潤滑剤の清浄化及び潤滑剤回路のための装置と方法

【課題】潤滑剤回路内を循環する潤滑剤を清浄化するための装置或いは方法、又は、従来の清浄化装置と比較してより良い清浄化作用が得られるような装置を備える潤滑剤回路を提供する。
【解決手段】潤滑油回路内を循環する潤滑油の清浄化装置（１０）は、含まれる不純物の除去のために循環する潤滑油を清浄化装置への潤滑油回路に接続する１つの流入管（１２）と、清浄化済みの潤滑油回路に潤滑油を戻すために接続する１つの戻り管（１６）と、流入管が開口する閉じた清浄化回路（１４）と、清浄化回路内に含まれ、流入管を通じた清浄化対象の潤滑油に混合される循環油を循環させるための送り込み装置（２４）と、送り込み装置に供給方向に後置されたクロスフロー・フィルタ（２６）とが設けられ、クロスフロー・フィルタは、循環油と潤滑油との混合液が通過するフィルタ膜（４０）を備え、混合液はフィルタ膜を通じて戻り管に接続されているろ過液室（３８）に流れ込む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にエンジン、コンプレッサ、ターボチャージャ及び同等物の潤滑剤回路内を循環する潤滑剤、特に潤滑油の清浄化のための装置に関するものであり、該装置は、潤滑剤回路に連結する流入管を備えており、潤滑剤回路内を循環する潤滑剤の部分量が、該流入管を通って、潤滑剤内に含まれる清浄化装置の不純物を少なくとも部分的に除去するために供給され、該装置はまた、清浄化後の潤滑剤を潤滑剤回路に戻すための、潤滑剤回路に連結する戻り管を備えている。本発明はさらに、請求項１６のおいて書きに記載の潤滑剤回路、及び請求項１７のおいて書きに記載の潤滑剤清浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン、特に船舶エンジンなど大型エンジン、また、コンプレッサ、ターボチャージャ及びその他の装置には、運転中の摩耗を少なくするために通常広範囲にわたる潤滑剤システムが備わっている。その際潤滑剤は、動く構成部品を十分に潤滑するために、及び、冷却剤として機能し、また、不純残留物を除去し、及び、互いに相対的に動くベアリングの面及びスライド面から摩耗片を除去する。運転中、潤滑剤は１つ又は複数の潤滑剤ポンプにより、断続的又は継続的に潤滑剤回路内を循環する。運転の間に、潤滑剤内における燃焼残留物、摩耗片及び同等物の割合が高まるため、このような不純物を、適切な装置を用いて潤滑剤から継続的又は断続的にろ過して除去することが必要である。
【０００３】
現在のところ潤滑油は、たとえば大型ディーゼルエンジンにおいてはセパレータにより水を使って清浄化されており、その際はそれぞれオイル／水スラッジが生成され、このオイル／水スラッジはコストをかけて処理又は処分する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、潤滑剤回路内を循環する潤滑剤を清浄化するための装置又は方法を提供すること、又は、従来の清浄化装置と比較してより良い清浄化作用が得られる装置を備える潤滑剤回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は本発明により、請求項１に記載の特徴を持つ装置、請求項１６に記載の潤滑剤システム又は請求項１７に記載の方法により解決され、特に、流入管が開口する１つの閉じた清浄化回路と、清浄化回路内に含まれる循環油又は循環剤を循環させるための１つの送り込み装置と、供給方向において送り込み装置に後置された少なくとも１つのクロスフロー・フィルタとにより解決されるが、前記循環油又は循環剤は、流入管を通って清浄化回路に送り込まれる清浄化対象の潤滑剤と混合されるものであり、望ましくは同じ潤滑剤であり、また、前記クロスフロー・フィルタは、循環油及び潤滑剤をろ過するために通過させる少なくとも１つのフィルタ膜を備え、その際、該混合液の一部は該フィルタ膜を通って、戻り管と連結したろ過液室に流れ込む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明によると、潤滑剤回路内を循環する潤滑剤の一部は、清浄化のために流入管を通って導かれ、バイパス流内にある本発明の清浄化用の装置に供給される。本発明の清浄化装置は閉じた清浄化回路であり、ここに流入管が開口している。該清浄化回路は、循環油として送り込み装置により循環する追加的な潤滑剤により満たされる。清浄化対象の潤滑剤は循環油と混合され、フィルタ装置に送り込まれる。本発明では、フィルタ装置はクロスフロー・フィルタとして構成されており、清浄化対象の潤滑剤と循環油との混合液は、このクロスフロー・フィルタを通って、適切な供給圧力で運ばれる。クロスフロー・フィルタにはフィルタ膜が配置されており、混合液の一部は、供給圧力により、清浄化のためにクロスフロー・フィルタのろ過液室に流入する。清浄化回路内を循環するオイル量の流速により、フィルタ膜の表面において清浄化効果が生じ、この清浄化効果により、循環するオイル量側のフィルタ膜にフィルタケーキが形成されるのを防止し、少なくとも制限し、同時にフィルタ膜を通過する比ろ過流が好適に安定する。ろ過液室内に流れ込み、このようにして清浄化された潤滑剤は、次に戻り管を介して再び潤滑剤回路内に送り込まれる。
【０００７】
クロスフロー・フィルタを使用する本発明の清浄化原理を用いることにより、オイル清浄化剤として水を追加的に使用することが必要なくなり、それにより特にコストをかけて処理する必要があるオイル／水のスラッジの発生を回避することができ、このことは特に環境保護の理由から長所である。同時に、従来の技術と比較して、必要な技術コンポーネントをより簡単に構成することができるため、必要な投資がより少なくて済む。さらに、クロスフロー・フィルタによりより良いフィルタ性能が得られるため、そうでない場合と比較して、不純物と一緒に潤滑剤回路から除去する必要がある潤滑剤損失も、より少なくなる。
【０００８】
本発明は好適に継続的な清浄化運転が可能であり、特に既知のセパレータ技術と比較して、密度差がなくても粒子を分離することができる。
【０００９】
本発明のさらなる長所は、以下の説明、図、従属請求項から理解できる。
【００１０】
クロスフロー・フィルタが、ろ過液室内にフィルタ膜として、ろ過対象の混合液がその中を通過し、その内側面に微細な孔のあいた表面ろ過層が設けられた、１つ又は複数のフィルタ管を備えている場合は特に長所となる。フィルタ管を使用することにより、非常に小さい流断面であってもできるだけ広いフィルタ面積を得られるという長所がある。さらに、小さい流断面により高い流速が得られ、これによりフィルタケーキの形成がさらに妨げられる。しかしながら代替的に、互いに平行に並べて配置し、交互にろ過液室、及び清浄化回路に連結された濃縮液室を形成する、プレート形状のフィルタ膜を設けることも可能である。クロスフロー・フィルタはまた、多セル構造のフィルタ要素、特に丸及び／又は長方形の流路を備えるセラミックモジュールを備えることもでき、このセラミックモジュールは公称フィルタ面積が同じであればコストがより安くなる。
【００１１】
特に好適な実施形態においては、該清浄化回路には、望ましくはサージタンクを介して清浄化回路と連絡している、新鮮な循環油の取込み口、及び、汚れた循環油を清浄化回路から運び出すための、望ましくはバルブを備えた排出路がある。このようにして、循環油内の不純物の割合を適切に設定することができ、また、汚れて運び出された循環油の体積損失を補うことができる。本実施形態においては、循環油内の不純物が所与の濃度に達すると、強く汚染された循環油から少量がオイルスラッジとして取り出され、これが汚染されていない循環油により置き換えられる。このとき、オイルスラッジとして取り出され、汚染されていない循環油により置き換えられた量は、清浄化対象の潤滑剤の体積流量の不純物量から、清浄化された潤滑剤の体積流量の不純物量を引いた差が、オイルスラッジとして運び去られた循環油の量の不純物含有量により均衡するように設定される。取り出されたオイルスラッジは望ましくはたとえば遠心力により、オイルと不純物とに分離され、得られたオイルを再び清浄化回路内に供給し、それにより生産損失及び処分する必要のある残量をさらに少なくすることができる。
【００１２】
潤滑剤回路の運転圧力によっては、潤滑剤回路内にはたらく運転圧力は、清浄化対象の潤滑剤の所与の部分量を十分な圧力で清浄化回路内に送り込むのに十分である可能性がある。しかしながら、特に潤滑剤回路の運転圧力にも依存しないようにするために、本発明の装置の好ましい発展形においては、流入管内においても送り込み装置、望ましくは、分岐した清浄化対象の潤滑剤を所定の供給圧力で清浄化回路内に送り込むポンプを設けることが提案される。清浄化回路内に配置された送り込み装置が循環油を循環させ、潤滑剤と循環油との混合液をクロスフロー・フィルタを通過させるのに必要な圧力を作り出すのに対し、前記第二の、流入管内に設けられる送り込み装置は、清浄化回路内に追加的な超過圧力を生成し、この超過圧力により、クロスフロー・フィルタのフィルタ性能がさらに高まり、また、この第二の送り込み装置の性能を変化させることにより適切に該フィルタ性能を変化させることができる。
【００１３】
本発明の装置においてできるだけ良好なフィルタ性能を得るために、清浄化対象のオイルを、オイル劣化温度より低い、又はオイル劣化温度から隔たったプロセス温度まで加熱することが提案される。このときオイルは望ましくは最大に、つまりオイル劣化温度のわずか下まで加熱される。そのため、オイルは望ましくはおよそ１１０〜１３０℃のプロセス温度、望ましくはおよそ１２０℃のプロセス温度に加熱され、合成オイルの場合は１８０℃まで加熱される。この目的のために、流入管内に少なくとも１つの、清浄化対象の潤滑剤を加熱するための熱交換器を配置することが提案される。特に望ましいのは２つの熱交換器を設けることで、そのうちの１つは向流・平流・直交流熱交換器であり、該熱交換器は、潤滑剤回路内に戻される清浄化済みの潤滑剤により、清浄化回路内に導かれる清浄化対象の潤滑剤が加熱されるように、清浄化済み潤滑剤の戻り管内に接続されている。このようにして、これから清浄化する潤滑剤を加熱すること、また、同時に、清浄化済みの潤滑剤を、潤滑剤回路の運転に最適な温度に冷却すること、という２つの目的を同時に達成することができる。この解決法においては、第２の熱交換器が外部で加熱された熱交換器であって、清浄化対象の潤滑剤の温度を所望のプロセス温度に制御できるように該熱交換器の性能を変更できる場合も長所となる。
【００１４】
本発明の装置は、保守の目的で定期的な間隔をおいて装置を空にし、清浄化済みの清浄化液を使って清浄化し、清浄化済みの清浄化液で新たに満たすことができる。しかしながら、本発明の装置の運転中であっても、フィルタ膜の洗浄を可能にするために、本装置に、水洗液を使ってクロスフロー・フィルタを水洗するための水洗装置を追加的に備えることが提案される。該水洗装置は、望ましくは三方弁及び戻り管を介してクロスフロー・フィルタに接続されている。該水洗装置により、望ましくは清浄化回路の送り込み装置により循環油が循環されている間に、通常の運転方向とは逆方向に作用する流圧が作られ、この流圧により水洗液がろ過液室を通って清浄化回路内に送り戻される。水洗液としては、たとえば、適切な圧力でクロスフロー・フィルタを通過して供給される、汚れていない潤滑剤が適している。
【００１５】
該圧力を生成するために、適切なポンプを設けることができる。代替的には、たとえば圧縮空気などの補助媒体を使って、水洗液をろ過方向とは逆方向にフィルタ膜を通過させて供給することも可能である。圧縮空気の使用は、清浄化回路内にサージタンクが設けられている場合に特に長所であり、それによりクロスフロー・フィルタを水洗液で水洗した後にこの圧縮空気が清浄化回路内に送り込まれ、クロスフロー・フィルタのフィルタ構造を通過し、その際このフィルタ構造が洗浄される。清浄化回路内に含まれる圧縮空気はサージタンク内に集まり、ここから望ましくは無圧で排出される。水洗工程は継続的に又は脈動的に行うことができ、脈動的に行う場合には、水洗液内に広がる圧力インパルスにより洗浄作用がさらに改善されるという長所がある。追加的又は代替的に、クロスフロー・フィルタに、超音波を発する１つ又は複数の超音波ゾンデを設けることが考慮可能であり、この超音波は、水洗液又はクロスフロー・フィルタ内に存在するオイル内に広がって、フィルタ膜に付着した不純物をはがす。代替的に、清浄化作用を化学物理的に支援する水洗液であって、たとえば清浄化回路のサージタンク内の相分離により集められて該サージタンクから排出できるような適切な水洗液を使用することも可能である。
【００１６】
潤滑剤のろ過中にフィルタ膜に堆積物が形成されるのを効果的に回避するために、本発明の装置の特に望ましい実施形態においては、清浄化回路内の循環油に、たとえば多孔質物質の小さな球などの洗浄体が加えられており、該洗浄体は、循環油の体積流量によりフィルタ膜の表面に沿って移動し、その際、該表面に付着したフィルタケーキを除去する。送り込み装置に洗浄体が付着した場合にこれにより起こる送り込み装置の機能不良を回避するために、清浄化回路の送り込み装置としては好適にジェットポンプが用いられる。ジェットポンプは同時に、該ジェットポンプ内に起こった加速により、ジェットポンプ通過のたびに洗浄体の表面が洗浄され、洗浄体表面に付着した粒子が循環油に渡されるように機能する。しかしながら代替的にその他の送り込み装置、たとえば遠心力ポンプ及び／又はホースポンプも考慮可能である。
【００１７】
ジェットポンプの作動接続部には同様に清浄化回路の循環油を供給することができる。この目的のために、ジェットポンプの作動接続部には１つのフィードラインが接続されていて、該フィードラインは、洗浄体をこし取るためのクロスフロー・フィルタに後置されたセパレータにより清浄化回路に流路連結している。ジェットポンプに必要な流圧を得るために、フィードライン内には、セパレータを介して清浄化回路からフィードラインに入る循環油の部分体積流量を十分に高い運転圧力に圧縮するための１つのポンプが配置されている。
【００１８】
好適な本発展形において、清浄化対象の潤滑剤と循環油とのできるだけ良好な混合液を得るために、清浄化対象の潤滑剤を清浄化回路に供給するために通す流入管は、望ましくは前記ジェットポンプに開口する。
【００１９】
本発明の装置の清浄化性能をさらに高めるため、該装置は、洗浄体を用いる１つの発展形において、ポンプの供給方向において流入管に後置された１つのバイパスを備えており、該バイパスは、ジェットポンプの前で流入管に開口しており、つまり、循環油の一部分流がジェットポンプを通って清浄化回路から運び出され、流入管内を清浄化回路の方向に流れる、流入管内の清浄化回路対象の潤滑剤に直接混合される。できるだけ清浄な循環油に、清浄化対象の潤滑剤を予混合するために、バイパス内には、流入管内に流れ込む循環油の清浄化を行う１つのハイドロサイクロンが追加的に配置されている。該ハイドロサイクロンにより、オイルスラッジ排出時の循環油又は潤滑剤の損失が減らされる、又は、排出物の汚染物質濃度が高められる。つまりハイドロサイクロンにより、排出されるスラッジ流の粒子濃度が高められる、又は、排出物濃度が同じであれば循環油内の汚染物質濃度が下げられる。このようにして、さらにより良いろ過流が得られる、又は清浄化サイクル間の間隔が延ばされる。
【００２０】
ある発展形においては、フィードライン及びバイパスに流れ込む循環油の部分流の設定は、流入管内においてバイパスの分岐後に配置された第１バルブ及びバイパス内においてハイドロサイクロンに前置された第２バルブにより行われる。これらのバルブはこの時互いに調整され、その際、これらバルブは、たとえば流れの方向においてこれらバルブの直後に配置された体積流量センサなど、適切な場所に配置された２つのセンサの信号に基づいてバルブを制御する制御装置を介して自動的に調整される。又は代替的に、これらバルブの調整は所与の制御サイクルによる制御を用いて行うこともできる。
【００２１】
フィードライン内の清浄化対象の潤滑剤を所望のプロセス温度まで加熱するために、本発展形においては、バイパス内に、流れの方向においてハイドロサイクロンに前置される、外部で加熱する熱交換器を設けることが提案される。
【００２２】
さらなる態様によると本発明は、潤滑剤を清浄化するための本発明の装置を設けた、特にエンジン用の潤滑剤システム、又は潤滑剤の清浄化方法に関するものである。
【００２３】
以下に本発明を、３つの実施例を用いて図を参照しながらさらに詳しく説明する。
【００２４】
図１はエンジンの潤滑油回路（図示されず）に接続された、本発明の装置１０の第１の実施例の流体回路図である。
【００２５】
装置１０には、潤滑油回路に連結された流入管１２があり、該流入管１２を通じて、潤滑油回路内を循環する潤滑油の部分量を、装置１０の清浄化回路１４に排出することができる。該部分量はたとえば、図示されていないバルブを用いて制御することができる。さらに、清浄化回路１４には戻り管１６が設けられており、該戻り管１６を通って、清浄化済みの潤滑油が装置１０から再び潤滑油回路内に戻される。
【００２６】
潤滑油回路に連結された流入管１２の取り込み口と、清浄化回路１４内に開口する端部との間には、流入管１２内にポンプ１８が配置されており、該ポンプは清浄化対象の潤滑油を、清浄化回路１４内で許容される最大圧力であるおよそ６ｂａｒの運転圧力で清浄化回路１４に供給する。
【００２７】
ポンプ１８は、回転数が一定又は制御された置換ポンプとして構成されており、清浄化回路１４に送り込まれた潤滑油量をコントロールする。潤滑油内に入り込んだ汚染物量はしばしば、時間が経過しても一定であるため、本実施例においてはポンプ１８により一定の体積流量が潤滑油回路から排出される。清浄化回路内におけるこの一定の体積流量により生じる平衡圧は、後に詳述する可変の逆洗洗浄間隔のための指標として用いることができる。
【００２８】
ポンプ１８の供給方向において後置されているのが熱交換器２０であり、この熱交換器２０により清浄化対象の潤滑油がより高い温度に加熱される。熱交換器２０は向流熱交換器として構成されており、これにより戻り管１６を通って潤滑油回路内に流れ戻る、清浄化済みの潤滑油が向流内で加熱される。このようにして清浄化済みの潤滑油が潤滑油回路の運転温度に近い、潤滑油回路用に適切な温度にまで冷却される一方で、同時に、清浄化対象の潤滑油はエネルギーを節約しながらより高い温度に加熱される。
【００２９】
第２の熱交換器２２は第１の熱交換器２０に後置されており、該第２の熱交換器２２は、すでに第１の熱交換器２０により予熱された潤滑油を、エンジンの排気熱によりおよそ１２０℃のプロセス温度に加熱する。プロセス温度をなるべく精確に設定するため、第２の熱交換器２２には場合によっては温度センサ（図示されず）が後置されており、該温度センサは潤滑油の温度を測定し、その信号が制御装置（図示されず）により使用されて、清浄化回路１４に入る直前の潤滑油の温度に依存して第２の熱交換器２２の加熱性能を制御する。
【００３０】
清浄化回路１４は閉じた回路として構成されており、この中を潤滑油が循環油として循環する。この目的のために清浄化回路１４内には、流入管１２の開口部直後にポンプ２４が配置されており、該ポンプ２４は、清浄化回路１４内に含まれる循環油と、流入管１２から清浄化回路１４に流れ込みそこで循環油と混合する、清浄化対象の潤滑油とを、クロスフロー・フィルタ２６の方向に送り出す。クロスフロー・フィルタ２６には、後述する自動清浄化における逆洗体積をためるためのサージタンク２８が後置されており、該サージタンク２８を介して取込み口３０を通じて、追加的な潤滑油を清浄化回路１４に取り入れることもできる。供給方向においてサージタンク２８の後ろには、ストップバルブ３２によりシャットオフされる排出管３４が設けられている。流入管１２が開口するさらなるパイプ部分３６により、清浄化回路１４は閉じられている。
【００３１】
クロスフロー・フィルタ２６には、外に向かって閉じられたろ過液室３８が設けられており、該ろ過液室３８は戻り管１６に流路連結している。ろ過液室３８内には、フィルタ膜として機能する複数のフィルタ管４０が設けられており、これらフィルタ管４０は清浄化回路１４に流路連結しており、循環油が中を通る。フィルタ管４０の内側面には微細孔質の表面ろ過層が設けられている。
【００３２】
清浄化運転においては、２つのポンプ１８及び２４が作動するため、清浄化対象の潤滑油の所望の部分量が潤滑剤回路から供給され、それと同時に、循環油が清浄化回路１４内を循環する。流入管１２を通って流れ込む潤滑油は、清浄化回路１４内において循環油と混合し、およそ６ｂａｒの運転圧力を保ちながらさらにクロスフロー・フィルタ２６の方向に流れる。
【００３３】
循環油がおよそ６ｂａｒの運転圧力でクロスフロー・フィルタ２６を通過するとすぐに、循環油の一部が微細孔質のフィルタ管４０を通過し、その際に清浄化されてろ過液室３８内に入り、ここから戻り管１６内に流れ込み、最終的に潤滑油回路に流れ込む。このとき循環油内に含まれる不純物、燃焼残留物、剥離物などの浮遊物は、フィルタ管４０を通じてろ過液室３８に入る際にろ過され、フィルタ管４０の内側面に残る。ポンプ２４により作られる循環油の流速により、フィルタ管４０の内側面にはせん断力が発生するため、このせん断力によりフィルタケーキの形成が回避、少なくとも低減され、その際フィルタ管４０を通過する比フィルタ流が安定する。このときフィルタ管４０内にこしとられた浮遊物は、循環油により運び去られる。
【００３４】
循環油内の不純物の割合が所与の限界値に到達し次第、ストップバルブ３２が開き、汚れた循環油は排出管３２から排出されて、さらに処理及び処分されるために運ばれる。これと同時に、排出された循環油の量を補充するために、新しい汚れていない潤滑油が取込み口３０及びサージタンク２８を介して清浄化回路１４に供給されるか、又は好適には、潤滑油回路の追加補充システム（図示されず）を介して補充される。このとき、汚染された循環油、特にオイルスラッジとして排出され、汚染されていない循環油により補充される量は、流入管１２を通じて清浄化回路に流れ込む清浄化対象の潤滑油の体積流量の不純物量から、戻り管１６を通じて清浄化回路１４から排出された清浄化済みの潤滑油の体積流量の不純物量を引いた不純物の差分量が、オイルスラッジとして排出された、汚染されていない循環油の不純物含有量により均衡するように設定される。
【００３５】
このようにして潤滑油は、比較的低いコストでしかも高い効率で清浄化され、その際、清浄化プロセス中にオイルスラッジとして失われる、補てんすべき潤滑油の量は、従来の技術において使われる清浄化技術と比較して減少する。
【００３６】
十分に高いろ過性能における十分な平衡状態を確保するために、装置１０にはさらに水洗装置４２が設けられている。水洗装置４２は、三方弁を介して戻り管１６と流路連結しており、清浄な潤滑油のための貯蔵タンク４６を備えている。貯蔵タンク４６は圧縮空気ラインと流路連結している。水洗装置４２の水洗性能を支援するためにクロスフロー・フィルタ２６にはさらに複数の超音波ゾンデ４８が取り付けられている。
【００３７】
クロスフロー・フィルタ２６を水洗するためにまず分岐１２のポンプ１８が非作動になる。システム圧力が低下する間、高圧縮された潤滑油のフェーズは、ストップバルブ３２により排出管３４が閉じられるまで、排出管３４を介して排出される。次に清浄化回路１４が接続部３０を介して圧力が解放され、次に三方弁４４の切り替えにより、圧縮空気を入れられた貯蔵タンク４６とろ過液室３８との間の流れの連結が許可される一方で、戻り管１６自体は遮断される。ポンプ２４は、清浄化回路１４内の循環油が引き続き循環するように運転される。その後、圧縮空気により貯蔵タンク４６内に含まれる潤滑油はろ過液室３８に供給され、その際、潤滑油はフィルタ管４０の多孔質のフィルタ層を通され、その際にフィルタ層内に付着した不純物が除去され、該不純物は、通過する循環油により運び去られる。洗浄効果を高めるために、圧縮空気が脈動的に吹き込まれるため、それに応じて潤滑油内には衝撃波又は圧力インパルスが生じる。さらに、超音波ゾンデ４８も作動され、適切な超音波が潤滑油内に発せられる。
【００３８】
圧縮空気は、圧縮空気がフィルタ管４０を介して清浄化回路１４内に流れ込むまでシステム内に吹き込まれ、その際最後の不純物もフィルタ管４０から除去される。このとき逆洗媒体の体積は、サージタンク２８内のレベルを変化させることにより増やしたり均衡させたりする。圧縮空気は、通過する循環油により運び去られ、サージタンク２８内に溜まり、そこから無圧力で排出される。続いて水洗工程が終了する。取込み口３０を介して清浄化回路１４に圧力がかけられることにより、清浄化済みオイルは、貯蔵タンク４６が充てん設定レベルに到達して新たな水洗工程の準備ができるまで、貯蔵タンク４６に戻される。その後三方弁４４が再び切り替えられ、ポンプ１８を介してオイルが供給される。
【００３９】
先述の洗浄中に熱交換器２２は望ましくは非作動になるが、装置１０の運転中に一定の間隔で、又はろ過性能、システム圧力又は清浄化量に応じて、先述の洗浄が行われる。装置全体を完全に洗浄する場合には、循環油を排出し、それに相当する洗浄液を水洗装置を介して入れる必要がある。
【００４０】
循環システム内、たとえばパイプ部分３６内にある、（図示されない）静電気式で作動する追加装置により、非常に微細な粒子の凝集が支援され、それによりクロスフロー・フィルタの寿命を改善することができる。
【００４１】
図２には、本発明の装置６０の第２の実施例が図示されている。装置６０の構成は、図１に図示した装置１０にほぼ対応している。図１の装置との大きな違いは、清浄化回路６２内にポンプ２４ではなくジェットポンプ６４がクロスフロー・フィルタ６６の前に配置されていることである。その理由は、循環油内に小さな洗浄体（図では点々で表現されている）が含まれていることであり、該洗浄体は循環油の循環中にフィルタ管６８内を通過し、該フィルタ管６８の内側面に付着した不純物を除去する。
【００４２】
ジェットポンプ６４には、フィードライン７２を介して循環油が供給される作動接続部７０がある。該フィードライン７２はそのためにセパレータ７４と流路連結しており、セパレータ７４は流れの方向において清浄化回路６２のサージタンク７６に後置されている。セパレータ７４により循環油流を２つの体積流に分離することが可能になり、該２つの体積流の１つには洗浄体が含まれており、フィードライン７２に流れ込むもう１つの体積流には洗浄体は含まれていない。
【００４３】
ジェットポンプ６４の運転に必要な運転圧力を設定するために、フィードライン７２にはさらに、フィードライン７２内の循環油をジェットポンプ６４の方向に送り出すポンプ７８が配置されている。
【００４４】
装置６０の作動態様は装置１０のそれにほぼ対応しており、異なる点は、循環油及び洗浄体の循環がジェットポンプ６４により行われ、流入管８０がジェットポンプ６４に開口する点のみである。このようにしてジェットポンプ６４により一方では、清浄化すべき潤滑油と循環油とを非常に良好に混合することができ、もう一方では、洗浄体によりフィルタ管６８から除去されて洗浄体に付着した不純物が、洗浄体からはがされる。オイルスラッジの排出は、ストップバルブ８２により閉じられた、フィードライン７２によりポンプ７８の前に設けられた排出管８４を介して、装置１０について記述されたのと同様の態様で行われる。同様に、該装置には、やはり同様に作動する水洗装置８６が設けられている。
【００４５】
図３には、潤滑油清浄化のための本発明の装置９０の第３の実施例が図示されている。該装置９０の清浄化回路９２の構成は、前述の装置６０の清浄化回路６２の構成にほぼ相当する。しかし、フィードライン９４はポンプ９６の供給方向において後置されたバイパス９８を備えており、フィードライン９４及びバイパス９８に流れ込む部分流は、バイパス９８の分岐後に設けられている２つのバルブ１００及び１０２により制御可能である。
【００４６】
バイパス９８はジェットポンプ１０６の前で流入管１０４に開口しているため、循環油の部分流がジェットポンプ１０６を通って清浄化回路９２から運び去られて、流入管１０４を通って清浄化回路９２の方向に流れ込む、清浄化対象の潤滑油と直接混合される。できるだけ清潔な循環油を清浄化対象の潤滑油に予混合するため、バイパス９８内にはハイドロサイクロン１０８が配置されており、このハイドロサイクロン１０８により流入管１０４内に流れ込む循環油が清浄化され、その際ハイドロサイクロン１０８からのオイルスラッジが、遮断可能な排出管１１０から排出される。ハイドロサイクロン１０８は望ましくは大きな及び／又は重い粒子を分離する。ハイドロサイクロン１０８には、流れの方向において前に、外部で運転される熱交換器１１２が前置されており、該熱交換器１１２により循環油が所望のプロセス温度に加熱される。温度を制限するのはほぼ該ハイドロサイクロンのみであるため、熱交換器２２から熱交換器１１２に熱の流れ込みを移動させることによりオイルの粘度及び濃度が好適により低く設定され、それによりハイドロサイクロン１０８の効率が改善する一方で、循環油の運転温度は低いままとなる。
【００４７】
ハイドロサイクロン１０８により、オイルスラッジ除去時の循環油又は潤滑油の損失が低減される、又は、除去物の不純物濃度が高まる。したがって、ハイドロサイクロン１０８内においては、出ていくスラッジ流の粒子濃度が高まるか、又は、除去物の濃度が同じ場合には循環油内の不純物濃度が低下する。このようにしてさらに改良されたろ過流が達成される、又は清浄化サイクル間の間隔が延ばされる。
【００４８】
記述した実施例は、本発明の装置の３つの実現可能性を示しただけである。そのため、複数のクロスフロー・フィルタを平行に又は列状に取り付けることも考慮可能である。さらに、フィルタ管ではなくプレート状のフィルタ膜を設けることも考慮可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】エンジンの潤滑油回路に接続された、本発明の装置の第１の実施例の流体回路図である。
【図２】本発明の装置の第２の実施例の流体回路図である。構造は図１に図示された実施形態にほぼ対応するが、該装置を洗浄体を用いて運転するための拡張部分がある。
【図３】本発明の装置の第３の実施例の流体回路図である。構造は図２に図示された実施形態にほぼ対応するが、ハイドロサイクロンが追加されている。
【符号の説明】
【００５０】
１０潤滑油清浄化用の装置
１２流入管
１４清浄化回路
１６戻り管
１８ポンプ
２０第１の熱交換器
２２第２の熱交換器
２４ポンプ
２６クロスフロー・フィルタ
２８サージタンク
３０取込み口
３２ストップバルブ
３４排出管
３６パイプ部分
３８ろ過液室
４０フィルタ管
４２水洗装置
４４三方弁
４６貯蔵タンク
４８超音波ゾンデ
６０潤滑油清浄化用の装置
６２清浄化回路
６４ジェットポンプ
６６クロスフロー・フィルタ
６８フィルタ管
７０作動接続部
７２フィードライン
７４セパレータ
７６サージタンク
７８ポンプ
８０流入管
８２ストップバルブ
８４排出管
８６水洗装置
９０潤滑油清浄化用の装置
９２清浄化回路
９４フィードライン
９６ポンプ
９８バイパス
１００バルブ
１０２バルブ
１０４流入管
１０６ジェットポンプ
１０８ハイドロサイクロン
１１０排出管
１１２熱交換器

【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にエンジン、コンプレッサ、及び／又はターボチャージャの潤滑剤回路内を循環する潤滑剤を清浄化するための装置であって、
潤滑剤回路内を循環する潤滑剤の部分量を少なくとも部分的に、潤滑剤内に含まれる不純物を除去するために清浄化装置（１０；６０；９０）に供給する潤滑剤回路に接続する１つの流入管（１２；８０；１０４）と、
清浄化済みの潤滑剤を潤滑剤回路に戻すために潤滑剤回路に接続する１つの戻り管（１６）と、
を備える潤滑剤清浄化用装置において、
流入管（１２；８０；１０４）が開口する清浄化回路（１４；６２；９２）と、
清浄化回路（１４；６２；９２）内に含まれ、流入管（１２；８０；１０４）を通って清浄化回路（１４；６２；９２）に供給する、清浄化対象の潤滑剤に混合される循環油を循環させるための送り込み装置（２４；６４；１０６）と、
ろ過のために循環油と潤滑剤との混合液を通過させる少なくとも１つのフィルタ膜（４０；６８）を備え、その際混合液の一部が、送り込み装置により生じた圧力によりフィルタ膜（４０）を通って戻り管（１６）に接続されているろ過液室（３８）に流れ込む、供給方向において送り込み装置（２４；６４；１０６）に後置された少なくとも１つのクロスフロー・フィルタ（２６；６６）と、
を特徴とする、潤滑剤清浄化用装置。
【請求項２】
ろ過液室（３８）内のクロスフロー・フィルタ（２６；６６）が、フィルタ膜として少なくとも１つのフィルタ管（４０；６８）を備え、該フィルタ管（４０；６８）内を混合液がろ過のために通過し、その内側面には微細孔質の表面ろ過層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
清浄化回路（１４；６２；９２）が、望ましくはサージタンク（２８）を介して清浄化回路（１４）と連結している、新しい循環油の取込み口（３０）と、汚れた循環油を清浄化回路（１４；６２；９２）から排出するための、バルブ（３２；７８）付き排出管（３４；８０）とを備えていることを特徴とする、請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
流入管（１２；８０；１０４）内に、分岐した、清浄化対象の潤滑剤を所与の送り込み圧力で清浄化回路（１４；６２；９２）内に送り込む送り込み装置、望ましくはポンプ（１８）が設けられていることを特徴とする、請求項１又は請求項２又は請求項３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
流入管（１２；８０；１０４）内に、清浄化対象の潤滑剤を加熱するための少なくとも１つの熱交換器（２０）が配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
２つの熱交換器（２０、２２）が設けられており、このうちの１つの熱交換器は、流れの方向において最初の熱交換器である熱交換器（２０）であり、該熱交換器（２０）が、潤滑剤回路内に戻る清浄化済み潤滑剤により、清浄化回路（１４；６２；９２）内に導く清浄化対象の潤滑剤が加熱されるように、清浄化済み潤滑剤の戻り管（１６）に接続されていることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、もう一方の熱交換器が、外部で加熱される熱交換器（２２）であることを特徴とする装置。
【請求項８】
水洗液を用いてクロスフロー・フィルタ（２６；６６）を洗うための水洗装置（４２；８６）が、望ましくは三方弁（４４）及び戻り管（１６）を介してクロスフロー・フィルタ（２６；６６）に流路連結していることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
水洗装置（４２；８６）が、望ましくは清浄化済み潤滑剤である水洗液用の容器（４６）を備えており、該水洗液は望ましくは圧縮空気である補助媒体により、ろ過方向とは逆方向にフィルタ膜（４０；６８）を通過して供給されることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
クロスフロー・フィルタ（２６；６６）に少なくとも１つの超音波ゾンデ（４８）が設けられていることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
清浄化回路（６２；９２）内の循環油に洗浄体が含まれていること、
清浄化回路（６２；９２）の送り込み装置がジェットポンプ（９４、１０６）であり、その作動接続部（７０）が、クロスフロー・フィルタ（６６）に後置されたセパレータ（７４）により清浄化回路（６２；９２）に流路連結しているフィードライン（７２；９４）に連結されていること、
フィードライン（７２；９４）内のポンプ（７８；９６）により、ジェットポンプ（６４；１０６）を運転するために循環油の一部がセパレータ（７４）を介して清浄化回路（６２；９２）から供給されること、
を特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置において、流入管（８０；１０４）がジェットポンプ（６４；１０６）に開口していることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
フィードライン（９４）が、ポンプ（９６）の供給方向において後置された、流入管（１０４）内でジェットポンプ（１０６）の前で開口するバイパス（９８）を備えており、該バイパス（９８）内に、流入管（１０４）内に流れ込む循環油の清浄化を行うためのハイドロサイクロン（１０８）が配置されていることを特徴とする請求項１１又は請求項１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
フィードライン（９４）及びバイパス（９８）内に流れ込む部分流の設定が、フィードライン（９４）内においてバイパス（９８）分岐後に配置された第１のバルブ（１００）及びバイパス（９８）内においてハイドロサイクロン（１０８）に後置された第２のバルブ（１０２）により設定可能であることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
バイパス（９８）内において、外部で加熱する熱交換器（１１２）が、流れの方向においてハイドロサイクロン（１０８）に前置されていることを特徴とする請求項１３又は請求項１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
潤滑剤清浄化用の装置を備えた、特にエンジン、コンプレッサ、及び／又はターボチャージャのための潤滑剤システムにおいて、該装置（１０；６０；９０）が請求項１から請求項１５のいずれか１項に基づいて構成されていることを特徴とする、潤滑剤システム。
【請求項１７】
請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の装置により潤滑剤回路内を循環する潤滑剤の清浄化方法において、
清浄化対象の潤滑剤を清浄化回路に供給するステップと、
潤滑剤に混合された循環油を循環させるステップと、
ろ過した潤滑剤を清浄化回路から潤滑剤回路内に戻すステップと、
汚れた循環油を、特にスラッジの形で清浄化回路から排出するステップとを備えることを特徴とする潤滑剤の清浄化方法。
【請求項１８】
請求項８に記載の装置のクロスフロー・フィルタを水洗するための方法において、クロスフロー・フィルタが断続的に間隔をおいて水洗されることを特徴とする、クロスフロー・フィルタ水洗方法。

【図１】