(57)【要約】【課題】飛散防止膜付きの蛍光灯を、通常の蛍光灯と容易、かつ、迅速に分別し、リサイクルするための蛍光灯処理装置及び蛍光灯処理方法を提供すること。【解決手段】蛍光灯の口金部を切断し、口金部分とそれ以外の部分とに分別する処理装置に、(1) 蛍光灯の外周面の一部を強熱する強熱手段、(2) 強熱した一部の色彩等の変化を非接触で検知する検知手段、(3) 検知手段が色彩等の変化を検出した場合、色彩等が変化した蛍光灯を処理ラインから排除する排除手段、を装備する。これにより、従来手作業で行われていた被膜付き蛍光灯と、被膜なし蛍光灯を容易、かつ、確実に分別し、被膜なし蛍光灯のみを処理し、高品質のソーダガラスをリサイクル可能である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光灯の処理装置であって、
蛍光灯の外周面の一部を強熱する強熱手段と、
前記強熱した一部の被膜変化を非接触で検知する検知手段と、
を有することを特徴とする蛍光灯処理装置。
【請求項２】
前記被膜変化が色彩の変化、形状の変化、発煙又は発臭である請求項１に記載の蛍光灯処理装置。
【請求項３】
前記検知手段が前記被膜変化を検出した場合、被膜が変化した蛍光灯を処理ラインから排除する排除手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の蛍光灯処理装置。
【請求項４】
前記強熱手段が、ガスバーナー又は電気ヒーターである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蛍光灯処理装置。
【請求項５】
前記被膜変化が色彩の変化であり、前記検知手段が反射型光量判別装置である請求項１乃至４に記載の蛍光灯処理装置。
【請求項６】
前記排除手段の後段に蛍光灯の口金部を切断する切断手段を有することを特徴とする請求項３に記載の蛍光灯処理装置。
【請求項７】
蛍光灯の処理方法であって、
蛍光灯の外周面の一部を強熱する強熱する強熱工程と、
前記強熱した一部の被膜変化を非接触で検知する検知工程と、
を有することを特徴とする蛍光灯処理方法。
【請求項８】
前記被膜変化が色彩の変化、形状の変化、発煙又は発臭である請求項７に記載の蛍光灯処理方法。
【請求項９】
前記検知工程が前記被膜の変化を検出した場合、被膜が変化した蛍光灯を処理ラインから排除する排除工程を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の蛍光灯処理方法。
【請求項１０】
前記強熱工程が、ガスバーナー又は電気ヒーターを使用する請求項７乃至９のいずれか１項に記載の蛍光灯処理方法。
【請求項１１】
前記被膜変化が色彩の変化であり、前記検知工程で反射型光量判別装置を使用する請求項７乃至１０に記載の蛍光灯処理方法。
【請求項１２】
前記排除工程の後段に蛍光灯の口金部を切断する切断工程を有することを特徴とする請求項９に記載の蛍光灯処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光灯の処理装置であって、処理対象となる蛍光灯（廃蛍光灯）が飛散防止被膜で覆われたタイプであるか否かを判別する機能を有する処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多くの廃蛍光灯は、廃棄物としてそのまま埋め立て処分されていた。しかし、蛍光灯には微量ながら水銀が含まれており、環境汚染防止及び適正廃棄という観点から、廃蛍光灯の無害化処理が強く望まれている。
【０００３】
また、蛍光灯には多くの有用物、例えば、希土類元素を含む蛍光粉、ソーダガラス等も含まれており、これら有用物を分離回収してリサイクルする蛍光灯リサイクル事業も行われるようになっている。
【０００４】
蛍光灯には様々な形態の物が存在しているが、オフィス、工場、店舗等で最もよく使用されるのが直管型である。直管型にもワット数等によって多数のサイズがあるが、両端に口金部分があることでは共通している。こうした直管型蛍光灯には、落下時のガラス飛散を防止するために合成樹脂（ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等）の被膜で外周部が覆われた「飛散防止膜付き」と呼ばれる種類もあり、主に学校、幼稚園、遊技場、食品工場、精密機械工場、鉄道、地下街、店舗、博物館等で使用されている。
【０００５】
廃蛍光灯（使用済み蛍光灯）は、直管型の場合には、金属、プラスチック類等が存在する両端の口金部を切断し、真ん中のガラス部分から蛍光粉を回収し、ガラスは粉砕してガラスカレットとし、さらに加熱処理等によりガラスカレットから水銀を回収して再利用することが最も好ましい。このとき、分離された口金部からは、別途金属屑等が回収され、粗水銀を回収済みのガラスカレットは、リサイクルガラスとして再利用される。
【０００６】
ここで、破砕前の廃蛍光管内に空気を吹き込み、管内に付着する水銀と蛍光剤を吹き飛ばして除去する廃蛍光管処理方法が、特許文献１に開示されている。しかし、被膜で覆われた飛散防止膜付き蛍光灯を通常の蛍光灯と同様に処理すると、被膜が破砕機に絡みついて破砕機の運転を停止するという問題が生じる。また、破砕機の運転が継続できたとしても破砕されたガラスに被膜樹脂が混入し、粗水銀回収のための加熱処理において被膜樹脂の炭化によってガラスが黒変し、ソーダガラスとしてリサイクルできなくなってしまう。こうした問題を防止するための技術として、蛍光灯被膜の切断装置が、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開平９−１５０１３８号公報
【特許文献２】特開２００５−２２００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
飛散防止膜付きの蛍光灯の被膜は、厚みが100〜150μm程度であるため、蛍光灯の外観を見ても、被膜のない蛍光灯と識別することは極めて困難である。また、ガラス部分表面の電気抵抗等によって識別しようとしても、使用済みの蛍光灯（廃蛍光灯）にはホコリ、油汚れ等が表面に付着している場合も多く、被膜のない蛍光灯と確実に識別することは極めて困難である。
【０００８】
このため、廃蛍光灯のリサイクル現場では、作業員が廃蛍光灯のガラス部分にナイフ等の刃物を当てて、表面に傷が付くかどうかを確かめて、飛散防止膜付きの廃蛍光灯と通常の廃蛍光灯とを分別しているのが実情である。しかも、上述したように、廃蛍光灯にはホコリ、油汚れ等が表面に付着している場合も多いため、作業員の手作業による分別にも熟練を要する。
【０００９】
また、特許文献２に開示されている蛍光灯被膜の切断装置は、通常の廃蛍光灯と分別した後に、飛散防止膜付きの蛍光灯を処理することは可能であるが、分別前に使用したのではすべての廃蛍光灯をこの装置で処理することになるため、処理時間が非常に長くなり、かつ、無駄な処理費用が発生することになる。
【００１０】
本発明は、飛散防止膜付きの蛍光灯を、通常の蛍光灯と容易、かつ、迅速に分別し、リサイクルするための蛍光灯処理装置及び蛍光灯処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、きれいな廃蛍光灯であっても、ホコリ、油汚れ等が付着した汚れた廃蛍光灯であっても、被膜を強熱して炭化等させれば、被膜の不完全燃焼による色彩の変化、被膜の溶融による形状の変化、被膜の不完全燃焼による発煙や発臭等が生じるため、被膜変化させた部分とそれ以外の部分とを非接触方式によっても容易に区別可能であることや、被膜変化した蛍光灯と被膜変化しなかった蛍光灯とを非接触方式によっても容易に区別可能であることを見出し、本発明の蛍光灯処理装置及び蛍光灯処理方法を完成させるに至った。
【００１２】
具体的に、本発明は、
蛍光灯の処理装置であって、
蛍光灯の外周面の一部を強熱する強熱手段と、
前記強熱した一部の被膜変化を非接触で検知する検知手段と、
を有することを特徴とする蛍光灯処理装置に関する（請求項１）。
【００１３】
また、本発明は、
蛍光灯の処理方法であって、
蛍光灯の外周面の一部を強熱する強熱する強熱工程と、
前記強熱した一部の被膜変化を非接触で検知する検知工程と、
を有することを特徴とする蛍光灯処理方法に関する（請求項７）。
【００１４】
本発明の蛍光灯処理装置及び蛍光灯処理方法は、例えば、蛍光灯の両端の口金部分を切断し、口金部分とガラス部分とを分離回収する蛍光灯処理装置又は蛍光灯処理方法に、強熱手段（強熱工程）及び検知手段（検知工程）を組み合わせることにより、被膜のある廃蛍光灯と被膜のない廃蛍光灯が混在した状態であっても、容易、かつ、確実に被膜のある廃蛍光灯を識別し、ガラスカレット回収経路から除外することが可能となる。また、連続的な処理が可能であるため、処理時間も短くて済む。
【００１５】
ここで、本発明でいう「強熱」とは、被膜のあるガラス蛍光灯の外周部分（口金部を除く）の少なくとも一部の被膜を、色彩が変化したり、形状が変化したり、煙を発したり、臭いを発する程度に加熱することを意味する。例えば、ガスバーナーで加熱する、赤熱した金属やセラミック等の発熱体を接触させたり近づけたりする等を意味し、被膜の一部の色彩等を変化させることができる加熱手段であれば特に限定されない。
【００１６】
本発明でいう「非接触で検知する検知手段」とは、ガラス蛍光灯に接触することなく、色彩の変化、形状の変化、煙や臭いの発生を検知できるものであれば足りる。例えば、色彩の変化は光量判別型検出器、レーザーセンサー等で反射光が変化することによって検知可能であり、形状の変化もレーザーセンサーで反射光の波形が変化することによって検知可能である。また、被膜成分の熱変質によって発生する煙や臭いは、光学式、イオン式、光電式の煙センサーやガスセンサー等で検知可能である。また、本発明でいう「排除手段」とは、検知手段が色彩の変化を検出した蛍光灯を、処理ラインから取り除くことができるものであれば足りる。
【００１７】
前記被膜変化は色彩の変化、形状の変化、発煙又は発臭であることが好ましい（請求項２，８）。被膜の一部が強熱されたときには、通常いずれかの変化が生じるためである。
【００１８】
前記検知手段は、前記被膜変化を検出した場合、被膜が変化した蛍光灯を処理ラインから排除する排除手段を有することが好ましい（請求項３）。また、前記検知工程が前記被膜の変化を検出した場合、被膜が変化した蛍光灯を処理ラインから排除する排除工程を有することが好ましい（請求項９）。排除手段又は排除工程を有することにより、被膜付き蛍光灯を、通常の蛍光灯と分別して連続処理することが可能となる。
【００１９】
前記強熱手段は、ガスバーナー又は電気ヒーターであることが好ましく、前記強熱工程においてはガスバーナー又は電気ヒーターを使用することが好ましい（請求項４，１０）。ガスバーナーであれば、小型であってもガラス管表面の被膜を変色（例えば、炭化）させる十分な温度があり、強熱装置として簡易で、エネルギーコストも低いためである。一方、電気ヒーターは、設備が簡易で、設置場所の変更も容易である。
【００２０】
前記被膜変化が色彩の変化であれば、前記検知手段として反射型光量判別装置を使用することが好ましい（請求項５，１１）。反射型光量判別装置は、小型かつ省電力であり、廃蛍光灯外周部の色彩変化を迅速に感知することが可能だからである。また、蛍光灯の寸法に影響されずに、一定した反射光検知が可能だからである。さらに、煙や臭いを非接触で検知する場合と比較して、気流の影響も受けないためである。
【００２１】
前記排除手段の後段に蛍光灯の口金部を切断する切断手段を有することも好ましい（請求項６，１２）。被膜を有しない蛍光灯の口金部を切断し、その後のソーダガラス回収を容易にするためである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の蛍光灯処理装置及び蛍光灯処理方法によれば、被膜を有する蛍光灯と、通常の蛍光灯が混在していても、表面の汚れの有無に拘わらず容易に分別し、ガラス管の破砕等を安定して行えるとともに、高品質なガラスカレットの分離回収が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、これらに限定されない。
【００２４】
本発明の蛍光灯分離回収装置の一例を、図１に示す。処理対象である使用済み直管型蛍光灯（廃蛍光灯）１は、第一作業ライン２に乗せられ、順番にガスバーナー３（強熱手段）の位置に運ばれ、火炎４によってガラス部分の外周部の一部が強熱される。このとき、被膜付き廃蛍光灯６であれば、図２に示すように、ガラス部分の被膜が炭化し、黒〜焦茶色に近い色彩に変化する。なお、ガスバーナー３の代わりに、電気ヒーターコイルを使用して強熱する場合には、図３に示すような状態で行う。なお、電気ヒーターコイルに代えて、帯状、棒状等の電気ヒーターを用いてもよい。
【００２５】
この色彩変化は、反射型光量判別装置５（検知手段）によって、表面からの反射光変化を測定することにより検知可能である。図４に示すように、被膜付き廃蛍光灯６と被膜なし廃蛍光灯９とでは、強熱した部分の色彩が大きく異なるため、反射型光量判別装置５の位置まで移動させられた際に、両者を容易に判別することができる。例えば、図４においては、ガラス部表面に大きな色彩変化が生じたＡ及びＢの廃蛍光灯（被膜付き廃蛍光灯）と、色彩変化がほとんど生じていないＣの廃蛍光灯（被膜なし廃蛍光灯）とは、反射型光量判別装置５によって容易に判別できる。
【００２６】
反射型光量判別装置５は、排除装置７（排除手段）に接続されており、被膜付き廃蛍光灯６と判定された場合には、排除装置７が作動するように構成されている。もし、被膜付き廃蛍光灯６であれば、その廃蛍光灯が運ばれてきた時点で、第一作業ライン下部に設置された排除装置７が、図５に示すように作動し、被膜付き廃蛍光灯６は、上方にある分別ラインの位置まで押し上げられ、第一作業ライン２から排除される。そして、分別ライン８に被膜付き蛍光灯６のみがストックされ、別途廃棄処理される。
【００２７】
一方、被膜なし廃蛍光灯９であれば、排除装置７は作動せず、そのまま図１の左方向へと運ばれ、第二作業ライン１０によって口金部１３を切断するレーザー照射装置１１の位置まで移動させられる。そこで、レーザー光１２によって廃蛍光灯の両端にある口金部１３（具体的には、口金部１３付近のガラス部分）が切断され、口金部回収ケース１４へと回収され、別途分別処理、加熱処理等が行われ、主に金属類、ガラスが回収される。
【００２８】
なお、図５では、排除手段が廃蛍光灯を押し上げることによって第一作業ライン２から被膜付き廃蛍光灯６を排除したが、これ以外にも、例えば、第一作業ライン２の一部が開き、被膜付き廃蛍光灯６を下方へ落下させる排除手段としてもよい。
【００２９】
ここで、レーザー照射装置１１の上方から見た、口金部１３の切断状態を、図６に示す。口金部１３には、プラスチック、アルミニウム等が使用されているため、この部分を被膜なし廃蛍光灯９から取り除く必要がある。ここでは、図面右側から第二作業ライン１０（コンベア）によって運ばれてきた被膜なし廃蛍光灯９は、ガラス部１５と口金部１３の境目付近にレーザー照射装置１１の焦点２１を固定しており、レーザー光１２によってガラスを切断することにより、口金部１３を分離する。
【００３０】
なお、ここでは、レーザー照射装置を使用しているが、ガラス管（ガラス部２１）を切断し、口金部１３を分離できる装置であれば足り、例えば、ダイアモンドカッター等の機械的な切断装置やバーナー用いた切断装置等を使用することも可能である。
【００３１】
口金部１３を分離した後、ガラス部１５はガラス破砕装置１６へと回収される。そして、ガラスカレットへと破砕され、ソーダガラスとしてリサイクルされる。なお、ここでは図示していないが、レーザー照射装置１１とガラス破砕装置１６との間の第二作業ラインに、蛍光粉及び蒸気水銀を回収するための装置を設置し、蛍光粉及び粗水銀をリサイクルすることがより好ましい。
【００３２】
このように、本発明の蛍光灯処理装置及び蛍光灯処理方法では、従来は判別困難であった蛍光灯の被膜の有無を、確実に判別することが可能となり、被膜なし蛍光灯のみを処理してガラスカレットとして回収するために、高品質のソーダガラスを、低コストでリサイクルすることが可能である。また、検知手段及び排除手段によって、迅速、かつ、連続した処理を行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の蛍光灯処理装置及び蛍光灯処理方法は、廃棄物回収事業等の分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の蛍光灯処理装置の一例を表す図である。
【図２】ガスバーナーで被膜付き蛍光灯のガラス部分を強熱した場合における、被膜の炭化及び変色を示す写真である。
【図３】被膜付き蛍光灯のガラス部分を、電気ヒーターコイルによって強熱する場合の状態を示す写真である。
【図４】反射型光量判別装置（検知手段）によって、被膜付き蛍光灯と被膜なし廃蛍光灯とを判別する概念を説明する図である。
【図５】排除装置（排除手段）が、第一作業ラインから被膜付き蛍光灯を排除する概念を説明する図である。
【図６】レーザー照射装置による蛍光灯の口金部の切断状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１：使用済み蛍光灯（廃蛍光灯）
２：第一作業ライン
３：ガスバーナー
４：火炎
５：反射型光量判別装置（検知手段）
６：被膜付き廃蛍光灯
７：排除装置（排除手段）
８：分別ライン
９：被膜なし廃蛍光灯
１０：第二作業ライン
１１：レーザー照射装置
１２：レーザー光
１３：口金部
１４：口金部回収ケース
１５：ガラス部
１６：ガラス破砕装置
２１：レーザー照射装置の焦点
Ａ〜Ｃ：強熱処理後の廃蛍光灯
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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