JP2024030563A - 冷却システムのメンテナンス方法 - Google Patents
冷却システムのメンテナンス方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024030563A JP2024030563A JP2022133528A JP2022133528A JP2024030563A JP 2024030563 A JP2024030563 A JP 2024030563A JP 2022133528 A JP2022133528 A JP 2022133528A JP 2022133528 A JP2022133528 A JP 2022133528A JP 2024030563 A JP2024030563 A JP 2024030563A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exchange resin
- ion exchange
- coolant
- cooling system
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 42
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 13
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 33
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 29
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 12
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- -1 molybdates Chemical class 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 2
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 150000003557 thiazoles Chemical class 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
- B01J47/018—Granulation; Incorporation of ion-exchangers in a matrix; Mixing with inert materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
【課題】冷却液の防錆能力を維持しつつ、熱劣化生成物イオンや配管からの溶出イオンの吸着を十分に行うことができる冷却システムのメンテナンス方法を提供すること。【解決手段】冷却システムのメンテナンス方法は、冷却経路内にイオン交換樹脂を導入するステップと、イオン交換樹脂により、冷却経路内の冷却液のイオン洗浄を行うステップと、冷却経路からイオン交換樹脂を除去した後、冷却経路内に添加剤を添加するステップと、を含む。【選択図】図1
Description
本開示は、冷却システムのメンテナンス方法に関する。
特許文献1には、冷却液の導電性を維持するイオン交換樹脂を備え、冷却液が添加剤を含有し、添加剤のイオン交換樹脂への吸着が飽和状態に調製された燃料電池システムが開示されている。
特許文献1で開示された技術では、例えば熱劣化生成物イオンや配管からの溶出イオンの吸着(除去)が十分ではないという問題がある。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、冷却液の防錆能力を維持しつつ、熱劣化生成物イオンや配管からの溶出イオンの吸着を十分に行うことができる冷却システムのメンテナンス方法を提供することを目的とする。
本開示に係る冷却システムのメンテナンス方法は、冷却経路内にイオン交換樹脂を導入するステップと、前記イオン交換樹脂により、前記冷却経路内の冷却液のイオン洗浄を行うステップと、前記冷却経路から前記イオン交換樹脂を除去した後、前記冷却経路内に添加剤を添加するステップと、を含む。
本開示によれば、冷却液の防錆能力を維持しつつ、熱劣化生成物イオンや配管からの溶出イオンの吸着を十分に行うことができる。
本開示の実施形態に係る冷却システムのメンテナンス方法について、図面を参照しながら説明する。なお、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
ここで、冷却システムで用いられる冷却液は、有機酸等の熱劣化による生成物がイオン化したり、あるいは冷却系統の部品材料(例えばゴム、金属等)からイオンが溶出したりすることで、当該冷却液の導電性が高くなり、金属部品が腐食するおそれがある。
そこで、従来から、イオン交換樹脂を用いて冷却液内のイオンを除去することが行われているが(特許文献1参照)、特許文献1で開示された技術では、例えば熱劣化生成物(例えばギ酸、酢酸等)イオンや配管からの溶出イオンの吸着(除去)が十分ではないという問題がある。その理由としては、以下が挙げられる。
(1)冷却液の添加剤は単成分ではなく、多数の成分から構成される。そのため、事前に冷却液の全ての添加剤を飽和吸着させると、本来の目的であるイオン交換能力が著しく低下するため、吸着したいイオンを吸着することができない。
(2)熱劣化生成物イオンは弱酸であり、イオン化傾向が小さいため、添加剤イオンよりも吸着されづらい。そのため、予め添加剤を飽和吸着すると、弱酸を吸着することができない。
(3)更に電気自動車特有の課題として、バッテリが床下に設置されるため、冷却経路の位置が、エンジン車よりも下層に位置する。更に、車両の下面は路面干渉があるため、冷却液の排出口であるドレーンコックを設置することができない。その結果、高低差による液自重での系外排出性が著しく悪化する。そのため、冷却液の交換作業性が悪化し、冷却液の品質維持管理が困難となる。また、電気自動車では、イオン交換樹脂を常設搭載するスペースの確保が困難である。
(2)熱劣化生成物イオンは弱酸であり、イオン化傾向が小さいため、添加剤イオンよりも吸着されづらい。そのため、予め添加剤を飽和吸着すると、弱酸を吸着することができない。
(3)更に電気自動車特有の課題として、バッテリが床下に設置されるため、冷却経路の位置が、エンジン車よりも下層に位置する。更に、車両の下面は路面干渉があるため、冷却液の排出口であるドレーンコックを設置することができない。その結果、高低差による液自重での系外排出性が著しく悪化する。そのため、冷却液の交換作業性が悪化し、冷却液の品質維持管理が困難となる。また、電気自動車では、イオン交換樹脂を常設搭載するスペースの確保が困難である。
そこで、本発明者らは、上記の課題(1)~(3)を解決すべく鋭意検討した結果、冷却液の防錆能力を維持しつつ、熱劣化生成物イオンや配管からの溶出イオンの吸着を十分に行うことができるメンテナンス方法を見出した。
本実施形態に係る冷却システムのメンテナンス方法は、例えば電気自動車に搭載された冷却システムをメンテナンスするための方法である。本メンテナンス方法は、例えば車両のディーラ等で実施される定期メンテナンス等のタイミングで実施することができる。
図1は、本メンテナンス方法が適用される冷却システム1の概略的な構成を示している。なお、同図は、冷却システム1のうち、本実施形態の実現に必要な構成のみを図示しており、その他の構成は図示を省略している。
冷却システム1は、冷却経路11と、リザーブタンク12と、車載ポンプ13と、を備えている。冷却経路11内には冷却液が循環している。この冷却液は、例えばエチレングリコール水溶液を基材としており、所定の添加材が添加されている。この添加剤には、例えば防錆剤、金属防食剤(例えばカルボン酸、硝酸塩、亜硝酸塩、チアゾール、モリブデン酸塩、ホウ酸塩等)、消泡剤、pH調整剤、染料、苦味剤等が含まれる。
リザーブタンク12は、冷却液を貯留するためのタンクである。車載ポンプ13は、冷却経路11内の冷却液を循環させるためのものである。なお、車載ポンプ13の代わりに別途ポンプを用意してもよい。
本実施形態に係る冷却システムのメンテナンス方法の手順について、図2を参照しながら説明する。本実施形態に係る冷却システムのメンテナンス方法では、導入ステップと、イオン洗浄ステップと、添加ステップと、をこの順で行う。
<導入ステップ>
導入ステップでは、冷却経路11内に、イオン交換樹脂を導入する。このイオン交換樹脂は、例えば水素イオン型(H型)の交換樹脂(カチオン交換樹脂)、または水酸化物イオン型(OH型)の交換樹脂(アニオン交換樹脂)である。
導入ステップでは、冷却経路11内に、イオン交換樹脂を導入する。このイオン交換樹脂は、例えば水素イオン型(H型)の交換樹脂(カチオン交換樹脂)、または水酸化物イオン型(OH型)の交換樹脂(アニオン交換樹脂)である。
<イオン洗浄ステップ>
イオン洗浄ステップでは、イオン交換樹脂により、冷却経路11内の冷却液のイオン洗浄を行う。イオン交換樹脂によるイオン洗浄の方法としては、バッチ方式と、カラム方式とが挙げられる。
イオン洗浄ステップでは、イオン交換樹脂により、冷却経路11内の冷却液のイオン洗浄を行う。イオン交換樹脂によるイオン洗浄の方法としては、バッチ方式と、カラム方式とが挙げられる。
バッチ方式は、イオン交換樹脂を冷却液に浸漬させる方式である。バッチ方式では、例えばイオン交換樹脂をリザーブタンク12内に所定時間浸漬させ、イオン洗浄が終わったら当該イオン交換樹脂を取り除く。バッチ方式は、冷却液の劣化度合いに応じた時間だけイオン交換樹脂を浸漬させればよいため、作業性がよいというメリットがある。
カラム方式は、イオン交換樹脂を冷却経路11内で循環させる方式である。カラム方式では、例えばリザーブタンク12内にイオン交換樹脂を取り付け、車載ポンプ13によって冷却液を循環させ、イオン洗浄が終わったら当該イオン交換樹脂を取り除く。カラム方式は、冷却経路11内にイオン交換樹脂を設置した上で冷却液を循環させるため、イオン交換効率が高いというメリットがある。
なお、例えば冷却液の劣化度合いが小さい場合はバッチ方式を用いてイオン洗浄を行い、冷却液の劣化度合いが大きい場合はカラム方式を用いてイオン洗浄を行ってもよい。この場合、例えば前回メンテナンスを行ってからの、車両の走行距離や走行時間から冷却液の劣化度合いを予測し、その予測結果に応じてバッチ方式またはカラム方式を使い分けてもよい。また、劣化度合いの予測結果に応じて、イオン交換樹脂の量、比率等を選択してもよい。
このように、バッチ方式またはカラム方式によるイオン洗浄ステップを実施することにより、図2の(a)、(b)に示すように、冷却液内の劣化物(熱劣化生成物イオン、配管からの溶出イオン)および添加剤が除去される。
<添加ステップ>
添加ステップでは、図2の(c)に示すように、冷却経路11からイオン交換樹脂を除去した後、当該冷却経路11内に添加剤を添加する。この添加剤には、例えば防錆剤、金属防食剤(例えばカルボン酸、硝酸塩、亜硝酸塩、チアゾール、モリブデン酸塩、ホウ酸塩等)、消泡剤、pH調整剤、染料、苦味剤等が含まれる。
添加ステップでは、図2の(c)に示すように、冷却経路11からイオン交換樹脂を除去した後、当該冷却経路11内に添加剤を添加する。この添加剤には、例えば防錆剤、金属防食剤(例えばカルボン酸、硝酸塩、亜硝酸塩、チアゾール、モリブデン酸塩、ホウ酸塩等)、消泡剤、pH調整剤、染料、苦味剤等が含まれる。
以上説明した実施形態に係る冷却システムのメンテナンス方法では、例えば車両の定期メンテナンス時等に、一時的にイオン交換樹脂を活用して、冷却液内の劣化物および添加物を除去する。そして、必要な防錆剤等の添加剤を後から添加する。これにより、冷却液の防錆能力を維持しつつ、熱劣化生成物イオンや配管からの溶出イオンの吸着を十分に行うことができる。
(実施例)
実施形態に係る冷却システムのメンテナンス方法の実施例について、図3を参照しながら説明する。本実施例では、走行によって冷却液が劣化した冷却システムに対して、実施形態に係るメンテナンス方法を実施し、導電率(20℃導電率)の変化を検証した。
実施形態に係る冷却システムのメンテナンス方法の実施例について、図3を参照しながら説明する。本実施例では、走行によって冷却液が劣化した冷却システムに対して、実施形態に係るメンテナンス方法を実施し、導電率(20℃導電率)の変化を検証した。
本実施例では、水素イオン型(H型)のカチオン交換樹脂と、水酸化物イオン型(OH型)のアニオン交換樹脂とを1:1で混合したイオン交換樹脂を1.5L用いた。また、イオン洗浄方式は、「バッチ方式」を実施した。
表1および図3に示すように、冷却液の初期の導電率は50[μS/cm]であったが、走行により劣化が進むと、1500[μS/cm]まで上昇した。そこで、イオン交換樹脂によって、冷却液のイオン洗浄を行ったところ、導電率は5[μS/cm]まで低下した。そして、添加剤を添加したところ、導電率は初期と同じ50[μS/cm]となった。
以上のように、実施形態に係る冷却システムのメンテナンス方法を実施することにより、劣化物を十分に除去することができ、冷却液の導電率を適切に維持することができる。
更なる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わし、かつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 冷却システム
11 冷却経路
12 リザーブタンク
13 車載ポンプ
11 冷却経路
12 リザーブタンク
13 車載ポンプ
Claims (3)
- 冷却経路内にイオン交換樹脂を導入するステップと、
前記イオン交換樹脂により、前記冷却経路内の冷却液のイオン洗浄を行うステップと、
前記冷却経路から前記イオン交換樹脂を除去した後、前記冷却経路内に添加剤を添加するステップと、
を含む冷却システムのメンテナンス方法。 - 前記イオン交換樹脂は、水素イオン型または水酸化物イオン型である請求項1に記載の冷却システムのメンテナンス方法。
- 前記添加剤は、防錆剤および消泡剤を含有する請求項1に記載の冷却システムのメンテナンス方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022133528A JP2024030563A (ja) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 冷却システムのメンテナンス方法 |
US18/207,811 US20240066516A1 (en) | 2022-08-24 | 2023-06-09 | Maintaining method for cooling system |
CN202310836583.0A CN117638140A (zh) | 2022-08-24 | 2023-07-10 | 冷却系统的维护方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022133528A JP2024030563A (ja) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 冷却システムのメンテナンス方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024030563A true JP2024030563A (ja) | 2024-03-07 |
Family
ID=90000148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022133528A Pending JP2024030563A (ja) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 冷却システムのメンテナンス方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240066516A1 (ja) |
JP (1) | JP2024030563A (ja) |
CN (1) | CN117638140A (ja) |
-
2022
- 2022-08-24 JP JP2022133528A patent/JP2024030563A/ja active Pending
-
2023
- 2023-06-09 US US18/207,811 patent/US20240066516A1/en active Pending
- 2023-07-10 CN CN202310836583.0A patent/CN117638140A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117638140A (zh) | 2024-03-01 |
US20240066516A1 (en) | 2024-02-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011113149B4 (de) | Brennstoffzellensystem und Brennstoffzellenfahrzeug | |
EP0739400B1 (en) | Nonaqueous heat transfer fluid | |
JP2024030563A (ja) | 冷却システムのメンテナンス方法 | |
US20060042654A1 (en) | Semiconductor wafer treatment method and apparatus therefor | |
CN1060209C (zh) | 糖厂蒸发罐清洗液及清洗方法 | |
CN101831279A (zh) | 高聚物复合的防冻液 | |
JPS6042190Y2 (ja) | 冷却剤系統に腐食防止剤を加える装置 | |
WO2013168449A1 (ja) | 復水脱塩装置および復水脱塩方法 | |
CN115449793A (zh) | 金属层蚀刻液及其回收设备 | |
JP2001228635A (ja) | 電子部品用処理液の製造装置及び製造方法 | |
CN204591929U (zh) | 螺栓、安装有螺栓的水管及包含有水管的发动机 | |
US8137579B2 (en) | Non-aqueous heat transfer fluid and use thereof | |
CN105018047A (zh) | 一种汽车冷却液及其制备方法 | |
JP3070379B2 (ja) | 洗浄システム | |
JPH0338360B2 (ja) | ||
JPH0820763A (ja) | 非アミン系不凍液 | |
KR102403600B1 (ko) | 산화막 제거와 피막 형성 동시 처리제 및 그가 적용된 연속 도장처리방법 | |
CN109778294B (zh) | 一种电解用硼硫酸酯除锈剂 | |
JP7105619B2 (ja) | ホウ素含有排水からのホウ素の回収方法 | |
US10876023B2 (en) | Head gasket correction coagulation | |
JP2004277796A (ja) | 洗浄水の再利用方法及び再利用システム | |
FR2858632A1 (fr) | Composition inhibant la corrosion | |
JP3976219B2 (ja) | ホウフッ化物含有排水の処理方法および処理装置 | |
JP2000026845A (ja) | リサイクル容易な冷却液組成物 | |
JP2005206857A (ja) | 水栓金具の脱鉛処理方法及び脱鉛処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231213 |