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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-01-30
(54)【発明の名称】クランクケース換気システム
(51)【国際特許分類】
F01M 13/04 20060101AFI20250123BHJP
F01M 13/00 20060101ALI20250123BHJP
F01M 11/03 20060101ALI20250123BHJP
【ＦＩ】
F01M13/04 D
F01M13/00 J
F01M11/03 J
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2024538238
(86)(22)【出願日】2023-02-16
(85)【翻訳文提出日】2024-07-17
(86)【国際出願番号】 EP2023053837
(87)【国際公開番号】W WO2023161106
(87)【国際公開日】2023-08-31
(31)【優先権主張番号】2250255-3
(32)【優先日】2022-02-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521325558
【氏名又は名称】グリマルディ ディベロップメント アーベー
【氏名又は名称原語表記】Ｇｒｉｍａｌｄｉ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ＡＢ
【住所又は居所原語表記】Ｂｏｘ １１３４， １３１ ２６ Ｎａｃｋａ Ｓｔｒａｎｄ， Ｓｗｅｄｅｎ
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100107582
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 毅
(74)【代理人】
【識別番号】100137523
【弁理士】
【氏名又は名称】出口 智也
(72)【発明者】
【氏名】フランチェスコ、ジタローザ
(72)【発明者】
【氏名】クリストフ、エルトマン
(72)【発明者】
【氏名】クラース、インニェ
(72)【発明者】
【氏名】ペータル、フランセーン
(72)【発明者】
【氏名】カール、ペトルス、ヘッグマルク
(72)【発明者】
【氏名】ダン、エイビン、カールソン
【テーマコード（参考）】
3G015
【Ｆターム（参考）】
3G015BD10
3G015BD24
3G015BG08
3G015DA04
(57)【要約】
クランクケース換気システム（１）が提供される。このシステムはハウジング（１０）と、ハウジングの内部に配置されるディスクスタック分離器（２０）であって、チャンバ（２１）とロータ（２２）とを含むディスクスタック分離器（２０）とを含む。ロータは、チャンバの内部に配置され、かつチャンバの１つまたは複数の壁から離間したオイル分離要素（２３）と、オイル分離要素が回転可能に取り付けられるよう構成されている軸（２４）とを含む。ディスクスタック分離器はさらに、第１ガス吸気口（４１）と第１ガス排気口（４２）とを含む。このシステムはさらに、フィルタエレメント（３０）であって、第２ガス吸気口（４３）と、第２ガス排気口（４４）と、第２ガス吸気口と第２ガス排気口の間に配置されるフィルタ（３１）とを含むフィルタエレメント（３０）を含む。第１ガス吸気口はＩＣＥのクランクケースブローバイ排気口に連結されるよう構成され、第１ガス排気口は第２ガス吸気口に連結される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関（ＩＣＥ）のクランクケースブローバイガスからオイル粒子を分離するクランクケース換気システム（１）であって、ハウジング（１０）と、
前記ハウジングの内部に配置されるディスクスタック分離器（２０）であって、
チャンバ（２１）と、
ロータ（２２）であって、
前記チャンバの内部に配置され、かつ前記チャンバの１つまたは複数の壁から離間したオイル分離要素（２３）と、
前記オイル分離要素が回転可能に取り付けられるよう構成されている軸（２４）と、
を含むロータ（２２）と、
前記クランクケースブローバイガスを前記軸に沿って前記オイル分離要素へ供給する第１ガス吸気口（４１）と、
前記少なくとも部分的にオイルが分離されたガスを排出する第１ガス排気口（４２）と、
を含むディスクスタック分離器（２０）を含み、
前記システムはさらに、
フィルタエレメント（３０）であって、
第２ガス吸気口（４３）と、第２ガス排気口（４４）と、前記第２ガス吸気口と前記第２ガス排気口の間に配置されるフィルタ（３１）と、
を含むフィルタエレメント（３０）を含み、前記フィルタは配列された繊維の層から成り、
前記第１ガス吸気口は、前記ＩＣＥのクランクケースブローバイ排気口に連結されるよう構成されている、
ことを特徴とする、クランクケース換気システム（１）。
【請求項2】
前記フィルタ（３１）は、ＥＰＡ（Efficient Particulate Air）フィルタ、ＨＥＰＡ（high-efficiency particulate air）フィルタ、またはＵＬＰＡ（Ultra Low Particulate Air）フィルタである、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記第２ガス排気口は、前記ＩＣＥの吸気マニホールドに連結されるよう構成される、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項4】
前記フィルタエレメントは圧力調整弁（５０）をさらに含み、前記圧力調整弁は、前記第１ガス排気口と前記第２ガス吸気口の間に連結される、または前記第２ガス排気口に連結される、
請求項３に記載のシステム。
【請求項5】
前記圧力調整弁は前記ハウジングの内部に配置される、請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記第１ガス排気口は前記ハウジングの壁を貫くよう配置される、請求項１～４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項7】
前記チャンバは前記ハウジングにより形成される、請求項１～６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項8】
前記ハウジングはさらにオイル貯留部（１１）を含み、前記ディスクスタック分離器は、前記クランクケースブローバイガスから分離されたオイルを前記オイル貯留部へ排出するよう構成される、
請求項１～７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項9】
前記オイルを前記フィルタエレメント（３０）から前記オイル貯留部へ送るよう構成されているオイル排出路（３２）をさらに含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
前記第１ガス排気口は、ガス導管（６１）を介して前記第２ガス吸気口に連結される、請求項１～９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項11】
前記フィルタエレメントはフィルタハウジング（３３）を含み、前記フィルタは前記フィルタハウジングの内部に配置される、請求項１～１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項12】
前記フィルタエレメントは前記ハウジング（１０）に含まれるフィルタ室（３５）を含み、前記フィルタは前記フィルタ室の内部に配置される、請求項１～１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項13】
前記フィルタ室は取り外し可能なカバー（３７）を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項14】
前記第２排気口は前記取り外し可能なカバーを貫くよう配置される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項15】
前記ディスクスタック分離器の前記チャンバの少なくとも一部は、前記フィルタ室の少なくとも一部と当接している、請求項１２～１４のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は概してクランクケース換気システムに関し、より詳細には、自動車のクランクケース換気システムに関する。
【背景技術】
【0002】
内燃機関（ＩＣＥ）によりもたらされる排出物の削減は、数十年にわたる関心事である。様々な方法、たとえば触媒コンバータを用いてＩＣＥの効率を改善して燃料消費を削減することで、削減が実現されてきた。しかし、そのような削減は、ＩＣＥの排気管を通して排出されることになる排ガスを主な対象としている。したがって、他の排ガス、たとえばクランクケースブローバイガスの排出の削減への関心が高まっている。さらに、車両の排出基準は車両のすべての排出物に対する基準を含み始めており、これによりクランクケースブローバイガスによる排出物が含まれ、そのような排出物の削減への関心がさらに高まっている。
【発明の概要】
【0003】
内燃機関のクランクケースブローバイガスからオイル粒子を分離してクランクケースブローバイガスの排出物を削減しうる、クランクケース換気システムを提供することに関心がある。さらに、大気へ放出される、またはＩＣＥの燃焼室へと戻されるクランクケースブローバイガスの質を改善する、つまりオイル粒子を少なくすることに関心がある。これらの関心は独立請求項における特徴を有する装置を提供することで満たされる。好ましい実施形態は従属請求項において規定される。
【0004】
それゆえ、本開示の態様によれば、内燃機関（ＩＣＥ）のクランクケースブローバイガスからオイル粒子を分離するクランクケース換気システムが提供される。このシステムはハウジングおよびディスクスタック分離器を含む。ディスクスタック分離器はハウジングの内部に配置することができる。ディスクスタック分離器は、チャンバおよびロータを含む。チャンバはディスクスタック分離器の内部に配置することができる。ロータは、チャンバの内部に配置され、かつチャンバの１つまたは複数の壁から離間したオイル分離要素と、オイル分離要素が回転可能に取り付けられるよう構成されている軸とを含む。オイル分離要素は複数の積層されたプレートを含むことができて、プレートは円錐形とすることができる。ディスクスタック分離器はさらに、クランクケースブローバイガスを軸に沿ってオイル分離要素へ供給する第１ガス吸気口と、少なくとも部分的にオイルが分離されたガスを排出する第１ガス排気口とを含む。システムはフィルタエレメントをさらに含む。フィルタエレメントは、第２ガス吸気口と、第２ガス排気口と、第２ガス吸気口と第２ガス排気口の間に配置されるフィルタと、を含む。第１ガス吸気口は、ＩＣＥのクランクケースブローバイクランクケース排気口に連結されるよう構成される。第１ガス排気口は第２ガス吸気口に連結される。
【0005】
本開示は、フィルタエレメントに連結されるディスクスタック分離器を用いてクランクケースブローバイガスからのオイル粒子の分離を改善するという考え方に基づいている。ディスクスタック分離器は、０．６μｍを超える大きさの粒子に対してほぼ１００％のろ過率を提供する。ろ過率はさらに、流量が低下した場合は０．６μｍより小さい、たとえば０．５μｍ、０．４μｍ、０．３μｍなどの大きさの粒子に対してほぼ１００％のろ過率が達成されうるように、クランクケースブローバイガスの流量に依存しうる。さらに、ディスクスタック分離器は定期点検を必要としない可能性がある。ただし、ディスクスタック分離器のろ過率は、たとえば０．６μｍ未満の大きさの粒子に対しては低下する場合がある。その一方で、フィルタエレメントは、粒子の大きさに関わらずほぼ１００％のろ過率を有する。しかし、フィルタエレメントは本質的に低い負荷容量と短い耐用期間とを有し、定期的な点検または交換を必要とする。クランクケースブローバイガスがフィルタエレメントへ送られる前に、まずディスクスタック分離器を用いて０．６μｍを超える大きさのオイル粒子を分離することで、フィルタエレメントの負荷は大きく減少する。換言すれば、フィルタエレメントにより分離する必要のある粒子の量は、フィルタエレメントだけを用いる場合と比べて、大きく減少する。これにより、フィルタエレメントの耐用期間は延長される。フィルタエレメントの耐用期間を少なくとも２５倍に高めることができる。さらに、フィルタエレメントの負荷容量が高められる。換言すれば、フィルタエレメントは、フィルタエレメントの最大容量に到達するまで、より長期間にわたって使用することができる。あるいは、フィルタエレメントのフィルタの大きさを、必要な点検間隔を短くすることなしに小さくすることができる。したがって、ディスクスタック分離器とフィルタエレメントを組み合わせることで、両方の技術の利点があるため、相乗効果が得られる。
【0006】
「オイル粒子」という用語は、たとえば、オイルの飛沫、および／またはオイルミストを意味する。ディスクスタック分離器は、ディスクスタック分離器の軸を回転させるよう構成されている回転手段を含みうる。回転手段は、タービンホイール、または電気モータを含みうる。タービンホイールは、ベルトまたは歯車を介して、たとえばオイルにより動作、つまりオイルにより駆動されるよう構成することができる。ディスクスタック分離器は、ＩＣＥのエンジンブロックに取り付けることができる。ディスクスタック分離器は、ＩＣＥのエンジンブロックの一部、たとえばカムカバーなどに取り付ける、または一体化させることができる。しかし、ディスクスタック分離器はスタンドアロン、つまりＩＣＥのエンジンブロックとは一体化されない構成要素とすることもできる。第１ガス吸気口は、ＩＣＥまたはエンジンブロックのクランクケースブローバイ排気口にアダプタ導管を介して連結させることができる。アダプタ導管は、システムを多くの様々な種類のＩＣＥに連結させることができるようにカスタマイズ可能とすることができる。システムは、フィルタ処理したクランクケースブローバイガスを第２ガス排気口から外部空間、たとえば大気へ放出するよう構成することができる。
【0007】
フィルタは配列された繊維の層で構成することができて、繊維はポリプロピレン、および／または繊維ガラスを含みうる。フィルタはＥＰＡ（Efficient Particulate Air）フィルタ、ＨＥＰＡ（high-efficiency particulate air）フィルタ、またはＵＬＰＡ（Ultra Low Particulate Air）フィルタとすることができる。これにより、システムのろ過能力を高めることができる。ＥＰＡフィルタは８５％～９９％の保持率を有しうる。ＨＥＰＡフィルタは９９．９５％～９９．９９９％の保持率を有しうる。ＵＬＰＡフィルタはＨＥＰＡフィルタよりも高い保持率を有しうる。より高いフィルタ保持率によって、フィルタが最大負荷容量により早く達してしまう場合がある。したがって、ディスクスタック分離器を用いることでより高い保持率を有するフィルタを用いることが可能となり、これにより粒子の保持を高めることができる。
【0008】
クランクケースブローバイガスが大気へと放出されるのを防ぐ一つの方法は、クランクケースブローバイガスをＩＣＥの燃焼室へと送り返すことであった。第２ガス排気口は、ＩＣＥの吸気マニホールドまたは吸気側に連結されるよう構成することができる。したがって、システムにより清浄化されたクランクケースブローバイガスを、吸気マニホールドを介してＩＣＥへと戻すことができる。吸気マニホールドはＩＣＥの燃焼室に連結させることができる。ＩＣＥへ供給されたガス中に存在するオイル粒子は、ＩＣＥの効率を低下させる、および／またはＩＣＥの誤作動の危険性を高める可能性がある。したがって、本システムはＩＣＥの性能を改善することができる。
【0009】
フィルタエレメントは圧力調整弁をさらに含みうる。第１ガス排気口は圧力調整弁を介して第２ガス吸気口に連結させることができる。あるいは、第２ガス排気口は圧力調整弁に連結させることができる。圧力調整弁は隔壁を含みうる。圧力調整弁はさらに、圧力調整弁に与圧を与えるよう構成されているバネを含みうる。圧力調整弁は、清浄化されたクランクケースブローバイガスをＩＣＥの吸気マニホールドまたは吸気側へより効率的に供給することを可能としうる。
【0010】
フィルタエレメントは、ＰＣＶ（positive crankcase ventilation）弁を含むことができて、第１ガス排気口はＰＣＶ弁を介して第２ガス吸気口に連結させることができる。ＰＣＶ弁は、清浄化されたクランクケースブローバイガスをＩＣＥの吸気マニホールドまたは吸気側へより効率的に供給できるようにする別の方法を提供することができる。
【0011】
圧力調整弁はハウジングの内部に配置することができる。対応して、ＰＣＶ弁をハウジングの内部に配置することができる。これにより、より頑強で小型のシステムを提供することができて、システムの耐久性を高めることができる。ハウジングは、ユーザが圧力調整弁へアクセスするのを可能としうる取り外し可能な部分である、蓋またはラッチを含みうる。システムはさらに、１つまたは複数のバイパス弁を含みうる。１つまたは複数のバイパス弁は、たとえば、バイパス弁の両側の圧力差が閾値を超えた場合、またはシステムのガス流のレベルを超過した場合にガスを放出できるよう構成することができる。
【0012】
第１ガス排気口は、ハウジングの壁を貫くよう配置することができる。たとえば、第１ガス排気口は、ハウジングの壁にある開口に連結させることができる。これにより、フィルタエレメントの第２ガス吸気口をハウジングに確実に連結させて、そして第１ガス排気口へ連結させることができる。圧力調整弁は排気口を含むことができて、この排気口はハウジングの壁を貫くよう配置する、またはハウジングの壁にある開口に連結させることができて、これにより、第１ガス排気口に連結可能となる。
【0013】
チャンバはハウジングにより形成することができる。換言すれば、ハウジングはチャンバを含みうる。ハウジングにより形成される、またはハウジングに含まれるチャンバは、たとえば、チャンバを形成するハウジングの内壁であると理解することができる。
【0014】
ハウジングはさらにオイル貯留部を含みうる。「オイル貯留部」という用語はさらに、たとえば、オイルチャンバやドライブオイルチャンバを意味する。ディスクスタック分離器は、クランクケースブローバイガスから分離されたオイルをオイル貯留部へ排出するよう構成することができる。したがって、ディスクスタック分離器は、分離されたオイルをオイル貯留部へ集めるよう構成することができる。オイル貯留部は、ディスクスタック分離器のチャンバに連結させることができる。システムは、オイル貯留部からＩＣＥへオイルを送るよう構成することができる。
【0015】
ＩＣＥおよびクランクケース換気システムの動作中は、フィルタエレメントは絶えずクランクケースブローバイガスをフィルタ処理して、オイル粒子を保持することができる。フィルタにより保持されるオイル粒子の量があるレベルに達したら、フィルタは点検または交換を必要とする。本開示に係るフィルタエレメントの配置はよりアクセスしやすいフィルタエレメントを提供し、これにより、フィルタエレメントのフィルタの交換をより容易にする。本クランクケース換気システムはさらに、フィルタエレメントからオイルまたはオイル粒子を集めるよう構成することができる。システムはさらに、集められたオイルをオイル貯留部へ送るよう構成されているオイル排出路を含みうる。フィルタエレメントは、保持されるオイルをオイル排出路へ排出する、または流すことが可能となるよう構成することができる。流れの排出は、ＩＣＥが動作していない場合により多くなりうる。さらに、重力がフィルタエレメントからのオイルの排出を助けることができる。したがって、クランクケース換気システムは、特にＩＣＥが動作していない場合に、フィルタエレメントからの排出を可能とする。これにより、フィルタの点検または交換が必要となるまでの時間を大きくすることができる。
【0016】
第１ガス排気口はガス導管を介して第２ガス吸気口に連結させることができて、これにより、ハウジングおよびフィルタハウジングを互いから少し距離をあけて配列する能力を提供することができる。ガス導管はさらに、たとえばパイプ、連結チューブなどのチューブ、または流路として構成することができる。圧力調整弁（ＰＣＶ弁）を含むシステムであって、この圧力調整弁（ＰＣＶ弁）を介して第１ガス排気口が第２ガス吸気口へ連結されるシステムは、第１ガス排気口と圧力調整弁（ＰＣＶ弁）の間、および／または圧力調整弁（ＰＣＶ弁）と第２ガス排気口の間に配置されうる少なくとも１つのガス導管を含みうる。
【0017】
フィルタエレメントはフィルタハウジングを含みうる。フィルタは、フィルタハウジングの内部に配置することができる。したがって、システムは、ディスクスタック分離器がその中に配置されるハウジングと、フィルタエレメントがその中に配置されるフィルタハウジングとを含みうる。２つの別々のハウジングを有するシステムにより、システムをＩＣＥへ連結する際の柔軟性を高めることができる。車両内には限られた量の空間しかないため、クランクケース換気システムをそのような空間へ納めるのは困難な場合がある。さらに、ＩＣＥ周辺の空間の一部における温度は、クランクケース換気システムのすべての構成要素に対して適切ではない場合がある。したがって、２つのハウジングに分割されたシステムを提供することで、空間内に納めることに関して、および／または空間内の温度に関して、より最適にシステムを設置することができる。
【0018】
フィルタエレメントは、フィルタをその内部に配置することのできるフィルタ室を含みうる。第２吸気口は、フィルタ室の第１壁を貫いて配置することができる。第２排気口は、フィルタ室の第２壁を貫くよう配置することができる。第２壁は第１壁と同じ壁であってもよい、または第１壁と異なる壁であってもよい。それゆえ、第２吸気口および第２排気口は、同じ壁を貫くよう、または異なる壁を貫くように配置することができる。フィルタ室はハウジングに含まれてもよい。したがって、溶接、および／または互いに締結されうる複数の部品を含みうるハウジングは、フィルタエレメントのフィルタ室、およびディスクスタック分離器のチャンバを含みうる。フィルタ室の少なくとも一つの面は、ディスクスタック操作者のチャンバの面に合うように適合される形状を含みうる。チャンバおよびフィルタ室を含むハウジングは一体化されたソリューションと理解することができて、ディスクスタック分離器とフィルタエレメントの両方が同じ装置、または構成要素の中で実現される。したがって、より小型のシステムを提供することができる。両方の技術を含む装置はさらに、ＩＣＥに取り付けられる構成要素がより少ないため、より容易にシステムを設置することを可能とする。
【0019】
フィルタ室は取り外し可能なカバーを含みうる。フィルタ室は６つの面を含みうる。取り外し可能なカバーは６つの面のうちの一つを形成しうる。さらに、取り外し可能なカバーは、６つの面のうちの一つ、および取り外し可能なカバーにより形成される面に隣接する面の一部を形成しうる。たとえば、取り外し可能なカバーは、第１面および第１面に隣接する４つの面の一部を形成しうる。取り外し可能なカバーは、締結手段、たとえばネジやボルトによりフィルタ室の残りの部分に取り付けることができる。さらに、取り外し可能なカバーは、ヒンジを介してフィルタ室の残りの部分に取り付けることができる。取り外し可能なカバーにより、ユーザはフィルタ室内のフィルタにアクセスすることが可能となりえて、これにより、フィルタをより容易に交換できる。
【0020】
第２排気口は、取り外し可能なカバーを貫くよう配置することができる。あるいは、第２排気口はフィルタ室のある面、または壁を貫くよう配置することができる。
【0021】
ディスクスタック分離器のチャンバの少なくとも一部は、フィルタ室の少なくとも一部と当接している場合がある。フィルタ室の少なくとも一部はチャンバの１つまたは複数の面の少なくとも一部を含むことができて、フィルタ室の少なくとも一部はフィルタ室の１つまたは複数の面の少なくとも一部を含むことができる。したがって、より小型のシステムを提供することができる。
【0022】
これより、本開示のこの態様および他の態様について、本開示の実施形態を示す添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本開示の例示の実施形態に係るクランクケース換気システムを模式的に示す。
【図2】本開示の例示の実施形態に係るクランクケース換気システムの断面を模式的に示す。
【図3】本開示の例示の実施形態に係るクランクケース換気システムを模式的に示す。
【図4】本開示の例示の実施形態に係るクランクケース換気システムの断面を模式的に示す。
【図5】本開示の例示の実施形態に係るクランクケース換気を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0024】
図１は、本開示の例示の実施形態に係るクランクケース換気システム１を模式的に示す。
【0025】
システム１はハウジング１０を含む。ハウジング１０は上側部分１０ａおよび下側部分１０ｂを含む。上側部分１０ａは上面および下面を含む略円筒形状を有する。下側部分１０ｂも下面および上面を含む略円筒形状を有する。上側部分１０ａおよび下側部分１０ｂは、図１に示される、限定されないがナット１６のような締結手段１６を用いて、互いに連結されて封止されている。より詳細には、上側部分１０ａの下面は下側部分１０ｂの上面に連結される。ハウジング１０はさらに、ハウジング１０を内燃機関（ＩＣＥ）に取り付けるよう構成されている取付け手段１５を含む。取付け手段１５は、限定されないが、ナットを受けるよう適合されているネジ穴として図１に示されている。ハウジング１０での取付け手段１５の位置は、特定のＩＣＥに合うように適合させることができる。
【0026】
システム１はさらに、ＩＣＥのクランクケースブローバイガスからオイル粒子を少なくとも部分的に分離するよう構成されているディスクスタック分離器（示されていない、図２または図４を参照）を含み、ハウジング１０の内部に配置される。ディスクスタック分離器は、ＩＣＥのクランクケースブローバイ排気口に連結されてＩＣＥからのクランクケースブローバイガスをディスクスタック分離器へ供給するよう構成されている第１ガス吸気口４１を含む。第１ガス吸気口４１は、ハウジング１０の上側部分１０ａの上面を貫くよう配置される。ディスクスタック分離器はさらに、ディスクスタック分離器からの少なくとも部分的にオイルが分離されたガスを排出する第１ガス排気口４２を含む。第１ガス排気口４２は、ハウジング１０の上側部分１０ａの円周方向の面を貫くよう配置される。換言すれば、第１ガス排気口４２は、ハウジング１０の壁を貫くよう配置される。
【0027】
ハウジング１０はさらに、オイル貯留部（示されていない、図２参照）を含みうる。ディスクスタック分離器は、クランクケースブローバイガスから分離されたオイルをオイル貯留部へ排出するよう構成することができる。オイル貯留部は、ハウジング１０の下側部分１０ｂの内部に配置することができる。
【0028】
システム１はフィルタエレメント３０をさらに含む。フィルタエレメント３０は、フィルタハウジング３３と、フィルタハウジング３３の内部に配置されるフィルタ３１とを含む。フィルタエレメント３０はさらにガス吸気口４３とガス排気口４４とを含み、これらはフィルタハウジング３３の反対側の面を貫くよう配置される。フィルタ３１は、ガス吸気口４３とガス排気口４４の間に配置される。さらに、フィルタ３１は、ガス吸気口４３とガス排気口４４がフィルタ３１を介して流体連結されるように、ガス吸気口４３とガス排気口４４の間に連結される。換言すれば、ガスはガス吸気口４３からガス排気口４４へ移動するためにフィルタ３１を通過する必要がある。
【0029】
ディスクスタック分離器２０の第１ガス排気口４２は、フィルタエレメント３０の第２ガス吸気口４３に連結される。図１では、システム１はさらに、第１ガス排気口４２と第２ガス吸気口４３を連結するガス導管６１を含み、これによりフィルタエレメント３０をハウジング１０およびディスクスタック操作者２０から少し距離をあけて配置することが可能となる。本開示は図１に示される例示の実施形態に限定されないことを理解されたい。たとえば、フィルタエレメント３０は、ハウジング１０に配置する、またはハウジング１０に取り付けることができる。そのような例示の実施形態では、第１ガス排気口４２および第２ガス吸気口４３は直接互いに連結することができる。しかし、システム１はハウジング１０に配置される、またはハウジング１０に取り付けられるフィルタエレメント３０を含むことができて、第１ガス排気口４２と第２ガス吸気口４３を連結するガス導管６１を含む。
【0030】
システム１はさらに、図１に示されるオイル排出路３２を含みうる。オイル排出路３２は、フィルタ３１により保持され、フィルタ処理されて、捕らえられたオイルをハウジング１０へ送るよう構成することができる。より詳細には、排出路３２は、フィルタ３１により保持され、フィルタ処理されて、捕らえられたオイルをハウジング１０のオイル貯留部（示されていない、図２または図４を参照）へ送るよう構成することができる。
【0031】
第２ガス排気口４４は、ＩＣＥの吸気マニホールド（示されていない）に連結されるよう構成することができる。これにより、システム１によりフィルタ処理されたクランクケースブローバイガスをＩＣＥへ戻すことができる。第２ガス排気口４４は、多くの様々な方法で吸気マニホールドに連結することができる。たとえば、システム１は、第２ガス排気口４４を吸気マニホールドへ連結するよう構成されている二次ガス導管を含みうる。別の例では、フィルタエレメント３０は、第２ガス排気口４４が吸気マニホールドに直接連結されるように吸気マニホールドに配置することができる。
【0032】
図２は、本開示の例示の実施形態に係るクランクケース換気システム１の断面図を模式的に示す。図２は、図１に示されて関連する文章で説明される特徴、要素、および／または機能を含むことに留意されたい。それゆえ、理解を高めるために、図１および図１に関連する記述も参照されたい。
【0033】
クランクケース換気システム１の示されている断面は、システム１のディスクスタック分離器２０の長手方向軸に沿っている。これにより、ディスクスタック分離器２０の内側が示されている。システム１は、ディスクスタック分離器２０がその内部に配置されるハウジング１０を含む。ハウジング１０は、上側部分１０ａおよび下側部分１０ｂを含む。ディスクスタック分離器２０は、チャンバ２１およびロータ２０を含む。チャンバ２１は、少なくとも部分的にハウジング１０の上側部分１０ａの内壁により規定される。換言すれば、チャンバ２１はハウジング１０により形成される。ロータ２０はオイル分離要素２３および軸２４を含む。オイル分離要素２３はチャンバ２１の内部に配置される。軸２４はハウジング１０の上側部分１０ａの上面からハウジング１０の下側部分１０ｂの下面まで配置され、これによりチャンバ２１を貫くよう配置される。オイル分離要素２３は軸２４に回転可能に取り付けられる。さらに、オイル分離要素２３はチャンバ２１の内部に配置され、かつチャンバ２１の壁とオイル分離要素２３の間に空間があるようにチャンバ２１の壁から離間している。
【0034】
ディスクスタック分離器２０は回転手段２５をさらに含む。回転手段２５は、図２では軸２４に取り付けられてハウジング１０の下側部分１０ｂに配置されたタービンホイールとして示されている。しかし、回転手段２５は図２に示される例示の実施形態に限定されず、たとえば、電気モータとして構成することもできる。回転手段２５は軸２４を回転させるよう構成され、これにより、オイル分離要素２３を回転させる。図２では、回転手段２５は軸２４と共に回転するよう構成される。しかし、本開示は軸２４と共に回転するよう構成されている回転手段２５に限定されず、回転手段２５を回転させるよう構成されている固定ノズルを含むことができて、これにより軸２４を回転させることもできる。
【0035】
図２に示されるハウジング１０は、オイル貯留部１１を含むと理解することができる。オイル貯留部１１は、ハウジング１０の下側部分１０ｂの内部の空間により規定されうる。ハウジング１０は、ハウジング１０の上側部分１０ａとハウジングの下側部分１０ｂの間にオイル流路を含みうる。言い換えれば、システム１は、チャンバ２１とオイル貯留部１１の間にオイル流路を含みうる。オイル流路は、ディスクスタック分離器２０によりクランクケースブローバイガスから分離されたオイルをオイル貯留部１１へ送るよう構成することができる。換言すれば、ディスクスタック分離器２０は、クランクケースブローバイガスから分離されたオイルをオイル貯留部１１へ排出するよう構成することができる。図２に示されるタービンホイールを含む回転手段２５は、オイルにより駆動することができて、オイルがタービンホイールから射出されたら、オイルをオイル貯留部１１に集めることができる。
【0036】
図２に示されるシステム１はフィルタエレメント３０をさらに含む。図２に示されるシステム１と図１に示される例示の実施形態の間の差異は、オイル貯留部１１がフィルタエレメント３０の排出路３２が連結される開口１１を含んでいることで、これにより、システム１がフィルタエレメント３０からのオイルをオイル貯留部１１へ送ることが可能になる。
【0037】
図３は、本開示の例示の実施形態に係るクランクケース換気システム１を模式的に示す。図３は、図１および図２に示されて関連する文章で説明される特徴、要素、および／または機能を含むことに留意されたい。それゆえ、以下では、図３に示されるシステム１と、図１および図２に示されて関連する文章で説明される例示の実施形態の間の差異について説明する。それゆえ、理解を高めるために、図１および図２、ならびに図１および図２に関連する記述も参照されたい。
【0038】
【0039】
圧力調整弁５０はハウジング１０の内部に配置される。より詳細には、図３に示されるハウジング１０は、ハウジング１０の上側部分１０ａに形成される補助部分５０ａを含み、この中に圧力調整弁５０が配置される。補助部分５０ａは、開放された場合にユーザが圧力調整弁５０へアクセスするのを可能としうる、取り外し可能な部分５０ｃを含みうる。しかし、本開示は、ハウジング１０に形成される補助部分５０ａに限定されず、たとえば、ハウジング１０から少し距離をあけて配置することもできる。そのような例では、第１排気口４２は、導管または流路を介して圧力調整弁５０に連結することができる。したがって、補助部分５０ａは圧力調整弁５０により含まれると理解することができる。
【0040】
圧力調整弁５０は、ハウジング１０の上側部分１０ａの面を貫いて配置することのできる、ディスクスタック分離器２０の第１ガス排気口（示されていない、図１、図２、または図４を参照）に連結される。図３では、圧力調整弁５０は、第１ガス排気口の上に形成されている補助部分５０ａにより第１ガス排気口に連結されているのが示されている。
【0041】
システム１はさらに、図３に示される補助導管５０ｂを含みうる。補助導管５０ｂは、取り外し可能な部分５０ｃを介して、または直接、その中に圧力調整弁５０が配置される補助部分５０ａに連結することができる。補助導管５０ｂは、フィルタエレメント３０の第２ガス吸気口４３に連結されるよう構成することができる。したがって、ディスクスタック分離器２０の第１ガス排気口は、フィルタエレメント３０の第２ガス吸気口４３に圧力調整弁５０を介して連結することができる。
【0042】
図４は、本開示の例示の実施形態に係るクランクケース換気システム１の断面を模式的に示す。図４は、図１から図３に示されて関連する文章で説明される特徴、要素、および／または機能を含むことに留意されたい。それゆえ、以下では、図４に示されるシステム１と、図１から図３に示されて関連する文章で説明される例示の実施形態の間の差異について説明する。それゆえ、理解を高めるために、図１から図３、および図１から図３に関連する記述も参照されたい。
【0043】
【0044】
図４に示される圧力調整弁５０は、隔壁５１およびバネ５２を含む。隔壁５１およびバネ５２は、ハウジング１０の補助部分５０ａの中に配置される。隔壁５１およびバネ５２は、補助部分５０ａと取り外し可能な部分５０ｃの間に配置される。
【0045】
図５は、本開示の例示の実施形態に係るクランクケース換気システム１を模式的に示す。図５は、図１から図４に示されて関連する文章で説明される特徴、要素、および／または機能を含むことに留意されたい。それゆえ、以下では、図５に示されるシステム１と、図１から図４に示されて関連する文章で説明される例示の実施形態の間の差異について説明する。それゆえ、理解を高めるために、図１から図４、および図１から図４に関連する記述も参照されたい。
【0046】
図５に示されるシステム１と図３に示されて関連する文章で説明されるシステムの間の差異は、図５に示されるシステム１はシステム１のハウジング１０の一部を形成するフィルタ室３５をさらに含むということである。換言すれば、ハウジング１０はフィルタ室３５を含む。フィルタ室３５は、第２吸気口（示されていない）と第２排気口４４の間に配置されるフィルタ（示されていない）を含む。
【0047】
フィルタ室３５は６つの面を有し、そのうち３つが図５に示されている。第２排気口４４は、フィルタ室３５の６つの面のうちの上面を貫いて配置される。フィルタ室３５のある面の少なくとも一部は、以降ではフィルタ室３５の内面と呼ばれるが、ハウジング１０の上側部分１０ａおよび下側部分１０ｂに対向して配置される。第２吸気口は、内面の少なくとも一部を貫いて配置することができる。上側部分１０ａおよび下側部分１０ｂは、略円筒形状を有する。内面の少なくとも一部は、上側部分１０ａおよび下側部分１０ｂと面一に配置されるよう適合されている形状を有する。したがって、ディスクスタック分離器の少なくとも一部は、フィルタ室３５の少なくとも一部と当接している。内面の形状は、湾曲していると理解することができる。内面に対向するフィルタ室３５の面は、以降ではフィルタ室３５の外面と呼ばれるが、内面と同様に湾曲した形状を有する。フィルタ室３５の残りの面は、フィルタ室３５が平坦な環の一部分にほぼ合致する形状を有するように、略平坦な形状を有する。本開示は、図５に示されるような形状を有するフィルタ室３５に限定されないことを理解されたい。たとえば、フィルタ室３５は任意の数の面、たとえば２面、３面、４面、またはそれ以上の面を有してもよい。さらに、フィルタ室３５の面の形状は、実質的に任意の幾何学的形状であってもよい。
【0048】
フィルタ室３５は取り外し可能なカバー３７を含む。取り外し可能なカバー３７は、ユーザがフィルタ室３５の内部に配置されるフィルタへアクセスすることが可能となるように、取り外されるよう構成される。取り外し可能なカバー３７はフィルタ室３５の外面を形成し、外面に隣接する４つの面の一部を形成する。本開示は、図５に示される取り外し可能なカバー３７を含むことに限定されないことを理解されたい。たとえば、取り外し可能なカバー３７は、外面の少なくともいずれかの一部もしくは全体、および／または、フィルタ室３５の面のうちの外面に隣接する面の１つもしくは複数を形成することができる。
【0049】
図５に示されるシステム１と図３に示されて関連する文章で説明されるシステムの間の別の差異は、図５に示されるシステム１は圧力調整弁５０をさらに含むが、図３に示される、圧力調整弁５０を第２吸気口へ連結させうる補助導管を含まない、ということである。図５に示されるシステム１は、ハウジング１０の上側部分１０ａに形成される補助部分５０ａを含み、この中に圧力調整弁５０が配置される。システム１はさらに、開放された場合にユーザが圧力調整弁５０へアクセスするのを可能としうる、取り外し可能な部分５０ｃを含む。図３に示される補助導管の代わりに、圧力調整弁５０は、ハウジング１０の内部に配置され、かつ第２吸気口に連結される導管（示されず）を含み、これにより、より小型のシステム１を提供する。
【0050】
第２排気口４４は、取り外し可能なカバー３７を貫くよう配置されていることが示されている。しかし、第２排気口４４は、フィルタ室３５の面のいずれかに配置することができる。
【0051】
本開示は図５に示される実施形態に限定されず、システム１は代わりに図３に示されるものと同様の圧力調整弁５０を含むことができて、補助導管はハウジング１０の外側で補助部分５０ａからフィルタ室３５の面を貫いて配置される第２吸気口へと配置することができる、ということを理解されたい。別の例では、システム１は圧力調整弁５０を含まず、システム１のディスクスタック分離器の第１排気口は第２吸気口に連結され、前記連結はハウジング１０の外側に配置される補助導管を介して、もしくはハウジング１０の内部に配置される導管を介して、または導管が必要ないように第１排気口と第２吸気口を互いに対して配置することにより行うことができる。当業者は、本開示が上述された好ましい実施形態に決して限定されないことを認識する。それどころか、多くの修正および変形が添付の請求の範囲内で可能である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2024-07-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関（ＩＣＥ）のクランクケースブローバイガスからオイル粒子を分離するクランクケース換気システム（１）であって、ハウジング（１０）と、
前記ハウジングの内部に配置されるディスクスタック分離器（２０）であって、
チャンバ（２１）と、
ロータ（２２）であって、
前記チャンバの内部に配置され、かつ前記チャンバの１つまたは複数の壁から離間したオイル分離要素（２３）と、
前記オイル分離要素が回転可能に取り付けられるよう構成されている軸（２４）と、
を含むロータ（２２）と、
前記クランクケースブローバイガスを前記軸に沿って前記オイル分離要素へ供給する第１ガス吸気口（４１）と、
前記少なくとも部分的にオイルが分離されたガスを排出する第１ガス排気口（４２）と、
を含むディスクスタック分離器（２０）を含み、
前記システムはさらに、
フィルタエレメント（３０）であって、
第２ガス吸気口（４３）と、第２ガス排気口（４４）と、前記第２ガス吸気口と前記第２ガス排気口の間に配置されるフィルタ（３１）と、
を含むフィルタエレメント（３０）を含み、前記フィルタは配列された繊維の層から成り、
前記第１ガス吸気口は、前記ＩＣＥのクランクケースブローバイ排気口に連結されるよう構成され、
前記第１ガス排気口は前記第２ガス吸気口に連結され、
前記フィルタエレメントは前記軸（２４）に連結されない、
ことを特徴とする、クランクケース換気システム（１）。
【請求項2】
前記フィルタ（３１）は、ＥＰＡ（Efficient Particulate Air）フィルタ、ＨＥＰＡ（high-efficiency particulate air）フィルタ、またはＵＬＰＡ（Ultra Low Particulate Air）フィルタである、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記第２ガス排気口は、前記ＩＣＥの吸気マニホールドに連結されるよう構成される、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項4】
前記フィルタエレメントは圧力調整弁（５０）をさらに含み、前記圧力調整弁は、前記第１ガス排気口と前記第２ガス吸気口の間に連結される、または前記第２ガス排気口に連結される、
請求項３に記載のシステム。
【請求項5】
前記圧力調整弁は前記ハウジングの内部に配置される、請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記第１ガス排気口は前記ハウジングの壁を貫くよう配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項7】
前記チャンバは前記ハウジングにより形成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項8】
前記ハウジングはさらにオイル貯留部（１１）を含み、前記ディスクスタック分離器は、前記クランクケースブローバイガスから分離されたオイルを前記オイル貯留部へ排出するよう構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
前記オイルを前記フィルタエレメント（３０）から前記オイル貯留部へ送るよう構成されているオイル排出路（３２）をさらに含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
前記第１ガス排気口は、ガス導管（６１）を介して前記第２ガス吸気口に連結される、請求項１に記載のシステム。
【請求項11】
前記フィルタエレメントはフィルタハウジング（３３）を含み、前記フィルタは前記フィルタハウジングの内部に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項12】
前記フィルタエレメントは前記ハウジング（１０）に含まれるフィルタ室（３５）を含み、前記フィルタは前記フィルタ室の内部に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項13】
前記フィルタ室は取り外し可能なカバー（３７）を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項14】
前記第２排気口は前記取り外し可能なカバーを貫くよう配置される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項15】
前記ディスクスタック分離器の前記チャンバの少なくとも一部は、前記フィルタ室の少なくとも一部と当接している、請求項１２に記載のシステム。
【国際調査報告】