JP7114131B1

JP7114131B1 - 循環浄化システム、及び循環浄化方法

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Publication number: JP7114131B1
Application number: JP2021209549A
Authority: JP
Inventors: 整一水野
Original assignee: Ｂｓ―１グローバルシステムズ株式会社
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2022-08-08
Anticipated expiration: 2041-12-23
Also published as: JP2023094210A

Abstract

【課題】フィルタの交換頻度を減少させる。【解決手段】本開示の一側面に係る循環浄化システムは、オフセット印刷に用いられる湿し水を循環させつつ浄化するシステムである。この循環浄化システムは、フィルタ装置と、キャンドモータポンプと、インバータ装置と、を備える。フィルタ装置は、湿し水が循環する循環路において、湿し水に含まれる異物を捕集する。キャンドモータポンプは、循環路においてフィルタ装置の上流に配置され、湿し水を循環路において流通させる。インバータ装置は、キャンドモータポンプに含まれる直流ブラシレスモータを駆動することで、キャンドモータポンプを動作させる。【選択図】図２

Description

特許法第３０条第２項適用発行日令和３年５月２１日刊行物製品案内パンフレット

本開示は、循環浄化システム、及び循環浄化方法に関する。

特許文献１には、オフセット印刷に用いられる湿し水を循環させ浄化処理する湿し水循環処理装置が開示されている。この湿し水循環処理装置では、水舟内の湿し水が、ポンプ装置によって強制的に循環路内に送り込まれており、循環路を通して電位吸着フィルタ装置内へと導かれている。

特開２００３－２１１６２５号公報

本開示は、フィルタの交換頻度を減少させることが可能な循環浄化システム及び循環浄化方法を提供する。

本開示の一側面に係る循環浄化システムは、オフセット印刷に用いられる湿し水を循環させつつ浄化するシステムである。この循環浄化システムは、フィルタ装置と、キャンドモータポンプと、インバータ装置と、を備える。フィルタ装置は、湿し水が循環する循環路において、湿し水に含まれる異物を捕集する。キャンドモータポンプは、循環路においてフィルタ装置の上流に配置され、湿し水を循環路において流通させる。インバータ装置は、キャンドモータポンプに含まれる直流ブラシレスモータを駆動することで、キャンドモータポンプを動作させる。

上記循環浄化システムは、流量計と、制御装置と、を更に備えてもよい。流量計は、循環路において流通する湿し水の流量を計測してもよい。制御装置は、流量計による計測値が所定の閾値を下回った場合に、キャンドモータポンプの動作を停止させるようにインバータ装置を制御してもよい。

上記循環浄化システムは、流量計と、制御装置と、を更に備えてもよい。流量計は、循環路において流通する湿し水の流量を計測してもよい。制御装置は、流量計による計測値が所定の閾値を下回った場合に、警報を出力してもよい。

キャンドモータポンプは、揚水量が５０Ｌ／ｍｉｎから３０Ｌ／ｍｉｎに減少したときの、吐出側の圧力の上昇量が０．１ＭＰａ以下である特性を有してもよい。

キャンドモータポンプは、直流ブラシレスモータの回転数が目標値に追従するようにインバータ装置による駆動が行われる場合に、揚水量が減少するにつれて消費電力が減少する特性を有してもよい。

上記循環浄化システムは、フィルタ装置内のエアを排出するための配管内を自動的に開閉する開閉装置を更に備えてもよい。開閉装置は、第１設定時刻において閉状態から開状態に切り替わり、且つ、第１設定時刻よりも後の第２設定時刻において開状態から閉状態に切り替わるように構成されていてもよい。

本開示の一側面に係る循環浄化方法は、オフセット印刷に用いられる湿し水を循環させつつ浄化する方法である。この循環浄化方法は、湿し水が循環する循環路に設けられたフィルタ装置によって、湿し水に含まれる異物を捕集する工程と、循環路においてフィルタ装置の上流に配置されたキャンドモータポンプに含まれる直流ブラシレスモータをインバータ装置で駆動することによって、湿し水を循環路において流通させる工程と、循環路において流通する湿し水の流量を計測する工程と、湿し水の流量の計測値が所定の閾値を下回った場合に、キャンドモータポンプの動作を停止させるか、又は、警報を出力する工程と、を含む。

本開示によれば、フィルタの交換頻度を減少させることが可能な循環浄化システム及び循環浄化方法が提供される。

図１は、湿し水の循環システムの一例を示す模式図である。図２は、循環浄化装置の一例を示す模式図である。図３は、キャンドモータポンプの構成の一例を示す図である。図４は、キャンドモータポンプの特性の一例を示すグラフである。図５は、フィルタ装置に用いられる電位吸着フィルタの一例を示す図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、使用前のフィルタを示す写真である。図７（ａ）は、本循環浄化装置を用いた場合の使用後のフィルタを示す写真である。図７（ｂ）は、比較例に係る装置を用いた場合の使用後のフィルタを示す写真である。図８は、使用後のフィルタの比較結果を示す写真である。図９は、本循環浄化装置を用いた場合の、ポンプ圧力及び電流値の計測結果を示すグラフである。図１０は、比較例に係る装置を用いた場合の、ポンプ圧力及び電流値の計測結果を示すグラフである。

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［湿し水の循環システム］
図１は、一実施形態に係る湿し水の循環システムを示す模式図である。図１に示される湿し水の循環システム１０は、印刷機２で用いられる湿し水を循環させるシステムである。循環システム１０は、湿し水を循環させながら、湿し水に含まれる異物を除去する。

湿し水を用いる印刷機２は、オフセット印刷を行うオフセット輪転印刷機であってもよい。印刷機２は、例えば、水舟８と、版胴６と、水ローラ４ａ，４ｂ，４ｃと、を有する。水舟８は湿し水ＤＷを貯留する。版胴６には、刷版が巻き付けられる。水ローラ４ａ，４ｂ，４ｃは、版胴６に湿し水を供給する。印刷機２は、これらの部材に加えて、インキローラ、版胴６に巻き付けられた刷版のインキを転写するブランケット銅、及び圧胴を有していてもよい。刷版は、ＣＴＰ（Computer to Plate）によって製造されてもよい。刷版は、例えば、樹脂を含む感光層が塗布されたＰＳ版を露光し、画像記録層を形成することによって製造される。

水ローラ４ａは、その一部が水舟８内の湿し水ＤＷに浸漬しながら回転する。これにより、水ローラ４ａの表面に湿し水ＤＷが付着する。付着した湿し水ＤＷは、水ローラ４ｂ及び水ローラ４ｃを経由して、版胴６に巻き付けられた刷版に供給される。刷版に付着する紙粉、顔料、インキ等の樹脂成分、及び粉塵等の異物は、湿し水ＤＷに取り込まれ、水舟８まで流下する。また、刷版の湿式現像処理を行わない現像レス（機上現像）の場合は、紙粉及び粉塵の他に、湿し水ＤＷには感光層に由来する樹脂成分が混入する。印刷機２は、オフセット輪転印刷機に代えて、枚葉印刷機、ビジネスフォーム輪転印刷機又はオフセット新聞輪転印刷機であってよい。

循環システム１０は、例えば、濾過器２２と、中間タンク２４と、第１ポンプ２６と、ダンプリングタンク２８と、第２ポンプ３２と、循環浄化装置４０と、を備える。濾過器２２、中間タンク２４、第１ポンプ２６、ダンプリングタンク２８、及び第２ポンプ３２は、水舟８を起点としてみたときに、この順に並ぶ。これらの機器の間は、湿し水ＤＷが流れる配管によって接続される。

紙粉及び粉塵等の他に樹脂成分を含む水舟８内の湿し水ＤＷは、水舟８に接続された配管３４を流通して濾過器２２に導入される。濾過器２２は、湿し水ＤＷを濾過するメラミン樹脂発泡体２３を有する。メラミン樹脂発泡体２３は、網目状の三次元架橋構造を有しており、微細なセルで構成される。メラミン樹脂発泡体２３は、通水性に優れつつも樹脂成分の捕捉に適したセルサイズに加工することが容易であるため、樹脂成分を含有する異物を含む湿し水ＤＷの濾過用の濾材として好適に用いることができる。

メラミン樹脂発泡体２３は、主として湿し水ＤＷに含まれる樹脂成分を捕集する。メラミン樹脂発泡体２３において、湿し水ＤＷに含まれる異物の全てが捕捉されなくてもよい。湿し水ＤＷに含まれる異物のうち、サイズが小さい異物（例えば、紙粉及び粉塵等の樹脂成分とは異なる固形分）は、メラミン樹脂発泡体２３を通過してもよい。メラミン樹脂発泡体２３を通過した異物は、循環浄化装置４０で除去することができる。

濾過器２２においてメラミン樹脂発泡体２３を通過した湿し水ＤＷは、濾過器２２の導出口に接続された配管３５を流通して中間タンク２４に導入される。中間タンク２４は、湿し水ＤＷを貯留する。中間タンク２４に一旦貯留された湿し水ＤＷは、第１ポンプ２６によって吸引され、配管３６を通してダンプリングタンク２８に導入される。ダンプリングタンク２８は、湿し水ＤＷを貯留する。

ダンプリングタンク２８には、循環浄化装置４０（循環浄化システム）が接続されている。循環浄化装置４０は、ダンプリングタンク２８内の湿し水ＤＷに含まれる異物を除去して、湿し水ＤＷを浄化する。循環浄化装置４０は、メラミン樹脂発泡体２３を通過した異物を捕集することができるように構成されていてもよい。循環浄化装置４０の詳細については、後述する。

循環浄化装置４０によって異物が低減されたダンプリングタンク２８内の湿し水ＤＷは、第２ポンプ３２によって吸引され、配管３７を流通して水舟８に導入される。以上のようにして、湿し水ＤＷは循環使用され、循環システム１０によって水舟８に導入される湿し水ＤＷでは、異物の含有量が十分に低減される。これにより、印刷機２における印刷不良を十分に抑制することができる。循環システム１０において、蒸発等に起因して湿し水ＤＷの量が減少した場合に、ダンプリングタンク２８又は中間タンク２４等において湿し水ＤＷが補給されてもよい。

（循環浄化装置）
図２には、循環浄化装置の一例が模式的に示されている。循環浄化装置４０は、湿し水ＤＷを循環させて浄化する装置（システム）である。循環浄化装置４０は、ダンプリングタンク２８内の湿し水ＤＷの一部を取り出して、取り出した湿し水ＤＷ内の異物を除去（捕集）したうえで、ダンプリングタンク２８に湿し水ＤＷを戻すように構成されている。循環浄化装置４０は、キャンドモータポンプ５０と、インバータ装置９０と、第１フィルタ装置６０と、第２フィルタ装置７０と、流量計８０と、制御装置１００と、を備える。

ダンプリングタンク２８、キャンドモータポンプ５０、第１フィルタ装置６０、及び、第２フィルタ装置７０の間には、湿し水ＤＷを流通させる配管が設けられている。これらの配管によって、循環浄化装置４０での湿し水ＤＷの循環路（循環流路）が形成される。以下、循環浄化装置４０において形成される循環路を「循環路ＣＦ」と称する。循環路ＣＦにおいて、ダンプリングタンク２８を起点として、キャンドモータポンプ５０、第１フィルタ装置６０、及び、第２フィルタ装置７０が、この順に配置されている。

キャンドモータポンプ５０は、配管４２を介してダンプリングタンク２８に接続されている。キャンドモータポンプ５０は、湿し水ＤＷを循環路ＣＦにおいて流通させる。キャンドモータポンプ５０が、ダンプリングタンク２８内の湿し水ＤＷの一部を吸引して、湿し水ＤＷを吐出することで、循環路ＣＦにおいて湿し水ＤＷが流通する。本開示では、湿し水ＤＷの流れを基準に、「上流」及び「下流」の用語を使用する。すなわち、湿し水ＤＷは上流から下流に向かって流れる。循環路ＣＦにおいて、最上流の位置は、ダンプリングタンク２８から湿し水ＤＷが循環浄化装置４０に導入される箇所（配管４２のタンク側の端部）である。

キャンドモータポンプ５０は、液体の圧力を上昇させるために羽根車（インペラ）の回転による遠心力を用いる渦巻きポンプの一種である。キャンドモータポンプ５０は、ポンプ部とモータの一部とが一体化されたポンプである。キャンドモータポンプ５０では、モータの固定子が容器内に密閉されてもよく、モータの回転子が容器内に密閉されてもよい。キャンドモータポンプ５０に含まれるモータは、直流ブラシレスモータである。直流（ＤＣ）ブラシレスモータは、「ブラシレス直流モータ」又は「ブラシレスモータ」と称される場合もある。キャンドモータポンプ５０のポンプ部は、例えば、湾曲した多数の羽根を含む羽根車（インペラ）の外周に、らせん状の渦巻室を有する。キャンドモータポンプ５０のポンプ部は、羽根車の回転による遠心力で吸い込まれた液体に速度エネルギーを与え、渦巻室内において圧力エネルギーに変換させる。

ここで、図３を参照して、キャンドモータポンプ５０の一例について説明する。図３では、キャンドモータポンプの一部の断面（内部構造）が示されている。キャンドモータポンプ５０は、モータ部１５０と、ポンプ部１８０と、を有する。モータ部１５０は、ロータ１５１（回転子）と、ステータ１５２（固定子）とを含む。ロータ１５１及びステータ１５２によって、直流ブラシレスモータが構成される。ロータ１５１は、希土類磁石１６２を含む。ステータ１５２は、ロータ１５１の外周に配置されている。

ロータ１５１の回転軸１５３が、モータ部１５０を収容するケーシング１５５に取り付けられた軸受１５７，１５８によって、スリーブ１５４を介して支持されている。回転軸１５３には、ロータ本体１５１ａ及びヨーク１６１が取り付けられており、ヨーク１６１の外周には、希土類磁石１６２（例えば、ネオジム磁石）が配置されている。希土類磁石１６２の最外周は、例えば、ステンレス製のロータキャン１６３と、回転軸１５３の軸方向（紙面の左右方向）の両側に位置するロータ側板１６４，１６５とによって密閉されている。

ステータ１５２は、界磁コイル１６６を有する。ステータ１５２は、ステータ１５２の外周に位置するケーシング１５５、ステータ１５２の左右に位置するステータ側板１６８，１６９、及び、ステータキャン１６７によって密閉されている。ステータキャン１６７は、ステンレス製であってもよい。ステータ側板１６８，１６９は、その外側面及び内周面側がボルトで締結されることで左右のケーシング１５５で支持されている。ステータキャン１６７の左右の両端が、ステータ側板１６８，１６９の内周面を越えて、左右のケーシング１５５に設けられた凹陥部に入り込んでいる。

ステータ側板１６８，１６９に対応する部分のステータキャン１６７と、そのステータキャン１６７を内周側から支持するケーシング１５５との間には、Ｏリング１７１，１７２がそれぞれ嵌められており、水密に密閉されている。左右のケーシング１５５に設けられた凹陥部では、環状ばね板１７３，１７４が、ステータ側板１６８，１６９及びステータキャン１６７の間に溶接されている。これにより、ステータキャン１６７の熱膨張による延びを許容するとともにステータキャン１６７とステータ側板１６８，１６９の内周面との間の隙間からモータ内の環流液体がステータ１５２内に入り込むのを防止する。

ポンプ部１８０は、モータ部１５０によって駆動される。ポンプ部１８０は、モータ部１５０の側方（紙面上の右側）に配置されており、遠心ポンプを構成する。ポンプ部１８０のケーシングの左側面を兼ねる右側のケーシング１５５と、ポンプ部のケーシング１８１とによって区画される空間内において、遠心ポンプを構成する羽根車１８２が、モータ部１５０の回転軸１５３に取り付けられた状態で配置されている。回転軸１５３の回転に伴って羽根車１８２が回転し、ポンプ部１８０が動作する（キャンドモータポンプ５０のポンプ機能が発揮される）。羽根車１８２は、ステンレス製であってもよい。

モータ部１５０では、ステータキャン１６７とロータキャン１６３との間に隙間（空間）が設けられる。図３に例示するキャンドモータポンプ５０では、ステータキャン１６７とロータキャン１６３との間の隙間（空間）に、汲み上げ液体の一部が還流されることで、モータ部１５０の冷却と軸受１５７，１５８への潤滑作用とが行われる。ポンプ部１８０の羽根車１８２によって汲み上げられた液体の一部が、モータ部１５０とポンプ部１８０との間に位置するケーシング１５５の一部に設けられた流入通路を通って、モータ部１５０内に還流されてもよい。

羽根車１８２の中心部の側方（モータ部１５０とは反対側の側方）には、ポンプ部１８０での液体の吸込み口１８４が設けられている。ポンプ部１８０における外周の一箇所に、遠心ポンプ（羽根車１８２の回転）により汲み上げた液体を、キャンドモータポンプ５０の外に吐出するための吐出口１８６が設けられている。以上に説明したキャンドモータポンプ５０は一例であって、キャンドモータポンプ５０は、直流ブラシレスモータを含み、当該モータの駆動（回転）によりポンプとして動作するものであれば、どのように構成されていてもよい。

図４には、キャンドモータポンプ５０が有する特性の一例が示されている。図４に示される特性は、ポンプの取扱液として２０℃の清水を用い、モータの回転数の目標値を３０００ｒｐｍに設定して動作させた場合の計測値である。ポンプの取扱液としての清水は、例えば、水道水である。図４に示されるグラフでは、横軸が、キャンドモータポンプ５０から吐出される流量（単位時間あたりの流量）を示す揚水量［Ｌ／ｍｉｎ］を表し、一方の縦軸がキャンドモータポンプ５０の吐出側の圧力［ＭＰａ］を表し、他方の縦軸がモータへ供給した電力（消費電力）［Ｗ］を表す。

図４には、比較のために、渦流ポンプ（カスケードポンプ）が有する特性の一例が示されている。比較に用いた渦流ポンプは交流モータを有しており、その交流モータの回転数の目標値を１８００ｒｐｍに設定して動作させた場合において計測値が得られている。図４において、黒塗りの四角印（■）がキャンドモータポンプ５０に関する計測値であり、白抜きの四角印（□）が渦流ポンプに関する計測値である。図４に示される特性から、揚水量の減少に伴って、キャンドモータポンプ５０から吐出される液体の圧力が上昇していくことがわかる。揚水量の減少は、キャンドモータポンプ５０の下流に位置する第１フィルタ装置６０において異物が蓄積される（捕集された異物の量が増加する）ことに起因して生じる。

キャンドモータポンプ５０では、揚水量の減少に伴う、ポンプの吐出側での圧力の上昇の程度が、渦流ポンプに比べて小さいことがわかる。キャンドモータポンプ５０は、揚水量が５０Ｌ／ｍｉｎ（毎分５０リットル）から３０Ｌ／ｍｉｎ（毎分３０リットル）に減少したときの、吐出側の圧力の上昇量が０．１ＭＰａ以下である特性を有してもよい。キャンドモータポンプ５０の特性では、揚水量が５０Ｌ／ｍｉｎから３０Ｌ／ｍｉｎに減少したときの、圧力の上昇量が０．０８ＭＰａ以下、０．０６ＭＰａ以下、又は、０．０５ＭＰａ以下であってもよい。図４に示される「Ｌｍ」は、循環浄化装置４０において、キャンドモータポンプ５０の動作を停止させる設定値を示しており、一例では２４Ｌ／ｍｉｎである。

キャンドモータポンプ５０は、当該ポンプに含まれる直流ブラシレスモータの回転数が目標値に追従するようにインバータ装置９０による駆動が行われる場合に、揚水量が減少するにつれて消費電力が減少する特性を有する。図４に示される特性からわかるように、比較のための渦流ポンプでは、揚水量が減少するにつれて、渦流ポンプのモータに供給する電力（例えば、電流値）が大きくなるのに対して、キャンドモータポンプ５０では、揚水量が減少するにつれて、キャンドモータポンプ５０のモータに供給する電力（例えば、電流値）が小さくなる。

図２に戻り、インバータ装置９０は、キャンドモータポンプ５０に含まれる直流ブラシレスモータを駆動することで、キャンドモータポンプ５０を動作させる。キャンドモータポンプ５０が動作することで、循環路ＣＦでの湿し水ＤＷの循環が行われる。インバータ装置９０は、例えば、スイッチング素子によって直流電圧をスイッチングしてキャンドモータポンプ５０のモータ部１５０に駆動電力を供給する。インバータ装置９０は、商用電源ＡＣ（例えば、交流１００Ｖ）を直流電圧に変換する回路を有してもよい。

インバータ装置９０は、スイッチング素子に印加する電圧のタイミングを調節することで、モータ部１５０に供給する駆動電力の周波数（デューティ比）を変更してもよい。駆動電力の周波数及び電流値（電圧値）によって、モータ部１５０に含まれるモータの回転数が変化する。インバータ装置９０では、駆動電力の周波数が設定可能であってもよく、印刷機２及び循環システム１０の稼働開始前に、作業員等によって駆動電力の周波数が設定されてもよい。インバータ装置９０は、モータ部１５０に含まれるモータの回転数が予め定められた目標値に追従するように、モータ部１５０に供給する駆動電力を調節してもよい。

第１フィルタ装置６０（フィルタ装置）は、キャンドモータポンプ５０の下流に配置されている。第１フィルタ装置６０は、キャンドモータポンプ５０の吐出口１８６に接続された配管４３を介してキャンドモータポンプ５０に接続されている。第１フィルタ装置６０は、湿し水ＤＷが循環する循環路ＣＦにおいて、湿し水ＤＷに含まれる異物を捕集する。第１フィルタ装置６０は、交換可能な電位吸着フィルタを有する。図５には、第１フィルタ装置６０のハウジング内に収容される電位吸着フィルタ２６０（電位吸着カートリッジ）の一例が示されており、その一部が切り取られている。

電位吸着フィルタ２６０は、複数のセル２６１が積層されることで形成される。セル２６１は、例えば、メディアと、セパレータと、エッジシールとによって構成される。メディアは、主に樹脂、セルロース、ガラス繊維及び吸水性ポリマーによって形成されていてもよい。セパレータ及びエッジシールは、ポリプロピレン製であってもよい。電位吸着フィルタ２６０では、互いに隣り合うセル２６１同士の間にリングシールが挟まれており、複数のセル２６１が芯２６５（バインダ）によって組み立てられている。リングシールはポリプロピレン製であってもよく、芯２６５はステンレス製であってもよい。

電位吸着フィルタ２６０に含まれるメディアでは、プラスのゼータ電位を有する性質がある。湿し水ＤＷに含まれるインキ、紙粉又は油等の微粒子は、マイナスの電位を有するので、メディアが、これらの微粒子を吸着する。これにより、湿し水ＤＷから微粒子（異物）が除去される。電位吸着フィルタ２６０において異物の吸着が継続されると、フィルタの目詰まりが発生し、第１フィルタ装置６０を通過する流量が減少する。これにより、キャンドモータポンプ５０から吐出される流量（揚水量）が減少する。第１フィルタ装置６０を通過する流量が、ある設定値（例えば、２４Ｌ／ｍｉｎ）まで減少すると、循環浄化装置４０で浄化される流量が、印刷機２で使用される湿し水ＤＷの流量を下回り、電位吸着フィルタ２６０の交換が必要となる。

図２に示されるように、第２フィルタ装置７０は、第１フィルタ装置６０の下流に配置されている。第２フィルタ装置７０は、第１フィルタ装置６０の導出口（濾過後の湿し水ＤＷを導出する部分）に接続された配管４４を介して、第１フィルタ装置６０に接続されている。第２フィルタ装置７０は、交換可能な活性炭フィルタを有する。活性炭フィルタ（活性炭カートリッジ）は、ハウジング内に収容されている。活性炭フィルタは、例えば、ポリエチレンケース内に活性炭、プレフィルタ、及びポストフィルタを収容した状態で熱シールすることで形成されている。活性炭は、湿し水ＤＷに含まれる有機物、色、臭気、及び濁り等を吸着する。

第２フィルタ装置７０を濾過した後の湿し水ＤＷは、第２フィルタ装置７０の導出口とダンプリングタンク２８とを接続する配管４５を通して、ダンプリングタンク２８に導入される。以上のように、循環浄化装置４０では、キャンドモータポンプ５０によって、ダンプリングタンク２８から湿し水ＤＷが吸引される。また、キャンドモータポンプ５０によって、配管４３、第１フィルタ装置６０、配管４４、第２フィルタ装置７０、及び配管４５を順に流通して、湿し水ＤＷがダンプリングタンク２８まで戻される。例えば、配管４２、配管４３、配管４４、及び配管４５によって、湿し水ＤＷが循環する循環路ＣＦが構成される。

流量計８０は、循環浄化装置４０の循環路ＣＦにおいて流通する湿し水ＤＷの流量（単位時間あたりの流量）を計測する。流量計８０は、例えば、配管４５内を流れる湿し水ＤＷの流量を計測する。流量計８０は、いかなる方式で流量を計測してもよく、非接触式の流量計であってもよい。流量計８０は、所定のサンプリング周期にて、計測値を制御装置１００に出力してもよい。

制御装置１００は、循環浄化装置４０に含まれる一部の装置を制御する装置（コンピュータ）である。制御装置１００には、商用電源ＡＣが接続されていてもよく、一部の装置に電力を供給してもよい。制御装置１００は、インバータ装置９０を制御する機能を有してもよい。制御装置１００は、流量計８０による計測値が所定の閾値を下回った場合に、キャンドモータポンプ５０の動作を停止させるようにインバータ装置９０を制御してもよい。所定の閾値は、予め定められており、例えば、印刷機２で使用される湿し水ＤＷの単位時間あたりの使用量に応じて設定されている。

制御装置１００は、キャンドモータポンプ５０の動作停止に加えて、流量計８０による計測値が所定の閾値を下回った場合に、警報を出力してもよい。警報は、作業員等に報知することが可能であれば、音、ランプ、及び画像表示等のどのような方法で行われてもよい。制御装置１００は、キャンドモータポンプ５０の動作停止に代えて、流量計８０による計測値が所定の閾値を下回った場合に、警報を出力してもよい。この場合、作業員等が、キャンドモータポンプ５０の動作を停止させてもよい。

タンク等に貯留されている湿し水ＤＷでは、泡が発生し得るので、フィルタ装置内にエア層が形成される場合がある。循環浄化装置４０は、エア排出装置１１０を有してもよい。エア排出装置１１０は、第１フィルタ装置６０内のエア及び第２フィルタ装置７０内のエアを各フィルタ装置の外に排出する装置である。エア排出装置１１０は、例えば、排出管１１２と、開閉装置１１４と、排出管１１６と、開閉装置１１８と、を有する。

排出管１１２は、第１フィルタ装置６０内のエアを排出するための配管である。排出管１１２の一端は、第１フィルタ装置６０（第１フィルタ装置６０の内部）に接続されている。開閉装置１１４は、排出管１１２内を自動的に開閉する。開閉装置１１４が開状態になることで、第１フィルタ装置６０内のエアが排出管１１２を介して排出される状態となる。開閉装置１１４が閉状態になることで、第１フィルタ装置６０内のエアが排出されない状態となる。

開閉装置１１４は、例えば、閉状態を通常状態として、１日１回又は数回だけ、一時的に開状態となるように構成されている。開閉装置１１４が一時的に開状態となることで、その期間、第１フィルタ装置６０内のエアが第１フィルタ装置６０の外に排出される。開閉装置１１４は、電磁弁と、タイムスイッチ（タイマースイッチ）と、を含んでもよい。開閉装置１１４を開状態にする時刻、及び開状態から閉状態に戻す時刻は、開閉装置１１４の出荷時又は設置時に設定されてもよく、循環システム１０（循環浄化装置４０）の稼働後に、作業員等によって設定されてもよい。

開閉装置１１４は、例えば、１日のうちのある時刻（以下、「第１設定時刻」という。）において閉状態から開状態に切り替わり、且つ、同じ日の第１設定時刻よりも後の時刻（以下、「第２設定時刻」という。）において開状態から閉状態に切り替わるように構成されている。第１設定時刻から第２設定時刻までの間では、開閉装置１１４が開状態に維持され、排出管１１２を介して第１フィルタ装置６０からエアが排出される。第１設定時刻から第２設定時刻までの期間は、数十秒程度、又は数分程度であってもよい。第２設定時刻は、第１設定時刻から開閉装置１１４を開状態に維持する時間を設定することによって定められてもよい。

排出管１１６は、第２フィルタ装置７０内のエアを排出するための配管である。排出管１１６の一端は、第２フィルタ装置７０（第２フィルタ装置７０の内部）に接続されている。開閉装置１１８は、排出管１１６内を自動的に開閉する。開閉装置１１８が開状態になることで、第２フィルタ装置７０内のエアが排出管１１６を介して排出される状態となる。開閉装置１１８が閉状態となることで、第２フィルタ装置７０内のエアが排出されない状態となる。開閉装置１１８は、開閉装置１１４と同種の装置であってもよい。開閉装置１１４の一部及び開閉装置１１８の一部が、共用化されてもよく、一体に構成されていてもよい。

（循環浄化方法）
以上に例示した循環浄化装置４０によって、湿し水ＤＷを循環させつつ浄化する循環浄化方法を実行することができる。循環浄化方法は、例えば、捕集工程と、流通工程と、計測工程と、制御工程と、を含む。捕集工程では、湿し水ＤＷが循環する循環路ＣＦに設けられた第１フィルタ装置６０によって、湿し水ＤＷに含まれる異物が捕集される。流通工程では、循環路ＣＦにおいて第１フィルタ装置６０の上流に配置されたキャンドモータポンプ５０に含まれる直流ブラシレスモータがインバータ装置９０で駆動されることによって、湿し水ＤＷが循環路ＣＦにおいて流通する。

計測工程では、循環路ＣＦにおいて流通する湿し水ＤＷの流量が流量計８０によって計測される。制御工程では、湿し水ＤＷの流量の計測値が所定の閾値を下回った場合に、制御装置１００がキャンドモータポンプ５０の動作を停止させる。又は、制御工程では、湿し水ＤＷの流量の計測値が所定の閾値を下回った場合に、制御装置１００が警報を出力する。以上の複数の工程それぞれは、他の工程の実行期間の少なくとも一部と重複する期間において実行されてもよい。

（評価結果）
続いて、図６～図１０を参照して、循環浄化装置４０を用いた場合と比較例（従来方式）に係る循環浄化装置を用いた場合との比較結果の一例について説明する。比較例に係る装置では、循環路ＣＦにおいて湿し水ＤＷを循環させるポンプとして、図４に示される特性を有する比較のためのポンプ（渦流ポンプ）を用いている。また、比較例に係る装置では、流量の計測値に代えて、ポンプの吐出側の圧力を監視して、その圧力の計測値が所定の閾値を上回った場合にポンプの動作を停止させている。吐出側の圧力に関する閾値は、圧力と流量との相関関係を事前に試験することにより、設定流量（例えば、２４Ｌ／ｍｉｎ）に相関する圧力の値に設定されている。比較例において、循環システム１０のうちの循環浄化装置以外の装置、及び印刷機２は、同じ構成及び同じ条件で動作する。

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、使用前の電位吸着フィルタの一例を示す写真である。図７（ａ）は、循環浄化装置４０において使用後の電位吸着フィルタ（以下、「フィルタ２６０Ａ」と表記する。）の一例を示す写真である。循環浄化装置４０において使用後とは、流量の計測値が設定閾値を下回った場合に、キャンドモータポンプ５０を停止させた後の状態を意味する。図７（ｂ）は、比較例に係る循環浄化装置において使用後の電位吸着フィルタ（以下、「フィルタ２６０Ｂ」と表記する。）の一例を示す写真である。比較例に係る循環浄化装置において使用後とは、圧力の計測値が流量の設定閾値に相関する圧力設定閾値を上回った場合に、ポンプの動作を停止させた状態を意味する。循環浄化装置４０及び比較例に係る装置の双方において、同じ種類の電位吸着フィルタを用いており、流量の設定閾値は同じ値（２４Ｌ／ｍｉｎ）である。

図８は、フィルタ２６０Ａとフィルタ２６０Ｂとを並べた状態を示す写真である。使用後のフィルタ同士を比較すると、比較例に比べて、循環浄化装置４０で使用されたフィルタ２６０Ａの内部が濃いことがわかる。すなわち、流量に関して同じ設定閾値でポンプを停止させても、循環浄化装置４０で使用されたフィルタ２６０Ａが、より多くの異物を捕集していることがわかる。

比較例に比べて、循環浄化装置４０で使用されたフィルタ２６０Ａでは、フィルタ内の濃さの偏り、すなわち、異物を捕集している箇所の偏りが小さいことがわかる。流量の計測値、又は圧力の計測値が、設定閾値に達するまでの期間（日数）は、比較例に比べて、循環浄化装置４０を用いた場合の方が長かった。すなわち、比較例に比べて、循環浄化装置４０を用いた場合では、１つのフィルタを使用した期間（日数）が長かった。

図９は、循環浄化装置４０を用いた場合の、ポンプ端末の圧力及びポンプのモータに供給した電流の計測値を示すグラフである。図９に示されるグラフでは、循環路ＣＦを流通する湿し水ＤＷの流量（揚水量）を変化させた際のポンプ端末の圧力の計測値、及び電流値の計測値がプロットされている。流量を変化させる際には、循環路ＣＦに設けられたバルブの開度を絞ることで、フィルタに異物が蓄積されている状態を疑似的に作り出した。インバータ装置９０での周波数は８５Ｈｚに設定し、キャンドモータポンプ５０のモータを３０００ｒｐｍで回転させるように設定した。湿し水ＤＷの流量が５０Ｌ／ｍｉｎから３０Ｌ／ｍｉｎまで減少したときの、キャンドモータポンプ５０の吐出側の圧力の上昇値は、０．０５ＭＰａ程度であった。また、電流値は、３．８Ａ程度から３．０Ａ程度まで減少した。

図１０は、比較例に係る循環浄化装置を用いた場合の、ポンプ端末の圧力及びポンプのモータに供給した電流の計測値を示すグラフである。図１０に示されるグラフでは、循環路ＣＦを流通する湿し水ＤＷの流量（揚水量）を変化させた際のポンプ端末の圧力の計測値、及び電流値の計測値がプロットされている。流量を変化させる際には、循環路に設けられたバルブの開度を絞ることで、フィルタに異物が蓄積されている状態を疑似的に作り出した。渦流ポンプのモータを１８００ｒｐｍで回転させるように設定した。湿し水ＤＷの流量が５０Ｌ／ｍｉｎから２９Ｌ／ｍｉｎ（３０Ｌ／ｍｉｎ）まで減少したときの、渦流ポンプの吐出側の圧力の上昇値は、０．１８ＭＰａ程度であった。また、電流値は、６．０Ａ程度から８．０Ａ程度まで増加した。

［実施形態の効果］
以上に説明した循環浄化装置４０は、オフセット印刷に用いられる湿し水ＤＷを循環させつつ浄化する。循環浄化装置４０は、湿し水ＤＷが循環する循環路ＣＦにおいて、湿し水ＤＷに含まれる異物を捕集する第１フィルタ装置６０と、循環路ＣＦにおいて第１フィルタ装置６０の上流に配置され、湿し水ＤＷを循環路ＣＦにおいて流通させるキャンドモータポンプ５０と、キャンドモータポンプ５０に含まれる直流ブラシレスモータを駆動することで、キャンドモータポンプ５０を動作させるインバータ装置９０と、を備える。

第１フィルタ装置６０に含まれるフィルタにおいて異物が蓄積されると、フィルタを通過可能な流量が減少し、フィルタの上流に位置するポンプの吐出側の圧力が上昇する。ポンプの吐出側の圧力における上昇の程度が大きいと、異物の捕集位置に偏りが発生していることが見出された。上記循環浄化装置４０では、直流ブラシレスモータを含むキャンドモータポンプ５０がインバータ装置９０によって駆動されるので、フィルタを通過可能な流量の減少に伴う、ポンプの吐出側の圧力における上昇の程度が小さい。そのため、フィルタ装置において、異物の捕集位置の偏りが低減される。これにより、流量が設定値に近づくまでに多くの異物を捕集でき、キャンドモータポンプ５０及びインバータ装置９０を用いない場合に比べて、同じ流量程度でポンプを止める場合に、フィルタの使用期間を延ばすことができる。従って、フィルタの交換頻度を減少させることが可能となる。

以上に説明した循環浄化装置４０は、循環路ＣＦにおいて流通する湿し水ＤＷの流量を計測する流量計８０と、流量計８０による計測値が所定の閾値を下回った場合に、キャンドモータポンプ５０の動作を停止させるようにインバータ装置９０を制御する制御装置１００と、を更に備えてもよい。この場合、ポンプの吐出側の圧力等に基づく流量の予測ではなく、実際の流量に基づきキャンドモータポンプ５０の動作が停止される。そのため、流量の設定値に、より近づくまでフィルタを使用することが可能となる。

以上に説明した循環浄化装置４０は、循環路ＣＦにおいて流通する湿し水ＤＷの流量を計測する流量計８０と、流量計８０による計測値が所定の閾値を下回った場合に、警報を出力する制御装置１００と、を更に備えてもよい。この場合、ポンプの吐出側の圧力等に基づく流量の予測ではなく、実際の流量に基づきキャンドモータポンプ５０の動作を停止することができる。そのため、流量の設定値に、より近づくまでフィルタを使用することが可能となる。

キャンドモータポンプ５０は、揚水量が５０Ｌ／ｍｉｎから３０Ｌ／ｍｉｎに減少したときの、吐出側の圧力の上昇量が０．１ＭＰａ以下である特性を有してもよい。この場合、フィルタを通過可能な流量の減少に起因して、ポンプの吐出側の圧力が上昇する程度が小さい。そのため、第１フィルタ装置６０において、フィルタに加わる圧力が小さく、異物の捕集位置の偏りが低減される。これにより、流量が設定値に近づくまでに多くの異物を捕集することが可能となる。

キャンドモータポンプ５０は、上記直流ブラシレスモータの回転数が目標値に追従するようにインバータ装置９０による駆動が行われる場合に、揚水量が減少するにつれて消費電力が減少する特性を有してもよい。この場合、揚水量が減少するにつれて消費電力が増加する特性を有するポンプを使用する場合に比べて、ポンプを駆動するための消費電力を減少させることが可能となる。

上記循環浄化装置４０は、第１フィルタ装置６０内のエアを排出するための排出管１１２内を自動的に開閉する開閉装置１１４を更に備えてもよい。開閉装置１１４は、第１設定時刻において閉状態から開状態に切り替わり、且つ、第１設定時刻よりも後の第２設定時刻において開状態から閉状態に切り替わるように構成されていてもよい。第１フィルタ装置６０内のエアを排出する方法として、作業員等がある頻度でバルブを手動で開閉して排出する方法が考えられる。これに対して、上記構成では、自動的に排出管１１２内が開閉されることで、エアの排出を自動的に行うことができる。これにより、エアの排出が行われない可能性を低減でき、また、フィルタ装置のメンテナンス作業が簡素化される。従って、フィルタ装置のメンテナンス性を向上させることが可能となる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。循環浄化装置４０は、エア排出装置１１０を備えていなくてもよい。循環浄化装置４０が適用される循環システム１０において、濾過器２２が設けられていなくてもよい。

２…印刷機、１０…循環システム、４０…循環浄化装置、５０…キャンドモータポンプ、６０…第１フィルタ装置、７０…第２フィルタ装置、８０…流量計、９０…インバータ装置、１００…制御装置、１１０…エア排出装置、１１２，１１６…排出管、１１４，１１８…開閉装置。

Claims

オフセット印刷に用いられる湿し水を循環させつつ浄化する循環浄化システムであって、
前記湿し水が循環する循環路において、前記湿し水に含まれる異物を捕集するフィルタ装置と、
前記循環路において前記フィルタ装置の上流に配置され、前記湿し水を前記循環路において流通させるキャンドモータポンプと、
前記キャンドモータポンプに含まれる直流ブラシレスモータを駆動することで、前記キャンドモータポンプを動作させるインバータ装置と、
前記循環路において流通する前記湿し水の流量を計測する流量計と、
前記流量計による計測値が所定の閾値を下回った場合に、前記キャンドモータポンプの動作を停止させるように前記インバータ装置を制御する制御装置と、を備え、
前記キャンドモータポンプは、前記直流ブラシレスモータの回転数が一定となるように動作させた際に、前記循環路を流通する前記湿し水の流量が５０Ｌ／ｍｉｎから３０Ｌ／ｍｉｎに減少したときの、吐出側の圧力の上昇量が０．１ＭＰａ以下である特性を有する循環浄化システム。
前記キャンドモータポンプは、前記直流ブラシレスモータの回転数が一定となるように動作させた際に、前記循環路を流通する前記湿し水の流量が減少するにつれて消費電力が減少する特性を有する、請求項１に記載の循環浄化システム。
前記フィルタ装置内のエアを排出するための配管内を自動的に開閉する開閉装置を更に備え、
前記開閉装置は、第１設定時刻において閉状態から開状態に切り替わり、且つ、前記第１設定時刻よりも後の第２設定時刻において開状態から閉状態に切り替わるように構成されている、請求項１又は２に記載の循環浄化システム。
オフセット印刷に用いられる湿し水を循環させつつ浄化する循環浄化システムであって、
前記湿し水が循環する循環路において、前記湿し水に含まれる異物を捕集するフィルタ装置と、
前記循環路において前記フィルタ装置の上流に配置され、前記湿し水を前記循環路において流通させるキャンドモータポンプと、
前記キャンドモータポンプに含まれる直流ブラシレスモータを駆動することで、前記キャンドモータポンプを動作させるインバータ装置と、
前記フィルタ装置内のエアを排出するための配管内を自動的に開閉する開閉装置と、を備え、
前記開閉装置は、第１設定時刻において閉状態から開状態に切り替わり、且つ、前記第１設定時刻よりも後の第２設定時刻において開状態から閉状態に切り替わるように構成されている、循環浄化システム。
オフセット印刷に用いられる湿し水を循環させつつ浄化する循環浄化方法であって、
前記湿し水が循環する循環路に設けられたフィルタ装置によって、前記湿し水に含まれる異物を捕集する工程と、
前記循環路において前記フィルタ装置の上流に配置されたキャンドモータポンプに含まれる直流ブラシレスモータをインバータ装置で駆動することによって、前記湿し水を前記循環路において流通させる工程と、
前記循環路において流通する前記湿し水の流量を計測する工程と、
前記湿し水の流量の計測値が所定の閾値を下回った場合に、前記キャンドモータポンプの動作を停止させる工程と、を含み、
前記キャンドモータポンプは、前記直流ブラシレスモータの回転数が一定となるように動作させた際に、前記循環路を流通する前記湿し水の流量が５０Ｌ／ｍｉｎから３０Ｌ／ｍｉｎに減少したときの、吐出側の圧力の上昇量が０．１ＭＰａ以下である特性を有する循環浄化方法。