JPH0959610A - Refrigerant composition - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refrigerant composition being an azeotropic mixture comprising 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane and isobutane and having a boiling point lower than that of each constituent refrigerant. SOLUTION: This refrigerant composition is obtained by forming an azeotropic mixture comprising 90-70wt.% 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane and 10-30wt.% isobutane.

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】本発明は冷凍装置に用いら
れ、且つ、オゾン層を破壊する危険のない冷媒組成物に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerant composition used in a refrigeration system and having no danger of destroying the ozone layer.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、冷凍機の冷媒として用いられてい
るものにはＲ１２（ジクロロフルオロメタン）とＲ５０
０（Ｒ１２とＲ１５２ａ（１，１−ジフルオロエタン）
との共沸混合物）が多い。Ｒ１２の化学式はＣＣｌ2Ｆ2
である。又、その沸点は大気圧で−２９．６５℃で、Ｒ
５００の沸点は−３３．４５℃であり通常の冷凍装置に
好適である。更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。更に又、Ｒ１２は鉱物油や
アルキルベンゼン油等の従来の圧縮機のオイルと相溶性
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 R12 (dichlorofluoromethane) and R50 are conventionally used as refrigerants for refrigerators.
0 (R12 and R152a (1,1-difluoroethane)
Azeotropic mixture with) is often found. The chemical formula of R12 is CCl2F2
It is. Also, its boiling point is -29.65 ° C at atmospheric pressure, and R
The boiling point of 500 is −33.45 ° C., which is suitable for ordinary refrigeration equipment. Further, even if the suction temperature into the compressor is relatively high, the discharge temperature does not become high enough to cause oil sludge of the compressor. Furthermore, R12 has good compatibility with oils of conventional compressors such as mineral oil and alkylbenzene oil, and also plays a role of returning oil in the refrigerant circuit to the compressor.

【０００３】しかしながら上記各冷媒は、その高いオゾ
ン破壊潜在性により、大気中に放出されて地球上空のオ
ゾン層に到達すると、当該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
されることは判っている。However, each of the refrigerants, due to its high ozone depletion potential, destroys the ozone layer when it is released into the atmosphere and reaches the ozone layer above the earth. It is known that the destruction of the ozone layer is caused by the chlorine group (Cl) in the refrigerant.

【０００４】そこで、この塩素基を含まない冷媒、例え
ばＲ１２５（ペンタフルオロエタン）やＲ１３４ａ
（１，１，１，２−テトラフルオロエタン）がこれらの
代替冷媒として考えられている。このＲ１２５の沸点は
大気圧で−４８℃で、Ｒ１３４ａの沸点は−２６℃であ
る。Therefore, this chlorine-free refrigerant, such as R125 (pentafluoroethane) or R134a, is used.
(1,1,1,2-Tetrafluoroethane) is considered as an alternative refrigerant for these. The boiling point of R125 is −48 ° C. at atmospheric pressure, and the boiling point of R134a is −26 ° C.

【０００５】又、Ｒ２２（クロロジフルオロメタン）は
塩素基（Ｃｌ）を含むものであるが、水素基（Ｈ）を有
しているため、オゾン層に到達する以前に活性分解され
るので、オゾン層を破壊する係数がＲ１２に比べて小さ
い。このＲ２２の沸点は大気圧で−４０．７５℃であ
る。Further, R22 (chlorodifluoromethane) contains a chlorine group (Cl), but since it has a hydrogen group (H), it is actively decomposed before reaching the ozone layer. The coefficient of destruction is smaller than that of R12. The boiling point of R22 is −40.75 ° C. at atmospheric pressure.

【０００６】これらは、先行する米国特許第４８１０４
０３号明細書においても述べられており、これらの冷媒
を使用したオゾン層を破壊しないブレンドの例がいくつ
か示されている。These are described in the prior US Pat. No. 48104.
No. 03 is also mentioned and some examples of blends using these refrigerants which do not destroy the ozone layer are shown.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前記米国特許明細書に
は、オゾン層を破壊しない複数の冷媒のブレンドによっ
て前述のＲ１２（ジクロロフルオロメタン）と同等の冷
凍能力を発揮する例がいくつか示されており、塩素基
（Ｃｌ）を含まないものとしては前述のＲ１２５他がま
た、塩素基（Ｃｌ）と水素基（Ｈ）を含む冷媒としてＲ
２２やＲ１４２ｂ他によるブレンドは示されている。The above-mentioned U.S. Pat. No. 5,837,058 discloses some examples in which a refrigerating capacity equivalent to that of R12 (dichlorofluoromethane) is exhibited by blending a plurality of refrigerants that do not destroy the ozone layer. In addition, R125, etc., which do not contain a chlorine group (Cl), can also be used as a refrigerant containing a chlorine group (Cl) and a hydrogen group (H).
22 and blends by R142b et al. Are shown.

【０００８】しかしながら、係る先行技術に示されるよ
うな冷媒ブレンドでは以下に示す不都合が生じる。即
ち、上記塩素基（Ｃｌ）を含まない冷媒、Ｒ１２５及び
Ｒ１３４ａは冷凍サイクルの圧縮機に従来使用されてい
る鉱物油やアルキルベンゼン油等のオイルとの相溶性が
極度に悪い。これは、オイルとの相溶性が塩素基（Ｃ
ｌ）の存在に依っているからである。又、Ｒ２２も塩素
基（Ｃｌ）を有するもののオイルとの相溶性は良好では
ない。However, the following disadvantages occur in the refrigerant blend as shown in the related art. That is, the refrigerants containing no chlorine group (Cl), R125 and R134a, have extremely poor compatibility with oils such as mineral oils and alkylbenzene oils conventionally used in compressors of refrigeration cycles. It has a chlorine group (C
This is because it depends on the existence of l). Further, although R22 also has a chlorine group (Cl), its compatibility with oil is not good.

【０００９】圧縮機のオイルが冷媒に溶けない場合、冷
媒回路の蒸発器中で二相分離（オイルと冷媒の分離）が
発生し、圧縮機にオイルが戻されずに圧縮機の軸受摺動
部が焼付いてしまう危険性がある。When the oil of the compressor does not dissolve in the refrigerant, two-phase separation (separation of oil and refrigerant) occurs in the evaporator of the refrigerant circuit, the oil is not returned to the compressor, and the bearing sliding portion of the compressor is not returned. There is a risk of burning.

【００１０】本発明は係る先行技術が有する種々の課題
を解決することを目的とする。An object of the present invention is to solve various problems of the prior art.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、１，
１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパンとイ
ソブタンとの共沸混合物からなる冷媒組成物を構成し，
それぞれの単独の沸点より低い沸点にしたものである。According to the invention of claim 1,
A refrigerant composition comprising an azeotropic mixture of 1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane and isobutane,
The boiling point is lower than the boiling point of each of them.

【００１２】請求項２の発明は、１，１，１，２，３，
３，３−ヘプタフルオロプロパンを７０重量％から９０
重量％とイソブタンを３０重量％から１０重量％との共
沸混合物からなる冷媒組成物を構成し、沸点を−１９．
９℃にさせられ、Ｒ１２の代替冷媒として十分な冷凍能
力を発揮できるとともに、従来の鉱物油やアルキルベン
ゼン油等を冷凍機油とした圧縮機にもそのまま使用でき
るようにしたものである。The invention of claim 2 is 1, 1, 1, 2, 3,
90% by weight of 3,3-heptafluoropropane
Wt% and isobutane of 30 wt% to 10 wt% constitute an azeotropic mixture having a boiling point of -19.
It is made to be 9 ° C. and can exert a sufficient refrigerating capacity as an alternative refrigerant of R12, and can be used as it is in a compressor using conventional mineral oil or alkylbenzene oil as refrigerating machine oil.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】以下この発明を図に基づいて説明
する。図１は通常の冷凍サイクルの冷媒回路図である。
図２はこの発明の共沸冷媒混合物の特性図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a normal refrigeration cycle.
FIG. 2 is a characteristic diagram of the azeotropic refrigerant mixture of the present invention.

【００１４】１は電動機によって駆動される圧縮機、２
は凝縮器、３はキャピラリチューブ、４は蒸発器であ
り、これらは順次接続されている。圧縮機１内には鉱物
油やアルキルベンゼン油等の従来の冷凍機油が充填され
ている。また、冷媒回路内には化学式に塩素基（Ｃｌ）
を含まない冷媒１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフ
ルオロプロパン（以下Ｒ２２７ｅａという）とイソブタ
ン（以下Ｒ６００ａという）との共沸混合物が充填され
ている。その組成はＲ２２７ｅａが７０重量％から９０
重量％、Ｒ６００ａが３０重量％から１０重量％であ
る。1 is a compressor driven by an electric motor, 2
Is a condenser, 3 is a capillary tube, 4 is an evaporator, and these are sequentially connected. The compressor 1 is filled with a conventional refrigerating machine oil such as mineral oil or alkylbenzene oil. In addition, the chemical formula in the refrigerant circuit is chlorine group (Cl)
An azeotropic mixture of 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane (hereinafter referred to as R227ea) and isobutane (hereinafter referred to as R600a), which does not include the refrigerant. Its composition is 70% by weight of R227ea to 90%
% By weight, R600a is 30 to 10% by weight.

【００１５】図１における冷媒回路中の冷媒の動作を説
明する。圧縮機１から吐出された高温高圧ガス状の共沸
混合物は凝縮器２に流入して放熱し、キャピラリチュー
ブ３で減圧されて蒸発器４に流入し、そこで蒸発して冷
却能力を発揮し、圧縮機１に帰還する。共沸混合物を形
成するＲ２２７ｅａはＨＦＣ冷媒であるため、従来の冷
凍機油である鉱物油やアルキルベンゼン油と溶け合わな
いが、Ｒ６００ａは従来の冷凍機油と相溶性があり、圧
縮機１から吐出冷凍機油を溶け込ませてこの圧縮機１に
帰還させる。これによって冷媒回路中の冷凍機油は停滞
することなく圧縮機１へ回収される。The operation of the refrigerant in the refrigerant circuit in FIG. 1 will be described. The high-temperature high-pressure gaseous azeotrope discharged from the compressor 1 flows into the condenser 2 to radiate heat, is decompressed by the capillary tube 3 and flows into the evaporator 4, where it evaporates and exerts cooling capacity, Return to the compressor 1. Since R227ea forming an azeotrope is an HFC refrigerant, it does not mix with the conventional refrigerating machine oil such as mineral oil or alkylbenzene oil, but R600a is compatible with the conventional refrigerating machine oil, and the compressor 1 discharges the refrigerating machine oil. Is melted and returned to the compressor 1. Thereby, the refrigerating machine oil in the refrigerant circuit is collected in the compressor 1 without stagnation.

【００１６】また、ＨＦＣ冷媒であるＲ２２７ｅａは従
来の冷凍機油に溶け合わないが、エステル油との相溶性
が良く、この冷媒Ｒ６００ａとの共沸混合物は鉱物油、
アルキルベンゼン油及びエステル油等の空調、冷凍用の
圧縮機の冷凍機油として使用できるようにされている。The HFC refrigerant R227ea is insoluble in conventional refrigerating machine oil, but has good compatibility with ester oil, and the azeotropic mixture with the refrigerant R600a is mineral oil,
It is designed to be used as refrigerating machine oil for compressors for air conditioning and refrigeration of alkylbenzene oil and ester oil.

【００１７】Ｒ２２７ｅａとＲ６００ａとの共沸混合物
は蒸発器４で得られる−１９．９℃の冷却温度が得られ
るため、Ｒ１２の代替冷媒として使用でき、通常の家庭
用冷凍冷蔵庫に使用できるようにされている。The azeotropic mixture of R227ea and R600a can be used as a substitute refrigerant for R12 and can be used for ordinary household refrigerator / freezer because it can obtain the cooling temperature of -19.9 ° C obtained in the evaporator 4. Has been done.

【００１８】また、Ｒ６００ａは沸点が高く、可燃性で
あるため、混合比が大き過ぎると蒸発器４において所要
の冷却温度が得られなくなり、且つ爆発の危険性が出て
くるが、逆に小さ過ぎればオイル戻しの機能が発揮でき
なくなる。実験によれば以上のいずれの場合にもＲ６０
０ａは全体の１０から３０重量％が好適であり、望まし
くは１９重量％である。Also, since R600a has a high boiling point and is flammable, if the mixing ratio is too large, the required cooling temperature cannot be obtained in the evaporator 4 and there is a risk of explosion, but on the contrary, it is small. If it passes, the oil return function will not work. Experiments show that R60
The amount of 0a is preferably 10 to 30% by weight, and is preferably 19% by weight.

【００１９】[0019]

【発明の効果】本発明の冷媒組成物によればオゾン層を
破壊する危険性がなく、更に、鉱物油やアルキルベンゼ
ン油等の従来の圧縮機オイルとの相溶性の良いＲ６００
ａによって冷媒回路中のオイルが圧縮機に帰還せしめら
れるので、圧縮機の焼き付きを防止できる。EFFECT OF THE INVENTION According to the refrigerant composition of the present invention, there is no risk of depleting the ozone layer, and the compatibility with conventional compressor oils such as mineral oil and alkylbenzene oil is excellent.
Since oil in the refrigerant circuit is returned to the compressor by a, it is possible to prevent seizure of the compressor.

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

【図１】この発明の冷媒回路図である。FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of the present invention.

【図２】この発明の共沸冷媒混合物の特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of the azeotropic refrigerant mixture of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ キャピラリチューブ ４ 蒸発器 1 Compressor 2 Condenser 3 Capillary tube 4 Evaporator

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 １，１，１，２，３，３，３−ヘプタフ
ルオロプロパンとイソブタンとの共沸混合物からなる冷
媒組成物。1. A refrigerant composition comprising an azeotropic mixture of 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane and isobutane. 【請求項２】 １，１，１，２，３，３，３−ヘプタフ
ルオロプロパンを７０重量％から９０重量％とイソブタ
ンを３０重量％から１０重量％との共沸混合物からなる
冷媒組成物。2. A refrigerant composition comprising an azeotropic mixture of 70 wt% to 90 wt% of 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane and 30 wt% to 10 wt% of isobutane. .