JPH0221430B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明による吸収冷媒組成物は、空気調和に適
用される吸収式冷凍機およびヒートポンプに提供
される。 従来例の構成とその問題点 一般に、例えば吸収式冷凍サイクルは、吸収冷
媒組成物を内部に含んだ閉鎖回路で、その回路の
一部である蒸発器で液化した冷媒を蒸発させるこ
とにより、外部から熱を奪い冷凍する。蒸発器で
気化した冷媒蒸気は、吸収器で低冷媒濃度溶液と
接触し吸収される。冷媒を吸収した高冷媒濃度溶
液は、外部熱源より熱を受けることにより、冷媒
蒸気を放出する。気化した冷媒蒸気は、次に凝縮
器で凝縮され、液化冷媒として蒸発器へ送られ
る。冷媒蒸気を放出した溶液は、低冷媒濃度溶液
として吸収器に戻り、冷媒蒸気を再び吸収する。 このような冷却および加熱に対して最高の可能
な効果は、発生器での高冷媒濃度溶液を高温にし
なければ達成できない。 ところが、従来、物理化学的性質のすぐれた組
み合せとして、冷媒にモノクロロジフルオロメタ
ン（R22）、吸収剤にＮ，Ｎ―ジメチルホルムア
ミド（DMF）又はテトラエチレングリコールジ
メチルエーテル（TEGDME）を用いた吸収冷媒
組成物が提案されてはいるが、これらは実用化す
るには不充分な寿命しか有していない。その原因
の一つは、これらを加熱すると、R22が分解して
塩酸や弗酸などの生成物が生じ、機器を構成する
金属等を腐食し、更に吸収剤も同時に分解して、
機器の損傷ばかりでなく、組成物の物理化学的性
質の劣化という致命的な問題をきたし到底許容で
きなかつたからである。 R22は弗化炭化水素の中でも比較的安定ではあ
るが、銅などの金属共存下では加水分解して腐食
性ガスを生成することはよく知られている。 一方、DMFやTEGDMEなどの吸収剤も有機
溶媒の中では最も安定な物質の一つとしてよく知
られているところであるが、含有水分が、冷媒中
のそれよりも大量に有しているため、これらを吸
収冷媒組成物として用いたとき、各々単独での熱
安定性からは予期しえないほど、速くかつ複雑な
劣化分解反応が起る。このような劣化分解反応は
構成成分および組みあわせによつて、極めて個別
的でかつ複雑であるから高温における熱安定化は
非常に困難である。従つて、これらの吸収冷媒組
成物は、他の組成物とくらべてすぐれた物理化学
的性質をもつているにもかかわらず、前記したよ
うな欠点の故に未だ実用化に至つていないのであ
る。 発明の目的 本発明は、このような吸収冷媒組成物の分解劣
化に対し、吸収式冷凍機およびヒートポンプなど
で最高の効果が充分達成できるような、高温で安
定性にすぐれた組成物を提供することにある。 発明の構成 本発明に関する吸収冷媒組成物は、メタン系、
エタン系などの弗化炭化水素および、脱水処理し
たアミド系又は、グリコールエーテル系有機溶媒
とから構成される。 一般に、前記アミド系又はグリコールエーテル
系などの極性有機溶媒は、含有水分が300〜
1000PPMであり、冷媒中のそれと比較して極め
て大量であり、このことが、吸収冷媒組成物とし
て加水分解を伴う劣化を促進している。従つて、
これら極性有機溶媒を脱水処理することにより分
解が抑制され、安定化された吸収冷媒組成物が得
られる。 本発明に関する弗化炭化水素は、モノクロロジ
フルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン、
トリフルオロメタン、ジクロロトリフルオロエタ
ン、モノクロロテトラフルオロエタン、モノクロ
ロトリフルオロエタン、モノクロロジフルオロエ
タン、ジフルオロエタンおよびそれらの混合物な
どであり、吸収サイクルの動作条件によつて冷媒
として選らばれる記載以外の全ての弗化炭化水素
を含む。又、極性有機溶媒は、ホルムアミド、ア
セトアミド、モノメチルホルムアミド、モノメチ
ルアセトアミド、テトラメチルウレア、Ｎ−メチ
ルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（DMA）、Ｎ，
Ｎ−ジメチルプロピオンアミドおよびＮ，Ｎ−ジ
エチルホルムアミドなどの分子内に−CON−結
合を有するアミド系化合物およびそれらの混合
物、又、エチレングリコールジメチルエーテル、
エチレングリコールジエチルエーテル、エチレン
グリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル（DEGDME）、ジエチレ
ングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリ
コールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジブチルエーテル、トリエチレングリコール
ジメチルエーテルトリエチレングリコールジエチ
ルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエ
ーテル、TEGDME、テトラエチレングリコール
ジエチルエーテルおよびテトラエチレングリコー
ルジブチルエーテルなどの化学式Ｒ（OC₂H₄）_oOR
〔ｎ＝１〜４，Ｒ：アルキル基〕で示されるグリ
コールエーテル系化合物およびこれらの混合物を
含むが、記載以外の冷媒との組み合せにおいて選
択される有機溶媒をも含むことは言うまでもな
い。 実施例の説明 以下、実施例をもつて詳細に説明する。 〔実施例 １〕 R22および含有水分量を調整したDEGDMEを
１：１に混合し、銅、ステンレスを共存させ、パ
イレツクスガラス管で耐熱試験を行なつた。その
結果を図に示し、試料，は脱水処理したもの
で試料は従来例である。 脱水処理の方法は、外部空気と遮断可能な容器
に有機溶媒と脱水剤を、約２：１で投入し、密閉
したのち一定時間以上撹拌しながら放置すること
によりはじめて可能となる。使用する脱水剤は、
酸化カルシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウ
ム、硫酸マグネシウム、炭酸ナトリウム、硫酸銅
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アルミナ、
ゼオライトおよびシリカゲルが良く、性能、価格
および取扱いを考慮するとゼオライトが最も良
い。脱水処理された有機溶媒中の含有水分は、ア
ミド系有機溶媒であれば20PPM以下、グリコー
ルエーテル系有機溶媒であれば100PPM以下にな
ると熱安定性効果が有効に発揮される。又、この
水分量は、特に限定されず従来より小さければ効
果が可能であることは言うまでもない。 しかしながら、最も著しい効果が得られるの
は、アミド系有機溶媒であれば、10PPM以下、
グリコールエーテル系有機溶媒であれば20PPM
以下の場合である。 又、このような脱水処理は、有機溶媒のみを対
象としないことは当然であり、冷媒も同様に処理
すれば、極めて熱安定化にすぐれた吸収冷媒組成
物が得られるのである。 R22の分解に伴う遊離フツ素の分析値は試料
であれば１mg以上であつたのに対し、含有水分
150PPMの試料では、従来に比較して約1/10、
試料の水分量20PPM以下では、約1/100の殆ど
定量限界に近い値となつている。又、色調観察で
も試料ではすでに溶液が濃い黄色となり金属で
も銅、ステンレス全体が黒化していたのに対し、
試料ではうすい黄色にとどまり金属もかすかに
黒化しているだけであり、試料では外観上、全
く何の変化もなかつた。

〔実施例 ２〕

R124および脱水処理したDMF、DMA、
DEGDME又はTEGDMEをそれぞれ１：２で混
合し、銅、ステンレスを共存させ200℃で耐熱試
験を行なつた。それを第１表に示し、試料，
，，は脱水処理のものを試料，，，
はそれぞれの従来例である。脱水処理について
は実施例１と同じことが言える。 その結果、各試料は従来例と比較して冷媒であ
れば約1/3以下に分解が抑制されており、吸収剤
であればクロマトグラフイーにより冷媒と対応し
て極めて分解は小さく劣化していない。色調観察
においても全く同様の傾向であつた。 以上のように、冷媒、吸収剤の種類にかかわら
ず、脱水処理すると極めて熱安定性の良い吸収冷
媒組成物が得られる。 〔実施例 ３〕 実施例１と同様に、第２表に示される試料〜
〓〓を作成し、試料が黄色化になるまでの日数比較
を行なつた。 その結果、試料〜〓〓はともに従来例である試
料〜と比較して黄色化になる日数が長く、
又、金属の劣化も小さく、熱安定性にすぐれてい
ることを示していた。同時に、Al、FeおよびCu
イオンなどの定量分析も行なつたが、冷媒や吸収
剤の分解ともよく対応していた。

【表】 発明の効果 本発明による新規な吸収冷媒組成物は、従来の
組成物とくらべて著しく安定化された組成物であ
る。200℃以上の高温においても、弗化炭化水素
および有機溶媒の劣化分解が抑制され、組成物の
黄変も遅くてかつ少く、タール状黒色に固化する
ことはない。さらに組成物の寿命という観点から
すれば、ほぼ３倍安定化され、機器に用いた時長
期の寿命が期待できる。また弗化炭化水素と有機
溶媒独特の劣化分解反応を、脱水処理することに
よつて克服できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の吸収冷媒組成物と従来
の一実施例の吸収冷媒組成物の特性比較図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弗化炭化水素および脱水処理した極性有機溶
   媒を構成要素とする吸収冷媒組成物。