油清浄装置及び油清浄方法
【課題】精密フィルタの長寿命化を図ることができる油清浄装置及び油清浄方法を提供する。
【解決手段】油清浄装置は、遠心分離機と、精密フィルタと、清浄化すべき油を貯留する主タンクと、遠心分離機、精密フィルタ及び主タンク間を少なくとも結ぶ配管と、配管に設けられた供給ポンプと、配管に設けられた開閉弁と、供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御する制御部とを備えており、制御部は、主タンク内の油を遠心分離機のみによって清浄して主タンクに戻す第１の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御し、第１の清浄化段階の後に、主タンク内の油を精密フィルタのみによって清浄して主タンクに戻す第２の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御し、第２の清浄化段階の後に、主タンク内の油を遠心分離機によって清浄した後、連続して精密フィルタによって清浄して主タンクに戻す第３の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御するように構成されている。
【解決手段】油清浄装置は、遠心分離機と、精密フィルタと、清浄化すべき油を貯留する主タンクと、遠心分離機、精密フィルタ及び主タンク間を少なくとも結ぶ配管と、配管に設けられた供給ポンプと、配管に設けられた開閉弁と、供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御する制御部とを備えており、制御部は、主タンク内の油を遠心分離機のみによって清浄して主タンクに戻す第１の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御し、第１の清浄化段階の後に、主タンク内の油を精密フィルタのみによって清浄して主タンクに戻す第２の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御し、第２の清浄化段階の後に、主タンク内の油を遠心分離機によって清浄した後、連続して精密フィルタによって清浄して主タンクに戻す第３の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、船舶用の主機関、発電機関、増速機、減速機及び油圧機器、自動車用機関、並びに建設機械等のシステム油や作動油である潤滑油を清浄化するための油清浄装置及び油清浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機関や機器等で使用した潤滑油に混入した不純物を取り除くための油清浄装置として、遠心分離機で処理した潤滑油を清浄油タンクから吐出ポンプで吐出し、耐圧性を備えた精密フィルタを通過させてさらに処理するとともに、精密フィルタの手前と清浄油タンクとを結ぶ配管に戻し弁を設けて、これを清浄油タンク内の液面の高さに応じて制御するようにした技術は公知である（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この特許文献１に記載された技術によれば、（１）潤滑油の温度が低く粘度が高い状態でも、耐圧の高い精密フィルタを採用しているので潤滑油を高い圧力のまま精密フィルタに供給できるから、従来はこの問題を回避するために必須であった潤滑油を加熱するためのヒータが不要になる、（２）耐圧の高い精密フィルタを採用しているので、フィルタの背圧による不都合が低減され、フィルタ通過後の潤滑油を直接機関等に返油することができる、（３）吐出ポンプ出口側から清浄油タンクに戻る配管を設けて液面制御部でタンク内の液面を一定に保持することができるので、吐出ポンプへの空気の吸入をなくし、精密フィルタに空気が溜まるのを防止できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８５０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の油清浄装置は、潤滑油中に含まれる不純物のうち、遠心分離機で除去できなかった不溶解分がそのまま精密フィルタに送り込まれるため、この精密フィルタの目詰まりが短期間で発生し、その寿命が短くなるという問題点を有していた。
【０００６】
また、上述した従来の油清浄装置は、潤滑油中に含まれる不純物の状態に応じた自動的な清浄化制御ができないため、潤滑油の汚損状態に応じた最適の清浄化処理を行うことができなかった。
【０００７】
従って本発明の目的は、精密フィルタの長寿命化を図ることができる油清浄装置及び油清浄方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、処理する油量及び油中の不純物の大きさに応じた最適な効率の良い制御を行うことができる油清浄装置及び油清浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、遠心分離機と、精密フィルタと、清浄化すべき油を貯留する主タンクと、遠心分離機、精密フィルタ及び主タンク間を少なくとも結ぶ配管と、配管に設けられた供給ポンプと、配管に設けられた開閉弁と、供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御する制御部とを備えており、制御部は、主タンク内の油を遠心分離機のみによって清浄して主タンクに戻す第１の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御し、第１の清浄化段階の後に、主タンク内の油を精密フィルタのみによって清浄して主タンクに戻す第２の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御し、第２の清浄化段階の後に、主タンク内の油を遠心分離機によって清浄した後、連続して精密フィルタによって清浄して主タンクに戻す第３の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御するように構成されている油清浄装置が提供される。
【００１０】
第１の清浄化段階では遠心分離機のみによって清浄を行い、第２の清浄化段階では精密フィルタのみによって清浄を行い、第３の清浄化段階では遠心分離機によって清浄した後、連続して精密フィルタによって清浄を行う。このように３段階の清浄化処理を行うことにより、遠心分離機による清浄化処理の後に連続して精密フィルタによる清浄化処理を行う場合、遠心分離機で除去できなかった不溶解分がそのまま精密フィルタに送り込まれて精密フィルタの目詰まりが直ちに発生しその寿命が短くなるような不都合は生じず、精密フィルタの長寿命化を図ることができる。また、処理する油量及び油中の不純物の大きさに応じて、第１の清浄化段階及び第３の清浄化段階における遠心分離機による処理時間を制御すれば、最適な、効率の良い清浄化処理を行うことができる。
【００１１】
配管に設けられ、油を加熱する加熱手段をさらに備えており、制御部は、第１の清浄化段階の前に、主タンク内の油を加熱手段によって予備加熱して主タンクに戻す予備加熱段階を行うべく供給ポンプ、加熱手段及び開閉弁の作動を制御するように構成されていることが好ましい。
【００１２】
配管に設けられ、油を加熱する加熱手段をさらに備えており、制御部は、第１の清浄化段階において最初に主タンク内の油を加熱手段によって加熱するべく加熱手段の作動を制御し、第２の清浄化段階において最初に主タンク内の油を加熱手段によって加熱するべく加熱手段の作動を制御し、第３の清浄化段階において最初に主タンク内の油を加熱手段によって加熱するべく加熱手段の作動を制御するように構成されていることも好ましい。
【００１３】
配管に設けられ、油内の不溶解分の粒子径を測定する粒子径測定手段をさらに備えており、制御部は、第１の清浄化段階において、粒子径測定手段によって測定された、遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、精密フィルタのみによって清浄するべく開閉弁の作動を制御するように構成されていることも好ましい。
【００１４】
配管に設けられ、油内の不溶解分の粒子径を測定する粒子径測定手段をさらに備えており、制御部は、第３の清浄化段階において、まず、主タンク内の油を遠心分離機によって清浄されて主タンクに戻す第３の清浄化段階の前段階を行い、次いで、主タンク内の油を遠心分離機によって清浄し連続して精密フィルタによって清浄して主タンクに戻す第３の清浄化段階の後段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御するように構成されており、粒子径測定手段によって測定された、遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、前段階から後段階に切り替えるべく開閉弁の作動を制御するように構成されていることも好ましい。
【００１５】
本発明によれば、さらに、清浄化すべき油を遠心分離機のみによって清浄する第１の清浄化段階と、第１の清浄化段階の後に、油を精密フィルタのみによって清浄する第２の清浄化段階と、第２の清浄化段階の後に、油を遠心分離機によって清浄した後連続して精密フィルタによって清浄する第３の清浄化段階とを備えた油清浄方法が提供される。
【００１６】
３段階の清浄化処理を行うことにより、遠心分離機による清浄化処理の後に連続して精密フィルタによる清浄化処理を行う場合、遠心分離機で除去できなかった不溶解分がそのまま精密フィルタに送り込まれて精密フィルタの目詰まりが直ちに発生しその寿命が短くなるような不都合は生じず、精密フィルタの長寿命化を図ることができる。また、処理する油量及び油中の不純物の大きさに応じて、第１の清浄化段階及び第３の清浄化段階における遠心分離機による処理時間を制御すれば、最適な、効率の良い清浄化処理を行うことができる。
【００１７】
第１の清浄化段階の前に、油を予備加熱することが好ましい。
【００１８】
第１の清浄化段階において最初に油を加熱し、第２の清浄化段階において最初に油を加熱し、第３の清浄化段階において最初に油を加熱することも好ましい。
【００１９】
第１の清浄化段階において、遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、精密フィルタのみによって清浄することも好ましい。
【００２０】
第３の清浄化段階において、まず、清浄化すべき油を遠心分離機のみによって清浄する前段階を行い、遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、油を遠心分離機によって清浄した後連続して精密フィルタによって清浄する後段階に切り替えることも好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、遠心分離機で除去できなかった不溶解分がそのまま精密フィルタに送り込まれて精密フィルタの目詰まりが直ちに発生しその寿命が短くなるような不都合は生じず、精密フィルタの長寿命化を図ることができる。また、処理する油量及び油中の不純物の大きさに応じて、遠心分離機による処理時間を制御すれば、最適な、効率の良い清浄化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の油清浄装置の一実施形態における全体の構成を概略的に示す構成図である。
【図２】図１の油清浄装置における制御部の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図１の油清浄装置における予備加熱段階の制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図４】図１の油清浄装置における第１の清浄化段階の制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図５】図１の油清浄装置における第２の清浄化段階の制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図６】図１の油清浄装置における第３の清浄化段階の制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図７】本発明の油清浄装置の他の実施形態における全体の構成を概略的に示す構成図である。
【図８】図７の油清浄装置における予備加熱段階の制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は本発明の油清浄装置の一実施形態における全体の構成を概略的に示している。本実施形態は、船舶用機器の潤滑油を清浄化するための油清浄装置に関するものである。
【００２４】
同図において、１０は潤滑油が貯留される潤滑油主タンク（本発明の主タンクに対応する）、１２は潤滑油主タンク１０から熱交換器１４までの配管１１ａの途中に設けられた逆止弁、１３は同じく配管１１ａの途中に設けられた潤滑油供給ポンプ（本発明の供給ポンプに対応する）、１４は潤滑油加熱用の熱交換器（本発明の加熱手段の一部に対応する）、１５は熱交換器１４に循環される熱媒油を電気的に加熱する電気ヒータ（本発明の加熱手段の一部に対応する）、１６は熱媒油を循環させるための熱媒油循環ポンプ（本発明の加熱手段の一部に対応する）、１７は自己回転型の遠心分離機、１８は熱交換器１４から遠心分離機１７までの配管１１ｂの途中に設けられた温度センサ、１９は配管１１ｂの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、２０は熱交換器１４から潤滑油主タンク１０までの配管１１ｃの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、２１は配管１１ｃの途中に設けられており、潤滑油内の不溶解分の粒子径を測定するパーティクルチェッカ（本発明の粒子径測定手段に対応する）、２２は配管１１ｃの途中に設けられた圧力計、２３は遠心分離機１７に一端が接続された配管１１ｄの他端に接続された清浄油中間タンク、２４は清浄油中間タンク２３内の清浄油のレベルセンサ、２５は清浄油中間タンク２３から配管１１ｃまでの配管１１ｅの途中に設けられた清浄油供給ポンプ（本発明の供給ポンプに対応する）、２６は配管１１ｅの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、２７はオリフィス、２８は清浄油中間タンク２３に連通するオリフィス２７と配管１１ｅとの間に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、２９は精密フィルタ、３０は配管１１ｃから精密フィルタ２９までの配管１１ｆの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、３１は配管１１ｅと配管１１ｆとを連結する配管１１ｇの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、３２は精密フィルタ２９から配管１１ｃまでの配管１１ｈの途中に設けられた流量計、３３は配管１１ｈの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、３４は配管１１ｃの電磁開閉弁２０と並列に設けられた圧力調整弁、３５は配管１１ｃと配管１１ｆとの間に設けられた圧力調整弁、３６は制御部、３７は油溜まり、３８は油溜まり３７のフロートスイッチをそれぞれ示している。
【００２５】
遠心分離機１７は、加圧された潤滑油を噴出ノズルから噴出させることにより、潤滑油の有する圧力エネルギを運動エネルギに変換し、発生するジェット推進力によって高速回転して強い遠心力を生み出す自己回転型の遠心分離機である。本実施形態で用いている遠心分離機１７は、約１０μｍ以上の粒径を有する不純物、不溶解分を除去することが可能である。また、この遠心分離機１７によって除去した塵や不純物はこの遠心分離機１７の内部に蓄積されるため、作動停止後、短時間（例えば約３分程度）で解放、除去及び復旧が可能である。
【００２６】
精密フィルタ２９は、本実施形態では、ポリプロピレン製のケース内に納められた特殊な４層構造の吸着体を有する精密フィルタエレメントを２つ設けて構成されている。加圧された潤滑油はエレメントケース上部よりエレメント内に入り、不溶解分が吸着捕捉濾過された後、エレメントの中心を貫通するパイプから排出されるように構成されている。本実施形態の精密フィルタ２９は、使用目的に応じて選択される約３〜３０μｍのフィルタエレメントを採用しているため、その濾過精度に応じた径以上の粒径を有する不溶解分や場合によっては水分をも除去可能である。
【００２７】
制御部３６は、潤滑油供給ポンプ１３、清浄油供給ポンプ２５及び熱媒油循環ポンプ１６の作動を制御すると共に、電気ヒータ１５の作動を制御し、温度センサ１８、パーティクルチェッカ２１及びレベルセンサ２４からの検出信号を受け取るように構成されており、さらに、電磁開閉弁１９、２０、２６、２８、３０、３１及び３３の開閉作動を制御するように構成されている。この制御部３６は、ディスクリート素子のハードウェアによるシーケンス回路か、デジタルコンピュータを用いたソフトウェアによるデジタル電子回路で構成可能である。
【００２８】
図２は本実施形態の油正常装置における制御部３６の電気的構成を概略的に示している。
【００２９】
同図に示すように、本実施形態における制御部３６は、例えばＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ及び入出力ポート等を有するデジタルコンピュータ３６ａ、Ａ／Ｄ変換器３６ｂ、操作盤３６ｃ並びに駆動回路３６ｄ等を備えたデジタル電子回路で構成されている。
【００３０】
温度センサ１８及びパーティクルチェッカ２１の出力信号がＡ／Ｄ変換器３６ｂに入力するように構成されており、レベルセンサ２４の出力信号がデジタルコンピュータ３６ａの入出力ポートに直接印加されるように構成されている。
【００３１】
駆動回路３６ｃの出力信号が潤滑油供給ポンプ１３、清浄油供給ポンプ２５、熱媒油循環ポンプ１６及び電気ヒータ１５に印加されてこれらのオンオフ作動を制御するように構成されており、同じく駆動回路３６ｃの出力信号が電磁開閉弁１９、２０、２６、２８、３０、３１及び３３に印加されてこれらの開閉作動を制御するように構成されている。
【００３２】
以下、このデジタルコンピュータ３６ａによりソフトウェア制御される本実施形態における油清浄装置の処理動作を説明する。図３は予備加熱段階の制御処理の流れを示しており、図４は第１の清浄化段階の制御処理の流れを示しており、図５は第２の清浄化段階の制御処理の流れを示しており、図６は第３の清浄化段階の制御処理の流れを示している。
【００３３】
オペレータが操作盤３６ｃを操作することにより、まず、図３に示す予備加熱段階の制御処理が実行される。この潤滑油の予備加熱段階では、最初に、電磁開閉弁２０に駆動信号を送ってこの電磁開閉弁２０を開成する（ステップＳ１）。なお、全ての電磁開閉弁は定閉構成であり、駆動信号が印加された場合にのみ開き、印加されていない場合は閉成している。従って、このステップＳ１の段階では、電磁開閉弁２０のみが開いている。
【００３４】
次いで、潤滑油供給ポンプ１３を起動して運転を開始する（ステップＳ２）。これにより、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び１１ｃ並びに電磁開閉弁２０を通って潤滑油主タンク１０へ戻る。
【００３５】
さらに、熱媒体循環ポンプ１６を起動して運転を開始し（ステップＳ３）、電気ヒータ１５を駆動して循環される熱媒油を電気的に加熱することにより、熱交換器１４の運転を開始する（ステップＳ４）。これにより、送油される潤滑油が加熱されることとなる。
【００３６】
次いで、配管１１ｂに設けられている温度センサ１８によって検出される潤滑油の温度が設定温度に到達したか否かが判別され（ステップＳ５）、未だ到達していない場合（ＮＯの場合）は、この判別が繰り返される。設定温度に到達したかそれ以上となった場合（ＹＥＳの場合）は、後述する第１の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第１の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ６）。
【００３７】
第１の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図４に示す第１の清浄化段階の制御処理が実行される。第１の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、後述する第２の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第２の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ７）。
【００３８】
第２の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図５に示す第２の清浄化段階の制御処理が実行される。第２の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、後述する第３の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第３の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ８）。
【００３９】
第３の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図６に示す第３の清浄化段階の制御処理が実行される。第３の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、この油清浄の終了処理を行う。
【００４０】
油清浄の終了処理は、熱媒体循環ポンプ１６の運転を停止し（ステップＳ９）、電気ヒータ１５の駆動を停止して熱交換器１４の運転を停止し（ステップＳ１０）、潤滑油供給ポンプ１３の運転を停止し（ステップＳ１１）、電磁開閉弁２０への駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２０を閉成する（ステップＳ１２）ものである。
【００４１】
なお、第１の段階フラグ、第２の段階フラグ及び第３の段階フラグは、初期状態においては、オフとなっているものとする。
【００４２】
図４に示す第１の清浄化段階では、遠心分離機１７のみによる清浄化処理が主として行われる。最初に、電磁開閉弁１９及び２６に駆動信号を送ってこれら電磁開閉弁１９及び２６を開成すると共に電磁開閉弁２０に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２０を閉成する（ステップＳ２１）。従って、このステップＳ２１の段階では、電磁開閉弁１９及び２６のみが開いており、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、潤滑油供給ポンプ１３により配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び電磁開閉弁１９を通って遠心分離機１７へ供給される。これにより、自己回転型である遠心分離機１７は潤滑油圧力によって起動されて回転を開始し、清浄された潤滑油（以下清浄油）は配管１１ｄを通って清浄油中間タンク２３へ通油される。
【００４３】
また、清浄油供給ポンプ２５が起動されて運転を開始している（ステップＳ２２）ので、清浄油中間タンク２３内の清浄油は、配管１１ｅ、パーティクルチェッカ２１及び配管１１ｃを通って潤滑油主タンク１０へ戻る。
【００４４】
清浄油中間タンク２３内の油面レベルがレベルセンサ２４の検出出力に基づいて、高位レベル（Ｈレベル）であるか否かを判別している（ステップＳ２３）。油面レベルが高位レベルではない低位レベル（Ｌレベル）である場合（ＮＯの場合）、電磁開閉弁２８に駆動信号を送ってこの電磁開閉弁２８を開成し（ステップＳ２４）、清浄油をこの電磁開閉弁２８及びオリフィス２７経由で清浄油中間タンク２３に戻す処理を行う。油面レベルが高位レベルである場合（ＹＥＳの場合）、電磁開閉弁２８の駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２８を閉成し（ステップＳ２５）、これによって清浄油中間タンク２３内の油面レベルを調整している。なお、図１、図２及び図４には表されていないが、清浄油中間タンク２３内の油面レベルが高高位レベル（ＨＨレベル）となった場合は、緊急停止機構（図示なし）が作動して油清浄動作が緊急停止すると共に警報（ブザー）が鳴るように構成されている。
【００４５】
次いで、パーティクルチェッカ２１により流動する清浄油中の不溶解分の粒子径を測定し、その測定結果から不溶解分の粒子径が規定値以下となったか否かを判別する（ステップＳ２６）。この規定値としては、例えば１０μｍが設定される。
【００４６】
不溶解分の粒子径が規定値以下ではないと判別した場合（ＮＯの場合）、第１の清浄化段階を行うことを示す第１の段階フラグをオンとした後（ステップＳ２７）、図３に示す予備加熱段階の制御処理に戻る。この場合、第１の段階フラグがオンであるため、予備加熱段階に続いて、図４に示す第１の清浄化段階が継続して実施される。不溶解分の粒子径が規定値以下であると判別した場合（ＹＥＳの場合）、電磁開閉弁３０及び３３に駆動信号を送ってこれら電磁開閉弁３０及び３３を開成すると共に電磁開閉弁１９に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁１９を閉成し（ステップＳ２８）、さらに、清浄油供給ポンプ２５の運転を停止し、電磁開閉弁２６に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２６を閉成する（ステップＳ２９）。これにより、精密フィルタ２９へ通油が行われる（ステップＳ３０）。即ち、このステップＳ３０の段階では、電磁開閉弁３０及び３３のみが開いており、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、潤滑油供給ポンプ１３によって配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び１１ｃ、電磁開閉弁３０並びに配管１１ｆを通って精密フィルタ２９へ供給され、この精密フィルタ２９から配管１１ｈ、電磁開閉弁３３及び配管１１ｃを通って潤滑油主タンク１０内に戻される。これにより、精密フィルタ２９のみによる潤滑油の清浄処理が行われる。
【００４７】
次いで、この精密フィルタ２９のみによる潤滑油の清浄処理が一定時間行われたかどうかその経過時間を判別し（ステップＳ３１）、経過していないと判別した場合（ＮＯの場合）は経過するまで待ち、経過したと判別した場合（ＹＥＳの場合）のみ、第１の清浄化段階を行うことを示す第１の段階フラグをオフとし、第２の清浄化段階を行うことを示す第２の段階フラグをオンとした後（ステップＳ３２）、図３に示す予備加熱段階の制御処理に戻る。これにより、予備加熱段階に続いて、次の第２の清浄化段階が実施される。
【００４８】
図５に示す第２の清浄化段階では、精密フィルタ２９のみによる清浄化処理が行われる。最初に、電磁開閉弁３０及び３３に駆動信号を送ってこれら電磁開閉弁３０及び３３を開成すると共に電磁開閉弁２０に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２０を閉成する（ステップＳ４１）。これにより、精密フィルタ２９へ通油が行われる（ステップＳ４２）。即ち、このステップＳ４２の段階では、電磁開閉弁３０及び３３のみが開いており、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、潤滑油供給ポンプ１３によって配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び１１ｃ、電磁開閉弁３０並びに配管１１ｆを通って精密フィルタ２９へ供給され、この精密フィルタ２９から配管１１ｈ、電磁開閉弁３３及び配管１１ｃを通って潤滑油主タンク１０内に戻される。これにより、精密フィルタ２９のみによる潤滑油主タンク１０内の潤滑油の清浄処理が行われる。
【００４９】
次いで、オペレータが操作盤３６ｃを操作することによるこの精密フィルタ２９のみによる潤滑油の清浄処理を停止する指示を行ったかどうかを判別し（ステップＳ４３）、停止指示なしと判別した場合（ＮＯの場合）は、指示があるまで待つ。停止指示ありと判別した場合（ＹＥＳの場合）は、第２の清浄化段階を行うことを示す第２の段階フラグをオフとし、第３の清浄化段階を行うことを示す第３の段階フラグをオンとした後（ステップＳ４４）、図３に示す予備加熱段階の制御処理に戻る。
【００５０】
このように、第２の清浄化段階は、オペレータが手動にて停止指示を行わない限り実施され、停止指示を行うと、予備加熱段階に続いて次の第３の清浄化段階に移る。
【００５１】
図６に示す第３の清浄化段階では、遠心分離機１７に連続して精密フィルタ２９による直列運転による清浄化処理が行われる。最初に、電磁開閉弁１９及び２６に駆動信号を送ってこれら電磁開閉弁１９及び２６を開成すると共に電磁開閉弁２０に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２０を閉成する（ステップＳ５１）。従って、このステップＳ５１の段階では、電磁開閉弁１９及び２６のみが開いており、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、潤滑油供給ポンプ１３によって配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び電磁開閉弁１９を通って遠心分離機１７へ供給される。これにより、自己回転型である遠心分離機１７は潤滑油圧力によって起動されて回転を開始し、清浄油は配管１１ｄを通って清浄油中間タンク２３へ通油される。
【００５２】
また、清浄油供給ポンプ２５が起動されて運転を開始している（ステップＳ５２）ので、清浄油中間タンク２３内の清浄油は、配管１１ｅ、電磁開閉弁２６、パーティクルチェッカ２１及び配管１１ｃを通って潤滑油主タンク１０へ戻る。
【００５３】
清浄油中間タンク２３内の油面レベルがレベルセンサ２４の検出出力に基づいて、高位レベル（Ｈレベル）であるか否かを判別している（ステップＳ５３）。油面レベルが高位レベルではない低位レベル（Ｌレベル）である場合（ＮＯの場合）、電磁開閉弁２８に駆動信号を送ってこの電磁開閉弁２８を開成し（ステップＳ５４）、清浄油をこの電磁開閉弁２８及びオリフィス２７経由で清浄油中間タンク２３に戻す処理を行う。油面レベルが高位レベルである場合（ＹＥＳの場合）、電磁開閉弁２８の駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２８を閉成し（ステップＳ５５）、これによって清浄油中間タンク２３内の油面レベルを調整している。なお、図１、図２及び図６には表されていないが、清浄油中間タンク２３内の油面レベルが高高位レベル（ＨＨレベル）となった場合は、緊急停止機構（図示なし）が作動して油清浄動作が緊急停止すると共に警報（ブザー）が鳴るように構成されている。
【００５４】
次いで、パーティクルチェッカ２１により流動する清浄油中の不溶解分の粒子径を測定し、その測定結果から不溶解分の粒子径が規定値以下となったか否かを判別する（ステップＳ５６）。この規定値としては、例えば１０μｍが設定される。
【００５５】
不溶解分の粒子径が規定値以下ではないと判別した場合（ＮＯの場合）、図３に示す予備加熱段階の制御処理に戻る。この場合、第３の段階フラグがオンであるため、予備加熱段階に続いて、図６に示す第３の清浄化段階が継続して実施される。不溶解分の粒子径が規定値以下であると判別した場合（ＹＥＳの場合）、電磁開閉弁３１及び３３に駆動信号を送ってこれら電磁開閉弁３１及び３３を開成すると共に電磁開閉弁２６に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２６を閉成する（ステップＳ５７）。これにより、精密フィルタ２９へ通油が行われる（ステップＳ５８）。即ち、このステップＳ５８の段階では、電磁開閉弁１９、３１及び３３のみが開いており、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、潤滑油供給ポンプ１３によって配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂを通って遠心分離機１７へ供給され、これによって清浄された清浄油は配管１１ｄを通って清浄油中間タンク２３へ通油される。そして、清浄油中間タンク２３内の清浄油は、清浄油供給ポンプ２５により、配管１１ｅ及び１１ｇ、電磁開閉弁３１並びに配管１１ｆを通って精密フィルタ２９へ供給され、この精密フィルタ２９から配管１１ｈ、電磁開閉弁３３及び配管１１ｃを通って潤滑油主タンク１０内に戻される。以上の制御処理により、遠心分離機１７による浄化処理と精密フィルタ２９による浄化処理とが直列的に連続実施される潤滑油清浄処理が行われる。
【００５６】
次いで、オペレータが操作盤３６ｃを操作することによるこの遠心分離機１７及び精密フィルタ２９の直列した潤滑油清浄処理を停止する指示を行ったかどうかを判別し（ステップＳ５９）、停止指示なしと判別した場合（ＮＯの場合）は、指示があるまで待つ。停止指示ありと判別した場合（ＹＥＳの場合）は、第３の清浄化段階を行うことを示す第３の段階フラグをオフとした後（ステップＳ６０）、図３に示す予備加熱段階におけるステップＳ９へ進む。これにより、図３に示す予備加熱段階では油清浄化処理が終了する。
【００５７】
このように、第３の清浄化段階は、オペレータが手動にて停止指示を行わない限り実施され、停止指示を行うと、清浄化処理を終了する。
【００５８】
なお、図１に示す油溜まり３７に漏洩油が多量に溜まり、フロートスイッチ３８が作動すると、緊急停止機構（図示なし）が作動して油清浄動作が緊急停止すると共に警報（ブザー）が鳴るように構成されている。同様に、電気ヒータ１５が加熱した場合、潤滑油供給ポンプ１３、清浄油供給ポンプ２５及び熱媒油循環ポンプ１６のいずれかが過負荷となった場合、並びに電磁開閉弁１９、２０、２６、２８、３０、３１及び３３のいずれかが故障した場合にも、緊急停止機構（図示なし）が作動して油清浄動作が緊急停止すると共に警報（ブザー）が鳴るように構成されている。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の清浄化段階では主として遠心分離機１７のみによって清浄を行い、第２の清浄化段階では精密フィルタ２９のみによって清浄を行い、第３の清浄化段階では遠心分離機１７によって清浄した後、連続して精密フィルタ２９によって清浄を行うという、３段階の清浄化処理を行うことにより、遠心分離機１７で除去できなかった不溶解分がそのまま精密フィルタ２９に送り込まれて精密フィルタ２９の目詰まりが直ちに発生しその寿命が短くなるような不都合は生じず、精密フィルタ２９の長寿命化を図ることができる。また、処理する潤滑油中の不溶解分の粒径が規定値以下となるまで第１の清浄化段階及び第３の清浄化段階における遠心分離機１７の処理を行っているので、その潤滑油の汚れの程度や不溶解分の量に応じた最適な効率の良い清浄化処理を行うことができる。
【００６０】
実際に、遠心分離機１７による４パスの浄化処理により、粒径１０μｍ以上の粒子を５０％以上の除去率で分離できることが実験的に確認されている。また、精密フィルタ２９による１パスの浄化処理により、粒径５μｍ以上１０μｍ未満の粒子において９７％程度の除去率で分離でき、粒径１０μｍ以上の粒子について９２％程度の除去率で分離できることが実験的に確認されている。これは、本実施形態のように、遠心分離機１７で粗大径雑物を除去した後に精密フィルタ２９を用いる３段階の清浄処理を行うことで、この精密フィルタ２９が短時間で閉塞し機能低下に陥るのを効果的に防止できることをも意味している。
【００６１】
本実施形態における油清浄装置によって清浄された潤滑油の清浄前後の性状分析結果が表１に、油中標準粒子除去試験結果が表２に示されている。ただし、清浄に用いた潤滑油は４．０８ｋｌ、遠心分離機１７の総運転時間は１９１時間、精密フィルタ２９の総運転時間は９７時間である。これらの表より、夾雑物が大きく除去され、また、全ての粒子径の粒子が高い捕捉率で除去されていることが分かる。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】
図７は本発明の油清浄装置の他の実施形態における全体の構成を概略的に示している。本実施形態も、船舶用機器の潤滑油を清浄化するための油清浄装置に関するものであるが、図１の実施形態においては熱交換器１４が電気ヒータ１５によって加熱された熱媒油を用いるタイプであるのに対し、本実施形態では電気ヒータによって直接加熱される熱交換器１４′（本発明の加熱手段に対応する）を用いている。本実施形態におけるその他の構成は図１の実施形態における構成と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態において、図１の実施形態の場合と同一の構成要素については、同一の参照番号を使用する。
【００６５】
以下、制御部３６のデジタルコンピュータ３６ａによって制御される本実施形態における油清浄装置の処理動作を説明する。図８は予備加熱段階の制御処理の流れを示している。本実施形態における第１〜第３の清浄化段階の制御処理は図１の実施形態の場合と同様であるため、以下、本実施形態における予備加熱段階の制御処理のみを説明する。
【００６６】
オペレータが操作盤３６ｃを操作することにより、まず、図８に示す予備加熱段階の制御処理が実行される。この潤滑油の予備加熱段階では、最初に、電磁開閉弁２０に駆動信号を送ってこの電磁開閉弁２０を開成する（ステップＳ１）。なお、全ての電磁開閉弁は定閉構成であり、駆動信号が印加された場合にのみ開き、印加されていない場合は閉成している。従って、このステップＳ１の段階では、電磁開閉弁２０のみが開いている。
【００６７】
次いで、潤滑油供給ポンプ１３を起動して運転を開始する（ステップＳ２）。これにより、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、配管１１ａを通って熱交換器１４′へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び１１ｃ並びに電磁開閉弁２０を通って潤滑油主タンク１０へ戻る。
【００６８】
次いで、電気ヒータを駆動して熱交換器１４′の運転を開始する（ステップＳ４）。これにより、送油されている潤滑油が加熱されることとなる。
【００６９】
配管１１ｂに設けられている温度センサ１８によって検出される潤滑油の温度が設定温度に到達したか否かが判別され（ステップＳ５）、未だ到達していない場合（ＮＯの場合）はこの判別が繰り返される。設定温度に到達したかそれ以上となった場合（ＹＥＳの場合）は、後述する第１の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第１の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ６）。
【００７０】
第１の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図４に示す第１の清浄化段階の制御処理が実行される。第１の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、後述する第２の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第２の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ７）。
【００７１】
第２の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図５に示す第２の清浄化段階の制御処理が実行される。第２の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、後述する第３の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第３の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ８）。
【００７２】
第３の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図６に示す第３の清浄化段階の制御処理が実行される。第３の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、この油清浄の終了処理を行う。
【００７３】
油清浄の終了処理は、電気ヒータの駆動を停止して熱交換器１４′の運転を停止し（ステップＳ１０）、潤滑油供給ポンプ１３の運転を停止し（ステップＳ１１）、電磁開閉弁２０への駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２０を閉成する（ステップＳ１２）ものである。
【００７４】
なお、第１の段階フラグ、第２の段階フラグ及び第３の段階フラグは、初期状態においては、オフとなっているものとする。
【００７５】
本実施形態における作用効果も図１の実施形態の場合と同様であるため、説明を省略する。
【００７６】
上述した実施形態においては、予備加熱段階、第１の清浄化段階、第２の清浄化段階及び第３の清浄化段階が自動的に連続して実施されるように構成されているが、これら予備加熱段階、第１の清浄化段階、第２の清浄化段階及び第３の清浄化段階を、オペレータが操作盤を操作することにより、手動で別個に実施するように構成しても良い。
【００７７】
上述した実施形態においては、遠心分離機１７が自己回転型であるが、自己回転型に代えて電動型遠心分離機を用いても良いことは明らかである。
【００７８】
上述した実施形態においては、精密フィルタ２９が２つの精密フィルタエレメントから構成されているが、この精密フィルタエレメントの数は、２つに限定されることなく、単数であっても３以上の複数であっても良い。
【００７９】
また、上述した実施形態においては、清浄処理する油が、船舶用機器の潤滑油であるとしているが、本発明の清浄対象となる油は、船舶用の主機関、発電機関、増速機、減速機及び油圧機器、自動車用機関、並びに建設機械等に用いられるシステム油や作動油である潤滑油であっても良いし、その他の油であっても良い。これらの油を、使用後にオフラインで浄化しても良いし、使用中にオンラインで浄化しても良い。
【００８０】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【００８１】
１０ 潤滑油主タンク
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ 配管
１２ 逆止弁
１３ 潤滑油供給ポンプ
１４、１４′ 熱交換器
１５ 電気ヒータ
１６ 熱媒油循環ポンプ
１７ 遠心分離機
１８ 温度センサ
１９、２０、２６、２８、３０、３１、３３ 電磁開閉弁
２１ パーティクルチェッカ
２２ 圧力計
２３ 清浄油中間タンク
２４ レベルセンサ
２５ 清浄油供給ポンプ
２７ オリフィス
２９ 精密フィルタ
３２ 流量計
３４、３５ 圧力調整弁
３６ 制御部
３６ａ デジタルコンピュータ
３６ｂ Ａ／Ｄ変換器
３６ｃ 操作盤
３６ｄ 駆動回路
３７ 油溜まり
３８ フロートスイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、船舶用の主機関、発電機関、増速機、減速機及び油圧機器、自動車用機関、並びに建設機械等のシステム油や作動油である潤滑油を清浄化するための油清浄装置及び油清浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機関や機器等で使用した潤滑油に混入した不純物を取り除くための油清浄装置として、遠心分離機で処理した潤滑油を清浄油タンクから吐出ポンプで吐出し、耐圧性を備えた精密フィルタを通過させてさらに処理するとともに、精密フィルタの手前と清浄油タンクとを結ぶ配管に戻し弁を設けて、これを清浄油タンク内の液面の高さに応じて制御するようにした技術は公知である（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この特許文献１に記載された技術によれば、（１）潤滑油の温度が低く粘度が高い状態でも、耐圧の高い精密フィルタを採用しているので潤滑油を高い圧力のまま精密フィルタに供給できるから、従来はこの問題を回避するために必須であった潤滑油を加熱するためのヒータが不要になる、（２）耐圧の高い精密フィルタを採用しているので、フィルタの背圧による不都合が低減され、フィルタ通過後の潤滑油を直接機関等に返油することができる、（３）吐出ポンプ出口側から清浄油タンクに戻る配管を設けて液面制御部でタンク内の液面を一定に保持することができるので、吐出ポンプへの空気の吸入をなくし、精密フィルタに空気が溜まるのを防止できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８５０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の油清浄装置は、潤滑油中に含まれる不純物のうち、遠心分離機で除去できなかった不溶解分がそのまま精密フィルタに送り込まれるため、この精密フィルタの目詰まりが短期間で発生し、その寿命が短くなるという問題点を有していた。
【０００６】
また、上述した従来の油清浄装置は、潤滑油中に含まれる不純物の状態に応じた自動的な清浄化制御ができないため、潤滑油の汚損状態に応じた最適の清浄化処理を行うことができなかった。
【０００７】
従って本発明の目的は、精密フィルタの長寿命化を図ることができる油清浄装置及び油清浄方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、処理する油量及び油中の不純物の大きさに応じた最適な効率の良い制御を行うことができる油清浄装置及び油清浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、遠心分離機と、精密フィルタと、清浄化すべき油を貯留する主タンクと、遠心分離機、精密フィルタ及び主タンク間を少なくとも結ぶ配管と、配管に設けられた供給ポンプと、配管に設けられた開閉弁と、供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御する制御部とを備えており、制御部は、主タンク内の油を遠心分離機のみによって清浄して主タンクに戻す第１の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御し、第１の清浄化段階の後に、主タンク内の油を精密フィルタのみによって清浄して主タンクに戻す第２の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御し、第２の清浄化段階の後に、主タンク内の油を遠心分離機によって清浄した後、連続して精密フィルタによって清浄して主タンクに戻す第３の清浄化段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御するように構成されている油清浄装置が提供される。
【００１０】
第１の清浄化段階では遠心分離機のみによって清浄を行い、第２の清浄化段階では精密フィルタのみによって清浄を行い、第３の清浄化段階では遠心分離機によって清浄した後、連続して精密フィルタによって清浄を行う。このように３段階の清浄化処理を行うことにより、遠心分離機による清浄化処理の後に連続して精密フィルタによる清浄化処理を行う場合、遠心分離機で除去できなかった不溶解分がそのまま精密フィルタに送り込まれて精密フィルタの目詰まりが直ちに発生しその寿命が短くなるような不都合は生じず、精密フィルタの長寿命化を図ることができる。また、処理する油量及び油中の不純物の大きさに応じて、第１の清浄化段階及び第３の清浄化段階における遠心分離機による処理時間を制御すれば、最適な、効率の良い清浄化処理を行うことができる。
【００１１】
配管に設けられ、油を加熱する加熱手段をさらに備えており、制御部は、第１の清浄化段階の前に、主タンク内の油を加熱手段によって予備加熱して主タンクに戻す予備加熱段階を行うべく供給ポンプ、加熱手段及び開閉弁の作動を制御するように構成されていることが好ましい。
【００１２】
配管に設けられ、油を加熱する加熱手段をさらに備えており、制御部は、第１の清浄化段階において最初に主タンク内の油を加熱手段によって加熱するべく加熱手段の作動を制御し、第２の清浄化段階において最初に主タンク内の油を加熱手段によって加熱するべく加熱手段の作動を制御し、第３の清浄化段階において最初に主タンク内の油を加熱手段によって加熱するべく加熱手段の作動を制御するように構成されていることも好ましい。
【００１３】
配管に設けられ、油内の不溶解分の粒子径を測定する粒子径測定手段をさらに備えており、制御部は、第１の清浄化段階において、粒子径測定手段によって測定された、遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、精密フィルタのみによって清浄するべく開閉弁の作動を制御するように構成されていることも好ましい。
【００１４】
配管に設けられ、油内の不溶解分の粒子径を測定する粒子径測定手段をさらに備えており、制御部は、第３の清浄化段階において、まず、主タンク内の油を遠心分離機によって清浄されて主タンクに戻す第３の清浄化段階の前段階を行い、次いで、主タンク内の油を遠心分離機によって清浄し連続して精密フィルタによって清浄して主タンクに戻す第３の清浄化段階の後段階を行うべく供給ポンプ及び開閉弁の作動を制御するように構成されており、粒子径測定手段によって測定された、遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、前段階から後段階に切り替えるべく開閉弁の作動を制御するように構成されていることも好ましい。
【００１５】
本発明によれば、さらに、清浄化すべき油を遠心分離機のみによって清浄する第１の清浄化段階と、第１の清浄化段階の後に、油を精密フィルタのみによって清浄する第２の清浄化段階と、第２の清浄化段階の後に、油を遠心分離機によって清浄した後連続して精密フィルタによって清浄する第３の清浄化段階とを備えた油清浄方法が提供される。
【００１６】
３段階の清浄化処理を行うことにより、遠心分離機による清浄化処理の後に連続して精密フィルタによる清浄化処理を行う場合、遠心分離機で除去できなかった不溶解分がそのまま精密フィルタに送り込まれて精密フィルタの目詰まりが直ちに発生しその寿命が短くなるような不都合は生じず、精密フィルタの長寿命化を図ることができる。また、処理する油量及び油中の不純物の大きさに応じて、第１の清浄化段階及び第３の清浄化段階における遠心分離機による処理時間を制御すれば、最適な、効率の良い清浄化処理を行うことができる。
【００１７】
第１の清浄化段階の前に、油を予備加熱することが好ましい。
【００１８】
第１の清浄化段階において最初に油を加熱し、第２の清浄化段階において最初に油を加熱し、第３の清浄化段階において最初に油を加熱することも好ましい。
【００１９】
第１の清浄化段階において、遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、精密フィルタのみによって清浄することも好ましい。
【００２０】
第３の清浄化段階において、まず、清浄化すべき油を遠心分離機のみによって清浄する前段階を行い、遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、油を遠心分離機によって清浄した後連続して精密フィルタによって清浄する後段階に切り替えることも好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、遠心分離機で除去できなかった不溶解分がそのまま精密フィルタに送り込まれて精密フィルタの目詰まりが直ちに発生しその寿命が短くなるような不都合は生じず、精密フィルタの長寿命化を図ることができる。また、処理する油量及び油中の不純物の大きさに応じて、遠心分離機による処理時間を制御すれば、最適な、効率の良い清浄化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の油清浄装置の一実施形態における全体の構成を概略的に示す構成図である。
【図２】図１の油清浄装置における制御部の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図１の油清浄装置における予備加熱段階の制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図４】図１の油清浄装置における第１の清浄化段階の制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図５】図１の油清浄装置における第２の清浄化段階の制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図６】図１の油清浄装置における第３の清浄化段階の制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図７】本発明の油清浄装置の他の実施形態における全体の構成を概略的に示す構成図である。
【図８】図７の油清浄装置における予備加熱段階の制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は本発明の油清浄装置の一実施形態における全体の構成を概略的に示している。本実施形態は、船舶用機器の潤滑油を清浄化するための油清浄装置に関するものである。
【００２４】
同図において、１０は潤滑油が貯留される潤滑油主タンク（本発明の主タンクに対応する）、１２は潤滑油主タンク１０から熱交換器１４までの配管１１ａの途中に設けられた逆止弁、１３は同じく配管１１ａの途中に設けられた潤滑油供給ポンプ（本発明の供給ポンプに対応する）、１４は潤滑油加熱用の熱交換器（本発明の加熱手段の一部に対応する）、１５は熱交換器１４に循環される熱媒油を電気的に加熱する電気ヒータ（本発明の加熱手段の一部に対応する）、１６は熱媒油を循環させるための熱媒油循環ポンプ（本発明の加熱手段の一部に対応する）、１７は自己回転型の遠心分離機、１８は熱交換器１４から遠心分離機１７までの配管１１ｂの途中に設けられた温度センサ、１９は配管１１ｂの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、２０は熱交換器１４から潤滑油主タンク１０までの配管１１ｃの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、２１は配管１１ｃの途中に設けられており、潤滑油内の不溶解分の粒子径を測定するパーティクルチェッカ（本発明の粒子径測定手段に対応する）、２２は配管１１ｃの途中に設けられた圧力計、２３は遠心分離機１７に一端が接続された配管１１ｄの他端に接続された清浄油中間タンク、２４は清浄油中間タンク２３内の清浄油のレベルセンサ、２５は清浄油中間タンク２３から配管１１ｃまでの配管１１ｅの途中に設けられた清浄油供給ポンプ（本発明の供給ポンプに対応する）、２６は配管１１ｅの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、２７はオリフィス、２８は清浄油中間タンク２３に連通するオリフィス２７と配管１１ｅとの間に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、２９は精密フィルタ、３０は配管１１ｃから精密フィルタ２９までの配管１１ｆの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、３１は配管１１ｅと配管１１ｆとを連結する配管１１ｇの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、３２は精密フィルタ２９から配管１１ｃまでの配管１１ｈの途中に設けられた流量計、３３は配管１１ｈの途中に設けられた電磁開閉弁（定閉弁）（本発明の開閉弁に対応する）、３４は配管１１ｃの電磁開閉弁２０と並列に設けられた圧力調整弁、３５は配管１１ｃと配管１１ｆとの間に設けられた圧力調整弁、３６は制御部、３７は油溜まり、３８は油溜まり３７のフロートスイッチをそれぞれ示している。
【００２５】
遠心分離機１７は、加圧された潤滑油を噴出ノズルから噴出させることにより、潤滑油の有する圧力エネルギを運動エネルギに変換し、発生するジェット推進力によって高速回転して強い遠心力を生み出す自己回転型の遠心分離機である。本実施形態で用いている遠心分離機１７は、約１０μｍ以上の粒径を有する不純物、不溶解分を除去することが可能である。また、この遠心分離機１７によって除去した塵や不純物はこの遠心分離機１７の内部に蓄積されるため、作動停止後、短時間（例えば約３分程度）で解放、除去及び復旧が可能である。
【００２６】
精密フィルタ２９は、本実施形態では、ポリプロピレン製のケース内に納められた特殊な４層構造の吸着体を有する精密フィルタエレメントを２つ設けて構成されている。加圧された潤滑油はエレメントケース上部よりエレメント内に入り、不溶解分が吸着捕捉濾過された後、エレメントの中心を貫通するパイプから排出されるように構成されている。本実施形態の精密フィルタ２９は、使用目的に応じて選択される約３〜３０μｍのフィルタエレメントを採用しているため、その濾過精度に応じた径以上の粒径を有する不溶解分や場合によっては水分をも除去可能である。
【００２７】
制御部３６は、潤滑油供給ポンプ１３、清浄油供給ポンプ２５及び熱媒油循環ポンプ１６の作動を制御すると共に、電気ヒータ１５の作動を制御し、温度センサ１８、パーティクルチェッカ２１及びレベルセンサ２４からの検出信号を受け取るように構成されており、さらに、電磁開閉弁１９、２０、２６、２８、３０、３１及び３３の開閉作動を制御するように構成されている。この制御部３６は、ディスクリート素子のハードウェアによるシーケンス回路か、デジタルコンピュータを用いたソフトウェアによるデジタル電子回路で構成可能である。
【００２８】
図２は本実施形態の油正常装置における制御部３６の電気的構成を概略的に示している。
【００２９】
同図に示すように、本実施形態における制御部３６は、例えばＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ及び入出力ポート等を有するデジタルコンピュータ３６ａ、Ａ／Ｄ変換器３６ｂ、操作盤３６ｃ並びに駆動回路３６ｄ等を備えたデジタル電子回路で構成されている。
【００３０】
温度センサ１８及びパーティクルチェッカ２１の出力信号がＡ／Ｄ変換器３６ｂに入力するように構成されており、レベルセンサ２４の出力信号がデジタルコンピュータ３６ａの入出力ポートに直接印加されるように構成されている。
【００３１】
駆動回路３６ｃの出力信号が潤滑油供給ポンプ１３、清浄油供給ポンプ２５、熱媒油循環ポンプ１６及び電気ヒータ１５に印加されてこれらのオンオフ作動を制御するように構成されており、同じく駆動回路３６ｃの出力信号が電磁開閉弁１９、２０、２６、２８、３０、３１及び３３に印加されてこれらの開閉作動を制御するように構成されている。
【００３２】
以下、このデジタルコンピュータ３６ａによりソフトウェア制御される本実施形態における油清浄装置の処理動作を説明する。図３は予備加熱段階の制御処理の流れを示しており、図４は第１の清浄化段階の制御処理の流れを示しており、図５は第２の清浄化段階の制御処理の流れを示しており、図６は第３の清浄化段階の制御処理の流れを示している。
【００３３】
オペレータが操作盤３６ｃを操作することにより、まず、図３に示す予備加熱段階の制御処理が実行される。この潤滑油の予備加熱段階では、最初に、電磁開閉弁２０に駆動信号を送ってこの電磁開閉弁２０を開成する（ステップＳ１）。なお、全ての電磁開閉弁は定閉構成であり、駆動信号が印加された場合にのみ開き、印加されていない場合は閉成している。従って、このステップＳ１の段階では、電磁開閉弁２０のみが開いている。
【００３４】
次いで、潤滑油供給ポンプ１３を起動して運転を開始する（ステップＳ２）。これにより、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び１１ｃ並びに電磁開閉弁２０を通って潤滑油主タンク１０へ戻る。
【００３５】
さらに、熱媒体循環ポンプ１６を起動して運転を開始し（ステップＳ３）、電気ヒータ１５を駆動して循環される熱媒油を電気的に加熱することにより、熱交換器１４の運転を開始する（ステップＳ４）。これにより、送油される潤滑油が加熱されることとなる。
【００３６】
次いで、配管１１ｂに設けられている温度センサ１８によって検出される潤滑油の温度が設定温度に到達したか否かが判別され（ステップＳ５）、未だ到達していない場合（ＮＯの場合）は、この判別が繰り返される。設定温度に到達したかそれ以上となった場合（ＹＥＳの場合）は、後述する第１の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第１の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ６）。
【００３７】
第１の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図４に示す第１の清浄化段階の制御処理が実行される。第１の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、後述する第２の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第２の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ７）。
【００３８】
第２の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図５に示す第２の清浄化段階の制御処理が実行される。第２の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、後述する第３の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第３の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ８）。
【００３９】
第３の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図６に示す第３の清浄化段階の制御処理が実行される。第３の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、この油清浄の終了処理を行う。
【００４０】
油清浄の終了処理は、熱媒体循環ポンプ１６の運転を停止し（ステップＳ９）、電気ヒータ１５の駆動を停止して熱交換器１４の運転を停止し（ステップＳ１０）、潤滑油供給ポンプ１３の運転を停止し（ステップＳ１１）、電磁開閉弁２０への駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２０を閉成する（ステップＳ１２）ものである。
【００４１】
なお、第１の段階フラグ、第２の段階フラグ及び第３の段階フラグは、初期状態においては、オフとなっているものとする。
【００４２】
図４に示す第１の清浄化段階では、遠心分離機１７のみによる清浄化処理が主として行われる。最初に、電磁開閉弁１９及び２６に駆動信号を送ってこれら電磁開閉弁１９及び２６を開成すると共に電磁開閉弁２０に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２０を閉成する（ステップＳ２１）。従って、このステップＳ２１の段階では、電磁開閉弁１９及び２６のみが開いており、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、潤滑油供給ポンプ１３により配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び電磁開閉弁１９を通って遠心分離機１７へ供給される。これにより、自己回転型である遠心分離機１７は潤滑油圧力によって起動されて回転を開始し、清浄された潤滑油（以下清浄油）は配管１１ｄを通って清浄油中間タンク２３へ通油される。
【００４３】
また、清浄油供給ポンプ２５が起動されて運転を開始している（ステップＳ２２）ので、清浄油中間タンク２３内の清浄油は、配管１１ｅ、パーティクルチェッカ２１及び配管１１ｃを通って潤滑油主タンク１０へ戻る。
【００４４】
清浄油中間タンク２３内の油面レベルがレベルセンサ２４の検出出力に基づいて、高位レベル（Ｈレベル）であるか否かを判別している（ステップＳ２３）。油面レベルが高位レベルではない低位レベル（Ｌレベル）である場合（ＮＯの場合）、電磁開閉弁２８に駆動信号を送ってこの電磁開閉弁２８を開成し（ステップＳ２４）、清浄油をこの電磁開閉弁２８及びオリフィス２７経由で清浄油中間タンク２３に戻す処理を行う。油面レベルが高位レベルである場合（ＹＥＳの場合）、電磁開閉弁２８の駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２８を閉成し（ステップＳ２５）、これによって清浄油中間タンク２３内の油面レベルを調整している。なお、図１、図２及び図４には表されていないが、清浄油中間タンク２３内の油面レベルが高高位レベル（ＨＨレベル）となった場合は、緊急停止機構（図示なし）が作動して油清浄動作が緊急停止すると共に警報（ブザー）が鳴るように構成されている。
【００４５】
次いで、パーティクルチェッカ２１により流動する清浄油中の不溶解分の粒子径を測定し、その測定結果から不溶解分の粒子径が規定値以下となったか否かを判別する（ステップＳ２６）。この規定値としては、例えば１０μｍが設定される。
【００４６】
不溶解分の粒子径が規定値以下ではないと判別した場合（ＮＯの場合）、第１の清浄化段階を行うことを示す第１の段階フラグをオンとした後（ステップＳ２７）、図３に示す予備加熱段階の制御処理に戻る。この場合、第１の段階フラグがオンであるため、予備加熱段階に続いて、図４に示す第１の清浄化段階が継続して実施される。不溶解分の粒子径が規定値以下であると判別した場合（ＹＥＳの場合）、電磁開閉弁３０及び３３に駆動信号を送ってこれら電磁開閉弁３０及び３３を開成すると共に電磁開閉弁１９に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁１９を閉成し（ステップＳ２８）、さらに、清浄油供給ポンプ２５の運転を停止し、電磁開閉弁２６に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２６を閉成する（ステップＳ２９）。これにより、精密フィルタ２９へ通油が行われる（ステップＳ３０）。即ち、このステップＳ３０の段階では、電磁開閉弁３０及び３３のみが開いており、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、潤滑油供給ポンプ１３によって配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び１１ｃ、電磁開閉弁３０並びに配管１１ｆを通って精密フィルタ２９へ供給され、この精密フィルタ２９から配管１１ｈ、電磁開閉弁３３及び配管１１ｃを通って潤滑油主タンク１０内に戻される。これにより、精密フィルタ２９のみによる潤滑油の清浄処理が行われる。
【００４７】
次いで、この精密フィルタ２９のみによる潤滑油の清浄処理が一定時間行われたかどうかその経過時間を判別し（ステップＳ３１）、経過していないと判別した場合（ＮＯの場合）は経過するまで待ち、経過したと判別した場合（ＹＥＳの場合）のみ、第１の清浄化段階を行うことを示す第１の段階フラグをオフとし、第２の清浄化段階を行うことを示す第２の段階フラグをオンとした後（ステップＳ３２）、図３に示す予備加熱段階の制御処理に戻る。これにより、予備加熱段階に続いて、次の第２の清浄化段階が実施される。
【００４８】
図５に示す第２の清浄化段階では、精密フィルタ２９のみによる清浄化処理が行われる。最初に、電磁開閉弁３０及び３３に駆動信号を送ってこれら電磁開閉弁３０及び３３を開成すると共に電磁開閉弁２０に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２０を閉成する（ステップＳ４１）。これにより、精密フィルタ２９へ通油が行われる（ステップＳ４２）。即ち、このステップＳ４２の段階では、電磁開閉弁３０及び３３のみが開いており、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、潤滑油供給ポンプ１３によって配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び１１ｃ、電磁開閉弁３０並びに配管１１ｆを通って精密フィルタ２９へ供給され、この精密フィルタ２９から配管１１ｈ、電磁開閉弁３３及び配管１１ｃを通って潤滑油主タンク１０内に戻される。これにより、精密フィルタ２９のみによる潤滑油主タンク１０内の潤滑油の清浄処理が行われる。
【００４９】
次いで、オペレータが操作盤３６ｃを操作することによるこの精密フィルタ２９のみによる潤滑油の清浄処理を停止する指示を行ったかどうかを判別し（ステップＳ４３）、停止指示なしと判別した場合（ＮＯの場合）は、指示があるまで待つ。停止指示ありと判別した場合（ＹＥＳの場合）は、第２の清浄化段階を行うことを示す第２の段階フラグをオフとし、第３の清浄化段階を行うことを示す第３の段階フラグをオンとした後（ステップＳ４４）、図３に示す予備加熱段階の制御処理に戻る。
【００５０】
このように、第２の清浄化段階は、オペレータが手動にて停止指示を行わない限り実施され、停止指示を行うと、予備加熱段階に続いて次の第３の清浄化段階に移る。
【００５１】
図６に示す第３の清浄化段階では、遠心分離機１７に連続して精密フィルタ２９による直列運転による清浄化処理が行われる。最初に、電磁開閉弁１９及び２６に駆動信号を送ってこれら電磁開閉弁１９及び２６を開成すると共に電磁開閉弁２０に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２０を閉成する（ステップＳ５１）。従って、このステップＳ５１の段階では、電磁開閉弁１９及び２６のみが開いており、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、潤滑油供給ポンプ１３によって配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び電磁開閉弁１９を通って遠心分離機１７へ供給される。これにより、自己回転型である遠心分離機１７は潤滑油圧力によって起動されて回転を開始し、清浄油は配管１１ｄを通って清浄油中間タンク２３へ通油される。
【００５２】
また、清浄油供給ポンプ２５が起動されて運転を開始している（ステップＳ５２）ので、清浄油中間タンク２３内の清浄油は、配管１１ｅ、電磁開閉弁２６、パーティクルチェッカ２１及び配管１１ｃを通って潤滑油主タンク１０へ戻る。
【００５３】
清浄油中間タンク２３内の油面レベルがレベルセンサ２４の検出出力に基づいて、高位レベル（Ｈレベル）であるか否かを判別している（ステップＳ５３）。油面レベルが高位レベルではない低位レベル（Ｌレベル）である場合（ＮＯの場合）、電磁開閉弁２８に駆動信号を送ってこの電磁開閉弁２８を開成し（ステップＳ５４）、清浄油をこの電磁開閉弁２８及びオリフィス２７経由で清浄油中間タンク２３に戻す処理を行う。油面レベルが高位レベルである場合（ＹＥＳの場合）、電磁開閉弁２８の駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２８を閉成し（ステップＳ５５）、これによって清浄油中間タンク２３内の油面レベルを調整している。なお、図１、図２及び図６には表されていないが、清浄油中間タンク２３内の油面レベルが高高位レベル（ＨＨレベル）となった場合は、緊急停止機構（図示なし）が作動して油清浄動作が緊急停止すると共に警報（ブザー）が鳴るように構成されている。
【００５４】
次いで、パーティクルチェッカ２１により流動する清浄油中の不溶解分の粒子径を測定し、その測定結果から不溶解分の粒子径が規定値以下となったか否かを判別する（ステップＳ５６）。この規定値としては、例えば１０μｍが設定される。
【００５５】
不溶解分の粒子径が規定値以下ではないと判別した場合（ＮＯの場合）、図３に示す予備加熱段階の制御処理に戻る。この場合、第３の段階フラグがオンであるため、予備加熱段階に続いて、図６に示す第３の清浄化段階が継続して実施される。不溶解分の粒子径が規定値以下であると判別した場合（ＹＥＳの場合）、電磁開閉弁３１及び３３に駆動信号を送ってこれら電磁開閉弁３１及び３３を開成すると共に電磁開閉弁２６に送っていた駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２６を閉成する（ステップＳ５７）。これにより、精密フィルタ２９へ通油が行われる（ステップＳ５８）。即ち、このステップＳ５８の段階では、電磁開閉弁１９、３１及び３３のみが開いており、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、潤滑油供給ポンプ１３によって配管１１ａを通って熱交換器１４へ送油され、さらに、配管１１ｂを通って遠心分離機１７へ供給され、これによって清浄された清浄油は配管１１ｄを通って清浄油中間タンク２３へ通油される。そして、清浄油中間タンク２３内の清浄油は、清浄油供給ポンプ２５により、配管１１ｅ及び１１ｇ、電磁開閉弁３１並びに配管１１ｆを通って精密フィルタ２９へ供給され、この精密フィルタ２９から配管１１ｈ、電磁開閉弁３３及び配管１１ｃを通って潤滑油主タンク１０内に戻される。以上の制御処理により、遠心分離機１７による浄化処理と精密フィルタ２９による浄化処理とが直列的に連続実施される潤滑油清浄処理が行われる。
【００５６】
次いで、オペレータが操作盤３６ｃを操作することによるこの遠心分離機１７及び精密フィルタ２９の直列した潤滑油清浄処理を停止する指示を行ったかどうかを判別し（ステップＳ５９）、停止指示なしと判別した場合（ＮＯの場合）は、指示があるまで待つ。停止指示ありと判別した場合（ＹＥＳの場合）は、第３の清浄化段階を行うことを示す第３の段階フラグをオフとした後（ステップＳ６０）、図３に示す予備加熱段階におけるステップＳ９へ進む。これにより、図３に示す予備加熱段階では油清浄化処理が終了する。
【００５７】
このように、第３の清浄化段階は、オペレータが手動にて停止指示を行わない限り実施され、停止指示を行うと、清浄化処理を終了する。
【００５８】
なお、図１に示す油溜まり３７に漏洩油が多量に溜まり、フロートスイッチ３８が作動すると、緊急停止機構（図示なし）が作動して油清浄動作が緊急停止すると共に警報（ブザー）が鳴るように構成されている。同様に、電気ヒータ１５が加熱した場合、潤滑油供給ポンプ１３、清浄油供給ポンプ２５及び熱媒油循環ポンプ１６のいずれかが過負荷となった場合、並びに電磁開閉弁１９、２０、２６、２８、３０、３１及び３３のいずれかが故障した場合にも、緊急停止機構（図示なし）が作動して油清浄動作が緊急停止すると共に警報（ブザー）が鳴るように構成されている。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の清浄化段階では主として遠心分離機１７のみによって清浄を行い、第２の清浄化段階では精密フィルタ２９のみによって清浄を行い、第３の清浄化段階では遠心分離機１７によって清浄した後、連続して精密フィルタ２９によって清浄を行うという、３段階の清浄化処理を行うことにより、遠心分離機１７で除去できなかった不溶解分がそのまま精密フィルタ２９に送り込まれて精密フィルタ２９の目詰まりが直ちに発生しその寿命が短くなるような不都合は生じず、精密フィルタ２９の長寿命化を図ることができる。また、処理する潤滑油中の不溶解分の粒径が規定値以下となるまで第１の清浄化段階及び第３の清浄化段階における遠心分離機１７の処理を行っているので、その潤滑油の汚れの程度や不溶解分の量に応じた最適な効率の良い清浄化処理を行うことができる。
【００６０】
実際に、遠心分離機１７による４パスの浄化処理により、粒径１０μｍ以上の粒子を５０％以上の除去率で分離できることが実験的に確認されている。また、精密フィルタ２９による１パスの浄化処理により、粒径５μｍ以上１０μｍ未満の粒子において９７％程度の除去率で分離でき、粒径１０μｍ以上の粒子について９２％程度の除去率で分離できることが実験的に確認されている。これは、本実施形態のように、遠心分離機１７で粗大径雑物を除去した後に精密フィルタ２９を用いる３段階の清浄処理を行うことで、この精密フィルタ２９が短時間で閉塞し機能低下に陥るのを効果的に防止できることをも意味している。
【００６１】
本実施形態における油清浄装置によって清浄された潤滑油の清浄前後の性状分析結果が表１に、油中標準粒子除去試験結果が表２に示されている。ただし、清浄に用いた潤滑油は４．０８ｋｌ、遠心分離機１７の総運転時間は１９１時間、精密フィルタ２９の総運転時間は９７時間である。これらの表より、夾雑物が大きく除去され、また、全ての粒子径の粒子が高い捕捉率で除去されていることが分かる。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】
図７は本発明の油清浄装置の他の実施形態における全体の構成を概略的に示している。本実施形態も、船舶用機器の潤滑油を清浄化するための油清浄装置に関するものであるが、図１の実施形態においては熱交換器１４が電気ヒータ１５によって加熱された熱媒油を用いるタイプであるのに対し、本実施形態では電気ヒータによって直接加熱される熱交換器１４′（本発明の加熱手段に対応する）を用いている。本実施形態におけるその他の構成は図１の実施形態における構成と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態において、図１の実施形態の場合と同一の構成要素については、同一の参照番号を使用する。
【００６５】
以下、制御部３６のデジタルコンピュータ３６ａによって制御される本実施形態における油清浄装置の処理動作を説明する。図８は予備加熱段階の制御処理の流れを示している。本実施形態における第１〜第３の清浄化段階の制御処理は図１の実施形態の場合と同様であるため、以下、本実施形態における予備加熱段階の制御処理のみを説明する。
【００６６】
オペレータが操作盤３６ｃを操作することにより、まず、図８に示す予備加熱段階の制御処理が実行される。この潤滑油の予備加熱段階では、最初に、電磁開閉弁２０に駆動信号を送ってこの電磁開閉弁２０を開成する（ステップＳ１）。なお、全ての電磁開閉弁は定閉構成であり、駆動信号が印加された場合にのみ開き、印加されていない場合は閉成している。従って、このステップＳ１の段階では、電磁開閉弁２０のみが開いている。
【００６７】
次いで、潤滑油供給ポンプ１３を起動して運転を開始する（ステップＳ２）。これにより、潤滑油主タンク１０内の潤滑油は、配管１１ａを通って熱交換器１４′へ送油され、さらに、配管１１ｂ及び１１ｃ並びに電磁開閉弁２０を通って潤滑油主タンク１０へ戻る。
【００６８】
次いで、電気ヒータを駆動して熱交換器１４′の運転を開始する（ステップＳ４）。これにより、送油されている潤滑油が加熱されることとなる。
【００６９】
配管１１ｂに設けられている温度センサ１８によって検出される潤滑油の温度が設定温度に到達したか否かが判別され（ステップＳ５）、未だ到達していない場合（ＮＯの場合）はこの判別が繰り返される。設定温度に到達したかそれ以上となった場合（ＹＥＳの場合）は、後述する第１の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第１の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ６）。
【００７０】
第１の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図４に示す第１の清浄化段階の制御処理が実行される。第１の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、後述する第２の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第２の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ７）。
【００７１】
第２の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図５に示す第２の清浄化段階の制御処理が実行される。第２の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、後述する第３の段階フラグがオンであるかオフであるかにより第３の清浄化段階を実施するか否かが判別される（ステップＳ８）。
【００７２】
第３の清浄化段階を実施する場合（ＹＥＳの場合）は、図６に示す第３の清浄化段階の制御処理が実行される。第３の清浄化段階を実施しない場合（ＮＯの場合）は、この油清浄の終了処理を行う。
【００７３】
油清浄の終了処理は、電気ヒータの駆動を停止して熱交換器１４′の運転を停止し（ステップＳ１０）、潤滑油供給ポンプ１３の運転を停止し（ステップＳ１１）、電磁開閉弁２０への駆動信号を停止してこの電磁開閉弁２０を閉成する（ステップＳ１２）ものである。
【００７４】
なお、第１の段階フラグ、第２の段階フラグ及び第３の段階フラグは、初期状態においては、オフとなっているものとする。
【００７５】
本実施形態における作用効果も図１の実施形態の場合と同様であるため、説明を省略する。
【００７６】
上述した実施形態においては、予備加熱段階、第１の清浄化段階、第２の清浄化段階及び第３の清浄化段階が自動的に連続して実施されるように構成されているが、これら予備加熱段階、第１の清浄化段階、第２の清浄化段階及び第３の清浄化段階を、オペレータが操作盤を操作することにより、手動で別個に実施するように構成しても良い。
【００７７】
上述した実施形態においては、遠心分離機１７が自己回転型であるが、自己回転型に代えて電動型遠心分離機を用いても良いことは明らかである。
【００７８】
上述した実施形態においては、精密フィルタ２９が２つの精密フィルタエレメントから構成されているが、この精密フィルタエレメントの数は、２つに限定されることなく、単数であっても３以上の複数であっても良い。
【００７９】
また、上述した実施形態においては、清浄処理する油が、船舶用機器の潤滑油であるとしているが、本発明の清浄対象となる油は、船舶用の主機関、発電機関、増速機、減速機及び油圧機器、自動車用機関、並びに建設機械等に用いられるシステム油や作動油である潤滑油であっても良いし、その他の油であっても良い。これらの油を、使用後にオフラインで浄化しても良いし、使用中にオンラインで浄化しても良い。
【００８０】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【００８１】
１０ 潤滑油主タンク
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ 配管
１２ 逆止弁
１３ 潤滑油供給ポンプ
１４、１４′ 熱交換器
１５ 電気ヒータ
１６ 熱媒油循環ポンプ
１７ 遠心分離機
１８ 温度センサ
１９、２０、２６、２８、３０、３１、３３ 電磁開閉弁
２１ パーティクルチェッカ
２２ 圧力計
２３ 清浄油中間タンク
２４ レベルセンサ
２５ 清浄油供給ポンプ
２７ オリフィス
２９ 精密フィルタ
３２ 流量計
３４、３５ 圧力調整弁
３６ 制御部
３６ａ デジタルコンピュータ
３６ｂ Ａ／Ｄ変換器
３６ｃ 操作盤
３６ｄ 駆動回路
３７ 油溜まり
３８ フロートスイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心分離機と、精密フィルタと、清浄化すべき油を貯留する主タンクと、前記遠心分離機、前記精密フィルタ及び前記主タンク間を少なくとも結ぶ配管と、該配管に設けられた供給ポンプと、該配管に設けられた開閉弁と、前記供給ポンプ及び前記開閉弁の作動を制御する制御部とを備えており、
前記制御部は、前記主タンク内の油を前記遠心分離機のみによって清浄して該主タンクに戻す第１の清浄化段階を行うべく前記供給ポンプ及び前記開閉弁の作動を制御し、該第１の清浄化段階の後に、前記主タンク内の油を前記精密フィルタのみによって清浄して該主タンクに戻す第２の清浄化段階を行うべく前記供給ポンプ及び前記開閉弁の作動を制御し、該第２の清浄化段階の後に、前記主タンク内の油を前記遠心分離機によって清浄した後、連続して前記精密フィルタによって清浄して該主タンクに戻す第３の清浄化段階を行うべく前記供給ポンプ及び前記開閉弁の作動を制御するように構成されていることを特徴とする油清浄装置。
【請求項２】
前記配管に設けられ、油を加熱する加熱手段をさらに備えており、
前記制御部は、前記第１の清浄化段階の前に、前記主タンク内の油を前記加熱手段によって予備加熱して該主タンクに戻す予備加熱段階を行うべく前記供給ポンプ、前記加熱手段及び前記開閉弁の作動を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の油清浄装置。
【請求項３】
前記配管に設けられ、油を加熱する加熱手段をさらに備えており、
前記制御部は、前記第１の清浄化段階において最初に前記主タンク内の油を前記加熱手段によって加熱するべく前記加熱手段の作動を制御し、前記第２の清浄化段階において最初に前記主タンク内の油を前記加熱手段によって加熱するべく前記加熱手段の作動を制御し、前記第３の清浄化段階において最初に前記主タンク内の油を前記加熱手段によって加熱するべく前記加熱手段の作動を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の油清浄装置。
【請求項４】
前記配管に設けられ、油内の不溶解分の粒子径を測定する粒子径測定手段をさらに備えており、
前記制御部は、前記第１の清浄化段階において、前記粒子径測定手段によって測定された、前記遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、前記精密フィルタのみによって清浄するべく前記開閉弁の作動を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の油清浄装置。
【請求項５】
前記配管に設けられ、油内の不溶解分の粒子径を測定する粒子径測定手段をさらに備えており、
前記制御部は、前記第３の清浄化段階において、まず、前記主タンク内の油を前記遠心分離機によって清浄されて該主タンクに戻す前記第３の清浄化段階の前段階を行い、次いで、前記主タンク内の油を前記遠心分離機によって清浄し連続して前記精密フィルタによって清浄して該主タンクに戻す前記第３の清浄化段階の後段階を行うべく前記供給ポンプ及び前記開閉弁の作動を制御するように構成されており、
前記粒子径測定手段によって測定された、前記遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、前記前段階から前記後段階に切り替えるべく前記開閉弁の作動を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の油清浄装置。
【請求項６】
清浄化すべき油を遠心分離機のみによって清浄する第１の清浄化段階と、該第１の清浄化段階の後に、該油を精密フィルタのみによって清浄する第２の清浄化段階と、該第２の清浄化段階の後に、該油を前記遠心分離機によって清浄した後連続して前記精密フィルタによって清浄する第３の清浄化段階とを備えたことを特徴とする油清浄方法。
【請求項７】
前記第１の清浄化段階の前に、前記油を予備加熱することを特徴とする請求項６に記載の油清浄方法。
【請求項８】
前記第１の清浄化段階において最初に前記油を加熱し、前記第２の清浄化段階において最初に前記油を加熱し、前記第３の清浄化段階において最初に前記油を加熱することを特徴とする請求項６又は７に記載の油清浄方法。
【請求項９】
前記第１の清浄化段階において、前記遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、前記精密フィルタのみによって清浄することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の油清浄方法。
【請求項１０】
前記第３の清浄化段階において、まず、清浄化すべき油を遠心分離機のみによって清浄する前段階を行い、該遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、該油を前記遠心分離機によって清浄した後連続して前記精密フィルタによって清浄する後段階に切り替えることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の油清浄方法。
【請求項１】
遠心分離機と、精密フィルタと、清浄化すべき油を貯留する主タンクと、前記遠心分離機、前記精密フィルタ及び前記主タンク間を少なくとも結ぶ配管と、該配管に設けられた供給ポンプと、該配管に設けられた開閉弁と、前記供給ポンプ及び前記開閉弁の作動を制御する制御部とを備えており、
前記制御部は、前記主タンク内の油を前記遠心分離機のみによって清浄して該主タンクに戻す第１の清浄化段階を行うべく前記供給ポンプ及び前記開閉弁の作動を制御し、該第１の清浄化段階の後に、前記主タンク内の油を前記精密フィルタのみによって清浄して該主タンクに戻す第２の清浄化段階を行うべく前記供給ポンプ及び前記開閉弁の作動を制御し、該第２の清浄化段階の後に、前記主タンク内の油を前記遠心分離機によって清浄した後、連続して前記精密フィルタによって清浄して該主タンクに戻す第３の清浄化段階を行うべく前記供給ポンプ及び前記開閉弁の作動を制御するように構成されていることを特徴とする油清浄装置。
【請求項２】
前記配管に設けられ、油を加熱する加熱手段をさらに備えており、
前記制御部は、前記第１の清浄化段階の前に、前記主タンク内の油を前記加熱手段によって予備加熱して該主タンクに戻す予備加熱段階を行うべく前記供給ポンプ、前記加熱手段及び前記開閉弁の作動を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の油清浄装置。
【請求項３】
前記配管に設けられ、油を加熱する加熱手段をさらに備えており、
前記制御部は、前記第１の清浄化段階において最初に前記主タンク内の油を前記加熱手段によって加熱するべく前記加熱手段の作動を制御し、前記第２の清浄化段階において最初に前記主タンク内の油を前記加熱手段によって加熱するべく前記加熱手段の作動を制御し、前記第３の清浄化段階において最初に前記主タンク内の油を前記加熱手段によって加熱するべく前記加熱手段の作動を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の油清浄装置。
【請求項４】
前記配管に設けられ、油内の不溶解分の粒子径を測定する粒子径測定手段をさらに備えており、
前記制御部は、前記第１の清浄化段階において、前記粒子径測定手段によって測定された、前記遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、前記精密フィルタのみによって清浄するべく前記開閉弁の作動を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の油清浄装置。
【請求項５】
前記配管に設けられ、油内の不溶解分の粒子径を測定する粒子径測定手段をさらに備えており、
前記制御部は、前記第３の清浄化段階において、まず、前記主タンク内の油を前記遠心分離機によって清浄されて該主タンクに戻す前記第３の清浄化段階の前段階を行い、次いで、前記主タンク内の油を前記遠心分離機によって清浄し連続して前記精密フィルタによって清浄して該主タンクに戻す前記第３の清浄化段階の後段階を行うべく前記供給ポンプ及び前記開閉弁の作動を制御するように構成されており、
前記粒子径測定手段によって測定された、前記遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、前記前段階から前記後段階に切り替えるべく前記開閉弁の作動を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の油清浄装置。
【請求項６】
清浄化すべき油を遠心分離機のみによって清浄する第１の清浄化段階と、該第１の清浄化段階の後に、該油を精密フィルタのみによって清浄する第２の清浄化段階と、該第２の清浄化段階の後に、該油を前記遠心分離機によって清浄した後連続して前記精密フィルタによって清浄する第３の清浄化段階とを備えたことを特徴とする油清浄方法。
【請求項７】
前記第１の清浄化段階の前に、前記油を予備加熱することを特徴とする請求項６に記載の油清浄方法。
【請求項８】
前記第１の清浄化段階において最初に前記油を加熱し、前記第２の清浄化段階において最初に前記油を加熱し、前記第３の清浄化段階において最初に前記油を加熱することを特徴とする請求項６又は７に記載の油清浄方法。
【請求項９】
前記第１の清浄化段階において、前記遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、前記精密フィルタのみによって清浄することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の油清浄方法。
【請求項１０】
前記第３の清浄化段階において、まず、清浄化すべき油を遠心分離機のみによって清浄する前段階を行い、該遠心分離機により清浄された油内の不溶解分の粒子径が所定径以下となった際に、該油を前記遠心分離機によって清浄した後連続して前記精密フィルタによって清浄する後段階に切り替えることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の油清浄方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−８１４４６（Ｐ２０１２−８１４４６Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３１５９８（Ｐ２０１０−２３１５９８）
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００２０５５３５）株式会社 商船三井 (21)
【出願人】（５１０２７３７１０）ＭＯＬエンジニアリング株式会社 (1)
【出願人】（３０００２２３１９）日本濾過工業株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００２０５５３５）株式会社 商船三井 (21)
【出願人】（５１０２７３７１０）ＭＯＬエンジニアリング株式会社 (1)
【出願人】（３０００２２３１９）日本濾過工業株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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