(57)【要約】【課題】有機塩素化合物を封入する機器を切削するにあたって、その引火や発火を確実に防止するようにした機器切削方法及び装置を提供する。【解決手段】切削箇所の空気を吸引するための吸引手段と、切削面の温度を測定するための温度測定手段と、検出された温度に応じて、切削刃の回転数又は送り速度を制御する運転制御手段を設け、さらに、場合によって、空気の吸引量の運転制御手段を設け、機器切削時、切削箇所の温度を、機器に封入される可燃性物質の引火点以下に制御することとした。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物を封入する機器を切削するための機器切削装置において、切削箇所の空気を吸引するための吸引手段を設けたことを特徴とする機器切削装置。
【請求項２】
上記吸引手段に加え、さらに吸引促進手段を備え、該吸引促進手段が磁性要素を有し、該磁性要素の磁力により切削片の吸引促進を行うようにしたことを特徴とする請求項１の機器切削装置。
【請求項３】
有機塩素化合物を封入する機器を切削するための機器切削装置において、切削面の温度を測定するための温度測定手段と、検出された温度に応じて切削刃の回転数又は送り速度を制御する運転制御手段とを設けたことを特徴とする機器切削装置。
【請求項４】
有機塩素化合物を封入する機器を切削するための機器切削装置において、切削箇所の空気を吸引するための吸引手段と、切削面の温度を測定するための温度測定手段と、検出された温度に応じて、切削刃の回転数又は送り速度を制御する運転制御手段を設けたことを特徴とする機器切削装置。
【請求項５】
請求項４の機器切削装置において、空気の吸引量を上記運転制御手段によって制御するようにしたことを特徴とする機器切削装置。
【請求項６】
上記吸引手段に加え、さらに吸引促進手段を備え、該吸引促進手段が磁性要素を有し、該磁性要素の磁力により切削片の吸引促進を行うようにしたことを特徴とする請求項４又は５の機器切削装置。
【請求項７】
有機塩素化合物を封入する機器を切削するための機器切削方法において、上記機器の切削操作に平行して、切削箇所の空気を吸引することを特徴とする機器切削方法。
【請求項８】
有機塩素化合物を封入する機器を切削するための機器切削方法において、切削面の温度を測定し、検出された温度に応じて切削刃の回転数又は送り速度を制御することを特徴とする機器切削方法。
【請求項９】
有機塩素化合物を封入する機器を切削するための機器切削方法において、上記機器の切削操作に平行して、切削箇所の空気を吸引し、切削面の温度を測定し、検出された温度に応じて、切削刃の回転数又は送り速度を制御することを特徴とする機器切削方法。
【請求項１０】
請求項９の機器切削方法において、空気の吸引量を制御するようにすることを特徴とする機器切削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器切削装置及び機器切削方法に関する。より具体的には、本発明は、ポリ塩化ビフェニル等の有機塩素化合物を封入した機器、特に可燃性物質をも封入した大型のコンデンサやトランス等の機器の解体切削を行うための機器切削方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大型トランスや大型コンデンサ等を解体する際には、これらの機器を切削し、内部の液体を取り出すようにしている。このような液体として、例えば容量で６０％のＰＣＢと、４０％のトリクロロベンゼンといった組み合わせのものが用いられている。
【０００３】
このような、有機塩素化合物が万一切削作業中に燃焼すると、ダイオキシン類を発生するおそれがある。さらに、上記トリクロロベンゼンのような可燃性物質は、引火あるいは発火する可能性が有る。したがって、切削の際、温度が上がり過ぎないようにする必要がある。ここで、従来の機器切削装置では、切削刃の延命及び粉塵の防止等を目的にクーラント液等の切削油やエアブロー等による噴射除去装置等が使用されている。
しかしながら、切削油を使用した場合は、トランス等の容器内壁に付着していた有機塩素化合物が該切削油に混入あるいは溶解することとなり、その状態で使用済み切削油として廃棄することは環境保全に重大な問題を起こすことになる。また、それらを無害化するためには、そのための処理設備や処理費用が必要になる等の問題が生じる。また、エアブローによる場合は、有機塩素化合物自体や有機塩素化合物が付着した切削片（切粉）が周囲に散乱することとなり、その収集及び大掛かりな無害化処理を要し、切削油と同様に諸問題が生じることになる。また、これらの従来の方法は発火防止の意図を含んだものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に対して、有機塩素化合物を封入する機器を切削するにあたって、その引火や発火を確実に防止するようにし、さらには使用済み切削油等の大量の無害化処理等を要することなく実施できるようにした機器切削方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、有機塩素化合物を封入する機器を切削するための機器切削装置において、切削箇所の空気を吸引するための吸引手段を設けたことを特徴とする。この場合、上記吸引手段に加え、さらに吸引促進手段を備え、該吸引促進手段が磁性要素を有し、該磁性要素の磁力により切削片の吸引促進を行うようにすることが好適である。
【０００６】
本発明に係る機器切削装置は、別の形態において、切削面の温度を測定するための温度測定手段と、検出された温度に応じて切削刃の回転数又は送り速度を制御する運転制御手段とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る機器切削装置は、さらに別の形態において、切削箇所の空気を吸引するための吸引手段と、切削面の温度を測定するための温度測定手段と、検出された温度に応じて、切削刃の回転数又は送り速度を制御する運転制御手段を設けたことを特徴とする。この場合、さらに空気の吸引量を運転制御手段によって制御するようにすることもできる。またさらに、上記吸引手段に加え、さらに吸引促進手段を備え、該吸引促進手段が磁性要素を有し、該磁性要素の磁力により切削片の吸引促進を行うようにすることも好適である。
【０００８】
また、本発明は、別の側面で、本有機塩素化合物を封入する機器を切削するための機器切削方法であり、該方法では、上記機器の切削操作に平行して、切削箇所の空気を吸引することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る機器切削方法は、別の形態において、切削面の温度を測定し、検出された温度に応じて切削刃の回転数又は送り速度を制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る機器切削方法は、さらに別の形態において、上記機器の切削操作に平行して、切削箇所の空気を吸引し、切削面の温度を測定し、検出された温度に応じて、切削刃の回転数又は送り速度を制御することを特徴とする。この場合、さらに空気の吸引量を制御するようにすることもできる。
なお、「切削刃の回転数又は送り速度」と表現する場合の、「又は」は、「切削刃の回転数及び送り速度」の意味として把握されるときも含まれることをここに確認する。さらに、本明細書中では、特に言及がない限り「又は」と表現されている場合、「及び」の意味として把握されるときも含まれることをここに確認する。
本発明によれば、機器切削時、切削箇所の温度を、機器に封入される可燃性物質の引火点以下に制御することができる。また、その結果、クーラント液の使用を不要とできる。
【００１１】
ここで、本明細書中で用いられる用語のうちのいくつかについて、意義を明らかにする。
本明細書中、「切削箇所」とは、切削されている機器の切削片が飛散し、これを吸引して回収する周辺領域の空間をいう。一般的には、切削箇所及びその近傍の空間を含める。
本明細書中、「有機塩素化合物」とは、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）、塩化ベンゼン、パークロロエチレン、トリクロロエチレン、ジクロロエチレン、塩化ビニル、ジクロロエタン、ペンタクロロエタン等の塩素を含む有機化合物を示し、特に環境汚染への懸念がある化合物である。
【００１２】
本明細書中、「有機塩素化合物を封入する機器」とは、有機塩素化合物が充填された容器を含む概念であり、また、密閉されているものもされていないものも含むものとし、有機塩素化合物を使用したトランス、コンデンサ等が挙げられる。なお、本発明は、このような有機塩素化合物を封入する機器のうち、いわゆる重量物と称される比較的大型のトランスやコンデンサに対して適用することが特に有効である。
そして、本明細書中、「引火性物質」としては、粘調剤として有機塩素化合物と共に大型トランスに封入されているトリクロロベンゼン等の引火点１００℃以上の液体を挙げることができる。
本発明の適用対象となる機器切削装置としては切削速度や送り速度等を変化できるものが好適である。このような装置としては、具体的に、例えば、ＮＣ旋盤を用いたエンドミルを採用した機器切削装置を挙げることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面に示した実施の形態を参照しながら、本発明に係る機器切削装置及び方法をさらに詳細に説明する。
【００１４】
図１に本発明に係る機器切削装置の一実施の形態を示す。
本機器切削装置１００では、有機塩素化合物を封入した機器１を容器固定架台２に固定している。該容器固定架台２自体は、機器切削装置１００の上に載置する。機器１は、例えば、体積容量で、ＰＣＢを６０％、トリクロロベンゼンを４０％封入した大型トランスである。
本実施の形態では、機器１及び機器切削装置１００の全体を、強制換気した換気ボックス３内に内蔵する。これは、機器１の封入する有害物質が蒸散して外部に漏れることを防止するためである。
【００１５】
機器切削装置１００は、例えば、ＮＣ旋盤を用いたエンドミルを採用した機器切削装置である。
該装置１００は、切削刃４で、機器１を切削する。切削刃４による切削箇所の近傍には、吸引ノズル５を設けている。吸引ノズル５から吸引した空気は、気固分離装置６、ガス洗浄装置７、及び換気装置８を経て大気中に放出されるように構成している。気固分離装置６は、一般的にはフィルターである。ガス洗浄装置７としては、オイルシャワー等を用いることができる。吸引ノズル５は、切削刃４と連動するように制御する。
【００１６】
図２に上記吸引ノズル５の一実施の形態を示す。この吸引ノズル５は、左右及び後方の遮断板１１を図示のように底板１２に設けている、底板１２の略中央に吸引ダクト１３の端部口１４が位置している。さらに、切削刃に相対する遮断板１１の端部に遮断ブラシ１５を設けている。
この吸引ノズル５では、遮断板１１によって形成される囲いによって、空気の流路を制限している。これによって吸引する空気の流速を上昇させ、切削面の冷却と切削片の効果的な回収を行うことができる。また、遮断ブラシ１５は、切削操作中、切削される機器１（図１）に当接する。これによって、吸引ノズル５と切削面の密閉性を向上させることができ、切削面からの切削片の剥離を促進することができる。切削面の温度上昇は、主としてこの切削片が残存することに起因する。したがって、切削片の剥離を促進することによって、冷却効果が向上する。なお、空気の吸引によって生じる、空気の流れによる冷却効果も期待できる。
なお、空気を吸引すると同時に、ダクト９から外気を導入する。
【００１７】
次に、図３は、上記吸引手段である吸引ノズルに加え、さらに吸引促進手段を備えた実施の形態を示す。
図３は、吸引促進手段を概念的に示したものである。図に示すように、エンドミル（切削刃）３１の切刃部分３２により機器１を切削している。ここで、吸引ノズル３３は、切粉（切削片）３４を吸引している。吸引ノズル３３には、さらに磁性要素として永久磁石３５を設けている。
【００１８】
この構成により、切粉３４は、空気の吸引力に吸引されると共に、永久磁石３５の磁力を利用して吸引が促進される。永久磁石３５の設けられた部分は、狭路を構成し、空気の通過面積が小さくなるので、空気の流速が上がり、磁石３５には、切粉が付着せず、付着したとしても空気流により払い落とされ、切粉は、後流へと流れる。なお、このような構成の吸引促進を行うにあたり、その調整は、通過面積、磁力、風速、真空度等によって行うことができる。
なお、図３で矢印３６は、エンドミル３１と吸引ノズル３３の移動方向を示している。また、吸引ノズル３３は、吸引ノズルカバー３７を備え、上記図２のような構成の遮断ブラシを併用することも勿論できる。
【００１９】
次に、図４は、上記吸引促進手段が、磁性要素として永久磁石に代えて、電磁石を備えた実施の形態を示す。
図４は、この吸引促進手段を概念的に示したものである。図に示すように、図３と同様、エンドミル３１の切刃部分３２により機器１を切削している。ここで、吸引ノズル３３は、切粉（切削片）３４を吸引している。吸引ノズル３３には、磁性要素として永久磁石３５に代えて電磁石３８を設けている。
【００２０】
この構成により、切粉３４は、空気の吸引力に吸引されると共に、電磁石３８の磁力を利用して吸引が促進される。電磁石３８に付着した切粉３４は、電磁石３８の磁力をオフにすることにより電磁石３８から離れ、空気の吸引力により後流へと流れる。電磁石３８の磁力のオン／オフを適宜自動で繰り返す。なお、このような構成の吸引促進を行うにあたり、その調整は、通過面積、磁力、風速、真空度等によって行うことができる。
なお、図４で矢印３６は、エンドミル３１と吸引ノズル３３の移動方向を示している。また、吸引ノズル３３は、吸引ノズルカバー３７を備え、上記図２のような構成の遮断ブラシを併用することも勿論できる。
【００２１】
次に、図５は、図１に示した本発明に係る機器切削装置１００を用いて、本発明に係る機器切削方法を実施する形態を示すフロー図である。
図５に示すように、吸引ノズル５で切削刃４近傍の空気を強制吸引すると、空気に引き連れて切削片、有機塩素化合物である残存液も吸引除去される（工程３０１）。このように、吸引ノズル５で強制吸引した状態で切削時に生じる切削片や容器内残存液を吸引ノズル５より空気と共に吸引すると、切削片が持つ熱の除去と切削箇所の空気冷却及び切削片の飛散の防止を同時に行うことができる。吸引ノズル５により除去された空気、切削片、残存液は、気固分離装置６を通過させる（工程３０２）。気固分離装置６は、残存液を含んだ切削片である固体と、残存液を含んだ気体である空気とを分離する。残存液を含んだ空気は、ガス洗浄装置７を通過させることによって残存液と空気とに分離する（工程３０３）。一方の残存液を含んだ切削片（固体）からは、浸漬や真空蒸発等の洗浄手段によって切削片から残存液を分離する（工程３０４）。両残存液は、液処理工程に送り、有機塩素化合物を処理する施設で分解処理する。
【００２２】
そして、各々分離された空気と切削片は、系外に排出する。この際、ガスクロマトグラフィー等の分析装置によって含有する有機塩素化合物の濃度を測定する（工程３０５）。すなわち、ポリ塩化ビフェニル廃棄物の適正な処理の推進に関する特別措置法案（ＰＣＢ法案）及びダイオキシン類対策特別措置法（ダイオキシン法案）に規定される基準値を満足した後に系外に排出するように監視する。一方、取出された残存液は分解処理される。
【００２３】
図５の機器切削方法を実施するにあたっては、切削刃４の回転数、機器１の送り速度、空気の吸引量のいずれか一以上を操作量として制御する。このような制御は、温度センサー（温度測定手段）からの温度情報を基に、マイクロプロセッサ等の運転制御手段を用いて行う。
図６は、そのような制御システムとしてフィードバック制御を行う場合を示している。
【００２４】
このフィードバック制御では、機器切削装置１００の稼動に平行して、温度センサー１０２によって切削面の温度を測定する。この温度センサーとしては、例えば非接触型の赤外線温度センサー等を用いることができる。この温度センサー１０２の温度情報に基づいて、コントロール部１０４で空気の吸引量、切削刃４の回転数、機器１の送り速度、のいずれか一以上を操作量として制御する。なお、コントロール部１０４は、運転制御手段の主要部を構成する。
【００２５】
本発明者らが検討したところによれば、空気の吸引量、切削刃４の回転数、機器１の送り速度は、以下のような設定とすることが好適である。
空気の吸引量は大きいほど、切削片の吸収速度が大きく、冷却速度も速い。したがって、その分、切削刃４の回転数又は機器１の送り速度を上げ、切削時間を短縮することができる。しかし、消費エネルギーの観点からは、空気の吸引量は少ないほうが良い。したがって、吸引量は、その兼ね合いから、適宜選択して設定すればよい。
【００２６】
切削刃４の回転数は、大きいほど良い。回転数が大きいほど、切削能力が上がるからである。したがって、回転数の設定値は、高めに設定される。フィードバックがかからない状態では、この高めに設定した値となる。
【００２７】
機器１の送り速度は、大きいほど良い。回転数が大きいほど、切削能力が上がるからである。したがって、機器１の送り速度は、高めに設定される。フィードバックがかからない状態では、この高めに設定した値となる。
【００２８】
機器１の切削を開始すると、コントロール部１０４では、温度センサー１０２からの温度情報を監視する。例えば、１，２，４−トリクロロベンゼンの引火点は、１０５℃付近である。そこで、この場合は切削面の温度が１００℃以下となるようにコントロール値を設定する。
温度センサー１０２が１００℃を超える温度を検出すると、まず、切削刃４について、回転数を下げるように指示する（判断１０６）。温度が下がり過ぎると、この指示はなくなり、回転数が設定値を維持するようシステムが変化する。このようにして、温度が上がり過ぎない限り設定した回転数を維持するようにする。このようなフィードバック制御により、切削面の温度が適切な温度に収束する。
【００２９】
切削刃４の回転数が下がり過ぎると、切削能力が落ちてしまう。したがって、回転数の下限も設定される。回転数が下限に至っても温度が１００℃を超えてしまうときには、機器１の送り速度を遅くする。これを、判断１０８で行うようにする。温度が下がり過ぎると、この指示はなくなり、送り速度が設定値を維持するようシステムが変化する。このようにして、温度が上がり過ぎない限り設定した送り速度を維持するようにする。このようなフィードバック制御により、切削面の温度が適切な温度に収束する。
もちろん、空気の吸引量を最大量一定として、１００℃を超えない範囲で切削刃４の回転数を上げ、送り速度を早くするといった方法等もとることができる。
【００３０】
ここで、機器１の送り速度を、その下限以下に遅くしてもなお切削面の温度が１００℃を超えてしまうときには、空気の吸引量の増加をさせる。これを、判断１１０で行うようにする。温度が下がり過ぎると、この指示はなくなり、空気の吸引量が設定値を維持するようシステムが変化する。このようにして、温度が上がり過ぎない限り設定した送り速度を維持するようにする。
以上のようなフィードバック制御により、切削面の温度が適切な温度に収束する。
【００３１】
図６の実施の形態では、空気の吸引量、切削刃４の回転数、機器１の送り速度を上記した機序に従って制御することとした。しかし、場合によって、空気の吸引自体を行わない等のこともでき、いずれかの操作量を操作の対象からはずすこともできる。また、いずれの操作量からフィードバック制御するかについては、切削刃の径、切削対象となる機器、その材質、封入する物質等によるものであり、状況に応じて適宜設定される。
【００３２】
実施例
引火性物質の引火点以下まで抑える事を目的とし、エンドミル切削刃径としてはΦ２０からΦ２５まで、切削刃の回転数は４０［ｒｐｍ］から１６０［ｒｐｍ］まで、送り速度は１０［ｍｍ／ｍｉｎ］から４０［ｍｍ／ｍｉｎ］の範囲で目標値を設定し、引火点温度１００℃以下に抑えるように、図６のフィードバック制御を行うことができるかどうか、検討を行った。
以下の目標値で、吸引ノズルを採用せずに、引火点温度１００℃以下に抑えるようにフィードバック制御を行うことができた。
１．切削刃径　２０Φ、機器送り速度　５６ｍｍ／ｍｉｎ、切削刃の回転数　２４０［ｒｐｍ］
２．切削刃径　２０Φ、機器送り速度　３６ｍｍ／ｍｉｎ、切削刃の回転数　１６０［ｒｐｍ］
３．切削刃径　２５Φ、機器送り速度　３０ｍｍ／ｍｉｎ、切削刃の回転数　１２８［ｒｐｍ］
４．切削刃径　３０Φ、機器送り速度　２３ｍｍ／ｍｉｎ、切削刃の回転数　１０６［ｒｐｍ］
なお、吸引ノズルを採用することにより、機器送り速度又は切削刃の回転数を前記実施例よりも高くして引火点温度１００℃以下に抑えるようにフィードバック制御を行うこともできる。
【００３３】
【発明の効果】
上記したところから明らかなように、本発明によれば、有機塩素化合物を封入する機器を切削するにあたって、その引火や発火を確実に防止するようにした機器切削方法及び装置が提供される。
また、切削面の温度が低温に維持されるので、クーラント液等の切削油の使用が不要となり、したがって、大掛かりな切削油の無害化処理設備も不要となるなど、効率向上も達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る機器切削装置の一実施の形態を説明する概念図である。
【図２】図１の実施の形態に用いることのできる吸引ノズルの一実施の形態を説明する斜視図である。
【図３】吸引手段に加え、吸引促進手段を設けた実施の形態を示す概念的断面図である。
【図４】吸引手段に加え、吸引促進手段を設けた他の実施の形態を示す概念的断面図である。
【図５】本発明に係る機器切削方法の一実施の形態について、そのフローを説明するフロー図である。
【図６】本発明に係る機器切削方法について、そのフィードバック制御を行う一実施の形態を説明する概念図である。
【符号の説明】
１　　　　　　有機塩素化合物を封入する機器
２　　　　　　機器固定架台
３　　　　　　換気ボックス
４　　　　　　切削刃
５　　　　　　吸引ノズル
６　　　　　　気固分離装置
７　　　　　　ガス洗浄装置
８　　　　　　換気装置
９　　　　　　ダクト
１１　　　　　遮断板
１３　　　　　吸引ダクト
３１　　　　　エンドミル
３３　　　　　吸引ノズル
３４　　　　　切粉
３５　　　　　永久磁石
３８　　　　　電磁石
１００　　　　機器切削装置
１０２　　　　温度センサー
１０４　　　　コントロール部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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