KR960009238B1 - Refrigerant composition - Google Patents

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Abstract

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Description

냉매 조성물Refrigerant composition

제1도 및 제2도는 냉매회도로,1 and 2 is a refrigerant circuit,

제3도는 R142b, R2l 및 공기의 조성에 의한 R12b의 가연영역을 표시하는 도,3 is a diagram showing the flammable area of R12b due to the composition of R142b, R2l and air;

제4도는 R142b, R22 및 공기의 조성에 의한 R142b의 가연영역을 표시하는 도.4 shows the flammable region of R142b due to the composition of R142b, R22 and air;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 압축기 3 : 응측기1 Compressor 3

4 : 증발기 6 : 기액분리기4: evaporator 6: gas-liquid separator

9 : 중간열교환기9: middle heat exchanger

본 발명은 냉동장치에 사용되며, 또한 오존층을 파괴하는 위험성이 없는 냉매조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerant composition which is used in a refrigerating device and which has no risk of destroying the ozone layer.

종래 냉동기의 냉매로서 사용되고 있는 것에도 R12(디클로로디플루오르메탄)과 R500(R12와 R152a(1, 1-디플루오로에탄)과의 공비등혼합물)이 많다. R12의 화학식은 CC12F2이다 또 그 비등점은 대기압으로 -29.5℃이며, R500의 비등점은 -33.45℃이며, 통상의 냉매장치에 가장 적합하다. 다시 압축기에의 흡입온도가 비교적 높아도 토출온도가 압축기의 오일 침적물을 야기할 정도 높게 이루지 않는 성질을 가지고 있다. 다시 또 R12는 압축기의 오일과 상용성이 좋으며, 냉매회로중의 오일을 압축기까지 되돌리는 역할도 완수한다.There are many R12 (dichlorodifluoromethane) and R500 (azeotropic mixture of R12 and R152a (1, 1-difluoroethane)) also used as a refrigerant | coolant of a conventional refrigerator. The chemical formula of R12 is CC1 2 F 2. The boiling point is -29.5 ° C at atmospheric pressure, and the boiling point of R500 is -33.45 ° C, which is most suitable for a normal refrigerant device. Again, even though the suction temperature in the compressor is relatively high, the discharge temperature is not high enough to cause oil deposits in the compressor. Again, R12 has good compatibility with the oil in the compressor and also serves to return oil in the refrigerant circuit to the compressor.

그러나 상기 각 냉매는 그 높은 오존파괴 잠재성에 의해 대기중에 방출되도록 지구상공의 오존층에 도달하며, 해당 오존층을 파괴한다. 이 오존층의 파괴는 냉매중의 염소기(C1)에 의해 야기되는 것은 알고 있다.However, each of these refrigerants reaches the ozone layer above the earth so as to be released into the atmosphere by its high ozone depletion potential, and destroys the ozone layer. It is understood that the destruction of the ozone layer is caused by the chlorine group (C1) in the refrigerant.

그래서 이 염소기를 함유하지 않는 냉매, 예로 R125(펜타플루오로에탄, CHF2CH3) 혹은 R134a(l, 1, 1, 2-테트라플루오로에탄, CH2FCF3) 혹은 R23(트릴플루오로메탄, CF3H)이 이들의 대체냉매로서 고려되고 있다. 이 R125의 비등점은 대기압에서 -48℃, R134a의 비등점은 -26℃, R23의 비등점은 -82.05℃이다.Thus, refrigerants which do not contain this chlorine group, for example R125 (pentafluoroethane, CHF 2 CH 3 ) or R134a (l, 1, 1, 2-tetrafluoroethane, CH 2 FCF 3) or R 23 (trifluoromethane, CF 3 H) is considered as their alternative refrigerant. The boiling point of R125 is -48 ° C at atmospheric pressure, the boiling point of R134a is -26 ° C, and the boiling point of R23 is -82.05 ° C.

또 R22(클로로디플루오로메탄, CClF2H)나 R142b(1-클로로-1, 1-디플루오로에탄, C2ClF2F3)는염소기(Cl)를 함유하기는 하나, 수소기(H)를 갖고 있기 때문에 오존층으로 도달하기 이전에 환성분해되므로 오존층을 파괴할 염려는 없다. 이 R22의 비등점은 대기압에서 -40.75℃, R142b의 비등점은 -9.8℃이다.R22 (chlorodifluoromethane, CClF 2 H) or R142b (1-chloro-1, 1-difluoroethane, C 2 ClF 2 F 3 ) contains a chlorine group (Cl) Since it has (H), there is no risk of destroying the ozone layer since it is decomposed before reaching the ozone layer. The boiling point of this R22 is -40.75 degreeC at atmospheric pressure, and the boiling point of R142b is -9.8 degreeC.

이들은 선행하는 미국특허 제4810403호 명세서에 있어서도 설명되고 있으며, 이들의 냉매를 사용한 오존층을 파괴하지 않는 혼합한 예가 몇 개 표시되고 있다.These are also described in the preceding specification of US Pat. No. 4,048,403. Several mixed examples are shown which do not destroy the ozone layer using these refrigerants.

전기 미국특허 명세서에는 오존층을 파괴하지 않는 복수인 냉매의 혼합에 의하여 전술한 R12(디클로로디플루오로메탄)과 동등한 냉매능력을 발휘하는 예가 몇개 표시되고 있으며, 염소기(C1)를 함유하지 않는 것으로는 전술한 R125 기타가, 또 염소기(C1)와 수소기(H)를 함유한 냉매로서는 R22나 R142기타에 의한 혼합은 표시되고 있다.The above-mentioned US patent specification shows some examples of exhibiting a refrigerant capacity equivalent to that of R12 (dichlorodifluoromethane) described above by mixing a plurality of refrigerants which do not destroy the ozone layer, and do not contain chlorine group (C1). In addition, the above-mentioned R125 and others, and as the refrigerant containing the chlorine group (C1) and the hydrogen group (H), mixing by R22 or R142 guitar is indicated.

그러나 이와 같은 선행기술에 표시되는 것과 같은 냉매혼합으로는 이하에 표시하는 불편이 발생한다. 즉 상기 염소기(Cl)를 함유하지 않는 냉매, R125, R134a 및 R23은 냉동사이클의 압축기의 오일과의 상용성이 극도로 나쁘다. 이것은 오일과의 상용성이 염소기(Cl)의 존재에 의하고 있기 때문이다. 또 R22나 R142b도 염소기(Cl)를 함유하기는 하나 오일과의 상용성이 양호하지 않다. (더욱 R134a에 대하여는 뒤에 설명하는 바와 같이 특정한 오일에는 일정범위에서 용해한다)However, such a refrigerant mixture as shown in the prior art causes the inconvenience described below. That is, the refrigerants containing no chlorine group (Cl), R125, R134a and R23 is extremely poor compatibility with the oil of the compressor of the refrigeration cycle. This is because compatibility with oil is due to the presence of chlorine group (Cl). R22 and R142b also contain a chlorine group (Cl) but have poor compatibility with oil. (Furthermore, R134a dissolves in a certain range in certain oils, as described later).

압축기의 오일이 냉매에 용해하지 않는 경우, 냉매회로의 증발기중에서 2상분리(오일과 냉매의 분리)가 발생하며, 압축기에 오일의 귀환되지 않고 압축기의 축받이에 미끄러져 움직이는 부가 늘어붙어 버리는 위험성이 있다.If the oil in the compressor does not dissolve in the refrigerant, two-phase separation (separation of oil and refrigerant) occurs in the evaporator of the refrigerant circuit, and there is a risk that the moving parts may slip on the bearings of the compressor without returning oil to the compressor. .

또 R22는 압축기의 흡입온도를 상당히 낮게 하지 않으면 토출온도의 상승을 억제할 수 없으나, R142b를 혼합하는 것에 의하여 토출온도가 떨어진다. 즉 R142b는 흡입온도가 비교적 높아도 토출온도가 을라가지 않기 때문이다.R22 cannot suppress an increase in the discharge temperature unless the suction temperature of the compressor is significantly lowered, but the discharge temperature drops by mixing R142b. That is, R142b does not fall even if the suction temperature is relatively high.

다시 R142b는 가연성인 바 R22와 혼합하는 것에 의하여 불연조성을 구성하며, 안정성을 높일 수 있다. 제4도에 R142b와 R22 및 공기의 혼합비울에 대한 가연성을 표시하며, 도면중 사선부분이 가연영역을, 다른 부분은 불연영역을 표시하고 있다. 즉, R22를 10중량%이상 혼합하는 것으로 R142b의 가연영역을 피할 수 있다.In addition, R142b is incombustible by mixing with R22 which is combustible, and stability can be improved. 4 shows the flammability of R142b, R22, and air mixed droplets, in which the diagonal line indicates the flammable area and the other part shows the nonflammable area. That is, by mixing 10% by weight or more of R22, the flammable region of R142b can be avoided.

그러나 예로 동기계절등의 주위온도가 낮은 때(예로 0℃이하)에 냉매회로로부터의 냉매누출이 발생하면 비등점이 낮은 R22의 대부분은 증발하여 먼저 방사되어 버리며, 비등점이 높은 R142b만이 단독으로 혹은 가연성의 압축기 오일중에 용해하여 잔존하게 된다. 그래서 재차 주위온도가 상승하거나 수리용의 토오치(blowpipe)등을 가깝게 하는 등으로 온도가 상승하면 가연성의 R142b만이 가스로 이루어 유출하며, 폭발할 위험성이 있다.However, if, for example, the coolant leaks from the refrigerant circuit at low ambient temperatures (e.g., 0 ° C or less), most of R22 with low boiling point evaporates and radiates first, and only R142b with high boiling point alone or flammable Is dissolved in and remains in the compressor oil. Therefore, if the temperature rises again due to the increase in the ambient temperature or close to a blowpipe for repair, etc., only flammable R142b is made of gas and there is a risk of explosion.

본 발명은 이와 같은 선행기술이 갖는 여러 가지의 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve various problems of such prior art.

청구의 범위 제1항의 발명은 화학식으로 염소기를 함유하지 않는 냉매와 디클로로모노플루올메탄으로부터 냉매조성물을 구성한 것이다.Claim 1 Claim 1 of Claim 1 consists of the refrigerant composition which consists of a refrigerant | coolant which does not contain a chlorine group by formula, and dichloro monofluoromethane.

또 청구의 범위 제1항에 있어서, 염소기를 함유하지 않는 냉매를 펜타플루오로에탄, l, 1, 2, 2-테트라플루오로에탄, 트리플루오로메탄으로부터 이루는 군 중으로부터 선택한 것이다.The refrigerant according to claim 1 is selected from the group consisting of pentafluoroethane, l, 1, 2, 2-tetrafluoroethane and trifluoromethane.

청구의 범위 제3항의 발명은 염소기와 수소기를 함유하며, 압축기 오일과의 상용성이 나쁜 군으로부터 선택되는 단일의 또는 복수의 냉매와, 디클로로모노플루오로메탄, 1, 1, 1, 2-테트라플루오로에탄으로부터 선택되는 냉매로 냉매조성물을 구성한 것이다.The invention according to claim 3, which contains a chlorine group and a hydrogen group, is selected from the group having a poor compatibility with the compressor oil, and a single or a plurality of refrigerants, dichloromonofluoromethane, 1, 1, 1, 2-tetra. The refrigerant composition is composed of a refrigerant selected from fluoroethane.

또 청구의 범위 제3항의 염소기와 수소기를 함유하는 냉매를 클로로플루오로메탄, 1-클로로-1, 1-디플루오로에탄의 어떤 것 또는 쌍방으로 한 것이다.The refrigerant containing the chlorine group and the hydrogen group according to claim 3 is any one or both of chlorofluoromethane, 1-chloro-1 and 1-difluoroethane.

다시 청구의 범위 제3항의 냉매조성물에 있어서 디클로로모노플루오로메탄을 1-클로로-1, l-디플루오로에탄의 5중량%이상 20중량%이하로 한 것이다.Again, in the refrigerant composition according to claim 3, dichloromonofluoromethane is 5 wt% or more and 20 wt% or less of 1-chloro-1 and 1-difluoroethane.

또 청구의 범위 제5항의 냉매조성물을 클르로디플루오로메탄, 1-클로로-1, 1-디플루오로에탄 및 디클로로모노플루오로메탄으로부터 구성한 것이다.The refrigerant composition of claim 5 is composed of chlorodifluoromethane, 1-chloro-1, 1-difluoroethane and dichloromonofluoromethane.

다시 또 청구의 범위 제5항의 냉매조성물을 클로로플루오로메탄이 70중량%, 1-클로로-1, 1-디플루오로에탄이 25중량%, 디클로로모노플루오로메탄이 5중량%로 구성한 것이다.The refrigerant composition of claim 5 is composed of 70% by weight of chlorofluoromethane, 25% by weight of 1-chloro-1 and 1-difluoroethane, and 5% by weight of dichloromonofluoromethane.

다시 청구의 범위 제3항의 냉매조성물을 압축기오일로서 알킬벤젠계열오일이 사용되는 냉동장치에 사용되는 것으로 클로로디플루오로메탄, 1-클로로-1, 1-디플루오로에탄 및 1, 1, 1, 2-테트라플루오로에탄으로 부터 구성한 것이다.Again, the refrigerant composition according to claim 3 is used in a refrigerating device in which alkylbenzene series oil is used as the compressor oil, and chlorodifluoromethane, 1-chloro-1, 1-difluoroethane and 1, 1, 1 And 2-tetrafluoroethane.

다시 또 청구의 범위 제8항의 냉매조성물을 1, 1, 1, 2-테토라플루오로에탄이 압축기오일에 용해하는 한계내에서 혼입하여 구성한 것이다.Again, the refrigerant composition of claim 8 is incorporated within the limits in which 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane is dissolved in compressor oil.

또 청구의 범위 제8항의 냉매조성물을 클로로디플루오로메탄이 70중량%, 1-클로로-1, 1-디플루오로에탄이 25중량%, 1, 1, 1, 2-테트라플루오로에탄이 5중량%로서 구성한 것이다.The refrigerant composition of claim 8 is composed of 70% by weight of chlorodifluoromethane, 25% by weight of 1-chloro-1 and 1-difluoroethane, and 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane. It is comprised as 5 weight%.

R21(디클로로모노플루오로메탄, CHCl2F)는 염소기(Cl)를 갖고 있으나, 역시 수소기(H)를 갖고 있기 때문에 오존층에 상승하는 이전에 활성분해되므로 오존층을 파괴할 위험성은 없다. 또 냉매사이클의 압축기의 오일과의 상용성이 대단히 양호하므로 상용성이 나쁜 R125, R134a, R23, R22나 R142b에 혼합하는 것으로 냉매 회로 중의 오일을 그것에 용해해 넣은 상태로 압축기에 귀환시키며, 다시 R21의 비등점은 대기압에서 +8.95℃이므로 압축기내에서 증발하여 압축기를 냉각시키는 작용을 한다.R21 (dichloromonofluoromethane, CHCl 2 F) has a chlorine group (Cl), but also has a hydrogen group (H), so there is no risk of destroying the ozone layer since it is active decomposed before rising to the ozone layer. In addition, since the refrigerant cycle of the refrigerant cycle has a very good compatibility with oil, it is mixed with R125, R134a, R23, R22, or R142b, which is poor in compatibility, and the oil in the refrigerant circuit is dissolved therein and returned to the compressor. The boiling point of is + 8.95 ℃ at atmospheric pressure, so it functions to cool the compressor by evaporation in the compressor.

다시 R21는 R142b와 혼합하는 것으로 제3도에 표시하는 바와 같이 R22와 동일하게 R142b의 불연영역(도면중 사선으로 표시하는 이외의 부분)을 만들 수 있다. 따라서 전술한 바와 같은 냉매추출이 발생하여 R22가 방산한 후에도 냉매 회로 중에는 R142b와 동시에 R21도 잔존하기 때문에 잔존냉매의 조성을 불연성으로서 폭발을 방지할 수 었다.In addition, R21 is mixed with R142b, and as shown in FIG. 3, a non-combustible region of R142b (parts other than indicated by diagonal lines in the drawing) can be made in the same manner as in R22. Therefore, even after the refrigerant extraction as described above occurs and R22 dissipates, R21 also remains in the refrigerant circuit at the same time as R142b, so that the composition of the remaining refrigerant can be prevented by nonflammability.

이 방폭효과는 R142b에 대한 R21의 중량비율이 높을수록 크게 이루는 바 R21의 비등점은 높기 때문에 과도하게 넣으면 금번은 필요한 냉각온도가 얻을 수 없게 실험에 의하면 R21를 R142b의 5중량%이상 20중량%이하 혼합하는 것으로 냉매능력을 해치는 일없이 폭발의 위험성을 피할 수 있다.This explosion-proof effect is achieved by increasing the weight ratio of R21 to R142b. Since the boiling point of R21 is high, if excessively added, the required cooling temperature cannot be obtained. According to the experiment, R21 is not less than 5% by weight and less than 20% by weight of R142b. Mixing avoids the risk of explosion without compromising refrigerant capacity.

출원인은 새롭게 예의 연구한 결과 가장 안정성이 높으며, 또한 냉동냉장고에서 필요하게 되는 소정의 냉동온도(적어도 -40℃이하의 냉각온도)가 얻어지는 비율을 산출하며, R22가 70중량%, R142b가 25중량%, R21이 5중량%인 것을 도출하였다.Applicant's new research shows that the highest stability is achieved and the rate at which the desired freezing temperature (at least -40 ° C or lower) is required in the freezer is obtained, with 70% by weight of R22 and 25% of R142b. It was derived that% and R21 were 5% by weight.

또 R134a도 알킬벤젠계열 오일에는 소정범위에서 용해하기 때문에 R21 동일하게 오일귀환의 기능을 발휘할 수 있다.In addition, since R134a also dissolves in the alkylbenzene series oil within a predetermined range, the function of oil return can be exhibited in the same manner as R21.

특히 실험에 의하면 R22가 70중량%, R142b가 25중량%, R134a가 5중량%로 하는 것에 의해 대기압에 있어서의 증발온도를 -30℃이하로 할 수 있었다.According to the experiment, in particular, the evaporation temperature at atmospheric pressure could be -30 ° C or lower by setting 70 wt% of R22, 25 wt% of R142b, and 5 wt% of R134a.

다음에 도면에 있어서, 실시예를 설명하면 제1도는 통상의 냉동사이클의 냉매회로도이다. (1)은 전동기에 의하면 구동되는 압축기, (2)는 증발기, (3)은 캐필러리튜우브, (4)는 증발기이며, 이들은 순차적으로 접속되고 있다. 이 냉매회로에는 화학식으로 염소기(Cl)를 함유하지 않는 냉매, 예로 R125와 R21의 냉매 혼합물이 충전된다. 그 조성은 R125가 90중량%, R21이 10중량%이다.Next, in the drawings, an embodiment will be described. FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a normal refrigeration cycle. (1) is a compressor driven by an electric motor, (2) is an evaporator, (3) is a capillary tube, and (4) is an evaporator, and these are connected sequentially. The refrigerant circuit is filled with a refrigerant which does not contain chlorine group (Cl) in the chemical formula, for example a refrigerant mixture of R125 and R21. The composition is 90 weight% of R125 and 10 weight% of R21.

충전하는 냉매의 다른 실시에로서는 R134a와 R21의 냉매혼합물이 고려된다. 그조성은 동일하게 R134a가 90중량%, R21이 10중량%이다.As another embodiment of the refrigerant to be charged, a refrigerant mixture of R134a and R21 is considered. The composition is similarly 90% by weight of R134a and 10% by weight of R21.

다시 다른 예로서는 R23과 R21의 냉매혼합물이 고려된다. 그 조성은 동일하게 R23이 90중량%, R21이 10중량% 이다.As another example, a refrigerant mixture of R23 and R21 is considered. The composition is similarly 90% by weight of R23 and 10% by weight of R21.

제1도에 있어서의 냉매회로중의 냉매의 동작을 설명한다.The operation of the refrigerant in the refrigerant circuit in FIG. 1 will be described.

압축기(1)로부터 토출된 고온고압가스모양 냉매혼합물은 응축기(2)에 유입하여 방열하며, 캐필러리튜우브(3)로 감압되어서 증발기(4)에 유입하며, 거기에서 증발하여 냉각능력을 발휘하며, 압축기(1)에 귀환한다. R21은 전술한 바와 같이 비등점이 높기 때문에 그 내부의 압축기(1)의 오일을 용해해 넣은 상태로 압축기(1)에 귀환하며, 압축기(1)내에서 증발하여 그것을 냉각시킨다. 이것에 의하여 냉매회로중의 오일은 압축기(1)에 귀환시켜지는 동시에 압축기(1)의 토출냉매온도를 내릴 수 있다.The high temperature, high pressure gas-like refrigerant mixture discharged from the compressor (1) flows into the condenser (2), radiates heat, depressurizes it into the capillary tube (3), enters the evaporator (4), and evaporates from there to exert cooling capacity. Then, it returns to the compressor 1. Since R21 has a high boiling point as mentioned above, it returns to the compressor 1 in the state which melt | dissolved the oil of the compressor 1 in it, and evaporates in the compressor 1, and cools it. As a result, the oil in the refrigerant circuit is returned to the compressor 1 and the discharge refrigerant temperature of the compressor 1 can be lowered.

증발기(4)로 얻어지는 냉각온도는 사용하는 냉매에 의하여 상이하기 때문에 사용목적에 의하여 선택하면 좋다. 예로 R125와 R21과의 조합이나, R134a과 R21의 조합은 -20℃∼-40℃정도의 동결온도를 필요로 하는 통상의 가정용 냉동냉장고에서, 또 R23과 R21의 조합은 -80℃정도의 동결온도를 필요로 하는 초전온 냉동고에서 사용된다.Since the cooling temperature obtained by the evaporator 4 differs according to the refrigerant | coolant used, it is good to select it according to a use purpose. For example, a combination of R125 and R21, or a combination of R134a and R21 in a typical domestic refrigerator freezer requires a freezing temperature of about -20 ℃ to -40 ℃, and the combination of R23 and R21 freeze around -80 ℃ Used in super-temperature freezers that require temperature.

여기에서 R21의 비등점은 높기 때문에 혼합비율이 과도하게 크면 증발기(4)에 있어서 필요한 냉각온도를 얻을 수 없게 되며, 역으로 과도하게 작아지면 오일귀환의 기능을 발휘할 수 없게 된다. 실험에 의하면 이상 어떤 경우에도 R21은 전체의 5중량%∼15중량%가 가장 적합하며, 바람직하게는 10중량%가 좋다.Here, since the boiling point of R21 is high, when the mixing ratio is excessively large, the required cooling temperature in the evaporator 4 cannot be obtained. On the contrary, when the mixing ratio is excessively small, the function of oil return becomes impossible. According to the experiment, in any case, R21 is most preferably 5% by weight to 15% by weight, and preferably 10% by weight.

제1도의 냉매회로에 적용하는 다른 냉매로서는 R22와 R21의 냉매혼합물이 고려된다. 이 조성은 역시 R22가 90중량%, R21이 10중량%이다. 또 그외에 R142b와 R21의 냉매혼합물을 충전할 수 있다. 그 조성은 R142b가 90중량%, R21이 10중량%이다. 이들 조합으로 필요한 동결온도를 얻기 위해 가장 적합한 조성은 동일하게 R21이 전체의 5중량%∼15중량%이며, 바람직하게는 10중량%가 좋았었다. 또 R142b는 가연성인 바, R21과 혼합하는 것으로 불연영역에 유지할 수 있다.As another refrigerant to be applied to the refrigerant circuit of FIG. 1, a refrigerant mixture of R22 and R21 is considered. The composition is also 90% by weight R22 and 10% by weight R21. In addition, the refrigerant mixture of R142b and R21 can be charged. The composition is 90 weight% of R142b and 10 weight% of R21. In order to obtain the required freezing temperature with these combinations, the most suitable composition was similarly 5% to 15% by weight of R21, preferably 10% by weight. Moreover, since R142b is combustible, it can be kept in a nonflammable area by mixing with R21.

다음에 제2도에 있었어, R22, R142b 및 R21의 냉매혼합물을 사용한 경우의 실시예를 설명한다. 제2도는 R22, R142b 및 R21의 냉매혼합물을 사용한 경우의 냉매사이클의 냉매회로이다. 또한 제1도와 동일한 부호는 동일한 것을 표시한다. 압축기(1)의 토출측 배관(5)은 응측기(2)에 접속되며, 응축기(2)는 기액분리기(6)에 접속된다. 기액분리기(6)로부터 나온 액상배관(7)은 캐필러리튜우브(8)에 접속되어 캐필러리튜우브(8)는 중간열교환기(9)에 접속된다. 기액분리기(6)로부터 나온 기상배관(10)은 중간열교환기(9) 내부를 통과하여 캐필러리튜우브(11)에 접속되며, 캐필러리튜우브(11)는 증발기(4)에 접속된다. 중간열교환기(9)로부터 나온 배관(12)과 증발기(4)로부터 나온 배관(13)은 접속점 P에서 합류되며, 압축기(1)의 흡입측 배관(14)에 접속된다.Next, the example in the case where the refrigerant mixture of R22, R142b, and R21 is used in FIG. 2 is demonstrated. 2 is a refrigerant circuit of the refrigerant cycle in the case where the refrigerant mixture of R22, R142b and R21 is used. In addition, the same code | symbol as FIG. 1 shows the same thing. The discharge side pipe 5 of the compressor 1 is connected to the condenser 2, and the condenser 2 is connected to the gas-liquid separator 6. The liquid pipe 7 from the gas-liquid separator 6 is connected to the capillary tube 8, and the capillary tube 8 is connected to the intermediate heat exchanger 9. The gas phase pipe 10 from the gas-liquid separator 6 passes through the inside of the intermediate heat exchanger 9 and is connected to the capillary tube 11, and the capillary tube 11 is connected to the evaporator 4. The pipe 12 from the intermediate heat exchanger 9 and the pipe 13 from the evaporator 4 join at the connection point P and are connected to the suction side pipe 14 of the compressor 1.

제2도의 냉매회로 내에는 R22, R142b 및 R21의 공비등혼합이 아닌 냉매가 충전된다. 다음에 동작을 설명한다. 압착기(1)로부터 토출된 고온고압의 가스모양 냉매혼합물은 응측기(2)에 유입하여 방열하며, 그 내부의 R142b 및 R21의 대부분은 액화하여 기액분리기(6)에 들어간다. 그래서 액 모양의 R142b와 R21은 액상배관(7)에, 또 아직까지 기체의 R22는 기상배관(10)에로 분리된다. 액상배관(7)에 유입한 R142b와 R21은 캐필러리튜우브(8)로 감압되어서 중간열교환기(9)에 유입하며, R142b는 거기에서 증발한다. 한편 기상배관(10)에 유입한 R22는 중간열교환기(9)내를 통과하는 과정에서 거기에서 증발하는 R142b에 냉각시켜져서 응측하며, 캐필러리튜우브(11)로 감압되어서 증발기(4)에 유입하며, 거기에서 증발하여 주위를 냉각시킨다. 중간열교환기(9)로부터 나온 R142b와 R21은 배관(12)을 통하여 또 증발기(4)를 나온 R22는 배관(13)을 통하며, 접속점 P에서 함유하며 재차 R22과 R142b 및 R21의 혼합물로 이루어 압축기(1)에 귀환한다.The refrigerant circuit of FIG. 2 is filled with a refrigerant, not azeotropic mixture of R22, R142b, and R21. Next, the operation will be described. The high-temperature, high-pressure gas-shaped refrigerant mixture discharged from the compactor 1 flows into the condenser 2 to radiate heat, and most of R142b and R21 therein liquefy and enter the gas-liquid separator 6. Thus, the liquid R142b and R21 are separated into the liquid phase pipe 7 and still, the gas R22 is separated into the gas phase pipe 10. R142b and R21 introduced into the liquid pipe 7 are depressurized into the capillary tube 8 and flow into the intermediate heat exchanger 9, and R142b evaporates there. Meanwhile, R22 introduced into the gas phase pipe 10 is cooled by condensation by R142b evaporating therein in the course of passing through the intermediate heat exchanger 9, and decompressed by the capillary tube 11 to the evaporator 4. Flows in and evaporates there to cool the surroundings. R142b and R21 from the intermediate heat exchanger (9) pass through the pipe (12) and R22 exiting the evaporator (4) through the pipe (13), contained at the junction P, and again composed of a mixture of R22, R142b and R21. Return to the compressor (1).

냉매회로내를 순환하는 압축기(1)의 오일은 R21에 용해해 넣은 상태로 압축기(1)에 귀환한다. 압축기(1)에 귀환한 R21은 압축기(1)내에서 증발하는 것으로 그것을 냉각시킨다. 따라서 토출냉매의 온도도 더 한층 떨어뜨릴 수 있다.The oil of the compressor 1 circulating in the refrigerant circuit returns to the compressor 1 in a state dissolved in R21. R21 returned to the compressor 1 cools it by evaporating in the compressor 1. Therefore, the temperature of the discharged refrigerant can be further lowered.

냉매회로내에 봉입되는 냉매혼합물의 조성을 결정할 때에 있어서는 R21이 많으면 R142b의 방폭성이 향상되며, 보다 안전하나 역으로 증발기(4)에 있어서의 냉각능력이 저하되며, 냉동장치의 실용에 제공할 수 없게 되는 것을 고려할 필요가 있다. 이와 같은 상황으로부터 출원인은 이 조성을 R2l이 R142b의 5중량이상 15중량%이하로 설정하며, 냉매회로내에 봉입하는 냉매혼합물의 조성을 R22가 57중량% R142b가 38중량%, R21이 5중량%로 하였다. 이 조성에 의해 실험에 의하면 증발기(4)에서 -40℃의 냉각능력이 얻어지며, 또한 폭발의 위험성을 회피할 수 있다.In determining the composition of the refrigerant mixture encapsulated in the refrigerant circuit, when R21 is large, the explosion-proof property of R142b is improved, but it is safer, but conversely, the cooling capacity of the evaporator 4 is lowered, and thus cannot be used for practical use of the refrigerating device. It needs to be considered. From this situation, the applicant set this composition to R2l of 5 weight% or more and 15 weight% or less of R142b, and to set the composition of the refrigerant mixture encapsulated in the refrigerant circuit as R22b 57 weight% R142b 38 weight% and R21 5 weight%. . According to this composition, experiments show that the evaporator 4 has a cooling capacity of -40 ° C, and also avoids the risk of explosion.

이 R21이 R142b에 대한 구성비율은 큰편이 폭발의 위험성은 더 한층 낮게 된다. 출원인은 더 한층 실험 연구를 거듭한 결과, R21의 R142b에 대한 구성비을을 20%까지 인상하여도 증발기(4)에서 -40℃의 냉각능력이 얻어지는 것을 도출하였다. 이 경우 냉매회로내에 봉입하는 냉매혼합물의 조성은 R22가 70중량%, R142b가 25중량%, R21이 5중량%인 것이 가장 적합한 것을 알았다. 이 조성에 의한 실험에 의하면 증발기(4)에서 동일한 -40℃의 냉각능력이 얻어지며, 또한 폭발의 위험성을 다시 낮게 할 수 있다.The higher the ratio of R21 to R142b, the lower the risk of explosion. As a result of further experimental studies, Applicants have derived that a cooling capacity of -40 ° C is obtained in the evaporator 4 even if the ratio of R21 to R142b is increased to 20%. In this case, the composition of the refrigerant mixture encapsulated in the refrigerant circuit was found to be most suitable at 70 wt% of R22, 25 wt% of R142b, and 5 wt% of R21. According to the experiment by this composition, the same -40 degreeC cooling capacity is obtained in the evaporator 4, and also the risk of explosion can be made low again.

이 -40℃의 냉동온도가 얻어지는 것에 의해 냉동고나 냉장고, 혹은 가정용의 냉동냉장고등의 냉동장치에 가장 적합한 냉매조성물로 이룬다.The freezing temperature of -40 ° C is obtained to form a refrigerant composition most suitable for a refrigerating device such as a freezer, a refrigerator, or a home freezer.

또 제2도의 냉매회로에 충전되는 냉매로서는 R22, R142b 및 R134a의 공비등 혼합이 아닌 냉매가 있다. 그래서 R134a는 전술한 R21과 대략 동일하게 냉매회로내를 순환한다.As the refrigerant to be charged in the refrigerant circuit of FIG. 2, there is a refrigerant that is not azeotropic mixture of R22, R142b, and R134a. Thus, R134a circulates in the refrigerant circuit substantially the same as R21 described above.

이때 냉매회로중의 압축기(1)의 오일은 R134a에 용해해 들어간 상태로 압축기(1)에 귀환된다. 더구나 R134a는 나프텐계열 오일에는 용해하지 않기 때문에 압축기(1)의 오일에는 알킬벤젠계열 오일을 사용할 필요가 있다.At this time, the oil of the compressor 1 in the refrigerant circuit is returned to the compressor 1 in a state in which it is dissolved in R134a. Moreover, since R134a does not dissolve in naphthenic oil, it is necessary to use alkylbenzene oil as the oil of the compressor 1.

다시 R134a는 알킬벤젠계열 오일에도 소정량밖에 용해하지 않기 때문에 냉매회로내에 봉입되는 냉매혼합물의 조성을 결정함에 있어서는 R134a가 압축기(1)의 오일에 용해하는 한계내에서 결정하지 않으면 안된다.Since R134a dissolves only a predetermined amount in the alkylbenzene oil, it is necessary to determine the composition of the refrigerant mixture encapsulated in the refrigerant circuit within the limits in which R134a dissolves in the oil of the compressor 1.

실험에 의해 R134a의 혼입비율은 전체의 냉매중량에 대하여 5중량%가 적절한 것을 도출하였다. 따라서 냉매혼합물의 조성은 R22가 70중량%, R142b가 25중량%, R134a가 5중량%로 하였다. 이 조성에 의한 실험에 의하면 중발기(4)에서의 증발온도는 대기압으로 -30℃의 저온이 얻어지며, 또한 R134a도 압축기(1)의 오일에 용해하며, 오일 귀환기능에 대하여도 기대하였던 효과가 얻어졌다.Experimental results show that the mixing ratio of R134a is 5% by weight relative to the total weight of the refrigerant. Therefore, the composition of the refrigerant mixture was 70 wt% of R22, 25 wt% of R142b, and 5 wt% of R134a. According to the experiment by this composition, the evaporation temperature in the middle stage 4 is -30 ° C at atmospheric pressure, and R134a is also dissolved in the oil of the compressor 1, and the expected effect on the oil return function is also achieved. Was obtained.

본 발명의 냉매조성물에 의하면 오존층을 파괴할 위험성이 없으며, 다시 압축기 오일과의 상용성이 좋은 디클로로모노플루오로메탄(R21)에 의하여 냉매회로중의 오일의 압축기에 귀환시켜지므로 압축기의 늘어붙음을 방지할 수 있다. 또 R21은 압축기의 냉각에 상응할 수 있으므로 오일 침적물의 발생등도 방지할 수 있다.According to the refrigerant composition of the present invention, there is no risk of destroying the ozone layer, and the oil is returned to the compressor of the refrigerant in the refrigerant circuit by dichloromonofluoromethane (R21) having good compatibility with the compressor oil. You can prevent it. In addition, R21 can correspond to the cooling of the compressor to prevent the occurrence of oil deposits.

다시 1-클로로-1, 1-디플루오로에탄(R142b)를 사용한 경우, R21에 의하여 불연영역에 유지할 수 있으며, 저주위 온도아래, 냉매회로로부터의 냉매누출이 발생하여도 잔존하는 1-클로로-1, 1-디플루오로에탄(R142b)에 의한 폭발을 방지할 수 있다.When 1-chloro-1 and 1-difluoroethane (R142b) are used again, 1-chloro remaining in the non-combustible region by R21 and remaining even when a refrigerant leaks from the refrigerant circuit under low ambient temperature. Explosion by -1 and 1-difluoroethane (R142b) can be prevented.

또 R21을 R142b의5중량%이상 20중량%이하로 하는 것으로 비등점이 높은 R21이 혼입하는 것에 의해 냉동능력의 저하를 억제하며, 필요하게 되는 냉등능력을 확보해 가며, 폭발의 위험성을 피할 수 있다. 특히 클로로디플루오로메탄(R22)이 70중량%, l-클로로-1, 1-디플루오로에탄(R142b)이 25중량%, 디클로로모노플루오로메탄(R21)이 5중량%로 하는 것으로 냉동장치에 가장 적합한 냉매조성을 구성할 수 있다.In addition, by setting R21 to 5% by weight or more and 20% by weight of R142b, by mixing R21 having a high boiling point, it is possible to suppress the deterioration of the freezing capacity, to secure the required cooling capacity and to avoid the risk of explosion. . In particular, it is frozen by making 70 weight% of chlorodifluoromethane (R22), 25 weight% of 1-chloro-1, 1-difluoroethane (R142b), and 5 weight% of dichloromonofluoromethane (R21). It is possible to configure the refrigerant composition most suitable for the device.

다시 R134a도 알킬벤젠계열 오일에는 소정범위에서 용해하므로 R21과 동일한 기능을 발휘할 수 있는 특히 R22가 70중량%, R142b가 25중량%, R134a가 5중량%로 하는 것으로 필요한 오일귀환 기능을 발휘시킬 수 있다.In addition, since R134a also dissolves in the alkylbenzene-based oil in a predetermined range, it can exhibit the same function as R21, in particular 70% by weight of R22, 25% by weight of R142b, and 5% by weight of R134a to exhibit the required oil return function. have.

Claims (1)

염소기를 함유하지 않는 펜타플루오로에탄, 1, 1, 1, 2-테트라플루오로에탄, 트리플루오로메탄으로 된 군 중에서 선택되는 냉매를 50중량%∼99.9중량%, 디클로로모노플루오로메탄을 50중량%∼0.1중량% 함유해서 된 냉매 조성물.50 wt% to 99.9 wt% of a refrigerant selected from the group consisting of pentafluoroethane, 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane and trifluoromethane containing no chlorine group, and 50 dichloromonofluoromethane A refrigerant composition containing from 0% by weight to 0.1% by weight.
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