JP2010029766A - オイルミスト除去装置及びオイルミスト洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルミストを効率よく除去し、オイルミスト捕集性能維持に用いる洗浄水量を減量化し、更に洗浄水処理装置を提供する。
【解決手段】水溶性油のオイルミストａを電気集塵器2の集塵板3により除去し、その後水洗浄により集塵板3に付着した水溶性油のオイルミストａを取り除き電気集塵性能を維持するものであり、水溶性油オイルミストａを多量に含む一次洗浄水により洗浄する系と清浄なリンス水により水リンスを行なう系を設ける。更に洗浄に不向きな高濃度となった一次洗浄水を濃縮廃液と清浄な蒸留液に分離する洗浄液処理装置を配置し、清浄となった蒸留液をリンス水に再利用する系を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明はオイルミスト除去装置に関し、特に、水溶性オイルミストを電気集塵器で除去する際のオイルミスト除去装置及びオイルミスト洗浄方法に関するものである。

機械加工工場や精密機械工場などにおける材料の切削や精密加工の際には、切削油等が空気中に微細な煙状として分散することによって、いわゆるオイルミストが発生する。このオイルミストは、作業者の健康を害するとともに、その濃度が高くなると室内に青白く若しくは乳白色に煙るため、見通し距離が減少したり、また床面に沈着して滑り易くなり、作業の安全性が著しく阻害される。さらに、オイルミストを含む空気が外部に排出されると、大気汚染の一因となる。従って、かかるオイルミストを確実に除去できるオイルミスト除去装置が求められている。

水溶性油のオイルミストはある程度の濃度まで水に溶解できるため、清浄な洗浄水でなくてもオイルミストが洗浄水に溶解し、集塵板の洗浄が可能である。そして、水溶性オイルミストの多くは電気伝導度が高いものが多くあり、電気集塵器の両電極間に直流高電圧を印加することによりコロナ放電を発生させ、この両電極間にオイルミストを含む空気を通過させる。すると、オイルミストがクーロン力を受けて集塵電極へ移動して捕集される。

このオイルミスト除去装置としては、例えば、特許文献１に、冷却コイルのプレートフィン（集塵板）に対して、電解強アルカリ水を噴射して洗浄する手段が記載されている。

特開２００２−３３１２２０号公報

上記従来技術においては、電気集塵器の集塵板を電解強アルカリ洗浄液にて洗浄を行なうことで集塵板の洗浄を行っている。しかし、洗浄後の電解強アルカリ洗浄液は産業廃棄物としての処理が必要なため、産業廃棄物の量が多くなってしまう問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題に鑑み、少ない洗浄液量で集塵板のオイルミスト除去性能を回復し、産業廃棄物処理量を減量化するオイルミスト除去装置を提供することにある。

本発明は、集塵器内に空気中のオイルミストを付着させる集塵板を供えたオイルミスト除去装置において、前記集塵板の水洗浄で得られたオイルミストの水溶性油を含む一次洗浄水を前記集塵板に供給する一次洗浄水循環系と、清浄なリンス水を前記集塵板に供給するリンス水供給系と、前記一次洗浄水循環系とリンス水供給系を切換えて動作制御する制御部を備えたことを特徴とする。

また、前記制御部は前記集塵板の水洗浄に際し、先に前記一次洗浄水循環系に動作制御指令を与え、次いで前記リンス水供給系に切換えて動作制御指令を与えることを特徴とする。

また、前記リンス水供給系は、前記集塵板の水洗浄で得られた水溶性油を含む一次洗浄水を濃縮廃液と清浄な蒸留液とに分離する洗浄液処理装置と、この洗浄液処理装置で分離された蒸留液をリンス水として前記集塵板に供給する配管で構成されたことを特徴とする。

さらに、一次洗浄水の水溶性油の濃度を検出する濃度検出器を備え、前記制御部は濃度検出器が所定濃度を検出したとき一次洗浄水を前記洗浄液処理装置に送出するように弁を切換えることを特徴とする。

また、前記濃度検出器は一次洗浄水の電気伝導度を測定する電気伝導度計であり、前記制御部は電気伝導度が所定値に達したとき一次洗浄水を前記洗浄液処理装置に送出するように弁を切換えることを特徴とする。

また、本発明は、空気中のオイルミストが付着した集塵板を水洗浄するオイルミスト洗浄方法において、前記集塵板の水洗浄で得られたオイルミストの水溶性油を含む一次洗浄水を前記集塵板に供給する一次洗浄水循環系と、清浄なリンス水を前記集塵板に供給するリンス水供給系とを備え、先に前記一次洗浄水循環系により集塵板の水洗浄を行い、次いで前記リンス水供給系により集塵板の水洗浄を行うことを特徴とする。

また、前記リンス水供給系は前記集塵板の水洗浄で得られた水溶性油を含む一次洗浄水を濃縮廃液と清浄な蒸留液とに分離する洗浄液処理を行い、この分離された蒸留液をリンス水として前記集塵板に供給して再利用することを特徴とする。

さらに一次洗浄水の水溶性油の濃度を検出し、その濃度が所定値に達したとき、一次洗浄水を濃縮廃液と清浄な蒸留液とに分離する洗浄水処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、少ない量の洗浄水で集塵板を洗浄できるので、空気中のオイルミストの除去性能を維持できると共に、最終的に廃棄される洗浄水量が少なくなり、産業廃棄物処理量を減量化することができる。

水溶性油のオイルミストはある程度の濃度まで水に溶解できるため、清浄な洗浄水でなくてもオイルミストが洗浄水に溶解し、集塵板の洗浄が可能である。しかし、水溶性オイルミストの多くは電気伝導度が高いものが多くあり、電気集塵器の両電極間に直流高電圧を印加することによりコロナ放電を発生させ、この両電極間にオイルミストを含む空気を通過させる。すると、オイルミストがクーロン力を受けて集塵電極へ移動して捕集される。

この電気集塵器では、集塵板に付着したオイルミストを洗浄水で取り除いているが、電気伝導度の高いオイルミストや洗浄液の残渣のために高電圧の印加が十分にできなくなる。このため、洗浄後に清浄な水で集塵板をリンスする水リンス工程を加えることで高電圧の印加を可能とし、オイルミスト除去装置の性能を回復することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るオイルミスト除去装置の実施例について説明する。図１に本発明に係るオイルミスト除去装置の一例の全体構成を示す。

図１において、電気集塵器２内には集塵板３が設けてある。さらに、集塵板３を洗浄するため、ノズル４５、４６が集塵板３の両面に対向する位置に、洗浄水を集塵板３の面全体に吐出するように設けてある。各ノズル４５、４６は配管５６、５７が接続されている。電気集塵器２の底部には、配管５９が接続されており、洗浄後の一次洗浄水を洗浄液タンク３１に導けるようになっている。

洗浄液タンク３１には配管５１が接続されており、洗浄液タンク３１内の一次洗浄水をノズル４５、４６に導くためのポンプ２１に接続されている。また、洗浄液タンク３１にはタンク内の液位を検知するための液位計１２と、清浄な水を外部から供給する配管６０が配置され、配管６０の先には清浄な水を制御するためのバルブ４３が接続されている。ポンプ２１の吐出側には配管５２が接続されその先に、三方弁４１を介して配管５３が接続されている。

三方弁４１のもう一方の口には、洗浄使用不可となった液濃度の高い一次洗浄水を処理液タンク３２に送る配管６１が接続されている。なお、三方弁４１はバルブを２つ組み合わせても同じ操作は可能である。配管５３の先は配管５４が接続され、配管５４は配管５５に接続されている。配管５５は、配管５６と配管５７に分岐される。分岐後の配管５６の先にはノズル４５が配置され、更に配管５７の先にはノズル４６が配置されている。配管５４と配管５５の間には、外部から清浄な水を供給する配管５８が接続され、配管５８の先には外部からの清浄な水を制御するためのバルブ４２が接続されている。

上記において、洗浄液タンク３１、ポンプ２１、配管５９、５１、５１、５３、５４、５５で一次洗浄水循環系を構成し、配管５８とバルブ４２でリンス水供給系を構成する。

処理液タンク３２には汚れ過ぎて洗浄に適さない液濃度の高い一次洗浄水が配管６１を介して送られる。処理液タンク３２には、この液濃度の高い一次洗浄水を次工程の洗浄液処理装置へ導くための配管６２が取り付けられている。この配管６２はポンプ２２に接続され、ポンプ２２の出口側には配管６３が接続され、配管６３は洗浄液処理装置１に繋げられている。処理タンク３２には処理タンクの液位を検知するために液位計１３が設置されている。

洗浄液処理装置１で処理された蒸留液は配管６４を介し、蒸留液タンク３３に導かれる。一方、濃縮された液は配管６８を介して廃液タンク３４に導かれる。蒸留液タンク３３にはタンク内の液位を検知するために液位計１４が設置されている。更に、蒸留液タンク３３には蒸留液をノズル４５、４６から噴出して集塵板を洗浄する際のリンス水として導くための配管６５が設けられている。この配管６５はポンプ２３に接続され、ポンプ２３の出口側に設けた配管６６が、バルブ４４、配管６７を介し、配管５４へ接続されている。

上記において、配管６１から配管６６までの一連の接続部分でリンス水供給系を構成し、前述の配管５８とバルブ４２からなるリンス水供給系と同じ機能を果たす。

次に図１に示すオイルミスト除去装置の処理運転を説明する。準備として、洗浄液タンク３１に接続されている配管６０に設けてあるバルブ４３を調整して、洗浄液タンク内に電気伝導度２００μS/ｃｍ以下の清浄な水を液位計１２により予め定めた液位となるように供給しておく。

次に電気集塵器２によるオイルミスト除去工程に移る。オイルミストａを含む空気は流れの方向（矢示Ｂ）から電気集塵器２を通り、電気集塵器２出口方向（矢示Ｃ）へ抜けていく。その際、集塵板３の電極に直流高電圧を印加することによりコロナ放電を発生させる。この電極をオイルミストａが含まれる空気が通過すると、オイルミストａがクーロン力を受けて集塵電極へ移動して集塵板３に捕集される。

捕集されたオイルミストａは水溶性油で電気伝導度が高いので、オイルミストａが集塵板３に蓄積し電極間が近くなったり、電極間を繋ぐように蓄積すると電極間にショートカット電流が流れやすくなる。この結果、高電圧が印加できなくなり、オイルミストの除去性能が低下する。そこで、オイルミストの除去性能が予め定めた値以下となった場合に、オイルミストａを集塵板３より取り除き、高電圧を印加できる清浄な状態となるように洗浄を行なう。

洗浄は、予め洗浄液タンク３１に溜めておいた一次洗浄水を、配管５１を介し、ポンプ２１により、配管５２、三方弁４１、配管５３、５４、５５を通り、一方は配管５６からノズル４５により集塵板３へ噴射する。もう一方は、配管５７を通りノズル４６より清浄水が噴射される。集塵板３に堆積したオイルミストは水溶性のため容易に水に溶解し、集塵板３より取り除くことが可能である。

洗浄後の水溶性油を含む一次洗浄水は、配管５９よりタンク３１に戻される。タンク３１に戻された一次洗浄水は循環されて集塵板３へ噴射され、洗浄作業がなされる。このため、一次洗浄水が循環されるに従い、洗浄液タンク３１内の一次洗浄水の水溶性油濃度は次第に高くなっていく。

一次洗浄水には水溶性油を含むので洗浄した後の集塵板３には、印加電圧を低下させる水溶性油の成分を全て除去することができず一部が残る。このため、集塵板３を一次洗浄した後に、バルブ４２を開くことで配管５８、５５、５６、５７を経由してノズル４５、４６より電気伝導度２００μS/cm以下の清浄な水を噴射する。

すなわち、水リンスを行なうことで、集塵板３の水溶性油成分を除去でき、その後は集塵板３を乾燥させる。そして、乾燥後は、再び空気中のオイルミスト除去処理を行なう。前述の工程を行なうことで、集塵板３に高電圧を印加できオイルミスト除去性能を維持することができる。洗浄液タンク３１の一次洗浄水の水溶性油濃度は、水溶性油が溶解できる濃度の範囲で循環して使用が可能であるため、一次洗浄水の使用量を少なくできる。

洗浄液タンク３１の水溶性油濃度が予め定めた濃度を越えた場合は、洗浄液処理工程を行なう。洗浄液処理工程は次の通りである。

まず、洗浄液タンク３１内の一次洗浄水をポンプ２１で配管５１、５２を通り、三方弁４１を配管６１へ送るよう切り替え処理液タンク３２へ送る。処理液タンク３２への供給は液位計１３にて予め設定した液位まで行われる。処理液タンク３２への供給が終了すると三方弁４１を元の状態に戻す。

処理液タンク３２に送られた洗浄液は、ポンプ２２により配管６２、６３を通り、洗浄液処理装置１に送られる。洗浄液処理装置１に送られる液量は予め定めた液量となるように、液位計１３で計測し所定量でポンプ２２の供給を止める。洗浄液処理装置１には真空蒸留器が内蔵され、この真空蒸留器で水と水溶性油に分離される。すなわち、水溶性油は沸点が水よりも高いため、真空蒸留により水と水溶性油に分離が可能である。具体的には水溶性油の沸点が２００〜３００℃であり、水の沸点（１００℃）とは十分に差があり、分離が可能である。

洗浄液処理装置１で蒸留された蒸留水は電気伝導度の２００μS/ｃｍ以下の清浄な水となり、配管６４を経て蒸留液タンク３３に送られる。また、蒸留されず、濃度の高くなった水溶性油は配管６８を経て、廃液タンク３４に送られる。この濃度の高くなった水溶性油は、産業廃棄物として廃棄処分しても量が少ないため処理代を安価にできる。また、濃度の高くなった水溶性油は、機械加工や精密機械加工に再利用することで、水溶性油のランニングコストの削減も可能である。

一次洗浄を行なった後で、蒸留液タンク３３の液位を検出し、液位が所定量以上である場合は、ポンプ２３を駆動すると共にバルブ４４を開放して配管６５、６６、６７から配管５４、５５、５６、５７を経由してノズル４５、４６に清浄な水が供給される。このとき、バルブ４２は閉状態として外部からの清浄な水リンス用の水の供給は行なわず、洗浄後の水リンスには、蒸留液タンク３３内の電気伝導度が２００μS/ｃｍ以下で清浄な蒸留液を用いるものである。

このように、一次洗浄水は洗浄液処理装置１を経由することによりリンス用のリンス水となる。従って、外部から水リンス用の水をほとんど追加する必要がなく、ランニングコストを低く抑えることができる。また、水蒸留液は洗浄液タンク３１への追加水にも使用できるので、更に追加する水の量が減りランニングコストを抑えることができる。装置全体の運転としては、電気集塵器の運転と洗浄液処理の運転が互いに単独で行なえるために、洗浄水処理のために装置全体の運転を一時停止する必要が無く、効率的な運転ができる。

図２に本発明に係るオイルミスト除去装置の他の実施例の全体構成例を示す。図２の実施例は、図１に示した洗浄液タンク３１内に電気伝導度計１１を追加すると共に、電気伝導度計１１からの信号に基いて制御する制御部７１を設置したものである。

洗浄液タンク３１内の電気伝導度が増加すると水溶性油の濃度も増加するという関係を利用し、洗浄液タンク３１内に配置した電気伝導度計１１により予め電気伝導度と水溶性油の濃度との関係を求めておく。求められた関係により、予め所定の濃度以上を示す電気伝導度を設定しておき、設定された電気伝導度となったとき、制御部７１により洗浄液処理工程に移るように制御することで、洗浄液タンク３１内の水溶性油の濃度を直接測定しなくても運転が可能となる。

また、電気伝導度計１１の代わりに運転時間と洗浄液タンク３１内の水溶性油濃度の関係を予め求めておき、時間により管理する方法でも運転制御が可能となる。

図３に水溶性油の濃度と電気伝導度の関係を示す。水溶性油濃度が所定の濃度以上になると電気伝導度の上昇は緩やかで、所定濃度以下では電気伝導度の上昇は急激となる特性を示す。この関係を利用することで電気伝導度から水溶性油濃度を推定することができる。

例えば、予め決めた設定値を水溶性油濃度Ｙとし、このときの電気伝導度の値をＦとする。図２において、集塵板の洗浄に伴う一次洗浄水が循環されるに従い、洗浄液タンク３１内の一次洗浄水の水溶性油濃度は次第に高くなっていき、電気伝導度計１１によって電気伝導度Ｙが検出されたとき、電気伝導度計１１より制御部７１に信号が出力される。

制御部７１は電気伝導度計１１からの信号を受けて、三方弁４１を配管６１側が開放状態となるように制御すると共に、ポンプ２１を駆動制御する。一次洗浄水は処理液タンク３２へ送られ、前述の一次洗浄水の処理工程において洗浄液処理装置１で清浄な水と水溶性油に分離される。以降は先の実施例と同様に処理された清浄な水はリンス水として用いられる。

実施形態に係るオイルミスト除去装置の構成例を示す系統図。 実施形態に係るオイルミスト除去装置の他の構成例を示す系統図。 水溶性油濃度と電気伝導度の関係を示す図。

符号の説明

１…洗浄液処理装置、２…電気集塵器、３…集塵板、１１…電気伝導度計、１２、１３、１４…液位計、２１、２２、２３…ポンプ、３１…洗浄液タンク、３２…処理液タンク、３３…蒸留液タンク、３４…廃液タンク、４１…三方バルブ、４２、４３、４４…バルブ、４５、４６…ノズル、５１〜６８…配管、７１…制御部。

Claims (8)

1. 集塵器内に空気中のオイルミストを付着させる集塵板を供えたオイルミスト除去装置において、
   前記集塵板の水洗浄で得られたオイルミストの水溶性油を含む一次洗浄水を前記集塵板に供給する一次洗浄水循環系と、清浄なリンス水を前記集塵板に供給するリンス水供給系と、前記一次洗浄水循環系とリンス水供給系を切換えて動作制御する制御部を備えたことを特徴とするオイルミスト除去装置。
2. 請求項１に記載のオイルミスト除去装置において、前記制御部は前記集塵板の水洗浄に際し、先に前記一次洗浄水循環系に動作制御指令を与え、次いで前記リンス水供給系に切換えて動作制御指令を与えることを特徴とするオイルミスト除去装置。
3. 請求項１または２に記載のオイルミスト除去装置において、前記リンス水供給系は、前記集塵板の水洗浄で得られた水溶性油を含む一次洗浄水を濃縮廃液と清浄な蒸留液とに分離する洗浄液処理装置と、この洗浄液処理装置で分離された蒸留液をリンス水として前記集塵板に供給する配管で構成されたことを特徴とするオイルミスト除去装置。
4. 請求項３に記載のオイルミスト除去装置において、さらに一次洗浄水の水溶性油の濃度を検出する濃度検出器を備え、前記制御部は濃度検出器が所定濃度を検出したとき一次洗浄水を前記洗浄液処理装置に送出するように弁を切換えることを特徴とするオイルミスト除去装置。
5. 請求項４に記載のオイルミスト除去装置において、前記濃度検出器は一次洗浄水の電気伝導度を測定する電気伝導度計であり、前記制御部は電気伝導度が所定値に達したとき一次洗浄水を前記洗浄液処理装置に送出するように弁を切換えることを特徴とするオイルミスト除去装置。
6. 空気中のオイルミストが付着した集塵板を水洗浄するオイルミスト洗浄方法において、
   前記集塵板の水洗浄で得られたオイルミストの水溶性油を含む一次洗浄水を前記集塵板に供給する一次洗浄水循環系と、清浄なリンス水を前記集塵板に供給するリンス水供給系とを備え、先に前記一次洗浄水循環系により集塵板の水洗浄を行い、次いで前記リンス水供給系により集塵板の水洗浄を行うことを特徴とするオイルミスト洗浄方法。
7. 請求項６に記載のオイルミスト洗浄方法において、前記リンス水供給系は前記集塵板の水洗浄で得られた水溶性油を含む一次洗浄水を濃縮廃液と清浄な蒸留液とに分離する洗浄液処理を行い、この分離された蒸留液をリンス水として前記集塵板に供給して再利用することを特徴とするオイルミスト洗浄方法。
8. 請求項７に記載のオイルミスト洗浄方法において、さらに一次洗浄水の水溶性油の濃度を検出し、その濃度が所定値に達したとき、一次洗浄水を濃縮廃液と清浄な蒸留液とに分離する洗浄液処理を行うことを特徴とするオイルミスト洗浄方法。

Images