JP2003013721A - オイル供給装置 - Google Patents
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Abstract
も、所望のオイル品質を供給するオイル供給装置を提供
する。 【解決手段】 潤滑オイルが供給可能とされた潤滑箇所
と油圧機器用オイルが供給可能とされた油圧ユニット1
1,12とを有し、潤滑オイルならびに油圧機器用オイ
ルに共通のオイルタンク5が設けられ、該オイルタンク
から出る供給導管6が分岐点13で潤滑オイル分岐管6
aと油圧機器用オイル分岐管6bとに分岐されていると
ともに、供給導管6の途中に配置されていて、分岐点1
3の上流に設けられたフィルタ装置26だけを専ら有
し、該フィルタ装置には、油圧機器用オイルに要求され
る品質に合わせられた異なるメッシュ幅を持つ複数のフ
ィルタユニット28,29が設けられているオイル供給
装置によって簡単でコンパクトな構成が実現される。
Description
ーゼルエンジンとして形成された、特にピストンエンジ
ンといったエンジンのためのオイル供給装置であって、
該エンジンは、潤滑オイルが供給可能とされた潤滑箇所
と油圧機器用オイルが供給可能とされた油圧ユニットと
を有し、潤滑オイルならびに油圧機器用オイルに対して
共通のオイル溜が設けられ、このオイル溜に対応させて
共通のオイルタンクが設けられ、該オイルタンクから延
びる供給導管が分岐点で潤滑オイルのために設けられた
分岐管と油圧機器用オイルのために設けられた分岐管と
に分岐されているとともに、全てのリークオイルおよび
/またはリターンオイルが少なくとも1つの還送導管に
よってオイルタンクに還送可能とされ、供給導管の途中
に配置されていて、分岐点の上流側に設けられたフィル
タ装置を有しているフィルタ設備が設けられてなるオイ
ル供給装置に関する。
り、この種のオイル供給装置が知られている。この文献
に記載された構成によると、フィルタ設備は、2つのフ
ィルタ装置を有し、それらのうちの1つは、供給導管の
油圧機器用オイル分岐管の途中で分岐点の上流に設けら
れ、もう一つは、分岐点の下流に設けられている。この
ような構成は、非常にコストが嵩むものになるのは明ら
かである。というのも、フィルタ装置は、それぞれ主フ
ィルタおよび補助フィルタといった2つの完全なフィル
タセットを備えていると同時に、その都度所望のフィル
タセットを作動させて、その都度他のフィルタセットを
停止状態に置くためのバイパス設備をも備えていなけれ
ばならないからである。
明の課題は、上記のようなオイル供給装置であって、比
較的簡単かつ低コストで構成されながらも、所望のオイ
ル品質を供給するオイル供給装置を提供することにあ
る。
より、フィルタ設備が、供給導管の途中に配置されて分
岐点の上流に設けられたフィルタ装置のみを専ら有して
いて、油圧機器用オイルに要求される品質に適した異な
るメッシュ幅を持つ複数のフィルタユニットを有してい
ることによって解決される。
装置が1つしか設けられないので、従来2つ目のフィル
タ設備を設けるために必要とされたコストの全てが好ま
しくも要らなくなる。フィルタ装置には、所望の油圧機
器用オイル品質に適合した、異なるメッシュ幅を有する
複数のフィルタユニットが配設されているので、このよ
うなフィルタによって濾過されたオイルは、使用される
油圧ユニットになんとか負担がかからないような純度を
保っている。従って、油圧機器用オイル分岐管に独自に
設けられるフィルタ装置が当然のことながら不要となる
ので、すでに述べた通り、このフィルタ装置に関連して
必要となる全ての経費も好ましくも不要となる。本発明
によるフィルタ装置を貫流するオイル体積流は、本発明
によるフィルタ装置の下流において初めて潤滑オイル分
岐管と油圧機器用オイル分岐管に分岐するので、潤滑オ
イルは、好適に油圧機器用オイルと同一の品質を有し、
それによって潤滑作用に有利な効果が及ぼされる。本発
明によるフィルタ装置は、異なるメッシュ幅を持つ複数
のフィルタユニットを有しているので、本発明によるフ
ィルタ装置を用いると、濾し落とされる汚物粒子の全体
量が多くなるだけでなく、比較的小さな汚物粒子を必要
な量濾し落とすことも可能となる。このときオイルの純
度は、始動段階と比較して保持されるだけでなく向上さ
せられる場合が多い。
目的に適ったさらなる構成は、従属請求項に記載されて
いる。本発明によるフィルタステーションは、好適に複
数のフィルタ室を有し、これらのフィルタ室は、それぞ
れ複数のフィルタユニットを有している。このとき、同
一のフィルタ室の全てのフィルタユニットは、それぞれ
同一のメッシュ幅を有し、異なるメッシュ幅のフィルタ
ユニットは、異なるフィルタ室に配設されている。この
ような手段を講じることにより、特に簡単でコンパクト
な構成が実現される。その上、このような構成によって
周知の設備を、本発明のように再装備することも容易で
ある。そのためには、各々複数のフィルタ室を内部に有
する適した数のフィルタバスケットをその都度交換する
だけでよい。
ーゼルエンジンの場合、実験によって示されたように、
良い結果がもたらされるのは、本発明によるフィルタ装
置が、細かいフィルタユニットのメッシュ幅が10μ以
下、好ましくは10μで、比較的粗いフィルタユニット
のメッシュ幅が34μ以下、好ましくは34μとなる場
合である。このとき、フィルタ装置を貫流するオイル体
積流の3〜15%、好ましくはおよそ10%が小さい方
のメッシュ幅に対応するフィルタユニットを貫流し、残
りのオイル容積流が比較的粗いメッシュ幅に対応するフ
ィルタユニットを貫流するようにフィルタの大きさを選
択するのが好ましい。このようにすると、コンパクトな
構成が実現され、良好なオイル品質が得られる。
ルタ装置の全てのフィルタユニットが、汚物逆流洗浄装
置を有した自己浄化する自浄フィルタとして形成されて
いる点である。これによって好適に保守整備の間隔が長
くなり、そのためメンテナンスのコストが確実に抑えら
れる。
せた構成においては、分岐点の下流に設けられた油圧機
器用オイル分岐管の入り口領域に、本発明によるフィル
タ装置のフィルタユニットの大きい方のメッシュ幅より
もはるかに大きなふるい目の安全用ふるいが設けられ
る。このような安全用ふるいには濾過作用はないが、シ
ステム全体が解体した場合、油圧系統に極端に大きな汚
物粒子が入らないようにする働きがある。油圧系統に大
きな汚物粒子が入ると再始動の際にトラブルが発生する
恐れがある。
記載された解決手段の好ましい発展形態は、残りの従属
請求項に記載されており、図面に基づいた以下の実施の
形態の説明からより詳しく理解することができる。
れた2サイクル大型ディーゼルエンジンを概略的に示す
ものである。
ュー2によって示されているように、船舶エンジンとし
て使用されている2サイクル大型ディーゼルエンジンで
ある。このようなエンジンの基本的な構造と仕組みは自
明であるので、本発明との関連ではこれ以上の詳しい説
明はしない。
よび/または冷却のために潤滑オイルが供給される機構
を多く有している。例えば、図には詳しく示されていな
い潤滑オイル導管によって、多くのベアリングに潤滑オ
イルが供給される。本実施形態におけるような大型エン
ジンには、油圧ユニットによって操作することのできる
機構も設けられている。例としては、噴射ノズル11
や、排気ガス排出弁に配設されたシリンダピストンユニ
ット12が挙げられる。これらの油圧ユニットには、必
要な圧力を有する油圧機器用オイルが供給される。
ットに油圧機器用オイルを供給するために、共通のオイ
ル溜を有してなる共通のオイル供給機構が設けられてお
り、このオイル溜から潤滑オイルおよび油圧機器用オイ
ルが取り出される。このために、共通のオイルタンク5
が設けられ、このオイルタンクからは、供給導管6が延
びており、さらに、このオイルタンクに、還送導管7が
通じている。供給導管6は、分岐点13で2つの分岐管
に枝分かれする。すなわち幾つもの潤滑箇所に対して設
けられた潤滑オイル分岐管6aと、幾つもの油圧ユニッ
トに対して設けられた油圧機器用オイル分岐管6bであ
る。分岐点13に対しては、調節可能な体積流分配機構
14が設けられている。
ならびに油圧ユニットから漏れ出てくるリターンオイル
は、まだピストンエンジン1の領域にあるうちに一緒に
されて、共にオイルタンク5に戻される。潤滑箇所から
滴り落ちるリークオイルは、ピストンエンジン1のクラ
ンクケースの底部側の部分に形成されるオイルパン4に
集められる。油圧ユニットから漏れ出すリターンオイル
も、図に示す通りオイルパン4に流れ落ちる。このオイ
ルパンからは、還送導管7が延びている。このようにし
て、一つの閉じたオイル循環が実現されている。
行く部分に、ポンプ装置8が設けられている。このポン
プ装置は、個別に配設された駆動モータを有しつつ平行
に接続された2つの低圧ポンプを有している。これら2
つの低圧ポンプは、主ポンプおよび補助ポンプとして機
能して交互に稼動される。ポンプによって生成される油
圧は、潤滑箇所への潤滑オイルの供給が確実に行われる
ように設定される。ポンプ装置8の下流には、冷却装置
9が設けられている。油圧機器用オイル分岐管6bに
は、複数の高圧ポンプを有するさらなるポンプ装置15
が設けられ、これらの高圧ポンプも主ポンプおよび補助
ポンプとして機能し、このポンプ装置の主ポンプは、ピ
ストンエンジン1によって直に駆動可能とされ、補助ポ
ンプには、独自の駆動モータが配設されている。上述し
たポンプ装置8の低圧ポンプは、ポンプ装置15の高圧
ポンプに対して準備ポンプとして機能するので、高圧ポ
ンプの充填が常に確実に行われる。
子が一定数含まれている。含まれる汚物粒子の数と大き
さに依って、例えばISO規格などによって定められた
様々な品質の等級がある。図に示す実施の形態で用いら
れたオイルは、ISO規格4406に対応するものとす
る。この規格内にも異なる純度の等級があり、例えばI
SOxx19/16のように異なるコードによって識別さ
れている。このとき、例えば100mlの試料に少なく
とも2μの汚物粒子が250000個から500000
個存在し、少なくとも15μの汚物粒子が32000個
から64000個存在し得ることになる。このようなオ
イルは、本実施形態の油圧ユニットに適合し、その上優
れた潤滑特性を有している。
は、さらに良くするために、単位時間あたりに異なる大
きさの一定数の粒子をオイルから除去するフィルタ設備
が設けられている。フィルタ設備は、供給導管6内の分
岐点13の上流にフィルタ装置26を設けるだけで構成
される。これに対して分岐点13の下流に形成された潤
滑オイル分岐管6aまたは油圧機器用オイル分岐管6b
には、フィルタが設けられていない。ふるい壁などから
成る安全ふるい27が油圧機器用オイル分岐管6bの入
り口領域だけに設けられ、これによってオイル供給シス
テムが解体した場合に、著しく大きな粒子の油圧機器用
オイル分岐管6bへの進入が回避される。
の所望の品質に合わせられた異なる網目を有する複数の
フィルタユニット28,29が設けられている。図に
は、簡略に表示するために、異なる網目に対応するフィ
ルタユニット28,29を2つだけ示すが、実際は、そ
れぞれの網目に対してこのようなフィルタユニットが複
数設けられているのが普通である。図に示す実施形態で
は、フィルタユニット28は、小さい方の網目に対応
し、フィルタユニット29は、大きい方の網目に対応し
ている。ここで小さい方の網目は、第1のコード番号に
よって識別される粒子の大きさに合わせ、大きい方の網
目は、第2のコード番号によって識別される粒子の大き
さに合わせて選択される。本実施の形態では、小さい方
の網目に対応するフィルタユニット28をオイル体積流
全体のわずかな部分が貫流し、大きい方の網目に対応す
るフィルタユニット29をオイル容積流全体の大部分が
貫流すればよく、この点は、図面において大きさの比を
異ならせることによって表されている。
ジンでは、フィルタユニット28によって表されるフィ
ルタユニットに設けられる小さい方の網目は、10μ以
下、好ましくは正確に10μである。フィルタユニット
29によって表されるフィルタユニットに設けられる大
きい方の網目は、34μ以下、好ましくは正確に34μ
である。その都度設けられるフィルタユニット28,2
9は、オイル体積流全体の3〜15%、好ましくは10
%が10μ以下の小さい方の網目を有するフィルタユニ
ット28を貫流し、オイル容積流全体の残りが34μ以
下の大きい方の網目を有するフィルタユニット29を貫
流するように、全体の大きさが選択される。このような
フィルタ装置によって、連続運転中に前記の純度ISO
xx19/16が保たれ、またはさらに改善される。安全
ふるい27のふるい穴の大きさは、本図では、34μで
ある大きい方の網目よりはるかに大きく、少なくとも5
倍の大きさを有することが好ましい。
有することが好ましく、各フィルタ室には、本図では符
号28,29で示されるフィルタユニットをそれぞれ形
成する複数のキャンドルフィルタ(Filterkerzen)を設
けることができる。非常にコンパクトな構成を実現する
ためには、各フィルタ室の全てのキャンドルフィルタが
同一のメッシュ幅を有するのが好ましい。それぞれが等
しいメッシュ幅を有して設けられたキャンドルフィルタ
の全体数と大きさは、上記のような所望の貫流比率に適
合させなければならない。その場合、大きい方のメッシ
ュ幅に対するよりも小さい方のメッシュ幅に対して、よ
り大きなフィルタ表面を使用しなければならない。
タユニット28の断面は、好適に星形に形成されている
ので、比較的少ないフィルタユニットで所望の大きさの
フィルタ表面が実現される。それに対して大きい方のメ
ッシュ幅に対応するフィルタユニットの断面は、円形に
形成される。図に示す実施の形態では、小さい方のメッ
シュ幅に対応するフィルタ表面は、およそ33600c
m2である。この面積は、断面が星形のフィルタユニッ
ト28をそれぞれ7つづつ有する2つのフィルタ室によ
って実現され、このようにしてコンパクトな構成が実現
される。大きい方のメッシュ幅に対応するフィルタ表面
は、およそ20577cm2である。この面積に対して
は、円形のフィルタユニット29をそれぞれ19個づつ
有する3つのフィルタ室で足りる。
3つ、すなわち合計5つのフィルタ室で間に合うが、フ
ィルタ装置26は、好適に全部で5つ以上、好適に6つ
のフィルタ室を有している。このとき一つないし複数の
余分のフィルタ室のフィルタユニットは、余分なフィル
タ室の通常のフィルタ運転の間に洗浄することができ
る。このような浄化段階は、フィルタ室からフィルタ室
へ、およそ1時間の周期で替わる。小さい方のメッシュ
幅に対応するフィルタユニット28を洗浄する間、その
都度対応するフィルタ室が停止状態に置かれ、これらの
フィルタユニットを洗浄する間、大きい方のメッシュ幅
に対応するフィルタユニット29を有するフィルタ室が
代用される。このような状態は持続的なものではなく、
本実施形態ではフィルタ運転時間全体の5分の2といっ
たわずかな間においてのみ行われるだけなので、所望の
オイル品質はそれでも保証されている。
ト28,29は、自己浄化する自浄フィルタとして形成
されている。これらのフィルタユニットには、図には詳
しく示されていないが、堆積した汚れを濯ぎ戻すことに
よって浄化するための逆流洗浄装置が配設されている。
逆流による洗浄の際に副産物的に発生した油泥は、フィ
ルタ装置26から排出される。フィルタ装置には、その
ために汚泥用出口が設けられ、この汚泥用出口に排出導
管18が接続される。排出導管の下流には、分離装置3
0が設けられ、分離装置によって油泥が純粋なオイルと
汚物とに分離される。純粋なオイルは、導入用接続パイ
プによって示されているように、オイルタンク5に導か
れる。汚物は、配送導管を介して受容槽23に導かれ
る。
して構成された、上流にポンプが設けられた汚物分離器
を有している。ポンプの吸引口は、切り替え装置24に
よって、一方では、オイルタンク内に突出している吸引
接続パイプに接続可能とされ、他方では、排出導管18
が合流する貯蔵容器31につながっている吸引接続パイ
プに接続可能とされている。油泥が十分にある間は、オ
イルタンク5内に突出している吸引接続パイプが停止状
態にあるので、油泥だけが吸引される。排出導管18に
対して設けられた貯蔵容器31が空になると、すぐさま
オイルが吸引される。このようにして分離装置30のポ
ンプを空運転することが避けられると同時に、分離装置
30によってオイルタンク5の内容物が持続的に汚物と
オイルとに分離されるために、フィルタ設備の負担が軽
減するといったことが実現される。
ムが配設された2サイクル大型ディーゼルエンジンを概
略的に示す図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 主として大型ディーゼルエンジン(1)
として形成された、特にピストンエンジンといったエン
ジンのためのオイル供給装置であって、該エンジンは、
潤滑オイルが供給可能とされた潤滑箇所と油圧機器用オ
イルが供給可能とされた油圧ユニット(11,12)と
を有し、前記潤滑オイルならびに前記油圧機器用オイル
に対して共通のオイル溜が設けられ、このオイル溜に対
応させて共通のオイルタンク(5)が設けられ、該オイ
ルタンクから出る供給導管(6)が分岐点(13)で前
記潤滑オイルのために設けられた分岐管(6a)と前記
油圧機器用オイルのために設けられた分岐管(6b)と
に分岐されているとともに、全てのリークオイルおよび
/またはリターンオイルが少なくとも1つの還送導管
(7)によって前記オイルタンクに還送可能とされ、前
記供給導管(6)の途中の前記分岐点(13)の上流に
設けられたフィルタ装置(26)を有しているフィルタ
設備が設けられたオイル供給装置において、 前記フィルタ設備は、前記供給導管(6)の途中に配置
されていて、前記分岐点(13)の上流に設けられた前
記フィルタ装置(26)だけを専ら有し、該フィルタ装
置は、前記油圧機器用オイルに要求される品質に合わせ
られた異なるメッシュ幅を持つ複数のフィルタユニット
(28,29)を有していることを特徴とするオイル供
給装置。 - 【請求項2】 前記フィルタ装置(26)は、複数のフ
ィルタ室を有し、該フィルタ室は、それぞれ複数のフィ
ルタユニット(28または29)を有し、同一のフィル
タ室の全てのフィルタユニット(28または29)は、
それぞれ同一のメッシュ幅を有していることを特徴とす
る請求項1に記載のオイル供給装置。 - 【請求項3】 大型ディーゼルエンジンの場合に、メッ
シュ幅が10μ以下のフィルタユニット(28)とメッ
シュ幅が34μ以下のフィルタユニット(29)が設け
られていることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載のオイル供給装置。 - 【請求項4】 大型ディーゼルエンジンの場合に、前記
フィルタユニット(28)に対して設けられた小さい方
のメッシュ幅が10μであり、前記フィルタユニット
(29)に対して設けられた大きい方のメッシュ幅が3
4μであることを特徴とする請求項3に記載のオイル供
給装置。 - 【請求項5】 前記フィルタ装置(26)は、前記小さ
い方のメッシュ幅に対応するフィルタユニット(28)
を通過するオイル量が前記大きい方のメッシュ幅に対応
するフィルタユニット(29)を通過するオイル量より
も小さくなるように構成されていることを特徴とする請
求項1から請求項4のいずれか1項に記載のオイル供給
装置。 - 【請求項6】 大型ディーゼルエンジンの場合に、、前
記小さい方のメッシュ幅に対応するフィルタユニット
(28)を通過するオイル量が前記フィルタ装置(2
6)を通過する全オイル量の3〜15%になるように構
成されていることを特徴とする請求項5に記載のオイル
供給装置。 - 【請求項7】 大型ディーゼルエンジンの場合に、、前
記小さい方のメッシュ幅に対応するフィルタユニット
(28)を通過するオイル量が前記フィルタ装置(2
6)を通過する全オイル量の10%になるように構成さ
れていることを特徴とする請求項6に記載のオイル供給
装置。 - 【請求項8】 前記小さい方のメッシュ幅に対応するフ
ィルタユニット(28)が星形の断面を有していること
を特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記
載のオイル供給装置。 - 【請求項9】 前記大きい方のメッシュ幅に対応するフ
ィルタユニット(29)が円形の断面を有していること
を特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記
載のオイル供給装置。 - 【請求項10】 前記フィルタ装置(26)の全てのフ
ィルタユニット(28,29)が自己浄化するフィルタ
として形成されていることを特徴とする請求項1から請
求項9のいずれか1項に記載のオイル供給装置。 - 【請求項11】 前記フィルタ装置(26)には、浄化
の際にたまった油泥を純粋なオイルと汚物に分離するた
めの分離装置(30)が設けられていることを特徴とす
る請求項10に記載のオイル供給装置。 - 【請求項12】 前記フィルタ装置(26)は、必要と
されるより少なくとも1つ以上多いフィルタ室を有し、
該フィルタ室のフィルタユニット(28または29)
は、残りのフィルタ室のフィルタユニット(28または
29)と交替で浄化されることを特徴とする請求項1か
ら請求項11のいずれか1項に記載のオイル供給装置。 - 【請求項13】 各フィルタ室の前記フィルタユニット
(28または29)の浄化は、フィルタ室からフィルタ
室へ、1時間の周期で交替で行われるように構成されて
いることを特徴とする請求項12に記載のオイル供給装
置。 - 【請求項14】 前記分岐点(13)に、調整可能な体
積流分配装置(14)が設けられていることを特徴とす
る請求項1から請求項13のいずれか1項に記載のオイ
ル供給装置。 - 【請求項15】 前記油圧機器用オイル分岐管(6b)
の入り口領域に前記フィルタ装置(26)のフィルタユ
ニット(29)の大きい方のメッシュ幅に比べてはるか
に大きなふるい穴を有する安全用ふるい(27)が設け
られていることを特徴とする請求項1から請求項14の
いずれか1項に記載のオイル供給装置。 - 【請求項16】 前記安全用ふるい(27)の前記ふる
い穴の大きさは、前記フィルタ装置(26)のフィルタ
ユニット(29)の大きい方のメッシュ幅の少なくとも
5倍より大きい大きさであることを特徴とする請求項1
5に記載のオイル供給装置。
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