JPH05340617A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｒ−２２を冷媒として用いた場合と同等ある
いはそれ以上の物性を示し、しかもオゾン層破壊を起こ
すおそれのない新冷媒を用いた冷凍装置を提供する。 【構成】 圧縮機１、凝縮器２、膨張機構３および蒸発
器４を備えた冷凍装置において、蒸発温度がー２０〜２
０℃、凝縮温度が３０〜６０℃の範囲において、熱伝達
用流体としてＨＦＣ１４３aを用い且つ前記圧縮機１の
潤滑を行う潤滑油としてパーフルオロポリエーテル油を
用いている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、新冷媒対応の冷凍装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、特定フロン(例えば、Ｒ−２２:Ｃ
ＨＣlＦ₂等)によるオゾン層破壊の問題が、地球環境保
全に関する重要な問題として議論されてきており、特定
フロンの製造・使用に対する規制が強化される方向にあ
る。

【０００３】そこで、冷凍装置用の熱伝達用流体(即
ち、冷媒)としての使用量が最も多いＲ−２２が規制さ
れた場合を考えると、その影響が非常に大きいだけに、
対策も早期に着手しておく必要がある。

【０００４】上記のような事情から、オゾン層破壊問題
を生じる危険性のない新たな冷媒の開発が緊急な課題と
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、オゾン層破
壊を起こさないことの外に、冷凍装置用の熱伝達用流体
(即ち、冷媒)として特に要求される物性としては、潤滑
油との相溶性、熱安定性および対材料性(即ち、冷凍装
置におけるシール材等として使用される材料に対する性
質)が重要である。

【０００６】その理由は、潤滑油との相溶性がないと、
冷媒と潤滑油が分離してしまうこととなって圧縮機の油
上がりにつながるおそれがあり、熱安定性がないと、凝
縮温度に耐えられない場合が生じ、対材料性が悪いと、
シール材等の劣化を招くおそれがあるためである。

【０００７】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、Ｒ−２２を冷媒として用いた場合と同等あるいは
それ以上の物性を示し、しかもオゾン層破壊を起こすお
それのない新冷媒を用いた冷凍装置を提供することを目
的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明では、上記課題
を解決するための手段として、図面に示すように、圧縮
機１、凝縮器２、膨張機構３および蒸発器４を備えた冷
凍装置において、蒸発温度がー２０〜２０℃、凝縮温度
が３０〜６０℃の範囲において、熱伝達用流体としてＨ
ＦＣ１４３aを用い且つ前記圧縮機１の潤滑を行う潤滑
油としてパーフルオロポリエーテル油を用いている。

【０００９】

【作用】本願発明では、上記手段によって次のような作
用が得られる。

【００１０】即ち、ＨＦＣ１４３aは、分子式ＣＨ₃ＣＦ
₃から明らかなように塩素、臭素を含まない物質なの
で、オゾン層破壊を起こすおそれはない。また、ＨＦＣ
１４３aは、熱安定性および対材料性においてもＲ−２
２とほぼ同等の性質を備え、しかもパーフルオロポリエ
ーテル油とは良好な相溶性を示す。

【００１１】

【発明の効果】本願発明によれば、熱伝達用流体(即
ち、冷媒)として、塩素、臭素を含まないＨＦＣ１４３a
を用いるようにしているので、大気中に放出されたとし
ても、オゾン層破壊を起こすおそれはなく、新冷媒とし
て対応できるという優れた効果がある。

【００１２】また、ＨＦＣ１４３aは、熱安定性および
対材料性においてもＲ−２２とほぼ同等の性質を備え、
しかもパーフルオロポリエーテル油とは良好な相溶性を
示すので、既存の冷凍機器(即ち、Ｒ−２２を用いた冷
凍機器)を材料変更することなく、そのまま使用可能で
あるという優れた効果がある。

【００１３】

【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の好
適な実施例を説明する。

【００１４】図１に示す冷凍装置は、圧縮機１、凝縮器
２、膨張機構３および蒸発器４を順次接続してなる冷媒
サイクルにより構成されている。

【００１５】そして、この冷媒サイクルを循環する冷媒
(換言すれば、熱伝達用流体)としては、ＨＦＣ１４３a
が蒸発温度＝ー２０〜２０℃、凝縮温度＝３０〜６０℃
の範囲内において使用されている。

【００１６】このＨＦＣ１４３aは、分子式Ｃ₂Ｈ₃Ｆ₃か
らも明らかなように、塩素、臭素を含んでいないところ
から、大気中に放出されたとしてもオゾン層を破壊する
おそれはない。

【００１７】また、本実施例の場合、圧縮機１の潤滑を
行う潤滑油としては、パーフルオロポリエーテル油が使
用されている。

【００１８】このパーフルオロポリエーテル油は、下記
の分子式によりあらわされる。

【００１９】

【化１】

【００２０】以下において、ＨＦＣ１４３aと潤滑油と
の相溶性、ＨＦＣ１４３aの熱安定性、ＨＦＣ１４３aの
対材料性およびサイクル性能について試験をした結果に
ついて述べる。

【００２１】(Ｉ) 潤滑油との相溶性 ＨＦＣ１４３aと各種潤滑油(例えば、パーフルオロポリ
エーテル油、鉱油、ポリアルキレングリコール系油)と
の相溶性についてー１０〜９５℃の温度範囲において試
験したところ、下記表１に示す結果が得られた。

【００２２】

【表１】

【００２３】これによれば、ＨＦＣ１４３aとパーフル
オロポリエーテル油とは極めて良好な相溶性を示すこと
が分かる。

【００２４】(ＩＩ) 熱安定性 ＨＦＣ１４３a(０．５g)、油(０．０５g)、金属(鉄線、
アルミニウム線、銅線)をガラスチューブに封入して、
１２０℃で３０日間加熱した。

【００２５】加熱後、ＨＦＣ１４３aの分解をイオンク
ロマトグラフで分析し、評価したところ、いずれの金属
の場合にも、ＨＦＣ１４３aには分解が見られず、パー
フルオロポリエーテル間との熱安定性は、Ｒ−２２と同
程度であった。

【００２６】(ＩＩＩ) 対材料性 冷媒(即ち、Ｒ−２２およびＨＦＣ１４３a)と高分子材
料(冷凍機器の部品として使用されるもの)とをガラスチ
ューブに封入して、材料全体が冷媒に浸かるようにし、
これを５０℃で１４日間保持した後、材料の重量変化
(％)から膨潤率(重量増加)と抽出率(重量減少)を測定し
たところ図２および図３に示す結果が得られた。

【００２７】これによれば、ＨＦＣ１４３aは、Ｒ−２
２よりも対材料性において優れていることがわかる。

【００２８】(ＩＶ) サイクル性能評価 蒸発温度５℃、凝縮温度４５℃として、ＨＦＣ１４３a
を用いた冷凍装置の冷房時における能力およびＣＯＰを
対Ｒ−２２比として調べたところ、能力は１０９％、Ｃ
ＯＰは９６％となった。つまり、冷媒としてＨＦＣ１４
３aを用いた冷凍装置は、冷媒としてＲ−２２を用いた
場合とほぼ同等の能力およびＣＯＰを示すことがわかる
のである。

【００２９】上記したように、ＨＦＣ１４３aとＲ−２
２との間に物性上の差がほとんどないところから、本実
施例の冷凍装置は、Ｒ−２２を冷媒として使用していた
従来の冷凍装置の諸機器を変更することなくそのままで
使用できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例にかかる冷凍装置の冷媒サイ
クル図である。

【図２】Ｒ−２２の対材料性を示す特性図である。

【図３】ＨＦＣ１４３aの対材料性を示す特性図であ
る。

【符号の説明】

１は圧縮機、２は凝縮器、３は膨張機構、４は蒸発器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機(１)、凝縮器(２)、膨張機構(３)
   および蒸発器(４)を備えた冷凍装置であって、蒸発温度
   がー２０〜２０℃、凝縮温度が３０〜６０℃の範囲にお
   いて、熱伝達用流体としてＨＦＣ１４３aを用い且つ前
   記圧縮機(１)の潤滑を行う潤滑油としてパーフルオロポ
   リエーテル油を用いたことを特徴とする冷凍装置。