(57)【要約】【課題】簡易迅速なディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法を提供する。【解決手段】ディーゼルエンジン１０の気筒２０内に、潤滑油タンク１０１から潤滑油３１を循環させる供給ラインＬ1及び戻りラインＬ2の戻りラインＬ2から分岐される分岐ラインＬ3に異物診断装置１０２Ａ（１０２Ｂ）を設けており、異物診断装置１０２Ａ（１０２Ｂ）での診断結果は、制御装置１０３に送られ、ここで制御用の信号を発し、例えば潤滑油中の異物の量を計測した結果を時系列の情報として整理し、この整理情報をもとに、潤滑油の交換の判断の指標とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量の潤滑油又は燃料を診断装置のフィルタで濾過し、
フィルタ表面の潤滑油又は燃料中の異物を捕集し、
該捕集された異物の量を時系列で整理して、その積算量が所定の閾値に達した場合には、制御用の信号を発することを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記捕集された異物に対して、蛍光Ｘ線を照射し、異物の成分を分析し、その成分の種類に応じて、制御用の信号を発することを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記捕集された異物を顕微鏡で観察し、
該観察された異物を時系列で整理して、潤滑油又は燃料の診断を行うことを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
前記診断装置が、
所定量の潤滑油又は燃料を充填し、内部を保温又は加温する保温部を有する外筒と、
保温又は加温された潤滑油又は燃料を所定圧で押圧する内筒とからなる注射筒と、
注射筒の先端部にフィルタを備えた濾過部を有してなり、
該内筒を所定圧力で押圧し、濾過部のフィルタに潤滑油又は燃料中の異物を捕集することを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
前記診断装置が、
所定量の潤滑油又は燃料をフィルタで濾過する濾過部と、
濾過する潤滑油又は燃料を保温又は加温する保温部とを有してなり、
潤滑油又は燃料を所定の圧力で濾過部を通過させ、フィルタ表面に潤滑油又は燃料中の異物を捕集することを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法。
【請求項６】
請求項４又は５において、
保温又は加温する温度が６０〜９０℃であることを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか一つにおいて、
保温又は加温された潤滑油又は燃料の粘度が３０ｃｓｔ以下であることを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば舶用ディーゼルエンジンの燃料又は潤滑油の異物の状況を把握して、トラブルを未然に防止することができるディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
舶用ディーゼルエンジンの潤滑油の品質および純度が維持されることは、エンジンの耐久性を維持させるために極めて重要である。
その際、潤滑油の中に夾雑物等の異物成分が含まれた場合、機器損傷が起こる可能性が高くなる。また、機器摺動部の摩耗が発生した場合、摩耗粉は夾雑物となり、潤滑油中に存在する。したがって、潤滑油中の異物の量と、その成分の分析は、機器の摩耗が起こる危険性、摩耗が発生した際の摩耗の程度、摩耗箇所の推定のため、迅速に分析が行われる必要がある。
【０００３】
ところで、従来潤滑油中の異物の計測としては、フェログラフィ法、油中微粒子測定法（ＮＡＳ等級）（ＪＩＳＢ９９３４）、光学顕微鏡を用いた微粒子測定法（ＪＩＳＢ９９３０）、質量法による汚染測定法（ＪＩＳＢ９９３１）等が存在する（非特許文献１〜３）。
【０００４】
また、図７に示すようなフィルタラビリティ試験方法が提案されている。
図７に示すように、この濾過装置２００は、フラスコ２０１に設置した濾過器２０２に濾紙２０３を設置し、潤滑油（有機溶剤で希釈したもの）２０４を所定量供給し、真空ポンプ２０５で引くことにより、異物２０６を濾紙２０３上に捕集するものである。なお、図中、符号２０７は濾液である。ここで、潤滑油２０４を濾過する際には、有機溶剤（例えばヘキサン等）で希釈しており、換気手段が必須である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＪＩＳＢ９９３４
【非特許文献２】ＪＩＳＢ９９３０
【非特許文献３】ＪＩＳＢ９９３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記ＪＩＳ法の分析技術においては、各機器、器具、有機溶剤が必要であると共に、有機溶剤としてヘキサンなどを使用しているので、局所排気設備内での操作が必要となる為、現場にてサンプリングした潤滑油を、分析室に持ち帰り、その後分析しなければならない。その為、結果が出るまで約１週間程度かかり、トラブル時に迅速な対応ができない、という問題がある。
【０００７】
特に、航行中の船舶でのトラブルにおいては、その航行中に船内で分析することができず、その分析結果が出るまでに長期間を要し、その対策実施までの期間、多くの損失を招いているのが現状であるので、簡易迅速な計測装置の出現が求められている。
【０００８】
また、潤滑油に限らず、ディーゼルエンジン用の燃料である重油中のスラッジ、ＦＣＣ（Fluid Catalytic Cracking）触媒由来のアルミナシリカ、使用済み潤滑油（ＵＬＯ）中の金属成分なども航行中に検知することで、トラブルの未然防止を図ることが切望されている。
【０００９】
本発明は、前記問題に鑑み、簡易迅速なディーゼルエンジンの潤滑油又は燃料の診断方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、所定量の潤滑油又は燃料を診断装置のフィルタで濾過し、フィルタ表面の潤滑油又は燃料中の異物を捕集し、該捕集された異物の量を時系列で整理して、その積算量が所定の閾値に達した場合には、制御用の信号を発することを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法にある。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記捕集された異物に対して、蛍光Ｘ線を照射し、異物の成分を分析し、その成分の種類に応じて、制御用の信号を発することを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法にある。
【００１２】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記捕集された異物を顕微鏡で観察し、該観察された異物を時系列で整理して、潤滑油又は燃料の診断を行うことを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法にある。
【００１３】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記診断装置が、所定量の潤滑油又は燃料を充填し、内部を保温又は加温する保温部を有する外筒と、保温又は加温された潤滑油又は燃料を所定圧で押圧する内筒とからなる注射筒と、注射筒の先端部にフィルタを備えた濾過部を有してなり、該内筒を所定圧力で押圧し、濾過部のフィルタに潤滑油又は燃料中の異物を捕集することを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法にある。
【００１４】
第５の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記診断装置が、所定量の潤滑油又は燃料をフィルタで濾過する濾過部と、濾過する潤滑油又は燃料を保温又は加温する保温部とを有してなり、潤滑油又は燃料を所定の圧力で濾過部を通過させ、フィルタ表面に潤滑油又は燃料中の異物を捕集することを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法にある。
【００１５】
第６の発明は、第４又は５の発明において、保温又は加温する温度が６０〜９０℃であることを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法にある。
【００１６】
第７の発明は、第４乃至６のいずれか一つの発明において、保温又は加温された潤滑油又は燃料の粘度が３０ｃｓｔ以下であることを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法にある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、所定期間経過毎に定期的に潤滑油の検査を行うことが、船内またはエンジン設置現場で可能となり、得られた情報を電子カルテとし、これに基づき、適正時期に潤滑油の交換を行う目安を設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、ディーゼルエンジンを模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、１つの気筒を模式的に示す説明図である。
【図３】図３は、実施例１に係るディーゼルエンジンの潤滑油の診断方法を実施する診断システムの概略図である。
【図４】図４は、実施例１に係る異物診断装置の概略図である。
【図５】図５は、実施例２に係る異物診断装置の概略図である。
【図６】図６は、実施例３に係るディーゼルエンジンの燃料及び潤滑油の診断方法を実施する診断システムの概略図である。
【図７】図７は、従来技術に係るフィルタラビリティ試験の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２０】
図１は、ディーゼルエンジンを模式的に示す説明図である。図２は、１つの気筒を模式的に示す説明図である。
図１に示すように、本実施例のディーゼルエンジン１０は、１つ以上（本実施例では９つ）の気筒２０と、過給機１１と、空気冷却器１２と、排気集合管１３とを含む。まずは図２を用いて１つの気筒２０の基本的な構成を説明する。なお、以下では、気筒２０の一例としてレシプロ型のものを説明するが、気筒２０はロータリー型のものでもよい。図２に示すように、気筒２０は、シリンダ２１と、ピストン２２と、クランク軸２３と、クランク室２３ａと、コネクティングロッド２４と、シリンダヘッド２５と、燃焼室２５ａと、吸気ポート２６ａと、吸気バルブ２６と、排気ポート２７ａと、排気バルブ２７と、インジェクタ２８と、オイルパン２９とを含む。
【００２１】
シリンダ２１は、筒状の部材である。ピストン２２は、シリンダ２１の中空部に設けられる。ピストン２２は、シリンダ２１の中心軸方向に移動できるように設けられる。クランク軸２３は、回転できるようにクランク室２３ａに設けられる。クランク室２３ａは、シリンダ２１の中心軸方向の一方側に設けられる。クランク軸２３は、ピストン２２の往復運動を回転運動に変換する。コネクティングロッド２４は、ピストン２２とクランク軸２３とを連結する。
【００２２】
シリンダヘッド２５は、シリンダ２１の中心軸方向の他方側（クランク室２３ａとは反対側）に設けられる。燃焼室２５ａは、ピストン２２と、シリンダヘッド２５とで囲まれる空間である。
【００２３】
吸気ポート２６ａ及び排気ポート２７ａは、気筒２０の外部と燃焼室２５ａとを連通する。吸気バルブ２６は、吸気ポート２６ａに設けられる。吸気バルブ２６は、吸気ポート２６ａを介して気筒２０の外部と燃焼室２５ａとの間での空気の流動を調節する。排気バルブ２７は、排気ポート２７ａに設けられる。排気バルブ２７は、排気ポート２７ａを介して気筒２０の外部と燃焼室２５ａとの間での空気の流動を調節する。
【００２４】
燃料噴射ポンプ３２は、エマルジョン燃料を加圧し、インジェクタ２８にエマルジョン燃料を導く。インジェクタ２８は、例えば燃焼室２５ａに噴出口が突出して設けられる。燃料噴射ポンプ３２は、燃料供給装置３０から導かれたエマルジョン燃料を燃焼室２５ａに導く。エマルジョン燃料は、軽油や重油などの燃料に水が混合したものである。なお、燃料噴射ポンプ３２は、吸気ポート２６ａに噴出口が突出して設けられてもよい。オイルパン２９は、クランク室２３ａに設けられる。オイルパン２９は、潤滑油３１を溜める。
【００２５】
上記構成の気筒２０は、吸気、圧縮、膨張、排気の１サイクルを繰り返し行う。これにより、気筒２０は、ピストン２２が往復運動し、クランク軸２３が回転する。なお、気筒２０は、４ストロークで１サイクルを行うものでもよいし、２ストロークで１サイクルを行うものでもよい。
【００２６】
ディーゼルエンジン１０についての説明に戻る。
過給機１１は、空気を加圧する。過給機１１は、図２に示す排気ポート２７ａから排出された排気ガスのエネルギーを得て空気を加圧する、いわゆるターボチャージャーである。なお、過給機１１は、クランク軸２３の回転力を得て空気を加圧する、いわゆるスーパーチャージャーでもよい。空気冷却器１２は、過給機１１から導かれた空気を冷却する。排気集合管１３は、各気筒２０の排気ポート２７ａと連通する。本実施形態では、各気筒２０の排気ポート２７ａから排出された排気ガスは排気集合管１３を介して過給機１１に導かれる。
【００２７】
ここで、図１に示すクランク軸２３は、各気筒２０で共通の部材である。上記構成により、各気筒２０が稼動することにより、ディーゼルエンジン１０はクランク軸２３を回転させる。なお、本実施形態では、ディーゼルエンジン１０が過給機１１を含むものとして説明したが、ディーゼルエンジン１０は、過給機１１を含まなくてもよい。すなわち、ディーゼルエンジン１０は、自然吸気型の内燃機関でもよい。この場合、ディーゼルエンジン１０は、空気冷却器１２を含まなくてもよい。
次に、ディーゼルエンジンの燃料又は潤滑油の診断方法について詳細に説明する。
【００２８】
図３は、本発明に係るディーゼルエンジンの潤滑油の診断方法を実施する診断システムの概略図である。
図３に示すように、本実施例に係るディーゼルエンジンの潤滑油の診断方法を実施する診断システム１００Ａは、ディーゼルエンジン１０の気筒２０内に、潤滑油タンク１０１から潤滑油３１を循環させる供給ラインＬ1及び戻りラインＬ2の戻りラインＬ2から分岐される分岐ラインＬ3に異物診断装置（以下「診断装置」という）１０２Ａ（１０２Ｂ）を設けている。
診断装置１０２Ａ（１０２Ｂ）での診断結果は、制御装置１０３に送られ、ここで制御用の信号を発するようにしている。
具体的には、潤滑油中の異物の量を計測した結果を時系列の情報として整理し、この整理情報をもとに、潤滑油の交換の判断等の指標とする。
（アラーム、潤滑油の場合には、一部又は全部を交換させる指示、燃料の場合には潤滑油の注油量を増大させる指示等）を発する。
【００２９】
図４は、実施例１に係る異物診断装置の概略図である。図４に示すように、異物診断装置１０２Ａは、所定量の潤滑油３１を充填し、内部を保温又は加温する加温部１１２を有する外筒１１３と、保温又は加温された潤滑油３１を所定圧で押圧する内筒１１４とからなる注射筒１１５と、注射筒１１５の先端部にフィルタ１１６ａを備えた濾過部１１６とを有してなるもので、該内筒１１４を所定圧力で押圧して濾過部１１６で潤滑油３１中の異物１１７を捕集するものである。
ここで、濾過部１１６のフィルタ１１６ａは外筒１１３の先端側の捕集部１１３ａ、１１３ｂに金網１１８と共に挾持されている。前記フィルタ１１６ａは、例えばポリテトラフルオロエチレン（「テフロン（登録商標）」）、セルロース、フッ素系樹脂等を用いることができる。
【００３０】
前記異物診断装置１０２Ａを用いて、潤滑油３１の診断を行うには、潤滑油３１の流動性を向上させるために、図示しない温度計で計測し、潤滑油３１の温度が６０℃以上である場合には、そのままその温度を保持するようにしている。
また、６０℃以下の場合には、加温部１１２により所定温度に加温することとして流動性を向上させるようにしている。
【００３１】
また、保温又は加温された潤滑油３１の粘度としては、例えば３０ｃｓｔ以下、好ましくは２０ｃｓｔ以下とするのが好ましい。これは３０ｃｓｔを超えると濾過時間がかかり、現場での作業性が低下するからである。
【００３２】
本実施例の潤滑油３１中の異物診断装置１０２Ａを用いて、異物を診断するには、外筒１１３内に、所定量（例えば１００ｃｃ）の潤滑油３１を投入し、その後内筒１１４を装着して、加温部１１２で所定温度に加温する。その後、所定の圧力（例えば２気圧程度以上）で濾過部１１６のフィルタ１１６ａを通過させ、フィルタ１１６ａ表面に潤滑油３１中の異物１１７を捕集するようにしている。
【００３３】
捕集後に、フィルタ１１６ａに捕集された異物１１７の量を重量計で計測する。
このように、ディーゼルエンジンの運転中において、潤滑油３１を捕集し、フィルタ１１６ａに捕集された異物１１７の量を計測して、この量を時系列で整理して，潤滑油交換の判断の指標とすることができる。
【００３４】
さらに、フィルタ１１６ａに捕集された異物１１７の大きさと種類を顕微鏡で観察して、異物の種類を推測する。この情報を電子情報として記録しておき、後日参照可能な電子カルテの形でまとめる。
さらに顕微鏡での観察に加えて、フィルタ１１６ａ表面の色調を標準サンプルと比較するようにしてもよい。
【００３５】
さらに、可搬型の蛍光Ｘ線照射装置により異物１１７に対して、蛍光Ｘ線を照射し、成分（たとえばＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃａ、ＡＬ＋Ｓｉなど）を分析し、異物を特定するようにしてもよい。
【００３６】
これにより、潤滑油３１中に混入した燃料油由来の異物の種類及び量が確認されることにより、燃料油の混入の程度も判断することができる。
【００３７】
このように、本発明によれば、オンラインでしかも短時間で分析することが可能なので、上記データをＰＣなどの記録装置に保管しておき、時系列にデータを評価することにより潤滑油３１の時間変化の度合いを診断することができる。
【００３８】
これにより、ディーゼルエンジンの運転中における潤滑油の状況を迅速に把握でき、トレンドデータの評価により、故障診断対策やトラブル未然防止などの各種対策を講じることが可能となる。
【００３９】
この診断対策として、潤滑油３１中の異物１７の積算量の度合い（例えば５％混入、１０％混入等）に応じて、潤滑油３１の一部を交換したり、全部を交換することを行うようにする。
【００４０】
この潤滑油３１の交換においては、図３に示すように、潤滑油タンク１０１から廃棄ラインＬ4に介装したバルブＶ1を開き、潤滑油３１を廃棄する制御を制御装置１０３で行い、廃棄した分だけ、補充タンク１０４から補充ラインＬ5に介装したバルブＶ2を開き、新規な潤滑油３１を補充する。
補充する割合は、異物混入割合に応じて適宜変更するようにしている。
【００４１】
本発明によれば、所定期間経過毎に定期的に潤滑油の検査を行うことが、現場で可能となり、従来のような潤滑油を分析設備の整った場所にサンプルを移動させることがなくなる。これにより簡易迅速な潤滑油の診断が可能となり、得られた電子カルテに基づき、適正時期に潤滑油の交換を行う目安を設定することが可能となる。
また、診断の程度により、検査の回数を多くすることで診断精度を向上させることもできる。
【００４２】
このように、本発明によれば、現場にて潤滑油の迅速な診断が可能となり、従来のように結果が出るまでに長期間を要することがなく、その対策実施までの期間がなくなるので、大きな損失を回避することができる。このため、船舶のエンジントラブルを未然に防止することができる。
【実施例２】
【００４３】
本発明による実施例２に係る異物診断装置について、図面を参照して説明する。
図５は、実施例２に係る潤滑油中の異物診断装置の概略図である。図５に示すように、本実施例にかかる潤滑油中の異物診断装置１０２Ｂは、潤滑油３１が流れる戻りラインＬ2から分岐されたサンプリングライン１２２に濾過部１２４が介装され、分岐された潤滑油３１ａを濾過部１２４で通過させることにより、濾過部１２４内のフィルタ（図示せず）で潤滑油３１ａ中の異物を捕集するものである。
なお、符号１１２は加温部であり、サンプリングライン１２２を加温するようにしている。また、符号１２３は、サンプリングライン１２２中に設けられたバルブであり、該バルブ１２３を開放することで、任意に潤滑油３１ａ中の異物を計測できるようにしている。
【００４４】
前記異物診断装置１０２Ｂにおいて、濾過部１２４からの異物が除去された潤滑油３１ｂは、別途、戻りタンク（図示せず）に戻すようにしている。また、図示しない引き込みポンプを設け、戻りラインＬ2に送るようにしてもよい。
【００４５】
計測を行うには、濾過部１２４にフィルタを設置し、加温部１１２を加温させて保温（６０〜９０℃）状態で、バルブ１２３を開き、潤滑油３１ａを濾過させる。
その後、バルブ１２３を閉めて、フィルタを取り出し、実施例１と同様に診断を行う。
【００４６】
本実施例によれば、現場にてサンプリングして、必要なときに、潤滑油を診断することができ、ディーゼルエンジンのトラブルの発生を防止することができる。
【００４７】
この結果、例えば船舶等の航行中の舶用油圧機器の作動油等のトラブルが未然に防止できることとなる。
【実施例３】
【００４８】
図６は、本発明に係るディーゼルエンジンの燃料又は潤滑油の診断方法を実施する診断システムの概略図である。
図６に示すように、本実施例に係るディーゼルエンジンの燃料及び潤滑油の診断方法を実施する診断システム１００Ｂは、図３のシステムにおいて、さらにディーゼルエンジン１０に供給する燃料ラインＬ10から分岐される分岐ラインＬ11に診断装置１０２Ａ（１０２Ｂ）を設けている。
診断装置１０２Ａ（１０２Ｂ）での診断結果は、制御装置１０３に送られ、ここで制御用の信号（※1）を発するようにしている。
【００４９】
具体的には、燃料中の異物の量を計測した結果を時系列の情報として整理し、この整理情報をもとに、潤滑油の注油量を増大させる指示を発する。
【００５０】
ここで、燃料中に異物としては、ＦＣＣ触媒由来のアルミナシリカや、ＵＬＯ由来の金属成分等であり、これらが許容量以上確認された際、潤滑油３１の注油量を増大させて、エンジンの摺動不良を抑制するようにして、長期間に亙る航行の安全性を確保するようにしている。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明に係るディーゼルエンジン用潤滑油又は燃料の診断方法は、所定期間経過毎に定期的に潤滑油の検査を行うことが可能となり、適正時期に潤滑油の交換を行うことができ、また燃料の場合には潤滑油の注油量の増大の簡易判定に適している。
【符号の説明】
【００５２】
１０２Ａ、１０２Ｂ  異物診断装置
３１  潤滑油
１１２  加温部
１１３  外筒
１１４  内筒
１１５  注射筒
１１６  濾過部
１１６ａ  フィルタ
１１７  異物
１０  ディーゼルエンジン
２０  気筒
【図１】
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【図２】
2011231685.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011231685.tif 000008
【図７】
2011231685.tif 000009