(57)【要約】【課題】ＨＦＣからなる作動媒体を用いる熱交換システムのシステム内部の洗浄に適した洗浄剤、および洗浄方法を提供する。【解決手段】作動媒体と潤滑油が封入された、熱交換システムの作動媒体が循環する系の内部から作動媒体および潤滑油を抜き出した後、上記系の内部に式１で示される含フッ素エーテルを含む洗浄剤を導入して上記系の内部を洗浄し、上記系の内部に残存する潤滑油を除去するサイクル洗浄方法。    Ｒ１−Ｏ−Ｒ２  ・・・式１  ただし、Ｒ１、Ｒ２は、各々独立に含フッ素アルキル基を示す。Ｒ１およびＲ２に含まれるフッ素原子の数はそれぞれ１以上であり、かつＲ１およびＲ２に含まれる炭素原子の数の合計は３〜８である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動媒体と潤滑油が封入された、熱交換システムの作動媒体が循環する系の内部から作動媒体および潤滑油を抜き出した後、上記系の内部に式１で示される含フッ素エーテルを含む洗浄剤を導入して上記系の内部を洗浄し、上記系の内部に残存する潤滑油を除去することを特徴とするサイクル洗浄方法。
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２  ・・・式１
ただし、Ｒ１、Ｒ２は、各々独立に含フッ素アルキル基を示す。Ｒ１およびＲ２に含まれるフッ素原子の数はそれぞれ１以上であり、かつＲ１およびＲ２に含まれる炭素原子の数の合計は３〜８である。
【請求項２】
式１で示される含フッ素エーテルが、１，１，２，２−テトラフルオロエチル−２，２，２−トリフルオロエチルエーテルである請求項１に記載のサイクル洗浄方法。
【請求項３】
上記洗浄剤が、さらにメタノール、エタノール、２−プロパノールおよびトランス−１，２−ジクロロエチレンから選ばれる少なくとも１種を含む請求項２に記載のサイクル洗浄方法。
【請求項４】
上記式１で示される含フッ素エーテルを含むことを特徴とするサイクル洗浄用洗浄剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却システムまたはヒートポンプシステムのサイクル洗浄用洗浄剤および該洗浄剤を用いた洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷却システムまたはヒートポンプシステム等の熱交換システムの作動媒体として、クロロジフルオロメタンなどのハイドロクロロフルオロカーボン（以下、ＨＣＦＣという。）が使われてきた。
【０００３】
しかし、ＨＣＦＣはオゾン破壊係数（以下、ＯＤＰという。）の高い物質であり、生産に関する規制があるため、作動媒体として、ＨＣＦＣの代わりにＯＤＰが０であるハイドロフルオロカーボン（以下、ＨＦＣという。）が使われるようになってきている。
【０００４】
一方、作動媒体と併用される潤滑油は、作動媒体と相溶性を有する方が好ましい。しかし、ＨＣＦＣからなる作動媒体との相溶性を有する潤滑油（以下、ＨＣＦＣ用潤滑油という。）は、ＨＦＣとの相溶性が十分ではないことから、潤滑油についても、ＨＦＣとの相溶性の高い潤滑油（以下、ＨＦＣ用潤滑油という。）に変更する必要がある。
【０００５】
上記と同様に、ＨＦＣを作動媒体とする熱交換システムの内部を洗浄する洗浄剤についても、ＨＦＣ用の潤滑油との相溶性の高い洗浄剤が必要になってきた。ＨＦＣ用の潤滑剤との相溶性の高い洗浄剤としては、ジクロロペンタフルオロプロパン（以下、Ｒ２２５という。）、１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン（以下、Ｒ１４１ｂという。）等が広く使われてきた。しかし、これらの洗浄剤はＨＣＦＣであり、ＯＤＰが比較的高く、ＨＣＦＣからなる作動媒体と同様に生産に関する規制があるという問題がある。
【０００６】
そこで近年は、ＨＣＦＣからなる洗浄剤の代替として、１，１，１，２，２，３，４，５，５，５−デカフルオロペンタン（以下、Ｒ４３−１０という。）等のＨＦＣ、１−ブロモプロパン（以下、ｎＰＢという。）等の臭素系溶剤、グリコールエーテル系溶剤等が検討されている。
【０００７】
しかし、洗浄剤としてＲ４３−１０を用いた場合は、ＨＦＣ系潤滑油との相溶性が低く、循環系の内部の洗浄性が不十分であるという問題がある。また、ｎＰＢは、ＨＦＣ系潤滑油との相溶性は高いものの、不安定な化合物であり分解しやすいという問題があった。
【０００８】
また、グリコールエーテル系溶剤は、ＨＦＣ系潤滑油との相溶性は高いものの、沸点が高く、洗浄後の乾燥に時間がかかる、または循環系の内部に洗浄剤が残る問題があった。
【０００９】
一方、特許文献１には、潤滑油と相溶性を有する作動媒体自身を洗浄剤として用いる方法が提案されている。しかし、この場合は、洗浄能力が不十分である、作動媒体は家電リサイクル法やフロン回収破壊法にしたがって回収する必要がある、回収するためには回収用機器を設置する必要があり作業が煩雑になるという問題があった。
【００１０】
【特許文献１】特表平８−５０５９３５号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解決しようとするものであり、作動媒体を用いる熱交換システムのシステム内部の洗浄に適した洗浄剤、および洗浄方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、作動媒体と潤滑油が封入された、熱交換システムの作動媒体が循環する系の内部から作動媒体および潤滑油を抜き出した後、上記系の内部に式１で示される含フッ素エーテルを含む洗浄剤を導入して上記系の内部を洗浄し、上記系の内部に残存する潤滑油を除去することを特徴とするサイクル洗浄方法を提供する。
【００１３】
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２  ・・・式１
ただし、Ｒ１、Ｒ２は、各々独立に含フッ素アルキル基を示す。Ｒ１およびＲ２に含まれるフッ素原子の数はそれぞれ１以上であり、かつＲ１およびＲ２に含まれる炭素原子の数の合計は３〜８である。ここで、Ｒ１およびＲ２は、各々直鎖状であっても、分岐状であってもよい。
【００１４】
また、本発明は、上記式１で示される含フッ素エーテルを含むことを特徴とするサイクル洗浄用洗浄剤を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明における式１で示される含フッ素エーテルは、ＨＦＣ系潤滑油に対する溶解性が大きく、熱安定性に優れる。このため、この化合物を含む洗浄剤を熱交換システム内部の洗浄に用いると、内部に滞留している潤滑油を良好に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明におけるサイクル洗浄とは、熱交換システムが故障した時のメンテナンスや作動媒体を交換するときに、熱交換システム内の作動媒体が循環する系の内部の潤滑油、スラッジ、汚れ等を除去するための洗浄のことをいう。ここで、循環する系の内部とは、作動媒体が循環する配管内部、蒸発器内部、凝縮器内部、膨張弁内部およびコンプレッサー内部等のことである。
【００１７】
本発明における熱交換システムは、冷却システムおよびヒートポンプシステムを含むものであり特に限定されないが、具体的には、冷房専用空調機、家庭用冷暖房空調機、業務用冷暖房空調機、車両用空調機、船舶用空調機、除湿機等の空調システム、電気冷蔵庫、業務用冷蔵・冷凍庫、食品用冷凍・冷蔵装置、製氷機、船舶用冷凍・冷蔵装置、車両用冷凍・冷蔵装置、低温流通装置、等の冷凍・冷蔵システム、プラント用大型冷凍設備等が挙げられる。
【００１８】
本発明においては、式１で示される含フッ素エーテルを含む洗浄剤を用いる。式１で示される化合物は、ＨＦＣ系潤滑油との相溶性が高く、熱安定性に優れる。式１で示される含フッ素エーテルとしては、Ｒ１およびＲ２は、各々直鎖状であり、かつ、Ｒ１およびＲ２に含まれる炭素原子の数の合計が４〜６であるものが特に好ましい。
【００１９】
このような含フッ素エーテルとしては、具体的には、１，１，２，２−テトラフルオロエチル−２，２，２−トリフルオロエチルエーテル（ＣＨＦ２ＣＦ２−Ｏ−ＣＨ２ＣＦ３、以下、ＨＦＥ３４７という。）、１，１，２，２−テトラフルオロ−２，２，３，３−テトラフルオロプロピルエーテル（ＣＨＦ２ＣＦ２−Ｏ−ＣＨ２ＣＦ２ＣＨＦ２、以下、ＨＦＥ４５８という。）等が挙げられる。なかでもＨＦＥ３４７は好ましく用いられる。本発明において、含フッ素エーテルは１種で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２０】
本発明においては、含フッ素エーテルを含有させる効果を発現させる観点から、式１で示される含フッ素エーテルを５０質量％以上含むことが好ましく、特には７０質量％以上、さらには８０質量％以上含むことが好ましい。
【００２１】
また、本発明において、洗浄能力を向上させる観点から、洗浄剤は、さらに炭素数が１〜３のアルコールを含むことが好ましい。炭素数が１〜３のアルコールとしては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノールが挙げられる。洗浄剤における炭素数１〜３のアルコールの好ましい含有割合は、潤滑油や作動媒体の種類によっても異なるが、通常、１〜１０質量％の範囲である。
【００２２】
また、同様に洗浄能力を向上させる観点から、洗浄剤は、さらにトランス−１，２−ジクロロエチレンを含むことが好ましい。洗浄剤におけるトランス−１，２−ジクロロエチレンの好ましい含有割合は、１０〜５０質量％の範囲である。
【００２３】
本発明において、洗浄剤が、炭素数が１〜３のアルコールおよび／またはトランス−１，２−ジクロロエチレンを含有する場合は、その組成が共沸または共沸様であるものを用いると、洗浄後の被処理物の表面を均一に乾燥できることから好ましい。ハイドロフルオロエーテルのなかでも、ＨＦＥ３４７はメタノール、エタノール、２−プロパノール、トランス−１，２−ジクロロエチレンのいずれとも共沸組成を形成することから特に好ましい。
【００２４】
また、本発明の洗浄剤は、本発明の目的を阻害しない範囲でその他の化合物を含んでいてもよい。その他の化合物としては、具体的には、炭素数が１〜３であるアルコール以外のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどのエステル類、メチルセロソルブ、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル類が挙げられる。
【００２５】
本発明の洗浄方法により高い効率で洗浄できる潤滑剤としては、ポリオールのアルカン酸エステル（以下、ＰＯＥという。）、ポリアルキルビニルエーテル（以下、ＰＶＥという。）、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールのアルキルエーテルおよびポリアルキレングリコールのアルカン酸エステル（以下、上記３種類の化合物をＰＡＧという。）、ポリフェニルエーテル（以下、ＰＰＥという。）等が挙げられる。これらの潤滑油は、作動媒体がＨＦＣである場合に通常用いられる潤滑油である。
【００２６】
本発明の洗浄方法における作動媒体としては、１種類のＨＦＣまたは２種以上のＨＦＣが混合されてなるものが挙げられる。具体的には、１種類のＨＦＣからなるものとしては、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（以下、Ｒ１３４ａという。）、ジフルオロメタン（以下、Ｒ３２という。）、ペンタフルオロエタン（以下、Ｒ１２５という。）、１，１，１−トリフルオロエタン（以下、Ｒ１４３ａという。）トリフルオロメタン（以下、Ｒ２３という。）等が好ましく挙げられる。
【００２７】
一方、２種以上のＨＦＣが混合されてなるものとしては、Ｒ４１０Ａ（Ｒ３２およびＲ１２５の混合物。）、Ｒ４０７Ｃ（Ｒ３２、Ｒ１２５およびＲ１３４ａの混合物。）、Ｒ４０４Ａ（Ｒ１３４ａ、Ｒ１２５およびＲ１４３ａの混合物。）、Ｒ５０７Ａ（Ｒ１２５およびＲ１４３ａの混合物。）等が挙げられる。なお、上記番号は、ＡＳＨＲＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ３４により定められた番号である。
【００２８】
本発明の洗浄方法における洗浄温度は、洗浄剤に潤滑油が溶解しやすい温度範囲内とすることが好ましい。この洗浄温度は潤滑油の種類や作動媒体の種類によって適宜選択されうるが、通常は室温から６５℃の温度範囲で洗浄される。
【００２９】
本発明の洗浄方法の一例を次に説明する。まず、作動媒体と潤滑油が封入された熱交換システムの配管内部から、作動媒体を抜き出して回収する。次にサイクル洗浄装置を用いて、洗浄剤を上記配管内部に導入し２０分間循環させる。このとき洗浄性を上げるためには配管内部の空気相部はできるだけ少ない方が好ましい。次に洗浄剤を抜き出して回収した後、もう一度新しい洗浄剤を配管内部に導入し同じ操作を繰り返す。
【実施例】
【００３０】
例１〜８、１２〜１９、２３〜３０は実施例、例９〜１１、２０〜２２、３１〜３６は比較例である。また、エタノールはＥｔＯＨ、トランス−１，２−ジクロロエチレンはｔＤＣＥとする。
［例１〜４］
共栓付の容積が５０ｃｍ３ガラス容器に、ＰＯＥ系潤滑油（商品名：ＲＢ−６８、日石三菱社製、以下、ＰＯＥ１という。）２ｇを注入し、次いで、表１に記載の組成を有する洗浄剤３８ｇを添加した（ＰＯＥ１の濃度は、洗浄剤とＰＯＥ１の合計量に対して５質量％である。）。ここで例２〜４の洗浄剤は共沸組成である。栓を閉めた後、洗浄剤とＰＯＥ１との混合物を２５℃で２０秒間攪拌し、１時間放置後、混合状態を目視で観察した。評価結果を表１に示す。表１において、○：層分離なく透明、△：層分離はないが白濁、×：２層分離して白濁、である。
【００３１】
【表１】
2005048097.tif 000002
【００３２】
［例５〜８］
ＰＯＥ１の注入量を１０ｇとし、洗浄剤の添加量を３０ｇとした（すなわち、ＰＯＥ１の濃度は、洗浄剤とＰＯＥ１の合計量に対して２５質量％である。）以外は例１〜４と同様にして混合状態を観察した。評価結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
2005048097.tif 000003
【００３４】
［例９〜１１］
例１〜４で用いた洗浄剤のかわりにＲ４３−１０を用いた以外は例１〜４と同様にして混合状態を観察した。評価結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】
2005048097.tif 000004
【００３６】
［例１２〜１５］
ＰＯＥ１のかわりにＰＶＥ系潤滑油（商品名：ＦＶ−６８、出光興産社製、以下、ＰＶＥ１という。）を用いた以外は例１〜４と同様にして混合状態を観察した。評価結果を表４に示す。
【００３７】
【表４】
2005048097.tif 000005
【００３８】
［例１６〜１９］
ＰＯＥ１のかわりにＰＶＥ１を用いた以外は例５〜８と同様にして混合状態を観察した。評価結果を表５に示す
【００３９】
【表５】
2005048097.tif 000006
【００４０】
［例２０〜２２］
例１〜４で用いた洗浄剤のかわりにＲ４３−１０を用い、ＰＯＥ１のかわりにＰＶＥ１を用いた以外は例１〜４と同様にして混合状態を観察した。評価結果を表６に示す。
【００４１】
【表６】
2005048097.tif 000007
【００４２】
［例２３〜２６］
循環系の内部をあらかじめＲ２２５で洗浄した、冷房能力２．２ｋＷのルームエアコンに、潤滑油であるＰＯＥ１  ３００ｇと作動媒体であるＲ４１０Ａ  ８００ｇを封入した後、ルームエアコンを室外温度２５℃、室内設定温度１５℃で４時間冷房運転させた。運転後、ルームエアコンの室外機側の作動媒体を室外機に回収し、室外機から作動媒体と潤滑油の混合物を抜き出した。この混合物を蒸留し潤滑油を主成分とする溶液を分離回収した。次いで、上記溶液を密閉容器に入れて真空ポンプで１時間脱気し、該溶液中に含有されていた冷媒を除去して潤滑油を得、回収した潤滑油の重量Ａを測定した。
【００４３】
次に、循環系の内部とサイクル洗浄装置（商品名：冷凍サイクル洗浄機ＴＡ３５３−２００、タスコジャパン社製）とを接続し、表７の組成の洗浄剤１０Ｌを循環系の内部とサイクル洗浄装置内に導入した。このとき、洗浄剤が液の状態で循環系の内部全体に行きわたるようにするために、循環系の内部とサイクル洗浄装置内には気相部ができないように導入した。
【００４４】
次にサイクル洗浄装置を作動させ、循環系の内部で表７の組成の洗浄剤を、２５℃で２０分間、液循環させた。次に、循環系の内部の洗浄剤を抜き出した後、新たに同じ組成の洗浄剤を循環系の内部に導入し、前記と同様にして液循環させて抜き出した。１回目の液循環と２回目の液循環で用いた洗浄剤を蒸留により除去し、得られた潤滑油の重量Ｂを測定した。ＡとＢの合計量を潤滑油の回収量とし、潤滑油の回収率を算出した。
【００４５】
【表７】
2005048097.tif 000008
【００４６】
［例２７〜３０］
潤滑油をＰＯＥ１からＰＶＥ１に変えた以外は、例２３〜２６と同様にしてルームエアコンの循環系の内部の洗浄を行った。結果を表８に示す。
【００４７】
【表８】
2005048097.tif 000009
【００４８】
［例３１〜３３］
洗浄剤を表９の組成に変えた以外は、例２３〜２６と同様にしてルームエアコンの循環系の内部の洗浄を行った。結果を表９に示す。
【００４９】
【表９】
2005048097.tif 000010
【００５０】
［例３４〜３６］
潤滑油をＰＯＥ１からＰＶＥ１に変えた以外は、例３１〜３３と同様にしてルームエアコンの循環系の内部の洗浄を行った。結果を表１０に示す。
【００５１】
【表１０】
2005048097.tif 000011
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、ＨＦＣからなる作動媒体を用いる熱交換システムの循環系の内部から作動媒体および潤滑油を良好に洗浄できる。