KR20140004179A - 액체 성상 식별 장치, 및 그 장치를 장착한 액체 저장 탱크 - Google Patents

액체 성상 식별 장치, 및 그 장치를 장착한 액체 저장 탱크 Download PDF

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KR20140004179A
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다카시 치카무네
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히다치 겡키 가부시키 가이샤
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Abstract

연료 탱크 내에 저류된 바이오 연료의 열화를 색 변화로서 시인하는 사이트 글래스(3), 및 바이오 연료의 열화 상태에 대응하는 3종의 색 견본(11a∼11c)을 사이트 글래스(3)를 따라 각각 배열시킨 제1 및 제2 비교 대상부(4a, 4b)로부터 열화 식별 장치(2)를 구성하고, 사이트 글래스(3) 내의 바이오 연료를 내보내어 색 견본(11a∼11c)을 시인함으로써 열화를 판정한다. 그리고, 제1 비교 대상부(4a)와 제2 비교 대상부(4b)의 각 색 견본(11a∼11c)의 배열을 역회전시킴으로써, 바이오 연료의 액면 저하 및 수분층의 액면 상승에 대응한다.

Description

액체 성상 식별 장치, 및 그 장치를 장착한 액체 저장 탱크{DEVICE FOR CHECKING STATE OF LIQUID, AND LIQUID TANK WITH THE DEVICE}
본 발명은, 액체의 성상(性狀), 예를 들면 연료, 윤활유, 작동유 등의 열화 상태를 판정하는 장치로서 바람직하게 사용되는 액체 성상 식별 장치, 및 동(同)장치를 장착한 액체 저장 탱크에 관한 것이다.
연료, 윤활유, 작동유 등은 여러가지 기계에 널리 사용되고 있다. 예를 들면, 유압 셔블 등의 건설 기계에서는, 연료는 유압 펌프 구동용 내연 기관을 운전하기 위하여 사용되고, 윤활유는 내연 기관 등의 윤활에 사용되며, 작동유는 차량주행이나 작동기의 구동을 목적으로 한 유압 펌프로부터의 유압 전달을 위하여 사용되고 있다. 이들 연료, 윤활유, 작동유 등은 탱크 내에 저류(貯留)되어 있다. 연료는, 장기간 미가동한 건설 기계에서는 새로운 연료가 보급되지 않기 때문에 점차 열화된다. 윤활유나 작동유는, 장기간 교환되지 않음으로써 열화를 발생시킨다. 또, 연료, 윤활유, 작동유 중 어느 것이라도 조악품의 보급·혼입 등에 의해 열화되는 경우가 있다. 이들의 열화는, 내연 기관의 성능 저하, 또는 건설 기계 전체의 가동 효율의 저하나 내구성 저하 등의 바람직하지 않은 사태를 일으킨다. 이 때문에, 열화가 진행되기 이전에 신속하고 또한 확실한 대처가 필요해진다.
특히, 최근에는 바이오매스로부터 생산되는 연료를 포함하는 바이오 연료를 내연 기관의 대체 연료로서 사용하는 움직임이 널리 퍼지고 있다. 바이오 연료는 온난 효과 가스의 배출 삭감이라는 메리트를 가지는 반면, 산화에 따라 연료계의 금속 부분을 부식시키거나, 산소와의 중합에 의해 점도가 증가하여 적절한 연료 분사 제어가 곤란해진다는 단점을 갖는다. 이 때문에, 내연 기관의 연료로서 바이오 연료를 사용한 경우에는, 더욱 열화에 대한 대처가 중요해진다.
이상과 같은 문제를 감안하여 다양한 대책이 제안되고 있으며, 예를 들면 바이오 연료의 열화 상태를 검출하는 기술로서, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 것을 들 수 있다. 당해 특허문헌 1의 기술에서는, 바이오 연료의 산화의 진행에 따라 색의 농담이 변화되는 현상에 착목하여, 색의 농담을 광투과율로서 정기적으로 검출하여, 전회 취득한 값에 대한 변화량을 순서대로 산출하고, 이들의 변화량의 절대값을 곱한 ?셈값에 기초하여 바이오 연료의 열화를 판정하고 있다.
또, 특허문헌 2의 기술에서는, 바이오 연료의 산화의 진행에 따라 연료 중의 산소 농도가 증가하여 발화 지연이 단축되는 현상에 착목하여, 내연 기관의 운전 중에 통(筒)내압에 기초하여 발화 지연을 도출하고, 그 발화 지연이 기준값에 대하여 소정 이상 단축되어 있는 경우에 바이오 연료의 열화 판정을 내리고 있다.
일본 특허 제4483922호 명세서 일본 특허 공개 제2009-235967호 공보
그러나, 특허문헌 1의 기술에서는 광투과율을 검출하는 광투과율 센서를 필요로 하며, 특허문헌 2의 기술에서는 통내압을 검출하는 통내압 센서를 필요로 하고, 또한 어느 기술이어도 검출값에 기초하여 바이오 연료의 열화를 판정하는 처리 회로를 필요로 한다. 따라서, 시스템 전체적으로 복잡하고 또한 고가일 뿐만 아니라, 복잡한 원인의 고장을 고려하면 신뢰성의 점에서도 충분하다고는 말하기 어려웠다.
당연하지만, 이들 종래 기술을 통상 연료, 윤활유, 작동유 등의 열화 판정에 응용하는 것 생각할 수 있지만, 그 경우에도 상기 문제는 마찬가지로 생긴다. 특히 상기한 건설 기계와 같이 연료, 윤활유, 작동유를 모두 사용하는 것에서는, 각각의 열화를 판정하기 위하여 열화 판정의 시스템 수도 배증되기 때문에, 더욱 간이하고 또한 저렴한 시스템이 요구된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 점은, 간이하고 또한 저렴하며 신뢰성이 높은 시스템 구성에 의해 연료, 윤활유, 작동유 등의 액체의 성상를 적절히 판정할 수 있는 액체 성상 식별 장치, 및 동 장치를 장착한 액체 저장 탱크를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 액체 저장 탱크에 설치 가능하고, 당해 액체 저장 탱크 내에 저류된 액체의 액면 변화 방향인 상하 방향에 설치되며, 상기 액체의 성상 변화를 당해 액체의 색 변화로서 외부로부터 시인 가능한 관찰 창문부와, 당해 관찰 창문부에 근접한 위치에 각각 설치되고, 액체의 단계적인 복수의 성상에 각각 대응하는 복수의 색 견본을 감찰 창문부를 따라 배열시킨 제1 비교 대상부 및 제2 비교 대상부를 구비하고, 제1 비교 대상부가, 액체의 특정 방향으로의 성상 변화를 모방하도록 상기 감찰 창문부를 따라 각 색 견본을 배열시키고, 상기 제2 비교 대상부는, 상기 제1 비교 대상부와는 역방향이 되도록 상기 관찰 창문부를 따라 각 색 견본을 배열한 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명은, 각 색 견본이, 단계적인 복수의 성상의 액체를 각각 투명 캡슐에 봉입(封入)하여 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명은, 상기 액체 성상 식별 장치를 장착한 액체 저장 탱크를 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명은, 액체 성상 식별 장치의 상하 위치를, 액체 저장 탱크 내의 액체의 하측에 층을 형성한 혼입물의 액면이 변화될 수 있는 최상한 위치보다 상방으로 설정한 것을 특징으로 하고 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 액체 성상 식별 장치에 의하면, 액체 저장 탱크 내에 저류된 액체의 성상 변화를 색 변화로서 시인 가능한 관찰 창문부, 및 액체의 단계적인 복수의 성상에 대응하는 복수의 색 견본을 각각 관찰 창문부를 따라 배열시킨 제1 비교 대상부 및 제2 비교 대상부를 구비하고, 제1 비교 대상부와 제2 비교 대상부의 각 색 견본의 배열을 역전시키고 있다.
이 때문에, 관찰 창문부로부터 시인되는 액체의 색 변화와 제1 비교 대상부나 제2 비교 대상부의 각 색 견본을 비교함으로써 액체 저장 탱크에 저류되어 있는 액체의 성상이 판정 가능해진다. 따라서, 관찰 창문부와 제1 및 제2 비교 대상부로 이루어지는 간이하고 또한 저렴한 시스템 구성으로 실시할 수 있는데다, 고장의 우려가 없어 높은 신뢰성을 실현할 수 있다.
또, 액체 저장 탱크 내의 액체의 저류량에 따라 액면이 변화되는 한편, 어떠한 요인에 의한 액체 저장 탱크 내로의 혼입물이 액체의 하측에 층을 형성했을 때에는(예를 들면 결로에 의한 수분층), 그 혼입물에 의해 액면도 변화된다. 이 때문에, 관찰 창문부에 의해 액체의 색 변화를 시인 가능한 영역이 하방 또는 상방으로 제한된다. 양 비교 대상부의 각 색 견본의 배열을 역전시킴으로써, 시인 가능한 영역이 하방으로 제한된 경우에도 상방으로 제한된 경우에도 어느 하나의 비교 대상부의 색 견본과의 비교에 의해 액체의 성상를 판정할 수 있다. 이 때문에, 액체나 수분층의 액면 변동에 영향을 주지 않고, 더욱 많은 상황에 있어서 액체 성상을 판정할 수 있다.
또, 본 발명에 의한 액체 성상 식별 장치에 의하면, 각 성상의 액체를 각각 투명 캡슐에 봉입하여 색 견본으로 하고 있다. 이 때문에, 실제의 성상의 액체를 색 견본으로서 이용함으로써, 더욱 정확한 열화 판정을 실현할 수 있다.
또, 본 발명에 의한 액체 성상 식별 장치를 장착한 액체 저장 탱크에 의하면, 액체 성상 식별 장치를 장착한 액체 저장 탱크를 제공할 수 있고, 이로써 상기 작용 효과를 얻을 수 있다.
또, 본 발명에 의한 액체 성상 식별 장치를 장착한 액체 저장 탱크에 의하면, 액체 저장 탱크 내에 혼입된 혼입물의 액면이 변화될 수 있는 최상한 위치보다 상방에 액체 성상 식별 장치의 상하 위치를 설정하고 있다. 이 때문에, 혼합물에 가려지지 않고 관찰 창문부의 전체 영역에서 액체의 색 변화를 시인 가능하게 되고, 이로써, 각 색 견본과의 비교에 의해 액체의 성상를 적절하게 판정할 수 있다.
도 1은 실시 형태의 바이오 연료를 저류하는 연료 탱크를 나타내는 사시도이다.
도 2는 열화 식별 장치를 나타내는 정면도이다.
도 3은 동일하게 열화 식별 장치를 나타내는 도면 1의 III-III선 단면도이다.
도 4는 열화 식별 장치의 비교 대상부를 나타내는 정면도이다.
도 5는 사이트 글래스의 상측의 고정 지점을 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 6은 사이트 글래스 전체에 바이오 연료가 도입된 통상 시의 열화 식별 장치를 나타내는 정면도이다.
도 7은 연료 액면의 저하에 의해 바이오 연료의 표시 영역이 하방으로 제한되었을 때의 열화 식별 장치를 나타내는 정면도이다.
도 8은 수분층의 상승에 의해 바이오 연료의 표시 영역이 상방으로 제한되었을 때의 열화 식별 장치를 나타내는 정면도이다.
도 9는 열화된 바이오 연료를 봉입한 캡슐을 색 견본으로서 사용한 다른 예의 열화 식별 장치를 나타내는 정면도이다.
도 10은 동일하게 다른 예의 열화 식별 장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 유압 셔블에 구비된 바이오 연료의 열화 식별 장치(액체 성상 식별 장치), 및 동 장치를 장착한 연료 탱크(액체 저장 탱크)에 구체화한 일 실시 형태를 설명한다.
도시하지 않지만, 본 실시 형태의 유압 셔블은, 내연 기관에 의해 구동되는 유압 펌프가 발생한 유압을 이용하여 차량의 주행이나 굴삭 버킷 등의 작동기의 구동을 행하고 있다. 내연 기관은 연료 탱크에 저류된 바이오 연료를 사용하여 운전되지만, [배경기술]에서 서술한 바와 같이 바이오 연료가 열화되면, 내연 기관의 연료계를 부식시키거나, 산소와의 중합에 의해 점도 증가하여 연료 분사 제어에 악영향을 미치는 트러블을 일으킨다. 그 대책으로서 연료 탱크에 열화 식별 장치가 장착되어 있고, 이 열화 식별 장치에 의해 연료 탱크 내의 바이오 연료의 열화 상태를 판정함으로써, 열화 시에는 바이오 연료의 교환 등의 대처를 신속하고 또한 확실하게 실행할 수 있도록 배려되어 있다.
또, 유압 셔블에는, 내연 기관을 윤활시키기 위한 윤활유나 유압 전달을 위한 작동유도 사용되고 있다. 이들의 열화에 의한 트러블을 회피하기 위하여, 윤활유나 작동유를 저류한 오일 탱크에도 각각의 열화를 판정하기 위한 열화 식별 장치가 장착되어 있다. 단, 열화를 식별하기 위한 구조는, 상기한 바이오 연료용의 것과 동일하기 때문에, 이하, 대표로서 바이오 연료의 열화 식별 장치 및 연료 탱크에 대하여 설명한다.
도 1은 바이오 연료를 저류하는 연료 탱크를 나타내는 사시도이다. 연료 탱크(1)는 강판제의 직육면체 형상을 이루고, 도면에 나타내는 자세로 유압 셔블의 상부 선회체 상에 탑재되어 있다. 도시하지 않았으나, 연료 탱크(1)의 일 측에는 급유 구멍 및 내연 기관으로 연장되는 연료 배관이 접속되어 있다. 바이오 연료는, 급유 구멍을 통하여 연료 탱크(1) 내에 보급된다. 한편, 유압 셔블의 가동 시에는 연료 배관을 거쳐 연료 탱크(1) 내의 바이오 연료가 내연 기관에 공급되어, 운전이 행하여진다. 또, 연료 탱크(1)의 하면에는 드레인 구멍이 설치되어 있다. 이 드레인 구멍은, 열화된 바이오 연료의 배출 또는 결로에 의해 발생한 수분을 배출하는 물기 제거 처리를 행한다.
도 2는 열화 식별 장치를 나타내는 정면도, 도 3은 동일하게 열화 식별 장치를 나타내는 도면 1의 III-III선 단면도, 도 4는 열화 식별 장치의 비교 대상부를 나타내는 정면도, 도 5는 사이트 글래스의 상측의 고정 지점을 나타내는 부분 확대 단면도이다. 또한, 도시하지 않았으나, 사이트 글래스의 하측의 고정 지점도 도 5와 동일하다.
바이오 연료의 열화 식별 장치(2)는 연료 탱크(1)의 일측면의 하부에 설치되어 있다. 이 열화 식별 장치(2)는, 연료 탱크(1) 내의 바이오 연료가 내부에 도입되는 사이트 글래스(3)(감찰부), 및 열화 판정을 위한 색 견본을 가지는 비교 대상부(4)를 구비하고 있다. 사이트 글래스(3)는 투명한 유리 또는 아크릴 수지 등으로 제작되고, 전체적으로 상하 방향, 즉 연료 탱크(1) 내에서의 바이오 연료의 액면의 변화 방향을 따라 연장하여 설치된 관 형상을 가지고 있다. 사이트 글래스(3)는, 그 내부에 상하 방향으로 연장되는 통로인 표시 유로(油路)(5)를 가지고 있다.
사이트 글래스(3)의 상하 양단에는 고정용 볼트 구멍(3a)이 연료 탱크(1) 측을 향하여 각각 형성되고, 이들 볼트 구멍(3a)은 상기 표시 유로(5)의 상하와 연통되어 있다. 상하의 볼트 구멍(3a)에는 유니언 볼트(6)가 각각 삽입된다. 사이트 글래스(3)는, 연료 탱크(1)의 일 측면에 형성된 볼트 구멍(1a)을 통하여 이면 측의 웰드 너트(7)에 나사 결합하는 각 유니언 볼트(6)의 축부(6a)로 연료 탱크(1)에 고정되어 있다.
각 유니언 볼트(6)의 축부(6a)에는 T자 유로(8)가 형성되어 있다. 이 T자 유로(8)는, 축부(6a)의 선단에서 연료 탱크(1) 내에 개구되고, 축부(6a)의 기단에서 사이트 글래스(3)의 표시 유로(5)와 연통하고 있다. 볼트 구멍(3a)의 전체 둘레에는 고리형 유로(9)가 형성되어 있기 때문에, 볼트 회전 위치에 관계없이 고리형 유로(9)를 통하여 T자 유로(8)과 표시 유로(5)가 연통 상태로 유지된다. 결과적으로 표시 유로(5)는 상하의 유니언 볼트(6)의 T자 유로(8)를 통하여 연료 탱크(1) 내와 연통되고, 탱크(1) 내에 저류된 바이오 연료는 표시 유로(5) 내에도 도입되도록 되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 유니언 볼트(6)에 의한 고정 지점은 적절히 패킹에 의해 오일 밀봉 유지되어, 바이오 연료가 외부로 새는 것이 방지되어 있다.
비교 대상부(4)의 베이스판(10)은, 강판제이며 상하 방향으로 연장되는 직사각형 형상을 가지고 있다. 베이스판(10)은, 그 상하 양단에 관통 형성된 볼트 구멍(10a)에 상기 유니언 볼트(6)의 축부(6a)가 각각 삽입된 상태로, 연료 탱크(1)의 일측면과 사이트 글래스(3) 사이에 끼워 고정되어 있다. 베이스판(10)의 표면[사이트 글래스(3) 측]에는 좌우에 개별적으로 색 견본이 인쇄되어 있다. 후술하는 바와 같이, 좌우의 색 견본은 독립하여 비교 대상부로서 기능하기 때문에, 이하, 도면을 향하여 좌측의 색 견본의 영역을 제1 비교 대상부(4a)라고 칭하고, 우측의 색 견본의 영역을 제2 비교 대상부(4b)라고 칭한다.
베이스판(10)의 표면 전체는 백색으로 인쇄되고, 제 1 및 제2 비교 대상부(4a, 4b)에는 각각 3종의 색 견본이 인쇄되어 있다. 각 비교 대상부(4a, 4b)의 3종의 색 견본은, 바이오 연료의 열화에 따른 색 변화로 단계적으로 대응하도록 설정되어 있다. 즉, 바이오 연료는 원래 황색 계열의 색상을 나타내고, 열화에 따라 점차 명도가 저하하여 옅은 색으로부터 짙은 색으로 변화되는 특성을 가지고 있다. 구체적으로는, 바이오 연료는 신품 시의 연한 황색으로부터 사용 한계인 짙은 갈색까지 색을 변화시킨다. 그래서, 예를 들면 3종의 색 견본으로서, 신품에 가까울 때의 황색[이하, 제1 색(11a)으로 칭한다], 사용 한계에 대응하는 짙은 갈색[이하, 제3 색(11c)으로 칭한다], 그 중간인 황토색(이하, 제2 색(11b)으로 칭한다]이 설정되고, 이들 색 견본(11a∼11c)이 베이스판(10) 상에 인쇄되어 있다.
따라서, 바이오 연료는 열화에 따라 제1 색(11a), 제2 색(11b), 제3 색(11c)의 순으로 색을 변화시키게 된다. 그리고, 제1 비교 대상부(4a)에서는 바이오 연료의 열화 방향을 모방하도록, 위에서부터 순서대로 제1 색(11a), 제2 색(11b), 제3 색(11c)의 순서대로 색 견본이 배열되고, 제2 비교 대상부(4b)에서는 제1 비교 대상부(4a)와는 역방향이 되도록, 위에서부터 순서대로 제3 색(11c), 제2 색(11b), 제1색(11a)의 순서대로 색 견본이 배열되어 있다. 제1 및 제2 비교 대상부(4a, 4b)의 각 색 견본(11a∼11c)은 사이트 글래스(3)의 배면 측에 위치하기 때문에, 표시 유로(5) 내에 도입된 바이오 연료를 내보내어 각 색 견본(11a∼11c)이 시인되고, 이때의 시인 상태에 기초하여 열화 판정할 수 있게 되어 있다.
또한, 각 색 견본(11a∼11c)의 표시는 인쇄를 이용하는 것에 한하지 않고, 예를 들면 도장(塗裝)에 의해 색 견본(11a∼11c)을 표시해도 된다. 또, 색 견본(11a∼11c)의 배경은 백색에 한정되지 않고, 별도의 색으로 변경해도 된다.
여기서, 연료 탱크(1) 내의 바이오 연료의 저류량은, 내연 기관의 운전에 의한 소비나 새로운 연료의 보급에 따라 변동된다. 한편, 연료 탱크(1) 내의 결로(結露)에 의해 바이오 연료의 하측에 형성되는 수분층의 두께도 변동된다. 이들 요인에 의해 연료 탱크(1) 내에서의 바이오 연료의 액면 및 수분층의 액면은 변화되고, 사이트 글래스(3)의 표시 유로(5) 내에서도 동일한 액면 변화가 생긴다. 그리고, 바이오 연료의 액면과 수분층의 액면 사이의 영역에 있어서 바이오 연료가 존재하고, 이 영역에서 비교 대상부(4a, 4b)의 색 견본(11a∼11c)과의 비교에 의해 열화 판정이 가능해진다. 이러한 점을 감안하여, 사이트 글래스(3)의 상하 위치는 이하와 같이 설정되어 있다.
연료 탱크(1) 내의 수분층은 적절히 물기 제거 조작에 의해 제거되고, 상식적인 타이밍으로 물기 제거 조작이 실행된다고 가정한 경우, 연료 탱크(1) 내에서 수분층의 액면이 변화될 수 있는 최상한 위치는 어느 정도 특정할 수 있다. 그리고, 수분층의 액면의 최상한 위치보다 하방으로 사이트 글래스(3)를 설치한 경우에는, 색 견본(11a∼11c)이 수분층과 대응하여 열화 판정이 불가능지는 경우가 생긴다. 한편, 연료 소비에 의해 연료 탱크(1) 내에서의 바이오 연료 액면은 하강하기 때문에, 사이트 글래스(3)의 설치 위치를 상방으로 설정할수록, 색 견본(11a∼11c)이 바이오 연료의 상측의 공기층과 대응하여 열화 판정이 불가능해지는 빈도가 높아진다.
이상의 지견 하에, 본 실시 형태에서는, 수분층의 액면이 변화될 수 있는 최상한 위치보다 상방이고 또한 가능한 한 하방에, 사이트 글래스(3)의 설치 위치를 설정하고 있다.
다음으로, 상기 서술한 바이오 연료의 열화 식별 장치(2)의 작용을 설명한다.
상기 사이트 글래스(3)의 위치 설정에 의해, 통상 시에는 연료 탱크(1) 내의 바이오 연료의 액면이 사이트 글래스(3)보다 높고, 또한 수분층의 액면이 사이트 글래스(3)보다 낮게 되어 있기 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이 사이트 글래스(3)의 표시 유로(5) 내에는 상하 방향 전체에 걸쳐 바이오 연료가 도입되어 있다. 이하에 서술하는 바와 같이, 바이오 연료의 열화 판정은, 제1 및 제2 비교 대상부(4a, 4b)의 어느 일방의 3종의 색 견본(11a∼11c)을 참조하여 행하여진다. 도 6의 경우, 어느 비교 대상부(4a, 4b)에 있어서도 바이오 연료의 상측의 공기층이나 하측의 수분층에 가려지지 않고, 바이오 연료를 내보내어 3종 모든 색 견본(11a∼11c)을 시인 가능하다. 따라서, 어느 하나의 비교 대상부(4a, 4b)를 임의로 선택한 뒤, 그 색 견본(11a∼11c)에 의해 바이오 연료를 열화 판정할 수 있다.
본 실시 형태의 열화 식별 장치(2)에 의한 열화 판정의 원리는, 열화에 따른 바이오 연료의 농담 변화에 따라, 바이오 연료를 내보내어 시인 가능한 색 견본(11a∼11c)이 상이한 현상을 이용한 것이다. 즉, 바이오 연료가 신품에 가까울 때에는 제1 색(11a) 만이 바이오 연료에 동화되어 시인 불가능해지고, 다른 제2 및 제3 색(11b, 11c)은 시인 가능하다. 바이오 연료의 열화가 진행되면 제2 색(11b)도 바이오 연료에 동화되어 시인 불가능해지고, 또한 사용 한계에 이르면 제3 색(11c)도 바이오 연료에 동화되어 시인 불가능해진다. 또한, 도 6은, 바이오 연료가 사용 한계에 이르러 제3 색(11c)과 동화된 상태를 나타내고, 도 7, 8도 마찬가지이다.
이처럼 바이오 연료의 열화 진행에 따라 시인 가능한 색 견본(11a∼11c)이 변화된다. 이 때문에, 예를 들면 제2 색(11b)이 시인 불가능해진 시점에서 지금까지 이상으로 열화 식별 장치(2)의 표시에 주의를 기울이도록 하고, 그 후에 제3 색(11c)이 시인 불가능해진 시점에서 사용 한계로 판단하여 바이오 연료의 교환을 실시한다. 이것에 의해 바이오 연료의 열화를 적절히 판정하여 신속하고 또한 확실한 대처가 가능해져, 열화가 진행된 바이오 연료를 사용했을 때의 여러가지 문제를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 열화 식별 장치(2)는, 연료 탱크(1) 내의 바이오 연료를 내부에 도입하는 사이트 글래스(3), 및 색 견본(11a∼11c)을 가지는 제1 및 제2 비교 대상부(4a, 4b)로 이루어지는 간단한 구조이며, 특허문헌 1, 2의 기술과 같은 센서류나 처리 회로를 일체 필요로 하지 않는다. 따라서, 간이하고 또한 저렴한 시스템에 의해 실시할 수 있는데다, 간이한 이유로 고장의 우려가 없어 높은 신뢰성이 실현된다는 우수한 효과를 발휘한다.
한편, 이상의 설명으로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 바이오 연료의 열화 판정으로서는, 제1 색(11a)이나 제2 색(11b)에 의한 판정에 비교하여, 사용 한계에 대응하는 제3 색(11c)에 기초하는 판정이 특히 중요하다. 이 판정에 의해 바이오 연료의 사용 한계를 파악하여 적절히 바이오 연료를 교환할 수 있다. 상기와 같이 사이트 글래스(3)의 표시 유로(5) 전체에 바이오 연료가 도입되어 있으면, 어떤 상하 위치에 제3 색(11c)이 있어도 바이오 연료와 대응하기 때문에, 사용 한계에 관한 판정에 지장은 생기지 않는다.
그러나, 적절한 연료 보급이 행하여지지 않으면, 연료 탱크(1) 내에서의 바이오 연료의 액면 저하에 따라 도 7에 나타내는 바와 같이 표시 유로(5) 내의 연료 액면도 저하되어 바이오 연료의 영역이 하방으로 제한된다. 이때, 예를 들면 제2 비교 대상부(4b)와 같이, 연료 액면 보다 상방에 제3 색(11c)이 위치하고 있는 경우에는 아주 중요한 사용 한계를 판정할 수 없게 된다. 또, 적절한 물기 제거가 행하여지지 않으면, 연료 탱크(1) 내에서의 수분층의 액면 상승에 따라 도 8에 나타내는 바와 같이 표시 유로(5) 내의 수분층 액면도 상승하여 바이오 연료의 영역이 상방으로 제한된다. 이때, 예를 들면 제1 비교 대상부(4a)와 같이, 수분층 액면보다 하방에 제3 색(11c)이 위치하고 있는 경우에는 매우 중요한 사용 한계를 판정할 수 없게 된다.
이러한 경우를 상정한 대책으로서, 본 실시 형태에서는 상기한 바와 같이 제1 및 제2 비교 대상부(4a, 4b)의 각 색 견본(11a∼11c)의 배열을 역전시키기고 있다.
이것에 의해, 연료 보급이 행하여지지 않고 표시 유로(5) 내의 연료 액면이 하강했다고 하여도, 바이오 연료의 액면이 제1 비교 대상부(4a)의 제3 색(11c)보다 높은 위치이면, 그 제3 색(11c)을 바이오 연료를 내보내어 시인 함으로써 바이오 연료의 사용 한계가 판정 가능해진다. 또, 물기 제거가 행하여지지 않고 표시 유로(5) 내의 수분층 액면이 상승했다고 하여도, 수분층의 액면이 제2 비교 대상부(4b)의 제3 색(11c)보다 낮은 위치이면, 그 제3 색(11c)을 바이오 연료를 내보내어 시인함으로써 바이오 연료의 사용 한계가 판정 가능해진다.
결과적으로 단일의 비교 대상부[예를 들면, 제1 비교 대상부(4a) 또는 제2 비교 대상부(4b) 중 어느 하나]만을 구비한 경우와 비교하여, 연료 탱크(1) 내의 바이오 연료나 수분층의 액면 변동에 영향을 주지 않고, 더 많은 상황에 있어서 바이오 연료의 열화 판정을 행할 수 있다. 특히 중요한 바이오 연료의 사용 한계의 판정을 실시할 수 있으므로, 더욱 적절하게 바이오 연료를 교환할 수 있다.
또한, 연료 탱크(1) 내의 수분층의 액면의 최상한 위치보다 상방에 사이트 글래스(3)가 설치되기 때문에, 표시 유로(5)에 수분층이 시인된 상황은 물기 제거가 필요한 것을 의미한다. 따라서, 열화 식별 장치(2)의 사이트 글래스(3)는 물기제거의 필요와 불필요 판정에도 이용할 수 있다. 따라서, 적절한 물기 제거를 촉진한다는 이점도 얻어진다.
그런데, 상기 실시 형태에서는, 사이트 글래스(3)의 배면 측에 제1 및 제2 비교 대상부(4a, 4b)의 각 색 견본(11a∼11c)을 배치하여 설치하고, 표시 유로(5)내의 바이오 연료를 내보내어 색 견본(11a∼11c)을 시인하여 열화 판정하는 원리를 채용하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 표시 유로(5)에 대하여 제 1 및 제2 비교 대상부(4a, 4b)의 각 색 견본(11a∼11c)을 이웃하도록 배치하여 설치하고, 표시 유로(5) 내의 바이오 연료와 각 색 견본(11a∼11c)과의 색(농담)을 비교하도록 해도 된다.
예를 들면 상기 실시 형태에서는 도 2에 나타내는 바와 같이, 사이트 글래스(3)를 중심으로 하여 비교 대상부(4a, 4b)의 각 색 견본(11a∼11c)이 좌우로 게시되어 정면에서 시인 가능하다, 그래서, 사이트 글래스(3)의 배면(색 견본측)을 백색으로 착색하여 외부 정면으로부터 바이오 연료의 본래의 색을 시인 가능하게 하면, 표시 유로(5) 내의 바이오 연료 좌우에 비교 대상부(4a, 4b)의 색 견본(11a∼11c)을 이웃시킬 수 있다. 그리고, 3종의 색 견본(11a∼11c)으로부터 바이오 연료와 동색의 것을 선택하여 열화 판정하면 되고, 중복되는 설명은 하지 않지만, 이렇게 한 경우에도 상기 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
또, 상기 실시 형태에서는, 인쇄 또는 도장에 의해 베이스판(10) 상에 색 견본(11a∼11c)을 표시하였으나, 이에 한정되지는 않으며, 예를 들면 실제로 열화된 바이오 연료를 봉입한 투명 캡슐(21a∼21c)을 색 견본으로서 사용해도 된다. 이 다른 예를 도 9, 10에 나타내지만, 베이스판(10) 상의 상단, 중단, 하단에 각각 투명 캡슐(21a∼21c)을 배치하여 설치하고, 각 투명 캡슐(21a∼21c)의 내부를 좌우 방향의 중앙에서 구획하고 있다. 각 투명 캡슐(21a∼21ｃ) 내의 좌측에는, 상방보다 제1 색(11a), 제2 색(11b), 제3색(11c)에 상당하는 열화된 바이오 연료를 봉입하고, 각 캡슐(21a∼21c) 내의 우측에는, 상방보다 제3색(11c), 제2색(11b), 제1색(11a)에 상당하는 열화된 바이오 연료를 봉입한다.
상기 실시 형태와 같이, 표시 유로(5) 내의 바이오 연료를 내보내어 각 투명 캡슐(21a∼21c) 내의 열화 바이오 연료를 시인하여 열화 판정할 수 있고, 사이트 글래스(3)의 배면을 백색으로 착색하면, 표시 유로(5) 내의 바이오 연료의 좌우에 각 투명 캡슐(21a∼21c) 내의 열화 바이오 연료를 이웃시켜, 그들 색을 비교 열화 판정할 수 있다. 따라서, 상기 실시 형태와 동일한 작용 효과가 얻어질 뿐만 아니라, 실제의 열화된 바이오 연료를 색 견본으로서 이용함으로써, 더욱 정확한 열화 판정을 실현할 수 있다.
이상으로, 실시 형태의 설명을 마치지만, 본 발명의 태양은 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 상기 실시 형태에서는, 유압 셔블에 탑재된 바이오 연료, 윤활유, 작동유의 열화 식별 장치(2) 및 연료 탱크(1)로서 구체화하였지만, 열화 판정의 대상이 되는 액체는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 내연 기관의 연료로서 경유를 사용하는 경우에는, 경유를 대상으로 한 열화 식별 장치로서 구체화해도 된다.
또, 사이트 글래스(3)나 비교 대상부(4a, 4b)의 구성에 대해서도 상기 실시형태에 한정하는 것이 아니고, 예를 들면 사이트 글래스(3)의 형상을 변경하거나, 색 견본(11a∼11c, 21a∼21c)의 수를 증감시켜도 된다.
1: 연료 탱크(액체 저장 탱크) 2: 성상 식별 장치(열화 식별 장치)
3: 사이트 글래스(관찰 창문부) 4a: 제1 비교 대상부
4b: 제2 비교 대상부 11a∼11c: 색 견본
21a∼21c: 투명 캡슐(색 견본)

Claims (4)

  1. 액체 저장 탱크에 설치 가능하고, 당해 액체 저장 탱크 내에 저류된 액체의 액면 변화 방향인 상하 방향에 설치되며, 상기 액체의 성상 변화를 당해 액체의 색 변화로서 외부로부터 시인 가능한 관찰 창문부와,
    당해 관찰 창문부에 근접한 위치에 각각 설치되고, 상기 액체의 단계적인 복수의 성상에 각각 대응하는 복수의 색 견본을 상기 감찰 창문부를 따라 배열시킨 제1 비교 대상부 및 제2 비교 대상부를 구비하고,
    상기 제1 비교 대상부는, 상기 액체의 특정 방향으로의 성상 변화를 모방하도록 상기 감찰 창문부를 따라 각 색 견본을 배열시키고, 상기 제2 비교 대상부는, 상기 제1 비교 대상부와는 역방향이 되도록 상기 관찰 창문부를 따라 각 색 견본을 배열한 것을 특징으로 하는 액체 성상 식별 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 색 견본은, 상기 단계적인 복수의 성상의 액체를 각각 투명 캡슐에 봉입하여 구성된 것을 특징으로 하는 액체 성상 식별 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재되는 상기 액체 성상 식별 장치를 장착한 액체 저장 탱크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액체 성상 식별 장치의 상하 위치를, 상기 액체 저장 탱크 내의 상기 액체의 하측에 층을 형성한 혼입물의 액면이 변화될 수 있는 최상한 위치보다 상방으로 설정한 것을 특징으로 하는 액체 저장 탱크.
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