JP4080287B2

JP4080287B2 - Oil purifier

Info

Publication number: JP4080287B2
Application number: JP2002279386A
Authority: JP
Inventors: 篤山澤; 秀樹小島; 和実今井
Original assignee: Niigata Power Systems Co Ltd
Current assignee: Niigata Power Systems Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: JP2003185090A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、何らかの作業油を循環させて使用している機械に適用される油清浄装置に関するものである。本発明は、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関において潤滑油を清浄化するために有効である。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、本願出願人が提案した油清浄装置の構成図である。
内燃機関のサンプタンク１に溜められている潤滑油は、吸引ポンプ２に吸引され、潤滑油の粘度を低下させるための電気ヒータ３を経て遠心分離機４に供給される。その遠心力でカーボン等が分離された潤滑油は、一旦清浄油タンク５に溜められる。清浄油タンク５内の潤滑油は、ポンプ６に吸い上げられ、潤滑油の粘度を低下させるための濾過器用ヒータ７を経て濾過器８に供給され、さらに清浄度を上げて再び前記清浄油タンク５に戻される。清浄油タンク５の液面のやや下に配置された吸出し管９から返油ポンプ１０によって吸い出されて前記サンプタンク１に戻される。
【０００３】
図１０は、この油清浄装置において、濾過器用ヒータ７の出口温度と、濾過器８のフィルタの入口における圧力を示す図である。この図に示すように、濾過器用ヒータ７の出口温度は６０〜８０℃、濾過器８のフィルタの入口における圧力は約０．０５ＭＰａ程度である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の油清浄装置では、清浄油タンク５には、遠心分離機４で処理された潤滑油と、濾過器８でさらに浄化処理された潤滑油の両方が供給され、両者が混合するため、清浄度が十分でない潤滑油がサンプタンク１に戻されカーボン等がタンク１の底に沈澱するなどの問題があった。
【０００５】
かかる問題を避けるために、返油ポンプ１０による潤滑油の吸い込み口は、上述したように清浄油タンク５にある潤滑油の上澄みを吸引し清浄油タンクの液面レベルを確保しうるように液面近くに配置されている。しかし、運転条件によっては、返油ポンプ１０に空気が混入する場合もある等の新たな問題が発生する。
【０００６】
従って、これらの問題を全て解決するためには、濾過器８を通った潤滑油を全て前記サンプタンク１に供給すればよいが、このためには多数の濾過器を設置することが必要になる。なぜなら、従来の油清浄装置に用いられていた濾過器８では耐圧が低いために十分な濾過圧を加えられないため、各濾過器８における潤滑油の処理量が少ないからである。
【０００７】
また、濾過器８を通った潤滑油を全て前記サンプタンク１に直接戻すこととした場合、濾過器８から出てくる潤滑油には圧力が殆ど無いため、第２の潤滑油タンクを別個に設けておき、濾過器８から出てきた潤滑油をこの第２の潤滑油タンクに一旦貯容し、この第２の潤滑油タンクからあらためて前記返油ポンプ１０によって前記サンプタンク１に戻さなければならない。従って、油清浄装置が大きくなり、設置面積が確保できないなどの問題が生じてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、コンパクトな構成でありながら、返油ポンプに空気が混入するなどの不都合が発生せず、十分な清浄度の油を機械側に戻すことができる油清浄装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された油清浄装置は、油を循環して使用する機械に設けられて前記油を清浄化するための油清浄装置において、前記機械で使用された油を圧送する吸入ポンプ（１２）と、前記吸入ポンプによって圧送された油から不溶解分を除去して第１の清浄油を得る遠心分離機（１３）と、前記遠心分離機から供給された第１の清浄油が蓄えられる清浄油タンク（１５）と、前記吸込ポンプよりも容量が大きく前記清浄油タンクから第１の清浄油を送り出す吐出ポンプ（１７）と、前記吐出ポンプから供給された第１の清浄油を通過させて第２の清浄油とする機能を有し、該第２の清浄油が前記機械に直接返油されるように配管（１９）を介して前記機械に接続され、前記配管の抵抗により生じる背圧に抗し得る耐圧性を備えた精密フィルタ（１８）と、連結された前記吐出ポンプと前記精密フィルタの間と前記清浄油タンクとを結ぶ戻り配管（２１）と、前記戻り配管に設けられ、前記液面が一定のレベルを超えない場合には、清浄油タンクから吐出ポンプで送り出された第１の清浄油の一部が精密フィルタには入らずに前記戻り配管を介して清浄油タンクに戻り、前記液面が前記一定のレベルを超えると、吐出ポンプの吐出量のほぼ全量が精密フィルタに供給されるように、前記清浄油タンク内の第１の清浄油の液面の高さに応じて操作されて前記清浄油タンクに第１の清浄油が前記戻り配管を介して戻る油量を変化させる戻し弁（２２）とを備えている。
【００１０】
請求項２に記載された油清浄装置は、請求項１記載の油清浄装置において、前記清浄油タンク（１５）内の第１の清浄油の液面の高さに応じて前記戻し弁（２２）の開度を変更する戻し弁操作手段 (ボールタップ２４）を備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載された油清浄装置は、請求項１記載の油清浄装置において、前記清浄油タンク（１５）内の第１の清浄油の液面の高さを検知する液面計（２３）を備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載された油清浄装置は、請求項１記載の油清浄装置において、前記吐出ポンプ（１７）の吸い込み側の配管（吐出管１６）の吸引口が前記清浄油タンク（１５）の底面付近に開口したことを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載された油清浄装置は、請求項１記載の油清浄装置において、前記戻り配管（２１）の分岐と前記精密フィルタ（１８）の入口との間に設けられた圧力検知手段（２８）と、前記精密フィルタの入口と出口を結ぶ逃がし弁（バイパス弁２７）とをさらに備え、前記圧力検知手段が圧力の上昇を検知した場合に前記逃がし弁が開かれて前記吐出ポンプから送られる第１の清浄油が前記精密フィルタをバイパスするように構成されたことを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載された油清浄装置は、請求項１記載の油清浄装置において、前記戻り配管（２１）において、前記戻し弁（２２）の上流に、前記清浄油タンク内の液を排出する必要が生じた場合に閉止することにより前記戻し弁を介した返油を遮断して前記清浄油タンク内の液の排出を可能とするための排出弁（５０）が設けられたことを特徴としている。
【００１５】
請求項７に記載された油清浄装置は、油を循環して使用する機械に設けられて前記油を清浄化するための油清浄装置において、前記機械で使用された油を圧送する吸入ポンプ（１２）と、前記吸入ポンプによって圧送された油から不溶解分を除去して第１の清浄油を得る遠心分離機（１３）と、前記遠心分離機から供給された第１の清浄油が蓄えられる清浄油タンク（１５）と、前記吸込ポンプよりも容量が大きく前記清浄油タンクから第１の清浄油を送り出す吐出ポンプ（１７）と、前記吐出ポンプから供給された第１の清浄油を通過させて第２の清浄油とする機能を有し、該第２の清浄油が前記機械に直接返油されるように配管を介して前記機械に接続され、前記配管の抵抗により生じる背圧に抗し得る耐圧性を備えた精密フィルタ（１８）と、連結された前記吐出ポンプと前記精密フィルタの間と前記清浄油タンクとを結ぶ戻り配管（２１）と、前記戻り配管に設けられ、前記液面が一定のレベルを超えない場合には、清浄油タンクから吐出ポンプで送り出された第１の清浄油の一部が精密フィルタには入らずに前記戻り配管を介して清浄油タンクに戻り、前記液面が前記一定のレベルを超えると、吐出ポンプの吐出量のほぼ全量が精密フィルタに供給されるように、前記清浄油タンク内の第１の清浄油の液面の高さに応じて操作されて前記清浄油タンクに第１の清浄油が前記戻り配管を介して戻る油量を変化させる戻し弁（２２）と、前記精密フィルタの入口側と出口側にそれぞれ設けられた圧力検知手段（５１，５２）と、前記精密フィルタの入口側の前記圧力検知手段（５１）と前記吐出ポンプの出口側との間に設けられた電動弁（５３）と、前記電動弁と前記吐出ポンプの出口側の間と、前記精密フィルタの出口側との間に設けられた調圧弁（５４）と、前記清浄油タンクに設けられた測温手段（５６）とを有し、さらに、前記吐出ポンプから送られる第１の清浄油が前記精密フィルタと前記調圧弁のいずれかを選択的に通過するように、前記圧力検知手段からの信号と前記測温手段からの信号に応じて前記電動弁を開閉する制御手段を備えている。
【００１６】
請求項８に記載された油清浄装置は、請求項１又は７記載の油清浄装置において、前記精密フィルタ（１８）が、前記第１の清浄油に含まれた油分又は水分を選択的に除去するために、必要に応じて交換可能とされた油分除去用エレメント又は水分除去用エレメントを有していることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１〜図８を参照して説明する。
図１を参照して本発明の実施の形態の第１の例に係る油清浄装置の構成を説明する。この油清浄装置は、ディーゼルエンジン等の内燃機関において潤滑油の清浄化に用いられるものである。ディーゼル機関の潤滑油中には、シリンダからの燃焼残渣による微小なカーボン等（不溶解分）が混入し、機関運転中に徐々に蓄積していく。このカーボンは硬質であるため潤滑油中にこれが増加すると、機関の軸受け、クランクピンメタル、ピストンとシリンダライナ等の摺動部分が次第に摩耗するようになり、これが進むと例えば軸受けの損傷等、危険な状態となる。
【００１８】
このため、一般的には、車両用等の小型機関では頻繁に潤滑油交換を行い、潤滑油保有量の多い中・大型機関では潤滑油清浄装置を設置して不溶解分を潤滑油から除去している。
【００１９】
潤滑油中の不溶解分は、３〜５μｍ程度とかなり微細なカーボンを含んでいるが、これらのカーボンは潤滑油中の添加剤 (分散剤）によって微細な状態に保持されているため、従来の油清浄装置では簡単には除去できなかった。
【００２０】
図１において、図示しない機関のサンプタンクから導かれた配管１１には吸入ポンプ１２が設けられている。この吸入ポンプ１２の吐出側は遠心分離機１３の導入口に導かれている。本例の遠心分離機１３としては、使用に際して水を添加することなく、潤滑油とスラッジを２層分離してスラッジを固形状で排出できるものが用いられる。この遠心分離機１３は、前記不溶解分のうち、概ね１０μｍ以上の大粒子を分離・除去することができる。
【００２１】
ここで前記遠心分離機１３で処理された後に排出された清浄油を第１の清浄油と呼ぶ。第１の清浄油の中には、遠心分離では除去しきれなかった微細なカーボン等の不溶解分がまだ含まれている。第１の清浄油は、配管１４を経て清浄油タンク１５に導かれ、この中に蓄えられる。清浄油タンク１５には、第１の清浄油を外に導くための吐出管１６が設けられている。吐出管１６の吸引口は、清浄油タンク１５内の底面付近に開口している。
【００２２】
前記吐出管１６には、第１の清浄油を清浄油タンク１５から吸い出して送り出す吐出ポンプ１７が接続されている。吐出ポンプ１７は定容量型ポンプであり、その容量は前記吸入ポンプ１２よりも大きい。
【００２３】
吐出ポンプ１７の吐出側は精密フィルタ１８の入口に接続されている。精密フィルタ１８は、吐出ポンプ１７から供給された第１の清浄油を通過させてさらに浄化する機能を有する。ここで、第１の清浄油を精密フィルタ１８でさらに浄化したものを、第２の清浄油と呼ぶ。この精密フィルタ１８は、５μｍ以下の不溶解分を捕捉できる。また耐圧は０．２ＭＰａ以上あり、精密フィルタ１８を通過する潤滑油の流量を多くするために圧力を高くしても、フィルタエレメントは破損しにくい。なお、本例では０．４ＭＰａとした。精密フィルタ１８を構成する実際のエレメントとしては、例えば不織布製エレメント、ロール式ペーパフィルタ、積層式ペーパフィルタ等、種々のものを採用しうる。
【００２４】
図２は、本例の油清浄装置における精密フィルタ１８の性能を示す圧力−温度−流量の実測結果を示す図である。ここで、本例の油清浄装置では、耐圧の高いフィルタを用いているので潤滑油の流量を増大させるために潤滑油を加熱して粘度を適宜に低下させる必要もなく、ヒータは不要である。しかし、機関の運転時と同様の条件下において前記精密フィルタ１８の特性を調べるため、ヒータで潤滑油の温度を種々に設定して圧力−流量の関係について実験を行った。即ち、図２のグラフは、潤滑油の温度に対応した流量の関係を、前記精密フィルタ１８に加わる圧力をパラメータとして示している。
【００２５】
耐圧の低いフィルタ（例えば約０．０５ＭＰａ程度）を用いていた従来の場合には、フィルタとしての機能を適正に発揮させるために潤滑油を８０℃程度まで加熱しなければならなかったが、本例では耐圧が高いため特に加熱しなくても潤滑油の圧力を上げてフィルタを破損することなく十分な流量を得ることが出来る。
【００２６】
前記精密フィルタ１８の出口側に接続された配管１９は、機関のサンプタンクに直接導かれている。即ち、吐出ポンプ１７の圧力で精密フィルタ１８を通過した潤滑油（第２の清浄油）は、そのまま機関に戻される。従って、このフィルタ出口側の配管１９の抵抗を受けて精密フィルタ１８には背圧が加わるが、本例の精密フィルタ１８は前述のごとく従来に比べて大きな耐圧性能を有しているので（例えば従来の０．０５ＭＰａに対して０．２ＭＰａ以上）、エレメント破損等の不都合を見ることなく、必要な高い圧力を加えて十分な流量で濾過処理を行うことができる。
【００２７】
前記吐出ポンプ１７と前記精密フィルタ１８を連結している配管２０と、前記清浄油タンク１５とが、戻り配管２１によって結ばれている。即ち、前記吐出ポンプ１７と前記精密フィルタ１８を連結している配管２０から分岐した戻り配管２１が、前記清浄油タンク１５内に導かれている。そして、清浄油タンク１５内にある戻り配管２１の端部には、液面制御装置としての戻し弁２２が連結されている。戻し弁２２の出口配管の開口端部は、清浄油タンク１５内に貯留される第１の清浄油の液面Ｌよりも下になるものとされている。また、清浄油タンク１５には液面計２３が設けられており、清浄油タンク１５内の第１の清浄油の液面Ｌのレベルを検知できる。
【００２８】
この戻し弁２２は、清浄油タンク１５内の第１の清浄油の液面Ｌの高さに応じて開閉操作される、清浄油タンク１５から吐出ポンプ１７で送り出された第１の清浄油の一部が、前記液面Ｌのレベルによっては精密フィルタ１８には入らずに前記戻り配管２１を介して清浄油タンク１５に戻るように構成されている。
【００２９】
即ち、前記戻し弁２２の操作部には、液面Ｌに対応して当該操作部を操作する液面制御装置の操作手段としてボールタップ２４が連結されている。このボールタップ２４によれば、清浄油タンク１５内の第１の潤滑油の液面Ｌのレベルによって戻し弁２２の開度が変化し、吐出ポンプ１７から清浄油タンク１５に戻される潤滑油量が変化する。また前記液面Ｌが前記一定のレベルを超えると戻し弁２２を閉じ、吐出ポンプ１７の吐出量のほぼ全量が精密フィルタ１８に供給される。
【００３０】
通常は、戻し弁２２の開度が半分程度で清浄油タンク１５内の潤滑油の液面Ｌが保持されるように、潤滑油の初期充填量が定められる。
また、戻し弁２２の開度によって吐出ポンプ１７の吐出圧力が決定される。
【００３１】
例えば、吐出ポンプ１７の吐出する第１の清浄油の一部（例えば６０％）が精密フィルタ１８に供給され、残り（例えば４０％）が清浄油タンク１５に戻されるとすると、この残りの潤滑油には圧力がかかっているため、戻り配管２１の出口から吐出した第１の清浄油が清浄油タンク１５内の潤滑油を撹拌し、清浄油タンク１５内の底部分にスラッジが溜まるのが防止される。
【００３２】
運転中は、液面計２３からの情報に応じて吸入ポンプ１２及び吐出ポンプ１７が制御手段２５によって制御され、清浄油タンク１５内の第１の清浄油が前述した適正な液面Ｌを保持する。
【００３３】
本例では、吐出ポンプ１７は、吸入ポンプ１２から送られた潤滑油を返油するために、吸入ポンプ１２よりも大きい容量のものが選定されており、両ポンプ１２，１７が運転されると清浄油タンク１５内の第１の清浄油の液面Ｌが低下し、吐出ポンプ１７が空気を吸い込んで精密フィルタ１８に空気が溜まり、濾過に支障を与えるおそれがある。しかし、本例によれば、前述のように、戻り配管２１に設けられた戻し弁２２をボールタップ２４で開閉して操作することにより清浄油タンク１５内の液面Ｌを制御しているので、精密フィルタ１８に空気が溜まることが防止される。
【００３４】
前記精密フィルタ１８の前後にはバイパス管路２６が設けられ、バイパス管路２６にはバイパス弁２７が設けられている。また、流れ方向に関して前記精密フィルタ１８の手前であって、前記戻り配管２１の分岐部と前記バイパス管路２６の分岐部との間には、圧力検知手段２８が設けられている。圧力検知手段２８の出力は制御部２５に送られ、制御部２５は前記バイパス弁２７を開閉制御できる。従って、圧力検知手段２８が所定値を超える圧力を検知し、これを制御部２５に送ると、制御部２５は警報を発するとともに、バイパス弁２７を開いて第１の潤滑油を精密フィルタ１８を通さずにバイパス管路２６を経て機関に直接返油する。
【００３５】
以上の構成において、汚れた機関の潤滑油は吸入ポンプ１２によって遠心分離機１３に送られ、油中の固形分等の不純物が遠心分離された後、清浄油タンク１５に回収される。そして、清浄油タンク１５内の第１の清浄油は、吐出ポンプ１７によって精密フィルタ１８に送られ、前段の遠心分離機１３では除去できなかった不純物をも濾過した後に機関に直接返油される。ここで、エンジン始動時には潤滑油の温度が低く、粘度が高いので、精密フィルタ１８に供給する潤滑油の圧力が上昇する。この場合、精密フィルタ１８によって処理できる潤滑油の量が低下し、戻りの潤滑油量が増加する。この増加によって清浄油タンク１５の潤滑油液面Ｌが上昇し、前記ボールタップ２４により、戻し弁２２の弁開度が狭くなることにより、さらに吐出ポンプ１７の圧力が上昇する。
【００３６】
この潤滑油の戻り量の増加 (循環量の増加）及び吐出圧の増加により潤滑油温度が上昇するため、潤滑油粘度が低下し、精密フィルタ１８を通過できる潤滑油量が上昇し、その結果、吐出ポンプ１７の吐出圧の低下と、清浄油タンク１５の潤滑油液面Ｌの低下が生じ、正常な運転に復帰することができる。
【００３７】
そして、本発明によれば、直接の返油に伴い、フィルタ出口側の配管１９の抵抗を受けて精密フィルタ１８には大きな背圧が加わるが、本例の精密フィルタ１８は従来に比べて大きな耐圧性能を有しているので必要な高い圧力を加えて十分な流量で濾過処理を続行できる。また、圧力検知手段２８が所定値を超える圧力を検知した時は、制御部２５によってバイパス弁２７が開かれるので、精密フィルタ１８を破損することなく潤滑油をバイパス管路２６を経て機関に直接返油することができる。
【００３８】
次に、図３〜図５を参照して本発明の実施の形態の第２の例に係る油清浄装置を説明する。第１の例と共通する構成については、図１と同一の符号を付してその説明は省略する。
【００３９】
本例では、前記精密フィルタ１８の入口側と出口側にそれぞれ圧力検知手段としての圧力トランスミッタ５１，５２が設けられており、精密フィルタ１８に加わる差圧を検出することができるように構成されている。また、前記精密フィルタ１８の入口側の前記圧力検知手段５１と前記吐出ポンプ１７の出口側との間には、電動弁５３が設けられている。また、前記電動弁５３と前記吐出ポンプ１７の出口側の間と、前記精密フィルタ１８の出口側との間には、調圧弁５４（作動圧力は一例として０．３ＭＰａ）が設けられている。また、この調圧弁５４と前記精密フィルタ１８の出口側との間には、調圧弁５５（作動圧力は一例として０．０５ＭＰａ）が設けられている。０．３ＭＰａの調圧弁５５を設けたのは、精密フィルタ１８のバイパス用であり、０．３ＭＰａの値はこの精密フィルタ１８の差圧限界であり、万一電動弁５３が固着した場合の安全弁としても機能する。また、前記清浄油タンク１５には、測温手段としての測温抵抗体５６が設けられており、清浄油タンク１５内の第１清浄油の温度を測定することができる。
【００４０】
そして、図３では図示しないが、本例では前記吐出ポンプ１７から送られる第１の清浄油が前記精密フィルタ１８と前記調圧弁５４のいずれかを選択的に通過するように、前記圧力検知手段５１，５２からの信号と前記測温抵抗体５６からの信号に応じて、前記電動弁５３と前記調圧弁５４を開閉制御し得る制御手段が設けられている。この制御手段は、図１に示した第１の例での制御手段２５に相当するものである。
【００４１】
以上の構成における作用について説明する。
本例は、測温抵抗体５６により流体の温度を検出し、圧力検知手段５１，５２により精密フィルタの差圧を検出し、これらの値に基づいて電動弁５３を開閉することにより、精密フィルタ１８を通過する液体を必要に応じて調圧弁５４にバイパスさせ、精密フィルタ１８の目詰まりや破損を防止することを目的とするものである。
【００４２】
すなわち、圧力トランスミッタ５１，５２と測温抵抗体５６の検知信号により、制御手段が「通常時」「低温時」「目詰まり時」の３つの場合を判断し、各場合に応じて電動弁５３を開閉制御し、フィルタ寿命の延長等を図るものであるが、上記３つの場合は、圧力トランスミッタ５１，５２のある閾値を境とした差圧の大小（ある値よりも大か小か）と、測温抵抗体５６のある閾値を境とした流体温度の高低（ある値よりも高か低か）との組み合わせから判断してもよいし、圧力トランスミッタ５１，５２と測温抵抗体５６が各々出力する連続的な検出値の組み合わせによって電動弁５３の開度を段階的・連続的に制御することとしてもよい。例えば、油温が低いときは、フィルタの抵抗が大きいので電動弁５３を絞り、フィルタへの流量を少なくしてフィルタの差圧がある閾値以上にならないように制御してもよい。
【００４３】
図３においては、精密フィルタ１８の目詰まりが少ない状態であって、流体の温度が高く、精密フィルタ１８の差圧が小さい場合である。電動弁５３を開き、精密フィルタ１８に液を流している。
【００４４】
図４においては、低温による液粘度の上昇等によるフィルタ破損を防止し、フィルタ寿命の延長を図っている。すなわち、この状態は流体の温度が低く、精密フィルタ１８の差圧が大きい場合であり、電動弁５３を閉じ、液を調圧弁５４にバイパスさせる。
【００４５】
図５は、精密フィルタ１８が目詰まりした場合を示している。すなわち、この状態は流体の温度が高く、精密フィルタ１８の差圧が大きい場合であり、電動弁５３を閉じ、液を調圧弁５４にバイパスさせる。
【００４６】
なお、液の汚損が大きく、精密フィルタに流した場合、すぐにフィルタに目詰まりを生じると予想される場合には、電動弁５３を閉じることにより液をバイパスして精密フィルタ１８を液の流れから遮断し、遠心分離機１３（図１に示す）のみで液の清浄を行ない、液の汚れが少なくなった時点で電動弁５３を開いて精密フィルタ１８による清浄化の仕上げを行なうようにし、フィルタ寿命の延長を図るとよい。
【００４７】
次に、本例の前記戻り配管２１には、前記戻し弁２２の上流に手動式の排出弁５０が設けられている。通常はボールタップ２４によって吐出ポンプ１７から吐出された液の一部が清浄油タンク（液受け）１５に戻り、液面は一定に保たれるので吐出ポンプ１７が空気を吸う不都合は生じない。
【００４８】
上記の構成によれば、メンテナンス等において清浄油タンク（液受け）１５内の液を排出する必要が生じた場合には、この排出弁５０を閉止して返油を遮断することで清浄油タンク（液受け）１５内の液を大部分排出することができる。
【００４９】
以上説明した第１の例 (図１及び図２）及び第２の例（図３〜図５）において、精密フィルタ１８は、目的に応じて種々の機能を有するエレメントに任意に交換することが可能である。例えば、前記精密フィルタは、図６に示すように、剛性の高い鋼製のケース６０内に流体に合わせた仕様のエレメント６１を複数段 (図示の例では８段）重ねて配置・構成した装置とすることができる。このケースは容易に上下に分離して内部のエレメント６１を交換することができる。例えば、通常は処理すべき液中のカーボン分を除去するのに適したフィルタエレメントを用い、時宜に応じて水分を除去したい場合には、水分除去作用に優れたエレメントに交換し、また油分を除去したい場合には、油分除去作用に優れたエレメントに交換することができる。
【００５０】
ケース６０の上部及び下部にはドレン弁を設けておき、分離した油分はケース６０の上部から、また分離した水分はケース６０の下部から、それぞれ抜き出して処理することができる。
【００５１】
図７及び図８は、エマルジョン状態で油中に存在する水分を当該油中から除去するために用いられるフィルタエレメントの構造とその機能を模式的に示したものである。
【００５２】
図７では、フィルタエレメントを同心円の層状に巻き重ねたフィルタの一部を断面としたものであり、重なった２枚のエレメント７１，７２の間に油中の水分の微粒子７３が密度勾配によって強制的に集合させられ、下方に移動するに従って粗粒子７４と化していく状態を示したものである。
【００５３】
図８では、繊維状のフィルタエレメント８０の断面を示したものであり、粗粒子化した水粒子８１をフィルタエレメント８０に吸着させ、水の膜を造り、順送りに肥大化させてｍｍ単位の大きさの水滴８２にしてフィルタ外に吐出させるものである。水滴８２は油との比重差により下部に沈降する。
【００５４】
切削液には、切削の際の潤滑剤として油分が水中にエマルジョンとして分散しているが、機械等から油分が混入すると、この混入した油分は潤滑剤としての油分とは異なり水面上に浮上する。これを一般にトランプ油と呼ぶ。このトランプ油は、切削液の腐敗、悪臭等の原因となるために除去する必要がある。また、切削液中の水分は機械の腐食の原因となる。しかしながら、本例では、上記のように必要に応じてフィルタエレメントを適当な機能を有するものに交換することができるので、これらの不要な油分・水分を容易に分離・除去することができる。
【００５５】
なお、図３に示すように、第１の例では作動圧力が０．０５ＭＰａである調圧弁５５を精密フィルタ１８の出口側に設けた。本例の精密フィルタ１８は、図６に示すように、縦長で流体は下から入り下から出る構造であるため、上部に空気が溜まり易く、図示はしないが空気抜き弁が設けられている。この弁を開く時、フィルタ出口の配管抵抗（背圧）が低いと、フィルタ上部まで流体が充満されず空気が抜けないためにフィルタ上部に流体が流れなくなる場合がある。そこで、図３に示した第２の例のように、精密フィルタ１８の出口側に調圧弁５５を設け、フィルタ内部の圧力を高めて空気が確実に抜けるようにしたものである。
【００５６】
以上説明した油清浄装置は、何らかの作業油を循環させて使用している機械に適用されるものであり、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関において潤滑油を清浄化するために用いられる。しかしながら、本発明の油清浄装置が対象とする「油」の用語には、潤滑油のみならず、作動油、切削油、冷却油（油分１００％のものも含む）のほか、水分が大部分を占めるような水溶性切削油（水溶性切削液とも言う）や水溶性潤滑剤等も含まれる。換言すれば、本発明における「油」の用語は、従来のクーラントとシンセティッククーラントからなる広義のシンセティックを含む。この広義のシンセティックは、より具体的には鉱物油ないし合成油であるエマルジョンタイプ及びソルブル（マイクロエマルジョン）タイプ、また水溶性潤滑剤であるソルブルタイプ及びケミカルソリューションタイプ、さらに合成油と水溶性潤滑剤のハイブリッドをも含む。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、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、十分な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ので、次のような効果を得ることができた。
【００５８】
（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。従って、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った。
（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ことが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油清浄装置の実施の形態の一例を示す図である。
【図２】本発明の油清浄装置の実施の形態において使用される精密フィルタの特性を示す図である。
【図３】本発明の油清浄装置の実施の形態の他の例を示す図であり、電動弁を開いた状態を示す図である。
【図４】本発明の油清浄装置の実施の形態の他の例を示す図であり、電動弁を閉じた状態を示す図である。
【図５】本発明の油清浄装置の実施の形態の他の例を示す図であり、精密フィルタの目詰まり時に電動弁を閉じた状態を示す図である。
【図６】本発明の油清浄装置の実施の形態において使用される精密フィルタの一部切り欠き正面図である。
【図７】本発明の油清浄装置の実施の形態において使用される精密フィルタの交換用エレメント (水分用）の構造と機能を模式的に示す図である。
【図８】本発明の油清浄装置の実施の形態において使用される精密フィルタの交換用エレメント (油分用）の構造と機能を模式的に示す図である。
【図９】従来の油清浄装置の構成図である。
【図１０】図１に示す油清浄装置において濾過器ヒータの出口温度と濾過器のフィルタの入口における圧力を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil cleaning device applied to a machine that circulates and uses some working oil. The present invention is effective for cleaning lubricating oil in an internal combustion engine such as a diesel engine.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 is a configuration diagram of an oil purifier proposed by the applicant of the present application.
The lubricating oil stored in the sump tank 1 of the internal combustion engine is sucked into the suction pump 2 and supplied to the centrifuge 4 through the electric heater 3 for reducing the viscosity of the lubricating oil. The lubricating oil from which carbon or the like has been separated by the centrifugal force is once stored in the clean oil tank 5. The lubricating oil in the cleaning oil tank 5 is sucked up by the pump 6 and supplied to the filtering device 8 via the filtering heater 7 for reducing the viscosity of the lubricating oil. Returned to The oil is returned from the suction pipe 9 arranged slightly below the liquid level of the clean oil tank 5 by the oil return pump 10 and returned to the sump tank 1.
[0003]
FIG. 10 is a diagram showing the outlet temperature of the filter heater 7 and the pressure at the filter inlet of the filter 8 in this oil cleaning apparatus. As shown in this figure, the outlet temperature of the filter heater 7 is 60 to 80 ° C., and the pressure at the filter inlet of the filter 8 is about 0.05 MPa.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional oil cleaning device, both the lubricating oil processed by the centrifugal separator 4 and the lubricating oil further purified by the filter 8 are supplied to the cleaning oil tank 5. Due to the mixing, there was a problem that the lubricating oil with insufficient cleanliness was returned to the sump tank 1 and carbon or the like was deposited on the bottom of the tank 1.
[0005]
In order to avoid such a problem, the lubricating oil suction port by the oil return pump 10 is designed so that the lubricating oil in the cleaning oil tank 5 is sucked as described above and the liquid level of the cleaning oil tank can be secured. Located near the surface. However, depending on the operating conditions, new problems such as air entering the oil return pump 10 may occur.
[0006]
Accordingly, in order to solve all of these problems, all the lubricating oil that has passed through the filter 8 may be supplied to the sump tank 1, but this requires the installation of a large number of filters. . This is because the filter 8 used in the conventional oil cleaning apparatus has a low pressure resistance, so that a sufficient filtration pressure cannot be applied, and the amount of lubricating oil in each filter 8 is small.
[0007]
Further, when all of the lubricating oil that has passed through the filter 8 is returned directly to the sump tank 1, the lubricating oil that comes out of the filter 8 has almost no pressure, so a second lubricating oil tank is separately provided. It is necessary to store the lubricating oil from the filter 8 once in the second lubricating oil tank, and return the lubricating oil from the second lubricating oil tank back to the sump tank 1 by the oil return pump 10. . Therefore, the oil cleaning device becomes large, and problems such as an inability to secure an installation area arise.
[0008]
Therefore, the present invention provides an oil cleaning apparatus that can return oil with sufficient cleanliness to the machine side without causing inconvenience such as air mixing into the oil return pump, while having a compact configuration. It is an object.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An oil cleaning device according to claim 1 is provided in a machine that circulates and uses oil, and is an oil cleaning device for cleaning the oil, and is a suction pump that pumps the oil used in the machine. 12), a centrifuge (13) that removes insolubles from the oil pumped by the suction pump to obtain a first cleaning oil, and a first cleaning oil supplied from the centrifuge. A clean oil tank (15), Larger capacity than the suction pump A discharge pump (17) that feeds the first clean oil from the clean oil tank; and a function of passing the first clean oil supplied from the discharge pump into the second clean oil, A precision filter (18) which is connected to the machine via a pipe (19) so that the clean oil is directly returned to the machine and has a pressure resistance capable of resisting back pressure caused by the resistance of the pipe; A return pipe (21) connecting the connected discharge pump and the precision filter and the clean oil tank; and provided in the return pipe, When the liquid level does not exceed a certain level, a part of the first cleaning oil sent out from the cleaning oil tank by the discharge pump does not enter the precision filter and enters the cleaning oil tank through the return pipe. Returning, when the liquid level exceeds the certain level, almost all of the discharge amount of the discharge pump is supplied to the precision filter. According to the liquid level of the first cleaning oil in the cleaning oil tank Operated The first cleaning oil returns to the cleaning oil tank through the return pipe. Change the oil amount And a return valve (22).
[0010]
The oil purifier according to claim 2 is the oil purifier according to claim 1, wherein the return valve (22) is in accordance with the liquid level of the first clean oil in the clean oil tank (15). ) Is provided with return valve operating means (ball tap 24) for changing the opening degree.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the oil cleaning device according to the first aspect, wherein the level indicator (23) detects the height of the liquid level of the first cleaning oil in the cleaning oil tank (15). ).
[0012]
The oil purifier according to claim 4 is the oil purifier according to claim 1, wherein a suction port of a pipe (discharge pipe 16) on the suction side of the discharge pump (17) is provided in the clean oil tank (15). Open near the bottom did It is characterized by that.
[0013]
The oil purifier according to claim 5 is the oil purifier according to claim 1, wherein the pressure detecting means (b) is provided between the branch of the return pipe (21) and the inlet of the precision filter (18). 28) and a relief valve (bypass valve 27) connecting the inlet and the outlet of the precision filter, and when the pressure detecting means detects an increase in pressure, the relief valve is opened and sent from the discharge pump. The first cleaning oil is configured to bypass the precision filter.
[0014]
The oil purifier according to claim 6 is the oil purifier according to claim 1, wherein the return pipe (21) , Upstream of the return valve (22) , When it is necessary to discharge the liquid in the clean oil tank, shutting off the return oil through the return valve by closing the liquid so that the liquid in the clean oil tank can be discharged A discharge valve (50) is provided.
[0015]
The oil cleaning device according to claim 7 is an oil cleaning device provided in a machine that circulates and uses oil to purify the oil, and a suction pump that pumps the oil used in the machine. 12), a centrifuge (13) that removes insolubles from the oil pumped by the suction pump to obtain a first cleaning oil, and a first cleaning oil supplied from the centrifuge. A clean oil tank (15), Larger capacity than the suction pump A discharge pump (17) that feeds the first clean oil from the clean oil tank; and a function of passing the first clean oil supplied from the discharge pump into the second clean oil, Is connected to the machine through a pipe so that the clean oil is directly returned to the machine, and is connected to a precision filter (18) having pressure resistance capable of resisting back pressure caused by the resistance of the pipe. A return pipe (21) connecting the discharge pump and the precision filter and the clean oil tank; and provided in the return pipe, When the liquid level does not exceed a certain level, a part of the first cleaning oil sent out from the cleaning oil tank by the discharge pump does not enter the precision filter and enters the cleaning oil tank through the return pipe. Returning, when the liquid level exceeds the certain level, almost all of the discharge amount of the discharge pump is supplied to the precision filter. According to the liquid level of the first cleaning oil in the cleaning oil tank Operated The first cleaning oil returns to the cleaning oil tank through the return pipe. Change the oil amount A return valve (22), pressure detection means (51, 52) provided on the inlet side and the outlet side of the precision filter, the pressure detection means (51) on the inlet side of the precision filter, and the discharge pump, respectively. A motor-operated valve (53) provided between the outlet side and the pressure regulating valve (54) provided between the motor-operated valve and the outlet side of the discharge pump and between the outlet side of the precision filter; A temperature measuring means (56) provided in the cleaning oil tank, and the first cleaning oil sent from the discharge pump selectively passes through either the precision filter or the pressure regulating valve. And a control means for opening and closing the motor-operated valve in accordance with a signal from the pressure detecting means and a signal from the temperature measuring means.
[0016]
The oil cleaning device according to claim 8 is the oil cleaning device according to claim 1 or 7, wherein the precision filter (18) selectively removes oil or moisture contained in the first cleaning oil. In order to achieve this, it is characterized by having an oil removing element or a moisture removing element that can be replaced as necessary.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
With reference to FIG. 1, the structure of the oil cleaning apparatus which concerns on the 1st example of embodiment of this invention is demonstrated. This oil cleaning device is used for cleaning lubricating oil in an internal combustion engine such as a diesel engine. In the lubricating oil of a diesel engine, minute carbon or the like (insoluble matter) due to combustion residue from the cylinder is mixed and gradually accumulates during engine operation. Since this carbon is hard, if it increases in the lubricating oil, sliding parts such as engine bearings, crankpin metal, pistons and cylinder liners will gradually wear, and if this progresses, there will be dangers such as damage to the bearings. It becomes a state.
[0018]
For this reason, in general, small-sized engines for vehicles and the like frequently change lubricating oil, and medium- and large-sized engines with a large amount of lubricating oil are installed with a lubricating oil cleaning device to remove insolubles from the lubricating oil. is doing.
[0019]
The insoluble matter in the lubricating oil contains about 3-5 μm of fairly fine carbon, but these carbons are kept in a fine state by the additive (dispersant) in the lubricating oil. It was not possible to remove it easily with this oil purifier.
[0020]
In FIG. 1, a suction pump 12 is provided in a pipe 11 led from a sump tank of an engine (not shown). The discharge side of the suction pump 12 is led to the inlet of the centrifuge 13. As the centrifuge 13 of this example, one that can separate the lubricating oil and the sludge into two layers and discharge the sludge in a solid state without adding water at the time of use is used. The centrifuge 13 can separate and remove large particles of approximately 10 μm or more from the insoluble matter.
[0021]
Here, the cleaning oil discharged after being processed by the centrifugal separator 13 is referred to as a first cleaning oil. The first cleaning oil still contains insoluble components such as fine carbon that could not be removed by centrifugation. The first cleaning oil is guided to the cleaning oil tank 15 via the pipe 14 and stored therein. The cleaning oil tank 15 is provided with a discharge pipe 16 for guiding the first cleaning oil to the outside. The suction port of the discharge pipe 16 opens near the bottom surface in the clean oil tank 15.
[0022]
A discharge pump 17 is connected to the discharge pipe 16 to suck out and send the first clean oil from the clean oil tank 15. The discharge pump 17 is a constant displacement pump, and its capacity is larger than that of the suction pump 12.
[0023]
The discharge side of the discharge pump 17 is connected to the inlet of the precision filter 18. The precision filter 18 has a function of further purifying the first cleaning oil supplied from the discharge pump 17 by passing therethrough. Here, what further refine | purified the 1st cleaning oil with the precision filter 18 is called a 2nd cleaning oil. This precision filter 18 can capture an insoluble matter of 5 μm or less. Further, the pressure resistance is 0.2 MPa or more, and even if the pressure is increased to increase the flow rate of the lubricating oil passing through the precision filter 18, the filter element is not easily damaged. In this example, the pressure was 0.4 MPa. As an actual element constituting the precision filter 18, various elements such as a non-woven element, a roll paper filter, a laminated paper filter, and the like can be adopted.
[0024]
FIG. 2 is a diagram showing the actual measurement result of pressure-temperature-flow rate indicating the performance of the precision filter 18 in the oil cleaning apparatus of this example. Here, in the oil cleaning apparatus of this example, since a filter with high pressure resistance is used, it is not necessary to heat the lubricating oil to reduce the viscosity appropriately in order to increase the flow rate of the lubricating oil, and no heater is required. . However, in order to investigate the characteristics of the precision filter 18 under the same conditions as when the engine was operating, the temperature of the lubricating oil was set variously with a heater, and an experiment was conducted on the pressure-flow rate relationship. That is, the graph of FIG. 2 shows the relationship of the flow rate corresponding to the temperature of the lubricating oil with the pressure applied to the precision filter 18 as a parameter.
[0025]
In the conventional case where a low pressure resistant filter (for example, about 0.05 MPa) was used, the lubricating oil had to be heated to about 80 ° C. in order to properly function as a filter. In the example, since the pressure resistance is high, a sufficient flow rate can be obtained without increasing the pressure of the lubricating oil and damaging the filter without heating.
[0026]
The pipe 19 connected to the outlet side of the precision filter 18 is directly led to the engine sump tank. That is, the lubricating oil (second cleaning oil) that has passed through the precision filter 18 with the pressure of the discharge pump 17 is returned to the engine as it is. Therefore, although the back pressure is applied to the precision filter 18 due to the resistance of the pipe 19 on the filter outlet side, the precision filter 18 of this example has a greater pressure resistance than the conventional one as described above (for example, The filtration process can be performed at a sufficient flow rate by applying a necessary high pressure without observing inconveniences such as element breakage and the like, compared with the conventional 0.05 MPa.
[0027]
A pipe 20 connecting the discharge pump 17 and the precision filter 18 and the clean oil tank 15 are connected by a return pipe 21. That is, a return pipe 21 branched from a pipe 20 connecting the discharge pump 17 and the precision filter 18 is led into the clean oil tank 15. A return valve 22 as a liquid level control device is connected to the end of the return pipe 21 in the clean oil tank 15. The opening end of the outlet pipe of the return valve 22 is assumed to be below the liquid level L of the first clean oil stored in the clean oil tank 15. Further, a level gauge 23 is provided in the clean oil tank 15, and the level of the liquid level L of the first clean oil in the clean oil tank 15 can be detected.
[0028]
This return valve 22 is opened / closed according to the height of the liquid level L of the first clean oil in the clean oil tank 15, and is supplied with the first clean oil sent from the clean oil tank 15 by the discharge pump 17. Depending on the level of the liquid level L, a part thereof is configured to return to the clean oil tank 15 via the return pipe 21 without entering the precision filter 18.
[0029]
That is, a ball tap 24 is connected to the operation portion of the return valve 22 as an operation means of a liquid level control device that operates the operation portion corresponding to the liquid level L. According to this ball tap 24, the opening degree of the return valve 22 changes depending on the level of the first lubricating oil level L in the cleaning oil tank 15, and the amount of lubricating oil returned from the discharge pump 17 to the cleaning oil tank 15 is reduced. Change. When the liquid level L exceeds the certain level, the return valve 22 is closed, and almost the entire discharge amount of the discharge pump 17 is supplied to the precision filter 18.
[0030]
Usually, the initial filling amount of the lubricating oil is determined so that the opening level of the return valve 22 is about half and the liquid level L of the lubricating oil in the clean oil tank 15 is maintained.
Further, the discharge pressure of the discharge pump 17 is determined by the opening degree of the return valve 22.
[0031]
For example, if a part (for example, 60%) of the first cleaning oil discharged from the discharge pump 17 is supplied to the precision filter 18 and the rest (for example, 40%) is returned to the cleaning oil tank 15, this remaining lubrication is performed. Since the oil is under pressure, the first cleaning oil discharged from the outlet of the return pipe 21 stirs the lubricating oil in the cleaning oil tank 15, and sludge accumulates at the bottom portion in the cleaning oil tank 15. Is prevented.
[0032]
During operation, the suction pump 12 and the discharge pump 17 are controlled by the control means 25 in accordance with the information from the liquid level gauge 23, and the first clean oil in the clean oil tank 15 holds the above-described proper liquid level L. To do.
[0033]
In this example, the discharge pump 17 is selected to have a larger capacity than the suction pump 12 in order to return the lubricating oil sent from the suction pump 12, and both pumps 12 and 17 are operated. The liquid level L of the first clean oil in the clean oil tank 15 is lowered, the discharge pump 17 sucks air, and the air is collected in the precision filter 18, which may impede filtration. However, according to this example, as described above, the liquid level L in the clean oil tank 15 is controlled by opening and closing the return valve 22 provided in the return pipe 21 with the ball tap 24. Air is prevented from accumulating in the precision filter 18.
[0034]
A bypass pipe 26 is provided before and after the precision filter 18, and a bypass valve 27 is provided in the bypass pipe 26. Further, a pressure detection means 28 is provided between the branch portion of the return pipe 21 and the branch portion of the bypass pipe 26 in front of the precision filter 18 with respect to the flow direction. The output of the pressure detection means 28 is sent to the control unit 25, which can control the opening and closing of the bypass valve 27. Therefore, when the pressure detection means 28 detects a pressure exceeding a predetermined value and sends it to the control unit 25, the control unit 25 issues an alarm and opens the bypass valve 27 to pass the first lubricating oil through the precision filter 18. The oil is returned directly to the engine via the bypass line 26 without passing through.
[0035]
In the above configuration, the dirty engine lubricating oil is sent to the centrifugal separator 13 by the suction pump 12, and impurities such as solids in the oil are centrifuged and then collected in the clean oil tank 15. Then, the first clean oil in the clean oil tank 15 is sent to the precision filter 18 by the discharge pump 17, and after the impurities that could not be removed by the previous centrifugal separator 13 are filtered, the oil is directly returned to the engine. . Here, since the temperature of the lubricating oil is low and the viscosity is high when the engine is started, the pressure of the lubricating oil supplied to the precision filter 18 increases. In this case, the amount of lubricating oil that can be processed by the precision filter 18 decreases, and the amount of returned lubricating oil increases. With this increase, the lubricating oil level L of the clean oil tank 15 rises, and the ball tap 24 reduces the opening degree of the return valve 22, thereby further increasing the pressure of the discharge pump 17.
[0036]
The increase in the return amount of the lubricating oil (increase in the circulation amount) and the increase in the discharge pressure increase the lubricating oil temperature, so that the lubricating oil viscosity decreases and the amount of lubricating oil that can pass through the precision filter 18 increases. A drop in the discharge pressure of the discharge pump 17 and a drop in the lubricating oil liquid level L in the clean oil tank 15 occur, and normal operation can be restored.
[0037]
According to the present invention, a large back pressure is applied to the precision filter 18 due to the resistance of the pipe 19 on the filter outlet side with direct oil return, but the precision filter 18 of this example is larger than the conventional one. Since it has pressure resistance performance, it can continue the filtration process at a sufficient flow rate by applying the necessary high pressure. Further, when the pressure detection means 28 detects a pressure exceeding a predetermined value, the bypass valve 27 is opened by the control unit 25, so that the lubricating oil can be directly supplied to the engine via the bypass line 26 without damaging the precision filter 18. Oil can be returned.
[0038]
Next, an oil cleaning apparatus according to a second example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. About the structure which is common in the 1st example, the code | symbol same as FIG. 1 is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
[0039]
In this example, pressure transmitters 51 and 52 as pressure detecting means are provided on the inlet side and the outlet side of the precision filter 18, respectively, so that the differential pressure applied to the precision filter 18 can be detected. Yes. An electric valve 53 is provided between the pressure detecting means 51 on the inlet side of the precision filter 18 and the outlet side of the discharge pump 17. A pressure regulating valve 54 (operating pressure is 0.3 MPa as an example) is provided between the electric valve 53 and the outlet side of the discharge pump 17 and between the outlet side of the precision filter 18. A pressure regulating valve 55 (operating pressure is 0.05 MPa as an example) is provided between the pressure regulating valve 54 and the outlet side of the precision filter 18. The pressure regulating valve 55 of 0.3 MPa is provided for bypassing the precision filter 18, and the value of 0.3 MPa is the differential pressure limit of the precision filter 18. Also works. The cleaning oil tank 15 is provided with a temperature measuring resistor 56 as temperature measuring means, and the temperature of the first cleaning oil in the cleaning oil tank 15 can be measured.
[0040]
Although not shown in FIG. 3, in this example, the pressure detection means is configured so that the first cleaning oil sent from the discharge pump 17 selectively passes through either the precision filter 18 or the pressure regulating valve 54. Control means is provided that can open and close the motor-operated valve 53 and the pressure regulating valve 54 in accordance with signals from the first and second temperature measuring resistors 56 and 52. This control means corresponds to the control means 25 in the first example shown in FIG.
[0041]
The operation of the above configuration will be described.
In this example, the temperature of the fluid is detected by the resistance temperature detector 56, the differential pressure of the precision filter is detected by the pressure detection means 51 and 52, and the motor-operated valve 53 is opened and closed based on these values. The purpose is to prevent clogging or breakage of the precision filter 18 by bypassing the liquid passing through the pressure regulating valve 54 as necessary.
[0042]
That is, based on the detection signals of the pressure transmitters 51 and 52 and the resistance temperature detector 56, the control means determines three cases, “normal time”, “low temperature”, and “clogged”, and the motor-operated valve 53 according to each case. In the above three cases, the difference between the pressure transmitters 51 and 52 at a certain threshold value is larger or smaller than a certain value. Further, it may be determined from the combination of the temperature of the temperature measuring resistor 56 with the fluid temperature at a certain threshold (higher or lower than a certain value), or the pressure transmitters 51 and 52 and the temperature measuring resistor 56 The opening degree of the motor-operated valve 53 may be controlled stepwise and continuously by a combination of continuous detection values output. For example, when the oil temperature is low, since the resistance of the filter is large, the motor-operated valve 53 may be throttled to reduce the flow rate to the filter so that the differential pressure of the filter does not exceed a certain threshold value.
[0043]
In FIG. 3, the precision filter 18 is less clogged, the fluid temperature is high, and the differential pressure of the precision filter 18 is small. The motor-operated valve 53 is opened and the liquid is passed through the precision filter 18.
[0044]
In FIG. 4, the filter is prevented from being damaged due to an increase in liquid viscosity due to a low temperature, and the filter life is extended. That is, this state is a case where the temperature of the fluid is low and the differential pressure of the precision filter 18 is large. The motor-operated valve 53 is closed and the liquid is bypassed to the pressure regulating valve 54.
[0045]
FIG. 5 shows a case where the precision filter 18 is clogged. That is, this state is a case where the temperature of the fluid is high and the differential pressure of the precision filter 18 is large.
[0046]
In addition, when the contamination of the liquid is large and the filter is expected to be clogged immediately after flowing through the precision filter, the liquid is bypassed by closing the motor-operated valve 53 to flow the liquid through the precision filter 18. The liquid is cleaned only by the centrifuge 13 (shown in FIG. 1), and when the liquid contamination is reduced, the motor-operated valve 53 is opened and the cleaning by the precision filter 18 is finished. It is recommended to extend the filter life.
[0047]
Next, the return pipe 21 of this example is provided with a manual discharge valve 50 upstream of the return valve 22. Normally, a part of the liquid discharged from the discharge pump 17 by the ball tap 24 returns to the clean oil tank (liquid receiver) 15 and the liquid level is kept constant, so there is no inconvenience that the discharge pump 17 sucks air.
[0048]
According to the above configuration, when it becomes necessary to discharge the liquid in the clean oil tank (liquid receiver) 15 for maintenance or the like, the clean oil tank is closed by closing the discharge valve 50 and shutting off the oil return. Most of the liquid in the (liquid receiver) 15 can be discharged.
[0049]
In the first example (FIGS. 1 and 2) and the second example (FIGS. 3 to 5) described above, the precision filter 18 can be arbitrarily replaced with an element having various functions according to the purpose. Is possible. For example, as shown in FIG. 6, the precision filter is a device in which a plurality of stages (in the illustrated example, eight stages) of elements 61 having specifications conforming to the fluid are stacked and configured in a highly rigid steel case 60. It can be. This case can be easily separated into upper and lower parts and the internal element 61 can be exchanged. For example, if a filter element suitable for removing carbon in the liquid to be treated is usually used, and if it is desired to remove moisture in a timely manner, replace the element with one that has an excellent moisture removing action, and remove oil. When it is desired to remove the element, it can be replaced with an element having an excellent oil removing action.
[0050]
Drain valves are provided at the upper and lower portions of the case 60, and the separated oil can be extracted from the upper portion of the case 60 and the separated water can be extracted from the lower portion of the case 60 for processing.
[0051]
7 and 8 schematically show the structure and function of a filter element used for removing moisture present in oil in an emulsion state from the oil.
[0052]
In FIG. 7, a part of a filter in which filter elements are wound in a concentric layer shape is taken as a cross section, and fine particles 73 of water in oil are forced between two overlapping elements 71 and 72 by a density gradient. In this state, the particles are aggregated and become coarse particles 74 as they move downward.
[0053]
FIG. 8 shows a cross section of a fibrous filter element 80, in which coarse water particles 81 are adsorbed on the filter element 80, a water film is formed, and the water is enlarged in order to increase the size in mm. The water droplet 82 is discharged outside the filter. The water droplet 82 settles down due to the difference in specific gravity with the oil.
[0054]
In the cutting fluid, oil is dispersed as an emulsion in water as a lubricant during cutting. However, when oil is mixed from a machine or the like, the mixed oil floats on the water surface unlike the oil as a lubricant. . This is generally called playing card oil. This playing card oil needs to be removed because it causes decay of the cutting fluid and bad odor. In addition, moisture in the cutting fluid causes corrosion of the machine. However, in this example, as described above, the filter element can be replaced with one having an appropriate function as necessary, so that these unnecessary oil and moisture can be easily separated and removed.
[0055]
As shown in FIG. 3, in the first example, a pressure regulating valve 55 having an operating pressure of 0.05 MPa is provided on the outlet side of the precision filter 18. As shown in FIG. 6, the precision filter 18 of this example is vertically long and has a structure in which fluid enters from the bottom and exits from the bottom. Therefore, air easily accumulates at the top, and an air vent valve is provided, although not shown. When the valve is opened, if the pipe resistance (back pressure) at the filter outlet is low, the fluid may not be filled up to the upper part of the filter and air may not escape, so that the fluid may not flow to the upper part of the filter. Therefore, as in the second example shown in FIG. 3, a pressure regulating valve 55 is provided on the outlet side of the precision filter 18 to increase the pressure inside the filter so that air can be surely released.
[0056]
The oil cleaning apparatus described above is applied to a machine that circulates and uses some working oil, and is used to clean lubricating oil in an internal combustion engine such as a diesel engine, for example. However, the term “oil” targeted by the oil cleaning apparatus of the present invention includes not only lubricating oil, but also hydraulic oil, cutting oil, cooling oil (including oil with 100% oil content), and most of the water. Water-soluble cutting oil (also called water-soluble cutting fluid), water-soluble lubricant, and the like are also included. In other words, the term “oil” in the present invention includes a broad sense synthetic consisting of a conventional coolant and a synthetic coolant. This broader synthetic is more specifically the type of emulsions and solvers (microemulsions) that are mineral or synthetic oils, the type of solubles and chemical solutions that are water-soluble lubricants, and synthetic oils and water-soluble lubricants. Also includes agent hybrids.
[0057]
【The invention's effect】
According to the present invention, the lubricating oil treated by the centrifugal separator is discharged from the cleaning oil tank by the discharge pump, passed through the precision filter having sufficient pressure resistance, and further processed. Since a return valve was provided in the pipe connecting the tank and this was controlled according to the level of the liquid level in the clean oil tank, the following effects could be obtained.
[0058]
(1) Even when the temperature of the lubricating oil is low and the viscosity is high, a high-pressure precision filter is used, so that the lubricating oil can be supplied to the precision filter with a high pressure. Therefore, the heater for heating the lubricating oil, which has been indispensable for avoiding this problem, is no longer necessary.
(2) Since a precision filter with high pressure resistance is employed, inconvenience due to the back pressure of the filter is reduced, and lubricating oil after passing through the filter can be directly returned to the engine or the like.
(3) A pipe that returns from the discharge pump outlet side to the clean oil tank is provided, and the liquid level control unit can keep the liquid level in the tank constant. Air is prevented from accumulating.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of an oil cleaning apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing characteristics of a precision filter used in the embodiment of the oil cleaning apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a view showing another example of the embodiment of the oil cleaning device of the present invention, and is a view showing a state where the motor-operated valve is opened.
FIG. 4 is a view showing another example of the embodiment of the oil cleaning device of the present invention, and is a view showing a state in which the motor-operated valve is closed.
FIG. 5 is a view showing another example of the embodiment of the oil cleaning device of the present invention, and is a view showing a state in which the motor-operated valve is closed when the precision filter is clogged.
FIG. 6 is a partially cutaway front view of a precision filter used in the embodiment of the oil cleaning apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a diagram schematically showing the structure and function of a precision filter replacement element (for moisture) used in the embodiment of the oil cleaning apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a diagram schematically showing the structure and function of a precision filter replacement element (for oil) used in the embodiment of the oil cleaning apparatus of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional oil cleaning device.
FIG. 10 1 It is a figure which shows the outlet temperature of a filter heater, and the pressure in the inlet_port | entrance of the filter of a filter in the oil purifier shown in FIG.

Claims

油を循環して使用する機械に設けられて前記油を清浄化するための油清浄装置において、
前記機械で使用された油を圧送する吸入ポンプと、
前記吸入ポンプによって圧送された油から不溶解分を除去して第１の清浄油を得る遠心分離機と、
前記遠心分離機から供給された第１の清浄油が蓄えられる清浄油タンクと、
前記吸込ポンプよりも容量が大きく前記清浄油タンクから第１の清浄油を送り出す吐出ポンプと、
前記吐出ポンプから供給された第１の清浄油を通過させて第２の清浄油とする機能を有し、該第２の清浄油が前記機械に直接返油されるように配管を介して前記機械に接続され、前記配管の抵抗により生じる背圧に抗し得る耐圧性を備えた精密フィルタと、
連結された前記吐出ポンプと前記精密フィルタの間と前記清浄油タンクとを結ぶ戻り配管と、
前記戻り配管に設けられ、前記液面が一定のレベルを超えない場合には、清浄油タンクから吐出ポンプで送り出された第１の清浄油の一部が精密フィルタには入らずに前記戻り配管を介して清浄油タンクに戻り、前記液面が前記一定のレベルを超えると、吐出ポンプの吐出量のほぼ全量が精密フィルタに供給されるように、前記清浄油タンク内の第１の清浄油の液面の高さに応じて操作されて前記清浄油タンクに第１の清浄油が前記戻り配管を介して戻る油量を変化させる戻し弁と、
を備えた油清浄装置。In an oil cleaning apparatus for cleaning the oil provided in a machine for circulating and using oil,
A suction pump for pumping oil used in the machine;
A centrifuge to remove insolubles from the oil pumped by the suction pump to obtain a first cleaning oil;
A cleaning oil tank in which the first cleaning oil supplied from the centrifuge is stored;
A discharge pump for delivering the first clean oil from the clean oil tank having a larger capacity than the suction pump ;
The first cleaning oil supplied from the discharge pump has a function of passing through to become a second cleaning oil, and the second cleaning oil is returned to the machine directly through the piping so that the second cleaning oil is returned to the machine. A precision filter connected to a machine and having pressure resistance capable of resisting back pressure caused by the resistance of the pipe;
A return pipe that connects between the connected discharge pump and the precision filter and the clean oil tank;
If the liquid level does not exceed a certain level provided in the return pipe, a part of the first clean oil sent out from the clean oil tank by the discharge pump does not enter the precision filter and the return pipe. The first cleaning oil in the cleaning oil tank so that when the liquid level exceeds the certain level, almost the entire discharge amount of the discharge pump is supplied to the precision filter. A return valve that is operated according to the height of the liquid level and changes the amount of oil that the first clean oil returns to the clean oil tank through the return pipe;
Oil purifier equipped with.

前記清浄油タンク内の第１の清浄油の液面の高さに応じて前記戻し弁の開度を変更する弁操作手段を備えた請求項１記載の油清浄装置。 The oil purifier according to claim 1, further comprising valve operating means for changing an opening degree of the return valve according to a liquid level of the first clean oil in the clean oil tank.

前記清浄油タンク内の第１の清浄油の液面の高さを検知する液面計を備えた請求項１記載の油清浄装置。 The oil cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a liquid level gauge that detects a height of a liquid level of the first cleaning oil in the cleaning oil tank.

前記吐出ポンプの吸い込み側の配管の吸引口が前記清浄油タンクの底面付近に開口した請求項１記載の油清浄装置。The oil purifier according to claim 1, wherein a suction port of a pipe on a suction side of the discharge pump is opened near a bottom surface of the cleaning oil tank.

前記戻り配管の分岐と前記精密フィルタの入口との間に設けられた圧力検知手段と、前記精密フィルタの入口と出口を結ぶ逃がし弁とをさらに備え、前記圧力検知手段が圧力の上昇を検知した場合に前記逃がし弁が開かれて前記吐出ポンプから送られる第１の清浄油が前記精密フィルタをバイパスするように構成されたことを特徴とする請求項１記載の油清浄装置。 Pressure detecting means provided between the branch of the return pipe and the inlet of the precision filter, and a relief valve connecting the inlet and outlet of the precision filter are further provided, and the pressure detecting means detects an increase in pressure. The oil cleaning apparatus according to claim 1, wherein the first cleaning oil sent from the discharge pump bypasses the precision filter when the relief valve is opened.

前記戻り配管において、前記戻し弁の上流に、前記清浄油タンク内の液を排出する必要が生じた場合に閉止することにより前記戻し弁を介した返油を遮断して前記清浄油タンク内の液の排出を可能とするための排出弁が設けられたことを特徴とする請求項１記載の油清浄装置。In the return pipe, when the liquid in the clean oil tank needs to be discharged upstream of the return valve , the return pipe is shut off to shut off the return oil through the return valve. 2. The oil purifier according to claim 1, further comprising a discharge valve for allowing the liquid to be discharged .

油を循環して使用する機械に設けられて前記油を清浄化するための油清浄装置において、
前記機械で使用された油を圧送する吸入ポンプと、
前記吸入ポンプによって圧送された油から不溶解分を除去して第１の清浄油を得る遠心分離機と、
前記遠心分離機から供給された第１の清浄油が蓄えられる清浄油タンクと、
前記吸込ポンプよりも容量が大きく前記清浄油タンクから第１の清浄油を送り出す吐出ポンプと、
前記吐出ポンプから供給された第１の清浄油を通過させて第２の清浄油とする機能を有し、該第２の清浄油が前記機械に直接返油されるように配管を介して前記機械に接続され、前記配管の抵抗により生じる背圧に抗し得る耐圧性を備えた精密フィルタと、
連結された前記吐出ポンプと前記精密フィルタの間と前記清浄油タンクとを結ぶ戻り配管と、
前記戻り配管に設けられ、前記液面が一定のレベルを超えない場合には、清浄油タンクから吐出ポンプで送り出された第１の清浄油の一部が精密フィルタには入らずに前記戻り配管を介して清浄油タンクに戻り、前記液面が前記一定のレベルを超えると、吐出ポンプの吐出量のほぼ全量が精密フィルタに供給されるように、前記清浄油タンク内の第１の清浄油の液面の高さに応じて操作されて前記清浄油タンクに第１の清浄油が前記戻り配管を介して戻る油量を変化させる戻し弁と、
前記精密フィルタの入口側と出口側にそれぞれ設けられた圧力検知手段と、
前記精密フィルタの入口側の前記圧力検知手段と前記吐出ポンプの出口側との間に設けられた電動弁と、
前記電動弁と前記吐出ポンプの出口側の間と、前記精密フィルタの出口側との間に設けられた調圧弁と、
前記清浄油タンクに設けられた測温手段と、
前記吐出ポンプから送られる第１の清浄油が前記精密フィルタと前記調圧弁のいずれかを選択的に通過するように、前記圧力検知手段からの信号と前記測温手段からの信号に応じて前記電動弁を開閉する制御手段と、
を有する油清浄装置。In an oil cleaning apparatus for cleaning the oil provided in a machine for circulating and using oil,
A suction pump for pumping oil used in the machine;
A centrifuge to remove insolubles from the oil pumped by the suction pump to obtain a first cleaning oil;
A cleaning oil tank in which the first cleaning oil supplied from the centrifuge is stored;
A discharge pump for delivering the first clean oil from the clean oil tank having a larger capacity than the suction pump ;
The first cleaning oil supplied from the discharge pump has a function of passing through to become a second cleaning oil, and the second cleaning oil is returned to the machine directly through the piping so that the second cleaning oil is returned to the machine. A precision filter connected to a machine and having pressure resistance capable of resisting back pressure caused by the resistance of the pipe;
A return pipe that connects between the connected discharge pump and the precision filter and the clean oil tank;
If the liquid level does not exceed a certain level provided in the return pipe, a part of the first clean oil sent out from the clean oil tank by the discharge pump does not enter the precision filter and the return pipe. The first cleaning oil in the cleaning oil tank so that when the liquid level exceeds the certain level, almost the entire discharge amount of the discharge pump is supplied to the precision filter. A return valve that is operated according to the height of the liquid level and changes the amount of oil that the first clean oil returns to the clean oil tank through the return pipe;
Pressure detecting means provided respectively on the inlet side and the outlet side of the precision filter;
A motorized valve provided between the pressure detection means on the inlet side of the precision filter and the outlet side of the discharge pump;
A pressure regulating valve provided between the electric valve and the outlet side of the discharge pump, and between the outlet side of the precision filter;
Temperature measuring means provided in the cleaning oil tank;
The first cleaning oil sent from the discharge pump selectively passes either the precision filter or the pressure regulating valve according to the signal from the pressure detection means and the signal from the temperature measurement means. Control means for opening and closing the motorized valve;
Having an oil cleaning device.

前記精密フィルタは、前記第１の清浄油に含まれた油分又は水分を選択的に除去するために、必要に応じて交換可能とされた油分除去用エレメント又は水分除去用エレメントを有する請求項１又は７記載の油清浄装置。 2. The precision filter has an oil removal element or a water removal element that can be replaced as necessary to selectively remove oil or moisture contained in the first cleaning oil. Or the oil cleaning apparatus of 7.