(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温機器の冷媒回路を構成する部品に接続して冷凍機油とともに冷媒を吸引するピアシングバルブと、前記ピアシングバルブを通じて前記冷媒と同時に回収した前記冷凍機油を保持するとともに前記冷凍機油に溶存している前記冷媒を気化させる冷媒分離器と、前記ピアシングバルブから回収した前記冷媒と、前記冷凍機油から分離して回収された前記冷媒とを吸引する吸引機と、この吸引機から排出される際の加圧力を有してイソブタンの沸点よりもわずかに高い温度の低温雰囲気に前記冷媒を投入したことにより前記冷媒の液化・凝縮および保持を行う冷媒保持タンクとを有する可燃性冷媒の回収装置と、
この可燃性冷媒の回収装置から定量排出された冷媒が空気と混合されて所定の濃度に希釈されて導入され、さらに、この希釈された冷媒と加熱されて送風される空気とを所定濃度になるよう混合して混合ガスを生成した後、任意温度に加熱した触媒に前記混合ガスを接触させて酸化分解処理を行う可燃性冷媒の酸化分解処理装置とを備えたことを特徴とする可燃性冷媒の処理装置。
【請求項２】
前記可燃性冷媒の酸化分解処理装置が、冷媒と空気との混合ガスが通流する流路の上流側に配設して触媒活性温度以上に予備加熱する加熱手段を備えた第１触媒層と、下流側に離間して設けた第２触媒層とが前記混合ガスの通流方向に直列に配設されたことを特徴とする請求項１記載の可燃性冷媒の処理装置。
【請求項３】
前記冷媒分離器から取りだした前記冷凍機油に空気を吹き込み気散させた前記冷媒を、前記可燃性冷媒の酸化分解処理装置に導入する前記冷媒と混合する空気の代替または一部に用いることを特徴とする請求項１記載の可燃性冷媒の処理装置。
【請求項４】
前記冷媒保持タンクが、上部に設けた排出口から前記冷媒の排出を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の可燃性冷媒の処理装置。
【請求項５】
前記冷媒分離器内に、回収した前記冷凍機油から冷媒を分離する、表面に空孔または切り起こしを有する濡板を設けたことを特徴とする請求項１記載の可燃性冷媒の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、使用済みの低温機器が具備する冷媒回路内に残留する冷媒の回収に関するものであって、さらに詳しくは、冷媒が可燃性を呈する場合の回収と保持および酸化分解処理を安全に行う可燃性冷媒の処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
使用済み冷蔵庫の冷媒回路に用いられる冷媒には、主にＣＦＣ１２、ＨＣＦＣ１３４ａなどのフロン類が使用されている。これらフロン類は、オゾン層破壊および地球温暖化による地球環境悪化を来す原因物質であることから、大気に放出すること無しに回収することが家電リサイクル法により義務づけられている。
【０００３】
これらフロン類の回収方法は、例えば、冷媒回路を構成する圧縮機の近傍にある配管の一部、多くの場合は冷媒の封入に用いた封入管にピアシングバルブが備える中空の針を挿入して、回収装置に吸引することにより回収する。回収装置では回収した冷媒を再度圧縮しながらボンベに移送して液化状態で保管する。回収した冷媒は、８５０℃以上の高温で分解した後に、生成した強酸性生成物をＣａ塩（ＣａＦ２、ＣａＣｌ２）とする中和処理を行うことによって無害化している。
【０００４】
これに対して、オゾン層破壊と地球温暖化を主体とする地球環境への悪影響が低いため、フロン類に替わって冷蔵庫などの低温機器用冷媒として用いられるようになったイソブタン（Ｒ６００ａ）などの炭化水素系の冷媒は、冷媒回路内に残存した冷媒の回収や漏洩物が爆発や燃焼の危険性があり、これを回避する必要があった。
【０００５】
このため、現在の家電リサイクル設備では、冷媒回路と圧縮内に残存するイソブタンを燃焼の下限濃度以下になるまで空気で希釈するなどして大気に放出して対処しているが、冷凍機油に溶存した可燃性冷媒の気散が無くなるまで放置するなどの処理に長時間を要して作業効率が著しく劣ることに加え、今後の冷蔵庫回収量の増加に伴う安全性確保が困難になることも予想される。
【０００６】
さらに、イソブタンを含む可燃性を呈する炭化水素などは一般的にＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ：揮発性有機化合物）と呼ばれるガスの一種として認識されていることから、不用意な大気中への拡散による環境への影響防止を目的に排出制限されることが予想されるが、その場合に用いる回収装置には、従来のフロン類の回収方法では爆発の危険を回避することが困難である。
【０００７】
つまり、冷媒回路から冷媒を回収する際には、冷媒回路とピアシングバルブの接続部分のわずかな隙間や不完全な接続に基づく空気の侵入が避けられず、爆発の危険性を負うことになるほか、極めて強い可燃性を呈するイソブタンなどのガスを圧縮することによって、圧縮点火によって急激な燃焼、つまりジーゼル爆発を来す可能性もある。
【０００８】
この為、可燃性冷媒の回収に際しては、活性炭などの固体吸着剤を備えた回収装置に前記可燃性冷媒を導入して吸着させることによって回収することによって、圧縮点火を来すことなく、安全に回収することができる手段が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００９】
また、これを脱着させる場合には、外部から固体吸着剤を加熱するとともに公知の冷媒回収機を用いて吸引および液化させることによってボンベなどに回収・保持することになる。
【００１０】
また、可燃性のフロン系冷媒を水蒸気とともに燃焼炉に噴霧して投入、燃焼させて、分解するものが知られている。これは、フロンであるが故に加水分解を円滑に行うための水蒸気の点火を除けば、焼却炉の高温雰囲気下での引火または着火による燃焼による酸化分解反応を行うことが容易に推測できる（例えば、特許文献３参照）。
【００１１】
つまり、以上の既知の技術を組み合わせることによって、概略、以下の手順による処理を行うことによって安全に処理することが可能であることを容易に予測できる。
（１）活性炭を用いて可燃性の冷媒を吸着させて回収する。
（２）吸着した冷媒を、活性炭を加熱して脱離、分離したものを回収する。
（３）回収した可燃性の冷媒を火炎に投入するなど、無害な炭酸ガスと水に酸化分解させる。
【００１２】
しかしながら、活性炭への吸着量には限界があるうえに、連続した回収を達成するためには複数の吸着装置を装備して交互に回収と脱離を行う必要があることから回収装置が大きいものになる。しかも、可燃性冷媒の脱離の際には空気の混入を防止するために不活性ガスを用いる必要があるうえ、もしも、混入した空気とともに排出された場合には活性炭の加熱やガス状冷媒の搬送に係る電気品の火花などによって着火、爆発の危険性や冷媒を液化する際の加圧によるジーゼル爆発の可能性も想定される。
【００１３】
また、このような高濃度の冷媒が漏洩するなどによって空気と混合して爆発や燃焼の危険性を回避するため、可燃性ガスの爆発や燃焼に至らない燃焼下限濃度以下の低濃度で触媒による酸化分解する手段が考えられ、酸化分解触媒と補助バーナから構成され、始動時は補助バーナによって酸化触媒を触媒活性温度まで予熱後に処理ガスを供給して酸化分解処理を行う方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−６５４４７号公報
【特許文献２】特開２０００−７０６５２号公報
【特許文献３】特開平１１−２７０８３０号公報
【非特許文献１】「環境触媒ハンドブック」（株式会社エヌ・ティー・エス発行、２００１年１１月２０日、６２１頁、右段２２行〜６２２頁、左段１０行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、触媒はガスを通過させる蜂巣状などの中空構造とするので、外周部からの加熱によって始動に要する活性温度に達し難いうえに、酸化触媒による発熱反応の活発な入口付近の温度が上昇しても、酸化触媒の下流の温度が触媒活性温度に到達しにくい。従って、可燃性の冷媒ガスが酸化触媒の入口では分解されるが、下流では酸化分解されず、触媒全体が活性温度以上になって定常運転に移行するまでの長時間に渡って酸化分解されずに放出するという課題があった。
【００１５】
また、冷媒ガス量が多く酸化触媒の容積が大きい場合では、予熱時間が増大するために補助燃料などのエネルギー使用量が増加して運転コストが増大する課題もあった。
【００１６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、家電リサイクル設備等で回収された冷蔵庫などの低温機器を適正処理する際に、低温機器が備える冷媒回路中のイソブタン等の可燃性冷媒およびそれを含んだ冷凍機油を安全に回収する可燃性冷媒の処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明に係る可燃性冷媒の処理装置は、低温機器の冷媒回路を構成する部品に接続して冷凍機油とともに冷媒を吸引するピアシングバルブと、ピアシングバルブを通じて冷媒と同時に回収した冷凍機油を保持するとともに冷凍機油に溶存している冷媒を気化させる冷媒分離器と、ピアシングバルブから回収した冷媒と、冷凍機油から分離して回収された冷媒とを吸引する吸引機と、この吸引機から排出される際の加圧力を有して低温雰囲気に冷媒を投入したことにより冷媒の液化・凝縮および保持を行う冷媒保持タンクとを有する可燃性冷媒の回収装置と、この可燃性冷媒の回収装置から定量排出された冷媒が空気と混合されて所定の濃度に希釈されて導入され、さらに、この希釈された冷媒と加熱されて送風される空気とを所定濃度になるよう混合して混合ガスを生成した後、任意温度に加熱した触媒に混合ガスを接触させて酸化分解処理を行う可燃性冷媒の酸化分解処理装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に係る可燃性冷媒の処理装置は、低温機器の部品から回収した可燃性冷媒をわずかに加圧した低温下で凝縮後、低温で液化して保管する一方で、連続した分解処理が可能な酸化分解処理装置に供給するので、安全な回収と保管ができるうえ、保持量を少なくして設備も小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
図１乃至６は実施の形態１を示す図で、図１は可燃性冷媒の処理装置１００を示すブロック図、図２は冷蔵庫の背面下部を示す斜視図、図３は冷蔵庫背面の圧縮機と冷媒回路の関係を示す概念図、図４は可燃性冷媒の回収装置の概念図、図５は冷媒分離器の断面図、図６は酸化分解処理装置の回路図である。
【００２０】
図１に示すように、可燃性冷媒の処理装置１００は、可燃性冷媒の回収装置１００ａと、可燃性冷媒の酸化分解処理装置１００ｂとを備える。可燃性冷媒の回収装置１００ａは、冷蔵庫等の低温機器の冷媒回路の部品の一つである圧縮機１に、冷媒回収時に接続されるピアシングバルブ３と、ピアシングバルブ３から吸引した冷媒と冷凍機油の混合物を導入して、冷凍機油から冷媒を分離する冷媒分離器９と、後述するポンプで冷媒分離器９から冷媒と冷凍機油から分離された冷媒を吸引し、空冷する冷媒回収機２２と、冷媒回収機２２から排出された冷媒を加圧・凝縮して液化させて液冷媒を保持する冷媒保持タンク２０とを備える。
【００２１】
可燃性冷媒の酸化分解処理装置１００ｂは、冷媒保持タンク２０から排出される冷媒を空気と混合して希釈する希釈器２８と、冷媒を定量排出させて酸素を含むガスを任意濃度になるよう混合した後、任意温度に加熱した触媒に冷媒ガスを接触させて酸化分解処理を行う酸化分解処理装置３０とを備える。
【００２２】
ピアシングバルブ３は、例えば、図２に示すように、冷蔵庫１０（低温機器の一例）の背面下部に設置された圧縮機１（部品の一例）の冷媒等を封入する封入管２に、ピアス針を挿入してここから冷媒を回収するのに使用されるものである。
【００２３】
まず、可燃性冷媒を具備した使用済み冷蔵庫から冷媒を回収する方法について、以下に述べる。図３に示す冷蔵庫背面の圧縮機と冷媒回路の関係を示す概念図に基づいて、圧縮機の取り外し方法について説明する。冷蔵庫筐体１０ａの背面下部に固定されている、可燃性冷媒であるイソブタン及び冷凍機油を保持した圧縮機１の固定金具（図示せず）を取り外した後、圧縮機１に接続されている冷媒回路４の配管（通常は２本）の、それぞれの配管の圧縮機１に近接する２箇所を封止し、封止部５とする。その後、封止部５の間にある配管を切断する。図３では切断部６として示す。以上により、圧縮機１は、冷蔵庫筐体１０ａに設けられた配管から分離される。
【００２４】
このとき、冷蔵庫筐体１０ａにある配管内の冷媒は配管内に残留する量も僅かであるから、シクロペンタンなどの可燃性発泡剤を内包した断熱材を用いた冷蔵庫筐体１０ａを燃焼や爆発を来すことの無いように、例えば大きな排気風量を備えるなどした破砕機を用いて大気に放出するなどの処理を行えばよい。
【００２５】
但し、破砕機が上記条件を確保できず、ガス状態で残留している冷蔵庫筐体１０ａに残留する冷媒回路内の冷媒が爆発の原因となりうることが予測される場合は、後述する冷媒回収機を用いて冷蔵庫筐体１０ａの配管内に残留する冷媒を、後述する圧縮機１からの冷媒回収方法に準じて回収しても良い。
【００２６】
圧縮機１が保持する多量の冷媒の回収方法を以下に述べる。冷蔵庫１０から取り出して内部に冷凍機油と可燃性冷媒を貯蔵する圧縮機１を、圧縮機１が具備する冷媒の封入管２を最下点に位置するように配置した後、可燃性冷媒の回収装置に接続するピアシングバルブ３のピアス針を封入管２に挿入すれば、冷媒を冷凍機油と同時に可燃性冷媒の回収装置が備える冷媒分離器９に導入して回収することができる。
【００２７】
圧縮機１内に保持されている冷凍機油は、沸点が室温以下の冷媒であるイソブタンの蒸気圧によって加圧された状態にあるので、ピアシングバルブ３のピアス針を挿入すれば容易に噴出する。しかし、回収初期の速度を確保して冷凍機油の流出が途中で途切れないようにして圧縮機１内に冷凍機油や冷媒が過度に残留するのを防止することが、回収後の圧縮機１を扱うなかでイソブタンの気化に伴う爆発の危険から回避するうえで肝要であるため、ポンプ等の吸引機を用いて圧縮機１の内部が減圧状態になるまで吸引する。この結果、冷凍機油を完全に排出することができる。
【００２８】
次に、可燃性冷媒の回収装置１００ａの挙動について、図４の概念図を用いて以下に詳述する。図４において、冷媒分離器９は、冷媒１３と同時に冷凍機油１４を回収して保持するとともに、冷凍機油１４に溶存している冷媒１３を気化させる。冷媒保持タンク２０は、ガス状態で回収された冷媒１３および冷凍機油１４から分離回収した冷媒１３を、加圧・低温凝縮により液化させるとともに保持した冷媒１３を定量排出することが可能に構成されている。これら装置群（冷媒分離器９、冷媒保持タンク２０）は、空気圧駆動のシリンダーを用いて吸引と排出を行うポンプ１１（吸引機の一例）及び空冷器１８を有する冷媒回収機２２を介して連通している。
【００２９】
冷媒分離器９から分離した冷媒１３であるイソブタンはポンプ１１によって減圧吸引された後に、加圧排出されて冷媒保持タンク２０に導入される。このとき、冷媒保持タンク２０の内部には、外部に設けた冷却装置１９から任意温度に冷却された冷媒１３が循環する凝縮器２１が具備されており、イソブタンの沸点である−１２℃よりもわずかに高い−５〜−１０℃に調整される。さらに冷媒分離器９との間に設けたポンプ１１によって１０〜３０Ｋｐａに加圧されているので、ガス状で導入された冷媒１３は容易に凝縮して液体状態で回収することができる。
【００３０】
なお、冷媒保持タンク２０内部温度をイソブタンの沸点である−１２℃よりも僅かに高い−５〜−１０℃内に調整しているのは、回収時に混入、または冷媒１３および冷凍機油１４が含有している水分が氷結することにより、冷媒保持タンク２０から液状で冷媒１３の排出に供するバルブやポンプの駆動部が氷結によって損傷するのを軽減させるためである。内部温度が―１０℃よりもはるかに低い場合は、生成した氷の硬度が上昇して冷媒保持タンク２０が備えるバルブ類の駆動部を損傷させて漏洩を来たし易くなるのためであり、当該部分から可燃性であるイソブタンの漏洩に起因する火災や爆発を抑止して安全性を確保するうえで有効である。
【００３１】
圧縮機１から直接的に回収および冷凍機油から分離した後に一部を凝縮させて冷媒保持タンク２０に保持したイソブタンは冷媒保持タンク２０の上部に設けたバルブ３１から酸化分解処理装置３０に供給する。冷媒保持タンク２０に保持されるガス状物質には、圧縮機１と結合して回収する際に空気などが混入する場合もあるが、バルブ３１から排出時にイソブタンとともに常に排出されるので、過度に蓄積されて燃焼などを来す危険な状態に至ることはない。
【００３２】
また、冷媒分離器９から分離した冷媒１３（イソブタン）は、ポンプ１１によって減圧状態で吸引されると同時に、加圧状態で排出される。この際に冷却の効率向上を目的に空冷器１８を通過させたうえで冷媒保持タンクに導入される。圧縮機１から回収および冷媒分離器９で気化した室温近傍の回収冷媒ガスが通過する際に熱交換して、冷媒保持タンク２０に導入する回収した冷媒ガスを予冷し、低温での凝縮を効率的に行うことができるので、冷媒保持タンク２０の冷却能力を抑制できる。
【００３３】
圧縮機１と接続したピアシングバルブ３から吸引された冷媒と冷凍機油の混合物１２は、まず、ピアシングバルブ３とポンプ１１の中間に位置する冷媒分離器９に導入される。圧縮機１に残留する冷媒と冷凍機油の混合物１２は同時に回収され、気体である冷媒１３及び冷凍機油１４は冷媒分離器９に一時的に保留され、その後冷凍機油１４から冷媒が分離される。冷媒１３はポンプ１１に吸引される。冷凍機油１４は冷媒１３が分離された後冷媒分離器９に貯蔵される。
【００３４】
冷媒分離器９は、図５の断面図に示す如く、内部に冷凍機油１４を一時的に保持する受皿１５、その受皿１５に設けられた切り欠き１６に保持され、空孔を設けた濡板１７を備える。冷凍機油１４が濡板１７を伝って落下する際に、濡板１７が備える空孔に一時的に滞留して滞留時間が長くなるので、減圧下に放置された冷凍機油１４から冷媒１３であるイソブタンが効率よく気散する。
【００３５】
なお、ここで用いる濡板１７が空孔を設けた平板である必要はなく、波状の成形品、平板に返りや切り欠きを設けることの他、棒状や鎖状のものであっても同様の効果が得られる。
【００３６】
また、イソブタンを含む冷凍機油１４をわずかに加温した状態、例えば４０〜５０℃とすれば、イソブタンの気散が促進するので有効である。
【００３７】
可燃性冷媒の回収装置から排出されたイソブタンは、希釈器２８でイソブタンの燃焼下限濃度である１．８％よりもはるかに低い濃度に希釈し、さらに酸化分解処理装置３０内で２０００ｐｐｍを基準として空気と混合して後、酸化分解処理を行う。図６に示すように、酸化分解処理装置３０は、イソブタンと空気の混合ガスが通流する流路の上流側に配設して触媒が活性化する温度である３５０℃よりも高い温度に予備加熱するヒータ３３（加熱手段の一例）を設けた第１触媒層３４と下流側に離間して設けた第２触媒層３５を備える。
【００３８】
酸化分解処理装置３０は、鉄などの金属薄板から成るハニカム構造体である多孔体の表面にパラジウムを塗布した触媒を高温状態に保持することにより活性化させ、炭化水素系の可燃性ガスを空気などの酸素を含むガスと混合して燃焼の下限濃度以下の希薄ガス状態で酸化分解させるものである。本実施の形態で用いたパラジウムを用いた触媒を３５０℃以上に加温し、イソブタンを接触すれば、酸化分解反応によって無公害の水と炭酸ガスを生成する。
【００３９】
図６に示す酸化分解処理装置の回路図を用いてイソブタンの分解に係る運転状態を述べると、まず、送風機３２から排出された空気をヒータ３３によって加温して得た温風を用いて、第１触媒層３４と第２触媒層３５を加温する。触媒層を通過した温風は熱交換器３６を通過する際に送風機３２から排出された空気を加温した後、排出することなしに、第１切替弁３７を閉塞、第２切替弁３８を解放することによって大部分を循環することにより、ヒータ３３の加温効率を向上させる。この状態を維持することによって触媒層を３５０℃以上の温度とする。
【００４０】
触媒層が３５０℃を確保した後、第１切替弁３７を解放して第２切替弁３８を閉塞するようにして吸入口３９から外気を吸引しながら循環量と排出量を調整する。この循環している温風に対して、温風の１／５００のイソブタン（１００％のイソブタン）をフローメータ４０を用いて定量投入して２０００ｐｐｍの希薄ガスを作成する。
【００４１】
混合ガスが約３５０℃に加熱した第１触媒層３４を通過することによって分解処理されて５００〜６００℃の排出ガスを形成する。この排出ガスを形成する発熱反応によって第１触媒層３４自体を加温するとともに、生成された排出ガスが第２触媒層３５を通過する際に触媒活性温度以上に加熱される。従って、酸化分解処理装置３０に導入された冷媒が、流路の上流側に配された第１触媒層３４で分解まで至らないとしても、下流側に離間して設けた第２触媒層３５を通過する際に、ほぼ完全に無害の水と炭酸ガスに分解することができる。
【００４２】
また、触媒による分解処理の別の効率的な手段として、熱交換器３６に導入される空気に触媒層を通過した処理後の高温の排出ガスを混合しても同様の効果が得られる。この場合、触媒層に導入される分解ガスは約２５００ｐｐｍのイソブタン濃度しかなく、排出ガス中には触媒による酸化分解に支障を来すことのない酸素が残存しているので、触媒温度が過度に上昇しない程度に混合量を調整すれば、何らの問題を来すこともない。
【００４３】
低温機器の例としては、冷蔵庫以外に、空気調和機、チーリングユニット、ショーケース、飲料水自販機等がある。
【００４４】
冷媒と冷凍機油を保持する低温機器の部品としては、圧縮機１以外に、アキュムレータ、気液分離器、冷媒配管等がある。
【００４５】
吸引機として、ポンプ１１以外に、アスピレータ等がある。
【００４６】
実施の形態２．
本実施の形態は、冷媒分離器９に残存した冷凍機油１４に残存する可燃性冷媒を、さらに分離、排除することによって、燃焼などの危険性を排除する効果を得るとともに、分離した可燃性冷媒を含んだ空気を冷媒保持タンク２０から排出した冷媒の希釈に用いる手段に関するものである。尚、説明に使用する図面は実施の形態１と同じである。
【００４７】
圧縮機１が具備する全ての冷媒配管を封止して冷蔵庫１０から圧縮機１を取り外した後、圧縮機１が具備する冷媒の封入管２を最下点に位置するように配置して、可燃性冷媒の回収装置１００ａの中空の針を備えるピアシングバルブ３を封入管２に差し込んで両回路を接続して、内部に貯蔵する冷凍機油と可燃性冷媒を同時に可燃性冷媒の回収装置が具備する冷媒分離器９に導入して回収する。
【００４８】
圧縮機１内に保持されている冷凍機油は、ピアシングバルブ３の中空の針を挿入すれば、イソブタンの蒸気圧によって容易に噴出するが、回収初期の速度を確保して冷凍機油の流出を途切れさせないようにすることが、圧縮機１内に冷凍機油や冷媒が過度に残留するのを防止するうえで肝要であり、この結果、冷凍機油を完全に排出することができる。
【００４９】
可燃性冷媒の回収装置１００ａは、冷媒１３と同時に回収した冷凍機油１４に溶存している冷媒１３を気化させる冷媒分離器９と、ガス状態での回収および冷凍機油１４からの分離回収した冷媒１３を低温凝縮により液化させるとともに保持した冷媒１３を定量排出することが可能な冷媒保持タンク２０とを備える。これら装置は、吸引と排出を行うポンプ１１を介して連通している。
【００５０】
冷媒分離器９を経た冷媒１３であるイソブタンはポンプ１１によって減圧吸引後、冷媒保持タンク２０に導入される。冷媒保持タンク２０の内部温度は、イソブタンの沸点である−１２℃よりもわずかに高い−５〜−１０℃に調整されており、さらに冷媒分離器９との間に設けたポンプ１１によって１０〜３０Ｋｐａに加圧されているので、ガス状で導入された冷媒１３は容易に凝縮して液体状態で保持できる。
【００５１】
なお、内部温度がイソブタンの沸点である−１２℃よりも僅かに高い−５〜−１０℃内に調整しているのは、回収時に混入、または冷媒１３および冷凍機油１４が含有している水分が氷結して冷媒１３の排出に供するバルブやポンプの駆動部が氷結によって損傷するのを軽減させるためである。生成した氷の硬度が上昇した場合、冷媒保持タンク２０が備えるバルブ類の駆動部を損傷させて漏洩を来たすことが想定される。従って、イソブタンの漏洩に起因する火災や爆発を抑止して安全性を確保するうえで有効である。
【００５２】
圧縮機１からの直接回収と冷凍機油１４から分離した後、凝縮させて冷媒保持タンク２０に保持したイソブタンは、冷媒保持タンク２０の上部に設けたバルブ３１から酸化分解処理装置３０に供給する。冷媒保持タンク２０にガス状で保持される物質には、圧縮機１と結合して回収する際に空気などが混入する場合もある。しかし、バルブ３１からイソブタンと共に排出されるので、過度に蓄積されて燃焼などを来す危険な状態に至らない。
【００５３】
可燃性冷媒の回収装置から排出されたイソブタンは、希釈器２８でイソブタンの燃焼下限濃度である１．８％よりもはるかに低い濃度に希釈し、さらに酸化分解処理装置３０内で２０００ｐｐｍを基準として空気と混合して後、酸化分解処理を行う。酸化分解処理装置３０が備える触媒は、鉄などの耐熱性基材から成る多孔体の表面にパラジウムまたは白金を触媒として塗布したものであって、任意高温状態で保持すれば活性化させることによって、可燃性ガスを空気などの酸素を含むガスと混合して燃焼の下限濃度以下の希薄状態で酸化分解させるものである。前記触媒を３５０℃以上に加温して２０００ｐｐｍのイソブタンを通過させれば、発熱して５００〜６００℃の無公害の水と炭酸ガスである排出ガスを生成する酸化分解反応を完遂させることが出来る。
【００５４】
上述の可燃性冷媒の回収装置１００ａと酸化分解処理装置３０のうち、ピアシングバルブ３を介して冷媒１３と共に冷媒分離器９に導入した冷凍機油１４は、冷媒分離器９が備える濡板１７を伝って落下することによって減圧下に滞留する時間を長くして冷媒１３であるイソブタンが効率よく気散する効果を有している。しかし、取り出した冷凍機油１４からイソブタンは容易に気散しないが、なおも１〜３％のイソブタンが溶存しており、安全な保管のためには一層の気散を必要とした。この状態であれば、僅かな気散が継続して行われて密閉容器内で保管した場合には容器内に充満し、密閉を解放した際に高濃度で拡散するので、着火の可能性があり、爆発や火災の可能性を排除できない。
【００５５】
このため、本実施の形態では、冷凍機油１４中の含有率を容易に気散しない濃度にまで低減させる必要から、イソブタンが溶存する冷凍機油１４に空気を微細気泡として吹き込むことによって気散させ、さらに、空気と共に酸化分解処理装置３０に投入して酸化分解処理を行うことによって、無害な炭酸ガスと空気として排出するものである。
【００５６】
ここに微細な気泡として空気を吹き込むことによってイソブタンの濃度が低い気泡内に拡散する。微細な気泡はイソブタンの拡散に供する面積を広くするので、効率的に吹き込んだ空気に拡散して、冷媒分離器９に導入するものである。
【００５７】
本実施の形態に用いた装置では、２０Ｌのイソブタンを含有した冷凍機油に８０Ｌ／ｍｉｎの空気を１００μｍ以下の微細な気泡として３０分間に経って吹き込んだ場合、排出した空気には２００ｐｐｍ以下のイソブタンを含有している。微量のイソブタンを含んだ前記空気は、上述の可燃性冷媒の回収装置から排出して酸化分解処理装置３０に導入するイソブタンと混合する空気の代替または一部に用いることによって、分解処理を行うことが出来る。
【００５８】
また、冷凍機油１４に含まれているイソブタンの含有量が約３％であったのに対し、空気を吹き込んで気散させた後には１００ｐｐｍ（０．０１％）以下にまで減少させることが出来る。この結果、常温放置状態の密閉容器に保管しても、燃焼の下限濃度まで容易に到達して充満することが無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施の形態１を示す図で、可燃性冷媒の処理装置１００を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、冷蔵庫の背面下部を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１を示す図で、冷蔵庫背面の圧縮機と冷媒回路の関係を示す概念図である。
【図４】実施の形態１を示す図で、可燃性冷媒の回収装置１００ａの概念図である。
【図５】実施の形態１を示す図で、冷媒分離器の断面図である。
【図６】実施の形態１を示す図で、酸化分解処理装置３０の回路図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  圧縮機、２  封入管、３  ピアシングバルブ、９  冷媒分離器、１０  冷蔵庫、１０ａ  冷蔵庫筐体、１１  ポンプ、１２  冷媒と冷凍機油の混合物、１３  冷媒、１４  冷凍機油、１５  受皿、１６  切り欠き、１７  濡板、１８  空冷器、１９  冷却装置、２０  冷媒保持タンク、２１  凝縮器、２２  冷媒回収機、２８  希釈器、３０  酸化分解処理装置、３１  バルブ、３２  送風機、３３  ヒータ、３４  第１触媒層、３５  第２触媒層、３６  熱交換器、３７  第１切替弁、３８  第２切替弁、３９  吸入口、４０  フローメータ、１００  可燃性冷媒の処理装置、１００ａ  可燃性冷媒の回収装置、１００ｂ  可燃性冷媒の酸化分解処理装置。
【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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