オイルミスト除去装置及び除去方法
【課題】オイルミストを高効率で除去することが可能な期間の長期化及びメンテナンス頻度低減を図ることのできるオイルミスト除去装置及び除去方法を提供する。
【解決手段】本発明のオイルミスト除去装置１０は、工作機械の排気中に含まれるオイルミストを帯電させる放電極１４と、前記オイルミストを付着させる集塵板１６と、前記放電極１４と前記集塵板１６に電圧を印加する電源ユニット２６と前記放電極１４及び前記集塵板１６とを接続する電極１８，２０と、前記電極１８，２０と他の構成部材との絶縁を図る碍子２８，３０と、を備えた電気集塵手段４０と、前記電気集塵手段４０に付着した前記オイルミストを洗浄する洗浄手段５０と、前記電気集塵手段４０の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出手段と、前記絶縁破壊検出手段の測定値と、前記電気集塵手段４０の除去率の下限値に基づいて、前記洗浄手段５０による洗浄を制御する洗浄制御手段４６と、を備えたことを特徴としている。
【解決手段】本発明のオイルミスト除去装置１０は、工作機械の排気中に含まれるオイルミストを帯電させる放電極１４と、前記オイルミストを付着させる集塵板１６と、前記放電極１４と前記集塵板１６に電圧を印加する電源ユニット２６と前記放電極１４及び前記集塵板１６とを接続する電極１８，２０と、前記電極１８，２０と他の構成部材との絶縁を図る碍子２８，３０と、を備えた電気集塵手段４０と、前記電気集塵手段４０に付着した前記オイルミストを洗浄する洗浄手段５０と、前記電気集塵手段４０の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出手段と、前記絶縁破壊検出手段の測定値と、前記電気集塵手段４０の除去率の下限値に基づいて、前記洗浄手段５０による洗浄を制御する洗浄制御手段４６と、を備えたことを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車や産業装置等の機械装置部品を成型、研削、切削、研磨等で製造加工する工作機械から発生するオイルミストを除去するオイルミストの除去装置および除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械加工工場は、機械装置部品を製造するため、成型、研削、切削、研磨等を工作機械で行うところである。切削、研削、研磨等を伴う部品は、外形加工寸法に厳密な精度が要求される。そのため、部品の温度変化による膨張伸縮等を抑えた状態で加工する必要がある。ところが、切削、研削、研磨等を行う場合には、摩擦熱によりどうしても部品の加工部が高温となってしまう。加工現場においては、このような温度上昇を抑えるために、加工部品を切削油や研削油等に常時浸した状態又は常時吹き付けた状態で加工を行うようにしている。このような作業により、加工部品の温度上昇が抑えられるからである。しかし、切削油、研削油が高温となった場合、これが気化し、オイルミストを生ずることとなる。
【０００３】
工作機械の中には、加工部品を加工時に設置しているステージ部が一般環境に露出した状態のものもあり、このような場合には、上記のようにして生じたオイルミストがそのまま工場内に拡散していた。工場内に拡散したオイルミストは更に揮発して小径化し、工場内上部に霞となって漂う。また、大径のオイルミストは床や壁、作業者に落下付着し、作業環境を著しく悪化させる要因となっていた。更に、加工後の洗浄を終えた製品へのオイル再付着等の問題も生じている。
【０００４】
このような問題から、最近の工作機械は、ステージ部分をケーシングで覆うことでオイルミストの拡散を防ぎ、オイルミスト除去装置を通過させた空気を排気として工場内に放出するようにしている。
【０００５】
ここでオイルミスト除去装置は、発生するオイルミスト粒径から、一般的に電気集塵機が用いられ、工作機械に対してダクトにより接続されている。このように使用される電機集塵機の一般的な構成は、図４の通りである。図４に示す電気集塵機１は、工作機械からの排気中のオイルミストを帯電させる放電部２、電界を構成し帯電したオイルミストを付着集塵する集塵部３、放電前の前段処理に用いられるプレフィルタ４、及び工作機械から排気を吸引し、工場内へ給気を行う送風ファン５を有する。
【０００６】
このような工作機械の排気からオイルミストを除去するための電気集塵機における従来の構成を図５に示す。高電圧を構成する電源ユニット、放電を行う放電極２ａ、放電極２ａと電源ユニットを繋ぐ電極７、電極７を絶縁状態にする碍子６、オイルミストを付着除去する集塵板３ａから構成される。このような構成の電気集塵機１ａでは、放電極２ａと碍子６に囲われたエリアにオイルミストを高濃度に含んだ排気を通過させる。
【０００７】
ここで問題となるのは、図６に示すように放電極２ａの電極７と碍子６である。電極７は、高電圧を発生させるため、他の構成部材から絶縁状態を維持しなければならない。その為、構成上、他の構成部材との接触が避けられない場合には碍子６を挟み込むことにより絶縁状態を維持している。上記のような構成においては、碍子６がオイルミストを高濃度に含んだ工作機械からの排気と直接接触するため、碍子６表面にオイルミスト８が付着する。オイルミスト８は電気伝導率が高いため、碍子６表面にオイルミスト８が付着すると他の構成部材との絶縁状態を維持できず、放電電圧が低下し、オイルミストの除去効率が低下する。
【０００８】
従来の電気集塵機の特性として、初期におけるオイルミスト除去効率は９０％以上と高いが、時間経過と共に上記理由によりその能力は低下する。低下した除去効率を回復するには、主に電気集塵機内の碍子と放電極と集塵板をターゲットとして洗浄しなければならない。
【０００９】
洗浄することで除去性能は回復するが、その頻度が問題となる。電気集塵機メーカーの推奨頻度は、使用条件にもよるが１ヶ月に１回程度である。電気集塵機は、基本的に工作機械１台に対して１台という割合で備えられているため、１工場内での電気集塵機数は百数十台となることもある。これを１ヶ月毎にメンテナンスしていてはメンテナンス費がかさみ、膨大なランニングコストとなってしまう。このため、工場の実状として、電気集塵機の性能劣化をそのままに、メンテナンスサイクルは３〜６ヶ月に１回という割合としている場合が多い。このため、オイルミストによる作業環境の悪化という問題は、依然として残っている状態である。
【００１０】
そこで洗浄工程にかかるコストを安価にするとともに、排水量を減少させ、環境負荷を低減させる洗浄装置を備えたオイルミスト除去装置について、特許文献１が開示されている。
特許文献１に開示のオイルミスト除去装置では、極板に堆積した粉塵に対する第１の洗浄工程と、極板に堆積したオイルに対する第２の洗浄工程からなり、第１の洗浄工程は積算風量が所定値に達したときに行う構成であり、第２の洗浄工程はオイルミスト濃度に基づく積算オイル量が所定値に達したとき行う構成としている。これにより洗浄頻度を適正化し、水使用量と洗浄液使用量を適正化して洗浄工程にかかるコストを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−２１２８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら特許文献１に開示のようなオイルミスト除去装置では、稼働時間や積算風量に基づいて洗浄開始時期を判断しているため、実際に電気集塵機が汚れていないにも係らず洗浄を行うおそれがある。例えば粉塵量が低濃度の場合には、吸い込み空気中にほぼ一定の濃度の粉塵が存在すると仮定して判断している。またオイルミスト濃度検出センサの設置箇所によりオイルミスト濃度の測定値に誤差が生じるおそれがある。このため、実際に電気集塵機の洗浄が必要ない状態でも洗浄を行う場合がある。また工作機械の稼動時間の場合、加工の種類によってオイルミストの発生量が異なり、オイルミストの発生量が少ない場合では、電気集塵機の洗浄が必要ないにも係らず洗浄を行うことがある。
【００１３】
従ってオイルミスト濃度や積算風量などに基づいて洗浄工程開始時期を決める場合、適正な判断ができないという問題があった。
また従来の技術の項にて記述したが、電気集塵機の除去性能は連続で使用した場合、時間経過と共に除去性能が低下する問題を生じる。電気集塵機の処理風量、処理する空気中のオイルミスト数により除去性能は変わるが、除去性能は初期約９０％から３０時間運転後には約７０％まで低下する。
【００１４】
上記従来技術の問題を解決するため、本発明はオイルミストを高効率で除去することが可能な期間の長期化及びメンテナンス頻度低減を図ることのできるオイルミスト除去装置及び除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため本発明に係るオイルミスト除去装置は、工作機械の排気中に含まれるオイルミストを帯電させる放電極と、前記オイルミストを付着させる集塵板と、前記放電極と前記集塵板に電圧を印加する電源ユニットと前記放電極及び前記集塵板とを接続する電極と、前記電極と他の構成部材との絶縁を図る碍子と、を備えた電気集塵手段と、前記電気集塵手段に付着した前記オイルミストを洗浄する洗浄手段と、前記電気集塵手段の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出手段と、前記絶縁破壊検出手段の測定値と、前記電気集塵手段の除去率の下限値に基づいて、前記洗浄手段による洗浄を制御する洗浄制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１６】
このような構成により、電気集塵手段の除去性能が低下した時期を特定し、電気集塵手段の洗浄を行うことでオイルミストの長期的な高い除去率を維持することができる。従って、メンテナンス頻度を低減し、切削機械の稼動率を向上させると共に、メンテナンス費用を低減することができる。
【００１７】
また、このような特徴を有するオイルミスト除去装置では、前記絶縁破壊検出手段は、前記電極の放電電圧を検出する電圧計又は／及び前記電気集塵手段のアース電流を検出する電流計であることが望ましい。
【００１８】
このような特徴を有することにより、電気集塵手段の除去性能の低下をより正確に特定してオイルミストの高効率除去と、メンテナンスサイクルの長期化といった２つの効果を高い水準で両立させることが可能となる。
【００１９】
また前記洗浄手段は、前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の油分濃度を測定する油分濃度測定手段と、前記洗浄水を予め定めた前記油分濃度の設定値以下に制御する濃度制御手段と、を備えていることが望ましい。
このような特徴を有することにより、洗浄水の洗浄力を油分濃度で再利用可能か否かを判断することにより、オイルミスト除去装置の高い除去性能を維持することができる。
【００２０】
また前記洗浄手段は、前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の電気伝導率を測定する電気伝導率計と、前記洗浄水を予め定めた前記電気伝導率の設定値以下に制御する濃度制御手段と、を備えていることが望ましい。
このような特徴を有することにより、洗浄水の洗浄力を電気伝導率で再利用可能か否かを判断することにより、オイルミスト除去装置の高い除去性能を維持することができる。
【００２１】
また、上記目的を達成するための本発明に係るオイルミスト除去方法は、オイルミストを帯電させる放電極と、電源ユニットと前記放電極を接続する電極と、前記オイルミストを付着させる集塵板を備えた電気集塵手段により工作機械の排気中に含まれるオイルミストを除去するオイルミスト除去方法であって、前記電気集塵手段の絶縁破壊を検出し、前記絶縁破壊の検出値と、前記電気集塵手段の除去率の下限値に基づいて、前記電気集塵手段に付着した前記オイルミストを洗浄することを特徴とする。
【００２２】
このような方法により、電気集塵手段の除去性能が低下した時期を特定し、電気集塵手段の洗浄を行うことでオイルミストの長期的な高い除去率を維持することができる。従って、メンテナンス頻度を低減し、切削機械の稼動率を向上させると共に、メンテナンス費用を低減することができる。
【００２３】
上記のような特徴を有するオイルミスト除去方法において、前記絶縁破壊の測定値は、前記電極の放電電圧の電圧値又は／及び前記電気集塵手段のアース電流の電流値であることが望ましい。
このような特徴を有することによれば、オイルミストの高効率除去と、メンテナンスサイクルの長期化といった２つの効果を高い水準で両立させることが可能となる。
【００２４】
また前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の油分濃度を測定し、前記洗浄水を予め定めた前記油分濃度の設定値以下に制御することが望ましい。
このような特徴を有することにより、洗浄水の洗浄力を油分濃度で再利用可能か否かを判断することにより、オイルミスト除去装置の高い除去性能を維持することができる。
【００２５】
また前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の電気伝導率を測定し、前記洗浄水を予め定めた前記電気伝導率の設定値以下に制御することが望ましい。
このような特徴を有することにより、洗浄水の洗浄力を電気伝導率で再利用可能か否かを判断することにより、オイルミスト除去装置の高い除去性能を維持することができる。
【発明の効果】
【００２６】
上記のような特徴を有するオイルミスト除去装置及び除去方法によれば、オイルミストを高効率で除去することが可能な期間の長期化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るオイルミスト除去装置の構成概略を示す模式図である。
【図２】（Ａ）は電気集塵手段の側断面図、図２（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＡ−Ａ′矢視を示す。
【図３】オイルミスト除去性能７０％のときの電流と電圧の関係を示したグラフである。
【図４】電気集塵機の基本構成を示す図である。
【図５】従来のオイルミスト除去装置の構成を示す図である。
【図６】従来のオイルミスト除去装置の問題点を説明するための構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明のオイルミスト除去装置及び除去方法に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、図１を参照して、本実施形態に係るオイルミスト除去装置について説明する。図１は本発明に係るオイルミスト除去装置の構成概略を示す模式図である。
【００２９】
本実施形態に係るオイルミスト除去装置１０は、電気集塵手段４０と絶縁破壊検出手段と洗浄制御手段４６と洗浄手段５０を主な基本構成としている。
図２（Ａ）は電気集塵手段の側断面図、図２（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＡ−Ａ′矢視を示す。電気集塵手段４０は、本体１２と、電源ユニット２６とから構成されている。
【００３０】
本体１２は、ケーシング１２ａ、排気流路１７、放電極１４、集塵板１６、及びファン２２を有する。ここで、ケーシング１２ａは、本体１２を構成する外殻であり、内部には、バッファ空間１３を備えつつ、工作機械に接続されたダクト３２から供給される排気を通過させる通路（排気流路１７）を構成する。
【００３１】
排気流路１７は、ケーシング１２ａの内部に設けられた隔壁１３ａにより構成され、隔壁１３ａの内部が排気流路１７、外部がバッファ空間１３とされる。
放電極１４は、詳細を後述する電源ユニット２６と電極１８を介して接続されており、ケーシング１２ａなどの他の構成部材との接触面には碍子２８が設けられ、電極１８と他の構成部材との間の絶縁が図られている。放電極１４には、電源ユニット２６から供給される直流高電圧が印加される。ケーシング１２ａの内部に隔壁１３ａを配置して構成された排気流路１７の上流側に配置され、高電圧に維持された放電極１４はコロナ放電により−電子を放電し、放電極１４間を通過するオイルミストを帯電させる。
【００３２】
集塵板１６は、上述した放電極１４の下流側に配置される。集塵板１６も放電極１４と同様に、電源ユニット２６と電極２０を介して接続されており、他の構成部材との間には碍子３０が配置されることで、電極２０と他の構成部材との間の絶縁が図られている。集塵板１６は、−側電極となる板面から−電子を放電して電界を構成し、クーロン力により＋側電極となる板面に対して帯電したオイルミストを付着させる。
【００３３】
ファン２２は、集塵板１６の下流側、排気流路１７の出口近傍に配置され、工作機械に接続されたダクト３２から、排気流路１７内へ排気を吸引する役割を担う。
本実施形態に係るオイルミスト除去装置１０では、排気流路１７の側面に隔壁１３ａにより構成されたバッファ空間１３を設ける構成としている。隔壁１３ａと電極１８，２０との間には十分な隙間を設ける構成として他の構成部材との短絡を防ぐことができる。
【００３４】
排気流路１７とバッファ空間１３とを隔離する隔壁１３ａには、高電圧が印加された放電極１４や集塵板１６を支持しつつ絶縁を図るための碍子２８，３０が固定されている。
電源ユニット２６は、上述した放電極１４、集塵板１６に対して印加する電圧を供給する役割を担う。電圧は、電極１８，２０を介して供給され、上述したように、他の構成部材との接触部には、碍子２８，３０が設けられる。
【００３５】
絶縁破壊検出手段は、オイルミストが碍子に付着して絶縁状態を維持できていない状態を検出する手段であり、具体的には以下の検出手段を用いている。
絶縁破壊検出手段となる電圧計４２は、放電極１４の電極１８に取り付け、放電極１４の放電電圧を測定している。電気集塵手段４０の稼動時において放電極１４には電源ユニット２６から直流高電圧が印加されている。電気集塵手段４０を長時間稼動させると碍子２８にオイルミストが付着して碍子２８の絶縁性が維持できなくなり、放電電圧が低下してしまう。電圧計４２は、稼動している電気集塵手段４０の放電電圧を継続的に測定し、高電圧の低下を測定することができる。
【００３６】
絶縁破壊検出手段となる電流計４４は、本体１２のアース４５に取り付け、電流計４４はアース４５に流れるアース電流を測定している。電気集塵手段４０はアース４５を取り付けて接地させている。通常、電気集塵手段４０の初期稼動時は、碍子２８にオイルミストが付着しておらず、アースに電流が流れることはない。しかし電気集塵手段４０を長時間稼動させると碍子２８にオイルミストが付着して碍子２８の絶縁性が維持できなくなり、アース４５にアース電流が流れる。電流計４４は、稼動している電気集塵手段４０のアース４５のアース電流を継続的に測定し、電流を測定することができる。
【００３７】
洗浄制御手段４６は、絶縁破壊検出手段となる電圧計４２及び／又は電流計４４と、後述する洗浄手段５０の洗浄ポンプ５８と電気的に接続している。洗浄制御手段４６は、絶縁破壊検出手段の測定値と、電気集塵手段４０の除去率の下限値に基づいて、後述する洗浄手段５０による洗浄を制御している。具体的に絶縁破壊検出手段の測定値とは、電圧計４２による放電電圧の測定値又は／及び電流計４４による電流の測定値である。また通常電気集塵手段４０の稼動初期の除去性能を９０％としたとき、３０時間稼動後の除去性能は７０％まで低下し洗浄が必要となる。本実施形態の電気集塵手段４０の除去率の下限値とは、除去性能７０％としている。
【００３８】
洗浄手段５０は、洗浄ノズル５２と、洗浄水水槽５４と、洗浄水配管５６と、洗浄ポンプ５８と、排水配管６０と、排水ポンプ６２と、補給水配管６４と、油分濃度測定部６６と、電気伝導率計６８と、濃度制御部７０と、を備えている。
【００３９】
洗浄ノズル５２は、電気集塵手段４０の集塵板１６と放電極１４と碍子２８，３０に向けて洗浄水を噴霧している。洗浄ノズル５２は、図１に示すように排気流路１７の集塵板１６及び放電極１４の上流側及び下流側の２箇所に取り付けている。洗浄ノズル５２による洗浄は、図２（Ｂ）に示すように洗浄水の噴霧面積内に集塵板１６と放電極１４と碍子２８、３０が収まるようにしている。洗浄ノズル５２から噴霧される噴霧形状は、一例として、角錐、多円錐とすることができる。また洗浄ノズル５２は、集塵板１６又は放電極１４の断面を網羅する噴霧面積を確保できるように複数取り付ける構成とすることもできる。
【００４０】
洗浄水水槽５４は、本体ケーシング１２ａの下部に設けられ、電気集塵手段４０を洗浄した後の洗浄水が溜まる水槽である。洗浄水水槽５４には洗浄水配管５６と、排水配管６０と、補給水配管６４が接続している。
【００４１】
洗浄水配管５６は洗浄水水槽５４と洗浄ノズル５２を繋ぐ配管であり、配管途中には洗浄ポンプ５８が取り付けられている。洗浄ポンプ５８を稼動させると、洗浄水水槽５４内の洗浄水が洗浄ノズル５２から噴霧される。
【００４２】
排水配管６０は洗浄水水槽５４から洗浄水を外部に排出する配管であり、配管途中に排水ポンプ６２が取り付けられている。排水ポンプ６２を稼動させると洗浄水水槽の洗浄水が外部へ排水される。
【００４３】
補給水配管６４は外部から洗浄水水槽５４に水を補給するための配管であり、配管途中にボールタップ６５が取り付けられている。ボールタップ６５は、洗浄水水槽５４の予め定められた水位が低下した場合、所定の水位を維持するように水を供給する開閉弁である。
【００４４】
油分濃度測定部６６は、洗浄水水槽５４に溜まった洗浄水の油分濃度を測定するものである。
電気伝導率計６８は、洗浄水水槽５４に溜まった洗浄水の電機伝導率を測定するものである。
【００４５】
濃度制御部７０は、排水ポンプ６２と、油分濃度測定部６６と、電気伝導率計６８と電気的に接続している。濃度制御部７０は、油分濃度測定部６６又は電気伝導率計６８の測定値に基づいて、予め定めた油分濃度値又は電気伝導率の設定値以下となるように洗浄水水槽５４内の洗浄水を制御している。例えば洗浄水水槽５４の洗浄水の油分濃度が設定値よりも高い場合には、排水ポンプ６２を稼動させて水槽内の洗浄水を外部へ排水させる。水槽内の水位が予め定めた水位よりも低下した場合には、ボールタップ６６が開放されて給水配管６４から水が所定の水位まで補給される。
【００４６】
上記構成による本発明のオイルミスト除去装置によるオイルミストの除去方法について以下説明する。
電源ユニット２６をＯＮにして放電極１４、および集塵板１６に電圧を印加する。次に、ファン２２を駆動し、オイルミストを含んだ工作機械の排気をダクト３２を介して排気流路１７に吸引する。
【００４７】
そして、放電極１４を通過する際に帯電したオイルミストは、集塵板１６の＋側に吸着されて除去される。
オイルミストが除去された空気は、ファン２２を介して工場内へと放出される。オイルミスト除去装置１０内では、このような一連の動作が繰り返される。
【００４８】
電気集塵手段４０を長時間稼動させると、碍子２８，３０にオイルミストが付着する。碍子２８，３０にオイルミストが付着すると装置内の絶縁抵抗が低下してくる。具体的にはケーシング本体１２ａに取り付けたアース１５から電流が流れ始める。また放電極１４の電極１８に印加させている高電圧が低下する。
【００４９】
本発明では、アース１５に取り付けた電流計４４によりアース１５に流れる電流を測定し、電極１８に取り付けた電圧計４２で電圧を測定している。本発明の洗浄制御手段４６では電圧計４２又は／及び電流計４４の測定が入力されて、予め定めた電気集塵手段４０の除去率の下限値における電流値又は／及び電圧値よりも低下した場合には、洗浄ポンプ５８を稼動させて電気集塵手段４０の放電極１４と、集塵板１６と、碍子２８，３０に洗浄ノズル５２から洗浄水を噴霧して洗浄するように制御している。なお洗浄手段５０による洗浄中は、電気集塵手段４０によるオイルミストの捕集は停止させている。
【００５０】
予め定めた電気集塵手段４０の除去率の下限値における電流値又は／及び電圧値は、一例として次のように定めることができる。
許容限界除去率７０％を満足する条件として、各電圧時の電流値から測定電流が５％増加したとき、又は定格電圧から測定電圧が１５％増加したときのいずれか一方の条件のとき洗浄手段による洗浄を行うように制御している。実施形態の定格電流は、設計上安定して使用できる電流をいう。また定格電圧は、設計上安定して使用できる電圧をいう。
【００５１】
図３はオイルミスト除去性能７０％のときの電流と電圧の関係を示したグラフである。具体的に図３のグラフは、横軸に電極の電圧（ｋＶ）、縦軸にアースに流れる電流（ｍＡ）を示し、オイルミスト除去性能７０％時の電気特性をプロットしたグラフである。
【００５２】
オイルミスト除去性能７０％の電気特性は、電極の所定電圧を超えたとき電圧の上昇と共に電流も増加する。この電気特性を境にして図中右側の範囲であれば、オイルミストの除去性能が７０％以上となる。
【００５３】
また電気集塵手段の稼動時における電極の電圧は設定値Ａ、実施形態では一例として１２ｋＶが定められている。この設定値Ａを下回るとオイルミストの除去性能が低下し洗浄が必要となる。
【００５４】
以上よりオイルミスト除去性能７０％の電気特性と設定値Ａのラインを結ぶオイルミスト除去性能が７０％以上を維持するラインを境として、この維持ラインよりも図中右側の範囲Ｂであれば洗浄する必要はない。一方維持ラインよりも図中左側の範囲Ｃでは７０％を下回るため洗浄が必要となる。従って範囲Ｃに相当する電流及び電圧の測定値が当てはまる場合には洗浄を行うように制御している。
【００５５】
オイルミストの洗浄は、放電極１４の入口側と集塵板１６の出口側の２箇所に設けた洗浄ノズル５２から液滴状の洗浄水を角錐状に噴霧し、放電極１４と集塵板１６断面と碍子２８，３０に万遍なく洗浄水を接触させるように噴霧させている。噴霧した洗浄水は、オイルミストの油分と共にケーシング本体１２ａの洗浄水水槽５４に溜まる。洗浄後はオイルミスト除去装置１０内に通風のみを行い装置内部を乾燥させる。乾燥終了後は、再度電気集塵手段４０を稼動させてオイルミストの除去作業を行う。
【００５６】
また洗浄制御手段４６による洗浄手段５０を稼動させるタイミングは、電気集塵手段４０の除去率の下限値に達する前後の工作機械（不図示）が停止した空き時間を利用して洗浄するようにしてもよい。
【００５７】
洗浄手段５０の濃度制御部７０は、油分濃度測定部６６又は電気伝導率計６８の測定値が入力される。入力された油分濃度又は電気伝導率の測定値に基づいて、予め定めた油分濃度値又は電気伝導率の設定値以下となるように洗浄水水槽５４内の洗浄水を制御している。例えば洗浄水水槽５４の洗浄水の油分濃度が設定値よりも高い場合には、排水ポンプ６２を稼動させて水槽内の洗浄水を外部へ排水させる。水槽内の水位が予め定めた水位よりも低下した場合には、ボールタップ６６が開放されて給水配管６４から水が所定の水位まで補給される。一方、洗浄水の油分濃度が設定値よりも低い場合には、オイルミストの洗浄水として再利用することができる。
【００５８】
このような本発明のオイルミストの除去方法によれば、電気集塵手段の除去性能が低下した時期を特定し、電気集塵手段の洗浄を行うことでオイルミストの長期的な高い除去率を維持することができる。従って、メンテナンス頻度を低減し、切削機械の稼動率を向上させると共に、メンテナンス費用を低減することができる。
また洗浄水の洗浄力を油分濃度又は電気伝導率で再利用可能か否かを判断することにより、オイルミスト除去装置の高い除去性能を維持することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０………オイルミスト除去装置、１２………本体、１２ａ………ケーシング、１３………バッファ空間、１３ａ………隔壁、１４………放電極、１６………集塵板、１７………排気流路、１８，２０………電極、２２………ファン、２６………電源ユニット、２８，３０………碍子、３２………ダクト、４０………電気集塵手段、４２………電圧計、４４………電流計、４５………アース、４６………洗浄制御手段、５０………洗浄手段、５２………洗浄ノズル、５４………洗浄水水槽、５６………洗浄水配管、５８………洗浄ポンプ、６０………排水配管、６２………排水ポンプ、６４………補給水配管、６６………油分濃度測定部、６８………電気伝導率計、７０………濃度制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車や産業装置等の機械装置部品を成型、研削、切削、研磨等で製造加工する工作機械から発生するオイルミストを除去するオイルミストの除去装置および除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械加工工場は、機械装置部品を製造するため、成型、研削、切削、研磨等を工作機械で行うところである。切削、研削、研磨等を伴う部品は、外形加工寸法に厳密な精度が要求される。そのため、部品の温度変化による膨張伸縮等を抑えた状態で加工する必要がある。ところが、切削、研削、研磨等を行う場合には、摩擦熱によりどうしても部品の加工部が高温となってしまう。加工現場においては、このような温度上昇を抑えるために、加工部品を切削油や研削油等に常時浸した状態又は常時吹き付けた状態で加工を行うようにしている。このような作業により、加工部品の温度上昇が抑えられるからである。しかし、切削油、研削油が高温となった場合、これが気化し、オイルミストを生ずることとなる。
【０００３】
工作機械の中には、加工部品を加工時に設置しているステージ部が一般環境に露出した状態のものもあり、このような場合には、上記のようにして生じたオイルミストがそのまま工場内に拡散していた。工場内に拡散したオイルミストは更に揮発して小径化し、工場内上部に霞となって漂う。また、大径のオイルミストは床や壁、作業者に落下付着し、作業環境を著しく悪化させる要因となっていた。更に、加工後の洗浄を終えた製品へのオイル再付着等の問題も生じている。
【０００４】
このような問題から、最近の工作機械は、ステージ部分をケーシングで覆うことでオイルミストの拡散を防ぎ、オイルミスト除去装置を通過させた空気を排気として工場内に放出するようにしている。
【０００５】
ここでオイルミスト除去装置は、発生するオイルミスト粒径から、一般的に電気集塵機が用いられ、工作機械に対してダクトにより接続されている。このように使用される電機集塵機の一般的な構成は、図４の通りである。図４に示す電気集塵機１は、工作機械からの排気中のオイルミストを帯電させる放電部２、電界を構成し帯電したオイルミストを付着集塵する集塵部３、放電前の前段処理に用いられるプレフィルタ４、及び工作機械から排気を吸引し、工場内へ給気を行う送風ファン５を有する。
【０００６】
このような工作機械の排気からオイルミストを除去するための電気集塵機における従来の構成を図５に示す。高電圧を構成する電源ユニット、放電を行う放電極２ａ、放電極２ａと電源ユニットを繋ぐ電極７、電極７を絶縁状態にする碍子６、オイルミストを付着除去する集塵板３ａから構成される。このような構成の電気集塵機１ａでは、放電極２ａと碍子６に囲われたエリアにオイルミストを高濃度に含んだ排気を通過させる。
【０００７】
ここで問題となるのは、図６に示すように放電極２ａの電極７と碍子６である。電極７は、高電圧を発生させるため、他の構成部材から絶縁状態を維持しなければならない。その為、構成上、他の構成部材との接触が避けられない場合には碍子６を挟み込むことにより絶縁状態を維持している。上記のような構成においては、碍子６がオイルミストを高濃度に含んだ工作機械からの排気と直接接触するため、碍子６表面にオイルミスト８が付着する。オイルミスト８は電気伝導率が高いため、碍子６表面にオイルミスト８が付着すると他の構成部材との絶縁状態を維持できず、放電電圧が低下し、オイルミストの除去効率が低下する。
【０００８】
従来の電気集塵機の特性として、初期におけるオイルミスト除去効率は９０％以上と高いが、時間経過と共に上記理由によりその能力は低下する。低下した除去効率を回復するには、主に電気集塵機内の碍子と放電極と集塵板をターゲットとして洗浄しなければならない。
【０００９】
洗浄することで除去性能は回復するが、その頻度が問題となる。電気集塵機メーカーの推奨頻度は、使用条件にもよるが１ヶ月に１回程度である。電気集塵機は、基本的に工作機械１台に対して１台という割合で備えられているため、１工場内での電気集塵機数は百数十台となることもある。これを１ヶ月毎にメンテナンスしていてはメンテナンス費がかさみ、膨大なランニングコストとなってしまう。このため、工場の実状として、電気集塵機の性能劣化をそのままに、メンテナンスサイクルは３〜６ヶ月に１回という割合としている場合が多い。このため、オイルミストによる作業環境の悪化という問題は、依然として残っている状態である。
【００１０】
そこで洗浄工程にかかるコストを安価にするとともに、排水量を減少させ、環境負荷を低減させる洗浄装置を備えたオイルミスト除去装置について、特許文献１が開示されている。
特許文献１に開示のオイルミスト除去装置では、極板に堆積した粉塵に対する第１の洗浄工程と、極板に堆積したオイルに対する第２の洗浄工程からなり、第１の洗浄工程は積算風量が所定値に達したときに行う構成であり、第２の洗浄工程はオイルミスト濃度に基づく積算オイル量が所定値に達したとき行う構成としている。これにより洗浄頻度を適正化し、水使用量と洗浄液使用量を適正化して洗浄工程にかかるコストを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−２１２８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら特許文献１に開示のようなオイルミスト除去装置では、稼働時間や積算風量に基づいて洗浄開始時期を判断しているため、実際に電気集塵機が汚れていないにも係らず洗浄を行うおそれがある。例えば粉塵量が低濃度の場合には、吸い込み空気中にほぼ一定の濃度の粉塵が存在すると仮定して判断している。またオイルミスト濃度検出センサの設置箇所によりオイルミスト濃度の測定値に誤差が生じるおそれがある。このため、実際に電気集塵機の洗浄が必要ない状態でも洗浄を行う場合がある。また工作機械の稼動時間の場合、加工の種類によってオイルミストの発生量が異なり、オイルミストの発生量が少ない場合では、電気集塵機の洗浄が必要ないにも係らず洗浄を行うことがある。
【００１３】
従ってオイルミスト濃度や積算風量などに基づいて洗浄工程開始時期を決める場合、適正な判断ができないという問題があった。
また従来の技術の項にて記述したが、電気集塵機の除去性能は連続で使用した場合、時間経過と共に除去性能が低下する問題を生じる。電気集塵機の処理風量、処理する空気中のオイルミスト数により除去性能は変わるが、除去性能は初期約９０％から３０時間運転後には約７０％まで低下する。
【００１４】
上記従来技術の問題を解決するため、本発明はオイルミストを高効率で除去することが可能な期間の長期化及びメンテナンス頻度低減を図ることのできるオイルミスト除去装置及び除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため本発明に係るオイルミスト除去装置は、工作機械の排気中に含まれるオイルミストを帯電させる放電極と、前記オイルミストを付着させる集塵板と、前記放電極と前記集塵板に電圧を印加する電源ユニットと前記放電極及び前記集塵板とを接続する電極と、前記電極と他の構成部材との絶縁を図る碍子と、を備えた電気集塵手段と、前記電気集塵手段に付着した前記オイルミストを洗浄する洗浄手段と、前記電気集塵手段の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出手段と、前記絶縁破壊検出手段の測定値と、前記電気集塵手段の除去率の下限値に基づいて、前記洗浄手段による洗浄を制御する洗浄制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１６】
このような構成により、電気集塵手段の除去性能が低下した時期を特定し、電気集塵手段の洗浄を行うことでオイルミストの長期的な高い除去率を維持することができる。従って、メンテナンス頻度を低減し、切削機械の稼動率を向上させると共に、メンテナンス費用を低減することができる。
【００１７】
また、このような特徴を有するオイルミスト除去装置では、前記絶縁破壊検出手段は、前記電極の放電電圧を検出する電圧計又は／及び前記電気集塵手段のアース電流を検出する電流計であることが望ましい。
【００１８】
このような特徴を有することにより、電気集塵手段の除去性能の低下をより正確に特定してオイルミストの高効率除去と、メンテナンスサイクルの長期化といった２つの効果を高い水準で両立させることが可能となる。
【００１９】
また前記洗浄手段は、前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の油分濃度を測定する油分濃度測定手段と、前記洗浄水を予め定めた前記油分濃度の設定値以下に制御する濃度制御手段と、を備えていることが望ましい。
このような特徴を有することにより、洗浄水の洗浄力を油分濃度で再利用可能か否かを判断することにより、オイルミスト除去装置の高い除去性能を維持することができる。
【００２０】
また前記洗浄手段は、前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の電気伝導率を測定する電気伝導率計と、前記洗浄水を予め定めた前記電気伝導率の設定値以下に制御する濃度制御手段と、を備えていることが望ましい。
このような特徴を有することにより、洗浄水の洗浄力を電気伝導率で再利用可能か否かを判断することにより、オイルミスト除去装置の高い除去性能を維持することができる。
【００２１】
また、上記目的を達成するための本発明に係るオイルミスト除去方法は、オイルミストを帯電させる放電極と、電源ユニットと前記放電極を接続する電極と、前記オイルミストを付着させる集塵板を備えた電気集塵手段により工作機械の排気中に含まれるオイルミストを除去するオイルミスト除去方法であって、前記電気集塵手段の絶縁破壊を検出し、前記絶縁破壊の検出値と、前記電気集塵手段の除去率の下限値に基づいて、前記電気集塵手段に付着した前記オイルミストを洗浄することを特徴とする。
【００２２】
このような方法により、電気集塵手段の除去性能が低下した時期を特定し、電気集塵手段の洗浄を行うことでオイルミストの長期的な高い除去率を維持することができる。従って、メンテナンス頻度を低減し、切削機械の稼動率を向上させると共に、メンテナンス費用を低減することができる。
【００２３】
上記のような特徴を有するオイルミスト除去方法において、前記絶縁破壊の測定値は、前記電極の放電電圧の電圧値又は／及び前記電気集塵手段のアース電流の電流値であることが望ましい。
このような特徴を有することによれば、オイルミストの高効率除去と、メンテナンスサイクルの長期化といった２つの効果を高い水準で両立させることが可能となる。
【００２４】
また前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の油分濃度を測定し、前記洗浄水を予め定めた前記油分濃度の設定値以下に制御することが望ましい。
このような特徴を有することにより、洗浄水の洗浄力を油分濃度で再利用可能か否かを判断することにより、オイルミスト除去装置の高い除去性能を維持することができる。
【００２５】
また前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の電気伝導率を測定し、前記洗浄水を予め定めた前記電気伝導率の設定値以下に制御することが望ましい。
このような特徴を有することにより、洗浄水の洗浄力を電気伝導率で再利用可能か否かを判断することにより、オイルミスト除去装置の高い除去性能を維持することができる。
【発明の効果】
【００２６】
上記のような特徴を有するオイルミスト除去装置及び除去方法によれば、オイルミストを高効率で除去することが可能な期間の長期化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るオイルミスト除去装置の構成概略を示す模式図である。
【図２】（Ａ）は電気集塵手段の側断面図、図２（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＡ−Ａ′矢視を示す。
【図３】オイルミスト除去性能７０％のときの電流と電圧の関係を示したグラフである。
【図４】電気集塵機の基本構成を示す図である。
【図５】従来のオイルミスト除去装置の構成を示す図である。
【図６】従来のオイルミスト除去装置の問題点を説明するための構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明のオイルミスト除去装置及び除去方法に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、図１を参照して、本実施形態に係るオイルミスト除去装置について説明する。図１は本発明に係るオイルミスト除去装置の構成概略を示す模式図である。
【００２９】
本実施形態に係るオイルミスト除去装置１０は、電気集塵手段４０と絶縁破壊検出手段と洗浄制御手段４６と洗浄手段５０を主な基本構成としている。
図２（Ａ）は電気集塵手段の側断面図、図２（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＡ−Ａ′矢視を示す。電気集塵手段４０は、本体１２と、電源ユニット２６とから構成されている。
【００３０】
本体１２は、ケーシング１２ａ、排気流路１７、放電極１４、集塵板１６、及びファン２２を有する。ここで、ケーシング１２ａは、本体１２を構成する外殻であり、内部には、バッファ空間１３を備えつつ、工作機械に接続されたダクト３２から供給される排気を通過させる通路（排気流路１７）を構成する。
【００３１】
排気流路１７は、ケーシング１２ａの内部に設けられた隔壁１３ａにより構成され、隔壁１３ａの内部が排気流路１７、外部がバッファ空間１３とされる。
放電極１４は、詳細を後述する電源ユニット２６と電極１８を介して接続されており、ケーシング１２ａなどの他の構成部材との接触面には碍子２８が設けられ、電極１８と他の構成部材との間の絶縁が図られている。放電極１４には、電源ユニット２６から供給される直流高電圧が印加される。ケーシング１２ａの内部に隔壁１３ａを配置して構成された排気流路１７の上流側に配置され、高電圧に維持された放電極１４はコロナ放電により−電子を放電し、放電極１４間を通過するオイルミストを帯電させる。
【００３２】
集塵板１６は、上述した放電極１４の下流側に配置される。集塵板１６も放電極１４と同様に、電源ユニット２６と電極２０を介して接続されており、他の構成部材との間には碍子３０が配置されることで、電極２０と他の構成部材との間の絶縁が図られている。集塵板１６は、−側電極となる板面から−電子を放電して電界を構成し、クーロン力により＋側電極となる板面に対して帯電したオイルミストを付着させる。
【００３３】
ファン２２は、集塵板１６の下流側、排気流路１７の出口近傍に配置され、工作機械に接続されたダクト３２から、排気流路１７内へ排気を吸引する役割を担う。
本実施形態に係るオイルミスト除去装置１０では、排気流路１７の側面に隔壁１３ａにより構成されたバッファ空間１３を設ける構成としている。隔壁１３ａと電極１８，２０との間には十分な隙間を設ける構成として他の構成部材との短絡を防ぐことができる。
【００３４】
排気流路１７とバッファ空間１３とを隔離する隔壁１３ａには、高電圧が印加された放電極１４や集塵板１６を支持しつつ絶縁を図るための碍子２８，３０が固定されている。
電源ユニット２６は、上述した放電極１４、集塵板１６に対して印加する電圧を供給する役割を担う。電圧は、電極１８，２０を介して供給され、上述したように、他の構成部材との接触部には、碍子２８，３０が設けられる。
【００３５】
絶縁破壊検出手段は、オイルミストが碍子に付着して絶縁状態を維持できていない状態を検出する手段であり、具体的には以下の検出手段を用いている。
絶縁破壊検出手段となる電圧計４２は、放電極１４の電極１８に取り付け、放電極１４の放電電圧を測定している。電気集塵手段４０の稼動時において放電極１４には電源ユニット２６から直流高電圧が印加されている。電気集塵手段４０を長時間稼動させると碍子２８にオイルミストが付着して碍子２８の絶縁性が維持できなくなり、放電電圧が低下してしまう。電圧計４２は、稼動している電気集塵手段４０の放電電圧を継続的に測定し、高電圧の低下を測定することができる。
【００３６】
絶縁破壊検出手段となる電流計４４は、本体１２のアース４５に取り付け、電流計４４はアース４５に流れるアース電流を測定している。電気集塵手段４０はアース４５を取り付けて接地させている。通常、電気集塵手段４０の初期稼動時は、碍子２８にオイルミストが付着しておらず、アースに電流が流れることはない。しかし電気集塵手段４０を長時間稼動させると碍子２８にオイルミストが付着して碍子２８の絶縁性が維持できなくなり、アース４５にアース電流が流れる。電流計４４は、稼動している電気集塵手段４０のアース４５のアース電流を継続的に測定し、電流を測定することができる。
【００３７】
洗浄制御手段４６は、絶縁破壊検出手段となる電圧計４２及び／又は電流計４４と、後述する洗浄手段５０の洗浄ポンプ５８と電気的に接続している。洗浄制御手段４６は、絶縁破壊検出手段の測定値と、電気集塵手段４０の除去率の下限値に基づいて、後述する洗浄手段５０による洗浄を制御している。具体的に絶縁破壊検出手段の測定値とは、電圧計４２による放電電圧の測定値又は／及び電流計４４による電流の測定値である。また通常電気集塵手段４０の稼動初期の除去性能を９０％としたとき、３０時間稼動後の除去性能は７０％まで低下し洗浄が必要となる。本実施形態の電気集塵手段４０の除去率の下限値とは、除去性能７０％としている。
【００３８】
洗浄手段５０は、洗浄ノズル５２と、洗浄水水槽５４と、洗浄水配管５６と、洗浄ポンプ５８と、排水配管６０と、排水ポンプ６２と、補給水配管６４と、油分濃度測定部６６と、電気伝導率計６８と、濃度制御部７０と、を備えている。
【００３９】
洗浄ノズル５２は、電気集塵手段４０の集塵板１６と放電極１４と碍子２８，３０に向けて洗浄水を噴霧している。洗浄ノズル５２は、図１に示すように排気流路１７の集塵板１６及び放電極１４の上流側及び下流側の２箇所に取り付けている。洗浄ノズル５２による洗浄は、図２（Ｂ）に示すように洗浄水の噴霧面積内に集塵板１６と放電極１４と碍子２８、３０が収まるようにしている。洗浄ノズル５２から噴霧される噴霧形状は、一例として、角錐、多円錐とすることができる。また洗浄ノズル５２は、集塵板１６又は放電極１４の断面を網羅する噴霧面積を確保できるように複数取り付ける構成とすることもできる。
【００４０】
洗浄水水槽５４は、本体ケーシング１２ａの下部に設けられ、電気集塵手段４０を洗浄した後の洗浄水が溜まる水槽である。洗浄水水槽５４には洗浄水配管５６と、排水配管６０と、補給水配管６４が接続している。
【００４１】
洗浄水配管５６は洗浄水水槽５４と洗浄ノズル５２を繋ぐ配管であり、配管途中には洗浄ポンプ５８が取り付けられている。洗浄ポンプ５８を稼動させると、洗浄水水槽５４内の洗浄水が洗浄ノズル５２から噴霧される。
【００４２】
排水配管６０は洗浄水水槽５４から洗浄水を外部に排出する配管であり、配管途中に排水ポンプ６２が取り付けられている。排水ポンプ６２を稼動させると洗浄水水槽の洗浄水が外部へ排水される。
【００４３】
補給水配管６４は外部から洗浄水水槽５４に水を補給するための配管であり、配管途中にボールタップ６５が取り付けられている。ボールタップ６５は、洗浄水水槽５４の予め定められた水位が低下した場合、所定の水位を維持するように水を供給する開閉弁である。
【００４４】
油分濃度測定部６６は、洗浄水水槽５４に溜まった洗浄水の油分濃度を測定するものである。
電気伝導率計６８は、洗浄水水槽５４に溜まった洗浄水の電機伝導率を測定するものである。
【００４５】
濃度制御部７０は、排水ポンプ６２と、油分濃度測定部６６と、電気伝導率計６８と電気的に接続している。濃度制御部７０は、油分濃度測定部６６又は電気伝導率計６８の測定値に基づいて、予め定めた油分濃度値又は電気伝導率の設定値以下となるように洗浄水水槽５４内の洗浄水を制御している。例えば洗浄水水槽５４の洗浄水の油分濃度が設定値よりも高い場合には、排水ポンプ６２を稼動させて水槽内の洗浄水を外部へ排水させる。水槽内の水位が予め定めた水位よりも低下した場合には、ボールタップ６６が開放されて給水配管６４から水が所定の水位まで補給される。
【００４６】
上記構成による本発明のオイルミスト除去装置によるオイルミストの除去方法について以下説明する。
電源ユニット２６をＯＮにして放電極１４、および集塵板１６に電圧を印加する。次に、ファン２２を駆動し、オイルミストを含んだ工作機械の排気をダクト３２を介して排気流路１７に吸引する。
【００４７】
そして、放電極１４を通過する際に帯電したオイルミストは、集塵板１６の＋側に吸着されて除去される。
オイルミストが除去された空気は、ファン２２を介して工場内へと放出される。オイルミスト除去装置１０内では、このような一連の動作が繰り返される。
【００４８】
電気集塵手段４０を長時間稼動させると、碍子２８，３０にオイルミストが付着する。碍子２８，３０にオイルミストが付着すると装置内の絶縁抵抗が低下してくる。具体的にはケーシング本体１２ａに取り付けたアース１５から電流が流れ始める。また放電極１４の電極１８に印加させている高電圧が低下する。
【００４９】
本発明では、アース１５に取り付けた電流計４４によりアース１５に流れる電流を測定し、電極１８に取り付けた電圧計４２で電圧を測定している。本発明の洗浄制御手段４６では電圧計４２又は／及び電流計４４の測定が入力されて、予め定めた電気集塵手段４０の除去率の下限値における電流値又は／及び電圧値よりも低下した場合には、洗浄ポンプ５８を稼動させて電気集塵手段４０の放電極１４と、集塵板１６と、碍子２８，３０に洗浄ノズル５２から洗浄水を噴霧して洗浄するように制御している。なお洗浄手段５０による洗浄中は、電気集塵手段４０によるオイルミストの捕集は停止させている。
【００５０】
予め定めた電気集塵手段４０の除去率の下限値における電流値又は／及び電圧値は、一例として次のように定めることができる。
許容限界除去率７０％を満足する条件として、各電圧時の電流値から測定電流が５％増加したとき、又は定格電圧から測定電圧が１５％増加したときのいずれか一方の条件のとき洗浄手段による洗浄を行うように制御している。実施形態の定格電流は、設計上安定して使用できる電流をいう。また定格電圧は、設計上安定して使用できる電圧をいう。
【００５１】
図３はオイルミスト除去性能７０％のときの電流と電圧の関係を示したグラフである。具体的に図３のグラフは、横軸に電極の電圧（ｋＶ）、縦軸にアースに流れる電流（ｍＡ）を示し、オイルミスト除去性能７０％時の電気特性をプロットしたグラフである。
【００５２】
オイルミスト除去性能７０％の電気特性は、電極の所定電圧を超えたとき電圧の上昇と共に電流も増加する。この電気特性を境にして図中右側の範囲であれば、オイルミストの除去性能が７０％以上となる。
【００５３】
また電気集塵手段の稼動時における電極の電圧は設定値Ａ、実施形態では一例として１２ｋＶが定められている。この設定値Ａを下回るとオイルミストの除去性能が低下し洗浄が必要となる。
【００５４】
以上よりオイルミスト除去性能７０％の電気特性と設定値Ａのラインを結ぶオイルミスト除去性能が７０％以上を維持するラインを境として、この維持ラインよりも図中右側の範囲Ｂであれば洗浄する必要はない。一方維持ラインよりも図中左側の範囲Ｃでは７０％を下回るため洗浄が必要となる。従って範囲Ｃに相当する電流及び電圧の測定値が当てはまる場合には洗浄を行うように制御している。
【００５５】
オイルミストの洗浄は、放電極１４の入口側と集塵板１６の出口側の２箇所に設けた洗浄ノズル５２から液滴状の洗浄水を角錐状に噴霧し、放電極１４と集塵板１６断面と碍子２８，３０に万遍なく洗浄水を接触させるように噴霧させている。噴霧した洗浄水は、オイルミストの油分と共にケーシング本体１２ａの洗浄水水槽５４に溜まる。洗浄後はオイルミスト除去装置１０内に通風のみを行い装置内部を乾燥させる。乾燥終了後は、再度電気集塵手段４０を稼動させてオイルミストの除去作業を行う。
【００５６】
また洗浄制御手段４６による洗浄手段５０を稼動させるタイミングは、電気集塵手段４０の除去率の下限値に達する前後の工作機械（不図示）が停止した空き時間を利用して洗浄するようにしてもよい。
【００５７】
洗浄手段５０の濃度制御部７０は、油分濃度測定部６６又は電気伝導率計６８の測定値が入力される。入力された油分濃度又は電気伝導率の測定値に基づいて、予め定めた油分濃度値又は電気伝導率の設定値以下となるように洗浄水水槽５４内の洗浄水を制御している。例えば洗浄水水槽５４の洗浄水の油分濃度が設定値よりも高い場合には、排水ポンプ６２を稼動させて水槽内の洗浄水を外部へ排水させる。水槽内の水位が予め定めた水位よりも低下した場合には、ボールタップ６６が開放されて給水配管６４から水が所定の水位まで補給される。一方、洗浄水の油分濃度が設定値よりも低い場合には、オイルミストの洗浄水として再利用することができる。
【００５８】
このような本発明のオイルミストの除去方法によれば、電気集塵手段の除去性能が低下した時期を特定し、電気集塵手段の洗浄を行うことでオイルミストの長期的な高い除去率を維持することができる。従って、メンテナンス頻度を低減し、切削機械の稼動率を向上させると共に、メンテナンス費用を低減することができる。
また洗浄水の洗浄力を油分濃度又は電気伝導率で再利用可能か否かを判断することにより、オイルミスト除去装置の高い除去性能を維持することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０………オイルミスト除去装置、１２………本体、１２ａ………ケーシング、１３………バッファ空間、１３ａ………隔壁、１４………放電極、１６………集塵板、１７………排気流路、１８，２０………電極、２２………ファン、２６………電源ユニット、２８，３０………碍子、３２………ダクト、４０………電気集塵手段、４２………電圧計、４４………電流計、４５………アース、４６………洗浄制御手段、５０………洗浄手段、５２………洗浄ノズル、５４………洗浄水水槽、５６………洗浄水配管、５８………洗浄ポンプ、６０………排水配管、６２………排水ポンプ、６４………補給水配管、６６………油分濃度測定部、６８………電気伝導率計、７０………濃度制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の排気中に含まれるオイルミストを帯電させる放電極と、前記オイルミストを付着させる集塵板と、前記放電極と前記集塵板に電圧を印加する電源ユニットと前記放電極及び前記集塵板とを接続する電極と、前記電極と他の構成部材との絶縁を図る碍子と、を備えた電気集塵手段と、
前記電気集塵手段に付着した前記オイルミストを洗浄する洗浄手段と、
前記電気集塵手段の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出手段と、
前記絶縁破壊検出手段の測定値と、前記電気集塵手段の除去率の下限値に基づいて、前記洗浄手段による洗浄を制御する洗浄制御手段と、
を備えたことを特徴とするオイルミスト除去装置。
【請求項２】
前記絶縁破壊検出手段は、前記電極の放電電圧を検出する電圧計又は／及び前記電気集塵手段のアース電流を検出する電流計であることを特徴とする請求項１に記載のオイルミスト除去装置。
【請求項３】
前記洗浄手段は、
前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の油分濃度を測定する油分濃度測定部と、
前記洗浄水を予め定めた前記油分濃度の設定値以下に制御する濃度制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオイルミスト除去装置。
【請求項４】
前記洗浄手段は、
前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の電気伝導率を測定する電気伝導率計と、
前記洗浄水を予め定めた前記電気伝導率の設定値以下に制御する濃度制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオイルミスト除去装置。
【請求項５】
オイルミストを帯電させる放電極と、電源ユニットと前記放電極を接続する電極と、前記オイルミストを付着させる集塵板を備えた電気集塵手段により工作機械の排気中に含まれるオイルミストを除去するオイルミスト除去方法であって、
前記電気集塵手段の絶縁破壊を検出し、
前記絶縁破壊の検出値と、前記電気集塵手段の除去率の下限値に基づいて、前記電気集塵手段に付着した前記オイルミストを洗浄することを特徴とするオイルミスト除去方法。
【請求項６】
前記絶縁破壊の測定値は、前記電極の放電電圧の電圧値又は／及び前記電気集塵手段のアース電流の電流値であることを特徴とする請求項５に記載のオイルミスト除去方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載のオイルミスト除去方法において、
前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の油分濃度を測定し、
前記洗浄水を予め定めた前記油分濃度の設定値以下に制御することを特徴とするオイルミスト除去方法。
【請求項８】
請求項５又は請求項６に記載のオイルミスト除去方法において、
前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の電気伝導率を測定し、
前記洗浄水を予め定めた前記電気伝導率の設定値以下に制御することを特徴とするオイルミスト除去方法。
【請求項１】
工作機械の排気中に含まれるオイルミストを帯電させる放電極と、前記オイルミストを付着させる集塵板と、前記放電極と前記集塵板に電圧を印加する電源ユニットと前記放電極及び前記集塵板とを接続する電極と、前記電極と他の構成部材との絶縁を図る碍子と、を備えた電気集塵手段と、
前記電気集塵手段に付着した前記オイルミストを洗浄する洗浄手段と、
前記電気集塵手段の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出手段と、
前記絶縁破壊検出手段の測定値と、前記電気集塵手段の除去率の下限値に基づいて、前記洗浄手段による洗浄を制御する洗浄制御手段と、
を備えたことを特徴とするオイルミスト除去装置。
【請求項２】
前記絶縁破壊検出手段は、前記電極の放電電圧を検出する電圧計又は／及び前記電気集塵手段のアース電流を検出する電流計であることを特徴とする請求項１に記載のオイルミスト除去装置。
【請求項３】
前記洗浄手段は、
前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の油分濃度を測定する油分濃度測定部と、
前記洗浄水を予め定めた前記油分濃度の設定値以下に制御する濃度制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオイルミスト除去装置。
【請求項４】
前記洗浄手段は、
前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の電気伝導率を測定する電気伝導率計と、
前記洗浄水を予め定めた前記電気伝導率の設定値以下に制御する濃度制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオイルミスト除去装置。
【請求項５】
オイルミストを帯電させる放電極と、電源ユニットと前記放電極を接続する電極と、前記オイルミストを付着させる集塵板を備えた電気集塵手段により工作機械の排気中に含まれるオイルミストを除去するオイルミスト除去方法であって、
前記電気集塵手段の絶縁破壊を検出し、
前記絶縁破壊の検出値と、前記電気集塵手段の除去率の下限値に基づいて、前記電気集塵手段に付着した前記オイルミストを洗浄することを特徴とするオイルミスト除去方法。
【請求項６】
前記絶縁破壊の測定値は、前記電極の放電電圧の電圧値又は／及び前記電気集塵手段のアース電流の電流値であることを特徴とする請求項５に記載のオイルミスト除去方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載のオイルミスト除去方法において、
前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の油分濃度を測定し、
前記洗浄水を予め定めた前記油分濃度の設定値以下に制御することを特徴とするオイルミスト除去方法。
【請求項８】
請求項５又は請求項６に記載のオイルミスト除去方法において、
前記電気集塵手段を洗浄した洗浄水の電気伝導率を測定し、
前記洗浄水を予め定めた前記電気伝導率の設定値以下に制御することを特徴とするオイルミスト除去方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６１３４８（Ｐ２０１１−１６１３４８Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５６７３（Ｐ２０１０−２５６７３）
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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