JP2005090819A - 冷蔵庫、冷蔵庫のリサイクル方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明はゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した冷蔵庫のリサイクル方法に関するもので、リサイクル時の真空断熱材貼り付け面の断熱材外周部外箱の切断、該部外箱のはがし、内部に埋設した真空断熱材の摘出、箱体あるいは扉を破砕処理等、リサイクル処理が効率的にできない問題があった。
【解決手段】 この発明は、ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、真空断熱材に穴を開けた後、ゲッタ剤のガス吸着能力を飽和させた後に、リサイクル処理を施すものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した冷蔵庫およびそのリサイクル方法に関するものである。

従来の第一の真空断熱材搭載冷蔵庫のリサイクル方法は、冷蔵庫を丸ごと破砕する方法と、第二の真空断熱材搭載冷蔵庫のリサイクル方法は、真空断熱材を取り出した後、本体を破砕する方法と２通りに大別される。
一方、上記第一、第二の真空断熱材搭載冷蔵庫のリサイクル方法の他に、材質情報は表示しているが、ゲッタ剤、真空断熱材位置情報は記載されていないものもあった。
上記第一のリサイクル方法の場合は、ゲッタ剤を内包する真空断熱材をそのまま破砕処理する場合、破砕処理により露出したゲッタ剤と、破砕機内に噴霧される冷却水とが反応し、発熱、可燃性ガス等を発生する。また、破砕機内はウレタン粉塵、ウレタン内のシクロペンタンおよび空気に満たされた環境に下置かれ、前述のゲッタ剤の発熱を起点に、ウレタン粉塵等により最悪状態に至ることが推測される（特許文献１参照）。

また、第二のリサイクル方法の場合は、従来から実施している、真空断熱材を埋設した冷蔵庫の該当型名から真空断熱材位置を調べた後、真空断熱材貼り付け面の真空断熱材外周部外箱を切断し、該部外箱をはがし、内部に埋設した真空断熱材を摘出した後、箱体あるいは扉を破砕処理し、真空断熱材はそれ単体での廃棄処理を行っていた。

また、第三のリサイクル方法の場合は、プラスチック廃棄物にマイクロ波を照射して加熱処理を行った後に、破砕処理を行なうようにしたものである（特許文献２参照）。

また、第四のリサイクル方法の場合は、発泡ウレタン廃材を加熱下で圧縮し、発泡ウレタン廃材を軟化させると共に収縮させ、次いで、冷却して固化させ、これを破砕して粒状化するものである。（特許文献３参照）

特開２００２−１８８７９１号公報 （５頁から６頁、図３） 特開平１０−３１５２３５号公報 特開平１１−１３８５４０号公報

従来の第一のリサイクル方法の場合でゲッタ剤を内包する場合には、粉砕処理の過程での処理作業を極めて困難にし、実現は困難である。又第二のリサイクル方法の場合には型名調査、外箱切断時間が掛かり、切断長さが１ケ所で３〜４ｍと長く、扱う物品の処理作業を困難にしていた。また、ゲッタ剤を入れている場合においては、誤ってゲッタ剤を切断した際、発熱等が起きる可能性があった。また、真空断熱材を箱体あるいは扉から摘出した後、箱体あるいは扉を破砕機に掛けなければならず、手間を要していた。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は箱体あるいは扉からゲッタ剤を内包する真空断熱材を摘出せず破砕機に掛けることを実現し、処理作業を容易かつ短時間での冷蔵庫リサイクル解体を実現することにある。

この発明に係る冷蔵庫のリサイクル方法は、ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、真空断熱材に穴を開けた後、リサイクル処理を施すものである。

この発明に係る冷蔵庫のリサイクル方法は、ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、真空断熱材に穴を開けた後、リサイクル処理を施す方法としたから、ゲッタ剤は、製品段階においては真空断熱材内への侵入ガスによる熱伝導率の悪化を抑制し、生産段階の初期から、製品ライフエンドまでの安定的かつバラツキを抑制した断熱性能を確保することで省エネ、コスト抑制、省エネによる環境負担の低減を実現する。

さらに、この発明の冷蔵庫のリサイクル方法は、真空断熱材内部のゲッタ剤のガス吸着能力を飽和させることで、ゲッタ剤と水との発熱反応を抑制し、冷蔵庫箱体あるいは扉から真空断熱材を摘出することなく、箱体あるいは扉を破砕機にかけることができる。これにより、外箱切断、外箱はがし工程、真空断熱摘出工程、ゲッタ剤摘出工程が不要となり、効率的処理かつ短時間で安価な解体作業を実現する効果を有する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図、図２は真空断熱材を埋設した使用済み冷蔵庫の従来のリサイクル処理を示すフローチャートである。図３はゲッタ剤の断熱性能特性図、図４は破砕機の概略説明図、図５はこの発明の実施の形態１におけ冷蔵庫のリサイクル方法を示すフローチャートである。図１において、冷蔵庫箱体１の背面ウレタン２内には真空断熱材３が埋設されている。この真空断熱材３は、ガス遮蔽性フィルム４と芯材５、ゲッタ剤６から構成されている。また、扉７内にも真空断熱材３を埋設させている。

次に動作について説明する。このように構成された真空断熱材を埋設した使用済み冷蔵庫は、まず、従来図２のようなリサイクル工程で処理をしていた。すなわち、ステップS０1において、冷媒回収をする。次に、ステップS０２において、圧縮機等を取り外す。そしてステップS０３において、冷蔵庫の形名を確認する。ステップS０４では、形名を確認することにより真空断熱材３が冷蔵庫のどの位置に埋設されているかの情報を取得する。そしてステップS０５において、真空断熱材３の埋設されている冷蔵庫の外周部外箱を切断する。次に、ステップS０６において、外箱をはがし、ステップS０７において、真空断熱材３を取り外し、ステップS０８で真空断熱材３を廃棄処分する。ステップS０９では真空断熱材３を廃棄処分とは別に冷蔵庫本体１を破砕し、ステップS０１０で鉄、銅、アルミ、プラスチック、ダスト等に選別するものである。しかし、このような処理では、真空断熱材は、上記した構成となっているため、反応性の高いゲッタ剤６が設置されているので、そのまま冷蔵庫を破砕処理することは危険であり、事前に真空断熱材を取り外すことが必要であった。

上記ゲッタ剤６は、図３に示すように真空断熱材３に外部より侵入したガス、もしくは内部で発生するガスを取り除き、真空断熱材３内部の真空度を保ち、断熱性能の悪化を抑える役目を持つ。ゲッタ剤６を内包することにより、冷蔵庫の製品寿命期間中、断熱性能が維持できていることが判る。

ゲッタ剤６の選定においては、真空断熱材３内に侵入し吸着すべきガスの種類が多種に及ぶため、各ガスに適した吸着剤を組み合わせて使用する。その中には、水と激しく反応して、発熱、可燃性ガスを発生するものもある。具体的には、サエス・ゲッターズ社製のコンボゲッター（R）に含まれるバリウムリチウム等がこれに該当する。

通常、真空断熱材３内部では、液体としての水が接触することはなく、気体としての水分が外部から侵入する。通常、水と激しく反応し、可燃性ガスを発生する吸着剤の周囲には、別な水分吸着剤を配し、直接的に水分が接触しないように考慮されている。
しかし、ゲッタ剤６を内包した真空断熱材３を一般の冷蔵庫同様、そのまま破砕処理を施すと、図４に示すように破砕機９内部で、真空断熱材は破壊され、ゲッタ剤６が露出する。破砕機９内部は、安全上の措置として、冷却水を噴霧する散水ノズル１０が備わっており、直接的に液体状態での水がゲッタ剤６と接触する可能性がある。その結果、発熱、可燃性ガスの発生を引き起こす等の恐れにつながる。

そこで、破砕工程に入る前に、真空断熱材３を埋設した箱体壁面に穴８を開け、大気を真空断熱材３内部に吸引せしめ、ゲッタ剤６のガス吸着能力を飽和させた後に、破砕工程に投入すれば、発熱や可燃性ガスの発生による火災の危険性を回避した状態で箱体１等から真空断熱材３を摘出することなく処理が可能になる。

すなわち、実施の形態１のリサイクル処理を図５に示すフローチャートにより説明する。図５において、はじめにステップS1０において、冷媒回収をする。次に、ステップS１１において、圧縮機等を取り外す。そして、ステップS１２において、冷蔵庫本体の真空断熱埋設部壁面に穴を開け、放置しておく。次に、ステップS１３で冷蔵庫本体を破砕し、ステップS１４で鉄、銅、アルミ、プラスチック、ダスト等に選別するものである。

以上のように、ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した使用済み冷蔵庫において、真空断熱材に穴を開けた後、リサイクル処理を施すようにしたので、真空断熱材を摘出することなく使用済み冷蔵庫の処理を可能にすることができ、効率的処理かつ短時間で安価な処理を実現することとなる。

この発明の実施の形態１における冷蔵庫によれば、ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した使用済み冷蔵庫において、真空断熱材３に穴を開けた後、リサイクル処理を施すようにしたので、真空断熱材を摘出することなく、使用済み冷蔵庫の処理を可能にすることができ、効率的処理かつ短時間で安価な処理を実現する。

前記の実施の形態１では、真空断熱材に穴を開けた後、リサイクル処理を施すようにしたものであるが、より短時間でゲッタ剤のガス吸着能力を飽和させるために、穴開け後吸着対象ガスを強制的に真空断熱材へ注入する実施の形態１の他の例を説明する。図６は、この発明の実施の形態１の他の例における冷蔵庫の真空断熱材内部にガスを注入する装置を示す模式図である。

図１に示す真空断熱材３の穴８へ、図６に示すガス注入ノズル１３を挿入し、ガス注入機１２から埋設した真空断熱材３内部にガスを注入する。用いるガスは、ゲッタ剤６が吸着対象とするガスなら何でも構わないが、大気中に存在するガスでは、促進効果が得にくいため、水蒸気を用いることが効果的である。また、ガス吸着が化学反応によるため、ガスの温度あるいはゲッタ剤温度を上げた状態で注入すると、より大きな時間短縮効果が得られる。

図７は、この発明の実施の形態１の他の例における冷蔵庫の真空断熱材内部のゲッタ剤を大気中放置した場合の、ゲッタ剤のガス重量増加曲線を示す特性図である。重量増加はガス吸着反応によりもたらされるものであるため、重量増加が飽和した時点で、ガス吸着能力が失われたものと考えられる。図７により、高温、高湿の方が、重量増加の飽和する時間が速く、ガス吸着能力減少が速いことがわかる。水蒸気を注入する場合、真空断熱材内部で水滴が直接ゲッタ剤に触れ、激しく反応を起こす可能性もあるため、温度ならびに注入速度の調整が必要となる。

以上のように、この発明の実施の形態１の他の例による冷蔵庫のリサイクル方法によれば、ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した使用済み冷蔵庫において真空断熱材に穴を開け、真空断熱材内部に気体を注入した後、リサイクル処理を施すことで、より短時間で処理が可能となる。

また、前記の実施の形態１の他の例では、真空断熱材に穴を開けた後、ガスを注入し、ゲッタ剤のガス吸着能力をより早く失わせるようにしたものであるが、ガスの代わりに硬化性液体を注入し、ゲッタ剤の周囲を固め、物理的に水と接触できないようにするこの発明の実施の形態１の他の例を図８に示し説明する。図８はこの発明の実施の形態１の他の例による冷蔵庫の真空断熱材内部に硬化性液体を注入する装置の模式図である。

図１に示す真空断熱材３の穴８へ、図８に示す液体注入ノズル１５を挿入し、硬化剤注入機１４を作動させ埋設した真空断熱材３内部に硬化性液体を注入する。用いる硬化性液体は、ウレタン、エポキシ樹脂などの反応硬化型液体や、ホットメルトや熱可塑性樹脂のような、加温により液状になり、温度降下と共に硬化するものでもよい。リサイクル処理上、冷蔵庫の構成材料と同種のものが望ましいので、冷蔵庫の断熱材として多用しているウレタンを注入することが、硬化時間の速さも含め効果的である。

一方、真空断熱材に用いる芯材には、破砕時に粉じんを発生（ガラス繊維、シリカなど）するものがあり、破砕機のフィルターを目詰まりさせたり、作業環境を悪化させる問題がある。このような芯材を用いた真空断熱材の場合、硬化性液体を注入することにより、芯材全体が固化され、破砕時の粉じんが発生しにくくなる効果も期待できる。

以上のように、この発明の実施の形態１の他の例によれば、ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、真空断熱材に穴を開け、真空断熱材内部に硬化性液体（気体）を注入した後、リサイクル処理を施すことで、より短時間で処理が可能となり、粉塵が発生しにくくなる効果が得られる。

次に実施の形態１乃至実施の形態１の他の例の作業の時間短縮と簡便化を実現するこの発明の実施の形態１の他の例を、冷蔵庫箱体１に真空断熱材３が搭載された例に従って説明する。図９はこの発明の実施の形態１の他の例における冷蔵庫を示す背面図、図１０はこの発明の実施の形態１の他の例における冷蔵庫に表示する真空断熱材搭載位置情報を示す刻印例である。

図１０において、冷蔵庫背面１６の刻印１７内には冷蔵庫各外郭面の真空断熱材搭載有無情報が表示されている。また、この表示は刻印１７以外にも印刷、シール、成型部品など冷蔵庫のライフエンドまで情報が残る手段を選択すれば、その種類は問わない。表示位置も作業時に見ることが容易な外郭に位置していれば、背面１６である必要はない。また文字による表記、縮尺図で示す方法でもよい。

この発明の実施の形態１の他の例によれば、真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、冷蔵庫外郭に真空断熱材搭載位置を表示することで、リサイクル処理時に冷蔵庫のメーカ、型名を確認し、真空断熱材の配置位置を調査することなく、冷蔵庫破砕処理前に真空断熱材を容易にかつ、安定的にゲッタ剤を不活性化させ前処理することが可能となる。

次に真空断熱材のゲッタ剤位置情報を冷蔵庫外郭に示すこの発明の実施の形態１の他の例を箱体に真空断熱材が搭載された例を図１１に示して説明する。図１１はこの発明の実施の形態１の他の例における冷蔵庫ゲッタ剤搭載位置情報を示す刻印例である。図１１において、背面１６の刻印１８内には冷蔵庫各外郭面のゲッタ剤搭載位置情報が表示されている。ゲッタ剤位置がわかりやすいよう“G”あるいは“ゲッタ"などの記号で表しても良い。また、ゲッタ剤高さ位置をわかりやすくするために、扉部も記号化させるとよい。

また、この表示は刻印以外にも印刷、シール、成型部品、など冷蔵庫のライフエンドまで情報が残る手段を選択すれば、その種類は問わない。また、表示位置も作業時に見ることが容易な外郭に位置していれば、背面である必要はない。また文字による表記で示す方法でもよい。

以上のように情報が外郭に表示されていることにより、リサイクル処理時に冷蔵庫のメーカ、型名を確認し、ゲッタ剤の配置位置を調査することなく、冷蔵庫破砕処理前にゲッタ剤を容易にかつ、安全に不活性化させられ、冷蔵庫箱体に真空断熱材を埋設したまま破砕機で破砕することが可能となる。

前記の実施の形態１の複数の他の例では、冷蔵庫に埋設された真空断熱材およびゲッタ剤位置情報を示したものであるが、真空断熱材あるいはゲッタ剤処理方法を冷蔵庫外郭に表示する実施の形態１の他の例を説明する。図１２はこの発明の実施の形態１の他の例における冷蔵庫に表示する真空断熱材およびゲッタ剤処理方法を示す刻印例である。図１２において、背面１６の刻印１９内には冷蔵庫各外郭面の真空断熱材あるいはゲッタ剤処理方法、穴を開ける位置目安あるいは開穴後の設置時間、禁止項目、作業時の注意点などの情報を表示する。また、この表示は刻印以外にも印刷、シール、成型部品、など冷蔵庫のリサイクル時まで情報が残る手段を選択すれば、その種類は問わない。

以上の情報が外郭にあることにより、リサイクル処理時に冷蔵庫のメーカ、型名を確認し、ゲッタ剤の配置位置を調査することなく、リサイクル処理時における冷蔵庫破砕処理前にゲッタ剤を容易にかつ、安全に不活性化させられ、冷蔵庫箱体に真空断熱材を埋設したまま破砕機で破砕することが可能となる。

この発明の実施の形態１の他の例では、冷蔵庫に真空断熱材を搭載する際に、必ずしも真空断熱材が外箱に直接貼り付けられているとは限らない。これは真空断熱材を低温下で使用した方が、真空断熱材の熱伝導率が低くなり、効率が良く、更に熱に弱い真空断熱材の経年劣化の速度を遅延させる効果があるというメリットがあるためである。

図１３に示すようにこの発明の冷蔵庫に埋設された真空断熱材が外箱に直接貼り付けられている場合には、真空断熱材貼り付け面の断熱材外周部外箱を門形に切断し、該門形部をはがし、内部に埋設した真空断熱材を摘出した後、真空断熱材を摘出した箱体を破砕処理し、真空断熱材はそれ単体での廃棄処理を行うことが可能であが、図１４に示すようにこの発明の冷蔵庫に真空断熱材が外箱又は扉外板と内箱又は扉内板の中間に埋設されている場合には、従来の第二のリサイクル方法では処理することができない。

そこで、前記実施の形態１又は実施の形態１の他の例に示すゲッタ剤飽和方法にて処理することで、容易にかつ、安定的に不活性化でき、冷蔵庫箱体に真空断熱材を埋設したまま破砕機にて破砕することが可能となる。

また、芯材の飛散に対応できないリサイクル設備においては、実施の形態３に示す真空断熱材硬化性液体を注入する方法で、真空断熱材を冷蔵庫箱体から取り出すことなく真空断熱材の処理をすることが可能となる。

この発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図である。 この発明の実施の形態１における真空断熱材を埋設した使用済み冷蔵庫の従来のリサイクル処理を示すフローチャートである。 この発明のゲッタ剤の断熱性能特性図である。 この発明の実施の形態１における破砕機の模式図である。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫のリサイクル方法を示すを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫の真空断熱材内部にガスを注入する装置を示す模式図である。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫の真空断熱材内部のゲッタ剤ガスを大気中に放置した場合のゲッタ剤ガス重量増加曲線を示す特性図である。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫の真空断熱材内部に硬化性液体を重乳する装置を示す模式図である。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫を示す背面斜視図である。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫に表示する真空断熱材搭載位置表示刻印例である。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫に表示する真空断熱材のゲッタ剤位置表示刻印例である。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫のリサイクル方法表示を示す刻印例である。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫の外箱に真空断熱材を貼り付けた冷蔵庫の縦断面図である。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫の外箱と内箱の中間に真空断熱材を埋設した冷蔵庫の縦断面図である。

符号の説明

１ 冷蔵庫断熱箱体、２ ウレタン、３ 真空断熱材、４ ガス遮蔽性フィルム、５ 芯材、６ ゲッタ剤、８ 穴、９ 破砕機、１０ 散水ノズル、１１ 破砕刃、１２ ガス注入機、１３ ガス注入ノズル、１４ 硬化性液体注入機、１５ 液体注入ノズル、１６ 冷蔵庫背面、１７ 真空断熱材位置表示刻印、１８ ゲッタ剤位置表示刻印、１９ 真空断熱材解体方法表示刻印。

Claims (10)

1. ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、前記真空断熱材に穴を開けた後、リサイクル処理を施すことを特徴とする冷蔵庫のリサイクル方法。
2. ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、前記真空断熱材に穴を開け、この真空断熱材内部に気体を注入した後、リサイクル処理を施すことを特徴とする冷蔵庫のリサイクル方法。
3. 気体が、水蒸気であることを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫のリサイクル方法。
4. 真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、真空断熱材に穴を開け、この穴より真空断熱材内部に硬化性液体を注入した後、リサイクル処理を施すことを特徴とする冷蔵庫のリサイクル方法。
5. 硬化性液体が、ウレタンであることを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫のリサイクル方法。
6. ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、前記真空断熱材の貼り付け位置情報を冷蔵庫の外郭に表示したことを特徴とする冷蔵庫。
7. ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、前記真空断熱材内のゲッタ剤位置情報を冷蔵庫の外郭に表示したことを特徴とする冷蔵庫。
8. ゲッタ剤を内包する真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、請求項１乃至３記載のリサイクル方法を冷蔵庫の外郭に表示したことを特徴とする冷蔵庫。
9. 冷蔵庫箱体の外箱と内箱の中間位置に真空断熱材を埋設し、前記外箱と前記真空断熱材、前記真空断熱材と前記内箱との間にウレタンを充填したことを特徴とする請求項６乃至８記載の冷蔵庫。
10. 真空断熱材を埋設した冷蔵庫において、前記真空断熱材に穴を明け、真空断熱材内部に硬化性液体を注入した後、リサイクル処理を施す冷蔵庫のリサイクル方法を冷蔵庫の外郭に表示したことを特徴とする冷蔵庫。

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