(57)【要約】【課題】舶用ディーゼルエンジンの燃料油を簡便に試験できる方法及び装置を提供する。【解決手段】燃料油試験装置１は、舶用ディーゼルエンジンの燃料とする重油がエンジン障害の原因となる煤を発生するかどうかを試験する装置であり、重油を定量する定量機構１０と、定量された重油を液滴として保持する懸垂棒３０を備える。懸垂棒３０に保持された液滴Ｆは燃焼室４０内で燃焼する。液滴Ｆの着火から消火までの燃焼時間は計測手段６０で計測され、液滴Ｆの燃焼状態は観察手段８０で観察される。燃焼時間が閾値よりも短いもの、及び、燃焼時間が閾値よりも長いものでも、消火後の懸垂棒３０に付着した煤付着量を観察し、煤付着量が少ないものを合格と判定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
舶用ディーゼルエンジンの燃料とする重油がエンジン障害の原因となる煤を発生するかどうかを試験する方法であって、
所定の量の重油を保持部材に液滴として保持させ、
該保持部材及び液滴を所定の温度の高温空気雰囲気中に導入し、
該液滴が着火してから消火するまでの燃焼時間を測定し、
該燃焼時間が所定の閾値よりも短いものを合格と判定することを特徴とする燃料油試験方法。
【請求項２】
前記燃焼時間が所定の閾値よりも長いものでも、消火後の前記保持部材に付着した煤付着量を観察し、該煤付着量が少ないものを合格と判定することを特徴とする請求項１記載の燃料油試験方法。
【請求項３】
前記高温空気雰囲気の温度を１１００Ｋ（±１０Ｋ）とすることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料油試験方法。
【請求項４】
前記保持部材に保持される液滴の定量性が、１０回の平均値で±１％内であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の燃料油試験方法。
【請求項５】
舶用ディーゼルエンジンの燃料とする重油がエンジン障害の原因となる煤を発生するかどうかを試験する装置であって、
重油を定量する定量機構と、
該定量機構で定量された重油を液滴として保持する保持部材と、
該保持部材に保持された液滴を燃焼させる燃焼室と、
前記液滴の着火から消火までの燃焼時間を計測する手段と、
前記液滴の燃焼状態を観察する観察手段と、
を備えることを特徴とする燃料油試験装置。
【請求項６】
前記燃焼時間計測手段が、
前記液滴の燃焼炎から発する光を検知するフォトトランジスタと、
前記炎を前記フォトトランジスタに集光させる光学系と、
前記フォトトランジスタの検知時間を出力する電気回路と、
を含むことを特徴とする請求項５記載の燃料油試験装置。
【請求項７】
前記定量機構が、
針、バレル、ピストンを備えたマイクロシリンジと、
該マイクロシリンジのバレルが固定された本体と、
該本体の内面に螺合し、前記ピストンを押すプランジャと、
該プランジャを回転させるハンドルと、
該ハンドルの回転を１回転毎に規制するストッパと、
を具備し、
前記プランジャを、前記ハンドルを１回転させた分だけ前方に進行させ、前記ピストンを常に一定量だけ押し出して定量することを特徴とする請求項５又は６記載の燃料油試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、舶用ディーゼルエンジンの燃料とする重油等を試験する方法及び装置に関する。特には、不案内な寄港地で給油する際などに、簡便に重油の良否を判定できる方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】
舶用ディーゼルエンジンにおいては、燃料として使用される重油、特にＣ重油（ＪＩＳ  Ｋ２２０５規定）に起因すると思われるトラブルが発生することがある。例えば、低質な燃料油が使用されると、燃焼中に煤が多量に発生する。さらに、燃焼終了後も煤が燃えずに残ることもある。残ってしまった煤がシリンダの内面に付着すると、ピストンやシリンダ内面が磨耗してスカッフィングが発生したり、熱交換器（排ガスエコノマイザー）の表面に付着して熱伝達率を低下させたりする障害が発生する。
【０００３】
このような障害を起こす重油を識別する手法としてまず考えられるのは、重油の様々な物性（密度、粘度、マイクロカーボン残留物、金属含有率、流動点、発火点など）を計測して、問題のある物性の重油の使用を排除することである。しかし、計測された結果と燃焼時間の長さや煤の発生量とにはっきりとした相関関係はなく、物性値を使って重油の良否を判定することはむずかしい。
【０００４】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、舶用ディーゼルエンジンの燃料油を簡便に試験できる方法及び装置を提供すること目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するため、本発明の燃料油試験方法は、  舶用ディーゼルエンジンの燃料とする重油がエンジン障害の原因となる煤を発生するかどうかを試験する方法であって、  所定の量の重油を保持部材に液滴として保持させ、  該保持部材及び液的を所定の温度の高温空気雰囲気中に導入し、  該液滴が着火してから消火するまでの燃焼時間を測定し、  該燃焼時間が所定の閾値よりも短いものを合格と判定することを特徴とする。
比較的簡易な手段で燃料の燃焼時間を測定することができるため、燃料の良否を簡易に試験できる。このため、高温高圧下で噴霧燃焼を行う高価な燃焼試験装置で行った試験結果より若干精度は低下するが、船に給油する際などにも、簡易に燃料の良否のめどをつけることができる。
【０００６】
本発明においては、  前記燃焼時間が所定の閾値よりも長いものでも、消火後の前記保持部材に付着した煤付着量を観察し、該煤付着量が少ないものを合格と判定できる。
エンジン障害を起こさない良好な重油には、燃焼時間が長いものもある。そのような重油は、そもそも燃焼時の煤の発生量が少なくて、スカッフィング等の原因となる物質が出ないのである。そこで、燃焼時間だけでなく煤の付着量も観察することにより、より広い範囲内で重油を選定できる。なお、燃焼時間が短い場合は、発生した煤がエンジンの燃焼室内で燃えてしまうからだと思われる。それに対して、燃焼時間が長いと、エンジンのピストンが膨張ストロークに入って燃焼室内の温度が下がり出したところで煤が出るため、発生した煤が燃焼せずに残ってしまうものと思われる。
【０００７】
本発明においては、  前記高温空気雰囲気の温度を１１００Ｋ（±１０Ｋ）とすることが好ましい。Ｃ重油には、一般に、蒸留残渣分と軽油分が含まれている。これらの割合はサプライヤによって異なる。軽油は燃焼温度が低いので、高温空気雰囲気の温度が低いと、着火までの時間内に軽油分が蒸発してしまう。蒸留残渣分と軽油分の混合割合が変わると、軽油分の蒸発割合が変わり、燃焼試験時の重油の成分が変わってしまう。これが燃焼時間の外乱となり、正確な測定ができなくなる。そこで、１１００Ｋとすることにより、重油の構成物の割合が変化しても着火までの時間を短くでき、重油の成分や重量を維持できる。
【０００８】
本発明においては、  前記保持部材に保持される液滴の定量性が、１０回の平均値で±１％内であることが好ましい。
液滴を懸垂棒の先端に保持させる場合、液滴中の懸垂棒の容積や、着火時の液滴の量が燃焼過程や燃焼時間に影響を及ぼす。懸垂棒の影響を少なくするには液滴量を増加させればよいが、液滴量が限界値を超えると液滴が懸垂棒から落下してしまう。このため、懸垂棒から落下しない範囲内の適当量の液滴を良好な定量性で定量することにより、測定の精度を向上できる。
【０００９】
本発明の燃料油試験装置は、  舶用ディーゼルエンジンの燃料とする重油がエンジン障害の原因となる煤を発生するかどうかを試験する装置であって、  重油を定量する定量機構と、  該定量機構で定量された重油を液滴として保持する保持部材と、  該保持部材に保持された液滴を燃焼させる燃焼室と、  前記液滴の着火から消火までの燃焼時間を計測する手段と、  前記液滴の燃焼状態を観察する観察手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、  前記燃焼時間計測手段が、  前記液滴の燃焼炎から発する炎を検知するフォトトランジスタと、  前記光を前記フォトトランジスタに集光させる光学系と、  前記フォトトランジスタの検知時間を出力する電気回路と、を含むこととできる。
【００１１】
本発明においては、  前記定量機構が、  針、バレル、ピストンを備えたマイクロシリンジと、  該マイクロシリンジのバレルが固定された本体と、  該本体の内面に螺合し、前記ピストンを押すプランジャと、  該プランジャを回転させるハンドルと、  該ハンドルの回転を１回転毎に規制するストッパと、を具備し、  前記プランジャを、前記ハンドルを１回転させた分だけ前方に進行させ、前記ピストンを常に一定量だけ押し出して定量することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る燃料油試験装置の全体の構成を模式的に示す図である。
この燃料油試験装置１は、重油を定量する定量機構１０と、定量された重油を液滴として保持する懸垂棒（保持部材）３０と、懸垂棒に保持された液滴を燃焼させる燃焼室４０と、燃焼時間を計測する手段６０と、燃焼状態を観察する手段８０とを備える。
【００１３】
懸垂棒３０は、直立するロッド３１の先端から水平方向に延び、先端で下方に延びている。この下方に延びた部分の先端に、定量機構１０（詳細後述）で定量された重油Ｆを液滴として保持する。懸垂棒３０としては、例えば、直径が０．５ｍｍの石英棒を使用できる。
【００１４】
燃焼室４０は実験用などの小型の電気炉を利用することができる。燃焼室４０内には、ヒータからの輻射の影響を防ぐため、セラミックス性の炉心管（図示されず）が入れられている。炉心管の外径は、電気炉の内径にほぼ等しい。燃焼室４０の一側面には開口４１が開けられており、他方の側面には窓４３が設けられている。開口４１の寸法は、懸垂棒３０の先端の液滴Ｆが通ることのできる最小限の寸法である。燃焼室４０の寸法は、この例では、内径が８０ｍｍ、長さが２００ｍｍである。
また、燃焼室４０には移動機構４５が設けられて、水平面上を懸垂棒３０の方向に移動可能である。燃焼試験は、懸垂棒３０の先端の液滴Ｆを燃焼室４０の中心に位置させて行う。つまり、燃焼室４０を一定温度に加温した後、懸垂棒３０の先端の液滴Ｆが同室４０の中心に達するまで移動させる。燃焼室４０が燃焼試験位置へ移動したことはフォトインタラプタ４７で検知される。
【００１５】
燃焼室４０内の、同室の中心位置から２０ｍｍ離れた位置には温度センサ４９が配置されている。燃焼室内の温度は、この温度センサ４９で検出される温度が１１００Ｋとなるようにコントローラ５１で制御されている。なお、燃焼室内での温度計測位置と中心位置との温度差はないものとみなす。
【００１６】
次に、定量機構１０について説明する。
図２は、本実施の形態の燃料試験装置に使用される定量機構を模式的に示す図であり、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は側面図、図２（Ｃ）は正面図である。図において、左側を先端側または前方、右側を基端側または後方と呼ぶことにする。
定量機構１０は、マイクロシリンジ１１と、マイクロシリンジ１１が取り外し可能に取り付けられる本体１９と、本体１９内を移動するプランジャ２１と、プランジャを回転させるハンドル２３と、ハンドル２３の回転を規制するストッパ２５を備える。
【００１７】
マイクロシリンジ１１は、針１３、バレル１５、ピストン１７からなる。一例では、バレル１５の容量は、１００μリットルである。針１３とバレル１５との接続部１４の内径は０．５ｍｍであり、既成のマイクロシリンジにおける針とバレルとの接続部の内径より大きい。内径を大きくすることにより、粘度が高く室温での流動性の悪い重油に適用できる。
【００１８】
本体１９内には、先端側（図の左側）にマイクロシリンジ１１、基端側（図の右側）にプランジャ２１が同軸上に並ぶように配置されている。本体１９の先端側には、マイクロシリンジ固定用の段部１９ａが形成されている。そして基端側には、プランジャ２１が螺合する２つのメネジ２２が、本体の長さ方向に離れて配置されている。本体１９は、この例では、長さが１８０ｍｍ、断面形状が一辺が２０ｍｍの正方形である。
【００１９】
マイクロシリンジ１１のバレル１５の基端にはフランジ１５ａが形成されており、同バレルはこのフランジ１５ａで本体１９の段部１９ａに移動不能に取り付けられる。マイクロシリンジの針１３と、バレル１５の先端部は、本体１９の前方から突き出している。
プランジャ２１の外面にはオネジが切られており、本体１９のメネジ２２と螺合する。プランジャ２１をメネジ２２に対して回転させると、プランジャ２１は本体１９内を長さ方向に移動する。一例で、プランジャ２１の行程は６０ｍｍであり、一回転の送り量が１ｍｍである。プランジャ２１の先端はマイクロシリンジ１１のピストン基端のフランジ１７ａに当接しており、プランジャ２１が前方に移動すると、ピストン１７を前方に押し、針１３からバレル内の重油が注出される。
【００２０】
プランジャ２１の後端は本体１９の基端から突き出て、プランジャの長手方向に直交する方向に延びるハンドル２３が設けられている。このハンドル２３を回転させることにより、プランジャ２１は本体１９内を進行あるいは後退する。本体１９の基端にはストッパ２５が設けられている。ストッパ２５は、本体の内面の一側面上を長手方向にスライド可能である。ストッパ２５は、図に示すようにプレート状で、後端には幅の短いハンドル係止部２７が形成されている。ストッパ２５は、全体が本体１９内に引き込まれる位置と、係止部２７が本体１９の基端から引き出された位置との間をスライドする。係止部２７が本体１９の基端から引き出されると、プランジャ２１が進行するときの回転方向におけるハンドル２３の回転を係止する。
【００２１】
この定量機構１０の定量作用について説明する。
バレル内の重油を定量するには、まず、ストッパ２５を本体１９から後方に引き出し、プランジャ２１のハンドル２３をプランジャ進行方向に回転させて、ハンドル２３の片側（係止側）をストッパ２５の係止部２７に当てる。プランジャ２１の先端はシリンジ１１のピストンの基端フランジ１７ａに当接している。この状態を初期状態とする。
次に、ストッパ２５を本体１９内に引き込んで、ハンドル２３を回転可能とする。そして、ハンドル２３をプランジャ進行方向（図の矢印で示す）に回転させる。ハンドル２３がほぼ２３０°回転した後（ハンドルの他方側がストッパの位置を通過した後）、ストッパ２５を引き出す。ハンドル２３がほぼ一回転すると、ハンドル２３の係止側は初期状態の位置に戻り、引き出されているストッパ２５の係止部２７で係止される。
【００２２】
この機構により、ハンドル２３の回転、すなわち、プランジャ２１の回転を一回転に規制することができる。そして、プランジャ２１で押されるシリンジ１１のピストン１７の移動距離を規制することができ、針１３から注出される重油の量が定量できる。シリンジのバレルの容量、プランジャの行程、プランジャ一回転の送り量が上述の値の場合、一回の注出量は約１．７μリットルとなる。
燃焼試験の際には、この定量機構により定量された液滴を、懸垂棒３０の先端に付着させる。
【００２３】
次に、燃焼時間計測手段６０について説明する。
図３は、燃焼時間計測手段を模式的に説明する図である。
燃焼時間計測手段６０は、燃焼試験時に、燃焼室の開口４１の外側に配置される。燃焼時間計測手段６０は、液滴燃焼時の炎を集光する光学系６１と、この光を検出して燃焼時間を測定する電気回路７１（詳細後述）とを備える。
【００２４】
光学系６１は、ハーフミラー６３と、２枚のレンズ６５、６７と、フォトトランジスタ６９を備える。ハーフミラー６３は、燃焼室の開口４１のすぐ外側に配置されて、液滴の燃焼炎から発する光を、光学系６１に向かう火炎検出用と、ビデオカメラ８１に向かう撮影用に分割する。各レンズ６５、６７、フォトトランジスタ６９は、火炎検出用の光の光軸上に配置されている。上流側のレンズ６５と液滴までの距離Ｌ（Ｌ１＋Ｌ２）は、レンズ６５の焦点距離と等しい。これにより、このレンズ６５から出た光はほぼ平行となる。そして、下流側のレンズ６７は光軸方向に移動可能に設けられており、同レンズを任意の位置に設定できる。フォトトランジスタ６９は、下流側のレンズ６７の焦点に仮設されている。そして、フォトトランジスタ６９の検出感度が最大となるように、各レンズやフォトトランジスタの位置を調整することにより、微小な火炎を高感度で検出することができる。
また、光学系６１の配置位置に制約がある場合は、下流側のレンズ６７を移動させたり、ハーフミラー６３の角度を調整して各部を制約のない位置に配置する。
【００２５】
フォトトランジスタ６９は、液滴の燃焼炎から発する光を検知する。しかし、フォトトランジスタ６９は、炎からの光の他に、実験雰囲気下の光（室内光）や、液滴の後方に配置された撮影用のバックライト８３（詳細後述）の光も検知してしまう。そこで、炎からの光のみを検出するために、フォトトランジスタ６９には比較器を備えた電気回路が設けられている。
【００２６】
図４は、電気回路の一例を示す回路図である。
この電気回路７１はオペアンプ７３を備える。オペアンプ７３の入力端子２には基準電圧（例えば５Ｖ）、入力端子３にはフォトトランジスタ６９のアース側電圧が入力される。フォトトランジスタ６９は光を検出すると抵抗が小さくなって電流が増加し、その結果入力端子３の電圧が増加する。入力端子３の電圧が入力端子２の電圧より高い間、つまり、火炎が検出されている時間に対応した１つの矩形波がオペアンプ７３の出力端子６から出力される。この矩形波の幅を読み取ることにより、燃焼時間を測定できる。燃焼時間の読み取りにはカウンターを使用できる。この出力は、回路のモニターとして発光ダイオード７５にも出力される。
【００２７】
測定時には、まず、入力端子２の基準電圧を調整する。ここで、燃焼状態に対する比較状態を、通常実験雰囲気下であって、バックライトを点灯させ、液滴を燃焼させていない状態とする。そして、入力端子２の基準電圧を、比較状態での入力端子３の電圧より僅かに高くなるように可変抵抗７７を調整する。このように電圧を設定することにより、この回路７１で検出される燃焼時間は、実際の燃焼時間よりも僅かに短く測定されるが、その差は１ｍｓｅｃ以下であるため無視できる。
【００２８】
次に、燃焼観察手段８０について図１を参照して説明する。
ハーフミラー６３（図３参照）を通過した撮影用の光の光軸上には、ビデオカメラ８１が設置されている。ビデオカメラ８１の撮影コマ数は毎秒６０コマである。上述のように、燃焼室４０の窓４３の外側には、液滴撮影用のバックライト８３が設けられている。ビデオカメラ８１は、液滴Ｆの燃焼過程や懸垂棒３０への煤の付着状態を撮影する。また、これらの映像から、液滴が正常な状態で燃焼しているかを確認できる。このビデオカメラ８１からの出力は、タイマー８５とＶＴＲ８７に入力される。また、タイマー８５には、上述の燃焼室４０の移動制御用のフォトインタラプタ４７からの出力も入力される。すなわち、燃焼室４０が燃焼開始位置（液滴Ｆが燃焼室４０の中心に達した位置）に移動すると、フォトインタラプタ４７から信号が出力される。タイマー８５は信号を受け取った時間を燃焼開始時間とし、燃焼時間のカウントを始める。ＶＴＲ８７はモニタ８９を備え、ビデオカメラで撮影された像がＶＴＲ８７で記録されるとともにモニタ８９に表示される。
【００２９】
以上説明した燃料油試験装置での液滴の燃焼方法について説明する。
最初に、恒温水槽で３１３Ｋ〜３２５Ｋで保温されている被試験重油をマイクロシリンジ１１に採る。次に、このマイクロシリンジ１１を定量機構１０の本体１９に取り付け、同機構のハンドル２３を初期状態に設定する。そして、ハンドル２３を上述の方法で一回転させ、マイクロシリンジ１１の針先から所定量の重油を注出する。次いで、針先を懸垂棒３０の先端に近づけ、重油を液滴として懸垂棒３０の先に付ける。この状態で、液滴Ｆの温度が室温となるまで静止する。
【００３０】
次に、予め１１００Ｋに加温しておいた燃焼室４０を液滴方向に移動させる。燃焼室４０の移動量は上述のようにフォトインタラプタ４７で制御されている。液滴Ｆは燃焼室４０の中央で、燃焼室内の高温空気と内壁からの輻射熱により加熱されて着火し、燃焼する。ここで、燃焼温度は１１００Ｋであるため、重油の構成成分の割合が変化した場合でも、着火までの時間を短くでき、初期の重油の成分や重量を維持できる。
【００３１】
以下に、本発明の燃料油試験装置で試験した結果について説明する。
まず、実験に使用した重油の種類とその性状を説明する。
図５は、実験に使用した重油の種類と性状を示す表である。
サンプル１、２、３は、経験的にエンジンに障害が生じなかったものである。サンプル４、５、６は、経験的にエンジンに障害が生じたものである。これらのサンプルの性状を比較すると、密度や粘度、金属含有率など、煤の発生に起因すると予想されるような性状と、エンジン障害発生の有無には相関がないことがわかる。
【００３２】
液滴の直径
まず、重油を定量機構によって定量し、懸垂棒３０の先に液滴として付着させる。この液滴Ｆをビデオカメラで撮影する。撮影画像から、液滴の短径と長径を計測し、短径に長径の二乗値を乗じたものの三乗根を液滴の相当直径ｄｏ値とする。ここでは、サンプル２〜６を使用し、定量機構１０を用いて１２回定量したｄｏ値の平均値と、ｄｏ値を平均値で割った値を求めた。
【００３３】
図６は、各サンプルの液滴の相当直径ｄｏ値を示す表である。
表に示すように、全てのサンプルでほぼ一定の相当直径を得ることができる。したがって、粘度が異なる重油においても、定量機構は良好な定量性（±０．２％）を得ることができるといえる。
【００３４】
燃焼時間
次に、燃焼時間計測手段６０で計測した燃焼時間の結果を示す。
図７は、各サンプルの燃焼時間を示す表である。
この表から、経験的に良好とされるサンプル１、２は、燃焼時間が１．７ｓｅｃより短く、他のサンプル３、４、５、６よりも燃焼時間が短い。この結果から、この燃料試験装置１で計測した燃焼時間が短いもの（例えば、１．９ｓｅｃより短いもの）は、簡易的に良好な重油であると判定できる。ただし、サンプル３は、良好な重油であるにもかかわらず、燃焼時間が長く、燃焼時間の判定だけでは試験結果が不十分であるといえる。この点については後述する。
【００３５】
液滴の燃焼過程
次に、液滴の燃焼過程と煤の挙動について説明する。
図８は、液滴（サンプル１）の燃焼過程をビデオカメラで撮影した図である。
燃焼試験装置１において、燃焼開始時間からの燃焼過程をビデオカメラ８１で撮影した。燃焼開始時間から０．８９ｓｅｃ後に液滴は着火し、その後激しく燃焼し、２．６３ｓｅｃ後には消火する。この例では、燃焼時間は、１．７４ｓｅｃである。燃焼に伴い、１．４３ｓｅｃ後には煤が懸垂棒３０の基部側に付着し始める。煤は燃焼に伴って成長し、２．６３ｓｅｃ後には最も大きくなる。そして、燃焼後酸化して徐々に減少し、約８ｓｅｃで消滅する。
【００３６】
煤の消滅時間
次に、煤の消滅時間と温度との関係について説明する。
図９は、煤の消滅時間と温度との関係を示すグラフである。図の横軸は温度、縦軸は燃焼終了時から煤が消滅する時間を示す。
このグラフより、煤が消滅するまでの時間は温度に依存し、温度が低いほど煤の消滅する時間が長いことがわかる。例えば、温度が１０００Ｋ以下の場合は、煤の酸化がほとんど進んでいない。一方、温度が１１００Ｋ近辺の高温の場合は、短時間で煤が消滅している。
【００３７】
上述した燃焼時間が短い重油が良好であるという理由は、このグラフから推定できる。つまり、燃焼時間が長いと、エンジンのピストンが膨張ストロークに入って燃焼室内の温度が下がり出したところで煤が出るため、煤が燃焼せずに残ってしまう。実際のエンジンにおいては、煤がエンジン内壁に付着してピストン摺動時にピストンや内壁が磨耗し、種々の障害が発生する。
【００３８】
一方、燃焼時間が短いと、燃焼室が膨張して温度が低下するまでの間に、燃焼時に発生した煤が消滅してしまうため、煤による障害は発生しない。
【００３９】
燃焼終了時の煤の付着量
次に、燃焼終了時の煤の付着量を説明する。
図１０は、各サンプルの燃焼終了時の煤を撮影した図である。
これらの図から、サンプル１、２、４、５、６は煤の付着量が多いが、サンプル３は煤の付着量が少ないことがわかる。上述の燃焼時間の計測結果から、サンプル３は、燃焼時間が良好でない重油と同程度に長いことが確認されている。それにも関らず、サンプル３が良好な重油であったことは、煤の付着量が少ないためであるといえる。このような重油は、そもそも燃焼時の煤の発生量が少なく、スカッフィング等の原因となる物質が発生しないと思われる。すなわち、燃焼時間が長くても、煤の付着量が少ないものも良好な重油であるといえる。
【００４０】
実際に燃料の試験を行う際には、燃焼時間の測定と煤の付着状態の観察の両方を行うことによって、良好な重油を漏れがなく選定することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、重油の燃焼時間の測定と煤の付着状態の観察を、一種類の重油につき一つのサンプルを用いて、比較的簡易な方法で行うことのできる試験装置を提供できる。そして、この試験装置を使用して燃焼時間と煤の付着量を求めた結果から、良好な重油を選定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料油試験装置の全体の構成を模式的に示す図である。
【図２】本実施の形態の燃料試験装置に使用される定量機構を模式的に示す図であり、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は側面図、図２（Ｃ）は正面図である。
【図３】燃焼時間計測手段を模式的に説明する図である。
【図４】電気回路の一例を示す回路図である。
【図５】実験に使用した重油の種類と性状を示す表である。
【図６】各サンプルの液滴の相当直径ｄｏ値を示す表である。
【図７】各サンプルの燃焼時間を示す表である。
【図８】液滴（サンプル１）の燃焼過程をビデオカメラで撮影した図である。
【図９】煤の消滅時間と温度との関係を示すグラフである。
【図１０】各サンプルの燃焼終了時の煤を撮影した図である。
【符号の説明】
１  燃料油試験装置              １０  定量機構
１１  マイクロシリンジ            １３  針
１４  接続部                      １５  バレル
１７  ピストン                    １９  本体
２１  プランジャ                  ２２  メネジ
２３  ハンドル                    ２５  ストッパ
３０  懸垂棒（保持部材）          ３１  ロッド
４０  燃焼室                      ４１  開口
４３  窓                          ４５  移動機構
４７  フォトインタラプタ          ４９  温度センサ
５１  コントローラ                ６０  燃焼時間計測手段
６１  光学系                      ６３  ハーフミラー
６５、６７  レンズ                ６９  フォトトランジスタ
７１  電気回路                    ７３  オペアンプ
７５  発光ダイオード              ７７  可変抵抗
８０  燃焼状態観察手段            ８１  ビデオカメラ
８３  バックライト                ８５  タイマー
８７  ＶＴＲ                      ８９  モニタ
【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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