JP2004091049A

JP2004091049A - エンジン搭載設備のオイル交換方法と装置

Info

Publication number: JP2004091049A
Application number: JP2003190521A
Authority: JP
Inventors: Chiharu Hiwatari; 樋渡　千春
Original assignee: Daiichi Sogo Kikaku Kk
Current assignee: Daiichi Sogo Kikaku Kk
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】ビルの屋上に多数設置されたＧＨＰのような地上以外に設置されたエンジン搭載設備のオイル交換を人手を掛けずに、しかも、装置自体も小型で済む人力に頼らないエンジン搭載設備のオイル交換手段を提供すること。
【解決手段】ビルの屋上又は地下、船舶等の地上以外に設置されたエンジン搭載設備の廃オイルを、地面に移動自在に配置したオイル圧送用主ポンプ１３と屋上に配置した補助ポンプ２１との協同作働によって、エンジン搭載設備と地上に配置した廃オイル収納タンク１１との間を連通したホース３１を通して抜き取ったのち、前記主ポンプ１３の作働によって、ホース３１を通して地上に配置した新オイル収納タンク１２の新オイルをエンジン搭載設備に給油する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビルの屋上又は地下等に設置された空調設備や自家発電設備、船舶の動力設備等、地上以外に設置されたエンジン搭載設備における潤滑油のようなオイルの交換方法と交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビルにおける空調設備は、従来は、通常、電気を動力源とする設備によって作働されていた。ところが、近年、電力設備、とくに、火力発電設備における膨大な炭酸ガス等の温暖化ガス量の抑制の一環として、ビル屋上に設置されている空調設備として、直接電力を動力源とする設備に代わって、ガスエンジンを駆動源とするいわゆるＧＨＰ（Ｇａｓ　ｅｎｇｉｎｅ　ｄｒｉｖｅｎ　Ｈｅａｔ　Ｐｕｍｐ）が広く使用されるようになった。
【０００３】
このＧＨＰの特長は、１９９４年　株式会社石油化学新聞社発行の「ＧＨＰ便覧」に記載されている通り、冷暖房のみではなく給湯、乾燥などにも利用され、省エネルギーの面だけではなく、運転経費が安い、保安上安全性に優れ、需要サイドの電力負荷の平準化に役立ち、コージェネーションの導入を容易にする利点があると云われている。
【０００４】
そのため、その設置規模も、年々増大し、ビル当たりの設置台数も、１台２０馬力のものが１００〜２００台程度設置されるに至っており、しかも屋上設置が増えて来ている。
【０００５】
しかしながら、その保守作業も相当の負担になりつつあり、特に、その人的且つ労力を必要とする作業として、ＧＨＰ本体内の潤滑油を主とするオイルの交換作業がある。ＧＨＰの２０馬力の１台のエンジンには、約５５リットルのオイルが入っており、これを運転時間、耐用年数に応じて交換をしなければならない。１００台のＧＨＰが設置されている場合には、オイル交換時には、約５５００リットルのオイル交換が必要となる。
【０００６】
ところが、オイル交換のためには、ホースを階段通路に配置して、ポンプの揚力を使用してのできるだけの省力による交換も試みられたが、ヘッド圧の調整が上手くいかず、また、ホースの連接位置でのオイルの漏洩もあって無駄と建物に対する汚れの問題もあって、バケツリレーによる極めて原始的な交換作業を行っているのが現実である。
【０００７】
とくに、１００台のＧＨＰのオイル交換のためには、５５００リットル、２０リットル缶にすると２７５缶となる。エレベーターを使用できるところでも新品のオイル缶のみで廃オイル缶は階段を下りなければならない。もし、一人で２缶づつ１０階の階段を登り下りするとすれば、２７５回往復しなければならない。一人で１０往復が体力の限界であるので、２７．５人の人員が必要である。５往復とすれば５５人の人員が必要になる。
【０００８】
このＧＨＰのオイル交換と同様に、ビルの屋上又は地下等に設置された自家発電設備や、港湾に繋留している船舶等の動力設備などのような地上以外に設置されているエンジン搭載設備においても、条件の違いはあるが人力によるオイルの運搬を行っているのが現状であり、上述と同様の問題がある。
【０００９】
これに対して、人力によるオイルの交換をポンプ機構を用いて行う装置自体は、特許文献１〜４等に開示されてはいるが、何れも、基本的には平地面での、しかも、交換距離の短い間での少量のオイルの交換装置であって、そのまま、圧送ポンプの容量を大きくしたところで、地上とのヘッド差の大きいビルの屋上に設置された多数のＧＨＰのような地上以外に設置されたエンジン搭載設備のオイル交換に適用できるものではない。
【００１０】
【特許文献１】
特開平６−１７９４９３号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開平６−３４５１９５号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開平１１−２１０９８７号公報
【００１３】
【特許文献４】
特開平１１−２２７８９２号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ビルの屋上に多数設置されたＧＨＰのような地上以外に設置されたエンジン搭載設備のオイル交換を人手を掛けずに、しかも、装置自体も小型で済む人力に頼らないエンジン搭載設備のオイル交換手段を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、地上以外に設置されたエンジン搭載設備のオイル交換を人力を掛けずに、エンジン搭載設備と地上とをホースによって連結し、このホースに吸引力を掛けてエンジン搭載設備からの廃オイルを地上に抜き取り、抜き取り後、ホースに送圧力を掛けて新オイルをエンジン搭載設備に給油するものである。
【００１６】
とくに、新オイルのエンジン搭載設備への給油は兎も角、エンジン搭載設備からの廃オイルを抜き取りの際にホースを通して地上に吸引するには、地上に相当な定格容量の吸引ポンプを配置しても、また、密封性に優れたホースを使用していても吸引できず、エンジン搭載設備のオイルの抜き取りは不可能であり、エンジン搭載設備の近傍にオイルの送り出しのための補助ポンプ、例えば、１００Ｖ、０．２ｋＷ程度の容量の補助ポンプを設けることによって、スムーズな抜き取りが可能になるという知見の下で完成した。
【００１７】
すなわち、地上以外に設置されたエンジン搭載設備と地上に移動自在に配置したポンプ装置との間を連通したホースを通してエンジン搭載設備のオイルを交換する方法であって、エンジン搭載設備近傍に設けられた補助ポンプと、地上に設けた主ポンプとの協同作動によってエンジン搭載設備の廃オイルを抜き取ったのち、地上の主ポンプの作動によって、地上から新オイルをエンジン搭載設備に給油することを特徴とする。
【００１８】
そして、このエンジン搭載設備のオイル交換方法を実施する装置として、廃オイル収納タンクと新オイル収納タンクと主ポンプ手段としてのオイル圧送装置を有する移動可能な地上ポンプ部分と、地上以外に設置されたエンジン搭載設備から廃オイルを抜き取るためにエンジン搭載設備の近傍に設置された補助ポンプを有する設備設置部分と、前記地上ポンプ部分と前記設備設置部分とを連通するホースとからなる装置が利用できる。
【００１９】
また、ホース手段を構成するホースとしては、廃オイルの抜き取りのためのホースと新オイルの給油のためのホースを別体に設けることもできるが、装置そのものを簡便化するために、廃オイルの抜き取りのためのホースと新オイルの給油のためのホースを１本とし、弁機構によって、ホース内のオイルの導通方向を変更可能とすることができる。
【００２０】
そして、本装置には、各種の自動制御のための機構を設けることができ、例えば、廃オイルの抜き取りや新オイルの給油に際して、給油量又は排出油量を自動的に制御するためのデジタル油量計を主ポンプあるいはエンジン搭載設備側に設けることができる。
【００２１】
そして、地上以外に設置されたエンジン搭載設備の廃オイルの抜き取りと、抜き取ったのちの新オイルの給油のための、各弁と主ポンプと補助ポンプの操作、さらには、主ポンプによるオイルの流れの切換は、デジタル油量計からの信号等によって遠隔操作とすることができ、さらには、全操作をプログラム化して自動操作が可能な操作システムとすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
（実施例１）
図１は、本発明の第１実施例のオイル交換装置１０の廃オイル抜き取り時の全体構成を示す。本実施例は、本発明を４階建てのビルの屋上に１１基設置されたそれぞれが２０リットル容量のＧＨＰの使用済みの潤滑油を交換するのに適用したものである。
【００２４】
図１において、１は移動可能な地上ポンプ部分を、２は屋上に設置されたＧＨＰから廃オイルを抜き取り、新オイルをＧＨＰに給油するために屋上に設置された設備設置部分を、また、３は抜き取られた廃オイルと新オイルを導通するためのオイル導通部分を示す。
【００２５】
地上ポンプ部分１は、廃オイル収納タンク１１と、新オイル収納タンク１２と、フィルター１３１を介して設けられた主ポンプ１３として２００Ｖ、２．２ｋＷ定格容量のトロコイドポンプをトラック１４に載置して移送可能のものである。
【００２６】
主ポンプ１３のようなオイル圧送装置としては、電動モータを駆動源とする方式のものに代えてエンジン駆動タイプとすることができる。１５は、主ポンプ１３と廃オイル収納タンク１１又は新オイル収納タンク１２との間を連結するホースである。そして、主ポンプ１３には廃オイル抜き出しのためと新オイルを給油するために、ホース内のオイルの送給方向を変更する切替弁１６が付属して設けられている。
【００２７】
図２は、切替弁１６の経路系を示す。なお、図２においては、ＧＨＰ装置側に設置する後述の補助ポンプ２１又はデジタル油量計３５は省略している。図２に示すように、切替弁１６を切替弁操作棒１６１によって操作することによって、屋上に設置されたＧＨＰからの廃オイルの抜き取り経由と、ＧＨＰへの新オイルを給油する経路を選択し、フィルタ１３１を介して主ポンプ１３の作働によってオイルを圧送できるようになっている。
【００２８】
図１に戻って、屋上の設備設置部分２は、補助ポンプ２１と、ＧＨＰ本体と補助ポンプ２１との間を連通するホース２２からなる。この補助ポンプ２１は、本発明のオイル交換装置を稼働させるためには不可欠のもので、とくに、廃オイルの抜き取りに際して、地上側の主ポンプ（トロコイドポンプ）１３を如何に大容量、高馬力としても、また、如何に内部抵抗が少ないホース３１を使用しても、地上側に設けた主ポンプ１３だけでは、オイルを抜き取ることはできないことを解明した（これはオイルの粘度が高く、主ポンプ１３としてのトロコイドポンプは圧力をかけて送り出すには適しているが、オイルを引く方にはホース３１が２〜５ｍと短ければ良くても、３０〜５０ｍとなれば適さないことが実験によりわかった）ことに基づくもので、１００Ｖ、０．２ｋＷの定格容量のタイプを補助ポンプ２１として使用することで上記の問題は解決できた。また、新オイルの給油に際しては、補助ポンプ２１は不要で、その代わりに後に図４で説明するデジタル油量計３５を設置する。そして、このデジタル油量計３５からの信号によって、地上側の主ポンプ１３を制御して、所定量のオイルが供給できる構造にすることができる。
【００２９】
オイル導通部分３は、抜き取りホースと給油ホースを共通化した例を示すもので、図１に示す廃オイル抜き取り時には地上の主ポンプ１３と屋上の補助ポンプ２１との間を、新オイルの給油時には地上の主ポンプ１３と屋上のデジタル油量計３５との間を連通する１本のホース３１からなり、それぞれの連結部はワンタッチカップリング３２によって連結されている。ホース３１は、そのビルの高さによってはリールホースとして一体化することも可能であり、また、その長さによっては、二分割した連結ホースとすることもできる。
【００３０】
このホース３１を含め、本発明のオイル交換装置を実際に機能化するためには、その内部抵抗は大きい要素を占めるもので、２０ｍｍ内径を有し、耐油用タイプのものが良い。なお、３４は、地上からのホース３１を屋上の突出部にホースを支持するためのホース支持具を示す。このホース支持具３４は図１に示すように、屋上の先端に固定される固定具３４１にホースを移動自在に支持するローラー３４２，３４３からなる。
【００３１】
上記本発明に基づく部品構成において、抜き取るべきＧＨＰの廃オイルボックスに屋上の設備設置部分２のホース２２を取り付け、さらに、オイル導通部分３のホース３１の上方部分を補助ポンプ２１と連結し、ホース３１の下方部分を地上ポンプ部分１の主ポンプ１３と連通することによって、本発明のオイル交換装置による廃オイル抜き取りの準備が整う。
【００３２】
そして、図１に示す地上側の主ポンプ１３と補助ポンプ２１の協同作動によって、廃棄オイルをホース２２、３１、１５の経路を経て、廃オイル収納タンク１１に収納するＧＨＰ本体の廃オイルを抜き取る。そして、抜き取り完了後、補助ポンプ２１を取り外してその代わりにデジタル油量計３５（図４参照）を取り付け、その後、地上の新オイル収納タンク１２から、ホース１５、３１、２２の抜き取りの逆経路で、屋上のＧＨＰ本体に新オイルを給油する。
【００３３】
廃オイルの抜き取りと新オイルの給油の経路の切換は、図２に示す切替弁１６の切換によって行われる。その切替弁１６の操作手順を図３と図４によって説明する。
【００３４】
図３は廃オイル抜き取りの操作経路図を示す。ＧＨＰの廃オイルを手動バルブを開放したのち、切替弁操作棒１６１を操作して、ＧＨＰからの廃オイルが廃オイル収納タンク１１に移送される地上の移送経路を選択する。この経路の設定によって、主ポンプ１３と補助ポンプ２１を作働させることによってＧＨＰの廃オイルは抜き取られ、地上の廃オイル収納タンク１１に移送される。
【００３５】
図４は廃オイル抜き取り後、地上の新オイル収納タンク１２の新オイルをＧＨＰに給油する操作経路図を示す。同図において、ＧＨＰの廃オイルが抜き取られたのち、切替弁操作棒１６１を操作して、地上の新オイル収納タンク１２の新オイルを主ポンプ１３のみの作働によるホース３１内の押し上げ上昇によって、ＧＨＰ内に新オイルを給油する。その際、ホース３１のワンタッチカップリングに取り付けられたデジタル油量計３５の作働によって、給油される新オイル量を規定量に自動的に規定することができる。
【００３６】
上記実施例においては、切替弁１６の操作を操作棒１６１による手動の例を示しているが、地上の操作員による遠隔操作によって行うことも勿論可能である。
【００３７】
その切換えの際、廃オイル抜き取り作業終了後に５〜７リットルの新オイルをそのまま吸わせることにより、ホース３１内の廃オイルは洗浄でき、新オイルの取り換えには実質的な支障がない。したがって、ＧＨＰに残油検知器を設け、その検知によって以降の弁操作、主ポンプ１３の操作を予めプログラム化して自動化することも簡単に実現できる。
【００３８】
（実施例２）
図５は、本発明の第２実施例のオイル交換装置１０の廃オイル抜き取り時の全体構成を示す。図１に示した第１実施例と同一の構成には同一の符号を付している。本実施例は、本発明をビルの地下３階に設置された自家発電設備の使用済みの潤滑油を交換するのに適用したものである。すなわち、本実施例では、オイル交換の対象となる設備が、第１実施例の屋上のＧＨＰから地下の自家発電設備に変わったのみで、他の構成は第１実施例と同一である。
【００３９】
本実施例においても、地下の設備設置部分２の近傍に設けられた補助ポンプ２１と、地上ポンプ部分１に設けられた主ポンプ１３との協同作動によって、地下の自家発電設備の廃オイルを抜き取ったのち、地上の主ポンプ１３の作動によって、地上から新オイルを自家発電設備に給油することができる。
【００４０】
（実施例３）
図６は、本発明の第３実施例のオイル交換装置１０の全体構成を示す。図１に示した第１実施例と同一の構成には同一の符号を付している。本実施例は、本発明を港湾に繋留されている船舶の動力設備（エンジン）の使用済みの潤滑油を交換するのに適用したものである。また、本実施例では、船舶内の設備設置部分２と地上ポンプ部分１との間で廃オイルと新オイルを導通するオイル導通部分３を、廃オイル抜取用ホース３６と新オイル給油用ホース３７のそれぞれ別個のホースから構成したものである。
【００４１】
その他の構成は、第１実施例と同一であり、本実施例においても、船舶内の設備設置部分２の近傍に設けられた補助ポンプ２１と、地上ポンプ部分１に設けられた主ポンプ１３との協同作動によって、船舶のエンジンの廃オイルを抜き取ったのち、地上の主ポンプ１３の作動によって、地上から新オイルを船舶のエンジンに給油することができる。
【００４２】
なお、本実施例では、第１及び第２実施例に比べて、地上ポンプ部分１と設備設置部分２との高低差が小さく、その距離も短いので、主ポンプ１３及び補助ポンプ２１としては低容量のポンプを使用できる。
【００４３】
【発明の効果】
１．　設置操作のために人手が極めて少なくて済み、比較的楽な作業条件下でビルの屋上や地下、船舶等に設置されたエンジン搭載設備のオイル交換を短時間に終えることができる。
【００４４】
２．　そのオイル交換装置の設置に際しては、ビル内部等の設備の利用は最小限で済み、ビルやその設備を汚すことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のオイル交換装置の廃オイル抜き取り時の全体構成を示す。
【図２】切替弁の経路図を示す。
【図３】切替弁を廃オイル抜き取り経路としたときの廃オイルの流れを示す。
【図４】切替弁を新オイル給油経路としたときの新オイルの流れを示す。
【図５】本発明の第２実施例のオイル交換装置の廃オイル抜き取り時の全体構成を示す。
【図６】本発明の第３実施例のオイル交換装置の全体構成を示す。
【符号の説明】
１０　オイル交換装置
１　地上ポンプ部分
１１　廃オイル収納タンク　　１２　新オイル収納タンク
１３　主ポンプ　　１３１　フィルタ　　１４　トラック
１５　主ポンプと廃オイル又は新オイル収納タンクの間の連結ホース
１６　切替弁　　１６１　切替弁の操作棒
２　設備設置部分
２１　補助ポンプ　　２２　ホース
３　オイル導通部分
３１　ホース　　３２　ワンタッチカップリング
３４　ホース支持具
３４１　固定具　　３４２，３４３　支持ローラー
３５　デジタル油量計
３６　廃オイル抜取用ホース　　３７　新オイル給油用ホース

Claims

ビルの屋上又は地下、船舶等の地上以外に設置されたエンジン搭載設備と地上に移動自在に配置したポンプ装置との間を連通したホースを通してエンジン搭載設備のオイルを交換する方法であって、
エンジン搭載設備の近傍に補助ポンプを設け、地上のポンプ装置との協同作動によってエンジン搭載設備の廃オイルを抜き取ったのち、
地上のポンプ装置の作動によって、地上から新オイルをエンジン搭載設備に給油するエンジン搭載設備のオイル交換方法。
廃オイル収納タンクと新オイル収納タンクと主ポンプを載置した移動自在の地上ポンプ装置と、
地上ポンプ装置とビルの屋上又は地下、船舶等の地上以外に設置されたエンジン搭載設備とを連通するホースと、
エンジン搭載設備の近傍に設置された補助ポンプとからなるエンジン搭載設備のオイル交換装置。
ホースが廃オイルの抜き取り用と新オイルの給油用のそれぞれ別個のホースからなる請求項２に記載のエンジン搭載設備のオイル交換装置。
ホースが廃オイルの抜き取り用と新オイルの給油用を兼ねた１本のホースからなり、弁機構によって、ホース内のオイルの導通方向を変更可能とした請求項２に記載のエンジン搭載設備のオイル交換装置。
廃オイルを抜き取り後の新オイルの給油に際して、給油量を自動的に制御するためのデジタル油量計を設けた請求項２〜４の何れかに記載のエンジン搭載設備のオイル交換装置。
地上ポンプ装置の主ポンプとエンジン搭載設備近傍の補助ポンプを作働する遠隔操作装置を設けた請求項２〜５の何れかに記載のエンジン搭載設備のオイル交換装置。