JP2003065617A - Refrigerant circuit - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refrigerant circuit wherein a refrigerant used for refrigerating equipment, having no possibility of destructing an ozone layer and enabling use of refrigeration oil such as mineral oil or an alkylbenzene is sealed. SOLUTION: In regard to the refrigerant circuit constituted by connecting a compressor, a condenser, a capillary tube and an evaporator sequentially, the refrigerant constituted of a 1,1,1-trifluoroethane of 20-30 wt.%, a pentafluoroethane of 10-20 wt.%, a 1,1,1,2-tetrafluoroethane of 40-60 wt.% and an n-pentane of 0.1-14 wt.% is sealed in the circuit and further the circuit is provided with a refrigerant charging unit for charging the refrigerant in the compressor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は冷媒回路に関するも
のであり、さらに詳しくは冷凍装置に用いられ、かつ、
オゾン層を破壊する危険のない冷媒を封入した冷媒回路
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerant circuit, and more particularly to a refrigerant circuit,
The present invention relates to a refrigerant circuit in which a refrigerant having no danger of destroying the ozone layer is sealed.

【０００２】[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−５
００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
凍装置に好適である。さらに、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。さらに又、Ｒ
−１２は圧縮機の鉱物油系冷凍機油との相溶性が良く、
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。2. Description of the Related Art Conventionally, a refrigerant used in a refrigerator is dichlorodifluoromethane (hereinafter referred to as R-12) or an azeotropic mixed refrigerant R-12 and 1,1-difluoroethane (hereinafter referred to as R-152a). R-5 consisting of
There are many 00. The boiling point of R-12 is -29.65 ° C at atmospheric pressure.
The boiling point of R500 is −33.45 ° C., which is suitable for ordinary refrigeration equipment. In addition, even if the suction temperature to the compressor is relatively high, the discharge temperature does not become so high as to cause oil sludge in the compressor. Furthermore, R
-12 has good compatibility with the mineral oil type refrigerating machine oil of the compressor,
It also plays a role of returning the oil in the refrigerant circuit to the compressor.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】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
を含まない冷媒、例えばジフルオロメタン（以下、Ｒ−
３２という）、１，１，１−トリフルオロエタン（以
下、Ｒ−１４３ａという）、ペンタフルオロエタン（以
下、Ｒ−１２５という）や１，１，１，２−テトラフル
オロエタン（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−３２の沸点は、
大気圧で−５１．７℃で、Ｒ−１４３ａの沸点は、−４
８℃、Ｒ−１２５の沸点は、−４８．５℃、Ｒ−１３４
ａの沸点は、−２６．０℃である。However, due to the high ozone depletion potential, each of the above refrigerants destroys the ozone layer when it reaches the ozone layer above the earth by being released into the atmosphere. This destruction of the ozone layer is caused by chlorine groups (CL) in the refrigerant. Therefore, this chlorine-free refrigerant, for example, difluoromethane (hereinafter referred to as R-
32), 1,1,1-trifluoroethane (hereinafter, R-143a), pentafluoroethane (hereinafter, R-125), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (hereinafter, R-). 134a) is considered as an alternative refrigerant for these. The boiling point of R-32 is
At −51.7 ° C. at atmospheric pressure, the boiling point of R-143a is −4.
8 ° C, boiling point of R-125 is -48.5 ° C, R-134
The boiling point of a is −26.0 ° C.

【０００４】この塩素基を含まない冷媒のＲ−３２、Ｒ
−１４３ａ、Ｒ−１２５及びＲ−１３４ａは一般的な鉱
物油やアルキルベンゼン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にオイル
から分離した冷媒の吸い上げなどから圧縮機の潤滑不良
に至る問題があった。本発明者は、圧縮機への油戻りな
どの問題を解決するためにｎ−ペンタンを塩素基を含ま
ない冷媒に配合した冷媒組成物を提案した（特開平４−
１８４８４号公報）が、塩素基を含まない冷媒とｎ−ペ
ンタンをそれぞれ別個に冷凍回路に供給すると、沸点に
差がある両者の蒸気圧の違いによりそれぞれの供給量を
均一にすることが困難であり、また両者の混合物は均一
な液相を呈さないため、圧縮機への油戻りが不十分とな
るなどの問題があった。This chlorine-free refrigerant R-32, R
-143a, R-125 and R-134a are poorly compatible with general mineral oils and refrigerating machine oils such as alkylbenzene, so that the return of oil to the compressor becomes worse and the refrigerant separated from the oil at the time of start-up is sucked up. There was a problem from that to poor lubrication of the compressor. The present inventor has proposed a refrigerant composition in which n-pentane is mixed with a refrigerant containing no chlorine group in order to solve problems such as oil return to the compressor (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-
No. 18484), when a chlorine-free refrigerant and n-pentane are separately supplied to the refrigeration circuit, it is difficult to make the supply amounts uniform due to the difference in vapor pressure between the two, which have different boiling points. However, since the mixture of both does not exhibit a uniform liquid phase, there was a problem that the oil returned to the compressor was insufficient.

【０００５】この発明は上記の問題を解決するもので、
特定の塩素基を含まない冷媒を用いることで鉱物油やア
ルキルベンゼン等の冷凍機油を使用できるようにするこ
とを目的とした冷媒を封入した冷媒回路を提供すること
である。The present invention solves the above problems,
It is an object of the present invention to provide a refrigerant circuit in which a refrigerant is enclosed for the purpose of using a refrigerating machine oil such as mineral oil or alkylbenzene by using a refrigerant containing no specific chlorine group.

【０００６】[0006]

【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、鉱物油やアルキルベンゼン等と
の相溶性の悪い冷媒に、鉱物油やアルキルベンゼン等と
相溶性の良い大気圧で沸点＋３６．０７℃のｎ−ペンタ
ンを特定量混合することにより圧縮機から冷媒回路に吐
出された鉱物油やアルキルベンゼン等の冷凍機油をこの
圧縮機に回収できることを見出し、本発明を成すに至っ
た。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has found that a refrigerant having a poor compatibility with mineral oil, alkylbenzene, etc. can be treated with an atmospheric pressure at which it is compatible with mineral oil, alkylbenzene, etc. It was found that refrigerating machine oil such as mineral oil and alkylbenzene discharged from the compressor to the refrigerant circuit can be collected in this compressor by mixing a specific amount of n-pentane having a boiling point of + 36.07 ° C, and the present invention has been completed. .

【０００７】前記課題を解決するための本発明は、圧縮
機、凝縮器、キャピラリーチューブ、蒸発器を順次接続
して構成した冷媒回路において、１，１，１−トリフル
オロエタンが２０重量％〜３０重量％、ペンタフルオロ
エタンが１０重量％〜２０重量％、１，１，１，２−テ
トラフルオロエタンが４０重量％〜６０重量％、ｎ−ペ
ンタンが０．１重量％〜１４重量％からなる冷媒を封入
し、さらに、この冷媒を該圧縮機に封入するための冷媒
封入機を備えたことを特徴とする冷媒回路である。ま
た、本発明は、該冷媒回路において、該圧縮機を冷蔵庫
に搭載した冷媒回路である。According to the present invention for solving the above-mentioned problems, in a refrigerant circuit constructed by sequentially connecting a compressor, a condenser, a capillary tube and an evaporator, 20% by weight of 1,1,1-trifluoroethane is contained. From 30% by weight, 10% to 20% by weight of pentafluoroethane, 40% to 60% by weight of 1,1,1,2-tetrafluoroethane, and 0.1% to 14% by weight of n-pentane. The refrigerant circuit further includes a refrigerant enclosing machine for enclosing the refrigerant, and further enclosing the refrigerant in the compressor. The present invention also relates to the refrigerant circuit, wherein the compressor is installed in a refrigerator.

【０００８】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においては、ｎ−ペンタンを予め１，１，１，２
−テトラフルオロエタンに混合させてから１，１，１−
トリフルオロエタンとペンタフルオロエタンとの冷媒中
に混合させ前記ｎ−ペンタンを総重量の０．１重量％以
上〜１４重量％以下の範囲の割合に混合することが好ま
しい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
In the present invention, n-pentane is previously added to 1,1,1,2.
-1,1,1- after mixing with tetrafluoroethane
It is preferable to mix trifluoroethane and pentafluoroethane in a refrigerant and mix the n-pentane in a ratio in the range of 0.1% by weight to 14% by weight of the total weight.

【０００９】この発明においては、１，１，１，２−テ
トラフルオロエタンに混合するｎ−ペンタンの割合を１
４重量％以上にして１，１，１−トリフルオロエタンや
ペンタフルオロエタンの冷媒に混合する際に１４重量％
以下になるようにすることが好ましい。In the present invention, the ratio of n-pentane mixed with 1,1,1,2-tetrafluoroethane is 1
14% by weight when mixed with a refrigerant of 1,1,1-trifluoroethane or pentafluoroethane at 4% by weight or more
The following is preferable.

【００１０】この発明は上記のように構成したことによ
り、鉱物油やアルキルベンゼン等の冷凍機油との相溶性
の悪い塩素基を含まない冷媒に鉱物油やアルキルベンゼ
ン等の冷凍機油と相溶性の良いｎ−ペンタンを混合して
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
ゼン等の冷凍機油を圧縮機に回収できるようにしてい
る。According to the present invention configured as described above, a refrigerant which does not have a good compatibility with a refrigerating machine oil such as a mineral oil or an alkylbenzene does not contain a chlorine group and has a good compatibility with a refrigerating machine oil such as a mineral oil or an alkylbenzene. -Pentane is mixed so that refrigerating machine oil such as mineral oil and alkylbenzene discharged from the compressor to the refrigerant circuit can be collected in the compressor.

【００１１】また、この発明は可燃性で、かつ、Ｒ−１
４３ａやＲ−１２５の冷媒に常温でほとんど溶け合わな
いｎ−ペンタンを、Ｒ−１３４ａの冷媒中に一定の割合
で混合してからＲ−１４３ａ及びＲ−１２５の冷媒と混
合して、Ｒ−１４３ａ及びＲ−１２５との混合冷媒とｎ
−ペンタンとの混合割合が変わってもｎ−ペンタンの混
合比率が１４重量％以上にならないようにするととも
に、前記Ｒ−１４３ａ及びＲ−１２５と常温で分離しな
いようにしている。The present invention is also flammable, and R-1
N-pentane, which hardly dissolves in the refrigerant of 43a or R-125 at room temperature, is mixed in the refrigerant of R-134a at a constant ratio, and then mixed with the refrigerant of R-143a and R-125 to obtain R- 143a and R-125 mixed refrigerant and n
Even if the mixing ratio with pentane is changed, the mixing ratio of n-pentane does not exceed 14% by weight, and the R-143a and R-125 are not separated at room temperature.

【００１２】[0012]

【実施例】以下この発明を図に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１３】図１はこの発明の一実施例を示す冷媒封入
装置の正面図である。図２は一般的な冷媒回路図であ
る。FIG. 1 is a front view of a refrigerant sealing device showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a general refrigerant circuit diagram.

【００１４】１は圧縮機２を搭載した冷蔵庫である。３
は圧縮機２に冷媒を封入する冷媒封入機である。４は冷
媒封入機３に冷媒を供給する冷媒容器である。圧縮機２
には凝縮器５、キャピラリチューブ６及び蒸発器７が順
次接続され、冷媒回路を構成している。Reference numeral 1 is a refrigerator equipped with a compressor 2. Three
Is a refrigerant enclosure for enclosing the refrigerant in the compressor 2. Reference numeral 4 is a refrigerant container for supplying a refrigerant to the refrigerant enclosure 3. Compressor 2
A condenser 5, a capillary tube 6 and an evaporator 7 are sequentially connected to the condenser to form a refrigerant circuit.

【００１５】この冷媒回路中にはＲ−１４３ａ、Ｒ−１
２５、Ｒ−１３４ａ及びｎ−ペンタンの冷媒混合物が充
填されている。その組成はＲ−１４３ａが２０重量％〜
３０重量％で、好ましくは２５重量％、Ｒ−１２５が１
０重量％〜２０重量％で、好ましくは１５重量％、Ｒ−
１３４ａが４０重量％〜６０重量％で、好ましくは５０
重量％、ｎ−ペンタンが０．１重量％〜１４重量％で、
好ましくは１０重量％である。In this refrigerant circuit, R-143a, R-1
25, a refrigerant mixture of R-134a and n-pentane is charged. Its composition is 20% by weight of R-143a.
30% by weight, preferably 25% by weight, R-125 is 1
0% to 20% by weight, preferably 15% by weight, R-
134a is 40% to 60% by weight, preferably 50%
%, N-pentane is 0.1% to 14% by weight,
It is preferably 10% by weight.

【００１６】Ｒ−１４３ａは混合比率が２０重量％以下
になると、成績係数（ＣＯＰ）が低下し、３０重量％以
上になると、大気中に漏れた場合に発火する危険を伴っ
ている。Ｒ−１２５は混合比率が１０重量％以下になる
と、圧縮機２から吐出される冷媒の吐出温度が高くなり
すぎ、２０重量％以上になると、成績係数が低下すると
ともに、地球温暖化係数（ＧＷＰ）値が高くなりすぎ
る。Ｒ−１３４ａは混合比率が４０重量％以下になる
と、冷媒回路内の圧力が高くなりすぎ、６０重量％以上
になると、蒸発温度が高くなる。When the mixing ratio of R-143a is 20% by weight or less, the coefficient of performance (COP) is lowered, and when it is 30% by weight or more, there is a risk of ignition when leaking into the atmosphere. When the mixing ratio of R-125 is 10% by weight or less, the discharge temperature of the refrigerant discharged from the compressor 2 becomes too high, and when it is 20% by weight or more, the coefficient of performance decreases and the global warming potential (GWP). ) The value is too high. When the mixing ratio of R-134a is 40% by weight or less, the pressure in the refrigerant circuit becomes too high, and when it is 60% by weight or more, the evaporation temperature becomes high.

【００１７】ｎ−ペンタンはＲ−１３４ａの冷媒に予め
一定の割合で混合し、Ｒ−１４３ａ及びＲ−１２５の冷
媒に混合する。このとき、ｎ−ペンタンはＲ−１３４ａ
の冷媒に１４重量％以上混合させて、Ｒ−１４３ａ及び
Ｒ−１２５の冷媒に混合したときに１４重量％以下にな
るようにする。すなちわ、ｎ−ペンタンは鉱物油やアル
キルベンゼンと相溶性があるが、沸点が高く、可燃性で
あるため、混合比率が１４重量％以上になると、蒸発器
７において所要の冷却温度が得られなくなり、かつ、大
気中に漏れた場合には発火する危険を伴っている。この
ことから、ｎ−ペンタンはＲ−１３４ａの冷媒と一定の
比率で混合してからＲ−１４３ａ及びＲ−１２５の冷媒
と混合し、全体の混合比率が１４重量％以上にならない
ようにされている。N-Pentane is mixed in advance with the refrigerant of R-134a at a constant ratio and then mixed with the refrigerants of R-143a and R-125. At this time, n-pentane is R-134a.
14% by weight or more in the refrigerant of No. 1 and 14% by weight or less when mixed in the refrigerants of R-143a and R-125. In other words, n-pentane is compatible with mineral oil and alkylbenzene, but has a high boiling point and is flammable. Therefore, when the mixing ratio is 14% by weight or more, the required cooling temperature is obtained in the evaporator 7. There is a risk of ignition if not released and if it leaks into the atmosphere. Therefore, n-pentane is mixed with the refrigerant of R-134a at a constant ratio and then with the refrigerants of R-143a and R-125 so that the total mixing ratio does not exceed 14% by weight. There is.

【００１８】また、ｎ−ペンタンはＲ−１４３ａ及びＲ
−１２５等の塩素基を含まない冷媒と混合しないが、Ｒ
−１３４ａの冷媒に常温で混合するため、このＲ−１３
４ａの冷媒を介在させて混合冷媒を作れるようにしてい
る。Further, n-pentane is R-143a or R-143a.
Do not mix with refrigerants that do not contain chlorine groups such as -125, but R
Since it mixes with the refrigerant of -134a at room temperature, this R-13
A mixed refrigerant can be made by interposing the refrigerant 4a.

【００１９】ｎ−ペンタンは混合比率を０．１重量％〜
１４重量％、好ましくは１０重量％にすることにより、
冷却温度の適正化、鉱物油やアルキルベンゼン等の冷凍
機油の圧縮機への戻りを良好にするとともに、発火の危
険性を回避できるようにされている。The mixing ratio of n-pentane is 0.1% by weight to
By making it 14% by weight, preferably 10% by weight,
The cooling temperature is optimized, the refrigerating machine oil such as mineral oil and alkylbenzene is returned to the compressor well, and the risk of ignition can be avoided.

【００２０】[0020]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、１，
１，１−トリフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、
１，１，１，２−テトラフルオロエタン及びｎ−ペンタ
ンをそれぞれ特定割合で含む冷媒を冷媒封入機を用いて
封入して冷媒回路を構成したので、オゾン層を破壊する
危険性の少ない冷媒を潤滑性能が良く、耐熱性に優れた
鉱物油やアルキルベンゼン等の冷凍機油に使用できる。
また、この発明においてｎ−ペンタンを予め１，１，
１，２−テトラフルオロエタンに混合させてから１，
１，１−トリフルオロエタンとペンタフルオロエタンと
の冷媒中に混合させ前記ｎ−ペンタンを総重量の０．１
重量％以上〜１４重量％以下の範囲の割合に混合すれ
ば、１，１，１−トリフルオロエタンやペンタフルオロ
エタン等の冷媒と溶け合わないｎ−ペンタンを前記１，
１，１−トリフルオロエタンやペンタフルオロエタン等
の冷媒と混合することができ、しかも、冷却性能を低下
させることなく、可燃性のｎ−ペンタンの発火の危険性
を低下できるようにしたものである。As described above, according to the present invention,
1,1-trifluoroethane, pentafluoroethane,
Since the refrigerant circuit is configured by enclosing the refrigerants containing 1,1,1,2-tetrafluoroethane and n-pentane in specific proportions by using the refrigerant encapsulating machine, the refrigerant with less risk of depleting the ozone layer can be obtained. It can be used for refrigerating machine oil such as mineral oil and alkylbenzene, which has good lubrication performance and excellent heat resistance.
In addition, in the present invention, n-pentane is preliminarily 1,1,
1, after mixing with 1,2-tetrafluoroethane
1,1-trifluoroethane and pentafluoroethane were mixed in a refrigerant, and the n-pentane was added to a total weight of 0.1
When mixed in a ratio in the range of 1% by weight to 14% by weight, n-pentane that does not dissolve in a refrigerant such as 1,1,1-trifluoroethane or pentafluoroethane can be added to the above 1,
It can be mixed with a refrigerant such as 1,1-trifluoroethane or pentafluoroethane, and can reduce the risk of ignition of flammable n-pentane without lowering the cooling performance. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 この発明の一実施例を示す冷媒封入装置の正
面図である。FIG. 1 is a front view of a refrigerant sealing device showing an embodiment of the present invention.

【図２】 一般的な冷媒回路図である。FIG. 2 is a general refrigerant circuit diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 冷蔵庫 ２ 圧縮機 ３ 冷媒封入機 ４ 冷媒容器 1 refrigerator 2 compressor 3 Refrigerant enclosure machine 4 Refrigerant container

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、キャピラリーチュー
ブ、蒸発器を順次接続して構成した冷媒回路において、
１，１，１−トリフルオロエタンが２０重量％〜３０重
量％、ペンタフルオロエタンが１０重量％〜２０重量
％、１，１，１，２−テトラフルオロエタンが４０重量
％〜６０重量％、ｎ−ペンタンが０．１重量％〜１４重
量％からなる冷媒を封入し、さらに、この冷媒を該圧縮
機に封入するための冷媒封入機を備えたことを特徴とす
る冷媒回路。1. A refrigerant circuit in which a compressor, a condenser, a capillary tube, and an evaporator are sequentially connected,
20% to 30% by weight of 1,1,1-trifluoroethane, 10% to 20% by weight of pentafluoroethane, 40% to 60% by weight of 1,1,1,2-tetrafluoroethane, A refrigerant circuit comprising a refrigerant encapsulating a refrigerant composed of 0.1% by weight to 14% by weight of n-pentane, and further comprising a refrigerant enclosing machine for enclosing the refrigerant in the compressor. 【請求項２】 該圧縮機を冷蔵庫に搭載したことを特徴
とする請求項１記載の冷媒回路。2. The refrigerant circuit according to claim 1, wherein the compressor is installed in a refrigerator.