特許 7296356 ＯＦケーブルの処理方法及びこれに用いる処理設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-14

(45)【発行日】2023-06-22

(54)【発明の名称】ＯＦケーブルの処理方法及びこれに用いる処理設備

(51)【国際特許分類】

   B09B 3/30 20220101AFI20230615BHJP

   B09B 3/40 20220101ALI20230615BHJP

【ＦＩ】

B09B3/30

B09B3/40

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020177506

(22)【出願日】2020-10-22

(65)【公開番号】P2022068692

(43)【公開日】2022-05-10

【審査請求日】2022-09-20

(73)【特許権者】

【識別番号】597118016

【氏名又は名称】光和精鉱株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090697

【弁理士】

【氏名又は名称】中前 富士男

(74)【代理人】

【識別番号】100176142

【弁理士】

【氏名又は名称】清井 洋平

(74)【代理人】

【氏名又は名称】来田 義弘

(72)【発明者】

【氏名】池田 一雄

(72)【発明者】

【氏名】岡野 哲也

【審査官】森 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２５３４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－６９５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第１０６２５３９９（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０９Ｂ ３／００

Ｂ０９Ｂ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製の導体が金属シース及び外皮からなる被覆部で覆われ、内部にＰＣＢを含有する絶縁油が満たされたＯＦケーブルの処理方法において、
前記ＯＦケーブルが巻回されたボビンを回転させて前記ＯＦケーブルを巻解き、該巻解かれた前記ＯＦケーブルを予め設定した長さで切断する切断工程と、
前記切断工程で切断された前記ＯＦケーブルから、前記外皮を切断することなく前記導体をその軸心方向に押出し、前記導体と前記被覆部とに分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された前記導体と前記被覆部とを、個別の処理容器にそれぞれ装入して加熱処理を行う無害化処理工程とを有することを特徴とするＯＦケーブルの処理方法。

【請求項2】

金属製の導体が金属シース及び外皮からなる被覆部で覆われ、内部に絶縁油が満たされたＯＦケーブルの処理方法において、
前記ＯＦケーブルが巻回されたボビンを回転させて前記ＯＦケーブルを巻解き、該巻解かれた前記ＯＦケーブルを予め設定した長さで切断する切断工程と、
前記切断工程で切断された前記ＯＦケーブルから、前記外皮を切断することなく前記導体をその軸心方向に押出し、前記導体と前記被覆部とに分離する分離工程とを有することを特徴とするＯＦケーブルの処理方法。

【請求項3】

請求項１又は２記載のＯＦケーブルの処理方法において、前記切断工程での前記ＯＦケーブルの切断は、該ＯＦケーブルの軸心に直交する面内で行うことを特徴とするＯＦケーブルの処理方法。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のＯＦケーブルの処理方法に用いる処理設備であって、
前記ボビンより下流側に配置され、該ボビンに巻回された前記ＯＦケーブルを巻解きながら下流側へ送出す送出し機と、
前記送出し機より下流側に配置され、前記ＯＦケーブルを予め設定した長さで切断する切断機と、
前記切断機で切断された前記ＯＦケーブルから前記導体をその軸心方向に押出す押出し機とを有することを特徴とするＯＦケーブルの処理方法に用いる処理設備。

【請求項5】

請求項４記載のＯＦケーブルの処理方法に用いる処理設備において、前記押出し機は、切断された前記ＯＦケーブルの位置決めを行う固定部と、前記導体の軸心方向一側から軸心方向に沿って該導体を押圧する押圧シリンダとを有することを特徴とするＯＦケーブルの処理方法に用いる処理設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内部に絶縁油が満たされたＯＦ（Ｏｉｌ Ｆｉｌｌｅｄ）ケーブルの処理方法及びこれに用いる処理設備に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、変圧器やコンデンサ、遮断機等の廃電気機器は、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）を含有していることから特別管理廃棄物に指定され、安全かつ確実に処理することが義務付けられている。
また、ＯＦケーブルと呼ばれる地中送電線の絶縁油からも、微量のＰＣＢが検出されている。本来、ＰＣＢは、誘電率が大きく、ＯＦケーブル用絶縁油には不適合なため、高濃度のＰＣＢが使用されることは一切なかったが、１９７５年以前に受け入れた鉱物油に起因して、ＯＦケーブルの製造に際し微量のＰＣＢが混入したことによるものと推定される（ＰＣＢの検出濃度は概ね０．５～５ｐｐｍの範囲にあり、最大値で１２５ｐｐｍである）。なお、過去の調査から、低濃度のＰＣＢを含有する絶縁油（ＰＣＢ油）に汚染されたＯＦケーブルは、日本国内に約１４００ｋｍ（絶縁油量は約３６００キロリットル）存在すると推定される。

【0003】

ＯＦケーブルの主成分は銅（導体）であり、無害化処理後のリサイクルの付加価値は非常に高いため、例えば、特許文献１の記載のように、所定の長さに切断したＯＦケーブルを、ドラム缶等に装入して加熱処理を行い、無害化処理している。
しかし、ＯＦケーブルは、銅の周囲が金属シース（アルミニウム等）と外皮（樹脂）で順次覆われていることから、切断されたＯＦケーブルをそのままの状態でドラム缶に装入して加熱処理を行った場合、銅に金属シースの成分が付着して銅の品位が低下する。
このため、作業者が、加熱処理を行う前の処理として、例えば、ＯＦケーブルの外皮の剥取り（剥線）や、各部材（銅、金属シース、外皮等）ごとの分別等を行った後、銅と金属シースをドラム缶に装入していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－５６５０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ＯＦケーブルには多くの種類があり、その線径も様々であるため、作業者が上記した前処理を行うのは作業性が悪く非効率であった（例えば、ＯＦケーブルの１日の処理量は４０ｍ程度）。このため、処理費用も高くなることから、これまであまり処理が進んでいないものと推定される。
なお、上記した前処理に伴う作業性の悪さは、ＰＣＢ油に汚染されたＯＦケーブルのみならず、ＰＣＢ油を含まない絶縁油が内部に満たされたＯＦケーブルでも同様であった。

【0006】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、従来よりも、作業性よく効率的に処理でき、高品位の導体を回収可能なＯＦケーブルの処理方法及びこれに用いる処理設備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】

【0007】

前記目的に沿う第１の発明に係るＯＦケーブルの処理方法は、金属製の導体が金属シース及び外皮からなる被覆部で覆われ、内部にＰＣＢを含有する絶縁油が満たされたＯＦケーブルの処理方法において、
前記ＯＦケーブルが巻回されたボビンを回転させて前記ＯＦケーブルを巻解き、該巻解かれた前記ＯＦケーブルを予め設定した長さで切断する切断工程と、
前記切断工程で切断された前記ＯＦケーブルから、前記外皮を切断することなく前記導体をその軸心方向に押出し、前記導体と前記被覆部とに分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された前記導体と前記被覆部とを、個別の処理容器にそれぞれ装入して加熱処理を行う無害化処理工程とを有する。

【0008】

前記目的に沿う第２の発明に係るＯＦケーブルの処理方法は、金属製の導体が金属シース及び外皮からなる被覆部で覆われ、内部に絶縁油が満たされたＯＦケーブルの処理方法において、
前記ＯＦケーブルが巻回されたボビンを回転させて前記ＯＦケーブルを巻解き、該巻解かれた前記ＯＦケーブルを予め設定した長さで切断する切断工程と、
前記切断工程で切断された前記ＯＦケーブルから、前記外皮を切断することなく前記導体をその軸心方向に押出し、前記導体と前記被覆部とに分離する分離工程とを有する。

【0009】

第１、第２の発明に係るＯＦケーブルの処理方法において、前記切断工程での前記ＯＦケーブルの切断は、該ＯＦケーブルの軸心に直交する面内で行うことが好ましい。

【0010】

前記目的に沿う第３の発明に係るＯＦケーブルの処理方法に用いる処理設備は、第１、第２の発明に係るＯＦケーブルの処理方法に用いる処理設備であって、
前記ボビンより下流側に配置され、該ボビンに巻回された前記ＯＦケーブルを巻解きながら下流側へ送出す送出し機と、
前記送出し機より下流側に配置され、前記ＯＦケーブルを予め設定した長さで切断する切断機と、
前記切断機で切断された前記ＯＦケーブルから前記導体をその軸心方向に押出す押出し機とを有する。

【0011】

第３の発明に係るＯＦケーブルの処理方法に用いる処理設備において、前記押出し機は、切断された前記ＯＦケーブルの位置決めを行う固定部と、前記導体の軸心方向一側から軸心方向に沿って該導体を押圧する押圧シリンダとを有することが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係るＯＦケーブルの処理方法及びこれに用いる処理設備は、予め設定した長さに切断されたＯＦケーブルから、外皮を切断することなく導体をその軸心方向に押出し、導体と外皮及び金属シースとに分離するので、従来のように、作業者が、ＯＦケーブルの外皮の剥取りや各部材ごとの分別等を行う必要がなくなる。
従って、従来よりも、作業性よく効率的に処理でき、高品位の導体を回収できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】（Ａ）は本発明の一実施の形態に係るＯＦケーブルの処理方法の説明図、（Ｂ）は同ＯＦケーブルの処理方法で処理されるＯＦケーブルの説明図である。

【図2】同ＯＦケーブルの処理方法の分離工程の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
まず、図１（Ａ）、（Ｂ）、図２を参照しながら、本発明の一実施の形態に係るＯＦケーブルの処理方法に用いる処理設備（以下、単に処理設備とも記載）１０について説明した後、ＯＦケーブルの処理方法について説明する。

【0015】

処理設備１０で処理されるＯＦケーブル（油浸紙絶縁ケーブル）１１は、図１（Ｂ）に示す従来公知のものであり、例えば、複数の金属製の線（銅線等）で構成された３つの導体１２と、この各導体１２の周囲に巻かれた絶縁体（クラフト紙や半合成紙等の油浸紙）１３と、それぞれ絶縁体１３で巻かれた３つの導体１２をその外側から覆う金属シース（アルミニウムや鉛等）１４と、この金属シース１４の外周面を覆う外皮（ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴム、ポリエチレン等の樹脂）１５とを有し、内部（金属シース１４の内側部）がＰＣＢを含む絶縁油で満たされたものである。なお、金属シース１４と外皮１５とで被覆部が構成される。

【0016】

ＯＦケーブル１１は、断面円形のものであり、その外径（直径）が、小さいもので、例えば３～５ｃｍ程度、また、大きいもので、例えば１５～２０ｃｍ程度のものであるが、特に限定されるものではない。
なお、図１（Ｂ）に示すＯＦケーブル１１は、３つの導体１２を有する３芯のものであるが、例えば、中心から半径方向外側に向かって、導体、絶縁体、金属シース、及び、外皮が、同心円状に形成された１芯でもよく、導体と金属シースと外皮を有し、その内部がＰＣＢを含む絶縁油で満たされていれば、特に限定されるものではない。

【0017】

処理設備１０には、図１（Ａ）、図２に示すように、ＯＦケーブル１１が巻回されたボビン２０の設置場所２１が設けられ、この設置場所２１より下流側に、送出し機２２と切断機２３と押出し機２４が、上流側から下流側へかけて順次配置されている。
ボビン２０は、円筒状の回転ドラム２５を備えるものであり、その周面にＯＦケーブル１１が巻回されている。なお、回転ドラム２５は、その軸心を水平にした状態で、設置場所２１に回転可能に支持されている。また、設置場所２１には、ＯＦケーブル１１から漏出す絶縁油を受けるパレット（図示しない）等を設置するのがよい。

【0018】

送出し機２２は、ボビン２０に巻回された状態で搬入されたＯＦケーブル１１を、ボビン２０から巻解きながら下流側へ送出すものであり、平面視して、ＯＦケーブル１１の送出し方向を、回転ドラム２５の軸心とは直交させている。
この送出し機２２は、間隔（隙間）を有して対向配置された対となる２つの回転体２６を有し、この各回転体２６の軸心は鉛直方向を向いている。使用にあっては、２つの回転体２６を互いに逆方向に回転させることで、対向する回転体２６の間に挿入されたＯＦケーブル１１を下流側に送出すことができる。

【0019】

切断機２３は、ＯＦケーブル１１を、予め設定した長さで輪切りにして切断するものである。
切断機２３は、ＯＦケーブル１１の切断面（特に、導体１２や金属シース１４の切断面）がきれいな状態（切断時に発生し易いダレ等がない状態）となるように切断できるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、回転刃を備えた高速切断機（高速カッタ）等を使用できる。

【0020】

押出し機２４は、切断機２３で切断されたＯＦケーブル１１ａから導体１２ａをその軸心方向に押出すものである。
押出し機２４は、切断されたＯＦケーブル１１ａの外皮１５ａの位置決めを行う固定部２７と、エアシリンダ（押圧シリンダの一例）２８とを有している。このエアシリンダ２８は、シリンダチューブ２９と、その内部を往復移動するピストンロッド３０とを有し、ピストンロッド３０により、導体１２ａの軸心方向一側から軸心方向に沿って導体１２ａを押圧できるものである。なお、押出し機の構成は、導体１２ａを押出すことができれば特に限定されるものではなく、例えば、油圧シリンダ等を用いることもできる。

【0021】

ピストンロッド３０の先端部（導体１２ａとの接触部）３１は、導体１２ａの切断面のみ（切断面の一部又は全部）に接触可能な大きさを有すればよい。
また、ピストンロッド３０の長さ（シリンダチューブ２９からの突出長さ）は、必ずしもＯＦケーブル１１ａから導体１２ａ全体を押出すことができる長さを有する必要はなく、一部のみを押出すことができる程度の長さでもよい。なお、導体１２ａの一部のみを押出した場合は、例えば作業者が、押出された部分を引張り、ＯＦケーブル１１ａから導体１２ａ全体を引張り出すのがよい。

【0022】

上記した切断機２３と押出し機２４は、送出し機２２に隣接する１つの作業台３２上に配置されている。これにより、ＯＦケーブル１１の切断作業から、ＯＦケーブル１１ａと導体１２ａとの分離作業までを、一連の流れで実施できるため、作業性が良好になると共に、作業効率を向上できる。
なお、図１（Ａ）に示す符号３３は、分離された金属シース１４ａ及び外皮１５ａ（被覆部）と導体１２ａとを、作業台３２から降ろすためのローラコンベア（搬送手段）であり、作業台３２から降ろした金属シース１４ａ及び外皮１５ａ（被覆部）と導体１２ａはそれぞれ、個別のドラム缶（処理容器の一例：図示しない）に装入され、後述する無害化処理がなされる。

【0023】

続いて、本発明の一実施の形態に係るＯＦケーブルの処理方法について、前記した処理設備１０を参照しながら説明する。
（準備工程）
ＯＦケーブル１１が巻回されたボビン２０を処理設備１０に搬入し、設置場所２１に回転可能に支持する。
次に、ボビン２０に巻回されたＯＦケーブル１１を巻解き、その巻解き方向先側を、下流側に配置された送出し機２２まで搬送して、対向配置された対となる２つの回転体２６の間に挿入する。

【0024】

（切断工程）
送出し機２２の各回転体２６を、互いに逆方向（ＯＦケーブル１１の送出方向に向かって左側の回転体２６は反時計回りに、右側の回転体２６は時計回り）に回転させることで、ボビン２０に巻回されたＯＦケーブル１１を巻解き、切断機２３まで搬送する。
切断機２３では、巻解かれたＯＦケーブル１１を予め設定した長さで切断する。
ここで、ＯＦケーブル１１の切断は、ＯＦケーブル１１の軸心に直交する面内で行う。なお、直交する面内とは、必ずしもＯＦケーブル１１の軸心に対して９０度である必要はなく、多少の傾きがあってもよい（例えば、±５度程度の範囲内で傾いてもよい）。

【0025】

また、予め設定した長さとは（即ち、切断されたＯＦケーブル１１ａの長さは）、５０～１００ｃｍ（好ましくは、下限が６０ｃｍ、上限が９０ｃｍ）程度であることが好ましい。
ここで、切断されたＯＦケーブルの長さが５０ｃｍ未満の場合、例えば、切断機２３での切断作業の頻度と、後述する押出し機２４での押出し作業の頻度が多くなって作業性が悪くなるおそれがある。一方、切断されたＯＦケーブルの長さが１００ｃｍ超の場合、例えば、長さが長過ぎて、押出し機２４での押出し作業がしずらくなり、また、後述する無害化処理工程での絶縁油の除去がしづらくなるおそれがある。
なお、ＯＦケーブルのサイズ、処理設備の規模等の条件によっては、上記の長さに限定されない。

【0026】

（分離工程）
切断機２３で切断されたＯＦケーブル１１ａを、固定部２７で位置決めし、エアシリンダ２８のピストンロッド３０により、ＯＦケーブル１１ａから導体１２ａをその軸心方向に押出す。これにより、外皮１５ａを切断することなく、導体１２ａと被覆部（外皮１５ａ及び金属シース１４ａ）に分離できる。
なお、ＯＦケーブル１１ａから押出された導体１２ａの周囲には、絶縁体１３ａが巻かれた状態であり、導体１２ａが押出された後の外皮１５ａの内側には、金属シース１４ａが残存している。
従って、金属シース１４ａは外皮１５ａと共に、導体１２ａから分離される。

【0027】

（無害化処理工程）
押出し機２４で分離された導体１２ａ及び絶縁体１３ａと、外皮１５ａ及び金属シース１４ａとを、個別のドラム缶にそれぞれ装入して、加熱処理を行う。
このドラム缶は、例えば、加熱処理を行う焼却炉内で熱等に耐え得る材質（例えば、鉄等）で構成され、その形状は、上方が開放し、切断されたＯＦケーブル１１ａを立設させた状態で貯留できる形状となっている。このように、ドラム缶を上方が開放された状態で使用することにより、絶縁体１３ａが巻かれた導体１２ａと、金属シース１４ａが残存する外皮１５ａをそれぞれ別のドラム缶の上方から投入でき、その投入状態を視認できて配置位置の修正がし易くなり、また、熱により発生する絶縁油に起因したガスがＯＦケーブル１１ａから抜け易くなる。

【0028】

なお、上記した加熱処理は、導体１２ａと金属シース１４ａを無害化処理できれば、特に限定されるものではないが、例えば、６００～９００℃（ここでは８５０℃）程度で３時間以上（ここでは４時間程度）行うことが好ましい。
この加熱処理により、導体１２ａと絶縁体１３ａを装入したドラム缶には、無害化処理された導体１２ａ（例えば、銅）のみが、また、外皮１５ａと金属シース１４ａを装入したドラム缶には、無害化処理された金属シース１４ａ（例えば、アルミニウム）のみが、それぞれ残存する。
これにより、高品位の導体１２ａと金属シース１４ａを回収してリサイクルできる。

【0029】

上記した送出し機２２、切断機２３、及び、押出し機２４は、例えば、作業者が各機器を操作（手動操作）することで、動作させることができるが、制御手段（例えば、コンピュータ等）で一括して管理することにより、各機器を自動で動作させることもできる。ここで、各機器を自動で動作させる場合（即ち、処理設備１０を自動運転する場合）は、作業性と作業効率の更なる向上が図れる。
以上のことから、本発明のＯＦケーブルの処理方法及びこれに用いる処理設備１０を使用することで、従来よりも、作業性よく効率的に処理でき、高品位の導体を回収できる。例えば、ＯＦケーブルの１日の処理量は、従来４０ｍ程度であったが、２００～２５０ｍ程度まで長くすることができる（処理量を５倍以上に増やすことができる）。

【0030】

なお、前記実施の形態においては、内部がＰＣＢを含む絶縁油で満たされたＯＦケーブルの処理方法及びこれに用いる処理設備について説明したが、ＰＣＢを含まない絶縁油で満たされたＯＦケーブルについても、略同様の処理方法及びこれに用いる処理設備で処理できる。
具体的には、回収したＯＦケーブルに対し、前記した切断工程と分離工程を順次行った後、無害化処理工程を行うことなく、分離した導体（更には絶縁体）と、金属シース（更には外皮）とを、そのままリサイクルすることもできる。

【0031】

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のＯＦケーブルの処理方法及びこれに用いる処理設備を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、ＯＦケーブルの切断機と押出し機を別々に設け、切断機より下流側位置に押出し機を配置した場合について説明したが、切断機と押出し機を一体とし、切断機によるＯＦケーブルの切断が終了した後すぐに、切断されたＯＦケーブルから導体を押出すこともできる。

【符号の説明】

【0032】

１０：ＯＦケーブルの処理方法に用いる処理設備、１１、１１ａ：ＯＦケーブル、１２、１２ａ：導体、１３、１３ａ：絶縁体、１４、１４ａ：金属シース、１５、１５ａ：外皮、２０：ボビン、２１：設置場所、２２：送出し機、２３：切断機、２４：押出し機、２５：回転ドラム、２６：回転体、２７：固定部、２８：エアシリンダ（押圧シリンダ）、２９：シリンダチューブ、３０：ピストンロッド、３１：先端部、３２：作業台、３３：ローラコンベア

【図1】

【図2】