[发明专利]冷冻装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现-80℃等极低温的冷冻装置，尤其涉及一种使用含有二氧化碳(R744)的制冷剂组合物的冷冻装置。

背景技术

以往，在能够将库内冷却至-80℃等极低温的冷冻装置中，使用例如沸点为-88.8℃的乙烷(R170)、沸点为-85.7℃的R508A(混合39质量％的三氟甲烷(R23)、61质量％的六氟乙烷(R116)而成的共沸混合物)、沸点为-86.9℃的R508B(混合46质量％的三氟甲烷(R23)、54质量％的六氟乙烷(R116)而成的共沸混合物)等沸点低的制冷剂(例如，参照专利文献1)。

此外，为了降低全球变暖潜能值(Global-warming potential：以下称为GWP)、可燃性，还提出有在上述的主制冷剂中混合二氧化碳(R744、GWP＝1)。进而，由于所述二氧化碳(R744)的热导率高，并且通过混合二氧化碳(R744)，被吸入压缩机的制冷剂的密度升高，循环量增加等作用，因而通过与上述的主制冷剂混合，也能够期待冷冻能力的提高。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利第3244296号公报

发明内容

[本发明要解决的技术问题]

这里，二氧化碳(R744)的沸点为-78.4℃，与作为主制冷剂的乙烷(R170)等相比较高，即使在最终的蒸发器内也难以蒸发。因此，从蒸发器排出来的制冷剂中，二氧化碳(R744)的比率变得非常高，并且，由于是-80℃等极低温，因此会发生二氧化碳(R744)固化，形成干冰而滞留于制冷剂回路的配管中的状态。

并且，由于该干冰导致制冷剂回路内的制冷剂循环被阻碍，产生库内温度急剧升高这样的问题。

本发明是为了解决上述以往的技术课题而完成的，其目的在于提供一种冷冻装置，所述冷冻装置使用了能够有效消除由二氧化碳(R744)的干冰化所导致的不良情况的制冷剂组合物。

[解决技术问题的技术手段]

为了解决上述课题，本发明的冷冻装置，其特征在于，其具备将压缩机、冷凝器、减压器及蒸发器按该顺序连接成环状而成的制冷剂回路，作为该制冷剂回路中的制冷剂，使用了制冷剂组合物，所述制冷剂组合物含有：以沸点为-89.0℃以上-78.1℃以下的极低温范围的制冷剂作为第1制冷剂、二氧化碳(R744)、以及在比该二氧化碳(R744)的沸点低的温度下具有与二氧化碳(R744)的溶解性的第2制冷剂。

权利要求2的发明的冷冻装置，其特征在于，在上述发明中，第1制冷剂包含二氟乙烯(R1132a)、或二氟乙烯(R1132a)与六氟乙烷(R116)的混合制冷剂、或二氟乙烯(R1132a)与乙烷(R170)的混合制冷剂、或乙烷(R170)、或乙烷(R170)与六氟乙烷(R116)的混合制冷剂、或混合39质量％的三氟甲烷(R23)、61质量％的六氟乙烷(R116)而成的共沸混合物(R508A、沸点-85.7℃)、或混合46质量％的三氟甲烷(R23)、54质量％的六氟乙烷(R116)而成的共沸混合物(R508B、沸点-86.9℃)。

权利要求3的发明的冷冻装置，其特征在于，上述各发明中，第2制冷剂包含二氟甲烷(R32)、或1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)、或正戊烷(R600)、或异丁烷(R600a)、1，1，1，2，3-五氟戊烯(HFO-1234ze)、或1，1，1，2-四氟戊烯(HFO-1234yf)。

权利要求4的发明的冷冻装置，其特征在于，上述各发明中，相对于制冷剂组合物的总质量，加入大于20％的二氧化碳(R744)。

权利要求5的发明的冷冻装置，其特征在于，上述各发明中，以能够防止二氧化碳(R744)干冰化的比例加入第2制冷剂。

权利要求6的发明的冷冻装置，其特征在于，上述各发明中，制冷剂回路具备分别构成独立的制冷剂闭回路的高温侧制冷剂回路和低温侧制冷剂回路，所述制冷剂闭回路在将从压缩机排出的制冷剂冷凝后，在毛细管进行减压，用蒸发器使其蒸发，从而发挥冷却作用；用高温侧制冷剂回路的蒸发器和低温侧制冷剂回路的冷凝器构成阶梯式热交换器，作为在低温侧制冷剂回路的蒸发器发挥最终的冷却作用的低温侧制冷剂回路中的制冷剂，使用了制冷剂组合物。

[发明效果]