(57)【要約】【課題】  大型の設備を用いることなく、潤滑油の貯蔵時及び使用時における優れた酸化防止効果を奏する潤滑油の劣化防止システムを提供する。【解決手段】  １）不活性ガス発生装置から不活性ガスを発生させる工程と、（２）発生した不活性ガスを潤滑油貯蔵装置内に供給する工程と、（３）貯蔵装置内の不活性ガス濃度を９０〜９９．９％範囲内に制御する工程とを含むことを特徴とする潤滑油の劣化防止システムである。【選択図】  図１
2007040318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）不活性ガス発生装置から不活性ガスを発生させる工程と、
（２）発生した不活性ガスを潤滑油貯蔵装置内に供給する工程と、
（３）貯蔵装置内の不活性ガス濃度を９０〜９９．９％範囲内に制御する工程とを
含むことを特徴とする潤滑油の劣化防止システム。
【請求項２】
不活性ガス濃度が９５〜９９．９％である請求項１に記載の潤滑油の劣化防止システム。
【請求項３】
不活性ガス濃度が９９．０〜９９．９％である請求項１に記載の潤滑油の劣化防止システム。
【請求項４】
不活性ガスが窒素である請求項１〜３のいずれか１項に記載の潤滑油の劣化防止システム。
【請求項５】
不活性ガスを潤滑油貯蔵装置内に供給する工程において、不活性ガスを該装置内の潤滑油に直接吹き込むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の潤滑油の劣化防止システム。
【請求項６】
さらに、潤滑油が機械装置の潤滑箇所を潤滑する工程を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑油の劣化防止システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不活性ガス発生装置により発生した不活性ガスを潤滑油の劣化防止システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、潤滑油の酸化劣化防止のための手段としては、酸化防止剤を添加する手段が一般的であった。例えば、特許文献１では、貯蔵時における酸化防止のため、潤滑剤に油溶性銅酸化防止剤を添加する発明が提案されている。
しかし、酸化防止剤は、潤滑油の貯蔵又は使用中に、その機能が低下し、最後にはその能力を失うことが知られている。従って、酸化防止剤に頼らず、酸化防止効果を奏する潤滑油の劣化防止システムが望まれていた。
かかる観点から、連続処理が可能な酸化劣化した油の還元再生又は酸化劣化防止方法として、陽極および水素吸蔵材料からなる陰極を有し、この陰極により内部が電解室および還元室に区画された電解槽を用いて、該陽極および陰極間に電圧を印加して、該電解室内に供給される電解液の電気分解を行いながら、該油を前記還元室に供給し、該電解室の陰極部分で発生した水素を、該陰極で吸蔵して該還元室内の油の還元を行う方法が提案されている（特許文献２参照）。
しかしながら、この方法は、酸化防止剤が添加された潤滑油等の還元再生又は酸化劣化防止を図るためには非常に有効であるが、酸化防止剤未添加の潤滑油等の貯蔵中の酸化劣化を防止するためには、過大な設備を要するものであった。
より簡便な潤滑油の酸化劣化防止方法として、潤滑油等に不活性ガスを注入し、該油中で前記不活性ガスを微細な気泡にして混合分散させる方法が提案されている（特許文献３参照）。この方法は、油中の酸素の脱酸素を行い、また油と酸素との接触を抑制して酸化を抑止せんとするものであるが、注入する不活性ガス及び油を貯留する油槽中の不活性ガスの濃度についての考慮がなされていないので、所望する潤滑油等の酸化劣化防止効果が未だ不十分であった。また、未使用の潤滑油の貯蔵油の貯蔵を目的としているため、工場等で循環使用されている、使用状態にある潤滑油には適用できなかった。
かかる状況下で、大型の設備を用いることなく、潤滑剤等の貯蔵時及び使用時における酸化防止効果をより改善した潤滑油の劣化防止システムが望まれていた。
【０００３】
ところで、不活性ガス、特に、窒素を発生する装置は、種々知られている。例えば、特許文献４では、膜分離法として、中空分離膜ユニットによって加圧エアーから窒素ガスを分離し、レギュレーター及び流量調節弁によって加圧エアーの圧力と窒素ガスの取り出し量とを調節して用途に応じた窒素ガス濃度にする窒素ガス発生装置が提案されている。
また、ＰＳＡ式窒素発生装置として、例えば、吸着筒内の下層側に分子篩活性炭を配置し、吸着筒内の上層側にモレキュラシ−ブゼオライトを配置し、かつモレキュラシ−ブゼオライトを分子篩活性炭よりも少量にした吸着筒へ加圧した原料空気を導き、吸着筒内の分子篩活性炭と、該活性炭と異種の吸着剤を介して原料空気中の不純物を吸着除去し、吸着圧力よりも低い圧力で不純物を脱着可能にした窒素発生装置が提案されている。（特許文献５）
従って、これらの窒素発生方法の内、潤滑油の劣化防止システムに好ましい方法を選択する必要がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−３０４１８６号公報
【特許文献２】特開２００４−２６９５５３号公報
【特許文献３】特開２００１−２００２８８号公報
【特許文献４】特開平１０−８７３０５号公報
【特許文献５】特開２００３−３４２００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような状況下で、大型の設備を用いることなく、潤滑油の貯蔵時及び使用時における優れた酸化防止効果を奏する潤滑油の劣化防止システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定濃度の不活性ガス雰囲気による潤滑油の劣化防止に着目し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の要旨は下記のとおりである。
１．  （１）不活性ガス発生装置から不活性ガスを発生させる工程と、
（２）発生した不活性ガスを潤滑油貯蔵装置内に供給する工程と、
（３）貯蔵装置内の不活性ガス濃度を９０〜９９．９％範囲内に制御する工程とを
含むことを特徴とする潤滑油の劣化防止システム。
２．  不活性ガス濃度が９５〜９９．９％である上記１に記載の潤滑油の劣化防止システム。
３．  不活性ガス濃度が９９．０〜９９．９％である上記１に記載の潤滑油の劣化防止システム、
４．  不活性ガスが窒素である上記１〜３のいずれかに記載の潤滑油の劣化防止システム。
５．  不活性ガスを潤滑油貯蔵装置内に供給する工程において、不活性ガスを該装置内の潤滑油に直接吹き込むことを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の潤滑油の劣化防止システム。
６．  さらに、潤滑油が機械装置の潤滑箇所を潤滑する工程を含む上記１〜５のいずれかに記載の潤滑油の劣化防止システム。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、大型の設備を用いることなく潤滑油の貯蔵時及び使用時における優れた酸化防止効果を奏する潤滑油の劣化防止システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の潤滑油の劣化防止システムを図１に基づいて説明する。不活性ガス発生装置１において発生した不活性ガスは、パイプライン２を通して、潤滑油貯蔵装置３内に供給される。この場合、不活性ガスは油槽の上部の空気層に供給されてもよいが、潤滑油４内に供給されると、より迅速に潤滑油内の酸素を排除することができるので、より好ましい。
そして、貯蔵装置内に供給された不活性ガスは、その濃度を９０〜９９．９％範囲内に制御される。不活性ガス濃度が９０％未満であると劣化防止効果が小さく、９９．９％を超えると機械装置の潤滑箇所の表面に酸化皮膜が出来にくくなり、潤滑油の耐摩耗性が低下する。
【０００９】
本発明の潤滑油の劣化防止システムは、タンク等の大型の潤滑油貯蔵装置内の潤滑油の酸化劣化防止に好適に用いられるが、機械装置の潤滑システムと一体となって、機械装置を潤滑する潤滑油の酸化劣化防止にも好適に用いられる。この場合、図１において、潤滑油貯蔵装置３に潤滑油循環ポンプ５及び機械装置の潤滑箇所６を連結することにより、潤滑油は潤滑油循環ポンプ５から機械装置の潤滑箇所６を潤滑した後、潤滑油貯蔵装置３に戻る。この劣化防止システムにより、潤滑油の耐摩耗性が向上するので、機械装置の潤滑性が改善される。ここで、機械装置とは、工場、事務所、公共施設又は住宅の内外に設置される大型又は小型の各種機械器具や屋外で稼動する建設用機械ばかりでなく、トラック、バス、乗用車、二輪車、産業用車両、建設用車両等の各種車両あるいはそれらに具備されたエンジン、変速機、差動装置等の機械類をも含むものである。
【００１０】
本発明に用いられる不活性ガスは、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン等のいずれでもよいが、コストが安く取り扱いが容易な窒素が好ましい。
【００１１】
窒素を発生する装置は、液体窒素ボンベ、高圧窒素ボンベ、更には、上述した膜分離法、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）法（ゼオライト等の吸着材を用いた吸着分離法）のほかに、空気を−２００℃まで冷却し、沸点の差を利用して酸素と窒素を分離する方法である深冷分離法等が知られているが、本発明における窒素濃度に制御しやすい点、小規模な設備で稼動でき、運転費用も安価な膜分離法が好ましい。
本発明に用いられる膜分離法による窒素発生装置の概略を図２に基づき説明する。
中空分離膜７に加圧空気８を圧入し、窒素以外のガス９、主として酸素を中空分離膜７から膜外に排出して、高濃度の窒素ガス１０を得る。ここで、中空分離膜の内径、厚さ及び長さ、レギュレーター並びに流量調節弁によって加圧空気の圧力と窒素ガスの取り出し量とを調節して用途に応じた窒素ガス濃度にすることができる。
【実施例】
【００１２】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、使用した油剤は４０℃動粘度が３０ｍｍ2／ｓのＡＰＩ分類グループＩＩに相当
する高精製度鉱物油である。
また、窒素ガスの濃度及び潤滑油の酸化劣化度及び耐摩耗性を、下記の方法に従って測定した。
１．窒素ガスの濃度
ガスクロマトグラフのピーク面積から窒素濃度を算出した。キャリアーガスにＨｅガス、検出器には熱伝導度検出器（ＴＣＤ）を用いた。
２．潤滑油の酸化劣化度
建設機械用油圧作動油−高圧ピストンポンプ試験による寿命評価方法（ＪＣＭＡＳ  Ｐ  ０４５）にて空気の代わりに、不活性ガス発生装置からの不活性ガスを吹き込み、５００時間の耐久試験（酸化劣化試験）を実施した。試験前後の油剤についてＪＩＳ  Ｋ２５０１（指示薬法）に基づき、酸価を測定し、試験前後の酸価の差から、酸価増加量を求め、酸化劣化の目安とした。
３．潤滑油の耐摩耗性
ＡＳＴＭ  Ｄ  ２７８３に準拠して、荷重１９６Ｎ、回転数１，２００ｒｐｍ、油温７５℃、試験時間６０分の条件で、試験中絶えず任意温度の不活性ガス（窒素ガス）を毎時０．５リットルの流速で吹き込み試験を実施した。試験後の固定球３個の摩耗痕径を平均し、平均摩耗痕径を算出した。平均摩耗痕径が小さい程、耐摩耗性が良好である。
【００１３】
実施例１
膜分離法による窒素ガス発生装置を用いて、窒素濃度９９．９％の高濃度窒素ガスを発生させ、加圧下で、８０％のガス量を潤滑油中に吹き込み、残余２０％のガス量を潤滑油貯蔵装置上部の空気層に供給した。余剰ガスを排出することにより潤滑油貯蔵装置を空気圧１２０ｋＰａに、窒素ガス濃度を９９．９％に制御した。
この状態で、５００時間高圧ピストンポンプ試験を行い、潤滑油の酸化劣化度を測定した。また、別途、耐摩耗性を測定した。結果を表１に示す。
【００１４】
比較例１
実施例１と同様にして、潤滑油貯蔵装置を空気圧１２０ｋＰａに、窒素ガス濃度を１００．０％に制御し、５００時間高圧ピストンポンプ試験を行い、潤滑油の酸化劣化度を測定した。また、別途、耐摩耗性を測定した。結果を表１に示す。
【００１５】
比較例２
実施例１と同様にして、潤滑油貯蔵装置を空気圧１２０ｋＰａに、窒素ガス濃度を８９．０％に制御し、５００時間高圧ピストンポンプ試験を行い、潤滑油の酸化劣化度を測定した。また、別途、耐摩耗性を測定した。結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
2007040318.tif 000003
【００１７】
表１より明らかなごとく、貯蔵装置内の不活性ガス濃度を９０〜９９．９％範囲内に制御すると、潤滑油の酸化劣化が著しく抑制され、かつ耐摩耗性も良好であるので、貯蔵時及び使用時の長期的な潤滑油の品質保全が確保されることとなった。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の潤滑油の劣化防止システムは、その優れた酸化防止効果により各種潤滑油の貯蔵装置の付加システムとして用いられるばかりでなく、工場、事務所、公共施設又は住宅の内外に設置される大型又は小型の各種機械器具、屋外で稼動する建設用機械あるいは、トラック、バス、乗用車、二輪車、産業用車両、建設用車両等の各種車両又はそれらに具備されたエンジン、変速機、差動装置等の機械類の潤滑システムに付加される劣化防止システムとしても好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の潤滑油の劣化防止システムの模式図である。
【図２】本発明に用いられる不活性ガス発生装置の模式図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    不活性ガス発生装置
２    パイプライン
３    潤滑油貯蔵装置
４    潤滑油
５    潤滑油循環ポンプ
６    機械装置の潤滑箇所
７    中空分離膜
８    加圧空気
９    窒素以外のガス
１０  高濃度の窒素ガス
【図１】
2007040318.tif 000004
【図２】
2007040318.tif 000005