JPH0841448A - Ｈｆｃ系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイクルおよび冷凍装置 - Google Patents
Ｈｆｃ系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイクルおよび冷凍装置Info
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- JPH0841448A JPH0841448A JP6181387A JP18138794A JPH0841448A JP H0841448 A JPH0841448 A JP H0841448A JP 6181387 A JP6181387 A JP 6181387A JP 18138794 A JP18138794 A JP 18138794A JP H0841448 A JPH0841448 A JP H0841448A
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- Lubricants (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 オゾン層を破壊する危険がなく、不燃性であ
るＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用い、長期に亘り安定し
て運転することができる冷凍サイクルおよび冷凍装置を
開発する。 【構成】 冷媒としてＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用
い、該冷媒混合物と油が相溶性がなく両者を混合しても
３層またはそれ以上に分離する鉱物油やアルキルベンゼ
ン系油などの油を冷凍機油として使用することを特徴と
する。
るＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用い、長期に亘り安定し
て運転することができる冷凍サイクルおよび冷凍装置を
開発する。 【構成】 冷媒としてＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用
い、該冷媒混合物と油が相溶性がなく両者を混合しても
３層またはそれ以上に分離する鉱物油やアルキルベンゼ
ン系油などの油を冷凍機油として使用することを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＨＦＣ系非共沸冷媒混
合物を用いた冷凍サイクルおよび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、不燃性であり、かつ相溶性の悪い鉱物油やアルキル
ベンゼン系油等の冷凍機油を使用しても長期に亘り安定
して運転することができるＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を
用いた冷凍サイクルおよび冷凍装置に関するものであ
る。
合物を用いた冷凍サイクルおよび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、不燃性であり、かつ相溶性の悪い鉱物油やアルキル
ベンゼン系油等の冷凍機油を使用しても長期に亘り安定
して運転することができるＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を
用いた冷凍サイクルおよび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（以下Ｒ−１５２ａという）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などの冷凍機油を
使用した冷凍サイクルは、約３０年程度の歴史があり改
善の努力がなされて信頼性、耐久性などの高い品質レベ
ルに至っている。
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（以下Ｒ−１５２ａという）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などの冷凍機油を
使用した冷凍サイクルは、約３０年程度の歴史があり改
善の努力がなされて信頼性、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、例えば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、例えば
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）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−１２５の沸点は、−４８．５
℃、Ｒ−１３４ａの沸点は、−２６．０℃である。
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、例えば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、例えば
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）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−１２５の沸点は、−４８．５
℃、Ｒ−１３４ａの沸点は、−２６．０℃である。
【０００４】これらのＨＦＣ系冷媒に対して使用する冷
凍機油としてはＨＦＣ系冷媒に対して先ず相溶性がある
ことが重要な要因の一つであると考えられていたので、
鉱物油やアルキルベンゼン系油などは相溶性が悪いた
め、両者を組み合わせて使用する冷凍サイクルや冷凍装
置は長期に亘り安定して運転することができないと考え
られていた。
凍機油としてはＨＦＣ系冷媒に対して先ず相溶性がある
ことが重要な要因の一つであると考えられていたので、
鉱物油やアルキルベンゼン系油などは相溶性が悪いた
め、両者を組み合わせて使用する冷凍サイクルや冷凍装
置は長期に亘り安定して運転することができないと考え
られていた。
【０００５】しかし、ＨＦＣ系冷媒と相溶性のよい冷凍
機油としてエステル系潤滑油、エーテル系潤滑油、それ
らの混合潤滑油を使用した冷凍サイクルは、従来のＣＦ
ＣやＨＣＦＣ系冷媒（指定フロン）を使用した冷凍サイ
クルと比較して、潤滑性や電気特性などが低下する傾向
が大きく、問題がある。
機油としてエステル系潤滑油、エーテル系潤滑油、それ
らの混合潤滑油を使用した冷凍サイクルは、従来のＣＦ
ＣやＨＣＦＣ系冷媒（指定フロン）を使用した冷凍サイ
クルと比較して、潤滑性や電気特性などが低下する傾向
が大きく、問題がある。
【０００６】この原因は色々考えられるが、ＨＦＣ系冷
媒と混合して用いるエステル系潤滑油などは、極圧剤と
しての効果が不十分であり、圧縮機内部の摺動部品の摩
擦・摩耗で温度が上昇しやすく、摩耗によってスラッジ
成分（ゴミ）が発生しやすく、また吸湿したり加水分解
しやすい傾向がある。吸湿性や加水分解性が少なく、電
気特性がよく、潤滑性能力が高く、しかも経済的な、Ｈ
ＦＣ系冷媒と混合して用いることができる潤滑油は未だ
得られていない。
媒と混合して用いるエステル系潤滑油などは、極圧剤と
しての効果が不十分であり、圧縮機内部の摺動部品の摩
擦・摩耗で温度が上昇しやすく、摩耗によってスラッジ
成分（ゴミ）が発生しやすく、また吸湿したり加水分解
しやすい傾向がある。吸湿性や加水分解性が少なく、電
気特性がよく、潤滑性能力が高く、しかも経済的な、Ｈ
ＦＣ系冷媒と混合して用いることができる潤滑油は未だ
得られていない。
【０００７】ＨＦＣ系冷媒としてＨＦＣ１３４ａを用
い、冷凍機油として相溶性のないハードアルキルベンゼ
ン油を用いる冷凍システムが提案されているが（特開平
５−１５７３７９号公報）、冷凍回路中のヘッダーにお
いてＨＦＣ１３４ａから分離したハードアルキルベンゼ
ン油を圧縮機に効率的に戻すために、冷媒の流れをヘッ
ダーの上側から下側とするとともに、ヘッダーにハード
アルキルベンゼン油を吸入するための吸入配管を挿入す
るなどの工夫が必要であった。
い、冷凍機油として相溶性のないハードアルキルベンゼ
ン油を用いる冷凍システムが提案されているが（特開平
５−１５７３７９号公報）、冷凍回路中のヘッダーにお
いてＨＦＣ１３４ａから分離したハードアルキルベンゼ
ン油を圧縮機に効率的に戻すために、冷媒の流れをヘッ
ダーの上側から下側とするとともに、ヘッダーにハード
アルキルベンゼン油を吸入するための吸入配管を挿入す
るなどの工夫が必要であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＨＦ
Ｃ系冷媒と相溶性のよい冷凍機油としてのエステル系潤
滑油などは、吸湿したり加水分解しやすい傾向があり、
潤滑性や電気特性などに問題があるので使用せず、ＨＦ
Ｃ系冷媒に対して相溶性は悪いが吸湿性や加水分解性が
なく、電気特性のよい鉱物油やアルキルベンゼン系油な
どを冷凍機油として使用し、従来の冷凍サイクルや冷凍
装置を変更せずに、しかも長期に亘り安定して効率よく
運転することができるＨＦＣ系冷媒を用いた冷凍サイク
ルおよび冷凍装置を提供することである。
Ｃ系冷媒と相溶性のよい冷凍機油としてのエステル系潤
滑油などは、吸湿したり加水分解しやすい傾向があり、
潤滑性や電気特性などに問題があるので使用せず、ＨＦ
Ｃ系冷媒に対して相溶性は悪いが吸湿性や加水分解性が
なく、電気特性のよい鉱物油やアルキルベンゼン系油な
どを冷凍機油として使用し、従来の冷凍サイクルや冷凍
装置を変更せずに、しかも長期に亘り安定して効率よく
運転することができるＨＦＣ系冷媒を用いた冷凍サイク
ルおよび冷凍装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の課題に
鑑み鋭意研究した結果、ＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用
いれば上記課題を解決できることを見出し、本発明をな
すに至った。
鑑み鋭意研究した結果、ＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用
いれば上記課題を解決できることを見出し、本発明をな
すに至った。
【００１０】本発明の請求項１の発明は、冷媒としてＨ
ＦＣ系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイクルにおい
て、該冷媒混合物と油が相溶性が悪く両者を混合しても
３層またはそれ以上に分離する油を冷凍機油として使用
することを特徴とするＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用い
た冷凍サイクルである。
ＦＣ系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイクルにおい
て、該冷媒混合物と油が相溶性が悪く両者を混合しても
３層またはそれ以上に分離する油を冷凍機油として使用
することを特徴とするＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用い
た冷凍サイクルである。
【００１１】本発明の請求項２の発明は、冷凍機油が鉱
油、アルキルベンゼン系油から選ばれた油である請求項
１記載のＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイク
ルである。
油、アルキルベンゼン系油から選ばれた油である請求項
１記載のＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイク
ルである。
【００１２】本発明の請求項３の発明は、圧縮機として
ロータリコンプレッサを用い、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請求項１記載の
ＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイクルであ
る。
ロータリコンプレッサを用い、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請求項１記載の
ＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイクルであ
る。
【００１３】本発明の請求項４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、該圧縮機で圧縮される冷媒と
してＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用い、冷凍機油として
該冷媒混合物と油が相溶性が悪く両者を混合しても３層
またはそれ以上に分離する油を使用することを特徴とす
る冷凍装置である。
化する凝縮器、液化冷媒を蒸発させる蒸発器および蒸発
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、該圧縮機で圧縮される冷媒と
してＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用い、冷凍機油として
該冷媒混合物と油が相溶性が悪く両者を混合しても３層
またはそれ以上に分離する油を使用することを特徴とす
る冷凍装置である。
【００１４】本発明の請求項５の発明は、冷凍機油が鉱
油、アルキルベンゼン系油から選ばれた油である請求項
４記載の冷凍装置である。
油、アルキルベンゼン系油から選ばれた油である請求項
４記載の冷凍装置である。
【００１５】本発明の請求項６の発明は、圧縮機として
ロータリコンプレッサを用い、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請求項４記載の
冷凍装置である。
ロータリコンプレッサを用い、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請求項４記載の
冷凍装置である。
【００１６】
【作用】ＨＦＣ系冷媒と鉱物油やアルキルベンゼン系油
などは相溶性が悪いため、両者を組み合わせて使用する
ことはできないと考えられていたが、ＨＦＣ系冷媒とし
てＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用いれば、従来の冷凍サ
イクルや冷凍装置を変更せずに、吸湿、加水分解、潤滑
性や電気特性などの問題がなく鉱物油やアルキルベンゼ
ン系油などを使用でき、しかも圧縮機から冷媒回路に吐
出される鉱物油やアルキルベンゼン系油などを圧縮機に
回収でき、かつスラッジの発生がないので、長期に亘り
安定して効率よく運転することができる。
などは相溶性が悪いため、両者を組み合わせて使用する
ことはできないと考えられていたが、ＨＦＣ系冷媒とし
てＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用いれば、従来の冷凍サ
イクルや冷凍装置を変更せずに、吸湿、加水分解、潤滑
性や電気特性などの問題がなく鉱物油やアルキルベンゼ
ン系油などを使用でき、しかも圧縮機から冷媒回路に吐
出される鉱物油やアルキルベンゼン系油などを圧縮機に
回収でき、かつスラッジの発生がないので、長期に亘り
安定して効率よく運転することができる。
【００１７】エステル系潤滑油などを用いないのでＣＦ
Ｃ系冷媒を用いる冷凍サイクルと同程度の水分管理とす
ることができ、また、鉱物油やアルキルベンゼン系油な
どは電気絶縁性や耐吸湿性に優れ、しかも圧縮機への戻
りがよい。冷媒が万が一漏洩した場合でも火災の危険性
がない。
Ｃ系冷媒を用いる冷凍サイクルと同程度の水分管理とす
ることができ、また、鉱物油やアルキルベンゼン系油な
どは電気絶縁性や耐吸湿性に優れ、しかも圧縮機への戻
りがよい。冷媒が万が一漏洩した場合でも火災の危険性
がない。
【００１８】冷媒および潤滑油の状態を観察できるよう
に冷凍サイクルの各所にサイトグラス１７〜２２を設け
た図１に示す冷凍サイクルを用いてＨＦＣ系冷媒とアル
キルベンゼン系油を用いた試験を行った結果、冷媒寝込
み状態からスタートさせると数分間は圧縮機１中の潤滑
油６ａが発泡するが、その後は安定して、発泡は消失
し、短時間で潤滑油が圧縮機１に戻ることが観察され
た。圧縮機１のディスチャージ部、凝縮器２の出口部お
よび圧縮機１のサクション部の冷媒混合物の冷媒組成を
分析すると、仕込み冷媒混合物の冷媒組成割合とほぼ同
一の冷媒組成を示し、安定して効率よく運転することが
できたことが証明された。
に冷凍サイクルの各所にサイトグラス１７〜２２を設け
た図１に示す冷凍サイクルを用いてＨＦＣ系冷媒とアル
キルベンゼン系油を用いた試験を行った結果、冷媒寝込
み状態からスタートさせると数分間は圧縮機１中の潤滑
油６ａが発泡するが、その後は安定して、発泡は消失
し、短時間で潤滑油が圧縮機１に戻ることが観察され
た。圧縮機１のディスチャージ部、凝縮器２の出口部お
よび圧縮機１のサクション部の冷媒混合物の冷媒組成を
分析すると、仕込み冷媒混合物の冷媒組成割合とほぼ同
一の冷媒組成を示し、安定して効率よく運転することが
できたことが証明された。
【００１９】１は圧縮機、２は凝縮器、３はキャピラリ
ーチューブ、４は蒸発器、５はヘッダー、６は潤滑油
（６ａはアルキルベンゼン系油、６ｂはエステル系
油）、１１は密閉容器、１２は電動機、１３は絶縁被膜
電線、１４はシリンダー、１５は軸受を示す。この試験
結果から、ＨＦＣ系冷媒としてＨＦＣ系非共沸冷媒混合
物を用い、かつ両者を混合しても３層またはそれ以上に
分離する油を冷凍機油として使用すれば、冷凍機油がＨ
ＦＣ系冷媒と相溶性の悪いアルキルベンゼン系油であっ
ても、短時間の発泡は実用的には問題がなく、圧縮機か
ら冷媒回路に吐出されたアルキルベンゼン系油を圧縮機
に回収できることが判る。
ーチューブ、４は蒸発器、５はヘッダー、６は潤滑油
（６ａはアルキルベンゼン系油、６ｂはエステル系
油）、１１は密閉容器、１２は電動機、１３は絶縁被膜
電線、１４はシリンダー、１５は軸受を示す。この試験
結果から、ＨＦＣ系冷媒としてＨＦＣ系非共沸冷媒混合
物を用い、かつ両者を混合しても３層またはそれ以上に
分離する油を冷凍機油として使用すれば、冷凍機油がＨ
ＦＣ系冷媒と相溶性の悪いアルキルベンゼン系油であっ
ても、短時間の発泡は実用的には問題がなく、圧縮機か
ら冷媒回路に吐出されたアルキルベンゼン系油を圧縮機
に回収できることが判る。
【００２０】本発明で用いるＨＦＣ系非共沸冷媒混合物
とは、２種あるいは３種以上のＨＦＣ系冷媒の混合物で
あって、該混合物の沸点と露点が相違しているものであ
り、具体的には例えば、Ｒ１２５／Ｒ１４３ａ／１３４
ａ（重量比４４／５２／４）（Ｒ４０４Ａ、沸点−４
６．７８℃、露点−４６．０８℃、商品名：ＨＰ６２、
デュポン社製、以下ＨＰ６２と称す）、Ｒ３２／Ｒ１２
５／１３４ａ（重量比２０／４０／４０）（Ｒ４０７
Ａ、沸点−４５．４℃、露点−３８．８℃、商品名：Ｋ
ＬＥＡ６０Ｇ２、ＩＣＩ社製、以下ＫＬＥＡ６０と称
す）などを挙げることができる。
とは、２種あるいは３種以上のＨＦＣ系冷媒の混合物で
あって、該混合物の沸点と露点が相違しているものであ
り、具体的には例えば、Ｒ１２５／Ｒ１４３ａ／１３４
ａ（重量比４４／５２／４）（Ｒ４０４Ａ、沸点−４
６．７８℃、露点−４６．０８℃、商品名：ＨＰ６２、
デュポン社製、以下ＨＰ６２と称す）、Ｒ３２／Ｒ１２
５／１３４ａ（重量比２０／４０／４０）（Ｒ４０７
Ａ、沸点−４５．４℃、露点−３８．８℃、商品名：Ｋ
ＬＥＡ６０Ｇ２、ＩＣＩ社製、以下ＫＬＥＡ６０と称
す）などを挙げることができる。
【００２１】本発明で用いる冷凍機油は、ＨＦＣ系非共
沸冷媒混合物と相溶性が悪く、両者を機械的に混合した
後、放置すると３層またはそれ以上に分離する。多くの
場合上層は冷凍油が主体の層であり、中間は冷凍油と冷
媒の混合層、下層は冷媒が主体の層となるが、冷媒を主
体とする層の上に冷凍油の濃度が小から大に変化するよ
うな勾配を持った冷媒との混合層を形成する場合もある
ので、本発明においてはこのような油も「該冷媒混合物
と油が相溶性がなく両者を混合しても３層またはそれ以
上に分離する冷凍機油」の範疇に包含するものとする。
沸冷媒混合物と相溶性が悪く、両者を機械的に混合した
後、放置すると３層またはそれ以上に分離する。多くの
場合上層は冷凍油が主体の層であり、中間は冷凍油と冷
媒の混合層、下層は冷媒が主体の層となるが、冷媒を主
体とする層の上に冷凍油の濃度が小から大に変化するよ
うな勾配を持った冷媒との混合層を形成する場合もある
ので、本発明においてはこのような油も「該冷媒混合物
と油が相溶性がなく両者を混合しても３層またはそれ以
上に分離する冷凍機油」の範疇に包含するものとする。
【００２２】本発明において圧縮機から冷媒回路に吐出
されたアルキルベンゼン系油などを圧縮機に回収できる
理由は明らかではないが、一つにはＨＦＣ系非共沸冷媒
混合物を用いると冷凍サイクル中において上記のように
冷凍油と冷媒の混合層あるいは冷凍油の濃度が小から大
に変化するような勾配を持った冷媒との混合層を形成す
ることが考えられる。また本発明において用いる冷媒は
非共沸混合物であるので、沸点の高い冷媒成分は冷凍回
路中の蒸発器などで蒸発が遅れ、まだ液体状態である該
冷媒成分がアルキルベンゼン系油を圧縮機に戻す作用を
したことも考えられる。しかし、当然のことながら、本
発明において圧縮機から冷媒回路に吐出されたアルキル
ベンゼン系油などを圧縮機に回収できる理由はこれらの
理由に限定されるものではない。
されたアルキルベンゼン系油などを圧縮機に回収できる
理由は明らかではないが、一つにはＨＦＣ系非共沸冷媒
混合物を用いると冷凍サイクル中において上記のように
冷凍油と冷媒の混合層あるいは冷凍油の濃度が小から大
に変化するような勾配を持った冷媒との混合層を形成す
ることが考えられる。また本発明において用いる冷媒は
非共沸混合物であるので、沸点の高い冷媒成分は冷凍回
路中の蒸発器などで蒸発が遅れ、まだ液体状態である該
冷媒成分がアルキルベンゼン系油を圧縮機に戻す作用を
したことも考えられる。しかし、当然のことながら、本
発明において圧縮機から冷媒回路に吐出されたアルキル
ベンゼン系油などを圧縮機に回収できる理由はこれらの
理由に限定されるものではない。
【００２３】ロータリコンプレッサやレシプロコンプレ
ッサなどの圧縮機の種類と鉱物油やアルキルベンゼンな
どの冷凍機油の種類との組み合わせは特に限定されるも
のではない。しかし、圧縮機としてロータリコンプレッ
サを用いた場合は、圧縮機への油の戻りがよいなどの理
由から冷凍機油としてアルキルベンゼン系油を用いるこ
とが好ましい。
ッサなどの圧縮機の種類と鉱物油やアルキルベンゼンな
どの冷凍機油の種類との組み合わせは特に限定されるも
のではない。しかし、圧縮機としてロータリコンプレッ
サを用いた場合は、圧縮機への油の戻りがよいなどの理
由から冷凍機油としてアルキルベンゼン系油を用いるこ
とが好ましい。
【００２４】
【実施例】以下この発明を実施例により説明するが本発
明の主旨を逸脱しない限り本発明は実施例に限定される
ものではない。
明の主旨を逸脱しない限り本発明は実施例に限定される
ものではない。
【００２５】（実施例１）表１に示した非共沸系冷媒組
成、沸点、露点を有する混合冷媒（表１中のＲ−２９０
はプロパンである）を用い、潤滑油としてアルキルベン
ゼン系油（商品名：ＣＦ３２、出光石油社製。表１中の
記号は潤滑油と混合冷媒との相溶性を示し、○は相溶性
がよい、×は相溶性が悪いことを示す。）を用い、かつ
表２に示す機種の冷凍庫、圧縮機を用い、潤滑油充填量
（２３０ml）、混合冷媒封入量（２７０〜３２０ｇ）の
条件で１０時間運転した後、圧縮機の潤滑油の減少量
（ｇ）、圧縮機サクション部のサイトグラス（２２）で
観察された寝込みスタート時点から、圧縮機から冷媒回
路に吐出されたアルキルベンゼン系油が圧縮機に戻って
くるまでの時間（分）などを測定した。
成、沸点、露点を有する混合冷媒（表１中のＲ−２９０
はプロパンである）を用い、潤滑油としてアルキルベン
ゼン系油（商品名：ＣＦ３２、出光石油社製。表１中の
記号は潤滑油と混合冷媒との相溶性を示し、○は相溶性
がよい、×は相溶性が悪いことを示す。）を用い、かつ
表２に示す機種の冷凍庫、圧縮機を用い、潤滑油充填量
（２３０ml）、混合冷媒封入量（２７０〜３２０ｇ）の
条件で１０時間運転した後、圧縮機の潤滑油の減少量
（ｇ）、圧縮機サクション部のサイトグラス（２２）で
観察された寝込みスタート時点から、圧縮機から冷媒回
路に吐出されたアルキルベンゼン系油が圧縮機に戻って
くるまでの時間（分）などを測定した。
【００２６】その結果を表３に示した。
【００２７】（実施例２〜５）実施例１と同様にして表
３に示す条件で試験し、その結果を合わせて表３に示し
た。
３に示す条件で試験し、その結果を合わせて表３に示し
た。
【００２８】（比較例１〜２）潤滑油ＣＦ３２と相溶性
のよい非共沸系混合冷媒（ＨＰ８０）を用いた以外は実
施例１と同様にして表３に示す条件で試験し、その結果
を合わせて表３に示した。
のよい非共沸系混合冷媒（ＨＰ８０）を用いた以外は実
施例１と同様にして表３に示す条件で試験し、その結果
を合わせて表３に示した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】表３の結果から、潤滑油ＣＦ３２と相溶性
の悪い非共沸系混合冷媒を用いた実施例１〜５の場合の
方が潤滑油ＣＦ３２と相溶性のよい非共沸系混合冷媒を
用いた比較例１〜２の場合より早く潤滑油が圧縮機に戻
ることが判る。 （実施例６〜８）
の悪い非共沸系混合冷媒を用いた実施例１〜５の場合の
方が潤滑油ＣＦ３２と相溶性のよい非共沸系混合冷媒を
用いた比較例１〜２の場合より早く潤滑油が圧縮機に戻
ることが判る。 （実施例６〜８）
【００３３】圧縮機１のサクション部の図２に示した位
置に逆止弁１６を取り付け、表４に示した条件下で、逆
止弁１６を開放した状態で実施例１と同様にして１０時
間運転した後、逆止弁１６を閉鎖してから潤滑油の減少
量を測定した以外は実施例１と同様にして試験した。そ
の結果を表４に示した。
置に逆止弁１６を取り付け、表４に示した条件下で、逆
止弁１６を開放した状態で実施例１と同様にして１０時
間運転した後、逆止弁１６を閉鎖してから潤滑油の減少
量を測定した以外は実施例１と同様にして試験した。そ
の結果を表４に示した。
【００３４】（比較例３）潤滑油ＣＦ３２と相溶性のよ
い非共沸系混合冷媒（ＨＰ８０）を用いた以外は実施例
６と同様にして表４に示す条件で試験し、その結果を合
わせて表４に示した。
い非共沸系混合冷媒（ＨＰ８０）を用いた以外は実施例
６と同様にして表４に示す条件で試験し、その結果を合
わせて表４に示した。
【００３５】（比較例４〜５）逆止弁１６を閉じること
なく開放したままの状態で用いて以外は実施例６と同様
にして表４に示す条件で試験し、その結果を合わせて表
４に示した。
なく開放したままの状態で用いて以外は実施例６と同様
にして表４に示す条件で試験し、その結果を合わせて表
４に示した。
【００３６】
【表４】
【００３７】表４の結果から、逆止弁１６を開放した状
態で実施例１と同様にして１０時間運転した後、逆止弁
１６を閉鎖して、潤滑油の減少量を測定した実施例６〜
８の場合は圧縮機の潤滑油の減少量が少ない。１０時間
運転した後、逆止弁１６を閉鎖すれば圧縮機の高圧側か
ら低圧側に冷媒が流れて潤滑油が圧縮機から冷凍回路の
他の部分に移動するのを防ぐことができたことが判る。
そして潤滑油ＣＦ３２と相溶性の悪い非共沸系混合冷媒
を用いた実施例６〜８の場合においても、潤滑油ＣＦ３
２と相溶性のよい非共沸系混合冷媒を用いた場合（比較
例３）と同様に潤滑油が圧縮機に戻っていることが判
る。
態で実施例１と同様にして１０時間運転した後、逆止弁
１６を閉鎖して、潤滑油の減少量を測定した実施例６〜
８の場合は圧縮機の潤滑油の減少量が少ない。１０時間
運転した後、逆止弁１６を閉鎖すれば圧縮機の高圧側か
ら低圧側に冷媒が流れて潤滑油が圧縮機から冷凍回路の
他の部分に移動するのを防ぐことができたことが判る。
そして潤滑油ＣＦ３２と相溶性の悪い非共沸系混合冷媒
を用いた実施例６〜８の場合においても、潤滑油ＣＦ３
２と相溶性のよい非共沸系混合冷媒を用いた場合（比較
例３）と同様に潤滑油が圧縮機に戻っていることが判
る。
【００３８】（実施例９）表１に示した非共沸系冷媒組
成（ＫＬＥＡ６０）を用い、潤滑油としてアルキルベン
ゼン系油（ＣＦ３２）を用い、かつ表２に示す機種の冷
凍庫、圧縮機を用い、潤滑油充填量（２３０ml）、混合
冷媒封入量（３００ｇ）の条件で２０時間運転した後
（室温２５．１℃／圧縮機ディスチャージ温度７９．９
℃／圧縮機サクション温度２９．８℃）、圧縮機１のデ
ィスチャージ部、凝縮器２の出口部および圧縮機１のサ
クション部の冷媒混合物の冷媒組成を分析した。
成（ＫＬＥＡ６０）を用い、潤滑油としてアルキルベン
ゼン系油（ＣＦ３２）を用い、かつ表２に示す機種の冷
凍庫、圧縮機を用い、潤滑油充填量（２３０ml）、混合
冷媒封入量（３００ｇ）の条件で２０時間運転した後
（室温２５．１℃／圧縮機ディスチャージ温度７９．９
℃／圧縮機サクション温度２９．８℃）、圧縮機１のデ
ィスチャージ部、凝縮器２の出口部および圧縮機１のサ
クション部の冷媒混合物の冷媒組成を分析した。
【００３９】その結果を表５に示した。
【００４０】（比較例６）潤滑油として表２に示すエス
テル系潤滑油（商品名：α３２Ｓ、ジャパンエナジー社
製、出光石油社製）を用いた以外は実施例９と同様にし
て２０時間運転した後（温室２１．８℃／圧縮機ディス
チャージ温度７１．３℃／圧縮機サクション温度２３．
７℃）、圧縮機１のディスチャージ部、凝縮器２の出口
部および圧縮機１のサクション部の冷媒混合物の冷媒組
成を分析した。
テル系潤滑油（商品名：α３２Ｓ、ジャパンエナジー社
製、出光石油社製）を用いた以外は実施例９と同様にし
て２０時間運転した後（温室２１．８℃／圧縮機ディス
チャージ温度７１．３℃／圧縮機サクション温度２３．
７℃）、圧縮機１のディスチャージ部、凝縮器２の出口
部および圧縮機１のサクション部の冷媒混合物の冷媒組
成を分析した。
【００４１】その結果を合わせて表５に示した。
【００４２】
【表５】
【００４３】表５の結果から非共沸系冷媒組成（ＫＬＥ
Ａ６０）と相溶性のよいエステル系潤滑油α３２Ｓを用
いた比較例６の場合は、各部の冷媒混合物の冷媒組成は
仕込み冷媒混合物の冷媒組成割合から多少ずれがある
が、安定して効率よく運転することができた。それに対
して、実施例９における各部の冷媒混合物の冷媒組成は
仕込み冷媒混合物の冷媒組成割合とほぼ同一であり、比
較例６の場合より安定して効率よく運転できたことが判
る。
Ａ６０）と相溶性のよいエステル系潤滑油α３２Ｓを用
いた比較例６の場合は、各部の冷媒混合物の冷媒組成は
仕込み冷媒混合物の冷媒組成割合から多少ずれがある
が、安定して効率よく運転することができた。それに対
して、実施例９における各部の冷媒混合物の冷媒組成は
仕込み冷媒混合物の冷媒組成割合とほぼ同一であり、比
較例６の場合より安定して効率よく運転できたことが判
る。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明はＨＦＣ系非共沸冷
媒混合物を用いた冷凍サイクルおよび冷凍装置に関する
ものであり、ＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用いたのでオ
ゾン層を破壊する危険がなく、不燃性であり、かつ相溶
性の悪い鉱物油やアルキルベンゼン系油などの冷凍機油
を使用して長期に亘り安定して運転することができる。
媒混合物を用いた冷凍サイクルおよび冷凍装置に関する
ものであり、ＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を用いたのでオ
ゾン層を破壊する危険がなく、不燃性であり、かつ相溶
性の悪い鉱物油やアルキルベンゼン系油などの冷凍機油
を使用して長期に亘り安定して運転することができる。
【００４５】ＨＦＣ系冷媒としてＨＦＣ系非共沸冷媒混
合物を用い、冷凍機油として鉱物油やアルキルベンゼン
系油などを用いるので吸湿したり加水分解したりせず、
潤滑性や電気特性が悪化する問題がなく、しかも従来の
冷凍サイクルや冷凍装置を変更せずに、圧縮機から冷媒
回路に吐出される冷凍機油を圧縮機に回収でき、スラッ
ジの発生がないので、長期に亘り安定して効率よく運転
することができる。
合物を用い、冷凍機油として鉱物油やアルキルベンゼン
系油などを用いるので吸湿したり加水分解したりせず、
潤滑性や電気特性が悪化する問題がなく、しかも従来の
冷凍サイクルや冷凍装置を変更せずに、圧縮機から冷媒
回路に吐出される冷凍機油を圧縮機に回収でき、スラッ
ジの発生がないので、長期に亘り安定して効率よく運転
することができる。
【００４６】本発明の冷凍サイクルおよび冷凍装置はエ
ステル系潤滑油などを用いないのでＣＦＣ系冷媒を用い
る冷凍サイクルおよび冷凍装置と同程度の水分管理とす
ることができ、また、電気絶縁性や耐吸湿性に優れ、潤
滑油の戻りがよく、冷媒が万が一漏洩した場合でも火災
の危険性がない。保守管理が容易であり経済性にも優れ
ているので産業上の利用価値が高い。
ステル系潤滑油などを用いないのでＣＦＣ系冷媒を用い
る冷凍サイクルおよび冷凍装置と同程度の水分管理とす
ることができ、また、電気絶縁性や耐吸湿性に優れ、潤
滑油の戻りがよく、冷媒が万が一漏洩した場合でも火災
の危険性がない。保守管理が容易であり経済性にも優れ
ているので産業上の利用価値が高い。
【図１】 本発明で用いる冷凍回路図である。
【図２】 本発明で用いる他の冷凍回路図である。
１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ キャピラリーチューブ ４ 蒸発器 ５ ヘッダー ６ 潤滑油 ６ａ アルキルベンゼン系油 ６ｂ エステル系油 １１ 密閉容器 １２ 電動機 １３ 絶縁被覆電線 １４ シリンダ １５ 軸受 １６ 逆止弁 １９〜２４ サイトグラス
Claims (6)
- 【請求項１】 冷媒としてＨＦＣ系非共沸冷媒混合物を
用いた冷凍サイクルにおいて、該冷媒混合物と油が相溶
性が悪く両者を混合しても３層またはそれ以上に分離す
る油を冷凍機油として使用することを特徴とするＨＦＣ
系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイクル。 - 【請求項２】 冷凍機油が鉱油、アルキルベンゼン系油
から選ばれた油である請求項１記載のＨＦＣ系非共沸冷
媒混合物を用いた冷凍サイクル。 - 【請求項３】 圧縮機としてロータリコンプレッサを用
い、冷凍機油としてアルキルベンゼン系油を用いたこと
を特徴とする請求項１記載のＨＦＣ系非共沸冷媒混合物
を用いた冷凍サイクル。 - 【請求項４】 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、
該圧縮機で圧縮される冷媒としてＨＦＣ系非共沸冷媒混
合物を用い、冷凍機油として該冷媒混合物と油が相溶性
が悪く両者を混合しても３層またはそれ以上に分離する
油を使用することを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項５】 冷凍機油が鉱油、アルキルベンゼン系油
から選ばれた油である請求項４記載の冷凍装置。 - 【請求項６】 圧縮機としてロータリコンプレッサを用
い、冷凍機油としてアルキルベンゼン系油を用いたこと
を特徴とする請求項４記載の冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6181387A JPH0841448A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | Ｈｆｃ系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイクルおよび冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6181387A JPH0841448A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | Ｈｆｃ系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイクルおよび冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0841448A true JPH0841448A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=16099853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6181387A Pending JPH0841448A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | Ｈｆｃ系非共沸冷媒混合物を用いた冷凍サイクルおよび冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0841448A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0767348A4 (en) * | 1995-04-18 | 1997-06-18 | Daikin Ind Ltd | REFRIGERANT MIXING FILLING PROCESS |
| US5987914A (en) * | 1997-08-19 | 1999-11-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Refrigerating/air-conditioning apparatus |
| WO2001048125A1 (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-05 | Daikin Industries, Ltd. | Hydraulic fluid and refrigerating apparatus |
| US6516837B2 (en) | 2000-09-27 | 2003-02-11 | Honeywell International Inc. | Method of introducing refrigerants into refrigeration systems |
| JP2012207180A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍機用作動流体組成物及び冷凍サイクル装置 |
| JP2012207181A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍機用作動流体組成物及び冷凍サイクル装置 |
| JP2019151850A (ja) * | 2013-07-12 | 2019-09-12 | Ａｇｃ株式会社 | 熱サイクルシステム用組成物および熱サイクルシステム |
-
1994
- 1994-08-02 JP JP6181387A patent/JPH0841448A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0767348A4 (en) * | 1995-04-18 | 1997-06-18 | Daikin Ind Ltd | REFRIGERANT MIXING FILLING PROCESS |
| US5987914A (en) * | 1997-08-19 | 1999-11-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Refrigerating/air-conditioning apparatus |
| WO2001048125A1 (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-05 | Daikin Industries, Ltd. | Hydraulic fluid and refrigerating apparatus |
| US6516837B2 (en) | 2000-09-27 | 2003-02-11 | Honeywell International Inc. | Method of introducing refrigerants into refrigeration systems |
| US6640841B2 (en) | 2000-09-27 | 2003-11-04 | Honeywell International Inc. | Method of introducing refrigerants into refrigeration systems |
| JP2012207180A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍機用作動流体組成物及び冷凍サイクル装置 |
| JP2012207181A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍機用作動流体組成物及び冷凍サイクル装置 |
| JP2019151850A (ja) * | 2013-07-12 | 2019-09-12 | Ａｇｃ株式会社 | 熱サイクルシステム用組成物および熱サイクルシステム |
| JP2020100844A (ja) * | 2013-07-12 | 2020-07-02 | Ａｇｃ株式会社 | 熱サイクルシステム用組成物および熱サイクルシステム |
| JP2022161957A (ja) * | 2013-07-12 | 2022-10-21 | Ａｇｃ株式会社 | 熱サイクルシステム用作動媒体および熱サイクルシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040525 |