JPH0418484A - 冷媒組成物 - Google Patents

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】 （イ）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
る危険性のない冷媒組成物に関する。

（ロ）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Ｒ１
２（ジクロロジフルオロメタン）とＲ５００（Ｒ１２と
Ｒ１５２ａ　（１，ｌ−ジフルオロエタン）との共沸混
合物）が多い。Ｒ１２の化学式はＣＣ１，Ｆ、である。

又、その沸点は大気圧で−２９，６５℃で、Ｒ５００の
沸点は−３３，４５℃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
性質を有している。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。

然し乍ら上記各冷媒は、その高いオゾン破壊潜在性によ
り、大気中に放出されて地球上空のオゾン層に到達する
と、当該オゾン層を破壊する。このオゾン層の破壊は冷
媒中の塩素基（ＣＩ）により引き起こされることは判っ
ている。

そこで、この塩素基を含まない冷媒、例えばＲ１２５（
ペンタフルオロエタン、ＣＨＦ、ＣＦ、）やＲ１３４ａ
　（１，１，ｌ、２−テトラフルオロエタン、ＣＨ，Ｆ
ＣＦ、）がこれらの代替冷媒として考えられている。こ
のＲ１２５の沸点は大気圧で一４８℃で、Ｒ１３４ａの
沸点は一２６℃である。

又、Ｒ２２（クロロジフルオロメタン、ＣＣＩＦ、）Ｔ
）は塩素基（ＣＩ）を含むものであるが、水素基（Ｈ）
を有しているため、オゾン層に到達する以前に活性分解
されるので、オゾン層を破壊するおそれがない。このＲ
２２の沸点は大気圧で４０．７５℃である。

これらは、−先行する米国特許第４８１０４０３号明細
書においても述べられており、これらの冷媒を使用した
オゾン層を破壊しないブレンドの例がいくつか示されて
いる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 前記米国特許明細書には、オゾン層を破壊しない複数の
冷媒のブレンドによって前述のＲ１２（ジクロロジフル
オロメタン）と同等の冷却能力を発揮する例がいくつか
示されており、塩素基（Ｃ１）を含まないものとしては
前述のＲ１２５他がまた、塩素基（Ｃ１）と水素基（Ｈ
）を含む冷媒としてはＲ２２やＲ１４２ｂ他によるブレ
ンドは示されている。

然し乍ら、係る先行技術に示されるような冷媒ブレンド
では以下に示す不都合が生ずる。即ち、上記塩素基（Ｃ
１）を含まない冷媒、Ｒ１２５及びＲ１３４ａは冷凍サ
イクルの圧縮機のオイルとの相溶性が極度に悪い。これ
は、オイルとの相溶性が塩素基（Ｃ１）の存在に依って
いるからである。又、Ｒ２２も塩素基（Ｃ１）を有する
もののオイルとの相溶性は良好ではない。

圧縮機のオイルが冷媒に溶けない場合、冷媒回路の蒸発
器中で二相分離（オイルと冷媒の分離）が発生し、圧縮
機にオイルが戻されずに圧縮機の軸受は摺動部が焼付い
てしまう危険性がある。

本発明は係る先行技術が有する種々の課題を解決するこ
とを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 請求項１の発明は、化学式に塩素基を含まない冷媒とｎ
−ペンタンとから冷媒組成物を構成したものである。

又、請求項１において塩素基を含まない冷媒をペンタフ
ルオロエタン、ｌ、１，１．２−テトラフルオロエタン
からなる群の中から選んだものである。

請求項３の発明は、クロロジフルオロメタンとｎ−ペン
タンとで冷媒組成物を構成したものである 更に、請求項１又は請求項２成るいは請求項３において
、ｎ−ペンタンを０．１重量％以上１４重量％以下とし
たものである。

（ホ）作用 ｎ−ペンタン（Ｃ５）１．、　）の沸点は大気圧で＋３
６．０７℃であり、オゾン層を破壊する危険性はない。

又、冷凍サイクルの圧縮機のオイルとの相溶性が非常に
良好であるので、相溶性の悪いＲ１２５、Ｒ１３４ａや
Ｒ２２に混合することで、冷媒回路中のオイルをそれに
溶は込ませた状態で圧縮機に帰還せしめる働きをする。

このｎ−ペンタンのオイル戻し機能は、混入の重量比率
が高いほど大きくなるが、ｎ−ペンタンは沸点が高く、
且つ可燃性のため、入れ過ぎれば今度は所要の冷凍温度
が得られず、漏れた場合には爆発の危険性もある。

実験によればｎ−ベンクンを０．１重量％以上１４重量
％以下混合することで、オイル戻しの機能を損うことな
く、所要の冷凍温度を得て、爆発の危険性を避けること
ができる。

（へ）実施例 次に図面において実施例を説明する。図面は通常の冷凍
サイクルの冷媒回路図である。１は電動機によって駆動
される圧縮機、２は凝縮器、３はキャピラリチューブ、
４は蒸発器であり、これらは順次接続されている。この
冷媒回路内には化学式に塩素基（Ｃ１）を含まない冷媒
、例えばＲ１２５とｎ−ペンタンの冷媒混合物が充填さ
れる。

その組成はＲ１２５が９０重量％、ｎ−ペンタンが１０
重量％である。

充填する冷媒の他の実施例としてはＲ１３４ａとｎ−ペ
ンタンの冷媒混合物が考えられる。その組成は同様にＲ
１３４ａが９０重量％、ｎ−ペンタンが１０重量％であ
る。

図面における冷媒回路中の冷媒の動作を説明する。圧縮
機１から吐出された高温高圧ガス状冷媒混合物は凝縮器
２に流入して放熱し、キャピラリチューブ３で減圧され
て蒸発器４に流入し、そこで蒸発して冷却能力を発揮し
、圧縮機１に帰還する。ｎ−ペンタンはＲ１２５より沸
点が高い為、その内に圧縮機１のオイルを溶は込ませた
状態で圧縮機１に帰還する。これによって冷媒回路中の
オイルは圧縮機１に帰還せしめられる 蒸発器４で得られる冷却温度は使用する冷媒によって異
なるため、使用目的によって選択すると良い。例えば、
Ｒ１２５とｎ−ペンタンとの組み合わせや、Ｒ１３４ａ
とｎ−ペンタンの組み合わせは一り０℃〜−４０℃程の
凍結温度を必要とする通常の家庭用冷凍冷蔵庫にて使用
できる。

ここで、ｎ−ペンタンは沸点が高く、可燃性であるため
、混合比が大き過ぎると蒸発器４において所要の冷却温
度が得られなくなり、且つ爆発の危険性が出てくるが、
逆に小さ過ぎればオイル戻しの機能が発揮できなくなる
。実験によれば以上のいずれの場合にもｎ−ペンタンは
全体の０．１重量％〜１４重量％が好適であり、望まし
くは１０重量％が良い。

図の冷媒回路に適用する他の冷媒としてはＲ２２とｎ−
ベンクンの冷媒混合物が考えられる。その組成はやはり
Ｒ２２が９０重量％、ｎ−ペンタンが１０重量％である
。

この組み合わせで、所要の凍結温度を得るために好適な
組成は、同様にｎ−ペンタンが全体の０１重量％〜１４
重量％であり、望ましくは１０重量％が良かった。

（ト）発明の効果 本発明の冷媒組成物によればオゾン層を破壊する危険性
がなく、更に、圧縮機オイルとの相溶性の良いｎ−ペン
タンによって冷媒回路中のオイルが圧縮機に帰還せしめ
られるので、圧縮機の焼き付きを防止できる。

【図面の簡単な説明】

図面は冷媒回路図である。 １・・圧縮機、２・・・凝縮器、３・・・キャピラリチ
ュブ、４・・・蒸発器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）塩素基を含まない冷媒とｎ−ペンタンから成る冷媒
   組成物。 ２）塩素基を含まない冷媒はペンタフルオロエタン、１
   ，１，１，２−テトラフルオロエタンからなる群の中か
   ら選ばれることを特徴とする請求項１記載の冷媒組成物
   。 ３）クロロジフルオロメタンとｎ−ペンタンから成る冷
   媒組成物。 ４）ｎ−ペンタンを０．１重量％以上１４重量％以下と
   したことを特徴とする請求項１又は請求項２或るいは請
   求項３記載の冷媒組成物。