JPH08121909A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾燥剤の微粉化に起因するキャピラリーチュ
ーブの詰まりや圧縮機の摺動部の摩耗などがなく、しか
もエステル系潤滑油などを用いた場合でもキャピラリチ
ューブの入口サイドにスラッジが推積せず、長期に亘り
安定して運転できる冷凍装置を開発する。 【構成】 凝縮器、冷凍回路中の水分を除去するための
乾燥剤を入れたドライヤ、キャピラリーチューブ、蒸発
器、アキュムレータおよび圧縮機などを備えた冷凍装置
において、該乾燥剤として、モレキュラーシーブ粉砕物
あるいは更に活性アルミナを配合して、無機系バインダ
ーを用いてコア状に成型した乾燥剤を用いることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍装置に関するもので
あり、さらに詳しくはオゾン層を破壊する危険がなく、
不燃性であるＨＦＣ系冷媒などを使用した冷凍装置にお
いて、モレキュラーシーブ乾燥剤の微粉がキャピラリー
チューブを詰まらせたり、圧縮機の摺動部を傷つけた
り、摩擦抵抗を上げたり、摩耗するなどの問題をなく
し、また該乾燥剤の微粉に起因するエステル系潤滑油な
どの劣化を防止して長期に亘り安定して運転することを
可能にした冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷凍機の冷媒として用いられてい
るものはジクロロジフルオロメタン（以下Ｒ−１２とい
う）や共沸混合冷媒のＲ−１２と１，１−ジフルオロエ
タン（Ｒ−１５２ａ）とからなるＲ−５００が多い。Ｒ
−１２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
あり、Ｒ−１２などのＣＦＣ系冷媒と相溶性のある鉱物
油やアルキルベンゼン系油等の冷凍機油を使用した冷凍
サイクルは、信頼性、耐久性などの高い品質レベルに至
っている。

【０００３】しかしながら、上記の各冷媒は、その高い
オゾン破壊の潜在性により、大気中に放出されて地球上
空のオゾン層に到達すると、この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（Ｃｌ）により引
き起こされる。そこで、この塩素基の含有量の少ない冷
媒、例えはクロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２、
以下Ｒ−２２という）、塩素基を含まない冷媒、例えは
ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２、以下Ｒ−３２とい
う）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５、以下Ｒ
−１２５という）や１，１，１，２−テトラフルオロエ
タン（ＨＦＣ−１３４ａ、以下Ｒ−１３４ａという）、
あるいはこれらの混合物がこれらの代替冷媒として考え
られている。このＲ−２２の沸点は、大気圧で−４０．
８２で、Ｒ−３２の沸点は、−５１．７℃で、Ｒ−１２
５の沸点は、−４８．５℃、Ｒ−１３４ａの沸点は、−
２６．５℃である。

【０００４】図４に従来の冷凍装置の冷凍回路の例を示
す。１は圧縮機、２は凝縮器、３はドライヤ、４はキャ
ピラリーチューブ、５は蒸発器、６はアキュムレータ
ー、矢印は冷媒の流れ方向を示す。ドライヤ３はキャピ
ラリーチューブ４の前に設けられているので、ドライヤ
３中に冷凍回路中の水分を除去するために充填されてい
るモレキュラーシーブ粒状乾燥剤などが、運転中の振
動、摩擦、衝撃などにより微粉化し、その微粉がキャピ
ラリーチューブ４に流入して、キャピラリーチューブ４
を詰まらせたり、圧縮機の摺動部を傷つけたり、摩擦抵
抗を上げたり、摩耗するなどの問題がある。

【０００５】ＨＦＣ系冷媒に対して使用される冷凍機油
は、ＨＦＣ系冷媒と相溶性の少ない鉱物油やアルキルベ
ンゼン系油等、あるいはＨＦＣ系冷媒と相溶性のあるエ
ステル系潤滑油、エーテル系潤滑油、それらの混合油な
どがある。ＨＦＣ系冷媒とエステル系潤滑油などを用い
た冷凍装置の場合はエステル系潤滑油などが加水分解し
て劣化するなどのために、キャピラリチューブ４の主に
入口サイドに流量抵抗の変動を発生させる程度の推積物
が発生し、長期に亘り安定して運転できない欠点があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、乾燥剤の微
粉化に起因するキャピラリーチューブの詰まり、圧縮機
の摺動部の摩耗などをなくし、しかもエステル系潤滑油
などを用いた場合でもキャピラリチューブの入口サイド
にスラッジが推積するのをなくし、長期に亘り安定して
運転することを可能にした冷凍装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決すべく研究を重ねた結果、モレキュラーシーブ粉砕物
などを無機系バインダーを用いてコア状に成型した乾燥
剤を用いることにより課題を解決できることを見いだ
し、本発明を完成するに至った。

【０００８】本発明の請求項１の発明は、冷媒を凝縮液
化する凝縮器、冷凍回路中の水分を除去するための乾燥
剤を入れたドライヤ、キャピラリーチューブ、液化冷媒
を蒸発させる蒸発器、アキュムレータおよび蒸発気化し
た冷媒を圧縮して凝縮器に吐出する圧縮機などを備えた
冷凍装置において、該乾燥剤が、モレキュラーシーブ粉
砕物を無機系バインダーを用いてコア状に成型した乾燥
剤および／またはモレキュラーシーブ粉砕物に活性アル
ミナを配合して、無機系バインダーを用いてコア状に成
型した乾燥剤であることを特徴とする冷凍装置である。

【０００９】本発明の請求項２の発明は、コア状に成型
された乾燥剤を２個以上用いる請求項１記載の冷凍装置
である。

【００１０】本発明の請求項３の発明は、無機系バイン
ダーが粘土あるいはゼオライト燐酸塩から選ばれるもの
である請求項１あるいは請求項２記載の冷凍装置であ
る。

【００１１】本発明の請求項４の発明は、冷媒がＨＦＣ
系冷媒あるいはＨＦＣ系冷媒を主体とする冷媒である請
求項１ないし請求項３記載の冷凍装置である。

【００１２】本発明の請求項５の発明は、冷凍機油がエ
ステル系潤滑油、エーテル系潤滑油あるいはこれらの混
合物である請求項１ないし請求項４記載の冷凍装置であ
る。

【００１３】

【作用】本発明は、ドライヤに入れて用いる乾燥剤がモ
レキュラーシーブ粉砕物を無機系バインダーを用いてコ
ア状に一体に成型した乾燥剤であるか、あるいはモレキ
ュラーシーブ粉砕物に活性アルミナを配合して、無機系
バインダーを用いてコア状に一体に成型した乾燥剤を用
いることを特徴とする。コア状に一体に成型した乾燥剤
を用いれば運転中の振動、摩擦、衝撃などにより乾燥剤
が微粉化するのを防止できる。

【００１４】本発明者等の研究によると、エステル系潤
滑油などの冷凍機油の劣化は冷凍回路中の水分を除去す
るために使用されているモレキュラーシーブ粒状乾燥剤
が微粉化して、それが触媒的に作用することが主な原因
であることが判った。本発明においては上記のようにコ
ア状に一体に成型した乾燥剤を用いるので運転中の振
動、摩擦、衝撃などにより乾燥剤が微粉化せず、従って
乾燥剤が触媒的に作用することがなく、エステル系潤滑
油などの冷凍機油の劣化の原因とならない。

【００１５】乾燥剤としてモレキュラーシーブ粉砕物を
無機系バインダーを用いてコア状に一体に成型した乾燥
剤を用いると、冷凍回路中を冷媒と共に流れる冷凍機油
に配合されている酸化防止剤などの添加剤が乾燥剤によ
り吸着除去されないので、冷凍装置を長期に安定して運
転できる。一方、乾燥剤としてモレキュラーシーブ粉砕
物に活性アルミナを配合して、無機系バインダーを用い
てコア状に一体に成型した乾燥剤を用いると、エステル
系潤滑油などが劣化して生じる脂肪酸などを吸着除去で
きる効果がある。コア状に一体に成型した乾燥剤は単独
で使用しても、２個以上組み合わせて使用してもよい。
冷媒の種類、冷凍機油の種類、あるいはそれらの組み合
わせなどにより適宜選定して用いることが好ましい。

【００１６】本発明で用いるモレキュラーシーブは天然
物でも合成品でもよく特に限定されない。モレキュラー
シーブの細孔径は使用する冷媒の種類などにより適宜選
定して用いることが好ましい。

【００１７】本発明で用いる無機系バインダーは天然物
でも合成品でもよく特に限定されないが、粘土あるいは
ゼオライト燐酸塩から適宜選定して用いることが好まし
い。粘土は微細な粒子からなる含水ケイ酸塩鉱物の集合
体であり、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナ
イト、パイロフィライト、セリサイト、タルクなどの粘
土鉱物を主成分とするものである。

【００１８】

【実施例】以下、図１〜図３により本発明の内容をさら
に具体的に説明するが、本発明はこれらの内容に何ら限
定されるものではない。

【００１９】（コア状乾燥剤の成型例）モレキュラーシ
ーブ（ＭＳ３Ａ）を粉砕して得られた約４〜８メッシュ
のモレキュラーシーブ粉砕物を７０重量部、約２８〜４
８メッシュの活性アルミナ（アルコア社製 Ｆ１）を３
０重量部に対して、ゼオライトを燐酸に溶解して製造さ
れたゼオライト燐酸塩粉末バインダー（粒径約０．１μ
ｍ）３０重量部を配合して、型に入れ、第１段で１５０
〜２００℃、４時間焼成し、第２段で約３００℃、６時
間焼成してコア状乾燥剤を成型した。ドライヤ容器にコ
ア状乾燥剤を組み込み、真空乾燥してコア状乾燥剤を活
性化して使用した。

【００２０】図１は、本発明で用いるドライヤ３Ａの断
面説明図である。７はコア状の乾燥剤、８はポリエステ
ル繊維で作られたパッド状の封止部、９は金網スプリン
グ、１０はドライヤ容器であり、矢印は冷媒の流れを示
す。ドライヤ３Ａに入った冷媒はコア状の乾燥剤７内に
入り、乾燥剤７を透過して冷媒中の水分などが吸着除去
されて、出口からでてキャピラリチューブ（図示せず）
に入る。

【００２１】図２は、本発明で用いる他のドライヤ３Ｂ
の断面説明図である。ドライヤ３Ｂは図１に示したドラ
イヤ３Ａを３個直列に連結したドライヤである。７はコ
ア状の乾燥剤、８は前記封止部、９は金網スプリング、
１０はドライヤ容器であり、矢印は冷媒の流れを示す。
ドライヤ３Ｂに入った冷媒は逐次、コア状の乾燥剤７内
に入り、乾燥剤７を透過して冷媒中の水分などが吸着除
去されて、出口からでてキャピラリチューブ（図示せ
ず）に入る。

【００２２】図３は、本発明で用いる他のドライヤ３Ｃ
の断面説明図である。コア状の乾燥剤７を３個直列に使
用したドライヤである。７はコア状の乾燥剤、８は封止
部、９は金網スプリング、１０はドライヤ容器であり、
矢印は冷媒の流れを示す。ドライヤ３Ｃに入った冷媒は
逐次、コア状の乾燥剤７内に入り、乾燥剤７を透過して
冷媒中の水分などが吸着除去されて、出口からでてキャ
ピラリチューブ（図示せず）に入る。

【００２３】

【発明の効果】本発明の冷凍装置は、コア状に一体に成
型した乾燥剤を用いるので運転中の振動、摩擦、衝撃な
どにより乾燥剤が微粉化するのを防止でき、冷凍機油と
してエステル系潤滑油などを用いても乾燥剤が冷凍機油
の劣化を引き起こさないので、乾燥剤の微粉化に起因す
るキャピラリーチューブの詰まりや圧縮機の摺動部の摩
耗などがなくなり、しかもエステル系潤滑油などを用い
た場合でもキャピラリチューブの入口サイドにスラッジ
が推積しなくなり、長期に亘り安定して運転することが
できる。モレキュラーシーブ粉砕物を無機系バインダー
を用いてコア状に一体に成型した乾燥剤を用いると、冷
凍回路中を冷媒と共に流れる冷凍機油に配合されている
酸化防止剤などの添加剤が乾燥剤により吸着除去されな
いので、冷凍装置を長期に安定して運転できる。一方、
乾燥剤としてモレキュラーシーブ粉砕物に活性アルミナ
を配合して、無機系バインダーを用いてコア状に一体に
成型した乾燥剤を用いると、エステル系潤滑油などが劣
化して生じる脂肪酸などを吸着除去できる効果がある。
本発明の冷凍装置は簡単な構成からなるので経済的であ
る上、効果が大きいので産業上の利用価値が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明で用いるドライヤの断面説明図であ
る。

【図２】 本発明で用いる他のドライヤの断面説明図で
ある。

【図３】 本発明で用いる他のドライヤの断面説明図で
ある。

【図４】 従来の冷凍装置の冷凍回路の例である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ ドライヤ ４ キャピラリーチューブ ５ 蒸発器 ６ アキュムレータ ７ コア状に成型した乾燥剤 ８ 封止部 ９ 金網スプリング １０ ドライヤ容器

フロントページの続き (72)発明者 小松原 健夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を凝縮液化する凝縮器、冷凍回路中
   の水分を除去するための乾燥剤を入れたドライヤ、キャ
   ピラリーチューブ、液化冷媒を蒸発させる蒸発器、アキ
   ュムレータおよび蒸発気化した冷媒を圧縮して凝縮器に
   吐出する圧縮機などを備えた冷凍装置において、該乾燥
   剤が、モレキュラーシーブ粉砕物を無機系バインダーを
   用いてコア状に成型した乾燥剤および／またはモレキュ
   ラーシーブ粉砕物に活性アルミナを配合して、無機系バ
   インダーを用いてコア状に成型した乾燥剤であることを
   特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 コア状に成型された乾燥剤を２個以上用
   いる請求項１記載の冷凍装置。
3. 【請求項３】 無機系バインダーが粘土あるいはゼオラ
   イト燐酸塩から選ばれるものである請求項１あるいは請
   求項２記載の冷凍装置。
4. 【請求項４】 冷媒がＨＦＣ系冷媒あるいはＨＦＣ系冷
   媒を主体とする冷媒である請求項１ないし請求項３記載
   の冷凍装置。
5. 【請求項５】 冷凍機油がエステル系潤滑油、エーテル
   系潤滑油あるいはこれらの混合物である請求項１ないし
   請求項４記載の冷凍装置。