JPS602897A - ブラインの人体に無害な対熱交換障害防止処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、主として飲・食料品製造ないし加工工程や
上水加熱用ソーラーシステム用熱交換器に用いられるブ
ラインの人体に無害な対熱交換障害防止処理方法に関す
る。

例えば、ソーラーシステムにおける集熱用ＯＭ交換器は
、経年的に熱効率が低下する。殊に近時では、人体への
無害性から食品添加物の１つであるプロピレングリコー
ルを主体とした不凍液をブラインとして利用するように
力って前記熱効率の低下が著しいため、短期間で補修や
取替えが必要となり、真空管式集熱構造等複雑で高価な
ものほど問題である。

前記熱効率の低下は、−股木系同様に腐食やスケール、
スライムの各障害が大きく影響しているものと思われる
。しかし、それら障害機構の解明は、工業水系における
熱交換器に比し特殊なブラインを密封使用していること
や、ソーラーシステムでは季節等気候条件によって内部
温度が一定してい々いこと等によってまだ充分なされて
いないうえ、障害防止対策は人体に無害でかつブライン
を劣化させない方法によら々ければならない制限を受け
る点だけでも、工業水系において有効とされる既知の障
害防止対策方法の中で適用可能なものが々いと云った理
由で、プロピレングリコールに、厚生省により食品添加
物として認可されている物質を、酸性物質混入による腐
食性増大に対応する防食剤として予め添加する等による
防食対策がなされているに過ぎず、他の障害に対する有
効かつ充分な対策はまだなされていない。

この発明は、プロピレングリコールを主体とするブライ
ンを用いた熱交換器等での障害、殊にスケールおよびス
ライムの各障害の機構をさらに解明し、ブラインの人体
に無害でしかも有効な対熱交換障害防止処理方法を提供
することを目的とするものである。

本発明者は、プロピレングリコールを主体とするブライ
ンを用いた例えばソーラーシステム用熱交換器において
、補修されまた取替えられるヒートパイプおよびそれに
続く熱交換部内のブラインが、粘性の高い泥状を呈して
いて、スライム障害を起している可能性を確認したうえ
で、採取した泥状ブラインを培養した結果、ブドウ球菌
（Ｓｔａ−’　ｐｈｙｒｏｃｏｃｃｕｓ　）、シュード
モナス（Ｐｓｅｕａｏｍｏｎａｓ）、杆状菌（Ｂ２Ｌｃ
ｉｌｌｕｓ　）属の菌を検出した。そしてこれらの菌は
、８０℃程度にも達する夏場の高温時を除いてほぼ存在
し増殖する。

一方、補修ないし取替えの対象となるヒートパイプおよ
びそれに続く熱交換部の内部を観察すると、炭酸カルシ
ウムを代表とする硬度分の析出による可成りのスケール
が生成付着していて、スケール障害をも起している。こ
れは、ヒートパイプ内のブラインが一端側受熱部で蒸発
されて他端側熱交換部に至り、そこで熱を奪われて凝集
し、その凝集液が受熱部に戻って再び蒸発すると云った
自然対流によって、熱交換を行っており、受熱部側での
ブラインの濃縮と昇温により硬度分の析出が積極的に起
るのと、ヒートパイプ内異常圧発生時における安全弁か
らのブライン蒸気の吹き出しによるブラインの濃縮によ
って前記硬度分の析出が促進されることによるもので、
主としてブラインが高温になる夏場に著しい。

そこでこの発明は、プロピレングリコ−１−主体とした
ブライン中に、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩
等の人体に無害なキレート剤と、所定菌類に対する抗生
物質とを適時的に添加することを特徴として、前記目的
を達成するものである。

ここに、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩等は厚
生省により認可された食品添加物であり、抗生物質は人
体にも投与される医薬品であるから、何れも人体に無害
である。

エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩（以下ＥＤＴＡ
と云う）は、化学式０１０Ｈ１４Ｎ２Ｎａ２０８’２Ｈ
２０で表ワされ、プロピレングリコールの水溶液（４０
％以上）であるブライン中に存在する金属二価陽イオン
、例えばカルシウムイオンＯａ”等に対する封鎖剤とし
て作用し、それら金属二価陽イオンとキレート結合し、
水溶性キレート化合物Ｃ）Ｇ　［０ａｅｄｔａ］（Ｍ”
：１価金属）等〕を作る。

このため、ブライン中のカルシウムイオンＯａ等の金属
二価陽イオンは、全てＥＤＴＡとの水溶性キレート化合
物として溶存し析出しない。今、カルシウムイオン（＋
ａ２＋＞代表して見ると、ブライン中に炭酸水素イオン
ＨＣＯ３−の形を経て解離した炭酸イオン００ニーが存
在してもそれとの結合が阻止され、炭酸カルシウムＯａ
　００３として析出することがない。よって、金属二価
陽イオンが原因するスケ　ルの生成が防止される。

これを実験例で示せば概略以下の通りである。

０．１Ｍ塩化カルシウムＯａ　ＯＬ、、溶液の、■を用
意し、溶液■にＫＤＴＡ（ｊＯ，ＩＭになるように加え
よく攪拌した後、溶液■および■の双方に炭−ナトリウ
ムＮａ２　ｃｏ３１ｏ、ｘ　Ｍになるように加えたとこ
ろ、溶液■は透明のま１で炭酸カルシウムの析出がない
のに対し、溶液■では炭酸カルシウムが白濁沈殿した。

溶液■け、さらに一時間加熱沸騰させ、加熱濃縮したが
透明で炭酸カルシウムの析出は依然見られなかった。こ
の結果から、カルシウム濃度が４０００　ｍｐ／ｌにな
るまで濃縮可能であり、通常の水道水のカルシウム濃度
が約２０ｍ９／ｌであるから、２００倍の濃縮にも有効
であるし、温度条件に対しても少なくとも通常沸騰温度
１００℃捷では有効である。

ＥＤＴＡの添加は、ブライン使用前から添加して差支え
なく、処理作業上便利である。またＥＤＴＡは、ブライ
ン中の不凍液プロピレングリコールに対する酸化防止剤
としても作用し、その劣化を防止する。この劣化防止で
、プロピレングリコールば、ブライン蒸気の安全弁から
の吹き出しと、補給水等とによる濃度変化を見ながら補
給して所定濃度に保たれるだけで、その特性を長期に亘
って充分発揮する。

一方、抗生物￥１は、前記のように同定したブドウ球菌
やシュードモナス、杆状菌と云った属の菌に対しては、
ペニシリン系やセファロスポリン系のものが、殺菌ない
しは増殖抑制に有効である。

前記バクテリアは、ブラインに用いる混合水や補給水等
に乗じてヒートパイプ内に侵入しており、−年を通じた
大半で増殖可能か増殖に適した温度条件を得ている。し
かし、ブライン中に前記抗生物質を添加ないし注入する
ことで、前記バクテリアは死滅し、また増殖全抑制され
、多量に増殖してスライム全形成し障害となることはな
い。

これを実験例で示せば、前記菌が検出された採取ブライ
ンに対し、Ｍ工Ｏ濃度で１日１回、２゜３日間添加した
後、再度培養したところ、菌の検出を認めなかった。

以上のような二種のブライン処理のうち、ＥＤＴＡの途
中添加は、硬度分が析出し易い高温時、例えば主として
夏、１１３Ｊに行い、また抗生物質の添加は、菌が増殖
し易い中温時、例えば夏場を除く他の時期、中でも気温
変化の少ない春秋に集中して行うのが、無駄がなくまた
有効である。

もつとも、スケールやスライムの生成状況に応じて、処
理の時期やインターバルを自由に決定すればよい。

この発明によれば、プロピレングリコールを主体とした
ブライン中に、エチレンジアミン四６Ｗ　ｔ９二ナトリ
ウム塩等の人体に無害なキレート剤と、人体にも投与さ
れる医薬である抗生物質とを添加して処理するもので、
それらは人体に害がなく、たとえブラインが漏出して熱
交換を受ける給湯水やその他の飲・食料品中に混入した
としても危険はない。しかもエチレンジアミン四酢酸二
ナトリウム塩等のキレート剤はいわゆる金属イオン封鎖
剤としてブライン中硬度分の析出を確実ｒ阻止してスケ
ールの生成を防止すると共にプロピレングリコールの酸
化による劣化をも防止し、また、抗生物質はブライン中
に存在するバクテリアに対し優れた殺菌性および増殖抑
制作用を示し、バクテリアによるスライムの生成を確実
に防止する。

出願人　森　若　美　代　子 （自発）手続補正書 昭和５９年　９　月　１１日 ２、発明の名称 ブラインの人体に無害な対熱交換障害防止処理方法３、
補正をする者 事件との関係　出願人 氏　名　森　若　美　代　子 ４、代理人 ５、補正の命令の日附 昭和　年　月　日 ６、補正の対象 明細書（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄）
７、　補正の内容 ｉｌ＋　特許請求の範囲を別紙の通り補正します。

（２）明細書第６頁第１３行から第１５行「キレート剤
と、・・・とじて、」とあるを下記の通り補正します。

記 「キレート剤を適時的に添加することを特徴とし、必要
に応じ所定菌類に対する抗生物質をもｉ＋４時的に添加
して、」 （３）同第１１頁第１１行「よい。」とあるを下記の通
り補正します。

記 「よいし、菌によるスライム生成状況は、注入水の水質
や配管材料が例えば殺菌性に優れた銅等であるかどうか
等、諸条件の組合せ如何で、その程度が異なり、場合に
よっては抗生物質の添加を省略しても、対熱交換障害を
充分防止することができる。」 （４）同第１１頁第１４行から第１５行「キレート剤と
、・・抗生物質とを」とあるを［キレート剤をＪと補正
します。

（５）同第１２頁第１行「それらは」とあるを削除しま
す。

（６）同第１２頁第８行から第１１行［防止し、・・・
防止する。」とあるを「防止する。Ｊと補正し筐す。

出願人　森　若　美　代　子 代理人　五　歩　−敬　治 特願昭５８−１０９９５７補正 ２、特許請求の範囲 （１）　プロピレングリコールを主体としたブライン中
に、人体に無害なキレート剤を適時的に添加して処理す
ることを特徴とするブラインの人体に無害な対熱交換障
害防止処理方法 （２）　使用中めブラインに対して、キレート剤は主と
してブライン高温時期に添加される特許請求の範囲第１
項記載のブラインの人体に無害な対熱交換障害防止処理
方法 （３）前記処理は、飲・食料製造ないし加工工程および
ソーラーシステム用の熱交換器に用いられるブラインに
対してなされる特許請求の範囲第１項または第２項に記
載のブラインの人体に無害な対熱交換障害防止処理方法 −Ａ・

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　プロピレングリコールを主体とシタフライン中
   に、人体に無害なキレート剤と、所定菌類に対する抗生
   物質をそれぞれ適時的に添加して処理することを特徴と
   するブラインの人体に無害な対熱交換障害防止処理方法
2. （２）使用中のブラインに対して、キレート剤は主とし
   てブライン高温時期に、抗生物質は、主としてブライン
   中温時期に、それぞれ添加される特許請求の範囲第１項
   記載のブラインの人体に無害な対熱交換障害防止処理方
   法
3. （３）抗生物質ハ、ヘニシリン系およびセフ了ロスボリ
   ン系が用いられる特許請求の範囲第１項または第２項記
   載のブラインの人体に無害な対熱交換障害防止処理方法
4. （４）前記処理は、飲・食料製造ないし加工工程および
   ソーラーシステム用の熱交換器に用いられるブラインに
   対してなされる特許請求の範囲第１項から第３項までの
   何れかに記載のブラインの人体に無害な対熱交換障害防
   止処理方法