JP4860717B2

JP4860717B2 - 冷媒廃棄システム

Info

Publication number: JP4860717B2
Application number: JP2009055117A
Authority: JP
Inventors: 哲二七種
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2029-03-09
Also published as: JP2010210123A

Description

この発明は、冷媒廃棄システムに関し、特に、冷媒としてテトラフルオロプロペンが用いられた冷凍サイクル装置の冷媒廃棄に関する。

従来、冷媒廃棄システムとして例えば、「０．５リットルから２リットル程度の冷媒が回収できる小型の回収専用ボンベを、取り付け、取り外しできる構造にした事を特徴とする小型冷凍空調機器の冷媒回収装置・・・」が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３４４９８８号公報（特許請求の範囲、図５）

従来の冷媒廃棄システムの場合、被回収対象の冷凍サイクル装置に冷媒回収装置を接続して冷媒回収作業を行う。その後、回収した冷媒を１０００℃以上で加熱分解できる大型の処理設備に持ち込んで処理する。しかし、上述のように、従来の冷媒廃棄システムでは冷媒回収作業の工程が多く、冷媒の廃棄にかかるコストが高くなるという問題点があった。また、各工程で接続ホースの付け外しが発生し、冷媒が大気中に漏れる可能性もあった。特に、冷媒としてテトラフルオロプロペンを用いた場合でも、上述のような問題点が指摘されていた。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、冷媒としてテトラフルオロプロペンが用いられた冷凍サイクル装置内の冷媒を、簡易的なかつ地球環境に悪影響を与えずに廃棄することを可能にした冷媒廃棄システムを得ることを目的とする。

この発明に係る冷媒廃棄システムは、冷媒としてテトラフルオロプロペンが封入された冷凍サイクル装置の前記冷媒を廃棄する冷媒廃棄システムにおいて、前記冷凍サイクル装置に取り付けられた冷媒排出ポートから排出される前記冷媒を加熱する加熱装置を備え、前記加熱装置は、前記冷媒排出ポートから排出された前記冷媒を通す冷媒排出管と、前記冷媒排出管を加熱するヒーターとを備え、前記加熱装置により加熱した後に前記冷媒を大気に放出するものである。

この発明によれば、冷凍サイクル装置から排出されたテトラフルオロプロペンを加熱装置に通して分解し、大気に放出しており、触媒を用いずに簡易的な手法で分解し大気に放出するため、地球環境へ悪影響を与えることなく簡単に冷媒を廃棄することができる。

この発明の実施の形態１に係る冷媒廃棄システムの構成図である。冷媒廃棄システムにおける冷凍サイクル装置全体の冷媒回路図である。この発明の実施の形態１の別の冷媒廃棄システムの構成図である。この発明の実施の形態２に係る冷媒廃棄システムの構成図である。この発明の実施の形態３に係る冷媒廃棄システムの構成図である。この発明の実施の形態３における油分離機構の構成図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る冷媒廃棄システムの構成図である。また、図２は、冷媒廃棄システムにおける冷凍サイクル装置全体の冷媒回路図を示す。
図１に示すように、本実施の形態１に係る冷媒廃棄システムは、被回収対象の冷凍サイクル装置の一部を構成する室外機１１に設けられた冷媒排出ポート１２から排出される冷媒を加熱する高温加熱装置１５を備えている。高温加熱装置１５は、室外機１１から冷媒が供給される冷媒排出管１３と、冷媒排出管１３に巻き付けられて冷媒排出管１３を外周側から加熱するヒーター１４とを備えている。そして、高温加熱装置１５は、ガスバルブ１６及びホース１７を介して冷媒排出ポート１２と接続されている。

また、図２に示すように、被回収対象の冷凍サイクル装置全体は、圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、絞り装置２４及び室内熱交換器２５が環状に接続され、室内熱交換器２５と四方弁２２との間に冷媒排出ポート１２を備えている。上記の圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、絞り装置２４及び冷媒排出ポート１２は、上記の室外機１１に設けられている。そして、冷媒排出ポート１２から、冷凍サイクル装置全体の内部に含まれる冷媒が排出可能な構成になっており、ガスバルブ１６及びホース１７を介して高温加熱装置１５に接続される。

また、この冷凍サイクル装置は、冷媒としてテトラフルオロプロペン（例えば、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン-1-ene、以下「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」という。）を用いている。

ＨＦＯ−１２３４ｙｆは、２重結合を持つ不安定な分子構造であるため、従来のフルオロカーボン（ＨＦＣ）冷媒のように安定性が高い冷媒に比べて、低い温度でも分解しやすい特性を有する。

また、ＨＦＯ−１２３４ｙｆは、地球温暖化係数が４と低いが、大気中にそのまま漏洩するとわずかながら地球環境に悪影響を与える。

次に、この冷媒廃棄システムの冷媒廃棄方法について説明する。
被回収対象の冷凍サイクル装置の室外機１１の冷媒排出ポート１２と、高温加熱装置１５とを、ガスバルブ１６を介してホース１７で接続する。冷媒排出ポート１２とガスバルブ１６を開き、ＨＦＯ−１２３４ｙｆを高温加熱装置１５に入れる。高温加熱装置１５の中の冷媒排出管１３の外周側にはヒーター１４が巻き付けられており、ヒーター１４が通電することにより発熱し、冷媒排出管１３を通るＨＦＯ−１２３４ｙｆが加熱される。ＨＦＯ−１２３４ｙｆは前述のように２重結合を持つ不安定な分子構造であるため、５００℃程度の温度で分解され、そして、分解された状態で大気に放出される。

以上のように本実施の形態１においては、ＨＦＯ−１２３４ｙｆを高温加熱装置１５（ヒーター１４）により加熱するという非常に簡易的な方法で分解させることができるため、被回収対象の冷凍サイクル装置の室外機１１が据え付けられている現場で、簡易的に冷媒廃棄システムを構成し、低コストかつ短時間で地球環境に悪影響を与えずに冷媒を廃棄することができる。

図３は、この発明の実施の形態１に係る別の冷媒廃棄システムの構成図である。
図１との対応では、ヒーター１４の代わりにバーナー３１が設けられている。このバーナー３１は冷媒排出管１３の下方に配置されている。なお、図３の図１と同一部分は同一符号で示す。

次に、この冷媒廃棄システムの冷媒廃棄方法について説明する。
被回収対象の冷凍サイクル装置の室外機１１の冷媒排出ポート１２と、高温加熱装置１５とを、ガスバルブ１６を介してホース１７で接続する。そして冷媒排出ポート１２とガスバルブ１６を開き、冷媒であるＨＦＯ−１２３４ｙｆを高温加熱装置１５に供給する。高温加熱装置１５の中の冷媒排出管１３の下部にはバーナー３１が備えられており、冷媒排出管１３を通るＨＦＯ−１２３４ｙｆは加熱される。ＨＦＯ−１２３４ｙｆは前述のように、２重結合を持つ不安定な分子構造であるため、簡易的な加熱方法で作り出される５００℃程度の温度で分解され、地球環境に影響を与えずに大気に放出される。

以上のように本実施の形態１においては、ＨＦＯ−１２３４ｙｆを高温加熱装置１５（バーナー３１）により加熱するという非常に簡易的な方法で分解させることができるため、被回収対象の冷凍サイクル装置の室外機１１が据え付けられている現場で簡易的に冷媒廃棄システムを構成し、低コストかつ短時間で地球環境に悪影響を与えずに冷媒を廃棄することができる。また、冷媒の加熱手段がバーナー３１であるため、電気コンセントが無いところでも冷媒廃棄作業を行うことができる。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２に係る冷媒廃棄システムの構成図である。
図３との対応では、冷媒排出管１３の代わりにチャンバー４１と排気管４３とが設けられている。そして、バーナー３１はチャンバー４１の内部に配置されている。なお、図４の図３と同一部分は同一符号で示す。

図４に示すように、本実施の形態２に係る冷媒廃棄システムは、被回収対象の冷凍サイクル装置の一部を構成する室外機１１に設けられた冷媒排出ポート１２から排出される冷媒を加熱する高温加熱装置１５を備えている。高温加熱装置１５は、ガスバルブ１６及びホース１７を介して冷媒が供給されるチャンバー４１と、チャンバー４１内に外気を取り入れるブロワー４２と、チャンバー４１の内部を加熱するバーナー３１と、加熱後の混合気体を排出する排気管４３とを備えている。そして、高温加熱装置１５は、ガスバルブ１６及びホース１７を介して冷媒排出ポート１２と接続されている。

次に、この冷媒廃棄システムの冷媒廃棄方法について説明する。
被回収対象の冷凍サイクル装置の室外機１１の冷媒排出ポート１２と、高温加熱手段１５とを、ガスバルブ１６を介してホース１７で接続する。冷媒排出ポート１２とガスバルブ１６とを開き、ＨＦＯ−１２３４ｙｆをチャンバー４１に供給する。チャンバー４１にはブロワー４２より外気が取り入れられ、チャンバー４１に供給されたＨＦＯ−１２３４ｙｆは、外気により可燃限界以下の濃度まで希釈される。そしてバーナー３１が着火することにより発熱し、希釈されたＨＦＯ−１２３４ｙｆと空気との混合気体がチャンバー４１の内部で加熱される。前述のように、２重結合を持つ不安定な分子構造であるＨＦＯ−１２３４ｙｆは、分解された状態で排気管４３から大気に放出され、地球環境に悪影響を与えずに冷媒を廃棄することができる。

以上のように本実施の形態２においては、ブロワー４２より外気をチャンバー４１の内部に取り入れ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆを可燃濃度範囲である６．２ｖｏｌ％〜１２．３ｖｏｌ％を下回る濃度以下に希釈する。そして、希釈されたＨＦＯ−１２３４ｙｆを高温加熱装置１５（バーナー３１）により加熱するという非常に簡易的な方法で分解させることができるため、発火の危険性をなくし、安全に冷媒廃棄作業を行うことができる。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３に係る冷媒廃棄システムの構成図である。
図４との対応では、ガスバルブ１６とチャンバー４１との間に、油分離機構５１とガスバルブ５２とを設けている。なお、図５の図４と同一部分は同一符号で示す。

図５に示すように、本実施の形態３に係る冷媒廃棄システムは、被回収対象の冷凍サイクル装置の一部を構成する室外機１１に設けられた冷媒排出ポート１２から排出される冷媒を加熱する高温加熱装置１５を備えている。高温加熱装置１５は、ガスバルブ１６、ホース１７、油分離機構５１及びガスバルブ５２を介して冷媒が供給されるチャンバー４１と、チャンバー４１内に外気を取り入れるブロワー４２と、チャンバー４１の内部を加熱するバーナー３１と、加熱後の混合気体を排出する排気管４３とを備えている。油分離機構５１は、ガスバルブ１６及びホース１７を介して冷媒排出ポート１２と接続されている。また、チャンバー４１は、ガスバルブ５２を介して油分離機構５１に接続されている。

また、図６は、油分離機構５１の一例を示す構成図であり、６１は油分離容器、６２は流入管、６３は流出管、６４は油導出管、６５は閉止弁、６６は油貯留容器である。

次に、この冷媒廃棄システムの冷媒廃棄方法について説明する。
被回収対象の冷凍サイクル装置の室外機１１の冷媒排出ポート１２と、油分離機構５１の一方側とを、ガスバルブ１６を介してホース１７で接続する。また前記油分離機構５１の他方側とは、高温加熱装置１５とを、ガスバルブ５２を介して接続する。そして冷媒排出ポート１２と、ガスバルブ１６と、ガスバルブ５２とを開き、冷媒であるＨＦＯ−１２３４ｙｆを、冷凍機油とともにガスバルブ１６を通して油分離機構５１に供給する。油分離機構５１に供給されたＨＦＯ−１２３４ｙｆと冷凍機油は、流入管６２より油分離容器６１内部に放出され、油分離容器６１内で旋回流を形成する。比重の大きい冷凍機油は、遠心力により油分離容器６１の内壁に付着し、重力で油分離容器６１の下部の円錐部に流れ落ちる。流れ落ちた冷凍機油は、油導出管６４と、閉止弁６５とを通って油貯留容器６６の内部に溜まる。

一方、ＨＦＯ−１２３４ｙｆは、流出管６３より油分離容器６１を流出し、ガスバルブ５２を通って高温加熱装置１５のチャンバー４１の内部に入る。チャンバー４１にはブロワー４２より外気が取り入れられ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆを可燃限界以下の濃度まで希釈する。バーナー３１が着火することにより発熱し、希釈されたＨＦＯ−１２３４ｙｆと空気の混合気体がチャンバー４１の内部で加熱される。前述のように２重結合を持つ不安定な分子構造であるＨＦＯ−１２３４ｙｆは、分解された状態で排気管４３から大気に放出される。上記のような方法で、地球環境に影響を与えずに、被回収対象の冷凍サイクル装置内の冷媒を廃棄することができる。なお、油貯留容器６６内に貯留された冷凍機油は閉止弁６５より取り外し、別途処理することができる。

以上のように本実施の形態３においては、ＨＦＯ−１２３４ｙｆと冷凍機油とのうち、冷凍機油を油分離機構５１で分離して、ＨＦＯ−１２３４ｙｆのみを高温加熱装置１５に供給する。そのため、ＨＦＯ−１２３４ｙｆを高温加熱する際に、冷凍機油の発火を防止することが可能となり、安全に冷媒廃棄作業を行うことができる。なお、上記では加熱手段としてバーナー３１を用いた例を説明したが、バーナー３１の代わりにヒーターを用いても構わない。

なお上記の一連の説明では、冷凍サイクル装置全体を分離しない状態での実施の形態を述べたが、冷凍サイクル装置全体を、各ユニットに冷媒が密閉された状態で分離した場合でも、各ユニットの接続部分に冷媒排出ポート１２を接続することで内部の冷媒を取り出し、その冷媒を加熱分解処理することが可能である。

１１被回収対象の冷凍サイクル装置の室外機、１２冷媒排出ポート、１３冷媒排出管、１４ヒーター、１５高温加熱装置、１６ガスバルブ、１７ホース、２１圧縮機、２２四方弁、２３室外熱交換器、２４絞り装置、２５室内熱交換器、３１バーナー、４１チャンバー、４２ブロワー、４３排気管、５１油分離機構、５２ガスバルブ、６１油分離容器、６２流入管、６３流出管、６４油導出管、６５閉止弁、６６油貯留容器。

Claims

冷媒としてテトラフルオロプロペンが封入された冷凍サイクル装置の前記冷媒を廃棄する冷媒廃棄システムにおいて、
前記冷凍サイクル装置に取り付けられた冷媒排出ポートから排出される前記冷媒を加熱する加熱装置を備え、
前記加熱装置は、
前記冷媒排出ポートから排出された前記冷媒を通す冷媒排出管と、
前記冷媒排出管を加熱するヒーターとを備え、
前記加熱装置により加熱した後に前記冷媒を大気に放出する
ことを特徴とする冷媒廃棄システム。
冷媒としてテトラフルオロプロペンが封入された冷凍サイクル装置の前記冷媒を廃棄する冷媒廃棄システムにおいて、
前記冷凍サイクル装置に取り付けられた冷媒排出ポートから排出される前記冷媒を加熱する加熱装置を備え、
前記加熱装置は、
前記冷媒排出ポートから排出された前記冷媒を通す冷媒排出管と、
前記冷媒排出管を加熱するバーナーとを備え、
前記加熱装置により加熱した後に前記冷媒を大気に放出する
ことを特徴とする冷媒廃棄システム。
前記冷媒排出ポートと前記加熱装置との間に、前記冷媒排出ポートから排出された冷凍機油を分離する油分離機構を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷媒廃棄システム。