JP2008212803A - オイルミスト除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルが極板に堆積しても十分な洗浄効果を発揮し、しかも使用する水量を適正化し、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オイルミスト除去装置を提供することを目的とする。
【解決手段】電気集塵装置１と、送風装置３と、高電圧発生装置２と、洗浄手段４としての水噴射装置５と洗浄液噴霧装置６と、制御装置２０とを備え、第１の洗浄工程では水噴射洗浄工程を行い、第２の洗浄工程ではミスト状の洗浄液を噴霧する洗浄液噴霧工程を行ったのちに水噴射洗浄工程を行い、第１の洗浄工程開始を判断するための第１判断部１Ｄと、第２の洗浄工程開始を判断するための第２判断部２Ｄが、制御装置２０に設けられた。
【選択図】図１

Description

本発明は、工場などの生産現場において、空気中に浮遊するオイルミストおよび粉塵を電気集塵方式によって捕集、除去し、空気を浄化するために用いられるオイルミスト除去装置に関する。

以前より、自動車の排気ガスから発生する浮遊粉塵を除去する目的で、トンネル内に電気集塵装置を設置することは知られているが、近年、工場などの生産現場においても、環境保全の観点から、金属切削加工工程などで発生するオイルミストを除去し、工場内の空気を浄化することが求められてきている。これを解決するために、電気集塵装置をオイルミストの除去に利用するケースが増えてきた。

従来、トンネル内で使われてきた電気集塵装置は、集塵ユニットと高電圧発生装置と洗浄配管およびノズルとから構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その電気集塵装置について、図６を参照しながら説明する。図６において、１０１は、通風経路１０２内に設けられた集塵ユニットで、帯電部１０３と集塵部１０４とを備え、それぞれ高電圧発生装置に電気的に接続されている。１０７ａ、１０７ｂは、通風経路１０２内の集塵ユニット１０１の上流側１０２ａと下流側１０２ｂにそれぞれ配置された洗浄配管で、集塵ユニット１０１方向に先端を臨ませた複数個のノズル１０８ａ、１０８ｂを備え、洗浄水供給装置としての洗浄水ポンプ１０９に接続されている。

つぎに、この従来の電気集塵装置の動作について説明する。トンネル（図示せず）内で捕集された粉塵を含む空気は、送風装置（図示せず）によって、通風経路１０２の上流側１０２ａから下流側１０２ｂに流される。上流側１０２ａに備えられた帯電部１０３において、高電圧発生装置が高電圧（１１ｋＶ）を帯電部１０３の極板（図示せず）間に供給すると、空気中でコロナ放電が発生し、極板間を通過する浮遊粉塵が帯電する。この帯電した浮遊粉塵は、下流側１０２ｂに備えられた集塵部１０４において、高電圧発生装置が供給した高電圧（５．５ｋＶ）によって電界をかけられた集塵部１０４の極板（図示せず）に引き付けられ、極板表面に捕集される。極板に捕集された粉塵は堆積するため、定期的（例えば１日１回）に洗浄する必要があり、その時は送風装置と高電圧発生装置を停止させ、洗浄水ポンプ１０９から供給された水を、洗浄配管１０７ａ、１０７ｂを通じてノズル１０８ａ、１０８ｂから、集塵ユニット１０１の帯電部１０３と集塵部１０４の極板に吹き付ける。この洗浄工程によって、極板に堆積した粉塵は除去されるものである。
特開平１−１８４０４９号公報（第１頁、第３図）

このような従来の電気集塵装置を、工場などの生産現場において発生したオイルミストを除去する目的で使用した場合は、極板に堆積したオイルを水だけでは十分洗浄できず、また、洗浄を十分おうとすると、定期的に実施している洗浄工程を頻繁に行う（例えば１日６回行うなど）必要があり、そのために使用する水量が膨大になり、洗浄工程にかかるコストが高くなるとともに、排水量も増加し環境負荷が増大するという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、オイルが極板に堆積しても十分な洗浄効果を発揮し、しかも使用する水量を適正化し、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オイルミスト除去装置を提供することを目的としている。

本発明のオイルミスト除去装置は、空気中のオイルミストおよび粉塵を捕集する電気集塵装置と、電気集塵装置へ空気を送る送風装置と、電気集塵装置に高電圧を供給する高電圧発生装置と、電気集塵装置内部に付着したオイルおよび粉塵を洗浄する洗浄手段と、洗浄手段の動作を制御する第１の洗浄工程制御手段および第２の洗浄工程制御手段を含む制御装置とを備え、第１の洗浄工程制御手段には、第１の洗浄工程開始を判断するための第１判断部が、第２の洗浄工程制御手段には、第２の洗浄工程開始を判断するための第２判断部が、それぞれ設けられたものである。

この手段により、必要に応じた洗浄工程を選択し実施することができ、洗浄頻度も適正化し水使用量を最適化することによって洗浄工程にかかるコストを低減させることができる。

また、他の手段は、洗浄手段として、水噴射装置と洗浄液噴霧装置とを備え、第１の洗浄工程では水噴射装置により電気集塵装置内部へ水を噴射する水噴射洗浄工程を行い、第２の洗浄工程では洗浄液噴霧装置により電気集塵装置内部にミスト状の洗浄液を噴霧する洗浄液噴霧工程を行ったのちに水噴射洗浄工程を行うように制御されたものである。

これにより、粉塵の洗浄では主に第１の洗浄工程を行い、オイルの洗浄では主に第２の洗浄工程を行い、必要に応じた洗浄工程を選択し実施することによって十分な洗浄効果を発揮ことができ、また、洗浄頻度も適正化し水使用量を最適化することによって洗浄工程にかかるコストを低減させることができる。

また、他の手段は、洗浄液として界面活性剤またはアルカリ性電解水のいずれかを用いたものである。

これにより、オイルの洗浄を効果的で確実に行うことができる。

また、他の手段は、水噴射装置は、複数個のノズルと１個の開閉弁とを含む水噴射ユニットを複数個有し、制御装置からの指令により各開閉弁を作動させ、各水噴射ユニットごとに水の噴射を切り替えるように制御されたものである。

これにより、洗浄工程で使用する水の瞬時流量を少なくすることができ、水供給設備を小型化、低コスト化することができる。

また、他の手段は、洗浄液噴霧装置は、洗浄液供給部と高圧空気供給部と二流体ノズルとを有し、二流体ノズルに高圧空気を供給することにより洗浄液をミスト状に噴霧させるものである。

これにより、洗浄液による洗浄効果を高め、オイルの洗浄を確実に行うことができる。

また、他の手段は、制御装置には、送風装置および高電圧発生装置が運転した時間を記憶する運転時間記憶部を有し、運転時間記憶部の運転時間情報に基づき、第１判断部が第１洗浄工程開始を判断するものである。

これにより、粉塵の洗浄に関わる第１の洗浄工程の最適開始時期を把握し、洗浄頻度を適正化し水使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させることができる。

また、他の手段は、送風装置から送られる空気の流量を検知するための風量検知手段を有し、制御装置には、風量検知手段が検知した風量情報と、送風装置および高電圧発生装置が運転した運転時間情報とから、積算風量を算出し記憶する積算風量記憶部を有し、積算風量記憶部の積算風量情報に基づき、第１判断部が第１洗浄工程開始を判断するものである。

これにより、粉塵の洗浄に関わる第１の洗浄工程の最適開始時期を正確に把握し、洗浄頻度をさらに適正化し水使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させることができる。

また、他の手段は、風量検知手段として風速検知器を用いたものである。

これにより、風量情報を精度よく得ることができる。

また、他の手段は、風量検知手段として差圧検知器を用いたものである。

これにより、風量情報を、コストの安価なセンサーで得ることができる。

また、他の手段は、風量検知手段として、送風装置のモータに取り付けられた回転数検知器を用いたものである。

これにより、風量情報を、さらにコストの安価な装置で得ることができる。

また、他の手段は、制御装置には入力手段が接続され、入力手段によって設定された情報に基づき、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断するものである。

これにより、オイルの洗浄に関わる第２の洗浄工程の最適開始時期を把握し、洗浄頻度を適正化し水使用量と洗浄液使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させることができる。

また、他の手段は、入力手段として、オイルミスト発生源となる機器の稼働時間を制御装置に入力するようにしたものである。

これにより、オイルの洗浄に関わる第２の洗浄工程の最適開始時期を正確に把握し、洗浄頻度をさらに適正化し水使用量と洗浄液使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させることができる。

また、他の手段は、電気集塵装置の空気吸込口に空気中に浮遊するオイルミストの濃度を測定する濃度検知器を有し、制御装置には、濃度検知器が検知したオイルミスト濃度情報と、送風装置および高電圧発生装置が運転した運転時間情報とから、積算オイル量を算出し記憶する積算オイル量記憶部を有し、積算オイル量記憶部の積算オイル量情報に基づき、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断するものである。

これにより、オイルの洗浄に関わる第２の洗浄工程の最適開始時期をより正確に把握し、洗浄頻度をさらに適正化し水使用量と洗浄液使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させることができる。

また、他の手段は、電気集塵装置の空気吸込口に空気中に浮遊するオイルミストの濃度を測定する濃度検知器を有し、制御装置には、濃度検知器が検知したオイルミスト濃度情報と、風量検知手段が検知した風量情報と、送風装置および高電圧発生装置が運転した運転時間情報とから、積算オイル量を算出し記憶する積算オイル量記憶部を有し、積算オイル量記憶部の積算オイル量情報に基づき、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断するものである。

これにより、オイルの洗浄に関わる第２の洗浄工程の最適開始時期をより正確に把握し、洗浄頻度をさらに適正化し水使用量と洗浄液使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させることができる。

また、他の手段は、送風装置のモータには回転数制御装置が取り付けられ、濃度検知器が検知したオイルミスト濃度情報に基づき、オイルミスト濃度が高い場合はモータの回転数を増加させ、オイルミスト濃度が低い場合はモータの回転数を減少させるものである。

これにより、オイルミストの除去をより効果的に行うことができる。

また、他の手段は、濃度検知器は光学式センサーであり、光学式センサーの表面部を定期的に洗浄するセンサー洗浄部を設けたものである。

これにより、光学式センサーが誤検知することなく、オイルミスト濃度情報を正確に得ることができる。

また、他の手段は、制御装置にはタイマー機能を有し、タイマー機能が前回洗浄工程を完了した時刻から所定時刻経過した時に、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断するものである。

これにより、粉塵やオイルの積算量が少なくても、長期間に渡って堆積したものが固着することを防止し、オイルミストの除去効果をいつまでも保持することができる。

本発明によれば、オイルに対しても十分な洗浄効果を発揮し、しかも使用する水や洗浄液の使用量を適正化し、洗浄工程にかかるコストを低く抑えるとともに、排水量を減少させ環境負荷を低減させるオイルミスト除去装置を提供することができる。

また、洗浄工程で使用する水の瞬時流量を少なくすることができ、水供給設備を小型化、低コスト化するという効果も奏する。

また、オイルミストの除去をより効果的に行うという効果も奏する。

また、粉塵やオイルの積算量が少なくても、長期間に渡って堆積したものが固着することを防止し、オイルミストの除去効果をいつまでも保持するという効果も奏する。

本発明の請求項１記載の発明は、空気中のオイルミストおよび粉塵を捕集する電気集塵装置と、電気集塵装置へ空気を送る送風装置と、電気集塵装置に高電圧を供給する高電圧発生装置と、電気集塵装置内部に付着したオイルおよび粉塵を洗浄する洗浄手段と、洗浄手段の動作を制御する第１の洗浄工程制御手段および第２の洗浄工程制御手段を含む制御装置とを備え、第１の洗浄工程制御手段には、第１の洗浄工程開始を判断するための第１判断部が、第２の洗浄工程制御手段には、第２の洗浄工程開始を判断するための第２判断部が、それぞれ設けられたため、必要に応じた洗浄工程を選択し実施することができ、洗浄頻度も適正化し水使用量を最適化することによって洗浄工程にかかるコストを低減させるという作用を有する。

本発明の請求項２記載の発明は、洗浄手段として、水噴射装置と洗浄液噴霧装置とを備え、第１の洗浄工程では水噴射装置により電気集塵装置内部へ水を噴射する水噴射洗浄工程を行い、第２の洗浄工程では洗浄液噴霧装置により電気集塵装置内部にミスト状の洗浄液を噴霧する洗浄液噴霧工程を行ったのちに水噴射洗浄工程を行うように制御されたため、粉塵の洗浄では主に第１の洗浄工程を行い、オイルの洗浄では主に第２の洗浄工程を行い、必要に応じた洗浄工程を選択し実施することができる。すなわち、通常の粉塵のみの極板堆積に対する洗浄は第１の洗浄工程（水噴射のみ）で十分であるが、オイルが極板に付着、堆積した場合は、水噴射のみの洗浄では十分洗い流すことができず、洗浄液を使った第２の洗浄工程が必要となってくる。このように、必要に応じて洗浄工程を選択し実施することにより、例えば、オイルの付着がないにもかかわらず不要に洗浄液を使うなどの無駄を省き、水使用量と洗浄液使用量を最適化し洗浄にかかるコストを低減させるという作用を有する。

本発明の請求項３記載の発明は、洗浄液として界面活性剤またはアルカリ性電解水のいずれかを用いたため、オイルの洗浄を効果的で確実に行うという作用を有する。

本発明の請求項４記載の発明は、水噴射装置は、複数個のノズルと１個の開閉弁とを含む水噴射ユニットを複数個有し、制御装置からの指令により各開閉弁を作動させ、各水噴射ユニットごとに水の噴射を切り替えるように制御されたため、洗浄工程で使用する水の瞬時流量を少なくすることができ、水供給設備を小型化、低コスト化するという作用を有する。

本発明の請求項５記載の発明は、洗浄液噴霧装置は、洗浄液供給部と高圧空気供給部と二流体ノズルとを有し、二流体ノズルに高圧空気を供給することにより洗浄液をミスト状に噴霧させるため、洗浄液による洗浄効果を高め、オイルの洗浄を確実に行うという作用を有する。

本発明の請求項６記載の発明は、制御装置には、送風装置および高電圧発生装置が運転した時間を記憶する運転時間記憶部を有し、運転時間記憶部の運転時間情報に基づき、第１判断部が第１洗浄工程開始を判断するため、粉塵の洗浄に関わる第１の洗浄工程の最適開始時期を把握し、洗浄頻度を適正化し水使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させるという作用を有する。

本発明の請求項７記載の発明は、送風装置から送られる空気の流量を検知するための風量検知手段を有し、制御装置には、風量検知手段が検知した風量情報と、送風装置および高電圧発生装置が運転した運転時間情報とから、積算風量を算出し記憶する積算風量記憶部を有し、積算風量記憶部の積算風量情報に基づき、第１判断部が第１洗浄工程開始を判断するため、粉塵の洗浄に関わる第１の洗浄工程の最適開始時期を正確に把握し、洗浄頻度をさらに適正化し水使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させるという作用を有する。

本発明の請求項８記載の発明は、風量検知手段として風速検知器を用いたため、風量情報を精度よく得るという作用を有する。

本発明の請求項９記載の発明は、風量検知手段として差圧検知器を用いたため、風量情報を、コストの安価なセンサーで得るという作用を有する。

本発明の請求項１０記載の発明は、風量検知手段として、送風装置のモータに取り付けられた回転数検知器を用いたため、風量情報を、さらにコストの安価な装置で得るという作用を有する。

本発明の請求項１１記載の発明は、制御装置には入力手段が接続され、入力手段によって設定された情報に基づき、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断するため、オイルの洗浄に関わる第２の洗浄工程の最適開始時期を把握し、洗浄頻度を適正化し水使用量と洗浄液使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させるという作用を有する。

本発明の請求項１２記載の発明は、入力手段として、オイルミスト発生源となる機器の稼働時間を制御装置に入力するようにしたため、オイルの洗浄に関わる第２の洗浄工程の最適開始時期を正確に把握し、洗浄頻度をさらに適正化し水使用量と洗浄液使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させるという作用を有する。

本発明の請求項１３記載の発明は、電気集塵装置の空気吸込口に空気中に浮遊するオイルミストの濃度を測定する濃度検知器を有し、制御装置には、濃度検知器が検知したオイルミスト濃度情報と、送風装置および高電圧発生装置が運転した運転時間情報とから、積算オイル量を算出し記憶する積算オイル量記憶部を有し、積算オイル量記憶部の積算オイル量情報に基づき、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断するため、オイルの洗浄に関わる第２の洗浄工程の最適開始時期をより正確に把握し、洗浄頻度をさらに適正化し水使用量と洗浄液使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させるという作用を有する。

本発明の請求項１４記載の発明は、電気集塵装置の空気吸込口に空気中に浮遊するオイルミストの濃度を測定する濃度検知器を有し、制御装置には、濃度検知器が検知したオイルミスト濃度情報と、風量検知手段が検知した風量情報と、送風装置および高電圧発生装置が運転した運転時間情報とから、積算オイル量を算出し記憶する積算オイル量記憶部を有し、積算オイル量記憶部の積算オイル量情報に基づき、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断するため、オイルの洗浄に関わる第２の洗浄工程の最適開始時期をより正確に把握し、洗浄頻度をさらに適正化し水使用量と洗浄液使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させるという作用を有する。

本発明の請求項１５記載の発明は、送風装置のモータには回転数制御装置が取り付けられ、濃度検知器が検知したオイルミスト濃度情報に基づき、オイルミスト濃度が高い場合はモータの回転数を増加させ、オイルミスト濃度が低い場合はモータの回転数を減少させるため、オイルミストの除去をより効果的に行うという作用を有する。

本発明の請求項１６記載の発明は、濃度検知器は光学式センサーであり、光学式センサーの表面部を定期的に洗浄するセンサー洗浄部を設けたため、光学式センサーが誤検知することなく、オイルミスト濃度情報を正確に得るという作用を有する。

本発明の請求項１７記載の発明は、制御装置にはタイマー機能を有し、タイマー機能が前回洗浄工程を完了した時刻から所定時刻経過した時に、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断するため、粉塵やオイルの積算量が少なくても、長期間に渡って堆積したものが固着することを防止し、オイルミストの除去効果をいつまでも保持するという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるオイルミスト除去装置の縦断面構成図、図５は、本発明の実施の形態１における電気集塵装置の詳細を示す斜視図である。

図１において、１は、通風経路１０２を形成する外装１０１内に収納され、空気中のオイルミストおよび粉塵を捕集する電気集塵装置で、通風経路１０２の上流側１０２ａに帯電部１０３が、通風経路１０２の下流側１０２ｂに集塵部１０４が配置されている。２は、電気集塵装置１へ高電圧を供給する高電圧発生装置で、帯電部１０３には帯電部用電源１０５が、集塵部１０４には集塵部用電源１０６が、それぞれ電気的に接続されている。３は、電気集塵装置１へ空気を送るための送風装置で、通風経路１０２内の集塵部１０４よりさらに下流側１０２ｃに設けられている。４は、電気集塵装置１上方に備えられ、電気集塵装置１内部に付着したオイルおよび粉塵を洗浄するための洗浄手段で、本実施の形態１では、水噴射装置５と洗浄液噴霧装置６とから構成されている。水噴射装置５の構成は、図１の縦断面図において奥行き方向に複数個配置されたノズル７と、この複数個のノズル７へ経路を分配する１本のヘッダー配管７ａと、ヘッダー配管７ａへの経路の開閉を行う開閉弁８とを１つのユニットとした水噴射ユニット９が、上流側１０２ａから下流側１０２ｂ方向に向かって複数個配置され、水噴射ユニット９は水供給経路９ａに接続されている。洗浄液噴霧装置６は、通風経路１０２内に先端を臨ませた二流体ノズル１０と、二流体ノズル１０に洗浄液を供給するための洗浄液タンク１１ａと開閉弁１１ｂとからなる洗浄液供給部１１と、二流体ノズル１０に高圧空気を供給するための空気供給経路１２ａと開閉弁１２ｂとからなる高圧空気供給部１２とから構成されている。

１３は、空気中に浮遊するオイルミストの濃度を測定するために、通風経路１０２の空気吸込口１４に設けられた濃度検知器であり、本実施の形態１では、光源（図示せず）より発する光を空気に当て受光部（図示せず）にて透過する光の輝度を検出しオイルミストの濃度を算出する原理の光学式センサー１５を採用している。光学式センサー１５近傍には、水供給経路９ａから開閉弁１６ａを介して分岐されたセンサー洗浄部１６が設けられ、必要に応じて光源や受光部の表面部に付着した汚れを洗浄できるようになっている。送風装置３のモータ１７には、風量検知手段としての回転数検知器１８と回転数制御装置１９とが取り付けられている。この回転数検知器１８による風量検知方式は、装置を比較的安価に製作することができる。１１１ａ、１１１ｂは、通風経路１０２の上流側１０２ａ、下流側１０２ｂに設けられた開閉装置で、それぞれ機構的にモータ１１２ａ、１１２ｂに接続されている。１１３は、電気集塵装置１下方に設けられたドレンパン、１１４は、ドレンパン１１３に接続された排水経路である。

２０は、オイルミスト除去装置の運転制御を行う制御装置で、第１判断部１Ｄを含む第１の洗浄工程制御手段１Ｃ、第２判断部２Ｄを含む第２の洗浄工程制御手段２Ｃ、運転時間記憶部ＯＴ、積算風量記憶部ＦＱ、積算オイル量記憶部ＯＱおよびタイマー機能ＴＭを有し、高電圧発生装置２、モータ１７、風量検知手段としての回転数検知器１８、回転数制御装置１９、濃度検知器１３としての光学式センサー１５、開閉弁８、開閉弁１１ｂ、開閉弁１２ｂ、開閉弁１６ａ、モータ１１２ａ、モータ１１２ｂなどのアクチュエータ類、センサー類に電気的に接続されている。

図５は、本実施の形態１の電気集塵装置１の詳細を示す斜視図である。帯電部１０３、集塵部１０４は、それぞれ、正極板１０３ａ、１０４ａと接地極板１０３ｂ、１０４ｂとを、通風方向に平行に交互配置したものである。

つぎに、本実施の形態１における動作を説明する。工場（図示せず）などの生産現場において、金属切削加工工程などで発生したオイルミストおよび粉塵を含んだ空気は、送風装置３の吸引によって、通風経路１０２の上流側１０２ａから電気集塵装置１の帯電部１０３、集塵部１０４を通って下流側１０２ｂに流れる。電気集塵装置１内部では、オイルミストおよび粉塵を含んだ空気は、図５に示すように、通風方向に平行に交互配置された、帯電部１０３の正極板１０３ａと接地極板１０３ｂの間、および集塵部１０４の正極板１０４ａと接地極板１０４ｂの間を通過する。この時、帯電部１０３では、高電圧発生装置２の帯電部用電源１０５から高圧（本実施の形態１では１１ｋＶ）の正電位が正極板１０３ａに供給され、接地極板１０３ｂに向かって空気中でコロナ放電が発生する。コロナ放電の中を通過したオイルミストおよび粉塵の粒子は、正電位に帯電し、下流の集塵部１０４に送られる。集塵部１０４では、高電圧発生装置２の集塵部用電源１０６から高圧（本実施の形態１では６ｋＶ）の正電位が正極板１０４ａに供給され、接地極板１０４ｂとの間に電界が発生し、通過する正電位に帯電したオイルミストおよび粉塵の粒子は、接地極板１０４ｂ方向に引き付けられ、接地極板１０４ｂ表面に付着し捕集される。なお、帯電粒子は、上流の帯電部１０３においても、接地極板１０３ｂに一部付着し捕集される。

つぎに、電気集塵装置１内部の極板に付着、捕集されたオイルおよび粉塵を洗浄する工程について説明する。洗浄工程を開始する時は、送風装置３と高電圧発生装置２を停止させ、電気集塵装置１付近から外部の通風経路１０２への水飛散を防止する目的で、モータ１１２ａ、１１２ｂの動力により開閉装置１１１ａ、１１１ｂを閉とし、電気集塵装置１周囲の空間を密閉する。つぎに、洗浄液噴霧装置６において、洗浄液供給部１１の開閉弁１１ｂを開とし洗浄液タンク１１ａに貯留された洗浄液（本実施の形態１では界面活性剤またはアルカリ性電解水のいずれか）を二流体ノズル１０に供給するとともに、高圧空気供給部１２の開閉弁１２ｂを開とし空気供給経路１２ａから高圧空気（本実施の形態１では０．１ＭＰａ）を二流体ノズル１０に供給し、二流体ノズル１０では高圧空気によって洗浄液を微細ミスト状（本実施の形態１では１０〜５０μｍ）に噴霧する。噴霧したミスト状の洗浄液は、電気集塵装置１内部の、接地極板１０３ｂ、１０４ｂ表面を覆い、付着したオイルおよび粉塵を表面から剥離させる。この洗浄液噴霧工程を３０分〜１時間程度実施したのちに、水噴射装置５において、開閉弁８の一つを開とし、水供給経路９ａから水を一つの水噴射ユニット９に供給し、ヘッダー配管７ａを介して複数個のノズル７から水を噴射させる。この水噴射は、各開閉弁８を順次切り替え各水噴射ユニット９に順次水を供給することにより、電気集塵装置１の接地極板１０３ｂ、１０４ｂ全体に万遍なく水が噴射される。噴射された水は、洗浄液噴霧工程で剥離した接地極板１０３ｂ、１０４ｂ表面のオイルおよび粉塵を洗い流し除去する。この水噴射工程を３０分〜１時間程度実施したのちに、モータ１１２ａ、１１２ｂの動力により開閉装置１１１ａ、１１１ｂを再び開とし、送風装置３を運転し電気集塵装置１に通風することにより、電気集塵装置１内部に残留付着した水滴を乾燥させる。この乾燥工程を３０分程度実施して、一連の洗浄工程を終了する。なお、この洗浄工程において発生する洗浄液および水は、ドレンパン１１３に集められ、排水経路１１４から外部に排出されるものである。

前述の一連の洗浄工程、すなわち、洗浄液噴霧工程＋水噴射洗浄工程＋乾燥工程は、本発明において、第２の洗浄工程と定義する。これに対し、前記第２の洗浄工程から洗浄液噴霧工程を除いた洗浄工程、すなわち、水噴射洗浄工程＋乾燥工程を、本発明において、第１の洗浄工程と定義する。この第１の洗浄工程と第２の洗浄工程の使い分けは、通常の粉塵のみの極板堆積に対する洗浄は第１の洗浄工程（水噴射のみ）で十分であるが、オイルが極板に付着、堆積した場合は、水噴射のみの洗浄では十分洗い流すことができず、洗浄液を使った第２の洗浄工程が必要となってくる。このように、必要に応じて洗浄工程を選択し実施することにより、例えば、オイルの付着がないにもかかわらず不要に洗浄液を使うなどの無駄を省き、洗浄にかかるコストを低減させることができる。また、本実施の形態１では、洗浄液として界面活性剤またはアルカリ性電解水のいずれかを用い、噴霧方式として二流体ノズル１０が発生する微細ミストを用いているため、前述の極板表面からの剥離効果が大きく、オイルの洗浄を効果的で確実に行うことができる。さらに、本実施の形態１では、水噴射において各開閉弁８を順次切り替え、各水噴射ユニット９に順次水を供給することにより、一度に大量に水を使用することなく、水供給経路９ａに接続される外部の水供給設備（図示せず）を小型化、低コスト化することができる。

つぎに、吸込空気の濃度検知に基づく制御方法について説明する。一般に低濃度の粉塵を検知することは難しい。その一方で、工場などの生産現場において、金属切削加工工程などで発生したオイルミストの濃度はかなりの高濃度となり、工場内に「もや」として漂う。この時のオイルミストの濃度は１〜５ｍｇ／ｍ³程度であり、光学式センサーによって検知が可能となる。本実施の形態１では、濃度検知器１３として、光源（図示せず）より発する光を空気に当て受光部（図示せず）にて透過する光の輝度を検出しオイルミストの濃度を算出する原理の光学式センサー１５を用いている。運転中に光学式センサー１５が、吸込み空気中のオイルミスト濃度が高いと検知した場合は、回転数制御装置１９によりモータ１７の回転数を増加させ送風装置３による電気集塵装置１の処理風量を増加させ、前記工場内の「もや」をいち早く低減させる効果を発揮させる。前記工場内の「もや」が低減され、吸込み空気中のオイルミスト濃度が低いと検知された場合は、回転数制御装置１９によりモータ１７の回転数を減少させ送風装置３による電気集塵装置１の処理風量を通常風量に戻す。このような制御により、工場内のオイルミスト除去を、より効果的に行うことができる。なお、光学式センサー１５による濃度検知の課題として、光源や受光部の表面部への汚れの付着が挙げられるが、本実施の形態１では、必要に応じて開閉弁１６ａを開きセンサー洗浄部１６から光源や受光部に水を噴射することにより、表面部に付着した汚れを定期的に洗浄し、経年的に安定してオイルミストの濃度情報を得ることができるものである。

つぎに、洗浄工程の開始を判断する制御方法について説明する。洗浄工程の説明でも述べたように、第１の洗浄工程の開始は、極板に堆積した粉塵の量に基づいて、最適な時期（早すぎると洗浄にかかるコストが増大し、遅すぎると堆積粉塵によって集塵効率が低下する）を判断する必要があり、第２の洗浄工程の開始は、極板に堆積したオイルの量に基づいて、最適な時期を判断する必要がある。本実施の形態１では、第１の洗浄工程開始時期は、第１の洗浄工程制御手段１Ｃの第１判断部１Ｄが、また、第２の洗浄工程開始時期は、第２の洗浄工程制御手段２Ｃの第２判断部２Ｄが、それぞれ判断している。第１の洗浄工程開始時期は、低濃度の粉塵量を直接検知することが難しいため、吸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、電気集塵装置１を通過する積算風量に基づいて判断する方法が合理的である。また、第２の洗浄工程開始時期は、オイルミスト濃度と電気集塵装置１を通過する風量をかけ合わせた積算オイル量に基づいて判断する方法が正確である。

第１判断部１Ｄによる第１の洗浄工程開始時期の判断について、もう少し詳しく説明する。送風装置３および高電圧発生装置２が運転している間、運転時間記憶部ＯＴが記憶した運転時間情報と、風量検知手段としての回転数検知器１８が常に送風装置３のモータ１７回転数を監視し回転数から算出された風量情報とを、積算風量記憶部ＦＱに入力し、積算風量記憶部ＦＱでは瞬時風量×運転時間の積分値を演算し、その時点における積算風量を算出する。この積算風量が、所定量に達した時に、第１の洗浄工程を開始する。所定量とは、それ以上粉塵が堆積すると集塵効率が低下し、機能上支障をきたす可能性のある数値であり、電気集塵装置１の性能によって決定されるが、本実施の形態１では、３×１０⁶ｍ³としている。このようにして、粉塵の洗浄に関わる第１の洗浄工程の最適開始時期を正確に把握し、洗浄頻度を適正化し水使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させることが可能となる。なお、本実施の形態１では、送風装置３のモータ１７の回転数制御を行っているため運転中は風量が変化するが、回転数制御を行わない装置では回転数が一定となるため、回転数検知器１８は省略してもよく、その場合は運転時間情報のみから積算風量を算出し、第１の洗浄工程開始時期を判断する。

第２判断部２Ｄによる第２の洗浄工程開始時期の判断について、もう少し詳しく説明する。送風装置３および高電圧発生装置２が運転している間、運転時間記憶部ＯＴが記憶した運転時間情報と、風量検知手段としての回転数検知器１８が常に送風装置３のモータ１７回転数を監視し回転数から算出された風量情報と、濃度検知器１３が検知したオイルミスト濃度情報とを、積算オイル量記憶部ＯＱに入力し、積算オイル量記憶部ＯＱでは瞬時風量×オイルミスト濃度×運転時間の積分値を演算し、その時点における積算オイル量を算出する。この積算オイル量が、所定量に達した時に、第２の洗浄工程を開始する。所定量とは、それ以上オイルが堆積すると集塵効率が低下し、機能上支障をきたす可能性のある数値であり、電気集塵装置１の性能によって決定されるが、本実施の形態１では、３００ｇとしている。このようにして、オイルの洗浄に関わる第２の洗浄工程の最適開始時期を正確に把握し、洗浄頻度を適正化し水使用量と洗浄液使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させることが可能となる。なお、本実施の形態１では、送風装置３のモータ１７の回転数制御を行っているため運転中は風量が変化するが、回転数制御を行わない装置では回転数が一定となるため、回転数検知器１８は省略してもよく、その場合は運転時間情報とオイルミスト濃度情報のみから積算オイル量を算出し、第２の洗浄工程開始時期を判断する。

また、前述の判断方法とは別に、本実施の形態１では、タイマー機能ＴＭが前回洗浄工程を完了した時刻から所定時刻（例えば１０日）経過した時に、第２判断部２Ｄが第２洗浄工程開始を判断している。これは、粉塵やオイルの積算量が少なくても、長期間に渡って堆積したものは固着する可能性があるためで、この制御により、粉塵やオイルが極板に固着することを防止し、オイルミストの除去効果をいつまでも保持することができる。

このように、本実施の形態１によれば、粉塵の洗浄では主に第１の洗浄工程を行い、オイルの洗浄では主に第２の洗浄工程を行い、必要に応じた洗浄工程を選択し実施することによって十分な洗浄効果を発揮することができ、また、洗浄頻度も適正化し水使用量と洗浄液使用量を最適化することによって洗浄工程にかかるコストを低減させるとともに、排水量を減少させ環境負荷を低減させることができるものである。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２におけるオイルミスト除去装置の縦断面構成図である。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２において、３１は、通風経路１０２内に設けられた風量検知手段としての風速検知器で、羽根車の回転によって通過風速を検出することにより、予め設定された数値テーブルと対比して、通風経路１０２内を通過する風量を算出できるもので、本実施の形態２では、電気集塵装置１と送風装置３との間に設けているが、通風経路１０２内であれば、他の位置に設けてもよい。この方式は、風量情報を精度よく得ることができるため、洗浄工程開始時期をより適正に判断することができる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３におけるオイルミスト除去装置の縦断面構成図である。図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図３において、３２は、通風経路１０２内に設けられた風量検知手段としての差圧検知器で、筒３２ａ内のオリフィス３２ｂ前後の圧力差を測定することにより、予め設定された数値テーブルと対比して、通風経路１０２内を通過する風量を算出できるもので、本実施の形態３では、電気集塵装置１と送風装置３との間に設けているが、通風経路１０２内であれば、他の位置に設けてもよい。この方式は、風量情報を、コストの安価なセンサーで得ることができるものである。

（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４におけるオイルミスト除去装置の縦断面構成図である。図４において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図４において、ＩＰは入力手段で、一方は制御装置２０に接続され、もう一方が、オイルミスト発生源となる機器、例えば金属材料を切削する工作機械（図示せず）に接続され、工作機械の稼働時間を制御装置２０に入力するようにしたものである。そして、この稼働時間の積算量から、オイルミストの積算発生量を推定し、第２判断部２Ｄが第２の洗浄工程開始時期を判断するものである。この方式によって、オイルミストの発生量を、濃度検知器などの高価なセンサーを使うことなく、オイルの洗浄に関わる第２の洗浄工程の最適開始時期を把握し、洗浄頻度を適正化し水使用量と洗浄液使用量を減少させることによって洗浄工程にかかるコストを低減させることが可能となる。なお、さらにコストの安い簡便な方法として、入力手段ＩＰとして手動でオイルミスト発生源となる機器の運転時間を入力してもよい。

本発明のシステムは、工場などの生産現場において、空気中に浮遊するオイルミストおよび粉塵を電気集塵方式によって捕集、除去し、空気を浄化するために用いられるオイルミスト除去装置として有用である。また、調理などによって発生する油粒を除去する装置や、空気清浄機能付の空気調和機としての用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１のオイルミスト除去装置を示す縦断面構成図 本発明の実施の形態２のオイルミスト除去装置を示す縦断面構成図 本発明の実施の形態３のオイルミスト除去装置を示す縦断面構成図 本発明の実施の形態４のオイルミスト除去装置を示す縦断面構成図 本発明の実施の形態１〜４の電気集塵装置の詳細を示す斜視図 従来の電気集塵装置の縦断面構成図

符号の説明

１ 電気集塵装置
２ 高電圧発生装置
３ 送風装置
４ 洗浄手段
５ 水噴射装置
６ 洗浄液噴霧装置
７ ノズル
８ 開閉弁
９ 水噴射ユニット
１０ 二流体ノズル
１１ 洗浄液供給部
１２ 高圧空気供給部
１３ 濃度検知器
１４ 空気吸込口
１５ 光学式センサー
１６ センサー洗浄部
１７ モータ
１８ 回転数検知器
１９ 回転数制御装置
２０ 制御装置
３１ 風速検知器
３２ 差圧検知器
１Ｃ 第１の洗浄工程制御手段
２Ｃ 第２の洗浄工程制御手段
１Ｄ 第１判断部
２Ｄ 第２判断部
ＯＴ 運転時間記憶部
ＦＱ 積算風量記憶部
ＯＱ 積算オイル量記憶部
ＴＭ タイマー機能
ＩＰ 入力手段

Claims (17)

1. 空気中のオイルミストおよび粉塵を捕集する電気集塵装置と、前記電気集塵装置へ空気を送る送風装置と、前記電気集塵装置に高電圧を供給する高電圧発生装置と、前記電気集塵装置内部に付着したオイルおよび粉塵を洗浄する第１の洗浄工程と第２の洗浄工程とを実施する洗浄手段と、前記洗浄手段の動作を制御する第１の洗浄工程制御手段および第２の洗浄工程制御手段を含む制御装置とを備え、前記第１の洗浄工程制御手段には、第１の洗浄工程開始を判断するための第１判断部が、前記第２の洗浄工程制御手段には、第２の洗浄工程開始を判断するための第２判断部が、それぞれ設けられたオイルミスト除去装置。
2. 洗浄手段として、水噴射装置と洗浄液噴霧装置とを備え、第１の洗浄工程では前記水噴射装置により電気集塵装置内部へ水を噴射する水噴射洗浄工程を行い、第２の洗浄工程では前記洗浄液噴霧装置により前記電気集塵装置内部にミスト状の洗浄液を噴霧する洗浄液噴霧工程を行ったのちに前記水噴射洗浄工程を行うように制御された請求項１記載のオイルミスト除去装置。
3. 洗浄液として界面活性剤またはアルカリ性電解水のいずれかを用いた請求項２記載のオイルミスト除去装置。
4. 水噴射装置は、複数個の水を噴射するノズルと１個の開閉弁とを含む水噴射ユニットを複数個有し、制御装置からの指令により前記各開閉弁を作動させ、前記各水噴射ユニットごとに水の噴射を切り替えるように制御された請求項２または３記載のオイルミスト除去装置。
5. 洗浄液噴霧装置は、洗浄液供給部と高圧空気供給部と二流体ノズルとを有し、前記二流体ノズルに前記高圧空気供給部から高圧空気を供給することにより洗浄液をミスト状に噴霧させる請求項２〜４のいずれかに記載のオイルミスト除去装置。
6. 制御装置には、送風装置および高電圧発生装置が運転した時間を記憶する運転時間記憶部を有し、前記運転時間記憶部の運転時間情報に基づき、第１判断部が第１洗浄工程開始を判断する請求項１〜５のいずれかに記載のオイルミスト除去装置。
7. 送風装置から送られる空気の流量を検知するための風量検知手段を有し、制御装置には、前記風量検知手段が検知した風量情報と、前記送風装置および高電圧発生装置が運転した運転時間情報とから、積算風量を算出し記憶する積算風量記憶部を有し、前記積算風量記憶部の積算風量情報に基づき、第１判断部が第１洗浄工程開始を判断する請求項６記載のオイルミスト除去装置。
8. 風量検知手段は、風速検知器である請求項７記載のオイルミスト除去装置。
9. 風量検知手段は、差圧検知器である請求項７記載のオイルミスト除去装置。
10. 風量検知手段は、送風装置のモータに取り付けられた回転数検知器である請求項７記載のオイルミスト除去装置。
11. 制御装置には入力手段が接続され、前記入力手段によって設定された情報に基づき、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断する請求項１〜１０のいずれかに記載のオイルミスト除去装置。
12. 入力手段として、オイルミスト発生源となる機器の稼働時間を制御装置に入力するようにした請求項１１に記載のオイルミスト除去装置。
13. 電気集塵装置の空気吸込口に空気中に浮遊するオイルミストの濃度を測定する濃度検知器を有し、制御装置には、前記濃度検知器が検知したオイルミスト濃度情報と、送風装置および高電圧発生装置が運転した運転時間情報とから、積算オイル量を算出し記憶する積算オイル量記憶部を有し、前記積算オイル量記憶部の積算オイル量情報に基づき、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断する請求項６記載のオイルミスト除去装置。
14. 電気集塵装置の空気吸込口に空気中に浮遊するオイルミストの濃度を測定する濃度検知器を有し、制御装置には、前記濃度検知器が検知したオイルミスト濃度情報と、風量検知手段が検知した風量情報と、送風装置および高電圧発生装置が運転した運転時間情報とから、積算オイル量を算出し記憶する積算オイル量記憶部を有し、前記積算オイル量記憶部の積算オイル量情報に基づき、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断する請求項７〜１０のいずれかに記載のオイルミスト除去装置。
15. 送風装置のモータには回転数制御装置が取り付けられ、濃度検知器が検知したオイルミスト濃度情報に基づき、オイルミスト濃度が高い場合は前記モータの回転数を増加させ、オイルミスト濃度が低い場合は前記モータの回転数を減少させる請求項１３または１４記載のオイルミスト除去装置。
16. 濃度検知器は光学式センサーであり、前記光学式センサーの表面部を定期的に洗浄するセンサー洗浄部を設けた請求項１３〜１５のいずれかに記載のオイルミスト除去装置。
17. 制御装置にはタイマー機能を有し、前記タイマー機能が前回洗浄工程を完了した時刻から所定時刻経過した時に、第２判断部が第２洗浄工程開始を判断する請求項１〜１６のいずれかに記載のオイルミスト除去装置。

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