JP2010145078A - 管内面に金属メッキを施した冷凍機装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 オゾン層破壊の危険性がなく、地球温暖化に及ぼす悪影響が小さく、毒性のない冷媒組成物を用いた冷凍機装置、特に、冷媒組成物の劣化が起こらない、又は遅延する処理を施した冷凍機装置を提供する。
【解決手段】 管内面に金属メッキを施した導管と、炭化水素及びその混合物から成る冷凍機用冷媒組成物を用いることを特徴とする、圧縮機、凝縮器、受液器、膨脹弁、蒸発器等から構成される冷凍機装置。その冷凍機装置は、自動車、バイク、家庭用冷蔵庫、エアコン装置、ヒートポンプ式冷暖房装置、製氷器等に用いる。

Description

本発明は、オゾン層破壊の危険性がなく、地球温暖化に及ぼす悪影響が小さく、毒性のない炭化水素及びその混合物を冷媒組成物に用いた冷凍機装置に係り、特に、冷媒組成物の劣化が起こらない、又は遅延する処理を施した装置に関するものである。

これまでフロン（ＣＦＣフルオロカーボン、ＨＣＦＣハイドロフルオロカーボン）は優れた冷媒能力を有するので全世界で冷凍機やエアコン用の冷媒として広く使用されてきた。しかしながら、現在、フロンは塩素を含んでいるのでオゾン層を破壊するということから、１９９６年、日本及び欧米先進国において特定フロンのうちＣＦＣの生産が全廃された。その同じ特定フロンであるＨＣＦＣ（ハイドロフルオロフロン）も２００４年以降順次生産が規制され、ヨーロッパでは２０１０年までに、その他の先進国でも２０２０年までに全廃されることになっている。

また、上記特定フロンに替わる代替フロン（ＨＦＣハイドロフルオロカーボン、ＰＦＣ、ＳＰ６）は、オゾン層破壊係数ゼロ、低毒性、不燃、満足できる特性、性能を有するものの、鉱油との非相溶性、潤滑性の劣化という課題を有している。特に、この代替フロンは、オゾン層を破壊しないものの地球温暖化係数が非常に高いことから、現在具体的な規制がなく、業界の自主行動に任されているものの、近い将来その使用が廃止または大きく規制されることになるであろう。

最近、開発が進められている、二酸化炭素、アンモニア、水及び空気などの自然系冷媒もオゾン層破壊係数ゼロ、温暖化係数ほぼゼロの特徴を有するものの、安全性、性能、利便性などにそれぞれ難点がある。すなわち、二酸化炭素は不燃・低毒性であるものの低効率・超高圧（１２ＭＰａ）である。アンモニアはＨＦＣと同等効率を有するが、毒性、刺激臭、銅との不適合性がある。水・空気は不燃・無毒であるものの極めて低効率である。

したがって、冷媒としてプロパン、ｎ−ブタン、イソブタン等の炭化水素類を混合し、オゾン層を破壊しない、地球温暖化係数の極めて小さい安全で毒性のない優れた性能を有する冷媒が提案されてきている。

炭化水素系冷媒は、オゾン層を破壊するフロンの成分を含まず、これまでの冷媒と同じような化学的性質を有し、これまで使用されてきたエアコン等の冷房用機器の冷媒と入れ替えて使用することができ、かつ、従来から使用されているエアコン等の冷房用機器の冷媒と入れ替えて使用した場合にも従来と同じ性能を発揮することができるなどの利点を有している。

しかしながら、従来から使用されてきたエアコン等の冷房用機器の冷媒と入れ替えて使用することができ、従来から使用されているエアコン等の冷房用機器の冷媒と入れ替えて使用した場合にも従来と同じ性能を発揮することができるが、長時間使用していると、従来の代替フロン系冷媒と同様に冷媒の劣化が起こり、冷却効率の低下を避けることができないため、冷媒ガスを再充填する必要が生じている。

特開２００４−１０６３６号公報 特開２００４−１２４４６２号公報 特開２００４−１４３８９８号公報

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景に為されたものであって、その解決課題とするところは、オゾン層破壊の危険性がなく、地球温暖化に及ぼす悪影響が小さく、毒性のない冷媒組成物を用いた冷凍機装置、特に冷媒組成物の劣化が起こらない、又は遅延する処理を施した装置を提供することを目的とする。

そして、本発明者が、オゾン層破壊の危険性がなく、地球温暖化に及ぼす悪影響が小さく、毒性のない冷媒組成物を用いた冷凍機装置について鋭意検討を重ねた結果、管内面に金属メッキを施した導管が炭化水素系冷媒組成物の劣化に対して、有用であること見出し、本発明を完成するに至ったのである。

すなわち、本発明は、管内面に金属メッキを施した導管と、オゾン層破壊の危険性がなく、地球温暖化に及ぼす悪影響が小さく、毒性のない炭化水素及びその混合物から成る冷凍機用冷媒組成物とを用いることを特徴とする圧縮機、凝縮器、受液器、膨脹弁、蒸発器等から構成される冷凍機装置を、その要旨とするものである。

なお、かかる本発明に従う冷凍機装置の望ましい態様の一つによれば、前記金属がニッケルであり、管内面にニッケルメッキを施した導管を利用することとなる。

また、このような本発明に従う冷凍機装置の他の望ましい態様の一つによれば、前記炭化水素の混合物が少なくともプロパンとブタンから成る冷媒組成物を使用することとなる。

そして、このような本発明に従う冷凍機装置の他の望ましい態様の一つによれば、前記冷凍機装置が自動車、バイク、家庭用冷蔵庫、エアコン装置、ヒートポンプ式冷暖房装置、製氷器に利用されることをも、その要旨としている。

このように、本発明に従う管内面に金属メッキを施した導管と、炭化水素及びその混合物から成る冷凍機用冷媒組成物を用いる冷凍機装置にあっては、管内面に金属メッキを施こされているところから、従来に見られていた冷媒の劣化が見られず、冷却効率の低下が遅延され、冷媒ガスを再充填する必要性が極端に少なくなるという特徴を有する。

さらに、本発明に従う冷凍機装置によれば、上述せる如き金属メッキを管内面に施しめることによって、これまでに見られた冷媒の劣化が見られず、冷却効率の低下もほとんど起こらないことから、電気料金のランニングコストも低減され、また冷凍機装置自身に負荷を与えないため、故障が起こりにくいという特徴も有する。

また、かかる本発明に従う冷凍機装置によれば、従来から使用されているエアコン等の冷房用機器をそのまま利用して、管内面に金属メッキを施した導管の配管のみを交換すれば、既設の冷房用機器を使用でき、従来に見られていた冷媒の劣化抑制に効果を発揮せしめ得ることとなるのである。

ところで、かかる本発明に従う冷凍機装置によれば、管内面に金属メッキを施した導管と、炭化水素及びその混合物から成る冷凍機用冷媒組成物を用い、従来に見られていた冷媒の劣化が見られず、冷却効率の低下が遅延され、冷媒ガスを再充填する必要性が極端に少なくなることとなるのである。

また、そのような冷凍機装置によれば、特にニッケルメッキが管内面に施された導管が有利に採用されることとなる。

さらに、それらの冷凍機装置とは、管内面に金属メッキを施した導管の配管のみを交換すれば、既設の冷房用機器を使用でき、また、炭化水素系の冷媒に入れ替えて使用した場合にも従来と同じ性能を発揮せしめ得るものである。

このように、本発明にあっては、これまでに見られた冷媒の劣化が起こりにくいため、冷却効率の低下もほとんど見られないことから、電気料金のランニングコストも低減され、また冷凍機装置自身に負荷を与えないため、故障が起こりにくくなり得るのである。

そして、本発明にあっては、冷凍機装置に使用される炭化水素及びその混合物から成る冷凍機用冷媒組成物には、少なくともプロパンとブタンから成る冷媒が用いられることとなる。

また、かくの如き本発明に従う冷凍機装置は、自動車、バイク、家庭用冷蔵庫、エアコン装置、ヒートポンプ式冷暖房装置、製氷器等に用いられることが、可能となる

以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明を、更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。

従来から使用されてきたエアコンの配管を、管内面にニッケルメッキを施した導管に変えて、プロパンとブタンから成る混合物を冷媒として充填した。

エアコンを１８℃に設定して連続運転し、従来と同じ性能を発揮することができていることを確認した。さらに、その電気料金は従来もフロン系冷媒の場合と比較して、約６０％程度であった。

この連続運転を３ヶ月間実施し、３ヶ月間経過した後でも従来のフロン系冷媒と同じ性能であった。

この冷媒ガスをガスクロマトグラフィーで分析したところ、プロパンとブタン以外の不純物は全く存在せず、冷媒ガスが全く変性していないことが確認された。

Claims (4)

1. 管内面に金属メッキを施した導管と、炭化水素及びその混合物から成る冷凍機用冷媒組成物を用いることを特徴とした、圧縮機、凝縮器、受液器、膨脹弁、蒸発器等から構成される冷凍機装置。
2. 前記金属がニッケルであることを特徴とする請求項１に記載の冷凍機装置。
3. 前記炭化水素の混合物が少なくともプロパンとブタンから成ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷凍機装置。
4. 前記冷凍機装置が自動車、バイク、家庭用冷蔵庫、エアコン装置、ヒートポンプ式冷暖房装置、製氷器に用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の装置。