JPH0261282B2

JPH0261282B2 -

Info

Publication number: JPH0261282B2
Application number: JP59163742A
Authority: JP
Inventors: Jei Patsuko Jozefu; Eru Beirii Donarudo
Original assignee: AMERIKAN PATENTO GURUUPU
Current assignee: AMERIKAN PATENTO GURUUPU
Priority date: 1983-08-02
Filing date: 1984-08-02
Publication date: 1990-12-19
Also published as: JPS60122006A; US4508631A; CA1207307A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、空調並びに冷凍回路、及びその類似
物の改良に関するものであり、更に詳しくは、脱
水剤を含む冷媒組成物及びそれら冷媒組成物の用
途に関するものである。更に、本発明は、米国特
許願第397191号（1982年７月12日出願）に関係す
るものである。

従来技術 1980年10月７日発行の連邦公報（Federal
Register）第45巻第196号における米国環境保護
局による「オゾンを枯渇するクロロフルオロカー
ボン；その製造規制案」なる標題の記事におい
て、クロロフルオロカーボン（CFC；
chlorofluorocarbons）の放散量が環境に対して
著しく重要な関係をもち、特にオゾンの枯渇の潜
在性に関して重要であることが指摘されている。
この問題は、CFCの禁止さえ考えられる潜在的
な意義を持つているのである。

CFCは、1930年代に開発された合成の化合物
である。それは安定で不燃性、且つ比較的に非毒
性であり、労働者や消費者の安全性の見地から極
めて望ましいものである。また、それらはそのエ
ネルギー効率のゆえに多くの分野で用いられてい
る。主たるCFCの用途は、食品の冷凍用と共に
空調並びに冷凍回路における使用も含んでいる。

経済並びに冷凍工業における将来の成長とは全
く別に、CFCは現在既に経済に関して強力な経
済的インパクトを有しており、その産業は相当な
働き口を提供しているのである。現在入手可能な
統計によれば、年間約５億ドルに相当するCFC
が使用されており、78万人以上の就業者がCFC
の使用に直接的に係わつている。また、約26万の
国内企業がCFCを使用しており、それら企業の
大多数は小規模な企業である。CFCに依存する
商品及びサービスの総額は年間280億ドルを上回
り、またCFCを使用した製品の据付け総額は
1350億ドルを上回るものである。さらに、CFC
は米国の主要な輸出市場の基礎となつているので
あるが、CFCの放散（漏出）によるCFCの使用
禁止によつて、その基礎が脅かされる可能性があ
るのである。

CFCの使用に関して現存する問題の一つは、
冷凍及び空調ユニツトからのCFCの漏洩である。
もし規制がそのような漏洩のゆえに課せられるな
らば、その経済に与えるインパクトが巨大なもの
となることは、容易に推察され得るところであ
る。しかしながら、CFCの使用が禁止されない
場合でさえも、実質的な経済的損失は空調並びに
冷凍システムにおけるCFCの洩れやその後の取
替えによつて惹き起こされている。その上に、
CFCが洩れ、そしてその取替えが為されていな
いことに起因する冷却及び冷凍システムの非効率
的な操作によつて惹き起こされるところの電気的
エネルギーの付加的な必要性のゆえに、更なる経
済的損失が存在するのである。上記後者の経済的
損失に関して、仮にCFCの使用が禁止されたと
するならば、冷凍及び空調ユニツトの非効率的運
転によつて生ずるエネルギーへの悪影響は、それ
を石油に換算するならば、1990年までには略２億
4000万バレルに相当する額の損失と推定され、こ
の額は、アラスカの北斜面における現存の年間石
油算出額の約45％に相当するものであり、また
1978年度における合衆国の原油の総輸入額の約10
％に相当するものである。

上述の如く、冷媒の漏洩によつて惹起される問
題に加えて、次のような不利益、例えば既に洩れ
てしまつている回路の冷媒を取り替えるための不
便さや費用等、が知られている。これらの問題
は、冷媒としてCFCを使用することに関して存
在するのみならず、全ての他の冷媒流体に関して
も存在するものである。従つて、そのような空調
並びに冷凍システムから冷媒流体の漏洩を排除す
ることが望ましいことは明らかなところである。

冷凍及び空調回路における多くの故障は、回路
内に存在する水分に起因するものであることが理
解されるべきである。通常、水分が15〜25ppm以
下である場合にはその水分の存在が問題にならな
い場合であつても、冷凍及び空調回路において
は、水分が油及び冷媒の存在下で回路内を循環
し、特に高温の状態でコンプレツサ及びコンデン
サに流入することから、多くの問題を惹き起こす
ものである。例えば、水分が冷媒制御オリフイス
部で凍結して、オリフイスを閉塞してしまうこと
もある。また、水分の量が多い場合には、径の細
い流通管や膨張バルブ内において氷が形成され、
それら流通管やバルブが閉塞される。また、水の
存在によつて油、冷媒、及びモータ巻線の絶縁部
が化学分解され、更に酸が生成されて、モータ巻
線を劣化させたり、回路壁の錆や腐食を惹き起こ
し、空調及び冷凍回路にピンホールが形成され
て、冷媒の漏出を惹き起こす原因となり得るので
ある。空調及び冷凍機器の修理を必要とする故障
の約80％は、それらの回路内に少量の水分が存在
するために惹き起こされるものであると推定され
ている。

過剰の水分によつて惹き起こされる問題点を解
決するために、空調及び冷凍回路にカプセル
（canister）、カートリツジ、フイルターユニツト
等の形式の固形の脱水装置若しくは乾燥装置を、
空調及び冷凍回路に設けることが、従来より行な
われている。しかしながら、これらの装置は、空
調及び冷凍回路のコストを増加させるものであ
り、またその構造をより複雑なものにするもので
ある。

1940年のクランプトン（Crampton）名儀の米
国特許第2185332号明細書において、金属アルコ
レート等の酸中和脱水剤を、ジクロロジフルオロ
メタン等の有機ハロゲン化冷媒流体に添加して、
冷媒中に当初より存在する酸、若しくはその使用
中に形成される酸から水分を取り除き、またそれ
らの酸を中和する一般的な方法が開示されてい
る。しかしながら、上記特許によつて提案されて
いるアルコレートの使用には、多くの固有の問題
点が存在するのである。

すなわち、上記特許において好ましいアルコレ
ートとして開示されているものは、酸素に感応
し、260〓において空気中で分解する白色の自由
流動性粉体であるナトリウム・メチレートであ
る。このナトリウム・メチレートは、熱若しくは
火炎に対する可燃性を有し、更に生体組織に対す
る毒性及び腐食性を有する危険な物質である。

上記特許に開示されている別のアルコレートは
ナトリウム・エチレートであり、このナトリウ
ム・エチレートは、容易に加水分解して、アルコ
ール及び水酸化ナトリウムになる白色の粉体であ
る。この物質もまた危険なものであり、水分に晒
されると、水酸化ナトリウムを形成する。また、
更に別のアルコレートとして、空気中において二
酸化炭素によつて分解し、潮解性を有する白色の
結晶を含むナトリウム・フエノレートが開示され
ているが、この物質もまた危険性の高いもので、
皮膚及び生体組織に対する強い刺激性を有してい
る。

また、アルコレートは、危険な物質であるとい
う欠点の他に、次の欠点をも有するものである。
すなわち、上記特許（２頁60行目）において指摘
されているように、ナトリウム・メチレートは反
応により塩化ナトリウムを形成するものであり、
この塩化ナトリウムが、空調若しくは冷凍システ
ム内において沈澱し、流体通路の閉塞や腐食を惹
き起こす可能性のあるものである。さらに、ナト
リウム・メチレートは水と反応して、別の腐食性
材料である水酸化ナトリウムを形成するものであ
る（３頁５行目）。

さらに、上記アルコレート自体の危険性及び腐
食性、更にはそれらの反応生成物の危険性及び腐
食性の問題は別としても、アルコレートは固形の
物質であり、それが溶液中において溶解するとい
うことから、上記米国特許において開示される方
法に従つてのみ、その使用が可能なものである。
この使用上の制限から、更に別の問題点が存在す
るのである。すなわち、固形のアルコレートが冷
凍回路の局所に集中してしまい、固形の粒子が溶
液と分離して析出し、これが、冷凍回路の閉塞及
び／又は腐食を惹き起こす原因となり得るのであ
る。

前記本出願人による米国特許願第397191号にお
いて、自己シール性冷媒流体が開示されている。
この冷媒流体は、冷媒と非蒸発性のオルガノシラ
ン（有機シラン。以下同様）を含むものであり、
後者のオルガノシランは、脱水剤として第二の機
能を果たすものである。オルガノシランは、前も
つて乾繰せしめられた冷媒と適宜に混合され、こ
の混合組成物が冷凍若しくは空調回路に充填され
る。かかる冷媒流体に含まれるオルガノシラン
は、冷媒の漏洩箇所等において水と反応し、固形
のシール剤を生成するものである。

上記冷媒流体は、優れた、そして充分に満足で
きる効果をもたらすものであるが、オルガノシラ
ンが冷凍若しくは空調回路内の水分と反応して、
固形の粒状組成物を形成するものであるところか
ら、冷凍若しくは空調回路内に従来より設けられ
ているフイルターによつて、かかる固形の粒状組
成物を除去する必要性があるのである。さらに、
上記材料は、そのコストがかなり高いものであ
り、冷凍若しくは空調機器のコスト面若しくはそ
の他の理由から、シール剤は不必要であり、また
その使用が望ましくない場合もある。また、オル
ガノシランの取扱いは慎重を要し、その空調及び
冷凍回路への充填は、乾燥状態において熟練者に
よつて行なう必要がある。また、他の材料と共
に、空調若しくは冷凍回路に添加される場合にお
いては、オルガノシランの前（予備）乾燥工程が
必要となるのである。

問題を解決するための手段ここにおいて、本発明者らは、シール機能を果
した得ない液体状のオルガノシラン
（organosilane：有機シラン）を使用することに
よつて、優れた効果が得られることを発見した。
かかる液体のオルガノシランは、水と反応して、
固体ではない、液体のシリコーン油を生成する化
合物である。また、オルガノシランは、予備乾燥
工程が不必要であり、単に空調若しくは冷凍回路
に添加するのみで良いため、前記のシール剤と比
較して、その使用がより簡単である。すなわち、
空調若しくは冷凍回路の使用場所等において、未
熟練者によつてオルガノシランを添加することが
可能である。

本発明に従う液体のオルガノシランは、空調若
しくは冷凍回路内に封入された冷媒流体
（refrigeration fiuid）と混合される、シリコー
ン、シラン、シロキサン、シラザン等であつて、
脱水剤（dehydrating agent）として前記回路か
ら水分を除去する機能を有するものである。かか
るオルガノシランは、回路中の水によつて加水分
解されて、シリコーン油を形成するものである。
すなわち、本発明のオルガノシランは、重合して
シール剤や粒状固体等の固形物質を形成するもの
ではない。多くの場合、かかるオルガノシラン
は、回路中に存在する酸を中和したり、除去する
という二次的な利点をも有している。この場合、
酸は空調若しくは冷凍システム内の冷媒若しくは
油の酸化によつて形成されるものであり、特にそ
れらの酸が無機酸である場合には、水分の存在下
において、その腐食性が高められるものである。
従つて、水分及び酸の除去によつて、冷凍若しく
は空調ユニツトの効率が高められると共に、かか
る回路から冷媒流体が漏出する原因となるピンホ
ールの形成が防止され、若しくはその形成の可能
性が大幅に減少せしめられるものである。

オルガノシラン脱水剤を使用することによつ
て、空調若しくは冷凍回路の腐食が防止されると
いう利点の他に、回路内に形成されるスラツジの
量が減少せしめられ、従つて回路内の流通路の閉
塞の問題が減少し、更に回路の潤滑性が高められ
るという利点がある。さらに、回路から水分を除
去することによつて、回路内の膨張バルブやキヤ
ピラリ・チユーブ内における氷の結晶の形成が防
止されるため、それら氷の結晶によつて冷媒の流
れが抑制されたり、阻止されたりすることがな
い。一方、微量の水分によつて、錆、腐食、冷媒
の分解、油のスラツジ化、及び冷凍若しくは空調
システム全体の劣化が惹き起こされるものであ
る。冷凍技術分野においては、回路内の水分は少
なければ少ないほど良いという、熟練者の一致し
た認織がある。酸、特に有機酸は、乾燥したシス
テム内におけるよりも、水分の存在下において、
その腐食性がより高められるものである。本発明
に従う加水分解可能なシラン及びシリコーンは、
水分に対する有効な除去剤であることからして、
冷凍システム内の水分を無視できるレベルまで低
減させるのみならず、冷凍システムの運転中に導
入された付加的な水分の除去をも為すものであ
る。

本発明は、機械的な脱水装置や乾燥装置を使用
する必要なく、上記の諸問題を解決するものであ
る。すなわち、空調若しくは冷凍回路内に存在す
る水分と液体のオルガノシランとの反対によつ
て、上記問題が解決されるのである。従つて、本
発明においては、水分が除去され、また酸が中和
されることによつて、冷凍若しくは空調回路の性
能及び効率が高められる。この液体のオルガノシ
ランは、空調若しくは冷凍回路内に、単体で若し
くは他の物質と混合されて導入され、回路内の冷
媒を循環させて冷凍若しくは空調システムを運転
することにより、該システム内に分配せしめられ
るものである。

従つて、本発明の目的は、先に述べた如き従来
技術における種々の欠陥を解決することにある。

また、本発明の別の目的は、冷凍及び空調回路
の洩れの主要な原因の一つである水分の除去若し
くは低下を図ることによつて、それら回路から冷
媒流体が漏出することを防止若しくは少なくとも
抑制することにある。

本発明の更に別の目的は、空調及び冷凍回路に
存在する水分及び酸の悪影響を低減及び抑制する
ことにある。

本発明の更に別の目的は、液体のオルガノシラ
ンを含む脱水剤−冷媒組成物を提供することにあ
る。

本発明の更に別の目的は、脱水剤を比較的多量
に含む脱水剤−冷媒濃縮物を提供することにあ
る。

先に指摘したように、本発明は、冷凍若しくは
空調回路を含む全てのシステムに役立つものであ
り、商業用、家庭用、及び自動車用の空調ユニツ
ト；冷却冷凍回路（家庭用冷蔵庫及び冷凍庫、並
びに商業用の冷蔵庫及び冷凍庫を含む）等を含ん
でいる。

ここで用いるところの「冷媒（refrigerant）」
とは、蒸気相への相変化を為すことによつて、そ
の潜熱の故に周囲の温度を低下せしめる液体物質
のことである。本発明は、如何なる冷媒とも一緒
に用いることが可能であるが、その唯一の決め手
となる条件は、冷媒と、それと一緒に使用される
液体オルガノシラン脱水剤とが、相互に不活性で
且つ相溶性（compatible）でなければならない
という事である。冷媒としては、略述すれば、例
えばCCl₃F（冷媒11）、CCl₂F₂（冷媒12）、CClF₃
（冷媒13）、C₂Cl₃F₃（冷媒113）、C₂Cl₂F₄（冷媒
114）、CHClF₂（冷媒22）、冷媒500（73.8％CCl₂F₂
と26.2％CH₃CHF₂との共沸混合物）、冷媒502
（48.8％CHClF₂と51.2％CClF₂CF₃との共沸混合
物）、冷媒503（重量で40％のCHF₃と60％のClF₃
との混合物）、冷媒31／114（55重量％のCH₂ClF
と45重量％のC₂Cl₂F₄の混合物）、冷媒12／31（78
重量％のCCl₂F₂と22重量％のCH₂ClFの混合物）
を含むCFC類（そのような冷媒は、通常、「フレ
オン（Freons）と呼ばれている）；アンモニア；
二酸化硫黄；エチル若しくはメチルクロライド、
メチレンクロライド；プロパン若しくはイソブタ
ンの如き炭化水素類；ジメチルエーテル；メチル
クロライド−ジメチルエーテルや二酸化炭素−亜
酸化窒素の如き均一な二元混合物を、挙げること
ができる。後述の二元混合物に関して、古くから
多くの提案が為されているが、該混合物の一つの
成分が他の成分よりも、より早く漏洩することの
故に、そしてこれが起こるときには圧力の読みが
解釈できなくなることの故に、それらの混合物は
用いられなくなつている；本発明は、この特定の
問題を洩れを排除することによつて解決したので
ある。他方、本発明は、冷媒がCFC若しくはア
ンモニアである場合、それらが極めて一般的に使
用される媒体であるので、特に興味があることが
理解されるであろう。

一般に、本発明において使用される有機ケイ素
化合物（organic silicon compound）は、末端
がブロツクされており、従つて重合若しくはシー
ル機能を果たすことができないものであるが、か
かる液体化合物は、本発明の要件である機能、特
には脱水機能を果たすものである。かかる化合物
には、脱水機能を果たす加水分解可能な複数の基
を含む。更に具体的には、本発明に係わるケイ素
化合物は、以下に述べる機能的要件を満足すべき
ものである。

(1) 冷凍若しくは空調システム内に存在する水分
と化学的に反応することによつて、該冷凍若し
くは空調システムを乾燥せしめる機能を有する
こと。なお、ここで用いられる「化学的反応」
とは、広義においては、水との接触により加水
分解する加水分解可能な基を含むことは勿論、
更には冷凍若しくは空調回路内に存在する水分
を除去するための錯化（錯体形成）、吸着若し
くは吸収、更に広義においては、キレート化又
は金属イオン封鎖等のその他の形態をも含むも
のとする。

(2) 水分との化学反応による生成物は、冷凍シス
テムのその他の成分と相溶性のある液体でなけ
ればならない。すなわち、冷凍若しくは空調シ
ステムの作動を阻害する固体若しくは重合体ゲ
ルが形成されてはならない。また、反応生成物
は、冷凍若しくは空調システムに用いられる油
及び冷媒に対して可溶性であるか、若しくはそ
れら油及び冷媒と少なくとも相溶性でなければ
ならない。

(3) シラン脱水剤及びその水分との反応生成物
は、冷凍若しくは空調システムの操作条件下に
おいて、そのシステムの他の成分と反応しては
ならない。

(4) シラン脱水剤及びその水分との化学反応生成
物は、冷凍システムに対して腐食性を有するも
のであつてはならない。

上記の機能的要件から明らかなように、広範囲
の有機ケイ素化合物が、本発明に従つて使用可能
である。それらの化合物には、加水分解可能なオ
ルガノシラン、加水分解可能な基を含む低分子の
シリコーン重合体、重合シラザン及びシラシアン
（silathiane）、更に加水分解可能なシラン置換基
を含む低分子量の有機重合体を含むものである。

冷凍若しくは空調回路の何れの場所において
も、実質的に液相状態で存在し得、また本発明に
従つてシール機能を有さない脱水剤として機能す
る有機ケイ素化合物の好適な例を、以下において
説明する。

二官能性（difunctional）のオルガノシラン
は、固体又はゲルを形成するものでなく、従つて
水との反応によつて固体を形成することのない末
端がブロツクされた化合物と同様に、本発明にお
いては特に容易に使用可能なものである。一方、
以下に二、三の例を示す三官能性
（trifunctional）のオルガノシラン、特に低分子
量の三官能性シランは、その使用に当たり、慎重
を期する必要がある。換言すれば、空調若しくは
冷凍回路内に含まれる所定量の水に対して、常時
過剰に使用する必要がある。かかる三官能性のオ
ルガノシラン化合物は、水と反応して固形の重合
ゲルを形成するが、特に回路中の水に対して実質
的に過剰に使用される場合には、溶媒として機能
する大量の冷媒の存在下においては、そのような
固形のゲルを形成するものではない。さらに、長
鎖の三官能性シランは、低分子量化合物ほど簡単
にゲル化するものではない。

一般に、オルガノシラン液体中の加水分解可能
な置換基の平均的な数は、２以下が好ましい。従
つて、ジメチルジエトキシシラン等の二官能性オ
ルガノシランが使用される場合においても、トリ
エチルエトキシシラン等の単官能性
（monofunctional）オルガノシランを少量使用す
ることが望ましい。この場合、単官能性オルガノ
シランがエンドブロツカー（end−blocker）と
して働き、ケイ素に結合した加水分解可能な置換
基の平均数を２以下に低減するものである。勿
論、三官能性シランを使用する場合には、エンド
ブロツカーが存在することが更に一層望ましい。

先に、低分子量の三官能性オルガノシランを、
冷凍若しくは空調回路中の水に対して過剰に使用
することの必要性について述べたが、このことは
オルガノシランの総量が、回路中の水の量に対し
て過剰でなければならないことを意味する。すな
たち、１種類だけの低分子量の三官能性オルガノ
シランを含む２種類以上のオルガノシランを使用
する場合には、その混合物の総量は乾燥せしめら
れる回路中の水の量より多くなくてはならない
が、低分子量の三官能性オルガノシラン成分の実
際の量は、システムから除去される水の量より少
なくても良いのである。

適宜なオルガノシランとして、次のものが挙げ
られるが、そのうちの幾つかのものについては、
乾燥せしめられる回路の水の量に対して過剰に使
用されねばならない。

Ａ一般式：R₃SiORで表されるアルコキシシラ
ン〔但し、Ｒは炭素数１〜15の炭化水素置換基
（好ましくは、アルキル、アルキレン、ビニル、
フエニル、若しくはフエニルアルキル）、−
OR、一般式：−C₃H₆（C₂H₄）ｘ（C₃H₆）yOR
で表されるポリオキシアルキレン置換基（但
し、ｘ及びｙは、１〜10のうちの整数）、また
はシアノアルキル、アミノアルキル、トリフル
オロプロピル、クロロフエニル、メルカプチル
アルキル、カルボエトキシアルキル等の有機官
能性置換基である。〕好ましいアルコキシシランの例１エチルトリエトキシシラン２メチルトリメトキシシラン３アミルトリエトキシシラン４フエニルエチルトリエトキシシラン５ジメチルジメトキシシラン６エチルメチルジエトキシシラン７シアノエチルトリエトキシシラン８トリフルオロプロピルトリエトキシシラン９ CH₃O（C₂H₄）xOC₃H₆Si（OCH₃）₃ 10 フエニルメチルジエトキシシラン 11 フエニルメチルジメトキシシラン 12 フエニルエチルジメトキシシラン 13 フエニルエチルジエトキシシラン 14 トリメチルエトキシシラン 15 上記の混合物上記第９番目に挙げたアルコキシシラン及び
類似のケイ素置換ポリオキシアルキレン重合体
は、それらが脱水剤として機能するのみなら
ず、冷凍システムの優れた潤滑剤としても機能
することから重要である。

アミルトリエトキシシラン、エチルエトキシ
シラン、及び炭化水素置換三官能性アルコシキ
シシランは全て、大量の冷媒の存在下において
固形の重合体ゲル（polymeric gel）を形成し
ないことからして、脱水剤として使用し得るも
のである。

Ｂ一般式：R₃Si−NR′R′によつて表されるア
ミノシラン〔但し、Ｒは、１〜15炭素原子の炭化水素置換
基（好ましくは、アルキル、アルキレン、ビニ
ル、フエニル、若しくはフエニルアルキル）、−
NR′R′、ポリオキシアルキレン鎖、若しくは有
機官能性置換基であり、；R′は、炭素数が１〜
13の炭化水素置換基、水素、若しくは−SiR₃
置換基である。〕上記アミノシランの例として、次のものが挙
げられる。

１ジメチルビス−（ジメチルアミノ）シラン２トリメチルジメチルアミノシラン３ヘキサメチルジシラザンＣ一般式：R₃Si−SR₃で表されるメルカプトシ
ラン〔但し、Ｒは、炭化水素置換基（好ましくは、
アルキル、アルキレン、ビニル、フエニル、フ
エニルアルキル、−SR等）である。〕このメルカプトシランは、そのコスト及び入
手の容易性の観点からは、脱水剤としの使用は
比較的好ましくないが、簡単にはフエニルメチ
ルジメルカプトシランを挙げることができよ
う。

Ｄアシロキシシランアシロキシシランも上記と同様に定義するこ
とができる。また、コスト及び入手の容易性か
らして、脱水剤としては比較的好ましいもので
はない。

Ｅ重合体及び部分的水解物上記の単量体は、少量の水による部分的加水
分解によつて、低分子量の重合体に変換可能で
ある。例えば、ジメチルビス−（ジメチルアミ
ノ）シランは、２分の１モルの水との反応によ
つて、平均組成が（CH₃）₂N−（CH₃）₂SiO
（CH₃）₂Si−Ｎ（CH₃）₂である低分子量の重合体
に転換される。そのような重合体は、冷凍シス
テムに対して優れた脱水剤である。また、２種
類或いはそれ以上の単量体からなる部分的な共
加水分解物（cohydrolyzate）も使用可能であ
る。要するに、加水分解可能な基（好ましく
は、アミノ基若しくはアルコキシ基）を有する
液体シリコーン重合体は効果的な脱水剤である
が、加水分解可能な基の量が少ないため、水分
除去の能力は、対応する単量体に比べて低いも
のである。

一方、加水分解可能な基を含む低分子量のシリ
コーン重合体の多くのものも使用可能である。ま
た、好ましいものではないが、重合シラザン類及
びシラシアン類も使用可能である。さらに、加水
分解可能なシラン置換基を含む低分子量重合体も
使用可能である。

冷凍若しくは空調回路の液相部分における液体
オルガノシランは、混和させられている冷媒中に
おいて溶解する。回路の気相部分においては、オ
ルガノシランは、流通管の内部壁に薄い液体層と
して、単独で又は潤滑油と混合した状態で存在し
得、または霧状に微粒化し得るものである。何れ
にしても、オルガノシランは、空調若しくは冷凍
回路中の水と反応して、液体に加水分解する液体
である。

一般に、本発明に従つて用いられる液体オルガ
ノシランは、アルキルアミノ、ジアルキルアミ
ノ、メルカプト、アシロキシ、アルキロキシ等の
群から選ばれる一つ、二つ若しくは三つ、好まし
くは一つ若しくは二つのケイ素結合する加水分解
可能な置換基を含む、ケイ素置換単量体液体若し
くは重合体液体、又はそれらの混合液である。

これらのオルガノシラン若しくはシリコーン液
体を空調若しくは冷凍回路内において使用するこ
とにより、次に挙げる効果が得られる。

−空調若しくは冷凍システム内の酸が中和され
る。

−流体のPHが安定化する。

−内部の水を除去することにより、腐食、錆の発
生及び酸化が抑制される。

−空調若しくは冷凍装置の寿命が延びる。

−冷媒の損失が阻止される。

−冷却効率が向上する。

−潤滑が促進される。

−エネルギの節約が図られる。

本発明において使用されるシラン若しくはシリ
コーン液体の量は、空調若しくは冷凍システム内
の余剰の水分と反応するに充分な量以上であれ
ば、特に問題はない。特に、三官能性オルガノシ
ランが使用される場合には、その量は、上記余剰
の水分と反応するに足る量であれば良い。また、
冷凍システムが比較的乾燥した状態にある場合に
は、液体オルガノシランの量は少量であつても有
効である。一般的には、空調又は冷凍システム内
に存在するであろう水分に対して、200〜1000％
モルが過剰に添加されることが望ましい。そうす
ることによつて、三官能性シランを使用した場合
においても、冷凍回路の内部にゲル若しくは重合
体が形成されることによる冷凍装置の作動への悪
影響の可能性が回避されるのである。

本発明の組成物は、広い濃度範囲で提供され得
るものであり、その濃度は、組成物が脱水剤／冷
媒としてそのまま使用されるものであるか、或い
は濃縮物として既存の回路に補足的に加えるか、
若しくは従来の冷媒と共に、新しい又は空の回路
に充填するかの何れかに依存して決められる。そ
して、本発明に従う組成物は、100ppm（百万分の
一）、即ち0.01％乃至100％のオルガノシランを含
むことができ、残りは（残部がある場合）冷媒流
体及び／又は潤滑油である。また、組成物が充分
又はそれに近い効果をもつて使用されるために
は、オルガノシランの濃度は100ppm〜10％、好
ましくは0.5％〜１％であり、残りは冷媒と必要
に応じて加えられる潤滑液、即ち油である。濃縮
物は広い濃度範囲において使用可能で、通常は５
〜99％、更にはそれ以上の広い範囲のオルガノシ
ラン液体である。

必要な場合には、少量の他の添加剤も含ませら
れ得るが、該他の添加剤は、冷媒として作用する
流体の能力を阻害するものであつてはならず、ま
た脱水剤としての機能を果たすオルガノシランの
能力に悪影響を及ぼすものであつてはならない。
例えば、該組成物は、そのような添加剤として、
ペパーミントの如き漏洩検知剤若しくは芳香剤と
して役立つ芳香を放つ物質、又はメルカプタンの
如き悪臭を放つ化合物を含むことができる。先に
指摘したように、潤滑油を含むことも可能であ
る。また、本発明のオルガノシラン脱水剤に、本
出願人による米国特許願第397191号又は米国特許
43790167号に記載の如きシーラント（シール剤）
を含ませることも可能である。しかしながら、こ
の場合においては、脱水剤をまず最初に空調回路
に充填して、約10分間運転した後に、シーラント
組成物を添加することが望ましい。

従つて、組成物の必須の成分は、冷媒それ自身
とシリコーン若しくはオルガノシラン液体若しく
はその混合物であり、該オルガノシランは前記冷
媒並びに使用設備に対して不活性であり、且つ相
溶性を有することが必要である。また、使用上の
観点からは、該オルガノシラン液は環境の保全上
許容できるものであり、腐食性もなく、またその
保存上の問題を伴なわない程に充分安定したもの
であることが必要であることは、理解されよう。

以上述べた組成物の他に、本発明は、先に述べ
た種々の問題を解決するために、冷凍及び空調用
の閉回路から水分を除去する方法をも提供するも
のである。本方法においては、液体オルガノシラ
ンが単独で、若しくは該オルガノシランと相溶性
である冷媒及び潤滑油のうちの何れか一方若しく
は両方と混合した状態で、前記回路内に導入され
る。液体オルガノシランが単独で又は潤滑油と共
に回路内に導入される場合には、その導入工程に
先立つて若しくはその後に、冷媒の導入が行なわ
れる。そして、導入された冷媒によつて、脱水剤
が冷凍若しくは空調回路の全体に分配されるので
ある。加水分解可能なシラン若しくはシリコーン
添加剤を冷凍システムに導入する方法は、特に重
要なものではない。先に述べたように、該添加剤
は、冷媒及び／又は潤滑油と混合されるか、又は
システム内に直接注入され得る。最も便利な方法
は、通常の冷媒流体を充填する公知の方法に従つ
て、本発明の添加剤を含む冷媒流体を、対象とな
る冷凍若しくは空調システムに新たに再充填する
のが一般的である。

加水分解可能なシラン若しくはシリコーンを対
象のシステムに充填する際には、該システムを通
常の方法によつて乾燥せしめて、できるだけ水分
を除去することが望ましいが、この前（予備）乾
燥は必須の要件ではない。すなわち、本発明の利
点の一つは、従来行なわれていた、そのような前
乾燥工程が必要ないということにある。冷凍シス
テムが大気中の水分に晒されてしまい、乾燥用の
カプセルが湿気を帯びてしまつた場合には、その
乾燥カプセルの取替が必要である。かかるオルガ
ノシラン組成物を、冷媒としてクロロフルオロカ
ーボンを含む空調若しくは冷凍ユニツトに充填す
るに際しては、かかる冷媒を液体の状態において
ゆつくり添加し、コンプレツサの潤滑を充分に行
なう必要がある。そのようにしない場合には、冷
媒の溶媒作用によつて、コンプレツサの潤滑に必
要な油が取り除かれてしまうことがある。特定の
冷媒とシーラントの選択は、対象となる装置のタ
イプや使用上の諸要件によつて決定される。冷媒
のタイプは、冷凍技術及び空調技術分野における
当業者に知られているものである。

液体オルガノシラン若しくはその混合物は、一
般に次の特性を有していなければならないことが
理解されよう。すなわち、液体オルガノシラン又
はその混合物は、特定の冷媒流体及び前記回路を
構成する材料と共存可能なものでなくてはならな
い。すなわち、 −冷媒流体若しくは回路材料と接触することによ
つて、その流体若しくは回路材料の特性を変化
せしめるものであつてはならない。

−その使用量において、適当な冷却用流体として
の冷媒の特性を実質的に阻止するものであつて
はならない。

−冷凍若しくは空調回路の液相部分において、加
水分解により固体を形成することなく、液体の
状態で存在し、且つ水分と接触して加水分解
し、冷媒と共存可能な液体のシリノール
（silinol）若しくはシリコーン油を形成するこ
とにより、その脱水機能を果たし得るものでな
くてはならない。

−自然性の危険な材料であつてはならない。

−非腐食性であり、且つ貯蔵に殆ど困難性を生じ
ない程に充分安定でなければならない。

−更に望ましくは、環境的に受け入れられるもの
でなくてはならない。

次の実施例は、本発明を更に明らかにするもの
であるが、それの実施例によつて本発明が限定さ
れるものではない。

実施例１冷媒12の95％と、ジメチルジエトキシシランの
19重量部と、トリメチルエトキシシランの１重量
部との混合物の５％とからなる混合物が形成され
る。この混合物が、自動車用空調ユニツトの充填
に使用される従来の缶に圧力下で導入される。混
合物は、その後、充填用缶から自動車用空調ユニ
ツトに充填される。

実施例２実施例１と同様に、冷媒組成物が大型の工業用
及び商業用冷凍及び空調システム用に準備され
る。この組成物は、99.5％の冷媒11と、ビス（ジ
メチルアミノ）ジエチルシランの２部、ジメチル
ジエトキシシランの１部、及びジメチルジメトキ
シシランの１部からなる液体オルガノシランの
0.5％とからなるものである。

実施例３実施例１と同様に、冷媒流体混合物が、99.8％
の冷媒22と、実施例１のオルガノシラン混合物の
0.2％とから準備される。

実施例４商業用フリーザー及び陳列ケース用の濃縮物
が、50％の冷媒502と50％のオルガノシランとを
含んで準備される。オルガノシランとして、実施
例１の混合物が使用される。同様の組成比率を有
する別の濃縮物が、実施例２のオルガノシラン混
合物を用いて調製される。

実施例５ 99％の冷媒と、潤滑剤として機能するアセチル
アセトネートの５％（オルガノシラン及び添加物
の総重量に対して）が添加された実施例２のオル
ガノシラン混合物の１％とから、所定の混合物が
形成される。

以上記述してきた特定の実施例は、本発明の一
般的な本質を充分に明らかにするであろう。され
ば、第三者は誰でもこれまでで既知となつた知識
を応用して本発明の一般的概念から逸脱すること
なく種々の目的に上記実施例を修正したり適合せ
しめたりすることができるはずである。それ故、
そのような修正を加えられたものや適合されたも
のは、ここに開示された具体例の等価物の意味と
その範囲内に包含されるべきものであり、また包
含されるように意図されるものである。また、こ
こで用いられた言葉づかいや術語は、説明のため
のものであつて、何等の限定も構成するものでな
いことが理解されるべきである。

Claims

【特許請求の範囲】１ (a) 冷媒流体、潤滑流体及びそれらの混合物
からなる群より選ばれた物質、並びに (b) 冷凍若しくは空調回路内から水分を除去する
ための加水分解可能な液体状の有機シラン脱水
剤であつて、該液体状の加水分解可能な有機シ
ラン若しくはその混合物が少なくとも一つの加
水分解可能な基を有し、水分と反応して液体を
形成し得るものであり、且つ加水分解の前後の
何れにおいても前記冷媒流体と相溶性のあるも
のであり、更にかかる有機シランが、前記冷媒
流体の特性を実質的に阻害せず、そして前記回
路の液体部分において液体として存在し、且つ
該回路を形成する物質とは実質的に不活性であ
るもの、を含むことを特徴とする、冷凍及び空調ユニツト
のための水分除去冷媒流体組成物。２前記冷媒流体が、クロロフルオロカーボンで
ある特許請求の範囲第１項に従う組成物。３前記冷媒流体が、アンモニアである特許請求
の範囲第１項に従う組成物。４前記有機シラン液体が、前記組成物の
100ppm乃至10％含まれており、残部が実質的に
冷媒流体である、充分な効力での使用が意図され
た特許請求の範囲第１項に従う組成物。５前記(a)成分が、冷媒流体と潤滑流体の混合物
にて構成される特許請求の範囲第１項に従う組成
物。６前記有機シラン液体が、二官能性有機シラン
若しくは末端をブロツクした有機シランからなる
特許請求の範囲第１項に従う組成物。７前記加水分解可能な基が、アルキルアミノ、
ジアルキルアミノ、メルカプト、アシロキシ、ア
ルキロキシからなる群より選ばれる特許請求の範
囲第１項に従う組成物。８少なくとも一つの加水分解可能な基を有する
有機シラン単量体、少なくとも一つの加水分解可
能な基を有するシリコーン重合体またはそれらの
混合物を含み、且つ該有機シラン若しくは重合体
は、水分と反応したときに、冷凍若しくは空調シ
ステムの作動を阻害するような非相溶性の固体若
しくは重合体ゲルを形成しないものである、前記
システムから水分を除去するための組成物であ
り、そして該組成物は、所定の容器内に圧力下に
収容され、またかかる圧力が冷媒流体として機能
し得る加圧ガスによつて供給されるものであるこ
とを特徴とする組成物。９前記容器が、空調若しくは冷凍回路を構成
し、また前記加圧ガスが冷媒流体を含む特許請求
の範囲第８項に従う組成物。１０前記容器が、空調若しくは冷凍回路の充填
に使用される缶である特許請求の範囲第８項に従
う組成物。１１前記加水分解可能な基が、アルキルアミ
ノ、ジアルキルアミノ、メルカプト、アシロキ
シ、アルキロキシからなる群より選ばれる特許請
求の範囲第８項に従う組成物。１２少なくとも一つの加水分解可能な基を有す
る有機シラン単量体、少なくとも一つの加水分解
可能な基を有するシリコーン重合体若しくはそれ
らの混合物を、該有機シラン単量体若しくはシリ
コーン重合体がシステムの作動を阻害するような
非相溶性の固体若しくは重合体ゲルを形成しない
という条件下に、冷凍若しくは空調システムに導
入せしめること、を含む、冷凍若しくは空調システムから水分を除
去する方法。１３前記有機シラン単量体若しくはシリコーン
重合体が、冷媒流体と共に、前記システムに導入
される特許請求の範囲第１２項に従う方法。１４前記液体状の有機シラン単量体若しくは重
合体及び前記冷媒流体が、該液体状有機シランの
充填に続く該冷媒流体の充填によつて、続いて回
路内に充填せしめられる特許請求の範囲第１３項
に従う方法。１５前記冷媒流体及び液体状有機シランが、前
記回路への充填に先立つて混合せしめられる特許
請求の範囲第１３項に従う方法。１６前記液体状有機シラン単量体若しくは重合
体の量が、前記システムにおける水分の量よりも
実質的に過剰に存在する特許請求の範囲第１３項
に従う方法。１７前記加水分解可能な基が、アルキルアミ
ノ、ジアルキルアミノ、メルカプト、アシロキ
シ、アルキロキシからなる群より選ばれる特許請
求の範囲第１２項に従う方法。