(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
採取された一定量の試料液を貯留し温度を調整する温度制御手段が付設された試料ポットと、希釈液を貯留する温度制御手段が付設された希釈液タンクと、試料ポットからの試料液と希釈液タンクからの希釈液を混合して希釈試料液とする温度制御手段が付設された希釈混合タンクと、希釈液タンクから希釈液を試料ポット及び希釈混合タンクに夫々供給する希釈液供給ポンプと、希釈混合タンクの希釈試料液抜き出し流路に具備した希釈試料液中の粒子を濾材で捕捉する濾過器と、加圧ガスを試料ポット、希釈混合タンク及び濾過器に夫々供給する加圧ガス供給手段とを備えたことを特徴とする油中の粒子測定用試料調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料油などの油中に含有された粒子量や粒子の大きさを測定するための測定用試料を調整する油中の粒子測定用試料調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、重質油などの燃料油や潤滑油中には、製造過程で使用された触媒などの微粒子が含有されており、それらが混在したままで内燃機関に供給されると、シリンダの摩耗や破損などを惹起する恐れがあるため、遠心分離機などで水分などと共に分離除去して油を清浄化処理しているが、油中の粒子の粒子量や粒子の大きさが不明であると、遠心分離機の回転数やスラッジ排出時間間隔などの運転条件を、含有された粒子の分離に適した条件に設定して運転を行うことができないため、微粒子の分離が不十分となり、内燃機関に障害を起こす恐れがあった。
【０００３】
また、従来、液体中の粒子を測定する装置として、試料液（以下単に試料ともいう）が流通するマイクロセルにレ−ザ光を照射し、粒子により遮断された影を対向側に設けたフォトディテクタで検出して、試料中の粒子量や粒子の大きさを測定するレ−ザ光遮断計測器が用いられているが、本計測器では、光透過性の良好な液体や粘性の低い液体などは、そのままの試料液で直接測定することが可能であるが、重質油のように粘性が高く、光透過性の低い試料では直接測定するのは困難であるため、油を人手によりキシレンなどの溶剤で希釈し、マイクロセルに供給して測定しており、マイクロセルの溶剤洗浄も人手により行っている。更に、溶剤などで希釈した油を濾紙で濾過し、濾紙上に捕捉された粒子をキシレンなどの溶剤で洗浄したのち、乾燥器で乾燥させ、拡大鏡などで観察して参照写真と比較し、定性的に使用の可否を判断する方法も行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の液体中の粒子測定装置及び測定方法では、人手により溶剤での試料の希釈や洗浄を行っているため、手数がかかるとともに、溶剤を使用するため作業環境の悪化を招く問題があった。また、洗浄にムラができ、測定誤差を生じ易い問題もあった。
【０００５】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、試料液採取以降の、油中粒子測定用試料の調整操作を完全自動化し、溶剤による希釈や洗浄などの作業を人手によることなく行うことができ、作業環境の悪化を招く恐れのない油中の粒子測定用試料調整装置を提供することにより、試料中の粒子の粒子量や粒子の大きさを安全且つ迅速に測定でき、また、測定誤差を少なくすることができるため、遠心分離機の回転数やスラッジ排出時間間隔など、油中に含有された粒子の分離に適した運転条件に設定して運転を行うことにより、確実に微粒子を分離することができ、内燃機関に障害を起こす恐れをなくす目的で成されたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の要旨は、請求項１に記載の発明においては、採取された一定量の試料液を貯留し温度を調整する温度制御手段が付設された試料ポットと、希釈液を貯留する温度制御手段が付設された希釈液タンクと、試料ポットからの試料液と希釈液タンクからの希釈液を混合して希釈試料液とする温度制御手段が付設された希釈混合タンクと、希釈液タンクから希釈液を試料ポット及び希釈混合タンクに夫々供給する希釈液供給ポンプと、希釈混合タンクの希釈試料液抜き出し流路に具備した希釈試料液中の粒子を捕捉する濾過器と、加圧ガスを試料ポット、希釈混合タンク及び濾過器に夫々供給する加圧ガス供給手段とを備えたことを特徴とする油中の粒子測定用試料調整装置である。前記の構成により、試料液の採取以降の粒子測定用試料調整操作が完全自動化され、油中の粒子量などを迅速に測定でき、また、洗浄ムラや外部からの粒子混入などによる測定誤差を生じることがないため正確な測定結果が得られ、従って、遠心分離機などの適切な条件による運転に反映することができ、内燃機関などに障害を起こす恐れがない。
【００１０】
なお、濾過器の濾材としては、濾紙や濾布を用いることができるが、粒子の捕捉性や測定のし易さなどから濾紙を用いるのが好ましく、また、濾過器の濾材で捕捉された粒子の粒子量や粒子の大きさを測定する方法としては、拡大鏡などで観察して参照写真と比較し、定性的に使用の可否を判断する方法でもよいが、濾材上の粒子をマイクロスコ−プで拡大し、デジタルカメラで電子情報デ−タとして取り込み、コンピュ−タ画像処理し数値として測定する装置を用いて測定するのが、人為的な測定誤差を生じることが無く、定量的に把握できるため好ましい。しかし、本発明に用いられる測定装置は、この装置には限定されない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態の油中の粒子測定用試料調整装置の系統図である。
【００１２】
符番１は、採取された一定量の試料液を貯留する試料ポットであり、上面が開放可能な図示しない試料注入口を具備した蓋部材で密閉され、底部に試料排出供給管ｂが接続し、試料液の温度を調整するため、温度制御手段の加熱器１６内に設けられており、加熱器１６は温度計１９で測定された温度に基づいて所定の温度に制御される。また、試料液を窒素や空気などの加圧ガスの圧力で排出するため、加圧ガス供給管ａ１が接続し、更に、内部を希釈液で洗浄するため、先端部に、液の分散ノズルが具備されている希釈液噴射管ｈ２が接続している。なお、試料ポット１は、必要により試料採取のため、試料排出供給管ｂなどの接続管から容易に取り外すことができるストッパ付ジョイントなどの接続構造となっているのが好ましく、また、試料採取量が分かるように、試料ポット１の側壁に容量を示す目盛を刻印するのも好ましい。
【００１３】
符番２は試料ポット１に接続した試料排出供給管ｂから供給される試料液と希釈液タンク３に接続した希釈液供給管ｈ１から供給される希釈液とを混合する希釈混合タンクであり、上面が開放可能な蓋部材で密閉され、底部に希釈試料液抜き出し流路である希釈試料排出管ｃが接続し、希釈試料の温度を調整するため、温度制御手段の加熱器１７内に設けられており、加熱器１７は温度計２０で測定された温度に基づいて所定の温度に制御される。また、希釈試料を窒素や空気などの加圧ガスの圧力で排出するため、加圧ガス供給管ａ２が接続している。
【００１４】
前記希釈試料排出管ｃは、三方弁１１を介して希釈混合タンク２の希釈試料液を循環する循環ポンプ８を具備した希釈試料液の循環流路である循環流路管ｆ及び希釈試料液抜き出し流路としての粒子捕捉流路本管ｄが分岐して接続されている。更に、粒子捕捉流路管ｄは、三方弁１４を介して加圧ガス供給本管ｊから分岐された加圧ガス供給管ｅ及び希釈試料液抜き出し流路としての粒子捕捉流路管ｄ１が分岐して接続されている。また、粒子捕捉流路管ｄ１には、希釈試料液中の粒子を濾紙や濾布などの濾材で捕捉する濾過器５が設けられ、濾過器５には希釈試料液抜き出し流路としての試料液排出管ｄ２が接続している。
【００１５】
更に、加圧ガス供給管ａ１、ａ２は、三方弁１０を介して加圧ガス供給本管ａに接続しており、加圧ガス供給本管ａは、ガスボンベなどの加圧ガス供給手段６からの加圧ガス供給本管ｊが三方弁１５を介して加圧ガスを濾過器５に供給して濾材を乾燥する加圧ガス供給管ｅが分岐して設けられている。なお、加圧ガス供給管ａ１、ａ２及びｅに加圧ガスを供給する加圧ガス供給手段６は、夫々の管毎に別置して設けてもよい。この場合には三方弁１０及び１５は不要となるが、全体の設備が過大となる問題がある。また、濾過器５に供給する加圧ガス供給管ｅ、三方弁１４及び１５を設けなくてもよいが、濾材の乾燥を迅速且つ確実に行うためには、設けるのが好ましい。
【００１６】
なお、希釈混合タンク２には、攪拌翼型攪拌機、パドル型攪拌機又は磁力を利用した回転子型攪拌機などの攪拌手段９が付設されている。
【００１７】
符番３は、ベンゼンやキシレンなどの溶剤の希釈液を貯留する希釈液タンクであり、上面が開放可能な蓋部材で密閉され、底部に希釈液供給管ｇが接続し、希釈液の温度を調整するため、温度制御手段の加熱器１８内に設けられており、加熱器１８は温度計２１で測定された温度に基づいて所定の温度に制御される。また、希釈液供給管ｇには、希釈液供給ポンプ７及び希釈液供給量を測定する希釈液流量計４が具備され、三方弁１２に接続している。また、三方弁１２には循環流路管ｆが接続している。
【００１８】
前記循環流路管ｆ及び希釈液供給管ｇが接続した三方弁１２には、希釈液流路及び循環流路を共通する希釈液管ｈが接続し、希釈液管ｈは三方弁１３を介して希釈混合タンク２と接続する希釈液供給管ｈ１及び試料ポットと接続する希釈液噴射管ｈ２が分岐して接続されている。
【００１９】
前記構成においては、希釈液供給管ｇに希釈液流量計４が具備されているが、希釈液供給ポンプ７の稼動を制御する構成とするなど、適宜の希釈液を供給するように構成すれば、必ずしも希釈液流量計４は必要ない。また、循環流路管ｆと希釈液供給管ｇが三方弁１２を介して接続されているが、循環流路管ｆを直接希釈混合タンク２と接続し、希釈液供給管ｇのみを三方弁１３に接続する構成などであってもよく、本発明は前記の構成には限定されない。
【００２０】
前記においては、図示しないが、加熱器１６、加熱器１７及び加熱器１８などの温度制御、三方弁１０、三方弁１１、三方弁１２、三方弁１３、三方弁１４及び三方弁１５などの開閉制御、希釈液流量計４などの各種測定機器及び希釈液供給ポンプ７などの稼動停止などを自動的に制御する制御装置が設けられている。
【００２１】
前記構成の実施の形態の装置を用いて重質燃料油中の粒子を測定する作用について以下に述べる。
注射器などで一定量の試料液を採取して、試料ポット１の試料注入口から注入するか、又は、試料ポット１を取り外して、側壁に刻印された目盛により所定量を採取する。試料液を温度制御手段の加熱器１６により加熱して、所定の温度に達したのち、ガスボンベなどの加圧ガス供給手段６からの窒素や空気などの加圧ガスを、加圧ガス供給本管ｊ、三方弁１５、加圧ガス供給本管ａ及び三方弁１０を経て加圧ガス供給管ａ１から供給し、その圧力で試料排出供給管ｂから試料液を排出し、希釈混合タンク２に供給するとともに、希釈液噴射管ｈ２から希釈液を噴射して試料ポット１内を洗浄し、前記試料液と同様にガス圧力で希釈混合タンク２に供給する。
【００２２】
希釈混合タンク２に供給された試料液は、希釈液タンク３の希釈液供給管ｇから希釈液供給ポンプ７で一定流量の希釈液を抜き出し、希釈液流量計４で希釈液供給量を測定しながら三方弁１２、希釈液管ｈ及び希釈液供給管ｈ１を経て希釈混合タンク２に供給される希釈液と混合希釈される。
【００２３】
また、試料液と希釈液との混合希釈は、攪拌手段９で攪拌混合されるとともに希釈試料排出供給管ｃから三方弁１１を経て循環ポンプ８で抜き出され、循環流路管ｆ，三方弁１２、希釈液管ｈ及び希釈液供給管ｈ１を経て希釈混合タンク２に循環されることにより効率的に混合され、粒子が確実に分散される。
【００２４】
希釈試料の循環を所定時間行ったのち、循環を停止し、希釈混合タンク２に加圧ガス供給管ａ２から加圧ガスを供給し、また、三方弁１１の流路を粒子捕捉流路管ｄ側に切り替えて、加圧ガスの圧力で希釈試料を希釈混合タンク２から粒子捕捉流路管ｄに抜き出す。
【００２５】
粒子捕捉流路管ｄに供給された希釈試料は、三方弁１４、粒子捕捉流路管ｄ１を経て濾過器５に供給され、濾過器５の濾紙などの濾材で粒子が捕捉され、試料液排出管ｄ２から系外に排出される。希釈混合タンク２内の希釈試料を全量流通させたのち、希釈混合タンク２内に希釈液を供給して洗浄すると共に、希釈試料と同様に流通させて、濾過器５の濾材で捕捉された粒子などを洗浄する。
【００２６】
洗浄が終了したのち、加圧ガスを加圧ガス供給管ｅ、三方弁１４、粒子捕捉流路管ｄ１を経て濾過器５に所定時間供給して濾材を乾燥させる。なお、加圧ガス供給管ｅを設けない場合には、希釈混合タンク２に供給される加圧ガスを希釈試料の流通流路で流通させて濾材を乾燥するが、乾燥効率が悪い問題がある。濾過器５から乾燥した濾材を取り外し、適宜な粒子の測定手段で粒子の粒子量や粒子の大きさを測定する。なお、測定手段としては、濾材上の粒子をマイクロスコ−プで拡大し、デジタルカメラで電子情報デ−タとして取り込み、コンピュ−タ画像処理し数値として測定する装置の方が、人為的な測定誤差を生じることが無く、定量的に把握できるため好ましい。
【００２７】
前記において、加熱器１６、加熱器１７及び加熱器１８などの温度制御、三方弁１０、三方弁１１、三方弁１２、三方弁１３、三方弁１４及び三方弁１５などの開閉制御、希釈液流量計４などの各種測定機器及び希釈液供給ポンプ７、循環ポンプ８の稼動停止などは、図示しない制御装置により自動的に制御される。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、試料液採取以降の粒子測定用試料調整操作が完全自動化され、油中の粒子量などを迅速に測定でき、また、洗浄ムラや外部からの粒子混入などによる測定誤差を生じることがないため正確な測定結果が得られ、従って、遠心分離機などの適切な条件による運転に反映することができ、内燃機関などに障害を起こす恐れがない油中の粒子測定用試料調整装置である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の油中の粒子測定用試料調整装置の系統図
【符号の説明】
１：試料ポット
２：希釈混合タンク
３：希釈液タンク
４：希釈液流量計
５：濾過器
６：加圧ガス供給手段
７：希釈液供給ポンプ
８：循環ポンプ
９：攪拌手段
１０、１１、１２、１３、１４，１５：三方弁
１６、１７、１８：加熱器
１９、２０、２１：温度計
【図１】
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