JPH10306289A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
冷凍サイクル装置Info
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- JPH10306289A JPH10306289A JP11784397A JP11784397A JPH10306289A JP H10306289 A JPH10306289 A JP H10306289A JP 11784397 A JP11784397 A JP 11784397A JP 11784397 A JP11784397 A JP 11784397A JP H10306289 A JPH10306289 A JP H10306289A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/12—Inflammable refrigerants
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、Ｒ３２を非溶解性の圧縮機用潤滑
油と一緒に冷凍サイクル装置に用いる場合の、機器課題
を解決するものである。 【解決手段】 冷凍サイクル装置に、Ｒ３２と、共沸様
混合物を作るＲ６００、Ｒ６００ａ、ＲＣ２７０の炭化
水素類から選ばれた少なくとも１種と、Ｒ３２と非溶解
性の鉱油および／またはアルキルベンゼン油の圧縮機用
潤滑油を使用し、炭化水素類は共沸様組成より０．５〜
５重量％多い組成で充填する。
油と一緒に冷凍サイクル装置に用いる場合の、機器課題
を解決するものである。 【解決手段】 冷凍サイクル装置に、Ｒ３２と、共沸様
混合物を作るＲ６００、Ｒ６００ａ、ＲＣ２７０の炭化
水素類から選ばれた少なくとも１種と、Ｒ３２と非溶解
性の鉱油および／またはアルキルベンゼン油の圧縮機用
潤滑油を使用し、炭化水素類は共沸様組成より０．５〜
５重量％多い組成で充填する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジフルオロメタン
と、共沸様混合物を作る炭化水素類と、ジフルオロメタ
ンと非溶解性の圧縮機用潤滑油を用いたエアコン、冷凍
機等の冷凍サイクル装置に関する。
と、共沸様混合物を作る炭化水素類と、ジフルオロメタ
ンと非溶解性の圧縮機用潤滑油を用いたエアコン、冷凍
機等の冷凍サイクル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エアコン、冷凍機等の冷凍サイク
ル装置は、圧縮機、必要に応じて四方弁、凝縮器、キャ
ピラリーチューブや膨張弁等の絞り装置、蒸発器、アキ
ュームレータ等を配管接続して冷凍サイクルを構成し、
その内部に冷媒を循環させることにより、冷却または加
熱作用を行っている。これらの冷凍サイクル装置におけ
る冷媒としては、フロン類（以下Ｒ○○またはＲ○○○
と記すことが、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格により規定さ
れている）と呼ばれるメタンまたはエタンから誘導され
たハロゲン化炭化水素が知られている。
ル装置は、圧縮機、必要に応じて四方弁、凝縮器、キャ
ピラリーチューブや膨張弁等の絞り装置、蒸発器、アキ
ュームレータ等を配管接続して冷凍サイクルを構成し、
その内部に冷媒を循環させることにより、冷却または加
熱作用を行っている。これらの冷凍サイクル装置におけ
る冷媒としては、フロン類（以下Ｒ○○またはＲ○○○
と記すことが、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格により規定さ
れている）と呼ばれるメタンまたはエタンから誘導され
たハロゲン化炭化水素が知られている。
【０００３】エアコン、冷凍機等においては、利用温度
としては凝縮温度は略５０℃、蒸発温度は略０℃の範囲
において通常使用され、中でもＲ２２（クロロジフルオ
ロメタン、CHClF2、沸点−４０．８℃）が冷媒として幅
広く用いられている。このＲ２２は、塩素を含むフッ化
炭化水素類（ＨＣＦＣ冷媒）であり、成層圏オゾン破壊
能力があるため、すでにモントリオール国際条約によっ
て使用量及び生産量の規制が決定され、さらに将来的に
はその使用・生産を廃止しようという動きがある。成層
圏オゾン層に及ぼす影響をほとんどなくするためには、
分子構造中に塩素を含まないことが必要条件とされてお
り、この可能性のあるものとして別の塩素を含まないフ
ッ化炭化水素類（ＨＦＣ冷媒）や炭化水素類（ＨＣ冷
媒）の代替冷媒が提案されている。
としては凝縮温度は略５０℃、蒸発温度は略０℃の範囲
において通常使用され、中でもＲ２２（クロロジフルオ
ロメタン、CHClF2、沸点−４０．８℃）が冷媒として幅
広く用いられている。このＲ２２は、塩素を含むフッ化
炭化水素類（ＨＣＦＣ冷媒）であり、成層圏オゾン破壊
能力があるため、すでにモントリオール国際条約によっ
て使用量及び生産量の規制が決定され、さらに将来的に
はその使用・生産を廃止しようという動きがある。成層
圏オゾン層に及ぼす影響をほとんどなくするためには、
分子構造中に塩素を含まないことが必要条件とされてお
り、この可能性のあるものとして別の塩素を含まないフ
ッ化炭化水素類（ＨＦＣ冷媒）や炭化水素類（ＨＣ冷
媒）の代替冷媒が提案されている。
【０００４】例えば炭化水素類（ＨＣ冷媒）としては、
プロパン（CH3-CH2-CH3、Ｒ２９０、沸点−４２．１
℃）、プロピレン（CH3-CH=CH2、Ｒ１２７０、沸点−４
７．７℃）や、エタン（CH3-CH3、Ｒ１７０、沸点−８
８．８℃）との混合冷媒への移行が提案されている。こ
こでＨＣ冷媒の欠点は、従来のＨＣＦＣ冷媒のＲ２２に
はなかった強い可燃性があることである。
プロパン（CH3-CH2-CH3、Ｒ２９０、沸点−４２．１
℃）、プロピレン（CH3-CH=CH2、Ｒ１２７０、沸点−４
７．７℃）や、エタン（CH3-CH3、Ｒ１７０、沸点−８
８．８℃）との混合冷媒への移行が提案されている。こ
こでＨＣ冷媒の欠点は、従来のＨＣＦＣ冷媒のＲ２２に
はなかった強い可燃性があることである。
【０００５】また塩素を含まないフッ化炭化水素類（Ｈ
ＦＣ冷媒）としては、ジフルオロメタン（CH2F2、Ｒ３
２、沸点−５１．７℃）、ペンタフルオロエタン（CF3-
CHF2、Ｒ１２５、沸点−４８．１℃）、１，１，１，２
−テトラフルオロエタン（CF 3-CH2F、Ｒ１３４ａ、沸点
−２６．１℃）等の混合冷媒が、代替冷媒候補として考
えられている。例えば、Ｒ３２とＲ１２５からなる混合
冷媒が注目されており、５０±２重量％のＲ３２と５０
±２重量％のＲ１２５からなる混合冷媒は、共沸様混合
物となり、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格においてＲ４１０
Ａの番号が付与されている。また、Ｒ３２とＲ１２５と
Ｒ１３４ａからなる混合冷媒が注目されており、２３±
２重量％のＲ３２と２５±２重量％のＲ１２５と５２±
２重量％のＲ１３４ａからなる混合冷媒は、非共沸混合
物であるが、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格においてＲ４０
７Ｃの番号が付与されている。
ＦＣ冷媒）としては、ジフルオロメタン（CH2F2、Ｒ３
２、沸点−５１．７℃）、ペンタフルオロエタン（CF3-
CHF2、Ｒ１２５、沸点−４８．１℃）、１，１，１，２
−テトラフルオロエタン（CF 3-CH2F、Ｒ１３４ａ、沸点
−２６．１℃）等の混合冷媒が、代替冷媒候補として考
えられている。例えば、Ｒ３２とＲ１２５からなる混合
冷媒が注目されており、５０±２重量％のＲ３２と５０
±２重量％のＲ１２５からなる混合冷媒は、共沸様混合
物となり、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格においてＲ４１０
Ａの番号が付与されている。また、Ｒ３２とＲ１２５と
Ｒ１３４ａからなる混合冷媒が注目されており、２３±
２重量％のＲ３２と２５±２重量％のＲ１２５と５２±
２重量％のＲ１３４ａからなる混合冷媒は、非共沸混合
物であるが、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格においてＲ４０
７Ｃの番号が付与されている。
【０００６】ここでＨＦＣ冷媒の欠点は、地球環境問題
のもう一つの課題である地球温暖化に対する影響を示す
地球温暖化係数（以下ＧＷＰと記す）が、従来のＨＣＦ
Ｃ冷媒のＲ２２と同程度に近いことである。１９９５年
のＩＰＣＣ（Intergovermental Panel on Climate
Change、気候変動政府間パネル）報告によれば、炭酸ガ
ス（ＣＯ2）のＧＷＰを１としたときの積算時水平軸１
００年の比較値は、Ｒ２２のＧＷＰは１７００、ＨＦＣ
冷媒の内、Ｒ３２のＧＷＰは６５０、Ｒ１２５のＧＷＰ
は２８００、Ｒ１３４ａのＧＷＰは１３００とされてい
る。従って、これらを混合したＲ４１０ＡのＧＷＰは１
７００、Ｒ４０７ＣのＧＷＰは１５００と試算される。
のもう一つの課題である地球温暖化に対する影響を示す
地球温暖化係数（以下ＧＷＰと記す）が、従来のＨＣＦ
Ｃ冷媒のＲ２２と同程度に近いことである。１９９５年
のＩＰＣＣ（Intergovermental Panel on Climate
Change、気候変動政府間パネル）報告によれば、炭酸ガ
ス（ＣＯ2）のＧＷＰを１としたときの積算時水平軸１
００年の比較値は、Ｒ２２のＧＷＰは１７００、ＨＦＣ
冷媒の内、Ｒ３２のＧＷＰは６５０、Ｒ１２５のＧＷＰ
は２８００、Ｒ１３４ａのＧＷＰは１３００とされてい
る。従って、これらを混合したＲ４１０ＡのＧＷＰは１
７００、Ｒ４０７ＣのＧＷＰは１５００と試算される。
【０００７】一方可燃性の判定基準としては、米国ＡＳ
ＨＲＡＥ３４規格に規定されており、毒性のないものは
Ａ分類として、その中で可燃性の程度に応じて、Ａ１、
Ａ２、Ａ３に分類されている。ここで、Ｒ２２、Ｒ１２
５、Ｒ１３４ａ等は、実質的に不燃性のＡ１、Ｒ３２
（ジフルオロメタン）は弱可燃性のＡ２、炭化水素類は
強可燃性のＡ３、に分類される。
ＨＲＡＥ３４規格に規定されており、毒性のないものは
Ａ分類として、その中で可燃性の程度に応じて、Ａ１、
Ａ２、Ａ３に分類されている。ここで、Ｒ２２、Ｒ１２
５、Ｒ１３４ａ等は、実質的に不燃性のＡ１、Ｒ３２
（ジフルオロメタン）は弱可燃性のＡ２、炭化水素類は
強可燃性のＡ３、に分類される。
【０００８】従って、Ｒ３２は弱い可燃性があるという
欠点があるものの、地球温暖化に対する影響を、Ｒ２２
やＲ４１０Ａに比べて約１／３に小さくできる利点があ
るため、さらなるＲ３２の欠点を改良して、Ｒ２２の代
替冷媒として注目されているＲ４１０ＡのＧＷＰの低減
を行うことが考えられる。
欠点があるものの、地球温暖化に対する影響を、Ｒ２２
やＲ４１０Ａに比べて約１／３に小さくできる利点があ
るため、さらなるＲ３２の欠点を改良して、Ｒ２２の代
替冷媒として注目されているＲ４１０ＡのＧＷＰの低減
を行うことが考えられる。
【０００９】Ｒ３２は弱可燃性があるという欠点の他
に、従来の圧縮機用潤滑油として用いられてきた鉱油や
アルキルベンゼン油と相溶性が悪く、圧縮機から冷媒と
一緒に吐出された潤滑油が低温の蒸発器から圧縮機に帰
還しなくなる恐れがある。このためＲ３２を冷媒として
用いる場合には、圧縮機用潤滑油として相溶性の良いエ
ステル油を用いることが望ましいものとして考えられて
いるが、一方エステル油は加水分解しやすく、化学材料
的な信頼性について細心の注意を払う必要がある。特に
Ｒ３２は、エステル油との相溶性が他のＨＦＣ冷媒と比
較して小さく、エステル油や水分の共存下において分解
しやすいため、Ｒ１２５を混合したＲ４１０Ａよりも、
エステル油の使用において細心の注意を払う必要があ
る。
に、従来の圧縮機用潤滑油として用いられてきた鉱油や
アルキルベンゼン油と相溶性が悪く、圧縮機から冷媒と
一緒に吐出された潤滑油が低温の蒸発器から圧縮機に帰
還しなくなる恐れがある。このためＲ３２を冷媒として
用いる場合には、圧縮機用潤滑油として相溶性の良いエ
ステル油を用いることが望ましいものとして考えられて
いるが、一方エステル油は加水分解しやすく、化学材料
的な信頼性について細心の注意を払う必要がある。特に
Ｒ３２は、エステル油との相溶性が他のＨＦＣ冷媒と比
較して小さく、エステル油や水分の共存下において分解
しやすいため、Ｒ１２５を混合したＲ４１０Ａよりも、
エステル油の使用において細心の注意を払う必要があ
る。
【００１０】従ってＲ３２と共存する従来の圧縮機用潤
滑油の圧縮機へのオイルリターンを確保するために、化
学構造的に鉱油やアルキルベンゼン油と近い共沸性の高
い炭化水素類をＲ３２と弱可燃性を示す少量の範囲で混
合することによって、鉱油やアルキルベンゼン油の従来
の圧縮機用潤滑油との相溶性を改善して用いることが考
えられる。
滑油の圧縮機へのオイルリターンを確保するために、化
学構造的に鉱油やアルキルベンゼン油と近い共沸性の高
い炭化水素類をＲ３２と弱可燃性を示す少量の範囲で混
合することによって、鉱油やアルキルベンゼン油の従来
の圧縮機用潤滑油との相溶性を改善して用いることが考
えられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ｒ３２（ジ
フルオロメタン）と、共沸様混合物を作る炭化水素類
と、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と非溶解性の圧縮機用
潤滑油を、冷凍サイクル装置に用いる場合の、機器課題
を解決しようとするものである。
フルオロメタン）と、共沸様混合物を作る炭化水素類
と、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と非溶解性の圧縮機用
潤滑油を、冷凍サイクル装置に用いる場合の、機器課題
を解決しようとするものである。
【００１２】具体的には、Ｒ３２と非溶解性の圧縮機用
潤滑油を用いた冷凍サイクル装置に、Ｒ３２と炭化水素
類の混合冷媒を充填する際、たとえ共沸様混合物を作る
混合冷媒であっても、Ｒ３２より多い炭化水素類の圧縮
機用潤滑油への溶解量のために、充填した共沸様混合組
成と異なる循環組成になってしまう可能性があることで
ある。このため、冷凍サイクル装置中を循環し、ガスま
たは液の相変化を行う組成が共沸様混合組成からずれる
ため、もし冷凍サイクル装置からの漏洩が起こると、炭
化水素類の強可燃性の性質が表れる可能性があることで
ある。
潤滑油を用いた冷凍サイクル装置に、Ｒ３２と炭化水素
類の混合冷媒を充填する際、たとえ共沸様混合物を作る
混合冷媒であっても、Ｒ３２より多い炭化水素類の圧縮
機用潤滑油への溶解量のために、充填した共沸様混合組
成と異なる循環組成になってしまう可能性があることで
ある。このため、冷凍サイクル装置中を循環し、ガスま
たは液の相変化を行う組成が共沸様混合組成からずれる
ため、もし冷凍サイクル装置からの漏洩が起こると、炭
化水素類の強可燃性の性質が表れる可能性があることで
ある。
【００１３】さらには、Ｒ３２の鉱油やアルキルベンゼ
ン油の従来の圧縮機用潤滑油との相溶性を改善するため
に、共沸性の高い炭化水素類を混合するとしても、弱可
燃性を示す少量の範囲で混合されるため、完全な相溶性
を確保することは困難であり、例えば停止時の圧縮機中
で、比重の重いＲ３２が一部非溶解となった潤滑油の下
部に滞留し、圧縮機起動時の潤滑給油のための粘度が不
足して、信頼性に支障がある可能性があることである。
ン油の従来の圧縮機用潤滑油との相溶性を改善するため
に、共沸性の高い炭化水素類を混合するとしても、弱可
燃性を示す少量の範囲で混合されるため、完全な相溶性
を確保することは困難であり、例えば停止時の圧縮機中
で、比重の重いＲ３２が一部非溶解となった潤滑油の下
部に滞留し、圧縮機起動時の潤滑給油のための粘度が不
足して、信頼性に支障がある可能性があることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、冷凍サイクル装置に、Ｒ３２（ジフルオロ
メタン）と、共沸様混合物を作る炭化水素類から選ばれ
た少なくとも１種と、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と非
溶解性の鉱油および／またはアルキルベンゼン油の圧縮
機用潤滑油を使用し、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と共
沸様混合物を作る炭化水素類は、共沸様組成より若干多
い組成で充填するものである。
決するため、冷凍サイクル装置に、Ｒ３２（ジフルオロ
メタン）と、共沸様混合物を作る炭化水素類から選ばれ
た少なくとも１種と、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と非
溶解性の鉱油および／またはアルキルベンゼン油の圧縮
機用潤滑油を使用し、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と共
沸様混合物を作る炭化水素類は、共沸様組成より若干多
い組成で充填するものである。
【００１５】また本発明のＲ３２（ジフルオロメタン）
と共沸様混合物を作る炭化水素類は、ブタン（n-C4H8、
Ｒ６００、沸点−０．５℃）またはイソブタン（i-C
4H8、Ｒ６００ａ、沸点−１１．７℃）またはシクロプ
ロパン（C3H6、ＲＣ２７０、沸点−３２．９℃）から選
ばれた１種であり、共沸様組成より０．５〜５重量％多
い組成で充填するものである。
と共沸様混合物を作る炭化水素類は、ブタン（n-C4H8、
Ｒ６００、沸点−０．５℃）またはイソブタン（i-C
4H8、Ｒ６００ａ、沸点−１１．７℃）またはシクロプ
ロパン（C3H6、ＲＣ２７０、沸点−３２．９℃）から選
ばれた１種であり、共沸様組成より０．５〜５重量％多
い組成で充填するものである。
【００１６】さらに本発明は、高圧シェル型圧縮機を用
い、その吐出温度を特定された温度以下に制御するもの
である。
い、その吐出温度を特定された温度以下に制御するもの
である。
【００１７】さらに本発明のＲ３２（ジフルオロメタ
ン）と、炭化水素類から選ばれた少なくとも１種に、Ｒ
３２（ジフルオロメタン）と共沸様混合物となる不燃性
のＲ１２５（ペンタフルオロエタン）をさらに混合する
ものである。
ン）と、炭化水素類から選ばれた少なくとも１種に、Ｒ
３２（ジフルオロメタン）と共沸様混合物となる不燃性
のＲ１２５（ペンタフルオロエタン）をさらに混合する
ものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明は、冷凍サイクル装置に充
填され、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と混合される、Ｒ
６００（ブタン）またはＲ６００ａ（イソブタン）また
はＲＣ２７０（シクロプロパン）の炭化水素類から選ば
れた１種の混合組成を、共沸様混合物となる組成より若
干多い組成とすることによって、化学構造的に近い鉱油
やアルキルベンゼン油の従来の圧縮機用潤滑油との相溶
性を改善でき、冷凍サイクル運転時には共沸様混合物と
して循環し、Ｒ３２の弱可燃性の範囲にとどめることが
可能であることを見いだしたものである。
填され、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と混合される、Ｒ
６００（ブタン）またはＲ６００ａ（イソブタン）また
はＲＣ２７０（シクロプロパン）の炭化水素類から選ば
れた１種の混合組成を、共沸様混合物となる組成より若
干多い組成とすることによって、化学構造的に近い鉱油
やアルキルベンゼン油の従来の圧縮機用潤滑油との相溶
性を改善でき、冷凍サイクル運転時には共沸様混合物と
して循環し、Ｒ３２の弱可燃性の範囲にとどめることが
可能であることを見いだしたものである。
【００１９】かかるＲ３２と炭化水素類との混合物の組
成範囲は、共沸様の混合物を作る共沸様組成よりも炭化
水素類が０．５〜５重量％多い組成に限定されるもので
ある。従って、共沸様組成よりも０．５〜５重量％多い
炭化水素類の組成は、冷凍サイクル装置中では主に圧縮
機用潤滑油に溶解するため、冷凍サイクル中のすべての
構成要素中でＲ３２と炭化水素類との混合割合をほぼ同
一とすることができる。
成範囲は、共沸様の混合物を作る共沸様組成よりも炭化
水素類が０．５〜５重量％多い組成に限定されるもので
ある。従って、共沸様組成よりも０．５〜５重量％多い
炭化水素類の組成は、冷凍サイクル装置中では主に圧縮
機用潤滑油に溶解するため、冷凍サイクル中のすべての
構成要素中でＲ３２と炭化水素類との混合割合をほぼ同
一とすることができる。
【００２０】選択された炭化水素類は、従来の鉱油、ア
ルキルベンゼン油等の圧縮機用潤滑油との相溶性を利用
して、従来の鉱油、アルキルベンゼン油等の加水分解の
ない圧縮機用潤滑油と一緒に、通常の冷凍サイクル装置
にそのまま使用可能であるため、Ｒ１２５を混合したＲ
４１０Ａよりもエステル油の使用において細心の注意を
払う必要があるＲ３２が、高コストなエステル油との相
溶性が比較的小さく、エステル油や水分の共存下におい
て分解しやすいという欠点を改良できるものである。
ルキルベンゼン油等の圧縮機用潤滑油との相溶性を利用
して、従来の鉱油、アルキルベンゼン油等の加水分解の
ない圧縮機用潤滑油と一緒に、通常の冷凍サイクル装置
にそのまま使用可能であるため、Ｒ１２５を混合したＲ
４１０Ａよりもエステル油の使用において細心の注意を
払う必要があるＲ３２が、高コストなエステル油との相
溶性が比較的小さく、エステル油や水分の共存下におい
て分解しやすいという欠点を改良できるものである。
【００２１】高圧シェル型圧縮機は、潤滑油の滞留する
高圧シェル内は圧縮時の高温高圧の吐出ガスにさらされ
るため、たとえ停止時の圧縮機中で、比重の重いＲ３２
が一部非溶解となった潤滑油の下部に滞留していたとし
ても、圧縮機起動時にＲ３２が速やかに気化し、適度の
粘度をもった潤滑油が圧縮機構に給油されるため、信頼
性の課題を多いに低減することが可能性となる。
高圧シェル内は圧縮時の高温高圧の吐出ガスにさらされ
るため、たとえ停止時の圧縮機中で、比重の重いＲ３２
が一部非溶解となった潤滑油の下部に滞留していたとし
ても、圧縮機起動時にＲ３２が速やかに気化し、適度の
粘度をもった潤滑油が圧縮機構に給油されるため、信頼
性の課題を多いに低減することが可能性となる。
【００２２】一方で高圧シェル型圧縮機は、通常運転時
は、潤滑油の滞留する高圧シェル内は高温高圧状態とな
るため、Ｒ３２と炭化水素類の圧縮機用潤滑油への溶解
量の差が大きくなる。従って、上記した循環組成の変動
を避けるために、その吐出温度を特定された温度以下に
制御することが望ましいものである。
は、潤滑油の滞留する高圧シェル内は高温高圧状態とな
るため、Ｒ３２と炭化水素類の圧縮機用潤滑油への溶解
量の差が大きくなる。従って、上記した循環組成の変動
を避けるために、その吐出温度を特定された温度以下に
制御することが望ましいものである。
【００２３】さらにかかる混合物の共沸様組成の炭化水
素類の混合割合は、最大でも２０重量％であり、この共
沸様組成よりも５重量％多い組成以内で充填することに
限定したため、冷凍サイクル装置中ではＲ３２と炭化水
素類からなる混合冷媒は共沸様混合物を作り、可燃性の
Ｒ３２や炭化水素類がたとえ装置から漏洩したとして
も、漏洩時にＲ３２と炭化水素類の混合割合がほとんど
変化することがないため、Ｒ３２単一冷媒と同様の妨爆
対策を用いることができて望ましい。
素類の混合割合は、最大でも２０重量％であり、この共
沸様組成よりも５重量％多い組成以内で充填することに
限定したため、冷凍サイクル装置中ではＲ３２と炭化水
素類からなる混合冷媒は共沸様混合物を作り、可燃性の
Ｒ３２や炭化水素類がたとえ装置から漏洩したとして
も、漏洩時にＲ３２と炭化水素類の混合割合がほとんど
変化することがないため、Ｒ３２単一冷媒と同様の妨爆
対策を用いることができて望ましい。
【００２４】圧縮機用潤滑油への炭化水素類の溶解量
は、冷凍サイクル装置に用いる冷媒量と、圧縮機に用い
る潤滑油量によって異なるが、特にＲ６００（ブタン）
またはＲ６００ａ（イソブタン）またはＲＣ２７０（シ
クロプロパン）の炭化水素類の混合割合を、１０重量％
以内とすれば、冷凍サイクル装置中の循環組成における
炭化水素類の混合割合を約５重量％とすることも可能で
あり、このような循環組成の漏洩における危険性は、実
質的にＲ３２単一冷媒と同程度となるものである。
は、冷凍サイクル装置に用いる冷媒量と、圧縮機に用い
る潤滑油量によって異なるが、特にＲ６００（ブタン）
またはＲ６００ａ（イソブタン）またはＲＣ２７０（シ
クロプロパン）の炭化水素類の混合割合を、１０重量％
以内とすれば、冷凍サイクル装置中の循環組成における
炭化水素類の混合割合を約５重量％とすることも可能で
あり、このような循環組成の漏洩における危険性は、実
質的にＲ３２単一冷媒と同程度となるものである。
【００２５】さらに本発明のＲ３２（ジフルオロメタ
ン）と炭化水素類から選ばれた少なくとも１種を含む混
合冷媒に、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と共沸様混合物
となる不燃性のＲ１２５（ペンタフルオロエタン）をさ
らに混合すれば、可燃性のＲ３２や炭化水素類を混合し
て弱可燃性の組成範囲に特定された混合冷媒の燃焼性
を、さらに弱めることが可能となるものである。ここで
Ｒ３２とＲ６００またはＲ６００ａまたはＲＣ２７０の
炭化水素類は共沸様混合物となり、Ｒ３２とＲ１２５も
共沸様混合物となるため、Ｒ３２と炭化水素類とＲ１２
５を混合した３成分系もほとんど共沸様混合物となるも
のである。
ン）と炭化水素類から選ばれた少なくとも１種を含む混
合冷媒に、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と共沸様混合物
となる不燃性のＲ１２５（ペンタフルオロエタン）をさ
らに混合すれば、可燃性のＲ３２や炭化水素類を混合し
て弱可燃性の組成範囲に特定された混合冷媒の燃焼性
を、さらに弱めることが可能となるものである。ここで
Ｒ３２とＲ６００またはＲ６００ａまたはＲＣ２７０の
炭化水素類は共沸様混合物となり、Ｒ３２とＲ１２５も
共沸様混合物となるため、Ｒ３２と炭化水素類とＲ１２
５を混合した３成分系もほとんど共沸様混合物となるも
のである。
【００２６】またＲ３２（ジフルオロメタン）と非溶解
性の圧縮機用潤滑油は、鉱油またはアルキルベンゼン油
の単独の圧縮機用潤滑油でもよいし、これらを混合した
混合圧縮機用潤滑油でもよいことはもちろんのことであ
る。
性の圧縮機用潤滑油は、鉱油またはアルキルベンゼン油
の単独の圧縮機用潤滑油でもよいし、これらを混合した
混合圧縮機用潤滑油でもよいことはもちろんのことであ
る。
【００２７】本発明は、上述の組合せによって、冷媒
を、塩素を含まないＲ３２（ジフルオロメタン）と、Ｒ
６００（ブタン）またはＲ６００ａ（イソブタン）また
はＲＣ２７０（シクロプロパン）の炭化水素類から選ば
れた１種を含む混合物となすことにより、成層圏オゾン
層に及ぼす影響をほとんどなくすることを可能とするも
のであり、特定された組成範囲におけるＯＤＰも０と予
想されるものである。
を、塩素を含まないＲ３２（ジフルオロメタン）と、Ｒ
６００（ブタン）またはＲ６００ａ（イソブタン）また
はＲＣ２７０（シクロプロパン）の炭化水素類から選ば
れた１種を含む混合物となすことにより、成層圏オゾン
層に及ぼす影響をほとんどなくすることを可能とするも
のであり、特定された組成範囲におけるＯＤＰも０と予
想されるものである。
【００２８】さらにかかる混合物は、Ｒ２２のＧＷＰよ
りもかなり小さいＲ３２と、ＧＷＰがほとんどない炭化
水素類のみから構成されるため、これらを混合した冷媒
も、地球温暖化に対する影響はＲ２２よりもかなり小さ
いものであり、Ｒ３２のＧＷＰをさらに低減して、Ｒ２
２やＲ２２の代替冷媒として注目されているＲ４１０Ａ
のＧＷＰを約１／３に小さくできるものである。
りもかなり小さいＲ３２と、ＧＷＰがほとんどない炭化
水素類のみから構成されるため、これらを混合した冷媒
も、地球温暖化に対する影響はＲ２２よりもかなり小さ
いものであり、Ｒ３２のＧＷＰをさらに低減して、Ｒ２
２やＲ２２の代替冷媒として注目されているＲ４１０Ａ
のＧＷＰを約１／３に小さくできるものである。
【００２９】さらに本発明は、Ｒ２２より低沸点である
Ｒ３２（ジフルオロメタン）と、Ｒ２２より高沸点であ
るＲ６００（ブタン）またはＲ６００ａ（イソブタン）
またはＲＣ２７０（シクロプロパン）の炭化水素類から
選ばれた１種を、共沸様組成で循環するように混合した
ものであり、Ｒ３２単一冷媒やＲ２２の代替冷媒として
注目されているＲ４１０Ａよりも冷凍能力や成績係数が
優れ、エアコン、冷凍機等の冷凍サイクル装置の利用温
度である略０〜略５０℃においては、Ｒ２２を用いた現
行機器を小型化することを可能とするものである。また
Ｒ４１０Ａ用に設計された冷凍サイクル装置において
は、吐出温度は若干高くなるが、圧力はほぼＲ４１０Ａ
と同等であるため、製品として、またはサービス用とし
て充填することも可能である。
Ｒ３２（ジフルオロメタン）と、Ｒ２２より高沸点であ
るＲ６００（ブタン）またはＲ６００ａ（イソブタン）
またはＲＣ２７０（シクロプロパン）の炭化水素類から
選ばれた１種を、共沸様組成で循環するように混合した
ものであり、Ｒ３２単一冷媒やＲ２２の代替冷媒として
注目されているＲ４１０Ａよりも冷凍能力や成績係数が
優れ、エアコン、冷凍機等の冷凍サイクル装置の利用温
度である略０〜略５０℃においては、Ｒ２２を用いた現
行機器を小型化することを可能とするものである。また
Ｒ４１０Ａ用に設計された冷凍サイクル装置において
は、吐出温度は若干高くなるが、圧力はほぼＲ４１０Ａ
と同等であるため、製品として、またはサービス用とし
て充填することも可能である。
【００３０】（実施例１）本実施例は、炭化水素類から
選択されたＲ６００（ブタン）またはＲ６００ａ（イソ
ブタン）またはＲＣ２７０（シクロプロパン）と、Ｒ３
２（ジフルオロメタン）からなる２成分系の理想的な冷
凍性能と、これらの炭化水素類がＲ３２（ジフルオロメ
タン）と共沸様組成を形成することを示すものである。
選択されたＲ６００（ブタン）またはＲ６００ａ（イソ
ブタン）またはＲＣ２７０（シクロプロパン）と、Ｒ３
２（ジフルオロメタン）からなる２成分系の理想的な冷
凍性能と、これらの炭化水素類がＲ３２（ジフルオロメ
タン）と共沸様組成を形成することを示すものである。
【００３１】すなわち、Ｒ３２と炭化水素類からなる２
成分系の、Ｒ３２が８０重量％から１００重量％の混合
冷媒の理想的な冷凍性能を、Ｒ４１０Ａの理想的な冷凍
性能と比較したものである。条件は、凝縮平均温度が５
０℃、蒸発平均温度が０℃、凝縮器出口過冷却度が０ｄ
ｅｇ、蒸発器出口過熱度が０ｄｅｇの場合である。（表
１）はＲ３２とＲ６００からなる２成分系、（表２）は
Ｒ３２とＲ６００ａからなる２成分系、（表３）はＲ３
２とＲＣ２７０からなる２成分系、の理想的な冷凍性能
を示す。またこのときのＲ４１０Ａの凝縮圧力は３．０
３８ＭＰａ、蒸発圧力は７．９７ＭＰａ、吐出温度７
３．５℃である。
成分系の、Ｒ３２が８０重量％から１００重量％の混合
冷媒の理想的な冷凍性能を、Ｒ４１０Ａの理想的な冷凍
性能と比較したものである。条件は、凝縮平均温度が５
０℃、蒸発平均温度が０℃、凝縮器出口過冷却度が０ｄ
ｅｇ、蒸発器出口過熱度が０ｄｅｇの場合である。（表
１）はＲ３２とＲ６００からなる２成分系、（表２）は
Ｒ３２とＲ６００ａからなる２成分系、（表３）はＲ３
２とＲＣ２７０からなる２成分系、の理想的な冷凍性能
を示す。またこのときのＲ４１０Ａの凝縮圧力は３．０
３８ＭＰａ、蒸発圧力は７．９７ＭＰａ、吐出温度７
３．５℃である。
【００３２】（表１）〜（表３）の圧力特性や凝縮過程
と蒸発過程における温度勾配からは、Ｒ３２とＲ６００
の２成分系では、約５重量％のＲ６００まで共沸様組成
となり、Ｒ３２とＲ６００ａの２成分系では、約１０重
量％のＲ６００ａまで共沸様組成となり、Ｒ３２とＲＣ
２７０の２成分系では、約２０重量％のＲＣ２７０まで
共沸様組成となることがわかる。
と蒸発過程における温度勾配からは、Ｒ３２とＲ６００
の２成分系では、約５重量％のＲ６００まで共沸様組成
となり、Ｒ３２とＲ６００ａの２成分系では、約１０重
量％のＲ６００ａまで共沸様組成となり、Ｒ３２とＲＣ
２７０の２成分系では、約２０重量％のＲＣ２７０まで
共沸様組成となることがわかる。
【００３３】Ｒ３２と炭化水素類の共沸様組成範囲を特
定したことによって、Ｒ３２単一冷媒やＲ２２の代替冷
媒として注目されているＲ４１０Ａよりも冷凍能力や成
績係数が優れ、エアコン、冷凍機等の冷凍サイクル装置
の利用温度である略０〜略５０℃においては、Ｒ２２を
用いた現行機器を小型化することが可能である。またＲ
４１０Ａ用に設計された冷凍サイクル装置においては、
吐出温度は若干高くなるが、圧力はほぼＲ４１０Ａと同
等であるため、製品として、またはサービス用として充
填することが可能であることもわかる。
定したことによって、Ｒ３２単一冷媒やＲ２２の代替冷
媒として注目されているＲ４１０Ａよりも冷凍能力や成
績係数が優れ、エアコン、冷凍機等の冷凍サイクル装置
の利用温度である略０〜略５０℃においては、Ｒ２２を
用いた現行機器を小型化することが可能である。またＲ
４１０Ａ用に設計された冷凍サイクル装置においては、
吐出温度は若干高くなるが、圧力はほぼＲ４１０Ａと同
等であるため、製品として、またはサービス用として充
填することが可能であることもわかる。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】（実施例２）本実施例は、Ｒ３２（ジフル
オロメタン）と、炭化水素類から選択されたＲ６００
（ブタン）またはＲ６００ａ（イソブタン）またはＲＣ
２７０（シクロプロパン）が、鉱油およびアルキルベン
ゼン油に溶解する様子を調べたものである。
オロメタン）と、炭化水素類から選択されたＲ６００
（ブタン）またはＲ６００ａ（イソブタン）またはＲＣ
２７０（シクロプロパン）が、鉱油およびアルキルベン
ゼン油に溶解する様子を調べたものである。
【００３８】図１は、４０℃におけるＲ３２の、同一粘
度の鉱油とアルキルベンゼン油への溶解特性である。図
１からわかるように、Ｒ３２のガス冷媒は、４０℃にお
いては、鉱油に対して約１５重量％、アルキルベンゼン
油に対して約２０重量％までしか溶解できないが、一定
温度・一定圧力の溶解範囲においては、アルキルベンゼ
ン油に対する溶解性の方が鉱油に対する溶解性よりも高
い。
度の鉱油とアルキルベンゼン油への溶解特性である。図
１からわかるように、Ｒ３２のガス冷媒は、４０℃にお
いては、鉱油に対して約１５重量％、アルキルベンゼン
油に対して約２０重量％までしか溶解できないが、一定
温度・一定圧力の溶解範囲においては、アルキルベンゼ
ン油に対する溶解性の方が鉱油に対する溶解性よりも高
い。
【００３９】図２は、同じく４０℃におけるＲ３２、Ｒ
６００、Ｒ６００ａ、ＲＣ２７０の、同一アルキルベン
ゼン油への溶解特性である。図２からわかるように、Ｒ
３２のガス冷媒はアルキルベンゼン油に一定量までしか
溶解できないが、炭化水素類はアルキルベンゼン油に任
意の混合割合で溶解し、一定温度・一定圧力の溶解範囲
においては、沸点の高いＲ６００、Ｒ６００ａ、ＲＣ２
７０、Ｒ３２の順に、アルキルベンゼン油によく溶解す
る。
６００、Ｒ６００ａ、ＲＣ２７０の、同一アルキルベン
ゼン油への溶解特性である。図２からわかるように、Ｒ
３２のガス冷媒はアルキルベンゼン油に一定量までしか
溶解できないが、炭化水素類はアルキルベンゼン油に任
意の混合割合で溶解し、一定温度・一定圧力の溶解範囲
においては、沸点の高いＲ６００、Ｒ６００ａ、ＲＣ２
７０、Ｒ３２の順に、アルキルベンゼン油によく溶解す
る。
【００４０】従って、Ｒ３２と炭化水素類からなる混合
冷媒が冷凍サイクル装置内に充填される際には、圧縮機
用潤滑油内に炭化水素類がよく溶解し、これが運転時の
圧縮機へのオイルリターンを確保する要因となるが、一
方で（実施例１）で見た共沸様組成をくずす要因ともな
る。
冷媒が冷凍サイクル装置内に充填される際には、圧縮機
用潤滑油内に炭化水素類がよく溶解し、これが運転時の
圧縮機へのオイルリターンを確保する要因となるが、一
方で（実施例１）で見た共沸様組成をくずす要因ともな
る。
【００４１】このため、Ｒ３２と、共沸様混合物を作る
炭化水素類から選ばれた少なくとも１種からなる混合冷
媒を、Ｒ３２と非溶解性の鉱油および／またはアルキル
ベンゼン油の圧縮機用潤滑油を使用した冷凍サイクル装
置に充填する際に、Ｒ３２と共沸様混合物を作る炭化水
素類は、共沸様組成より若干多い組成で充填することが
望ましいものである。この望ましい組成は、冷凍サイク
ル装置に用いる冷媒量と、圧縮機に用いる潤滑油量によ
って異なるが、一般には共沸様組成よりも０．５〜５重
量％多い組成が望ましいものである。従って冷凍サイク
ル装置を運転する際には、圧縮機用潤滑油内に炭化水素
類が溶解した分だけ、炭化水素類の循環量が減少し、循
環組成はもとの共沸様組成とほぼ一致するものである。
炭化水素類から選ばれた少なくとも１種からなる混合冷
媒を、Ｒ３２と非溶解性の鉱油および／またはアルキル
ベンゼン油の圧縮機用潤滑油を使用した冷凍サイクル装
置に充填する際に、Ｒ３２と共沸様混合物を作る炭化水
素類は、共沸様組成より若干多い組成で充填することが
望ましいものである。この望ましい組成は、冷凍サイク
ル装置に用いる冷媒量と、圧縮機に用いる潤滑油量によ
って異なるが、一般には共沸様組成よりも０．５〜５重
量％多い組成が望ましいものである。従って冷凍サイク
ル装置を運転する際には、圧縮機用潤滑油内に炭化水素
類が溶解した分だけ、炭化水素類の循環量が減少し、循
環組成はもとの共沸様組成とほぼ一致するものである。
【００４２】（実施例３）本実施例は、Ｒ３２（ジフル
オロメタン）と、炭化水素類から選択されたＲ６００
（ブタン）またはＲ６００ａ（イソブタン）またはＲＣ
２７０（シクロプロパン）の各２成分系の可燃性につい
て調査したものである。
オロメタン）と、炭化水素類から選択されたＲ６００
（ブタン）またはＲ６００ａ（イソブタン）またはＲＣ
２７０（シクロプロパン）の各２成分系の可燃性につい
て調査したものである。
【００４３】各可燃性冷媒の燃焼下限界については、Ｒ
３２は１４．０ｖｏｌ％と弱可燃性であり、Ｒ６００は
１．９ｖｏｌ％、Ｒ６００ａは１．７ｖｏｌ％であり、
ＲＣ２７０は２．４ｖｏｌ％であり、いずれも強可燃性
であることが知られている。
３２は１４．０ｖｏｌ％と弱可燃性であり、Ｒ６００は
１．９ｖｏｌ％、Ｒ６００ａは１．７ｖｏｌ％であり、
ＲＣ２７０は２．４ｖｏｌ％であり、いずれも強可燃性
であることが知られている。
【００４４】これらの可燃性冷媒同志を混合した場合の
燃焼下限界については、ルシャトリエの法則により予測
することが可能であり、Ｒ３２／Ｒ６００とＲ３２／Ｒ
６００ａとＲ３２／ＲＣ２７０の各２成分系の混合割合
に応じた燃焼下限界を計算すると、図３のごとくにな
る。すなわち、いずれの場合にも、炭化水素類が約６重
量％までは燃焼下限界を１０ｖｏｌ％以上とすることが
できる。
燃焼下限界については、ルシャトリエの法則により予測
することが可能であり、Ｒ３２／Ｒ６００とＲ３２／Ｒ
６００ａとＲ３２／ＲＣ２７０の各２成分系の混合割合
に応じた燃焼下限界を計算すると、図３のごとくにな
る。すなわち、いずれの場合にも、炭化水素類が約６重
量％までは燃焼下限界を１０ｖｏｌ％以上とすることが
できる。
【００４５】また、これらの可燃性冷媒同志を混合した
場合について、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格の可燃性分類
に従うＡ２判定条件からの余裕度は、図４のごとくにな
る。すなわち、図４において、１以上となる混合割合
は、Ａ２冷媒としての判定範囲であり、炭化水素類が約
２５重量％までは、ほぼＡ２冷媒として判定することが
できる。
場合について、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格の可燃性分類
に従うＡ２判定条件からの余裕度は、図４のごとくにな
る。すなわち、図４において、１以上となる混合割合
は、Ａ２冷媒としての判定範囲であり、炭化水素類が約
２５重量％までは、ほぼＡ２冷媒として判定することが
できる。
【００４６】このＡ２冷媒としての判定範囲となる値
や、燃焼下限界が１０ｖｏｌ％以上となる値は、弱可燃
性であることを示す目安の数値として利用されており、
（実施例１）で示されたＲ６００やＲ６００ａやＲＣ２
７０の共沸様組成よりも０．５〜５％多い組成であれ
ば、Ｒ３２単一冷媒と同様の妨爆対策を用いることがで
きて望ましい。
や、燃焼下限界が１０ｖｏｌ％以上となる値は、弱可燃
性であることを示す目安の数値として利用されており、
（実施例１）で示されたＲ６００やＲ６００ａやＲＣ２
７０の共沸様組成よりも０．５〜５％多い組成であれ
ば、Ｒ３２単一冷媒と同様の妨爆対策を用いることがで
きて望ましい。
【００４７】（実施例４）さらに図５は、壁１１を介し
て、エアコン等の室外に設置された冷凍サイクル装置１
の一実施例であり、一体型の匡体２の内部に、圧縮機
３、四方弁４、凝縮器や蒸発器として作用する室外側熱
交換器５、キャピラリーチューブや膨張弁等の絞り装置
６、蒸発器や凝縮器として作用する室内側熱交換器７、
アキュームレータ８、等を配管接続し、室内外共用のモ
ータに接続された室外ファン９は室外熱交換器５を大気
と、室内ファン１０は室内熱交換器７を室内空気と熱交
換している。この冷凍サイクル装置は、Ｒ３２（ジフル
オロメタン）とＲ６００（ブタン）からなる混合冷媒と
アルキルベンゼン油の潤滑油が封入されている。
て、エアコン等の室外に設置された冷凍サイクル装置１
の一実施例であり、一体型の匡体２の内部に、圧縮機
３、四方弁４、凝縮器や蒸発器として作用する室外側熱
交換器５、キャピラリーチューブや膨張弁等の絞り装置
６、蒸発器や凝縮器として作用する室内側熱交換器７、
アキュームレータ８、等を配管接続し、室内外共用のモ
ータに接続された室外ファン９は室外熱交換器５を大気
と、室内ファン１０は室内熱交換器７を室内空気と熱交
換している。この冷凍サイクル装置は、Ｒ３２（ジフル
オロメタン）とＲ６００（ブタン）からなる混合冷媒と
アルキルベンゼン油の潤滑油が封入されている。
【００４８】Ｒ３２とＲ６００が冷媒として冷凍サイク
ル中を循環する際に、室内側熱交換器７が蒸発器として
作用する場合には冷却作用、室内側熱交換器７が凝縮器
として作用する場合には加熱作用を行う。
ル中を循環する際に、室内側熱交換器７が蒸発器として
作用する場合には冷却作用、室内側熱交換器７が凝縮器
として作用する場合には加熱作用を行う。
【００４９】ここで圧縮機３は高圧シェル型圧縮機であ
り、その吐出温度を特定された温度以下に制御するもの
である。高圧シェル型圧縮機は、潤滑油の滞留する高圧
シェル内は圧縮時の高温高圧の吐出ガスにさらされるた
め、たとえ停止時の圧縮機中で、比重の重いＲ３２が一
部非溶解となった潤滑油の下部に滞留していたとして
も、圧縮機起動時にＲ３２が速やかに気化し、適度の粘
度をもった潤滑油が圧縮機構に給油されるため、信頼性
の課題を多いに低減することが可能性となるものであ
る。
り、その吐出温度を特定された温度以下に制御するもの
である。高圧シェル型圧縮機は、潤滑油の滞留する高圧
シェル内は圧縮時の高温高圧の吐出ガスにさらされるた
め、たとえ停止時の圧縮機中で、比重の重いＲ３２が一
部非溶解となった潤滑油の下部に滞留していたとして
も、圧縮機起動時にＲ３２が速やかに気化し、適度の粘
度をもった潤滑油が圧縮機構に給油されるため、信頼性
の課題を多いに低減することが可能性となるものであ
る。
【００５０】一方で高圧シェル型圧縮機は、通常運転時
は、潤滑油の滞留する高圧シェル内は高温高圧状態とな
るため、Ｒ３２と炭化水素類の圧縮機用潤滑油への溶解
量の差が大きくなる。従って循環組成の変動を避けるた
めに、その吐出温度は特定された温度以下に制御される
ものである。
は、潤滑油の滞留する高圧シェル内は高温高圧状態とな
るため、Ｒ３２と炭化水素類の圧縮機用潤滑油への溶解
量の差が大きくなる。従って循環組成の変動を避けるた
めに、その吐出温度は特定された温度以下に制御される
ものである。
【００５１】また、特に暖房運転時に冷媒が圧縮機３へ
液バックしやすく、アキュームレータ８内において気相
と液相の組成分離が起こる。Ｒ３２及びＲ６００がそれ
ぞれ略９５〜１００重量％、０〜略５重量％となるよう
な２成分からなる混合冷媒は、アキュームレータ８内に
おいて気相と液相の組成分離が起こったとしても、共沸
様混合物を作るため、液相中のＲ６００の混合割合は循
環組成とほぼ同一であり、Ｒ６００とアルキルベンゼン
油の潤滑油との相溶性を利用して、圧縮機３から冷媒と
一緒に吐出された潤滑油が低温のアキュームレータ８か
ら圧縮機３に帰還することを保証することができる。
液バックしやすく、アキュームレータ８内において気相
と液相の組成分離が起こる。Ｒ３２及びＲ６００がそれ
ぞれ略９５〜１００重量％、０〜略５重量％となるよう
な２成分からなる混合冷媒は、アキュームレータ８内に
おいて気相と液相の組成分離が起こったとしても、共沸
様混合物を作るため、液相中のＲ６００の混合割合は循
環組成とほぼ同一であり、Ｒ６００とアルキルベンゼン
油の潤滑油との相溶性を利用して、圧縮機３から冷媒と
一緒に吐出された潤滑油が低温のアキュームレータ８か
ら圧縮機３に帰還することを保証することができる。
【００５２】Ｒ６００を混合しない場合には、Ｒ３２が
アルキルベンゼン油とほとんど相溶性がないため、特に
暖房運転時の蒸発器として作用する室外側熱交換器５の
出口から、アキュームレータ８を含む圧縮機３の吸入管
において、潤滑油の粘度が最高となり、潤滑油が配管中
に滞留して圧縮機３に帰還しなくなるものであった。こ
のことは、暖房運転時の外気温度が低くなるにつれて顕
著となったが、本実施例のように共沸様組成より若干多
い組成のＲ６００を混合すると、潤滑油が圧縮機３に帰
還しだし、圧縮機３の油面が上昇することが確認され
た。このことは、Ｒ３２と共沸様混合物を作るＲ６００
がアルキルベンゼン油と相溶し、かつ粘度の低いＲ６０
０が低温でのアルキルベンゼン油の粘度を低下させたこ
とが影響していると考えられる。
アルキルベンゼン油とほとんど相溶性がないため、特に
暖房運転時の蒸発器として作用する室外側熱交換器５の
出口から、アキュームレータ８を含む圧縮機３の吸入管
において、潤滑油の粘度が最高となり、潤滑油が配管中
に滞留して圧縮機３に帰還しなくなるものであった。こ
のことは、暖房運転時の外気温度が低くなるにつれて顕
著となったが、本実施例のように共沸様組成より若干多
い組成のＲ６００を混合すると、潤滑油が圧縮機３に帰
還しだし、圧縮機３の油面が上昇することが確認され
た。このことは、Ｒ３２と共沸様混合物を作るＲ６００
がアルキルベンゼン油と相溶し、かつ粘度の低いＲ６０
０が低温でのアルキルベンゼン油の粘度を低下させたこ
とが影響していると考えられる。
【００５３】また主に圧縮機３中に滞留するアルキルベ
ンゼン油の潤滑油は、圧縮機３が高温になり、冷媒中に
微少の水分が含まれていも、エステル油のように加水分
解することがなく、Ｒ３２とＲ６００からなる混合冷媒
は、従来の鉱油、アルキルベンゼン油等の加水分解のな
い圧縮機用潤滑油と一緒に、通常の冷凍サイクル装置に
そのまま使用可能であるため、Ｒ１２５を混合したＲ４
１０Ａよりもエステル油の使用において細心の注意を払
う必要があるＲ３２が、高コストなエステル油との相溶
性が比較的小さく、エステル油や水分の共存下において
分解しやすいという欠点を改良できるものである。
ンゼン油の潤滑油は、圧縮機３が高温になり、冷媒中に
微少の水分が含まれていも、エステル油のように加水分
解することがなく、Ｒ３２とＲ６００からなる混合冷媒
は、従来の鉱油、アルキルベンゼン油等の加水分解のな
い圧縮機用潤滑油と一緒に、通常の冷凍サイクル装置に
そのまま使用可能であるため、Ｒ１２５を混合したＲ４
１０Ａよりもエステル油の使用において細心の注意を払
う必要があるＲ３２が、高コストなエステル油との相溶
性が比較的小さく、エステル油や水分の共存下において
分解しやすいという欠点を改良できるものである。
【００５４】また可燃性のＲ３２やＲ６００がたとえ装
置から漏洩したとしても、循環組成のＲ３２及びＲ６０
０の２成分からなる混合冷媒は共沸様混合物を作り、漏
洩時にＲ３２とＲ６００の混合割合がほとんど変化する
ことがないため、Ｒ３２単一冷媒と同様の妨爆対策を用
いることができて望ましい。
置から漏洩したとしても、循環組成のＲ３２及びＲ６０
０の２成分からなる混合冷媒は共沸様混合物を作り、漏
洩時にＲ３２とＲ６００の混合割合がほとんど変化する
ことがないため、Ｒ３２単一冷媒と同様の妨爆対策を用
いることができて望ましい。
【００５５】またＲ３２と混合される炭化水素類は、Ｒ
６００の代わりに、Ｒ６００ａまたはＲＣ２７０からな
る混合冷媒が封入されている場合にも、同様の効果を期
待することができ、圧縮機用潤滑油は、アルキルベンゼ
ン油の代わりに、鉱油を用いても、同様の効果を期待す
ることができる。
６００の代わりに、Ｒ６００ａまたはＲＣ２７０からな
る混合冷媒が封入されている場合にも、同様の効果を期
待することができ、圧縮機用潤滑油は、アルキルベンゼ
ン油の代わりに、鉱油を用いても、同様の効果を期待す
ることができる。
【００５６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては以下の効果を有する。すなわち、（１）共沸
様組成よりも０．５〜５重量％多い炭化水素類の組成
は、冷凍サイクル装置中では主に圧縮機用潤滑油に溶解
するため、冷凍サイクル中のすべての構成要素中でＲ３
２と炭化水素類との混合割合をほぼ同一とすることがで
きる。（２）選択された炭化水素類は、化学構造的に近
い鉱油やアルキルベンゼン油の従来の圧縮機用潤滑油と
の相溶性を改善でき、Ｒ３２に対し、高コストで、水分
の共存下において分解しやすいエステル油を用いなくて
よい。（３）吐出温度制御された高圧シェル型圧縮機を
採用すると、比重の重いＲ３２が一部非溶解となった潤
滑油の下部に滞留していたとしても、圧縮機起動時にＲ
３２が速やかに気化し、信頼性の課題を多いに低減する
ことが可能性となる。（４）かかる混合物の共沸様組成
の炭化水素類の混合割合は、最大でも２０重量％であ
り、この共沸様組成よりも５重量％多い組成以内で充填
することに限定したため、可燃性のＲ３２や炭化水素類
がたとえ装置から漏洩したとしても、Ｒ３２単一冷媒と
同様の妨爆対策を用いることができる。（５）さらにＲ
３２と共沸様混合物となる不燃性のＲ１２５混合すれ
ば、可燃性のＲ３２や炭化水素類を混合して弱可燃性の
組成範囲に特定された混合冷媒の燃焼性を、さらに弱め
ることが可能となる。
においては以下の効果を有する。すなわち、（１）共沸
様組成よりも０．５〜５重量％多い炭化水素類の組成
は、冷凍サイクル装置中では主に圧縮機用潤滑油に溶解
するため、冷凍サイクル中のすべての構成要素中でＲ３
２と炭化水素類との混合割合をほぼ同一とすることがで
きる。（２）選択された炭化水素類は、化学構造的に近
い鉱油やアルキルベンゼン油の従来の圧縮機用潤滑油と
の相溶性を改善でき、Ｒ３２に対し、高コストで、水分
の共存下において分解しやすいエステル油を用いなくて
よい。（３）吐出温度制御された高圧シェル型圧縮機を
採用すると、比重の重いＲ３２が一部非溶解となった潤
滑油の下部に滞留していたとしても、圧縮機起動時にＲ
３２が速やかに気化し、信頼性の課題を多いに低減する
ことが可能性となる。（４）かかる混合物の共沸様組成
の炭化水素類の混合割合は、最大でも２０重量％であ
り、この共沸様組成よりも５重量％多い組成以内で充填
することに限定したため、可燃性のＲ３２や炭化水素類
がたとえ装置から漏洩したとしても、Ｒ３２単一冷媒と
同様の妨爆対策を用いることができる。（５）さらにＲ
３２と共沸様混合物となる不燃性のＲ１２５混合すれ
ば、可燃性のＲ３２や炭化水素類を混合して弱可燃性の
組成範囲に特定された混合冷媒の燃焼性を、さらに弱め
ることが可能となる。
【図１】Ｒ３２の、同一粘度の鉱油とアルキルベンゼン
油への溶解特性を示す図
油への溶解特性を示す図
【図２】Ｒ３２、Ｒ６００、Ｒ６００ａ、ＲＣ２７０
の、同一アルキルベンゼン油への溶解特性を示す図
の、同一アルキルベンゼン油への溶解特性を示す図
【図３】Ｒ３２／Ｒ６００とＲ３２／Ｒ６００ａとＲ３
２／ＲＣ２７０の各２成分系の燃焼下限界を示す図
２／ＲＣ２７０の各２成分系の燃焼下限界を示す図
【図４】Ｒ３２／Ｒ６００とＲ３２／Ｒ６００ａとＲ３
２／ＲＣ２７０の各２成分系の米国ＡＳＨＲＡＥ３４規
格の可燃性分類に従うＡ２判定条件からの余裕度を示す
図
２／ＲＣ２７０の各２成分系の米国ＡＳＨＲＡＥ３４規
格の可燃性分類に従うＡ２判定条件からの余裕度を示す
図
【図５】本発明になる混合物を適用した冷凍サイクル装
置の一実施例を示す図
置の一実施例を示す図
１ 冷凍サイクル装置 ２ 匡体 ３ 圧縮機 ４ 四方弁 ５ 室外側熱交換器 ６ 絞り装置 ７ 室内側熱交換器 ８ アキュームレータ ９ 室外ファン １０ 室内ファン １１ 壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡座 典穂 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 ジフルオロメタンと、共沸様混合物を作
る炭化水素類から選ばれた少なくとも１種と、ジフルオ
ロメタンと非溶解性の鉱油および／またはアルキルベン
ゼン油の圧縮機用潤滑油を使用し、ジフルオロメタンと
共沸様混合物を作る炭化水素類は、共沸様組成より若干
多い組成で充填することを特徴とする冷凍サイクル装
置。 - 【請求項２】 請求項１において、ジフルオロメタンと
共沸様混合物を作る炭化水素類は、ブタンまたはイソブ
タンまたはシクロプロパンから選ばれた１種であり、共
沸様組成より０．５〜５重量％多い組成で充填すること
を特徴とする冷凍サイクル装置。 - 【請求項３】 請求項１において、圧縮機は、吐出温度
制御された高圧シェル型圧縮機であることを特徴とする
冷凍サイクル装置。 - 【請求項４】 請求項１においてジフルオロメタンと、
炭化水素類から選ばれた１種に、ペンタフルオロエタン
をさらに混合したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11784397A JPH10306289A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 冷凍サイクル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11784397A JPH10306289A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 冷凍サイクル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306289A true JPH10306289A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14721652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11784397A Withdrawn JPH10306289A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 冷凍サイクル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10306289A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001048124A1 (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-05 | Daikin Industries, Ltd. | Hydraulic fluid and refrigerating apparatus |
| WO2001048125A1 (fr) * | 1999-12-28 | 2001-07-05 | Daikin Industries, Ltd. | Fluide hydraulique et appareil de refrigeration |
| EP1162412A1 (en) * | 1999-03-02 | 2001-12-12 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigerating device |
| US6516837B2 (en) | 2000-09-27 | 2003-02-11 | Honeywell International Inc. | Method of introducing refrigerants into refrigeration systems |
| WO2012073292A1 (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置の部品交換方法 |
| WO2012073294A1 (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置の部品交換方法および冷凍サイクル装置 |
| JP2013040730A (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | 室外機及び空気調和装置 |
-
1997
- 1997-05-08 JP JP11784397A patent/JPH10306289A/ja not_active Withdrawn
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1162412A4 (en) * | 1999-03-02 | 2003-03-12 | Daikin Ind Ltd | COOLING DEVICE |
| WO2001048124A1 (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-05 | Daikin Industries, Ltd. | Hydraulic fluid and refrigerating apparatus |
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| US6640841B2 (en) | 2000-09-27 | 2003-11-04 | Honeywell International Inc. | Method of introducing refrigerants into refrigeration systems |
| JP5677461B2 (ja) * | 2010-12-03 | 2015-02-25 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置の部品交換方法および冷凍サイクル装置 |
| WO2012073294A1 (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置の部品交換方法および冷凍サイクル装置 |
| JPWO2012073292A1 (ja) * | 2010-12-03 | 2014-05-19 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置の部品交換方法 |
| JPWO2012073294A1 (ja) * | 2010-12-03 | 2014-05-19 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置の部品交換方法および冷凍サイクル装置 |
| AU2010364874B2 (en) * | 2010-12-03 | 2014-12-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Part replacement method for refrigeration cycle device and refrigeration cycle device |
| WO2012073292A1 (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置の部品交換方法 |
| AU2010364872B2 (en) * | 2010-12-03 | 2015-06-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Part replacement method for refrigeration cycle device |
| EP2921801A1 (en) * | 2010-12-03 | 2015-09-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Method of part replacement for refrigeration cycle apparatus |
| US9279607B2 (en) | 2010-12-03 | 2016-03-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Method of part replacement for refrigeration cycle apparatus |
| US9476622B2 (en) | 2010-12-03 | 2016-10-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Method of part replacement for refrigeration cycle apparatus and refrigeration cycle apparatus |
| JP2013040730A (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | 室外機及び空気調和装置 |
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