JPH0418485A - 冷媒組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は冷凍装置に用いられ、且つ、オゾン層を破壊す
る危険性のない冷媒組成物に関する。

（ロ）従来の技術 従来、冷凍機の冷媒として用いられているものにはＲ１
２（ジクロロジフルオロメタン）とＲ５００（Ｒ１２と
Ｒ１５２ａ　（１，１−ジフルオロエタン）との共沸混
合物）が多い。Ｒ１２の化学式はＣＣＩ、Ｆ、である。

又、その沸点は大気圧で−２９，６５℃で、Ｒ５００の
沸点は−３３，４５℃であり通常の冷凍装置に好適であ
る。更に圧縮機への吸込温度が比較的高くても吐出温度
が圧縮機のオイルスラッジを引き起こす程高くならない
性質を有している。更に又、Ｒ１２は圧縮機のオイルと
相溶性が良く、冷媒回路中のオイルを圧縮機まで引き戻
す役割も果たす。

然し乍ら上記各冷媒は、その高いオゾン破壊潜在性によ
り、大気中に放出されて地球上空のオゾン層に到達する
と、当該オゾン層を破壊する。このオゾン層の破壊は冷
媒中の塩素基（ＣＩ）により引き起こされることは判っ
ている。

そこで、この塩素基を含まない冷媒、例えばＲ１２５（
ペンタフルオロエタン、ＣＨＦ　ｘ　ＣＦ　ｓ　）やＲ
１３４ａ　（１，１，ｌ、２−テトラフルオロエタン、
ＣＨｚ　Ｆ　ＣＦ　ｓ）或るいはＲ２３（トリフルオロ
メタン、ＣＦ、Ｈ）がこれらの代替冷媒として考えられ
ている。このＲ１２５の沸点は大気圧で一４８℃、Ｒ１
３４ａの沸点は一２６℃、Ｒ２３の沸点は−８２，０５
℃である。

又、Ｒ２２（クロロジフルオロメタン、ＣＣＩＦ、Ｈ）
は塩素基（Ｃ１）を含むものであるが、水素基（Ｈ）を
有しているため、オゾン層に到達する以前に活性分解さ
れるので、オゾン層を破壊するおそれがない。このＲ２
２の沸点は大気圧で−４０，７５℃である。

これらは、先行する米国特許第４８１０４０３号明細書
においても述べられており、これらの冷媒を使用したオ
ゾン層を破壊しないブレンドの例がいくつか示されてい
る。

（ハ）発明が解決しようとする課題 前記米国特許明細書には、オゾン層を破壊しない複数の
冷媒のブレンドによって前述のＲ１２（ジクロロジフル
オロメタン）と同等の冷却能力を発揮する例がいくつか
示されており、塩素基（Ｃ１）を含まないものとしては
前述のＲ１２５他がまた、塩素基（Ｃ１）と水素基（Ｈ
）を含む冷媒としてはＲ２２やＲ１４２ｂ他によるブレ
ンドは示されている。

然し乍ら、係る先行技術に示されるような冷媒ブレンド
では以下に示す不都合が生ずる。即ち、上記塩素基（Ｃ
１）を含まない冷媒、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ及びＲ２３
は冷凍サイクルの圧縮機のオイルとの相溶性が極度に悪
い。これは、オイルとの相溶性が塩素基（Ｃ１）の存在
に依っているからである。又、Ｒ２２も塩素基（Ｃ１）
を有するものの、オイルとの相溶性は良好ではない。

圧縮機のオイルが冷媒に溶けない場合、冷媒回路の蒸発
器中で二相分離（オイルと冷媒の分離）が発生し、圧縮
機にオイルが戻されずに圧縮機の軸受は摺動部が焼付い
てしまう危険性がある。

本発′明は係る先行技術が有する種々の課題を解決する
ことを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 請求項１の発明は、化学式に塩素基を含まない冷媒とイ
ソブタンとから冷媒組成物を構成したものである。

又、請求項１において塩素基を含まない冷媒をペンタフ
ルオロエタン、１，１，１．２−テトラフルオロエタン
、トリフルオロメタンからなる群の中から選んだもので
ある。

請求項３の発明は、クロロジフルオロメタンとイソブタ
ンとで冷媒組成物を構成したものである。

更に、請求項１又は請求項２或るいは請求項３において
、イソブタンを０．１重量％以上１４重量％以下とした
ものである。

（ホ）作用 イソブタン（ｉ−Ｃ，Ｈ，。）の沸点は大気圧で−１１
，６５℃であり、オゾン層を破壊する危険性もない。又
、冷凍サイクルの圧縮機のオイルとの相溶性が非常に良
好であるので、相溶性の悪いＲ１２５、Ｒ１３４ａ、Ｒ
２３やＲ２２に混合することで、冷媒回路中のオイルを
それに溶は込ませた状態で圧縮機に帰還せしめる働きを
する。

このイソブタンのオイル戻し機能は、混入の重量比率が
高いほど大きくなるが、イソブタンは可燃性のため、入
れ過ぎれば今度は漏れた場合に爆発の危険性がある。

実験によればイソブタンを０．１重量％以上１４重量％
以下混合することで、オイル戻しの機能を損うことなく
爆発の危険性を避けることができる。

（へ）実施例 次に図面において実施例を説明する。図面は通常の冷凍
サイクルの冷媒回路図である。１は電動機によって駆動
される圧縮機、２は凝縮器、３はキャピラリチューブ、
４は蒸発器であり、これらは順次接続されている。この
冷媒回路内には化学式に塩素基（Ｃ１）を含まない冷媒
、例えばＲ１２５とイソブタンの冷媒混合物が充填され
る。その組成はＲ１２５が９０重量％、イソブタンが１
０重量゛％である。

充填する冷媒の他の実施例としてはＲ１３４ａとイソブ
タンの冷媒混合物が考えられる。その組成は同様にＲ１
３４ａが９０重量％、イソブタンが１０重量％である。

更に他の例としてはＲ２３とイソブタンの冷媒混合物が
考えられる。その組成は同様にＲ２３が９０重量％、イ
ソブタンが１０重量％である。

図面における冷媒回路中の冷媒の動作を説明する。圧縮
機ｌから吐出された高温高圧ガス状冷媒混合物は凝縮器
２に流入して放熱し、キャピラリチューブ３で減圧され
て蒸発器４に流入し、そこで蒸発して冷却能力を発揮し
、圧縮機１に帰還する。イソブタンはＲ１２５より沸点
が高い為、その内に圧縮機１のオイルを溶は込ませた状
態で圧縮機１に帰還し、圧縮機１内で蒸発してそれを冷
却する。これによって冷媒回路中のオイルは圧縮機１に
帰還せしめられると共に、圧縮機１の吐出冷媒温度を下
げることができる。

蒸発器４で得られる冷却温度は使用する冷媒によって異
なるため、使用目的によって選択すると良い。例えば、
Ｒ１２５とイソブタンとの組み合わせや、Ｒ１３４ａと
イソブタンの組み合わせは一り０℃〜−４０℃程の凍結
温度を必要とする通常の家庭用冷凍冷蔵庫で、又、Ｒ２
３とイソブタンの組み合わせは一８０℃程の凍結温度を
必要とする超低温冷凍庫にて使用できる。

ここで、イソブタンは沸点が高く、可燃性であるため、
混合比が大き過ぎると蒸発器４において所要の冷却温度
が得られなくなり、且つ爆発の危険性が出てくるが、逆
に小さ過ぎればオイル戻しの機能が発揮できなくなる。

実験によれば以上のいずれの場合にもイソブタンは全体
の０．１重量％〜１４重量％が好適であり、望ましくは
１０重量％が良い。

図の冷媒回路に適用する他の冷媒としてはＲ２２とイソ
ブタンの冷媒混合物が考えられる。その組成はやはりＲ
２２が９０重量％、イソブタンが１０重量％である。

この組み合わせで、所要の凍結温度を得るために好適な
組成は、同様にイソブタンが全体の０゜１重量％〜１４
重量％であり、望ましくは１０重量％が良かった。

（ト）発明の効果 本発明の冷媒組成物によればオゾン層を破壊する危険性
がなく、更に、圧縮機オイルとの相溶性の良いイソブタ
ンによって冷媒回路中のオイルが圧縮機に帰還せしめら
れるので、圧縮機の焼き付きを防止できる。又、イソブ
タンは圧縮機の冷却に使用できるので、オイルスラッジ
の発生等も防止することができる。

【図面の簡単な説明】 図面は冷媒回路図である。 １・・・圧縮機、２・・・凝縮器、３・・・キャピラリ
チューブ、４・・・蒸発器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）塩素基を含まない冷媒とイソブタンから成る冷媒組
   成物。 ２）塩素基を含まない冷媒はペンタフルオロエタン、１
   ，１，１，２−テトラフルオロエタン、トリフルオロメ
   タンからなる群の中から選ばれることを特徴とする請求
   項１の冷媒組成物。 ３）クロロジフルオロメタンとイソブタンから成る冷媒
   組成物。 ４）イソブタンを０．１重量％以上１４重量％以下とし
   たことを特徴とする請求項１又は請求項２或るいは請求
   項３記載の冷媒組成物。