JP2006291112A

JP2006291112A - エアコン用添加剤

Info

Publication number: JP2006291112A
Application number: JP2005116424A
Authority: JP
Inventors: Shigetoshi Oshio; 茂利押尾
Original assignee: MARUENU HANBAI KK
Current assignee: MARUENU HANBAI KK
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】
エアコンへの１回の注入作業で、冷媒中に潤滑強化添加剤や漏れ検出の蛍光染料とを注入することができるエアコン用添加剤であり、また、二種類の添加剤を互いに悪影響のない適量とすることができるエアコン用添加剤を提供する。
【解決手段】
エアコン内を循環するための冷媒とエーテル系潤滑油中に、ポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤と冷媒漏れを検出するための黄色蛍光染料を溶媒に溶解した溶液とを配合したもので、黄色蛍光染料溶解液は、溶媒が１−フェニル−１−キシリルエタン又は１−フェニル−１−エチルフェニルエタン又はノニルフェノール、或いは、これらを組み合わせて混合したもので、黄色蛍光染料としてはポリエステル系蛍光染料であって、該ポリエステル系蛍光染料の５乃至２０重量％を微小粒子状にして、前記溶媒の３０乃至８０重量％に溶解し、該溶解液の配合比が３.０乃至１.０重量％であるエアコン用添加剤。

Description

本発明は、カーエアコン等の空調機の循環する冷媒中に、ポリテトラフルオロエチレン系潤滑添加剤と共に、冷媒の漏れを検出するための染料を配合するエアコン用添加剤の技術分野に属する。

近年、エアコンの冷媒として使用されてきたＲ−１２等の特定フロンは、オゾン層破壊等の環境問題から製造が禁止され、代替フロンとしてＲ１３４ａがエアコンの冷媒として普及している。
ところが、冷媒に使用するＲ１３４ａは、オゾン破壊係数や安全性には問題がないが、ＣＯＰ(成績係数)がやや低下するため、従来の能力を保つためにはサイズが大型化し、コストも上昇するという問題があり、また、従来の種々の添加剤が有効であるか否かが不明である部分も多かった。
特に、カーエアコンは車自体の特殊性から、ギリギリまで小型化や過酷なまでの環境での高性能を追求されており、少しでも性能を高める為の種々の添加剤が開発され提供されている。

ところで、カーエアコンの冷媒(R134a)中には、通常、コンプレッサのシリンダーの摩耗防止のためにこれら添加剤としては、グリコール等のエーテル系潤滑油が配合されているが、これだけでは、コンプレッサの性能の８０％を確保するだけで、それ以上の性能を引き出すには、例えば、特許文献１に示されるように、ポリテトラフルオロエチレン粒子を主体とした潤滑剤を潤滑強化添加剤として配合し、コンプレッサの性能を向上させている。

一方、カーエアコンは車両の激しい振動下での稼働のため常々の冷媒漏れの監視が必要であるが、そのためにリークトレーサーとして蛍光染料を配合しておき、青色ダイオードの発光を照射することで、冷媒の漏れがあると冷媒中の蛍光染料が浮かび上がることを利用して、冷媒排出箇所を特定することも知られている。
特開２００２−７１２３０号公報

上述したように、エアコンへの添加剤として潤滑強化添加剤やリークトレーサーは個々に知られているが、これら添加剤をエアコンの配管に注入する際には、それぞれを個別に作業する必要があり手間暇がかかり煩わしいという問題点があった。その上、個別の添加剤の相互の適量が不明であることから、互いの影響については無視せざるを得ないという問題点もあった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、エアコンへの１回の注入作業で冷媒中に、潤滑強化添加剤としてのポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤とリークトレーサーとしての蛍光染料とを注入することができるエアコン用添加剤であり、また、二種類の添加剤を互いに悪影響のない適量とすることができるエアコン用添加剤を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、エアコン内を循環するための冷媒とエーテル系潤滑油中に、ポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤と冷媒漏れ検出するための黄色蛍光染料を溶媒に溶解した溶液とを配合したことを特徴とするエアコン用添加剤である。
請求項２の発明は、請求項１のエアコン用添加剤において、前記冷媒は1,1,1,2−テトラフルオロエタンであり、前記エーテル系潤滑油はポリアルキレングリコールであることを特徴とするエアコン用添加剤である。
請求項３の発明は、請求項１乃至２のエアコン用添加剤において、前記ポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤は、０.４乃至０.１重量％であり、添加後のエアコン内では約０.０３乃至は０.００８重量％であることを特徴とするエアコン用添加剤である。
請求項４の発明は、請求項１及び請求項３のエアコン用添加剤において、前記冷媒漏れを検出するための黄色蛍光染料は、ポリエステル系蛍光染料であることを特徴とするエアコン用添加剤である。
請求項５の発明は、請求項１及び請求項４のエアコン用添加剤において、前記冷媒漏れを検出するための黄色蛍光染料溶解液は、溶媒が１−フェニル−１−キシリルエタン又は１−フェニル−１−エチルフェニルエタン又はノニルフェノール、或いは、これらを組み合わせて混合したもので、黄色蛍光染料としてはポリエステル系蛍光染料であって、該ポリエステル系蛍光染料の５乃至２０重量％を微小粒子状にして、前記溶媒の３０乃至８０重量％に溶解し、該溶解液の配合比が全体の３.０乃至１.０重量％であり、添加後のエアコン内では約０.２６乃至は０.０９重量％であることを特徴とするエアコン用添加剤である。

本発明によれば、予めエアコン用添加剤に潤滑強化添加剤としてのポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤と、リークトレーサーとしての蛍光染料とが配合されているので、エアコンへの１回の注入作業で冷媒中にポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤と蛍光染料とを注入することができ、また、これら二種類の添加剤を互いに悪影響のない適量とすることができる。

本発明の実施例は、予めエアコン用添加剤に、潤滑強化添加剤としてのポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤とリークトレーサーとしての蛍光染料が配合しておくことを特徴の一つとするもので、また、エアコンへの注入後に不都合がないように予め配合させたことも特徴の一つである。
本実施例の予めエアコン用添加剤の配合比は、次の[表１]に示すようなものである。

[表１]
（１) 1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R134a)・・ 55〜65 W/W％
（２）ポリアルキレングリコール・・・・ 35〜45 W/W％
（３）ポリテトラフルオロエチレン・・・・0.4〜0.1 W/W％
（４）[黄色蛍光染料＋溶媒]溶解液・・・・3.0〜1.0 W/W％

上記(4)の「黄色蛍光染料＋溶媒」の染料溶解液において、黄色蛍光染料はポリエステル系蛍光染料であり、溶媒は１−フェニル−１−キシリルエタン、１−フェニル−１−エチルフェニルエタン、ノニルフェノールのほぼ等分を混合したもので、ポリエステル系蛍光染料の5〜20W/W％を微小粒子状にして、前記溶媒の30〜80％に溶解して溶解液としたのである。上記溶媒は、１−フェニル−１−キシリルエタン又は１−フェニル−１−エチルフェニルエタン又はノニルフェノール、或いは、これらを組み合わせて混合したものでもよい。この溶媒に黄色蛍光染料の微小粒子を溶解した溶解液は、所謂、リークトレーサーと呼ばれるものであり、黄色蛍光染料がガス中に漂う微量なものであっても、青色ＬＥＤランプを照射すると青色の光に反応して、人の目にも認識可能な程度にまで発色する。
また、(4)の「黄色蛍光染料＋溶媒」の溶解液の配合比率を、全体の3.0〜1.0 W/W％(染料換算で、0.6〜0.05W/W％)としたのは、3.0 W/W％以上であると、染料が粒子であることから、エアコン回路内での目詰まりや摩耗といった不都合が生じる場合があり、逆に、3.0 W/W％以下であると、発色の程度が人の目に認識可能な程度にまでにならないからであり、より好ましくは、全体のほぼ２.０W/W％(染料換算で、0.1〜0.4W/W％)程度である。
なお、上記の添加剤の配合比は、後述するように、普通乗用車１台のエアコンにおけるガス(R134a）約４００cc、エーテル系潤滑油(ポリアルキレングリコール)約１８０ccに対して使用する添加剤約５０ccの配合比である。

本実施例の（１) 1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R134a)と（２）ポリアルキレングリコールとは、通常のカーエアコンに冷媒と潤滑油として封入されているものであり、本実施例においても基本成分として密閉容器に加圧して封入されている。
したがって、本件のエアコン用添加剤の（１) 1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R134a)と（２）ポリアルキレングリコールとの配合も、通常のエアコンのそれとほぼ同じであり、旧来のフロンガスには使用できない。

また、(３)ポリテトラフルオロエチレンの配合比を0.4〜0.1 W/W％としたのは、0.4 W/W％以上であると、ポリテトラフルオロエチレンが粒子であることから、エアコン回路内での目詰まりや摩耗といった不都合が生じる場合があり、逆に、0.1 W/W％以下であると、潤滑効率が向上しないからであり、より好ましくは、ほぼ０.３W/W％程度である。
この(３)ポリテトラフルオロエチレンも一種のコンプレサー等のシリンダーのための潤滑剤であるが、コンプレサーの回転が８０００rpmに達するもので、潤滑効率を高めるためにカーボンなどの微小粒子を混合してもよく、所謂、潤滑強化添加剤と呼ばれているものである。これらの組成を、均一に分散して混合し、高圧気液状態で耐圧容器に封入して使用する。
また、普通乗用車のカーエアコン全体のガス(R134a）とオイルが通常５８０(400＋180)ｃｃであり、添加剤の量が５０ccであるから、全体からすれば、上述した注入後の各重量％は、更に、50／(400＋180)＝50／580＝0.086を乗算した配合となる(なお、50ccを補充すること分母は(400＋180＋50)になるが、通常、これでは多すぎるので、全体量は580cc程度にしておく。）すなわち、エアコン用添加剤における前記ポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤は０.４乃至０.１重量％であるが、添加後のエアコン内では約０.０３乃至は０.００８重量％である。同様に、ポリエステル系蛍光染料の溶解液の配合比が全体の３.０乃至１.０重量％であるが、添加後のエアコン内では約０.２６乃至は０.０９重量％である。
なお、必要に応じて、公知の焼付防止剤、金属不活性剤、酸化を防止する安定剤等をエアコンに不都合が生じない範囲で添加すればよい。

[使用方法]
上記のエアコン用添加剤は、耐圧密封容器に高圧状態で封入しておくが、カーエアコンに注入するにはカーエアコン側も冷媒がガス化と液化を繰り返しており、最も高圧となるコンプレッサー近傍での吐出圧が１５Ｋg／cm²程度なるので、エアコン用添加剤を封入した容器内圧も、これに準じた高圧状態で封入しておく必要がある。
また、本発明の実施例での耐圧密封容器内には、上述した組成比の約５０ccの添加剤を１つの容器(１本)に高圧状態で封入されているが、カーエアコンのコンプレッサー近傍の所定の注入口から、通常の普通乗用車では、この１本分の５０ccの添加剤を注入する。この５０cc(１本分)については、普通乗用車のエアコンが、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R134a)を約４００cc、エーテル系潤滑油(ポリアルキレングリコール)を約１８０cc使用しているので、これに対応した適量のポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤と、黄色蛍光染料の溶解液とになるようように調整したものである。勿論、大型車であれば、使用されている冷媒とエーテル系潤滑油とから、上記普通乗用車の５０ccを基準として、適量を換算して使用すればよい。

そして、本実施例のエアコン用添加剤を用いれば、この注入作業は、潤滑強化添加剤の注入作業とリークトレーサーの注入作業の個別の２回の注入作業をおこなわなくても、この１回だけの注入作業で済む。
この結果、コンプレサー等の潤滑効率が高かまり、カーエアコンの効率も高まると同時に、カーエアコンの回路に沿って青色ＬＥＤのランプを照射すれば、冷媒等の漏れが有った場合に、冷媒のガス中に漂う黄色蛍光染料が微量でも、青色ＬＥＤの光に反応して、人の目にも認識可能な程度にまで発色する。この発色箇所を検出することにより、冷媒の漏れと漏れ箇所を特定することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、予めエアコン用添加剤に潤滑強化添加剤としてのポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤とリークトレーサーとしての蛍光染料とを配合しているので、エアコンへの１回の注入作業で冷媒中にポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤と蛍光染料とを注入することができ、また、これら二種類の添加剤を互いに悪影響のない適量とすることができる。
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上述した実施例に限定されるものでないことは勿論であり、例えば、組成の配合比率も前述した範囲内で適宜設定すればよい。

Claims

エアコン内を循環するための冷媒とエーテル系潤滑油中に、ポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤と冷媒漏れを検出するための黄色蛍光染料を溶媒に溶解した溶解液とを配合したことを特徴とするエアコン用添加剤。
請求項１のエアコン用添加剤において、前記冷媒は1,1,1,2−テトラフルオロエタンであり、前記エーテル系潤滑油はポリアルキレングリコールであることを特徴とするエアコン用添加剤。
請求項１乃至２のエアコン用添加剤において、前記ポリテトラフルオロエチレン系潤滑剤は０.４乃至０.１重量％であり、添加後のエアコン内では約０.０３乃至は０.００８重量％であることを特徴とするエアコン用添加剤。
請求項１及び請求項３のエアコン用添加剤において、前記冷媒漏れを検出するための黄色蛍光染料は、ポリエステル系蛍光染料であることを特徴とするエアコン用添加剤。
請求項１及び請求項４のエアコン用添加剤において、前記冷媒漏れを検出するための黄色蛍光染料溶解液は、溶媒が１−フェニル−１−キシリルエタン又は１−フェニル−１−エチルフェニルエタン又はノニルフェノール、或いは、これらを組み合わせて混合したもので、黄色蛍光染料としてはポリエステル系蛍光染料であって、該ポリエステル系蛍光染料の５乃至２０重量％を微小粒子状にして、前記溶媒の３０乃至８０重量％に溶解し、該溶解液の配合比が全体の３.０乃至１.０重量％であり、添加後のエアコン内では約０.２６乃至は０.０９重量％であることを特徴とするエアコン用添加剤。