JPH0418486A - 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　（１，１−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。

（ハ）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。これら
規制冷媒の代替冷媒として研究されているのがＲ２２（
クロロジフルオロメタン）とＲ１４２ｂ（１−クロロ−
１，１−ジフルオロエタン）の混合冷媒が考えられてい
る。Ｒ２２の沸点は約−４０℃、Ｒ１４２ｂの沸点は約
−９゜８℃である。又、Ｒ２２は圧縮機の吸込温度を相
当低くしなければ吐出温度の上昇を抑えられないのでＲ
１４２ｂを混合することによって吐出温度を下げている
。即ち、Ｒ１４２ｂ　ｉ、ｌｔ吸込温度が比較的高くて
も吐出温度が上がらないからである。

更にＲＩ４２ｂは可燃性であるがＲ２２と混合すること
によって不燃組成を構成し、安全性を高めている。第２
図にＲ１４２ｂとＲ２２及び空気の混合比率に対する可
燃性を示し、図中斜線部分が可燃域を、他の部分は不燃
域を示している。即ち、Ｒ２２を１０重量％以上混合す
ることでＲ１４２ｂの可燃域を避けることができる。

然し乍ら、上記Ｒ２２及びＲ１４２ｂは何も圧縮機オイ
ルとの相溶性が悪く、その為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
が戻されずに焼付きが生ずる危険性がある。

本発明は係る問題点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 本発明はクロロジフルオロメタン（Ｒ２２）と１−クロ
ロ−１，１−ジフルオロエタン（Ｒ１４２ｂ）とイソブ
タンとから冷媒組成物を構成したものである。

また、クロロジフルオロメタン（Ｒ２２）と１−クロロ
−１，１−ジフルオロエタン（Ｒ１４２ｂ）とｎ−ペン
タンとから冷媒組成物を構成したものである。

（ホ）作用 イソブタン（ｉ−Ｃ，Ｈ，。）及びｎ−ペンタン（Ｃｓ
Ｈ＋□）はオゾン層を破壊する危険性はなくまた、沸点
はそれぞれイソブタンが大気圧で−１１，６５℃、ｎ−
ペンタンが＋３６．０７℃である。更に、イソブタン、
ｎ−ペンタン共に圧縮機のオイルとの相溶性が良好であ
り、冷媒回路中のオイルを溶は込ませて圧縮機に帰還せ
しめる働きをする。尚、イソブタンは圧縮機で蒸発して
それを冷却する働きもする。

以上のオイル戻し効果はイソブタンやｎ−ペンタンの重
量比率が高いほど大きくなるが、これらの沸点は高く、
可燃性のため、入れ過ぎれば今度は所要の冷却温度が得
られなくなり、また、爆発の危険性が高まる。

実験によればイソブタン成るいはｎ−ペンタンをＲ１４
２ｂの５重量％以上２０重量％以下混合することで、冷
却能力を損うことなく爆発の危険性を避けることができ
る。

出願人は更なる鋭意研究の結果、最も安全性が高く、且
つ、所要の冷凍温度（少なくとも一４０℃以下の冷却温
度）が得られる比率を割り出し、Ｒ２２が７０重量％、
Ｒ１４２ｂが２５重量％、イソブタン成るいはｎ−ペン
タンが５重量％であることを導き出した。

（へ）実施例 次に図面において実施例を説明する。第１図はＲ２２、
Ｒ１４２ｂ及びイソブタンの混合冷媒を用いた場合の冷
媒回路を示している。圧縮機１の吐出側配管５は凝縮器
２に接続され、凝縮器２は気液分離Ｓ６に接続されてい
る。気液分離器６から出た液相配管７はキャピラリチュ
ーブ８に接続されキャピラリチューブ８は中間熱交換器
９に接続される。気液分ｊＩＩ器６から出た気相配ｆｌ
Ｏは中間熱交換器９中を通過してキャピラリチューブ１
１に接続され、キャピラリチューブ１１は蒸発器４に接
続される。中間熱交換器９から出た配管１２と蒸発器４
から出た配管１３は接続点Ｐにて合流せられ、圧縮機１
の吸込側に接続される。

冷媒回路内にはＲ２２、Ｒ１４２ｂ及びイソブタンの非
共沸混合冷媒が充填される。次に動作を説明する。圧縮
機１から吐出された高温高圧のガス状冷媒混合物は凝縮
器２に流入して放熱し、その内のＲ１４２ｂ及びイソブ
タンの多くは液化して気液分離器６に入る。そこで液状
のＲ１４２ｂとイソブタンは液相配管７へ、また、未だ
気体のＲ２２は気相配管１０へと分離される。液相配管
７に流入したＲ１４２ｂとイソブタンはキャビラｊチュ
ーブ８にて減圧されて中間熱交換器９に流入しＲ１４２
ｂとイソブタンはそこで蒸発する。

一方、気相配管１０に流入したＲ２２は中間熱交換器９
内を通過する過程で、そこで蒸発するＲ】４２ｂとイソ
ブタンに冷却されて凝縮し、キャピラリチューブ１１で
減圧されて蒸発器４に流入しそこで蒸発して周囲を冷却
する。中間熱交換器９から出たＲ１４２ｂとイソブタン
は配管１２を通り、また、蒸発器４を出たＲ２２は配管
１３を通り接続点Ｐにて合流し、再びＲ２２、Ｒ１４２
ｂ及びイソブタンの混合物となって圧縮機ｌに帰還する
。

冷媒回路中を循環する圧縮機１のオイルはイソブタンに
溶は込んだ状態で圧縮機１に戻される。

冷媒回路内に封入される冷媒混合物の組成を決定するに
際しては、イソブタンが多ければオイル戻し機能が向上
するが、逆に蒸発器４における冷却能力が低下し、且つ
爆発危険性が高くなり冷凍装置の実用に供せなくなるこ
とを考慮する必要がある。この様な状況から出願人はこ
の組成をイソブタンがＲ１４２ｂの５重量％以上１５重
量％以下と設定し、冷媒回路内に封入する冷媒混合物の
組成をＲ２２が７０重量％、Ｒ１４２ｂが２５重量％、
イソブタンが５重量％とした。この組成による実験によ
れば蒸発器４にて一４０℃の冷却能力が得られ、且つ、
爆発の危険性を回避できた。

次に、Ｒ２２、Ｒ１４２ｂ及びｎ−ヘンタンの非共沸混
合冷媒を充填する場合の動作を説明すると、液相配管７
にはＲ１４２ｂとｎ−ペンタンが流入することになるが
、ｎ−ペンタンは沸点が高いので中間熱交換器９で蒸発
するのはＲ１４２ｂのみとなる。その他の動作はイソブ
タンを混入する場合と略同様と考えて良い。

また、各冷媒の混合比率も同様の理由からＲ２２が７０
重量％、Ｒ１４２ｂが２５重量％、ｎ−ペンタンが５重
量％とした。この組成による実験によって蒸発器４にて
略−４０℃の冷却能力が得られ、且つ、爆発の危険性を
回避できた。

（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、また、爆発の危険性も回避し乍ら所要の冷凍能
力を確保できる。特にインブタン成るいはｎ−ペンタン
によって圧縮機オイルを帰還せしめられるので、焼付き
も生じず、又、イソブタンにより圧縮機を冷却できるの
で、オイルスラ・・ｌジの発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷媒回路図、第２図はＲ１４２ｂ、Ｒ２２及び
空気の組成によるＲ１４２ｂの可燃域を示す図である。 １・・圧縮機、４・・・蒸発器、６・・・気液分離器、
９・中間熱交換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）クロロジフルオロメタン、１−クロロ−１，１−ジ
   フルオロエタン及びイソブタンから成る冷媒組成物。 ２）クロロジフルオロメタン、１−クロロ−１，１−ジ
   フルオロエタン及びｎ−ペンタンから成る冷媒組成物。