JP3162320B2 - 使い捨て容器入り冷媒製品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カーエアコン、電
気冷蔵庫、空調機器などの冷却装置に冷媒を充填または
補充する際に用いられる可搬型の使い捨て容器入り冷媒
製品および使い捨て容器入り冷媒の純度保持方法に関す
るものであり、特に冷媒として含水素フルオロカーボン
を用いた使い捨て容器入り冷媒製品にみられる保管中の
冷媒の純度低下や容器の腐食が長期にわたって防止され
た使い捨て容器入りの冷媒製品およびその純度保持方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷房・冷凍機器用の冷媒として
は、ジクロロジフルオロメタン（通称ＣＦＣ１２、以下
同じ）、クロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ２２）など
が広く大量に使用され、特にカーエアコン（車載用空調
機器）の分野では、その充填量が比較的少量であること
から、リーク時の補充用として、ＣＦＣ１２を例えば１
リットル以下程度の冷媒用使い捨て缶に充填した小形使
い捨て缶入り冷媒製品が市場に普及していた。

【０００３】一方、電気冷蔵庫用の冷媒として用いられ
るＣＦＣ１２や、空調機器用の冷媒として用いられるＨ
ＣＦＣ２２などの場合は、初期充填または補充量が比較
的大量となるところから、再充填可能な溶接または継ぎ
目なしの堅牢な可搬型容器に充填されて用いられてい
た。これら大形の可搬型容器は、製造コストが高いので
使用後は冷媒供給業者に返却し、再充填して繰り返し利
用することが原則とされていた。しかしその回収率が次
第に低下するようになり、冷媒製品のコストアップの要
因となった。そこで最近になって、法律の規制が緩和さ
れたこともあり、これら大形の可搬型容器についても、
使用後の再充填ができない構造のバルブを装着すること
を条件として、安価な溶接タイプの使い捨て可搬型容器
が注目されてきている。

【０００４】近年、クロロフルオロカ−ボン類（ＣＦ
Ｃ）による成層圏のオゾン層破壊が深刻な環境問題とし
て提起され、１９９５年末にその生産が中止されるに至
った。このため現在では、従来ＣＦＣ１２が用いられて
いたカーエアコン分野は、ハイドロフルオロカーボン類
（ＨＦＣ）の１種であるＨＦＣ１３４ａ（ＣＨ₂ＦＣ
Ｆ₃）の使用に代替が完了しており、同様に補充用とし
ても小形使い捨て缶にＨＦＣ１３４ａを充填した冷媒製
品が普及し始めている。また、ＨＦＣ１３４ａを使用す
る電気冷蔵庫の補充用冷媒製品に対する需要も高まって
いるが、長期の機器信頼性の観点から、カーエアコンに
比べてより高品質の冷媒が求められるためにまだ実用化
に至っていない。

【０００５】更に、前記のＨＣＦＣについても、ＣＦＣ
に比較してオゾン層破壊に対する影響は小さいものの、
ＣＦＣの代替用途などで使用量が増大する可能性が高い
ことから２０２０年の原則全廃が決定され、１９９６年
より国際的な総量規制が開始された。そこで特に、空調
機器などに広く使用されているＨＣＦＣ２２の代替品と
して、規制の対象外であるオゾン破壊係数ゼロのＨＦＣ
成分を用いた冷媒が検討されている。

【０００６】ＨＣＦＣ２２に代替し得る冷媒組成物とし
ては、従来のＨＣＦＣ２２用の機器にそのまま入れ換え
て使用できる単一冷媒が見当たらないため、複数成分を
混合することで物性などを調整した２成分系または３成
分系以上のＨＦＣ系混合冷媒が開発されている。しかし
これらの混合冷媒は、そのほとんどが非共沸混合物であ
るため、従来の大形の可搬型冷媒容器に充填して用いる
と、補充サ−ビス時に抜き出しの初期と後期とで組成が
変動するという問題があった。そこでこの問題を解決し
て冷却・冷凍性能を常に一定に保つために、１回分の必
要量が充填された使い切りタイプの高品質の冷媒補充用
製品が求められるようになった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来、例えばカーエア
コン用に使用されてきたＣＦＣ１２、あるいは現在使用
中のＨＦＣ１３４ａの補充サービス用冷媒製品は、２０
０ｇ〜３００ｇの範囲の充填量のもので、一般消費者が
取り扱うことのできる高圧ガス法の適用除外製品であ
り、コスト面で安価な板金圧延加工による大量生産の小
形使い捨て缶入り製品として市場に供給されている。こ
の冷媒製品は、別途供給される専用のチャージバルブを
缶の上部のネジ部にねじ込み、チャージバルブを一旦ね
じ込むことでこれに内蔵されたニードルが缶容器の蓋板
を刺通し、これによって缶が開封され、冷媒の抜き出し
ができるようになっている。開封後にこの缶を再利用す
ることはできない。

【０００８】前記の使い捨て缶は構造が非常に単純であ
り、缶に冷媒を充填するに際しては、缶の上部が開放さ
れた状態で液体冷媒を充填し、蓋板をかしめて封止する
方法などが一般的に取られている。このため、充填しよ
うとする元の冷媒が充分に高品質であったとしても、充
填工程で油分などの有機物や水分の混入などによる品質
低下の可能性が、一般の溶接タイプの可搬型冷媒容器に
比較して大きくなることは避けられない。

【０００９】また、前記の使い捨て缶は、図４に示すよ
うに、気密性を保つ必要上、使い捨て缶４２の少なくと
も蓋板４７を容器本体４２に接合する部分にエラストマ
ーからなるパッキン材４８が用いられている。更に場合
によっては、容器の底板４６ｂを筒状の側板４６ａに接
合する接合部でも、樹脂コンパウンドなどのシーリング
材４６ｃが用いられている。これらのパッキン材４８や
シーリング材４６ｃは、冷媒製品の保管期間中長期にわ
たり冷媒と接触することになり、可塑剤などの有機物が
冷媒中に溶出し、冷媒の蒸発残分が経時的に増加するこ
とが避けられなかった。このため、従来のカーエアコン
補充用の冷媒の品質規格として、蒸発残分は例えば１０
０重量ｐｐｍ以下という比較的緩い許容値に設定されて
いた。

【００１０】更に、前記の冷媒製品の保管中、特に夏場
など外気湿度の高い時期には、水分の浸透圧に加え外気
温度の変化による内部蒸気圧の変動による呼吸作用もあ
って、パッキン材やその封止部分などから水分が侵入
し、経時的に冷媒中の水分濃度が上昇する現象が知られ
ており、これらの結果、内部冷媒の品質低下が免れず、
製品寿命が限定されてしまうという問題があった。その
ため、従来のカーエアコン補充用の冷媒の品質規格とし
て、水分は例えば５０重量ｐｐｍ以下と設定されてい
た。特にＨＣＦＣ類やＨＦＣ類は、分子中に水素原子を
含むことから、従来のＣＦＣ類と比較して吸湿性が高い
ことが知られている。

【００１１】また、冷媒中に含まれる水分が缶体の金属
と長期接触する状態では、常温においても冷媒が徐々に
加水分解を起こし、ＨＣｌやＨＦなどの無機酸を生成
し、冷媒の品質劣化のみならず缶体の腐蝕や漏れを起こ
すことも知られていた。このため、従来から酸分も品質
規格として規制され、一般的に腐食などに影響しないと
される１重量ｐｐｍ以下に設定されていた。

【００１２】一方、家庭用冷蔵庫や室内用エアコンなど
家電機器向けの補充用冷媒製品としては、長期の信頼性
確保の観点から、品質規格は更に厳しく設定されてお
り、例えば水分、酸分および蒸発残分としての油分およ
び／または有機物は、それぞれ２０重量ｐｐｍ以下、
０．２重量ｐｐｍ以下および２０重量ｐｐｍ以下とされ
ている。このため、この分野には前記のカーエアコン補
充用の小形使い捨て缶入り冷媒製品は対応できなかっ
た。

【００１３】家電機器向けの補充用冷媒製品として、容
量が４５リットル以下程度と比較的大形の溶接タイプの
使い捨て可搬型容器入りのものも知られている。このも
のは、補充用のみならず冷凍機器の製造ラインにおける
充填にも広く使用されているが、使い捨て容器としての
性格上、必要最小限の規格を満足した低コストの材料を
用い、かつ再充填が物理的に不可能なバルブ構造を有し
ている。このバルブは、内部に逆流防止のフロートが挿
入されており、最初の冷媒充填時にのみフロートが上部
にあって充填可能とされるが、メインバルブを閉じた後
ではフロートが下降したままとなり、以後はメインバル
ブが開の時のみ内部との圧力差でフロートが上昇して冷
媒の抜き出しが可能となり、逆に外部から充填しようと
しても内部フロートが閉ざされて再充填が一切不可能と
されている。一般の再利用タイプの可搬型容器にあって
はこのバルブのシール材質などに特別な配慮が払われる
が、使い捨ての場合は安価な樹脂シ−ル材が使用され、
また容器構造上にもシール性などに問題があり、前記の
補充用小形使い捨て冷媒製品と同様な理由で冷媒中の水
分、酸分、有機性蒸発残分などの増加による冷媒純度の
低下が問題となっていた。

【００１４】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、従ってその目的は、冷媒として含
水素フルオロカーボンを使用する場合に、比較的簡単な
手段によって、補充用小形使い捨て缶、または使い捨て
可搬型容器を用いた冷媒製品の品質を長期にわたって高
純度状態に保持することができる使い捨て容器入り冷媒
製品、およびこの容器中の冷媒の純度保持方法を提供す
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する手
段として本発明は、使い捨て容器内に、含水素フルオロ
カーボンからなる冷媒と共に固体吸着剤を含有した使い
捨て容器入り冷媒製品を提供する。この使い捨て容器入
り冷媒製品は、冷媒中の水分が２０重量ｐｐｍ以下に、
酸分が０．２重量ｐｐｍ以下に、かつ有機系蒸発残分が
２０重量ｐｐｍ以下に保持されていることが好ましい。
前記の冷媒は、ハイドロフルオロカーボンおよびハイド
ロクロロフルオロカーボンの群から選ばれたものである
ことが好ましい。前記の固体吸着剤は、シリカアルミナ
系吸着剤を主成分とするものであることが好ましい。前
記の固体吸着剤はまた、シリカアルミナ系吸着剤と共に
炭素系吸着剤を含むものであることが好ましい。前記の
固体吸着剤は、冷媒透過性の袋に封入されていることが
好ましい。または前記の容器の冷媒取出し口に、冷媒透
過性のフィルタが装着されていることが好ましい。本発
明はまた、使い捨ての容器に、含水素フルオロカーボン
からなる冷媒と共に固体吸着剤を含有させることによ
り、冷媒に含まれる水分を２０重量ｐｐｍ以下に、酸分
を０．２重量ｐｐｍ以下に、かつ有機系蒸発残分を２０
重量ｐｐｍ以下に保持する使い捨て容器入り冷媒の純度
保持方法を提供する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により図面を用いて説明する。 （実施例１）図１は、本発明の一実施例を示している。
図１において、本発明の使い捨て容器入り冷媒製品（以
下、「本冷媒製品」という）１は、使い捨て容器２内
に、含水素フルオロカーボンからなる冷媒３と共に固体
吸着剤４を含有してなっている。

【００１７】この使い捨て容器２は、内容量３００ｍｌ
のアルミニウム製の缶であり、容器本体６と蓋部材７と
の２ピースからなり、この容器本体６の頂部開口と蓋部
材７とが、ＮＢＲ製のパッキン材８を挟んでカシメ工法
により密封接合されている。この使い捨て容器２には冷
媒３として２５０ｇのＨＦＣ１３４ａが充填されてい
る。また、この使い捨て容器２内に冷媒３と共に含有さ
れた固体吸着剤４は、３ｇの粒状分子ふるい（ユニオン
昭和社製「モレキュラーシーブＸＨ−９」）であり、冷
媒透過性の紙袋５に封入されている。

【００１８】本冷媒製品１は、使い捨て容器２内に固体
吸着剤４が含まれていて、これが冷媒透過性の紙袋５を
介して常に冷媒３と接触しているので、冷媒の供給源か
ら随伴して導入された水分；充填作業中に混入した水
分；保管中に缶の接合部から侵入した水分；およびパッ
キン材から溶出する可塑剤など有機系蒸発残分；冷媒と
水とが長時間接触することによって生じる酸分などは固
体吸着剤４に吸着され、従って、例えば温度４０℃、相
対湿度６０％の室内に１年間保管しても、水分が２０重
量ｐｐｍ以下に、酸分が０．２重量ｐｐｍ以下に、かつ
有機系蒸発残分が２０重量ｐｐｍ以下に保持され、長期
にわたって冷媒の高純度品質を維持することができ、ま
た使い捨て容器２の内壁の腐食も抑制することができ
る。

【００１９】本冷媒製品１は、使用に際しては従来の補
充用サービス缶入り冷媒製品と同様に、専用のチャージ
バルブ（図示せず）を蓋部材７の中央に突出して成形さ
れたネジ部７ａにねじ込み、チャージバルブを一旦ねじ
込んでこれに内蔵されたニードルでネジ部７ａの頂部の
蓋板を刺通し開封することによって、冷媒を抜き出すこ
とができる。このとき固体吸着剤４は紙袋５に封入され
ているので、冷媒３と共に流出することはない。

【００２０】（実施例２）図２は、本発明の他の一実施
例を示している。図２において、本冷媒製品１０は、内
容量１１．９リットルの鉄板の溶接による可搬型使い捨
て容器１２内に、含水素フルオロカーボンからなる冷媒
１３と共に固体吸着剤１４を含有してなっている。この
使い捨て容器１２は、容器本体１６の頂部に再充填防止
機能付きバルブ１９が装着され、最初の充填は可能であ
るが再充填は不可能とされている。この使い捨て容器１
２には、冷媒１３として１０ｋｇのＨＦＣ１３４ａが充
填されている。また、この使い捨て容器１２に含有され
た固体吸着剤１４は、１０ｇの粒状分子ふるい（ユニオ
ン昭和社製「モレキュラーシーブＸＨ−９」）と１０ｇ
の粉状ヤシ殻活性炭との混合物であり、この混合物が冷
媒透過性の紙袋１５に封入されている。

【００２１】本冷媒製品１０は、紙袋入りの固体吸着剤
１４として分子ふるいとヤシ殻活性炭とを含むので、冷
媒１３の供給源から随伴して導入された水分；充填作業
中に混入した水分；保管中に容器とバルブとの接合部な
どから侵入した水分；および冷媒と水とが長時間接触す
ることによって生じる酸分などは固体吸着剤１４のうち
の主として分子ふるいに吸着され、また再充填防止機能
付きバルブ１９などに付着していて冷媒１３に溶出した
潤滑油などの有機系蒸発残分は主としてヤシ殻活性炭に
吸着され、従って長期にわたって水分が２０重量ｐｐｍ
以下に、酸分が０．２重量ｐｐｍ以下に、かつ蒸発残分
が２０重量ｐｐｍ以下に保持されて、冷媒の高純度品質
を維持することができ、同時に使い捨て容器１２の内壁
の腐食も抑制することができる。

【００２２】本冷媒製品１０は、使用に際しては従来の
可搬型容器入り冷媒製品と同様に、再充填防止機能付き
バルブ１９の吐出口１９ａを冷却・冷凍装置の冷媒受け
入れ口に接続し、ハンドル１９ｂを回してバルブを開く
ことによって冷媒を抜き出すことができる。このとき固
体吸着剤１４は紙袋１５に封入されているので、冷媒１
３と共に流出することはない。

【００２３】（実施例３）図３は、本発明の更に他の一
実施例を示している。図３において、本冷媒製品２０
は、内容量１０００ｍｌのスズメッキ鉄板（ブリキ）缶
からなる使い捨て容器２２内に、含水素フルオロカーボ
ンからなる冷媒２３と共に固体吸着剤２４が含有されて
なっている。この使い捨て容器２２は、容器本体２６と
蓋部材２７とからなり、この容器本体２６は、胴部２６
ａと底部２６ｂとが樹脂コンパウンドからなるシーリン
グ材２６ｃを挟んでカシメ工法により接合されてなって
いる。また容器本体２６と蓋部材２７とは、ＮＢＲ製の
パッキン材２８を挟んでカシメ工法により密封接合され
ている。更にこの容器本体２６は、蓋部材２７の下面に
２００メッシュの金網２５がハンダ付けにより装着され
ている。

【００２４】この使い捨て容器２２には、冷媒として１
ｋｇのＲ−４０７Ｃが充填されている。ここでＲ−４０
７Ｃとは、ＨＦＣ３２（ＣＨ₂Ｆ₂）／ＨＦＣ１２５（Ｃ
ＨＦ ₂ＣＦ₃）／ＨＦＣ１３４ａ（ＣＨ₂ＦＣＦ₃）の２３
／２５／５２重量％混合物である。また、この使い捨て
容器２２内には、冷媒２３と共に固体吸着剤２４とし
て、５ｇの粒状分子ふるい（ユニオン昭和社製「モレキ
ュラーシーブＸＨ−９」）２４ａと紙袋入りの粉状ヤシ
殻活性炭（５ｇ）２４ｂとが含まれている。

【００２５】本冷媒製品２０は、使い捨て容器２２内に
固体吸着剤２４として分子ふるい２４ａとヤシ殻活性炭
２４ｂとが含まれているので、冷媒２３の供給源から随
伴して導入された水分；充填作業中に混入した水分；保
管中に容器の継ぎ目などから侵入した水分；およびブリ
キ製の容器壁面で冷媒と水とが長時間接触することによ
って生じる酸分などは固体吸着剤１４のうちの主として
分子ふるい２４ａに吸着され、またシーリング材２６ｃ
やパッキン材２８などから冷媒２３に溶出した有機系蒸
発残分は主としてヤシ殻活性炭に吸着され、従って長期
にわたって水分が２０重量ｐｐｍ以下に、酸分が０．２
重量ｐｐｍ以下に、かつ蒸発残分が２０重量ｐｐｍ以下
に保持されて、冷媒の高純度品質を維持することがで
き、また安価な材質の使い捨て容器２２の内壁の腐食も
抑制することができる。

【００２６】本冷媒製品２０は、使用に際しては従来の
補充用サービス缶入り冷媒製品と同様に、専用のチャー
ジバルブ（図示せず）を蓋部材２７の中央に突出して成
形されたネジ部２７ａにねじ込み、チャージバルブを一
旦閉めてこれに内蔵されたニードルでネジ部２７ａの頂
部の蓋板を刺通し開封することによって、冷媒を抜き出
すことができる。このとき固体吸着剤である分子ふるい
２４ａは金網２５に阻止されるので冷媒２３と共に流出
することはない。また粉状ヤシ殻活性炭２４ｂも、紙袋
に封入されているので冷媒２３と共に流出することはな
い。

【００２７】以下、本発明の各構成要素について詳しく
説明する。本発明に用いる容器は、充填された冷媒を通
常１回または数回で使いきるタイプのものであり、一般
に１リットル以下の補充用小形缶、または４５リットル
以下の可搬型の使い捨て容器である。ここで、小形缶と
は普通、カーエアコンの補充用などに使用される薄板金
属を使用した１リットル以下の使い捨て容器であって、
図１に示すように、容器本体６と蓋部材７とからなる２
ピース型か、または図３に示すように、容器胴部２６ａ
と底部２６ｂと蓋部材２７とからなる３ピース型が一般
的である。これらの小形缶は一般にバルブ機構を持た
ず、それぞれのピースはゴムパッキンおよび／または樹
脂コンパウンドを介在して気密に接合され、密閉系が形
成されている。

【００２８】この小形缶は、蓋部材の中央に有蓋筒状の
ネジ部が突出して成形されていて、冷媒を抜き出すに際
しては、冷媒を供給すべき冷却・冷凍機器の冷媒受け入
れ口に接続されたチャージバルブにこのネジ部をねじ込
み、チャージバルブを一旦ねじ込んでこれに内蔵された
ニードルでネジ部頂部の蓋板を刺通した後、容器を倒立
し、再びチャージバルブを緩めることによって、容器内
の内圧によって冷媒が冷却機器に供給されるようにな
る。

【００２９】一方、可搬型使い捨て容器は、前記の小形
缶より大容量であり、主として家庭用冷蔵庫、家庭用エ
アコンなどの初期充填または補充用として使われる。こ
の使い捨て容器は、容量が４５リットル以下で、主に海
外で補充用のみならず冷凍機器のライン充填用としても
広く使用されているが、使い捨て容器としての性格上、
必要最小限の規格を満足するものであり、低価格の材料
を用いると共に、物理的に再充填が不可能となるような
構造のバルブが採用されているのが一般的である。その
バルブ機構は、内部に逆止バルブの役目をするフロート
が挿入されており、容器への最初の冷媒充填時のみ、フ
ロートがバルブ上部にあって充填が可能であるが、充填
終了後にいちど主バルブを閉じるとフロートが下降し、
以後は主バルブを開いたときのみ内部との圧力差でフロ
ートが上昇して冷媒の抜き出しを可能とし、逆に外から
充填しようとしても、内部フロートが閉じて再充填が一
切できないようになっている。

【００３０】使い捨て容器内に充填される冷媒は、含水
素フルオロカーボン類、特にハイドロフルオロカーボン
およびハイドロクロロフルオロカーボンの群から選ばれ
たものであり、単一成分であっても、これらのうちの複
数の冷媒成分からなる混合冷媒であってもよい。

【００３１】ハイドロフルオロカ−ボン（ＨＦＣ）の例
としては、例えば、ＨＦＣ２３（ＣＨＦ₃）、ＨＦＣ３
２（ＣＨ₂Ｆ₂）、ＨＦＣ４１（ＣＨ₃Ｆ）、ＨＦＣ１３
４（ＣＨＦ₂ＣＨＦ₂）、ＨＦＣ１３４ａ（ＣＨ₂ＦＣ
Ｆ₃）、ＨＦＣ１４３ａ（ＣＨ₃ＣＦ₃）、ＨＦＣ１２５
（ＣＨＦ₂ＣＦ₃）、ＨＦＣ１５２ａ（ＣＨ₃ＣＨＦ₂）、
ＨＦＣ１６１（ＣＨ₃ＣＨ₂Ｆ）、ＨＦＣ２２７ｅａ（Ｃ
Ｆ₃ＣＨＦＣＦ₃）、ＨＦＣ２２７ｃａ（ＣＨＦ₂ＣＦ₂Ｃ
Ｆ₃）、ＨＦＣ２３６ｃａ（ＣＨＦ₂ＣＦ₂ＣＨＦ₂）、Ｈ
ＦＣ２３６ｃｂ（ＣＨ₂ＦＣＦ₂ＣＦ₃）、ＨＦＣ２３６
ｅａ（ＣＨＦ₂ＣＨＦＣＦ₃）、ＨＦＣ２３６ｆａ（ＣＦ
₃ＣＨ₂ＣＦ₃）、ＨＦＣ２４５ｃａ（ＣＨ₂ＦＣＦ₂ＣＨ
Ｆ₂）、ＨＦＣ２４５ｃｂ（ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₃）、ＨＦＣ
２４５ｆａ（ＣＨＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₃）、ＨＦＣ２５４ｃｂ
（ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨＦ₂） などを挙げることができる。

【００３２】ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦ
Ｃ）の例としては、例えば、ＨＣＦＣ２２（ＣＨＣｌＦ
₂）、ＨＣＦＣ１２３（ＣＨＣｌ₂ＣＦ₃）、ＨＣＦＣ１
２４（ＣＨＣｌＦＣＦ₃）、ＨＣＦＣ１４１ｂ（ＣＨ₃Ｃ
Ｃｌ₂Ｆ）、ＨＣＦＣ１４２ｂ（ＣＨ₃ＣＣｌＦ₂） など
を挙げることができる。

【００３３】実際に使い捨て容器内に充填されて用いら
れる含水素フルオロカーボン系冷媒の好ましい例として
は、例えば前記のＨＦＣ１３４ａ；ＨＦＣ１３４ａ、Ｈ
ＦＣ１２５、ＨＦＣ１４３ａおよびＨＦＣ３２の群から
選択される少なくとも２成分からなる混合冷媒；ＨＣＦ
Ｃ２２；およびＨＣＦＣ１４１ｂなどを挙げることがで
きる。

【００３４】前記の混合冷媒の具体例としては、例え
ば、Ｒ−４０７Ｃ（ＨＦＣ３２／ＨＦＣ１２５／ＨＦＣ
１３４ａ＝２３／２５／５２重量％）；Ｒ−４１０Ａ
（ＨＦＣ３２／ＨＦＣ１２５＝５０／５０重量％）；Ｒ
−５０７Ａ（ＨＦＣ１２５／ＨＦＣ１４３ａ＝５０／５
０重量％）；およびＲ−４０４Ａ（ＨＦＣ１２５／ＨＦ
Ｃ１４３ａ／ＨＦＣ１３４ａ＝４４／５２／４重量％）
などを挙げることができる。

【００３５】これらの含水素フルオロカーボンが使い捨
て容器に充填されるとき、冷媒中に混入する可能性があ
る不純物としては、充填する元の冷媒に含まれている原
料由来の水分、酸分、有機分（油分）など；充填工程で
容器に混入する水分、有機分などの初期混入不純物；冷
媒を充填し封止した後の冷媒製品の保管中に容器を構成
する樹脂やパッキン材などから溶出する可塑剤などの有
機分や製品の保管中に外部から容器内部に侵入する水
分、および冷媒が水分と長期共存することにより分解し
て生成または増加する酸分などがある。このうち、充填
工程で混入する油分としては、パラフィン系、ナフテン
系鉱油やＡＢ（アルキルベンゼン油）、ＰＯＥ（ポリオ
ールエステル油）、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール
油）、ＰＣ（ポリカーボネート油）、ＰＶＥ（ポリビニ
ルエーテル油）などの合成油などがあり、更に油分以外
にも有機分としては、冷媒注入用の配管ホースなどに含
まれる可塑剤であるＤＯＰ（ジオクチルフタレート）や
Ｎ，ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミドなどが考えられ
る。また、容器を構成するシーリング材やパッキン材な
どから冷媒中に溶出する可塑剤としては、ＤＯＰなどの
エステル類がある。

【００３６】本発明の使い捨て容器入り冷媒製品では、
これらの不純物を固体吸着剤によって吸着除去する。容
器内に含有させる固体吸着剤の選定に際しては、経済的
観点から、１種類または多くても２種類の固体吸着剤の
比較的少量を用いて前記の複数の不純物を除去または低
減することが好ましい。このためには、除去すべき不純
物の種類と量、目標とする達成濃度、および各種固体吸
着剤の吸着特性を勘案してその組み合わせと含有量とを
決定する必要がある。

【００３７】本発明に用いることができる固体吸着剤
は、特にシリカアルミナ系吸着剤を主成分とすることが
好ましい。シリカアルミナ系吸着剤の例としては、例え
ば、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナなどを挙げ
ることができる。このうち、比較的高濃度の水分をある
程度の緩い許容限界内に除去すればよい場合には、シリ
カゲル、活性アルミナなども有効に使用できるが、水分
をより低いレベルに維持したい場合には、ゼオライト、
特に特定の細孔径を有する「分子ふるい」として知られ
る合成ゼオライトを主成分とすることが好ましい。分子
ふるいは、平衡水分吸着容量が他の吸着剤より高いため
少量でも優れた水分吸着能力を発揮するばかりでなく、
活性アルミナなどと同様に、ＨＣｌやＨＦなどの酸分を
除去する能力もあり、更に、可塑剤などの有機分の除去
に対しても効果を発揮することが今回の実験で確認され
た。分子ふるいは、「モレキュラーシーブ（商品名）」
などとして一般に市販されているので入手も容易であ
る。その他の固体吸着剤としては、イオン交換樹脂や高
分子系脱水剤なども使用可能ではあるが、含水素フルオ
ロカーボン中では、これらのある種のものは溶解したり
低分子量物質が溶出したりする可能性があるのであまり
好ましくない。

【００３８】前記の固体吸着剤は、吸着能力を増大する
ためにシリカアルミナ系吸着剤と共に炭素系吸着剤を含
むことが好ましい。炭素系吸着剤の例としては各種の原
料や製造方法による活性炭、モレキュラーシービングカ
ーボンなどを挙げることができる。活性炭は、細孔径分
布が１０〜１００００オングストローム以上の広範囲に
及び、その吸着特性は低分子量物質から高分子量物質ま
で幅広く、特に極性のない飽和有機物の除去に優れてい
る。すなわち、活性炭の持つ水分や酸分の吸着能力は前
記の分子ふるいなどに劣るものの、油分などの有機物に
対する吸着能力においては勝っている。そこで、水分や
酸分の吸着能力に優れる分子ふるいと有機物の吸着能力
に勝る活性炭とを組み合わせることにより、これらの相
乗効果によって冷媒中の不純物の低減効果を著しく増強
させることができる。

【００３９】活性炭としては、ヤシ殻活性炭、木炭、石
油系活性炭、石炭系活性炭など、広範な細孔径分布を有
するものが好適に使用できる。また、細孔径分布が一定
に調整されたモレキュラーシービングカーボンと呼ばれ
るものも用いることができる。

【００４０】固体吸着剤の使用量は、冷媒中の不純物の
量、あるいは外部より侵入する可能性がある場合はその
侵入速度と保証期間などによって決定されるものであっ
て特に限定されないが、過剰に用いることは経済的でな
いので、通常は冷媒充填量の５重量％以下とされ、この
範囲内で充分に効果を発揮することができる。

【００４１】固体吸着剤の形状は、粉状、粒状、ペレッ
ト状、または全体をバインダーとともに練り固めたコア
タイプなどいずれであってもよいが、冷媒との接触表面
を拡大し吸着速度を高くするためには、粉状、粒状、ペ
レット状などが好ましい。ただし、冷媒を容器から抜き
出すとき、これらが冷媒に混入することは避けなければ
ならないので、固体吸着剤の流出を防止する手段を構じ
る必要がある。

【００４２】固体吸着剤の流出を防止する手段の１つと
して、冷媒透過性の袋に封入する方法がある。この袋
は、紙、布、不織布など、袋の内外で冷媒の流通を妨げ
ず、固体吸着剤の漏出を阻止し得るものであればいずれ
でもよい。固体吸着剤の流出を防止する他の手段として
は、容器の冷媒抜き出し口に、冷媒透過性のフィルタを
装着する方法がある。このフィルタは紙、布、不織布、
金網などであってよいが、特に適当なメッシュの金網を
容器の冷媒抜き出し口内側に溶接またはハンダ付けによ
って装着することが好ましい。

【００４３】本発明によれば、冷媒と固体吸着剤とは常
に容器内で接触した状態にあり、例えばＨＦＣ１３４ａ
の補充用小形使い捨て容器に、吸着剤として水分除去用
の分子ふるいを封入した場合には、その吸着過程は、ま
ずＨＦＣ１３４ａの分子が分子ふるいのマクロポアーの
表面に吸着され、ＨＦＣ１３４ａ分子に随伴する水分子
が、拡散によりマクロポアーを経由し更にミクロポアー
に移動して吸着され、最終的には、吸着剤表面とその内
部との水分濃度は、その温度の吸着平衡で決まる濃度バ
ランスで平衡に達し安定する。

【００４４】ここで、全体の水分子の吸着速度は、水分
の濃度差を推進力として水分子の表面への拡散速度と、
細孔（ポアー）内拡散速度のうち、より遅い過程に支配
される。本発明のように、固体吸着剤が冷媒中に静置さ
れた自然対流条件下では、表面拡散も吸着速度に影響を
及ぼすことになるが、本発明においては、前記のように
冷媒容器内で常に冷媒と所定量の固体吸着剤とが接触し
ているので、初期の不純物の混入に対して、一般的な工
業的脱水処理に比べて充分な接触時間が得られるのみな
らず、充填後の不純物の侵入に対しても、吸着速度がそ
の侵入速度を上回ることにより、不純物濃度は徐々に低
下し、最終的にきわめて低濃度に保持されることにな
る。

【００４５】本発明に関わる使い捨て容器入り冷媒製品
は、その容器が小形缶であれ可搬型使い捨て容器であ
れ、製品の市場流通形態から、製造後のある期間は保管
された後に使用されるものであり、冷媒と固体吸着剤と
は十分な接触時間を確保できると共に、輸送や取り扱い
の過程では実質的な攪拌・混合が十分に行われるので、
比較的速やかに吸着平衡の状態に達することができる。

【００４６】次に、各種の本冷媒製品について、容器に
含まれる冷媒の経時的品質変化を追跡した試験例を示
す。比較のため、固体吸着剤を含まない使い捨て容器入
り冷媒製品についても同様の試験を行った。

【００４７】（試験例１）図１に示す本冷媒製品１を１
００本製造した。用いた使い捨て容器２は、容器本体６
の頂部開口と蓋部材７とをＮＢＲ製のパッキン材８を挟
んでカシメ工法により密封接合した２ピース型のアルミ
ニウム製３００ｍｌ容量の小形缶である。これに冷媒３
としてＨＦＣ１３４ａを２５０ｇ充填した。また、固体
吸着剤４としては、粒状分子ふるい（ユニオン昭和社
製、モレキュラーシーブＸＨ−９）３ｇを紙袋５に封入
して用いた。

【００４８】この本冷媒製品１の全数を、温度４０℃、
相対湿度６０％に空調された試験室内に正立して保管
し、経時的に１０本ずつ抜き取り、内部の冷媒３の品質
変化を追跡した。冷媒試料の採取は、専用のチャージバ
ルブ（図示せず）を蓋部材７の中央に突出して成形され
たネジ部７ａに装着後、倒立して開封し、内容物を流出
させて行った。

【００４９】測定項目は、水分、蒸発残分、酸分、およ
び抜き出した冷媒の外観とした。水分分析はカールフィ
ッシャー法によった。蒸発残分は重量法によった。この
蒸発残分をＦＴ−ＩＲで定性分析したところ、主成分は
ＤＯＰであることがわかった。酸分分析は、水で抽出し
た後、イオンクロマトグラフィーでＣｌイオンおよびＦ
イオンとして算出した。その検出限界は０．１重量ｐｐ
ｍであった。測定結果（平均値）を表１に示す。

【００５０】（試験例２）固体吸着剤として、粒状シリ
カゲル２ｇと粒状活性アルミナ３ｇとの混合物を紙袋に
入れて用いた以外は試験例１と同様にして、１００本の
３００ｍｌ小形缶入り本製品を製造した。前記試験例１
と同様にして経時的な品質変化を追跡した。測定結果を
表１に示す。

【００５１】（比較例１）固体吸着剤を全く使用しない
以外は試験例１と同様にして、１００本の３００ｍｌ小
形缶入り冷媒製品を製造した。前記試験例１と同様にし
て経時的な品質変化を追跡した。測定結果を表１に示
す。ＦＴ−ＩＲによる分析で、比較例１では、初期採取
試料の蒸発残分の主成分はＮ，ｎ−ブチルベンゼンスル
ホンアミドであり、その後に増加する主成分はＤＯＰで
あることがわかった。

【００５２】

【表１】

【００５３】（試験例３）図２に示す本冷媒製品１０を
１本製造した。用いた容器１２は、内容量１１．９リッ
トルの鉄板の溶接による可搬型使い捨て容器である。こ
れに冷媒１３としてＨＦＣ１３４ａを１０ｋｇ充填し
た。また、固体吸着剤１４としては、粒状分子ふるい
（ユニオン昭和社製、モレキュラーシーブＸＨ−９）１
０ｇと、粉状ヤシ殻活性炭１０ｇとの混合物を紙袋１５
に封入したものを用い、これを容器本体１６の頂部開口
から容器内に投入後に、再充填防止機能付きバルブ１９
を装着した。試験例１と同一条件で保管し、経時的にサ
ンプリングして内部冷媒の品質変化を追跡した。測定結
果を表２に示す。

【００５４】（比較例２）固体吸着剤を全く使用しない
以外は試験例３と同様にして、比較例２の使い捨て容器
入り冷媒製品を製造した。前記試験例３と同様にして経
時的な品質変化を追跡した。測定結果を表２に示す。

【００５５】

【表２】

【００５６】（試験例４）図３に示す本冷媒製品２０を
１００本製造した。用いた容器２２は、胴部２６ａと底
部２６ｂとがシーリング材２６ｃを挟んでカシメ工法に
より接合され、容器本体２６と蓋部材２７とがＮＢＲ製
のパッキン材２８を挟んでカシメ工法により密封接合さ
れ、かつ蓋部材２７の下面に２００メッシュの金網２５
がハンダ付けにより装着された３ピース型のブリキ製１
０００ｍｌ容量の使い捨て容器である。

【００５７】これに冷媒２３としてＲ−４０７Ｃ（ＨＦ
Ｃ３２／ＨＦＣ１２５／ＨＦＣ１３４ａ＝２３／２５／
５２重量％）を１ｋｇ充填した。また固体吸着剤２４と
しては、粒状分子ふるい（ユニオン昭和社製、モレキュ
ラーシーブＸＨ−９）５ｇを袋にいれずに、また粉状ヤ
シ殻活性炭５ｇを紙袋に封入して用いた。これらの本冷
媒製品について、前記試験例１と同様にして経時的な品
質変化を追跡した。測定結果を表３に示す。

【００５８】（試験例５）蓋部材に金綱がない以外は図
３に示したものと同様の通常の３ピース型のブリキ製１
０００ｍｌ使い捨て容器を使用し、かつ封入する固体吸
着剤としてヤシ殻活性炭を用いず、粒状分子ふるい（ユ
ニオン昭和社製、モレキュラーシーブＸＨ−９）５ｇを
紙袋に封入して用いた以外は試験例４と同様にして、本
冷媒製品を１００本製造した。これらの本冷媒製品につ
いて、前記試験例１と同様にして経時的な品質変化を追
跡した。測定結果を表３に示す。ＦＴ−ＩＲによる分析
で、採取試料の後半における蒸発残分の主成分はＤＯＰ
であることがわかった。

【００５９】（比較例３）試験例５と同様に蓋部材に金
綱がない３ピース型のブリキ製１０００ｍｌ使い捨て容
器を使用し、固体吸着剤を全く使用しない以外は試験例
５と同様にして比較例３の使い捨て容器入り冷媒製品を
１００本製造した。これらについて、前記試験例１と同
様にして経時的な品質変化を追跡した。測定結果を表３
に示す。ＦＴ−ＩＲによる分析で、初期に採取した試料
の蒸発残分の主成分はＮ，ｎ−ブチルベンゼンスルホン
アミドであり、その後に増加する主成分はＤＯＰである
ことがわかった。

【００６０】

【表３】

【００６１】（試験例６）試験例５と同様に蓋部材に金
綱がない３ピース型のブリキ製１０００ｍｌ使い捨て容
器を使用し、冷媒としてＨＣＦＣ２２を１ｋｇ充填した
以外は試験例５と同様にして、試験例６の本冷媒製品を
１００本製造した。これらの本冷媒製品について、前記
試験例１と同様にして経時的な品質変化を追跡した。測
定結果を表４に示す。ＦＴ−ＩＲによる分析で、採取試
料の後半における蒸発残分の主成分はＤＯＰであること
がわかった。

【００６２】（試験例７）試験例４と同様に蓋部材に金
綱を有する３ピース型のブリキ製１０００ｍｌ使い捨て
容器を使用し、これに冷媒としてＨＣＦＣ２２を１ｋｇ
充填し、固体吸着剤として粒状分子ふるい（ユニオン昭
和社製、モレキュラーシーブＸＨ−６）５ｇと粉状ヤシ
殻活性炭５ｇとの混合物を紙袋に封入したものを用いて
試験例７の本冷媒製品を１００本製造し、試験例１と同
様にして経時的な品質変化を追跡した。測定結果を表４
に示す。

【００６３】（比較例４）試験例５と同様に蓋部材に金
綱がない３ピース型のブリキ製１０００ｍｌ使い捨て容
器を使用し、ただし固体吸着剤を全く使用しない以外は
試験例６と同様にして比較例４の使い捨て容器入り冷媒
製品を１００本製造し、試験例１と同様にして経時的な
品質変化を追跡した。測定結果を表４に示す。ＦＴ−Ｉ
Ｒによる分析で、初期の採取試料の蒸発残分の主成分は
Ｎ，ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミドであり、その後
に増加する主成分はＤＯＰであることがわかった。

【００６４】

【表４】

【００６５】（試験例８）試験例５に示したものと同様
に蓋部材に金綱がない３ピース型のブリキ製使い捨て容
器であって、ただし容量が３４０ｍｌのものを使用し、
これに冷媒としてＨＣＦＣ１４１ｂを３００ｇ充填し、
固体吸着剤としては粒状分子ふるい（ユニオン昭和社
製、モレキュラーシーブＸＨ−９）３ｇを紙袋に封入し
たものを用いて、試験例８の本冷媒製品を１００本製造
し、試験例１と同様にして経時的な品質変化を追跡し
た。測定結果を表５に示す。

【００６６】（試験例９）固体吸着剤として粒状分子ふ
るい（ユニオン昭和社製、モレキュラーシーブＸＨ−
９）２ｇと粉状ヤシ殻活性炭３ｇとの混合物を紙袋に封
入したものを用いた以外は試験例８と同様にして試験例
９の本冷媒製品を１００本製造し、試験例１と同様にし
て経時的な品質変化を追跡した。測定結果を表５に示
す。

【００６７】（比較例５）固体吸着剤を全く使用しない
以外は試験例８と同様にして比較例５の使い捨て容器入
り冷媒製品を１００本製造し、試験例１と同様にして経
時的な品質変化を追跡した。測定結果を表５に示す。Ｆ
Ｔ−ＩＲによる分析で、初期の採取試料の蒸発残分の主
成分はＮ，ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミドであり、
その後に増加する主成分はＤＯＰであることがわかっ
た。

【００６８】

【表５】

【００６９】以上の測定結果から、本発明の使い捨て容
器入り冷媒製品における冷媒純度保持方法に従えば、従
来の使い捨て容器入り冷媒製品ではとうてい実現し得な
かった長期の高純度保持が比較的簡単に達成でき、本発
明の効果が大きいことが実証された。

【００７０】本発明は上記の実施例または試験例に限定
されるものではなく、例えば冷媒容器は前記の２ピース
型、３ピース型ばかりでなく、３ピース以上のものも使
用可能であり、また冷媒取り出し口も２つまたはそれ以
上あってもよく、容器の形状、構造、材質、容量などに
よって限定されるものでない。同様に、容器に充填され
る冷媒成分および含有される固体吸着剤の種類とその組
み合わせ、またこれらの充填・含有量、固体吸着剤の漏
出防止手段などについても上記の実施例または試験例に
限定されることなく、本発明の範囲内で自由に選定する
ことが可能である。

【００７１】

【発明の効果】本発明の使い捨て容器入り冷媒製品は、
使い捨て容器内に、含水素フルオロカーボンからなる冷
媒と共に固体吸着剤を含有させたものであるので、充填
初期の混入不純物の除去のみならず、経時的な侵入不純
物に対する除去効果もあるため、充填した冷媒中の不純
物が長期にわたって低濃度に保持され、従来の使い捨て
容器入り冷媒製品では実現し得なかった高純度冷媒が容
易に提供できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】 本発明の他の一実施例を示す断面図。

【図３】 本発明の更に他の一実施例を示す断面図。

【図４】 従来の使い捨て容器入り冷媒製品の一例を示
す断面図。

【符号の説明】 １…使い捨て容器入り冷媒製品（本冷媒製品）、 ２…使い捨て容器、 ３…冷媒、 ４…固体吸着剤、 ５…紙袋、 ６…容器本体、 ７…蓋部材、 ７ａ…ネジ部、 ８…パッキン材、 １０…使い捨て容器入り冷媒製品（本冷媒製品）、 １２…使い捨て容器、 １３…冷媒、 １４…固体吸着剤、 １５…紙袋、 １６…容器本体、 １９…再充填防止機能付きバルブ １９ａ…吐出口、 １９ｂ…ハンドル、 ２０…使い捨て容器入り冷媒製品（本冷媒製品）、 ２２…使い捨て容器、 ２３…冷媒、 ２４…固体吸着剤、 ２４ａ…分子ふるい、 ２４ｂ…ヤシ殻活性炭（紙袋入り）、 ２５…金網、 ２６…容器本体、 ２６ａ…胴部、 ２６ｂ…底部、 ２６ｃ…シーリング材、 ２７…蓋部材、 ２７ａ…ネジ部、 ２８…パッキン材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09K 5/04 B65D 81/26 C07C 17/389 C07C 19/08 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使い捨て容器内に、含水素フルオロカー
   ボンからなる冷媒と共に固体吸着剤を含有した使い捨て
   容器入り冷媒製品。
2. 【請求項２】 前記の冷媒中の水分が２０重量ｐｐｍ以
   下に、酸分が０．２重量ｐｐｍ以下に、かつ有機系蒸発
   残分が２０重量ｐｐｍ以下に保持された請求項１に記載
   の使い捨て容器入り冷媒製品。
3. 【請求項３】 前記の冷媒が、ハイドロフルオロカーボ
   ンおよびハイドロクロロフルオロカーボンの群から選ば
   れたものである請求項１に記載の使い捨て容器入り冷媒
   製品。
4. 【請求項４】 前記の固体吸着剤が、シリカアルミナ系
   吸着剤を主成分とするものである請求項１に記載の使い
   捨て容器入り冷媒製品。
5. 【請求項５】 前記の固体吸着剤が、シリカアルミナ系
   吸着剤と共に炭素系吸着剤を含むものである請求項１に
   記載の使い捨て容器入り冷媒製品。
6. 【請求項６】 前記の固体吸着剤が、冷媒透過性の袋に
   封入された請求項１に記載の使い捨て容器入り冷媒製
   品。
7. 【請求項７】 前記容器の冷媒取出し口に、冷媒透過性
   のフィルタが装着された請求項１に記載の使い捨て容器
   入り冷媒製品。
8. 【請求項８】 使い捨ての容器に、含水素フルオロカー
   ボンからなる冷媒と共に固体吸着剤を含有させることに
   より、冷媒に含まれる水分を２０重量ｐｐｍ以下に、酸
   分を０．２重量ｐｐｍ以下に、かつ有機系蒸発残分を２
   ０重量ｐｐｍ以下に保持する使い捨て容器入り冷媒の純
   度保持方法。