JPH0727431A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塩素を含まない冷媒にアルキルベンゼン系油
と相溶性のあるＲ３２を含有させる。 【構成】 冷媒としてＲ３２、あるいはこのＲ３２に塩
素を含まない冷媒を混合し、冷凍機油２２として耐摩耗
性、酸化安定性、電気絶縁性等に優れたアルキルベンゼ
ン系油を使う。冷媒にアルキルベンゼン系油の極性と等
しい極性のＲ３２を５重量％以上混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は塩素を含まない冷媒を
主冷媒としたときに圧縮機の冷凍機油としてアルキルベ
ンゼン系油を用いてもこのアルキルベンゼン系油を冷媒
中に混入できるようにした冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫、自動販売機及びショーケース用
の圧縮機は従来冷媒としてジクロロジフルオロメタン
（以下Ｒ１２という）を多く使用していた。このＲ１２
はオゾン層の破壊の問題からフロン規制の対象となって
いる。そして、このＲ１２の代替冷媒として塩素を含ま
ない冷媒、例えば、Ｒ１３４ａが冷凍機用として検討さ
れている（例えば、特開平１−２７１４９１号公報参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塩素を
含まない冷媒、例えば、冷媒Ｒ１３４ａは現在使われて
いる鉱物油やアルキルベンゼン系油等の冷凍機油との相
溶性が悪く、圧縮機への油の戻りの悪化や寝込み起動時
の分離冷媒の吸い上げなどから圧縮機が潤滑不良に至る
問題があった。

【０００４】このため、本発明者は塩素を含まない冷媒
と相溶性のある冷凍機油としてエステル系油を検討し
た。しかし、このエステル系油は圧縮機に使用する場合
に、熱により加水分解して生成する脂肪酸で摺動部材に
腐食を起こさせ、摩耗を生じさせていた。また、この摩
耗紛により圧縮機の電動要素のマグネットワイヤなどの
絶縁被膜に悪影響を及ぼすなど、圧縮機の耐久性を損な
う問題があった。

【０００５】そして、本発明者は塩素を含まない冷媒と
冷凍機油として鉱物油やアルキルベンゼン系油とを組合
わせて冷凍サイクルに使用すべく研究を重ねた結果、圧
縮機から冷凍サイクルに吐出された冷凍機油が戻ってこ
なくなるのを、塩素を含まない冷媒にジフルオロメタン
（以下Ｒ３２という）を混合すると、低温度（蒸発温度
−３０℃）域での蒸発器内でアルキルベンゼン系油にＲ
３２がこのアルキルベンゼン系油を圧縮機に戻すのに十
分な分量溶け込み、前記Ｒ３２がアルキルベンゼン系油
と相溶性のあることが確認され、圧縮機から吐出された
冷凍機油が冷凍サイクルを循環して圧縮機に戻って来る
ことを見出し、この発明を完成するに至った。

【０００６】この発明は上記の問題を解決するもので、
アルキルベンゼン系油の極性と等しい冷媒であるＲ３２
を用い、塩素を含まない冷媒との相溶性の悪いアルキル
ベンゼン系油が回収できる冷凍装置を提供することを目
的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は冷媒を凝縮液
化する凝縮器、液化冷媒を蒸発させる蒸発器及び蒸発気
化した冷媒を圧縮して凝縮器に吐出する圧縮機等を備え
た冷凍装置において、前記圧縮機で圧縮される冷媒とし
てジフルオロメタン及びこのジフルオロメタンとの混合
冷媒、冷凍機油としてアルキルベンゼン系油を用いたも
のである。

【０００８】

【作用】この発明は上記のように構成したことにより、
アルキルベンゼン系油の極性と等しい極性の冷媒である
Ｒ３２を用い、このＲ３２をアルキルベンゼン系油に溶
け込ませて圧縮機から冷凍サイクルに吐出された前記ア
ルキルベンゼン系油の冷凍機油を前記Ｒ３２で圧縮機に
戻し、この圧縮機に冷凍機油不足が生じないようにした
ものである。

【０００９】

【実施例】以下この発明を図に示す実施例に基いて説明
する。

【００１０】図１はこの発明の一実施例を示す冷凍回路
図である。図２はこの発明の圧縮機の要部断面図であ
る。

【００１１】図１及び図２において、１は圧縮機、２は
凝縮器、３は主キャピラリーチューブの減圧装置、４は
蒸発器であり、これらは配管接続して冷凍回路５を構成
している。

【００１２】圧縮機１の吐出側配管６は凝縮器２に接続
され、凝縮器２はキャピラリーチューブの減圧装置３に
接続され、この減圧装置は蒸発器４に接続される。この
蒸発器は圧縮機１の吸込側配管７に接続される。

【００１３】圧縮機１は密閉容器８と、この容器内に収
納された圧縮機本体９と、この圧縮機本体の各摺動部を
潤滑するように密閉容器８内の底部に貯溜された冷凍機
油１０とで構成されている。

【００１４】冷凍機油１０はアルキルベンゼン系油の合
成油で、このアルキルベンゼン系油は塩素を含まない冷
媒と相溶性のあるエステル油に比べて極性が弱くなって
いる。

【００１５】冷媒はＲ３２の単独、あるいは、このＲ３
２と塩素を含まない冷媒との混合冷媒とで構成されてい
る。このＲ３２はアルキルベンゼン系油の極性と等しい
極性を有している。

【００１６】混合冷媒は塩素を含まない冷媒、例えば、
１，１，１，２−テトラフルオロエタン（以下Ｒ１３４
ａという）にＲ３２を混合し、Ｒ１２及びＲ５００（Ｒ
１２とＲ１５２ａ（１，１−ジフルオロエタン）との共
沸混合物）の代替冷媒、Ｒ１３４ａとペンタフルオロエ
タン（以下Ｒ１２５という）との塩素を含まない冷媒に
Ｒ３２を混合し、クロロジフルオロメタン（以下Ｒ２２
という）及びＲ５０２（Ｒ２２とＲ１１５（クロロペン
タフルオロエタン）との共沸混合物）の代替冷媒、過フ
ルオロエタン（以下Ｒ１１６という）にＲ３２を混合
し、Ｒ１３Ｂ１（プロモトリフルオロメタン）の代替冷
媒としている。このとき、Ｒ３２は５重量％以上混合さ
れている。また、塩素を含まない冷媒を３種類あるいは
４種類以上混合するこにより、超低温冷凍機用の圧縮機
に利用できるようにされている。

【００１７】このように構成された冷凍装置において、
圧縮機１から吐出された高温高圧のガス状混合冷媒は吐
出側配管６から凝縮器２に吐出される。凝縮器２に吐出
された冷媒はこの凝縮器で放熱されて凝縮液化する。凝
縮液化した冷媒は減圧装置３で減圧されて蒸発器４に流
入し、そこで蒸発気化して周囲を冷却する。蒸発器で蒸
発した冷媒は吸込側配管７から圧縮機１に帰還する。

【００１８】また、圧縮機１の吐出側配管６から吐出さ
れるアルキルベンゼン系油の冷凍機油はＲ３２の冷媒に
溶け込んだ状態で圧縮機１に戻されることが確認され
た。すなわち、アルキルベンゼン系油にＲ３２が溶け込
む理由は冷凍機油と冷媒との極性が等しいためと考えら
れる。

【００１９】アルキルベンゼン系油は低温時の粘性の小
さい油を使用することにより、蒸発器４に停滞しないよ
うにされている。

【００２０】Ｒ３２は他の冷媒と混合することにより、
アルキルベンゼン系油を冷凍機油とした圧縮機１の冷媒
にすることができるようにしている。

【００２１】尚、上記の説明においては、一元の冷凍回
路で説明をしたが、図３に示すように高温側冷凍回路１
１と低温側冷凍回路１２とをカスケードコンデンサ１３
で接続して２元の冷凍回路１４を構成し、この２元冷凍
回路の高温側冷凍回路１１の圧縮機１５にＲ３２及びこ
のＲ３２との混合冷媒とアルキルベンゼン系油とを充填
しても同様な効果を奏することは言うまでもない。

【００２２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、冷媒を
凝縮液化する凝縮器、液化冷媒を蒸発させる蒸発器及び
蒸発気化した冷媒を圧縮して凝縮器に吐出する圧縮機等
を備えた冷凍装置において、前記圧縮機で圧縮される冷
媒としてジフルオロメタン、あるいはこのジフルオロメ
タンとの混合冷媒とし、冷凍機油としてアルキルベンゼ
ン系油を用いたので、耐摩耗性、酸化安定性及び電気絶
縁性等の優れたアルキルベンゼン系油に冷媒を溶け込ま
すことができ、主冷媒として塩素を含まない冷媒を使用
しても冷凍回路内に吐出される冷凍機油を回収できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す冷凍回路図である。

【図２】この発明の圧縮機の要部断面図である。

【図３】この発明の他の実施例を示す２元冷凍回路図で
ある。

【符号の説明】

１，１５ 圧縮機 ２ 凝縮器 ４ 蒸発器 ５，１４ 冷凍回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を凝縮液化する凝縮器、液化冷媒を
   蒸発させる蒸発器及び蒸発気化した冷媒を圧縮して凝縮
   器に吐出する圧縮機等を備えた冷凍装置において、前記
   圧縮機で圧縮される冷媒としてジフルオロメタン及びこ
   のジフルオロメタンとの混合冷媒、冷凍機油としてアル
   キルベンゼン系油を用いたことを特徴とする冷凍装置。