静電浄油機が実用化されて以来、既に 4０数年が1,000の必要がなくなるばかりでなく、電力消費の節減は100

油分子添加剤コ ロイド粒 子

粗 粒子

経過したが、油中の濁りの成分を除去すれば、更油

100.1

11000

0.010.001

100100.0001 ㎛

油膜
摩耗粉（ハード）
添加剤の変質物（ソフト)

もとより、チョコ停が無くなり大幅に保全費が減少することも明らかになった。

１A°

濁りの主成分

それにもかかわらず、依然として次のような見解

NAS等級のもとに静電浄化処理をためらう人もある。

ﾒﾝﾌﾞﾗﾝﾌｨﾙﾀ 分析
一般的濾過（１） 微細粒子（コロイド粒子）は摩耗に関係しな静電処理いので除去する必要がない。
（２） コロイド粒子まで除去すると添加剤が失われる。

ゴミの大きさと浄油機の処理領域（３） 耐摩耗性添加剤を用いればポンプは摩耗しない。

【コロイド粒子】

以上の事柄は、いずれもコロイド粒子が深く関わ通常の顕微鏡では見えない位の大きさの粒子をっているので、その見地より説明し静電気によるココロイド粒子といい、その大きさは１㎛以下で、液ロイド粒子の除去が極めて重要であることについ体は球状であるが固体はそれぞれの形をしている。て述べる。

油や添加剤の分子の激しい分子運動により、これらの粒子は多くの油の分子が衝突し、油中で不規則なジグザグ運動つまりブラウン運動を繰り返しな

汚れて濁った作動油中の汚染物（以下ゴミといがら、いつまでも沈降することなく濁っている。汚う）は何であろうかと質問すると、多くの人は機械染油を静置しても濁っているのはこのためで、いわの摩耗粉であると答えるが、一方油屋さんは油が酸ばコロイド粒子は濁りとなる粒子で、後に説明する化劣化し添加剤が消耗しているので更油した方が潤滑故障の最大要因となる。これらはフィルターで良いと答えられる。どちらが正しいかについては、除去できないばかりか、逆にフィルターの目詰まりまずゴミの正体を明らかにせねばならない。の主役となっている。

【粗粒子とコロイド粒子および油の分子】【溶液とコロイド溶液】

第１図は、1 ㎛以上を粗粒子とし、これ以下をコ（１）溶液

ロイド粒子さらにその下に油や添加剤分子の大き食塩が水に溶けた食塩水は、固体の食塩と液体のさを領域毎に大別し、油とゴミとの関連を図示した水との分子同士が均一に溶け合っているもので、同ものである。

一容器内にある食塩水は、いずれの点をとっても、【粗粒子】

水と食塩の割合は一定で、塩からさも変わらず透明

その大部分は無機物で、金属摩耗粉や塗料・シーな液体となっている。

ル・砂埃などの固体ハード物質が主なものであるが、添加剤入りの新しい作動油も油に添加剤が分その他、水など油に不溶性の液体もある。いずれも子状態で溶解した溶液で、いずれの部分でもその成比重の大きいものは静置沈殿により沈降する。

分比は変わらず透明である。
1

（２）コロイド溶液
汚染油は一種のコロイド溶液である。溶液と異なるのは、コロイド粒子によって濁っており、これに直射光を投射すると光がコロイド粒子にあたって散乱光となり、光の直進径路を側方から見ることができる。つまりコロイド溶液はチンダル現象を伴うものである。

コロイド粒子はコロイド溶液中にあって、大なり小なり正または負に荷電している。この時液中に一対の陰陽電極をおくと、それぞれの正負に従って陰電界内での粒子の移動極または陽極に引き寄せられる。
第 2 図は、荷電した粒子が極板に付着あるいは極板に向かって進む状況を示しているが､この時液も流動して対流を生じるため､極板に付着して中和した粒子は再び液中に戻るものが多く、このままでは処理効果は乏しい。この時第 3 図で示すように電極板に垂直方向に誘電体を挿入すると、誘電体の両端は電磁石の両極のように両極が強い電界を構成し、コロイド粒子をもよく吸収し、特に両端に集中して捕捉する集塵体（コレクター）となる。
具体的には、第 4 図のように陰陽両電極板の間にひだ状のコレクターを挿入し、汚染油をこの中に流すと、ゴミは側方にあるコレクターに捕捉されるの誘電体による粒子の付着で、フィルターのような目詰まりを生じないのが大清浄油きい特徴である。

誘電体（コレクター）

なお、このようなコレクターには広い空間があるので、ゴミが素通りするとの懸念がもたれている。

電極

電極

しかしこの空間には、ゴミを吸引除去する強い電界が張り巡らされ、繰り返し通過することにより濁った汚染油中のコロイド粒子を除去して透明な液体とすることができる。

汚染油
静電浄油機の原理

油は使用するにつれて酸化し、油に溶けないゴミまた激しい分子運動で互いに分子が衝突しあっになる。これをスラッジと称しその濃度は、100 ㎖ており、これを静電気を用いて別々の成分に分離すを 0.45 又は 0.8 ㎛の孔径を持つメンブランフィルタることは到底不可能である。つまり溶液は常に透明ーで濾過した後、この濾滓の重量を汚染重量としてである。

表す。
2

ことである。従ってこの残骸の後始末が必要となる。

スラッジ中の金属成分（％）
ZnＰFeCuCa

Mg

その他

合計

次に第２表は、一般作動油 3 試料をＡ群とし、耐59.73.55.71.90.60.223.4100

摩耗性作動油 2 試料をＢ群とし、それぞれ 0.8 ㎛孔63.4径のメンブランフィルターで分析した時の mg 数を7.6

ゴミの量とし、その中の鉄と銅の量を原子吸光分析して求め、それらを摩耗金属粉の量 mg 数で表した

作動油 50 ㎖中に含まれるゴミと金属成分ものである。

（単位 mg）

この調査によれば、Ｂ群のゴミの量はＡ群の 8 倍ｺﾞﾐの量

FeCuFe+Cu

10.60.040

0.005

0.045

2

1.60.070

0.050

0.120

一般

摩耗性添加剤は逆効果を及ぼしているかの如くで

31.40.030

0.0000.030

作動油ある。

平均

1.20.047

0.018

0.065

4

10.60.0700.060

0.13058.70.080

0.1300.210

平均

9.70.075

0.0950.170

試料

ＡＢ

備考に達し、また金属摩耗粉の合計も 2.7 倍となり、耐耐磨耗

第 3 表は関東精器㈱で、射出成形機 52 台のポン性入りプ故障について、5 年間にわたり詳細に調査したものをまとめたものである。
これによれば、昭和 53 年度分ではポンプ摩耗にポンプ故障の調査表
昭和 53 年

ポンプ故障現象

原因

圧力上摩耗
昇不良
潤滑不良
ﾗｲﾝﾌｨﾙ

振動

ﾀ目詰％

％

46.2
3.8259

122

56.0
26.5

件

停止時

数間(h)

ターやストレーナーの目詰まり件数 50%、また停止時間についても前者 56%、後者は合計 17.5%である。
なお、この他に油漏れの減少などにより、油の消00

費量は年間 110 ㎘から 35 ㎘へと約 1/3 に低下している。

00しかも、静電処理機を使用して以来 5 年後には、ポンプ故障停止時間がわずか 30 分となり、ポンプ415.411.52.5

10.5

故障 0 に近い値となっている。
【暖機運転が必要な理由】

ｷｬﾋﾞﾃｲ934.669.5

15.00026100462100

10.5

異常音
ｼｮﾝ

合計

停止時間(h)1焼き付
異常件数

12よる圧力上昇不足のためのポンプ交換 46%、フィル

昭和 58 年

油や添加剤の酸化変質物の中には、高温では油状であるが、低温ではコロイド粒子となって油中に析出し、これらはスプールの溝やスリーブに膠着して油圧駆動を困難にしている。

さらにこれを原子発光分光分析法により、その中毎年 11 月から 3 月までの冬期に暖機運転を必要の金属成分を測定することができる。第 1 表は、潤とするのはそのためである。これを避けるために、滑故障を起こした油の一分析例である。ここに亜鉛

粘度指数向上剤を加えて粘度変化を少なく抑えよとリンの合計 63.4％は代表的添加剤ＺＤＴＰが変うとしても、問題は決して片付かないことは明らか質したもので、鉄と銅の合計 7.6％は摩耗粉であるである。まずコロイド粒子を除去することが先決なと推定される。のである。

このようにスラッジの主成分は、添加剤が酸化防【フィルターとストレーナーの役目】

止や耐摩性の働きをした後の残骸ともいうべきも水のなかに小石と砂がある時、砂の大きさよりもので、これらが潤滑故障の主役となることも皮肉な

小さい目のふるいを用いて小石と砂とを水よりこ3し分けることはできる。しかし、もしもその他に多ＮＡＳ等級、汚染量、濁度の比較量の細かい粘土が混ざっている時は、粘土の粒子が汚染量

濁度mg/100 ㎖ppm

70.2

3292.73

いゴミと共にフィルターの隙間を埋め尽くすと、油390.31は通らなくなる。

470.41

またストレーナーは、ポンプが異物を噛む事を防550.10ぐための一種のこし網であるが、油中には数 mm の660.11長さの糸屑が 100ℓ中に 10 万個位に達することもあ

762.85

異常り、これらがストレーナーの表面に巻き付き、その853.25

異常隙間をコロイド粒子で埋め尽くしてしまうので、油

950.32は通らなくなる。

1070.5011101.731280.211362.810異常

1442.68異常

1564.29異常1611≒00例外

NO.

NAS 等級

これと全く同一で、油中のゴミ特にコロイド粒子

1はフィルターの孔径よりもはるかに小さいが、大き砂の隙間をつめて、一滴の水も通さなくなる。

以上の事実よりすれば、まずコロイド粒子を除去しなければ、フィルターもストレーナーも本来の役目は果たせないことになる。
【キャビテイションと油もれ】
ストレーナーの目詰まりによって、油圧ポンプの吸入口が塞がれたままで運転すると、ポンプは負圧となり気泡を発し、モーターは激しく振動して騒音を発し、配管継手に弛みを生じたりする。

備考

例外

ＮＡＳ粒子数と汚染度等級と重量等級続いてテーブルの往復運動での左右の死点で、高圧となった時、配管の弛みの部分から往復の周期に合わせて油が漏れ始める。
往々にして現場では応急対策として、機械の周囲

試 料

12

処理法

濾過

静電処理

用 途

ロボットマシンロボットマシン

4.2 / 100

≒0 / 100をおが屑で囲っている例も見受けられるが、油の汚メンブランフィれが原因で油が漏れるとは誰も知らないのであろルター標本う。
油漏れを強いて故障と考えないことが多いが、油漏れによる油損失以上に悪いことは、職場や機械の汚染重量汚染など、環境悪化という一層やっかいな問題を引100㎛

き起こすことで、ひいては安全や保全活動の妨げと㎖

2.5～5なっている。潤滑管理の第一歩は、まず油漏れの汚中染防止から始めねばならない。

石油メーカーでは汚染度 10mg/100 ㎖をもって更油の目安とされているが、これはあくまで更油基準

19,652ＮＡＳ7,251

ＮＡＳ5～153,964

48,4216の15～2565643263粒25～50

16152015

子50～100766445

数100＜14685総であって、これをもって汚染の管理基準と混同して合重量等級はならない。
4ＮＡＳ 6 級

ＮＡＳ 6 級

108 以上100

【ＮＡＳ汚染度等級の落とし穴】

る。

自動粒子数測定機の普及によりＮＡＳ等級によ【濁度測定法】

る汚染管理基準が、今日でも頑なに守ろうとされて検体に可視光線（波長 0.4～0.8 ㎛）をあてると、いるが、果たしてそれでよいのであろうか。

ゴミが多い時は透過光が少なく、逆に散乱光が増え

この装置は、2 分間以内で 100 万個位のゴミをサる。この相反する条件を積分球でうけ、電子回路にイズ別に計測し、しかも再現性が良いので今日までより濁度 ppm をデジタルで表示する。検体量は 3 ㎖高く評価されてきたのである。

で、瞬時に測定できるのが大きい特徴である。

しかし、光センサーを用いるため 5 ㎛以下のゴミ

この方法によると、孔径 0.8 ㎛のメンブランフィが多い時は、ゴミとゴミが重なり合って誤動作を繰

ルターを用いて、汚染重量が 0mg/100 ㎖であっても、り返すため測定値には全く信頼性がない。

0.8 ㎛以下のゴミが多い時は、濁度が 0 とならず 2

また、例え正しい値を表示しても潤滑故障を引き～3ppm となることがあり、コロイド粒子の検出に鋭起こす根源は、前述のようにＮＡＳ等級とは全く無敏である。従って、この測定法は作動油の汚染管理関係な 5 ㎛以下のゴミ、特にコロイド粒子と糸屑のには最適である。

組み合わせによって生じることよりすれば、的外れ【作動油の汚染管理基準】の評価法というべきである。

通常の油圧系では、バルブや配管その他いたる所

第 4 表は 16 試料についてＮＡＳ等級、汚染量及にゴミの溜まり場があり、これらが偶発的に油中にび濁度の実測値を比較したもので、汚染量が多くな流入したり、また汚染が慢性的な場合など種々であるにつれて、相関性が低下している。

ったり油圧駆動条件の相違より一律に汚染管理基

ここに、異常とはひどい汚染油でありながらＮＡ準を定めることは困難である。

Ｓ7 級以下であり、また例外とは極めて清浄な油でしかし、ゴミの汚染濃度が高い程、潤滑故障は起あるにもかかわらずＮＡＳ9 級以上となった例を示こり易いことに相違ないので、今日までの無事故のしている。

実績値よりすれば、一応下記の汚染管理基準となる。

また第 5 表は、粒子数分布によるＮＡＳ等級が同一であるにもかかわらず、汚染重量が著しく異なる

汚染重量2mg / 100 ㎖以下

濁5ppm

度以下

例である。この場合、試料 1 はたとえＮＡＳ6 級といえども、汚れのひどい油というほかはない。なお、
試料 1 の粒子数は自動粒子測定機による計数である

静電浄油法の原理は、前述のように電流の流れなが、前述の理由により、この値をそのまま信用できい静電気を用いる物理的処理法で、電流を流して電ないかもしれない。

気分解を行う化学的方法とは本質的に異なるもの【汚染重量測定法】

である。

最もよく普及しているのが、前述のメンブランフ

それにもかかわらず、高電圧により静電気は基油

ィルターによりゴミを濾過して汚染重量を求めるや特に添加剤に変化を与えたりするかも知れぬと方法で、かなりの実用性と信頼性がある。の配慮のもとに、石油メーカー2 社により研究調査

しかし、コロイド粒子が多い時は、濾紙の目詰まされたことがあるが、全く影響なしとの報告であっりよって所定の 100 ㎖はおろか 1 ㎖でさえ濾過できた。

ないことがあり、しばしば測定量を変更するなど､【酸化防止剤と静電浄油】

一定量測定ができないなどの欠点がある。

前述のように酸化防止にＺＤＴＰが用いられる

また、濾過法であるため目詰まりによりろ孔径はが、油の酸化防止の役目を果たすため自らがスラッ次第に小さくなるので、一定ろ孔サイズによる測定ジとなる。またこのスラッジはコロイド粒子で、油ができない。ここにもコロイド粒子による問題があや酸化防止剤の酸化触媒ともなるなど、酸化防止剤5

の効果には総体的には疑わしいものがある。とはいえ、油種銘柄の選定はなかなか難しい問題

人体にばい菌が侵入すると、白血球が作用して化である。しかし、油につきもののコロイド粒子を静膿する。生じた膿を排出せねばならぬと同様に、生電浄油機で除去すれば、油についての知識を必要とじたスラッジは静電気で処理せねばならない。

せず自ずと潤滑管理が行われる。つまり潤滑管理の【耐摩耗性添加剤と静電浄油】

自動化、無人化を可能としたのが静電浄油機である。

耐摩耗性添加剤は、摩擦面との腐蝕反応によって耐摩剤となるため、必然的に反応生成物は多数のコロイド粒子となり、これらが油の酸化を促進し前述のように、通常の作動油の約 8 倍ものスラッジが発生し、これを除去しないと摩耗粉が 2.7 倍も多く発生し、潤滑故障の要因ともなる。
特に耐摩耗性作動油は石油メーカーによって甚だしく優劣があるので、ユーザー自身で油種選択は慎重に行う必要がある。
【消泡剤】
消泡剤はコロイド粒子よりなるので、静電浄油すると消泡性が失われると強く主張して更油をすすめた石油販売店もあった。
しかし消泡剤はフィルターにもよく吸着して失われるものである。泡立ちによるトラブルは、むしろスラッジで目詰まりしたストレーナーのキャビテイションによるものであるゆえ、静電処理した油にはその心配は不要である。
いずれにせよ、良く効く薬には副作用があるように添加剤は功罪を伴うもので、その後始末に静電浄油機でコロイド粒子を除去する必要がある。

かつて、人が機械を使って物を生産した時代は労務管理が重要であったが、今日のような無人化時代には潤滑管理すなわち、油の浄化によって、機械をフル稼働させる、つまり機械への投下資本のフル稼働を行う管理が企業の発展の重要課題となるであろう。ある大手自動車メーカーでは、既にこのことに着目して全社的に油の浄化を行い着々と成果を収めている。
また、潤滑管理がとかくなおざりにされている根本原因には、機械を扱う生産技術者には油について知識が乏しく、添加剤の効果を重視する油屋任せという考え方がある。
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