空調(diào)設(shè)備清洗方法的研究

町田勝?gòu)?、柳澤?zhǔn)二、西久保宏樹(shù)

（JR東日本高崎分公司設(shè)備部機(jī)械設(shè)備中心，日本，9990011）

空調(diào)設(shè)備清洗方法的研究

町田勝?gòu)?、柳澤?zhǔn)二、西久保宏樹(shù)

（JR東日本高崎分公司設(shè)備部機(jī)械設(shè)備中心，日本，9990011）

本文介紹了空調(diào)室內(nèi)機(jī)清洗的新方法，并對(duì)蒸汽清洗機(jī)噴嘴、刷頭的設(shè)計(jì)做了說(shuō)明。實(shí)驗(yàn)證實(shí)：由高壓清洗改為蒸汽清洗后，不僅削減了清掃時(shí)的人工成本和廢液處理費(fèi)用，還能對(duì)熱交換器的散熱片實(shí)施深度清洗。最后，提出了改進(jìn)蒸汽清洗的新課題。

清洗；空調(diào)室內(nèi)機(jī)；散熱片；蒸汽清洗機(jī)；噴嘴；刷頭；廢液處理

現(xiàn)在，候車室和售票系統(tǒng)這樣的客流大的場(chǎng)所的空調(diào)室內(nèi)機(jī)，因污垢蓄積導(dǎo)致的故障越來(lái)越多。

去除污垢可采用高壓清洗方法，但空調(diào)室內(nèi)機(jī)的清洗（徹底檢修）必須拆卸室內(nèi)機(jī)，對(duì)露出的熱交換器散熱片進(jìn)行清洗。清洗時(shí)，由于要對(duì)空調(diào)四周進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，1臺(tái)空調(diào)的清洗需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，而且清洗廢液還需要進(jìn)行工業(yè)廢棄物的處理，因此，現(xiàn)在的清洗方法需要負(fù)擔(dān)人工成本和廢液處理成本。

1 冷暖氣設(shè)備室內(nèi)機(jī)的清洗過(guò)程

空調(diào)室內(nèi)機(jī)的清洗過(guò)程如圖1、圖2、圖3所示。首先，清洗開(kāi)始前要拆卸室內(nèi)機(jī)，露出熱交換器散熱片（圖1）。拆卸后，要對(duì)室內(nèi)機(jī)周圍的地面和墻壁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)（圖2）。養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，用高壓清洗機(jī)對(duì)散熱片噴射含有藥劑的清洗液，清洗結(jié)束后，進(jìn)行廢液的回收（圖3）。

圖1 空調(diào)室內(nèi)機(jī)清洗過(guò)程①

圖2 空調(diào)室內(nèi)機(jī)清洗過(guò)程②

圖3 空調(diào)室內(nèi)機(jī)清洗過(guò)程③

目前，用含有藥劑的清洗液進(jìn)行高壓清洗，存在如下的問(wèn)題點(diǎn)：

● 各房間的室內(nèi)機(jī)種類和臺(tái)數(shù)比原來(lái)有所增加，養(yǎng)護(hù)困難的地方也增多，使維護(hù)保養(yǎng)性有所降低?，F(xiàn)在的清洗方法要在夜間作業(yè)并拆卸室內(nèi)機(jī)，需要花費(fèi)很多時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

●在清洗室內(nèi)機(jī)時(shí)，使用藥液和大量水，相應(yīng)地要進(jìn)行廢液處理。

2 研究的目的

為解決上述問(wèn)題，JR東日本高崎分公司設(shè)備部的町田勝?gòu)┑热藢⑶逑捶椒ㄓ筛邏呵逑锤臑檎羝逑?，旨在削減清掃時(shí)的人工和廢液。人工成本和廢液削減的理由在于：目前在高壓清洗過(guò)程中，拆卸室內(nèi)機(jī)，直至露出熱交換器的散熱片需要花費(fèi)大量時(shí)間，以及由于廢液回收需要對(duì)空調(diào)室內(nèi)機(jī)周圍進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。用蒸汽清洗就不需要這些過(guò)程，同時(shí)也不需要使用任何藥劑。

首先，本研究要選擇蒸汽清洗機(jī)。其次，針對(duì)選擇的清洗機(jī)，開(kāi)發(fā)適合空調(diào)室內(nèi)機(jī)清洗的噴嘴。

3 蒸汽清洗機(jī)的選擇及問(wèn)題

（1）蒸汽清洗機(jī)的選擇

在從市售蒸汽清洗機(jī)中選擇適合空調(diào)室內(nèi)機(jī)清洗的過(guò)程中，本研究明確了蒸汽清洗中的蒸汽霧滴（steam cluster）大小不同，其洗凈特性也不相同的事實(shí)。不同大小蒸汽霧滴的洗凈特性如下表所示。

如表1所示，水蒸氣霧滴的大小不同，洗凈特性也不相同，對(duì)于本研究課題的主要對(duì)象物——空調(diào)室內(nèi)機(jī)的清洗，需要蒸汽霧滴大的蒸汽去除大污垢，而要去除散熱片上附著的細(xì)小污垢，必須采用“中”、“小”尺寸的蒸汽霧滴。

表1 不同大小的水蒸氣霧滴的清洗特性

除此之外，根據(jù)到噴嘴距離的不同，本研究決定：選定蒸汽清洗機(jī)的水蒸氣霧滴大小按照小→中→大變化的藍(lán)色蒸汽清洗機(jī)。

藍(lán)色蒸汽清洗機(jī)主要是供業(yè)務(wù)使用的清洗機(jī)，具有用水量少的優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)車內(nèi)飾、座位等實(shí)施清洗時(shí)，不僅具有除菌、消臭效果，還適合細(xì)小部位的污垢去除。

（2）用原制品噴嘴清洗空調(diào)室內(nèi)機(jī)的問(wèn)題

圖4是原制品噴嘴的照片，圖5是用原制品噴嘴清洗室內(nèi)機(jī)的情形。

圖4 原制品噴嘴

圖5 用原制品噴嘴清洗室內(nèi)機(jī)的情形

如圖4、圖5 所示，原制品噴嘴存在的問(wèn)題如下：

● 由于不能伸入空調(diào)室內(nèi)機(jī)的出風(fēng)口，因而不能從散熱片外側(cè)噴射蒸汽，當(dāng)然也不能充分洗凈散熱片了。

●出風(fēng)口口徑小，且只有一個(gè)出風(fēng)口，要想洗凈整個(gè)散熱片，需要噴嘴細(xì)小且能移動(dòng)，并且洗凈還需要花費(fèi)時(shí)間。

●在不拆卸接水盤的情況下，要清洗空調(diào)室內(nèi)機(jī)就需要使出風(fēng)口噴嘴朝下。但是，原制品的噴嘴在空調(diào)室內(nèi)機(jī)內(nèi)側(cè)狹小的空間無(wú)法朝下。

（3）原制品噴嘴刷子的問(wèn)題

為強(qiáng)化洗凈力，原制品的噴嘴配制了刷子。本研究考察了刷子去除散熱片上塞滿重污垢的效果，并對(duì)刷子的形狀進(jìn)行了評(píng)價(jià)。圖6是原制品噴嘴刷的模樣。

圖6 原制品噴嘴刷

原制品噴嘴刷，是塑料材質(zhì)，25根為一束，10束為一套。這種刷子的問(wèn)題是：每束刷子的根數(shù)多，1束刷子的剛度強(qiáng)，恐怕會(huì)使空調(diào)室內(nèi)機(jī)的散熱片變形。

在此，本研究的主題是通過(guò)減少每束刷子的根數(shù)，制作每束剛度不同的刷子，調(diào)查刷子對(duì)散熱片的影響及洗凈力的變化。

4 研究結(jié)果

4.1 空調(diào)室內(nèi)機(jī)清洗用噴嘴的制作

為了解決上述原制品噴嘴的問(wèn)題，本研究試著制作空調(diào)室內(nèi)機(jī)清洗用噴嘴。試制的噴嘴如表2所示。噴嘴使用的是內(nèi)徑5mm的銅管，噴嘴長(zhǎng)35cm，出風(fēng)口口徑為1mm。

表2 空調(diào)室內(nèi)機(jī)清洗用噴嘴的試制品

4.2 噴嘴試制品評(píng)價(jià)

本研究對(duì)各試制品進(jìn)行了噴射試驗(yàn)，并探討其是否適合于空調(diào)室內(nèi)機(jī)的清洗。圖7是試制品No.B和No.C的噴射試驗(yàn)圖。

圖7 噴射試驗(yàn)

本研究對(duì)各噴嘴試制品實(shí)施了噴射試驗(yàn)及洗凈試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 各噴嘴試制品的試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)上述結(jié)果，噴嘴A和噴嘴B的出風(fēng)口接近直線，很容易噴射至目標(biāo)地。因?yàn)閲娮霤和噴嘴D的擴(kuò)散范圍大，因而是水分量增大的結(jié)果。

噴嘴E是為接水盤而制作的，噴嘴整體設(shè)計(jì)成U字型，因此，在空調(diào)室內(nèi)機(jī)安裝有接水盤的情況下也能清掃。

從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，B噴嘴是散熱片清洗作業(yè)效率最佳的噴嘴形狀。此外，作為專用品試制的E噴嘴使用也沒(méi)有問(wèn)題。

4.3 噴嘴用刷子的試制

本研究減少了原制品刷子每束的根數(shù)，試制了表4所示的剛度不同的刷子。

表4 不同剛度的刷子試制品

4.4 刷子試制品的評(píng)價(jià)結(jié)果

刷子根數(shù)不同的試制品的洗凈力及其對(duì)散熱片影響的調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 刷子試制品的評(píng)價(jià)結(jié)果

從上述評(píng)價(jià)結(jié)果看出，根數(shù)少的刷子容易洗凈（不卡，操作順暢），同時(shí)對(duì)散熱片的影響小，評(píng)價(jià)很出色。這可能是通過(guò)減少刷子的根數(shù)，使刷子容易進(jìn)入散熱片間隙的緣故。另外，刷子的根數(shù)減少，存在刷子變形的擔(dān)心，本試驗(yàn)證實(shí)：即使刷子的每束根數(shù)減少70%，只剩8根，刷子也不會(huì)變形。

另一個(gè)蒸汽清洗的課題是清洗時(shí)，空調(diào)室內(nèi)機(jī)內(nèi)充滿了蒸汽，看不見(jiàn)散熱片。

4.5 刷子試制品的問(wèn)題

在本研究的評(píng)價(jià)中，采用洗凈力最佳的每束8根的刷子，清洗5年多沒(méi)有清洗的、嚴(yán)重臟污的散熱片（圖8）。

圖8 臟污嚴(yán)重的散熱片清洗前后對(duì)比

如圖8所示，對(duì)于嚴(yán)重臟污的散熱片清洗，可使用刷子進(jìn)行清洗，但是不能洗凈散熱片深處的污垢。本研究采用長(zhǎng)度為15mm左右的刷子清洗，對(duì)于臟污嚴(yán)重的散熱片，考慮更長(zhǎng)的刷子可能是最適合的。

4.6 最佳噴嘴形狀

就上述評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，空調(diào)室內(nèi)機(jī)清洗最佳的噴嘴形狀如圖9所示。在使用梯子清洗設(shè)置了很多頂棚盒式室內(nèi)機(jī)的作業(yè)中，要選擇適當(dāng)長(zhǎng)一些的噴嘴。

圖9 最佳噴嘴形狀

5 研究效果

（1）廢液（工業(yè)廢棄物）的削減

由于采用現(xiàn)有的高壓清洗方法需要使用藥品清洗，因此要進(jìn)行廢液處理。蒸汽清洗是通過(guò)熱使污垢浮起并清掃去除的，不需要使用藥品也能去除污垢。因此，利用蒸汽清洗時(shí)，不需要進(jìn)行廢液處理。廢液削減量是在同一日內(nèi)清洗3臺(tái)室內(nèi)機(jī)的條件下計(jì)算出來(lái)的。廢液處理削減量如下：

● 廢液處理金額（室內(nèi)機(jī)3臺(tái)）

廢棄的堿液（20L×3缸）：3500日元×3=10500日元

搬運(yùn)費(fèi)：30000日元

合 計(jì)： 40500日元

利用蒸汽清洗機(jī)清洗削減的金額=40500日元。

（2）清掃時(shí)間縮短

由高壓清洗變更為蒸汽清洗，減少了接水盤的拆卸、室內(nèi)機(jī)周邊和墻壁的養(yǎng)護(hù)作業(yè)，拆卸后可立即進(jìn)行清洗作業(yè)，由于洗凈后不需要除去水分，清掃時(shí)間肯定會(huì)縮短。

清洗時(shí)間（室內(nèi)機(jī)1臺(tái)）

高壓清洗時(shí)（2人作業(yè)時(shí)）：約120min

蒸汽清洗（2人作業(yè)時(shí)）：約50min

僅清掃室內(nèi)機(jī)1臺(tái)，2人作業(yè)就可以節(jié)約約70min的清掃時(shí)間，在人工方面僅約為0.3人工，換算為成本的話，清洗1臺(tái)室內(nèi)機(jī)約削減7000日元的費(fèi)用。

6 研究結(jié)論與今后的課題

本研究的結(jié)論表明，空調(diào)室內(nèi)機(jī)的散熱片及接水盤由高壓清洗變更為蒸汽清洗，可削減工業(yè)廢液處理和縮短清洗時(shí)間。今后的課題是蒸汽清洗存在室內(nèi)機(jī)內(nèi)充滿蒸汽，以及清掃時(shí)看不清散熱片的不足，因此需要對(duì)吹出的蒸汽和吸入室內(nèi)機(jī)內(nèi)蒸汽的輔助裝置做進(jìn)一步的研究。

岳宵譯自2015.3《R&M》

Study on Cleaning Method of Air Conditioning Equipment

Katsuhiko Machida et al.
(Machinery Center, Equipment Department, Takasaki Center, JR East Japon Railway Company, Japan, 9990011）

In this paper, a new method for cleaning indoor air conditioner is introduced.,the design of nozzle and brush head of steam cleaning machine is described.Experimental results show that steam cleaning instead of the high pressure cleaning not only reduces the labor cost and the cost of waste water treatment, but also makes the deep cleaning of the heat exchanger fin available. In the end, a new project for improving steam cleaning is put forward.

cleaning ; indoor air conditioner; heat exchange fin; steam cleaning machine; nozzle; brush head; waste water treatment

TQ649

C

1672-2701（2017）11-50-06