WO2012111469A1 - 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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    • G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids

Definitions

  • the present invention relates to a liquid property identifying device that is suitably used as a device for determining the properties of a liquid, for example, a deterioration state of fuel, lubricating oil, hydraulic oil, and the like, and a liquid storage tank equipped with the device.
  • Fuel, lubricating oil, hydraulic oil, etc. are widely used in various machines.
  • a construction machine such as a hydraulic excavator
  • fuel is used to drive an internal combustion engine for driving a hydraulic pump
  • lubricating oil is used for lubricating an internal combustion engine, etc.
  • hydraulic oil is used for driving a vehicle or driving an actuator. It is used for hydraulic transmission from the hydraulic pump.
  • These fuel, lubricating oil, hydraulic oil, etc. are stored in the tank. The fuel gradually deteriorates because new fuel is not replenished in a construction machine that has not been operated for a long time. Lubricating oil and hydraulic oil are deteriorated by not being replaced for a long time.
  • any of fuel, lubricating oil, and hydraulic oil may deteriorate due to replenishment / mixing of poor products.
  • Such deterioration causes undesirable situations such as a decrease in performance of the internal combustion engine, a decrease in operating efficiency of the entire construction machine, and a decrease in durability. For this reason, it is necessary to take quick and reliable measures before the deterioration proceeds.
  • Patent Document 1 focusing on the phenomenon that the color density changes as the biofuel oxidation progresses, the color density is periodically detected as light transmittance, and the amount of change with respect to the previously acquired value is calculated.
  • the deterioration of the biofuel is determined based on an integrated value obtained by sequentially calculating and integrating the absolute values of these changes.
  • Patent Document 2 attention is paid to the phenomenon that the oxygen concentration in the fuel increases with the progress of the oxidation of the biofuel and the ignition delay is shortened, and the ignition delay is based on the in-cylinder pressure during the operation of the internal combustion engine.
  • the ignition delay is shortened by a predetermined amount or more with respect to the reference value, the deterioration judgment of the biofuel is made.
  • Patent Document 1 requires a light transmittance sensor for detecting light transmittance
  • Patent Document 2 requires an in-cylinder pressure sensor for detecting in-cylinder pressure.
  • a processing circuit for determining deterioration of biofuel based on the above is required. Therefore, it is not only complicated and expensive as a whole system, but it is also difficult to say in terms of reliability in consideration of the failure due to the complexity.
  • the present invention has been made to solve such problems.
  • the object of the present invention is to appropriately set the properties of liquids such as fuel, lubricating oil and hydraulic oil by a simple, inexpensive and highly reliable system configuration. It is an object of the present invention to provide a liquid property identification device capable of determining the above and a liquid storage tank equipped with the device.
  • the liquid storage tank can be attached to the liquid storage tank, and is provided in the vertical direction, which is the liquid level change direction of the liquid stored in the liquid storage tank.
  • An observation window portion that can be visually recognized from the outside as a color change of the liquid, and a plurality of color samples that respectively correspond to a plurality of stepwise properties of the liquid are provided along the monitoring window portion.
  • Each of the color samples along the monitoring window so that the first comparison target portion follows the property change in the specific direction of the liquid.
  • Each color sample is arranged along the observation window portion so that the second comparison target portion is arranged in the opposite direction to the first comparison target portion.
  • each color sample is configured by enclosing a plurality of stepwise liquids in transparent capsules.
  • the present invention is characterized by a liquid storage tank to which the liquid property identification device is attached. Further, the present invention is characterized in that the upper and lower positions of the liquid property identification device are set above the uppermost position where the liquid level of the contaminants forming a layer below the liquid in the liquid storage tank can change. It is said.
  • the liquid property identification device of the present invention corresponds to the observation window portion in which the property change of the liquid stored in the liquid storage tank can be visually recognized as a color change, and a plurality of stepwise properties of the liquid.
  • a first comparison object part and a second comparison object part, each of which is arranged along the observation window part, and each of the color samples of the first comparison object part and the second comparison object part is provided.
  • the sequence is reversed.
  • the property of the liquid stored in the liquid storage tank is determined by comparing the color change of the liquid visually recognized from the observation window and each color sample of the first comparison target part and the second comparison target part. It becomes possible. Therefore, it is possible to implement with a simple and inexpensive system configuration including the observation window portion and the first and second comparison target portions, and it is possible to realize high reliability without fear of failure.
  • the liquid level changes according to the amount of liquid stored in the liquid storage tank, and when contaminants in the liquid storage tank form a layer below the liquid due to some factor (for example, a moisture layer due to condensation)
  • the liquid level also changes depending on the contaminants. For this reason, the region in which the color change of the liquid can be visually recognized by the observation window is limited downward or upward.
  • the properties of the liquid can be compared with the color swatches of either of the comparison target parts, regardless of whether the visible area is limited downward or upward. Can be determined. For this reason, the liquid property can be determined in more situations without being affected by the liquid level fluctuation of the liquid or moisture layer.
  • each property liquid is enclosed in a transparent capsule to form a color sample. For this reason, more accurate deterioration determination can be realized by using a liquid having an actual property as a color sample.
  • a liquid storage tank to which the liquid property identification device according to the present invention is attached a liquid storage tank to which the liquid property identification device is attached can be provided, and the above-described effects can be obtained.
  • the upper and lower positions of the liquid property identification device are located above the upper limit position at which the liquid level of the contaminants mixed in the liquid storage tank can change. It is set. For this reason, it becomes possible to visually recognize the color change of the liquid in the entire region of the observation window without being blocked by the mixture, and accordingly, the property of the liquid can be appropriately determined by comparison with each color sample.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • the hydraulic excavator uses the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump driven by the internal combustion engine to drive the vehicle and drive an actuator such as an excavating bucket.
  • the internal combustion engine is operated using biofuel stored in the fuel tank.
  • biofuel deteriorates, it corrodes the fuel system of the internal combustion engine or polymerizes with oxygen. Increase in viscosity causes troubles that adversely affect fuel injection control.
  • a deterioration identification device is attached to the fuel tank.
  • measures such as biofuel replacement can be quickly and reliably performed when deterioration occurs. Considered to be able to.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a fuel tank for storing biofuel.
  • the fuel tank 1 has a rectangular parallelepiped shape made of a steel plate, and is mounted on the upper swing body of the hydraulic excavator in the posture shown in the figure.
  • one side of the fuel tank 1 is connected to a fuel supply hole and a fuel pipe extending to the internal combustion engine.
  • the biofuel is replenished into the fuel tank 1 through the refueling hole.
  • the biofuel in the fuel tank 1 is supplied to the internal combustion engine through the fuel pipe and the operation is performed.
  • a drain hole is provided on the lower surface of the fuel tank 1. The drain hole performs a draining process for discharging moisture generated by discharging or dewing degraded biofuel.
  • FIG. 2 is a front view showing the deterioration identifying device
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 1 showing the deterioration identifying device
  • FIG. 4 is a front view showing a comparison target portion of the deterioration identifying device
  • FIG. FIG. In addition, although not shown in figure, the fixing location of the lower side of a sight glass is the same as that of FIG.
  • the biofuel degradation identification device 2 is provided at the lower part of one side surface of the fuel tank 1.
  • the degradation identification device 2 includes a sight glass 3 (monitoring unit) into which biofuel in the fuel tank 1 is introduced, and a comparison target unit 4 having a color sample for determining degradation.
  • the sight glass 3 is made of transparent glass, acrylic resin, or the like, and has a tubular shape that extends in the vertical direction, that is, along the direction of change in the liquid level of the biofuel in the fuel tank 1.
  • the sight glass 3 has a display oil passage 5 with a passage extending in the vertical direction inside.
  • Fixing bolt holes 3 a are formed at both upper and lower ends of the sight glass 3 toward the fuel tank 1, and these bolt holes 3 a communicate with the upper and lower sides of the display oil passage 5.
  • Union bolts 6 are respectively inserted into the upper and lower bolt holes 3a.
  • the sight glass 3 is fixed to the fuel tank 1 by a shaft portion 6a of each union bolt 6 that is screwed into a weld nut 7 on the back side through a bolt hole 1a formed on one side surface of the fuel tank 1.
  • a T-shaped oil passage 8 is formed in the shaft portion 6 a of each union bolt 6.
  • the T-shaped oil passage 8 opens into the fuel tank 1 at the distal end of the shaft portion 6a, and communicates with the display oil passage 5 of the sight glass 3 at the proximal end of the shaft portion 6a. Since the annular oil passage 9 is formed on the entire circumference of the bolt hole 3a, the T-shaped oil passage 8 and the display oil passage 5 are held in communication via the annular oil passage 9 regardless of the bolt rotation position. .
  • the display oil passage 5 communicates with the inside of the fuel tank 1 via the T-shaped oil passage 8 of the upper and lower union bolts 6 so that the biofuel stored in the tank 1 is also introduced into the display oil passage 5. It has become.
  • the portion fixed by the union bolt 6 is appropriately oil-tightly held by packing to prevent leakage of biofuel to the outside.
  • the base plate 10 of the comparison target portion 4 is made of a steel plate and has a rectangular shape extending in the vertical direction.
  • the base plate 10 is sandwiched between one side surface of the fuel tank 1 and the sight glass 3 in a state where the shaft portions 6a of the union bolts 6 are respectively inserted into bolt holes 10a penetrating the upper and lower ends thereof. It is fixed. Color samples are individually printed on the left and right sides of the surface of the base plate 10 (site glass 3 side).
  • the left and right color samples independently function as a comparison target portion
  • the left color sample region is hereinafter referred to as a first comparison target portion 4a toward the drawing
  • the right color sample is referred to as the right color sample.
  • the region is referred to as a second comparison target portion 4b.
  • the entire surface of the base plate 10 is printed in white, and three kinds of color samples are printed on the first and second comparison target portions 4a and 4b, respectively.
  • the three color samples of each comparison target part 4a, 4b are set so as to respond stepwise to the color change accompanying the deterioration of the biofuel. That is, biofuel originally has a yellowish hue, and has a characteristic that the lightness gradually decreases with deterioration and changes from a light color to a dark color. Specifically, biofuels change color from light yellow when new to dark brown at the limit of use.
  • the first color 11a yellow when it is nearly new
  • the third color 11c dark brown corresponding to the use limit
  • a color hereinafter referred to as a second color 11b is set, and these color samples 11a to 11c are printed on the base plate 10.
  • the biofuel changes color in the order of the first color 11a, the second color 11b, and the third color 11c as it deteriorates.
  • the first comparison target section 4a color samples are arranged in order of the first color 11a, the second color 11b, and the third color 11c from the top so as to follow the deterioration direction of the biofuel.
  • color samples are arranged in the order of the third color 11c, the second color 11b, and the first color 11a from the top so as to be in the opposite direction to the first comparison target unit 4a.
  • the color samples 11a to 11c of the first and second comparison target portions 4a and 4b are located on the back side of the sight glass 3, the color samples 11a to 11c are seen through the biofuel introduced into the display oil passage 5. Is visually recognized, and deterioration can be determined based on the visual recognition state at this time.
  • the display of the color samples 11a to 11c is not limited to using printing, and the color samples 11a to 11c may be displayed by painting, for example.
  • the background of the color samples 11a to 11c is not limited to white, and may be changed to another color.
  • the amount of biofuel stored in the fuel tank 1 fluctuates according to consumption due to operation of the internal combustion engine or replenishment of new fuel.
  • the thickness of the water layer formed on the lower side of the biofuel also varies due to condensation in the fuel tank 1. Due to these factors, the liquid level of the biofuel and the liquid level of the water layer in the fuel tank 1 change, and the same liquid level change occurs in the display oil passage 5 of the sight glass 3.
  • Biofuel is present in a region between the liquid level of the biofuel and the liquid level of the water layer, and in this region, deterioration can be determined by comparison with the color samples 11a to 11c of the comparison target portions 4a and 4b. .
  • the vertical position of the sight glass 3 is set as follows.
  • the uppermost position where the liquid level of the water layer can change in the fuel tank 1 Can be specified to some extent.
  • the color samples 11a to 11c may not be able to determine deterioration corresponding to the moisture layer.
  • the color samples 11a to 11c correspond to the upper air layer of biofuel as the installation position of the sight glass 3 is set upward. As a result, the frequency at which deterioration determination becomes impossible increases.
  • the installation position of the sight glass 3 is set above and as much as possible below the maximum upper limit position at which the liquid level of the moisture layer can change.
  • biofuel degradation identification apparatus 2 Since the liquid level of the biofuel in the fuel tank 1 is normally higher than that of the sight glass 3 and the liquid level of the moisture layer is lower than that of the sight glass 3 due to the position setting of the sight glass 3, FIG. As shown, biofuel is introduced into the display oil passage 5 of the sight glass 3 over the entire vertical direction. As will be described below, deterioration determination of biofuel is performed with reference to any one of the three color samples 11a to 11c of the first and second comparison target portions 4a and 4b. In the case of FIG.
  • the principle of deterioration determination by the deterioration identification device 2 of the present embodiment is based on the phenomenon that the color samples 11a to 11c that are visible through the biofuel differ depending on the density change of the biofuel accompanying the deterioration. . That is, when the biofuel is nearly new, only the first color 11a is assimilated to the biofuel and becomes invisible, and the other second and third colors 11b and 11c are visible. When the deterioration of the biofuel proceeds, the second color 11b becomes assimilated to the biofuel and becomes invisible, and when the use limit is reached, the third color 11c becomes assimilated to the biofuel and becomes invisible.
  • the deterioration identifying device 2 of the present embodiment includes a sight glass 3 for introducing biofuel in the fuel tank 1 into the inside, and first and second comparison target portions 4a and 4b having color samples 11a to 11c. It has a simple structure and does not require any sensors or processing circuits as in the techniques of Patent Documents 1 and 2. Therefore, it is possible to implement with a simple and inexpensive system, and since it is simple, it has an excellent effect that there is no risk of failure and high reliability can be realized. On the other hand, as is clear from the above description, the determination based on the third color 11c corresponding to the use limit is particularly important as the determination of biofuel deterioration compared to the determination based on the first color 11a and the second color 11b. It is.
  • the fuel level in the display oil passage 5 also decreases as shown in FIG. 7 as the level of the biofuel in the fuel tank 1 decreases. Is limited downward.
  • the third color 11c is located above the fuel level, for example, as in the second comparison target portion 4b, it is not possible to determine the critical use limit.
  • the water level in the display oil passage 5 rises as shown in FIG. 8 as the water level in the fuel tank 1 rises. The area is restricted upward.
  • the third color 11c is positioned below the water layer liquid level, for example, as in the first comparison target portion 4a, it is impossible to determine the critical use limit.
  • the arrangement of the color samples 11a to 11c of the first and second comparison target portions 4a and 4b is reversed as described above.
  • the use limit of the biofuel can be determined.
  • the biofuel or moisture layer in the fuel tank 1 It is possible to determine the deterioration of biofuel in more situations without being affected by the liquid level fluctuation. Since the use limit of a particularly important biofuel can be determined, the biofuel can be replaced more appropriately.
  • the sight glass 3 since the sight glass 3 is installed above the uppermost position of the liquid level of the moisture layer in the fuel tank 1, it is necessary to drain water when the moisture layer is visually recognized in the display oil passage 5. means. Therefore, the sight glass 3 of the degradation identification device 2 can be used to determine whether or not to drain water. Therefore, there is an advantage of promoting appropriate drainage.
  • the color samples 11a to 11c of the first and second comparison target portions 4a and 4b are arranged on the back side of the sight glass 3, and the color sample is seen through the biofuel in the display oil passage 5.
  • the principle of determining deterioration by visually recognizing 11a to 11c is adopted, it is not limited to this.
  • the color samples 11a to 11c of the first and second comparison target portions 4a and 4b are arranged adjacent to the display oil passage 5, and the biofuel in the display oil passage 5 and the color samples 11a to 11c are arranged. You may make it compare the color (lightness) with.
  • the color samples 11a to 11c of the comparison target portions 4a and 4b project from the left and right with the sight glass 3 as the center, and are visible from the front. If the original color of the biofuel can be visually recognized from the outside front by coloring the color sample side) white, the color samples 11a to 11c of the comparison target portions 4a and 4b are placed on the left and right sides of the biofuel in the display oil passage 5. Can be next to each other. Then, it is only necessary to select the same color as the biofuel from the three types of color samples 11a to 11c and determine the deterioration. Although not redundantly explained, the same effect as the above embodiment can be obtained even in this case. be able to.
  • the color samples 11a to 11c are displayed on the base plate 10 by printing or painting.
  • the transparent capsules 21a to 21c in which actually deteriorated biofuel is sealed are colored. It may be used as a sample.
  • transparent capsules 21 a to 21 c are arranged on the upper, middle and lower stages of the base plate 10, respectively, and the inside of each transparent capsule 21 a to 21 c is partitioned at the center in the left-right direction. ing.
  • Degraded biofuels corresponding to the first color 11a, the second color 11b, and the third color 11c are sealed from the upper side on the left side in each of the transparent capsules 21a to 21c, and on the right side in each capsule 21a to 21c, From above, degraded biofuel corresponding to the third color 11c, the second color 11b, and the first color 11a is sealed.
  • the deterioration biofuel in each of the transparent capsules 21a to 21c can be visually recognized through the biofuel in the display oil passage 5, and the back of the sight glass 3 is colored white. It is possible to determine the deterioration by comparing the colors of the biofuels in the transparent capsules 21a to 21c next to the biofuel in the display oil passage 5 adjacent to each other and comparing the colors. Therefore, not only the same effect as the above-described embodiment can be obtained, but also more accurate deterioration determination can be realized by using the actual deteriorated biofuel as a color sample.
  • the biofuel, the lubricating oil, the hydraulic oil deterioration identification device 2 and the fuel tank 1 are embodied in the hydraulic excavator.
  • the liquid subjected to the deterioration determination is not limited thereto.
  • the configuration of the sight glass 3 and the comparison target portions 4a and 4b is not limited to the above embodiment.
  • the shape of the sight glass 3 is changed or the number of the color samples 11a to 11c and 21a to 21c is increased or decreased. Or you may.
  • Fuel tank liquid storage tank
  • Property identification device deterioration identification device
  • Sight glass observation window
  • 4a 1st comparison object part
  • 4b 2nd comparison object part 11a-11c
  • Color sample 21a-21c Transparent capsule (color sample)

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Abstract

燃料タンク内に貯留されたバイオ燃料の劣化を色変化として視認するサイトグラス（３）、及びバイオ燃料の劣化状態に対応する３種の色見本（１１ａ～１１ｃ）をサイトグラス（３）に沿ってそれぞれ配列させた第１及び第２の比較対象部（４ａ，４ｂ）から劣化識別装置（２）を構成し、サイトグラス（３）内のバイオ燃料を透かして色見本（１１ａ～１１ｃ）を視認することで劣化を判定する。そして、第１の比較対象部（４ａ）と第２の比較対象部（４ｂ）との各色見本（１１ａ～１１ｃ）の配列を逆転させることにより、バイオ燃料の液面低下及び水分層の液面上昇に対応する。

Description

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
　本発明は、液体の性状、例えば燃料、潤滑油、作動油などの劣化状態を判定する装置として好適に使用され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に関する。
　燃料、潤滑油、作動油などは種々の機械に広く使用されている。例えば油圧ショベルなどの建設機械では、燃料は油圧ポンプ駆動用の内燃機関を運転するために使用され、潤滑油は内燃機関などの潤滑に使用され、作動油は車両走行や作動機の駆動を目的とした油圧ポンプからの油圧伝達のために使用されている。これらの燃料、潤滑油、作動油などはタンク内に貯留されている。燃料は、長期間未稼働な建設機械では新たな燃料が補給されないために次第に劣化する。潤滑油や作動油は、長期間交換されないことによって劣化を生じる。また、燃料、潤滑油、作動油の何れであっても粗悪品の補給・混入などにより劣化する場合がある。これらの劣化は、内燃機関の性能低下、或いは建設機械全体の稼働効率の低下や耐久性低下などの好ましくない事態を引き起こす。このため、劣化が進行する以前に迅速且つ確実な対処が必要になる。
　特に、近年ではバイオマスから生産される燃料を含むバイオ燃料を内燃機関の代替燃料として用いる動きが広まっている。バイオ燃料は温暖効果ガスの排出削減というメリットを有する反面、酸化に伴って燃料系の金属部分を腐食させたり、酸素との重合により粘度が増加して適切な燃料噴射制御が困難になったりするというデメリットを有する。このため、内燃機関の燃料としてバイオ燃料を使用した場合には、より一層劣化への対処が重要となる。
　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、前回取得した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。
特許第４４８３９２２号明細書 特開２００９－２３５９６７号公報
　しかしながら、特許文献１の技術では光透過率を検出する光透過率センサを必要とし、特許文献２の技術では筒内圧を検出する筒内圧センサを必要とし、さらに何れの技術であっても検出値に基づきバイオ燃料の劣化を判定する処理回路を必要とする。よって、システム全体として複雑且つ高価なばかりでなく、複雑である故の故障を考慮すると信頼性の点でも十分とは言い難かった。
　当然ながら、これらの従来技術を通常燃料、潤滑油、作動油などの劣化判定に応用することも考えられるが、その場合でも上記不具合は同様に生じる。特に上記した建設機械のように燃料、潤滑油、作動油を共に使用するものでは、それぞれの劣化を判定するために劣化判定のシステム数も倍増することから、一層簡易且つ安価なシステムが望まれる。
　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。
　上記目的を達成するため、本発明では、液体貯蔵タンクに取付可能であり、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設けられ、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、該観察窓部に近接した位置にそれぞれ設けられ、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監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、第１の比較対象部が、液体の特定方向への性状変化に倣うように監察窓部に沿って各色見本を配列させ、第２の比較対象部が、第１の比較対象部とは逆方向となるように観察窓部に沿って各色見本を配列したことを特徴としている。
　また、本発明は、各色見本が、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している。
　また、本発明は、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している。
　また、本発明は、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している。
　以上説明したように本発明の液体性状識別装置によれば、液体貯蔵タンク内に貯留された液体の性状変化を色変化として視認可能な観察窓部、及び液体の段階的な複数の性状に対応する複数の色見本をそれぞれ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の比較対象部を備え、第１の比較対象部と第２の比較対象部との各色見本の配列を逆転させている。
　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る。したがって、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。
　また、液体貯蔵タンク内の液体の貯留量に応じて液面が変化する一方、何らかの要因による液体貯蔵タンク内への混入物が液体の下側に層を形成したときには（例えば結露による水分層）、その混入物によって液面も変化する。このため、観察窓部により液体の色変化を視認可能な領域が下方または上方に制限される。両比較対象部の各色見本の配列を逆転させることにより、視認可能な領域が下方に制限された場合でも上方に制限された場合でも何れかの比較対象部の色見本との比較により液体の性状を判定できる。このため、液体や水分層の液面変動に影響されることなく、より多くの状況において液体性状を判定することができる。
　また、本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としている。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。
　また、本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。
　また、本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ている。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。
実施形態のバイオ燃料を貯留する燃料タンクを示す斜視図である。 劣化識別装置を示す正面図である。 同じく劣化識別装置を示す図１のIII－III線断面図である。 劣化識別装置の比較対象部を示す正面図である。 サイトグラスの上側の固定箇所を示す部分拡大断面図である。 サイトグラス全体にバイオ燃料が導入された通常時の劣化識別装置を示す正面図である。 燃料液面の低下によりバイオ燃料の表示領域が下方に制限されたときの劣化識別装置を示す正面図である。 水分層の上昇によりバイオ燃料の表示領域が上方に制限されたときの劣化識別装置を示す正面図である。 劣化したバイオ燃料を封入したカプセルを色見本として使用した別例の劣化識別装置を示す正面図である。 同じく別例の劣化識別装置を示す断面図である。
　以下、本発明を油圧ショベルに備えられたバイオ燃料の劣化識別装置（液体性状識別装置）、及び同装置を取り付けた燃料タンク（液体貯蔵タンク）に具体化した一実施形態を説明する。
　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っている。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。
　また、油圧ショベルには、内燃機関を潤滑するための潤滑油や油圧伝達のための作動油も使用されている。これらの劣化によるトラブルを回避すべく、潤滑油や作動油を貯留したオイルタンクにもそれぞれの劣化を判定するための劣化識別装置が取り付けられている。但し、劣化を識別するための構造は、上記したバイオ燃料用のものと同様であるため、以下、代表としてバイオ燃料の劣化識別装置及び燃料タンクについて説明する。
　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ている。バイオ燃料は、給油孔を介して燃料タンク１内に補給される。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、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ている。このドレン孔は、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を行う。
　図２は劣化識別装置を示す正面図、図３は同じく劣化識別装置を示す図１のIII－III線断面図、図４は劣化識別装置の比較対象部を示す正面図、図５はサイトグラスの上側の固定箇所を示す部分拡大断面図である。なお、図示はしないが、サイトグラスの下側の固定箇所も図５と同様である。
　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いる。この劣化識別装置２は、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（監察部）、及び劣化判定のための色見本を有する比較対象部４を備えている。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有している。サイトグラス３は、その内部に上下方向に延びる通路を表示油路５を有している。
　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形成され、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る。サイトグラス３は、燃料タンク１の一側面に形成されたボルト孔１ａを介して裏面側のウエルドナット７に螺合する各ユニオンボルト６の軸部６ａで燃料タンク１に固定されている。
　各ユニオンボルト６の軸部６ａにはＴ字油路８が形成されている。このＴ字油路８は、軸部６ａの先端で燃料タンク１内に開口し、軸部６ａの基端でサイトグラス３の表示油路５と連通している。ボルト孔３ａの全周には環状油路９が形成されているため、ボルト回転位置に関わらず環状油路９を介してＴ字油路８と表示油路５とが連通状態に保持される。結果として表示油路５は上下のユニオンボルト６のＴ字油路８を介して燃料タンク１内と連通し、タンク１内に貯留されたバイオ燃料は表示油路５内にも導入されるようになっている。なお、図示はしないが、ユニオンボルト６による固定箇所は適宜パッキンにより油密保持され、バイオ燃料の外部への漏れ防止がなされている。
　比較対象部４のベース板１０は、鋼板製であり上下方向に延びる長方形状を有している。ベース板１０は、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ている。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、図面に向かって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。
　ベース板１０の表面全体は白色に印刷され、第１及び第２の比較対象部４ａ，４ｂにはそれぞれ３種の色見本が印刷されている。各比較対象部４ａ，４ｂの３種の色見本は、バイオ燃料の劣化に伴う色変化に段階的に対応するように設定されている。即ち、バイオ燃料は元々黄系の色相を呈し、劣化に伴って次第に明度が低下して淡色から濃色へと変化する特性を有している。具体的には、バイオ燃料は新品時の淡い黄色から使用限界の濃い茶色まで色を変化させる。そこで、例えば３種の色見本として、新品に近いときの黄色（以下、第１色１１ａと称する）、使用限界に対応する濃い茶色（以下、第３色１１ｃと称する）、その中間である黄土色（以下、第２色１１ｂと称する）が設定され、これらの色見本１１ａ～１１ｃがベース板１０上に印刷されている。
　従って、バイオ燃料は劣化に伴って第１色１１ａ、第２色１１ｂ、第３色１１ｃの順に色を変化させることになる。そして、第１の比較対象部４ａではバイオ燃料の劣化方向に倣うように、上から順に第１色１１ａ、第２色１１ｂ、第３色１１ｃの順に色見本が配列され、第２の比較対象部４ｂでは第１の比較対象部４ａとは逆方向となるように、上から順に第３色１１ｃ、第２色１１ｂ、第１色１１ａの順に色見本が配列されている。第１及び第２の比較対象部４ａ，４ｂの各色見本１１ａ～１１ｃはサイトグラス３の背面側に位置することから、表示油路５内に導入されたバイオ燃料を透かして各色見本１１ａ～１１ｃが視認され、このときの視認状態に基づき劣化判定し得るようになっている。
　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。
　ここで、燃料タンク１内のバイオ燃料の貯留量は、内燃機関の運転による消費や新たな燃料の補給に応じて変動する。一方、燃料タンク１内の結露によりバイオ燃料の下側に形成される水分層の厚みも変動する。これらの要因により燃料タンク１内でのバイオ燃料の液面及び水分層の液面は変化し、サイトグラス３の表示油路５内でも同様の液面変化が生じる。そして、バイオ燃料の液面と水分層の液面との間の領域においてバイオ燃料が存在し、この領域で比較対象部４ａ，４ｂの色見本１１ａ～１１ｃとの比較により劣化判定が可能となる。このような点を鑑みて、サイトグラス３の上下位置は以下のように設定されている。
　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。
　次に、上述したバイオ燃料の劣化識別装置２の作用を説明する。
　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。図６の場合、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を視認可能である。したがって、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。
　本実施形態の劣化識別装置２による劣化判定の原理は、劣化に伴うバイオ燃料の濃淡変化に応じて、バイオ燃料を透かして視認可能な色見本１１ａ～１１ｃが相違する現象を利用したものである。即ち、バイオ燃料が新品に近いときには第１色１１ａのみがバイオ燃料に同化して視認不能となり、他の第２及び第３色１１ｂ，１１ｃは視認可能である。バイオ燃料の劣化が進行すると第２色１１ｂもバイオ燃料に同化して視認不能になり、さらに使用限界に至ると第３色１１ｃもバイオ燃料に同化して視認不能になる。なお、図６は、バイオ燃料が使用限界に至って第３色１１ｃと同化した状態を示し、図７，８も同様である。
　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。このため、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。
　しかも、本実施形態の劣化識別装置２は、燃料タンク１内のバイオ燃料を内部に導入するサイトグラス３、及び色見本１１ａ～１１ｃを有する第１及び第２の比較対象部４ａ，４ｂからなる簡単な構造であり、特許文献１，２の技術のようなセンサ類や処理回路を一切必要としない。よって、簡易且つ安価なシステムにより実施できる上に、簡易である故に故障の虞がなく高い信頼性を実現できるという優れた効果を発揮する。
　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る。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バイオ燃料を交換できる。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。
　ところが、適切な燃料補給が行われないと、燃料タンク１内でのバイオ燃料の液面低下に伴って図７に示すように表示油路５内の燃料液面も低下してバイオ燃料の領域が下方に制限される。このとき、例えば第２の比較対象部４ｂのように、燃料液面よりも上方に第３色１１ｃが位置している場合には肝心の使用限界を判定できなくなる。また、適切な水抜きが行われないと、燃料タンク１内での水分層の液面上昇に伴って図８に示すように表示油路５内の水分層液面も上昇してバイオ燃料の領域が上方に制限される。このとき、例えば第１の比較対象部４ａのように、水分層液面よりも下方に第３色１１ｃが位置している場合には肝心の使用限界を判定できなくなる。
　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、バイオ燃料の液面が第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バイオ燃料の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、水分層の液面が第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バイオ燃料の使用限界を判定可能となる。
　結果として単一の比較対象部（例えば、第１の比較対象部４ａまたは第２の比較対象部４ｂの何れか）のみを備えた場合に比較して、燃料タンク１内のバイオ燃料や水分層の液面変動に影響されることなく、より多くの状況においてバイオ燃料の劣化判定を行うことができる。特に重要なバイオ燃料の使用限界の判定を実施できるので、一層適切にバイオ燃料を交換することができる。
　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は水抜きの要否判定にも利用できる。したが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。
　例えば上記実施形態では図２に示すように、サイトグラス３を中心として比較対象部４ａ，４ｂの各色見本１１ａ～１１ｃが左右に張り出して正面より視認可能である、そこで、サイトグラス３の背面（色見本側）を白色に着色して外部正面よりバイオ燃料の本来の色を視認可能とすれば、表示油路５内のバイオ燃料の左右に比較対象部４ａ，４ｂの色見本１１ａ～１１ｃを隣り合わせることができる。そして、３種の色見本１１ａ～１１ｃからバイオ燃料と同色のものを選択して劣化判定すればよく、重複する説明はしないが、このようにした場合でも上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　また、上記実施形態では、印刷或いは塗装によりベース板１０上に色見本１１ａ～１１ｃを表示したが、これに限ることはなく、例えば実際に劣化したバイオ燃料を封入した透明カプセル２１ａ～２１ｃを色見本として用いてもよい。この別例を図９，１０に示すが、ベース板１０上の上段、中段、下段にそれぞれ透明カプセル２１ａ～２１ｃを配設し、各透明カプセル２１ａ～２１ｃの内部を左右方向の中央で区画している。各透明カプセル２１ａ～２１ｃ内の左側には、上方より第１色１１ａ、第２色１１ｂ、第３色１１ｃに相当する劣化したバイオ燃料を封入し、各カプセル２１ａ～２１ｃ内の右側には、上方より第３色１１ｃ、第２色１１ｂ、第１色１１ａに相当する劣化したバイオ燃料を封入する。
　上記実施形態のように、表示油路５内のバイオ燃料を透かして各透明カプセル２１ａ～２１ｃ内の劣化バイオ燃料を視認して劣化判定できるし、サイトグラス３の背面を白色に着色すれば、表示油路５内のバイオ燃料の左右に各透明カプセル２１ａ～２１ｃ内の劣化バイオ燃料を隣り合わせて、それらの色を比較して劣化判定することができる。よって、上記実施形態と同様の作用効果が得られるばかりでなく、実際の劣化したバイオ燃料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。
　以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、油圧ショベルに搭載されたバイオ燃料、潤滑油、作動油の劣化識別装置２及び燃料タンク１として具体化したが、劣化判定の対象になる液体はこれに限ることはない。例えば内燃機関の燃料として軽油を使用する場合には、軽油を対象とした劣化識別装置として具体化してもよい。
　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。
　１　　　　　　　燃料タンク（液体貯蔵タンク）
　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)

  1. 　液体貯蔵タンクに取付可能であり、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設けられ、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、
    　該観察窓部に近接した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監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監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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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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