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    • 专利摘要:

    公开号:WO1992012223A1
    申请号:PCT/JP1991/001769
    申请日:1991-12-26
    公开日:1992-07-23
    发明作者:Yoshitaka Kataoka
    申请人:Matsushita Refrigeration Company；
    IPC主号:C10M171-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 発明 の名称
    [0003] 冷蔵庫用冷凍装置
    [0004] 技術分野
    [0005] 本発明 は、 1 ， 1 , 1 ， 2 — テ ト ラ フ ル ォ ロ ェ タ ン を 冷媒 と し て使用 す る 冷蔵庫用 冷凍装置 に閲す る 。
    [0006] 背景技術
    [0007] 従来、 冷蔵庫等に冷媒 と し て用 い ら れて いた ジ ク ロ ロ ジ フ ルォ ロ メ タ ン （ C F C 1 2 ) は、 オ ゾ ン層を破壊す る物質 と し て地球 環境保全上好ま し く な い も の と し て、 1 9 8 9年度よ り 世界規制 がス タ ー ト し、 2 0 0 0年に C F C を全廃す る こ と が決定 さ れて い る 。 一方 C F C 1 2 の新規代替物質 と し て、 1， 1 , 1 ， 2 — テ ト ラ ブ ル ォ ロ ェ タ ン （ H F C 1 3 4 a ) が生産開始 さ れ よ う と し て い る 。
    [0008] ま た 、 冷蔵庫 に 用 い ら れ て い た 圧縮機用 の 潤滑油 に 閲 し て は、 従来、 粘度が 2 〜 8 c s t ( a t l O O : ) の鉱油系 あ る い は ア ルキ ルベ ン ゼ ン等の合成油が適用 さ れて い た が、 こ れ ら は 前記新規代替冷媒 H F C 1 3 4 a に 対 し て 相 溶性 が殆 ど な く 、 冷凍サ イ ク ル上問題 と な っ て い た。
    [0009] 前記 H F C 1 3 4 a 用 に公知の ボ リ エ ー テ ル系、 ポ リ ア ル キ レ ン グ リ コ ー ル系、 フ ッ 素系等の潤滑油 は 、 H F C 1 3 4 a と の相溶性の改善がな さ れて い る も の の不充分で、 さ ら に 前記公 知の潤滑油 は 飽和水分溶解性が高 く 、 電気艳緣性及 び冷凍サ イ ク ル上実用 に 供す る こ と がで き な か っ た 。
    [0010] 以下、 図面 を参照 し な が ら 上述 し た従来の冷蔵庫 の一例 に つ いて説明を行 う 。 F i g l は、 従来の冷蔵庫の冷凍サ イ ク ルを 構成す る概略冷凍装置を示す。 F i g l に お い て、 1 は圧縮機 で、 冷凍サ イ ク ル上適正な潤滑油が封入さ れて い る 。 2 は蒸発 器で凝縮器 3 と膨脹弁 4 を介 し て冷媒を蒸発させ る。
    [0011] 以上の よ う に構成さ れた冷蔵庫につ いて、 以下 F i g l を用 いて そ の動作を説明す る 。
    [0012] ま ず圧縮機 1 で圧縮さ れた潤滑油を含む冷媒は、 凝縮器 3 で 凝縮液化 し、 膨脹弁 4 を介 し て蒸発器 2 内部で蒸発交換を行つ た後に、 圧縮機 1 に蒸発 し た冷媒 と 潤滑油は循環さ れる 。
    [0013] この例において、 冷凍サイ ク ルを循環する潤滑油は、 通常— 3 0 °C 以下 と な る蒸発器 2 内部に貯留す る こ と な く 、 圧縮機 1 に流出 す る。 以上の よ う に冷媒に含ま れて い る潤滑油は、 特に低温 と な る蒸発器 2 内において も、 貯ま る こ と な く 、 適正な冷凍サイ ク ルが行な え て い た。
    [0014] しか しながら上記のよ う な冷凍装置に、 新冷媒 H F C 1 3 4 a を用い る と、 鉱油あ る いはアルキ ルベ ン ゼ ン系合成油等の従来潤 滑油は、 相溶性が殆どないために、 蒸発器 2内部で H F C 1 3 4 a と前記潤滑油が分離 し貯留す る こ と に よ り 、 冷媒の循環が阻害 さ れ冷蔵庫性能を低下させ る と い う 問題を有 して いた。
    [0015] ま た、 米国特許第 4， 7 5 5 , 3 1 6号には、 H F C 1 3 4 a 用潤滑油 と してポ リ ア ルキ レ ン グ リ コ ー ルが紹介さ れてお り 、 こ の ポ リ ア ルキ レ ン グ リ コ ー ルは、 H F C 1 3 4 a と の相溶性 に おいて よ り 広い温度範囲で溶解 し、 冷凍サ イ ク ルで の圧縮機 への潤滑油戻 り が改善さ れる と あ る が、 前記公報の潤滑油 は飽 和水分溶解量が 1 5 0 0 p p m以上 と高 く 、 蒸発器 2 内部で潤 滑油に含ま れ る水分が凍結す る こ と に よ り 冷媒循環が阻害 さ れ る欠点を有 し て い た。 さ ら に前記公報の潤滑油は電気絶縁性に 劣 り 、 実用上使用 で き な い も の で あ っ た 。
    [0016] 本発明 は上記問題点に鑑み、 新冷媒 H F C 1 3 4 a に対 し て 冷媒サ イ ク ルを阻害す る こ と な く 、 適正に実用化で き る 冷蔵庫 を提供す る も の で あ る 。
    [0017] 発明の開示
    [0018] 本発明の冷蔵庫用冷凍装置は、 1 ， 1 , 1， 2 — テ ト ラ フ ル ォ ロ ェ タ ン （ H F C 1 3 4 a ) 冷媒を用 い た冷媒回路を有す る 圧縮機、 蒸発器、 凝縮器を配置 し た冷凍装置か ら な り 、 前記圧 縮機に粘度が 2〜 8 c s t ( a t l O O で） を有す る炭素数 8 以下、 2価以上の多価ア ル コ ー ル 1 種類以上 と 、 炭素数 5〜 8 の直鎖又は分岐の 1 価脂肪酸 1 種類以上 と を反応生成 さ せた ェ ス テ ルを主成分 と す る潤滑油を用 い、 冷凍サ イ ク ルを構成す る 冷凍装置内部の水分量を、 前記潤滑油の飽和溶解水分量以下に し た冷凍装置であ る 。
    [0019] 図面の簡単な説明
    [0020] F i g 1 は従来の冷蔵庫の冷凍装置の配管図、 F i g 2 は本 発明の一実施例におけ る冷蔵庫用冷凍装置の配管図、 F i g 3 は 同 F i g 2 の供試潤滑油の耐久性特性図、 F i g 4 は同 F i g 2 の供試潤滑油の圧縮機特性図であ る 。
    [0021] 発明を実施す る た め の最良の形態
    [0022] 以下本発明 の一笑施 {¾の冷蔵庫につ いて図面を参照 し な が ら 説明 す る。
    [0023] F i g 2 は本発明 の一実施例におけ る 冷蔵庫の冷媒サ イ ク ル を示す も の で 、 F i g 2 において、 5 は圧縮機で、 凝縮器 6 、 膨張弁 7 およ び蒸発器 8 を介 し て冷媒回路 と して構成さ れ、 冷 媒 と し ては H F C 1 3 4 a が封入さ れて い る。 1 0 は圧縮機内 部 に あ ら か じ め封入 さ れて い る供試潤滑油で あ る。 （表 1 ) に 供試潤滑油の代表特性を示す。
    [0024] H F C 1 3 4 a用潤滑油の特性
    [0025] な お、 前記潤滑油 は炭素数が 8 以下の多価 ア ル コ ー ル と し て ペ ン タ エ リ ス ト ー ル と 、 炭素数 5 〜 8 の 1 価脂肪酸 と し て へ キ サ ン酸、 ヘ プ タ ン酸、 あ る い は イ ソ へ ブ タ ン を適宜混合 し て ェ ス テ ル反応を行 っ て得た も の で あ る 。
    [0026] 相溶性の 評価 は供試油 0. 6 g と 冷媒 H F C 1 3 4 a と を ガ ラ ス チ ュ ー ブ に封入後、 冷却及 び加温 し て低温並 び に高温 に お い て 2 傍分離 を起 こ す温度 （臨界溶解温度） を測定 し た 。 電気 絶緣性 に つ い て は J I S C 2 1 0 1 の 2 5 で で の体積抵抗率試 験で行 っ た。 飽和溶解水分量の測定 は温度 2 5 、 湿度 7 0 % の雰囲気下で 1 0 0 m ビ ー カ ー に 供試油 6 0 g を入れ、 開放 7 2 時間後の水分濃度に よ り 評価 し た。
    [0027] (表 1 ) に見 ら れ る と お り 、 H F C 1 3 4 a 用 と し て の潤滑 油 は 、 H F C 1 3 4 a と の相溶性 に優れ、 特に低温域で の二層 分離温度 も 低 い温度で あ る こ と がわ か っ た 。 ま た 、 体積抵抗で 示 さ れ る 電気絶緣性 も 高い こ と が判明 し た の で 、 前記図 1 に示 す冷媒 サ イ ク ルを構成す る 冷蔵庫圧縮機に供 し、 テ ス ト 運転を 行な っ た。 そ の結果、 冷蔵庫冷凍状態及び蒸発器温度 も 一 3 2 で と 常 に安定 し て得 ら れ、 従来 C F C 1 2 と 鉱油の組合せ に よ る 冷蔵庫性能 と 同等で あ っ た こ と か ら 、 実用上の問題は な い こ と がわ か っ た。
    [0028] F i g 3 に前記潤滑油 の水分量を変化 さ せ、 潤滑油 と 冷媒共 存下 に お け る 耐久性評価の判定 と な る 全酸価及 び体積抵抗率変
    [0029] I u A c 'J > · フΗ o
    [0030] F i g 3 に見 ら れ る と お り 、 潤滑油中 の水分置が潤滑油 の飽 和溶解水分量以下で は、 全酸価お よ び体積抵抗値共に あ ま り 変 化がな く 劣化 し て い ない こ と がわか っ た。 こ れは潤滑油中の水 分が飽和溶解量を こ え る と 、 加速度的に潤滑油成分であ る エ ス テ ル と 水分が反応 （加水分解） す る の で、 冷媒サ イ ク ル内では 全水分量の飽和が、 潤滑油の飽和溶解水分量以下に こ な ければ な ら な い こ と で あ る 。
    [0031] ま た、 飽和溶解水分量 1 4 6 0 p p m に達 し た供試潤滑油 ( B - 3 ) を用 いて F i g 2 に示す冷媒サ イ ク ルを構成す る 冷 蔵庫で 1 週間実運転を行っ た結果、 蒸発器 8 温度が不安定 と な り 、 調査の結果、 蒸発器 8 内部に水分が凍結 し冷媒循環を阻害 して い る こ と が判っ た。 そ こ で本発明に よ る前記潤滑油 1 0 の 飽和溶解水分量以下によ る実施手段 と して、 圧縮機 5 を含む冷 凍装置内部の水分量を 5 6 0 p p m以下に真空強制脱気 し、 な お、 前記酒滑油 1 0 中の溶解水分量 と 8 0 p p m以下に乾燥脱 気 して冷蔵庫実機運転を行っ た結果、 1 ヶ 月経過後 も何 ら異常 がな く 、 実用上長期間にわた っ て十分供する こ と がで き る と い 次に F i g 4 に レ シ プ ロ圧縮機及びロ ー タ リ 圧縮機に種々 粘 度が異な る供試潤滑油を用 い、 J I S に基づ く カ ロ リ ー メ ー タ 装置に よ り 、 冷凍能力、 冷凍効率を測定評価 し た結果を示す。
    [0032] F i g 4 に見 ら れる と お り 、 レ シ プ ロ圧縮機に おいては粘度 が 2 〜 5 c s t ( a t l O O で）、 ロ ー タ リ 圧縮機では 4 〜 8 c s t ( a t 1 0 0 °C ) で比絞的安定 し た冷凍効率が得 られ、 お し なべて 2 〜 8 c s t ( a ί 1 0 0 で） の範囲の蔺滑 ¾を用 い る と 、 電力消費が最 も少な い冷蔵庫が得 ら れる 。
    [0033] 産業上の利用可能性 以上の よ う に本発明 は、 H F C 1 3 4 a ( 1 ， 1 ' 1 ' 2 — テ ト ラ フ ル ォ ロ ェ タ ン ） 冷媒を用 い た 冷媒回路を有す る 圧縮 機、 蒸発器、 凝縮器を K設 し た冷凍装置か ら な り 、 前記圧縮機 に粘度が 2 〜 8 c s t ( a t l O O ) を有す る 炭素数 8 以 下、 2 価以上の多価ア ル コ ー ル 1 種類以上 と 、 炭素数 5 〜 8 の 直鎖又は分岐の 1 価脂肪酸 1 種類以上 と を反応生成さ せ た エ ス テ ルを主成分 と す る 潤滑油を用 いた こ と に よ り 、 ま た、 前記冷 凍装置内部の水分量を、 前記潤滑油の飽和溶解水分最以下に し て い る の で 、 長期間安定 し た性能 （冷凍） と 耐久性を有す る フ ロ ン公害の な い冷凍装置が得 ら れ、 ま た電力消費の増加 も な く 行え る こ と で あ る 。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 囲
    1 ， 1 ， 1 ， 2 — テ ト ラ フ ルォ ロ ェ タ ン冷媒を用 いた冷媒 回路を有する圧縮機、 蒸発器、 凝縮器を配置 し、 前記圧縮 機の潤滑に粘度が 2 〜 8 c s t ( a t l 0 0 ¾ ) を有する 炭素数 8 以下、 2 価以上の多価ア ル コ ー ル 1 種類以上と 、 炭素数 5 〜 8 の直鎖又は分岐の 1 価脂肪酸 1 種類以上 と を 反応生成 させた エ ス テ ルを主成分 と す る潤滑油を用 いた こ と を特徴 と す る 冷蔵庫用冷凍装置 c
    冷凍装置内部の水分量を、 前記潤滑油の飽和溶解水分量以 下に した請求の範囲第 1 項記載の冷蔵庫用冷凍装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
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    法律状态:
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    1992-08-27| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1992901898 Country of ref document: EP |
    1993-01-13| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1992901898 Country of ref document: EP |
    1997-09-10| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1992901898 Country of ref document: EP |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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    DE69127616T| DE69127616T2|1990-12-27|1991-12-26|Eine methode zur herstellung einer kühlanlage|
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