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KR101006814B1 - Blow-by gas oil separator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 블로우바이 가스의 오일분리장치에 관한 것이다. 구체적으로는 실린더 헤드 커버 내에 설치되는 블로우바이 가스의 오일분리장치에 있어서, 일측에 블로우바이 가스의 주 유동방향에 대해 수직하게 유입구(111)가 형성되고 타측에 블로우바이 가스의 주 유동방향으로 유출하는 원통형의 유출구(121)가 형성된 유동통로(P)를 구비하고 있다. 이러한 구조에 의하면, 압력손실 대비 분리효율이 높고 설계와 설계변경 및 제작이 용이한 효과가 있다.The present invention relates to an oil separation apparatus for blow-by gas. Specifically, in the oil separator of the blow-by gas installed in the cylinder head cover, an inlet 111 is formed on one side of the blow-by gas in a direction perpendicular to the main flow direction of the blow-by gas and flows out in the main flow direction of the blow-by gas on the other side. It has a flow passage (P) formed with a cylindrical outlet 121. According to this structure, the separation efficiency is high compared to the pressure loss, and the design and design change and production is easy to effect.

Description

블로우바이 가스의 오일분리장치{oil separator of blow-by gas}Oil separator of blow-by gas

본 발명은 블로우바이 가스의 오일분리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내연기관의 실린더 헤드 커버 내에 설치되는 블로우바이 가스의 오일분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oil separation device for blow-by gas, and more particularly, to an oil separation device for blow-by gas installed in a cylinder head cover of an internal combustion engine.

일반적으로, 블로우바이 가스는 차량의 주행중 기관의 연소실로부터 피스톤과 실린더 벽 사이의 틈을 통해 크랭크 케이스로 누설되는 혼합기 및 연소가스를 말한다. 이러한 블로우바이 가스는 그대로 대기 중으로 배출될 경우 대기 오염의 원인이 된다. In general, blow-by gas refers to a mixer and combustion gas that leaks from the combustion chamber of the engine during travel of the vehicle to the crankcase through a gap between the piston and the cylinder wall. Such blow-by gas may cause air pollution when discharged to the atmosphere.

따라서, 엔진에는 블로우바이 가스를 연소실로 다시 환원시켜 연소 처리하기 위한 블로우바이 환원시스템이 설치되어 있다. 이 블로우바이 환원 시스템에 의해 블로우바이 가스가 연소실로 환원될 때 크랭크 케이스 내에 저장된 오일 중 일부가 블로우바이 가스와 함께 연소실로 유입되는데 이와 같은 오일의 연소실 유입을 막기 위해 실린더 헤드 커버의 몸체 하측에 오일 배플 플레이트가 설치되어 있고, 커버 몸체와 오일 배플 플레이트 사이에 다양한 형상의 오일분리장치가 설치되어 있다. 블로우바이 가스가 실린더 헤드 커버 내의 오일분리장치를 통과하는 과정에서, 블로우바이 가스 중의 오일이 블로우바이 가스로부터 분리되어 액화되고, 액화된 오일은 배플 플레이트의 오일 유출구를 통해 크랭크 케이스로 회수된다. Accordingly, the engine is provided with a blow-by reduction system for reducing the blow-by gas back to the combustion chamber for combustion treatment. When the blow-by gas is reduced to the combustion chamber by this blow-by reduction system, some of the oil stored in the crankcase flows into the combustion chamber together with the blow-by gas. A baffle plate is installed, and an oil separator of various shapes is installed between the cover body and the oil baffle plate. In the course of the blow-by gas passing through the oil separator in the cylinder head cover, the oil in the blow-by gas is separated from the blow-by gas and liquefied, and the liquefied oil is recovered to the crankcase through the oil outlet of the baffle plate.

실린더 헤드 커버 내에 설치된 오일분리장치는 한국등록특허 제10-0410687호, 한국등록특허 제10-0372705호 등에 개시되어 있다. 도1은 종래 실린더 헤드 커버 내에 설치된 오일분리장치의 일예를 나타낸다. 도시한 바와 같이 몸체(1)의 일측에는 블로우바이 가스 입구(2)가 형성되고, 몸체(1)의 타측에는 블로우바이 가스 출구(3)가 형성되며, 몸체(1)의 내부에는 상기 블로우바이 가스 입구(2)와 블로우바이 가스 출구(3)의 사이에 다수의 임팩터(4)가 구비되어 오일을 분리하게 되어 있다. The oil separation device installed in the cylinder head cover is disclosed in Korean Patent No. 10-0410687, Korean Patent No. 10-0372705, and the like. 1 shows an example of an oil separation apparatus installed in a conventional cylinder head cover. As shown, a blow-by gas inlet 2 is formed at one side of the body 1, a blow-by gas outlet 3 is formed at the other side of the body 1, and the blow-by is formed inside the body 1. A plurality of impactors 4 are provided between the gas inlet 2 and the blow-by gas outlet 3 to separate the oil.

그런데 종래 오일분리장치는 다양한 형상으로 되어 있으나 압력손실 대비 효율이 나쁘고 설계 및 설계변경이 용이하지 못하다는 문제점이 있었다.By the way, the conventional oil separator has a variety of shapes, but there is a problem that the efficiency is poor compared to the pressure loss and the design and design change is not easy.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 압력손실 대비 분리효율이 높고 설계와 설계변경 및 제작이 용이한 블로우바이 가스의 오일분리장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an oil separation apparatus for blow-by gas having high separation efficiency against pressure loss and easy design, design change, and production.

본 발명에 의한 블로우바이 가스의 오일분리장치는, 실린더 헤드 커버 내에 설치되는 블로우바이 가스의 오일분리장치에 있어서, 일측에 블로우바이 가스의 주 유동방향에 대해 수직하게 유입구가 형성되고 타측에 블로우바이 가스의 주 유동방향으로 유출하는 원통형의 유출구가 형성된 유동통로를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.The oil separator of the blow-by gas according to the present invention is an oil separator of the blow-by gas installed in the cylinder head cover, the inlet of which is formed perpendicularly to the main flow direction of the blow-by gas on one side and blow-by on the other side. It is characterized by including a flow passage formed with a cylindrical outlet for outflow in the main flow direction of the gas.

상기 유입구는 유동통로의 단면에 접선방향으로 형성되어 있다.The inlet is formed tangentially to the cross section of the flow passage.

상기 유동통로의 유입구는 엇갈린 위치로 서로 반대편에 위치하는 2개로 되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the inlets of the flow passage are two, which are located opposite each other in a staggered position.

상기 실린더 헤드 커버의 내부는 막이부재에 의해 블로우바이 가스가 막히고, 상기 유동통로는 상기 막이부재를 관통하여 형성된 다수개로 되어 있는 것이 바람직하다.The inside of the cylinder head cover is preferably blocked by a blow-by gas by a membrane member, and the flow passage is preferably a plurality of passages formed through the membrane member.

본 발명에 의한 블로우바이 가스의 오일분리장치에 의하면, 블로우바이 가스의 주 유동방향에 대해 수직방향으로 유입한 블로우바이 가스가 유동통로를 통해 회전하면서 유동하므로 동일한 압력손실에 대해 오일의 분리효율을 최대로 할 수 있으며, 조건에 따라 다수의 유동통로를 용이하게 설계 및 설계변경하여 제작할 수 있다는 효과가 있다.According to the oil separator of the blow-by gas according to the present invention, since the blow-by gas flowing in a direction perpendicular to the main flow direction of the blow-by gas flows while rotating through the flow passage, the separation efficiency of oil is reduced for the same pressure loss. It can be maximized, and there is an effect that can be easily designed and changed design of a plurality of flow passages according to the conditions.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도2는 본 발명에 의한 블로우바이 가스의 오일분리장치의 사시도이고, 도3은 도2의 막이부재 및 원통부재를 분리하여 나타낸 사시도이다. 도시한 바와 같이, 실린더 헤드 커버 내에 설치되는 블로우바이 가스의 오일분리장치(100)는 유입구(111)가 형성된 유입측 막이부재(110)와 유출구(121)가 형성된 유출측 막이부재(120)가 원통파이프(130)에 의해 연결되어 유동통로(P :도7에 표시)를 형성하고 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Figure 2 is a perspective view of the oil separation device of the blow-by gas according to the present invention, Figure 3 is a perspective view showing the membrane member and the cylindrical member of Figure 2 separately. As illustrated, the oil separator 100 of the blow-by gas installed in the cylinder head cover has an inlet membrane member 110 having an inlet 111 and an outlet membrane member 120 having an outlet 121 formed therein. It is connected by the cylindrical pipe 130, and forms the flow path (P: shown in FIG. 7).

상기 유입구(111)는 블로우바이 가스의 주 유동방향(M : 도6에 표시)에 대해 수직하게 형성되고, 상기 유출구(121)는 블로우바이 가스의 주 유동방향(M)과 평행하게 형성되어 있다. The inlet 111 is formed perpendicular to the main flow direction (M: shown in Figure 6) of the blow-by gas, the outlet 121 is formed parallel to the main flow direction (M) of the blow-by gas. .

상기 유동통로는 1개로 되어 있을 수도 있으나 다수개(본 실시예에는 5개)로 되어 있다. 본 발명의 유동통로는 조건에 따라 다수의 유동통로를 용이하게 설계 및 설계변경하여 제작할 수 있다.The flow passage may be one, but a plurality (five in the present embodiment). The flow passage of the present invention can be produced by easily designing and designing a plurality of flow passages according to the conditions.

그리고, 유입구(111)는 유동통로(P)의 단면에 접선방향으로 형성되어 있는데, 본 실시예에서 유입구(111)는 엇갈린 위치로 서로 반대편에 위치하는 2개로 되 어 있다. 상기 유입구(111)는 상기 유입측 막이부재(110)에 구멍이 형성되어 양측이 트인 커버부재(112)가 용착 등에 의해 형성된다.And, the inlet 111 is formed in the tangential direction in the cross section of the flow passage (P), in this embodiment, the inlet 111 is two in the opposite position in the staggered position. The inlet 111 has a hole formed in the inlet membrane member 110, the cover member 112 is open on both sides is formed by welding or the like.

상기 유입구(111)를 통해 유동통로(P)에 유입되는 블로우바이 가스는 도7에 화살표로 표시한 바와 같이 원통파이프(130)의 내부에서 회전하면서 유출구(121)를 통해 빠져 나가게 된다.Blow-by gas flowing into the flow passage (P) through the inlet 111 is exited through the outlet 121 while rotating in the interior of the cylindrical pipe 130 as indicated by the arrow in FIG.

상기 유입측 막이부재(110) 및 유출측 막이부재(120)는 도6에 도시한 바와 같이 배플 플레이트(10)와 실린더 헤드 커버(20)로 이루어지는 배플룸(R) 내부에 설치되어 블로우바이 가스가 상기 유입구(111)를 통해 유동통로(P) 내부로만 유동하게 한다.As shown in FIG. 6, the inlet side blocking member 110 and the outlet side closing member 120 are installed in a baffle R formed of the baffle plate 10 and the cylinder head cover 20, thereby providing blow-by gas. Through only the inlet 111 to flow only into the flow passage (P).

상기 원통파이프(130)는 도4에 도시한 바와 같이 커버부재(140)에 의해 덮어져 전체가 하나의 몸체를 이루게 될 수도 있다. 또한, 도5에 도시한 바와 같이 막이부재와 원통파이프는 하나의 칸막이부재(150)에 의해 유동통로의 구멍(151)이 형성되어, 이 구멍(151)의 일단에 커버부재(152)가 결합되어 유입구(153)이 형성되고 구멍(151)의 타측은 유출구(154)를 이루는 구조로 형성될 수도 있다.The cylindrical pipe 130 may be covered by the cover member 140 as shown in FIG. 4 to form a whole body. In addition, as shown in Fig. 5, the membrane member and the cylindrical pipe are formed with holes 151 of the flow passage by one partition member 150, and the cover member 152 is coupled to one end of the hole 151. The inlet 153 is formed and the other side of the hole 151 may be formed in a structure forming the outlet 154.

도6은 본 발명에 의한 블로우바이 가스의 오일분리장치(100)가 실린더 헤드 커버(20)내에 설치된 상태를 나타낸다. 도시한 바와 같이 실린더 헤드 커버(20)는 배플 플레이트(10)의 상측에 설치되어 배플룸(R)을 형성하며, 오일분리장치(100)는 이 배플룸(R) 내에 설치된다. 상기 배플 플레이트(10)의 일측에는 배플룸(R)내로 유입되는 블로우바이 가스의 입구(11)가 형성되어 있는 한편 배플 플레이트(10)의 타측에는 오일분리장치(100)를 통과하면서 분리된 오일이 빠지는 오일배출구(12)가 형성되어 있다. 그리고. 상기 실린더 헤드 커버(20)에는 상기 오일분리장치(100)를 통과하면서 오일이 제거된 블로우바이 가스가 배출되는 가스 배출구(21)가 형성되어 있다. 6 shows a state where the blow-by gas oil separation apparatus 100 according to the present invention is installed in the cylinder head cover 20. As shown, the cylinder head cover 20 is installed on the upper side of the baffle plate 10 to form a baffle R, and the oil separation device 100 is installed in the baffle R. One side of the baffle plate 10 is formed with the inlet 11 of the blow-by gas flowing into the baffle room R, while the other side of the baffle plate 10 passes through the oil separator 100 and separated oil The oil discharge port 12 is formed. And. The cylinder head cover 20 has a gas outlet 21 through which the blow-by gas from which oil is removed while passing through the oil separator 100 is discharged.

도6에 도시한 바와 같이 블로우바이 가스는 입구(11)을 통해 배플룸(R)내에 유입하여 주 유동방향(M)을 따라 유동한 후 이 방향에 직각으로 형성된 오일분리장치(100)의 유입구(111)을 통해 유동통로(P)에 들어가서 도7에 도시한 바와 같이 회전하면서 원통파이프(130 : 도2에 도시)에 강하게 충돌하면서 유동하여 유출구(121)를 통해 빠져 나간다. 이러한 블로우바이 가스의 회전유동에 의해 오일의 분리효율이 현저히 향상된다.As shown in FIG. 6, the blow-by gas flows in the baffle room R through the inlet 11 and flows along the main flow direction M, and then the inlet port of the oil separation device 100 formed at right angles to this direction. The flow path P enters through the flow path 111 and rotates as shown in FIG. 7 while strongly colliding with the cylindrical pipe 130 (shown in FIG. 2) and flows out through the outlet 121. The rotational flow of the blow-by gas significantly improves the oil separation efficiency.

오일분리장치(100)를 통과한 블로우바이 가스는 가스 배출구(21)을 통해 연소실로 다시 환원되며, 분리된 오일은 오일 배출구(12)를 통해 크랭크 케이스로 회수된다.The blow-by gas passing through the oil separator 100 is reduced back to the combustion chamber through the gas outlet 21, and the separated oil is recovered to the crankcase through the oil outlet 12.

도1은 종래 블로우바이 가스의 오일분리장치를 나타내는 개략 단면도,1 is a schematic cross-sectional view showing an oil separation apparatus of a conventional blow-by gas;

도2는 본 발명에 의한 블로우바이 가스의 오일분리장치의 사시도,2 is a perspective view of an oil separation apparatus for blow-by gas according to the present invention;

도3은 도2의 막이부재 및 원통부재를 분리하여 나타낸 사시도,3 is a perspective view showing the membrane member and the cylindrical member of FIG. 2 separately;

도4는 도2의 원통파이프가 커버부재로 덮인 실시예의 사시도,4 is a perspective view of an embodiment in which the cylindrical pipe of FIG. 2 is covered with a cover member;

도5는 본 발명의 막이부재와 원통부재가 일체로 된 실시예의 사시도,5 is a perspective view of an embodiment in which the blocking member and the cylindrical member of the present invention are integrated;

도6은 본 발명의 블로우바이 가스의 오일분리장치의 설치상태도,6 is an installation state of the oil separator of the blow-by gas of the present invention;

도7은 본 발명의 블로우바이 가스의 오일분리장치에서 회전유동 상태를 나타내는 도면이다.7 is a view showing a rotational flow state in the oil separator of the blow-by gas of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 오일분리장치 110 : 유입측 막이부재100: oil separation device 110: inlet membrane member

111 : 유입구 112 : 커버부재111 inlet 112 cover member

120 : 유출측 막이부재 121 : 유출구120: outlet side blocking member 121: outlet

130 : 원통파이프130: cylindrical pipe

M : 주 유동방향 P : 유동통로M: Main flow direction P: Flow path

Claims (4)

배플 플레이트(10)와 실린더 헤드 커버(20) 사이에 형성된 배플룸(R)에 설치되는 블로우바이 가스의 오일분리장치에 있어서,In the oil separation apparatus of blow-by gas installed in the baffle (R) formed between the baffle plate 10 and the cylinder head cover 20, 상기 블로우바이 가스의 주 유동방향(M)에 대해 수직하게 형성된 유입구(111)를 구비한 유입측 막이부재(110)와, 상기 블로우바이 가스의 주 유동방향(M)으로 유출하는 원통형의 유출구(121)를 구비한 유출측 막이부재(120)와, 상기 유입측 막이부재(110)의 유입구(111)와 상기 유출측 막이부재(120)의 유출구(121)를 연결하는 원통형 파이프(130)에 의해, 상기 블로우바이 가스가 유동하는 유동통로(P)를 이루는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스의 오일분리장치.An inlet side membrane member 110 having an inlet 111 formed perpendicular to the main flow direction M of the blow-by gas, and a cylindrical outlet port flowing out of the main flow direction M of the blow-by gas ( Outlet side closure member 120 having a 121, the inlet 111 of the inlet side closure member 110 and the cylindrical pipe 130 connecting the outlet 121 of the outlet side closure member 120 By the blow-by gas flows through the flow separation unit (P) characterized in that the blow-by gas oil separation device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 유입구(111)는 상기 유동통로(P)의 단면에 접선방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스의 오일분리장치.The inlet 111 is an oil separation device of blow-by gas, characterized in that formed in the tangential direction in the cross section of the flow passage (P). 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 유입구(111)는 엇갈린 위치로 서로 반대편에 위치하는 2개로 되어 있는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스의 오일분리장치.The inlet 111 is blowby gas oil separation device, characterized in that the two are located opposite each other in a staggered position. 청구항 1 내지 청구항 3 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 원통형 파이프(130)는 다수개로 이루어져, 상기 유동통로(P)는 상기 블로우바이 가스가 통과하는 다수의 통로로 되어 있는 것을 특징으로 하는 블로우바이 가스의 오일분리장치.The cylindrical pipe 130 is composed of a plurality, the flow passage (P) is an oil separation device of the blow-by gas, characterized in that the plurality of passages through which the blow-by gas passes.
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