JPS5826251A - 油霧検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関の状態をモニタする装置に関する
ものであるが、特に機関のクランク室における波体の−
の検出に限るものではない。

この発明は、特に油層検出器に応用できる。油−検出器
は、オーバヒートやクランク室での油層の発生を生ずる
ような内燃機関における故障を検出するために用いられ
る。このような検出器は、たとえば２ストロ一ク船用機
関のような大きなディーゼル機関の状態をモニタするの
に特に役立つ。

油１検出器のある従来の形式では、機関のいくつかのク
ランク室のいずれにおいても油霧な検出することが可能
である。その装置は、各クランク室から共通のロータリ
バルブに延びるコンジット（導Ｉりを備える。そのバル
ブは、各コンジットを測定管に連続して！！＠する。光
がその管を介して見ることができ、伝達された光の量が
測定される。

もしクランク室のどれかにおいて油霧が発生すると、ク
ランク室に通ずるコンジットが、測定管に接続されると
き、発生した油層が測定管に達し、管を介して伝達され
る光の量が減じられる。これによって、警告を発したり
および／または機関を停止するために用いられる電気信
号が生ずる。ロータリパルプの動作が停止され、そのた
め故障のあるクランク室がモニタされ続ける。

充分に正確な測定をするために、測定管を介して伝達さ
れる光の量が、別に設けられた光源とセンサとが与えら
れた基準管を介して伝達されたものと比較される。

測定管と基準管とは、発生した油霧が光の伝達に有意義
な影響を与えることを確実にするために、長くかつ正確
に設計されなければならない。管を５− 介して伝達される光を検出するために用いられるフォト
セルは、正確に対応しなければならない。

完全な装置は、非常に費用がかかり、かつ動作が非常に
遅い、また、クランク室からロータリパルプに延びるコ
ンジットに油が集まらないようにするために、注意深く
据付けが行なわれなければならない、このことは、Ｍ＠
の設計や配置を制限するものである。特にロータリパル
プのように、装置に動く部分を用いることによって、製
造と保守との両方で費用が嵩む、また、もし故障が１つ
のクランク室において検出されると、他のクランク室の
モニタが終了する。

この発明の１つの局面に従って、油−から反射した光を
測定することによりエンジン室における油層の存在を検
知するように動作する油霧検出器が得られる。

その検出ＩＩは、実際にはクランク室の内部に配置され
てもよいが、しかし好ましくは、エンジン室から空気を
受けるように接続された測定室内の−を検出する。

−〇− この発明による油霧検出器は、このように、皺霧の別の
特性、すなわち不透明度よりもむしろ大を分散する性質
に基づく、油−の存在による光り伝達度の減少を測定す
るよりもむしろ、油霧から反射された光を測定する方が
、実質的に感度が良くなるということがわかる。結果と
して、もし測定室が比較的小さなものでよい場合には、
上述した従来の形式の検出器よりも安価である。

さらに、先行技術において用いられた基準管に必要なも
のは、不要である。なぜならば、装置Ｉ切感度が増加し
、また先行技術においては、油−がないときに予期され
るセンサの光の量を示すのに基準管が必要であったから
である。この発明においては、油霧がないときには実質
的にセンサの期度はなく、かつしたがって基準管のよう
な特別な機能は必要でない。

この発明に関連した他の利点は、光源やセンサに油が付
着しても、装置のＳ度にはあまり影響を与えないという
ことである。なぜならば、先行技術においては、センサ
の照度の農におけるどんな減少も、油層の最にお番ツる
実質的な変化に関係するが、この発明においては、油霧
の量の変化は、センサの出力Ｋｔ３ける比較的大きな変
化を生じ、かつ道に言えば、油の付着にょるセンサ出力
における変化は、油■の最にお番ブる比較的小さな変化
に対応するからである。

したがうて、この装置はより信鎖できるものであり、こ
のことは、過多の油霧になるような状暖が非常に履大な
結果を有するので、−閣内の油■をモニタするという面
＆：おいて特に■要である。

また、この装置は、精密に製造する必要がなくかつコン
ポーネントを正確に対応させる必要がないの１、非常に
安価でｌ１ｌｌＩ［できる。

都合良く、その装置は安価で製造できるので、クランク
室ごとに別な検出器を設けるのも経済的にできる。その
検出器は非常に小さくでき、それにより取付を簡単にで
きる。

各クランク室ごとに別の検出器を用いることによって、
先行技術のロータリパルプは必要でなくなり、それによ
り価格をさらに減じ、かつ動く°部− 分を除去できる。その上、各クランク室の連続したモニ
タができるので、たとえ１つのクランク室で故障が検出
された場合でも、残りの室はモニタされ続け、それによ
りより安全でより信鎖できるシステムが与えられる。

この発明は、別の局面として、複数のクランク室を有す
る機関の状態をモニタする装置を与え、その＠麿は、各
々がそれぞれのクランク室における油霧の検出に応答し
て信号を与えるように動作可能である複数の検出器から
なる。各検出器は好ましくは、最初に述べたこの発明の
局面に従って、油■から反射さ・れた光を検出すること
により動作する。

各検出器は好ましくは、それぞれのクランク室から空気
と、もしあるならば油層とを受ける測定室を有する。そ
の＠鐙は、それぞれのクランク室からすべての測定室を
介して空気を導くための共通のファンが設けられてもよ
い。

この発明はまた、油霧の検出以外の分野にも有効である
。たとえば、この発明は、ａｍの吸込シ９− ステムにおける■状の小滴の農を検知するために用いら
れ、その小滴は、たとえば純水または添加物が与えられ
た水のようなものである。

−関は、波体／空気温合物を大気圧以上に加圧して、機
関のＭｌｌを増加させかつその出力を増加するように過
給され得、圧力を増加する手段は、典型的には、ターボ
コンプレッサである。機関の温度が危険レベルに達する
前に圧力が増加するには、眼界がある。圧力は、その眼
界を越えて増加することができ、かつもし加圧された液
体／空気横合物が、吸込システム内に注入される水また
は水と添加物のスプレーにより冷却されるならば、―閤
の性能はさらに改善され得る。スプレーは、−一の設計
により、燃焼の前または俵にそのシステム内に注入され
る。後で述べる典型的なシステムでは、スプレーは、空
気吸込マニホルド内に注入される。もし、何らかの理由
で、ｗｍが充分な水冷スプレニされることなくまたはそ
のようにされても、より高い圧力で動作すると、ＩＩＩ
ＩＩは、突然オーバヒートし、秦傷する。

１０− この発明のさらに他の局面に従って、油■から反射した
光を測定することにより機関の吸込システムにおける水
冷の鵬の存在を検出するように動作する検出器が与えら
れる。

特定の実施例において、その検出は、機関の吸込マニホ
ルド内に配置された光源と光センサとからなる。好まし
くは、光源と光センサの両方は、同じ方向に向いている
のが望ましい。

その検出器は、必要な水が吸込システム内にスプレーさ
れていないということを聴覚的および／もしくは視覚的
に警告し、ならびに／または機関の絞りを自動的に制御
するために用いられる信号を与えてもよい。

機関をモニタするために検出器を用いるときに、その検
出器が正しく動作しているかということをチェックし、
かつ故障の場合は警告を与えるような何らかの手段が設
けられるのが望ましい。このように、この発明のざらに
他の局面に従って、機関におけるＩまたはスプレーの存
在を検出するための検出器は、第１の光源から受けた光
の―に従って−またはスプレーの存在を示す信号を与え
るように動作する光センサを有し、その検出器は、ｌま
たはスプレーの存在にかかわりなく光センサに好ましく
は直接照射するように動作する第２の光源をさらに含む
、好ましくは、その検出器は、所定の一隅で第２の光源
を自動的に作動させ、かつＩ２の光■から受けた光に応
答してその光センサが信号を与えないならばその検出器
が故障しているということを示す信号を与えるような手
段を備える。その検出器は、油霧検出器または水冷霧検
出器のいずれかでもよく、かつ好ましくは書から反射さ
れた光に応答して書を検出するものである。

ここに用いられる「光」という用關は、電磁的スペクト
ルのすべての部分における光を含み、かつ可遺光纏に限
定するものではない。この発明の好ましい実施例におい
ては、赤外線光源が用いられる。

第１１ＩＩを参照すると、油−検出器２は、密閉されか
つ入来または反射した光が検出器の動作に影響を与えな
いように内側が暗い色で塗られたｌｌ１４を備える。油
−検出［１２は、箱４がらクランク室８の内部へと短い
距離延びるコンジット６に接続された測定室１０をさら
に−える。

また測定室１０は、ファン１４に延びる出口通路１２に
接続される。ファン１４は、コンジット６と測定室１０
′と出口通路１２とを介してクランク室８がら空気を引
出す。

出口通路１２は、何本かの分岐通路を有しており、その
うちの１つは、１６で示され、モニタされる機関の別の
クランク室における油霧を検出する他の検出器（図示せ
ず）に続く。ファン１４は、モニタされる各クランク室
を介して空気を引出すように動作する。

検出器２はまた、２個の赤外線光源、すなわちメイン光
ｌ１１８とテスト光１１２０とを含み、それらの光源は
、好ましくは直交のお互いに相互に横切る方向で測定室
１０内に光を内けるように構成される。検出器２は、テ
スト光■２ｏと一直線になって位置しかつプリント回路
基板２４に接続さ１３− れた光センサ２２をさらに備える。

使用において、機関内の故障により生じ得るクランク室
８内の油２６の過熱により発生するどんな油−も、コン
ジット６を介して測定室１０にファン１４により導かれ
る。

正常な動作では、光１１１８は、点灯しており、かつテ
スト光１１２０は消灯している。

もし室１０に油■があると、光１１１８からの光は、書
の粒子の大きさによって色々な角度で分散し、かついく
つかの光が光センサ２２の方へ反射される。プリント回
路基板２４の増幅器は、光センサ２２かうの出力を受け
、かつ反射された光が予め定められたレベルを越えたこ
とを検出すると、警告を発生しおよび／または機関を停
止させる信号をライン２８に与える。

コンジット６は上方向に延び、かつＵ状に曲がって測定
室１０に達する。この構成により、他の方法では測定室
１１ρ内に集まる不所望な油の付着物がｍまるのを避け
ることができる。室１０は、効果的にはコンジット６の
拡大された部分であり、１４− そのような構成により、光源１８および２０ならびに光
センサ２２が、空気の流路から外れて位置することがで
き、このようなエレメントに不所望な油の付着−が着く
危険が減じられ、かつこの装置の信鎮性を増加すること
ができる。

検出［１２は、光１１２０を虜灯し、かつこの光源から
光を受ける°光センサ２２に応答して警告が与えられる
かどうかを判断することによりテストされる。

好ましい実施例では、検出器は、検出器をテストするた
めに光源２０を定期的にオンにする制御回路を有し、か
つもしセンサ２２が光を受けていないということを示す
信号を与えたならば、その制御回路は、検出器が正しく
動作していないということを示す。

油霧の存在を示すために反射された光を用いることによ
って、検出器の感度が増大する。このことは、測定室１
０があまり大きい必要はないということを意味し、かつ
実際、完全な検出！！！２は、小さくかつコンパクトで
あり、したがって−造価格を下げかつ機関にその麺■を
容易に固定できる。

もし望むならば、コンジット６は、箱４の壁における開
口部で終ることができ、かつこの開口部をクランク室の
螢の別の開口部と一直線にしてクランク室８の璧に直接
１１４を固定することができる。

第２ＩｌＩを参照すると、ターボコンプレッサ３０のタ
ービンが、パイプ３２から受けられた機関からの排気ガ
スにより駆動される。ターボコンプレッサ３０は、望む
ならば公知の暖様で自動的に動作される。まず、空気だ
けが、機関の吸込システムの液体／空気混合箇所に送ら
れ、タービンの性能が、タービンに与えられる排気ガス
を制御することにより支配される。所定のマニホルド圧
力、ＩＩ４型的には１インチ（２，５４ｃｍ）四方当た
り９ボンド（約４Ｋｏ　）（０，６気圧）を越えると、
システムを冷す必要がある。このため、圧力スイッチ３
４が、水注入１１３６を動作するために用もＸられ、そ
の水注入１１３６は、吸込マニホルド３８内に水滴をス
プレーして、そのシステムを冷し、かつより＾い圧力で
その機関を安全に動作させる。

この発明による―またはスプレー検出１８４０は、水注
入器３６の下流に位置する。検出−８４０は、光１ｊ４
２と光センサ（図示せず）とからなり、その両方は、マ
ニホルド３８内に位置しかつ下方向に向いている。検出
器４０は、圧ｈスイッチ３４が注入ｌｌ３６を動作した
とき、作動する。水の−またはスプレーがある場合には
、光１［４２から発せられ、１１４２で反射し、かつ上
方向に進む充分な愚の光が、光センサに照射され、かつ
出力信号を与える。ン二ホルド３８の内表面は、不所望
な反射を防ぐために黒くされてもよい。

もしスプレー検出器４０が、圧力スイッチ３４が動作し
た接水を検知しなければ、警告装置がトリガされ、およ
び／またはその機関が自動的に、絞り弁を調整すること
により低い速度にさせられるか、もしくはすべてオフに
される。

【図面の簡単な説明】

第１因は、この発明による油霧検出器を概略的に示す。 １７− 第２図は、この発明による水■検出器を概略的に示す。 図（おいて、２は油霧検出器、６はコンジット、８はク
ランク室、１０は測定室、１８．２０は光源、２２は光
センサ、２４はプリント回路基板、２６は油を示す。 特許出願人　フランク・アンド・オクレント・１８−

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エンジン室における油■の存在を検出する検知
   手段を備える油層検出−であって、前記検知手段は、８
   ｂｓｌから反射された光を検知するように位置決めされ
   る、油層検出器。
2. （２）　前記エンジン室へコンジットにより接続された
   測定室と、前記測定室へ光を向ける光源とを―え、前記
   検知手段は、前記光源から発せられかつ前記測定室にお
   ける油層により反射された光を検出するように動作可能
   である、特許請求の範囲第１項記載の検出器。
3. （３）　前記エンジン室から前記測定室に強制的に空気
   の流れを生じさせる手段な働える、特許請求の範囲第２
   項記載の検出器。
4. （４）　前記検出器は、前記油霧の存在にかかわらず前
   記検知手段に光を向けるように位置決めされたテスト光
   源をさらに備える、特許請求の範８１８１項ないし１１
   ３１１１のいずれかに記載の検出器。
5. （５）　前記光は、赤外線である、特許請求のｍ■第１
   項ないし第４項のいずれかに記載の検出器。
6. （６）　検出された油■の量が所定のレベルを越えると
   、警告を作動させる手段を備える、特許請求のＩｉｓ第
   １項ないし第５項のいずれかに記載の検出器。
7. （７）　機調の複数のクランク室における油霧の存在を
   検出する論■検出装置であって、前記装置は、複数−の
   油−検出器を働え、各検出器は、油■から反射された光
   を検知するように位置決めされてエンジン室における油
   層の存在を検出する検知手段を備え、各々がそれぞれの
   クランク室における油■を検出するように動作可能であ
   る、油−検出＊＊。
8. （８）　前記検出器は、前記エンジン室へコンジットに
   より接続された測定室と、前記測定室へ光を向ける光源
   とを儂え、前記検知手段は、前記光源から発せられかつ
   前記測定室における油霧により反射された光を検出する
   ように動作可能である、範囲第７項記載の検出装置。
9. （９）　前記検出器は、前記エンジン室から前記測定室
   に強制的に空気の流れを生じさせる手段を備える、特許
   請求の範囲第８項記載の検出＠習。
10. （１０）　前記検出器は、前記油−の存在にかかわらず
    前記検知手段に光を向けるように位置決Ｗ。
11. （１１）　前記光は、赤外線である、特許請求の範囲第
    ７項ないし第１０項のいずれかに記載の検出装置。
12. （１２）　検出された油層の量が所定のレベルを越える
    と、警告を作動させる手段を備える、特許請求の範囲第
    ７項ないし第１１項のいずれかに記載の検出装置。
13. （１３）　　ＩＩから反射された光を測定することによ
    り機関の吸込システムにおける冷却液体の霧の存在を検
    出するように動作可能である、検出器。
14. （１４）　　ｍｍ１ｍの吸込マニホルド内に配置された
    光源と光センサとを備える、特許請求の範囲第１３３項
    記載検出器。
15. （１５）　検出された−の量が所定のレベルよりも低い
    ときに、警告を作動させる手段を備える、特許請求の範
    囲第１３項または第１４項に記載の検出器。