(57)【要約】  サンプル量の流体が流れるテストフィルタ手段２１と、  前記流体用の循環回路１を形成しかつ前記サンプル量の流体を保持する泡テスタ３、前記フィルタ手段２１及び前記泡テスタ３中の前記サンプル量から流体を移動しかつ前記フィルタ手段２１を通過して流体を運び前記泡テスタ３へ戻す循環ポンプ２３を含む管路システム２７、２９、３１と、を有する、流体特にトランスミッションオイルのフィルタ特性を測定するための装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル量の流体が流れるテストフィルタ手段（２１）と、
流体用の循環回路（１）を形成する管路システム（２７、２９，３１）と、を有し、
該管路システム（２７、２９，３１）は、前記サンプル量の流体を保持する泡テスタ（３）と、前記フィルタ手段（２１）及び前記泡テスタ（３）中の前記サンプル量から流体を移動しかつ前記フィルタ手段（２１）を通過して流体を運び前記泡テスタ（３）へ戻す循環ポンプ（２３）と、を含む、流体特にトランスミッションオイルのフィルタ特性を測定するための装置。
【請求項２】
前記泡テスタ（３）が前記サンプル量の流体を保持しかつその中に前記流体と空気の混合を生じる泡立て手段（７、９）が収納されるテストハウジング（５）を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記泡立て手段が、駆動可能でありかつ前記流体の液位（１７）において部分的に沈められるかみ合い歯車対（７、９）であることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記循環回路（１）の管路システムが戻り管路（３１）を有し、
該戻り管路（３１）が、前記フィルタ手段（２１）から前記泡テスタ（３）の前記テストハウジングへ通じかつ前記テストハウジング（５）の中へ前記サンプル量の前記液位より下で前記流体を供給することを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記テストフィルタ手段が１つ以上のフィルタ層を持つ薄膜フィルタ手段であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記フィルタ手段（２１）が圧力フィルタホルダにフィルタラウンドを収納することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル量の流体の流れが通ることができるテストフィルタ手段を有する、流体特にトランスミッションオイルのフィルタ特性を測定するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
システム要素として流体が関与する技術システムの状態を監視しこれを維持するためには、例えば潤滑油として使用されるときに流体がその作動中に必要とされる性能特性を維持することが確実に保証されなければならない。従って、例えば、循環潤滑システムを通過しながら冷却及びフィルタ手段を通るトランスミッションオイルにおいて、オイルのフィルタ特性のテストを行う必要がある。従来、このために、好ましくは複数回連続的にフィルタ材をオイルが通過するように、従って多数回の濾過サイクルが実行されるようにサンプル量のオイルがテストフィルタ手段に流される。これにより、あるタイプのオイルとフィルタ材との間の適合性の測定も可能になる。さらに、このようにして、特に例えば消泡及び磨耗保護剤（ＥＰ／ＡＷ）など添加剤に関して、フィルタ通過及びオイルとフィルタとの間の材料適合性をテストすることができる。さらに、泡形成に対する濾過の効果をチェックすることができる。
【０００３】
しかしこれまでに明らかにされた通り、運転中充分な安定性を持たない消泡添加剤パッケージを備えるオイルの場合、長い濾過間隔の後には、消泡添加剤の濃度が低下して、オイルの泡立ちの激化時には有害な泡立ちが生じる危険がある。従って、相当する回数の濾過サイクル後にはオイルの泡立ち特性をチェックする必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この点に関して、本発明の目的は、流体特にトランスミッション液のフィルタ特性を測定してその泡立ち特性をチェックできるようにする装置を考案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従って、請求項１全体の特徴を有する装置によりこの目的が達成される。
【０００６】
過去のフィルタ特性のテストにおいては、二次サンプルを移動することにより、泡立ち特性が実際の濾過サイクルとは離されて測定された。二次サンプルは、相当回数の濾過サイクルの完了後に濾過試験台から離されて泡立ち特性について調査された。本発明によれば、泡立ちテストは濾過試験台に直接統合される。このようにして、一連の不利益が排除される。
【０００７】
過去においては濾過試験台の流体体積は比較的大量の二次サンプルを移動したために変化し、サンプルの試験条件が変化したが、本発明の場合体積及び試験条件は同じままである。１つの例外は、例えば特殊な発光分光法など任意の実験調査のために多少のサンプルが取り除かれることである。これにより、どのような場合にも二次サンプルの移動、輸送、泡テスト及び濾過試験台への二次サンプルの戻しのためのロスを生じない。さらに、二次サンプルの取り扱いにおける外部の影響（汚染物、水など）が微妙なテストランのエラーの源となる危険がない。
【０００８】
本発明の装置の場合、サンプル量の流体を保持しかつ流体と空気との混合を生じる泡立て手段が中に収納されるテストハウジングを有する泡テスタが特に適する。この種の泡テスタは例えば商品名Ｆｌｅｎｄｅｒ−Ｓｃｈａｕｍｔｅｓｔ［Ｆｌｅｎｄｅｒ泡テスタ］（Ａ．Ｆｒｉｅｄｒ．Ｆｌｅｎｄｅｒ  ＧｍｂＨ）として市販されている。
【０００９】
好ましくは循環回路の管路システムはフィルタ手段から泡テスタのテストハウジングへ通じかつテストハウジングの中へサンプル量の液位より下で流体を供給する戻り管路を有する。これにより、実際の泡テスト中の運転期すなわち泡立て器として使用される歯車の停止期間にフィルタ手段から出てくる再循環オイルの還流による泡立ちを防止する。
【００１０】
好ましくは、テストフィルタ手段は１つまたは複数のフィルタ層を持つ薄膜フィルタ手段であり、フィルタ材は好ましくは本発明の装置を用いた監視の対象となる技術システム（例えば、風力発電所のトランスミッション）に使用されるフィルタ材料に対応することが好ましい。また、スターフィルタまたはバッグフィルタに折られたフィルタエレメント及びこれに相当するフィルタ配列体を使用することができる。
【００１１】
本発明については添付図面に示される１つの実施態様を用いて下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示される本発明に係る装置の実施態様において、テスト対象である流体の循環回路は全体が１として示されている。装置の作動については、風力発電所のトランスミッション用のトランスミッションオイルの形式の流体のテストの例を用いて下に説明する。循環回路１は、テスト対象であるオイルの要求サンプル量、この例においては１リットルを保持する容積を持つテストハウジング５を有する市販のＦｌｅｎｄｅｒ泡テスタ３を組み込む。テストハウジングの中には、垂直軸１１及び１３上にかみ合い歯車を持つ泡立て手段としての歯車があり、軸１３は歯車９用の電気モーター１５により駆動される駆動軸を形成する。
【００１３】
テストハウジング５の観察ウィンドウ１９越しに見えるように、歯車７及び９は１７で示される液位に対して半分沈められる垂直レベルに配置されるので、歯車７及び９の回転運動はオイルと空気の混合を生じる。
【００１４】
泡テスタが組み込まれる循環回路１は、他のコンポーネントとして、テストフィルタ手段２１、電動式歯車伝動ポンプの形式の循環ポンプ２３、及び循環ポンプ２３の隣に接続される圧力制限弁２５を有する。循環ポンプ２３がテストハウジング５の底部から流体を移動するように、循環ポンプ２３の取り入れ口側は管路２７を通じて泡テスタ３のテストハウジング５の内部に接続される。ポンプ２３の圧力側は圧力管路２９を通じてフィルタ手段２１の入り口側に接続される。フィルタ手段は戻り管路３１を通じて泡テスタ３のテストハウジング５に接続される排出側を有し、図１に示される通り、戻り管路３１の口３３はテストハウジング５の液位１７より下に位置する。図示の歯車伝動ポンプの代わりに、他の流体駆動装置を使用することもできる。
【００１５】
関連する流体のフィルタ特性をテストするために、循環回路１（管路、ポンプ、フィルタ）の充填後に歯車７及び９が液位７に半分沈められるような量（例えば、約１リットル）のサンプル量のテスト対象である流体例えばトランスミッションオイルが、テストハウジング５に充填される。相当する数の濾過サイクルを実行する前に、すなわち付加される「フレッシュオイル」を循環させる前に、泡テスタ３を作動することによりオリジナルの泡立ち特性が測定される。オイルの体積変化率は、観察ウィンドウ１９の目盛りで測定される。この目盛りは、泡テストを行った後の運転特性に関する待ち時間に従って確立されるものである。
【００１６】
次に、循環回路の循環ポンプ２３を作動することにより所定の回数の濾過サイクルが実行される。ここで、サイクルとは、統計的に見てテストフィルタ手段２１を通って１回テストオイルが運ばれるために必要な時間として定義される。流体体積と流量の商としてサイクル時間を計算することができる。
【００１７】
希望の回数の濾過サイクル例えば１００サイクルを実行した後、濾過プロセスは中断され、泡立ち特性の変化を測定するために泡テストが実行される。さらに長い運転時間後すなわち多数回の濾過プロセス完了後泡立ち特性がどのように変化するかを確認するために、もっと多い回数の濾過サイクルが実行され、その後長い運転時間後にテストオイルが示す泡立ち特性を測定するために泡テスタ３が再始動される。
【００１８】
図２は、テストオイルを泡立てることにより生じる体積増加率を用いてトランスミッションオイルの試験において測定されたテスト結果を示している。オイルの種類及びオイルの等級に応じて、例えば１５％の体積増加を最高許容境界値と見なすことができる。
【００１９】
境界値は図２において鎖点線３５により示される。図２において下の曲線により示される通り、濾過サイクルを実行する前のテストオイルは線３５により示される境界値よりずっと低い初期泡立ち特性を有する。真ん中の曲線が示すとおり、複数回のサイクルを実行した後でも異質の特性が見られる。しかし、もっと長い運転間隔の場合、このテストオイルは上の曲線に見られるとおり、１５％を超える体積増加により不満足な特性を示す。従って、この種のオイルのテストは、テストオイルが充分に安定していない消泡添加物パッケージを含むことを示している。温度制御によりさらなる可変量を規定することもできる。
【００２０】
逆に、図３は泡立ちを抑制する添加物が文句のつけようのない作動特性を示すタイプのオイルについてのテスト結果を示している。全ての曲線（試験開始、数サイクル、及び多数回サイクル）が、線３５により示される泡立ちによる体積増加の境界値１５％のはるか下に伸びている。複数回のサイクルについての上の曲線により示される通り、このタイプのオイルは長い運転間隔においても良好な作動特性を持つ。すなわち、フィルタ特性がフィルタ材料の表面に付着された消泡添加剤により悪影響を受けない。これにより、添加剤の集中が減少して、過剰な泡が形成されなくなる。図２及び３において三角の記号で示されるサイクルはテスト開始に関するものであり、正方形の記号で示されるサイクルはテスト終了に関するものであり、円または点で示されるサイクルはテスト開始とテスト終了の間に関するものである。
【００２１】
フィルタ手段２１は圧力フィルタホルダに丸いフィルタエレメントを持つことができることが好ましい。好ましくは、この点に関して、監視対象である類似技術システムにおけるのと同じフィルタ材料のフィルタラウンドが使用される。上記の丸いフィルタエレメントの代わりに、折りたたみフィルタ材、バッグフィルタまたはこれに類似するものを使用することができる。さらに、装置全体のオイルタンクとして泡テスタまたは泡テスト装置を使用することが可能である。本発明に係る装置により、媒体のフィルタ特定に関する結論を引き出すために容易に管理できる測定プロセスが定められる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る装置の１つの実施態様の略図であり、Ｆｌｅｎｄｅｒ泡テスタは側面図で示され、フィルタ特性のテスト対象となる流体の循環回路はブロック図で示されている。
【図２】本発明に係る装置で実施された２つのトランスミッションオイルのテスト結果を示す図である。
【図３】本発明に係る装置で実施された２つのトランスミッションオイルのテスト結果を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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