可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置
【課題】酸素センサの校正処理を自動化し、装置の電源投入時に必ず酸素センサの校正処理を自動的に行い、瑕疵、過失のヒューマンエラーを防止できるようにする。
【解決手段】処理装置１は、処理タンク２と、処理タンク２を減圧する真空ポンプ５と、不活性ガス源４と、酸素センサ６と、制御部７を備えている。また、空気吸引弁４５と、不活性ガス供給弁３８を備えている。不活性ガス源４は、処理タンク２に不活性ガスを供給する。制御部７は、電源投入時に酸素センサ６に空気を供給することで第１の測定値を取得し、且つ酸素センサに不活性ガスを供給することで第２の測定値を取得し、第１の測定値と第２の測定値に基づいて酸素センサ６の検量線を算出して酸素センサ６の校正を行う。これにより、制御部７によって電源投入時に自動的に酸素センサの校正処理を行うことによって、制御部７で随時新しいパラメータを取得することができ、酸素センサ６の校正処理を処理装置１の処理動作と連動させて安全な装置、設備の制御を実現できる。
【解決手段】処理装置１は、処理タンク２と、処理タンク２を減圧する真空ポンプ５と、不活性ガス源４と、酸素センサ６と、制御部７を備えている。また、空気吸引弁４５と、不活性ガス供給弁３８を備えている。不活性ガス源４は、処理タンク２に不活性ガスを供給する。制御部７は、電源投入時に酸素センサ６に空気を供給することで第１の測定値を取得し、且つ酸素センサに不活性ガスを供給することで第２の測定値を取得し、第１の測定値と第２の測定値に基づいて酸素センサ６の検量線を算出して酸素センサ６の校正を行う。これにより、制御部７によって電源投入時に自動的に酸素センサの校正処理を行うことによって、制御部７で随時新しいパラメータを取得することができ、酸素センサ６の校正処理を処理装置１の処理動作と連動させて安全な装置、設備の制御を実現できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄されたエアゾール缶、ＬＰカートリッジ缶、ライターや、可燃性冷媒を使用した冷凍サイクル等の可燃性ガスを含有する機器（被処理物）を処理する処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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や、エアゾール缶の噴射剤（プロペラント）に低ＧＷＰのブタン、プロパン等のハイド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、強燃性ガスであり、ＬＰカートリッジ缶、ライター等の燃焼目的に充填使用されている。
【０００３】
また、特許文献１には、冷蔵庫、自動販売機、カーエアコンや空調等に用いられている可燃性冷媒を回収する技術が記載されている。
【０００４】
さらに、可燃性ガスを含有する機器としては、燃料、燃料用の卓上ガスコンロ用ガス缶、点火用ガスライター、及び噴射剤として使用する薬用スプレー缶（殺虫剤入り等）、塗装用スプレー缶、ガス入り化粧用スプレー缶（ヘアースプレー缶）等があり、特許文献２に記載されているような技術を用いて破砕処理される。
【０００５】
特許文献１に記載された回収装置や、特許文献２に記載された処理方法における処理する際の最大の問題は、可燃性ガスが着火し、爆発することである。このような爆発は大事故につながる恐れがあり、これらの可燃性ガス含有機器処理にとっては極めて重要な課題となっている。
【０００６】
一般的な可燃性ガスの火災や爆発は、可燃性ガスと空気中の酸素との固有の混合割合（爆発範囲）と着火エネルギ−の存在で起こる。そして、着火エネルギ−は、小さく、静電気や工具の衝撃等で容易に与えられるため、火災、爆発を防止するためには常に処理部内の酸素濃度を低下させて処理部内を爆発範囲外に維持することが求められている。
【０００７】
また、特許文献１に記載された回収装置や特許文献２に記載されたガス缶の処理方法において廃棄された被回収物の中には間違って投入される酸素缶もある。従って、このような回収作業にあっては、空気（酸素）の混入を前提としなければならない。また、これらの圧力変動を伴う真空系で作動する設備では、劣化等により空気の外部から内部へのリークは検出、発見することが困難である。
【０００８】
一般的に、処理時における酸素濃度を連続して計測するために酸素センサが用いられている。そして、酸素センサによって測定した酸素濃度の値が爆発限界を超えると、装置内へ不活性ガスを注入や、可燃性ガスの回収作業やガス缶の粉砕作業の停止等を行うことで、爆発が起こることを防止している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１２１９１５号公報
【特許文献２】特開２００６−３４６５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような用途の酸素センサは、大量のオイルミストやスプレー缶内容物のミストにより急激に汚染され、出力が低下し、実際より低い酸素濃度を表示する（出力）する。これは、保安上致命的である。酸素センサの性能が低下すると、酸素センサで測定した酸素濃度の値の信頼性が低下し、処理部内を常に爆発範囲外に維持することができなくなる、という問題を有していた。また、酸素センサの校正処理を行うためには、スパン用ガスや零点校正用のガスを準備する必要があり、大変煩雑なものであった。さらに、必要充分な校正期間を作業現場で遵守することは、非常に困難であり、人為的瑕疵が生じるおそれがあり、ヒューマンエラーを防ぐことができなかった。
【００１１】
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、装置の電源投入時に必ず酸素センサの校正処理を自動的に行い、ヒューマンセラーの発生を防ぐことができる可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置は、可燃性ガスを含有する被処理物に対して所定の処理を行う処理部と、処理部を減圧する減圧部と、を備えている。処理部に不活性ガスを供給する不活性ガス源と、処理部の酸素濃度を測定する酸素センサと、空気を取り込み、酸素センサに空気を供給する空気吸引機構と、不活性ガス源から不活性ガスを取り込み、酸素センサに不活性ガスを供給する不活性ガス供給弁と、を備えている。空気吸引機構の動作と不活性ガス供給弁の開閉を制御し、空気と不活性ガスを酸素センサに供給することで、酸素センサの校正を行う制御部と、を備えている。
そして、制御部は、電源投入時に空気吸引機構を動作させ酸素センサに空気を供給することで第１の測定値を取得し、且つ不活性ガス供給弁を開き酸素センサに不活性ガスを供給することで第２の測定値を取得し、第１の測定値と第２の測定値に基づいて酸素センサの検量線を算出して酸素センサの校正を行う。
【００１３】
また、不活性ガスがない場合や、酸素センサの出力が所定値以下の場合、制御部は、処理装置の運転動作に入らない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置によれば、制御部によって空気吸引機構の動作と不活性ガス供給弁の開閉制御し、空気と処理部による処理作業に用いる不活性ガスを使用して酸素センサの校正処理を行っている。これにより、スパン校正用のスパンガスや零点校正用のガスを別途準備する必要がなくなる。
【００１５】
また、制御部が酸素センサの校正処理を電源投入時、すなわち装置の起動時毎に行っている。その結果、酸素センサによって処理部内の酸素濃度を正確に計測し、安全な制御、及び安全な被処理物の処理作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置の第１の実施の形態例を示す構成図である。
【図２】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置の第１の実施の形態例におけるスパン校正時の弁の状態を示す説明図である。
【図３】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置の第１の実施の形態例における零点校正時の弁の状態を示す説明図である。
【図４】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置における酸素センサで検出した値をＡ／Ｄ変換する状態を示すグラフである。
【図５】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置における酸素センサの検量線を算出する状態を示すグラフである。
【図６】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置の第２の実施の形態例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置（以下、「処理装置」という。）の実施の形態例について、図１〜図６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．第１の実施の形態例
１−１．処理装置の構成
１−２．処理装置の処理方法
１−３．酸素センサの校正方法
２．第２の実施の形態例
【００１８】
＜１．第１の実施の形態例＞
１−１．処理装置の構成
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。）にかかる処理装置の構成について説明する。
図１は本例の処理装置を示す構成図である。
【００１９】
本例の処理装置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、や可燃性フロ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、処理装置１は、処理部の一例を示す処理タンク２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、制御部７から構成されている。酸素センサ６としては、例えばガルバニ電池式が用いられる。
【００２０】
処理タンク２は、被処理物Ｔから回収した冷凍機油に冷媒（可燃性ガス）が溶解した溶解液Ｓを収納し、冷凍機油から可燃性ガスを分離するタンクである。処理タンク２には、回収された液量を検知する液量センサ１１と、処理タンク２内の圧力を測定する圧力センサ１２と、溶解液Ｓの温度を測定する温度センサ２９が設けられている。
【００２１】
また、処理タンク２は、回収用配管１６を介して被処理物Ｔに接続される。回収用配管１６における処理タンク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が処理タンク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。
【００２２】
また、処理タンク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Ｔから回収した溶解液Ｓは、スプレイノズル１４によって処理タンク２内に噴射されるため、大量の冷凍機油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における処理タンク２側には、ミストセパレータ１３が配置されている。
【００２３】
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、酸素センサ６にスパンガスとして用いる空気を取り込み、吸引するための空気吸引機構である空気吸引弁４５が設けられている。
【００２４】
また、処理タンク２の底部には、排出用の配管２７が接続され、この配管２７に廃液弁２８が設けられている。処理タンク２は、配管３１を介してポンプ３０に接続されている。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２に噴射するスプレイノズル３２が設けられている。
【００２５】
不活性ガス源４は、処理部である処理タンク２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、一般的に窒素、二酸化炭素等が使用され、ヘリウム、ネオン、アルゴンなどの希ガス類元素や窒素なども使用することができる。この不活性ガス源４は、第１の不活性ガス配管３３を介して処理タンク２と接続されている。第１の不活性ガス配管３３には、弁３６が設けられている。
【００２６】
また、不活性ガス源４は、第２の不活性ガス配管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。この第２の不活性ガス配管３７には、不活性ガス供給弁３８が設けられている。そして、不活性ガス供給弁３８を開くことで、零点校正用の不活性ガスが不活性ガス源４から取り込まれ、酸素センサ６に供給される。
【００２７】
真空ポンプ５は、配管４２及び第２の不活性ガス配管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、装置の起動時に装置内の圧力を大気圧と等しくすることができる。
【００２８】
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、処理タンク２の気体が配管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。
【００２９】
また、酸素センサ６は、制御部７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７に出力される。また、回収弁１７、不活性ガス供給弁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７によって制御されている。制御部７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。
【００３０】
そして、制御部７は、装置に電源が投入された時に酸素センサ６の校正処理を行う。このように、電源投入時に酸素センサ６の校正処理を行うことで、安全に装置を動作させることができる。また、人ではなく、装置に備えられている制御部７を用いて校正処理を行うことで、人による瑕疵や過失等のヒューマンエラーを防止することができる。さらに、酸素センサ６の校正処理を処理装置１の処理動作と連動させて安全な処理装置１の制御を実現することができる。なお、酸素センサ６の校正処理の詳細な説明については、後述する。
【００３１】
制御部７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。また、制御部７には、Ａ／Ｄ変換ユニットや昇圧回路（アンプ）等が設けられている。
【００３２】
酸素センサ６の下流側には、逆火防止器４８と、弁４９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まで希釈して排出される。
【００３３】
１−２．処理装置の処理方法
次に、上述した校正を有する処理装置１の被処理物Ｔから冷媒及び冷凍機油の回収方法について説明する。
まず、回収作業を行う前に酸素センサ６の校正を行い、酸素センサ６によって処理部内の酸素濃度を正確に計測できるようにする。なお、この酸素センサ６の校正方法は、後述する。
【００３４】
ここで、処理装置１が運転状態では、処理タンク２内は負圧状態で運転されている。そのため、停止時には、処理タンク２内に外気が侵入することを防ぐために不活性ガスを自動で加圧封入している。そして、この状態で起動時に酸素センサ６の校正処理を行う。校正後、処理タンク２内が大気圧に達するまで弁４３，４９を開き排気する。次に、真空ポンプ５を作動させて、処理タンク２を減圧し、真空化させる。そして、処理タンク２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Ｔから溶解液Ｓの回収を開始する。
【００３５】
そして、溶解液Ｓの回収時に空気が同伴されることにより、処理タンク２内の酸素濃度が規定の濃度（例えば、４％）を超えると不活性ガスを処理タンク２内に封入する。さらに酸素濃度が上昇する場合、例えば酸素濃度が８％に達する場合には、不活性ガスの供給を継続すると共に被処理物Ｔからの溶解液Ｓの回収は、停止する。
【００３６】
回収作業と処理作業は同時に行われる。すなわち、回収された溶解液Ｓは、処理タンク２内に設けられたヒータ２６により加熱されると共に、真空ポンプ５によって減圧される。これにより、連続的に可燃性ガスである冷媒が気化し、冷凍機油から分離する。そして、処理タンク２内に所定の冷凍機油が蓄積され、液温が所定の温度以上に達すると、弁３６を開き、加圧する。そして、処理タンク２内の圧力が大気圧以上に達すると、廃液弁２８を開き、冷凍機油を排出する。
【００３７】
このようにして、本例の処理装置１による被処理物Ｔに対する処理作業が終了する。
【００３８】
１−３．酸素センサの校正方法
次に、図２〜図５を参照して酸素センサ６の校正方法について説明する。
図２は、スパン校正時の状態を示す図、図３は、零点校正時の状態を示す図である。なお、本例では、高純度の不活性ガスを使用し、零点とスパンで検量線を算定制御した例を説明する。図４は、酸素センサ６によって検出した値をＡ／Ｄ変換する状態を示すグラフ、図５は、酸素センサの検量線を算出する状態を示すグラフである。
【００３９】
まず、図２に示すように、空気吸引弁４５と弁４９のみを開き、空気吸引弁４５および弁４９以外の弁を全て閉じる。次に、真空ポンプ５を起動させて、空気吸引弁４５から空気を取り込み、酸素センサ６に供給する。ここで、空気吸引弁４５は、弁４３よりも下流側に設けられているため、処理タンク２内に酸素が混入することを防止できる。ここで、酸素は、空気中に２０．９％が含まれている。そして、この空気をスパンガスとして酸素センサ６に供給する。ここで、酸素センサ６は、入力に対応して本例であれば、４０ｍＶの電圧として出力する。
【００４０】
次に、制御部７においてＡ／Ｄ変換ユニットに適合した電圧に昇圧する。そして、Ａ／Ｄ変換ユニットは、この電圧の高低をパルスに変換し、演算ユニットに送る。図４は、センサ出力が１００ｍＶのとき２００００パルスとなるように設定した例である。
【００４１】
そして、図４に示すように、Ａ／Ｄ変換を行い、酸素センサ６で検出した値Ｖ２（例えば、３０ｍＶ）をパルスＰ２（例えば、８０００）に変換する。このパルスＰ２が第１の測定値であるスパン校正値となる。
【００４２】
次に、図３に示すように、零点校正時では、不活性ガス供給弁３８及び弁４９のみを開き、不活性ガス供給弁３８及び弁４９以外の全ての弁を閉じる。そして、不活性ガス源４から不活性ガスを取り込み、酸素センサ６へ送る。そして、図４に示すように、Ａ／Ｄ変換を行い、このとき酸素センサ６で検出した値Ｖ１（例えば、６ｍＶ）をパルスＰ１（例えば、１８００）に変換し、第２の測定値である零点校正値を測定する。
【００４３】
次に、図５に示すように、スパン校正値であるパルスＰ２と、零点校正値であるＰ１から酸素センサ６の検量線Ｌを算出し、制御部７の記憶部に格納する。これにより、酸素センサ６の校正（キャリブレーション）が完了し、正しい酸素濃度での制御を可能とする。
【００４４】
また、本例の処理装置１によれば、スパンガスとして空気を用いると共に、零点校正には処理に使用する不活性ガス源４を用いている。そして、不活性ガス源４が規定圧力以下、あるいは値Ｖ１とＶ２の差が小さくなった場合には、校正不可能とし、処理装置１の起動を不能とする。
【００４５】
さらに、酸素センサ６の校正作業を頻繁に行うことができ、随時新しいパラメータを取得することができる。これにより、酸素センサ６によって検知される酸素濃度の信頼性を向上させることが可能となる。また、人ではなく、装置に設けられた制御部７が自動で定期的に酸素センサ６の校正処理を行うことにより、人による瑕疵や過失等のヒューマンエラーを防止することが可能となる。
【００４６】
また、所定の時間間隔で酸素センサ６の校正処理を行うように制御部７で制御してもよい。これにより、長時間、連続的に装置を動作させた場合でも、安全に装置を動作させることができる。なお、酸素センサ６の校正処理が終了するまで、制御部７は、他の処理部による処理を停止させる。
【００４７】
なお、低純度の不活性ガスを用いる場合は、空気によって第１の測定値である高位スパン値を測定し、不活性ガスによって第２の測定値である低位スパン値を測定する。そして、この高位スパン値と低スパン値の２点から検量線を算出し、酸素センサ６の校正処理を行う。
【００４８】
＜２．第２の実施の形態例＞
次に、図６を参照して本発明の処理装置の第２の実施の形態例について説明する。
図６は、第２の実施の形態例にかかる処理装置を示す構成図である。
【００４９】
この第２の実施の形態例にかかる処理装置１００は、被処理物Ｔとして可燃性ガスを含有するガス缶やガスライター等を破砕処理する装置である。図６に示すように、処理部の一例を示す容器状破砕室１０１、廃液タンク１０３、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５と、不活性ガス源４と、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、不図示の制御部とから構成されている。
【００５０】
容器状破砕室１０１は、その上部には、被処理物Ｔを投入するための開口が設けられている。容器状破砕室１０１は、その開口を閉じるための投入ハッチ１０２を有している。また、容器状破砕室１０１における下部側面には、破砕物を取り出すための取出し用ハッチ１０７が設けられている。投入ハッチ１０２及び取出し用ハッチ１０７は、容器状破砕室１０１内の圧力を保てるように高密度な構造となっている。容器状破砕室１０１の内部には、被処理物Ｔを破砕するための破砕機１０６が配置されている。また、容器状破砕室１０１には、容器状破砕室１０１内部の圧力を測定する圧力センサ１１２が設けられている。
【００５１】
また、容器状破砕室１０１の下方の側部には、不活性ガス源４に至る配管１１３が弁１１５を介して接続されている。この不活性ガス源４から容器状破砕室１０１内に不活性ガスとして、例えば窒素ガスが供給される。さらに、容器状破砕室１０１には、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５を介して真空ポンプ５に至る配管１１６が接続されており、容器状破砕室１０１内の空気が吸引される。これにより、容器状破砕室１０１内を負圧にすることができる。また、この配管１１６には、弁１１７とフィルタ１１８が設けられている。
【００５２】
さらに、容器状破砕室１０１の底部には、被処理物Ｔに残留した液状物を排出する排出用の配管１０８が接続され、この配管１０８には廃液弁１０９とフィルタ１１１が設けられている。また、配管１０８は、廃液タンク１０３に接続されており、容器状破砕室１０１の底部に溜まる液状物は、廃液タンク１０３に移送される。
【００５３】
廃液タンク１０３の下流側には、油槽タンク１０４と水槽タンク１０５が設けられている。油槽タンク１０４には、溶媒として充填油１０４ａが充填されており、水槽タンク１０５には、溶媒としての水１０５ａが充填されている。充填油１０４ａには、粘度の低いタービン油等が用いられる。廃液タンク１０３、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５は、配管１１６、１２８を介して不活性ガス源４に接続されている。
【００５４】
また、廃液タンク１０３には、液量を測定する液量センサ１０３ｂが設けられている。さらに、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５には、それぞれ液量を表示する液面計１０４ｂ、１０５ｂが設けられている。そして、廃液タンク１０３、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５には、それぞれ排出用の配管１０３ｃ、１０４ｃ、１０５ｃが設けられている。
【００５５】
廃液タンク１０３は、配管１２７を介して油槽タンク１０４に接続されており、油槽タンク１０４は、配管１２８を介して水槽タンク１０５に接続されている。そして、水槽タンク１０５には、真空ポンプ５に至る配管１２９が設けられている。
【００５６】
そして、廃液タンク１０３内及び廃液タンク１０３内の気体は、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５に移送される。そして、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５に充填した充填油１０４ａ及び水１０５ａによって、液状物を吸着捕捉したり、気体に含まれる臭気を除去したりすることができる。
【００５７】
真空ポンプ５の下流側には、酸素センサ６が設けられており、真空ポンプ５から吐き出された気体中の酸素濃度を測定している。また、酸素センサ６の下流側には、可燃性ガス希釈用のファン１４０に至る配管１４１が接続されている。そして、このファン１４０により、希釈されたガスが排気される。なお、酸素センサ６の下流側にガスを燃焼する燃焼装置を設けても良い。
【００５８】
また、真空ポンプ５には、不活性ガス源４に接続される不活性ガス配管１３５が設けられている。この不活性ガス配管１３５を介して酸素センサ６に不活性ガスが供給される。また、不活性ガス配管１３５には、不活性ガス供給弁１３６が取り付けられている。さらに、水槽タンク１０５の下流側で、かつ真空ポンプ５の上流側には、酸素センサ６に空気を取り込み、供給するための空気吸引機構である空気吸引弁１３７が配置されている。この空気吸引弁１３７から空気を取り込みことで、酸素センサ６に空気が供給される。
【００５９】
なお、この第２の実施の形態例にかかる処理装置１００では、固形の処理物が投入、排出されるため、必ず大気開放される。したがって、真空ポンプ５の起動時に内部の空気が吐き出されて、酸素センサ６の校正処理を行う際に必要な流量が確保される場合では、空気吸引弁１３７を設けなくともよい。この場合、真空ポンプ５、容器状破砕室１０１や廃液タンク１０３等が空気吸引機構となる。
【００６０】
さらに、処理装置１００には、不図示の制御装置が設けられており、この制御装置により処理装置全体の制御や、酸素センサ６の校正処理の制御が行われる。処理装置１００で処理作業中は、酸素センサ６によって検知した酸素濃度に基づいて真空ポンプ５や破砕機１０６の動作を制御する。例えば、酸素濃度が所定の値よりも上昇した場合、破砕機１０６による破砕処理を停止させて、容器状破砕室１０１内に不活性ガスを供給する。これにより、破砕機１０６で被処理物Ｔを破砕処理するときに生じる火花によって爆発が起こることを防ぐことができる。
【００６１】
次に、このような構成を有する処理装置１００の破砕処理を説明する。まず、初期状態として、全ての弁を閉じておく。また、酸素センサ６の校正処理は、破砕処理を行う前に行われる。
【００６２】
まず、投入ハッチ１０２を開いて容器状破砕室１０１内に廃棄されたガス缶やライター等の被処理物Ｔを投入する。次に、容器状破砕室１０１の投入ハッチ１０２を閉じ、破砕機１０６の下部に配置された取出し用ハッチ１０７の密閉ドアも閉じる。そのため、容器状破砕室１０１は外部から遮断された状態となる。
【００６３】
次に、弁１１７を開き、真空ポンプ５及びファン１４０を作動させる。すると、容器状破砕室１０１内は真空ポンプ５によって減圧される。そして、容器状破砕室１０１内の空気は、真空ポンプ５を通過し、ファン１４０から大気に強制的に排気される。
【００６４】
次に、容器状破砕室１０１内の空気を不活性ガスに置換する。まず、容器状破砕室１０１内が所定の圧力まで減圧されると、弁１１５を開いて不活性ガス源４から不活性ガスを容器状破砕室１０１、廃液タンク１０３、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５内に通気する。このように、上流から不活性ガスを供給し、下流側で排気することにより効率良く空気と不活性ガスを置換することができる。
【００６５】
この第２の実施の形態例では、不活性ガスの供給量は、排気量より多く設定されているため、内部の圧力は上昇する。この第２の実施の形態例では、−０．０３ＭｐａＭＰａで不活性ガスの供給をとめ、真空ポンプ５のみを運転し、−０．０７ＭｐａＭＰａまで排気する。そして、再度不活性ガスを供給する。これを数回繰り返すことで、容器状破砕室１０１内の酸素濃度は、爆発限界未満まで低下する。
【００６６】
容器状破砕室１０１内の圧力が所定の圧力にまで減圧されたことを確認する。そして、さらに全ての弁を閉じて一定時間保持し、圧力センサ１１２によって容器状破砕室１０１内のリークな無いことを確認（気密試験モード）後、破砕機１０６が起動し、被処理物Ｔの破砕処理が行われる。破砕処理された被処理物Ｔは、破砕機１０６の下方に格納した不図示のコンテナ内に落下し、回収される。
【００６７】
このとき、被処理物Ｔから残留していたガスや液状物が噴出や流出するが、液状物は、配管１０８を通って廃液タンク１０３に移送される。また、ガスと蒸気は、弁１１７を通り、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５へ送られる。なお、廃液タンク１０３で気化したガスと蒸気は、配管１２７を通り、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５へ送られる。そして、油溶性の蒸気は、油槽タンク１０４に充填された充填油１０４ａによって溶解捕捉される。また、水溶性の蒸気は、水槽タンク１０５に充填された水１０５ａによって溶解捕捉される。
【００６８】
上述したような処理中、酸素センサ６は、真空ポンプ５から吐出される気体中の酸素濃度を常時測定している。これにより、酸素缶が誤って投入や処理中に発生した漏洩に対しても有効な制御を実現することができる。
【００６９】
具体的には、酸素濃度が上昇した時は、破砕機１０６を停止し、弁１１５を開き、不活性ガス源４から不活性ガスを容器状破砕室１０１、廃液タンク１０３、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５内に通気し、酸素濃度を低下させる。そして、酸素濃度が所定の濃度まで低下すると、破砕機１０６を再起動し、破砕処理を再開する。
【００７０】
更に、規定する酸素濃度を超え、より高く設定された濃度を超えた場合、もしくは上記動作を繰り返しても酸素濃度が低下しない場合は、真空ポンプ５を停止し、不活性ガスを大気圧まで封入する。そして、警報を表示したり鳴らしたりし、処理装置１００の運転を停止する。容器状破砕室１０１内から原因となる酸素缶等を除去する。
【００７１】
そして、投入された被処理物Ｔがすべて破砕され、容器状破砕室１０１内に未処理の被処理物Ｔが無くなると、被処理物Ｔの破砕によるガスの発生が止まる。そして、圧力センサ１１２で検知し、かつ破砕機１０６の負荷が無くなったことを電流値で検知すると、破砕工程が終了し、破砕機１０６が停止する。
【００７２】
この状態では、容器状破砕室１０１内の濃度は、可燃性ガスで１００％近くなっている。そのため、上述した容器状破砕室１０１内の空気を不活性ガスに置換する工程と同様に、可燃性ガスを不活性ガスに置換し、大気を導入後、取出し用ハッチ１０７を開いて破砕された被処理物Ｔを取り出す。
【００７３】
次に、第２の実施の形態例の処理装置１００にかかる酸素センサ６の校正方法について説明する。
まず、酸素センサ６による第１の測定値、いわゆるスパン校正値を測定するために、空気吸引弁１３７を開く。次に、真空ポンプ５を起動させて、空気吸引弁１３７からスパンガスとして空気を取り込み、酸素センサ６に供給する。そして、酸素センサ６で検出した値をＡ／Ｄ変換し、第１の測定値であるスパン校正値を取得する。
【００７４】
次に、空気吸引弁１３７を閉じ、不活性ガス供給弁１３６を開く。そして、酸素センサ６に不活性ガス源４から酸素センサ６に不活性ガスを送り、酸素センサ６によって第２の測定値である零点校正値を取得する。
【００７５】
次に、第１の測定値であるスパン校正値と第２の測定値である零点校正値から酸素センサ６の検量線を算出し、酸素センサ６の校正処理を行う。これにより、酸素センサ６の校正が完了する。
【００７６】
このような構成を有する処理装置１００によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる処理装置１と同様に、酸素センサ６の校正処理が行われる。なお、酸素センサ６の校正処理は、上述した第１の実施の形態例にかかる処理装置１と同様であるため、その説明は省略する。このような構成を有する処理装置１００によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる処理装置１と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００７７】
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。
【符号の説明】
【００７８】
１，１００…処理装置、 ２…処理タンク（処理部）、 ４…不活性ガス源、 ５…真空ポンプ（減圧部）、 ６…酸素センサ、 ７…制御部、 １６…回収用配管、 １７…回収弁、 ３３…第１の不活性ガス配管、 ３７…第２の不活性ガス配管、 ３８，１３６…不活性ガス供給弁、 ４５，１３７…空気吸引弁（空気吸引機構）、 １０１…容器状破砕室（処理部）、 １０３…廃液タンク、 １０４…油槽タンク、 １０５…水槽タンク、 １３５…不活性ガス配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄されたエアゾール缶、ＬＰカートリッジ缶、ライターや、可燃性冷媒を使用した冷凍サイクル等の可燃性ガスを含有する機器（被処理物）を処理する処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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や、エアゾール缶の噴射剤（プロペラント）に低ＧＷＰのブタン、プロパン等のハイド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、強燃性ガスであり、ＬＰカートリッジ缶、ライター等の燃焼目的に充填使用されている。
【０００３】
また、特許文献１には、冷蔵庫、自動販売機、カーエアコンや空調等に用いられている可燃性冷媒を回収する技術が記載されている。
【０００４】
さらに、可燃性ガスを含有する機器としては、燃料、燃料用の卓上ガスコンロ用ガス缶、点火用ガスライター、及び噴射剤として使用する薬用スプレー缶（殺虫剤入り等）、塗装用スプレー缶、ガス入り化粧用スプレー缶（ヘアースプレー缶）等があり、特許文献２に記載されているような技術を用いて破砕処理される。
【０００５】
特許文献１に記載された回収装置や、特許文献２に記載された処理方法における処理する際の最大の問題は、可燃性ガスが着火し、爆発することである。このような爆発は大事故につながる恐れがあり、これらの可燃性ガス含有機器処理にとっては極めて重要な課題となっている。
【０００６】
一般的な可燃性ガスの火災や爆発は、可燃性ガスと空気中の酸素との固有の混合割合（爆発範囲）と着火エネルギ−の存在で起こる。そして、着火エネルギ−は、小さく、静電気や工具の衝撃等で容易に与えられるため、火災、爆発を防止するためには常に処理部内の酸素濃度を低下させて処理部内を爆発範囲外に維持することが求められている。
【０００７】
また、特許文献１に記載された回収装置や特許文献２に記載されたガス缶の処理方法において廃棄された被回収物の中には間違って投入される酸素缶もある。従って、このような回収作業にあっては、空気（酸素）の混入を前提としなければならない。また、これらの圧力変動を伴う真空系で作動する設備では、劣化等により空気の外部から内部へのリークは検出、発見することが困難である。
【０００８】
一般的に、処理時における酸素濃度を連続して計測するために酸素センサが用いられている。そして、酸素センサによって測定した酸素濃度の値が爆発限界を超えると、装置内へ不活性ガスを注入や、可燃性ガスの回収作業やガス缶の粉砕作業の停止等を行うことで、爆発が起こることを防止している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１２１９１５号公報
【特許文献２】特開２００６−３４６５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような用途の酸素センサは、大量のオイルミストやスプレー缶内容物のミストにより急激に汚染され、出力が低下し、実際より低い酸素濃度を表示する（出力）する。これは、保安上致命的である。酸素センサの性能が低下すると、酸素センサで測定した酸素濃度の値の信頼性が低下し、処理部内を常に爆発範囲外に維持することができなくなる、という問題を有していた。また、酸素センサの校正処理を行うためには、スパン用ガスや零点校正用のガスを準備する必要があり、大変煩雑なものであった。さらに、必要充分な校正期間を作業現場で遵守することは、非常に困難であり、人為的瑕疵が生じるおそれがあり、ヒューマンエラーを防ぐことができなかった。
【００１１】
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、装置の電源投入時に必ず酸素センサの校正処理を自動的に行い、ヒューマンセラーの発生を防ぐことができる可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置は、可燃性ガスを含有する被処理物に対して所定の処理を行う処理部と、処理部を減圧する減圧部と、を備えている。処理部に不活性ガスを供給する不活性ガス源と、処理部の酸素濃度を測定する酸素センサと、空気を取り込み、酸素センサに空気を供給する空気吸引機構と、不活性ガス源から不活性ガスを取り込み、酸素センサに不活性ガスを供給する不活性ガス供給弁と、を備えている。空気吸引機構の動作と不活性ガス供給弁の開閉を制御し、空気と不活性ガスを酸素センサに供給することで、酸素センサの校正を行う制御部と、を備えている。
そして、制御部は、電源投入時に空気吸引機構を動作させ酸素センサに空気を供給することで第１の測定値を取得し、且つ不活性ガス供給弁を開き酸素センサに不活性ガスを供給することで第２の測定値を取得し、第１の測定値と第２の測定値に基づいて酸素センサの検量線を算出して酸素センサの校正を行う。
【００１３】
また、不活性ガスがない場合や、酸素センサの出力が所定値以下の場合、制御部は、処理装置の運転動作に入らない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置によれば、制御部によって空気吸引機構の動作と不活性ガス供給弁の開閉制御し、空気と処理部による処理作業に用いる不活性ガスを使用して酸素センサの校正処理を行っている。これにより、スパン校正用のスパンガスや零点校正用のガスを別途準備する必要がなくなる。
【００１５】
また、制御部が酸素センサの校正処理を電源投入時、すなわち装置の起動時毎に行っている。その結果、酸素センサによって処理部内の酸素濃度を正確に計測し、安全な制御、及び安全な被処理物の処理作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置の第１の実施の形態例を示す構成図である。
【図２】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置の第１の実施の形態例におけるスパン校正時の弁の状態を示す説明図である。
【図３】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置の第１の実施の形態例における零点校正時の弁の状態を示す説明図である。
【図４】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置における酸素センサで検出した値をＡ／Ｄ変換する状態を示すグラフである。
【図５】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置における酸素センサの検量線を算出する状態を示すグラフである。
【図６】本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置の第２の実施の形態例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置（以下、「処理装置」という。）の実施の形態例について、図１〜図６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．第１の実施の形態例
１−１．処理装置の構成
１−２．処理装置の処理方法
１−３．酸素センサの校正方法
２．第２の実施の形態例
【００１８】
＜１．第１の実施の形態例＞
１−１．処理装置の構成
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。）にかかる処理装置の構成について説明する。
図１は本例の処理装置を示す構成図である。
【００１９】
本例の処理装置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、や可燃性フロ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、処理装置１は、処理部の一例を示す処理タンク２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、制御部７から構成されている。酸素センサ６としては、例えばガルバニ電池式が用いられる。
【００２０】
処理タンク２は、被処理物Ｔから回収した冷凍機油に冷媒（可燃性ガス）が溶解した溶解液Ｓを収納し、冷凍機油から可燃性ガスを分離するタンクである。処理タンク２には、回収された液量を検知する液量センサ１１と、処理タンク２内の圧力を測定する圧力センサ１２と、溶解液Ｓの温度を測定する温度センサ２９が設けられている。
【００２１】
また、処理タンク２は、回収用配管１６を介して被処理物Ｔに接続される。回収用配管１６における処理タンク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が処理タンク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。
【００２２】
また、処理タンク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Ｔから回収した溶解液Ｓは、スプレイノズル１４によって処理タンク２内に噴射されるため、大量の冷凍機油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における処理タンク２側には、ミストセパレータ１３が配置されている。
【００２３】
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、酸素センサ６にスパンガスとして用いる空気を取り込み、吸引するための空気吸引機構である空気吸引弁４５が設けられている。
【００２４】
また、処理タンク２の底部には、排出用の配管２７が接続され、この配管２７に廃液弁２８が設けられている。処理タンク２は、配管３１を介してポンプ３０に接続されている。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２に噴射するスプレイノズル３２が設けられている。
【００２５】
不活性ガス源４は、処理部である処理タンク２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、一般的に窒素、二酸化炭素等が使用され、ヘリウム、ネオン、アルゴンなどの希ガス類元素や窒素なども使用することができる。この不活性ガス源４は、第１の不活性ガス配管３３を介して処理タンク２と接続されている。第１の不活性ガス配管３３には、弁３６が設けられている。
【００２６】
また、不活性ガス源４は、第２の不活性ガス配管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。この第２の不活性ガス配管３７には、不活性ガス供給弁３８が設けられている。そして、不活性ガス供給弁３８を開くことで、零点校正用の不活性ガスが不活性ガス源４から取り込まれ、酸素センサ６に供給される。
【００２７】
真空ポンプ５は、配管４２及び第２の不活性ガス配管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、装置の起動時に装置内の圧力を大気圧と等しくすることができる。
【００２８】
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、処理タンク２の気体が配管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。
【００２９】
また、酸素センサ６は、制御部７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７に出力される。また、回収弁１７、不活性ガス供給弁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７によって制御されている。制御部７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。
【００３０】
そして、制御部７は、装置に電源が投入された時に酸素センサ６の校正処理を行う。このように、電源投入時に酸素センサ６の校正処理を行うことで、安全に装置を動作させることができる。また、人ではなく、装置に備えられている制御部７を用いて校正処理を行うことで、人による瑕疵や過失等のヒューマンエラーを防止することができる。さらに、酸素センサ６の校正処理を処理装置１の処理動作と連動させて安全な処理装置１の制御を実現することができる。なお、酸素センサ６の校正処理の詳細な説明については、後述する。
【００３１】
制御部７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。また、制御部７には、Ａ／Ｄ変換ユニットや昇圧回路（アンプ）等が設けられている。
【００３２】
酸素センサ６の下流側には、逆火防止器４８と、弁４９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まで希釈して排出される。
【００３３】
１−２．処理装置の処理方法
次に、上述した校正を有する処理装置１の被処理物Ｔから冷媒及び冷凍機油の回収方法について説明する。
まず、回収作業を行う前に酸素センサ６の校正を行い、酸素センサ６によって処理部内の酸素濃度を正確に計測できるようにする。なお、この酸素センサ６の校正方法は、後述する。
【００３４】
ここで、処理装置１が運転状態では、処理タンク２内は負圧状態で運転されている。そのため、停止時には、処理タンク２内に外気が侵入することを防ぐために不活性ガスを自動で加圧封入している。そして、この状態で起動時に酸素センサ６の校正処理を行う。校正後、処理タンク２内が大気圧に達するまで弁４３，４９を開き排気する。次に、真空ポンプ５を作動させて、処理タンク２を減圧し、真空化させる。そして、処理タンク２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Ｔから溶解液Ｓの回収を開始する。
【００３５】
そして、溶解液Ｓの回収時に空気が同伴されることにより、処理タンク２内の酸素濃度が規定の濃度（例えば、４％）を超えると不活性ガスを処理タンク２内に封入する。さらに酸素濃度が上昇する場合、例えば酸素濃度が８％に達する場合には、不活性ガスの供給を継続すると共に被処理物Ｔからの溶解液Ｓの回収は、停止する。
【００３６】
回収作業と処理作業は同時に行われる。すなわち、回収された溶解液Ｓは、処理タンク２内に設けられたヒータ２６により加熱されると共に、真空ポンプ５によって減圧される。これにより、連続的に可燃性ガスである冷媒が気化し、冷凍機油から分離する。そして、処理タンク２内に所定の冷凍機油が蓄積され、液温が所定の温度以上に達すると、弁３６を開き、加圧する。そして、処理タンク２内の圧力が大気圧以上に達すると、廃液弁２８を開き、冷凍機油を排出する。
【００３７】
このようにして、本例の処理装置１による被処理物Ｔに対する処理作業が終了する。
【００３８】
１−３．酸素センサの校正方法
次に、図２〜図５を参照して酸素センサ６の校正方法について説明する。
図２は、スパン校正時の状態を示す図、図３は、零点校正時の状態を示す図である。なお、本例では、高純度の不活性ガスを使用し、零点とスパンで検量線を算定制御した例を説明する。図４は、酸素センサ６によって検出した値をＡ／Ｄ変換する状態を示すグラフ、図５は、酸素センサの検量線を算出する状態を示すグラフである。
【００３９】
まず、図２に示すように、空気吸引弁４５と弁４９のみを開き、空気吸引弁４５および弁４９以外の弁を全て閉じる。次に、真空ポンプ５を起動させて、空気吸引弁４５から空気を取り込み、酸素センサ６に供給する。ここで、空気吸引弁４５は、弁４３よりも下流側に設けられているため、処理タンク２内に酸素が混入することを防止できる。ここで、酸素は、空気中に２０．９％が含まれている。そして、この空気をスパンガスとして酸素センサ６に供給する。ここで、酸素センサ６は、入力に対応して本例であれば、４０ｍＶの電圧として出力する。
【００４０】
次に、制御部７においてＡ／Ｄ変換ユニットに適合した電圧に昇圧する。そして、Ａ／Ｄ変換ユニットは、この電圧の高低をパルスに変換し、演算ユニットに送る。図４は、センサ出力が１００ｍＶのとき２００００パルスとなるように設定した例である。
【００４１】
そして、図４に示すように、Ａ／Ｄ変換を行い、酸素センサ６で検出した値Ｖ２（例えば、３０ｍＶ）をパルスＰ２（例えば、８０００）に変換する。このパルスＰ２が第１の測定値であるスパン校正値となる。
【００４２】
次に、図３に示すように、零点校正時では、不活性ガス供給弁３８及び弁４９のみを開き、不活性ガス供給弁３８及び弁４９以外の全ての弁を閉じる。そして、不活性ガス源４から不活性ガスを取り込み、酸素センサ６へ送る。そして、図４に示すように、Ａ／Ｄ変換を行い、このとき酸素センサ６で検出した値Ｖ１（例えば、６ｍＶ）をパルスＰ１（例えば、１８００）に変換し、第２の測定値である零点校正値を測定する。
【００４３】
次に、図５に示すように、スパン校正値であるパルスＰ２と、零点校正値であるＰ１から酸素センサ６の検量線Ｌを算出し、制御部７の記憶部に格納する。これにより、酸素センサ６の校正（キャリブレーション）が完了し、正しい酸素濃度での制御を可能とする。
【００４４】
また、本例の処理装置１によれば、スパンガスとして空気を用いると共に、零点校正には処理に使用する不活性ガス源４を用いている。そして、不活性ガス源４が規定圧力以下、あるいは値Ｖ１とＶ２の差が小さくなった場合には、校正不可能とし、処理装置１の起動を不能とする。
【００４５】
さらに、酸素センサ６の校正作業を頻繁に行うことができ、随時新しいパラメータを取得することができる。これにより、酸素センサ６によって検知される酸素濃度の信頼性を向上させることが可能となる。また、人ではなく、装置に設けられた制御部７が自動で定期的に酸素センサ６の校正処理を行うことにより、人による瑕疵や過失等のヒューマンエラーを防止することが可能となる。
【００４６】
また、所定の時間間隔で酸素センサ６の校正処理を行うように制御部７で制御してもよい。これにより、長時間、連続的に装置を動作させた場合でも、安全に装置を動作させることができる。なお、酸素センサ６の校正処理が終了するまで、制御部７は、他の処理部による処理を停止させる。
【００４７】
なお、低純度の不活性ガスを用いる場合は、空気によって第１の測定値である高位スパン値を測定し、不活性ガスによって第２の測定値である低位スパン値を測定する。そして、この高位スパン値と低スパン値の２点から検量線を算出し、酸素センサ６の校正処理を行う。
【００４８】
＜２．第２の実施の形態例＞
次に、図６を参照して本発明の処理装置の第２の実施の形態例について説明する。
図６は、第２の実施の形態例にかかる処理装置を示す構成図である。
【００４９】
この第２の実施の形態例にかかる処理装置１００は、被処理物Ｔとして可燃性ガスを含有するガス缶やガスライター等を破砕処理する装置である。図６に示すように、処理部の一例を示す容器状破砕室１０１、廃液タンク１０３、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５と、不活性ガス源４と、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、不図示の制御部とから構成されている。
【００５０】
容器状破砕室１０１は、その上部には、被処理物Ｔを投入するための開口が設けられている。容器状破砕室１０１は、その開口を閉じるための投入ハッチ１０２を有している。また、容器状破砕室１０１における下部側面には、破砕物を取り出すための取出し用ハッチ１０７が設けられている。投入ハッチ１０２及び取出し用ハッチ１０７は、容器状破砕室１０１内の圧力を保てるように高密度な構造となっている。容器状破砕室１０１の内部には、被処理物Ｔを破砕するための破砕機１０６が配置されている。また、容器状破砕室１０１には、容器状破砕室１０１内部の圧力を測定する圧力センサ１１２が設けられている。
【００５１】
また、容器状破砕室１０１の下方の側部には、不活性ガス源４に至る配管１１３が弁１１５を介して接続されている。この不活性ガス源４から容器状破砕室１０１内に不活性ガスとして、例えば窒素ガスが供給される。さらに、容器状破砕室１０１には、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５を介して真空ポンプ５に至る配管１１６が接続されており、容器状破砕室１０１内の空気が吸引される。これにより、容器状破砕室１０１内を負圧にすることができる。また、この配管１１６には、弁１１７とフィルタ１１８が設けられている。
【００５２】
さらに、容器状破砕室１０１の底部には、被処理物Ｔに残留した液状物を排出する排出用の配管１０８が接続され、この配管１０８には廃液弁１０９とフィルタ１１１が設けられている。また、配管１０８は、廃液タンク１０３に接続されており、容器状破砕室１０１の底部に溜まる液状物は、廃液タンク１０３に移送される。
【００５３】
廃液タンク１０３の下流側には、油槽タンク１０４と水槽タンク１０５が設けられている。油槽タンク１０４には、溶媒として充填油１０４ａが充填されており、水槽タンク１０５には、溶媒としての水１０５ａが充填されている。充填油１０４ａには、粘度の低いタービン油等が用いられる。廃液タンク１０３、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５は、配管１１６、１２８を介して不活性ガス源４に接続されている。
【００５４】
また、廃液タンク１０３には、液量を測定する液量センサ１０３ｂが設けられている。さらに、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５には、それぞれ液量を表示する液面計１０４ｂ、１０５ｂが設けられている。そして、廃液タンク１０３、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５には、それぞれ排出用の配管１０３ｃ、１０４ｃ、１０５ｃが設けられている。
【００５５】
廃液タンク１０３は、配管１２７を介して油槽タンク１０４に接続されており、油槽タンク１０４は、配管１２８を介して水槽タンク１０５に接続されている。そして、水槽タンク１０５には、真空ポンプ５に至る配管１２９が設けられている。
【００５６】
そして、廃液タンク１０３内及び廃液タンク１０３内の気体は、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５に移送される。そして、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５に充填した充填油１０４ａ及び水１０５ａによって、液状物を吸着捕捉したり、気体に含まれる臭気を除去したりすることができる。
【００５７】
真空ポンプ５の下流側には、酸素センサ６が設けられており、真空ポンプ５から吐き出された気体中の酸素濃度を測定している。また、酸素センサ６の下流側には、可燃性ガス希釈用のファン１４０に至る配管１４１が接続されている。そして、このファン１４０により、希釈されたガスが排気される。なお、酸素センサ６の下流側にガスを燃焼する燃焼装置を設けても良い。
【００５８】
また、真空ポンプ５には、不活性ガス源４に接続される不活性ガス配管１３５が設けられている。この不活性ガス配管１３５を介して酸素センサ６に不活性ガスが供給される。また、不活性ガス配管１３５には、不活性ガス供給弁１３６が取り付けられている。さらに、水槽タンク１０５の下流側で、かつ真空ポンプ５の上流側には、酸素センサ６に空気を取り込み、供給するための空気吸引機構である空気吸引弁１３７が配置されている。この空気吸引弁１３７から空気を取り込みことで、酸素センサ６に空気が供給される。
【００５９】
なお、この第２の実施の形態例にかかる処理装置１００では、固形の処理物が投入、排出されるため、必ず大気開放される。したがって、真空ポンプ５の起動時に内部の空気が吐き出されて、酸素センサ６の校正処理を行う際に必要な流量が確保される場合では、空気吸引弁１３７を設けなくともよい。この場合、真空ポンプ５、容器状破砕室１０１や廃液タンク１０３等が空気吸引機構となる。
【００６０】
さらに、処理装置１００には、不図示の制御装置が設けられており、この制御装置により処理装置全体の制御や、酸素センサ６の校正処理の制御が行われる。処理装置１００で処理作業中は、酸素センサ６によって検知した酸素濃度に基づいて真空ポンプ５や破砕機１０６の動作を制御する。例えば、酸素濃度が所定の値よりも上昇した場合、破砕機１０６による破砕処理を停止させて、容器状破砕室１０１内に不活性ガスを供給する。これにより、破砕機１０６で被処理物Ｔを破砕処理するときに生じる火花によって爆発が起こることを防ぐことができる。
【００６１】
次に、このような構成を有する処理装置１００の破砕処理を説明する。まず、初期状態として、全ての弁を閉じておく。また、酸素センサ６の校正処理は、破砕処理を行う前に行われる。
【００６２】
まず、投入ハッチ１０２を開いて容器状破砕室１０１内に廃棄されたガス缶やライター等の被処理物Ｔを投入する。次に、容器状破砕室１０１の投入ハッチ１０２を閉じ、破砕機１０６の下部に配置された取出し用ハッチ１０７の密閉ドアも閉じる。そのため、容器状破砕室１０１は外部から遮断された状態となる。
【００６３】
次に、弁１１７を開き、真空ポンプ５及びファン１４０を作動させる。すると、容器状破砕室１０１内は真空ポンプ５によって減圧される。そして、容器状破砕室１０１内の空気は、真空ポンプ５を通過し、ファン１４０から大気に強制的に排気される。
【００６４】
次に、容器状破砕室１０１内の空気を不活性ガスに置換する。まず、容器状破砕室１０１内が所定の圧力まで減圧されると、弁１１５を開いて不活性ガス源４から不活性ガスを容器状破砕室１０１、廃液タンク１０３、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５内に通気する。このように、上流から不活性ガスを供給し、下流側で排気することにより効率良く空気と不活性ガスを置換することができる。
【００６５】
この第２の実施の形態例では、不活性ガスの供給量は、排気量より多く設定されているため、内部の圧力は上昇する。この第２の実施の形態例では、−０．０３ＭｐａＭＰａで不活性ガスの供給をとめ、真空ポンプ５のみを運転し、−０．０７ＭｐａＭＰａまで排気する。そして、再度不活性ガスを供給する。これを数回繰り返すことで、容器状破砕室１０１内の酸素濃度は、爆発限界未満まで低下する。
【００６６】
容器状破砕室１０１内の圧力が所定の圧力にまで減圧されたことを確認する。そして、さらに全ての弁を閉じて一定時間保持し、圧力センサ１１２によって容器状破砕室１０１内のリークな無いことを確認（気密試験モード）後、破砕機１０６が起動し、被処理物Ｔの破砕処理が行われる。破砕処理された被処理物Ｔは、破砕機１０６の下方に格納した不図示のコンテナ内に落下し、回収される。
【００６７】
このとき、被処理物Ｔから残留していたガスや液状物が噴出や流出するが、液状物は、配管１０８を通って廃液タンク１０３に移送される。また、ガスと蒸気は、弁１１７を通り、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５へ送られる。なお、廃液タンク１０３で気化したガスと蒸気は、配管１２７を通り、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５へ送られる。そして、油溶性の蒸気は、油槽タンク１０４に充填された充填油１０４ａによって溶解捕捉される。また、水溶性の蒸気は、水槽タンク１０５に充填された水１０５ａによって溶解捕捉される。
【００６８】
上述したような処理中、酸素センサ６は、真空ポンプ５から吐出される気体中の酸素濃度を常時測定している。これにより、酸素缶が誤って投入や処理中に発生した漏洩に対しても有効な制御を実現することができる。
【００６９】
具体的には、酸素濃度が上昇した時は、破砕機１０６を停止し、弁１１５を開き、不活性ガス源４から不活性ガスを容器状破砕室１０１、廃液タンク１０３、油槽タンク１０４及び水槽タンク１０５内に通気し、酸素濃度を低下させる。そして、酸素濃度が所定の濃度まで低下すると、破砕機１０６を再起動し、破砕処理を再開する。
【００７０】
更に、規定する酸素濃度を超え、より高く設定された濃度を超えた場合、もしくは上記動作を繰り返しても酸素濃度が低下しない場合は、真空ポンプ５を停止し、不活性ガスを大気圧まで封入する。そして、警報を表示したり鳴らしたりし、処理装置１００の運転を停止する。容器状破砕室１０１内から原因となる酸素缶等を除去する。
【００７１】
そして、投入された被処理物Ｔがすべて破砕され、容器状破砕室１０１内に未処理の被処理物Ｔが無くなると、被処理物Ｔの破砕によるガスの発生が止まる。そして、圧力センサ１１２で検知し、かつ破砕機１０６の負荷が無くなったことを電流値で検知すると、破砕工程が終了し、破砕機１０６が停止する。
【００７２】
この状態では、容器状破砕室１０１内の濃度は、可燃性ガスで１００％近くなっている。そのため、上述した容器状破砕室１０１内の空気を不活性ガスに置換する工程と同様に、可燃性ガスを不活性ガスに置換し、大気を導入後、取出し用ハッチ１０７を開いて破砕された被処理物Ｔを取り出す。
【００７３】
次に、第２の実施の形態例の処理装置１００にかかる酸素センサ６の校正方法について説明する。
まず、酸素センサ６による第１の測定値、いわゆるスパン校正値を測定するために、空気吸引弁１３７を開く。次に、真空ポンプ５を起動させて、空気吸引弁１３７からスパンガスとして空気を取り込み、酸素センサ６に供給する。そして、酸素センサ６で検出した値をＡ／Ｄ変換し、第１の測定値であるスパン校正値を取得する。
【００７４】
次に、空気吸引弁１３７を閉じ、不活性ガス供給弁１３６を開く。そして、酸素センサ６に不活性ガス源４から酸素センサ６に不活性ガスを送り、酸素センサ６によって第２の測定値である零点校正値を取得する。
【００７５】
次に、第１の測定値であるスパン校正値と第２の測定値である零点校正値から酸素センサ６の検量線を算出し、酸素センサ６の校正処理を行う。これにより、酸素センサ６の校正が完了する。
【００７６】
このような構成を有する処理装置１００によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる処理装置１と同様に、酸素センサ６の校正処理が行われる。なお、酸素センサ６の校正処理は、上述した第１の実施の形態例にかかる処理装置１と同様であるため、その説明は省略する。このような構成を有する処理装置１００によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる処理装置１と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００７７】
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。
【符号の説明】
【００７８】
１，１００…処理装置、 ２…処理タンク（処理部）、 ４…不活性ガス源、 ５…真空ポンプ（減圧部）、 ６…酸素センサ、 ７…制御部、 １６…回収用配管、 １７…回収弁、 ３３…第１の不活性ガス配管、 ３７…第２の不活性ガス配管、 ３８，１３６…不活性ガス供給弁、 ４５，１３７…空気吸引弁（空気吸引機構）、 １０１…容器状破砕室（処理部）、 １０３…廃液タンク、 １０４…油槽タンク、 １０５…水槽タンク、 １３５…不活性ガス配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性ガスを含有する被処理物に対して所定の処理を行う処理部と、
前記処理部を減圧する減圧部と、
前記処理部に不活性ガスを供給する不活性ガス源と、
前記処理部の酸素濃度を測定する酸素センサと、
空気を取り込み、前記酸素センサに前記空気を供給する空気吸引機構と、
前記不活性ガス源から前記不活性ガスを取り込み、前記酸素センサに前記不活性ガスを供給する不活性ガス供給弁と、
前記空気吸引機構の動作と前記不活性ガス供給弁の開閉を制御し、空気と前記不活性ガスを前記酸素センサに供給することで、前記酸素センサの校正を行う制御部と、
備え、
前記制御部は、電源投入時に前記空気吸引機構を動作させ前記酸素センサに空気を供給することで第１の測定値を取得し、且つ前記不活性ガス供給弁を開き前記酸素センサに不活性ガスを供給することで第２の測定値を取得し、前記第１の測定値と前記第２の測定値に基づいて前記酸素センサの検量線を算出して前記酸素センサの校正を行う
可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置。
【請求項２】
前記第１の測定値は、前記酸素センサのスパン校正用のスパン校正値である、
前記第２の測定値は、前記酸素センサの零点校正用の零点校正値である
請求項１に記載の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記制御部よる前記酸素センサの校正処理が終了するまで作動しない
請求項１又は２に記載の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置。
【請求項４】
前記酸素センサの校正処理は、所定の時間毎に行われる
請求項１〜３のいずれかに記載の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置。
【請求項５】
前記処理部は、
前記可燃性ガスを含有する被処理物が投入される容器と、
前記被処理物を破砕する前記容器内に設けられた破砕機と、
前記容器内で破砕された前記被処理物から発生する可燃性ガスを排出する排出部と、からなる
請求項１〜４のいずれかに記載の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置。
【請求項１】
可燃性ガスを含有する被処理物に対して所定の処理を行う処理部と、
前記処理部を減圧する減圧部と、
前記処理部に不活性ガスを供給する不活性ガス源と、
前記処理部の酸素濃度を測定する酸素センサと、
空気を取り込み、前記酸素センサに前記空気を供給する空気吸引機構と、
前記不活性ガス源から前記不活性ガスを取り込み、前記酸素センサに前記不活性ガスを供給する不活性ガス供給弁と、
前記空気吸引機構の動作と前記不活性ガス供給弁の開閉を制御し、空気と前記不活性ガスを前記酸素センサに供給することで、前記酸素センサの校正を行う制御部と、
備え、
前記制御部は、電源投入時に前記空気吸引機構を動作させ前記酸素センサに空気を供給することで第１の測定値を取得し、且つ前記不活性ガス供給弁を開き前記酸素センサに不活性ガスを供給することで第２の測定値を取得し、前記第１の測定値と前記第２の測定値に基づいて前記酸素センサの検量線を算出して前記酸素センサの校正を行う
可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置。
【請求項２】
前記第１の測定値は、前記酸素センサのスパン校正用のスパン校正値である、
前記第２の測定値は、前記酸素センサの零点校正用の零点校正値である
請求項１に記載の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記制御部よる前記酸素センサの校正処理が終了するまで作動しない
請求項１又は２に記載の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置。
【請求項４】
前記酸素センサの校正処理は、所定の時間毎に行われる
請求項１〜３のいずれかに記載の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置。
【請求項５】
前記処理部は、
前記可燃性ガスを含有する被処理物が投入される容器と、
前記被処理物を破砕する前記容器内に設けられた破砕機と、
前記容器内で破砕された前記被処理物から発生する可燃性ガスを排出する排出部と、からなる
請求項１〜４のいずれかに記載の可燃性ガスを含有する被処理物の処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０２９７３（Ｐ２０１２−２０２９７３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７１０７７（Ｐ２０１１−７１０７７）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５９２１５２５１０）株式会社中島自動車電装 (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５９２１５２５１０）株式会社中島自動車電装 (12)
【Ｆターム（参考）】
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