JP3446925B2 - Electrostatic oil purifier - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁油などの油を
高い印加電圧のもとで浄油する静電浄油機に関する。更
に詳しくは、絶縁油などの油を高い印加電圧のもとで、
浄油する静電浄油機において、浄油プロセス中に処理油
が帯電放電により酸化劣化・酸化変質するのを防止する
ことができる新規な静電浄油機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic oil purifier that purifies oil such as insulating oil under a high applied voltage. More specifically, oil such as insulating oil under a high applied voltage,
The present invention relates to a novel electrostatic oil purifier that can prevent the treated oil from being oxidatively deteriorated / deteriorated by electrostatic discharge during an oil purifying process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】各種の油、例えば加工油や絶縁油など
（以下、単に油という。）は、その中に汚染物を含んで
いるのが常態であり、前記汚染物のために油圧システム
や潤滑システムにトラブルを発生させている。特に、最
近の油圧システムや潤滑システムにおいては、高圧かつ
高速化されているため、油の汚染物対策は、今まで以上
に敏感になっている。2. Description of the Related Art Various kinds of oils, such as processing oils and insulating oils (hereinafter simply referred to as oils), usually contain contaminants therein, and therefore, due to the contaminants, hydraulic systems and There is a problem with the lubrication system. In particular, in recent hydraulic systems and lubrication systems, high pressure and high speed have made the countermeasures against oil contaminants more sensitive than ever.
【０００３】前記油中の汚染物を除去する技術として、
当業界において、経済的かつ簡便なフィルタを使用した
浄油方式が広く採用されている。しかしながら、油圧シ
ステムや潤滑システムのトラブルの原因を調べてみる
と、その多くは分子サイズである油の酸化変質物に起因
しているものである。このため、前記した従来のフィル
タを利用する浄油方式は、ミクロンサイズの汚染物を除
去することができるものの、分子サイズ、即ちオングス
トローム・サイズの汚染物を除去することができず、限
界がある。As a technique for removing contaminants in the oil,
In the industry, an oil purifying method using an economical and simple filter is widely adopted. However, when investigating the causes of troubles in the hydraulic system and the lubrication system, most of them are due to oxidative deterioration products of oil having a molecular size. For this reason, although the above-mentioned conventional oil-purifying method using a filter can remove contaminants of micron size, it cannot remove contaminants of molecular size, that is, angstrom size, and has a limitation. .
【０００４】このため、フィルタで除去することが困難
かつ不可能なサブミクロン・サイズあるいはオングスト
ローム・サイズの油の酸化変質物までを除去する浄油方
式として、静電浄油機が注目されている。Therefore, the electrostatic oil purifier has been attracting attention as an oil purifying system for removing even suboxidized oils of submicron size or angstrom size which are difficult and impossible to remove by a filter. .
【０００５】前記した静電式浄油機は、特公昭４５−３
５５１９号、同４７−２５６１０号、同５０−１１１０
９号、同５３−１３９号、同５７−４６８９８号、実公
昭５９−２５４８８号などに示されている。前記した静
電浄油機は、浄油槽（容器）内に陰陽両電極板を対向さ
せて配設するとともに、該陰陽両極間に多孔質または繊
維質の集塵体を配設し、該集塵体の両側面に被処理液体
である油の通路を形成するようにして構成されたもので
ある。そして、前記静電浄油機の浄油プロセスは前記陰
陽両電極間に高電圧（例えば１０ｋＶ〜１５ｋＶ）を印
加して油中の（＋）または（−）に帯電した微細な汚染
物質、あるいは電気的に中性の微粒子を集塵体又は電極
上に効率よく捕捉、除去しようとするものである。この
種の静電浄油機は、例えば（株）クリーンテック工業社
製よりＥＤＣ（Electostatic Dust Collector）１０
型、同２５型、同５０型、同１００型などとして提供さ
れており、当業界において公知のものである。The above-mentioned electrostatic oil purifier is disclosed in Japanese Patent Publication No. 45-3.
5519, 47-25610, 50-1110.
9, No. 53-139, No. 57-46898, and No. 59-25488. In the electrostatic oil purifier described above, both the positive and negative electrode plates are arranged to face each other in an oil purifying tank (container), and a porous or fibrous dust collector is arranged between the positive and negative electrodes, It is configured such that oil passages, which are liquids to be treated, are formed on both side surfaces of the dust body. Then, in the oil purification process of the electrostatic oil purifier, a high voltage (for example, 10 kV to 15 kV) is applied between the positive and negative electrodes, and (+) or (−) charged minute contaminants in the oil, or It is intended to efficiently capture and remove electrically neutral fine particles on a dust collector or an electrode. This kind of electrostatic oil purifier is, for example, EDC (Electostatic Dust Collector) 10 manufactured by Clean Tech Industrial Co., Ltd.
, 25, 50, 100, etc., and are known in the art.
【０００６】しかしながら、前記静電浄油機の浄油プロ
セスにおいては、詳しくは後述するが、前記したように
高い印加電圧のもとで、油が浄油処理されるため、油が
帯電し、油圧システムや潤滑システムを構成する機械系
の中で電荷を失って放電を起こすこと、かつ前記放電現
象に随伴して油分子が剪断されてフリーラジカル（Free
Radical）を生成し、これが油の自動酸化を誘発する、
という別の課題を内包するものである。なお、前記した
静電浄油機の浄油プロセスにおける油の自動酸化の誘発
現象とその対策の重要性は、本発明者らにより見い出さ
れたものであり、この点は後述する。However, in the oil purification process of the electrostatic oil purifier, which will be described in detail later, since the oil is purified under a high applied voltage as described above, the oil is charged, In a mechanical system that constitutes a hydraulic system or a lubrication system, electric charge is lost by causing electric discharge, and oil molecules are sheared with the discharge phenomenon and free radicals (Free radicals) are generated.
Radical), which induces autoxidation of oil,
That is another problem. The induction phenomenon of oil autoxidation in the oil purification process of the electrostatic oil purifier and the importance of its countermeasure have been found by the present inventors, and this point will be described later.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した静
電浄油機にみられるフリーラジカルによる油の自動酸化
の課題を解消しようとするものである。本発明は、高い
印加電圧のもとにおいて、油の自動酸化のトリガー（誘
発物質）となるフリーラジカルを発生させないように、
即ち、油自体を帯電させないように構成した新規な静電
浄油機を提供しようとするものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-mentioned problem of autoxidation of oil due to free radicals found in electrostatic oil purifiers. The present invention, under a high applied voltage, so as not to generate free radicals that trigger the autoxidation of oil (inducer),
That is, it is intended to provide a novel electrostatic oil purifier configured so as not to charge the oil itself.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、静電浄油槽内に、陰陽両電極板を対向させて配
設させるとともに、前記陰陽両電極板間に油中の汚染物
質を除去する集塵体を配設してなる油を清浄化するため
の静電浄油機において、(1).前記集塵体が、比誘電率が
５．０以下の誘電体で構成されること、及び、(2).前記
陰陽両電極板間に印加された電場で処理される油が、帯
電による放電が抑制される帯電電圧に維持されること、
を特徴とした浄油中に油を帯電させない静電浄油機に関
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention will be described in brief. According to the present invention, both the positive and negative electrode plates are arranged to face each other in an electrostatic oil-purifying tank, and the positive and negative electrode plates In an electrostatic oil purifier for cleaning oil provided with a dust collector for removing contaminants, (1). The dust collector is a dielectric with a relative dielectric constant of 5.0 or less. And (2). The oil treated by the electric field applied between the positive and negative electrode plates is maintained at a charging voltage at which discharge due to charging is suppressed,
The present invention relates to an electrostatic oil purifier that does not electrostatically charge oil during oil purification.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の技術的構成及び実
施態様を図面を参照して詳しく説明する。なお、本発明
は図示のものに限定されないことはいうまでもないこと
である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The technical configuration and embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the illustrated one.
【００１０】まず、本発明の静電浄油機を創案するに至
った契機について、即ち、浄油中に処理油が高電圧印加
の条件のもとで帯電しないように構成された静電浄油機
を開発するに至った契機について説明する。以下に説明
するように、その契機は、静電浄油機の浄油プロセス
中、油が高印加電圧下で帯電すること、次いで電荷放出
とともに油の自動酸化を誘発するフリーラジカルが生成
する、ということを本発明者らが見い出したことにあ
る。[0010] First, the trigger that led to the invention of the electrostatic oil purifier of the present invention, that is, the electrostatic oil purifier constructed so that the treated oil is not charged under the condition of high voltage application during the oil purification. The motivation for developing an oil machine will be explained. As will be explained below, the trigger is that during the oil purification process of the electrostatic oil purifier, the oil is charged under a high applied voltage, and then free radicals are generated that induce autoxidation of the oil along with charge release. That is, the present inventors have found out.
【００１１】図１は、油の帯電電圧を測定するための実
験装置の概略図である。図示されるように、油の帯電電
圧測定装置（１）は、誘電体（Ｆ）を内臓する静電浄油
機（Ａ）、油槽（Ｂ）、及びポンプ（Ｐ）を配管
（ａ1 ，ａ2 ）により接続して構成する一方、静電浄油
機により浄油された浄油試料をファラデー・ゲージ
（Ｄ）及び電位計（Ｅ）に供給するように配管（ａ3 ）
により接続して構成される。なお、図中、他の配管、バ
ルブ機構も示されているが、それらの機能は図示から明
らかであるので説明を省略する。FIG. 1 is a schematic diagram of an experimental apparatus for measuring the charging voltage of oil. As shown in the figure, the oil charging voltage measuring device (1) includes an electrostatic oil purifier (A) containing a dielectric (F), an oil tank (B), and a pump (P) connected to a pipe (a 1 , a 2 ), and a pipe (a 3 ) for supplying the Faraday gauge (D) and the electrometer (E) with the purified oil sample purified by the electrostatic oil purifier.
Are connected and configured. It should be noted that although other pipes and valve mechanisms are shown in the drawing, their functions are clear from the drawings, and therefore their explanations are omitted.
【００１２】前記、静電浄油機（Ａ）は、図示されるよ
うに、絶縁性の高いテフロン板（Ｃ1 ）を有するテフロ
ン絶縁台（Ｃ）上に載置した。As shown in the figure, the electrostatic oil purifier (A) was placed on a Teflon insulating base (C) having a Teflon plate (C 1 ) having a high insulating property.
【００１３】図２は、前記静電浄油機（Ａ）の断面図で
ある。図３は、前記静電浄油機（Ａ）の蓋体（Ａ3 ）を
取り除いたときの平面図である。図示されるように、静
電浄油機（Ａ）は、絶縁体（Ａ4 ）を介して、高圧電極
（Ａ2 ）と接地電極（Ａ1 ）が対向配置されて構成され
る。なお、図示のものは、静電浄油槽（容器）（Ａ1 ）
が接地電極を構成するタイプのものである。また、図示
されるように、静電浄油機（Ａ）は、前記陰陽電極板
（Ａ1 〜Ａ2）の間に誘電体（Ｆ）が配設されて構成さ
れるものである。FIG. 2 is a sectional view of the electrostatic oil purifier (A). FIG. 3 is a plan view of the electrostatic oil purifier (A) with the lid (A 3 ) removed. As shown in the figure, the electrostatic oil purifier (A) is composed of a high-voltage electrode (A 2 ) and a ground electrode (A 1 ) arranged opposite to each other with an insulator (A 4 ) interposed therebetween. The one shown in the figure is an electrostatic oil purification tank (container) (A 1 )
Is a type that constitutes a ground electrode. Further, as shown in the figure, the electrostatic oil purifier (A) is configured by disposing a dielectric (F) between the positive and negative electrode plates (A 1 to A 2 ).
【００１４】ここで、前記誘電体（Ｆ）の構成及び配設
方式について、図４〜図６を参照して説明する。図示さ
れるように、本発明の誘電体（Ｆ）は、大別して、(i).
プリーツ形状のもの（ヒダ状のもの）（図４〜図５参
照）、(ii).矩形状のスポンジ体（発泡体）（図６参
照）、で構成されるものである。Here, the structure and arrangement method of the dielectric (F) will be described with reference to FIGS. As shown in the figure, the dielectric material (F) of the present invention is roughly classified into (i).
The pleated shape (folded shape) (see FIGS. 4 to 5) and (ii). Rectangular sponge body (foam body) (see FIG. 6).
【００１５】本発明において、前記誘電体（Ｆ）の陰陽
電極板（Ａ1 〜Ａ2 ）の間に配設する方式は、次の通り
である。
(1).プリーツ形状の誘電体（Ｆ1 ）を、そのヒダ状部が
油の流れ方向に平行になるように配設する（図４参
照）。なお、図４において、上方向の矢線は、静電浄油
機中の油の流れ方向を示している。この点は、図５〜図
６においても同じである。
(2).プリーツ形状の誘電体（Ｆ2 ）を、そのヒダ状部が
油の流れ方向に直交するように配設する（図５参照）。
図５において、プリーツ形状の誘電体（Ｆ2 ）は、各ヒ
ダ状部に下側から上側方向にみてジクザク状に所望個数
の穴部（Ｆａ、Ｆｂ………）を有するもので構成されて
いる。前記穴部（Ｆａ、Ｆｂ………）の形成態様におい
て、ジクザク状の意味は、各ヒダ状部の穴部（Ｆａ、Ｆ
ｂ………）を介して油が静電浄油機の下側から上側方向
に流れるとき、直線状に油が流れないように穴部（Ｆ
ａ、Ｆｂ………）が形成されるという意味である。これ
により、油とプリーツ形状の誘電体（Ｆ2 ）との接触が
向上し、浄油効率が改善される。In the present invention, the method of arranging the dielectric (F) between the positive and negative electrode plates (A 1 to A 2 ) is as follows. (1). A pleat-shaped dielectric (F 1 ) is arranged such that its folds are parallel to the oil flow direction (see FIG. 4). In addition, in FIG. 4, the upward arrow indicates the direction of oil flow in the electrostatic oil purifier. This point is the same in FIGS. 5 to 6. (2). A pleat-shaped dielectric (F 2 ) is arranged so that its folds are orthogonal to the oil flow direction (see FIG. 5).
In FIG. 5, the pleat-shaped dielectric (F 2 ) is formed by having a desired number of holes (Fa, Fb, ...) In each zigzag shape when viewed from the lower side to the upper side. There is. In the mode of forming the holes (Fa, Fb ...), the zigzag shape means that the holes (Fa, F
b) ...), when the oil flows from the lower side to the upper side of the electrostatic oil purifier , the holes (F
a, Fb .........) is formed. This improves the contact between the oil and the pleated dielectric (F 2 ) and improves the oil purification efficiency.
【００１６】(3).矩形状のスポンジ体からなる誘導体
（Ｆ3 ）を、両陰陽電極板（Ａ1 〜Ａ2 ）の間に挿入、
配設する（図６参照）。なお、前記スポンジ体は、油の
下側から上側方向への流通を許すように連続気泡のもの
で構成されることはいうまでもないことである。(3). A derivative (F 3 ) consisting of a rectangular sponge body is inserted between both negative and positive electrode plates (A 1 -A 2 ).
It is installed (see FIG. 6). It goes without saying that the sponge body is composed of open cells so as to allow the oil to flow from the lower side to the upper side.
【００１７】前記図１に示される油の帯電電圧測定装置
（１）を使用して、かつ誘電体（Ｆ）を配設しない場合
と配設した場合について油の帯電電圧を測定した。な
お、いうまでもないことであるが、前記した誘電体
（Ｆ）を配設しないケースでの油の帯電電圧の測定は、
印加高電圧の油に対する影響をみるためのものである。
また、前記誘電体（Ｆ）を配設したケースでの油の帯電
電圧の測定は、本発明が対象とする優れた特性の静電浄
油機を開発するための実験ということができる。The oil charging voltage measuring device (1) shown in FIG. 1 was used, and the oil charging voltage was measured with and without the dielectric (F). Needless to say, the measurement of the oil charging voltage in the case where the dielectric (F) is not provided is
This is to see the effect of the applied high voltage on the oil.
Further, the measurement of the charging voltage of oil in the case where the dielectric (F) is arranged can be said to be an experiment for developing an electrostatic oil purifier having excellent characteristics, which is the object of the present invention.
【００１８】油の帯電電圧の測定は、次の態様で行なっ
た。
(i).油の流量による帯電電圧の変化を測定するために、
油の流速を変化させて行なった。
(ii).帯電電圧は、フィルタ容器（Ａ1 ）から５０ｍｍ
離れた場所に電位計（Ｅ）（スタチロンＭ２電位計）を
設置して測定した。The charging voltage of oil was measured in the following manner. (i). To measure the change in charging voltage depending on the oil flow rate,
This was done by changing the oil flow rate. (ii). The charging voltage is 50 mm from the filter container (A 1 ).
An electrometer (E) (staticon M2 electrometer) was installed at a remote place for measurement.
【００１９】（１）．陰陽両電極板（Ａ1 〜Ａ2 ）間に
誘電体を挿入しない場合の油の帯電電圧について。
測定結果を図７に示す。(1). Regarding the charging voltage of oil when the dielectric is not inserted between the Yin and Yang electrode plates (A 1 -A 2 ). The measurement result is shown in FIG. 7.
【００２０】前記した実験から油が帯電することが判明
した。前記したように、静電浄油機（Ａ）は、完全な絶
縁系に配置されているが、このような環境のもとにおい
ても、処理油はかなりの帯電電圧をもって帯電すること
が判明した。From the experiments described above, it was found that the oil was charged. As described above, the electrostatic oil purifier (A) is arranged in a completely insulating system, but it has been found that the treated oil is charged with a considerable charging voltage even under such an environment. .
【００２１】数ｋＶに帯電した油は、電荷を失う時、放
電が起こり、下記反応式に示されるように油の分子を剪
断し、フリーラジカル（Free Radical）が生成すること
が知られている。前記した放電は、下記に示す反応式に
より油の自動酸化を進行させるものである。
(1).下記反応式（１）に示されるように、油分子（以
下、ＲＨで表わすことにする。）が剪断され、（Ｒ・）
で示されるフリーラジカルが生成する。
ＲＨ → Ｒ・＋Ｈ・ ……………（１）
(2).生成したフリーラジカル（Ｒ・）は、下記反応式
（２）に示されるように油中の酸素と反応し、パーオキ
シラジカル（ＲＯＯ・）を生成する。
Ｒ・＋Ｏ2 → ＲＯＯ・ ……………（２）
(3).生成したパーオキシラジカル（ＲＯＯ・）は、基油
（ＲＨ）を攻撃して下記反応式（３）に示されるように
フリーラジカル（Ｒ・）を生成する。
ＲＯＯ・＋ＲＨ → ＲＯＯＨ＋Ｒ・ ……………（３）
そして、前記反応式（２）と（３）の連鎖反応が起こ
り、油の自動酸化が進行する。前記した反応機構から明
らかのように、前記連鎖反応の起爆剤は、反応式（１）
の帯電した基油（ＲＨ）の放電による剪断現象である。
従って、静電浄油機による油の浄油システムにおいて、
油の酸化劣化、酸化変質を防止するためには、帯電した
基油（油分子）の放電による剪断を防止することが重要
である。別言すれば、静電浄油プロセスにおいて、フリ
ーラジカルの発生原因となる帯電した油を生成させない
ことである。It is known that when the oil charged to several kV loses its charge, a discharge occurs and the oil molecules are sheared as shown in the following reaction formula to generate free radicals. . The above-mentioned discharge promotes autoxidation of oil according to the reaction formula shown below. (1). As shown in the following reaction formula (1), an oil molecule (hereinafter referred to as RH) is sheared, and (R.)
Free radicals represented by are generated. RH → R ・ + H ・ ・ ・ ・ …… (1) (2). The generated free radical (R ・) reacts with oxygen in the oil as shown in the following reaction formula (2) to give a peroxy radical. (ROO) is generated. R ・ + O 2 → ROO ・ ・ ・ ・ …… (2) (3). The generated peroxy radical (ROO ・) attacks the base oil (RH), as shown in the following reaction formula (3). Generates free radicals (R.). ROO. + RH.fwdarw.ROOH + R ..... (3) Then, the chain reaction of the reaction formulas (2) and (3) occurs, and the automatic oxidation of oil proceeds. As is clear from the reaction mechanism described above, the initiator of the chain reaction is represented by the reaction formula (1)
Is a shearing phenomenon due to the discharge of the charged base oil (RH).
Therefore, in the oil purification system by the electrostatic oil purifier,
In order to prevent oxidative deterioration and oxidative deterioration of oil, it is important to prevent shearing of the charged base oil (oil molecules) due to discharge. In other words, the electrostatic oil purification process does not produce charged oil that causes free radicals.
【００２２】本発明は、前記した知見をベースにして、
静電浄油機を構成するものである。前記した静電浄油機
において、その陰陽両電極板間に集塵体を配設しない場
合、帯電した粒子を除去することができるが、電気的に
中性の粒子を除去することができない。本発明は、この
ために陰陽両電極板間に集塵体として比誘導率が５．０
以下の誘電体を挿入、配置するものである。前記した比
誘電率が５．０以下の誘電体は、セルロースなどの天然
繊維、ポリプロピレンやポリエステルなどの有機繊維、
グラスファイバーなどの無機繊維、あるいは、発泡ポリ
プロピレンなどの発泡樹脂などから構成されるものであ
る。The present invention is based on the above findings.
It constitutes an electrostatic oil purifier. In the above-mentioned electrostatic oil purifier, if the dust collector is not provided between the positive and negative electrode plates, charged particles can be removed, but electrically neutral particles cannot be removed. For this reason, the present invention has a relative dielectric constant of 5.0 as a dust collector between the positive and negative electrode plates.
The following dielectrics are inserted and arranged. The dielectric having a relative dielectric constant of 5.0 or less is a natural fiber such as cellulose, an organic fiber such as polypropylene or polyester,
It is made of inorganic fiber such as glass fiber or foamed resin such as expanded polypropylene.
【００２３】次に、陰陽両電極板間に各種形状及び、構
造の誘電体を配設した静電浄油機において、油が帯電し
ない条件を検討する実験を行なう。実験に先だって、静
電浄油機の陰陽両電極板の間に誘電体を配設しない場合
の前記した油の帯電実験に基づいて、現実の浄油プロセ
スにおいて、油の酸化劣化、油の酸化変質が許容される
油の帯電電圧の値を求めた。この値は、静電浄油機によ
る浄油プロセスの管理目標値になることはいうまでもな
いことである。Next, an experiment is conducted to examine the conditions under which the oil is not charged in the electrostatic oil purifier in which dielectrics of various shapes and structures are arranged between the positive and negative electrode plates. Prior to the experiment, based on the above-mentioned oil charging experiment when the dielectric was not placed between the positive and negative electrode plates of the electrostatic oil purifier, in the actual oil purification process, oxidative deterioration of oil and oxidative deterioration of oil were confirmed. The value of the allowable charging voltage of oil was determined. It goes without saying that this value becomes the management target value of the oil purification process by the electrostatic oil purifier.
【００２４】浄油対象の基油の種類、基油に配合される
添加剤の種類や配合量などによって、油の帯電電荷の緩
和時間は異なる。多くの実験の結果、市販の添加油の場
合、前記油の帯電電荷の緩和時間は１秒前後であること
がわかった。そして油圧システム及び潤滑システムの配
管中の油の流速は、約５ｍ／秒前後であることがわかっ
た。以上のことから、油の電気抵抗等を考慮して、油の
帯電電圧が±３００Ｖ（ボルト）以内であれば、油中で
放電現象が生起する恐れがないことをつきとめた。前記
した油の帯電電圧±３００Ｖが、静電浄油機の浄油プロ
セスの管理ポイントである。以下、前記管理ポイントと
の関連において、静電浄油機の構成について、特に誘電
体の種類、構造及び配設方式について、ならびに前記誘
電体のもとにおける浄油方法、特に油の流速と印加電圧
の関係について調べた。The relaxation time of the electrostatic charge of the oil varies depending on the type of base oil to be purified, the type and amount of additives to be added to the base oil, and the like. As a result of many experiments, it was found that the relaxation time of the charge of the commercially available additive oil was around 1 second. It was found that the oil flow velocity in the piping of the hydraulic system and the lubrication system was about 5 m / sec. From the above, in consideration of the electric resistance of oil and the like, it was found that there is no possibility of causing a discharge phenomenon in oil if the charging voltage of oil is within ± 300 V (volt). The above-mentioned oil charging voltage ± 300 V is the control point of the oil purification process of the electrostatic oil purifier. Hereinafter, in relation to the management point, regarding the configuration of the electrostatic oil purifier, in particular, regarding the type, structure and arrangement method of the dielectric material, and the oil purification method under the dielectric material, particularly the flow velocity and application of the oil. The relationship of voltage was investigated.
【００２５】(1).電極間に矩形状スポンジ体（発泡体）
からなる誘電体を配設する場合（図６参照）：スポンジ
形ポリプロピレン誘電体を陰陽両電極板間に挿入、配設
する場合、スポンジの目には方向性がないので、油の流
れは、誘電体の発泡膜に対して常時、交差していると考
えられる。実験結果を図８に示す。図示されるように、
油は正に帯電し、電圧は２００Ｖという例外値もあった
が、印加電圧（５ｋＶ〜１５ｋＶ）のもとで、全てが７
００Ｖ〜１８００Ｖの間であった。この実験から、この
種のスポンジ形ポリプロピレン誘電体をもつ静電浄油機
は、油が帯電し、放電により油の酸化劣化、酸化変質を
招くことが判明した。(1). Rectangular sponge body (foam body) between electrodes
(See Fig. 6): When inserting and arranging a sponge-type polypropylene dielectric between both the positive and negative electrode plates, there is no direction to the eyes of the sponge, so the oil flow is It is considered that it always crosses the dielectric foam film. The experimental results are shown in FIG. As shown,
The oil was positively charged, and there was an exceptional value of 200 V, but under the applied voltage (5 kV to 15 kV), all were 7
It was between 00V and 1800V. From this experiment, it was found that the electrostatic oil purifier having this type of sponge-type polypropylene dielectric material causes the oil to be charged and causes oxidative deterioration and oxidative deterioration of the oil due to discharge.
【００２６】(2).電極間にプリーツ形セルロース誘電体
を配設する場合（図４〜図５参照）：プリーツ形セルロ
ース誘電体の配設方式として、(2)-(i).プリーツ形セル
ロース誘導体を油の流れ方向と平行になるように配設す
る場合（図４参照）、及び、(2)-(ii). プリーツ形セル
ロース誘導体を油の流れ方向と直交するように配設する
場合（図５参照）、について、かつ所定の印加電圧のも
とで油の流速を変化させたときの油の帯電電圧を測定し
た。実験結果を図９〜図１０に示す。(2). Placing pleated cellulose dielectric between electrodes (see FIGS. 4 to 5): (2)-(i). When arranging the cellulose derivative so as to be parallel to the oil flow direction (see Fig. 4), and (2)-(ii). Arranging the pleated cellulose derivative so as to be orthogonal to the oil flow direction. In this case (see FIG. 5), the charging voltage of the oil was measured when the flow velocity of the oil was changed under a predetermined applied voltage. The experimental results are shown in FIGS.
【００２７】前記した実験から、次のことが判明した。
：油と誘電体の間の摩擦が小さくなるように誘電体を
電極間に配設する場合（図４に示される配設方式）、油
の帯電電圧（Ｖ）を低くすることができる。
：印加電圧が１０ｋＶ〜１５ｋＶの場合、(イ)低い印
加電圧の場合（１０ｋＶ近傍の印加電圧の場合）、油の
流速を低くすることにより、また、(ロ)高い印加電圧の
場合（１５ｋＶ近傍の印加電圧の場合）、油の流速を高
くすることにより、それぞれ油の帯電電圧（Ｖ）をほと
んどゼロ（Ｖ＝０）にすることができる。From the above-mentioned experiment, the following was found. : When the dielectric is arranged between the electrodes so that the friction between the oil and the dielectric is small (arrangement system shown in FIG. 4), the charging voltage (V) of the oil can be lowered. : When the applied voltage is 10 kV to 15 kV, (a) When the applied voltage is low (when the applied voltage is in the vicinity of 10 kV), by lowering the oil flow rate, (b) When the applied voltage is high (in the vicinity of 15 kV) In the case of the applied voltage of 1), the charging voltage (V) of the oil can be almost zero (V = 0) by increasing the flow velocity of the oil.
【００２８】前記した実験(1)、(2)-(i) 、(2)-(ii)の
結果から、静電浄油機による浄油プロセスにおいて、現
実的には油は帯電するものの、許容される帯電電圧値に
コントロールすることができるものである。即ち、許容
されるの油の帯電電圧±３００Ｖの管理基準から考察す
ると、次のことがいえる。
(i).スポンジ形ポリプロピレン誘電体を使用する場合
（図８参照）、油の帯電電圧は不規則であり、油の帯電
電圧を３００Ｖ以下に維持するためには、印加電圧を１
５ｋＶ、油の流量を３．３〜４．０（リットル）／
（分）に維持しなければならない。From the results of the above-mentioned experiments (1), (2)-(i), (2)-(ii), although the oil is actually charged in the oil purification process by the electrostatic oil purifier, It is possible to control the allowable charging voltage value. That is, the following can be said from the control criteria of the allowable oil charging voltage ± 300V. (i). When using a sponge-type polypropylene dielectric (see FIG. 8), the charging voltage of oil is irregular, and in order to maintain the charging voltage of oil below 300 V, the applied voltage should be 1
5 kV, oil flow rate 3.3-4.0 (liter) /
Must be maintained at (minutes).
【００２９】本発明において、静電浄油機の管理基準値
（帯電電圧値±３００Ｖ）を規定するものは、前記した
ように油の流量（リットル）／（分）と印加電圧（ｋ
Ｖ）の関係である。即ち、本発明において、静電浄油機
の管理基準値（帯電電圧値±３００Ｖ）は、油の流量と
印加電圧の関係値で規定することができる。しかしなが
ら、本発明は、管理目標値（管理目標とする帯電電圧
値）を前記した油の流量（リットル）／（分）と印加電
圧（ｋＶ）の関係値で規定するのに代えて、油の流速
（ｍｍ）／（ｍｉｎ）と印加電圧（ｋＶ）の関係値で規
定する。なお、前記油の流速（ｍｍ）／（ｍｉｎ）は油
の流量（リットル）／（ｍｉｎ）と静電浄油機の油通過
部の断面積（Ａｃｍ2 ）から容易に求めることができる
ものである。例えば、油の流量１（リットル）／（ｍｉ
ｎ）、断面積５０ｃｍ2の場合、油の流速は２００（ｍ
ｍ）／（ｍｉｎ）となる。In the present invention, what regulates the control reference value (charging voltage value ± 300 V) of the electrostatic oil purifier is, as described above, the oil flow rate (liter) / (min) and the applied voltage (k).
V). That is, in the present invention, the control reference value (charging voltage value ± 300 V) of the electrostatic oil purifier can be defined by the relation value between the oil flow rate and the applied voltage. However, in the present invention, instead of defining the management target value (charging voltage value as the management target) by the above-mentioned relational value between the oil flow rate (liter) / (min) and the applied voltage (kV), It is defined by the relationship value between the flow velocity (mm) / (min) and the applied voltage (kV). The oil flow rate (mm) / (min) can be easily obtained from the oil flow rate (liter) / (min) and the cross-sectional area (Acm 2 ) of the oil passage portion of the electrostatic oil purifier. is there. For example, the flow rate of oil is 1 (liter) / (mi
n) and the cross-sectional area of 50 cm 2 , the oil flow rate is 200 (m
m) / (min).
【００３０】本発明において、前記管理目標値（管理目
標とする帯電電圧値）は、前記したことから明らかのよ
うに、ディメンジョン（ｍｍ）／（ｍｉｎ・ｋＶ）で表
わされる。本発明において、前記したディメンジョン
（単位）（ｍｍ）／（ｍｉｎ・ｋＶ）を採用する理由
は、油の帯電電圧値が印加電圧により異なること、印加
電圧を高くするほど油の流速の高い方にずれるためであ
る。即ち、油の帯電電圧値は、油の流速と印加電圧の双
方により変化するため、この変動要因を除去するためで
ある。In the present invention, the management target value (charging voltage value as the management target) is expressed by the dimension (mm) / (min · kV), as is clear from the above description. In the present invention, the reason for adopting the above-mentioned dimension (unit) (mm) / (min · kV) is that the charging voltage value of oil differs depending on the applied voltage, and that the higher the applied voltage, the higher the flow velocity of oil. This is because it shifts. That is, this is because the charging voltage value of the oil changes depending on both the flow velocity of the oil and the applied voltage, so that this fluctuation factor is removed.
【００３１】(ii).プリーツ形セルロース誘電体を油の
流れに平行になるように配設する場合（図９参照）、静
電浄油機の運転のための実用的な印加電圧１０ｋＶ、１
２ｋＶ、１５ｋＶのいずれをとっても、油の流量を変え
るだけで規則的に油の帯電電圧を±３００Ｖに維持する
ことができる。(Ii). When the pleated cellulose dielectric is arranged parallel to the oil flow (see FIG. 9), a practical applied voltage of 10 kV for operating the electrostatic oil purifier, 1
Regardless of whether it is 2 kV or 15 kV, the charging voltage of oil can be regularly maintained at ± 300 V simply by changing the flow rate of oil.
【００３２】(iii).プリーツ形セルロース誘電体を油の
流れに直交するように配設する場合（図１０参照）、処
理油は電極と誘電体の狭い隙間を流れるため、流速は早
くなり、かつ油は正に帯電する。この場合、誘電体のプ
リーツ（ヒダ状部）に穴部を配設する工夫を行なった
（図５参照）。
(iii)-1.誘電体の各プリーツに下側から上側方向にみて
直線的に貫通する穴部を形成したケース。この場合、油
は電極表面を通過する部分と前記貫通穴を直線的に通過
する部分に分かれた。このうち、電極表面の電界は強い
ので、この部分の浄化効率は良いものの、直線的に貫通
する穴をあけたプリーツの中央部の電界は、ほとんどが
ゼロであるため、浄化効果の低いことが確認された。
(iii)-2.誘電体の各プリーツに下側から上側方向にみ
て、ジクザク状に（非直線的に）貫通する穴部を形成し
たケース。この場合、油が電界中に滞留する時間が長く
なること、かつ電界が少し強くなることから、油の浄油
効果は改善された。なお、前記したケースの場合、油の
帯電現象は、プリーツ形セルロース誘電体を油の流れに
平行になるように配設した場合に類似してきた。(Iii). When the pleated cellulose dielectric is arranged so as to be orthogonal to the oil flow (see FIG. 10), the processing oil flows through the narrow gap between the electrode and the dielectric, so that the flow velocity becomes faster, And the oil is positively charged. In this case, a device for arranging holes in the pleats (folds) of the dielectric was devised (see FIG. 5). (iii) -1. A case in which holes are formed in each pleat of the dielectric material so as to linearly penetrate from the lower side to the upper side. In this case, the oil was divided into a portion that passed the electrode surface and a portion that linearly passed through the through hole. Of these, the electric field on the electrode surface is strong, so the purification efficiency of this part is good, but the electric field in the central part of the pleats with a hole penetrating linearly is almost zero, so the purification effect is low. confirmed. (iii) -2. A case in which holes are formed in each of the pleats of the dielectric material in a zigzag (non-linear) manner as viewed from the lower side to the upper side. In this case, the oil stays in the electric field for a longer time, and the electric field is slightly stronger, so that the oil purification effect of the oil is improved. In the case described above, the charging phenomenon of oil has been similar to the case where the pleated cellulose dielectric is arranged so as to be parallel to the oil flow.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明の静電浄油機は、浄油プロセス中
に油を帯電させることがないため、油の帯電、帯電した
油の放電による油分子の剪断、油分子のフリーラジカル
の生成、といった浄油プロセスを通じての油の酸化劣
化、油の酸化変質を生起させない。従って、本発明の静
電浄油機は、従来型の静電浄油機と比較して付加価値の
高いものである。Since the electrostatic oil purifier of the present invention does not charge the oil during the oil cleaning process, it can prevent the charging of the oil, the shearing of the oil molecules due to the discharge of the charged oil, and the free radicals of the oil molecules. It does not cause oxidative deterioration of oil or oxidative deterioration of oil through the oil purification process such as generation. Therefore, the electrostatic oil cleaner of the present invention has a high added value as compared with the conventional electrostatic oil cleaner.
【図１】 油の帯電電圧を測定するための静電浄油機を
組込んだ実験装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an experimental apparatus incorporating an electrostatic oil purifier for measuring the charging voltage of oil.
【図２】 図１の静電浄油機（Ａ）の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the electrostatic oil purifier (A) of FIG.
【図３】 図１の静電浄油機（Ａ）の蓋体を取外したも
のの平面図である。。FIG. 3 is a plan view of the electrostatic oil purifier (A) of FIG. 1 with a lid removed. .
【図４】 静電浄油機（Ａ）内の誘電体の第一の配設態
様を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a first arrangement mode of dielectrics in the electrostatic oil cleaner (A).
【図５】 静電浄油機（Ａ）内の誘電体の第二の配設態
様を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a second arrangement mode of dielectrics in the electrostatic oil purifier (A).
【図６】 静電浄油機（Ａ）内の誘電体の第三の配設態
様を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a third arrangement mode of dielectrics in the electrostatic oil purifier (A).
【図７】 静電浄油機（Ａ）の電極間に誘電体を配設し
ないときの所定印加電圧下の油の帯電電圧と油の流量の
関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a charging voltage of oil under a predetermined applied voltage and a flow rate of oil when a dielectric is not provided between electrodes of the electrostatic oil purifier (A).
【図８】 静電浄油機（Ａ）の電極間にスポンジ形ポリ
プロピレン誘電体を配設したときの所定印加電圧下の油
の帯電電圧と油の流量の関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an oil charging voltage and an oil flow rate under a predetermined applied voltage when a sponge-shaped polypropylene dielectric material is arranged between electrodes of an electrostatic oil purifier (A).
【図９】 静電浄油機（Ａ）の電極間にプリーツ形セル
ロース誘電体を油の流れ方向と平行になるように配設し
たときの所定印加電圧下の油の帯電電圧と油の流量の関
係を示す図である。FIG. 9: Oil charging voltage and oil flow rate under a predetermined applied voltage when a pleated cellulose dielectric is placed between electrodes of an electrostatic oil purifier (A) so as to be parallel to the oil flow direction It is a figure which shows the relationship of.
【図１０】 静電浄油機（Ａ）の電極間にプリーツ形セ
ルロース誘電体を油の流れ方向と直交するように配設し
たときの所定印加電圧下の油の帯電電圧と油の流量の関
係を示す図である。FIG. 10 shows the charging voltage of oil and the flow rate of oil under a predetermined applied voltage when a pleated cellulose dielectric is arranged between electrodes of an electrostatic oil purifier (A) so as to be orthogonal to the oil flow direction. It is a figure which shows a relationship.
１ ……………… 油の帯電電圧測定装置 Ａ ……………… 静電浄油機 Ａ1 …………… 浄油層（接地電極） Ａ2 …………… 高圧電極 Ａ3 …………… 蓋体 Ｂ ……………… 油槽 Ｃ ……………… 絶縁台 Ｄ ……………… ファラデー・ゲージ Ｅ ……………… 電位計 Ｆ、Ｆ1 、Ｆ2 、Ｆ3 ……………… 誘電体 Ｆａ、Ｆｂ ……………… 穴部1 ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Electrostatic oil purifier A 1 …………… Oil purification layer (ground electrode) A 2 …………… High voltage electrode A 3 … ………… Lid B ……………… Oil tank C ……………… Insulation stand D ……………… Faraday gauge E ……………… Electrometers F, F 1 , F 2 , F 3 ……………… Dielectrics Fa, Fb ……………… Hole
Claims (7)
せて配設させるとともに、前記陰陽両電極板間に油中の
汚染物質を除去する集塵体を配設してなる油を清浄化す
るための静電浄油機において、 (1).前記集塵体が、比誘電率が５．０以下の誘電体で構
成されること、及び、 (2).前記陰陽両電極板間に印加された電場で処理される
油が、帯電による放電が抑制される帯電電圧に維持され
ること、 を特徴とした浄油中に油を帯電させない静電浄油機。1. An oil comprising a positive and negative electrode plates facing each other in an electrostatic oil purifying tank, and a dust collector for removing contaminants in the oil between the positive and negative electrode plates. (1) The dust collector is made of a dielectric material having a relative dielectric constant of 5.0 or less, and (2). An electrostatic oil purifier that does not charge oil during oil purification, characterized in that the oil processed by the electric field applied between the plates is maintained at a charging voltage that suppresses discharge due to charging.
は、矩形状のスポンジ体（発泡体）からなるもの、であ
る請求項１に記載の浄油中に油を帯電させない静電浄油
機。2. A dielectric, those pleats or rectangular sponge body also consisting of (foam), a is not charged with oil during oil purification according to claim 1 electrostatic oil purification Machine.
電浄油機において、プリーツ形状の誘電体が油の流れる
方向に平行に挿入されるとともに、浄油槽内の油の流速
と印加電圧の関係が１０〜４０ｍｍ／（ｍｉｎ・ｋＶ）
に維持されたものである請求項１に記載の浄油中に油を
帯電させない静電浄油機。3. The electrostatic oil purifier according to claim 1, wherein the oil is not charged in the oil purifier, the pleated dielectric is inserted parallel to the oil flow direction, and the flow velocity of the oil in the oil purifying tank is Relation of applied voltage is 10-40mm / (min · kV)
The oil purifier according to claim 1, wherein the oil is not charged in the oil purifier according to claim 1.
電浄油機において、 (1).誘電体が、 (i).油の流れ方向に直交するように挿入され、かつ、 (ii).プリーツの各ヒダ状部のそれぞれに、油の流れる
方向にみて、ジグザクになるように穴部が設けられてい
るプリーツ形状のものであり、かつ、 (2).浄油槽内の油の流速と印加電圧の関係が、５〜３０
ｍｍ／（ｍｉｎ・ｋＶ）に維持されたものである請求項
１に記載の浄油中に油を帯電させない静電浄油機。4. The electrostatic oil purifier according to claim 1, wherein the oil is not charged in the oil purifier, wherein (1). The dielectric is inserted so as to be orthogonal to (i). The oil flow direction, and (ii). Each pleated portion of the pleat is provided with a hole so as to be zigzag when viewed in the direction of oil flow.
Is of that pulley Tsu shape, and (2). The relationship of the flow velocity and the applied voltage of oil purification oil vessel, 5-30
The electrostatic oil purifier according to claim 1, which is maintained at mm / (min · kV) so that the oil is not charged during oil purification.
電浄油機において、矩形状のスポンジ体（発泡体）から
なる誘電体が陰陽両電極板間に挿入されるとともに、油
の流速が６００ｍｍ／（ｍｉｎ）及び印加電圧が１５ｋ
Ｖに維持されたものである請求項１に記載の浄油中に油
を帯電させない静電浄油機。5. The electrostatic oil purifier according to claim 1, wherein the oil is not charged during the oil purification , a dielectric consisting of a rectangular sponge body (foam body) is inserted between the positive and negative electrode plates, and the oil Flow rate is 600mm / (min) and applied voltage is 15k
The electrostatic oil purifier according to claim 1, which is maintained at V and does not charge the oil during oil purification.
構成されたものである請求項２に記載の浄油中に油を帯
電させない静電浄油機。6. The electrostatic oil purifier according to claim 2, wherein the pleated dielectric is made of cellulose.
誘電体が、ポリプロピレンで構成されたものである請求
項２に記載の浄油中に油を帯電させない静電浄油機。7. A rectangular sponge body (foam) made of dielectric, electrostatic oil purifier which does not charge the oil in the oil purification according to claim 2 in which composed of polypropylene.
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