JP5481410B2 - 液体性状識別装置、及び同装置を取り付けた液体貯蔵タンク - Google Patents
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Description
以上のような不具合を鑑みて種々の対策が提案されており、例えばバイオ燃料の劣化状態を検出する技術として、特許文献1及び特許文献2に記載されたものを挙げることができる。当該特許文献1の技術では、バイオ燃料の酸化の進行に伴って色の濃淡が変化する現象に着目し、色の濃淡を光透過率として定期的に検出して前回取得値に対する変化量を逐次算出し、これらの変化量の絶対値を積算した積算値に基づきバイオ燃料の劣化を判定している。
また、特許文献2の技術では、バイオ燃料の酸化の進行に伴って燃料中の酸素濃度が増加して着火遅れが短縮される現象に着目し、内燃機関の運転中に筒内圧に基づき着火遅れを導出し、その着火遅れが基準値に対して所定以上短縮している場合にバイオ燃料の劣化判定を下している。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、簡易且つ安価で信頼性が高いシステム構成により燃料、潤滑油、作動油などの液体の性状を適切に判定することができる液体性状識別装置、及び同装置を取り付けた液体貯蔵タンクを提供することにある。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載される前記液体性状識別装置を取り付けた液体貯蔵タンクを特徴とする。
請求項4の発明は、液体性状識別装置の上下位置を、液体貯蔵タンク内の液体の下側に層を形成した混入物の液面が変化し得る最上限位置よりも上方に設定したことを特徴とする。
このため、観察窓部より視認される液体の色変化と第1の比較対象部や第2の比較対象部の各色見本とを比較することにより液体貯蔵タンクに貯留されている液体の性状を判定可能となり、観察窓部と第1及び第2の比較対象部とからなる簡易且つ安価なシステム構成で実施できる上に、故障の虞がなく高い信頼性を実現することができる。
請求項2の発明による液体性状識別装置によれば、各性状の液体をそれぞれ透明カプセルに封入して色見本を構成した。このため、実際の性状の液体を色見本として利用することにより、一層正確な劣化判定を実現することができる。
請求項3の発明による液体性状識別装置を取り付けた液体貯蔵タンクによれば、請求項1または2の発明の液体性状識別装置を取り付けた液体貯蔵タンクを提供でき、もって上記作用効果を得ることができる。
請求項4の発明による液体性状識別装置を取り付けた液体貯蔵タンクによれば、液体貯蔵タンク内に混入した混入物の液面が変化し得る最上限位置よりも上方に液体性状識別装置の上下位置を設定した。このため、混合物に遮られることなく観察窓部の全領域で液体の色変化を視認可能となり、もって、各色見本との比較により液体の性状を適切に判定することができる。
図示はしないが、本実施形態の油圧ショベルは、内燃機関により駆動される油圧ポンプが発生した油圧を利用して車両の走行や掘削バケットなどの作動機の駆動を行うように構成されている。内燃機関は燃料タンクに貯留されたバイオ燃料を使用して運転されるが、[背景技術]で述べたようにバイオ燃料が劣化すると、内燃機関の燃料系を腐食させたり、酸素との重合により粘度増加して燃料噴射制御に悪影響を及ぼしたりするトラブルを引き起こす。その対策として燃料タンクに劣化識別装置が取り付けられており、この劣化識別装置により燃料タンク内のバイオ燃料の劣化状態を判定することにより、劣化時にはバイオ燃料の交換などの対処を迅速且つ確実に実行できるように配慮されている。
図1はバイオ燃料を貯留する燃料タンクを示す斜視図である。燃料タンク1は鋼板製の直方体状をなし、図に示す姿勢で油圧ショベルの上部旋回体上に搭載されている。図示はしないが、燃料タンク1の一側には給油孔及び内燃機関へと延びる燃料配管が接続され、給油孔を介して燃料タンク1内に適宜バイオ燃料が補給される一方、油圧ショベルの稼働時には燃料配管を経て燃料タンク1内のバイオ燃料が内燃機関に供給されて運転が行われる。また、燃料タンク1の下面にはドレン孔が設けられ、劣化したバイオ燃料の排出或いは結露により発生した水分を排出する水抜き処理がドレン孔を介して行われるようになっている。
バイオ燃料の劣化識別装置2は燃料タンク1の一側面の下部に設けられており、燃料タンク1内のバイオ燃料が内部に導入されるサイトグラス3(観察窓部)、及び劣化判定のための色見本を有する比較対象部4から構成されている。サイトグラス3は透明なガラスまたはアクリル樹脂などで製作され、全体として上下方向、即ち燃料タンク1内でのバイオ燃料の液面の変化方向に沿って延設された管状をなし、内部の上下方向に延びる通路を表示油路5としている。
サイトグラス3の上下両端には固定用のボルト孔3aが燃料タンク1側に向けてそれぞれ貫設され、これらのボルト孔3aは上記表示油路5の上下と連通している。上下のボルト孔3aにはユニオンボルト6がそれぞれ挿入され、各ユニオンボルト6の軸部6aは、燃料タンク1の一側面に貫設されたボルト孔1aを介して裏面側のウエルドナット7に螺合してサイトグラス3を固定している。
上記比較対象部4のベース板10は鋼板から製作されて上下方向に延びる長方形状をなし、その上下両端に貫設されたボルト孔10aに上記ユニオンボルト6の軸部6aをそれぞれ挿入された状態で、燃料タンク1の一側面とサイトグラス3との間に挟み込まれて固定されている。ベース板10の表面(サイトグラス3側)には左右に個別に色見本が印刷され、後述するように、左右の色見本は独立して比較対象部として機能することから、以下、左側の色見本の領域を第1の比較対象部4aと称し、右側の色見本の領域を第2の比較対象部4bと称する。
なお、各色見本11a〜11cの表示は印刷を利用することに限らず、例えば塗装により色見本11a〜11cを表示してもよい。また、色見本11a〜11cの背景は白色に限定されることはなく、別の色に変更してもよい。
燃料タンク1内の水分層は適宜水抜き操作により除去され、常識的なタイミングで水抜き操作が実行されると仮定した場合、燃料タンク1内で水分層の液面が変化し得る最上限位置はある程度特定できる。そして、水分層の液面の最上限位置よりも下方にサイトグラス3を設置した場合には、色見本11a〜11cが水分層と対応して劣化判定が不可能になる場合が生じる。一方、燃料消費により燃料タンク1内でのバイオ燃料の液面は下降することから、サイトグラス3の設置位置を上方に設定するほど、色見本11a〜11cがバイオ燃料の上側の空気層と対応して劣化判定が不可能になる頻度が高くなる。
以上の知見の下に、本実施形態では、水分層の液面が変化し得る最上限位置よりも上方で且つ可能な限り下方に、サイトグラス3の設置位置を設定している。
上記サイトグラス3の位置設定により、通常時には燃料タンク1内のバイオ燃料の液面がサイトグラス3よりも高く、且つ水分層の液面がサイトグラス3よりも低くなっているため、図6に示すようにサイトグラス3の表示油路5内には上下方向全体に亘ってバイオ燃料が導入されている。以下に述べるようにバイオ燃料の劣化判定は、第1及び第2の比較対象部4a,4bの何れか一方の3種の色見本11a〜11cを参照して行われるが、何れの比較対象部4a,4bにおいてもバイオ燃料の上側の空気層や下側の水分層に遮られることなく、バイオ燃料を透かして3種全ての色見本11a〜11cを視認可能なことから、何れかの比較対象部4a,4bを任意に選択した上で、その色見本11a〜11cによりバイオ燃料を劣化判定することができる。
このようにバイオ燃料の劣化進行に伴って視認可能な色見本11a〜11cが変化することから、例えば第2色11bが視認不能になった時点で今まで以上に劣化識別装置2の表示に注意を払うようにし、その後に第3色11cが視認不能になった時点で使用限界と判断してバイオ燃料の交換を実施する。これによりバイオ燃料の劣化を適切に判定して迅速且つ確実な対処が可能となり、劣化が進行したバイオ燃料を使用したときの種々の不具合を未然に防止することができる。
一方、以上の説明から明らかなようにバイオ燃料の劣化判定としては、第1色11aや第2色11bによる判定に比較して使用限界に対応する第3色11cに基づく判定が特に重要であり、この判定によりバイオ燃料の使用限界を把握して適切に交換可能となる。上記のようにサイトグラス3の表示油路5全体にバイオ燃料が導入されていれば、どのような上下位置に第3色11cがあってもバイオ燃料と対応することから、使用限界に関する判定に支障は生じない。
このような場合を想定した対策として、本実施形態では上記のように第1及び第2の比較対象部4a,4bの各色見本11a〜11cの配列を逆転させている。
これにより、燃料補給が行われずに表示油路5内の燃料液面が下降したとしても、第1の比較対象部4aの第3色11cよりも高い位置であれば、その第3色11cをバイオ燃料を透かして視認することにより使用限界を判定可能となる。また、水抜きが行われずに表示油路5内の水分層液面が上昇したとしても、第2の比較対象部4bの第3色11cよりも低い位置であれば、その第3色11cをバイオ燃料を透かして視認することにより使用限界を判定可能となる。
加えて、燃料タンク1内の水分層の液面の最上限位置よりも上方にサイトグラス3が設置されるため、表示油路5に水分層が視認された状況は水抜きが必要なことを意味する。よって、劣化識別装置2のサイトグラス3を水抜きの要否判定に利用でき、もって適切な水抜きを促すという利点も得られる。
ところで、上記実施形態では、サイトグラス3の背面側に第1及び第2の比較対象部4a,4bの各色見本11a〜11cを配設し、表示油路5内のバイオ燃料を透かして色見本11a〜11cを視認して劣化判定する原理を採用したが、これに限定されるものではない。例えば、表示油路5に対して第1及び第2の比較対象部4a,4bの各色見本11a〜11cを隣り合うように配設し、表示油路5内のバイオ燃料と各色見本11a〜11cとの色(濃淡)を比較するようにしてもよい。
また、サイトグラス3や比較対象部4a,4bの構成についても上記実施形態に限るものではなく、例えばサイトグラス3の形状を変更したり、色見本11a〜11c,21a〜21cの数を増減させたりしてもよい。
2 性状識別装置(劣化識別装置)
3 サイトグラス(観察窓部)
4a 第1の比較対象部
4b 第2の比較対象部
11a〜11c 色見本
21a〜21c 透明カプセル(色見本)
Claims (4)
- 液体貯蔵タンクに取付可能に構成され、該液体貯蔵タンク内に貯留された液体の液面変化方向である上下方向に延設されて、前記液体の性状変化を該液体の色変化として外部より視認可能な観察窓部と、該観察窓部の近接位置にそれぞれ設けられ、前記液体の段階的な複数の性状にそれぞれ対応する複数の色見本を前記観察窓部に沿って配列させた第1の比較対象部及び第2の比較対象部とを備え、
前記第1の比較対象部は、前記液体の特定方向への性状変化に倣うように前記観察窓部に沿って各色見本を配列させ、前記第2の比較対象部は、前記第1の比較対象部とは逆方向となるように前記観察窓部に沿って各色見本を配列したことを特徴とする液体性状識別装置。 - 前記各色見本は、前記段階的な複数の性状の液体をそれぞれ透明カプセルに封入して構成されたことを特徴とする請求項1記載の液体性状識別装置。
- 請求項1または2に記載される前記液体性状識別装置を取り付けた液体貯蔵タンク。
- 前記液体性状識別装置の上下位置を、前記液体貯蔵タンク内の前記液体の下側に層を形成した混入物の液面が変化し得る最上限位置よりも上方に設定したことを特徴とする請求項3記載の液体貯蔵タンク。
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