JP2006149010A - 回転機の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二酸化炭素を利用し、大気汚染が少なく、洗浄にともなう廃液が少なく、洗浄後の絶縁性に対する影響の少ない洗浄方法を開発することである。
【解決手段】回転機（電動機・発電機）の分解とエアブロー清掃及び発電機の組み立てを伴う回転機の洗浄方法において、炭化水素系洗浄剤の間欠噴霧と二酸化炭素の吹き付け洗浄を行うことを特徴とする。回転機の洗浄方法において、炭化水素系洗浄剤の噴霧と二酸化炭素の吹き付け洗浄に引き続き、ドレン化塵埃の拭き取り乾燥と絶縁物の補修ワニス塗装が行われることを特徴とする。炭化水素系洗浄剤の噴霧と二酸化炭素の吹き付け洗浄に引き続き、ドレン化塵埃の拭き取り乾燥、絶縁不良箇所特定、炭化水素系溶剤洗浄剤の吹き付け浸透、エアブロー洗浄、絶縁物の補修ワニス塗装が行われることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、炭化水素洗浄剤と二酸化炭素を使用する回転機すなわち電動機、発電機の洗浄方法に関するものである。

電動機、発電機の洗浄方法は、電気絶縁性の低下を避ける必要性のため、通常使用される界面活性剤の使用は好ましくなく、数十年前から旧態依然として揮発性溶剤とナイロンブラシを使用したエアー吹かし洗浄が一般的である。揮発性溶剤を使用する方法では、大気汚染の原因となる欠点がある。そこで、蒸気（スチーム）を使用する洗浄も試みられているが、洗浄に際し、多量の廃液が出ると共に、スチーム洗浄後の絶縁物の乾燥が必要なため、乾燥設備のある修理工場しか実施できない欠点がある。

電動機の洗浄方法として、該電動機の分解により分離された固定子又は回転子に付着した塵埃などを空気などで吸引する塵埃吸引ステップと、次に液体で洗浄し、洗浄後の液体を液体溜容器の溜める洗浄ステップと、次に液体を乾燥させる工程等からなる電動機の特性を電動機の設置場所で回復させる方法が開示されている（特許文献１）。しかし、この方法は、洗浄に水又は水溶液を使用するため、洗浄後の汚水処理や、乾燥に手間を要する欠点がある。
近年、水を使用するに基づく欠点を除くため、二酸化炭素を利用する洗浄方法が注目され、例えば、電子線露光マスクなどの微少構造体の洗浄に対し、二酸化炭素に酸化エチレンを付加した非イオン系界面活性剤を添加した洗浄液を使用する洗浄方法に関する発明が開示されている（特許文献２）。
また半導体基板の洗浄などに対し、二酸化炭素にシクロペンタジエニン系化合物など環状炭化水素系洗浄剤を添加した洗浄液を使用する超臨界液体組成物に関する発明が開示されている（特許文献３）。

特開２００３−１６９４５１号公報 特開２００４−５９８３７号公報 特開２００４−８８０９５号公報

回転機の保守管理のため洗浄は重要であり、大気汚染を少なくし、洗浄に伴う廃液の発生を少なくし、かつ洗浄後の絶縁性に対する影響を少なくした洗浄方法の開発は今後の課題となっている。
そこで、本発明の目的は、二酸化炭素を利用し、大気汚染が少なく、洗浄にともなう廃液が少なく、洗浄後の絶縁性に対する影響の少ない洗浄方法を開発することである。

すなわち本発明は、
（１） 回転機の分解とエアブロー清掃及び回転機の組み立てを伴う回転機の洗浄方法において、炭化水素系洗浄剤の噴霧と二酸化炭素の吹き付け洗浄を行うことを特徴とする、
（２）（１）の回転機の洗浄方法において、炭化水素系洗浄剤の噴霧と二酸化炭素の吹き付け洗浄に続き、ドレン化塵埃の拭き取り乾燥と絶縁物の補修ワニス塗装が行われることを特徴とする、
（３）（２）の回転機の洗浄方法において、炭化水素系洗浄剤の噴霧と二酸化炭素の吹き付け洗浄に引き続き、ドレン化塵埃の拭き取り乾燥、絶縁不良箇所特定、炭化水素洗浄剤の吹き付け浸透、エアブロー洗浄、絶縁物の補修ワニス塗装が行われることを特徴とする、
（４）（１）〜（３）において、使用する炭化水素系洗浄剤として引火点が１０℃以上であることを特徴とする、
（５）（１）〜（３）において、炭化水素系洗浄剤は、１〜２０重量％のテルペン系炭化水素を含むことを特徴とする、
（６）（１）〜（３）の炭化水素系洗浄剤１００重量部に、１〜２０重量部のフッ化炭化水素を添加したことを特徴とする。
なお、本発明において、回転機とは回転を利用している機械装置であり、具体的には電動機若しくは発電機をいう。

本発明において、二酸化炭素は、ドライアイスペレットなどとして容易に入手できる。そしてドライアイスペレットはブラスト材料及び粉砕して微粉として使用される。
また、本発明において使用される炭化水素系洗浄剤は、引火点１０℃以上、好ましくは引火点２５℃以上、さらに好ましくは５０℃以上の炭化水素系洗浄剤をあげることができる。炭化水素系洗浄剤は、脂肪族、芳香族、環状炭化水素系化合物をあげることができ、好ましくは芳香族炭化水素ないし芳香族炭化水素を含む炭化水素系洗浄剤をあげることができ、具体的には石油系溶剤乃至灯油などとして入手できる。なお、炭化水素系洗浄剤は、上記脂肪族、芳香族、若しくは環状炭化水素系化合物を主体（上記炭化水素系化合物を８０重量％以上含むもの）としたものでもよい。この場合残部としては、酢酸ブチル、酢酸イソアミルなどのエステル類や、エチレングリコールモノエチルエーテル、ブタノールなどのアルコール類などをあげることができる。エステル類やアルコール類を含ませることにより、汚れ成分の溶解性が向上するので、脂肪酸汚れなど広範な汚れ成分の除去性が向上する。
炭化水素系洗浄剤は、洗浄性向上のため、１〜２０重量％のテルペン系炭化水素を含み、残部として上記炭化水素化合物若しくはこれを主体とするものから構成することができる。なお、テルペン系炭化水素の含有量として１重量％より少ないと添加効果が少なく、２０重量％より多いと経済的に不利となるため、１〜２０重量％の範囲が望ましい。
また、炭化水素系洗浄剤１００重量部に対し、防爆・難燃などのため１〜２０重量部の代替フロンなどフッ化炭化水素を添加できる。なお、フッ化炭化水素の添加量として、炭化水素系洗浄剤１００重量部に対する添加量が、１重量部より少ないと添加効果が少なく、２０重量部より多いと経済的に不利となったり、環境に対し好ましくないフッ素化合物の使用が多くなったりするため１〜２０重量部の範囲が好ましい。
炭化水素系洗浄剤は、水蒸気や界面活性剤などと異なって残留しても、耐電圧が２０ＫＶ以上と高く、揮発性のため絶縁抵抗を低下させたりすることもないし、また水蒸気と異なって、吸湿による絶縁抵抗の低下がないため専用の乾燥装置を必要としない。なお、炭化水素系洗浄剤の引火点の測定は、消防法危険物第４類、引火点測定試験法に従って測定できる。

発電機とは、火力発電所、水力発電所、原子力発電所や一般工場などにおいて使用されている電力を発生させるための機械であって、磁界の中で、軸を回転させることにより電力を発生させる機械である。電動機とは、電流が流れることにより電動機中の軸が回転し、電気的エネルギを回転などの機械的エネルギに変換する機械をいう。発電機、電動機はいずれもその内部を電流が流れる構造を有し、洗浄において、電気絶縁性の低下は致命的な欠点となる。

本発明において炭化水素系洗浄剤を使用する理由は、発電機や電動機に付着したカーボンや粘土、酸化鉄などの汚れ成分は、空気中に浮遊する油脂成分などと結合し、発電機や電動機の運転による熱で加熱硬化するため、二酸化炭素のみでは溶解膨潤がなく、脱落しないからである。

本発明においては、炭化水素系洗浄剤の噴霧と、二酸化炭素の吹き付け洗浄が行われ、炭化水素系洗浄剤と二酸化炭素の混合溶液が使用されるわけではない。炭化水素系洗浄剤と二酸化炭素を混合して使用すると相溶性に問題があるためか洗浄性が劣るからである。そこで好ましい洗浄法として炭化水素系洗浄剤のみを噴霧して、汚れ成分中の油分を溶解ないし膨潤させておき、次に二酸化炭素を吹き付け洗浄するのである。すると炭化水素系洗浄剤と二酸化炭素はシャーベット状となりこの中に塵埃が懸濁して存在するドレン化塵埃が生ずる。さらに本発明で使用する炭化水素系洗浄剤は、非イオン界面活性剤などと異なって揮発性があり残留して電気絶縁性を低下させるおそれがない。
また噴霧方法として、炭化水素系洗浄剤と二酸化炭素の間欠噴霧とすれば、汚れの脱落状況を観察しつつ行うことが可能となり、炭化水素系洗浄剤と二酸化炭素の混合液の連続噴霧よりすぐれている。

噴霧とは、霧状にして吹き付けることをいう。本発明においては、炭化水素系洗浄剤を噴霧することにより、少量の炭化水素系洗浄剤で洗浄が可能となる。エアブロー清掃とは、加圧空気を被洗浄物に吹きかけ被洗浄物に付着している汚れを吹き飛ばすことが可能である。

炭化水素系洗浄剤及び二酸化炭素を使用して洗浄した後の、炭化水素系洗浄剤と二酸化炭素により液体中に固体が存在する流動性のドレン化塵埃を拭き取る。長期間の使用にともない電動機、発電機の電気が流れる部分に絶縁不良が発生している可能性がある。そこで、好ましくは、絶縁不良箇所を点検し、もし絶縁不良箇所が見出されたら絶縁物の補修ワニスを塗布して絶縁不良箇所の補修が行われる。ここで使用される補修ワニスとしてはエポキシ樹脂など市販の補修ワニスが使用できる。

以下、本発明の各手段について図面をもとに説明する。図１は、本発明の炭化水素系溶剤と二酸化炭素を使用した電動機の洗浄作業工程図である。まず電動機を分解する。電動機のエアブロー清掃を行う。次に炭化水素洗浄剤を噴霧して油性汚れ成分を膨潤させた後、二酸化炭素の微細なペレットを吹き付ける。なおここで、炭化水素系洗浄剤と二酸化炭素を別々に吹き付けるのは、混合して吹き付けるより洗浄性が優れているからである。次にドレン化塵埃を拭き取り乾燥し、絶縁物の補修ワニス塗装、電動機の組み立てを行って終了する。一回の炭化水素系洗浄剤の噴霧と二酸化炭素ペレットの吹き付けで洗浄が不十分で絶縁抵抗が回復しない場合、二酸化炭素吹き付けと炭化水素系洗浄剤の噴霧を繰り返す。効果的に汚れを除去できるため、作業に要する時間は２〜３日程度であり、大幅に時間短縮が可能である。
なお、ここで炭化水素系洗浄剤としては、安全性の確保のため、引火点５６℃の危険物第４類第２石油類（１０重量％の芳香族炭化水素と５重量％のテルペン系炭化水素としてのピネンを含む。なお、残部は脂肪族炭化水素である。）が使用され、噴霧器としては３６０度方向吹き出しノズルを使用し、ノズルとしては、先端が１５度程度湾曲したエアノズルを使用した。

図２は、従来のエアー吹かし清掃の作業概要を示す。電動機を分解し、エアー吹かし清掃を行う。なお、油性汚れの除去には灯油などの揮発性溶剤を噴霧しプラスチックブラシなどで摩擦するなどの方法も行う。必要に応じ絶縁物の補修ワニス塗布を行い、電動機の組み立てを行う。プラスチックブラシによる摩擦は人手によって行い効率が悪く、狭隘部や通風孔の奥の塵埃は落とし難く、揮発性溶剤による作業環境の悪化が避けられない問題点がある。

図３は、従来の水蒸気を使用する電動機清掃作業の工程図である。電動機を取り外し、修理工場に搬送し、電動機を分解し、高温（８０〜１１０℃）水蒸気で洗浄する。洗浄後必要に応じ絶縁物を更新し、絶縁物の補修ワニスの塗布を行い、電動機を組み立てる。水蒸気を使用するので、電動機に使用されている絶縁物が膨潤し絶縁性が低下する。このため洗浄後の乾燥が必須となり、乾燥設備のある修理工場のみしか行うことができない欠点あり、洗浄に伴う汚水も発生する欠点がある。

図４は、本発明の電動機部品に炭化水素系洗浄剤を吹き付けている状況を示す写真である。
図５は、二酸化炭素を吹き付けている状況を示す写真である。炭化水素系洗浄剤の洗浄に先立ち、電動機部品は作業が行い易い程度の大きさに分解される。次に、エアブローにより塵埃が除去される。エアブローには、圧搾空気が使用される。エアブロー洗浄後の炭化水素系洗浄剤による洗浄における炭化水素系洗浄剤の使用量は、電動機部品に付着している汚れ成分が膨潤する程度である。炭化水素系洗浄剤の噴霧につづき、二酸化炭素ペレットが噴霧され、電動機部品に対しドレン化塵埃拭き取り、電動機部品に対し補修絶縁ワニスの塗布を行い、電動機部品の補修絶縁ワニス塗布乾燥して洗浄を終了する。

本発明によれば、洗浄液の主成分として、二酸化炭素及び高引火点の揮発性電気絶縁性の優れた炭化水素系洗浄剤を使用している。このため
（１）
水蒸気を使用した洗浄においてみられるような洗浄後の廃液処理が不要である。
（２） 電気絶縁性を低下させるような界面活性剤を使用していないため、洗浄後の乾燥や、すすぎなどの操作は不要である。
（３） フッ化炭化水素は使用しないか、たとえ使用したとしても微量であるため、環境に対し優しい。
（４） 高引火点の炭化水素系溶剤と二酸化炭素を使用するため、特に専用の乾燥設備や大型の乾燥部室や大型の乾燥設備を必要としない。
（５） 設備も簡単で比較的少人数で施工可能である。
（６） 施工コストも、容易に入手できる炭化水素系溶剤と二酸化炭素を使用するため少なくてすむ。
（７） 高引火点の炭化水素系洗浄剤を使用し、臭いが少ないため、周囲への悪影響が少ない。

本発明による炭化水素系洗浄剤と二酸化炭素との組み合わせによる洗浄方法の工程図である。 従来の電動機のエアブローによる清掃の工程図である。 従来の水蒸気洗浄作業の工程図である。 電動機部品に対し炭化水素系洗浄剤を噴霧している状況を示す写真である。 二酸化炭素を吹き付けている状況を示す写真である。

符号の説明

１ 電動機部品
２ 炭化水素洗浄剤噴霧ノズル
３ 二酸化炭素噴射ノズル

Claims (6)

1. 回転機の分解とエアブロー清掃及び回転機の組み立てを伴う回転機の洗浄方法において、炭化水素系洗浄剤の噴霧と二酸化炭素の吹き付け洗浄を行うことを特徴とする回転機の洗浄方法。
2. 請求項１の回転機の洗浄方法において、炭化水素系洗浄剤の噴霧と二酸化炭素の吹き付け洗浄に続き、ドレン化塵埃の拭き取り乾燥と絶縁物の補修ワニス塗装が行われることを特徴とする回転機の洗浄方法。
3. 請求項２の回転機の洗浄方法において、炭化水素系洗浄剤の噴霧と二酸化炭素の吹き付け洗浄に引き続き、ドレン化塵埃の拭き取り乾燥、絶縁不良箇所特定、炭化水素洗浄剤の吹き付け浸透、エアブロー洗浄、絶縁物の補修ワニス塗装が行われることを特徴とする回転機の洗浄方法。
4. 請求項１〜３において、使用する炭化水素系洗浄剤として引火点が１０℃以上であることを特徴とする回転機の洗浄方法。
5. 請求項１〜３において、炭化水素系洗浄剤は、１〜２０重量％の、テルペン系炭化水素を含むことを特徴とする回転機の洗浄方法。
6. 請求項１〜３の炭化水素系洗浄剤１００重量部に、１〜２０重量部のフッ化炭化水素を添加したことを特徴とする回転機の洗浄方法。