(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイドロクロロフルオロカーボンを主成分とする冷媒と、鉱油又はアルキルベンゼン油を主成分とする冷凍機油を使用する冷凍システムを、ハイドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒とポリビニルエーテルを主成分とする冷凍機油を使用するように変更する冷凍システムのレトロフィット法であって、
上記ポリビニルエーテルを主成分とする冷凍機油の粘度より低い粘度のポリビニルエーテルと上記ハイドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒とを混合した混合流体で、上記冷凍システムをフラッシングすることを特徴とし、
上記混合流体におけるポリビニルエーテルは、下記の一般式で表されるポリビニルエーテルである
ことを特徴とする冷凍システムのレトロフィット法において、
上記混合流体に、
フェノール系の酸化防止剤とエポキシ系の酸捕捉剤との夫々を、０.０１％wt〜５％wt混合した
ことを特徴とする冷凍システムのレトロフィット法。
Ｒ１−(−ＣＨ−ＣＨ２−)ｎ−Ｒ３
｜
ＯＲ２
ここで、Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３：水素原子、または、炭素数が１〜５のアルキル基
ｎ：１以上の整数
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハイドロクロロフルオロカーボン(以下、ＨＣＦＣと略称する)を冷媒として使用する冷凍システムを、ハイドロフルオロカーボン(以下、ＨＦＣと略称する)冷媒使用に変更するレトロフィット法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＨＣＦＣ系冷媒を使用する冷凍システムに対して、エステル等を循環させて洗浄するフラッシングを行った後、ＨＦＣ系冷媒と新しいエステル等の冷凍機油の混合流体を充填してレトロフィットすることが行われている。
【０００３】
このようなレトロフィットの方法として、クロロフルオロカーボンあるいはＨＣＦＣを冷媒として使用し、鉱油あるいはアルキルベンゼン油を冷凍機油として使用している冷凍システムを、Ｒ１３４ａ冷媒と分子量２５０以上のエステルを用いてレトロフィットすることが提案されている。
このレトロフィット法においては、Ｒ１３４ａ冷媒との相溶性を良くするために、エステルの極性を大きくしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のレトロフィット法においては、以下のような問題がある。
すなわち、上記フラッシングに用いるエステルの極性を大きくしているためにＲ１３４ａ冷媒との相溶性は良いのであるが、無極性の鉱油やアルキルベンゼン油との相溶性は悪い。そのために、レトロフィット前の冷凍システムに残っている鉱油あるいはアルキルベンゼン油の濃度をある一定濃度まで下げるためには、上記フラッシングを数回繰り返す必要があり、フラッシングの効率が悪いという問題がある。
【０００５】
また、上記エステルは加水分解を起こす。そのために、上記フラッシング後に冷凍システム中に残ったエステルは、当該冷凍システム中に水分がある場合には加水分解を起こして不純物を生成する。こうして、冷凍機油の劣化や上記不純物による圧縮機等の摺動部の摩耗やキャピラリ管の詰まり等が生ずるという問題もある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、フラッシング効率が良く、信頼性の高い冷凍システムにレトロフィットできる冷凍システムのレトロフィット法を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ＨＣＦＣを主成分とする冷媒と鉱油又はアルキルベンゼン油を主成分とする冷凍機油を使用する冷凍システムを、ＨＦＣを主成分とする冷媒とポリビニルエーテル(以下、ＰＶＥと言う)を主成分とする冷凍機油を使用するように変更する冷凍システムのレトロフィット法であって、上記ＰＶＥを主成分とする冷凍機油の粘度より低い粘度のＰＶＥと上記ＨＦＣを主成分とする冷媒とを混合した混合流体で、上記冷凍システムをフラッシングすることを特徴とし、上記混合流体のＰＶＥは、下記の一般式で表されるＰＶＥであることを特徴とする冷凍システムのレトロフィット法において、上記混合流体に、フェノール系の酸化防止剤とエポキシ系の酸捕捉剤との夫々を、０.０１％wt〜５％wt混合したことを特徴としている。
Ｒ１−(−ＣＨ−ＣＨ２−)ｎ−Ｒ３
｜
ＯＲ２
ここで、Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３：水素原子、または、炭素数が１〜５のアルキル基
ｎ：１以上の整数
【０００８】
上記構成によれば、主鎖が炭化水素であるために無極性の鉱油またはアルキルベンゼン油に対する相溶性がエステルよりも良く、且つ、レトロフィット後の冷凍システムに充填するＰＶＥ油の粘度よりも低粘度のＰＶＥがフラッシングに使用される。したがって、少ない回数で効率良くフラッシングが行われる。また、上記混合流体のＰＶＥは、フラッシング終了後に冷凍システム中に残っても劣化することが無く、不純物による圧縮機等の摺動部の摩耗やキャピラリ管の詰まり等の悪影響を及ぼすことはない。
【０００９】
さらに、上記混合流体におけるＰＶＥのアルキル基の炭素数は１〜５であるため、上記ＨＦＣとの十分な相溶性を呈する。そのために、上記フラッシング中においてＨＦＣと分離してフラッシング効果が低下することはない。また、レトロフィット終了後に上記冷凍システム中に残っても、新たに充填されるＨＦＣ系冷媒との相溶性が良く、十分に潤滑性能が発揮される。
【００１０】
さらに、上記フラッシング用の混合流体にはフェノール系の酸化防止剤が混合されているので、上記冷凍システム内に空気が混入した場合に上記混合流体が酸化することが防止される。さらに、エポキシ系の酸捕捉剤が混合されているので、上記フラッシング時に、上記冷凍システムに残っている酸性物質が捕捉される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本実施の形態の冷凍システムのレトロフィット法が適用される冷凍システムにおける冷凍回路図である。
図１において、圧縮機１から吐出された高温降圧の冷媒ガスは、室外熱交換器２で凝縮し、膨張機構３で膨張し、室内熱交換器４で蒸発し、四路切換弁５を介して圧縮機１に戻る。その場合における蒸発熱を室内空気から奪って室内を冷却する。また、四路切換弁５を切り換えることによって、室内熱交換器４を凝縮器として使用して凝縮熱で室内空気を加熱する。
尚、図１に示す構成から四路切換弁５を削除して、冷房あるいは暖房の何れか一方のみの機能を有するように構成しても構わない。
【００１２】
上記冷凍システムにおいては、ＨＣＦＣ系冷媒を冷媒として用い、鉱油あるいはアルキルベンゼン油を冷凍油として使用しているものとする。
【００１３】
本実施の形態においては、上記構成の冷凍システムを、ＨＦＣを冷媒とし、ＰＶＥ油を冷凍機油として使用する冷凍システムにレトロフィットする。このように、主鎖が炭化水素であり、無極性の鉱油またはアルキルベンゼン油に対する相溶性がエステルよりも良いＰＶＥをレトロフィット用に使用することによって、フラッシングの効率を良くするのである。
【００１４】
その場合に、上記フラッシングに用いるＨＦＣとＰＶＥとの混合流体におけるＰＶＥの粘度を、レトロフィット後の冷凍システムに最終的に充填するＰＶＥ油の粘度(例えば、ＶＧ＝６８)より低粘度にするのである。
上記フラッシングに使用するＰＶＥは、粘度が低い方が上記鉱油やアルキルベンゼン油に対する溶解力が強い。したがって、上述の混合流体を用いることによってレトロフィット前の冷凍システム中に残っている上記鉱油やアルキルベンゼン油の残油が容易に溶解され、フラッシングの回数を少なくしてフラッシング効率を良くすることができるのである。
【００１５】
また、上記混合流体中のＰＶＥはフラッシング後に冷凍回路中に残っても劣化することが無く、不純物による圧縮機１等の摺動部の摩耗やキャピラリ管の詰まり等の悪影響を及ぼすことはない。こうして、信頼性の高い冷凍システムにレトロフィットできるのである。
【００１６】
本レトロフィット法に使用するＰＶＥは、一般式
Ｒ1−(−ＣＨ−ＣＨ2−)n−Ｒ3
｜
ＯＲ2
ここで、Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3：水素、または、炭素数が１〜５のアルキル基
ｎ：１以上の整数
のＰＶＥを主成分とする。
【００１７】
上述のように、本実施の形態においては、アルキル基の炭素数を１〜５としている。上記アルキル基の炭素数を「６」以上とすると上記ＰＶＥとＨＦＣとの相溶性が低くなり、ＨＦＣと分離してフラッシング効果が低下する。また、レトロフィット終了後に冷凍回路中に残った場合に、新たに充填されるＨＦＣ系冷媒との相溶性が悪いために、潤滑性能が発揮できなくなる。
そこで、本実施の形態においては、アルキル基の炭素数が１〜５であるＰＶＥをフラッシング用に使用するのである。
【００１８】
また、上記フラッシング時に、冷凍回路内に空気が混入する場合が多々ある。そこで、本実施の形態においては、上述したフラッシング用のＨＦＣとＰＶＥとの混合流体に、フェノール系の酸化防止剤を混合する。その場合に、混合割合が０.０１％wt以下においては酸化防止効果が得られない。一方、５％wt以上においてはＰＶＥ油に溶けなくなる。そこで、本実施の形態において混合するフェノール系酸化防止剤の量は、０.０１％wt〜５％wtが望ましい。
【００１９】
さらに、上記フラッシング時に、冷凍回路中に残っている酸性物質を捕捉するために、フラッシング用のＨＦＣとＰＶＥとの混合流体にエポキシ系の酸捕捉剤を混合する。その場合に、混合割合が０.０１％wt以下では酸性物質の捕捉効果が得られない。一方、５％wt以上では重合してスラッジとなる。そこで、本実施の形態において混合するエポキシ系の酸捕捉剤の量は、０.０１％wt〜５％wtが望ましい。
【００２０】
また、上記フラッシング用の混合流体に使用するＰＶＥは、最適なフラッシング効果を発揮するために、４０℃における粘度が、２０cst〜７０cstであることが望ましい。ここで、粘度が２０cst以下の場合には潤滑性が無くなり、レトロフィット終了後に冷凍回路内に残った場合に新たに充填された冷凍機油(ＰＶＥ油)の潤滑性が悪くなってしまう。一方、粘度が７０cst以上の場合には、上記鉱油あるいはアルキルベンゼン油に対する洗浄効果が得られない。
【００２１】
このように、上記実施の形態においては、ＨＣＦＣを冷媒として使用し、鉱油またはアルキルベンゼン油を冷凍機油として使用している冷凍システムを、ＨＦＣを冷媒として使用する冷凍システムにレトロフィットする場合に、無極性の鉱油あるいはアルキルベンゼン油に対する相溶性がエステルよりも良いＰＶＥ油を冷凍機油として使用するようにしている。そして、上記フラッシングの際に使用されるＰＶＥの粘度を、上記ＰＶＥ油の粘度よりも低くしている。
したがって、上記フラッシングの際に使用されるＨＦＣとＰＶＥとの混合流体は、残油としての鉱油あるいはアルキルベンゼン油との相溶性が良く、フラッシング効率を高めることができる。また、冷凍回路中に残っても劣化することが無く、不純物による圧縮機１等の摺動部の摩耗やキャピラリ管の詰まり等の悪影響を無くして、信頼性の高い冷凍システムにレトロフィットできるのである。
【００２２】
尚、上記実施の形態においては空気調和機の場合を例に説明しているが、冷凍冷蔵機器等であっても何ら差し支えない。
【００２３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１に係る発明の冷凍システムのレトロフィット法は、ＨＣＦＣを主成分とする冷媒と鉱油またはアルキルベンゼン油を主成分とする冷凍機油を使用する冷凍システムを、ＨＦＣを主成分とする冷媒とＰＶＥを主成分とする冷凍機油を使用するように変更する場合に、上記ＰＶＥを主成分とする冷凍機油の粘度より低い粘度のＰＶＥと上記ＨＦＣを主成分とする冷媒とを混合した混合流体で上記冷凍システムをフラッシングするので、上記混合流体の残油(つまり、上記鉱油あるいはアルキルベンゼン油)に対する相溶性が、従来のエステルを用いた混合流体よりも非常に良い。
したがって、上記フラッシングの効率を、上記エステルを用いた場合よりも大幅に改善できる。
【００２４】
さらに、上記混合流体のＰＶＥは、フラッシング終了後に冷凍システム中に残っても劣化することは無い。したがって、不純物による圧縮機等の摺動部の摩耗やキャピラリ管の詰まり等の悪影響を回避でき、高信頼性の冷凍システムにレトロフィットできる。
【００２５】
さらに、上記混合流体のＰＶＥは、下記の一般式で表されるＰＶＥであるので、ＨＦＣとの十分な相溶性を有する。
したがって、上記フラッシング中において、ＰＶＥがＨＦＣと分離してフラッシング効果が低下することを防止できる。また、レトロフィット終了後に上記冷凍システム中に残っても、新たに充填されるＨＦＣ系冷媒との相溶性が良いために、十分な潤滑性能を発揮できる。
Ｒ1−(−ＣＨ−ＣＨ2−)n−Ｒ3
｜
ＯＲ2
ここで、Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3：水素原子、または、炭素数が１〜５のアルキル基
ｎ：１以上の整数
【００２６】
また、上記混合流体に、フェノール系の酸化防止剤を０.０１％wt〜５％wt混合したので、上記混合流体の酸化を防止できる。さらに、エポキシ系の酸捕捉剤を０.０１％wt〜５％wt混合したので、上記フラッシング時に上記冷凍システムに残っている酸性物質を捕捉できる。その場合に、上記エポキシ系の酸捕捉剤の混合量を５％wtより低く押さえているので、上記酸捕捉剤が重合してスラッジとなることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の冷凍システムのレトロフィット法が適用される冷凍システムにおける冷凍回路図である。
【符号の説明】
１…圧縮機、                      ２…室外熱交換器、
３…膨張機構、                    ４…室内熱交換器、
５…四路切換弁。
【図１】
0003852160.tif 000002