子ユニット７２４、真空ポート７２６、主減圧部材７３１、および転送部材７３４が定義される。

【0175】

図９に示されるように、分離装置７００が分離装置６００と異なる点は、
−分離装置７００が１つの単独のエミッタ電極７２１を含み、これは分離室７０２の全長に沿って延び、分離室７０２を形成する円筒の軸と同一直線上にあるワイヤによって形成されること、
−分離装置７００が１つの単独のコレクタ電極７２２を含むこと、
−分離装置７００が環状の１つの単独のブリードポート７１２を含むこと、
−分離装置７００が、環状の１つの単独の減圧部材７３１を含むこと、
−分離装置７００が補助電極７４０を持たないこと、
である。

【0176】

図１２は、内燃機関からの、ガス４と油滴２を含む混合物から油滴２を分離する分離方法１０００を示している。分離方法１０００は、
−１００２）上述の実施形態の何れかによる分離装置を実装するステップと、
−１００４）帯電フェーズ中に電子ユニットを制御して、
・１００６）その、または各エミッタ電極が油滴を負に帯電させるのに適した少なくとも１つの電界を発生させ、
・１００８）その、または各コレクタ電極が負の帯電油滴を捕集する
ようにするステップと、
−１０１０）混合物が分離室に入るようにするステップと、
を含む。

【0177】

もちろん、本発明は本特許出願の中で説明した具体的な実施形態に限定されず、また当業者が着想する実施形態にも限定されない。本発明の範囲から逸脱することなく、本特許出願において示されている要素と均等の要素から他の実施形態が考案されるかもしれない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】