(57)【要約】【課題】潤滑油に含まれる、摺動部材への堆積に寄与する劣化生成物を検出する。【解決手段】劣化生成物検出方法は、ペンタンと潤滑油とを混合し、ペンタン−潤滑油混合液を生成する工程（不溶解物生成工程Ｓ３１０）と、ｎ−ブチルジエタノールアミン、イソプロピルアルコール、および、ペンタンの混合液と、潤滑油とを混合し、凝集液−潤滑油混合液を生成する工程（凝集物生成工程Ｓ３１２）と、ペンタン−潤滑油混合液において不溶解となった不溶解物の量を算定する工程（不溶解物算定工程Ｓ３１４）と、凝集液−潤滑油混合液において凝集された凝集物の量を算定する工程（凝集物算定工程Ｓ３１６）と、不溶解物の量と、凝集物の量との差分を導出する工程（差分導出工程Ｓ３１８）と、を有する。【選択図】図４
2015040829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油に含まれる、該潤滑油が劣化することによって生成される物質である劣化生成物を検出する劣化生成物検出方法であって、
ペンタンと前記潤滑油とを混合し、ペンタン−潤滑油混合液を生成する工程と、
ｎ−ブチルジエタノールアミン、イソプロピルアルコール、および、ペンタンの混合液と、前記潤滑油とを混合し、凝集液−潤滑油混合液を生成する工程と、
前記ペンタン−潤滑油混合液において不溶解となった不溶解物の量を算定する工程と、
前記凝集液−潤滑油混合液において凝集された凝集物の量を算定する工程と、
前記不溶解物の量と、前記凝集物の量との差分を導出する工程と、
を有することを特徴とする劣化生成物検出方法。
【請求項２】
潤滑油に含まれる、該潤滑油が劣化することによって生成される物質である劣化生成物を検出する劣化生成物検出装置であって、
ペンタンと前記潤滑油とを混合することで得られたペンタン−潤滑油混合液において不溶解となった不溶解物の量を算定する不溶解物算定部と、
ｎ−ブチルジエタノールアミン、イソプロピルアルコール、および、ペンタンの混合液と、前記潤滑油とを混合することで得られた凝集液−潤滑油混合液において凝集された凝集物の量を算定する凝集物算定部と、
前記不溶解物の量と、前記凝集物の量との差分を導出する差分導出部と、
を備えたことを特徴とする劣化生成物検出装置。
【請求項３】
コンピュータを、
ペンタンと潤滑油とを混合することで得られたペンタン−潤滑油混合液において不溶解となった不溶解物の量を算定する不溶解物算定部と、
ｎ−ブチルジエタノールアミン、イソプロピルアルコール、および、ペンタンの混合液と、該潤滑油とを混合することで得られた凝集液−潤滑油混合液において凝集された凝集物の量を算定する凝集物算定部と、
前記不溶解物の量と、前記凝集物の量との差分を導出する差分導出部として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油に含まれる、当該潤滑油が劣化することによって生成される物質である劣化生成物を検出する劣化生成物検出方法、劣化生成物検出装置、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンや圧縮機等を構成する軸受等の摺動部材を備えた産業機械においては、摺動部材に潤滑油が供給される。潤滑油は、潤滑油として主な機能を有する基油と、基油の酸化を抑制するための酸化防止剤とを含んで構成される。潤滑油においては、基油が酸化し、酸化防止剤が酸化、分解（劣化）、消耗される。このような潤滑油を監視、検査することで、潤滑油の劣化状態を把握することができる。
【０００３】
潤滑油における基油の劣化状態を検知する技術として、ＦＴＩＲ（Fourier Transform InfraRed）赤外分光法を用いて潤滑油の全酸価や動粘度を測定する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２１５６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年、酸化劣化の指標である全酸価、動粘度が新油のレベルにも関わらず、潤滑油中に極わずかに酸化劣化物（劣化生成物）が生成すると、当該劣化生成物が摺動部材に堆積し、摺動部材間のクリアランスを詰めてしまい、振動過大といった不具合を引き起こす要因となる場合があることが分かってきた。そこで、潤滑油の劣化状態を検知する上記特許文献１の技術を利用して、劣化生成物を検出することが考えられる。しかし、酸化劣化の指標である全酸価、動粘度が新油のレベルであるため、特許文献１の技術では摺動部材への堆積の原因となる劣化生成物を検出できない。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み、潤滑油に含まれる、摺動部材への堆積に寄与する劣化生成物を検出することが可能な劣化生成物検出方法、劣化生成物検出装置、および、プログラム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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の劣化生成物検出方法は、潤滑油に含まれる、潤滑油が劣化することによって生成される物質である劣化生成物を検出する劣化生成物検出方法であって、ペンタンと潤滑油とを混合し、ペンタン−潤滑油混合液を生成する工程と、ｎ−ブチルジエタノールアミン、イソプロピルアルコール、および、ペンタンの混合液と、潤滑油とを混合し、凝集液−潤滑油混合液を生成する工程と、ペンタン−潤滑油混合液において不溶解となった不溶解物の量を算定する工程と、凝集液−潤滑油混合液において凝集された凝集物の量を算定する工程と、不溶解物の量と、凝集物の量との差分を導出する工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の劣化生成物検出装置は、潤滑油に含まれる、潤滑油が劣化することによって生成される物質である劣化生成物を検出する劣化生成物検出装置であって、ペンタンと潤滑油とを混合することで得られたペンタン−潤滑油混合液において不溶解となった不溶解物の量を算定する不溶解物算定部と、ｎ−ブチルジエタノールアミン、イソプロピルアルコール、および、ペンタンの混合液と、潤滑油とを混合することで得られた凝集液−潤滑油混合液において凝集された凝集物の量を算定する凝集物算定部と、不溶解物の量と、凝集物の量との差分を導出する差分導出部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のプログラムは、コンピュータを、ペンタンと潤滑油とを混合することで得られたペンタン−潤滑油混合液において不溶解となった不溶解物の量を算定する不溶解物算定部と、ｎ−ブチルジエタノールアミン、イソプロピルアルコール、および、ペンタンの混合液と、潤滑油とを混合することで得られた凝集液−潤滑油混合液において凝集された凝集物の量を算定する凝集物算定部と、不溶解物の量と、凝集物の量との差分を導出する差分導出部として機能させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、潤滑油に含まれる、摺動部材への堆積に寄与する劣化生成物を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】潤滑油に含まれる劣化生成物と、軸受の振動との関係を説明するための図である。
【図２】劣化生成物検出システムを説明するための図である。
【図３】劣化生成物検出装置を説明するための図である。
【図４】劣化生成物検出方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１３】
図１は、潤滑油に含まれる劣化生成物と、軸受の振動との関係を説明するための図である。ここで、劣化生成物のうち、潤滑油中において析出した（不溶解となった）ものを不溶解性劣化生成物とよび、潤滑油に溶解しているものを溶解性劣化生成物とよぶ。図１中、振動を実線で、不溶解性劣化生成物を破線および黒三角で、溶解性劣化生成物を一点鎖線および黒四角で、劣化生成物の総計（不溶解性劣化生成物と、溶解性劣化生成物との総計）を二点鎖線および白丸で示す。
【００１４】
本願発明者らが、軸受の振動と、不溶解性劣化生成物の量と、溶解性劣化生成物の量との関係について調べたところ、図１に示すように、振動Ａの発生時において、不溶解性劣化生成物の量は、０．０００２０（ｃｍ３／１００ｍｌ）と多いが、振動Ｂが発生している際には、０．００００５（ｃｍ３／１００ｍｌ）未満まで低下していることを確認した。
【００１５】
一方、溶解性劣化生成物は、振動Ａの発生時においては、０．００００２５（ｃｍ３／１００ｍｌ）未満と極めて少ないが、振動Ｂが発生している際には０．００００５（ｃｍ３／１００ｍｌ）程度まで増加していることを突き止めた。
【００１６】
以上のことから、本願発明者らは、当該劣化生成物が摺動部材へ堆積し、軸受に過大な振動が発生するか否か（潤滑対象に不具合が生じるか否か）、すなわち、潤滑油の劣化レベルを判定するためには、劣化生成物のうち、不溶解性劣化生成物のみならず、溶解性劣化生成物の発生量を検出する必要があることに想到した。
【００１７】
そこで、本実施形態では、劣化生成物のうち、特に溶解性劣化生成物を検出することができる劣化生成物検出システム１００、および、劣化生成物検出方法について説明する。
【００１８】
（劣化生成物検出システム１００）
図２は、本実施形態にかかる劣化生成物検出システム１００を説明するための図である。図２に示すように、劣化生成物検出システム１００は、ペンタン−潤滑油混合液生成部１１０と、第１濾過部１１２と、凝集液−潤滑油混合液生成部１２０と、第２濾過部１２２と、画像生成装置１３０と、劣化生成物検出装置２００とを含んで構成される。なお、図２中、物質の流れを実線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。
【００１９】
ペンタン−潤滑油混合液生成部１１０は、ペンタンと潤滑油とを混合し、ペンタン−潤滑油混合液ＰＬを生成する。
【００２０】
第１濾過部１１２は、ペンタン−潤滑油混合液生成部１１０によって生成されたペンタン−潤滑油混合液ＰＬを濾過（例えば、吸引濾過）し、ペンタン−潤滑油混合液ＰＬにおいて不溶解となった不溶解物をフィルタ上に捕捉する。
【００２１】
凝集液−潤滑油混合液生成部１２０は、ｎ−ブチルジエタノールアミン、イソプロピルアルコール、および、ペンタンの混合液（以下、単に「凝集液」と称する）と、潤滑油とを混合し、凝集液−潤滑油混合液ＣＬを生成する。
【００２２】
第２濾過部１２２は、凝集液−潤滑油混合液生成部１２０によって生成された凝集液−潤滑油混合液ＣＬを濾過（例えば、吸引濾過）し、凝集液−潤滑油混合液ＣＬにおいて凝集された凝集物をフィルタ上に捕捉する。
【００２３】
画像生成装置１３０は、例えば、顕微鏡と、顕微鏡によって拡大されたフィルタを撮像して画像を生成する画像生成部とを含んで構成される。本実施形態において、画像生成装置１３０は、第１濾過部１１２によって生成された不溶解物が捕捉されたフィルタＩＦを拡大して撮像し、画像ＩＰを生成する。また、画像生成装置１３０は、第２濾過部１２２によって生成された凝集物が捕捉されたフィルタＣＦを拡大して撮像し、画像ＣＰを生成する。こうして生成された画像ＩＰ、ＣＰは、劣化生成物検出装置２００に出力される。
【００２４】
図３は、劣化生成物検出装置２００を説明するための図である。図３に示すように、劣化生成物検出装置２００は、中央制御部２１０と、報知部２２０とを含んで構成される。なお、図３中、信号の流れを破線の矢印で示す。
【００２５】
中央制御部２１０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成され、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出し、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働して劣化生成物検出装置２００全体を管理および制御する。本実施形態において、中央制御部２１０は、不溶解物算定部２５０、凝集物算定部２５２、差分導出部２６０、判定部２７０としても機能する。
【００２６】
不溶解物算定部２５０は、画像生成装置１３０が生成した画像ＩＰを解析し、フィルタＩＦ上の各不溶解物の粒径、および、不溶解物の個数を測定し、当該測定した粒径と、個数とに基づいて、不溶解物の量を算定する。
【００２７】
凝集物算定部２５２は、画像生成装置１３０が生成した画像ＣＰを解析し、フィルタＣＦ上の各凝集物の粒径、および、凝集物の個数を測定し、当該測定した粒径と、個数とに基づいて、凝集物の量を算定する。
【００２８】
差分導出部２６０は、不溶解物算定部２５０によって算定された不溶解物の量と、凝集物算定部２５２によって算定された凝集物の量との差分を導出する。
【００２９】
潤滑油に含まれる劣化生成物のうち、不溶解性劣化生成物は、ペンタンにも、凝集液にも溶解しない。一方、溶解性劣化生成物は、ペンタンには溶解するものの、凝集液においては凝集して、不溶解となる。つまり、不溶解物算定部２５０によって算定された不溶解物の量は、不溶解性劣化生成物の量とみなすことができ、凝集物算定部２５２によって算定された凝集物の量は、不溶解性劣化生成物の量と、溶解性劣化生成物の量との合計とみなすことができる。
【００３０】
したがって、差分導出部２６０が、不溶解物の量と、凝集物の量との差分を導出することで、溶解性劣化生成物の量を導出することができる。
【００３１】
判定部２７０は、不溶解物算定部２５０が算定した不溶解物の量（すなわち、不溶解性劣化生成物の量）と、差分導出部２６０が導出した差分（すなわち、溶解性劣化生成物の量）とに基づいて、潤滑油が劣化しているか否かを判定する。判定部２７０による判定処理については後に詳述する。
【００３２】
報知部２２０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等で構成され、判定部２７０による判定結果を報知する。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態にかかる劣化生成物検出システム１００によれば、潤滑油に含まれる、摺動部材への堆積に寄与し、軸受に過大な振動を引き起こす劣化生成物を検出することが可能となる。
【００３４】
（劣化生成物検出方法）
続いて、劣化生成物検出システム１００を用いて、潤滑油に含まれる劣化生成物を検出する劣化生成物検出方法について説明する。図４は、劣化生成物検出方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【００３５】
（不溶解物生成工程Ｓ３１０）
ペンタン−潤滑油混合液生成部１１０は、ペンタンと潤滑油とを混合し、ペンタン−潤滑油混合液ＰＬを生成する。そして、第１濾過部１１２は、ペンタン−潤滑油混合液ＰＬを濾過し、ペンタン−潤滑油混合液ＰＬにおいて不溶解となった不溶解物をフィルタ上に捕捉する。画像生成装置１３０は、不溶解物が捕捉されたフィルタＩＦを拡大して撮像し、画像ＩＰを生成する。
【００３６】
（凝集物生成工程Ｓ３１２）
凝集液−潤滑油混合液生成部１２０は、凝集液と、潤滑油とを混合し、凝集液−潤滑油混合液ＣＬを生成する。そして、第２濾過部１２２は、凝集液−潤滑油混合液ＣＬを濾過し、凝集液−潤滑油混合液ＣＬにおいて凝集された凝集物をフィルタ上に捕捉する。画像生成装置１３０は、凝集物が捕捉されたフィルタＣＦを拡大して撮像し、画像ＣＰを生成する。
【００３７】
（不溶解物算定工程Ｓ３１４）
不溶解物算定部２５０は、不溶解物生成工程Ｓ３１０で生成した画像ＩＰを解析し、フィルタＩＦ上の各不溶解物の粒径、および、不溶解物の個数を測定し、当該測定した粒径と、個数とに基づいて、不溶解物の量を算定する。
【００３８】
（凝集物算定工程Ｓ３１６）
凝集物算定部２５２は、凝集物生成工程Ｓ３１２で生成した画像ＣＰを解析し、フィルタＣＦ上の各凝集物の粒径、および、凝集物の個数を測定し、当該測定した粒径と、個数とに基づいて、凝集物の量を算定する。
【００３９】
（差分導出工程Ｓ３１８）
差分導出部２６０は、不溶解物算定工程Ｓ３１４において算定した不溶解物の量と、凝集物算定工程Ｓ３１６において算定した凝集物の量との差分を導出する。
【００４０】
（不溶解物量判定工程Ｓ３２０）
判定部２７０は、不溶解物算定工程Ｓ３１４において算定した不溶解物の量（すなわち、不溶解性劣化生成物の量）が予め定められた閾値Ｔｉ（例えば、０．００００５（ｃｍ３／１００ｍｌ））以上であるか否かを判定する。その結果、閾値Ｔｉ以上である（Ｓ３２０におけるＹＥＳ）と判定すると、劣化判定工程Ｓ３２４に処理を移し、閾値Ｔｉ未満である（Ｓ３２０におけるＮＯ）と判定すると、差分判定工程Ｓ３２２に処理を移す。
【００４１】
（差分判定工程Ｓ３２２）
判定部２７０は、差分導出工程Ｓ３１８において導出した差分（すなわち、溶解性劣化生成物の量）が予め定められた閾値Ｔｓ（例えば、０．０００２５（ｃｍ３／１００ｍｌ））以上であるか否かを判定する。その結果、閾値Ｔｓ以上である（Ｓ３２２におけるＹＥＳ）と判定すると、劣化判定工程Ｓ３２４に処理を移し、閾値Ｔｓ未満である（Ｓ３２２におけるＮＯ）と判定すると、正常判定工程Ｓ３２６に処理を移す。
【００４２】
（劣化判定工程Ｓ３２４）
判定部２７０は、当該劣化生成物が摺動部材へ堆積し、軸受に過大な振動が発生するレベルまで潤滑油が劣化していると判定する。
【００４３】
（正常判定工程Ｓ３２６）
判定部２７０は、当該劣化生成物が摺動部材へ堆積し、軸受に過大な振動が発生するレベルまで潤滑油が劣化していない、すなわち、正常であると判定する。
【００４４】
（報知工程Ｓ３３０）
報知部２２０は、劣化判定工程Ｓ３２４、または、正常判定工程Ｓ３２６で判定された結果を報知する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態にかかる劣化生成物検出方法によっても、潤滑油に含まれる、摺動部材への堆積に寄与し、軸受に過大な振動を引き起こす劣化生成物を検出することが可能となる。
【００４６】
また、コンピュータを、劣化生成物検出装置２００として機能させるプログラムや、当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。
【００４７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４８】
上述した実施形態において、劣化生成物検出システム１００は、第１濾過部１１２、第２濾過部１２２、画像生成装置１３０を備え、ペンタン−潤滑油混合液ＰＬにおける不溶解物の量、および、凝集液−潤滑油混合液ＣＬ中の凝集物の量は、画像生成装置１３０が画像ＩＰ、ＣＰを生成し、不溶解物算定部２５０、および、凝集物算定部２５２が画像ＩＰ、ＣＰを解析することで算定されている。しかし、不溶解物算定部２５０によるペンタン−潤滑油混合液ＰＬにおける不溶解物の量の算定方法、および、凝集物算定部２５２による凝集液−潤滑油混合液ＣＬ中の凝集物の量の算定方法に限定はない。例えば、不溶解物算定部２５０、凝集物算定部２５２を、パーティクルカウンタ（例えば、光遮蔽方式）で構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、潤滑油に含まれる劣化生成物を検出する劣化生成物検出方法、劣化生成物検出装置、および、プログラムに利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
Ｓ３１０  不溶解物生成工程
Ｓ３１２  凝集物生成工程
Ｓ３１４  不溶解物算定工程
Ｓ３１６  凝集物算定工程
Ｓ３１８  差分導出工程
２００  劣化生成物検出装置
２５０  不溶解物算定部
２５２  凝集物算定部
２６０  差分導出部
【図１】
2015040829.tif 000003
【図２】
2015040829.tif 000004
【図３】
2015040829.tif 000005
【図４】
2015040829.tif 000006