TW201328B - - Google Patents

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201328 A6 ΒΓ» 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) [産業方面之利用領域] 本發明係與使用於冷凍裝置，且不具有破壊臭氣層之 危險性之冷媒組成物有關者。 [以往之技術] ' 以往，使用於冷凍機之冷媒多羼R12[二氣二氟甲烷（ dichlorodifluoromethane)]及 R500[R12與 R152a(l，l -二 氟乙烷）兩者之共沸混合物）。R12之沸點約為- 30t：,而 R500之沸點則約為- 33υ,對普通之冷凍裝置甚為適合。 再者，當壓縮機之吸入溫度較高時，其所排出溫度亦不致 升高至令壓縮機産生油泥（oilsludge)之程度。再者， R12與壓縮機之油之相溶性良好，具有可使冷媒管路中之 油反回壓縮機之作用。 [發明欲予解決之問題] 然而，上述之各種冷媒被認為具有破壊臭氣層之危險 性，而其使用已受管制。為取代這些受管制冷媒而經研究 開發者為 R22(氣二氣甲烷，chlorodifluoromethane)與 R142b(l-氛-1,1-二氟乙院 l-chloro-l，l-difluoroethane )之混合冷媒。R22之沸點約在- 4010, R142b之沸點則約在 -9.8C。S外，使用R22,若不將壓縮機之吸入溫度壓抑 至相當低之程度，則不能抑制排出溫度之上升，故以 R1 4 2 b混合，藉以降低排出溫度。亦即，由於R 1 4 2 b在吸入 溫度較高之狀態下，其排出溫度仍不致上昇之故。 再者，R142b雖具有可燃性，然將其與R22混合時，則 可構成不燃性組成，而可提高安全性。 (請¾¾¾背面之注*事項再埸寫本頁) .裝. 訂. i-·. 本紙張K度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 3 81.9.20,000

Λ6 EG 201328 五、發明説明（4 ) 另外，為使上述安全性更為確實，或考廉其與冷凍機 油間之相溶性，亦提出有上述R142b與R22兩者混合之冷媒 再加上少量R21(即二氣-氟甲烷， dichloromonofluoromethane)之提案 〇 然而，R21以毒性強烈知名，具有使工作場所之環境 惡化之重大問題，同時，為提高其與冷凍機油間之相溶性 ，增加R21之重量％時，則不僅更使上述工作場所環境惡 化，甚至有起因於R21之沸點高達8.95t：而使冷凍能力降 低之問題。 本發明係鑑於上述問題而完成者，其目的在於提供可 防止毒性所帶來之工作環境惡化，且能提高冷凍能力，而 且不致有破壞臭氣層危險之冷媒組成物者。 [解決問題之手段] 本發明如申請專利範圍第1項所記載，像由：20〜 75重量％之氣二氣甲烷；5〜55重量％之1-氣-1,1-二氣乙 烷；以及，1〜50重量％之8氟化丙烷等組成冷媒組成物 者。 另外，本發明如申請專利範圍第2項所記載，係由： 15〜70重量％之氛二氟甲烷，7〜40重量％之1-氛-1,1-二 氟乙烷；以及，1〜25重量％之8氟化丙烷組成冷媒組成 物者。 [作用] 8氟化丙烷，亦即R218並未成為臭氣層破壞問題之管 制對象，另外，其沸點在- 36.7它，而後面詳述之比熱比 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 4 81.9.20,000 (請"""背面之：二念事項再填寫本頁) ’裝· *1Τ. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 201328 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

A 6 BG 五、發明説明（5 ) 則為1.06,再者，更無任何毒性。因此，其能抑制臭氣層 之破壊固毋庸赘言，其能保持工作場所環境之健全則自屬 當然。 另外，由於R218之沸點在- 36.7^2極低溫，故可於 冷媒管路中使其與R22共同在蒸發器蒸發，加上，其比熱 比僅為1 . 0 6 ,較之，R 2 2之比熱比1 . 1 8為小，因此，可利 用R218抑低R22所造成之壓縮機之排出溫度之上升。結果， 可實現所期望之冷凍能力之提升，同時，亦可抑制油泥及 油劣化現象。 再者，R218與油間之相溶性雖差，該問題可藉由維持 一定量之相溶性良好之R22之解決之，且將該R22充為載劑 ，使冷媒管路中之機油歸還於壓縮機，即可藉以防止S缺 油所引起之壓縮機之過熱鎖固（lock)。 加之，由於R 1 4 2 b亦未列入於臭氧層破壊問題之管制 對象，而其比熱比僅為1.11,該數值並不大，因此，可與 前述之R218同樣，可防止壓縮機之排出溫度上升，而抑制 油泥等現象之發生。 亦即，例如將上述之混合冷媒之組成採用20〜75重量 %之氛二氟甲烷（R22), 5〜55重量％之1-氛-1,1-二氟乙 烷（R142b),以及1〜50重量％之8氟化丙烷（R218)之諝配 量，即可藉以將防止破壊臭氣層，使工作場所環境健全， 確保冷凍能力，抑制壓縮機排出溫度上升，進一步，顧及 其機油間之相溶性等各種問題全部予以解決。上述之組成 比，以15〜70重量％之卩22, 7〜40重量％2R142b,以及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐) ^ 81.9.20,000一 -----------------i-------裝--Μ---Ϊ 訂 (請先閱治背面之注念事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 201328 - A6 B6 五、發明説明（6 ) 1〜25重量％之組成為較佳。 因此，應用本發明之混合冷凍即可實現- 33P〜- 4513 之極低溫之溫度帶，而提供R500及R502之代替品。 [實施例] 以下，依附圖說明賁施例。圖1表示使用R22, R142b 及R218之混合冷媒時之冷媒管路。壓縮機1之排出側配管 2係連接於凝結器3,而凝結器3則連接於氣液分離器4。 由氣液分離器4接出之液相配管5像連接於毛細管6,而 毛細管6則連接於中間熱交換器7。自氣液分離器4接出 之氣相配管8係通過中間熱交換器7中而連接於毛細管9, 而毛細管9則連接於蒸發器10。自中間熱交換器7接出之 配管11,以及，自蒸發器10接出之配管12在連接點P彼此 合流，並共同連接於壓縮機1之進氣側配管1 3。 於冷媒回路内填充有R22, R142b,以及，R218之非共 沸混合冷媒。其次，說明動作。自壓縮機1排出之高溫高 壓之氣體狀冷媒混合物流入凝結器3並釋放熱量，其中之 R142b則液化而進人氣液分離器4。然後，液狀之R142b進 入液相管5。另外，氣體狀之R22及R218則被分離進入氣相 管8。流入液相管5之R142b在毛細管6中減壓後流入中間 熱交換器7 ,而R1 4 2 b即在此處蒸發。 另一方面，流入氣相管8之R22, R218即於通過中間 熱交換器7内之過程中，遭過蒸發中之R142b,於是被冷 却而凝結，並在毛細管9減壓後流入蒸發器10内，在此逐 次蒸發（依沸點高低，R22先蒸發，再輪到R218依次蒸發）， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 81.9.20,000 (請t:t1:;u背面之注*事項再塡寫本頁) .裝--^ *1T.

^01328 A6 BG 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 並使其周圍冷却。 自中間熱交換器7流出之R142b經過配管11,另外， 自蒸發器10流出之R22及R218則經過配管12,在連接點P 彼此合流，再成為R22, R142b及R218之混合物，一齊歸邇 壓縮機1。 在冷媒管路中循環之壓縮機1之機油僳以溶進R22之 狀態循環於冷媒管路中，然後回流至壓縮機1。 當決定被封入於冷媒管路内之冷媒混合物之組成比率 之際，對於防止臭氧層之破壞一事固然必須詳加斟酌，即 對於工作場地之健全化，冷凍能力之確保，壓縮機排出之 溫度抑低，以及，其與機油間之相溶性等問題均需全盤考 慮。 8氟化丙烷，亦即R218在其组成中並不含有氣，因此 ，未成為臭氧層破壞之管制對象，而且，其沸點為- 36.7C ，比熱比為1.06，再者，幾乎不具有毒性亦已經公設檢査 機關（諸如美國檢査機關T.V.K.)之確認。 因此，對於臭氧層破壊防制固無問題，即以保持工作 環境之健全而言，亦有貢獻。 在此，所諝比熱比之值K(Cp/CV)偽如下述之（1)式所 示，在隔熱壓縮方面，對壓縮機排出氣體之溫度具有甚大 之影響者；組成物之分子量愈大，其比熱比之值愈小。 [式1] P1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 81.9.20,000 (請"閱泣背面之注*事項冉塡寫本頁) -έ 丁 4·ν Λ6 B6 201328 五、發明説明（8 ) 式中，Τι:進氣氣體溫度（° K) Τ2:排出氣體溫度（° ΙΟ Pi:進氣歷力（kg/cn2 abs) P2:排出壓力（kg/cm2 abs) K :比熱比（C p / C v ) C p :定壓比熱 C v :定容比熱 如上述，R218之比熱比為1.06,小於R22之比熱比（ 1.18),能充分降低壓縮機排出之溫度，而可防止壓縮機 發生油泥或機油劣化現象。 順便一提，由於R 1 4 2 b之比熱比1 . 1 1亦少於R 2 2之比熱 比（1.18),故與上述R218同樣，對壓縮機排出溫度之降低 亦有貢獻。 另外，R218之沸點為- 36.7^而甚低，因此，可令其 在冷媒管路中之蒸發器10,與R22共同蒸發，而能提高冷 凍能力。 依申請人之實驗结果，確認下述之事實。 首先，準備由：70重量％之1? 22, 3 0重量％2R142b所 組成之以往之混合冷媒A;與由R502组成之而售之冷媒B; 由70重量％之1{22， 25重量％2R142b, 5重量％之1?218所 組成之本發明之混合冷媒C;以及，由70重量％之|{22，5 重量％之1?1421>,以及，25重量％之1?218所組成之本發明 之混合冷媒D等4種冷媒，並將上述A〜D冷媒分別封入於 搭載有相同之隔熱箱體及相同之壓縮機之冷凍機内，在周 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐) S 81.9.20 000 ------------------------裝丨^----T丨訂 (請也閱^背面之注念事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 201328 A 6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) . 圍溫度等諸條件相同狀態下加以實驗，測得該等冷媒之蒸 發溫度；A為-28C，B為-36Ό, C為-31C,而D則為 -3 5 t： 〇 亦即，應用本發明之混合冷媒C時，可實現與諸如以 往之混合冷媒A及R500(沸點- 33.45¾ )等者同程度之冷凍 能力，可代替該類産品使用。 另外，應用本發明之混合冷媒D時，可實現與諸如 R502之B同程度之冷凍能力，可代替R502使用。 另外，根據本實驗，機油返回情況良好，而幾乎未見 油泥之産生。而此結果可視為由於R22之相溶性良好，而 使機油之返回情形亦佳之證據。 亦即，如以上所說明，混入R218固然對提高冷凍能力 ，降低壓縮機排出之溫度有莫大之效果，然而，增加此 R218之重量％乃意味着R22之重量％之減少；則自R22所具 有之相溶性觀之，以及，目前R218仍屬稀少之冷媒而成本 極高等因素，综合上述各觀點，以及，根據實驗，若將期 望之蒸發溫度帶設定在例如- 331C〜- 45C,則以R22與 R142b兩者合占75〜99重量％之冷媒而言，混入1〜25%重 量！《 R2 18為最適合。 另外，於上述之調配比率中，R142b亦與R218同樣， 增加其重量％則對於降低壓縮機之排出溫度有利，然而， 於以往例亦已說明，R142b具有可燃性，若將其重量％增 加過多則有爆炸之危險，而且，亦與R218同樣，其與機油 間之相溶性不良，因此，乃將其設定在可避免該問題之範 (請^閱：，.\|背面之;±念事項再塡寫本頁) -裝- 4'·.. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297么、澄） y 81.9.20,000 ^01338 A6

BG 五、發明説明（10) . 圍内。 [發明之效果] 如上所述，·應用本發明時，可提供不但對於防止臭氣 層之破壊有效果，而且也可保持良好工作環境，以及獲得 期望之冷凍能力，機油返回情況極為理想，可充為R500或 R502之代替品而使用之具有優秀實用性之冷媒組成物。 [圖面之簡單説明] 第1圖為封入有本發明冷媒組成物之冷媒管路圖。 (請先:11^背面之;±-事項冉塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 81.9.20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 第81100956號專利申請案 申請專利範圍修正本 (82年1为7日） 1. 一種冷媒組成物，係由20〜75重量％之氯二氟甲烷；5 〜55重量％之1_氣-1,1-二氟乙烷，以及1〜50重量％之 8氣化丙烷所構成者。 2. 如申請專利範圍第1項之冷媒組成物，係由：15〜70重 量％之氮二氣甲烷，7〜40重量％之1-氯-1,1-二氟乙烷 ;以及，1〜25重量％之8氣化丙烷構成者。 甲4(210X297^：超）80. 5· 5,000張(H)