(57)【要約】【課題】溶媒分離装置のメンテナンスを適切な時期に行うことを可能とし、溶媒分離装置を高効率で稼働させることができるとともにメンテナンスコストを抑制することができる、メンテナンス時期報知方法を提供する。【解決手段】溶媒分離装置のメンテナンス時期を報知するメンテナンス時期報知方法であって、電界をかけるための電極に印加する電圧を検出する電圧検出工程と、電圧検出工程の検出結果に基づいて、電極のメンテナンス時期を判定するメンテナンス時期判定工程と、メンテナンス時期判定工程の判定結果に基づいてメンテナンス時期である旨を報知する報知工程と、を含む。【選択図】図１
2018183753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化した溶媒を含んだ気体を第１方向に導入し、前記気体に電界をかけて前記気化した溶媒を凝集させ、前記気体を下流に排出する凝集部と、前記凝集部の下流において前記凝集部から排出された前記気体を前記第１方向と逆の第２方向に導入し、前記気体に電界をかけて前記気化した溶媒を分離する集塵部と、前記凝集部と前記集塵部との間に配置され、前記凝集部内の前記気体と前記集塵部内の前記気体との間で熱交換を行う熱交換部と、を備える溶媒分離装置のメンテナンス時期を報知する、メンテナンス時期報知方法であって、
前記電界をかけるための電極に印加する電圧を検出する電圧検出工程と、
前記電圧検出工程の検出結果に基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定するメンテナンス時期判定工程と、
前記メンテナンス時期判定工程の判定結果に基づいてメンテナンス時期である旨を報知する報知工程と、を含む、
メンテナンス時期報知方法。
【請求項２】
前記メンテナンス時期判定工程は、前記検出された電圧が、予め設定された電圧に到達したことに基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定する、
請求項１に記載のメンテナンス時期報知方法。
【請求項３】
前記溶媒分離装置の稼働時間を計測する稼働時間計測工程を更に含み、
前記メンテナンス時期判定工程は、前記稼働時間計測工程で計測された稼働時間を加味して、前記電極のメンテナンス時期を判定する、
請求項１または請求項２に記載のメンテナンス時期報知方法。
【請求項４】
前記電圧検出工程で検出された電圧が、予め設定された電圧に到達してから経過した時間を計測する経過時間計測工程を更に含み、
前記メンテナンス時期判定工程は、前記経過時間計測工程で計測された経過時間を加味して、前記電極のメンテナンス時期を判定する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のメンテナンス時期報知方法。
【請求項５】
前記メンテナンス時期判定工程は、前記電圧検出工程で検出された電圧に基づいて電圧の変化率を算出し、電圧の変化率に基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定する、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のメンテナンス時期報知方法。
【請求項６】
気化した溶媒を含んだ気体を第１方向に導入し、前記気体に電界をかけて前記気化した溶媒を凝集させ、前記気体を下流に排出する凝集部と、前記凝集部の下流において前記凝集部から排出された前記気体を前記第１方向と逆の第２方向に導入し、前記気体に電界をかけて前記気化した溶媒を分離する集塵部と、前記凝集部と前記集塵部との間に配置され、前記凝集部内の前記気体と前記集塵部内の前記気体との間で熱交換を行う熱交換部と、を備える溶媒分離装置のメンテナンス時期を報知する、メンテナンス時期報知システムであって、
前記電界をかけるための電極に印加する電圧を検出する電圧計と、
前記電極のメンテナンス時期である旨を報知する報知部と、
前記電圧計で検出された電圧に基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定し、前記報知部による報知を実行する制御部と、を備えた、
メンテナンス時期報知システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記電圧計で検出された電圧が、予め設定された電圧に到達したことに基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定し、前記報知部による報知を実行する、
請求項６に記載のメンテナンス時期報知システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記溶媒分離装置の稼働時間を計測する稼働時間算出部を更に含み、前記稼働時間算出部で計測された稼働時間を加味して、前記電極のメンテナンス時期を判定する、
請求項６または請求項７に記載のメンテナンス時期報知システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記電圧計で検出された電圧が、予め設定された電圧に到達してから経過した時間を計測する経過時間算出部を更に含み、前記経過時間算出部で算出された経過時間を加味して、前記電極のメンテナンス時期を判定する、
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のメンテナンス時期報知システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記電圧検出工程で検出された電圧に基づいて電圧の変化率を算出する電圧変化率算出部を更に含み、前記電圧変化率算出部で算出された電圧変化率に基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定する、
請求項６から請求項９のいずれか１項に記載のメンテナンス時期報知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気化した溶媒を含む気体から溶媒を除去する溶媒分離装置のメンテナンス時期を報知する、メンテナンス時期報知方法およびメンテナンス時期報知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家電等の様々な工業製品の組み立て製造工程や、電子部品、電池、若しくは基板などのデバイス製造工程において、各種の機能を持ったペースト状の材料を塗布したのち、熱処理装置によって加熱処理が行われている。熱処理装置は、例えば、乾燥炉、焼成炉、キュア炉、若しくはリフロー炉などである。
【０００３】
リフロー炉は、電子部品の実装工程などではんだ付けに使用される。ペースト状の材料には、最終的に製品に必要とされる固形分などに加え、水又は有機溶剤などの各種の溶媒や、フラックスなどの物質が混入されて粘度調整又は性能調整等が施されている。ペースト状の材料に含まれている溶媒やフラックス等は、熱処理装置における加熱工程で、ペースト状の材料から熱処理装置内に放出される。
【０００４】
なお、以下では、加熱工程で熱処理装置内に放出される各種の溶媒やフラックス等の物質を「溶媒」と総称して説明する。
【０００５】
熱処理装置内において気化した溶媒の濃度が上がると、様々な不具合につながる可能性がある。例えば、熱処理装置内の雰囲気の溶媒濃度が飽和状態に近づくと、熱処理対象物の乾燥が困難となる可能性がある。そのため、熱処理装置内に外気や窒素ガス等を供給するとともに、溶媒濃度が上昇した熱処理装置内の雰囲気を外部に排出している。排出された雰囲気に含まれる溶媒は、溶媒分離装置によって除去される（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
図１３は、溶媒分離装置の構成の一例を示している。
【０００７】
図１３の溶媒分離装置では、熱処理装置から排出された排気雰囲気１２２が流れる方向に対して上流側に放電電極８が配置され、下流側に集塵電極９が配置されている。放電電極８は、排気雰囲気１２２に対して電界をかけ、気化した溶媒を帯電させる。集塵電極９は、帯電した溶媒に対して更に電界をかける。電界がかけられた溶媒は、静電誘引によって集塵電極９に付着する。これにより、排気雰囲気１２２に含まれる溶媒が除去される。
【０００８】
しかしながら、図１３の溶媒分離装置では、排気雰囲気１２２が放電電極８から集塵電極９に移動するに従って、排気雰囲気１２２の熱エネルギーが放出され、排気雰囲気１２２の温度が低下する。一方、溶媒が除去された排気雰囲気１２２を熱処理装置に戻して再利用する場合には、排気雰囲気１２２に熱エネルギーを加えて温度を上昇させる必要がある。このため、図１３の溶媒分離装置は、排気雰囲気１２２を再利用する際に多くのエネルギーを消費する問題があった。
【０００９】
本願発明者は、熱処理装置から排出された排気雰囲気が有する熱エネルギーを利用する溶媒分離装置を開発し、すでに特許出願を行っている。
【００１０】
この溶媒分離装置は、気化した溶媒を含んだ排気雰囲気を第１方向に導入し、排気雰囲気に電界をかけて気化した溶媒を凝集させ、排気雰囲気を下流に排出する凝集部を備える。更に、凝集部の下流において凝集部から排出された排気雰囲気を第１方向と逆の第２方向に導入し、排気雰囲気に電界をかけて気化した溶媒を分離する集塵部を有する。加えて、凝集部と集塵部との間に配置され、凝集部内の排気雰囲気と集塵部内の排気雰囲気との間で熱交換を行う熱交換部を備えている。この溶媒分離装置によれば、溶媒の除去工程で放出される熱エネルギーを回収することが可能となり、排気雰囲気の温度低下を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−３０１３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、溶媒分離装置の凝集部および集塵部の内部には、排気雰囲気から除去された溶媒が蓄積されていく。蓄積された溶媒は、溶媒の除去効率の低下、熱交換率の低下、消費電力の増大などを引き起こす場合がある。このため、溶媒分離装置を高効率で稼働させるには、内部に蓄積された溶媒を除去するメンテナンスが必要になる。
【００１３】
しかしながら、溶媒分離装置のメンテナンスが必要になる時期は一定ではない。例えば、溶媒の成分や濃度により、一定の稼働期間内に蓄積される溶媒の蓄積量が異なる場合がある。このため、一定の周期や経験による周期でメンテナンスの時期を設定すると、メンテナンスを適切な時期に行うことができない場合がある。その結果、例えば、メンテナンスの時期が適切な時期に対して遅くなると、溶媒の蓄積量が増大して溶媒分離装置を高効率で稼働できなくなる場合がある。また、メンテナンスの時期が適切な時期に対して早くなると、メンテナンスを必要以上の頻度で行うことになり、メンテナンスコストが嵩む場合がある。
【００１４】
本発明はこのような点に鑑み、溶媒分離装置のメンテナンスを適切な時期に行うことを可能とし、溶媒分離装置を高効率で稼働させることができるとともにメンテナンスコストを抑制することができる、メンテナンス時期報知方法およびメンテナンス時期報知システム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】
本願発明者は、上記課題について検討したところ、溶媒分離装置の凝集部および集塵部に電界をかけるために印加する電圧が、溶媒分離装置の稼働時間の経過に伴って変動するという知見を得た。
【００１６】
更に検討を進めると、定電流制御で電圧を印加している場合、溶媒分離装置の稼働時間の経過に伴い、印加電圧が上昇するという知見も得られた。また、印加電圧が上昇した後、印加電圧の上昇が飽和し、印加電圧が安定化する場合があるという知見も得られた。本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
【００１７】
本発明の第１の態様にかかるメンテナンス時期報知方法は、気化した溶媒を含んだ気体を第１方向に導入し、前記気体に電界をかけて前記気化した溶媒を凝集させ、前記気体を下流に排出する凝集部と、前記凝集部の下流において前記凝集部から排出された前記気体を前記第１方向と逆の第２方向に導入し、前記気体に電界をかけて前記気化した溶媒を分離する集塵部と、前記凝集部と前記集塵部との間に配置され、前記凝集部内の前記気体と前記集塵部内の前記気体との間で熱交換を行う熱交換部と、を備える溶媒分離装置のメンテナンス時期を報知する、メンテナンス時期報知方法であって、
前記電界をかけるための電極に印加する電圧を検出する電圧検出工程と、
前記電圧検出工程の検出結果に基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定するメンテナンス時期判定工程と、
前記メンテナンス時期判定工程の判定結果に基づいてメンテナンス時期である旨を報知する報知工程と、を含む、メンテナンス時期報知方法である。
【００１８】
本発明の第２の態様にかかるメンテナンス時期報知方法は、前記第１の態様において、前記メンテナンス時期判定工程は、前記検出された電圧が、予め設定された電圧に到達したことに基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定する、メンテナンス時期報知方法である。
【００１９】
本発明の第３の態様にかかるメンテナンス時期報知方法は、前記第１または第２の態様において、前記溶媒分離装置の稼働時間を計測する稼働時間計測工程を更に含み、
前記メンテナンス時期判定工程は、前記稼働時間計測工程で計測された稼働時間を加味して、前記電極のメンテナンス時期を判定する、メンテナンス時期報知方法である。
【００２０】
本発明の第４の態様にかかるメンテナンス時期報知方法は、前記第１から第３のいずれかの態様において、前記電圧検出工程で検出された電圧が、予め設定された電圧に到達してから経過した時間を計測する経過時間計測工程を更に含み、
前記メンテナンス時期判定工程は、前記経過時間計測工程で計測された経過時間を加味して、前記電極のメンテナンス時期を判定する、メンテナンス時期報知方法である。
【００２１】
本発明の第５の態様にかかるメンテナンス時期報知方法は、前記第１から第４のいずれかの態様において、前記メンテナンス時期判定工程は、前記電圧検出工程で検出された電圧に基づいて電圧の変化率を算出し、電圧の変化率に基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定する、メンテナンス時期報知方法である。
【００２２】
また、本発明の第６の態様にかかるメンテナンス時期報知システムは、気化した溶媒を含んだ気体を第１方向に導入し、前記気体に電界をかけて前記気化した溶媒を凝集させ、前記気体を下流に排出する凝集部と、前記凝集部の下流において前記凝集部から排出された前記気体を前記第１方向と逆の第２方向に導入し、前記気体に電界をかけて前記気化した溶媒を分離する集塵部と、前記凝集部と前記集塵部との間に配置され、前記凝集部内の前記気体と前記集塵部内の前記気体との間で熱交換を行う熱交換部と、を備える溶媒分離装置のメンテナンス時期を報知する、メンテナンス時期報知システムであって、
前記電界をかけるための電極に印加する電圧を検出する電圧計と、
前記電極のメンテナンス時期である旨を報知する報知部と、
前記電圧計で検出された電圧に基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定し、前記報知部による報知を実行する制御部と、を備えたメンテナンス時期報知システムである。
【００２３】
本発明の第７の態様にかかるメンテナンス時期報知システムは、前記第６の態様において、前記制御部は、前記電圧計で検出された電圧が、予め設定された電圧に到達したことに基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定し、前記報知部による報知を実行する、メンテナンス時期報知システムである。
【００２４】
本発明の第８の態様にかかるメンテナンス時期報知システムは、前記第６または第７の態様において、前記制御部は、前記溶媒分離装置の稼働時間を計測する稼働時間算出部を更に含み、前記稼働時間算出部で計測された稼働時間を加味して、前記電極のメンテナンス時期を判定する、メンテナンス時期報知システムである。
【００２５】
本発明の第９の態様にかかるメンテナンス時期報知システムは、前記第６から第８のいずれかの態様において、前記制御部は、前記電圧計で検出された電圧が、予め設定された電圧に到達してから経過した時間を計測する経過時間算出部を更に含み、前記経過時間算出部で算出された経過時間を加味して、前記電極のメンテナンス時期を判定する、メンテナンス時期報知システムである。
【００２６】
本発明の第１０の態様にかかるメンテナンス時期報知システムは、前記第６から第９のいずれかの態様において、前記制御部は、前記電圧検出工程で検出された電圧に基づいて電圧の変化率を算出する電圧変化率算出部を更に含み、前記電圧変化率算出部で算出された電圧変化率に基づいて、前記電極のメンテナンス時期を判定する、メンテナンス時期報知システムである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の前記第１から第５の態様にかかるメンテナンス時期報知方法、および前記第６から第１０の態様にかかるメンテナンス時期報知システムによれば、溶媒分離装置のメンテナンスを適切な時期に行うことが可能となり、溶媒分離装置を高効率で稼働させることができるとともにメンテナンスコストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるメンテナンス時期報知システムが適用される溶媒分離装置の全体構成を示す図
【図２】電界ユニットの平面断面図
【図３】集塵部の電極に溶媒が付着した状態を示す平面断面図
【図４】図４（ａ）は、溶媒分離装置の稼働時間と集塵部における溶媒蓄積量の関係を示す図あり、図４（ｂ）は、溶媒分離装置の稼働時間と印加電圧の関係を示す図
【図５】実施形態１に係るメンテナンス時期報知システムを示す概略図
【図６】報知部を制御するフローを示す図
【図７】実施形態２に係るメンテナンス時期報知システムを示す概略図
【図８】報知部を制御するフローを示す図
【図９】実施形態３に係るメンテナンス時期報知システムを示す概略図
【図１０】報知部を制御するフローを示す図
【図１１】実施形態４に係るメンテナンス時期報知システムを示す概略図
【図１２】報知部を制御するフローを示す図
【図１３】従来の溶媒分離装置の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係るメンテナンス時期報知方法およびメンテナンス時期報知システム２００について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
［溶媒分離装置の全体構成］
まず、メンテナンス時期報知システム２００が適用される溶媒分離装置１００の一例について全体構成を説明する。図１は、溶媒分離装置１００の構成を示す図である。溶媒分離装置１００は、排気発生装置の一例である熱処理装置１０に接続されている。溶媒分離装置１００は、凝集部３０、集塵部４０、送風装置６０、電源装置４３、および制御装置１１０を備えている。
【００３１】
熱処理装置１０は、例えば、焼成炉、乾燥炉、キュア炉、又は、リフロー炉など、加熱処理を行う炉である。加熱処理は、加熱対象の各種材料又は部材に対して加熱を行う。加熱処理により熱処理装置１０内の雰囲気（気体）中に溶媒が気化する。気化した溶媒を含む雰囲気の一部は、熱処理装置１０に連通して配置されている第１排気ダクト１１に導かれる。
【００３２】
第１排気ダクト１１は、電界ユニット９０の凝集部３０に連通している。凝集部３０内には、第１排気ダクト１１を介して排気雰囲気が第１方向Ｄ１に向けて導入される。凝集部３０内には、電極９２および電極３８が配置されている。電極９２は、熱伝導率の高い材料で構成されている。電極９２は電源装置４３に接続されており、電極３８は接地されている。電極９２および電極３８は、電源装置４３から電圧が印加されることにより、凝集部３０内に電界を発生させる。排気雰囲気に電界がかけられると、気化した溶媒の分子は帯電し、静電誘引により、電極３８側に偏在する状態となり、排気雰囲気の中で溶媒濃度の偏りが生じる。
【００３３】
また、溶媒分子同士がクーロン力により引き合い、溶媒分子が徐々に凝集する。凝集した溶媒分子を含む排気雰囲気は、凝集部３０に連通して配置されている第２排気ダクト１２に導かれる。なお、電極３８側に偏在する溶媒分子の一部は、電極３８に付着して排気雰囲気から除去され、電極９２にも溶媒分子の一部が付着する。
【００３４】
ここで、電極９２は、凝集部３０と集塵部４０で共有されている電極である。電極９２は、電界ユニット９０内で凝集部３０および集塵部４０を仕切る隔壁としての機能も有している。また、電極９２は、凝集部３０内の排気雰囲気と集塵部４０内の排気雰囲気との間で熱交換を行う熱交換部としての機能も有している。
【００３５】
送風装置６０は、第２排気ダクト１２の下流側に連通している。第２排気ダクト１２は、送風装置６０の取り入れ口６４に接続されている。送風装置６０のケーシング６２の内部には、羽根車７１が配置されており、羽根車７１が回転することにより、排気雰囲気は、取り入れ口６４からケーシング６２内に取り入れられる。ケーシング６２内に取り入れられた排気雰囲気は、排出口６５から第３排気ダクト１３に送出される。つまり、送風装置６０は、電界ユニット９０（凝集部３０）から排出された排気雰囲気を吸引し、排気雰囲気の流れの向きを変えて、再度電界ユニット９０（集塵部４０）に向けて送出している。
【００３６】
ケーシング６２の内部には、回収面８３が配置されている。回収面８３は、ケーシング６２の内部に送り込まれる排気雰囲気の温度よりも低温状態になっている。回収面８３が低温であることにより、回収面８３に接触した排気雰囲気の温度が低下し、その結果一部の溶媒が液化する。溶媒は上流の凝集部３０で凝集しているため、液化しやすい状態になっている。液化した溶媒の一部は、回収面８３に付着して排気雰囲気から除去される。
【００３７】
第３排気ダクト１３は、電界ユニット９０の集塵部４０に連通している。集塵部４０内には、排気雰囲気が送風装置６０から第３排気ダクト１３を介して、第１方向Ｄ１とは逆の第２方向Ｄ２に向けて導入される。集塵部４０内には、電極９２および電極４８が配置されている。電極９２は上述のように凝集部３０と共有されており、電極４８は接地されている。電極９２は、電源装置４３から電圧が印加されることにより、集塵部４０内に電界を発生させる。排気雰囲気に電界がかけられると、排気雰囲気に残存している溶媒分子は、静電誘引により、電極４８側に偏在する状態となり、電極４８に付着して排気雰囲気から除去される。電極９２にも残存している溶媒分子の一部が付着する。
【００３８】
集塵部４０には、循環ダクト１４が連通して配置されている。集塵部４０で溶媒が除去された排気雰囲気は、循環ダクト１４に導かれ、熱処理装置１０に戻される。
【００３９】
集塵部４０内の排気雰囲気は、電極９２を介して凝集部３０内の排気雰囲気と熱交換が行われる。集塵部４０は凝集部３０の下流側に位置しており、集塵部４０内の排気雰囲気が有する熱エネルギーは、凝集部３０内の排気雰囲気が有する熱エネルギーよりも低くなっている。電極９２を介して熱交換が行われることにより、循環ダクト１４に導かれる排気雰囲気は、凝集部３０の排気雰囲気から熱エネルギーを回収した状態で熱処理装置１０に戻される。
【００４０】
以上のように、熱処理装置１０から排出された排気雰囲気は、凝集部３０、送風装置６０、および集塵部４０の順に導かれ、熱処理装置１０に戻される。排気雰囲気に含まれていた溶媒は、凝集部３０、送風装置６０、および集塵部４０を通過することで分離・除去される。溶媒は、おもに送風装置６０の回収面８３、および集塵部４０の電極４８に付着して除去されるが、凝集部３０の電極３８と電極９２、および集塵部４０の電極９２にも溶媒が付着する。つまり、溶媒分離装置１００の稼働時間が経過するに従って、溶媒分離装置１００の内部には分離・除去された溶媒が蓄積されていく。
【００４１】
なお、分離・除去されて蓄積された溶媒には、熱処理装置１０から排出された排気雰囲気に含まれる微粒子や塵挨が混入している場合があるが、これらも溶媒に含めて説明する。
【００４２】
ここで、凝集部３０の電極９２、３８間の電界の強さは電極９２、３８間に流れる電流に依存しており、集塵部４０の電極９２、４８間の電界の強さは電極９２、４８間に流れる電流に依存している。電極９２、３８間および電極９２、４８間のそれぞれの電界の強さを一定に保つため、電源装置４３は、制御装置１１０によって定電流制御されている。
【００４３】
一方、上述のように溶媒分離装置１００の稼働時間が経過するに従って電極９２、３８、および電極９２、４８にはそれぞれ溶媒分子が付着し、電極９２、３８間および電極９２、４８間は放電しにくい状態となる。このため、電極９２、３８、および電極９２、４８間に流れる電流を定電流とするために、制御装置１１０は、電源装置４３の印加電圧を上昇させるように制御する。
【００４４】
つぎに、電界ユニット９０の構成をより詳細に説明する。図２は、電界ユニット９０の平面断面図である。図２に示すように、電界ユニット９０は、ケーシング９１を備えている。凝集部３０および集塵部４０は、ケーシング９１の内部に隣接して配置されている。ケーシング９１の内部空間は、電極９２によって、凝集領域３０Ｂおよび集塵領域４０Ｂに仕切られている。
【００４５】
電極９２は、熱伝導率の高い導電性材料で構成されている。電極９２は例えば、単一の金属板で構成されており、第１面９２１および第２面９２２を有している。第１面９２１は凝集領域３０Ｂに面しており、第２面９２２は、集塵領域４０Ｂに面している。第１面９２１には、第１突部９２３が複数設けられており、第２面９２２には、第２突部９２４が複数設けられている。
【００４６】
第１突部９２３は、凝集領域３０Ｂ内に放電する電極としての機能と、凝集領域３０Ｂ内の排気雰囲気から熱エネルギーを回収しやすくするヒートシンクとしての機能を有している。また、第２突部９２４は、集塵領域４０Ｂ内に放電する電極としての機能と、凝集領域３０Ｂ内の排気雰囲気から回収した熱エネルギーを集塵領域４０Ｂ内の排気雰囲気に供給しやすくするヒートシンクとしての機能を有している。
【００４７】
電源装置４３により電極９２に電圧が印加されると、電極９２と電極３８の間に電位差が生じ、凝集部３０内に電界２４が発生する。また、電極９２と電極４８の間にも電位差が生じ、集塵部４０内に電界２５が発生する。凝集部３０および集塵部４０において、電界２４および電界２５は、それぞれ溶媒分子２３を含む排気雰囲気が流れる方向と交差する方向に発生する。
【００４８】
つぎに、溶媒分離装置１００の稼働時間が経過するに従って、定電流制御されている電源装置４３の印加電圧が上昇する理由をより詳しく説明する。図３は、集塵部４０の電極９２および電極４８に溶媒２３が付着した状態を示す平面断面図である。電極４８は接地されており、電極９２は、電源装置４３から電圧が印加されることにより、集塵部４０内に電界２５を発生させる。
【００４９】
図３に示すように、排気雰囲気に電界２５がかけられると、排気雰囲気に含まれている溶媒２３は、静電誘引により、電極４８側に偏在する状態となり、電極４８に付着する。溶媒分離装置１００の稼働時間が経過するに従って、電極４８に蓄積される溶媒２３の蓄積量は増大する。溶媒２３が絶縁体の場合、溶媒２３の蓄積量が増大にするにしたがって、電極９２、４８間で放電しにくくなる。
【００５０】
また、除去した溶媒２３は、電極９２の第２突部９２４の先端部にも蓄積される。第２突部９２４の先端部に溶媒２３が蓄積されると、先端部の尖り度が減少し、電界強度が下がり放電しにくくなる。一般に、電極は、先端部が尖っているほど先端部の電界強度が上がり放電しやすい（電流が流れやすい）性質がある。第２突部９２４の先端部に溶媒２３が蓄積されることで、第２突部９２４の先端部の尖り度が見掛け上減少するため、電界強度が低下し放電しにくくなると考えられる。
【００５１】
集塵部４０の電極９２、４８間の電界の強さは電極９２、４８間に流れる電流に依存している。電極９２、４８間の電界の強さを一定に保つため、電源装置４３は、制御装置１１０によって定電流制御されている。一方、溶媒分離装置１００の稼働時間が経過するに従って電極９２、４８間は放電しにくくなる。このため、電極９２、４８間に流れる電流を定電流とするために、溶媒分離装置１００の稼働時間が経過するに従って、定電流制御されている電源装置４３の印加電圧が上昇する。なお、印加電圧の変動は、溶媒２３の特性や濃度によって異なる場合がある。
【００５２】
図４（ａ）は、溶媒分離装置１００の稼働時間と集塵部４０における溶媒蓄積量の関係を示すグラフであり、図４（ｂ）は、溶媒分離装置１００の稼働時間と印加電圧の関係を示すグラフである。図４（ａ）の縦軸は、集塵部４０の電極４８に蓄積される溶媒の蓄積量を示し、横軸は、溶媒分離装置１００の稼働時間を示している。図４（ｂ）の縦軸は、電源装置４３の印加電圧を示し、横軸は、溶媒分離装置１００の稼働時間を示している。図４（ａ）および図４（ｂ）の横軸は、同じ稼働時間の経過を示している。
【００５３】
図４（ａ）に示すように、稼働時間が経過するに従って、集塵部４０の電極４８には、除去された溶媒が蓄積されていくため、蓄積量は直線的に増大している。一方、図４（ｂ）に示すように、電源装置４３の印加電圧は、稼働時間ＴＷ１までは稼働時間の経過に合わせて直線的に上昇するように制御されるが、稼働時間ＴＷ２以降は電圧の上昇は緩やかになり、稼働時間ＴＷ３以降は、一定電圧になるように制御されている。
【００５４】
言い換えると、溶媒の蓄積量は稼働時間の経過とともに直線的に増大するのに対し、印加電圧は、稼働時間ＴＷＳから稼働時間ＴＷ１の間は印加電圧が直線的に上昇するように制御され、稼働時間ＴＷ１から稼働時間ＴＷ２の間は印加電圧が緩やかに上昇するように制御され、稼働時間ＴＷ２から稼働時間ＴＷ３の間は印加電圧が一定になるように制御されている。
【００５５】
なお、図４（ａ）および図４（ｂ）は一例であり、溶媒２３の特性や濃度により、印加電圧の変動や、溶媒の蓄積量は異なる場合がある。例えば、溶媒２３の濃度が高い場合は、図４（ａ）において溶媒の蓄積量Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に到達するまでの稼働時間はそれぞれの稼働時間ＴＷ１、ＴＷ２、ＴＷ３よりも短くなると考えられる。また、それに伴い、図４（ｂ）において印加電圧が電圧ＥＶＵに到達するまでの稼働時間、および印加電圧が電圧ＥＶＵで一定となるまでの稼働時間もそれぞれ稼働時間ＴＷ１、ＴＷ２、ＴＷ３よりも短くなると考えられる。このため、メンテナンスの時期を稼働時間のみで設定すると、メンテナンスを適切な時期に行うことができない場合がある。本実施形態では、印加電圧の変動に基づいてメンテナンス時期を報知するようにしている。
【００５６】
図５は、実施形態１に係るメンテナンス時期報知システム２００を示す概略図である。メンテナンス時期報知システム２００は、溶媒分離装置１００のメンテナンス時期をオペレータ等に報知して、凝集部３０の電極９２、３８、および集塵部４０の電極９２、４８に蓄積された溶媒を除去するメンテナンスを適切な時期に実行できるようにする。メンテナンス時期報知システム２００は、電源装置４３、制御部１１０、電圧計４３１、報知部１７０を備えている。
【００５７】
電圧計４３１は、凝集部３０および集塵部４０に電界をかけるために電源装置４３が印加する電圧を検出する。
【００５８】
報知部１７０は、凝集部３０および集塵部４０の電極９２、３８、４８のメンテナンス時期である旨を報知する。報知部１７０は、オペレータ等にメンテナンス時期が到来した旨を伝達できる手段であればよく、例えば、ランプや表示装置等を用いることができる。本実施形態では、報知部１７０としてランプを用いている。ランプは、メンテナンス時期が到来したと判断された場合に点灯し、メンテナンス時期が到来していないと判断された場合は消灯する。報知部１７０は、溶媒分離装置１００の側面や、集中制御盤に設置することができる。
【００５９】
制御部１１０は、メモリ１３０、電圧判定部１５１、報知制御部１５３を備えている。
【００６０】
メモリ１３０は、報知部１７０による報知に関する判定基準を記録したデータを記憶している。メモリ１３０には、電圧判定基準データＤＥ１が保存されている。電圧判定基準データＤＥ１として、例えば、図４（ｂ）に示した印加電圧ＥＶＵの電圧値が記憶される。
【００６１】
電圧判定部１５１は、メモリ１３０に記憶されている電圧判定基準データＤＥ１を参照し、電圧計４３１で検出された電源装置４３の印加電圧値に基づいて、メンテナンス時期であるかどうかを判定する。
【００６２】
報知制御部１５３は、報知部１７０であるランプを点灯状態又は消灯状態に制御する。報知制御部１５３は、所定の条件を満たしたと判定した場合に、ランプを点灯させる。本実施形態では、印加電圧が基準印加電圧ＥＶＵに到達したと電圧判定部１５１が判定した場合に所定の条件を満たす。
【００６３】
［報知判定フロー］
図６は、報知部１７０を制御するフローを示す図である。図６を用いて、報知部１７０であるランプによってメンテナンス時期に関する情報を報知するフローについて説明する。
【００６４】
図６に示すような報知判定フローがスタートすると（スタート）、まず、ステップＳＡ１で、制御部１１０は、電圧計４３１からの検出信号に基づいて、電源装置４３の印加電圧ＥＶを算出する。
【００６５】
次に、ステップＳＡ２では、電圧判定部１５１は、印加電圧ＥＶが基準印加電圧ＥＶＵ以上であるかどうかを判定する。ステップＳＡ２で、印加電圧ＥＶが基準印加電圧ＥＶＵ以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＡ３に進む。ステップＳＡ２で、印加電圧ＥＶが基準印加電圧ＥＶＵより小さいと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＡ１に戻る。
【００６６】
ステップＳＡ３では、報知制御部１５３は、所定の条件を満たしたと判定して、報知部１７０であるランプを点灯状態に制御し、このフローを終了する（エンド）。
【００６７】
［実施形態１の効果］
本実施形態によれば、溶媒の蓄積量に応じて変化する印加電圧に基づいてメンテナンス時期を判定し、メンテナンス時期である旨を報知することができる。このため、メンテナンスを適切な時期に行うことが可能になり、溶媒分離装置を高効率で稼働させることができるとともにメンテナンスコストを抑制することができる。
【００６８】
本実施形態によれば、印加電圧が予め設定された電圧に到達したことに基づいて、メンテナンス時期を判定するため、溶媒分離装置の消費電力を抑制し、溶媒分離装置を高効率で稼働させることができる。
【００６９】
［実施形態２］
実施形態２のメンテナンス時期報知システム２００Ａは、メンテナンス時期を報知する条件として、溶媒分離装置１００の稼働時間を加味している点が実施形態１のメンテナンス時期報知システム２００と異なる。以下の説明において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成についてのみ説明する。
【００７０】
図７は、実施形態２に係るメンテナンス時期報知システム２００Ａを示す概略図である。
【００７１】
メモリ１３０Ａには、稼働時間判定基準データＤＥ２が保存されている。稼働時間判定基準データＤＥ２として、例えば、図４（ａ）および図４（ｂ）に示した稼働時間ＴＷ３が記憶される。
【００７２】
稼働時間算出部１５５は、溶媒分離装置１００の稼働時間を積算して算出する。電極のメンテナンスが過去に行われた場合には、直近のメンテナンス後の稼働時間を積算して算出する。
【００７３】
稼働時間判定部１５７は、メモリ１３０Ａに記憶されている稼働時間判定基準データＤＥ２を参照し、稼働時間算出部１５５で算出された稼働時間に基づいて、基準稼働時間ＴＷ３に到達しているかどうかを判定する。
【００７４】
報知制御部１５３Ａは、報知部１７０であるランプを点灯状態又は消灯状態に制御する。報知制御部１５３Ａは、所定の条件を満たしたと判定した場合に、ランプを点灯させる。本実施形態では、印加電圧が基準印加電圧ＥＶＵに到達したと電圧判定部１５１が判定することを第１の条件とし、稼働時間が基準稼働時間ＴＷ３に到達したと稼働時間判定部１５７が判定することを第２の条件とし、第１の条件および第２の条件を満たした場合に所定の条件を満たす。
【００７５】
［報知判定フロー］
図８は、報知部１７０を制御するフローを示す図である。図８を用いて、報知部１７０であるランプによってメンテナンス時期に関する情報を報知するフローについて説明する。
【００７６】
図８に示すような報知判定フローがスタートすると（スタート）、まず、ステップＳＢ１で、制御部１１０Ａは、電圧計４３１からの検出信号に基づいて、電源装置４３の印加電圧ＥＶを算出する。
【００７７】
次に、ステップＳＢ２では、電圧判定部１５１は、印加電圧ＥＶが基準印加電圧ＥＶＵ以上であるかどうかを判定する。ステップＳＢ２で、印加電圧ＥＶが基準印加電圧ＥＶＵ以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＢ３に進む。ステップＳＢ２で、印加電圧ＥＶが基準印加電圧ＥＶＵより小さいと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＢ１に戻る。
【００７８】
ステップＳＢ３で、稼働時間算出部１５５は、溶媒分離装置１００の稼働時間ＴＷを積算して算出する。
【００７９】
次に、ステップＳＢ４では、稼働時間判定部１５７は、稼働時間ＴＷが基準稼働時間ＴＷ３以上であるかどうかを判定する。ステップＳＢ４で、稼働時間ＴＷが基準稼働時間ＴＷ３以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＢ５に進む。ステップＳＢ４で、稼働時間ＴＷが基準稼働時間ＴＷ３未満であると判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＢ３に戻る。
【００８０】
ステップＳＢ５では、報知制御部１５３Ａは、第１の条件および第２の条件を満たすと判定して、報知部１７０であるランプを点灯状態に制御し、このフローを終了する（エンド）。
【００８１】
［実施形態２の効果］
本実施形態によれば、印加電圧に稼働時間を加味してメンテナンス時期を判定し、メンテナンス時期である旨を報知することができる。このため、メンテナンスをより適切な時期に行うことが可能になる。
【００８２】
［実施形態３］
実施形態３のメンテナンス時期報知システム２００Ｂは、メンテナンス時期を報知する条件として、経過時間を加味している点が実施形態１のメンテナンス時期報知システム２００と異なる。経過時間は、電源装置４３の印加電圧が予め設定された電圧に到達してから経過した時間である。以下の説明において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成についてのみ説明する。
【００８３】
図９は、実施形態３に係るメンテナンス時期報知システム２００Ｂを示す概略図である。
【００８４】
メモリ１３０Ｂには、経過時間判定基準データＤＥ３が保存されている。経過時間判定基準データＤＥ３として、例えば、図４（ｂ）に示した経過時間ＴＥ１が記憶される。
【００８５】
経過時間算出部１５９は、電源装置４３の印加電圧が基準印加電圧ＥＶＵに到達してから経過した時間を積算して算出する。
【００８６】
経過時間判定部１６１は、メモリ１３０Ｂに記憶されている経過時間判定基準データＤＥ３を参照し、経過時間算出部１５９で算出された経過時間に基づいて、基準経過時間ＴＥ１に到達しているかどうかを判定する。
【００８７】
報知制御部１５３Ｂは、報知部１７０であるランプを点灯状態又は消灯状態に制御する。報知制御部１５３Ｂは、所定の条件を満たしたと判定した場合に、ランプを点灯させる。本実施形態では、経過時間が基準経過時間ＴＥ１に到達したと経過時間判定部１６１が判定した場合に所定の条件を満たす。
【００８８】
［報知判定フロー］
図１０は、報知部１７０を制御するフローを示す図である。図１０を用いて、報知部１７０であるランプによってメンテナンス時期に関する情報を報知するフローについて説明する。
【００８９】
図１０に示すような報知判定フローがスタートすると（スタート）、まず、ステップＳＣ１で、制御部１１０Ｂは、電圧計４３１からの検出信号に基づいて、電源装置４３の印加電圧ＥＶを算出する。
【００９０】
次に、ステップＳＣ２では、電圧判定部１５１は、印加電圧ＥＶが基準印加電圧ＥＶＵ以上であるかどうかを判定する。ステップＳＣ２で、印加電圧ＥＶが基準印加電圧ＥＶＵ以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＣ３に進む。ステップＳＣ２で、印加電圧ＥＶが基準印加電圧ＥＶＵより小さいと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＣ１に戻る。
【００９１】
ステップＳＣ３で、経過時間算出部１５９は、電源装置４３の印加電圧ＥＶが基準印加電圧ＥＶＵに到達してから経過した時間を積算して算出する。
【００９２】
次に、ステップＳＣ４では、経過時間判定部１６１は、算出された経過時間ＴＥが基準経過時間ＴＥ１以上であるかどうかを判定する。ステップＳＣ４で、経過時間ＴＥが基準経過時間ＴＥ１以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＣ５に進む。ステップＳＣ４で、経過時間ＴＥが基準経過時間ＴＥ１未満であると判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＣ３に戻る。
【００９３】
ステップＳＣ５では、報知制御部１５３Ｂは、所定の条件を満たすと判定して、報知部１７０であるランプを点灯状態に制御し、このフローを終了する（エンド）。
【００９４】
［実施形態３の効果］
本実施形態によれば、予め設定された電圧に到達してから経過した時間を加味してメンテナンス時期を判定し、メンテナンス時期である旨を報知することができる。このため、メンテナンスをより適切な時期に行うことが可能になる。
【００９５】
［実施形態４］
実施形態４のメンテナンス時期報知システム２００Ｃは、メンテナンス時期を報知する条件として、印加電圧の変化率を用いている点が実施形態１のメンテナンス時期報知システム２００と異なる。印加電圧の変化率は、所定の長さの稼働時間における電源装置４３の印加電圧の変化量として算出される。以下の説明において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成についてのみ説明する。
【００９６】
図１１は、メンテナンス時期報知システム２００Ｃを示す概略図である。
【００９７】
メモリ１３０Ｃには、電圧変化率判定基準データＤＥ４が保存されている。電圧変化率判定基準データＤＥ４として、例えば基準印加電圧変化率＝０が記憶される。基準印加電圧変化率＝０は、図４（ｂ）では、稼働時間ＴＷ２（印加電圧ＥＶＵ）におけるグラフの傾斜に相当する。
【００９８】
電圧変化率算出部１６３は、所定の長さの稼働時間、および、その稼働時間における電源装置４３の印加電圧の変化量に基づいて算出する。
【００９９】
電圧変化率判定部１６５は、メモリ１３０Ｃに記憶されている電圧変化率判定基準データＤＥ４を参照し、電圧変化率算出部１６３で算出された印加電圧の変化率に基づいて、基準印加電圧変化率に到達しているかどうかを判定する。
【０１００】
報知制御部１５３Ｃは、報知部１７０であるランプを点灯状態又は消灯状態に制御する。報知制御部１５３Ｃは、所定の条件を満たしたと判定した場合に、ランプを点灯させる。本実施形態では、印加電圧の変化率が基準印加電圧変化率に到達したと電圧変化率判定部１６５が判定した場合に所定の条件を満たす。
【０１０１】
［報知判定フロー］
図１２は、報知部１７０を制御するフローを示す図である。図１２を用いて、報知部１７０であるランプによってメンテナンス時期に関する情報を報知するフローについて説明する。
【０１０２】
図１２に示すような報知判定フローがスタートすると（スタート）、まず、ステップＳＤ１で、電圧変化率算出部１６３は、所定の長さの稼働時間、および、その稼働時間における電源装置４３の印加電圧の変化量に基づいて、印加電圧の変化率を算出する。
【０１０３】
次に、ステップＳＤ２では、電圧変化率判定部１６５は、印加電圧の変化率が基準印加電圧変化率に到達しているかどうかを判定する。ステップＳＤ２で、印加電圧の変化率が基準印加電圧変化率に到達していると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＤ３に進む。ステップＳＤ２で、印加電圧の変化率が基準印加電圧変化率に到達していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＤ１に戻る。
【０１０４】
ステップＳＤ３では、報知制御部１５３Ｃは、所定の条件を満たすと判定して、報知部１７０であるランプを点灯状態に制御し、このフローを終了する（エンド）。
【０１０５】
［実施形態４の効果］
本実施形態によれば、電圧の変化率に基づいてメンテナンス時期を判定し、メンテナンス時期である旨を報知することができる。このため、溶媒が蓄積する速度の変化に対応してメンテナンスを適切な時期に行うことが可能になる。
【０１０６】
（変形例）
上記実施形態で設定した判定基準データは、上記実施形態に限定されず、適宜変更して設定することができる。
【０１０７】
メンテナンス時期報知システム、メンテナンス時期報知方法が適用される溶媒分離装置は、上記実施形態のものに限定されない。変形例の一例について全体構成を説明する。
【０１０８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明のメンテナンス時期報知方法、およびメンテナンス時期報知システムは、溶媒分離装置を高効率で稼働させることができるとともにメンテナンスコストを抑制することができるため、各種工業製品の製造工程又は各種電子部品の製造工程における乾燥炉、焼成炉、キュア炉、又はリフロー炉などの各種熱処理を行う熱処理装置などの排気発生装置に適用できる。
【符号の説明】
【０１１０】
１００    溶媒分離装置
２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ    メンテナンス時期報知システム
１０    熱処理装置
３０    凝集部
４０    集塵部
９２    電極
３８    電極
４８    電極
【図１】
2018183753.tif 000003
【図２】
2018183753.tif 000004
【図３】
2018183753.tif 000005
【図４】
2018183753.tif 000006
【図５】
2018183753.tif 000007
【図６】
2018183753.tif 000008
【図７】
2018183753.tif 000009
【図８】
2018183753.tif 000010
【図９】
2018183753.tif 000011
【図１０】
2018183753.tif 000012
【図１１】
2018183753.tif 000013
【図１２】
2018183753.tif 000014
【図１３】
2018183753.tif 000015