JPH07173462A - 冷媒組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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組成物であって、鉱物油やアルキル
ベンゼン等の冷凍機油を使用できる冷媒組成物を開発す
る。 【構成】 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−ペンタンからなる冷媒組成物において、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
の割合に混合してなることを特徴とする冷媒組成物触媒
により目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷媒組成物に関するもの
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組成物に関するもので
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−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。

【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。

【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。

【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組成物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組成物を提供することであ
る。

【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。

【０００７】本発明は、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−ペンタンからなる冷媒組成物にお
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してなることを特徴とする冷
媒組成物である。

【０００８】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。

【０００９】

【作用】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。

【００１０】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。

【００１１】

【実施例】以下この発明を図に基づいて説明する。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】

【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
ンから冷媒組成物を構成したので、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したので、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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】 一般的な冷媒回路図である。

【符号の説明】

１ 冷蔵庫 ２ 圧縮機 ３ 冷媒封入機 ４ 冷媒容器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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−ペンタンからなる冷媒組成物において、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
   範囲の割合に混合してなることを特徴とする冷媒組成
   物。