JP2020002223A - Heat medium, air conditioner, and air conditioning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱媒体、空気調和機、および空気調和方法に関する。更に詳しくは、人体への有害性が小さく、低環境負荷（オゾン層破壊係数および地球温暖化係数が小さい）かつ不燃性であると共に、熱交換システムまたは空気調和機（以下、これらを総称するときは「空気調和機等」という）の熱媒体として充分な性能を発揮することができる、熱媒体、空気調和機、および空気調和方法に関する。 The present invention relates to a heat medium, an air conditioner, and an air conditioning method. More specifically, it has low harm to the human body, low environmental load (low ozone depletion potential and low global warming potential) and non-flammability, and a heat exchange system or air conditioner (hereinafter collectively referred to as Relates to a heat medium, an air conditioner, and an air conditioning method that can exhibit sufficient performance as a heat medium of an “air conditioner or the like”.
炭素、フッ素、塩素からなるクロロフルオロカーボン（chlorofluorocarbons ＣＦＣ）であるフロン１２等のフロンガスは、それまでの冷媒であるアンモニアの代替品として、２０世紀中盤に広く普及した。しかしながら、オゾン層を破壊する原因物質であることが判明し、２０世紀末には製造及び輸入の禁止が国際条約等で決定された。 CFCs such as CFCs, which are chlorofluorocarbons (CFCs) composed of carbon, fluorine, and chlorine, have become widespread in the middle of the twentieth century as alternatives to ammonia, which has been a refrigerant until then. However, the substance was found to be a substance that destroys the ozone layer, and at the end of the 20th century, bans on production and import were determined by international treaties and the like.
これによって、フロン１２等のＣＦＣの代わりとして、オゾン層を破壊しにくい水素を含むハイドロクロロフルオロカーボン（Hydrochlorofluorocarbons ＨＣＦＣ）あるいはハイドロフルオロカーボン（Hydrofluorocarbons ＨＦＣ）が代替フロンとして利用され始めた。そして、２０世紀末に製造された多くの空調機器等では、下記非特許文献１に記載されているように、ＨＣＦＣの一種であるクロロジフルオロメタン（以下「Ｒ２２」という）が代替フロンとして普及している。 As a result, as an alternative to CFCs such as Freon 12, Hydrochlorofluorocarbons (HCFC) or Hydrofluorocarbons (HFC) containing hydrogen, which hardly destroys the ozone layer, have begun to be used as substitute Freon. In many air conditioners manufactured at the end of the twentieth century, chlorodifluoromethane (hereinafter, referred to as “R22”), which is a kind of HCFC, is widely used as an alternative chlorofluorocarbon, as described in Non-Patent Document 1 below. I have.
しかしながら、Ｒ２２をはじめとする代替フロンは、オゾン層破壊係数は小さいものの、地球温暖化係数が大きいことが判明し、地球温暖化防止の観点から２０２０年に全廃予定となっているため、次世代の熱媒体（新代替フロン）の開発が急がれている。そして、当然のことながら、新代替フロンとなる熱媒体は、不燃性で、人体に対して安全かつ低環境負荷（オゾン層破壊係数および地球温暖化係数が小さいこと。本明細書中において、以下同じ意味で使用する）であり、空気調和機等の熱媒体として充分な性能を発揮することができるものであることが望まれる。 However, although alternative fluorocarbons such as R22 have a low ozone depletion potential but a large global warming potential, they are scheduled to be completely abolished in 2020 from the perspective of preventing global warming. The development of a new heat carrier (a new alternative CFC) is urgent. And, as a matter of course, the heat medium serving as a new alternative fluorocarbon is nonflammable, safe for the human body, and has a low environmental load (having a small ozone depletion potential and a low global warming potential. In this specification, The same meaning is used), and it is desired that the material can exhibit sufficient performance as a heat medium for an air conditioner or the like.
本発明は、以上の点を鑑みて創案されたものであり、人体への有害性が小さく、低環境負荷かつ不燃性であると共に、空気調和機等の熱媒体として充分な性能を発揮することができる、熱媒体、空気調和機、および空気調和方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and has low harm to the human body, low environmental load and nonflammability, and exhibits sufficient performance as a heat medium of an air conditioner or the like. It is an object of the present invention to provide a heat medium, an air conditioner, and an air conditioning method, which can perform the following.
上記の目的を達成するために本発明の熱媒体は、液相における重量比で、５０〜７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンと、２０〜３０重量％の液化炭酸ガスと、１０〜２０重量％の液化窒素により構成され、前記各成分の合計は１００重量％である。 In order to achieve the above object, the heat medium of the present invention comprises 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene in a liquid phase by weight, It is composed of liquefied carbon dioxide gas of -30% by weight and liquefied nitrogen of 10-20% by weight, and the total of the above components is 100% by weight.
ここで、本発明の熱媒体は、例えば、同熱媒体を使用した空気調和機と、熱媒体として普及している（以下「普及熱媒体」という）Ｒ２２を使用した空気調和機とを同一設定温度で運転した試験において、本発明の熱媒体が、Ｒ２２よりも低い圧力（以下「低圧力」という）で同等ないし、より優れた（以下「同等以上の」という）熱伝達性を発揮することが確認された。 Here, for the heat medium of the present invention, for example, an air conditioner using the same heat medium and an air conditioner using R22, which is widely used as a heat medium (hereinafter, referred to as “spread heat medium”), have the same setting. In a test conducted at a temperature, the heat medium of the present invention exhibits a heat transfer property equal to or better than that of R22 (hereinafter referred to as "low pressure") or superior (hereinafter referred to as "equivalent or higher"). Was confirmed.
つまり、本発明の熱媒体によれば、普及熱媒体であるＲ２２よりも低圧力で同等以上の優れた熱伝達性を発揮することができるので、熱媒体が使用される空気調和機の圧縮機等に加わる負荷を低減し、消費電力を低減することができると共に、圧縮機を含む空気調和機の製品寿命を延ばすことが期待できる。 That is, according to the heat medium of the present invention, it is possible to exhibit the same or better heat transfer property at a lower pressure than R22, which is a popular heat medium, so that the compressor of the air conditioner using the heat medium is used. It is expected that the load applied to the air conditioner can be reduced, the power consumption can be reduced, and the product life of the air conditioner including the compressor can be extended.
そして、本発明の熱媒体を構成するＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エン（1,3,3,3-Tetrafluoropropene C3H2F4）は、人体への有害性が小さく、低環境負荷かつ不燃性である。また、これを空気調和機等に使用した際には、普及熱媒体であるＲ２２よりも低圧力で同等以上の優れた熱伝達性を発揮することができる。 And, HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene (1,3,3,3-Tetrafluoropropene C 3 H 2 F 4 ) constituting the heat medium of the present invention is transferred to the human body. Has low harm, low environmental load and nonflammability. Moreover, when this is used for an air conditioner or the like, it can exhibit excellent heat transfer properties equal to or higher than that of R22, which is a popular heat medium, at a lower pressure.
なお、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンは、液相における重量比で、５０〜７０重量％であることが好ましい。７０重量％を超えると、使用される機器の循環回路あるいは冷凍回路（以下、両方を含む説明の際には「冷凍回路等」という）内において圧力過剰となって熱伝達性が低下し、かつ、前述の機器を構成する圧縮機に高負荷がかかり、消費電力も増えるため、好ましくない。また、５０重量％未満では、前述の冷凍回路等内において圧力不足となって熱伝達性が低下するため、好ましくない。 In addition, it is preferable that HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene is 50-70 weight% by weight ratio in a liquid phase. If the content exceeds 70% by weight, the pressure in the circulation circuit or refrigeration circuit (hereinafter, referred to as “refrigeration circuit or the like” in both cases) of the equipment used becomes excessively high, and the heat transferability decreases, and However, a high load is applied to the compressor constituting the above-described device, and power consumption is increased, which is not preferable. On the other hand, if the content is less than 50% by weight, the pressure is insufficient in the above-described refrigeration circuit or the like, and the heat transferability is reduced.
更に、本発明の熱媒体を構成する液化炭酸ガスは、人体への有害性が小さく、低環境負荷かつ不燃性であると共に、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンに冷却能力を付加して、熱媒体としての冷却能力を向上させることができる。 Furthermore, the liquefied carbon dioxide gas constituting the heat medium of the present invention has little harm to the human body, has a low environmental load and is nonflammable, and has HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoropropane-1. Adding cooling capacity to the en to improve the cooling capacity as a heat carrier;
ところで、熱媒体の組成をＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンが１００重量％にした場合、冷房運転時における熱伝達率（冷却能力）が普及熱媒体であるＲ２２よりもやや劣るが、冷却能力に優れた液化炭酸ガスを混合することにより、Ｒ２２と同等以上の優れた冷却能力を付与することができる。 By the way, when the composition of the heat medium is 100% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, the heat transfer coefficient (cooling capacity) during the cooling operation is widespread. Although slightly inferior to certain R22, by mixing liquefied carbon dioxide having excellent cooling ability, excellent cooling ability equivalent to or better than R22 can be provided.
なお、液化炭酸ガスは、液相における重量比で、２０〜３０重量％であることが好ましい。３０重量％を超えると、使用される機器の冷凍回路等内において圧力過剰となって熱伝達性が低下し、かつ、前述の機器を構成する圧縮機に高負荷がかかり、消費電力も増えるため、好ましくない。また、２０重量％未満では、前述の冷凍回路等内において圧力不足となって熱伝達性が低下するため、好ましくない。 In addition, it is preferable that liquefied carbon dioxide gas is 20 to 30 weight% by weight ratio in a liquid phase. If it exceeds 30% by weight, the pressure in the refrigeration circuit or the like of the equipment to be used becomes excessive and the heat transferability decreases, and a high load is applied to the compressor constituting the above-mentioned equipment and the power consumption increases. Is not preferred. On the other hand, if the content is less than 20% by weight, the pressure becomes insufficient in the above-described refrigeration circuit or the like, and the heat transferability is reduced, which is not preferable.
更にまた、本発明の熱媒体を構成する液化窒素は、人体への有害性が小さく、低環境負荷かつ不燃性であると共に、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンに冷却能力を付加して、熱媒体としての冷却能力を向上させることができる。液化窒素は、液化炭酸ガスと同様に冷却能力に優れ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンに混合することによって、本発明の熱媒体をＲ２２と同等以上の優れた冷却能力を付与することができる。 Furthermore, the liquefied nitrogen constituting the heat medium of the present invention has low harm to the human body, low environmental load and nonflammability, and HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoropropa-1. Adding cooling capacity to the en to improve the cooling capacity as a heat carrier; The liquefied nitrogen has an excellent cooling capacity similarly to liquefied carbon dioxide gas, and is mixed with HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene to make the heat medium of the present invention equal to or more than R22. Excellent cooling ability can be provided.
なお、液化窒素は、液相における重量比で、１０〜２０重量％であることが好ましい。２０重量％を超えると、使用される機器の冷凍回路等内において圧力過剰となって熱伝達性が低下し、かつ、前述の機器を構成する圧縮機に高負荷がかかり、消費電力も増えるため、好ましくない。また、１０重量％未満では、前述の冷凍回路等内において圧力不足となって熱伝達性が低下するため、好ましくない。 In addition, it is preferable that liquefied nitrogen is 10-20 weight% in weight ratio in a liquid phase. If the content exceeds 20% by weight, the pressure in the refrigeration circuit or the like of the equipment used will be excessive and the heat transfer property will decrease, and a high load will be applied to the compressor constituting the above-described equipment and the power consumption will increase. Is not preferred. On the other hand, if the content is less than 10% by weight, the pressure becomes insufficient in the above-mentioned refrigeration circuit or the like, and the heat transferability is reduced, which is not preferable.
そして、熱媒体は、５０〜７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンと、２０〜３０重量％の炭酸ガスと、１０〜２０重量％の液体窒素により構成されることで、Ｒ２２よりも低い圧力で同等以上の優れた熱伝達性を発揮することができる。 The heating medium is 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, 20 to 30% by weight of carbon dioxide, and 10 to 20% by weight of a liquid. By being composed of nitrogen, the same or better heat transfer property can be exhibited at a pressure lower than R22.
その理由は必ずしも定かではないが、発明者の試験によれば、熱媒体を、５０〜７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンと、３０〜５０重量％の液化炭酸ガスにより構成した場合、および、５０〜７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンと、３０〜５０重量％の液化窒素により構成した場合は、いずれの場合も熱媒体を使用した装置の作動圧力および運転が安定しなかった。 Although the reason is not always clear, according to the test of the inventor, the heating medium is composed of 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene and 30 to 70% by weight. When composed of 50% by weight of liquefied carbon dioxide gas, and 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene and 30 to 50% by weight of liquefied nitrogen In each case, the working pressure and operation of the device using the heat medium were not stable.
このため、５０〜７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンと、３０重量％を超える液化炭酸ガスまたは液化窒素のいずれかの単体との組み合わせによる構成は好ましくないと考えられる。 Therefore, a combination of 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene and more than 30% by weight of either liquefied carbon dioxide or liquefied nitrogen alone is used. The configuration is considered undesirable.
更に、本発明の熱媒体は、前述の３つの成分からなることによって、主成分であるＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンの有利な特性（低圧での熱伝達性）を十分に発揮させつつ、２種類の副成分である液化炭酸ガスと液化窒素により主成分のやや不十分な特性（Ｒ２２と比較した冷却能力の不足）を補完し、Ｒ２２と同等以上の優れた熱伝達性を発揮することができる。 Further, the heat medium of the present invention is composed of the three components described above, so that the advantageous properties of the main component HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene (at low pressure) While fully exhibiting heat transfer properties, liquefied carbon dioxide and liquefied nitrogen, two types of sub-components, supplement the slightly insufficient properties of the main component (lack of cooling capacity compared to R22) and are equivalent to R22 The above excellent heat transfer properties can be exhibited.
更にまた、前述の３つの成分からなる本発明の熱媒体は、オゾン層破壊係数は０であると共に、温暖化係数は１である。一方、Ｒ−２２は、オゾン層破壊係数が００５５であると共に、温暖化係数が１８１０である。つまり、本発明の熱媒体は、低環境負荷といえる。 Furthermore, the heat medium of the present invention comprising the above three components has an ozone depletion potential of 0 and a global warming potential of 1. On the other hand, R-22 has an ozone depletion potential of 0055 and a warming potential of 1810. That is, the heat medium of the present invention can be said to have a low environmental load.
本発明の熱媒体は、熱媒体を閉鎖系の冷凍回路等内に循環させることで熱交換を行う熱交換システムを有する各種機器に使用することができ、同機器としては、前述のような冷凍回路（閉鎖系の冷凍回路に相当）を備える空気調和機が挙げられるが、これに限定するものではなく、例えば、冷凍機やヒートポンプ等の機器にも使用することができる。 The heat medium of the present invention can be used for various devices having a heat exchange system for performing heat exchange by circulating the heat medium in a closed refrigeration circuit or the like. An air conditioner including a circuit (corresponding to a closed refrigeration circuit) is exemplified, but the air conditioner is not limited to this. For example, the air conditioner can be used for devices such as a refrigerator and a heat pump.
上記の目的を達成するために本発明の空気調和機は、液相における重量比で、５０〜７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エン、２０〜３０重量％の液化炭酸ガス、および１０〜２０重量％の液化窒素により構成され、各成分の合計は１００重量％である熱媒体と、熱媒体を使用した冷凍回路とを備える。 In order to achieve the above object, the air conditioner of the present invention comprises 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, 20% by weight in a liquid phase. It comprises a liquefied carbon dioxide gas of -30% by weight and liquefied nitrogen of 10-20% by weight, and has a heating medium having a total of 100% by weight of each component, and a refrigeration circuit using the heating medium.
ここで、本発明の空気調和機は、同空気調和機と、普及熱媒体であるＲ２２を使用した空気調和機とを同一設定温度で運転した試験において、本発明の空気調和機は、Ｒ２２を使用した空気調和機よりも、低圧力で同等以上の熱伝達性を発揮することが確認された。 Here, in a test in which the air conditioner of the present invention was operated at the same set temperature as the air conditioner and an air conditioner using R22 which is a popular heat medium, the air conditioner of the present invention It has been confirmed that the air conditioner exhibits the same or higher heat transferability at low pressure than the air conditioner used.
つまり、本発明の空気調和機によれば、普及熱媒体であるＲ２２を使用した空気調和機よりも低圧力で同等以上の優れた熱伝達性を発揮することができるので、空気調和機に付帯する圧縮機等に加わる負荷を低減することができると共に、消費電力を低減することができ、ひいては、圧縮機を含む空気調和機の製品寿命を延ばすことが期待できる。 In other words, according to the air conditioner of the present invention, it is possible to exhibit excellent heat transfer properties equal to or higher than that of the air conditioner using R22, which is a popular heat medium, at a lower pressure. Thus, it is possible to reduce the load applied to the compressor and the like, reduce the power consumption, and to extend the product life of the air conditioner including the compressor.
なお、冷凍回路は、冷媒として熱媒体が循環することができるものであり、例えば、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁および室外熱交換器の順に熱媒体を循環させる蒸気圧縮式冷凍サイクルを繰り返す正サイクルと、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器の順に熱媒体を循環させる蒸気圧縮式冷凍サイクルを繰り返す逆サイクルとを切換可能なものが挙げられる。 The refrigeration circuit is capable of circulating a heat medium as a refrigerant, for example, a vapor compression refrigeration cycle that circulates a heat medium in the order of a compressor, an indoor heat exchanger, an expansion valve, and an outdoor heat exchanger. One that can switch between a repetitive forward cycle and a reverse cycle that repeats a vapor compression refrigeration cycle in which a heat medium is circulated in the order of a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger.
そして、本発明の熱媒体を構成するＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンは、人体への有害性が小さく、低環境負荷かつ不燃性である。従って、これを使用した空気調和機において、普及熱媒体であるＲ２２を使用した空気調和機よりも低圧力で同等以上の優れた熱伝達性を発揮することができる。 And, HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene constituting the heat medium of the present invention has low harm to the human body, low environmental load and nonflammability. Therefore, an air conditioner using the same can exhibit the same or better heat transfer property at a lower pressure than an air conditioner using R22 which is a popular heat medium.
なお、本発明の熱媒体を構成するＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンは、液相における重量比で、５０〜７０重量％であることが好ましい。７０重量％を超えると、冷凍回路内において圧力過剰となって熱伝達性が低下し、かつ、冷凍回路に含まれる圧縮機に高負荷がかかり、消費電力も増えるため、好ましくない。また、５０重量％未満では、前述の冷凍回路内において圧力不足となって熱伝達性が低下するため、好ましくない。 In addition, it is preferable that HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene which comprises the heat carrier of this invention is 50-70 weight% by weight ratio in a liquid phase. If it exceeds 70% by weight, the pressure in the refrigeration circuit becomes excessive and the heat transfer property is reduced, and a high load is applied to the compressor included in the refrigeration circuit and the power consumption is increased. On the other hand, if the content is less than 50% by weight, the pressure in the above-mentioned refrigeration circuit becomes insufficient and the heat transferability is reduced, which is not preferable.
更に、本発明の熱媒体を構成する液化炭酸ガスは、人体への有害性が小さく、低環境負荷かつ不燃性であると共に、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンに冷却能力を付加することができる。つまり、冷却能力に優れた液化炭酸ガスを混合することにより、Ｒ２２と同等以上の優れた冷却能力を付加することができ、熱媒体としての冷却能力を向上させることができる。 Furthermore, the liquefied carbon dioxide gas constituting the heat medium of the present invention has little harm to the human body, has a low environmental load and is nonflammable, and has HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoropropane-1. -Add cooling capacity to the en. That is, by mixing a liquefied carbon dioxide gas having an excellent cooling ability, an excellent cooling ability equal to or higher than that of R22 can be added, and the cooling ability as a heat medium can be improved.
なお、液化炭酸ガスは、液相における重量比で、２０〜３０重量％であることが好ましい。３０重量％を超えると、冷凍回路内において圧力過剰となって熱伝達性が低下し、かつ、冷凍回路に含まれる圧縮機に高負荷がかかり、消費電力も増えるため、好ましくない。また、２０重量％未満では、前述の冷凍回路内において圧力不足となって熱伝達性が低下するため、好ましくない。 In addition, it is preferable that liquefied carbon dioxide gas is 20 to 30 weight% by weight ratio in a liquid phase. If it exceeds 30% by weight, the pressure in the refrigeration circuit becomes excessive and the heat transfer is reduced, and a high load is applied to the compressor included in the refrigeration circuit, and the power consumption is also undesirably increased. On the other hand, if the content is less than 20% by weight, the pressure in the above-mentioned refrigeration circuit becomes insufficient and the heat transferability is reduced, which is not preferable.
更にまた、本発明の熱媒体を構成する液化窒素は、人体への有害性が小さく、低環境負荷かつ不燃性であると共に、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンに冷却能力を付加して、熱媒体としての冷却能力を向上させることができる。液化窒素は、液化炭酸ガスと同様に冷却能力に優れ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンに混合することによって、Ｒ２２と同等以上の優れた冷却能力を付与することができる。 Furthermore, the liquefied nitrogen constituting the heat medium of the present invention has low harm to the human body, low environmental load and nonflammability, and HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoropropa-1. -A cooling capacity can be added to the en to improve the cooling capacity as a heat medium. Liquefied nitrogen has an excellent cooling capacity like liquefied carbon dioxide gas, and when mixed with HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, provides an excellent cooling capacity equal to or better than R22. Can be granted.
なお、液化窒素は、液相における重量比で、１０〜２０重量％であることが好ましい。２０重量％を超えると、冷凍回路内において圧力過剰となって熱伝達性が低下し、かつ、冷凍回路に含まれる圧縮機に高負荷がかかり、消費電力も増えるため、好ましくない。また、１０重量％未満では、前述の冷凍回路内において圧力不足となって熱伝達性が低下するため、好ましくない。 In addition, it is preferable that liquefied nitrogen is 10-20 weight% in weight ratio in a liquid phase. If the content is more than 20% by weight, the pressure in the refrigeration circuit becomes excessive and the heat transferability is reduced, and a high load is applied to the compressor included in the refrigeration circuit, and the power consumption is undesirably increased. On the other hand, if the content is less than 10% by weight, the pressure in the above-mentioned refrigeration circuit becomes insufficient and the heat transferability is reduced, which is not preferable.
そして、熱媒体は、５０〜７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンと、２０〜３０重量％の炭酸ガスと、１０〜２０重量％の液体窒素により構成されることで、Ｒ２２よりも低い圧力で同等以上の優れた熱伝達性を発揮することができる。その理由は必ずしも定かではないが、発明者の試験によれば、熱媒体を、５０〜７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンと、３０〜５０重量％の液化炭酸ガスにより構成した場合、および、５０〜７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンと、３０〜５０重量％の液化窒素により構成した場合は、いずれの場合も空気調和機の作動圧力および運転が安定しなかった。このため、５０〜７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンと、３０重量％を超える液化炭酸ガスまたは液化窒素のいずれかの単体との組み合わせによる構成は好ましくないと考えられる。 The heating medium is 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, 20 to 30% by weight of carbon dioxide, and 10 to 20% by weight of a liquid. By being composed of nitrogen, the same or better heat transfer property can be exhibited at a pressure lower than R22. Although the reason is not always clear, according to the test of the inventor, the heating medium is composed of 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene and 30 to 70% by weight. When composed of 50% by weight of liquefied carbon dioxide gas, and 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene and 30 to 50% by weight of liquefied nitrogen In each case, the operating pressure and operation of the air conditioner were not stable. For this reason, 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene is combined with more than 30% by weight of either liquefied carbon dioxide or liquefied nitrogen alone. The configuration is considered undesirable.
更に、本発明の熱媒体は、３つの成分からなることによって、主成分であるＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンの有利な特性（低圧での熱伝達性）を十分に発揮させつつ、２種類の副成分である液化炭酸ガスと液化窒素により主成分のやや不十分な特性（Ｒ２２と比較した冷却能力の不足）を補完し、Ｒ２２と同等以上の優れた熱伝達性を発揮することができる。 Furthermore, since the heat medium of the present invention is composed of three components, the advantageous properties of the main component, HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene (heat transfer at low pressure) are obtained. ) While liquefied carbon dioxide and liquefied nitrogen, which are two types of sub-components, complement the slightly inadequate characteristics of the main component (lack of cooling capacity compared to R22) and are equal to or better than R22. Excellent heat transfer can be exhibited.
上記の目的を達成するために本発明の空気調和方法は、液相の重量比で、５０〜７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エン、２０〜３０重量％の液化炭酸ガス、および１０〜２０重量％の液化窒素により構成され、各成分の合計は１００重量％である熱媒体を冷媒とし、空気調和機の冷凍回路で循環させて行う。 In order to achieve the above object, the air conditioning method of the present invention is characterized in that 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, 20% by weight of the liquid phase is used. It is composed of a liquefied carbon dioxide gas of ３０30% by weight and liquefied nitrogen of 10-20% by weight, and is circulated through a refrigeration circuit of an air conditioner using a heat medium as a refrigerant, the total of each component being 100% by weight.
ここで、本発明の空気調和方法で使用する空気調和機と、普及熱媒体であるＲ２２を使用した空気調和機とを同一設定温度で運転した試験において、本発明の空気調和機は、Ｒ２２を使用した熱交換システムよりも、低圧力で同等以上の熱伝達性を発揮することが確認された。 Here, in a test in which the air conditioner used in the air conditioning method of the present invention and an air conditioner using R22 which is a popular heat medium were operated at the same set temperature, the air conditioner of the present invention It was confirmed that the heat transfer system exhibited the same or higher heat conductivity at a lower pressure than the heat exchange system used.
つまり、本発明の空気調和方法によれば、前述の空気調和機を使用することによって、普及熱媒体であるＲ２２を使用した空気調和機による空気調査方法よりも低圧力で同等以上の優れた熱伝達性を発揮することができるので、空気調和機に付帯する圧縮機等に加わる負荷を低減することができると共に、消費電力を低減することができ、ひいては、圧縮機を含む空気調和機の製品寿命を延ばすことが期待できる。 In other words, according to the air conditioning method of the present invention, by using the above-described air conditioner, the superior heat equal to or higher than that of the air inspection method using an air conditioner using R22, which is a popular heat medium, at lower pressure. Since it can exhibit transmissivity, it is possible to reduce the load applied to the compressor and the like attached to the air conditioner, and to reduce the power consumption. Consequently, products of the air conditioner including the compressor It can be expected to extend the life.
更に、本発明の空気調和方法によれば、前述した空気調和機で使用する熱媒体の構成成分が、いずれも人体への有害性が小さく、低環境負荷かつ不燃性であるため、安全で環境負荷が低い空気調和方法を提供することができる。 Further, according to the air conditioning method of the present invention, all of the components of the heat medium used in the above-described air conditioner have low harm to the human body, low environmental load and non-flammability, so that they are safe and environmentally friendly. An air conditioning method with a low load can be provided.
本発明によれば、人体への有害性が小さく、低環境負荷かつ不燃性であると共に、空気調和機等の熱媒体として充分な性能を発揮することができる熱媒体、空気調和機および空気調和方法を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, a heat medium, an air conditioner, and an air conditioner that are less harmful to the human body, have low environmental load, are nonflammable, and can exhibit sufficient performance as heat media of an air conditioner or the like A method can be provided.
図１を参照して、本発明の実施の形態を更に詳細に説明する。なお、以下の説明は、〔熱媒体〕、〔空気調和機〕、〔空気調和方法〕の順序により行う。また、図面各図における符号は、煩雑さを低減し理解を容易にする範囲内で付しており、同一符号が付される複数の同等物についてはその一部にのみ符号を付す場合がある。 An embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. The following description will be made in the order of [heating medium], [air conditioner], and [air conditioning method]. In addition, reference numerals in the drawings are attached within a range for reducing complexity and facilitating understanding, and a plurality of equivalent components to which the same reference numeral is assigned may be assigned a reference numeral for only a part thereof. .
〔熱媒体〕
熱媒体は、液相における重量比で、７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンと、２０重量％の液化炭酸ガスと、１０重量％の液化窒素（前記各成分の合計は１００重量％である）により構成されている。
(Heat medium)
The heating medium is, by weight in the liquid phase, 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, 20% by weight of liquefied carbon dioxide gas, and 10% by weight of liquefied carbon dioxide. Nitrogen (the sum of the components is 100% by weight).
なお、本実施形態において、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンは、液相における重量比で５０〜７０重量％配合されることが好ましく、後述する空気調和機の圧縮機への負担軽減、および後述する冷凍回路内における圧力不足抑制の観点から、６０〜７０重量％配合されることが更に好ましい。 In the present embodiment, HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene is preferably blended in a weight ratio of 50 to 70% by weight in the liquid phase. From the viewpoint of reducing the load on the compressor of the compressor and suppressing the pressure shortage in the refrigeration circuit, which will be described later, it is more preferable that the blending ratio is 60 to 70% by weight.
また、液化炭酸ガスは、液相における重量比で２０〜３０重量％配合されることが好ましく、後述する空気調和機の圧縮機への負担軽減、および後述する冷凍回路内における圧力不足抑制の観点から、２５〜３０重量％配合されることが更に好ましい。 In addition, the liquefied carbon dioxide gas is preferably blended in a weight ratio of 20 to 30% by weight in the liquid phase, and from the viewpoint of reducing the load on the compressor of the air conditioner described later and suppressing pressure shortage in the refrigeration circuit described later. Therefore, it is more preferable that the content is 25 to 30% by weight.
更にまた、液化窒素は、液相における重量比で１０〜２０重量％配合されることが好ましく、後述する空気調和機の圧縮機への負担軽減、および後述する冷凍回路内における圧力不足抑制の観点から、１５〜２０重量％配合されることが更に好ましい。 Furthermore, liquefied nitrogen is preferably blended in a weight ratio of 10 to 20% by weight in the liquid phase, and from the viewpoint of reducing the load on the compressor of the air conditioner described later and suppressing pressure shortage in the refrigeration circuit described later. Therefore, it is more preferable to mix 15 to 20% by weight.
〔空気調和機〕
図１を参照して空気調和機１について説明する。空気調和機１は、冷凍サイクルの冷凍回路（前述の「熱媒体を使用した冷凍回路」に相当する）に組み込まれた室外機１１と室内機１２からなり、配管１０１、１０２により接続されている。そして、冷媒として、前述した配合比のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エン、液化炭酸ガスおよび液化窒素からなる熱媒体が充填されている。
(Air conditioner)
The air conditioner 1 will be described with reference to FIG. The air conditioner 1 includes an outdoor unit 11 and an indoor unit 12 incorporated in a refrigeration circuit of a refrigeration cycle (corresponding to the aforementioned “refrigeration circuit using a heat medium”), and is connected by pipes 101 and 102. . And, as a refrigerant, a heating medium composed of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, liquefied carbon dioxide gas and liquefied nitrogen having the above-described mixing ratio is filled.
空気調和機１の各部については、以下で説明する。なお、図１（ａ）中の黒矢印は「冷房運転時の冷媒ガスの流れ」を示し、図１（ｂ）中の黒矢印は「暖房運転時の冷媒ガスの流れ」を示している。また、図１（ａ）と（ｂ）中の左右に示す白抜き矢印は「放出される冷気または暖気」であり、冷気を「ＣＡ」とし、暖気を「ＷＡ」として示している。 Each part of the air conditioner 1 will be described below. Note that the black arrow in FIG. 1A indicates “the flow of the refrigerant gas during the cooling operation”, and the black arrow in FIG. 1B indicates the “the flow of the refrigerant gas during the heating operation”. 1 (a) and 1 (b), the white arrows shown on the left and right in FIG. 1 indicate "cooled air or warm air", in which the cool air is indicated as "CA" and the warm air is indicated as "WA".
空気調和機１は、冷暖房機能を有し一般家庭で使用されるような、いわゆるルームエアコンである。なお、空気調和機１は、後述する圧縮機１１１をインバータ制御するインバータエアコンであってもよいし、インバータ制御されないノン・インバータエアコンであってもよい。 The air conditioner 1 is a so-called room air conditioner having a cooling and heating function and used in ordinary households. In addition, the air conditioner 1 may be an inverter air conditioner that performs inverter control on a compressor 111 described later, or may be a non-inverter air conditioner that is not subjected to inverter control.
室外機１１は、圧縮機１１１、蒸発器または凝縮器として機能する室外側熱交換器１１２、流路切替弁である四方切替弁１１３、膨張弁１１４、および、室外側熱交換器１１２の近傍に設けられたファン１１５を有する。 The outdoor unit 11 includes a compressor 111, an outdoor heat exchanger 112 functioning as an evaporator or a condenser, a four-way switching valve 113 serving as a flow path switching valve, an expansion valve 114, and an outdoor heat exchanger 112. It has a fan 115 provided.
室内機１２は、室内側熱交換器１２１、および、室内側熱交換器１２１の近傍に設けられたファン１２２を有する。室内側熱交換器１２１は、室外側熱交換器１１２が蒸発器として機能するときは凝縮器として機能し、室外側熱交換器１１２が凝縮器として機能するときは蒸発器として機能する。 The indoor unit 12 has an indoor heat exchanger 121 and a fan 122 provided near the indoor heat exchanger 121. The indoor heat exchanger 121 functions as a condenser when the outdoor heat exchanger 112 functions as an evaporator, and functions as an evaporator when the outdoor heat exchanger 112 functions as a condenser.
〔空気調和方法〕
空気調和機１の作用及び空気調和方法について説明する。
(Air conditioning method)
The operation of the air conditioner 1 and the air conditioning method will be described.
（暖房運転時）
図１（ａ）に示す暖房運転時においては、圧縮機１１１によって高温高圧となった気相冷媒が、四方切替弁１１３と配管１０１を通って、室内機１２に供給される。ここで、室内機１２内の室内側熱交換器１２１は凝縮器として機能し、室内側熱交換器１２１に導入された気相冷媒は、凝縮され、液化する際に放熱して、周囲の室内空気と熱交換を行う。この放熱により温まった空気をファン１２２で室内に送風することで、室内の暖房が行われる。
(During heating operation)
During the heating operation shown in FIG. 1A, the gas-phase refrigerant which has become high-temperature and high-pressure by the compressor 111 is supplied to the indoor unit 12 through the four-way switching valve 113 and the pipe 101. Here, the indoor-side heat exchanger 121 in the indoor unit 12 functions as a condenser, and the gas-phase refrigerant introduced into the indoor-side heat exchanger 121 is condensed, radiates heat when liquefied, and heats up the surrounding indoor space. Exchange heat with air. By blowing the air heated by the heat radiation into the room by the fan 122, the room is heated.
（冷房運転時）
図１（ｂ）に示す冷房運転時においては、四方切替弁１１３の切替により、前述の暖房運転時とは逆の冷凍サイクルとなる。すなわち、室外機１１の室外側熱交換器１１２で液化し発熱した液相冷媒を膨張弁１１４で減圧膨張させ、これにより生じた低温の気液二相状態の冷媒が、配管１０２を通って、室内機１２に供給される。ここで、室内機１２内の室内側熱交換器１２１は蒸発器として機能し、室内側熱交換器１２１に導入された気液二相状態の冷媒は、蒸発し、気化する際に吸熱して、周囲の室内空気と熱交換を行う。この吸熱により冷えた空気をファン１２２で室内に送風することで、室内の冷房が行われる。
(During cooling operation)
In the cooling operation shown in FIG. 1B, the switching of the four-way switching valve 113 results in a refrigeration cycle opposite to that in the above-described heating operation. That is, the liquid-phase refrigerant that has liquefied and generated heat in the outdoor heat exchanger 112 of the outdoor unit 11 is decompressed and expanded by the expansion valve 114, and the resulting low-temperature gas-liquid two-phase refrigerant is passed through the pipe 102, It is supplied to the indoor unit 12. Here, the indoor heat exchanger 121 in the indoor unit 12 functions as an evaporator, and the refrigerant in the gas-liquid two-phase state introduced into the indoor heat exchanger 121 evaporates and absorbs heat when vaporized. Exchange heat with surrounding room air. By blowing the air cooled by the heat absorption into the room with the fan 122, the room is cooled.
〔比較試験〕
以下の機材を使用して比較試験を行い、下記の表１〜８に試験結果を示している。
（使用機器名）東芝ルームエアコンＲ−２２専用機
（室外ユニット）ＲＡＳ−２２５ＹＡＶ
（室内ユニット）ＲＡＳ−２２５ＹＶ
（単相・出力）１００Ｖ
（冷媒）Ｒ−２２／ＨＹ−９９
（「ＨＹ−９９」は前述した本発明に係る熱媒体の仮称であり、液相における重量比で、７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロパ−１−エンと、２０重量％の液化炭酸ガスと、１０重量％の液化窒素（前記各成分の合計は１００重量％である））
(Comparative test)
Comparative tests were performed using the following equipment, and the test results are shown in Tables 1 to 8 below.
(Used equipment name) Toshiba room air conditioner R-22 dedicated machine (Outdoor unit) RAS-225YAV
(Indoor unit) RAS-225YV
(Single phase, output) 100V
(Refrigerant) R-22 / HY-99
(“HY-99” is a tentative name of the above-described heat medium according to the present invention, and is 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene in a liquid phase by weight. And 20% by weight of liquefied carbon dioxide gas and 10% by weight of liquefied nitrogen (the sum of the above components is 100% by weight))
（冷房運転）
表１は、冷媒としてＲ−２２を使用した前述のエアコンを冷房運転した場合の各種データをまとめたものであり、（ａ）は経時変化する外気温、室内温度、そして、（エアコンの）吹出し温度、吸口温度、（冷媒の）低圧力（値）、高圧力（値）、（消費）電力、（吸口温度と吹出し温度の）差を示し、（ｂ）は、（ａ）の数値のうち、温度（外気温、室内温度、吹出し温度、および吸口温度）に関する経時変化をグラフ化したものである。
(Cooling operation)
Table 1 summarizes various data when the above-described air conditioner using R-22 as a refrigerant is operated in a cooling mode. FIG. 1 (a) shows an external air temperature, a room temperature, and a blowout (of the air conditioner) which change with time. Temperature, suction temperature, low pressure (value), high pressure (value), high power (value), (consumption) power, difference between (suction temperature and outlet temperature) are shown, and (b) is the numerical value of (a). 5 is a graph showing changes over time with respect to temperature (outside air temperature, indoor temperature, blow-out temperature, and inlet temperature).
表２は、冷媒としてＨＹ−９９を使用した前述のエアコンを冷房運転した場合の各種データをまとめたものであり、（ａ）は経時変化する外気温、室内温度、そして、（エアコンの）吹出し温度、吸口温度、（冷媒の）低圧力（値）、高圧力（値）、（消費）電力、（吸口温度と吹出し温度の）差を示し、（ｂ）は、（ａ）の数値のうち、温度（外気温、室内温度、吹出し温度、および吸口温度）に関する経時変化をグラフ化したものである。 Table 2 summarizes various data when the above-described air conditioner using HY-99 as a refrigerant is operated in a cooling operation. FIG. 2 (a) shows an external air temperature, a room temperature, and a blowout (of the air conditioner) which change with time. Temperature, suction temperature, low pressure (value), high pressure (value), high power (value), (consumption) power, difference between (suction temperature and outlet temperature) are shown, and (b) is the numerical value of (a). 5 is a graph showing changes over time with respect to temperature (outside air temperature, indoor temperature, outlet temperature, and inlet temperature).
（考察）
表１（ａ）及び表２（ａ）に示した空気調和機の冷房運転の実験結果を比較すると、Ｒ−２２よりもＨＹ−９９を使用した方が低圧力で稼働していることが確認でき、また、Ｒ−２２よりもＨＹ−９９の方が、高圧力時の値が低いことが確認できた。そして、起動後５分の計測値を除き、Ｒ−２２よりもＨＹ−９９の方が、消費電力が少ないことが確認できた。加えて、表１（ａ）（ｂ）及び表２（ａ）（ｂ）に示すように、ＨＹ−９９はＲ−２２と同等程度の冷房能力を有することが確認できた。
(Discussion)
Comparing the experimental results of the cooling operation of the air conditioner shown in Table 1 (a) and Table 2 (a), it was confirmed that the operation using HY-99 was lower in pressure than using R-22. It was also confirmed that HY-99 had a lower value at high pressure than R-22. Then, it was confirmed that HY-99 consumes less power than R-22, except for the measured value 5 minutes after the startup. In addition, as shown in Tables 1 (a) and (b) and Tables 2 (a) and (b), it was confirmed that HY-99 had a cooling capacity equivalent to that of R-22.
一般的な空気調和機では、消費電力の大半（８０％程度）を圧縮機が消費するといわれているが、前述の通り、ＨＹ−９９は、Ｒ−２２よりも低圧力で稼働すると共に、高圧力時における圧力値が小さいため、圧縮機への負荷が低減された結果、消費電力が低減していると推定される。 In a general air conditioner, it is said that most of the power consumption (about 80%) is consumed by the compressor. However, as described above, HY-99 operates at a lower pressure than R-22 and has a higher pressure. Since the pressure value at the time of pressure is small, it is estimated that the power consumption is reduced as a result of the reduced load on the compressor.
また、一般的な空気調和機における故障は、負荷が加わりやすい圧縮機に発生することが多いが、冷媒としてＨＹ−９９を使用することにより、圧縮機に加わる負荷が低減されるので、空気調和機の製品寿命を延ばすことが期待できる。 In addition, a failure in a general air conditioner often occurs in a compressor to which a load is easily applied. However, by using HY-99 as a refrigerant, a load applied to the compressor is reduced. It can be expected to extend the product life of the machine.
（暖房運転）
表３は、冷媒としてＲ−２２を使用した前述のエアコンを暖房運転した場合の各種データをまとめたものであり、（ａ）は経時変化する外気温、室内温度、そして、（エアコンの）吹出し温度、吸口温度、（冷媒の）低圧力（値）、高圧力（値）、（消費）電力、（吸口温度と吹出し温度の）差を示し、（ｂ）は、（ａ）の数値のうち、温度（外気温、室内温度、吹出し温度、および吸口温度）に関する経時変化をグラフ化したものである。
(Heating operation)
Table 3 summarizes various data when the above-described air conditioner using R-22 as a refrigerant is operated in a heating operation. FIG. 3 (a) shows an outside air temperature, a room temperature, and a blowout (of the air conditioner) which change with time. Temperature, suction temperature, low pressure (value), high pressure (value), high power (value), (consumption) power, difference between (suction temperature and outlet temperature) are shown, and (b) is the numerical value of (a). 5 is a graph showing changes over time with respect to temperature (outside air temperature, indoor temperature, blow-out temperature, and inlet temperature).
表４は、冷媒としてＨＹ−９９を使用した前述のエアコンを暖房運転した場合の各種データをまとめたものであり、（ａ）は経時変化する外気温、室内温度、そして、（エアコンの）吹出し温度、吸口温度、（冷媒の）低圧力（値）、高圧力（値）、（消費）電力、（吸口温度と吹出し温度の）差を示し、（ｂ）は、（ａ）の数値のうち、温度（外気温、室内温度、吹出し温度、および吸口温度）に関する経時変化をグラフ化したものである。 Table 4 summarizes various data when the above-described air conditioner using HY-99 as a refrigerant is operated in a heating operation. FIG. 4 (a) shows an external air temperature, a room temperature, and a blowout (of the air conditioner) which change with time. Temperature, suction temperature, low pressure (value), high pressure (value), high power (value), (consumption) power, difference between (suction temperature and outlet temperature) are shown, and (b) is the numerical value of (a). 5 is a graph showing changes over time with respect to temperature (outside air temperature, indoor temperature, blow-out temperature, and inlet temperature).
（考察）
表３（ａ）及び表４（ａ）に示した空気調和機の暖房運転の実験結果を比較すると、Ｒ−２２よりもＨＹ−９９を使用した方が低圧力で稼働していることが確認でき、また、Ｒ−２２よりもＨＹ−９９の方が、高圧力時の値が低いことが確認できた。なお、起動後、一部の時間帯の計測値を除き、ほとんどの計測点で、Ｒ−２２よりもＨＹ−９９の方が、消費電力が少ないことが確認できた。
(Discussion)
Comparing the experimental results of the heating operation of the air conditioner shown in Table 3 (a) and Table 4 (a), it was confirmed that the operation using HY-99 was operated at a lower pressure than using R-22. It was also confirmed that HY-99 had a lower value at high pressure than R-22. Note that it was confirmed that the power consumption of the HY-99 was lower than that of the R-22 at most of the measurement points except for the measurement values in some time zones after the startup.
ところで、起動後、最初に計測した計測値において、Ｒ−２２よりもＨＹ−９９の方が消費電力が多い理由としては、Ｒ−２２の試験開始時の室温よりもＨＹ−９９の試験開始時の室温の方が低く、設定温度に到達させるために機器への運転負荷が大きかったことが原因であると推察される。 By the way, the reason why the power consumption of HY-99 is higher than that of R-22 in the first measured value after the start-up is that HY-99 at the start of HY-99 test is lower than at room temperature at the start of R-22 test. It is presumed that this is because the room temperature was lower and the operation load on the equipment was large to reach the set temperature.
また、起動後２０分に計測した計測値において、Ｒ−２２よりもＨＹ−９９の方が消費電力が多い理由としては、Ｒ−２２の試験開始時の室温よりもＨＹ−９９の試験開始時の室温の方が低く、Ｒ−２２の方が早く設定温度に到達したため消費電力が抑制されたのに対して、ＨＹ−９９の方は、起動後２０分時において未だ設定温度に到達しておらず、高負荷運転中であったことが原因であると推察される。 In addition, the reason why the power consumption of HY-99 is higher than that of R-22 in the measurement values measured 20 minutes after the start-up is that the HY-99 test starts at room temperature at the start of R-22 test at room temperature. The room temperature was lower, and the power consumption was suppressed because R-22 reached the set temperature earlier, whereas the HY-99 still reached the set temperature 20 minutes after startup. It is presumed that the cause was that the vehicle was operating under high load.
なお、試験開始時の室温の相違により、Ｒ−２２よりもＨＹ−９９の方が５分程遅れて設定温度に到達したが、表３（ａ）（ｂ）及び表４（ａ）（ｂ）に示すように、吹出し温度と吸口温度の差はＲ−２２よりもＨＹ−９９の方が大きく、つまり、ＨＹ−９９はＲ−２２よりも優れた暖房能力を有することが確認できた。 Note that due to the difference in room temperature at the start of the test, HY-99 reached the set temperature about 5 minutes later than R-22, but Tables 3 (a) (b) and 4 (a) (b) As shown in ()), it was confirmed that the difference between the outlet temperature and the inlet temperature was larger in HY-99 than in R-22, that is, HY-99 had a better heating capacity than R-22.
冷房運転時と同様に、ＨＹ−９９は、Ｒ−２２よりも低圧力で稼働すると共に、高圧力時における圧力値が小さいため、圧縮機への負荷が低減された結果、消費電力が低減していると推定される。そして、前述した理由から、冷媒としてＨＹ−９９を使用することにより、圧縮機に加わる負荷が低減されるので、空気調和機の製品寿命を延ばすことが期待できる。 As in the cooling operation, HY-99 operates at a lower pressure than R-22 and has a smaller pressure value at the time of high pressure. As a result, the load on the compressor is reduced, resulting in reduced power consumption. It is estimated that For the reasons described above, the load applied to the compressor is reduced by using HY-99 as the refrigerant, so that the product life of the air conditioner can be expected to be prolonged.
このように、本発明の熱媒体、空気調和機および空気調和方法によれば、人体への有害性が小さく、低環境負荷かつ不燃性であると共に、空気調和機等の熱媒体として充分な性能を発揮することができる。そして、本発明の熱媒体は、Ｒ２２よりも低い圧力で同等以上の熱伝達性を発揮することができるので、圧縮機の負担を低減し、消費電力を低減することができると共に、圧縮機を含む空気調和機の製品寿命を延ばすことが期待できる。 As described above, according to the heat medium, the air conditioner, and the air conditioner method of the present invention, the harmfulness to the human body is small, the environmental load is low and the fuel is inflammable. Can be demonstrated. The heat medium of the present invention can exhibit the same or higher heat transferability at a pressure lower than R22, so that the load on the compressor can be reduced, the power consumption can be reduced, and the compressor can be used. It can be expected to extend the product life of the air conditioner including the air conditioner.
本明細書および特許請求の範囲で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書および特許請求の範囲に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。 The terms and expressions used in the specification and claims are merely illustrative, not restrictive, and are not intended to limit the features and features described in the specification and claims. There is no intention to exclude equivalent terms or expressions. It goes without saying that various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
１ 空気調和機
１０１、１０２ 配管
１１ 室外機
１１１ 圧縮機
１１２ 室外側熱交換器
１１３ 四方切替弁
１１４ 膨張弁
１１５ ファン
１２ 室内機
１２１ 室内側熱交換器
１２２ ファン
ＣＡ 冷気
ＷＡ 暖気
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioner 101, 102 Piping 11 Outdoor unit 111 Compressor 112 Outdoor heat exchanger 113 Four-way switching valve 114 Expansion valve 115 Fan 12 Indoor unit 121 Indoor heat exchanger 122 Fan CA Cool air WA Warm air
Claims (3)
熱媒体。 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, 20 to 30% by weight of liquefied carbon dioxide gas, and 10 to 20% by weight in the liquid phase The heating medium, wherein the total of the components is 100% by weight.
該熱媒体を使用した冷凍回路とを備える
空気調和機。 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, 20 to 30% by weight of liquefied carbon dioxide gas, and 10 to 20% by weight in the liquid phase A heating medium constituted by liquefied nitrogen, wherein the total of the components is 100% by weight;
An air conditioner comprising: a refrigeration circuit using the heat medium.
空気調和方法。 50 to 70% by weight of HFO-1234ze-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, 20 to 30% by weight of liquefied carbon dioxide gas, and 10 to 20% by weight of the liquid phase An air conditioning method comprising: using a heat medium, which is composed of liquefied nitrogen, and the total of the above components is 100% by weight as a refrigerant, and circulating through a refrigeration circuit of an air conditioner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2018121457A JP2020002223A (en) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Heat medium, air conditioner, and air conditioning method |
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| JP (1) | JP2020002223A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111690378A (en) * | 2020-05-28 | 2020-09-22 | 明日加加科技有限公司 | Ultralow-temperature micro-nano fluid and preparation method thereof |
-
2018
- 2018-06-27 JP JP2018121457A patent/JP2020002223A/en active Pending
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