JPS59166581A - 吸収冷媒組成物 - Google Patents

吸収冷媒組成物

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JPS59166581A
JPS59166581A JP58040879A JP4087983A JPS59166581A JP S59166581 A JPS59166581 A JP S59166581A JP 58040879 A JP58040879 A JP 58040879A JP 4087983 A JP4087983 A JP 4087983A JP S59166581 A JPS59166581 A JP S59166581A
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Japan
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absorption
composition
refrigerant composition
refrigerant
compound
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JP58040879A
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Eiji Ando
安藤 栄司
Yoshiki Goto
良樹 後藤
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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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】 産業上の利用分野 本発明は、空気調和に適用される吸収式冷媒凍機および
ヒートポンプに用いられる吸収冷媒組成物に関する。
従来例の構成とその問題点 一般に、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、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(T E G D M E)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
不充分々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3 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
損傷ばかシでなく、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ったからで
ある。
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
よって、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。
従って、R22/DMF’やR22/ T E(、D 
M E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っているにもかかわらず、上記
に述べたような欠点の故に未だ実用化に至っていないの
である。
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、アミド系、グリコールエー
テ/I/系有機溶媒などの極性有機溶媒とからなる吸収
冷媒組成物に、ホスホネート化合物およびホスヘート化
合物を添加したものである。
実施例の説明 一般に前記吸収冷媒組成物は、効果を最大に得るために
は、熱安定性が良く、かつ共存金属の作用に対して充分
安定したものでなければならない。
そのためには、既知の酸化防止剤や、記載するホスホネ
ート化合物を使用することが一部には認められている。
しかし、添加物を使用することにより、組成物の熱安定
性は向上したものの、スフッジの生成を見たシ、あるい
は、異種金属への銅メツキ現象が存在しているものもあ
り、満足されたものになっていない。何故なら、例えば
、銅メツキ現象がある時、冷凍機の可動部分で、摺動抵
抗が増大し、機械損失の増加をきたすことになるからで
ある。
5   、ニー=゛ 従って、実用上の観点からすると、熱安定性にすぐれ、
かつ、共存金属への防錆効果を有する吸収冷媒組成物の
開発が期待されている。
このような点にかんがみ、本発明者らは、種々研究した
結果、ホスホネート化合物およびホヌヘート化合物を二
元添加することによシ前記の期待に応えるべき吸収冷媒
組成物の開発が成功した。
即ち、本発明における組成物は、二元添加することによ
って、冷媒の分解に伴う生成物の抑制、によシ高温での
安定した使用に耐え、かつ共存金属イオン(例えば銅)
の触媒作用の抑制などによシメッキ現象を抑制するなど
のすぐれた特徴を有する。従って、本発明に関する吸収
冷媒組成物は、熱安定性が向上し、かつ、共存金属の作
用に対しても充分安定した組成物と言える。
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(R21)、)リ
フルオロメタン、モノクロロテトラフルオロエタン(R
124) 、モノクロロトリフルオロエタン(R133
) 、モノクロロ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って冷媒と
して選らばれる全ての弗化炭化水素を含む。
又、極性有機溶媒は、ポルムアミド、アセドア 。
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−ジメチルプロピオンアミド(D
lilP) 、N、N−ジエチルホルムアミドなどの分
子内−〇〇N−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
)vニー7)v (D E Cr D M E) 、ジ
ェチV>グリコール、ジエチレンエーテル、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(T3KGDME) 、)ジエチレングリコー
ルジエチルエーテル、トリエチレングリ7 べ−ζ゛ コールジブチルエーテル、TEGDんIE1テトラエチ
レングリコールジエチルエーテル、およびテトラエムレ
ンゲリコールジブチルエーテルなどの化学式R(OC2
H4)yloR(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それらの混合物
を含み、記載以外の冷媒との組合せにおいて選択される
有機溶媒が含まれる。
そして、前記に述べたホスホネート化合物およびホスヘ
ート化合物は、化学式(R10)(R20)PR3オヨ
U (R40) (R50) (R60)P Oテ示す
FL、式中のR1−R6は各々独立に水素基、アルキル
基。
アルケニル基、フェニル基、アルキルフェニル基。
アルカレンフェニル基、アルカレンアルキルフェニル アルキルフェニル基である。又、これらの化合物はリン
の酸素に対する構成形態と、置換基の親類、例えばメチ
ルのようなアルキル基がR1〜R6fべてに置換されて
いる時、それぞれをトリメチルホスホネート又はトリメ
チルホスヘートと呼称される。従って、本発明に関する
ホスホネート化合物およびホスヘート化合物とは、メチ
ル、エチル、イソプロピル、ブチル、2−エチルヘキシ
ル、イソオクチル、イソデシル、ドデシルデシル、トリ
デシル、ラウリル、オクタデシルおよびオレイルなどの
炭素数1〜18を有するアルキル基や又、ノニルフェニ
ル、クレジルなどの炭511へ9であるアルキル基を有
するアルキルフェニル基などの置換基で構成されたもの
を含む。
との場合リンが安定化に関して活性基であると考えられ
ているので、例えばホスホネート化合物の場合構成成分
R1〜R3の大きさは臨界的ではなく、沸点,融点,有
機溶媒に対する溶解性および毒性などを考慮しさえすれ
ば、R1−R3の全てが同じ又は異なるものや、2つが
同じで残りが異なるようなトリー、又はジーの物質を全
て含み、ホヌヘート化合物の場合でも同様であり、この
化合物ではさらにモノ−も含む。これらを前記吸収冷媒
組成物に二元添加することにより安定効果が得られ、添
加量はともに0.05〜0.5重量ヂのす9  ・  
S ン濃度範囲が好ましく、0・05〜0.2重量ヂのリン
濃度では、さらに著しい安定効果を示す。
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、弗化法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、ク
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、はぼ10〜20倍安定化され、
機器に用いた時長期の寿命が期待できる。
〔実施例1〕 R124とTEGDMEを2:1の割合に混合し、第1
表に示す化合物を加え、銅、ステンレス(SUS−30
4)を共存させ、パイレックヌ管に封入して、220℃
で耐熱試験を行なった。
以  下  余   白 第1表 試料番号■〜■は酸化防止剤、試料番号■は防錆剤であ
り、従来例を試料番号■とした。
その結果、試料■は4日日ですでに褐色を呈し、7日日
にはクール状の黒色溶液となシ、試料■〜■は試料■に
比較し同様の変色を示したり、劣化が加速されているも
のもちシ、7日日には全て黒色化していだのに対し、試
料■〜■では、黄色を呈しているのみであった。一方、
試料■〜■の銅およびヌテンレヌは全体が黒化していだ
が、試料■■■■は、黒化の程度は小さいもののヌテン
レヌが黄色に変化しているものもあった。これらに対し
、試料■、■では銅、ヌテンレヌは何ら異常はなく、銅
粉の析出も全くない程著しい効果が得られた。
このように、かかる吸収冷媒組成物では、よく知られて
いる酸化防止剤や防錆剤効果は全く示されず、試料■〜
■のように、ホスホネートおよびホヌヘート化合物が熱
安定性効果を示しているが、さらに、試料■、■のよう
にホスホネートおよびホヌヘート化合物を二元添加する
ことによシ組成物の分解抑制のみならず、金属の防錆効
果に対しても、著しい安定効果を生みだすことを見いだ
した。
〔実施例2〕 R124とDMFを2:1に混合し、ホスホネート化合
物、ホヌヘー1−化合物、銅お」こびステンレヌを加え
て、160°Cで耐熱試験を行なった。
その結果を第2表に示す。
その結果、ホヌホネーI・およびホスヘート化合物の加
えられていない試料9予 は、10日日日黒色化し、分
解弗素量の定量分析から約I KL!のR124が分解
していた。
寸だ、試料6→ 、6→などのようにホスホネートおよ
びホスヘ−1・化合物の添加量が0.05重量%以下の
リン濃度では試料の溶液変化にも見られるように、分解
弗素量、鉄、銅イオンの遊離重量%のリン濃度範囲では
、組成物の色は黄色味のある程度で効果が顕著であった
。さらに試料す+ (,7,)  、0などのように0
.2〜0・6重量%のリン濃度では組成物の色が濃い黄
色又は褐色を示し、R124の分解は多少の変動はある
がなると、化合物の種類によってか彦り差異があられれ
、時には好ましくない影響がでてきた。
従って、組成物の影響や価格等を考慮すると、1重量%
以上のリン濃度では、添加量に見あった安定効果は期待
できない。好ましくは、0.05〜0.5重量%のリン
濃度の範囲で添加すれば充分な安定効果が期待できる。
にもかかわらず、0.06へ0.2重量%のリン濃度で
は、著しい安定効果を示す。
以  下  余   白 15 べ、−・ 〔実施例3〕 実施例1と同様にして第3表に示されるような物の二元
添加を行ない、それぞれに対する比較例として、ホヌホ
ネート化合物のみを加えたものを試料)占6・、 (a
−”A 、 、−2’))、 ?■ とした。評価方法
として熱安定性の他に、銅メツキ防止の効果を加えた。
この方法は、試才」が加熱に応じて、銅イオンが溶解し
て遊離し、共存するステンレスやアルミニウムへ付着す
る銅メッキの経時変化を測定することにより行なった。
その結果、試料@、 (夕、Q、Q  は、熱安定性に
すぐれているものの、中にはステンレス。
アルミニウムなどへの銅メツキ速度が早いものもあった
のに対し、試料e+Q、O,Oは、両者の特性において
すぐれ、十分な安定効果を示していた。
同時にAl、FθおよびCu  iどの定量分析をおこ
なったが、組成物中の金属イオンの増加は遊離ハ17 
べ−゛ ロゲンの定量分析およびクロマトグラフによる分解生成
物の定性、定量分析とよく対応していた。
以  下  余   白 19 ベーニ・ 発明の効果 本発明は弗化炭化水素、有機溶媒およびホヌポネート化
合物およびホスヘート化合物からなる新規な安定化され
た組成物であシ、金属の種類および弗化炭化水素と有機
溶媒との混合比率にかかわらず、十分な安定効果を得ら
れる。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名手続
補正書 昭和tq年1月l1日 昭和68年特許願第40879 号 2発明の名称 吸収冷媒組成物 3補正をする者 事件との関係      特   許   出   願
  人住 所  大阪府門真市大字門真1006番地名
 称 (582)松下電器産業株式会社代表者    
山  下  俊  彦 4代理人 〒571 住 所  大阪府門真市大字門真1006番地松下電器
産業株式会社内 2ば・ 6、補正の内容 明細書第7ページ第14行〜第15行目の「アルカレン
フェニル基、アルカレンアルキルフェニル基、」を抹消
します。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)弗化炭化水素および極性有機溶媒とからなる吸収
    冷媒組成物に、化学式(R10)(R2O)PR3オヨ
    び(R40)(RsO)(R60)POで示されるホス
    ホネート化合物およびホスヘート化合物を二元添加する
    ことを特徴とする吸収冷媒組成物。
  2. (2)ホスホネート化合物およびホヌヘート化合物の添
    加量は、組成物に対して、各々リン濃度0・06〜Q・
    Eyt係であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の吸収冷媒組成物。
JP58040879A 1983-03-11 1983-03-11 吸収冷媒組成物 Granted JPS59166581A (ja)

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JPS6340459B2 JPS6340459B2 (ja) 1988-08-11

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5405546A (en) * 1990-05-17 1995-04-11 The Lubrizol Corporation Phosphorus-containing compositions for refrigeration systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5405546A (en) * 1990-05-17 1995-04-11 The Lubrizol Corporation Phosphorus-containing compositions for refrigeration systems

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JPS6340459B2 (ja) 1988-08-11

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