JPH11158461A - 冷媒組成物及びこれを使用した二元冷凍装置 - Google Patents
冷媒組成物及びこれを使用した二元冷凍装置Info
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- JPH11158461A JPH11158461A JP10249812A JP24981298A JPH11158461A JP H11158461 A JPH11158461 A JP H11158461A JP 10249812 A JP10249812 A JP 10249812A JP 24981298 A JP24981298 A JP 24981298A JP H11158461 A JPH11158461 A JP H11158461A
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、オゾン層を破壊する危険が大きい
規制冷媒を使用することなく、−８０℃という低温を達
成でき、冷凍能力や他の性能面でもＲ５０３の代替冷媒
として使用できる冷媒組成物を提供することを目的とす
る。 【構成】 本発明は、トリフルオロメタンとヘキサフル
オロエタンとの共沸混合物で冷媒組成物を組成したもの
である。
規制冷媒を使用することなく、−８０℃という低温を達
成でき、冷凍能力や他の性能面でもＲ５０３の代替冷媒
として使用できる冷媒組成物を提供することを目的とす
る。 【構成】 本発明は、トリフルオロメタンとヘキサフル
オロエタンとの共沸混合物で冷媒組成物を組成したもの
である。
Description
【０００１】
【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少ない冷媒組成物と、
それを使用した二元冷凍装置に関する。
つ、オゾン層を破壊する危険性の少ない冷媒組成物と、
それを使用した二元冷凍装置に関する。
【０００２】
【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Ｒ１２（ジクロロジフルオロメタン）とＲ５
００（Ｒ１２とＲ１５２ａ（１，１−ジフルオロエタ
ン）との共沸混合物）が多い。Ｒ１２の沸点は約−３０
℃で、Ｒ５００の沸点は約−３３℃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。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。
るものにはＲ１２（ジクロロジフルオロメタン）とＲ５
００（Ｒ１２とＲ１５２ａ（１，１−ジフルオロエタ
ン）との共沸混合物）が多い。Ｒ１２の沸点は約−３０
℃で、Ｒ５００の沸点は約−３３℃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。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。
【０００３】一方、−８０℃以下というより低い温度帯
を得るためには、Ｒ５０３（Ｒ２３とＲ１３との共沸混
合物）が使用される。Ｒ５０３の沸点は−８８．６５℃
であり、低温を得るのに最適である。
を得るためには、Ｒ５０３（Ｒ２３とＲ１３との共沸混
合物）が使用される。Ｒ５０３の沸点は−８８．６５℃
であり、低温を得るのに最適である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら上記各冷媒は
オゾン層を破壊する恐れがあるとされ、その使用が規制
されることとなって来た。即ち、Ｒ５００を組成するＲ
１２やＲ５０３を組成するＲ１３は難分解性の所謂規制
冷媒であり、大気中に放出されてオゾン層に到達すると
オゾン層を破壊する危険があることが解明されてきた。
オゾン層を破壊する恐れがあるとされ、その使用が規制
されることとなって来た。即ち、Ｒ５００を組成するＲ
１２やＲ５０３を組成するＲ１３は難分解性の所謂規制
冷媒であり、大気中に放出されてオゾン層に到達すると
オゾン層を破壊する危険があることが解明されてきた。
【０００５】現在、世界中の研究者は上記規制冷媒の代
替冷媒を研究、模索中である。
替冷媒を研究、模索中である。
【０００６】本発明は斯る点に鑑みなされたもので、オ
ゾン層を破壊する危険が大きい規制冷媒を使用すること
なく、−８０℃という低温を達成でき、冷凍能力や他の
性能面でもＲ５０３の代替冷媒として使用できる冷媒組
成物を提供すると共に、実際に低温を達成できる二元冷
凍装置を提供することを目的とする。
ゾン層を破壊する危険が大きい規制冷媒を使用すること
なく、−８０℃という低温を達成でき、冷凍能力や他の
性能面でもＲ５０３の代替冷媒として使用できる冷媒組
成物を提供すると共に、実際に低温を達成できる二元冷
凍装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１の如
く、トリフルオロメタンとヘキサフルオロエタンとの共
沸混合物からなる冷媒組成物を組成したものである。
く、トリフルオロメタンとヘキサフルオロエタンとの共
沸混合物からなる冷媒組成物を組成したものである。
【０００８】また、請求項２の如く、トリフルオロメタ
ンとヘキサフルオロエタンの共沸混合物と、ｎ−ペンタ
ンとの混合物からなり、ｎ−ペンタンを、トリフルオロ
メタンとヘキサフルオロエタンの総重量に対して１４％
以下の割合で混合して冷媒組成物を組成したものであ
る。
ンとヘキサフルオロエタンの共沸混合物と、ｎ−ペンタ
ンとの混合物からなり、ｎ−ペンタンを、トリフルオロ
メタンとヘキサフルオロエタンの総重量に対して１４％
以下の割合で混合して冷媒組成物を組成したものであ
る。
【０００９】また、請求項３の如く、トリフルオロメタ
ンとヘキサフルオロエタンの共沸混合物と、プロパンと
の混合物からなり、プロパンを、トリフルオロメタンと
ヘキサフルオロエタンの総重量に対して１４％以下の割
合で混合して冷媒組成物を組成したものである。
ンとヘキサフルオロエタンの共沸混合物と、プロパンと
の混合物からなり、プロパンを、トリフルオロメタンと
ヘキサフルオロエタンの総重量に対して１４％以下の割
合で混合して冷媒組成物を組成したものである。
【００１０】更に、請求項４の如く、高温側冷媒回路と
低温側冷媒回路を備え、前記低温側冷媒回路中の冷媒の
凝縮を前記高温側冷媒回路中のカスケードコンデンサを
通過する冷媒により行う二元冷凍装置において、前記低
温側冷媒回路に封入される冷媒を、トリフルオロメタン
とヘキサフルオロエタンの共沸混合物と、ｎ−ペンタン
又はプロパンとの混合物とし、ｎ−ペンタン又はプロパ
ンを、トリフルオロメタンとヘキサフルオロエタンの総
重量に対して１４％以下の割合で混合してなる冷媒組成
物を使用して二元冷凍装置にしたものである。
低温側冷媒回路を備え、前記低温側冷媒回路中の冷媒の
凝縮を前記高温側冷媒回路中のカスケードコンデンサを
通過する冷媒により行う二元冷凍装置において、前記低
温側冷媒回路に封入される冷媒を、トリフルオロメタン
とヘキサフルオロエタンの共沸混合物と、ｎ−ペンタン
又はプロパンとの混合物とし、ｎ−ペンタン又はプロパ
ンを、トリフルオロメタンとヘキサフルオロエタンの総
重量に対して１４％以下の割合で混合してなる冷媒組成
物を使用して二元冷凍装置にしたものである。
【００１１】
【作用】請求項１の構成により、トリフルオロメタン
（Ｒ２３）は塩素を含まないＨＦＣであり、ヘキサフル
オロエタン（Ｒ１１６）はフッ素と炭素のみからなるＦ
Ｃであって、いずれもオゾン層破壊問題における規制の
対象となっておらず、また、その沸点は、トリフルオロ
メタン（Ｒ２３）が−８２．５℃、ヘキサフルオロエタ
ン（Ｒ１１６）が−７８．５℃と低く、共沸点は−８８
℃程度となることから、Ｒ５０３の代替冷媒として十分
に冷凍能力を発揮できる。
（Ｒ２３）は塩素を含まないＨＦＣであり、ヘキサフル
オロエタン（Ｒ１１６）はフッ素と炭素のみからなるＦ
Ｃであって、いずれもオゾン層破壊問題における規制の
対象となっておらず、また、その沸点は、トリフルオロ
メタン（Ｒ２３）が−８２．５℃、ヘキサフルオロエタ
ン（Ｒ１１６）が−７８．５℃と低く、共沸点は−８８
℃程度となることから、Ｒ５０３の代替冷媒として十分
に冷凍能力を発揮できる。
【００１２】尚、トリフルオロメタン（Ｒ２３）は、比
熱比が１．２２と若干高目であるため、冷媒回路に封入
した場合には、吐出温度が上昇する懸念があるが、比熱
比が１．０９とかなり低いヘキサフルオロエタン（Ｒ１
１６）を所定量混合しているため、吐出温度の上昇は抑
制することができる。この結果、所望とする冷凍能力を
実現できると共にオイルスラッジやオイルの劣化を抑制
できる。
熱比が１．２２と若干高目であるため、冷媒回路に封入
した場合には、吐出温度が上昇する懸念があるが、比熱
比が１．０９とかなり低いヘキサフルオロエタン（Ｒ１
１６）を所定量混合しているため、吐出温度の上昇は抑
制することができる。この結果、所望とする冷凍能力を
実現できると共にオイルスラッジやオイルの劣化を抑制
できる。
【００１３】更に、トリフルオロメタン（Ｒ２３）とヘ
キサフルオロエタン（Ｒ１１６）の共沸混合物は、オイ
ルとの相溶性が悪いが、この問題については冷媒回路中
にオイルセパレータを設け、このセパレータにて完全に
オイルを分離して圧縮機へ戻すようにすることにより解
決でき、油上りによる圧縮機のロック等の心配はない。
キサフルオロエタン（Ｒ１１６）の共沸混合物は、オイ
ルとの相溶性が悪いが、この問題については冷媒回路中
にオイルセパレータを設け、このセパレータにて完全に
オイルを分離して圧縮機へ戻すようにすることにより解
決でき、油上りによる圧縮機のロック等の心配はない。
【００１４】請求項２の構成により、特にオイルセパレ
ータにて完全にオイルを分離するまでもなく、圧縮機に
オイルを戻す冷媒組成物とすることができる。即ち、ｎ
−ペンタンは沸点が＋３６．０７℃と高いが、圧縮機の
オイルとの相溶性が良好であり、ｎ−ペンタンを所定量
混合することにより、ｎ−ペンタンにオイルを溶け込ま
せた状態で圧縮機まで帰還させることができ、圧縮機の
油上がりによるロック等の弊害を防止できる。ここで、
ｎ−ペンタンは沸点が高いため、あまり多量に混合する
と蒸発温度が上昇して目的とする低温が得られない。こ
のため、ｎ−ペンタンを、１４重量％以下の割合で混合
することにより、蒸発温度を上昇させずにオイルを圧縮
機へ帰還させることができる。
ータにて完全にオイルを分離するまでもなく、圧縮機に
オイルを戻す冷媒組成物とすることができる。即ち、ｎ
−ペンタンは沸点が＋３６．０７℃と高いが、圧縮機の
オイルとの相溶性が良好であり、ｎ−ペンタンを所定量
混合することにより、ｎ−ペンタンにオイルを溶け込ま
せた状態で圧縮機まで帰還させることができ、圧縮機の
油上がりによるロック等の弊害を防止できる。ここで、
ｎ−ペンタンは沸点が高いため、あまり多量に混合する
と蒸発温度が上昇して目的とする低温が得られない。こ
のため、ｎ−ペンタンを、１４重量％以下の割合で混合
することにより、蒸発温度を上昇させずにオイルを圧縮
機へ帰還させることができる。
【００１５】請求項３の構成によっても、特にオイルセ
パレータにて完全にオイルを分離するまでもなく、圧縮
機にオイルを戻す冷媒組成物とすることができる。即
ち、プロパンも圧縮機のオイルとの相溶性が良好であ
り、プロパンを所定量混合することにより、プロパンに
オイルを溶け込ませた状態で圧縮機まで帰還させること
ができ、圧縮機の油上がりによるロック等の弊害を防止
できる。ここで、プロパンは沸点が−４２．７５℃と低
いため、蒸発温度に与える影響はそれ程ないが、可燃性
であるため、爆発の危険があり取扱いに難点がある。し
かし、プロパンの混合割合を１４％以下とすることによ
り、プロパンを不燃域に維持することができ、爆発等の
心配は無くなる。このため、プロパンを、１４重量％以
下の割合で混合することにより、爆発等の危険を防止し
つつオイルを圧縮機へ帰還させることができる。
パレータにて完全にオイルを分離するまでもなく、圧縮
機にオイルを戻す冷媒組成物とすることができる。即
ち、プロパンも圧縮機のオイルとの相溶性が良好であ
り、プロパンを所定量混合することにより、プロパンに
オイルを溶け込ませた状態で圧縮機まで帰還させること
ができ、圧縮機の油上がりによるロック等の弊害を防止
できる。ここで、プロパンは沸点が−４２．７５℃と低
いため、蒸発温度に与える影響はそれ程ないが、可燃性
であるため、爆発の危険があり取扱いに難点がある。し
かし、プロパンの混合割合を１４％以下とすることによ
り、プロパンを不燃域に維持することができ、爆発等の
心配は無くなる。このため、プロパンを、１４重量％以
下の割合で混合することにより、爆発等の危険を防止し
つつオイルを圧縮機へ帰還させることができる。
【００１６】請求項４の構成により、実際の冷媒回路に
おいて、オイル戻りを良好とし、爆発等の危険を伴うこ
となく、蒸発器にて−８３℃程度の低温を達成すること
ができ、規制冷媒を使用せずに血液保冷等の医療用フリ
ーザーとして実用化できる。
おいて、オイル戻りを良好とし、爆発等の危険を伴うこ
となく、蒸発器にて−８３℃程度の低温を達成すること
ができ、規制冷媒を使用せずに血液保冷等の医療用フリ
ーザーとして実用化できる。
【００１７】
【実施例】次に図面において実施例を説明する。図１は
本発明の冷媒組成物を封入してなる二元冷凍装置の冷媒
回路図である。Ｓ１は高温側冷媒サイクルを、また、Ｓ
２は低温側冷媒サイクルを示している。
本発明の冷媒組成物を封入してなる二元冷凍装置の冷媒
回路図である。Ｓ１は高温側冷媒サイクルを、また、Ｓ
２は低温側冷媒サイクルを示している。
【００１８】高温側冷媒サイクルＳ１を構成する圧縮機
１の吐出側配管２は補助凝縮器３に接続され、補助凝縮
器３は圧縮機１のオイルクーラー４、補助凝縮器５、低
温側冷媒サイクルＳ２を構成する圧縮機６のオイルクー
ラー７、凝縮機８、乾燥器９、キャピラリーチューブ１
０を順次経て、カスケードコンデンサ１１に接続され、
受液器１２を経て吸込側配管１３により圧縮機１に接続
されている。１４は各凝縮器３，５及び８の冷却用ファ
ンである。
１の吐出側配管２は補助凝縮器３に接続され、補助凝縮
器３は圧縮機１のオイルクーラー４、補助凝縮器５、低
温側冷媒サイクルＳ２を構成する圧縮機６のオイルクー
ラー７、凝縮機８、乾燥器９、キャピラリーチューブ１
０を順次経て、カスケードコンデンサ１１に接続され、
受液器１２を経て吸込側配管１３により圧縮機１に接続
されている。１４は各凝縮器３，５及び８の冷却用ファ
ンである。
【００１９】低温側冷媒サイクルＳ２の圧縮機６の吐出
側配管１５は、オイルセパレータ１６に接続され、そこ
で分離された圧縮機オイルは、リターン配管１７にて圧
縮機６に戻される。一方、冷媒は、配管１８に流入して
吸込側熱交換器１９と熱交換した後、カスケードコンデ
ンサ１１内の配管２０内を通過して凝縮し、乾燥器２
１、キャピラリーチューブ２を経て入口管２３より蒸発
器２４に流入し、出口管２５より出て吸込側熱交換器１
９を経て圧縮機６の吸込側配管２６より圧縮機６に戻る
構成である。２７は膨張タンクであり、キャピラリーチ
ューブ２８を介して吸込側配管２６に接続されている。
側配管１５は、オイルセパレータ１６に接続され、そこ
で分離された圧縮機オイルは、リターン配管１７にて圧
縮機６に戻される。一方、冷媒は、配管１８に流入して
吸込側熱交換器１９と熱交換した後、カスケードコンデ
ンサ１１内の配管２０内を通過して凝縮し、乾燥器２
１、キャピラリーチューブ２を経て入口管２３より蒸発
器２４に流入し、出口管２５より出て吸込側熱交換器１
９を経て圧縮機６の吸込側配管２６より圧縮機６に戻る
構成である。２７は膨張タンクであり、キャピラリーチ
ューブ２８を介して吸込側配管２６に接続されている。
【００２０】高温側冷媒サイクルＳ１には、Ｒ２２（ク
ロロジフルオロメタン、ＣＨＣＬＦ 2）が封入される。
Ｒ２２の沸点は大気圧で−４０．７５℃であり、このＲ
２２が各凝縮器３，５及び８にて凝縮し、キャピラリー
チューブ１０にて減圧されてカスケードコンデンサ１１
に流入して蒸発する。ここで、カスケードコンデンサ１
１は−４０℃程となる。
ロロジフルオロメタン、ＣＨＣＬＦ 2）が封入される。
Ｒ２２の沸点は大気圧で−４０．７５℃であり、このＲ
２２が各凝縮器３，５及び８にて凝縮し、キャピラリー
チューブ１０にて減圧されてカスケードコンデンサ１１
に流入して蒸発する。ここで、カスケードコンデンサ１
１は−４０℃程となる。
【００２１】低温側冷媒サイクルＳ２には、Ｒ２３（ト
リフルオロメタン、ＣＨＦ3）とＲ１１６（ヘキサフル
オロエタン、Ｃ2Ｆ6）とｎ−ペンタン（Ｃ5Ｈ12）との
共沸混合物が封入される。ここで、Ｒ２３とＲ１１６の
混合比は、３９：６１であると共に、ｎ−ペンタンは、
Ｒ２３とＲ１１６の総重量に対して１４％以下の割合で
混合して組成される。この結果、共沸点が−８８℃とい
うかなり低温の冷媒組成物を封入することとなる。そし
て、圧縮機６から吐出された冷媒及び圧縮機オイルは、
オイルセパレータ１６に流入する。そこで、気相部分と
液相部分とに分離され、オイルの大部分は液相であるた
め、リターン配管１７より圧縮機６に戻れる。気相の冷
媒とオイルは、配管１８を通り吸込側熱交換器１９と熱
交換し、更に、カスケードコンデンサ１１にて高温側冷
媒サイクルＳ１内の冷媒の蒸発によって冷却されて凝縮
する。その後、キャピラリーチューブ２２にて減圧され
た後、蒸発器２４に流入して蒸発する。この蒸発器２４
は、図示しない冷凍庫の壁面に熱交換関係に取り付けら
れて庫内を冷却する。ここで、蒸発器２４での蒸発温度
は−８８℃に達する。
リフルオロメタン、ＣＨＦ3）とＲ１１６（ヘキサフル
オロエタン、Ｃ2Ｆ6）とｎ−ペンタン（Ｃ5Ｈ12）との
共沸混合物が封入される。ここで、Ｒ２３とＲ１１６の
混合比は、３９：６１であると共に、ｎ−ペンタンは、
Ｒ２３とＲ１１６の総重量に対して１４％以下の割合で
混合して組成される。この結果、共沸点が−８８℃とい
うかなり低温の冷媒組成物を封入することとなる。そし
て、圧縮機６から吐出された冷媒及び圧縮機オイルは、
オイルセパレータ１６に流入する。そこで、気相部分と
液相部分とに分離され、オイルの大部分は液相であるた
め、リターン配管１７より圧縮機６に戻れる。気相の冷
媒とオイルは、配管１８を通り吸込側熱交換器１９と熱
交換し、更に、カスケードコンデンサ１１にて高温側冷
媒サイクルＳ１内の冷媒の蒸発によって冷却されて凝縮
する。その後、キャピラリーチューブ２２にて減圧され
た後、蒸発器２４に流入して蒸発する。この蒸発器２４
は、図示しない冷凍庫の壁面に熱交換関係に取り付けら
れて庫内を冷却する。ここで、蒸発器２４での蒸発温度
は−８８℃に達する。
【００２２】このように構成された二元冷凍装置におい
て、低温側冷媒サイクルＳ２に封入される冷媒組成物で
あるトリフルオロメタン（Ｒ２３）は塩素を含まないＨ
ＦＣであり、ヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）はフッ
素と炭素のみからなるＦＣであって、いずれもオゾン層
破壊問題における規制の対象となっておらず、また、そ
の沸点は、トリフルオロメタン（Ｒ２３）が−８２．５
℃、ヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）が−７８．５℃
と低く、共沸点は−８８℃程度となることから、Ｒ５０
３の代替冷媒として十分に冷凍能力を発揮できる。
て、低温側冷媒サイクルＳ２に封入される冷媒組成物で
あるトリフルオロメタン（Ｒ２３）は塩素を含まないＨ
ＦＣであり、ヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）はフッ
素と炭素のみからなるＦＣであって、いずれもオゾン層
破壊問題における規制の対象となっておらず、また、そ
の沸点は、トリフルオロメタン（Ｒ２３）が−８２．５
℃、ヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）が−７８．５℃
と低く、共沸点は−８８℃程度となることから、Ｒ５０
３の代替冷媒として十分に冷凍能力を発揮できる。
【００２３】尚、トリフルオロメタン（Ｒ２３）は、比
熱比が１．２２と若干高目であるため、冷媒回路中で
は、吐出温度が上昇する懸念があるが、比熱比が１．０
９とかなり低いヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）を６
１重量％混合しているため、吐出温度の上昇は抑制する
ことができる。この結果、所望とする冷凍能力を実現で
きると共にオイルスラッジやオイルの劣化を抑制でき
る。
熱比が１．２２と若干高目であるため、冷媒回路中で
は、吐出温度が上昇する懸念があるが、比熱比が１．０
９とかなり低いヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）を６
１重量％混合しているため、吐出温度の上昇は抑制する
ことができる。この結果、所望とする冷凍能力を実現で
きると共にオイルスラッジやオイルの劣化を抑制でき
る。
【００２４】ここで、比熱比の値Ｋ（Ｃｐ／Ｃｖ）は下
記の（１）式で示す如く、断熱圧縮における圧縮機の吐
出ガス温度に大きな影響を及ぼすものであって組成物の
分子量が大きい程小さい値を示す。
記の（１）式で示す如く、断熱圧縮における圧縮機の吐
出ガス温度に大きな影響を及ぼすものであって組成物の
分子量が大きい程小さい値を示す。
【００２５】
【数１】
【００２６】更に、トリフルオロメタン（Ｒ２３）とヘ
キサフルオロエタン（Ｒ１１６）の共沸混合物はオイル
との相溶性が悪いが、ｎ−ペンタンを１４重量％以下混
合することにより解決できる。即ち、ｎ−ペンタンは沸
点が＋３６．０７℃と高いが、圧縮機オイルとの相溶性
が良好であり、ｎ−ペンタンを１４重量％の範囲で混合
することにより、ｎ−ペンタンにオイルを溶け込ませた
状態で圧縮機まで帰還させることができ、圧縮機の油上
がりによるロック等の弊害を防止できる。この結果、特
にオイルセパレータ１６にて完全にオイルを分離するま
でもなく、圧縮機６にオイルを戻すことができる。ここ
で、ｎ−ペンタンは沸点が高いため、あまり多量に混合
すると蒸発温度が上昇して目的とする低温が得られない
が、ｎ−ペンタンを、１４重量％以下の割合で混合する
ことにより、蒸発温度を上昇させずしかもｎ−ペンタン
が不燃域に維持しつつオイルを圧縮機へ帰還させること
ができる。
キサフルオロエタン（Ｒ１１６）の共沸混合物はオイル
との相溶性が悪いが、ｎ−ペンタンを１４重量％以下混
合することにより解決できる。即ち、ｎ−ペンタンは沸
点が＋３６．０７℃と高いが、圧縮機オイルとの相溶性
が良好であり、ｎ−ペンタンを１４重量％の範囲で混合
することにより、ｎ−ペンタンにオイルを溶け込ませた
状態で圧縮機まで帰還させることができ、圧縮機の油上
がりによるロック等の弊害を防止できる。この結果、特
にオイルセパレータ１６にて完全にオイルを分離するま
でもなく、圧縮機６にオイルを戻すことができる。ここ
で、ｎ−ペンタンは沸点が高いため、あまり多量に混合
すると蒸発温度が上昇して目的とする低温が得られない
が、ｎ−ペンタンを、１４重量％以下の割合で混合する
ことにより、蒸発温度を上昇させずしかもｎ−ペンタン
が不燃域に維持しつつオイルを圧縮機へ帰還させること
ができる。
【００２７】このように、本実施例の二元冷凍装置によ
れば、オイル戻りを良好とし、爆発等の危険を伴うこと
なく、蒸発器にて−８８℃程度の低温を達成することが
でき、規制冷媒を使用せずに血液保冷等の医療用フリー
ザーとして実用化できる。
れば、オイル戻りを良好とし、爆発等の危険を伴うこと
なく、蒸発器にて−８８℃程度の低温を達成することが
でき、規制冷媒を使用せずに血液保冷等の医療用フリー
ザーとして実用化できる。
【００２８】また、ｎ−ペンタンは工場生産ではないの
で、フリーザー等で使用する場合には容易に入手でき、
実用的である。
で、フリーザー等で使用する場合には容易に入手でき、
実用的である。
【００２９】また、トリフルオロメタン（Ｒ２３）と、
ヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）と、プロパンとは、
いずれもガス状態であるため、封入の作業性やサービス
性を工場できる。
ヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）と、プロパンとは、
いずれもガス状態であるため、封入の作業性やサービス
性を工場できる。
【００３０】尚、本実施例ではトリフルオロメタン（Ｒ
２３）とヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）とｎ−ペン
タンとの混合物にて説明したが、ｎ−ペンタンの代わり
にＲ２９０（プロパン、Ｃ3Ｈ8）を同様の割合で混合し
ても同様の効果が得られる。即ち、プロパンも圧縮機オ
イルとの相溶性が良好であり、プロパンを１４重量％混
合することにより、プロパンにオイルを溶け込ませた状
態で圧縮機６まで帰還させることができ、圧縮機６の油
上がりによるロック等の弊害を防止できる。ここで、プ
ロパンは沸点が−４２．７５℃と低いため、蒸発温度に
与える影響はそれ程ないが、可燃性であるため、爆発の
危険があり取扱に難点がある。しかし、プロパンの混合
割合を１４重量％以下とすることにより、プロパンを不
燃域に維持することができ、爆発等の心配は無くなる。
２３）とヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）とｎ−ペン
タンとの混合物にて説明したが、ｎ−ペンタンの代わり
にＲ２９０（プロパン、Ｃ3Ｈ8）を同様の割合で混合し
ても同様の効果が得られる。即ち、プロパンも圧縮機オ
イルとの相溶性が良好であり、プロパンを１４重量％混
合することにより、プロパンにオイルを溶け込ませた状
態で圧縮機６まで帰還させることができ、圧縮機６の油
上がりによるロック等の弊害を防止できる。ここで、プ
ロパンは沸点が−４２．７５℃と低いため、蒸発温度に
与える影響はそれ程ないが、可燃性であるため、爆発の
危険があり取扱に難点がある。しかし、プロパンの混合
割合を１４重量％以下とすることにより、プロパンを不
燃域に維持することができ、爆発等の心配は無くなる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、トリフル
オロメタン（Ｒ２３）は塩素を含まないＨＦＣであり、
ヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）はフッ素と炭素のみ
からなるＦＣであって、いずれもオゾン層破壊問題にお
ける規制の対象となっておらず、また、その沸点は、ト
リフルオロメタン（Ｒ２３）が−８２．５℃、ヘキサフ
ルオロエタン（Ｒ１１６）が−７８．５℃と低く、共沸
点は−８８℃程度となることから、Ｒ５０３の代替冷媒
として十分に冷凍能力を発揮できる。
オロメタン（Ｒ２３）は塩素を含まないＨＦＣであり、
ヘキサフルオロエタン（Ｒ１１６）はフッ素と炭素のみ
からなるＦＣであって、いずれもオゾン層破壊問題にお
ける規制の対象となっておらず、また、その沸点は、ト
リフルオロメタン（Ｒ２３）が−８２．５℃、ヘキサフ
ルオロエタン（Ｒ１１６）が−７８．５℃と低く、共沸
点は−８８℃程度となることから、Ｒ５０３の代替冷媒
として十分に冷凍能力を発揮できる。
【００３２】尚、トリフルオロメタン（Ｒ２３）は、比
熱比が１．２２と若干高目であるため、冷媒回路に封入
した場合には、吐出温度が上昇する懸念があるが、比熱
比が１．０９とかなり低いヘキサフルオロエタン（Ｒ１
１６）を所定量混合しているため、吐出温度の上昇は抑
制することができる。この結果、冷凍装置に封入した場
合には、所望とする冷凍能力を実現できると共にオイル
スラッジやオイルの劣化を抑制できる。
熱比が１．２２と若干高目であるため、冷媒回路に封入
した場合には、吐出温度が上昇する懸念があるが、比熱
比が１．０９とかなり低いヘキサフルオロエタン（Ｒ１
１６）を所定量混合しているため、吐出温度の上昇は抑
制することができる。この結果、冷凍装置に封入した場
合には、所望とする冷凍能力を実現できると共にオイル
スラッジやオイルの劣化を抑制できる。
【図１】本発明の冷媒組成物を封入した二元冷凍装置の
冷媒回路図である。
冷媒回路図である。
Ｓ１ 高温側冷媒サイクル Ｓ２ 低温側冷媒サイクル １，６ 圧縮機 １１ カスケードコンデンサ ２４ 蒸発器
Claims (4)
- 【請求項１】 トリフルオロメタンとヘキサフルオロエ
タンとの共沸混合物からなる冷媒組成物。 - 【請求項２】 トリフルオロメタンとヘキサフルオロエ
タンの共沸混合物と、ｎ−ペンタンとの混合物からな
り、ｎ−ペンタンを、トリフルオロメタンとヘキサフル
オロエタンの総重量に対して１４％以下の割合で混合し
てなる冷媒組成物。 - 【請求項３】 トリフルオロメタンとヘキサフルオロエ
タンの共沸混合物と、プロパンとの混合物からなり、プ
ロパンを、トリフルオロメタンとヘキサフルオロエタン
の総重量に対して１４％以下の割合で混合してなる冷媒
組成物。 - 【請求項４】 高温側冷媒回路と低温側冷媒回路を備
え、前記低温側冷媒回路中の冷媒の凝縮を前記高温側冷
媒回路中のカスケードコンデンサを通過する冷媒により
行う二元冷凍装置において、前記低温側冷媒回路に封入
される冷媒を、比熱比が高めのトリフルオロメタンを３
９重量％、比熱比が低めのヘキサフルオロエタンを６１
重量％混合した共沸混合物と、ｎ−ペンタン又はプロパ
ンとの混合物とし、このｎ−ペンタン又はプロパンを、
トリフルオロメタンとヘキサフルオロエタンの総重量に
対して１４％以下の割合で混合してなる冷媒組成物を使
用した二元冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10249812A JPH11158461A (ja) | 1992-04-10 | 1998-09-03 | 冷媒組成物及びこれを使用した二元冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09090492A JP3244296B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 冷媒組成物及びこれを使用した二元冷凍装置 |
| JP10249812A JPH11158461A (ja) | 1992-04-10 | 1998-09-03 | 冷媒組成物及びこれを使用した二元冷凍装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09090492A Division JP3244296B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 冷媒組成物及びこれを使用した二元冷凍装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000183844A Division JP2001040340A (ja) | 2000-01-01 | 2000-06-19 | 二元冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11158461A true JPH11158461A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=14011395
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09090492A Expired - Lifetime JP3244296B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 冷媒組成物及びこれを使用した二元冷凍装置 |
| JP10249812A Pending JPH11158461A (ja) | 1992-04-10 | 1998-09-03 | 冷媒組成物及びこれを使用した二元冷凍装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09090492A Expired - Lifetime JP3244296B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 冷媒組成物及びこれを使用した二元冷凍装置 |
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|---|---|
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| DE (1) | DE69306905T2 (ja) |
| WO (1) | WO1993021280A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101176571B1 (ko) | 2010-03-31 | 2012-08-23 | (주)그린센추리 | 2단 히트펌프 사이클을 이용한 온수 생산 시스템 |
| JP5941990B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2016-06-29 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | 二元冷凍装置 |
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| US5458798A (en) * | 1993-02-05 | 1995-10-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Azeotropic and azeotrope-like compositions of a hydrofluorocarbon and a hydrocarbon |
| US5766503A (en) * | 1994-12-16 | 1998-06-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Refrigeration process using azeotropic compositions of perfluoroethane and trifluoromethane |
| JPH10300330A (ja) * | 1997-04-25 | 1998-11-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 低温貯蔵庫 |
| EP1047747B1 (en) | 1998-01-16 | 2002-04-03 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Halogenated hydrocarbon refrigerant compositions containing polymeric oil-return agents |
| EP1123959B8 (en) | 1998-06-06 | 2006-04-26 | Nihon Freezer Co., Ltd. | Coolant for super low temperature cooling |
| US6074572A (en) * | 1999-04-06 | 2000-06-13 | Cryogen, Inc. | Gas mixture for cryogenic applications |
| EP1139041B1 (en) * | 2000-03-31 | 2013-06-19 | Panasonic Healthcare Co., Ltd. | Repository and monitoring system therefor |
| JP2004360936A (ja) * | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Sanden Corp | 冷凍サイクル |
| WO2008112569A2 (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Johnson Controls Technology Company | Refrigeration system |
| JP2009019164A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 冷媒組成物及び冷凍装置 |
| JP6181401B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-08-16 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | 二元冷凍装置 |
| WO2014156190A1 (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | パナソニックヘルスケア株式会社 | 二元冷凍装置 |
| JP5963970B2 (ja) | 2013-09-27 | 2016-08-03 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | 冷凍装置 |
| CN105579790B (zh) | 2013-09-27 | 2017-04-05 | 松下健康医疗控股株式会社 | 冷冻装置 |
| DE102016204378A1 (de) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | Weiss Umwelttechnik Gmbh | Prüfkammer |
| EP3859235A1 (de) * | 2020-01-31 | 2021-08-04 | WEISS UMWELTTECHNIK GmbH | Prüfkammer und verfahren zur steuerung |
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| US4482465A (en) * | 1983-03-07 | 1984-11-13 | Phillips Petroleum Company | Hydrocarbon-halocarbon refrigerant blends |
| FR2563615B1 (fr) * | 1984-04-25 | 1987-02-13 | Inst Francais Du Petrole | Nouveau procede de production de froid et/ou de chaleur a absorption utilisant un melange de plusieurs constituants comme fluide de travail |
| KR860002704A (ko) * | 1984-09-06 | 1986-04-28 | 야마시다 도시히꼬 | 열펌프장치 |
| US4758366A (en) * | 1985-02-25 | 1988-07-19 | Widger Chemical Corporation | Polyhalogenated hydrocarbon refrigerants and refrigerant oils colored with fluorescent dyes and method for their use as leak detectors |
| GB2180921B (en) * | 1985-09-25 | 1990-01-24 | Sanyo Electric Co | Refrigeration system |
| JPH0660306B2 (ja) * | 1989-06-16 | 1994-08-10 | 三洋電機株式会社 | 冷媒組成物 |
| JPH0320388A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷媒組成物 |
| AU627587B2 (en) * | 1989-06-16 | 1992-08-27 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Refrigerant composition |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP09090492A patent/JP3244296B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-04-09 US US08/044,466 patent/US5351499A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-12 WO PCT/JP1993/000461 patent/WO1993021280A1/ja active IP Right Grant
- 1993-04-12 DE DE69306905T patent/DE69306905T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-12 EP EP93908076A patent/EP0593777B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-09-03 JP JP10249812A patent/JPH11158461A/ja active Pending
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| KR101176571B1 (ko) | 2010-03-31 | 2012-08-23 | (주)그린센추리 | 2단 히트펌프 사이클을 이용한 온수 생산 시스템 |
| JP5941990B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2016-06-29 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | 二元冷凍装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05287263A (ja) | 1993-11-02 |
| US5351499A (en) | 1994-10-04 |
| EP0593777A4 (en) | 1994-08-17 |
| EP0593777A1 (en) | 1994-04-27 |
| JP3244296B2 (ja) | 2002-01-07 |
| EP0593777B1 (en) | 1996-12-27 |
| DE69306905D1 (de) | 1997-02-06 |
| WO1993021280A1 (en) | 1993-10-28 |
| DE69306905T2 (de) | 1997-05-15 |
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