JPS5813669A - 冷凍機冷媒系の銅部品用表面処理剤 - 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】 本発明ヰ冷凍機冷媒系の鋼部品用表ＩＩｌ＆理剤に係ｐ
、更に詳しくは、冷凍機の冷媒系１＊威する鋼部品表両
の腐食、さびの発生、金属石けんもしくはスラッジの生
成・付着等を爽好に防止する表面処理剤に関する。

空馬詞和機器或いは冷蔵・冷凍庫など管構成する冷凍機
は、密閉した冷媒系にフロン等の冷謀筐ｔｌｉ’ｌ１１
．該冷厳液に圧縮・凝縮Ｏ亀放出及び蒸発・熱吸収のサ
イクル（冷凍サイクル）ｔ−繰返せしめている。

ところで、主としてフロン冷媒を用いた冷凍機において
は、冷媒ＩＩ１．ｔｆＥＩＩＩＩ・凝縮して蒸発器に供
給する径路であるキャ♂ラリーチェー！、或いは配管、
吸込Δイブ、ドライヤケース、ツンデンナ、工／４／レ
ータ等冷媒系を構成する１１＆の基材として、銅１％し
く拡黄銅などの鋼合金が用いられていゐ。

これらの銅部品で構成され友冷ｆｓ系は、密ｗ４系であ
夛、系内に冷媒、冷凍機油ｔはじめとしで。

肪錆剤、切削油等の微量残雪物、或いは微量Ｏ水分、空
気などの共存する雰囲気中で、高温、高圧下で運転され
る為に、系を構成している銅管Ｏ内側表面など主として
冷媒との接触面が、冷媒の分解により腐食され、もしく
はさびが発生し、或いは、主として冷凍機油などが分解
して生成した有機酸の作用を受けて金属石けん（Ｃｕ”
＋石けん）會生成し、これが銅表面上に付着し、或いは
この金属石けんを一成分としてスラッジが形成され、こ
のスラッジが鋼管内壁、圧縮機の吐出弁付近に付着する
。

ところが、かかる金属石けん、スラッジが冷媒系を構成
する銅部品の表面に付着していると、冷媒循１１に際し
ての流体抵抗を増大せしめる。

とりわけ、前述したキャビラリ−チューブは、コイル状
Ｋ１１ｌされた内径１．２〜２．５１１１．　長ＩＥ０
．７〜３ｍ＠度の鍜管で構成されてお９．管内部管。

冷媒の液体或いは気化物が高速で連続通流する為に、こ
のチューブ内壁が腐食されていた夛、或いは金属石けん
、スラッジ等を微量付着していても。

冷轟の流体抵抗が極めて高１９．従って冷凍機の冷凍能
力、冷凍効率を低下させ、或いは故障の原因となるなど
、冷凍機の信頼性低下の原因となりた。

これらの金属石ケン、スラッジの生成機構μ十分に解明
されているとは言えないが１例えばエア・ビーａｄウデ
ン等（Ｆ　、　Ｐ　＊　Ｂ　ｏｍｏｎ、ａｔ　ａｌ　、
、　Ｔｒａｍｓ。

ＦａｒａムＦ、８０ｅ、、４７．９００（１９５１））
によれば。

酸素分圧を含む雰囲気下においてステアリン酸等の有機
ａｔ酸成分する油性剤が鋼表面に作用すると、次式： ％式％（１） ） （３） などで表わされる反応により、銅塩（Ｃｍ″＋石ケン）
が生成されることを解明し、これはディー・シー−ウォ
ーカー等ＣＤ　、　Ｃ、Ｗａｌｋｅｒ　、ａｔ　ａｌ、
、Ａｍ、ｃｈ＠ｍ。

Ｓｏ＠ｍ＠　２９４　（１９６４）　）　　によって実
証されている。ｉ″′ １ １＋、ＩＩＥ川英用１！！（Ｅ菱電機技報ａＶｏ１４６
ｅム９（１９７２））は、かかる冷媒微積系に生成する
スラッジの成分を分析し、 （ａ）冷凍機油の酸化縮合物（ｆ５化による樹脂分の―
）伽）有機酸の金属塩（金属石ケン） （ｅ）金属酸化物 （ｄ）金属粉末（摩耗粉） （ｅ）カーＩン などが含まれること管解明している。

本発明者等は、冷凍機の冷媒系を構成する鋼部品の、主
として冷媒との接触面における、前述の腐食、さびの発
生、或いは金属石けん、スラッジ等の生成・付着に起因
する、冷凍機の冷凍能力。

冷凍効率の低下、故障による信頼性低下といった不都合
を解消すべく鋭意研究した結果、イミダゾール誘導体の
一種を有効成分とする処理剤でこれら鋼部品の表面を処
理すると、かかるイミダゾール誘導体が鋼と反応して錯
体を形成し、鋼表面上に密着性の優れた強固な保護層が
形成され、以て、鋼表面の腐食、或いは（会、馬方けん
、スラッジの生成・付着を防止し、更には鋼表面上のさ
びの発生を防止することを見出し、本発明を完成するに
至った。

そこで１本発明の目的は、冷凍機の冷凍能力、冷凍効率
の低下或いは故障等による４ＩＩＩＩＩ性低下Ｏ原因と
なる冷凍機用鋼部品表面Ｏ腐食、さびＯ１ｌ生、金属石
けんもしくはスラッジの生成・付着等を防止する為の表
面処理剤を提供することＫある。

即ち５本発明の冷凍機冷媒系の銅部品用表面処理剤は、
冷凍機の冷媒系を構成する。銅もしくは鋼合金から成ゐ
部品の表面処理剤であって１次式：（式中、Ｒ１は炭素
原子数１−１８個のアルキル基を表わす。Ｒｓ及び＆は
、同−又は異な）％水素、フッ素、塩素、臭素、Ｗり素
、又扛炭素原子数１−１８個のアルキル基會表わす、〕
゛で表わされるイミダゾール鱒導体を有効成分とするこ
とｔ特徴とするものである。

上記式（１）で表わされるイミダゾール誘導体を主ｔ、
分トスル、　本発明ｅＤｌｌ’Ｗｉ処ｊｌ１１１！ｌで
、冷凍機１２）？１媒系を構成する銅もしく扛銅壷壷か
ら成る部品の表面を処理すると、該インダゾール誘導体
が鋼と強い化学反応奮起して錯体を形成し、該鋼表面上
に前記錯体Ｏ単分子膜から成る保■層を形成する。

上記式（１）中、Ｒ１で表わされる。炭素厘子款１〜１
８個のアルキル基は、直線的に結合した炭素鎖を有し、
且つ鋏炭素鎖が比較的長鎖であるものが好オしい、武（
１）で表わされるインダゾール誘導体が鋼表Ｗｉに作用
するに際して、該誘導体と鋼との反応によ夕形成される
導体が、かがる長鎖のアルキル基による７アンデルワー
ルスカによっテ次々に集合し、銅表面上に強固な膜を形
成することとなる為である。しかも、かかる長鎖のアル
キル基によって、銅表面を湿気と外気から保護する効果
４ある為である。

上記式（１）で表わされるインダゾール誘導体の。

異体的化合物２して線。

１２−メチルイセダゾール ２２−エチルイ書〆ゾール ふ　ト１−プロビルイζダゾール ４　２−ｗ＊−プチルイイダゾール ！Ｌ　　２−ｎ−ペンチルイ電〆ゾール６、　２−ｎ−
ヘキシルイきメゾ−ル ア、２−ｎ−へデチルイ建〆ゾ一ル ＆　２−ｎ−オクチルイ書メゾール 張　ト１−ノニルイ宅〆ゾール ｌα　２−ｎ−デシルインダゾール １１２−ｎ−ウンデシルイ建〆ゾール ＩＬ・　２−ｎ−１’デシルイミメゾール１１　２−　
ｎ　−）　９−シルイ建メゾール１表　１１−テトラデ
シルイさメゾール１５．２−ｎ−ペンタデシルイ建〆ゾ
ール１６．２−ｎ−ヘキサデシルイ電〆ゾール１７．２
−ｎ−へデタデシルイ電〆ゾール１＆２−ｎ−オクタデ
シルイミメゾール五張　２−メチル−４−フルオｐイ建
〆ゾール２α　２−メチル−５−フルオロイ々〆！−ル
２１、　２−Ｊｌ？ル＝・４５−　　フルオロイミダゾ
ール２Ｌ２−ｎ−デシル−４−タａロイ２ダゾール２＆
２−ｎ−デシル−５−タロロイ書〆ゾール２４．２−ｍ
−デシルー４５−クローイζ〆ゾール２！Ｌ２−ｎ−デ
シル−４−メチルイ電メゾール２４Ｌ２−ｎ−デシル−
５−メチルイ建〆ゾール２７．２−ｎ−デシル−４５−
メチルインダゾール２＆２−ｎ−テトラデシル−４−グ
ロモイ建〆ゾール２９．２−ｎ−テトラデシル−５−プ
ロモイ々〆ゾール３α　　２−ｎ−テトラデシル−４５
−プロモイ建ダゾール３１．２−ｎ−オクタデシル−４
−イオドイミダゾール３Ｌ２−ｎ−オクタデシル−５−
イオドイ々メゾール３３Ｌ２−ｎ−オクタデシル−４５
−イオドイ書〆ゾールなどが挙げられる。

本発ｌ１ｇに係る。前記式（１１で表わされるインダゾ
ール誘導体は、そのまま水溶液とし、もしく蝶常法に従
って適宜の溶媒に溶解してから水溶液とするか、或いは
インダゾール誘導体は塩基性であるから有機溶剤、もし
くは水を含む有機溶剤に溶解するなどして用いるのが好
ましい。

本発明の表面処理剤を用いて処理するに際しては、鋼も
しくは銅合金から成る１例えばキャＣう１）−チューブ
、管、＠込／４イブ、ｙライヤケース、コンデンサ、エ
バＩレークなど冷凍機の冷媒系を構成する銅部品の、主
として冷媒とＯ接触面に、前記式〇）で表わされるイン
ダゾール誘導体の水溶液等１接触せしめる。例えば、キ
ャビラリーチ島−ノ、管等の内側表面を処理する場合は
、銅管０両端に、フレキシブルホース等を接続し、−ン
プ等を用いて、前記処理剤の水溶液を循環して処理する
。かかる処理において、インダゾール誘導体の濃度、処
理剤及び被処理体の！度、或い紘処環時間を適宜選択す
ることによシ、被処理鋼表面上に所！ｉの厚さの、銅と
インメゾ−ルー導体の化学反応により生成する単分子膜
から成る表面保■層が形成される。前記処理温度及び時
間は、通常は、夫々、０〜１００℃、１０秒〜２時間程
度が好ましく、形成される表面保護層の層厚扛、０．１
〜１７ｍ１！度であることが好ましい、また、表面保■
層の層厚が０．２μｍ以上であると防錆効果もある為、
冷凍機冷媒系を構成する銅部品の、冷媒との接触表面以
外の表面１例えば外気とＯ接触表面。

或いは、部品の接続部、溶接場所などをも処理できるこ
ととなる。

本発明の冷凍機冷媒系の鋼部品用表面処理剤によれば、
被処理鋼表面上に、鋼とイミメゾール誘導体の化学反応
によ）生成した錯体の単分子膜を形成し、該単分子膜が
鋼表面に密着した強固な膜となり、これが、高温高圧下
で運転される冷媒系においても、鋼部品の冷媒との接触
面を長期に亘り、良好に保膜するものとなる。従って、
かかる鋼表面の腐食、さびの発生、金属石けんもしくは
スラッジの生成・付着等を防止すると共に、他の異物の
付着も防止され、また鋼表面の凹凸を低減することも相
俟って、冷媒の流体抵抗を低減せしめ、以て、冷凍機の
冷凍能力、冷凍効率の低下、故障の発生等を防止し、冷
凍機の信頼性を高めることとなる。

従って、本発明の表面処理剤は、冷凍機の冷媒系を構成
する。キャピラリーチュー！、管、ａ込Δイテ、ドライ
ヤケース、コンデンサ、エバーレータなどの銅部品の表
面処理剤として、有用なものである。

実施例 前記式中で示される１本発明に係る化合物であるアルキ
ルイミダゾールを有効成分として會む本発明の表面処理
剤を用いて、冷凍機冷媒系の會ヤ♂ツリーチューブの内
側表面を処理した。

即ち、先づキャビラリ−チューブ（銅製、円価２■、長
さα８５解）の主として内側表ｍｅ１洗浄剤（商品名ニ
ュートラルクリーン、シエデレ社ｔａ＞を用いて十分に
洗浄した０次いで水道水で洗浄し友後、骸チェー２ｆ：
流体Ｉンデと接続して。

チューブ内にグリコートＴ（商品名、四国化成工業■製
；前記式（１）で示される１本発明に係る化合物である
アルキルイミダゾールを有効成分として含み、＊媒とし
て、酢酸及び酢酸アンモニウムを會む水溶液）ｔ−導入
し、流通下、約２０℃で５分間処理した。

次いで、チューブを水洗し、乾燥空気を導入して乾燥し
た。

かくして本発明の１表面処理剤で処理されたキャぜラリ
−チューブ、及び比較例１として無処理で。

前記実施例で用いたのと同一形状のキャピラ９−チェー
プを、フロンＲ−２２（商品名、玉押７０ロケイカル■
製）ｔ−冷媒として用いた。冷凍機の冷媒系（設置し、
５００時間に亘夛実機使用した。

実施例（自＃Ａ）、比較例１（曲１１！Ｂ）の夫々を使
用した際の、冷凍機の実損運転時間と、冷凍能力（実機
使用開始直後の冷凍能力を１００％として求めた冷凍能
力の相対値）との関係を測定し。

結果を第１図に示した。

次いで、かくして実機使用された、本発明処理剤でＪ１
！＆履されたキャビラリーチ”−ｆｃｍｌＩ８＆）、比
較例１（−線ｂ）、及び比較例２として、無処理で未使
用の、同一形状のキャビラリーテ：Ｌ−１（曲１１ａ　
）（Ｄ夫ｋＫツイテ、７ｏンＲ−１１Ｂ（商品名二玉押
７ａロケ建カル麹製）を主成分とすみ流体を流通させて
１種々のレイノルズ数における管摩擦係数を測定し、結
果を第２図に示した。

８２図中、−線ｄ−ｈは、夫々、管内側表面の表面１１
”１　ｇ　−Ｑ、λ４６．８（μｍ）の場合の、レイノ
ルズ数と管摩擦係数（λｉとの関係を、管長８５０ｍｍ
の場合について、ムーデイ（Ｍｏｏｄｙ）の管摩擦の式
を用いて求めた曲線である。

ｇ１図及び第２図から明らかな様に、無処理の場合と比
べ、本発明の表面処理剤によって処理すると、冷凍機冷
媒系を構成する鋼部品の、冷媒との摩擦係数が低く、従
って冷媒の流体 抵抗も低く安定している。かくして、冷凍機の冷凍能力
が長期に亘って高水準値を保持し得るものとなる。

【図面の簡単な説明】

、「実施例」において、本発明の表面 処理剤で処理されたキャビラリーチェープ（−線Ａ）％
無処理のキャピラリーチュ 媒系に設置し、実機使用した際の、実根運転時間と冷凍
能力との関係を示した一線図である・第２図は、本発明
の表面４６１１剤で処理され、実機使用（５００時間）
されたキャビツリーチ為−プ（曲線ａ）、無処理で実機
使用（５００時間）された中ヤビラリーチューツ（曲線
ｂ）、及び無処理で未使用のキャビラリーチューブ（曲
線Ｃ）のレイノルズ数と管摩擦係数との関係、を示した
ー１ｌＩＩａテある。ｍＺＥ中、　Ｉｎ１ａｉｄ−ｈｔ
！、　夫Ａ、　管内側表面の表面粗ｆ　ｇ　””　０＃
２＃Ｌ６，８　（μ解）の場合の、レイノルズ数と管摩
擦係数（λ）との関係を、管長８５０ｍ溜の場合につい
て、ムーデイ（Ｍｏｏｄｙ）の管摩擦の式を用いて求め
た曲線である。 第１図 変オ℃イ更吊時ｑ　　（ｈｒｌ 第２図 レイノルズ数絞　（ｘｌｏ’１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 冷凍機の冷厳系管構成する。鋼もしく線鋼合会から成る
   部品の表ｍＩ６埋剤であって１次式：％式％ 〔式中、粗は縦索原子数１−１８個のアルキル基を表わ
   すｅ　Ｒ２及びＲｓは、同−又轄異なり。 水素、フッ素、塩素、臭素、Ｈり素、又は羨素原子数五
   〜五８側のアルキル基を表わす。〕で表わされるイＺダ
   ゾール誘導体を有効成分とすゐことを特徴生する冷凍機
   冷厳系の鋼部品用ＩＩ！胃Ｉ＆り剤。