特許 6307613 三相分離機を用いたモーター油の連続浄化

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6307613

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】三相分離機を用いたモーター油の連続浄化

(51)【国際特許分類】

   F01M 11/03 20060101AFI20180326BHJP

   B04B 1/08 20060101ALI20180326BHJP

   B04B 11/02 20060101ALI20180326BHJP

   B04B 15/02 20060101ALI20180326BHJP

   B01D 17/038 20060101ALI20180326BHJP

【ＦＩ】

   F01M11/03 J

   B04B1/08

   B04B11/02

   B04B15/02

   B01D17/038

【請求項の数】14

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-538072(P2016-538072)

(86)(22)【出願日】2014年12月4日

(65)【公表番号】特表2017-505872(P2017-505872A)

(43)【公表日】2017年2月23日

(86)【国際出願番号】EP2014076614

(87)【国際公開番号】WO2015086434

(87)【国際公開日】20150618

【審査請求日】2016年8月4日

(31)【優先権主張番号】13196489.2

(32)【優先日】2013年12月10日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】509005513

【氏名又は名称】アルファ−ラヴァル・コーポレート・アーベー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】クラース・ヴァセ

(72)【発明者】

【氏名】マッツ・エングルンド

【審査官】 齊藤 公志郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−２５６１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５２６６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５０９８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１６４２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７６３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０４２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１５９５２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｍ １１／０３

Ｂ０４Ｂ １／００−２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モーター潤滑油の連続浄化のための方法であって、
−モーター潤滑油タンクとモーターとの間で潤滑油を循環させるステップと；
−前記モーター潤滑油タンクからの汚染された潤滑油を洗浄ループ内で輸送するステップと、を備え、前記洗浄ループ内の前記輸送が、
−汚染された潤滑油に少なくとも一つの液体分離助剤を添加するステップと；
−前記液体分離助剤を有する汚染された潤滑油を三相遠心分離機に供給するステップと；
−前記液体分離助剤を有する汚染された前記潤滑油を前記三相遠心分離機の入口装置で排出するステップであって、前記入口装置は、前記三相遠心分離機の回転軸Ｒのまわりに配置された中央円錐状受け構造を備え、かつ前記中央円錐状受け構造は前記潤滑油及び分離助剤を受けるための中央受けゾーンと、前記分離助剤を有する前記潤滑油を前記受けゾーンから前記三相遠心分離機の分離スペースに向けるための入口チャネルとを備え、前記入口チャネルは前記受けゾーンの外縁から前記円錐状受け構造の外表面を螺旋状に下降して延在する、ステップと；
−流入した前記分離助剤を有する前記潤滑油を、前記入口装置の前記入口チャネルを介して導くことにより、前記三相遠心分離機の分離チャンバへと穏やかに加速するステップと；
−前記三相遠心分離機の分離スペース内の前記潤滑油から汚染物質を連続的に分離し、前記分離機の液体軽相出口から浄化された潤滑油を備える第一液体相を連続的に排出し、分離機の液体重相出口から固体の汚染物質を備える第二液体相を連続的に排出し、三相分離機のコンベヤスクリューの助けによってスラッジ出口からスラッジ相を連続的に排出するステップと；
−浄化された油を備える前記第一液体相を輸送して潤滑油タンクに戻すステップと、を備える、方法。

【請求項2】

前記少なくとも一つの液体分離助剤が４０℃で１．０〜１．１ｇ／ｃｍ^３の密度を有するポリヒドロキシアルコキシレートを備える、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記少なくとも一つの液体分離助剤が、放射性同位元素を備える放射性ラベルで、または分光的に検出される蛍光化合物（蛍光色素分子）若しくは非蛍光化合物（発色団）でラベルされている、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

少なくとも一つの液体分離助剤を汚染された潤滑油に添加するステップは、前記三相遠心分離機に供給する前に、前記汚染された潤滑油及び前記液体分離助剤を混合するステップを更に備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記モーター潤滑油タンクと前記モーターとの間の潤滑油の循環における流速が、前記洗浄ループ内の流速よりも５０倍超大きい、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記汚染された潤滑油の温度が前記三相分離機における分離中に少なくとも７０℃である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記モーター潤滑油タンクからの汚染された潤滑油を前記洗浄ループで輸送するステップは、前記潤滑油タンク内の第一位置から汚染された潤滑油を取り出すステップを備え、更に、前記モーター潤滑油タンクと前記モーターとの間で潤滑油を循環させるステップは、前記潤滑油タンク内の前記第一位置以外の第二位置から潤滑油を取り出すステップを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

浄化された油を備える前記第一液体相は前記第二位置の付近で前記潤滑油タンクに輸送されて戻される、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記方法が、前記潤滑油タンクが接続されている前記モーターの動作中に連続的に実行される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記モーター潤滑油内の酸汚染物質を中和する少なくとも一つの添加剤の濃度を測定するステップを更に備え、該濃度が所定の値より低い場合には、その後、前記モーター潤滑油に酸汚染物質を中和する少なくとも一つの添加剤を添加する、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

モーター潤滑油の連続浄化のためのシステムであって、
−潤滑油タンク、モーター、及び前記潤滑油タンクとモーターとの間で潤滑油を循環させるための手段、
−潤滑油から汚染物質を分離するための三相遠心分離機であり、当該分離機は、分離ディスクのスタックを有する分離空間、前記分離空間内へと延在する汚染された潤滑油用の分離機入口、前記分離空間から延在する浄化された潤滑油用の液体軽相出口、前記分離空間から延在する液体重相出口、を含むローターを備え、前記分離機は更に、前記ローター内に含まれ、スラッジ相を前記分離機のスラッジ出口の方及びその外部に搬送するために配置されたコンベヤスクリューが提供される、三相遠心分離機であって、前記三相遠心分離機はさらに流入する液体混合物が入口装置で排出するように取り付けられた入口パイプを備え、前記入口装置は前記三相遠心分離機の回転軸Ｒのまわりに配置された中央円錐状受け構造を備え、かつ前記中央円錐状受け構造は前記入口パイプからの液体混合物を受けるための中央受けゾーンと、前記液体混合物を前記受けゾーンから前記三相遠心分離機の分離スペースに向けるための入口チャネルとを備え、前記入口チャネルは前記受けゾーンの外縁から前記円錐状受け構造の外表面を螺旋状に下降して延在する、三相遠心分離機、
−前記潤滑油タンクから前記分離機入口に汚染された潤滑油を輸送するための手段、及び浄化された油を前記分離機の前記液体軽相出口から前記潤滑油タンクに輸送して戻すための手段、
−前記分離機入口の上流で前記汚染された油に少なくとも一つの液体分離助剤を添加するための手段、を備えるシステム。

【請求項12】

前記システムが、前記潤滑油タンクに接続されたモーターをさらに備え、前記モーターが少なくとも１ＭＷの効果を有する、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記モーターが２行程エンジンまたは４行程エンジンである、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記分離機入口の上流に前記汚染された油に添加された前記液体分離助剤を混合するための混合器を更に備える、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はモーター潤滑油の浄化のためのシステム及び方法に関連し、特に、遠心分離機を用いたモーター油の連続浄化のための方法及びシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

汚染物質は非常に低い密度を有し、小さな粒子サイズを有し、潤滑油中に存在する洗浄剤及び分散剤によって油内に懸濁液で通常維持されるので、船上の、またはディーゼル発電所内のディーゼルエンジン用の潤滑油の洗浄は問題を伴い得る。

【0003】

従来の分離及びフィルタの技術はより大きな汚染物質を除去し得るが、より小さな粒子は通常除去するのがより難しい。これは、ディーゼルエンジン内で使用中の油が、煤、並びに硫酸からの硫酸カルシウム及びアルカリ添加物等の無機反応残留物等の燃焼残渣でしばしば汚染されていることを意味する。更に、使用された油中の典型的なペンタン濃度は約０．５〜１％である。不溶物の量が多くなると潤滑油の粘度が高くなり、それによって滑性及び洗浄性が低減される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の主目的は、潤滑油内の小さな汚染物質粒子の量を低減する性能が改善した方法及びシステムを提供することである。

【0005】

本発明の更なる目的は、モーター潤滑油の連続浄化のための方法及びシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第一態様として、
−モーター潤滑油タンクとモーターとの間に潤滑油を循環させるステップ、
−洗浄ループ内で上記モーター潤滑油タンクからの汚染された潤滑油を輸送するステップ、を備え、上記洗浄ループ内の輸送は、
−汚染された潤滑油に少なくとも一つの液体分離助剤を添加するステップ、
−上記液体分離助剤を有する汚染された潤滑油を三相遠心分離機に供給するステップ、
−分離機内で潤滑油から汚染物質を連続的に分離し、分離機の液体軽相出口から浄化された潤滑油を備える第一液体相を連続的に排出し、分離機の液体重相出口から固体汚染物質を備える第二液体相を連続的に排出し、三相分離機のコンベヤスクリューの助けによってスラッジ出口からスラッジ相を連続的に排出するステップ、
−浄化された油を備える第一液体相を輸送して潤滑油タンクに戻すステップ、
を備える、モーター潤滑油の連続浄化のための方法が提供される。

【0007】

同様に、本発明の第二態様として、モーター潤滑油の連続浄化のためのシステムが提供され、このシステムは、
−潤滑油タンク、モーター、及び油タンクとモーターとの間で潤滑油を循環させるための手段、
潤滑油から汚染物質を分離するための三相遠心分離機であって、分離ディスクのスタックを有する分離空間、この分離空間内へと延在する汚染された潤滑油用の分離機入口、分離空間から延在する浄化された潤滑油用の液体軽相出口、分離空間から延在する液体重相出口、を含むローターを備える分離機であって、当該分離機は更に、ローター内に含まれ、スラッジ相を分離機のスラッジ出口の方及びその外部に搬送するために配置されたコンベヤスクリューが提供される、三相遠心分離機、
−潤滑油タンクから分離機入口に汚染された潤滑油を輸送するための手段、及び浄化された油を分離機の液体軽相出口から潤滑油タンクに輸送して戻すための手段、
分離機入口の上流で汚染された油に少なくとも一つの液体分離助剤を添加するための手段、を備える。

【0008】

モーター潤滑油は、ディーゼルエンジン等の様々な内燃機関エンジンの潤滑用の組成物である。この油は、可動部分を滑り易くするためのものでよく、しかしまたモーターの洗浄、冷却、腐食抑制のためのものでもよい。モーター潤滑油は石油系化学物質及び非石油系合成化学物質に由来し得る。この油は、添加剤を含む、または含まない、純粋な鉱油、半分若しくは完全に合成油、または動物油若しくは植物油でよい。

【0009】

上記油内の汚染物質は煤及びナノ粒子を備え得る。

【0010】

従って潤滑油タンクはバッファタンク等の潤滑油用のタンクである。このタンクは約２０ｍ^３等の１０ｍ^３超の体積を有し得る。

【0011】

汚染された潤滑油は三相遠心分離機に供給される。三相遠心分離機は液体混合物を第一密度の液体軽相、第一密度より大きな第二密度の液体重相、及びスラッジ相等の三相に分離するために配置された遠心分離機に言及する。スラッジ相は多かれ少なかれ固体相であり得るが、少量の液体を含み得る。三相分離機のローターは更にコンベヤスクリューを含む。このスクリューはローターの回転速度と異なる回転速度で動かされるように配置され得る。コンベヤスクリューはスラッジ相、即ち、液体相よりも大きな密度を有する分離された相、を分離機のスラッジ出口の方に搬送するためのものである。スラッジ出口は、ローターの回転軸から分離空間の外半径よりも小さな半径上に提供され得る。コンベヤスクリューは、汚染物質相を、半径方向に内部へ、そしてスラッジ分離機出口に向けて搬送するためにさらに配置され得る。この配置によって、スラッジ相内の粒子濃度は非常に高くなることができる。三相分離機はその一つの上端でのみ吊るされ得り、スラッジ出口は上記上端の反対側の端部に位置し得る。

【0012】

分離ディスクまたはプレートは円錐台状であるか、任意の他の適切な形状を有してよい。

【0013】

三相分離機は、約５０００Ｇ〜約７０００Ｇの範囲内の力の下などの、少なくとも５０００Ｇの力の下で動作するために配置され得る。

【0014】

本発明は、三相分離機がモーター潤滑油から汚染物質を洗浄するための洗浄ループ内で使用され得るという見識に基づいている。分離機内での分離の前に少なくとも一つの液体分離助剤を加えることによって、分離助剤及び汚染物質を備える液体相は液体相として排出され得り、洗浄されたモーター潤滑油は第二液体相として排出され得り、一方で、三相分離機の分離チャンバの外縁に蓄積された固体はスクリューコンベヤによってスラッジ出口の方へ、そしてスラッジ出口から外に連続的に搬送され得る。従って、本方法及びシステムはタンクが接続されたモーターが未だに運転中であっても油の連続浄化を提供し、分離機は例えば分離機の内部を洗浄するために停止することなく連続的に運転し得る。

【0015】

換言すると、本発明はモーターループ内でモーター潤滑油タンクからモーターへ潤滑油を連続的に循環させることと、同時に分離ループ内で分離機に潤滑油を連続的に循環させることを提供する。

【0016】

本方法及びシステムは油のより良好な洗浄を提供するので、モーターはより効率的に運転し得り、モーターの摩耗が減少し、モーター潤滑油の消費は低減され得る。従って、シリンダライニング内の研磨粒子が減少することでモーターは保護され得り、フィルタの消費は減少し得り、モーター潤滑油の寿命は劇的に延び得る。

【0017】

本発明の実施形態では、固体汚染物質の少なくとも５０％が分離機の液体重相出口から第二液体相内に排出される。これは分離機、即ち、上記第一態様に従って規定された分離ディスク及びスクリューコンベヤの両方を備える三相分離機の性質によって有利であり得る。

【0018】

例として、固体汚染物質の少なくとも９５％等、約９５−９７％等、少なくとも９７％等の少なくとも７５％は、分離機の液体重相出口から第二液体相内に排出され得る。

【0019】

従って、汚染物質の主要分画は高密度の液体相内に排出されてよく、コンベヤスクリューは分離チャンバの外縁に蓄積または積み上がり得る高密度の任意のスラッジ相を排出するために使用され得る。

【0020】

本発明の実施形態では、液体分離助剤は潤滑油の密度より大きな密度を有する。

【0021】

液体分離助剤はポリマーを備え得る。例えば、ポリマーは４０℃で１．０〜１．１ｇ／ｃｍ^３の密度を有するポリヒドロキシアルコキシレートであり得る。

【0022】

液体分離助剤は意図された用途のために所望の特性を油に与える添加剤を含んでよく、そのうち油の密度は４０℃で０．８５〜１．０５ｇ／ｃｍ^３の範囲内である。液体分離助剤の選択は浄化されるモーター潤滑油に更に依存し得る。分離助剤の選択は汚染物質の種類にも依存し得る。

【0023】

液体分離助剤は水を含んでも含まなくてもよく、水溶性であってもなくてもよい。分離助剤は更に油中に不溶性であり得る。汚染粒子の量に依存して、より大量のまたはより少量の分離助剤が添加される。分離助剤は汚染物質粒子の凝集沈殿（ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ）を起こす物質を含み得り、これにより遠心分離でより簡単に除去可能なより重い粒子が生じる。また分離助剤は化学結合または表面化学結合によって粒子を引き付ける、または結合し得る。

【0024】

本発明の実施形態では、少なくとも一つの液体分離助剤がラベルされる。分離助剤は例えば放射性同位元素を備える放射性ラベルで、または分光的に検出される蛍光化合物（蛍光色素分子）若しくは非蛍光化合物（発色団）等の任意の他の適切な色素でラベルされ得る。従って、分離助剤は放射性同位体、蛍光色素分子、及び発色団からなる群から選択されたラベルでラベルされ得る。

【0025】

液体分離助剤はラベルされたポリマーを備え得る。従って液体分離助剤は放射性ラベル、蛍光色素分子、または発色団でラベルされたポリマーを備え得る。

【0026】

ラベルされた液体分離助剤を用いることは、それによって液体軽相出口を介して排出される浄化された潤滑油中に存在する液体分離助剤の量がない、または殆どないという制御が提供されるという点で有利である、即ちそれはその後モーターに輸送されるモーター潤滑油内に存在する分離助剤がない、または殆どないことを制御し得る。

【0027】

最終的に、本方法は浄化された油を備える第一液体相を潤滑油タンクに輸送して戻す際にラベルされた液体分離助剤の量を測定するステップを備え得る。仮にその量が所定の値を超える場合、分離機または分離プロセスに異常が存在することを示し得る。

【0028】

本システムは浄化された油を潤滑油タンクに輸送して戻している最中にラベルされた液体分離助剤の量を測定するための手段を備え得る。本手段は例えばガイガーカウンター等の放射性同位体からの電離放射線を測定するための検出器を備え得る。本手段は、ラベルされた液体分離助剤の種類に依存して、蛍光色素分子または発色団を分光的に検出するための検出器を備え得る。

【0029】

本発明の実施形態では、少なくとも一つの液体分離助剤を汚染された潤滑油に添加するステップは、三相遠心分離機に供給する前に、汚染された潤滑油と液体分離助剤を混合するステップを更に備える。

【0030】

従って、本システムは添加された液体分離助剤を汚染された油に混合するための混合器を分離機入口の上流に更に備え得る。

【0031】

この混合器は静的混合器または動的混合器であり得る。

【0032】

これによって分離機内の分離効率が更に高まり得る。しかし追加的な液体分離助剤は分離機に入口で添加され得る。入口自体が汚染されたモーター潤滑油と分離助剤の十分な混合を提供し得る。

【0033】

従って、液体分離助剤及び油は、二相分離機の入口に接続された何らかの混合器内で、または浄化前の独立した混合操作で、混合され得る。

【0034】

本発明の実施形態では、モーター潤滑油タンク及びモーター間の潤滑油の循環の流速は、洗浄ループにおける流速よりも、６５倍超速い、８０倍超速い、１００倍超速いなど、５０倍を超えて速い。

【0035】

従って分離機は油システムの「腎臓」として働くべきであり、モーター潤滑油のより大きな流れがタンクとモーターとの間を連続的に循環する一方で、より小さな流れが洗浄ループ内を連続的に循環する。

【0036】

流速は流れている液体の量に比例し得る。

【0037】

従って、実施形態では、モーター潤滑油タンクとモーターとの間の潤滑油の循環内を流れる液体の体積は、洗浄ループ内の流速よりも、６５倍超、８０倍超、１００倍超など、５０倍を超えて大きい。

【0038】

本発明の実施形態において、汚染された潤滑油の温度は、三相分離機における分離中に少なくとも７０℃である。

【0039】

好ましくは、上記温度は約８０〜９８℃の範囲内であり、より好ましくは、上記温度は約８０〜９５℃の範囲内である。例として、モーター潤滑油は約９５℃の温度を有してよい。汚染された潤滑油の温度はモーターの温度に依存し得る。即ち、モーターの動作中に熱が生じ、従って汚染された潤滑油がモーターによってつくられた温度に加熱される。

【0040】

本発明の実施形態において、モーター潤滑油タンクからの汚染された潤滑油を洗浄ループ内で輸送するステップは、潤滑油タンク内の第一位置から汚染された潤滑油を取り出すステップを備え、更に、モーター潤滑油タンクとモーターとの間で潤滑油を循環させるステップは、潤滑油タンク内の第一位置以外の第二位置から潤滑油を取り出すステップを備える。

【0041】

更に、浄化された油を備える第一液体相は、油タンクの第二位置付近の位置へと潤滑油タンクに輸送されて戻され得る。

【0042】

更に、汚染された潤滑油はモーターから第一位置付近の油タンクに輸送され得る。

【0043】

結果として、本システムは、潤滑油が潤滑油タンク内の第一位置から洗浄ループへと取り出されるように配置され得る。第一位置はタンクの底部、またはタンクの一側に配置され得る。更に、モーターに輸送されるモーター潤滑油は、その後、別の第二の位置から取り出され得る。この第二位置はタンクの上または第一位置と反対側の一側に位置し得る。結果として、第一位置がタンクの底部にある場合には第二位置は上部であってよく、第一位置がタンクの一側にある場合、第二位置は第一位置が位置している側と反対側にあってよい。

【0044】

更に、油タンクとモーターとの間のループ内において、油は第二位置付近の位置からタンクから取り出されてよく、モーターを通過した油、即ち汚染された油は、油タンク内の第一位置付近の位置に戻されてよい。そのような構成は、タンク内の大半の汚染された油が分離機へと輸送されること、更に、モーターに輸送された油がタンク内で最もきれいな油であることを容易にし得る。

【0045】

本発明の実施形態において、モーター潤滑油タンクとモーターとの間で潤滑油を循環させるステップは、油がモーターに供給される前に潤滑油を冷却するステップを備える。

【0046】

従って、本システムはタンクからモーターへと輸送されたモーター潤滑油を冷却するための冷却器を備え得る。更に、本システムは、冷却器の下流ではあるがモーターの上流に、自動フルフローフィルタ等のフィルタを備え得る。フィルタは更にモアッティフィルタ（Ｍｏａｔｔｉ−ｆｉｌｔｅｒ）であり得る。これはモーターに供給される油の浄化を更に補助し得る。フィルタからの汚染物質は、フィルタリジェクトラインを介してモーター潤滑油タンクへと、例えば、そこから洗浄ループへとモーター潤滑油が取り出されるタンク内の位置へと戻され得る。

【0047】

本発明の実施形態において、本方法は、潤滑油タンクが接続されているモーターの動作中に連続的に実行される。

【0048】

本システムは潤滑油タンクに接続されたモーターを更に備え得る。モーターは少なくとも１ＭＷの効果を有し得る。モーターは更にディーゼルエンジンであり得る。更に、モーターは２行程エンジンまたは４行程エンジンであり得る。

【0049】

本方法は、モーター潤滑油内の酸汚染物質を中和する添加剤の添加を更に備え得る。そのような添加はモーター潤滑油タンクに対してであり得る。従って、本システムはモーター潤滑油タンクと接続された、油内の酸汚染物質を中和する添加剤の添加のための手段を備え得る。

【0050】

しかしながら、添加は、そのような添加剤を備える未使用の油を、タンクに添加する等、システムに添加することによって行われ得る。

【0051】

油内の酸汚染物質を中和する添加剤は、ＴＢＮ（全塩基価（ｔｏｔａｌ ｂａｓｅ ｎｕｍｂｅｒ））添加剤であり得る。

【0052】

本方法はモーター潤滑油内の酸汚染物質を中和する少なくとも一つの添加剤の濃度を測定するステップを備え得り、その濃度が所定の値より低い場合には、本方法はモーター潤滑油内の酸汚染物質を中和する少なくとも一つの添加剤を添加するステップを備え得る。

【0053】

この添加は、モーター潤滑油タンクに対して行われ得る。

【0054】

更に、三相分離機は、流入する油及び分離助剤を円滑に加速するための入口装置を備え得る。これは、それによって油及び粒子の分離がさらに容易となる点で、利点であり得る。

【0055】

流入する油及び分離助剤のための入口菅は、従って、そのような入口装置で排出し得る。入口装置または分配器は、吸込路を介して分離チャンバへと導かれた際に、穏やかに液体を加速し得る。入口装置は、回転軸Ｒのまわりに配置された中央円錐状受け構造を備え得る。この構造はｎ入口菅から油及び分離助剤を受けるための中央受けゾーンを備え得る。入口装置は、液体混合物を上記受けゾーンから分離チャンバに向けるための入口チャネルを更に備え得る。入口チャネルは受けゾーンの外縁から上記円錐状受け構造の外表面を螺旋状に下降して延在し得る。

【0056】

入口チャネルは円錐状受け構造の底部へとはるばるねじれ得る。従って、入口チャネルはねじれて、かつ／またはＳ状構造の最初を形成し得る。このチャネルは円錐構造の周りで、完全ではなく螺旋状になってよく、または完全にらせん構造の周りを完全に一周し得る。例として、少なくとも一つの入口チャネルは、円錐構造の一周の約四分の一等の円錐構造の完全な一周の半分未満を螺旋状になり得る。例えば分離機の入口菅が固定され、入口装置が回転する、即ち、それが液体を穏やかに加速するのを補助する場合、ねじれた入口チャネルが有利である。

【0057】

例として、入口装置は、三つ、四つ、五つ、または六つの入口チャネル等の少なくとも二つの入口チャネルを備え得る。入口装置は、少なくとも十の入口チャネル等の少なくとも六つの入口チャネルを備え得る。

【0058】

例として、入口装置が回転軸Ｒの周りを反時計方向に回転するためのものである場合、入口装置の入口チャネルは、中央受けゾーンから円錐状受け構造の外表面を螺旋状に時計方向に下降し得り、その逆も同様である。

【0059】

入口装置は椀状形状を有してよく、中央円錐状受け構造は上記椀状形状内の中央に位置し、上記椀状形状の底部から延在する。入口チャネルは上記円錐状受け構造の底部から放射状に延在し得り、上記椀状形状の内側を上昇し得る。入口装置は実質的に円形断面を有してよく、入口チャネルは、円形断面の外縁の接線と実質的に垂直な方向に、分離チャンバへの出口に位置してよい。入口装置の円形外縁の接線と実質的に垂直な方向に出口を残す入口チャネルを有することは、それによって分離チャンバに入る際に液体に好ましい加速が与えられる点で有利である。

【0060】

本発明は更に、
−潤滑油からの汚染物質を分離するための三相遠心分離機であって、この分離機は、分離ディスクのスタックを有する分離空間、この分離空間内へと延在する汚染された潤滑油用の分離機入口、分離空間から延在する浄化された潤滑油用の液体軽相出口、分離空間から延在する液体重相出口、を含むローターを備え、当該分離機は更に、ローター内に含まれ、スラッジ相を分離機のスラッジ出口の方及びその外部に搬送するために配置されたコンベヤスクリューが提供される、三相遠心分離機、
−潤滑油タンクから分離機入口に汚染された潤滑油を輸送するための手段、及び浄化された油を分離機の液体軽相出口から潤滑油タンクに輸送して戻すための手段、
−分離機入口の上流で汚染された油に少なくとも一つの液体分離助剤を添加するための手段、を備える潤滑油タンク用の洗浄キットを提供する。

【0061】

そのようなキットは、従って、別の洗浄システムに既に接続されていてもいなくてもよい既存のモーター潤滑油タンクに追加され得る。

【図面の簡単な説明】

【0062】

【図1】本発明の実施形態に係るシステムを示す図である。

【図2】本発明の実施形態に係るシステムを示す図である。

【図3】本システムで使用される三相遠心分離機の断面図を示す図である。

【図4a】本システムの三相遠心分離機で使用され得る入口装置の上面図を示す図である。

【図4b】本システムの三相遠心分離機で使用され得る入口装置の上面図を示す図である。

【図5】本システムの三相遠心分離機で使用され得る入口装置の斜視図を示す図である。

【図6】本システムの三相遠心分離機で使用され得る入口装置の断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0063】

本開示に係るシステム及び方法は、添付図面を参照しつつ以下の実施形態の記述によって更に描写される。

【0064】

図１は、ある実施形態に係る連続洗浄システム１を示す。このシステムはモーター４のためのモーター潤滑油を備えるモーター潤滑油タンク２を備える。タンク２に対して、タンク２とモーター４との間にモーター潤滑油を循環させるためにモーターループ２１が配置される。

【0065】

洗浄ループ２２が油タンク２に更に接続されている。洗浄ループ２２において、三相分離機３はモーター潤滑油タンク２に接続されている。汚染された潤滑油はライン１５を介して油タンク２の第一位置１３から洗浄ループへと取り出される。液体分離助剤は投薬ポンプ７を介して汚染された潤滑油に投薬され、分離助剤及び汚染された油は混合器１５で混ぜ合わされる。この液体分離助剤は適切に潤滑油の密度よりも大きな密度を有してよく、これによって汚染粒子と共に重い相を形成する。混合後、油及び分離助剤はライン１５を介して分離機３の入口に輸送される。

【0066】

三相分離機３は出口を介してライン１７へと排出される液体重相として汚染物質粒子を液体分離助剤と共に連続的に分離する。矢印１８で描かれたように、分離機３の底部の出口を介して、コンベヤスクリュー５によって沈殿物及び固体粒子が更に連続的に排出または搬出される。例として、汚染物質粒子の主要分画は液体重相として排出され得る一方で、汚染物質粒子の小分画はコンベヤスクリュー３によってスラッジ相として排出され得る。液体軽相、即ち浄化された潤滑油は分離機３の液体軽相出口から排出され、更にライン１９を介してモーター潤滑油タンク２へと輸送されて戻され、それによって洗浄ループ２２を閉じる。清浄な油が油タンク２内の第二位置１４へと輸送されて戻され、第二位置１４は第一位置１３の反対側である。

【0067】

ライン１７で分離機から排出された液体重相、並びに矢印１８で描かれた排出されたスラッジ相は、集められ、更に処理され得る。従って三相分離機３はシステムの腎臓として働く。この浄化プロセスはモーターの稼働中に連続的に進行するので、循環油の温度は少なくとも７０℃であり、好ましくはこの温度は約８０〜約９８℃の範囲内である。

【0068】

モーターループ２１において、潤滑油は、モーター潤滑油システム２からモーターへと、油タンクの第二位置１４付近の位置から連続的に輸送される。ポンプ８はタンク２からモーター４への油の輸送を駆動し、潤滑油はモーター４に到達する前に、冷却器９及びフィルタ１０を通される。フィルタ１０は自動フルフローフィルタでよく、フィルタの状態を示すための、即ち可能な限り清浄な油がモーター４に輸送されることを更に確実にするための、安全標識１１も存在する。フィルタ内に詰まった粒子等は、フィルタリジェクトライン２０を介してタンクへと、例えばモーター潤滑油が洗浄ループへと取り出される第一位置１３の付近に輸送され得る。モーターからの油はライン２３を介して油タンクへと輸送され、モーター潤滑油が洗浄ループへと取り出される第一位置１３付近等の、タンクの底部の位置へモーターからの油を向けるための手段１２が存在し得る。方向決め手段１２は、例えばバッフルでよい。これは更に、大半の汚染された潤滑油が洗浄ループ１３へと取り出されることを提供し得る。

【0069】

システム１における潤滑油の洗浄中、モーター潤滑油内に存在し、酸汚染物質を中和する任意量の添加剤は減らされ得る。従って、本システムは、そのような添加剤、例えばＴＢＮ（全塩基価（ｔｏｔａｌ ｂａｓｅ ｎｕｍｂｅｒ））添加剤を、タンク２に添加するなど、システムに添加するための手段を含み得る。代替的に、そのような添加剤は手動でタンクに添加され得る。しかしながら、この添加は、そのような添加剤を備える未使用の油を、タンクに添加する等、システムに添加することによって行われ得る。

【0070】

図２はシステム１の更なる実施形態を示す。図２のシステム１は図１と同一であるが、油タンク２に接続された追加の洗浄ループ２７をさらに備える。追加の洗浄ループ２７は、分離機２４、タンク２の第一位置１３から分離機２７に汚染されたモーター潤滑油を輸送するためのライン２５、及び清浄な油を分離機２４から油タンク２の第二位置２６へと輸送して戻すためのライン２６を備える。分離機２４は、分離ディスクのスタックまたは一組の分離プレートを有する分離空間を含むローターを備える従来の分離機であり得る。この分離ディスクまたはプレートは円錐台状であるか、任意の他の適切な形状を有してよい。遠心分離機２４は上記分離空間内へと延在する汚染された油用の分離機入口を更に備えてよく、上記分離空間から延在する清浄なスクラバ流体用の第一分離出口、及び上記分離空間から延在する汚染物質相用の第二分離出口を更に備えてよい。この第二出口は分離空間の半径方向に最も外側の領域から延在してよく、排出ポートまたはノズルの形態でよい。そのような排出ポートは、洗浄されたスクラバ流体よりも密度が高い分離相、即ち汚染物質相の排出のために短期間、断続的に開けられるように配置されてよい。一つの代替として、排出ポートは、スクラバ流体及び汚染物質相の椀を実質的に空にするための総排出に適した期間開けられるように配置され得る。

【0071】

図２は三相分離機が他の分離機と連結して機能し得ることを描写している。代替として、分離機２４が、洗浄ループ２２内の混合器６の上流などの三相分離機の上流に配置され得る。その後、三相分離機は分離機２４から排出された洗浄された相を洗浄するのを更に補助し得る。

【0072】

図２は洗浄ループ２２の成分が、追加的な洗浄ループ２７のみを伴う洗浄システムに添加され得る分離キットとして機能し得ることを更に説明する。従って、三相分離機、混合器６、投薬ポンプ７は、モーター潤滑油の洗浄の効率を更に高めるために、既に洗浄ループ２７を備えるシステムに接続され得る。

【0073】

図３は、システム１で用いられ得る三相分離機３をより詳細に示す。遠心分離機３は、垂直回転軸Ｒの周りをある速度で回転可能なローター体３０と、ローター体３０内に配置され、同一の回転軸Ｒの周りを回転可能ではあるが、速度がローター体３０の回転速度とは異なるスクリューコンベヤ３１とを備える。

【0074】

遠心分離機はＷＯ９９／６５６１０で示された方法で垂直に吊るされることが意図される。従って、遠心分離機を吊るし、駆動するために必要な装置がここでは記述されていない。

【0075】

ローター体３０は、中空ローター軸３３を備える、または中空ローター軸３３に接続された基本的に円筒形の上方ローター部分３２と、基本的に円錐状の下方ローター部分３４とを有する。ローター部分３２及び３４はねじ３５で互いに接続されており、分離チャンバ３６を定める。代替的な接続器官が当然に用いられ得る。

【0076】

更なる中空軸３７がローター軸の内部を介してローター体３０内へと延在する。軸３７はスクリューコンベヤ３１を支え、それらはねじ３８で互いに接続されている。中空軸３７はスクリューコンベヤ３１に駆動接続され、以降、コンベヤ軸と呼ばれる。

【0077】

スクリューコンベヤ３は、下方ローター部分全体を軸方向に貫いて延在する中央コア３９と、回転軸Ｒの周りに分配され、スクリューコンベヤ３１の上方部分からスクリューコンベヤ３１の円錐状部分に軸方向に延在する多数の開口部４１を備えるスリーブ形成部分４０と、中央スリーブ４３は円錐状部分及び下方支持プレート４４に変化し、回転軸Ｒの周りに分配され、コア３９をスクリューコンベヤ３１のスリーブ形成部分４０内の回転軸Ｒからある半径方向の距離に位置した中央スリーブ４３に接続する多数の羽根４２と、ローター体３０の上端からその下端までローター体３０の内部全体に沿ってねじのような方法で延在し、スリーブ形成部分４０及びコア３９にそれ自身が接続された、少なくとも一つの搬送スレッド４５と、を備える。この少なくとも一つの搬送スレッド４５は当然、例えば二つ、三つ、または四つの適切な数の搬送スレッドによって補足され得り、全てローター体３０の内部に沿ってねじのような方法で延在する。

【0078】

コンベヤスクリュー４５上のコンベヤフライトの角に沿って、耐摩耗要素（示されていない）が間隔をあけて配置され得る。耐摩耗要素は互いにある距離をあけて分配され得り、中間部分、即ち隙間を残す。耐摩耗要素の数が少ないと、スクリューコンベヤの重量及び特に慣性モーメントの両方、並びに生産時間及びコストが削減される。耐摩耗要素間の距離は状況によって変化し得る。しかしながら、耐摩耗要素を遠くに離し過ぎて配置するとコンベヤフライトの摩耗保護が不十分となり得る。この場合、摩耗保護は、単に耐摩耗要素間の距離を短くすることによって改善され得る。耐摩耗要素の間隔は、スクリューコンベヤ４５の稼働条件またはコスト対スクリューコンベヤ４５の耐久性等の異なる側面に関して決定されてよい。

【0079】

ローター体３０内で処理されるモーター潤滑油をフィードするための入口菅４６はコンベヤ軸３７を通って延在し、中央スリーブ４３内へと続く。入口菅４６は、軸方向に上記羽根４２の前に、スクリューコンベヤ３１内の中心的な空間へと排出する。軸方向にコア３９に近づくと、コア及び下方支持プレート４４が通路４７を形成し、通路４７は入口菅４６を通って延在する入口チャネルの延長を構成する。通路４７は羽根４２の間のチャネルを介してローター体３０の内部と連結している。

【0080】

通路４７は流入液体の穏やかな加速のための入口装置６５の一部を形成し得る。従って、入口菅４６は入口装置６５または分配器で排出し得り、通路４７を介して分離チャンバへと導かれる際に液体を穏やかに加速する。入口装置は、回転軸Ｒの周りに配置され、入口菅４から液体混合物を受けるための中央受けゾーンを備える、中央円錐状受け構造を備え得る。入口装置は、上記受けゾーンから分離チャンバに液体混合物を向けるための入口チャネルを更に備え得る。この入口チャネルは受けゾーンの外縁から、上記円錐状受け構造の外表面を螺旋状に下降して延在し得る。従って、そのようなチャネルは通路４７を形成し得る。入口装置の例が図４から６に更に示されており、以下で議論される。

【0081】

出口チャンバ４８の形態の空間がコンベヤ軸３７と上方円錐状支持プレート４９との間に形成される。浄化された液体を排出するための削りディスク（ｐａｒｉｎｇ ｄｉｓｃ）５０が出口チャンバ４８内に配置される。削りディスク５０は入口菅４６にしっかりと接続される。浄化された油用の出口チャネル５１は入口菅４６を囲む出口菅内を延在し、液体軽相出口を画定する。

【0082】

分離されたスラッジまたは固体用の、中央かつ軸方向に向けられた出口５２がローター体３０の下端に配置され、スラッジ出口を画定する。乾燥相用のこの出口５２と連結して、ローター体３０は、出口５２を離れる乾燥相５４を途中で捕えるための装置５３によって囲まれている。乾燥相５４は図面中に、搬送スレッド４５のスラッジ出口５２に面する側に、搬送スレッド４５の半径方向に外側部分に堆積物の形態で開示されている。

【0083】

ローター体３０は、表面拡張インサートの例である切頂円錐状分離ディスク５５のスタックを更に備える。これらはローター体３０と同軸上に、その円筒部分３２内の中央に合わされる。円錐状分離ディスク５５は、分離された乾燥相用の出口５２と離れて面するベース端（ｂａｓｅ ｅｎｄ）を有し、切頂円錐状分離ディスク５５のスタックを通って延在する中央スリーブ４３によって上方円錐状支持プレート４９と下方円錐状支持プレート４４との間で軸方向に結合されている。分離ディスク５５は、分離ディスク５５が遠心分離機内に合わされたときの液体の軸流（ａｘｉａｌ ｆｌｏｗ）のためのチャネル５６を形成する孔を備える。上方円錐状支持プレート４９は、分離ディスクのスタック内に放射状に位置した空間５８を出口チャンバ５１と接続する多数の開口部５７を備える。代替的に、円錐状分離ディスク５５は、分離された乾燥相のための出口５２の方に面するそれらのベース端を有するように方向づけられ得る。

【0084】

液体重相用の出口チャンバ５９の形態の更なる空間がコンベヤ軸３７と液体軽相（浄化された油）用の出口チャンバ４８との間に形成される。液体重相の排出のための削りディスク６０がこの出口チャンバ５９内に配置され、削りディスク６０は流体用の出口チャネル６１、即ち液体重相出口６１と連通する。より高密度の流体用の出口チャネル６１が出口菅と、より低密度の流体（浄化された油）用の出口チャネル５１とを囲む出口菅内を延在する。

【0085】

コンベヤ軸３７は分離ディスクのスタックの外部に放射状に位置した輪形隙間を、より高密度の流体用の出口チャンバ５９と接続する多数の孔６２を備える。より高密度の流体と、より低密度の流体との間の界面レベルがローター体３０内で放射状のレベル（図３には開示されていないレベル）に維持されるように、より高密度の流体用の出口に向かって、かつそれを通って外に流れる、ローター体３０内の流体用のオーバーフロー出口を形成するように孔６２は適合される。削りディスクを伴って記述された出口によって、液体重相用の遠心分離機の出口６１が遠心分離機から少し離れて、遠心分離機よりも高いレベルに配置され得る収集装置（収集タンク等）と連通するのに適合されることができるようになる（図３には開示されていない）。従って流体は遠心分離機から削りディスクを通ってそのような収集装置に送り出される。

【0086】

上述した遠心分離機はローター体３０の回転中に以下のように機能する。

【0087】

汚染されたモーター潤滑油が遠心分離機３に入る前に、汚染されたモーター潤滑油に分離助剤が添加される。混合器６を介して、または流体内における分離助剤の最適な分布と、分離助剤及び汚染粒子の間の良好な接触を提供する攪拌機によって分離助剤の添加が行われる。添加される分離助剤の量は洗浄される油の量と汚染度合によって変化する。

【0088】

浄化される汚染された油と分離助剤との混合物は、遠心分離機３が回転させられているときに、分離チャンバ３６への入口４６を介して遠心分離機３へとフィードされ、混合物を回転へと投入し、故に、それを遠心力にさらす。その結果、レベル６３に自由液体表面が段階的に形成され、その位置は開口部５７によって決定される。

【0089】

油から分離された粒子とローター体の外縁に形成されたスラッジは、ローター体３０の円錐状部分３４に向かって軸方向にスクリューコンベヤ３１によってフィードされ、スラッジ出口５２を通って外に進む。

【0090】

分離助剤によって多数の粒子が取り除かれた油が、円錐状分離ディスク５５の間に形成されたギャップ６４を通って更にフィードされる。浄化された油が放射状に内側に通過し、液体軽相出口５１を介して出る間に、まだ分離されていない粒子及び分離助剤がそれら自身を分離ディスク５５上に堆積し、放射状に外側に放出されることによって、油はそれによって更に浄化されることができる。スラッジ相を形成しなかったが、まだ液体相中の汚染物質粒子及び分離助剤は液体重相出口６１を介して取り出される。

【0091】

図４〜６は全て、本発明の実施形態に係る入口装置６５の異なる図を示す。この入口装置６５は図３で見られるように中央回転軸Ｒの周りを回転可能である。入口装置６５は椀として成形され、椀の底部から延在する中央円錐状受け構造６６を有する。中央円錐状受け構造６６は、丸みを帯びた頂部（ｔｏｐ）または先端（ａｐｅｘ）６８、及び円錐状受け構造２００の頂部６８を取り囲む受けゾーン６７を有する。六つの異なる入口チャネル６９が円錐状受け構造２００の外側を螺旋状に下降する。その中で入口装置６５が機能することが意図された遠心分離機の回転方向が図４ａの矢印Ｒ_ｓｅｐで表示されている。入口装置を頂部からみると（図４ａ）、Ｒ_ｓｅｐは反時計方向であり、一方で、入口チャネル６９は、中央円錐状受け構造６６の頂部から底部へと時計方向に、即ち分離機の回転方向Ｒ_ｓｅｐと比較して反対方向にねじれ（ｔｗｉｓｔ）またはひねり（ｓｐｉｎ）をつくる。

【0092】

図４ｂに見られるように、各入口チャネル６９は受けゾーン６７から角度αで延在し、αは入口チャネル６９の延長における受けゾーンの外縁の接線Ｔ_ａと入口チャネル６９の延長方向Ｄ_ｉｎとの間に形成された最小角度である。

【0093】

換言すると、αは、受けゾーンからの入口チャネルの延長と、Ｒに垂直な平面上に投影された場合の中央受けゾーンの外縁の接線との間の角度としても規定され得る。入口チャネルはまっすぐな方向に延在しないので、入口チャネルが延在する方向は、入口チャネルの「出発点」での、即ち、受けゾーンの外縁での、入口チャネルの延長に接する方向である。αは４５°未満等、９０°未満でよい。更に、αは約３０°等、１５°から４５°の間でよい。αをできる限り小さくすることが好ましくあり得るが、実際には、製造原理に依存する。

【0094】

結果として、各入口チャネル６９は大きな取付角で延在する。

【0095】

入口チャネルは湾曲した方向に延在するので、Ｄ_ｉｎは入口チャネル６９の出発点での、即ち、受けゾーン６７の外縁での、曲線の接線とみなされ得る。この実施形態において、各入口チャネル６９は、円錐状受け構造６６の底部に到達するときに、円錐状受け構造６６のまわりを完全な１周の約１／４ねじれている。

【0096】

入口チャネル６９は図３に見られるように通路４７であり得る。

【0097】

その後、入口チャネル６９は中央円錐状受け構造６６の底部からまっすぐ半径方向に、椀の内側を上昇して続き、入口チャネル出口７０で終了する。結果として、各入口チャネルは異なる方向を有する二つの部分６９ａ及び６９ｂから構成される。ねじれた第一部分６９ａは円錐状受け構造の外側を螺旋状に下降し、まっすぐな部分６９ｂは実質的に中央円錐状受け構造の底部から入口装置６５の外縁付近に位置する入口チャネル出口７０に延在する。

【0098】

各入口チャネル６９は、入口チャネルの長さを通してずっと実質的な一定の幅と、異なるチャネルの「壁」を形成する側面７２、即ち、一つの入口チャネルを別の入口チャネルから分離し、各チャネル６９の幅と実質的に等しい高さを有する表面から延在する側面７２とを有する。入口チャネル６９は円錐状受け構造６６の周りに等しく間隔をあけられ、入口チャネル６９及び側面７２は円錐状受け構造６６の全外部領域を覆う。

【0099】

入口装置は椀として成形されているので、とりわけ図６で見られるように、椀の内側７１を放射状に上方に延在する入口チャネル６９の部分６９ｂは上方に傾く。このように、入口チャネル出口７０は中央円錐状受け構造の先端６８の上の位置に位置している。

【0100】

図４ａのように、頂部から見ると、入口装置６５は実質的に円形の断面を有し、入口チャネル６９は、入口装置６５の円形断面の外縁の接線Ｔ_ｂに実質的に垂直な方向Ｄ_ｏｕｔに入口チャネル出口７０で延在する。

【符号の説明】

【0101】

１ 連続洗浄システム
２ モーター潤滑油タンク
３ 三相分離機
４ モーター
５ コンベヤスクリュー
６ 混合器
７ 投薬ポンプ
８ ポンプ
９ 冷却器
１０ フィルタ
１１ 安全標識
１３ 第一位置
１４ 第二位置
１５、１７、１９、２３、２５、２６ ライン
２１ モーターループ
２２、２７ 洗浄ループ
２４ 分離機
３０ ローター体
３１ スクリューコンベヤ
３２ 上方ローター部分
３４ 下方ローター部分
３６ 分離チャンバ
３７ 中空軸
３９ コア
４０ スリーブ形成部分
４１ 開口部
４２ 羽根

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a-4b】

【図5】

【図6】