(57)【要約】【課題】  例えば分析しようとする液体が船舶の燃料油である場合は、燃料油が船舶のエンジンに使用するのに適しているか否かを、燃料油の全量を船舶に積み込むまでに、船舶内で判定することを可能にする液体の品質分析装置を提供すること。【解決手段】  分析される燃料油の密度を測定する密度測定部１８と、分析される液体を５０℃に加熱することができる加熱部２１と、加熱部２１によって５０℃に加熱された燃料油の粘度を測定する粘度測定部１９と、密度測定部１８によって得られた液体の密度測定値、及び粘度測定部１９によって測定して得られた液体の粘度測定値に基づいて更に得られた１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を使用してＣＣＡＩ値を算出すると共に、これら１５℃における密度、５０℃における動粘度、及びＣＣＡＩ値を出力する演算表示部１７とを備える。【選択図】      図１
2011112362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析される液体の１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を取得する密度、粘度の取得工程と、
取得した前記１５℃における密度、及び前記５０℃における動粘度を使用してＣＣＡＩ値を取得するＣＣＡＩ値の取得工程と、
前記１５℃における密度、前記５０℃における動粘度、及び前記ＣＣＡＩ値を出力する出力工程とを備えることを特徴とする液体の品質分析方法。
【請求項２】
分析される液体を加熱燃焼処理して液体に含まれる微粒子を残渣として取得する加熱燃焼工程と、
前記加熱燃焼行程で取得された前記微粒子の第１重量を測定する第１重量測定工程とを更に備えることを特徴とする請求項１記載の液体の品質分析方法。
【請求項３】
分析される液体に溶媒を添加して得られた混合液を、濾過して残った微粒子を乾燥させて残渣として取得する不溶解微粒子取得工程と、
前記不溶解微粒子取得工程で取得された前記微粒子の第２重量を測定する第２重量測定工程とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の液体の品質分析方法。
【請求項４】
分析される液体に含まれる硫黄の重量割合を測定する硫黄重量割合測定工程を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体の品質分析方法。
【請求項５】
分析される液体の密度を測定する密度測定部と、
分析される液体を５０℃に加熱することができる加熱部と、
当該加熱部によって５０℃に加熱された液体の粘度を測定する粘度測定部と、
前記密度測定部によって得られた液体の密度測定値、及び前記粘度測定部によって測定して得られた液体の粘度測定値に基づいて、１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を算出する演算部と、
前記１５℃における密度、及び前記５０℃における動粘度を出力する出力部とを備えることを特徴とする液体の品質分析装置。
【請求項６】
分析される液体の密度を測定する密度測定部と、
分析される液体を５０℃に加熱することができる加熱部と、
当該加熱部によって５０℃に加熱された液体の粘度を測定する粘度測定部と、
前記密度測定部によって得られた液体の密度測定値、及び前記粘度測定部によって測定して得られた液体の粘度測定値に基づいて更に得られた１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を使用してＣＣＡＩ値を算出する演算部と、
前記１５℃における密度、前記５０℃における動粘度、及び前記ＣＣＡＩ値を出力する出力部とを備えることを特徴とする液体の品質分析装置。
【請求項７】
分析される液体を加熱燃焼処理して液体に含まれる微粒子を残渣として取得することができる微粒子分析装置において、
分析される液体を内側に収容することができる本体ケースと、
前記本体ケース内に配置され、分析される液体を収容するための試料容器と、
この本体ケースに設けられ、分析される液体を加熱燃焼させるための加熱部と、
液体を燃焼させるための空気を前記本体ケース内に供給するための空気供給ポンプと、
前記本体ケース内の温度を測定するための温度センサと、
前記温度センサによる測定温度に基づいて、前記加熱部を制御して前記本体ケース内の温度が所定温度範囲内となるように制御する温度制御部と、
前記本体ケースに断熱材が設けられ、この断熱材の前記試料容器に面する側の内面を被覆する金属製の被覆体とを備えることを特徴とする液体の品質分析装置。
【請求項８】
前記試料容器内の液体の重量を測定することができる第１重量測定部と、
前記温度センサによって測定された前記本体ケース内の温度、及び前記第１重量測定部によって測定された液体の重量を記録するための温度重量記録部とを更に備えることを特徴とする請求項７記載の液体の品質分析装置。
【請求項９】
分析される液体に溶媒を添加して得られた混合液を、濾過して残った不溶解微粒子を乾燥させて、この乾燥した不溶解微粒子を取得することができる微粒子分析装置において、
混合液を濾過するための濾過部と、
混合液を濾過部に透過させるように働く吸引力を発生する真空ポンプと、
濾過部に残った不溶解微粒子を乾燥させるための熱風発生部とを備えることを特徴とする液体の品質分析装置。
【請求項１０】
分析される液体に含まれる硫黄の重量割合を測定する液体の品質分析装置において、
分析される液体を収容するためのものであって、縦方向、横方向、及び高さ方向の各寸法が１０〜５０ｍｍである底部を有する試料容器と、
前記試料容器の外側から前記容器の底部を介して前記試料容器内の液体にＸ線を照射する略５０ワットのＸ線管球と、
前記試料容器を収納することができ、前記試料容器内の液体に含まれる硫黄の重量割合を前記Ｘ線管球によって測定することができる測定位置と、前記試料容器を収納及び取り出すことができる非測定位置とに移動可能に設けられている試料容器収納庫と、
前記試料容器内の液体中に含まれる硫黄の重量割合と対応するＸ線量を測定するための比例計数管と、
前記比例計数管の出力する硫黄重量割合に対して、測定温度及び測定圧力に基づく誤差を補正して補正済み硫黄重量割合を出力する温度圧力補正部とを備えることを特徴とする液体の品質分析装置。
【請求項１１】
請求項５又は６記載の液体の品質分析装置と、
請求項７、９、及び１０のいずれかに記載の液体の品質分析装置のうちの１又２以上の液体の品質分析装置とを備えることを特徴とする液体の品質分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば特に船舶等の燃料油、並びに潤滑油、作動油、電解液、混合溶液、及びスラリ等の液体の品質を分析することができる液体の品質分析方法及び液体の品質分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、船舶用の燃料油は、船舶が寄港した寄港地で積み込むことが行われている。そして、その積み込もうとしている燃料油が適切な品質を有しているか否かは、地上の分析機関によって行なわれている。そして、船舶に積み込まれる燃料油を分析するときは、燃料油を船舶に積み込むときに採取することとしており、これによって、その採取された燃料油と、船舶に積み込まれる燃料油との同一性を確保できる。
【０００３】
しかし、燃料油を船舶に積み込むときに、分析する燃料油を採取することとすると、その採取した燃料油を地上の分析機関に送付したときから、分析機関が燃料油を分析してその分析した燃料油が適切な品質であるか否かを判定し、その判定結果が船舶の乗組員に連絡されるまでの時間として、船舶が出港するまでの比較的短い時間しか与えられないことがある。
【０００４】
そのために、採取した燃料油を、出港するまでに品質判定ができず、出航後、粗悪油（不適切な品質の燃料油）と判定された場合には、寄港地まで引き返し、良質燃料油（適切な品質の燃料油）に積み替えることが行われるので、大変な労力とコストが掛かってしまう。
【０００５】
そこで、船舶上で、燃料油を簡単に分析することができる燃料油の分析方法が特許公報に開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この燃料油の分析方法は、まず、燃料油を船舶に積み込む際に燃料油を採取して、その採取した燃料油を、船舶上で希釈剤と混合する。そして、濾過後に乾燥させて、作業者が濾紙上の微粒子を、顕微鏡を用いて数えるものである。
【０００６】
しかし、このように作業者が濾紙上の微粒子を、顕微鏡を用いて数える燃料油の分析方法では、作業者による微粒子の計数誤差があるので、判定結果の信頼性が低いと言える。更に、この燃料油の分析方法のみでは、当該燃料油を使用できるか否かの判定はできない。
【０００７】
また、従来の燃料油の分析方法の他の例として、油中懸濁物検知装置がある（例えば、特許文献２参照。）。この、油中懸濁物検知装置を使用する手順は、まず、燃料油を船舶に積み込む際に燃料油を採取して、その採取した燃料油を、船舶上で濾過し、その濾過に使用したフィルタを対電極間にセットする。そして、対電極間にアーク放電を発生させて、フィルタ内の微粒子を溶融、発光させる。次に、Ａｌ、Ｓｉに基づく発光強度に基づいて、ＦＣＣ触媒粒子を検出器で検出する。
【０００８】
しかし、この油中懸濁物検知装置は、嵩が大きく、手で持って移動するのが難しく、装置が高価である。更に、この油中懸濁物検知装置のみでは、当該燃料油を使用できるか否かの判定はできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３０８１５号公報
【特許文献２】特開１１−１５３５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、石油精製方法が変更されており、船舶のエンジンに使用される燃料油の成分が変化している。これによって、船舶が出航するまでに、燃料油の品質が良質燃料油（適切な品質の燃料油）であるか、又は粗悪燃料油（不適切な品質の燃料油）であるかを判定できないことがあるので、粗悪燃料油だった場合には、エンジン損傷等のトラブルが発生し、大きな問題となっている。
【００１１】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、例えば分析しようとする液体が船舶の燃料油である場合は、燃料油が船舶のエンジンに使用するのに適しているか否かを、燃料油の全量を船舶に積み込むまでに、船舶内で判定することを可能とする液体の品質分析方法及び液体の品質分析装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係る液体の品質分析方法は、分析される液体の１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を取得する密度、粘度の取得工程と、取得した前記１５℃における密度、及び前記５０℃における動粘度を使用してＣＣＡＩ値を取得するＣＣＡＩ値の取得工程と、前記１５℃における密度、前記５０℃における動粘度、及び前記ＣＣＡＩ値を出力する出力工程とを備えることを特徴とするものである。
【００１３】
第１の発明に係る液体の品質分析方法によると、１５℃における密度、５０℃における動粘度、及びＣＣＡＩ値を取得して、これらの各値を出力部が出力することができ、例えば表示部に表示させることができる。よって、作業者は、例えば表示部に表示されているこれらの各値を目で見て認識して、これらの各値が、各値に対して予め決められている閾値以下であるか否かを判定して、それぞれの各値がそれぞれと対応する各閾値以下であると判定したときは、その分析された液体が許容されるものであると判定することができる。
【００１４】
第２の発明に係る液体の品質分析方法は、第１の発明の液体の品質分析方法において、分析される液体を加熱燃焼処理して液体に含まれる微粒子を残渣として取得する加熱燃焼工程と、前記加熱燃焼行程で取得された前記微粒子の第１重量を測定する第１重量測定工程とを更に備えるものである。
【００１５】
第２の発明に係る液体の品質分析方法によると、分析される液体を加熱燃焼処理して液体に含まれる微粒子を残渣として取得して、この取得された微粒子の第１重量を測定することができる。
【００１６】
これによって、例えば分析しようとする液体に含まれている低分子成分、及び高分子成分のそれぞれの割合を分析することができる。つまり、例えば燃料油を所定の温度で加熱燃焼させることによって、その温度に対応する低分子成分を燃焼させることができ、その燃焼後の残渣重量（第１重量）を測定することで、液体に含まれる高分子成分の割合を分析することができる。
【００１７】
よって、作業者は、この第１重量の割合が、当該第１重量に対して予め決められている閾値以下であるか否かを判定して、第１重量の割合が閾値以下であると判定したときは、その分析された燃料油が許容されるものであると判定することができる。
【００１８】
第３の発明に係る液体の品質分析方法は、第１又は第２の発明の液体の品質分析方法において、分析される液体に溶媒を添加して得られた混合液を、濾過して残った微粒子を乾燥させて残渣として取得する不溶解微粒子取得工程と、前記不溶解微粒子取得工程で取得された前記微粒子の第２重量を測定する第２重量測定工程とを備えるものである。
【００１９】
第３の発明に係る液体の品質分析方法によると、分析される液体に溶媒を添加して得られた混合液を、濾過して残った微粒子を乾燥させて残渣として取得して、この取得された微粒子の第２重量を測定することができる。
【００２０】
これによって、例えば分析しようとする液体に含まれている低分子成分、及び高分子成分のそれぞれの割合を分析することができる。つまり、例えば燃料油に所定の溶媒を添加すると、６００℃付近で燃焼する成分のなかで、Ｃ／Ｈ比の大きい高分子成分が不溶解微粒子となり、この不溶解微粒子を残渣重量（第２重量）として測定することができる。このようにして、液体に含まれる当該不溶解微粒子の割合を分析することができる。
【００２１】
よって、作業者は、この第２重量の割合が、当該第２重量に対して予め決められている閾値以下であるか否かを判定して、第２重量の割合が閾値以下であると判定したときは、その分析された燃料油が許容されるものであると判定することができる。
【００２２】
第４の発明に係る液体の品質分析方法は、第１乃至第３のいずれかの発明の液体の品質分析方法において、分析される液体に含まれる硫黄の重量割合を測定する硫黄重量割合測定工程を備えるものである。
【００２３】
第４の発明に係る液体の品質分析方法によると、分析される液体に含まれる硫黄の重量割合を測定することができる。これによって、分析しようとする液体に含まれている硫黄の割合割合を分析することができる。
【００２４】
第５の発明に係る液体の品質分析装置は、分析される液体の密度を測定する密度測定部と、分析される液体を５０℃に加熱することができる加熱部と、当該加熱部によって５０℃に加熱された液体の粘度を測定する粘度測定部と、前記密度測定部によって得られた液体の密度測定値、及び前記粘度測定部によって測定して得られた液体の粘度測定値に基づいて、１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を算出する演算部と、前記１５℃における密度、及び前記５０℃における動粘度を出力する出力部とを備えることを特徴とするものである。
【００２５】
第５の発明に係る液体の品質分析装置によると、密度測定部は、分析される液体の密度を測定することができる。そして、加熱部は、分析される液体を５０℃に加熱することができ、そして、この加熱部によって５０℃に加熱された液体の粘度を粘度測定部によって測定することができる。そして、演算部は、これら密度測定部によって測定して得られた液体の密度測定値、及び粘度測定部によって測定して得られた液体の粘度測定値に基づいて、１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を算出することができる。更に、これら算出された１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を、出力部が出力することができ、これらの各値を例えば表示部に表示させることができる。
【００２６】
よって、作業者は、例えば表示部に表示されているこれらの各値を目で見て認識して、これらの各値が、各値に対して予め決められている各閾値以下であるか否かを判定して、それぞれの各値がそれぞれと対応する各閾値以下であると判定したときは、その分析された液体が許容されるものであると判定することができる。
【００２７】
第６の発明に係る液体の品質分析装置は、分析される液体の密度を測定する密度測定部と、分析される液体を５０℃に加熱することができる加熱部と、当該加熱部によって５０℃に加熱された液体の粘度を測定する粘度測定部と、前記密度測定部によって得られた液体の密度測定値、及び前記粘度測定部によって測定して得られた液体の粘度測定値に基づいて更に得られた１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を使用してＣＣＡＩ値を算出する演算部と、前記１５℃における密度、前記５０℃における動粘度、及び前記ＣＣＡＩ値を出力する出力部とを備えることを特徴とするものである。
【００２８】
第６の発明に係る液体の品質分析装置によると、密度測定部、加熱部、及び粘度測定部は、第５の発明に係る液体の品質分析装置のものと同様に作用する。
【００２９】
そして、演算部は、密度測定部によって得られた液体の密度測定値、及び粘度測定部によって測定して得られた液体の粘度測定値に基づいて更に得られた１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を使用してＣＣＡＩ値を算出することができる。そして、出力部は、１５℃における密度、５０℃における動粘度、及びＣＣＡＩ値を出力することができる。
【００３０】
よって、作業者は、例えば表示部に表示されているこれらの各値を目で見て認識して、これらの各値が、各値に対して予め決められている各閾値以下であるか否かを判定して、それぞれの各値がそれぞれと対応する各閾値以下であると判定したときは、その分析された液体が許容されるものであると判定することができる。
【００３１】
なお、例えば演算部は、密度測定部によって得られた液体の密度測定値、及び粘度測定部によって測定して得られた液体の粘度測定値を使用して、１５℃及び５０℃における密度、並びに５０℃における粘度を算出し、これらの各値を使用してＣＣＡＩ値を算出することができる。
【００３２】
また、例えば作業者が、密度測定部によって得られた液体の密度測定値、及び粘度測定部によって測定して得られた液体の粘度測定値を使用して換算表から、１５℃及び５０℃における密度、並びに５０℃における粘度を認識し、これらの各値を演算部に入力し、演算部は、これらの各値を使用してＣＣＡＩ値を算出することができる。
【００３３】
第７の発明に係る液体の品質分析装置は、分析される液体を加熱燃焼処理して液体に含まれる微粒子を残渣として取得することができる微粒子分析装置において、分析される液体を内側に収容することができる本体ケースと、前記本体ケース内に配置され、分析される液体を収容するための試料容器と、この本体ケースに設けられ、分析される液体を加熱燃焼させるための加熱部と、液体を燃焼させるための空気を前記本体ケース内に供給するための空気供給ポンプと、前記本体ケース内の温度を測定するための温度センサと、前記温度センサによる測定温度に基づいて、前記加熱部を制御して前記本体ケース内の温度が所定温度範囲内となるように制御する温度制御部と、前記本体ケースに断熱材が設けられ、この断熱材の前記試料容器に面する側の内面を被覆する金属製の被覆体とを備えることを特徴とするものである。
【００３４】
第７の発明に係る液体の品質分析装置を使用して液体を分析するときは、分析しようとする液体（例えば燃料油）を試料容器に入れて、この試料容器を本体ケース内に入れる。そして、空気供給ポンプを作動させて、空気を本体ケース内に供給する状態を継続する。そして、加熱部を作動させて、試料容器内の液体を加熱燃焼させる。この際、温度制御部は、温度センサによる測定温度に基づいて、加熱部を制御して本体ケース内の温度が所定温度範囲内となるように制御することができる。このようにして、分析される液体を加熱燃焼処理して液体に含まれる微粒子を残渣として取得することができる。
【００３５】
次に、作業者は、第２の発明に係る液体の品質分析方法の作用で説明したことと同様にして、この取得した微粒子の第１重量を測定して、例えば分析しようとする液体に含まれている低分子成分、及び高分子成分のそれぞれの割合を分析することができる。
【００３６】
よって、作業者は、この第１重量の割合が、当該第１重量に対して予め決められている閾値以下であるか否かを判定して、第１重量の割合が閾値以下であると判定したときは、その分析された液体（燃料油）が許容されるものであると判定することができる。
【００３７】
そして、本体ケースに断熱材が設けられているので、本体ケース内の温度制御を安定して行うことができる。また、この断熱材の試料容器に面する側の内面を金属製の被覆体で被覆しているので、断熱材が燃焼ガスによって劣化することを防止できる。
【００３８】
第８の発明に係る液体の品質分析装置は、第７の発明の液体の品質分析装置において、前記試料容器内の液体の重量を測定することができる第１重量測定部と、前記温度センサによって測定された前記本体ケース内の温度、及び前記第１重量測定部によって測定された液体の重量を記録するための温度重量記録部とを更に備えるものである。
【００３９】
第８の発明に係る液体の品質分析装置によると、試料容器内の液体の重量を、第１重量測定部によって測定することができる。そして、温度重量記録部は、温度センサによって測定された本体ケース内の温度、及び第１重量測定部によって測定された液体の重量を記録することができる。
【００４０】
従って、例えば加熱燃焼温度を上昇させながら、液体が燃焼してその重量が減少していく過程を、温度重量記録部が記録することができるので、作業者は、燃焼温度と共に、所望の低分子成分が燃焼して焼失していく状態、及び高分子成分が燃焼せずに残渣として残留していることを記録を見て認識することができる。
【００４１】
第９の発明に係る液体の品質分析装置は、分析される液体に溶媒を添加して得られた混合液を、濾過して残った不溶解微粒子を乾燥させて、この乾燥した不溶解微粒子を取得することができる微粒子分析装置において、混合液を濾過するための濾過部と、混合液を濾過部に透過させるように働く吸引力を発生する真空ポンプと、濾過部に残った不溶解微粒子を乾燥させるための熱風発生部とを備えることを特徴とするものである。
【００４２】
第９の発明に係る液体の品質分析装置を使用して液体を分析するときは、分析しようとする液体に溶媒を添加して得られた混合液を、濾過部で濾過する。この混合液を濾過するときに、混合液を濾過部に透過させるように働く吸引力を真空ポンプが発生しているので、混合液を短時間で濾過することができる。そして、濾過して残った不溶解微粒子を、熱風発生部によって乾燥させることができる。このようにして、分析される液体に含まれる不溶解微粒子を残渣として取得することができる。
【００４３】
次に、作業者は、第３の発明に係る液体の品質分析方法の作用で説明したことと同様にして、この取得した不溶解微粒子の第２重量を測定して、例えば分析しようとする液体（例えば燃料油）に含まれている６００℃付近で燃焼する成分のなかで、Ｃ／Ｈ比の大きい高分子成分の割合を分析することができる。
【００４４】
よって、作業者は、この第２重量の割合が、当該第２重量に対して予め決められている閾値以下であるか否かを判定して、第２重量の割合が閾値以下であると判定したときは、その分析された液体（例えば燃料油）が許容されるものであると判定することができる。
【００４５】
第１０の発明に係る液体の品質分析装置は、分析される液体に含まれる硫黄の重量割合を測定する液体の品質分析装置において、分析される液体を収容するためのものであって、縦方向、横方向、及び高さ方向の各寸法が１０〜５０ｍｍである底部を有する試料容器と、前記試料容器の外側から前記容器の底部を介して前記試料容器内の液体にＸ線を照射する略５０ワットのＸ線管球と、前記試料容器を収納することができ、前記試料容器内の液体に含まれる硫黄の重量割合を前記Ｘ線管球によって測定することができる測定位置と、前記試料容器を収納及び取り出すことができる非測定位置とに移動可能に設けられている試料容器収納庫と、前記試料容器内の液体中に含まれる硫黄の重量割合と対応するＸ線量を測定するための比例計数管と、前記比例計数管の出力する硫黄重量割合に対して、測定温度及び測定圧力に基づく誤差を補正して補正済み硫黄重量割合を出力する温度圧力補正部とを備えることを特徴とするものである。
【００４６】
第１０の発明に係る液体の品質分析装置を使用して液体に含まれる硫黄の重量割合を分析するときは、分析しようとする液体（例えば燃料油）を試料容器に入れる。そして、試料容器の外側からその底部を介して試料容器内の液体に、Ｘ線管球から出射されるＸ線を照射させる。次に、比例計数管は、硫黄の重量割合と対応するＸ線量を検出して試料容器内の液体中に含まれる硫黄の重量割合を測定することができる。そしてこの比例計数管の出力する硫黄重量割合に対して、温度圧力補正部は、測定温度及び測定圧力に基づく誤差を補正して補正済み硫黄重量割合を出力することができる。
【００４７】
このようにして、分析される液体に含まれる硫黄の重量割合を測定することができる。これによって、作業者は、分析しようとする液体に含まれている硫黄の重量割合を分析することができる。
【００４８】
よって、作業者は、この硫黄重量割合が、予め決められている閾値以下であるか否かを判定して、硫黄重量割合が所定の閾値以下であると判定したときは、その分析された液体（例えば燃料油）が許容されるものであると判定することができる。
【００４９】
また、試料容器の縦方向、横方向、及び高さ方向の各寸法を１０〜５０ｍｍとすると共に、Ｘ線管球を略５０ワットとしたのは、この液体の品質分析装置を小型化して持ち運ぶことができるようにするためである。
【００５０】
そして、試料容器を収納することができる試料容器収納庫を設け、更に、この試料容器収納庫が、試料容器内の液体に含まれる硫黄の重量割合をＸ線管球によって測定することができる測定位置と、非測定位置とに移動可能に設けたのは、分析される液体が試料容器からこぼれた場合でも、液体がＸ線管球に対して、汚す等の悪影響を与えないようにするためである。
【００５１】
第１１の発明に係る液体の品質分析装置は、第５又は第６の発明の液体の品質分析装置と、第７、第９、及び第１０のいずれかの発明の液体の品質分析装置のうちの１又２以上の液体の品質分析装置とを備えることを特徴とするものである。
【００５２】
第１１の発明に係る液体の品質分析装置は、第５又は第６の発明の液体の品質分析装置と、第７、９、及び１０のいずれかの発明の液体の品質分析装置のうちの１又２以上の液体の品質分析装置とを使用して、燃料油等の液体を分析することができる。これによって、液体の品質を高精度に分析することができるので、作業者は、その液体の適否について、信頼性の高い判定を行うことができる。
【発明の効果】
【００５３】
本発明に係る液体の品質分析方法、及び液体の品質分析装置において、１５℃における密度、５０℃における動粘度、及びＣＣＡＩ値を出力することができる構成としたものでは、分析しようとする液体が例えば燃料油である場合は、燃料油の代表的な基本物性としてのこれら１５℃における密度、５０℃における動粘度、及びＣＣＡＩ値を認識することができる。
【００５４】
従って、作業者は、密度、動粘度、及びＣＣＡＩ値がそれぞれと対応する各閾値以下であると判定したときは、その分析された燃料油が許容されるものであると簡単に判定することができる。
【００５５】
これによって、例えば燃料油が船舶のエンジンに使用するのに適しているか否かを、燃料油の全量を船舶に積み込むまでに、船舶内で判定することができる。よって、船舶に積み込んだ燃料油が粗悪燃料油だった場合に起こるエンジン損傷等のトラブルの発生を未然に防止することができる。
【００５６】
そして、液体の品質分析装置において、１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を出力することができる構成とすると、液体が燃料油以外の例えば潤滑油、作動油、電解液、混合溶液、及びスラリ等の液体の品質を分析することができ、作業者は、その分析結果を認識して、その分析した液体の良否を簡単に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の第１実施形態に係る液体の第１品質分析装置を示す概略部分断面正面図である。
【図２】同第１実施形態に係る液体の第２品質分析装置を示す概略部分断面正面図である。
【図３】同第１実施形態に係る液体の第２品質分析装置を説明するための図であり、燃料油の温度と発熱量との関係を示す図である。
【図４】同第１実施形態に係る液体の第２品質分析装置を説明するための図であり、燃料油の温度と重量との関係を示す図である。
【図５】この発明の第２実施形態に係る液体の第２品質分析装置を示す概略部分断面正面図である。
【図６】同第１実施形態に係る液体の第３品質分析装置を示す概略部分断面正面図である。
【図７】同第１実施形態に係る液体の第４品質分析装置を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明に係る液体の品質分析装置の第１実施形態を、図１〜図７（図５を除く。）を参照して説明する。この発明に係る液体の品質分析装置１１は、例えば船舶の燃料油、並びに潤滑油、作動油、電解液、混合溶液、及びスラリ等の液体（流動体を含む）の品質を分析することができるものである。この実施形態では、分析しようとする液体が燃料油であり、この燃料油が船舶の燃料油（Ｃ重油）として使用するのに適切なものであるか否かを判定するために分析するものとして説明する。
【００５９】
この実施形態の液体の品質分析装置１１は、図１に示す液体の第１品質分析装置１２と、図２に示す液体の第２品質分析装置１３と、図６に示す液体の第３品質分析装置１４と、図７に示す液体の第４品質分析装置１５とを備えている。
【００６０】
作業者は、これら４台の第１〜第４品質分析装置１２〜１５を使用して、分析しようとする燃料油（試料）が、船舶のエンジンに使用するのに適しているか否かを、例えば燃料油の全量を船舶に積み込むまでの短時間の間に、例えば船舶内で簡単に判定することを可能にすることができる。
【００６１】
この図１に示す液体の第１品質分析装置１２による分析時間は、例えば１５分以内であり、図２に示す液体の第２品質分析装置１３による分析時間は、例えば３０分以内である。そして、図６に示す液体の第３品質分析装置１４による分析時間は、例えば３０分以内であり、図７に示す液体の第４品質分析装置１５による分析時間は、例えば１０分以内である。
【００６２】
ただし、第１〜第４品質分析装置１２〜１５を使用しての分析作業は、並行して行うことができるので、合計の分析作業は、例えば６０分以内で行うことができる。
【００６３】
次に、図１〜図７に示す４台の第１〜第４品質分析装置１２〜１５による測定及び分析項目、並びに測定及び分析の技術的意義を説明する。
【００６４】
図１に示す液体の第１品質分析装置１２は、燃料油の一次判定に使用することができ、その測定項目は、分析しようとする燃料油の密度、動粘度、及びＣＣＡＩ値である。これら密度、動粘度、及びＣＣＡＩ値は、燃料油の代表的な基本物性を示すものであり、作業者は、燃料油の良否、つまり、船舶用エンジンに使用するのに許容できるものであるか否かの概略的な判定を行うことができる。
【００６５】
例えば１５℃における燃料油の密度が所定の密度閾値よりも大きい場合は、高分子成分量、残留ＦＣＣ触媒量が多い場合であり、流動性が悪くなり、ポンプや配管等が詰まり易くなる。そして、１５℃における燃料油の密度が小さい場合は、低分子成分量が多く、急激な燃焼を起こす原因となる。
【００６６】
そして、５０℃における動粘度が所定の動粘度閾値よりも大きい場合は、ポンプや配管等が詰まり易くなる。また、ＣＣＡＩ値は、燃焼性を示す指標となるものであり、大きくなるほど燃焼し難くなる。従って、作業者は、測定や計算によって得られた密度、動粘度のそれぞれの各値が、それぞれと対応する各閾値以下であると判定したときは、その分析された燃料油が、船舶用エンジンに使用するのに許容されるものであると判定することができる。
【００６７】
図２に示す液体の第２品質分析装置１３は、燃料油の二次判定に使用することができ、その分析項目は、分析しようとする燃料油を加熱燃焼させた後に残渣として取得される微粒子の第１重量である。この第１重量を使用して、燃料油に含まれる高分子成分の重量割合（又は低分子成分の重量割合）を認識することができる。
【００６８】
この低分子成分の重量割合が小さい粗悪燃料油の場合は、着火性が悪く、連続した燃焼を実現し難い。つまり、このような粗悪燃料油は、高分子成分の重量割合が大きいものである。よって、この第２品質分析装置１３を使用すると、作業者は、燃料油の適否を高い信頼性で判定することができる。
【００６９】
図３は、良質燃料油及び粗悪燃料油のそれぞれを、電気ヒータ等の加熱部１６を使用して加熱燃焼させて、一定速度で温度を上昇させていくときに、それぞれの油の各温度における発熱量を示す図である。図３に示す４００℃付近は、低分子成分の燃焼による発熱を示し、６００℃付近は高分子成分の燃焼による発熱を示している。
【００７０】
この実施形態の第２品質分析装置１３では、分析しようとする燃料油を、例えば４２５±２５℃で加熱燃焼処理しているので、低分子成分は、この燃焼により焼失し、高分子成分が燃焼せずに微粒子の残渣となる。この高分子成分の微粒子の残渣重量（第１重量）を使用して、燃料油に含まれる高分子成分の重量割合（又は低分子成分の重量割合）を認識することができる。
【００７１】
図４は、良質燃料油及び粗悪燃料油のそれぞれを、電気ヒータ等の加熱部１６を使用して加熱燃焼させて、一定速度で温度を上昇させていくときに、それぞれの油の各温度における重量を示す図である。図４に示す４００℃付近の変曲点までの重量減は、低分子成分の燃焼による重量減を示し、４００℃付近の変曲点から６００℃付近の変曲点までの重量減は、高分子成分の燃焼による重量減を示している。
【００７２】
この実施形態の第２品質分析装置１３では、上記のように、分析しようとする燃料油を、例えば４２５±２５℃で加熱燃焼処理しているので、低分子成分は、この燃焼により焼失し、高分子成分が燃焼せずに微粒子の残渣となる。この高分子成分の微粒子の残渣重量（第１重量）を使用して、燃料油に含まれる高分子成分の重量割合（又は低分子成分の重量割合）を認識することができる。
【００７３】
図６に示す液体の第３品質分析装置１４は、燃料油の三次判定に使用することができ、その分析項目は、分析しようとする燃料油に溶媒を添加して濾過した後に残渣として取得される微粒子の第２重量である。この第２重量を使用して、燃料油に含まれる高分子成分の重量割合（又は低分子成分の重量割合）を認識することができる。
【００７４】
この残渣として取得される微粒子の高分子成分は、６００℃付近で燃焼する成分のなかで、Ｃ／Ｈ（炭素／水素）比の大きい高分子成分である。この高分子成分の重量割合が大きい場合は、連続した燃焼を実現し難くなる。この三次判定方法は、二次判定方法と組み合わせることによって、作業者は、燃料油が船舶用エンジンに使用するのに適しているか否を高い信頼性で判定することができる。
【００７５】
図７に示す液体の第４品質分析装置１５は、燃料油の四次判定に使用することができ、その分析項目は、分析しようとする燃料油に含まれる硫黄の重量割合である。
【００７６】
燃料油に含まれる硫黄の重量割合が大きいと、排ガスに含まれる硫黄が多くなり環境を悪化させる。更に、エンジン部品の腐食が大きくなり、トラブルが増加する要因となる。しかし、燃料油に含まれる硫黄の重量割合が小さ過ぎると、摺動性が悪くなり、エンジン部品の摩耗が進み易く、トラブルの原因となる。
【００７７】
次に、図１〜図７を参照して、第１〜第４品質分析装置１２〜１５を説明する。これら第１〜第４品質分析装置１２〜１５は、それぞれが別々のボックスに収容され、持ち運びできるようになっている。
【００７８】
図１に示す液体の第１品質分析装置１２は、分析しようとする燃料油（試料）の１５℃における密度、５０℃における動粘度、及びＣＣＡＩ値を演算表示部１７に表示することができるものである。作業者は、演算表示部１７に表示されているこれらの数値が、それぞれと対応して予め決められた所定の閾値よりも以下であるか否かを判断することによって、試料としての燃料油が、燃焼性を含む代表的な基本物性を満たして否かを判定することができる。
【００７９】
ただし、ＣＣＡＩ値は、下記の（１式）によって算出される。
ＣＣＡＩ＝Ｄ−１４０．７ｌｏｇ（ｌｏｇ(Ｖ＋０．８５)）−８０．６（１式）
なお、Ｄは、１５℃密度(Ｋｇ／ｍ３)、Ｖは、５０℃動粘度(ｃＳｔ)である。
【００８０】
図１に示す液体の第１品質分析装置１２は、密度測定部１８と、加熱部と、粘度測定部１９と、演算表示部１７とを備えている。そして、これら密度測定部１８、加熱部１６、粘度測定部１９、及び演算表示部１７は、同一の基台２０上に取り付けられ、一体に構成されている。
【００８１】
密度測定部１８は、浮子式あるいは振動式のものであって、分析される燃料油の密度を測定することができるものである。そして、測定して得られた密度測定値は、演算表示部１７に出力される。
【００８２】
この分析される燃料油は、試料容器２２に収容される。この試料容器２２は、例えば使い捨てとする場合は、紙製容器を使用し、内面をアルミシート、又はポリエチレンシートで内張したものとすることができる。そして、この試料容器２２を再使用可能とする場合は、プラスチック製、金属製、又はガラス製とすることができる。
【００８３】
加熱部２１は、電気ヒータであり、図１に示す粘度測定部１９に設けられている。加熱部２１は、この粘度測定部１９によって測定される燃料油を、５０℃に設定された温度となるように加熱することができるものである。この加熱される燃料油は、耐熱性の金属製試料容器２３に収容される。ただし、燃料油を加熱する温度は、作業者が演算表示部１７を操作することによって、所定の温度範囲内で設定することができるようになっている。
【００８４】
粘度測定部１９は、振動式のものであって、加熱部２１によって５０℃（設定値）に加熱された燃料油の粘度を測定することができるものである。そして、測定して得られた粘度測定値は、演算表示部１７に出力される。
【００８５】
演算表示部１７は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備え、予め記憶部に記憶されているプログラムに従って、各種の演算を行うことができる。そして、演算表示部１７は、密度測定部１８によって得られた例えば船内温度（当該燃料油の温度）における燃料油の密度測定値、及び粘度測定部１９によって測定して得られた５０℃における燃料油の粘度測定値に基づいて、１５℃及び５０℃における密度、及び５０℃における動粘度を算出することができる。
【００８６】
更に、演算表示部１７は、これら算出して得られた１５℃における密度、及び５０℃における動粘度を使用してＣＣＡＩ値を算出することができる。
【００８７】
ここで、この１５℃における密度は、密度測定部１８によって得られた密度測定値と、その密度測定値が測定されたときの燃料油の船内温度とに基づいて、演算表示部１７によって算出される。
【００８８】
そして、５０℃における動粘度は、５０℃における燃料油の粘度測定値を、５０℃における燃料油の密度で除算することによって、演算表示部１７によって算出される。そして、この５０℃における燃料油の密度は、船内温度における燃料油の密度測定値から算出される。また、船内温度は、この第１品質分析装置１２に設けられている温度計で測定されて、演算表示部１７に自動的に又は作業者によって入力される。
【００８９】
また、演算表示部１７は、この演算表示部１７が演算して得られた１５℃における密度、５０℃における動粘度、及びＣＣＡＩ値を出力して表示することができる。
【００９０】
次に、上記のように構成された図１に示す液体の第１品質分析装置１２及び液体の品質分析方法を使用して、燃料油の１５℃における密度、５０℃における動粘度、及びＣＣＡＩ値を取得する手順を説明し、作業者が、燃料油が船舶用エンジンに使用するのに適しているか否を判定する方法を説明する。
【００９１】
なお、この燃料油の密度、動粘度、及びＣＣＡＩ値の各測定項目の測定を行なうタイミング、及びこの燃料油が適切であるか否かの判定を行なうタイミングは、船舶が寄港後、地上の燃料油タンクより燃料油を採取し、又は船舶に燃料油の積み込みを開始した時に燃料油を採取して、短時間に燃料油の上記各測定項目の測定を行い、燃料油を積み込む前、積み込みの初期段階、或いは一部の積み込み段階で、作業者が、燃料油が適切であるか否かの判定を行なう。
【００９２】
まず、作業者は、船舶内に保管していた例えば片手で持ち運び可能なボックスより、第１品質分析装置１２をデスク上に取り出す。次に、作業者は、採取油の一部（分析しようとする燃料油）を２つの各試料容器２２、２３に入れて、一方の試料容器２２を図１に示す密度測定部１８に装着する。そして、この密度測定部１８を使用して、試料容器２２内の燃料油の船内温度（当該燃料油の温度）における密度を測定する。この測定によって得られた船内温度における密度測定値は、演算表示部１７に出力される。
【００９３】
また、作業者は、他方の試料容器２３を図１に示す粘度測定部１９に装着する。そして、この粘度測定部１９を使用して、試料容器２３内の燃料油の粘度を測定する。ただし、この試料容器２３内の燃料油は、粘度測定部１９が備えている加熱部２１によって５０℃に加熱されている。よって、この粘度測定部１９によって、燃料油の５０℃における粘度を測定することができ、この測定によって得られた５０℃における粘度測定値は、演算表示部１７に出力される。
【００９４】
次に、演算表示部１７は、予めインプットされているソフトウェア（密度の温度換算は、ＪＩＳ Ｋ ２２４９付表ＩＩ表１Ｂに基づくソフトウェアで行なわれる。）で、船内温度における密度測定値、及び５０℃における粘度測定値に基づいて、当該燃料油の１５℃及び５０℃における密度、５０℃における動粘度（粘度／密度）、ＣＣＡＩ値を算出する。そして、これら当該燃料油の１５℃の密度、５０℃の動粘度、及びＣＣＡＩ値を演算表示部１７に表示することができる。
【００９５】
よって、作業者は、例えば演算表示部１７に表示されているこれらの各値を目で見て認識して、これらの各測定値及び演算値が、各値に対して予め決められている所定の各閾値以下であるか否かを判定して、それぞれの各値がそれぞれと対応する各閾値以下であると判定したときは、その分析された燃料油が許容されるもの（良質燃料油）であると判定することができる。
【００９６】
例えば燃料油の１５℃の密度、５０℃の動粘度、及びＣＣＡＩ値が、以下の場合は、その分析された燃料油が許容されるもの（良質燃料油）であると判定する。
【００９７】
密度：９８０Ｋｇ／ｍ３以下(１５℃)、動粘度：４００ｃＳｔ以下(５０℃)、ＣＣＡＩ値：８５０以下。
【００９８】
これによって、例えば燃料油が船舶のエンジンに使用するのに適しているか否かを、例えば燃料油の全量を船舶に積み込むまでに、船舶内で判定することができる。よって、船舶に積み込んだ燃料油が粗悪燃料油だった場合に起こるエンジン損傷等のトラブルの発生を未然に防止することができる。
【００９９】
ただし、上記実施形態では、演算表示部１７が、密度測定部１８によって得られた液体の密度測定値、及び粘度測定部１９によって測定して得られた液体の粘度測定値を使用して、１５℃及び５０℃における密度、並びに５０℃における粘度を算出し、これらの各値を使用してＣＣＡＩ値を算出したが、これに代えて、作業者が、密度測定部１８によって得られた液体の密度測定値、及び粘度測定部１９によって測定して得られた液体の粘度測定値を使用して所定の換算表から、１５℃及び５０℃における密度、並びに５０℃における粘度を認識し、これらの各値を演算表示部１７に入力し、演算表示部１７が、これらの各値を使用してＣＣＡＩ値を算出するようにしてもよい。
【０１００】
図２に示す液体の第２品質分析装置１３は、分析しようとする燃料油（試料）を４２５±２５℃で加熱燃焼処理して、試料の残渣を取得することができるものである。この残渣重量（第１重量）を測定することによって、燃料油のアスファルト成分の中で、高分子成分と、残留ＦＣＣ触媒（主成分がＡｌ、Ｓｉ）との合計重量（第１重量）Ｇ１を測定することができる。作業者は、この第１重量Ｇ１が、予め決められた所定の設定第１重量ＧＳ１よりも以下であときは、燃料油が船舶用エンジンに使用するのに適切であると判定することができる。この計測合計重量Ｇ１が、所定の設定合計重量ＧＳ１よりも大きいときは、その燃料油を使用した場合は、着火性が悪く、連続した燃焼を実現し難い。
【０１０１】
この図２に示す液体の第２品質分析装置１３は、本体ケース２５、加熱部１６、空気供給ポンプ２６、温度センサ２７、温度表示制御部２８、及び断熱材２９を備えている。
【０１０２】
本体ケース２５は、例えば片手で持ち運び可能であって、分析される燃料油を内側に収容することができるものであり、この本体ケース２５内で、分析される燃料油を加熱して燃焼させるようになっている。そして、この本体ケース２５内には、耐熱性の試料容器３０が配置されており、この試料容器３０内には、分析される燃料油が収容される。
【０１０３】
加熱部１６は、例えば電気ヒータであり、本体ケース２５内に設けられ、この加熱部１６によって分析される燃料油を加熱燃焼させることができる。
【０１０４】
空気供給ポンプ２６は、燃料油を燃焼させるための空気を本体ケース２５内に供給するためのものである。この空気供給ポンプ２６は、その空気吐出口２６ａに空気供給管３１が接続し、この空気供給管３１の先端部が本体ケース２５の内側空間に開口している。そして、本体ケース２５には、燃焼ガスの出口３３が形成されている。また、空気供給管３１の途中には、本体ケース２５内への空気の供給量を測定するための流量計３２が設けられている。
【０１０５】
温度センサ２７は、図２に示すように、本体ケース２５に設けられ、本体ケース２５内の温度を測定することができるものである。温度センサ２７は、測定して得られた温度測定値を温度表示制御部２８に出力するようになっている。
【０１０６】
温度表示制御部２８は、温度センサ２７によって得られた温度測定値に基づいて、前記加熱部１６及び空気供給ポンプ２６を制御して、本体ケース２５内の温度が所定温度範囲内となるように制御することができるものである。この本体ケース２５内の温度は、作業者が温度表示制御部２８を操作して設定できるようになっており、本体ケース２５内の温度が例えば４２５±２５℃の範囲で、±２℃精度で１５分以内に到達するように設定されている。更に、温度表示制御部２８は、温度センサ２７によって得られた温度測定値を表示することができる。
【０１０７】
断熱材２９は、図２に示すように、本体ケース２５の内面の全体を覆うように設けられている。そして、この断熱材２９の試料容器３０に面する側の内面は、金属製の被覆体３４によって被覆されている。
【０１０８】
本体ケース２５は、このように断熱材２９が設けられているので、本体ケース２５内の温度制御を安定して行うことができる。また、この断熱材２９の試料容器３０に面する側の内面を金属製の被覆体３４で被覆しているので、断熱材２９が燃焼ガスによって劣化することを防止できる。
【０１０９】
そして、図２に示すように、燃料油の加熱燃焼後の残渣を急速に冷却させるために、金属製の被覆体３４と断熱材２９との間の隙間（冷却空気の通路６０）に空気を供給するための冷却ファン５８が本体ケース２５の背部に設けられている。更に、冷却空気を排出するための冷却空気排気口５９が本体ケース２５の前上部に設けられている。
【０１１０】
また、図２に示すように、本体ケース２５の開口部２５ａは、扉３５で開閉自在に閉じられており、この扉３５は、クランプ３６で閉位置に取り付けられている。
【０１１１】
次に、上記のように構成された図２に示す液体の第２品質分析装置１３及び液体の品質分析方法を使用して、分析される燃料油を加熱燃焼処理して、燃料油に含まれる微粒子を残渣として取得し、そしてその残渣重量（第１重量）を測定し、更に、作業者が、燃料油が船舶用エンジンに使用するのに適しているか否を判定する方法を説明する。なお、この第２品質分析装置１３を使用しての燃料油の分析は、第１品質分析装置１２を使用しての燃料油の分析と並行して行うことができる。
【０１１２】
まず、作業者は、採取油の一部（分析しようとする燃料油）を試料容器３０に入れて、この試料容器３０を図２に示す本体ケース２５内に配置する。そして、空気供給ポンプ２６を作動させて、空気を本体ケース２５内に供給する状態を継続する。そして、加熱部１６を作動させて、試料容器３０内の燃料油を加熱燃焼させる。この際、温度表示制御部２８は、温度センサ２７による測定温度に基づいて、加熱部１６を制御して本体ケース２５内の温度が所定温度範囲（例えば４２５±２５℃の範囲で、±２℃の精度）内となるように制御することができる。このようにして、分析される燃料油を加熱燃焼処理して燃料油に含まれる微粒子を残渣として取得することができる。
【０１１３】
次に、作業者は、この取得した微粒子の重量（第１重量）を、別に用意した重量計量機（図示せず）で測定する。この第１重量は、燃料油のアスファルト成分の中での高分子成分の重量と、残留ＦＣＣ触媒の合計重量である。これによって、分析しようとする燃料油に含まれている高分子成分、及び低分子成分のそれぞれの重量割合を分析することができる。
【０１１４】
よって、作業者は、この第１重量の割合が、当該第１重量に対して予め決められている閾値（例えば６０％）以下であるか否かを判定して、第１重量の割合が閾値（例えば６０％）以下であると判定したときは、その分析された燃料油が許容されるもの（良質燃料油）であると判定することができる。
【０１１５】
なお、分析しようとする燃料油を加熱燃焼させて、その燃焼後の残渣を本体ケース２５から短時間の間に取り出すために、本体ケース２５内温度を、所定温度まで急速に上昇させてその所定温度で所定時間保持し、しかる後に、急速に低下するようにしている。ここで、本体ケース２５内温度が急速に低下するのは、加熱部１６の電源がＯＦＦとなっており、空気供給ポンプ２６及び冷却ファン５８が作動しているからである。
【０１１６】
また、例えば所定温度（約４２５℃）までの加熱時間は５〜１５分程度であり、所定温度での保持時間は０．５〜５分程度に設定してある。この保持時間を、この時間範囲とすることによって、燃料油の揮発分の蒸発の影響を小さくすることができ、好ましい。また、所定温度は、４００℃未満であると、低分子成分の燃焼、分解が不十分となり、４５０℃以上であると、燃焼を阻害する高分子成分の分解が進行して残渣として取得することができないので、４２５±２５℃が好ましい。加熱時の雰囲気は空気が好ましく、燃焼を良くし、燃焼ガスを排出すために、１００〜５００ｍｌ／分の流量で流通させることが好ましい。
【０１１７】
図６に示す液体の第３品質分析装置１４は、例えば片手で持ち運び可能なボックスに収納され、分析される燃料油に溶媒を添加して得られた混合液を、濾過して残った不溶解微粒子を乾燥させて、この乾燥した不溶解微粒子を取得することができるものである。
【０１１８】
この不溶解微粒子の重量を測定することによって、高分子成分であって、Ｃ／Ｈ比が大きい成分の量と、残留ＦＣＣ触媒のとの合計重量（第２重量）Ｇ２を測定することができる。作業者は、この第２重量Ｇ２が、予め決められた所定の設定第２重量ＧＳ２よりも以下であるときは、燃料油が船舶用エンジンに使用するのに適していると判定することができる。この計測合計重量Ｇ２が、所定の設定合計重量ＧＳ２よりも大きいときは、その燃料油を使用した場合は、着火性が悪く、連続した燃焼を実現し難い。
【０１１９】
この図６に示す液体の第３品質分析装置１４は、濾過部３８、真空ポンプ３９、及び熱風発生部４０を備えている。
【０１２０】
濾過部３８は、分析される燃料油に溶媒を添加して得られた混合液を濾過するためのものである。この濾過部３８は、漏斗状部３８ａを有し、この漏斗状部３８ａ内に濾材３８ｂが略水平に配置されている。
【０１２１】
真空ポンプ３９は、その混合液を濾過部３８に透過させるように働く吸引力を発生するためのものである。この真空ポンプ３９は、その吸込み口３９ａが濾液採取容器４１の側壁に装着され、この濾液採取容器４１内の空気を排出して、圧力を低下させることができるように取り付けられている。そして、この濾液採取容器４１の上部開口部には、漏斗状部３８ａの下端管部４２が挿入されている。そして、濾液採取容器４１の上部開口部と、下端管部４２との隙間は、ゴム栓４３で密封されている。
【０１２２】
熱風発生部４０は、濾過部３８の濾材３８ｂ上に残った不溶解微粒子を乾燥させるためのものである。この熱風発生部４０は、その送風口４０ａが濾過部３８の濾材３８ｂの上面に対向して配置され、この熱風発生部４０で発生した熱風を、濾材３８ｂの上面に吹き付けて濾材３８ｂの上面を乾燥させることができるように設けられている。
【０１２３】
また、図６に示すように、この第３品質分析装置１４には、熱風発生部４０で発生した熱風の温度を表示する温度表示部４４、濾液採取容器４１内の圧力を表示する圧力表示部４５、並びに、これら熱風発生部４０、真空ポンプ３９等を制御するための制御部（図示せず）や操作部（図示せず）が設けられている。
【０１２４】
次に、上記のように構成された図６に示す液体の第３品質分析装置１４及び液体の品質分析方法を使用して、分析される燃料油に含まれる不溶解微粒子の重量（第２重量）を測定し、更に、作業者が、燃料油が船舶用エンジンに使用するのに適しているか否かを判定する方法を説明する。なお、この第３品質分析装置１４を使用しての燃料油の分析は、第１及び第２品質分析装置１２、１３を使用しての燃料油の分析と並行して行うことができる。
【０１２５】
まず、作業者は、採取油の一部（分析しようとする燃料油）を試料容器（図示せず）に入れて、更に、この試料容器内の燃料油に溶媒を添加して混合液を作成する。次に、この混合液を濾過部３８で濾過する。この混合液を濾過するときに、混合液を濾過部３８に透過させるように働く吸引力を真空ポンプ３９が発生しているので、混合液を短時間で濾過することができる。しかる後に、濾過して残った不溶解微粒子を、熱風発生部４０によって乾燥させる。このようにして、分析される燃料油に含まれる不溶解微粒子を残渣として取得することができる。
【０１２６】
次に、作業者は、この取得した不溶解微粒子の重量（第２重量）を、別に用意した重量計量機（図示せず）で測定する。この船舶用エンジンに使用するのに適しているは、図３及び図４に示すように、燃料油に含まれている６００℃付近で燃焼する成分のなかで、Ｃ／Ｈ比の大きい高分子成分の重量である。これによって、分析しようとする燃料油に含まれているＣ／Ｈ比の大きい高分子成分の重量割合を分析することができる。
【０１２７】
よって、作業者は、この第２重量の割合が、当該第２重量に対して予め決められている所定の閾値（例えば５．０％）以下であるか否かを判定して、第２重量の割合が閾値（例えば５．０％）以下であると判定したときは、その分析された燃料油が船舶用エンジンに使用するのに適しているもの（良質燃料油）であると判定することができる。
【０１２８】
なお、この実施形態で使用される溶媒は、例えばトルエン、テトラリン、リモネン等のテルペン系炭化水素の単独の溶剤、又はこれらのうちの２以上の溶媒を混合して作成した混合溶媒である。
【０１２９】
そして、混合溶媒を使用する場合、トルエン１００重量部に対してテトラリン（登録商標）又はリモネン等のテルペン系炭化水素の添加量を１０〜３０重量部とすると、燃料油の燃焼不良を引き起こす成分（アスファルト成分）の残渣量（不溶解微粒子量）と相関がよく、好ましい。また、燃料油５０重量部に対して、溶媒１００〜３００重量部が、燃料油の燃焼不良を引き起こさない成分を溶解するのに適している。よって、不溶解微粒子を取得するのに適している。
【０１３０】
ところで、熱風発生部４０が発生する熱風の温度は、約１０５℃が適切であり、この温度よりも高くすると、Ｃ／Ｈ比の大きい高分子成分が揮発するので、第２重量に対する計量誤差の原因となる。
【０１３１】
図７の平面図に示す液体の第４品質分析装置１５は、分析される燃料油に含まれる硫黄の重量割合を測定することができるものである。
【０１３２】
作業者は、この測定して得られた硫黄の重量割合が、予め決められた所定の閾値よりも以下であときは、その燃料油が船舶用エンジンに使用するのに適していると判定することができる。そして、この硫黄の重量割合が、所定の閾値よりも大きいときは、その燃料油を使用した場合は、硫黄量が排ガスに多く含まれることになり、環境を悪化させるし、エンジン部品の腐食の進行を早める。
【０１３３】
この図７の平面図に示す液体の第４品質分析装置１５は、試料容器４７、Ｘ線管球（図示せず）、比例計数管（図示せず）、温度圧力補正部（図示せず）、及び試料容器収納庫５１を備えている。
【０１３４】
試料容器４７は、分析される燃料油を収容するためのものであって、例えば底部を有する円筒形の容器であり、内径が１０〜５０ｍｍ、高さが１０〜５０ｍｍである。
【０１３５】
この試料容器を使い捨てとする場合は、紙容器を使用し、この紙容器の内面全体を被覆シート４８で被覆したものとする。この被覆シート４８を使用する目的は、試料容器４７内に入れられた燃料油がこの紙製の試料容器４７を浸透して漏れないようにするためである。
【０１３６】
この被覆シート４８として、例えばアルミシートやポリエチレンシートを使用することができるが、紙容器の底部の上面を被覆する被覆シート４８として、例えば厚みが５〜２０μｍの透明に形成された透明ポリエチレンシートを使用することが好ましい。この透明ポリエチレンシートの厚みを５〜２０μｍとしたのは、５μｍ以上とすることによって、破れ難くすることができる。そして、２０μｍ以下とすると共に、透明とすることによって、Ｘ線の透過を良好にすることができる。
【０１３７】
また、試料容器を再使用可能にする場合は、プラスチック製、金属製、ガラス製とすることができる。
【０１３８】
Ｘ線管球は、試料容器４７の下側からその底部、及び底部の上面を被覆する被覆シート４８を介して試料容器内の燃料油にＸ線を照射することができる略５０ワットのＸ線管球である。
【０１３９】
比例計数管は、試料容器４７内の燃料油中に含まれる硫黄の重量割合と対応するＸ線量を測定することができるものである。
【０１４０】
温度圧力補正部は、比例計数管の出力する硫黄の重量割合に対して、測定温度及び測定圧力に基づく誤差を補正して補正済み硫黄重量割合を出力することができるものである。
【０１４１】
また、図７に示すように、この第４品質分析装置１５には、温度圧力補正部が出力する補正済み硫黄重量割合を表示する硫黄重量割合表示部４９、この第４品質分析装置１５を操作するための操作部５０、及び試料容器４７を装着するための試料容器収納庫５１が設けられている。
【０１４２】
そして、図７に示すように、この試料容器収納庫５１は、試料容器４７内の液体に含まれる硫黄の重量割合をＸ線管球によって測定することができる測定位置（図７に示す実線で示す位置）と、非測定位置（図７に示す二点鎖線で示す位置）とに移動可能に設けてある。そして、試料容器収納庫５１が非測定位置にあるときは、試料容器４７をこの試料容器収納庫５１に対して、収納したり取り出すことができる。また、試料容器４７を試料容器収納庫５１に収納して硫黄の重量割合を測定する構成したのは、分析される燃料油が試料容器４７からこぼれた場合でも、燃料油がＸ線管球に対して、汚す等の悪影響を与えないようにするためである。
【０１４３】
次に、上記のように構成された図７に示す液体の第４品質分析装置１５及び液体の品質分析方法を使用して、分析される燃料油に含まれる硫黄重量割合を測定し、更に、作業者が、この燃料油が船舶用エンジンに使用するのに適しているか否かを判定する方法を説明する。なお、この第４品質分析装置１５を使用しての燃料油の分析は、第１〜第３品質分析装置１２〜１４を使用しての燃料油の分析と並行して行うことができる。
【０１４４】
まず、作業者は、採取油の一部（分析しようとする燃料油）を試料容器４７に入れる。そして、作業者は、この試料容器４７を、図７に二点差線で示す試料容器収納庫５１（この試料容器収納庫５１は、非測定位置（露出位置）に移動している。）に装着し、次に、この試料容器収納庫５１を、実線で示す測定位置（収容位置）に移動させる。しかる後に、作業者は、操作部５０を操作して、その試料容器４７の下側からその底部及び被覆シート４８を介して試料容器４７内の燃料油に、Ｘ線管球から出射されるＸ線を照射させる。次に、比例計数管は、硫黄の重量割合と対応するＸ線量（Ｘ線強度）を検出して試料容器４７内の燃料油中に含まれる硫黄の重量割合を測定することができる。そしてこの比例計数管の出力する硫黄重量割合に対して、温度圧力補正部は、測定温度及び測定圧力に基づく誤差を補正して補正済み硫黄重量割合を出力することができる。この硫黄重量割合は、硫黄重量割合表示部４９に表示される。
【０１４５】
このようにして、分析される燃料油に含まれる硫黄の重量割合を測定することができる。これによって、作業者は、分析しようとする燃料油に含まれている硫黄の重量割合を分析することができる。
【０１４６】
よって、作業者は、この硫黄の重量割合が、予め決められている所定の閾値（例えば０．１〜４．５％の範囲内のいずれかの値）以下であるか否かを判定して、硫黄の重量割合が所定の閾値以下であると判定したときは、その分析された燃料油が船舶用エンジンに使用するのに適しているもの（良質燃料油）であると判定することができる。
【０１４７】
また、この実施形態において、試料容器４７の縦方向、横方向、及び高さ方向の各寸法を１０〜５０ｍｍとしたのは、硫黄の重量割合を正確に測定することができる量の試料としての燃料油を確保すると共に、この第４品質分析装置１５を小型化して持ち運ぶことができるようにするためである。
【０１４８】
更に、Ｘ線管球を略５０ワットとしたのは、５０ワット未満では、硫黄の重量割合の計量精度が許容範囲内となり、１００ワット以上とすると、コスト高、及びこの第４品質分析装置１５が大型となるからである。
【０１４９】
そして、硫黄の重量割合が適切であるか否かを判定するための閾値を、０．１〜４．５％の範囲内のいずれかの値としたのは、エンジンの排気ガス中に含まれる硫黄の重量割合（重量％）の規制値が、規制年度、規制海域に応じて国際海事機関(ＩＭＯ)で採択された内容によって変更されるからである。
【０１５０】
次に、この発明に係る第２品質分析装置の第２実施形態を、図５を参照して説明する。この図５に示す第２実施形態の第２品質分析装置５３と、図２に示す第１実施形態の第２品質分析装置１３とが相違するところは、図２に示す第１実施形態では、分析しようとする燃料油を加熱燃焼させて、その残渣を取得できるようにしたのに対して、図５に示す第２実施形態では、図２に示す第１実施形態と同様にして残渣を取得することができ、更に、その残渣の重量を、第１重量測定部５４によって自動的に計量し、その測定重量値を、温度重量記録部５５によって記録できるようにしたところである。
【０１５１】
これ以外は、図２に示す第１実施形態と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
【０１５２】
この第１重量測定部５４は、図５に示すように、試料容器３０内に収容されている燃料油（この燃料油の燃焼後に残留する微粒子を含む。）の重量（第１重量）を自動的に計量することができるものであり、例えばロードセルで構成されている。
【０１５３】
この第１重量測定部５４は、図５に示すように、本体ケース２５上に設けられ、この第１重量測定部５４の先端部にワイヤ５６を介して試料容器３０が吊り下げられている。このワイヤ５６は、本体ケース２５及び断熱材２９に挿通して設けられている挿通管５７内を挿通しており、ワイヤ５６が、本体ケース２５及び断熱材２９との間で摩擦抵抗が生じないようにしている。これによって、残渣重量（第１重量）の計量誤差が生じないようにしている。
【０１５４】
温度重量記録部５５は、温度センサ２７によって測定された本体ケース２５内の温度、及び第１重量測定部５４によって測定された燃料油の重量を記録することができるものである。
【０１５５】
この図５に示す第２実施形態によると、試料容器３０内の燃料油の重量を、第１重量測定部５４によって逐次測定することができる。そして、温度重量記録部５５は、温度センサ２７によって測定された本体ケース２５内の温度、及び第１重量測定部５４によって測定された燃料油（この燃料油の燃焼後に残留する微粒子を含む。）の重量（第１重量）を記録することができる。
【０１５６】
従って、例えば図４に示すように、加熱燃焼温度を４００℃付近まで上昇させながら、燃料油が燃焼してその重量が減少していく過程を、温度重量記録部５５が記録紙に記録することができるので、作業者は、燃焼温度と共に、所望の低分子成分が燃焼して焼失していく状態、及び高分子成分が燃焼せずに残渣として残留していることを、記録紙の記録を見て認識することができる。
【０１５７】
また、この第２品質分析装置５３が備える温度表示制御部２８は、温度センサ２７によって得られた温度測定値、及び第１重量測定部５４によって得られた第１重量を表示することができる。
【０１５８】
次に、上記第１〜第４品質分析装置１２〜１５を使用して、燃料油を分析して判定した第１〜第４判定例を説明する。
（第１判定例）
第１判定例は、図１に示す液体の第１品質分析装置１２を使用して判定を行なう例である。
【０１５９】
まず、Ｃ重油Ａの約２００ｍｌを地上タンクより採取し、船舶内に運んだ。そのうち約５０ｍｌを１００ｍｌのガラス容器（試料容器２２）に入れ、重量４０．００ｇのガラス製浮子を燃料油に宙づり状態に浸漬し、浸漬時の重量を天秤（図示せず）で測定した（密度測定部１８）。次に、ガラス製容器（試料容器２３）を、外側にヒータ（加熱部２１）が巻かれた金属容器の内側に入れ、５０℃に加温後、振動式粘度計（粘度測定部１９）で粘度を測定した。それらのデータより、データ処理機（演算表示部１７）では、１５℃密度が９７１Ｋｇ／ｍ３、５０℃動粘度が２０５ｃＳｔ、ＣＣＡＩ値が８３９と表示され、Ｃ重油Ａは良質燃料油と判断した。
（第２判定例）
第２判定例は、図１に示す液体の第１品質分析装置１２、図５に示す液体の第２品質分析装置５３、及び図７に示す液体の第４品質分析装置１５を使用して判定を行なう例である。
【０１６０】
Ｃ重油Ｂを地上タンクより、船舶に少量積み込む際に約２００ｍｌを輸送管より採取し、船舶内に運んだ。そのうち約５０ｍｌを１００ｍｌの金属製容器（試料容器２２）に入れ、振動式密度計を挿入して密度を測定した（密度測定部１８）。次に、金属製試料容器２３を外側にヒータ（加熱部２１）が巻かれた金属製容器の内側に入れ、５０℃に加温後、振動式粘度計（粘度測定部１９）で粘度を測定した。次いで、それらのデータより、データ処理機（演算表示部１７）では、１５℃密度が９６５Ｋｇ／ｍ３、５０℃動粘度が２４４ｃＳｔ、ＣＣＡＩ値が８３１と表示された（図１の第１品質分析装置１２）。
【０１６１】
次に、採取容器より、１０．００ｇを容器（磁器である試料容器３０）に入れ、空気を３００ｍｌ／分の流量で流通させながら２５℃／分で昇温し、ロードセル（第１重量計測部５４）で重量を連続して測定した。３００℃での重量は５．２０ｇで、４００℃での重量は３．８０ｇで、４２５℃での重量は３．５１ｇであった。その後、１００℃以下で試料容器３０を取り出し、残渣重量（第１重量）を別の重量計量機で計測すると３．５０ｇであり、微粒子の重量割合を３５％とした（温度表示制御部）（図５の第２品質分析装置１３）。
【０１６２】
更に、採取容器より、約１０ｇを底部が１０μｍの透明ポリエチレン製シートで被覆された紙製の容器（試料容器４７）に入れ、蛍光Ｘ線装置（Ｘ線管球）にセットし、硫黄の重量割合を測定すると（比例計数管）、３．１０％と表示された（硫黄重量割合表示部）（図７の第４品質分析装置１５）。以上より、Ｃ重油Ｂは良質と判定した。
（第３判定例）
第３判定例は、図１に示す液体の第１品質分析装置１２、及び図６に示す液体の第３品質分析装置１４を使用して判定を行なう例である。
【０１６３】
Ｃ重油Ｂを地上タンクより、船舶に少量積み込む際に約２００ｍｌを輸送管より採取し、船舶内に運んだ。そのうち約５０ｍｌを１００ｍｌのガラス容器（試料容器２２）に入れ、重量４０．００ｇのガラス製浮子を燃料油に宙づり状態に浸漬し、浸漬時の重量を天秤で測定した（密度測定部１８）。次に、ガラス製容器（試料容器２３）を外側にヒータ（加熱部２１）が巻かれた金属容器の内側に入れ、５０℃に加温後、振動式粘度計（粘度測定部１９）で粘度を測定した。それらのデータより、データ処理機（演算表示部１７）では、１５℃密度が９６５Ｋｇ／ｍ３、５０℃動粘度が２４４ｃＳｔ、ＣＣＡＩ値が８３１と表示された。（図１の第１品質分析装置１２）
次に、採取容器より、２５．００ｇを１００ｍｌ容器に入れ、トリエン４５ｍｌ、リモネン５ｍｌを加え、蓋をして、手で３分間振盪後、その混合液を濾過し（濾過部３８）、１０５℃で乾燥後（熱風発生部４０）（図６の第３品質分析装置１４）、濾紙上の残渣重量（第２重量）を測定すると１．０２ｇであり、微粒子の重量割合を４．０８％とした。以上より、Ｃ重油Ｂは良質と判定した。
（第４判定例）
第４判定例は、図１に示す液体の第１品質分析装置１２、及び図２に示す液体の第２品質分析装置１３を使用して判定を行なう例である。
【０１６４】
Ｃ重油Ｃを地上タンクより、船舶に少量積み込む際に約２００ｍｌを輸送管より採取し、船舶内に運んだ。そのうち約５０ｍｌを１００ｍｌのガラス容器（試料容器２２）に入れ、振動式密度計を挿入して密度を測定した（密度測定部１８）。次に、ガラス製容器（試料容器２３）を外側にヒータ（加熱部２１）が巻かれた金属容器の内側に入れ、５０℃に加温後、振動式粘度計（粘度測定部１９）で粘度を測定した。それらのデータより、データ処理機（演算表示部１７）では、１５℃密度が９９２Ｋｇ／ｍ３、５０℃動粘度が３０７ｃＳｔ、ＣＣＡＩ値が８５５と表示された（図１の第１品質分析装置１２）。
【０１６５】
次に、採取容器より、１０．００ｇを皿（磁器である試料容器３０）に入れ、４１５℃で１分間加熱処理後（図２の第２品質分析装置１３）、残渣重量（第１重量）を計測すると６．７０ｇであり、微粒子の重量割合を６７％とした。以上より、Ｃ重油Ｃは粗悪燃料油と判定した。
【０１６６】
ただし、上記実施形態の図１に示す流体の第１品質分析装置１２では、燃料油の密度、粘度、及びＣＣＡＩ値を測定したり演算で算出したが、これに代えて、分析しようとする液体が、燃料油以外の例えば潤滑油、作動油、電解液、混合溶液、及びスラリ等の液体（流動体を含む）である場合は、そのような液体の密度、及び粘度を測定し、ＣＣＡＩ値の演算を行なうことを省略してもよい。これによっても、それら液体の代表的な基本物性の品質を認識することができ、作業者は、液体の良否、つまり許容できるものであるか否かの概略的な判定を行うことができる。
【０１６７】
そして、上記各実施形態では、作業者が、液体が適切であるか否かを判定したが、これに代えて、第１〜第４品質分析装置１２〜１５に判定部を設けて、この判定部が、その得られたデータに基づいてその判定を行う構成とし、例えばその判定結果を、判定結果と対応する赤色、黄色、緑色等のランプ等で表示部に表示したり、文字等で表示部に表示するようにしてもよい。
【０１６８】
また、上記各実施形態では、この第１〜第４品質分析装置１２〜１５を船舶内で使用する例を挙げて説明したが、これ以外の例えば地上で使用することもできる。
【０１６９】
更に、図５に示す流体の第２品質分析装置５３では、燃料油の燃焼後の残渣重量（第１重量）を温度表示制御部２８が表示するようにしたが、この残渣重量（第１重量）に加えて、試料である燃料油における残渣重量の重量割合も表示するようにしてもよい。
【０１７０】
そして、図２及び図５に示す液体の第２品質分析装置１３、５３では、冷却ファン５８を設けたが、この冷却ファン５８を省略してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
以上のように、本発明に係る液体の品質分析方法及び液体の品質分析装置は、例えば分析しようとする液体が船舶の燃料油である場合は、燃料油が船舶のエンジンに使用するのに適しているか否かを、燃料油の全量を船舶に積み込むまでに、船舶内で判定することを可能にする優れた効果を有し、このような液体の品質分析方法及び液体の品質分析装置に適用するのに適している。
【符号の説明】
【０１７２】
１１  液体の品質分析装置
１２  液体の第１品質分析装置
１３  液体の第２品質分析装置
１４  液体の第３品質分析装置
１５  液体の第４品質分析装置
１６  液体の第２品質分析装置の加熱部
１７  演算表示部
１８  密度測定部
１９  粘度測定部
２０  基台
２１  液体の第１品質分析装置の加熱部
２２、２３  試料容器
２５  本体ケース
２５ａ  本体ケースの開口部
２６  空気供給ポンプ
２６ａ  空気吐出口
２７  温度センサ
２８  温度表示制御部
２９  断熱材
３０  試料容器
３１  空気供給管
３２  流量計
３３  燃焼ガスの出口
３４  被覆体
３５  扉
３６  クランプ
３８  濾過部
３８ａ  漏斗状部
３８ｂ  濾材
３９  真空ポンプ
３９ａ  吸込み口
４０  熱風発生部
４０ａ  送風口
４１  濾液採取容器
４２  下端管部
４３  ゴム栓
４４  温度表示部
４５  圧力表示部
４７  試料容器
４８  被覆シート
４９  硫黄重量割合表示部
５０  操作部
５１  試料容器収納庫
５３  第２品質分析装置
５４  第１重量測定部
５５  温度重量記録部
５６  ワイヤ
５７  挿通管
５８  冷却ファン
５９  冷却空気排出口
６０  冷却空気の通路
【図１】
2011112362.tif 000003
【図２】
2011112362.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011112362.tif 000008
【図７】
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