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油状態監視方法および油状態監視装置 コモンズ 新技術説明会 外国出願あり

国内特許コード P120006582
整理番号 FU345
掲載日 2012年1月31日
出願番号 特願2011-519597
登録番号 特許第5190660号
出願日 平成22年6月22日(2010.6.22)
登録日 平成25年2月8日(2013.2.8)
国際出願番号 JP2010004155
国際公開番号 WO2010150526
国際出願日 平成22年6月22日(2010.6.22)
国際公開日 平成22年12月29日(2010.12.29)
優先権データ
  • 特願2009-148911 (2009.6.23) JP
発明者
  • 本田 知己
  • 岩井 善郎
  • 佐々木 徹
出願人
  • 国立大学法人福井大学
発明の名称 油状態監視方法および油状態監視装置 コモンズ 新技術説明会 外国出願あり
発明の概要 機械または設備で使用された油の劣化の状態を監視する油状態監視方法および油状態監視装置に関する。油状態監視方法および油状態監視装置による油状態監視では、機械または設備で使用された油の劣化の状態を監視するに際し、機械または設備で使用された油をろ過する。ろ過によって、ろ過前の油の中に存在していた汚染物を捕捉したフィルタから、油分を除去する。油分が除去されたフィルタに光を投射する。投射された光が、油分が除去されたフィルタを透過した透過光の色成分を検出する。
従来技術、競合技術の概要


各種の機械または設備では、潤滑油、油圧作動油、タービン油などの油が使われている。油の劣化は機械などの故障やトラブルを引き起こす原因となる。具体的に、油の劣化の状態が所定の段階に到達したとき、その油は、寿命を迎える。寿命が尽きた油を、そのまま使うと、機械などがトラブルなどを引き起こす可能性が高まる。したがって、これらのトラブルなどを未然に防ぐためには、油の劣化の状態を監視することが重要である。これに関連した規格が制定され、また、各種の技術が提案されている。



従来から使われている、油の寿命を調べる方法の一つとして、油それ自体の色によって判定するASTM D1500が知られている。この方法では、油の色が黄色から赤、赤褐色、黒褐色と変化する性質を利用して、油の色が黒に近づくと、油の寿命が短い(油が劣化している)と判定する。しかし、機械の潤滑または油圧のような操作は、油の色によって行っているのではない。油の粘度その他、油の潤滑性能を利用しているものであり、油の潤滑性または操作性は、油の色とは直接関係しない。したがって、油の寿命を調べるためならば、油の汚染度を調べなければならない。



油の汚染度を調べる方法としては、粒子サイズ・グループの粒子数で判別する方法と、汚染物の重量を測定する方法とがある。前者の代表的方法には、NAS1638,ISO 4406,JIS B9930がある。後者には、ASTM D4898,JIS B9931がある。



また、油の寿命を調べる方法として、ASTM D943(通称TOSTとして知られている)およびASTM D2272(RPVOT法)がある。しかし、最近、省資源の観点から機械に使われる油槽は、小さくなる傾向が進んでいる。そのため、これらの方法で合格した油を使っていても、油の酸化生成物により、油が使えなくなる例が増えている。そこで、油の酸化防止剤の残存量を調べるボルタン・メトリー法(ASTM D6810)が、使われるようになった。



なお、潤滑油の貯油槽へ色差計の測光部を直接に挿入し、潤滑油の色変化を測定して測定値が所定値を超えた場合に警報装置を動作させるようにした技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。



また、潤滑油簡易寿命判定器が提案されている(例えば、特許文献2参照)。潤滑油簡易寿命判定器は、潤滑油を一定の厚さに収容保持し得る形状の容器からなる。潤滑油簡易寿命判定器には、見本色部分が設けられる。見本色部分は、該容器の厚さ方向に位置しかつ外部から目視可能な内面に潤滑油の劣化経過に応じて変化する潤滑油色を段階的に分けて複数の見本色として着色してなる。潤滑油簡易寿命判定器によれば、潤滑油の容器内収容保持状態において色見本部分で見える色と見えない色との関係から潤滑油の劣化程度が推定されて寿命が判定される。



また、潤滑油劣化モニタ装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。潤滑油劣化モニタ装置には、潤滑油を透過した可視光を3原色に分けて検知する手段と、該検知手段から出力される検知信号に基づいて潤滑油に対する3原色夫々の吸光度を検出する手段とが設けられる。潤滑油劣化モニタ装置では、検出された吸光度から潤滑油の劣化度合が読み取られる。



また、潤滑油劣化度判定方法が提案されている(例えば、特許文献4参照)。潤滑油劣化度判定方法では、試料セルに入れた試料潤滑油に光が投射される。その試料潤滑油を透過した透過光は3つに分けられ、各光をそれぞれフィルタを通過させた後、電気信号に変換して色の三刺激値とされる。これらのうちの1つおよび三刺激値から得られる色度座標と試料潤滑油の種別に応じて予め設定された定数とを基に潤滑油評点が求められる。この潤滑油評点を基に試料潤滑油の劣化、汚損状態が判定される。



また、潤滑油および潤滑油剤の劣化度測定方法と、この方法に関連した簡易測定具および自動測定装置とが提案されている(例えば、特許文献5参照)。劣化度測定方法などでは、ほぼ一定の表面あらさを有する平らな判定用表面に被測定試料が付着される。そののち、この試料がほぼ一定厚さに均される。この一定厚さに均された試料によって着色される判定用表面の黒化度に基づいて潤滑油および潤滑油剤の劣化度が判定される。



この他、いくつかの技術が提案されている(例えば、特許文献6参照)。また、本出願の発明者らにおいても、いくつかの研究成果を報告している(例えば、非特許文献1参照)。

産業上の利用分野


本開示は、油状態監視方法および油状態監視装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
機械または設備で使用された油の劣化の状態を監視する油状態監視方法であって、
前記油を、フィルタによってろ過するろ過工程と、
前記ろ過工程で前記油をろ過し、ろ過前の前記油の中に存在していた汚染物を捕捉した前記フィルタから油分を除去するフィルタ処理工程と、
前記フィルタ処理工程の対象となった前記フィルタに投射された光が前記フィルタを透過した透過光の色成分を検出する透過光検出工程とを含むことを特徴とする油状態監視方法。
【請求項2】
前記透過光検出工程は、前記ろ過工程でろ過前の前記油が存在した側に配置されていた前記フィルタの第1面の側に設けられた第1光源で発光され、前記フィルタ処理工程の対象となった前記フィルタに投射された第1光が前記フィルタを透過した第1透過光の色成分を、前記第1面の裏側の面である第2面の側で検出する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の油状態監視方法。
【請求項3】
前記第1光が前記第1面で反射した第1反射光の色成分を、前記第1面の側で検出する反射光検出工程を含むことを特徴とする請求項2に記載の油状態監視方法。
【請求項4】
前記透過光検出工程は、さらに、前記第2面の側に設けられた第2光源で発光され、前記フィルタ処理工程の対象となった前記フィルタに投射された第2光が前記フィルタを透過した第2透過光の色成分を、前記第1面の側で検出する工程を含み、
前記反射光検出工程は、さらに、前記第2光が前記第2面で反射した第2反射光の色成分を、前記第2面の側で検出する工程を含むことを特徴とする請求項3に記載の油状態監視方法。
【請求項5】
機械または設備で使用された油をろ過し、ろ過前の前記油の中に存在していた汚染物を捕捉し、油分が除去されたフィルタによって、前記油の劣化の状態を監視する油状態監視装置であって、
前記油の劣化の状態を監視するために前記油状態監視装置にセットされた前記フィルタに投射される光を発光する光源と、
前記光源で発光された光が前記油状態監視装置にセットされた前記フィルタを透過した透過光の色成分を検出するカラーセンサとを備えることを特徴とする油状態監視装置。
【請求項6】
前記光源として、少なくとも、前記油状態監視装置にセットされた前記フィルタの一方側の面であって、前記ろ過の際、ろ過前の前記油が存在した側に配置されていた第1面の側に設けられ、前記油状態監視装置にセットされた前記フィルタに投射される第1光を発光する第1光源を備え、
前記カラーセンサとして、少なくとも、前記第1面の裏側の面である第2面の側に設けられ、前記第1光が前記油状態監視装置にセットされた前記フィルタを透過した第1透過光の色成分を検出する第1カラーセンサを備えることを特徴とする請求項5に記載の油状態監視装置。
【請求項7】
前記カラーセンサとして、さらに、前記第1面の側に設けられ、前記第1光が前記油状態監視装置にセットされた前記フィルタを反射した第1反射光の色成分を検出する第2カラーセンサを備えることを特徴とする請求項6に記載の油状態監視装置。
【請求項8】
前記光源として、さらに、前記第2面の側に設けられ、前記油状態監視装置にセットされた前記フィルタに投射される第2光を発光する第2光源を備え、
前記第1カラーセンサは、さらに、前記第2光が前記第2面で反射した第2反射光の色成分を検出し、
前記第2カラーセンサは、さらに、前記第2光が前記油状態監視装置にセットされた前記フィルタを透過した第2透過光の色成分を検出することを特徴とする請求項7に記載の油状態監視装置。
【請求項9】
前記第1光源と前記第1カラーセンサとは、非対向状態で前記油状態監視装置に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の油状態監視装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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