JP2007144319A - 静電式フロン再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フロンを再生する時間を短くでき、消耗品をなくすことによりランニングコストが安くなり、且つ装置の小型化を図ることができるフロン再生方法を提供する。
【解決手段】回収されたフロンを充填してあるボンベからガス化し、接続されている配管を通すことにより、フロンに含まれている不純物を配管の摩擦で帯電させる。その後、電界集塵装置でその電荷をもった微粒子を集塵し、除去する。短時間でフロンの純度を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フロンの再生方法に関するものである。

オゾン層は有害な紫外線を吸収することにより、生命を保護する大切な役割を果たしている。しかし、このオゾン層をクロロフルオロカーボン（フロン）等の化学物質が破壊することが１９８０年代後半から問題視されるようになった。これらのほとんど分解されずに成層圏に達し、そこで紫外線によってフロン等から解離した塩素原子がオゾンを破壊している。また、強力な温室効果ガスでもあるため、これらを回収し、分解処理することが必要である。これらの化学物質の分子内にフッ素、塩素、臭素等を含んだフロン、トリクロロメタン、ハロン等の有機ハロゲン化合物は、冷媒、溶剤、消火剤等の幅広い用途に大量に使用されている。これらの化合物は揮発性が高いため、未処理のまま、大気、土壌、水等の環境に放出されやすい。フロンの処理技術としては、廃棄物焼却炉のロータリーキルン法やセメントキルン法、フロンのみを分解処理するために開発された技術を用いる方法として、高温水蒸気分解法、プラズマ法等がある。これらの技術については、モントリオール議定書締約国会合において承認されている。

さて、回収されたフロンは、分解処理するのではなく、不純物を除去し再生フロンとして再び利用した方がエネルギーの使用が少なく、廃棄物のリサイクルの観点から望ましい。また、将来的に資源が枯渇することが考えられることから、できるだけ再利用しなければならない。さらに、２０２０年には今まで冷媒用のフロンとして主流であったＲ２２が生産中止になり、再生の需要は伸びることが予想される。

従来、フロンの再生は蒸留再生方法が知られており、これは蒸留精製プラントで行われてきた。その他に簡易再生方法として、従来技術１（特開２００１−２６５５９号）では回収フロンを加熱し気化させ、油分離器２１に供給し、そこで油分を除去し、その後フィルタドライヤ２２を通すことにより水分を除去し、再生用ボンベに充填される。従来技術２（特開２００５−９７１５号）も同様に、従来技術１と同様に回収フロンを過熱し気化させ、フィルタドライヤ２２で油分、水分を除去している。これらの手段により回収フロンより油分、水分を除去し、フロンを再生している。

特開２００１−２６５５９号 特開２００５−９７１５号

ところが、上記のような簡易再生装置では、油分離装置だけではフロンに混入している油分、水分をフィルタだけでは十分に除去できなく、同じ工程を２度通すことによって精度を上げており、再生時間を要するものであった。また、装置は、油分離装置やフィルタなどが占める割合が大きく、装置自体が大きくなり、かなりの広さの設置スペースが必要になる。更にこのフィルタは油分や水分を十分に含むと取り替えなければならない消耗品であり、手間がかかり、フロンの再生費用が高くなる原因となっていた。

本発明は、こうした問題点に鑑みてなされたもので、フロンは低沸点であり、回収フロン中に含まれている油分や水分より先に気化するので、気化させただけでほとんどの不純物は除去できる。しかし、気化したフロンに含まれている僅かなオイルミストや水分などは除去できない。それらを除去するために帯電させ電界集塵装置を使用することにより、短時間で再生の純度を高めることができる。回収フロンから気化したフロンに含まれている油分、水分等の不純物を電界集塵装置によって効率よく除去し、短時間で再生フロンの純度をより高める方法である。さらに、装置自体を小型にすることができ、高性能な再生装置を安く市場に提供することができる。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、回収されたフロンの再生処理装置において、液状フロンをガス状に気化し、その気化したフロンを接続されている配管に通し、フロンに含まれる不純物を配管の摩擦で帯電させ、その電荷をもった微粒子を電界集塵装置で集塵することにより、フロン中の不純物を除去し、フロンの純度を高めることを特徴としたフロン再生の処理方法である。

そして、請求項２記載に記載した本発明は、モリキュラシーブ等の水分などを吸着する材料で集塵電極をコーティングすることによりさらに水分を吸収することができる電極を用い、電荷をもった微粒子を電界集塵装置で集塵することを特徴としたフロン再生の処理方法である。

そして、請求項３記載に記載した本発明は、集塵電極の表面を粗くしたり、波板にすることにより表面積を増やすことによって集塵の性能を高め、電荷をもった微粒子を電界集塵装置で集塵することを特徴としたフロン再生の処理方法である。

本発明によれば、回収フロンを気化し油分、水分等の不純物を帯電させ、電界集塵装置によって効率よく除去し、短時間で再生フロンの精度をより高めることができる。さらに、再生装置を小型化、安価にすることができ、フィルタ等の消耗品が発生しないので回収フロンを再生するランニングコストを下げることができる。

回収フロンを気化し油分、水分等の不純物を電界集塵装置によって効率よく除去し、短時間で再生フロンの精度をより高めることができる。

本発明の実施の例について図１〜図３を参照して詳細に説明する。図１は本発明の電界集塵器を使用したフロン再生装置の構成図、図２は本発明の詳細図、図３は従来のフロン再生装置の概略図。

図１は本形態のフロン再生装置の構成図である。回収したフロンは、回収フロンボンベ１２に充填されており、このボンベはフッ素樹脂のような静電気の起きやすい材質で電界集塵装置１０に配管されている。この電子集塵装置１０で、フロンガス中のオイルミストや水分などの微粒子が除去されたフロンガスは、凝縮装置１７で冷却され液化し、再生フロンボンベ１８に充填される。

さて次に、本発明の要旨とする微粒子の帯電部１１及び電界集塵装置１０について説明する。図２は、これらの詳細図である。回収フロンボンベ１２から電界集塵装置１０までフッ素樹脂チューブ１３で接続されている。このフッ素樹脂チューブ１３は螺旋状に巻いてあり、フロンガス中のオイルミストや水分など微粒子がチューブの内壁と摩擦する際に接触面をはさんでの電荷の移動によってそれぞれの表面に静電気が発生する。電荷を持った微粒子は、電界集塵装置１０中の邪魔板１４に衝突することによってさらに電荷を持つようになる。これらの電界集塵装置１０に導くチューブ１３や邪魔板１４は、静電気が発生しやすい材料であればよい。

電界集塵装置１０は、油が溜まる空間１９と静電気をより発生せさるためにフロンガス中の微粒子がぶつかる邪魔板１４と集塵電極１５で構成されている。集塵電極１５は、ステンレス製の平板を２ｍｍ間隔で並べ、これらを直流電源１６のプラスとマイナスに交互に接続する。そして電圧を約２ｋＶかける。静電気により電荷を持った微粒子は、クーロン力により集塵電極１５に引き寄せられ、フロンガス中の不純物の微粒子は、除去される。

フロンガス中のオイルミストは、微粒子であり常温でも摩擦帯電するが、水分は固体でない限り帯電しない。水分を静電気で帯電させるためには、水分を冷やしミストあるいは氷にする必要がある。回収フロンボンベ１２の液体フロンを気化させると、その気化熱によりフッ素樹脂チューブ１３が冷やされて水分が凍結する温度まで下げることができる。それによりフロン中の水分が氷の微粒子になり、フッ素樹脂チューブ１３と摩擦し帯電する。この方法でフロン中の水分を電界集塵装置１０で取ることが可能となった。

フロンは低沸点であり、回収フロン中に含まれている油分や水分より先に気化するので、気化させただけでほとんどの不純物は除去できる。しかし、僅かに気化したフロンガスに含まれているオイルミストや水分などは除去できない。それを除去するために電界集塵装置１０を使用し、短時間で再生の精度を高めることができる。

回収フロンが再生されるまでの流れを説明すると、まず回収フロンボンベ１２に充填してある不純物を含んだフロンは、圧力差により気化し、フッ素樹脂チューブ１３との摩擦で不純物である油分と水分が帯電される。そして、気化したフロンガス中に含まれているオイルミストと水分が集塵電極１５に集塵される。その後、不純物が除去されたフロンは、凝縮装置１７で液状になり、再生フロンボンベに充填される。

凝集装置１７は、オイルレスコンプレッサーで圧縮後、冷却器で冷却しフロンガスを液体にしてもよいし、熱交換器によってフロンを冷却し液体にしてもよい。

この方法により再生したフロンＲ２２の分析結果を表１に示す。この表に示されるように、油分、水分共に新品のフロンのＪＩＳ規格値に相当するような品質に回収フロンを再生することができた。

この結果は、Ｒ２２の結果であるが、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、ＨＦＣのフロンについても適応は可能である。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない限りにおいて適宜に設計変更して具体化できる。また上記においては、冷媒用のフロンの場合で説明したが、本発明では、これに限定されるものではない。ガスの再生処理装置として広く適用できる。

本発明の電界集塵装置を使用したフロン再生装置の構成図 本発明の微粒子の帯電部及び電界集塵装置の詳細図 従来のフロン再生装置の概略図

符号の説明

１０ 電界集塵装置
１１ 帯電部
１２ 回収フロンボンベ
１３ フッ素樹脂チューブ
１４ 邪魔板
１５ 集塵電極
１６ 直流電源
１７ 凝縮装置
１８ 再生フロンボンベ
１９ 油が溜まる空間
２１ 油分離器
２２ フィルタドライヤ

Claims (3)

1. 回収されたフロンの再生処理装置において、液状フロンをガス状に気化し、その気化したフロンを接続されている配管に通し、フロンに含まれる不純物を配管の摩擦で帯電させ、その電荷をもった微粒子を電界集塵装置で集塵することにより、フロン中の不純物を除去し、フロンの純度を高めることを特徴としたフロン再生の処理方法。
2. モリキュラシーブ等の水分などを吸着する材料で集塵電極をコーティングすることによりさらに水分を吸収することができる電極を用いる、請求項１に記載するフロン再生の処理方法。
3. 集塵電極の表面を粗くしたり、波板にすることにより表面積を増やすことによって集塵の性能を高める、請求項１に記載するフロン再生の処理方法。
   
   

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