(57)【要約】【課題】大型ディーゼルエンジンのシリンダに関して潤滑油の噴射量の融通性のある中央制御及びタイミングの正確な制御を達成する。【解決手段】シリンダ潤滑油を例えば船舶用エンジンの大型シリンダに計量供給するシステムであって、中央ポンプステーション（１）、潤滑油供給源に通じる供給ライン（31）と戻りライン（33）、噴射装置（６）、開放／閉鎖弁ユニット（３）及びこれを制御する制御ユニット（25）を有する計量供給装置が開示される。噴射装置及び開放／閉鎖弁ユニットは戻りラインに連結され、開放／閉鎖弁ユニットは入口（Ｐ）及び出口（Ｒ）を有し、噴射装置（６）は閉鎖部材の前に位置していて、ライン（７）に連結された第２のチャンバを有し、制御ユニットは開放／閉鎖弁ユニット（３）に結合されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ潤滑油をディーゼルモータ、例えば船舶用エンジンの大型シリンダに計量供給するシステムであって、
‐中央ポンプステーション（１）又は中央アキュムレータによって構成可能な中央潤滑油供給源を有し、
‐潤滑油供給源からの供給ライン（３１）を有し、
‐前記エンジン内の前記シリンダ（５）の個数又はその倍数に対応した個数の噴射装置（６）を有し、前記噴射装置は、シリンダ潤滑油（２１）を１つ又は２つ以上のノズル孔（２０）経由で関連のシリンダ（５）に噴射するようになっており、前記噴射装置は、枝ライン（１５）経由で前記供給ライン（３１）に連結されており、
‐前記噴射装置（６）と前記供給ライン（３１）との間で前記枝ライン（１５）内に設けられた開放／閉鎖弁ユニット（３）を有し、
‐各開放／閉鎖弁ユニット（３）を制御する制御ユニット（２５）を有する、計量供給装置において、
前記噴射装置（６）は、潤滑油を循環させるために第２の枝ライン（１６）経由で前記潤滑油供給源に通じる戻りライン（３３）に連結されており、前記開放／閉鎖弁ユニット（３）は、これら弁ユニット（３）が前記噴射装置（６）と前記戻りライン（３３）との間で前記第２の枝ライン（１６）内に設けられているので、前記戻りライン（３３）に連結され、前記開放／閉鎖弁ユニット（３）は、前記噴射装置内のばね押し閉鎖部材（１８）の後ろに位置する第１のチャンバ（２２）をそれぞれ前記供給ライン（３１）及び前記戻りライン（３３）に結合する第１の入口（Ｐ）及び第１の出口（Ｒ）を有し、前記噴射装置（６）は、前記閉鎖部材（１８）の前に位置した第２のチャンバ（２４）を有し、前記第２のチャンバ（２４）は、前記噴射装置の前記第２のチャンバ（２４）を前記供給ライン（３１）に連結する第３の枝ライン（７）に連結され、前記制御ユニット（２５）は、少なくとも、前記開放／閉鎖弁ユニット（３）に結合されている、計量供給システム。
【請求項２】
前記噴射装置の前記第２のチャンバ（２４）を前記供給ラインに連結する前記枝ライン（７）内には、シリンダ１つ当たりの前記追加された潤滑油の量を測定する容量計（４）が設けられており、前記制御ユニット（２５）は、前記容量計（４）に結合されている、請求項１記載の計量供給システム。
【請求項３】
前記開放／閉鎖弁ユニット（３）は、前記噴射装置の前記第１のチャンバ（２２）及び前記第２のチャンバ（２４）が前記噴射装置の閉鎖条件において前記供給ライン（３１）に連結され、前記噴射装置の前記第１のチャンバ（２２）が前記噴射装置の開放条件において前記戻りライン（３３）に連結されるよう結合されている、請求項１又は２記載の計量供給システム。
【請求項４】
一シリンダ（５）内に設けられた全ての噴射装置（６）について１つの開放／閉鎖弁ユニット（３）が設けられている、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の計量供給システム。
【請求項５】
前記１つの開放／閉鎖弁ユニット（３）及び１つの前記容量計（４）が１つのシリンダ（５）内に設けられた全ての噴射装置（６）のために設けられている、請求項２又は３記載の計量供給システム。
【請求項６】
前記開放／閉鎖弁ユニット（３）は、ポート（Ａ）を介して、長さが等しい連結管（８）経由で前記噴射装置（６）の各々に結合されている、請求項４又は５記載の計量供給システム。
【請求項７】
前記供給ライン（３１）及び前記戻りライン（３３）は、前記潤滑油供給源から見て最も遠くに位置するこれらの端のところに圧力弁（２）を有し、前記圧力弁（２）は、前記潤滑油の制御された循環を保証する、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の計量供給システム。
【請求項８】
前記開放／閉鎖弁ユニット（３）は、少なくとも２つの互いに結合された弁（Ｖ１，Ｖ２）を有する、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の計量供給システム。
【請求項９】
ディーゼルエンジン（３２）、例えば船舶用エンジン内の大型シリンダにシリンダ潤滑油を計量供給する方法であって、中央ポンプステーション（１）又は中央アキュムレータにより構成可能な中央潤滑油供給源内の前記潤滑油を加圧するステップを有し、供給ライン（３１）を通って前記潤滑油を供給するステップを有し、前記エンジンのシリンダの個数又はその倍数に対応していて、各々が１つ又は２つ以上のノズル孔（２０）を備えた数の噴射装置（６）を介してシリンダ潤滑油を関連のシリンダ（５）内に噴射するステップを有し、前記噴射装置は、枝ライン（７，１５）経由で前記枝ライン内に設けられた前記開放／閉鎖弁ユニット（３）を開閉することによって前記供給ライン（３１）に結合され、制御ユニット（２５）によって各開放／閉鎖弁ユニット（３）を制御するステップを有する、方法において、前記噴射装置（６）は、潤滑油を循環させるために第２の枝ライン（１６）経由で前記潤滑油供給源に通じる戻りライン（３３）に連結されており、前記開放／閉鎖弁ユニット（３）は、これら弁ユニット（３）が前記噴射装置（６）と前記戻りライン（３３）との間で前記第２の枝ライン（１６）内に設けられているので、前記戻りライン（３３）に結合され、前記開放／閉鎖弁ユニット（３）は、第１の入口（Ｐ）及び第１の出口（Ｒ）経由で前記噴射装置内のばね押し閉鎖部材（１８）の後ろに位置する第１のチャンバ（２２）をそれぞれ前記供給ライン（３１）及び前記戻りライン（３３）に連結し、前記噴射装置（６）は、前記閉鎖部材（１８）の前に位置した第２のチャンバ（２４）を有し、前記第２のチャンバ（２４）は、前記噴射装置の前記第２のチャンバ（２４）を前記供給ライン（３１）に連結する第３の枝ライン（７）に連結され、前記潤滑油計量供給の制御は、前記噴射装置と前記戻りライン（３３）との間で前記枝ライン（１６）内の前記開放／閉鎖弁ユニット（３）を開閉することによって実施される、方法。
【請求項１０】
シリンダ１つ当たりの前記供給潤滑油の量測定は、前記噴射装置の前記閉鎖部材（１８）の前に位置する第２のチャンバ（２４）を前記供給ライン（３１）に連結する枝ライン（７）内で実施される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
開放時間と潤滑油の送り出し量との相関関係の実験的判定は、所与のシステムについて定められ、これらデータは、前記制御ユニットに記憶されていて、前記潤滑油計量供給を制御するために用いられる、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記噴射装置の前記閉鎖部材の後ろ及び前にそれぞれ形成された前記噴射装置の第１のチャンバ（２２）及び前記第２のチャンバ（２４）は、前記噴射装置の前記閉鎖条件において前記供給ライン（３１）に結合され、前記噴射装置の前記第１のチャンバ（２２）は、前記噴射装置の前記開放条件において前記戻りライン（３３）に結合される、請求項９〜１１のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項１３】
前記潤滑油計量供給の制御は、前記開放／閉鎖弁ユニット（３）内の少なくとも２つの弁要素（Ｖ１，Ｖ２）に関する開放時間及び保持時間の制御を含む、請求項９〜１２のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項１４】
前記潤滑油計量供給の制御は、前記供給ライン内の可変圧力を含む、請求項９〜１３のうちいずれか一に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ潤滑油をディーゼルモータ、例えば船舶用エンジンの大型シリンダに計量供給するシステムであって、中央ポンプステーション又は中央アキュムレータによって構成可能な中央潤滑油供給源を有し、潤滑油供給源からの供給ラインを有し、エンジン内のシリンダの個数又はその倍数に対応した個数の噴射装置を有し、噴射装置は、シリンダ潤滑油を１つ又は２つ以上のノズル孔経由で関連のシリンダに噴射するようになっており、噴射装置は、枝ライン経由で供給ラインに連結されており、噴射装置と供給ラインとの間で枝ライン内に設けられた開放／閉鎖弁ユニットを有し、各開放／閉鎖弁ユニットを制御する制御ユニットを有するような計量供給装置に関する。
【０００２】
本発明は、更に、ディーゼルエンジン、例えば船舶用エンジン内の大型シリンダにシリンダ潤滑油を計量供給する方法であって、中央ポンプステーション又は中央アキュムレータにより構成可能な中央潤滑油供給源内の潤滑油を加圧するステップを有し、供給ラインを通って潤滑油を供給するステップを有し、エンジンのシリンダの個数又はその倍数に対応していて、各々が１つ又は２つ以上のノズル孔を備えた数の噴射装置を介してシリンダ潤滑油を関連のシリンダ内に噴射するステップを有し、噴射装置は、枝ライン経由で枝ライン内に設けられた開放／閉鎖弁ユニットを開閉することによって供給ラインに結合され、制御ユニットによって各開放／閉鎖弁ユニットを制御するステップを有するような方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
伝統的に、潤滑されるべきエンジンに取り付けられているクランクシャフトに機械的に連結されると共にこれによって駆動される潤滑装置を用いることが通例である。これらは、特にエンジンの作動中に変化が行われるべき場合、供給される潤滑油部分を変化させる上での融通性が制限されているシステムである。シリンダ潤滑のためのシステムの多くの例が知られており、かかる例では、エンジンのクランクシャフトとは別個独立にシリンダ潤滑のための融通性があり且つ正確なタイミング及び量を達成するようになっている。
【０００４】
本明細書の技術分野において言及されていて、複数のシリンダを備えた大型ディーゼルエンジン内に容易に取り付け可能な形式のシリンダ潤滑システムの一例が欧州特許第１４２６５７１号明細書に開示されている。このシステムは、所与の作動状況中に生じる要望に従って噴射される油の量の電子制御を可能にする。この開示されたシステムは、噴射装置と供給ラインとの間で枝ライン中に設けられた開放／閉鎖弁で必要とされる圧力源からの高い閉鎖圧力に起因して多大な要求をタイトネス（tightness）要件に課す。これは、シリンダ潤滑が高い、例えば４０バール以上の潤滑油圧力下における潤滑油の噴射によって行われるシステムにおいて特にそうである。さらに、開示されたこのシステムは、単位時間当たりの潤滑油の送り出し量の正確な制御を達成するために非常に高い要求を一定の粘度、一定の圧力条件、一定の温度、一定の管長さ等に課す。これにより、潤滑油噴射に関するタイミングの正確な制御についての不確実性が更に生じる。
【０００５】
本発明のシステムにより、低い圧力、例えば２５〜７０バール、代表的には４０バール以上での作動時に利点を達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許第１４２６５７１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、油の噴射量の融通性のある中央制御及びタイミングの正確な制御を達成することができるようにする大型ディーゼルエンジンのシリンダの電子的に制御された潤滑を行う技術的に簡単なシステムを提供することにある。特に、本発明の目的は、高い潤滑油圧力、例えば４０バール以上での潤滑によってシリンダを潤滑するための潤滑油噴射システムを提供すると共に供給ライン内の潤滑油粘度及び圧力条件に関し、先行技術のシステムの場合よりも安定性のあるシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、これは、本明細書の技術分野の項で言及した形式のシステムであって、噴射装置が潤滑油を循環させるために第２の枝ライン経由で潤滑油供給源に通じる戻りラインに連結され、開放／閉鎖弁ユニットは、これら弁ユニットが噴射装置と戻りラインとの間で第２の枝ライン内に設けられているので、戻りラインに連結され、開放／閉鎖弁ユニットが噴射装置内のばね押し閉鎖部材の後ろに位置する第１のチャンバをそれぞれ供給ライン及び戻りラインに結合する第１の入口及び第１の出口を有し、噴射装置が閉鎖部材の前に位置した第２のチャンバを有し、第２のチャンバが噴射装置の第２のチャンバを供給ラインに連結する第３の枝ラインに連結され、制御ユニットが少なくとも開放／閉鎖弁ユニットに結合されているという点において新規なシステムによって達成される。
【０００９】
本発明の方法は、噴射装置が潤滑油を循環させるために第２の枝ライン経由で潤滑油供給源に通じる戻りラインに連結されており、開放／閉鎖弁ユニットは、これら弁ユニットが噴射装置と戻りラインとの間で第２の枝ライン内に設けられているので、戻りラインに結合され、開放／閉鎖弁ユニットが第１の入口及び第１の出口経由で噴射装置内のばね押し閉鎖部材の後ろに位置する第１のチャンバをそれぞれ供給ライン及び戻りラインに連結し、噴射装置が閉鎖部材の前に位置した第２のチャンバを有し、第２のチャンバが噴射装置の第２のチャンバを供給ラインに連結する第３の枝ラインに連結され、潤滑油計量供給の制御が噴射装置と戻りラインとの間で枝ライン内の開放／閉鎖弁ユニットを開閉することによって実施されるという点において新規である。
【００１０】
かくして、本発明のシステムは、閉鎖部材の前に位置する噴射装置のチャンバが常時供給ラインに結合され、かくして、潤滑油ポンプにより供給される一定供給圧力下にあるという特徴に基づいている。この潤滑油ポンプは、電気的に又は機械的に駆動されるのが良い。
【００１１】
閉鎖部材の後ろに位置する噴射装置のチャンバは、供給ラインに結合され、かくして、噴射装置が閉じられているとき、閉鎖部材がばねによってノズル孔に押しつけられると、閉鎖部材の前に位置したチャンバ内の圧力と同一の圧力下にある。
【００１２】
噴射装置は、閉鎖部材の後ろに位置するチャンバ内の圧力を除くことにより開かれる。これは、開放／閉鎖弁ユニットを再設定し、閉鎖部材の後ろに位置するチャンバを戻りラインに結合することによって行われる。それにより、閉鎖部材の前に位置したチャンバ内の潤滑油の圧力は、ばねからの力よりも大きくなり、従って、閉鎖部材は、変位してノズル孔から離される。それにより、噴射開始から潤滑油の圧力に一致する圧力で噴射が直ちに行われる。供給ライン中の圧力は、代表的には、７０バール以上であるのが良い。
【００１３】
噴射装置は、閉鎖部材の後ろに位置したチャンバ内の圧力を再び確立することによって閉じられる。これは、開放／閉鎖弁ユニットを再設定し、閉鎖部材の後ろに位置したチャンバを供給ラインに結合することによって行われる。それにより、閉鎖部材の後ろに位置したチャンバ内の潤滑油の圧力は、ばねと一緒になって、閉鎖部材の前に位置したチャンバ内の潤滑油の圧力よりも大きくなり、その結果、閉鎖部材は、ノズル孔に当接するよう変位する。それにより、噴射は、直ちに中断される。
【００１４】
潤滑油の噴射量は、噴射装置の開放時間、即ち、閉鎖部材の後ろに位置したチャンバ内の圧力が除かれる期間を制御することによって制御される。噴射装置を開放する上での噴射装置と戻りラインとの間で枝ライン内の消費量がほぼゼロなので、これらは、非常に正確に制御可能である。
【００１５】
噴射装置の開放時間を実験的に得られた値から導くことができる。これら実験値は、油、圧力、流量、潤滑油に対する要求等に関するデータを含むのが良く、制御ユニットに記憶されているのが良い。これらデータは、開放／閉鎖弁ユニットの運動、及びかくして噴射装置の開放時間を制御するために用いられる。
【００１６】
適用される実験値は、場合によっては、潤滑油流量の測定により得られるデータに基づいて補正可能である。
【００１７】
このシステムは、１つ又は２つの単純な潤滑油ポンプにより作動可能である。これらは、比較的低い容量のものであって良い。というのは、ポンプ容量は、エンジンの最大潤滑油消費量よりも僅かに多いものであるに過ぎないからである。それと同時に、ポンプエネルギーは、潤滑油及び開放／閉鎖弁ユニットの加熱に変換される。
【００１８】
このシステムは、種々のシリンダ潤滑方式、例えばＳＩＰ潤滑方式（例えば、国際公開第００／２８１９４号パンフレットに記載されている）、スプレー潤滑方式、噴射装置１つ当たり１つ又は２つ以上の油ジェットを生じさせるジェット潤滑方式（例えば、欧州特許第１３５０９２９号明細書に記載されている）、パルスジェット潤滑方式（例えば、ヴェルトジーレ（Wartsila）社の小冊子に記載されている）又はこれらの組み合わせによって利用されるようになっている。システムを特定の用途分野、例えばＳＩＰ潤滑方式に基づいて説明する場合、このことは、このシステムの限定として解されてはならず、このシステムにより達成される特定の利点の例と見なされるに過ぎない。
【００１９】
ストローク設定過剰圧力弁としてのモニタ及び機能センサを備えたＳＩＰ弁に関する全ての影響を受けやすい機能は、不必要である。残された要素は、２つの互いに結合された電磁弁及び場合によっては例えばオーバル歯車式流量計の形態をした簡単な容量計だけである。
【００２０】
変形実施形態としてのシステムは、容量計なしで設計できることが注目される。実験的作業（又は設置による構成又は構造特有の作業）により、システムに関する「開放時間」と送り出される潤滑油の量の相関関係が求められる。それにより、容量計又は流量測定装置の必要性は、余剰である。
【００２１】
容量計が設けられていないかかるシステムでは、好ましくは、潤滑油／管の一定の温度が保証されるように管、弁、ポンプ等が設計される。
【００２２】
それと同時に、潤滑油中の微小粒子に対するＳＩＰ弁の感度は、弁が開かれた場合にのみニードルガイドにわたる圧力降下が存在するので低下することが仮定される。弁のいずれにもシリンダ圧力に対して開く恐れはないであろう。というのは、閉鎖圧力は、常時非常に高いからである。
【００２３】
噴射装置は、許容誤差及び閉鎖部材／ニードル及びチャンバ／ガイド相互間の嵌合度に対する要件を緩和することができるので単純化可能である。というのは、潤滑油の送り出し量に対するこれらの影響を大幅に無視できるからである。
【００２４】
本発明の別の実施形態によれば、計量供給システムは、噴射装置の第２のチャンバを供給ラインに連結する枝ライン内には、シリンダ１つ当たりの追加された潤滑油の量を測定する容量計が設けられており、制御ユニットは、容量計に結合されているという点において新規である。
【００２５】
本発明の別の実施形態によれば、本発明の方法は、シリンダ１つ当たりの供給潤滑油の量測定は、噴射装置の閉鎖部材の前に位置する第２のチャンバを供給ラインに連結する枝ライン内で実施されるという点において新規である。
【００２６】
噴射を実施する噴射装置チャンバには容量計を介して潤滑油が供給され、容量計は、噴射装置チャンバを供給ラインに結合する共通管内に挿入される。
【００２７】
それにより、シリンダ１つ当たりの供給潤滑油量を測定することが可能であり、かくして所与の油消費量の場合に噴射時間を決定することが可能になる。好ましくは、シリンダ１つ当たりの潤滑油の供給量は、例えばオーバル歯車式流量計の形態をした容量計によって測定される。噴射時間は、ＰＩＤ（比例‐積分‐微分）調節ループにより調節可能である。これは、測定される予想偏差に関する補償が行われる閉ループ調節法である。
【００２８】
容量計は、計量供給システムの機能をモニタするために同時に用いられる。消費量が示されていない場合、何かが故障している。これにより、予想値を超える逸脱消費量が示される場合、噴射装置が漏れを起こしており又は詰まっていると見なすことができる。
【００２９】
検出器によりモニタでき又は制御ユニットにより検出可能な他の警報機能は、油圧不足、フィルタ中の逆圧が高すぎること、油温度が高すぎること若しくは低すぎること又はコンピュータ関連エラーである。制御ユニットは、９つ以上のシリンダを備えたエンジンのための拡張カードを有する場合のあるコンピュータを利用した電子制御システムを含む。
【００３０】
また、容易に交換可能なユニット、噴射装置、開放／閉鎖弁ユニット、コンピュータプリント等を含むバックアップシステム又は種々の機能の重複手段が設けられるのが良い。例えば、大型エンジンは、２つのコンピュータ、２つの開放／閉鎖弁ユニット、２つのトランスミッタ及び２つのネットワークが存在するよう分割されるのが良い。一方のシステムは、シリンダ内の１つおきの噴射装置を制御し、他方のシステムは、残りの噴射装置を制御する。エラーの場合、欠陥のあるシステムが停止され、他方のシステムは、エラーが直されるまで２倍の量で続行する。
【００３１】
変形実施形態によれば、本発明の方法は、開放時間と潤滑油の送り出し量との相関関係の実験的判定は、所与のシステムについて定められ、これらデータは、制御ユニットに記憶されていて、潤滑油計量供給を制御するために用いられるという点で新規である。
【００３２】
このシステムは、容量計／容量測定なしで設計されても良い。実験的作業（又は設置による構成又は構造特有の作業）により、システムに関する「開放時間」と送り出される潤滑油の量の相関関係が求められる。それにより、容量計又は流量測定装置の必要性は、余剰である。
【００３３】
容量計が設けられていないかかるシステムでは、好ましくは、潤滑油／管の一定の温度が保証されるように管、弁、ポンプ等が設計される。
【００３４】
本発明の別の実施形態によれば、計量供給システムは、開放／閉鎖弁ユニットが噴射装置の第１のチャンバ及び第２のチャンバが噴射装置の閉鎖条件において供給ラインに連結され、噴射装置の第１のチャンバが噴射装置の開放条件において戻りラインに連結されるよう結合されているという点において新規である。かくして、各エンジンシリンダのための管系により、多数の噴射装置が１つの開放／閉鎖弁ユニットに結合され、この１つの開放／閉鎖弁ユニットは、共通管を介して、噴射装置の戻り油側に結合される。
【００３５】
本発明の別の実施形態によれば、本発明の方法は、噴射装置の閉鎖部材の後ろ及び前にそれぞれ形成された噴射装置の第１のチャンバ及び第２のチャンバが噴射装置の閉鎖条件において供給ラインに結合され、噴射装置の第１のチャンバが噴射装置の開放条件において戻りラインに結合されるという点において新規である。
【００３６】
本発明の別の実施形態によれば、計量供給システムは、一シリンダ内に設けられた全ての噴射装置について１つの開放／閉鎖弁ユニット及び１つの容量計（容量計が設けられる場合）が設けられるという点において新規である。これにより、計量供給システムの設計の単純化が可能であり、更に、開放／閉鎖弁ユニット及び容量計が各噴射装置について設けられたシステムと比較して制御が単純化される。
【００３７】
本発明の別の実施形態によれば、計量供給システムは、開放／閉鎖弁ユニットがポートを介して、長さが等しい連結管経由で噴射装置の各々に結合されているという点において新規である。それにより、個々の噴射装置について一定の応答時間が保証される。というのは、噴射装置の戻り側での個々の管部分の長さが全ての噴射装置について可能な限り同一だからである。
【００３８】
本発明の別の実施形態によれば、本発明の計量供給システムは、供給ライン及び戻りラインが潤滑油供給源から見て最も遠くに位置するこれらの端のところに圧力弁を有し、圧力弁が潤滑油の制御された循環を保証するという点において新規である。フィルタ並びにモータボード及び他の要素を備えた潤滑油ポンプをエンジンの端部のところ又は別の適当な場所に設置することができる。
【００３９】
潤滑油用の管系は、潤滑油圧力下で導く供給ライン及び過剰の潤滑油を潤滑油ポンプに戻す戻りラインを含み、これらは、エンジンの長手方向軸線に沿って設けられる。潤滑油系統の圧力弁は、潤滑油が管系全体中に連続して循環するよう潤滑油ポンプに対してエンジンの反対側の端部のところに設けられる。それにより、ポンプエネルギーは、管内の潤滑油の加熱に変換され、一定の温度を達成することが可能である。これにより、潤滑油の局所過熱が阻止され、従って、潤滑油の冷却の必要性をなくすことができる。
【００４０】
別の実施形態によれば、本発明の計量供給システムは、開放／閉鎖弁ユニットが少なくとも２つの互いに結合された弁を有するという点において新規である。
【００４１】
かくして、戻りラインに結合された枝ライン中の圧力を制御する開放／閉鎖弁ユニットは、２つの電磁弁を含むのが良く、これら電磁弁は、これらがそれぞれ別々に開放時間及び閉鎖時間を制御するよう相互に結合される。
【００４２】
開放／閉鎖弁ユニットは、これらが万全を期すためのものである場合には各シリンダに対向して配置され、もしそうでなければ２つのシリンダ相互間に配置される。開放／閉鎖弁ユニットは、シリンダが予め設置されている噴射装置及びこれら噴射装置を互いに連結する管を備えている場合２本の短い管によりシリンダの管系に連結されるのが良い。分離を容易にするため、２本の連結管の代替手段として、ホース及びコネクタを用いることができる。
【００４３】
開放／閉鎖弁ユニットは、代表的には、一方の弁が噴射装置の戻りライン中の圧力を下げることにより噴射装置を開き、他方の弁が戻りラインを加圧することにより噴射装置を閉じるように結合された２つの三方電磁弁から成る。２つの弁を用いる理由は、噴射装置の開放時間が噴射装置により送り出されるべき潤滑油の所望の量に応じて数ミリ秒に過ぎないということにある。通常の市販の電磁弁は、噴射される潤滑油の僅かな量を達成するのに必要な応答時間よりも非常に長い応答時間を有する。運動のオーバーラップを２つの弁に利用することにより、噴射装置について非常に短い開放時間を達成し、かくして、長い応答時間を有する単純且つ安価な弁を用いることによって潤滑油の均等な僅かな部分の正確な送り出しの可能性を達成することが可能になる。
【００４４】
また、変形例として、２つの弁の運動相互間の一定のオーバーラップを用い、供給ライン中の圧力を変化させ、それにより噴射される潤滑油の量を調節することが可能である。これは、少量の潤滑油を噴射できるので特に有利である。
【００４５】
各開放／閉鎖弁ユニット及び容量計は、遮蔽ケーブル、例えば８極遮蔽ケーブル（電磁弁１つ当たり２つの極及び容量計について４つの極）によりコンピュータに結合されることが好ましい。また、有利には、電力供給のための１本のケーブル及び信号伝送のための１本のケーブルを用いてコンピュータに導かれるべき導体の数を減少させることが可能である。かくして、システムには、極めて単純化された管構成及びケーブル構成が与えられる。
【００４６】
ディスプレイをエンジンに取り付けるのが良く又はこの近くに配置するのが良い。単純な機能を設定してディスプレイで読み取ることができる。一般的な機能及び設定値は、通常、制御室内に配置されたコンピュータに基づく。
【００４７】
個々の各シリンダのための潤滑油部分は、実際の消費量を測定することにより制御でき、又、調節ループにより、開放／閉鎖弁ユニットの開放時間を潤滑油の所望の量の達成のために調節するのが良い。
【００４８】
潤滑時間及び潤滑油量は、制御ユニットが所与のデータ及び測定値に基づいて各開放／閉鎖弁ユニットを制御することによって制御され、所与のデータ及び測定値は、制御ユニットに記憶され又はセンサを介して測定され、そして制御ユニットに送られる。かくして、容量計は、制御ユニットが実際の消費量をノズルが漏れを起こしている又は詰まっている場合に逸脱する潤滑油の所与の圧力及び温度での予想消費量と比較するという点において個々のシリンダユニットの噴射装置のモニタ機能を実行する。
【００４９】
本発明の別の実施形態によれば、本発明の方法は、潤滑油計量供給の制御が開放／閉鎖弁ユニット内の少なくとも２つの弁要素に関する開放時間及び保持時間の制御を含むという点において新規である。上述したように、これにより、均等な僅かな潤滑油部分を正確に調節する非常に簡単な手段が得られる。
【００５０】
制御ユニットは、本発明のシステムの制御を実行する中央コンピュータを備えたコンピュータシステムの一部をなすのが良い。特定の実施形態によれば、中央コンピュータは、２つのＰＣ、即ち、メインＰＣ及びバックアップＰＣを有する。
【００５１】
制御は、非常に融通性があるので、全ての現在の作動モードを
‐ｒｐｍ依存調節方式、即ち、非調節作動方式、
‐ｂｈｐ依存調節方式、即ち、潤滑油の量の負荷依存調節方式、
‐ｍｅｐ依存調節方式、即ち、潤滑油のシリンダ圧力依存調節方式、又は
‐負荷変化依存調節方式、即ち、負荷の変化と関連した別途潤滑方式で利用できる。
【００５２】
その上、高度のユーザ指定調節アルゴリズムを可能にする融通性のある制御システムを確立することが可能であり、かかるアルゴリズムは、
‐標準作動モードの変形例、
‐全体又は一部が顧客指定データ入力、例えば種々のセンサに基づくデータ入力（ＦＥ内容量、シリンダ圧力、シリンダ温度等）に基づく調節アルゴリズム（入力をエンジン全体に利用でき又は個々のシリンダに利用できる）の実施可能性、
‐ユーザが自分で減少及び／又は増大百分率を定めて書き込むオーバーレイモードの実施可能性を含む。
【００５３】
制御は、個々のシリンダ内での／個々のシリンダのところでの局所データ収集可能に実施され、上位の制御は、潤滑油の予想／計画量に対応した潤滑油の送り出し量を制御する可能性をもって実施される。
【００５４】
ユーザが個々のシリンダ内／個々のシリンダのところでの局所データ収集を実施し、供給量及び場合によってはタイミングを調節するためにこれらオンラインデータ入力を利用する可能性を有するようにする局所制御を確立することが可能である。例えば、温度センサをシリンダ内に設けると共に流量計を個々のシリンダのための燃料供給源に設け、次に、制御がタイミング及びこれに関係した量をどのように調節すべきかを定めることができる。
【００５５】
個々のシリンダのための条件に関する局所情報を集めることができるということがこれに追加され、例えば潤滑油の供給量が潤滑油の予想／計画量に一致しているかどうかをチェックする可能性を達成する仕方で例えば流量計及び／又は温度センサを個々の噴射装置の側に設け、ネットワークを介して条件に関するこの情報を上位の制御装置に送ることが可能である。
【００５６】
さらに、流量測定を別の方法で実施することができる。
【００５７】
流量計による機能を制御する代わりに、位置を変える２つの弁のスライダのモニタを組み込んでも良い。例えば、各弁について１つ又は２つの誘導エンコーダが設けられるのが良い。これらエンコーダは、弁スライダが関連の末端位置にあるときを検出する。かかる別の手段は、オプションとして、ポンプステーションの直ぐ連続して２つの流量計をそれぞれ供給ライン及び戻りラインに設けることと組み合わされるのが良い。それにより、システム全体の全消費量を制御することが可能である。
【００５８】
別の変形例によれば、ポンプステーションに直ぐ連続して流量計を計量供給ユニット１つ当たりの局所ユニットである状態から２つの流量計が供給ライン及び戻りラインにそれぞれ用いられるシステムに変更することができる。それにより、システム全体の全消費量を制御することができる。
【００５９】
上述の実施形態では、噴射装置に関する供給圧力は、一定であることが仮定されている。しかしながら、実施形態を潤滑油のための供給ライン中の可変作業圧力で作動させることも可能である。かくして、既存の条件（計量供給部分、温度、シリンダ内の圧力、シリンダ／エンジンに加わる負荷等）に依存して作業圧力を変化させることが可能である。
【００６０】
別の実施形態によれば、計量供給部分を少なくすることにより、高い供給圧力を供給ラインに利用することができ、その結果、計量供給される潤滑油量が良好に分布されるようになる。かかる対応策では、圧力調整弁をポンプステーション周りに組み込んで制御ユニットを介すると共に予め記録されたデータに基づいて、供給圧力の無段調節を実施することができるようになる。それにより、計量供給油は、条件に応じて最適である形態で送り出し可能である。
【００６１】
別の変形実施形態として、無段圧力調整弁に代えて、圧力レベルを自動的に上下させることができるオン／オフ電磁弁を用いる技術的に簡単な解決策を採用することができる。
【００６２】
添付の図面を参照して本発明を以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】５つのシリンダを備えると共にポンプステーションの形態をした中央潤滑油供給源を備えたエンジン内における本発明の計量供給システムの全体的構成図である。
【図２】図１に示された計量供給システムに用いられる２つの三方弁を備えた弁ユニットの全体的構成図であり、閉鎖位置及び開放位置における弁ユニットについて３つの互いに異なる動作位置（Ａ，Ｂ，Ｃ）を示す図である。
【図３】図２に示された弁ユニットが図１に示されている計量供給システムに用いられる経時的噴射サイクルの推移を示す略図である。
【図４】弁ユニットの側面図である。
【図５】図４のＶ‐Ｖ線に沿って見た図４に示されている弁ユニットの側面図である。
【図６】図１に対応している図であるが、中央アキュムレータの形態の中央潤滑油供給源が用いられているシステムを示す図である。
【図７】図１に対応した図であるが、流量計が供給ライン及び戻りラインにそれぞれ用いられているシステムを示す図である。
【図８】図１に対応した図であるが、流量計が弁スライダの位置の検出と共にそれぞれ供給ライン及び戻りラインに用いられているシステムを示す図である。
【図９】図１に対応した図であるが、潤滑油の可変作業圧力で動作するシステムを示す図である。
【図１０】図１に対応した図であるが、潤滑油の可変作業圧力で動作する別のシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
計量供給システムは、ポンプステーション１を含む。シリンダ潤滑油は、圧力下でポンプステーション１から、エンジン３２中の５つのシリンダ５に沿って延びる供給ライン３１を通ってエンジン５の端部のところに位置する圧力弁２まで導かれる。過剰の潤滑油は、平行に延びる戻りライン３３を通ってポンプステーションに送り戻される。それにより、ポンプのエネルギーは、供給ライン３１及び戻りライン３３内の潤滑油の加熱に変換され、それにより、供給ライン及び戻りライン中の潤滑油の適度に一定の温度が保証されると共に油の局所過熱が阻止される。ポンプステーション１には、供給ライン３４を通って油が供給される。
【００６５】
ポンプステーション１は、２つのポンプ１１、２つのフィルタ１２及び潤滑油が静置型１１を通って戻るのを阻止する２つの逆止弁１３を有している。ポンプステーションは、フィルタ１２を作動中クリーニングすることができるよう供給ライン３４内に挿入される２つの遮断弁１４を更に有している。２つのポンプ１１は、互いに予備ポンプとなっており、油圧が低下した場合に自動的に始動する。
【００６６】
各エンジンシリンダ５に関して、供給ライン３１及び戻りライン３３には、開放／閉鎖弁ユニット３が連結されており、この開放／閉鎖弁ユニットは、供給ライン３１に結合されているポートＰ及び第１及び第２の枝ライン１５，１６を介して戻りライン３３に結合されたポートＲを有している。各開放／閉鎖弁ユニット３は、共通管８を介してエンジンシリンダ５内に設けられた多数の潤滑油噴射装置６に結合されたポートＡを有している。共通管８は、噴射装置の戻りライン１７（図２参照）に連結されている。容量計４が設けられた第３の枝ライン７を通って供給ライン３１からエンジンシリンダ５内に噴射可能な潤滑油が噴射装置６に供給される。
【００６７】
上述したように、システムは、変形例として、容量計なしで設計されても良い。実験的作業（又は設置による構成特有の作業）により、「作動時間」とシステムのための潤滑油送り出し量との相関関係が求められる。
【００６８】
開放／閉鎖弁ユニット３は、図２に示されているように互いに連結された２つの三方弁Ｖ１，Ｖ２（代表的には、電磁弁）から成る。説明上、図２には開放／閉鎖弁ユニット３と関連した噴射装置６が１つしか示されていない。各弁ユニットは、供給ライン３１に結合された２つのポートＰ及び戻りライン３３に結合されたポートＲを有している。さらに、２つの弁Ｖ１，Ｖ２は、ポートＢ，Ｃを介して互いに結合されている。
【００６９】
さらに、制御ユニット２５が示されており、この制御ユニットは、連結部２６を介して開放／閉鎖弁ユニット３に結合されており、この弁ユニットは、制御ユニットからの制御信号を受け取り、フィードバック情報を制御ユニット２５に送る。制御ユニット２５は、連結部２７を介して容量計４からフィードバック情報を受け取る。これら連結部は、エンジン内のシリンダの数に対応した数が設けられる。
【００７０】
制御ユニットは、例えばクランクシャフト、エンジン負荷、圧力条件、潤滑油温度、予めプログラムされたデータ等からのフィードバック信号及び例えば警報、連続データ収集等に関する制御信号による通常作動のための多くの別の連結部を更に有する。
【００７１】
図２Ａでは、噴射装置６は、尖った端部１９を備えた閉鎖部材１８を備えた状態で図示されており、尖った端部１９は、噴射装置６のノズル開口部２０を閉鎖しており、潤滑油スプレー２１（図２Ｂ参照）がこのノズル開口部を通ってシリンダ５内に噴射される。閉鎖部材１８の後側端部のところには、第１のチャンバ２２が形成され、閉鎖部材を押圧してノズル孔２０に閉鎖当接させるばね２３がこの第１のチャンバ内に設けられている。閉鎖部材１８の前で且つ尖った端部の周りには、第２のチャンバ２４が形成されており、この第２のチャンバには、供給ライン３１から枝ライン７を通ってエンジンシリンダ内に噴射可能な潤滑油が入れられる。
【００７２】
噴射装置の戻りライン１７は、噴射装置を閉じたときに、ポートＡ及び共通管８を介して全供給圧力下にあるように見える。かくして、一方の弁Ｖ１は、噴射装置の戻りライン１７中の圧力を下げることにより噴射装置６を開き、他方の弁Ｖ２は、戻りライン１７を加圧することにより噴射装置６を閉じる。
【００７３】
図２Ｂは、作動状態のＶ１を示すと共に閉鎖部材の後ろに位置する噴射装置の第１のチャンバ２２内の圧力がＶ１，Ｖ２を通って戻りポートＲに逃げることができ、戻りポートＲは、供給ポートＰよりも極めて低い圧力状態にある。枝ライン７からの潤滑油の供給圧力は、ばね力を上回り、閉鎖部材１８をノズル孔２０との閉鎖当接状態から戻して離脱させ、その結果、潤滑油２１がシリンダ５内に噴射されるようになる。これは、噴射の開始から第２のチャンバ２４内の供給圧力が高いことによって生じる。
【００７４】
図２Ｃは、Ｖ１とＶ２の両方が作動されている状態を示している。それにより、Ｖ２は、供給ライン３１に結合されているポートＰのために開き、潤滑油は、Ｖ１を通って第１のチャンバ２２内に押し込まれ、かかる潤滑油は、閉鎖部材１８の後側に働く。それにより、閉鎖部材１８の両側に加わる圧力は、等しい大きさであり、従って、ばね２３は、閉鎖部材を前方に押してノズル孔２０を閉じる。
【００７５】
次に、Ｖ１を作動停止させて噴射装置の後側に加わる圧力を維持し、その後、Ｖ２を作動停止させて新たなサイクルを再び開始するのが良い。
【００７６】
２つの弁Ｖ１，Ｖ２を用いることによって、噴射装置６の開放時間が噴射装置によって送り出されるべき油の所望の量に応じて、ほんの数ミリ秒であることを達成することが可能である。
【００７７】
図３は、経時的な噴射サイクルの推移を示している。時刻Ｔ１においてクランク角度、それによりシリンダ５内のピストンの位置に関する位置信号２８が制御ユニット２５に与えられ、この制御ユニットは、時刻Ｔ２において弁Ｖ１に関する作動信号を出力する。弁Ｖ１は、Ｔ３‐Ｔ２により示された遅延時間２９をもたせた状態で時刻Ｔ３においてシリンダ内への潤滑油の噴射を開始させる。制御ユニット２５は又、潤滑油の噴射を停止させるために作動信号Ｔ４を弁Ｖ２に送る。弁Ｖ２が作動されて時間間隔Ｔ５‐Ｔ４によって指示された遅延時間３０をもたせた状態で時刻Ｔ５において潤滑油の噴射を停止させる。弁Ｖ１，Ｖ２の作動停止は、時刻Ｔ６，Ｔ７で起こる。個々のシリンダ５のための潤滑油部分は、容量計４による実際の消費量を測定することによって制御され、制御ユニット２５へのフィードバックにより、噴射装置６の開放時間は、制御ユニットに記憶されている所与の値からの逸脱が起こると調節される。
【００７８】
潤滑時間及び潤滑油量は、制御ユニット２５が制御ユニット２５に記憶されている所与のデータ及び測定値に基づいて各シリンダ５の開放／閉鎖弁ユニット３を制御することによって制御される。
【００７９】
個々の噴射装置６のための一様な応答時間を保証するため、供給管８は、噴射装置の戻り側で幾つかの単一の管片に分割され、それぞれの噴射装置６と関連の開放／閉鎖弁３との間の管長さ８が互いに同一であるようになっている。
【００８０】
それと同時に、容量計４は、制御ユニット２５が作動状態にあることをモニタする機能を備えている。容量計４は、制御ユニット２５による作動時に消費量を検出する。各シリンダ５のための個々の噴射装置６も又、制御ユニット２５が実際の消費量を潤滑油の所与の圧力及び所与の温度での予想値と比較するので制御される。逸脱は、例えば、噴射装置６が漏れを起こしている場合又は詰まっている場合に現われる。その結果、制御ユニット２５は、警報を出す。
【００８１】
追加の信頼性を達成するため、計量供給システムは、シリンダ５内の１つおきの噴射装置６に独立した潤滑システムからあらゆる機能を送ると共に残りの半分が互いにモニタする対応のユニットからの供給を受けるよう二重にされるのが良く、誤差の場合、通常作動しているシステムがノズルの数の半分から送り出された潤滑油の量を２倍にすることによりシリンダ潤滑全体を引き継ぐ。
【００８２】
２つのシリンダのための開放／閉鎖弁ユニット３に関する構成が図４及び図５に示されている。図示の構成は、２つのシリンダ５相互間の継手３５及び取り付けねじ３６によって提供されている。図示のユニットは、万全を期すために２つの同一の開放／閉鎖弁ユニット３を備えた構成になっている。
【００８３】
２つの開放／閉鎖弁ユニット３の各々は、スイッチ弁３８を備えた弁ブロック３７を有し、このスイッチ弁は、開放位置と閉鎖位置に設定可能である。この構成は、流量表示器４０及び電磁弁のためのオン／オフ表示器４１，４２を備えたターミナルボックス４５付きの流量制御ブロック３９と、２つの電磁弁４４が取り付けられた弁制御ブロック４３とを更に有している。連結ライン８，１５，１６及びポートＡ，Ｐ，Ｒには、図１に示されているシステムの説明と関連して示した同一の参照符号が与えられている。
【００８４】
図６は、図１に示されているシステムの変形実施形態を示している。同一及び対応の要素は、同一の参照符号で示される。図６に示されているシステムでは、中央ポンプユニット１から直接送り出すのに代えて、潤滑油送り出しのための中央アキュムレータ１００が用いられている。中央アキュムレータ１００を用いることにより、特に安全な仕方で生じうる圧力のばらつきを平均化することが可能である。かくして、圧力は、一定になると同時に潤滑油の送り出し量を制御することが容易になる。
【００８５】
図６には、本発明のシステムの別の実施形態が破線で更に示されており、この場合、局所アキュムレータ１０１が示されている。この実施形態では、中央アキュムレータ１００は、かくして、通常存在せず、中央潤滑油供給源１が依然として設けられる。局所アキュムレータ１０１は、供給ライン３１と噴射装置６との間で枝ライン７内に設けられている。局所アキュムレータ１０１は、容量計４の前で右側に示されているが、変形例として、容量計の後ろで右側に配置されても良い。局所アキュムレータ１０１は、シリンダ毎に示されている。
【００８６】
図６には、制御ユニット２５によって受け取られるフィードバック信号の例及び制御ユニット２５から送られる信号及びデータの例が示されている。
【００８７】
図７には、２つの流量計１１０，１１１がポンプステーション１に直ぐ結合したところで供給ライン３１及び戻りライン３３に設けられた実施形態が示されている。それにより、システム全体の全消費量を制御することが可能である。
【００８８】
図８には、位置を変える２つの弁スライダのモニタ手段が設けられた実施形態が示されている。例えば、各弁について１つ又は２つの誘導エンコーダが設けられるのが良い。これらエンコーダは、弁スライダが関連の末端位置にあるときを検出し、信号１０９を制御ユニット２５に送る。かかる別の手段は、オプションとして、例えば図８に示された２つの流量計１１０，１１１の取り付けと組み合わされるのが良い。それにより、システム全体の全消費量を制御することが可能である。
【００８９】
或る条件下においては、噴射装置を通る供給潤滑油の送り出し特性を適合させることが望ましい場合がある。これは、供給ライン３１中、それにより更に枝ライン１５中の圧力を変化させることによって達成できる。それにより、送り出される潤滑油の伝搬具合、組成（例えば液滴サイズ、量及び密度）及び速度の変化を可能にする別の制御パラメータが追加される。圧力の変化は、計量供給量、シリンダ内の温度、圧力、シリンダ／エンジン負荷等並びに、例えば、
供給ライン３１中の高い圧力状態における潤滑油の迅速な送り出し、
供給ライン３１中の高い圧力状態での細かいスプレー／ジェット
で決まる場合がある。
【００９０】
図９には、潤滑油の可変作業圧力で作動するシステムが見える。圧力弁２に代えて各々がそれぞれの圧力設定値を備えた２つの圧力弁１１２，１１３が用いられており、この場合、圧力弁１１２は、圧力弁１１３よりも高い圧力に設定されている。電磁弁１１０によって、弁１１２へのアクセスが妨げられる場合があり、それにより、圧力は、圧力弁１１３のレベルに合わせて調節される。参照符号１１６は、制御ユニット２５と圧力弁１１０との間の連結部を示している。
【００９１】
図１０には、圧力弁２に代えて、無段電気調節圧力弁１１５が用いられた変形実施形態が示されており、この圧力弁１１５は、もっとも融通性の高い制御を提供する。また、圧力弁１１５は、圧力が条件に応じて制御される場所から連結部１１６を経て制御ユニット２５に結合されるように見える。
【００９２】
さらに別の実施形態として、技術的に簡単な解決手段を構成でき、かかる解決手段では、無段圧力調節弁に代えて、圧力レベルを自動的に上下させることができるオン／オフ電磁弁を用いることができる。
【符号の説明】
【００９３】
１  ポンプステーション
２  圧力弁
３  弁ユニット
５  ディーゼルエンジンシリンダ
６  噴射装置
７  枝ライン
１８  ばね押し閉鎖部材
２０  ノズル孔
２１  潤滑油スプレー
２２  第１のチャンバ
２４  第２のチャンバ
２５  制御ユニット
２７  連結部
３２  船舶用エンジン
３１  供給ライン
３３  戻りライン
１０１  局所アキュムレータ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｐ，Ｒ  ポート
Ｖ１，Ｖ２  三方弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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