JPH0885890A - 冷凍装置用部品洗浄装置及び洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷凍装置用の部品の製造工程において部品に
付着するＮａ，Ｋ，アミン量を簡易かつ効果的に低減で
きるＨＣＦＣまたはＨＦＣ仕様冷凍装置用の部品の洗浄
装置及び洗浄方法を提供すること。 【構成】 脱脂洗浄剤により洗浄された後の部品を工業
用水で洗浄する第１洗浄槽１と、この第１洗浄槽で洗浄
された部品を純水で洗浄する第２洗浄槽２と、を具備す
る構成。また、前記第１洗浄槽は、工業用水が供給され
る供給口３及び一定以上の工業用水をオーバーフローさ
せる排出口４を備え、前記第２洗浄槽は、純水が供給さ
れる供給口及び純水を排出する排出口と、この第２洗浄
槽中の純水が循環されるように前記第２洗浄槽の供給口
と排出口とを連通して循環経路を形成する配管５と、こ
の配管の経路に設けられ該経路中に存在する無機イオン
を除去する無機イオン除去手段７，８と、を備えること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調機器，冷凍冷蔵
庫，自動販売機，ショーケース等の冷暖房，冷凍冷蔵機
器に搭載され得るＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカ
ーボン）またはＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）仕
様の冷凍装置用の部品の洗浄装置及び洗浄方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＨＣＦＣまたはＨＦＣ仕様の冷
凍装置の部品は、大略以下に述べるような製造工程を経
て製造される。

【０００３】まず、部品の材料（主にＦｅ材，Ｃｕ材を
使用する）をプレスまたは切削により加工し、次に、加
工時に使用した大量の加工油を除去するため、中間洗浄
としてアルカリ系脱脂洗浄剤（ＰＫ４１７０Ｈ）による
荒洗浄及び仕上げ洗浄を行う。続いて水切り及び熱風に
よる乾燥を行ってから、溶接，ロー付けを行い、仕上げ
洗浄としてアミン系防錆洗浄剤（ＭＧ−ＲＣ７４）によ
る荒洗浄、工業用水による水洗浄、アミン系防錆洗浄剤
（ＭＧ−ＲＣ７４）による仕上げ洗浄、最後の水切り、
熱風による乾燥を行って、部品組立てとなる。

【０００４】このような製造工程を経て製造される部品
を組立て冷凍装置を製造して運転を行うことになるが、
ＨＣＦＣ及びＨＦＣ仕様の冷凍装置の冷媒循環経路にお
いては、冷媒の安定性がＣＦＣ等に比して数段劣るた
め、冷媒循環経路中にＮａまたはＫが存在すると、これ
らＮａまたはＫにより冷媒が分解して塩素が発生され
る。この塩素は、冷媒循環経路内に存在する水分と反応
して塩酸となる。冷媒循環経路内には、部品製造工程中
銅製パイプ等の溶接時に発生した酸化銅、あるいは冷凍
装置運転時部品の摩耗等により発生するＦｅ粉が存在し
ているが、これら酸化銅ないしＦｅ粉は塩酸に溶解し、
塩化銅または塩化鉄となる。生成した塩化銅はイオン化
傾向の大きいＦｅらにより還元され、Ｃｕとなる。ま
た、これらの反応と同時に、冷媒循環経路内にアミンが
存在するとこのアミンにより酸化銅が溶解し、生成した
銅アミン錯体が冷媒により還元されて、Ｃｕとなる。ま
た、冷凍装置の冷媒循環経路内には、エステル系冷凍機
油のミストが冷媒とともに流れて一部が冷媒循環経路内
に付着しているが、この冷凍機油は、それ自身の変質、
または冷媒循環経路内に存在する水分によって容易に加
水分解され、ＫやＣｕと反応して金属石鹸（有機残渣）
となる。

【０００５】このようにＣｕないし金属石鹸等が発生す
ると、冷凍装置の冷媒循環経路の内壁面、特に急激に管
径が細くなる膨脹機構としてのキャピラリチューブまた
は膨脹弁の内壁面に付着、堆積してしまう。そして、こ
のキャピラリチューブ等に異物が付着してしまうと大き
な流路抵抗となり、冷媒の流れが極端に阻害され、冷却
性能が著しく低下さてしまう。

【０００６】ここで、上述したように、冷凍装置運転時
発生する一連の反応の起因となっているのはＮａ，Ｋ，
アミン等である。そしてこれら反応の起因となる物質の
うち、Ｎａ及びＫは、冷凍装置の部品の加工時に部品に
付着した加工油を除去する効果が高いことで使用される
前記アルカリ系脱脂洗浄剤が、その使用時において、Ｎ
ａ及びＫを、各々６００μｇ／ｍＬ，３０００μｇ／ｍ
Ｌ程度の高濃度含有していることから部品に付着するよ
うになる。また、アミンについても、冷凍装置の部品表
面に発生する錆を抑制するために使用される前記アミン
系防錆洗浄剤が、アミンを４００μｇ／ｍｌ程度の高濃
度含有していることから部品に付着するようになる。す
なわち、従来の工業用水による洗浄はオーバーフローに
よる洗浄であったため、工業用水を保持する洗浄槽中に
徐々にアルカリ系脱脂洗浄剤またはアミン系防錆洗浄剤
が持ち込まれていき、洗浄槽中のＮａ，Ｋ，及びアミン
濃度が増加し、洗浄後乾燥された部品にこれらＮａ，
Ｋ，アミンが付着してしまっていた。

【０００７】上記のような反応起因物質とともに、冷凍
装置運転時に発生して流路抵抗となる有機残渣（金属石
鹸）及び摩擦粉等の無機残渣を低減するために、洗浄剤
や部品材質を改良すること、部品を表面処理して耐食
性，耐摩耗性を向上すること、また冷凍装置冷媒循環経
路中にフィルター（例えばモレキュラーシーブ）等を設
けて異物を除去すること等の対処が考えられる。しか
し、部品材質の改良、フィルターの設置、または部品表
面処理等は多大なコストアップを招いてしまう。また、
上記Ｎａ，Ｋ，アミン，有機残渣，及び無機残渣以外に
も、水分の存在と運転条件等が、付着物等流路抵抗の発
生と関係しているが、いずれも製造工程あるいは使用目
的上、正確に管理することは困難である。

【０００８】そこで、前記Ｎａ，Ｋ，及びアミンのほど
んどが部品製造工程中に発生するものであることに注目
し、冷凍装置製造工程における部品洗浄方法を改良し、
部品洗浄工程において部品に付着する洗浄剤量，防錆剤
量等を所定の量まで管理しながら減少させることができ
る洗浄を行うという方策が考えられる。ちなみに、現段
階の実験で、流路抵抗となる付着物または堆積物の発生
を抑制するためには、部品表面のＮａ量，Ｋ量，及びア
ミン量が、冷凍装置１台あたり、各々２００μｇ，４０
０μｇ，及び１０μｇ以下であることが望ましいことが
解っている。しかしながら、今まで、このような各量に
まで各Ｎａ量，Ｋ量，アミン量を効果的に低減すること
のできる装置及び方法は見出だされていなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、上述の課題を解決し、冷凍装置用の部品の製造工程
において部品に付着するＮａ，Ｋ，アミン量を簡易かつ
効果的に低減できるＨＣＦＣまたはＨＦＣ仕様冷凍装置
用の部品の洗浄装置及び洗浄方法を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のＨＣＦＣまたはＨＦＣ仕様冷凍装置用の部
品の洗浄装置においては、脱脂洗浄剤により洗浄された
後の部品を工業用水で洗浄する第１洗浄槽と、この第１
洗浄槽で洗浄された部品を純水で洗浄する第２洗浄槽
と、を具備することを特徴とする。また、前記第１洗浄
槽は、工業用水が供給される供給口及び一定以上の工業
用水をオーバーフローさせる排出口を備え、前記第２洗
浄槽は、純水が供給される供給口及び純水を排出する排
出口と、この第２洗浄槽中の純水が循環されるように前
記第２洗浄槽の供給口と排出口とを連通して循環経路を
形成する配管と、この配管の経路に設けられ該経路中に
存在する無機イオンを除去する無機イオン除去手段と、
を備えることが望ましい。

【００１１】ここで、洗浄に用いられる純水とは、電気
伝導率が１０μｓ／ｃｍ以下のものを指す。

【００１２】また、本発明は、ＨＣＦＣまたはＨＦＣ仕
様冷凍装置用の部品の洗浄方法であって、脱脂洗浄剤に
より洗浄された後の部品を工業用水で洗浄する第１工程
と、この第１工程で洗浄された部品を純水で洗浄する第
２工程と、を具備することを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明のＨＣＦＣまたはＨＦＣ仕様冷凍装置用
の部品の洗浄装置及び洗浄方法においては、工業用水に
よる洗浄と純水による洗浄とを組み合わせているため、
また、この組合わせにおいて第２洗浄槽中の純水を循環
させながら無機イオンを除去するようにしているため、
部品の製造工程において使用するアルカリ系脱脂洗浄剤
に含有されて部品に付着するＮａ，Ｋを簡易かつ効果的
に低減できる。また、純水、具体的には電気伝導率が１
０μｓ／ｃｍ以下の純水、すなわち、イオンないし不純
物が殆ど存在しない純水を洗浄に使用することにより、
部品表面に、錆の発生原因となるようなイオンないし不
純物は殆ど付着しないため、防錆剤による処理が不要と
なる。したがって、アミン残渣に関しては危惧する必要
が無くなる。

【００１４】また、第２洗浄槽中の純水をオーバーフロ
ー式でなく循環式で保持しているため、常に第２洗浄槽
中のＮａ，Ｋ濃度を、例えば０．５μｇ／ｍＬ以下等、
適宜設定した値になるように管理することが可能であ
る。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の実施例について添付図面を
用いて説明する。

【００１６】［実施例１］図１に概略的に示す洗浄装置
を用いて冷凍装置用部品の洗浄を行った。この洗浄装置
は、脱脂洗浄剤により洗浄された後の部品を工業用水に
より洗浄する第１洗浄部１１と、この第１洗浄部１１で
洗浄された部品を純水により洗浄する第２洗浄部１２と
を備えている。

【００１７】前記第１洗浄部１１は、工業用水をオーバ
ーフロー式で保持する第１洗浄槽１を備え、この第１洗
浄槽１は、工業用水が供給される供給口３、及び一定以
上の工業用水を第１洗浄槽１よりオーバーフローさせる
排出口４を備える。このような構成の第１洗浄槽１への
工業用水の供給量は、冷凍装置全体の規模等を考慮して
４００Ｌ／Ｈとした。また、工業用水の排出量はオーバ
ーフロー分とした。

【００１８】また、前記第２洗浄部１２は、純水が供給
される供給口及び排出される排出口を有する第２洗浄槽
２と、この第２洗浄槽２中の純水が循環式に保持される
ように、すなわち純水が第２洗浄槽２から出て第２洗浄
槽２へ戻るように、循環経路を形成する配管５とを具備
する。また、この配管５の経路には、第２洗浄槽２内の
有機物を除去するための有機物除去手段６と、第２洗浄
槽２内の陽・陰イオンを除去するための無機イオン除去
手段７，８と、第２洗浄槽２内の細菌を殺菌するための
殺菌手段９と、殺菌により死滅した微生物を除去するこ
とができるろ過手段１０とが設けられた。

【００１９】第１洗浄槽１の本体として、ステンレス鋼
製のものを用い、第２洗浄槽２の本体には、プラスチッ
ク製のものを用いた。また、配管５には、ＰＰ（ポリプ
ロピレン）を用いた。

【００２０】有機物除去手段６には、活性炭を使用し
た。

【００２１】無機イオン除去手段７，８には、それぞれ
ゲル型強酸性カチオン交換樹脂、ゲル型強塩基性アニオ
ン交換樹脂を使用した。

【００２２】殺菌手段９として、設置が容易な紫外線殺
菌装置を使用した。また、この紫外線殺菌装置では、紫
外線照射用の水銀ランプとして、波長３６５ｎｍの紫外
線を照射することができる高圧ランプを用いた。紫外線
照射量は、２００００μＷ・ｓｅｃ／ｃｍ² とした。ま
た、照射方法は内照式で行った。

【００２３】ろ過手段１０は、０．４〜０．５μｍ程度
のフィルターを使用した。

【００２４】以上の構成を有する洗浄装置を用い、アル
カリ系脱脂洗浄剤により洗浄された後の部品を第１洗浄
槽１中に浸漬して洗浄を行い、続いて第２洗浄槽２中で
洗浄し、自然乾燥した。

【００２５】得られた部品について、下記の方法によ
り、付着しているＮａ，Ｋ，アミン，有機残渣，及び無
機残渣の定量を行った。

【００２６】すなわち、部品に付着しているＮａ，Ｋ，
アミン量は、部品を１２０℃、０．１Ｎ塩酸で３０分間
溶解し、表面の付着物を除去した後、Ｎａ，Ｋについて
は原子吸光分析装置で、アミンについてはイオンクロマ
ト分析装置で定量した。部品に付着している有機残渣及
び無機残渣は、メタノールで超音波洗浄器を用いて抽出
した。有機残渣と無機残渣との分離は、ろ紙を用いてろ
過することにより行った。無機残渣はろ紙上の残渣の重
量を測定して計量された。有機残渣はろ液を蒸溜し、メ
タノールを蒸発させた後、重量を測定することで計量し
た。このようにして得られた部品への付着物の各成分毎
の分析結果を表１に示す。

【００２７】また、第２洗浄槽２中のＮａ，Ｋ，アミン
量も、Ｎａ，Ｋについては原子吸光分析装置で、アミン
についてはイオンクロマト分析装置でそれぞれ定量し
た。この分析結果を表２に示す。

【００２８】［実施例２］図１に示す装置における第２
洗浄槽を第１洗浄槽１と同様の条件に変え、更にもう一
つ第１洗浄槽１と同様の条件のものを追加し、１回目，
２回目，３回目それぞれの洗浄用の洗浄槽に工業用水，
純水，純水を使用し、合計で３回の洗浄を行った以外
は、実施例１と同様な条件で試験を行い、実施例１と同
様にして、各分析結果を得た。分析結果を表１及び表２
に示す。

【００２９】［比較例１］図１に示す装置における第２
洗浄槽２を前記第１洗浄槽１と同様の条件に変え、更に
もう一つ第１洗浄槽１と同様の条件のものを追加し、合
計で３回、工業用水のみを用いた洗浄を行った以外は、
実施例１と同様にして各分析結果を得た。分析結果を表
１及び表２に示す。

【００３０】［比較例２］比較例１における条件を用い
て洗浄、乾燥を行った後に、防錆剤（ＭＧ−ＲＣ７４）
中に浸漬し、再度、比較例１における条件を用いて洗
浄，乾燥を実施し、実施例１と同様にして各分析結果を
得た。分析結果を表１及び表２に示す。

【００３１】

【表１】

【表２】 表１及び表２に示した結果から明らかなように、本発明
に係る洗浄（実施例１及び実施例２）によれば、従来技
術に係る洗浄（比較例１及び比較例２）と比較し、付着
量、第２洗浄槽中の濃度のいずれも、全ての成分におい
て大幅に減少された。特に、実施例１，２におけるアミ
ンの部品付着量は、防錆剤を使用していないため、比較
例２のアミンの部品付着量と比べて１／３０００に減少
した。

【００３２】また、部品に付着する有機残渣及び無機残
渣量については、流路内付着物の発生を抑制するため
に、冷凍装置１台あたりそれぞれ１０ｍｇ及び７０ｍｇ
以下であることが望ましいことが解っているが、実施例
１，２の洗浄によれば、これらの値まで十分に各残渣を
低減することができた。

【００３３】［実施例３］実施例１の条件で洗浄を施さ
れた部品を用いて組み立てた冷凍装置を用い、冷却温度
を室内２７℃、室外３７℃に設定し、５０００時間断続
運転（３分間毎）を行った。その後、キャピラリ流量の
変化率を調べた。結果を表３に示す。この表３におい
て、キャピラリ流量変化率は、キャピラリ流量の初期値
に対する前記運転試験後の値の変化割合を表すもので、
表３に示したマイナス（−）は、流量の減少を示す。

【００３４】［実施例４］実施例２の条件で洗浄を施さ
れた部品を用いて組み立てた冷凍装置を使用した以外
は、実施例３と同様な条件で冷凍装置の断続運転を行っ
て実験結果を得た。結果を表３に示す。

【００３５】［比較例３］比較例２の条件で洗浄を施さ
れた部品を用いて組み立てた冷凍装置を使用した以外
は、実施例３と同様な条件で冷凍装置の断続運転を行っ
て実験結果を得た。結果を表３に示す。

【００３６】［比較例４］比較例１の条件で洗浄を施さ
れた部品を用いて組み立てた冷凍装置に、Ｎａ，Ｋ，ア
ミンをそれぞれ２ｍｇ、４ｍｇ、１ｍｇ添加して冷凍装
置を組み立てた以外は実施例３と同様な条件で冷凍装置
の断続運転を行って実験結果を得た。結果を表３に示
す。

【００３７】

【表３】 表３から明らかなように、本発明に係る洗浄を施した部
品を用いた冷凍装置（実施例３，４）によれば、キャピ
ラリ流量変化率が小さく抑えられ、本発明に係る洗浄に
よる効果が大きいことを実証できた。

【００３８】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施例では第１洗浄槽１及び
第２洗浄槽２の本体にそれぞれステンレス鋼及びプラス
チックを用いたが、これらの材質に限定されるものでは
ない。同様に、配管５、有機物除去手段６、無機イオン
除去手段７，８、殺菌手段９、及びろ過手段１０につい
ても、それぞれ上記実施例１で用いたものに限定される
ものではない。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る洗浄
装置及び洗浄方法によれば、冷凍装置用の部品の製造工
程において、部品に付着するＮａ，Ｋ，アミン量を簡便
かつ高効率で低減でき、したがって、冷凍装置中のＮ
ａ，Ｋ，アミン，有機残渣，及び無機残渣を大幅に低減
することが可能である。このようにして、本発明に係る
洗浄を施された部品を用いて作製した冷凍装置では、従
来の長時間運転後に見られたキャピラリ流量の低下によ
る冷凍性能の低下を防止することができ、冷凍装置の寿
命や品質が向上する。

【００４０】さらに、本発明に係る洗浄に使用する純水
は循環・再生して再利用できるため、工業用水を用い純
水を用いなかった従来方法に比べてコストを大幅に低減
することができ、非常に有益である。また、純水の循環
経路中に用いられる無機イオン除去手段として、イオン
交換樹脂を用ると、このイオン交換樹脂は半年に一回程
度、塩酸等の酸性溶液を通すことで簡単に再生でき、し
かも２〜３年間の使用に耐えるものであるから大変経済
的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる冷凍装置用部品の洗浄を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１ 第１洗浄槽 ２ 第２洗浄槽 ３ 工業用水の供給口 ４ 工業用水の排出口 ５ 配管 ６ 有機物除去手段 ７，８ 無機イオン除去手段 ９ 殺菌手段 １０ ろ過手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 孝 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 竹村 モモ子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＨＣＦＣまたはＨＦＣ仕様冷凍装置用の
   部品の洗浄装置であって、 脱脂洗浄剤により洗浄された後の部品を工業用水で洗浄
   する第１洗浄槽と、 この第１洗浄槽で洗浄された部品を純水で洗浄する第２
   洗浄槽と、を具備することを特徴とする洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記第１洗浄槽は、工業用水が供給され
   る供給口及び一定以上の工業用水をオーバーフローさせ
   る排出口を備え、 前記第２洗浄槽は、純水が供給される供給口及び純水を
   排出する排出口と、この第２洗浄槽中の純水が循環され
   るように前記第２洗浄槽の供給口と排出口とを連通して
   循環経路を形成する配管と、この配管の経路に設けられ
   該経路中に存在する無機イオンを除去する無機イオン除
   去手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の
   洗浄装置。
3. 【請求項３】 ＨＣＦＣまたはＨＦＣ仕様冷凍装置用の
   部品の洗浄方法であって、 脱脂洗浄剤により洗浄された後の部品を工業用水で洗浄
   する第１工程と、 この第１工程で洗浄された部品を純水で洗浄する第２工
   程と、を具備することを特徴とする洗浄方法。