JP2013002720A - 可燃性冷媒回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍機油の回収作業を停止することなく、処理済みの冷凍機油の排出を行うことができるようにする。
【解決手段】可燃性冷媒回収装置１は、回収タンク２と、この回収タンク２と独立して設けられた処理タンク３と、移送配管１８と、移送弁１９と、排出用の配管２７を備えている。そして、移送配管１８は、回収タンク２と処理タンク３を連結する。また、回収タンク２に回収された溶解液Ｓは、移送配管１８を通過し、回収タンク２から処理タンク３に移送される。また、処理を行った冷凍機油を処理タンク３から排出する処理は、移送弁１９を閉じて、移送配管１８を通過する溶解液Ｓの流れを遮断し、かつ回収タンク２と処理タンク３を独立させて行われる。これにより、回収作業を停止することなく、処理済みの冷凍機油の排出を行うことができ、作業効率の大幅な向上を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷蔵庫やエアコン等の冷凍サイクル内に残存する冷凍機油に溶解した可燃性ガスを回収し処理する可燃性冷媒回収装置に関するものである。

現在、有限な資源の再利用のためにマテリアルリサイクルは持続性のある社会に不可欠な技術となっている。一方、温暖化防止のため冷蔵庫、自動販売機等の冷凍サイクルの冷媒に低ＧＷＰのブタン、プロパン等のハイドロカーボン及び可燃性のフルオロカーボンが使われている。なお、このハイドロカーボンは、強燃性ガスである。

また、冷媒である可燃性ガスは、潤滑用の冷凍機油に一部溶解している。そして、冷媒と冷凍機油は、大きな相溶性を持つものが選定される。その結果、使用済み冷凍機油は、この性質により、殊引火物的性格を持つため、危険物としての処理が難しく、引火点を上昇させる処理を行う必要がある。このような冷凍機油に溶解した可燃性ガスを回収し、冷凍機油を処理する回収装置としては、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されている。

特許文献１及び特許文献２に記載された技術では、まず冷蔵庫、自動販売機等の冷凍サイクルから可燃性ガスが溶解した冷凍機油をタンク内に回収している。そして、この回収したタンク内で冷凍機油と可燃性ガスとの蒸気圧の差を利用して、可燃性ガスと冷凍機油の分離処理を行っている。

特開２００８−１２１９１５号公報 特開２００７−１７０７０７号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された技術では、冷凍機油の回収と、分離処理を同一のタンクで行う必要がある。そのため、処理後蓄積された冷凍機油を排出する際には、回収作業を停止してから排出を行う必要があり、作業効率の低下を招いていた。

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、冷凍機油の回収作業を停止することなく、処理済みの冷凍機油の排出を行うことができる可燃性冷媒回収装置を提供することにある。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の可燃性冷媒回収装置は、被処理物から可燃性ガスが溶解した冷凍機油を回収する回収タンクと、回収タンクと独立して設けられ、回収した冷凍機油から可燃性ガスを分離させる処理タンクとを備えている。回収タンクと処理タンクを連結し、回収タンクに回収された冷凍機油が回収タンクから処理タンクに通過する移送配管と、移送配管に設けられる移送弁と、処理タンクに設けられ、処理を行った冷凍機油が排出される排出用の配管と、を備えている。
また、処理を行った冷凍機油を処理タンクから排出する処理は、移送弁を閉じることで、移送配管を通過する冷凍機油の流れを遮断し、かつ回収タンクと処理タンクを独立させて行われる。

本発明の可燃性冷媒回収装置によれば、冷凍機油を回収するタンクと、分離させるタンクを別々に設け、かつ回収タンクと処理タンクを連結する移送配管に移送弁を設けた。これにより、回収タンクによる冷凍機油の回収作業を中断することなく、処理済みの冷凍機油の排出を行うことができ、作業効率の大幅な向上を図ることができる。

本発明の可燃性冷媒回収装置の実施の形態例における回収、処理状態を示す構成図である。 本発明の可燃性冷媒回収装置の実施の形態例における処理タンクから処理済みの冷凍機油を排出する状態を示す構成図である。

以下、本発明の可燃性冷媒回収装置実施の形態例について、図１及び図２を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．回収装置の構成
２．回収装置の回収方法
３．回収装置の処理方法
４．回収装置の排液方法

１．回収装置の構成
まず、図１を参照して本発明の第１の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかる回収装置の構成について説明する。
図１は本例の回収装置を示す構成図である。

本例の可燃性冷媒回収装置１は、冷蔵庫やエアーコンディショナー等の被処理物から冷媒として用いられているハイドロカーボン、及び可燃性のフルオロカーボン、いわゆる可燃性ガスと冷凍機油を分離して回収する装置である。図１に示すように、可燃性冷媒回収装置１は、回収タンク２と、この回収タンク２と独立して設けられた処理タンク３と、不活性ガス源４と、減圧部の一例を示す真空ポンプ５と、この真空ポンプ５の下流側に配置される酸素センサ６と、不図示の制御部から構成されている。

回収タンク２は、被処理物Ｐから回収した冷媒である可燃性ガスが溶解している冷凍機油（以下、「溶解液」という。）Ｓを収納するタンクである。回収タンク２には、回収された液量を検知する液量センサ１１と、回収タンク２内の圧力を測定する圧力センサ１２が設けられている。

また、回収タンク２は、回収用配管１６を介して被処理物Ｐに接続される。回収用配管１６における回収タンク２側の端部には、スプレイノズル１４が設けられている。このスプレイノズル１４によって、回収した溶解液Ｓが回収タンク２内に噴射される。回収用配管１６には、回収弁１７が設けられている。

さらに、回収タンク２と処理タンク３は、移送配管１８によって連結されている。移送配管１８には、移送弁１９が取り付けられている。回収タンク２に溜まった溶解液Ｓは、移送配管１８を通過し、処理タンク３に移送される。また、移送弁１９を閉じることで、移送配管１８を通過する溶解液Ｓの流れが遮断される。そして、回収タンク２と処理タンク３を独立させることができる。さらに、移送配管１８における処理タンク３側の端部には、スプレイノズル２４が設けられている。このスプレイノズル２４によって、回収タンク２から移送された溶解液Ｓが処理タンク３内に噴射される。

また、回収タンク２は、配管４２を介して真空ポンプ５に接続されている。この配管４２には、弁４３が設けられている。なお、被処理物Ｐから回収した溶解液Ｓは、スプレイノズル１４によって回収タンク２内に噴射されるため、大量の溶解液Ｓが微細なミストとなり霧散する。この微細なミストが配管４２を通り、真空ポンプ５や酸素センサ６に移送されることを防止するために、配管４２における回収タンク２側には、ミストセパレータ１３が配置されている。

このミストセパレータ１３は、気体（可燃性ガス）と液体（冷凍機油）を分離し、気体だけを配管４２に通している。また、配管４２の中途部には、空気吸引弁４５が設けられている。

処理タンク３は、処理タンク３内の液量を検知する液量センサ２１と、処理タンク３の圧力を測定する圧力センサ２２と、溶解液Ｓを加熱するヒータ２６と、溶解液Ｓの温度を測定する温度センサ２９を有する。また、処理タンク３の底部には、排出用の配管２７が接続され、この配管２７にドレーン弁２８が設けられている。

さらに、処理タンク３は、ポンプ３０に配管３１を介して接続されている。配管３１には、ポンプ３０で吸引した溶解液Ｓを再び処理タンク３に噴射するスプレイノズル３２が設けられている。

さらに、処理タンク３は、回収タンク２と同様に、真空ポンプ５に配管３９を介して接続されている。この配管３９には、弁４１が設けられている。また、配管３９における処理タンク３側には、ミストセパレータ２３が取り付けられている。このミストセパレータ２３は、気体と液体を分離し、液体を処理タンク３に戻す役割を有している。そして、配管３９には、気体のみが通過する。

なお、本例では、溶解液Ｓが真空ポンプ５や酸素センサ６側に吸引されることを防ぐために、ミストセパレータ１３，２３を用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、液体を吸着するフィルタを配管３９，４２に配置してもよい。また、ヒータ２６は、電気の他に蒸気や所定の温度以上の温水、ブライン等を用いた間接加熱手段を用いることができる。

不活性ガス源４は、処理部である回収タンク２及び処理タンク３に不活性ガスを供給するものである。不活性ガスとしては、一般的には窒素、二酸化炭素が使われ、その他にヘリウム、ネオン、アルゴンなどの希ガス類元素を用いることもできる。この不活性ガス源４は、配管３３、３５を介して各々回収タンク２、処理タンク３に接続されている。配管３３及び配管３５には、それぞれ弁３４，３６が設けられている。

また、不活性ガス源４は、不活性ガス配管３７を介して真空ポンプ５及び酸素センサ６に接続している。この不活性ガス配管３７には、不活性ガス吸引弁３８が設けられている。

真空ポンプ５は、配管３９，４２及び不活性ガス配管３７の下流側に配置される。また、真空ポンプ５を保護するために、バイパス弁４６及びバイパス配管４７が設けられている。このバイパス弁４６及びバイパス配管４７によって、回収装置１の停止時に封入した不活性ガスの圧力を、回収装置１の起動時に大気圧と等しくすることができる。

この真空ポンプ５の下流側には、酸素センサ６が設けられている。真空ポンプ５を作動させると、回収タンク２及び処理タンク３内の気体が配管３９，４２を通り、真空ポンプ５に吸引され、真空ポンプ５の下流側に吐き出される。そして、酸素センサ６は、真空ポンプ５から吐き出された気体中の酸素濃度を計測する。

また、酸素センサ６は、不図示の制御部と電気的に接続されており、酸素センサ６が計測した酸素濃度は、制御部に出力される。また、回収弁１７、不活性ガス吸引弁３８や空気吸引弁４５等の全ての弁は、電気信号で開閉される自動弁が使用されており、制御部によって制御されている。制御部は、酸素センサ６から出力された酸素濃度に基づいて、例えば不活性ガスの封入、回収動作の停止や警報を行う。

制御部としては、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）等が用いられる。

酸素センサ６の下流側には、逆火防止器４８と、ファン５１が設けられている。真空ポンプ５によって吸引された可燃性ガス等の気体は、ファン５１を介して爆発下限界未満まで希釈して排出される。なお、燃焼装置によって可燃性ガスを燃焼させる場合には、希釈装置を設けなくもよい。あるいは再利用するために不図示のボンベに回収する場合は、ファン５１の代わりに充填装置を設けてもよい。

２．回収装置の回収方法
次に、上述した構成を有する可燃性冷媒回収装置１の被処理物Ｐから冷媒及び冷凍機油の回収方法について図１及び図２を参照して説明する。図２は、処理タンク３から冷凍機油を排出する状態を示す図である。

まず、ファン５１を起動し、弁４１，４３及びバイパス弁４６を開き、保安上、あらかじめ封入してある不活性ガスと残留可燃性冷媒を希釈し、排気する。次に、バイパス弁４６を閉じ、真空ポンプ５を作動させて、回収タンク２及び処理タンク３内の圧力を減圧する。そして、回収タンク２及び処理タンク３内が所定の圧力まで減圧されると、回収弁１７を開き、被処理物Ｐから溶解液Ｓを回収する。

溶解液Ｓが回収タンク２内に一定量溜まると、移送弁１９を開く。これにより、溶解液Ｓが移送配管１８通過して回収タンク２側から処理タンク３側へ自由落下し、回収タンク２から処理タンク３に移送される。移送の時間を短縮させるために、回収タンク２の圧力を処理タンク３の圧力よりも若干高めてもよい。

３．回収装置の処理方法
次に、回収装置１による処理方法について説明する。
処理タンク３内の溶解液Ｓは、ヒータ２６により所定の温度まで加熱される。これにより、可燃性ガスが気化し、冷凍機油から分離される。そして、処理タンク３内に所定の量の溶解液Ｓが溜まったら移送弁１９を閉じることで、処理タンク３を回収タンク２から独立させる。そして、液温が所定の温度以上に達し、処理タンク３内の圧力が所定の圧力以下に達すると処理が完了する。

４．回収装置の排液方法
次に、回収装置１による排液方法について説明する。
図２に示すように、弁４１を閉じ、処理タンク３を真空ポンプ５からも独立させる。この状態で弁３４を開き、不活性ガス源４から不活性ガスを処理タンク３内に供給する。そのため、処理タンク３内の圧力が上昇する。

そして、処理タンク３内の圧力が大気圧以上に制御される。次に、ドレーン弁２８を開き、排出用の配管２７から処理済みの冷凍機油を排出する。このとき、回収タンク２と処理タンク３は、移送弁１９を閉じることで、独立しているため、回収タンク２による回収作業を中断することなく処理タンク３において処理済みの冷凍機油の排出処理行うことができる。これにより、作業効率の大幅な向上を図ることができる。

なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

１…可燃性冷媒回収装置、 ２…回収タンク、 ３…処理タンク、 ４…不活性ガス源、 ５…真空ポンプ、 １１，２１…液量センサ、 １２，２２…圧力センサ、 １６…回収用配管、 １７…回収弁、 １８…移送配管、 １９…移送弁、 ２６…ヒータ、 ２７…配管、 ２８…ドレーン弁、 ２９…温度センサ、 Ｓ…溶解液（冷凍機油）

Claims (3)

1. 被処理物から可燃性ガスが溶解した冷凍機油を回収する回収タンクと、
   前記回収タンクと独立して設けられ、回収した前記冷凍機油から前記可燃性ガスを分離させる処理タンクと、
   前記回収タンクと前記処理タンクを連結し、前記回収タンクに回収された前記冷凍機油が前記回収タンクから前記処理タンクに通過する移送配管と、
   前記移送配管に設けられる移送弁と、
   前記処理タンクに設けられ、処理を行った冷凍機油が排出される排出用の配管と、を備え、
   前記処理を行った冷凍機油を前記処理タンクから排出する処理は、前記移送弁を閉じることで、前記移送配管を通過する前記冷凍機油の流れを遮断し、かつ前記回収タンクと前記処理タンクを独立させて行われる
   可燃性冷媒回収装置。
2. 前記回収タンク及び前記処理タンクに不活性ガスを供給する不活性ガスをさらに設けた
   請求項１に記載の可燃性冷媒回収装置。
3. 前記回収タンク及び前記処理タンクの酸素濃度を測定する酸素センサをさらに設けた
   請求項１又は２に記載の可燃性冷媒回収装置。

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