(57)【要約】【課題】潤滑油の燃料油によるダイリューションの発生を早期に検出することができるエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置およびエンジンシステムを提供する。【解決手段】本発明に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ａはディーゼルエンジン１０に供給される燃料油４３にトレーサー物質４４を供給するトレーサー物質供給ラインＬ１１と、ディーゼルエンジン１０から排出される潤滑油３２の一部を分取する潤滑油分取ラインＬ１２と、潤滑油分取ラインＬ１２で分取した潤滑油３２中に含まれるトレーサー物質４４を検知する分析装置４１と、を有し、分析装置４１で得られた分析結果から潤滑油３２中に燃料油４３が混入する希釈（ダイリューション）の発生の有無を検出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに供給される燃料油にトレーサー物質を供給するトレーサー物質供給ラインと、
前記エンジンから排出される前記潤滑油の一部を分取する潤滑油分取ラインと、
前記潤滑油分取ラインで分取した前記潤滑油中に含まれる前記トレーサー物質を検知する分析手段と、を有し、
前記分析手段で得られた検出結果から前記潤滑油への前記燃料油の混入の有無を検出することを特徴とするエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記分析手段が、蛍光Ｘ線分析装置、ＦＴ−ＩＲ分析装置、誘導結合プラズマ発光分光分析装置、吸光光度分析装置、クロマト分析装置、熱分析装置、レーザ照射装置、または原子吸光分析装置のいずれか１つであることを特徴とするエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記トレーサー物質は、前記燃料油および前記潤滑油のいずれにも含まれない物質であることを特徴とするエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置。
【請求項４】
エンジンに使用される潤滑油への燃料油の混入を検出するエンジン用潤滑油の希釈検出方法であり、
前記エンジンに供給される潤滑油に予めトレーサー物質を供給し、
前記エンジンから排出される潤滑油の一部を抜き出し、
前記潤滑油中に含まれるトレーサー物質を検知し、
前記分析手段で得られた検出結果から前記潤滑油への前記燃料油の混入の有無を検出することを特徴とするエンジン用潤滑油の希釈検出方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記分析手段として、蛍光Ｘ線分析装置、ＦＴ−ＩＲ分析装置、誘導結合プラズマ発光分光分析装置、吸光光度分析装置、クロマト分析装置、熱分析装置、レーザ照射装置、および原子吸光分析装置の少なくとも１つを用いることを特徴とするエンジン用潤滑油の希釈検出方法。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記トレーサー物質として、前記燃料油および前記潤滑油のいずれにも含まれない物質を用いることを特徴とするエンジン用潤滑油の希釈検出方法。
【請求項７】
エンジンと、
前記エンジンの前記潤滑油を溜めるオイルパンと、
前記エンジンに潤滑油を供給する潤滑油供給ラインと、
前記エンジンに燃料油を供給する燃料油供給ラインと、
前記潤滑油を前記エンジンに循環させる潤滑油循環ラインと、
前記潤滑油分取ラインで分取した潤滑油中に含まれるトレーサー物質を検知する請求項１から３のいずれか一つのエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置と、
を有することを特徴とするエンジンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばディーゼルエンジンの潤滑油に燃料油が混合するダイリューションを検出し、潤滑油中に異物が混入されるのを抑制し、トラブルを未然に防止することができるエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置およびエンジンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの潤滑油の品質および純度が維持されることは、エンジンの耐久性を維持させるために極めて重要である。化石燃料を使用するディーゼルエンジンなどの内燃機関においては、燃焼室、配管等を経由して燃料が潤滑油に混入する場合がある。ディーゼルエンジン用の燃料である重油中には、例えば、スラッジ、ＦＣＣ（Fluid  Catalytic  Cracking）触媒由来のアルミナシリカなどが含まれている。そのため、燃料が潤滑油に混入すると、潤滑油の中に夾雑物等の異物成分が生成し、スカッフィング等の磨耗を引き起こし、機器損傷が起こる可能性が高くなる。また、エンジン内部の潤滑を目的とする潤滑油の本来の機能を果たせなくなる。そのため、定期的に潤滑油を交換するか、定期的に抜き取り検査を行うことによって、潤滑油中に含まれる異物の量とその成分を分析して迅速に検出し、機器の摩耗が発生する危険性を低減する必要がある。
【０００３】
潤滑油中の異物の計測方法として、例えばフェログラフィ法、油中微粒子測定法（ＮＡＳ等級）（ＪＩＳＢ９９３４）、光学顕微鏡を用いた微粒子測定法（ＪＩＳＢ９９３０）、質量法による汚染測定法（ＪＩＳＢ９９３１）等がある（例えば、非特許文献１〜３参照）。
【０００４】
潤滑油中の異物の他の計測方法として、フィルタラビリティ試験方法や赤外分光測定を用いる方法などが提案されている。フィルタラビリティ試験方法は、フラスコに設置したろ過器に濾紙を設置し、有機溶剤（例えばヘキサン等）で予め希釈した潤滑油を所定量供給し、真空ポンプで減圧することにより、潤滑油に含まれる異物を濾紙上に捕集する方法である。濾紙上に回収した異物を検査することで、潤滑油中の異物の有無およびその粒子径を把握している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＪＩＳＢ９９３４
【非特許文献２】ＪＩＳＢ９９３０
【非特許文献３】ＪＩＳＢ９９３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記ＪＩＳ法やフィルタラビリティ試験方法などを用いた従来の分析方法では、吸引ろ過等の分析操作で最低１日かかる。また、ポンプや吸引ろ過器具などの各機器、器具、有機溶剤が必要であると共に、有機溶剤（トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタンなど)を使用しているので、局所排気設備内での操作が必要となる。またポンプを使用するには電源が必要であるが、現場においては電源確保が困難な場合が多い。このため、現場にてサンプリングした潤滑油を、分析室に移送して分析しなければならないため、採取したあとの梱包・移送・試料受け渡しなどの手間として１日程度かかる。そのため、結果が出るまで約１週間程度かかり、潤滑油に含まれる異物の検出には時間がかかる、という問題がある。
【０００７】
従来の分析方法は、現場にて潤滑油の一部をサンプリングした後、測定を行うというバッチ式処理方法であるため、運転条件に反映させるのに時間差（タイムラグ）が生じる、という問題がある。ダイリューションの度合いが高くなると、ピストン摺動面の潤滑性が低下し、スカッフィングを起こしやすくなる。
【０００８】
また、赤外分光測定装置を用いる方法は、電源を確保した上で測定装置や洗浄溶媒、測定器具、備品類を現場に持ち込んだ場合において現場で測定可能である。しかし現場にて採取した潤滑油の測定を短時間で行うことはできるが、異物の性状、平均粒子径、その数などは把握することはできない、という問題がある。更に、潤滑油の使用時間が長くなった場合、異物混入が多くなって劣化が進行すると、潤滑油そのものが黒色を呈するようになる。赤外分光測定においては、黒色試料は光が透過しないため測定できないという不具合点もある。
【０００９】
このように、分析結果が出るまでに長期間を要し、その対策を実施するまでの間に多くの損失を招いているのが現状である。特に、ピストンの摺動面の潤滑性を維持し、スカッフィングを抑制する観点から、正常な潤滑性を維持するためには、潤滑油に燃料油が混入して潤滑油の燃料油による希釈（ダイリューション）の割合は極力低くする必要があるが、潤滑油中への異物の混入割合は５％以下に抑制する必要がある。
【００１０】
本発明は、前記問題に鑑み、潤滑油の燃料油によるダイリューションの発生を早期に検出することができるエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置およびエンジンシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、エンジンに供給される燃料油にトレーサー物質を供給するトレーサー物質供給ラインと、前記エンジンから排出される前記潤滑油の一部を分取する潤滑油分取ラインと、前記潤滑油分取ラインで分取した前記潤滑油中に含まれる前記トレーサー物質を検知する分析手段と、を有し、前記分析手段で得られた検出結果から前記潤滑油への前記燃料油の混入の有無を検出することを特徴とするエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置である。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、前記分析手段が、蛍光Ｘ線分析装置、ＦＴ−ＩＲ分析装置、誘導結合プラズマ発光分光分析装置、吸光光度分析装置、クロマト分析装置、熱分析装置、レーザ照射装置、または原子吸光分析装置のいずれか１つであることを特徴とするエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置である。
【００１３】
第３の発明は、第１または２の発明において、前記トレーサー物質は、前記燃料油および前記潤滑油のいずれにも含まれない物質であることを特徴とするエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置である。
【００１４】
第４の発明は、エンジンに使用される潤滑油への燃料油の混入を検出するエンジン用潤滑油の希釈検出方法であり、前記エンジンに供給される潤滑油に予めトレーサー物質を供給し、前記エンジンから排出される潤滑油の一部を抜き出し、前記潤滑油中に含まれるトレーサー物質を検知し、前記分析手段で得られた検出結果から前記潤滑油への前記燃料油の混入の有無を検出することを特徴とするエンジン用潤滑油の希釈検出方法である。
【００１５】
第５の発明は、第４の発明において、前記分析手段として、蛍光Ｘ線分析装置、ＦＴ−ＩＲ分析装置、誘導結合プラズマ発光分光分析装置、吸光光度分析装置、クロマト分析装置、熱分析装置、レーザ照射装置、および原子吸光分析装置の少なくとも１つを用いることを特徴とするエンジン用潤滑油の希釈検出方法である。
【００１６】
第６の発明は、第４または５の発明において、前記トレーサー物質として、前記燃料油および前記潤滑油のいずれにも含まれない物質を用いることを特徴とするエンジン用潤滑油の希釈検出方法である。
【００１７】
第７の発明は、エンジンと、前記エンジンの前記潤滑油を溜めるオイルパンと、前記エンジンに潤滑油を供給する潤滑油供給ラインと、前記エンジンに燃料油を供給する燃料油供給ラインと、前記潤滑油を前記エンジンに循環させる潤滑油循環ラインと、前記潤滑油分取ラインで分取した潤滑油中に含まれるトレーサー物質を検知する第１から第３のいずれか一つの発明のエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置と、を有することを特徴とするエンジンシステムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、燃料油中に予めトレーサー物質を添加しておき、これを連続的に分析することにより、潤滑油中に燃料油が混合してしまう現象、すなわちダイリューションの発生を早期に検出することができる。このため、所定期間経過毎に定期的に短時間で潤滑油の検査を行うことが、エンジン設置現場で可能となり、得られた情報に基づいて潤滑油の交換を適正な時期に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、ディーゼルエンジンを模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、１つの気筒を模式的に示す説明図である。
【図３】図３は、実施例１に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置を備えたエンジンシステムの概略図である。
【図４】図４は、燃料油に含まれているトレーサー物質と検出値との関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための実施例につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に記載した内容により限定されるものではない。また、以下に記載した下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した下記実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００２１】
図１は、ディーゼルエンジンを模式的に示す説明図である。図２は、１つの気筒を模式的に示す説明図である。図１に示すように、本実施例のディーゼルエンジン１０は、１つ以上（本実施例では９つ）の気筒１１と、過給機１２と、空気冷却器１３と、排気集合管１４とを含む。まずは図２を用いて１つの気筒１１の基本的な構成を説明する。なお、以下では、気筒１１の一例としてレシプロ型のものを説明するが、気筒１１はロータリー型のものでもよい。図２に示すように、気筒１１は、シリンダ２１と、ピストン２２と、クランク軸２３と、クランク室２３ａと、コネクティングロッド２４と、シリンダヘッド２５と、燃焼室２５ａと、吸気ポート２６ａと、吸気バルブ２６と、排気ポート２７ａと、排気バルブ２７と、インジェクタ２８と、オイルパン２９とを含む。
【００２２】
シリンダ２１は、筒状の部材である。ピストン２２は、シリンダ２１の中空部に設けられる。ピストン２２は、シリンダ２１の中心軸方向に移動できるように設けられる。クランク軸２３は、回転できるようにクランク室２３ａに設けられる。クランク室２３ａは、シリンダ２１の中心軸方向の一方側に設けられる。クランク軸２３は、ピストン２２の往復運動を回転運動に変換する。コネクティングロッド２４は、ピストン２２とクランク軸２３とを連結する。
【００２３】
シリンダヘッド２５は、シリンダ２１の中心軸方向の他方側（クランク室２３ａとは反対側）に設けられる。燃焼室２５ａは、ピストン２２と、シリンダヘッド２５とで囲まれる空間である。
【００２４】
吸気ポート２６ａおよび排気ポート２７ａは、気筒１１の外部と燃焼室２５ａとを連通する。吸気バルブ２６は、吸気ポート２６ａに設けられる。吸気バルブ２６は、吸気ポート２６ａを介して気筒１１の外部と燃焼室２５ａとの間での空気の流動を調節する。排気バルブ２７は、排気ポート２７ａに設けられる。排気バルブ２７は、排気ポート２７ａを介して気筒１１の外部と燃焼室２５ａとの間での空気の流動を調節する。
【００２５】
燃料噴射ポンプ３０は、燃料を加圧し、インジェクタ２８に燃料を導く。インジェクタ２８は、例えば燃焼室２５ａに噴出口が突出して設けられる。燃料噴射ポンプ３０は、燃料供給タンク３１から導かれた燃料を燃焼室２５ａに導く。なお、燃料噴射ポンプ３０は、吸気ポート２６ａに噴出口が突出して設けられてもよい。オイルパン２９は、クランク室２３ａに設けられる。オイルパン２９は、潤滑油３２を溜める。
【００２６】
上記構成の気筒１１は、吸気、圧縮、膨張、排気の１サイクルを繰り返し行う。これにより、気筒１１は、ピストン２２が往復運動し、クランク軸２３が回転する。なお、気筒１１は、４ストロークで１サイクルを行うものでもよいし、２ストロークで１サイクルを行うものでもよい。
【００２７】
ディーゼルエンジン１０についての説明に戻る。過給機１２は、空気を加圧する。過給機１２は、図２に示す排気ポート２７ａから排出された排気ガスのエネルギーを得て空気を加圧する、いわゆるターボチャージャーである。なお、過給機１２は、クランク軸２３の回転力を得て空気を加圧する、いわゆるスーパーチャージャーでもよい。空気冷却器１３は、過給機１２から導かれた空気を冷却する。排気集合管１４は、各気筒１１の排気ポート２７ａと連通する。本実施形態では、各気筒１１の排気ポート２７ａから排出された排気ガスは排気集合管１４を介して過給機１２に導かれる。
【００２８】
ここで、図１に示すクランク軸２３は、各気筒１１で共通の部材である。上記構成により、各気筒１１が稼動することにより、ディーゼルエンジン１０はクランク軸２３を回転させる。なお、本実施形態では、ディーゼルエンジン１０が過給機１２を含むものとして説明したが、ディーゼルエンジン１０は、過給機１２を含まなくてもよい。すなわち、ディーゼルエンジン１０は、自然吸気型の内燃機関でもよい。この場合、ディーゼルエンジン１０は、空気冷却器１３を含まなくてもよい。
【００２９】
次に、ディーゼルエンジン１０は、本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ａを備えている。図３は、本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置を備えたエンジンシステムの概略図である。図３に示すように、本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ａは、トレーサー物質供給ラインＬ１１と、潤滑油分取ラインＬ１２と、潤滑油３２に含まれる異物を分析する分析装置（分析手段）４１とを有する。
【００３０】
潤滑油３２に含まれる異物は、燃料油に由来するものであり、燃料油中に含まれる異物としては、ＦＣＣ触媒由来のアルミナシリカや、潤滑油由来の金属成分等である。これらが許容量以上潤滑油３２に含まれていると、エンジンの摺動不良を発生させたり、長期間に亙る航行の安全性を害する。
【００３１】
潤滑油３２は、ディーゼルエンジン１０のオイルパン２９から排出され、潤滑油循環ラインＬ１３を介して再度ディーゼルエンジン１０に送給され、ディーゼルエンジン１０と潤滑油循環ラインＬ１３とを循環している。潤滑油３２は、潤滑油貯蔵タンク４２に貯蔵されている。潤滑油３２は潤滑油送給ラインＬ１４を介して潤滑油貯蔵タンク４２から潤滑油循環ラインＬ１３に供給される。
【００３２】
ディーゼルエンジン１０には、上述の通り、燃料供給タンク３１から燃料油４３が供給される。燃料油４３は、燃料供給タンク３１から燃料油供給ラインＬ１５を介してディーゼルエンジン１０に供給される。
【００３３】
トレーサー物質供給ラインＬ１１は、燃料油４３にトレーサー物質４４を供給するラインである。トレーサー物質４４は、トレーサー物質貯蔵タンク４５からトレーサー物質供給ラインＬ１１を介して燃料油４３に混合され、ディーゼルエンジン１０に供給される。トレーサー物質供給ラインＬ１１には、調節弁Ｖ１１が設けられている。トレーサー物質貯蔵タンク４５から燃料油４３に送給されるトレーサー物質４４の量は、調節弁Ｖ１３により調整される。
【００３４】
制御装置４６は、運転時間が定期検査時間を超えたと判断したら、トレーサー物質供給ラインＬ１１の調節弁Ｖ１１を開放し、ディーゼルエンジン１０に供給される燃料油４３にトレーサー物質４４を供給する。
【００３５】
トレーサー物質４４は、燃料油および潤滑油のいずれにも含まれていない物質であること、無害であること、検出が容易であること、極力安価であること、沸点が高いことなどを満たすものであればよく、トレーサー物質としては、例えば、Ｚｒ、Ａｇ、Ｓｎ、またはＢａなどの少なくとも１つ以上を含むもの、若しくはこれら有機酸塩であればよい。Ｂａの場合、たとえばステアリン酸バリウム、アリル酸バリウム、酢酸バリウムなどが挙げられる。
【００３６】
これにより、トレーサー物質４４はディーゼルエンジン１０において潤滑油３２に混入する。潤滑油３２に混入したトレーサー物質４４は、潤滑油３２と共に、潤滑油循環ラインＬ１３を循環する。
【００３７】
潤滑油分取ラインＬ１２は、ディーゼルエンジン１０から排出される潤滑油３２の一部を抜き出すラインである。潤滑油分取ラインＬ１２には、調節弁Ｖ１２が設けられている。潤滑油循環ラインＬ１３から抜き出される潤滑油３２の量は、調節弁Ｖ１２により調整される。潤滑油分取ラインＬ１２の調節弁Ｖ１２を開放し、ディーゼルエンジン１０から排出される潤滑油３２の一部を潤滑油循環ラインＬ１３から抜き出し、潤滑油回収容器４７に回収する。
【００３８】
制御装置４６は燃料油４３にトレーサー物質４４を供給した後、潤滑油分取ラインＬ１２の調節弁Ｖ１２を開放し、ディーゼルエンジン１０から排出される潤滑油３２の一部を潤滑油循環ラインＬ１３から抜き出し、潤滑油回収容器４７に回収する。
【００３９】
潤滑油回収容器４７は、コンベア４８上に設けられ、潤滑油回収容器４７に潤滑油３２が所定量抜き出された後、潤滑油回収容器４７はコンベア４８により分析位置に移動される。
【００４０】
潤滑油回収容器４７は分析位置に移動された後、分析装置４１により潤滑油回収容器４７内にある潤滑油３２中に含まれるトレーサー物質４４を分析する。分析装置４１としては、潤滑油３２中にトレーサー物質４４が含まれているか否かを分析することができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、蛍光Ｘ線分析装置、レーザ照射装置、誘導結合プラズマ発光分光分析装置、原子吸光分析装置、クロマトグラフィー分析装置、熱分析装置などの少なくとも１つが用いられる。
【００４１】
分析装置４１により分析された結果は、制御装置４６に伝達される。制御装置４６は、分析装置４１により分析された結果から、トレーサー物質４４の検出値を測定する。そして、予めトレーサー物質４４の濃度と検出値との関係を示す関係図を求め、その関係から導き出される検量線を求めておく。そして、検出されたトレーサー物質４４の検出値を、予めトレーサー物質４４の濃度と検出値との関係を示す関係図に照合する。この検出されたトレーサー物質４４の検出値からトレーサー物質４４の濃度を求めることができ、潤滑油３２の燃料油による希釈の発生の有無と潤滑油３２の燃料油４３による希釈化の割合を求めることができる。
【００４２】
分析装置４１として、蛍光Ｘ線分析装置を用いた場合、重金属元素は検出下限が低く、感度が高いことから、油のような有機物主体の試料であっても少量の資料を用いて分析することが可能である。このため、トレーサー物質４４として、例えばＢａなど原子量の大きい物質を用い、分析装置４１で検出することで、コストを抑えつつ、潤滑油３２の燃料油４３による希釈の発生の有無と、その潤滑油３２の燃料油４３による希釈割合を求めることができる。
【００４３】
図４は、燃料油に含まれているトレーサー物質と検出値との関係の一例を示す図である。図４では、標準物質として、クロム（Ｃｒ）、臭素（Ｂｒ）、カドミウム（Ｃｄ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）を用いている。また、媒体として、ポリプロピレンを用いた。また、検出値は、１秒間におけるカウント数を示す。図４に示すように、このような標準物質の標準物質濃度が２００ｐｐｍまでで各々の標準物質の濃度とその時の検出値との関係を明確に区別して判別することができる。よって、上記標準物質のように、原子量の大きな元素であれば、数十ｐｐｍ（例えば５０ｐｐｍ）程度で各々の標準物質の濃度とその検出値との定量性を確認できる。これにより、得られたトレーサー物質４４の検出値からトレーサー物質４４の濃度を求めることができるため、少量の潤滑油３２を用いて、潤滑油３２の燃料油４３による希釈割合を求めることができる。
【００４４】
図４では、標準物質として、Ｂａを含めていないが、Ｂａを用いた場合でも同様に、標準物質として、Ｃｒ、Ｂｅ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｐｄとの違いを明確にして標準物質の濃度とその時の検出値との関係を表すことができる。
【００４５】
トレーサー物質４４の濃度と潤滑油３２の希釈割合との関係を求めた関係図の検量線は、必要に応じて検量線を引きなおすようにしてもよい。その検量線は、随時定量的なデータを手動で再入力するか、分析データから自動的かつ定期的に更新してもよい。
【００４６】
制御装置４６は、潤滑油３２の燃料油４３による希釈化の割合が所定値（例えば５％）以上と判定した場合、潤滑油３２の補充または交換が必要と判断し、ディーゼルエンジン１０の運転を停止し、制御装置４６は、オイルパン２９中の潤滑油３２を補充または入替操作を行う。または、潤滑油貯蔵タンク４２の潤滑油３２の入れ替えまたは補充をするか、燃料供給タンク３１の燃料油の入れ替えまたは補充をするか、添加剤を加える操作を行う。
【００４７】
なお、分析装置４１は、各気筒１１について設けてもよいし、複数の気筒１１で共有してもよい。また、本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ａは、１つのディーゼルエンジン１０にのみ用いてもよいし、複数のディーゼルエンジン１０で共用してもよい。
【００４８】
分析装置４１により潤滑油回収容器４７内にあるトレーサー物質４４が分析された後、潤滑油回収容器４７は、コンベア４８により分析廃棄物回収用ピット４９に送給されて集積された後、廃棄処分される。
【００４９】
このように、本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ａによれば、ディーゼルエンジン１０の運転中において、従来のように結果が出るまでに長期間を要することがなく、分析装置４１で得られた分析結果から潤滑油３２中に含まれるトレーサー物質４４を迅速に検出することができる。トレーサー物質４４は、潤滑油３２中に混入した燃料油４３に起因するものであることから、トレーサー物質４４が確認されることにより、燃料油４３の混入の程度も判断することができる。したがって、潤滑油３２への燃料油４３の希釈割合を早期に検出することで、制御装置４６を通してディーゼルエンジン１０の運転制御や、潤滑油３２の補充または交換に即座に反映することができる。
【００５０】
このため、所定期間経過毎に定期的に短時間で潤滑油の検査を行うことが、エンジン設置現場で可能となり、得られた情報に基づいて潤滑油３２の交換を適正な時期に行うことが可能となる。これにより、ディーゼルエンジン１０の運転中における潤滑油３２の状況を迅速に把握でき、ディーゼルエンジン１０に用いられる機器の故障やトラブルを未然に防止する対策を講じることが可能となる。
【実施例２】
【００５１】
本発明の実施例２に係るディーゼルエンジンの潤滑油のトレーサー物質検出装置をディーゼルエンジンシステムに適用した一例について、図面を参照して説明する。ディーゼルエンジンシステムは、実施例１と同様であるため、本実施例においては、本実施例に係るディーゼルエンジンの潤滑油のトレーサー物質検出装置の構成を示す図のみを用いて説明する。
【００５２】
図５は、本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置の概略図である。なお、本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置は、図１に示す本発明の実施例１に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置の構成と同様であるため、実施例１と同様の部材については、同一の符号を付して重複した説明は省略する。図５に示すように、本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ｂは、実施例１に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ａにおいて、分析装置４１として用いた蛍光Ｘ線装置に代えてＦＴ−ＩＲ装置５１を分析装置として用いたものであり、新油分取ラインＬ２１と、使用油分取ラインＬ２２と、使用油希釈用分取ラインＬ２３を有する。使用油分取ラインＬ２２は、実施例１に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ａの潤滑油分取ラインＬ１２に相当する。
【００５３】
新油分取ラインＬ２１は、ディーゼルエンジン１０に供給される潤滑油３２の一部を新油３２Ａとして抜き出すラインである。潤滑油３２は新油分取ラインＬ２１を介して潤滑油貯蔵タンク４２から新油３２Ａとして抜き出す。新油分取ラインＬ２１には、調節弁Ｖ２１が設けられている。潤滑油貯蔵タンク４２から抜き出される新油３２Ａの量は、調節弁Ｖ２１により調整される。新油分取ラインＬ２１は潤滑油貯蔵タンク４２に連結されているが、本実施例は、これに限定されるものではなく、潤滑油送給ラインＬ１４から潤滑油３２の一部を新油３２Ａとして抜き出すようにしてもよい。
【００５４】
使用油分取ラインＬ２２は、実施例１に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ａの潤滑油分取ラインＬ１２と同様、ディーゼルエンジン１０から排出される潤滑油３２の一部を使用油３２Ｂとして潤滑油循環ラインＬ１３から使用油３２Ｂを抜き出す。
【００５５】
ＦＴ−ＩＲ装置５１は、新油分取ラインＬ２１に設けられるＦＴ−ＩＲ装置５１Ａと、使用油分取ラインＬ１２に設けられるＦＴ−ＩＲ装置５１Ｂと、を有する。ＦＴ−ＩＲ装置５１Ａは、新油分取ラインＬ２１に抜き出した新油３２Ａ中に含まれるトレーサー物質４４を検出する。ＦＴ−ＩＲ装置５１Ｂは、使用油分取ラインＬ２２に抜き出した使用油３２Ｂ中に含まれるトレーサー物質４４を検出する。
【００５６】
潤滑油貯蔵タンク４２から新油分取ラインＬ２１を介して抜き出された新油３２Ａは、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ａで分析される。潤滑油循環ラインＬ１３から使用油分取ラインＬ２２を介して抜き出された使用油３２Ｂは、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ｂで分析される。
【００５７】
ＦＴ−ＩＲ分析により、使用油３２Ｂにトレーサー物質４４が混入した場合、各々のトレーサー物質４４に起因した特定波長領域での光の吸収が観察される。この特定波数領域におけるトレーサー物質４４の光の吸収を検出することにより、潤滑油３２に燃料油４３が混入しているか否かを容易に検出することができる。
【００５８】
なお潤滑油にスルホン酸が含まれているが、トレーサー物質４４とは光の吸収波長領域は異なるため、光の吸収ピークは重複しないが、潤滑油３２に燃料油４３が混入しているか否かの分析精度の向上を図るため、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ａにおける新油３２ＡのＦＴ−ＩＲ分析結果も比較対象として同時分析するのが好ましい。
【００５９】
ＦＴ−ＩＲ装置５１Ａ、５１Ｂにおいて分析された分析結果は、各々、制御装置４６に伝達される。制御装置４６は、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ａで分析された新油３２Ａの分析結果と、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ｂで分析された使用油３２Ｂの分析結果とを比較することで、使用油３２Ｂにトレーサー物質４４が含まれているか否かを判定し、潤滑油３２に燃料油４３が混入していないかを容易に検出することができる。これにより、必要な対策を早期に施すことができる。
【００６０】
本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ｂにおいては、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ａで分析された新油３２Ａの分析結果と、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ｂで分析された使用油３２Ｂの分析結果とを比較するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、使用油３２Ｂが特に汚染されていないような場合には、使用油３２Ｂのみを分析して、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ｂのみで使用油３２Ｂを分析し、潤滑油３２に燃料油４３が混入していないかを検出するようにしてもよい。
【００６１】
また、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ａ、５１Ｂを通過した新油３２Ａ、使用油３２Ｂは、新油分取ラインＬ２１、使用油分取ラインＬ２２によりディーゼルエンジン１０に送給される。新油３２Ａは、汚れていないため、ディーゼルエンジン１０で使用することができる。また、分析に用いられた新油３２Ａ、使用油３２Ｂは、必ずしもディーゼルエンジン１０に送給する必要はなく、そのまま廃棄するようにしてもよい。
【００６２】
使用油３２Ｂが汚染されていて、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ｂでの分析精度が低下している場合には、使用油３２Ｂを有機溶媒で希釈してから分析するようにする。使用油希釈用分取ラインＬ２３は、使用油分取ラインＬ２２から分岐したラインであり、ディーゼルエンジン１０から排出される使用油３２Ｂの一部を分取するものである。また、使用油希釈用分取ラインＬ２３には、調節弁Ｖ２３が設けられている。使用油分取ラインＬ２２から抜き出される使用油３２Ｂの量は、調節弁Ｖ２３により調整される。
【００６３】
使用油希釈用分取ラインＬ２３は、使用油３２Ｂにトルエンを含む希釈用有機溶媒６１が混合される。希釈用有機溶媒６１は、希釈用有機溶媒貯蔵タンク６２に貯蔵されている。希釈用有機溶媒６１は、希釈用有機溶媒貯蔵タンク６２から使用油希釈用分取ラインＬ２３に送給し、使用油希釈用分取ラインＬ２３に分取された使用油３２Ｂに混合する。
【００６４】
希釈用有機溶媒６１としては、例えば、トルエン、キシレンの少なくとも１つ以上含むものが用いられる。希釈用有機溶媒６１として、芳香族系(トルエン、キシレン等)の溶媒を用いると、異物が分散し、直鎖アルカン(ヘキサン、ヘプタン)を用いると凝集する性質がある。そこで、希釈用有機溶媒６１として、芳香族系と直鎖系の混合溶媒を用いることにより溶解もせず凝集もしないまま使用油３２Ｂを希釈することが可能となる。希釈用有機溶媒６１は、ヘプタンとトルエンとを含む溶液でもよいが、コストを低額に抑える観点から、ヘキサンとトルエンとを含む溶媒を用いるのが好ましい。
【００６５】
使用油３２Ｂのみを用いて測定する場合、潤滑油３２が潤滑油循環ラインＬ１３を何度も循環して使用されることで、潤滑油３２自体が汚染されてくると、潤滑油３２の一部を使用油分取ラインＬ１２で抜き出した使用油３２ＢをＦＴ−ＩＲ装置５１Ｂで計測する際、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ｂの光の透過効率が低下し、測定精度が低下する傾向にある。そのため、潤滑油３２へのトレーサー物質４４の混入割合を測定する精度が低下する。これに対し、本実施例においては、使用油希釈用分取ラインＬ２３を設けている。このため、潤滑油３２中に異物等が多く含まれ、黒色を呈した油であっても、使用油希釈用分取ラインＬ２３で希釈用有機溶媒６１を用いて使用油３２Ｂを希釈することにより、使用油３２Ｂ中に含まれるトレーサー物質４４を適切に測定することができる。
【００６６】
このように、本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ｂによれば、ＦＴ−ＩＲ装置５１Ａ、５１Ｂで分析された新油３２Ａ、使用油３２Ｂの分析結果から、使用油３２Ｂにトレーサー物質４４が含まれているか否かを判定し、潤滑油３２に燃料油４３が混入していないかを早期に検出することができる。これにより、潤滑油３２中に含まれるトレーサー物質４４の量に応じてディーゼルエンジン１０の運転制御や、潤滑油３２の補充または交換を即座に反映することができ、必要な対策を早期に施すことができる。
【００６７】
また、使用油３２Ｂの採取分取ラインを複数系列設け、使用油３２Ｂの一部を有機溶媒を用いて希釈してから分析することで、使用油３２Ｂにトレーサー物質４４が含まれているか否かについての分析精度を向上させることができる。このため、潤滑油３２に対する燃料油４３の混入割合を高い精度で検出することができる。
【００６８】
なお、本実施例に係るエンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置４０Ｂにおいては、使用油希釈用分取ラインＬ２３を１つしか設けていないが、本発明はこれに限定されるものではなく、使用油希釈用分取ラインＬ２３は複数設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０  ディーゼルエンジン
１１  気筒
３１  燃料供給タンク
３２  潤滑油
３２Ａ  新油
３２Ｂ  使用油
４０Ａ、４０Ｂ  エンジン用潤滑油のトレーサー物質検出装置
４１  分析装置（分析手段）
４２  潤滑油貯蔵タンク
４３  燃料油
４４  トレーサー物質
４５  トレーサー物質貯蔵タンク
４６  制御装置
４７  潤滑油回収容器
４８  コンベア
４９  分析廃棄物回収用ピット
６１  希釈用有機溶媒
６２  希釈用有機溶媒貯蔵タンク
Ｌ１１  トレーサー物質供給ライン
Ｌ１２  潤滑油分取ライン
Ｌ１３  潤滑油循環ライン
Ｌ１４  潤滑油送給ライン
Ｌ２１  新油分取ライン
Ｌ２２  使用油分取ライン
Ｌ２３  使用油希釈用分取ライン
Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３  調節弁
【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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