JP2769657B2 - 熱交換装置およびその腐食防止方法 - Google Patents
熱交換装置およびその腐食防止方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、腐食防止機能を付加
された吸収式冷凍機、熱ポンプなどの熱交換装置および
その腐食防止方法に関するものである。
された吸収式冷凍機、熱ポンプなどの熱交換装置および
その腐食防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、吸収式冷凍機、熱ポンプなど
の熱交換装置は知られている。以下に、この熱交換装置
の従来例の一例として、吸収式冷凍機について説明す
る。一般に、家庭用冷蔵庫などに使用されている冷凍機
の一例として吸収式冷凍機は知られている。この吸収式
冷凍機による冷凍作用は、液状の冷媒が蒸発するときの
冷却作用を利用して行なわれる。冷媒としては種々のも
のが利用されているが、以下には、アンモニアを冷媒、
水を吸収剤として用いる吸収式冷凍機の一例について述
べる。吸収式冷凍機は、発生器、精溜器、凝縮器、蒸発
器および吸収器を備えており、それらにより冷凍サイク
ルは構成されている。
の熱交換装置は知られている。以下に、この熱交換装置
の従来例の一例として、吸収式冷凍機について説明す
る。一般に、家庭用冷蔵庫などに使用されている冷凍機
の一例として吸収式冷凍機は知られている。この吸収式
冷凍機による冷凍作用は、液状の冷媒が蒸発するときの
冷却作用を利用して行なわれる。冷媒としては種々のも
のが利用されているが、以下には、アンモニアを冷媒、
水を吸収剤として用いる吸収式冷凍機の一例について述
べる。吸収式冷凍機は、発生器、精溜器、凝縮器、蒸発
器および吸収器を備えており、それらにより冷凍サイク
ルは構成されている。
【０００３】この冷凍サイクル内に、冷媒としてのアン
モニアを含むアンモニア水溶液が導入される。冷凍サイ
クル内に導入された濃アンモニア水溶液は、発生器内で
加熱されることによって、水蒸気とアンモニアガスとに
分離される。その後、水蒸気は精溜器において凝縮さ
れ、アンモニアガスは凝縮器において凝縮される。凝縮
されたアンモニアガスは、アンモニア液となって蒸発器
へ送り込まれる。また、精溜器で凝縮された水蒸気は、
希アンモニア水溶液となって吸収器へ送り込まれる。蒸
発器内では、アンモニア液が気化し、その際に周囲から
気化潜熱を奪うことによって冷凍作用が行なわれる。上
記のアンモニア液は気化した後吸収器へ送り込まれ、そ
こで、希アンモニア水溶液と混合される。それにより、
吸収器内で濃アンモニア水溶液が生成され、その濃アン
モニア水溶液は発生器へ送り込まれる。このような冷凍
サイクルが繰り返されることになる。
モニアを含むアンモニア水溶液が導入される。冷凍サイ
クル内に導入された濃アンモニア水溶液は、発生器内で
加熱されることによって、水蒸気とアンモニアガスとに
分離される。その後、水蒸気は精溜器において凝縮さ
れ、アンモニアガスは凝縮器において凝縮される。凝縮
されたアンモニアガスは、アンモニア液となって蒸発器
へ送り込まれる。また、精溜器で凝縮された水蒸気は、
希アンモニア水溶液となって吸収器へ送り込まれる。蒸
発器内では、アンモニア液が気化し、その際に周囲から
気化潜熱を奪うことによって冷凍作用が行なわれる。上
記のアンモニア液は気化した後吸収器へ送り込まれ、そ
こで、希アンモニア水溶液と混合される。それにより、
吸収器内で濃アンモニア水溶液が生成され、その濃アン
モニア水溶液は発生器へ送り込まれる。このような冷凍
サイクルが繰り返されることになる。
【０００４】上記の発生器に送り込まれる濃アンモニア
水溶液の濃度は、一般には３０〜３５％であり、発生器
の加熱温度は約１７０℃である。また、発生器内の圧力
は１５〜２０Ｋｇ／ｃｍ2 となり、拡散式のものでは３
０Ｋｇ／ｃｍ2 に達する。このような条件下で使用でき
る材料としては、一般に炭素鋼が知られており、アンモ
ニアおよびアンモニア水に対して耐食的であるといわれ
ている。しかし、実際、発生器内のように高温高圧にな
る部分においては腐食性がある。したがって、アンモニ
ア水溶液に適正な腐食抑制剤を添加するなどの防食対策
を行なわなければ、発生器内は腐食され、その内部は高
圧であることから破壊に至ることにもなりかねない。
水溶液の濃度は、一般には３０〜３５％であり、発生器
の加熱温度は約１７０℃である。また、発生器内の圧力
は１５〜２０Ｋｇ／ｃｍ2 となり、拡散式のものでは３
０Ｋｇ／ｃｍ2 に達する。このような条件下で使用でき
る材料としては、一般に炭素鋼が知られており、アンモ
ニアおよびアンモニア水に対して耐食的であるといわれ
ている。しかし、実際、発生器内のように高温高圧にな
る部分においては腐食性がある。したがって、アンモニ
ア水溶液に適正な腐食抑制剤を添加するなどの防食対策
を行なわなければ、発生器内は腐食され、その内部は高
圧であることから破壊に至ることにもなりかねない。
【０００５】そこで、従来から腐食抑制剤として、無機
系の酸化剤であるクロム酸塩のような強い酸化剤が多く
用いられてきた。このクロム酸塩をアンモニア水溶液に
添加し、冷凍サイクル内に封入する。そして、吸収式冷
凍機を運転すると、発生器内面にはクロム酸塩の酸化作
用により皮膜が形成される。その皮膜により腐食を抑制
していた。
系の酸化剤であるクロム酸塩のような強い酸化剤が多く
用いられてきた。このクロム酸塩をアンモニア水溶液に
添加し、冷凍サイクル内に封入する。そして、吸収式冷
凍機を運転すると、発生器内面にはクロム酸塩の酸化作
用により皮膜が形成される。その皮膜により腐食を抑制
していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
クロム酸塩は、防食性能に関しては優れていたが、Ｃｒ
6+は非常に毒性が強いため、公害面に関して問題点を有
していた。
クロム酸塩は、防食性能に関しては優れていたが、Ｃｒ
6+は非常に毒性が強いため、公害面に関して問題点を有
していた。
【０００７】この発明は、上記の課題を解決するために
なされたものであり、無公害でかつ優れた腐食防止機能
を付加された熱交換装置およびその腐食防止方法を提供
することを目的とする。
なされたものであり、無公害でかつ優れた腐食防止機能
を付加された熱交換装置およびその腐食防止方法を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る熱交換装
置は、鉄系材料を含む熱交換サイクル管路内を循環する
アンモニア水溶液を気相状態と液相状態とに変態させる
ことによって熱交換を行なうものである。そして、アン
モニア水溶液が加熱されることによって気相状態に変態
する部分における熱交換サイクル管路内面に、鉄酸化物
とモリブデン酸化物とを含む複合構造が形成される。こ
の複合構造は、３乃至８ｐｐｍの溶存酸素とこの溶存酸
素の濃度に応じた量のモリブデン酸アンモニウムとを含
むアンモニア水溶液を加熱することによって形成され
る。
置は、鉄系材料を含む熱交換サイクル管路内を循環する
アンモニア水溶液を気相状態と液相状態とに変態させる
ことによって熱交換を行なうものである。そして、アン
モニア水溶液が加熱されることによって気相状態に変態
する部分における熱交換サイクル管路内面に、鉄酸化物
とモリブデン酸化物とを含む複合構造が形成される。こ
の複合構造は、３乃至８ｐｐｍの溶存酸素とこの溶存酸
素の濃度に応じた量のモリブデン酸アンモニウムとを含
むアンモニア水溶液を加熱することによって形成され
る。
【０００９】
【００１０】
【００１１】この発明に係る熱交換装置の腐食防止方法
としては、まず、３乃至８ｐｐｍ以上の溶存酸素を含む
アンモニア水溶液を準備する。この溶存酸素濃度に応じ
た量の、モリブデン酸アンモニウムをアンモニア水溶液
に添加する。モリブデン酸アンモニウムを含むアンモニ
ア水溶液を加熱することによって、アンモニア水溶液が
循環する鉄成分を含む熱交換サイクル管路内面におけ
る、アンモニア水溶液を気化させる部分に鉄酸化物とモ
リブデン酸化物とを含む複合構造を形成する。
としては、まず、３乃至８ｐｐｍ以上の溶存酸素を含む
アンモニア水溶液を準備する。この溶存酸素濃度に応じ
た量の、モリブデン酸アンモニウムをアンモニア水溶液
に添加する。モリブデン酸アンモニウムを含むアンモニ
ア水溶液を加熱することによって、アンモニア水溶液が
循環する鉄成分を含む熱交換サイクル管路内面におけ
る、アンモニア水溶液を気化させる部分に鉄酸化物とモ
リブデン酸化物とを含む複合構造を形成する。
【００１２】
【作用】この発明に係る熱交換装置では、熱交換サイク
ル管路内においてアンモニア水溶液が気相状態に変態す
る部分に、３乃至８ｐｐｍの溶存酸素とこの溶存酸素の
濃度に応じた量のモリブデン酸アンモニウムとを含むア
ンモニア水溶液を加熱することによって、モリブデン酸
化物と鉄酸化物とを含む複合構造が形成されている。こ
の複合構造がアンモニア水溶液を動作媒体として用いる
熱交換装置において極めて優れた耐食性を発揮すること
を本願の発明者らは知得した。このような複合構造が形
成されることにより、アンモニア水溶液が気相状態に変
態する部分での腐食を著しく抑制することが可能とな
る。
ル管路内においてアンモニア水溶液が気相状態に変態す
る部分に、３乃至８ｐｐｍの溶存酸素とこの溶存酸素の
濃度に応じた量のモリブデン酸アンモニウムとを含むア
ンモニア水溶液を加熱することによって、モリブデン酸
化物と鉄酸化物とを含む複合構造が形成されている。こ
の複合構造がアンモニア水溶液を動作媒体として用いる
熱交換装置において極めて優れた耐食性を発揮すること
を本願の発明者らは知得した。このような複合構造が形
成されることにより、アンモニア水溶液が気相状態に変
態する部分での腐食を著しく抑制することが可能とな
る。
【００１３】
【００１４】この発明に係る熱交換装置の腐食防止方法
によれば、まず、所定量のモリブデン酸アンモニウム
が、３乃至８ｐｐｍの溶存酸素を含むように溶存酸素濃
度が調整されたアンモニア水溶液に添加される。それに
より、モリブデン酸アンモニウムは、アンモニア水溶液
中で解離して、典型的には陽イオンとＭｏＯ４ ２−とし
て存在する。このＭｏＯ４ ２−の酸化力に溶存酸素の酸
化力が加わって、アンモニア水溶液中に溶出している二
価の鉄イオンを不溶性の鉄酸化物（Ｆｅ３Ｏ４）に変化
させる。そして、この鉄酸化物（Ｆｅ３Ｏ４）が鉄系材
料表面（熱交換サイクル管路内面）に形成される。それ
により、熱交換サイクル管路における腐食を防止するこ
とが可能となる。
によれば、まず、所定量のモリブデン酸アンモニウム
が、３乃至８ｐｐｍの溶存酸素を含むように溶存酸素濃
度が調整されたアンモニア水溶液に添加される。それに
より、モリブデン酸アンモニウムは、アンモニア水溶液
中で解離して、典型的には陽イオンとＭｏＯ４ ２−とし
て存在する。このＭｏＯ４ ２−の酸化力に溶存酸素の酸
化力が加わって、アンモニア水溶液中に溶出している二
価の鉄イオンを不溶性の鉄酸化物（Ｆｅ３Ｏ４）に変化
させる。そして、この鉄酸化物（Ｆｅ３Ｏ４）が鉄系材
料表面（熱交換サイクル管路内面）に形成される。それ
により、熱交換サイクル管路における腐食を防止するこ
とが可能となる。
【００１５】上記のＭｏＯ４ ２−自体の酸化力は弱いの
で、アンモニア水溶液中における３ｐｐｍ以上の溶存酸
素の酸化力が加わって初めて上記のような酸化が行なわ
れ得ると言える。すなわち、アンモニア水溶液中におけ
る溶存酸素濃度、モリブデン酸塩の添加量などの条件を
適切に調整することによって上記の酸化反応が行なわれ
得ると言える。ＭｏＯ４ ２−は、上述のように鉄系材料
表面を酸化した後、それ自体は還元される。それによ
り、上記の鉄酸化物（Ｆｅ３Ｏ４）の表面にモリブデン
酸化物（たとえばＭｏＯ２など）が形成される。それに
より、鉄酸化物とモリブデン酸化物との複合構造が形成
されることになる。このように、鉄酸化物表面にモリブ
デン酸化物が形成されることによって、この複合被膜は
不働態化し、アンモニア水溶液中で高度な防食機能を発
揮する。以上のように、溶存酸素濃度、モリブデン酸塩
の添加量などの条件を適切に調整することによって、熱
交換サイクル管路内面における所望の部分を不働態化す
ることが可能となる。それにより、効果的に腐食を防止
することが可能となる。
で、アンモニア水溶液中における３ｐｐｍ以上の溶存酸
素の酸化力が加わって初めて上記のような酸化が行なわ
れ得ると言える。すなわち、アンモニア水溶液中におけ
る溶存酸素濃度、モリブデン酸塩の添加量などの条件を
適切に調整することによって上記の酸化反応が行なわれ
得ると言える。ＭｏＯ４ ２−は、上述のように鉄系材料
表面を酸化した後、それ自体は還元される。それによ
り、上記の鉄酸化物（Ｆｅ３Ｏ４）の表面にモリブデン
酸化物（たとえばＭｏＯ２など）が形成される。それに
より、鉄酸化物とモリブデン酸化物との複合構造が形成
されることになる。このように、鉄酸化物表面にモリブ
デン酸化物が形成されることによって、この複合被膜は
不働態化し、アンモニア水溶液中で高度な防食機能を発
揮する。以上のように、溶存酸素濃度、モリブデン酸塩
の添加量などの条件を適切に調整することによって、熱
交換サイクル管路内面における所望の部分を不働態化す
ることが可能となる。それにより、効果的に腐食を防止
することが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下に、この発明に基づく実施例について説
明するが、その前に、腐食抑制剤としてモリブデン酸
塩、特にモリブデン酸アンモニウムを選定した経緯につ
いて説明する。
明するが、その前に、腐食抑制剤としてモリブデン酸
塩、特にモリブデン酸アンモニウムを選定した経緯につ
いて説明する。
【００１７】まず、公害面における安定性と優れた防食
性能とを両立させ得ることを条件に、モリブデン酸塩、
タングステン酸塩、ＢＴＡ（ベンゾトリアゾール）、溶
存酸素除去処理（０．０３ｐｐｍ以下）、化成処理など
を選定し、これらについて定性的な腐食テストを行なっ
た。この定性的な腐食テストについて、以下に詳しく説
明する。
性能とを両立させ得ることを条件に、モリブデン酸塩、
タングステン酸塩、ＢＴＡ（ベンゾトリアゾール）、溶
存酸素除去処理（０．０３ｐｐｍ以下）、化成処理など
を選定し、これらについて定性的な腐食テストを行なっ
た。この定性的な腐食テストについて、以下に詳しく説
明する。
【００１８】上記の定性的な腐食テストの装置として
は、図６に示すように、両開口端を密閉したＳＴＳ−３
５製の試験容器１にクイックバルブ２が装着されたもの
を用意する。この試験容器１に３０％の濃度のアンモニ
ア水溶液８を注入し、オイルバスで１７０℃に昇温す
る。そして、この状態で１２００時間保持した後、試験
容器１を破壊してその内面を目視で調査した。この腐食
テストで用いた防食法とその条件および結果を表１に示
す。
は、図６に示すように、両開口端を密閉したＳＴＳ−３
５製の試験容器１にクイックバルブ２が装着されたもの
を用意する。この試験容器１に３０％の濃度のアンモニ
ア水溶液８を注入し、オイルバスで１７０℃に昇温す
る。そして、この状態で１２００時間保持した後、試験
容器１を破壊してその内面を目視で調査した。この腐食
テストで用いた防食法とその条件および結果を表１に示
す。
【００１９】
【表１】
【００２０】＜腐食度の評価＞ ○ ： 良好 △ ： やや劣る × ： 劣る（腐食促進および局部腐食等、明らかに異
常が出たもの） 上記の表１における熱酸化処理、化成処理、めっき処理
については、予め前述の試験容器１に各々の処理を施す
ことによって皮膜を形成した後に腐食テストを行なっ
た。また、各処理後に形成された皮膜は、それぞれ備考
の欄に記載した。腐食抑制剤については、アンモニア水
溶液に対してそれぞれ３ｗｔ％の量の腐食抑制剤を添加
した後に上記の腐食テストを行なった。従来法との比較
用として、重クロム酸カリウムについても同様の腐食テ
ストを行なった。また、沸騰、減圧などにより、アンモ
ニア水溶液の溶存酸素を除去し、その溶存酸素濃度を
０．０３ｐｐｍ以下に調整したものについても上記の腐
食テストを行なっている。
常が出たもの） 上記の表１における熱酸化処理、化成処理、めっき処理
については、予め前述の試験容器１に各々の処理を施す
ことによって皮膜を形成した後に腐食テストを行なっ
た。また、各処理後に形成された皮膜は、それぞれ備考
の欄に記載した。腐食抑制剤については、アンモニア水
溶液に対してそれぞれ３ｗｔ％の量の腐食抑制剤を添加
した後に上記の腐食テストを行なった。従来法との比較
用として、重クロム酸カリウムについても同様の腐食テ
ストを行なった。また、沸騰、減圧などにより、アンモ
ニア水溶液の溶存酸素を除去し、その溶存酸素濃度を
０．０３ｐｐｍ以下に調整したものについても上記の腐
食テストを行なっている。
【００２１】以上の条件および方法によって行なわれた
腐食テストの結果が、表１の結果の欄に記載されてい
る。表１の結果の欄を参照して、腐食度の評価として
は、○，△，×の記号を使用し、その評価は目視によっ
て行なわれた。評価が○の場合は、防食効果が優れてお
り、△の場合は、○の場合よりやや劣り、×の場合は、
腐食促進および局部腐食など明らかな異常が確認され
た。
腐食テストの結果が、表１の結果の欄に記載されてい
る。表１の結果の欄を参照して、腐食度の評価として
は、○，△，×の記号を使用し、その評価は目視によっ
て行なわれた。評価が○の場合は、防食効果が優れてお
り、△の場合は、○の場合よりやや劣り、×の場合は、
腐食促進および局部腐食など明らかな異常が確認され
た。
【００２２】上述の定性的な腐食テストの結果として
は、モリブデン酸アンモニウムと重クロム酸カリウムが
優れた防食性能を示していることがわかる。しかし、モ
リブデン酸塩は基本的にクロム酸塩とは異なり、それ自
体強い酸化剤ではない。そのため、モリブデン酸塩の防
食性能は、一般的には必ずしも十分であるとは言えな
い。したがって、優れた防食性能を発揮するには、溶存
酸素の酸化力の助けが必要であると考えられる。すなわ
ち、所定量の溶存酸素が必要であると言える。この溶存
酸素量、モリブデン酸塩の添加量など種々の条件を確認
するために、定量的な腐食テストも行なった。この定量
的な腐食テストについて、以下に詳しく説明する。
は、モリブデン酸アンモニウムと重クロム酸カリウムが
優れた防食性能を示していることがわかる。しかし、モ
リブデン酸塩は基本的にクロム酸塩とは異なり、それ自
体強い酸化剤ではない。そのため、モリブデン酸塩の防
食性能は、一般的には必ずしも十分であるとは言えな
い。したがって、優れた防食性能を発揮するには、溶存
酸素の酸化力の助けが必要であると考えられる。すなわ
ち、所定量の溶存酸素が必要であると言える。この溶存
酸素量、モリブデン酸塩の添加量など種々の条件を確認
するために、定量的な腐食テストも行なった。この定量
的な腐食テストについて、以下に詳しく説明する。
【００２３】図７は、上記の定量的な腐食テストを行な
うための試験容器を示している。試験容器は、ＳＵＳ３
０４の管３の内部にテフロン管４が設けられた二重構造
となっている。そして、この二重構造の管の一方の開口
端には、クイックバルブ２が取付けられており、他方の
開口端にはテフロン板６が取付けられている。テフロン
板６が取付けられた端部には、このテフロン板６を取囲
むようにチューブフィッティング７が取付けられてい
る。このチューブフィッティング７と上記のクイックバ
ルブ２とによって試験容器は密閉されている。
うための試験容器を示している。試験容器は、ＳＵＳ３
０４の管３の内部にテフロン管４が設けられた二重構造
となっている。そして、この二重構造の管の一方の開口
端には、クイックバルブ２が取付けられており、他方の
開口端にはテフロン板６が取付けられている。テフロン
板６が取付けられた端部には、このテフロン板６を取囲
むようにチューブフィッティング７が取付けられてい
る。このチューブフィッティング７と上記のクイックバ
ルブ２とによって試験容器は密閉されている。
【００２４】この試験容器内に、表面積１０ｃｍ2 のＳ
ＴＳ−３５の試験片を真空状態で封入し、その後、この
テストで用いる一定量のテスト水溶液をクイックバルブ
２を通して注入する。そして、この試験容器をオイルバ
スによって１７０℃で１０００時間保持する。その後、
チューブフィッティング７を取外すことによって試験容
器を開封し、試験片５の重量を測定する。そして、その
測定した重量と、テスト前の試験片５の重量とを比較し
重量損失を調べた。以下に、この定量的な腐食テストに
用いたテスト水溶液の条件を示す。 テスト水溶液Ａ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−０．３ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｂ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−１．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｃ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−２．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｄ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−３．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｅ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−５．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｆ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−１．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−０．０３ｐｐｍ テスト水溶液Ｇ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 −−−３．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｈ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 −−−１．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−０．０３ｐｐｍ 上記のテスト水溶液Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、３０ｗｔ％
のアンモニア水溶液に対して、それぞれモリブデン酸ア
ンモニウムを０．３，１．０，２．０，３．０，５．０
ｗｔ％添加したものであり、それぞれの溶存酸素濃度は
６〜８ｐｐｍである。これにより、モリブデン酸アンモ
ニウムの添加量の防食性能に対する影響がわかる。ま
た、テスト水溶液Ｆは、モリブデン酸アンモニウムの添
加量はテスト水溶液Ｂと同量であるが、溶存酸素濃度を
０．０３ｐｐｍに調製している。これにより、溶存酸素
濃度の影響がわかる。
ＴＳ−３５の試験片を真空状態で封入し、その後、この
テストで用いる一定量のテスト水溶液をクイックバルブ
２を通して注入する。そして、この試験容器をオイルバ
スによって１７０℃で１０００時間保持する。その後、
チューブフィッティング７を取外すことによって試験容
器を開封し、試験片５の重量を測定する。そして、その
測定した重量と、テスト前の試験片５の重量とを比較し
重量損失を調べた。以下に、この定量的な腐食テストに
用いたテスト水溶液の条件を示す。 テスト水溶液Ａ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−０．３ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｂ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−１．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｃ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−２．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｄ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−３．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｅ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−５．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｆ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ （ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24 −−−１．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−０．０３ｐｐｍ テスト水溶液Ｇ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 −−−３．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−６〜８ｐｐｍ テスト水溶液Ｈ：ＮＨ4 ＯＨ −−−３０ｗｔ％ Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 −−−１．０ｗｔ％ 溶存酸素濃度 −−−０．０３ｐｐｍ 上記のテスト水溶液Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、３０ｗｔ％
のアンモニア水溶液に対して、それぞれモリブデン酸ア
ンモニウムを０．３，１．０，２．０，３．０，５．０
ｗｔ％添加したものであり、それぞれの溶存酸素濃度は
６〜８ｐｐｍである。これにより、モリブデン酸アンモ
ニウムの添加量の防食性能に対する影響がわかる。ま
た、テスト水溶液Ｆは、モリブデン酸アンモニウムの添
加量はテスト水溶液Ｂと同量であるが、溶存酸素濃度を
０．０３ｐｐｍに調製している。これにより、溶存酸素
濃度の影響がわかる。
【００２５】これに対し、テスト水溶液Ｇは、従来法と
の比較用として重クロム酸カリウムをアンモニア水溶液
に対して３．０ｗｔ％添加したものであり、水溶液Ｈ
は、重クロム酸カリウム添加量を、アンモニア水溶液に
対して１．０ｗｔ％にし、かつ溶存酸素濃度を０．０３
ｐｐｍに調製したものである。以上のテスト水溶液を用
いて行なった定量的な腐食テストの結果を表２に示す。
の比較用として重クロム酸カリウムをアンモニア水溶液
に対して３．０ｗｔ％添加したものであり、水溶液Ｈ
は、重クロム酸カリウム添加量を、アンモニア水溶液に
対して１．０ｗｔ％にし、かつ溶存酸素濃度を０．０３
ｐｐｍに調製したものである。以上のテスト水溶液を用
いて行なった定量的な腐食テストの結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】上記の表２から明らかなように、モリブデ
ン酸アンモニウムの濃度が１．０ｗｔ％〜５．０ｗｔ％
では腐食は進行しておらず、優れた防食性能が発揮され
ていることがわかる。また、上記の表２から、腐食が進
行するか否かの臨界値は、モリブデン酸アンモニウムの
濃度が０．３ｗｔ％〜１．０ｗｔ％の間にあると考えら
れる。従来から用いられてきた重クロム酸カリウムとの
防食性能を比較すると、溶存酸素濃度が６〜８ｐｐｍの
場合には同等の性能を示しているのがわかる。しかし、
テスト水溶液Ｆの場合のように、溶存酸素濃度が０．０
３ｐｐｍ程度では、モリブデン酸アンモニウムの防食性
能は他の場合よりやや劣っているのがわかる。
ン酸アンモニウムの濃度が１．０ｗｔ％〜５．０ｗｔ％
では腐食は進行しておらず、優れた防食性能が発揮され
ていることがわかる。また、上記の表２から、腐食が進
行するか否かの臨界値は、モリブデン酸アンモニウムの
濃度が０．３ｗｔ％〜１．０ｗｔ％の間にあると考えら
れる。従来から用いられてきた重クロム酸カリウムとの
防食性能を比較すると、溶存酸素濃度が６〜８ｐｐｍの
場合には同等の性能を示しているのがわかる。しかし、
テスト水溶液Ｆの場合のように、溶存酸素濃度が０．０
３ｐｐｍ程度では、モリブデン酸アンモニウムの防食性
能は他の場合よりやや劣っているのがわかる。
【００２８】これに対し、重クロム酸カリウムを添加
し、溶存酸素濃度を０．０３ｐｐｍに調製したテスト水
溶液Ｈでは腐食は進行していない。これにより、重クロ
ム酸カリウムとモリブデン酸アンモニウムとの酸化力の
違いが窺えるが、モリブデン酸アンモニウムも水溶液中
の溶存酸素濃度を適切に調製することにより、重クロム
酸カリウムと同等の優れた防食性能を発揮する。通常レ
ベルの水では、実測の溶存酸素濃度は約６〜８ｐｐｍで
ある。この範囲の溶存酸素濃度においては、モリブデン
酸アンモニウムも優れた防食性能を発揮するので、この
濃度の溶存酸素を含むアンモニア水溶液を用いる場合
は、特別な溶存酸素調製は不要であると言える。
し、溶存酸素濃度を０．０３ｐｐｍに調製したテスト水
溶液Ｈでは腐食は進行していない。これにより、重クロ
ム酸カリウムとモリブデン酸アンモニウムとの酸化力の
違いが窺えるが、モリブデン酸アンモニウムも水溶液中
の溶存酸素濃度を適切に調製することにより、重クロム
酸カリウムと同等の優れた防食性能を発揮する。通常レ
ベルの水では、実測の溶存酸素濃度は約６〜８ｐｐｍで
ある。この範囲の溶存酸素濃度においては、モリブデン
酸アンモニウムも優れた防食性能を発揮するので、この
濃度の溶存酸素を含むアンモニア水溶液を用いる場合
は、特別な溶存酸素調製は不要であると言える。
【００２９】ここで、上記の溶存酸素の必要量に関し
て、図４を用いてより詳しく説明する。図４は、溶存酸
素濃度（ｐｐｍ）の腐食量（ｍｇ／ｃｍ2 ）に対する影
響を調査するために行なった試験結果を示す図である。
この場合の試験方法としては、まず溶存酸素濃度が種々
の値（約０ｐｐｍ〜約８ｐｐｍ）となるように調製され
た約３０ｗｔ％の濃度のアンモニア水溶液を準備する。
そして、このアンモニア水溶液にモリブデン酸アンモニ
ウムを約３ｗｔ％添加する。このようにして作製された
試験溶液に試料を浸漬し、約１７０℃で１０００時間の
加熱処理を施す。その後、この試料の腐食量を測定す
る。
て、図４を用いてより詳しく説明する。図４は、溶存酸
素濃度（ｐｐｍ）の腐食量（ｍｇ／ｃｍ2 ）に対する影
響を調査するために行なった試験結果を示す図である。
この場合の試験方法としては、まず溶存酸素濃度が種々
の値（約０ｐｐｍ〜約８ｐｐｍ）となるように調製され
た約３０ｗｔ％の濃度のアンモニア水溶液を準備する。
そして、このアンモニア水溶液にモリブデン酸アンモニ
ウムを約３ｗｔ％添加する。このようにして作製された
試験溶液に試料を浸漬し、約１７０℃で１０００時間の
加熱処理を施す。その後、この試料の腐食量を測定す
る。
【００３０】その結果が図４に示されている。図４を参
照して、溶存酸素濃度が約３ｐｐｍ以上の場合に、優れ
た防食性能が発揮されているのがわかる。したがって、
溶存酸素濃度は約３ｐｐｍ以上であればよいと言える。
しかし、実用面を考慮した場合には、上述したように、
特別な溶存酸素調製処理の不要な量の溶存酸素（約６〜
８ｐｐｍ）を含むアンモニア水溶液を使用するのが好ま
しいと言える。
照して、溶存酸素濃度が約３ｐｐｍ以上の場合に、優れ
た防食性能が発揮されているのがわかる。したがって、
溶存酸素濃度は約３ｐｐｍ以上であればよいと言える。
しかし、実用面を考慮した場合には、上述したように、
特別な溶存酸素調製処理の不要な量の溶存酸素（約６〜
８ｐｐｍ）を含むアンモニア水溶液を使用するのが好ま
しいと言える。
【００３１】以上の内容から、発明者らは、所定濃度の
溶存酸素を含み、かつその溶存酸素量に応じて所定量の
モリブデン酸塩を添加することによって、モリブデン酸
塩が優れた防食性能を発揮することを知得した。しか
し、発明者らは、微量のモリブデン酸塩を添加すること
によってモリブデン酸塩に優れた防食性能を発揮させる
という観点から、モリブデン酸塩の添加量、溶存酸素濃
度等の条件選定のためのテストを行なった。したがっ
て、本明細書においては、モリブデン酸塩の添加量とし
ては、アンモニア水溶液に対して１ｗｔ％〜５ｗｔ％，
溶存酸素濃度としては３ｐｐｍ以上といった下限近傍の
条件が選定されている。しかし、モリブデン酸塩が優れ
た防食性能を発揮するのは、上記の条件には限らないと
言える。すなわち、たとえばモリブデン酸塩の添加量が
５ｗｔ％より多い場合でも、モリブデン酸塩が優れた防
食性能を発揮する場合があり得ると考えられる。また、
溶存酸素濃度に関しては、８ｐｐｍ以上であっても優れ
た防食性能を発揮する場合があり得ると考えられる。
溶存酸素を含み、かつその溶存酸素量に応じて所定量の
モリブデン酸塩を添加することによって、モリブデン酸
塩が優れた防食性能を発揮することを知得した。しか
し、発明者らは、微量のモリブデン酸塩を添加すること
によってモリブデン酸塩に優れた防食性能を発揮させる
という観点から、モリブデン酸塩の添加量、溶存酸素濃
度等の条件選定のためのテストを行なった。したがっ
て、本明細書においては、モリブデン酸塩の添加量とし
ては、アンモニア水溶液に対して１ｗｔ％〜５ｗｔ％，
溶存酸素濃度としては３ｐｐｍ以上といった下限近傍の
条件が選定されている。しかし、モリブデン酸塩が優れ
た防食性能を発揮するのは、上記の条件には限らないと
言える。すなわち、たとえばモリブデン酸塩の添加量が
５ｗｔ％より多い場合でも、モリブデン酸塩が優れた防
食性能を発揮する場合があり得ると考えられる。また、
溶存酸素濃度に関しては、８ｐｐｍ以上であっても優れ
た防食性能を発揮する場合があり得ると考えられる。
【００３２】上述のような定性的な腐食テストおよび定
量的な腐食テストを行なうことによって、発明者らは、
モリブデン酸アンモニウムがある一定条件下で、従来使
われてきたクロム酸塩と同等の優れた防食性能を発揮す
ることを知り得た。ここで、従来から用いられてきたク
ロム酸塩を使用する場合と、モリブデン酸アンモニウム
を使用する場合との条件の対比を表３に示す。
量的な腐食テストを行なうことによって、発明者らは、
モリブデン酸アンモニウムがある一定条件下で、従来使
われてきたクロム酸塩と同等の優れた防食性能を発揮す
ることを知り得た。ここで、従来から用いられてきたク
ロム酸塩を使用する場合と、モリブデン酸アンモニウム
を使用する場合との条件の対比を表３に示す。
【００３３】
【表３】
【００３４】上記の表３において、クロム酸塩として
は、重クロム酸カリウム、重クロム酸ナトリウム、重ク
ロム酸アンモニウムなどが従来一般に使用されている。
添加量に関しては、防食が必要な部分の面積によって変
えられるものなので一概には言えないが、今回の定量的
な腐食テストの結果より、モリブデン酸アンモニウムの
場合は、１〜５ｗｔ％としている。しかし、その添加量
は、防食が必要な部分の面積に応じて変えられるもので
あると考えるべきである。
は、重クロム酸カリウム、重クロム酸ナトリウム、重ク
ロム酸アンモニウムなどが従来一般に使用されている。
添加量に関しては、防食が必要な部分の面積によって変
えられるものなので一概には言えないが、今回の定量的
な腐食テストの結果より、モリブデン酸アンモニウムの
場合は、１〜５ｗｔ％としている。しかし、その添加量
は、防食が必要な部分の面積に応じて変えられるもので
あると考えるべきである。
【００３５】溶存酸素濃度に関しては、従来から、溶存
酸素除去による防食法などが知られていることから考え
ると、通常は、溶存酸素量は少ない方が防食性能が向上
すると考えられる。クロム酸塩の場合は、それ自体の酸
化力が強いため、溶存酸素量の多少に関係なく防食性能
は優れている。しかし、モリブデン酸アンモニウムの場
合は、溶存酸素の酸化力の助けを借りなければならない
ので、通常考えられる溶存酸素量より多くしていると考
えるべきである。
酸素除去による防食法などが知られていることから考え
ると、通常は、溶存酸素量は少ない方が防食性能が向上
すると考えられる。クロム酸塩の場合は、それ自体の酸
化力が強いため、溶存酸素量の多少に関係なく防食性能
は優れている。しかし、モリブデン酸アンモニウムの場
合は、溶存酸素の酸化力の助けを借りなければならない
ので、通常考えられる溶存酸素量より多くしていると考
えるべきである。
【００３６】生成皮膜に関しては、クロム酸塩の場合
は、鉄酸化物（Ｆｅ3 Ｏ4 ）とクロム酸化物（Ｃｒ2 Ｏ
3 ）の複合皮膜が生成され、モリブデン酸アンモニウム
に関しては、鉄酸化物（Ｆｅ3 Ｏ4 ）とモリブデン酸化
物（ＭｏＯ2 ）の複合皮膜が生成される。加熱温度に関
しては、１３０℃以上であれば、鉄系材料表面には緻密
で良好な鉄酸化物（Ｆｅ3 Ｏ4 ）が形成される。現行の
吸収式冷凍機や吸収式冷暖房装置などにおいては、冷媒
の加熱温度が約１７０℃である。したがって、クロム酸
塩を添加した場合もモリブデン酸アンモニウムを添加し
た場合も、緻密で良好な鉄酸化物（Ｆｅ3 Ｏ4 ）の皮膜
が形成され得ると言える。上記の表３においては、モリ
ブデン酸アンモニウムを使用する場合は、現行の吸収式
冷凍機の加熱温度として約１７０℃としたが、加熱温度
は、１３０℃以上であればよいと言える。
は、鉄酸化物（Ｆｅ3 Ｏ4 ）とクロム酸化物（Ｃｒ2 Ｏ
3 ）の複合皮膜が生成され、モリブデン酸アンモニウム
に関しては、鉄酸化物（Ｆｅ3 Ｏ4 ）とモリブデン酸化
物（ＭｏＯ2 ）の複合皮膜が生成される。加熱温度に関
しては、１３０℃以上であれば、鉄系材料表面には緻密
で良好な鉄酸化物（Ｆｅ3 Ｏ4 ）が形成される。現行の
吸収式冷凍機や吸収式冷暖房装置などにおいては、冷媒
の加熱温度が約１７０℃である。したがって、クロム酸
塩を添加した場合もモリブデン酸アンモニウムを添加し
た場合も、緻密で良好な鉄酸化物（Ｆｅ3 Ｏ4 ）の皮膜
が形成され得ると言える。上記の表３においては、モリ
ブデン酸アンモニウムを使用する場合は、現行の吸収式
冷凍機の加熱温度として約１７０℃としたが、加熱温度
は、１３０℃以上であればよいと言える。
【００３７】次に、この発明に基づく実施例の一例につ
いて、図１を参照して説明する。図１は、吸収式冷凍機
の一例として挙げた小型冷蔵庫用拡散式冷凍機の冷凍サ
イクルを示す部分断面図斜視図である。図１を参照し
て、上記の吸収式冷凍機における発生器２１は、環状の
希溶液パイプ３０と、その内部に設けられている管状の
気泡ポンプ２４とで構成されている。発生器２１の外表
面には、排気筒２３が熱伝導よく溶接されており、排気
筒２３の下端部に対向し、所定間隔を隔てた位置にガス
バーナー２２が設けられている。凝縮器２６および精溜
器２５は、発生器２１より上部に設けられており、凝縮
器２６は、精溜器２６を介して発生器２１と接続されて
いる。凝縮器２６は、蒸発器２７と接続されている。
いて、図１を参照して説明する。図１は、吸収式冷凍機
の一例として挙げた小型冷蔵庫用拡散式冷凍機の冷凍サ
イクルを示す部分断面図斜視図である。図１を参照し
て、上記の吸収式冷凍機における発生器２１は、環状の
希溶液パイプ３０と、その内部に設けられている管状の
気泡ポンプ２４とで構成されている。発生器２１の外表
面には、排気筒２３が熱伝導よく溶接されており、排気
筒２３の下端部に対向し、所定間隔を隔てた位置にガス
バーナー２２が設けられている。凝縮器２６および精溜
器２５は、発生器２１より上部に設けられており、凝縮
器２６は、精溜器２６を介して発生器２１と接続されて
いる。凝縮器２６は、蒸発器２７と接続されている。
【００３８】蒸発器２７は、その内部に内部管２７ａを
有しており、吸収器２８の上部に接続されている。吸収
器２８は、その下部に設けられた受液器２９を介して発
生器２１と接続されている。また、環状の希溶液パイプ
３０は、吸収器２８の上部に接続されている。なお、図
中、矢印３１は濃アンモニア水溶液の流れを示し、矢印
３２は希アンモニア水溶液の流れを示している。また、
矢印３３は、水蒸気およびアンモニアガスの流れを示
し、矢印３４は、水素ガスの流れを示し、矢印３５は、
水素ガスとアンモニアガスとの混合気体の流れを示して
いる。
有しており、吸収器２８の上部に接続されている。吸収
器２８は、その下部に設けられた受液器２９を介して発
生器２１と接続されている。また、環状の希溶液パイプ
３０は、吸収器２８の上部に接続されている。なお、図
中、矢印３１は濃アンモニア水溶液の流れを示し、矢印
３２は希アンモニア水溶液の流れを示している。また、
矢印３３は、水蒸気およびアンモニアガスの流れを示
し、矢印３４は、水素ガスの流れを示し、矢印３５は、
水素ガスとアンモニアガスとの混合気体の流れを示して
いる。
【００３９】上記の構造を有する吸収式冷凍機の動作に
ついて、図１および図２を参照して説明する。図２は、
吸収式冷凍機の冷凍サイクルのブロック図を示してい
る。
ついて、図１および図２を参照して説明する。図２は、
吸収式冷凍機の冷凍サイクルのブロック図を示してい
る。
【００４０】まず、ガスバーナー２２に点火されること
によって発生する高温の燃焼ガスが、排気筒２３に導入
される。この燃焼ガスの熱が発生器２１に伝導すること
によって、発生器２１は約１７０℃に加熱される。それ
により、発生器２１内において、水蒸気とアンモニアガ
スとが生成される。その水蒸気とアンモニアガスは、精
溜器２５へ送り込まれる（矢印３３）。そして、精溜器
２５において、水蒸気だけが凝縮され、液化する。この
液体は、精溜器の傾斜した内底面２５ａに沿って流れ落
ち、環状の希溶液パイプ３０を通って吸収器２８へと移
動する（矢印３２）。
によって発生する高温の燃焼ガスが、排気筒２３に導入
される。この燃焼ガスの熱が発生器２１に伝導すること
によって、発生器２１は約１７０℃に加熱される。それ
により、発生器２１内において、水蒸気とアンモニアガ
スとが生成される。その水蒸気とアンモニアガスは、精
溜器２５へ送り込まれる（矢印３３）。そして、精溜器
２５において、水蒸気だけが凝縮され、液化する。この
液体は、精溜器の傾斜した内底面２５ａに沿って流れ落
ち、環状の希溶液パイプ３０を通って吸収器２８へと移
動する（矢印３２）。
【００４１】精溜器２５で凝縮しなかったアンモニアガ
スは、凝縮器２６において凝縮されアンモニア液とな
る。そのアンモニア液は蒸発器２７へ移動する。蒸発器
２７は、二重構造となっており、その内部に内部管２７
ａを有している。吸収器２８を通り抜けてきた水素ガス
は、この内部管２７ａを通って蒸発器２７内に送り込ま
れる（矢印３４）。そして、蒸発器２７における凝縮器
２６側の入口部近傍において、凝縮器２６から送り込ま
れてきたアンモニア液と水素ガスとが混合される。
スは、凝縮器２６において凝縮されアンモニア液とな
る。そのアンモニア液は蒸発器２７へ移動する。蒸発器
２７は、二重構造となっており、その内部に内部管２７
ａを有している。吸収器２８を通り抜けてきた水素ガス
は、この内部管２７ａを通って蒸発器２７内に送り込ま
れる（矢印３４）。そして、蒸発器２７における凝縮器
２６側の入口部近傍において、凝縮器２６から送り込ま
れてきたアンモニア液と水素ガスとが混合される。
【００４２】その後、アンモニア液は、内部管２７ａの
外周に沿って蒸発器２７内を吸収器２８に向かって移動
し、その間に周囲から気化潜熱を奪って気化する。それ
により、冷却が行なわれる。そして、水素ガスとアンモ
ニアガスとの混合気体となって受液器２９に移動する
（矢印３５）。この混合気体は、螺旋構造の吸収器２８
の下部から吸収器２８内に入り、吸収器２８内を下部か
ら上部へ通り抜ける。その際に、アンモニアガスは、希
溶液パイプ３０から吸収器２８内に送り込まれてくるア
ンモニア水溶液（矢印３２）に吸収される。このとき、
水素ガスは、アンモニア水溶液に吸収されずに蒸発器２
７内に再び送り込まれる（矢印３４）。
外周に沿って蒸発器２７内を吸収器２８に向かって移動
し、その間に周囲から気化潜熱を奪って気化する。それ
により、冷却が行なわれる。そして、水素ガスとアンモ
ニアガスとの混合気体となって受液器２９に移動する
（矢印３５）。この混合気体は、螺旋構造の吸収器２８
の下部から吸収器２８内に入り、吸収器２８内を下部か
ら上部へ通り抜ける。その際に、アンモニアガスは、希
溶液パイプ３０から吸収器２８内に送り込まれてくるア
ンモニア水溶液（矢印３２）に吸収される。このとき、
水素ガスは、アンモニア水溶液に吸収されずに蒸発器２
７内に再び送り込まれる（矢印３４）。
【００４３】吸収器２８においては、希溶液パイプ３０
から送り込まれてきた希アンモニア水溶液が、吸収器２
８の下部から上部へと流れており、前述の水素ガスとア
ンモニアガスとの混合気体が吸収器２８の下部から上部
へ通り抜ける際に、希アンモニア水溶液が、混合気体中
のアンモニアガスを吸収して濃アンモニア水溶液とな
る。この濃アンモニア水溶液は、受液器２９を経て発生
器２１内に再び送り込まれる。それにより、１サイクル
が完了する。この冷凍サイクルが繰り返されることにな
る。
から送り込まれてきた希アンモニア水溶液が、吸収器２
８の下部から上部へと流れており、前述の水素ガスとア
ンモニアガスとの混合気体が吸収器２８の下部から上部
へ通り抜ける際に、希アンモニア水溶液が、混合気体中
のアンモニアガスを吸収して濃アンモニア水溶液とな
る。この濃アンモニア水溶液は、受液器２９を経て発生
器２１内に再び送り込まれる。それにより、１サイクル
が完了する。この冷凍サイクルが繰り返されることにな
る。
【００４４】上記の動作において、動作媒体である濃ア
ンモニア水溶液の濃度は、通常は約３０％であり、この
濃アンモニア水溶液を上記の吸収式冷凍機の運転前に受
液器２９に封入する。このときにモリブデン酸アンモニ
ウムを濃アンモニア水溶液に対してたとえば１ｗｔ％〜
５ｗｔ％添加し、溶存酸素濃度を６〜８ｐｐｍにしてお
く。この濃アンモニア水溶液が発生器２１へ送り込ま
れ、ここで約１７０℃の温度で加熱される。それによ
り、最も腐食の激しい発生器内面に腐食保護効果の極め
て優れたモリブデン酸化物と鉄酸化物との複合皮膜が形
成されることになる。
ンモニア水溶液の濃度は、通常は約３０％であり、この
濃アンモニア水溶液を上記の吸収式冷凍機の運転前に受
液器２９に封入する。このときにモリブデン酸アンモニ
ウムを濃アンモニア水溶液に対してたとえば１ｗｔ％〜
５ｗｔ％添加し、溶存酸素濃度を６〜８ｐｐｍにしてお
く。この濃アンモニア水溶液が発生器２１へ送り込ま
れ、ここで約１７０℃の温度で加熱される。それによ
り、最も腐食の激しい発生器内面に腐食保護効果の極め
て優れたモリブデン酸化物と鉄酸化物との複合皮膜が形
成されることになる。
【００４５】ここで、発生器２１内表面に形成された上
記の複合皮膜の構造について、図３を参照して説明す
る。図３は、発生器２１内表面に鉄酸化物４０とモリブ
デン酸化物４１との複合皮膜が形成されている様子を示
す部分拡大断面図である。図３を参照して、発生器内表
面に近い部分においては、鉄酸化物４０主体の膜が形成
されている。そして、発生器２１内表面から離れるに従
ってモリブデン酸化物４１主体の膜が形成されている。
すなわち、上記の複合皮膜の表面近傍においては、モリ
ブデン酸化物４１の割合が多く、発生器２１内表面近傍
においては、鉄酸化物４０の割合が大きくなっているこ
とになる。そして、このような構造を有する複合皮膜の
腐食保護効果は極めて高いと言える。
記の複合皮膜の構造について、図３を参照して説明す
る。図３は、発生器２１内表面に鉄酸化物４０とモリブ
デン酸化物４１との複合皮膜が形成されている様子を示
す部分拡大断面図である。図３を参照して、発生器内表
面に近い部分においては、鉄酸化物４０主体の膜が形成
されている。そして、発生器２１内表面から離れるに従
ってモリブデン酸化物４１主体の膜が形成されている。
すなわち、上記の複合皮膜の表面近傍においては、モリ
ブデン酸化物４１の割合が多く、発生器２１内表面近傍
においては、鉄酸化物４０の割合が大きくなっているこ
とになる。そして、このような構造を有する複合皮膜の
腐食保護効果は極めて高いと言える。
【００４６】次に、この発明に基づく他の実施例につい
て、図５を用いて説明する。図５は、この発明が適用さ
れた拡散吸収式冷暖房装置を示す配管系統図であ。図５
を参照して、この拡散吸収式冷暖房装置５０は、発生器
５１と、精溜器５２と、凝縮器５３と、蒸発器５４と、
吸収器５５と、受液器５６と、溶液熱交換器５７と、空
気熱交換器５８と、室内熱交換ユニット６４とを備えて
いる。吸収式サイクルとしては、前述の吸収式冷凍機の
ものと基本的には同様である。すなわち、この場合の吸
収式サイクルは、発生器５１と、精溜器５２と、凝縮器
５３と、蒸発器５４と、吸収器５５と、受液器５６と、
溶液熱交換器５７とで構成されている。この吸収式サイ
クル内を、動作媒体としてのアンモニア水溶液が循環す
ることになる。そして、このアンモニア水溶液が気相状
態と液相状態とに変態することによって熱交換が行なわ
れる。この場合であれば、冷房あるいは暖房が行なわれ
ることになる。
て、図５を用いて説明する。図５は、この発明が適用さ
れた拡散吸収式冷暖房装置を示す配管系統図であ。図５
を参照して、この拡散吸収式冷暖房装置５０は、発生器
５１と、精溜器５２と、凝縮器５３と、蒸発器５４と、
吸収器５５と、受液器５６と、溶液熱交換器５７と、空
気熱交換器５８と、室内熱交換ユニット６４とを備えて
いる。吸収式サイクルとしては、前述の吸収式冷凍機の
ものと基本的には同様である。すなわち、この場合の吸
収式サイクルは、発生器５１と、精溜器５２と、凝縮器
５３と、蒸発器５４と、吸収器５５と、受液器５６と、
溶液熱交換器５７とで構成されている。この吸収式サイ
クル内を、動作媒体としてのアンモニア水溶液が循環す
ることになる。そして、このアンモニア水溶液が気相状
態と液相状態とに変態することによって熱交換が行なわ
れる。この場合であれば、冷房あるいは暖房が行なわれ
ることになる。
【００４７】まず冷房運転時には、上記の蒸発器５４
は、冷房／暖房送液回路切換四方弁６１を介して室内熱
交換ユニット６４に接続される。この間の配管経路６３
内には、冷却回路送液ポンプ５９が設けられている。こ
の冷却回路送液ポンプ５９によって、上記の配管経路６
３内をたとえばブライン溶液などの動作媒体が循環す
る。上記の冷房／暖房送液回路切換四方弁６１は、上記
の精溜器５２、凝縮器５３および吸収器５５と、空気熱
交換器５８とを接続する配管経路６５内にも位置してい
る。この配管経路６５内には、加熱回路送液ポンプ６０
が設けられている。この加熱回路送液ポンプ６０によっ
て、配管経路６５内をブライン溶液が循環することとな
る。
は、冷房／暖房送液回路切換四方弁６１を介して室内熱
交換ユニット６４に接続される。この間の配管経路６３
内には、冷却回路送液ポンプ５９が設けられている。こ
の冷却回路送液ポンプ５９によって、上記の配管経路６
３内をたとえばブライン溶液などの動作媒体が循環す
る。上記の冷房／暖房送液回路切換四方弁６１は、上記
の精溜器５２、凝縮器５３および吸収器５５と、空気熱
交換器５８とを接続する配管経路６５内にも位置してい
る。この配管経路６５内には、加熱回路送液ポンプ６０
が設けられている。この加熱回路送液ポンプ６０によっ
て、配管経路６５内をブライン溶液が循環することとな
る。
【００４８】暖房運転時には、上記の状態の冷房／暖房
送液回路切換四方弁６１が切換えられ、蒸発器５４が空
気熱交換器５８に接続される。このとき、精溜器５２、
凝縮器５３および吸収器５５は、室内熱交換ユニット６
４に接続されることになる。
送液回路切換四方弁６１が切換えられ、蒸発器５４が空
気熱交換器５８に接続される。このとき、精溜器５２、
凝縮器５３および吸収器５５は、室内熱交換ユニット６
４に接続されることになる。
【００４９】次に、上記の構造を有する拡散吸収式冷暖
房装置５０の動作について説明する。
房装置５０の動作について説明する。
【００５０】冷房運転時には、上述のように、蒸発器５
４と室内熱交換ユニット６４とが接続されており、これ
らを接続する配管経路６５をブライン溶液が循環する。
このブライン溶液は、蒸発器５４内で冷却され、室内熱
交換ユニット６４内に送り込まれる。その際に、ブライ
ン溶液は、室内の空気から熱を奪い、室内を冷却する。
一方、精溜器５２、凝縮器５３および吸収器５５は、配
管経路６３によって、空気熱交換器５８に接続されてい
る。そして、加熱回路送液ポンプ１０によって、ブライ
ン溶液が上記の配管経路６３を通って循環する。それに
より、ブライン溶液が、精溜器５２、凝縮器５３および
吸収器５５で発生する熱を空気熱交換器５８に運ぶ。そ
して、この熱は、空気熱交換器５８によって外部へ放出
されることになる。
４と室内熱交換ユニット６４とが接続されており、これ
らを接続する配管経路６５をブライン溶液が循環する。
このブライン溶液は、蒸発器５４内で冷却され、室内熱
交換ユニット６４内に送り込まれる。その際に、ブライ
ン溶液は、室内の空気から熱を奪い、室内を冷却する。
一方、精溜器５２、凝縮器５３および吸収器５５は、配
管経路６３によって、空気熱交換器５８に接続されてい
る。そして、加熱回路送液ポンプ１０によって、ブライ
ン溶液が上記の配管経路６３を通って循環する。それに
より、ブライン溶液が、精溜器５２、凝縮器５３および
吸収器５５で発生する熱を空気熱交換器５８に運ぶ。そ
して、この熱は、空気熱交換器５８によって外部へ放出
されることになる。
【００５１】暖房運転時には、上記の冷房運転時とは異
なり、蒸発器５４が空気熱交換器５８に接続され、精溜
器５２、凝縮器５３および吸収器５５が室内熱交換ユニ
ット６４に接続される。それにより、精溜器５２、凝縮
器５３および吸収器５５で発生する熱が室内に放出され
ることになる。このとき、上記の蒸発器５４は、大気か
ら熱を汲み上げるいわゆる熱ポンプとして機能すること
になる。
なり、蒸発器５４が空気熱交換器５８に接続され、精溜
器５２、凝縮器５３および吸収器５５が室内熱交換ユニ
ット６４に接続される。それにより、精溜器５２、凝縮
器５３および吸収器５５で発生する熱が室内に放出され
ることになる。このとき、上記の蒸発器５４は、大気か
ら熱を汲み上げるいわゆる熱ポンプとして機能すること
になる。
【００５２】以上説明した拡散吸収式冷暖房装置５０に
おいても、受液器５６にアンモニア水溶液を注入する際
に、モリブデン酸アンモニウムをアンモニア水溶液に対
して１ｗｔ％以上添加する。このとき、溶存酸素濃度は
６〜８ｐｐｍとしておく。そして、拡散吸収式冷暖房装
置を作動させることによって、腐食の激しい発生器５１
内面に、上記の吸収式冷凍機の場合と同様に、鉄酸化物
とモリブデン酸化物との複合皮膜を形成することが可能
となる。それにより、発生器５１内面の腐食を効果的に
阻止することが可能となる。
おいても、受液器５６にアンモニア水溶液を注入する際
に、モリブデン酸アンモニウムをアンモニア水溶液に対
して１ｗｔ％以上添加する。このとき、溶存酸素濃度は
６〜８ｐｐｍとしておく。そして、拡散吸収式冷暖房装
置を作動させることによって、腐食の激しい発生器５１
内面に、上記の吸収式冷凍機の場合と同様に、鉄酸化物
とモリブデン酸化物との複合皮膜を形成することが可能
となる。それにより、発生器５１内面の腐食を効果的に
阻止することが可能となる。
【００５３】なお、上述の実施例においては、複合皮膜
は、吸収式冷凍機あるいは拡散吸収式冷暖房装置の通常
運転における運転初期に形成されるが、予め複合皮膜が
形成されている発生器を上記の装置内に組込むものであ
ってもよい。また、上記のような複合皮膜を有する発生
器を、アンモニア水溶液を動作媒体として用いる熱交換
装置以外の熱交換装置に組込むものであってもよいと考
えられる。さらに上記の熱交換装置における熱交換サイ
クル内に、モリブデン酸塩を含むアンモニア水溶液が封
入されていれば、使用前に上記の複合皮膜が形成されて
いなくてもよい。それは、前記のモリブデン酸塩を含む
アンモニア水溶液が封入されていれば、それを使用する
ことによって、必然的に上記の複合皮膜が発生器内表面
に形成されるからである。さらに、加熱温度を１３０℃
以上の種々の温度とし、上記の複合皮膜を形成させるた
の運転を予め行なうものであってもよい。さらに、上記
の実施例いおては、モリブデン酸アンモニウムについて
のみ説明したが、それ以外のモリブデン酸塩であり、た
とえばモリブデン酸カリウム（Ｋ2 ＭｏＯ4 ）などのモ
リブデン酸アンモニウムと同等の防食性能を有するもの
を使用するものであってもよい。
は、吸収式冷凍機あるいは拡散吸収式冷暖房装置の通常
運転における運転初期に形成されるが、予め複合皮膜が
形成されている発生器を上記の装置内に組込むものであ
ってもよい。また、上記のような複合皮膜を有する発生
器を、アンモニア水溶液を動作媒体として用いる熱交換
装置以外の熱交換装置に組込むものであってもよいと考
えられる。さらに上記の熱交換装置における熱交換サイ
クル内に、モリブデン酸塩を含むアンモニア水溶液が封
入されていれば、使用前に上記の複合皮膜が形成されて
いなくてもよい。それは、前記のモリブデン酸塩を含む
アンモニア水溶液が封入されていれば、それを使用する
ことによって、必然的に上記の複合皮膜が発生器内表面
に形成されるからである。さらに、加熱温度を１３０℃
以上の種々の温度とし、上記の複合皮膜を形成させるた
の運転を予め行なうものであってもよい。さらに、上記
の実施例いおては、モリブデン酸アンモニウムについて
のみ説明したが、それ以外のモリブデン酸塩であり、た
とえばモリブデン酸カリウム（Ｋ2 ＭｏＯ4 ）などのモ
リブデン酸アンモニウムと同等の防食性能を有するもの
を使用するものであってもよい。
【００５４】
【発明の効果】上述のように、この発明によれば、吸収
式冷凍機の最も腐食が激しい発生器内面に、耐食性の優
れた腐食保護皮膜を容易に形成することが可能となる。
また、従来使用されていたクロム酸塩系の腐食抑制剤の
欠点であった公害性、毒性の問題も解消される。すなわ
ち、高度な防食性能と無公害性とを両立させることが可
能となる。
式冷凍機の最も腐食が激しい発生器内面に、耐食性の優
れた腐食保護皮膜を容易に形成することが可能となる。
また、従来使用されていたクロム酸塩系の腐食抑制剤の
欠点であった公害性、毒性の問題も解消される。すなわ
ち、高度な防食性能と無公害性とを両立させることが可
能となる。
【図１】この発明に基づく一実施例における拡散吸収式
冷凍機を示す部分断面斜視図である。
冷凍機を示す部分断面斜視図である。
【図２】この発明に基づく一実施例における拡散吸収式
冷凍機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
冷凍機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図３】この発明により形成される複合皮膜の構造を模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図４】溶存酸素濃度（ｐｐｍ）と腐食量（ｍｇ／ｃｍ
2 ）との関係を示す図である。
2 ）との関係を示す図である。
【図５】この発明に基づく他の実施例における拡散吸収
式冷暖房装置を示す配管系統図である。
式冷暖房装置を示す配管系統図である。
【図６】定性的な腐食テストに用いた試験容器を示す部
分断面図である。
分断面図である。
【図７】定量的な腐食テストに用いた試験容器を示す部
分断面図である。
分断面図である。
２１，５１ 発生器 ２５，５２ 精溜器 ２６，５３ 凝縮器 ２７，５４ 蒸発器 ２８，５５ 吸収器 ４０ 鉄酸化物 ４１ モリブデン酸化物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−89662（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−183778（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−97460（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F25B 15/00 F25B 33/00
Claims (3)
- 【請求項１】 熱交換サイクル管路内を循環するアンモ
ニア水溶液を気相状態と液相状態とに変態させることに
よって熱交換の行なう熱交換装置において、前記アンモ
ニア水溶液が加熱されることによって気相状態に変態す
る部分における前記熱交換サイクル管路内面に、３乃至
８ｐｐｍの溶存酸素と前記溶存酸素の濃度に応じた量の
モリブデン酸アンモニウムとを含むアンモニア水溶液を
加熱することによって鉄酸化物とモリブデン酸化物とを
含む複合構造が形成されていることを特徴とする熱交換
装置。 - 【請求項２】 ３乃至８ｐｐｍの溶存酸素を含むアンモ
ニア水溶液を準備する工程と、 前記溶存酸素の濃度に応じた量のモリブデン酸アンモニ
ウムをアンモニア水溶液に添加する工程と、 前記モリブデン酸アンモニウムを含む前記アンモニア水
溶液を加熱することによって、前記アンモニア水溶液が
循環する鉄成分を含む熱交換サイクル管路内面におけ
る、前記アンモニア水溶液を気化させる部分に鉄酸化物
とモリブデン酸化物とを含む複合構造を形成する工程
と、 を備えることを特徴とする熱交換装置の腐食防止方法。 - 【請求項３】 前記モリブデン酸アンモニウムは、前記
アンモニア水溶液に対して１ｗｔ％乃至５ｗｔ％含むこ
とを特徴とする請求項２に記載の熱交換装置の腐食防止
方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4156580A JP2769657B2 (ja) | 1991-06-24 | 1992-06-16 | 熱交換装置およびその腐食防止方法 |
| EP92110584A EP0520384B1 (en) | 1991-06-24 | 1992-06-23 | Process of suppressing corrosion of a heat exchanging apparatus |
| DE69215438T DE69215438T2 (de) | 1991-06-24 | 1992-06-23 | Verfahren zur Korrosionsverhinderung in einem Wärmetauscher |
| US07/903,268 US5377494A (en) | 1991-06-24 | 1992-06-24 | Heat exchanging apparatus and a method of preventing corrosion |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15142691 | 1991-06-24 | ||
| JP3-151426 | 1991-06-24 | ||
| JP4156580A JP2769657B2 (ja) | 1991-06-24 | 1992-06-16 | 熱交換装置およびその腐食防止方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180532A JPH05180532A (ja) | 1993-07-23 |
| JP2769657B2 true JP2769657B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=26480683
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4156580A Expired - Fee Related JP2769657B2 (ja) | 1991-06-24 | 1992-06-16 | 熱交換装置およびその腐食防止方法 |
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| Country | Link |
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| EP (1) | EP0520384B1 (ja) |
| JP (1) | JP2769657B2 (ja) |
| DE (1) | DE69215438T2 (ja) |
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| US5806337A (en) * | 1995-10-06 | 1998-09-15 | Hitachi, Ltd. | Absorption refrigerator and production method thereof |
| US5683816A (en) * | 1996-01-23 | 1997-11-04 | Henkel Corporation | Passivation composition and process for zinciferous and aluminiferous surfaces |
| US5783104A (en) * | 1996-04-16 | 1998-07-21 | Gas Research Institute | Absorption refrigeration compositions having germanium based compounds |
| JP3593268B2 (ja) * | 1997-10-24 | 2004-11-24 | 荏原冷熱システム株式会社 | 吸収式冷凍機及びその初期防食皮膜形成方法 |
| UA57849C2 (uk) * | 1998-09-04 | 2003-07-15 | Герхард КУНЦЕ | Абсорбційна холодильна машина |
| WO2001029285A2 (en) * | 1999-10-19 | 2001-04-26 | Advanced Mechanical Technology, Inc. | Corrosion protection of steel in ammonia/water heat pumps |
| JP2008032311A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Daikin Ind Ltd | アンモニア吸収式冷凍機およびその腐食防止剤 |
| DE102007049054A1 (de) * | 2007-05-11 | 2008-11-13 | Mecoswiss Mechanische Componenten Gmbh & Co.Kg | Haushaltsmaschine mit Kühlvorrichtung |
| DE102008023070A1 (de) * | 2007-05-11 | 2008-11-13 | Mecoswiss Mechanische Componenten Gmbh & Co.Kg | Haushaltsmaschine mit einer Kühlvorrichtung |
| CN102965670B (zh) * | 2012-11-19 | 2014-08-20 | 镇江市富来尔制冷工程技术有限公司 | 一种溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂及其制备方法 |
| CN103509524A (zh) * | 2013-09-28 | 2014-01-15 | 昆山市周市溴化锂溶液厂 | 一种用于溴化锂吸收式制冷机的溴化锂溶液 |
| KR102429249B1 (ko) * | 2018-01-12 | 2022-08-08 | 엘지전자 주식회사 | 확산형 흡수식 냉각장치 및 냉각방법 |
| DE102020117946A1 (de) * | 2020-07-08 | 2022-01-13 | Vaillant Gmbh | Katalytischer Alkanabbau |
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|---|---|---|---|---|
| US1922203A (en) * | 1928-04-13 | 1933-08-15 | Electrolux Servel Corp | Refrigeration |
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| US2755170A (en) * | 1953-05-29 | 1956-07-17 | Servel Inc | Corrosion inhibitor |
| JPS5297460A (en) * | 1976-02-13 | 1977-08-16 | Hitachi Ltd | Corrosion preventing method for absorption type refrigerator |
| DE2855434A1 (de) * | 1978-12-21 | 1980-06-26 | Alefeld Georg | Arbeitsstoffe fuer absorptionswaermepumpen- und kaeltemaschinen |
| JPS5840468A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-09 | 株式会社日立製作所 | 密閉循環系吸収式冷凍機 |
| DE3705320A1 (de) * | 1987-02-19 | 1988-09-29 | Linde Ag | Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer absorptionswaermepumpe |
| US4801393A (en) * | 1987-06-19 | 1989-01-31 | Erickson Donald C | High-temperature non-oxidizing water vapor absorbent |
| JPH0192386A (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-11 | Hitachi Ltd | 密閉循環型吸収式冷凍機及び吸収式冷凍機用吸収液 |
| JPH0762578B2 (ja) * | 1989-01-11 | 1995-07-05 | 株式会社日立製作所 | 密閉循環型吸収式冷凍機及び吸収式冷凍機用防食皮膜形成方法 |
| US5127234A (en) * | 1991-08-02 | 1992-07-07 | Gas Research Institute | Combined absorption cooling/heating |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP4156580A patent/JP2769657B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-23 DE DE69215438T patent/DE69215438T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-23 EP EP92110584A patent/EP0520384B1/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0520384A3 (en) | 1993-03-17 |
| EP0520384A2 (en) | 1992-12-30 |
| EP0520384B1 (en) | 1996-11-27 |
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| US5377494A (en) | 1995-01-03 |
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